CN115398704A - 电池和层叠电池 - Google Patents

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CN115398704A CN202180028106.0A CN202180028106A CN115398704A CN 115398704 A CN115398704 A CN 115398704A CN 202180028106 A CN202180028106 A CN 202180028106A CN 115398704 A CN115398704 A CN 115398704A
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Abstract

一种电池，具备第一电极(10)、第二电极(20)以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的固体电解质层(30)，所述第一电极具备第一集电体(11)和位于所述第一集电体与所述固体电解质层之间的第一活性物质层(12)，所述第一集电体具有沿厚度方向贯穿所述第一集电体并且与所述第一集电体的外缘部相连的至少一个第一狭缝(40、440)。

Description

电池和层叠电池
技术领域
本公开涉及电池和层叠电池。
背景技术
专利文献1公开了一种在集电板的内侧区域设有孔的锂离子电池。另外，专利文献2公开了一种将金属多孔体用于集电体的蓄电池。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-288723号公报
专利文献2：日本特开平7-335209号公报
发明内容
本公开提供可靠性高的电池和层叠电池。
本公开一方案的电池具备：第一电极、第二电极、以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的固体电解质层，所述第一电极具备：第一集电体、以及位于所述第一集电体与所述固体电解质层之间的第一活性物质层，所述第一集电体具有至少一个第一狭缝，所述至少一个第一狭缝沿厚度方向贯穿所述第一集电体，并且与所述第一集电体的外缘部相连。
根据本公开，能够实现可靠性高的电池和层叠电池。
附图说明
图1是表示实施方式1的电池的概略结构的截面图及俯视图。
图2是表示实施方式1的电池的在集电体上设置的狭缝的截面的概略结构一例的截面图。
图3是表示实施方式1的电池的在集电体上设置的狭缝的截面的概略结构的变形例1的截面图。
图4是表示实施方式1的电池的在集电体上设置的狭缝的截面的概略结构的变形例2的截面图。
图5是表示实施方式1的电池的在集电体上设置的狭缝的截面的概略结构的变形例3的截面图。
图6是表示实施方式2的电池的概略结构的截面图及俯视图。
图7是表示实施方式3的电池的概略结构的截面图及俯视图。
图8是表示实施方式4的电池的概略结构的截面图及俯视图。
图9是表示实施方式5的电池的概略结构的截面图及俯视图。
图10是表示实施方式6的层叠电池的概略结构的截面图及俯视图。
图11是表示实施方式7的层叠电池的概略结构的截面图及俯视图。
具体实施方式
(本公开的概要)
本公开一方案的电池具备：第一电极、第二电极、以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的固体电解质层。所述第一电极具备：第一集电体、以及位于所述第一集电体与所述固体电解质层之间的第一活性物质层。所述第一集电体具有至少一个第一狭缝，所述至少一个第一狭缝沿厚度方向贯穿所述第一集电体，并且与所述第一集电体的外缘部相连。
根据该结构，可抑制在构成电池的层叠体内产生的空气残留所引起的分层，得到致密且结构缺陷少的电池。特别是在大面积的电池或薄层电池中，容易在层叠体内残留空气。根据本方案的电池，在对层叠体加压时，空气从层叠体的中央区域沿着狭缝向外缘部的排出得到促进。由此，能够抑制结构缺陷而使层叠体高密度化，因此可实现可靠性高的电池。
另外，例如，所述至少一个第一狭缝也可以是多个第一狭缝。
由此，能够进一步促进空气从层叠体内部的排出。也就是说，空气更容易被排出，因此能够实现致密且结构缺陷少的电池。
另外，例如，所述第一集电体的俯视形状也可以是长方形或正方形。所述多个第一狭缝也可以是4个第一狭缝，且俯视时与所述第一集电体的各边的中央相连。
由此，空气的排出分布的偏差在面内降低而均匀化。另外，能够以短的狭缝连接从集电体的外缘部到中央附近。因此，能够减小在集电体所占的狭缝的面积，能够提高电池的容量。
另外，例如，所述多个第一狭缝也可以在俯视时相对于所述第一集电体的中心呈点对称地设置。
由此，空气的排出分布的偏差在面内降低而均匀化。因此，可抑制翘曲的产生，能够实现薄且大尺寸的电池。
另外，例如，所述至少一个第一狭缝的侧壁也可以相对于所述第一集电体的厚度方向倾斜。
这样，由于狭缝的侧壁倾斜，所以侧壁与填充于狭缝的活性物质层或电解质成分的接触面积增加。由此，可得到有效避免集电体剥离的作用效果。因此，能够在抑制电池的结构缺陷的同时，更加强化集电体与活性物质层的接合性。
另外，例如，所述至少一个第一狭缝的截面形状也可以是所述第二电极侧的第一边比与该第一边相对的第二边短的梯形形状。
由此，狭缝的宽度在集电体的活性物质层侧变窄，因此成为即使集电体的剥离应力发挥作用，狭缝内的活性物质层或电解质等的填充成分也会拉住从而难以脱落的结构。通过这样的结构，能够在抑制结构缺陷的同时更加强化集电体的接合性。
另外，例如，所述至少一个第一狭缝的宽度也可以在俯视时是接近所述第一集电体的外缘部的部分比远离所述外缘部的部分更宽。
由此，能够进一步促进空气从层叠体内部排出。也就是说，空气更容易被排出，所以能够实现致密且结构缺陷少的电池。
另外，例如，所述至少一个第一狭缝也可以在俯视时具有折曲部。
由此，集电体与活性物质层的锚定效应得到进一步强化。因此，能够实现可靠性更高的电池。
另外，例如，所述第一狭缝的宽度也可以为0.1mm以上且5mm以下。
在狭缝宽度过大的情况下，电池容量降低。通过使狭缝的宽度为0.1mm以上且5mm以下，能够同时实现由空气的排出效果带来的电池可靠性的提高和电池的高容量化。
另外，例如，所述第一狭缝也可以从所述外缘部向所述第一集电体的内侧的一个方向延伸。所述第一狭缝的所述一个方向上的长度也可以为所述第一集电体的所述一个方向上的长度的6％以上。
由此，能够将在比较接近于外缘部的部分可能残存的空气排出，能够实现可靠性高的电池。
另外，例如，所述第一狭缝的所述一个方向上的长度也可以小于所述第一集电体的所述一个方向上的长度的50％。
由此，能够将空气从层叠体的中央高效地排出，能够实现可靠性高的电池。
另外，例如，所述第一活性物质层的面积也可以在俯视时小于所述第一集电体。所述第一集电体也可以具有：与所述第一活性物质层接触的第一区域、以及与所述固体电解质层接触的第二区域。
由此，在对层叠体加压时，从设在第二区域的狭缝排出空气之后，固体电解质容易因其柔软性而向狭缝的内部变形进入并填充。因此，能够切实地得到强的锚定效应。
另外，例如，所述至少一个第一狭缝也可以设在所述第二区域而没有设在所述第一区域。
例如，通过将柔软的固体电解质设在第二区域，在对层叠体加压时固体电解质发生变形而容易填充到狭缝内。由此，锚定效应即使仅靠第二区域也可得到强的作用。因此，不会对发电元件造成影响，能够抑制大尺寸且薄的电池的缺陷并实现高密度化。
