CN113557624A - 电池 - Google Patents

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CN113557624A CN202080018065.2A CN202080018065A CN113557624A CN 113557624 A CN113557624 A CN 113557624A CN 202080018065 A CN202080018065 A CN 202080018065A CN 113557624 A CN113557624 A CN 113557624A
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Abstract

本公开提供一种使可靠性提高了的电池。本公开的电池(1000)具备电极层(100)、与电极层(100)相对配置的对电极层(200)、以及位于电极层(100)与对电极层(200)之间的固体电解质层(300)。电极层(100)具有电极集电体(120)、以及位于电极集电体(120)与固体电解质层(300)之间的俯视下的面积小于电极集电体(120)和固体电解质层(300)的电极活性物质层(110)。在俯视下，将电极活性物质层(110)所在的区域设为第1区域(10)、并将第1区域(10)的外侧的区域设为第2区域(20)的情况下，固体电解质层(300)覆盖俯视下的电极活性物质层(110)的外侧，并在第2区域(20)中与电极集电体(120)相接，电极集电体(120)或固体电解质层(300)在第2区域(20)中具有俯视下为线状的至少一个结构缺陷部(700)。

Description

电池
技术领域
本公开涉及电池。
背景技术
专利文献1公开了一种在集电体设有槽的全固体电池。另外，专利文献2公开了一种在集电体形成有切缝的非水电解质电池。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2010-080214号公报
专利文献2：日本特开2001-266894号公报
发明内容
发明要解决的课题
现有技术中，需求可靠性高的电池。
因此，本公开的目的是提高电池的可靠性。
用于解决课题的手段
本公开的一个技术方案涉及的电池，具备电极层、对电极层和固体电解质层，
所述对电极层与所述电极层相对配置，
所述固体电解质层位于所述电极层与所述对电极层之间，
所述电极层具有集电体和活性物质层，
所述活性物质层位于所述集电体与所述固体电解质层之间，其在俯视下的面积小于所述集电体和所述固体电解质层，
在所述俯视下，将所述活性物质层所在的区域设为第1区域、并将所述第1区域的外侧的区域设为第2区域的情况下，
所述固体电解质层覆盖所述俯视下的所述活性物质层的外侧，并在所述第2区域中与所述集电体相接，
所述集电体或所述固体电解质层在所述第2区域中具有所述俯视下为线状的至少一个结构缺陷部。
发明的效果
根据本公开，能够提高电池的可靠性。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的电池的大致结构的图。
图2是表示实施方式1的变形例1涉及的电池的大致结构的图。
图3是表示实施方式1的变形例2涉及的电池的大致结构的图。
图4是表示实施方式1的变形例3涉及的电池的大致结构的图。
图5是表示实施方式1的变形例4涉及的电池的大致结构的图。
图6是表示实施方式1的变形例5涉及的电池的大致结构的图。
图7是表示实施方式1的其它变形例涉及的结构缺陷部的例子的截面图。
图8是表示实施方式2涉及的层叠电池的例子的截面图。
图9是表示实施方式2涉及的层叠电池的另一个例子的截面图。
具体实施方式
(本公开的概要)
本公开的一个技术方案中的电池，具备电极层、对电极层和固体电解质层，
所述对电极层与所述电极层相对配置，
所述固体电解质层位于所述电极层与所述对电极层之间，
所述电极层具有集电体和活性物质层，
所述活性物质层位于所述集电体与所述固体电解质层之间，其在俯视下的面积小于所述集电体和所述固体电解质层，
在所述俯视下，将所述活性物质层所在的区域设为第1区域、并将所述第1区域的外侧的区域设为第2区域的情况下，
所述固体电解质层覆盖所述俯视下的所述活性物质层的外侧，并在所述第2区域中与所述集电体相接，
所述集电体或所述固体电解质层在所述第2区域中具有所述俯视下为线状的至少一个结构缺陷部。
由此，电池的集电体或固体电解质层在俯视下的活性物质层的外侧的第2区域具有结构缺陷部。因此，在对电池施加了外部冲击或应力的情况下，电池容易比活性物质层所在的第1区域更优先地选择性地在位于第2区域的结构缺陷部发生破损、弯折。由此，来自外部的应力难以波及活性物质层，可抑制活性物质层的破损。其结果，包含活性物质层的发电元件的部位得到保护，可抑制由于电极层的活性物质层与对电极层接触导致的电池的短路和烧损。由此，电池的可靠性提高。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以是线状的槽。
由此，通过槽的深度、形成为线状的槽的长度、以及数量等，容易调整在结构缺陷部中发生破损时的强度、形状和方向等。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以是呈线状排列的多个孔。
由此，通过多个孔的形状、深度和数量等，容易调整在结构缺陷部中发生破损时的强度、形状和方向等。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以是线状的裂缝。
由此，为了形成结构缺陷部，只要形成裂缝即可，因此不需要对材料进行切削，能够容易地形成结构缺陷部。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以在所述俯视下沿着所述第1区域的外周形成多个。
由此，由于形成多个结构缺陷部，因此在对电池施加外部冲击或应力的情况下，电池更容易选择性地在结构缺陷部弯折。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以在所述俯视下以包围所述第1区域的外周的方式形成。
由此，由于在俯视下活性物质层被结构缺陷部包围，因此电池相对于向电池施加的大范围的外部应力方向，容易选择性地在结构缺陷部弯折。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部的端部的至少一方可以在所述俯视下与所述集电体或所述固体电解质层的外周一致。
由此，由于结构缺陷部形成为延伸到集电体或固体电解质层的外周，因此在对电池施加外部冲击或应力的情况下，电池容易以结构缺陷部的端部为起点发生破损，更容易选择性地在结构缺陷部弯折。
另外，例如可以设为：所述集电体具有集电体层和基板，所述集电体层与所述活性物质层相接，所述基板与所述集电体层的朝向所述活性物质层的面的相反侧的面相接，所述至少一个结构缺陷部形成于所述基板。
由此，由于集电体具有基板，因此通过基板使电池在结构方面变得牢固。由此，电池的可靠性进一步提高。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以形成于所述基板的朝向所述集电体层的面的相反侧的面。
由此，在由于来自外部的应力等使基板在结构缺陷部弯折的情况下，基板的弯折部的顶端容易朝向电池的外部方向侧。因此，可抑制基板弯折破裂的情况下的基板碎片向电池内部的侵入。由此，能够进一步抑制电池的短路，使电池的可靠性进一步提高。
另外，例如所述集电体可以还具有辅助基板，所述辅助基板位于所述第1区域，并与所述基板的朝向所述集电体层的面的相反侧的面相接。
由此，位于第1区域的活性物质层被辅助基板更切实地保护。因此，在对电池施加外部冲击或应力的情况下，更容易在结构缺陷部选择性地弯折。由此，电池的可靠性进一步提高。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以形成于所述固体电解质层。
由此，即使电池不具有基板，在对电池施加外部冲击或应力的情况下，电池也会比活性物质层所在的第1区域更优先地选择性地在第2区域中的形成于固体电解质的结构缺陷部发生破损、弯折。由此，来自外部的应力难以波及活性物质层，因此可抑制活性物质层的破损。其结果，包含活性物质层的发电元件的部位得到保护，可抑制由于电极层的活性物质层与对电极层接触导致的电池的短路和烧损。由此，能够提高电池的可靠性。另外，不需要使电池具有容易形成结构缺陷部的基板。由此，可以不具有无助于发电的基板，因此能够提高电池的能量密度。
