CN114830372A - 电池 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种可靠性高的电池。本公开的电池(50)具备电极层(10)、与电极层(10)相对配置的对电极层(20)、以及位于电极层(10)与对电极层(20)之间的固体电解质层(30)，电极层(10)具有集电体(11)、位于集电体(11)与固体电解质层(30)之间的电极活性物质层(12)、以及在电极层(10)的端部位于集电体(11)与电极活性物质层(12)之间的绝缘层(13)，对电极层(20)具有与电极活性物质层(12)相对配置的对电极活性物质层(22)，电极活性物质层(12)具有在俯视时不与绝缘层(13)重叠的区域，绝缘层(13)的侧面和电极活性物质层(12)的侧面为同一平面。

Description

电池
技术领域
本公开涉及电池。
背景技术
专利文献1和专利文献2公开了具备绝缘构件的电池。
在先技术文献
专利文献1：国际公开第2012/164642号
专利文献2：日本特开2016-207286号公报
发明内容
发明要解决的课题
现有技术中，需求电池的可靠性的提高。因此，本公开的目的是提供一种可靠性高的电池。
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、与所述电极层相对配置的对电极层、以及位于所述电极层与所述对电极层之间的固体电解质层，所述电极层具有集电体、位于所述集电体与所述固体电解质层之间的电极活性物质层、以及在所述电极层的端部位于所述集电体与所述电极活性物质层之间的绝缘层，所述对电极层具有与所述电极活性物质层相对配置的对电极活性物质层，所述电极活性物质层具有在俯视时不与所述绝缘层重叠的区域，所述绝缘层的侧面和所述电极活性物质层的侧面为同一平面。
发明的效果
根据本公开，能够提供一种可靠性高的电池。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的电池的例子的概略俯视图。
图2是图1的II-II线所示的位置的剖视图。
图3是表示比较例涉及的电池的例子的概略剖视图。
图4是表示比较例涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。
图5是用于说明实施方式1涉及的电池的制造方法的流程图。
图6A是表示实施方式1涉及的层叠有绝缘层的集电体的例子的概略图。
图6B是表示实施方式1涉及的层叠有绝缘层的集电体的另一个例子的概略图。
图6C是表示实施方式1涉及的层叠有绝缘层的集电体的另一个例子的概略图。
图7A是表示实施方式1涉及的层叠极板的例子的概略剖视图。
图7B是表示实施方式1涉及的层叠极板的另一个例子的概略剖视图。
图7C是表示实施方式1涉及的层叠极板的另一个例子的概略剖视图。
图8是用于说明实施方式1涉及的电池的制造方法中的切断工序的图。
图9是表示实施方式1的变形例1涉及的电池的例子的概略剖视图。
图10是表示实施方式1的变形例1涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。
图11是用于说明实施方式1的变形例1涉及的电池的制造方法中的切断工序的图。
图12是表示实施方式2涉及的电池的例子的概略剖视图。
图13是表示实施方式2涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。
图14是用于说明实施方式2涉及的电池的制造方法的流程图。
图15是表示实施方式2涉及的多层极板的例子的概略剖视图。
图16是表示实施方式2的变形例1涉及的层叠极板的例子的概略剖视图。
图17是表示实施方式2的变形例1涉及的多层极板的例子的概略剖视图。
图18是用于说明实施方式2的变形例1涉及的电池的制造方法中的集电体层叠工序和切断工序的图。
图19是表示实施方式2的变形例2涉及的具有绝缘层的层叠极板的例子的概略剖视图。
图20是表示实施方式2的变形例2涉及的不具有绝缘层的层叠极板的例子的概略剖视图。
图21是表示实施方式2的变形例2涉及的多层极板的例子的概略剖视图。
图22是表示实施方式2的变形例2涉及的层叠极板的另一个例子的概略剖视图。
图23是表示实施方式2的变形例2涉及的电池的例子的概略剖视图。
图24是表示实施方式2的变形例2涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。
图25是表示实施方式3涉及的电池的例子的概略剖视图。
图26是表示实施方式3涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。
具体实施方式
(成为本公开的基础的见解)
在制造具备含固体电解质的固体电解质层的全固体电池等电池的情况下，通常使负极活性物质层的面积大于正极活性物质层的面积。这是为了使负极活性物质层的容量大于正极活性物质层的容量，抑制来自于没有进入负极活性物质层的金属离子的金属的析出等，由此使电池的性能稳定化，提高电池的可靠性。另外，也是为了抑制电场向负极活性物质层的端部集中，抑制端部的枝晶生长(金属的析出)，由此提高电池的可靠性。另外，在增大负极活性物质层的面积的情况下，在相对配置的正极活性物质层的周围例如配置固体电解质层。由此，正极活性物质层不会接触到容易剥离的集电体的端部，因此即使在集电体的端部剥离的情况下，也能够抑制正极活性物质层的露出，提高可靠性。
但是，难以精密地控制正极活性物质层的面积和负极活性物质层的面积而制造电池。另外，为了确保可靠性，需要将正极活性物质层的形成时的尺寸精度也考虑在内来形成正极活性物质层。因此，存在正极活性物质层变小，电池的体积能量密度降低这样的课题。另外，为了提高正极活性物质层的尺寸精度，有可能导致检查等工序数量的增加和设备费用的增加。
因此，本公开中提供一种可靠性高的电池。特别是本公开中提供一种能量密度提高并且可靠性高的电池。
本公开的一个技术方案的概要如下所述。
本公开的一个技术方案涉及的电池，具备电极层、与所述电极层相对配置的对电极层、以及位于所述电极层与所述对电极层之间的固体电解质层，所述电极层具有集电体、位于所述集电体与所述固体电解质层之间的电极活性物质层、以及在所述电极层的端部位于所述集电体与所述电极活性物质层之间的绝缘层，所述对电极层具有与所述电极活性物质层相对配置的对电极活性物质层，所述电极活性物质层具有在俯视时不与所述绝缘层重叠的区域，所述绝缘层的侧面和所述电极活性物质层的侧面为同一平面。
由此，在电极层的端部存在集电体、绝缘层和电极活性物质层依次层叠的区域。因此，在容易发生剥离的集电体的端部，即使集电体剥离也能够抑制电极活性物质层的露出，难以发生由于电极活性物质层与其他构件接触而引起的破损或短路等。由此，能够提高电池的可靠性。
另外，由于绝缘层的侧面和电极活性物质层的侧面为同一平面，因此通过将绝缘层和电极活性物质层一并切断等，能够容易地调整绝缘层的面积而制造电池。因此，通过存在绝缘层，虽然会抑制电极活性物质层与集电体的电子授受，形成电极活性物质层难以作为电极发挥作用的区域，但是通过调整绝缘层的面积，能够将该区域抑制为最小限度。由此，能够提高电池的体积能量密度。
另外，例如可以设为：所述电极层是正极层，所述对电极层是负极层。
由此，电子不会从集电体直接到达俯视时与绝缘层重叠的区域的电极活性物质层、即正极活性物质层，所以该区域的正极活性物质层难以作为电极发挥作用。因此，实质上获得了削减正极活性物质层的面积的效果。其结果，正极活性物质层的面积实质上容易小于负极层的对电极活性物质层、即负极活性物质层的面积。由此，负极活性物质层的容量容易大于正极活性物质层的容量，所以能够抑制来自于没有进入负极活性物质层的金属离子的金属的析出，进一步提高电池的可靠性。
另外，例如可以设为：所述绝缘层包含树脂。
由此，通过绝缘层中所含的树脂进入集电体和电极活性物质层中的锚定效应，能够提高绝缘层与集电体和电极活性物质层的接合性，抑制绝缘层与集电体和电极活性物质层的剥离。
另外，例如可以设为：所述绝缘层包含金属氧化物。
由此，绝缘层变硬，因此即使在电池的制造时较薄地形成了绝缘层的情况下，在与其他层层叠时绝缘层也不易变形，能够形成厚度均匀的薄层的绝缘层。
另外，例如可以设为：所述绝缘层位于俯视时从所述电极活性物质层的外周起长度为1mm以下的区域。
由此，能够将由于存在绝缘层而使电极活性物质层难以作为电极发挥作用的区域设为从电极活性物质层的外周起一定距离以下的范围，因此能够提高电池的体积能量密度。
另外，例如可以设为：所述绝缘层的厚度为5μm以下。
由此，位于集电体与电极活性物质层之间的绝缘层变薄。所以，即使在出于提高电池的体积能量密度等目的，对层叠于集电体的电池的各层进行高压压制处理的情况下，也能够减小绝缘层对各层的压制造成的影响，电极活性物质层等各层容易被均匀地压缩。其结果，能够降低各层被不均匀地压缩而发生剥离等的可能性。由此，能够提高能量密度并实现可靠性高的电池。
另外，例如可以设为：所述固体电解质层、所述集电体、所述电极活性物质层、所述对电极活性物质层和所述绝缘层各自的侧面露出。
由此，直到电池的端部都存在有助于电池的充放电性能的各层。所以，能够提高电池的体积能量密度。
另外，例如可以设为：所述电极层的侧面、所述对电极层的侧面和所述固体电解质层的侧面为同一平面。
由此，在电池的各层的侧面不具有段差(阶梯差)，不存在凹凸。因此，不存在由于存在凹凸而形成的无助于电池的充放电性能的空间，能够抑制实质的电池的能量密度的降低。由此，能够提高电池的体积能量密度。
另外，例如可以设为：在俯视时，所述电极活性物质层与所述对电极活性物质层的形状和位置相同。
由此，能够减小对电极活性物质层与电极活性物质层的容量差，因此能够使对电极活性物质层或电极活性物质层的容量最大化。
另外，在电极层是正极层，对电极层是负极层的情况下，俯视时的正极活性物质层与负极活性物质层的形状和位置相同，绝缘层位于正极层的端部，因此与负极活性物质层的端部相对的位置的正极活性物质层难以作为电极发挥作用。其结果，能够抑制电场向负极活性物质层的端部集中，抑制端部的枝晶生长。由此，电池的可靠性提高。
