CN111276641A - 全固体电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及全固体电池及其制造方法。提供能够提高体积能量密度、另外能够维持全固体电池的形状的层压型全固体电池和层压型全固体电池的制造方法。全固体电池及其制造方法,该全固体电池是具有:具有2个以上单元电池的电池层叠体、和将电池层叠体密封的外包装体膜的全固体电池,其中,电池层叠体为由层叠方向的顶面和底面以及第一、第二、第三和第四侧面构成的六面体状,外包装体膜为夹持第四侧面从所述顶面和底面覆盖电池层叠体的1张膜,在集电极片从第一或第三侧面突出的情况下,满足条件(i),在集电极片从第二侧面突出的情况下,满足条件(ii)。
Description
技术领域
本公开涉及具有电池层叠体和将电池层叠体密封的外包装体膜的全固体电池以及这样的全固体电池的制造方法。
背景技术
近年来,作为便携设备、汽车等的电源,提出了全固体电池。就这样的全固体电池而言,一般地,提出了作为由电池层叠体和将电池层叠体密封的外包装材料构成的全固体电池使用。
例如,在专利文献1中,公开了一种层压电池,其具有层压外包装体,所述层压外包装体包括:容纳着将正极极片和负极极片从上部引出的电池要素的电池要素容纳部、和用于将电池要素容纳部密封的密封部。该层压外包装体的特征在于,在电池要素容纳部的侧面的密封部设置有翻折部,另外,在底边附近的翻折部从翻折的线向外侧设置有切痕部,将底边的角部沿着切痕部向内侧上方翻折后,具有在整个侧面向内侧翻折的翻折部。
在专利文献2中,公开了一种包括电池单元和容纳电池单元的容器的电池。该容器具备:具有底面、从底面立设的侧面、和在顶面侧具备的开口部的下盖以及具有顶面、从顶面立设的侧面、和在底面侧具备的开口部的上盖,下盖的侧面和上盖的侧面重合。另外,其特征在于,与容纳于容器的电池单元连接的端子固定于待构成容器的侧面的构件。
在专利文献3中,公开了一种柔性二次电池,其包含:电极组件、和将电极组件密封并且具有至少一个以上的接合部的外包装材料。其特征在于,该接合部从与电极组件重叠的位置、在电极组件的长度方向上延伸。
在专利文献4中,公开了一种层压型电池,其具有:使第一和第二膜重叠而成的层压构件、和容纳于第一和第二膜之间的电池单元。该层压构件的周缘部分具有第一和第二膜相互地粘接的外缘部、以及第一和第二膜没有相互粘接的内缘部。另外,其特征在于,将外缘部沿着电池单元的侧面折曲1次以上,并且将内缘部沿着上述电池单元的侧面折曲了1次以上。
在专利文献5中,公开了一种层压全固体电池的制造方法以及具有这样的构成的层压全固体电池,该层压全固体电池的制造方法包括:将全固体电池层叠体容纳在由层压膜构成的外包装体内;从外包装体的外侧对在外包装体内容纳的全固体电池层叠体在层叠方向上加压;一边维持加压一边将填充材料注入外包装体内;和将外包装体密封。
再有,在引用文献6中,公开了一种将不是全固体电池而是使用了电解液的二次电池用角撑袋密封的技术。更具体地,引用文献6的二次电池的特征在于,从外侧起具有:由保护层、水蒸汽不透过层、电绝缘层和粘接层构成、容纳电解液的袋体,和被上述粘接层夹持且熔敷于上述袋体的口部的、形成带状的金属制的端子,粘接层由具有极性基团的聚烯烃系树脂制成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-200589号公报
专利文献2:日本特开2012-084247号公报
专利文献3:日本特开2015-118938号公报
专利文献4:日本特开2016-139494号公报
专利文献5:日本特开2018-133175号公报
专利文献6:日本特开2000-100396号公报
发明内容
发明要解决的课题
对于具有用上述这样的外包装材料密封的构成的全固体电池而言,希望减小外包装材料的体积,提高全固体电池的体积效率。
对于现有的层压型电池而言,为了减小外包装材料的体积,例如提出了将外包装材料的周缘部折曲、或者将经折曲的周缘部进一步使用胶带固定于电池层叠体侧的手段。
更具体地,如例如图2中所示那样,示出了如下手段:将密封电池层叠体20的铝层压体外包装体21的经接合的周缘部21a折曲,减小外包装材料的体积(图2的左图)。另外,为了进一步减小外包装材料的体积,示出了将该经接合的周缘部21a进一步使用胶带22固定于电池层叠体20侧的手段(图2的右图)。
但是,对于现有的层压型电池而言,例如如图2的左图中所示那样,为了将电池层叠体20收容于铝层压体21,以周缘部21a成为凸缘的方式,采用压花加工等预先将铝层叠体21形成杯形状。因此,在周缘部21a与电池层叠体20的侧面的端部之间产生大的空间25a。即使将经接合的周缘部21a折曲,杯形状的角部的圆形部分(R部)也成为障碍,难以减小空间25a。因此,减小外包装材料的体积并不容易。进而,在这样的将经接合的周缘部21a折曲的方案中,由于存在空间25a,因此存在也难以维持外包装材料的形状、即层压型电池的形状的问题。
再有,在进行图2的右图中所示的胶带固定的情况下,能够将经接合的周缘部21a与电池层叠体20的侧面的端部之间的空间25a略微变小。但是,这样的胶带固定的手段有时难以应用于需要约束电池层叠体的全固体电池。
因此,本公开鉴于上述实际情况而完成,目的在于提供能够提高体积能量密度以及能够维持形状的全固体电池及其制造方法。
用于解决课题的手段
本公开的本发明人发现通过以下的手段能够解决上述课题。
〈方案1〉
全固体电池,是具有:具有2个以上单元电池的电池层叠体、和将所述电池层叠体密封的外包装体膜的全固体电池,所述单元电池由正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层依次层叠而成,所述电池层叠体为由层叠方向的顶面和底面以及第一、第二、第三和第四侧面构成的六面体状,其中,所述第一、所述第二、所述第三和所述第四侧面依次彼此邻接,所述电池层叠体的集电极片从所述第一、所述第二或所述第三侧面突出,所述外包装体膜为夹持所述第四侧面从所述顶面和底面覆盖所述电池层叠体的1张膜,所述外包装体膜具有:分别覆盖所述电池层叠体的顶面和底面的第一和第二主面被覆部;所述电池层叠体的所述第一、第二和第三侧面的各个侧的、相面对的第一、第二和第三周缘部;所述第一周缘部与所述第二周缘部之间的第一边界部;所述第二周缘部与所述第三周缘部之间的第二边界部;所述第三周缘部与覆盖所述电池层叠体的所述第四侧面的部分之间的第三边界部;以及覆盖所述电池层叠体的所述第四侧面的部分与所述第一周缘部之间的第四边界部,在所述集电极片从所述第一或第三侧面突出的情况下,满足下述条件(i),在所述集电极片从所述第二侧面突出的情况下,满足下述条件(ii):
条件(i)
所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第一侧面折进相面对的所述第一周缘部之间,
