CN112889171A - 电池和层叠电池 - Google Patents

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筒井靖贵
越须贺强
河濑觉
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Abstract

电池(1000)，具备正极集电体(220)、正极活性物质层(120)、固体电解质层(130)、负极活性物质层(110)和负极集电体(210)，并且具有以正极集电体(220)、正极活性物质层(120)、固体电解质层(130)、负极活性物质层(110)、负极集电体(210)的顺序层叠的结构，固体电解质层(130)包含固体电解质。电池(1000)具有在层叠方向上贯穿正极集电体(220)、正极活性物质层(120)、固体电解质层(130)、负极活性物质层(110)和负极集电体(210)的开孔(440)，并且还具备密封部件(310)。密封部件(310)在与层叠方向垂直的截面中，位于正极活性物质层(120)与开孔(440)之间、固体电解质层(130)与开孔(440)之间、以及负极活性物质层(110)与开孔(440)之间。

Description

电池和层叠电池
技术领域
本公开涉及电池和层叠电池。
背景技术
专利文献1公开了一种具有贯通开口、贯通电极的片状电池。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2005-56761号公报
发明内容
发明要解决的课题
现有技术中，期望电池的可靠性和安装性进一步提高。
因此，本公开提供一种可靠性和安装性进一步提高了的电池等。
用于解决课题的手段
本公开的一技术方案中的电池，具备正极集电体、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，并且具有以所述正极集电体、所述正极活性物质层、所述固体电解质层、所述负极活性物质层、所述负极集电体的顺序层叠的结构，所述固体电解质层包含固体电解质。所述电池具有在所述结构的层叠方向上贯穿所述正极集电体、所述正极活性物质层、所述固体电解质层、所述负极活性物质层和所述负极集电体的开孔，并且还具备密封部件。所述密封部件在与层叠方向垂直的截面中，位于所述正极活性物质层与所述开孔之间、所述固体电解质层与所述开孔之间、以及所述负极活性物质层与所述开孔之间。
另外，本公开的一技术方案中的层叠电池，具备多个所述电池。所述多个电池以彼此串联或并联地电连接、并且所述多个电池的每一个的所述开孔相互连通的方式层叠。
发明的效果
根据本公开，能够使电池等的可靠性和安装性进一步提高。
附图说明
图1是表示实施方式1中的电池大致结构的例子的图。
图2是表示实施方式1的变形例1中的电池大致结构的例子的图。
图3是表示实施方式1的变形例2中的电池大致结构的例子的图。
图4是表示实施方式1的变形例3中的电池大致结构的例子的图。
图5是表示实施方式1的变形例4中的电池大致结构的例子的图。
图6是表示实施方式1的变形例5中的电池大致结构的例子的图。
图7是表示实施方式1的变形例6中的电池大致结构的例子的图。
图8是表示实施方式1的变形例7中的电池大致结构的例子的图。
图9是表示实施方式1的变形例8中的电池大致结构的例子的图。
图10是表示实施方式1的变形例9中的电池大致结构的例子的图。
图11是表示实施方式1中的电池形成工序的例子的图。
图12是表示实施方式2中的电池大致结构的例子的图。
图13是表示实施方式2中的电池大致结构的另一例的图。
图14是表示实施方式2中的电池大致结构的另一例的图。
图15是表示实施方式2中的电池大致结构的另一例的图。
图16是表示实施方式2中的电池大致结构的另一例的图。
图17是表示实施方式2中的电池大致结构的另一例的图。
具体实施方式
(本公开的概要)
本公开的一技术方案中的电池，具备正极集电体、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，并且具有以所述正极集电体、所述正极活性物质层、所述固体电解质层、所述负极活性物质层、所述负极集电体的顺序层叠的结构，所述固体电解质层包含固体电解质。所述电池具有在所述结构的层叠方向上贯穿所述正极集电体、所述正极活性物质层、所述固体电解质层、所述负极活性物质层和所述负极集电体的开孔，并且还具备密封部件。所述密封部件在与层叠方向垂直的截面中，位于所述正极活性物质层与所述开孔之间、所述固体电解质层与所述开孔之间、以及所述负极活性物质层与所述开孔之间。所述负极活性物质层和所述固体电解质层可以分别具有与层叠方向交叉的层叠面。所述密封部件可以与所述正极集电体和所述负极集电体接触，并且与所述负极活性物质层的所述层叠面的一部分或所述固体电解质层的所述层叠面的一部分接触。
由此，成为在正极活性物质层与所述开孔之间、固体电解质层与所述开孔之间、以及负极活性物质层与所述开孔之间形成有密封部件的电池。因此，在需要连通电缆等、需要观察用的空间、需要冷却用的空间等在电池的安装时需要空间的情况下，由于电池具有开孔，因此不需要在电池的厚度方向上、在电池之间以及电池与收纳壳体之间等设置空间，能够抑制电池安装所需的体积增加。另外，通过在包含正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层的发电元件与所述开孔之间形成密封部件，例如在对电池施加了冲击的情况下，能够抑制发电元件崩坏。由此，能够使电池的可靠性和安装性提高。
另外，例如所述正极活性物质层、所述固体电解质层和所述负极活性物质层可以不在所述开孔露出。
由此，在向开孔插入其他电子零件、光学零件、电缆等的情况下，由于包含正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层的发电元件不在开孔露出，因此能够防止由物理冲击导致发电元件崩坏。从而能够使电池的可靠性提高。
另外，例如所述密封部件可以夹在所述正极集电体与所述负极集电体之间。
由此，在负极集电体与正极集电体之间配置密封部件。从而能够使发电元件的正负极难以接触，抑制短路。另外，能够抑制无助于发电的密封部件向发电元件的厚度的范围外飞出，因此能够在电池的安装方面减少无用空间。由此，能够使电池的可靠性和安装性提高。
另外，例如所述密封部件可以具有向所述固体电解质层的内侧突出的形状。
由此，固体电解质层被密封部件的突出部分支承，因此即使在对开孔施加了外力的情况下，也能够抑制固体电解质层的崩落。因此，能够减小发电元件的破损风险，能够使电池的可靠性提高。
另外，例如所述密封部件可以具有向所述开孔侧突出的形状。
由此，密封部件比负极集电体侧的开口部和正极集电体侧的开口部中的至少一者更向内侧突出。从而在从开孔插入了其他部件或零件的情况等，也能够抑制外力直接作用于负极集电体或正极集电体，并且，能够缓和外力对发电元件的影响。因此，能够抑制负极集电体和正极集电体的剥离以及发电元件的崩坏发生，使电池的机械强度提高，使电池的可靠性提高。
另外，例如所述电池在所述正极活性物质层、所述固体电解质层和所述负极活性物质层中的至少一者与所述密封部件之间具有空间，或者在所述密封部件的内部具有空间。
由此，密封部件具有空间，因此在对开孔施加了外力的情况下，即使密封部件变形，通过在发电元件与密封部件之间或密封部件的内部具有空间，能够利用空间缓和冲击，抑制发电元件受到机械冲击。从而能够抑制由于外力等机械冲击导致发电元件的崩坏发生，能够使电池的机械强度提高。另外，在发电元件与空间接触的情况下，即使由于充放电等而从发电元件产生了气体的情况下，也能够利用空间缓和气体的压力，抑制由于产生的空气导致发电元件的层间剥离。由此，能够使电池的可靠性提高。
