CN117425997A - 电池以及电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的一方式涉及的电池，具备发电要素，所述发电要素具有多个电池单元层叠而成的结构，所述多个电池单元各自包含电极层、对极层以及位于所述电极层与所述对极层之间的固体电解质层，所述发电要素具有第1对侧面和第2对侧面，所述第1对侧面是相对的一对侧面，所述第2对侧面是与所述第1对侧面不同的相对的一对侧面，在所述第1对侧面的每一个侧面中，在多个电池单元的至少一个上设有所述固体电解质层相对于所述电极层和所述对极层凹陷而成的凹部，所述第2对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz2比所述第1对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz1小。

Description

电池以及电池的制造方法
技术领域
本公开涉及电池以及电池的制造方法。
背景技术
在专利文献1以及专利文献2中公开了与全固体电池的侧面相关的构成。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2020/179934号
专利文献2：国际公开第2013/001908号
发明内容
在现有技术中，要求提高电池的可靠性以及生产率。因此，本公开的目的是提供能够兼备高的可靠性和高的生产率的电池以及电池的制造方法。
本公开的一方式涉及的电池，具备发电要素，所述发电要素具有多个电池单元层叠而成的结构，所述多个电池单元各自包含电极层、对极层和位于所述电极层与所述对极层之间的固体电解质层，
所述发电要素具有第1对侧面和第2对侧面，所述第1对侧面是相对的一对侧面，所述第2对侧面是与所述第1对侧面不同的相对的一对侧面，
在所述第1对侧面的每一个侧面中，在多个电池单元的至少一个上设有所述固体电解质层相对于所述电极层和所述对极层凹陷而成的凹部，
所述第2对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz2比所述第1对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz1小。
本公开的一方式涉及的电池的制造方法，包含第1切断工序、层叠工序和第2切断工序，
所述第1切断工序是通过切断包含电极层、对极层和位于所述电极层与所述对极层之间的固体电解质层的至少一个第1层叠体而形成多个第2层叠体的工序，在该第1切断工序中，通过以一并切断所述电极层、所述对极层和所述固体电解质层的方式切断所述至少一个第1层叠体，来在所述多个第2层叠体各自上形成第1对切断面，所述第1对切断面是相对的一对切断面，
在所述层叠工序中，通过以所述多个第2层叠体各自的所述第1对切断面面向相同的方向的方式将所述多个第2层叠体层叠而形成第3层叠体，
所述第2切断工序是通过切断所述第3层叠体而形成第4层叠体的工序，在该第2切断工序中，通过以一并切断所述多个第2层叠体的方式切断所述第3层叠体，来在所述第4层叠体上形成第2对切断面，所述第2对切断面是在与所述第1对切断面交叉的方向上延伸的相对的1对切断面。
根据本公开，能够提供能够兼备高的可靠性和高的生产率的电池以及电池的制造方法。
附图说明
图1是实施方式涉及的电池的俯视图。
图2是表示实施方式涉及的电池的截面构成的截面图。
图3是表示实施方式涉及的电池的另一截面构成的截面图。
图4是实施方式的变形例1涉及的电池的俯视图。
图5是表示实施方式的变形例1涉及的电池的截面构成的截面图。
图6是表示实施方式的变形例1涉及的电池的另一截面构成的截面图。
图7是实施方式的变形例2涉及的电池的俯视图。
图8是表示实施方式的变形例2涉及的电池的截面构成的截面图。
图9是表示实施方式或变形例涉及的电池的制造方法的一例的流程图。
图10是在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第1层叠体的俯视图。
图11是表示在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第1层叠体的截面构成的截面图。
图12是在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第3层叠体的俯视图。
图13是表示在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第3层叠体的截面构成的截面图。
图14是表示在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第3层叠体的另一截面构成的截面图。
具体实施方式
(以至于得到本公开的一方式的知见)
在电池的制造中，为了决定电池的形状以及除去不需要的部分等，有时切断包含集电体、活性物质层以及固体电解质层等的电池单元的端部。另外，通过一并地切断电池单元的各层，能够使各层的面积实质上相同从而提高体积能量密度。沿着电池单元的厚度方向切断电池单元而形成的切断面成为电池单元的侧面。本发明人发现：在这样地侧面为切断面的情况等的为了提高体积能量密度而使集电体不从活性物质层等突出的情况下产生以下的课题。
一般地，将集电体延长来用作为用于向外部取出电流的取出端子。当在侧面中集电体未从活性物质层等突出的情况下，不能够将集电体用作为取出端子。特别是在层叠有多个电池单元的层叠型电池的情况下，难以从最上部以及最下部的集电体以外的部分取出电流。因此，例如需要在多个电池单元层叠而成的发电要素的侧面配置与集电体分开的取出端子。
此时，当在侧面有凹凸那样的情况下，若将取出端子配置于侧面，则容易起因于凹凸而产生经由取出端子的正负极的短路，可靠性降低。另一方面，在将侧面制造成平坦的情况下，有可能生产率降低。这样，本发明人发现：当在提高了体积能量密度的电池中要兼备高的可靠性和高的生产率的情况下，发电要素的侧面的凹凸状态的控制是重要的。因此，在本公开中，基于这样的见解，提供即使是要提高电池的体积能量密度的情况，通过控制发电要素的侧面的凹凸状态，也能够兼备高的可靠性和高的生产率的电池以及电池的制造方法。
(本公开的概要)
本公开的一方式的概要如下。
本公开的一方式中的电池，具备发电要素，所述发电要素具有多个电池单元层叠而成的结构，所述多个电池单元各自包含电极层、对极层和位于所述电极层与所述对极层之间的固体电解质层，
所述发电要素具有第1对侧面和第2对侧面，所述第1对侧面是相对的一对侧面，所述第2对侧面是与所述第1对侧面不同的相对的一对侧面，
在所述第1对侧面的每一个侧面中，在多个电池单元的至少一个上设有所述固体电解质层相对于所述电极层和所述对极层凹陷而成的凹部，
所述第2对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz2比所述第1对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz1小。
在如上述那样切除电池单元的端部而形成电池的情况下，例如，若为了提高生产率而将层叠体一边在层叠方向上进行按压一边进行切断，则会在切断面形成凹部。通过将这样的切断面原样地用作为第1对侧面，能够提高电池的生产率。
另外，若在设有凹部的第1对侧面如上述那样设置取出端子，则因凹部而比固体电解质层突出的部位的电极层以及对极层容易破损而崩落，因此崩落的材料容易与取出端子接触而产生短路。另外，在将相邻的电极层和对极层中的一者以使得取出端子不接触的方式用绝缘构件被覆的情况下，也有由于在凹部处固体电解质层后退而难以用绝缘构件被覆电极层或对极层从而产生被覆不良的可能性。另一方面，由于第2对侧面比第1对侧面平坦，因此在设置端子电极时，难以产生上述那样的崩落以及绝缘构件的被覆不良，能够抑制短路的发生。
这样，发电要素具有能够高效率地形成的第1对侧面，并且也具有即使设置取出端子也能够抑制短路的发生的第2对侧面。因此，本方式涉及的电池能够兼备高的可靠性和高的生产率。
另外，例如，所述电池也可以还具备在第1侧面中覆盖所述对极层并与所述对极层电连接第1端子电极，所述第1侧面是所述第2对侧面之中的一个侧面。