所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第三侧面折进相面对的所述第三周缘部之间,
所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面折进相面对的所述第三周缘部之间,
所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面折进相面对的所述第一周缘部之间,
相面对的所述第一、第二和第三周缘部相互接合以使所述电池层叠体被所述外包装体膜密封,
所述集电极片从彼此相面对并且相互接合的所述第一或第三周缘部之间突出,并且
相互接合的所述第二周缘部以沿着所述第二侧面的方式折曲;
条件(ii)
所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第二侧面折进相面对的所述第二周缘部之间,
所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第二侧面折进相面对的所述第二周缘部之间,
所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面折进相面对的所述第三周缘部之间,
所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面折进相面对的所述第一周缘部之间,
相面对的所述第一、第二和第三周缘部相互接合以使所述电池层叠体被所述外包装体膜密封,
所述集电极片从彼此相面对并且相互接合的所述第二周缘部之间突出,并且
相互接合的所述第一和第三周缘部分别以沿着所述第一和第三侧面的方式折曲。
〈方案2〉
方案1所述的全固体电池,其中,在所述条件(i)中,在所述集电极片从所述第一周缘部突出的情况下,相互接合的所述第三周缘部以沿着所述第三侧面的方式折曲,在所述集电极片从所述第三周缘部突出的情况下,相互接合的所述第一周缘部以沿着所述第一侧面的方式折曲。
〈方案3〉
方案1或2所述的全固体电池,其中,在相互接合的所述第一、第二和第三周缘部中的、分别以沿着所述第一、第二和第三侧面的方式折曲的周缘部中,沿着所述第一、第二和第三侧面的折曲宽度为所述电池层叠体的层叠方向的厚度以下。
〈方案4〉
方案1~3中任一项所述的全固体电池,其中,相互接合的所述第一、第二和第三周缘部在所述电池层叠体的层叠方向上没有从所述电池层叠体伸出。
〈方案5〉
方案1~4中任一项所述的全固体电池,其中,相互接合的所述第一、第二和第三周缘部的各个接合部位中的至少一个在所述电池层叠体的层叠方向上从所述顶面与所述底面之间的位置延伸。
〈方案6〉
方案1~5中任一项所述的全固体电池,其中,相互接合的所述第一、第二和第三周缘部的各个接合部位中的至少一个在所述电池层叠体的层叠方向上从所述顶面或所述底面的位置延伸。
〈方案7〉
方案1~6中任一项所述的全固体电池,其中,所述电池层叠体为长方体状,并且所述顶面和所述底面的各自的面积比所述第一、第二、第三和第四侧面的任一面积都大。
〈方案8〉
方案1~7中任一项所述的全固体电池,其中,所述外包装体膜为铝层压膜。
〈方案9〉
一种方法,是方案1~8中任一项所述的所述集电极片从所述第一或所述第三侧面突出的全固体电池的制造方法,包括下述工序:
(a)采用所述外包装体膜夹持所述第四侧面从所述顶面和底面将所述电池层叠体覆盖,以使所述外包装体膜的所述第一、第二和第三周缘部以及所述第一和第二边界部各自彼此相面对;
(b)将相面对的所述第二周缘部、所述第一边界部和所述第二边界部相互接合;
(c)将相互接合的所述第二周缘部、所述第一边界部和所述第二边界部以沿着所述电池层叠体的所述第二侧面的方式折曲;
(d)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(d-1)~(d-4):
(d-1)将所述外包装体膜的所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第一侧面,折进相面对的所述第一周缘部之间,
(d-2)将所述外包装体膜的所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第三侧面,折进相面对的所述第三周缘部之间,
(d-3)将所述外包装体膜的所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面,折进相面对的所述第三周缘部之间,和
(d-4)将所述外包装体膜的所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面,折进相面对的所述第一周缘部之间;和
(e)在使所述集电极片从相面对的所述第一或第三周缘部之间突出的状态下,将相面对的所述第一或第三周缘部与分别折进它们之间的所述边界部一起相互接合。
〈方案10〉
一种方法,是方案1~8中任一项所述的所述集电极片从所述第二侧面突出的全固体电池的制造方法,包括下述工序:
(a)采用所述外包装体膜夹持所述第四侧面从所述顶面和底面将所述电池层叠体覆盖,以使所述外包装体膜的所述第一、第二和第三周缘部以及所述第一和第二边界部各自彼此相面对;
(b)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(b-1)和(b-2):
(b-1)将所述外包装体膜的所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面,折进相面对的所述第三周缘部之间,和
(b-2)将所述外包装体膜的所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面,折进相面对的所述第一周缘部之间;
(c)将相面对的所述第一周缘部和折进它们之间的所述第四边界部、相面对的所述第三周缘部和折进它们之间的第三边界部以及相面对的所述第一和第二边界部相互接合;
(d)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(d-1)和(d-2):
(d-1)将相互接合的所述第一周缘部、相互接合的所述第一边界部以及折进相面对的所述第一周缘部之间的第四边界部以沿着所述电池层叠体的所述第一侧面的方式折曲,和
(d-2)将相互接合的所述第三周缘部、相互接合的所述第二边界部以及折进相面对的所述第三周缘部之间的第三边界部以沿着所述电池层叠体的所述第三侧面的方式折曲;
(e)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(e-1)和(e-2):