另外，例如可以设为：所述电池的侧面相对于层叠方向，沿着俯视时所述对电极层的面积与所述电极层的面积相比变大的方向倾斜。
由此，在电池的侧面，相对于层叠方向，固体电解质层的侧面也倾斜，因此与侧面不倾斜的情况相比，固体电解质层的侧面变大。其结果，电池的侧面中的由固体电解质层隔开的电极层与对电极层之间的距离变长。由此，电极层与对电极层难以接触，能够抑制短路。
另外，例如可以设为：所述电池的侧面为切断面。
由此，成为电池的端部的侧面被切断而形成，所以通过根据切断位置来调整绝缘层的面积，能够减小由于存在绝缘层而导致电极活性物质层难以作为电极发挥作用的区域的面积，能够提高电池的体积能量密度。另外，通过电池的侧面为切断面，能够容易地使电极层的侧面、对电极层的侧面和固体电解质层的侧面为同一平面。
另外，例如可以设为：所述切断面的形状为矩形或梯形。
由此，切断面的端部是成为直线的形状。所以，不存在由于端部不是直线而形成的无助于电池的充放电性能的空间，能够抑制实质的电池的能量密度的降低。由此，能够提高电池的能量密度。
另外，例如可以设为：所述绝缘层在俯视时为框状，设置于所述电极层的外周。
由此，在电极层的外周部的任一位置都能够得到设有绝缘层的效果。
另外，例如可以设为：所述固体电解质层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表示概括或具体的例子。以下的实施方式中所示的数值、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，在本说明书中，平行、同一平面等表示要素之间的关系的用语和平坦、矩形等表示要素的形状的用语以及数值范围都不是仅表示严格的意义，其含义是指实质同等的范围，例如也包含百分之几左右的差异。
另外，各图并不一定严格地进行图示。在各图中，对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，在本说明书和附图中，x轴、y轴和z轴表示三维直角坐标系的三个轴。在各实施方式中，将z轴方向设为电池的层叠方向。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，在本说明书中，“俯视”是指沿着z轴观察电池的情况。另外，本说明书中的“厚度”是指各层的层叠方向的长度。
另外，在本说明书中，电池的结构中的“上方”和“下方”之类的用语，并不是指绝对空间认知中的上方(铅垂上方)和下方(铅垂下方)，其作为以层叠结构的层叠顺序为基础通过相对位置关系来规定的用语使用。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配置而在两个构成要素之间存在另外的构成要素的情况，也适用于两个构成要素彼此贴合配置而使两个构成要素相接的情况。
(实施方式1)
以下，对实施方式1涉及的电池进行说明。实施方式1涉及的电池是分别各包含一个电极活性物质层和对电极活性物质层的单电池。
[构成]
首先，参照附图对实施方式1涉及的电池的构成进行说明。图1是表示本实施方式涉及的电池的例子的概略俯视图。图2是图1的II-II线所示的位置的剖视图。
如图1和图2所示，本实施方式涉及的电池50具备电极层10、与电极层10相对配置的对电极层20、以及位于电极层10与对电极层20之间的固体电解质层30。也就是说，电池50具有电极层10、固体电解质层30、以及对电极层20以该顺序层叠的结构。
电极层10具有集电体11、位于集电体11与固体电解质层30之间的电极活性物质层12、以及在俯视时的电极层10的端部处位于集电体11与电极活性物质层12之间的绝缘层13。集电体11和电极活性物质层12在俯视时的形状和位置相同。
对电极层20具有集电体21、以及位于集电体21与固体电解质层30之间的对电极活性物质层22。
电池50例如是全固体电池。电池50的侧面与层叠方向平行。另外，电池50的侧面为平坦的平面。换句话说，电极层10的侧面和对电极层20的侧面和固体电解质层30的侧面处于不存在段差(阶梯差)的状态，位于同一个平坦的平面。也就是说，电极层10的侧面和对电极层20的侧面和固体电解质层30的侧面为同一平面。再者，侧面是指在电池50的各构成要素中，将与层叠方向垂直的平面设为主面的情况下，从主面的端部起沿着与主面交叉的方向延伸的面。另外，在电极层10的与层叠方向垂直的方向的端部，绝缘层13的侧面和电极活性物质层12的侧面和集电体11的侧面为同一平面。另外，在对电极层20的与层叠方向垂直的方向的端部，对电极活性物质层22的侧面与集电体21的侧面为同一平面。也就是说，在电池50的与层叠方向垂直的方向的端部，集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22和集电体21各自的侧面为同一平面，形成同一个平坦的平面。由此，在电池50的各层的侧面不存在段差，不存在凹凸，因此不会形成由于凹凸而无法作为电池发挥作用的空间，使实质的电池50的体积能量密度提高。另外，通过将各层一并切断等，能够使各层的侧面成为同一平面，因此能够容易地调整绝缘层13的面积而制造电池50。
电池50的侧面例如为切断面。具体而言，电池50的侧面是通过用刀具(切割器)等刀刃切断而形成的面，例如是具有微细的沟槽等切断痕迹的面。这样，通过在电池50形成有被切断的切断面，能够调整形成绝缘层13的位置，因此能够减小无助于电池50的充放电性能的部分(形成有绝缘层13的部分，详细情况会在后面说明)的面积，能够提高体积能量密度。另外，由于是切断面，因此能够容易地使电极层10的侧面和对电极层20的侧面和固体电解质层30的侧面成为同一平面。再者，切断痕可以通过研磨等而平滑化。对于切断面的形状没有限制，在电池50的情况下为矩形。
另外，在电池50中，集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22和集电体21各自的侧面露出。由此，一直到电池50的端部都存在有助于电池50的充放电性能的各层，因此电池50的体积能量密度提高。
另外，在电池50中，集电体11、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22和集电体21在俯视时的形状和位置相同。另外，集电体11、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22和集电体21的俯视形状为矩形，但并不特别限制，也可以是圆形、椭圆形或多边形等。
集电体11与电极活性物质层12和绝缘层13的下表面相接，覆盖电极活性物质层12和绝缘层13的下表面。在俯视时的集电体11的端部层叠有绝缘层13。集电体11的厚度例如为5μm以上且100μm以下。
作为集电体11的材料，可以使用公知的材料。作为集电体11，例如可以使用由铜、铝、镍、铁、不锈钢、铂或金、或是这些之中的两种以上的合金等制成的箔状体、板状体或网状体等。
电极活性物质层12在集电体11的上方以覆盖集电体11上的绝缘层13的方式层叠。电极活性物质层12的下表面与集电体11相接。电极活性物质层12的上表面与固体电解质层30相接。电极活性物质层12与对电极活性物质层22夹着固体电解质层30而相对。电极活性物质层12在俯视时具有不与绝缘层13重叠的区域。另外，在俯视时，电极活性物质层12和对电极活性物质层22的形状和位置相同。电极活性物质层12的厚度例如为5μm以上且300μm以下。关于电极活性物质层12所使用的材料会在后面进行说明。
如上所述，绝缘层13位于集电体11与电极活性物质层12之间。绝缘层13的上表面和俯视时的内侧的侧面，与电极活性物质层12相接。绝缘层13在俯视时，在电极层10的端部与电极活性物质层12相接。绝缘层13的侧面和电极活性物质层12的侧面为同一平面。绝缘层13的下表面与集电体11相接。另外，绝缘层13在俯视时与对电极活性物质层22重叠。
图示的例子中，绝缘层13在俯视时位于电极层10的外周部，为框状。也就是说，绝缘层13在电极层10的与层叠方向垂直的方向的所有端部，位于集电体11与电极活性物质层12之间。
绝缘层13例如包含树脂和金属氧化物中的至少一者。作为树脂，例如可举出有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂等。树脂可以是热固性树脂或紫外线固化性树脂。通过绝缘层13包含树脂，利用树脂进入集电体11和电极活性物质层12中的锚固效应等，能够提高绝缘层13与集电体11和电极活性物质层12的接合性。作为金属氧化物，例如可举出氧化硅、氧化钛或氧化铝等。通过绝缘层13包含金属氧化物，绝缘层13变硬，因此即使在电池50的制造时较薄地形成绝缘层13的情况下，绝缘层13也难以在与其他层层叠时发生变形，能够形成厚度均匀的薄层的绝缘层13。
绝缘层13的厚度比电极活性物质层12的厚度薄，例如与电极活性物质层12的厚度相比非常薄。通过绝缘层13的厚度比电极活性物质层12的厚度薄，即使在电极活性物质层12等的层叠时进行高压压制处理的情况下，也能够减小绝缘层13的影响，因此电极活性物质层12等容易均匀地被压缩。从即使在电极活性物质层12等的层叠时进行高压压制处理的情况下，电极活性物质层12等也容易均匀地被压缩的观点出发，绝缘层13的厚度例如为5μm以下。从电池特性的观点出发，绝缘层13的厚度可以为2μm以下，也可以为1μm以下。绝缘层13例如为完全绝缘性，但根据所需求的电池特性，通过绝缘层13的构成材料和厚度，也可以稍稍具有导电性。
另外，从有助于发电的有效面积的观点、即体积能量密度的观点出发，绝缘层13例如在俯视时位于从电极活性物质层12的外周起长度为1mm以下的区域。另外，从体积能量密度的观点出发，绝缘层13以框状或线状等形成的情况下的绝缘层13的宽度例如为1mm以下，可以为0.5mm以下，也可以为0.1mm以下。绝缘层13的宽度例如根据所需求的电池特性而变更。
集电体21与对电极活性物质层22的上表面相接，覆盖对电极活性物质层22的上表面。集电体21的厚度例如为5μm以上且100μm以下。作为集电体21的材料，可以使用上述的集电体11的材料。