另外，例如所述正极活性物质层和所述负极活性物质层中的至少一者的所述开孔侧的侧面可以被所述固体电解质层覆盖，从而不与所述密封部件接触。
由此，开孔侧的负极活性物质层的侧面和正极活性物质层的侧面被固体电解质层覆盖。从而能够抑制开孔侧的负极活性物质层的侧面和正极活性物质层的侧面崩落，能够维持电池容量，能够使电池的可靠性提高。
另外，例如可以设为：在俯视时，所述负极活性物质层的所述层叠面的所述一部分位于比所述固体电解质层靠所述开孔侧的位置，所述密封部件与所述负极活性物质层的所述层叠面的所述一部分接触。
由此，固体电解质层的开孔侧的侧面在负极活性物质层的与正极集电体相对的面上形成，因此没有被固体电解质层覆盖的负极活性物质层的与正极集电体相对的面上，由于形成密封部件而被直接牢固地保持。由此能够抑制发电元件的崩坏，使电池的可靠性提高。
另外，例如可以设为：所述固体电解质层具备具有所述层叠面的第1固体电解质层、和位于比所述第1固体电解质层靠所述正极活性物质层侧的位置的第2固体电解质层，在俯视时，所述第1固体电解质层的所述层叠面的所述一部分位于比所述第2固体电解质层靠所述开孔侧的位置，所述密封部件与所述第1固体电解质层的所述层叠面的所述一部分接触。
由此，第2固体电解质层的开孔侧的侧面形成在第1固体电解质层的面上，因此密封部件形成在第1固体电解质层的与正极集电体相对的面上，能够切实地由密封部件覆盖第1固体电解质层的侧面，并且利用密封部件保持第1固体电解质层之中不与第2固体电解质层相对的部分，从而能够抑制第1固体电解质层的脱落。由此，能够使电池的可靠性提高。
另外，例如所述密封部件可以具备：包含第1材料的第1密封部件；和位于比所述第1密封部件靠所述正极集电体侧的位置、并且包含与所述第1材料不同的第2材料的第2密封部件。
由此，能够从反应性或机械特性等观点出发，在正极侧和负极侧的密封部件上分别选择最合适的密封材料。由此，能够使电池的可靠性提高。
另外，例如所述密封部件可以包含具有绝缘性并且不具有离子传导性的材料。
由此，密封部件的材料为绝缘性，因此能够抑制负极集电体与正极集电体之间的导通。另外，通过密封部件的材料不具有离子传导性，能够抑制例如由于密封材料与其他电池部件等的接触导致电池特性降低。由此，能够使电池的可靠性提高。
另外，例如所述密封部件可以包含树脂或密封剂。
由此，密封部件包含树脂或密封剂，因此在对电池施加了外力的情况或者电池暴露于湿润气氛或气体成分中的情况下，通过密封部件的可挠性、柔软性或气体阻隔性，能够抑制对发电元件造成不良影响。由此，能够使电池的可靠性进一步提高。
另外，例如所述密封部件可以包含选自具有热固化性或光固化性的环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和倍半硅氧烷中的至少一种。
由此，环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和倍半硅氧烷是在初期状态下具有流动性，然后能够通过例如紫外线照射、热处理等丧失流动性而发生固化的材料，因此能够使用容易固化的材料形成密封部件。另外，根据需要通过热处理或紫外线照射进行临时固化、或者通过热处理或紫外线照射进行正式固化，由此在制造的各个阶段中也能够抑制密封部件的变形。
另外，例如所述密封部件可以包含粒子状的金属氧化物材料。
由此，例如能够使电池形状的维持力、绝缘性、导热性、防湿性等的密封部件的特性进一步提高。
另外，例如所述电池可以具有多个所述开孔，所述开孔是所述多个开孔之一。
由此，成为能够应对以更复杂的形状安装的情况的电池。
另外，本公开的一技术方案中的层叠电池，具备多个电池，所述多个电池的每一个是所述电池。所述多个电池以彼此串联或并联地电连接、并且所述多个电池的每一个的所述开孔相互连通的方式层叠。
由此，能够以可靠性提高了的各电池的开孔的层叠位置对齐连通的方式构成层叠电池。即使在层叠电池中也能够与单个电池同样地有效利用开孔。由此能够使层叠电池的可靠性和安装性提高。
另外，所述层叠电池可以还具备被覆部件，所述被覆部件用于被覆通过所述多个电池的每一个的所述开孔相互连通而形成的连通开孔的内侧表面。
由此，被覆部材配置在各电池的开孔周围的正极集电体与负极集电体之间，因此通过开孔中的正极集电体与负极集电体的接合强度的强化以及抑制短路的结构效果，能够更牢固地维持层叠电池中的多个电池的层叠状态。
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。
再者，以下说明的实施方式都表示概括的或具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等只是一例，其主旨并不限定本公开。另外，关于以下的实施方式中的构成要素之中未记载于独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
另外，各图是示意图，并不一定严格地进行图示。因此，例如各图中的比例尺等并不一定一致。另外，各图中对实质相同的构成附带相同标记，省略或简化重复的说明。
另外，本说明书中，平行等表示要素之间关系的用语和矩形等表示要素形状的用语以及数值范围，并不仅仅表示严格的含义，而是指实质相同的范围，例如包括百分之几左右的差异。
另外，本说明书和附图中，x轴、y轴和z轴表示三维直角坐标系的三个轴。各实施方式中，将z轴方向作为电池的厚度方向。另外，本说明书中，“厚度方向”是指与各层层叠的面垂直的方向。
另外，本说明书中“俯视”是指沿着电池的层叠方向观察电池的情况，本说明书中“厚度”是指电池和各层的层叠方向的长度。另外，本说明书中“层叠面”是指沿着电池的层叠方向观察电池时的面。即、“层叠面”是与层叠方向交叉的面。例如，层叠面是与层叠方向实质垂直的面。另外，本说明书中“侧面”是指从与电池的层叠方向垂直的方向观察电池时的面。即、“侧面”是指与垂直于层叠方向的方向交叉的面。例如，侧面是与层叠方向实质平行的面。
另外，本说明书中“内侧”和“外侧”等的“内”和“外”是指沿着电池的层叠方向观察电池时的内、外。
另外，本说明书中，电池的结构中的“上”和“下”这样的用语，并不是指绝对空间认知上的上方向(铅垂上方)和下方向(铅垂下方)，而是作为以层叠结构的层叠顺序为基础通过相对位置关系进行规定的用语。另外，“上方”和“下方”这样的用语，不仅适用于两个构成要素彼此空出间隔地配置而在两个构成要素之间存在其他构成要素的情况，也适用于两个构成要素彼此贴合配置而使两个构成要素接触的情况。
(实施方式1)
[构成]
图1是表示实施方式1中的电池1000的大致结构的图。具体而言，图1的(a)是表示电池1000的大致结构的剖视图，表示图1的(b)中由1A-1A线所示的位置处的截面。图1的(b)是表示电池1000的大致结构的顶部透视图。图1的(b)中，将从上方观察电池1000时的电池1000的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图1所示，实施方式1中的电池1000具有以正极集电体220、正极活性物质层120、包含固体电解质固体电解质层130、负极活性物质层110、负极集电体210的顺序层叠的结构。电池1000具有在层叠方向上贯穿包含固体电解质的固体电解质层130、负极活性物质层110、负极集电体210的开孔440，并且还具备密封部件310。密封部件310在与层叠方向垂直的截面中，位于正极活性物质层120与开孔440之间、固体电解质层130与开孔440之间、以及负极活性物质层110与开孔440之间。再者，本公开中，“与层叠方向垂直的截面”是指如图1的(a)那样从与层叠方向垂直的方向观察平行于层叠方向的截面。
