CN118104035A - 层叠电池 - Google Patents

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CN118104035A
CN118104035A CN202280069860.3A CN202280069860A CN118104035A CN 118104035 A CN118104035 A CN 118104035A CN 202280069860 A CN202280069860 A CN 202280069860A CN 118104035 A CN118104035 A CN 118104035A
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battery
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古贺英一
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

本公开的层叠电池，具备第1单电池、第2单电池、以及配置于所述第1单电池与所述第2单电池之间的接合层，所述接合层包含导电部和绝缘部，所述第1单电池与所述第2单电池经由所述导电部而电连接。

Description

层叠电池
技术领域
本公开涉及层叠电池。
背景技术
通过在正极活性物质层与负极活性物质层之间配置包含具有锂离子传导性的固体电解质的固体电解质层，并在高压下进行压制，能够构成全部由固体材料构成的电池。
专利文献1公开了一种层叠型固体电池，其具备第1和第2单电池、以及以介于第1与第2单电池之间的方式配置的内部集电层。
在先技术文献
专利文献1：国际公开第2012/020699号
发明内容
发明要解决的课题
本公开的目的在于提供一种可靠性提高了的电池。
用于解决课题的手段
本公开的一个技术方案涉及的层叠电池，具备第1单电池、第2单电池、以及配置于所述第1单电池与所述第2单电池之间的接合层，
所述接合层包含导电部和绝缘部，
所述第1单电池与所述第2单电池经由所述导电部而电连接。
发明的效果
本公开提供一种可靠性提高了的电池。
附图说明
图1是表示第1实施方式的层叠电池1000的大致结构的剖视图和俯视图。
图2是表示第1实施方式的变形例中的层叠电池1100的大致结构的剖视图和俯视图。
图3是表示第2实施方式的层叠电池1200的大致结构的剖视图和俯视图。
图4是表示第3实施方式的层叠电池1300的大致结构的剖视图和俯视图。
图5是表示第4实施方式的层叠电池1400的大致结构的剖视图和俯视图。
图6是表示第5实施方式的层叠电池1500的大致结构的剖视图和俯视图。
图7是表示第6实施方式的层叠电池1600的大致结构的剖视图和俯视图。
图8是表示第7实施方式的层叠电池1700的大致结构的剖视图和俯视图。
图9是表示第8实施方式的层叠电池1800的大致结构的剖视图和俯视图。
具体实施方式
(本公开的实施方式)
以下，参照附图对本公开的实施方式进行具体说明。
以下说明的实施方式都表示概括性或具体的例子。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等只是一个例子，其主旨并不限定本发明。
在本说明书中，平行等表示要素间的关系的用语和矩形等表示要素的形状的用语以及数值范围，不是仅表示严格意义的表达，而是表示实质上同等的范围、例如也包含百分之几左右的差异的表达。
各图是示意图，未必严格地进行图示。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标注相同的附图标记，省略或简化重复的说明。
在本说明书和附图中，x轴、y轴和z轴表示三维直角坐标的三个轴。在各实施方式中，将z轴方向作为电池的厚度方向。另外，在本说明书中，“厚度方向”是指与各层层叠的面垂直的方向。
在本说明书中，“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。
在本说明书中，只要没有特别记载，在电池和构成电池的各层中，“侧面”是指电池和各层的沿着上述层叠方向的面，“主面”是指侧面以外的面。
在本说明书中，“内侧”和“外侧”等中的“内”和“外”是指，在沿着电池的层叠方向观察电池的情况下，电池的中心侧为“内”，电池的周缘侧为“外”。
在本说明书中，电池结构中的“上”和“下”这样的用语不是指绝对空间认识中的上方向(铅垂上方)和下方向(铅垂下方)，而是作为以层叠结构中的层叠顺序为基础通过相对位置关系规定的用语使用。此外，“上”和“下”这样的用语不仅适用于2个构成要素彼此空出间隔并在2个构成要素之间存在其它构成要素的情况，也适用于2个构成要素彼此密合配置且2个构成要素相接的情况。
(第1实施方式)
以下，对第1实施方式的层叠电池进行说明。
第1实施方式的层叠电池具备第1单电池、第2单电池、以及配置于第1单电池与第2单电池之间的接合层。接合层包含导电部和绝缘部。第1单电池与第2单电池经由导电部而电连接。
第1实施方式的层叠电池具有包含导电部和绝缘部的接合层，因此与例如第1单电池和第2单电池通过仅包含导电部的接合层相互接合的情况相比，能够减小接合层的热膨胀，抑制热冲击时的破裂和翘曲，防止开裂。另外，第1实施方式的层叠电池，与例如第1单电池和第2单电池通过仅包含绝缘部的接合层接合的情况相比，能够抑制接合层的剥离，并且由于接合层的良好的热传导率，能够承受由热冲击引起的应力。这样，在第1实施方式的层叠电池中，接合层包含作为特性不同的部分的导电部和绝缘部，所以能够分散例如相对于温度变化而施加于电池的应力。因此，第1实施方式的层叠电池，通过适当设定导电部和绝缘部各自的配置位置、配置形状、大小和材料等，能够有效地抑制因加压接合和温度变化而产生的电池的翘曲和伸长。另外，通过根据单电池间的接合状态及其面积适当地设定导电部和绝缘部各自的配置位置、配置形状、大小和材料等，能够在大范围内控制施加于电池的应力。因此，第1实施方式的层叠电池能够抑制由热冲击和冷热循环引起的热膨胀或翘曲所导致的单电池彼此接合部位的结构缺陷(例如剥离和破裂)。如上所述，第1实施方式的层叠电池具有高可靠性。
如“背景技术”一栏所记载的那样，专利文献1公开了一种层叠型固体电池，其具备第1和第2单电池、以及以介于第1与第2单电池之间的方式配置的内部集电层。在此，第1和第2单电池分别由依次层叠的正极层、固体电解质层和负极层构成。内部集电层与第1和第2单电池各自的正极层接触，或者与第1和第2单电池各自的负极层接触，并且含有在离子传导方面具有导电性的特定传导材料。但是，该内部集电层是用于将第1和第2单电池并联连接的，不具有绝缘部。因此，在层叠型固体电池中，无法像本发明那样抑制电池的伸长和热膨胀。
在第1实施方式的层叠电池中，第1单电池和第2单电池可以分别依次具备第1电极层、固体电解质层和第2电极层。第1电极层可以包含第1集电体和第1活性物质层，第2电极层可以包含第2集电体和第2活性物质层。
图1是表示第1实施方式的层叠电池1000的大致结构的剖视图和俯视图。
图1的(a)是第1实施方式的层叠电池1000的剖视图。图1的(b)是从z轴方向下侧观察第1实施方式的层叠电池1000的俯视图。图1的(a)示出图1的(b)的I-I线所示位置的截面。
层叠电池1000具备第1单电池100、第2单电池200、以及配置于第1单电池100与第2单电池200之间的接合层400。接合层400包含导电部410和绝缘部420。