由此，由于在比第1对侧面平坦的第2对侧面设置有第1端子电极，因此能抑制起因于侧面的凹凸的经由第1端子电极的短路。
另外，例如，所述电池也可以还具备在所述第1侧面中覆盖所述电极层的第1绝缘构件。
由此，能够抑制第1端子电极与电极层接触。另外，由于在比第1对侧面平坦的第2对侧面设置有第1绝缘构件，因此难以产生起因于侧面的凹凸的第1绝缘构件的被覆不良。
另外，例如，所述第1端子电极也可以覆盖所述第1绝缘构件。
由此，第1端子电极位于第1绝缘构件的外侧，能够从发电要素的第1侧面侧容易地取出电流。因此，例如，能够简单化用于与第1端子电极连接的配线，因此难以产生配线不良。
另外，例如，所述第1绝缘构件也可以在所述第1侧面中覆盖所述固体电解质层的至少一部分。
由此，通过以覆盖至固体电解质层的一部分的方式形成第1绝缘构件，即使在存在第1绝缘构件的大小的偏差的情况下也能够抑制电极层未被第1绝缘构件覆盖而露出。
另外，例如，所述电池也可以还具备在第2侧面中覆盖所述电极层并与所述电极层电连接的第2端子电极，所述第2侧面是所述第2对侧面之中的另一个侧面。
由此，由于在比第1对侧面平坦的第2对侧面设置有第2端子电极，因此能抑制起因于侧面的凹凸的经由第2端子电极的短路。另外，由于第1端子电极设置于第1侧面、第2端子电极设置于与第1侧面相对的第2侧面，因此第1端子电极和第2端子电极难以接触，能够抑制短路。
另外，例如，也可以在所述第1对侧面的每一个侧面未设置分别与所述电极层以及所述对极层电连接的端子电极。
由此，能够防止起因于凹部的经由端子电极的短路的发生。
另外，例如，所述电池也可以还具备覆盖第3侧面的第2绝缘构件，所述第3侧面是所述第1对侧面之中的一个侧面。
由此，设置有凹部的第3侧面由第2绝缘构件保护。
另外，例如，所述第2绝缘构件也可以进入至所述凹部。
由此，第3侧面与第1绝缘构件的接合强度提高。
另外，例如，在从层叠方向观看的情况下的沿着所述发电要素的外周的方向上，所述第2对侧面的每一个侧面的长度也可以比所述第1对侧面的每一个侧面的长度长。
由此，用于抑制短路的发生并连接取出端子的第2对侧面变大，因此能够降低取出端子的连接中的电阻。
另外，例如，所述凹部也可以具有锥形形状。
由此，凹部的角部的角度变大，电极层以及对极层难以崩落，能够抑制起因于崩落的短路。
另外，例如，所述固体电解质层也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，能够兼备高的可靠性和高的生产率。
另外，本公开的一方式涉及的电池的制造方法，包含第1切断工序、层叠工序和第2切断工序，
所述第1切断工序是通过切断包含电极层、对极层和位于所述电极层与所述对极层之间的固体电解质层的至少一个第1层叠体而形成多个第2层叠体的工序，在该第1切断工序中，通过以一并切断所述电极层、所述对极层和所述固体电解质层的方式切断所述至少一个第1层叠体，来在所述多个第2层叠体各自上形成第1对切断面，所述第1对切断面是相对的一对切断面，
在所述层叠工序中，通过以所述多个第2层叠体各自的所述第1对切断面面向相同的方向的方式将所述多个第2层叠体层叠而形成第3层叠体，
所述第2切断工序是通过切断所述第3层叠体而形成第4层叠体的工序，在该第2切断工序中，通过以一并切断所述多个第2层叠体的方式切断所述第3层叠体，来在所述第4层叠体上形成第2对切断面，所述第2对切断面是在与所述第1对切断面交叉的方向上延伸的相对的1对切断面。
由此，通过在第1切断工序中切断至少一个第1层叠体，能够高效率地制造多个第2层叠体。另外，通过在层叠工序中以多个第2层叠体各自的第2对切断面面向相同方向的方式将多个第2层叠体层叠，能够将第2对切断面利用于所制造的电池的发电要素的侧面，能够减少切断次数。另外，由于在第2切断工序中将层叠的多个第2层叠体一并地切断，因此能够形成凹凸少的第2对切断面。通过在这样的第2对切断面设置端子电极，能够提高电池的可靠性。因此，本方式涉及的电池的制造方法能够同时实现电池的高的可靠性和高的生产率。
另外，例如，也可以：在所述第1切断工序中，将所述至少一个第1层叠体一边以第1压力在层叠方向上进行加压一边进行切断，在所述第2切断工序中，将所述第3层叠体不在层叠方向上加压而切断、或者将所述第3层叠体一边以比所述第1压力小的第2压力在层叠方向上加压一边切断。
由此，通过在第1切断工序中，将第1层叠体一边以第1压力在层叠方向上进行加压一边进行切断，能够以高的位置精度以及短时间来切断第1层叠体。另外，由于在第2切断工序中施加于第3层叠体的压力以及载荷比第1压力小，因此能够抑制由于施加于第3层叠体的压力以及载荷而在切断时固体电解质层伸长，在压力以及载荷解放后难以形成凹部。因此，能形成更平坦的第2对切断面。
另外，例如，也可以：所述至少一个层叠体为一个层叠体，在所述第1切断工序中，通过切断所述一个第1层叠体而分割成多个层叠体，来形成所述多个第2层叠体。
由此，能够使用一并地制作的一个第1层叠体来形成多个第2层叠体，因此能够提高电池的生产率。
以下，一边参照附图一边对本公开的实施方式具体地说明。
再者，以下说明的实施方式均是表示总括性或具体性的例子的。在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以及连接方式、工序、工序的顺序等是一例，并不是限定本公开的主旨。另外，关于以下的实施方式中的构成要素之中的、未记载于独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
另外，各图是示意图，未必严格地图示。因此，例如，在各图中比例尺等未必一致。另外，在各图中，对实质上相同的构成标注相同的标记，省略或简化重复的说明。
另外，在本说明书以及附图中，x轴、y轴以及z轴表示三维正交坐标系的三轴。x轴以及y轴在电池的发电要素的俯视形状为矩形的情况下分别与平行于该矩形的第一边的方向以及平行于该矩形的第二边的方向一致，所述第二边正交于该第一边。z轴与发电要素中所包含的多个电池单元的层叠方向一致。
另外，在本说明书中，“层叠方向”与集电体以及活性物质层的主面法线方向一致。另外，在本说明书中，所谓“俯视”在单独使用的情况等只要没有特别说明就是指从与发电要素的主面垂直的方向观看时的情况。再者，在如“侧面的俯视”等那样记载为“某个面的俯视”的情况下，是指从正面观看该“某个面”时的情况。
另外，在本说明书中，“上方”以及“下方”这样的用语不是指绝对的空间识别中的上方向(铅垂上方)以及下方向(铅垂下方)，而是作为以层叠结构中的层叠顺序为基础由相对的位置关系规定的用语使用。另外，“上方”以及“下方”这样的用语不仅适用于2个构成要素相互空开间隔地配置而在2个构成要素之间存在其他的构成要素的情况，也适用于2个构成要素相互密合地配置从而2个构成要素接触的情况。在以下的说明中，将z轴的负侧设为“下方”或“下侧”，将z轴的正侧设为“上方”或“上侧”。
(实施方式)
首先，对实施方式涉及的电池的构成进行说明。
图1是实施方式涉及的电池1的俯视图。图2和图3是表示实施方式涉及的电池1的截面构成的截面图。再者，图2表示图1的II-II线处的截面。另外，图3表示图1的III-III线处的截面。
如图1～图3所示，电池1具备发电要素10，所述发电要素10具有多个电池单元100层叠而成的结构。电池1例如是全固体电池。
如图1所示，发电要素10的俯视形状例如为矩形。发电要素10的形状例如是扁平的长方体状。在此，所谓扁平意味着厚度(即z轴方向的长度)比主面的各边(即，x轴方向以及y轴方向的各自的长度)或最大宽度短。发电要素10的俯视形状可以是正方形、平行四边形或菱形等的其他四边形，也可以是六边形或八边形等的其他多边形。另外，发电要素10的形状例如为长方体状，但也可以是立方体状、四角锥台状或多边形柱状等的其他形状。再者，在本说明书中，在图2和图3等的截面图中，为了容易理解发电要素10的层结构，夸张地图示了各层的厚度。
发电要素10，如图1～图3所示，具有：作为第1对侧面的一例的、相对的一对侧面11、12；作为与第1对侧面不同的第2对侧面的一例的、相对的一对侧面21、22；和2个主面31、32。侧面21是第1侧面的一例，侧面22是第2侧面的一例。侧面11是第3侧面的一例。侧面11、12、21和22是与层叠方向(主面31以及32的法线方向)平行的面。再者，侧面11、12、21和22之中的至少一个也可以相对于层叠方向倾斜。
