电池的制作方法

1.本公开涉及包含固体电解质的电池。


背景技术：

2.通常，在使用电解“液”的电池的故障分析中，将电池解体，然后将正极与负极分离，通过对正极和负极各自的电特性(例如充放电特性或阻抗等)的测定进行分析，或者插入参比电极，通过使用参比电极对正极和负极的行为的测定进行分析。
3.但是，在包含固体电解质的电池(例如全固体电池)中，由于正极层和固体电解质层和负极层是以一体化的方式制作的，因此无法在不进行破坏的情况下将正极层与负极层分离。
4.另外，在使用电解“液”的电池中，参比电极只要浸入电解液就能够发挥作用，因此参比电极的设置位置可以“大致”任意设定。但是，在全固体电池中，除了在由正极层、固体电解质层和负极层构成的发电元件以外，无法将参比电极任意设置。
5.因此，专利文献1中公开了预先在固体电解质“层内”插入第3电极(参比电极)的结构。
6.另外，专利文献2中公开了在粉体压缩型的全固体电池的周缘部压接固体电解质之后再设置第3电极(参比电极)。
7.在先技术文献
8.专利文献1：日本特开2010-80299号公报
9.专利文献2：日本特开2013-20915号公报


技术实现要素：

10.发明要解决的课题
11.本公开提供一种能够容易地设置参比电极的电池。
12.用于解决课题的手段
13.本公开的一个技术方案涉及的电池，具备第一电极层、位于所述第一电极层的上方的固体电解质层、以及位于所述固体电解质层的上方的第二电极层，所述第一电极层具有第一集电体、和位于所述第一集电体与所述固体电解质层之间的第一合剂层，所述第一集电体具有在俯视时从所述第二电极层突出的端子部，所述固体电解质层在俯视时在所述端子部的至少一部分区域中露出，所述固体电解质层覆盖剖视时的所述第一合剂层的侧面的一部分，并且在所述端子部与所述第一集电体接触。
14.发明的效果
15.根据本公开，能够提供一种容易设置参比电极的电池。
附图说明
16.图1是表示实施方式1涉及的电池的大致结构的俯视图。
17.图2是在图1的ii-ii线所示的位置的剖视图。
18.图3是用于说明在实施方式1涉及的电池的制造方法中在第一集电体形成端子部的工序的俯视图。
19.图4是用于说明在实施方式1涉及的电池的制造方法中在第一集电体形成了端子部的状态的俯视图。
20.图5是在图4的v-v线所示的位置的剖视图。
21.图6是在图4的vi-vi线所示的位置的剖视图。
22.图7是用于说明在实施方式1涉及的电池的制造方法中制作第二电极层的工序的俯视图。
23.图8是表示实施方式1的变形例1涉及的电池的大致结构的剖视图。
24.图9是表示实施方式1的变形例2涉及的电池的大致结构的剖视图。
25.图10是表示实施方式1的变形例3涉及的电池的大致结构的俯视图。
26.图11是在图10的xi-xi线所示的位置的剖视图。
27.图12是表示实施方式2涉及的电池的大致结构的俯视图。
28.图13是在图12的xiii-xiii线所示的位置的剖视图。
具体实施方式
29.(得到本公开的一个技术方案的经过)
30.本发明人发现在包含固体电解质的电池、特别是薄型层叠全固体电池设置参比电极的情况下，存在以下课题。
31.在上述专利文献1的技术构成中，参比电极被插入并埋设于固体电解质层内，因此会阻碍锂离子的传导路径(流路)。另外，第三电极被插入并埋设于固体电解质层内，因此无法使固体电解质层较薄。并且，正极或负极与参比电极隔着薄的固体电解质层而存在，因此正极或负极与参比电极有可能发生短路。这样，专利文献1的技术构成存在上述课题。
32.另外，专利文献2的技术构成中，例如在采用真空工艺制成的薄膜全固体电池、或者将使用了粘合剂的浆料涂布并干燥而制作的全固体电池等薄型层叠全固体电池的情况下，固体电解质层薄且脆，因此难以通过固体电解质层来支撑参比电极。所以，参比电极附近的固体电解质层容易破损，不易设置参比电极。另外，在固体电解质层破损的情况下，设置于固体电解质层上的参比电极有可能与其他发电元件接触而发生短路等，电池的安全性降低。在电池中安全性的确保是重要的，像这样电池的安全性降低的情况下，无法容易地设置参比电极。
33.因此，本公开中提供一种全固体电池、特别是薄型层叠全固体电池，其是能够容易设置参比电极的电池。
34.(本公开的概要)
35.本公开的一个技术方案的概要如下所述。
36.本公开的一个技术方案涉及的电池，具备第一电极层、位于所述第一电极层的上方的固体电解质层、以及位于所述固体电解质层的上方的第二电极层，所述第一电极层具有第一集电体、和位于所述第一集电体与所述固体电解质层之间的第一合剂层，所述第一集电体具有在俯视时从所述第二电极层突出的端子部，所述固体电解质层在俯视时在所述
端子部的至少一部分区域中露出，所述固体电解质层覆盖剖视时的所述第一合剂层的侧面的一部分，并且在所述端子部与所述第一集电体接触。作为一个例子，在所述剖视时，所述第一合剂层的侧面的一部分朝向所述端子部这一方。
