ホーム > 特許ランキング > 本田技研工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022180893
(43)【公開日】2022-12-07
(54)【発明の名称】固体電池及び固体電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 10/0562 20100101AFI20221130BHJP
H01M 10/0565 20100101ALI20221130BHJP
【ＦＩ】
H01M10/0562
H01M10/0565
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021087643
(22)【出願日】2021-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106002
【弁理士】
【氏名又は名称】正林 真之
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【弁理士】
【氏名又は名称】林 一好
(74)【代理人】
【識別番号】100160794
【弁理士】
【氏名又は名称】星野 寛明
(72)【発明者】
【氏名】圷 重光
(72)【発明者】
【氏名】藤本 真二
(72)【発明者】
【氏名】鋤柄 宜
【テーマコード（参考）】
5H029
【Ｆターム（参考）】
5H029AJ06
5H029AK01
5H029AK03
5H029AK05
5H029AL01
5H029AL02
5H029AL03
5H029AL04
5H029AL07
5H029AL08
5H029AL12
5H029AM12
5H029AM16
5H029BJ12
5H029CJ22
5H029HJ04
5H029HJ12
(57)【要約】
【課題】固体電解質の積層占積率を低減でき、かつ抵抗率を低減できる固体電池を提供すること。
【解決手段】正極板と、負極板とを交互に積層させてなる積層体を含む固体電池であり、正極板及び負極板のうち、少なくともいずれかの積層面には、固体電解質層が形成される、固体電池。正極板及び負極板のうち少なくともいずれかは、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成され、正極板及び負極板のうち一方の電極板の積層面の面積は、正極板及び負極板のうち他方の電極板の積層面の面積よりも大きく、かつ、一方の電極板の外縁は、他方の電極板の外縁よりも外側に配置され、一方の電極板は、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成されることが好ましい。
【選択図】図２
【解決手段】正極板と、負極板とを交互に積層させてなる積層体を含む固体電池であり、正極板及び負極板のうち、少なくともいずれかの積層面には、固体電解質層が形成される、固体電池。正極板及び負極板のうち少なくともいずれかは、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成され、正極板及び負極板のうち一方の電極板の積層面の面積は、正極板及び負極板のうち他方の電極板の積層面の面積よりも大きく、かつ、一方の電極板の外縁は、他方の電極板の外縁よりも外側に配置され、一方の電極板は、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成されることが好ましい。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極板と、負極板とを交互に積層させてなる積層体を含む固体電池であり、
前記正極板及び前記負極板のうち、少なくともいずれかの積層面には、固体電解質層が形成される、固体電池。
前記正極板及び前記負極板のうち、少なくともいずれかの積層面には、固体電解質層が形成される、固体電池。
【請求項2】
前記正極板及び前記負極板のうち少なくともいずれかは、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成される、請求項１に記載の固体電池。
【請求項3】
前記正極板及び前記負極板のうち一方の電極板の積層面の面積は、前記正極板及び前記負極板のうち他方の電極板の積層面の面積よりも大きく、かつ、前記一方の電極板の外縁は、前記他方の電極板の外縁よりも外側に配置され、