对电极活性物质层22层叠在固体电解质层30上，与电极活性物质层12相对配置。对电极活性物质层22的上表面与集电体21相接。对电极活性物质层22的厚度例如为5μm以上且300μm以下。关于对电极活性物质层22所使用的材料会在后面进行说明。
固体电解质层30位于电极活性物质层12与对电极活性物质层22之间。固体电解质层30的厚度例如为5μm以上且150μm以下。
固体电解质层30至少包含固体电解质，根据需要可以包含粘合剂材料。固体电解质层30可以包含具有锂离子传导性的固体电解质。
作为固体电解质，可使用锂离子传导体、钠离子传导体或镁离子传导体等公知的材料。作为固体电解质，例如可使用硫化物固体电解质、卤素系固体电解质或氧化物固体电解质等固体电解质材料。作为硫化物固体电解质，在采用能够传导锂离子的材料的情况下，例如可以使用由硫化锂(Li2S)和五硫化二磷(P2S5)构成的合成物。另外，作为硫化物固体电解质，可以使用Li2S-SiS2、Li2S-B2S3或Li2S-GeS2等硫化物，也可以使用向上述硫化物中作为添加剂添加了Li3N、LiCl、LiBr、Li3PO4和Li4SiO4中的至少一种而得到的硫化物。
作为氧化物固体电解质，在采用能够传导锂离子的材料的情况下，例如可以使用Li7La3Zr2O12(LLZ)、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)或(La,Li)TiO3(LLTO)等。
作为粘合剂材料，例如可以使用弹性体类，可以使用聚偏氟乙烯、丙烯酸树脂或纤维素树脂等有机化合物。
在本实施方式中，具备电极活性物质层12的电极层10和具备对电极活性物质层22的对电极层20之中，一方是具备正极活性物质层的正极层，另一方是具备负极活性物质层的负极层。
正极活性物质层至少包含正极活性物质，根据需要可以包含固体电解质、导电助剂和粘合剂材料中的至少一者。
作为正极活性物质，可以使用能够吸藏和释放(插入和脱离，或溶解和析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知材料。作为正极活性物质，在采用能够使锂离子脱离和插入的材料的情况下，例如可以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)或锂镍锰钴复合氧化物(LNMCO)等。
作为固体电解质，可以使用上述固体电解质材料。另外，作为导电助剂，例如可以使用乙炔黑、炭黑、石墨或碳纤维等导电材料。另外，作为粘合剂材料，可以使用上述粘合剂材料。
负极活性物质层至少包含负极活性物质，根据需要可以包含与正极活性物质层同样的固体电解质、导电助剂和粘合剂材料中的至少一者。
作为负极活性物质，可以使用能够吸藏和释放(插入和脱离、或溶解和析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知材料。作为负极活性物质，在采用能够使锂离子脱离和插入的材料的情况下，例如可以使用天然石墨、人造石墨、石墨碳纤维或树脂烧成碳等碳材料、金属锂、锂合金或锂与过渡金属元素的氧化物等。
在制造电池的情况下，如上所述，以提高可靠性为目的，通常在俯视时使负极活性物质层的面积大于正极活性物质层的面积。另外，通过将负极活性物质层的端部配置在比正极活性物质层的端部靠外侧，能够抑制电场向负极活性物质层的端部集中，抑制枝晶生长(金属的析出)。
在此，对于在俯视时，负极活性物质层的面积大于正极活性物质层的面积的比较例涉及的电池950和950a进行说明。图3和图4是表示比较例涉及的电池的例子的概略剖视图。
如图3所示，电池950具备正极层910、负极层920、以及位于正极层910与负极层920之间的固体电解质层930。正极层910具有集电体911、以及位于集电体911与固体电解质层930之间的正极活性物质层912。负极层920具有集电体921、以及位于集电体921与固体电解质层930之间的负极活性物质层922。固体电解质层930覆盖正极活性物质层912和负极活性物质层922的侧面，与集电体911和集电体921相接。电池950中，在俯视时，负极活性物质层922的面积大于正极活性物质层912的面积，负极活性物质层922的端部位于比正极活性物质层912的端部靠外侧。这样，在电池950中，通过使负极活性物质层922的面积大于正极活性物质层912的面积，抑制金属的析出。另外，由于在电池950的端部存在固体电解质层930，因此即使在集电体911和集电体921从端部剥离了的情况下，也能够抑制正极活性物质层912和负极活性物质层922露出。
存在正极活性物质层912和负极活性物质层922的区域2C，作为电池发挥作用。另一方面，正极活性物质层912和负极活性物质层922都不存在的区域2A，不作为电池发挥作用。另外，虽然存在负极活性物质层922、但是不存在正极活性物质层912的区域2B，也不作为电池发挥作用。区域2B是对应于正极活性物质层912与负极活性物质层922的面积差的区域。在俯视下随着区域2B和区域2A越大，电池950中无助于发电的区域的比例越增加，由此导致电池950的体积能量密度降低。另一方面，在俯视下随着区域2B越小，在将各层进行层叠的工序等制造工序中所需的对准精度越高，担心与所需精度变高相伴的检查等工序数量的增加和设备费用的增加。
另外，在区域2A、2B和2C中，分别存在于厚度方向上的除了集电体911和921以外的层的种类和数量不同。即、在区域2A仅存在固体电解质层930这1层，在区域2B存在负极活性物质层922和固体电解质层930这2层，在区域2C存在正极活性物质层912、负极活性物质层922和固体电解质层930这3层。在由粉体材料构成的全固体电池中，为了形成粉体材料彼此的良好的界面(例如粉体材料彼此的接合性良好、粒界电阻小的界面)，也就是为了提高电池的可靠性，或者为了进行高填充化而提高体积能量密度，有时会在制造工序中包含高压压制处理。此时，在区域2A、2B和2C中，构成的层的种类和数量不同，并且各层的压缩难易度也不同。因此，在对电池950整体进行压制时，担心在各区域中压缩度不同、也就是没有被均匀地压缩。例如，在区域2A和2B中，与区域2C相比压缩不足，有可能导致各层的剥离等，使可靠性降低。
也就是说，在电池950中，存在难以容易地制造电池950，并且可靠性的提高不充分的问题。另外，在厚度方向上的层仅为固体电解质层930的区域2A，是尤其无助于电池的基本充放电性能的部分，因此从提高体积能量密度的观点出发，区域2A越小越好。
另外，图4所示的电池950a具备：具有集电体911a和正极活性物质层912a的正极层910a、具有集电体921a和负极活性物质层922a的负极层920a、以及固体电解质层930a。电池950a与电池950相比，在固体电解质层930a没有被覆负极活性物质层922a的侧面这一点上不同。电池950a虽然不具有如区域2A那样的正极活性物质层912和负极活性物质层922都不存在的区域，但是具有不存在正极活性物质层912a的区域3A。因此，区域3A无助于发电，与区域2B同样的问题在电池950a的区域3A中也会发生。
另一方面，如上所述，电池50具备电极层10、与电极层10相对配置的对电极层20、以及位于电极层10与对电极层20之间的固体电解质层30。电极层10具有集电体11、位于集电体11与固体电解质层30之间的电极活性物质层12、以及在俯视时的电极层10的端部处位于集电体11与电极活性物质层12之间的绝缘层13。电极活性物质层12具有在俯视时不与绝缘层13重叠的区域。绝缘层13的侧面与电极活性物质层12的侧面为同一平面。另外，集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22、以及集电体21各自的侧面为同一平面。
由此，在容易发生剥离的集电体11的端部，在集电体11与电极活性物质层12之间存在绝缘层13，因此即使集电体11发生剥离也能够抑制电极活性物质层12的露出，难以发生由电极活性物质层12与其他部件接触引起的破损或短路等。从而使电池50的可靠性提高。
由于集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22、以及集电体21各自的侧面为同一平面，因此通过将各层一并切断等，能够容易地调整绝缘层13的面积而制造电池50。因此，虽然由于绝缘层13的存在会抑制电极活性物质层12与集电体11的电子授受，形成电极活性物质层12难以作为电极发挥作用的区域，但是通过调整绝缘层的尺寸，能够将该区域抑制为最小限度。由此，能够容易地制造体积能量密度高的电池。
另外，由于绝缘层13位于集电体11与电极活性物质层12之间，因此在绝缘层13上也存在电极活性物质层12。所以，即使在进行高压压制处理的情况下，例如与如上述比较例涉及的电池那样在电极活性物质层12的侧面存在固体电解质层的情况相比，所有区域容易被均匀压缩。由此，难以发生电池50的各层的剥离等，能够通过高压压制处理来提高电池50的可靠性和体积能量密度。
另外，在电池50中，例如具备电极活性物质层12的电极层10是具备正极活性物质层的正极层，具备对电极活性物质层22的对电极层20是具备负极活性物质层的负极层。该情况下，电子不会从集电体11直接到达与绝缘层13相接的正极活性物质层(电极活性物质层12)，因此图1和图2所示的区域1A的正极活性物质层难以作为电极发挥作用。另一方面，区域1B的正极活性物质层作为电极发挥作用。因此，在电池50中，区域1A难以作为电池发挥作用，区域1B作为电池发挥作用。在电池50中，俯视时的正极活性物质层和负极活性物质层(对电极活性物质层22)的面积相同，但区域1A中的正极活性物质层难以作为电极发挥作用，因此得到了实质上削减正极活性物质层的俯视时的面积的效果。也就是说，在电池50中，即使俯视时的正极活性物质层和负极活性物质层的面积相同，也能够抑制金属的析出。
另外，俯视时的正极活性物质层和负极活性物质层的形状和位置相同，绝缘层13位于正极层(电极层10)的端部，因此与负极活性物质层的端部相对的位置的正极活性物质层难以作为电极发挥作用。其结果，能够抑制电场向负极活性物质层的端部集中，抑制端部的枝晶生长。由此，电池50的可靠性提高。