另外，电池1000具备发电元件100、负极集电体210、正极集电体220和密封部件310。实施方式1中的电池1000，在发电元件100的内侧具有电池开口400，与电池开口400接触的发电元件100的侧面被密封部件310覆盖。电池开口400包含密封部件310和被密封部件310包围的开孔440。
发电元件100例如是具有充电和放电功能的发电部。发电元件100例如是二次电池。例如，发电元件100可以是单电池(cell)。发电元件100配置于负极集电体210与正极集电体220之间。
如图1的(a)所示，发电元件100包含负极活性物质层110和正极活性物质层120。发电元件100还包含固体电解质层130。负极活性物质层110、固体电解质层130、和正极活性物质层120，沿着电池1000的厚度方向(z轴方向)，从负极集电体210侧起依次层叠。
负极活性物质层110例如包含负极活性物质作为电极材料。负极活性物质层110与正极活性物质层120相对配置。
作为负极活性物质层110中所含有的负极活性物质，例如可使用石墨、金属锂等的负极活性物质。作为负极活性物质的材料，可使用能够使锂(Li)或镁(Mg)等的离子脱离和插入的各种材料。
另外，作为负极活性物质层110中含有的材料，例如可以使用无机系固体电解质等的固体电解质。作为无机系固体电解质，例如可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等，但不限于此。作为硫化物固体电解质，例如可使用硫化锂(Li2S)和五硫化二磷(P2S5)的混合物。另外，作为负极活性物质层110中含有的材料，例如可以使用乙炔黑、科琴黑、碳黑、石墨、碳纤维等的导电材料，或例如聚偏二氟乙烯等的粘结用粘合剂等。作为其他粘合剂的例子，可举出丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶、氟橡胶和聚氨酯橡胶等合成橡胶、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚乙烯醇以及氯化聚乙烯(CPE)等。
负极活性物质层110例如可以通过将负极活性物质层110中含有的材料与溶剂一起混炼，将所得到的糊状的涂料涂布在负极集电体210的表面上并进行干燥来制作。为了提高负极活性物质层110的密度，可以在干燥后对包含负极活性物质层110和负极集电体210的负极板进行压制。负极活性物质层110的厚度例如为5μm以上且300μm以下，但不限于此。
正极活性物质层120是包含例如活性物质等的正极材料的层。正极材料是构成负极材料的对电极的材料。正极活性物质层120例如包含正极活性物质。
作为正极活性物质层120中所含有的正极活性物质，例如可使用钴酸锂复合氧化物(LCO)、镍酸锂复合氧化物(LNO)、锰酸锂复合氧化物(LMO)、锂-锰-镍复合氧化物(LMNO)、锂-锰-钴复合氧化物(LMCO)、锂-镍-钴复合氧化物(LNCO)、锂-镍-锰-钴复合氧化物(LNMCO)等的正极活性物质。
作为正极活性物质的材料，可使用能够使锂或镁等的离子脱离和插入的各种材料。
另外，作为正极活性物质层120中含有的材料，例如可使用无机系固体电解质等的固体电解质。作为无机系固体电解质，例如可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等，但不限于此。作为硫化物固体电解质，例如可使用硫化锂(Li2S)和五硫化二磷(P2S5)的混合物。正极活性物质的表面可以用固体电解质涂覆。另外，作为正极活性物质层120中含有的材料，例如可以使用乙炔黑等的导电材料或例如聚偏二氟乙烯等的粘结用粘合剂等。作为导电材料和粘合剂，可以使用上述作为负极活性物质层110中所使用的材料列举的材料。
正极活性物质层120例如可以通过将正极活性物质层120中含有的材料与溶剂一起混炼，将所得到的糊状的涂料涂布在正极集电体220的表面上并进行干燥来制作。为了提高正极活性物质层120的密度，可以在干燥后对包含正极活性物质层120和正极集电体220的正极板进行压制。正极活性物质层120的厚度例如为5μm以上且300μm以下，但不限于此。
固体电解质层130配置于负极活性物质层110与正极活性物质层120之间。固体电解质层130与负极活性物质层110和正极活性物质层120分别接触。固体电解质层130是包含电解质材料的层。作为电解质材料，可使用通常公知的电池用的电解质。固体电解质层130的厚度可以为5μm以上且300μm以下，或者也可以为5μm以上且100μm以下。
固体电解质层130可以包含固体电解质。具备发电元件100的电池1000例如可以是全固体电池。
作为固体电解质，例如可使用无机系固体电解质等的固体电解质。作为无机系固体电解质，例如可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质或卤化物固体电解质等，但不限于此。作为硫化物固体电解质，例如可使用硫化锂(Li2S)和五硫化二磷(P2S5)的混合物。再者，固体电解质层130中除了电解质材料以外，例如可以含有聚偏二氟乙烯等粘结用粘合剂等。作为粘合剂，可以使用上述作为负极活性物质层110中所使用的材料列举的材料。
实施方式1中，负极活性物质层110、正极活性物质层120和固体电解质层130维持平行平板状。由此，能够抑制由弯曲导致的开裂或崩落的发生。再者，可以使负极活性物质层110、正极活性物质层120和固体电解质层130一起平滑地弯曲。
图1的(b)中示出发电区域140。发电区域140相当于发电元件100之中主要有助于发电和蓄电的部分。另外，在负极集电体210上形成有负极开口部410，在正极集电体220上形成有正极开口部420。电池1000的开孔440位于发电区域140的内侧，开孔440是在俯视时与负极开口部410和正极开口部420重叠的区域。也就是说，开孔440是从负极开口部410贯穿到正极开口部420的孔。开孔440贯穿俯视时的电池1000的内部。
发电区域140是负极活性物质层110与正极活性物质层120相对的区域。即、发电区域140是在俯视时负极活性物质层110与正极活性物质层120重叠的区域。在俯视时，负极活性物质层110从负极集电体210的负极开口部410后退而形成在负极开口部410的外侧，正极活性物质层120从正极集电体220的正极开口部420后退而形成在正极开口部420的外侧，因此发电区域140被定位成将贯穿发电元件100的内侧的开孔440包围。
负极集电体210和正极集电体220分别是具有导电性的部件。负极集电体210和正极集电体220例如可以分别是具有导电性的薄膜。作为构成负极集电体210和正极集电体220的材料，例如可使用不锈钢(SUS)、铝(Al)、铜(Cu)等金属。
负极集电体210与负极活性物质层110接触配置。作为负极集电体，例如可使用SUS箔、Cu箔等金属箔。负极集电体210的厚度例如为5μm以上且100μm以下，但不限于此。再者，负极集电体210在与负极活性物质层110接触的部分，例如可以具备包含导电性材料的层即集电体层。
在俯视时，负极集电体210被设置为大于负极活性物质层110。图1的(b)中示出了第1区域230，其是沿着负极集电体210的负极开口部410外周的至少一部分、没有配置负极活性物质层110的区域。实施方式1中，在俯视时，负极活性物质层110的位置包围负极集电体210的负极开口部410，因此第1区域230设置在负极集电体210的负极开口部410的外侧整周。具体而言，第1区域230的俯视形状例如可以是具有预定线宽的矩形环状，也可以是圆形环状。
正极集电体220与正极活性物质层120接触配置。作为正极集电体220，例如可使用SUS箔、Al箔等金属箔。正极集电体220的厚度例如为5μm以上且100μm以下，但不限于此。再者，正极集电体220在与正极活性物质层120接触的部分，例如可以具备包含导电性材料的层即集电体层。
