(57)【要約】【課題】全固体電池積層体が樹脂層で被覆されている全固体電池おいて、全固体電池積層体の体積変化による樹脂層の亀裂を抑制できる全固体電池を提供する。【解決手段】正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなる単位全固体電池を１以上有する全固体電池積層体；並びに樹脂層を有し、樹脂層が、少なくとも全固体電池積層体の側面を被覆しており、かつ少なくとも負極活物質層の側面と樹脂層との間に、空隙部が存在している、全固体電池。【選択図】図１
2019121532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなる単位全固体電池を１以上有する全固体電池積層体；並びに
樹脂層
を有し、
前記樹脂層が、少なくとも前記全固体電池積層体の側面を被覆しており、かつ
少なくとも前記負極活物質層の側面と前記樹脂層との間に、空隙部が存在している、
全固体電池。
【請求項２】
前記空隙部が、前記負極活物質層と前記樹脂層との間にのみ存在している、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記負極活物質層の側面と前記樹脂層との間の前記空隙部の幅が、前記負極活物質層の幅の２％以上２０％以下である、請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記負極活物質層が、合金系負極活物質を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記合金系負極活物質が、Ｓｉ合金系負極活物質を含む、請求項４に記載の全固体電池。
【請求項６】
前記樹脂層の原料が、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項７】
前記全固体電池積層体が、積層方向に拘束されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項８】
前記拘束の拘束力が、１．０ＭＰａ以上である、請求項７に記載の全固体電池。
【請求項９】
前記樹脂層が、前記全固体電池積層体の全体を被覆しており、かつ
前記正極集電体層及び前記負極集電体層にそれぞれ電気的に接続されている正極集電タブ及び負極集電タブを有し、これらの集電タブが前記樹脂層から突出している、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の全固体電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全固体電池に関する。特に、本開示は、全固体電池積層体及び樹脂層を有する全固体電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂を用いて電池を封止する技術が種々開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、全固体電池素子を熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂から構成する外装体で被覆する技術が開示されている。また、特許文献２では、電解液を用いた電池本体を、熱硬化性樹脂等の未硬化材料で被包し、その後未硬化性材料を硬化させる技術が開示されている。さらに、特許文献３では、樹脂蓋体を用いて、電解液を用いた電気化学デバイスを直方体状の箱体に密閉する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０６１５４号公報
【特許文献２】特開２０００−２５１８５８号公報
【特許文献３】特開２０１４−０６０１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
全固体電池積層体が樹脂層で被覆されている全固体電池では、充放電の際に全固体電池積層体の体積変化が生じると、全固体電池積層体を被覆している樹脂層に亀裂が生じてしまう可能性がある。
【０００６】
したがって、本開示は、上記事情を鑑みてなされたものであり、全固体電池積層体の体積変化によって樹脂層に亀裂が生じることを抑制できる全固体電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の本発明者は、以下の手段により、上記課題を解決できることを見出した。
〈態様１〉
正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなる単位全固体電池を１以上有する全固体電池積層体；並びに
樹脂層
を有し、
前記樹脂層が、少なくとも前記全固体電池積層体の側面を被覆しており、かつ
少なくとも前記負極活物質層の側面と前記樹脂層との間に、空隙部が存在している、
全固体電池。
〈態様２〉
前記空隙部が、前記負極活物質層と前記樹脂層との間にのみ存在している、態様１に記載の全固体電池。
〈態様３〉
前記負極活物質層の側面と前記樹脂層との間の前記空隙部の幅が、前記負極活物質層の幅の２％以上２０％以下である、態様１又は２に記載の全固体電池。
〈態様４〉
前記負極活物質層が、合金系負極活物質を含む、態様１〜３のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様５〉
前記合金系負極活物質が、Ｓｉ合金系負極活物質を含む、態様４に記載の全固体電池。
〈態様６〉
前記樹脂層の原料が、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である、態様１〜５のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様７〉
前記全固体電池積層体が、積層方向に拘束されている、態様１〜６のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様８〉