另外，在电池50的制造中，能够通过绝缘层13调整实质的正极活性物质层的面积，因此不需要高精度地形成正极活性物质层和负极活性物质层的位置和面积。由此，能够容易地制造电池50。例如，通过将正极层(电极层10)和固体电解质层30和负极层(对电极层20)层叠而成的层叠体在包含绝缘层13的区域切断，能够容易地制造电池50。
[制造方法]
下面，对本实施方式涉及的电池的制造方法进行说明。再者，以下说明的电池50的制造方法只是一个例子，电池50的制造方法不限于以下的例子。
电池50的制造方法包括绝缘层层叠工序、发电元件层叠工序、切断工序和集电体层叠工序。以下，对各工序进行详细说明。
(1)绝缘层层叠工序
首先，对绝缘层层叠工序进行说明。图5是用于说明本实施方式涉及的电池的制造方法的流程图。
在绝缘层层叠工序中，在集电体11的至少一面层叠绝缘层13。具体而言，首先准备集电体11(图5的步骤S11)。然后在准备的集电体11的至少一面上层叠绝缘层13(图5的步骤S12)。例如，通过在集电体11的上表面形成绝缘层13而在集电体11上层叠绝缘层13。
图6A、图6B和图6C是表示层叠有绝缘层13的集电体11的例子的概略图。图6A的(a)是表示层叠有绝缘层13的集电体11的例子的俯视图，图6A的(b)是在图6A的(a)的VIa-VIa线所示的位置的剖视图。例如图6A所示，绝缘层13形成为格子状。另外，图6B是表示层叠有绝缘层13的集电体11的另一个例子的俯视图。图6B中没有示出剖视图，但图6B所示的层叠有绝缘层13的集电体11具有与图6A的(b)同样的截面结构。绝缘层13可以如图6B所示形成为条纹状。通过以这样的格子或条纹等具有长条部分的比较简单的俯视形状层叠绝缘层13，能够容易地在集电体11上形成绝缘层13。另外，在后述的切断工序中，通过沿着绝缘层13的长度方向分割绝缘层13，能够容易地形成沿着电池50的端部形成有绝缘层13的电池50。在图6A和6B中，由虚线记载的矩形的区域1E和1F相当于一个电池50的大小。这样，集电体11可以以能够在后面的制造工序中分割为多个电池的方式而层叠绝缘层13。
另外，图6C的(a)是表示层叠有绝缘层13的集电体11的另一个例子的俯视图，图6C的(b)是在图6C的(a)的VIc-VIc线所示的位置的剖视图。如图6C所示，可以在集电体11上形成多种图案模式(例如格子间隔)的格子状的绝缘层13。
这样，绝缘层13以格子状或条纹状层叠，在后述的切断工序中沿着绝缘层13的格子或条纹的长度方向分割绝缘层13，由此能够同时制造分别为相同形状或不同形状的多个电池50。从而使电池50的制造效率提高。
关于绝缘层13的形成方法，考虑了各种工艺，从量产性的观点出发，例如可以采用涂布工艺。例如通过在辊对辊方式等连续工艺中，采用凹版辊法或喷墨法等高精度的涂布方法，将在溶剂中分散有作为绝缘层13的材料的绝缘性物质(例如金属氧化物)的涂料涂布于集电体11上，进行干燥将溶剂蒸发，能够得到绝缘层13。由此能够较薄地层叠绝缘层13，因此能够厚度均匀地形成薄层的绝缘层13。因此，在后述的发电元件层叠工序中层叠其他层时进行高压压制处理的情况下，不易受到绝缘层13的影响，其他层容易被均匀地压缩。另外，通过采用这样的高精度的涂布方法，能够提高实质上作为电极有效的电极活性物质层12的面积的精度。
作为绝缘层13的材料，使用树脂的情况下，可以将溶解或分散有树脂的溶液涂布在集电体11上，也可以将紫外线固化性树脂或热固性树脂涂布在集电体11上并进行固化处理。再者，绝缘层13的形成不限定于辊对辊方式等连续工艺，也可以是对每1枚集电体11形成绝缘层13的分批式工艺。
作为用于形成绝缘层13的溶剂，可以使用使金属氧化物或树脂分散或溶解的一般的有机溶剂或水系溶剂等。
(2)发电元件层叠工序
接着，对发电元件层叠工序进行说明。在发电元件层叠工序中，将依次层叠电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22而得到的发电元件部40，与在绝缘层层叠工序中层叠有绝缘层13的集电体11，以电极活性物质层12被覆绝缘层13的方式层叠。这样，在发电元件层叠工序中，形成电极活性物质层12被覆绝缘层13的被覆结构。在发电元件层叠工序中，发电元件部40例如通过将电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22依次层叠于集电体11而形成。具体而言，在层叠有绝缘层13的集电体11上，将电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22各层以该顺序层叠(图5的步骤S13、S14和S15)。例如，在层叠有绝缘层13的集电体11上，以被覆绝缘层13的方式层叠电极活性物质层12，进而依次层叠固体电解质层30和对电极活性物质层22。另外，根据需要，对在步骤S13、S14和S15中层叠的电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22进行高压压制处理(图5的步骤S16)。另外，根据需要，对在步骤S13、S14和S15中层叠的电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22进行热处理。由此，得到在层叠有绝缘层13的集电体11上层叠发电元件部40而成的层叠极板。
图7A、图7B和图7C是表示本实施方式涉及的层叠极板的例子的概略剖视图。如图7A所示，在层叠极板41中，电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22依次层叠而成的发电元件部40，层叠在层叠有绝缘层13的集电体11上。层叠极板41以电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22各自的俯视时的面积和位置相同的方式而形成。另外，对电极活性物质层22的上表面露出。
层叠极板41的结构不限定于该例。例如图7B所示，以固体电解质层30被覆电极活性物质层12的侧面和上表面、对电极活性物质层22被覆固体电解质层30的侧面和上表面的方式，形成层叠极板41a。由此，电极活性物质层12由固体电解质层30被覆，因此在发电元件层叠工序中，能够抑制由电极活性物质层12与对电极活性物质层22接触导致短路发生。
另外，例如图7C所示，以电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22在俯视时面积依次减小的方式形成层叠极板41b。另外，在俯视时，对电极活性物质层22位于固体电解质层30的内侧，固体电解质层30位于电极活性物质层的内侧。由于是对电极活性物质层22位于固体电解质层30的内侧的设计，因此在层叠对电极活性物质层22时，即使俯视时的层叠位置发生偏移，也能够通过固体电解质层30抑制由电极活性物质层12与对电极活性物质层22接触导致短路发生。
本实施方式中的层叠极板可以是层叠极板41、41a和41b中的任一结构，只要是在层叠有绝缘层13的集电体11上层叠有发电元件部40的结构，也可以是除了层叠极板41、41a和41b以外的结构。
构成发电元件部40的电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22，分别例如采用湿式涂布法依次形成。通过采用湿式涂布法，能够容易地将发电元件部40层叠于集电体11。作为湿式涂布法，可以采用模涂法、刮刀法、辊涂法、丝网印刷法或喷墨法等涂布方法，但并不限定于这些方法。
在采用湿式涂布法的情况下，进行涂料化工序，将分别形成电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22的各材料(上述的正极活性物质层、固体电解质层30和负极活性物质层各自的材料)与溶剂适当混合而得到浆液。
作为涂料化工序所使用的溶剂，可以使用在制作公知的全固体电池(例如锂离子全固体电池)时所使用的公知的溶剂。
将在涂料化工序中得到的各层的浆液，以电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22的顺序对形成有绝缘层13的集电体11实施层叠涂布。此时，可以在先层叠涂布的层的层叠涂布结束后再层叠涂布下一层，也可以在先层叠涂布的层的层叠涂布过程中就开始下一层的层叠涂布。也就是说，步骤S13、S14和S15可以同时并行进行。依次涂布各层的浆液，在所有层的涂布后，例如实施除去溶剂和粘合剂材料的热处理、以及促进各层材料填充的高压压制处理。再者，可以对各层的每次涂布实施热处理和高压压制处理。也就是说，可以在步骤S13、S14和S15各自之间进行步骤S16。热处理和高压压制处理，在电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22的涂布层叠中，可以在每1层的涂布层叠时实施，可以分为在任意2层涂布层叠后以及在1层涂布层叠后实施，也可以在全部3层涂布层叠后一并实施。另外，高压压制处理例如可以采用辊压或平板压制等。再者，热处理和高压压制处理也可以不进行至少一者。
通过这样执行层叠涂布法，能够实现集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22各层界面接合性的提高以及界面电阻的降低。另外，能够实现电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22所使用的粉体材料的接合性的提高以及粒界电阻的降低。即、能够在发电元件部40的各层之间以及各层内部的粉体材料之间形成良好的界面。
再者，绝缘层层叠工序和发电元件层叠工序可以以辊对辊方式等一系列连续工艺来进行。
(3)切断工序和集电体层叠工序
