CN101911369A - 固体电解质电池、车辆、电池搭载设备和固体电解质电池的制造方法 - Google Patents

固体电解质电池、车辆、电池搭载设备和固体电解质电池的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题为提供一种具有低电阻的固体电解质层的固体电解质电池、搭载了该固体电解质电池的车辆、电池搭载设备和固体电解质电池的制造方法。固体电解质电池(1)具备含有正极活性物质粒子(22)的正极活性物质层(21)、含有负极活性物质粒子(32)的负极活性物质层(31)、和隔在它们之间的固体电解质层(40)。固体电解质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质(SE)，由硫化物固体电解质的粘结力进行自保持，其层厚(40T)为50μm以下，其面积(40S)为100cm2以上。

Description

固体电解质电池、车辆、电池搭载设备和固体电解质电池的制造方法
技术领域
本发明涉及固体电解质电池、搭载了该固体电解质电池的车辆、电池搭载设备和固体电解质电池的制造方法。
背景技术
近年来，由于面向便携电话、笔记本型个人计算机、摄录机(video camcorder)等可携带电子设备、和混合动力车、可外接充电式混合动力车(plug in hybrid)等的车辆的应用，用于它们的驱动用电源的电池的需求正在增大。
在这样的电池中，在正极和负极之间夹着具有锂离子传导性的固体电解质层而成的固体电解质电池已为公众所知。例如，在专利文献1中，公开了如下全固体电池(固体电解质电池)：将固定电解质层的挥发成分含量设为预定量以下、即设为每1kg质量的固体电解质中含有50g以下。
专利文献1：日本特开2008-103145号公报
发明内容
但是，在专利文献1中记载的固体电解质电池中，使用含有树脂的粘结材料、使固体电解质彼此粘结，形成固体电解质层，因此，因该粘结材料容易使固体电解质层的电阻变高。
另外，在专利文献1中记载的固体电解质电池的制造时，在固体电解质层的成膜时，使固体电解质分散于挥发性的分散介质中、进行浆化，但由于使用的分散介质，固体电解质分解，从而导致固体电解质层的锂离子的传导性降低。
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种具有低电阻的固体电解质层的固体电解质电池。另外，其目的在于提供一种搭载了该固体电解质电池的车辆、电池搭载设备、和固体电解质电池的制造方法。
其解决方案为：一种固体电解质电池，具备：正极活性物质层，其含有正极活性物质粒子；负极活性物质层，其含有负极活性物质粒子；和固体电解质层，其介于正极活性物质层与负极活性物质层之间；所述固体电解质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；其层厚为50μm以下；其面积为100cm2以上。
在本发明的固体电解质电池中，固体电解质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质。硫化物固体电解质柔软而容易变形，因此，即使不通过粘结材料，硫化物固体电解质的粒子彼此也相互接合成为一体。由该硫化物固体电解质的粘结力，固体电解质层能以自身保持其形状。这样，在固体电解质层没有使用粘结材料，因此，可以做成该固体电解质层的电阻低的固体电解质电池。
而且，本发明的固体电解质电池，就固体电解质层而言，具备其层厚为50μm以下而面积100cm2以上这样的薄且大型的固体电解质层，因此，可以适用为例如混合动力车、可外接充电式混合动力车、电动车等的高输出或高容量的电池。
另外，作为固体电解质电池，既可以是具备1组正极活性物质层、负极活性物质层和隔在它们之间的固体电解质层的组的电池，也可以是层叠了多个这些组的电池。
另外，作为硫化物固体电解质可以举出例如：Li2S-P2S5玻璃(以Li2S∶P2S5＝80∶20的摩尔比混合而成的80Li2S-20P2S5等)、Li2S-SiS2玻璃、Li2S-SiS2-P2S5-LiI玻璃、Li2S-SiS2-Li4SiO4玻璃、Li4GeS4-Li3PS4玻璃、它们的任何一种的微晶玻璃(crystallized glass)。
而且，在上述的固体电解质电池中，可做成：所述正极活性物质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；所述正极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述正极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；其层厚为100μm以下；其面积为100cm2以上；所述负极活性物质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；所述负极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述负极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；其层厚为100μm以下；其面积为100cm2以上。
在本发明的固体电解质电池中，正极活性物质层也不含有粘结材料而包含硫化物固体电解质，通过该硫化物固体电解质将正极活性物质粒子彼此相互粘结，由该硫化物固体电解质的粘结力保持自身的形状。因此，除了固体电解质层之外、正极活性物质层也可做成低电阻，从而可以做成内部电阻更低的固体电解质电池。
在负极侧同样，负极活性物质层不含有粘结材料而包含硫化物固体电解质，通过该硫化物固体电解质使负极活性物质粒子彼此相互粘结，由该硫化物固体电解质的粘结力保持自身的形状而成。因此，还可将负极活性物质层做成低电阻，从而可以做成内部电阻更低的固体电解质电池。
这样一来，通过正极活性物质层和负极活性物质层两者低电阻，可以做成内部电阻低的固体电解质电池。
而且，本发明的固体电解质电池具备层厚为100μm以下而面积为100cm2以上这样的薄且大型的正极活性物质层和负极活性物质层，因此，可以适用于例如混合动力车、可外接充电式混合动力车、电动车等的高输出或高容量的电池。
另外，另一解决方案为：一种固体电解质电池，具备：正极活性物质层，其含有正极活性物质粒子；负极活性物质层，其含有负极活性物质粒子；和固体电解质层，其介于正极活性物质层与负极活性物质层之间；所述固体电解质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；通过使用静电丝网印刷法堆积含有所述硫化物固体电解质的电解质粒子、并在层厚方向压缩而形成；所述固体电解质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持。
作为使用粒子在基体上(或者、在基体上预先行形成的成膜上)成膜的方法，静电丝网印刷法已为公众所知。静电丝网印刷法为如下方法：在网筛和基体的被涂面之间施加高电压(例如、500V以上)，产生静电场，并且，使带电的粒子从网筛的网眼(开口)投入静电场，由库伦力使其撒布到被涂面，在该被涂面堆积(涂布)。
在本发明的固体电解质电池中，固体电解质层使用上述的静电丝网印刷法形成。即，在形成固体电解质层时没有使用分散介质，因此，不会由分散介质使硫化物固体电解质分解。因此，可以做成防止了固体电解质层的锂离子的传导性降低的固体电解质电池。
另外，硫化物固体电解质柔软而容易变形，因此，即使不通过粘结材料，硫化物固体电解质的粒子彼此也相互接合而成为一体。由该硫化物固体电解质的粘结力、固体电解质层自行保持其形状。这样，在固体电解质层没有使用粘结材料，因此，可以做成该固体电解质层的电阻低的固体电解质电池。
而且，在上述的固体电解质电池中，可做成：所述正极活性物质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；通过使用静电丝网印刷法堆积混合了所述正极活性物质粒子和所述电解质粒子的第1混合粒子、并在层厚方向压缩而形成；所述正极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述正极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；所述负极活性物质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；通过使用静电丝网印刷法堆积混合了所述负极活性物质粒子和所述电解质粒子的第2混合粒子、并在层厚方向压缩而形成；所述负极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述负极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持。
