CN107394254A - 电池 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电池。针对现有技术，期望可靠性高的电池。为此，本公开提供一种电池，其具备：发电元件、第1密封剂、保持所述第1密封剂的第1保持体、以及将所述发电元件内包的外装壳体；所述第1密封剂和所述第1保持体与所述发电元件一起被内包在所述外装壳体中，所述第1保持体通过将所述第1密封剂内包，从而将所述第1密封剂以不与所述发电元件接触的状态保持。根据本公开，能够实现可靠性高的电池。

Description

电池
技术领域
本公开涉及电池。
背景技术
专利文献1中公开了一种固体型电池，其在密闭型电池壳体内含有使用硫化物系固体电解质的发电要素，并且在密闭型电池壳体内含有具有与硫化物系固体电解质不反应且在密闭型电池壳体破损时发生固化的性质的流动性密封剂。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-193729号公报
发明内容
针对现有技术，期望可靠性高的电池。
本公开的一种方式中的电池，具备发电元件、第1密封剂、保持前述第1密封剂的第1保持体、和将前述发电元件内包的外装壳体，前述第1密封剂和前述第1保持体与前述发电元件一起被内包在前述外装壳体中，前述第1保持体通过将前述第1密封剂内包从而将前述第1密封剂以不与前述发电元件接触的状态保持。
根据本公开，能够实现可靠性高的电池。
附图说明
图1是表示实施方式1中的电池1000的概略构成的图。
图2是表示实施方式1中的电池1100的概略构成的图。
图3是表示实施方式1中的电池1200的概略构成的图。
图4是表示实施方式1中的电池1300的概略构成的图。
图5是表示发电元件300的一例的概略构成的截面图。
图6是表示发电元件300的另一例的概略构成的截面图。
图7是表示实施方式2中的电池2000的概略构成的图。
图8是表示实施方式2中的电池2100的概略构成的图。
附图标记说明
110 第1密封剂
120 第2密封剂
210 第1保持体
220 第2保持体
300 发电元件
301 正极集电体
302 正极层
303 电解质层
304 负极层
305 负极集电体
400 外装壳体
1000 电池
1100 电池
1200 电池
1300 电池
2000 电池
2100 电池
具体实施方式
以下一边参照附图一边说明实施方式。
下面首先说明本发明人的着眼点。
使用硫化物固体电解质的发电元件，通过与水分接触而产生硫化氢。为了避免与大气中的水分接触，使用硫化物固体电解质的发电元件被内包在外装壳体中。然而，存在以下课题：在由于来自外部的冲击等而导致外装壳体发生破损的情况下，水分经由破损部进入到外装壳体内部从而产生硫化氢。
针对这样的课题，专利文献1中公开了一种固体电池，其在密闭壳体内含有使用硫化物固体电解质的发电元件，并且在密闭壳体内含有具有在密闭壳体破损时发生固化的性质的流动性密封剂。
然而，专利文献1所公开的技术方案，存在由于发电元件和流动性密封剂直接接触而导致发电元件的内部电阻增大这样的问题。
作为内部电阻增大的主要因素，可举出流动性密封剂的电解、和流动性密封剂向发电元件内部的浸入。
针对流动性密封剂的电解，作为流动性密封剂可以使用电子电阻极大的绝缘性的材料。然而，特别是在发电元件是将多个发电要素串联地层叠而成的情况下，流动性密封剂遭受非常高的电压。由此，有流动性密封剂发生绝缘破坏、内部电阻增大之虞。
另外，针对流动性密封剂向发电元件内部的浸入，发电元件中包含的活性物质在充放电时发生膨胀收缩。因此，与此相伴，流动性密封剂会进入到在电池内部形成的空隙中。由于流动性密封剂是绝缘性材料，因此有发电元件的内部电阻增大之虞。
本公开是鉴于上述课题而完成的，能够抑制由发电元件与流动性密封剂直接接触所致的发电要素的内部电阻的增大，能够实现高的可靠性。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1中的电池1000的概略构成的图。
图1(a)是表示实施方式1中的电池1000的概略构成的x-z图(1A截面图)。
图1(b)是表示实施方式1中的电池1000的概略构成的x-y图(俯视透视图)。
实施方式1中的电池1000具备第1密封剂110、第1保持体210、发电元件300、和外装壳体400。
第1保持体210保持第1密封剂110。
外装壳体400将发电元件300内包。
第1密封剂110和第1保持体210与发电元件300一起被内包在外装壳体400中。
第1保持体210通过将第1密封剂110内包，从而将第1密封剂110以不与发电元件300接触的状态保持。