接着，对切断工序和集电体层叠工序进行说明。图8是用于说明本实施方式涉及的电池的制造方法中的切断工序的图。在切断工序中，将在发电元件层叠工序中层叠有发电元件部40的集电体11、也就是将层叠极板41、41a或41b，在分割绝缘层13的位置沿层叠方向一并切断(图5的步骤S17)。如图8所示，将层叠极板41例如在配置有绝缘层13的虚线C1、C2、C3和C4的位置通过刀刃或激光等切断。在虚线C1、C2、C3和C4的位置，集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22依次层叠，将其一并切断。由此，不需要将发电元件部40的各层以切断后的形状层叠，因此能够容易地制造电池50。例如，绝缘层13在俯视时以图6A、图6B和图6C所示的具有长条部分的格子状或条纹状层叠的情况下，将层叠有发电元件部40的集电体11一并沿着绝缘层13的格子或条纹的长条方向切断。由此，得到绝缘层13位于所制造的电池50的切断面侧的端部整个区域的电池50。
接着，在集电体层叠工序中，在切断工序中被切断后的层叠极板41的发电元件部40的与集电体11侧相反的一侧的面(发电元件部40的与层叠方向垂直的面之中没有层叠集电体11的面)上，作为追加集电体层叠集电体21(图5的步骤S18)。具体而言，通过压制处理等，在被切断的层叠极板41的露出的对电极活性物质层22的上表面接合集电体21。压制处理例如以比步骤S16中的高压压制处理低的压力进行。由此，得到图2和图3所示的电池50。
再者，切断工序和集电体层叠工序可以交换顺序。也就是说，可以在切断工序中切断前的层叠极板41的发电元件部40的与集电体11侧相反的一侧的面上层叠集电体21后，再将层叠有集电体21的层叠极板41在分割绝缘层13的位置沿层叠方向切断。另外，在集电体层叠工序中，作为追加集电体，可以代替集电体21，将具有导电性的基板或筐体层叠在发电元件部40的与集电体11侧相反的一侧的面上。
这样，电池50的制造方法包括在集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22层叠的位置进行切断的切断工序。由此，在与层叠方向垂直的方向上的端部，集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22和集电体21各自的侧面露出。再者，切断后，为了保护露出的侧面，可以配置用于被覆侧面的密封构件等。即、在利用密封构件等其他部件被覆侧面的情况下，有时不会露出全部层的侧面。
这样，通过包括在集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22层叠的位置进行切断的切断工序，使集电体11、绝缘层13、电极活性物质层12、固体电解质层30、对电极活性物质层22和集电体21各自的与层叠方向垂直的方向的端部露出。
(4)效果等
如上所述，本实施方式涉及的电池50的制造方法包括绝缘层层叠工序、发电元件层叠工序、切断工序和集电体层叠工序。在绝缘层层叠工序中，在集电体11的至少一面的一部分层叠绝缘层13。在发电元件层叠工序中，将依次层叠电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22而得到的发电元件部40，与形成有绝缘层13的集电体11，以电极活性物质层12被覆绝缘层13的方式层叠。在切断工序中，将层叠有发电元件部40的集电体11在分割绝缘层13的位置沿层叠方向切断。在集电体层叠工序中，在切断工序中切断之前或之后的发电元件部40的与集电体11侧相反的一侧的面上层叠集电体21。
由此，层叠有发电元件部40的集电体11在分割绝缘层13的位置沿层叠方向被一并切断。因此，不需要将发电元件部40的各层以切断后的形状层叠，从而能够容易地制造电池50。
另外，由于层叠有发电元件部40的集电体11在分割绝缘层13的位置沿层叠方向被切断，因此能够制造在俯视时在集电体11的端部层叠有绝缘层13的电池。另外，由于以将层叠于集电体11的绝缘层13被覆的方式层叠有电极活性物质层12，因此在所制造的电池50的集电体11的端部，集电体11、绝缘层13和电极活性物质层12依次层叠。所以，在容易发生剥离的集电体11的端部，即使集电体11发生剥离，也会由于露出绝缘层13而抑制电极活性物质层12的露出。其结果，难以发生由电极活性物质层12与其他部件接触引起的破损或短路等。由此，能够制造可靠性高的电池。
另外，仅通过调整切断位置就能够确定绝缘层13的尺寸。因此，虽然由于绝缘层13的存在会抑制电极活性物质层12与集电体11的电子授受，形成电极活性物质层12难以作为电极发挥作用的区域，但是通过调整绝缘层13的尺寸，能够将该区域抑制为最小限度。由此，能够容易地制造体积能量密度高的电池50。
另外，在电极活性物质层12为正极活性物质层、对电极活性物质层22为负极活性物质层的情况下，通过绝缘层13层叠于集电体11的端部，电子不会从集电体11到达正极活性物质层(电极活性物质层12)的端部，因此能够抑制端部的正极活性物质层作为电极发挥作用。也就是说，能够削减俯视时的正极活性物质层的实质面积。另外，由于将发电元件部40沿层叠方向切断，因此正极活性物质层与负极活性物质层(对电极活性物质层22)在俯视时为相同形状和位置，面积也相同。因此，正极活性物质层与负极活性物质层相比，实质面积(作为电极发挥作用的面积)变小，并且在俯视时位于负极活性物质层的内侧。其结果，如上所述能够抑制在负极活性物质层析出金属。由此，进一步提高所制造的电池50的可靠性。
另外，通过沿层叠方向切断，层叠有发电元件部40的集电体11(例如层叠极板41、41a或41b)被一并切断，得到在集电体11的端部层叠有绝缘层的电池。因此，不需要为每个单电池分别层叠具有面积差形状的正极活性物质层和负极活性物质层，从而能够容易且生产效率良好地制造电池50。
在不存在绝缘层13的情况下，即使将层叠有发电元件部40的集电体11一并切断，电极活性物质层12也会层叠于集电体11的端部，因此在集电体11的端部发生剥离时，无法抑制电极活性物质层12的露出，从而会制造出不具有电极活性物质层12与对电极活性物质层22的实质面积差的电池。因此，即使能够容易地制造电池，电池的可靠性也会降低，因此难以作为制造方法采用。另一方面，在本实施方式涉及的制造方法中，如上所述，在分割绝缘层13的位置将层叠有发电元件部40的集电体11一并切断。因此，通过将层叠有发电元件部40的集电体11一并切断，除了能够容易地制造电池以外，还能够抑制电极活性物质层12的露出，削减电极活性物质层12作为电极发挥作用的面积，以及调整绝缘层13的面积。这样，通过组合在集电体11上层叠绝缘层13的集电体层叠工序和将层叠有发电元件部40的集电体11在分割绝缘层13的位置切断的切断工序，能够容易地制造可靠性高且体积能量密度高的电池。
(5)其他制造方法
本实施方式涉及的电池的制造方法不限定于上述的例子，例如也可以是以下所示的制造方法。
首先，准备图2和图3所示的形状的集电体11。然后，采用涂布工艺等，以图2和图3所示的形状在集电体11上层叠绝缘层13。在层叠有绝缘层13的集电体11上的整个面，通过层叠涂布，将电极活性物质层12和固体电解质层30的各层依次层叠，得到电极板。
接着，准备图2和图3所示的形状的集电体21。然后，在集电体21上的整个面，通过层叠涂布，将对电极活性物质层22和固体电解质层30的各层依次层叠，得到对电极板。
接着，将所得到的电极板和对电极板以各自的固体电解质层30相接的方式层叠。对于层叠成的层叠体，利用平板压制从层叠方向的两侧进行压制，由此得到电池50。
另外，电池50也可以通过以下方式形成：在与集电体不同的另一基体上层叠绝缘层13和发电元件部40，由此形成层叠体，根据需要，在分割绝缘层13的位置将层叠体沿层叠方向切断后，将所得到的层叠体用集电体11和集电体21夹持。
[变形例1]
以下，对实施方式1的变形例1进行说明。再者，在以下的实施方式1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9是表示本变形例涉及的电池的例子的概略剖视图。如图9所示，电池51与实施方式1的电池50相比，在电池51的侧面相对于层叠方向倾斜这一点上不同。
电池51具备电极层10a、与电极层10a相对配置的对电极层20a、以及位于电极层10a与对电极层20a之间的固体电解质层30a。
电极层10a具有集电体11a、位于集电体11a与固体电解质层30a之间的电极活性物质层12a、以及在电极层10a的端部处位于集电体11a与电极活性物质层12a之间的绝缘层13a。对电极层20a具有集电体21a、以及位于集电体21a与固体电解质层30a之间的对电极活性物质层22a。
将作为电池51的与层叠方向垂直的面的两个主面连接的侧面51s，相对于层叠方向，沿着俯视时的对电极层20a的面积与电极层10a的面积相比变大的方向倾斜。换句话说，侧面51s相对于层叠方向，在将电池51沿层叠方向切断了的情况下的截面中沿着对电极层20a的宽度与电极层10a的宽度相比变大的方向倾斜。也就是说，在电池51中，对电极活性物质层22a的电极活性物质层12a侧的主面22s的面积大于电极活性物质层12a的对电极活性物质层22a侧的主面12s的面积。另外，在从层叠方向观察的情况下，主面12s位于主面22s的内侧。在电池50a中，例如具备电极活性物质层12a的电极层10a是具备正极活性物质层的正极层，具备对电极活性物质层22a的对电极层20a是具备负极活性物质层的负极层。该情况下，由于俯视时的负极活性物质层的面积大于正极活性物质层的面积，因此在电池50a中能够抑制金属的析出。
另外，在侧面51s中，固体电解质层30的侧面也相对于层叠方向倾斜，因此固体电解质层30的露出的面变大，侧面51s中的电极活性物质层12a与对电极活性物质层22a的距离变长。所以，电极活性物质层12a与对电极活性物质层22a难以接触，能够抑制短路。
另外，电池51的侧面51s，包括未图示的侧面51s在内的所有侧面51s在层叠方向上倾斜，主面22s的面积大于主面12s的面积。再者，电池51的侧面51s，也可以设为不是所有侧面51s相对于层叠方向倾斜，只要至少一个侧面51s相对于层叠方向倾斜即可。
图10是表示本变形例涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。如图10所示，电池52具备电极层10b、对电极层20b和固体电解质层30b。电极层10b具有集电体11b、电极活性物质层12b和绝缘层13b。对电极层20b具有集电体21b和对电极活性物质层22b。在电池52中，一个侧面52s相对于层叠方向，沿着俯视时的对电极层20b的面积与电极层10b的面积相比变大的方向倾斜。
