电池的制作方法

1.本公开涉及电池。


背景技术：

2.包含层叠正极层、固体电解质层及负极层而成的发电要素的电池为了防止水分的侵入、遮光及防止短路等，一般是用层压膜或绝缘树脂等将周围被覆。
3.例如，专利文献1中公开了在层压膜中收纳有发电要素的电池。另外，专利文献2中公开了用热固化性树脂将已经充电状态的发电要素被覆的电池的制造方法。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开平11-40198号公报
7.专利文献2:日本特开2018-116812号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的技术问题
9.但是，专利文献1中，在具有热熔融粘合树脂的层压膜中收纳电池，但在电池的外周部存在层压膜的熔融粘合部、电池的能量密度下降。另外，在层压膜中多有例如因使用聚丙烯树脂及聚乙烯树脂等常用的热塑性树脂、因此强度低的情况，因来自外部的冲击等，电池易于破损、电池的可靠性低。
10.另外，专利文献2中，为了保持电极间的短路及电池的强度，发电要素以充电状态(即、发电要素已经膨胀的状态)用热固化树脂将发电要素被覆，从而形成绝缘层，抑制绝缘层的裂纹。但是当提高硬度、使绝缘层具有强度的情况，在发电要素收缩时，具有在绝缘层中易于产生裂纹、电池的可靠性降低的技术问题。
11.本公开的目的在于解决上述以往的技术问题、提供可靠性高的电池。
12.用于解决技术问题的手段
13.本公开一个方式的电池具备发电要素和覆盖所述发电要素的绝缘构件，所述发电要素具有至少一个包含电极层、对极(counter electrode)层及位于所述电极层与所述对极层之间的电解质层的单元电池，所述绝缘构件具有包含覆盖所述发电要素的第1主面的第1主面被覆部的第1构件、和包含覆盖所述发电要素的与所述第1主面成相反侧的第2主面的第2主面被覆部且与所述第1构件接合的第2构件，所述第1构件与所述第2构件的接合部在从垂直于所述发电要素的侧面的方向上进行观察时，与所述侧面重合，所述第1构件的弹性模量高于所述第2构件的弹性模量。
14.发明效果
15.根据本公开，可以提供可靠性高的电池。
附图说明
16.图1为实施方式1的电池的示意截面图。
17.图2为实施方式1的变形例1的电池的示意截面图。
18.图3为实施方式1的变形例2的电池的示意截面图。
19.图4为实施方式1的变形例3的电池的示意截面图。
20.图5为实施方式1的变形例3的其他电池的示意截面图。
21.图6为用于说明用绝缘构件覆盖实施方式1的发电要素的工序的图。
22.图7为实施方式2的电池的示意截面图。
具体实施方式
23.(本公开的概要)
24.本公开的一个方式的概要如下所述。
25.本公开一个方式的电池具备发电要素和覆盖所述发电要素的绝缘构件，所述发电要素具有至少一个包含电极层、对极层及位于所述电极层与所述对极层之间的电解质层的单元电池，所述绝缘构件具有包含覆盖所述发电要素的第1主面的第1主面被覆部的第1构件、和包含覆盖所述发电要素的与所述第1主面成相反侧的第2主面的第2主面被覆部且与所述第1构件接合的第2构件，所述第1构件与所述第2构件的接合部在从垂直于所述发电要素的侧面的方向上进行观察时，与所述侧面重合，所述第1构件的弹性模量高于所述第2构件的弹性模量。
26.由此，发电要素被弹性模量相对高的第1构件牢固地保护、同时弹性模量相对低的第2构件因充放电时的发电要素的膨胀收缩导致的应力而优先地变形，从而可抑制绝缘构件的破损。另外，由于接合部位于侧面的外侧，因此侧面被绝缘构件覆盖。另外，由于第1构件与第2构件在接合部处直接接合，因此与使用其他构件进行接合的情况相比，可以减少接合界面，可抑制以接合界面为起点的绝缘构件的破损。因此，由于发电要素可以被绝缘构件有效地保护，因此可以实现可靠性高的电池。
27.另外，例如所述第1主面被覆部与所述第2主面被覆部的厚度也可以不同。
28.由此，通过增厚易于受到振动等冲击的一侧的主面及/或易于施加应力的一侧的主面，可以抑制绝缘构件的裂纹、可以进一步提高电池的可靠性。
29.另外，例如所述第1主面被覆部的厚度可以比所述第2主面被覆部的厚度还大。
30.由此，由于弹性模量相对高的第1构件中的第1主面被覆部的厚度增大，因此可以进一步抑制因来自外部的冲击等导致的发电要素的破损。
31.另外，例如所述第1主面被覆部及所述第2主面被覆部的厚度可以为10μm以上。
32.由此，由于提高绝缘构件的强度，因此可以进一步抑制发电要素的破损。
33.另外，例如所述第1构件及所述第2构件可以与所述侧面相接触。
34.由此，可抑制发电要素的侧面露出、发电要素的各材料发生劣化。
35.另外，例如所述第2构件与所述侧面相接触的面积还可以大于所述第1构件与所述侧面相接触的面积。
36.由此，因发电要素的膨胀收缩导致的应力而易于变形的第2构件与侧面相接触的面积增大，因此可以进一步抑制绝缘构件的破损。
37.另外，例如所述第1构件及所述第2构件中的至少一者还可以包含树脂。
38.由此，由于通过加热等可以容易地加工，因此可以简化电池的制造工序。
39.另外，例如所述第1构件和所述第2构件还可以包含相同种类的树脂。
40.由此，由于第1构件与第2构件的相容性高，因此可以提高第1构件与第2构件的接合部的接合强度。
41.另外，例如所述侧面可以是平坦面。
42.由此，发电要素的侧面可以易于被绝缘构件覆盖。
43.另外，例如所述发电要素还可以具有经层叠的多个所述单元电池。