(e-1)将所述外包装体膜的所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第二侧面,折进相面对的所述第二周缘部之间,和
(e-2)将所述外包装体膜的所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第二侧面,折进相面对的所述第二周缘部之间,和
(f)在使所述集电极片从相面对的所述第二周缘部之间突出的状态下,将相面对的所述第二周缘部与分别折进它们之间的所述边界部一起相互接合。
发明效果
根据本公开的全固体电池和全固体电池的制造方法,能够提高全固体电池的体积能量密度。另外,能够维持全固体电池的形状。
附图说明
图1为示出本公开的全固体电池的一部分的一个形态的截面概略图。
图2为示出用于减小层压型电池的外包装材料的体积的现有手段的概略图。
图3为用于对本公开涉及的电池层叠体的一个形态进行说明的立体图。
图4为示出具有4个单元电池的本公开涉及的电池层叠体的一个形态的概略截面图。
图5为示出本公开涉及的外包装体膜的一个形态的平面概略图。
图6为示出本公开涉及的外包装体膜的一个形态的平面概略图。
图7为示出本公开的全固体电池的一部分的一个形态的截面概略图。
图8为示出本公开涉及的外包装体膜的一个形态的平面概略图。
图9为对实施例1的全固体电池拍摄的照片。
图10为对实施例2的全固体电池拍摄的照片。
附图标记说明
10、20、30、50 电池层叠体
21 铝层压体
31、41、51、61、外包装体膜
15a、25a 周缘部与电池层叠体的侧面的端部之间的空间
100、500 全固体电池
200 现有的层压型电池
具体实施方式
以下参照附图对用于实施本公开的方式详细地说明。应予说明,为了便于说明,在各图中在相同或相当的部分标注相同的附图标记,省略重复说明。实施方式的各构成要素未必全部是必要的,也有可省略一部分的构成要素的情形。不过,下图中所示的方式为本公开的例示,并不限定本公开。
《全固体电池》
本公开的全固体电池是如下的全固体电池,其具有:具有2个以上单元电池的电池层叠体、和将电池层叠体密封的外包装体膜,单元电池由正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层依次层叠而成,电池层叠体为由层叠方向的顶面和底面以及第一、第二、第三和第四侧面构成的六面体状,其中,第一、第二、第三和第四侧面依次彼此邻接,电池层叠体的集电极片从第一、第二或第三侧面突出,外包装体膜为夹持第四侧面从顶面和底面覆盖电池层叠体的1张膜,外包装体膜具有:分别覆盖电池层叠体的顶面和底面的第一和第二主面被覆部;电池层叠体的第一、第二和第三侧面的各个侧的、相面对的第一、第二和第三周缘部;第一周缘部与第二周缘部之间的第一边界部;第二周缘部与第三周缘部之间的第二边界部;第三周缘部与覆盖电池层叠体的第四侧面的部分之间的第三边界部;以及覆盖电池层叠体的第四侧面的部分与第一周缘部之间的第四边界部,在集电极片从第一或第三侧面突出的情况下,满足下述条件(i),在集电极片从第二侧面突出的情况下,满足下述条件(ii):
条件(i)
第一边界部从第一侧面与第二侧面的边界线沿着第一侧面折进相面对的第一周缘部之间,
第二边界部从第二侧面与第三侧面的边界线沿着第三侧面折进相面对的第三周缘部之间,
第三边界部从第三侧面与第四侧面的边界线沿着第三侧面折进相面对的第三周缘部之间,
第四边界部从第四侧面与第一侧面的边界线沿着第一侧面折进相面对的第一周缘部之间,
相面对的第一、第二和第三周缘部相互接合以使电池层叠体被外包装体膜密封,
集电极片从彼此相面对并且相互接合的第一或第三周缘部之间突出,并且
相互接合的第二周缘部以沿着第一、第二和第三侧面的方式折曲;
条件(ii)
第一边界部从第一侧面与第二侧面的边界线沿着第二侧面折进相面对的第二周缘部之间,
第二边界部从第二侧面与第三侧面的边界线沿着第二侧面折进相面对的第二周缘部之间,
第三边界部从第三侧面与第四侧面的边界线沿着第三侧面折进相面对的第三周缘部之间,
第四边界部从第四侧面与第一侧面的边界线沿着第一侧面折进相面对的第一周缘部之间,
相面对的第一、第二和第三周缘部相互接合以使电池层叠体被外包装体膜密封,
集电极片从彼此相面对并且相互接合的第二周缘部之间突出,并且
相互接合的第一和第三周缘部分别以沿着第一和第三侧面的方式折曲。
图1为示出本公开的全固体电池的一部分的一个形态的截面概略图。
图1的本公开的全固体电池100具有电池层叠体10和将电池层叠体10密封的外包装体膜11。另外,外包装体膜11将电池层叠体10的层叠方向上的顶面和底面分别覆盖。在电池层叠体10的一个侧面侧,外包装体膜11的相面对的周缘部11a在接合部位11j处相互接合。将该相互接合的周缘部11a以沿着电池层叠体10的侧面的方式折曲。应予说明,图1中,为了便于说明,省略了电池层叠体10中所含的2个以上的单元电池和集电极片等的详细表示。
由图1可知,在本公开的全固体电池100中,接合的周缘部11a与电池层叠体10的侧面的端部之间的空间15a变得比现有的层压型电池例如图2中所示的层叠体型电池200的空间25a要小得多。另外,由于相互接合的周缘部11a以沿着电池层叠体10的侧面的方式折曲,因此也能够维持全固体电池的形状。
即,本公开的全固体电池与现有的全固体电池相比,能够提高体积能量密度,也能够维持全固体电池的形状。
〈电池层叠体〉
本公开涉及的电池层叠体具有2个以上的单元电池。另外,电池层叠体为由层叠方向的顶面和底面以及第一、第二、第三和第四侧面构成的六面体状,其中,第一、第二、第三和第四侧面依次彼此邻接。
本公开中,所谓“电池层叠体的层叠方向的顶面和底面”是构成电池层叠体的层叠方向的最外层的两个面,与电池层叠体的层叠方向具有垂直的关系。
另外,所谓“电池层叠体的侧面”,是由电池层叠体中所含的正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层的面方向的端部所构成的外缘面,与电池层叠体的层叠方向具有平行的关系。
另外,本公开涉及的电池层叠体是由其顶面和底面以及四个侧面构成的六面体状。因此,本公开的电池层叠体的侧面合计有四个,在将其中的1个规定为“第一侧面”的情况下,能够将与其邻接的侧面中的1个设为“第二侧面”,而且,将该“第二侧面”的另一个邻接的侧面设为“第三侧面”,最后将分别与“第三侧面”和“第一侧面”邻接的侧面设为“第四侧面”。
图3为用于对本公开涉及的电池层叠体的一个形态进行说明的立体图。
如图3中所示那样,本公开涉及的电池层叠体30是在层叠方向上由ABCD构成的顶面、由EFGH构成的底面、由ADHE构成的第一侧面、由ABFE构成的第二侧面、由BCGF构成的第三侧面和由DCGH构成的第四侧面所构成的六面体状。其中,第一、第二、第三和第四侧面依次彼此邻接。应予说明,在图3中,为了便于说明,省略了电池层叠体30中所含的2个以上单元电池的表示。另外,在图3中,省略了从电池层叠体30的第一侧面ADHE、第二侧面ABFE或第三侧面BCGF突出的电池层叠体的集电极片的表示。