如图1所示，导电部410和绝缘部420可以彼此分离。该情况下，导电部410与绝缘部420之间可以是空的。即、可以存在由导电部410、绝缘部420、第1单电池100和第2单电池200包围的空间。
导电部410和绝缘部420可以彼此接触。在导电部410和绝缘部420相接的情况下，相互吸收应力，能够进一步抑制因加压接合和温度变化而产生的电池的翘曲和变形。
第1单电池100和第2单电池200经由导电部410而电连接。
根据以上的技术构成，能够提高层叠电池1000的可靠性。
第1单电池100依次具备第1集电体110、第1活性物质层120、固体电解质层130、第2活性物质层140和第2集电体150。
第2单电池200依次具备第1集电体210、第1活性物质层220、固体电解质层230、第2活性物质层240和第2集电体250。
层叠电池1000例如是全固体电池。
层叠电池1000可以是一次电池，也可以是二次电池。
在图1中，第1单电池100和第2单电池200被层叠为串联连接的电池组。第1单电池100和第2单电池200具有厚度较薄的长方体结构。
第1单电池100和第2单电池200可以串联连接，也可以并联连接。
第1单电池100通过接合层400而与第2单电池200接合。
第1集电体110、第1集电体210、第1活性物质层120、第1活性物质层220、固体电解质层130、固体电解质层230、第2活性物质层140、第2活性物质层240、第2集电体150和第2集电体250，俯视时的形状都可以是矩形。矩形以外的形状的例子有圆形、椭圆形或多边形。该形状可以不是矩形。
以下，有时将第1集电体110和第1集电体210统一简称为“第1集电体”。有时将第2集电体150和第2集电体250统一简称为“第2集电体”。有时将第1集电体110、第1集电体210、第2集电体150和第2集电体250统一简称为“集电体”。有时将第1活性物质层120和第1活性物质层220统一简称为“第1活性物质层”。有时将第2活性物质层140和第2活性物质层240统一简称为“第2活性物质层”。有时将第1活性物质层120、第1活性物质层220、第2活性物质层140和第2活性物质层240统一简称为“活性物质层”。有时将固体电解质层130和固体电解质层230统一简称为“固体电解质层”。有时将第1单电池100和第2单电池200统一简称为“单电池”。
第1集电体和第1活性物质层可以分别是正极集电体和正极活性物质层。该情况下，第2集电体和第2活性材料层分别是负极集电体和负极活性物质层。
以下，对层叠电池1000的具体结构进行说明。
集电体的材料只要是具有导电性的材料，就没有特别限定。
集电体的材料的例子有不锈钢、镍、铝、铁、钛、铜、钯、金、铂或这些的2种以上的合金。作为集电体，可以使用由这些材料构成的箔状体、板状体或网状体。
作为第1集电体，可以使用铝(杨氏模量：约70×109N/m2，热膨胀系数：24×10-6/K)，作为第2集电体，可以使用铜(杨氏模量：约120×109N/m2，热膨胀系数：16×10-6/K)。
集电体的材料可以考虑制造工艺、使用温度、使用压力、集电体上的电池工作电位或导电性来选择。另外，集电体的材料可以考虑电池所要求的拉伸强度或耐热性来选择。
集电体例如可以具有10μm以上且100μm以下的厚度。
为了提高接合性或涂布时的湿润性，集电体的表面可以加工成具有凹凸的粗糙面。即、集电体的表面可以具有压花形状。集电体的表面粗糙度Rz可以为1μm以上且10μm以下。
接合层400是将第1单电池100和第2单电池200接合的层。接合层400包含导电部410和绝缘部420。第1单电池100和第2单电池200经由导电部410而电连接。
接合层400可以仅由导电部410和绝缘部420构成。
在层叠电池1000中，利用包含导电部410和绝缘部420的接合层400来接合2个单电池。因此，由于接合的层的固化应力和热膨胀特性的差异而产生的应力被分散，不会同时集中在接合界面上。例如，集电体中使用的金属的热膨胀系数约为20ppm/K，与此相对，导电部410使用例如热膨胀系数约为7ppm/K～15ppm/K的材料，绝缘部420使用例如热膨胀系数约为3ppm/K～5ppm/K的材料。在集电体与导电部410的热膨胀系数的差异大的情况下，绝缘部420可以比集电体软，也可以比集电体和导电部410软。绝缘部420所使用的材料的杨氏模量可以比集电体的材料的杨氏模量小，也可以比集电体的材料的杨氏模量和导电部410的材料的杨氏模量小。由此，绝缘部420能够特别吸收因接合的层的固化应力和热膨胀特性的差异而产生的应力。所以，能够抑制接合面的剥离和裂纹的产生，得到减少了翘曲和变形的层叠电池。通过这样的作用，层叠电池的热冲击和冷热循环的耐久性提高。
选自导电部410和绝缘部420中的至少一者可以与选自第1单电池100和第2单电池200中的至少一者相接。导电部410和绝缘部420可以与第1单电池100和第2单电池200相接。
在图1中，导电部410和绝缘部420都与第1单电池100的第2集电体150的表面和第2单电池200的第1集电体210的表面直接接触。
接合层400的至少一部分可以具有埋入选自第1单电池100和第2单电池200中的至少一者的部分。选自导电部410和绝缘部420中的至少一者可以具有埋入选自第1单电池100和第2单电池200中的至少一者的部分。
导电部410和绝缘部420可以具有埋入选自第1单电池100和第2单电池200中的至少一者的部分。导电部410和绝缘部420可以具有埋入选自第1单电池100的第2集电体150和第2单电池200的第1集电体210中的至少一者的部分。由此，能够牢固地固定导电部410和绝缘部420与单电池。其结果，即使施加冲击或冷热循环等热冲击，也能够减少单电池的剥离。因此，能够实现抑制了翘曲和变形的具有高可靠性的电池。
导电部410和绝缘部420可以具有在第2单电池200的第1集电体210中埋入约1μm～2μm的部分。导电部410和绝缘部420可以具有在第2单电池200的第1集电体210中埋入集电体厚度的约10％的部分。
如图1的(b)所示，导电部410在俯视下可以配置在层叠电池1000的中央。
导电部410具有导电性。
导电部410可以包含导电性树脂材料。由此，在实现电连接的同时，通过树脂材料的弹性(变形性)，能够在大范围内控制单电池的接合部位的变形(例如由热膨胀引起的剥离和翘曲)。其结果，能够提高对于接合面的弯曲应力和热冲击的耐久性。因此，能够提高电池的可靠性。
导电部分410可以包含金属。金属的例子有Ag、Cu、Ni或Fe。通过使用这些金属，同时实现低电阻的电连接和树脂材料的变形性，从而能够以高耐久性形成与单电池的固定。因此，能够实现电阻损失小、具有高可靠性的电池。另外，由于导电部410具有高导电性，所以减少了由焦耳热引起的发热。因此，能够抑制使电池特性劣化的温度的影响。
导电部410可以包含银。
导电部410可以包含2种以上金属。
导电部410中所含的金属的形状的例子有粒子状、鳞片状或板状。
导电部410可以包含导电性树脂和金属粒子。作为一个例子，导电部410可以包含Ag粒子和热固性树脂。
导电部410可以具有1μm以上且5μm以下的厚度。
导电部410可以比集电体软。例如，导电部410可以比第1单电池100的第2集电体150和第2单电池200的第1集电体210软。
关于导电部410和集电体的柔软度即硬度的差异，可以与维氏硬度同样地，通过抵接刚体的压头，比较其痕迹的大小关系来比较硬度的相对关系。例如，可以将压头以相同的力按压在电池截面的各部位，根据凹陷的状态进行比较。另外，也可以根据金属组成来估计硬度的相对关系。
导电部410的材料可以具有约10×109N/m2的杨氏模量。导电部410的材料也可以具有10×109N/m2以上的杨氏模量。