44.由此，在高容量或高电压的层叠型电池中，可以提高可靠性。
45.另外，例如所述电解质层可以包含具有锂离子传导性的固体电解质。
46.由此，在包含固体电解质的锂离子电池中，可以提高电池的可靠性。
47.以下，一边参照附图一边具体地说明实施方式。
48.此外，以下中说明的实施方式均表示概括的或具体的例子。以下实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态等为一例，并非是为了限定本公开。
49.另外，本说明书中，平行等表示要素间的关系性的用语及平坦、矩形等表示要素形状的用语、以及数值范围并非是仅表示严格意义的表现，而是还包含实质上为同等范围、例如数％程度的差异的表现。
50.另外，各图并非必须是严格地图示者。在各图中，对于实质上相同的构成则带有相同的符号，重复的说明进行省略或简化。
51.另外，本说明书及附图中，x轴、y轴及z轴表示三维直角坐标系的三轴。各实施方式中，以z轴方向作为电池的层叠方向。另外，以z轴的正方向作为z轴方向上侧、z轴的负方向作为z轴方向下侧。另外，本说明书中“俯视”是指沿着z轴观察电池的情况。另外，说明书中“厚度”是指各层的层叠方向的长度。
52.另外，本说明书中，电池构成中的“上”及“下”的用语不仅是指绝对的空间认识中的上方向(铅直上方)及下方向(铅直下方)，作为用以层叠构成中的层叠顺序为基础的相对位置关系所规定的用语使用。另外，“上”及“下”的用语不仅适用于2个构成要素彼此密合地配置、2个构成要素相接触的情况，还适用于2个构成要素彼此隔着间隔地配置、在2个构成要素之间存在其他构成要素的情况。
53.(实施方式1)
54.以下对实施方式1的电池进行说明。实施方式1的电池是分别各具有1个电极层及对极层的单电池。
55.[构成]
[0056]
首先，一边参照附图一边说明实施方式1的电池的构成。
[0057]
图1为本实施方式的电池100的示意截面图。图1表示沿着层叠方向切断电池100时的截面。
[0058]
如图1所示，本实施方式的电池100具备至少具有1个单元电池50的发电要素60和覆盖发电要素60的绝缘构件40。电池100例如为全固态电池。本实施方式中，发电要素60由1个单元电池50构成，也可以由多个单元电池50构成。单元电池50包含电极层10、对极层20及
位于电极层10与对极层20之间的作为电解质层一例的固体电解质层30。以下，对电池100的各构成要素详细地说明。
[0059]
发电要素60具有依次层叠有电极层10、固体电解质层30及对极层20的构造。发电要素60的形状例如为长方体。发电要素60只要具有上述层叠结构，则也可以是圆柱或多角柱等其他形状。
[0060]
发电要素60具有第1主面61、第2主面62和侧面63。第1主面61是垂直于层叠方向的平面、是电极层10的一部分(具体地为集电体11的一部分)露出的平面。第2主面62是发电要素60中与第1主面61成相反侧的平面，是对极层20的一部分(具体地为集电体21的一部分)露出的平面。第1主面61和第2主面62例如是平行的。侧面63是从第1主面61的端部向与第1主面61交叉的方向延伸、与第2主面62的端部连接的面。侧面63例如相对于第1主面61及第2主面62是垂直的。另外，侧面63例如是平坦面。由此，易于用绝缘构件40将发电要素60的侧面63覆盖，通过提高绝缘构件40与发电要素60的密合性等，可以进一步提高电池100的可靠性。
[0061]
电极层10具有集电体11、位于集电体11与固体电解质层30之间的电极活性物质层12。
[0062]
集电体11与电极活性物质层12的下面接触、将电极活性物质层12的下面覆盖。另外，集电体11的下面被绝缘构件40的第1构件41覆盖，具体地与第1构件41的第1主面被覆部41a接触。
[0063]
作为集电体11的材料可以使用公知的材料。集电体11例如使用铜、铝、镍、铁、不锈钢、铂或金或者这些2种以上的合金等构成的箔状体、板状体或网眼状体等。
[0064]
此外，集电体11可以与用于和外部连接的引线端子电连接。此时，引线端子不会被绝缘构件40覆盖而露出。另外，为了与外部电连接，集电体11的一部分还可以不被绝缘构件40覆盖而露出。
[0065]
电极活性物质层12位于集电体11上。电极活性物质层12和对极活性物质层22夹着固体电解质层30相向。电极活性物质层12的下面与集电体11接触。电极活性物质层12的宽度(与层叠方向垂直的方向的长度、图1中为x轴方向的长度)比集电体11的宽度还小、电极活性物质层12的上面及侧面被固体电解质层30被覆。另外，电极活性物质层12的宽度比对极活性物质层22的宽度还小。此外，集电体11、电极活性物质层12及对极活性物质层22可以是相同宽度。另外，电极活性物质层12的宽度可以比对极活性物质层22的宽度还大。另外，电极活性物质层12的侧面也可以不被固体电解质层30被覆、取而代之被绝缘构件40被覆。关于电极活性物质层12中所用的材料，在后叙述。
[0066]
此外，电极层10还可以包含集电体11，例如电流取出用的引线端子可以直接连接于电极活性物质层12。另外，当发电要素60具有多个单元电池50时，可以共有相邻配置的单元电池50的集电体。即，电极层10在集电体11与电极活性物质层12中可以仅包含电极活性物质层12。
[0067]
对极层20具有集电体21、位于集电体21与固体电解质层30之间的对极活性物质层22。
[0068]