根据以上的构成，能够实现可靠性高的电池。即，例如，在由于来自外部的冲击等而导致外装壳体400产生破损的同时，第1保持体210产生破损(例如，裂纹或裂缝等)时，能够从第1保持体210的破损部分释放第1密封剂110。由此，能够由释放出的第1密封剂110覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的接触。因此，能够抑制从发电元件300产生硫化氢。
进而，根据以上的构成，在电池无异常的情况(例如，外装壳体400无破损，没有产生硫化氢的可能性的情况)下，能够保持第1密封剂110和发电元件300被第1保持体210隔绝的状态。由此，在电池无异常的情况下，能够防止发电元件300与第1密封剂110直接接触。由此，能够抑制发电元件300的内部电阻的增大。
作为第1保持体210的材料，可以使用例如金属、树脂等。
第1保持体210例如也可以被构成为，能在由于来自外部的冲击等而导致外装壳体400发生破损的同时发生破损(例如，为薄膜状等)。
再者，在实施方式1中，发电元件300可以包含硫系材料。
此时，第1保持体210可以被起因于发电元件300中包含的硫系材料(例如，在外装壳体400产生破损时，发电元件300中包含的硫系材料与侵入到外装壳体400内的水分发生反应)而产生的硫化氢腐蚀。
即，作为第1保持体210的材料，也可以使用能与硫化氢反应而形成腐蚀孔的材料(例如，金属)。
根据以上的构成，能够从通过硫化氢形成的腐蚀孔释放第1密封剂110。因此，例如，即使是在外装壳体400破损的同时第1保持体210未充分破裂的情况，也能够相应于硫化氢的产生而从第1保持体210的腐蚀孔释放第1密封剂110。由此，能够由释放出的第1密封剂110覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的进一步接触。因此，能够更切实地抑制硫化氢的进一步产生。
作为第1保持体210的材料，可以使用能与硫化氢反应而形成腐蚀孔的金属(例如，铜、银等)。
另外，在实施方式1中，第1保持体210也可以含有铜。
根据以上的构成，能够降低制造成本，并且能够更加提高第1保持体210相对于硫化氢的腐蚀性。
另外，第1保持体210可以被固定于外装壳体400上。
或者，第1保持体210可以被固定于发电元件300上。
作为第1保持体210，可以使用具有电子传导性的材料。此时，实施方式1中的电池1000可以在第1保持体210与发电元件300之间进一步具备隔壁(例如，电子绝缘性的隔壁)或空隙。由此，能够防止第1保持体210与发电元件300直接接触。
再者，在实施方式1中，第1保持体210也可以配置在发电元件300的主面(例如，上表面或下表面)与外装壳体400之间。
根据以上的构成，例如，在电池被配置在容易从与发电元件300的主面垂直的方向受到冲击的位置的情况下，在电池受到冲击时的外装壳体400发生破损的同时，第1保持体210能够更容易地发生破损。由此，能够更切实地使第1密封剂110释放。由此，能够由释放出的第1密封剂110覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的进一步接触。因此，能够更切实地抑制硫化氢的进一步产生。
图2是表示实施方式1中的电池1100的概略构成的图。
图2(a)是表示实施方式1中的电池1100的概略构成的x-z图(2A截面图)。
图2(b)是表示实施方式1中的电池1100的概略构成的x-y图(俯视透视图)。
在实施方式1中，如图2所示的电池1100那样，第1保持体210可以配置在发电元件300的下面与外装壳体400之间。
或者，在实施方式1中，如图1所示的电池电池1000那样，第1保持体210可以配置在发电元件300的上表面与外装壳体400之间。
例如，作为智能手机、数码相机等便携电子设备用的电池，发电元件300的主面的面积可以是1～100cm2。或者，作为电动汽车等大型移动设备的电源用电池，发电元件300的主面的面积可以是100～1000cm2。
第1保持体210可以是覆盖发电元件300的主面的整个面的尺寸，或者，可以是仅仅覆盖其一部分的尺寸。第1保持体210所占的面积越大，在第1保持体210破损时，第1密封剂110就越能够更切实地覆盖发电元件300。由此，能够更加提高电池的可靠性。另一方面，第1保持体210所占的面积越大，电池的能量密度越低下。第1保持体210的面积和厚度可考虑电池的可靠性和能量密度而被适当地设计。
再者，从第1保持体210释放出的第1密封剂110可以覆盖发电元件300整体。由此，能够防止发电元件300整体与水分的接触。因此，能够更加抑制从发电元件300产生硫化氢。
或者，从第1保持体210释放出的第1密封剂110可以覆盖发电元件300的一部分(水分一接触就会产生硫化氢的部分)。由此，通过被小型的第1保持体210保持的少量的第1密封剂110就能够防止发电元件300的该一部分与水分接触。因此，能够不使电池的能量密度大幅下降而抑制从发电元件300的该一部分产生硫化氢。
图3是表示实施方式1中的电池1200的概略构成的图。