导电部410中所含的Ag粒子可以是大致球状。Ag粒子可以具有0.5μm以上且1μm以下的粒径。
导电部410中的Ag粒子的含量相对于构成导电部410的其他材料，可以为50质量％以上且70质量％以下。
为了调整导电部410的硬度或热传导性，可以选择金属的含量。导电部410例如可以包含树脂材料(例如杨氏模量：1×109N/m2～3×109N/m2左右)和金属粒子(例如Ag(杨氏模量：约80×109N/m2))。
接合层400可以是涂布膜。导电部410也可以是涂布膜。
例如，导电部410可以通过涂布含有金属粒子和热固性树脂的导电性糊剂来制作。由此，得到金属粒子呈板状取向的导电部410。从而，能够广泛地控制纵向和横向的应力以及热膨胀。作为含有金属粒子和热固性树脂的导电性糊剂，可以使用包含高熔点(例如400℃以上)的高导电性金属粒子、或低熔点(优选为导电性糊剂的固化温度以下，例如300℃以下)的金属粒子和树脂的热固性导电性糊剂。也可以使用包含银的金属粒子和热固性树脂的导电性糊剂。
高熔点的高导电性金属粒子的材料的例子有银、铜、镍、锌、铝、钯、金、铂或这些金属的组合合金。
作为熔点为300℃以下的低熔点的金属粒子的材料，例如可以举出锡、锡-锌合金、锡-银合金、锡-铜合金、锡-铝合金、锡-铅合金、铟、铟-银合金、铟-锌合金、铟-锡合金、铋、铋-银合金、铋-镍合金、铋-锡合金、铋-锌合金或铋-铅合金等。通过使用含有这样低熔点的金属粒子的导电性糊剂，即使热固化温度低，例如为高熔点的高导电性金属粒子的熔点以下，也会在导电性糊剂中的金属粒子与构成集电体的金属的接触部位进行固相和液相反应。由此，在导电性糊剂与集电体的表面的界面形成合金。作为所形成的合金的例子，在使用银或银合金作为导电性金属粒子、使用铜作为集电体的情况下，可以举出作为高导电性合金的银-铜系合金。通过导电性金属粒子与集电体的组合，也可以形成银-镍合金或银-钯合金等。根据该结构，单电池彼此被更牢固地接合，例如，能够得到抑制由于热循环或冲击而使接合面剥离的作用效果。
高熔点的高导电性金属粒子和低熔点的金属粒子的形状的例子有球状、鳞片状或针状。
对于高熔点的高导电性金属粒子和低熔点的金属粒子的粒子尺寸没有特别限定。例如，粒子尺寸越小，越在低温下进行合金形成，因此考虑到热经历对工艺设计和电池特性的影响，适当地选择粒子尺寸和粒子形状。
热固性的导电性糊剂中使用的树脂只要是作为粘结用粘合剂发挥作用的树脂即可，还可以根据印刷性和涂布性等所采用的制造工艺来选择适当的树脂。热固性的导电性糊剂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、胍胺树脂等氨基树脂，
(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)甲阶酚醛树脂型、酚醛清漆型等酚醛树脂，以及
(v)有机硅环氧树脂、有机硅聚酯等有机硅改性有机树脂等。
树脂可以仅使用这些材料中的1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
导电部410也可以不是涂布膜，而是层叠膜。导电部410可以具有将金属粒子的含量、材料的种类或形状不同的层重叠而成的层叠结构。由此，能够在更大范围内控制界面接合性或导电性的可靠性。
导电部410可以具有气孔。也可以通过气孔的含量，调整导电部410的硬度。通过增加气孔的含量，导电部410变得更软。
例如，通过搅拌在导电部410的形成中使用的导电性糊剂，能够使其内包有气孔。气孔直径例如为0.1μm～5μm。内包的气孔也可以通过室温下的大气压以下的减压处理而除去。即、可以通过减压处理的压力或时间，调整气孔的内包量。
气孔中可以充满气体。通过在该气体气氛中进行从糊剂的搅拌到固化的一系列工序，能够填充任意的气体。由此，能够选择在与集电体或固体电解质接触时不产生不良影响的气体进行填充。该气体的例子有氧气、氮气或氩气。
气孔的配置、形状或数量等状态可以通过利用光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)等观察导电部410的截面来评价。
通过以例如500倍～2000倍的倍率观察研磨后的截面，能够由气孔的面积与除此以外的面积之比算出气孔率。
绝缘部420是接合层400中电子传导率比导电部410低的部分。绝缘部420例如实质上不具有电子传导性。另外，在本说明书中，实质上不具有电子传导性是指电子传导率为10μS/m以下，例如也可以为1μS/m以下。绝缘部420也可以不具有电子传导性。
绝缘部420可以包含选自具有绝缘性的树脂材料(以下也称为“绝缘性树脂材料”)和氧化物中的至少一者。由此，能够在大范围控制单电池彼此接合的部位的变形(例如，由热膨胀引起的剥离和翘曲)和热传导性。
绝缘性树脂材料可以是环氧树脂。环氧树脂可以是热固性的。环氧树脂的热传导率例如可以小于1W/m·K。
氧化物可以是氧化铝(即铝氧化物)。氧化铝的热传导率为20W/m·K～30W/m·K，杨氏模量为300×109N/mm～400×109N/mm。
绝缘部420可以具有1μm以上且5μm以下的厚度。
绝缘部420可以比导电部410软。
绝缘部420可以比集电体和导电部410软。例如，绝缘部420可以比第1单电池100的第2集电体150、第2单电池200的第1集电体210和导电部410软。由此，绝缘部420能够优先吸收因弯曲应力或热冲击而产生的单电池的接合部位的变形(例如翘曲)。其结果，导电部410的电连接状态的耐久性提高。因此，能够提高电池的特性和可靠性。
绝缘部420的材料可以具有1×109N/m2以上且3×109N/m2以下的杨氏模量。
如图1的(b)所示，绝缘部420可以在俯视下沿着层叠电池1000的外缘设置为框状。该框的宽度可以约为1000μm。
绝缘部420的材料可以是热固性的。考虑到生产率，绝缘部420的材料的固化温度可以与导电部410的材料相同，从而能够与导电部410同时固化。固化温度例如为120℃～200℃。大尺寸的电池具有大的热容量，所以在电池的外缘侧和中央的固化状态有时不同。因此，在大尺寸的电池中，与外缘侧相比，中央的固化的进行有时会延迟。因此，与电池内的固化度的分布相对应，具有电池的外缘侧变硬的分布。通过加快热固化的升温速度或在短时间内进行热处理，能够选择性地使位于电池外缘侧的树脂变硬。热固化的升温速度例如为500℃/小时～800℃/小时。热固化的时间例如为1分钟～10分钟。由此，能够提高电池的角和侧面的耐冲击性。
为了使电池内的固化度的分布均匀，可以使用在外缘侧和中央的固化温度不同的树脂材料。例如，在中心可以使用固化温度较低的材料。外缘侧的材料与中央的材料的固化温度之差也依赖于电池的尺寸(热容量)和固化条件等，可以为5℃以上且30℃以下。由此，使绝缘部420整体的固化状态均匀化。
可以通过在绝缘部420中含有氧化铝等绝缘性且高导热性的氧化物粒子，调整热传导性或硬度。由此能够抑制大尺寸单元内的固化状态的差异。
氧化物粒子的粒径例如可以为0.5μm以上且1μm以下。氧化物粒子的含量例如可以为5体积％以上且30体积％以下。可以考虑形成绝缘部420的树脂糊剂的粘性和湿润性以及固化膜的破裂等缺陷和接合性来选择粒径和含量。
绝缘部420可以是涂布膜。
例如，绝缘部420可以通过涂布含有绝缘性树脂材料的绝缘性糊剂来制作。绝缘性糊剂中使用的树脂只要是作为粘结用粘合剂发挥作用的树脂即可，还可以根据印刷性和涂布性等所采用的制造工艺来选择适当的树脂。
绝缘部420可以是涂布膜，也可以是层叠膜。
