CN114830396A - 固体电池 - Google Patents

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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种固体电池,其具有固体电池层叠体而构成,该固体电池层叠体具有:具有正极活性物质的正极层、具有负极活性物质的负极层,以及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质层。在本发明的固体电池中,活性物质轮廓部与非活性物质轮廓部在层叠方向上相互对置,所述活性物质轮廓部在具有正极活性物质的正极层以及具有负极活性物质的负极层中的一方上设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止,所述非活性物质轮廓部在正极层以及负极层中的另一方上没有设置电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止。

Description

固体电池
技术领域
本发明涉及一种固体电池。更具体而言,本发明涉及一种层叠形成电池结构单元的各层而构成的层叠型固体电池。
背景技术
以往,能够反复充放电的二次电池被用于各种用途。例如,二次电池被用作智能手机以及笔记本电脑等电子设备的电源。
在二次电池中,一般使用液体电解质作为有助于充放电的用于离子移动的介质。即,所谓的“电解液”被用于二次电池。然而,在这样的二次电池中,在防止电解液漏出方面一般要求安全性。另外,由于用于电解液的有机溶剂等是可燃性物质,因此在这一点上也要求安全性。
因此,对使用了固体电解质来代替电解液的固体电池进行了研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-181905号公报
专利文献2:日本专利2017-183052号公报
专利文献3:日本特开2011-198692号公报
专利文献4:国际公开(WO)2008/099508号公报
发明内容
固体电池具有固体电池层叠体而构成,该固体电池层叠体由正极层、负极层以及它们之间的固体电解质层构成(参照上述的专利文献1~4)。更具体而言,正极层和负极层隔着固体电解质层交替层叠。在正极层中含有正极活性物质,另一方面,在负极层中含有负极活性物质,它们参与固体电池中的电子的传递。即,离子经由固体电解质在正极层与负极层之间移动而进行电子的传递,从而进行固体电池的充放电。这样的固体电池的正极端子和负极端子等外部端子400以将上述层叠体夹在中间的方式相互对置(参照图18)。
本申请发明人鉴于固体电池的实际使用,注意到依然存在需要克服的课题,并且发现有必要采取相应的措施。具体而言,本申请发明人发现存在以下的课题。
鉴于固体电池的各种用途,可以考虑将固体电池收纳在壳体内等的电池收纳空间中或者安装在印刷布线板或母板等各种基板上。即,设想各种电池用途,固体电池的外部端子所要求的配置并不一定是固定的,可以根据电池用途而适当改变。因此,以往的固体电池的正负极的外部端子配置的自由度并不大,希望能够根据各种电池用途来设置外部端子。
本发明是鉴于上述课题而完成的。即,本发明的主要目的在于,提供一种在外部端子的配置方面自由度更高的固体电池。
本申请发明人试图通过在新的方向上采取措施来解决上述课题,而不是在现有技术上延伸扩展。其结果是,完成了可以实现上述主要目的的固体电池的发明。
本发明提供一种固体电池,
其具有固体电池层叠体而构成,该固体电池层叠体具备:具有正极活性物质作为电极活性物质的正极层、具有负极活性物质作为电极活性物质的负极层、以及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质层,
“在正极层以及负极层中的一方上设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的活性物质轮廓部”与“在正极层以及负极层中的另一方上没有设置电极活性物质直到俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部”在层叠方向上相互对置。
本发明所涉及的固体电池是在外部端子的配置方面自由度更高的固体电池。
在本发明所涉及的固体电池中,一个电极的活性物质轮廓部与另一个电极的非活性物质轮廓部在层叠方向上相互对置。在本发明中,如果维持该对置关系,则一个电极的外部端子能够设置成与该一个电极的活性物质轮廓部接触,可以比较自由地配置。同样地,另一个电极的外部端子也能够设置成与另一个电极的活性物质轮廓部(即,优选相当于除了上述非活性物质轮廓部以外的轮廓部的部分)接触,可以比较自由地配置。这样,本发明的固体电池在正极以及负极的外部端子的配置方面限制比较少。
附图说明
图1是用于说明本发明中的“外部端子的设置自由度”的示意性立体图。
图2是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的固体电池的特征的示意性立体图。
图3是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的固体电池的特征的示意性侧视图。
图4是用于说明本发明的一个实施方式所涉及的固体电池的特征的示意性俯视图。
图5是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图6是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图7是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图8是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图9是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图10是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图11是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图12是用于说明正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部以及另一方的非活性物质轮廓部的例示形态的示意性俯视图。