电池51和52例如通过将实施方式1涉及的电池50在与层叠方向倾斜的方向上切断而制造。另外，电池51和52也可以通过在电池50的制造方法的切断工序中，在与层叠方向倾斜的方向上切断而制造。也就是说，侧面51s和52s可以是切断面。切断面的形状在电池51的情况下为梯形，在电池52的情况下为矩形。
图11是用于说明本变形例涉及的电池的制造方法中的切断工序的图。如图11所示，电池51和52是通过在上述切断工序中沿着从层叠方向倾斜了角度θ的方向切断而制造的。角度θ可以根据所形成的绝缘层的宽度以及目标电池特性等来确定。角度θ例如小于45度。角度θ可以为30度以下。另外，在角度θ为零度的情况下，可制造电池50。例如，在将电池的厚度设为0.1mm，将从电池侧面起算的绝缘层的宽度设为0.1mm的情况下，如果切断面的角度大于45度，则绝缘层会由于切断而被去除，无法得到绝缘层的效果。
(实施方式2)
接着，对实施方式2涉及的电池进行说明。实施方式2涉及的电池是单电池层叠而成的层叠型电池。再者，以下的说明中，以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明，适当省略或简化共通点的说明。
[构成]
首先，参照附图对实施方式2涉及的电池的构成进行说明。图12是表示本实施方式涉及的电池的例子的概略剖视图。如图12所示，电池100具有由不具备实施方式1涉及的电池50中的集电体21的结构的单电池层叠而成的结构。
电池100具备多个电池50a和集电体21。电池50a的结构中具备对电极层23，该对电极层23不具有电池50中的对电极层20的集电体21。也就是说，电池50a具备电极层10、与电极层10相对配置并由对电极活性物质层22构成的对电极层23、以及位于电极层10与对电极层23之间的固体电解质层30。
在电池100中，多个电池50a以相邻的电池50a之中一方的集电体11与另一方的对电极活性物质层22相对的方式层叠。由此，成为集电体11的功能由相邻的电池50a共有的结构。另外，集电体21在层叠于最上的电池50a的对电极活性物质层22上层叠。由此，电池100成为串联层叠型的电池。从而能够实现显示出与实施方式1涉及的电池50同样效果的串联层叠型的高电压的电池100。
在图12所示的例子中，层叠的电池50a的数量为5个，但也可以为2个以上且4个以下，也可以为6个以上。作为层叠于最上的单电池的电池50b由电池50a和集电体21构成，具有与实施方式1涉及的电池50相同的层叠结构和形状。
电池100的侧面例如为切断面。另外，电池100的侧面是平坦的平面。换句话说，多个电池50a和集电体21的侧面为同一平面。在电池100的侧面，可以露出各层，也可以设有密封构件等。图13是表示本实施方式涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。如图13所示，电池100a具有电池100的侧面被密封构件60覆盖的结构。也就是说，构成电池100a的各层的侧面由密封构件60被覆。由此，在电池100a中，各层的侧面不会露出，因此电池100a的强度增加，电池100a的可靠性提高。
电池100a的密封构件60例如通过以电池100的侧面朝向上方的方式放置电池100，通过分配器等将密封构件从上方涂布于侧面而形成。作为密封构件60的材料，可以使用公知的电池(例如锂离子全固体电池)用的密封构件的材料。
[制造方法]
接着，对本实施方式涉及的电池的制造方法进行说明。再者，以下说明的电池100的制造方法只是一个例子，电池100的制造方法不限于以下的例子。
电池100的制造方法与电池50的制造方法同样地包括绝缘层层叠工序、发电元件层叠工序、切断工序和集电体层叠工序。以下，对各工序进行详细说明。
(1)绝缘层层叠工序
首先，对绝缘层层叠工序进行说明。图14是用于说明本实施方式涉及的电池的制造方法的流程图。
在绝缘层层叠工序中，首先准备多个集电体11(图14的步骤S21)。然后，仅在准备的多个集电体11各自的一面上层叠绝缘层13(图14的步骤S22)。在步骤S21和S22中，可以采用与上述步骤S11和S12同样的方法。由此，例如可得到多个如图6A、图6B和图6C所示的层叠有绝缘层13的集电体11。
(2)发电元件层叠工序
接着，对发电元件层叠工序进行说明。在本实施方式涉及的制造方法中，发电元件层叠工序包括第1层叠体形成工序和第1层叠体层叠工序。在第1层叠体形成工序中，以电极活性物质层12被覆绝缘层13的方式，形成在层叠有绝缘层13的多个集电体11上分别层叠发电元件部40而成的多个层叠极板(例如图7A、图7B和图7C所示的层叠极板41、41a或41b)。具体而言，在层叠有绝缘层13的多个集电体11上，分别将电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22各层依次层叠(图14的步骤S23、S24和S25)。另外，根据需要，对在步骤S23、S24和S25中层叠的电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22分别进行高压压制处理(图14的步骤S26)。另外，根据需要，对在步骤S23、S24和S25中层叠的电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22分别进行热处理。在步骤S23、S24、S25和S26中，可以采用与上述步骤S13、S14、S15和S16同样的方法。
接着，在第1层叠体层叠工序中，以在俯视时在第1层叠体形成工序中形成的多个层叠极板各自的绝缘层13的位置重叠的方式，层叠多个层叠极板(图14的步骤S27)。由此，形成层叠多个层叠极板而成的多层极板。图15是表示本实施方式涉及的多层极板的例子的概略剖视图。图15中示出了层叠极板41层叠而成的多层极板45。如图15所示，在第1层叠体层叠工序中，以相邻的层叠极板41之中一方的对电极活性物质层22与另一方的集电体11相对的方式，层叠多个层叠极板41。例如，通过进行从层叠的多个层叠极板41的层叠方向两侧加压的压制处理，将多个层叠极板41彼此接合，形成多层极板45。在多层极板45中，相邻的层叠极板41之中上侧的层叠极板41的集电体11与下侧的层叠极板41的对电极活性物质层22相接。
在形成层叠极板41时，对于电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22进行了高压压制处理的情况下，在形成多层极板45时的压制处理中不需要高压的压制。例如，在步骤S27中用于使层叠极板41彼此接合的压制处理的压力，小于步骤S26中的高压压制处理的压力。由此，能够在不破坏第1层叠体形成工序中所形成的界面的状态下形成多层极板45。
(3)切断工序和集电体层叠工序
接着，对切断工序和集电体层叠工序进行说明。在切断工序中，将多层极板45、也就是在发电元件层叠工序中层叠有发电元件部40的集电体11，在分割绝缘层13的位置沿层叠方向一并切断(图14的步骤S28)。如图15所示，例如在配置有绝缘层13的虚线C5、C6、C7和C8的位置，通过刀刃或激光等将多层极板45切断。在虚线C5、C6、C7和C8的位置，多个层叠极板41层叠，将它们一并切断。这样，通过将多个层叠极板41一并切断，不需要先制造切断后的形状的单电池再进行层叠，能够大幅削减在发电元件层叠工序中层叠发电元件部40的次数。由此，能够高效地制造层叠型的电池。
接着，在集电体层叠工序中，在切断工序中切断后的多层极板45的发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上层叠集电体21作为追加集电体(图14的步骤S29)。具体而言，切断了的多层极板45中，在多个层叠极板41之中、没有在发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上层叠其他层叠极板41的层叠极板41的发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上，通过压制处理等接合集电体21。在图15所示的例子中，在层叠于最上的层叠极板41的上表面露出的对电极活性物质层22上接合集电体21。由此，得到图12所示的电池100。
再者，切断工序和集电体层叠工序可以更换顺序。也就是说，可以在切断工序中进行切断之前的多层极板45的发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上层叠集电体21后，再将层叠有集电体21的多层极板45在分割绝缘层13的位置沿层叠方向切断。
这样，通过采用本实施方式涉及的电池的制造方法，能够制造直接层叠型的高电压的电池100。
[变形例1]
以下，对实施方式2的变形例1进行说明。再者，在以下的实施方式2的变形例1的说明中，以与实施方式1和实施方式2的不同点为中心，省略或简化共通点的说明。
对本变形例涉及的电池的制造方法进行说明。本变形例涉及的电池的制造方法与实施方式2涉及的电池的制造方法相比，在代替层叠极板41，形成在集电体11的没有层叠绝缘层13的面上层叠发电元件部40而成的层叠极板42这一点上不同。
在本变形例涉及的电池的制造方法中，绝缘层层叠工序与实施方式2涉及的绝缘层层叠工序(图14的步骤S21和S22)相同。
本变形例中的发电元件层叠工序包括第2层叠体形成工序和第2层叠体层叠工序。图16是表示本变形例涉及的层叠极板的例子的概略剖视图。如图16所示，在第2层叠体形成工序中，以对电极活性物质层22与集电体11的没有层叠绝缘层13的面相对的方式，形成在层叠有绝缘层13的多个集电体11上分别层叠发电元件部40而成的多个层叠极板42。具体而言，通过在集电体11的没有层叠绝缘层13的面上依次层叠对电极活性物质层22、固体电解质层30和电极活性物质层12各层，形成层叠极板42。对电极活性物质层22、固体电解质层30和电极活性物质层12的层叠可以采用与上述步骤S15、S14和S13同样的方法。另外，根据需要，对层叠的对电极活性物质层22、固体电解质层30和电极活性物质层12分别进行高压压制处理。高压压制处理可以采用与上述步骤S16同样的方法。另外，根据需要，对层叠的对电极活性物质层22、固体电解质层30和电极活性物质层12分别进行热处理。