另外，例如所述至少一个结构缺陷部可以形成于所述固体电解质层的朝向所述集电体的面。
由此，在对电池施加外部冲击或应力的情况下，容易以形成于固体电解质层的朝向集电体的面的结构缺陷部为起点发生破损，因此电池更容易选择性地在结构缺陷部弯折。由此，电池的可靠性进一步提高。
另外，例如所述固体电解质层可以包含具有锂离子传导性的固体电解质。
由此，在包含固体电解质的锂离子电池中，能够提高电池的可靠性。
以下，参照附图对实施方式进行具体说明。
再者，以下说明的实施方式都是概括或具体的例示。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和连接方式等只是一个例子，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表示最上位概念的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，本说明书中，平行等表示要素之间的关系性的词语、和矩形等表示要素形状的词语、以及数值范围，并不仅仅表示严格的意义，而是表示实质相等的范围，例如可以包括几％左右的差异。
另外，各图并不一定是严格地进行图示。各图中对于实质相同的结构附带相同标记，省略或简化重复的说明。
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轴方向设为电池的厚度方向。另外，将z轴的正方向设为z轴方向上侧，将z轴的负方向设为z轴方向下侧。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，本说明书中的“厚度”是指电池和各层的层叠方向的长度。
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”这样的词语，并不是指绝对空间认知的上方向(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准由相对的位置关系规定的用语使用。另外，“上方”和“下方”这样的词语，不仅适用于两个构成要素彼此空出间隔配置、在两个构成要素之间存在其它构成要素的情况，也适用于两个构成要素彼此紧密配置、两个构成要素相接的情况。
(实施方式1)
[层叠电池的概要]
首先，对本实施方式涉及的电池进行说明。
图1是表示本实施方式涉及的电池的大致结构的图。具体而言，图1的(a)是本实施方式涉及的电池1000的截面图，图1的(b)是从z轴方向下侧观察电池1000的平面图。图1的(a)中示出了图1的(b)中以I-I线表示的位置的截面。
如图1所示，电池1000具备电极层100、与电极层100相对且平行配置的对电极层200、以及位于电极层100与对电极层200之间的固体电解质层300。电池1000例如为全固体电池。
电极层100具有电极集电体120以及位于电极集电体120与固体电解质层300之间、在俯视下的面积小于电极集电体120和固体电解质层300的电极活性物质层110。电极集电体120具有与电极活性物质层110相接的电极集电体层150以及与电极集电体层150的朝向电极活性物质层110的面的相反侧的面相接的基板160。再者，本说明书中，电极集电体120和以下说明的本公开涉及的各种电极集电体只是集电体的一个例子，电极活性物质层110和以下说明的本公开涉及的各种电极活性物质层只是活性物质层的一个例子，电极集电体层150和以下说明的本公开涉及的各种电极集电体层只是集电体层的一个例子。
对电极层200隔着固体电解质层300而与电极层100相对配置，是成为电极层100的对电极的层。对电极层200具有对电极集电体220以及位于对电极集电体220与固体电解质层300之间、在俯视下的面积小于对电极集电体220和固体电解质层300的对电极活性物质层210。对电极集电体220具有与对电极活性物质层210相接的对电极集电体层250。
也就是说，电池1000具有基板160、电极集电体层150、电极活性物质层110、固体电解质层300、对电极活性物质层210和对电极集电体层250以该顺序层叠的结构。基板160、电极集电体层150、电极活性物质层110、固体电解质层300、对电极活性物质层210和对电极集电体层250在俯视下为矩形。
以下，对于在俯视下将电极活性物质层110所在的区域设为第1区域10、并将第1区域10的外侧的区域设为第2区域20的情况进行说明。也就是说，在俯视下，电极活性物质层110所在的区域是第1区域10，第1区域10的外侧的区域是第2区域20。
本实施方式中，电极层100和对电极层200之中，例如一方是具有正极活性物质层和正极集电体的正极层，另一方是具有负极活性物质层和负极集电体的负极层，所述正极集电体具有正极集电体层，所述负极集电体具有负极集电体层。由此，(a)电极层100、电极活性物质层110、电极集电体120和电极集电体层150、以及(b)对电极层200、对电极活性物质层210、对电极集电体220和对电极集电体层250之中，一方是正极层、正极活性物质层、正极集电体和正极集电体层，另一方是负极层、负极活性物质层、负极集电体和负极集电体层。以下，有时将正极活性物质层和负极活性物质层简称为“活性物质层”。另外，有时将正极集电体和负极集电体简称为“集电体”。另外，有时将正极集电体层和负极集电体层简称为“集电体层”。
电极活性物质层110的下表面与电极集电体120的电极集电体层150相接，电极活性物质层110的上表面与固体电解质层300相接。电极活性物质层110隔着固体电解质层300而与对电极活性物质层210相对，电极活性物质层110、对电极活性物质层210和固体电解质层300成为电池1000中的发电元件部。另外，电极活性物质层110在侧面也与固体电解质层300相接。电极活性物质层110在俯视下位于与对电极活性物质层210相同的位置。另外，电极活性物质层110在俯视下的面积小于固体电解质层300、电极集电体层150、基板160和对电极集电体层250。电极活性物质层110在俯视下位于固体电解质层300、电极集电体层150、基板160和对电极集电体层250的内侧。
对电极活性物质层210的上表面与对电极集电体220的对电极集电体层250相接，对电极活性物质层210的下表面与固体电解质层300相接。另外，对电极活性物质层210在侧面也与固体电解质层300相接。对电极活性物质层210在俯视下位于与电极活性物质层110相同的位置。另外，对电极活性物质层210在俯视下的面积小于固体电解质层300、电极集电体层150、基板160和对电极集电体层250。对电极活性物质层210在俯视下位于固体电解质层300、电极集电体层150、基板160和对电极集电体层250的内侧。
如上所述，在电池1000中，电极活性物质层110和对电极活性物质层210之中例如一方是正极活性物质层，另一方是负极活性物质层。
正极活性物质层至少包含正极活性物质。也就是说，正极活性物质层是主要由正极活性物质等正极材料构成的层。正极活性物质是在比负极高的电位在晶体结构内使锂(Li)或镁(Mg)等金属离子插入或脱离，与此相伴进行氧化或还原的物质。正极活性物质的种类可以根据电池的种类适当选择，可以使用公知的正极活性物质。正极活性物质可举出包含锂和过渡金属元素的化合物，例如可举出包含锂和过渡金属元素的氧化物、以及包含锂和过渡金属元素的磷酸化合物等。作为包含锂和过渡金属元素的氧化物，例如可使用LiNixM1-xO2(在此，M是选自Co、Al、Mn、V、Cr、Mg、Ca、Ti、Zr、Nb、Mo和W中的至少一个元素，x为0＜x≤1)等锂镍复合氧化物、钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)等层状氧化物以及具有尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4、Li2MnO3、LiMO2)等。作为包含锂和过渡金属元素的磷酸化合物，例如可使用具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)等。另外，正极活性物质也可以使用硫(S)、硫化锂(Li2S)等硫化物，该情况下，正极活性物质粒子可以涂布或添加铌酸锂(LiNbO3)等作为正极活性物质使用。再者，正极活性物质可以仅使用1种这些材料，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