前記拘束の拘束力が、１．０ＭＰａ以上である、態様７に記載の全固体電池。
〈態様９〉
前記樹脂層が、前記全固体電池積層体の全体を被覆しており、かつ
前記正極集電体層及び前記負極集電体層にそれぞれ電気的に接続されている正極集電タブ及び負極集電タブを有し、これらの集電タブが前記樹脂層から突出している、
態様１〜８のいずれか一項に記載の全固体電池。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、全固体電池積層体が樹脂層で被覆されている全固体電池おいて、全固体電池積層体の体積変化による樹脂層の亀裂を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の全固体電池の一例を示す概略の積層方向断面図である。
【図２】図２は、従来の全固体電池の一例を示す概略の積層方向断面図である。
【図３】図３は、本開示の全固体電池の一例の概略の面方向断面図である。
【図４】図４は、本開示の全固体電池の一例を示す概略の積層方向断面図である。
【図５】図５は、全固体電池積層体の積層方向への拘束力と面方向への膨張量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において、同一又は相当する部分には同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。実施の形態の各構成要素は、全てが必須のものであるとは限らず、一部の構成要素を省略可能な場合もある。最も、以下の図に示される形態は本開示の例示であり、本開示を限定するものではない。
【００１１】
≪全固体電池≫
本開示の全固体電池は、
正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなる単位全固体電池を１以上有する全固体電池積層体；並びに
樹脂層
を有し、
樹脂層が、少なくとも全固体電池積層体の側面を被覆しており、かつ
少なくとも負極活物質層の側面と樹脂層との間に、空隙部が存在している。
【００１２】
図１は、本開示の全固体電池の一例を示す概略断面図である。本開示の全固体電池１００は、全固体電池積層体１０及び樹脂層１１を有する。樹脂層１１は、全固体電池積層体１０の側面を被覆している。また、積層方向において、固体電解質層３ａから固体電解質層３ｄまでの側面と樹脂層１１との間に、空隙部１２が存在している。
【００１３】
上述したように、樹脂層で被覆されている従来の全固体電池において、全固体電池積層体と樹脂層とが密着している場合には、全固体電池積層体の体積変化（特に、合金系負極活物質層の体積変化）によって、全固体電池積層体に密着している樹脂層が変形し、それによって樹脂層に亀裂が生じてしまう可能性がある。例えば、図２に示されている従来の全固体電池２００では、全固体電池積層体２０と樹脂層２１とは密着している。この場合、特に合金系負極活物質層は、充放電によって、体積が大きく膨張及び収縮するので、樹脂層２１に亀裂が生じてしまう可能性がある。
【００１４】
これに対して、本開示の全固体電池には、少なくとも負極活物質層の側面と樹脂層との間に空隙部が存在しているため、負極活物質層の体積変化があっても、樹脂層の変形を抑制することができ、それによって樹脂層に亀裂が生じることを抑制できる。
【００１５】
〈空隙部〉
以下では、本開示の全固体電池の特徴である空隙部について、より詳細に説明する。
【００１６】
本開示おいて、「空隙部」とは、樹脂層によって被覆されている全固体電池積層体と樹脂層との間の空間を指す。本開示において、かかる空隙部は、少なくとも負極活物質層の側面と樹脂層との間に存在している。すなわち、少なくとも本開示の全固体電池にかかる負極活物質層と樹脂層とは接触していない。
【００１７】
本開示の全固体電池にかかる負極活物質層と樹脂層との関係は、図３に示されている。図３は、本開示の全固体電池の一例の概略の面方向断面図である。図３に示されているように、負極活物質層４と、樹脂層１１とは、接触しておらず、負極活物質層４と樹脂層１１との間に空間部１２が存在している。なお、図３は、負極活物質層と樹脂層との間に存在する空隙部を説明するために、負極活物質層部分で全固体電池を面方向に切断した断面図である。
【００１８】
本開示において、負極活物質層の側面と樹脂層との間の空隙部の幅は、特に限定されず、例えば、負極活物質層の幅の２％以上、又は３％以上であってよく、また２０％以下、１８％以下、１５％以下であってよい。かような範囲では、負極活物質層が膨張するための空間の確保と、全固体電池のエネルギー密度等とのバランスをとる観点から好ましい。なお、「負極活物質層の側面と樹脂層との間の空隙部の幅」とは、負極活物質層の側面の任意一箇所の端辺と、当該端辺と樹脂層との間の最短距離を指す。また、「負極活物質層の幅」とは、負極活物質層の１つの端辺から当該１つの端辺に対向する他の端辺までの距離を指す。例えば、図３では、負極活物質層４の側面と樹脂層１１との間の空隙部１２の幅はｄで示されており、負極活物質層４の幅はＤで示されている。
【００１９】
本開示において、樹脂層による密閉性を向上する観点から、かかる空隙部は、負極活物質層と樹脂層との間にのみ存在していることが好ましい。例えば、図４は、本開示の全固体電池の一例を示す概略断面図である。全固体電池３００において、空隙部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、及び１２ｄは、それぞれ負極活物質層４ａ、４ｂ、４ｃ、及び４ｄの側面と樹脂層１１との間にのみ存在している。ただし、この空隙部は、全固体電池積層体の実質的に全体、例えば両端の集電体層を除く全固体電池積層体の全体と樹脂層との間に存在していてもよい。
【００２０】
〈全固体電池の種類〉