在俯视时，正极集电体220被设置为大于正极活性物质层120。图1的(b)中示出了第2区域240，其是沿着正极集电体220的正极开口部420外周的至少一部分、没有配置正极活性物质层120的区域。实施方式1中，在俯视时，正极活性物质层120的位置包围正极集电体220的正极开口部420，因此第2区域240设置在正极集电体220的开口窗的外侧整周。具体而言，第2区域240的俯视形状例如可以是具有预定线宽的矩形环状，也可以是圆形环状等其他形状。
实施方式1中，负极集电体210和正极集电体220被配置为平行平板状。具体而言，负极集电体210和正极集电体220各自为厚度均匀的平板，并且彼此平行地配置。实施方式1中，负极集电体210与正极集电体220的层叠方向的间隔在面方向上大致维持一定。具体而言，俯视时设置有密封部件310的区域即密封区域320中的负极集电体210与正极集电体220的层叠方向上的间隔，与发电区域140中的负极集电体210与正极集电体220的层叠方向上的间隔大致相同。
密封部件310配置于负极集电体210与正极集电体220之间。密封部件310例如使用电绝缘材料形成。密封部件310作为维持负极集电体210与正极集电体220的间隔的间隔件发挥作用。密封部件310是在负极开口部410和正极开口部420的俯视时的外周配置于负极集电体210与正极集电体220之间的、用于密封发电元件100的部件。密封部件310以发电元件100的至少一部分不与外部气体接触的方式进行密封。
实施方式1中，如图1的(a)所示，密封部件310夹在负极集电体210与正极集电体220之间，与负极集电体210和正极集电体220接触。具体而言，密封部件310在第1区域230内与负极集电体210接触，该第1区域230是在配置有负极活性物质层110的负极集电体210的面之中没有配置负极活性物质层110的区域。密封部件310在第2区域240内与正极集电体220接触，该第2区域240是在配置有正极活性物质层120的正极集电体220的面之中没有配置正极活性物质层120的区域。也就是说，在俯视时，密封部件310配置在第1区域230与第2区域240彼此相对的位置。再者，密封部件310也可以不与负极集电体210和正极集电体220中的任一者接触。
实施方式1中，如图1的(a)所示，密封部件310与发电元件100接触。发电元件100中所包含的正极活性物质层120、固体电解质层130和负极活性物质层110不在开孔440露出。再者，密封部件310也可以与负极活性物质层110、正极活性物质层120和固体电解质层130中的至少一者的侧面接触。
例如，在俯视时，如图1的(b)所示，设置有密封部件310的区域即密封区域320与发电区域140相邻。密封区域320的俯视形状可以与密封部件310的俯视形状一致。如图1的(b)所示，在发电元件100的开孔440的俯视形状为矩形的情况下，密封区域320可以与发电元件100的开孔440的俯视形状即矩形的一边接触。
例如，密封部件310是包含第1材料的部件。密封部件310例如可以是包含第1材料作为主成分的部件。密封部件310例如也可以是仅由第1材料构成的部件。
作为第1材料，例如可使用密封剂等通常公知的电池密封部件材料。作为密封剂，可举出陶瓷系密封剂、树脂系密封剂等。再者，第1材料可以包含具有绝缘性并且不具有离子传导性的材料。作为第1材料，例如可以包含树脂材料。另外，例如第1材料可以包含热固化性树脂、紫外线等光固化性树脂和热熔树脂(热塑性树脂)中的任一者。另外，例如第1材料可以包含具有热固化性或光固化性的环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和倍半硅氧烷中的至少一种。
密封部件310可以包含粒子状的金属氧化物材料。作为金属氧化物材料，可使用氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化铈、氧化铁、氧化钨、氧化锆、氧化钙、沸石、玻璃等。例如，密封部件310可以使用分散有由金属氧化物材料构成的多个粒子的树脂材料形成。
金属氧化物材料的粒子尺寸为负极集电体210与正极集电体220的间隔以下即可。金属氧化物材料的粒子形状可以是正圆状(球状)、椭圆球状、棒状等。
通过在具有开口孔440的电池1000的负极集电体210与正极集电体220之间配置密封部件310，在将其他电子零件或光学零件插入开孔440时，能够减轻对开孔440附近施加冲击时的影响波及发电区域140。另外，通过以与负极活性物质层110、正极活性物质层120和固体电解质层130中的至少一者的侧面接触的方式配置密封部件310，能够抑制发电元件100中所包含的负极活性物质层110、正极活性物质层120和固体电解质层130崩坏。另外，通过以与负极活性物质层110和正极活性物质层120中的至少一者的侧面接触的方式在负极集电体210与正极集电体220之间配置密封部件310，能够抑制发电元件100的正负极接触短路。通过这些效果，能够提高电池的可靠性。
另外，由于密封部件310配置在负极集电体210与正极集电体220之间，因此能够防止电池1000的厚度增加，从而在电池的安装中不需要无用的空间，能够抑制与电池的安装性相关的制约。
[变形例]
以下，对实施方式1的多个变形例进行说明。另外，在以下的多个变形例的说明中，以与实施方式1的不同点或者变形例之间的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。
＜变形例1＞
首先，利用图2对实施方式1的变形例1进行说明。图2是表示实施方式1的变形例1中的电池1100的大致结构的图。具体而言，图2的(a)是表示电池1100的大致结构的剖视图，表示在图2的(b)中由2A-2A线所示的位置处的截面。图2的(b)是表示电池1100的大致结构的顶部透视图。在图2的(b)中，将从上方观察电池1100时的电池1100的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图2所示，电池1100与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、在电池1100中，固体电解质层130的开孔440侧的侧面位于负极活性物质层110的与正极集电体220相对的主面上，密封部件310也设置在负极活性物质层110的与正极集电体220相对的主面上。在俯视时，负极活性物质层110具有形成在比固体电解质层130靠开孔440侧的表面。在俯视时，负极活性物质层110的层叠面的一部分形成在比固体电解质层130靠开孔440侧。密封部件310与负极活性物质层110的层叠面的一部分接触。此外，在俯视时，固体电解质层130的开孔440侧的侧面比负极活性物质层110的开孔440侧的侧面更靠外侧，位于负极活性物质层110的内部。
通过固体电解质层130的侧面位于负极活性物质层110的与正极集电体220相对的主面上，与固体电解质层130和负极活性物质层110的开孔440侧的侧面彼此在俯视下重叠的情况相比，固体电解质层130的开孔440侧的侧面更切实地在负极活性物质层110上被保持。由此，能够进一步抑制固体电解质层130崩坏。同时，没有由固体电解质层130被覆的负极活性物质层110的与正极集电体220相对的面、以及负极活性物质层110的开孔440侧的侧面，被密封部件310直接牢固地保持，因此能够进一步抑制发电元件100崩坏。
根据以上结构，能够将固体电解质层130的开孔440侧的侧面形成在负极活性物质层110的与正极集电体220侧相对的主面上，并且在没有由固体电解质层130被覆的负极活性物质层110的与正极集电体220侧相对的面上，利用密封部件310直接牢固地保持。因此能够防止发电元件100崩坏，使电池的可靠性提高。
