CN109964356A - 固体电池、电池组、车辆、蓄电系统、电动工具以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开固体电池、电池组、车辆、蓄电系统、电动工具以及电子设备。提供一种具有优异的电池特性和优异的可靠性的固体电池。提供一种固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，该正极层、该负极层、该集电层、该固体电解质层以及该绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，在正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。

Description

固体电池、电池组、车辆、蓄电系统、电动工具以及电子设备
技术领域
本发明涉及固体电池。更详细而言，本发明涉及固体电池、电池组、车辆、蓄电系统、电动工具以及电子设备。
背景技术
近年来，随着PC(个人电脑)、手机等的便携设备的开发，电池的需求急速扩大。并且，电动汽车等的普及也加速化，电池的需求日益增加。其中，将电解质从液态物替换为固态物的固体电池的研究、开发正在盛行。
例如，提出了如下的锂离子二次电池的制造方法，在包含重叠电解质印刷电路基板及正极印刷电路基板而制作层叠体的工序和烧结所述层叠体的工序的锂离子二次电池的制造方法中，所述电解质印刷电路基板及所述正极印刷电路基板的至少一方包含：在所述烧结工序中析出锂离子传导性的结晶的非晶质的氧化物玻璃粉末(参照专利文献1)。
此外，例如提出了如下的全固体电池，其为至少由正极层、固体电解质层、负极层层叠而构成的全固体电池，其特征在于，所述正极层仅由特定的结晶面在锂离子的传导方向上取向的正极活性物质构成，且所述负极层由碳素材料构成，所述负极层的体积中70％以上被所述碳素材料占据(参照专利文献2)。
进一步，提出了如下正极活性物质层含有体的制造方法，例如其为至少具有正极活性物质层的正极活性物质层含有体的制造方法，包含：调制正极活性物质层形成用材料的调制工序和正极活性物质层含有体形成工序，所述正极活性物质层形成用材料含有正极活性物质以及固体电解质材料，所述正极活性物质相对于所述正极活性物质以及所述固体电解质材料的总和的比例为大于50体积％，所述正极活性物质的平均粒径相对于所述固体电解质材料之比为0.9以上；所述正极活性物质层含有体形成工序以所述固体电解质材料的软化点以上的温度加热冲压所述正极活性物质层形成用材料而形成正极活性物质层含有体(参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-206090号公报
专利文献2：日本特开2015-32355号公报
专利文献3：日本特开2013-196968号公报
发明内容
但是，在该技术领域，现状是希望有相比专利文献1～3提出的技术的固体电池，能够进一步提高电池特性及可靠性的固体电池。
因此，本发明鉴于上述状况而作出，其主要目的在于，提供具有优异的电池特性及优异的可靠性的固体电池以及具备该固体电池的电池组、车辆、蓄电系统、电动工具以及电子设备。
本发明人为了解决上述的目的而进行锐意研究的结果，通过着眼于构成固体电池的要素(例如，正极层、负极层、集电层、固体电解质层、绝缘层等)中的、在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量，令人惊奇的是，成功地使电池特性和可靠性飞跃式地提高，从而完成了本发明。
也就是说，在本发明中，提供一种固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，该正极层、该负极层、该集电层、该固体电解质层以及该绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，在该正极层、该负极层、该集电层、该固体电解质层以及该绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
并且，在本发明中，提供一种固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，该固体电解质层由在500℃以下具有玻璃化转变点的材料构成，该正极层、该负极层、该集电层以及该绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，在该正极层、该负极层、该集电层以及该绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
在本发明涉及的固体电池中，至少所述正极层及所述负极层所包含的所述在500℃以下具有玻璃化转变点的材料以及构成所述固体电解质层的所述在500℃以下具有玻璃化转变点的材料可以具有10-7S/cm以上的离子传导率。
本发明涉及的固体电池可以还具备保护层，该保护层可以包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。本发明涉及的固体电池可以还具备端子层，该端子层可以包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
进一步，在本发明中提供一种电池组，具备：本发明涉及的固体电池；控制该固体电池的使用状态的控制部；根据该控制部的指示，切换该固体电池的使用状态的开关部，提供一种车辆，具备：本发明涉及的固体电池；从该固体电池接受电力的供给而转换为车辆的驱动力的驱动力转换装置；根据该驱动力进行驱动的驱动部；车辆控制装置，提供一种蓄电系统，具备：具有本发明涉及的固体电池的蓄电装置；从该固体电池被供给电力的电力消耗装置；对从该固体电池向该电力消耗装置的电力供给进行控制的控制装置；对于该固体电池进行充电的发电装置，提供一种电动工具，具备：本发明涉及的固体电池；从该固体电池供给电力的可动部，提供一种电子设备，具备本发明涉及的固体电池，从该固体电池接受电力的供给。
根据本发明，能够提高电池特性和可靠性。此外，在此记载的效果并不被限定，可以为本公开中记载的任何效果或者不同性质的效果。
附图说明
图1是表示本发明涉及的固体电池的示例的结构的图。
图2是表示本发明涉及的固体电池的适用例(电池组)的结构的框图。
图3是表示本发明涉及的固体电池的适用例(车辆)的结构的框图。
图4是表示本发明涉及的固体电池的适用例(蓄电系统)的结构的框图。
图5是表示本发明涉及的固体电池的适用例(电动工具)的结构的框图。
图6是表示本发明涉及的固体电池的适用例(电子设备)的结构的框图。
图7是表示本发明涉及的固体电池的应用例1(印刷电路基板)的结构的图。
图8是表示本发明涉及的固体电池的应用例2(通用信用卡)的结构的一例的图。
图9是表示本发明涉及的固体电池的应用例3(腕带式活动量计)的结构的一例的图。
图10是表示本发明涉及的固体电池的应用例3(腕带式活动量计)的结构的一例的图。
图11是表示本发明涉及的固体电池的应用例3(腕带式电子设备)的结构的图。
图12是表示本发明涉及的固体电池的应用例4(智能手表)的结构的分解立体图。
图13是表示本发明涉及的固体电池的应用例4(腕带式电子设备)的内部结构的一部分的图。
图14是表示本发明涉及的固体电池的应用例4(腕带式电子设备)的电路结构的框图。
图15是表示本发明涉及的固体电池的应用例5(眼镜型终端)的结构的具体例的图。
具体实施方式
以下对于用于实施本发明的优选的方式进行说明。以下说明的实施方式，示出了本发明的代表性的实施方式的一例，并非狭窄地解释本发明的范围。
此外，说明按照以下的顺序进行。
1.本发明的概要
2.第一实施方式(固体电池的示例)
2-1.固体电池
2-2.在500℃以下具有玻璃化转变点的材料
2-3.固体电解质层
2-4.正极层
2-5.负极层
2-6.集电层
2-7.绝缘层
2-8.保护层
2-9.端子层
2-10.固体电池的制造方法
3.第二实施方式(固体电池的变形例)
3-1.固体电池
4.固体电池的用途
4-1.固体电池的用途的概要
4-2.第三实施方式(电池组的示例)
4-3.第四实施方式(车辆的示例)
4-4.第五实施方式(蓄电系统的示例)
4-5.第六实施方式(电动工具的示例)
4-6.第七实施方式(电子设备的示例)
<1.本发明的概要>
首先，对于本发明的概要进行说明。
将氧化物用作固体电池材料的固体电池，大多情况下，形成由各构成要素(例如，固体电解质层、正极层、负极层、集电层、绝缘层等)构成的层叠构造之后，通过一并烧结而制作电池。在一并烧结这种由不同的材料构成的层叠体时，在烧结时，将主要由玻璃构成的粘结材料加热至玻璃转移温度以上并使其软化，而使其粘结为电池整体。因此，电池的各构成要素中的玻璃成分的构成比是重要的。并且，存在研究各构成要素中的体积比率、特别是各电极中的活性物质比率等的技术。作为电池为了实现高容量，需要尽可能地增大电极中的活性物质比率，可以使负极中的碳素比率为50vol％以上，此外，可以使正极活性物质的比例为50vol％以上。
如上研究了各电极层中的活性物质的比率，在一体烧结型的电池中，由于一次烧结由各构成要素构成的电池，当各构成要素中的玻璃成分的比例不同时，烧结时各构成要素的热膨胀等也会大幅地不同，因此，烧结后会产生的电池的龟裂、翘曲等。
在以上的状况下，本发明为本发明人反复锐意研究之后而作出的结果。本发明通过使一体烧结的电池的各构成要素中所占的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的成分的体积比率的差异设为规定的比例以下，能够减小烧结时各构成要素的膨胀收缩或流动性等的动作的差异。从而，能够抑制一体烧结后的裂纹、龟裂、翘曲、内部短路等的对于电池特性、或可靠性产生不良影响的电池的变形、破损。
<2.第一实施方式(固体电池的示例)>
[2-1.固体电池]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池为如下的固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，且正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，在正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
根据本发明涉及的第一实施方式的固体电池，发挥了优异的电池特性或优异的可靠性的效果，或者，发挥了优异的电池特性和优异的可靠性的双方的效果，能够兼顾优异的电池特性和优异的可靠性的效果。具体而言，根据本发明涉及的第一实施方式的固体电池，能够抑制裂纹、龟裂、翘曲、内部短路等的对于电池特性、或可靠性产生不良影响的电池的变形、破损。