侧面11、12、21和22分别例如是切断面。具体而言，侧面11、12、21和22分别是通过用切割刀等切断而形成的面，例如是具有微细的沟槽等切断痕的面。
作为第1对侧面的侧面11、12相互背向，且相互平行。例如，侧面11和12各自的形状以及大小相同，在侧面11的俯视中，各自的轮廓一致。作为第2对侧面的侧面21、22相互背向，且相互平行。例如，侧面21和22各自的形状以及大小相同，在侧面21的俯视中，各自的轮廓一致。另外，侧面11、12与侧面21、22例如是相互垂直的位置关系。在发电要素10的形状为长方体的情况下，发电要素10的侧面由相互平行的侧面11和12以及相互平行的侧面21和22构成。
主面31和32相互背向，且相互平行。主面31是发电要素10的最上表面。主面32是发电要素10的最下表面。如图1所示，主面31和32例如为矩形，具有2对成对的相互平行的边，也就是说，具有一对短边和一对长边。
在从层叠方向观看的情况下的沿着发电要素10的外周的方向上，侧面21和22的长度比侧面11和12的长度长。在本实施方式中，侧面11和12分别是包含主面31的短边的侧面，侧面21和22分别是包含主面31的长边的侧面。由此，如后述那样，用于抑制短路的发生并连接取出端子的侧面21和22变大，因此能够降低取出端子的连接中的电阻。
发电要素10具有多个电池单元100。电池单元100是最小结构的电池，也被称为单电池。多个电池单元100以并联电连接的方式层叠。在本实施方式中，发电要素10具有的全部的电池单元100并联电连接。在图示的例子中，发电要素10具有的电池单元100的个数为4个，但不限于此。例如，发电要素10具有的电池单元100的个数可以是2个或6个等的偶数个，也可以是3个或5个等的奇数个。
多个电池单元100的每一个包含电极层110、对极层120、和位于电极层110与对极层120之间的固体电解质层130。电极层110具有电极集电体111和电极活性物质层112。对极层120具有对极集电体121和对极活性物质层122。在多个电池单元100的每一个中，电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对极活性物质层122以及对极集电体121按此顺序沿着z轴层叠。
电极层110是电池单元100的正极层和负极层之中的一者。对极层120是电池单元100的正极层和负极层之中的另一者。以下，以电极层110为负极层、对极层120为正极层的情况为一例进行说明。再者，也可以电极层110为正极层、对极层120为负极层。
多个电池单元100的构成相互实质上相同。在相邻的两个电池单元100中，构成电池单元100的各层的排列顺序相反。也就是说，多个电池单元100，一边交替地更换构成电池单元100的各层的排列顺序，一边沿着z轴排列而层叠。因此，多个电池单元100以相邻的电池单元100的同极彼此连接的方式层叠。具体而言，相邻的电池单元100的电极集电体111彼此或对极集电体121彼此接触而电连接。相邻的电池单元100也可以介由采用导电性的接合剂等构成的接合层来层叠。另外，相邻的电池单元100也可以共有一个电极集电体111或一个对极集电体121。也就是说，在发电要素10中，可以在一个电极集电体111的两主面接触有电极活性物质层112，可以在一个对极集电体121的两个主面接触有对极活性物质层122。另外，在本实施方式中，电池单元100的个数为偶数个，因此发电要素10的最下层以及最上层分别成为同极性的集电体。
固体电解质层130配置在电极活性物质层112与对极活性物质层122之间。固体电解质层130分别与电极活性物质层112和对极活性物质层122接触。固体电解质层130的厚度例如为5μm以上且150μm以下。
固体电解质层130至少包含固体电解质，也可以根据需要而包含粘合剂材料。固体电解质层130也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，可以使用锂离子传导体、钠离子传导体或镁离子传导体等公知的材料。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的固体电解质材料。作为硫化物固体电解质，在为能够传导锂离子的材料的情况下，例如可使用由硫化锂(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，也可以使用Li2S-SiS2、Li2S-B2S3或Li2S-GeS2等的硫化物，也可以使用向上述硫化物添加作为添加剂的Li3N、LiCl、LiBr、Li3PO4和Li4SiO4之中的至少1种而得到的硫化物。
作为氧化物固体电解质，在为能够传导锂离子的材料的情况下，例如可使用Li7La3Zr2O12(LLZ)、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)或(La，Li)TiO3(LLTO)等。
作为粘合剂材料，例如可使用弹性体类，也可以使用聚偏氟乙烯、丙烯酸树脂或纤维素树脂等的有机化合物。
在电极集电体111的主面接触有电极活性物质层112。再者，电极集电体111也可以包含集电体层，所述集电体层是被设置成与电极活性物质层112接触的部分的、包含导电材料的层。
在对极集电体121的主面接触有对极活性物质层122。再者，对极集电体121也可以包含集电体层，所述集电体层是被设置成与对极活性物质层122接触的部分的、包含导电材料的层。
作为电极集电体111和对极集电体121各自的材料，可以使用公知的材料。例如，作为电极集电体111和对极集电体121各自的材料，可使用由铜、铝、镍、铁、不锈钢、铂或金、或它们之中的2种以上的元素的合金等构成的箔状体、板状体或网状体等。电极集电体111和对极集电体121各自的厚度例如为5μm以上且100μm以下，但不限于此。
再者，电极层110也可以不包含电极集电体111，例如，其他的电池单元100的电极层110或对极层120的集电体、取出端子、或者与其他的电池之间的连接层等也可以作为电极活性物质层112的集电体发挥功能。也就是说，电极层110也可以仅包含电极集电体111和电极活性物质层112之中的电极活性物质层112。另外，对极层120也可以不包含对极集电体121，例如，其他的电池单元100的电极层110或对极层120的集电体、取出端子、或者与其他的电池之间的连接层等也可以作为对极活性物质层122的集电体发挥功能。也就是说，对极层120也可以仅包含对极集电体121和对极活性物质层122之中的对极活性物质层122。
电极活性物质层112配置于电极集电体111的、对极层120侧的主面。电极活性物质层112与对极活性物质层122相向地配置。电极活性物质层112的厚度例如为5μm以上且300μm以下，但不限于此。
电极活性物质层112至少包含负极活性物质，也可以根据需要而包含固体电解质、导电助剂和粘合剂材料之中的至少一者。作为负极活性物质，可以使用能够吸收和放出(嵌入和脱嵌、或者溶解和析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知的材料。作为负极活性物质，在为能够将锂离子脱嵌和嵌入的材料的情况下，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的碳材料、金属锂、锂合金、或锂与过渡金属元素的氧化物等。
作为固体电解质，可以使用上述的固体电解质材料。另外，作为导电助剂，例如可使用乙炔黑、炭黑、石墨或碳纤维等的导电材料。另外，作为粘合剂材料，可以使用上述的粘合剂材料。
通过在电极集电体111的主面上涂敷将电极活性物质层112的含有材料与溶剂一起混炼而成的糊状的涂料并使其干燥，来制作电极活性物质层112。也可以为了提高电极活性物质层112的密度而在干燥后将包含电极活性物质层112和电极集电体111的电极层110(也称为电极板)进行压制。
对极活性物质层122配置于对极集电体121的、电极层110侧的主面。对极活性物质层122的厚度例如为5μm以上且300μm以下，但不限于此。
对极活性物质层122至少包含正极活性物质，也可以根据需要而包含固体电解质、导电助剂和粘合剂材料之中的至少一者。
