CN118020184A - 电池以及电池的制造方法 - Google Patents

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CN118020184A CN202280065892.6A CN202280065892A CN118020184A CN 118020184 A CN118020184 A CN 118020184A CN 202280065892 A CN202280065892 A CN 202280065892A CN 118020184 A CN118020184 A CN 118020184A
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本田和义
平野浩一
古贺英一
森冈一裕
河濑觉
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Abstract

本公开的电池具备:发电元件,其具有多个电池单元,所述多个电池单元中的各个包括电极层、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,所述多个电池单元被以电并联连接的方式进行了层叠;电极绝缘部件,其在所述发电元件的第一侧面将所述多个电池单元各自的所述电极层覆盖;对电极取出层,其覆盖所述第一侧面和所述电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述对电极层电连接;以及对电极集电端子,其设置于所述发电元件的第一主面,与所述对电极取出层连接,所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第一部分的电阻比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第二部分的电阻小。

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
以往以来,已知将串联连接的多个电池单元彼此并联地连接的电池(例如参照专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-120717号公报
专利文献2:日本特开2008-198482号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
对于以往的电池,要求进一步提高电池特性。
于是,本公开提供高性能的电池及其制造方法。
用于解决技术问题的技术方案
本公开的一个技术方案涉及的电池具备:发电元件,其具有多个电池单元,所述多个电池单元中的各个电池单元包括电极层、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,所述多个电池单元被以电并联连接的方式进行了层叠;电极绝缘部件,其在所述发电元件的第一侧面将所述多个电池单元各自的所述电极层覆盖;对电极取出层,其覆盖所述第一侧面和所述电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述对电极层电连接;以及对电极集电端子,其设置于所述发电元件的第一主面,与所述对电极取出层连接,所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第一部分的电阻,比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第二部分的电阻小。
本公开的一个技术方案涉及的电池的制造方法包括:准备多个电池单元的步骤,所述多个电池单元中的各个电池单元包括电极层、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;以使得所述电极层、所述对电极层以及所述固体电解质层的排列顺序按每个电池单元而交替地调换的方式形成按顺序层叠了所述多个电池单元的层叠体的步骤;在所述层叠体的第一侧面用电极绝缘部件覆盖所述多个电池单元各自的所述电极层的步骤;用与所述多个电池单元各自的所述对电极层电连接的对电极取出层覆盖所述第一侧面和所述电极绝缘部件的步骤;以及在所述层叠体的第一主面设置与所述对电极取出层连接的对电极集电端子的步骤,在用所述对电极取出层进行覆盖的步骤中,以使得所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第一部分的电阻比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第二部分的电阻小的方式,形成所述对电极取出层。
发明效果
根据本公开,能够提供高性能的电池及其制造方法。
附图说明
图1是实施方式1涉及的电池的剖视图。
图2A是实施方式1涉及的电池的俯视图。
图2B是实施方式1涉及的电池的仰视图。
图3A是实施方式1涉及的发电元件所包含的电池单元的一个例子的剖视图。
图3B是实施方式1涉及的发电元件所包含的电池单元的另一个例子的剖视图。
图3C是实施方式1涉及的发电元件所包含的电池单元的又一个例子的剖视图。
图4是实施方式1涉及的发电元件的剖视图。
图5是表示实施方式1涉及的发电元件的第一侧面与设置于该第一侧面的电极绝缘层之间的位置关系的侧视图。
图6是表示实施方式1涉及的发电元件的第二侧面与设置于该第二侧面的对电极绝缘层之间的位置关系的侧视图。
图7是实施方式2涉及的电池的剖视图。
图8是实施方式3涉及的电池的剖视图。
图9是实施方式4涉及的电池的剖视图。
图10是实施方式5涉及的电池的剖视图。
图11是实施方式6涉及的电池的剖视图。
图12是实施方式7涉及的电池的剖视图。
图13A是实施方式7涉及的电池的俯视图。
图13B是实施方式7涉及的电池的仰视图。
图14是实施方式8涉及的电池的剖视图。
图15是实施方式9涉及的电池的剖视图。
图16是实施方式10涉及的电池的剖视图。
图17是表示实施方式涉及的电池的制造方法的流程图。
具体实施方式
(本公开的概要)
本公开的一个技术方案涉及的电池具备:发电元件,其具有多个电池单元,所述多个电池单元中的各个电池单元包括电极层、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,所述多个电池单元被以电并联连接的方式进行了层叠;电极绝缘部件,其在所述发电元件的第一侧面将所述多个电池单元各自的所述电极层覆盖;对电极取出层,其覆盖所述第一侧面和所述电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述对电极层电连接;以及对电极集电端子,其设置于所述发电元件的第一主面,与所述对电极取出层连接,所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第一部分的电阻比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第二部分的电阻小。
由此,能够实现高性能的电池。例如,能够实现在电池内流动的电流的均匀性高的可靠性优异的电池。
具体而言,在发电元件的第一侧面,电极绝缘部件覆盖电极层,因此,能够抑制电极层与对电极层发生短路。另外,通过电并联连接全部电池单元,能够抑制因各电池单元的容量不均而特定的电池单元成为过充电以及过放电。这样,能够提高电池的可靠性。
另外,对电极取出层承担多个电池单元的并联连接的功能。由于对电极取出层能够紧贴于第一侧面和电极绝缘部件,因此,能够减小与并联连接有关的部分的体积。因此,能够提高电池的能量密度。
另外,在对电极取出层中,在与最靠近对电极集电端子的对电极层连接的第一部分中流动与多个电池单元的全部对电极层对应的电流。另一方面,在与最远离对电极集电端子的对电极层连接的第二部分中流动与一个对电极层对应的电流。在对电极取出层中,第一部分的电阻比第二部分的电阻小,因此,关于在对电极层与对电极集电端子的电连接路径中流动的电流,相比于流动与一个对电极层对应的电流的第二部分,在流动与全部对电极层对应的电流的第一部分中,会更容易流动。由此,能够提高在各对电极层与对电极集电端子之间流动的电流的均匀性。其结果,各对电极层容易均匀地进行充电以及放电,能够抑制特定的电池单元成为过充电以及过放电,能够提高电池的可靠性。
此外,在本说明书中,“电阻”为流动电流的方向上的每单位长度的电阻。另外,部分的“电阻小”,不是构成部分的材料固有的电阻率小这一含义,而是电阻率除以与流动电流的方向正交的截面积而得到的值小这一含义。例如,在部分由多种材质构成的情况下,通过所对应的电阻率除以这些多种材质各自的截面积而得到的值的总和来求出该部分的电阻。
另外,例如所述第一部分处的所述对电极取出层的厚度也可以比所述第二部分处的所述对电极取出层的厚度厚。
由此,只是调整对电极取出层的厚度,就能减小第一部分的电阻,能获得提高电流的均匀性的效果,因此,能够容易地制造电池。
另外,例如所述第一侧面也可以:以使得所述第一侧面与所述第一主面所成的内角成为钝角的方式,相对于所述发电元件的层叠方向倾斜。
由此,第一侧面以沿着层叠方向从第一主面越离开则向发电元件的外侧越扩展的方式倾斜。其结果,即使是对电极取出层在更靠近对电极集电端子的第一部分处比第二部分处厚的情况下,也能够使对电极取出层的外侧面相对于第一主面的角度接近直角。因此,在以使对电极集电端子与基板相对面的方式将电池安装于基板的情况等,难以形成浪费的空间,电池向基板的安装性提高。
另外,例如所述对电极取出层从所述第一侧面起的高度也可以随着沿着所述发电元件的层叠方向接近所述对电极集电端子而变高。
由此,在对电极取出层中,与越靠近对电极集电端子的对电极层连接的部分,对电极取出层的厚度越厚,电阻越小。由此,能够进一步提高在各对电极层与对电极集电端子之间流动的电流的均匀性。
另外,例如所述对电极取出层也可以覆盖所述第一主面。
由此,对电极取出层从第一侧面绕入到第一主面,因此,对电极取出层的连接的可靠性变高。例如,对电极取出层的覆盖第一主面的部分卡在发电元件上,因此,即使是在从外部施加了力的情况下,对电极取出层也难以脱落。
另外,例如也可以为:所述对电极集电端子为构成所述第一主面的集电体,所述对电极集电端子的厚度比所述多个电池单元的一个所包含的集电体的厚度厚。
由此,通过将对电极集电体作为对电极集电端子来进行利用,能够削减部件数量。另外,通过使作为对电极集电端子来进行利用的对电极集电体比其他集电体厚,能够容易地实现对电极集电端子的低电阻化。这样,在本说明书中,“集电端子设置于主面”不只意味着与构成主面的部件不同的部件被作为集电端子配置在主面上的情况,也意味着构成主面的部件自身为集电端子的情况。
另外,例如所述对电极取出层也可以具有:第一导电部件,其与所述对电极层接触;和第二导电部件,其覆盖所述第一导电部件。
由此,能够使用性质不同的多种材料来形成对电极取出层。例如,作为用于与对电极层相接的第一导电部件的材料,可以进行将着重点放在了具有高导电率、与集电体所包含的金属的合金化等的材料选择。另外,作为用于第二导电部件的材料,可以进行将着重点放在了柔软性、耐冲击性、化学稳定性、成本、施工时的容易扩展性等的材料选择。这样,能进行适于各部件的材料选择,因此,能提高电池的性能以及提高电池的容易制造性。
另外,例如构成所述第一部分的材料的导电率也可以比构成所述第二部分的材料的导电率高。
由此,在对电极取出层中,即使不使第一部分的厚度比第二部分的厚度厚,也能够减小第一部分的电阻,因此,能够使电池小型化。
此外,在材料由多种材质构成的情况下,导电率为这些多种材质的体积基准下的平均的导电率。
另外,例如也可以为:所述电池还具备:对电极绝缘部件,其在所述发电元件的第二侧面将所述多个电池单元各自的所述对电极层覆盖;电极取出层,其覆盖所述第二侧面和所述对电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述电极层电连接;以及电极集电端子,其设置于所述发电元件的所述第一主面,与所述电极取出层连接,所述电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述电极层连接的第三部分的电阻比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述电极层连接的第四部分的电阻小。
由此,能够实现更高性能的电池。
具体而言,在发电元件的第二侧面,对电极绝缘部件覆盖对电极层,电极取出层承担多个电池单元的并联连接的功能,因此,能够与电极绝缘部件和对电极取出层同样地提高电池的可靠性和能量密度。