图13是用于说明表面安装的固体电池的示意性立体图。
图14是用于说明非活性物质区域的示意性立体图。
图15是用于说明“与电极狭窄部的宽度尺寸关系有关的方式”的示意性俯视图。
图16是用于说明在电极层上设置集电层的情况下的狭窄部的某一优选特征的示意性俯视图。
图17是用于说明狭窄部的轮廓角的某一优选特征的示意性俯视图。
图18是用于说明固体电池的基本结构的示意性剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的固体电池详细进行说明。虽然根据需要参照附图进行说明,但图示的内容仅是为了理解本发明而示意性且例示性地表示的,外观和/或尺寸比等可能与实物不同。
本说明书中所说的“俯视”是指,基于沿着相当于构成固体电池(特别是固体电池层叠体)的各层的层叠方向的厚度方向从上侧或下侧观察对象物的情况下的形态。另外,本说明书中所说的“剖视”是指,基于从与构成固体电池(特别是固体电池层叠体)的各层的层叠方向大致垂直的方向观察的情况下的形态。简而言之,剖视基于以与厚度方向平行的面切开的情况下得到的形态。在本说明书中直接或间接使用的“上下方向”以及“左右方向”分别相当于图中的上下方向以及左右方向。除非另有说明,相同的符号或记号表示相同的部件、部位或相同的含义。在某一优选方式中,能够理解为,铅垂方向朝下(即,重力作用的方向)相当于“下方向”/“底面侧”,其相反方向相当于“上方向”/“顶面侧”。
本发明中所说的“固体电池”广义上是指其构成元件由固体构成的电池,狭义上是指其构成元件(特别优选为所有的构成元件)由固体构成的全固体电池。在某一优选方式中,本发明中的固体电池是构成为形成电池结构单元的各层相互层叠的层叠型固体电池,优选为这样的各层由烧结体构成。需要说明的是,“固体电池”不仅包含能够反复充电以及放电的所谓的“二次电池”,还包含仅能够放电的“一次电池”。在本发明的某一优选方式中,“固体电池”是二次电池。“二次电池”并不过分拘泥于该名称,例如也可以包含蓄电设备等电化学设备。
以下,首先说明被认为是理解本发明所必需的固体电池的基本结构。在此说明的固体电池的结构仅是用于说明固体电池的前提事项的例示,并不限定发明。
[固体电池的基本结构]
固体电池至少具有正极以及负极的电极层和固体电解质层而构成。具体而言,如图18所示,固体电池具有固体电池层叠体500而构成,该固体电池层叠体500包含由正极层100、负极层200以及至少介于它们之间的固体电解质层300构成的电池结构单元。
固体电池优选通过烧结构成其的各层而形成。正极层、负极层以及固体电解质层等形成烧结层。优选的是,正极层、负极层以及固体电解质层分别相互一体烧成,因此固体电池层叠体形成一体烧结体。
正极层100是至少包含正极活性物质而构成的电极层。正极层还可以包含固体电解质而构成。在某一优选方式中,正极层由至少包含正极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结体构成。另一方面,负极层是至少包含负极活性物质而构成的电极层。负极层还可以包含固体电解质而构成。在某一优选方式中,负极层由至少包含负极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结体构成。
正极活性物质以及负极活性物质是在固体电池中参与电子的传递的物质。离子经由固体电解质层在正极层与负极层之间移动(或传导),进行电子的传递,从而进行充放电。正极层以及负极层各自特别优选为能够嵌入脱嵌锂离子或钠离子的层。即,固体电池优选为锂离子或钠离子经由固体电解质层在正极层与负极层之间移动而进行电池的充放电的全固体型二次电池。
(正极活性物质)
作为正极层中包含的正极活性物质,例如可以列举出选自由具有NASICON型结构的含锂磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物、含锂层状氧化物,以及具有尖晶石型结构的含锂氧化物等构成的组中的至少一种。作为具有NASICON型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出Li3V2(PO4)3等。作为具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出Li3Fe2(PO4)3、LiFePO4、LiMnPO4等。作为含锂层状氧化物的一例,可以列举出LiCoO2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2等。作为具有尖晶石型结构的含锂氧化物的一例,可以列举出LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4等。
另外,作为能够嵌入脱嵌钠离子的正极活性物质,可以列举出选自由具有NASICON型结构的含钠磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含钠磷酸化合物、含钠层状氧化物以及具有尖晶石型结构的含钠氧化物等构成的组中的至少一种。
(负极活性物质)
作为负极层200中包含的负极活性物质,例如可以列举出选自由氧化物、石墨-锂化合物、锂合金、具有NASICON型结构的含锂磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物以及具有尖晶石型结构的含锂氧化物等构成的组中的至少一种,所述氧化物含有选自由Ti、Si、Sn、Cr、Fe、Nb以及Mo构成的组中的至少一种元素。作为锂合金的一例,可以列举出Li-Al等。作为具有NASICON型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出Li3V2(PO4)3、LiTi2(PO4)3等。作为具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出Li3Fe2(PO4)3、LiCuPO4等。作为具有尖晶石型结构的含锂氧化物的一例,可以列举出Li4Ti5O12等。
另外,作为能够嵌入脱嵌钠离子的负极活性物质,可以列举出选自由具有NASICON型结构的含钠磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含钠磷酸化合物以及具有尖晶石型结构的含钠氧化物等构成的组中的至少一种。
