CN109937506A - 锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆 - Google Patents

锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN109937506A
CN109937506A CN201780070159.2A CN201780070159A CN109937506A CN 109937506 A CN109937506 A CN 109937506A CN 201780070159 A CN201780070159 A CN 201780070159A CN 109937506 A CN109937506 A CN 109937506A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid
battery
state battery
peak value
solid electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780070159.2A
Other languages
English (en)
Inventor
岸本健史
有持祐之
诸冈正浩
清水圭辅
铃木正光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of CN109937506A publication Critical patent/CN109937506A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/14—Silica-free oxide glass compositions containing boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/18—Compositions for glass with special properties for ion-sensitive glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/50—Electrodes characterised by their material specially adapted for lithium-ion capacitors, e.g. for lithium-doping or for intercalation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/387—Tin or alloys based on tin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11—Electric energy storages
    • B60Y2400/112—Batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H01M2300/0071—Oxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆，全固体电池具有正极、负极和电解质层。正极、负极以及电解质层中的至少一个含有在差热分析中具有发热峰值的锂离子传导体。相比发热峰值的上升温度处于高温侧的离子传导率低于相比发热峰值的上升温度处于低温侧的离子传导率。

Description

锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以 及电动车辆
技术领域
本发明涉及锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆。
背景技术
在使用了一般的液系的电解质的锂离子二次电池中，为了抑制热失控时等发生的电池内部的电化学反应，采取了安全对策。作为其中之一，设有由通过热量熔化的有机聚合物构成的隔膜(例如参照专利文献1)。该隔膜具有以下功能：在电池内部发生的电化学反应中，通过隔断在正极/负极间流动的离子的路径，使传导率极端地下降，从而停止失控反应(所谓的切断功能)。
专利文献1：特开2010-103050号公报
但是，在使用了固体电解质来代替液系的电解质的全固体电池中，由于无法使用由有机聚合物构成的隔膜，因此无法通过隔膜的切断功能来确保安全性。
一般来说，全固体电池仅由固体材料构成，因此与使用电解液的通常的液系的电池相比，认为安全性更高。但是，在将全固体电池用于电子设备(例如智能手机等)的情况下，如果全固体电池发生热失控，则电子设备内可能会成为异常的状态。例如，在电子设备的密封的框体内，在全固体电池的周边大多配置有电路基板等塑料材料(以下称为“周边材料”。)。因此，如果全固体电池发生热失控，则周边部件有可能暴露在异常的高温中而成为异常的状态。因此，需要一种抑制全固体电池的热失控并提高安全性的技术。
本发明的目的在于，提供一种能够抑制热失控的全固体电池以及具有该全固体电池的电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆。
另外，本发明的目的在于，提供一种能够抑制电化学器件的热失控的锂离子传导体。
发明内容
为了解决上述课题，第一技术为，一种全固体电池，具有正极、负极和电解质层，正极、负极以及电解质层中的至少一个含有在差热分析中具有发热峰值的锂离子传导体，相比发热峰值的上升温度处于高温侧的离子传导率低于相比发热峰值的上升温度处于低温侧的离子传导率。
第二技术方案为，一种锂离子传导体，在差热分析中具有发热峰值，相比发热峰值的上升温度处于高温侧的离子传导率低于相比发热峰值的上升温度处于低温侧的离子传导率。
第三技术方案为，一种电子设备，从第一技术的全固体电池接受电力的供给。
第四技术方案为，一种电子卡，从第一技术的全固体电池接受电力的供给。
第五技术方案为，一种可穿戴设备，从第一技术的全固体电池接受电力的供给。
第六技术方案为，一种电动车辆，具有：第一技术的全固体电池；从全固体电池接受电力的供给而转换为车辆的驱动力的转换装置；以及基于与全固体电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理的控制装置。
根据本发明，能够实现可以抑制热失控的全固体电池。另外，能够实现可以抑制电化学器件的热失控的锂离子传导体。需要说明的是，这里所述的效果不一定限定于此，可以是本发明中所述的任何效果或与它们不同的效果。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的电池的结构的剖视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的变形例涉及的电池的结构的剖视图。
图3是表示本发明的第二实施方式涉及的电池的结构的剖视图。
图4是表示层叠体的结构的分解立体图。
图5是表示本发明的第三实施方式涉及的电池的结构的剖视图。
图6是表示实施例3的离子传导率的温度依赖性以及DTA曲线的图表。
图7是表示作为本发明的应用例的印刷电路基板的一例的立体图。
图8是表示作为本发明的应用例的通用信用卡的外观的俯视图。
图9是作为本发明的应用例的无线传感器节点的一例的框图。
图10是表示作为本发明的应用例的腕带型活动量计的一例的外观的立体图。
图11是表示腕带型活动量计的主体部的结构的框图。
图12是表示作为本发明的应用例的腕带型电子设备的一例的外观的立体图。
图13是表示腕带型电子设备的一例的结构的框图。
图14是表示作为本发明的应用例的智能手表的整体结构的立体图。
图15是表示智能手表的整体结构的立体图。
图16是表示作为本发明的应用例的带型电子设备的内部结构的一部分的立体图。
图17是表示带型电子设备的电路结构的框图。
图18是用于说明柔性电路基板的蛇行状态的剖视图。
图19是表示在区段内配置电池的状态的立体图。
图20是作为本发明的应用例的眼镜型终端的一例的立体图。
图21是眼镜型终端的图像显示装置的第一例的示意图。
图22是图像显示装置的第二例的示意图。
图23A是图像显示装置的第三例的示意图。图23B是将反射型体积全息衍射光栅的一部分放大表示的示意性的剖视图。
图24是图像显示装置的第四例的示意图。
图25是概略地表示应用了本发明的采用串联式混合动力系统的混合动力车辆的结构的一例的概略图。
图26是表示应用了本发明的住宅用的蓄电系统的概略图。
具体实施方式
按照以下顺序对本发明的实施方式进行说明。
1第一实施方式(全固体电池的示例)
2第二实施方式(全固体电池的示例)
3第三实施方式(全固体电池的示例)
4应用例
＜1第一实施方式＞
[电池的结构]
本发明的第一实施方式涉及的电池是所谓的散装型全固体电池，如图1所示，具有固体电解质层11、设置在固体电解质层11的一个主面上的正极层12和设置在固体电解质层11的另一个主面上的负极层13。该电池是通过作为电极反应物质的Li的授受而反复得到电池容量的二次电池，可以是通过锂离子的嵌入和脱嵌而得到负极容量的锂离子二次电池，也可以是通过锂金属的析出和溶解而得到负极容量的锂金属二次电池。
(固体电解质层)
固体电解质层11含有一种或两种以上的固体电解质。固体电解质是作为锂离子传导体的氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷中的至少一种，从提高锂离子传导率的观点出发，优选为氧化物玻璃陶瓷。氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷对于大气(水分)具有较高的稳定性，因此能够省略铝层压薄膜等外包装材料。在省略了外包装材料的情况下，能够提高电池的能量密度。固体电解质层11例如是作为固体电解质层前体的生片(以下称为“固体电解质生片”。)的烧成体。
在此，玻璃是指在X射线衍射或电子束衍射中观测到光晕等在结晶学上为非晶质的物质。玻璃陶瓷(结晶化玻璃)是指在X射线衍射或电子束衍射中观测到峰以及光晕等在结晶学上混杂了非晶质和结晶质的物质。
从提高电池性能的观点出发，固体电解质的锂离子传导率优选为10-7S/cm以上。在此，离子传导率为通过交流阻抗法以如下方式求得的值。首先，对于作为样品的固体电解质层11的两面，以通过溅射使铂成为3mmφ的方式成膜，由此形成集电体。接着，在用SUS304制作的夹具中夹入固体电解质层11，使用阻抗测量装置(Toyo Technica制，Solartron1260)在室温(25℃)下进行交流阻抗测量(频率：10+6Hz～10-1Hz、电压：10mV、100mV、1000mV)，生成Cole-Cole图。接着，根据该科尔作图(Cole-Cole plot)求出离子传导率。
固体电解质是在差热分析中具有发热峰值的锂离子传导体。在升温过程的发热峰值的上升温度Ta时，固体电解质开始结晶化，因此以发热峰值的上升温度Ta为界，固体电解质的离子传导率下降。即，相比升温过程的发热峰值的上升温度Ta处于高温侧的离子传导率比相比升温过程的发热峰值的上升温度Ta处于低温侧的离子传导率低(参照图6)。通过离子传导率具有这样的特性，能够抑制电池的热失控。
从上述上升温度Ta到Ta+100℃的温度范围内的离子传导率优选为比上述上升温度Ta之前的离子传导率低。上述发热峰值是基于再结晶化的发热峰值。升温过程中的上述结晶化的工艺通常是不可逆过程。在此，DTA(Differencial Thermal Analysis：差热分析)曲线的取得时的升温速度为10℃/min。需要说明的是，在以下的说明中，“发热峰值”是指基于差热分析的升温过程的发热峰值。
需要说明的是，在一般的固体电解质(例如，Li3N、LiPON、LiBSO、Li3.4V0.6Ge0.4O4，La0.51Li0.34TiO2.94、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li2S-SiS2-P2S5-Lil、Li2S-SiS2-Li4SiO4、Li14Zn(GeO4)4、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3、LiSON、LiSiPON等)中，已知伴随着固体电解质的升温，离子传导率表现出上升的倾向(参照P.Knauth/Solid State Ionics 180(2009)911-916)。因此，在一般的固体电解质中，难以得到抑制电池的热失控的效果。
由下述式(1)表示的离子传导率的减少率优选为85％以上，更优选为90％以上，更进一步优选为95％以上。上述减少率为85％以上时，能够赋予电池切断功能，因此能够进一步提高电池的安全性。在此，切断功能是指以上述离子传导率的减少率为85％以上的方式抑制正极层12/负极层13之间的离子传导的功能。
离子传导率的减少率[％]＝[(σ(lowT)-σ(highT))/σ(lowT)]×100···(1)
(其中，σ(lowT)[S/cm]优选为Ta[℃]-40[℃]时的离子传导率，更优选为Ta[℃]-25[℃]时的离子传导率。σ(highT)[S/cm]优选为Ta[℃]+40[℃]时的离子传导率，更优选为Ta[℃]+25[℃]时的离子传导率。需要说明的是，Ta是发热峰值的上升温度[℃](参照图6)。)
在此，离子传导率σ(lowT)、σ(highT)除了在加温台上以样品达到规定温度的方式对加温台进行调温(升温)的同时进行交流阻抗测量以外，是与上述的锂离子传导率的测量同样地求出的值。需要说明的是，升温速度为10℃/min。
发热峰值的上升温度Ta优选为300℃以上且550℃以下，更优选为350℃以上且550℃以下，更进一步优选为处于350℃以上且500℃以下的范围内。
如果发热峰值的上升温度Ta小于300℃，则在电池的制造工序中无法使烧成温度达到300℃以上，因此有可能在电池的制造工序中无法使有机系粘结剂消失。在负极活性物质含有碳材料的情况下，如果电池超过550℃，则碳材料缺损或消失，能够抑制电池的热失控。如果发热峰值的上升温度Ta为550℃以下，则如上所述，能够在相比碳材料缺损或消失的温度区域处于低温的温度区域内抑制电池的热失控。另外，在300℃以上且550℃以下的温度范围内固体电解质的离子传导率下降，在超过550℃的温度范围内，负极活性物质中所含的碳材料缺损或消失，因此能够进一步提高电池的安全性。
在使用电池的电子设备具有含有高分子树脂的基板的情况下，优选为升温过程中的发热峰值的上升温度Ta小于基板中所含的高分子树脂的燃点。这是因为能够抑制电子设备成为异常的状态。需要说明的是，在基板含有多种高分子树脂的情况下，“基板中所含的高分子树脂的燃点”是指基板中所含的多种高分子树脂中燃点最低的高分子树脂的燃点。作为基板中使用的高分子树脂，通常为酚醛树脂或环氧树脂。
在使用电池的电子设备具有含有高分子树脂的框体的情况下，优选为升温过程中的发热峰值的上升温度Ta小于框体中所含的高分子树脂的燃点。这是因为能够抑制电子设备成为异常的状态。需要说明的是，在框体含有多种高分子树脂的情况下，“框体中所含的高分子树脂的燃点”是指框体中所含的多种高分子树脂中燃点最低的高分子树脂的燃点。作为框体中使用的高分子树脂，通常为丙烯腈、丁二烯以及苯乙烯的共聚合成树脂(ABS树脂)、聚碳酸酯(PC)树脂、PC-ABS合金树脂。