＜变形例2＞
利用图3对实施方式1的变形例2进行说明。图3是表示实施方式1的变形例2中的电池1200的大致结构的图。具体而言，图3的(a)是表示电池1200的大致结构的剖视图，表示图3的(b)中由3A-3A线所示的位置处的截面。图3的(b)是表示电池1200的大致结构的顶部透视图。在图3的(b)中，将从上方观察电池1200时的电池1200的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图3所示，电池1200与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、电池1200中，作为固体电解质层具备负极活性物质层110侧的第1固体电解质层131和正极活性物质层120侧的第2固体电解质层132，密封部件310也设置在第1固体电解质层131的与正极集电体220相对的主面上。在俯视时，第1固体电解质层131具有形成在比第2固体电解质层132靠开孔440侧的面。在俯视时，第1固体电解质层131的层叠面的一部分形成在比第2固体电解质层132靠开孔440侧。密封部件310与第1固体电解质层131的层叠面的一部分接触。另外，在俯视时，第1固体电解质层131的开孔440侧的侧面位于与负极活性物质层110的开孔440侧的侧面重叠的位置，第2固体电解质层132的开孔440侧的侧面比第1固体电解质层131的开孔440侧的侧面靠外侧，位于第1固体电解质层131的内部。
通过密封部件310位于第1固体电解质层131的与正极集电体220相对的主面上，能够利用密封部件310切实地覆盖第1固体电解质层131的侧面，并且将第1固体电解质层131之中不与第2固体电解质层132相对的部分牢固地保持。由此，能够抑制第1固体电解质层131的脱落。
根据以上结构，能够将第1固体电解质层131和第2固体电解质层132的侧面周边用密封部件310直接牢固地保持。因此，能够防止发电元件100的崩坏，使电池的可靠性提高。
＜变形例3＞
利用图4对实施方式1的变形例3进行说明。图4是表示实施方式1的变形例3中的电池1300的大致结构的图。具体而言，图4的(a)是表示电池1300的大致结构的剖视图，表示在图4的(b)中由4A-4A线所示的位置处的截面。图4的(b)是表示电池1300的大致结构的顶部透视图。在图4的(b)中，将从上方观察电池1300时的电池1300的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图4所示，电池1300与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、电池1300中，作为固体电解质层具备负极活性物质层110侧的第1固体电解质层131和正极活性物质层120侧的第2固体电解质层132，密封部件310向第1固体电解质层131与第2固体电解质层132之间突出。也就是说，密封部件310具有向固体电解质层的内侧突出的形状。第1固体电解质层131和第2固体电解质层132被密封部件310的突出部分支承，因此即使在对开孔440施加了外力的情况下，也能够抑制固体电解质层的崩落。所以能够减小发电元件100的破损风险，能够使电池的可靠性提高。
再者，第1固体电解质层131和第2固体电解质层132可以使用相同的固体电解质材料，也可以使用不同的固体电解质材料。
＜变形例4＞
利用图5对实施方式1的变形例4进行说明。图5是表示实施方式1的变形例4中的电池1400的大致结构的图。具体而言，图5的(a)是表示电池1400的大致结构的剖视图，表示在图5的(b)中由5A-5A线所示的位置处的截面。图5的(b)是表示电池1400的大致结构的顶部透视图。在图5的(b)中，将从上方观察电池1400时的电池1400的各构成要素的俯视形状用实线或者虚线表示。
如图5所示，电池1400与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、电池1400中，密封部件310向负极开口部410和正极开口部420的内侧突出。也就是说，密封部件310具有向开孔440侧突出的形状。通过密封部件310向负极开口部410与正极开口部420的内侧突出，即使在从负极开口部410或正极开口部420插入了其他部件或零件时等，也能够抑制外力直接作用于负极集电体210或正极集电体220。另外，能够缓和外力对发电元件100的影响。由此，能够抑制负极集电体210和正极集电体220的剥离以及发电元件的崩坏发生，使电池的机械强度提高。
＜变形例5＞
利用图6对实施方式1的变形例5进行说明。图6是表示实施方式1的变形例5中的电池1500的大致结构的图。具体而言，图6的(a)是表示电池1500的大致结构的剖视图，表示在图6的(b)中由6A-6A线所示的位置处的截面。图6的(b)是表示电池1500的大致结构的顶部透视图。在图6的(b)中，将从上方观察电池1500时的电池1500的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图6所示，电池1500与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、电池1500中，在由负极活性物质层110、正极活性物质层120和固体电解质层130构成的发电元件100与密封部件310之间具有空间350。空间350被气体充满。作为所充满的气体，例如为空气，但也可以是氩气等稀有气体或氮气等。另外，空间350可以被减压至低于大气压。
由此，能够使电池的可靠性提高。具体而言，在对开孔440施加了外力时，即使密封部件310发生变形，也能够通过在发电元件100与密封部件310之间具有空间350，抑制发电元件100受到机械冲击。由此，能够抑制由于外力等机械冲击导致发电元件100发生崩坏，能够使电池的机械强度提高。
另外，由于发电元件100与空间350接触，因此即使在由于充放电等而从发电元件100产生了气体的情况下，也能够通过空间350缓和气体的压力，抑制由于所产生的气体导致发电元件100的层间剥离。
＜变形例6＞
利用图7对实施方式1的变形例6进行说明。图7是表示实施方式1的变形例6中的电池1600的大致结构的图。具体而言，图7的(a)是表示电池1600的大致结构的剖视图，表示在图7的(b)中由7A-7A线所示的位置处的截面。图7的(b)是表示电池1600的大致结构的顶部透视图。在图7的(b)中，将从上方观察电池1600时的电池1600的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图7所示，电池1600与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、电池1600中，密封部件310具有比密封部件310的厚度和宽度小的空孔352。也就是说，电池1600在密封部件310的内部具有空孔352。空孔352是在密封部件310的内部独立的空孔，被密封部件310完全包围。空孔352被气体充满。作为所充满的气体，例如为空气，但也可以是氩气等稀有气体或氮气等。另外，空孔352可以被减压至低于大气压。再者，空孔352是空间的一个例子。
由此，能够使电池的可靠性提高。具体而言，在对开孔440施加了外力时，能够通过设置于密封部件310的空孔352吸收密封部件310的一部分变形。由此能够减轻由外力导致的机械冲击传递至发电元件100，从而能够抑制发电元件100的崩坏发生，使电池的机械强度提高。
另外，即使在由于充放电等而产生了来自于发电元件100的气体的情况下，也能够利用空孔352缓和气体的压力，抑制由于所产生的气体导致发电元件100的层间剥离。
