CN113169300A - 电池 - Google Patents

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西田耕次
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Abstract

一种电池(1)，具备：第1电极(10)；与第1电极(10)接触的第1固体电解质层(11)；第2电极(12)；和位于第2电极(12)与第1固体电解质层(11)之间、且与第2电极(12)和第1固体电解质层(11)接触的第2固体电解质层(13)。第1固体电解质层(11)中的有机化合物的含有率比第2固体电解质层(13)中的有机化合物的含有率小，并且，第1固体电解质层(11)的厚度比第2固体电解质层(13)的厚度小。

Description

电池
技术领域
本公开涉及电池。
背景技术
在专利文献1中公开了一种全固体电池的制造方法，其包括负极制膜工序、第1固体电解质层制膜工序、正极制膜工序、第2固体电解质层制膜工序、层叠工序和接合工序。在该制造方法中，第1固体电解质层和第2固体电解质层使用包含粘合剂的浆状的组合物形成。
在专利文献2中公开了一种全固体电池的制造方法，其包括以第1固体电解质和第2固体电解质层相互重叠的方式将第1层叠体和第2层叠体接合的工序。在该制造方法中，第1层叠体是通过将正极层和第1固体电解质层接合而形成的。第2层叠体是通过将负极层和第2固体电解质层接合而形成的。第1固体电解质层和第2固体电解质层均使用包含固体电解质和粘合剂的浆料形成。
在专利文献3中公开了一种使用悬浮液制作固体电解质的方法，所述悬浮液是通过使固体电解质材料在溶剂中进行接触反应而得到的。而且，公开了一种包含使用该方法制作的固体电解质的电池。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6175934号公报
专利文献2:日本特开2015－118870号公报
专利文献3:日本特开2016－117640号公报
发明内容
在现有技术中，期望电池的可靠性和容量的提高。
本公开的电池具备：
第1电极；
与所述第1电极接触的第1固体电解质层；
第2电极；和
位于所述第2电极与所述第1固体电解质层之间、且与所述第2电极和所述第1固体电解质层接触的第2固体电解质层，
所述第1固体电解质层中的有机化合物的含有率比所述第2固体电解质层中的有机化合物的含有率小，并且，
所述第1固体电解质层的厚度比所述第2固体电解质层的厚度小。
根据本公开，能够实现具有高可靠性和高容量的电池。
附图说明
图1是表示本公开的一实施方式涉及的电池的一例的截面示意图。
图2是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第一例的截面示意图。
图3是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第二例的截面示意图。
图4是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第三例的截面示意图。
图5是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第四例的截面示意图。
具体实施方式
(以至于完成本公开的见解)
全固体电池例如通过层叠多个作为基本构成单元的单元电池而构成。单元电池具备第1电极、第2电极和位于第1电极与第2电极之间的固体电解质层。以下，单元电池仅记载为“电池”。
对固体电解质层要求的重要的特性是：为了高容量化而使厚度薄；以及，抑制由第1电极与第2电极的电接触引起的短路。例如，仅由一层固体电解质层构成的薄层化能够通过减小成为原料的固体电解质材料的粒径来实现。但是，粒径小的固体电解质材料的比表面积大。因此，在为了形成固体电解质层而使用粒径小的固体电解质材料的情况下，在将固体电解质材料浆化时需要的粘合剂等有机化合物的量增加。有机化合物的增加成为固体电解质层的电阻增加的主要因素，电池的高容量化和高输出化变得困难。而且，固体电解质层的薄层化提高使固体电解质层产生例如针孔之类的缺陷的可能性。由于这些原因，固体电解质层的薄层化难以实现高容量化和抑制固体电解质层中的短路。
本发明人关于能实现上述的两项重要特性的固体电解质层进行深入研究，完成了本公开的电池。