在使用电池的电子设备具有含有高分子树脂的基板以及含有高分子树脂的框体这两者的情况下，优选为升温过程中的发热峰值的上升温度Ta小于框体以及电子设备中所含的高分子树脂中燃点最低的高分子树脂的燃点。
固体电解质层11中所含的固体电解质是烧结的。作为固体电解质的氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷的烧结温度优选为300℃以上且550℃以下，更优选为350℃以上且550℃以下，更进一步优选为350℃以上且500℃以下。
如果烧结温度为550℃以下，则能够在烧成工序(烧结工序)中抑制碳材料的烧失，因此能够使用碳材料作为负极活性物质。因此，能够提高电池的能量密度。另外，在正极层12含有导电剂的情况下，能够使用碳材料作为其导电剂。因此，能够在正极层12中形成良好的电子传导通路，提高正极层12的传导性。在负极层13含有导电剂的情况下，也能够使用碳材料作为其导电剂，因此能够提高负极层13的传导性。
另外，如果烧结温度为550℃以下，则能够抑制在烧成工序(烧结工序)中固体电解质与电极活性物质反应而形成钝态等的副产物。因此，能够抑制电池特性的降低。另外，如果烧成温度为550℃以下的低温，则电极活性物质的种类的选择范围扩大，因此能够提高电池设计的自由度。
另一方面，如果烧结温度为300℃以上，则能够在烧成工序(烧结工序)中，使电极前体和/或固体电解质层前体中所含的丙烯酸树脂等一般的有机粘结剂烧失。
作为氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷，优选含有Ge(锗)、Si(硅)、B(硼)、钨(W)以及P(磷)中的至少一种、Li(锂)、O(氧)，更优选含有Si、B、W、Li以及O。具体而言，优选含有氧化锗(GeO2)、氧化硅(SiO2)、氧化硼(B2O3)、氧化钨(WO3)以及氧化磷(P2O5)中的至少一种、氧化锂(Li2O)，更优选含有SiO2、B2O3、WO3以及Li2O。如上所述，含有Ge、Si、B、W以及P中的至少一种、Li、O的氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷具有300℃以上且550℃以下的烧结温度，具有较高的热收缩率，也富有流动性，因此从降低界面电阻或提高电池的能量密度等的观点出发是有利的。
从降低固体电解质的烧结温度的观点出发，Li2O的含量优选为20mol％以上且75mol％以下，更优选为30mol％以上且75mol％以下，更进一步优选为40mol％以上且75mol％以下，特别优选为50mol％以上且75mol％以下。
在固体电解质含有GeO2的情况下，该GeO2的含量优选为大于0mol％且80mol％以下。在固体电解质含有SiO2的情况下，该SiO2的含量优选为大于0mol％且70mol％以下，例如大于0mol％且20mol％以下。在固体电解质含有B2O3的情况下，该B2O3的含量优选为大于0mol％且60mol％以下，例如大于0mol％且45mol％以下。在固体电解质含有WO3的情况下，该WO3的含量优选为大于0mol％且5mol％以下。在固体电解质含有P2O5的情况下，该P2O5的含量优选为大于0mol％且50mol％以下。
需要说明的是，上述各氧化物的含量为固体电解质中的各氧化物的含量，具体而言，以百分率(mol％)表示相对于GeO2、SiO2、B2O3、WO3以及P2O5中的一种以上和Li2O的合计量(mol)的各氧化物的含量(mol)的比例。各氧化物的含量能够使用电感耦合等离子体发光分光分析法(ICP-AES)等来测量。
固体电解质也可以根据需要进一步含有添加元素。作为添加元素，例如可以列举出从由Na(钠)、Mg(镁)、Al(铝)、K(钾)、Ca(钙)、Ti(钛)、V(钒)、Cr(铬)、Mn(锰)、Fe(铁)、Co(钴)、Ni(镍)、Cu(铜)、Zn(锌)、Ga(镓)、Se(硒)、Rb(铷)、S(硫)、Y(钇)、Zr(锆)、Nb(铌)、Mo(钼)、Ag(银)、In(铟)、Sn(锡)、Sb(锑)、Cs(铯)、Ba(钡)、Hf(铪)、Ta(钽)、Pb(铅)、Bi(铋)、Au(金)、La(镧)、Nd(钕)以及Eu(铕)构成的组中选择的至少一种。固体电解质可以含有从由这些添加元素构成的组中选择的至少一种作为氧化物。
(正极层)
正极层12是含有一种或两种以上的正极活性物质和一种或两种以上的固体电解质的正极活性物质层。固体电解质可以具有作为粘结剂的功能。正极层12可以根据需要进一步含有导电剂。正极层12例如是作为正极层前体的生片(以下称为“正极生片”。)的烧成体。
正极活性物质例如含有能够嵌入和脱嵌作为电极反应物质的锂离子的正极材料。从可以得到高能量密度的观点出发，该正极材料优选为含锂化合物等，但并不限定于此。该含锂化合物例如是含有锂和过渡金属元素作为构成元素的复合氧化物(锂过渡金属复合氧化物)，或者是含有锂和过渡金属元素作为构成元素的磷酸化合物(锂过渡金属磷酸化合物)等。其中，过渡金属元素优选为Co、Ni、Mn以及Fe中的任意一种或两种以上。由此，可以得到更高的电压，如果能够提高电池的电压，则能够增大相同容量(mAh)的电池所具有的能量(Wh)。
锂过渡金属复合氧化物例如由LixM1O2或LiyM2O4等表示。更具体而言，例如，锂过渡金属复合氧化物是LiCoO2、LiNiO2、LiVO2、LiCrO2或LiMn2O4等。另外，锂过渡金属磷酸化合物例如由LizM3PO4等表示。更具体而言，例如，锂过渡金属磷酸化合物是LiFePO4或LiCoPO4等。其中，M1～M3是一种或两种以上的过渡金属元素，x～z是任意值。
另外，正极活性物质例如也可以是氧化物、二硫化物、硫族化物或导电性高分子等。氧化物例如是氧化钛、氧化钒或二氧化锰等。二硫化物例如是二硫化钛或硫化钼等。硫族化物例如是硒化铌等。导电性高分子例如是二硫化物、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯乙烯、聚乙炔、多并苯等。
固体电解质与上述的固体电解质层11中所含的物质相同。但是，固体电解质层11和正极层12中所含的固体电解质的组成(材料)或组成比可以相同，也可以不同。
导电剂例如是碳材料、金属、金属氧化物以及导电性高分子等中的至少一种。作为碳材料，例如能够使用石墨、碳纤维、炭黑、碳纳米管等。作为碳纤维，例如能够使用气相生长碳纤维(Vapor Growth Carbon Fiber：VGCF)等。作为炭黑，例如能够使用乙炔黑、科琴黑等。作为碳纳米管，例如能够使用单壁碳纳米管(SWCNT)、双壁碳纳米管(DWCNT)等的多壁碳纳米管(MWCNT)等。作为金属，例如能够使用Ni粉末等。作为金属氧化物，例如能够使用SnO2等。作为导电性高分子，例如能够使用取代或未取代的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及由从它们中选择的一种或两种构成的(共)聚合物等。需要说明的是，导电剂只要是具有导电性的材料即可，并不限定于上述的示例。
(负极层)
负极层13是含有一种或两种以上的负极活性物质和一种或两种以上的固体电解质的负极活性物质层。固体电解质可以具有作为粘结剂的功能。负极层13可以根据需要进一步含有导电剂。负极层13例如是作为负极层前体的生片(以下称为“负极生片”。)的烧成体。
负极活性物质例如含有能够嵌入和脱嵌作为电极反应物质的锂离子的负极材料。从可以得到高能量密度的观点出发，该负极材料优选为碳材料或金属系材料等，但并不限定于此。
碳材料例如为易石墨化碳、难石墨化碳、石墨、中间相碳微球(MCMB)或高取向性热解石墨(HOPG)等。
金属系材料例如是含有能够与锂形成合金的金属元素或半金属元素作为构成元素的材料。更具体而言，例如，金属系材料是Si(硅)、Sn(锡)、Al(铝)、In(铟)、Mg(镁)、B(硼)、Ga(镓)、Ge(锗)、Pb(铅)、Bi(铋)、Cd(镉)、Ag(银)、Zn(锌)、Hf(铪)、Zr(锆)、Y(钇)、Pd(钯)或Pt(铂)等的单体、合金或化合物中的任意一种或两种以上。但是，单体并不限于纯度为100％，也可以含有微量的杂质。作为合金或化合物，例如可以列举出SiB4、TiSi2、SiC、Si3N4、SiOv(0<v≤2)、LiSiO、SnOw(0<w≤2)、SnSiO3、LiSnO、Mg2Sn等。
金属系材料可以是含锂化合物或锂金属(锂的单体)。含锂化合物是含有锂和过渡金属元素作为构成元素的复合氧化物(锂过渡金属复合氧化物)。作为该复合氧化物，例如可以列举出Li4Ti5O12等。
固体电解质与上述的固体电解质层11中所含的物质相同。但是，固体电解质层11和负极层13中所含的固体电解质的组成(材料)或组成比可以相同，也可以不同。
导电剂与上述的正极层12中的导电剂相同。
(电池的动作)
在该电池中，例如，在充电时，从正极层12放出的锂离子经由固体电解质层11被取入到负极层13中，并且在放电时，从负极层13放出的锂离子经由固体电解质层11被取入到正极层12中。
[电池的制造方法]
接着，对本发明的第一实施方式涉及的电池的制造方法的一例进行说明。该制造方法具有形成正极层前体、负极层前体以及固体电解质层前体的工序、将这些前体层叠后烧成的工序。
(正极层前体的形成工序)
以如下方式形成作为正极层前体的正极生片。首先，将正极活性物质、固体电解质和有机系粘结剂根据需要与导电剂混合，制备正极合剂粉末后，将该合剂粉末分散在溶剂中，得到作为正极生片形成用组合物的浆料。需要说明的是，为了提高合剂粉末的分散性，也可以分数次进行分散。
作为有机系粘结剂，例如能够使用丙烯酸树脂等。作为溶剂，只要是能够分散正极合剂粉末的溶剂即可，没有特别限定，优选为在比正极生片的烧成温度低的温度区域内烧失的溶剂。作为溶剂，例如可以列举出：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等碳原子数为4以下的低级醇；乙二醇、丙二醇(1，3-丙二醇)、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇等脂肪族二醇；甲乙酮等酮类；二甲基乙胺等胺类；松油醇等脂环族醇等，可以单独或混合两种以上使用，但并不特别限定于此。作为分散方法，例如可以列举出搅拌处理、超声波分散处理、珠分散处理、混炼处理、均质器处理等。
接着，根据需要，也可以通过过滤器过滤浆料，除去浆料中的异物。接着，根据需要，也可以对浆料进行用于除去内部的气泡的真空脱泡。
接着，通过在支撑基材的表面上均匀地涂布或印刷浆料来使浆料层成形。作为支撑基材，例如能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子树脂薄膜等。作为涂布以及印刷的方法，优选使用简便且适于量产性的方法。作为涂布方法，例如能够使用模涂法、微凹版涂布法、绕线棒涂布法、直接凹版涂布法、逆转辊涂法、逗点涂布法、刮刀涂布法、喷涂法、帘涂法、浸渍法、旋涂法等，但并不特别限定于此。作为印刷方法，例如能够使用凸版印刷法、胶印印刷法、照相凹版印刷法、凹版印刷法、胶版印刷法、丝网印刷法等，但并不特别限定于此。
为了在后工序中容易从支撑基材的表面剥离正极生片，优选在支撑基材的表面上预先实施剥离处理。作为剥离处理，例如可以列举出在支撑基材的表面上预先涂布或印刷赋予剥离性的组合物的方法。作为赋予剥离性的组合物，例如可以列举出以粘合剂为主要成分，添加了蜡或氟等的涂料或硅树脂等。
接着，通过使浆料层干燥，在支撑基材的表面上形成正极生片。作为干燥方法，例如可以列举出自然干燥、利用热风等的送风干燥、利用红外线或远红外线等的加热干燥、真空干燥等。这些干燥方法可以单独使用，也可以组合两种以上使用。
(负极层前体的形成工序)
以如下方式形成作为负极层前体的负极生片。首先，将负极活性物质、固体电解质和有机系粘结剂根据需要与导电剂混合，制备负极合剂粉末后，将该合剂粉末分散在溶剂中，得到作为负极生片形成用组合物的浆料。除了使用该浆料以外，与上述的“正极层前体的形成工序”同样地得到负极生片。
(固体电解质层前体的形成工序)
以如下方式形成作为固体电解质层前体的固体电解质生片。首先，将固体电解质与有机系粘结剂混合，制备电解质合剂粉末后，将该合剂粉末分散在溶剂中，得到作为固体电解质生片形成用组合物的浆料。除了使用该浆料以外，与上述的“正极层前体的形成工序”同样地得到固体电解质生片。
(前体的层叠以及烧成工序)
使用如上所述得到的正极生片、负极生片以及固体电解质生片，以如下方式制作电池。首先，将各生片切断为规定的大小以及形状。接着，以夹着固体电解质生片的方式层叠正极生片和负极生片，形成层叠体。需要说明的是，各支撑基板上的生片在生片为可单独处理的程度的厚度的情况下，用镊子等将各生片从支撑基板上剥离后，例如在SUS基板上按照负极、固体电解质、正极的顺序进行压接、层叠。在生片较薄的情况下，在将支撑基板上的生片以生片与基板相对的方式压接在SUS基板上后，仅将支撑基板从SUS基板剥离。通过按照负极、固体电解质、正极的顺序反复进行该作业，从而形成层叠体。
然后，对层叠体进行加热，并且以至少对层叠体的厚度方向施加压力的方式按压层叠体。由此，构成层叠体的各生片中所含的有机系粘结剂被熔融，并且构成层叠体的各生片之间被密合。作为一边加热层叠体一边按压的具体方法，例如可以列举出热压法、温等静压(Warm Isostatic Press：WIP)法等。接着，通过烧成层叠体，使构成层叠体的各生片中所含的固体电解质烧结，并且使有机系粘结剂烧失。
需要说明的是，正极生片、负极生片以及固体电解质生片中所含的固体电解质在烧成工序前是氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷中的至少一种。
层叠体的烧成温度为固体电解质的烧结温度以上，优选为固体电解质的烧结温度以上且550℃以下，更优选为固体电解质的烧结温度以上且500℃以下。在此，固体电解质的烧结温度在层叠体中所含的固体电解质为一种的情况下，是指该固体电解质的烧结温度。与此相对，在层叠体中所含的固体电解质为两种以上的情况下，是指这些固体电解质的烧结温度中最小的烧结温度。
如果层叠体的烧成温度为固体电解质的烧结温度以上，则固体电解质的烧结可以进行，因此能够提高正极层12、负极层13以及固体电解质层11的锂离子传导性。另外，能够提高正极层12、负极层13以及固体电解质层11的强度。使层叠体的烧成温度为550℃以下的理由与将上述的固体电解质的烧结温度设为550℃以下的理由相同。
升温过程中的固体电解质的发热峰值的上升温度Ta优选为超过电池的制造工序中的烧成温度。这是因为，如果发热峰值的上升温度Ta为电池的制造工序中的烧成温度以下，则有可能导致在电池的制造工序中固体电解质的离子传导率下降而损害电池的功能。需要说明的是，在电池的制造工序中进行多次烧成的情况下，优选为发热峰值的上升温度Ta超过这些烧成温度中最高的烧成温度。
在烧成工序前，在层叠体中所含的固体电解质为氧化物玻璃的情况下，也可以在烧成工序中使固体电解质从氧化物玻璃变化为氧化物玻璃陶瓷。通过以上步骤，得到目标电池。