在本发明涉及的第一实施方式的固体电池中，在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，在正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层的各个层中以10vol％以上且60vol％以下的方式含有，优选的是以10vol％以上且50vol％以下含有。
在本发明涉及的第一实施方式的固体电池中，正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量中，最大含有量和最小含有量的差为30vol％以下，优选为20vol％以下，更优选为10vol％以下。
在本发明涉及的第一实施方式的固体电池中，优选的是，至少正极层、负极层以及固体电解质层中所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料具有10-7S/cm以上的离子传导率。由于具有10-7S/cm以上的离子传导率，能够进行室温下的电池动作。另外，进一步，集电层及绝缘层以及后述的保护层以及端子层的至少一层中所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料也可以具有10-7S/cm以上的离子传导率。
本发明涉及的第一实施方式的固体电池，例如固体电解质层设置于正极层和负极层之间，集电层设置于正极层和负极层的外侧，并且，绝缘层设置于两个集电层的各个的外侧。并且，绝缘层可以进一步设置于固体电解质层和正极层之间及/或固体电解质层和负极层之间。
本发明涉及的第一实施方式的固体电池可以为所谓的全固体电池，可以为通过作为电极反应物质的锂(Li)的传递而反复得到电池电容的二次电池。本发明涉及的第一实施方式的固体电池，例如可以列举通过锂离子的吸收释放而得到负极的容量的锂离子二次电池。
本发明涉及的第一实施方式的固体电池例如在充电时，从正极层释放的锂离子经由固体电解质层被负极层吸收，并且，在放电时，从负极层释放的锂离子经由固体电解质层被正极层吸收。
如上所述，说明了使用锂作为电极反应物质的情况，本发明涉及的第一实施方式的固体电池不限于使用锂，作为电极反应物质，例如，也可以将钠(Na)或钾(K)等的其他碱金属、镁(Mg)或钙(Ca)等的碱土金属、或者铝(Al)或银(Ag)等的其他的金属适用于本发明涉及的第一实施方式的固体电池。
[2-2.在500℃以下具有玻璃化转变点的材料]
在500℃以下具有玻璃化转变点的材料为所谓的低熔点玻璃材料。该材料在500℃以下具有玻璃化转变点，优选的是在300℃～500℃具有玻璃化转变点。
此外，在500℃以下具有玻璃化转变点的材料优选包含Li(锂)、Si(硅)和B(硼)的锂离子导电性氧化物结晶玻璃，也优选包含选自Li(锂)、Si(硅)和B(硼)至少一种的锂离子导电性氧化物结晶玻璃。
进一步，在500℃以下具有玻璃化转变点的材料优选包含含有锂(Li)、硅(Si)和硼(B)的氧化物。更具体而言，在500℃以下具有玻璃化转变点的材料包含Li2O、SiO2以及B2O3。优选地，相对于Li2O、SiO2以及B2O3的总量的Li2O的含有量为40mol％以上且73mol％以下。相对于Li2O、SiO2以及B2O3的总量的SiO2的含有量为8mol％以上且40mol％以下。相对于Li2O、SiO2以及B2O3的总量的B2O3的含有量为10mol％以上且50mol％以下。进一步，在500℃以下具有玻璃化转变点的材料还优选含有选自包括锂(Li)的氧化物(例如，Li2O)、包括硅(Si)的氧化物(例如，SiO2)以及包括硼(B)的氧化物(例如，B2O3)的至少一种的氧化物。此外，这些含有量能够使用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)等测量。
在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，优选使用氧化物玻璃(Li2O：SiO2：B2O3＝54：11：35)、氧化物玻璃(Bi2O3·B2O3)。
在500℃以下具有玻璃化转变点的材料可以根据需要进一步包含添加元素。作为添加元素，例如能够列举从由Na(钠)、Mg(镁)、Al(铝)、P(磷)、K(钾)、Ca(钙)、Ti(钛)、V(钒)、Cr(铬)、Mn(锰)、Fe(铁)、Co(钴)、Ni(镍)、Cu(铜)、Zn(锌)、Ga(镓)、Ge(锗)、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)、W(钨)、Pb(铅)、Bi(铋)、Au(金)、La(镧)、Nd(钕)以及Eu(铕)构成的组选择的一种以上。
(在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的制造方法)
以下，对于在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的制造方法的一例进行说明。
首先，作为原料混合多种无定形材料。作为无定形材料，可使用网络形成氧化物、改性氧化物以及根据需要的中间氧化物。作为网络形成氧化物使用SiO2以及B2O3。作为改性氧化物使用Li2O。作为中间氧化物可以使用选自例如由Na、Mg、Al、P、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Se、Rb、S、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Sn、Sb、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Pb、Bi、Au、La、Nd以及Eu构成的组的一种以上的氧化物。
优选地，相对于Li2O、SiO2以及B2O3的总量的Li2O的混合量为40mol％以上且73mol％以下。优选地，相对于Li2O、SiO2以及B2O3的总量的SiO2的混合量为8mol％以上且40mol％以下。优选地，相对于Li2O、SiO2以及B2O3的总量的B2O3的混合量为10mol％以上且50mol％以下。
优选地，在使用中间氧化物作为无定形材料的情况下，相对于网络形成氧化物、改性氧化物以及中间氧化物的总量的中间氧化物的混合量为10mol％以下。
一般而言，无定形材料是指网络形成氧化物(Network former：NWF)、改性氧化物(Network modifier)、中间氧化物(Intermediate)。网络形成氧化物(Network former：NWF)为SiO2、B2O3、P2O5、GeO2等的其自身能够玻璃化的物质。改性氧化物(Networkmodifier)虽然其自身不能无定型化，但是在上述网络状氧化物所形成的网络构造内能够实现无定型化，即，能够改性网络的物质。改性氧化物例如已知包含碱金属或者碱土金属，进行玻璃的网络构造的切断，具有使流动性提高的效果。中间氧化物(Intermediate)为具有网络形成氧化物以及改性氧化物的中间性质的原料，例如，具有使玻璃的热特性中的热膨胀系数降低等的效果。
最后，通过使原料玻璃化，能够制作在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。作为使原料玻璃化的方法，例如除了将原料熔融至融液并冷却的方法、用金属板等冲压融液的方法、投入至汞中的方法、带式炉、冷底板淬火、辊法(单、双)之外，可以列举机械铣削法、溶胶-凝胶法、蒸镀法、溅射法、激光烧蚀法、PLD(脉冲激光沉积)法、等离子体法等。
在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的玻璃化转变点，能够通过公知的方法测量，例如，能够通过TG测量(热重量测量)的方法测量。
[2-3.固体电解质层]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池具备固体电解质层。
如上所述，固体电解质层中包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。并且，固体电解质层中可以进一步包含固体电解质，并且，可以根据需要包含后述的粘结剂。
作为固体电解质例如可以列举一种或者两种以上的结晶性固体电解质。结晶性固体电解质的种类只要为能够传导锂离子的结晶性的固体电解质即可，没有特别的限定，例如可以为无机材料或者高分子材料等。无机材料例如为Li2S-P2S5、Li2S-SiS2-Li3PO4、Li7P3S11、Li3.25Ge0.25P0.75S、或者Li10GeP2S12等的硫化物、Li7La3Zr2O12、Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12、Li6BaLa2Ta2O12、Li1+xAlXTi2-x(PO4)3或者La2/3-xLi3xTiO3等的氧化物。高分子材料例如为聚环氧乙烷(PEO)等。
[2-4.正极层]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池具备正极层。
如上所述，正极层中包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。并且，正极层包含一种或者两种以上的正极活性物质，根据需要可以进一步包含粘结剂、导电剂等的添加剂以及上述的固体电解质。
正极活性物质包含能够吸收释放作为电极反应物质的锂离子的正极材料。该正极材料从能够得到高能量密度的观点来看，优选地为含锂化合物等，但并不限定于此。该含锂化合物例如为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(锂过渡金属磷酸盐化合物)等。其中，过渡金属元素优选为钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)和铁(Fe)中的一种或两种以上。这是由于能够得到更高的电压。
锂过渡金属复合氧化物的化学式例如通过LixM1O2或者LiyM2O4等表示，并且锂过渡金属磷酸盐化合物的化学式例如通过LizM3PO4等表示。不过，M1～M3为一种或者两种以上的过渡金属元素，x～z的值任意。
锂过渡金属复合氧化物例如为LiCoO2、LiNiO2、LiVO2、LiCrO2或者LiMn2O4等。锂过渡金属磷酸盐化合物例如为LiFePO4或者LiCoPO4等。
此外，正极活性物质例如为氧化物、二硫化物、硫族化物或导电聚合物等。氧化物例如为氧化钛、氧化钒或二氧化锰等。二硫化物例如为二硫化钛或硫化钼等。硫族化物是例如硒化铌等。导电聚合物例如为硫、聚苯胺或聚噻吩等。