前記一方の電極板は、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成される、請求項１又は２に記載の固体電池。
前記一方の電極板は、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成される、請求項１又は２に記載の固体電池。
【請求項4】
前記一方の電極板の端面の、前記他方の電極板から延出する電極タブに対応する位置に、前記電極タブの幅よりも広い凹部を有し、
前記凹部には、固体電解質層が形成され、
前記一方の電極板の積層面に固体電解質層が形成される、請求項３に記載の固体電池。
前記凹部には、固体電解質層が形成され、
前記一方の電極板の積層面に固体電解質層が形成される、請求項３に記載の固体電池。
【請求項5】
前記正極板及び前記負極板の積層面には、固体電解質層が形成され、
前記一方の電極板の端面の、前記他方の電極板から延出する電極タブの端部に対応する位置に凹部を有し、
前記凹部には、固体電解質層が形成される、請求項３に記載の固体電池。
前記一方の電極板の端面の、前記他方の電極板から延出する電極タブの端部に対応する位置に凹部を有し、
前記凹部には、固体電解質層が形成される、請求項３に記載の固体電池。
【請求項6】
固体電池用電極の製造工程を含む固体電池の製造方法であって、
前記固体電池用電極の製造工程は、
集電板に電極材を塗工する極材塗工工程と、
電極材が塗工された前記集電板の一部に孔部を形成する穴あけ工程と、
前記孔部が形成された前記集電板に固体電解質を塗工する固体電解質塗工工程と、
前記固体電解質が塗工された前記集電板を、前記孔部を含む切断線で切断することで、前記集電板の端面に凹部が形成されるように前記集電板を切断する切断工程と、をこの順に備える、固体電池の製造方法。
前記固体電池用電極の製造工程は、
集電板に電極材を塗工する極材塗工工程と、
電極材が塗工された前記集電板の一部に孔部を形成する穴あけ工程と、
前記孔部が形成された前記集電板に固体電解質を塗工する固体電解質塗工工程と、
前記固体電解質が塗工された前記集電板を、前記孔部を含む切断線で切断することで、前記集電板の端面に凹部が形成されるように前記集電板を切断する切断工程と、をこの順に備える、固体電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固体電池及び固体電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、高エネルギー密度を有する二次電池として、リチウムイオン二次電池が幅広く普及している。リチウムイオン二次電池は、正極と負極との間にセパレータを存在させ、液体の電解質を充填した構造を有する。
【0003】
リチウムイオン二次電池の電解液は、通常、可燃性の有機溶媒であるため、特に、熱に対する安全性が問題となる場合があった。そこで、有機系の液体の電解質に代えて、無機系の固体電解質を用いた固体電池が提案されている。例えば、正極層、負極層、並びに、正極層及び負極層の間に配置される固体電解質層を有する積層体を備える固体電池に関する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－２０５４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載された固体電池は、各電極層の間に加圧成型されたシート状の固体電解質層が配置される。シート状の固体電解質層は強度を要するため、数十μｍ程度の厚みが必要となる。このため、固体電解質の積層占積率が高くなる点、及び電極間の距離増大により抵抗率が増大する点から改善の余地があった。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、固体電解質の積層占積率を低減でき、かつ抵抗率を低減できる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】
（１） 本発明は、正極板と、負極板とを交互に積層させてなる積層体を含む固体電池であり、前記正極板及び前記負極板のうち、少なくともいずれかの積層面には、固体電解質層が形成される、固体電池に関する。
【0008】
（１）の発明によれば、固体電解質の積層占積率を低減でき、かつ抵抗率を低減できる固体電池を提供できる。
【0009】
（２） 前記正極板及び前記負極板のうち少なくともいずれかは、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成される、（１）に記載の固体電池。