另外,在电极取出层中,在与最靠近电极集电端子的电极层连接的第三部分中流动与多个电池单元的全部电极层对应的电流。另一方面,在与最远离电极集电端子的电极层连接的第四部分中流动与一个电极层对应的电流。在电极取出层中,第三部分的电阻比第四部分的电阻小,因此,关于在电极层与电极集电端子的电连接路径中流动的电流,相比于流动与一个电极层对应的电流的第四部分,在流动与全部电极层对应的电流的第三部分中,会更容易流动。由此,能够提高在各电极层与电极集电端子之间流动的电流的均匀性。其结果,各电极层容易均匀地进行充电以及放电,能够抑制特定的电池单元成为过充电或者过放电,能够提高电池的可靠性。
另外,对电极集电端子和电极集电端子分别设置于不同的主面,因此,例如能够作为大的集电端子来进行形成以使得将各主面的大部分覆盖。由于能够实现集电端子的低电阻化,因此,能够提高大电流特性。
另外,例如所述第三部分处的所述电极取出层的厚度也可以比所述第四部分处的所述电极取出层的厚度厚。
由此,只是调整电极取出层的厚度,就能减小第三部分的电阻,能获得提高电流的均匀性的效果,因此,能够容易地制造电池。
另外,例如也可以为:所述第一侧面和所述第二侧面相互背向,在经过所述第一侧面和所述第二侧面的位置沿着所述发电元件的层叠方向进行了切断的情况下的所述发电元件的截面形状为梯形,所述第一侧面与所述第一主面所成的内角和所述第二侧面与所述第一主面所成的内角分别为钝角。
由此,即使在对电极取出层在更靠近对电极集电端子的第一部分处比第二部分厚、电极取出层在更靠近电极集电端子的第三部分处比第四部分厚的情况下,也能够作为电池整体的形状而接近长方体。因此,在基板安装电池的情况下等,难以形成浪费的空间,电池向基板的安装性提高。
另外,例如也可以为:所述电池还具备:对电极绝缘部件,其在所述发电元件的第二侧面将所述多个电池单元各自的所述对电极层覆盖;电极取出层,其覆盖所述第二侧面和所述对电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述电极层电连接;以及电极集电端子,其设置于所述发电元件的与所述第一主面相反一侧的第二主面,与所述电极取出层连接,所述电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第二主面的电池单元的所述电极层连接的第三部分的电阻比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第二主面的电池单元的所述电极层连接的第四部分的电阻小。
由此,能够实现更高性能的电池。
具体而言,在发电元件的第二侧面,对电极绝缘部件覆盖对电极层,电极取出层承担多个电池单元的并联连接的功能,因此,能够与电极绝缘部件和对电极取出层同样地提高电池的可靠性和能量密度。
另外,在电极取出层中,在与最靠近电极集电端子的电极层连接的第三部分中流动与多个电池单元的全部电极层对应的电流。另一方面,在与最远离电极集电端子的电极层连接的第四部分中流动与一个电极层对应的电流。在电极取出层中,第三部分的电阻比第四部分的电阻小,因此,关于在电极层与电极集电端子的电连接路径中流动的电流,相比于流动与一个电极层对应的电流的第四部分,在流动与全部电极层对应的电流的第三部分中,会更容易流动。因此,能够提高在各电极层与电极集电端子之间流动的电流的均匀性。其结果,各电极层容易均匀地进行充电以及放电,能够抑制特定的电池单元成为过充电以及过放电,能够提高电池的可靠性。
另外,对电极集电端子和电极集电端子设置于同一主面,因此,电池的安装变得容易。另外,例如也能够根据安装基板的布线布局来对集电端子的形状和配置进行调整,因此,也能够提高连接的自由度。
另外,由于正极和负极这两方的端子设置于同一主面,因此,能够紧凑地使得电池的安装集中。例如,能够减小形成于安装基板的连接端子的图案(也称为占用空间(footprint))。另外,能够实现平行地配置了发电元件的主面和安装基板的状态下的安装,因此,能够实现对于安装基板的低高度的安装。
另外,例如所述第三部分处的所述电极取出层的厚度也可以比所述第四部分处的所述电极取出层的厚度厚。
由此,只是调整电极取出层的厚度,就能减小第三部分的电阻,能获得提高电流的均匀性的效果,因此,能够容易地制造电池。
另外,例如也可以为:所述第一侧面和所述第二侧面相互背向,在经过所述第一侧面和所述第二侧面的位置沿着所述发电元件的层叠方向进行了切断的情况下的所述发电元件的截面形状为平行四边形,所述第一侧面与所述第一主面所成的内角和所述第二侧面与所述第二主面所成的内角分别为钝角。
由此,即使在对电极取出层在更靠近对电极集电端子的第一部分处比第二部分厚、电极取出层在更靠近电极集电端子的第三部分处比第四部分厚的情况下,也能够作为电池整体的形状而接近长方体。因此,在基板安装电池的情况下等,难以形成浪费的空间,电池向基板的安装性提高。
另外,例如也可以为:所述电极集电端子为构成所述第二主面的集电体,所述电极集电端子的厚度比所述多个电池单元的一个所包含的集电体的厚度厚。
由此,通过将电极集电体作为电极集电端子来进行利用,能够削减部件数量。另外,通过使作为电极集电端子来进行利用的电极集电体比其他集电体厚,能够容易地实现电极集电端子的低电阻化。
另外,例如所述电极取出层的从所述第二侧面起的高度也可以随着沿着所述发电元件的层叠方向接近所述电极集电端子而变高。
由此,在电极取出层中,与越靠近电极集电端子的电极层连接的部分,电极取出层的厚度越厚,电阻越小。由此,能够进一步提高在各电极层与电极集电端子之间流动的电流的均匀性。
另外,例如所述电极绝缘部件也可以包含树脂。
由此,能够提高电池的耐冲击性。另外,能够缓和因电池的温度变化或者因充放电时的膨胀收缩而施加于电池的应力。
另外,例如所述电池也可以还具备密封部件,所述密封部件使所述对电极集电端子的至少一部分露出,对所述发电元件和所述对电极取出层进行密封。
由此,能够保护发电元件免受外部气体和水等的侵害,因此,能够进一步提高电池的可靠性。
另外,本公开的一个技术方案涉及的电池的制造方法包括:准备多个电池单元的步骤,所述多个电池单元中的各个电池单元包括电极层、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;形成以使得所述电极层、所述对电极层以及所述固体电解质层的排列顺序按每个电池单元而交替地调换的方式按顺序层叠了所述多个电池单元的层叠体的步骤;在所述层叠体的第一侧面用电极绝缘部件覆盖所述多个电池单元各自的所述电极层的步骤;用与所述多个电池单元各自的所述对电极层电连接的对电极取出层覆盖所述第一侧面和所述电极绝缘部件的步骤;以及在所述层叠体的第一主面设置与所述对电极取出层连接的对电极集电端子的步骤,在用所述对电极取出层进行覆盖的步骤中,以使得所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第一部分的电阻比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第二部分的电阻小的方式,形成所述对电极取出层。
由此,能够制造上述的高性能的电池。
另外,例如在用所述对电极取出层进行覆盖的步骤中,也可以为:以使得所述第一部分处的所述对电极取出层的厚度比所述第二部分处的所述对电极取出层的厚度厚的方式,形成所述对电极取出层。
由此,只是调整对电极取出层的厚度,第一部分的电阻就变小,因此,能够容易地制造电池。
以下,参照附图对实施方式进行具体的说明。
此外,以下说明的实施方式均是表示总括性的或者具体的例子的实施方式。以下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以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一个例子,不是意在限定本公开。另外,关于以下的实施方式的构成要素中的、未记载于独立权利要求的构成要素,作为任意的构成要素来进行说明。
另外,各图是示意图,并不一定是严密地进行了图示的。因此,例如在各图中比例尺等并不一定一致。另外,在各图中,对实质上相同的结构标记相同的附图标记,省略或者简化重复的说明。
另外,在本说明书中,平行或者正交等的表示要素间的关系性的用语以及矩形或者长方体等的表示要素形状的用语和数值范围并不是仅表示严格的含义的表述,而是意味着也包括实质上等同的范围、例如百分之几左右的差异的表述。
另外,在本说明书和附图中,x轴、y轴以及z轴表示三维正交坐标系的三个轴。电池的发电元件的平面视形状为矩形的情况下,x轴和y轴分别与平行于该矩形的第一边的方向和平行于第二边的方向一致,所述第二边与该第一边正交。z轴与发电元件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”与集电体和活性物质层的主面法线方向一致。另外,在本说明书中,对于所谓的“平面视”,在单独地使用的情况下等,只要没有特别地说明,就是指从与发电元件的主面垂直的方向进行了观察时。此外,在如“第一侧面的平面视”等那样记载为“某面的平面视”的情况下,是指从正面对该“某面”进行了观察时。
另外,在本说明书中,“上方”和“下方”这一用语并不是指绝对的空间识别中的上方向(铅垂上方)和下方向(铅垂下方),而是作为根据层叠结构中的层叠顺序通过相对的位置关系规定的用语来使用。另外,“上方”和“下方”这一用语不仅应用于两个构成要素相互空开间隔地配置而在两个构成要素之间存在其他构成要素的情况,也应用于两个构成要素相互紧贴地配置而两个构成要素相接的情况。在以下的说明中,将z轴的负侧作为“下方”或者“下侧”,将z轴的正侧作为“上方”或者“上侧”。
另外,在本说明书中,“将A覆盖”这一表述意味着将“A”的至少一部分覆盖。即,“将A覆盖”是不只包括“将A的全部覆盖”的情况、也包括“仅将A的一部分覆盖”的情况的表述。“A”例如为层或者端子等的预定部件的侧面和主面等。
另外,在本说明书中,对于“第一”、“第二”等的序数词,只要没有特别地说明,就不是意味着构成要素的数量或者顺序,而是为了避免同种构成要素的混同、对构成要素进行区别来使用的。
(实施方式1)
以下对实施方式1涉及的电池的结构进行说明。
图1是本实施方式涉及的电池1的剖视图。如图1所示,电池1具备发电元件10、电极绝缘层21、对电极绝缘层22、对电极取出层31、电极取出层32、对电极集电端子41、电极集电端子42、对电极中间层51以及电极中间层52。电池1例如为全固态电池。
[1.发电元件]
首先,使用图1、图2A以及图2B对发电元件10的具体结构进行说明。图2A是本实施方式涉及的电池1的俯视图。图2B是本实施方式涉及的电池1的仰视图。此外,图1示出了图2A和图2B的I-I线处的截面。
例如如图2A和图2B所示,发电元件10的平面视形状为矩形。也即是,发电元件10的形状为扁平的长方体。在此,扁平意味着厚度(即z轴方向上的长度)比主面的各边(即x轴方向和y轴方向各自的长度)或者最大宽度短。发电元件10的平面视形状既可以为正方形、六边形或者八边形等的其他多边形,也可以为圆形或者椭圆形等。此外,如上述那样,发电元件10实际上为扁平的形状,但在图1等的剖视图中,为了容易理解发电元件10的层构造,夸张地图示了各层的厚度。
如图1、图2A以及图2B所示,发电元件10包括四个侧面11、12、13以及14和两个主面15以及16。在本实施方式中,侧面11、12、13以及14和主面15以及16均为平坦面。
侧面11为第一侧面的一个例子。侧面12为第二侧面的一个例子。侧面11和12相互背向,并且相互平行。侧面13和14相互背向,并且相互平行。侧面11、12、13以及14例如为通过一并地将多个电池单元100的层叠体切断来形成的切断面。另外,侧面11、12、13以及14从主面15以及16的各边相对于主面15和主面16垂直地立起设置。侧面11、12、13以及14与层叠方向平行。侧面11、12、13以及14通过在一并地切断多个电池单元100的层叠体时沿着层叠方向进行切断来形成。因此,能够使进行切断的工序简便。另外,通过切断来准确地确定电池单元100的各层的面积,因此,能够减小电池1的容量不均,提高电池容量的精度。
主面15是第一主面的一个例子。主面16是第二主面的一个例子。主面15和16相互背向,并且相互平行。主面15是发电元件10的最靠上的面。主面16是发电元件10的最靠下的面。主面15以及16的面积分别比侧面11、12、13以及14的面积大。
另外,如图1所示,在经过侧面11和12的位置沿着层叠方向进行了切断的情况下的发电元件10的截面形状为矩形。
如图1所示,发电元件10具有多个电池单元100。电池单元100例如为最小结构的电池,也被称为单位单元。多个电池单元100电并联连接地层叠。在本实施方式中,发电元件10具有的全部电池单元100电并联连接。在图1所示的例子中,发电元件10具有的电池单元100的个数为7个,但不限于此。例如,发电元件10具有的电池单元100的个数既可以为2个或者4个等的偶数个,也可以为3个或者5个等的奇数个。
多个电池单元100中的各个包括电极层110、对电极层120和固体电解质层130。电极层110具有电极集电体111和电极活性物质层112。对电极层120具有对电极集电体121和对电极活性物质层122。在多个电池单元100各自中,电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对电极活性物质层122以及对电极集电体121按该顺序沿着z轴层叠。