集电体21与对极活性物质层22的上面接触、将对极活性物质层22的上面覆盖。另外，集电体21的上面被绝缘构件40的第2构件42覆盖，具体地说与第2构件42的第2主面被覆
部42a接触。作为集电体21的材料，使用上述集电体11的材料。
[0069]
此外，集电体21还可以与用于和外部连接的引线端子电连接。此时，引线端子不会被绝缘构件40覆盖而露出。另外，为了与外部电连接，集电体21的一部分也可以不被绝缘构件40覆盖而露出。
[0070]
将对极活性物质层22层叠在固体电解质层30上，与电极活性物质层12相向地配置。对极活性物质层22的上面与集电体21接触。对极活性物质层22的宽度与集电体21的宽度相同。此外，对极活性物质层22的宽度可以比集电体21还窄、对极活性物质层22的侧面还可以被固体电解质层30或绝缘构件40被覆。关于对极活性物质层22中所用的材料，在后叙述。
[0071]
此外，对极层20也可以不包含集电体21，例如电流取出用的引线端子可以直接连接于对极活性物质层22。另外，当发电要素60具有多个单元电池50时，可以共有相邻配置的单元电池50的集电体。即，对极层20在集电体21与对极活性物质层22中可以仅包含对极活性物质层22。
[0072]
固体电解质层30位于电极活性物质层12与对极活性物质层22之间。固体电解质层30与对极活性物质层22的下面接触。另外，固体电解质层30与电极活性物质层12的上面及侧面接触。另外，固体电解质层30与集电体11接触。
[0073]
固体电解质层30至少包含固体电解质，也可根据需要包含粘合剂材料。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。
[0074]
作为固体电解质，可以使用锂离子传导体、钠离子传导体或镁离子传导体等公知的传导金属离子的材料。固体电解质例如使用硫化物固体电解质、卤素系固体电解质或氧化物固体电解质等固体电解质材料。作为硫化物固体电解质，当为可以传导锂离子的材料时，例如使用由硫化锂(li2s)及五硫化二磷(p2s5)形成的合成物。另外，作为硫化物固体电解质，还可以使用li2s-sis2、li2s-b2s3或li2s-ges2等硫化物，还可以使用在上述硫化物中作为添加剂添加了li3n、licl、libr、li3po4及li4sio4中的至少1种的硫化物。
[0075]
作为氧化物固体电解质，当为可以传导锂离子的材料时，例如使用li7la3zr2o
12
(llz)、li
1.3
al
0.3
ti
1.7
(po4)3(latp)或(la，li)tio3(llto)等。
[0076]
作为粘合剂材料，例如使用弹性体类，还可以使用聚偏氟乙烯、丙烯酸树脂或纤维素树脂等有机化合物。
[0077]
集电体11、电极活性物质层12、集电体21、对极活性物质层22及固体电解质层30各自的俯视形状例如为矩形，也可以为圆形、椭圆形或多边形等。另外，集电体11、电极活性物质层12、集电体21、对极活性物质层22及固体电解质层30各自的厚度(z轴方向的长度)、宽度(x轴方向的长度)及深度(y轴方向的长度)并无特别限定，可以采用任意的大小。
[0078]
本实施方式中，例如具有电极活性物质层12的电极层10是具有正极活性物质层的正极层，具有对极活性物质层22的对极层20是具有负极活性物质层的负极层。此时，作为充电时易于膨胀的负极层的对极层20侧由于如后所述地被弹性模量相对低的第2构件42覆盖，因此绝缘构件40难以因负极层的膨胀所产生的应力而破损。此外，具有电极活性物质层12的电极层10可以是具有负极活性物质层的负极层，具有对极活性物质层22的对极层20可以是具有正极活性物质层的正极层。
[0079]
正极活性物质层至少包含正极活性物质，还可以根据需要包含固体电解质、导电
助剂及粘合剂材料中的至少一者。
[0080]
作为正极活性物质，可以使用能够吸储及释放(嵌入及脱嵌、或溶解及析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知材料。作为正极活性物质，当为能够将锂离子脱嵌及嵌入的材料时，例如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。
[0081]
作为固体电解质，可以使用上述固体电解质材料。另外，作为导电助剂，例如使用乙炔黑、炭黑、石墨或碳纤维等导电材料。另外，作为粘合剂材料，可以使用上述粘合剂材料。
[0082]
负极活性物质层至少包含负极活性物质，也可根据需要包含与正极活性物质层同样的固体电解质、导电助剂及粘合剂材料中的至少一者。
[0083]
作为负极活性物质，可以使用能够吸储及释放(嵌入及脱嵌、或溶解及析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知材料。作为负极活性物质，当为能够将锂离子脱嵌及嵌入的材料时，例如使用天然石墨、人造石墨、石墨碳纤维或树脂烧制碳等碳材料、金属锂、锂合金或锂与过渡金属元素的氧化物等。
[0084]
作为固体电解质，可以使用上述固体电解质材料。另外，作为导电助剂，可以使用上述导电材料。另外，作为粘合剂材料，可以使用上述粘合剂材料。
[0085]
绝缘构件40具有第1构件41和第2构件42。绝缘构件40将发电要素60的第1主面61、第2主面62及侧面63覆盖。绝缘构件40例如将发电要素60的所有侧面63覆盖。绝缘构件40可以将发电要素60密封。此外，侧面63中还可以存在未被绝缘构件40覆盖的部分。当发电要素60是具有4个侧面63的长方体形状时，绝缘构件40例如可以将4个侧面63全部覆盖，也可以将4个侧面63中、相向地配置的2个侧面63覆盖。