作为正极活性物质，可以使用能够吸收和放出(嵌入和脱嵌、或者溶解和析出)锂离子、钠离子或镁离子的公知的材料。作为正极活性物质，在为能够将锂离子脱嵌和嵌入的材料的情况下，例如可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，可以使用上述的固体电解质材料。另外，作为导电助剂，可以使用上述的导电材料。另外，作为粘合剂材料，可以使用上述的粘合剂材料。
通过在对极集电体121的主面上涂敷将对极活性物质层122的含有材料与溶剂一起混炼而成的糊状的涂料并使其干燥，来制作对极活性物质层122。也可以为了提高对极活性物质层122的密度而在干燥后将包含对极活性物质层122和对极集电体121的对极层120(也称为对极板)进行压制。
在本实施方式中，电极活性物质层112、对极活性物质层122、固体电解质层130被维持为平行平板状。由此，能够抑制由弯曲引起的破裂或崩落的发生。再者，也可以使电极活性物质层112、对极活性物质层122、固体电解质层130合在一起平滑地弯曲。
另外，在本实施方式中，固体电解质层130的侧面21侧的侧面与电极集电体111、电极活性物质层112、对极活性物质层122和对极集电体121各自的侧面21侧的侧面在从z轴方向观看的情况下一致。对于电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对极活性物质层122和对极集电体121的各自的侧面22侧的侧面也是同样的。
另外，在从z轴方向观看的情况下，固体电解质层130的侧面11侧的侧面位于比电极集电体111、电极活性物质层112、对极活性物质层122和对极集电体121各自的侧面11侧的侧面靠内侧的位置。对于电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对极活性物质层122和对极集电体121的各自的侧面12侧的侧面也是同样的。
在电池单元100中，电极集电体111、电极活性物质层112、对极活性物质层122和对极集电体121的各自的形状以及大小相同，在从z轴方向观看的情况下各自的轮廓一致。
另外，在从z轴方向观看的情况下，在侧面11、12、21和22的各侧面中，多个电池单元100的各自的侧面相连，在相邻的电池单元100的边界处未形成台阶差。再者，在侧面11和12中，多个电池单元100的各自的侧面也可以不相连。
在侧面11、12、21和22中，电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对极活性物质层122和对极集电体121各自的侧面露出。电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对极活性物质层122和对极集电体121各自以在从与层叠方向垂直的方向观看的情况下相互不重叠的方式配置。再者，露出的侧面也可以用取出端子或绝缘构件等被覆。也就是说，上述的“露出”意味着在发电要素10中层叠的各层未被覆其他层的侧面。
另外，如图2所示，在侧面11和12中，在多个电池单元100的每一个上设有：固体电解质层130相对于电极层110和对极层120(具体而言，相对于电极活性物质层112和对极活性物质层122)凹陷而成的凹部101和102。凹部101和102分别是具有台阶差形状的凹部。在侧面11设有凹部101，在侧面12设有凹部102。在将电池单元100的各层层叠而成的层叠体的端部切除来形成电池的情况下，例如若为了提高生产率而将电池单元100的各层层叠而成的层叠体一边在层叠方向上按压一边切断，则会在切断面形成固体电解质层130相对于电极活性物质层112和对极活性物质层122后退而成的凹部101和102。通过将这样的切断面原样地用作为侧面11和12，能够提高电池1的生产率。关于层叠体的切断方法的详细情况在后面进行叙述。
凹部101和102各自的深度例如为5μm以上且20μm以下。
另一方面，如图3所示，在侧面21和22各自上未设置凹部。侧面21和22分别实质上为平坦面。侧面21和22各自的表面粗糙度Rz2比侧面11和12各自的表面粗糙度Rz1小。也就是说，侧面21和22的每一个与侧面11和12的每一个相比凹凸小或实质上没有凹凸。在此，表面粗糙度Rz1以及Rz2是采用依据JIS B0601 1994的测定法测定出的十点平均粗糙度。例如，在采用切断将发电要素10的各层层叠而成的层叠体而得到的切断面构成侧面21和22的情况下，通过采用使得切断面成为平坦的方法或条件进行切断，来形成未设有凹部的切断面。关于层叠体的切断方法的详细情况在后面进行叙述。再者，也可以在侧面21和22设有深度比凹部101和102小的凹部。
侧面11和12各自的表面粗糙度Rz1例如为5μm以上且20μm以下。另外，侧面21和22各自的表面粗糙度Rz2例如为0.1μm以上且小于5μm。
这样，电池1的发电要素10具有设有凹部101和102的侧面11和12、和比侧面11和12平坦的侧面21和22。在从发电要素10取出电流的情况下，例如，在发电要素10的侧面中，在多个电池单元100各自的电极层110和对极层120各自上电连接取出端子等。此时，若与电极层110和对极层120中的一者电连接的取出端子也与另一者电连接，则产生短路。
若在侧面11和12设置取出端子，则因凹部101和102而比固体电解质层130突出的部位的电极层110和对极层120容易破损而崩落，因此崩落的材料容易与取出端子接触而产生短路。另外，在将相邻的电极层110和对极层120中的一者以使得取出端子不接触的方式用绝缘构件被覆的情况下，也有由于在凹部101和102处固体电解质层130后退而难以用绝缘构件被覆电极层110或对极层120从而产生被覆不良的可能性。另一方面，由于侧面21和22比侧面11和12平坦，因此在设置端子电极时，难以产生上述那样的崩落以及绝缘构件的被覆不良，能够抑制短路的发生。
这样，发电要素10具有能够高效率地形成的侧面11和12，并且也具有即使设置取出端子也能够抑制短路的发生的侧面21和22。因此，电池1能够兼备高的可靠性和高的生产率。
再者，取出端子也能够利用于发电要素10的各电池单元100的电压的监视等。
[变形例1]
接着，对实施方式的变形例1进行说明。在以下的变形例的说明中，以与实施方式不同的点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图4是本变形例涉及的电池2的俯视图。图5和图6是表示本变形例涉及的电池2的截面构成的截面图。另外，图5表示图4的V-V线处的截面。另外，图6表示图4的VI-VI线处的截面。
如图4～图6所示，电池2除了具备实施方式涉及的电池1的构成以外，还具备对极端子51、电极端子52和绝缘构件61、62、63和64。也就是说，电池2具备发电要素10、对极端子51、电极端子52和绝缘构件61、62、63和64。对极端子51是第1端子电极的一例。电极端子52是第2端子电极的一例。绝缘构件61是第1绝缘构件的一例。绝缘构件63是第2绝缘构件的一例。
如图5所示，在侧面11和12未设置对极端子51和电极端子52那样的与电极层110和对极层120分别电连接的取出端子。由此，能够防止起因于凹部101和102的经由取出端子的短路的发生。
绝缘构件63覆盖侧面11，并进入至凹部101。具体而言，绝缘构件63覆盖侧面11的整个面。侧面11例如仅被绝缘构件63覆盖，仅与绝缘构件63接触。通过绝缘构件63覆盖侧面11，从而侧面11被保护，能够抑制由于形成有凹部101而容易破损的电极活性物质层112和对极活性物质层122破损。另外，通过绝缘构件63进入至凹部101，侧面11与绝缘构件63的接合强度提高。另外，绝缘构件63针对来自z轴方向的应力难以从侧面11剥离。
另外，绝缘构件63在侧面11的上下端的附近覆盖主面31的端部以及主面32的端部。由此，能通过绝缘构件63来抑制对极集电体121的剥离。另外，在电极端子52绕至主面31和32的情况下也能够抑制电极端子52与对极集电体121接触而短路。