图3(a)是表示实施方式1中的电池1200的概略构成的x-z图(3A截面图)。
图3(b)是表示实施方式1中的电池1200的概略构成的x-y图(俯视透视图)。
在实施方式1中，如图3所示的电池1200那样，第1保持体210可以配置在发电元件300的侧面与外装壳体400之间。
根据以上的构成，例如，在电池被配置在容易从发电元件300的侧面受到冲击的位置的情况下，在电池受到冲击时的外装壳体400发生破损的同时，第1保持体210能够更容易地发生破损。由此，能够更切实地使第1密封剂110释放。由此，通过由释放出的第1密封剂110覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的进一步接触。因此，能够更切实地抑制硫化氢的进一步产生。
进而，根据以上的构成，在包含硫系材料的发电元件300的层(例如，硫化物固体电解质层)的端部露出的情况下，可以将第1密封剂110配置于该端部的附近(即，配置于能产生硫化氢的部分)。由此，能够由释放出的第1密封剂110更切实地覆盖发电元件300的能产生硫化氢的部分。
图4是表示实施方式1中的电池1300的概略构成的图。
图4(a)是表示实施方式1中的电池1300的概略构成的x-z图(4A截面图)。
图4(b)是表示实施方式1中的电池1300的概略构成的x-y图(俯视透视图)。
在实施方式1中，如图4所示的电池1300那样，第1保持体210可以覆盖发电元件300的周围(例如，上表面、下表面和侧面的全部)来配置。
根据以上的构成，例如，即使是电池从任意的方向受到冲击的情况，在外装壳体400发生破损的同时，第1保持体210也能够更容易地发生破损。由此，能够更切实地使第1密封剂110释放。由此，能够由释放出的第1密封剂110覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的进一步接触。因此，能够更切实地抑制硫化氢的进一步产生。
再者，在实施方式1中，第1密封剂110可以是流动性的密封剂(例如，液状的密封剂、凝胶状的密封剂等)。
根据以上的构成，能够实现可靠性更高的电池。即，例如，在由于来自外部的冲击等而导致外装壳体400发生破损的同时，第1保持体210发生破损时，能够使流动性的第1密封剂110从第1保持体210的破损部分流出。由此，能够由流出的第1密封剂110更切实地覆盖发电元件300(然后，例如，第1密封剂110也可以固化)。由此，能够更加防止发电元件300与水分的接触。因此，能够更加抑制从发电元件300产生硫化氢。
另外，在实施方式1中，第1密封剂110可以包含与氧气反应从而固化的材料。作为与氧气反应从而固化的材料，可以使用例如碘值为130以上的干性油、苯二甲酸树脂涂料、酚树脂涂料等。另外，也可以使用将它们溶解和分散于有机溶剂中而得到的材料。
另外，在实施方式1中，第1密封剂110可以包含与水分反应从而固化的材料。作为与水分反应从而固化的材料，可以使用例如聚硅氨烷、金属醇盐、丙烯酸氰基酯、羟基有机聚硅氧烷等。另外，也可以使用将它们溶解和分散于有机溶剂中而得到的材料。
另外，在实施方式1中，第1密封剂110可以包含可干燥固化的材料。作为可干燥固化的材料，可以使用例如将乙酸乙烯酯、腈橡胶溶解于有机溶剂中而得到的材料等。
如以上所述，在实施方式1中，流动性的第1密封剂110也可以在覆盖发电元件300后，通过与存在于外装壳体400的内部的物质(例如，在外装壳体400破损时侵入到外装壳体400内部的外部气体等)的反应从而固化。
根据以上的构成，能够通过固化了的第1密封剂110更好地抑制水分向密封剂内的浸入。由此，能够更切实地防止经由密封剂的、发电元件300与水分的接触。因此，能够更加抑制从发电元件300产生硫化氢。
以下说明发电元件300的具体的一例。
图5是表示发电元件300的一例的概略构成的截面图。
发电元件300具备正极层302、负极层304、和电解质层303。电解质层303配置在正极层302与负极层304之间。
此时，电解质层303可以是包含固体电解质(例如，硫化物固体电解质)的固体电解质层。
根据以上的构成，可以将实施方式1的电池作为固体电池(例如，全固体锂二次电池(蓄电池))来构成。
另外，在实施方式1中，发电元件300可以进一步具备正极集电体301和负极集电体305。
正极集电体301与正极层302接触而配置。
再者，正极集电体301的一部分也可以作为正极端子而被拉出(露出)到外装壳体400的外侧。
负极集电体305与负极层304接触而配置。
再者，负极集电体305的一部分也可以作为负极端子而被拉出(露出)到外装壳体400的外侧。
如以上所述，在实施方式1中，如图5所示那样，发电元件300可以是1个发电要素(单电池单元)。