【0010】
（２）の発明によれば、正極板及び負極板のうち少なくともいずれかの端面と、他の電極板の端面との間の絶縁を確保できる。
【0011】
（３） 前記正極板及び前記負極板のうち一方の電極板の積層面の面積は、前記正極板及び前記負極板のうち他方の電極板の積層面の面積よりも大きく、かつ、前記一方の電極板の外縁は、前記他方の電極板の外縁よりも外側に配置され、前記一方の電極板は、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成される、（１）又は（２）に記載の固体電池。
【0012】
（３）の発明によれば、シート状の固体電解質層に代えて、電極板上に薄い固体電解質層を形成した場合においても、電極板間の絶縁を確保できる。
【0013】
（４） 前記一方の電極板の端面の、前記他方の電極板から延出する電極タブに対応する位置に、前記電極タブの幅よりも広い凹部を有し、前記凹部には、固体電解質層が形成され、前記一方の電極板の積層面に固体電解質層が形成される、（３）に記載の固体電池。
【0014】
（４）の発明によれば、一方の電極板の端面と、他方の電極板から延出する電極タブとの絶縁を確保できると共に、他方の電極板上に固体電解質層を形成せずに積層体を構成できるため、固体電池の製造工程を簡略化できる。
【0015】
（５） 前記正極板及び前記負極板の積層面には、固体電解質層が形成され、前記一方の電極板の端面の、前記他方の電極板から延出する電極タブの端部に対応する位置に凹部を有し、前記凹部には、固体電解質層が形成される、（３）に記載の固体電池。
【0016】
（５）の発明によれば、一方の電極板の端面と、他方の電極板から延出する電極タブとの絶縁を確保できる積層体を構成できる。
【0017】
（６） また、本発明は、固体電池用電極の製造工程を含む固体電池の製造方法であって、前記固体電池用電極の製造工程は、集電板に電極材を塗工する極材塗工工程と、電極材が塗工された前記集電板の一部に孔部を形成する穴あけ工程と、前記孔部が形成された前記集電板に固体電解質を塗工する固体電解質塗工工程と、前記固体電解質が塗工された前記集電板を、前記孔部を含む切断線で切断することで、前記集電板の端面に凹部が形成されるように前記集電板を切断する切断工程と、をこの順に備える、固体電池の製造方法に関する。
【0018】
（６）の発明によれば、端面の少なくとも一部に固体電解質層が形成される電極板を効率よく製造でき、固体電池の製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第１実施形態に係る固体電池の概要を示す図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係る積層体の概要を示す図である。
【図4】本発明の第２実施形態に係る積層体の概要を示す図である。
【図6】本発明の第３実施形態に係る積層体の概要を示す図である。
【図8】本発明の第１実施形態に係る固体電池用電極の製造工程を示す図である。
【図9】本発明の第１実施形態に係る固体電池用電極の製造工程を示す図である。
【図10】本発明の第３実施形態に係る固体電池用電極の製造工程を示す図である。
【図11】本発明の第１実施形態に係る固体電池の製造工程を示すフロー図である。
【図12】本発明の第３実施形態に係る固体電池の製造工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
《第１実施形態》
＜固体電池＞
図１は、本発明の実施形態に係る固体電池１０を示す断面模式図である。図１に示すように、固体電池１０は、電極板としての複数の正極板２０及び負極板３０が交互に積層されてなる、積層体１を有する。積層体１は、外装体５に収容される。複数の正極板２０は正極２に対して電気的に接続され、複数の負極板３０は負極３に対して電気的に接続される。正極２及び負極３の周囲には、絶縁体Ｉが配置される。
＜固体電池＞
図１は、本発明の実施形態に係る固体電池１０を示す断面模式図である。図１に示すように、固体電池１０は、電極板としての複数の正極板２０及び負極板３０が交互に積層されてなる、積層体１を有する。積層体１は、外装体５に収容される。複数の正極板２０は正極２に対して電気的に接続され、複数の負極板３０は負極３に対して電気的に接続される。正極２及び負極３の周囲には、絶縁体Ｉが配置される。
【0021】
（正極板）