[0086]
第1构件41包含覆盖发电要素60的第1主面61的第1主面被覆部41a、从第1主面被覆部41a的端部延伸至第1主面被覆部41a的发电要素60侧并将侧面63覆盖的第1侧面被覆部41b。第1构件41与第1主面61及侧面63接触。具体地说，第1主面被覆部41a与第1主面61接触、第1侧面被覆部41b与侧面63接触。由此，抑制发电要素60的侧面63露出、发电要素60的各材料发生劣化。第1主面被覆部41a例如为平板状。
[0087]
第2构件42包含覆盖发电要素60的第2主面62的第2主面被覆部42a、从第2主面被覆部42a的端部延伸至第2主面被覆部42a的发电要素60侧并将侧面63被覆的第2侧面被覆部42b。第2构件42与第2主面62及侧面63接触。具体地说，第2主面被覆部42a与第2主面62接触、第2侧面被覆部42b与侧面63接触。由此，抑制发电要素60的侧面63露出、发电要素60的各材料发生劣化。第2主面被覆部42a例如为平板状。
[0088]
第1构件41与第2构件42的接合部40a，更具体地第1侧面被覆部41b与第2侧面被覆部42b的接合部40a在从垂直于发电要素60的侧面63的方向(图1中为x轴方向)进行观察时，与侧面63重合。接合部40a例如是第1构件41与第2构件42在第1构件41与第2构件42的界面处直接接合的部位。接合部40a可以通过第1构件41的表面与第2构件42的表面的相互作用而接合，也可以是第1构件41的材料与第2构件42的材料混合而接合。如此，从垂直于发电要素60的侧面63的方向进行观察时，通过利用与侧面63重合的接合部40a将第1构件41与第2构件42接合，可以用绝缘构件40将侧面63覆盖。另外，通过作为不同构件的第1构件41与第2
构件42进行直接接合，与介由粘接剂等将第1构件41与第2构件42接合时相比，由于可以减少接合界面，因此易于抑制绝缘构件40在接合部40a处的破损。
[0089]
另外，图示的例子中，接合部40a在垂直于侧面63的方向上延伸，也可以在与垂直于侧面63的方向倾斜的方向上延伸。另外，还可以是在从垂直于侧面63的方向上进行观察时，第1构件41和第2构件42重合的部位。即，在第1侧面被覆部41b及第2侧面被覆部42b中，一者可以将另一者的侧面63的相反侧覆盖。
[0090]
另外，接合部40a在从垂直于侧面63的方向上进行观察时，与侧面63的层叠方向的中央部重合。第1构件41与侧面63接触的面积和第2构件42与侧面63接触的面积相同。此外，第1构件41与侧面63接触的面积还可以和第2构件42与侧面63接触的面积不同。
[0091]
另外，第1构件41的弹性模量比第2构件42的弹性模量还高。弹性模量例如是杨氏模量。由此，一边利用第1构件41保持高的机械强度，一边将第2构件42因充放电时的发电要素60的膨胀收缩所产生的应力而优先地变形、不会发生破损的柔软性赋予给绝缘构件40。因此，由于可以有效果地保护发电要素60，因而可以提高电池100的可靠性。使用电池100时，例如按照第1构件41位于易于受到来自外部的冲击及应力的方向上的方式而配置电池100。
[0092]
第1构件41及第2构件42的弹性模量例如通过材料的种类及/或材料的配合比率等调整为目标的弹性模量。
[0093]
第1构件41的杨氏模量例如为4gpa以上、还可以为5gpa以上。第1构件41的杨氏模量的上限并无特别限定，只要根据第1构件41的厚度等设定为能够保护发电要素60的杨氏模量即可。
[0094]
第2构件42的杨氏模量例如可以为0.1gpa～4gpa、还可以为0.2gpa～2gpa。由此，可以使第2构件42具有适度的柔软性和强度。
[0095]
另外，第1构件41的杨氏模量与第2构件42的杨氏模量之差例如为1gpa以上、还可以为2gpa以上。
[0096]
第1构件41及第2构件42各自的材料只要是成为上述弹性模量关系的材料、且在电池100中使用时具有所要求的耐热性及绝缘性的材料，则无特别限定。第1构件41及第2构件42中的至少一者例如包含树脂。由此，由于可以通过加热等容易地加工，因此可以简化电池100的制造工序。另外，还可以在不使用粘接剂等的情况下、通过加热及加圧等将第1构件41与第2构件42接合。另外，第1构件41及第2构件42中的至少一者例如包含无机化合物。由此，通过调整强度高的无机化合物的配合量，可以调整第1构件41及第2构件42的弹性模量。
[0097]
第1构件41及第2构件42分别还可以仅由树脂构成，也可以由树脂和无机化合物构成。另外，第1构件41及第2构件42包含树脂时，第1构件41及第2构件42可以分别由作为树脂以热固化性树脂及/或热塑性树脂成为主成分、通过加热而软化、且具有膜形成能力的树脂组合物所构成。第1构件41及第2构件42还可以分别由包含无机化合物的树脂组合物构成。第1构件41和第2构件42还可以包含同种类的材料。
[0098]
作为第1构件41及第2构件42所含的树脂，例如可举出环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚氰酸酯树脂、聚酯树脂、有机硅树脂及热固化型聚苯醚树脂等。第1构件41及第2构件42所含的树脂还可以是热固化性树脂，还可以是热塑性树脂。第1构件41及第2构件42分别可以使用1种树脂，还可以组合使用2种以上的树脂。另外，第1构