37.由此，固体电解质层具有在俯视时从第二电极层突出并在端子部的上方露出的区域。因此，能够在固体电解质层的露出的区域上设置参比电极。也就是说，无需对电池新配设专门用于设置参比电极的端子结构，就能够设置参比电极，能够赋予电池参比电极的功能。并且，固体电解质层的露出的区域被第一集电体的端子部支撑，因此难以发生固体电解质层的破损。另外，参比电极不需要插入第一电极层与第二电极层之间，因此参比电极与第一电极层或第二电极层的短路得到抑制。由此，根据本技术方案的电池，能够容易地设置参比电极。进而，第一合剂层的端子部侧的侧面被固体电解质层覆盖。因此，在固体电解质层的露出于端子部上方的区域设置参比电极的情况下，能够抑制由参比电极与第一合剂层接触而导致的短路。
38.另外，例如可以设为：所述第一合剂层的一部分位于所述端子部上，所述固体电解质层覆盖所述第一合剂层的整个上表面。
39.由此，第一合剂层的上表面不会露出。因此，在第一合剂层的上方的固体电解质层设置参比电极的情况下，能够抑制由参比电极与第一合剂层接触而导致的短路。
40.另外，例如可以设为：所述第二电极层具有第二集电体、和位于所述第二集电体与所述固体电解质层之间的第二合剂层，所述固体电解质层覆盖所述第二合剂层的整个下表面，覆盖所述剖视时的所述第二合剂层的侧面的一部分，并且与所述第二集电体接触。作为一个例子，在所述剖视时，所述第二合剂层的侧面的一部分朝向所述端子部这一方。
41.由此，第二合剂层的下表面和端子部侧的侧面被固体电解质层覆盖。因此，在固体电解质层的露出于端子部上方的区域设置参比电极的情况下，能够抑制由参比电极与第二合剂层接触而导致的短路。
42.另外，例如可以设为：所述第2电极具有在俯视时为矩形的矩形区域，所述端子部在俯视时从所述矩形区域的边的一部分突出。
43.由此，能够减小不作为电池的发电元件发挥作用的端子部的宽度。因此，能够抑制电池的重量能量密度的降低，容易地设置参比电极。
44.另外，例如可以设为：所述电池还具备电极，所述电极在所述区域与所述固体电解质层接触。
45.由此，在上述电池的固体电解质层的露出区域上设置电极，因此能够容易地设置电极。由此，在电极作为参比电极发挥作用的情况下，无需在电池中设置新的参比电极，就能够实现赋予了参比电极的功能的电池。
46.另外，例如可以设为：所述固体电解质层包含具有锂离子传导性的固体电解质。
47.由此，能够在包含固体电解质的锂离子电池中，容易地设置参比电极。
48.以下，参照附图对实施方式进行具体说明。
49.再者，以下说明的实施方式都是概括或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接形态等只是一个例子，其主旨并不限定本公开。
50.另外，在本说明书中，平行等表示元件之间的关系性的用语，平坦、矩形等表示元
件形状的用语，以及数值范围，并不仅表示严格的意义，而是表示实质相等的范围，例如也包括几％左右的差异。
51.另外，各图并不一定是严格地进行图示。在各图中，对于实质相同的结构附带相同标记，省略或简化重复的说明。
52.另外，在本说明书和附图中，x轴、y轴和z轴表示三维直角坐标系的三轴。在各实施方式中，将z轴方向设为电池的厚度方向。并且，将z轴的正方向设为z轴方向上侧，将z轴的负方向设为z轴方向下侧。另外，在本说明书中，“厚度方向”是指与各层层叠的面垂直的方向。
53.另外，在本说明书中，“俯视”是指从z轴方向上侧沿z轴观察电池的情况。
54.另外，在本说明书中，电池的结构中“上方”和“下方”这样的用语，并不是指绝对空间认知的上方向(铅垂上方)和下方向(铅垂下方)，而是作为以层叠结构中的层叠顺序为基础由相对位置关系规定的用语使用。另外，“上方”和“下方”这样的用语，不仅适用于两个构成要素彼此空出间隔配置并在两个构成要素之间存在其他构成要素的情况，也适用于两个构成要素彼此密合配置而使两个构成要素相接的情况。
55.(实施方式1)
56.首先，对实施方式1涉及的电池进行说明。
57.[电池的结构]
[0058]
首先，对本实施方式涉及的电池的结构进行说明。图1是表示本实施方式涉及的电池100的大致结构的俯视图。图2是在图1的ii-ii线所示的位置的剖视图。图2示出电池100之中包含端子部13的区域的截面。
[0059]
如图1和图2所示，电池100具备第一电极层10、位于第一电极层10的上方的固体电解质层30、以及位于固体电解质层30的上方的第二电极层20。
[0060]
第一电极层10具有第一集电体11、和位于第一集电体11与固体电解质层30之间的第一合剂层12。另外，第一电极层10具有在俯视时与第二电极层20重叠且为矩形的发电区域14。第二电极层20与第一电极层10相对。第二电极层20具有第二集电体21、和位于第二集电体21与固体电解质层30之间的第二合剂层22。另外，第二电极层20具有在俯视时与第一电极层10重叠且为矩形的发电区域24。在本说明书中，发电区域14和发电区域24是矩形区域的一个例子。