(实施方式)
以下使用附图对表示本公开的一方式的电池进行说明。再者，本公开中的电池并不限定于以下的方式。对于相同或类似的构成要素，有时标注相同的标记并省略其说明。
图1是表示本公开的一实施方式涉及的电池的一例的截面示意图。图1所示的电池1是作为后述的层叠型全固体电池2的基本单元构成的单元电池。电池1具备第1电极10、第1固体电解质层11、第2电极12以及第2固体电解质层13。第1固体电解质层11与第1电极10接触。第2固体电解质层13位于第2电极12与第1固体电解质层11之间。第2固体电解质层13与第2电极12和第1固体电解质层11接触。第1固体电解质层11中的有机化合物的含有率比第2固体电解质层13中的有机化合物的含有率小。第1固体电解质层11的厚度比第2固体电解质层13的厚度小。
再者，所谓第1固体电解质层11中的有机化合物的含有率，在第1固体电解质层11中只含有1种有机化合物的情况下为该有机化合物的含有率，在该层中含有多种有机化合物的情况下为各有机化合物的含有率的合计。另外，所谓第2固体电解质层13中的有机化合物的含有率，在第2固体电解质层13中只含有1种有机化合物的情况下为该有机化合物的含有率，在该层中含有多种有机化合物的情况下为各有机化合物的含有率的合计。
在此，例如能够通过对固体电解质层的截面进行能量色散型X射线分析(EDX)来确认固体电解质层中包含有机化合物。
另外，固体电解质层中的有机化合物的含有率通过例如热重-差热同时分析法(TG－DTA)来得到。通过对作为干燥膜的固体电解质层进行例如红外线干燥，固体电解质层中所含的有机化合物被烧烤掉。通过测定此时的固体电解质层的质量变化，能够计算固体电解质层中的有机化合物的含有率。再者，作为替代性方法，可列举例如傅里叶变换红外光谱法(FT－IR)。
另外，第1固体电解质层11的厚度和第2固体电解质层13的厚度可为在任意的多个点(至少3点以上，例如3点或5点)测定出的值的平均值。各固体电解质层的厚度可使用切断面或断裂面的显微镜像进行测定。显微镜像使用扫描型电子显微镜、激光显微镜或光学显微镜得到。另外，对于各固体电解质层以外的各层的厚度，也使用同样的方法确定。
以下，对电池1更详细地进行说明。
第1电极10具备第1集电体101和第1活性物质层102。第1活性物质层102配置在第1集电体101上、且与第1集电体101接触。第1固体电解质层11可以被覆配置于第1集电体101上的第1活性物质层102的表面。换句话说，第1固体电解质层11可以被覆除了第1集电体101与第1活性物质层102的界面以外的第1活性物质层102的表面。被覆第1活性物质层102的表面的第1固体电解质层11的厚度可以为例如5μm以下。根据第1固体电解质层11被覆第1活性物质层102的表面的构成，能够更切实地抑制电短路的发生。第1固体电解质层11也可以被覆除了第1集电体101与第1活性物质层102的界面以外的第1活性物质层102的所有的表面。再者，在图1中，作为一例，示出了第1固体电解质层11被覆除了第1集电体101与第1活性物质层102的界面以外的第1活性物质层102的所有的表面的构成。但是，第1固体电解质层11只要设置在第1电极10与第2固体电解质层13之间即可。因此，第1固体电解质层11也可以不被覆第1活性物质层102的侧面整体。
第2电极12具备第2集电体121和第2活性物质层122。第2活性物质层122配置在第2集电体121上、且与第2集电体121接触。例如，第2固体电解质层13可以被覆第2活性物质层122的表面。换句话说，第2固体电解质层13可以被覆除了第2集电体121与第2活性物质层122的界面以外的第2活性物质层122的表面。第2固体电解质层13也可以被覆除了第2集电体121与第2活性物质层122的界面以外的第2活性物质层122的所有的表面。再者，在图1中，作为一例，示出了第2固体电解质层13被覆除了第2集电体121与第2活性物质层122的界面以外的第2活性物质层122的所有的表面的构成。但是，第2固体电解质层13只要设置在第2电极12与第1固体电解质层11之间即可。因此，第2固体电解质层13也可以不被覆第2活性物质层122的侧面整体。