正极层和/或负极层可以含有导电助剂。作为正极层以及负极层中包含的导电助剂,能够列举出选自由银、钯、金、铂、铝、铜以及镍等金属材料,以及碳等构成的组中的至少一种。虽然没有特别限定,但铜难以与正极活性物质、负极活性物质以及固体电解质材料等反应,对降低固体电池的内部电阻起到效果,因此在这一点上优选。
此外,正极层和/或负极层可以包含烧结助剂。作为烧结助剂,能够列举出选自由锂氧化物、钠氧化物、钾氧化物、氧化硼、氧化硅、氧化铋以及氧化磷构成的组中的至少一种。
(固体电解质层)
固体电解质层300包含能够传导锂离子或钠离子的材质而构成。特别是在固体电池中形成电池结构单元的固体电解质层,在正极层与负极层之间形成锂离子能够传导的层。作为具体的固体电解质层的材质,例如可以列举出具有NASICON结构的含锂磷酸化合物、具有钙钛矿结构的氧化物、具有石榴石型或石榴石型类似结构的氧化物等。作为具有NASICON结构的含锂磷酸化合物,可以列举出LixMy(PO4)3(1≤x≤2,1≤y≤2,M为选自由Ti、Ge、Al、Ga以及Zr构成的组中的至少一种)。作为具有NASICON结构的含锂磷酸化合物的一例,例如可以列举出Li1.2Al0.2Ti1.8(PO4)3等。作为具有钙钛矿结构的氧化物的一例,可以列举出La0.55Li0.35TiO3等。作为具有石榴石型或石榴石型类似结构的氧化物的一例,可以列举出Li7La3Zr2O12等。
需要说明的是,作为钠离子能够传导的固体电解质层的材质,例如可以列举出具有NASICON结构的含钠磷酸化合物、具有钙钛矿结构的氧化物、具有石榴石型或石榴石型类似结构的氧化物等。作为具有NASICON结构的含钠磷酸化合物,可以列举出NaxMy(PO4)3(1≤x≤2,1≤y≤2,M为选自由Ti、Ge、Al、Ga以及Zr构成的组中的至少一种)。
固体电解质层可以含有烧结助剂。固体电解质层中包含的烧结助剂例如可以从与正极层和/或负极层中可包含的烧结助剂相同的材料中选择。
(正极集电层以及负极集电层)
正极层100以及负极层200可以分别具备正极集电层以及负极集电层,但这不是必须的。正极集电层以及负极集电层可以分别具有箔的形态,但如果从重视利用一体烧成的固体电池的制造成本降低以及固体电池的内部电阻降低等观点考虑,则优选具有烧结体的形态(即,烧结层的形态)。需要说明的是,在正极集电层以及负极集电层具有烧结体的形态的情况下,也可以由包含导电材料以及烧结助剂的烧结体构成。正极集电层以及负极集电层中包含的导电材料例如可以选自与正极层以及负极层中可包含的导电助剂相同的材料。正极集电层以及负极集电层中包含的烧结助剂例如可以选自与正极层和/或负极层中可包含的烧结助剂相同的材料。需要说明的是,在固体电池中,正极集电层以及负极集电层不是必须的,也可以考虑不设置这样的正极集电层和/或负极集电层的固体电池。即,本发明中的固体电池可以是无集电层的固体电池。
(外部端子)
固体电池一般设置有外部端子。特别是,在固体电池的侧面设置有外部端子400。在图18中,特别示出了在以往的结构中可看到的相互对置配置的一对外部端子(400A,400B)的配置方式。更具体而言,设置有与正极层100连接的正极外部端子400A,和与负极层200连接的负极外部端子400B(参照图18)。这样的外部端子优选包含导电率较大的材料而构成。作为外部端子的具体的材质,没有特别限制,能够列举出选自由银、金、铂、铝、铜、锡以及镍构成的组中的至少一种。
[本发明的固体电池的特征]
本发明的固体电池具有与外部端子的配置相关的特征。特别是,在以具有与现有配置不同的配置形式的方式设置有外部端子这方面,本发明具有特征。在以往的配置中,固体电池的正极外部端子和负极外部端子夹着固体电池层叠体以相互面对的方式对置,但本发明的固体电池不限于此,成为可以相对自由地配置外部端子的结构。
在本发明的固体电池中,外部端子的设置自由度较高,例如,如图1所示,正极外部端子400A和负极外部端子400B能够设置于固体电池层叠体500的任意一个侧面(即,在固体电池层叠体中,在与其层叠方向正交的方向上存在的层叠体面的任意一个)。这里所说的“侧面”广义上是指固体电池(更具体而言是指固体电池层叠体)所形成的多个侧面。狭义上,“侧面”是指固体电池(更具体而言是指固体电池层叠体)中的多个平面状和/或曲面状的侧面。
首先以图2~4所示的形态为例详细说明本发明。在图2~4所示的固体电池层叠体500中,正极外部端子400A和负极外部端子400B位于其同一侧面(特别参照图2)。即,在此图示的正极外部端子和负极外部端子不是以夹着固体电池层叠体的方式对置,而是以在固体电池层叠体的一个侧面相互邻接的方式配置。
在能够采用这样的外部端子的配置结构的本发明的固体电池中,在固体电池层叠体的轮廓(最外周缘)方面,正极层以及负极层具有特征性的关系。具体而言,在正极层以及负极层中的一方中“设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的活性物质轮廓部”与在正极层以及负极层中的另一方中“没有设置电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部”在层叠方向上相互对置。也可以说,这样的一个电极层的“设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的活性物质轮廓部”与另一个电极层的“没有设置电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部”沿着固体电池层叠体的层叠方向整齐排列。在图4所示的方式中,负极层200中的“设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的活性物质轮廓部240”与正极层100中的“没有设置电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部160”在层叠方向上相互对置。换言之,在本发明中,如果使正极层100与负极层200在俯视下重合,则一方的活性物质轮廓部与另一方的非活性物质轮廓部至少相互重叠(参照图4)。