[0061]
电池100例如是薄型层叠全固体电池。第一集电体11和第二集电体21的厚度例如分别为5μm以上且100μm以下。另外，第一合剂层12和第二合剂层22的厚度例如分别为5μm以上且300μm以下。另外，固体电解质层30的厚度例如为5μm以上且150μm以下。
[0062]
第一集电体11具有在俯视时从第二电极层20突出的端子部13。具体而言，第一集电体11具有在俯视时与第二电极层20的发电区域24重叠的矩形的区域、和从该区域突出的端子部13。例如，俯视时的第二电极层20的外周是第二集电体21的外周，因此端子部13在俯视时从第二集电体21突出。端子部13在俯视时从第二电极层20的发电区域24的边的一部分突出。因此，端子部13的x轴方向(换言之为与端子部13从第二电极层20突出的方向正交的方向)的宽度比发电区域14和发电区域24的x轴方向的宽度短。端子部13的x轴方向的宽度例如为发电区域14和发电区域24的x轴方向的宽度的一半以下。由此，能够减小不作为发电元件发挥作用的端子部13的宽度，使电池100的重量能量密度提高。另外，通过端子部13的
宽度减小，能够降低与其他端子部等接触的可能性，从而抑制短路。
[0063]
端子部13的形状在图示的例子中为矩形，但也可以是矩形以外的形状。端子部13例如被用作从电池100取出电流的端子。另外，端子部13具有在端子部13上未设置第一合剂层12和固体电解质层30的区域，露出端子部13的上下表面。由此，能够将用于取出电流的导线等以从端子部13的上下表面夹入的方式连接，因此能够实现机械强度高的连接。
[0064]
第一合剂层12与第一集电体11接触，位于第一集电体11的上方。第一合剂层12的一部分在俯视时位于发电区域14，第一合剂层12的另外一部分位于第一集电体11的端子部13上。端子部13上的第一合剂层12的上表面被固体电解质层30覆盖，并不露出。第一合剂层12在俯视时位于发电区域14的整个区域，但不限于此。第一合剂层12在俯视时可以是比发电区域14小的面积，可以位于发电区域14的内侧。在第一合剂层12位于发电区域14的内侧的情况下，可以设置固体电解质层30以使其与第一合剂层12的侧面和第一集电体11接触。
[0065]
第二集电体21具有在俯视时从第一电极层10突出的端子部23。具体而言，第二集电体21具有在俯视时与第一电极层10的发电区域14重叠的矩形的区域、和从该区域突出的端子部23。例如，俯视时的第一电极层10的外周是第一集电体11的外周，因此端子部23在俯视时从第一集电体11突出。端子部23在俯视时从第一电极层10的发电区域14的边的一部分突出。因此，端子部23的x轴方向(换言之为与端子部23从第一电极层10突出的方向正交的方向)的宽度比发电区域14和发电区域24的x轴方向的宽度短。端子部23的x轴方向的宽度例如为发电区域14和发电区域24的x轴方向的宽度的一半以下。端子部23的形状在图示的例子中为矩形，但也可以是矩形以外的形状。另外，端子部23从第一电极层10突出的方向与端子部13从第二电极层20突出的方向相同。端子部23例如被用作从电池100取出电流的端子。
[0066]
再者，第二集电体21可以不具有端子部23。例如，可以通过第二集电体21与由导电材料构成的引线层接合，从电池100取出电流。
[0067]
第二合剂层22与第二集电体21接触，位于第二集电体21的下方。第二合剂层22在俯视时位于发电区域24。虽然第二合剂层22在俯视时位于发电区域24的整个区域，但不限于此。第二合剂层22在俯视时可以是比发电区域24小的面积，可以位于发电区域24的内侧。在第二合剂层22位于发电区域24的内侧的情况下，可以设置固体电解质层30以使其与第二合剂层22的侧面和第二集电体21接触。
[0068]
固体电解质层30位于第一电极层10与第二电极层20之间。具体而言，固体电解质层30位于第一合剂层12与第二合剂层22之间，与第一合剂层12的上表面和第二合剂层22的下表面接触。固体电解质层30将第一合剂层12的上表面和第二合剂层22的下表面全覆盖。由此，能够抑制由第一合剂层12和第二合剂层22与其他电极等接触而导致的短路。
[0069]
固体电解质层30具有在俯视时与发电区域14和发电区域24重叠的矩形的区域、和从该区域突出的露出区域31。露出区域31在俯视时位于端子部13的内侧并与其重叠。也就是说，固体电解质层30在俯视时在端子部13的一部分区域中露出。固体电解质层30在露出区域31中，与第一电极层10的上表面、具体而言为第一合剂层12的上表面接触。在俯视时，端子部13上的固体电解质层30的侧面的位置与第一合剂层12的侧面的位置一致。再者，固体电解质层30可以在端子部13上覆盖第一合剂层12的侧面中的至少一个侧面，并且与第一集电体11接触。