＜变形例7＞
利用图8对实施方式1的变形例7进行说明。图8是表示实施方式1的变形例7中的电池1700的大致结构的图。具体而言，图8的(a)是表示电池1700的大致结构的剖视图，表示在图8的(b)中由8A-8A线所示的位置处的截面。图8的(b)是表示电池1700的大致结构的顶部透视图。在图8的(b)中，将从上方观察电池1700时的电池1700的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图8所示，电池1700与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、电池1700中，具有位于发电元件100与密封部件310之间的空孔354。发电元件100与密封部件310接合，并且在接合面具有空孔354。也就是说，空孔354与正极活性物质层120、固体电解质层130和负极活性物质层110中的至少一者以及密封部件310接触。空孔354被气体充满。作为所充满的气体，例如为空气，但也可以是氩气等稀有气体或氮气等。另外，空孔354可以被减压至低于大气压。再者，空孔354是空间的一个例子。
由此，能够使电池的可靠性提高。具体而言，通过利用密封部件310支承发电元件100，能够抑制发电元件100的崩坏，并且在对开孔440施加了外力时，通过设置于密封部件310的空孔354吸收密封部件310的一部分变形。由此，能够支承发电元件100，并且减轻由外力导致的机械冲击传递至发电元件，从而能够抑制发电元件的崩坏发生，使电池的机械强度提高。
另外，由于发电元件100与空孔354接触，因此即使在由于充放电等而产生了来自于发电元件100的气体的情况下，也能够通过空孔354缓和气体的压力，抑制由于所产生的气体导致发电元件100的层间剥离。
＜变形例8＞
利用图9对实施方式1的变形例8进行说明。图9是表示实施方式1的变形例7中的电池1800的大致结构的图。具体而言，图9的(a)是表示电池1700的大致结构的剖视图，表示在图9的(b)中由9A-9A线所示的位置处的截面。图9的(b)是表示电池1800的大致结构的顶部透视图。在图9的(b)中，将从上方观察电池1800时的电池1800的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图9所示，电池1800与实施方式1中的电池1000相比，以下结构不同。即、电池1800中，固体电解质层130以覆盖负极开口部410侧的负极活性物质层110的侧面、或正极开口部420侧的正极活性物质层120的侧面的方式，在俯视时形成在比负极活性物质层110和正极活性物质层120更大的范围。
由此，能够使电池的可靠性提高。具体而言，通过将开孔440侧的负极活性物质层110的侧面和正极活性物质层120的侧面切实地由固体电解质层130覆盖，能够抑制开孔440侧的负极活性物质层110的侧面和正极活性物质层120的侧面崩落，抑制发电区域140的面积发生变动，维持电池容量。另外，能够通过密封部件310保持固体电解质层130，因此即使在对开孔440施加了外力时，也能够抑制发电元件100的崩坏发生，使电池的机械强度提高。
再者，固体电解质层130覆盖负极开口部410侧的负极活性物质层110的侧面和正极开口部420侧的正极活性物质层的侧面的结构，也能够适用于在此之前描述的电池的形态，例如电池1300、1400、1500、1600、1700的各电池。
＜变形例9＞
接着，利用图10对实施方式1的变形例9进行说明。图10是表示实施方式1的变形例9中的电池1900的大致结构的图。具体而言，图10的(a)是表示电池1900的大致结构的剖视图，表示在图10的(b)中由10A-10A线所示的位置处的截面。图10的(b)是表示电池1900的大致结构的顶部透视图。在图10的(b)中，将从上方观察电池1900时的电池1900的各构成要素的俯视形状用实线或虚线表示。
如图10所示，电池1900与实施方式1中的电池1000相比，代替密封部件310，具有第1密封部件311和第2密封部件312。
第1密封部件311位于靠近负极集电体210的一侧，包含第1材料。第2密封部件312位于比第1密封部件311更靠近正极集电体220的一侧，并包含第2材料。第2材料是与第1材料不同的材料。第2材料例如是具有绝缘性并且不具有离子传导性的材料。第2材料可以包含树脂或密封剂。第2材料例如可以是从可用作第1材料的多种材料中选择的、与第1密封部件311所包含的材料不同的材料。例如，第2材料可以是具有热固化性或光固化性的环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和倍半硅氧烷之中未包含在第1密封部件311中的材料。第2材料可以包含粒子状的金属氧化物材料。
根据具有第1密封部件311和第2密封部件312的结构，能够从反应性或机械特性等观点出发，选择最适合于正极侧和负极侧各自的密封部件的材料。由此，能够进一步提高电池1900的可靠性。
[电池的制造方法]
接着，对实施方式1和各变形例中的电池的制造方法的一例进行说明。以下，利用图11对上述变形例8中的电池1800的制造方法进行说明。对于其他电池1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700和1900也是同样的。
图11是表示电池1800的制造方法的一例的剖视图。
首先，准备将正极材料与溶剂一起混炼而成的糊状的涂料。将该涂料涂布在具有正极开口部420的正极集电体220上从正极开口部420向外侧后退的位置。即、形成正极活性物质层120。进而，以在正极集电体220上从正极开口部420向外侧后退、覆盖所涂布的正极活性物质层120的上表面和正极开口部420侧的侧面的方式，将固体电解质材料与溶剂一起混炼而成的糊状的涂料涂布在正极集电体220上，并进行干燥。即、形成正极侧固体电解质层134。由此，制作出如图11的(a)所示的具有正极开口部420的正极板。再者，正极材料和固体电解质材料也可以利用不含溶剂的材料进行准备。
接着，如图11的(b)所示，在正极开口部420的周边部、也就是在正极集电体220上形成有正极活性物质层120和正极侧固体电解质层134的区域与正极开口部420之间的正极集电体220上涂布密封材料。即、形成密封部件310。密封部件310的厚度以与正极活性物质层120和正极侧固体电解质层134和负极活性物质层110和负极侧固体电解质层133层叠的位置的合计厚度大致相同或更厚一些的方式涂布，由此能够调整在电池形成时密封剂的扩展程度。
另外，在将密封材料跨正极集电体220上和正极侧固体电解质层134上进行涂布的情况下，例如使涂布在正极侧固体电解质层134上的密封材料的厚度比涂布在正极集电体220上的密封材料的厚度薄出正极活性物质层120与正极侧固体电解质层134层叠的位置的厚度之和的程度，能够使密封材料的涂布表面(即、上表面)大致平坦。或者，通过适当调整涂布在正极侧固体电解质层134上的密封材料的厚度和涂布在正极集电体220上的密封材料的厚度，也能够在密封材料的涂布表面设置阶梯差。再者，作为用于在密封材料的涂布表面设置阶梯差的一个方法，可以分多次涂布密封材料。采用这些方法，作为电池结构，能够使密封部件310的一部分成为向固体电解质层130或开孔440突出的突出部分。用于形成向固体电解质层130或开孔440的突出部分的方法不限于此。
另外，在涂布密封材料之后，可以进行热处理或紫外线照射等。由此，在密封材料包含热固化性材料或光固化性材料的情况下，能够在保持涂料的流动性的同时增加粘度，从而促进涂料的固化。通过利用这样的增粘和固化，能够控制密封部件310的变形。