另外，例如，在所述第一狭缝中，也可以填充有与所述第一集电体的靠所述第二电极侧的面接触的层所含的材料。另外，例如，所述层也可以是所述第一活性物质层或所述固体电解质层。
由此，在对层叠体进行加压的情况下，狭缝陷入活性物质层或固体电解质层等与狭缝接触的层。由此，可得到锚定效应，因此集电体与层的接合界面强度提高，能够实现循环特性和可靠性高的电池。
另外，例如，所述第二电极也可以具备：第二集电体、以及位于所述第二集电体与所述固体电解质层之间的第二活性物质层。所述第二集电体也可以具有至少一个第二狭缝，所述至少一个第二狭缝沿厚度方向贯穿所述第二集电体，并且与所述第二集电体的外缘部相连。
由此，能够容易地从层叠体的层叠方向的两侧排出空气。因此，空气更容易被排出，所以能够实现致密且结构缺陷少的电池。
另外，例如，本公开一方案的层叠电池具备第一电池和第二电池，所述第一电池和第二电池分别是方案1～16中任一项所述的电池。所述第一电池也可以层叠于所述第二电池的所述第一集电体的与所述第一活性物质层相反侧的面上。
由此，能够实现大容量或高能量密度且可靠性高的电池。
另外，例如，所述第一电池的所述第一集电体与所述第二电池的所述第一集电体也可以是极性互不相同的集电体。所述第一电池和所述第二电池也可以以各自的所述第一集电体彼此接触的方式层叠。所述第一电池的所述至少一个第一狭缝也可以在俯视时与所述第二电池的所述至少一个第一狭缝均不重叠。
由此，通过以连接的集电体的狭缝不重叠的方式配置，例如能够将接合而重合了的集电体构成为双极电极。也就是说，能够将电池串联连接。例如，通过将大尺寸且薄的电池多层化，能够应对高电压，实现高能量且大容量的电池。
另外，例如，所述第一电池的所述第一集电体与所述第二电池的所述第一集电体也可以是极性彼此相同的集电体。所述第一电池和所述第二电池也可以以各自的所述第一集电体彼此接触的方式层叠。所述第一电池的所述至少一个第一狭缝的至少一部分也可以在俯视时与所述第二电池的所述至少一个第一狭缝重叠。
由此，上下的电池的活性物质层或固体电解质向狭缝内的填充成分容易通过彼此的狭缝而接合。由此，能够实现形成一体结构且可靠性高的电池。例如，通过构成并联连接的电池，能够实现可靠性高的大容量电池。
如上所述，在各方案中，可抑制由于构成层叠体的层的剥离以及空气的残留而产生的结构缺陷，因此能够实现可靠性高的电池。
以下，参照附图对实施方式具体说明。
再者，以下说明的实施方式均表示概括性的或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、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例，没有限定本公开的意思。另外，关于以下的实施方式的构成要素之中没有记载于独立权利要求的构成要素，作为任选的构成要素加以说明。
另外，各图是示意图，不一定严谨地图示。因此，例如，在各图中比例尺等未必一致。另外，在各图中，对实质上相同的结构附带相同的标记，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轴表示三维正交坐标系的三轴。各实施方式中，将z轴方向作为电池的厚度方向。另外，本说明书中，“厚度方向”是指与各层层叠的面垂直的方向。
另外，本说明书中，“俯视”是指沿着电池的层叠方向观察电池的情况，本说明书中的“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”等中的“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，电池结构中的“上”和“下”这样的用语不是指绝对的空间识别中的上方(铅垂上方)和下方(铅垂下方)，而是作为基于层叠结构中的层叠顺序而由相对的位置关系规定的用语来使用。另外，“上方”和“下方”这样的用语不仅适用于2个构成要素彼此空出间隔配置而在2个构成要素之间存在其他构成要素的情况，也适用于2个构成要素彼此紧密接触配置而使2个构成要素接触的情况。
(实施方式1)
[电池的概要]
首先，使用图1对实施方式1的电池进行说明。
图1是表示本实施方式的电池1的概略结构的截面图及俯视图。具体而言，图1(a)是电池1的截面图。图1(b)是从z轴的正侧观察电池1的俯视图。图1(a)中示出用图1(b)的Ia-Ia线表示的位置处的截面。再者，图1(b)中，为了容易分清狭缝40的形状，对狭缝40附带斜线阴影。这在后述的其他俯视图中也是同样的。
如图1所示，电池1具备第一电极10、第二电极20以及位于第一电极10与第二电极20之间的固体电解质层30。电池1是全固体电池。
第一电极10包含第一集电体11和第一活性物质层12。第一活性物质层12是位于第一集电体11与固体电解质层30之间的第一电极层的一例。第一活性物质层12与第一集电体11的靠固体电解质层30一侧的面接触。
第二电极20是与第一电极10相对的对电极。第二电极20包含第二集电体21和第二活性物质层22。第二活性物质层22是位于第二集电体21与固体电解质层30之间的第二电极层的一例。第二活性物质层22与第二集电体21的靠固体电解质层30一侧的面接触。
固体电解质层30是位于第一电极10与第二电极20之间的电解质层的一例。
以下，对构成电池1的各层的详细情况进行说明。
本实施方式的电池1中，第一电极10是正极，第二电极20是负极。也就是说，第一集电体11是正极集电体，第一活性物质层12包含正极活性物质。第二集电体21是负极集电体，第二活性物质层22包含负极活性物质。
再者，也可以是第一电极10为负极，第二电极20为正极。也就是说，也可以是第一集电体11为负极集电体，第一活性物质层12包含负极活性物质。也可以是第二集电体21为正极集电体，第二活性物质层22包含正极活性物质。
第一集电体11、第一活性物质层12、固体电解质层30、第二活性物质层22和第二集电体21的俯视形状分别是长方形。第一集电体11、第一活性物质层12、固体电解质层30、第二活性物质层22和第二集电体21的俯视形状没有特别限制，可以是正方形，也可以是圆形、椭圆形或多边形等矩形以外的形状。
另外，本实施方式中，第一集电体11、第一活性物质层12、固体电解质层30、第二活性物质层22和第二集电体21的大小彼此相同，俯视时各自的轮廓一致，但不限于此。例如，第一活性物质层12可以小于第二活性物质层22。第一活性物质层12和第二活性物质层22可以小于固体电解质层30。
在本说明书中，在不特别区分第一集电体11和第二集电体21的情况下，有时简单地统称为“集电体”。集电体只要由具有导电性的材料形成即可，没有特别限定。
集电体例如使用由不锈钢、镍(Ni)、铝(Al)、铁(Fe)、钛(Ti)、铜(Cu)、钯(Pd)、金(Au)或铂(Pt)、或者它们中的2种以上的合金等构成的箔状体、板状体或网眼状体等。集电体的材料可考虑在制造工艺、使用温度和使用压力下不熔融和分解、以及施加于集电体的电池的工作电位及导电性而适当选择。另外，集电体的材料可以根据所要求的抗拉强度和耐热性来选择。集电体例如可以是高强度电解铜箔或层叠了不同种金属箔的包层材料。