换句话说，电池1具有将第1电极10和第2电极12隔着第1固体电解质层11和第2固体电解质层13而对向地配置的构成。另外，电池1的固体电解质层由第1固体电解质层11和第2固体电解质层13这两者构成。对于第1固体电解质层11的厚度与第2固体电解质层13的厚度的总和，要求以下重要的特性：(i)为了电池的高容量化，使其小；以及，(ii)抑制由第1活性物质层102与第2活性物质层122的电接触引起的短路。
再者，如果只为了使电池1驱动，则也可以形成仅由第1固体电解质层11和第2固体电解质层13的任一个构成的单层。但是，对于电池1，鉴于要稳定地实现上述要求特性(i)和(ii)的兼备，而且考虑到固体电解质层的缺陷发生的可能性等，可以认为并不希望形成仅由第1固体电解质层11和第2固体电解质层13的任一个构成的固体电解质层。例如，在固体电解质层由单层构成的情况下，为了较薄地形成该固体电解质层，会使用粒径小的固体电解质材料。在该情况下，如上述那样，在将固体电解质材料浆化时需要的粘合剂等有机化合物的量增加，所形成的固体电解质层成为在整体上较多地包含有机化合物的层。其结果，固体电解质层成为遍及整体地电阻高的层。而且，通过薄层化，遍及固体电解质层的整体地发生针孔之类的缺陷的可能性也变高。因此，单层固体电解质层的单单的薄层化有反而使特性降低、即难以抑制短路和引起容量降低的可能性。
在本实施方式中的电池1中，固体电解质层包含第1固体电解质层11和第2固体电解质层13这两层。而且，第1固体电解质层11比第2固体电解质层13薄，并且，有机化合物的含有率比第2固体电解质层13中的有机化合物的含有率小。因此，第1固体电解质层11能够实现固体电解质层整体的薄层化，而且，也不会发生由有机化合物的含有率的增加引起的特性的降低。而且，对于具有更大的厚度的第2固体电解质层13的制作，由于不需要为了薄层化而使用粒径小的固体电解质材料，因此发生针孔之类的缺陷的可能性低。因此，通过第2固体电解质层13，固体电解质层整体的抑制短路的功能提高。这样，电池1的固体电解质层包含不提高有机化合物的含有率而实现薄层化的第1固体电解质层11、和难以含有针孔之类的缺陷且能够充分地抑制短路的第2固体电解质层13。因此，电池1能够稳定地实现上述要求特性(i)和(ii)的兼备。再者，在固体电解质层包含3个以上的层的情况下，固体电解质层变厚，因此不能稳定地实现上述要求特性(i)和(ii)的兼备。另外，在固体电解质层包含3个以上的层的情况下，固体电解质层中的异种界面变多，因此不能稳定地实现上述要求特性(i)和(ii)的兼备。
第1固体电解质层11的厚度可以为0.5μm以上且5μm以下，可以为1μm以上且3μm以下。通过第1固体电解质层11的厚度满足该范围，能够抑制在后述的形成方法中发生膜缺陷的风险，能够更切实地抑制电短路的发生。
第1固体电解质层11中的有机化合物的含有率可以为0.5质量％以下。通过第1固体电解质层11中所含的有机化合物为0.5质量％以下，不使电阻增加而能够实现固体电解质层整体的薄层化。因此，根据该构成，电池1能够更稳定地实现上述要求特性(i)和(ii)的兼备。
第1固体电解质层11可以不包含有机化合物。由此，电池1能够更进一步稳定地实现上述要求特性(i)和(ii)的兼备。再者，所谓第1固体电解质层11不包含有机化合物，意指：为了形成第1固体电解质层11而有意地不使用有机化合物。因此，例如在所使用的材料中不可避免地含有微量的有机化合物，其结果，在所形成的第1固体电解质层11中残存有极微量例如0.2质量％以下的有机化合物的情况下，可理解为第1固体电解质层11不包含有机化合物。
第2固体电解质层13的厚度可以为3μm以上且50μm以下，可以为5μm以上且30μm以下。通过第2固体电解质层13具有3μm以上的厚度，能够更切实地抑制电短路的发生。通过第2固体电解质层13具有50μm以下的厚度，能够实现电池1的高容量化。
以下，列举第1电极10为负极、第1固体电解质层11为负极侧的固体电解质层、第2电极12为正极、第2固体电解质层13为正极侧的固体电解质层的情况为例来进行说明。
第1电极10以及第2电极12，例如能够分别应用公知的全固体电池(例如锂离子电池)中所使用的负极以及正极。
第1集电体101，能够应用公知的全固体电池(例如锂离子电池)中所使用的负极集电体。例如，能够使用Cu箔、Al箔以及SUS箔等。第1集电体101的厚度可以为例如5μm以上且100μm以下。