如上所述，正极活性物质层至少包含正极活性物质即可。正极活性物质层可以是由正极活性物质与其他添加材料的合剂构成的合剂层。作为添加材料，例如可使用无机系固体电解质或硫化物系固体电解质等固体电解质、乙炔黑等导电助剂、聚环氧乙烷或聚偏二氟乙烯等粘结用粘合剂等。正极活性物质层通过将正极活性物质与固体电解质等其他添加材料以预定比例混合，能够使正极活性物质层内的离子导电性提高，并且也能够使电子传导性提高。
正极活性物质层的厚度例如为5μm以上且300μm以下。
负极活性物质层至少包含负极活性物质。也就是说，负极活性物质层是主要由负极活性物质等负极材料构成的层。负极活性物质是在比正极低的电位在晶体结构内使锂(Li)或镁(Mg)等金属离子插入或脱离，与此相伴进行氧化或还原的物质。负极活性物质的种类可以根据电池的种类而适当选择，可使用公知的负极活性物质。负极活性物质例如可使用天然石墨、人造石墨、石墨碳纤维或树脂烧成碳等碳材料、以及与固体电解质合剂化的合金系材料等。作为合金系材料，例如可使用LiAl、LiZn、Li3Bi、Li3Cd、Li3Sb、Li4Si、Li4.4Pb、Li4.4Sn、Li0.17C、LiC6等锂合金、钛酸锂(Li4Ti5O12)等的锂与过渡金属元素的氧化物、氧化锌(ZnO)和氧化硅(SiOx)等金属氧化物等。再者，负极活性物质可以仅使用1种这些材料，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
如上所述，负极活性物质层至少包含负极活性物质即可。负极活性物质层可以是由负极活性物质与其他添加材料的合剂构成的合剂层。作为添加材料，例如可使用无机系固体电解质或硫化物系固体电解质等固体电解质、乙炔黑等导电助剂、以及聚环氧乙烷或聚偏二氟乙烯等粘结用粘合剂等。负极活性物质层通过将负极活性物质和固体电解质等其他添加材料以预定比例混合，能够提高负极活性物质层内的离子导电性，并且也能够提高电子传导性。
负极活性物质层的厚度例如为5μm以上且300μm以下。
电极集电体120是用于从电极活性物质层110中取出电流的集电体，对电极集电体220是用于从对电极活性物质层210中取出电流的集电体。
电极集电体120由具有导电性的电极集电体层150和支持电极集电体层150的基板160构成。用于连接外部的引线等可以安装于电极集电体层150，也可以安装于基板160。电极集电体120在第2区域20中具有俯视下为线状的结构缺陷部700，详细情况会在后面说明。具体而言，结构缺陷部700形成于基板160。
对电极集电体220仅由具有导电性的对电极集电体层250构成。
电极集电体层150和基板160和对电极集电体层250在俯视下为相同位置。
如上所述，在电池1000中，电极集电体层150和对电极集电体层250之中例如一方是正极集电体层，另一方是负极集电体层。正极集电体层和负极集电体层只要是由具有导电性的材料形成即可，没有特别限定。集电体层例如可使用不锈钢、镍、铝、铁、钛、铜、钯、金和铂、或这些之中2种以上的合金等制成的箔状体、板状体或网状体等。关于集电体层的材料，考虑不会因制造工艺、使用温度和使用压力而熔融分解，以及施加于集电体层的电池工作电位和导电性而适当选择即可。另外，集电体层的材料也可以根据所要求的拉伸强度和耐热性来选择。集电体层可以是高强度电解铜箔或不同种类金属箔层叠而成的复合材料。集电体层的厚度例如为10μm以上且100μm以下。
基板160是板状的基板。基板160的材料例如是氧化铝等陶瓷或树脂等。在基板160是主材料为陶瓷的陶瓷基板的情况下，作为陶瓷基板的材料，可使用以氧化铝为主成分的材料、莫来石、氧化锆、氮化物系陶瓷和氧化锌(ZnO)等。另外，基板160也可以使用主材料为树脂的树脂基板、或在树脂基板上贴合了陶瓷基板而得到的基板。
基板160与一般的基板不同，通过外部的应力容易破损弯折，其结果，是具有容易被分割的结构的基板。基板160上作为容易破损的部位即结构缺陷部700，形成有线状的槽。也就是说，基板160容易选择性地在结构缺陷部700弯折。结构缺陷部700在俯视下为线状的槽。结构缺陷部700在俯视下也可以是针孔线状的孔等的线状的多个孔。
基板160的上表面和下表面可以具有导电性。基板160的上表面和下表面例如经由在基板形成有导通孔或贯穿孔的导体而电连接，由此基板160作为端子电极发挥作用。另外，基板160的侧面也可以具有导电性。另外，基板160可以由导体形成。
在电池1000中，基板160的朝向电极集电体层150的面，与电极集电体层150接合。换言之，基板160的上表面与电极集电体层150的z轴方向的下表面接合。再者，图1中，电极集电体120具有基板160，但也可以是对电极集电体220具有基板160。另外，也可以是电极集电体120和对电极集电体220都具有基板160。
虽然没有图示，但基板160与电极集电体层150的接合部可以使用低电阻的导体。例如，作为基板160与电极集电体层150的接合所使用的导体，可使用将包含银等导电性金属粒子的导电性树脂(导电糊剂)固化而成的导体。作为导电性树脂，只要是在电池1000的使用温度范围和制造过程中，能够确保导电性和接合性的材料即可。另外，基板160与电极集电体层150可以通过焊料或导电性的胶带接合。另外，基板160与电极集电体层150可以通过电极集电体层150所使用的材料而接合。另外，基板160与电极集电体层150可以通过热熔接或压接等而直接接合。基板160与电极层100的接合部，只要是具有在使用环境下以所要求的最大速率流通电流时，不对寿命特性和电池特性造成影响的耐久性的结构(厚度)和材料即可。
基板160，可以使用与电极集电体层150相比，难以由于两者接合时的加压而变形的材料。也就是说，基板160可以比电极集电体层150硬。通过该结构，在施加接合压力时，电极集电体层150沿着基板平面变形而密合，在对电池1000施加外部应力的情况下，不会发生剥离，容易维持接合的状态，因此电池1000容易选择性地在基板160的结构缺陷部700弯折。
另外，在电池1000中，基板160的材料可以包含与电极集电体层150相同的材料。另外，在基板160的朝向电极集电体层150的面可以形成与电极集电体层150相同材料的图案。由此，能够调整基板160与电极集电体层150的热膨胀系数差，因此能够抑制由冷热循环导致的基板160与电极集电体层150的接合界面的剥离等，能够进一步提高接合可靠性。由此，即使经过冷热循环，基板160与电极集电体层150也不会剥离，容易维持接合的状态，在对电池1000施加外部应力的情况下，容易选择性地在基板160的结构缺陷部700弯折。
另外，对于基板160的功能和结构缺陷部700进行更详细的说明。基板160通常保护电池1000，对电池1000进行结构上的强化。另外，在基板160上，作为容易由于来自外部的应力而破损的结构缺陷部700，在俯视下以线状形成有槽。更详细而言，在基板160的朝向电极集电体层150的面的相反侧的面，进行了槽加工的弯折和分割用的结构缺陷部700沿着第1区域10的外周以线状形成多个。因此，基板160通过来自外部的应力，容易在结构缺陷部700发生破损、弯折。
这样，通过在基板160的朝向电极集电体层150的面的相反侧的面形成有结构缺陷部700，在对电池1000施加外部应力的情况下，基板160在电池1000的电极活性物质层110和对电极活性物质层210破损之前，容易选择性地在形成于第2区域20的结构缺陷部700沿着不进入电池1000的内部的方向弯折、分割。由此，来自外部的应力不会波及电极活性物质层110和对电极活性物质层210，因此能够抑制电极活性物质层110和对电极活性物质层210的破损。其结果，能够抑制由于电极活性物质层110与对电极活性物质层210接触导致的短路。
结构缺陷部700以两侧的端部延伸到俯视下的基板160的外周的方式形成。换言之，结构缺陷部700的端部都在俯视下与电极集电体层150、基板160和固体电解质层300的外周一致。由此，在从外部施加应力的情况下，基板160容易以结构缺陷部700的端部为起点发生破损。再者，结构缺陷部700也可以形成为一侧的端部延伸到俯视下的基板160的外周。
结构缺陷部700例如以第2区域20中的基板160的抗弯强度小于第1区域10中的电池1000的抗弯强度的方式形成。另外，结构缺陷部700可以形成为第2区域20中的电池1000的抗弯强度小于第1区域10中的电池1000的抗弯强度。另外，结构缺陷部700也可以形成为第2区域20中的基板160的抗弯强度小于由电池1000的电极活性物质层110、对电极活性物质层210和固体电解质层300构成的发电元件部的抗弯强度。