件41及第2构件42分别可以由具有多层结构的多个膜层构成。
[0099]
另外，第1构件41和第2构件42还可以包含相同种类的树脂。此时，例如第1构件41通过相比较于第2构件42、包含更多无机材料等强度高的材料，可以使第1构件41的弹性模量高于第2构件42的弹性模量。通过第1构件41和第2构件42包含相同种类的树脂，由于第1构件41与第2构件42的相容性提高，因此可以提高第1构件41与第2构件42的接合部40a的接合强度。
[0100]
另外，第2构件42还可以包含玻璃化转变温度低于常温、且常温下为固体状的结晶性树脂或交联性树脂等树脂。由此，第2构件42由于包含在常温不会发生玻璃化转变的树脂，因此可以进一步提高柔软性，更难以因充放电时的发电要素60的膨胀收缩所产生的应力而导致破损。
[0101]
作为第1构件41及第2构件42所含的无机材料，例如可举出氧化钡、碳酸钙、钛酸钡、氧化硅、氧化钛及氧化铝等。
[0102]
第1主面被覆部41a的厚度l1与第2主面被覆部42a的厚度l2相同。另外，第1主面被覆部41a的厚度l1及第2主面被覆部42a的厚度l2分别例如为10μm以上、还可以为50μm以上、还可以为200μm以上。由此，由于提高绝缘构件40的强度，因此可以进一步抑制发电要素60的破损。另外，第1主面被覆部41a的厚度l1及第2主面被覆部42a的厚度l2分别从体积能量密度的观点出发可以为1000μm以下、还可以为200μm以下、还可以为100μm以下。
[0103]
此外，第1主面被覆部41a的厚度l1可以与第2主面被覆部42a的厚度l2不同。此时，通过增厚易于受到振动等冲击的一侧的主面及/或易于施加应力的一侧的主面等，可以抑制绝缘构件40的裂纹、可以进一步提高电池100的可靠性。
[0104]
另外，第1侧面被覆部41b的厚度例如与第2侧面被覆部42b的厚度相同。此外，第1侧面被覆部41b的厚度可以与第2侧面被覆部42b的厚度不同。另外，第1侧面被覆部41b的厚度及第2侧面被覆部42b的厚度可以分别与第1主面被覆部41a的厚度l1或第2主面被覆部42a的厚度l2相同、也可以不同。第1侧面被覆部41b的厚度及第2侧面被覆部42b的厚度分别例如为10μm以上。
[0105]
另外，第1侧面被覆部41b的与侧面63侧成相反侧的面和第2侧面被覆部42b的与侧面63成相反侧的面为同一平面。即，第1侧面被覆部41b的与侧面63侧成相反侧的面和第2侧面被覆部42b的与侧面63成相反侧的面形成平坦的平面。由此，在使电池100集成后进行使用时，难以在电池100之间形成空隙、能量密度提高。
[0106]
另外，虽未图示，但电池100还可以进一步具备将绝缘构件40的上面及下面中的至少一者覆盖的板状的强化构件。例如，强化构件按照接触于第2主面被覆部42a的与发电要素60侧成相反侧的一面的方式进行设置。由此，由于弹性模量相对低的第2构件42侧也被强化构件保护，因此可以抑制发电要素60的破损。作为强化构件，例如使用包含氧化铝等的陶瓷基板、包含环氧树脂等的树脂基板或者在碳纤维或玻璃纤维布等中含浸了环氧树脂等树脂的预浸材料(prepreg)等。强化构件按照接触于第1主面被覆部41a的与发电要素60侧成相反侧的一面的方式进行设置。
[0107]
如上所示，电池100具备发电要素60、覆盖发电要素60的绝缘构件40。绝缘构件40具有第1构件41、与第1构件41相接合的第2构件42,第1构件41的弹性模量比第2构件42的弹性模量还高。另外，第1构件41与第2构件42的接合部40a在从垂直于发电要素60的侧面63的
方向上进行观察时，与侧面63重合。
[0108]
由此，发电要素60在被弹性模量相对高的第1构件41牢固地保护的同时，由于弹性模量相对低的第2构件42因充放电时的发电要素60的膨胀收缩所产生的应力而优先地变形，因此可抑制绝缘构件40的破损。另外，由于接合部40a位于侧面63的外侧，因此侧面63被绝缘构件40覆盖。另外，由于第1构件41与第2构件42通过接合部40a直接接合，因此与使用其他构件进行接合时相比，可以减少接合界面，可以抑制以接合界面为起点的绝缘构件40的破损。因此，由于能够有效地通过绝缘构件40保护发电要素60，因此可以实现可靠性高的电池100。
[0109]
[变形例1]
[0110]
以下，对实施方式1的变形例1进行说明。此外，在以下实施方式1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，将共同点的说明省略或简化。
[0111]
图2为本变形例的电池101的示意截面图。图2表示沿着层叠方向切断电池101时的截面。电池101与电池100相比，在代替绝缘构件40具备绝缘构件140的方面有所不同。
[0112]
如图2所示，本变形例的电池101具备发电要素60、覆盖发电要素60的绝缘构件140。
[0113]
绝缘构件140具有第1构件141和第2构件142。
[0114]
第1构件141包含覆盖发电要素60的第1主面61的第1主面被覆部41a、从第1主面被覆部41a的端部延伸至第1主面被覆部41a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第1侧面被覆部141b。
[0115]
第2构件142包含覆盖发电要素60的第2主面62的第2主面被覆部42a、从第2主面被覆部42的端部延伸至第2主面被覆部42a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第2侧面被覆部142b。