在第1活性物质层102中，能够应用公知的全固体电池(例如锂离子电池)中所使用的负极活性物质。例如，能够使用石墨以及金属Li等的公知的负极活性物质。用于第1活性物质层102的活性物质材料不限于此，能够使用能脱离以及插入Li或Mg等的离子的各种材料。另外，作为能够包含在第1活性物质层102中的除了活性物质材料以外的材料，可列举硫化物固体电解质以及氧化物固体电解质等的任意的固体电解质。作为硫化物固体电解质，能够使用例如Li2S:P2S5混合物。另外，第1活性物质层102也可以还含有乙炔黑等导电助剂以及聚偏二氟乙烯等粘结用粘合剂。第1活物质层102的厚度可以为例如5μm以上且300μm以下。
第2集电体121，能够应用公知的全固体电池(例如锂离子电池)中所使用的正极集电体。例如，能够使用Cu箔、Al箔以及SUS箔等。第2集电体121的厚度可以为例如5μm以上且100μm以下。
在第2活性物质层122中，能够应用公知的全固体电池(例如锂离子电池)中所使用的正极活性物质。例如，能够使用钴酸锂以及LiNO等的公知的正极活性物质。用于第2活性物质层122的活性物质材料不限于此，能够使用能脱离以及插入Li或Mg等的离子的各种材料。另外，作为能够包含在第2活性物质层122中的除了活性物质材料以外的材料，可列举硫化物固体电解质以及氧化物固体电解质等的任意的固体电解质。作为硫化物固体电解质，能够使用例如Li2S:P2S5混合物。另外，第2活性物质层122也可以还含有乙炔黑等的导电助剂以及聚偏二氟乙烯等粘结用粘合剂。第2活物质层122的厚度可以为例如5μm以上且300μm以下。
在第1固体电解质层11中，能够使用硫化物固体电解质、卤素系固体电解质以及氧化物固体电解质等的任意的固体电解质材料。作为硫化物固体电解质，能够使用例如Li2S:P2S5混合物。作为用于形成第1固体电解质层11的浆状的涂料，能够利用使所述固体电解质材料在溶剂中反应从而形成为乳液(emulsion)的溶液。在专利文献3中公开了一种将固体电解质材料在溶剂中合成为乳液状的方法。以下，将通过使固体电解质材料在溶剂中合成为乳液状而得到的溶液记载为“乳液溶液”。通过利用乳液溶液作为用于形成第1固体电解质层11的浆状的涂料，能够制作例如具有0.5μm以上且5μm以下的厚度、且有机化合物的含有率为0.5质量％以下这样的薄且有机化合物的含有率小的第1固体电解质层11。
在形成第1固体电解质层11时，可以使用例如平均粒径为0.5μm以下的固体电解质材料粉体。粒径小的固体电解质材料具有大的比表面积。因此，在使用通常的方法将这样的粒径小的固体电解质材料浆化的情况下，浆化所需要的粘合剂之类的有机化合物的量增加。这样的有机化合物的量的增加成为固体电解质层的电阻增加的主要因素，因此难以实现电池的高容量化和高输出化。另一方面，在与形成后述的第2固体电解质层13时同样地利用平均粒径为0.5μm以上且20μm以下的固体电解质材料粉体，并使第1固体电解质层11成为0.5μm以上且5μm以下的厚度的情况下，难以充分地填充固体电解质材料粉体，难以抑制由固体电解质层引起的短路。与这些方法相对，在利用上述的乳液溶液作为涂料的方法的情况，即使是使用粒径小的固体电解质材料的情况，也不需要为了得到浆状的涂料而使粘合剂之类的有机化合物增加。因此，能够制作薄且有机化合物的含有率小的第1固体电解质层11。
在此，在本说明书中，固体电解质材料的平均粒径是根据利用激光衍射散射式粒径分布测定装置测定出的体积粒度分布来进行评价的D50(即，体积分布的中值粒径)。
第1固体电解质层11可以包含有机化合物。在第1固体电解质层11包含有机化合物的情况下，在以被覆第1活性物质层102的方式形成第1固体电解质层11的工序中，由于会对第1固体电解质层11赋予可挠性，因此容易形成缺陷少的第1固体电解质层11。另外，在第1固体电解质层11包含有机化合物的情况下，也能够使第1固体电解质层11与第2固体电解质层13的接合密合性显现。但是，在该情况下，第1固体电解质层11中所含的有机化合物的含有率优选设为例如0.5质量％以下的范围内。
再者，第1固体电解质层11也能够采用除了使用上述乳液溶液的方法以外的方法来制作。例如，即使使用使平均粒径为0.2μm以下这样的固体电解质材料的微粒子分散于分散介质而成的分散液作为涂料，也能够制作第1固体电解质层11。