绝缘构件64覆盖侧面12，并进入至凹部102。具体而言，绝缘构件64覆盖侧面12的整个面。侧面12例如仅被绝缘构件64覆盖，仅与绝缘构件64接触。通过绝缘构件64覆盖侧面12，从而侧面12被保护，能够抑制由于形成有凹部102而容易破损的电极活性物质层112和对极活性物质层122破损。另外，通过绝缘构件64进入至凹部102，侧面12与绝缘构件64的接合强度提高。另外，绝缘构件64针对来自z轴方向的应力难以从侧面12剥离。
另外，绝缘构件64在侧面12的上下端的附近覆盖主面31的端部以及主面32的端部。由此，能通过绝缘构件64来抑制对极集电体121的剥离。另外，在电极端子52绕至主面31和32的情况下也能够抑制电极端子52与对极集电体121接触而短路。
如图6所示，绝缘构件61在侧面21中覆盖电极层110。具体而言，绝缘构件61在侧面21中完全地覆盖电极层110中所包含的电极集电体111和电极活性物质层112。
绝缘构件61在侧面21中覆盖多个电池单元100的各自的电极层110。绝缘构件61未覆盖多个电池单元100的各自的对极层120的至少一部分。在本实施方式中，绝缘构件61未覆盖多个电池单元100的各自的对极层120。绝缘构件61例如在侧面21的俯视中具有条带(stripe)形状。
此时，绝缘构件61连续性地覆盖相邻的两个电池单元100的电极层110。具体而言，绝缘构件61连续性覆盖从相邻的两个电池单元100中的一者的固体电解质层130的至少一部分到相邻的两个电池单元100中的另一者的固体电解质层130的至少一部分的范围。
这样，绝缘构件61在侧面21中覆盖固体电解质层130的至少一部分。具体而言，在俯视侧面21的情况下，绝缘构件61的轮廓与固体电解质层130重叠。由此，即使宽度(z轴方向的长度)由于绝缘构件61的制造偏差而变动，使电极层110露出的风险也变低。因此，能够抑制电极层110和对极层120经由以覆盖绝缘构件61的方式形成的对极端子51而短路的情况。另外，采用粉体状的材料形成的固体电解质层130的侧面存在非常微细的凹凸。因此，通过绝缘构件61进入至该凹凸，绝缘构件61的密合强度提高，绝缘可靠性提高。
再者，绝缘构件61也可以在侧面21中覆盖固体电解质层130的全部。具体而言，绝缘构件61的轮廓也可以与固体电解质层130与对极活性物质层122的边界重叠。另外，绝缘构件61并非必须覆盖固体电解质层130的一部分。例如，绝缘构件61的轮廓也可以与固体电解质层130与电极活性物质层112的边界重叠。另外，绝缘构件61也可以覆盖对极活性物质层122的至少一部分。也就是说，绝缘构件61也可以在侧面21中覆盖沿着发电要素10的层叠方向从电极层110到对极层120的一部分的范围。
绝缘构件61例如在每个对极层120分离而设置，但不限于此。例如，绝缘构件61也可以除了具有条带形状的部分以外还在侧面21的在y轴方向上的端部沿着z轴方向设置。也就是说，绝缘构件61的形状，在侧面21的俯视中也可以是梯子形状。这样，绝缘构件61也可以覆盖对极集电体121的一部分。
如图6所示，绝缘构件62在侧面22中覆盖对极层120。具体而言，绝缘构件62在侧面22中完全地覆盖对极层120中所包含的对极集电体121和对极活性物质层122。
绝缘构件62在侧面22中覆盖多个电池单元100的各自的对极层120。绝缘构件62未覆盖多个电池单元100的各自的电极层110的至少一部分。在本实施方式中，绝缘构件62未覆盖多个电池单元100各自的电极层110。绝缘构件62例如在侧面22的俯视中具有条带形状。
此时，绝缘构件62连续性地覆盖相邻的两个电池单元100的对极层120。具体而言，绝缘构件62连续性覆盖从相邻的两个电池单元100中的一者的固体电解质层130的至少一部分到相邻的两个电池单元100中的另一者的固体电解质层130的至少一部分的范围。
这样，绝缘构件62在侧面22中覆盖固体电解质层130的至少一部分。具体而言，在俯视侧面22的情况下，绝缘构件62的轮廓与固体电解质层130重叠。由此，即使宽度(z轴方向的长度)由于绝缘构件62的制造偏差而变动，使对极层120露出的风险也变低。因此，能够抑制电极层110和对极层120经由以覆盖绝缘构件62的方式形成的电极端子52而短路的情况。另外，采用粉体状的材料形成的固体电解质层130的侧面存在非常微细的凹凸。因此，通过绝缘构件62进入至该凹凸，绝缘构件62的密合强度提高，绝缘可靠性提高。
再者，绝缘构件62也可以在侧面22中覆盖固体电解质层130的全部。具体而言，绝缘构件62的轮廓也可以与固体电解质层130与电极活性物质层112的边界重叠。另外，绝缘构件62并非必须覆盖固体电解质层130的一部分。例如，绝缘构件62的轮廓也可以与固体电解质层130与对极活性物质层122的边界重叠。另外，绝缘构件62也可以被覆电极活性物质层112的至少一部分。也就是说，绝缘构件62也可以在侧面22中覆盖沿着发电要素10的层叠方向从对极层120到电极层110的一部分的范围。
另外，绝缘构件62在侧面22的上下端的附近覆盖主面31的端部以及主面32的端部。由此，能通过绝缘构件62来抑制对极集电体121的剥离。另外，在电极端子52绕至主面31和32的情况下也能够抑制电极端子52与对极集电体121接触而短路。
绝缘构件62例如在每个对极层120分离而设置，但不限于此。例如，绝缘构件62也可以除了具有条带形状的部分以外还在侧面22的在y轴方向上的端部沿着z轴方向设置。也就是说，绝缘构件62的形状在侧面22的俯视中也可以是梯子形状。这样，绝缘构件62也可以覆盖电极集电体111的一部分。
绝缘构件61、62、63和64分别例如是使用具有电绝缘性的绝缘材料形成的绝缘层。例如，绝缘构件61、62、63和64分别包含树脂。绝缘构件61、62、63和64例如采用包含树脂和树脂用添加剂的树脂材料构成。树脂例如是环氧系或硅氧烷(silicone)系的树脂，但并不限定于此。再者，作为绝缘材料也可以使用无机材料。作为能够使用的绝缘材料，以柔软性、气体阻隔性、耐冲击性、耐热性等的各种特性为基础进行选定。绝缘构件61、62、63和64使用相互相同的材料形成，但也可以使用不同的材料形成。另外，绝缘构件61、62、63和64分别可以与它们中的任何一个相互连接并一体地形成。由此，发电要素10被牢固地保护。
接着，对极端子51和电极端子52进行说明。
如图6所示，对极端子51在侧面21中覆盖对极层120，并与对极层120电连接。在本实施方式中，对极端子51覆盖侧面21以及绝缘构件61。具体而言，对极端子51覆盖绝缘构件61、和侧面21之中的未被绝缘构件61覆盖的部分。由此，对极端子51位于绝缘构件61的外侧，能够从发电要素10的侧面21侧容易地取出电流。因此，例如，能够简单化用于与对极端子51连接的配线，因此难以产生配线不良。
在侧面21之中的未被绝缘构件61覆盖的部分中，对极端子51与对极集电体121和对极活性物质层122的各自的侧面接触，并与对极层120电连接。对极活性物质层122采用粉体状的材料形成，因此与固体电解质层130同样地存在非常微细的凹凸。通过对极端子51进入至对极活性物质层122的侧面的凹凸，对极端子51的密合强度提高，电连接的可靠性提高。
对极端子51与多个电池单元100的各自的对极层120电连接。也就是说，对极端子51担负将各电池单元100并联电连接的功能的一部分。如图6所示，对极端子51一并地覆盖着侧面21的大致整体。在本实施方式中，对极层120为正极，因此对极端子51作为电池2的正极取出端子电极发挥功能。
在本实施方式涉及的发电要素10中，最上层和最下层分别是对极集电体121。如图6所示，在侧面21的上下端的附近，对极端子51覆盖分别位于最上层和最下层的对极集电体121的主面的一部分。也就是说，对极端子51覆盖主面31和32各自的端部。由此，对极端子51能抵抗来自z轴方向的外力等，能抑制脱离。另外，能通过对极端子51来抑制对极集电体121的剥离。另外，对极端子51与对极集电体121的接触面积变大，因此对极端子51与对极集电体121的连接电阻变小，能够提高大电流特性。例如，能够实现电池2的快速充电。
如图6所示，电极端子52在侧面22中覆盖电极层110，并与电极层110电连接。在本实施方式中，电极端子52覆盖侧面22以及绝缘构件62。具体而言，电极端子52覆盖绝缘构件62、和侧面22之中的未被绝缘构件62覆盖的部分。由此，电极端子52位于绝缘构件62的外侧，能够从发电要素10的侧面22侧容易地取出电流。因此，例如，能够简单化用于与电极端子52连接的配线，因此难以产生配线不良。另外，由于电极端子52设置于与设置有对极端子51的侧面21相对的侧面22，因此对极端子51和电极端子52难以接触，能够抑制短路。