此外,电极层110为电池单元100的正极层和负极层中的一方。对电极层120为电池单元100的正极层和负极层中的另一方。以下,将电极层110为负极层、对电极层120为正极层的情况作为一个例子来进行说明。
多个电池单元100的结构彼此实质上相同。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。也即是,一边将构成电池单元100的各层的排列顺序交替地调换,一边将多个电池单元100沿着z轴排列地层叠。在本实施方式中,电池单元100的个数为奇数个,因此,发电元件10的最下层和最上层分别成为异极性的集电体。
以下,使用图3A进行电池单元100的各层的说明。图3A是本实施方式涉及的发电元件10所包含的电池单元100的剖视图。
电极集电体111和对电极集电体121分别为具有导电性的箔状、板状或者网眼状的部件。电极集电体111和对电极集电体121分别例如也可以为具有导电性的薄膜。作为构成电极集电体111和对电极集电体121的材料,例如可以使用不锈钢(SUS)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)等的金属。电极集电体111和对电极集电体121也可以使用不同的材料来形成。
电极集电体111和对电极集电体121各自的厚度例如为5μm以上且100μm以下,但不限于此。在电极集电体111的主面接触有电极活性物质层112。此外,电极集电体111也可以包括集电体层,该集电体层设置于与电极活性物质层112相接的部分,为包含导电性材料的层。在对电极集电体121的主面接触有对电极活性物质层122。此外,对电极集电体121也可以包括集电体层,该集电体层设置于与对电极活性物质层122相接的部分,为包含导电性材料的层。
电极活性物质层112配置于电极集电体111的对电极层120侧的主面。电极活性物质层112例如包含负极活性物质来作为电极材料。电极活性物质层112与对电极活性物质层122相对向地配置。
作为电极活性物质层112所含有的负极活性物质,例如可以使用石墨、金属锂等的负极活性物质。作为负极活性物质的材料,可以使用能够使锂(Li)或者镁(Mg)等的离子脱离以及插入的各种材料。
另外,作为电极活性物质层112的含有材料,例如也可以使用无机类固体电解质等的固体电解质。作为无机类固体电解质,例如可以使用硫化物固体电解质或者氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质,例如可以使用硫化锂(Li2S)和五硫化二磷(P2S5)的混合物。另外,作为电极活性物质层112的含有材料,例如也可以使用乙炔黑等的导电材料或者例如聚偏氟乙烯等的粘结用粘合剂等。
通过将糊剂状的涂料涂敷在电极集电体111的主面上并使之干燥,从而制作电极活性物质层112,所述糊剂状的涂料是将电极活性物质层112的含有材料与溶剂一起混炼而获得的。为了提高电极活性物质层112的密度,也可以在干燥后对包括电极活性物质层112和电极集电体111的电极层110(也被称为电极板)进行挤压。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。
对电极活性物质层122配置于对电极集电体121的电极层110侧的主面。对电极活性物质层122例如为包含活性物质等的正极材料的层。正极材料为构成负极材料的对电极的材料。对电极活性物质层122例如包含正极活性物质。
作为对电极活性物质层122所含有的正极活性物质,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)、锂-镍-锰-钴复合氧化物(LNMCO)等的正极活性物质。作为正极活性物质的材料,可以使用能够使Li或者Mg等的离子脱离以及插入的各种材料。
另外,作为对电极活性物质层122的含有材料,例如也可以使用无机类固体电解质等的固体电解质。作为无机类固体电解质,可以使用硫化物固体电解质或者氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质,例如可以使用Li2S和P2S5的混合物。正极活性物质的表面也可以由固体电解质涂盖(coat)。另外,作为对电极活性物质层122的含有材料,例如也可以使用乙炔黑等的导电材料或者例如聚偏氟乙烯等的粘结用粘合剂等。
通过将糊剂状的涂料涂敷在对电极集电体121的主面上并使之干燥,从而制作对电极活性物质层122,所述糊剂状的涂料是将对电极活性物质层122的含有材料与溶剂一起混炼而获得的。为了提高对电极活性物质层122的密度,也可以在干燥后对包括对电极活性物质层122和对电极集电体121的对电极层120(也被称为对电极板)进行挤压。对电极活性物质层122的厚度例如为5μm以上且300μm以下,但不限于此。
固体电解质层130配置在电极活性物质层112与对电极活性物质层122之间。固体电解质层130与电极活性物质层112和对电极活性物质层122分别相接。固体电解质层130为包含电解质材料的层。作为电解质材料,可以使用一般众所周知的电池用的电解质。固体电解质层130的厚度既可以为5μm以上且300μm以下,或者也可以为5μm以上且100μm以下。
固体电解质层130包含固体电解质。作为固体电解质,例如可以使用无机类固体电解质等的固体电解质。作为无机类固体电解质,可以使用硫化物固体电解质或者氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质,例如可以使用Li2S和P2S5的混合物。此外,固体电解质层130也可以在电解质材料之外还例如含有聚偏氟乙烯等的粘结用粘合剂等。
在本实施方式中,电极活性物质层112、对电极活性物质层122、固体电解质层130被维持为平行平板状。由此,能够抑制因弯曲而产生开裂或者崩塌。此外,也可以使电极活性物质层112、对电极活性物质层122、固体电解质层130一并平滑地弯曲。
另外,在本实施方式中,对电极层120的侧面11侧的端面和电极层110的侧面11侧的端面在沿着电池单元100的各层的排列方向且侧面11的延伸方向进行了观察的情况下、也即是在本实施方式中从z轴方向进行了观察的情况下,是一致的。具体而言,对电极集电体121的侧面11侧的端面和电极集电体111的侧面11侧的端面在沿着电池单元100的各层的排列方向且侧面11的延伸方向进行了观察的情况下是一致的。在对电极集电体121和电极集电体111各自的侧面12侧的端面也是同样的。
更具体而言,在电池单元100中,电极集电体111、电极活性物质层112、固体电解质层130、对电极活性物质层122以及对电极集电体121各自的形状以及大小相同,各自的轮廓一致。也即是,电池单元100的形状为扁平的长方体状的平板形状。此外,对电极集电体121也可以在侧面11处比电极活性物质层112、固体电解质层130以及对电极活性物质层122的端面突出。另外,对电极活性物质层122也可以在侧面11处比对电极集电体121后退。同样地,电极集电体111也可以在侧面12处比电极活性物质层112、固体电解质层130以及对电极活性物质层122的端面突出。另外,电极活性物质层112也可以在侧面12处比电极集电体111后退。通过成为这样的集电体的主面露出的构造,能够增加集电体与取出层的连接面积。这样的构造例如是通过局部切断、研磨、喷砂、刷擦(brushing)、蚀刻或者等离子体照射等对电池单元100的端部进行处理来形成的。
如图1所示,在本实施方式中,在相邻的两个电池单元100中共有集电体。例如,最下层的电池单元100和其上一个的电池单元100共有一个电极集电体111。
具体而言,如图1所示,在多个电池单元100中,彼此相邻的两个电极层110共有彼此的电极集电体111。在所共有的电极集电体111的主面的两面设置有电极活性物质层112。另外,彼此相邻的两个对电极层120共有彼此的对电极集电体121。在所共有的对电极集电体121的主面的两面设置有对电极活性物质层122。
这样的电池1并不只是通过层叠图3A所示的电池单元100来形成,也通过组合层叠图3B和图3C所示的电池单元100B和100C来形成。此外,在此将图3A所示的电池单元100设为电池单元100A来进行说明。
图3B所示的电池单元100B具有从图3A所示的电池单元100A除去了电极集电体111的结构。也即是,电池单元100B的电极层110B仅包括电极活性物质层112。
图3C所示的电池单元100C具有从图3A所示的电池单元100A除去了对电极集电体121的结构。也即是,电池单元100C的对电极层120C仅包括对电极活性物质层122。
图4是表示本实施方式涉及的发电元件10的剖视图。图4是仅抽出了图1的发电元件10的图。如图4所示,在最下层配置电池单元100A,朝向上方交替地层叠电池单元100B和100C。此时,电池单元100A和电池单元100B分别与图3A或者图3B所示的方向上下相反地进行层叠。由此,形成发电元件10。
此外,形成发电元件10的方法不限定于此。例如,也可以将电池单元100A配置在最上层。或者,也可以将电池单元100A配置在与最上层和最下层都不同的位置。另外,也可以使用多个电池单元100A。另外,也可以通过对一片集电体进行两面涂布,从而形成共有集电体的两个电池单元100的单位(unit),对所形成的单位进行层叠。
如上所述,在本实施方式涉及的发电元件10中,全部电池单元100并联连接,不包括串联连接的电池单元。因此,在电池1充放电时,难以产生由电池单元100的容量不均等引起的充放电状态的不均匀。因此,能够大幅度地减小多个电池单元100的一部分成为过充电以及过放电的可能性(危险),能够提高电池1的可靠性。
[2.绝缘层]
接着,对电极绝缘层21和对电极绝缘层22进行说明。
电极绝缘层21为电极绝缘部件的一个例子,如图1所示,在侧面11覆盖电极层110。具体而言,电极绝缘层21在侧面11完全覆盖电极集电体111和电极活性物质层112。
图5是表示本实施方式涉及的发电元件10的侧面11与设置于侧面11的电极绝缘层21之间的位置关系的侧视图。此外,在图5中,对呈现于侧面11的各层的端面标记了与示于图1的截面的各层的阴影图案相同的阴影图案。这关于后述的图6也是同样的。
图5的(a)为发电元件10的侧视图,是从正面观察了侧面11的平面图。图5的(b)示出图5的(a)的侧面11和设置于侧面11的电极绝缘层21。也即是,图5的(b)是透视对电极取出层31来从x轴的负侧观察了图1的电池1时的侧视图。
如图5的(b)所示,电极绝缘层21在侧面11覆盖多个电池单元100各自的电极层110。电极绝缘层21不覆盖多个电池单元100各自的对电极层120的至少一部分。例如电极绝缘层21不覆盖对电极集电体121。因此,电极绝缘层21在侧面11的平面视时具有条纹形状。
此时,电极绝缘层21连续地覆盖相邻的两个电池单元100的电极层110。具体而言,电极绝缘层21从相邻的两个电池单元100的一方的固体电解质层130的至少一部分连续地覆盖到相邻的两个电池单元100的另一方的固体电解质层130的至少一部分为止。
这样,电极绝缘层21在侧面11覆盖固体电解质层130的至少一部分。具体而言,在对侧面11进行了平面视的情况下,电极绝缘层21的轮廓与固体电解质层130重叠。由此,即使因电极绝缘层21的制造不均而宽度(z轴方向上的长度)发生了变动,使电极层110露出的可能性也低。因此,能够抑制经由形成为覆盖电极绝缘层21的对电极取出层31而电极层110与对电极层120短路这一情况。另外,由粉体状的材料形成的固体电解质层130的端面存在非常微细的凹凸。因此,通过电极绝缘层21进入该凹凸,电极绝缘层21的紧贴强度提高,绝缘可靠性提高。
在本实施方式中,电极绝缘层21也可以在侧面11将固体电解质层130的全部覆盖。具体而言,电极绝缘层21的轮廓也可以与固体电解质层130和对电极活性物质层122的边界重叠。此外,电极绝缘层21不是必须将固体电解质层130的一部分覆盖。例如,电极绝缘层21的轮廓也可以与固体电解质层130和电极活性物质层112的边界重叠。另外,电极绝缘层21也可以在侧面11不是只将电极层110覆盖,而是也将固体电解质层130的全部以及对电极层120的一部分覆盖。也即是,电极绝缘层21也可以从电极层110覆盖到对电极层120的一部分、例如对电极活性物质层122的至少一部分为止。
在图5的(b)中,电极绝缘层21按每个电极层110而分离地设置,但不限于此。例如,电极绝缘层21也可以在条纹形状的部分之外还在侧面11的y轴方向上的端部沿着z轴方向设置。也即是,电极绝缘层21的形状也可以在侧面11的平面视时为梯子形状。这样,电极绝缘层21也可以将对电极集电体121的一部分覆盖。