抗弯强度的值是通过进行陶瓷的一般3点弯曲等抗弯强度测定而测定的，各个部位的抗弯强度基于数值的相对关系而设定。因此，例如个别地测定基板160和电池1000的发电元件部的抗弯强度，来设定抗弯强度。这样，能够选择性地设定在对电池1000施加外部应力的情况下想要弯折的部位和想要保护的部位。
另外，如图1所示，结构缺陷部700可以形成多个。由此，能够调整结构缺陷部700的破损的位置和基板160的结构缺陷部700中的抗弯强度。图1中，结构缺陷部700在俯视下沿着构成第1区域10的矩形的各边各形成2个，但不限于此，可以各形成1个，也可以各形成2个以上。另外，结构缺陷部700可以不沿着构成第1区域10的矩形的所有边而形成，可以沿着至少一个边而形成。
另外，如图1所示，结构缺陷部700可以在俯视下沿着第1区域10的外周而形成。由此，由于结构缺陷部沿着第1区域10的外周，因此电池在结构缺陷部700发生弯折时的影响难以波及电极活性物质层110和对电极活性物质层210。另外，如图1所示，结构缺陷部700可以在俯视下以包围第1区域10的外周的方式形成。由此，由于发电元件部的电极活性物质层110和对电极活性物质层210被结构缺陷部700包围，因此电池1000相对于向电池1000施加的大范围的外部应力方向，容易在结构缺陷部700弯折，能够保护发电元件部。
作为结构缺陷部700的槽的截面的形状，可以加工成V字状、U字状、半圆状或凹形状(有角的U字形状)等。根据槽的截面形状、槽的深度、形成为线状的槽的长度、以及数量等，容易调整在结构缺陷部700发生破损时的强度、形状和方向等。
作为结构缺陷部700的槽，是基板160的平坦面局部凹陷的部位。槽的厚度例如为5μm以上且100μm以下。另外，槽的深度例如相对于基板160的厚度为5％以上且50％以下。通过槽的宽度和深度在该范围，电池1000容易选择性地在结构缺陷部700弯折。
结构缺陷部700不限于在俯视下为线状的槽，例如可以是以线状进行了孔加工的呈线状排列的多个孔。另外，结构缺陷部700也可以是线状的裂缝。结构缺陷部700是构成基板160的材料的不连续的场所呈列状排列的部位。呈列状排列的不连续的场所可以是连续呈列状排列，也可以是不连续的部位。
再者，构成结构缺陷部700的槽，可以形成在基板160的朝向电极活性物质层110的面的相反侧的面，即除了基板160的下表面以外，还形成在基板160的朝向电极活性物质层110的面、即基板160的上表面。该情况下，形成在基板160的下表面的槽，可以比形成在基板160的上表面的槽深。另外，例如基板160的下表面的槽以截面为V字状而形成，基板160的上表面的槽以截面为凹形状而形成等，可以在基板160的上下表面以不同的形状形成槽。
作为结构缺陷部700的形成方法，例如可举出通过切割刀具或金刚石刀具而形成的方法。另外，结构缺陷部700的形成方法也可以是通过激光加工而形成槽或孔的方法。
如上所述，通过在基板160形成结构缺陷部700，在对电池1000施加强的外部冲击或应力的情况下，电池1000容易选择性地在第2区域20中形成于基板160的结构缺陷部700发生破损、弯折。也就是说，电池1000容易在俯视下包含电极活性物质层110和对电极活性物质层210等的发电元件部的外侧发生弯折。由此，能够抑制电极活性物质层110和对电极活性物质层210的破损，抑制由电极活性物质层110与对电极活性物质层210的接触导致的电池1000的短路和烧损。由此，能够实现安全性高的电池1000。特别是即使是容易发生电池破损的大面积和薄层化的电池，也能够实现高的安全性。
固体电解质层300覆盖俯视下的电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧，在第2区域20中与电极集电体120和对电极集电体220相接。具体而言，固体电解质层300具有位于第1区域10的第1固体电解质层400和位于第2区域20的第2固体电解质层500。固体电解质层300是传导锂离子等离子的层。
第1固体电解质层400位于电极活性物质层110与对电极活性物质层210之间，与电极活性物质层110和对电极活性物质层210相接。第1固体电解质层400在俯视下位于与电极活性物质层110和对电极活性物质层210相同的位置。
第2固体电解质层500覆盖俯视下的电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧，在第2区域20中与电极集电体120和对电极集电体220相接。
再者，第1固体电解质层400和第2固体电解质层500可以分离形成，也可以一体地形成固体电解质层300。另外，第1固体电解质层400和第2固体电解质层500可以由相同材料构成，也可以由不同材料构成。
固体电解质层300至少包含固体电解质。固体电解质层300可以包含具有锂离子传导性的固体电解质。具体而言，第1固体电解质层400和第2固体电解质层500可以都包含固体电解质。再者，也可以设为固体电解质层300之中，第1固体电解质层400是包含固体电解质的层，第2固体电解质层500是不含固体电解质的层。该情况下，例如第2固体电解质层500可以由树脂等密封部件构成。作为密封部件，例如可以使用公知的电池用的密封部件。
固体电解质可以是具有离子导电性的公知的电池用的固体电解质，例如可使用传导锂离子和镁离子等金属离子的固体电解质。固体电解质可以根据传导离子种类而适当选择，例如可使用硫化物系固体电解质、氧化物系固体电解质、或卤化物固体电解质等无机系固体电解质。作为硫化物系固体电解质，例如可使用Li2S-P2S5系、Li2S-SiS2系、Li2S-B2S3系、Li2S-GeS2系、Li2S-SiS2-LiI系、Li2S-SiS2-Li3PO4系、Li2S-Ge2S2系、Li2S-GeS2-P2S5系、Li2S-GeS2-ZnS系等的含锂硫化物。这些硫化物系固体电解质具有锂离子传导性。作为氧化物系固体电解质，例如可使用Li2O-SiO2、Li2O-SiO2-P2O5等的含锂金属氧化物、LixPyO1-zNz等的含锂金属氮化物、磷酸锂(Li3PO4)、以及锂钛氧化物等的含锂过渡金属氧化物等。这些氧化物系固体电解质具有锂离子传导性。作为固体电解质，可以仅使用这些材料中的1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
固体电解质层300中，除了上述固体电解质以外，可以包含聚环氧乙烷或聚偏二氟乙烯等粘结用粘合剂等。
固体电解质层300的厚度例如为5μm～150μm。
固体电解质层300可以作为固体电解质的粒子的凝集体而构成。另外，固体电解质层300可以由固体电解质的烧结组织构成。
根据以上的技术构成，电池1000具备在第2区域20中具有俯视下为线状的结构缺陷部700的电极集电体120。具体而言，结构缺陷部700在第2区域20中形成于电极集电体120所具有的基板160。由此，即使在对电池1000施加外部应力的情况下，电池1000也容易选择性地在位于电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧的第2区域20中形成于基板160的结构缺陷部700发生弯折。因此，外部应力难以波及电极活性物质层110和对电极活性物质层210，能够抑制电极活性物质层110和对电极活性物质层210的破损。其结果，能够抑制由电极活性物质层110与对电极活性物质层210的接触导致的电池的短路和烧损。由此，电池1000的可靠性提高。特别是能够提高容易发生电池破损的大面积和薄层化的电池的可靠性，因此能够实现高能量密度且高可靠性的大容量电池。
即、根据以上的技术构成，在从外部对大面积和薄层化的电池施加大的应力而使其破损的情况下，容易选择性地在发电元件部的外侧的第2区域20发生弯折、分割。由此，能够抑制电池的短路。从而能够实现具有高的安全性、大型且薄型的电池。
上述中对电极集电体层150与基板160相接配置的情况进行了说明，但即使是对电极集电体层250与基板160相接配置的情况，也能够通过同样的结构机制得到上述效果。也就是说，图1中电极集电体120具有结构缺陷部700，但也可以是对电极集电体220具有结构缺陷部700。
将本实施方式涉及的电池1000的结构与专利文献1和专利文献2记载的电池的结构相比，存在下述差异。