本公开涉及的电池层叠体只要为由层叠方向的顶面和底面、以及第一、第二、第三和第四侧面构成的六面体状,则并无特别限定。例如,可以为长方体状。再有,本公开中,所谓“长方体状”,可在任意的面具有凹凸,或者也可在边缘带有圆角,只要是能够用长方体近似的程度的形状即可。另外,在“长方体状”中也包含“立方体状”。
在本公开涉及的电池层叠体中,顶面与底面的大小(面积)可以相同,也可不同。另外,四个侧面的大小(面积)可以相同,也可不同。
从处理容易性等观点出发,优选本公开涉及的电池层叠体为长方体状,并且顶面和底面各自的面积比第一、第二、第三和第四侧面的任一面积都大。
在本公开中,电池层叠体具有2个以上的单元电池。另外,电池层叠体可以是由2个以上的单元电池构成的单极型的电池层叠体,也可以是双极型的电池层叠体。
例如,图4为示出具有4个单元电池的本公开涉及的电池层叠体的一个形态的概略截面图。图4中所示的电池层叠体40具有4个单元电池6a、6b、6c和6d。将这些单元电池合起来构成单极型的电池层叠体40。
(单元电池)
本公开中,单元电池是由正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层依次层叠而成。
例如,在图4中所示的电池层叠体40中,单元电池6a是由正极集电体层1a、正极活性物质层2a、固体电解质层3a、负极活性物质层4a和负极集电体层5a(5b)依次层叠而成。单元电池6b是由负极集电体层5a(5b)、负极活性物质层4b、固体电解质层3b、正极活性物质层2b和正极集电体层1b(1c)依次层叠而成。单元电池6c是由正极集电体层1b(1c)、正极活性物质层2c、固体电解质层3c、负极活性物质层4c和负极集电体层5c(5d)依次层叠而成。单元电池6d是由负极集电体层5c(5d)、负极活性物质层4d、固体电解质层3d、正极活性物质层2d、正极集电体层1d依次层叠而成。
本公开中,对单元电池中所含的各层的大小(面积)并无特别限定,可以相同,也可不同。予以说明,在以锂离子电池为代表的层叠型的全固体电池中,为了使充电时从正极活性物质层放出的锂离子可靠且顺利地移动至负极活性物质层,优选固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层以比正极活性物质层和正极集电体层大的面积形成。因此,优选固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层具有延出部。
以下,为了容易地理解本公开,以全固体锂离子二次电池的电池层叠体涉及的各构件为例进行说明。予以说明,请注意本公开的全固体电池并不限定于锂离子二次电池,能够广泛地应用。
(正极集电体层)
对正极集电体层中使用的导电性材料并无特别限定,可适当地采用全固体电池中能够使用的导电性材料。例如,用于正极集电体层的导电性材料可以为SUS、铝、铜、镍、铁、钛或碳等,但并不限定于这些。
作为正极集电体层的形状,并无特别限定,例如能够列举出箔状、板状、筛网状等。这些中,优选箔状。
(正极活性物质层)
正极活性物质层至少包含正极活性物质,优选还包含后述的固体电解质。此外,根据使用用途和使用目的等,例如能够包含导电助剂或粘结剂等在全固体电池的正极活性物质层中使用的添加剂。
作为正极活性物质的材料,并无特别限定。例如,正极活性物质可以是钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、由Li1+xMn2-x-yMyO4(M为选自Al、Mg、Co、Fe、Ni和Zn中的1种以上的金属元素)表示的组成的异种元素置换Li-Mn尖晶石等,但并不限定于这些。
作为导电助剂,并无特别限定。例如,导电助剂可以是VGCF(气相生长法碳纤维、Vapor Grown Carbon Fiber)和碳纳米纤维等碳材料以及金属材料等,但并不限定于这些。
作为粘结剂,并无特别限定。例如,粘结剂可以为聚偏二氟乙烯(PVdF)、羧甲基纤维素(CMC)、丁二烯橡胶(BR)或苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等材料、或者它们的组合,但并不限定于这些。
(固体电解质层)
固体电解质层至少包含固体电解质。作为固体电解质,并无特别限定,能够使用可作为全固体电池的固体电解质利用的材料。例如,固体电解质可以为硫化物固体电解质、氧化物固体电解质、或聚合物电解质等,但并不限定于这些。
作为硫化物固体电解质的例子,可列举出硫化物系非晶质固体电解质、硫化物系结晶质固体电解质、或硫银锗矿型固体电解质等,但并不限定于这些。作为具体的硫化物固体电解质的例子,能够列举出Li2S-P2S5系(Li7P3S11、Li3PS4、Li8P2S9等)、Li2S-SiS2、LiI-Li2S-SiS2、LiI-Li2S-P2S5、LiI-LiBr-Li2S-P2S5、Li2S-P2S5-GeS2(Li13GeP3S16、Li10GeP2S12等)、LiI-Li2S-P2O5、LiI-Li3PO4-P2S5、Li7-xPS6-xClx等;或者它们的组合,但并不限定于这些。
作为氧化物固体电解质的例子,可列举出Li7La3Zr2O12、Li7-xLa3Zr1-xNbxO12、Li7- 3xLa3Zr2AlxO12、Li3xLa2/3-xTiO3、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3、Li3PO4或Li3+xPO4-xNx(LiPON)等,但并不限定于这些。
(聚合物电解质)
作为聚合物电解质,可列举出聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)以及它们的共聚物等,但并不限定于这些。
固体电解质可以为玻璃,也可以为结晶化玻璃(玻璃陶瓷)。另外,固体电解质层除了上述的固体电解质以外,可根据需要包含粘结剂等。作为具体例,与上述的“正极活性物质层”中列举的“粘结剂”相同,在此省略说明。
(负极活性物质层)
负极活性物质层至少包含负极活性物质,优选还包含上述的固体电解质。此外,根据使用用途和使用目的等,例如能够包含导电助剂或粘结剂等在全固体电池的负极活性物质层中使用的添加剂。
作为负极活性物质的材料,并无特别限定,优选可吸留和放出锂离子等金属离子。例如,负极活性物质可以是合金系负极活性物质或碳材料等,但并不限定于这些。
合金系负极活性物质例如能够包含Si合金系负极活性物质或Sn合金系负极活性物质等,但并不限定于这些。