接着，准备将负极材料与溶剂一起混炼而成的糊状的涂料。将该涂料涂布在具有负极开口部410的负极集电体210上从负极开口部410向外侧后退的位置。即、形成负极活性物质层110。进而，以在负极集电体210上从负极开口部410向外侧后退、覆盖所涂布的负极活性物质层110的上表面和负极开口部410侧的侧面的方式，将固体电解质材料涂布于负极集电体210上，并进行干燥。即、形成负极侧固体电解质层133。由此，制作具有负极开口部410的负极板。再者，负极材料也可以利用不含溶剂的材料进行准备。
接着，如图11的(c)所示，使用具备上夹具510和下夹具520的加压夹具500，将正极开口部420和负极开口部410的位置对齐，将负极板和正极板压接。具体而言，以与形成了密封部件310的正极板的正极开口部420相对的方式配置负极板的负极开口部410，利用上夹具510与下夹具520将负极板和正极板夹入并压接。
此时，例如通过对加压夹具进行加温，并在密封部件中混入会因热而产生气体的发泡源，能够在接合后的密封部件310中获得多个微小的空孔354。
由此，如图11的(d)所示，制造出具有开孔440的电池1800。
再者，例如在密封材料包含热固化性材料或光固化性材料的情况下，也可以通过热处理或紫外线照射等使密封部件310完全固化。由此，能够使密封状态更牢固。
另外，可以将密封材料涂布在负极集电体210上，来代替将密封材料涂布在正极集电体220上。
另外，也可以在负极集电体210和正极集电体220这两方分别涂布密封材料。也就是说，可以在负极板和正极板上分别形成密封部件310的一部分之后，再将负极板和正极板贴合。由此，一次形成的密封部件310的量减少，因此能够更快速地形成密封部件310。另外，通过使负极板与密封部件310的接合以及正极板与密封部件310的接合切实可靠，能够使隔着密封部件310的负极板与正极板的接合更牢固。另外，由于密封部件310的突起变低，因此能够将工序中途的负极板或正极板容易地卷取。另外，通过在负极板和正极板分别使用第1材料和第2材料，能够在负极板和正极板分别选择最佳的不同的密封材料。
经过以上的工序，通过将负极板和正极板压接，能够防止负极集电体210与正极集电体220的短路，并且在开孔440的周边利用密封部件310将负极集电体210和正极集电体220牢固地接合。另外，作为密封部件310所包含的第1材料，通过使用与固体电解质材料相比耐冲击性、绝缘性等特性更优异的材料，能够提高对开孔440施加了冲击时的耐冲击性。
如上所述，在图11所示的电池1800的制造方法中，包括在将正极板和负极板贴合之前，事先形成密封部件310的工序。由此，能够在负极集电体210的负极开口部410或正极集电体220的正极开口部420中的至少一者的外侧形成密封部件310。由此，能够在开孔440的外侧的正极集电体220与负极集电体210之间配置密封部件310，能够在不增加电池厚度的情况下，大幅减小在开孔440的周围由于负极集电体210与正极集电体220直接接触而引起短路的风险。同时，能够强化开孔440周边的正极板与负极板的接合强度。
再者，也可以调整形成密封部件310的位置、负极活性物质层110、正极活性物质层120和固体电解质层130各自的形成范围、负极集电体210和正极集电体220的大小等。由此，能够分别制作实施方式1和各变形例中所示的电池。另外，通过进行多个电池的层叠，能够分别制作后述的实施方式2中所示的层叠电池。
形成的开孔440，除了作为观察窗使用以外，例如能够使电线、光学电缆等通过，或者利用于电路零件或显示器的嵌入或设置空间、通气路径等。
(实施方式2)
以下，对实施方式2进行说明。再者，在以下的说明中，以与上述的实施方式1以及各变形例的不同点为中心进行说明，适当省略或者简化共同点的说明。图12～图17是表示将多个电池连接而成的层叠电池的大致结构的各种例子的剖视图。
图12是表示实施方式2中的层叠电池2000的大致结构的剖视图。实施方式2中的层叠电池2000是将多个上述实施方式1或各变形例中的电池以各个开孔440连通的方式层叠并且电连接而成的层叠电池。
图12所示的例子中，层叠电池2000具有以使单电池的开孔440的层叠位置对齐连通的方式将3个电池2002、2004和2006依次层叠的结构。电池2002、2004和2006分别具有实施方式1中示出的电池的结构。例如，电池2002、2004和2006分别具有与实施方式1的变形例5中的电池1500相同的结构。例如，电池2002、2004和2006中的至少一者可以是实施方式1中的电池1000，也可以是实施方式1的变形例1～变形例9的电池1100～电池1900中的至少一者。
在层叠电池2000中，通过将预定的电池(例如单电池)的负极集电体210与其他电池(例如单电池)的正极集电体220接合，能够将多个电池串联层叠。具体而言，如图12所示，电池2002、2004和2006各自的正负极的上下方向相同，电池2002的负极集电体210与电池2004的正极集电体220接合，电池2004的负极集电体210与电池2006的正极集电体220接合，电池2002、2004和2006串联连接。负极集电体210与正极集电体220的接合可以直接接合，也可以通过导电性接合剂或焊接法等接合。也可以使用预先成为一体的负极集电体210和正极集电体220。通过在层叠电池2000的外周形成外侧密封件340，能够进行层叠电池2000整体的密封，进一步提高电池的可靠性。
通过以将单电池的开孔440的层叠位置对齐连通的方式构成层叠电池2000，在层叠电池2000中也能够与单电池同样地有效利用开孔440。
在多个层叠的电池中，开孔除了作为观察窗使用以外，例如图13的示意截面所示的层叠电池2100那样，能够作为电线、光学电缆等贯通部件501的通路有效利用。
另外，在多个层叠的电池中，开孔例如图14的示意截面所示的层叠电池2200那样，能够作为用于电路零件和显示器的设置等的配置零件502用的空间有效利用。
另外，在多个层叠的电池中，开孔例如图15的示意截面所示的层叠电池2300那样，通过在俯视时以预定间隔点状地配置开口通路503，能够作为电池冷却介质的通路有效利用。该情况下，层叠电池2300例如通过冷却装置504向开口通路503内部输送电池冷却介质。电池冷却介质例如可以是气体，也可以是液体。
如图16所示，层叠电池2400可以还具备电绝缘部件330。电绝缘部件330覆盖通过电池2002、2004和2006各自的开孔440连通而形成的连通开孔的内侧表面。也就是说，层叠电池2400还具备用于被覆通过各个开孔440连通而形成的连通开孔的内侧表面的电绝缘部件330。由此，密封部件310配置在各个电池的开孔440周围的正极集电体与负极集电体之间，因此开孔440处的正极集电体与负极集电体的接合强度的强化、与抑制短路的结构的效果相结合，能够更牢固地维持层叠电池2400中的多个电池的层叠状态。再者，电绝缘部件330是被覆部件的一个例子。
再者，层叠电池所具备的电池的数量可以是3个以上，也可以仅是2个。通过调整层叠的电池的数量，能够得到期望的电池特性。在实施方式2中，能够在不增加单电池的厚度的情况下实现开口处的绝缘性确保和接合性强化，因此在层叠电池中，能够更显著地体现出各个电池的厚度不增加的优点。
根据以上结构，通过将多个单电池串联层叠，能够得到高电压。因此，能够实现串联型且短路风险小的层叠电池。即、能够形成由集电体彼此接触导致的短路风险小、且具有串联层叠的双极结构的层叠电池。
另外，在构成层叠电池时，根据所需特性，例如可以像图17所示的层叠电池2500那样，将多个电池并联连接。层叠电池2500具有以将单电池的开孔440的层叠位置对齐连通的方式将三个电池2002、2004和2006依次层叠的结构。在图17中，与图16相比，电池2004的层叠方向相反，电池2002的负极集电体210与电池2004的负极集电体210接合。另外，电池2004的正极集电体220与电池2006的正极集电体220接合。多个同极集电体分别通过并联集电体250连接。