专利文献1中，在与上述集电体层相对应的集电体设有槽。但是，在不具有基板而是设置在由金属制成的集电体上的槽中，由于比固体电解质和活性物质层薄，并且集电体具有塑性变形性，因此槽部分并不明显地比其他部分容易发生弯折，电池无法选择性地在槽部分发生弯折。另外，槽在俯视下形成于与发电元部重叠的位置。因此，在施加强的外部应力的情况下，即使在槽部分发生弯折，发电元件部也会破损。其结果，存在活性物质层彼此接触，导致电池短路和烧损的危险性。
专利文献2中，公开了在与上述集电体层相对应的集电体形成有切口的非水电解质电池。该切口用于在该部位任意地赋予弯曲性。也就是说，该切口与不具有弯曲性的全固体电池中的、用于保护发电元件部的结构缺陷部700在本质上是不同的。因此，即使在全固体电池的集电体设置切口，也存在使发电元件部破损的危险性，在相对于应力的可靠性方面仍然存在课题。
与此相对，本实施方式涉及的电池1000，不会发生上述问题。另外，专利文献1和专利文献2中，关于本实施方式记载的通过结构缺陷部700来保护电池1000中包含电极活性物质层110和对电极活性物质层210的发电元件部的技术构成，没有任何公开和启示。
[变形例1]
以下，对实施方式1的变形例1进行说明。再者，以下的变形例1的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共通点的说明。
图2是表示实施方式1的变形例1涉及的电池的大致结构的图。具体而言，图2的(a)是本变形例涉及的电池1100的截面图，图2的(b)是从z轴方向下侧观察电池1100的平面图。图2的(a)中示出了图2的(b)中以II-II线所示的位置的截面。
如图2所示，实施方式1的变形例1涉及的电池1100与实施方式1中的电池1000相比，在代替对电极集电体220而具备对电极集电体221，并在对电极集电体221也形成有结构缺陷部701这一点上不同。对电极集电体221具有形成了结构缺陷部701的基板260。
电池1100具备电极层100、与电极层100相对且平行配置的对电极层201、以及位于电极层100与对电极层201之间的固体电解质层300。对电极层201具有对电极活性物质层210和对电极集电体221。对电极集电体221具有与对电极活性物质层210相接的对电极集电体层250、以及与对电极集电体层250的朝向对电极活性物质层210的面的相反侧的面相接的基板260。也就是说，电池1100具有基板160、电极集电体层150、电极活性物质层110、固体电解质层300、对电极活性物质层210、对电极集电体层250和基板260以该顺序层叠而成的结构。
对电极活性物质层210的上表面与对电极集电体221的对电极集电体层250相接，对电极活性物质层210的下侧面与固体电解质层300相接。
对电极集电体221由具有导电性的对电极集电体层250和支持对电极集电体层250的基板260构成。电极集电体120在第2区域20中具有线状的结构缺陷部701。具体而言，结构缺陷部701形成于基板260。结构缺陷部701在俯视下形成在与结构缺陷部700相同的位置。
再者，关于基板260的材料、基板260与对电极集电体层250的接合、以及结构缺陷部701等的对电极集电体221的详细情况，由于与实施方式1中的电极集电体120的电极集电体层150和基板160的说明相同，因此省略说明。
如上所述，在电池1100中，电极集电体120具有基板160，对电极集电体221具有基板260。由此，电池1100的上下表面被基板160和基板260保护，因此电池1100的可靠性进一步提高。另外，由于在基板260也形成有结构缺陷部701，因此即使在外部应力从对电极集电体211侧向电池1100施加的情况下，电池1100也容易在位于电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧的第2区域20中选择性地弯折。因此，外部应力难以波及电极活性物质层110和对电极活性物质层210，能够抑制电极活性物质层110和对电极活性物质层210的破损。其结果，能够抑制由电极活性物质层110和对电极活性物质层210的接触导致的电池1100的短路和烧损。由此，电池1100的可靠性提高。
[变形例2]
以下，对实施方式1的变形例2进行说明。再者，在以下的变形例2的说明中，以与实施方式1和实施方式1的变形例1的不同点为中心进行说明，省略或简化共通点的说明。
图3是表示实施方式1的变形例2涉及的电池的大致结构的图。具体而言，图3的(a)是本变形例涉及的电池1200的截面图，图3的(b)是从z轴方向下侧观察电池1200的平面图。图3的(a)示出了图3的(b)中以III-III线所示的位置的截面。
如图3所示，实施方式1的变形例2涉及的电池1200与实施方式1的变形例1中的电池1100相比，在代替电极集电体120而具备电极集电体122，并且电极集电体122具有辅助基板170这一点上不同。即、第1区域10中的基板变厚。
电池1200具备电极层102、与电极层102相对且平行配置的对电极层201、以及位于电极层102与对电极层201之间的固体电解质层300。
电极层102具有电极活性物质层110和电极集电体122。电极集电体122具有与电极活性物质层110相接的电极集电体层150、与电极集电体层150的朝向电极活性物质层110的面的相反侧的面相接的基板160、以及位于第1区域10且与基板160的朝向电极集电体层150的面的相反侧的面相接的辅助基板170。也就是说，电池1200具有辅助基板170、基板160、电极集电体层150、电极活性物质层110、固体电解质层300、对电极活性物质层210、对电极集电体层250和基板260以该顺序层叠而成的结构。
辅助基板170在第1区域10中与基板160的下表面接合。辅助基板170不具有结构缺陷部。辅助基板170在俯视下为矩形。辅助基板170在俯视下位于与电极活性物质层110和对电极活性物质层210相同的位置。结构缺陷部700和结构缺陷部701在俯视下位于辅助基板170的外侧。再者，辅助基板170只要在俯视下在辅助基板170的外侧形成有结构缺陷部700，则可以扩展到第1区域10的外侧。
由此，位于第1区域10的电极活性物质层110和对电极活性物质层210更切实地被保护，电池1200更容易选择性地在位于第2区域20的结构缺陷部700或701发生弯折。
辅助基板170和基板160可以通过接合剂等而接合，也可以在两者的界面设置能够啮合的凹凸而使其不产生偏移。另外，辅助基板170与基板160也可以一体形成。
关于辅助基板170的材料，与实施方式1中的基板160的说明相同，因此省略说明。
通过这样的技术构成，应力集中在厚度不同的角落部位，台阶线容易破损。其结果，相对于从外部向电池1200施加的应力，包含电极活性物质层110、对电极活性物质层210和第1固体电解质层400的区域即发电元件区域得到保护。
[变形例3]
以下，对实施方式1的变形例3进行说明。再者，以下的变形例3的说明中，以与实施方式1和实施方式1的各变形例的不同点为中心进行说明，省略或简化共通点的说明。
图4是表示实施方式1的变形例3涉及的电池的大致结构的图。具体而言，图4的(a)是本实施方式涉及的电池1300的截面图，图4的(b)是从z轴方向下侧观察电池1300的平面图。图4的(a)示出了图4的(b)中由IV-IV线所示的位置的截面。
如图4所示，实施方式1的变形例3涉及的电池1300与实施方式1中的电池1000相比，在代替电极集电体120而具备不具有基板的电极集电体123、并且代替第2固体电解质层500而具备形成有结构缺陷部703的第2固体电解质层530这一点上不同。
电池1300具备电极层103、与电极层103相对且平行配置的对电极层200、以及位于电极层103与对电极层200之间的固体电解质层330。
电极层103具有电极活性物质层110和电极集电体123。电极集电体123具有与电极活性物质层110相接的电极集电体层150。电极集电体123不具有基板，由电极集电体层150构成。也就是说，电池1300具有电极集电体层150、电极活性物质层110、固体电解质层330、对电极活性物质层210和对电极集电体层250依次层叠而成的结构。
固体电解质层330覆盖俯视下的电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧，在第2区域20中与电极集电体123和对电极集电体220相接。固体电解质层330具有线状的结构缺陷部703。具体而言，固体电解质层330具有位于第1区域10的第1固体电解质层400和位于第2区域20的第2固体电解质层530，结构缺陷部703形成于第2固体电解质层530。