Si合金系负极活性物质中有硅、硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物、或者它们的固溶体等。另外,在Si合金系负极活性物质中能够包含硅以外的元素,例如Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Cu、Zn、Ge、In、Sn、Ti等。
Sn合金系负极活性物质中有锡、锡氧化物、锡氮化物、或者它们的固溶体等。另外,在Sn合金系负极活性物质中,能够包含锡以外的元素,例如Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Cu、Zn、Ge、In、Ti、Si等。
再有,在上述的负极活性物质层中所含的合金系负极活性物质的例子中,合金系负极活性物质优选包含Si合金系负极活性物质。
作为碳材料,并无特别限定,例如可列举出硬碳、软碳、或者石墨等。
对于负极活性物质层中使用的固体电解质、导电助剂、粘结剂等其他添加剂,能够适当地采用上述的“正极活性物质层”和“固体电解质层”的项目中说明的添加剂。
(负极集电体层)
对负极集电体层中使用的导电性材料并无特别限定,可适当地采用全固体电池中能够使用的导电性材料。例如,用于负极集电体层的导电性材料可以是SUS、铝、铜、镍、铁、钛或碳等,但并不限定于这些。
作为负极集电体层的形状,并无特别限定,例如能够列举出箔状、板状、筛网状等。这些中,优选箔状。
(集电极片)
本公开中,电池层叠体具有集电极片。
例如,能够分别设置与正极集电体层电连接的正极集电极片、与负极集电体层电连接的负极集电极片。
另外,正极集电体层可具有在面方向上突出的正极集电体突出部,正极集电极片可电连接至该正极集电体突出部。同样地,负极集电体层可具有负极集电体突出部,负极集电极片可电连接至该负极集电体突出部。
这样的电池层叠体的集电极片从电池层叠体的第一、第二或第三侧面突出,并且从外包装体膜的相互接合的第一、第二和第三周缘部中的任一个突出。由此能够将在电池层叠体中产生的电力取出至外部。
另外,在本公开的全固体电池中,能够在层叠方向上约束电池层叠体。由此,在充放电时,能够改善电池层叠体的各层内部和各层之间的离子和电子的传导性,进一步促进电池反应。
〈外包装体膜〉
本公开中,外包装体膜将电池层叠体密封。
外包装体膜可以是在金属箔的单面或两面具有树脂膜的树脂层压金属箔。例如,本公开涉及的外包装体膜可以是铝层压膜。其中,铝层压膜包含铝或铝合金等金属。典型地,可例示在金属箔的一面层叠用于赋予机械强度的树脂膜并且在相反侧的面层叠具有热封性的树脂膜而成的构成的树脂层压金属箔。
用于维持机械强度的树脂膜例如可以是由聚酯、尼龙等构成的膜。具有热封性的树脂膜例如可以是由聚烯烃等构成的膜,具体地,例如可以是由聚乙烯、聚丙烯等构成的膜。
外包装体膜为夹持电池层叠体的任意侧面(例如第四侧面)从电池层叠体的顶面和底面覆盖电池层叠体的1张膜。
外包装体膜具有:
分别覆盖电池层叠体的顶面和底面的第一和第二主面被覆部、电池层叠体的第一、第二和第三侧面的各个侧的、相面对的第一、第二和第三周缘部、
第一周缘部与第二周缘部之间的第一边界部、
第二周缘部与第三周缘部之间的第二边界部、
第三周缘部与覆盖电池层叠体的第四侧面的部分之间的第三边界部、和
覆盖电池层叠体的第四侧面的部分与第一周缘部之间的第四边界部。
在上述的集电极片从电池层叠体的第一或第三侧面突出的情况下,本公开的全固体电池具有满足条件(i)的特征,另外,在上述的集电极片从电池层叠体的第二侧面突出的情况下,本公开的全固体电池具有满足条件(ii)的特征。以下对满足各个条件时的外包装体膜的详细情况进行说明。
(条件(i))
第一边界部从第一侧面与第二侧面的边界线沿着第一侧面折进相面对的第一周缘部之间,
第二边界部从第二侧面与第三侧面的边界线沿着第三侧面折进相面对的第三周缘部之间,
第三边界部从第三侧面与第四侧面的边界线沿着第三侧面折进相面对的第三周缘部之间,
第四边界部从第四侧面与第一侧面的边界线沿着第一侧面折进相面对的第一周缘部之间,
相面对的第一、第二和第三周缘部相互接合以使电池层叠体被外包装体膜密封,
集电极片从彼此相面对并且相互接合的第一或第三周缘部之间突出,并且
相互接合的第二周缘部以沿着第二侧面的方式折曲。
图5为示出本公开涉及的外包装体膜的一个形态的平面概略图。该外包装体膜31为将能够覆盖图3中所示的电池层叠体30的外包装体膜展开时的一例。另外,图5中,1点划线表示凸折,2点划线表示凹折。
如图5中所示那样,外包装体膜31能够夹持电池层叠体30的第四侧面DCGH从顶面ABCD和底面EFGH将电池层叠体30覆盖。
该外包装体膜31具有:
分别覆盖电池层叠体30的顶面ABCD和底面EFGH的第一主面被覆部31a和第二主面被覆部31b、
电池层叠体30的第一侧面ADHE侧的相面对的第一周缘部31c、电池层叠体30的第二侧面ABFE侧的相面对的第二周缘部31d和电池层叠体30的第三侧面BCGF侧的相面对的第三周缘部31e、
第一周缘部31c与第二周缘部31d之间的第一边界部31f、
第二周缘部31d与第三周缘部31e之间的第二边界部31g、
第三周缘部31e与覆盖电池层叠体30的第四侧面DCGH的部分31x之间的第三边界部31h、和
覆盖电池层叠体30的第四侧面DCGH的部分31x与第一周缘部31c之间的第四边界部31i。
应予说明,本公开中,相面对的各周缘部的大小只要是能够相互至少部分地接合的范围的大小即可,因此可彼此不同,也可相同。
第一边界部31f从第一侧面ADHE与第二侧面ABFE的边界线AE沿着第一侧面ADHE折进相面对的第一周缘部31c之间。
第二边界部31g从第二侧面ABFE与第三侧面BCGF的边界线BF沿着第三侧面BCGF折进相面对的第三周缘部31e之间。
第三边界部31h从第三侧面BCGF与第四侧面DCGH的边界线CG沿着第三侧面BCGF折进相面对的第三周缘部31e之间。
第四边界部31i从第四侧面DCGH与第一侧面ADHE的边界线DH沿着第一侧面ADHE折进相面对的第一周缘部31c之间。
应予说明,本公开中,对将各边界部折进所期望的侧面和所期望的周缘部之间的方式并无特别限定。
例如,从电池层叠体的侧面看,边界部可如“电缆顶管”那样沿着所期望的电池层叠体的侧面折进在该侧面侧存在的外包装体膜的周缘部之间。
另外,相面对的第一周缘部31c、第二周缘部31d和第三周缘部31e相互接合以使电池层叠体30被外包装体膜31密封。
相互接合的第一周缘部31c、第二周缘部31d和第三周缘部31e中的至少一个以沿着电池层叠体30的第一侧面ADHE、第二侧面ABFE和第三侧面BCGF的方式折曲。
再有,集电极片(未图示)从彼此相面对并且相互接合的第一周缘部31c或第三周缘部31e之间突出,并且相互接合的第二周缘部31d以沿着第二侧面ABFE的方式折曲。
另外,从进一步提高全固体电池的体积能量的观点出发,在集电极片从第一周缘部突出的情况下,优选相互接合的第三周缘部以沿着第三侧面的方式折曲。