[效果]
在第一实施方式涉及的电池中，正极层12、负极层13以及固体电解质层11含有在差热分析中具有发热峰值的固体电解质(锂离子传导体)。相比发热峰值的上升温度Ta处于高温侧的离子传导率比相比发热峰值的上升温度Ta处于低温侧的离子传导率低。因此，能够赋予电池抑制热失控的功能。因此，能够提高电池的安全性。
[变形例]
也可以将第一实施方式涉及的固体电解质与其他固体电解质混合使用。具体而言，正极层12、负极层13以及固体电解质层11也可以进一步含有第一实施方式涉及的固体电解质以外的固体电解质。作为第一实施方式涉及的固体电解质以外的固体电解质，例如能够使用由La-Li-Ti-O等构成的钙钛矿型氧化物结晶、由Li-La-Zr-O等构成的石榴石型氧化物结晶、含有锂、铝以及钛作为构成元素的磷酸化合物(LATP)、含有锂、铝以及锗作为构成元素的磷酸化合物(LAGP)等一般的固体电解质。
也能够将第一实施方式涉及的固体电解质用于全固体锂离子电池以外的一次电池、二次电池(例如全固体钠电池等)、空气电池、燃料电池等。另外，也能够将第一实施方式涉及的固体电解质用于电容器、气体传感器等电池以外的电化学器件。
如图2所示，电池可以进一步具有设置在正极层12的一个主面上的正极集电层14和设置在负极层13的一个主面上的负极集电层15。在该情况下，在正极层12的另一主面与负极层13的另一主面之间设置固体电解质层11。需要说明的是，虽然省略了图示，但电池也可以仅具有正极集电层14以及负极集电层15中的一方的层。
正极集电层14例如是含有Al、Ni或不锈钢等的金属层。负极集电层15例如是含有Cu或不锈钢等的金属层。上述金属层的形状例如为箔状、板状或网状等。正极集电层14以及负极集电层15也可以是含有导电性粒子和固体电解质的生片的烧成体。
在上述的第一实施方式中，对将本发明应用于使用锂作为电极反应物质的电池的示例进行了说明，但本发明并不限定于该例。作为电极反应物质，例如也可以在使用Na或K等其他碱金属、Mg或Ca等碱土类金属或者Al或Ag等其他金属的电池中应用本发明。
电池可以具有双极型的层叠结构。另外，也可以采用以下方式：并非全部由生片构成电池的各层，而是由生片构成电池中的一部分的层，在该生片上通过印刷等直接形成其他层。
具体而言，例如，可以以如下方式形成正极层前体以及负极层前体中的至少一方。即，可以在固体电解质层前体或固体电解质层11的一个面上涂布或印刷正极浆料后，使其干燥并形成正极层前体。另外，可以在固体电解质层前体或固体电解质层11的另一个面上涂布或印刷负极浆料后，使其干燥并形成负极层前体。
在上述的第一实施方式中，以正极层前体、负极层前体以及固体电解质层前体是生片的情况为例进行了说明，但正极层前体、负极层前体以及固体电解质层前体也可以是压粉体。也可以正极层前体、负极层前体以及固体电解质层前体中的一层或两层的前体是生片，其余是压粉体。作为正极层前体的压粉体通过利用压力机等对正极合剂粉末进行加压成形来制作。作为负极层前体的压粉体通过利用压力机等对负极合剂粉末进行加压成形来制作。作为固体电解质层前体的压粉体通过利用压力机等对电解质合剂粉末进行加压成形来制作。需要说明的是，正极合剂粉末、负极合剂粉末以及电解质合剂粉末也可以不含有有机系粘结剂。
在上述的第一实施方式中，对将正极层前体、固体电解质层前体以及负极层前体层叠后进行烧成的示例进行了说明，但也可以将正极层前体、固体电解质层前体以及负极层前体烧成后作为烧成体(烧结体)，将这些烧成体层叠后形成层叠体。在该情况下，可以在层叠体的按压后不对层叠体进行烧成，也可以根据需要在层叠体的按压后对层叠体进行烧成。
在上述的第一实施方式中，以固体电解质层11、正极层12以及负极层13全部含有相比发热峰值的上升温度Ta处于高温侧的离子传导率比相比发热峰值的上升温度Ta处于低温侧的离子传导率低的固体电解质的结构为例进行了说明，但也可以使固体电解质层11、正极层12以及负极层13中的至少一个含有上述特性的固体电解质。
在上述的第一实施方式中，以正极层12以及负极层13两者是含有固体电解质的电极的情况为例进行了说明，但也可以正极层12以及负极层13中的至少一方是不含固体电解质的电极。在该情况下，不含固体电解质的电极例如可以是通过蒸镀法或溅射法等气相生长法制作的薄膜。
在上述的第一实施方式中，对作为锂离子传导体的固体电解质是氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷中的至少一种的情况进行了说明，但固体电解质并不限定于此，只要是在差热分析中具有发热峰值，相比发热峰值的上升温度Ta处于高温侧的离子传导率比相比发热峰值的上升温度Ta处于低温侧的离子传导率低的物质即能够使用。
发热峰值的上升温度Ta可以超过550℃且600℃以下。当发热峰值的上升温度Ta处于上述的温度范围时，在负极层13含有碳材料的情况下，能够得到以下的效果。即，在上述的温度范围内，固体电解质层11的离子传导率下降，并且负极层13中所含的碳材料缺损或消失，因此能够进一步提高电池的安全性。
＜2第二实施方式＞
[电池的结构]
如图3所示，本发明的第二实施方式涉及的电池具有层叠体20、与从该层叠体20的侧面露出的正极露出部和负极露出部分别接触的正极端子26A和负极端子26B。如图3、图4所示，层叠体20具有：固体电解质层21；层叠于固体电解质层21的一个主面的正极22以及绝缘层24A、24B；层叠于固体电解质层21的另一个主面的负极23以及绝缘层25A、25B。
正极22具有设置在固体电解质层21的一个主面上的正极层22A和设置在正极层22A的一个主面上的正极集电层22B。负极23具有设置在固体电解质层21的另一个主面上的负极层23A和设置在负极层23A的另一个主面上的负极集电层23B。需要说明的是，虽然省略了图示，但也可以仅具有正极集电层22B以及负极集电层23B中的一方的层。
层叠体20具有相对的具有矩形板状的第一侧面20Sa以及第二侧面20Sb。以正极22的侧面从第一侧面20Sa侧露出的方式，正极22的侧面被绝缘层24A覆盖。从第一侧面20Sa露出的正极22的侧面与正极端子26A接触。以负极23的侧面从第二侧面20Sb侧露出的方式，负极23的侧面被绝缘层25A覆盖。从第二侧面20Sb露出的负极23的侧面与负极端子26B接触。层叠体20的一个主面被绝缘层24B覆盖，层叠体20的另一个主面被绝缘层25B覆盖。
固体电解质层21以及绝缘层24B、25B的主面具有大致相同大小的矩形形状。正极22以及负极23的主面具有大致相同大小的矩形形状。正极22以及负极23的主面的大小稍小于固体电解质层21以及绝缘层24B、25B的主面的大小。
当从与正极22的一个主面垂直的方向俯视绝缘层24A时，绝缘层24A具有U字状，以覆盖正极22的侧面中的三个侧面的方式设置在固体电解质层21与绝缘层24B的主面的周缘部间。正极22和绝缘层24A的一个主面具有大致相同的高度，被绝缘层24B覆盖。
当从与负极23的另一个主面垂直的方向俯视绝缘层25A时，绝缘层25A具有U字状，以覆盖负极23的侧面中的三个侧面的方式设置在固体电解质层21与绝缘层25B的主面的周缘部间。负极23和绝缘层25A的另一个主面具有大致相同的高度，被绝缘层25B覆盖。
(固体电解质层、正极层、负极层)
固体电解质层21、正极层22A、负极层23A分别具有与第一实施方式中的固体电解质层11、正极层12、负极层13相同的结构。
(正极集电层、负极集电层)
正极集电层22B、负极集电层23B含有导电性粒子和氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷。正极集电层22B例如是作为正极集电体层前体的生片(以下称为“正极集电生片”。)的烧成体。负极集电层23B例如是作为负极集电体层前体的生片(以下称为“负极集电生片”。)的烧成体。
作为导电性粒子的形状，例如可以列举出球状、椭圆体状、针状、板状、鳞片状、管状、线状、棒状(杆状)、不规则形状等，但并不特别限定于这些。需要说明的是，上述形状的粒子也可以组合两种以上使用。
导电性粒子是具有导电性的无机粒子。该无机粒子为金属粒子、金属氧化物粒子以及碳粒子中的至少一种。在此，金属定义为含有半金属的金属。作为金属粒子，例如可以列举出含有铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、铅等金属或它们的合金等的物质，但并不限定于此。作为金属氧化物粒子，例如可以列举出含有铟锡氧化物(ITO)、氧化锌、氧化铟、加锑氧化锡、加氟氧化锡、加铝氧化锌、加镓氧化锌、加硅氧化锌、氧化锌-氧化锡类、氧化铟-氧化锡类、氧化锌-氧化铟-氧化镁类等的物质，但并不限定于此。
作为碳粒子，例如可以列举出炭黑、多孔碳、碳纤维、富勒烯、石墨烯、碳纳米管、碳微线圈、纳米角等，但并不限定于此。氧化物玻璃、氧化物玻璃陶瓷分别与固体电解质层21中所含的氧化物玻璃、氧化物玻璃陶瓷相同。
(绝缘层)
绝缘层24A、24B、25A、25B含有绝缘性粒子、氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷。绝缘层24A、24B、25A、25B例如是作为绝缘层前体的生片(以下称为“绝缘生片”。)的烧成体。
作为绝缘性粒子的形状，例如可以列举出球状、椭圆体状、针状、板状、鳞片状、管状、线状、棒状(杆状)、不规则形状等，但并不特别限定于这些。需要说明的是，上述形状的粒子也可以组合两种以上使用。
绝缘性粒子是具有电绝缘性的无机粒子。该无机粒子例如是氧化铝(氧化铝，Al2O3)、氧化硅(二氧化硅，SiO2)、氮化硅(SiN)、氮化铝(AlN)以及碳化硅(碳化硅，SiC)中的至少一种。氧化物玻璃、氧化物玻璃陶瓷分别与固体电解质层21中所含的氧化物玻璃、氧化物玻璃陶瓷相同。
(正极端子、负极端子)
正极端子26A、负极端子26B含有导电性粒子和氧化物玻璃。导电性粒子与上述的正极集电层22B、负极集电层23B中所含的导电性粒子相同。
[电池的制造方法]
接着，对本发明的第二实施方式涉及的电池的制造方法的一例进行说明。
(正极层前体、负极层前体以及固体电解质层前体的形成工序)
与第一实施方式同样地得到正极生片、负极生片以及固体电解质生片。
(绝缘层前体的形成工序)
以如下方式形成作为绝缘层24B、25B的前体的第一、第二绝缘生片。首先，将绝缘粒子、氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷、有机系粘结剂混合，制备合剂粉末后，将该合剂粉末分散在溶剂中，得到作为绝缘生片形成用组合物的浆料。除了使用该浆料以外，与第一实施方式中的“正极层前体的形成工序”同样地得到第一、第二绝缘生片。
作为绝缘层24B、25B的前体的第三、第四绝缘生片，可以与上述的第一、第二绝缘生片同样地得到。需要说明的是，第一～第四绝缘生片的厚度分别根据期望的绝缘层24A、24B、25A、25B的厚度而设定。
(正极集电层前体的形成工序)
以如下方式形成作为正极集电层前体的正极集电生片。首先，将导电性粒子、氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷、有机系粘结剂混合，制备合剂粉末后，将该合剂粉末分散在溶剂中，得到作为正极集电生片形成用组合物的浆料。除了使用该浆料以外，与第一实施方式中的“正极层前体的形成工序”同样地得到正极集电生片。
(负极集电层前体的形成工序)
作为负极集电层前体的负极集电生片，可以与上述的“正极集电层前体的形成工序”同样地得到。
(前体的层叠以及烧成工序)
使用如上所述得到的各生片，以如下方式制作电池。首先，将正极生片、负极生片、固体电解质生片以及第一、第二绝缘生片冲裁成规定大小的矩形形状。另外，将第三、第四绝缘生片冲裁成规定大小的U字状。
接着，将冲裁成矩形形状的第一绝缘生片、正极集电生片、正极生片、固体电解质生片、负极生片、第二绝缘生片依次层叠而形成层叠体20。此时，以使正极集电生片以及正极生片侧面从层叠体20的第一侧面20Sa侧露出的方式，将第三绝缘生片配置在第一绝缘生片与固体电解质生片的主面的周缘部间。另外，以使负极集电生片以及负极生片的侧面从层叠体20的第二侧面20Sb侧露出的方式，将第四绝缘生片配置在第二绝缘生片与固体电解质生片的主面的周缘部间。
与第一实施方式中的“前体的层叠以及烧成工序”同样地实施此后的工序，得到层叠体20。
(端子的生成工序)
在烧成的层叠体20的第一、第二侧面20Sa、20Sb上涂布导电性膏之后，再次烧成层叠体20。由此，可以得到具有正极端子26A以及负极端子26B的目标电池。
[效果]
在第二实施方式涉及的电池中，层叠体20的周围被绝缘层24A、24B、25A、25B覆盖。因此，能够提高电池的安全性。另外，绝缘层24A、24B、25A、25B也具有抑制对于层叠体20的水分侵入的功能，因此也能够提高电池的耐久性。
＜3第三实施方式＞
本发明的第三实施方式涉及的电池，如图5所示，在代替层叠体20而具有层叠体20A这一点上与第二实施方式涉及的电池不同。需要说明的是，在第三实施方式中在与第二实施方式相同的部位标注相同的符号。
层叠体20A具有将绝缘层24B、正极22、固体电解质层21、负极23C、固体电解质层21、正极22C、固体电解质层21、负极23C、固体电解质层21、正极22、固体电解质层21、负极23以及绝缘层25B依次层叠而成的结构。
层叠体20A的侧面被绝缘层24A、24C、25A、25C覆盖。更具体而言，以正极22、22C的侧面从第一侧面20Sa侧露出的方式，正极22、22C的侧面分别被绝缘层24A、24C覆盖。从第一侧面20Sa露出的正极22、22C的侧面与正极端子26A接触。以负极23、23C的侧面从第二侧面20Sb侧露出的方式，负极23、23C的侧面被绝缘层25A、25C覆盖。从第二侧面20Sb露出的负极23、23C的侧面与负极端子26B接触。
正极22C具有正极集电层22B、设置在正极集电层22B的一个主面上的正极层22A、设置在正极集电层22B的另一个主面上的正极层22A。负极23具有负极集电层23B、设置在负极集电层23B的一个主面上的负极层23A、设置在负极集电层23B的另一个主面上的负极层23A。绝缘层24C、25C分别具有覆盖正极22C、负极23C的三个侧面的厚度，除此以外的方面与绝缘层24A、25A相同。
[效果]
在第三实施方式中，电池具有层叠的多个正极22、22C以及负极23、23C，因此能够提高电池的容量。
[实施例]
以下，通过实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不仅限定于这些实施例。
[实施例1]
(电解质前体的制作工序)
首先，作为固体电解质，准备以Li2O：SiO2：B2O3：WO3＝69.65mol％：12.66mol％：14.77mol％：2.91mol％的摩尔分数含有Li2O、SiO2、B2O3、WO3的氧化物玻璃。接着，将该氧化物玻璃与丙烯酸粘合剂以氧化物玻璃：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比进行混合。接着，将该混合物在乙酸丁酯中以固体成分为30质量％的方式进行混合，与5mmφ的氧化锆球一起通过4小时的搅拌，得到浆料。接着，将该浆料涂布在脱模膜上，通过在80℃下干燥10分钟，在脱模膜上形成生片。接着，将生片与脱模膜一起冲裁成圆盘状之后，将生片从脱模膜上剥离。由此，得到作为固体电解质层前体的固体电解质生片。