在第2固体电解质层13中，能够使用硫化物固体电解质、卤素系固体电解质以及氧化物固体电解质等的任意的固体电解质材料。作为硫化物固体电解质，能够使用例如Li2S:P2S5混合物。为了形成具有例如3μm以上且50μm以下的厚度的第2固体电解质层13，作为固体电解质材料能够利用例如平均粒径为0.5μm以上且20μm以下的粉体。
通过制作使用聚偏二氟乙烯和弹性体类等有机化合物将固体电解质材料的粉体与溶剂一起混炼而成的浆状的涂料，并在第2活性物质层122上以被覆第2活性物质层122的方式涂敷该涂料，能够形成第2固体电解质层13。
在为了形成第2固体电解质层13而使用的上述浆状的涂料中，可以根据需要以固体成分总体的0.5质量％以上且10质量％以下的范围来含有上述有机化合物。在包含0.5质量％以上的上述有机化合物的情况下，能够充分地维持第2固体电解质层13的厚度，因此固体电解质层整体的抑制电短路的功能提高。在上述有机化合物的含有率为10质量％以下的情况下，能够抑制起因于有机化合物的电阻的增大化，因此能够实现电池的高容量化和高输出化。
如以上那样，第2固体电解质层13的厚度比第1固体电解质层11大，并且有机化合物的含有率比第1固体电解质层11多。根据该构成，能够降低短路的风险，能够谋求电池1的高容量化和容量品质的稳定化。
再者，虽然在图1中未图示，但是在电池1中，可以在发电要素的外侧且被第1集电体101和第2集电体121夹着的区域中设置封止构件。所谓发电要素是指第1活性物质层102、第1固体电解质层11、第2活性物质层122以及第2固体电解质层13。封止构件也可以具有绝缘性。根据封止构件，能够抑制水分向电池1的内部的侵入，维持电池1的结构从而防止由第1集电体101与第2集电体121的接触引起的短路。其结果，能够确保电池1的机械强度。
作为构成封止构件的封止材料，能够使用例如热塑性树脂。通过使用热塑性树脂，材料选择的范围扩大。而且，也可以使用热固性树脂以及光固化性树脂作为封止材料。它们可以单独使用，也可以组合两种以上来使用。在封止材料的玻璃化转变温度充分高的情况下，能够充分地维持封止构件的封止强度。为了强化封止构件的功能，封止材料也可以包含功能性的粉末和纤维等的其它材料。作为其它材料，可列举无机填料和硅胶等。无机填料能够强化结构维持力。硅胶能够强化耐水性。这些功能性的粉末或纤维等可以单独使用，也可以组合两种以上来使用。
接着，对本实施方式1中的电池1的制造方法的一例进行说明。但是，本公开的电池的制造方法不限定于此。
第1集电体101、第1活性物质层102、第2集电体121、第2活性物质层122、第1固体电解质层11以及第2固体电解质层13中所使用的材料等如上所述。
首先，对第1电极10的制作方法的一例进行说明。制作将第1活性物质层102含有的材料与溶剂一起混炼而成的浆状的涂料。溶剂能够使用在制作公知的全固体电池(例如锂离子电池)的负极活性物质层时使用的公知的溶剂。通过将所制作出的涂料涂敷在第1集电体101上，并使涂膜干燥，从而形成第1活性物质层102。为了提高第1活性物质层102的密度，可以对所得到的干燥膜进行压制。由此，能够得到在第1集电体101上设置有与第1集电体101接触的第1活性物质层102的第1电极10。
第1电极10也可以具有比第2电极12大的面积。根据该构成，能够防止由于Li或Mg的析出而产生的不良情况。
接着，在第1电极10的第1活性物质层102上形成第1固体电解质层11。例如，在形成具有0.5μm以上且5μm以下的厚度的第1固体电解质层11的情况下，能够如上述那样利用构成第1固体电解质层11的固体电解质材料的乳液溶液作为第1固体电解质层11的形成用的涂料。再者，在形成第1固体电解质层11的工序中，为了对第1固体电解质层11赋予可挠性以使得能够容易地被覆第1活性物质层102，以及为了使第1固体电解质层11与第2固体电解质层13的接合密合性提高，第1固体电解质层11的形成用的涂料(例如乳液溶液)也可以以固体成分总体的0.5质量％以下的范围含有有机化合物。
对于第1固体电解质层11的形成，能够应用模涂法、刮刀法、辊涂法、网版印刷法以及喷墨法之类的涂敷方法，但并不限定于这些方法。特别是在使用乳液溶液作为第1固体电解质层11的形成用的涂料的情况下，优选使用例如喷涂(spray)法以及喷墨法。
利用以上的方法，能够得到在第1电极10上形成有第1固体电解质层11的第1电极侧的层叠体。