作为正极集电体301，例如可以使用由铝、不锈钢、钛、以及它们的合金等金属材料制成的多孔质或无孔的片材或薄膜等。铝及其合金便宜且容易薄膜化。作为片材或薄膜，可以是金属的箔或网等。正极集电体301的厚度可以是1～30μm。再者，在正极集电体301的厚度比1μm薄的情况下，机械强度不充分，容易产生裂纹、破损。再者，在正极集电体301的厚度比30μm厚的情况下，存在电池的能量密度下降的可能性。
正极层302是包含正极活性物质的层。正极层302例如可以是包含正极活性物质和硫化物固体电解质材料(＝硫系材料的一例)的正极合剂层。
作为正极活性物质，例如可以使用含锂的过渡金属氧化物、过渡金属氟化物、聚阴离子和氟化聚阴离子材料、以及过渡金属硫化物、过渡金属氟氧化物、过渡金属硫氧化物、过渡金属氮氧化物等。特别是在作为正极活性物质粒子使用含锂的过渡金属氧化物的情况下，能够使制造成本低廉，能够提高平均放电电压。作为含锂的过渡金属氧化物，特别优选使用Li(NiCoAl)O2。在使用Li(NiCoAl)O2的情况下，能够更加提高电池的能量密度。
正极层302的厚度可以是10～500μm。再者，在正极层302的厚度比10μm薄的情况下，存在难以确保充分的电池的能量密度的可能性。再者，在正极层302的厚度比500μm厚的情况下，存在难以以高输出工作的可能性。
电解质层303例如是包含固体电解质(例如，硫化物固体电解质)的固体电解质层。固体电解质层例如也可以是包含作为硫系材料的硫化物固体电解质材料的硫化物固体电解质层。
作为硫化物固体电解质材料，可以使用例如Li2S-P2S5、Li2S-SiS2、Li2S-B2S3、Li2S-GeS2、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li10GeP2S12等。另外，也可以向这些材料中添加LiX(X可为F、Cl、Br、I)、Li2O、MOz、LiyMOz(M：P、Si、Ge、B、Al、Ga、In、Fe、Zn之中的任意的元素)(y、z：自然数)等。Li2S-P2S5的离子导电率高，且难以在低电位下被还原。因此，通过使用Li2S-P2S5，电池化变得容易。
硫化物固体电解质层的厚度可以是1～100μm。再者，在硫化物固体电解质层的厚度比1μm薄的情况下，正极层302与负极层304短路的可能性提高。再者，在硫化物固体电解质层的厚度比100μm厚的情况下，存在难以以高输出工作的可能性。
负极层304是包含负极活性物质的层。负极层304例如可以是包含负极活性物质和硫化物固体电解质材料(＝硫系材料的一例)的负极合剂层。
作为负极活性物质，例如可以是能吸藏和释放金属离子的材料。负极活性物质例如可以是能吸藏和释放锂离子的材料。作为负极活性物质，可以使用例如锂金属、能与锂进行合金化反应的金属或合金、碳、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物等。作为碳，可以使用例如石墨、或者硬碳、焦炭这样的非石墨系碳。作为过渡金属氧化物，可以使用例如CuO、NiO等。作为过渡金属硫化物，可以使用例如用CuS表示的硫化铜等。作为能与锂进行合金化反应的金属或合金，可以使用例如硅化合物、锡化合物、铝化合物与锂的合金等。在使用碳的情况下能够降低制造成本，而且能够提高平均放电电压。
负极层304的厚度可以是10～500μm。再者，在负极层304的厚度比10μm薄的情况下，存在难以确保充分的电池的能量密度的可能性。再者，在负极层304的厚度比500μm厚的情况下，存在难以以高输出工作的可能性。
作为负极集电体305，例如可以使用由不锈钢、镍、铜、以及它们的合金等金属材料制成的、多孔质或无孔的片材或薄膜等。铜及其合金便宜且容易薄膜化。作为片材或薄膜，可以是金属的箔或网等。负极集电体305的厚度可以是1～30μm。再者，在负极集电体305的厚度比1μm薄的情况下，机械强度不充分，容易产生裂纹、破损。再者，在负极集电体305的厚度比30μm厚的情况下，存在电池的能量密度下降的可能性。
出于提高离子传导性的目的，在正极层302、电解质层303和负极层304中的至少一方中可以包含氧化物固体电解质。作为氧化物固体电解质，可以使用以LiTi2(PO4)3及其元素置换体为代表的NASICON型固体电解质、(LaLi)TiO3系钙钛矿型固体电解质、以Li14ZnGe4O16、Li4SiO4、LiGeO4及其元素置换体为代表的LISICON型固体电解质、以Li7La3Zr2O12及其元素置换体为代表的石榴石型固体电解质、Li3N及其H置换体、Li3PO4及其N置换体等。
出于提高离子传导性的目的，在正极层302、电解质层303和负极层304之中的至少一方中可以包含有机聚合物固体电解质。作为有机聚合物固体电解质，可以使用例如由高分子化合物与锂盐形成的化合物。高分子化合物可以具有环氧乙烷型结构。通过具有环氧乙烷型结构，能够较多地含有锂盐，能够更加提高离子导电率。作为锂盐，可以使用LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiN(SO2CF3)(SO2C4F9)、LiC(SO2CF3)3等。作为锂盐，可以单独使用从这些锂盐中选择的1种锂盐。或者，作为锂盐，可以使用从这些锂盐中选择的2种以上的锂盐的混合物。