[0116]
关于第1构件141与第2构件142的接合部140a、更具体地为第1侧面被覆部141b与第2侧面被覆部142b的接合部140a在从垂直于发电要素60的侧面63的方向上进行观察时，与侧面63重合。
[0117]
接合部140a在从垂直于侧面63的方向进行观察时，相比较于侧面63的层叠方向的中央部、更位于电极层10侧。第1构件141与侧面63接触的面积比第2构件142与侧面63接触的面积还大。由此，因发电要素60的膨胀收缩所产生的应力而易于变形的第2构件142与侧面63相接触的面积增大，因此可以进一步抑制绝缘构件140的破损。
[0118]
[变形例2]
[0119]
以下，对实施方式1的变形例2进行说明。此外，在以下实施方式1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，将共同点的说明省略或简化。
[0120]
图3为本变形例的电池102的示意截面图。图3表示沿着层叠方向切断电池102时的截面。电池102与电池100相比，在代替绝缘构件40具备绝缘构件240的方面有所不同。
[0121]
如图3所示，本变形例的电池102具备发电要素60、覆盖发电要素60的绝缘构件240。
[0122]
绝缘构件240具有第1构件241和第2构件242。
[0123]
第1构件241包含覆盖发电要素60的第1主面61的第1主面被覆部241a、从第1主面被覆部241a的端部延伸至第1主面被覆部241a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第1侧面被
覆部241b。
[0124]
第2构件242包含覆盖发电要素60的第2主面62的第2主面被覆部42a、从第2主面被覆部42a的端部延伸至第2主面被覆部42a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第2侧面被覆部242b。
[0125]
关于第1构件241与第2构件242的接合部240a、更具体地为第1侧面被覆部241b与第2侧面被覆部242b的接合部240a在从垂直于发电要素60的侧面63的方向上进行观察时，与侧面63重合。
[0126]
接合部240a在从垂直于侧面63的方向进行观察时，相比较于侧面63的层叠方向的中央部、更位于电极层20侧。第1构件241与侧面63接触的面积比第2构件242与侧面63接触的面积还大。由此，由于弹性模量相对较大的第1构件241与侧面63接触的面积增大，因此可以进一步抑制因来自外部的冲击等导致的发电要素60的破损。
[0127]
另外，第1主面被覆部241a的厚度l1与第2主面被覆部42a的厚度l2不同。具体地说，第1主面被覆部241a的厚度l1比第2主面被覆部42a的厚度l2还大。由此，由于弹性模量相对高的第1构件241中的第1主面被覆部241a的厚度l1增大，因此可以进一步抑制因来自外部的冲击等导致的发电要素60的破损。
[0128]
[变形例3]
[0129]
以下，对实施方式1的变形例3进行说明。此外，在以下实施方式1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，将共同点的说明省略或简化。
[0130]
图4为本变形例的电池103的示意截面图。图4表示沿着层叠方向切断电池103时的截面。电池103与电池100相比，在代替绝缘构件40具备绝缘构件340的方面有所不同。
[0131]
如图4所示，本变形例的电池103具备发电要素60、覆盖发电要素60的绝缘构件340。
[0132]
绝缘构件340具有第1构件341和第2构件342。
[0133]
第1构件341包含覆盖发电要素60的第1主面61的第1主面被覆部41a、从第1主面被覆部41a的端部延伸至第1主面被覆部41a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第1侧面被覆部341b。
[0134]
第2构件342包含覆盖发电要素60的第2主面62的第2主面被覆部42a、从第2主面被覆部42a的端部延伸至第2主面被覆部42a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第2侧面被覆部342b。
[0135]
关于第1构件341与第2构件342的接合部340a、更具体地为第1侧面被覆部341b与第2侧面被覆部342b的接合部340a在从垂直于发电要素60的侧面63的方向上进行观察时，与侧面63重合。另外，绝缘构件340的设置接合部340a的部位具有向远离侧面63的方向突出的凸形状340b。由此，可提高相对于来自外部的冲击及应力、以及充放电时的发电要素60的膨胀收缩所产生的应力的强度。另外，在接合部340a与侧面63之间设有空隙343。由此，可以缓和因来自外部的冲击等所产生的应力及因充放电时的发电要素60的膨胀收缩所产生的应力。
[0136]
此外，在接合部340a与侧面63之间也可不设置空隙343。图5为本变形例的其他电池103a的示意截面图。图5表示沿着层叠方向切断电池103a时的截面。电池103a是未设置电池103中的空隙343的电池。
[0137]
如图5所示，电池103a具备发电要素60和覆盖发电要素60的绝缘构件345。
[0138]
绝缘构件345具有第1构件346和第2构件347。
[0139]