(电解质层前体的烧成工序)
首先，通过在300℃下加热固体电解质生片10小时，除去丙烯酸粘合剂之后，在330℃下烧结30分钟。通过以上操作，得到厚度为300μm的电解质层。
[实施例2]
作为固体电解质，准备以Li2O：SiO2：B2O3＝60mol％：20mol％：20mol％的摩尔分数含有Li2O、SiO2、B2O3的氧化物玻璃，除此以外与实施例1同样地得到厚度为300μm的电解质层。
[实施例3]
作为固体电解质，准备以Li2O：B2O3：WO3＝60mol％：35mol％：5mol％的摩尔分数含有Li2O、B2O3、WO3的氧化物玻璃，除此以外与实施例1同样地得到厚度为300μm的电解质层。
[实施例4]
作为固体电解质，准备以Li2O：SiO2：B2O3：WO3＝50mol％：10mol％：35mol％：5mol％的摩尔分数含有Li2O、SiO2、B2O3、WO3的氧化物玻璃，除此以外与实施例1同样地得到厚度为300μm的电解质层。
[实施例5]
作为固体电解质，准备以Li2O：B2O3：WO3＝50mol％：45mol％：5mol％的摩尔分数含有Li2O、B2O3、WO3的氧化物玻璃，除此以外与实施例1同样地得到厚度为300μm的电解质层。
[比较例1]
作为固体电解质，准备以Li2O：SiO2：B2O3＝54mol％：11mol％：35mol％的摩尔分数含有Li2O、SiO2、B2O3的氧化物玻璃，除此以外与实施例1同样地得到厚度为300μm的电解质层。
[比较例2]
作为固体电解质，准备以Li2O：SiO2：B2O3＝70.83mol％：16.67mol％：12.5mol％的摩尔分数含有Li2O、SiO2、B2O3的氧化物玻璃，除此以外与实施例1同样地得到厚度为300μm的电解质层。
(评价)
将如上所述得到的实施例1～5、比较例1、2的电解质层作为评价样品，进行了以下的评价。
(DTA曲线)
通过差热分析，以如下方式取得评价样品的DTA(Differencial ThermalAnalysis：差热分析)曲线。
首先，使用岛津制作所制作的TG-DTA测量装置(DTG-60/60H)，在氮气流中以10℃/mim的速率对评价样品进行加温，取得DTA曲线。接着，根据取得的DTA曲线求出发热峰值的上升温度Ta。
(X射线衍射)
使用株式会社理学制作的SmartLab(3kw)，进行将Cukα作为射线源的X射线衍射，确认在上述发热峰值中评价样品的状态是否正在从玻璃向玻璃陶瓷变化。其结果为，在各评价样品中，确认到在上述发热峰值中评价样品的状态正在从玻璃向玻璃陶瓷变化。
(离子传导率的减少率)
通过交流阻抗法，以如下方式求出评价样品的离子传导率。首先，对于评价样品的两面，以通过溅射使铂成为3mmφ的方式成膜，由此形成集电体。接着，在用SUS304制作的夹具中夹入样品，在加温台上以使样品达到规定温度的方式对加温台进行调温的同时，使用阻抗测量装置(Toyo Technica制，Solartron1260)进行交流阻抗测量(频率：10+6Hz～10- 1Hz、电压：10mV、100mV、1000mV)，生成Cole-Cole图。接着，根据该Cole-Cole图求出离子传导率。接着，使用求出的离子传导率，根据上述式(1)求出离子传导率的减少率。
(结果)
表1表示实施例1～5、比较例1、2的固体电解质层的结构以及评价结果。
在图6中，代表性地表示实施例3的离子传导率的温度依赖性以及DTA曲线。从图6可知，实施例3的固体电解质层在350℃以上且550℃以下的范围内具有基于再结晶化的发热峰值的上升温度Ta，相比升温过程的发热峰值的上升温度Ta处于高温侧的离子传导率比相比升温过程的发热峰值的上升温度Ta处于低温侧的离子传导率大幅降低。
从表1可知，在实施例1、2、4、5的固体电解质层中，也具有与上述的实施例3的固体电解质层相同的特性。另一方面，可知在比较例1、2中，在350℃以上且550℃以下的范围内具有基于再结晶化的发热峰值的上升温度Ta，但相比发热峰值的上升温度Ta处于高温侧的离子传导率比相比发热峰值的上升温度Ta处于低温侧的离子传导率高。
另外，从表1还可知以下内容。在实施例3、4的固体电解质中，离子传导率的减少率为85％以上，在实施例1、5的固体电解质中，离子传导率的减少率的减少率为90％以上，在实施例2的固体电解质中，离子传导率的减少率为94％以上。因此，从切断功能的观点出发，可知优选实施例1、5的固体电解质，更优选实施例2的固体电解质。
＜4应用例＞
“作为应用例的印刷电路基板”
以下，对将本发明应用于印刷电路基板的应用例进行说明。如图7所示，上述的全固体电池能够与充电电路等一起安装在印刷电路基板1202上。例如，能够在印刷电路基板1202上通过回流焊工序安装全固体电池1203以及充电电路等电子电路。将在印刷电路基板1202上安装了全固体电池1203以及充电电路等电子电路的模块称为电池模块1201。电池模块1201能够根据需要采用卡片型的结构，构成为可携带的卡片型移动电池。
在印刷电路基板1202上形成有全固体电池1203。共用印刷电路基板1202形成充电控制IC(Integrated Circuit：集成电路)1204、电池保护IC1205以及电池余量监视IC1206。电池保护IC1205控制充放电动作，避免在充放电时充电电压过大、因负载短路而流过过电流、产生过放电。
在印刷电路基板1202上安装有USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)接口1207。通过经由USB接口1207供给的电力对全固体电池1203进行充电。在该情况下，通过充电控制IC1204控制充电操作。此外，从安装于印刷电路基板1202的负载连接端子1208a以及1208b对负载1209供给规定的电力(例如电压为4.2V)。通过电池余量监视IC1206监视全固体电池1203的电池余量，可以从外部看到表示电池余量的显示画面(未图示)。需要说明的是，为了进行负载连接，也可以使用USB接口1207。
上述的负载1209的具体示例如下。
1.可穿戴设备(运动手表、手表、助听器等)
2.IoT终端(传感器网络终端等)
3.娱乐设备(便携式游戏终端、游戏控制器)
4.IC基板埋入电池(实时时钟IC)
5.环境发电设备(太阳能发电、热电发电、振动发电等发电元件用的蓄电元件)
“作为应用例的通用信用卡”
以下，对将本发明应用于通用信用卡的应用例进行说明。
目前，有很多人随身携带多张信用卡。但是，存在信用卡的张数越多，丢失、被盗等的风险越高的问题。因此，将多张信用卡或积分卡等的功能汇集在一张卡上的被称为通用信用卡的卡被实用化。在该卡中，例如能够导入各种信用卡或积分卡的编号或有效期限等信息，因此只要将一张该卡放入钱包等的里面，即可在任何时候选择想要的卡来使用。
图8表示通用信用卡1301的结构的一例。具有卡片形状，内置有IC芯片以及本发明涉及的全固体电池。此外，设置有低功耗的显示器1302以及操作部例如方向键1303a以及1303b。此外，充电用端子1304设置在通用信用卡1301的表面。
例如，用户能够一边观察显示器1302一边操作方向键1303a以及1303b来确定预先载入到通用信用卡1301中的信用卡等。在预先载入了多张信用卡的情况下，在显示器1302上显示表示各信用卡的信息，用户能够操作方向键1303a以及1303b来指定想要的信用卡。在此之后，能够与现有的信用卡同样地使用。需要说明的是，上述仅是一例，不言而喻，本发明的全固体电池能够应用于通用信用卡1301以外的所有的电子卡。
“作为应用例的传感器网络终端”
以下，对将本发明应用于传感器网络终端的应用例进行说明。
无线传感器网络中的无线终端被称为传感器节点，由一个以上的无线芯片、微处理器、电源(电池)等构成。作为传感器网络的具体例，用于监视节能管理、健康管理、工业测量、交通状况、农业等。作为传感器的种类，使用电压、温度、气体、照度等。
在节能管理的情况下，作为传感器节点，使用电力监视节点、温度·湿度节点、照度节点、CO2节点、人体节点、遥控节点、路由器(中继器)等。这些传感器节点在家庭、办公大厦、工厂、店铺、娱乐设施等里面以构成无线网络的方式设置。
另外，显示温度、湿度、照度、CO2浓度、电量等数据，能够看到环境的节能状况。此外，根据来自控制站的指令，进行照明、空调设施、换气设施等的开/关控制。
作为传感器网络的无线接口之一，能够使用ZigBee(注册商标)。该无线接口是近距离无线通信标准之一，具有可传送距离短、传送速度低，但廉价且消耗电力少的特征。因此，适于安装在能够电池驱动的设备上。该通信标准的基础部分被标准化为IEEE802.15.4。对于逻辑层以上的设备间的通信协议，ZigBee(注册商标)联盟进行了规格的制定。
图9表示无线传感器节点1401的一例的结构。传感器1402的检测信号被提供给微处理器(MPU)1403的AD转换电路1404。可以使用上述的各种传感器作为传感器1402。与微处理器1403相关联地设置有存储器1406。此外，电池1407的输出被提供给电源控制部1408，并且无线传感器节点1401的电源被管理。作为电池1407，能够使用上述的全固体电池、卡片型电池组等。
在微处理器1403中安装有程序。微处理器1403根据程序处理从AD转换电路1404输出的传感器1402的检测结果的数据。无线通信部1409与微处理器1403的通信控制部1405连接，从无线通信部1409对网络终端(未图示)例如使用ZigBee(注册商标)发送检测结果的数据，并经由网络终端与网络连接。一个网络终端能够连接规定数量的无线传感器节点。需要说明的是，作为网络的形态，除了星型以外，还能够使用树型、网型以及线型等形态。
“作为应用例的腕带型电子设备”
以下，对将本发明应用于腕带型电子设备的应用例进行说明。
作为可穿戴终端的一例，有腕带型电子设备。其中，腕带型活动量计也被称为智能手环，只要卷绕在手腕上即能够取得步数、移动距离、消耗卡路里、睡眠量、心率等与人的活动相关的数据。此外，还能够通过智能手机来管理所取得的数据。此外，也可以具有邮件的收发功能，例如，使用具有以LED(Light Emitting Diode：发光二极管)灯和/或振动向用户通知收到邮件的通知功能的设备。
图10以及图11表示例如测量脉搏的腕带型活动量计的一例。图10表示腕带型活动量计1501的外观的结构例。图11表示腕带型活动量计1501的主体部1502的结构例。
腕带型活动量计1501是通过光学方式测量被检测者的例如脉搏的腕带型的测量装置。如图10所示，腕带型活动量计1501由主体部1502和带1503构成，带1503像手表一样佩戴在被检测者的手腕(腕部)1504上。然后，主体部1502向包括被检测者的手腕1504的脉搏的部分照射规定波长的测量光，并基于返回来的光的强度来进行被检测者的脉搏的测量。
主体部1502构成为含有基板1521、LED1522、受光IC(Integrated Circuit：集成电路)1523、遮光体1524、操作部1525、运算处理部1526、显示部1527以及无线装置1528。LED1522、受光IC1523以及遮光体1524设置在基板1521上。LED1522在受光IC1523的控制下，将规定波长的测量光向包括被检测者的手腕1504的脉搏的部分照射。
受光IC1523接收在测量光被照射到手腕1504后返回来的光。受光IC1523生成表示返回来的光的强度的数字的测量信号，并将生成的测量信号提供给运算处理部1526。
遮光体1524在基板1521上设置在LED1522与受光IC1523之间。遮光体1524防止来自LED1522的测量光直接入射到受光IC1523中。
操作部1525例如由按钮、开关等各种操作部件构成，设置在主体部1502的表面等。操作部1525用于腕带型活动量计1501的操作，将表示操作内容的信号提供给运算处理部1526。
运算处理部1526基于从受光IC1523供给的测量信号，进行用于测量被检测者的脉搏的运算处理。运算处理部1526将脉搏的测量结果提供给显示部1527以及无线装置1528。
显示部1527例如由LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)等显示装置构成，设置在主体部1502的表面。显示部1527显示被检测者的脉搏的测量结果等。
无线装置1528通过规定方式的无线通信，将被检测者的脉搏的测量结果发送到外部的装置。例如，如图11所示，无线装置1528将被检测者的脉搏的测量结果发送到智能手机1505，在智能手机1505的画面1506上显示测量结果。此外，能够通过智能手机1505管理测量结果的数据，测量结果能够通过智能手机1505浏览，存储在网络上的服务器中。需要说明的是，无线装置1528的通信方式能够采用任意的方式。需要说明的是，受光IC1523也能够用于在被检测者的手腕1504以外的部位(例如手指、耳垂等)进行脉搏的测量的情况。
上述的腕带型活动量计1501通过受光IC1523中的信号处理，能够除去身体运动的影响，准确地测量被检测者的脉搏波以及脉搏。例如，即使被检测者进行跑步等剧烈的运动，也能够准确地测量被检测者的脉搏波以及脉搏。另外，例如，即使在被检测者长时间佩戴腕带型活动量计1501来进行测量的情况下，也能够除去被检测者的身体运动的影响，准确地持续测量脉搏波以及脉搏。
另外，通过减少运算量，能够降低腕带型活动量计1501的消耗电力。其结果为，例如，能够不进行充电或电池的更换，将腕带型活动量计1501长时间佩戴在被检测者身上进行测量。
需要说明的是，作为电源，例如薄型的电池被收纳在带1503内。腕带型活动量计1501具有主体的电子电路和电池组。例如，电池组具有可以由用户自由装卸的结构。电子电路是上述的主体部1502中所含的电路。在使用全固体电池作为电池的情况下能够应用本发明。
图12以及图13表示腕带型电子设备的另一例。图12表示腕带型电子设备1601的外观的结构例。图13表示腕带型电子设备1601(以下简称为“电子设备1601”。)的结构框图。
电子设备1601例如是可以在人体上自由佩戴的手表型的所谓的可穿戴设备。电子设备1601例如具有佩戴在手腕上的带部1611、显示数字或文字、图案等的显示装置1612、操作按钮1613。在带部1611上，形成有多个孔部1611a、形成于内周面(佩戴电子设备1601时与手腕接触一侧的面)侧的突起1611b。
电子设备1601在使用状态下，如图12所示，带部1611以大致呈圆形的方式被折弯，突起1611b插入孔部1611a后佩戴在手腕上。通过调整突起1611b插入孔部1611a的位置，能够根据手腕的粗细来调整直径的大小。电子设备1601在不使用的状态下，从孔部1611a拔出突起1611b，以带部1611大致呈平坦的状态保管。本发明的一个实施方式涉及的传感器，例如设置在带部1611的整体上。
图13是表示电子设备1601的结构例的框图。如图13所示，电子设备1601除了上述的显示装置1612以外，还具有包括作为驱动控制部的控制器IC1615的传感器1620和主机设备1616。传感器1620也可以具有控制器IC1615。