在本发明的固体电解质电池中，除了固体电解质层之外，正极活性物质层和负极活性物质层也使用静电丝网印刷法形成。即，不使用分散介质、由第1混合粒子形成正极活性物质层，因此，不会由分散介质使硫化物固体电解质分解。同样，对于负极活性物质层来说，也不会由分散介质使硫化物固体电解质分解。
因此，可以做成不仅对于固体电解质层还能够防止正极活性物质层和负极活性物质层的锂离子的传导性降低的固体电解质电池。
另外，本发明的电池具有如下正极活性物质层：通过硫化物固体电解质使正极活性物质粒子彼此相互粘结，由该硫化物固体电解质的粘结力保持自身的形状。在负极侧也同样具有负极活性物质层，所述负极活性物质层：不包含粘结材料，而包含上述硫化物固体电解质，通过硫化物固体电解质使负极活性物质粒子彼此相互粘结，由该硫化物固体电解质的粘结力保持自身的形状。因此，正极活性物质层和负极活性物质层都可以做成低电阻，进而可以做成内部电阻低的固体电解质电池。
而且，在上述的任何一种固体电解质电池中，可做成：所述固体电解质层，在形成于导电性的电极基板上的为所述正极活性物质层和所述负极活性物质层中任何一方的先行形成活性物质层之上、以及所述电极基板中位于所述先行形成活性物质层周围的活性物质层周围部之上，以掩盖所述先行形成活性物质层的形态形成。
在本发明的固体电解质电池中，固体电解质形成为掩盖上述先行形成活性物质层的形态，因此，可以防止构成先行形成活性物质层的活性物质层和与其不同极的活性物质层直接接触，在它们之间发生短路。
另外，另一解决方案为：搭载了上述的任何一种固体电解质电池的车辆。
在本发明的车辆中，搭载了上述的任何一种固体电解质电池，因此，可以做成得到高输出且具有良好的行驶性能的车辆。
另外，作为车辆，只要是在其动力源的全部或一部分使用了由电池产生的电能的车辆即可。可以举出：例如电动车、混合动力车、可外接充电式混合动力车、混合铁道车辆、叉车、电动轮椅、电动助力自行车、电动摩托车。
另外，另一解决方案为搭载了上述的任何一种固体电解质电池的电池搭载设备。
在本发明的电池搭载设备中，搭载了上述的任何一种固体电解质电池，因此，可以做成：得到高输出且具有良好的特性的电池搭载设备。
另外，作为电池搭载设备，只要是搭载电池并将其作为能源的至少一种加以利用的设备即可。可以举出：例如个人计算机、便携电话、电池驱动的电动工具、不间断电源装置等、由电池驱动的各种家电产品、办公设备、产业设备。
另外，另一解决方案为一种固体电解质电池的制造方法，所述固体电解质电池具备：正极活性物质层，其含有正极活性物质粒子；负极活性物质层，其含有负极活性物质粒子；和固体电解质层，其介于正极活性物质层与负极活性物质层之间；所述固体电解质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；所述制造方法具备：电解质堆积工序，通过静电丝网印刷法，堆积含有所述硫化物固体电解质的电解质粒子，形成未压缩固体电解质层；和电解质压缩工序，在层厚方向压缩所述未压缩固体电解质层，形成通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持的所述固体电解质层。
在本发明的固体电解质电池的制造方法中，具备上述的电解质堆积工序和电解质压缩工序，在层厚方向压缩不包含含有树脂的粘结材料的未压缩固体电解质层，形成由硫化物固体电解质所具有的粘结力自保持的固体电解质层。这样没有使用粘结材料，因此，可以制造具备低电阻的固体电解质层的固体电解质电池。另外，在电解质堆积工序中，使用静电丝网印刷法，因此，可以不使用分散介质地形成未压缩固体电解质层，从而不会由分散介质使硫化物固体电解质分解。因此，可以制造防止了固体电解质层的离子传导性降低的固体电解质电池。
而且，在上述固体电解质电池的制造方法中，可做成：所述正极活性物质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；所述负极活性物质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；所述制造方法具备：正极活性物质堆积工序，通过静电丝网印刷法，堆积混合了所述正极活性物质粒子和所述电解质粒子的第1混合粒子，形成未压缩正极活性物质层；正极活性物质压缩工序，在层厚方向压缩所述未压缩正极活性物质层，使所述正极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，形成通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持的所述正极活性物质层；负极活性物质堆积工序，通过静电丝网印刷法，堆积混合了所述负极活性物质粒子和所述电解质粒子的第2混合粒子，形成未压缩负极活性物质层；和负极活性物质压缩工序，在层厚方向压缩所述未压缩负极活性物质层，使所述负极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，形成通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持的所述负极活性物质层。
在本发明的固体电解质电池的制造方法中，具备正极活性物质堆积工序和正极活性物质压缩工序，形成即使不包含含有树脂的粘结材料、也可由硫化物固体电解质所具有的粘结力自保持的正极活性物质层。同样，具备负极活性物质堆积工序和负极活性物质压缩工序，形成即使不包含含有树脂的粘结材料、也可由硫化物固体电解质所具有的粘结力自保持的负极活性物质层。这样，在正极活性物质层和负极活性物质层没有使用粘结材料，因此，可以制造具备低电阻的正极活性物质层和负极活性物质层的固体电解质电池。
而且，在正极活性物质堆积工序中，使用静电丝网印刷法，因此，可以不使用分散介质地形成未压缩正极活性物质层。另外，在负极活性物质堆积工序中，也使用静电丝网印刷法，因此，可以不使用分散介质地形成未压缩负极活性物质层。因此，在未压缩正极活性物质层和未压缩负极活性物质层，不会由分散介质使硫化物固体电解质分解。因此，可以制造防止了正极活性物质层和负极活性物质层的离子传导性降低的固体电解质电池。
而且，在上述的任何一种固体电解质电池的制造方法中，可做成：在所述电解质堆积工序中，在形成于导电性的电极基板上的为所述正极活性物质层和所述负极活性物质层中任何一方的先行形成活性物质层之上、以及所述电极基板中位于所述先行形成活性物质层周围的活性物质层周围部之上，堆积所述电解质粒子，以掩盖所述先行形成活性物质层的形态形成所述未压缩固体电解质层。
在本发明的固体电解质电池的制造方法中，将未压缩固体电解质层形成为掩盖先行形成活性物质层的形态。因此，可以制造如下固体电解质电池：适当防止了构成先行形成活性物质层的正极活性物质层(或负极活性物质层)和与其不同极的负极活性物质层(或正极活性物质层)直接接触，在它们之间发生短路。
或者，在上述的任何一种的固体电解质电池的制造方法中，可做成：在所述电解质堆积工序中，在形成于导电性的电极基板上的为所述未压缩正极活性物质层和所述未压缩负极活性物质层中任何一方的先行形成未压缩活性物质层之上、以及所述电极基板中位于所述先行形成未压缩活性物质层周围的活性物质层周围部之上，堆积所述电解质粒子，以掩盖所述先行形成未压缩活性物质层的形态形成所述未压缩固体电解质层。
在本发明的固体电解质电池的制造方法中，将未压缩固体电解质层形成为掩盖先行形成未压缩活性物质层的形态。因此，可以制造如下固体电解质电池：适当防止了压缩了构成先行形成未压缩活性物质层的未压缩正极活性物质层(或未压缩负极活性物质层)的正极活性物质层(或负极活性物质层)和与其不同极的压缩了未压缩负极活性物质层(或未压缩正极活性物质层)的负极活性物质层(正极活性物质层)直接接触，在它们之间发生短路。