正极活性物质可以包含正极活性物质粒子的粉末。正极活性物质粒子的表面可以被涂层剂涂层。在此，涂层不限于正极活性物质粒子的表面的整体，可以为正极活性物质粒子的表面的一部分。涂层剂例如为固体电解质以及导电剂中的至少一种。通过以涂层剂涂层正极活性物质粒子的表面，能够降低正极活性物质和固体电解质的界面电阻。此外，由于可以抑制正极活性物质的结构的破坏，因此能够扩大扫描电位宽度，将大量的锂用于反应，并且能够提高循环特性。
粘结剂例如为合成橡胶或高分子材料等中的任何一种或两种以上。合成橡胶例如为苯乙烯丁二烯橡胶、氟橡胶或三元乙丙橡胶等。高分子材料例如为聚偏二氟乙烯或聚酰亚胺等。此外，粘结剂用于使正极活性物质等的粒子粘结，正极在通过在500℃以下具有玻璃化转变点的材料(玻璃材料)充分地粘结的情况下，正极可以不包含粘结剂。
导电剂例如单独地包含碳材料、金属、金属氧化物或导电聚合物等或者包含碳材料、金属、金属氧化物或导电聚合物等中的两种以上。碳素材料例如为石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑或碳纤维等。金属氧化物例如为SnO2等。此外，导电剂为具有导电性的材料即可，不限于上述的示例。
[2-5.负极层]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池具备负极层。
如上所述，负极层中包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。并且，负极层包含一种或者两种以上的负极活性物质，根据需要可以进一步包含粘结剂以及导电剂等的添加剂以及上述的固体电解质。
负极活性物质包含能够吸收释放作为电极反应物质的锂离子的负极材料。该负极材料从能够得到高能量密度的观点来看，优选地为碳素材料或者金属材料等，但并不限定于此。
碳素材料例如为易石墨化碳、难石墨化碳、石墨、中间相碳微球(MCMB)或高取向性石墨(HOPG)等。
金属材料例如为包含能够与锂形成合金的金属元素或准金属元素作为构成元素的材料。更具体而言，金属材料例如为硅(Si)、锡(Sn)、铝(Al)、铟(In)、镁(Mg)、硼(B)、镓(Ga)、锗(Ge)、铅(Pb)、铋(Bi)，镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、钯(Pd)或铂(Pt)等的单体、合金或者化合物中的任意一种或两种以上。不过，单体并不限于纯度100％，可以包含微量的杂质。该金属材料例如为Si、Sn、SiB4、TiSi2、SiC、Si3N4、SiOv(0<v≤2)、LiSiO、SnOw(0<w≤2)、SnSiO3、LiSnO或者Mg2Sn等。
此外，金属材料可以是含锂化合物或锂金属(锂的单体)。该含锂化合物为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)，例如为Li4Ti5O12等。
负极活性物质包含负极活性物质粒子的粉末。负极活性物质粒子的表面可以被涂层剂涂层。在此，涂层不限于负极活性物质粒子的表面的整体，可以为负极活性物质粒子的表面的一部分。涂层剂例如为固体电解质以及导电剂中的至少一种。通过以涂层剂涂层负极活性物质粒子的表面，能够降低负极活性物质和固体电解质的界面电阻。此外，由于可以抑制负极活性物质的结构的破坏，因此能够扩大扫描电位宽度，将大量的锂用于反应，并且能够提高循环特性。
粘结剂及导电剂如上说明。
[2-6.集电层]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池具备集电层。
如上所述，集电层中包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。集电层除了包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料之外，可以包含导电率大的材料。作为正极用的集电层中包含的材料，例如可以列举碳、石墨和碳纳米管等的常见的碳素材料、或Cu、Mg、Ti、Fe、Co、Ni、Zn、Al、Ge、In、Au、Pt、Ag、Pd等，或包含有上述任何一种的合金。作为负极用的集电层所包含的材料，能够使用与正极用的集电层相同的材料。
此外，构成正极用的集电层的材料既可以与构成正极层的材料相同，也可以不同。进一步，构成负极用的集电层的材料既可以与构成负极层的材料相同，也可以不同。
此外，正极用的集电层以及负极用的集电层分别可以包含正极活性物质以及负极活性物质。例如，作为负极活性物质的导电性碳素物质(石墨)可以包含于负极用的集电层。含有比只要作为集电层而发挥作用即可，并没有特别的限定，正极集电体/正极活性物质，或者负极集电体/负极活性物质的体积比率优选为90/10至70/30的范围。由于正极用的集电层以及负极用的集电层分别包含正极活性物质以及负极活性物质，因此，正极用的集电层和正极活性物质层以及负极用的集电层和负极活性物质层的密接性提高，因此是优选的。
集电层中根据需要可以进一步包含粘结剂等的添加剂。
[2-7.绝缘层]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池具备绝缘层。
如上所述，绝缘层中包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。绝缘层除了包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料之外，可以包含无机绝缘性材料及/或有机绝缘性材料。作为无机绝缘材料，例如可以列举氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)等，作为有机绝缘性材料，例如可以列举偏二氟乙烯、偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物等。
绝缘层中根据需要可以进一步包含粘结剂等的添加剂。
[2-8.保护层]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池可以还具备保护层。保护层可以配置于本发明涉及的第一实施方式的固体电池的最外层。
保护层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。例如，保护层的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量，与正极层、负极层、集电层以及绝缘层的各个层的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量相比，既可以多也可以少。
保护层用于电气地、物理性地、化学性地保护，能够提高固体电池的可靠性。保护层中除了包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料之外，可以包含绝缘性、耐久性、耐湿性优异、环保的材料。例如，可以列举热固化性树脂或光固化性树脂。
保护层中根据需要可以进一步包含粘结剂等的添加剂。
[2-9.端子层]
本发明涉及的第一实施方式的固体电池可以还具备端子层。所述端子层可以配置于正极层及/或负极层的电极取出部。
端子层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。例如，端子层的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量，例如与正极层、负极层、集电层以及绝缘层的各个层的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量相比，既可以多也可以少。
端子层除了包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料之外，可以包含导电率大的材料，例如，可以包含银、金、铂、铝、铜、锡、镍。
端子层中根据需要可以进一步包含粘结剂等的添加剂。
[2-10.固体电池的制造方法]
对于本发明涉及的第一实施方式的固体电池的制造方法进行说明。该制造方法包括：使用涂布法形成正极层、负极侧、固体电解质层、集电层以及绝缘层，且根据需要形成保护层以及端子层的工序以及层叠上述的层进行加热处理的工序。此外，正极层、负极侧、固体电解质层、集电层以及绝缘层及保护层和端子层的所有层可以为印刷电路基板，正极层、负极侧、固体电解质层、集电层以及绝缘层及保护层和端子层中的至少一个可以为印刷电路基板。正极层、负极侧、固体电解质层、集电层以及绝缘层及保护层和端子层中的至少一个为印刷电路基板的情况下，可以通过例如丝网印刷法等在该至少一个的印刷电路基板形成印刷电路基板以外的层(例如，涂料层)。
此外，本发明涉及的第一实施方式的固体电池可以通过涂布法以外的方法制作。作为涂布法以外的方法，例如使用冲压机等对于包含活性物质以及在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的电极合剂的粉末进行加压成形的方法。该加压成形后的成形体的形状没有特别的限定，例如可以为颗粒形状(硬币型)等。
<3.第二实施方式(固体电池的变形例)>
[3-1.固体电池]
本发明涉及的第二实施方式的固体电池为如下的固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，该固体电解质层由在500℃以下具有玻璃化转变点的材料构成，该正极层、该负极层、该集电层以及该绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，在该正极层、该负极层、该集电层以及该绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
根据本发明涉及的第二实施方式的固体电池，发挥了优异的电池特性或优异的可靠性的效果，或者，发挥了优异的电池特性和优异的可靠性的双方的效果，能够兼顾优异的电池特性和优异的可靠性的效果。具体而言，根据本发明涉及的第二实施方式的固体电池，能够抑制裂纹、龟裂、翘曲、内部短路等的对于电池特性、或可靠性产生不良影响的电池的变形、破损。
在本发明涉及的第二实施方式的固体电池中，固体电解质层由在500℃以下具有玻璃化转变点的材料构成。即，固体电解质层由100vol％的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料构成。
并且，在本发明涉及的第二实施方式的固体电池中，在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，在正极层、负极层、集电层以及绝缘层的各个层中以10vol％以上且60vol％以下的方式含有，优选的是以10vol％以上且50vol％以下的方式含有。