第2固体电解质层530覆盖俯视下的电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧，在第2区域20中与电极集电体123和对电极集电体220相接。第2固体电解质层530在第2区域20中具有线状的结构缺陷部703。
结构缺陷部703在第2固体电解质层530的朝向电极集电体123(即电极集电体层150)和对电极集电体220(即对电极集电体层250)的面形成有多个。换言之，结构缺陷部703与第2固体电解质层530和电极集电体层150的界面以及第2固体电解质层530和对电极集电体层250的界面相接而形成。第2固体电解质层530中的电极集电体123侧的结构缺陷部703和对电极集电体220侧的结构缺陷部703，在俯视下形成于相同的位置。结构缺陷部703与实施方式1中的结构缺陷部700同样地，不限于线状的槽，例如可以是呈线状排列的多个孔、或线状的裂缝。结构缺陷部703是构成第2固体电解质层530的材料的不连续的场所呈线状排列的部位。由此，电极集电体123即使在不具有实施方式1中的基板160的情况下，当对电池1300施加来自外部的应力时，电池1300也容易选择性地在位于第2区域20的结构缺陷部703发生弯折。由此，能够保护位于第1区域10的电极活性物质层110和对电极活性物质层210。其结果，能够抑制由电极活性物质层110与对电极活性物质层210接触导致的短路。
再者，电池1300中，在第2固体电解质层530的内部，作为结构缺陷部703可以形成有槽、孔或裂缝。
结构缺陷部703被形成为第2区域中的电池1300的抗弯强度比第1区域10中的电池1300的抗弯强度低。
结构缺陷部703例如通过在印刷涂布的固体电解质的膜上，利用刀片等从表面形成槽而形成。另外，结构缺陷部703可以通过对位于第2区域20的第2固体电解质层530选择性地预先施加应力而形成结构缺陷，并且使结构缺陷密度高于位于第1区域10的第1固体电解质层400而形成。由此，结构缺陷部703被形成为第2区域20中的电池1300的抗弯强度比第1区域10中的电池1300低。结构缺陷例如为槽状的裂纹、层状的脱层或空隙等。例如裂纹和脱层通过在将固体电解质印刷涂布后，选择性地在高温下使第2区域20比第1区域10更迅速地干燥，在干燥过程中施加弯折，或是利用具有凹凸的模具或橡胶等进行加压而形成。这样，可以通过控制结构缺陷的形状，来控制结构缺陷部703的抗弯强度。
另外，集电体层也可以在第2区域20中形成孔、槽或裂缝。在第2区域20中，可以在集电体层与第2固体电解质层530的界面形成剥离或接合不良等结构缺陷。通过这样的结构，相对于从外部向电池1300施加的应力，包含电极活性物质层110、对电极活性物质层210和第1固体电解质层400的区域即发电元件区域得到保护。
[变形例4]
以下，对实施方式1的变形例4进行说明。再者，在以下的变形例4的说明中，以与实施方式1和实施方式1的各变形例的不同点为中心进行说明，省略或简化共通点的说明。
图5是表示实施方式1的变形例4涉及的电池的大致结构的图。具体而言，图5的(a)是本实施方式涉及的电池1400的截面图，图5的(b)是从z轴方向下侧观察电池1400的平面图。图5的(a)示出了图5的(b)中由V-V线所示的位置的截面。
如图5所示，实施方式1的变形例4涉及的电池1400与实施方式1中的电池1000相比，在代替电极集电体120而具备电极集电体124这一点上不同。电极集电体124不具备基板160，而是具备具有结构缺陷部704的基板164。
电池1400具备电极层104、与电极层104相对且平行配置的对电极层200、以及位于电极层104与对电极层200之间的固体电解质层300。
电极层104具有电极活性物质层110和电极集电体124。电极集电体124具有与电极活性物质层110相接的电极集电体层150、以及与电极集电体层150的朝向电极活性物质层110的面的相反侧的面相接的基板164。
基板164在第2区域20中具有多个孔呈线状排列的结构缺陷部704。再者，关于基板164的材料、基板164与电极集电体层150的接合等详细情况，由于与实施方式1中的基板160的说明相同，因此省略说明。
结构缺陷部704在基板164的第2区域20中是呈线状排列的多个孔。构成结构缺陷部704的孔例如是如图5所示的从基板164的上表面贯穿到下表面的贯通孔。构成结构缺陷部704的孔也可以是不贯穿的有底孔形态。另外，构成结构缺陷部704的孔的形状例如是如图5的(b)所示的俯视下为圆形。构成结构缺陷部704的孔的俯视形状也可以是矩形、正方形、多边形、星形或十字架形等形状。另外，多个孔可以是俯视下为虚线状的、短线排列而成的形状。另外，多个孔在基板164上可以均等地呈线状配置，也可以具有配置上的偏差。通过多个孔的形状、深度和数量等，能够容易地调整基板164在结构缺陷部704中发生破损时的强度、形状和方向等。
作为结构缺陷部704的形成方法，例如可举出利用激光或钻孔器等形成的方法。
如上所述，在基板164形成有结构缺陷部704，因此即使在外部应力施加于电池1400的情况下，电池1400也容易选择性地在位于电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧的第2区域20中发生弯折、分割。由此，与实施方式1涉及的电池1000同样地，能够抑制电池1400的短路和烧损。从而使电池1400的可靠性提高。另外，通过结构缺陷部704为多个孔，在基板164与电极集电体层150的接合部例如使用导体糊剂或焊料等接合剂的情况下，接合剂会侵入多个孔，将包围多个孔的基板164的内侧面与电极集电体层150接合，使接合变得牢固。由此，能够抑制基板164与电极集电体层150的剥离，进一步提高电池1400的可靠性。
[变形例5]
以下，对实施方式1的变形例5进行说明。再者，在以下的变形例5的说明中，以与实施方式1和实施方式1的各变形例的不同点为中心进行说明，省略或简化共通点的说明。
图6是表示实施方式1的变形例6涉及的电池的大致结构的图。具体而言，图6的(a)是本实施方式涉及的电池1500的截面图，图6的(b)是从z轴方向下侧观察电池1500的平面图。图6的(a)示出了图6的(b)中由VI-VI线所示的位置的截面。
如图6所示，实施方式1的变形例5涉及的电池1500与实施方式1中的电池1000相比，在代替电极集电体120而具备电极集电体125这一点上不同。电极集电体125不具备基板160，而是具备具有结构缺陷部705的基板165。
电池1500具备电极层105、与电极层105相对且平行配置的对电极层200、以及位于电极层105与对电极层200之间的固体电解质层300。
电极层105具有电极活性物质层110和电极集电体125。电极集电体125具有与电极活性物质层110相接的电极集电体层150、以及与电极集电体层150的朝向电极活性物质层110的面的相反侧的面相接的基板165。
基板165在第2区域20中具有结构缺陷部705。再者，关于基板165的材料、基板165与电极集电体层150的接合等详细情况，与实施方式1中的基板160的说明相同，因此省略说明。
结构缺陷部705是在第2区域20中形成于基板165的线状的裂缝。结构缺陷部705形成在基板165的朝向电极集电体层150的面的相反侧的面。结构缺陷部705的裂缝没有到达基板165的朝向电极集电体层150的面。在裂缝处，没有形成基板165的表面凹陷的空间。
作为结构缺陷部705的形成方法，例如可举出通过切割刀具或金刚石刀具而形成的方法。另外，结构缺陷部705也可以通过选择性地对第2区域20中的基板165预先施加应力而形成。由于结构缺陷部705是裂缝，因此不需要切下基板165的材料，能够容易地形成结构缺陷部705。
如上所述，由于在基板165形成有结构缺陷部705，因此即使在外部应力施加于电池1500的情况下，电池1500也容易选择性地在位于电极活性物质层110和对电极活性物质层210的外侧的第2区域20中发生弯折、分割。由此，与实施方式1涉及的电池1000同样地，能够抑制电池1500的短路和烧损。从而使电池1500的可靠性提高。
[其他的变形例]
以下，对实施方式1涉及的其他变形例进行说明。
图7是表示实施方式1的其他变形例涉及的结构缺陷部的例子的截面图。图7的(a)～(i)中，仅示出电池中的结构缺陷部周边的基板、电极集电体层、第2固体电解质层，省略了其他部分。
例如，如图7的(a)所示，结构缺陷部700a是在基板160a的朝向电极集电体层150的面上呈线状形成的截面为V字状的槽。