在侧面22之中的未被绝缘构件62覆盖的部分中，电极端子52与电极集电体111和电极活性物质层112的各自的侧面接触，并与电极层110电连接。电极活性物质层112采用粉体状的材料形成，因此与固体电解质层130同样地存在非常微细的凹凸。通过电极端子52进入至电极活性物质层112的侧面的凹凸，电极端子52的密合强度提高，电连接的可靠性提高。
电极端子52与多个电池单元100的各自的电极层110电连接。也就是说，电极端子52担负将各电池单元100并联电连接的功能的一部分。如图6所示，电极端子52一并地覆盖侧面22的大致整体。在本实施方式中，电极层110为负极，因此电极端子52作为电池2的负极取出端子电极发挥功能。
对极端子51和电极端子52使用具有导电性的树脂材料等形成。或者，对极端子51和电极端子52也可以使用钎焊料等的金属材料形成。作为能够使用的导电性的材料，以柔软性、气体阻隔性、耐冲击性、耐热性、钎焊料润湿性等的各种特性为基础进行选定。对极端子51和电极端子52使用相互相同的材料形成，但也可以使用不同的材料形成。
如以上那样，对极端子51和电极端子52分别设置于具有比侧面11和12的表面粗糙度Rz1小的表面粗糙度Rz2的侧面21和22。因此，能够抑制起因于凹部101和102那样的凹凸而经由对极端子51或电极端子52发生短路的情况。因此，能够提高电池2的可靠性。
另外，为了抑制对极端子51和电极端子52与电极层110或对极层120接触而设置的绝缘构件61和62也设置于侧面21和22。因此，难以起因于凹部101和102那样的凹凸而发生由绝缘构件61和62来被覆的电极层110和对极层120的被覆不良。例如，通过在侧面21和22没有实质性的台阶差，能够不使由电极活性物质层112以及对极活性物质层122的台阶差所致的角部露出而形成绝缘构件61和62。因此，能够提高电池2的可靠性。
另外，对极端子51和电极端子52各自不仅作为电池2的取出端子电极发挥功能，而且担负多个电池单元100的并联连接的功能。如图6所示，对极端子51和电极端子52分别以密合地覆盖发电要素10的侧面21和22的方式形成，因此能够减小它们的体积。也就是说，与以往那样将集电体延长来作为取出端子使用的情况相比，能够使取出端子小型化，因此能够提高电池2的体积能量密度。
再者，对极端子51以及电极端子52也可以各自未覆盖绝缘构件61以及绝缘构件62而按多个电池单元100各自的电极层110以及对极层120独立而设置。
[变形例2]
接着，对实施方式的变形例2进行说明。在以下的变形例的说明中，以与实施方式不同的点为中心进行说明，省略或简化共同点的说明。
图7是本变形例涉及的电池3的俯视图。图8是表示本变形例涉及的电池3的截面构成的截面图。再者，图8表示图7的VIII-VIII线处的截面。
如图7和图8所示，电池3与实施方式涉及的电池1相比，不同点是具备具有多个电池单元100a的发电要素10a来代替了具有多个电池单元100的发电要素10。
发电要素10a具有作为第1对侧面的相对的一对侧面11a和12a、和作为与第1对侧面不同的第2对侧面的相对的一对侧面21和22。在发电要素10a中，也与发电要素10同样地，侧面21和22各自的表面粗糙度Rz2比侧面11a和12a各自的表面粗糙度Rz1小。
电池单元100a，除了凹部101a和102a的形状与凹部101和102不同这一点以外，是与电池单元100同样的构成。
如图8所示，在侧面11a和12a中，在多个电池单元100a的各自上设有固体电解质层130相对于电极层110和对极层120(具体而言，相对于电极活性物质层112和对极活性物质层122)凹陷而成的凹部101a和102a。凹部101a和102a分别是具有锥形形状的凹部。在侧面11a设有凹部101a，在侧面12a设有凹部102a。在电池单元100a中，电极活性物质层112和对极活性物质层122的侧面分别朝向比电极活性物质层112和对极活性物质层122后退了的固体电解质层130的侧面倾斜。在侧面11a和侧面12a未形成折曲成直角以下的角度的台阶差。再者，也可以在凹部101a和102a的一部分设有台阶差。另外，凹部101a和102a之中的至少一个也可以是具有如凹部101和102那样的台阶差形状的凹部。
这样，由于凹部101a和102a分别具有锥形形状，因此电极层110和对极层120难以因凹部101a和102a而崩落，能够抑制起因于崩落的短路。
再者，在电池3中，也可以具备在变形例1中说明了的对极端子51、电极端子52和绝缘构件61、62、63和64。
[电池的制造方法]
接着，使用图9～图14对实施方式或变形例涉及的电池的制造方法进行说明。图9是表示实施方式或变形例涉及的电池的制造方法的一例的流程图。图10是在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第1层叠体的俯视图。图11是表示在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第1层叠体的截面构成的截面图。图12是在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第3层叠体的俯视图。图13和图14是表示在实施方式或变形例涉及的电池的制造方法中使用的第3层叠体的截面构成的截面图。再者，图11表示图10的XI-XI线处的截面。另外，图13表示图12的XIII-XIII线处的截面。另外，图14表示图12的XIV-XIV线处的截面。
以下，以实施方式涉及的电池1和实施方式的变形例1涉及的电池2的制造方法为中心进行说明。
如图9所示，首先，作为层叠体形成工序，形成包含电极层110、对极层120和位于电极层110与对极层120之间的固体电解质层130的至少一个第1层叠体201(步骤S11)。然后，作为第1切断工序，通过切断至少一个第1层叠体201，来形成多个第2层叠体202(步骤S12)。此时，通过以一并切断电极层110、对极层120和固体电解质层130的方式切断第1层叠体201，来在多个第2层叠体202各自上形成作为第1对切断面的一例的相对的一对切断面211和212。
具体而言，如图10和图11所示，首先，形成第1层叠体201。例如，通过将电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对极活性物质层122和对极集电体121按此顺序沿着z轴方向依次层叠，来形成第1层叠体201。第1层叠体201例如通过在集电体或各层的面上涂敷将电极活性物质层112、固体电解质层130、对极活性物质层122各自的材料与溶剂一起混炼而成的糊状的涂料并进行干燥而形成。用于形成电极活性物质层112、对极活性物质层122和固体电解质层130的涂敷方法例如可使用丝网印刷法、模涂法、喷雾(spray)法、凹版印刷法等，但并不限定于此。再者，第1层叠体201的层叠构成并不限定于图11所示的例子，例如，也可以是没有电极集电体111和对极集电体121之中的一者的构成，也可以是在电极集电体111和对极集电体121之中的一者的两个主面层叠有活性物质层等的构成。
另外，也可以准备将电极集电体111、电极活性物质层112和固体电解质层130按此顺序层叠而成的电极板、和将对极集电体121、对极活性物质层122和固体电解质层130按此顺序层叠而成的对极板，并通过将电极板和对极板经由固体电解质层130接合，来形成第1层叠体201。
在各层的形成以及各层的接合中，也可以为了高密度化以及接合强度的提高而进行压制。作为压制方法，可使用平板压制以及辊压等，但并不限定于此。第1层叠体201也可以通过利用辊对辊方式如上述那样涂敷层叠各层后，通过辊压而进行压制，来连续地形成。在该情况下，例如能够高效率地形成如图10所示那样的长带状的第1层叠体201。