在本发明涉及的第二实施方式的固体电池中，正极层、负极层、集电层以及绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量中，最大含有量和最小含有量的差为30vol％以下，优选为20vol％以下，更优选为10vol％以下。
在本发明涉及的第二实施方式的固体电池中，至少正极层及负极层所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，以及，构成固体电解质层的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，优选具有10-7S/cm以上的离子传导率。由于具有10-7S/cm以上的离子传导率，能够进行室温下的电池动作。另外，进一步，集电层以及绝缘层以及后述的保护层以及端子层的至少一层中所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料也可以具有10-7S/cm以上的离子传导率。
本发明涉及的第二实施方式的固体电池可以还具备保护层，保护层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。保护层的在该500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量，与正极层、负极层、集电层以及绝缘层的各个层的该在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量相比，既可以多也可以少。
并且，本发明涉及的第二实施方式的固体电池可以还具备端子层，端子层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。端子层的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量，与正极层、负极层、集电层以及绝缘层的各个层的在500℃以下具有玻璃化转变点的材料的含有量相比，既可以多也可以少。
在本发明涉及的第二实施方式的固体电池中，除了上述所述的内容之外，与关于本发明涉及的第一实施方式的固体电池的内容相同，在此省略详细的说明。
<4.固体电池的用途>
关于固体电池的用途如下详细地说明。
<4-1.固体电池的用途的概要>
固体电池的用途，只要为能够将该固体电池作为驱动用的电源或电力存储用的电力储备源等的机器、设备、器具、装置和系统(多个设备等的集合体)等即可，没有特别的限制。作为电源使用的固体电池，既可以为主电源(优先使用的电源)，也可以为辅助电源(代替主电源，或者，从主电源切换使用的电源)。将固体电池用作辅助电源的情况下，主电源的种类不限于固体电池。
固体电池的用途例如如下。笔记本型个人计算机、平板计算机、移动电话(例如，智能电话等)、便携信息终端(个人数字助理(Personal DigitalAssistants)：PDA)、拍摄装置(例如，数字静态照相机、数字摄像机等)、音频设备(例如，便携式音频播放器)、游戏设备、无绳电话、电子书、电子词典、收音机、耳机、导航系统、存储卡、心脏起搏器、助听器、照明设备、玩具、医疗设备、机器人等电子设备(包括便携式电子设备)。电动剃须刀等的便携式家用电器。备用电源以及存储卡等的存储用装置。电钻和电锯等的电动工具。作为可拆装的电源用于笔记本型电脑等中的电池组。心脏起搏器以及助听器等的医疗用电子设备。用于电动汽车(包含混合动力汽车)等的车辆。预备紧急时等储备电力的家庭用电池系统等的蓄电系统。当然可以为上述以外的用途。
其中，固体电池适用于电池组、车辆、蓄电系统、电动工具以及电子设备是有效的。由于要求优异的电池特性，通过使用本发明的固体电池，能够有效地实现性能提升。此外，电池组为使用固体电池的电源，即，所谓的组电池等。车辆为将固体电池作为驱动用电源而动作(行驶)的车辆，如上所述，也可以为一并地具备固体电池以外的驱动源的汽车(混合动力汽车等)。蓄电系统例如列举住宅用的蓄电系统，其为将固体电池作为电力储备源使用的系统。在蓄电系统中，由于电力储备于作为电力储备源的固体电池中，使用该电力能够使用电力消耗装置，例如，家庭用的电气产品。电动工具为将固体电池作为驱动用的电源使可动部(例如钻头等)可动的工具。电子设备为将固体电池作为驱动用的电源(电力供给源)而发挥各种功能的设备。
在此，具体地说明固体电池的几个适用例。此外，以下说明的各适用例的结构只不过为一例，能够适当地变更。
<4-2.第三实施方式(电池组)>
本发明涉及的第三实施方式的电池组为如下电池组，具备：本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池；控制固体电池的使用状态的控制部；以及根据控制部的指示，切换固体电池的使用状态的开关部。本发明涉及的第三实施方式的电池组由于具备具有优异的电池特性和优异的可靠性的、本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池，因此，电池组的性能和可靠性得到提升。
以下参照附图对于本发明涉及的第三实施方式的电池组进行说明。
图2表示电池组的框图结构。该电池组例如在由塑料材料等形成的框体60的内部具备：控制部61、电源62、开关部63、电流测量部64、温度检测部65、电压检测部66、开关控制部67、存储器68、温度检测元件69、电流检测电阻70、正极端子71以及负极端子72。
控制部61控制电池组整体的动作(包含电源62的使用状态)，例如，包含中央运算处理装置(CPU)。电源62包含一个或者两个以上的固体电池(未图示)。该电源62例如为包含两个以上的固体电池的组电池，上述固体电池的连接方式可以为串联、可以为并联，还可以为双方的混合型。举出一例，电源62包含以二并联三串联的方式连接的六个固体电池。
开关部63根据控制部61的指示切换电源62的使用状态(电源62和外部设备的连接的可否)。该开关部63例如包含：充电控制开关、放电控制开关、充电用二极管以及放电用二极管(均未图示)等。充电控制开关以及放电控制开关例如为使用了金属氧化物半导体的场效晶体管(MOSFET)等的半导体开关。
电流测量部64使用电流检测电阻70测量电流，将该测量结果向控制部61输出。温度检测部65使用温度检测元件69测量温度，将该测量结果向控制部61输出。该温度测量结果例如用于在异常发热时控制部61进行充放电控制的情况、控制部61在算出剩余容量时进行校正处理的情况等。电压检测部66测量电源62中的固体电池的电压，将该测量电压进行模拟-数字转换并供给至控制部61。
开关控制部67根据从电流测量部64以及电压检测部66输入的信号控制开关部63的动作。
该开关控制部67例如在电池电压达到了过充电检测电压的情况下，切断开关部63(充电控制开关)，以充电电流不流过电源62的电流路径的方式进行控制。从而，在电源62能够仅经由放电用二极管放电。此外，开关控制部67为例如在充电时大电流流过的情况下，阻断充电电流。
此外，开关控制部67例如在电池电压达到了过放电检测电压的情况下，切断开关部63(放电控制开关)，使得放电电流不流过电源62的电流路径。从而，在电源62中，能够仅经由充电用二极管充电。此外，开关控制部67为例如在放电时大电流流过的情况下，阻断放电电流。
此外，在固体电池中，例如过充电检测电压为4.2V±0.05V，过放电检测电压为2.4V±0.1V。
存储器68例如为非易失性存储器即EEPROM等。该存储器68中存储例如通过控制部61运算的数值、在制造工程阶段中测量的固体电池的信息(例如，初始状态的内部电阻)等。此外，如果使存储器68存储固体电池的满充电容量，控制部61能够把握剩余容量等的信息。
温度检测元件69测量电源62的温度，且将其测量结果输出至控制部61，例如为热敏电阻等。
正极端子71以及负极端子72为连接于使用电池组动作的外部设备(例如，笔记本型的个人电脑等)、用于充电电池组的外部设备(例如，充电器等)等的端子。电源62的充放电经由正极端子71以及负极端子72进行。
<4-3.第四实施方式(车辆)>
本发明涉及的第四实施方式的车辆为如下车辆，具备：本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者第二实施方式的固体电池；将从固体电池供给的电力转换为驱动力的驱动力转换装置；根据驱动力进行驱动的驱动部；以及车辆控制装置。本发明涉及的第四实施方式的车辆由于具备具有优异的电池特性和优异的可靠性的、根据本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者第二实施方式的固体电池，因此，车辆的性能和可靠性得到提升。
以下参照图3对本发明涉及的第四实施方式的车辆进行说明。
在图3中简要示出了采用本发明适用的串联式混合动力系统的混合动力的车辆的结构的一例。串联式混合动力系统为使用由发动机驱动的发电机所发出的电力或将该电力临时存储于电池的电力，通过电力驱动力转换装置行驶的车。
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。蓄电装置(未图示)适用于电池7208。
混合动力车辆7200将电力驱动力转换装置7203作为动力源行驶。电力驱动力转换装置7203的一例为电机。电力驱动力转换装置7203通过电池7208的电力而动作，该电力驱动力转换装置7203的旋转力传递至驱动轮7204a、7204b。此外，通过在必要的部位使用直流-交流(DC-AC)或逆转换(AC-DC转换)，电力驱动力转换装置7203既能够应用于交流电机也能够应用于直流电机。各种传感器7210经由车辆控制装置7209控制发动机转速或控制未图示的节流阀的开度(节流开度)。各种传感器7210中包含速度传感器、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，能够将通过该旋转力而由发电机7202生成的电力储备至电池7208。
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至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生成的再生电力储备至电池7208。
电池7208连接于混合动力车辆的外部的电源，从而，将充电口211作为输入口从该外部电源接受电力供给，并能够储备接收的电力。
虽未图示，还可以具备基于关于二次电池的信息进行关于车辆控制的信息处理的信息处理装置。作为这种信息处理装置，例如有基于关于电池的余量的信息，进行电池余量显示的信息处理装置等。
此外，以上以使用由发动机驱动的发电机所发出的电力或将该电力临时存储于电池的电力，通过电机行驶的串联式混合动力车为例进行了说明。但是，本公开的技术也能够有效地适用于下述：发动机和电机的输出均为驱动源，通过适当地切换仅通过发动机行驶、仅通过电机行驶、发动机和电机行驶这三种方式而使用的并联式混合动力汽车。进一步，本发明也能够有效地适用于下述：不使用发动机而仅通过驱动电机的驱动而行驶的所谓的电动车辆。