同样地,从进一步提高全固体电池的体积能量的观点出发,在集电极片从第三周缘部突出的情况下,优选相互接合的第一周缘部以沿着第一侧面的方式折曲。
对各周缘部的折曲的方向并无特别限定,沿着电池层叠体的层叠方向,可以是电池层叠体的顶面的方向,也可以是底面的方向。
另外,从进一步提高全固体电池的体积能量的观点出发,在本公开中,在相互接合的第一、第二和第三周缘部中的、分别以沿着第一、第二和第三侧面的方式折曲的周缘部中,优选沿着第一、第二和第三侧面的折曲宽度为电池层叠体的层叠方向的厚度以下。
而且,从进一步提高全固体电池的体积能量的观点出发,优选相互接合的第一、第二和第三周缘部在电池层叠体的层叠方向上没有从电池层叠体伸出。
本公开中,相互接合的第一、第二和第三周缘部的各自的接合部位中的至少一个能够在电池层叠体的层叠方向上从顶面或底面的位置延伸。
例如,在上述的图1中,示出了1个相互接合的周缘部11a的接合部位11j在电池层叠体10的层叠方向上从顶面的位置延伸的形态。再有,该接合部位11j与相互接合的周缘部11a一起以沿着电池层叠体10的侧面的方式折曲。
另外,将该相互接合的第一、第二和第三周缘部的各自的接合部位中的至少一个在电池层叠体的层叠方向上从顶面或底面的位置延伸时的、外包装体膜的展开图的一个形态示于图6中。
图6为示出本公开涉及的外包装体膜的一个形态的平面概略图。外包装体膜41为将能够覆盖图3中所示的电池层叠体30的外包装体膜展开时的一例。另外,在图6中,1点划线表示凸折,2点划线表示凹折。
应予说明,图6中所示的外包装体膜41的展开图除了第二周缘部的接合部位的位置以外,与图5中所示的外包装体膜31相同,因此省略重复说明。
如图6中所示那样,在外包装体膜41中,相互接合的第二周缘部41d的接合部位在电池层叠体31的层叠方向上从底面的位置EFGH延伸。另外,在这种情况下,电池层叠体31的顶面ABCD侧的第二周缘部(41d)的大小比其相面对的、底面EFGH侧的第二周缘部(41d)的大小要大,即,具有覆盖电池层叠体31的第二侧面ABFE的程度的大小。
另外,在本公开中,相互接合的第一、第二和第三周缘部的各自的接合部位中的至少一个能够在电池层叠体的层叠方向上从顶面与底面之间的位置延伸。
例如,图7为示出本公开的全固体电池的一部分的一个形态的截面概略图。
图7中示出了1个相互接合的周缘部51a的接合部位51j在电池层叠体50的层叠方向上从顶面与底面之间的位置延伸的形态。应予说明,该接合部位51j与相互接合的周缘部51a一起以沿着电池层叠体50的侧面的方式折曲。
再有,作为该相互接合的第一、第二和第三周缘部的各自的接合部位中的至少一个在电池层叠体的层叠方向上从顶面与底面之间的位置延伸时的、外包装体膜的展开图的一个形态,可参照图5。
(条件(ii))
第一边界部从第一侧面与第二侧面的边界线沿着第二侧面折进相面对的第二周缘部之间,
第二边界部从第二侧面与第三侧面的边界线沿着第二侧面折进相面对的第二周缘部之间,
第三边界部从第三侧面与第四侧面的边界线沿着第三侧面折进相面对的第三周缘部之间,
第四边界部从第四侧面与第一侧面的边界线沿着第一侧面折进相面对的第一周缘部之间,
相面对的第一、第二和第三周缘部相互接合以使电池层叠体被外包装体膜密封,
集电极片从彼此相面对并且相互接合的第二周缘部之间突出,并且
相互接合的第一和第三周缘部分别以沿着第一和第三侧面的方式折曲。
图8为示出本公开涉及的外包装体膜的一个形态的平面概略图。该外包装体膜61为将能够覆盖图3中所示的电池层叠体30的外包装体膜展开时的一例。另外,在图8中,1点划线表示凸折,2点划线表示凹折。
如图8中所示那样,外包装体膜61能够夹持电池层叠体30的第四侧面DCGH从顶面ABCD和底面EFGH将电池层叠体30覆盖。
该外包装体膜61具有:
分别覆盖电池层叠体30的顶面ABCD和底面EFGH的第一主面被覆部61a和第二主面被覆部61b、
电池层叠体30的第一侧面ADHE侧的相面对的第一周缘部61c、电池层叠体30的第二侧面ABFE侧的相面对的第二周缘部61d和电池层叠体30的第三侧面BCGF侧的相面对的第三周缘部61e、
第一周缘部61c与第二周缘部61d之间的第一边界部61f、
第二周缘部61d与第三周缘部61e之间的第二边界部61g、
第三周缘部61e与将电池层叠体30的第四侧面DCGH覆盖的部分61x之间的第三边界部61h、以及
将电池层叠体30的第四侧面DCGH覆盖的部分61x与第一周缘部31c之间的第四边界部61i。
第一边界部61f从第一侧面ADHE与第二侧面ABFE的边界线AE沿着第二侧面ABFE折进相面对的第二周缘部61d之间。
第二边界部61g从第二侧面ABFE与第三侧面BCGF的边界线BF沿着第二侧面ABFE折进相面对的第二周缘部61d之间。
第三边界部61h从第三侧面BCGF与第四侧面DCGH的边界线CG沿着第三侧面BCGF折进相面对的第三周缘部61e之间。
第四边界部61i从第四侧面DCGH与第一侧面ADHE的边界线DH沿着第一侧面ADHE折进相面对的第一周缘部61c之间。
相面对的第一周缘部61c、第二周缘部61d和第三周缘部61e相互接合以使电池层叠体30被外包装体膜61密封。
再有,集电极片(未图示)从彼此相面对且相互接合的第二周缘部61d之间突出,并且相互接合的第一周缘部61c和第三周缘部61e分别以沿着第一侧面ADHE和第三侧面BCGF的方式折曲。
《全固体电池的制造方法》
作为用于制造上述的全固体电池的方法,本公开另外提供第一方法和第二方法。更具体地,第一方法能够制造上述的集电极片从第一或第三侧面突出时的本公开的全固体电池。另外,第二方法能够制造上述的集电极片从第二侧面突出时的本公开的全固体电池。
以下参照附图对各个制造方法的详细情况进行说明,但本公开并不限定于这些方式。另外,在各制造方法中,对于能够与上述的全固体电池共同的部分以及能够彼此共用的部分省略重复的说明。
〈第一方法〉
根据该第一方法,能够制造集电极片从第一或第三侧面突出时的本公开的全固体电池。
更具体地,如参照图5说明那样,该第一方法包括下述工序(a)~(e)。
(工序(a))
工序(a)中,采用外包装体膜(31)夹持第四侧面DCGH从顶面ABCD和底面EFGH将电池层叠体30覆盖,以使外包装体膜(31)的第一、第二和第三周缘部(31c~31e)以及第一和第二边界部(31f和31g)各自彼此相面对。
(工序(b))
工序(b)中,将相面对的第二周缘部(31d)、第一边界部(31f)和第二边界部(31g)相互接合。
(工序(c))
工序(c)中,将相互接合的、第二周缘部(31d)、第一边界部(31f)和第二边界部(31g)以沿着电池层叠体30的第二侧面ABFE的方式折曲。
应予说明,对折曲的方向并无特别限定,可沿着电池层叠体30的层叠方向向着其顶面ABCD的方向折曲(例如如图5的点划线那样),也可向着其底面EFGH的方向折曲。