另外，在上述的任何一种的固体电解质电池的制造方法中，可做成：在所述电解质堆积工序中，在所述电极基板中的所述活性物质层周围部之上，与所述先行形成活性物质层或所述先行形成未压缩活性物质层之上相比，使所述电解质粒子堆积得厚。
在电解质堆积工序中，若使电解质粒子在厚度方向均匀地堆积在例如先行形成活性物质层(或先行形成未压缩活性物质层)上和活性物质层周围部上，则形成了的未压缩固体电解质层的上面成为：在先行形成活性物质层(先行形成未压缩活性物质层)上高、而在活性物质层周围部上低的台阶形状。
若这样做，则例如在固体电解质压缩工序中，压缩台阶形状的未压缩固体电解质层的情况下，有可能活性物质层周围部上的未压缩固体电解质层的压缩变得不充分。
与此相对，在本发明的固体电解质电池的制造方法中，在电解质堆积工序中，与先行形成活性物质层(或先行形成未压缩活性物质层)上相比，在活性物质层周围部上使电解质粒子堆积得厚。因此，可以制造如下固体电解质电池：对未压缩固体电解质层的任何部位都在层厚方向适当压缩。
另外，在上述的固体电解质电池的制造方法中，可做成：使用下述网筛进行所述电解质堆积工序，所述网筛，具有：第一丝网部，其配置在与所述先行形成活性物质层或所述先行形成未压缩活性物质层对应的位置；和第2丝网部，其配置在与所述活性物质层周围部对应的位置；所述第2丝网部的网眼比所述第1丝网部的网眼大。
在本发明的固体电解质电池的制造方法中，通过使用了上述网筛的静电丝网印刷法、堆积电解质粒子。因此，能够与在先行形成活性物质层(或先行形成未压缩活性物质层)上相比，可靠地在活性物质层周围部上较厚且高效率地堆积未压缩固体电解质层。
而且，在上述的固体电解质电池的制造方法中，可做成：在所述电解质堆积工序之前，进行作为所述正极活性物质堆积工序和所述负极活性物质堆积工序中任何一方的、先行活性物质堆积工序；在该电解质堆积工序之后，进行另一方的后行活性物质堆积工序；在所述后行活性物质堆积工序之后，同时进行所述电解质压缩工序、所述正极活性物质压缩工序和所述负极活性物质压缩工序；同时压缩所述未压缩固体电解质层、所述未压缩正极活性物质层和所述未压缩负极活性物质层，形成所述固体电解质层、所述正极活性物质层和所述负极活性物质层。
在本发明的固体电解质电池的制造方法中，以先行活性物质堆积工序、电解质堆积工序、后行活性物质堆积工序的顺序进行。其后，同时进行电解质压缩工序、正极活性物质压缩工序和负极活性物质压缩工序。这样，通过同时进行3层压缩，可以高效率地制造形成了固体电解质层、正极活性物质层和负极活性物质层的固体电解质电池。
附图说明
图1是实施方式1、2、3、4、变形方式1所涉及的电池的立体图。
图2是实施方式1、2、3、变形方式1所涉及的电池的局部剖切剖视图。
图3是实施方式1、2、3的发电要素的立体图。
图4是实施方式1、2的发电要素的局部放大剖视图(图3的A-A剖面部)。
图5是实施方式1、3、4、变形方式1所涉及的堆积工序和压缩工序的说明图。
图6A是实施方式1、2、3、4、变形方式1所涉及的堆积工序的说明图。
图6B是实施方式1、2、3、4、变形方式1所涉及的堆积工序的说明图。
图7是实施方式1、2、3、4、变形方式1的未压缩正极活性物质层的说明图。
图8是实施方式1、2、3、4、变形方式1的正极活性物质层的说明图。
图9是实施方式1、4的正极活性物质层和固体电解质层的说明图。
图10是实施方式1、2、4的正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层的说明图。
图11是实施方式2所涉及的堆积工序和三层同时压缩工序的说明图。
图12是实施方式2的未压缩正极活性物质层和未压缩固体电解质层的说明图。
图13是实施方式2的未压缩正极活性物质层、未压缩固体电解质层和未压缩负极活性物质层的说明图。
图14是实施方式3的发电要素的局部放大剖视图(图3的A-A剖面图)。
图15是实施方式3所涉及的电池的制造工序的说明图。
图16是实施方式3所涉及的堆积工序的说明图。
图17是实施方式3的正极活性物质层和固体电解质层的说明图。
图18是实施方式3的正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层的说明图。
图19是实施方式4所涉及的电池的局部剖切剖视图。
图20是实施方式4的发电要素的立体图。
图21是实施方式4的发电要素的局部放大剖视图(图20的B-B剖视图)。
图22是变形方式1的未压缩正极活性物质层和未压缩固体电解质层的说明图。
图23是实施方式5所涉及的车辆的说明图。
图24是实施方式6所涉及的冲击钻的说明图。
图25是实施例中所使用的模具的说明图。
图26是实施例中所使用的模具的说明图。
附图标记说明：
1、301、401、501、601：电池(固体电解质电池)；21：正极活性物质层(先行形成活性物质层)；21B：未压缩正极活性物质层(先行形成未压缩活性物质层)；21S：(正极活性物质层的)面积；21T：(正极活性物质层的)层厚；22：正极活性物质粒子；26：正极基板(电极基板)；26E：周围部(活性物质层周围部)；31：负极活性物质层；31B：未压缩负极活性物质层；31S：(负极活性物质层的)面积；31T：(负极活性物质层的)层厚；32：负极活性物质粒子；36：负极基板(电极基板)；36E：周围部(活性物质层周围部)；40、440、940：固体电解质层；40B、440B：未压缩固体电解质层；40S、440S：(固体电解质层的)面积；40T、440T：(固体电解质层的)层厚；110K：丝网(网筛)；111：第1丝网部；112：第2丝网部；551：总正极基板(电极基板)；556：总负极基板(电极基板)；566：电极基板；700：车辆；710：电池组(电池)；800：冲击钻(电池搭载设备)；810：电池包(电池)；DT：层厚方向；MX1：第1混合粒子群(第1混合粒子)；MX2：第2混合粒子群(第2混合粒子)；SE：硫化物固体电解质；SP：电解质粒子。
具体实施方式
(实施方式1)
接着，参照附图，对本发明的实施方式1进行说明。
图1表示本实施方式1所涉及的固体电解质电池(以下也简称为电池)1的立体图，图2表示该电池1的局部剖视图。
该电池1为具有电池外壳80和收容于该电池外壳80内的发电要素10的锂离子二次电池(参照图1、2)。
其中，电池外壳80含有：金属制的、上部开口的有底矩形箱形的电池外壳主体81，和为由金属构成的板状、封闭该电池外壳主体81的开口的封口盖82(参照图1)。
其中，与发电要素10的正电极板20电连接的由铝构成的正极集电部件71的顶端部71A、和与发电要素10的负电极板30电连接的由铜构成的负极集电部件72的顶端部72A，分别从封口盖82突出(参照图1、4)。另外，在封口盖82和正极集电部件71或负极集电部件72之间分别隔着由绝缘树脂构成的绝缘部件75，使封口盖82与正极集电部件71或负极集电部件72绝缘。
另外，发电要素10为在层叠方向DL上交互层叠多个正电极板20和负电极板30而成；该正电极板20含有：由铝箔构成的正极基板26、和形成在正极基板26上的正极活性物质层21；该负电极板30含有：由铜箔构成的负极基板36、和形成在负极基板36上的负极活性物质层31(参照图3、4)。另外，在正电极板20的正极活性物质21、与相邻于该正电极板20的负电极板30的负极活性物质层31之间隔着固体电解质层40(参照图4)。
其中，正电极板20具体来说，在成为正极基板26的两面的第1正极基板主面27和第2正极基板主面28上具备正极活性物质层21(参照图4)，该正极活性物质层21含有：含有钴酸锂(LiCoO2)的正极活性物质粒子22、和含有Li2S-P2S5玻璃(以Li2S∶P2S5＝80∶20的摩尔比混合而成的80Li2S-20P2S5)的硫化物固体电解质SE。另外，在本实施方式1中，将在该正极活性物质层21内的它们的体积比设为正极活性物质粒子22∶硫化物固体电解质SE＝6∶4。另外，该正极活性物质层21如图8所示形成为矩形板状，层叠方向DL的层厚21T为30μm，朝该层叠方向DL的正极层主面21Q的面积21S为180cm2。
另外，负电极板30具体来说、在成为负极基板36的两面的第1负极基板主面37和第2负极基板主面38上、具备负极活性物质层31(参照图4)，该负极活性物质层31含有：含有石墨的负极活性物质粒子32和上述硫化物固体电解质SE。