接着，对第2电极12的制作方法的一例进行说明。制作将第2活性物质层122含有的材料与溶剂一起混炼而成的浆状的涂料。溶剂能够使用在制作公知的全固体电池(例如锂离子电池)的正极活性物质层时使用的公知的溶剂。通过将所制作出的涂料涂敷在第2集电体121上，并使涂膜干燥，从而形成第2活性物质层122。为了提高第2活性物质层122的密度，可以对所得到的干燥膜进行压制。由此，能够得到在第2集电体121上设置有与第2集电体121接触的第2活性物质层122的第2电极12。
接着，在第2电极12的第2活性物质层122上形成第2固体电解质层13。例如，在形成具有3μm以上且50μm以下的厚度的第2固体电解质层13的情况下，用于形成第2固体电解质层13的固体电解质材料能够使用例如平均粒径为0.5μm以上且20μm以下的粉体。将第2固体电解质层13的固体电解质材料的粉体、聚偏二氟乙烯和弹性体类等有机化合物以及溶剂混合，来制作浆状的涂料。通过将所制作出的涂料涂敷在第2活物质层122上，并使涂膜干燥，从而形成第2固体电解质层13。第2固体电解质层13例如以被覆第2活性物质层122的表面的方式形成。
在为了形成第2固体电解质层13而使用的上述涂料中，能够根据需要以例如固体成分总体的0.5质量％以上且10质量％以下的范围含有上述有机化合物。通过在上述涂料中包含固体成分总体的0.5质量％以上的有机化合物，能够充分地维持第2固体电解质层13的厚度，因此固体电解质层整体的抑制电短路的功能提高。通过在上述涂料中包含固体成分总体的10质量％以下的有机化合物，能够抑制第2固体电解质层13的电阻的增加，因此能够实现电池的高容量化和高输出化。
对于第2固体电解质层13的形成，能够应用模涂法、刮刀法、辊涂法以及网版印刷法之类的涂敷方法，但并不限定于这些方法。
利用以上的方法，能够得到在第2电极12上形成有第2固体电解质层13的第2电极侧的层叠体。
通过以使第1固体电解质层11和第2固体电解质层13对向的方式使第1电极侧的层叠体和第2电极侧的层叠体接合，能够得到电池1。
再者，在本实施方式中，列举第1电极10为负极、且第2电极为正极的构成为例进行了说明，但也可以第1电极10为正极、且第2电极12为负极。在该情况下，位于正极侧的固体电解质层成为第1固体电解质层11，位于负极侧的固体电解质层成为第2固体电解质层13。因此，位于正极侧的固体电解质层具有比位于负极侧的固体电解质层小的厚度，并且，位于正极侧的固体电解质层具有比位于负极侧的固体电解质层小的有机化合物的含有率。即使是这样的构成，也能够抑制短路，而且得到高容量化和容量品质稳定化这样的效果。
本实施方式的电池也可以构成层叠型全固体电池。该全固体电池能够通过将本实施方式的电池作为基本构成单元即单元电池层叠多个而构成。
图2是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第一例的截面示意图。在第一例的层叠型全固体电池2中，相邻的两个电池1通过将一个电池1的第1集电体101和另一个电池1的第2集电体121接合来层叠。即，第一例的层叠型全固体电池2是多个电池1被串联地电连接的层叠电池。第1集电体101和第2集电体121可以直接接合，也可以使用导电性粘接剂或焊接法等来接合。
图3是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第二例的截面示意图。在第二例的层叠型全固体电池3中，相邻的两个电池1通过一个电池1的第1集电体101和另一个电池1的第1集电体101进行接合、且一个电池1的第2集电体121和另一个电池1的第2集电体121进行接合来层叠。即，第二例的层叠型全固体电池3是多个电池1被并联地电连接的层叠电池。第1集电体101彼此以及第2集电体121彼此分别可以直接接合，也可以使用导电性粘接剂或焊接法等来接合。
图4是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第三例的截面示意图。第三例的层叠型全固体电池4具有以下构成：在图3所示的层叠型全固体电池3的基础上，相邻的两个电池1共用一个第1集电体101，并且，相邻的两个电池1共用一个第2集电体121。第三例的层叠型全固体电池4与第二例的层叠型全固体电池3同样地，是多个电池1被并联地电连接的层叠电池。
层叠型全固体电池4能够使用例如以下的方法形成。