<4-4.第五实施方式(蓄电系统)>
本发明涉及的第五实施方式的蓄电系统为下述的蓄电系统，具备：具有本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池的蓄电装置；从固体电池被供给电力的电力消耗装置；控制从固体电池对于该电力消耗装置的电力供给的控制装置；以及对于固体电池进行充电的发电装置。本发明涉及的第五实施方式的蓄电系统由于具备具有优异的电池特性和优异的可靠性的、本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池，因此，蓄电系统的性能和可靠性得到提升。
以下参照图4对于本发明涉及的第五实施方式的蓄电系统的一例的住宅用的蓄电系统进行说明。
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等的集中型电力系统9002经由电力网9009、信息网9012、智能表9007、电力中枢9008等向蓄电装置9003供给电力。与此同时，从家庭内发电装置9004等的独立电源向蓄电装置9003供给电力。在蓄电装置9003中储蓄被供给的电力。使用蓄电装置9003，供给住宅9001所使用的电力。不限于住宅9001，对于楼宇也能够使用同样的蓄电系统。
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、智能表9007、取得各种信息的传感器9011。各装置通过电力网9009及信息网9012连接。作为发电装置9004使用太阳能电池、燃料电池等，发出的电力供给至电力消耗装置9005及/或蓄电装置9003。电力消耗装置9005为冰箱9005a、空调装置9005b、电视接收机9005c、浴缸9005d等。并且，电力消耗装置9005中包含电动车辆9006。电动车辆9006为电动汽车9006a、混合动力车9006b、电动摩托车9006c。
上述的本公开的电池单元适用于蓄电装置9003。蓄电装置9003由二次电池或者电容器构成。例如，通过锂离子电池构成。锂离子电池既可以为固定型，也可以为在电动车9006中使用的电池。智能表9007具备测量商用电力的使用量，将测量的使用量发送至电力公司的功能。电力网9009可以为直流供电、交流供电、非接触供电中的任一个或者组合多个。
各种传感器9011例如为人体传感器、照度传感器、物体检测传感器、电力消耗传感器、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取得的信息被发送至控制装置9010。通过来自传感器9011的信息，把握气象的状态、人的状态等，自动地控制电力消耗装置9005而能够使耗能为最小。进一步，控制装置9010能够将关于住宅9001的信息经由互联网向外部的电力公司等发送。
通过电力中枢9008进行电力线的分支、直流交流转换等的处理。作为与控制装置9010相连接的信息网9012的通信方式具有：使用UART(Universal AsynchronousReceiver-Transmitter：异步串行通信用发送/接收电路)等的通信接口的方法、利用基于Bluetooth(注册商标)、ZigBee、Wi-Fi等的无线通信标准的传感器网络的方法。Bluetooth(注册商标)的方式适用于多媒体通信，能够进行一对多连接的通信。ZigBee使用IEEE(电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers))802.15.4的物理层。IEEE802.15.4为被称作PAN(个人局域网(Personal Area Network))或W(无线(Wireless))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相连接。该服务器9013可以由住宅9001、电力公司、服务提供商的任一者管理。服务器9013所发送/接收的信息例如可以为关于用电信息、生活模式信息、电费、天气信息、自然灾害信息、电力交易的信息。上述的信息既可以从家庭内的电力消耗装置(例如，电视接收机)发送/接收，也可以从家庭外的电力消耗装置(例如，手机等)发送/接收。上述的信息可以显示于具有显示功能的设备，例如电视接收机、手机、便携信息终端(PDA)等。
控制各部的控制装置9010由CPU、RAM(随机存储器，Random Access Memory)、ROM(只读存储器，Read Only Memory)构成，在该示例中被存储于蓄电装置9003。控制装置9010通过信息网9012与蓄电装置9003、家庭内发电装置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。此外，还可以具备在电力市场上进行电力交易的功能等。
如上所述，不仅可以将火力9002a、原子能9002b、水力9002c等的集中型电力系统9002的电力，而且可以将家庭内发电装置9004(太阳能发电、风力发电)的发电电力储备于蓄电装置9003。因此，即使家庭内发电装置9004的发电电力变动，也能够进行使向外部送出的电量为一定、或者，仅放出必要的电量的控制。例如可以使用下述的使用方法，将由太阳能发电得到的电力储备于蓄电装置9003，并且将夜间费用低的深夜电力储备于蓄电装置9003，在白天费用高的时间段放出由蓄电装置9003储备的电力而使用。
此外，在该例中，说明了控制装置9010容纳于蓄电装置9003内的示例，其既可以容纳于智能表9007内，也可以单独地构成。并且，蓄电系统9100可以将集中住宅中的多个家庭作为对象而使用，也可以将多个独栋住宅作为对象而使用。
<4-5.第六实施方式(电动工具)>
本发明涉及的第六实施方式的电动工具为如下电动工具，具备：本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池、从固体电池被供给电力的可动部。本发明涉及的第六实施方式的电动工具由于具备具有优异的电池特性和优异的可靠性的、根据本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者第二实施方式的固体电池，因此，电动工具的性能和可靠性得到提升。
以下参照图5对于本发明涉及的第六实施方式的电动工具进行说明。
图5表示电动工具的框图结构。该电动工具例如为电钻，在由塑料材料等形成的工具本体98的内部具备控制部99和电源100。例如作为可动部的钻头部101能够工作(旋转)地安装于该工具本体98。
控制部99控制电动工具整体的动作(包含电源100的使用状态)，例如，包含CPU等。电源100包含一个或者两个以上的固体电池(未图示)。该控制部99根据未图示的动作开关的操作，从电源100向钻头部101供给电力。
<4-6.第七实施方式(电子设备)>
本发明涉及的第七实施方式的电子设备为如下电子设备，具备本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池、从固体电池接受电力的供给。如上所述，本发明涉及的第七实施方式的电子设备为将固体电池作为驱动用的电源(电力供给源)而发挥各种功能的设备。本发明涉及的第七实施方式的电子设备由于具备具有优异的电池特性和优异的可靠性的、本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池，因此，电子设备的性能和可靠性得到提升。
以下参照图6对于本发明涉及的第七实施方式的电子设备进行说明。
对于本发明的第七实施方式涉及的电子设备400的结构的一例进行说明。电子设备400具备电子设备本体的电子电路401以及电池组300。电池组300经由正极端子331a以及负极端子331b电连接于电子电路401。电子设备400例如具有用户能够自如拆装电池组300的结构。此外，电子设备400的结构不限于此，也可以具有以用户不能从电子设备400拆卸电池组300的方式而电池组300内置于电子设备400内的结构。
电池组300充电时，电池组300的正极端子331a、负极端子331b分别连接于充电器(未图示)的正极端子、负极端子。另一方面，当电池组300放电时(电子设备400使用时)，电池组300的正极端子331a、负极端子331b分别连接于电子电路401的正极端子、负极端子。
作为电子设备400，例如可以列举笔记本型个人计算机、平板计算机、移动电话(例如，智能电话等)、便携信息终端(PDA)、拍摄装置(例如，数字静态照相机、数字摄像机等)、音频设备(例如，便携式音频播放器)、游戏设备、无绳电话、电子书、电子词典、收音机、耳机、导航系统、存储卡、心脏起搏器、助听器、照明设备、玩具、医疗设备、机器人等，但并不限于此。作为具体例，当说明头戴式显示器和带式电子设备时，头戴式显示器具备：图像显示装置、用于将图像显示装置安装于观察者的头部的安装装置以及用于将图像显示装置安装于安装装置的安装构件，其为将本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池作为驱动用的电源的电子设备；带式电子设备其为如下的电子设备，具备：带状连结的多个段部、配置于多个端部内的多个电子构件以及连接多个段部内的多个电子构件并且在至少一个段部内以曲折形状配置的柔性电路基板，作为上述的电子构件，例如为本发明涉及的第一实施方式的固体电池或者本发明涉及的第二实施方式的固体电池配置于上述段部。
电子电路401例如具备CPU、周边逻辑部、接口部以及存储部等，控制电子设备400的整体。
电池组300具备组电池301和充放电电路302。组电池301串联及/或并联地连接多个二次电池301a而构成。多个二次电池301a例如n并联m串联(n、m为正整数)地连接。此外，在图6中，示出六个二次电池301a二并联三串联(2P3S)地连接的示例。作为二次电池301a，使用第一实施方式或者其变形例涉及的二次电池。
充电时，充放电电路302控制对于组电池301的充电。另一方面，放电时(即，电子设备400使用时)，充放电电路302控制对于电子设备400的放电。
实施例
以下例举实施例对于本发明的效果进行具体地说明。此外，本发明的范围不限于实施例。
<实验方法>
(固体电解质层的制作)
以成为下述的表1所示的体积百分率(体积％(vol％))的方式，将石榴石型氧化物晶体电解质(Li6BaLa2Ta2O12)和氧化物玻璃(Li2O：SiO2：B2O3＝54：11：35，玻璃转移温度：380℃)，以规定的质量比(例如，石榴石型氧化物晶体电解质：氧化物玻璃＝70：30的质量比(体积比50：50vol％)的情况)混合之后，将所述混合物和丙烯酸粘合剂以(石榴石型氧化物晶体电解质+氧化物玻璃)：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比混合，并以固体含量为30质量％的方式将该混合后的物质混合于乙酸丁酯，与的氧化锆球一起搅拌4小时。将其涂布在剥离膜上，在80℃下干燥10分钟，制作实施例1～13和比较例1～10中使用的固体电解质层。