接着，在第2层叠体层叠工序中，以在俯视时在第2层叠体形成工序中形成的多个层叠极板42各自的绝缘层13的位置重叠的方式，层叠多个层叠极板42。图17是表示本变形例涉及的多层极板的例子的概略剖视图。如图17所示，在第2层叠体层叠工序中，以相邻的层叠极板42之中一方的电极活性物质层12被覆另一方的绝缘层13的方式，层叠多个层叠极板42。例如，通过从层叠的多个层叠极板42的层叠方向两侧进行压制处理，将多个层叠极板42彼此接合，形成多层极板46。在多层极板46中，相邻的层叠极板42之中上侧的层叠极板42的集电体11和绝缘层13与下侧的层叠极板42的电极活性物质层12相接。由此，在多层极板46中，形成相邻的层叠极板42之中下侧的层叠极板42的电极活性物质层12被覆上侧的层叠极板42的绝缘层13的被覆结构。
接着，进行集电体层叠工序和切断工序。图18是用于说明本变形例涉及的电池的制造方法中的集电体层叠工序和切断工序的图。如图18所示，在多层极板46上，将层叠有绝缘层13的集电体11a作为追加集电体进行层叠。层叠有绝缘层13的集电体11a例如具有与在绝缘层层叠工序中形成的层叠有绝缘层13的集电体11相同的形状和材料。如图18所示，以多层极板46的电极活性物质层12将层叠于集电体11a的绝缘层13被覆的方式，将多层极板46和层叠有绝缘层13的集电体11a层叠。另外，以在俯视时多个层叠极板42各自的绝缘层13与层叠于集电体11a的绝缘层13的位置重叠的方式，将多层极板46与层叠有绝缘层13的集电体11a层叠。具体而言，在多层极板46中，在多个层叠极板42之中没有在发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上层叠其他层叠极板42的层叠极板42的发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上，通过压制处理等将层叠有绝缘层13的集电体11a接合。
接着，在切断工序中，将在发电元件层叠工序中得到的多层极板46，也就是层叠有发电元件部40的集电体11，在分割绝缘层13的位置沿层叠方向一并切断。具体而言，如图18所示，例如在配置有绝缘层13的虚线C9、C10、C11和C12的位置，将层叠有集电体11a的多层极板46通过刀刃或激光等切断。在虚线C9、C10、C11和C12的位置，多个层叠极板42层叠，将它们一并切断。这样，得到多个单电池层叠而成的层叠型的电池101。电池101与电池100同样地是串联层叠型的电池。电池101中，在位于层叠方向的最上或最下的集电体11上层叠的绝缘层13露出。
再者，切断工序和集电体层叠工序可以更换顺序。
这样，通过采用本变形例涉及的电池的制造方法，能够制造直接层叠型的高电压的电池101。
[变形例2]
以下，对实施方式2的变形例2进行说明。再者，在以下的实施方式2的变形例2的说明中，以与实施方式1和实施方式2的不同点为中心进行说明，省略或简化共通点的说明。
对本变形例涉及的电池的制造方法进行说明。本变形例涉及的电池的制造方法与实施方式2涉及的电池的制造方法相比，在两面层叠有绝缘层13的集电体11的两面上层叠发电元件部40这一点上不同。
首先，在绝缘层层叠工序中，在集电体11的两面层叠绝缘层13。层叠于两面的绝缘层13各自的位置在俯视时相同。在集电体11上层叠绝缘层13的方法可以采用与上述步骤S11和S12同样的方法。例如，在图6A、图6B或6C所示的层叠有绝缘层13的集电体11的没有层叠绝缘层13的一面上也层叠绝缘层13。
接着，进行发电元件层叠工序。图19是表示本变形例涉及的具有绝缘层的层叠极板的例子的概略剖视图。图20是表示本变形例涉及的不具有绝缘层的层叠极板的例子的概略剖视图。图21是表示本变形例涉及的多层极板的例子的概略剖视图。在本变形例涉及的发电元件层叠工序中，例如形成图19所示的具有绝缘层13的层叠极板43a和图20所示的不具有绝缘层13的层叠极板43b。通过在两面层叠有绝缘层13的集电体11的一面上依次层叠涂布电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22，形成层叠极板43a。也就是说，以发电元件部40的电极活性物质层12被覆绝缘层13的方式，在两面层叠有绝缘层13的集电体11的一面上层叠发电元件部40。在层叠极板43a中，形成电极活性物质层12被覆绝缘层13的被覆结构。
另外，例如准备与集电体11俯视形状相同的集电体25，在集电体25的一面上依次层叠涂布对电极活性物质层22、固体电解质层30和电极活性物质层12，由此形成层叠极板43b。也就是说，以发电元件部40的对电极活性物质层22与集电体25相对的方式，将发电元件部40层叠在集电体25的一面上。
层叠极板43a和层叠极板43b的发电元件部40的层叠可以采用与上述步骤S13、S14和S15同样的方法。另外，根据需要，对层叠了的电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22分别进行高压压制处理。另外，根据需要，对层叠了的电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22分别进行热处理。
接着，如图21所示，以层叠极板43b的电极活性物质层12将层叠极板43a的绝缘层13被覆的方式，将层叠极板43a和层叠极板43b交替层叠，由此形成多层极板47。在多层极板47的形成中，以在俯视时多个层叠极板43a各自的绝缘层13的位置重叠的方式，交替层叠层叠极板43a和层叠极板43b。通过对层叠了的层叠极板43a和层叠极板43b从层叠方向的两侧进行压制处理，使层叠极板43a与层叠极板43b接合，形成多层极板47。
图22是表示本变形例涉及的层叠极板的另一个例子的概略剖视图。例如，可以形成图22所示的层叠极板43c来代替形成层叠极板43a和层叠极板43b。首先，在两面层叠有绝缘层13的集电体11的两面上，分别以电极活性物质层12被覆绝缘层13的方式，依次层叠涂布电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22，形成在集电体11的两面层叠发电元件部40而成的层叠体。在电极活性物质层12、固体电解质层30和对电极活性物质层22的层叠中，可以对集电体11的每一面分别依次层叠涂布各层，也可以在集电体11的两面上同时层叠涂布相同的层。然后，将所得到的层叠体层叠在集电体25上，由此形成层叠极板43c。再者，层叠极板43c具有一个层叠极板43a与层叠极板43b层叠的结构，可以通过将一个层叠极板43a与层叠极板43b层叠而形成。接着，层叠多个层叠极板43c，由此形成多层极板47。
多层极板47具有将层叠有绝缘层13的集电体11、两个发电元件部40、以及集电体25层叠的结构。另外，多层极板47具有以电极活性物质层12将层叠于集电体11的两面的绝缘层13被覆的方式由两个发电元件部40夹持集电体11、并且、以由层叠有绝缘层13的集电体11和集电体25夹持两个发电元件部40之中的一方的方式而层叠的结构。详细情况会在后面说明，在位于最上部的两个发电元件部40之中的另一方的与集电体11相反的一侧层叠集电体21。
再者，本变形例中，在多层极板47中，交替层叠的层叠极板43a和层叠极板43b为3组，但也可以为1组以上且2组一下，也可以为4组以上。在多层极板47由1组层叠极板43a和层叠极板43b构成的情况下，多层极板47具有与层叠极板43c相同的结构。
接着，进行切断工序。在切断工序中，将多层极板47、也就是在发电元件层叠工序中将集电体25和两个发电元件部40层叠而成的集电体11，在分割绝缘层13的位置沿层叠方向一并切断。如图21所示，例如在配置有绝缘层13的虚线C13、C14、C15和C16的位置，将多层极板47通过刀刃或激光等切断。在虚线C13、C14、C15和C16的位置，层叠有多个层叠极板43a和多个层叠极板43b，将它们一并切断。
接着，进行集电体层叠工序。在集电体层叠工序中，在切断工序中切断之后的多层极板47的发电元件部40的没有层叠集电体11的面上，层叠集电体21作为追加集电体。具体而言，切断了的多层极板47中，在多个层叠极板43a之中没有在发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上层叠有层叠极板43b的层叠极板43a的发电元件部40的与集电体11相反的一侧的面上，通过压制处理等将集电体21接合。图23是表示本变形例涉及的电池的例子的概略剖视图。经过这样的集电体层叠工序，得到图23中所示的电池102。
再者，切断工序和集电体层叠工序可以更换顺序。
如图23所示，电池102具备多个电池50c和集电体21。电池50c具备集电体25、位于集电体25上方且相对配置的两个对电极活性物质层22、位于两个对电极活性物质层22之间且相对配置的两个固体电解质层30、位于两个固体电解质层30之间且相对配置的两个电极活性物质层12、位于两个电极活性物质层12之间的集电体11、以及位于集电体11与两个电极活性物质层12的每一个之间且层叠在俯视时的集电体11的端部的绝缘层13。
在电池102中，多个电池50c以相邻的电池50c之中一方的集电体25与另一方的对电极活性物质层22相对的方式层叠。由此，成为集电体25的功能由相邻的电池50c共有的结构。另外，集电体21在层叠于最上的电池50c的对电极活性物质层22上层叠。电池102具有在集电体11的两面层叠电极活性物质层12、在集电体25的两面层叠对电极活性物质层22的结构。由此，电池102成为并联层叠型的电池。为了取出电流，集电体21与集电体25通过引线等电连接，集电体11彼此通过引线等电连接，由此作为并联层叠电池发挥作用。在图23所示的例子中，层叠的电池50c的数量为3个，但也可以为1个以上且2个以下，也可以为4个以上。