绝缘部420可以具有气孔。也可以通过气孔的含量来调整绝缘部420的硬度。通过增加气孔的含量，绝缘部420变得更软。
在绝缘部420中，使气孔内包在糊剂中的方法和效果与导电部410相同。
可以按照集电体、导电部410和绝缘部420的顺序变硬。集电体与导电部410之间的硬度程度、以及导电部410与绝缘部420之间的硬度程度是可以调整的。
在接合层400中，导电部410和绝缘部420可以具有相同的厚度。由此，导电部410和绝缘部420这两者容易与第1单电池100的第2集电体150和第2单电池的第1集电体210接触。因此，可得到低电阻的电连接和牢固的层间接合。因此，能够实现电阻损失小、具有高可靠性的电池。另外，由于接合面平行，所以层叠时的单电池的位置偏移减少，从而提高层叠电池的形状精度。
在俯视观察层叠电池1000时，选自导电部410和绝缘部420中的至少一者可以位于接合层400的外缘。由此，能够将单电池彼此在外缘接合，因此能够抑制容易在外缘显现的单电池的翘曲和变形。其结果，能够减少容易在外缘(特别是角部)产生的层间剥离(例如集电体与活性物质层之间的剥离)。因此，能够实现具有优异特性和可靠性的电池。
选自导电部410和绝缘部420中的至少一者可以设置为框状或格子状。由此，导电部410或绝缘部420作为骨架结构发挥作用，从而能够抑制电池的翘曲和变形且不会增加电池的质量。因此，能够在抑制电池的质量能量密度降低的同时，抑制电池的翘曲和变形。
在俯视下，绝缘部420可以配置在比导电部410靠层叠电池1000的外缘侧。由此，能够减少在印刷时导电部410向电池的侧面扩展而导致短路及低电阻化引起的特性劣化。另外，能够减少由于导电部410中可能含有的金属离子(例如Ag离子)的迁移使金属离子渗出到层叠电池1000的侧面而导致电池特性劣化。根据以上的技术构成，能够在抑制电池的变形和翘曲的同时防止短路，因此层叠电池1000具有高可靠性。在俯视观察电池时，绝缘部420可以设置成包围导电部410。
接合层400的一部分可以在层叠电池1000的表面露出。选自导电部410和绝缘部420中的至少一者可以在层叠电池1000的表面露出。选自导电部410和绝缘部420中的至少一者可以在层叠电池1000侧面表面露出。
接合层400可以具有比第1单电池100和第2单电池200的外缘向外侧突出的露出部分。选自导电部410和绝缘部420中的至少一者可以具有比第1单电池100和第2单电池200的外缘向外侧突出的露出部分。
根据以上的技术构成，在制造工艺等中，露出部分能够缓冲冲击，保护电池的侧面。其结果，能够减少活性物质从电池侧面的脱落以及集电体的变形。
绝缘部420可以在层叠电池1000的表面露出。绝缘部420可以具有比第1单电池100和第2单电池200的外缘向外侧突出的露出部分。根据以上的技术构成，露出部分在制造工艺等中能够吸收冲击。其结果，能够抑制活性物质从电池侧面的脱落以及集电体的端部的变形。因此，能够抑制电池的特性劣化和短路。
绝缘部420的露出部分例如通过下述方式形成：利用丝网印刷将形成绝缘部420的糊剂涂布在层叠电池1000的侧面，或者进行冲压转印。
绝缘部420的露出的程度可以为10μm以上。即、绝缘部420可以从电池的侧面突出10μm以上。
绝缘部420的表面可以被加工成具有凹凸的粗糙面。即、绝缘部420的表面可以具有压花形状。由此，在绝缘部420上层叠集电体时，空气容易经由凹凸向外部排出，所以能够抑制空气残留在接合面内。由于单电池间的接合面的平行度良好，因此能够实现形状精度和可靠性优异的电池。
具有压花形状的绝缘部420的表面可以是与第1单电池100或第2单电池200接触的面。
与第2单电池200接触的绝缘部420的表面可以具有压花形状。即、绝缘部420的压花形状可以位于与第2单电池200的第1集电体210接触的面上。由此，将绝缘部420和集电体加压接合时的连接面的空隙(空气积存)减少。
绝缘部420的表面粗糙度Rz可以约为1μm。该粗糙面可以使用具有凹凸的压纹面的模具在加压时形成。或者，也可以通过使用粗砂纸等进行的摩擦或喷砂处理来形成压花形状。
第1活性物质层可以是正极活性物质层。正极活性物质层包含正极活性物质。
正极活性物质是在比负极高的电位下在晶体结构内使锂(Li)离子或镁(Mg)离子之类的金属离子插入或脱离，并随之进行氧化或还原的物质。
正极活性物质例如是含有锂和过渡金属元素的化合物。该化合物例如是含有锂和过渡金属元素的氧化物、或者含有锂和过渡金属元素的磷酸化合物。
含有锂和过渡金属元素的氧化物的例子有LiNixM1-xO2(其中，M是选自Co、Al、Mn、V、Cr、Mg、Ca、Ti、Zr、Nb、Mo和W中的至少一种，满足0＜x＜1)之类的锂镍复合氧化物、钴酸锂(LiCoO2)和镍酸锂(LiNiO2)之类的层状氧化物、或具有尖晶石结构的锰酸锂(例如LiMn2O4、Li2MnO3或LiMnO2)。
含有锂和过渡金属元素的磷酸化合物的例子有具有橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)。
作为正极活性物质，也可以使用硫(S)和硫化锂(Li2S)之类的硫化物。该情况下，可以对正极活性物质粒子涂布或添加铌酸锂(LiNbO3)等。
正极活性物质可以仅使用这些材料中的1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
为了提高锂离子传导性或电子传导性，正极活性物质层中除了正极活性物质，还可以含有正极活性物质以外的材料。即、正极活性物质层可以是合剂层。该材料的例子有无机系固体电解质、硫化物系固体电解质之类的固体电解质、乙炔黑之类的导电助剂、或聚环氧乙烷和聚偏氟乙烯之类的粘结用粘合剂。
正极活性物质层可以与正极集电体的表面接触。正极活性物质层可以覆盖正极集电体的整个主面。
正极活性物质层可以具有5μm以上且300μm以下的厚度。
第2活性物质层可以是负极活性物质层。负极活性物质层包含负极活性物质。
负极活性材料是在比正极低的电位下在晶体结构内使锂(Li)离子或镁(Mg)离子之类的金属离子插入或脱离，并随之进行氧化或还原的物质。
负极活性物质的例子有天然石墨、人造石墨、石墨碳纤维和树脂烧成碳之类的碳材料、或与固体电解质合剂化的合金系材料。合金系材料的例子有LiAl、LiZn、Li3Bi、Li3Cd、Li3Sb、Li4Si、Li4.4Pb、Li4.4Sn、Li0.17C和LiC6之类的锂合金、钛酸锂(Li4Ti5O12)之类的锂与过渡金属元素的氧化物、氧化锌(ZnO)或氧化硅(SiOx)之类的金属氧化物。
负极活性物质可以仅使用这些材料中的1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
为了提高锂离子传导性或电子传导性，负极活性物质层中除了负极活性物质，还可以含有负极活性物质以外的材料。该材料的例子有无机系固体电解质、硫化物系固体电解质之类的固体电解质、乙炔黑之类的导电助剂、或聚环氧乙烷和聚偏氟乙烯之类的粘结用粘合剂。
负极活性物质层可以与负极集电体的表面接触。负极活性物质层可以覆盖负极集电体的整个主面。
负极活性物质层可以具有5μm以上且300μm以下的厚度。
在图1中，第1活性物质层120、第1活性物质层220、第2活性物质层140和第2活性物质层240在俯视下的形状、位置以及大小都相同，但并不限定于此。
固体电解质层130配置于第1活性物质层120与第2活性物质层140之间，固体电解质层230配置于第2活性物质层220与第2活性物质层240之间。即、固体电解质层配置于第1活性物质层与第2活性物质层之间。固体电解质层可以与第1活性物质层和第2活性物质层这两者直接接触。