另外，例如，如图7的(b)所示，结构缺陷部700b是在基板160b上呈线状形成的U字状的槽。
另外，例如，如图7的(c)所示，结构缺陷部700c是在基板160c上呈线状形成的凹形状(有角的U字状)的槽。
另外，例如，如图7的(d)所示，结构缺陷部705d是在基板160d上呈线状形成的截面为弯曲线状的裂缝。
另外，例如，如图7的(e)所示，结构缺陷部700e是在电极集电体层150e的朝向基板160e的面上呈线状形成的截面为V字状的槽。
另外，例如，如图7的(f)所示，结构缺陷部704f是在基板160f的朝向电极集电体层150的面的相反侧的面上形成的呈线状排列的多个有底孔。
另外，例如，如图7的(g)所示，结构缺陷部704g是以横跨贯穿基板160g和电极集电体层150g的方式形成的呈线状排列的多个孔。
另外，例如，如图7的(h)所示，结构缺陷部704h是以横跨贯穿基板160h、电极集电体层150h和第2固体电解质层500h的方式形成的呈线状排列的多个孔。再者，图7的(h)中没有图示，但结构缺陷部704h也可以以进一步横跨贯穿对电极集电体220的方式形成。
[电池的制造方法]
下面，对本实施方式涉及的电池的制造方法的一例进行说明。以下，对上述的实施方式的变形例1涉及的电池1100的制造方法进行说明。关于其他电池1000、1200、1300、1400和1500也是同样的。
另外，在以下的说明中，对于电极活性物质层110是正极活性物质层，电极集电体层150是正极集电体层，对电极活性物质层210是负极活性物质层，且对电极集电体层250是负极集电体层的情况进行说明。因此，电极集电体120是正极集电体，对电极集电体220是负极集电体，电极层100是正极层，且对电极层200是负极层。
首先，制作正极活性物质层和负极活性物质层的印刷形成所使用的各糊剂。作为正极活性物质层和负极活性物质层各自的合剂所使用的固体电解质原料，例如准备平均粒径约为10μm、以三斜晶系结晶为主成分的Li2S-P2S5系硫化物的玻璃粉末。作为该玻璃粉末，可使用具有高的离子导电性(例如2～3×10-3S/cm)的材料。作为正极活性物质，例如可使用平均粒径约为5μm、层状结构的LiNiCoAl复合氧化物(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)的粉末。制作使含有上述正极活性物质和上述玻璃粉末的合剂分散于有机溶剂等而形成的正极活性物质层用糊。另外，作为负极活性物质，例如可使用平均粒径约为10μm的天然石墨的粉末。同样地制作使含有上述负极活性物质和上述玻璃粉末的合剂分散于有机溶剂等而形成的负极活性物质层用糊剂。
然后，作为正极集电体层和负极集电体层而使用的材质，例如准备约30μm厚的铜箔。采用丝网印刷法，将正极活性物质层用糊剂和负极活性物质层用糊剂在各自的铜箔的一侧的表面上分别以预定形状和大约50μm～100μm的厚度进行印刷。此时，正极活性物质层用糊剂和负极活性物质层用糊剂分别以在俯视下面积小于集电体层的方式被印刷。正极活性物质层用糊剂和负极活性物质层用糊剂以80℃～130℃干燥，成为30μm～60μm的厚度。由此，得到分别形成有正极活性物质层和负极活性物质层的集电体层(铜箔)。
接着，制作使含有上述玻璃粉末的合剂分散于有机溶剂等而形成的固体电解质层用糊剂。在形成于正极集电体层上和负极集电体层上的活性物质层各自的面上，使用金属掩模，将上述固体电解质层用糊剂例如以大约100μm的厚度印刷。此时，固体电解质层用糊剂不仅印刷在活性物质层上，也印刷在集电体层上。由此，作为固体电解质层300，形成第1固体电解质层400和第2固体电解质层500。然后，分别印刷有固体电解质层用糊剂的、形成有正极活性物质层的正极集电体层和形成有负极活性物质层的负极集电体层，以80℃～130℃干燥。
然后，使在形成于正极集电体层上的正极活性物质层上印刷的固体电解质和在形成于负极集电体层上的负极活性物质层上印刷的固体电解质彼此相接且相对地层叠，将层叠而成的层叠体收纳于矩形外形的模具中。
接着，在加压模具冲头与层叠体之间，插入厚度为70μm、弹性模量为5×106Pa左右的弹性体片。通过该结构，层叠体隔着弹性体片被施加压力。然后，将加压模具以300MPa压力加温至50℃，并且加压90秒钟，得到正极集电体层、正极活性物质层、固体电解质层300、负极活性物质层、以及负极集电体层的层叠体。
接着，通过真空蒸镀准备由金被覆的厚度为100μm的包含氧化铝的基板160和260(正反进行了镍基底(2μm)的镀金(2μm)处理的氧化铝基板)。然后，利用金刚石刀具以线状在成为第2区域20的预定区域形成深度约为30μm、表面侧的宽度为10μm的截面V字状的槽。由此，在基板160形成结构缺陷部700，在基板260形成结构缺陷部701。接着，在基板160和260的形成有槽的面的相反侧的面上，将包含银粒子的热固化性导电糊剂以大约10μm的厚度进行丝网印刷。接着，以印刷在基板160和260上的导电糊剂与层叠体相接的方式，由基板160和基板260夹入层叠体，并配置在预定的位置，将基板160和260与层叠体压接。然后，以基板160和260与层叠体不动的方式，在大气中以大约100℃～300℃实施60分钟的热固化处理，冷却至室温。由此得到电池1100。
再者，电池的制造方法和顺序不限定于上述例子。
再者，上述制造方法中，示出了将正极活性物质层用糊剂、负极活性物质层用糊剂、固体电解质层用糊剂和导体糊剂通过印刷而涂布的例子，但不限定于此。作为印刷方法，例如可以采用刮刀法、压延法、旋涂法、浸涂法、喷墨法、胶印法、模涂法、喷涂法等。
在上述制造方法中，作为导体糊剂，例示了包含银的金属粒子的热固化性的导体糊剂，但不限定于此。作为导体糊剂，可使用包含高熔点(例如400℃以上)的高导电性金属粒子、低熔点(也可以是导体糊剂的固化温度以下，例如300℃以下)的金属粒子以及树脂的热固化性的导体糊剂。作为高熔点的高导电性金属粒子的材料，例如可举出银、铜、镍、锌、铝、钯、金、铂或将这些金属组合而成的合金。作为熔点为300℃以下的低熔点的金属粒子的材料，例如可举出锡、锡-锌合金、锡-银合金、锡-铜合金、锡-铝合金、锡-铅合金、铟、铟-银合金、铟-锌合金、铟-锡合金、铋、铋-银合金、铋-镍合金、铋-锡合金、铋-锌合金或铋-铅合金等。通过使用含有这样的低熔点的金属粒子的导体糊剂，即使是比高熔点的高导电性金属粒子的熔点低的热固化温度，也会在导体糊剂中的金属粒子与构成集电体层的金属和/或基板160或260的表面的导体的接触部位进行固相和液相反应。由此，在导电糊剂与集电体层和/或基板160或260的表面的界面处，在上述接触部位周边形成通过固相和液相反应而合金化了的扩散区域。作为所形成的合金的例子，在导电性金属粒子使用银或银合金、集电体层使用铜的情况下，可举出高导电性合金的银-铜系合金。另外，通过导电性金属粒子与集电体层的组合，还可以形成银-镍合金或银-钯合金等。根据该结构，基板160或260与集电体层更牢固地接合，因此例如可抑制接合部由于冷热循环或冲击而剥离，容易选择性地在基板160的结构缺陷部700或基板260的结构缺陷部701发生弯折。
再者，高熔点的高导电性金属粒子和低熔点的金属粒子的形状可以是球状、鳞片状、针状等各种形状。另外，对于高熔点的高导电性金属粒子和低熔点的金属粒子的粒子尺寸没有特别限定。例如，粒子尺寸小的话，会在低温下进行合金反应和扩散，因此考虑工艺设计以及热历史对于电池特性的影响，适当设定粒子尺寸和形状。
另外，热固化性的导电糊剂所使用的树脂，只要能够作为粘结用粘合剂发挥作用即可，可以根据印刷性和涂布性等、采用的制造工艺选择合适的材料。热固化性的导体糊剂所使用的树脂，例如包含热固化性树脂。作为热固化性树脂，例如可举出(i)尿素树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂等氨基树脂，(ii)双酚A型、双酚F型、酚醛清漆型、脂环式等环氧树脂，(iii)氧杂环丁烷树脂，(iv)甲阶型、清漆型等酚醛树脂，以及(v)有机硅环氧树脂、有机硅聚酯等有机硅改性有机树脂等。树脂可以仅使用这些材料中的1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
(实施方式2)
以下，对实施方式2进行说明。再者，以下的说明中，以与上述实施方式1和各变形例的不同点为中心进行说明，适当省略或简化共通点的说明。图8和图9是示出将多个电池连接而成的本实施方式涉及的层叠电池的大致结构的各种例子的截面图。