接着，将所形成的第1层叠体201例如在图10所示的虚线C1所示的位置沿着层叠方向切断。虚线C1是在俯视第1层叠体201时沿着第1层叠体201的宽度方向的线。第1层叠体201被切断的位置例如相互平行。由此，电极层110、对极层120和固体电解质层130被一并地切断。另外，通过这样地将第1层叠体201一并(总括)地在多个部位进行切断，来在多个第2层叠体202各自上作为第1对切断面形成切断面211和212(参照图12和图13)。也就是说，通过第1切断工序，来形成在各自上形成有切断面211和212的多个第2层叠体202。切断面211和212例如分别是作为整体与第2层叠体202的层叠方向平行的面。另外，通过第1切断工序，能够切除难以有助于发电的第1层叠体201的侧面附近，能够提高所制造的电池的体积能量密度。而且，即使第1层叠体201的各层的配置精度不高、各层的侧面的位置未对齐，由于将第1层叠体201的侧面附近切除，因此也不会影响到最终所制造的电池。因此，不需要提高第1层叠体201的各层的配置精度，因此能够加速第1层叠体201的制造速度，能够提高生产率。
在第1切断工序中的切断中，例如通过使用切割刀等将第1层叠体201剪切加工来进行切断。
另外，在第1切断工序中，例如，将第1层叠体201一边以第1压力在层叠方向上进行加压一边进行切断。例如，在利用切割刀切断第1层叠体201的情况下，为了固定切断位置，使用也被称为脱模机(stripper)的材料按压机构来将第1层叠体201进行加压固定。由此，能够以高的位置精度以及短时间来切断第1层叠体201。
在使用材料按压机构的情况下，通过在层叠方向上施加的第1压力，将第1层叠体201的各层在层叠方向上压缩的力发挥作用，当成为不能够进一步压缩各层的厚度时，产生向与层叠方向垂直的方向的力。由于与该层叠方向垂直的方向的力而会产生变形(例如，向第1层叠体201的外侧的伸长)，但在电极活性物质层112、对极活性物质层122和固体电解质层130中，由于构成各层的微粒以及粘合剂的配合比以及硬度等的特性不同，因此变形量也不同。电极集电体111以及对极集电体121大多使用金属箔，具有与电极集电体111以及对极集电体121形成接合界面的电极活性物质层112以及对极活性物质层122被抑制伸长的倾向。与此相对，由于固体电解质层130与电极活性物质层112以及对极活性物质层122相互以粒子层的状态接合，因此有时伸长较大。在层叠方向上施加的第1压力，当切断结束时被开放。此时，向与层叠方向垂直的方向的伸长大的层比切断时刻的位置向层叠体的内侧后退。即，固体电解质层130在切断面中产生与电极活性物质层112以及对极活性物质层122相比向层叠体的内部呈台阶差状地凹陷的凹部。由此，如图13所示，在第2层叠体202的切断面211和212形成凹部101和102。
另外，在固体电解质层130与电极活性物质层112以及对极活性物质层122的接合强度高的情况下，固体电解质层130一边拉曳电极活性物质层112以及对极活性物质层122一边后退，因此不会凹陷成台阶状，形成如电池3那样的具有锥形形状的凹部101a以及102a。
另外，在第1切断工序中，例如通过将一个第1层叠体201切断而分割成多个层叠体，来形成多个第2层叠体202。通过以相同的间隔切断第1层叠体201，能够形成各自的大小相同的多个第2层叠体202。由此，能够使用一并地制作的一个第1层叠体201来形成多个第2层叠体202，因此生产率提高。另外，在使长带状的一个第1层叠体201一边沿着长度方向移动切断部位一边进行切断的情况下，在第2个部位以后的切断中，能够通过一个部位的切断而形成一个第2层叠体202，因此也能够减少用于形成多个第2层叠体202的切断次数。再者，也可以通过准备与要形成的多个第2层叠体202相同的数量的多个第1层叠体201，并切断多个第1层叠体201的每一个，来形成多个第2层叠体202。
接着，如图9所示，作为层叠工序，通过将多个第2层叠体202层叠，来形成第3层叠体203(步骤S13)。
具体而言，如图12和图13所示，以多个第2层叠体202各自的切断面211和212面向相同的方向的方式将多个第2层叠体202层叠。也就是说，在第3层叠体203中，多个第2层叠体202各自的切断面211面向相同的方向，多个第2层叠体202各自的切断面212面向相同的方向。在第3层叠体203中，例如在从层叠方向观看的情况下，多个第2层叠体202各自的切断面211相互重叠，多个第2层叠体202各自的切断面212相互重叠。由此，形成发电要素10的侧面11和侧面12。侧面11是多个第2层叠体202各自的切断面211相连而成的面，侧面12是多个第2层叠体202各自的切断面212相连而成的面。再者，也可以在多个第2层叠体202各自的切断面211之中具有未相连的切断面211，同样地，也可以在多个第2层叠体202各自的切断面212之中具有未相连的切断面212。
再者，在层叠工序中，在根据第1层叠体201的层叠构成而在第3层叠体203的最上部或最下部未配置集电体等的情况下，也可以进一步层叠追加的集电体等。
接着，如图9所示，作为第2切断工序，通过切断第3层叠体203，来形成第4层叠体204(步骤S14)。此时，通过以一并地切断多个第2层叠体202的方式切断第3层叠体203，来在第4层叠体204形成作为第2对切断面的一例的相对的一对切断面221和222。
具体而言，将第3层叠体203例如在图12所示的虚线C2所示的位置沿着层叠方向切断。虚线C2是在俯视第3层叠体203时沿着与切断面211和212交叉(具体而言，与切断面211和212正交)的方向的线。第3层叠体203被切断的位置例如相互平行。由此，多个第2层叠体202被一并地切断。另外，通过这样地将第3层叠体203一并地在两个部位进行切断，如图12和图14所示，在第4层叠体204形成作为第2对切断面的切断面221和222。也就是说，通过第2切断工序，能形成形成有切断面221和222的第4层叠体204。切断面221和222例如分别是作为整体与第4层叠体204的层叠方向平行的面。另外，通过第2切断工序，能够切除难以有助于发电的第3层叠体203的面向与切断面221和222不同的方向的侧面的附近，能够提高所制造的电池的体积能量密度。所形成的第4层叠体204是电池1和2中的发电要素10。另外，切断面221为侧面21，切断面222为侧面22。由于电池1如图1～图3所示那样采用发电要素10来构成，因此能够经过以上那样的工序来制造电池1。
如图12和图14所示，切断面221和222通过一并地切断多个第2层叠体202而形成。因此，不会如第3层叠体203的切断面211和212侧的侧面那样在层叠多个第2层叠体202时受到层叠多个第2层叠体202的位置精度的影响，容易形成平坦的切断面221和222。
在第2切断工序中的切断中，例如通过使用切割刀等将第3层叠体203剪切加工来进行切断。再者，在第2切断工序中，为了使切断面更平坦，也可以使用激光加工或超声波切割刀等来切断第3层叠体203。
另外，在第2切断工序中，例如，一边将第3层叠体203以比第1压力小的第2压力在层叠方向上加压一边切断。具体而言，与利用切割刀切断第1层叠体201的情况同样地，使用材料按压机构将第3层叠体203进行加压固定。通过将第3层叠体203以比第1压力小的第2压力在层叠方向上进行加压，能够抑制上述的固体电解质层130的伸长。因此，在第2切断工序中，能形成比切断面211和212平坦的切断面221和222。
另外，在第2切断工序中，也可以将第3层叠体203不在层叠方向上加压而进行切断。由此，能够形成更平坦的切断面221和222。
另外，在第2切断工序中，也可以通过减小按压于第3层叠体203的主面的切割刀的区域等，来在降低了切割刀对第3层叠体203的载荷的条件下进行切断。
接着，如图9所示，作为绝缘构件形成工序，在所形成的第4层叠体204即发电要素10的侧面11、12、21和22形成绝缘构件61、62、63和64(步骤S15)。具体而言，形成覆盖侧面11的整个面的绝缘构件63。另外，形成覆盖侧面12的整个面的绝缘构件64。另外，形成在侧面21中覆盖电极层110的绝缘构件61。另外，形成在侧面22中覆盖对极层120的绝缘构件62。
绝缘构件61、62、63和64例如通过涂敷具有流动性的树脂材料并使其固化而形成。涂敷，采用喷墨法、喷雾法、丝网印刷法或凹版印刷法等来进行。固化，根据所使用的树脂材料，通过干燥、加热、光照射等来进行。