另外，将在该负极活性物质层31内的它们的体积比设为负极活性物质粒子32∶硫化物固体电解质SE＝6∶4。另外，该负极活性物质层31如图10所示形成为矩形板状，层叠方向DL的层厚31T为35μm，朝该层叠方向DL的负极层主面31Q的面积31S为180cm2。
另外，固体电解质层40含有硫化物固体电解质SE(参照图4)。该固体电解质层40如图9所示形成为矩形板状，层叠方向DL的层厚40T为30μm，朝该层叠方向DL的固体层主面40Q的面积40S为180cm2。
在本实施方式1所涉及的电池1中，固体电解质层40不包含含有树脂的粘结材料、而包含硫化物固体电解质SE。该硫化物固体电解质SE柔软、容易变形，因此，即使不通过粘结材料，硫化物固体电解质SE的粒子彼此也可相互接合成为一体。由该硫化物固体电解质SE的粘结力，固体电解质层40自行保持其形状。这样，在固体电解质层40没有使用粘结材料，因此，可以制造该固体电解质层40的电阻低的电池1。
另外，电池1具有如下正极活性物质层21：不含有粘结材料而包含硫化物固体电解质SE，通过该硫化物固体电解质SE、使正极活性物质粒子22彼此相互粘结，由该硫化物固体电解质SE的粘结力，保持自身的形状。因此，除了可将固体电解质层40做成低电阻之外，还可将正极活性物质层21也做成低电阻，从而可以制造内部电阻更低的电池1。
另外，电池1在负极侧也同样具有如下负极活性物质层31：不含有粘结材料而包含硫化物固体电解质SE，通过该硫化物固体电解质SE、使负极活性物质粒子32彼此相互粘结，由该硫化物固体电解质SE的粘结力，保持自身的形状。因此，可将负极活性物质层31也做成低电阻，从而可以制造内部电阻更低的电池1。
进而，通过正极活性物质层21和负极活性物质层31两者低电阻，可以制造内部电阻低的电池1。
而且，电池1具备：层厚40T为50μm以下的30μm、而面积40S为100cm2以上的180cm2这样的薄且大型的固体电解质层40，和层厚21T、31T为100μm以下的30、35μm、而面积21S、31S为100cm2以上的180cm2这样的薄且大型的正极活性物质层21以及负极活性物质层31。因此，可以适用为例如混合动力车、可外接充电式混合动力车、电动车等的高输出或高容量的电池。
另外，在本实施方式1所涉及的电池1中，固体电解质层40如后述那样，使用没有使用分散介质的静电丝网印刷法形成。因此，不会由分散介质使硫化物固体电解质SE分解。因此，可以制造防止了固体电解质层40中的锂离子的传导性降低的电池1。
而且，除了固体电解质层40之外，正极活性物质层21和负极活性物质层31也使用没有使用分散介质的静电丝网印刷法形成。因此，不会由分散介质使该正极活性物质层21内和负极活性物质层31内的硫化物固体电解质SE分解。
因此，可以制造不仅对于固体电解质层40还防止了正极活性物质层21和负极活性物质层31中的锂离子的传导性降低的电池1。
接着，参照附图，对本实施方式1所涉及的电池1的制造方法进行说明。
首先，参照附图5～7，对形成未压缩正极活性物质层21B的正极活性物质堆积工序进行说明。
在正极活性物质堆积工序中所使用的堆积装置100X如图5所示、具备：为矩形平板状、且具有预定图案的500个网眼(未图示)的不锈钢制的丝网110，矩形平板状的不锈钢制的承接台120，刷130，电源装置140，和向丝网110上(图5中的上方)供给第1混合粒子群MX1的供给部160X。其中，供给部160X将第1混合粒子群MX1收容于自身的内部，向丝网110上供给第1混合粒子群MX1。
另外，电源装置140在丝网110和位于与该丝网110对向的位置的承接台120之间施加电压。具体来说，将电源装置140的负极连接到丝网110，将正极连接到承接台120，施加3kV的电压。由此，可以在丝网110和承接台120之间产生静电场。
另外，刷130配置在丝网110上(图5中的上方)，使刷130在丝网110上移动(具体来说，图5中，向左右方向往复移动)，使丝网100上的带电的第1混合粒子群MX1通过该丝网100的网眼，向承接台120(在图5中，向下方)散布。
另外，丝网110具有如下预定图案的500个网眼：在正极基板26上的期望的位置、使电解质粒子SP堆积，可形成平面矩形形状的未压缩正极活性物质层21B。
接着，对正极活性物质堆积工序进行说明。
首先，将安置在放卷部MD的带状的正极基板26间歇性抽出、并使其沿长度方向DA移动，在该正极基板26的第1正极基板主面27上，在长度方向DA上每隔预定间隔，使第1混合粒子群MX1堆积(参照图6A)。
另外，该第1混合粒子群MX1含有正极活性物质粒子22、和构成硫化物固体电解质SE的粒子形状的电解质粒子SP，且充分混合它们而成。
使从供给部160X供给到丝网110上(图6A中的上方)的第1混合粒子群MX1、在刷130和丝网110之间摩擦带负电，由刷130将带负电的第1混合粒子群MX1从丝网110的网眼推出去。
由电源装置140在丝网110和配置在丝网110图6A中的下方的承接台120之间产生了静电场。因此，通过丝网110的网眼移动了的第1混合粒子群MX1由该静电场而向承接台120加速，与图6B中位于承接台120的上方的正极基板26冲突。
这样一来，在正极基板26的第1正极基板主面27上堆积第1混合粒子群MX1，形成为平板矩形板状、且面积180cm2的未压缩的未压缩正极活性物质层21B(参照图6B、7)。
接着，进行正极活性物质压缩工序。在该工序中，使用具备2个金属制的按压模具210、210的压缩装置200X(参照图5)。
使形成了未压缩正极活性物质层21B的正极基板26沿长度方向DA移动，使用在层厚方向DT可动的2个矩形平板形状的按压模具210、210，沿层厚方向DT压缩未压缩正极活性物质层21B。由此，由电解质粒子SP的粘结力、使正极活性物质粒子22彼此通过电解质粒子SP粘接，形成自行保持自己的形态的正极活性物质层21。具体来说，在正极基板26的一侧(第1正极基板主面27侧)间断性地形成层厚21T为30μm且面积21S为180cm2的正极活性物质层21(参照图8)。
另外，在正极活性物质压缩工序之后，用卷取部MT卷取正极基板26(参照图5)。
接着，参照图5、9，对形成未压缩固体电解质层40B的电解质堆积工序进行说明。
该电解质堆积工序中所使用的堆积装置100Y如图5所示、除了具备与正极活性物质堆积工序中所使用的堆积装置100X同样的、500个网眼的不锈钢制的丝网110、承接台120、刷130和电源装置140之外，还具备将电解质粒子SP供给到丝网110上(图5中的上方)的供给部160Y。在供给部160Y收容有电解质粒子SP，向丝网110上供给电解质粒子SP。
在该电解质堆积工序中，如图8所示，在形成在正极基板26的正极活性物质层21上使电解质粒子SP堆积成与正极活性物质层21相同形状的矩形状，这一点与上述的正极活性物质堆积工序不同，除此之外相同，因此，省略说明。
由该电解质堆积工序，在正极活性物质层21上形成含有电解质粒子SP的未压缩固体电解质层40B。
接着，进行电解质压缩工序。在该工序中，使用具备2个金属制的按压模具210、210的压缩装置200Y(参照图5)。
使正极基板26沿长度方向DA移动，使用在层厚方向DT可动的2个按压模具210、210，沿层厚方向DT压缩未压缩固体电解质层40B。由此，形成：由电解质粒子SP的粘结力、以自身保持自己的形状的固体电解质层40。具体来说，形成层厚40T为30μm且面积40S为180cm2的固体电解质层40(参照图9)。
接着，参照图5、9、10，对形成未压缩负极活性物质层31B的负极活性物质堆积工序进行说明。
该负极活性物质堆积工序中所使用的堆积装置100Z如图5所示、除了具备与上述的堆积装置100X同样的、500个网眼的不锈钢制的丝网110、承接台120、刷130和电源装置140之外，还具备将第2混合粒子群MX2供给到丝网110上(图5中的上方)的供给部160Z。供给部160Z收容有第2混合粒子群MX2，向丝网110上供给第2混合粒子群MX2。
在该负极活性物质堆积工序中，如图9所示，在正极基板26上的固体电解质层40上、使第2混合粒子群MX2堆积成与正极活性物质层21和固体电解质层40同样的矩形状，这一点与上述的正极活性物质堆积工序不同，除此之外与该正极活性物质堆积工序相同，因此，省略说明。
由该负极活性物质堆积工序，在固体电解质层40上形成堆积了第2混合粒子群MX2的未压缩负极活性物质层31B。
接着，进行负极活性物质压缩工序。在该工序中，使用具备2个金属制的按压模具210、210的压缩装置200Z(参照图5)。