(正极层的制作)
以成为下述的表1所示的体积百分率(体积％(vol％))的方式，将Aldrich公司制的钴酸锂(LiCoO2)和氧化物玻璃(Li2O：SiO2：B2O3＝54：11：35、玻璃转移温度：380℃)，以规定的质量比(例如，钴酸锂：氧化物玻璃＝80：20的质量比(体积比60：40vol％)的情况)混合之后，将所述混合物和丙烯酸粘合剂以(钴酸锂+氧化物玻璃)：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比混合，并以固体含量为30质量％的方式将该混合后的物质混合于乙酸丁酯，与的氧化锆球一起搅拌4小时。将其涂布在剥离膜上，在80℃下干燥10分钟，制作实施例1～13和比较例1～10中使用的正极层。
(负极层的制作)
以成为下述的表1所示的体积百分率(体积％(vol％))的方式，将球形天然石墨和氧化物玻璃(Li2O：SiO2：B2O3＝54：11：35、玻璃转移温度：380℃)，以规定的质量比(例如，球形天然石墨：氧化物玻璃＝80：20的质量比(体积比80：20vol％)的情况)混合之后，将所述混合物和丙烯酸粘合剂以(球形天然石墨+氧化物玻璃)：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比混合，并以固体含量为30质量％的方式将该混合后的物质混合于乙酸丁酯，与的氧化锆球一起搅拌4小时。将其涂布在剥离膜上，在80℃下干燥10分钟，制作实施例1～13和比较例1～10中使用的负极层。
(集电层的制作)
以成为下述的表1所示的体积百分率(体积％(vol％))的方式，将TIMCAL公司制KS6和氧化物玻璃(Li2O：SiO2：B2O3＝54：11：35、玻璃转移温度：380℃)，以规定的质量比(例如，KS6：氧化物玻璃＝70：30的质量比(体积比70：30vol％)的情况)混合之后，将所述混合物和丙烯酸粘合剂以(KS6+氧化物玻璃)：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比混合，并以固体含量为30质量％的方式将该混合后的物质混合于乙酸丁酯，与的氧化锆球一起搅拌4小时。将其涂布在剥离膜上，在80℃下干燥10分钟，制作实施例1～13和比较例1～10中使用的集电层。
(绝缘层的制作)
以成为下述的表1所示的体积百分率(体积％(vol％))的方式，将铝粒子(AHP300日本轻金属)和氧化物玻璃(Li2O：SiO2：B2O3＝54：11：35)，以规定的质量比(例如，铝粒子：氧化物玻璃＝75：25的质量比(体积比60：40vol％)的情况)混合之后，将所述混合物和丙烯酸粘合剂以(铝粒子+氧化物玻璃)：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比混合，并以固体含量为30质量％的方式将该混合后的物质混合于乙酸丁酯，与的氧化锆球一起搅拌4小时。将其涂布在剥离膜上，在80℃下干燥10分钟，制作实施例1～13和比较例1～10中使用的绝缘层。
(保护层的制作)
以成为下述的表1所示的体积百分率(体积％(vol％))的方式，将铝粒子(AHP300日本轻金属)和氧化物玻璃(Li2O：SiO2：B2O3＝54：11：35)，以规定的质量比(例如，铝粒子：氧化物玻璃＝65：35的质量比(体积比50：50vol％)的情况)混合之后，将所述混合物和丙烯酸粘合剂以(铝粒子+氧化物玻璃)：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比混合，并以固体含量为30质量％的方式将该混合后的物质混合于乙酸丁酯，与的氧化锆球一起搅拌4小时。将其涂布在剥离膜上，在80℃下干燥10分钟，制作实施例1～13和比较例1～10中使用的保护层。
[固体电池的制作]
将上述得到的各个固体电解质层、正极层、负极层、集电层以及绝缘层、保护层加工为图1A所示的形状(绝缘层14、18、保护层11、19、集电层12、17、正极层13、负极层16)，之后，从剥离膜剥离，以图1B或者图1C所示的层叠顺序层叠之后，以100℃压接10分钟，得到实施例1～13及比较例1～10使用的层叠构造体。此外，关于层叠构造，可以层叠为双极型。此外，也可以不将电解质层、正极层、负极层、集电层以及绝缘层的各层的全部形成印刷电路基板层，而是通过在特定的印刷电路基板层印刷等，形成直接层叠构造。
以100℃压接10分钟之后，以300℃且10小时加热固体电解质层、正极层、负极层、集电层以及绝缘层的层叠构造体，去除丙烯酸粘合剂。之后，以400℃且30分钟烧结层叠构造体。
(端子层的制作)
将Ag粉末(大研化学工业)和氧化物玻璃(Bi-B系玻璃旭硝子社制ASF1096)，以规定的质量比(例如，Ag粉末：氧化物玻璃＝60：40的质量比(体积比50：50vol％)的情况)混合之后，将所述混合物和丙烯酸粘合剂以(Ag粉末+氧化物玻璃)：丙烯酸粘合剂＝70：30的质量比混合，并以固体含量为50质量％的方式将该混合后的物质混合于松油醇，与的氧化锆球一起搅拌4小时。将其涂布于剥离膜之后，使电极露出的端面附着于上述的层叠构造体，以400℃烧结1小时，形成端子电极。
将电流引线设置于上述得到的端子层(端子电极)(未图示)，制作实施例1～13和比较例1～10中使用的固体电池(固体电池1、2)。
[充放电评价]
使用上述制作的固体电池进行充放电评价。以充放电条件为充电：4.2V、0.1C-CCCV0.01Ccut、放电：0.1C2.0V，评价放电容量。电池状态及放电容量的结果示于下述的表1。
如上述的表1所示，能够确认：在各构成要素(固体电解质层、正极层、负极层、集电层以及绝缘层)中的氧化物玻璃成分的比例的差异以体积百分率为30vol％以下的情况下(实施例1～12)，固体电池稳定地动作。此外，能够确认：在固体电解质层的氧化物玻璃成分的比例以体积百分率为100vol％、固体电解质层以外的各构成要素(正极层、负极层、集电层以及绝缘层)中的氧化物玻璃成分的比例的差异以体积百分率为30vol％以下的情况下(实施例13)，固体电池也稳定地动作。
另一方面，当各构成要素(固体电解质层、正极层、负极层、集电层以及绝缘层)中的氧化物玻璃成分的比例的差异以体积百分率为40vol％以上(超过30vol％)时，固体电池会产生破裂、充放电时(特别是充电时)会产生短路。可认为短路起因于从外观上无法得知的电池内部的构造异常(缺陷或裂纹等)。
能够确认：通过使构成固体电池的正极层、负极层、集电层、固体电解质层、绝缘层、保护层以及端子层中包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的玻璃材料的体积百分率之差为30％以下，或者，使除了固体电解质层的正极层、负极层、集电层、绝缘层、保护层以及端子层中包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的玻璃材料的体积百分率之差为30％以下，能够抑制烧结时的裂缝或者变形。并且，能够确认：能够防止充放电时(特别是充电时)的内部短路。
通过实施例1～13的结果得知，与市售的小型锂离子电池相比较，能够实现小尺寸高能量密度。
<应用例1：印刷电路基板>
如图7所示，上述的固体电池能够与充电电路等一起安装于印刷电路基板1202(Print circuit board、以下成为“PCB”)上。例如，能够通过回流工序将固体电池1203以及充电电路等的电子电路安装于PCB1202上。将固体电池1203以及充电电路等的电子电路安装于PCB1202上而形成的，称为电池模块1201。电池模块1201，根据需要形成卡片型的构造，作为能够携带的卡片型移动电池而构成。
在PCB1202上还形成有充电控制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以充放电时不会产生充电电压过大、或由于负载短路而流过过电流、过放电的方式控制充放电动作。
对于PCB1202安装USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)接口1207。通过经由USB接口1207供给的电力充电固体电池1203。这种情况下，通过充电控制IC1204控制充电动作。进一步，从安装于PCB1202的负载连接端子1208a及1208b对于负载1209供给规定的电力(例如，电压为4.2V)。固体电池1203的电池余量通过电池余量监视IC1206监视，以从外部得知表示电池余量的显示(未图示)的方式形成。此外，可以将USB接口1207用于负载连接。
上述的负载1209的具体例如下所示。
A.可穿戴设备(运动手表、手表、助听器等)
B.IoT终端(传感器网络终端等)
C.娱乐设备(便携游戏终端、游戏控制器)
D.IC基板嵌入式电池(实时时钟IC)
E.环境发电设备(太阳能发电、热电发电、振动发电等的发电元件用的蓄电元件)。
<应用例2：通用信用卡>
目前，许多人携带多张信用卡。然而，随着信用卡数量的增加，存在丢失、被盗等危险性增加的问题。因此，一种将多张信用卡和积分卡等的功能集成到一张卡上的、称为通用信用卡的卡已经投入实际使用。例如，能够将各种信用卡和积分卡的卡号或有效期等信息存入该卡中，因此，只要将一张这种卡放入钱包中，就能够随时选择并使用需要的卡。
图8为通用信用卡1301的构成的一例。具有卡片型形状，内置有IC芯片以及本发明涉及的固体电池(未图示)。并且，设有低功耗的显示器1302和操作部，例如，方向键1303a和1303b。此外，充电用端子1304设置在通用信用卡1301的表面。
例如，用户可以在观看显示器1302的同时操作方向键1303a和1303b，从而确定预先加载在通用信用卡1301上的信用卡等。当预先加载了多张信用卡时，示出各信用卡的信息显示在显示器1302上，用户能够通过操作方向键1303a和1303b以指定所需的信用卡。之后，能够与以往的信用卡同样地使用。此外，上述为一例，本发明的固体电池能够适用于通用信用卡1301以外的所有的电子卡，这一点自不必说。
<应用例3：腕带式电子设备>
作为可穿戴终端的一例，有腕带式电子设备。其中，腕带式活动量计也称为智能带，仅通过将其缠绕在手臂上，就能够取得步数、移动距离、燃烧的卡路里、睡眠量、心率等的有关人体活动的数据。此外，取得的数据也可以由智能手机管理。此外，还可以具备邮件的发送/接收功能，例如，使用具有通过LED(发光二极管)灯及/或振动通知用户邮件的到达的通知功能的设备。