另外,在本实施方式涉及的发电元件10中,最下层为电极集电体111。如图1和图5的(b)所示,在侧面11的下端的附近,电极绝缘层21将位于最下层的电极集电体111的主面(也即是主面16)的一部分覆盖。由此,电极绝缘层21能耐受来自z轴方向的外力等,脱离得到抑制。另外,在对电极取出层31绕入至发电元件10的主面16的情况下,也能够使得不与电极集电体111接触,使得不发生短路。这样,能够提高电池1的可靠性。
对电极绝缘层22为对电极绝缘部件的一个例子,如图1所示,在侧面12覆盖对电极层120。具体而言,对电极绝缘层22在侧面12完全地覆盖对电极集电体121和对电极活性物质层122。
图6是表示本实施方式涉及的发电元件10的侧面12与设置于侧面12的对电极绝缘层22之间的位置关系的侧视图。图6的(a)是发电元件10的侧视图,是从正面观察了侧面12的平面图。图6的(b)示出图6的(a)的侧面12和设置于侧面12的对电极绝缘层22。也即是,图6的(b)是透视电极取出层32来从x轴的正侧观察了图1的电池1时的侧视图。
如图6的(b)所示,对电极绝缘层22在侧面12覆盖多个电池单元100各自的对电极层120。对电极绝缘层22不覆盖多个电池单元100各自的电极层110的至少一部分。例如,对电极绝缘层22不覆盖电极集电体111。因此,对电极绝缘层22在侧面12的平面视时具有条纹形状。
此时,对电极绝缘层22连续地将相邻的两个电池单元100的对电极层120覆盖。具体而言,对电极绝缘层22从相邻的两个电池单元100的一方的固体电解质层130的至少一部分连续地覆盖到相邻的两个电池单元100的另一方的固体电解质层130的至少一部分为止。
这样,对电极绝缘层22在侧面12将固体电解质层130的至少一部分覆盖。具体而言,在对侧面12进行了平面视的情况下,对电极绝缘层22的轮廓与固体电解质层130重叠。由此,即使因对电极绝缘层22的制造不均而宽度(z轴方向上的长度)发生了变动,使对电极层120露出的可能性也低。因此,能够抑制经由形成为覆盖对电极绝缘层22的电极取出层32而对电极层120和电极层110短路这一情况。另外,通过对电极绝缘层22进入固体电解质层130的端面的凹凸,对电极绝缘层22的紧贴强度提高,绝缘可靠性提高。
在本实施方式中,对电极绝缘层22也可以在侧面12将固体电解质层130的全部覆盖。具体而言,对电极绝缘层22的轮廓也可以与固体电解质层130和电极活性物质层112的边界重叠。此外,对电极绝缘层22不是必须将固体电解质层130的一部分覆盖。例如,对电极绝缘层22的轮廓也可以与固体电解质层130和对电极活性物质层122的边界重叠。另外,对电极绝缘层22也可以在侧面12不是只将对电极层120覆盖,而是也将固体电解质层130的全部以及电极层110的一部分覆盖。也即是,对电极绝缘层22也可以从对电极层120覆盖到电极层110的一部分、例如电极活性物质层112的至少一部分为止。
在图6的(b)中,对电极绝缘层22按每个对电极层120而分离地设置,但不限于此。例如,对电极绝缘层22也可以在条纹形状的部分之外还在侧面12的y轴方向上的端部沿着z轴方向设置。也即是,对电极绝缘层22的形状也可以在侧面12的平面视时为梯子形状。这样,对电极绝缘层22也可以将电极集电体111的一部分覆盖。
另外,在本实施方式涉及的发电元件10中,最上层为对电极集电体121。如图1和图6的(b)所示,在侧面12的上端的附近,对电极绝缘层22将位于最上层的对电极集电体121的主面(也即是主面15)的一部分覆盖。由此,对电极绝缘层22能耐受来自z轴方向的外力等,脱离得到抑制。另外,在电极取出层32绕入至发电元件10的主面15的情况下,也能够使得不与对电极集电体121接触,使得不发生短路。这样,能够提高电池1的可靠性。
电极绝缘层21和对电极绝缘层22分别使用具有电绝缘性的绝缘材料来形成。例如,电极绝缘层21和对电极绝缘层22分别包含树脂。树脂例如为环氧系的树脂,但不限定于此。此外,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,基于柔软性、气体阻挡性、耐冲击性、耐热性等的各种各样的特性来进行选定。电极绝缘层21和对电极绝缘层22使用彼此相同的材料来形成,但也可以使用不同的材料来形成。
[3.取出层]
接着,关于对电极取出层31和电极取出层32进行说明。
如图1所示,对电极取出层31为将侧面11和电极绝缘层21覆盖、与对电极层120电连接的导电部。具体而言,对电极取出层31将电极绝缘层21和侧面11中未由电极绝缘层21覆盖的部分覆盖。
如图5的(b)所示,在侧面11中的未由电极绝缘层21覆盖的部分露出有对电极集电体121和对电极活性物质层122各自的端面。因此,对电极取出层31与对电极集电体121和对电极活性物质层122各自的端面接触,与对电极层120电连接。对电极活性物质层122由粉体状的材料形成,因此,与固体电解质层130同样地存在非常微细的凹凸。通过对电极取出层31进入对电极活性物质层122的端面的凹凸,对电极取出层31的紧贴强度提高,电连接的可靠性提高。
对电极取出层31与多个电池单元100各自的对电极层120电连接。也即是,对电极取出层31承担将各电池单元100电并联连接的功能。如图1所示,对电极取出层31将从侧面11的下端到上端为止的大致整体一并地覆盖。
在本实施方式涉及的发电元件10中,最上层为对电极集电体121。如图1所示,在侧面11的上端,对电极取出层31将位于最上层的对电极集电体121的主面的一部分、即发电元件10的主面15覆盖。由此,对电极取出层31能耐受来自z轴方向的外力等,脱离得到抑制。另外,对电极取出层31与对电极集电体121的接触面积变大,因此,对电极取出层31与对电极集电体121的连接电阻变低,能够使大电流特性提高。例如,能够实现电池1的快速充电。此外,在最上层为电极集电体111的情况下,对电极取出层31也可以隔着覆盖电极集电体111的绝缘层而将主面15覆盖。
另外,对电极取出层31包括:第一部分P1,其与多个电池单元100中的最靠近主面15的电池单元100的对电极层120连接;和第二部分P2,其与多个电池单元100中的最远离主面15的电池单元100的对电极层120连接。具体而言,第一部分P1为对电极取出层31中的、距主面15的层叠方向上的距离与多个电池单元100中的最靠近主面15的电池单元100的对电极层120相同的范围的部分。另外,具体而言,第二部分P2为对电极取出层31中的、距主面15的层叠方向上的距离与多个电池单元100中的最远离主面15的电池单元100的对电极层120相同的范围的部分。另外,在本实施方式中,对电极集电端子41配置在主面15上,因此,相对于主面15近或者远的电池单元100也可以表述替换为相对于对电极集电端子41近或者远的电池单元100。例如,第一部分P1和第二部分P2分别与所对应的对电极层120相接。
在对电极取出层31中,第一部分P1的电阻比第二部分P2的电阻小。具体而言,该电阻为对于在对电极层120与对电极集电端子41的电连接路径中流动的电流的电阻。在电池1中,电池1与布线电路(负载)的连接经由对电极集电端子41和电极集电端子42来进行。通过第一部分P1的电阻比第二部分P2的电阻小,关于在对电极层120与对电极集电端子41的电连接路径中流动的电流,相比于流动与一个对电极层120对应的电流的第二部分P2,在流动与多个电池单元100的全部对电极层120对应的电流的第一部分P1中,会更容易流动。由此,能够提高在各对电极层120与对电极集电端子41之间流动的电流的均匀性。其结果,各对电极层120容易均匀地充电以及放电,能够抑制特定的电池单元100成为过充电以及过放电。特别是在以大电流进行充放电的情况下,这样的效果是显著的。
在本实施方式中,第一部分P1处的对电极取出层31的厚度比第二部分P2处的对电极取出层31的厚度厚。换言之,第一部分P1的从侧面11起的高度比第二部分P2的从侧面11起的高度高。由此,沿着厚度方向切断了对电极取出层31的情况下的第一部分P1的截面积比第二部分P2的截面积大,第一部分P1的电阻比第二部分P2的电阻小。这样,只是调整对电极取出层31的厚度,就能获得提高上述的电流的均匀性的效果,因此,能够容易地形成电池1。
另外,对电极取出层31的从侧面11起的高度随着沿着层叠方向接近对电极集电端子41(也即是接近主面15)而变高。由此,在对电极取出层31中,与越靠近对电极集电端子41的对电极层120连接的部分,则对电极取出层31的厚度越厚,电阻越小。由此,能够进一步提高在各对电极层120与对电极集电端子41之间流动的电流的均匀性。换言之,对电极取出层31的从侧面11起的高度为对电极取出层31的与侧面11侧相反一侧的面和侧面11之间的距离。此外,在图1所示的例子中,对电极取出层31的高度平缓地弯曲而变高,但不限于此,既可以呈直线状变高,也可以呈阶梯状变高。
如图1所示,电极取出层32为将侧面12和对电极绝缘层22覆盖、与电极层110电连接的导电部。具体而言,电极取出层32将对电极绝缘层22、和侧面12中的未由对电极绝缘层22覆盖的部分覆盖。
如图6的(b)所示,在侧面12中的未由对电极绝缘层22覆盖的部分露出有电极集电体111和电极活性物质层112各自的端面。因此,电极取出层32与电极集电体111以及电极活性物质层112各自的端面接触,与电极层110电连接。电极活性物质层112由粉体状的材料形成,因此,与固体电解质层130同样地存在非常微细的凹凸。通过电极取出层32进入电极活性物质层112的端面的凹凸,电极取出层32的紧贴强度提高,电连接的可靠性提高。
电极取出层32与多个电池单元100各自的电极层110电连接。也即是,电极取出层32承担将各电池单元100电并联连接的功能。如图1所示,电极取出层32将从侧面12的下端到上端为止的大致整体一并地覆盖。
在本实施方式涉及的发电元件10中,最下层为电极集电体111。如图1所示,在侧面12的下端,电极取出层32将位于最下层的电极集电体111的主面的一部分、即发电元件10的主面16覆盖。由此,电极取出层32能耐受来自z轴方向的外力等,脱离得到抑制。另外,电极取出层32与电极集电体111的接触面积变大,因此,电极取出层32与电极集电体111的连接电阻变低,能够使大电流特性提高。例如,能够实现电池1的快速充电。此外,在最上层为对电极集电体121的情况下,对电极取出层31也可以隔着覆盖对电极集电体121的绝缘层而将主面16覆盖。
另外,电极取出层32包括:第三部分P3,其与多个电池单元100中的最靠近主面16的电池单元100的电极层110连接;和第四部分P4,其与多个电池单元100中的最远离主面16的电池单元100的电极层110连接。具体而言,第三部分P3为电极取出层32中的、距主面16的层叠方向上的距离与多个电池单元100中的最靠近主面16的电池单元100的电极层110相同的范围的部分。另外,具体而言,第四部分P4为电极取出层32中的、距主面16的层叠方向上的距离与多个电池单元100中的最远离主面16的电池单元100的电极层110相同的范围的部分。另外,在本实施方式中,电极集电端子42配置在主面16上,因此,相对于主面16近或者远的电池单元100也可以表述替换为相对于电极集电端子42近或者远的电池单元100。例如,第三部分P3和第四部分P4分别与所对应的电极层110相接。
在电极取出层32中,第三部分P3的电阻比第四部分P4的电阻小。具体而言,该电阻是对于在电极层110与电极集电端子42的电连接路径中流动的电流的电阻。在电池1中,电池1与布线电路(负载)的连接经由对电极集电端子41和电极集电端子42来进行。通过第三部分P3的电阻比第四部分P4的电阻小,关于在电极层110与电极集电端子42的电连接路径中流动的电流,相比于流动与一个电极层110对应的电流的第四部分P4,在流动与多个电池单元100的全部电极层110对应的电流的第三部分P3中,会更容易流动。由此,能够提高在各电极层110与电极集电端子42之间流动的电流的均匀性。其结果,各电极层110容易均匀地充电以及放电,能够抑制特定的电池单元100成为过充电以及过放电。特别是在以大电流进行充放电的情况下,这样的效果是显著的。
在本实施方式中,第三部分P3处的电极取出层32的厚度比第四部分P4处的电极取出层32的厚度厚。换言之,第三部分P3的从侧面12起的高度比第四部分P4的从侧面12起的高度高。由此,沿着厚度方向将电极取出层32切断了的情况下的第三部分P3的截面积比第四部分P4的截面积大,第三部分P3的电阻比第四部分P4的电阻小。这样,只是对电极取出层32的厚度进行调整,就能获得提高上述的电流的均匀性的效果,因此,能够容易地形成电池1。
另外,电极取出层32的从侧面12起的高度随着沿着层叠方向接近电极集电端子42(也即是接近主面16)而变高。由此,在电极取出层32中,与越靠近电极集电端子42的电极层110连接的部分,电极取出层32的厚度越厚,电阻越小。由此,能够进一步提高在各电极层110与电极集电端子42之间流动的电流的均匀性。换言之,电极取出层32的从侧面12起的高度为电极取出层32的与侧面12侧相反一侧的面和侧面12之间的距离。此外,在图1所示的例子中,电极取出层32的高度平缓地弯曲而变高,但不限于此,既可以呈直线状变高,也可以呈阶梯状变高。