准备在第1集电体101的上面和下面的各面形成了第1活性物质层102和第1固体电解质层11的第1构件、和在第2集电体121的上面和下面的各面形成了第2活性物质层122和第2固体电解质层13的第2构件。通过以使第1固体电解质层11和第2固体电解质层13对向的方式将这些第1构件和第2构件接合，从而能够形成多个电池1如图4所示那样层叠的层叠电池。再者，配置在层叠型全固体电池4的上端或下端的第1集电体101或第2集电体121，仅在一面形成活性物质层和固体电解质层。
作为别的方法，可以使用下述方法：准备在第1集电体101的上面依次层叠有第1活性物质层102、第1固体电解质层11、第2固体电解质层13以及第2活性物质层122的第1构件、和在第2集电体121的上面依次层叠有第2活性物质层122、第2固体电解质层13、第1固体电解质层11以及第1活性物质层102的第2构件，将这些第1构件和第2构件层叠。即使采用该方法也能够形成多个电池1如图4所示那样层叠的层叠电池。
图5是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第四例的截面示意图。第四例的层叠型全固体电池5具有以下构成：在图2所示的层叠型全固体电池2的基础上，相邻的两个电池1的第1集电体101和第2集电体121共用一个集电体。第四例的层叠型全固体电池5，与第一例的层叠型全固体电池2同样地，是多个电池1被串联地电连接的层叠电池。
层叠型全固体电池5能够使用例如以下那样的方法形成。
准备兼作为第1集电体101和第2集电体121这两者的集电体。在该集电体的下面形成第1活性物质层102和第1固体电解质层11，并且，在该第1集电体101的上面形成第2活性物质层122和第2固体电解质层13。准备多个这样的构件，以使第1固体电解质层11和第2固体电解质层13对向的方式将这些多个构件接合。由此，能够形成多个电池1如图5所示那样层叠的层叠电池。再者，在层叠型全固体电池5的上端或下端配置第1集电体101或第2集电体121。
作为别的方法，可以使用下述方法：准备多个在第1集电体101的上面依次层叠有第1活性物质层102、第1固体电解质层11、第2固体电解质层13以及第2活性物质层122的构件，将这些构件层叠。再者，在被层叠了的状态下，第1集电体101能够发挥作为第2集电体121的功能。即使采用该方法也能够形成多个电池1如图5所示那样层叠的层叠电池。
作为用于实施本公开的电池的方式，前面具体地进行了叙述，但本公开的电池并不限定于这些。本公开能够广泛地应用于可靠性优异、容量特性良好的电池。
产业上的可利用性
本公开的电池能够很好地利用于各种电子设备、电气器具装置以及电动车辆等。
附图标记说明
1：电池
2、3、4、5：层叠型全固体电池
10：第1电极
11：第1固体电解质层
12：第2电极
13：第2固体电解质层
101：第1集电体
102：第1活性物质层
121：第2集电体
122：第2活性物质层

Claims (7)

1.一种电池，具备：
第1电极；
与所述第1电极接触的第1固体电解质层；
第2电极；和
位于所述第2电极与所述第1固体电解质层之间、且与所述第2电极和所述第1固体电解质层接触的第2固体电解质层，
所述第1固体电解质层中的有机化合物的含有率比所述第2固体电解质层中的有机化合物的含有率小，并且，
所述第1固体电解质层的厚度比所述第2固体电解质层的厚度小。
2.根据权利要求1所述的电池，
所述第1固体电解质层中的有机化合物的含有率为0.5质量％以下。
3.根据权利要求1或2所述的电池，
所述第1固体电解质层的厚度为0.5μm以上且5μm以下。
4.根据权利要求3所述的电池，
所述第1固体电解质层的厚度为1μm以上且3μm以下。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的电池，
所述第2固体电解质层的厚度为3μm以上且50μm以下。
6.根据权利要求5所述的电池，
所述第2固体电解质层的厚度为5μm以上且30μm以下。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的电池，
所述第1电极包含：
第1集电体；和
与所述第1集电体接触的第1活性物质层，
所述第1固体电解质层以5μm以下的厚度被覆着除了所述第1集电体与所述第1活性物质层的界面以外的所述第1活性物质层的表面。
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