(工序(d))
工序(d)中,同时地或者以任意的顺序进行下述的工序(d-1)~(d-4):
(d-1)将外包装体膜(31)的第一边界部(31f)从第一侧面ADHE与第二侧面ABFE的边界线AE沿着第一侧面ADHE,折进相面对的第一周缘部(31c)之间,
(d-2)将外包装体膜(31)的第二边界部(31g)从第二侧面ABFE与第三侧面BCGF的边界线BF沿着第三侧面BCGF,折进相面对的第三周缘部(31e)之间,
(d-3)将外包装体膜(31)的第三边界部(31h)从第三侧面BCGF与第四侧面DCGH的边界线CG沿着第三侧面BCGF,折进相面对的第三周缘部(31e)之间,和
(d-4)将外包装体膜(31)的第四边界部(31i)从第四侧面DCGH与第一侧面ADHE的边界线DH沿着第一侧面ADHE,折进相面对的第一周缘部(31c)之间。
(工序(e))
工序(e)中,在使集电极片从相面对的第一或第三周缘部(31c或31e)之间突出的状态下,将相面对的第一或第三周缘部(31c或31e)与分别折进它们之间的边界部(31f、31i、31g、31h)一起相互接合。
〈第二方法〉
根据该第二方法,能够制造上述的集电极片从第二侧面突出时的本公开的全固体电池。
更具体地,该第二方法(图8)包括下述工序(a)~(f)。
(工序(a))
工序(a)中,采用外包装体膜(61),夹持第四侧面DCGH从顶面ABCD和底面EFGH将电池层叠体30覆盖,使外包装体膜(61)的第一、第二和第三周缘部(61c~61e)以及第一和第二边界部(61f和61g)各自彼此相面对。
(工序(b))
工序(b)中,同时地或以任意的顺序进行下述的工序(b-1)和(b-2):
(b-1)将外包装体膜(61)的第三边界部(61h)从第三侧面BCGF与第四侧面DCGH的边界线CG沿着第三侧面BCGF,折进相面对的第三周缘部(61e)之间,和
(b-2)将外包装体膜(61)的第四边界部(61i)从第四侧面DCGH与第一侧面ADHE的边界线DH沿着第一侧面ADHE,折进相面对的第一周缘部(61c)之间。
(工序(c))
工序(c)中,将相面对的第一周缘部(61c)和折进它们之间的第四边界部(61i)、相面对的第三周缘部(61e)和折进它们之间的第三边界部(61h)以及相对的第一和第二边界部(61f和61g)相互接合。
(工序(d))
工序(d)中,同时地或以任意的顺序进行下述的工序(d-1)和(d-2):
(d-1)将相互接合的第一周缘部(61c)、相互接合的第一边界部(61f)以及折进相面对的第一周缘部(61c)之间的第四边界部(61i)以沿着电池层叠体30的第一侧面ADHE的方式折曲,和
(d-2)将相互接合的第三周缘部(61e)、相互接合的第二边界部(61g)以及折进相面对的第三周缘部(61e)之间的第三边界部(61h)以沿着电池层叠体30的第三侧面BCGF的方式折曲。
(工序(e))
工序(e)中,同时地或以任意的顺序进行下述的工序(e-1)和(e-2):
(e-1)将外包装体膜61的第一边界部(61f)从第一侧面ADHE与第二侧面ABFE的边界线AE沿着第二侧面ABFE,折进相面对的第二周缘部(61d)之间,和
(e-2)将外包装体膜61的第二边界部(61g)从第二侧面ABFE与第三侧面BCGF的边界线BF沿着第二侧面ABFE,折进相面对的第二周缘部(61d)之间。
(工序(f))
(f)在使集电极片从相面对的第二周缘部(61d)之间突出的状态下,将相面对的第二周缘部(61d)与分别折进它们之间的边界部(61f和61g)一起相互接合。
另外,在上述的第一和第二方法中,作为使边界部沿着侧面折进相面对的周缘部之间的方法,并无特别限定,例如可以是形成“电缆顶管”这样的方法。
另外,在上述的第一和第二方法中,对将周缘部以沿着电池层叠体的侧面的方式折曲时的方向并无特别限定,可以朝向电池层叠体的顶面,也可以朝向电池层叠体的底面。
另外,在上述的第一和第二方法中,作为将外包装体膜密封的方法,并无特别限定,例如可以是采用粘接剂进行的密封或者采用热进行的密封等方法。
实施例
《实施例1》
使用与图5中所示的外包装体膜31同样的外包装体膜,将电池层叠体密封,制作实施例1的全固体电池。
对制作的实施例1的全固体电池拍摄照片,示于图9。应予说明,图9中,(1)为从全固体电池的顶面拍摄的照片,(2)~(4)为从各个侧面拍摄的照片。
《实施例2》
使用与图6中所示的外包装体膜41同样的外包装体膜,将电池层叠体密封,制作实施例2的全固体电池。
对制作的实施例2的全固体电池拍摄照片,示于图10。应予说明,图10中,(1)为从全固体电池的顶面拍摄的照片,(2)~(4)为从各个侧面拍摄的照片。
Claims (10)
1.全固体电池,是具有:具有2个以上单元电池的电池层叠体、和将所述电池层叠体密封的外包装体膜的全固体电池,
所述单元电池由正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层依次层叠而成,
所述电池层叠体为由层叠方向的顶面和底面以及第一、第二、第三和第四侧面构成的六面体状,其中,所述第一、所述第二、所述第三和所述第四侧面依次彼此邻接,
所述电池层叠体的集电极片从所述第一、所述第二或所述第三侧面突出,
所述外包装体膜为夹持所述第四侧面从所述顶面和底面覆盖所述电池层叠体的1张膜,
所述外包装体膜具有:
分别覆盖所述电池层叠体的顶面和底面的第一和第二主面被覆部;
所述电池层叠体的所述第一、第二和第三侧面的各个侧的、相面对的第一、第二和第三周缘部;
所述第一周缘部与所述第二周缘部之间的第一边界部;
所述第二周缘部与所述第三周缘部之间的第二边界部;
所述第三周缘部与覆盖所述电池层叠体的所述第四侧面的部分之间的第三边界部;以及
覆盖所述电池层叠体的所述第四侧面的部分与所述第一周缘部之间的第四边界部,
在所述集电极片从所述第一或第三侧面突出的情况下,满足下述条件(i),在所述集电极片从所述第二侧面突出的情况下,满足下述条件(ii):
条件(i)
所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第一侧面折进相面对的所述第一周缘部之间,
所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第三侧面折进相面对的所述第三周缘部之间,
所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面折进相面对的所述第三周缘部之间,
所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面折进相面对的所述第一周缘部之间,
相面对的所述第一、第二和第三周缘部相互接合以使所述电池层叠体被所述外包装体膜密封,