第1构件346包含覆盖发电要素60的第1主面61的第1主面被覆部41a、从第1主面被覆部41a的端部延伸至第1主面被覆部41a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第1侧面被覆部346b。
[0140]
第2构件347包含覆盖发电要素60的第2主面62的第2主面被覆部42a、从第2主面被覆部42a的端部延伸至第2主面被覆部42a的发电要素60侧且覆盖侧面63的第2侧面被覆部347b。
[0141]
关于第1构件346与第2构件347的接合部345a、更具体地为第1侧面被覆部346b与第2侧面被覆部347b的接合部345a在从垂直于发电要素60的侧面63的方向上进行观察时，与侧面63重合。另外，绝缘构件345的设置接合部345a的部位具有向远离侧面63的方向突出的凸形状345b。由此，可提高对于来自外部的冲击及应力的强度。
[0142]
[电池的制造方法]
[0143]
接着，说明本实施方式的电池的制造方法之一例。以下的说明中，以实施方式1的电池100的制造方法为中心进行说明。此外，以下说明的制造方法为一例，本实施方式的电池的制造方法不限于以下的方法。
[0144]
首先，形成发电要素60。发电要素60可以通过使用公知的电池的发电要素的制法来形成。本实施方式中，发电要素60由于由1个单元电池50构成，因此通过形成单元电池50，形成发电要素60。例如，首先，依次在集电体11上层叠电极活性物质层12及固体电解质层30而形成电极板。另外，在集电体21上依次层叠对极活性物质层22及固体电解质层30而形成对极板。将所形成的电极板和对极板按照各自的固体电解质层30相接触的方式进行层叠。所层叠的层叠体通过使用平板压制从层叠方向的两侧进行压制，获得由1个单元电池50所构成的发电要素60。
[0145]
接着，用绝缘构件40覆盖所得的发电要素60。图6是用于说明用绝缘构件40覆盖发电要素60的工序的图。
[0146]
首先，如图6(a)所示，用片状的树脂组合物夹持发电要素60的上下。片状的树脂组合物例如包含作为上述第1构件41及第2构件42的材料示例的树脂及无机材料，是常温下为固体状的树脂组合物。例如，在发电要素60的第1主面61侧配置成为第1构件41的材料的片状的第1树脂组合物941，在发电要素60的第2主面62侧配置成为第2构件42的材料的片状的第2树脂组合物942。
[0147]
接着，利用模具等保持被第1树脂组合物941及第2树脂组合物942夹持的发电要素60，同时进行加热，从而如图6(b)所示，第1树脂组合物941及第2树脂组合物942开始流动。
[0148]
例如，在长方体状的模具中放入被第1树脂组合物941及第2树脂组合物942夹持的发电要素60，对第1树脂组合物941、发电要素60及第2树脂组合物942进行加热及加压。由此，如图6(c)所示，第1树脂组合物941和第2树脂组合物942从垂直于发电要素60的侧面63的方向进行观察时，在与侧面63重合的位置处接合，形成被接合部40a接合的第1构件41及第2构件42。由此，获得发电要素60被绝缘构件40被覆的电池100。
[0149]
另外，第1树脂组合物941及第2树脂组合物942的形状通过调整模具的形状以及加热及加压的条件，还可形成电池100以外的电池101及102。
[0150]
另外，在被第1树脂组合物941及第2树脂组合物942夹持的发电要素60的加热及加压中，还可以使用真空层压机或真空压制装置等。例如，进一步用承载膜夹住被第1树脂组合物941及第2树脂组合物942夹持的发电要素60，搬运至真空压制装置，进行加温及真空压制。由此，第1树脂组合物941及第2树脂组合物942追随发电要素60的形状，从垂直于发电要素60的侧面63的方向进行观察时，在与侧面63重合的位置处接合，形成第1构件及第2构件。此时，通过调整温度及真空压制条件，可以获得如图6(d)所示的、设有空隙343且发电要素60被绝缘构件340被覆的电池103；或者可以获得如图6(e)所示的、未设置空隙343且发电要素60被绝缘构件345被覆的电池103a。另外，由于在不使用模具等的情况下、隔着承载膜进行加压，因此绝缘构件中将侧面63被覆的部位的外侧不会成为垂直的面、而是形成凸形状340b及凸形状345b。
[0151]
通过使用这种真空层压机或真空压制装置等，可以将被第1树脂组合物941及第2树脂组合物942夹持的发电要素60载置在承载膜上、连续地进行搬运、进行加温及加热，因此可以生产率良好地制造电池。另外，在真空压制时，也可以从发电要素60的上下利用热板进行压制。由此，可以提高电池的上下面的平滑性(换而言之，绝缘构件的厚度的均匀性)。另外，真空压制还可以进行数次。
[0152]
第1树脂组合物941及第2树脂组合物942例如包含热固化性树脂。由此，第1树脂组合物941及第2树脂组合物942直至固化进行之前，通过加热易于软化，在固化后即便不冷却也可保持形状，因此可以缩短真空压制时间。
[0153]
另外，在图6(c)所示的电池100的制造中，还可以在制造图6(e)所示的电池103a之后，通过切断绝缘构件345的端部，整理绝缘构件的形状，制造电池100。
[0154]
此外，用绝缘构件40覆盖发电要素60的方法并不限于上述方法。用绝缘构件40覆盖发电要素60的方法例如可以是将发电要素60浸渍于树脂组合物中的方法，还可以是使用喷雾等涂布手段将树脂组合物供给至发电要素60的表面。另外，用绝缘构件40覆盖发电要素60的方法还可以是向内部配置有发电要素60的模具中流入树脂组合物的方法。