在本发明的固体电池中,如果将上述的活性物质轮廓部/非活性物质轮廓部作为第一轮廓部,则第二轮廓部也优选在层叠方向上相互对置。更具体而言,在“在正极层以及负极层中的一方上设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的活性物质轮廓部”与“在正极层以及负极层中的另一方上没有设置电极活性物质直到俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部”在层叠方向上相互对置的情况下,优选的是,“在正极层以及负极层中的所述另一方上设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的第二活性物质轮廓部”与“在正极层以及负极层的所述一方上没有设置电极活性物质直到俯视轮廓为止的第二非活性物质轮廓部”在层叠方向上相互对置。在这样的固体电池中,优选活性物质轮廓部与非活性物质轮廓部对置的面(即,关于第一轮廓部对置的面)和第二活性物质轮廓部与第二非活性物质轮廓部对置的面不同。例如,以图4所示的方式来说,负极层200中的“设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的活性物质轮廓部240(即,第一活性物质轮廓部)”与正极层100中的“没有设置电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部160(即,第一非活性物质轮廓部)”在层叠方向上相互对置,并且,负极层200中的“没有设置电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的第二非活性物质轮廓部260”与正极层100中的“设置有电极活性物质直到固体电池层叠体的俯视轮廓为止的第二活性物质轮廓部140”在层叠方向上相互对置。另外,在这种情况下,固体电池层叠体优选包含这样的第一轮廓部对置的面(层叠体面)和第二轮廓部对置的面(层叠体面)互不相同的方式,即,优选在固体电池层叠体中包含这样互不相同的面。
在本发明中,这样的轮廓部的层叠方向的对置关系与正极以及负极的外部端子的比较自由的配置有关。外部端子被设置成与活性物质轮廓部接触。具体而言,在本发明所涉及的固体电池中,以与正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部接触的方式设置正极外部端子以及负极外部端子中的一方,以在正极层以及负极层中的另一方上与设置有电极活性物质直到电池层叠体的俯视轮廓为止的活性物质轮廓部接触的方式设置正极外部端子以及负极外部端子的另一方。在本发明中,如果轮廓部维持上述层叠方向的对置关系,则一个电极的外部端子能够设置成与该一个电极的活性物质轮廓部接触,可以比较自由地配置。同样地,如果另一个电极的外部端子也维持上述层叠方向的对置关系,则能够设置成与另一个电极的活性物质轮廓部(优选相当于除了上述非活性物质轮廓部以外的轮廓部的部分)接触,可以比较自由地配置。根据本发明,虽然仅是一个优选例,但是可以比较容易地变更外部端子的设置位置,而不用大幅改变已经采用的固体电池的设计(特别是与固体电池层叠体中的正极层以及负极层的形态有关的事项以及与其相关的事项等)。
例如,在本发明的固体电池中,设置有正极外部端子的固体电池层叠体的面与设置有负极外部端子的固体电池层叠体的面可以互不相同。例如,可以将与正极层以及负极层中的所述一方的所述活性物质轮廓部(即,第一活性物质轮廓部)接触的正极外部端子以及负极外部端子中的一方的外部端子设置在固体电池层叠体的侧面,将与第二活性物质轮廓部接触的正极外部端子以及负极外部端子中的另一方的外部端子设置在固体电池层叠体的与该侧面不同的侧面。需要说明的是,正极外部端子和负极外部端子可以在固体电池层叠体的互不相同的侧面上沿固体电池层叠体的层叠方向的方向延伸。在本发明的固体电池中,如图1(b)、图1(d)以及图1(e)所示,正极外部端子以及负极外部端子中的一方和另一方也能够分别设置在相互邻接的侧面(即,不相互对置的非对置的侧面)。也可以说,正极外部端子和负极外部端子可以单独地设置在固体电池层叠体的多个面中的互不相同的非对置的侧面,即相互连续的相邻的侧面。这样,本发明的活性物质轮廓部/非活性物质轮廓部有助于外部端子的独特的配置结构,能够形成通用性更高的固体电池。
在图4所示的俯视图中,正极外部端子设置于参照编号140的正极侧的活性物质轮廓部,与此相对,负极外部端子只要是参照编号240所示的负极侧的活性物质轮廓部,则能够设置于任意部位。即,就形成俯视轮廓的边而言,不限于参照编号240I的边中的活性物质轮廓部,也能够设置于其他形成俯视轮廓的3个边中的活性物质轮廓部(参照编号240II、240III、240IV中的任意一个)。
从图2的上侧图所示的方式可知,在本发明的固体电池中,固体电池层叠体500可以具有长方体的整体形状。这里所说的“长方体”不限于完全的长方体,也可以广义地解释为包括基于此而变更的大致长方体的立体形状。例如,“长方体”不限于具备完整的几何形状的长方体,也包含立方体,此外,还包含即使在这样的长方体形状或立方体形状局部缺失或变形的情况下,大致上看也依然能够包含在长方体或立方体的概念中的形状。为了便于说明,以下将“长方体”也称为“大致长方体”进行说明。
在固体电池层叠体具有这样的大致长方体的整体形状的情况下,本发明的固体电池具有能够将正极外部端子以及负极外部端子设置于“长方体”的任意一个侧面的结构。即,在外部端子的配置方面是设计自由度较高的结构。在图2以及图3的例示形态中,作为这样的比较自由的外部端子的设计的一个方式,对外部端子所在的侧面集中配置。具体而言,在相当于大致长方体的一个侧面的“同一侧面”510上,正极外部端子400A和负极外部端子400B两者横向排列且相互接近地设置。例如,可以将正极侧和负极侧两者的外部端子都设置在面积比固体电池层叠体中面积最大的主面(在图1所示的固体电池层叠体中为形成其上表面和/或下表面的面)小的侧面上。
在某一优选方式中,正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少两个边上,正极层以及负极层中的另一方的非活性物质轮廓区域设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少两个边上。即,例如,在正极层中,其活性物质轮廓部设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少两个边上,另一方面,在负极层中,其非活性物质轮廓区域设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少两个边上。或者,在负极层中,其活性物质轮廓部设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少两个边上,另一方面,在正极层中,其非活性物质轮廓区域设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少两个边上。使用附图进行说明,在本方式中,正极层以及负极层中的电池层叠体的俯视图例如可以具有图5~10所示的形态。