[0070]
关于露出区域31的y轴方向的长度和x轴方向的宽度，只要是能够设置参比电极的大小即可，例如均为5mm以上。
[0071]
接着，对构成电池100的各部分的材料进行说明。
[0072]
在本实施方式中，具备第一集电体11和第一合剂层12的第一电极层10以及具备第二集电体21和第二合剂层22的第二电极层20之中，一方是具备正极集电体和正极合剂层的正极层，另一方是具备负极集电体和负极合剂层的负极层。
[0073]
作为正极集电体和负极集电体的材料，可以使用公知的材料。正极集电体和负极集电体，例如可使用由铜、铝、镍、铁、不锈钢、铂或金、或者这些材料的2种以上的合金等制成的箔状体、板状体或网状体等。
[0074]
正极合剂层至少包含正极活性物质，根据需要可以包含固体电解质、导电助剂和粘结剂(粘合剂)中的至少一者。
[0075]
作为正极活性物质，可使用能够吸藏和释放(插入和脱离、或溶解和析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知的材料。作为正极活性物质，在采用能够使锂离子脱离和插入的材料的情况下，例如可使用钴酸锂复合氧化物(lco)、镍酸锂复合氧化物(lno)、锰酸锂复合氧化物(lmo)、锂锰镍复合氧化物(lmno)、锂锰钴复合氧化物(lmco)、锂镍钴复合氧化物(lnco)或锂镍锰钴复合氧化物(lnmco)等。
[0076]
作为固体电解质，可使用锂离子传导体、钠离子传导体或镁离子传导体等公知的材料。作为固体电解质，可使用无机固体电解质和高分子固体电解质(包含凝胶状固体电解质)中的任一者。作为无机固体电解质，例如可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质，在采用能够传导锂离子的材料的情况下，例如可使用由硫化锂(li2s)和五硫化二磷(p2s5)构成的合成物。另外，作为硫化物固体电解质，可以使用li2s-sis2、li2s-b2s3或li2s-ges2等硫化物，也可以使用向上述硫化物中作为添加剂添加了li3n、licl、libr、li3po4和li4sio4中的至少一种而得到的硫化物。
[0077]
作为氧化物固体电解质，在采用能够传导锂离子的材料的情况下，例如可使用li7la3zr2o
12
(llz)、li
1.3
al
0.3
ti
1.7
(po4)3(latp)或(la,li)tio3(llto)等。
[0078]
作为导电助剂，例如可使用乙炔黑、炭黑、石墨或碳纤维等导电材料。另外，作为粘结剂，例如可使用聚偏氟乙烯等粘结用粘合剂等。
[0079]
负极合剂层至少包含负极活性物质，根据需要可以与正极合剂层同样地包含固体电解质、导电助剂和粘结剂中的至少一者。
[0080]
作为负极活性物质，可使用能够吸藏和释放(插入和脱离、或溶解和析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知的材料。作为负极活性物质，在采用能够使锂离子脱离和插入的材料的情况下，例如可使用天然石墨、人造石墨、石墨碳纤维或树脂烧成碳等碳材料、金属锂、锂合金或锂与过渡金属元素的氧化物等。
[0081]
固体电解质层30至少包含固体电解质，根据需要可以包含粘结剂。固体电解质层30可以包含具有锂离子传导性的固体电解质。
[0082]
作为固体电解质和粘结剂，可使用上述固体电解质和粘结剂。
[0083]
如上所述，电池100具备第一电极层10、位于第一电极层10的上方的固体电解质层30、以及位于固体电解质层30的上方的第二电极层20。第一电极层10具有第一集电体11、和位于第一集电体11与固体电解质层30之间的第一合剂层12。第一集电体11具有在俯视时突
出的端子部13。固体电解质层30在俯视时在端子部13的至少一部分区域中露出。
[0084]
根据电池100，固体电解质层30具有在俯视时从第二电极层20突出并在端子部13的上方露出的露出区域31。因此，能够在固体电解质层30的露出区域31上设置参比电极。也就是说，无需对作为单电池的电池100新配设专门用于设置参比电极的端子结构，就能够设置参比电极，能够赋予电池100参比电极的功能。例如，能够减少用于设置新的端子结构的部件的使用量。并且，由于固体电解质层30的露出区域31被第一集电体11的端子部13支撑，因此难以发生固体电解质层30的破损。另外，由于参比电极不需要插入第一电极层10与第二电极层20之间，因此能够抑制参比电极与第一电极层10或第二电极层20的短路。由此，电池100能够容易地设置参比电极。其结果，例如使用参比电极进行的故障分析变得容易。
[0085]
另外，如果预先将与参比电极连接的端子引出到电池100的外装体外部，则能够利用参比电极测定电池100的正极层和负极层各自的充放电状态。其结果，能够监视和控制电池100的健康状态(也称为battery health或state ofhealth)，能够提高电池100的可靠性。