传感器1620能够检测按压和弯曲两者。传感器1620检测与按压对应的静电电容的变化，将与其对应的输出信号输出到控制器IC1615。另外，传感器1620检测与弯曲对应的电阻值的变化(电阻变化)，将与其对应的输出信号输出到控制器IC1615。
主机设备1616基于从控制器IC供给的信息，执行各种处理。例如，执行以下处理：对于显示装置1612的文字信息或图像信息等的显示、显示于显示装置1612的光标的移动、画面的滚动等。
显示装置1612例如是柔性的显示装置，基于从主机设备1616供给的影像信号或控制信号等，显示影像(画面)。作为显示装置1612，例如可以列举出液晶显示器、电致发光(Electro Luminescence：EL)显示器、电子纸等，但并不限定于此。
需要说明的是，作为电源例如薄型的电池以及图13所示的电子电路被收纳在带部1611内。电子设备1601具有主体的电子电路和电池组。例如具有电池组可以由用户自由装卸的结构。在使用全固体电池作为电池的情况下能够应用本发明。
“作为应用例的智能手表”
以下，对将本发明应用于智能手表的应用例进行说明。
该智能手表具有与现有的手表的设计相同或类似的外观，与手表同样地佩戴在用户的手腕上使用，具有通过在显示器上显示的信息向用户通知接收到电话或电子邮件等的各种消息的功能。此外，还提出了具有电子货币功能、活动量计等的功能的智能手表。智能手表在电子设备的主体部分的表面上组装有显示器，在显示器上显示各种信息。另外，智能手表例如通过进行通信终端(智能手机等)与Bluetooth(注册商标)等的近距离通信，能够与通信终端等的功能或内容等协作。
作为智能手表之一，提出了以下智能手表，其具有：连结成带状的多个区段、配置在多个区段内的多个电子部件、连接多个区段内的多个电子部件并且在至少一个区段内以蛇行形状配置的柔性电路基板。通过具有这样的蛇行形状，即使表带弯曲，柔性电路基板也不会受到压力，能够防止电路的切断。另外，也能够将电子电路部件内置于安装在该手表主体上的表带侧的区段中，而不是内置于构成手表主体的框体中，因此在手表主体侧无需增加变更，能够构成与现有的手表的设计相同设计的智能手表。
接下来，对于智能手表的结构更具体地进行说明。在本应用例的智能手表中，相当于通常的手表的表带的部分是主体，将表带(皮带)单体作为电子设备而构成。即，以针等表示时刻的手表主体，能够直接使用现有的手表。另外，安装于该手表主体的带型电子设备内置通信功能或告知功能。本应用例的智能手表能够进行电子邮件或来电等的通知、用户的行动历史等日志的记录、通话等。另外，智能手表具有作为非接触式IC卡的功能，能够不接触而进行结算或认证等。
本应用例的智能手表，在金属制的表带内，内置有进行通信处理或通知处理的电路部件。为了在使金属制的表带薄型化的同时作为电子设备发挥功能，表带采用连结了多个区段的结构，在各区段中收纳有电路基板、振动电机、电池、加速度传感器。各区段的电路基板、振动电机、电池、加速度传感器等部件，通过柔性印刷电路基板(以下，称为“FPC”。)连接。但是，内置了连接有各部件的FPC的表带，存在弯曲成圆形时对FPC的配线施加应力，导致FPC的配线断开的问题。这一点如后所述，通过设为蛇行形状可以解决，但是那样会产生无法确保表带内部的防水性的新问题。另外，如果在金属制的表带中配置天线，还存在电波无法传输到表带外面的问题。此外，通常固定表带的带扣机构无法配置FPC，因此在带扣机构的部位前后难以进行电连接。
即，为了在金属制的表带内组装电子设备，需要解决以下的三点问题。
a.FPC的配线以及防水的问题
b.由金属框体引起的天线问题
c.与带扣机构的电接点的问题
以下，对解决这三点问题的结构的概要进行说明。
a.解决FPC的配线以及防水问题的结构
在将电子设备的部件配置于各区段时，在区段之间需要通过FPC连接。但是，当将金属制的表带以佩戴在用户的手腕上的方式弯曲时，会对FPC的外侧施加应力，因此FPC有可能会断开。因此，通过设为蛇行形状，防止FPC断开。另外，本应用例的电子设备，是以安装在手表中为前提的智能手表，因此需要在防水的同时设为蛇行形状。因此在本应用例中，在各区段之间，准备了作为手表的表带的部件的称为“雌雄部件”的较小的区段。
在较小的区段的空间内，FPC为蛇行形状。该蛇行形状也可以是S字状、V字状、U字状、Z字状、曲线形状、半圆形状、折线形状等任意的形状。通过这样，即使金属制的表带弯曲，仅FPC的蛇行形状延伸，FPC不会断开。此外，位于区段部的FPC的出入口，以橡胶衬垫(比较柔软的树脂)按压。另外，雌雄部不按压出入口，使FPC自由地移动，从而保持各区段的防水性。通过导入该“雌雄部”，能够在确保主体的防水性的同时防止FPC断开。需要说明的是，仅用一个部件(区段)完成电子部件的情况下，能够省略该“雌雄部”。
b.由金属框体引起的天线问题
金属制的表带，如果在内部加入天线，则存在来自天线的电波无法传输到外面的问题。在本发明中，在金属制的表带的一个框体(部件)中，配置Bluetooth(注册商标)用的天线和NFC(Near Field Communication：近场通信)用的天线。加入了天线的部件，在与相邻的其他部件之间夹持绝缘体，从而使天线特性不会受到其他部件的影响。
另外，内置了天线的部件，将该部件的所有面(大致六个面)作为天线使用，但如果与用户的皮肤接触会导致天线特性恶化，因此与用户的皮肤接触的面不作为天线利用，可以用金属以外的材料制作。另外，作为其他示例，在与用户的皮肤接触的金属部件与作为天线工作的部件之间，可以夹持绝缘层。此外，也可以使内置了天线的部件具有狭缝，作为狭缝天线使用。配置Bluetooth(注册商标)用的天线的部件和配置NFC用的天线的部件，也可以是不同的部件。Bluetooth(注册商标)的无线通信，进行2.4GHz带的通信，因此在通过智能手表和智能手机在没有障碍物的情况下进行了无线通信时，平均能够在最大10m左右的范围内进行配对。通过导入将金属框体本身作为天线的方法，能够解决天线问题。
c.带扣的机构/电接点的问题
在由金属制的表带组成的智能手表中，在与带扣重叠的位置上配置的最大型的部件中配置有基板，因此带扣比通常的手表用的带扣厚。另外，在带扣内难以通过FPC。因此，在通过带扣连接的一个区段与另一个区段之间，存在无法电连接的问题。
在本应用例中，采用以下结构：在折叠了带扣时，构成带扣的两个部件内的一个部件收纳在另一个部件空着的空间中，从而实现了薄型化。另外，在通过带扣连接的一个区段与另一个区段之间，是配置电接点的结构。
(智能手表的整体结构)
在图14中表示智能手表的整体结构。带型电子设备2000是安装在手表主体3000上的金属制的表带，佩戴在用户的手腕上。手表主体3000具有显示时刻的表盘3100。手表主体3000也可以通过液晶显示器等电子地显示时刻来代替表盘3100。
带型电子设备2000是连结了多个区段2110～2230的结构。在手表主体3000的一个表带安装孔上安装有区段2110，在手表主体3000的另一个表带安装孔上安装有区段2230。在本应用例中，各个区段2110～2230由金属构成。
需要说明的是，在图14或图15中，为了说明带型电子设备2000的结构，表示手表主体3000与区段2230分离的状态，但在实际的使用时，区段2230安装在手表主体3000上。通过将区段2230安装在手表主体3000上，带型电子设备2000能够与通常的手表同样地佩戴在用户的手腕上。各个区段2110～2230的连接部位能够活动。通过使区段的连接部位能够活动，能够使带型电子设备2000适合于用户的手腕。
在区段2170与区段2160之间，配置有带扣部2300。带扣部2300在解除锁定的状态时伸长，在锁定状态时变短。各区段2110～2230以多个种类的尺寸构成。例如，与带扣部2300连接的区段2170是最大的尺寸。
(区段的内部的概要)
图16表示带型电子设备2000的内部结构的一部分。例如表示五个区段2170、2180、2190、2200、2210的内部。在带型电子设备2000中，在连续的五个区段2170～2210的内部配置有柔性电路基板2400。在区段2170内，配置有各种电子部件，在区段2190、2210中配置有电池2411、2421，这些部件通过柔性电路基板2400电连接。区段2170与区段2190之间的区段2180是比较小的尺寸，配置有蛇行状态的柔性电路基板2400。在区段2180的内部，以夹持于防水部件的状态配置有柔性电路基板2400。需要说明的是，区段2170～2210的内部具有防水结构。关于区段2170～2210的防水结构在后面叙述。
(智能手表的电路结构)
图17是表示带型电子设备2000的电路结构的框图。带型电子设备2000的内部的电路，是与手表主体3000独立的结构。手表主体3000具有使配置于表盘3100的针旋转的机芯部3200。在机芯部3200中，连接有电池3300。这些机芯部3200或电池3300，内置在手表主体3000的框体内。
与手表主体3000连接的带型电子设备2000，在三个区段2170、2190、2210中配置有电子部件。在区段2170中，配置有数据处理部4101、无线通信部4102、NFC通信部4104、GPS部4106。在无线通信部4102、NFC通信部4104、GPS部4106中，分别连接有天线4103、4105、4107。各个天线4103、4105、4107，配置在区段2170的后述的狭缝2173的附近。
无线通信部4102例如以Bluetooth(注册商标)的标准与其他终端进行近距离无线通信。NFC通信部4104以NFC的标准，与接近的读取器/写入器进行无线通信。GPS部4106是接收来自被称为GPS(Global Positioning System：全球定位系统)的系统的卫星的电波，进行当前位置的定位的定位部。这些通过无线通信部4102、NFC通信部4104、GPS部4106得到的数据，被提供给数据处理部4101。
另外，在区段2170中，配置有显示器4108、振动器4109、动作传感器4110、语音处理部4111。显示器4108和振动器4109，作为向带型电子设备2000的佩带者进行通知的通知部发挥功能。显示器4108由多个发光二极管构成，通过发光二极管的点亮或闪烁向用户进行通知。多个发光二极管例如配置在区段2170的后述的狭缝2173的内部，通过点亮或闪烁来通知电话的来电或电子邮件的接收等。作为显示器4108，可以使用显示文字或数字等的类型的显示器。振动器4109是使区段2170振动的部件。带型电子设备2000通过振动器4109产生的区段2170的振动，通知电话的来电或电子邮件的接收等。
动作传感器4110检测佩戴了带型电子设备2000的用户的运动。作为动作传感器4110，使用加速度传感器、陀螺仪传感器、电子罗盘、气压传感器等。另外，区段2170可以内置动作传感器4110以外的传感器。例如，也可以内置检测佩戴了带型电子设备2000的用户的脉搏等的生物传感器。在语音处理部4111中，连接有麦克风4112和扬声器4113，语音处理部4111进行与通过无线通信部4102中的无线通信连接的对象进行通话的处理。另外，语音处理部4111也能够进行用于语音输入操作的处理。
另外，在区段2190中内置有电池2411，在区段2210中内置有电池2421。电池2411、2421例如由全固体电池构成，向区段2170内的电路供给驱动用的电源。区段2170内的电路与电池2411、2421，通过柔性电路基板2400(图16)连接。需要说明的是，虽未在图17中示出，但区段2170具有用于对电池2411、2421充电的端子。另外，在区段2190、2210中，也可以配置电池2411、2421以外的电子部件。例如，区段2190、2210也可以具有控制电池2411、2421的充放电的电路。
(区段内的部件的配置例)
图16表示配置有电子部件等的区段2170～2210和连结了区段2170的带扣部2300的结构。区段2170～2210以盖部件(未图示)打开的状态表示。构成各个区段2170～2210的框体由不锈钢等金属形成。
在区段2170～2210的内部，配置有柔性电路基板2400、安装于该柔性电路基板2400的电子部件等。在图16中，表示带扣部2300的第一部件2310和第二部件2320打开的状态。带扣部2300在第一部件2310和第二部件2320关闭时，配置在与区段2170的背面(图16中的上侧)重叠的位置。
区段2170是比其他区段大的尺寸，收纳图17所示的各电子部件。在区段2170的内侧，配置有由透明的树脂(或半透明的树脂)构成的内部框体2500，在内部框体2500中配置有柔性电路基板2400等。区段2170的一方的连结部2171，与带扣部2300的连结部2330连结。另外，区段2170的另一方的连结部2172，与区段2180的连结部2183连结。区段2180的连结部2184与区段2190连结。此外，在区段2190的旁边连结有区段2200，在区段2200的旁边连结有区段2210。在各个连结部中，使用连结销(未图示)连结两个区段。
在区段2170的表面，形成有狭缝2173。构成显示器4108的多个发光二极管，与狭缝2173接近，配置在由透明或半透明的树脂形成的内部框体2500内。因此，用户能够通过区段2170的狭缝2173，确认发光二极管的点亮或闪烁。通过这样的发光二极管的点亮或闪烁，通知电话的来电或电子邮件的接收等的各种状态。另外，在与狭缝2173接近的内部框体2500内，配置有各天线4103、4105、4107。因此，各天线4103、4105、4107能够良好地保持与金属制的区段2170的外侧的通信状态。
在区段2170的内部框体2500中，配置有柔性电路基板2400的第一部分2401。柔性电路基板2400的第一部分2401经由连接部件2431与刚性基板2440连接。在刚性基板2440中，连接有各种电子部件2441、2442、2443···。电子部件2441、2442、2443···相当于图17所示的处理部4101～4113。
区段2190和区段2210是能够收纳电池2411、2421的尺寸。区段2180和区段2200是比区段2190、2210小的尺寸。柔性电路基板2400的第二部分2402以蛇行状态配置于区段2180。在柔性电路基板2400的第三部分2403中连接有电池2411。柔性电路基板2400的第四部分2404以蛇行状态配置于区段2200。在柔性电路基板2400的第五部分2405中连接有电池2421。需要说明的是，参照图18对柔性电路基板2400的蛇行状态的详情进行说明。
(柔性电路基板的配置状态)
图18以截面表示柔性电路基板2400配置在区段2170～2190的内部的状态。柔性电路基板2400连续地配置在各区段2170～2190的内部。如图18所示，柔性电路基板2400通过区段2170的连结部2171和区段2180的连结部2183的内部。在该情况下，在连结部2171的内部，在柔性电路基板2400通过的部位配置有防水部件2174，阻止水向区段2170的内部浸入。另外，在区段2170的内部框体2500中也配置有防水部件2175。