在图5中,关于负极层200,活性物质轮廓部设置于形成电池层叠体的俯视轮廓的边(550I~550IV)中的550I、550II以及550III的边,关于正极层100,非活性物质轮廓部设置于形成电池层叠体的俯视轮廓的边(550I~550IV)中的550I、550II以及550III的边。在这种情况下,负极外部端子能够设置于上述边550I、550II以及550III中的任意一个的活性物质轮廓部,正极外部端子能够设置于相当于非活性物质轮廓部以外的轮廓部。同样地,在图6中,关于负极层200,活性物质轮廓部设置于形成电池层叠体的俯视轮廓的边中的550I以及550IV的边,关于正极层100,非活性物质轮廓部设置于形成电池层叠体的俯视轮廓的边中的550I以及550IV的边。在这种情况下,负极外部端子能够设置于上述边550I以及550IV中的任意一个的活性物质轮廓部,正极外部端子能够设置于相当于非活性物质轮廓部以外的轮廓部。在图7中,关于负极层200,活性物质轮廓部设置于形成电池层叠体的俯视轮廓的边中的550I、550III以及550IV的边,关于正极层100,非活性物质轮廓部设置于形成电池层叠体的俯视轮廓的边中的550I、550III以及550IV。在这种情况下,负极外部端子能够设置于上述边550I、550III以及550IV中的任意一个的活性物质轮廓部,正极外部端子能够设置于相当于非活性物质轮廓部以外的轮廓部。其他的图8~10的形态也相同。
在本发明中,也可以考虑图11所示的例示形态。在图示的形态中,关于负极层200,在形成电池层叠体的俯视轮廓的边中的一个边(550I)上设置有活性物质轮廓部240。因此,如果也考虑这样的形态,则可以说在本发明中,正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部可以设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少一个边上,正极层以及负极层中的另一方的非活性物质轮廓区域可以设置在从形成电池层叠体的俯视轮廓的边中选择的至少一个边上。包括这样的事项在内,在本发明中正极以及负极的外部端子能够采用比较自由的配置结构。
进一步来说,在本发明中,也可以考虑图12所示的例示形态。在图示的形态中,关于负极层200,在形成电池层叠体的俯视轮廓的4个边550I、550II、550III以及550IV上设置活性物质轮廓部240,关于正极层100,在形成电池层叠体的俯视轮廓的4个边550I、550II、550III以及550IV上设置非活性物质轮廓部160。因此,如果也考虑该形态,则可以说在本发明中,正极层以及负极层中的一方的活性物质轮廓部可以设置在形成电池层叠体的俯视轮廓的边的所有边上,正极层以及负极层中的另一方的非活性物质轮廓区域可以设置在形成电池层叠体的俯视轮廓的边的所有边上。包括这样的事项在内,在本发明中,能够采用正极以及负极的外部端子的比较自由的配置结构。
需要说明的是,由上述参照的图5~图12可知,“活性物质轮廓部”设置在形成电池层叠体的俯视轮廓的边上,可以以满足该边的全部部分的方式设置活性物质轮廓部,或者,不限于此,也可以以满足成为对象的边的至少一部分的方式设置活性物质轮廓部。同样地,“非活性物质轮廓部”设置在形成电池层叠体的俯视轮廓的边上,但也可以以填满该边的全部部分的方式设置非活性物质轮廓部,或者,不限于此,也可以以填满作为对象的边的至少一部分的方式设置非活性物质轮廓部。另外,“活性物质轮廓部”也可以在形成电池层叠体的俯视轮廓的边中邻接的边彼此连续。同样地,“非活性物质轮廓部”也可以在形成电池层叠体的俯视轮廓的边中邻接的边彼此连续。
另外,在本发明的固体电池中,如上所述,在正极层与负极层之间,第一轮廓部对置的面和第二轮廓部对置的面可以互不相同。例如,如果以图12作为一例,则负极层200的第一活性物质轮廓部240与正极层100的第一非活性物质轮廓部160对置的面成为“边550II~IV中的任意一个面”,负极层200的第二非活性物质轮廓部260与正极层100的第二活性物质轮廓部140对置的面成为“边550I的面”。
在某一优选方式中,电极层在活性物质区域具有狭窄部。更具体而言,正极层100可以具有朝向形成俯视轮廓的边变窄的狭窄形状,同样地,负极层200也可以具有负极活性物质区域朝向形成俯视轮廓的边变窄的狭窄形状(参照图2~4)。换言之,正极层100优选具有正极活性物质区域110朝向形成俯视轮廓的边变窄的正极狭窄部115,同样地,负极层200也优选具有负极活性物质区域220朝向形成俯视轮廓的边变窄的负极狭窄部225(参照图4的上侧图)。
如果设置这样的电极狭窄部,则容易采用能够将正极侧和负极侧两者的外部端子设置在固体电池层叠体的同一侧面的结构。这是因为,正极狭窄部以及负极狭窄部在电池层叠体中在层叠方向上相互非对置,因此即使是“同一侧面的配置”,也能够适当地防止正极外部端子和负极外部端子的短路。例如,在图2以及图3所示的形态中,正极外部端子400A和负极外部端子400B以相互横向排列的方式设置在固体电池层叠体的同一侧面。也可以说正极引出部400A’和负极引出部400B’相互横向排列或接近地配置(参照图3)。
在同一侧面设置正极外部端子和负极外部端子的情况下,特别是在表面安装的用途中能够起到有利的效果。具体而言,正极侧以及负极侧两者的外部端子位于固体电池层叠体的同一侧面的本发明的固体电池更适合安装到印刷布线板或母板等基板上。特别是,如果将设置有双方的外部端子的“同一侧面”作为安装侧的面而对电池进行表面安装,则能够避免由固体电池的膨胀引起的不良的影响。安装在基板上的固体电池,如果存在由充放电和/或热膨胀等引起的膨胀,则会与基板接触或碰撞而引起故障,而在本发明中,避免了这样的不良的接触或碰撞。这是因为,在设置两者的外部端子的“同一侧面”成为安装侧的面而进行安装的情况下,即,在该侧面作为整体上最接近基板的面而成为最接近的面的情况下,在与固体电池(特别是固体电池层叠体500)和基板600的对置方向正交的方向上产生膨胀(参照图13)。