所述集电极片从彼此相面对并且相互接合的所述第一或第三周缘部之间突出,并且
相互接合的所述第二周缘部以沿着所述第二侧面的方式折曲;
条件(ii)
所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第二侧面折进相面对的所述第二周缘部之间,
所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第二侧面折进相面对的所述第二周缘部之间,
所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面折进相面对的所述第三周缘部之间,
所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面折进相面对的所述第一周缘部之间,
相面对的所述第一、第二和第三周缘部相互接合以使所述电池层叠体被所述外包装体膜密封,
所述集电极片从彼此相面对并且相互接合的所述第二周缘部之间突出,并且
相互接合的所述第一和第三周缘部分别以沿着所述第一和第三侧面的方式折曲。
2.根据权利要求1所述的全固体电池,其中,在所述条件(i)中,在所述集电极片从所述第一周缘部突出的情况下,相互接合的所述第三周缘部以沿着所述第三侧面的方式折曲,在所述集电极片从所述第三周缘部突出的情况下,相互接合的所述第一周缘部以沿着所述第一侧面的方式折曲。
3.根据权利要求1或2所述的全固体电池,其中,在相互接合的所述第一、第二和第三周缘部中的、分别以沿着所述第一、第二和第三侧面的方式折曲的周缘部中,沿着所述第一、第二和第三侧面的折曲宽度为所述电池层叠体的层叠方向的厚度以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的全固体电池,其中,相互接合的所述第一、第二和第三周缘部在所述电池层叠体的层叠方向上没有从所述电池层叠体伸出。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的全固体电池,其中,相互接合的所述第一、第二和第三周缘部的各个接合部位中的至少一个在所述电池层叠体的层叠方向上从所述顶面与所述底面之间的位置延伸。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的全固体电池,其中,相互接合的所述第一、第二和第三周缘部的各个接合部位中的至少一个在所述电池层叠体的层叠方向上从所述顶面或所述底面的位置延伸。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的全固体电池,其中,所述电池层叠体为长方体状,并且所述顶面和所述底面的各自的面积比所述第一、第二、第三和第四侧面的任一面积都大。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的全固体电池,其中,所述外包装体膜为铝层压膜。
9.一种方法,是权利要求1~8中任一项所述的所述集电极片从所述第一或所述第三侧面突出的全固体电池的制造方法,包括下述工序:
(a)采用所述外包装体膜夹持所述第四侧面从所述顶面和底面将所述电池层叠体覆盖,以使所述外包装体膜的所述第一、第二和第三周缘部以及所述第一和第二边界部各自彼此相面对;
(b)将相面对的所述第二周缘部、所述第一边界部和所述第二边界部相互接合;
(c)将相互接合的所述第二周缘部、所述第一边界部和所述第二边界部以沿着所述电池层叠体的所述第二侧面的方式折曲;
(d)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(d-1)~(d-4):
(d-1)将所述外包装体膜的所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第一侧面,折进相面对的所述第一周缘部之间,
(d-2)将所述外包装体膜的所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第三侧面,折进相面对的所述第三周缘部之间,
(d-3)将所述外包装体膜的所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面,折进相面对的所述第三周缘部之间,和
(d-4)将所述外包装体膜的所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面,折进相面对的所述第一周缘部之间;和
(e)在使所述集电极片从相面对的所述第一或第三周缘部之间突出的状态下,将相面对的所述第一或第三周缘部与分别折进它们之间的所述边界部一起相互接合。
10.一种方法,是权利要求1~8中任一项所述的所述集电极片从所述第二侧面突出的全固体电池的制造方法,包括下述工序:
(a)采用所述外包装体膜夹持所述第四侧面从所述顶面和底面将所述电池层叠体覆盖,以使所述外包装体膜的所述第一、第二和第三周缘部以及所述第一和第二边界部各自彼此相面对;
(b)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(b-1)和(b-2):
(b-1)将所述外包装体膜的所述第三边界部从所述第三侧面与所述第四侧面的边界线沿着所述第三侧面,折进相面对的所述第三周缘部之间,和
(b-2)将所述外包装体膜的所述第四边界部从所述第四侧面与所述第一侧面的边界线沿着所述第一侧面,折进相面对的所述第一周缘部之间;
(c)将相面对的所述第一周缘部和折进它们之间的所述第四边界部、相面对的所述第三周缘部和折进它们之间的第三边界部以及相面对的所述第一和第二边界部相互接合;
(d)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(d-1)和(d-2):
(d-1)将相互接合的所述第一周缘部、相互接合的所述第一边界部以及折进相面对的所述第一周缘部之间的第四边界部以沿着所述电池层叠体的所述第一侧面的方式折曲,和
(d-2)将相互接合的所述第三周缘部、相互接合的所述第二边界部以及折进相面对的所述第三周缘部之间的第三边界部以沿着所述电池层叠体的所述第三侧面的方式折曲;
(e)同时地或以任意的顺序进行下述的工序(e-1)和(e-2):
(e-1)将所述外包装体膜的所述第一边界部从所述第一侧面与所述第二侧面的边界线沿着所述第二侧面,折进相面对的所述第二周缘部之间,和
(e-2)将所述外包装体膜的所述第二边界部从所述第二侧面与所述第三侧面的边界线沿着所述第二侧面,折进相面对的所述第二周缘部之间,和
(f)在使所述集电极片从相面对的所述第二周缘部之间突出的状态下,将相面对的所述第二周缘部与折进它们彼此之间的所述边界部一起相互接合。
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