固体电解质层包含固体电解质。固体电解质层例如含有固体电解质作为主要成分。在此，主要成分是指在固体电解质层中以质量比例含有最多的成分。固体电解质层可以仅由固体电解质构成。
固体电解质可以是具有不具有电子传导性而具有离子传导性的公知的电池用的固体电解质。
固体电解质的材料，例如具有传导锂离子或镁离子之类的金属离子的性质。
作为固体电解质，可以使用硫化物固体电解质、氧化物固体电解质或卤化物固体电解质。
硫化物系固体电解质例如为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系である。
氧化物系固体电解质例如为含锂的金属氧化物、含锂的金属氮化物、磷酸锂(Li3PO4)或含锂的过渡金属氧化物。含锂的金属氧化物的例子有Li2O-SiO2或Li2O-SiO2-P2O5。含锂的金属氮化物的例子有LixPyO1-zNz(0＜z≤1)。含锂的过渡金属氧化物的例子有锂钛氧化物。
卤化物固体电解质例如是包含Li、M和X的化合物。或者，卤化物固体电解质例如是由Li、M和X构成的化合物。在此，M是选自除Li以外的金属元素和半金属元素中的至少一种。X是选自F、Cl、Br和I中的至少一种。
“半金属元素”是B、Si、Ge、As、Sb和Te。“金属元素”是周期表第1族～第12族中所含的所有元素(氢除外)和周期表第13族～第16族中所含的所有元素(除了B、Si、Ge、As、Sb、Te、C、N、P、O、S和Se以外)。
为了提高卤化物固体电解质的离子传导性，M可以包含Y。M可以是Y。
卤化物固体电解质例如可以是由LiaMebYcX6表示的化合物。在此，满足式子：a+mb+3c＝6和c＞0。m的值表示Me的价数。
为了提高卤化物固体电解质的离子传导性，Me可以是选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Sc、Al、Ga、Bi、Zr、Hf、Ti、Sn、Ta和Nb中的至少一种。
为了提高卤化物固体电解质的离子传导性，X可以包含选自Cl和Br中的至少一者。
卤化物固体电解质例如可以包含选自Li3YCl6和Li3YBr6中的至少一者。
作为固体电解质，可以仅使用这些材料中的1种，也可以组合使用这些材料中的2种以上。
固体电解质层中除了上述固体电解质以外，还可以包含聚环氧乙烷或聚偏氟乙烯之类的粘结用粘合剂等。
固体电解质层可以具有5μm以上且150μm以下的厚度。
固体电解质的材料可以由粒子的聚集体构成，也可以由烧结组织构成。
图2是表示第1实施方式的变形例中的层叠电池1100的大致结构的剖视图和俯视图。
图2的(a)是第1实施方式的变形例中的层叠电池1100的剖视图。图2的(b)是从z轴方向下侧观察第1实施方式的变形例中的层叠电池1100的俯视图。图2的(a)示出图2的(b)的II-II线所示位置的截面。
层叠电池1100具备第1单电池100、接合层400、第2单电池200、接合层401和第3单电池300。层叠电池1100是在层叠电池1000上通过接合层401进一步接合第3单电池300的结构。接合层401包含导电部411和绝缘部421。第3单电池300与层叠电池1000经由导电部411而电连接。
第3单电池300依次具备第1集电体310、第1活性物质层320、固体电解质层330、第2活性物质层340和第2集电体350。
这样，通过将多个单电池串联或并联连接而多层化，能够实现高电压且大容量的层叠电池。
第1实施方式的层叠电池可以具备4个以上单电池。即、可以在层叠电池1100上进一步接合1个以上单电池。
(第2实施方式)
以下，对第2实施方式的层叠电池进行说明。会适当省略在第1实施方式中说明的事项。
图3是表示第2实施方式的层叠电池1200的大致结构的剖视图和俯视图。
图3的(a)是第2实施方式的层叠电池1200的剖视图。图3的(b)是从z轴方向下侧观察第2实施方式的层叠电池1200的俯视图。图3的(a)示出图3的(b)的III-III线所示位置的截面。
在图3的(a)所示的层叠电池1200中，绝缘部422设置于导电部412与第2单电池200中的第1集电体210之间。
绝缘部422可以配置于第1单电池与导电部412之间。绝缘部422可以设置于导电部412与第2集电体150之间。即、绝缘部422可以配置于第1单电池100或第2单电池200与导电部412之间。
如图3所示，导电部412与绝缘部422可以相接。导电部412与绝缘部422可以在俯视下重叠地相接。例如图3所示，在以导电部412与绝缘部422重叠的方式进行被覆的情况下，即使在绝缘部422中使用容易剥离的材料，也会被导电部412抑制，因此绝缘部422难以剥离。
只要能够通过接合层400确保第1单电池与第2单电池的电连接，对于导电部412和绝缘部422的大小和形状等就没有特别限定。
根据以上的技术构成，能够实现抑制了翘曲和变形的具有高可靠性的电池。
绝缘部422可以具有1μm以上且3μm以下的厚度。
绝缘部422可以设置在层叠电池1200的中央。
绝缘部422可以具有埋入集电体中约1μm～2μm的部分。该集电体例如具有约20μm的厚度。
绝缘部422的表面可以被加工成具有凹凸的粗糙面。即、绝缘部422的表面可以具有压花形状。由此，在绝缘部422上层叠集电体时，空气容易经由凹凸向外部排出，因此能够抑制空气残留在接合面内。另外，由于具有压花形状的面的湿润性良好，所以在绝缘部422的具有压花形状的面上将形成导电部412的导电性糊剂进行涂布或印刷的情况下，能够高精度地控制形状和厚度。其结果，能够防止导电部412向侧壁露出而短路。另外，由于单电池间的接合面的平行度良好，所以能够实现形状精度及可靠性优异的电池。
与第2单电池200接触的绝缘部422的表面可以具有压花形状。即、绝缘部422的压花形状可以位于与第2单电池200的第1集电体210接触的面上。由此，将绝缘部422和集电体加压接合时的连接面的空隙(空气积存)减少。
具有压花形状的绝缘部422的表面可以是与导电部412接触的面。由此，在绝缘部422与导电部412接触时残存的接合面的空隙(空气积存)减少。
绝缘部422的表面粗糙度Rz可以约为1μm。该粗糙面可以使用具有凹凸的压纹面的模具在加压时形成。或者，也可以通过利用粗砂纸等进行的摩擦或喷砂处理来实施压花加工。通过压花加工，即使在使用了润湿性差的树脂材料的情况下，也不会排斥导电部412的糊剂或油墨，能够浸润。因此，能够在绝缘部422上以目标形状及厚度高精度地涂布或印刷导电部412。
在图3的(a)所示的层叠电池1200中，导电部412与绝缘部422直接接触。导电部412可以被覆绝缘部422的一个主面的整个表面。
导电部412中，与绝缘部422重叠的部分可以具有1μm以上且5μm以下的厚度，除此以外的部分可以具有5μm以上且10μm以下的厚度。由此，容易由于绝缘部422和集电体的变形性的差异、或者由于温度循环而发生剥离的绝缘部422的侧面，成为由导电部412被覆的状态。因此，能够抑制由热冲击引起的对绝缘部422的拉伸或压缩应力所导致的从端部的剥离。从而能够提高层叠电池1200的可靠性。
导电部412为了防止向层叠电池1200的侧面流出而发生短路，可以在俯视下不配置在层叠电池1200的外缘。
在俯视下，导电部412可以比绝缘部422大。
在第2实施方式的层叠电池中，可以与第1实施方式的变形例的层叠电池1100同样地层叠3个以上单电池。
(第3实施方式)
以下，对第3实施方式的层叠电池进行说明。会适当省略在上述实施方式中说明的事项。
图4是表示第3实施方式的层叠电池1300的大致结构的剖视图和俯视图。