对电极取出层31和电极取出层32使用具有导电性的树脂材料等来形成。具有导电性的树脂材料例如包括树脂和充填在树脂中的由金属粒子等构成的导电材料。或者,对电极取出层31和电极取出层32也可以使用软焊料等的金属材料来形成。作为能够使用的导电性的材料,根据柔软性、气体阻挡性、耐冲击性、耐热性、软焊料浸润性等的各种各样的特性来进行选定。对电极取出层31和电极取出层32使用彼此相同的材料来形成,但也可以使用不同的材料来形成。
[4.集电端子]
接着,关于对电极集电端子41和电极集电端子42进行说明。
对电极集电端子41是与对电极取出层31连接的导电端子。对电极集电端子41为电池1的外部连接端子的一个,在本实施方式中,为正极的取出端子。如图1所示,对电极集电端子41隔着对电极中间层51而配置在发电元件10的主面15上。
如图2A所示,在主面15的平面视时,对电极集电端子41从侧面11离开地配置。也即是,对电极取出层31被设置为将主面15中的侧面11与对电极集电端子41之间的区域覆盖。对电极取出层31从侧面11连续地覆盖到主面15,与对电极集电端子41连接。此时,对电极取出层31的从主面15起的高度为对电极集电端子41的从主面15起的高度以下。也即是,对电极取出层31以不将对电极集电端子41的上表面覆盖的方式与对电极集电端子41的端面接触。通过对电极集电端子41的上表面成为电池1的最上侧的面,能够在安装电池1时容易地进行对于对电极集电端子41的连接。此外,如下述的电极取出层32与电极集电端子42的位置关系那样,对电极取出层31也可以将对电极集电端子41的上表面覆盖。
电极集电端子42为与电极取出层32连接的导电端子。电极集电端子42为电池1的外部连接端子的一个,在本实施方式中,为负极的取出端子。如图1所示,电极集电端子42隔着电极中间层52而配置在发电元件10的主面16上。
如图2B所示,在主面16的平面视时,电极集电端子42从侧面12离开地配置。也即是,电极取出层32被设置为将主面16中的侧面12与电极集电端子42之间的区域覆盖。电极取出层32从侧面12连续地覆盖到主面16,与电极集电端子42连接。此时,电极取出层32的从主面16起的高度为电极集电端子42的从主面16起的高度以上。也即是,电极取出层32将电极集电端子42的下表面覆盖,并且,与电极集电端子42的端面接触。通过电极集电端子42的下表面被电极取出层32覆盖,能够抑制电极集电端子42的脱离。此外,如上述的对电极取出层31与对电极集电端子41的位置关系那样,电极取出层32也可以不覆盖电极集电端子42的下表面。
这样,在本实施方式中,对电极集电端子41和电极集电端子42分别设置于发电元件10的互不相同的主面15和16。极性不同的两个端子分离地配置,因此,能够抑制短路的发生。另外,能够将电池1夹入布线端子来使用,因此,能够拆装容易地进行使用。
在本实施方式中,对电极集电端子41例如导电性比对电极集电体121高。例如,对电极集电端子41的厚度(z轴方向上的长度)比对电极集电体121的厚度厚。另外,如图2A所示,对电极集电端子41设置为占据主面15的一半以上。例如,对电极集电端子41的长度(即x轴方向上的长度)为侧面13以及14的长度(即x轴方向上的长度)的一半以上。例如,对电极集电端子41的宽度(即y轴方向上的长度)为侧面11的宽度(即y轴方向上的长度)的一半以上。能够使对电极集电端子41的宽度与对电极取出层31的宽度(即y轴方向上的长度)为同等。由此,能够加宽对于从对电极取出层31向对电极集电端子41流动电流的方向的宽度,因此,能够降低电阻,能高效地取出大电流。另外,能够将对电极集电端子41的面积确保为大,因此,在安装于安装基板(未图示)的情况下,能够增大与安装基板的导电部分的接触面积,能够降低接触电阻。根据这一点,也能高效地取出大电流。此外,在本说明书中,部件的“导电性高”不是构成部件的材料固有的电阻率低这一含义,而是将与流动电流的方向正交的截面积除以电阻率而得到的值大这一含义。
电极集电端子42例如导电性比电极集电体111高。例如,电极集电端子42的厚度(z轴方向上的长度)比电极集电体111的厚度厚。另外,如图2B所示,电极集电端子42设置为占据主面16的一半以上。例如,电极集电端子42的长度(即x轴方向上的长度)为侧面13以及14的长度(即x轴方向上的长度)的一半以上。例如,电极集电端子42的宽度(即y轴方向上的长度)为侧面12的宽度(即y轴方向上的长度)的一半以上。能够使电极集电端子42的宽度与电极取出层32的宽度(即y轴方向上的长度)为同等。由此,能够加宽对于从电极取出层32向电极集电端子42流动电流的方向的宽度,因此,能够降低电阻,能高效地取出大电流。另外,能够将电极集电端子42的面积确保为大,因此,在安装于安装基板(未图示)的情况下,能够增大与安装基板的导电部分的接触面积,能够降低接触电阻。根据这一点,也能高效地取出大电流。
对电极集电端子41和电极集电端子42分别使用具有导电性的材料来形成。例如,对电极集电端子41和电极集电端子42为由铜、铝、不锈钢等的金属形成的金属箔或者金属板。或者,对电极集电端子41和电极集电端子42也可以为固化后的软焊料。
[5.中间层]
接着,关于对电极中间层51和电极中间层52进行说明。
对电极中间层51配置在对电极集电端子41与主面15之间。在本实施方式中,主面15为对电极集电体121的主面,因此,也可以不确保对电极集电端子41与主面15的绝缘。因此,对电极中间层51也可以为导电层。另外,也可以不设置对电极中间层51。
电极中间层52配置在电极集电端子42与主面16之间。在本实施方式中,主面16为电极集电体111的主面,因此,也可以不确保电极集电端子42与主面16的绝缘。因此,电极中间层52也可以为导电层。另外,也可以不设置电极中间层52。
对电极中间层51的平面视形状以及大小与对电极集电端子41相同,但不限定于此。例如,对电极中间层51在平面视时既可以比对电极集电端子41大,也可以比对电极集电端子41小。例如,对电极中间层51也可以将主面15的全部区域覆盖。
电极中间层52的平面视形状以及大小与电极集电端子42相同,但不限定于此。例如,电极中间层52在平面视时既可以比电极集电端子42大,也可以比电极集电端子42小。例如,电极中间层52也可以将主面16的全部区域覆盖。
对电极中间层51和电极中间层52例如使用具有电绝缘性的绝缘材料来形成。例如,对电极中间层51和电极中间层52分别包含树脂。树脂例如为环氧系的树脂,但不限定于此。此外,作为绝缘材料,也可以使用无机材料。对电极中间层51和电极中间层52使用彼此相同的材料来形成,但也可以使用不同的材料来形成。此外,在对电极中间层51和电极中间层52为导电层的情况下,能够使用金属或者导电性树脂等来形成。
另外,通过具备对电极中间层51和电极中间层52,能够调整对电极集电端子41和电极集电端子42各自从主面15和16起的高度。
在本实施方式中,对电极集电端子41和电极集电端子42的配置也可以相反。即,既可以对电极集电端子41配置于主面16,也可以电极集电端子42配置于主面15。在该情况下,主面16为电极集电体111的主面,因此,为了确保主面16与对电极集电端子41的绝缘,在主面16与对电极集电端子41之间配置由绝缘层形成的对电极中间层51。同样地,主面15为对电极集电体121的主面,因此,为了确保主面15与电极集电端子42的绝缘,在主面15与电极集电端子42之间配置由绝缘层形成的电极中间层52。
对电极中间层51和电极中间层52在确保绝缘以外也可以具有耐冲击性、防锈、防水等的附加功能。作为对电极中间层51和电极中间层52,可以利用适于这些功能的材料。对电极中间层51和电极中间层52分别也可以具有多种不同的材料的层叠构造。
[6.总结]
如上所述,在本实施方式涉及的电池1中,对电极取出层31和电极取出层32分别承担多个电池单元100的并联连接的功能。如图1所示,对电极取出层31和电极取出层32分别形成为紧贴发电元件10的侧面11和12来进行覆盖,因此,能够减小这些的体积。也即是,与以往使用的集电用的极耳(tab)电极相比,端子电极的体积变小,因此,能够使电池1的每体积的能量密度提高。
另外,隔着作为绝缘层的对电极中间层51而设置有作为与位于最上层的对电极集电体121不同的部件的对电极集电端子41,因此,能够抑制向最上层的对电极集电体121的电流集中。根据本实施方式,作为来自各电池单元100的电流的路径,利用对电极取出层31和对电极集电端子41以及电极取出层32和电极集电端子42。因此,能够抑制向最上层的对电极集电体121的电流集中,能够提高电池1的可靠性。关于最下层的电极集电端子42和电极中间层52,也可以说是同样的。
另外,在对电极取出层31中,在与最靠近对电极集电端子41的对电极层120连接的第一部分P1中流动与多个电池单元100的全部对电极层120对应的电流。另一方面,在与最远离对电极集电端子41的对电极层120连接的第二部分P2中流动与一个对电极层120对应的电流。在对电极取出层31中,第一部分P1的电阻比第二部分P2的电阻小,因此,关于在对电极层120与对电极集电端子41的电连接路径中流动的电流,相比于流动与一个对电极层120对应的电流的第二部分P2,在流动与全部对电极层120对应的电流的第一部分P1中,会更容易流动。由此,能够提高在各对电极层120与对电极集电端子41之间流动的电流的均匀性。其结果,各对电极层120容易均匀地充电以及放电,能够抑制特定的电池单元100成为过充电以及过放电,能够提高电池1的可靠性。在电极取出层32中也可以说是同样的。
(实施方式2)
接着,对实施方式2进行说明。
在实施方式2涉及的电池中,与实施方式1涉及的电池相比,不同点为发电元件的侧面相对于层叠方向倾斜。以下,以与实施方式1的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图7为本实施方式涉及的电池201的剖视图。如图7所示,电池201与实施方式1涉及的电池1相比,不同点为代替发电元件10而具备发电元件20。发电元件20代替发电元件10的侧面11和12而包括相对于层叠方向倾斜的侧面211和212。此外,虽未图示,但发电元件20包括与发电元件10同样的与层叠方向平行的侧面13和14来作为侧面211和212以外的侧面。
侧面211为第一侧面的一个例子。侧面212为第二侧面的一个例子。侧面211和212相互背向,并且,相互平行。另外,侧面211和212分别从主面15和16的相对向的两个边立起设置。
侧面211以使得侧面211与主面15所成的内角成为钝角的方式相对于层叠方向倾斜。因此,侧面211倾斜为,使得侧面211的主面16侧相比于侧面211的主面15侧而成为外侧。另外,侧面212以使得侧面212与主面16所成的内角成为钝角的方式相对于层叠方向倾斜。因此,侧面212倾斜为,使得侧面212的主面15侧相比于侧面212的主面16侧成为外侧。另外,如图7所示,在经过侧面211和212的位置沿着层叠方向进行了切断的情况下的发电元件20的截面形状为平行四边形。由此,即使是在对电极取出层31在更靠近对电极集电端子41的第一部分P1处比第二部分P2厚、电极取出层32在更靠近电极集电端子42的第三部分P3处比第四部分P4厚的情况下,也能够使对电极取出层31的外侧面相对于主面15的角度以及电极取出层32的外侧面相对于主面16的角度接近直角。特别是,通过发电元件20的截面形状为这样的平行四边形,能够作为电池201整体的形状而接近长方体。因此,在基板安装电池201的情况下等,难以形成浪费的空间,电池201向基板的安装性提高。
侧面211和212例如为通过一并地切断多个电池单元100的层叠体来形成的切断面。侧面211和212通过在一并地切断多个电池单元100的层叠体时沿着相对于层叠方向倾斜的方向进行切断来形成。此外,发电元件20的侧面211和212以外的侧面也可以与侧面211和212同样地相对于层叠方向倾斜。
另外,在电池201中,也与电池1同样地,第一部分P1处的对电极取出层31的厚度比第二部分P2处的对电极取出层31的厚度厚。换言之,第一部分P1的从侧面211起的高度比第二部分P2的从侧面211起的高度高。另外,第三部分P3处的电极取出层32的厚度比第四部分P4处的电极取出层32的厚度厚。换言之,第三部分P3的从侧面212起的高度比第四部分P4的从侧面212起的高度高。
另外,对电极取出层31的从侧面211起的高度随着沿着层叠方向接近对电极集电端子41(也即是接近主面15)而变高。另外,电极取出层32的从侧面212起的高度随着沿着层叠方向接近电极集电端子42(也即是接近主面16)而变高。
另外,在电池201中,在主面15的平面视时,配置为主面15的侧面211侧的端部与对电极集电端子41的端部重叠。对电极集电端子41也可以在主面15的平面视时从侧面211离开地配置。另外,在主面16的平面视时,配置为主面16的侧面212侧的端部与电极集电端子42的端部重叠。电极集电端子42也可以在主面16的平面视时从侧面212离开地配置。