使正极基板26沿长度方向DA移动，使用在层厚方向DT可动的2个按压模具210、210，沿层厚方向DT压缩未压缩负极活性物质层31B。由此，由未压缩负极活性物质层31B中的电解质粒子SP的粘结力、使负极活性物质粒子32彼此通过电解质粒子SP粘结，形成自行保持自己的形态的负极活性物质层31。具体来说，形成层厚31T为35μm且面积31S为180cm2的负极活性物质层31(参照图10)。
在上述的负极活性物质压缩工序之后，在负极活性物质层31上载置矩形平板状的负极基板36，沿层厚方向DT进行按压，使负极活性物质层31与负极基板36接合。
另外，也可：将负极基板36载置在未压缩负极活性物质层31B上，在负极活性物质压缩工序中，将负极基板36与正极基板26、正极活性物质层21、固体电解质层40和未压缩负极活性物质层31B一起、沿层厚方向DT进行按压，接合负极活性物质31和负极基板36。
进而，反复使用上述的堆积装置100X、100Y、100Z和压缩装置200X、200Y、200Z，进行正极活性物质堆积工序、正极活性物质压缩工序、电解质堆积工序、电解质压缩工序、负极活性物质堆积工序和负极活性物质压缩工序，形成多个正极活性物质层21、固体电解质层40、和负极活性物质层31。这样一来，形成上述的发电要素10，即，具有正电极板20、负电极板30和固体电解质层40的发电要素10(参照图3、4)，该正电极板20在正极基板26上具有正极活性物质层21，该负电极板30在负极基板36上具有负极活性物质层31，该固体电解质层40隔在正极活性物质层21和负极活性物质层31之间。
进而，裁断正极基板26之后，在发电要素10的正电极板20(正极基板26)接合正极集电部件71，在负电极板30(负极基板36)接合负极集电部件72(参照图3)。其后，将该发电要素10收容于电池外壳主体81，用封口盖82通过焊接将电池外壳主体81封口。这样一来，完成电池1(参照图1)。
在本实施方式1所涉及的电池1的制造方法中，具备上述的电解质堆积工序和电解质压缩工序，在层厚方向DT压缩不包含含有树脂的粘结材料的未压缩固体电解质层40B，形成由硫化物固体电解质SE所具有的粘结力进行自保持的固体电解质层40。
这样，在固体电解质层40的形成时没有使用粘结材料，因此，可以制造具备低电阻的固体电解质层40的电池1。另外，在电解质堆积工序，使用静电丝网印刷法，因此，可以不使用分散介质地形成未压缩固体电解质层40B，因此，不会由分散介质使硫化物固体电解质SE分解。因此，可以制造防止了固体电解质层40的离子传导性降低的电池1。
在本实施方式1所涉及的电池1的制造方法中，具备正极活性物质堆积工序和正极活性物质压缩工序，形成如下正极活性物质层21：不包含含有树脂的粘结材料、通过硫化物固体电解质SE所具有的粘结力进行自保持。同样，具备负极活性物质堆积工序和负极活性物质压缩工序，形成通过硫化物固体电解质SE所具有的粘结力进行自保持的负极活性物质层31。
这样，在正极活性物质层21和负极活性物质层31中没有使用粘结材料，因此，可以制造具备低电阻的正极活性物质层21和负极活性物质层31的电池1。
而且，在正极活性物质堆积工序和负极活性物质堆积工序中，都使用静电丝网印刷法，因此，可以不使用分散介质地形成未压缩正极活性物质层21B和未压缩负极活性物质层31B。因此，在未压缩正极活性物质层21B和未压缩负极活性物质层31B中，不会由分散介质使硫化物固体电解质SE分解。因此，可以制造防止了正极活性物质层21和负极活性物质层31中的离子传导性降低的电池1。
(实施方式2)
接着，参照图1～4、6～8、10～13，对本发明的实施方式2所涉及的电池301进行说明。
本实施方式2，在该电池的制造方法中以正极活性物质堆积工序、电解质堆积工序和负极活性物质堆积工序的顺序进行之后、同时进行正极活性物质压缩工序、电解质压缩工序和负极活性物质压缩工序(进行三层同时压缩工序)，这一点上与上述实施方式1不同，除此之外相同。
即，在实施方式2所涉及的电池301的制造方法中，如图11所示，在长度方向DA依次排列与实施方式1同样的3个堆积装置100X、100Y、100Z，在依次形成未压缩正极活性物质层21B、未压缩固体电解质层40B和未压缩负极活性物质层31B之后，使用压缩装置200J，进行同时压缩3层的三层同时压缩工序。
具体来说，首先，与实施方式1同样，由使用了堆积装置100X的正极活性物质堆积工序，在正极基板26的单侧(第1正极基板主面27侧)堆积第1混合粒子群MX1，形成自身的面积21BS为180cm2的未压缩正极活性物质层21B(参照图7)。
接着，与实施方式1同样，由使用了堆积装置100Y的电解质堆积工序，在未压缩正极活性物质层21B上、使电解质粒子SP堆积成与未压缩正极活性物质层21B相同形状的矩形状。由此，在未压缩正极活性物质层21B上形成含有电解质粒子SP、自身的面积40BS为180cm2的未压缩固体电解质层40B(参照图12)。
接着，与实施方式1同样，由使用了堆积装置100Z的负极活性物质堆积工序，在未压缩固体电解质层40B上、使第2混合粒子群MX2堆积成与未压缩固体电解质层40B相同形状的矩形状。由此，在未压缩固体电解质层40B上使第2混合粒子群MX2堆积，形成自身的面积31BS为180cm2的未压缩负极活性物质层31B(参照图13)。
接着，进行三层同时压缩工序。在该工序中，使用具备2个金属制的按压模具210、210的压缩装置200J(参照图11)。
使形成了未压缩正极活性物质层21B、未压缩固体电解质层40B和未压缩负极活性物质层31B的正极基板26沿长度方向DA移动，使用在层厚方向DT可动的2个按压模具210、210，将这些未压缩正极活性物质层21B、未压缩固体电解质层40B和未压缩负极活性物质层31B均沿层厚方向DT压缩。
由此，由未压缩正极活性物质层21B中的电解质粒子SP的粘结力、使正极活性物质粒子22彼此通过电解质粒子SP粘结，形成自保持自己的形态的正极活性物质层21。同样，由未压缩负极活性物质层31B中的电解质粒子SP的粘结力、使负极活性物质粒子32彼此通过电解质粒子SP粘结，形成自保持自己的形态的负极活性物质层31。而且，形成由未压缩固体电解质层40B中的电解质粒子SP的粘结力、自保持自己的形态的固体电解质层40。
这样一来，在正极基板26的一侧(第1正极基板主面27侧)，层叠形成：层厚21T为30μm的正极活性物质层21、层厚40T为30μm的固体电解质层40、和层厚31T为35μm的负极活性物质层31(参照图10)。
另外，在本实施方式2中的以上的工序中，正极活性物质堆积工序对应先行(先进行的)活性物质堆积工序，负极活性物质堆积工序对应后行(后进行的)活性物质堆积工序。
在本实施方式2所涉及的电池301的制造方法中，以正极活性物质堆积工序、电解质堆积工序、负极活性物质堆积工序的顺序进行，其后，同时进行电解质压缩工序、正极活性物质压缩工序和负极活性物质压缩工序(三层同时压缩工序)。这样，同时进行3层(未压缩正极活性物质层21B、未压缩固体电解质层40B和未压缩负极活性物质层31B)的压缩，由此，可以高效率地制造形成了正极活性物质层21、固体电解质层40和负极活性物质层31的电池301。
在上述的同时压缩工序之后，与实施方式1同样，使负极活性物质层31与负极基板36接合。
进而，与上述相反，在该负极基板36上以负极活性物质堆积工序、电解质堆积工序、正极活性物质堆积工序的顺序进行负极活性物质堆积工序、电解质堆积工序、正极活性物质堆积工序，进而进行同时压缩工序，由此，在负极基板36上以负极活性物质层31、固体电解质层40和正极活性物质层21的顺序形成负极活性物质层31、固体电解质层40和正极活性物质层21。
这样，反复进行上述的正极活性物质体积工序、电解质堆积工序、负极活性物质体积工序，层叠多个正极活性物质层21、固体电解质层40和负极活性物质层31，形成发电要素10(参照图3、4)。
其后，与实施方式1同样，在裁断正极基板26之后，在发电要素10的正电极板20接合正极集电部件71，在负电极板30接合负极集电部件72(参照图3)。其后，将该发电要素10收容于电池外壳主体81，用封口盖82通过焊接将电池外壳主体81封口，完成电池301(参照图1、2)。
(实施方式3)
接着，参照图1～3、5～8、14～18，对本发明的实施方式3所涉及的电池401进行说明。