集电体的厚度例如在10μm以上且100μm以下的范围内。再者，从提高与第一活性物质层12或第二活性物质层22的密合性的观点出发，集电体的表面也可以加工成具有凹凸的粗糙面。另外，也可以在集电体的表面涂布有机粘合剂等粘接成分。由此，集电体与其他层的界面的接合性得到强化，能够提高电池1的机械和热稳定性、以及循环特性等。
如图1(a)和图1(b)所示，在第一集电体11设有至少一个狭缝40。在第二集电体21未设置狭缝。关于狭缝40的具体结构和设置狭缝40所带来的效果稍后说明。
第一活性物质层12位于第一集电体11与固体电解质层30之间。具体而言，第一活性物质层12与第一集电体11的靠固体电解质层30一侧的主面相接触地配置。本实施方式中，第一活性物质层12覆盖第一集电体11的整个主面。第一活性物质层12至少包含正极活性物质。也就是说，第一活性物质层12是主要包含正极活性物质等正极材料的层。
正极活性物质是在比负极高的电位下在晶体结构内插入或脱离锂(Li)离子或镁(Mg)离子等金属离子，随之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1的种类适当选择，可使用公知的正极活性物质。
正极活性物质使用含有锂和过渡金属元素的化合物，例如使用含有锂和过渡金属元素的氧化物、以及含有锂和过渡金属元素的磷酸化合物等。作为含有锂和过渡金属元素的氧化物，例如可使用LiNixM1-xO2(在此，M是Co、Al、Mn、V、Cr、Mg、Ca、Ti、Zr、Nb、Mo和W中的至少1种元素，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)等层状氧化物或者具有尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4、Li2MnO3、LiMnO2)等。作为含有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，可以将铌酸锂(LiNbO3)等被覆或添加于正极活性物质粒子而得到的物质用作正极活性物质。再者，正极活性物质可以使用这些材料中的仅1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
如上所述，作为正极活性物质层的第一活性物质层12至少包含正极活性物质即可。第一活性物质层12也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。作为其他添加材料，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接用粘合剂等。第一活性物质层12通过以预定比例混合正极活性物质和固体电解质等其他添加材料，能够提高第一活性物质层12内的锂离子传导性，并且能够提高电子传导性。
第一活性物质层12的厚度例如在5μm以上且300μm以下的范围内，但不限于此。
第二活性物质层22位于第二集电体21与固体电解质层30之间。具体而言，第二活性物质层22与第二集电体21的靠固体电解质层30一侧的主面相接触地配置。本实施方式中，第二活性物质层22覆盖第二集电体21的整个主面。第二活性物质层22至少包含负极活性物质。也就是说，第二活性物质层22是主要包含负极活性物质等负极材料的层。
负极活性物质是在比正极低的电位下在晶体结构内插入或脱离锂(Li)离子或镁(Mg)离子等金属离子，随之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1的种类适当选择，可使用公知的负极活性物质。
作为负极活性物质，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或LiC6等锂合金、钛酸锂(Li4Ti5O12)等锂与过渡金属元素的氧化物、氧化锌(ZnO)或氧化硅(SiOx)等金属氧化物等。再者，负极活性物质可以使用这些材料中的仅1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
如上所述，作为负极活性物质层的第二活性物质层22至少包含负极活性物质即可。第二活性物质层22也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。作为其他添加材料，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接用粘合剂等。第二活性物质层22通过以预定比例混合负极活性物质和固体电解质等其他添加材料，能够提高第二活性物质层22内的锂离子传导性，并且能够提高电子传导性。
第二活性物质层22的厚度例如在5μm以上且300μm以下的范围内，但不限于此。
固体电解质层30配置于第一活性物质层12与第二活性物质层22之间，并它们分别接触。固体电解质层30至少包含固体电解质。固体电解质层30例如包含固体电解质作为主成分。
固体电解质只要是具有离子传导性的公知的电池用固体电解质即可。作为固体电解质，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。固体电解质的种类根据传导离子种类适当选择即可。
作为固体电解质，例如可使用硫化物系固体电解质或氧化物系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系或Li2S-GeS2-ZnS系等含锂的硫化物。作为氧化物系固体电解质，例如可使用Li2O-SiO2或Li2O-SiO2-P2O5等含锂的金属氧化物、LixPyO1-zNz等含锂的金属氮化物、磷酸锂(Li3PO4)以及锂钛氧化物等含锂的过渡金属氧化物等。作为固体电解质，可以使用这些材料中的仅1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上材料。本实施方式中，作为一例，固体电解质层30包含具有锂离子传导性的固体电解质。
固体电解质层30在上述固体电解质材料以外，可以还包含聚环氧乙烷或聚偏二氟乙烯等粘接用粘合剂等。
固体电解质层30的厚度例如在5μm以上且150μm以下的范围内，但不限于此。
再者，固体电解质层30可以构成为固体电解质的粒子的凝聚体。另外，固体电解质层30也可以由固体电解质的烧结组织构成。
[狭缝]
接着，对设在第一集电体11的狭缝40的详情进行说明。
如图1(a)和图1(b)所示，在第一集电体11设有至少一个狭缝40。至少一个狭缝40是沿厚度方向贯穿第一集电体11且与第一集电体11的外缘部相连的第一狭缝的一例。狭缝40从第一集电体11的外缘部向第一集电体11的内侧的一个方向延伸。具体而言，狭缝40通过从第一集电体11的外缘部向内侧挖出第一集电体11而形成。外缘部是俯视时第一集电体11的轮廓的一部分。
在狭缝40内填充有与第一集电体11的靠第二电极20侧的面接触的层所含的材料。换言之，狭缝40陷入与第二电极20侧的面接触的层中。本实施方式中，由于与第二电极20侧的面接触的层是第一活性物质层12，所以如图1(a)所示，填充有第一活性物质层12的一部分。第一活性物质层12的一部分例如完全填充狭缝40。或者，第一活性物质层12的一部分也可以仅设置于狭缝40的一部分。即，在狭缝40中也可以残留有不存在第一活性物质层12的一部分的空隙。