本開示において、全固体電池の種類としては、全固体リチウム電池、全固体ナトリウム電池、全固体マグネシウム電池及び全固体カルシウム電池等を挙げることができ、中でも、全固体リチウム電池及び全固体ナトリウム電池が好ましく、特に、全固体リチウム電池が好ましい。また、本開示の全固体電池は、一次電池であってもよく、二次電池であってもよいが、中でも、二次電池であることが好ましい。二次電池は、繰り返し充放電でき、例えば、車載用電池として有用だからである。
【００２１】
〈全固体電池積層体〉
本開示において、全固体電池積層体は、１以上の単位全固体電池を有することができる。例えば、図１では、本開示の全固体電池積層体１０は、単位全固体電池６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄを有する。また、本開示において、単位全固体電池は、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなる。
【００２２】
本開示の全固体電池では、全固体電池積層体が、積層方向に拘束されていてもよい。
【００２３】
これに関して、全固体電池積層体を積層方向に拘束しながら充放電した場合の積層方向への拘束力（ＭＰａ）と、負極集電体層の面方向（積層方向と直交する方向）への膨張量との関係は、図５に示されている。具体的には、全固体電池積層体に対する積層方向への拘束力を０ＭＰａにして、すなわち実質的に全固体電池積層体に拘束を行わないで、充放電をする場合の、負極集電体層の面方向への膨張率を基準（１）とすると、拘束力を１．０ＭＰａにして、充放電をする場合の負極集電体層の面方向への膨張率は、その２倍となっており、拘束力を２．０ＭＰａにして、充放電をする場合の負極集電体層の面方向への膨張率は、その５倍となっている。すなわち、全固体電池積層体に対する積層方向への拘束力が高くなるにつれ、充放電した際の、負極集電体層の面方向への膨張量が、増加していることが示唆されている。なお、図５に示されている関係は、Ｓｉ合金系負極活物質層を用いて、測定して得られたものである。
【００２４】
図５の結果に対して、本開示の全固体電池は、少なくとも負極活物質層の側面と樹脂層との間に空隙部が存在しているため、全固体電池積層体が積層方向に拘束されており、それによって負極活物質層の面方向への膨張量が大きい場合にも、負極活物質層が膨張する空間が確保できる。すなわち、全固体電池積層体が積層方向に拘束されている場合は、より本開示の効果を顕著に表現することができる。また、かかる拘束力は、特に限定されず、例えば、１．０ＭＰａ以上、１．５ＭＰａ以上、２．０ＭＰａ以上、又は２．５ＭＰａ以上であってよい。なお、拘束力の上限は、特に限定されず、例えば５０ＭＰａ以下であってよい。
【００２５】
本開示にかかる全固体電池積層体は、２以上の単位全固体電池を有する場合、積層方向に隣接する２つの単位全固体電池は、正極及び／又は負極集電体層を共有するモノポーラ型の構成であってよい。したがって、例えば全固体電池積層体は、正極集電体層及び負極集電体層を共有する４つの単位全固体電池の積層体であってよい。
【００２６】
より具体的には、例えば図１に示されているように、全固体電池積層体１０は、正極集電体層１ａ、正極活物質層２ａ、固体電解質層３ａ、負極活物質層４ａ、負極集電体層５ａ（５ｂ）、負極活物質層４ｂ、固体電解質層３ｂ、正極活物質層２ｂ、正極集電体層１ｂ（１ｃ）、正極活物質層２ｃ、固体電解質層３ｃ、負極活物質層４ｃ、負極集電体層５ｃ（５ｄ）、負極活物質層４ｄ、固体電解質層３ｄ、正極活物質層２ｄ、正極集電体層１ｄを、この順で有することができる。
【００２７】
また、全固体電池積層体が２以上の単位全固体電池を有する場合、積層方向に隣接する２つの単位全固体電池は、正極及び負極集電体層の両方として用いられる正極／負極集電体層を共有するバイポーラ型の構成であってよい。したがって、例えば全固体電池積層体は、正極及び負極集電体層の両方として用いられる正極／負極集電体層を共有する３つの単位全固体電池の積層体であってよく、具体的には、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、正極／負極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、正極／負極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で有することができる。
【００２８】
また、本開示の全固体電池は、正極集電体層に電気的に接続されている正極集電タブを有し、負極集電体層に電気的に接続されている負極集電タブを有していてもよい。この場合、本開示の全固体電池では、樹脂層が全固体電池積層体の全体を被覆しており、かつ全固体電池が正極集電体層及び負極集電体層にそれぞれ電気的に接続されている正極集電タブ及び負極集電タブを有し、かつこれらの集電タブが樹脂層から突出していてよい。この構成によれば、集電タブを介して、全固体電池積層体で発生した電力を外部に取り出すことができる。
【００２９】
また、正極集電体層は、面方向に突出する正極集電体突出部を有していてよく、この正極集電体突出部には、正極集電タブが電気的に接続されていてよい。同様に、負極集電体層は、負極集電体突出部を有していてよく、この負極集電体突出部には、負極集電タブが電気的に接続されていてよい。
【００３０】
（正極集電体層）
正極集電体層に用いられる導電性材料は、特に限定されず、全固体電池に使用できる公知のものを適宜採用されうる。例えば、正極集電体層に用いられる導電性材料は、ＳＵＳ、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、又はカーボン等であってよいが、これらに限定されない。
【００３１】
本開示にかかる正極集電体層の形状として、特に限定されず、例えば、箔状、板状、メッシュ状等を挙げることができる。これらの中で、箔状が好ましい。