[0086]
[电池的制造方法]
[0087]
下面，对本实施方式涉及的电池100的制造方法进行说明。
[0088]
首先，通过在第一集电体11上形成第一合剂层12，制作第一电极层10。作为第一电极层10的制造方法的一个例子，可举出公知的涂布法等。
[0089]
例如，将正极活性物质和负极活性物质中的一者与无机固体电解质、粘结剂、以及根据需要的导电助剂在有机溶剂中混合，制作浆料。接着，将该浆料涂布在第一集电体11上并进行干燥，由此在第一集电体11上形成第一合剂层12。也可以代替上述无机固体电解质而使用高分子固体电解质材料。
[0090]
另外，作为其他的制造方法，可举出通过以正极活性物质或负极活性物质的材料为标靶(蒸发源)的溅射法或蒸镀法等公知的真空薄膜形成工艺，在第一集电体11上形成第一合剂层12的方法。
[0091]
作为其他的制造方法，还可以举出通过气溶胶沉积法(ad法)或静电丝网印刷法使正极活性物质或负极活性物质与无机固体电解质和根据需要的导电助剂的混合物堆积在第一集电体11上，从而形成第一合剂层12的方法。
[0092]
在第一集电体11上形成第一合剂层12时，为了使第一集电体11在后续工序中成为端子部13的部位露出，第一电极层10例如以在俯视时第一合剂层12的面积小于第一集电体11的面积从而使第一集电体11的一部分露出的方式形成。
[0093]
所得到的第一电极层10，根据需要可以通过平板加压装置、辊压装置或冷等静压法(cip：cold isostatic pressing)用的装置等进行压缩压制。
[0094]
接着，在所得到的第一电极层10上形成固体电解质层30。
[0095]
作为固体电解质层30的制造方法，例如可采用与第一电极层10的制作相同的制造方法，即、涂布方法、真空薄膜形成工艺、ad法或静电丝网印刷法。作为固体电解质层30的材料，可使用固体电解质或固体电解质与粘结剂的混合物。固体电解质层30以在俯视时与第一合剂层12的上表面一致的形状而形成。
[0096]
然后，在第一集电体11形成端子部13。图3是用于说明电池100的制造方法中在第一集电体11形成端子部13的工序的俯视图。图4是用于说明电池100的制造方法中在第一集
电体11形成有端子部13的状态的俯视图。图5是在图4的v-v线所示的位置的剖视图。图6是在图4的vi-vi线所示的位置的剖视图。
[0097]
通过上述工序，如图3所示，形成在第一电极层10的第一合剂层12上形成有固体电解质层30的层叠体101。在层叠体101中，在俯视时，第一集电体11具有在第一集电体11上未形成第一合剂层12和固体电解质层30的区域。
[0098]
端子部13以包含在第一集电体11上未形成第一合剂层12和固体电解质层30的区域的方式被切断或冲孔而形成。具体而言，层叠体101通过在由虚线表示的切断线c1的位置被切断或冲孔，形成图4所示的层叠体102。由此，得到形成有端子部13的第一集电体11。
[0099]
另外，如图4～图6所示，层叠体102在具有第一集电体11和第一合剂层12的第一电极层10上形成有固体电解质层30。第一合剂层12和固体电解质层30的侧面在俯视时为相同位置，第一合剂层12和固体电解质层30的一部分形成在第一集电体11的端子部13上。另外，在端子部13以外的区域中，第一集电体11、第一合剂层12和固体电解质层30的侧面在俯视时为相同位置。
[0100]
接着，制作第二电极层20。第二电极层20可以采用与上述第一电极层10同样的方法制作。在第二电极层20的制作时，使用正极活性物质和负极活性物质之中在第一电极层10的制作中未使用的那一方的活性物质。图7是用于说明电池100的制造方法中制作第二电极层20的工序的俯视图。首先，如图7所示，通过在第二集电体21上形成第二合剂层22，制作层叠体103。在第二集电体21上形成第二合剂层22时，为了使第二集电体21在后续工序中成为端子部23的部位露出，层叠体103例如以在俯视时第二合剂层22的面积小于第二集电体21的面积从而使第二集电体21的一部分露出的方式形成。
[0101]
然后，通过所得到的层叠体103在由虚线表示的切断线c2的位置被切断或冲孔，形成与图1所示的电池100相同形状的第二电极层20。在俯视时，采用本实施方式的制造方法形成的第二电极层20的形状例如与第一电极层10的形状相同。也就是说，切断线c2的形状是与图3所示的切断线c1的形状相同的形状。由此，能过通过利用相同的工艺或模具等的切断和冲孔，对第一电极层10和第二电极层20的形状进行加工。
[0102]
接着，在层叠体102上，以固体电解质层30与第二合剂层22接触的方式，将所得到的第二电极层20上下反转并层叠，进行接合(压接)，由此得到电池100。此时，层叠体102与第二电极层20以成为图1所示的第一电极层10和第二电极层20的朝向的方式层叠。