正極板２０は、図２及び図３Ａ～図３Ｄに示すように、正極集電板２１と、正極集電板２１上に形成された正極活物質を含む正極活物質層２２と、正極活物質層２２上に形成された固体電解質を含む固体電解質層４０と、正極集電板２１が延出して形成される正極タブ２１１と、を有する。
正極板２０は、図２及び図３Ａ～図３Ｄに示すように、正極集電板２１と、正極集電板２１上に形成された正極活物質を含む正極活物質層２２と、正極活物質層２２上に形成された固体電解質を含む固体電解質層４０と、正極集電板２１が延出して形成される正極タブ２１１と、を有する。
【0022】
正極集電板２１は、特に限定されるものではなく、固体電池の正極に用いうる公知の集電物質により構成される。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル、鉄、チタン等により構成される。
【0023】
正極活物質層２２を構成する正極活物質としては、特に限定されず、リチウムイオン等の電荷移動媒体を吸蔵及び放出することができる公知の材料を適宜選択して用いることができる。例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、異種元素置換Ｌｉ－Ｍｎスピネル、リン酸金属リチウム、硫化リチウム、硫黄等が挙げられる。具体的には、ＬｉＣｏＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ５／１０Ｃｏ２／１０Ｍｎ３／１０）Ｏ２、Ｌｉ（Ｎｉ６／１０Ｃｏ２／１０Ｍｎ２／１０）Ｏ２、Ｌｉ（Ｎｉ８／１０Ｃｏ１／１０Ｍｎ１／１０）Ｏ２、Ｌｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５）Ｏ２、Ｌｉ（Ｎｉ１／６Ｃｏ４／６Ｍｎ１／６）Ｏ２、Ｌｉ（Ｎｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３）Ｏ２、ＬｉＣｏＯ４、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４等が挙げられる。正極活物質層２２には、正極活物質以外に、任意に、導電助剤や結着剤等が含まれていてもよい。
【0024】
（負極板）
負極板３０は、図２及び図３Ａ～図３Ｄに示すように、負極集電板３１と、負極集電板上に形成された負極活物質を含む負極活物質層３２と、負極活物質層３２上に形成された固体電解質を含む固体電解質層４０と、負極集電板３１が延出して形成される負極タブ３１１と、を有する。
負極板３０は、図２及び図３Ａ～図３Ｄに示すように、負極集電板３１と、負極集電板上に形成された負極活物質を含む負極活物質層３２と、負極活物質層３２上に形成された固体電解質を含む固体電解質層４０と、負極集電板３１が延出して形成される負極タブ３１１と、を有する。
【0025】
負極集電板３１は、特に限定されるものではなく、固体電池の負極に用いうる公知の集電物質により構成される。例えば、ニッケル、銅又は銅合金、ステンレス等により構成される。
【0026】
負極活物質層３２を構成する負極活物質としては、特に限定されず、リチウムイオン等の電荷移動媒体を吸蔵及び放出することができる公知の材料を適宜選択して用いることができる。例えば、チタン酸リチウム等のリチウム遷移金属酸化物、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ３及びＷＯ３等の遷移金属酸化物、Ｓｉ、ＳｉＯ、金属硫化物、金属窒化物、並びに人工黒鉛、天然黒鉛、グラファイト、ソフトカーボン及びハードカーボン等の炭素材料、並びに金属リチウム、金属インジウム及びリチウム合金等が挙げられる。負極活物質層３２には、負極活物質以外に、任意に、導電助剤や結着剤等が含まれていてもよい。
【0027】
固体電解質層４０は、積層体１の積層面である、正極活物質層２２及び負極活物質層３２上に形成される数μｍ程度の厚みを有する層であり、固体又はゲル状の電解質である固体電解質材料を少なくとも含む層である。上記固体電解質材料を介して、正極活物質及び負極活物質の間の電荷移動を行うことができる。固体電解質層４０に含まれる固体電解質材料としては、特に限定されないが、例えば、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、窒化物固体電解質材料、ハロゲン化物固体電解質材料等を用いることができる。
【0028】