另外，在区段2180的内部配置有防水部件2181、2182(参照图15)，阻止水向区段2180的内部浸入。各个防水部件2174、2175、2181、2182例如由比较柔软的树脂成形，区段2180的内侧与柔性电路基板2400之间的间隙被堵塞。另外，在区段2180的内部，柔性电路基板2400以蛇行状态配置。即，在区段2180的内部的柔性电路基板2400上形成有弯曲的蛇行部位2400X。
柔性电路基板2400的蛇行部位2400X起到防止柔性电路基板2400损伤的作用。例如，即使在区段2180与区段2170的连结部位大幅弯曲的情况下，柔性电路基板2400的蛇行部位2400X呈直线状延伸，柔性电路基板2400不会被拉伸。因此，不会发生柔性电路基板2400内的电路图案断裂的不良情况。
需要说明的是，图18所示的蛇行部位2400X是一例，也可以是其他形状。即，蛇行部位2400X能够形成为S字状、V字状、U字状、Z字状、曲线形状、半圆形状、折线形状等蛇行的各种形状。
在使用全固体电池作为上述的电池2411的情况下能够应用本发明。
(电池的配置状态)
图19表示在区段2190内配置有电池2411的状态。在区段2210内配置电池2421的结构也相同。在区段2190的内部的电池配置部位2191中配置有电池2411。此时，在电池配置部位2191与电池2411之间配置有粘接片2703。
另外，在电池2411的表面(图19中的上侧)，通过粘接片2701粘接有柔性电路基板2400的第三部分2403。通过使用了该粘接片2701的粘接，电池2411的表面的电极2411A、2411B与柔性电路基板2400内的电路图案连接。此外，电池2411的表面经由粘接片2702与区段2190的盖(未图示)粘接。在此，粘接片2701是堵塞电池2411的表面的周围的结构。因此，粘接片2701作为区段2190内的电池2411的防水部件发挥功能。需要说明的是，电池也可以配置于带型电子设备2000的其他的区段。
上述的智能手表能够进行电子邮件或电话的来电等的通知、用户的活动历史等日志的记录、通话等。另外，智能手表具有作为非接触式IC卡的功能，能够进行利用了非接触式IC卡的结算或认证。而且，本例的智能手表由于能够使用手表主体与现有的手表相同的手表主体，因此能够制成设计上优异的手表。另外，多个区段是防水结构，并且由于将柔性电路基板蛇行地配置，因此具有电路图案不会切断的效果。此外，金属制的区段2170内的天线配置在区段2170的狭缝的附近，因此能够良好地进行发送或接收。
“作为应用例的眼镜型终端”
以下，对将本发明应用于以头部佩戴型显示器(头戴式显示器(HMD))的一种为代表的眼镜型终端的应用例进行说明。
以下说明的眼镜型终端能够在眼前的风景中重叠显示文本、符号、图像等信息。即，搭载有透射式眼镜型终端专用的轻量且薄型的图像显示装置显示模块。
该图像显示装置由光学引擎和全息导光板构成。光学引擎使用微显示器透镜射出图像、文本等影像光。该影像光入射到全息导光板中。全息导光板在透明板的两端部组装有全息光学元件，使来自光学引擎的影像光在厚度为1mm那样的非常薄的透明板中传播后到达观察者的眼睛。通过这样的结构，实现了透射率例如为85％的厚度为3mm(包括导光板前后的保护板)的透镜。通过该眼镜型终端，能够在观看体育比赛中实时地观看选手、队伍的成绩等，或者能够显示旅途中的观光引导。
眼镜型终端的具体例，如图20所示，图像显示部为眼镜型的结构。即，与通常的眼镜相同，在眼前具有用于保持右图像显示部5001以及左图像显示部5002的框架5003。框架5003由配置在观察者的正面的前部5004、经由铰链转动自如地安装在前部5004的两端的两个镜腿部5005、5006构成。框架5003由金属或合金、塑料、它们的组合等与构成通常的眼镜的材料相同的材料制作而成。需要说明的是，也可以设置耳机部。
右图像显示部5001以及左图像显示部5002分别以位于使用者的右眼前和左眼前的方式配置。镜腿部5005、5006将右图像显示部5001以及左图像显示部5002保持在使用者的头部上。在前部5004与镜腿部5005的连接部位中，在镜腿部5005的内侧配置有右显示驱动部5007。在前部5004与镜腿部5006的连接部位中，在镜腿部5006的内侧配置有左显示驱动部5008。
虽然在图20中被省略，但在框架5003上搭载有电池、加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘、麦克风/扬声器等。在使用全固体电池作为电池的情况下能够应用本发明。此外，安装有摄像装置，能够进行静态图像/动态图像的拍摄。此外，具有例如以无线或有线的接口与眼镜部连接的控制器。在控制器中设置有触摸传感器、各种按钮、扬声器、麦克风等。此外，具有与智能手机的协作功能。例如，能够灵活使用智能手机的GPS功能来提供与用户的状况对应的信息。以下，主要对图像显示装置(右图像显示部5001或左图像显示部5002)进行说明。
图21表示眼镜型终端的图像显示装置(右图像显示部5001或左图像显示部5002)的第一例的示意图。需要说明的是，第一例的眼镜型终端中的图像显示装置具有图像生成装置的第一结构以及光学装置的第一结构。
图像显示装置5100由以下部分构成：由第一结构的图像生成装置构成的图像生成装置5110；从图像生成装置5110射出的光被入射并被导光，向观察者的瞳孔5041射出的光学装置(导光单元)5120。需要说明的是，光学装置5120安装于图像生成装置5110。
光学装置5120具有：由第一结构的光学装置构成，从图像生成装置5110入射的光通过全反射在内部传播之后，向观察者的瞳孔5041射出的导光板5121；为了使入射到导光板5121的光在导光板5121的内部被全反射，使入射到导光板5121的光偏转的第一偏转单元5130；为了使通过全反射在导光板5121的内部传播的光从导光板5121射出，使通过全反射在导光板5121的内部传播的光多次偏转的第二偏转单元5140。
第一偏转单元5130以及第二偏转单元5140配设于导光板5121的内部。另外，第一偏转单元5130反射入射到导光板5121的光，第二偏转单元5140使通过全反射在导光板5121的内部传播的光多次透射、反射。即，第一偏转单元5130作为反射镜发挥功能，第二偏转单元5140作为半透镜发挥功能。更具体而言，设置在导光板5121的内部的第一偏转单元5130由铝构成，由使入射到导光板5121的光反射的光反射膜(一种镜)构成。另一方面，设置在导光板5121的内部的第二偏转单元5140由层叠有多个电介质层叠膜的多层层叠结构体构成。电介质层叠膜例如由作为高介电常数材料的TiO2膜以及作为低介电常数材料的SiO2膜构成。在图中图示了六层的电介质层叠膜，但并不限定于此。
在电介质层叠膜与电介质层叠膜之间，夹着由与构成导光板5121的材料相同的材料构成的薄片。需要说明的是，在第一偏转单元5130中，为了使入射到导光板5121的平行光在导光板5121的内部被全反射，入射到导光板5121的平行光被反射(或衍射)。另一方面，在第二偏转单元5140中，通过全反射在导光板5121的内部传播的平行光被多次反射(或衍射)，从导光板5121以平行光的状态射出。
第一偏转单元5130，通过切出设置导光板5121的第一偏转单元5130的部分5124，在导光板5121上设置应形成第一偏转单元5130的斜面，在该斜面上真空蒸镀光反射膜之后，将导光板5121的切出的部分5124粘接于第一偏转单元5130即可。另外，第二偏转单元5140，制作层叠了多个与构成导光板5121的材料相同的材料(例如，玻璃)和电介质层叠膜(例如，能够利用真空蒸镀法成膜)的多层层叠结构体，切出设置导光板5121的第二偏转单元5140的部分5125并形成斜面，在该斜面上粘接多层层叠结构体，进行研磨等，修整外形即可。这样，能够得到在导光板5121的内部设置有第一偏转单元5130以及第二偏转单元5140的光学装置5120。
由光学玻璃或塑料材料构成的导光板5121具有与导光板5121的轴线平行地延伸的两个平行面(第一面5122以及第二面5123)。第一面5122与第二面5123相对。另外，平行光从相当于光入射面的第一面5122射入，通过全反射在内部传播后，从相当于光出射面的第一面5122射出。
另外，图像生成装置5110由第一结构的图像生成装置构成，具有排列成二维矩阵状的多个像素的图像形成装置5111，以及将从图像形成装置5111的各像素射出的光作为平行光射出的准直光学系统5112。
在此，图像形成装置5111由反射型空间光调制装置5150以及由射出白色光的发光二极管构成的光源5153构成。更具体而言，反射型空间光调制装置5150由作为光阀的由LCOS(Liquid Crystal On Silicon：硅基液晶)构成的液晶显示装置(LCD)5151，以及将来自光源5153的光的一部分反射并引导至液晶显示装置5151，并且使被液晶显示装置5151反射的光的一部分通过并向准直光学系统5112引导的偏振分束器5152构成。需要说明的是，LCD并不限定于LCOS型。
液晶显示装置5151具有排列成二维矩阵状的多个(例如320×240个)像素。偏振分束器5152具有公知的结构、构造。从光源5153射出的非偏振光的光与偏振分束器5152碰撞。在偏振分束器5152中，P偏光成分通过并射出到系统外。另一方面，S偏光成分在偏振分束器5152被反射，入射到液晶显示装置5151，在液晶显示装置5151的内部被反射，从液晶显示装置5151射出。在此，在从液晶显示装置5151射出的光中，从显示“白”的像素射出的光中含有较多的P偏光成分，从显示“黑”的像素射出的光中含有较多的S偏光成分。因此，在从液晶显示装置5151射出并与偏振分束器5152碰撞的光中，P偏光成分通过偏振分束器5152，被引导至准直光学系统5112。
另一方面，S偏光成分在偏振分束器5152中被反射，返回光源5153。液晶显示装置5151例如具有排列成二维矩阵状的多个(例如320×240个)像素(液晶单元的数量为像素数的3倍)。准直光学系统112例如由凸透镜构成，为了生成平行光，在准直光学系统5112中的焦距的场所(位置)配置有图像形成装置5111(更具体而言，液晶显示装置5151)。另外，一个像素由射出红色的红色发光子像素、射出绿色的绿色发光子像素，以及射出蓝色的蓝色发光子像素构成。
此外，在包括以上的优选方式、结构的眼镜型终端中，图像显示装置由图像生成装置，以及从图像生成装置射出的光被入射并被导光，向观察者的瞳孔射出的光学装置(导光单元)构成。需要说明的是，光学装置例如能够采用安装于图像生成装置的结构。
第二例是第一例的变形。第二例的眼镜型终端中的图像显示装置5200的示意图如图22所示。在第二例中，图像生成装置5210由第二结构的图像生成装置构成。具体而言，由光源5251、将从光源5251射出的光作为平行光的准直光学系统5252、扫描从准直光学系统5252射出的平行光的扫描单元5253，以及对由扫描单元5253扫描的平行光进行中继并射出的中继光学系统5254构成。需要说明的是，图像生成装置5210被盖5213覆盖。
光源5251由发出红色光的红色发光元件5251R、发出绿色光的绿色发光元件5251G、发出蓝色光的蓝色发光元件5251B构成，各发光元件由半导体激光元件构成。从光源5251射出的三原色的光通过正交棱镜5255而进行颜色合成，光路变为一根，作为整体入射到具有正的光学能力的准直光学系统5252，作为平行光射出。然后，该平行光被全反射镜5256反射，使微镜在二维方向上自由旋转，通过由能够二维地扫描入射的平行光的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)构成的扫描单元5253进行水平扫描以及垂直扫描，生成一种二维图像，并生成虚拟的像素。然后，来自虚拟像素的光通过由周知的中继光学系统构成的中继光学系统5254，成为平行光的光束入射到光学装置5120。
通过中继光学系统5254成为平行光的光束被入射、引导、射出的光学装置5120具有与在第一例中说明的光学装置相同的结构、构造，因此省略详细的说明。另外，如上所述，第二例的眼镜型终端除了图像生成装置5210不同这一点以外，实质上具有与第一例的眼镜型终端相同的结构、构造，因此省略详细的说明。
第三例也是第一例的变形。图23A表示第三例的眼镜型终端中的图像显示装置5300的示意图。另外，图23B表示将反射型体积全息衍射光栅的一部分放大表示的示意性的剖视图。在第三例中，图像生成装置5110具有与第一例相同的结构。另外，光学装置(导光单元)5320除了第一偏转单元以及第二偏转单元的结构、构造不同这一点以外，具有与第一例的光学装置5120相同的基本结构。
即，与第一例的光学装置5120同样地，具有：从图像生成装置5110入射的光通过全反射在内部传播之后，向观察者的瞳孔5041射出的导光板5321；为了使入射到导光板5321的光在导光板5321的内部被全反射，使入射到导光板5321的光偏转的第一偏转单元5330；以及为了使通过全反射在导光板5321的内部传播的光从导光板5321射出而使通过全反射在导光板5321的内部传播的光多次偏转的第二偏转单元5340。
在第三例中，光学装置5320由第二结构的光学装置构成。即，第一偏转单元以及第二偏转单元配设于导光板5321的表面(具体而言，导光板5321的第二面5323)。另外，第一偏转单元使入射到导光板5321的光衍射，第二偏转单元使通过全反射在导光板5321的内部传播的光多次衍射。在此，第一偏转单元以及第二偏转单元由衍射光栅元件构成，具体而言，由反射型衍射光栅元件构成，更具体而言，由反射型体积全息衍射光栅构成。在以下的说明中，为了方便起见，将由反射型体积全息衍射光栅构成的第一偏转单元称为“第一衍射光栅部件5330”，将由反射型体积全息衍射光栅构成的第二偏转单元称为“第二衍射光栅部件5340”。
另外，在第三例或后述的第四例中，为了使第一衍射光栅部件5330以及第二衍射光栅部件5340与具有不同的P种类(具体而言，P＝3，红色、绿色、蓝色的三种)的波长频带(或波长)的P种类的光的衍射反射对应，采用由反射型体积全息衍射光栅构成的P层的衍射光栅层层叠而成的结构。需要说明的是，在由光聚合物材料构成的各衍射光栅层中，形成有与一种波长频带(或波长)对应的干涉条纹，通过现有的方法制作。更具体而言，第一衍射光栅部件5330以及第二衍射光栅部件5340具有层叠了将红色的光衍射反射的衍射光栅层、将绿色的光衍射反射的衍射光栅层、将蓝色的光衍射反射的衍射光栅层的结构。在衍射光栅层(衍射光学元件)中形成的干涉条纹的间距是一定的，干涉条纹是直线状，与Z轴方向平行。需要说明的是，将第一衍射光栅部件5330以及第二衍射光栅部件5340的轴线方向设为Y轴方向，将法线方向设为X轴方向。在图23A以及图24中，用1层表示第一衍射光栅部件5330以及第二衍射光栅部件5340。通过采用这样的结构，能够实现具有各波长频带(或波长)的光在第一衍射光栅部件5330以及第二衍射光栅部件5340中被衍射反射时的衍射效率的增加、衍射接收角的增加、衍射角的最优化。
图23B表示反射型体积全息衍射光栅的放大的示意性局部剖视图。在反射型体积全息衍射光栅中，形成有具有倾斜角φ的干涉条纹。在此，倾斜角φ是指反射型体积全息衍射光栅的表面与干涉条纹所成的角度。干涉条纹以从反射型体积全息衍射光栅的内部延伸到表面的方式形成。干涉条纹满足布拉格条件。在此，布拉格条件是指满足以下的式(A)的条件。在式(A)中，m是正整数，λ是波长，d是光栅表面的间距(包括干涉条纹的虚拟平面的法线方向的间隔)，θ是指向干涉条纹入射的角度的补角。另外，在光以入射角ψ侵入衍射光栅部件的情况下的θ、倾斜角φ、入射角ψ的关系如式(B)所示。