本实施方式3，做成用该电池的固体电解质层掩盖相邻的任一活性物质层(后述的先行形成活性物质层)的形态，这一点上与上述实施方式1不同，除此之外相同。
以与实施方式1不同的点为中心进行说明，省略或简化同样的部分的说明。另外，就同样的部分而言，产生同样的作用效果。另外，对相同内容的部分标注相同的附图标记来说明。
该电池401与实施方式1同样为具有电池外壳80、和收容于该电池外壳80内的发电要素410的锂离子二次电池(参照图1、2)。
其中，发电要素410与实施方式1同样，将正电极板20和负电极板30在层叠方向DL都交互层叠多个，在正电极板20的正极活性物质层21和与该正电极板20相邻的负电极板30的负极活性物质层31之间隔着固体电解质层440(参照图14)。
但是，其中固体电解质层440做成掩盖相邻的正极活性物质层21的形态。
即，如图17所示，固体电解质层440，除了形成在正极活性物质层21的第1主面21Q上之外，还形成到正极基板26的位于正极活性物质层21周围的周围部26E上，掩盖正极基板26上的正极活性物质层21。
另外，在本实施方式3中的以上的工序中，正极活性物质层21对应于先行形成活性物质层。
该固体电解质层440含有硫化物固体电解质SE，并且做成为：在正极活性物质21的第1主面21Q上的层厚440T为30μm(参照图14、17)，固体层主面440Q的面积440S为194.25cm2(参照图17)。
在本实施方式3所涉及的电池401中，固体电解质层440做成为掩盖正极活性物质层21的形态，因此，可以防止：该正极活性物质层21和负极活性物质层31直接接触、在它们之间发生短路。
接着，参照附图，对本实施方式3所涉及的电池401的制造方法进行说明。
首先，与实施方式1同样，由正极活性物质堆积工序和正极活性物质压缩工序在正极基板26的单侧(第1正极基板主面27上)形成层厚21T为30μm，面积21S为180cm2的正极活性物质层21(参照图8)。
接着，参照图5、7、15、16，对形成未压缩固体电解质层440B的电解质堆积工序进行说明。
在该电解质堆积工序中所使用的堆积装置100K如图5所示、除了具备与正极活性物质堆积工序中所使用的堆积装置100X同样的承接台120、刷130和电源装置140之外，还具备供给部160Y和具有第1丝网部111以及第2丝网部112的丝网110K。在供给部160Y收容有电解质粒子SP，向丝网110K上供给电解质粒子SP。
其中，矩形板状且网状的丝网110K具有：位于其中央的正方形状的第1丝网部111、包围该第1丝网部111的外周的矩形环状(口字状)的第2丝网部112、和包围该第2丝网部112的外周的矩形环状的框部113(参照图15)。另外，从第1丝网部111被推出去的粒子(电解质粒子SP)由静电场加速，冲击于正极基板26上的正极活性物质层21的第1主面21Q(参照图7)、堆积在其上。另一方面，丝网110K和正极基板26配置成：从第2丝网部112被推出去的电解质粒子SP与正极基板26的位于正极活性物质层21周围的周围部26E冲击、堆积在其上
在本实施方式3的电解质堆积工序中，用使用了上述的丝网110K的堆积装置110K、使电解质粒子SP堆积在正极活性物质层21上和正极基板26的周围部26E上，形成面积为194.25cm2的未压缩固体电解质层440B(参照图16)。另外，该未压缩固体电解质层440B形成为掩盖正极活性物质层21的形态，因此，可以制造如下电池401：适当防止了正极活性物质层21和负极活性物质层31直接接触而在它们之间发生短路。
另外，在电解质堆积工序中，在周围部26E上，与正极活性物质层21上相比，使电解质粒子SP堆积得厚。因此，可以制造如下电池401：对形成的未压缩固体电解质层440B的任何部位都在层厚方向DT适当压缩。
此外，与第1丝网部111的网眼相比，增大了第2丝网部112的网眼(参照图15)。因此，若使用该丝网110K，进行电解质堆积工序，则与正极活性物质层21上相比、在正极基板26的周围部26E上能够可靠地较厚、且高效率地堆积未压缩固体电解质层440B(参照图16)。
接着，在电解质压缩工序中，也使用具备2个金属制的按压模具210、210的压缩装置200K(参照图5)。
使正极基板26沿长度方向DA移动，使用在层厚方向DT可动的2个按压模具210、210，沿层厚方向DT压缩未压缩固体电解质层440B。由此，形成由电解质粒子SP的粘结力、自行保持自己的形态的固体电解质层440。具体来说，形成层厚440T为30μm且面积440S为194.25cm2的固体电解质层440(参照图17)。
接着，与实施方式1同样，通过负极活性物质堆积工序和负极活性物质压缩工序，形成层厚31T为35μm且面积31S为180cm2的负极活性物质层31(参照图18)。接着，在层叠了正极活性物质层21、固体电解质层440和负极活性物质层31的部位彼此之间裁断带状的正极基板26，且裁断成矩形状。
另外，与上述分开地，也在负极基板36上，与在正极基板26上形成正极活性物质层等同样，以负极活性物质堆积工序、负极活性物质压缩工序、电解质堆积工序、电解质压缩工序、正极活性物质堆积工序和正极活性物质压缩工序的顺序进行上述负极活性物质堆积工序、负极活性物质压缩工序、电解质堆积工序、电解质压缩工序、正极活性物质堆积工序和正极活性物质压缩工序(参照图5、6、15、16)。由此，在负极基板36的第1负极基板主面37上层叠负极活性物质层31、掩盖该负极活性物质层31的形态的固体电解质层440和正极活性物质层21(参照图18)。接着，在层叠了负极活性物质层31、固体电解质层440和正极活性物质层21的部位彼此之间裁断带状的负极基板36，且裁断成矩形状。
接着，交互层叠上述的层叠了正极活性物质层21等的正极基板26、和层叠了负极活性物质层31等的负极基板36，形成发电要素410。具体来说，在层叠在该正极基板26的负极活性物质层31上接合该负极基板36的第2负极基板主面38，而且，在层叠在负极基板36的正极活性物质层21上接合正极基板26的第2正极基板主面28(参照图3、14)。
其后，与实施方式1同样，在发电要素10的正电极板20上接合正极集电部件71，在负电极板30上接合负极集电部件72(参照图3)。其后，将该发电要素10收容于电池外壳主体81，用封口盖82通过焊接封口电池外壳主体81，完成电池401(参照图1、2)
(实施方式4)
接着，参照图1、5～10、19～21，对本发明的实施方式4所涉及的电池501进行说明。
本实施方式4在该电池501为双极型电池这一点上与上述的实施方式1不同，除此之外相同。
以与实施方式不同的点为中心进行说明，省略或简化同样的部分的说明。另外，就同样的部分而言，产生同样的作用效果。另外，对相同内容的部分标注相同的附图标记来说明。
该电池501为具有电池外壳80、和收容于该电池外壳80内的发电要素510的双极型锂离子二次电池(参照图1、19)。
其中，发电要素510具有位于图20最上部的总正极基板551、位于最下部的总负极基板556。另外，在它们之间，正极活性物质层21、负极活性物质层31、固体电解质层40和由金属箔构成的电极基板566在层叠方向DL以该顺序层叠(参照图20、21)。另外，各个电极基板566为：从图20中最左侧到右侧跟前方向的尺寸比总正极基板551(总负极基板556)短的、矩形箔状。
具体来说，从总正极基板551侧依次说明。在由铝构成的矩形板状的总正极基板551的一方的主面即总正极主面552上形成有正极活性物质层21(参照图21)。而且，在该正极活性物质层21的图21中下方形成有固体电解质层40，在该固体电解质层40的图中下方形成有负极活性物质层31，而且，在该负极活性物质层31的图中下方配置有电极基板566，使得电极基板566自身的第2基板主面568与负极活性物质层31相接。而且，在该电极基板566的第1基板主面567上形成有正极活性物质层21，在该正极活性物质层21的图21中下方，与已经说明了的相同，层叠有固体电解质层40、负极活性物质层31和电极基板566，重复进行上述内容。而且，配置有由铜构成的矩形板状的总负极基板556，该总负极基板556与在图21中位于最下方的负极活性物质层31相接。
另外，在该发电要素510中，以隔着固体电解质层40的正极活性物质21和负极活性物质层31之间、构成一个单位电池(参照图21)。因此，发电要素510形成为多个单位电池在层叠方向DL串联层叠了的形态，因此，在第1电极板550的总正极基板551和第2电极板555的总负极基板556之间，产生第1电极板550、第2电极板555和第3电极板560中的各电位差的总和的电位差。