【００３２】
（正極活物質層）
正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含み、好ましくは後述する固体電解質を更に含む。そのほか、使用用途や使用目的等に合わせて、例えば、導電助剤又はバインダー等の全固体電池の正極活物質層に用いられる添加剤を含むことができる。
【００３３】
本開示において、用いられる正極活物質の材料として、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、正極活物質は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、ＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２−ｘ−ｙＭｙＯ４（Ｍは、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＺｎから選ばれる１種以上の金属元素）で表される組成の異種元素置換Ｌｉ−Ｍｎスピネル等であってよいが、これらに限定されない。
【００３４】
導電助剤としては、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、導電助剤は、ＶＧＣＦ（気相成長法炭素繊維、Ｖａｐｏｒ  Ｇｒｏｗｎ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）及びカーボンナノ繊維等の炭素材並びに金属材等であってよいが、これらに限定されない。
【００３５】
バインダーとしては、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、バインダーは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）若しくはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の材料、又はこれらの組合せであってよいが、これらに限定されない。
【００３６】
（固体電解質層）
固体電解質層は、少なくとも固体電解質を含む。固体電解質として、特に限定されず、全固体電池の固体電解質として利用可能な材料を用いることができる。例えば、固体電解質は、公知の硫化物固体電解質又は公知の酸化物固体電解質であってよいが、これらに限定されない。
【００３７】
硫化物固体電解質の例として、例えば、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＩ−ＬｉＢｒ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ−ＬｉＢｒ、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＧｅＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｏ５、ＬｉＩ−Ｌｉ３ＰＯ４−Ｐ２Ｓ５、及びＬｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５等；硫化物系結晶質固体電解質、例えば、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２、Ｌｉ７Ｐ３Ｓ１１、Ｌｉ３ＰＳ４、及びＬｉ３．２５Ｐ０．７５Ｓ４等；並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００３８】
酸化物固体電解質の例として、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、及びこれらの共重合体等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３９】
固体電解質は、ガラスであっても、結晶化ガラス(ガラスセラミック)であってもよい。また、固体電解質層は、上述した固体電解質以外に、必要に応じてバインダー等を含んでもよい。具体例として、上述の「正極活物質層」で列挙された「バインダー」と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００４０】
（負極活物質層）
負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含み、好ましくは上述した固体電解質を更に含む。そのほか、使用用途や使用目的等に合わせて、例えば、導電助剤又はバインダー等の全固体電池の負極活物質層に用いられる添加剤を含むことができる。
【００４１】
本開示において、用いられる負極活物質の材料として、特に限定されず、リチウムイオン等の金属イオンを吸蔵及び放出可能であることが好ましい。例えば、負極活物質は、合金系負極活物質又は炭素材料等であってよいが、これらに限定されない。
【００４２】
合金系負極活物質は、高い放電容量を有しているが、リチウムイオンの吸蔵および放出に伴う体積変化（膨張および収縮）が大きく、体積変化の際に比較的大きな応力を発生する問題点も知られている。この問題点に対して、上述したように、本開示は、少なくとも負極活物質層の側面と樹脂層との間に、空隙部が存在しているため、合金系負極活物質の体積変化があっても、樹脂層に亀裂が生じることを抑制できる。言い換えると、負極活物質層が合金系負極活物質を含むと、本開示の効果はより顕著に表現することができる。
【００４３】
合金系負極活物質として、特に限定されず、例えば、Ｓｉ合金系負極活物質、又はＳｎ合金系負極活物質等が挙げられる。Ｓｉ合金系負極活物質には、ケイ素、ケイ素酸化物、ケイ素炭化物、ケイ素窒化物、又はこれらの固溶体等がある。また、Ｓｉ合金系負極活物質には、ケイ素以外の元素、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔｉ等を含むことができる。Ｓｎ合金系負極活物質には、スズ、スズ酸化物、スズ窒化物、又はこれらの固溶体等がある。また、Ｓｎ合金系負極活物質には、スズ以外の元素、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｓｉ等を含むことができる。