m·λ＝2·d·sin(θ) (A)
θ＝90°-(φ+ψ) (B)
如上所述，第一衍射光栅部件5330配设(粘接)在导光板5321的第二面5323上，为了使从第一面5322入射到导光板5321的该平行光在导光板5321的内部被全反射，使入射到导光板5321的该平行光衍射反射。此外，如上所述，第二衍射光栅部件5340配设(粘接)在导光板5321的第二面5323上，使通过全反射在导光板5321的内部传播的该平行光多次衍射反射，从导光板5321以平行光的状态从第一面5322射出。
另外，在导光板5321中，红色、绿色以及蓝色这三色的平行光也通过全反射在内部传播之后射出。此时，由于导光板5321较薄并且在导光板5321的内部行进的光路较长，因此根据各视角到达第二衍射光栅部件5340的全反射次数不同。更详细而言，在入射到导光板5321的平行光中，以接近第二衍射光栅部件5340的方向的角度入射的平行光的反射次数比以远离第二衍射光栅部件5340的方向的角度入射到导光板5321的平行光的反射次数少。这是因为，在第一衍射光栅部件5330中被衍射反射的平行光中，以接近第二衍射光栅部件5340的方向的角度入射到导光板5321的平行光，与以其反方向的角度入射到导光板5321的平行光相比，与在导光板5321的内部传播的光与导光板5321的内表面碰撞时的导光板5321的法线所成的角度变小。另外，在第二衍射光栅部件5340的内部形成的干涉条纹的形状，与在第一衍射光栅部件5330的内部形成的干涉条纹的形状，相对于与导光板5321的轴线垂直的虚拟面呈对称的关系。
后述的第四例中的导光板5321也基本上具有与以上说明的导光板5321的结构、构造相同的结构、构造。
如上所述，第三例的眼镜型终端除了光学装置5320不同这一点以外，实质上具有与第一例的眼镜型终端相同的结构、构造，因此省略详细的说明。
第四例是第三例的变形。第四例的眼镜型终端中的图像显示装置的示意图如图24所示。第四例的图像显示装置5400中的光源5251、准直光学系统5252、扫描单元5253、中继光学系统5254等具有与第二例相同的结构、构造。另外，第四例中的光学装置5320具有与第三例中的光学装置5320相同的结构、构造。第四例的眼镜型终端除了以上的不同点以外，实质上具有与第一例的眼镜型终端相同的结构、构造，因此省略详细的说明。
“作为应用例的车辆中的蓄电系统”
参照图25对将本发明应用于车辆用的蓄电系统的示例进行说明。图25概略地表示采用应用了本发明的串联式混合动力系统的混合动力车辆的结构的一例。串联式混合动力系统是使用由发动机驱动的发电机产生的电力或者临时存储在电池中的电力，通过电力驱动力转换装置行驶的车辆。
在该混合动力车辆7200中，搭载有发动机7201、发电机7202、电力驱动力转换装置7203、驱动轮7204a、驱动轮7204b、车轮7205a、车轮7205b、电池7208、车辆控制装置7209、各种传感器7210、充电口7211。上述的本发明的蓄电装置被应用于电池7208。
混合动力车辆7200将电力驱动力转换装置7203作为动力源进行行驶。电力驱动力转换装置7203的一例是电机。通过电池7208的电力，电力驱动力转换装置7203进行工作，该电力驱动力转换装置7203的旋转力传递至驱动轮7204a、7204b。需要说明的是，通过在必要的部位使用直流-交流(DC-AC)或者逆转换(AC-DC转换)，电力驱动力转换装置7203可以应用交流电机，也可以应用直流电机。各种传感器7210经由车辆控制装置7209控制发动机转速，或者控制未图示的节流阀的开度(节气门开度)。在各种传感器7210中，包括速度传感器、加速度传感器、发动机转速传感器等。
发动机7201的旋转力传递至发电机7202，能够将通过其旋转力由发电机7202产生的电力蓄积在电池7208中。
当混合动力车辆通过未图示的制动机构减速时，该减速时的阻力作为旋转力施加于电力驱动力转换装置7203，通过该旋转力由电力驱动力转换装置7203产生的再生电力蓄积在电池7208中。
电池7208通过与混合动力车辆的外部的电源连接，能够将充电口7211作为输入口从该外部电源接受电力供给，并蓄积接受到的电力。
虽未图示，但也可以具有基于与二次电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理的信息处理装置。作为这样的信息处理装置，例如有基于与电池的余量相关的信息来进行电池余量显示的信息处理装置等。
需要说明的是，以上以使用由发动机驱动的发电机产生的电力，或者将其临时储存在电池中的电力，通过电机进行行驶的串联式混合动力车为例进行了说明。但是，本发明也能够有效地应用于将发动机和电机的输出均作为驱动源，适当切换仅通过发动机行驶、仅通过电机行驶、通过发动机和电动行驶这三个方式来使用的并联式混合动力车。此外，本发明也能够有效地应用于不使用发动机而仅通过驱动电机的驱动来行驶的所谓的电动车辆。
以上，对能够应用本发明涉及的技术的混合动力车辆7200的一例进行了说明。本发明涉及的技术，在以上说明的结构中，能够优选地应用于电池7208。具体而言，通过使用全固体电池作为电池7208，将本发明涉及的技术应用于其充放电装置，能够防止电池的劣化。
“作为应用例的住宅中的蓄电系统”
参照图26对将本发明应用于住宅用的蓄电系统的示例进行说明。例如，在住宅9001用的蓄电系统9100中，从火力发电9002a、原子能发电9002b、水力发电9002c等集中型电力系统9002，经由电力网9009、信息网络9012、智能电表9007、电源集线器9008等向蓄电装置9003供给电力。与此同时，从家用发电装置9004等独立电源向蓄电装置9003供给电力。供给至蓄电装置9003的电力被存储。使用蓄电装置9003，对在住宅9001中使用的电力进行供电。不限于住宅9001，在大厦中也能够使用同样的蓄电系统。
在住宅9001中设置有发电装置9004、电力消耗装置9005、蓄电装置9003、控制各装置的控制装置9010、智能电表9007、取得各种信息的传感器9011。各装置通过电力网9009以及信息网络9012连接。使用太阳能电池、燃料电池等作为发电装置9004，将产生的电力供给至电力消耗装置9005和/或蓄电装置9003。电力消耗装置9005是冰箱9005a、空调装置9005b、电视接收机9005c、浴缸9005d等。此外，在电力消耗装置9005中包括电动车辆9006。电动车辆9006是电动汽车9006a、混合动力汽车9006b、电动摩托车9006c。
上述的本发明的全固体电池被应用于蓄电装置9003。蓄电装置9003由二次电池或电容器构成。例如，由锂离子电池构成。锂离子电池可以是固定型，也可以是在电动车辆9006中使用的电池。智能电表9007具有测量商用电力的使用量并将测量出的使用量发送到电力公司的功能。电力网9009可以组合直流供电、交流供电、非接触供电中的任意一个或多个。
各种传感器9011例如是人体传感器、照度传感器、物体检测传感器、消耗电力传感器、振动传感器、接触传感器、温度传感器、红外线传感器等。由各种传感器9011取得的信息被发送到控制装置9010。根据来自传感器9011的信息，能够掌握气象的状态、人的状态等，自动地控制电力消耗装置9005，使能量消耗为最小。此外，控制装置9010能够将与住宅9001相关的信息经由因特网发送到外部的电力公司等。
通过电源集线器9008进行电力线的分支、直流交流转换等处理。作为与控制装置9010连接的信息网络9012的通信方式，有使用UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter：非同步串行通信用发送接收电路)等通信接口的方法、利用基于Bluetooth(注册商标)、ZigBee、Wi-Fi等无线通信标准的传感器网络的方法。Bluetooth(注册商标)方式适用于多媒体通信，能够进行一对多连接的通信。ZigBee是使用IEEE(Institute ofElectrical and Electronics Engineers：电气和电子工程师协会)802.15.4的物理层。IEEE802.15.4是被称为PAN(Personal Area Network：个人局域网)或W(Wireless：无线)PAN的短距离无线网络标准的名称。
控制装置9010与外部的服务器9013连接。该服务器9013可以由住宅9001、电力公司和服务提供商中的任一方来管理。由服务器9013发送接收的信息例如是关于消耗电力信息、生活模式信息、电费、天气信息、自然灾害信息和电力交易的信息。这些信息可以从家庭内的电力消耗装置(例如电视接收机)发送接收，也可以从家庭外的装置(例如，便携电话机等)发送接收。这些信息可以显示在具有显示功能的设备上，例如电视接收机、便携电话机、PDA(Personal Digital Assistants：个人数字助手)等。
控制各部分的控制装置9010由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等构成，在该示例中容纳在蓄电装置9003中。控制装置9010通过信息网络9012与蓄电装置9003、家用发电装置9004、电力消耗装置9005、各种传感器9011、服务器9013连接，例如具有调整商用电力的使用量和发电量的功能。需要说明的是，除此以外，也可以具有在电力市场进行电力交易的功能等。
如上所述，除了火力9002a、原子能9002b、水力9002c等集中型电力系统9002的电力以外，还能够将家用发电装置9004(太阳能发电、风力发电)的发电电力蓄积在蓄电装置9003中。因此，即使家用发电装置9004的发电电力发生变动，也能够进行控制，使向外部送出的电量恒定或者仅放出所需的电力。例如，也可以采用以下使用方法：将通过太阳能发电得到的电力蓄积在蓄电装置9003中，并且将夜间电价便宜的深夜电力蓄积在蓄电装置9003中，在白天的费用较高的时间段放出由蓄电装置9003蓄积的电力来使用。
需要说明的是，在该例中，说明了控制装置9010被容纳在蓄电装置9003内的示例，但也可以容纳在智能电表9007内，也可以单独构成。此外，蓄电系统9100可以将集合住宅中的多个家庭作为对象来使用，也可以将多个独立式住宅作为对象来使用。
以上，对能够应用本发明涉及的技术的蓄电系统9100的一例进行了说明。本发明涉及的技术在以上说明的结构中，能够优选地应用于蓄电装置9003。但是，本发明用于供给直流电力，对于家用的交流设备，需要将直流电力转换为交流电力后再进行供给。
以上对本发明的实施方式及其变形例以及实施例具体地进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式及其变形例以及实施例，能够基于本发明的技术思想进行各种变形。
例如，在上述的实施方式及其变形例以及实施例中列举的结构、方法、工序、形状、材料以及数值等仅为示例，根据需要可以使用与其不同的结构、方法、工序、形状、材料以及数值等。另外，化合物等的化学式是代表性的，只要是相同化合物的一般名称即可，不限定记载的价数等。
另外，上述的实施方式及其变形例以及实施例的结构、方法、工序、形状、材料以及数值等，在不脱离本发明的主旨的情况下能够相互组合。
另外，本发明还能够采用以下的结构。
(1)一种全固体电池，具有正极、负极和电解质层，
所述正极、所述负极以及所述电解质层中的至少一个含有在差热分析中具有发热峰值的锂离子传导体，
相比所述发热峰值的上升温度处于高温侧的离子传导率低于相比所述发热峰值的上升温度处于低温侧的离子传导率。
(2)根据(1)所述的全固体电池，其中，
所述发热峰值的上升温度处于300℃以上且550℃以下的范围内。
(3)根据(1)或(2)所述的全固体电池，其中，
由下述式(1)表示的离子传导率的减少率为85％以上，
离子传导率的减少率％＝[(σ(lowT)-σ(highT))/σ(lowT)]×100···(1)
其中，σ(lowT)：Ta-25℃时的离子传导率，单位是S/cm，σ(highT)是Ta+25℃时的离子传导率，单位是S/cm，Ta：所述发热峰值的上升温度，单位是℃。
(4)根据(3)所述的全固体电池，其中，
所述离子传导率的减少率为90％以上。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的全固体电池，其中，
所述发热峰值是基于再结晶化的发热峰值。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的全固体电池，其中，
所述锂离子传导体含有氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷中的至少一种。
(7)根据(6)所述的全固体电池，其中，
所述锂离子传导体含有氧化硅、氧化硼以及氧化钨中的至少一种和氧化锂。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的全固体电池，其中，
所述负极含有碳、硅或锡。
(9)一种锂离子传导体，在差热分析中具有发热峰值，
相比所述发热峰值的上升温度处于高温侧的离子传导率低于相比所述发热峰值的上升温度处于低温侧的离子传导率。
(10)一种电子设备，具有(1)至(8)中任一项所述的全固体电池和含有高分子树脂的基板，
所述发热峰值的上升温度小于所述高分子树脂的燃点。
(11)一种电子设备，具有(1)至(8)中任一项所述的全固体电池和含有高分子树脂的框体，
所述发热峰值的上升温度小于所述高分子树脂的燃点。
(12)一种电子设备，从(1)至(8)中任一项所述的全固体电池接受电力的供给。
(13)一种电子卡、可穿戴设备、IoT终端、娱乐设备、IC基板埋入电池或环境发电设备，从(1)至(8)中任一项所述的全固体电池接受电力的供给。
(14)一种电动车辆，具有：(1)至(8)中任一项所述的全固体电池；
从所述全固体电池接受电力的供给而转换为车辆的驱动力的转换装置；以及
基于与所述全固体电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理的控制装置。
(15)一种电力系统，其特征在于，
从(1)至(8)中任一项所述的全固体电池接受电力的供给。
附图标记说明：
11、21…固体电解质层；12、22A…正极层；13、23A…负极层；14、22B…正极集电层；15、23B…负极集电层；20、20A…层叠体；22…正极；23…负极；24A、24B、24C、25A、25B、25C…绝缘层；26A…正极端子；26B…负极端子；20Sa…第一侧面；20Sb…第二侧面。

Claims (15)

1.一种全固体电池，具有正极、负极和电解质层，
所述正极、所述负极以及所述电解质层中的至少一个含有在差热分析中具有发热峰值的锂离子传导体，
相比所述发热峰值的上升温度处于高温侧的离子传导率低于相比所述发热峰值的上升温度处于低温侧的离子传导率。
2.根据权利要求1所述的全固体电池，其中，
所述发热峰值的上升温度处于300℃以上且550℃以下的范围内。