正極活物質層２２及び負極活物質層３２上に固体電解質層４０が形成されることで、固体電解質層４０の厚みを数μｍ程度とすることができるため、固体電解質の積層占積率を低減でき、かつ抵抗率を低減できる。また、以下に説明する構成により、固体電池１０は薄層の固体電解質層を有しながら、電極間の絶縁を確保でき、更に製造工程や構造を簡略化できる利点を有する。
【0029】
［積層体］
図２は、本実施形態に係る積層体１の概要を示す図である。本実施形態において、一方の電極板としての正極板２０の積層面の面積は、他方の電極板としての負極板３０の積層面の面積よりも大きい。正極板２０の外縁は、負極板３０の外縁を含むように。負極板３０の外縁よりも外側に配置される。これにより、図３Ａ～図３Ｃに示すように、正極板２０の端面と負極板３０の端面との間に絶縁距離Ｌ１を確保できる。以降の説明において、一方の電極板を正極板２０として、他方の電極板を負極板３０として説明するが、一方の電極板が負極板であり、他方の電極板が正極板であってもよい。
図２は、本実施形態に係る積層体１の概要を示す図である。本実施形態において、一方の電極板としての正極板２０の積層面の面積は、他方の電極板としての負極板３０の積層面の面積よりも大きい。正極板２０の外縁は、負極板３０の外縁を含むように。負極板３０の外縁よりも外側に配置される。これにより、図３Ａ～図３Ｃに示すように、正極板２０の端面と負極板３０の端面との間に絶縁距離Ｌ１を確保できる。以降の説明において、一方の電極板を正極板２０として、他方の電極板を負極板３０として説明するが、一方の電極板が負極板であり、他方の電極板が正極板であってもよい。
【0030】
一方の電極板である正極板２０の端面には、凹部２３が形成される。凹部２３は、図２に示すように、負極タブ３１１の両端部に対応する位置にそれぞれ配置される。凹部２３の端面には、固体電解質層４０が形成される。これにより、正極板２０の凹部２３を除く箇所と、負極タブ３１１との間に絶縁距離Ｌ３を確保できる。
【0031】
負極タブ３１１は、図３Ｃに示すように、積層面に、タブ延出方向に一定の長さＬ２を有する固体電解質層４０が形成される。これにより、負極タブ３１１と正極板２０の端面との間に絶縁距離Ｌ２を確保できる。一方で、負極タブ３１１は、端面に固体電解質層４０を有していないため、正極板２０が凹部２３を有しない場合には、負極タブ３１１の端面と正極板２０の端面との交差線上の絶縁距離が確保できない。しかし、本実施形態において、正極板２０は、図３Ｄに示すように、負極タブ３１１の端面との交差線を含む範囲、即ち負極タブ３１１の両端部に対応する位置に、固体電解質層４０が形成された一対の凹部２３を有しているため、正極板２０と負極タブ３１１との絶縁を確保できる。
【0032】
＜固体電池の製造方法＞
本実施形態に係る固体電池の製造方法は、図１１に示すように、正極板製造工程Ｓ１と、負極板製造工程Ｓ２と、積層工程Ｓ３と、加圧工程Ｓ４と、を有する。
本実施形態に係る固体電池の製造方法は、図１１に示すように、正極板製造工程Ｓ１と、負極板製造工程Ｓ２と、積層工程Ｓ３と、加圧工程Ｓ４と、を有する。
【0033】
正極板製造工程Ｓ１は、図１１に示すように、極材塗工工程Ｓ１１と、乾燥工程Ｓ１２と、穴あけ工程Ｓ１３と、固体電解質塗工工程Ｓ１４と、乾燥工程Ｓ１５と、切断工程１６と、をこの順に有する。
【0034】
極材塗工工程Ｓ１１は、図８に示すように、シート状の正極集電板２１の両面に正極活物質層２２を形成する工程である。正極活物質層２２を形成する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、正極活物質を含む正極合材を調製し、正極合材を正極集電体上に塗布する方法が挙げられる。塗布する方法についても特に限定されるものではなく、例えば、ドクターブレード法、スプレー塗布、スクリーン印刷等が挙げられる。乾燥工程Ｓ１２は塗布された正極合材を乾燥させる工程であり、乾燥方法としては特に限定されない。
【0035】
穴あけ工程Ｓ１３は、両面に正極活物質層２２が形成されたシート状の正極集電板２１に孔部を形成する工程である。孔部を形成する方法としては特に限定されず、パンチング金型により穴あけ加工を行う方法、レーザー処理による方法等、従来公知の方法を用いることができる。
【0036】
