【全固体電池】バルク型と薄膜型の違いについて解説。

全固体電池は「バルク型」と「薄膜型」に大別されます。バルク型の構造は材料が厚く、薄膜型はの構造は材料が薄いという特徴があります。

 

バルクの意味は、大量、かさ高い、一括、などあります。化学系では大きくかさ高いようなイメージを持っています。

 

本稿では、

「バルク型全固体電池と薄膜型全固体電池の違いについて教えて」

「バルク型と薄膜型の全固体電池について教えて」

という疑問にお答え致します。

 

 

バルク型と薄膜型の簡単な違い

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「バルク型全固体電池」と「薄膜型全固体電池」の大きな違いは”電池構造”です。上記の図をよくみてみると、その違いが一目瞭然です。

 

バルク型全固体電池の各材料は”厚い”です。材料を厚くすることにより、電池のエネルギー密度を向上させることができます。

 

薄膜型全固体電池の各材料は"薄い"です。薄くすることにより、抵抗低減をすることができます。

 

以下、バルク型と薄膜型の違いをまとめた表になります。

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バルク型全固体電池

 

バルク型は、エネルギー密度を向上させるために、電池を構成する各材料を厚くしています。厚くすることにより、容量に関係しない材料を減らすことができるため、エネルギー密度を向上させることができます。

 

活物質には粒子を用いており、プレス成形することにより作製されます。硫化物系の場合、常温プレスです。酸化物系の場合、高温プレスになります。

 

活物質/活物質や、活物質/固体電解質や、固体電解質/固体電解質の抵抗が大きいです。固体電解質も厚くなるため、Liイオンが固体電解質間を移動する抵抗も大きくなります。

 

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薄膜型全固体電池

 

薄膜型は構成する材料が薄いです。バルク型で課題になっていた内部抵抗を低減するために作られたと言っても過言ではありません。

 

気相法(スパッタ、真空蒸着、パルスレーザー堆積)で薄膜を作製して活物質として用います。粒子は使用しません。このため、大型化が困難なデメリットもあります。

 

活物質/活物質や、活物質/固体電解質や、固体電解質/固体電解質の抵抗が小さいです。薄膜型は固体電解質自体が薄いため、Liイオンが固体電解質を移動する抵抗も低くなります。

 

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薄膜型全固体電池の詳細については、以下の記事を参考にしてみてください。

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