(实施方式3)
接着,对实施方式3进行说明。
在实施方式3涉及的电池中,与实施方式2涉及的电池相比,不同点为:利用最上层的对电极集电体来作为对电极集电端子,利用最下层的电极集电体来作为电极集电端子。在以下中,以与实施方式1和2的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图8是本实施方式涉及的电池301的剖视图。如图8所示,电池301与实施方式2涉及的电池201相比,不同点为:代替对电极集电端子41、电极集电端子42、对电极中间层51以及电极中间层52而具备对电极集电端子341和电极集电端子342这一点、和代替发电元件20而具备发电元件30这一点。电池301的发电元件30代替位于发电元件20的最上部和最下部的两个电池单元100而包括电池单元302和303。发电元件30与发电元件20同样地包括相对于层叠方向倾斜的侧面211和212以及作为最上侧的面和最下侧的面的主面15和16。
电池单元302位于发电元件30的最上部。电池单元302与其他电池单元100相比,代替对电极层120而具备对电极层320。对电极层320包括比对电极集电体121厚的对电极集电体321。对电极集电体321为发电元件30的最上层。也即是,对电极集电体321的上表面为发电元件30的主面15。
电池单元303位于发电元件30的最下部。电池单元303与其他电池单元100相比,代替电极层110而具备电极层310。电极层310包括比电极集电体111厚的电极集电体311。电极集电体311为发电元件30的最下层。也即是,电极集电体311的下表面为发电元件30的主面16。
在本实施方式涉及的电池301中,最上层的对电极集电体321作为对电极集电端子341发挥功能。也即是,对电极集电端子341为构成主面15的部件、即最上层的对电极集电体321。另外,最下层的电极集电体311作为电极集电端子342发挥功能。也即是,电极集电端子342为构成主面16的部件、即最下层的电极集电体311。
最上层的对电极集电体321和最下层的电极集电体311均构成为比其他的对电极集电体121和其他的电极集电体111厚。由此,对电极集电体321和电极集电体311比其他的对电极集电体121和其他的电极集电体111容易流动电流。
这样,通过使容易流动电流的对电极集电体321作为对电极集电端子341发挥功能,并且,使容易流动电流的电极集电体311作为电极集电端子342发挥功能,能够减少部件数量。由于在对电极集电体321和电极集电体311中容易流动电流,因此,能够抑制由电流集中导致的发热。
在本实施方式中,关于对电极集电端子341和电极集电端子342这两方,示出了利用集电体的例子,但也可以仅为任一方。例如,电池301也可以代替对电极集电端子341而具备上述的对电极集电端子41和对电极集电体121。或者,电池301也可以代替电极集电端子342而具备上述的电极集电端子42和电极集电体111。另外,对电极集电体321和电极集电体311均构成为比其他的对电极集电体121和其他的电极集电体111厚,但不限于此。例如,对电极集电体321和电极集电体311中的至少一方也可以为与其他的对电极集电体121和其他的电极集电体111相同的厚度。另外,对电极集电体321和电极集电体311中的至少一方也可以由导电率比其他的对电极集电体121和其他的电极集电体111高的材料构成。
(实施方式4)
接着,对实施方式4进行说明。
实施方式4涉及的电池与实施方式2涉及的电池相比,不同点为:取出层使用多种不同的材料来形成。以下,以与实施方式1~3的不同点为中心来进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图9是本实施方式涉及的电池401的剖视图。如图9所示,电池401与实施方式1涉及的电池1相比,不同点为:代替对电极取出层31和电极取出层32而具备对电极取出层431和电极取出层432。
对电极取出层431具有第一导电部件431a和第二导电部件431b。第二导电部件431b除了覆盖第一导电部件431a这一点之外,与实施方式1涉及的对电极取出层31相同。在本实施方式中,第二导电部件431b与对电极集电端子41连接。
第一导电部件431a是在侧面211将对电极层120的至少一部分覆盖的导电部件。具体而言,第一导电部件431a接触并覆盖对电极集电体121的端面、和对电极活性物质层122的端面的一部分。例如,第一导电部件431a按每个对电极集电体121而设置,将对电极集电体121的端面整体覆盖。第一导电部件431a在侧面211的平面视时具有条纹形状。在侧面211中,第一导电部件431a和电极绝缘层21沿着z轴方向一个一个地交替地排列配置。
多个第一导电部件431a均由第二导电部件431b覆盖而电连接。也即是,多个电池单元100各自的对电极层120经由各第一导电部件431a而与第二导电部件431b电连接,经由第二导电部件431b而电并联连接。
第一导电部件431a具有与第二导电部件431b不同的性质。例如,第一导电部件431a和第二导电部件431b使用不同的材料来形成。具体而言,第一导电部件431a使用将着重点放在高导电率以及与对电极集电体121的合金化等而选择出的材料来形成。另外,第二导电部件431b使用将着重点放在柔软性、耐冲击性、化学稳定性、成本以及施工时的容易扩展性等而选择出的材料来形成。
在对电极取出层431中,也与对电极取出层31同样地,第一部分P1的电阻比第二部分P2的电阻小。另外,第一部分P1处的对电极取出层431的厚度比第二部分P2处的对电极取出层431的厚度厚。
电极取出层432具有第一导电部件432a和第二导电部件432b。第二导电部件432b除了覆盖第一导电部件432a这一点之外,与实施方式1涉及的电极取出层32相同。在本实施方式中,第二导电部件432b与电极集电端子42连接。
第一导电部件432a是在侧面212将电极层110的至少一部分覆盖的导电部件。具体而言,第一导电部件432a接触并覆盖电极集电体111的端面、和电极活性物质层112的端面的一部分。例如,第一导电部件432a按每个电极集电体111而设置,将电极集电体111的端面整体覆盖。第一导电部件432a在侧面212的平面视时具有条纹形状。在侧面212中,第一导电部件432a和对电极绝缘层22沿着z轴方向一个一个地交替地排列配置。
多个第一导电部件432a均由第二导电部件432b覆盖而电连接。也即是,多个电池单元100各自的电极层110经由各第一导电部件432a而与第二导电部件432b电连接,经由第二导电部件432b而电并联连接。
第一导电部件432a具有与第二导电部件432b不同的性质。例如,第一导电部件432a和第二导电部件432b使用不同的材料来形成。具体而言,第一导电部件432a使用将着重点放在高导电率以及与电极集电体111的合金化等而选择出的材料来形成。另外,第二导电部件432b使用将着重点放在柔软性、耐冲击性、化学稳定性、成本以及施工时的容易扩展性等而选择出的材料来形成。
另外,在电极取出层432中,也与电极取出层32同样地,第三部分P3的电阻比第四部分P4的电阻小。另外,第三部分P3处的电极取出层432的厚度比第四部分P4处的电极取出层432的厚度厚。
如上所述,能够使用适当的材料来作为用于电池401的取出层的材料,能够提高电池的性能以及提高电池的容易制造性。
此外,在图9中示出了在全部对电极集电体121连接有第一导电部件431a的例子,但也可以存在未连接有第一导电部件431a的对电极集电体121。另外,关于电极集电体111也是同样的。另外,也可以不设置第一导电部件431a和432a中的一方。
(实施方式5)
接着,对实施方式5进行说明。
在实施方式5涉及的电池中,与实施方式2涉及的电池相比,发电元件的侧面相对于层叠方向倾斜的方向不同。以下,以与实施方式1~4的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图10是本实施方式涉及的电池501的剖视图。如图10所示,电池501与实施方式2涉及的电池201相比,不同点为:代替发电元件20而具备发电元件50这一点以及电极集电端子42和电极中间层52配置在主面15上这一点。发电元件50代替发电元件20的侧面212而包括侧面512。此外,虽未图示,但发电元件50包括与发电元件10同样的与层叠方向平行的侧面13和14来作为侧面211和512以外的侧面。
侧面512为第二侧面的一个例子。侧面211和512相互背向。另外,侧面211和512分别从主面15和16的相对向的两个边立起设置。
侧面512以使得侧面512与主面15所成的内角成为钝角的方式相对于层叠方向倾斜。因此,侧面512倾斜为,使得相比于侧面512的主面15侧而侧面512的主面16侧成为外侧。侧面211与主面15所成的内角和侧面512与主面15所成的内角例如相等。另外,如图10所示,在经过侧面211和512的位置沿着层叠方向进行了切断的情况下的发电元件50的截面形状为梯形、更具体而言为等腰梯形。由此,即使是在对电极取出层31在更靠近对电极集电端子41的第一部分P1处比第二部分P2厚、电极取出层32在更靠近电极集电端子42的第三部分P3处比第四部分P4厚的情况下,也能够使对电极取出层31的外侧面相对于主面15的角度和电极取出层32的外侧面相对于主面15的角度接近直角。特别是,通过发电元件50的截面形状为这样的梯形,能够作为电池501整体的形状而接近长方体。因此,在基板安装电池501的情况下等,难以形成浪费的空间,能够使基板小型化。
在电池501中,电极取出层32包括:第三部分P3,其与多个电池单元100中的最靠近主面15的电池单元100的电极层110连接;和第四部分P4,其与多个电池单元100中的最远离主面15的电池单元100的电极层110连接。具体而言,第三部分P3为电极取出层32中的、距主面15的层叠方向上的距离与多个电池单元100中的最靠近主面15的电池单元100的电极层110相同的范围的部分。另外,具体而言,第四部分P4为电极取出层32中的、距主面15的层叠方向上的距离与多个电池单元100中的最远离主面15的电池单元100的电极层110相同的范围的部分。另外,在本实施方式中,电极集电端子42配置在主面15上,因此,相对于主面15近或者远的电池单元100也可以表述替换为相对于电极集电端子42近或者远的电池单元100。
在本实施方式中,第三部分P3的电阻也比第四部分P4的电阻小。另外,第三部分P3处的电极取出层32的厚度比第四部分P4处的电极取出层32的厚度厚。
另外,在电池501中,电极取出层32的从侧面512起的高度随着沿着层叠方向接近电极集电端子42(也即是接近主面15)而变高。
在电池501中,电极集电端子42隔着电极中间层52而配置在发电元件50的主面15上。电极集电端子42与电极取出层32的上端部接触。
这样,在本实施方式中,对电极集电端子41和电极集电端子42设置于发电元件50的同一主面15。
对电极集电端子41和电极集电端子42沿着从侧面211朝向侧面512的方向(即x轴的正向)按该顺序来排列。具体而言,在用与y轴平行的假想线将主面15假想地二等分为两个区域的情况下,在x轴的负侧的区域设置有对电极集电端子41,在x轴的正侧设置有电极集电端子42。
例如,对电极集电端子41的宽度(即y轴方向上的长度)为侧面211的宽度(即y轴方向上的长度)的一半以上。能够使对电极集电端子41的宽度与对电极取出层31的宽度(即y轴方向上的长度)为同等。由此,能够增宽对于从对电极取出层31向对电极集电端子41流动电流的方向的宽度,因此,能够降低电阻,能高效地取出大电流。关于电极集电端子42也是同样的。
如上所述,在电池501中,在发电元件50的主面15设置有对电极集电端子41和电极集电端子42。即,从发电元件50取出电流所需要的正极和负极中的两方的端子设置于同一主面15。例如,主面15的面积比侧面211、512、13以及14的面积大。由于在面积大的面设置有端子,因此,能够大面积地进行电池501的安装,能够提高连接的可靠性。另外,也能够根据安装对象的基板的布线布局,对端子的形状和配置进行调整,因此,也能够提高连接的自由度。
另外,由于正极和负极这两方的端子设置于同一主面,因此,能够紧凑地使得电池501的安装集中。例如,能够减小形成于安装基板的连接端子的图案(也被称为占用空间)。另外,能够实现将电池501的主面15和安装基板配置为平行的状态下的安装,因此,能够实现对于安装基板的低高度的安装。在安装中可以利用回流焊接等。这样,能够实现安装性优异的电池501。
(实施方式6)
接着,对实施方式6进行说明。