通过将多个单电池并联层叠，能够得到高电池容量的层叠电池。因此，能够实现并联型且短路风险小的层叠电池。即、能够形成由集电体彼此接触导致的短路风险小、且具有并联层叠的结构的层叠电池。
另外，层叠电池所包含的电池也可以是并联连接的2个以上的电池和串联连接的2个以上的电池混合存在。由此，能够以有限的体积实现高电池容量的层叠电池。关于串联、并联或它们的混合，能够通过公知技术中多个单电池单元间的集电体的连接方法的变更而容易地实现。
再者，层叠电池也可以内包于密封壳体。作为密封壳体，例如可使用层压袋、金属罐、树脂壳体等密封壳体。通过使用密封壳体，能够抑制发电元件因水分而劣化。
(其他实施方式)
以上，基于实施方式对一个或多个方案的电池进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式。只要不脱离本发明的主旨，对各实施方式实施本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的方案、以及将不同的实施方式中的构成要素组合而构建的方案，也包含在本发明的范围内。
另外，上述各实施方式可以在权利要求的范围或与其均等的范围内进行各种变更、置换、附加、省略等。
例如在上述实施方式中，电池中所形成的开孔为1个，但不限于此，电池也可以具有多个开孔。
另外，例如在上述实施方式中，俯视时正极集电体的形状比负极集电体小，但不限于此，正极集电体和负极集电体可以是相同面积，以在俯视下重叠的方式形成。
另外，例如在上述实施方式中，开孔的外周在任一方向上都被密封部件覆盖了，但不限于此，也可以存在没有被密封部件覆盖的方向。
产业可利用性
本公开的电池能够用作电子设备、电器装置、电动车辆等使用的电池。
附图标记说明
100 发电元件
110 负极活性物质层
120 正极活性物质层
130 固体电解质层
131 第1固体电解质层
132 第2固体电解质层
133 负极侧固体电解质层
134 正极侧固体电解质层
140 发电区域
210 负极集电体
220 正极集电体
230 第1区域
240 第2区域
250 并联集电体
310 密封部件
311 第1密封部件
312 第2密封部件
330 电绝缘部件
340 外侧密封件
350 空间
352、354 空孔
400 电池开口
410 负极开口部
420 正极开口部
440 开孔
500 加压夹具
501 贯通部件
502 配置部件
503 开口通路
504 冷却装置
510 上夹具
520 下夹具
510 上夹具
520 下夹具
1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900 电池
2000、2100、2200、2300、2400、2500 层叠电池

Claims (17)

1.一种电池，具备正极集电体、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，并且具有以所述正极集电体、所述正极活性物质层、所述固体电解质层、所述负极活性物质层、所述负极集电体的顺序层叠的结构，所述固体电解质层包含固体电解质，
所述电池具有在所述结构的层叠方向上贯穿所述正极集电体、所述正极活性物质层、所述固体电解质层、所述负极活性物质层和所述负极集电体的开孔，并且还具备密封部件，
所述负极活性物质层和所述固体电解质层分别具有与层叠方向交叉的层叠面，
所述密封部件在与层叠方向垂直的截面中，位于所述正极活性物质层与所述开孔之间、所述固体电解质层与所述开孔之间、以及所述负极活性物质层与所述开孔之间，
所述密封部件与所述正极集电体和所述负极集电体接触，并且与所述负极活性物质层的所述层叠面的一部分或所述固体电解质层的所述层叠面的一部分接触。
2.根据权利要求1所述的电池，
所述正极活性物质层、所述固体电解质层和所述负极活性物质层不在所述开孔露出。
3.根据权利要求1或2所述的电池，
所述密封部件夹在所述正极集电体与所述负极集电体之间。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池，
所述密封部件具有向所述固体电解质层的内侧突出的形状。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，
所述密封部件具有向所述开孔侧突出的形状。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池，
在所述正极活性物质层、所述固体电解质层和所述负极活性物质层中的至少一者与所述密封部件之间具有空间，或者在所述密封部件的内部具有空间。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池，
所述正极活性物质层和所述负极活性物质层中的至少一者的所述开孔侧的侧面被所述固体电解质层覆盖，从而不与所述密封部件接触。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的电池，
在俯视时，所述负极活性物质层的所述层叠面的所述一部分位于比所述固体电解质层靠所述开孔侧的位置，
所述密封部件与所述负极活性物质层的所述层叠面的所述一部分接触。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的电池，
所述固体电解质层具备：
具有所述层叠面的第1固体电解质层；和
位于比所述第1固体电解质层靠所述正极活性物质层侧的位置的第2固体电解质层，
在俯视时，所述第1固体电解质层的所述层叠面的所述一部分位于比所述第2固体电解质层靠所述开孔侧的位置，
所述密封部件与所述第1固体电解质层的所述层叠面的所述一部分接触。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的电池，
所述密封部件具备：
包含第1材料的第1密封部件；和
位于比所述第1密封部件靠所述正极集电体侧的位置、并且包含与所述第1材料不同的第2材料的第2密封部件。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电池，
所述密封部件包含具有绝缘性并且不具有离子传导性的材料。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的电池，
所述密封部件包含树脂或密封剂。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的电池，
所述密封部件包含选自环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和倍半硅氧烷中的至少一种。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的电池，
所述密封部件包含粒子状的金属氧化物材料。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的电池，具有多个开孔，
所述开孔是所述多个开孔之一。
16.一种层叠电池，具备多个电池，
所述多个电池的每一个是权利要求1～15中任一项所述的电池，
所述多个电池以彼此串联或并联地电连接、并且所述多个电池的每一个的所述开孔相互连通的方式层叠。
17.根据权利要求16所述的层叠电池，还具备被覆部件，
所述被覆部件用于被覆通过所述多个电池的每一个的所述开孔相互连通而形成的连通开孔的内侧表面。
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