本实施方式中，第一集电体11具有多个狭缝40。具体而言，如图1(b)所示，第一集电体11具有4个狭缝40a、40b、40c和40d。4个狭缝40a、40b、40c和40d与第一集电体11的俯视时的各边的中央相连。具体而言，4个狭缝40a、40b、40c和40d从第一集电体11的4边各自的中点向第一集电体11的中心以直线状形成。
狭缝40a和40b与第一集电体11的短边相连。狭缝40a和40b具有从第一集电体11的短边中央向与该短边正交的方向、即与长边平行的方向(x轴方向)延伸的长条形状。狭缝40a和狭缝40b设在沿x轴方向延伸的同一直线上。狭缝40a和狭缝40b例如具有彼此相同的宽度w1和相同的长度d1。再者，狭缝的宽度是指狭缝的短边方向的长度。狭缝的长度是指狭缝的长边方向的长度。
狭缝40c和40d与第一集电体11的长边相连。狭缝40c和40d具有从第一集电体11的长边中央向与该长边正交的方向、即与短边平行的方向(y轴方向)延伸的长条形状。狭缝40c和狭缝40d设在沿y轴方向延伸的同一直线上。狭缝40c和狭缝40d例如具有彼此相同的宽度w2和相同的长度d2。宽度w2例如等于宽度w1。或者，宽度w2可以比宽度w1短，也可以比宽度w1长。另外，长度d2例如比长度d1短。或者，长度d2可以与长度d1相等，也可以比长度d1长。
另外，在本说明书中，在不特别区分4个狭缝40a、40b、40c和40d的情况下，将其作为“狭缝40”进行说明。
狭缝40的宽度、长度及高度分别设定为在将电池1一体化的层叠时在层叠体中不发生分层。例如，设想电池1为150mm×100mm的矩形且厚度为约200μm的情况。该情况下，作为第一集电体11，例如可以使用150mm×100mm的矩形且厚度约为15μm的Cu集电体。此时，狭缝40的宽度w1及w2例如约为100μm。狭缝40a及40b从第一集电体11的短边中点向朝向第一集电体11的中心的方向延伸。狭缝40a及40b各自的长度d1例如为第一集电体11的长边长度L1的约33％，具体而言为50mm。狭缝40c和40d从第一集电体11的长边中点向朝向第一集电体11的中心的方向延伸。狭缝40c和40d各自的长度d2例如为第一集电体11的短边长度L2的约30％，具体而言为30mm。狭缝40a、40b、40c和40d相对于第一集电体11的中心呈点对称地设置。
再者，在厚度100μm的薄层叠体的情况下，有时空气在从外缘部进入比较近的约6％内侧(相对于与对置的边的距离)的区域也会残存而无法排出。因此，例如将狭缝40a和40b的长度d1设为第一集电体11的长边长度L1的6％以上。另外，狭缝40c和40d的长度d2设为第一集电体11的短边长度L2的6％以上。由此，能够抑制层叠体的分层，能够抑制结构缺陷的产生。虽然也依赖于空气的滞留位置，但通过设置长度相对于各边为6％以上的狭缝40，能够实现可靠性高的电池1。
狭缝40a和40b的长度d1例如小于第一集电体11的长边长度L1的50％。也就是说，狭缝40a和40b彼此不相连。狭缝40c和40d的长度d2例如小于第一集电体11的短边长度L2的50％。也就是说，狭缝40c和40d彼此不相连。在电池1的中心附近没有设置狭缝40，因此能够切实地确保发电区域。再者，狭缝40也可以到达第一集电体11的中心，用狭缝40将第一集电体11分割。即使是这样的狭缝40，也可以在制造上和电池1的特性上没有问题的范围内设置。
另外，狭缝40的宽度w1及w2例如为0.1mm以上且5mm以下。狭缝40的宽度w1及w2越大，空气越容易排出，所以对于抑制分层是有效的。另外，狭缝40即使在用切割刀等切断第一集电体11那样宽度足够小的情况下，也可与无切割的情况相比得到空气的排出效果。
狭缝40例如通过在依次层叠第一集电体11、第一活性物质层12、固体电解质层30、第二活性物质层22和第二集电体21之后切掉第一集电体11的一部分而形成。或者，也可以将预先形成有狭缝40的第一集电体11用于层叠。通过对包含设有狭缝40的第一集电体11的层叠体在厚度方向施加压力，来排出层叠体内的空气。
图2是表示设置于本实施方式的电池1的第一集电体11的狭缝40的截面的概略结构的第一例的截面图。具体而言，图2表示与狭缝40的长边方向正交的截面。关于后述的图3～图5也是同样的。
如图2所示，狭缝40中填充有与第一集电体11接触的第一活性物质层12的一部分。也就是说，狭缝40的侧壁41及42分别与第一活性物质层12接触。因此，第一集电体11的由狭缝40引起的台阶差由于填充第一活性物质层12的一部分而变小。本实施方式中，示意地示出狭缝40的内部被完全填充的状态，但只要被部分填充，第一活性物质层12的一部分即可通过与狭缝40的侧壁41及42接合的效果而得到锚定作用。因此，与未填充狭缝40的状态相比，第一集电体11的剥离的抑制效果进一步提高。
再者，在从第一集电体11的外缘部设置的狭缝40之外，为了进一步提高以防止第一集电体11的剥离为目的的锚定作用，也可以在不对电池特性造成不良影响的范围内，在第一集电体11设置适当数量的任意形状的孔。
以下，对于在第一集电体11形成的狭缝40的作用，更详细地说明。
通过在第一集电体11设置与外缘部相连的狭缝40，与未设置狭缝40的情况以及设置没有与外缘部相连的孔或槽等的情况相比，能够在层叠体的压缩过程中向层叠体的外部更有效地排出空气。另外，通过与填充到狭缝40内部的第一活性物质层12的接合部位的锚定作用，能够提高第一集电体11的固定性。
例如，在没有与外缘部连通的孔或槽的情况下，压缩时，第一集电体11的主面被冲压模具堵塞。因此，这些孔或槽没有作为空气的排出路径发挥作用。因此，越是层叠体大尺寸化或薄型化、或者高密度化，无法从层叠体排出的空气越是残存，形成空孔或分层，难以得到无缺陷的高密度层叠体。与此相对，根据本实施方式的电池1，由于狭缝40与第一集电体11的外缘部相连，因此空气容易排出。因此，能够实现致密且结构缺陷少的可靠性高的电池1。
另外，根据本实施方式的电池1，空气的排出性优异，因此能够使层叠加压工艺升压，并且，也可得到能够使加压保持的时间短的效果。因此，不仅是电池1的高可靠性化和高性能化效果，生产率也提高。因此，工业上的利用价值极大。
另外，在加热层叠的情况下，残留溶剂和粘合剂成分从固体电解质层30、第一活性物质层12和第二活性物质层22气化，由此产生结构缺陷。狭缝40对于该气化后的气体排出也是有效的。
而且，通过在狭缝40中填充与第一集电体11接触的第一活性物质层12的一部分，能够利用狭缝40的侧壁41及42与填充成分的接合而产生更强的锚定效应。这样的第一集电体11的粘接性提高对于充放电特性的反复以及针对冷热循环的可靠性提高是有效的。
根据以上的结构，通过以从第一集电体11的外缘部切口的方式设置的狭缝40，即使压缩时集电体面被冲压头堵塞，也能够高效地促进空气排出。由此，不仅是抑制由空气引起的分层等结构缺陷，还能够减少空孔而得到致密的层叠体。通过该作用效果，能够实现大尺寸且薄的电池1。
如果将本实施方式的电池1的结构与专利文献1和专利文献2所记载的电池结构进行比较，则存在下述的差异。
专利文献1记载了在集电体的内侧区域设有多个孔的锂离子电池。但是，在外周区域未设置孔，不具备与外周部连通的孔。因此，在层叠电池并进行加压冲压的情况下，存在设置于冲压面的孔会被堵塞，空气容易残留于层叠体内的课题。