实施方式6涉及的电池与实施方式5涉及的电池相比,不同点为:利用最上层的对电极集电体来作为对电极集电端子。以下,以与实施方式1~5的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图11是本实施方式涉及的电池601的剖视图。如图11所示,电池601与实施方式5涉及的电池501相比,不同点为:不具备对电极集电端子41和对电极中间层51这一点以及代替发电元件50而具备发电元件60这一点。电池601的发电元件60代替位于发电元件50的最上部的电池单元100而包括电池单元602。发电元件60与发电元件50同样地包括相对于层叠方向倾斜的侧面211和512以及作为最上侧的面和最下侧的面的主面15和16。
电池单元602位于发电元件60的最上部。电池单元602与其他的电池单元100相比,代替对电极层120而具备对电极层620。对电极层620包括比对电极集电体121厚的对电极集电体621。对电极集电体621为发电元件60的最上层。也即是,对电极集电体621的上表面为发电元件60的主面15。
在本实施方式涉及的电池601中,最上层的对电极集电体621的一部分作为对电极集电端子641发挥功能。也即是,对电极集电端子641为构成主面15的部件、即最上层的对电极集电体621。另一方面,电极集电端子42与实施方式5同样地为与构成主面15的最上层的对电极集电体621不同的部件。
最上层的对电极集电体621与上述的对电极集电端子341和电极集电端子342是同样的,例如构成为比其他的对电极集电体121和电极集电体111厚。由此,对电极集电体621比其他的对电极集电体121和电极集电体111容易流动电流。
这样,通过使容易流动电流的对电极集电体621作为对电极集电端子641发挥功能,能够减少部件数量。由于在对电极集电体621中容易流动电流,因此,能够抑制由电流集中导致的发热。
(实施方式7)
接着,对实施方式7进行说明。
实施方式7涉及的电池与实施方式2涉及的电池相比,不同点为具备密封部件。以下,以与实施方式1~6的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图12是本实施方式涉及的电池701的剖视图。图13A是本实施方式涉及的电池701的俯视图。图13B是本实施方式涉及的电池701的仰视图。此外,图12示出图13A和图13B的XII-XII线处的截面。如图12、图13A以及图13B所示,电池701与实施方式2涉及的电池201相比,不同点为具备密封部件760。
密封部件760使对电极集电端子41和电极集电端子42各自的至少一部分露出,并且,对发电元件20进行密封。密封部件760例如设置为使得发电元件20、电极绝缘层21、对电极绝缘层22、对电极取出层31以及电极取出层32不露出。
密封部件760例如使用具有电绝缘性的绝缘材料来形成。作为绝缘材料,例如可以使用密封剂等的一般众所周知的电池的密封部件的材料。作为绝缘材料,例如可以使用树脂材料。此外,绝缘材料也可以为绝缘性、且没有离子传导性的材料。例如,绝缘材料也可以为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、倍半硅氧烷中的至少一种。
此外,密封部件760也可以包含多种不同的绝缘材料。例如,密封部件760也可以具有多层构造。多层构造的各层也可以使用不同的材料来形成,具有不同的性质。
密封部件760也可以包含粒子状的金属氧化物材料。作为金属氧化物材料,可以使用氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化铈、氧化铁、氧化钨、氧化锆、氧化钙、沸石、玻璃等。例如,密封部件760也可以使用分散了由金属氧化物材料形成的多个粒子的树脂材料来形成。
金属氧化物材料的粒子尺寸为电极集电体111与对电极集电体121的间隔以下即可。金属氧化物材料的粒子形状例如为球状、椭圆球状或者棒状等,但不限定于此。
通过设置有密封部件760,能够在机械强度、防止短路、防湿等各种各样的方面提高电池701的可靠性。
(实施方式8)
接着,对实施方式8进行说明。
实施方式8涉及的电池与实施方式1涉及的电池相比,不同点为具备密封部件。以下,以与实施方式1~7的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图14是本实施方式涉及的电池801的剖视图。如图14所示,电池801与实施方式1涉及的电池1相比,不同点为具备密封部件760。
与电池701同样地,在电池801中密封部件760也使对电极集电端子41和电极集电端子42各自的至少一部分露出,并且,对发电元件10进行密封。密封部件760例如设置为使得发电元件10、电极绝缘层21、对电极绝缘层22、对电极取出层31以及电极取出层32不露出。
另外,在电池801中,对电极取出层31的与侧面11相反一侧的面以及电极取出层32的与侧面12相反一侧的面相对于层叠方向倾斜,但通过由密封部件760进行密封,电池801的形状成为长方体状。
通过设置有密封部件760,能够在机械强度、防止短路、防湿等各种各样的方面提高电池801的可靠性。
(实施方式9)
接着,对实施方式9进行说明。
实施方式9涉及的电池与实施方式3涉及的电池相比,不同点为:作为集电端子来利用的集电体的厚度薄这一点以及具备密封部件这一点。以下,以与实施方式1~8的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图15是本实施方式涉及的电池901的剖视图。如图15所示,电池901与实施方式3涉及的电池301相比,不同点为:代替发电元件30而具备发电元件20这一点以及具备密封部件760这一点。
在电池901中,最上层的对电极集电体121作为对电极集电端子941发挥功能。也即是,对电极集电端子941为构成主面15的部件、即最上层的对电极集电体121。另外,最下层的电极集电体111作为电极集电端子942发挥功能。也即是,电极集电端子942为构成主面16的部件、即最下层的电极集电体111。
这样,通过使最上层的对电极集电体121作为对电极集电端子941发挥功能、使最下层的电极集电体111作为电极集电端子942发挥功能,能够减少部件数量。
另外,在电池901中,密封部件760使作为对电极集电端子941发挥功能的最上层的对电极集电体121和作为电极集电端子942发挥功能的最下层的电极集电体111各自的至少一部分露出,并且,对发电元件20进行密封。密封部件760在主面15上和主面16上分别设置有开口部,使最上层的对电极集电体121和最下层的电极集电体111各自的一部分露出。
通过设置有密封部件760,能够在机械强度、防止短路、防湿等各种各样的方面提高电池901的可靠性。
(实施方式10)
接着,对实施方式10进行说明。
实施方式10涉及的电池与实施方式1涉及的电池相比,不同点为:不是取出层的厚度、而是取出层的导电率根据取出部的部分而不同。以下,以与实施方式1~9的不同点为中心进行说明,省略或者简化共同点的说明。
图16是本实施方式涉及的电池1001的剖视图。如图16所示,电池1001与实施方式1涉及的电池1相比,不同点为:代替对电极取出层31和电极取出层32而具备对电极取出层1031和电极取出层1032。
对电极取出层1031包括:第一部分P11,其与多个电池单元100中的最靠近主面15的电池单元100的对电极层120连接;和第二部分P12,其与多个电池单元100中的最远离主面15的电池单元100的对电极层120连接。
在对电极取出层1031中,构成第一部分P11的材料的导电率比构成第二部分P12的材料的导电率高。在对电极取出层1031中,第一部分P11的厚度与第二部分P12的厚度相同,因此,通过上述的导电率的关系,第一部分P11的电阻比第二部分P12的电阻小。这样,即使不使第一部分P11的厚度比第二部分P12的厚度厚,也能够减小第一部分P11的电阻,因此,能够使电池1001小型化。
电极取出层1032包括:第三部分P13,其与多个电池单元100中的最靠近主面16的电池单元100的电极层110连接;和第四部分P14,其与多个电池单元100中的最远离主面16的电池单元100的电极层110连接。
在电极取出层1032中,构成第三部分P13的材料的导电率比构成第四部分P14的材料的导电率高。在电极取出层1032中,第三部分P13的厚度与第四部分P14的厚度相同,因此,通过上述的导电率的关系,第三部分P13的电阻比第四部分P14的电阻小。这样,即使不使第三部分P13的厚度比第四部分P14的厚度厚,也能够减小第三部分P13的电阻,因此,能够使电池1001小型化。
对电极取出层1031和电极取出层1032使用具有导电性的树脂材料等来形成。具有导电性的树脂材料例如包括树脂、和充填在树脂中的由金属粒子等构成的导电材料。
在对电极取出层1031中,例如通过第一部分P11中的导电材料的充填密度比第二部分P12中的导电材料的充填密度高,第一部分P11的导电率比第二部分P12的导电率高。此外,也可以通过对第一部分P11中的导电材料使用导电性比第二部分P12中的导电材料高的导电材料,从而使第一部分P11的导电率比第二部分P12的导电率高。
例如,在使用具有导电性的树脂材料来形成对电极取出层1031的情况下,通过以使得希望提高导电率的部分变厚的方式在侧面11涂敷树脂材料,对所涂敷的树脂材料进行压缩来使厚度均匀,从而较厚地涂敷了的部分的导电性变高。此外,也可以通过用导电性不同的树脂材料进行分别涂敷,从而形成对电极取出层1031。
关于电极取出层1032,也能够通过与对电极取出层1031同样的方法使第三部分P13的导电率比第四部分P14的导电率高。
(制造方法)
接着,对上述各实施方式涉及的电池的制造方法进行说明。
图17是表示各实施方式涉及的电池的制造方法的一个例子的流程图。以下,对实施方式2涉及的电池201的例子进行说明。
如图17所示,首先,准备多个电池单元(步骤S10)。所准备的电池单元例如为图3A~图3C所示的电池单元100A、100B以及100C。
接着,对多个电池单元100进行层叠(步骤S20)。具体而言,形成以使得电极层110、对电极层120以及固体电解质层130的排列顺序被交替地调换的方式按顺序层叠了多个电池单元100的层叠体。在本实施方式中,通过适当组合电池单元100A、100B以及100C来进行层叠,从而例如形成图4所示的发电元件10。发电元件10为层叠体的一个例子。
接着,切断层叠体(步骤S30)。具体而言,通过一并对多个电池单元100的层叠体进行切断,能够形成由被切断后的切断面构成各侧面的发电元件20。因此,所形成的各侧面成为平坦。发电元件20为层叠体的一个例子。另外,在形成与侧面211和212对应的切断面时,沿着相对于层叠方向倾斜的方向进行切断。切断处理例如通过刀具、激光或者喷射等来进行。此外,在制造电池1等的具备发电元件10的电池的情况下,也可以省略步骤S30。另外,也可以通过沿着层叠方向将全部切断面切断来进行形成。另外,即使是在形成发电元件20的情况下,也可以通过层叠端面倾斜了的多个电池单元来形成发电元件20,而省略步骤S30。
接着,在发电元件20的侧面形成绝缘层(步骤S40)。具体而言,在侧面211形成覆盖电极层110的电极绝缘层21。另外,在侧面212形成覆盖对电极层120的对电极绝缘层22。
电极绝缘层21和对电极绝缘层22例如通过涂布具有流动性的树脂材料并使之固化来形成。涂布通过喷墨法、喷雾法、丝网印刷法或者凹版印刷法等来进行。固化根据所使用的树脂材料而通过干燥、加热、光照射等来进行。
此外,也可以在进行电极绝缘层21和对电极绝缘层22的形成时进行如下处理:通过由带(tape)等实现的遮蔽或者抗蚀剂处理来在不应该形成绝缘层的区域形成保护部件,以使得对电极集电体121的端面和电极集电体111的端面不被绝缘。通过在形成电极绝缘层21和对电极绝缘层22后除去保护部件,能够确保各集电体的导电性。
接着,在发电元件20的侧面形成取出层(步骤S50)。具体而言,以将发电元件20的主面15、侧面211以及电极绝缘层21覆盖的方式形成与多个对电极层120电连接的对电极取出层31。以将发电元件20的主面16、侧面212以及对电极绝缘层22覆盖的方式形成对多个电极层110进行电连接的电极取出层32。
例如,通过以将主面15的沿着侧面211的端部、电极绝缘层21及侧面211的未由电极绝缘层21覆盖的部分覆盖的方式涂布导电性树脂等的导电糊剂并使之固化,从而形成对电极取出层31。另外,通过以将主面16的沿着侧面212的部分、对电极绝缘层22以及侧面212的未由对电极绝缘层22覆盖的部分覆盖的方式涂布导电性树脂并使之固化,从而配置电极取出层32。此外,对电极取出层31和电极取出层32例如也可以通过印刷、镀敷、蒸镀、溅射、焊接、软钎焊、接合以及其他方法来形成。
另外,在步骤S50中,将对电极取出层31形成为,使得所形成的对电极取出层31中的第一部分P1的电阻比对电极取出层31中的第二部分P2的电阻小。具体而言,将对电极取出层31形成为,使得第一部分P1处的对电极取出层31的第一部分P1的厚度比第二部分P2处的对电极取出层31的厚度大。例如,按使得第一部分P1比第二部分P2要厚的涂布图案来涂布导电性树脂。另外,也可以多次涂布导电性树脂来层叠多个导电膜,使得第一部分P1的所层叠的导电膜的数量比第二部分P2的所层叠的导电膜的数量多。另外,也可以对以均匀的厚度涂布后的对电极取出层31的第二部分P2进行削除。