出于使锂离子的授受容易进行、提高电池的输出特性的目的，在正极层302、电解质层303和负极层304之中的至少一方中可以包含非水电解质液、凝胶电解质、离子液体。非水电解液包含非水溶剂、和溶于非水溶剂中的锂盐。作为非水溶剂，可以使用环状碳酸酯溶剂、链状碳酸酯溶剂、环状醚溶剂、链状醚溶剂、环状酯溶剂、链状酯溶剂、氟溶剂等。作为环状碳酸酯溶剂的例子，可举出碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯等。作为链状碳酸酯溶剂的例子，可举出碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等。作为环状醚溶剂的例子，可举出四氢呋喃、1,4–二烷、1,3-二氧杂戊环等。作为链状醚溶剂，可举出1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷等。作为环状酯溶剂的例子，可举出γ-丁内酯等。作为链状酯溶剂的例子，可举出乙酸甲酯等。作为氟溶剂的例子，可举出氟代碳酸亚乙酯、氟代丙酸甲酯、氟苯、氟代碳酸甲乙酯、氟代碳酸二甲酯等。作为非水溶剂，可以单独使用从这些溶剂中选择的1种非水溶剂。或者，作为非水溶剂，可以使用从这些溶剂中选择的2种以上的非水溶剂的组合。在非水电解液中可以包含选自氟代碳酸亚乙酯、氟代丙酸甲酯、氟苯、氟代碳酸甲乙酯、氟代碳酸二甲酯中的至少1种氟溶剂。作为锂盐，可以使用LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiSO3CF3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiN(SO2CF3)(SO2C4F9)、LiC(SO2CF3)3等。作为锂盐，可以单独使用从这些锂盐中选择的1种锂盐。或者，作为锂盐，可以使用从这些锂盐中选择的2种以上的锂盐的混合物。锂盐的浓度例如在0.5～2mol/L的范围。
凝胶电解质可以使用使聚合物材料含有非水电解液而成的凝胶电解质。作为聚合物材料，可以使用聚环氧乙烷、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、具有环氧乙烷键的聚合物等。
构成离子液体的阳离子，可以为四烷基铵、四烷基等脂肪族链状季盐类、吡咯烷类、吗啉类、咪唑啉类、四氢嘧啶类、哌嗪类、哌啶类等脂肪族环状铵、吡啶类、咪唑类等含氮杂环芳香族阳离子等。构成离子液体的阴离子可以为PF6 -、BF4 -、SbF6 -、AsF6 -、SO3CF3 -、N(SO2CF3)2 -、N(SO2C2F5)2 -、N(SO2CF3)(SO2C4F9)-、C(SO2CF3)3 -等。另外，离子液体也可以含有锂盐。
出于提高粒子彼此的密着性(密合性)的目的，正极层302、电解质层303和负极层304之中的至少一方可以包含粘合剂。粘合剂是为了提高构成电极的材料的粘合性而使用的。作为粘合剂，可举出聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚、聚醚砜、六氟聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、羧甲基纤维素等。另外，作为粘合剂，可以使用选自四氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚、偏二氟乙烯、氯代三氟乙烯、乙烯、丙烯、五氟丙烯、氟代甲基乙烯基醚、丙烯酸、己二烯中的两种以上的材料的共聚物。另外，也可以将选自这些材料中的两种以上混合来作为粘合剂使用。
出于提高电子导电性的目的，正极层302和负极层304中的至少一方可以含有导电助剂。作为导电助剂，可以使用例如天然石墨或人造石墨的石墨类、乙炔黑、科琴黑(ケッチェンブラック)等炭黑类、碳纤维或金属纤维等导电性纤维类、氟化碳、铝等的金属粉末类、氧化锌或钛酸钾等的导电性晶须类、氧化钛等导电性金属氧化物、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电性高分子化合物等。在使用碳导电助剂的情况下可以谋求低成本化。
图6是表示发电元件300的另一例的概略构成的截面图。
图6所示的发电元件300是4个发电要素层叠而成的。
如以上所述，在实施方式1中，如图6所示那样，发电元件300可以是将多个发电要素层叠而成的。