需要说明的是,如图13所示,正极外部端子400A以及负极外部端子400B各自也可以不设置成到达与设置有该外部端子的面连续的其他面。以图13所示的方式来说,正极外部端子400A以及负极外部端子400B分别在其所处的侧面和与该侧面连续的主面(例如,固体电池层叠体的对置的两主面的各个面)之间的边界边缘终止。在这种情况下,由于外部端子没有延伸至连续的其他面,因此整体上容易实现固体电池的低高度化或小型化等。
在此,对非活性物质轮廓部进行详细说明。非活性物质轮廓部是在电池层叠体的俯视图中,没有设置电极活性物质直到其轮廓为止的区域。即,通过该非活性物质轮廓部,在电池层叠体的周缘部形成非活性物质区域。非活性物质区域典型的是具有绝缘性的区域。更具体而言,非活性物质区域优选至少具有电子绝缘性。作为非活性物质区域的材料,可以使用作为固体电池的“非活性物质”常用的材料,例如可以包含树脂材料、玻璃材料和/或陶瓷材料等而构成。只要可以确保所希望的电子绝缘性,非活性物质区域也可以附加地含有固体电解质材料作为其材质。在设置电极狭窄部的情况下,如图14所示,在正极层中正极狭窄部115的周围的部分170相当于没有设置正极活性物质的非活性物质区域。同样地,在负极层中,负极窄部225周围的部分270相当于没有设置负极活性物质的非活性物质区域。从通过烧成进行制造的观点来看,非活性物质区域可以具有烧结体的形态。虽然仅是例示,但作为非活性物质区域部中包含的材质,能够列举出选自由碱石灰玻璃、钾玻璃、硼酸盐系玻璃、硼硅酸盐系玻璃硼硅酸钡系玻璃、硼酸铋锌系玻璃、铋硅酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃、铝磷酸盐系玻璃以及磷酸锌系玻璃构成的组中的至少一种。另外,作为非活性物质区域部中包含的陶瓷材料,没有特别限定,能够列举出选自由氧化铝、氮化硼、二氧化硅、氮化硅、氧化锆、氮化铝、碳化硅以及钛酸钡构成的组中的至少一种。需要说明的是,由图14可知,非活性物质区域(170,270)根据其形态也能够称为“空白部”或“负片部”等。例如,在俯视时非活性物质区域(空白部/负片部)的宽度尺寸可以为0.2mm~0.8mm左右,优选为0.3mm~0.6mm左右。
在图示那样的俯视图中,本发明的固体电池的负极活性物质区域和正极活性物质区域的面积可以互不相同。例如,负极活性物质区域的俯视面积可以大于正极活性物质区域的俯视面积,由此,可以进一步抑制所谓的枝晶产生等不良现象。例如,如果参照图11进行说明,则在负极层200中相当于负极狭窄部225周围的负片部的非活性物质区域270的宽度尺寸可以小于在正极层100中相当于正极狭窄部115周围的负片部的非活性物质区域170的宽度尺寸。这是因为有效地有助于负极活性物质区域110的相对较大的俯视面积。
在图12所示的例示形态中,如上所述,负极活性物质区域220的俯视面积大于正极活性物质区域110的俯视面积,在该形态中,负极层200的除了设置有负极狭窄部225的边550I以外的边(即,550II、550III以及550IV这三个边)的所有部分均为活性物质轮廓部,因此在电池容量方面是优选的。因此,在具有图12所示的结构的固体电池中,在抑制枝晶产生等不良情况的同时,容易实现电池容量的增加。另外,在具有该图12所示的结构的固体电池中,关于外部端子的配置方面,正极外部端子与正极狭窄部115接触地设置,但负极外部端子也能够设置于4个边(550I、550II、550III以及550IV)中的任意一个的活性物质轮廓部。即,负极外部端子也能够设置于图示的240I、240II、240III以及240IV中的任意一个活性物质轮廓部。根据这样的观点,可以说本发明所涉及的固体电池具有特别是负极外部端子的设置自由度较高,即负极引出自由度较高的结构。
本发明能够以各种方式具体化。以下对此进行说明。
(短延伸的外部端子的方式)
本方式是相对较短地设置外部端子的方式。在上述固体电池中参照的图1以及图2中,外部端子400设置成从“同一侧面”局部露出。例如,参照图2可知,在上述的固体电池中,正极外部端子400A以及负极外部端子400B分别经由“同一侧面”510延伸至固体电池层叠体500的对置的主面。与此相对,本方式的固体电池如图13所示,正极外部端子400A以及负极外部端子400B分别仅位于“同一侧面”510,不延伸至固体电池层叠体500的主面。
本方式的固体电池,由于外部端子没有延伸至主面,因此整体上能够实现固体电池的低高度化或小型化等(参照图13的上侧图)。另外,在本发明的固体电池为如图13的下侧图所示的表面安装的SMD(SurfaceMountDevice:表面安装器件)型的固体电池的情况下,外部端子仅位于基板与固体电池之间。因此,在外部端子没有延伸至主面的情况下,所安装的固体电池难以在与其他电子部件之间引起非期望的相互作用,能够得到可靠性更高的固体电池。在表面安装的固体电池的情况下,固体电池可以具有可安装在基板上的尺寸。例如,可以具有与安装在基板上的其他电子部件(例如有源元件和/或无源元件)同等的尺寸。虽然仅是一个例示,但长方体状的固体电池层叠体的至少一个边的尺寸可以小于1cm。
(与电极狭窄部的宽度尺寸关系有关的方式)
本方式是在电极狭窄部的宽度尺寸关系上具有特征的方式。特别是在正极狭窄部以及负极狭窄部的相对宽度尺寸关系上具有特征的方式。具体而言,如图15所示,正极狭窄部115的宽度尺寸大于负极狭窄部225的宽度尺寸。即,在图示的电极的俯视图中,如果将正极狭窄部115的宽度尺寸设为“Wa”,将负极狭窄部225的宽度尺寸设为“Wb”,则Wa>Wb。
这样的电极狭窄部的宽度尺寸关系的方式在电极的电子传导性方面更优选。具体而言,在材质方面,正极层的电子传导性有时低于负极层的电子传导性,在这种情况下,由于正极狭窄部的宽度尺寸大于负极狭窄部的宽度尺寸,容易提高正极层的电子导电性。
[固体电池的制造方法]
本发明的固体电池能够通过制作具有正极层、负极层以及在这些电极间的固体电解质层的固体电池层叠体的过程而得到。
固体电池层叠体能够通过丝网印刷法等印刷法、使用生片的生片法,或者它们的复合法来制造。即,固体电池层叠体能够按照常规的固体电池的制法来制作。因此,下述说明的固体电解质、有机粘合剂、溶剂、任意的添加剂、正极活性物质、负极活性物质等原料物质可以采用在已知的固体电池的制造中使用的物质。
以下,为了更好地理解本发明,例示说明了一种制法,但本发明并不限定于该方法。另外,以下的记载顺序等随时间经过的事项仅是为了便于说明,并不限于此。
(层叠体块的形成)
·将固体电解质、有机粘合剂、溶剂以及任意的添加剂混合,制备浆料。接着,从制备的浆料通过片材成形,得到烧成后的厚度例如为5μm~50μm左右的片材。该片材最终在固体电池层叠体中形成固体电解质层。