[0103]
另外，也可以在第二电极层20的第二合剂层22上也形成固体电解质层30，以第二电极层20上的固体电解质层30与第一电极层10上的固体电解质层30接触的方式层叠并接合，由此得到电池100。
[0104]
另外，第二电极层20可以通过在层叠体102上形成第二合剂层22，进而在第二合剂层22上层叠第二集电体21来制作。
[0105]
再者，在电池100中，固体电解质层30在俯视时在端子部13的至少一部分区域露出，但不限于此。例如，也可以是在俯视时，固体电解质层30在端子部23的至少一部分区域露出。也就是说，固体电解质层30可以形成在端子部13上和端子部23上的至少一者。
[0106]
[变形例1]
[0107]
以下，对实施方式1的变形例1进行说明。再者，在以下的变形例1的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
[0108]
图8是表示本变形例涉及的电池100a的大致结构的剖视图。图8中，与图2同样地示出电池100a之中包含端子部13的区域的截面。电池100a与实施方式1涉及的电池100相比，在代替第一电极层10和固体电解质层30而具备第一电极层10a和固体电解质层30a这一点上不同。
[0109]
如图8所示，电池100a具备第一电极层10a、位于第一电极层10a的上方的固体电解质层30a、以及位于固体电解质层30a的上方的第二电极层20。
[0110]
第一电极层10a具有第一集电体11、和位于第一集电体11与固体电解质层30a之间的第一合剂层12a。
[0111]
第一合剂层12a与第一集电体11接触，并位于第一集电体11的上方。第一合剂层12a没有被设置在第一集电体11的端子部13上。再者，第一合剂层12a可以是一部分设置在端子部13上。
[0112]
固体电解质层30a位于第一电极层10a与第二电极层20a之间。固体电解质层30a具有在俯视时在端子部13的一部分区域露出，并从第二电极层20a突出的露出区域31a。固体电解质层30a将第一合剂层12a的上表面和第二合剂层22的下表面全覆盖。固体电解质层30a覆盖剖视时的第一合剂层12a的端子部13侧的侧面，并且在端子部13中与第一集电体11接触。由此，在露出于端子部13的一部分区域的固体电解质层30a上设置参比电极的情况下，能够抑制由参比电极与第一合剂层12a的接触而导致的短路。
[0113]
电池100a例如在上述制造方法中，通过在第一电极层10a上形成固体电解质层30a时，以将第一合剂层12a的上表面以及形成端子部13一侧的侧面覆盖的方式形成固体电解质层30a而得到。
[0114]
[变形例2]
[0115]
以下，对实施方式1的变形例2进行说明。再者，在以下的变形例2的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
[0116]
图9是表示本变形例涉及的电池100b的大致结构的剖视图。图9中与图2同样地示出电池100b之中包含端子部13的区域的截面。电池100b与实施方式1涉及的电池100相比，在代替第一电极层10、第二电极层20和固体电解质层30而具备第一电极层10b、第二电极层20b和固体电解质层30b这一点上不同。
[0117]
如图9所示，电池100b具备第一电极层10b、位于第一电极层10b的上方的固体电解质层30b、以及位于固体电解质层30b的上方的第二电极层20b。
[0118]
第一电极层10b具有第一集电体11、和位于第一集电体11与固体电解质层30b之间的第一合剂层12b。第二电极层20b具有第二集电体21、和位于第二集电体21与固体电解质层30b之间的第二合剂层22b。
[0119]
第一合剂层12b与第一集电体11接触，并位于第一集电体11的上方。第一合剂层12b没有被设置在第一集电体11的端子部13上。再者，第一合剂层12b可以是一部分设置在端子部13上。
[0120]
第二合剂层22b与第二集电体21接触，并位于第二集电体21的下方。
[0121]
固体电解质层30b位于第一电极层10b与第二电极层20b之间。固体电解质层30b具有在俯视时在端子部13的一部分区域露出、并从第二电极层20b突出的露出区域31b。固体电解质层30b将第一合剂层12b的上表面和第二合剂层22b的下表面全覆盖。固体电解质层
30b覆盖剖视时的第一合剂层12b的端子部13侧的侧面，并且在端子部13中与第一集电体11接触。另外，固体电解质层30b覆盖剖视时的第二合剂层22b的端子部13侧的侧面，并且与第二集电体21接触。由此，在露出于端子部13的一部分区域的固体电解质层30b上设置参比电极的情况下，能够抑制由参比电极与第一合剂层12b和第二合剂层22b的接触而导致的短路。
[0122]