【００４４】
合金系負極活物質の中でも、Ｓｉ合金系負極活物質が好ましい。
【００４５】
炭素材料として、特に限定されず、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、又はグラファイト等が挙げられる。
【００４６】
負極活物質層に用いられる固体電解質、導電助剤、バインダー等その他の添加剤については、上述した「正極活物質層」及び「固体電解質層」の項目で説明したものを適宜採用することができる。
【００４７】
（負極集電体層）
負極集電体層に用いられる導電性材料は、特に限定されず、全固体電池に使用できる公知のものを適宜採用されうる。例えば、負極集電体層に用いられる導電性材料は、ＳＵＳ、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、又はカーボン等であってよいが、これらに限定されない。
【００４８】
本開示にかかる負極集電体層の形状として、特に限定されず、例えば、箔状、板状、メッシュ状等を挙げることができる。これらの中で、箔状が好ましい。
【００４９】
〈樹脂層〉
本開示において、樹脂層は、少なくとも全固体電池積層体の側面を被覆している。これによって、本開示の全固体電池の外側に、ラミネートフィルムや金属缶等の外装体を有さなくてもよい。したがって、本開示の全固体電池は、外装体を必要とする従来の全固体電池よりもコンパクトであり、これは、電池のエネルギー密度向上にも繋がる。
【００５０】
例えば、図１に示されている全固体電池１００のように、積層方向の上側の端面及び下側の端面は、正極集電体層１ａ及び１ｄであり、全固体電池積層体１０の側面のみが、樹脂層１１によって被覆されている。なお、全固体電池積層体の積層順によって、積層方向の上側の端面及び下側の端面が、正極集電体層に限定せず、負極集電体層であってもよい。
【００５１】
また、本開示の全固体電池は、全固体電池積層体の積層方向の上側の端面及び下側の端面が、フィルム等によって被覆されており、かつ少なくとも前記全固体電池積層体の側面が樹脂層によって被覆されている全固体電池であってもよい。また、本開示の全固体電池は、全固体電池積層体の積層方向の上側の端面及び／又は下側の端面が樹脂層によって被覆されている全固体電池であってもよい。
【００５２】
本開示において、樹脂層の原料は、特に限定されず、一般的な全固体電池に用いられる絶縁性のある樹脂材料と同様であってもよい。例えば、樹脂層の原料は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂をであってよい。より具体的には、例えば、樹脂層の原料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、又はポリカーボネート樹脂であってよいが、これらに限定されない。
【符号の説明】
【００５３】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ    正極集電体層
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ    正極活物質層
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ    固体電解質層
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ    負極活物質層
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ    負極集電体層
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ    単位全固体電池
１０、２０    全固体電池積層体
１１、２１    樹脂層
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ    空隙部
１００、２００、３００    全固体電池
【図１】
2019121532.tif 000003
【図２】
2019121532.tif 000004
【図３】
2019121532.tif 000005
【図４】
2019121532.tif 000006
【図５】
2019121532.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月1日(2018.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
これに関して、全固体電池積層体を積層方向に拘束しながら充放電した場合の積層方向への拘束力（ＭＰａ）と、負極活物質層の面方向（積層方向と直交する方向）への膨張量との関係は、図５に示されている。具体的には、全固体電池積層体に対する積層方向への拘束力を０ＭＰａにして、すなわち実質的に全固体電池積層体に拘束を行わないで、充放電をする場合の、負極活物質層の面方向への膨張率を基準（１）とすると、拘束力を１．０ＭＰａにして、充放電をする場合の負極活物質層の面方向への膨張率は、その２倍となっており、拘束力を２．０ＭＰａにして、充放電をする場合の負極活物質層の面方向への膨張率は、その５倍となっている。すなわち、全固体電池積層体に対する積層方向への拘束力が高くなるにつれ、充放電した際の、負極活物質層の面方向への膨張量が、増加していることが示唆されている。なお、図５に示されている関係は、Ｓｉ合金系負極活物質層を用いて、測定して得られたものである。