另外，在总正极基板551，正极接头(tab)部571向图20中左侧跟前方向延伸，而且，在总负极基板556，负极接头部572向图20中左侧跟前方向延伸。该正极接头部571的顶端部571A和负极接头部572的顶端部572A贯通电池外壳80的封口盖82，从电池外壳80向其外部突出，构成电池501的外部端子(参照图1、19)。
另外，在制造本实施方式4所涉及的电池501时，使用上述的实施方式1的堆积装置100X、100Y、100Z和压缩装置200X、200Y、200Z，在电极基板566(或者，总正极基板551或总负极基板556)上形成正极活性物质层21、负极活性物质层31、或固体电解质层40。
具体来说，首先，使用堆积装置100X，进行正极活性物质堆积工序，在总正极基板551上形成未压缩正极活性物质层21B(参照图6B、7)。其后，使用压缩装置200X，进行正极活性物质压缩工序，在总正极基板551上形成层厚21T为30μm且面积21S为180cm2的正极活性物质层21(参照图8)。
接着，使用堆积装置100Y和压缩装置200Y进行电解质堆积工序和电解质压缩工序，在如图8所示的形成在总正极基板551的正极活性物质层21(正极层主面21Q)上，形成层厚40T为30μm且面积40S为180cm2的固体电解质层40(参照图9)。
接着，使用堆积装置100Z和压缩装置200Z进行负极活性物质堆积工序和负极活性物质压缩工序，在如图9所示的固体电解质层40(固体层主面40Q)上，形成层厚31T为35μm且面积31S为180cm2的负极活性物质层31(参照图10)。
在上述的负极活性物质压缩工序之后，在负极活性物质31上载置矩形平板状的电极基板566，沿层厚方向DT进行按压，使负极活性物质层31与电极基板566接合。
进而，反复使用上述的堆积装置100X、100Y、100Z和压缩装置200X、200Y、200Z，进行正极活性物质堆积工序、正极活性物质压缩工序、电解质堆积工序、电解质压缩工序、负极活性物质堆积工序和负极活性物质压缩工序，在正极活性物质层21和负极活性物质层31之间隔着电极基板566，形成多个正极活性物质层21、固体电解质层40和负极活性物质层31。最后，在形成在固体电解质层40上的负极活性物质层31接合总负极基板556，制成上述的发电要素510(参照图19、20)。
使该发电要素510中的总正极基板551的正极接头部571、和总负极基板556的负极接头部572分别贯通封口盖82之后，将该发电要素510收容于电池外壳主体81，用封口盖82通过焊接封口电池外壳主体81。这样一来，制成电池501(参照图1)。
(变形方式1)
接着，参照附图，对本发明的变形方式1涉及的电池601进行说明。
在上述的实施方式3中，以掩盖压缩了的正极活性物质层21的方式形成了未压缩固体电解质层440B。与此相对，本变形方式1，与上述的实施方式3不同点在于：在未压缩正极活性物质层21B上以掩盖该未压缩正极活性物质层21B的方式形成未压缩固体电解质层440B，进行同时压缩这些未压缩正极活性物质层21B和未压缩固体电解质层440B这二层的二层同时压缩工序。除此之外相同。
即，进行上述的使用了正极活性物质堆积装置100X的正极活性物质堆积工序，在正极基板26的第1正极基板主面27上形成未压缩正极活性物质层21B(参照图7)。其后，进行上述的使用了电解质堆积装置100K的电解质堆积工序，在压缩未压缩正极活性物质层21B之前，在该未压缩正极活性物质层21B上形成未压缩固体电解质层440B(参照图22)。
具体来说，在未压缩正极活性物质层21B的第1主面21BQ上、和正极基板26的位于未压缩正极活性物质层21B周围的周围部26E上形成未压缩固体电解质层440B。因此，该未压缩固体电解质层440B掩盖了正极基板26上的未压缩正极活性物质层21B。
其后，使用压缩装置同时压缩未压缩正极活性物质层21B和未压缩固体电解质层440B(二层同时压缩工序)，形成正极活性物质层21和掩盖该正极活性物质层21的形状的固体电解质层440。
另外，在本变形方式1的以上的工序中，未压缩正极活性物质层21B对应于先行形成未压缩活性物质层。
在本变形方式1所涉及的电池601的制造方法中，将未压缩固体电解质层440B形成为掩盖未压缩正极活性物质层21B的形态。因此，可以制造如下电池601：适当防止了压缩了未压缩正极活性物质层21B的正极活性物质层21、和压缩了未压缩负极活性物质层31B的负极活性物质层31直接接触、在它们之间产生短路。
其后，与实施方式3同样，在固体电解质层440上形成负极活性物质层31，裁断正极基板26。另外，与此分开地，在负极基板36上，也与在正极基板26上形成正极活性物质层等同样，形成层叠了负极活性物质层31、掩盖该负极活性物质层31的形态的固体电解质层440和正极活性物质层21的负极基板36，裁断负极基板36。
其后，与实施方式3同样，完成发电要素410、进而完成电池601，因此，省略说明。
(实施方式5)
本实施方式5所涉及的车辆700搭载了多个上述的电池1、301、401、501或601。具体来说，如图23所示，车辆700为并用发动机740、前马达(电机)720和后马达730驱动的混合动力车。该车辆700具有：车身790、发动机740、安装在发动机740的前马达720、后马达730、电缆750、变换器(inverter)760、和在自身内部具有多个电池1、301、401、501或601的电池组710。
在本实施方式5所涉及的车辆700中，搭载上述的任何一种电池1、301、401、501或601，因此，可以制造如下车辆700：得到高输出，且具有良好的行驶性能。
(实施方式6)
另外，本实施方式6的冲击钻800搭载有含有上述的电池1、301、401、501或601的电池包(电池组件、蓄电池组)810，如图24所示，是具有电池包810和主体820的电池搭载设备。另外，电池包810可拆装地收容于冲击钻800的主体820中的底部821。
在本实施方式6所涉及的冲击钻800中，搭载上述的任何一种电池1、301、401、501或601，因此，可以制造如下电池搭载设备：得到高输出，且具有良好的特性。
在以上，基于实施方式1～实施方式6和变形方式1，对本发明进行了说明，但不言而喻的是，本发明不限于上述实施方式、变形方式，在不脱离其要旨的范围，可适当变更适用。
例如，不限于在实施方式1、实施方式2、实施方式3和变形方式1中所示的固体电解质电池的制造方法，例如，除了这些方式之外，也可：在进行了正极活性物质堆积工序和电解质堆积工序之后，进行同时压缩二层(未压缩正极活性物质层、未压缩固体电解质层)的二层同时压缩工序。另外，例如，也可：在形成了正极活性物质层之后，进行电解质压缩工序和负极活性物质堆积工序，对形成的二层(未压缩固体电解质层、未压缩负极活性物质层)进行二层同时压缩工序。
另外，在实施方式1～实施方式3和变形方式1中，形成了正极基板26和负极基板36交互层叠的交互层叠型的固体电解质电池。但是，如实施方式4所示，也可用实施方式1～实施方式3等中所示的制造方法制造双极型的固体电解质电池。
另外，在上述的堆积装置中，在丝网和电极基板之间也可配置掩膜，所述掩膜具有：能够在电极基板上的期望的位置形成平面矩形形状的未压缩活性物质层的、矩形形状的贯通孔。
另外，在正极活性物质层或负极活性物质层也可含有导电助剂。
另外，在实施方式3中，使用堆积装置100K，与正极活性物质层上相比，在基板的活性物质层周围部上使电解质粒子堆积得厚地形成未压缩固体电解质层，其后，将其压缩而形成固体电解质层。但是，例如，也可：在电极基板的活性物质层周围部上和正极活性物质层上、堆积同量的电解质粒子，形成未压缩固体电解质层，其后，使用如图25所示的、在未压缩固体电解质层侧设置了模具凹部MP2的模具MP，将未压缩固体电解质层与正极活性物质层21一起压缩，形成固体电解质层。
该模具MP具有：矩形环状的模具环状面MP1、和在该模具环状面MP1包围的位置呈矩形凹陷而成的模具凹部MP2。另外，模具凹部MP2的层厚方向DT(图26中的上方)的尺寸MPt(深度)设为与正极活性物质层21的层厚21T相同，因此，由该模具MP的模具环状面MP1和模具凹部MP2，可以对未压缩固体电解质层中的周围部26E上、和正极活性物质层21上的任何部位同样进行压缩。因此，形成的固体电解质层940在周围部26E和正极活性物质层21，能够确保可以自保持的充分的强度。