电池100b例如采用以下方法制作。在上述制造方法中，在第一电极层10b上形成固体电解质层30b时，以将第一合剂层12b的上表面以及形成端子部13的一侧的侧面覆盖的方式形成固体电解质层30b。另外，在第二集电体21上形成第二合剂层22b后，进而在第二合剂层22b上形成固体电解质层30b。此时，以将第二合剂层22b的上表面以及形成端子部13的一侧的侧面覆盖的方式形成固体电解质层30b。将这样得到的层叠有固体电解质层30b的第一电极层10b和层叠有固体电解质层30b的第二电极层20b以固体电解质层30b彼此接触的方式层叠，由此得到电池100b。
[0123]
[变形例3]
[0124]
以下，对实施方式1的变形例3进行说明。再者，在以下的变形例3的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
[0125]
图10是表示本变形例涉及的电池100c的大致结构的俯视图。图11是在图10的xi-xi线所示的位置的剖视图。电池100c与实施方式1涉及的电池100相比，在代替第一电极层10、第二电极层20和固体电解质层30而具备第一电极层10c、第二电极层20c和固体电解质层30c这一点上不同。
[0126]
如图10和图11所示，电池100c具备第一电极层10c、位于第一电极层10c的上方的固体电解质层30c、以及位于固体电解质层30c的上方的第二电极层20c。第一电极层10c和第二电极层20c分别在俯视时为矩形。
[0127]
第一电极层10c具有第一集电体11c、和位于第一集电体11c与固体电解质层30c之间的第一合剂层12c。另外，第一电极层10c具有在俯视时与第二电极层20c重叠并且为矩形的发电区域14c。第二电极层20c具有第二集电体21c、和位于第二集电体21c与固体电解质层30c之间的第二合剂层22c。另外，第二电极层20c具有在俯视时与第一电极层10c重叠并且为矩形的发电区域24c。在电池100c中，第一集电体11c和第二集电体21c在y轴方向上错开层叠。由此，形成后述的端子部13c和端子部23c。第一集电体11c和第二集电体21c在俯视时x轴方向(换句话说，与端子部13c从第二电极层20c突出的方向正交的方向)的宽度相同。
[0128]
第一集电体11c具有在俯视时从第二电极层20c突出的端子部13c。具体而言，第一集电体11c具有在俯视时与第二电极层20c的发电区域24c重叠的矩形的区域、以及从该区域突出的端子部13c。第一集电体11c在俯视时为矩形。端子部13c是在俯视时与第二电极层20c在y轴方向上错开层叠的第一集电体11c中不与第二电极层20c重叠的部位。端子部13c的x轴方向的宽度与发电区域24c(即、第二电极层20c)的x轴方向的宽度相同。
[0129]
第一合剂层12c与第一集电体11c接触，并位于第一集电体11c的上方。第一合剂层12c的一部分在俯视时位于发电区域14c。第一合剂层12c的另一部分也位于第一集电体11c的端子部13c上。端子部13c上的第一合剂层12c的上表面被固体电解质层30c覆盖，没有露出。
[0130]
第二集电体21c具有在俯视时从第一电极层10c突出的端子部23c。具体而言，第二
集电体21c具有在俯视时与第一电极层10c的发电区域14c重叠的矩形的区域、以及从该区域突出的端子部23c。第二集电体21c在俯视时为矩形。端子部23c是在俯视时与第一电极层10c在y轴方向上错开层叠的第二集电体21c中不与第一电极层10c重叠的部位。另外，端子部23c从第一电极层10c突出的方向是与端子部13c从第二电极层20c突出的方向相反的方向。端子部23c的x轴方向的宽度与发电区域14c(即、第一电极层10c)的x轴方向的宽度相同。
[0131]
第二合剂层22c与第二集电体21c接触，并位于第二集电体21c的下方。第二合剂层22c在俯视时位于发电区域24c。
[0132]
固体电解质层30c位于第一电极层10c与第二电极层20c之间。具体而言，固体电解质层30c位于第一合剂层12c与第二合剂层22c之间，并与第一合剂层12c的上表面和第二合剂层22c的下表面接触。固体电解质层30c将第一合剂层12c的上表面和第二合剂层22c的下表面全覆盖。
[0133]
固体电解质层30c具有在俯视时与发电区域14c和发电区域24c重叠的矩形的区域、以及从该区域突出的露出区域31c。露出区域31c在俯视时位于与端子部13c重叠的区域。也就是说，固体电解质层30c在俯视时在端子部13c的一部分区域露出。
[0134]
电池100c例如通过将上述图3所示的层叠体101和图7所示的层叠体103，以固体电解质层30与第二合剂层22接触、并且成为图10所示的电池100c的位置关系的方式层叠接合而制作。通过这样层叠，第一集电体11c与第二集电体21c在y轴方向上错开层叠，形成端子部13c、端子部23c和露出区域31c。在电池100c中，不需要为了形成端子部13c和端子部23c而进行切断或冲孔。由此，能够简易地形成电池100c。