固体電解質塗工工程Ｓ１４は、図８に示すように、両面に正極活物質層２２が形成され、孔部が形成されたシート状の正極集電板２１の両面に固体電解質層４０を形成する工程である。固体電解質層４０を形成する方法は特に限定されず、極材塗工工程Ｓ１１と同様、ドクターブレード法、スプレー塗布、スクリーン印刷等により固体電解質を塗工する方法が挙げられる。孔部が形成された正極集電板２１に対し、固体電解質を塗工することで、孔部の端面に固体電解質が回り込み、孔部の端面に対しても固体電解質層４０を形成できる。乾燥工程Ｓ１５は塗布された固体電解質層４０を乾燥させる工程であり、乾燥方法としては特に限定されない。
【0037】
切断工程Ｓ１６は、シート状の正極集電板２１を、穴あけ工程Ｓ１３により形成された孔部を含む切断線で切断することで、端面に凹部２３が形成された正極板２０を形成する工程である。また切断工程Ｓ１６により、正極タブ２１１が形成される。
【0038】
上記工程を有する正極板製造工程Ｓ１によれば、端面に凹部２３が形成され、凹部２３の端面に固体電解質層４０が形成された正極板２０を製造することができる。即ち、シート状の正極集電板２１を切断する前に、孔部の端面に固体電解質を塗工して端面の少なくとも一部に固体電解質層４０が形成された正極板２０を製造することができるため、正極板２０の生産効率の観点から好ましい。
【0039】
負極板製造工程Ｓ２は、図１１に示すように、極材塗工工程Ｓ２１と、乾燥工程Ｓ２２と、固体電解質塗工工程Ｓ２３と、乾燥工程Ｓ２４と、切断工程２５と、をこの順に有する。負極板製造工程Ｓ２の各工程は、図９に示すように、穴あけ工程Ｓ１３を有していないこと以外は正極板製造工程Ｓ１と同様の工程を有する。
【0040】
積層工程Ｓ３は、正極板製造工程Ｓ１により製造された正極板２０と、負極板製造工程Ｓ２により製造された負極板３０とを積層する工程である。
【0041】
加圧工程Ｓ４は、積層された正極板２０及び負極板３０をプレス機等で挟んで加圧することで一体化させる工程である。
【0042】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。上記で説明した構成と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
【0043】
《第２実施形態》
図４は、第２実施形態に係る固体電池の積層体１ａの概要を示す図である。積層体１ａは、正極板２０ａ及び負極板３０ａが交互に積層されてなる。積層体１ａにおける、正極タブ２１１と負極タブ３１１の延出方向は、互いに離間する方向である。上記以外は、積層体１ａの構成は積層体１と同様である。正極板２０ａの外縁は、負極板３０ａの外縁を含むように。負極板３０ａの外縁よりも外側に配置される。これにより、図５Ａ、図５Ｂに示すように、正極板２０ａの端面と負極板３０ａの端面との間に絶縁距離Ｌ１を確保できる。一方の電極板である正極板２０ａの端面には、凹部が形成され、凹部は、図４に示すように、負極タブ３１１の両端部に対応する位置に配置される。このように、車載用等に用いられるタブの延出方向が異なる固体電池に対しても、本発明の構成を適用できる。
図４は、第２実施形態に係る固体電池の積層体１ａの概要を示す図である。積層体１ａは、正極板２０ａ及び負極板３０ａが交互に積層されてなる。積層体１ａにおける、正極タブ２１１と負極タブ３１１の延出方向は、互いに離間する方向である。上記以外は、積層体１ａの構成は積層体１と同様である。正極板２０ａの外縁は、負極板３０ａの外縁を含むように。負極板３０ａの外縁よりも外側に配置される。これにより、図５Ａ、図５Ｂに示すように、正極板２０ａの端面と負極板３０ａの端面との間に絶縁距離Ｌ１を確保できる。一方の電極板である正極板２０ａの端面には、凹部が形成され、凹部は、図４に示すように、負極タブ３１１の両端部に対応する位置に配置される。このように、車載用等に用いられるタブの延出方向が異なる固体電池に対しても、本発明の構成を適用できる。
【0044】
《第３実施形態》
図６は、第３実施形態に係る固体電池の積層体１ｂの概要を示す図である。積層体１ｂは、図７Ａ～図７Ｄに示すように、正極板２０ｂ及び負極板３０ｂが交互に積層されてなる。本実施形態において、一方の電極板である正極板２０ｂの積層面には固体電解質層４０が形成されるが、他方の電極板である負極板３０ｂの積層面には固体電解質層４０が形成されない。以下の説明において、第１実施形態と同様、一方の電極板としての正極板２０ｂの構成と、他方の電極板としての負極板３０ｂの構成を入れ替え、一方の電極板を負極板として、他方の電極板を正極板としてもよい。