在电池50c中，位于上侧的集电体21、对电极活性物质层22、固体电解质层30、电极活性物质层12、绝缘层13和集电体11构成的部分，具有与实施方式1涉及的电池50相同的层叠结构和形状。
电池102的侧面是采用上述制造方法形成的切断面。另外，多个电池50b和集电体21的侧面为同一平面。也就是说，在电池102的侧面形成平坦的1个平面。在电池102的侧面中，各层可以露出，也可以设置密封构件等。图24是表示本变形例涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。如图24所示，电池102a具有电池102的侧面由密封构件60a和60b被覆的结构。密封构件60a被覆的电池102的侧面与密封构件60b被覆的电池102的侧面是相对配置的侧面。将电池102的侧面被覆。另外，在电池102a中，电池102a的侧面不是整个面被密封构件60a或60b覆盖。例如，为了如上所述连接用于取出电的引线，密封构件60a没有被覆集电体25露出的部分，密封构件60b没有被覆集电体11露出的部分。
这样，通过采用本变形例涉及的电池的制造方法，能够制造显示出与实施方式1涉及的电池50同样的效果的、并联层叠型的高容量的电池102。
(实施方式3)
以下，对实施方式3进行说明。再者，在以下的实施方式3的说明中，以与实施方式1和实施方式2的不同点为中心进行说明，省略或简化共通点的说明。
图25是表示本实施方式涉及的电池的大致结构的剖视图。如图25所示，电池104具备多个实施方式1的电池50，具有多个电池50层叠的结构。多个电池50以在层叠方向上相邻的电池50的一方的电极层10与另一方的对电极层20相对的方式层叠。也就是说，电池104是串联层叠型的电池。由此，能够使用实施方式1涉及的电池50实现高电压的电池104。
电池104的侧面是平坦的平面，换句话说，多个电池50各自的侧面为同一平面。再者，多个电池50为了连接引线等，可以在与层叠方向垂直的方向上错开层叠。
电池104例如通过以在层叠方向上相邻的电池50的一方的电极层10与另一方的对电极层20相对的方式层叠多个电池50而制造。另外，可以在切断之前的层叠极板41(参照图7A)中，在发电元件部40的与集电体11相反的一侧层叠集电体21，将多个层叠有集电体21的层叠极板41层叠后，在分割绝缘层13的位置沿层叠方向切断，由此制造电池104。
再者，在层叠电池50的情况下，成为两个集电体11和21相邻的结构，但也可以是不具有相邻的集电体11和21之中的一方的电池。
另外，图26是表示本变形例涉及的电池的另一个例子的大致结构的剖视图。如图26所示，电池105具备多个实施方式1的变形例1涉及的电池51，具有多个电池51层叠的结构。多个电池51以在层叠方向上相邻的电池51的一方的电极层10a与另一方的对电极层20a相对的方式层叠。也就是说，电池105是串联层叠型的电池。由此，能够使用实施方式1的变形例1涉及的电池51实现高电压的电池105。
电池104和电池105是串联层叠型的电池，但也可以是具有以相邻的单电池的电极层彼此或对电极层彼此相对的方式层叠的结构的并联层叠型的电池。在并联层叠型的电池中，能够实现高容量的电池。
这样，通过将作为单电池的电池50或电池51层叠，能够实现可显示出与电池50或电池51同样的效果的高容量或高电压的电池。
(其他实施方式)
以上，基于实施方式对本公开涉及的电池及其制造方法进行了说明，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中而得到的技术方案、以及将实施方式中的一部分构成要素组合构建成的其它技术方案，都包含在本公开的范围内。
上述实施方式中，电池由集电体、绝缘层、电极活性物质层、固体电解质层和对电极活性物质层构成，但不限于此。例如，可以在电池特性允许的范围内，在电池的各层之间设置用于降低电阻和提高接合强度等的接合层等。
另外，上述实施方式中，电池在电极层的端部具备位于集电体与电极活性物质层之间的绝缘层，但可以进一步在对电极层的端部具备位于集电体与对电极活性物质层之间的第2绝缘层。该情况下，俯视时的从电极活性物质层的外周起算的第2绝缘层的长度可以比从电极活性物质层的外周起算的绝缘层的长度短。由此，即使在对电极活性物质层侧的集电体的端部发生了剥离的情况下，由于对电极活性物质层的露出被抑制，并且俯视时第2绝缘层比绝缘层窄，因此也能够得到电极活性物质层的面积与对电极活性物质层的面积相比实质上减小的效果。
另外，上述实施方式中，绝缘层在俯视时位于电极层的外周部，为框状，但不限于此。例如，电池中，在电极层的外周部之中可以存在没有设置绝缘层的区域。
另外，例如上述实施方式中，将电池用筐体或基板等包围，使筐体或基板的一部分作为集电体发挥作用的情况下，可以不具备电池的对电极活性物质层侧的集电体。换句话说，对电极层可以由对电极活性物质层构成。
另外，上述实施方式中，集电体、电极活性物质层、固体电解质层和对电极活性物质层在俯视时形状和位置相同，但不限于此。集电体、电极活性物质层、固体电解质层和对电极活性物质层中的至少一者可以具有在俯视时不同的形状或位置。例如，集电体可以具有在俯视时从电极活性物质层的端部突出的用于连接引线等的端子部。换句话说，集电体可以具有在俯视时配置在电极活性物质层的外侧的区域。
另外，上述实施方式中，在发电元件层叠工序中，发电元件部通过将电极活性物质层、固体电解质层和对电极活性物质层依次层叠在集电体上而形成，但不限于此。例如，可以在发电元件层叠工序中，通过将电极活性物质层、固体电解质层和对电极活性物质层依次层叠在片状的基体上而形成发电元件部，再将所形成的发电元件部从基体上取下并层叠于集电体。
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，例如可以用作各种电子设备或汽车等所使用的全固体电池等二次电池。
附图标记说明
10、10a、10b 电极层
11、11a、11b、21、21a、21b、25 集电体
12、12a、12b 电极活性物质层
12s、22s 主面
13、13a、13b 绝缘层
20、20a、20b、23 对电极层
22、22a、22b 对电极活性物质层
30、30a、30b 固体电解质层
40 发电元件部
41、41a、41b、42、43a、43b、43c 层叠极板
45、46、47 多层极板
50、50a、50b、50c、51、52、100、100a、101、102、102a、104、105 电池
51s、52s 侧面
60、60a、60b 密封构件

Claims (14)

1.一种电池，具备电极层、与所述电极层相对配置的对电极层、以及位于所述电极层与所述对电极层之间的固体电解质层，
所述电极层具有集电体、位于所述集电体与所述固体电解质层之间的电极活性物质层、以及在所述电极层的端部位于所述集电体与所述电极活性物质层之间的绝缘层，
所述对电极层具有与所述电极活性物质层相对配置的对电极活性物质层，
所述电极活性物质层具有在俯视时不与所述绝缘层重叠的区域，
所述绝缘层的侧面和所述电极活性物质层的侧面为同一平面。
2.根据权利要求1所述的电池，
所述电极层是正极层，
所述对电极层是负极层。
3.根据权利要求1或2所述的电池，
所述绝缘层包含树脂。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池，
所述绝缘层包含金属氧化物。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，
所述绝缘层位于俯视时从所述电极活性物质层的外周起长度为1mm以下的区域。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池，
所述绝缘层的厚度为5μm以下。
7.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、所述集电体、所述电极活性物质层、所述对电极活性物质层和所述绝缘层各自的侧面露出。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池，
所述电极层的侧面、所述对电极层的侧面和所述固体电解质层的侧面为同一平面。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电池，
在俯视时，所述电极活性物质层与所述对电极活性物质层的形状和位置相同。
10.根据权利要求1～8中任一项所述的电池，
所述电池的侧面相对于层叠方向，沿着俯视时的所述对电极层的面积与所述电极层的面积相比变大的方向倾斜。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电池，
所述电池的侧面为切断面。
12.根据权利要求11所述的电池，
所述切断面的形状为矩形或梯形。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的电池，
所述绝缘层在俯视时为框状，设置于所述电极层的外周部。
14.根据权利要求1～13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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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2017168429A (ja) * 2016-03-11 2017-09-21 日立金属株式会社 バイポーラ積層型全固体リチウム二次電池およびその製造方法
US20180102547A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-12 Prologium Technology Co., Ltd. Current Collector
JP7188991B2 (ja) * 2018-11-26 2022-12-13 株式会社Soken 全固体電池

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