图9和图10示出了例如计测脉搏的腕带式活动量计的一例。图9示出了腕带式活动量计1501的外观的构成例。图10示出了腕带式活动量计1501的本体部1502的构成例。
腕带式活动量计1501为通过光学方式计测被测对象的例如脉搏的腕带式的计测装置。如图9所示，腕带式活动量计1501由本体部1502和带1503构成，如同手表一样，带1503被穿戴于被测对象的手臂(手腕)1504。并且，本体部1502将规定的波长的计测光照射于被测对象的包含手臂1504的脉的部分，基于返回的光的强度，进行被测对象的脉波的计测。
本体部1502以包含基板1521、LED1522、受光IC1523、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的方式构成。LED1522、受光IC1523以及遮光体1524设置于基板1521上。在LED1522、受光IC1523的控制下，将规定的波长的计测光照射于被测对象的包含手臂1504的脉的部分。
受光IC1523接收计测光照射手臂1504后返回的光。受光IC1523生成示出返回的光的强度的数字的计测信号，将生成的计测信号供给至运算处理部1526。
遮光体1524设置于基板1521上的LED1522和受光IC1523之间。遮光体1524防止来自LED1522的计测光直接入射至受光IC1523。
操作部1525例如由按钮、开关等的各种操作构件构成，且设置于本体部1502的表面等。操作部1525用于腕带式活动量计1501的操作，将示出操作内容的信号供给至运算处理部1526。
运算处理部1526基于从受光IC1523供给的计测信号，进行用于计测被测对象的脉搏的运算处理。运算处理部1526将脉搏的计测结果向显示部1527及无线装置1528供给。
显示部1527例如由LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)等的显示装置构成，设置于本体部1502的表面。显示部1527显示被测对象的脉搏的计测结果等。
无线装置1528通过规定的方式的无线通信将被测对象的脉搏的计测结果向外部的装置发送。如图10所示，例如无线装置1528将被测对象的脉搏的计测结果向智能手机1505发送，使计测结果显示于智能手机1505的画面1506。进一步，计测结果的数据由智能手机1505管理，能够通过智能手机1505阅览计测结果，可将其保存于网络上的服务器。此外，无线装置1528的通信方式能够采用任意的方式。此外，受光IC1523也可以用于在被测对象的手臂1504以外的部位(例如，手指、耳垂等)进行脉搏的计测的情况。
上述的腕带式活动量计1501通过受光IC1523中的信号处理，能够去除体动的影响，正确地计测被测对象的脉波以及脉搏。例如，即使被测对象进行了跑步等的剧烈运动，也能够正确地计测被测对象的脉波以及脉搏。此外，例如在被测对象长时间地穿戴腕带式活动量计1501而进行计测的情况下，也能够去除被测对象的体动的影响，正确地连续计测脉波以及脉搏。
此外，通过削减运算量，能够降低腕带式活动量计1501的耗电。其结果是，例如，不进行充电或电池的更换，从而能够使被测对象长时间地穿戴腕带式活动量计1501，能够进行计测。
此外，作为电源，例如薄型的电池被收纳于带1503内。腕带式活动量计1501具备本体的电子电路和电池组。例如具有用户能够自如拆装电池组的结构。电子电路为上述的本体部1502所包含的电路。在使用全固体电池作为电池的情况下，能够适用本发明。
图11中示出腕带式电子设备1601(以下简单称为“电子设备1601”)的外观的构成例。
电子设备1601为例如在人体上能够拆装自如的手表型的所谓的可穿戴设备。电子设备1601例如具备：穿戴于手臂的带部1611、显示数字、文字或图案等的显示装置1612以及操作按钮1613。带部1611上形成有多个孔部1611a、形成于内周面(电子设备1601穿戴时与手臂接触侧的面)侧的突出部1611b。
电子设备1601在使用状态下，如图11所示，带部1611以成为大致圆形的方式弯曲，突出部1611b插入孔部1611a而穿戴于手臂。通过调整插入突出部1611b的孔部1611a的位置，能够对应于手臂的粗细调整直径的大小。电子设备1601在不使用的状态下，从孔部1611a摘下突出部1611b，带部1611以大致平坦的状态保管。本发明的一实施方式涉及的传感器例如在带部1611的整体上设置。
<应用例4：智能手表>
智能手表具有与现有手表的设计相同或相似的外观，并且与手表一样地穿戴在用户的手臂上而使用，具有通过显示器上显示的信息，向用户通知来电或电子邮件的收信等的各种消息的功能。进一步，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。智能手表是在电子设备的本体部分的表面组装显示器，且将各种信息显示在显示器上。另外，智能手表例如还可以通过与通信终端(智能手机等)进行Bluetooth(注册商标)等的近距离无线通信来与通信终端等的功能和内容等进行协作。
作为智能手表之一，提出如下，具备：带状连结的多个段部、配置于多个段部内的多个电子构件以及连接多个段部内的多个电子构件，且在至少一个段部内曲折形状配置的柔性电路基板。由于具有这种曲折形状，柔性电路基板的带即使弯曲，也不会施加应力，防止了电路的切断。此外，能够不将电子电路构件内置于构成手表本体的框体，而是内置于安装于该手表本体的带侧的段部，不再需要向手表本体侧施加变更，能够构成与现有的手表的设计同样的设计的智能手表。此外，本应用例的智能手表能够进行电子邮件或收信等的通知、用户的行动履历等的日志的记录、通话等。此外，智能手表具备作为非接触式IC卡的功能，能够通过非接触进行结算和认证等。
本应用例的智能手表将进行通信处理或通知处理的电路构件内置于金属制的带内。为了使金属制的带实现薄型化的同时，作为电子设备而发挥作用，带构成为连结多个段部的结构，电路基板、振动电机、电池、加速度传感器收纳于各段部。各段部的电路基板、振动电机、电池、加速度传感器等的构件，通过柔性电路基板(FPC)连接。
图12示出智能手表的整体结构(分解立体图)。带型电子设备2000为安装于手表本体3000的金属制的带，穿戴于用户的手臂。手表本体3000具备表示时刻的文字盘3100。手表本体3000也可以通过液晶显示器等显示电子时刻，从而代替文字盘3100。
带型电子设备2000为连结多个段部2110～2230的结构。段部2110安装于手表本体3000的一侧的带安装孔，段部2230安装于手表本体3000的另一侧的带安装孔。在本例中，各个段部2110～2230由金属构成。
(段部的内部的概要)
图13示出带型电子设备2000的内部结构的一部分。例如，示出三个段部2170、2180、2190、2200、2210的内部。在带型电子设备2000中，柔性电路基板2400配置于相连接的五个段部2170～2210的内部。在段部2170内配置有各种电子构件，在段部2190、2210配置本发明涉及的电池2411、2421，上述的构件通过柔性电路基板2400电连接。段部2170和段部2190之间的段部2180为较小的尺寸，配置有曲折形状的柔性电路基板2400。在段部2180的内部配置被防水构件夹持的状态的柔性电路基板2400。此外，段部2170～2210的内部构成为防水结构。
(智能手表的电路结构)
图14为示出带型电子设备2000的电路结构的框图。带型电子设备2000的内部的电路构成为与手表本体3000独立的结构。手表本体3000具备使配置于文字盘3100的针旋转的机芯部3200。电池3300连接于机芯部3200。上述的机芯部3200和电池3300内置于手表本体3000的框体内。
连接于手表本体3000的带型电子设备2000的三个段部2170、2190、2210配置有电子构件。段部2170中配置有数据处理部4101和无线通信部4102和NFC通信部4104和GPS部4106。无线通信部4102、NFC通信部4104、GPS部4106分别连接有天线4103、4105、4107。各个天线4103、4105、4107配置于段部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)的标准与其他的终端进行近距离无线通信。NFC通信部4104以NFC的标准与接近的读出器/写入器进行无线通信。GPS部4106为接收来自被称作GPS(全球定位系统，Global Positioning System)的系统的卫星的电波，进行当前位置的测位的测位部。通过上述的无线通信部4102、NFC通信部4104、GPS部4106得到的数据被供给至数据处理部4101。
并且，在段部2170中配置有显示器4108和振动器4109和动作传感器4110和语音处理部4111。显示器4108和振动器4109作为向带型电子设备2000的穿戴者通知的通知部而发挥作用。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于段部2170的后述的狭缝2173的内部，通过点亮或闪烁通知电话的来电或电子邮件的收信等。作为显示器4108可以使用表示文字或数字等的类型的显示器。振动器4109为使段部2170振动的构件。带型电子设备2000通过振动器4109引起的段部2170的振动，通知电话的来电或电子邮件的收信等。
动作传感器4110检测穿戴带型电子设备2000的用户的动作。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。此外，段部2170也可以内置有动作传感器4110以外的传感器。例如，内置检测穿戴带型电子设备2000的用户的脉搏等的生物传感器。麦克风4112和扬声器4113连接于语音处理部4111，语音处理部4111与通过无线通信部4102的无线通信而连接的对象进行通话的处理。此外，语音处理部4111也可以进行用于语音输入操作的处理。
并且，电池2411内置于段部2190，电池2421内置于段部2210。电池2411、2421通过本发明涉及的固体电池构成，将驱动用的电源供给至段部2170内的电路。段部2170内的电路和电池2411、2421通过柔性电路基板2400(图13)连接。此外，图14中没有示出，段部2170具备用于给电池2411、2421充电的端子。此外，可以将电池2411、2421以外的电子构件配置于段部2190、2210。例如，段部2190、2210可以具备控制电池2411、2421的充放电的电路。
<应用例5：眼镜型终端>
以下说明的眼镜型终端能够将文本、标志和图像等的信息与眼前的风景叠加而显示。也就是说，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。代表性地有头部穿戴型显示器(头戴式显示器(HMD))。