[0155]
(实施方式2)
[0156]
接着，对实施方式2的电池进行说明。实施方式2的电池是层叠有单电池的层叠型电池。此外，以下的说明中，以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明，将共同点的说明适当省略或简化。
[0157]
图7为本实施方式的电池200的示意截面图。图7表示沿着层叠方法切断电池200时的截面。
[0158]
如图7所示，本实施方式的电池200具备具有层叠的多个单元电池50的发电要素560、覆盖发电要素560的绝缘构件540。本实施方式中，发电要素560由3个单元电池50构成，但也可以由2个单元电池50构成，还可以由4个以上的单元电池50构成。
[0159]
多个单元电池50按照在层叠方向上相邻的单元电池50的一个电极层10与另一个对极层20相面对的方式进行层叠。即，电池200是串联层叠型的电池。由此，可以实现高电压的电池200。图7中，按照集电体11与集电体21相接触的方式进行层叠，但相邻的集电体11和集电体21中，还可以将一者省略且集电体在相邻的单元电池50中共有。
[0160]
绝缘构件540具有第1构件541和第2构件542。
[0161]
第1构件541包含覆盖发电要素560的第1主面561的第1主面被覆部541a、从第1主
面被覆部541a的端部延伸至第1主面被覆部541a的电要素560侧、覆盖侧面563的第1侧面被覆部541b。
[0162]
第2构件54包含覆盖发电要素560的第2主面562的第2主面被覆部542a、从第2主面被覆部542a的端部延伸至第2主面被覆部542a的电要素560侧、覆盖侧面563的第2侧面被覆部542b。
[0163]
关于第1构件541与第2构件542的接合部540a、更具体地为第1侧面被覆部541b与第2侧面被覆部542b的接合部540a在从垂直于发电要素560的侧面563的方向上进行观察时，与侧面563重合。
[0164]
即便是这种具备具有多个单元电池50的发电要素560的层叠型电池200，通过发电要素560被具有第1构件541及第2构件542的绝缘构件540覆盖，可获得与实施方式1的电池100同样的效果，可以实现可靠性高的电池200。
[0165]
电池200例如如下制造：将多个单元电池50层叠，形成发电要素560，在发电要素560上，利用与上述实施方式1的电池的制造方法相同的方法、用绝缘构件540将发电要素560覆盖，从而制造。
[0166]
此外，电池200是串联层叠型的电池，但也可以是具备具有按照相邻单元电池50的电极层10之间或对极层20之间相对面的方式而层叠的结构的并联层叠型的发电要素的电池。并联层叠型的电池中，可以实现高容量的电池。
[0167]
(其他实施方式)
[0168]
以上，根据实施方式对本公开的电池及其制造方法进行了说明，但本公开并不限于这些实施方式。只要不脱离本公开的主旨，对实施方式实施了本领域技术人员想到的各种变形的方式、或者将实施方式中的一部分构成要素组合构建的其他方式也包含在本公开的范围内。
[0169]
上述实施方式中，发电要素的单元电池由集电体、电极活性物质层、绝缘层、固体电解质层及对极活性物质层构成，但并不限定于此。例如，在允许电池特性的范围内，还可以将用于降低电阻及提高接合强度等的接合层设置在单元电池的各层之间。
[0170]
另外，上述实施方式中，绝缘构件直接与发电要素接触、将发电要素被覆，但并不限定于此。例如，还可以在绝缘构件与发电要素之间配置强化构件及粘接剂等其他构件。
[0171]
另外，上述实施方式中，发电要素的侧面是平坦面，但并不限定于此。例如，发电要素的侧面还可以具有凹凸。通过侧面存在凹凸，由于绝缘构件可以挤进到凹凸中，因此难以将绝缘构件从发电要素上剥离。
[0172]
另外，上述实施方式可以在权利要求范围或其均等范围内进行各种变更、替换、附加、省略等。
[0173]
产业上的可利用性
[0174]
本公开的电池例如可作为各种电器或汽车等中所用的全固态电池等二次电池利用。
[0175]
符号说明
[0176]
10 电极层
[0177]
11、21 集电体
[0178]
12 电极活性物质层
[0179]
20 对极层
[0180]
22 对极活性物质层
[0181]
30 固体电解质层
[0182]
40、140、240、340、345、540 绝缘构件
[0183]
40a、140a、240a、340a、345a、540a 接合部
[0184]
41、141、241、341、346、541 第1构件
[0185]
41a、241a、541a 第1主面被覆部
[0186]
41b、141b、241b、341b、346b、541b 第1侧面被覆部
[0187]
42、142、242、342、347、542 第2构件
[0188]
42a、542a 第2主面被覆部
[0189]
42b、142b、242b、342b、347b、542b 第2侧面被覆部
[0190]
50 单元电池
[0191]
60、560 发电要素
[0192]
61、561 第1主面
[0193]
62、562 第2主面
[0194]
63、563 侧面
[0195]
100、101、102、103、103a、200 电池
[0196]
340b、345b 凸形状
[0197]
343 空隙
[0198]
941 第1树脂组合物
[0199]
942 第2树脂组合物。