図６は、第３実施形態に係る固体電池の積層体１ｂの概要を示す図である。積層体１ｂは、図７Ａ～図７Ｄに示すように、正極板２０ｂ及び負極板３０ｂが交互に積層されてなる。本実施形態において、一方の電極板である正極板２０ｂの積層面には固体電解質層４０が形成されるが、他方の電極板である負極板３０ｂの積層面には固体電解質層４０が形成されない。以下の説明において、第１実施形態と同様、一方の電極板としての正極板２０ｂの構成と、他方の電極板としての負極板３０ｂの構成を入れ替え、一方の電極板を負極板として、他方の電極板を正極板としてもよい。
【0045】
正極板２０ｂ及び負極板３０ｂは、第１実施形態と同様、一方の電極板としての正極板２０ｂの積層面の面積は、他方の電極板としての負極板３０ｂの積層面の面積よりも大きい。正極板２０ｂの外縁は、負極板３０ｂの外縁を含むように、負極板３０ｂの外縁よりも外側に配置される。これにより、図７Ａ～図７Ｄに示すように、正極板２０ｂの端面と負極板３０ｂの端面との間に絶縁距離Ｌ１を確保できる。
【0046】
負極板３０ｂは、積層面に固体電解質層を有しない。従って、図７Ｃに示すように、負極タブ３１１の表面にも固体電解質層は形成されていない。このため、負極タブ３１１と正極板２０ｂとの間の絶縁を確保する必要がある。
【0047】
一方の電極板である正極板２０ｂの端面には、凹部２３ｂが形成される。凹部２３ｂは、図６に示すように、負極タブ３１１に対応する位置に配置される。凹部２３ｂは、凹部２３とは異なり、単一の凹部であり、負極タブ３１１の幅よりも広い凹部である。凹部２３ｂ端面には、固体電解質層４０が形成される。凹部２３ｂにより、正極板２０ｂの凹部２３ｂを除く箇所と、負極タブ３１１との間に絶縁距離Ｌ３を確保できる。
【0048】
正極板２０ｂは、負極タブ３１１の幅よりも広い凹部２３ｂを有し、凹部２３ｂ端面には、図７Ｃに示すように固体電解質層４０が形成される。これにより、正極板２０ｂと負極タブ３１１との絶縁を確保できる。
【0049】
本実施形態に係る積層体１ｂは、負極板３０ｂの表面に固体電解質層を形成することなく、正極板２０ｂとの間の絶縁を確保できる。これにより、積層体１ｂを有する固体電池の製造工程を簡略化することができる。
【0050】
＜固体電池の製造方法＞
本実施形態に係る固体電池の製造方法は、図１２に示すように、正極板製造工程Ｓ１と、負極板製造工程Ｓ２ａと、積層工程Ｓ３と、加圧工程Ｓ４と、を有する。本実施形態に係る固体電池の製造方法は、図１０に示す正極板製造工程を有する。図１０に示す正極板製造工程は、穴あけ工程Ｓ１３により形成される孔部の大きさが、負極タブ３１１の幅よりも広い凹部２３ｂを形成できる大きさであること以外は、第１実施形態に係る正極板製造工程Ｓ１と同様である。
本実施形態に係る固体電池の製造方法は、図１２に示すように、正極板製造工程Ｓ１と、負極板製造工程Ｓ２ａと、積層工程Ｓ３と、加圧工程Ｓ４と、を有する。本実施形態に係る固体電池の製造方法は、図１０に示す正極板製造工程を有する。図１０に示す正極板製造工程は、穴あけ工程Ｓ１３により形成される孔部の大きさが、負極タブ３１１の幅よりも広い凹部２３ｂを形成できる大きさであること以外は、第１実施形態に係る正極板製造工程Ｓ１と同様である。
【0051】
本実施形態に係る負極板製造工程は、図１２に示すように、負極板製造工程Ｓ２ａを有する。負極板製造工程Ｓ２ａは、固体電解質塗工工程Ｓ２３及び乾燥工程Ｓ２４を有しないこと以外は、第１実施形態に係る負極板製造工程Ｓ２と同様である。これにより、固体電池の製造工程を簡略化できる。
【0052】
本実施形態に係る固体電池の製造方法は、図１２に示すように、第１実施形態と同様の積層工程Ｓ３と、加圧工程Ｓ４とを有する。
【0053】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、適宜変更を加えたものも本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0054】
１０ 固体電池
１、１ａ、１ｂ 積層体
２０、２０ａ、２０ｂ 正極板（一方の電極板）
２１１ 正極タブ
２３、２３ｂ 凹部
３０、３０ａ、３０ｂ 負極板（他方の電極板）
３１１ 負極タブ（電極タブ）
４０ 固体電解質層
１、１ａ、１ｂ 積層体
２０、２０ａ、２０ｂ 正極板（一方の電極板）
２１１ 正極タブ
２３、２３ｂ 凹部
３０、３０ａ、３０ｂ 負極板（他方の電極板）
３１１ 負極タブ（電極タブ）
４０ 固体電解質層
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】