图8是表示实施方式2涉及的层叠电池2000的截面图。层叠电池2000是使多个、具体而言为2个上述实施方式1涉及的电池1000以电极的朝向为相同方向的方式层叠而成的层叠电池。如图8所示，层叠电池2000具备2个电池1000。层叠电池2000以在层叠方向上相邻的电池1000之中上侧的电池1000的电极层100与下侧的电池1000的对电极层200相接的方式层叠。基板160位于上侧的电池1000的电极集电体层150与下侧的电池1000的对电极集电体层250之间。也就是说，层叠电池2000是使下侧的电池1000的基板160与上侧的电池1000相接而层叠的。如上所述，电池1000的基板160可以作为端子电极发挥作用，通过使电流从上表面传导至下表面，电池1000被电串联。另外，在基板160不具有导电性的情况下，通过将集电体层彼此用引线等连接，能够将电池1000彼此电连接。该情况下，根据引线等的连接形态，可以电串联，也可以并联。
图9是表示实施方式2涉及的层叠电池2100的截面图。层叠电池2100是使多个、具体而言为2个上述实施方式1涉及的电池1000方向反转而层叠形成的层叠电池。如图9所示，层叠电池2100具备2个电池1000。层叠电池2100以在层叠方向上相邻的电池1000之中上侧的电池1000的对电极层200与下侧的电池1000的对电极层200相接的方式层叠。基板160没有位于上侧的电池1000的对电极集电体层250与下侧的电池1000的对电极集电体层250之间，2个电池1000的对电极集电体层250彼此连接。像这样同电极的集电体层彼此连接，使得电池1000被电并联。层叠电池2100在最上部和最下部层叠有基板160。这样，层叠电池2100的上下表面由基板160保护，因此层叠电池2100的可靠性进一步提高。
再者，层叠电池2000和2100所具备的电池1000的数量可以为3个以上。通过调整层叠的电池的数量，能够得到期望的电池特性。另外，层叠电池2000和2100所具备的电池之中至少一个为电池1000即可，其他电池可以是没有在集电体或固体电解质层形成结构缺陷部的电池。另外，在层叠电池2000和2100中，可以代替电池1000，使用实施方式1的变形例1～变形例5的电池1100～电池1500中的至少一者。
(其他实施方式)
以上，基于实施方式对本公开涉及的电池进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式。只要不脱离本公开的主旨，将本领域技术人员能够想到的各种变形施加于实施方式而得到的技术方案、以及将实施方式中的一部分构成要素组合构建出的其它技术方案，都包含在本公开的范围内。
例如，上述实施方式中，在俯视下电极活性物质层与对电极活性物质层位于相同位置，俯视下的电极活性物质层的位置为第1区域，但不限于此。在电极活性物质层与对电极活性物质层不完全重合的情况下，可以将俯视下电极活性物质层所在的区域设为第1区域。另外，可以将俯视下电极活性物质层与对电极活性物质层相对的区域设为第1区域。可以将俯视下电极活性物质层和对电极活性物质层中任一者所在的区域设为第1区域。通过在将俯视下电极活性物质层和对电极活性物质层中任一者所在的区域设为第1区域的情况下的第1区域中形成结构缺陷部，能够进一步提高可靠性。
另外，例如在上述实施方式中，电池形成了多个结构缺陷部，但不限于此。结构缺陷部至少形成1个即可。
另外，例如在上述实施方式中，结构缺陷部是俯视下呈线状的槽、排列的多个孔或裂缝，但不限于此。结构缺陷部也可以是槽、排列的多个孔以及裂缝之中两种以上在俯视下呈线状排列。
另外，例如在上述实施方式中，集电体具有集电体层，但不限于此。在基板具有导电性，能够从活性物质层取出电流的情况下，集电体可以不具有集电体层，而是仅由基板构成。该情况下，基板与活性物质层直接接合。
另外，在上述实施方式中，结构缺陷部在俯视下为直线的线状，但不限于此。结构缺陷部例如可以呈蜿蜒状的线而形成，也可以呈圆弧或波浪线等曲线状的线而形成。
另外，例如结构缺陷部在第2区域中，可以形成于基板、电极集电体层、对电极集电体层和固体电解质层中的2个以上。
另外，例如结构缺陷部可以在不损害本公开的效果的范围内形成于第1区域。
另外，上述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、替换、附加、省略等。
产业可利用性
本公开涉及的电池，例如可用作各种电子设备或汽车等所使用的全固体锂离子电池等二次电池。
附图标记说明
10 第1区域
20 第2区域
100、102、103、104、105 电极层
110 电极活性物质层
120、122、123、124、125 电极集电体
150、150e、150g、150h 电极集电体层
160、160a、160b、160c、160d、160e、160f、160g、160h、164、165、260 基板
170 辅助基板
200、201 对电极层
210 对电极活性物质层
220、221 对电极集电体
250 对电极集电体层
300、330 固体电解质层
400 第1固体电解质层
500、500h、530 第2固体电解质层
700、700a、700b、700c、700e、701、703、704、704f、704g、704h、705、705d 结构缺陷部
1000、1100、1200、1300、1400、1500 电池
2000、2100 层叠电池

Claims (13)

1.一种电池，具备电极层、对电极层和固体电解质层，
所述对电极层与所述电极层相对配置，
所述固体电解质层位于所述电极层与所述对电极层之间，
所述电极层具有集电体和活性物质层，
所述活性物质层位于所述集电体与所述固体电解质层之间，其在俯视下的面积小于所述集电体和所述固体电解质层，
在所述俯视下，将所述活性物质层所在的区域设为第1区域、并将所述第1区域的外侧的区域设为第2区域的情况下，
所述固体电解质层覆盖所述俯视下的所述活性物质层的外侧，并在所述第2区域中与所述集电体相接，
所述集电体或所述固体电解质层在所述第2区域中具有所述俯视下为线状的至少一个结构缺陷部。
2.根据权利要求1所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部为线状的槽。
3.根据权利要求1所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部是呈线状排列的多个孔。
4.根据权利要求1所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部是线状的裂缝。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部包含多个结构缺陷部，
所述各结构缺陷部在所述俯视下沿着所述第1区域的外周形成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部在所述俯视下以包围所述第1区域的外周的方式形成。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部的端部的至少一方在所述俯视下与所述集电体或所述固体电解质层的外周一致。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池，
所述集电体具有集电体层和基板，
所述集电体层与所述活性物质层相接，
所述基板与所述集电体层的朝向所述活性物质层的面的相反侧的面相接，
所述至少一个结构缺陷部形成于所述基板。
9.根据权利要求8所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部形成于所述基板的朝向所述集电体层的面的相反侧的面。
10.根据权利要求8或9所述的电池，
所述集电体还具有辅助基板，
所述辅助基板位于所述第1区域，并与所述基板的朝向所述集电体层的面的相反侧的面相接。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部形成于所述固体电解质层。
12.根据权利要求11所述的电池，
所述至少一个结构缺陷部形成于所述固体电解质层的朝向所述集电体的面。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的电池，
所述固体电解质层包含具有锂离子传导性的固体电解质。
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