多个发电要素例如可以相互串联地连接。通过将多个发电要素串联地连接，能够提高电池的电压。或者，多个发电要素例如可以相互并联地连接。通过将多个发电要素并联地连接，能够提高电池容量。可以根据电池被使用的用途来适当地选择各自的连接数量以及连接方法。
发电元件300也可以是将发电要素串联地进行双极层叠而成的。所谓双极层叠，是正极层和相邻的发电要素的负极层用双极集电体连接而成的，所述双极集电体单一地兼具正极集电体和负极集电体这两者的功能。通过使用双极集电体，能够降低电池中集电体所占的体积，能够提高电池的能量密度。
作为外装壳体400的材料，可以使用一般公知的电池壳体的材料。外装壳体400可以是方型、圆筒型、硬币型、层叠型等形状的电池壳体。
再者，外装壳体400也可以将第1密封剂110、第1保持体210和发电元件300密闭地内包。
此时，外装壳体400与正极端子以及负极端子的拉出部分之间可以用树脂等封止。
(实施方式2)
以下说明实施方式2。再者，与上述的实施方式1重复的说明被适当地省略。
图7是表示实施方式2中的电池2000的概略构成的图。
图7(a)是表示实施方式2中的电池2000的概略构成的x-z图(7A截面图)。
图7(b)是表示实施方式2中的电池2000的概略构成的x-y图(俯视透视图)。
实施方式2中的电池2000，除了上述实施方式1中的电池的构成以外，还具备下述的构成。
即，实施方式2中的电池2000还具备第2密封剂120、和第2保持体220。
第2保持体220将第2密封剂120保持。
第2密封剂120和第2保持体220与发电元件300一起被内包在外装壳体400中。
第2保持体220通过将第2密封剂120内包，从而将第2密封剂120以不与发电元件300接触的状态保持。
根据以上的构成，能够实现可靠性更高的电池。即，例如，在由于来自外部的冲击等导致外装壳体400发生破损的同时第1保持体210和第2保持体220发生破损(例如，裂纹或裂缝等)时，能够使第1密封剂110从第1保持体210的破损部分释放，同时使第2密封剂120从第2保持体220的破损部分释放。由此，能够由释放出的第1密封剂110和第2密封剂120覆盖发电元件300。即，通过包含两种密封剂，与密封剂为1种的情况相比，在外装壳体400破损时密封剂更容易流出。由此，能够更加防止发电元件300与水分的接触。因此，能够更加抑制来自发电元件300的硫化氢的产生。
进而，根据以上的构成，在电池无异常的情况(例如，外装壳体400无破损、没有产生硫化氢的可能性的情况)下，能够保持为第2密封剂120和发电元件300被第2保持体220隔绝的状态。由此，在电池无异常的情况下，能够防止发电元件300与第2密封剂120直接接触。由此，能够抑制发电元件300的内部电阻的增大。
作为第2保持体220的材料，可以使用可作为上述第1保持体210的材料使用的材料。
第1保持体210的材料和第2保持体220的材料，可以是相同的材料，也可以是不同的材料。
第2保持体220例如也可以被构成为，能在由于来自外部的冲击等导致外装壳体400发生破损的同时发生破损(例如，薄膜状等)。
再者，在实施方式2中，发电元件300也可以包含硫系材料。
此时，第1保持体210和第2保持体220也可以被起因于发电元件300中包含的硫系材料(例如，在外装壳体400产生破损时，发电元件300中包含的硫系材料与侵入到外装壳体400内的水分发生反应)而产生的硫化氢腐蚀。
即，作为第1保持体210和第2保持体220的材料，可以使用能与硫化氢反应而形成腐蚀孔的材料(例如，金属)。
根据以上的构成，能够从通过硫化氢形成的腐蚀孔释放第1密封剂110和第2密封剂120。因此，例如，即使是在外装壳体400破损的同时，第1保持体210或第2保持体220未充分破损的情况下，也能够相应于硫化氢的产生而从第1保持体210的腐蚀孔释放第1密封剂110，并且，也能够从第2保持体220的腐蚀孔释放第2密封剂120。由此，能够由释放出的第1密封剂110和第2密封剂120覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的进一步接触。因此，能够更切实地抑制硫化氢的进一步产生。
作为第1保持体210和第2保持体220的材料，可以使用能与硫化氢反应而形成腐蚀孔的金属(例如，铜、银等)。
另外，在实施方式2中，第1保持体210和第2保持体220可以包含铜。
根据以上的构成，能够降低制造成本，并且，能够更加提高第1保持体210和第2保持体220相对于硫化氢的腐蚀性。
另外，第2保持体220也可以固定于外装壳体400上。
或者，第2保持体220也可以固定于发电元件300上。
作为第2保持体220，可以使用具有电子传导性的材料。此时，实施方式2中的电池2000，可以在第2保持体220与发电元件300之间进一步具备隔壁(例如，电子绝缘性的隔壁)或空隙。由此，能够防止第2保持体220与发电元件300直接接触。