另一方面，专利文献2公开了将多孔的金属膜用于集电体的蓄电池。在专利文献2所公开的蓄电池中，也与专利文献1同样地不具备与集电体的外缘部相连的孔。另外，专利文献2的蓄电池的电解质使用了液体，与抑制全固体电池内的固体结构缺陷的结构不同。
与此相对，根据本实施方式的电池1，可抑制如上所述的问题。另外，专利文献1和专利文献2也没有公开或教导本实施方式所记载的、具备与第一集电体11的外缘部相连的狭缝40的电池1。
[变形例]
接着，使用图3～图5对狭缝40的截面形状的变形例进行说明。首先，使用图3对变形例1进行说明。
图3是表示本实施方式的电池1的在第一集电体11上设置的狭缝的截面的概略结构的变形例1的截面图。在第一集电体11也可以设置图3所示的狭缝140。
狭缝140的侧壁141及142相对于第一集电体11的厚度方向倾斜。如图3所示，侧壁141与142是平行。也就是说，侧壁141与142之间的距离、即狭缝140的宽度是恒定的。
由此，通过侧壁141和142的倾斜，能够增加与填充于狭缝140的活性物质层的成分的接触面积。由此，能够进一步强化第一集电体11与第一活性物质层12的接合性。
再者，在第一集电体11设有多个狭缝140的情况下，多个狭缝140各自的侧壁也可以以互不相同的角度倾斜。再者，狭缝140的截面形状、以及填充有第一活性物质层12的一部分的状态，例如能够通过简单地利用显微镜等观察用切割器将第一集电体11切断而得到的截面、或者通过离子铣削等方法制成的截面来进行确认。
接着，使用图4对变形例2进行说明。图4是表示本实施方式的电池1的在第一集电体11上设置的狭缝的截面的概略结构的变形例2的截面图。在第一集电体11也可以设置图4所示的狭缝240。
狭缝240的侧壁241及242相对于第一集电体11的厚度方向倾斜。侧壁241和242在第一集电体11的靠第二电极20侧彼此远离，在其相反侧彼此接近。也就是说，狭缝240的截面形状是靠第二电极20侧的第一边比与该第一边相对的第二边更长的梯形形状。也就是说，狭缝240的宽度在第一集电体11的厚度方向上，沿远离第二电极20的方向逐渐变窄。
由此，通过侧壁241和242的倾斜，能够增加与填充于狭缝240的活性物质层的成分的接触面积。由此，能够进一步强化第一集电体11与第一活性物质层12的接合性。
接着，使用图5对变形例3进行说明。图5是表示本实施方式的电池1的在第一集电体11上设置的狭缝的截面的概略结构的变形例3的截面图。在第一集电体11也可以设置图5所示的狭缝340。
狭缝340的侧壁341及342相对于第一集电体11的厚度方向倾斜。侧壁341和342在第一集电体11的靠第二电极20侧彼此接近，在其相反侧彼此远离。也就是说，狭缝340的截面形状是靠第二电极20侧的第一边比与该第一边相对的第二边短的梯形形状。也就是说，狭缝340的宽度在第一集电体11的厚度方向上，沿远离第二电极20的方向逐渐变宽。
由此，通过在狭缝340中填充第一活性物质层12的成分，即使在剥离应力作用于第一集电体11的情况下，狭缝340内的填充成分也会拉住。因此，不易发生第一集电体11的剥离，能够进一步抑制结构缺陷并强化第一集电体11的接合性。
另外，多个狭缝40、140、240或340与第一集电体11的中心呈点对称地设置。由此，能够得到更均匀的层叠体，还能够得到减少翘曲的效果。
(实施方式2)
以下，对实施方式2进行说明。实施方式2与实施方式1相比，主要不同点在于，在第二集电体也设有狭缝。在以下的实施方式2的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图6是表示实施方式2的电池401的概略结构的截面图及俯视图。具体而言，图6(a)是电池401的截面图。图6(b)是透视第一电极10、固体电解质层30和第二活性物质层22，从z轴的正侧观察电池401的俯视图。也就是说，图6(b)是表示从z轴的正侧观察到的第二集电体421的俯视图。在图6(a)示出图6(b)的VIa-VIa线所示的位置处的截面。
如图6所示，本实施方式的电池401与实施方式1的电池1相比，具备第二电极420来代替第二电极20。第二电极420具备第二集电体421和第二活性物质层22。第二活性物质层22包括形状不同的点等不同点，但与实施方式1实质上相同，所以省略说明。
在第二集电体421设有至少一个狭缝440。至少一个狭缝440是沿厚度方向贯穿第二集电体421且与第二集电体421的外缘部相连的第二狭缝的一例。
设在第二集电体421的狭缝440与设在第一集电体11的狭缝40相同。具体而言，用于狭缝40、140、240或340的结构也能够用于狭缝440。例如，第二集电体421具有点对称地配置的4个狭缝440。4个狭缝40和4个狭缝440在俯视时的位置及形状也可以相同。再者，设在第一集电体11的狭缝40和设在第二集电体421的狭缝440，狭缝的个数、位置及形状中的至少一个也可以不同。由此，能够改变层叠体所含的第一活性物质层12、第二活性物质层22和固体电解质层30的压缩状态。因此，不仅是结构缺陷，也可以出于抑制电池401的翘曲的目的，适当设定狭缝40和440的形状及配置。
另外，狭缝440的截面形状也可以是与图2～图5所示狭缝40、140、240或340相同的截面形状。此时，设在第一集电体11的狭缝40、140、240或340与设在第二集电体421的狭缝440，侧壁的倾斜也可以不同。通过设置侧壁的倾斜不同的多个狭缝，能够提高对于不同方向的剥离应力的耐久性。
如上所述，本实施方式的电池401中，设在2个集电体双方的狭缝40和440能够更容易地排出空气。另外，通过由分别填充于狭缝40和440的构件产生的锚定效应的作用，即使是进一步薄层化的电池也能够抑制结构缺陷和翘曲的产生。
(实施方式3)
以下，对实施方式3进行说明。实施方式3与实施方式1相比，主要不同点在于，设在第一集电体的狭缝的俯视形状。在以下的实施方式3的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图7是表示实施方式3的电池501的概略结构的截面图及俯视图。具体而言，图7(a)是电池501的截面图。图7(b)是从z轴的正侧观察电池501的俯视图。在图7(a)示出图7(b)的VIIa-VIIa线所示的位置处的截面。
如图7所示，本实施方式的电池501与实施方式1的电池1相比，不同点在于第一集电体11具有狭缝540来代替狭缝40。狭缝540的宽度在俯视时是接近第一集电体11的外缘部的部分比远离外缘部的部分更宽。也就是说，狭缝540的宽度在外缘部侧变宽。狭缝540的宽度的最小值及最大值均为0.1mm以上且5mm以下的范围。狭缝540的俯视形状是在高度方向上长的梯形。也就是说，狭缝540的宽度的扩展情况是无关于距外缘部的距离而恒定的。或者，狭缝540也可以是越接近外缘部，宽度的扩展程度越大。
如上所述，本实施方式的电池501中，能够越接近外缘部，越增大狭缝的宽度，因此能够进一步促进空气的排出。
再者，也可以是设在第一集电体11的多个狭缝中的仅1个为狭缝540，剩余的狭缝为狭缝40。形状与本实施方式的狭缝540相同的狭缝也可以与实施方式2同样地设在第二集电体21。此时，设在第一集电体11的狭缝540与设在第二集电体21的狭缝的宽度的展开程度也可以不同。
(实施方式4)