图4的(a)是第3实施方式的层叠电池1300的剖视图。图4的(b)是从z轴方向下侧观察第3实施方式的层叠电池1300的俯视图。图4的(a)示出图4的(b)的IV-IV线所示位置的截面。
如图4所示，在层叠电池1300中，接合层400具备多个导电部413。绝缘部423在俯视下沿着层叠电池1300的外缘设置为框状。
层叠电池1300具备多个导电部413，因此能够调整大尺寸的电池的翘曲和变形。另外，也能够调整电池内的局部应力。进而，导电部413印刷时与丝网印版的脱版也与导电部413一个一个的面积减少相对应地优化。其结果，能够抑制在导电部413的印刷时作用于集电体的、使集电体剥离的拉伸应力。因此，能够降低在导电部413的制作时产生的、使电池产生结构缺陷的应力。另外，如果印刷图案的面积小，则与用大面积的图案进行丝网印刷相比，印刷图案的直线性、位置精度以及厚度精度提高。因此，导电部413的丝网印刷时的图案形状和厚度精度提高，从而在层叠电池1300中能够稳定地实现翘曲和变形的控制。由以上可知，层叠电池1300即使是大尺寸的电池，也能够高精度地抑制局部的翘曲和变形。
多个导电部413可以对应于电池的翘曲和变形而分散配置。由此，更容易抑制电池的翘曲和变形。
在俯视观察层叠电池1300时，多个导电部413可以具有导电部413以预定间隔规则配置的结构。由此，能够在单电池的表面的每个位置对减少翘曲和变形的效果进行控制。
多个导电部413的一部分可以代替导电部413而设为绝缘部。
第3实施方式的层叠电池可以满足选自以下的(A)和(B)中的至少一者。
(A)接合层包含多个导电部。
(B)接合层包含多个绝缘部。
在满足上述(A)的情况下，在俯视观察层叠电池时，多个导电部可以具有导电部以预定间隔规则配置的结构，在满足上述(B)的情况下，在俯视观察层叠电池时，多个绝缘部可以具有绝缘部以预定间隔规则配置的结构。也可以设为：在俯视观察层叠电池时，多个导电部和绝缘部具有导电部和绝缘部以预定间隔规则配置的结构。该情况下，也可以期待上述的效果。
在满足上述(A)的情况下，在俯视观察层叠电池时，多个导电部可以具有导电部周期性配置的结构。在满足上述(B)的情况下，在俯视观察层叠电池时，多个绝缘部可以具有绝缘部周期性配置的结构。也可以设为：在俯视观察层叠电池时，多个导电部和绝缘部具有导电部和绝缘部周期性配置的结构。
多个导电部413和多个绝缘部，通过与电池的翘曲和变形相对应地分散配置，容易抑制翘曲和变形。
在第3实施方式的层叠电池中，可以与第1实施方式的变形例的层叠电池同样地层叠3个以上单电池。
(第4实施方式)
以下，对第4实施方式的层叠电池进行说明。会适当省略在上述实施方式中说明的事项。
图5是表示第4实施方式的层叠电池1400的大致结构的剖视图和俯视图。
图5的(a)是第4实施方式的层叠电池1400的剖视图。图5的(b)是从z轴方向下侧观察第4实施方式的层叠电池1400的俯视图。图5的(a)示出图5的(b)的V-V线所示的位置的截面。
如图5所示，层叠电池1400的接合层400包含导电部414a、导电部414b和导电部414c。导电部414a、导电部414b和导电部414c的硬度互不相同。以下，有时将导电部414a、导电部414b和导电部414c统一简称为“导电部414”。即、层叠电池1400在多个导电部414包含由硬度不同的材料构成的导电部这一点上，与层叠电池1300不同。
多个导电部414的一部分可以代替导电部414而设为绝缘部。第4实施方式的层叠电池，在接合层400包含多个导电部414的情况下，导电部414可以包含硬度互不相同的第1导电部和第2导电部，在接合层400包含多个绝缘部的情况下，多个绝缘部可以包含硬度互不相同的第1绝缘部和第2绝缘部。
根据以上的技术构成，能够对应单电池的表面的每个位置不同的应力。即、通过配置不同的材料，能够根据位置和程度进行适当的控制。由此，即使是大尺寸和/或薄层的电池，也能够以更高的精度抑制局部的翘曲或变形。
可以设为：第1导电部比第2导电部硬，并且在俯视观察层叠电池时，第1导电部配置在比所述第2导电部靠电池的外缘侧。另外，可以设为：第1绝缘部比第2绝缘部硬，并且在俯视观察层叠电池时，第1绝缘部配置在比第2绝缘部靠电池的外缘侧。图5的(b)中的导电部414a可以相当于第2导电部，导电部414b可以相当于第1导电部。即、导电部414b可以比导电部414a硬。通过在外缘部配置更硬的材料，能够在容易显现翘曲和变形的外缘部有效地抑制翘曲和变形。因此，能够实现具有高可靠性的电池。
导电部414的硬度可以通过导电部414中的金属含量来调整。例如，在图5的(b)所示的层叠电池1400中，中央的导电部414a含有约60质量％的Ag粒子，外缘侧的导电部414b含有70质量％的Ag粒子，配置成四边形的导电部414c含有75质量％的Ag粒子。该情况下，可以按照导电部414c、导电部414b、导电部414a的顺序变硬。
可以将硬金属(例如Ni或Fe)和Ag混合。可以通过调整混合比例来控制硬度。
可以根据热固性树脂材料的成分来控制硬度。
可以通过使导电部414内含气孔来调整硬度。
通常，在利用单轴压制机进行加压的情况下，由于在外缘侧翘曲明显，所以可以使外侧(外缘侧)的导电部比内侧(中央)硬。
关于多个导电部414的硬度的差异以及多个绝缘部的硬度的差异，可以与维氏硬度同样地，抵接刚体的压头，根据其痕迹的大小关系的比较，来比较硬度的相对关系。例如，可以将压头以相同的力按压在电池截面的各部位，根据凹陷的状态进行比较。另外，也可以根据金属组成估计硬度的相对关系。
关于导电部414中的金属或气孔的含量，可以使用SEM等观察截面，根据金属成分、树脂成分和气孔的面积比率进行比较。
多个导电部414和绝缘部可以分别包含硬度不同的材料。由此，能够对应单电池的表面的每个位置不同的应力。即、通过配置不同的材料，能够根据位置和程度进行适当的控制。特别是容易抑制大尺寸且薄层的电池的翘曲和变形。
在第4实施方式的层叠电池中，也可以与第1实施方式的变形例的层叠电池同样地层叠3个以上单电池。
(第5实施方式)
以下，对第5实施方式的层叠电池进行说明。会适当省略在上述实施方式中说明的事项。
图6是表示第5实施方式的层叠电池1500的大致结构的剖视图和俯视图。
图6的(a)是第5实施方式的层叠电池1500的剖视图。图6的(b)是从z轴方向下侧观察第5实施方式的层叠电池1500的俯视图。图6的(a)示出图6的(b)的VI-VI线所示位置的截面。
如图6的(b)所示，层叠电池1500在导电部415与绝缘部425相接这一点上与层叠电池1000不同。在图6的(b)中，导电部415的主面的一部分与绝缘部425的主面的一部分重叠地相接。在图6的(b)中，导电部415和绝缘部425相接的部分表示为接触部500。
根据以上的技术构成，由于导电部415在接触部500与绝缘部425接合，因此接合层400变得牢固。另外，通过接触部500来缓冲集电体的翘曲，能够抑制层叠电池的变形。
如图6的(b)所示，接触部500可以具有在俯视时在层叠电池1500的短边方向上具有长边的形状。
接触部500也可以具有在俯视时在层叠电池1500的长边方向上具有长边的形状。由于在层叠电池1500的长边方向上容易产生翘曲，所以容易抑制变形。
在第5实施方式的层叠电池中，也可以与第1实施方式的变形例的层叠电池同样地层叠3个以上单电池。
(第6实施方式)
以下，对第6实施方式的层叠电池进行说明。会适当省略在上述实施方式中说明的事项。
图7是表示第6实施方式的层叠电池1600的大致结构的剖视图和俯视图。