再者，在实施方式2中，如图7所示那样，第1保持体210也可以配置在发电元件300的第1主面(例如，上表面)与外装壳体400之间。进而，如图7所示那样，第2保持体220也可以配置在发电元件300的第2主面(例如，下表面)与外装壳体400之间。
根据以上的构成，例如，在电池被配置在容易从与发电元件300的主面垂直的方向受到冲击的位置的情况下，在电池受到冲击时的外装壳体400破损的同时，第1保持体210和第2保持体220中的至少一方可以更容易地发生破损。由此，能够更切实地使第1密封剂110和第2保持体220中的至少一方释放。由此，能够由释放出的第1密封剂110或第2密封剂120覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的进一步接触。因此，能够更切实地抑制硫化氢的进一步产生。
第2保持体220可以是覆盖发电元件300的主面的整个面的尺寸，或者，可以是仅仅覆盖其一部分的尺寸。第2保持体220所占的面积越大，在第2保持体220破损时，第2密封剂120越能够更切实地覆盖发电元件300。由此，能够更加提高电池的可靠性。另一方面，第2保持体220所占的面积越大，电池的能量密度越低下。第2保持体220的面积和厚度可考虑电池的可靠性和能量密度来被适当地设计。
再者，从第1保持体210释放的第1密封剂110和从第2保持体220释放的第2密封剂120也可以覆盖发电元件300的整体。由此，能够防止发电元件300的整体与水分的接触。因此，能够更加抑制从发电元件300产生硫化氢。
或者，从第1保持体210释放的第1密封剂110也可以覆盖发电元件300的一部分(水分一接触就能够产生硫化氢的第1部分)。此时，从第2保持体220释放的第2密封剂120也可以覆盖发电元件300的另一部分(水分一接触就能够产生硫化氢的第2部分)。由此，能够利用保持在小型的第1保持体210中的少量的第1密封剂110、和保持在小型的第2保持体220中的少量的第2密封剂120来防止发电元件300的第1部分以及第2部分与水分的接触。因此，能够不使电池的能量密度大幅下降而抑制从发电元件300的第1部分和第2部分产生硫化氢。
图8是表示实施方式2中的电池2100的概略构成的图。
图8(a)是表示实施方式2中的电池2100的概略构成的x-z图(8A截面图)。
图8(b)是表示实施方式2中的电池2100的概略构成的x-y图(俯视透视图)。
在实施方式2中，如图8所示的电池2100那样，第1保持体210也可以配置在发电元件300的第1侧面与外装壳体400之间。
进而，如图8所示那样，第2保持体220也可以配置在发电元件300的第2侧面与外装壳体400之间。
根据以上的构成，例如，在电池配置在容易从发电元件300的侧面受到冲击的位置的情况下，在电池受到冲击时的外装壳体400破损的同时，第1保持体210和第2保持体220中的至少一方能够更容易地发生破损。由此，能够更切实地使第1密封剂110和第2密封剂120中的至少一方释放。由此，能够由释放出的第1密封剂110或第2密封剂120覆盖发电元件300。由此，能够防止发电元件300与水分的进一步接触。因此，能够更切实地抑制硫化氢的进一步产生。
进而，根据以上的构成，在包含硫系材料的发电元件300的层(例如，硫化物固体电解质层)的端部露出的情况下，可以将第1密封剂110和第2密封剂120配置在该端部的附近(即，能产生硫化氢的部分)。由此，能够由释放出的第1密封剂110和第2密封剂120更切实地覆盖发电元件300的能产生硫化氢的部分。
作为第2密封剂120的材料，可以使用可作为上述第1密封剂110的材料使用的材料。
第1密封剂110的材料和第2密封剂120的材料，可以是相同的材料，也可以是不同的材料。
再者，在实施方式2中，第1密封剂110和第2密封剂120也可以是流动性的密封剂(例如，液状的密封剂、凝胶状的密封剂等)。
根据以上的构成，能够实现可靠性更高的电池。即，例如，由于来自外部的冲击等导致外装壳体400破损的同时，第1保持体210和第2保持体220发生了破损时，能够使流动性的第1密封剂110从第1保持体210的破损部分流出，并且，使流动性的第2密封剂120从第2保持体220的破损部分流出。由此，能够由流出的第1密封剂110和第2密封剂120更切实地覆盖发电元件300(然后，例如，第1密封剂110和第2密封剂120也可以固化)。由此，能够更加防止发电元件300与水分接触。因此，能够更加抑制来自发电元件300的硫化氢的产生。
另外，在实施方式2中，流动性的第2密封剂120，也可以在覆盖发电元件300后，通过与存在于外装壳体400的内部的物质(例如，在外装壳体400破损时侵入到外装壳体400内部的外部气体等)的反应而固化。
根据以上的构成，可利用固化了的第1密封剂110更好地抑制水分向密封剂内的浸入。由此，能够更切实地防止经由密封剂的、发电元件300与水分的接触。因此，能够更加抑制从发电元件300产生硫化氢。