以下，对实施方式4进行说明。实施方式4与实施方式1相比，主要不同点在于，设在第一集电体的狭缝的俯视形状。在以下的实施方式4的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图8是表示实施方式4的电池601的概略结构的截面图及俯视图。具体而言，图8(a)是电池601的截面图。图8(b)是从z轴的正侧观察电池501的俯视图。在图8(a)示出图8的(b)的VIIIa-VIIIa线所示的位置处的截面。
如图8所示，本实施方式的电池601与实施方式1的电池1相比，不同点在于，第一集电体11具有狭缝640来代替狭缝40。狭缝640在俯视时具有折曲部641。狭缝640从第一集电体11的外缘部向第一方向延伸，并以折曲部641为界而向与第一方向不同的第二方向延伸。即，狭缝640具有在中途折曲的折线形状。第一方向与第二方向所成的角度例如为大于90°的钝角，但不限于此。第一方向与第二方向也可以正交。折曲部641在狭缝640的延伸方向上设在比第一集电体11的外缘部侧的端部更接近第一集电体11的中心侧的端部的位置。或者，折曲部641也可以位于狭缝640的中心或比中心靠第一集电体11的外缘部侧的位置。
如上所述，根据本实施方式的电池601，例如在从第一集电体11的外缘部产生了相对于第一活性物质层12的剥离的情况下，能够通过折曲部641来止住剥离向中央部的推进。通过第一集电体11具有这样折曲了的线状狭缝640，能够抑制反复充放电和由冷热循环的应力引起的结构缺陷的产生及扩大。因此，能够实现不易劣化而可靠性高的电池601。
再者，一个狭缝640所具有的折曲部641也可以是多个。例如，通过增加折曲部641的数量，抑制剥离的效果进一步提高。从制造上的加工容易度以及制作容易性的观点出发，可以设置适当数量的折曲部641。
另外，狭缝640也可以呈圆弧状或椭圆弧状那样的曲线状延伸。也就是说，狭缝640也可以具有平滑地弯曲的连续折曲部641。该情况下，也能够得到抑制第一集电体11的剥离的效果。
另外，也可以是设在第一集电体11的多个狭缝中的仅1个为狭缝640，剩余的狭缝为狭缝40或540。形状与本实施方式的狭缝640相同的狭缝也可以与实施方式2同样地设在第二集电体21。此时，设在第一集电体11的狭缝640与设在第二集电体21的狭缝的折曲部641的数量、位置及折曲程度也可以不同。
(实施方式5)
以下，对实施方式5进行说明。实施方式5与实施方式1相比，主要不同点在于，第一活性物质层和第二活性物质层各自仅设在集电体的部分主面上。在以下的实施方式5的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图9是表示实施方式5的电池701的概略结构的截面图及俯视图。具体而言，图9(a)是电池701的截面图。图9(b)是从z轴的正侧观察电池701的俯视图。在图9(a)示出图9(b)的IXa-IXa线所示的位置处的截面。
如图9所示，本实施方式的电池701具备第一电极710、第二电极720和固体电解质层730。第一电极710具备第一集电体11和第一活性物质层712。第二电极720具备第二集电体21和第二活性物质层722。第一集电体11和第二集电体21与实施方式1相同。
第一活性物质层712和第二活性物质层722分别与实施方式1的第一活性物质层12和第二活性物质层22相比，俯视时的面积不同。具体而言，第一活性物质层712在俯视时面积比第一集电体11小。第二活性物质层722在俯视时面积比第二集电体21小。
因此，如图9(b)所示，第一集电体11具有与第一活性物质层712接触的第一区域711a和未与第一活性物质层712接触的第二区域711b。本实施方式中，狭缝40设在第一集电体11的第二区域711b而没有设在第一区域711a。也就是说，俯视时，狭缝40与第一活性物质层712没有重叠，所以在狭缝40中没有填充第一活性物质层712所含的材料。换言之，狭缝40中没有陷入第一活性物质层712。
固体电解质层730包含第一固体电解质层731和第二固体电解质层732。第一固体电解质层731与实施方式1的固体电解质层30同样地在第一活性物质层712与第二活性物质层722之间与其分别接触地设置。第一固体电解质层731在俯视时具有与第一活性物质层712和第二活性物质层722相同的大小及相同的形状。
第二固体电解质层732以包围第一活性物质层712、第一固体电解质层731和第二活性物质层722的周围的方式设置。具体而言，俯视时，第二固体电解质层732设在第一集电体11的第二区域711b。第二固体电解质层732在俯视时与狭缝40重叠。具体而言，狭缝40中填充有第二固体电解质层732的一部分。
第二固体电解质层732包含与第一固体电解质层731相同的固体电解质。或者，第二固体电解质层732也可以包含与第一固体电解质层731所含的固体电解质不同的固体电解质。例如，第二固体电解质层732所含的固体电解质可以使用与第一固体电解质层731所含的固体电解质相比杨氏模量更小、变形性更优异的材料。由此，容易向狭缝40填充第二固体电解质层732的一部分。
例如，第二固体电解质层732所含的固体电解质可以使用硫化物系或非晶质、或者杨氏模量小且变形性优异的材料。例如，通过使用比第一集电体11的杨氏模量小的材料，加压时，在向设置于第一集电体11的狭缝40内变形的同时填充第二固体电解质层732的一部分。由此，可得到与狭缝40的侧壁41及42牢固接合的强的锚定作用效果。
如上所述，根据本实施方式的电池701，通过使包含变形性高的固体电解质的第二固体电解质层732的一部分填充到狭缝40内，能够使其锚定效应更强地发挥作用，从而能够在第一集电体11与第二固体电解质层732间得到强的接合作用。因此，能够实现可靠性更高的电池701。
再者，也可以与实施方式2同样地在第二集电体21设置狭缝340。也可以在设置于第二集电体21的狭缝340中填充第二固体电解质层732的一部分。
另外，第二固体电解质层732也可以不包围第一固体电解质层731的整个周围。例如，第二固体电解质层732也可以沿着俯视时的第一固体电解质层731的一边或两边以上设置。或者，第二固体电解质层732也可以仅设置于俯视观察时与设在第一集电体11的狭缝40重叠的部分。
(实施方式6)
以下，对实施方式6进行说明。实施方式6与实施方式1相比，主要不同点在于层叠有多个电池。在以下的实施方式6的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图10是表示实施方式6的层叠电池800的概略结构的截面图及俯视图。具体而言，图10(a)是层叠电池800的截面图。图10(b)是透视z轴的正侧的电池801并从z轴的正侧观察层叠电池800的俯视图。也就是说，图10(b)是从z轴的正侧观察z轴的负侧的电池802的俯视图。在图10(a)示出图10(b)的Xa-Xa线所示的位置处的截面。
如图10所示，层叠电池800具备2个电池801和802。具体而言，2个电池801和802在厚度方向上层叠。2个电池801和802是涂布导电性粘接剂等而粘接的。
本实施方式中，2个电池801和802串联电连接。具体而言，2个电池801和802的一方的正极与另一方的负极直接连接。例如，构成电池801的第二集电体421和电池802的第一集电体11中的一方是正极而另一方是负极的所谓双极电极。例如，在电池801和802的每一个中，第一集电体11是正极集电体，第二集电体421是负极集电体。