图7的(a)是第6实施方式的层叠电池1600的剖视图。图7的(b)是从z轴方向下侧观察第6实施方式的层叠电池1600的俯视图。图7的(a)示出图7的(b)的VII-VII线所示的位置的截面。
图7所示的层叠电池1600是在第1实施方式的层叠电池1000的侧面还具备侧面绝缘部件600的结构。侧面绝缘部件600与层叠电池1000的侧面相接。
通过侧面绝缘部件600，能够防止单电池的短路、连接的单电池间的短路以及异物的附着。由此，能够抑制层叠电池1600的性能劣化。因此，能够提高层叠电池1600的可靠性。
侧面绝缘部件600的材料可以是热固性树脂。该树脂例如是环氧树脂。
侧面绝缘部件600可以与层叠电池1000的侧面相接并固定。侧面绝缘部件600可以被覆层叠电池1000的至少一部分侧面，也可以被覆层叠电池1000的整个侧面。
侧面绝缘部件600可以具有30μm以上且100μm以下的厚度。
侧面绝缘部件600可以与接合层400的一部分相接并固定。侧面绝缘部件600可以与选自导电部410和绝缘部420中的至少一者接触。由此，侧面绝缘部件600的固定性因锚定效果而提高，层叠电池1600的机械强度提高。其结果，能够实现对于冲击和变形的耐性强、具有优异性能的电池。
如图7所示的层叠电池1600那样，侧面绝缘部件600可以与绝缘部420接触，也可以与绝缘部420接触并固定。
在第6实施方式的层叠电池中，也可以与第1实施方式的变形例的层叠电池同样地层叠3个以上单电池。即、可以在第1实施方式的变形例的层叠电池1100的侧面设置侧面绝缘部件600。
(第7实施方式)
以下，对第7实施方式的层叠电池进行说明。会适当省略在上述实施方式中说明的事项。
图8是表示第7实施方式的层叠电池1700的大致结构的剖视图和俯视图。
图8的(a)是第7实施方式的层叠电池1700的剖视图。图8的(b)是从z轴方向下侧观察第7实施方式的层叠电池1700的俯视图。图8的(a)示出图8的(b)的VIII-VIII线所示位置的截面。
图8所示的层叠电池1700是在层叠电池1200的侧面还具备侧面绝缘部件610的结构。
层叠电池1700具备侧面绝缘部件610，所以与层叠电池1600同样，能够抑制电池的性能劣化。因此，能够提高层叠电池1700的可靠性。
侧面绝缘部件610的材料可以是热固性树脂。该树脂例如是环氧树脂。
侧面绝缘部件610可以具有30μm以上且100μm以下的厚度。
侧面绝缘部件610可以与层叠电池1200的侧面相接并固定。
在图8所示的层叠电池1700中，侧面绝缘部件610进入第1单电池100和第2单电池200的接合面。侧面绝缘部件610可以与第1集电体210的一部分主面、第2集电体150的一部分主面、以及导电部412的一部分相接并固定。即、侧面绝缘部件610可以与第1单电池100或第2单电池200的至少一部分主面相接。由此，侧面绝缘部件610的固定性因锚定效果而提高，层叠电池1700的机械强度提高。其结果，能够实现对于冲击和变形的耐性强、具有优异性能的电池。另外，如果导电部412的一部分侧面由侧面绝缘部件610被覆，成为与上下的集电体一体化的结构，则能够实现对于冲击和应力的耐性强、可靠性优异的电池。
(第8实施方式)
以下，对第8实施方式的层叠电池进行说明。会适当省略在上述实施方式中说明的事项。
图9是表示第8实施方式的层叠电池1800的大致结构的剖视图和俯视图。
图9的(a)是第8实施方式的层叠电池1800的剖视图。图9的(b)是从z轴方向下侧观察第8实施方式的层叠电池1800的俯视图。图9的(a)示出图9的(b)的IX-IX线所示的位置的截面。
如图9所示，层叠电池1800与层叠电池1600和层叠电池1700同样，在层叠电池的侧面具备侧面绝缘部件620。在绝缘部428具有从第1单电池100和第2单电池200的外缘向外侧突出的突出部分这一点上，与层叠电池1600不同。侧面绝缘部件620被覆绝缘部428的突出部分。
根据以上的技术构成，绝缘部428的突出部分在制造工艺等中能够吸收对电池侧面的冲击。其结果，能够抑制活性物质从电池侧面的脱落以及集电体的端部的变形。另外，侧面绝缘部件620的固定性因锚定效果而提高，层叠电池1800的机械强度提高。其结果，能够实现对于冲击和变形的耐性强、具有优异性能的电池。
绝缘部428的突出部分例如通过在层叠电池1000的侧面将形成绝缘部428的糊剂利用丝网印刷进行涂布、或者通过冲压转印来形成。
绝缘部428的露出程度可以为10μm以上。即、绝缘部428可以从层叠电池1800的侧面突出10μm以上。
与绝缘部428同样，导电部410可以具有从第1单电池100和第2单电池200的外缘向外侧突出的突出部分。根据以上的技术构成，在制造过程等中，突出部分能够缓冲冲击，保护电池的侧面。其结果，能够减少活性物质从电池侧面的脱落以及集电体的变形。另外，侧面绝缘部件620的固定性因锚定效果而提高，层叠电池1800的机械强度提高。因此，能够抑制特性劣化和短路，实现对于冲击和变形的耐性强、具有优异性能的电池。
[电池的制造方法]
以下，对本公开的层叠电池的制造方法的一个例子进行说明。
在此，作为一个例子，对第1实施方式的层叠电池1000的制造方法进行说明。
以下，第1集电体110和第1活性物质层120是正极，第2活性物质层140和第2集电体150是负极。即、第1集电体110是正极集电体，第1活性物质层120是正极活性物质层，第2活性物质层140是负极活性物质层，第2集电体150是负极集电体。
首先，制作在正极活性物质层和负极活性物质层的印刷形成中使用的各糊剂。作为正极活性物质层和负极活性物质层的合剂中使用的固体电解质，例如准备平均粒径约为2μm、以三斜晶系结晶为主要成分的Li2S-P2S5系硫化物的玻璃粉末。该玻璃粉末例如具有3×10-3S/cm以上且4×10-3S/cm以下的离子传导性。
作为正极活性物质，例如使用平均粒径约为3μm、层状结构的Li·Ni·Co·Al复合氧化物(例如LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)的粉末。通过将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，制作正极活性物质层用糊剂。
作为负极活性物质，例如使用平均粒径约为4μm的天然石墨的粉末。通过将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，制作负极活性物质层用糊剂。
接着，作为正极集电体，准备约20μm厚的Al箔。作为负极集电体，准备约20μm厚的Cu箔。通过丝网印刷法，在Al箔的一个表面上以预定的形状和约50μm以上且100μm以下的厚度印刷正极活性物质层用糊剂。另外，在Cu箔的一个表面上以规定的形状和约50μm以上且100μm以下的厚度印刷负极活性物质层用糊剂。正极活性物质层用糊剂和负极活性物质层用糊剂在80℃以上且130℃以下进行干燥。这样，在正极集电体上形成正极活性物质层，在负极集电体上形成负极活性物质层。正极和负极的厚度分别为30μm以上且60μm以下。
接着，通过将含有上述玻璃粉末的合剂分散在有机溶剂等中，制作固体电解质层用糊剂。
在正极活性物质层和负极活性物质层上，使用金属掩模，以例如约100μm的厚度印刷上述固体电解质层用糊剂。然后，在80℃以上且130℃以下进行干燥。
接着，印刷在正极活性物质层上的固体电解质层和印刷在负极活性物质层上的固体电解质层以相互接触对置的方式层叠。层叠后的层叠体被收纳在具有矩形外形的模具中。
接着，在加压模具板与层叠体之间插入弹性模量为5×106Pa左右的弹性体片(厚度为50μm～100μm)。