另外，在实施方式2中，第1密封剂110和第2密封剂120可以通过相互接触而发生反应来固化。
即，第1密封剂110和第2密封剂120也可以含有各自在单一时不发生固化但通过两者接触而发生反应从而固化的材料。
根据以上的构成，能够实现可靠性更高的电池。即，例如，在使用在单一时发生固化的液状密封剂的情况下，产生下述可能性：在液状密封剂在发电元件300的周围濡湿扩展之前，液状密封剂开始固化。因此，产生不能充分地被覆发电元件300的可能性。另一方面，在第1密封剂110和第2密封剂120中使用通过两者接触而发生反应从而固化的材料的情况下，能够使各流动性的密封剂在发电元件300的周围一样地濡湿扩展。由此，在各流动性的密封剂在发电元件300的周围一样地濡湿扩展之后，通过两者接触，固化才开始进行。因此，能够充分地被覆发电元件300，能够满意地抑制硫化氢的产生。
作为各自在单一时不发生固化但通过两者接触而发生反应从而固化的材料，可以使用主剂和固化剂。
作为主剂，可以使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂(苯酚-酚醛清漆型环氧树脂、甲酚-酚醛清漆型环氧树脂)、环状脂肪族型环氧树脂、长链脂肪族型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂等。另外，可以使用将它们溶解·分散于有机溶剂中而得到的材料。
作为固化剂，可以使用脂肪族多胺(二乙三胺、三乙四胺)、改性胺、酮亚胺、芳香族多胺(间苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜)等胺系固化剂，苯二甲酸酐、四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、均苯四甲酸酐、氯桥酸酐、十二烯基琥珀酸酐等酸酐系固化剂、聚酰胺系固化剂等。另外，可以使用将它们溶解·分散于有机溶剂中而得到的固化剂。
再者，实施方式1和实施方式2中的电池，可以作为硬币型、圆筒型、方型、片型、钮扣型、扁平型、层叠型等各种形状的电池来构成。
产业上的可利用性
本公开的电池可以利用作为例如全固体锂二次电池等。

Claims (18)

1.一种电池，具备：
发电元件；
第1密封剂；
保持所述第1密封剂的第1保持体；和
将所述发电元件内包的外装壳体，
所述第1密封剂和所述第1保持体与所述发电元件一起被内包在所述外装壳体中，
所述第1保持体通过将所述第1密封剂内包从而将所述第1密封剂以不与所述发电元件接触的状态保持。
2.根据权利要求1所述的电池，
所述发电元件包含硫系材料，
所述第1保持体能被起因于所述硫系材料而产生的硫化氢腐蚀。
3.根据权利要求2所述的电池，
所述第1保持体包含铜。
4.根据权利要求1所述的电池，
所述第1保持体配置在所述发电元件的主面与所述外装壳体之间。
5.根据权利要求1所述的电池，
所述第1保持体配置在所述发电元件的侧面与所述外装壳体之间。
6.根据权利要求1所述的电池，
所述第1保持体覆盖所述发电元件的周围而配置。
7.根据权利要求1所述的电池，
所述第1密封剂是流动性的密封剂。
8.根据权利要求7所述的电池，
所述第1密封剂包含能与氧气发生反应而固化的材料。
9.根据权利要求7所述的电池，
所述第1密封剂包含能与水分发生反应而固化的材料。
10.根据权利要求7所述的电池，
所述第1密封剂包含可干燥固化的材料。
11.根据权利要求1所述的电池，
还具备第2密封剂、和保持所述第2密封剂的第2保持体，
所述第2密封剂和所述第2保持体与所述发电元件一起被内包在所述外装壳体中，
所述第2保持体通过将所述第2密封剂内包，从而将所述第2密封剂以不与所述发电元件接触的状态保持。
12.根据权利要求11所述的电池，
所述发电元件包含硫系材料，
所述第1保持体和所述第2保持体能被起因于所述硫系材料而产生的硫化氢腐蚀。
13.根据权利要求12所述的电池，
所述第1保持体和所述第2保持体包含铜。
14.根据权利要求11所述的电池，
所述第1保持体配置在所述发电元件的第1主面与所述外装壳体之间，
所述第2保持体配置在所述发电元件的第2主面与所述外装壳体之间。
15.根据权利要求11所述的电池，
所述第1保持体配置在所述发电元件的第1侧面与外装壳体之间，
所述第2保持体配置在所述发电元件的第2侧面与外装壳体之间。
16.根据权利要求11所述的电池，
所述第1密封剂和所述第2密封剂是流动性的密封剂。
17.根据权利要求16所述的电池，
所述第1密封剂和所述第2密封剂通过相互接触而进行反应并固化。
18.根据权利要求1所述的电池，
所述发电元件具备正极层、负极层、和包含硫化物固体电解质的硫化物固体电解质层，
所述硫化物固体电解质层配置在所述正极层与所述负极层之间。
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