该图像显示装置由光学引擎和全息图导光板构成。光学引擎使用微型显示镜头来射出图像、文本等的影像光。该影像光射入全息图导光板。全息图导光板为在透明板的两端部组装全息图光学元件的导光板，使来自光学引擎的影像光在例如厚度1mm的非常薄的透明板中传播而到达观察者的眼睛。通过这种构成，实现透射率例如85％的厚度3mm(包含导光板前后的保护板)透镜。通过这种眼镜型终端，能够在观看体育比赛时，实时地看到竞赛者、队伍的成绩等，能够显示旅游目的地的观光导览。
如图15所示，眼镜型终端的具体例是图像显示部为眼镜型的结构。也就是说，与通常的眼镜同样地，眼前具有用于保持右图像显示部5001及左图像显示部5002的框架5003。框架5003由配置于观察者正面的前部5004和两个镜腿部5005、5006构成，两个镜腿部5005、5006通过铰链转动自如地安装于前部5004的两端。框架5003通过金属或合金、塑料、上述的组合等的，与构成一般的眼镜的材料相同的材料制作。此外，也可以设置耳机部。
右图像显示部5001及左图像显示部5002以分别位于使用者的右眼前和左眼前的方式配置。镜腿部5005、5006将图像显示部5001及5002保持于使用者的头部。在前部5004和镜腿部5005的连接处，右显示驱动部5007配置于镜腿部5005的内侧。在前部5004和镜腿部5006的连接处，左显示驱动部5008配置于镜腿部5006的内侧。
在图15中进行了省略，本发明涉及的固体电池、加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘、麦克风/扬声器等搭载于框架5003。进一步，安装有摄像装置，能够进行静止画面/移动画面的摄影。进一步，具备通过例如无线或者有线的接口与眼镜部连接的控制器。控制器中设置有触摸传感器、各种按钮、扬声器、麦克风等。进一步，具有与智能手机的协作功能。例如，能够使用智能手机的GPS功能，提供对应于用户的状况的信息。
本发明不限于上述各实施方式、各实施例、各应用例，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够变更。
此外，由于本发明的效果只要为用于固体电池的电极反应物质就能够得到，而不取决于电极反应物质的种类，因此，即使变更该电极反应物质的种类也能够得到同样的效果。此外，化合物等的化学式为代表性的表示，只要为相同化合物的通用名称，不限于所记载的价数。
此外，本发明也可以采取以下的结构。
[1]一种固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，
所述正极层、所述负极层、所述集电层、所述固体电解质层以及所述绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，
在所述正极层、所述负极层、所述集电层、所述固体电解质层以及所述绝缘层的各个层的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
[2]在[1]记载的固体电池中，至少所述正极层、所述负极层以及所述固体电解质层所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料具有10-7S/cm以上的离子传导率。
[3]在[1]或[2]记载的固体电池中，所述固体电池还具备保护层，所述保护层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
[4]在[1]或[3]记载的固体电池中，所述固体电池还具备端子层，
所述端子层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
[5]一种电池，具备：正正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，
所述固体电解质层由在500℃以下具有玻璃化转变点的材料构成，
所述正极层、所述负极层、所述集电层以及所述绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料，
在所述正极层、所述负极层、所述集电层以及所述绝缘层的各个层的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
[6]在[5]记载的固体电池中，至少所述正极层及所述负极层所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料以及构成所述固体电解质层的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料具有10-7S/cm以上的离子传导率。
[7]在[5]或[6]记载的固体电池中，所述固体电池还具备保护层，所述保护层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
[8][在5]至[7]中任一项记载的固体电池中，所述固体电池还具备端子层，所述端子层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
[9]一种电池组，具备：[1]至[8]中任一项的固体电池；控制所述固体电池的使用状态的控制部；以及根据所述控制部的指示，切换所述固体电池的使用状态的开关部。
[10]一种车辆，具备：[1]至[8]中任一项的的固体电池；从所述固体电池接受电力的供给而转换为车辆的驱动力的驱动力转换装置；
根据所述驱动力进行驱动的驱动部；以及
车辆控制装置。
[11]一种蓄电系统，具备：
具有[1]至[8]中任一项的的固体电池的蓄电装置；从所述固体电池供给电力的电力消耗装置；
对从所述固体电池向所述电力消耗装置的电力供给进行控制的控制装置；以及
对所述固体电池进行充电的发电装置。
[12]一种电动工具，具备：
具有[1]至[8]中任一项的固体电池；以及从所述固体电池供给电力的可动部。
[13]一种电子设备，具备[1]至[8]中任一项的固体电池，并从所述固体电池接受电力的供给。
附图标记说明
1、2…固体电池；14、18…绝缘层；11、19…保护层；12、17…集电层；13…正极层；16…负极层。

Claims (18)

1.一种固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，
所述正极层、所述负极层、所述集电层、所述固体电解质层以及所述绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料，
在所述正极层、所述负极层、所述集电层、所述固体电解质层以及所述绝缘层的各个层的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
2.根据权利要求1所述的固体电池，其中，
至少所述正极层、所述负极层以及所述固体电解质层所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料具有10-7S/cm以上的离子传导率。
3.根据权利要求1所述的固体电池，其中，
所述固体电池还具备保护层，
所述保护层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
4.根据权利要求1所述的固体电池，其中，
所述固体电池还具备端子层，
所述端子层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
5.一种固体电池，具备：正极层、负极层、集电层、固体电解质层以及绝缘层，
所述固体电解质层由在500℃以下具有玻璃化转变点的材料构成，
所述正极层、所述负极层、所述集电层以及所述绝缘层的各个层以10vol％以上且60vol％以下的方式包含在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料，
在所述正极层、所述负极层、所述集电层以及所述绝缘层的各个层的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料的含有量中，最大含有量和最小含有量之差为30vol％以下。
6.根据权利要求5所述的固体电池，其中，
至少所述正极层及所述负极层所包含的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料以及构成所述固体电解质层的在500℃以下具有玻璃化转变点的所述材料具有10-7S/cm以上的离子传导率。
7.根据权利要求5所述的固体电池，其中，
所述固体电池还具备保护层，
所述保护层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
8.根据权利要求5所述的固体电池，其中，
所述固体电池还具备端子层，
所述端子层包含在500℃以下具有玻璃化转变点的材料。
9.一种电池组，具备：
权利要求1所述的固体电池；
控制所述固体电池的使用状态的控制部；以及
根据所述控制部的指示，切换所述固体电池的使用状态的开关部。
10.一种车辆，具备：
权利要求1所述的固体电池；
从所述固体电池接受电力的供给而转换为车辆的驱动力的驱动力转换装置；
根据所述驱动力进行驱动的驱动部；以及
车辆控制装置。
11.一种蓄电系统，具备：
具有权利要求1所述的固体电池的蓄电装置；
从所述固体电池供给电力的电力消耗装置；
对从所述固体电池向所述电力消耗装置的电力供给进行控制的控制装置；以及
对所述固体电池进行充电的发电装置。
12.一种电动工具，具备：
权利要求1所述的固体电池；以及
从所述固体电池供给电力的可动部。
13.一种电子设备，具备权利要求1所述的固体电池，并从所述固体电池接受电力的供给。
14.一种电池组，具备：
权利要求5所述的固体电池；
控制所述固体电池的使用状态的控制部；以及
根据所述控制部的指示，切换所述固体电池的使用状态的开关部。
15.一种车辆，具备：
权利要求5所述的固体电池；
从所述固体电池接受电力的供给而转换为车辆的驱动力的驱动力转换装置；
根据所述驱动力进行驱动的驱动部；以及
车辆控制装置。
16.一种蓄电系统，具备：
具有权利要求5所述的固体电池的蓄电装置；
从所述固体电池供给电力的电力消耗装置；
对从所述固体电池向所述电力消耗装置的电力供给进行控制的控制装置；以及
对所述固体电池进行充电的发电装置。
17.一种电动工具，具备：
权利要求5所述的固体电池；以及
从所述固体电池供给电力的可动部。
18.一种电子设备，具备权利要求5所述的固体电池，并从所述固体电池接受电力的供给。
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