弹性体片的与板状部件接触的面可以进行压花加工以使表面粗糙度Rz成为约1μm以上且10μm以下左右。弹性体片的表面粗糙度Rz例如可以为1μm以上且5μm以下。
然后，一边将加压模具加热到50℃以上且80℃以下，一边以300MPa以上且350MPa以下的压力加压约90秒。通过以上，得到正极集电体、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体层叠而成的第1单电池。
接着，在第1单电池的第2集电体的主面上，分别以约1μm以上且5μm以下的厚度，通过丝网印刷涂布含有Ag粒子的热固性的导电性糊剂、和热固性的环氧系的绝缘性树脂材料。这些成为构成接合层的导电部和绝缘部。然后，在其上以串联连接的方式配置与第1单电池同样制作的第2单电池。然后，将第1单电池、接合层和第2单电池以约10kg/cm2的压力进行压接。此时，导电部和绝缘部可以埋入第2单电池的第1集电体中与距离第2单电池的第1集电体的主面相距约1μm以上且3μm以下。由此，表现出锚定效果，得到牢固的接合状态。
然后，一边施加压力(例如约1kg/cm2)，一边使其不动，在约100℃～130℃下进行40分钟～100分钟的热固化处理。接着，缓慢冷却至室温。这样，得到第1实施方式的层叠电池1000。
再者，在进一步增加串联连接的单体电池的数量的情况下，即层叠3个以上单电池的情况下，在将热固化处理之前的步骤反复进行的基础上进行热固化处理即可。
在想要较薄地形成接合层的情况下，例如想要较薄地形成导电部的情况下，作为Ag粒子等导体粒子，可以使用更微细的粒子或鳞片状的粒子。
另外，为了在固化时与集电体形成合金，也可以在导电性糊剂中含有低熔点的金属。
电池的形成方法和顺序不限于上述例子。
在上述的制造方法中，示出了将正极活性物质层用糊剂、负极活性物质层用糊剂、固体电解质层用糊剂、导电性糊剂、以及绝缘性树脂材料通过印刷进行涂布的例子，但不限于此。作为印刷方法，例如可以使用刮刀法、压延法、旋涂法、浸涂法、喷墨法、胶印法、模涂法或喷雾法等。
以上，基于实施方式对本公开的层叠电池进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式。例如，也可以构成将第2实施方式的层叠电池与第3实施方式的层叠电池组合而成的电池。只要不脱离本发明的主旨，对实施方式施加了本领域技术人员想到的各种变形而得到的实施方式、以及将实施方式中的一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内。
产业可利用性
本公开涉及的层叠电池例如可用作各种电子设备或汽车等所使用的全固体锂离子电池等二次电池。
附图标记说明
100第1单电池
110、210、310第1集电体
120、220、320第1活性物质层
130、230、330固体电解质层
140、240、340第2活性物质层
150、250、350第2集电体
200第2单电池
300第3单电池
400、401接合层
410、411、412、413、414a、414b、414c、415导电部
420、421、422、423、424、425、428绝缘部
500接触部
600、610、620侧面绝缘部件
1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800层叠电池

Claims (21)

1.一种层叠电池，具备第1单电池、第2单电池、以及配置于所述第1单电池与所述第2单电池之间的接合层，
所述接合层包含导电部和绝缘部，
所述第1单电池与所述第2单电池经由所述导电部而电连接。
2.根据权利要求1所述的层叠电池，
在所述接合层中，所述导电部和所述绝缘部具有相同的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的层叠电池，
所述导电部包含导电性树脂材料。
4.根据权利要求3所述的层叠电池，
所述导电性树脂材料包含银。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠电池，
所述绝缘部配置于所述第1单电池或所述第2单电池与所述导电部之间。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠电池，
所述绝缘部包含选自绝缘性树脂材料和氧化物中的至少一者。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的层叠电池，
所述绝缘部比所述导电部软。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的层叠电池，
在俯视观察所述层叠电池时，选自所述导电部和所述绝缘部中的至少一者位于所述接合层的外缘。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的层叠电池，
所述接合层的一部分在所述层叠电池的表面露出。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的层叠电池，
选自所述导电部和所述绝缘部中的至少一者被设置为框状或格子状。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的层叠电池，
满足选自以下的(A)和(B)中的至少一者，
(A)所述接合层包含多个所述导电部，
(B)所述接合层包含多个所述绝缘部。
12.根据权利要求11所述的层叠电池，
在满足所述(A)的情况下，所述多个导电部包含硬度互不相同的第1导电部和第2导电部，
在满足所述(B)的情况下，所述多个绝缘部包含硬度互不相同的第1绝缘部和第2绝缘部。
13.根据权利要求12所述的层叠电池，
所述第1导电部比所述第2导电部硬，并且，在俯视观察所述层叠电池时，所述第1导电部位于比所述第2导电部靠电池的外缘侧，
所述第1绝缘部比所述第2绝缘部硬，并且，在俯视观察所述层叠电池时，所述第1绝缘部位于比所述第2绝缘部靠电池的外缘侧。
14.根据权利要求11～13中任一项所述的层叠电池，
在满足所述(A)的情况下，在俯视观察所述层叠电池时，所述多个导电部具有所述导电部以预定间隔规则配置的结构，
在满足所述(B)的情况下，在俯视观察所述层叠电池时，所述多个绝缘部具有所述绝缘部以预定间隔规则配置的结构。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的层叠电池，
选自所述导电部和所述绝缘部中的至少一者具有埋入选自所述第1单电池和所述第2单电池中的至少一者的部分。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的层叠电池，
所述导电部与所述绝缘部相接。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的层叠电池，
所述绝缘部的表面具有压花形状。
18.根据权利要求17所述的层叠电池，
所述表面是与所述第1单电池或第2单电池相接的面。
19.根据权利要求17或18所述的层叠电池，
所述表面是与所述导电部相接的面。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的层叠电池，
还具备侧面绝缘部件，
所述侧面绝缘部件与所述层叠电池的侧面相接。
21.根据权利要求20所述的层叠电池，
所述侧面绝缘部件与选自所述导电部和所述绝缘部中的至少一者相接。
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