再者，在进行绝缘构件61、62、63和64的形成时，可以进行在不应该形成绝缘构件的区域通过利用胶带等进行的遮掩或抗蚀剂处理来形成保护构件的处理，以使得对极集电体121的侧面以及电极集电体111的侧面不被绝缘。在形成绝缘构件61、62、63和64后，除去保护构件，由此能够确保各集电体的导电性。
接着，作为取出端子形成工序，在发电要素10的侧面21和22形成取出端子(步骤S16)。具体而言，形成在侧面21中与多个对极层120电连接的对极端子51。另外，形成在侧面22中与多个电极层110电连接的电极端子52。
例如，通过以覆盖绝缘构件61、和侧面21的未被绝缘构件61覆盖的部分的方式涂敷导电性树脂并使其固化，来形成对极端子51。另外，通过以覆盖绝缘构件62、和侧面22的未被绝缘构件62覆盖的部分的方式涂敷导电性树脂并使其固化，来形成电极端子52。再者，对极端子51和电极端子52也可以通过例如印刷、镀敷、蒸镀、溅射、焊接、钎焊、接合等方法来形成。
经过以上的工序，能够制造图4～图6所示的电池2。
如以上那样，在本实施方式涉及的制造方法中，在第1切断工序中，形成形成有作为第1对切断面的切断面211和212的多个第2层叠体202，在第2切断工序中，形成形成有作为第2对切断面的切断面221和222的第4层叠体204。在第2切断工序中，将所层叠的多个第2层叠体202一并地切断，因此容易使切断面221和222平坦。这些切断面211、212、221和222成为发电要素10的侧面11、12、21和22。另外，当在第1切断工序中形成2对切断面的情况下，除了花费时间以外，也有在层叠工序中进行层叠时若切断面的位置发生偏移则需要再次切断的可能性。另外，在要将切断面的位置高精度地对准来层叠的情况下，需要位置检测装置等，因此会高成本化。另外，在不经过第1切断工序而采用切断第3层叠体203而得到的切断面形成发电要素10的全部的侧面的情况下，需要分开地形成与大小某种程度地一致的多个第2层叠体202相当的多个层叠体，因此生产率降低。因此，通过经过第1切断工序和第2切断工序来制造电池，能够高效率地制造电池。
根据以上那样的效果，通过在第1切断工序中切断第1层叠体201，能够高效率地制造与多个电池单元100相同的层叠构成的多个第2层叠体202。另外，通过在层叠工序中以多个第2层叠体202各自的切断面211和212面向相同的方向的方式将多个第2层叠体202层叠，能够将切断面211和212利用于发电要素10的侧面11和12，能够减少切断次数。另外，通过在第2切断工序中以一并地切断多个第2层叠体202的方式切断第3层叠体203，能够制造形成有凹凸少的侧面21和22的发电要素10。因此，本实施方式涉及的电池的制造方法能够同时实现电池的高的可靠性和高的生产率。
(其他实施方式)
以上，基于实施方式以及变形例对本公开的电池进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式以及变形例。只要不脱离本公开的主旨，则对实施方式以及变形例实施本领域技术人员能想到的各种变形而得到的方式、将实施方式以及变形例中的一部分的构成要素组合而构建的其他的方式也包含在本公开的范围中。
例如，在上述实施方式以及变形例中，在发电要素10中，多个电池单元100以并联电连接的方式层叠，但不限于此。多个电池单元100也可以以串联电连接的方式层叠。在该情况下，多个电池单元100以构成电池单元100的各层的排列顺序相同的方式沿着z轴排列层叠。
另外，例如，在上述电池2中，对极端子51、绝缘构件62、63和64也可以未覆盖主面31的端部以及主面32的端部。在该情况下，电池2中的主面31侧以及主面32侧的面变得平坦，因此容易堆叠电池2。
另外，上述的实施方式以及变形例能够在权利要求书所记载的范围或其均等的范围内进行各种的变更、置换、附加、省略等。
产业上的可利用性
本公开涉及的电池例如能够作为各种电子设备或汽车等中所使用的全固体电池等的二次电池利用。
附图标记说明
1、2、3 电池
10、10a 发电要素
11、11a、12、12a、21、22 侧面
31、32 主面
51 对极端子
52 电极端子
61、62、63、64 绝缘构件
100、100a 电池单元
101、101a、102、102a 凹部
110 电极层
111 电极集电体
112 电极活性物质层
120 对极层
121 对极集电体
122 对极活性物质层
130 固体电解质层
201 第1层叠体
202 第2层叠体
203 第3层叠体
204 第4层叠体
211、212、221、222 切断面

Claims (15)

1.一种电池，具备发电要素，所述发电要素具有多个电池单元层叠而成的结构，所述多个电池单元各自包含电极层、对极层和位于所述电极层与所述对极层之间的固体电解质层，
所述发电要素具有第1对侧面和第2对侧面，所述第1对侧面是相对的一对侧面，所述第2对侧面是与所述第1对侧面不同的相对的一对侧面，
在所述第1对侧面的每一个侧面中，在多个电池单元的至少一个上设有所述固体电解质层相对于所述电极层和所述对极层凹陷而成的凹部，
所述第2对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz2比所述第1对侧面的每一个侧面的表面粗糙度Rz1小。
2.根据权利要求1所述的电池，
还具备在第1侧面中覆盖所述对极层并与所述对极层电连接的第1端子电极，所述第1侧面是所述第2对侧面之中的一个侧面。
3.根据权利要求2所述的电池，
还具备在所述第1侧面中覆盖所述电极层的第1绝缘构件。
4.根据权利要求3所述的电池，
所述第1端子电极覆盖所述第1绝缘构件。
5.根据权利要求3或4所述的电池，
所述第1绝缘构件在所述第1侧面中覆盖所述固体电解质层的至少一部分。
6.根据权利要求2～5的任一项所述的电池，
还具备在第2侧面中覆盖所述电极层并与所述电极层电连接的第2端子电极，所述第2侧面是所述第2对侧面之中的另一个侧面。
7.根据权利要求2～6的任一项所述的电池，
在所述第1对侧面的每一个侧面未设置分别与所述电极层以及所述对极层电连接的端子电极。
8.根据权利要求7所述的电池，
还具备覆盖第3侧面的第2绝缘构件，所述第3侧面是所述第1对侧面之中的一个侧面。
9.根据权利要求8所述的电池，
所述第2绝缘构件进入至所述凹部。
10.根据权利要求1～9的任一项所述的电池，
在从层叠方向观看的情况下的沿着所述发电要素的外周的方向上，所述第2对侧面的每一个侧面的长度比所述第1对侧面的每一个侧面的长度长。
11.根据权利要求1～10的任一项所述的电池，
所述凹部具有锥形形状。
12.根据权利要求1～11的任一项所述的电池，
所述固体电解质层包含具有锂离子传导性的固体电解质。
13.一种电池的制造方法，包含第1切断工序、层叠工序和第2切断工序，
所述第1切断工序是通过切断包含电极层、对极层和位于所述电极层与所述对极层之间的固体电解质层的至少一个第1层叠体而形成多个第2层叠体的工序，在该第1切断工序中，通过以一并切断所述电极层、所述对极层和所述固体电解质层的方式切断所述至少一个第1层叠体，来在所述多个第2层叠体各自上形成第1对切断面，所述第1对切断面是相对的一对切断面，
在所述层叠工序中，通过以所述多个第2层叠体各自的所述第1对切断面面向相同的方向的方式将所述多个第2层叠体层叠而形成第3层叠体，
所述第2切断工序是通过切断所述第3层叠体而形成第4层叠体的工序，在该第2切断工序中，通过以一并切断所述多个第2层叠体的方式切断所述第3层叠体，来在所述第4层叠体上形成第2对切断面，所述第2对切断面是在与所述第1对切断面交叉的方向上延伸的相对的1对切断面。
14.根据权利要求13所述的电池的制造方法，
在所述第1切断工序中，将所述至少一个第1层叠体一边以第1压力在层叠方向上进行加压一边进行切断，
在所述第2切断工序中，将所述第3层叠体不在层叠方向上加压而切断、或者将所述第3层叠体一边以比所述第1压力小的第2压力在层叠方向上加压一边切断。
15.根据权利要求13或14所述的电池的制造方法，
所述至少一个层叠体为一个层叠体，
在所述第1切断工序中，通过切断所述一个第1层叠体而分割成多个层叠体，来形成所述多个第2层叠体。
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