[0135]
(实施方式2)
[0136]
接着，对实施方式2涉及的电池进行说明。再者，在以下的实施方式2的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
[0137]
图12是表示本实施方式涉及的电池200的大致结构的俯视图。图13是在图12的xiii-xiii线所示的位置的剖视图。图13示出电池200之中包含端子部13的区域的截面。电池200与实施方式1涉及的电池100相比，在还具备电极40这一点上不同。
[0138]
如图12和图13所示，电池200具备第一电极层10、第二电极层20、固体电解质层30和电极40。
[0139]
电极40在露出区域31中与固体电解质层30接触。电极40在俯视时位于露出区域31的内侧，并与第二电极层20分离。在图示的例子中，电极40的厚度小于第二合剂层22的厚度，但不限于此，也可以大于第二合剂层22的厚度。
[0140]
再者，为了抑制电极40与第二合剂层22的接触，可以在电极40与第二合剂层22之间形成固体电解质层或由绝缘性的树脂材料构成的绝缘层。由此，能够抑制电极40与第二合剂层22的短路。作为树脂材料，可以使用作为电池的密封部件所使用的公知的材料。
[0141]
电极40例如是作为正极层或负极层的电位的测定基准而使用的参比电极。参比电极例如可用于电池200的故障分析或工作状态的监视和充放电控制等。由此，赋予电池200参比电极的功能。电极40可以根据需要包含集电体。电极40与端子等连接。作为参比电极的材料，可使用在固体电解质中显示一定的电位的材料。作为参比电极的材料，在固体电解质为锂离子传导体的情况下，例如可使用金属锂、银、铟-锂合金或锂钛氧化物(li4ti5o
12
)等。
[0142]
另外，例如作为参比电极的材料，在固体电解质为钠离子传导体的情况下，可使用金属钠、银或钾-钠合金等，在固体电解质为镁离子传导体的情况下，可使用金属镁或银等。
[0143]
电池200例如通过在上述制造方法中，在所形成的层叠体102的固体电解质层30上形成电极40而形成。作为电极40的形成方法，例如可使用压接方法、涂布方法或真空薄膜形成工艺等。作为电极40的形成方法，在这些之中从工序的简便性出发，可以使用压接方法或涂布方法。
[0144]
(其他实施方式)
[0145]
以上，基于实施方式对本公开涉及的电池进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式。只要不脱离本公开的主旨，将本领域技术人员可以想到的各种变形施加于实施方式中而得到的技术方案，以及将实施方式中的一部分构成要素组合而构成的其它技术方案，都包含在本公开的范围内。
[0146]
例如，在上述实施方式中，在端子部13的一部分区域中露出了固体电解质层30，但不限于此。固体电解质层30可以被设置成将端子部13的上表面全覆盖。
[0147]
另外，例如在上述实施方式中，发电区域14和发电区域24在俯视时为矩形，但不限于此。发电区域14和发电区域24可以在俯视时为圆形、椭圆形、半圆形或除了矩形以外的多边形等其他形状。
[0148]
另外，例如在上述实施方式1和各变形例中，端子部23从第一电极层10突出的方向与端子部13从第二电极层20突出的方向相同，但不限于此。端子部23从第一电极层10突出的方向可以与端子部13从第二电极层20突出的方向不同，例如可以是与端子部23从第一电极层10突出的方向正交的方向或相反方向。
[0149]
另外，可以将上述实施方式涉及的电池层叠多个而形成层叠电池。在层叠多个电池的情况下，可以不是所有电池都是上述实施方式涉及的电池。例如，层叠电池中可以包含具备不具有端子部的集电体的电池。
[0150]
另外，上述实施方式可以在权利要求的范围或与其均等的范围内进行各种变更、替换、附加、省略等。
[0151]
产业可利用性
[0152]
本公开涉及的电池，例如可用作容易设置参比电极的电池。本公开涉及的电池，例如能够用作全固体电池、特别是薄型层叠全固体电池。
[0153]
附图标记说明
[0154]
10、10a、10b、10c第一电极层
[0155]
11、11c第一集电体
[0156]
12、12a、12b、12c第一合剂层
[0157]
13、13c、23、23c端子部
[0158]
14、14c、24、24c发电区域
[0159]
20、20b、20c第二电极层
[0160]
21、21c第二集电体
[0161]
22、22b、22c第二合剂层
[0162]
30、30a、30b、30c固体电解质层
[0163]
31、31a、31b、31c露出区域
[0164]
40电极
[0165]
100、100a、100b、100c、200电池
[0166]
101、102、103层叠体