Claims (14)

1.一种固体电解质电池，具备：
正极活性物质层，其含有正极活性物质粒子；
负极活性物质层，其含有负极活性物质粒子；和
固体电解质层，其介于正极活性物质层与负极活性物质层之间；
所述固体电解质层，
不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；
通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；
其层厚为50μm以下；
其面积为100cm2以上。
2.根据权利要求1所述的固体电解质电池，其中，
所述正极活性物质层，
不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；
所述正极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述正极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；
其层厚为100μm以下；
其面积为100cm2以上；
所述负极活性物质层，
不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；
所述负极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述负极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；
其层厚为100μm以下；
其面积为100cm2以上。
3.一种固体电解质电池，具备：
正极活性物质层，其含有正极活性物质粒子；
负极活性物质层，其含有负极活性物质粒子；和
固体电解质层，其介于正极活性物质层与负极活性物质层之间；
所述固体电解质层，
不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；
通过使用静电丝网印刷法堆积含有所述硫化物固体电解质的电解质粒子、并在层厚方向压缩而形成；
所述固体电解质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持。
4.根据权利要求3所述的固体电解质电池，其中，
所述正极活性物质层，
不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；
通过使用静电丝网印刷法堆积混合了所述正极活性物质粒子和所述电解质粒子的第1混合粒子、并在层厚方向压缩而形成；
所述正极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述正极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；
所述负极活性物质层，
不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；
通过使用静电丝网印刷法堆积混合了所述负极活性物质粒子和所述电解质粒子的第2混合粒子、并在层厚方向压缩而形成；
所述负极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述负极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的固体电解质电池，其中，
所述固体电解质层，
在形成于导电性的电极基板上的为所述正极活性物质层和所述负极活性物质层中任何一方的先行形成活性物质层之上、以及所述电极基板中位于所述先行形成活性物质层周围的活性物质层周围部之上，以掩盖所述先行形成活性物质层的形态形成。
6.一种车辆，搭载了权利要求1～5中任意一项所述的固体电解质电池。
7.一种电池搭载设备，搭载了权利要求1～5中任意一项所述的固体电解质电池。
8.一种固体电解质电池的制造方法，所述固体电解质电池具备：
正极活性物质层，其含有正极活性物质粒子；
负极活性物质层，其含有负极活性物质粒子；和
固体电解质层，其介于正极活性物质层与负极活性物质层之间；
所述固体电解质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；
所述制造方法具备：
电解质堆积工序，通过静电丝网印刷法，堆积含有所述硫化物固体电解质的电解质粒子，形成未压缩固体电解质层；和
电解质压缩工序，在层厚方向压缩所述未压缩固体电解质层，形成通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持的所述固体电解质层。
9.根据权利要求8所述的固体电解质电池的制造方法，其中，
所述正极活性物质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；
所述负极活性物质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；
所述制造方法具备：
正极活性物质堆积工序，通过静电丝网印刷法，堆积混合了所述正极活性物质粒子和所述电解质粒子的第1混合粒子，形成未压缩正极活性物质层；
正极活性物质压缩工序，在层厚方向压缩所述未压缩正极活性物质层，使所述正极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，形成通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持的所述正极活性物质层；
负极活性物质堆积工序，通过静电丝网印刷法，堆积混合了所述负极活性物质粒子和所述电解质粒子的第2混合粒子，形成未压缩负极活性物质层；和
负极活性物质压缩工序，在层厚方向压缩所述未压缩负极活性物质层，使所述负极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，形成通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持的所述负极活性物质层。
10.根据权利要求8或9所述的固体电解质电池的制造方法，其中，
在所述电解质堆积工序中，
在形成于导电性的电极基板上的为所述正极活性物质层和所述负极活性物质层中任何一方的先行形成活性物质层之上、以及所述电极基板中位于所述先行形成活性物质层周围的活性物质层周围部之上，堆积所述电解质粒子，以掩盖所述先行形成活性物质层的形态形成所述未压缩固体电解质层。
11.根据权利要求8或9所述的固体电解质电池的制造方法，其中，
在所述电解质堆积工序中，
在形成于导电性的电极基板上的为所述未压缩正极活性物质层和所述未压缩负极活性物质层中任何一方的先行形成未压缩活性物质层之上、以及所述电极基板中位于所述先行形成未压缩活性物质层周围的活性物质层周围部之上，堆积所述电解质粒子，以掩盖所述先行形成未压缩活性物质层的形态形成所述未压缩固体电解质层。
12.根据权利要求10或11所述的固体电解质电池的制造方法，其中，
在所述电解质堆积工序中，
在所述电极基板中的所述活性物质层周围部之上，与所述先行形成活性物质层或所述先行形成未压缩活性物质层之上相比，使所述电解质粒子堆积得厚。
13.根据权利要求12所述的固体电解质电池的制造方法，其中，
使用下述网筛进行所述电解质堆积工序，
所述网筛，具有：第一丝网部，其配置在与所述先行形成活性物质层或所述先行形成未压缩活性物质层对应的位置；和第2丝网部，其配置在与所述活性物质层周围部对应的位置；所述第2丝网部的网眼比所述第1丝网部的网眼大。
14.根据权利要求9所述的固体电解质电池的制造方法，其中，
在所述电解质堆积工序之前，进行作为所述正极活性物质堆积工序和 所述负极活性物质堆积工序中任何一方的、先行活性物质堆积工序；
在该电解质堆积工序之后，进行另一方的后行活性物质堆积工序；
在所述后行活性物质堆积工序之后，同时进行所述电解质压缩工序、所述正极活性物质压缩工序和所述负极活性物质压缩工序；
同时压缩所述未压缩固体电解质层、所述未压缩正极活性物质层和所述未压缩负极活性物质层，形成所述固体电解质层、所述正极活性物质层和所述负极活性物质层。
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