电池801和802分别具有与实施方式2的电池401相同的结构。具体而言，电池801和802中，分别在第一集电体11形成狭缝40，并在第二集电体421形成狭缝440。图10(b)中，用虚线表示设置于电池801的第二集电体421的狭缝440。
如图10(b)所示，狭缝40和狭缝440在俯视时不重叠。具体而言，设置于电池802的第一集电体11的狭缝40被电池801的第二集电体421堵塞。因此，填充于狭缝40的电池802的第一活性物质层12的一部分没有与电池801的第二活性物质层22接触。同样地，设置于电池801的第二集电体421的狭缝440被电池802的第一集电体11堵塞。因此，填充于狭缝440的电池801的第二活性物质层22的一部分没有与电池802的第一活性物质层12接触。这样，通过狭缝40与狭缝440在俯视时不重叠，从而能够防止层叠了的2个电池801和802各自的极性不同的活性物质彼此接触。
如上所述，由于在多个电池801和802各自的集电体设有狭缝，所以能够分别在电池801和802中减少空气和结构缺陷，因此层叠体内被均匀化，翘曲也减少。因此，能够将多个电池801和802重叠连接而多层化。
另外，本实施方式的层叠电池800中，狭缝40与狭缝440在俯视时不重叠，所以能够将多个电池801和802串联连接。这样，能够实现应对高电压化的高能量电池，且实现可靠性高的层叠电池。
再者，也可以不在电池801的第一集电体11设置狭缝40。另外，也可以不在电池802的第二集电体421设置狭缝440。
另外，也可以不在电池801的第二集电体421设置狭缝440。由此，能够通过第二集电体421切实地堵塞设在电池802的第一集电体11的狭缝40。同样地，也可以不在电池802的第一集电体11设置狭缝40。由此，能够通过第一集电体11切实地堵塞设在电池801的第二集电体421的狭缝440。
另外，层叠电池800也可以具备电池1、401、501、601或701来代替电池801和802中的至少一者。另外，层叠电池800中的电池的层叠数并不限定于2个，也可以是3个以上。
(实施方式7)
以下，对实施方式7进行说明。实施方式7与实施方式1相比，主要不同点在于层叠有多个电池。在以下的实施方式7的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图11是表示实施方式7的层叠电池900的概略结构的截面图及俯视图。具体而言，图11(a)是层叠电池900的截面图。图11(b)是透视z轴的正侧的电池1并从z轴的正侧观察层叠电池900的俯视图。也就是说，图11(b)是从z轴的正侧观察z轴的负侧的电池1的俯视图。在图11(a)示出图11(b)的XIa-XIa线所示的位置处的截面。
如图11所示，层叠电池900具备2个电池1。具体而言，2个电池1在厚度方向上层叠。2个电池1是涂布导电性粘接剂等而粘接的。
本实施方式中，2个电池1并联电连接。具体而言，2个电池1的正极彼此或负极彼此直接连接。例如，2个电池1的第一集电体11彼此连接。
在第一集电体11，与实施方式1同样地设有狭缝40。本实施方式中，2个电池1各自的狭缝40的至少一部分在俯视时重叠。例如图11(b)所示，设置于2个电池1的一方的第一集电体11的4个狭缝40和设置于2个电池1的另一方的第一集电体11的4个狭缝40在俯视时完全一致。
由此，第一活性物质层12通过狭缝40被共有而一体化，所以能够在2个电池1间得到强接合。因此，能够实现可靠性高的层叠电池900。
再者，层叠电池900也可以具备电池401、501、601、701、801或802来代替2个电池1中的至少一者。例如，在层叠电池900具备2个电池701的情况下，第二固体电解质层732也可以包含硫化物系固体电解质等在压粉工序中伴随烧结的粉体。由此，能够经由狭缝40使电池701彼此容易地一体化。通过这样的作用，能够得到高接合可靠性。
另外，层叠电池900中的电池的层叠数不限定于2个，也可以是3个以上。
(电池的制造方法)
接着，对上述各实施方式的电池及层叠电池的制造方法的一例进行说明。以下，对上述的图10所示实施方式6的层叠电池800的制造方法进行说明。
首先，制作在第一活性物质层12(具体而言是正极活性物质层)和第二活性物质层22(具体而言是负极活性物质层)的印刷形成中使用的各糊料。作为正极活性物质层和负极活性物质层各自的合剂中使用的固体电解质原料，例如准备平均粒径约为10μm、且以三斜晶系晶体为主成分的Li2S-P2S5系硫化物的玻璃粉末。作为该玻璃粉末，例如可使用具有2×10-3S/cm以上且3×10-3S/cm以下的高离子导电性的玻璃粉末。作为正极活性物质，例如使用平均粒径约为5μm、且层状结构的Li·Ni·Co·Al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在有机溶剂等中而成的正极活性物质层用糊料。另外，作为负极活性物质，例如使用平均粒径约为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在有机溶剂等中而成的负极活性物质层用糊料。
接着，作为用作第一集电体11(具体而言是正极集电体)和第二集电体21(具体而言是负极集电体)的材质，例如准备厚度约15μm的铜箔。采用丝网印刷法，将正极活性物质层用糊料和负极活性物质层用糊料在各自的铜箔的单侧表面上分别以预定形状和约50μm以上且约100μm以下的厚度进行印刷。正极活性物质层用糊料和负极活性物质层用糊料在80℃以上且130℃以下的范围干燥，由此成为30μm以上且60μm以下的厚度。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(铜箔)、也就是第一电极10(具体而言是正极)和第二电极20(具体而言是负极)。
接着，制作使含有上述玻璃粉末的合剂分散在有机溶剂等中而成的固体电解质层用糊料。使用金属掩模，在正极和负极各自的活性物质层的面上以例如厚度约100μm印刷上述固体电解质层用糊料。然后，印刷有固体电解质层用糊料的正极和负极在80℃以上且130℃以下的范围干燥。
接着，正极和负极中的至少一者用切割刀分别从集电体的表面侧切割集电体的厚度部分而形成狭缝40的形状。然后，保留活性物质层，将集电体的切割后的部分剥离，由此形成狭缝40和440。再者，也可以仅在正极和负极中的一者形成狭缝。
接着，印刷到正极的正极活性物质层上的固体电解质和印刷到负极的负极活性物质层上的固体电解质以彼此接触的方式对置地层叠。
接着，在与加压模具板之间，在集电体上表面插入弹性模量为5×106Pa左右的弹性体片。弹性体片的厚度例如为70μm。然后，在300MPa的压力下将加压模具板加热至50℃，同时加压90秒。在该加压时，活性物质层的一部分进入到狭缝40的内部，与狭缝40的侧壁41及42接触。例如，在集电体的厚度约为15μm的情况下，在狭缝40内以10μm以上且15μm以下的范围填充活性物质层的一部分。
接着，在如上地制作出的电池801的集电体表面，以约30μm的厚度丝网印刷含有银粒子的热固性导体糊料，将其他电池802配置到预定位置并按压。此时，狭缝40在2个电池801和802彼此接合时，被另外的集电体堵塞。根据想要多层化的程度，重复预定的电池数。然后，例如在施加约1kg/cm2的压力的同时静置，在约100℃以上且约300℃以下的温度下实施60分钟的热固化处理，冷却至室温。