另外,通过与对电极取出层31同样的方法形成电极取出层32,以使得所形成的电极取出层32中的第三部分P3的电阻比电极取出层32中的第四部分P4的电阻小。具体而言,将电极取出层32形成为,使得第三部分P3处的电极取出层32的厚度比第四部分P4处的电极取出层32的厚度厚。
接着,在发电元件20的主面15和16分别形成集电端子(步骤S60)。具体而言,在主面15上隔着对电极中间层51而形成对电极集电端子41。此时,将对电极集电端子41形成为与对电极取出层31连接。另外,在主面16上隔着电极中间层52而形成电极集电端子42。此时,将电极集电端子42形成为与电极取出层32连接。通过镀敷、印刷或者软钎焊等来在所希望的区域配置金属材料等的导电性材料,由此,形成对电极集电端子41和电极集电端子42。或者,对电极集电端子41和电极集电端子42也可以通过对金属板等进行焊接或者接合来形成。
此外,对电极中间层51和电极中间层52例如通过涂布具有流动性的树脂材料并使之固化来形成。涂布通过喷墨法、喷雾法、丝网印刷法或者凹版印刷法等来进行。固化根据所使用的树脂材料而通过干燥、加热、光照射等来进行。
经过以上的工序,能够制造图7所示的电池201。
此外,也可以进行如下工序:个别或者在层叠多个电池单元之后在层叠方向上对在步骤S10中准备的多个电池单元100进行挤压。
另外,对电极中间层51和电极中间层52也可以在步骤S40中后续于电极绝缘层21和对电极绝缘层22的形成、或者与电极绝缘层21和对电极绝缘层22的形成同时地,进行形成。或者,对电极中间层51和电极中间层52既可以在形成层叠体(步骤S20)之后、切断层叠体(步骤S30)之前进行形成,也可以在切断层叠体(步骤S30)之后、形成绝缘层(步骤S40)之前进行形成。
另外,集电端子的形成(步骤S60)也可以在准备多个电池单元(步骤S10)以后的任何时机(timing)进行。
另外,在制造电池401的情况下,也可以在切断层叠体(步骤S30)之后、形成取出层(步骤S40)之前,形成图9所示的第一导电部件431a和432a。第一导电部件431a和432a例如也可以通过印刷、镀敷、蒸镀、溅射、焊接、软钎焊、接合以及其他方法来形成。
另外,在制造电池701的情况下,也可以在形成取出层(步骤S50)或形成集电端子(步骤S60)之后,形成图12、图13A及图13B所示的密封部件760。密封部件760例如通过涂布具有流动性的树脂材料并使之固化来形成。涂布通过喷墨法、喷雾法、丝网印刷法或者凹版印刷法等来进行。固化根据所使用的树脂材料而通过干燥、加热、光照射等来进行。
另外,例如关于图8所示的厚实的对电极集电端子341和电极集电端子342,可以通过粘接、涂布、焊接或者接合等的方法对与其他的对电极集电体121或者电极集电体111相同厚度的集电体层叠金属层,由此来形成。或者,也可以将厚实的金属箔或者金属板用作作为集电端子发挥功能的集电体来形成电池单元302和303。
(其他实施方式)
以上,基于实施方式对一个或者多个技术方案涉及的电池以及电池的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,对各实施方式实施本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的技术方案以及组合不同的实施方式中的构成要素而构建的技术方案就也包含在本公开的范围内。
例如,在上述实施方式中示出了在相邻的电池单元间共有一片集电体的例子,但也可以不共有集电体。既可以两片对电极集电体重合,也可以两片电极集电体重合。
另外,例如在上述实施方式中示出了设置有对电极取出层的第一侧面和设置有电极取出层的第二侧面为相互背向的侧面的例子,但不限定于此。例如,第一侧面和第二侧面也可以为彼此相邻的侧面。
另外,例如第一侧面也可以与第二侧面为同一侧面。例如,在发电元件为长方体的情况下,发电元件具有4个侧面。也可以4个侧面中的一个侧面的一部分区域为第一侧面,其他区域为第二侧面。
另外,例如在上述实施方式中,电池单元包括一组电极层、对电极层以及固体电解质层,但不限于此。电池单元也可以是电串联连接了多个电极层、对电极层以及固体电解质层的组而得到的电池单元。在该情况下,例如位于层叠方向上的电池单元的两端的电极层和对电极层以外的电极层和对电极层的端面由绝缘层覆盖。
另外,上述各实施方式可以在权利要求书或者其等同的范围中进行各种变更、置换、附加、省略等。
产业上的可利用性
本公开例如能够作为电子设备、电器装置以及电动车辆等的电池来进行利用。
附图标记说明
1、201、301、401、501、601、701、801、901、1001电池10、20、30、50、60发电元件
11、12、13、14、211、212、512侧面
15、16 主面
21 电极绝缘层
22 对电极绝缘层
31、431、1031对电极取出层
32、432、1032电极取出层
41、341、641、941对电极集电端子
42、342、942电极集电端子
51 对电极中间层
52 电极中间层
100、100A、100B、100C、302、303、602电池单元
110、110B、310电极层
111、311 电极集电体
112 电极活性物质层
120、120C、320、620对电极层
121、321、621对电极集电体
122 对电极活性物质层
130 固体电解质层
431a、432a第一导电部件
431b、432b第二导电部件
760密封部件
P1、P11第一部分
P2、P12第二部分
P3、P13第三部分
P4、P14第四部分

Claims (20)

1.一种电池,具备:
发电元件,其具有多个电池单元,所述多个电池单元中的各个电池单元包括电极层、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,所述多个电池单元被以电并联连接的方式进行了层叠;
电极绝缘部件,其在所述发电元件的第一侧面将所述多个电池单元各自的所述电极层覆盖;
对电极取出层,其覆盖所述第一侧面和所述电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述对电极层电连接;以及
对电极集电端子,其设置于所述发电元件的第一主面,与所述对电极取出层连接,
所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第一部分的电阻,比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第二部分的电阻小。
2.根据权利要求1所述的电池,
所述第一部分处的所述对电极取出层的厚度比所述第二部分处的所述对电极取出层的厚度厚。
3.根据权利要求2所述的电池,
所述第一侧面以使得所述第一侧面与所述第一主面所成的内角成为钝角的方式,相对于所述发电元件的层叠方向倾斜。
4.根据权利要求2或者3所述的电池,
所述对电极取出层的从所述第一侧面起的高度,随着沿着所述发电元件的层叠方向接近所述对电极集电端子而变高。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电池,
所述对电极取出层覆盖所述第一主面。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电池,
所述对电极集电端子为构成所述第一主面的集电体,
所述对电极集电端子的厚度比所述多个电池单元的一个电池单元所包含的集电体的厚度厚。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电池,
所述对电极取出层具有:
第一导电部件,其与所述对电极层接触;和
第二导电部件,其覆盖所述第一导电部件。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电池,
构成所述第一部分的材料的导电率比构成所述第二部分的材料的导电率高。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电池,还具备:
对电极绝缘部件,其在所述发电元件的第二侧面将所述多个电池单元各自的所述对电极层覆盖;
电极取出层,其覆盖所述第二侧面和所述对电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述电极层电连接;以及
电极集电端子,其设置于所述发电元件的所述第一主面,与所述电极取出层连接,
所述电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述电极层连接的第三部分的电阻,比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述电极层连接的第四部分的电阻小。
10.根据权利要求9所述的电池,
所述第三部分处的所述电极取出层的厚度比所述第四部分处的所述电极取出层的厚度厚。
11.根据权利要求10所述的电池,
所述第一侧面和所述第二侧面相互背向,
在经过所述第一侧面和所述第二侧面的位置沿着所述发电元件的层叠方向进行了切断的情况下的所述发电元件的截面形状为梯形,
所述第一侧面与所述第一主面所成的内角和所述第二侧面与所述第一主面所成的内角分别为钝角。
12.根据权利要求1~8中任一项所述的电池,还具备:
对电极绝缘部件,其在所述发电元件的第二侧面将所述多个电池单元各自的所述对电极层覆盖;
电极取出层,其覆盖所述第二侧面和所述对电极绝缘部件,与所述多个电池单元各自的所述电极层电连接;以及
电极集电端子,其设置于所述发电元件的与所述第一主面相反一侧的第二主面,与所述电极取出层连接,
所述电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第二主面的电池单元的所述电极层连接的第三部分的电阻,比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第二主面的电池单元的所述电极层连接的第四部分的电阻小。
13.根据权利要求12所述的电池,
所述第三部分处的所述电极取出层的厚度比所述第四部分处的所述电极取出层的厚度厚。
14.根据权利要求13所述的电池,
所述第一侧面和所述第二侧面相互背向,
在经过所述第一侧面和所述第二侧面的位置沿着所述发电元件的层叠方向进行了切断的情况下的所述发电元件的截面形状为平行四边形,
所述第一侧面与所述第一主面所成的内角和所述第二侧面与所述第二主面所成的内角分别为钝角。
15.根据权利要求12~14中任一项所述的电池,
所述电极集电端子为构成所述第二主面的集电体,
所述电极集电端子的厚度比所述多个电池单元中的一个电池单元所包含的集电体的厚度厚。
16.根据权利要求9~15中任一项所述的电池,
所述电极取出层的从所述第二侧面起的高度,随着沿着所述发电元件的层叠方向接近所述电极集电端子而变高。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的电池,
所述电极绝缘部件包含树脂。
18.根据权利要求1~17中任一项所述的电池,
还具备密封部件,所述密封部件使所述对电极集电端子的至少一部分露出,对所述发电元件和所述对电极取出层进行密封。
19.一种电池的制造方法,包括:
准备多个电池单元的步骤,所述多个电池单元中的各个电池单元包括电极层、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;
形成以使得所述电极层、所述对电极层以及所述固体电解质层的排列顺序按每个电池单元而交替地调换的方式按顺序层叠了所述多个电池单元的层叠体的步骤;
在所述层叠体的第一侧面用电极绝缘部件覆盖所述多个电池单元各自的所述电极层的步骤;
用与所述多个电池单元各自的所述对电极层电连接的对电极取出层覆盖所述第一侧面和所述电极绝缘部件的步骤;以及
在所述层叠体的第一主面设置与所述对电极取出层连接的对电极集电端子的步骤,
在用所述对电极取出层进行覆盖的步骤中,以使得所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最靠近所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第一部分的电阻比所述对电极取出层中的、与所述多个电池单元中的最远离所述第一主面的电池单元的所述对电极层连接的第二部分的电阻小的方式,形成所述对电极取出层。
20.根据权利要求19所述的电池的制造方法,
在用所述对电极取出层进行覆盖的步骤中,以使得所述第一部分处的所述对电极取出层的厚度比所述第二部分处的所述对电极取出层的厚度厚的方式,形成所述对电极取出层。
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