·将正极活性物质、固体电解质、导电助剂、有机粘合剂、溶剂以及任意的添加剂混合而制成正极用糊剂。同样地,将负极活性物质、固体电解质、导电助剂、有机粘合剂、溶剂以及任意的添加剂混合而制成负极用糊剂。这里使用的有机粘合剂、溶剂以及添加剂等可以利用固体电池的制造中常用的物质。
·在片材上印刷正极用糊料,另外,根据需要印刷集电层。由正极用糊剂得到的正极活性物质区域的前体优选以其具有狭窄形状的方式印刷形成。另外,对于正极层的周围的“空白部”,优选通过印刷绝缘性糊剂而得到其前体。关于这样的形态,例如参照图14的下侧图。
·同样地,在片材上印刷负极用糊剂,另外,根据需要印刷集电层。由负极用糊剂得到的负极活性物质区域的前体优选以其具有狭窄形状的方式印刷形成。另外,对于负极层的周围的“空白部”,优选通过印刷绝缘性糊剂而得到其前体。关于这样的形态,例如参照图14的下侧图。
·将印刷有正极用糊剂的片材(即,正极层的前体)和印刷有负极用糊剂的片材(即,负极层的前体)交替层叠而得到层叠体。需要说明的是,就层叠体的最外层(最上层和/或最下层)而言,其可以成为固体电解质层或绝缘层,或者也可以成为电极层。
需要说明的是,在正极层的前体中,优选形成设置有正极用糊料直到其俯视轮廓为止的轮廓部,和没有设置正极用糊料直到俯视轮廓为止的轮廓部。例如,可以通过印刷法形成这样的正极前体。设置有正极用糊剂直到俯视轮廓为止的轮廓部最终在固体电池层叠体中成为“设置有电极活性物质直到俯视轮廓为止的活性物质轮廓部”,没有设置正极用糊剂直到俯视轮廓为止的轮廓部最终在固体电池层叠体中成为“没有设置电极活性物质直到俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部”。同样地,在负极层的前体中,也优选形成设置有负极用糊剂直到该俯视轮廓为止的轮廓部,和没有设置负极用糊剂直到俯视轮廓为止的轮廓部。例如,可以通过印刷法形成这样的负极前体。设置有负极用糊剂直到俯视轮廓为止的轮廓部最终在固体电池层叠体中成为“设置有电极活性物质直到俯视轮廓为止的活性物质轮廓部”,没有设置负极用糊剂直到俯视轮廓为止的轮廓部最终在固体电池层叠体中成为“没有设置电极活性物质直到俯视轮廓为止的非活性物质轮廓部”。正极层的前体可以使用多个,但在该多个正极层的前体中,优选以活性物质轮廓部以及非活性物质轮廓部位于俯视轮廓彼此相同的部位的方式形成。同样地,负极层的前体可以使用多个,但在该多个负极层的前体中,优选以活性物质轮廓部以及非活性物质轮廓部位于俯视轮廓彼此相同的部位的方式形成。即,在将它们层叠而最终得到固体电池层叠体时,优选形成正极层以及负极层各自的前体,使得多个正极层的活性物质轮廓部与多个负极层的活性物质轮廓部具有在层叠方法中相互非对置的位置关系。这意味着,优选形成正极层以及负极层各自的前体,使得在制成固体电池层叠体时,正极层的活性物质轮廓部与负极层的非活性物质轮廓部成为在层叠方向上相互对置的位置关系,和/或正极层的非活性物质轮廓部与负极层的活性物质轮廓部成为在层叠方向上相互对置的位置关系。
(电池烧结体的形成)
将得到的层叠体压接一体化后,对层叠体进行脱脂以及烧成。由此,得到烧结的固体电池层叠体。需要说明的是,可以根据需要进行切割处理(该切割处理可以在脱脂和/或烧成之前进行,或者也可以在脱脂和/或烧成之后进行)。
(外部端子的形成)
正极侧的外部端子例如可以通过对烧结层叠体中的正极露出侧面(特别是正极侧的“活性物质轮廓部”)涂布导电性糊剂而形成。同样地,负极侧的外部端子例如可以通过对烧结层叠体中的负极露出侧面(特别是负极侧的“活性物质轮廓部”)涂布导电性糊剂而形成。该涂布本身可以利用常规的方法。也可以通过其他方法,以粘贴规定的金属部件的方式配置,从而设置外部端子。作为这样的外部端子的主材质,可以选择选自银、金、铂、铝、铜、锡以及镍中的至少一种。
需要说明的是,正极侧以及负极侧的外部端子不限于在层叠体的烧结后形成,也可以在烧成前形成,并同时烧结。
通过经过如上所述的工序,最终能够得到所希望的固体电池层叠体。本发明的固体电池可以是固体电池层叠体本身,也可以根据需要通过在固体电池层叠体的表面形成附加的保护覆膜等,或者封入适当的外装体等附加的处理而得到。这样的附加的保护覆膜或附加的处理本身可以是常规的处理。
可以肯定的是,这样的本发明的制造方法可以具有以下的方式。
第一方式:一种固体电池的制造方法,其包括:
形成固体电池层叠体,该固体电池层叠体具有:具有正极活性物质的正极层、具有负极活性物质的负极层、以及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质层,
在固体电池层叠体中,活性物质轮廓部与非活性物质轮廓部在层叠方向上相互对置,所述活性物质轮廓部在所述正极层以及所述负极层中的一方上设置有电极活性物质直到所述固体电池层叠体的俯视轮廓为止,所述非活性物质轮廓部在该正极层以及该负极层中的另一方上没有设置电极活性物质直到所述俯视轮廓为止,
正极外部端子以及负极外部端子中的一方选择性地配置成位于所述俯视轮廓中的所述相互对置的部位。
第二方式:第二活性物质轮廓部与第二非活性物质轮廓部在层叠方向上相互对置,所述第二活性物质轮廓部在所述正极层以及所述负极层中的所述另一方上设置有电极活性物质直到所述固体电池层叠体的俯视轮廓为止,所述第二非活性物质轮廓部在该正极层以及该负极层中的所述一方上没有设置电极活性物质直到所述俯视轮廓为止,
正极外部端子以及负极外部端子中的另一方选择性地配置成,在所述俯视轮廓中,位于关于所述第二所述相互对置的部位。
根据这样的方式,在本发明的制造方法中,在正极以及负极的外部端子的配置方面限制比较少,可以比较自由地配置它们。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但仅例示了典型例。本发明不限于此,本领域技术人员可以容易地理解在不改变本发明的主旨的范围内可以考虑各种方式。
例如,在上述说明中参照的图中,没有成为在电极层中包含集电层的形态,但本发明并不限定于此。也可以附加设置集电层作为有助于聚集或供给因电池反应而在活性物质中产生的电子的层。即,可以对正极层设置正极集电层,和/或对负极层设置负极集电层。例如,可以不在负极层上设置集电层,而仅在正极层上设置集电层(即,正极集电层)。在这样设置集电层的情况下,集电层可以形成狭窄部。例如,在正极层上设置正极集电层的情况下,如图16所示,正极集电层的部分115’成为向固体电池层叠体的俯视轮廓突出的俯视形态,由此可以形成正极狭窄部。
例如,在上述说明中参照的图中,电极狭窄部具有其轮廓有棱角的形态,但本发明并不限定于此。即,狭窄部的轮廓不限于直线状,也可以是曲线状,或者也可以在一部分中包含这样的曲线状的部分。如图17所示,在俯视图中,可以在狭窄部的轮廓角(118,228)局部附加R或附加R。在这种情况下,可以起到减少在该轮廓角部的不合适的应力集中的效果。
工业上的可利用性
本发明所涉及的固体电池能够用于设想使用电池或蓄电的各种领域。虽然仅是例示,但本发明的固体电池能够应用于电子安装领域。另外,本发明的固体电池还能够应用于以下领域:使用移动设备等的电气/信息/通信领域(例如包括移动电话、智能手机、笔记本电脑以及数码相机、活动量计、臂计算机、电子纸、可穿戴设备等、RFID标签、卡型电子货币、智能手表等小型电子设备等的电气/电子设备领域或移动设备领域);家庭/小型工业用途(例如,电动工具、高尔夫球车、家庭用/看护用/工业用机器人的领域);大型工业用途(例如,叉车、电梯、港口起重机的领域);交通系统领域(例如,混合动力车、电动汽车、公共汽车、电车、电动助力自行车、电动摩托车等领域);电力系统用途(例如,各种发电、负载调节器、智能电网、一般家庭设置型蓄电系统等领域);医疗用途(耳机助听器等医疗用设备领域);医药用途(服用管理系统等领域);以及IoT领域;宇宙/深海用途(例如,太空探测器、潜水调查船等领域)等。
符号说明
100 正极层
110 正极活性物质区域
115 正极狭窄部
118 狭窄部的轮廓角
140 活性物质轮廓部(第二活性物质轮廓部)
160 非活性物质轮廓部
170 非活性物质区域(正极侧)
200 负极层
220 负极活性物质区域
225 负极狭窄部
228 狭窄部的轮廓角
240 活性物质轮廓部
240I 活性物质轮廓部
240II 活性物质轮廓部
240III 活性物质轮廓部
240IV 活性物质轮廓部
260 非活性物质轮廓部(第二非活性物质轮廓部)
270 非活性物质区域(负极侧)
300 固体电解质层
400 外部端子
400A 正极外部端子
400A’ 正极引出部
400B 负极外部端子
400B’ 负极引出部
500 固体电池层叠体
510 同一侧面
550I~IV 固体电池层叠体的俯视轮廓
600 基板。

Claims (14)

1.一种固体电池,具有固体电池层叠体而构成,该固体电池层叠体具有:具有正极活性物质的正极层、具有负极活性物质的负极层、以及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质层,
活性物质轮廓部与非活性物质轮廓部在层叠方向上相互对置,所述活性物质轮廓部在所述正极层以及所述负极层中的一方上设置有电极活性物质直到所述固体电池层叠体的俯视轮廓为止,所述非活性物质轮廓部在该正极层以及该负极层中的另一方上没有设置电极活性物质直到所述俯视轮廓为止。
2.根据权利要求1所述的固体电池,其中,
第二活性物质轮廓部与第二非活性物质轮廓部在层叠方向上相互对置,所述第二活性物质轮廓部在所述正极层以及所述负极层中的所述另一方上设置有电极活性物质直到所述固体电池层叠体的俯视轮廓为止,所述第二非活性物质轮廓部在该正极层以及该负极层中的所述一方上没有设置电极活性物质直到所述俯视轮廓为止,
所述活性物质轮廓部与所述非活性物质轮廓部对置的面和所述第二活性物质轮廓部与所述第二非活性物质轮廓部对置的面互不相同。
3.根据权利要求1或2所述的固体电池,其中,
所述活性物质轮廓部设置在从形成所述俯视轮廓的边中选择的至少一个边上,
所述非活性物质轮廓区域设置在从形成所述俯视轮廓的边中选择的至少一个边上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体电池,其中,
所述活性物质轮廓部设置在从形成所述俯视轮廓的边中选择的至少两个边上,
所述非活性物质轮廓区域设置在从形成所述俯视轮廓的边中选择的至少两个边上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体电池,其中,
所述活性物质轮廓部设置在形成所述俯视轮廓的边的所有边上,
所述非活性物质轮廓部设置在形成所述俯视轮廓的边的所有边上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的固体电池,其中,
所述一方是所述负极层,该负极层的负极活性物质区域具有朝向形成所述俯视轮廓的边变窄的狭窄形状,
所述另一方为所述正极层,该正极层的正极活性物质区域具有朝向形成所述俯视轮廓的边变窄的狭窄形状。
7.根据权利要求6所述的固体电池,其中,
所述负极活性物质区域大于所述正极活性物质区域。
8.根据权利要求6或7所述的固体电池,其中,
所述正极活性物质区域中的所述狭窄形状的宽度尺寸大于所述负极活性物质区域中的所述狭窄形状的宽度尺寸。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的固体电池,其中,
所述非活性物质轮廓部包含绝缘材料而构成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的固体电池,其中,
以与所述一方的所述活性物质轮廓部接触的方式设置正极外部端子以及负极外部端子中的一方,
以与在所述另一方上设置有电极活性物质直到所述俯视轮廓为止的活性物质轮廓部接触的方式设置所述正极外部端子以及所述负极外部端子中的另一方。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的固体电池,其中,
所述固体电池层叠体具有长方体的整体形状。
12.根据权利要求11所述的固体电池,其中,
所述正极外部端子以及所述负极外部端子中的所述一方与该正极外部端子以及该负极外部端子中的所述另一方设置在所述固体电池层叠体的相互非对置的侧面。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的固体电池,其中,
所述固体电池层叠体由烧结体构成。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的固体电池,其中,
所述正极层以及所述负极层是能够嵌入脱嵌锂离子的层。
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