经过以上的工序，制作层叠电池800。再者，电池1和层叠电池800的制作的方法及顺序不限于上述例。
再者，上述制造方法中，示出采用印刷来涂布正极活性物质层用糊料、负极活性物质层用糊料、固体电解质层用糊料和导体糊料的例子，但不限于此。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、胶版印刷法、模涂法、喷雾法等。再者，在集电体形成狭缝40的方法也可以是使用激光切割或模具的冲孔等方法。
上述制造方法中，作为导体糊料，示出含有银的金属粒子的热固性导体糊料为例，但不限于此。另外，热固性导体糊料中使用的树脂只要能够作为粘接用粘合剂发挥功能即可，还可根据印刷性和涂布性等所采用的制造工艺而选择适当的树脂。热固性导体糊料中使用的树脂例如包含热固性树脂。作为热固性树脂，例如可举出(i)尿素树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂等氨树脂、(ii)双酚A型、双酚F型、苯酚酚醛清漆型、脂环式等环氧树脂、(iii)氧杂环丁烷树脂、(iv)甲阶型、酚醛清漆型等酚醛树脂、以及(v)有机硅环氧、有机硅聚酯等有机硅改性有机树脂等。树脂可以使用这些材料中的仅1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
(其他实施方式)
以上，基于实施方式对本发明的电池及层叠电池进行了说明，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的方案、以及将不同实施方式中的部分构成要素组合而构建的其他方案也包含在本公开的范围中。
例如，设置于第一集电体的第一狭缝也可以仅是一个。另外，设置于第一集电体的第一狭缝也可以从第一集电体的一端延伸至另一端。也就是说，至少一个第一狭缝也可以以将第一集电体截断为多个的方式设置。多个第一狭缝也可以从第一集电体的中心或中心附近呈放射状延伸地与第一集电体的外缘部相连。对于第二狭缝也可以是同样的。
另外，上述各实施方式可以在专利请求保护的范围或其同等范围内进行各种变更、置换、附加和省略等。
产业上的可利用性
本公开的电池及层叠电池例如可作为各种电子设备或汽车等中使用的全固体电池等二次电池而利用。
附图标记说明
1、401、501、601、701、801、802 电池
10、710 第一电极
11 第一集电体
12、712 第一活性物质层
20、420、720 第二电极
21、421 第二集电体
22、722 第二活性物质层
30、730 固体电解质层
40、40a、40b、40c、40d、140、240、340、440、540、640 狭缝
41、42、141、142、241、242、341、342 侧壁
641 折曲部
711a 第一区域
711b 第二区域
731 第一固体电解质层
732 第二固体电解质层
800、900 层叠电池

Claims (19)

1.一种电池，具备：
第一电极、
第二电极、以及
位于所述第一电极与所述第二电极之间的固体电解质层，
所述第一电极具备：
第一集电体、以及
位于所述第一集电体与所述固体电解质层之间的第一活性物质层，
所述第一集电体具有至少一个第一狭缝，所述至少一个第一狭缝沿厚度方向贯穿所述第一集电体，并且与所述第一集电体的外缘部相连。
2.根据权利要求1所述的电池，
所述至少一个第一狭缝是多个第一狭缝。
3.根据权利要求2所述的电池，
所述第一集电体的俯视形状是长方形或正方形，
所述多个第一狭缝是4个第一狭缝，且俯视时与所述第一集电体的各边的中央相连。
4.根据权利要求2或3所述的电池，
所述多个第一狭缝在俯视时相对于所述第一集电体的中心呈点对称地设置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，
所述至少一个第一狭缝的侧壁相对于所述第一集电体的厚度方向倾斜。
6.根据权利要求5所述的电池，
所述至少一个第一狭缝的截面形状是所述第二电极侧的第一边比与该第一边相对的第二边短的梯形形状。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池，
所述至少一个第一狭缝的宽度在俯视时是接近所述第一集电体的外缘部的部分比远离所述外缘部的部分更宽。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池，
所述至少一个第一狭缝在俯视时具有折曲部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电池，
所述第一狭缝的宽度为0.1mm以上且5mm以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的电池，
所述第一狭缝从所述外缘部向所述第一集电体的内侧的一个方向延伸，
所述第一狭缝的所述一个方向上的长度为所述第一集电体的所述一个方向上的长度的6％以上。
11.根据权利要求10所述的电池，
所述第一狭缝的所述一个方向上的长度小于所述第一集电体的所述一个方向上的长度的50％。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的电池，
所述第一活性物质层的面积在俯视时小于所述第一集电体，
所述第一集电体具有：
与所述第一活性物质层接触的第一区域、以及
与所述固体电解质层接触的第二区域。
13.根据权利要求12所述的电池，
所述至少一个第一狭缝设在所述第二区域，没有设在所述第一区域。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的电池，
在所述第一狭缝中，填充有与所述第一集电体的靠所述第二电极侧的面接触的层所含的材料。
15.根据权利要求14所述的电池，
所述层是所述第一活性物质层或所述固体电解质层。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的电池，
所述第二电极具备：
第二集电体、以及
位于所述第二集电体与所述固体电解质层之间的第二活性物质层，
所述第二集电体具有至少一个第二狭缝，所述至少一个第二狭缝沿厚度方向贯穿所述第二集电体，并且与所述第二集电体的外缘部相连。
17.一种层叠电池，具备第一电池和第二电池，所述第一电池和第二电池分别是权利要求1～16中任一项所述的电池，
所述第一电池层叠于所述第二电池的所述第一集电体的与所述第一活性物质层相反侧的面上。
18.根据权利要求17所述的层叠电池，
所述第一电池的所述第一集电体与所述第二电池的所述第一集电体是极性互不相同的集电体，
所述第一电池和所述第二电池以各自的所述第一集电体彼此接触的方式层叠，
所述第一电池的所述至少一个第一狭缝在俯视时与所述第二电池的所述至少一个第一狭缝均不重叠。
19.根据权利要求17所述的层叠电池，
所述第一电池的所述第一集电体与所述第二电池的所述第一集电体是极性彼此相同的集电体，
所述第一电池和所述第二电池以各自的所述第一集电体彼此接触的方式层叠，
所述第一电池的所述至少一个第一狭缝的至少一部分在俯视时与所述第二电池的所述至少一个第一狭缝重叠。
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