3.根据权利要求1所述的全固体电池，其中，
由下述式(1)表示的离子传导率的减少率为85％以上，
离子传导率的减少率％＝[(σ(lowT)-σ(highT))/σ(lowT)]×100···(1)
其中，σ(lowT)：Ta-25℃时的离子传导率，单位是S/cm，σ(highT)是Ta+25℃时的离子传导率，单位是S/cm，Ta：所述发热峰值的上升温度，单位是℃。
4.根据权利要求3所述的全固体电池，其中，
所述离子传导率的减少率为90％以上。
5.根据权利要求1所述的全固体电池，其中，
所述发热峰值是基于再结晶化的发热峰值。
6.根据权利要求1所述的全固体电池，其中，
所述锂离子传导体含有氧化物玻璃以及氧化物玻璃陶瓷中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的全固体电池，其中，
所述锂离子传导体含有氧化硅、氧化硼以及氧化钨中的至少一种和氧化锂。
8.根据权利要求1所述的全固体电池，其中，
所述负极含有碳、硅或锡。
9.一种锂离子传导体，在差热分析中具有发热峰值，
相比所述发热峰值的上升温度处于高温侧的离子传导率低于相比所述发热峰值的上升温度处于低温侧的离子传导率。
10.一种电子设备，具有权利要求1所述的全固体电池和含有高分子树脂的基板，
所述发热峰值的上升温度小于所述高分子树脂的燃点。
11.一种电子设备，具有权利要求1所述的全固体电池和含有高分子树脂的框体，
所述发热峰值的上升温度小于所述高分子树脂的燃点。
12.一种电子设备，从权利要求1所述的全固体电池接受电力的供给。
13.一种电子卡，从权利要求1所述的全固体电池接受电力的供给。
14.一种可穿戴设备，从权利要求1所述的全固体电池接受电力的供给。
15.一种电动车辆，具有：
权利要求1所述的全固体电池；
从所述全固体电池接受电力的供给而转换为车辆的驱动力的转换装置；以及
基于与所述全固体电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理的控制装置。
CN201780070159.2A 2016-11-15 2017-10-16 锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆 Pending CN109937506A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-222737 2016-11-15
JP2016222737 2016-11-15
PCT/JP2017/037397 WO2018092484A1 (ja) 2016-11-15 2017-10-16 リチウムイオン伝導体、全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109937506A true CN109937506A (zh) 2019-06-25

Family

ID=62146560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780070159.2A Pending CN109937506A (zh) 2016-11-15 2017-10-16 锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190260070A1 (zh)
JP (1) JP6848980B2 (zh)
CN (1) CN109937506A (zh)
WO (1) WO2018092484A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113270692A (zh) * 2020-02-14 2021-08-17 本田技研工业株式会社 固体电池单体及固体电池模组

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6966410B2 (ja) * 2018-10-29 2021-11-17 神田工業株式会社 フレキシブルプリント配線板及びそれを用いた薄型通信デバイス並びに薄型通信デバイスからフレキシブルプリント配線板を再利用する方法。
WO2020090803A1 (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 日本碍子株式会社 回路基板アセンブリ
US20220059869A1 (en) * 2018-12-25 2022-02-24 Tdk Corporation All-solid-state battery
US11596059B2 (en) * 2019-01-18 2023-02-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Circuit carrier for a battery system and battery system
US11233282B2 (en) 2019-06-17 2022-01-25 Makita Corporation Battery-powered portable tool
WO2022190378A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15 日産自動車株式会社 全固体電池

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006073355A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Nitto Denko Corp イオン伝導性固体電解質
CN101103485A (zh) * 2004-12-02 2008-01-09 株式会社小原 全固态型锂离子二次电池及其固体电解质
CN102405551A (zh) * 2009-02-20 2012-04-04 索尼公司 电解质、使用该电解质的电池和它们的使用方法以及电解质的制造方法
CN103762346A (zh) * 2014-01-02 2014-04-30 东南大学 一种具有纳米尺度的锂离子导体及其制备方法
US20140308590A1 (en) * 2011-12-26 2014-10-16 Sony Corporation Solid polymer electrolyte, method of preparing solid polymer electrolyte and electrochemical device
CN104937761A (zh) * 2013-01-17 2015-09-23 国立大学法人东京工业大学 硫化物固体电解质材料、电池和硫化物固体电解质材料的制造方法
WO2015152214A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 株式会社クレハ 全固体電池用負極及びそれを含む全固体電池
CN105324878A (zh) * 2013-06-28 2016-02-10 丰田自动车株式会社 硫化物固体电解质材料、硫化物玻璃、锂固体电池和硫化物固体电解质材料的制造方法
JP2016035911A (ja) * 2014-07-31 2016-03-17 富士フイルム株式会社 全固体二次電池、固体電解質組成物、これを用いた電池用電極シート、電池用電極シートの製造方法および全固体二次電池の製造方法
JP2016039128A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 トヨタ自動車株式会社 全固体電池
WO2016075921A1 (ja) * 2014-11-10 2016-05-19 ソニー株式会社 ガラスセラミックス、リチウムイオン導電体、電池、電子機器および電極の製造方法
WO2016092889A1 (ja) * 2014-12-09 2016-06-16 日本碍子株式会社 電池搭載デバイス
JP2016141574A (ja) * 2015-01-29 2016-08-08 出光興産株式会社 固体電解質の製造方法
JP2016192370A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ソニー株式会社 リチウムイオン伝導体、電極、電池およびその製造方法、ならびに電子機器

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006073355A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Nitto Denko Corp イオン伝導性固体電解質
CN101103485A (zh) * 2004-12-02 2008-01-09 株式会社小原 全固态型锂离子二次电池及其固体电解质
CN102405551A (zh) * 2009-02-20 2012-04-04 索尼公司 电解质、使用该电解质的电池和它们的使用方法以及电解质的制造方法
US20140308590A1 (en) * 2011-12-26 2014-10-16 Sony Corporation Solid polymer electrolyte, method of preparing solid polymer electrolyte and electrochemical device
CN104937761A (zh) * 2013-01-17 2015-09-23 国立大学法人东京工业大学 硫化物固体电解质材料、电池和硫化物固体电解质材料的制造方法
CN105324878A (zh) * 2013-06-28 2016-02-10 丰田自动车株式会社 硫化物固体电解质材料、硫化物玻璃、锂固体电池和硫化物固体电解质材料的制造方法
CN103762346A (zh) * 2014-01-02 2014-04-30 东南大学 一种具有纳米尺度的锂离子导体及其制备方法
WO2015152214A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 株式会社クレハ 全固体電池用負極及びそれを含む全固体電池
JP2016035911A (ja) * 2014-07-31 2016-03-17 富士フイルム株式会社 全固体二次電池、固体電解質組成物、これを用いた電池用電極シート、電池用電極シートの製造方法および全固体二次電池の製造方法
JP2016039128A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 トヨタ自動車株式会社 全固体電池
WO2016075921A1 (ja) * 2014-11-10 2016-05-19 ソニー株式会社 ガラスセラミックス、リチウムイオン導電体、電池、電子機器および電極の製造方法
WO2016092889A1 (ja) * 2014-12-09 2016-06-16 日本碍子株式会社 電池搭載デバイス
JP2016141574A (ja) * 2015-01-29 2016-08-08 出光興産株式会社 固体電解質の製造方法
JP2016192370A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 ソニー株式会社 リチウムイオン伝導体、電極、電池およびその製造方法、ならびに電子機器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113270692A (zh) * 2020-02-14 2021-08-17 本田技研工业株式会社 固体电池单体及固体电池模组
CN113270692B (zh) * 2020-02-14 2023-06-27 本田技研工业株式会社 固体电池单体及固体电池模组

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018092484A1 (ja) 2018-05-24
JPWO2018092484A1 (ja) 2019-06-24
JP6848980B2 (ja) 2021-03-24
US20190260070A1 (en) 2019-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11642971B2 (en) All-solid-state battery, electronic device, electronic card, wearable device, and electric vehicle
CN109937506A (zh) 锂离子传导体、全固体电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备以及电动车辆
US11710855B2 (en) All-solid-state battery, electronic device, electronic card, wearable device, and electric motor vehicle
US11050091B2 (en) Solid battery, manufacturing method of solid battery, battery pack, vehicle, power storage system, power tool, and electronic equipment
CN110521047A (zh) 全固态电池、电子设备、电子卡、可穿戴设备及电动车辆
CN110582886B (zh) 固体电池、电池组、电动车辆、蓄电系统、电动工具以及电子设备
WO2018163514A1 (ja) 全固体電池およびその製造方法、電子機器ならびに電子カード
US11196090B2 (en) Solid battery, battery pack, vehicle, power storage system, power tool, and electronic device
CN110800151B (zh) 锂离子二次电池系统、充电单元及锂离子二次电池的控制方法
CN111480259A (zh) 全固体电池
WO2018212120A1 (ja) 固体電池、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器
WO2018092434A1 (ja) 全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両
JP7111134B2 (ja) 二次電池
JP2018082511A (ja) 充電装置、電子機器、電動車両及び電力システム
WO2018074021A1 (ja) 充放電装置、充放電方法、電子機器、電動車両及び電力システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination