WO2018186442A1 - 全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両 - Google Patents

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solid
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護 中島
祐之 有持
鈴木　正光
諸岡　正浩
則之 青木
古川　圭子
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • This technology relates to all-solid-state batteries, electronic devices, electronic cards, wearable devices, and electric vehicles.
  • Patent Document 1 all solid lithium ions having a maximum height roughness Rz of 1.5 ⁇ m to 5 ⁇ m of at least one of an interface between a positive electrode active material layer and an inorganic solid electrolyte layer or an interface between a negative electrode active material layer and an inorganic solid electrolyte layer Secondary batteries have been proposed.
  • Patent Document 2 sandwiched between a positive electrode active material layer, a negative electrode active material layer made of layered amorphous Li 4 Ti 5 O 12 having a ten-point average roughness Rz of 500 nm or less, a positive electrode active material layer, and a negative electrode active material layer.
  • An all-solid battery having a solid electrolyte layer has been proposed.
  • Patent Document 3 when the surface roughness Rmax formed by the active material particles on the surface of the electrode mixture layer on the solid electrolyte layer side is defined, the average particle diameter of the solid electrolyte particles forming the solid electrolyte layer is 0. All solid lithium ion secondary that is 1 to less than 1.0 times, and the thickness of the solid electrolyte layer is 5 times or more of Rmax and less than 100 times the average particle diameter of the solid electrolyte particles forming the solid electrolyte layer Batteries have been proposed.
  • An object of the present technology is to provide an all-solid battery, an electronic device, an electronic card, a wearable device, and an electric vehicle that can suppress a short circuit between the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • the first technique includes a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer, the porosity of the solid electrolyte layer is 10% or less, and the surface roughness Rz1 of the positive electrode layer and This is an all solid state battery in which the surface roughness Rz2 of the negative electrode layer satisfies the relationship of Rz1 + Rz2 ⁇ 25.
  • the second technology is an electronic device that receives power from the all-solid-state battery of the first technology.
  • the third technology is an electronic card that receives power from the all-solid-state battery of the first technology.
  • the fourth technology is a wearable device that receives power from the all-solid-state battery of the first technology.
  • the fifth technology includes the all-solid-state battery according to the first technology, a conversion device that receives power from the all-solid-state battery and converts the power into driving force of the vehicle, and information processing related to vehicle control based on information about the all-solid-state battery. It is an electric vehicle which has a control device which performs.
  • FIG. 1A is a perspective view illustrating an example of an appearance of a battery according to the first embodiment of the present technology.
  • 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A. It is an exploded perspective view showing an example of the composition of the battery concerning a 1st embodiment of this art. It is a schematic sectional drawing for demonstrating surface roughness Rz1, Rz2 of a positive electrode layer and a negative electrode layer.
  • FIG. 4A is an SEM image for explaining a method of measuring the surface roughness Rz1 of the positive electrode layer.
  • FIG. 4B is an SEM image for explaining a method of measuring the surface roughness Rz2 of the negative electrode layer.
  • FIG. 4C is an SEM image for explaining a method of measuring the thickness of the solid electrolyte layer. It is a SEM image for demonstrating the measuring method of the porosity of a solid electrolyte layer. It is sectional drawing which shows an example of a structure of the battery which concerns on the modification of 1st Embodiment of this technique. It is an exploded perspective view showing an example of the composition of the battery concerning the modification of a 1st embodiment of this art. It is sectional drawing which shows an example of a structure of the battery which concerns on the modification of 1st Embodiment of this technique.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing an example of a concentration distribution of a conductive additive contained in the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing an example of the concentration distribution of the active material contained in the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • FIG. 10A is a schematic diagram illustrating an example of a continuous concentration distribution of a conductive additive.
  • FIG. 10B is a schematic diagram illustrating an example of a discontinuous concentration distribution of a conductive additive. It is the schematic for demonstrating the calculation method of the aspect-ratio of a negative electrode active material.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a solid electrolyte according to a fourth embodiment of the present technology.
  • FIG. 12B is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a solid electrolyte including a mixed powder of mother particles and small particles.
  • FIG. 13 is a cross-sectional SEM image of the negative electrode layer of Reference Example 2.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the average aspect ratio of the negative electrode active material and the porosity of the negative electrode layer. It is a perspective view which shows an example of a structure of the printed circuit board as an application example. It is a top view which shows an example of the external appearance of the universal credit card as an application example. It is a block diagram of an example of a structure of the wireless sensor node as an application example. It is a perspective view which shows an example of the external appearance of the wristband type electronic device as an application example. It is a block diagram which shows an example of a structure of the wristband type electronic device as an application example.
  • the dendrite and the positive electrode layer may come into contact with each other, and the positive electrode layer and the negative electrode layer may be short-circuited.
  • the dendrites and the positive electrode layer may come into contact with each other and the positive electrode layer and the negative electrode layer may be short-circuited.
  • the present inventors have intensively studied to suppress a short circuit between the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • the solid electrolyte layer has a porosity of 10% or less and the surface roughness Rz1 of the positive electrode layer and the surface roughness Rz2 of the negative electrode layer satisfy the relationship of Rz1 + Rz2 ⁇ 25.
  • the all-solid-state battery which has such a structure is demonstrated.
  • the battery according to the first embodiment of the present technology is a so-called bulk type all-solid battery, and as illustrated in FIGS. 1A and 1B, the first end face 11SA and the second end face 11SB opposite to the first end face 11SA.
  • 1st Embodiment demonstrates the case where the main surface of the exterior battery element 11 has a rectangle, the shape of the main surface of the exterior battery element 11 is not limited to this.
  • This battery is a secondary battery obtained by repeatedly receiving and transferring Li, which is an electrode reactant, and may be a lithium ion secondary battery in which the capacity of the negative electrode is obtained by occlusion and release of lithium ions, It may be a lithium metal secondary battery in which the capacity of the negative electrode is obtained by precipitation dissolution of lithium metal.
  • the positive electrode and the negative electrode terminals 12 and 13 include, for example, conductive particle powder.
  • the conductive particles may be sintered.
  • the positive electrode and the negative electrode terminals 12 and 13 may further contain glass or glass ceramics as necessary. Glass or glass ceramics may be sintered.
  • Examples of the shape of the conductive particles include a spherical shape, an ellipsoidal shape, a needle shape, a plate shape, a scale shape, a tube shape, a wire shape, a rod shape (rod shape), and an indefinite shape, but are not particularly limited thereto. It is not something. Two or more kinds of particles having the above shapes may be used in combination.
  • the conductive particles are metal particles, metal oxide particles, or carbon particles.
  • the metal is defined to include a semi-metal.
  • the metal particles include Ag (silver), Pt (platinum), Au (gold), Ni (nickel), Cu (copper), Pd (palladium), Al (aluminum), and Fe (iron). Although what contains 1 type is mentioned, it is not limited to this.
  • the metal oxide particles include indium tin oxide (ITO), zinc oxide, indium oxide, antimony-added tin oxide, fluorine-added tin oxide, aluminum-added zinc oxide, gallium-added zinc oxide, silicon-added zinc oxide, and zinc oxide.
  • ITO indium tin oxide
  • zinc oxide zinc oxide
  • indium oxide antimony-added tin oxide
  • fluorine-added tin oxide aluminum-added zinc oxide
  • gallium-added zinc oxide gallium-added zinc oxide
  • silicon-added zinc oxide and zinc oxide.
  • zinc oxide include, but are not limited to, a tin oxide system, an indium oxide-tin oxide system, and a zinc oxide-indium oxide-magnesium oxide system.
  • Examples of the carbon particles include, but are not limited to, carbon black, porous carbon, carbon fiber, fullerene, graphene, carbon nanotube, carbon microcoil, and nanohorn.
  • the glass is, for example, oxide glass. Glass ceramics are oxide glass ceramics, for example.
  • the exterior battery element 11 includes a stacked battery element 20 and an exterior material 14 that covers the surface of the battery element 20.
  • the battery element 20 is a laminate including a positive electrode layer 21, a negative electrode layer 22, and a solid electrolyte layer 23 provided between the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22.
  • the packaging material 14 In the packaging material 14, one end of the positive electrode layer 21 is exposed from the first end surface 11 SA, one end of the negative electrode layer 22 is exposed from the second end surface 11 SB, and the peripheral portion of the solid electrolyte layer 23 is exposed from the entire end surface of the exterior battery element 11. As shown, the surface of the battery element 20 is covered. In addition, the exterior material 14 may cover the surface of the battery element 20 so that the peripheral edge portion of the solid electrolyte layer 23 is not exposed from the entire end surface of the exterior battery element 11.
  • the exterior material 14 includes oxide glass or oxide glass ceramics. By covering the surface of the battery element 20 with the exterior material 14 containing such a material, moisture permeation to the battery element 20 can be suppressed. Therefore, the atmospheric stability of the battery can be improved.
  • the exterior material 14 may further contain crystal particles.
  • the shrinkage of the exterior material 14 is suppressed in the firing process (such as cooling after firing) of the exterior material 14, and the difference in shrinkage between the battery element 20 and the exterior material 14 is reduced. Can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the exterior material 14 from being distorted and cracked in the firing process of the exterior material 14.
  • Oxide glasses and oxide glass ceramics are, for example, B (boron), Bi (bismuth), Te (tellurium), P (phosphorus), V (vanadium), Sn (tin), Pb (lead) and Si (silicon). ) At least one of them.
  • the exterior material 14 may contain a solid electrolyte.
  • a solid electrolyte As a solid electrolyte, the same thing as the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 can be illustrated.
  • the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 will be described later.
  • the composition (kind of material) or composition ratio of the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 and the exterior material 14 may be the same or different.
  • the crystal particles contain at least one of a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide.
  • the metal is defined to include a semi-metal. More specifically, the crystal particles are made of Al 2 O 3 (aluminum oxide: alumina), SiO 2 (silicon oxide: quartz), SiN (silicon nitride), AlN (aluminum nitride), and SiC (silicon carbide). Contains at least one species.
  • the moisture permeability of the outer package 14 is preferably 1 g / m 2 / day or less, more preferably 0.75 g / m 2 / day or less, and even more preferably 0.5 g from the viewpoint of improving the atmospheric stability of the battery. / M 2 / day or less.
  • the moisture permeability of the exterior material 14 is obtained as follows. First, a part of the outer packaging material 14 is taken out as a rectangular plate-shaped piece from the battery by ion milling or polishing. Next, the water vapor transmission rate (23 ° C., 90% RH) of the exterior material 14 is measured in accordance with JIS K7129-C (ISO 15106-4).
  • the electrical conductivity (electronic conductivity) of the packaging material 14 is 1 ⁇ 10 ⁇ 8 S / cm or less.
  • the electrical conductivity of the exterior material 14 is determined as follows. First, a sample is prepared in the same manner as the above Li ion conductivity measurement method. Next, electrical conductivity is calculated
  • the average thickness of the exterior material 14 is preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 40 ⁇ m or less, and even more preferably 30 ⁇ m or less, from the viewpoint of improving the energy density of the battery.
  • the average thickness of the exterior material 14 is obtained as follows. First, a cross section of the exterior material 14 is prepared by ion milling or the like, and a cross-sectional SEM (Scanning Electron Microscope) image is taken. Next, 10 points are randomly selected from the cross-sectional SEM image, the thickness of the exterior material 14 is measured at each point, and the measured values are simply averaged (arithmetic average) to obtain the exterior material 14. The average thickness of is determined.
  • the solid electrolyte layer 23 contains a solid electrolyte.
  • the solid electrolyte preferably includes oxide glass as lithium ion conductive glass or oxide glass ceramic as lithium ion conductive glass ceramic.
  • the stability of the solid electrolyte layer 23 against the atmosphere (moisture) can be improved.
  • the solid electrolyte preferably contains an oxide glass ceramic.
  • the glass means a crystallographically amorphous material such as halo observed in X-ray diffraction or electron beam diffraction.
  • Glass ceramics refers to a crystallographic mixture of amorphous and crystalline materials, such as peaks and halos observed in X-ray diffraction, electron beam diffraction, and the like.
  • the Li ion conductivity of the solid electrolyte is preferably 10 ⁇ 7 S / cm or more, more preferably 10 ⁇ 6 S / cm or more, from the viewpoint of improving battery performance.
  • the Li ion conductivity of the solid electrolyte is determined by measuring the Li ion conductivity of the above-described exterior material 14 except that the solid electrolyte layer 23 is taken out of the battery by ion milling or polishing, and a measurement sample is produced using the solid electrolyte layer 23. It is obtained in the same manner as the method.
  • the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 is sintered.
  • the sintering temperature of the oxide glass and the oxide glass ceramic that is a solid electrolyte is preferably 550 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower, and even more preferably 300 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.
  • the carbon material can be prevented from being burned out in the sintering process, so that the carbon material can be used as the negative electrode active material. Therefore, the energy density of the battery can be further improved.
  • the positive electrode layer 21 contains a conductive assistant
  • a carbon material can be used as the conductive assistant. Therefore, a favorable electron conduction path can be formed in the positive electrode layer 21 and the conductivity of the positive electrode layer 21 can be improved.
  • the negative electrode layer 22 includes a conductive additive, a carbon material can be used as the conductive additive, so that the conductivity of the negative electrode layer 22 can be improved.
  • the sintering temperature is 550 ° C. or lower, it is possible to suppress the formation of by-products such as a passive state due to the reaction between the solid electrolyte and the electrode active material in the sintering process. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in battery characteristics. Further, when the sintering temperature is as low as 550 ° C. or less, the range of selection of the type of electrode active material is widened, so that the degree of freedom in battery design can be improved.
  • a general binder such as an acrylic resin contained in the positive electrode layer precursor, the negative electrode layer precursor, and the solid electrolyte layer precursor may be burned out in the sintering process. it can.
  • the oxide glass and the oxide glass ceramic are a Li-containing oxide glass and a Li-containing oxide glass ceramic, respectively.
  • the Li-containing oxide glass and the Li-containing oxide glass ceramic preferably have a sintering temperature of 550 ° C. or lower, a high heat shrinkage rate, and high fluidity. This is because the following effects can be obtained. That is, the reaction between the solid electrolyte layer 23 and the positive electrode layer 21 and the reaction between the solid electrolyte layer 23 and the negative electrode layer 22 can be suppressed.
  • good interfaces are formed between the positive electrode layer 21 and the solid electrolyte layer 23 and between the negative electrode layer 22 and the solid electrolyte layer 23, and between the positive electrode layer 21 and the solid electrolyte layer 23, and between the negative electrode layer 22 and the solid electrolyte.
  • the interface resistance between the layers 23 can be reduced.
  • oxide glass and oxide glass ceramic at least one of Ge (germanium), Si (silicon), B (boron), and P (phosphorus), Li (lithium), and O (oxygen) Those containing Si, B, Li and O are more preferable. Specifically, at least one of germanium oxide (GeO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and phosphorus oxide (P 2 O 5 ), and lithium oxide (Li 2 O). ) Are preferred, and those containing SiO 2 , B 2 O 3 and Li 2 O are more preferred. As described above, the oxide glass and oxide glass ceramic containing at least one of Ge, Si, B, and P, Li, and O have a sintering temperature of 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower, Since it has a high heat shrinkage ratio and is rich in fluidity, it is advantageous from the viewpoint of reducing interfacial resistance and improving the energy density of the battery.
  • the content of Li 2 O is preferably 20 mol% or more and 75 mol% or less, more preferably 30 mol% or more and 75 mol% or less, still more preferably 40 mol% or more and 75 mol% or less, from the viewpoint of lowering the sintering temperature of the solid electrolyte. Especially preferably, they are 50 mol% or more and 75 mol% or less.
  • the content of the GeO 2 is preferably less greater 80 mol% than 0 mol%.
  • the content of the SiO 2 is preferably from greater than 0 mol% 70 mol%.
  • the content of the B 2 O 3 is preferably not more than greater than 0 mol% 60 mol%.
  • the content of the P 2 O 5 is preferably from greater than 0 mol% 50 mol%.
  • the content of each oxide is the content of each oxide in the solid electrolyte, and specifically, one or more of GeO 2 , SiO 2 , B 2 O 3 and P 2 O 5 ,
  • the ratio of the content (mol) of each oxide to the total amount (mol) with Li 2 O is shown as a percentage (mol%).
  • the content of each oxide can be measured using inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) or the like.
  • the solid electrolyte may further contain an additive element as necessary.
  • an additive element for example, Na (sodium), Mg (magnesium), Al (aluminum), K (potassium), Ca (calcium), Ti (titanium), V (vanadium), Cr (chromium), Mn (manganese) ), Fe (iron), Co (cobalt), Ni (nickel), Cu (copper), Zn (zinc), Ga (gallium), Se (selenium), Rb (rubidium), S (sulfur), Y (yttrium) ), Zr (zirconium), Nb (niobium), Mo (molybdenum), Ag (silver), In (indium), Sn (tin), Sb (antimony), Cs (cesium), Ba (vanadium), Hf (hafnium) ), Ta (tantalum), W (tungsten), Pb (lead), Bi (bismuth), Au (gold), La (lanthanum), Nd (ne
  • the positive electrode layer 21 includes a positive electrode active material and a solid electrolyte.
  • the solid electrolyte may have a function as a binder.
  • the positive electrode layer 21 may further contain a conductive additive as necessary.
  • the positive electrode active material includes, for example, a positive electrode material capable of occluding and releasing lithium ions that are electrode reactants.
  • the positive electrode material is preferably a lithium-containing compound or the like from the viewpoint of obtaining a high energy density, but is not limited thereto.
  • This lithium-containing compound includes, for example, a composite oxide containing lithium and a transition metal element as a constituent element (lithium transition metal composite oxide) and a phosphate compound containing lithium and a transition metal element as constituent elements (lithium transition metal) At least one of phosphoric acid compounds).
  • the transition metal element is preferably one or more of Co, Ni, Mn, and Fe.
  • the lithium transition metal composite oxide is represented by, for example, Li x M1O 2 or Li y M2O 4 . More specifically, for example, the lithium transition metal composite oxide is LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiVO 2 , LiCrO 2, or LiMn 2 O 4 . Further, the lithium transition metal phosphate compound is represented by, for example, Li z M3PO 4 . More specifically, for example, the lithium transition metal phosphate compound is LiFePO 4 or LiCoPO 4 . However, M1 to M3 are one or more transition metal elements, and the values of x to z are arbitrary.
  • the positive electrode active material may be, for example, an oxide, disulfide, chalcogenide, or conductive polymer.
  • the oxide include titanium oxide, vanadium oxide, and manganese dioxide.
  • the disulfide include titanium disulfide and molybdenum sulfide.
  • An example of the chalcogenide is niobium selenide.
  • the conductive polymer include disulfide, polypyrrole, polyaniline, polythiophene, polyparastyrene, polyacetylene, and polyacene.
  • Examples of the solid electrolyte include those similar to the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23. However, the composition (type of material) or composition ratio of the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 and the positive electrode layer 21 may be the same or different.
  • the conductive aid is, for example, at least one of a carbon material, a metal, a metal oxide, a conductive polymer, and the like.
  • a carbon material for example, at least one of graphite, carbon fiber, carbon black, carbon nanotube, and the like can be used.
  • the carbon fiber for example, vapor growth carbon fiber (VGCF) can be used.
  • VGCF vapor growth carbon fiber
  • the carbon black for example, at least one of acetylene black and ketjen black can be used.
  • the carbon nanotube for example, a multi-wall carbon nanotube (MWCNT) such as a single wall carbon nanotube (SWCNT) or a double wall carbon nanotube (DWCNT) can be used.
  • MWCNT multi-wall carbon nanotube
  • SWCNT single wall carbon nanotube
  • DWCNT double wall carbon nanotube
  • Ni powder can be used.
  • SnO 2 can be used as the metal oxide.
  • the conductive polymer for example, at least one of substituted or unsubstituted polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and one or two (co) polymers selected from these can be used.
  • the conductive support agent should just be a material which has electroconductivity, and is not limited to the above-mentioned example.
  • the negative electrode layer 22 includes a negative electrode active material and a solid electrolyte.
  • the solid electrolyte may have a function as a binder.
  • the negative electrode layer 22 may further contain a conductive auxiliary as necessary.
  • the negative electrode active material includes, for example, a negative electrode material capable of occluding and releasing lithium ions that are electrode reactants.
  • the negative electrode material preferably includes at least one of a carbon material and a metal-based material from the viewpoint of obtaining a high energy density, but is not limited thereto.
  • Examples of the carbon material include graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, graphite, mesocarbon microbeads (MCMB), and highly oriented graphite (HOPG).
  • the metal-based material is a material containing, for example, a metal element or a metalloid element capable of forming an alloy with lithium as a constituent element.
  • the metal materials are Si (silicon), Sn (tin), Al (aluminum), In (indium), Mg (magnesium), B (boron), Ga (gallium), Ge (germanium). ), Pb (lead), Bi (bismuth), Cd (cadmium), Ag (silver), Zn (zinc), Hf (hafnium), Zr (zirconium), Y (yttrium), Pd (palladium) or Pt (platinum) ) And the like, any one kind or two or more kinds of alloys or compounds.
  • the simple substance is not limited to 100% purity, and may contain a small amount of impurities.
  • the alloy or compound include SiB 4 , TiSi 2 , SiC, Si 3 N 4 , SiO v (0 ⁇ v ⁇ 2), LiSiO, SnO w (0 ⁇ w ⁇ 2), SnSiO 3 , LiSnO, Mg 2. Sn etc. are mentioned.
  • the metal-based material may be a lithium-containing compound or lithium metal (lithium simple substance).
  • the lithium-containing compound is a composite oxide (lithium transition metal composite oxide) containing lithium and a transition metal element as constituent elements. Examples of this composite oxide include Li 4 Ti 5 O 12 .
  • Examples of the solid electrolyte include those similar to the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23.
  • the composition (type of material) or composition ratio of the solid electrolytes contained in the solid electrolyte layer 23 and the negative electrode layer 22 may be the same or different.
  • Examples of the conductive assistant include those similar to the conductive assistant included in the positive electrode active material layer 24B described above.
  • the positive electrode layer 21 has fine irregularities on the surface facing the negative electrode layer 22.
  • the negative electrode layer 22 has fine irregularities on the surface facing the positive electrode layer 21.
  • the surface roughness Rz1 of the positive electrode layer 21 and the surface roughness Rz2 of the negative electrode layer 22 satisfy a relationship of Rz1 + Rz2 ⁇ 25 ⁇ m, preferably Rz1 + Rz2 ⁇ 20 ⁇ m, more preferably Rz1 + Rz2 ⁇ 18 ⁇ m, and particularly preferably Rz1 + Rz2 ⁇ 17 ⁇ m.
  • the surface roughness Rz1 of the positive electrode layer 21 is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 12.5 or less, even more preferably 10 ⁇ m or less, particularly preferably. Is 9 ⁇ m or less, most preferably 8.5 ⁇ m or less. From the viewpoint of suppressing a short circuit between the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22, the surface roughness Rz2 of the negative electrode layer 22 is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 12.5 or less, even more preferably 10 ⁇ m or less, particularly preferably. Is 9 ⁇ m or less, most preferably 8.5 ⁇ m or less.
  • the surface roughnesses Rz1 and Rz2 of the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 are measured as follows. First, the battery is cleaved in a direction perpendicular to the main surface, and then the cross section of the battery is polished by ion milling. Next, the interface between the positive electrode layer 21 and the solid electrolyte layer 23 and the interface between the negative electrode layer 22 and the solid electrolyte layer 23 are photographed by SEM so that the field of view exceeds 200 ⁇ m ⁇ 200 ⁇ m. Subsequently, the surface roughnesses Rz1 and Rz2 of the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 are measured by image analysis software (analySISpro, manufactured by Soft Imaging System GmbH).
  • the positive electrode layer 21 is in contact with the apex of the convex portion that protrudes most toward the negative electrode layer 22. Then, a straight line L2 parallel to the positive electrode layer 21 is drawn so as to be in contact with the lowest point of the concave portion that is the most depressed with respect to the negative electrode layer 22. And the distance between these straight lines L1 and L2 is calculated
  • the surface of the negative electrode layer 22 (the surface on the side facing the positive electrode layer 21) is parallel to the negative electrode layer 22 so as to be in contact with the apex of the convex portion that protrudes most toward the positive electrode layer 21.
  • a straight line L4 parallel to the negative electrode layer 22 is drawn so as to be in contact with the lowest point of the concave portion that is the most depressed with respect to the positive electrode layer 21.
  • the distance between these straight lines L3 and L4 is calculated
  • the thickness of the solid electrolyte layer 23 is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less, even more preferably 10 ⁇ m or less, and particularly preferably 8 ⁇ m or less.
  • the thickness of the solid electrolyte layer 23 is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, even more preferably 3 ⁇ m or more, and particularly preferably 4 ⁇ m or more, from the viewpoint of suppressing a short circuit between the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 caused by dendrites. .
  • the thickness of the solid electrolyte layer is measured as follows. First, as shown in FIG. 4C, straight lines L1 and L3 are drawn on the surfaces of the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 in the same manner as the above-described “measurement method of the surface roughness Rz1 and Rz2 of the positive electrode layer and negative electrode layer”. . Then, the distance between these straight lines L1 and L3 is calculated
  • the porosity of the solid electrolyte layer 23 is 10% or less, preferably 7% or less, more preferably 5% or less, even more preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less. It can suppress that the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 short-circuit through the dendrite which grew to the space
  • the lower limit of the porosity of the solid electrolyte layer 23 is not particularly limited, and may be 0% or more, 1% or more, or 2% or more.
  • the porosity of the solid electrolyte layer 23 is measured as follows. First, the battery is cleaved in a direction perpendicular to the main surface, and then the cross section of the battery is polished by ion milling. Next, the cross section of the solid electrolyte layer 23 is image
  • the image analysis software uses the cross-sectional SEM image to determine the total area of voids present in the cross section of the solid electrolyte layer 23 and the cross section of the solid electrolyte layer 23. (The length of the cross section in the range in which the total area of the voids was measured). Further, the thickness of the solid electrolyte layer is measured in the same manner as the “method for measuring the thickness of the solid electrolyte layer”. Finally, the porosity of the solid electrolyte layer 23 is obtained from the following equation using the above measured values.
  • a solid electrolyte and a binder are mixed to prepare a mixture powder, and then the mixture powder is dispersed in a solvent to produce a solid electrolyte layer forming paste (hereinafter simply referred to as “electrolyte paste”).
  • an organic binder such as an acrylic resin
  • the solvent is not particularly limited as long as it can disperse the mixture powder, but is preferably one that burns away in a temperature range lower than the sintering temperature of the solid electrolyte layer forming paste.
  • the solvent examples include lower alcohols having 4 or less carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, t-butanol, ethylene glycol, propylene glycol (1,3-propanediol), 1, Aliphatic glycols such as 3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, ketones such as methyl ethyl ketone, dimethylethylamine Amine, alicyclic alcohols such as terpineol, butyl acetate and the like can be used alone or in admixture of two or more, but the invention is not particularly limited thereto.
  • lower alcohols having 4 or less carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-but
  • examples of the dispersion method include stirring treatment, ultrasonic dispersion treatment, bead dispersion treatment, kneading treatment, and homogenizer treatment. Also in the production steps of the positive electrode layer forming paste, the negative electrode layer forming paste, the exterior material forming paste, and the conductive paste described below, examples of the binder and the solvent include the same materials as the electrolyte paste.
  • a positive electrode active material, a solid electrolyte, a binder, and a conductive additive as necessary are mixed to prepare a mixture powder. Then, the mixture powder is dispersed in a solvent, and a positive electrode layer forming paste ( Hereinafter, simply referred to as “positive electrode paste”).
  • a negative electrode material, a solid electrolyte, a binder and, if necessary, a conductive additive are mixed to prepare a mixture powder. Then, the mixture powder is dispersed in a solvent, and a negative electrode layer forming paste (hereinafter referred to as a paste for forming a negative electrode layer) Simply referred to as “negative electrode paste”).
  • a paste layer is formed by uniformly applying an electrolyte paste on the surface of a support substrate.
  • a support substrate for example, a polymer resin film such as a polyethylene terephthalate (PET) film can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the application is defined as including printing.
  • coating methods include die coating, micro gravure coating, wire bar coating, direct gravure coating, reverse roll coating, comma coating, knife coating, spray coating, curtain coating, dipping, and spin.
  • a coating method, a relief printing method, an offset printing method, a gravure printing method, an intaglio printing method, a rubber plate printing method, a screen printing method and the like can be used, but it is not particularly limited thereto.
  • electrolyte green sheet In order to make it easier to peel off the solid electrolyte layer forming green sheet (hereinafter referred to as “electrolyte green sheet”) from the surface of the supporting substrate in a later step, it is preferable to perform a peeling treatment on the surface of the supporting substrate in advance.
  • coating or printing in advance on the surface of a support base material is mentioned, for example.
  • the composition imparting releasability include a paint containing a binder as a main component and added with wax or fluorine, or a silicone resin.
  • an electrolyte green sheet as a solid electrolyte layer precursor is produced on the surface of the support substrate by drying the paste layer.
  • drying method include natural drying, blow drying with hot air, heating drying with infrared rays or far infrared rays, vacuum drying, and the like. These drying methods may be used alone or in combination of two or more.
  • a green sheet for forming a positive electrode layer as a positive electrode layer precursor (hereinafter referred to as “positive electrode green”) is formed on the surface of the support substrate in the same manner as in the above-mentioned “process for producing a green sheet for forming a solid electrolyte layer”. Sheet ").
  • negative electrode green As a negative electrode layer precursor is formed on the surface of the support substrate in the same manner as in the above-mentioned “process for producing solid electrolyte layer forming green sheet”. Sheet ").
  • the exterior material forming green sheet (hereinafter referred to as “exterior green” as the exterior material precursor is formed on the surface of the supporting base material in the same manner as in the above-mentioned “process for producing the solid electrolyte layer forming green sheet”. Sheet ").
  • a battery having the configuration shown in FIGS. 1A, 1B, and 2 is manufactured as follows. First, the positive electrode green sheet, the electrolyte green sheet, and the negative electrode green sheet are cut into a rectangular shape having a predetermined size together with their supporting base materials. The lengths of the four sides of the positive electrode green sheet and the negative electrode green sheet are slightly shorter than the lengths of the four sides of the electrolyte green sheet. After cutting, the positive electrode green sheet, the electrolyte green sheet, and the negative electrode green sheet are each peeled off from the support substrate.
  • a positive electrode green sheet, an electrolyte green sheet, and a negative electrode green sheet are laminated in this order to produce a laminate.
  • the positive electrode green sheet and the electrolyte green sheet are overlapped so that the peripheral portion of one surface of the electrolyte green sheet is exposed in a U shape along the three sides of the positive electrode green sheet.
  • the negative electrode green sheet and the electrolyte green sheet are overlapped so that the peripheral portion of the other surface of the electrolyte green sheet is exposed in a U shape along the three sides of the negative electrode green sheet.
  • the overlapping positions of the positive electrode green sheet, the electrolyte green sheet, and the negative electrode green sheet are arranged so that the U shape of the exposed portion on one surface and the U shape of the exposed portion on the other surface are opposite to each other. adjust.
  • each green sheet constituting the laminate is pressure-bonded.
  • the pressure bonding method include CIP (Cold Isostatic Press), hot press method, warm isostatic press (WIP) method and the like.
  • the binder contained in each green sheet which comprises a laminated body is burned (degreasing) by heating a laminated body.
  • the solid electrolyte contained in each green sheet which comprises a laminated body is heat-sintered by baking a laminated body.
  • the positive electrode green sheet, electrolyte green sheet, and negative electrode green sheet which comprise a laminated body change to the positive electrode layer 21, the solid electrolyte layer 23, and the negative electrode layer 22, respectively.
  • the battery element 20 is produced.
  • the firing temperature of the laminate is not less than the sintering temperature of the solid electrolyte, preferably not less than the sintering temperature of the solid electrolyte and not more than 550 ° C., more preferably not less than the sintering temperature of the solid electrolyte and not more than 500 ° C.
  • the sintering temperature of a solid electrolyte means the sintering temperature of the solid electrolyte, when there is one kind of solid electrolyte contained in the laminate.
  • it means the maximum of the sintering temperatures of those solid electrolytes.
  • the firing temperature of the laminate is equal to or higher than the sintering temperature of the solid electrolyte
  • the sintering of the solid electrolyte proceeds, so that the lithium ion conductivity of the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 can be improved. Further, the strength of the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 can be increased.
  • the reason for setting the firing temperature of the laminate to 550 ° C. or lower is the same as the reason for setting the sintering temperature of the solid electrolyte to 550 ° C. or lower.
  • the oxide glass may be changed to oxide glass ceramics in the firing step. By changing in this way, the Li ion conductivity of the solid electrolyte can be improved.
  • the surface roughness Rz1, Rz2 of the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the porosity of the solid electrolyte layer 23 can be changed, for example, by adjusting the following manufacturing conditions (A) to (D). is there.
  • the porosity of the solid electrolyte layer 23 can be reduced as the amount of the binder contained in the electrolyte paste is reduced.
  • the surface roughness Rz1 and Rz2 of the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 can be reduced as the particle diameter (average particle diameter D50) of the positive electrode active material and the negative electrode active material is reduced.
  • the surface roughness Rz1 and Rz2 of the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 can be reduced as the viscosity of the positive electrode paste and the negative electrode paste is lowered.
  • D As the sintering pressure is increased, the porosity of the solid electrolyte layer 23 can be lowered, and the surface roughness Rz1 and Rz2 of the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 can be decreased.
  • the battery according to the first embodiment includes a positive electrode layer 21, a negative electrode layer 22, and a solid electrolyte layer 23.
  • the porosity of the solid electrolyte layer 23 is 10% or less, and the surface roughness Rz1 of the positive electrode layer 21 and the surface roughness Rz2 of the negative electrode layer 22 satisfy the relationship of Rz1 + Rz2 ⁇ 25.
  • Modification 1 Although 1st Embodiment demonstrated the example which produces the non-sintered battery element 20 by laminating
  • a positive electrode paste as a positive electrode layer precursor is applied by applying and drying a positive electrode paste so that a non-coated portion is formed along one side of the surface of the rectangular solid electrolytic green sheet. Form a layer.
  • the negative electrode paste as a negative electrode layer precursor is applied by applying and drying the negative electrode paste so that a non-coated part is formed along the three sides of the surface of the rectangular electrolyte green sheet. Form a layer.
  • one surface and the other side of the solid electrolytic green sheet are opposed to a side where the non-coated portion is not formed on one surface of the solid electrolytic green sheet and a side where the non-coated portion is not formed on the other surface of the solid electrolytic green sheet.
  • the formation position of the non-application part in the surface is adjusted. Thus, an unsintered battery element 20 is obtained.
  • the positive electrode layer 24 is provided on the main surface on the side facing the negative electrode layer 25 among the main surfaces of the positive electrode current collector layer 24 ⁇ / b> A and the positive electrode current collector layer 24 ⁇ / b> A.
  • the layer 24B may be provided.
  • the negative electrode layer 25 includes a negative electrode current collecting layer 25A and a negative electrode active material layer 25B provided on a main surface on the side facing the positive electrode layer 24 among both main surfaces of the negative electrode current collecting layer 25A. May be. 6 shows a configuration in which both the positive electrode layer 24 and the negative electrode layer 25 include a current collecting layer and an active material layer, but one of the positive electrode layer 24 and the negative electrode layer 25 is a current collecting layer. You may employ
  • the positive electrode current collecting layer 24A includes conductive particle powder and a solid electrolyte.
  • the solid electrolyte may have a function as a binder.
  • the conductive particles include, for example, at least one of carbon particles and metal particles.
  • the carbon particles for example, at least one of graphite (graphite), carbon fiber, carbon black, and carbon nanotube can be used.
  • the carbon fiber for example, vapor grown carbon fiber (VaporapGrowth Carbon Fiber: VGCF) or the like can be used.
  • the carbon black for example, at least one of acetylene black and ketjen black can be used.
  • a multi-wall carbon nanotube such as a single wall carbon nanotube (SWCNT) or a double wall carbon nanotube (DWCNT) can be used.
  • MWCNT multi-wall carbon nanotube
  • SWCNT single wall carbon nanotube
  • DWCNT double wall carbon nanotube
  • the metal particles for example, Ni particles can be used.
  • the conductive particles are not particularly limited to those described above.
  • Examples of the solid electrolyte include those similar to the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23. However, the composition (type of material) or composition ratio of the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 and the positive electrode current collecting layer 24A may be the same or different.
  • the positive electrode current collecting layer 24A may be a metal layer containing, for example, Al, Ni, stainless steel, or the like.
  • the shape of the metal layer is, for example, a foil shape, a plate shape, or a mesh shape.
  • the positive electrode active material layer 24B includes a positive electrode active material and a solid electrolyte.
  • the solid electrolyte may have a function as a binder.
  • the positive electrode active material layer 24B may further contain a conductive auxiliary as necessary.
  • the negative electrode active material, solid electrolyte, and conductive additive are the same as the positive electrode active material, solid electrolyte, and conductive additive included in the positive electrode layer 21 of the first embodiment, respectively.
  • the negative electrode current collecting layer 25A includes conductive particle powder and a solid electrolyte.
  • the solid electrolyte may have a function as a binder.
  • Examples of the conductive particles include those similar to the conductive particles contained in the positive electrode current collecting layer 24A.
  • As a solid electrolyte the thing similar to the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 of 1st Embodiment can be illustrated. However, the composition (type of material) or composition ratio of the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 and the negative electrode current collecting layer 25A may be the same or different.
  • the negative electrode active material layer 25B includes a negative electrode active material and a solid electrolyte.
  • the solid electrolyte may have a function as a binder.
  • the negative electrode active material layer 25B may further contain a conductive auxiliary as necessary.
  • the negative electrode active material, the solid electrolyte, and the conductive additive are the same as the negative electrode active material, the solid electrolyte, and the conductive additive included in the negative electrode layer 22 of the first embodiment, respectively.
  • the configuration in which the battery element 20 includes the single positive electrode layer 21, the single negative electrode layer 22, and the single solid electrolyte layer 23 has been described.
  • the configuration of the battery element 20 is as follows.
  • the number of layers of the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 is not particularly limited as long as the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 are stacked via the solid electrolyte layer 23. That is, the battery element 20 may employ a configuration including a plurality of positive electrode layers 21, a plurality of negative electrode layers 22, and a plurality of solid electrolyte layers 23, as shown in FIG.
  • the battery element 20 may include a positive electrode layer including a positive electrode current collecting layer and positive electrode active material layers provided on both surfaces of the positive electrode current collecting layer, instead of the positive electrode layer 21, or a negative electrode layer. Instead of 22, a negative electrode layer including a negative electrode current collecting layer and negative electrode active material layers provided on both surfaces of the negative electrode current collecting layer may be provided. Moreover, the battery element 20 may be provided with the solid electrolyte layer 23 on both main surfaces, respectively, and may be provided with the solid electrolyte layer 23 on one main surface.
  • the solid electrolyte contained in the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 is not particularly limited to the solid electrolyte (lithium ion conductive glass or lithium ion conductive glass ceramic) of the first embodiment.
  • the solid electrolyte other than the solid electrolyte of the first embodiment include a perovskite oxide crystal composed of La—Li—Ti—O and the like, and a garnet oxidation composed of Li—La—Zr—O and the like.
  • a phosphoric acid compound (LATP) containing constituent crystals, lithium, aluminum and titanium as constituent elements, a phosphoric acid compound (LAGP) containing lithium, aluminum and germanium as constituent elements can be used.
  • sulfides such as Li 2 S—P 2 S 5 , Li 2 S—SiS 2 —Li 3 PO 4 , Li 7 P 3 S 11 , Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S, or Li 10 GeP 2 S 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 6.75 La 3 Zr 1.75 Nb 0.25 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 1 + x Al x Ti 2-x (PO 4 ) 3 or La 2/3
  • An oxide such as -x Li 3x TiO 3 can also be used.
  • the oxide crystal (lithium ion conductive crystal) which crystallized the oxide glass of 1st Embodiment can also be used.
  • a battery according to the second embodiment of the present technology includes a thin plate-shaped exterior battery element 11A having a first end surface 11SA and a second end surface 11SB opposite to the first end surface 11SA.
  • the positive terminal 12 provided on the first end face 11SA and the negative terminal 13 provided on the second end face 11SB are provided.
  • the exterior battery element 11 ⁇ / b> A includes a stacked battery element 30 and an exterior material 14 that covers the surface of the battery element 30.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the battery element 30 is a laminate including a plurality of positive electrode layers 31, a plurality of negative electrode layers 32, and a plurality of solid electrolyte layers 23 provided between the positive electrode layers 21 and the negative electrode layers 22, respectively.
  • the positive electrode layer 31 includes a positive electrode active material, a solid electrolyte, and a conductive additive.
  • Examples of the positive electrode active material, solid electrolyte, and conductive additive included in the positive electrode layer 31 are the same as the positive electrode active material, solid electrolyte, and conductive additive included in the positive electrode layer 21 of the first embodiment. Can do.
  • the conductive additive contained in the positive electrode layer 31 has a concentration distribution that changes in the thickness direction of the positive electrode layer 31, as shown in FIG. 9A.
  • the shade applied to the positive electrode layer 31 corresponds to the concentration of the conductive assistant, and the darker the shade, the higher the conductive assistant concentration.
  • the concentration of the conductive additive in the positive electrode layer 31 (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31) is higher than the concentration of the conductive additive on both main surfaces of the positive electrode layer 31. Specifically, the concentration of the conductive additive in the positive electrode layer 31 increases from both main surfaces of the positive electrode layer 31 toward the inside of the positive electrode layer 31 (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31). is doing. Thus, electrons pass from one end of the positive electrode layer 31 on the positive electrode terminal 12 side through the inside of the positive electrode layer 31 having a high concentration of the conductive additive, and the other end of the positive electrode layer 31 on the opposite side to the positive electrode terminal 12 side. Can move quickly.
  • the positive electrode active material contained in the positive electrode layer 31 has a concentration distribution that changes in the thickness direction of the positive electrode layer 31, as shown in FIG. 9B.
  • the shades attached to the positive electrode layer 31 correspond to the concentration of the positive electrode active material, respectively, and the darker the shade, the higher the concentration of the positive electrode active material.
  • the concentration of the positive electrode active material on both main surfaces of the positive electrode layer 31 is preferably higher than the concentration of the positive electrode active material inside the positive electrode layer 31 (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31). . Specifically, the concentration of the positive electrode active material in the positive electrode layer 31 increases from the inside of the positive electrode layer 31 (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31) toward both main surfaces of the positive electrode layer 31. It is preferable.
  • a general positive electrode layer that is, a positive electrode layer in which the concentration of the positive electrode active material is constant in the thickness direction of the positive electrode layer
  • an unused positive electrode active material that does not contribute to energy tends to exist.
  • the positive electrode active material since the positive electrode active material has the above concentration distribution, it does not contribute to energy (if the positive electrode active material is a non-conductive active material, it does not contribute to conductivity). Can be reduced.
  • the concentration of the conductive additive in the positive electrode layer 31 can be made higher than the concentration of the conductive additive in the main surface of the positive electrode layer 31.
  • the solid electrolyte contained in the positive electrode layer 31 preferably has a concentration distribution that changes in the thickness direction of the positive electrode layer 31. Specifically, since the solid electrolyte contained in the positive electrode layer 31 is responsible for ion transport to the positive electrode active material, the solid electrolyte contained in the positive electrode layer 31 preferably has the same concentration distribution as the positive electrode active material.
  • the concentration of the solid electrolyte on both main surfaces of the positive electrode layer 31 is preferably higher than the concentration of the solid electrolyte inside the positive electrode layer 31 (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31). Specifically, the concentration of the solid electrolyte in the positive electrode layer 31 increases from the inside of the positive electrode layer 31 (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31) toward both main surfaces of the positive electrode layer 31. It is preferable.
  • the negative electrode layer 32 includes a negative electrode active material, a solid electrolyte, and a conductive additive.
  • Examples of the negative electrode active material, solid electrolyte, and conductive additive included in the negative electrode layer 32 are the same as the negative electrode active material, solid electrolyte, and conductive additive included in the negative electrode layer 22 of the first embodiment. Can do.
  • the conductive additive contained in the negative electrode layer 32 has a concentration distribution that varies in the thickness direction of the negative electrode layer 32 as shown in FIG. 9A.
  • the shade applied to the negative electrode layer 32 corresponds to the concentration of the conductive assistant, and the darker the shade, the higher the conductive assistant concentration.
  • the concentration of the conductive assistant in the negative electrode layer 32 (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32) is higher than the concentration of the conductive assistant on both main surfaces of the negative electrode layer 32.
  • the concentration of the conductive additive in the negative electrode layer 32 increases from both main surfaces of the negative electrode layer 32 toward the inside of the negative electrode layer 32 (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32). is doing.
  • electrons can quickly move to the negative electrode terminal 13 through the inside of the negative electrode layer 32 where the concentration of the conductive additive is high.
  • the negative electrode active material contained in the negative electrode layer 32 has a concentration distribution that varies in the thickness direction of the negative electrode layer 32 as shown in FIG. 9B.
  • the shades attached to the negative electrode layer 32 respectively correspond to the concentration of the negative electrode active material, and the darker the darker the portion, the higher the concentration of the negative electrode active material.
  • the concentration of the negative electrode active material on both main surfaces of the negative electrode layer 32 is preferably higher than the concentration of the negative electrode active material inside the negative electrode layer 32 (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32). . Specifically, the concentration of the negative electrode active material in the negative electrode layer 32 increases from the inside of the negative electrode layer 32 (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32) toward both main surfaces of the negative electrode layer 32. It is preferable.
  • a negative electrode layer In a general negative electrode layer (a negative electrode layer in which the concentration of the negative electrode active material is constant in the thickness direction of the negative electrode layer), an unused negative electrode active material that does not contribute to energy tends to exist.
  • the negative electrode active material since the negative electrode active material has the concentration distribution as described above, it does not contribute to energy (if the negative electrode active material is a non-conductive active material, it does not contribute to conductivity). Can be reduced.
  • the concentration of the conductive additive in the negative electrode layer 32 can be made higher than the concentration of the conductive additive in the main surface of the negative electrode layer 32.
  • the solid electrolyte contained in the negative electrode layer 32 preferably has a concentration distribution that changes in the thickness direction of the negative electrode layer 32. Specifically, since the solid electrolyte contained in the negative electrode layer 32 is responsible for ion transport to the negative electrode active material, the solid electrolyte contained in the negative electrode layer 32 preferably has a concentration distribution similar to that of the negative electrode active material.
  • the concentration of the solid electrolyte on both main surfaces of the negative electrode layer 32 is preferably higher than the concentration of the solid electrolyte inside the negative electrode layer 32 (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32). Specifically, the concentration of the solid electrolyte in the negative electrode layer 32 increases from the inside of the negative electrode layer 32 (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32) toward both main surfaces of the negative electrode layer 32. It is preferable.
  • the concentration changes of the conductive assistant, the positive electrode active material, the negative electrode active material and the solid electrolyte may be continuous or discontinuous.
  • the discontinuous density change includes a step-like density change, but is not limited to this.
  • FIG. 10A shows an example in which the concentration change of the conductive additive in the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31 is continuous.
  • FIG. 10B shows an example in which the concentration change of the conductive additive in the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31 is discontinuous (specifically, stepped).
  • Examples of the method for producing a battery having the above configuration include (A) a battery production method by a green sheet lamination method and (B) a battery production method by a coating method. Below, the manufacturing method of these batteries is demonstrated.
  • the positive electrode layer 31 in which the concentration distribution of the conductive additive changes in the thickness direction of the positive electrode layer 31 is produced as follows. First, a plurality of positive electrode pastes having different conductive assistant concentrations are prepared. Next, except for using these pastes, a plurality of positive electrode green sheets with different concentrations of conductive assistants were prepared in the same manner as in the “preparation step of green sheet for forming positive electrode layer” in the first embodiment, By laminating these, a first laminate is produced.
  • concentration of the conductive support agent of the positive electrode green sheet located inside the 1st laminated body is both main surfaces of the 1st laminated body.
  • a plurality of positive electrode green sheets having different conductive assistant concentrations are laminated so as to be higher than the concentration of the conductive auxiliary agent in the positive electrode green sheet positioned at the position.
  • the concentration of the conductive additive in the first laminate is changed from both main surfaces of the first laminate to the inside of the first laminate (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31).
  • a plurality of positive electrode green sheets having different concentrations of the conductive auxiliary agent are laminated so as to increase toward).
  • the negative electrode layer 32 in which the concentration distribution of the conductive additive changes in the thickness direction of the negative electrode layer 32 is produced as follows. First, a plurality of negative electrode pastes having different conductive assistant concentrations are prepared. Next, except for using these pastes, a plurality of negative electrode green sheets having different concentrations of conductive assistants were prepared in the same manner as the “negative electrode layer forming green sheet manufacturing step” of the first embodiment, By laminating these, a second laminate is produced. Under the present circumstances, the density
  • a plurality of negative electrode green sheets having different conductive assistant concentrations are laminated so as to be higher than the concentration of the conductive auxiliary agent in the negative electrode green sheet located at the position. Specifically, the concentration of the conductive additive in the second laminate is changed from both main surfaces of the second laminate to the inside of the second laminate (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32). A plurality of negative electrode green sheets having different concentrations of the conductive auxiliary agent are laminated so as to increase toward).
  • Battery manufacturing process Similar to the “battery manufacturing process” in the first embodiment except that the first laminate and the second laminate obtained as described above are used instead of the positive electrode green sheet and the negative electrode green sheet. Thus, a battery is manufactured. Before the battery manufacturing process, after burning (degreasing) the binder contained in each of the green sheets constituting the first and second laminates, the first and second laminates are fired to obtain the first You may make it heat-sinter the solid electrolyte contained in each green sheet which comprises the 1st, 2nd laminated body.
  • the positive electrode layer 31 in which the concentration distribution of the conductive auxiliary agent, the positive electrode active material, and the solid electrolyte changes in the thickness direction of the positive electrode layer 31 is formed by stacking a plurality of positive electrode green sheets having different concentrations of the conductive auxiliary agent, the positive electrode active material, and the solid electrolyte. It is possible to make it.
  • the negative electrode layer 32 in which the concentration distribution of the conductive auxiliary agent, the negative electrode active material, and the solid electrolyte changes in the thickness direction of the negative electrode layer 32 includes a plurality of negative electrode green sheets having different concentrations of the conductive auxiliary agent, the negative electrode active material, and the solid electrolyte. It is possible to produce by laminating.
  • the positive electrode layer 31 in which the concentration distribution of the conductive additive changes in the thickness direction of the positive electrode layer 31 is produced as follows. First, a plurality of positive electrode pastes having different conductive assistant concentrations are prepared. Next, the positive electrode paste is sequentially applied and dried by screen printing or the like, and a plurality of thin films having different concentrations of the conductive auxiliary agent are laminated to produce a first laminated body. Under the present circumstances, the density
  • a plurality of thin films are stacked so as to be higher than the concentration of the conductive assistant in the thin film. Specifically, the concentration of the conductive additive in the first laminate is changed from both main surfaces of the first laminate to the inside of the first laminate (for example, the central portion of the positive electrode layer 31 in the thickness direction of the positive electrode layer 31). A plurality of thin films with different concentrations of the conductive assistant are stacked so as to increase toward
  • the negative electrode layer 32 in which the concentration distribution of the conductive additive changes in the thickness direction of the negative electrode layer 32 is produced as follows. First, a plurality of negative electrode pastes having different conductive assistant concentrations are prepared. Next, these negative electrode pastes are successively applied and dried by screen printing or the like, and a plurality of thin films having different concentrations of conductive assistants are laminated to produce a second laminate. At this time, the concentration of the conductive additive of the thin film located inside the second laminated body (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32) is located on both main surfaces of the second laminated body.
  • a plurality of thin films are stacked so as to be higher than the concentration of the conductive assistant in the thin film. Specifically, the concentration of the conductive additive in the second laminate is changed from both main surfaces of the second laminate to the inside of the second laminate (for example, the central portion of the negative electrode layer 32 in the thickness direction of the negative electrode layer 32). A plurality of thin films with different concentrations of the conductive assistant are stacked so as to increase toward
  • Battery manufacturing process Similar to the “battery manufacturing process” in the first embodiment except that the first laminate and the second laminate obtained as described above are used instead of the positive electrode green sheet and the negative electrode green sheet. Thus, a battery is manufactured.
  • the first and second laminated bodies are fired to obtain the first.
  • the solid electrolyte contained in each thin film constituting the second laminate may be heated and sintered.
  • the positive electrode layer 31 in which the concentration distribution of the conductive auxiliary agent, the positive electrode active material, and the solid electrolyte changes in the thickness direction of the positive electrode layer 31 is coated with a plurality of thin films having different concentrations of the conductive auxiliary agent, the positive electrode active material, and the solid electrolyte. It can be manufactured by stacking.
  • the negative electrode layer 32 in which the concentration distribution of the conductive auxiliary agent, the negative electrode active material, and the solid electrolyte changes in the thickness direction of the negative electrode layer 32 is coated with a plurality of thin films having different concentrations of the conductive auxiliary agent, the negative electrode active material, and the solid electrolyte. It can be produced by drying and laminating.
  • the concentration of the conductive auxiliary in the positive electrode layer 31 is higher than the concentration of the conductive auxiliary in the main surface of the positive electrode layer 31, and the conductive auxiliary in the negative electrode layer 32. Is higher than the concentration of the conductive additive on the main surface of the negative electrode layer 32.
  • the positive electrode layer 31 and the negative electrode layer 32 do not include a current collecting layer, the configuration of the battery can be simplified. Therefore, the battery manufacturing process can be simplified.
  • the concentration of the positive electrode active material on both main surfaces of the positive electrode layer 31 is higher than the concentration of the positive electrode active material inside the positive electrode layer 31, and both the negative electrode layers 32.
  • the concentration of the negative electrode active material on the main surface is higher than the concentration of the negative electrode active material inside the negative electrode layer 32, the following effects are obtained. That is, unused positive electrode active materials and negative electrode active materials can be reduced, and the capacity of the battery can be improved.
  • the present technology is applied to a battery in which both the positive electrode layer 31 and the negative electrode layer 32 are not provided with a current collecting layer
  • one of the positive electrode layer 31 and the negative electrode layer 32 is used.
  • the present technology may be applied to a battery including a current collecting layer.
  • it is effective that the present technology is applied to a battery having a configuration in which the electrode does not have a current collecting layer, and the battery has a configuration in which the electrode includes an active material having no conductivity and does not have a current collecting layer. It is particularly effective to apply to.
  • the average aspect ratio of the negative electrode active material (particles) included in the negative electrode layer 22 is 2 or more and 10 or less, preferably 4 or more and 10 or less, more preferably 6 or more and 10 or less. More preferably, it is 7 or more and 10 or less, and particularly preferably 8 or more and 10 or less.
  • the average aspect ratio is 2 or more, the following effects can be obtained.
  • the negative electrode active material (particle) / solid electrolyte interfacial bonding in the negative electrode layer 22 becomes good, and the cycle characteristics are improved.
  • the average aspect ratio of the negative electrode active material is measured as follows. First, the battery is cleaved in a direction perpendicular to the main surface, and then the cross section of the battery is polished by ion milling. Next, a cross section of the negative electrode layer 22 was photographed by SEM, 10 negative electrode active material particles were randomly selected from the photographed cross-sectional SEM image, and the major axis length DL and short of each negative electrode active material particle were selected using a scale. The axial length DS is measured (see FIG. 11).
  • the long axis length DL means the maximum (so-called maximum ferret diameter) among the distances between two parallel lines drawn from all angles so as to contact the contour of the negative electrode active material particles.
  • the short axis length DS means the maximum length of the negative electrode active material particles in the direction orthogonal to the long axis of the negative electrode active material particles.
  • the long axis length DL of the 10 negative electrode active material particles measured is simply averaged (arithmetic average) to obtain the average long axis length DLave
  • the short axis length of the 10 negative electrode active material particles measured ( DS) is simply averaged (arithmetic average) to obtain the average minor axis length DSave.
  • the average aspect ratio (DLave / DSave) of the negative electrode active material is obtained from the average major axis length DLave and the average minor axis length DSave.
  • the negative electrode active material preferably contains graphite.
  • the graphite preferably contains at least one of natural graphite, artificial graphite and graphitized mesocarbon microbeads.
  • the surface of the negative electrode active material (particles) in the negative electrode layer 22 is covered with a solid electrolyte. From the viewpoint of improving cycle characteristics and the like, it is preferable that no or almost no void is present at the interface between the negative electrode active material (particles) and the solid electrolyte.
  • the porosity in the cross section of the negative electrode layer 22 is preferably 20% or less, more preferably 15% or less, even more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less. .
  • the porosity of the negative electrode layer 22 is measured as follows. First, the battery is cleaved in a direction perpendicular to the main surface, and then the cross section of the battery is polished by ion milling. Next, the cross section of the negative electrode layer 22 is photographed by SEM so that the field of view becomes more than 200 ⁇ m ⁇ 200 ⁇ m. Subsequently, the total area of voids present in the cross section of the negative electrode layer 22 and the cross sectional area of the negative electrode layer 22 (total area of the voids are measured from the cross-sectional SEM image using an image analysis software (analySISpro, manufactured by Soft Imaging System GmbH).
  • the area occupied by the negative electrode active material in the cross section of the negative electrode layer 22 is preferably equal to or greater than the area occupied by the solid electrolyte in the cross section of the negative electrode layer 22. Thereby, an electronic path can be formed satisfactorily.
  • the area occupied by the negative electrode active material and the solid electrolyte is measured as follows. First, the cross section of the negative electrode layer 22 is photographed in the same manner as in “Method of measuring porosity of negative electrode layer”. Subsequently, the area occupied by the negative electrode active material and the solid electrolyte in the cross section of the negative electrode layer 22 is measured from the cross-sectional SEM image by image analysis software (analySISpro, manufactured by Soft Imaging System GmbH).
  • the solid electrolyte according to the fourth embodiment of the present technology includes a powder of surface-coated composite particles.
  • the surface-coated composite particles include core particles 111 and a coating layer 112 provided on the surfaces of the core particles 111.
  • the solid electrolyte according to the fourth embodiment is suitable for use in an electrochemical device.
  • the electrochemical device may be basically any device, for example, various batteries using lithium or the like, capacitors, gas sensors, lithium ion filters, and the like.
  • the battery is, for example, a primary battery, a secondary battery, an air battery, or a fuel cell.
  • the secondary battery is, for example, an all solid lithium ion secondary battery.
  • the solid electrolyte according to the fourth embodiment can be used for both an all-solid battery and a liquid battery.
  • “liquid battery” means a liquid battery in which a solid electrolyte is used as part of the electrolyte contained in the battery.
  • the core particle 111 examples include a spherical shape, an ellipsoidal shape, a needle shape, a plate shape, a scale shape, a tube shape, a wire shape, a rod shape (rod shape), and an indefinite shape, but are not particularly limited thereto. Absent. Two or more kinds of particles may be used in combination.
  • the spherical shape includes not only a true spherical shape but also a shape in which the true spherical shape is slightly flattened or distorted, a shape in which irregularities are formed on the true spherical surface, or a shape in which these shapes are combined.
  • the ellipsoidal shape is not only a strict ellipsoidal shape, but a strict ellipsoidal shape that is slightly flattened or distorted, a shape in which irregularities are formed on a strict ellipsoidal surface, or a combination of these shapes.
  • the shape is also included.
  • the core particle 111 includes a crystalline solid electrolyte.
  • the crystalline solid electrolyte refers to a crystallographic single crystal or polycrystal, such as a peak observed in X-ray diffraction or electron beam diffraction.
  • the crystalline solid electrolyte includes at least one of oxide, nitride, and halide. Specifically, it contains at least one of an oxide solid electrolyte, a nitride solid electrolyte, and a halide solid electrolyte.
  • oxide-based solid electrolyte examples include Li 6 La 2 BaTa 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 6.75 La 3 Zr 1.75 Nb 0.25 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 1+ x Al x Ti 2-x (PO 4 ) 3 or La 2 / 3-x Li 3x TiO 3 or the like.
  • the core particle 111 may contain a Li-rich crystalline solid electrolyte.
  • the Li-rich crystalline solid electrolyte refers to one in which the content of Li in the core particle 111 is 20 atomic% or more.
  • the upper limit of the Li content in the core particles 111 is preferably 80 atomic% or less, but is not particularly limited to this value.
  • the covering layer 112 has a function as a binder. Specifically, the coating layer 112 has a function of binding between the coated composite particles and between the coated composite particles and the active material particles by firing.
  • the coating layer 112 covers at least a part of the surface of the core particle 111. Specifically, the coating layer 112 may partially cover the surface of the core particle 111, or may cover the entire surface of the core particle 111, but the interface between the coated composite particles From the viewpoints of resistance and reduction in interface resistance between the coated composite particles and the active material particles, the entire surface of the core particle 111 is preferably covered. At the interface between the core particle 111 and the coating layer 112, the composition and state of both may change discontinuously or may change continuously.
  • the coating layer 112 includes a glass-based solid electrolyte.
  • the glass-based solid electrolyte refers to a crystallographically amorphous material such as a halo observed in X-ray diffraction or electron beam diffraction.
  • the glass-based solid electrolyte includes, for example, oxide glass.
  • oxide glass the thing similar to the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 of 1st Embodiment can be illustrated.
  • the coating layer 112 may be composed of small particles containing a glass-based solid electrolyte.
  • the particle size of the small particles is smaller than the particle size of the core particles 111.
  • the particle size means the maximum (so-called maximum ferret diameter) among the distances between two parallel lines drawn from all angles so as to contact the particle outline.
  • the lithium ion conductivity of the crystalline solid electrolyte contained in the core particle 111 is higher than the lithium ion conductivity of the glass solid electrolyte contained in the coating layer 112.
  • the softening point of the crystalline solid electrolyte contained in the core particle 111 is higher than the softening point of the glass solid electrolyte contained in the coating layer 112.
  • the sintering temperature of the crystalline solid electrolyte contained in the core particle 111 is higher than the sintering temperature of the glass solid electrolyte contained in the coating layer 112.
  • the sintering temperature of the crystalline solid electrolyte contained in the core particles 111 is preferably more than 550 ° C. and 1100 ° C. or less, preferably 600 ° C. or more and 1100 ° C. or less, and more preferably 700 ° C. or more and 1100 ° C. or less.
  • the sintering temperature of the glass-based solid electrolyte contained in the coating layer 112 is preferably 550 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower, and even more preferably 300 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.
  • the sintering temperature is 550 ° C. or lower, it is possible to suppress the formation of byproducts such as nonconductors by the reaction between the glass-based solid electrolyte and the electrode active material in the firing step (sintering step). Accordingly, it is possible to suppress a decrease in battery characteristics.
  • the selection range of the kind of electrode active material is expanded, the freedom degree of battery design can be improved.
  • the sintering temperature is 500 ° C. or lower
  • a carbon material can be used as the negative electrode active material. Therefore, the energy density of the battery can be improved.
  • a carbon material can be used as the conductive agent, a favorable electron conduction path can be formed in the electrode layer or the electrode active material layer, and the conductivity of the electrode layer or the electrode active material layer can be improved.
  • the binder such as acrylic resin contained in the electrode layer precursor, the electrode active material layer precursor or the solid electrolyte layer precursor is burned out in the firing step (sintering step). Can be made.
  • the solid electrolyte of the fourth embodiment includes a surface-coated composite particle powder.
  • the composite particle includes a core particle 111 including a crystalline solid electrolyte and a coating layer 112 including a glass solid electrolyte that covers at least a part of the surface of the core particle 111.
  • the high ion conductivity that is characteristic of the crystalline solid electrolyte can be sufficiently obtained.
  • the glass-based solid electrolyte contained in the coating layer 112 can impart a binding property to the core particle 111 and reduce the interfacial resistance between the composite particles and between the composite particles and the active material particles.
  • a mixed powder of mother particles 121 containing a Li-rich crystalline solid electrolyte and small particles 122 containing a glass-based solid electrolyte, a core particle 111 containing a Li-rich crystalline solid electrolyte, and a surface of the core particle 111 It has the relationship of the ionic conductivity shown below with the powder of the covering type composite particle provided with the provided covering layer 112. (Ionic conductivity of mixed powder) ⁇ (Ionic conductivity of powder of composite particles)
  • a mixed powder of mother particles 121 containing Li 6 N 2 BaTa 2 O 12 as a crystalline solid electrolyte and small particles 122 containing a glass solid electrolyte, and Li 6 La 2 BaTa 2 O 12 as a crystalline solid electrolyte are used.
  • the core particles 111 that are included, and the powder of the coated composite particles including the coating layer 112 provided on the surface of the core particles 111 have the following ionic conductivity relationship. (Ionic conductivity of mixed powder) ⁇ (Ionic conductivity of powder of composite particles)
  • the solid electrolyte may further include a powder of particles that are not surface-coated (that is, a powder of particles that do not have a coating layer) in addition to the powder of the surface-coated composite particles, if necessary. It is preferable that the particles that are not surface-coated include a glass-based solid electrolyte. Examples of the glass-based solid electrolyte include those similar to the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23 of the first embodiment.
  • the battery according to the fifth embodiment of the present technology is the same as the battery according to the first embodiment in that the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 include the solid electrolyte according to the fourth embodiment. Is different.
  • the composite particles are bound together via the coating layer 112, and the composite particles and the positive electrode active material particles are interposed via the coating layer 112.
  • the composite particles are bound to each other through the coating layer 112, and the composite particles and the negative electrode active material particles are bound to each other through the coating layer 112. Further, in the solid electrolyte layer 23, the composite particles are bound via the coating layer 112.
  • the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 include the solid electrolyte according to the fourth embodiment. Thereby, the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 which have high ion conductivity are obtained. Further, the interfacial resistance between the composite particles, between the composite particles and the positive electrode active material particles, and between the composite particles and the negative electrode active material particles can be reduced.
  • At least one of the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 may include the solid electrolyte according to the fourth embodiment. From the viewpoint of improving battery characteristics, it is preferable that at least two layers of the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 22, and the solid electrolyte layer 23 include the solid electrolyte according to the fourth embodiment. It is more preferable that all three layers of the solid electrolyte layer 23 include the solid electrolyte according to the fourth embodiment.
  • the surface roughness Rz1 and Rz2 of the positive electrode layer and the negative electrode layer, the porosity of the solid electrolyte layer, and the thickness of the solid electrolyte layer are the same as in the first embodiment. This is determined by the “measurement method of surface roughness Rz1 and Rz2 of positive electrode layer and negative electrode layer”, “measurement method of porosity of solid electrolyte layer”, and “measurement method of thickness of solid electrolyte layer” described above.
  • this positive electrode paste was apply
  • this negative electrode paste was apply
  • the positive electrode green sheet, the negative electrode green sheet, and the electrolyte green sheet obtained as described above are peeled off from the release film, and the negative electrode green sheet, the electrolyte green sheet, and the positive electrode green sheet are formed on the disc-shaped SUS plate.
  • a laminated body was obtained, and this laminated body was crimped by CIP (Cold Isostatic Press).
  • the laminated body is heated at 315 ° C. for 10 hours to remove the acrylic binder contained in each green sheet of the laminated body, and then subjected to pressure sintering at 400 ° C. for 10 minutes, whereby each green of the laminated body is obtained.
  • the oxide glass contained in the sheet was changed to oxide glass ceramics (mixture of oxide glass and oxide crystals).
  • the intended coin-type all-solid battery all-solid lithium ion secondary battery
  • the solid electrolyte (oxide glass) as shown in Table 2 in the above manufacturing process was adjusted.
  • the particle sizes of the positive electrode and the negative electrode active material were the average particle size D50, and the particle size distribution was measured with a particle size distribution meter (MT3300EXII-SDC manufactured by Microtrac Co.), and obtained from this particle size distribution.
  • the coating thickness of the electrolyte paste was adjusted so that the thickness of the solid electrolyte layer shown in Table 1 was obtained.
  • the porosity of the solid electrolyte layer decreases as the amount of the binder contained in the electrolyte paste decreases. Moreover, the surface roughness Rz1 and Rz2 of the surface of a positive electrode layer and a negative electrode layer become small, so that the particle size of a positive electrode and a negative electrode active material is made small. Moreover, the surface roughness Rz1 and Rz2 of the surface of a positive electrode layer and a negative electrode layer become small, so that the viscosity of a positive electrode and a negative electrode paste is made low. Further, the higher the pressure during pressure sintering, the smaller the porosity and the smaller the surface roughnesses Rz1 and Rz2 of the surfaces of the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • Example 9 In the battery manufacturing process, the oxide glass contained in each green sheet of the laminate was changed to oxide crystals by pressure sintering at 450 ° C. for 10 minutes.
  • the solid electrolyte (oxide glass) so that the surface roughness Rz1, Rz2 and the porosity of the solid electrolyte of the positive electrode layer and the negative electrode layer shown in Table 1 can be obtained.
  • the binder (acrylic binder) blending ratio, the viscosity of the positive electrode and the negative electrode paste, the leveling time of the positive electrode and the negative electrode paste, and the pressure (pressing pressure) during pressure sintering were adjusted. Except for the above, a coin-type all-solid battery was produced in the same manner as in Example 2.
  • Charging condition CCCV (Constant Current / Constant Voltage) 4.2V, 0.1C / 0.01C cut, 23 °C Discharge condition: CCCV 3.82V, 0.1C / 0.01Ccut, 23 °C Subsequently, an open circuit voltage (OCV) was measured, and a change amount ⁇ OCV / month of voltage per month was calculated. The occurrence of a short circuit was evaluated using the calculated amount of change in voltage. The evaluation criteria for the occurrence of the short circuit are shown below.
  • Table 1 shows the configurations and evaluation results of the batteries of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3.
  • Table 2 shows the manufacturing conditions of the batteries of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3.
  • Example 7 the evaluation results of Examples 7 and 8 are expressed as the same (evaluation result “ ⁇ ”). Specifically, the battery of Example 7 in which the thickness of the solid electrolyte layer is 1 ⁇ m is solid. Compared to Example 8 in which the thickness of the electrolyte layer was 0.5 ⁇ m, it had a high short-circuit suppressing effect. Therefore, from the viewpoint of improving the short-circuit suppressing effect, the thickness of the solid electrolyte layer is preferably 1 ⁇ m or more.
  • the positive electrode green sheet, the negative electrode green sheet, and the electrolyte green sheet obtained as described above are each peeled off from the release film and laminated on the Ni plate in the order of the positive electrode green sheet, the electrolyte green sheet, and the negative electrode green sheet. And thermocompression bonded at 100 ° C. for 10 minutes. Thereby, a laminated body was obtained. Next, this laminate was heated at 300 ° C. for 10 hours to remove the acrylic binder, and then subjected to pressure sintering at 400 ° C. for 30 minutes. The pressure at this time was about 3 kN / cm 2 . Thus, the intended coin-type all-solid battery was produced.
  • the average aspect ratio of the negative electrode active material was measured by the “method for measuring the average aspect ratio of the negative electrode active material” described in the first embodiment.
  • FIG. 13 shows a cross-sectional SEM image of the negative electrode layer of Reference Example 2.
  • the average aspect ratio obtained from the image processing of the cross-sectional SEM image was 7.8, and the porosity was 4.6%.
  • Table 3 shows the relationship between the average aspect ratio of the negative electrode active material and the porosity of the negative electrode layer, and the capacity retention ratio after 50 cycles.
  • FIG. 14 shows the relationship between the average aspect ratio of the negative electrode active material and the porosity of the negative electrode layer.
  • Table 3 and FIG. 14 show the following.
  • the average aspect ratio of the negative electrode active material is 2 or more, the porosity in the negative electrode layer can be reduced and a good cycle capacity retention rate can be obtained.
  • the average aspect ratio is 9.5 (Reference Example 1), the porosity of the negative electrode layer is the smallest as 3.8%, and the cycle retention ratio is the best.
  • the battery described above can be mounted on a printed circuit board together with a charging circuit or the like.
  • an electronic circuit such as an all-solid battery and a charging circuit can be mounted on a printed circuit board by a reflow process.
  • the printed circuit board is an example of a battery module, and may be a portable card type mobile battery.
  • FIG. 15 shows an example of the configuration of the printed circuit board 1201.
  • the printed circuit board 1201 includes a board 1202, an all solid state battery 1203 provided on one side of the board 1202, a charge / discharge control IC (Integrated Circuit) 1204, a battery protection IC 1205, a battery remaining amount monitoring IC 1206, and a USB (Universal Serial Bus). And an interface 1207.
  • Integrated Circuit Integrated Circuit
  • a battery protection IC 1205, a battery remaining amount monitoring IC 1206, and a USB (Universal Serial Bus).
  • USB Universal Serial Bus
  • the substrate 1202 is, for example, a rigid substrate.
  • the all-solid-state battery 1203 is a battery according to any of the first to third and fifth embodiments and modifications thereof.
  • the charge / discharge control IC 1204 is a control unit that controls the charge / discharge operation for the all-solid battery 1203.
  • the battery protection IC 1205 is a control unit that controls the charging / discharging operation so that the charging voltage does not become excessive at the time of charging / discharging, the overcurrent flows due to the load short circuit, and the overdischarging does not occur.
  • the battery remaining amount monitoring IC 1206 is a monitoring unit that monitors the remaining battery amount of the all-solid-state battery 1203 and notifies the load (for example, host device) 1209 to the remaining battery amount.
  • the all-solid-state battery 1203 is charged by the power supplied from the external power source or the like via the USB interface 1207.
  • Predetermined power for example, a voltage of 4.2 V
  • the USB interface 1207 may be used for connection with a load.
  • the load 1209 include wearable devices (sports watches, watches, hearing aids, etc.), IoT terminals (sensor network terminals, etc.), amusement devices (portable game terminals, game controllers), IC board embedded batteries (real-time clock ICs), Examples include energy harvesting devices (storage elements for power generation elements such as solar power generation, thermoelectric power generation, and vibration power generation).
  • the universal credit card is a card in which functions such as a plurality of credit cards and point cards are integrated into one card. For example, information such as the number and expiration date of various credit cards and point cards can be taken into this card, so if you put one card in your wallet, you can use it whenever you want. You can select and use the correct card.
  • FIG. 16 shows an example of the configuration of the universal credit card 1301.
  • the universal credit card 1301 has a card shape and includes an IC chip (not shown) and an all-solid battery inside.
  • the universal credit card 1301 includes a display 1302 with low power consumption on one side, direction keys 1303a and 1303b as operation units, and a charging terminal 1304.
  • the all-solid-state battery is a battery according to any of the first to third and fifth embodiments and modifications thereof.
  • the user can designate a desired one from a plurality of credit cards loaded in advance on the universal credit card 1301 by operating the direction keys 1303a and 1303b while looking at the display 1302. After designation, it can be used like a conventional credit card.
  • the battery according to any of the first to third and fifth embodiments and the modifications thereof can be applied to any electronic card other than the universal credit card 1301. .
  • a wireless terminal in a wireless sensor network is referred to as a sensor node, and includes one or more wireless chips, a microprocessor, a power supply (battery), and the like.
  • Specific examples of sensor networks are used to monitor energy saving management, health management, industrial measurement, traffic conditions, agriculture, and the like.
  • As the type of sensor, voltage, temperature, gas, illuminance, etc. are used.
  • a power monitor node In the case of energy saving management, a power monitor node, a temperature / humidity node, an illuminance node, a CO 2 node, a human sensor node, a remote control node, a router (relay machine), etc. are used as sensor nodes. These sensor nodes are provided so as to constitute a wireless network in homes, office buildings, factories, stores, amusement facilities, and the like.
  • Data such as temperature, humidity, illuminance, CO 2 concentration, and electric energy is displayed so that the energy saving status of the environment can be seen. Furthermore, on / off control of lighting, air-conditioning facilities, ventilation facilities, etc. is performed according to commands from the control station.
  • ZigBee (registered trademark) can be used as one of the wireless interfaces of the sensor network.
  • This wireless interface is one of the short-range wireless communication standards, and has a feature that it is inexpensive and consumes less power, instead of having a short transferable distance and a low transfer speed. Therefore, it is suitable for mounting on a battery-driven device.
  • the basic part of this communication standard is standardized as IEEE 802.15.4.
  • the ZigBee (Registered Trademark) Alliance has formulated specifications for communication protocols between devices above the logical layer.
  • FIG. 17 shows an example of the configuration of the wireless sensor node 1401.
  • a detection signal of the sensor 1402 is supplied to an AD conversion circuit 1404 of a microprocessor (MPU) 1403.
  • MPU microprocessor
  • the various sensors described above can be used as the sensor 1402.
  • a memory 1406 is provided in association with the microprocessor 1403.
  • the output of the battery 1407 is supplied to the power supply control unit 1408, and the power supply of the wireless sensor node 1401 is managed.
  • the battery 1407 is a battery according to any of the first to third and fifth embodiments and the modifications thereof.
  • the program is installed in the microprocessor 1403.
  • the microprocessor 1403 processes the detection result data of the sensor 1402 output from the AD conversion circuit 1404 according to the program.
  • a wireless communication unit 1409 is connected to the communication control unit 1405 of the microprocessor 1403, and detection result data is transmitted from the wireless communication unit 1409 to a network terminal (not shown) using, for example, ZigBee (registered trademark). And connected to the network via a network terminal.
  • a predetermined number of wireless sensor nodes can be connected to one network terminal.
  • the network type may be a tree type, a mesh type, a linear type, or the like.
  • Wristband electronic devices as application examples
  • Wristband electronic devices can acquire data related to human activities such as the number of steps, distance traveled, calories burned, amount of sleep, heart rate, etc. just by wrapping around the wrist.
  • the acquired data can also be managed with a smartphone.
  • a mail transmission / reception function can be provided. For example, an incoming mail can be notified to the user by an LED (Light Emitting Diode) lamp and / or vibration.
  • LED Light Emitting Diode
  • FIG. 18 shows an example of the appearance of the wristband type electronic device 1601.
  • the electronic device 1601 is a so-called wearable device that is detachable from the human body.
  • the electronic device 1601 includes a band portion 1611 attached to the arm, a display device 1612 that displays numbers, characters, symbols, and the like, and operation buttons 1613.
  • the band portion 1611 is formed with a plurality of hole portions 1611a and protrusions 1611b provided on the inner peripheral surface (the surface that comes into contact with the arm when the electronic device 1601 is attached).
  • the electronic device 1601 In the use state, the electronic device 1601 is bent so that the band portion 1611 is substantially circular as shown in FIG. 18, and the protrusion 1611b is inserted into the hole portion 1611a and attached to the arm. By adjusting the position of the hole 1611a into which the protrusion 1611b is inserted, the diameter can be adjusted corresponding to the thickness of the arm.
  • the protrusion 1611b is removed from the hole 1611a, and the band 1611 is stored in a substantially flat state. Inside the band part 1611, a sensor (not shown) is provided over almost the entire band part 1611.
  • FIG. 19 shows an example of the configuration of the electronic device 1601.
  • the electronic device 1601 includes a controller IC 1615 as a drive control unit, a sensor 1620, a host device 1616, a battery 1617 as a power source, and a charge / discharge control unit 1618.
  • Sensor 1620 may include a controller IC 1615.
  • the sensor 1620 can detect both pressing and bending.
  • the sensor 1620 detects a change in capacitance according to the pressing, and outputs an output signal corresponding to the change to the controller IC 1615. Further, the sensor 1620 detects a change in resistance value (resistance change) according to bending, and outputs an output signal corresponding to the change to the controller IC 1615.
  • the controller IC 1615 detects pressing and bending of the sensor 1620 based on the output signal from the sensor 1620 and outputs information corresponding to the detection result to the host device 1616.
  • the host device 1616 executes various processes based on information supplied from the controller IC 1615. For example, processing such as displaying character information and image information on the display device 1612, moving the cursor displayed on the display device 1612, scrolling the screen, and the like is executed.
  • the display device 1612 is, for example, a flexible display device, and displays a video (screen) based on a video signal, a control signal, or the like supplied from the host device 1616.
  • Examples of the display device 1612 include, but are not limited to, a liquid crystal display, an electroluminescence (EL) display, and electronic paper.
  • the battery 1617 is a battery according to any one of the first to third and fifth embodiments and modifications thereof.
  • the charge / discharge control unit 1618 controls the charge / discharge operation of the battery 1617. Specifically, charging of the battery 1617 from an external power source or the like is controlled. Further, power supply from the battery 1617 to the host device 1616 is controlled.
  • Smart watch as an application Hereinafter, an application example in which the present disclosure is applied to a smart watch will be described.
  • This smart watch has the same or similar appearance as the design of an existing wristwatch, and is worn on the user's wrist in the same way as a wristwatch.
  • the information displayed on the display is used for telephone and e-mail. It has a function of notifying the user of various messages such as incoming calls. Further, it may have a function such as an electronic money function and an activity meter, or may have a function of performing short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) with a communication terminal (smartphone or the like).
  • FIG. 20 shows an example of the overall configuration of the smart watch 2000.
  • the smart watch 2000 includes a watch body 3000 and a band type electronic device 2100.
  • the watch body 3000 includes a dial 3100 for displaying time.
  • the watch body 3000 may display the time electronically on a liquid crystal display or the like instead of the dial 3100.
  • the band-type electronic device 2100 is a metal band attached to the watch body 3000, and is attached to the user's arm.
  • the band-type electronic device 2100 has a configuration in which a plurality of segments 2110 to 2230 are connected.
  • the segment 2110 is attached to one band attachment hole of the watch body 3000, and the segment 2230 is attached to the other band attachment hole of the watch body 3000.
  • Each of the segments 2110 to 2230 is made of metal.
  • the smart watch 2000 can be mounted on the user's arm in the same manner as a normal wristwatch.
  • the connection location of each segment 2110 to 2230 can be moved. Since the connection part of the segment is movable, the band-type electronic device 2100 can be fitted to the user's arm.
  • a buckle portion 2300 is disposed between the segment 2170 and the segment 2160.
  • the buckle portion 2300 extends long when unlocked and shortens when locked.
  • Each segment 2110 to 2230 has a plurality of sizes.
  • FIG. 21 illustrates an example of a circuit configuration of the band-type electronic device 2100.
  • the circuit inside the band-type electronic device 2100 has a configuration independent of the watch main body 3000.
  • the watch main body 3000 includes a movement unit 3200 that rotates hands arranged on the dial 3100.
  • a battery 3300 is connected to the movement unit 3200.
  • the movement unit 3200 and the battery 3300 are built in the casing of the watch main body 3000.
  • the battery 3300 is a battery according to any one of the first to third and fifth embodiments and modifications thereof.
  • the three segments 2170, 2190, and 2210 are arranged with electronic components and the like.
  • a data processing unit 4101, a wireless communication unit 4102, an NFC communication unit 4104, and a GPS unit 4106 are arranged.
  • Antennas 4103, 4105, and 4107 are connected to the wireless communication unit 4102, the NFC communication unit 4104, and the GPS unit 4106, respectively.
  • Each antenna 4103, 4105, and 4107 is arrange
  • the wireless communication unit 4102 performs short-range wireless communication with other terminals based on, for example, Bluetooth (registered trademark) standards.
  • the NFC communication unit 4104 performs wireless communication with an adjacent reader / writer according to the NFC standard.
  • the GPS unit 4106 is a positioning unit that receives radio waves from a satellite of a system called GPS (Global Positioning System) and measures the current position. Data obtained by the wireless communication unit 4102, NFC communication unit 4104, and GPS unit 4106 is supplied to the data processing unit 4101.
  • GPS Global Positioning System
  • a display 4108 In the segment 2170, a display 4108, a vibrator 4109, a motion sensor 4110, and an audio processing unit 4111 are arranged.
  • the display 4108 and the vibrator 4109 function as a notification unit that notifies the wearer of the band-type electronic device 2100.
  • the display 4108 includes a plurality of light emitting diodes, and notifies the user by lighting or blinking of the light emitting diodes.
  • the plurality of light-emitting diodes are disposed, for example, in a slit (not shown) included in the segment 2170, and notification of incoming calls, reception of e-mails, and the like is made by lighting or blinking.
  • a display that displays characters, numbers, and the like may be used.
  • Vibrator 4109 is a member that vibrates segment 2170.
  • the band-type electronic device 2100 notifies an incoming call, an e-mail, or the like by the vibration of the segment 2170 by the vibrator 41
  • the motion sensor 4110 detects the movement of the user wearing the smart watch 2000.
  • an acceleration sensor As the motion sensor 4110, an acceleration sensor, a gyro sensor, an electronic compass, an atmospheric pressure sensor, or the like is used.
  • the segment 2170 may incorporate a sensor other than the motion sensor 4110.
  • a biosensor that detects the pulse of the user wearing the smart watch 2000 may be incorporated.
  • a microphone 4112 and a speaker 4113 are connected to the audio processing unit 4111, and the audio processing unit 4111 performs a call process with the other party connected by wireless communication in the wireless communication unit 4102.
  • the voice processing unit 4111 can also perform processing for voice input operation.
  • a battery 2411 is incorporated, and in the segment 2210, a battery 2421 is incorporated.
  • the batteries 2411 and 2421 supply driving power to the circuits in the segment 2170.
  • the circuit in the segment 2170 and the batteries 2411 and 2421 are connected by a flexible circuit board (not shown).
  • the segment 2170 includes terminals for charging the batteries 2411 and 2421.
  • electronic components other than the batteries 2411 and 2421 may be disposed in the segments 2190 and 2210.
  • the segments 2190 and 2210 may include a circuit that controls charging and discharging of the batteries 2411 and 2421.
  • the batteries 2411 and 2421 are batteries according to any one of the first to third and fifth embodiments and the modifications thereof.
  • Glasses type terminal as an application example
  • a glasses-type terminal represented by a kind of head-mounted display head-mounted display (HMD)
  • the glasses-type terminal described below can display information such as text, symbols, and images superimposed on the scenery in front of you. That is, a light-weight and thin image display device display module dedicated to a transmissive glasses-type terminal is mounted.
  • This image display device comprises an optical engine and a hologram light guide plate.
  • the optical engine emits image light such as an image and text using a micro display lens. This image light is incident on the hologram light guide plate.
  • a hologram light guide plate has hologram optical elements incorporated at both ends of a transparent plate, and propagates image light from an optical engine through a very thin transparent plate having a thickness of 1 mm to the eyes of an observer. deliver. With such a configuration, a lens having a transmittance of, for example, 85% and a thickness of 3 mm (including protective plates before and after the light guide plate) is realized. With such a glasses-type terminal, it is possible to see the results of players and teams in real time while watching sports, and to display a tourist guide at a destination.
  • the image display unit has a glasses-type configuration as shown in FIG. That is, as with normal glasses, the frame 5003 for holding the right image display unit 5001 and the left image display unit 5002 is provided in front of the eyes.
  • the frame 5003 includes a front portion 5004 disposed in front of the observer, and two temple portions 5005 and 5006 that are rotatably attached to both ends of the front portion 5004 via hinges.
  • the frame 5003 is made of the same material as that of normal glasses, such as metal, alloy, plastic, or a combination thereof.
  • a headphone unit may be provided.
  • the right image display unit 5001 and the left image display unit 5002 are arranged so as to be positioned in front of the user's right eye and in front of the left eye, respectively.
  • Temple units 5005 and 5006 hold a right image display unit 5001 and a left image display unit 5002 on the user's head.
  • a right display driving unit 5007 is disposed inside the temple unit 5005 at a connection portion between the front unit 5004 and the temple unit 5005.
  • a left display driving unit 5008 is arranged inside the temple unit 5006 at a connection portion between the front unit 5004 and the temple unit 5006.
  • the frame 5003 is provided with batteries 5009 and 5010. Batteries 5009 and 5010 are the batteries according to any of the first to third and fifth embodiments and the modifications thereof. Although omitted in FIG. 22, the frame 5003 is provided with an acceleration sensor, a gyro, an electronic compass, a microphone / speaker, and the like. Further, the frame 5003 is provided with an imaging device so that still images / moving images can be taken. Further, the frame 5003 is provided with a controller connected to the glasses unit by, for example, a wireless or wired interface. The controller is provided with a touch sensor, various buttons, a speaker, a microphone, and the like. Further, the frame 5003 has a cooperation function with a smartphone. For example, it is possible to provide information according to the user's situation by utilizing the GPS function of a smartphone.
  • the image display device the right image display unit 5001 or the left image display unit 5002 will be mainly described.
  • FIG. 23 shows an example of the configuration of an image display device (right image display unit 5001 or left image display unit 5002) of a glasses-type terminal.
  • the image display device 5100 includes an image generation device 5110 and an optical device (light guide unit) 5120 that receives the light emitted from the image generation device 5110 and is guided toward the observer's pupil 5041. Has been.
  • the optical device 5120 is attached to the image generation device 5110.
  • the optical device 5120 includes the optical device having the first configuration, and the light incident from the image generation device 5110 propagates through the interior by total reflection, and then is emitted toward the observer's pupil 5041.
  • the first light deflecting unit 5130 that deflects the light incident on the light guide plate 5121 and the light guide plate 5121 are propagated by total reflection so that the light incident on the light guide plate 5121 is totally reflected inside the light guide plate 5121.
  • second deflection means 5140 is provided that deflects the light propagated through the light guide plate 5121 by total reflection over a plurality of times.
  • the first deflecting unit 5130 and the second deflecting unit 5140 are disposed inside the light guide plate 5121.
  • the first deflecting unit 5130 reflects the light incident on the light guide plate 5121
  • the second deflecting unit 5140 transmits the light propagating through the light guide plate 5121 by total reflection, and transmits and reflects the light.
  • the first deflecting unit 5130 functions as a reflecting mirror
  • the second deflecting unit 5140 functions as a semi-transmissive mirror.
  • the first deflecting means 5130 provided inside the light guide plate 5121 is made of aluminum, and is composed of a light reflecting film (a kind of mirror) that reflects light incident on the light guide plate 5121. .
  • the second deflecting means 5140 provided inside the light guide plate 5121 is composed of a multilayer laminated structure in which a large number of dielectric laminated films are laminated.
  • the dielectric laminated film is composed of, for example, a TiO 2 film as a high dielectric constant material and an SiO 2 film as a low dielectric constant material.
  • a thin piece made of the same material as that constituting the light guide plate 5121 is sandwiched between the dielectric laminated film and the dielectric laminated film.
  • the parallel light incident on the light guide plate 5121 is reflected (or diffracted) so that the parallel light incident on the light guide plate 5121 is totally reflected inside the light guide plate 5121.
  • the parallel light propagated through the light guide plate 5121 by total reflection is reflected (or diffracted) a plurality of times and is emitted from the light guide plate 5121 in the state of parallel light.
  • the first deflecting unit 5130 cuts out a portion 5124 of the light guide plate 5121 where the first deflecting unit 5130 is provided, thereby providing the light guide plate 5121 with an inclined surface on which the first deflecting unit 5130 is to be formed, and vacuuming the light reflecting film on the inclined surface. After vapor deposition, the cut-out portion 5124 of the light guide plate 5121 may be bonded to the first deflecting means 5130.
  • the second deflecting unit 5140 is formed by laminating a large number of the same material (for example, glass) as the material constituting the light guide plate 5121 and a dielectric laminated film (for example, it can be formed by a vacuum deposition method).
  • a multilayer laminated structure is manufactured, and a portion 5125 provided with the second deflecting means 5140 of the light guide plate 5121 is cut out to form a slope, and the multilayer laminated structure is bonded to the slope and polished to adjust the outer shape. That's fine. In this way, an optical device 5120 in which the first deflection unit 5130 and the second deflection unit 5140 are provided inside the light guide plate 5121 can be obtained.
  • the light guide plate 5121 made of optical glass or plastic material has two parallel surfaces (a first surface 5122 and a second surface 5123) extending in parallel with the axis of the light guide plate 5121.
  • the first surface 5122 and the second surface 5123 are opposed to each other. Then, parallel light enters from the first surface 5122 corresponding to the light incident surface, propagates through the interior by total reflection, and then exits from the first surface 5122 corresponding to the light exit surface.
  • the image generation device 5110 includes the first configuration image generation device, the image formation device 5111 having a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix, and the pixels of the image formation device 5111.
  • a collimating optical system 5112 for emitting light as parallel light is provided.
  • the image forming apparatus 5111 includes a reflective spatial light modulator 5150 and a light source 5153 including a light emitting diode that emits white light. More specifically, the reflective spatial light modulator 5150 reflects a part of light from a liquid crystal display (LCD) 5151 composed of LCOS (Liquid Crystal On On Silicon) as a light valve and a light source 5153.
  • the polarizing beam splitter 5152 is guided to the liquid crystal display device 5151, and part of the light reflected by the liquid crystal display device 5151 is transmitted to the collimating optical system 5112.
  • the LCD is not limited to the LCOS type.
  • the liquid crystal display device 5151 includes a plurality of (for example, 320 ⁇ 240) pixels arranged in a two-dimensional matrix.
  • the polarization beam splitter 5152 has a known configuration and structure. Non-polarized light emitted from the light source 5153 collides with the polarization beam splitter 5152. In the polarization beam splitter 5152, the P-polarized component passes and is emitted out of the system. On the other hand, the S-polarized component is reflected by the polarization beam splitter 5152, enters the liquid crystal display device 5151, is reflected inside the liquid crystal display device 5151, and is emitted from the liquid crystal display device 5151.
  • the light emitted from the liquid crystal display device 5151 contains a lot of P-polarized light components, and the light emitted from the pixel displaying “black” is S-polarized light. Contains many ingredients. Therefore, among the light emitted from the liquid crystal display device 5151 and colliding with the polarization beam splitter 5152, the P-polarized component passes through the polarization beam splitter 5152 and is guided to the collimating optical system 5112.
  • the liquid crystal display device 5151 includes, for example, a plurality of (for example, 320 ⁇ 240) pixels (the number of liquid crystal cells is three times the number of pixels) arranged in a two-dimensional matrix.
  • the collimating optical system 5112 is composed of, for example, a convex lens. In order to generate parallel light, the collimating optical system 5112 has an image forming apparatus 5111 (more specifically, a liquid crystal display device 5151) at a focal position (position) in the collimating optical system 5112. Is arranged.
  • One pixel is composed of a red light emitting subpixel that emits red, a green light emitting subpixel that emits green, and a blue light emitting subpixel that emits blue.
  • FIG. 24 schematically illustrates an example of a configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present disclosure is applied.
  • a series hybrid system is a car that runs on an electric power driving force conversion device using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery.
  • the hybrid vehicle 7200 includes an engine 7201, a generator 7202, a power driving force conversion device 7203, a driving wheel 7204a, a driving wheel 7204b, a wheel 7205a, a wheel 7205b, a battery 7208, a vehicle control device 7209, various sensors 7210, and a charging port 7211. Is installed.
  • the above-described power storage device of the present disclosure is applied to the battery 7208.
  • Hybrid vehicle 7200 travels using power driving force conversion device 7203 as a power source.
  • An example of the power driving force conversion device 7203 is a motor.
  • the electric power / driving force conversion device 7203 is operated by the electric power of the battery 7208, and the rotational force of the electric power / driving force conversion device 7203 is transmitted to the driving wheels 7204a and 7204b.
  • the power driving force conversion device 7203 can be applied to either an AC motor or a DC motor by using DC-AC (DC-AC) or reverse conversion (AC-DC conversion) where necessary.
  • Various sensors 7210 control the engine speed through the vehicle control device 7209, and control the opening (throttle opening) of a throttle valve (not shown).
  • Various sensors 7210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
  • the rotational force of the engine 7201 is transmitted to the generator 7202, and the electric power generated by the generator 7202 by the rotational force can be stored in the battery 7208.
  • the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the power driving force conversion device 7203, and the regenerative power generated by the power driving force conversion device 7203 by this rotational force is applied to the battery 7208. Accumulated.
  • the battery 7208 is connected to an external power source of the hybrid vehicle, so that the battery 7208 can receive power from the external power source using the charging port 211 as an input port and store the received power.
  • an information processing apparatus that performs information processing related to vehicle control based on information related to the secondary battery may be provided.
  • an information processing apparatus for example, there is an information processing apparatus that displays a remaining battery level based on information on the remaining battery level.
  • a series hybrid vehicle that runs on a motor using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power stored once in a battery has been described as an example.
  • the present disclosure is also effective for a parallel hybrid vehicle that uses both the engine and motor outputs as the drive source, and switches between the three modes of running with the engine alone, running with the motor alone, and engine and motor running as appropriate. Applicable.
  • the present disclosure can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.
  • Storage system in a house as an application example An example in which the present disclosure is applied to a residential power storage system will be described with reference to FIG.
  • a power storage system 9100 for a house 9001 power is stored from a centralized power system 9002 such as a thermal power generation 9002a, a nuclear power generation 9002b, and a hydropower generation 9002c through a power network 9009, an information network 9012, a smart meter 9007, a power hub 9008, and the like. Supplied to the device 9003.
  • power is supplied to the power storage device 9003 from an independent power source such as the home power generation device 9004.
  • the electric power supplied to the power storage device 9003 is stored. Electric power used in the house 9001 is supplied using the power storage device 9003.
  • the same power storage system can be used not only for the house 9001 but also for buildings.
  • the house 9001 is provided with a power generation device 9004, a power consumption device 9005, a power storage device 9003, a control device 9010 that controls each device, a smart meter 9007, and a sensor 9011 that acquires various types of information.
  • Each device is connected by a power network 9009 and an information network 9012.
  • a solar cell, a fuel cell, or the like is used, and the generated power is supplied to the power consumption device 9005 and / or the power storage device 9003.
  • the power consuming apparatus 9005 is a refrigerator 9005a, an air conditioner 9005b, a television receiver 9005c, a bath 9005d, or the like.
  • the electric power consumption device 9005 includes an electric vehicle 9006.
  • the electric vehicle 9006 is an electric vehicle 9006a, a hybrid car 9006b, and an electric motorcycle 9006c.
  • the battery unit of the present disclosure described above is applied to the power storage device 9003.
  • the power storage device 9003 is composed of a secondary battery or a capacitor.
  • a lithium ion battery is used.
  • the lithium ion battery may be a stationary type or used in the electric vehicle 9006.
  • the smart meter 9007 has a function of measuring the usage amount of commercial power and transmitting the measured usage amount to an electric power company.
  • the power network 9009 may be any one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.
  • the various sensors 9011 are, for example, human sensors, illuminance sensors, object detection sensors, power consumption sensors, vibration sensors, contact sensors, temperature sensors, infrared sensors, and the like. Information acquired by the various sensors 9011 is transmitted to the control device 9010. Based on the information from the sensor 9011, the weather condition, the condition of the person, and the like can be grasped, and the power consumption device 9005 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control device 9010 can transmit information on the house 9001 to an external power company or the like via the Internet.
  • the power hub 9008 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion.
  • a communication method of the information network 9012 connected to the control device 9010 a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), or the like.
  • a sensor network based on a wireless communication standard such as Wi-Fi.
  • the Bluetooth (registered trademark) system is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication.
  • ZigBee (registered trademark) uses a physical layer of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Electronics) (802.15.4). IEEE 802.15.4 is the name of a short-range wireless network standard called PAN (Personal Area Network) or W (Wireless) PAN.
  • the control device 9010 is connected to an external server 9013.
  • the server 9013 may be managed by any one of the house 9001, the electric power company, and the service provider.
  • Information transmitted / received by the server 9013 is, for example, information on power consumption information, life pattern information, power charges, weather information, natural disaster information, and power transactions. These pieces of information may be transmitted / received from a power consuming device (for example, a television receiver) in the home, or may be transmitted / received from a device outside the home (for example, a mobile phone). Such information may be displayed on a device having a display function, for example, a television receiver, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant) or the like.
  • a control device 9010 that controls each unit is configured by a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and is stored in the power storage device 9003 in this example.
  • the control device 9010 is connected to the power storage device 9003, the home power generation device 9004, the power consumption device 9005, various sensors 9011, the server 9013 and the information network 9012, for example, a function of adjusting the amount of commercial power used and the amount of power generation have. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.
  • electric power can be stored not only in the centralized power system 9002 such as the thermal power 9002a, the nuclear power 9002b, and the hydropower 9002c but also in the power storage device 9003 in the power generation device 9004 (solar power generation, wind power generation). it can. Therefore, even if the generated power of the home power generation apparatus 9004 fluctuates, it is possible to perform control such that the amount of power to be sent to the outside is constant or discharge is performed as necessary.
  • the power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 9003, and midnight power with a low charge is stored in the power storage device 9003 at night, and the power stored by the power storage device 9003 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.
  • control device 9010 is stored in the power storage device 9003.
  • control device 9010 may be stored in the smart meter 9007, or may be configured independently.
  • the power storage system 9100 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.
  • the present technology can be applied to various electronic devices including a battery, and is not limited to the electronic devices described in the above application examples.
  • electronic devices other than the application examples described above include notebook personal computers, tablet computers, mobile phones (for example, smartphones), personal digital assistants (PDAs), display devices (LCD, EL displays, electronic devices).
  • Imaging devices eg digital still cameras, digital video cameras, etc.
  • audio equipment eg portable audio players
  • game machines cordless phones, electronic books, electronic dictionaries, radios, headphones, navigation systems, memory cards , Pacemaker, hearing aid, electric tool, electric shaver, refrigerator, air conditioner, TV, stereo, water heater, microwave, dishwasher, washing machine, dryer, lighting equipment, toy, medical equipment, robot, road conditioner, communication Although aircraft and the like, without such limited thereto.
  • the present technology can also employ the following configurations.
  • the all-solid-state battery as described in (1) whose thickness of the said solid electrolyte layer is 1 micrometer or more and 20 micrometers or less.
  • At least one of the positive electrode layer and the negative electrode layer is an electrode layer containing a conductive assistant, the conductive assistant having a concentration distribution, The all-solid-state battery in any one of (1) to (3) in which the density
  • At least one of the positive electrode layer and the negative electrode layer is an electrode layer containing a conductive assistant, the conductive assistant having a concentration distribution, The all-solid-state battery in any one of (1) to (4) from which the density
  • At least one of the positive electrode layer and the negative electrode layer includes an active material, and the active material is an electrode layer having a concentration distribution, The all-solid-state battery according to any one of (1) to (5), wherein the concentration of the active material on the main surface of the electrode layer is higher than the concentration of the active material inside the electrode layer.
  • At least one of the positive electrode layer and the negative electrode layer includes an active material, and the active material is an electrode layer having a concentration distribution, The all-solid-state battery according to any one of (1) to (6), wherein the concentration of the active material increases from the inside of the electrode layer toward the surface of the electrode layer.
  • At least one of the positive electrode layer and the negative electrode layer includes a solid electrolyte, and the solid electrolyte is an electrode layer having a concentration distribution,
  • At least one of the positive electrode layer and the negative electrode layer includes a solid electrolyte, and the solid electrolyte is an electrode layer having a concentration distribution, The all-solid-state battery according to any one of (1) to (8), wherein the concentration of the solid electrolyte increases from the inside of the electrode layer toward the main surface of the electrode layer.
  • the negative electrode layer includes a solid electrolyte and a negative electrode active material, The all-solid-state battery in any one of (1) to (9) whose average aspect-ratio of the said negative electrode active material is 2-10.
  • the all-solid-state battery in any one of (10) to (12) in which the said solid electrolyte contains oxide glass ceramics.
  • At least one of the positive electrode layer, the negative electrode layer, and the solid electrolyte layer includes composite particles,
  • the composite particles are: Core particles containing a crystalline solid electrolyte;
  • the said coating layer is the all-solid-state battery as described in (18) or (19) comprised by the particle
  • the lithium ion conductivity of the crystalline solid electrolyte is higher than the lithium ion conductivity of the glass solid electrolyte
  • (22) (1) The electronic device which receives supply of electric power from the said all-solid-state battery in any one of (21).
  • the electronic card which receives supply of electric power from the said all-solid-state battery in any one of (21).
  • the wearable apparatus which receives supply of electric power from the said all-solid-state battery in any one of (21).
  • the all solid state battery according to any one of (1) to (21); A conversion device that receives supply of electric power from the all-solid-state battery and converts it into driving force of a vehicle; An electric vehicle comprising: a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the all solid state battery.

Abstract

全固体電池は、正極層と負極層と固体電解質層とを備え、固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす。

Description

全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両
　本技術は、全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両に関する。
　近年、有機電解液を無機固体電解質に置き換えた、安全性の高い全固体電池が注目されている。全固体電池では、電極層の表面粗さを規定することで、電池特性を向上する技術が検討されている。以下に、このような技術について記載する。
　特許文献１では、正極活物質層と無機固体電解質層の界面または負極活物質層と無機固体電解質層の界面の少なくとも一方の最大高さ粗さＲｚが１．５μｍ～５μｍである全固体リチウムイオン二次電池が提案されている。
　特許文献２では、正極活物質層と、十点平均粗さＲｚが５００ｎｍ以下の層状のアモルファスＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12である負極活物質層と、正極活物質層及び負極活物質層に挟持された固体電解質層とを有する全固体電池が提案されている。
　特許文献３では、電極合材層の固体電解質層側の表面において活物質粒子が形成する表面粗さＲｍａｘを規定したとき、固体電解質層を形成する固体電解質粒子の平均粒子径はＲｍａｘの０．１倍以上１．０倍未満であり、固体電解質層の厚さは、Ｒｍａｘの５倍以上、固体電解質層を形成する固体電解質粒子の平均粒子径の１００倍未満である全固体リチウムイオン二次電池が提案されている。
特開２０１５－１９５１８３号公報 特開２０１５－１５３５０７号公報 特開２０１４－３５８１８号公報
　本技術の目的は、正極層と負極層との短絡を抑制することができる全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両を提供することにある。
　上述の課題を解決するために、第１の技術は、正極層と負極層と固体電解質層とを備え、固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす全固体電池である。
　第２の技術は、第１の技術の全固体電池から電力の供給を受ける電子機器である。
　第３の技術は、第１の技術の全固体電池から電力の供給を受ける電子カードである。
　第４の技術は、第１の技術の全固体電池から電力の供給を受けるウェアラブル機器である。
　第５の技術は、第１の技術の全固体電池と、全固体電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、全固体電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両である。
　本技術によれば、全固体電池の正極層と負極層との短絡を抑制することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。
図１Ａは、本技術の第１の実施形態に係る電池の外観の一例を示す斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ－ＩＢ線に沿った断面図である。 本技術の第１の実施形態に係る電池の構成の一例を示す分解斜視図である。 正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を説明するための概略断面図である。 図４Ａは、正極層の表面粗さＲｚ１の測定方法を説明するためＳＥＭ像である。図４Ｂは、負極層の表面粗さＲｚ２の測定方法を説明するためＳＥＭ像である。図４Ｃは、固体電解質層の厚みの測定方法を説明するためＳＥＭ像である。 固体電解質層の空隙率の測定方法を説明するためのＳＥＭ像である。 本技術の第１の実施形態の変形例に係る電池の構成の一例を示す断面図である。 本技術の第１の実施形態の変形例に係る電池の構成の一例を示す分解斜視図である。 本技術の第１の実施形態の変形例に係る電池の構成の一例を示す断面図である。 図９Ａは、正極層および負極層に含まれる導電助剤の濃度分布の一例を示す断面図である。図９Ｂは、正極層および負極層に含まれる活物質の濃度分布の一例を示す断面図である。 図１０Ａは、導電助剤の連続的な濃度分布の一例を示す概略図である。図１０Ｂは、導電助剤の不連続的な濃度分布の一例を示す概略図である。 負極活物質のアスペクト比の算出方法を説明するための概略図である。 図１２Ａは、本技術の第４の実施形態に係る固体電解質の構成の一例を示す断面図である。図１２Ｂは、母粒子と小粒子との混合粉末を含む固体電解質の構成の一例を示す概略図である。 図１３は、参考例２の負極層の断面ＳＥＭ像である。 図１４は、負極活物質の平均アスペクト比と負極層の空隙率との関係を示すグラフである。 応用例としてのプリント回路基板の構成の一例を示す斜視図である。 応用例としてのユニバーサルクレジットカードの外観の一例を示す平面図である。 応用例としての無線センサーノードの構成の一例のブロック図である。 応用例としてのリストバンド型電子機器の外観の一例を示す斜視図である。 応用例としてのリストバンド型電子機器の構成の一例を示すブロック図である。 応用例としてのスマートウオッチの全体構成の一例を示す斜視図である。 応用例としてのスマートウオッチの回路構成の一例を示すブロック図である。 応用例としてのメガネ型端末の外観の一例を示す斜視図である。 応用例としてのメガネ型端末の画像表示装置の構成の一例を示す概略図である。 応用例としての車両における蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。 応用例としての住宅における蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。
　本技術の実施形態、実施例および応用例について以下の順序で説明する。
１　第１の実施形態（全固体電池の例）
２　第２の実施形態（全固体電池の例）
３　第３の実施形態（全固体電池の例）
４　第４の実施形態（固体電解質の例）
５　第５の実施形態（全固体電池の例）
６　実施例
７　応用例
＜１　第１の実施形態＞
［概要］
　本発明者らの知見によれば、（１）正極層表面および負極層表面の凹凸が大きいと、正極層と負極層とが接触し短絡しやすくなる。特に固体電解質層を薄化した場合に、正極層と負極層とが短絡しやすくなる。（２）正極層表面および負極層表面の凹凸が大きいと、負極層表面のＬｉイオンの受け入れ性が不均一となり、負極層表面にＬｉデンドライトが析出しやすくなる。この場合、Ｌｉデンドライトの析出量によっては、デンドライトと正極層とが接触し、正極層と負極層とが短絡する虞がある。（３）デンドライトは電解質の空隙に成長しやすいため、固体電解質層の空隙率が大きいと、デンドライトと正極層とが接触し、正極層と負極層とが短絡する虞がある。
　そこで、本発明者らは、上記の点を考慮して、正極層と負極層との短絡を抑制すべく鋭意検討を行った。その結果、固体電解質層の空隙率を１０％以下とし、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２をＲｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たすようにすることを見出すに至った。以下に、このような構成を有する全固体電池について説明する。
［電池の構成］
　本技術の第１の実施形態に係る電池は、いわゆるバルク型全固体電池であり、図１Ａ、１Ｂに示すように、第１端面１１ＳＡと、第１端面１１ＳＡとは反対側の第２端面１１ＳＢとを有する薄板状の外装電池素子１１と、第１端面１１ＳＡに設けられた正極端子１２と、第２端面１１ＳＢに設けられた負極端子１３とを備える。第１の実施形態では、外装電池素子１１の主面が長方形を有する場合について説明するが、外装電池素子１１の主面の形状はこれに限定されるものではない。
　この電池は、電極反応物質であるＬｉの授受により電池容量が繰り返して得られる二次電池であり、リチウムイオンの吸蔵放出により負極の容量が得られるリチウムイオン二次電池であってもよいし、リチウム金属の析出溶解により負極の容量が得られるリチウム金属二次電池であってもよい。
（正極、負極端子）
　正極、負極端子１２、１３は、例えば、導電性粒子の粉末を含んでいる。導電性粒子は焼結されていてもよい。正極、負極端子１２、１３は、必要に応じて、ガラスまたはガラスセラミックスをさらに含んでいてもよい。ガラスまたはガラスセラミックスは焼結されていてもよい。
　導電性粒子の形状としては、例えば、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、ワイヤー状、棒状（ロッド状）または不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。なお、上記形状の粒子を２種以上組み合わせて用いてもよい。
　導電性粒子は、金属粒子、金属酸化物粒子または炭素粒子である。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。金属粒子としては、例えば、Ａｇ（銀）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｌ（アルミニウム）およびＦｅ（鉄）のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられるが、これに限定されるものではない。
　金属酸化物粒子としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、ガリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛－酸化錫系、酸化インジウム－酸化錫系または酸化亜鉛－酸化インジウム－酸化マグネシウム系などを含むものが挙げられるが、これに限定されるものではない。
　炭素粒子としては、例えば、カーボンブラック、ポーラスカーボン、炭素繊維、フラーレン、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルまたはナノホーンなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。ガラスは、例えば酸化物ガラスである。ガラスセラミックスは、例えば酸化物ガラスセラミックスである。
（外装電池素子）
　外装電池素子１１は、図１Ｂ、２に示すように、積層型の電池素子２０と、電池素子２０の表面を覆う外装材１４とを備える。
（電池素子）
　電池素子２０は、図１Ｂ、２に示すように、正極層２１と、負極層２２と、正極層２１と負極層２２との間に設けられた固体電解質層２３とを備える積層体である。
（外装材）
　外装材１４は、正極層２１の一端が第１端面１１ＳＡから露出し、負極層２２の一端が第２端面１１ＳＢから露出し、固体電解質層２３の周縁部が外装電池素子１１の全端面から露出するように、電池素子２０の表面を覆っている。なお、外装材１４が、固体電解質層２３の周縁部が外装電池素子１１の全端面から露出しないように、電池素子２０の表面を覆っていてもよい。
　外装材１４は、酸化物ガラスまたは酸化物ガラスセラミックスを含んでいる。このような材料を含む外装材１４で電池素子２０の表面を覆うことで、電池素子２０への水分透過を抑制することができる。したがって、電池の大気安定性を向上することができる。
　外装材１４が結晶粒子をさらに含んでいてもよい。外装材１４が結晶粒子をさらに含む場合には、外装材１４の焼成工程（焼成後冷却時など）において外装材１４の収縮を抑制し、電池素子２０と外装材１４との収縮率の違いを低減することができる。したがって、外装材１４の焼成工程において外装材１４が歪み割れてしまうことを抑制することができる。
　酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスは、例えば、Ｂ（ホウ素）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｔｅ（テルル）、Ｐ（リン）、Ｖ（バナジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｐｂ（鉛）およびＳｉ（ケイ素）のうちの少なくとも１種を含んでいる。
　外装材１４が、固体電解質を含んでいてもよい。固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。なお、固体電解質層２３に含まれる固体電解質については後述する。固体電解質層２３と外装材１４とに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　結晶粒子は、金属酸化物、金属窒化物、および金属炭化物の少なくとも１種を含んでいる。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。より具体的には、結晶粒子は、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム：アルミナ）、ＳｉＯ2（酸化ケイ素：石英）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）およびＳｉＣ（炭化ケイ素）のうちの少なくとも１種を含んでいる。
　外装材１４の水分透過率は、電池の大気安定性を向上する観点から、好ましくは１ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下、より好ましくは０．７５ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下、さらにより好ましくは０．５ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下である。
　上記の外装材１４の水分透過率は以下のようにして求められる。まず、イオンミリングや研磨などにより、電池から外装材１４の一部を矩形の板状の小片として取り出す。次に、外装材１４の水蒸気透過率（２３℃、９０％ＲＨ）をJIS K7129-C（ISO 15106-4）に準拠して測定する。
　外装材１４の電気伝導率（電子伝導率）は、電池の自己放電を抑制する観点から、１×１０-8Ｓ／ｃｍ以下であることが好ましい。上記の外装材１４の電気伝導率は以下のようにして求められる。まず、上記のＬｉイオン伝導率の測定方法と同様にして、サンプルを作製する。次に、作製したサンプルを用いて、２端子法により室温（２５℃）で電気伝導率を求める。
　外装材１４の平均厚さは、電池のエネルギー密度を向上する観点から、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下である。上記の外装材１４の平均厚さは以下のようにして求められる。まず、イオンミリングなどにより外装材１４の断面を作製し、断面ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）像を撮影する。次に、この断面ＳＥＭ像から、１０点のポイントを無作為に選び出して、それぞれのポイントで外装材１４の厚みを測定し、これらの測定値を単純に平均（算術平均）して外装材１４の平均厚みを求める。
（固体電解質層）
　固体電解質層２３は、固体電解質を含んでいる。固体電解質は、リチウムイオン伝導性ガラスとしての酸化物ガラス、またはリチウムイオン伝導性ガラスセラミックスとしての酸化物ガラスセラミックスを含むことが好ましい。固体電解質が酸化物ガラスまたは酸化物ガラスセラミックスを含むことで、大気（水分）に対する固体電解質層２３の安定性を向上することができる。Ｌｉイオン伝導率の向上の観点からすると、固体電解質が、酸化物ガラスセラミックスを含むことが好ましい。
　ここで、ガラスとは、Ｘ線回折や電子線回折等においてハローが観測されるなど、結晶学的に非晶質であるものをいう。ガラスセラミックス（結晶化ガラス）とは、Ｘ線回折や電子線回折等においてピークおよびハローが観測されるなど、結晶学的に非晶質と結晶質とが混在しているものをいう。
　固体電解質のＬｉイオン伝導率は、電池性能の向上の観点から、好ましくは１０-7Ｓ／ｃｍ以上、より好ましくは１０-6Ｓ／ｃｍ以上である。固体電解質のＬｉイオン伝導率は、イオンミリングや研磨などにより、電池から固体電解質層２３を取り出し、これを用いて測定サンプルを作製すること以外は、上述の外装材１４のＬｉイオン伝導率の測定方法と同様にして求められる。
　固体電解質層２３に含まれる固体電解質は、焼結している。固体電解質である酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスの焼結温度は、好ましくは５５０℃以下、より好ましくは３００℃以上５５０℃以下、更により好ましくは３００℃以上５００℃以下である。
　焼結温度が５５０℃以下であると、焼結工程において炭素材料の焼失が抑制されるので、負極活物質として炭素材料を用いることが可能となる。したがって、電池のエネルギー密度を更に向上できる。また、正極層２１が導電助剤を含む場合、その導電助剤として炭素材料を用いることができる。よって、正極層２１に良好な電子伝導パスを形成し、正極層２１の伝導性を向上できる。負極層２２が導電助剤を含む場合にも、その導電助剤として炭素材料を用いることができるので、負極層２２の伝導性を向上できる。
　また、焼結温度が５５０℃以下であると、焼結工程において固体電解質と電極活物質とが反応して、不働態などの副生成物が形成されることを抑制できる。したがって、電池特性の低下を抑制できる。また、焼結温度が５５０℃以下という低温であると、電極活物質の種類の選択幅が広がるので、電池設計の自由度を向上できる。
　一方、焼結温度が３００℃以上であると、焼結工程において、正極層前駆体、負極層前駆体および固体電解質層前駆体に含まれる、アクリル樹脂などの一般的なバインダを焼失させることができる。
　酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスはそれぞれ、Ｌｉ含有の酸化物ガラスおよびＬｉ含有の酸化物ガラスセラミックスである。Ｌｉ含有の酸化物ガラスおよびＬｉ含有の酸化物ガラスセラミックスは、焼結温度が５５０℃以下であり、高い熱収縮率を有し、流動性にも富むものが好ましい。これは以下のような効果が得られるからである。すなわち、固体電解質層２３と正極層２１との反応および固体電解質層２３と負極層２２との反応を抑制することができる。また、正極層２１と固体電解質層２３の間、および負極層２２と固体電解質層２３の間に良好な界面を形成し、正極層２１と固体電解質層２３の間、および負極層２２と固体電解質層２３の間の界面抵抗を低減できる。
　酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスとしては、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｂ（ホウ素）およびＰ（リン）のうちの少なくとも１種と、Ｌｉ（リチウム）と、Ｏ（酸素）とを含むものが好ましく、Ｓｉ、Ｂ、ＬｉおよびＯを含むものがより好ましい。具体的には、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）および酸化リン（Ｐ2Ｏ5）のうちの少なくとも１種と、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）とを含むものが好ましく、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3およびＬｉ2Ｏを含むものがより好ましい。上記のようにＧｅ、Ｓｉ、ＢおよびＰのうちの少なくとも１種と、Ｌｉと、Ｏとを含む酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスは、３００℃以上５５０℃以下の焼結温度を有し、高い熱収縮率を有し、流動性にも富んでいるため、界面抵抗の低減や電池のエネルギー密度の向上などの観点から、有利である。
　Ｌｉ2Ｏの含有量は、固体電解質の焼結温度を低下させる観点から、好ましくは２０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、より好ましくは３０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、更により好ましくは４０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、特に好ましくは５０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下である。
　固体電解質がＧｅＯ2を含む場合、このＧｅＯ2の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく８０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。固体電解質がＳｉＯ2を含む場合、このＳｉＯ2の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく７０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。固体電解質がＢ2Ｏ3を含む場合、このＢ2Ｏ3の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく６０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。固体電解質がＰ2Ｏ5を含む場合、このＰ2Ｏ5の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく５０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
　なお、上記各酸化物の含有量は、固体電解質中における各酸化物の含有量であり、具体的には、ＧｅＯ2、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3およびＰ2Ｏ5のうち１種以上と、Ｌｉ2Ｏとの合計量（ｍｏｌ）に対する各酸化物の含有量（ｍｏｌ）の割合を百分率（ｍｏｌ％）で示している。各酸化物の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）などを用いて測定することが可能である。
　固体電解質は、必要に応じて添加元素を更に含んでいてもよい。添加元素としては、例えば、Ｎａ（ナトリウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｋ（カリウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｇａ（ガリウム）、Ｓｅ（セレン）、Ｒｂ（ルビジウム）、Ｓ（硫黄）、Ｙ（イットリウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｇ（銀）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｃｓ（セシウム）、Ｂａ（バナジウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｐｂ（鉛）、Ｂｉ（ビスマス）、Ａｕ（金）、Ｌａ（ランタン）、Ｎｄ（ネオジム）およびＥｕ（ユーロピウム）からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。固体電解質が、これらの添加元素からなる群より選ばれる少なくとも１種を酸化物として含んでいてもよい。
（正極層）
　正極層２１は、正極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。正極層２１は、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。
　正極活物質は、例えば、電極反応物質であるリチウムイオンを吸蔵放出可能な正極材料を含んでいる。この正極材料は、高いエネルギー密度が得られる観点から、リチウム含有化合物などであることが好ましいが、これに限定されるものではない。このリチウム含有化合物は、例えば、リチウムと遷移金属元素とを構成元素として含む複合酸化物（リチウム遷移金属複合酸化物）、およびリチウムと遷移金属元素とを構成元素として含むリン酸化合物（リチウム遷移金属リン酸化合物）などのうちの少なくとも１種である。中でも、遷移金属元素は、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＦｅのいずれか１種または２類以上であることが好ましい。これにより、より高い電圧が得られ、電池の電圧を高くすることができると、同じ容量（ｍＡｈ）の電池の持つエネルギー（Ｗｈ）を大きくすることができる。
　リチウム遷移金属複合酸化物は、例えば、ＬｉxＭ１Ｏ2またはＬｉyＭ２Ｏ4などで表されるものである。より具体的には例えば、リチウム遷移金属複合酸化物は、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＶＯ2、ＬｉＣｒＯ2またはＬｉＭｎ2Ｏ4などである。また、リチウム遷移金属リン酸化合物は、例えば、ＬｉzＭ３ＰＯ4などで表されるものである。より具体的には例えば、リチウム遷移金属リン酸化合物は、ＬｉＦｅＰＯ4またはＬｉＣｏＰＯ4などである。但し、Ｍ１～Ｍ３は１種または２類以上の遷移金属元素であり、ｘ～ｚの値は任意である。
　この他、正極活物質は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物または導電性高分子などでもよい。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムまたは二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンまたは硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、ジスルフィド、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリパラスチレン、ポリアセチレンまたはポリアセンなどである。
　固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と正極層２１とに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　導電助剤は、例えば、炭素材料、金属、金属酸化物および導電性高分子などのうちの少なくとも１種である。炭素材料としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラックおよびカーボンナノチューブなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。炭素繊維としては、例えば、気相成長炭素繊維(Vapor Growth Carbon Fiber：ＶＧＣＦ)などを用いることができる。カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。カーボンナノチューブとしては、例えば、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、ダブルウォールカーボンナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）などのマルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）などを用いることができる。金属としては、例えば、Ｎｉ粉末などを用いることができる。金属酸化物としては、例えば、ＳｎＯ2などを用いることができる。導電性高分子としては、例えば、置換または無置換のポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、およびこれらから選ばれる１種または２種からなる（共）重合体などのうちの少なくとも１種を用いることができる。なお、導電助剤は、導電性を有する材料であればよく、上述の例に限定されるものではない。
（負極層）
　負極層２２は、負極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。負極層２２は、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。
　負極活物質は、例えば、電極反応物質であるリチウムイオンを吸蔵放出可能な負極材料を含んでいる。この負極材料は、高いエネルギー密度が得られる観点から、炭素材料および金属系材料のうちの少なくとも１種を含むことが好ましいが、これに限定されるものではない。
　炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）または高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）などである。
　金属系材料は、例えば、リチウムと合金を形成可能な金属元素または半金属元素を構成元素として含む材料である。より具体的には例えば、金属系材料は、Ｓｉ（ケイ素）、Ｓｎ（スズ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｂ（ホウ素）、Ｇａ（ガリウム）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｐｂ（鉛）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｃｄ（カドミウム）、Ａｇ（銀）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｐｄ（パラジウム）またはＰｔ（白金）などの単体、合金または化合物のいずれか１種または２類以上である。但し、単体は、純度１００％に限らず、微量の不純物を含んでいてもよい。合金または化合物としては、例えば、ＳｉＢ4、ＴｉＳｉ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯv（０＜ｖ≦２）、ＬｉＳｉＯ、ＳｎＯw（０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3、ＬｉＳｎＯ、Ｍｇ2Ｓｎなどが挙げられる。
　金属系材料は、リチウム含有化合物またはリチウム金属（リチウムの単体）でもよい。リチウム含有化合物は、リチウムと遷移金属元素とを構成元素として含む複合酸化物（リチウム遷移金属複合酸化物）である。この複合酸化物としては、例えば、Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12などが挙げられる。
　固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と負極層２２とに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　導電助剤としては、上述の正極活物質層２４Ｂに含まれる導電助剤と同様のものを例示することができる。
（正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２）
　正極層２１は、図３に示すように、負極層２２と対向する面に微細な凹凸を有している。また、負極層２２は、図３に示すように、正極層２１と対向する面に微細な凹凸を有している。正極層２１の表面粗さＲｚ１および負極層２２の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５μｍ、好ましくはＲｚ１＋Ｒｚ２≦２０μｍ、更により好ましくはＲｚ１＋Ｒｚ２≦１８μｍ、特に好ましくはＲｚ１＋Ｒｚ２≦１７μｍの関係を満たす。Ｒｚ１、Ｒｚ２がＲｚ１＋Ｒｚ２≦２５μｍの関係を満たすことで、正極層２１および負極層２２の接触、すなわち正極層２１および負極層２２の短絡を抑制することができる。この短絡発生の抑制効果は、固体電解質層２３を薄化した場合に、特に固体電解質層の厚みを２０μｍ以下に薄化した場合に顕著となる。また、Ｒｚ１、Ｒｚ２がＲｚ１＋Ｒｚ２≦２５μｍの関係を満たすことで、負極層２２のＬｉイオンの受け入れ性が不均一となることを抑制し、Ｌｉデンドライトの析出を抑制することができる。したがって、デンドライトによる正極層２１と負極層２２と短絡を抑制することができる。
　正極層２１の表面粗さＲｚ１は、正極層２１と負極層２２との短絡などを抑制する観点からすると、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１２．５以下、更により好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは９μｍ以下、最も好ましくは８．５μｍ以下である。負極層２２の表面粗さＲｚ２は、正極層２１と負極層２２との短絡などを抑制する観点からすると、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１２．５以下、更により好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは９μｍ以下、最も好ましくは８．５μｍ以下である。
（正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２の測定方法）
　正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、視野が２００μｍ×２００μｍ超となるように、正極層２１－固体電解質層２３の界面、および負極層２２－固体電解質層２３の界面を撮影する。続いて、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を測定する。
　具体的には、図４Ａに示すように、正極層２１の表面（負極層２２と対向する側の表面）において、負極層２２に向けて最も突出した凸部の頂点に接するように正極層２１と平行な直線Ｌ１を引いたのち、負極層２２に対して最も窪んだ凹部の最下点に接するように、正極層２１と平行な直線Ｌ２を引く。そして、これらの直線Ｌ１、Ｌ２間の距離を求め、表面粗さＲｚ１とする。
　また、図４Ｂに示すように、負極層２２の表面（正極層２１と対向する側の表面）において、正極層２１に向けて最も突出した凸部の頂点に接するように負極層２２と平行な直線Ｌ３を引いたのち、正極層２１に対して最も窪んだ凹部の最下点に接するように、負極層２２と平行な直線Ｌ４を引く。そして、これらの直線Ｌ３、Ｌ４間の距離を求め、表面粗さＲｚ２とする。
（固体電解質層の厚み）
　固体電解質層２３の厚みは、電池のエネルギー密度を向上する観点から、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下、更により好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは８μｍ以下である。固体電解質層２３の厚みは、デンドライトによる正極層２１と負極層２２と短絡を抑制する観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上、更により好ましくは３μｍ以上、特に好ましくは４μｍ以上である。
（固体電解質層の厚みの測定方法）
　固体電解質層の厚みは次のようにして測定される。まず、図４Ｃに示すように、上記の“正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２の測定方法”と同様の手順で、正極層２１、負極層２２の表面において直線Ｌ１、Ｌ３を引く。続いて、これらの直線Ｌ１、Ｌ３の間の距離を求め、固体電解質層の厚みとする。
（固体電解質層の空隙率）
　固体電解質層２３の空隙率が、１０％以下、好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下、更により好ましくは３％以下、特に好ましくは１％以下である。固体電解質層２３の空隙率が１０％以下であると、固体電解質層２３の空隙に成長したデンドライトを介して正極層２１と負極層２２とが短絡することを抑制することができる。固体電解質層２３の空隙率の下限値は、特に限定されるものではなく、０％以上であってもよいし、１％以上または２％以上であってもよい。
（固体電解質層の空隙率の測定方法）
　固体電解質層２３の空隙率は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、視野が２００μｍ×２００μｍ超となるように固体電解質層２３の断面を撮影する。続いて、図５に示すように、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、断面ＳＥＭ像から固体電解質層２３の断面に存在する空隙の総面積と、固体電解質層２３の断面の長さ（空隙の総面積を測定した範囲の断面の長さ）を測定する。また、固体電解質層の厚みを“固体電解質層の厚みの測定方法”と同様にして測定する。最後に、上記の測定値を用いて、以下の式から固体電解質層２３の空隙率を求める。
　（固体電解質層２３の空隙率）［％］＝（固体電解質層２３の断面に存在する空隙の総面積）／（空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の面積）×１００
　但し、空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の面積は、以下の式から求めた。
　（空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の面積）＝（空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の長さ）×（固体電解質層２３の厚み）
［電池の動作］
　この電池では、例えば、充電時において、正極層２１から放出されたリチウムイオンが固体電解質層２３を介して負極層２２に取り込まれると共に、放電時において、負極層２２から放出されたリチウムイオンが固体電解質層２３を介して正極層２１に取り込まれる。
［電池の製造方法］
　以下、本技術の第１の実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。
（固体電解質層形成用ペーストの作製工程）
　固体電解質と、バインダとを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、固体電解質層形成用ペースト（以下単に「電解質ペースト」という。）を作製する。
　バインダとしては、例えば、アクリル樹脂などの有機バインダを用いることができる。溶媒としては、合剤粉末を分散できるものであれば特に限定されないが、固体電解質層形成用ペーストの焼結温度よりも低い温度領域で焼失するものが好ましい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ｔ－ブタノールなどの炭素数が４以下の低級アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，３－プロパンジオール）、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオールなどの脂肪族グリコール、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジメチルエチルアミンなどのアミン類、テルピネオールなどの脂環族アルコール、酢酸ブチルなどを単独または２種以上混合して用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。分散方法としては、例えば、攪拌処理、超音波分散処理、ビーズ分散処理、混錬処理、ホモジナイザー処理などが挙げられる。以下に説明する正極層形成用ペースト、負極層形成用ペースト、外装材形成用ペーストおよび導電性ペーストの作製工程においても、バインダおよび溶媒としては、電解質ペーストと同様の材料を例示することができる。
（正極層形成用ペーストの作製工程）
　正極活物質と、固体電解質と、バインダと、必要に応じて導電助剤とを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、正極層形成用ペースト（以下単に「正極ペースト」という。）を作製する。
（負極層形成用ペーストの作製工程）
　負極材料と、固体電解質と、バインダと、必要に応じて導電助剤とを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、負極層形成用ペースト（以下単に「負極ペースト」という。）を作製する。
（外装材形成用ペーストの作製工程）
　固体電解質と、バインダと、必要に応じて結晶粒子の粉末とを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、外装材形成用ペースト（以下単に「外装ペースト」という。）を作製する。
（導電性ペーストの作製工程）
　導電性粒子の粉末と、バインダと、必要に応じてガラスまたはガラスセラミックスとを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、正極端子、負極端子形成用の導電性ペーストを作製する。
（固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程）
　まず、支持基材の表面に電解質ペーストを均一に塗布することにより、ペースト層を形成する。支持基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの高分子樹脂フィルムを用いることができる。ここで、塗布には、印刷が含まれるものと定義する。塗布方法としては、例えば、ダイコート法、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、リバースロールコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ディップ法、スピンコート法、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。
　後工程にて固体電解質層形成用グリーンシート（以下「電解質グリーンシート」という。）を支持基材の表面から剥がしやすくするために、支持基材の表面に剥離処理を予め施しておくことが好ましい。剥離処理としては、例えば、剥離性を付与する組成物を支持基材の表面に予め塗布または印刷する方法が挙げられる。剥離性を付与する組成物としては、例えば、バインダを主成分とし、ワックスまたはフッ素などが添加された塗料、またはシリコーン樹脂などが挙げられる。
　次に、ペースト層を乾燥することにより、支持基材の表面に、固体電解質層前駆体としての電解質グリーンシートを作製する。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、熱風などによる送風乾燥、赤外線または遠赤外線などによる加熱乾燥、真空乾燥などが挙げられる。これらの乾燥方法を単独で用いてもよいし、２以上組み合わせて用いてもよい。
（正極層形成用グリーンシートの作製工程）
　正極ペーストを用いる以外のことは上述の“固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、支持基材の表面に正極層前駆体としての正極層形成用グリーンシート（以下「正極グリーンシート」という。）を作製する。
（負極層形成用グリーンシートの作製工程）
　負極ペーストを用いる以外のことは上述の“固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、支持基材の表面に負極層前駆体としての負極層形成用グリーンシート（以下「負極グリーンシート」という。）を作製する。
（外装材形成用グリーンシートの作製工程）
　外装ペーストを用いる以外のことは上述の“固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、支持基材の表面に外装材前駆体としての外装材形成用グリーンシート（以下「外装グリーンシート」という。）を作製する。
（電池の作製工程）
　図１Ａ、１Ｂ、２に示す構成を有する電池を次のようにして作製する。まず、正極グリーシート、電解質グリーンシートおよび負極グリーシートをそれらの支持基材と共に所定の大きさの長方形状に切断する。なお、正極グリーシートおよび負極グリーシートの４辺の長さはそれぞれ、電解質グリーンシートの４辺の長さよりもやや短くする。切断後、正極グリーシート、電解質グリーンシートおよび負極グリーシートをそれぞれ支持基材から剥離する。
　剥離後、正極グリーシート、電解質グリーンシート、負極グリーシートの順序で積層して積層体を作製する。具体的には、正極グリーンシートの３辺に沿って電解質グリーンシートの一方の面の周縁部がＵ字状に露出するように、正極グリーシートと電解質グリーンシートとを重ね合わせる。また、負極グリーンシートの３辺に沿って電解質グリーンシートの他方の面の周縁部がＵ字状に露出するように、負極グリーシートと電解質グリーンシートとを重ね合わせる。この際、一方の面における露出部分のＵ字状と、他方の面における露出部分のＵ字状とが反対向きになるように、正極グリーンシート、電解質グリーンシートおよび負極グリーンシートの重ね合わせ位置を調整する。
　次に、積層体を構成する各グリーンシートを圧着する。圧着の方法としては、例えば、ＣＩＰ(Cold Isostatic Press)、ホットプレス法、温間等方圧プレス（Warm Isostatic Press：ＷＩＰ）法などが挙げられる。続いて、積層体を加熱することにより、積層体を構成する各グリーンシートに含まれるバインダを燃焼（脱脂）させる。その後、積層体を焼成することにより、積層体を構成する各グリーンシートに含まれる固体電解質を加熱焼結させる。これにより、積層体を構成する正極グリーシート、電解質グリーンシート、負極グリーシートがそれぞれ、正極層２１、固体電解質層２３、負極層２２に変化する。以上により、電池素子２０が作製される。
　積層体の焼成温度は、固体電解質の焼結温度以上、好ましくは固体電解質の焼結温度以上５５０℃以下、より好ましくは固体電解質の焼結温度以上５００℃以下である。ここで、固体電解質の焼結温度とは、積層体に含まれる固体電解質が一種類である場合には、その固体電解質の焼結温度を意味する。これに対して、積層体に含まれる固体電解質が２種以上である場合には、それらの固体電解質の焼結温度のうち最大のものを意味する。
　積層体の焼成温度が固体電解質の焼結温度以上であると、固体電解質の焼結が進行するので、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３のリチウムイオン伝導性を向上できる。また、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の強度を高めることができる。積層体の焼成温度を５５０℃以下とする理由は、上述した固体電解質の焼結温度を５５０℃以下とする理由と同様である。
　焼成工程前において積層体に含まれる固体電解質が酸化物ガラスである場合には、焼成工程において酸化物ガラスを酸化物ガラスセラミックスに変化させてもよい。このように変化させることで、固体電解質のＬｉイオン伝導率を向上させることができる。
　なお、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、および固体電解質層２３の空隙率は、例えば以下の製造条件（Ａ）～（Ｄ）を調整することで変化させることが可能である。
（Ａ）電解質ペーストに含まれているバインダ量を低くするほど、固体電解質層２３の空隙率を低下させることができる。
（Ｂ）正極活物質、負極活物質の粒径（平均粒径Ｄ５０）を小さくするほど、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を低下させることができる。
（Ｃ）正極ペースト、負極ペーストの粘度を低くするほど、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を低下させることができる。
（Ｄ）焼結圧力を高くするほど、固体電解質層２３の空隙率を下げることができると共に、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を低下させることができる。
（外装材の形成工程）
　まず、２つの外装グリーンシートをＵ字状に切断し、支持基材から剥離したのち、それらを固体電解質層２３の両面に形成されたＵ字状の露出部分にそれぞれ重ね合わせる。これにより、正極層２１の一端が第１端面１１ＳＡから露出し、負極層２２の一端が第２端面１１ＳＢから露出する。次に、２つの外装グリーンシートを、電解質グリーンシートと同一の大きさおよび形状に切断し、支持基材から剥離したのち、これらのグリーンシートにより電池素子２０の両主面を覆う。次に、外装グリーンシートを加熱することにより、外装グリーンシートに含まれるバインダを燃焼（脱脂）させる。これにより、外装電池素子１１が得られる。
（端子の形成工程）
　まず、外装電池素子１１の第１、第２端面１１ＳＡ、１１ＳＢに導電性ペーストをディップする。その後、外装電池素子１１を焼成することにより、導電性ペーストに含まれる導電性粒子を焼結させる。以上により、目的とする電池が得られる。
［効果］
　第１の実施形態に係る電池は、正極層２１と負極層２２と固体電解質層２３とを備える。固体電解質層２３の空隙率が１０％以下であり、正極層２１の表面粗さＲｚ１および負極層２２の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす。これにより、電池の組み立て時および電池の充放電時における正極層２１と負極層２２との短絡を抑制することができる。
［変形例］
（変形例１）
　第１の実施形態では、グリーシートを積層することにより未焼結の電池素子２０を作製する例について説明したが、ペーストを塗布することにより未焼結の電池素子２０を作製するようにしてもよい。以下に、塗布による未焼結の電池素子２０の作製工程について説明する。
　まず、長方形状の固体電解グリーンシートの一方の表面に当該表面の３辺に沿って非塗布部が形成されるように、正極ペーストを塗布し乾燥することにより、正極層前駆体としての正極ペースト層を形成する。次に、長方形状の電解質グリーンシートの他方の表面に当該表面の３辺に沿って非塗布部が形成されるように、負極ペーストを塗布し乾燥することにより、負極層前駆体としての負極ペースト層を形成する。この際、固体電解グリーンシートの一方の表面において非塗布部が形成されない辺と、固体電解グリーンシートの他方の表面において非塗布部が形成されない辺とが対向するように、一方の表面と他方の表面とにおける非塗布部の形成位置を調整する。以上により、未焼結の電池素子２０が得られる。
（変形例２）
　正極層２４は、図６、７に示すように、正極集電層２４Ａと、正極集電層２４Ａの両主面のうち、負極層２５と対向する側の主面に設けられた正極活物質層２４Ｂとを備えるようにしてもよい。また、負極層２５は、負極集電層２５Ａと、負極集電層２５Ａの両主面のうち、正極層２４と対向する側の主面に設けられた負極活物質層２５Ｂとを備えるようにしてもよい。なお、図６では、正極層２４および負極層２５の両方が集電層と活物質層とを備える構成が示されているが、正極層２４および負極層２５のうちの一方が集電層と活物質層とを備える構成を採用してもよい。
（正極集電層）
　正極集電層２４Ａは、導電性粒子粉と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。導電粒子は、例えば、炭素粒子および金属粒子のうちの少なくとも１種を含んでいる。
　炭素粒子としては、例えば、グラファイト（黒鉛）、炭素繊維、カーボンブラックおよびカーボンナノチューブなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。炭素繊維としては、例えば、気相成長炭素繊維(Vapor Growth Carbon Fiber：ＶＧＣＦ)などを用いることができる。カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。カーボンナノチューブとしては、例えば、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、ダブルウォールカーボンナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）などのマルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）などを用いることができる。金属粒子としては、例えば、Ｎｉ粒子などを用いることができる。但し、導電性粒子は、上述のものに特に限定されるわけではない。
　固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と正極集電層２４Ａとに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　正極集電層２４Ａは、例えば、Ａｌ、Ｎｉまたはステンレス鋼などを含む金属層であってもよい。上記金属層の形状は、例えば、箔状、板状またはメッシュ状などである。
（正極活物質層）
　正極活物質層２４Ｂは、正極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。正極活物質層２４Ｂは、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。負極活物質、固体電解質、導電助剤はそれぞれ、第１の実施形態の正極層２１に含まれる正極活物質、固体電解質、導電助剤と同様である。
（負極集電層）
　負極集電層２５Ａは、導電性粒子粉と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。導電性粒子としては、正極集電層２４Ａに含まれる導電性粒子と同様のものを例示することができる。固体電解質としては、第１の実施形態の固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と負極集電層２５Ａとに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
（負極活物質層）
　負極活物質層２５Ｂは、負極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。負極活物質層２５Ｂは、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。負極活物質、固体電解質、導電助剤はそれぞれ、第１の実施形態の負極層２２に含まれる負極活物質、固体電解質、導電助剤と同様である。
（変形例３）
　第１の実施形態では、電池素子２０が、１層の正極層２１と、１層の負極層２２と、１層の固体電解質層２３とを備える構成について説明したが、電池素子２０の構成は正極層２１と負極層２２とが固体電解質層２３を介して積層された構成であればよく、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の層数は特に限定されるものではない。すなわち、電池素子２０が、図８に示すように、複数の正極層２１と、複数の負極層２２と、複数の固体電解質層２３とを備える構成を採用してもよい。なお、電池素子２０が、正極層２１に代えて、正極集電層とこの正極集電層の両面に設けられた正極活物質層とを備える正極層を備えるようにしてもよいし、負極層２２に代えて、負極集電層とこの負極集電層の両面に設けられた負極活物質層とを備える負極層を備えるようにしてもよい。また、電池素子２０が、両主面にそれぞれ固体電解質層２３を備えていてもよいし、一方の主面に固体電解質層２３を備えていてもよい。
（変形例４）
　正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３に含まれる固体電解質は、第１の実施形態の固体電解質（リチウムイオン伝導性ガラスまたはリチウムイオン伝導性ガラスセラミックス）に特に限定されるものではない。第１の実施形態の固体電解質以外の固体電解質としては、例えば、Ｌａ－Ｌｉ－Ｔｉ－Ｏなどから構成されるペロブスカイト型酸化物結晶、Ｌｉ－Ｌａ－Ｚｒ－Ｏなどから構成されるガーネット型酸化物結晶、リチウム、アルミニウムおよびチタンを構成元素に含むリン酸化合物（ＬＡＴＰ）、リチウム、アルミニウムおよびゲルマニウムを構成元素に含むリン酸化合物（ＬＡＧＰ）などを用いることができる。
　また、Ｌｉ2Ｓ－Ｐ2Ｓ5、Ｌｉ2Ｓ－ＳｉＳ2－Ｌｉ3ＰＯ4、Ｌｉ7Ｐ3Ｓ11、Ｌｉ3.25Ｇｅ0.25Ｐ0.75Ｓ、またはＬｉ10ＧｅＰ2Ｓ12などの硫化物や、Ｌｉ7Ｌａ3Ｚｒ2Ｏ12、Ｌｉ6.75Ｌａ3Ｚｒ1.75Ｎｂ0.25Ｏ12、Ｌｉ6ＢａＬａ2Ｔａ2Ｏ12、Ｌｉ1+xＡｌxＴｉ2-x（ＰＯ4）3またはＬａ2/3-xＬｉ3xＴｉＯ3などの酸化物を用いることもできる。また、第１の実施形態の酸化物ガラスを結晶化させた酸化物結晶（リチウムイオン伝導性結晶）を用いることもできる。
＜２　第２の実施形態＞
［電池の構成］
　本技術の第２の実施形態に係る電池は、図９Ａに示すように、第１端面１１ＳＡと、第１端面１１ＳＡとは反対側の第２端面１１ＳＢとを有する薄板状の外装電池素子１１Ａと、第１端面１１ＳＡに設けられた正極端子１２と、第２端面１１ＳＢに設けられた負極端子１３とを備える。外装電池素子１１Ａは、積層型の電池素子３０と、電池素子３０の表面を覆う外装材１４とを備える。第２の実施形態において第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
　電池素子３０は、複数の正極層３１と、複数の負極層３２と、正極層２１と負極層２２との間にそれぞれ設けられた複数の固体電解質層２３とを備える積層体である。
（正極層）
　正極層３１は、正極活物質と固体電解質と導電助剤を含んでいる。正極層３１に含まれる正極活物質、固体電解質、導電助剤としてはそれぞれ、第１の実施形態の正極層２１に含まれる正極活物質、固体電解質、導電助剤と同様のものを例示することができる。
　正極層３１に含まれる導電助剤は、図９Ａに示すように、正極層３１の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ａにおいて、正極層３１に付された濃淡は導電助剤の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど導電助剤の濃度が高いことを示している。
　正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）における導電助剤の濃度が、正極層３１の両主面における導電助剤の濃度に比べて高い。具体的には、正極層３１における導電助剤の濃度は、正極層３１の両主面から正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に向かって増加している。これによって、電子は、正極端子１２側となる正極層３１の一端から導電助剤の濃度が高い正極層３１の内部を通って、正極端子１２側とは反対側となる正極層３１の他端まで速やかに移動できる。
　正極層３１に含まれる正極活物質は、図９Ｂに示すように、正極層３１の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ｂにおいて、正極層３１に付された濃淡はそれぞれ正極活物質の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど正極活物質の濃度が高いことを示している。
　正極層３１の両主面における正極活物質の濃度が、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）における正極活物質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、正極層３１における正極活物質の濃度は、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）から正極層３１の両主面に向かって増加していることが好ましい。
　一般的な正極層（すなわち正極活物質の濃度が正極層の厚さ方向に一定である正極層）の内部では、エネルギーに寄与しない未使用正極活物質が存在しやすい。これに対して、正極活物質が上記のような濃度分布を有することで、エネルギーに寄与しない（正極活物質が非導電性活物質の場合は、導電性にも寄与しない）未使用正極活物質を低減できる。また、正極層３１の内部における導電助剤の濃度を、正極層３１の主面における導電助剤の濃度に比べて高くすることもできる。
　正極層３１に含まれる固体電解質は、正極層３１の厚さ方向に変化する濃度分布を有していることが好ましい。具体的には、正極層３１に含まれる固体電解質は正極活物質へのイオン輸送を担うため、正極層３１に含まれる固体電解質は正極活物質と同様の濃度分布を有することが好ましい。
　正極層３１の両主面における固体電解質の濃度が、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）における固体電解質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、正極層３１における固体電解質の濃度は、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）から正極層３１の両主面に向かって増加していることが好ましい。
（負極層）
　負極層３２は、負極活物質と固体電解質と導電助剤とを含んでいる。負極層３２に含まれる負極活物質、固体電解質、導電助剤としてはそれぞれ、第１の実施形態の負極層２２に含まれる負極活物質、固体電解質、導電助剤と同様のものを例示することができる。
　負極層３２に含まれる導電助剤は、図９Ａに示すように、負極層３２の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ａにおいて、負極層３２に付された濃淡は導電助剤の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど導電助剤の濃度が高いことを示している。
　負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）における導電助剤の濃度が、負極層３２の両主面における導電助剤の濃度に比べて高い。具体的には、負極層３２における導電助剤の濃度は、負極層３２の両主面から負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に向かって増加している。これによって、電子は、導電助剤の濃度が高い負極層３２内部を通って負極端子１３まで速やかに移動できる。
　負極層３２に含まれる負極活物質は、図９Ｂに示すように、負極層３２の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ｂにおいて、負極層３２に付された濃淡はそれぞれ負極活物質の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど負極活物質の濃度が高いことを示している。
　負極層３２の両主面における負極活物質の濃度が、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）における負極活物質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、負極層３２における負極活物質の濃度は、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）から負極層３２の両主面に向かって増加していることが好ましい。
　一般的な負極層（負極活物質の濃度が負極層の厚さ方向に一定である負極層）の内部では、エネルギーに寄与しない未使用負極活物質が存在しやすい。これに対して、負極活物質が上記のような濃度分布を有することで、エネルギーに寄与しない（負極活物質が非導電性活物質の場合は、導電性にも寄与しない）未使用負極活物質を低減できる。また、負極層３２の内部における導電助剤の濃度を、負極層３２の主面における導電助剤の濃度に比べて高くすることもできる。
　負極層３２に含まれる固体電解質は、負極層３２の厚さ方向に変化する濃度分布を有していることが好ましい。具体的には、負極層３２に含まれる固体電解質は負極活物質へのイオン輸送を担うため、負極層３２に含まれる固体電解質は負極活物質と同様の濃度分布を有することが好ましい。
　負極層３２の両主面における固体電解質の濃度が、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）における固体電解質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、負極層３２における固体電解質の濃度は、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）から負極層３２の両主面に向かって増加していることが好ましい。
（濃度変化）
　上記の導電助剤、正極活物質、負極活物質および固体電解質の濃度変化は、連続的であってもよいし、不連続的であってもよい。不連続的な濃度変化としては、階段状の濃度変化が挙げられるが、これに限定されるものではない。図１０Ａでは、正極層３１の厚さ方向における正極層３１内の導電助剤の濃度変化が、連続的である例が示されている。一方、図１０Ｂでは、正極層３１の厚さ方向における正極層３１内の導電助剤の濃度変化が、不連続的（具体的には階段状）である例が示されている。
［電池の製造方法］
　上記構成を有する電池の製造方法としては、（Ａ）グリーンシート積層法による電池の製造方法、および（Ｂ）塗布法による電池の製造方法が挙げられる。以下に、これらの電池の製造方法について説明する。
（Ａ）グリーンシート積層法による電池の製造方法
（第１の積層体の作製工程）
　正極層３１の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する正極層３１は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の正極ペーストを準備する。次に、これらのペーストを用いる以外のことは第１の実施形態の“正極層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、導電助剤の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを作製し、これらを積層することにより第１の積層体を作製する。この際、第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に位置する正極グリーンシートの導電助剤の濃度が、第１の積層体の両主面に位置する正極グリーンシートの導電助剤の濃度に比べて高くなるように、導電助剤の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを積層する。具体的には、第１の積層体における導電助剤の濃度が第１の積層体の両主面から第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを積層する。
（第２の積層体の作製工程）
　負極層３２の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する負極層３２は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の負極ペーストを準備する。次に、これらのペーストを用いる以外のことは第１の実施形態の“負極層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、導電助剤の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを作製し、これらを積層することにより第２の積層体を作製する。この際、第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に位置する負極グリーンシートの導電助剤の濃度が、第２の積層体の両主面に位置する負極グリーンシートの導電助剤の濃度に比べて高くなるように、導電助剤の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを積層する。具体的には、第２の積層体における導電助剤の濃度が第２の積層体の両主面から第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを積層する。
（電池の作製工程）
　正極グリーンシート、負極グリーンシートに代えて、上述のようにして得られた第１の積層体、第２の積層体を用いること以外は、第１の実施形態における“電池の作製工程
“と同様にして電池を作製する。なお、電池の作製工程前において、第１、第２の積層体を構成する各グリーンシートに含まれるバインダを燃焼（脱脂）したのち、第１、第２の積層体を焼成することにより、第１、第２の積層体を構成する各グリーンシートに含まれる固体電解質を加熱焼結させるようにしてもよい。
　正極層３１の厚さ方向に導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する正極層３１は、導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを積層することにより作製することが可能である。また、負極層３２の厚さ方向に導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する負極層３２は、導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを積層することにより作製することが可能である。
（Ｂ）塗布法による電池の製造方法
（第１の積層体の作製工程）
　正極層３１の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する正極層３１は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の正極ペーストを準備する。次に、これらの正極ペーストを順次スクリーン印刷等で塗布、乾燥することを繰り返して、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層することにより第１の積層体を作製する。この際、第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に位置する薄膜の導電助剤の濃度が、第１の積層体の両主面に位置する薄膜の導電助剤の濃度に比べて高くなるように、複数の薄膜を積層する。具体的には、第１の積層体における導電助剤の濃度が第１の積層体の両主面から第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層する。
（第２の積層体の作製工程）
　負極層３２の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する負極層３２は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の負極ペーストを準備する。次に、これらの負極ペーストを順次スクリーン印刷等で塗布、乾燥することを繰り返して、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層することにより第２の積層体を作製する。この際、第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に位置する薄膜の導電助剤の濃度が、第２の積層体の両主面に位置する薄膜の導電助剤の濃度に比べて高くなるように、複数の薄膜を積層する。具体的には、第２の積層体における導電助剤の濃度が第２の積層体の両主面から第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層する。
（電池の作製工程）
　正極グリーンシート、負極グリーンシートに代えて、上述のようにして得られた第１の積層体、第２の積層体を用いること以外は、第１の実施形態における“電池の作製工程
“と同様にして電池を作製する。なお、電池の作製工程前において、第１、第２の積層体を構成する各薄膜に含まれるバインダを燃焼（脱脂）したのち、第１、第２の積層体を焼成することにより、第１、第２の積層体を構成する各薄膜に含まれる固体電解質を加熱焼結させるようにしてもよい。
　正極層３１の厚さ方向に導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する正極層３１は、導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の薄膜を塗布乾燥し積層することにより作製することが可能である。また、負極層３２の厚さ方向に導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する負極層３２は、導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の薄膜を塗布乾燥し積層することにより作製することが可能である。
［効果］
　第２の実施形態に係る電池では、正極層３１の内部における導電助剤の濃度が、正極層３１の主面における導電助剤の濃度に比べて高く、また負極層３２の内部における導電助剤の濃度が、負極層３２の主面における導電助剤の濃度に比べて高い。これにより、正極層３１および負極層３２の内部抵抗を低減できるので、急速充放電が可能になる。
　また、第２の実施形態に係る電池は、正極層３１および負極層３２が集電層を備えないので、電池の構成を簡略化できる。したがって、電池の製造工程を簡略化できる。
　また、第２の実施形態に係る電池において、正極層３１の両主面における正極活物質の濃度が、正極層３１の内部における正極活物質の濃度に比べて高く、かつ、負極層３２の両主面における負極活物質の濃度が、負極層３２の内部における負極活物質の濃度に比べて高い場合には、次のような効果が得られる。すなわち、未使用の正極活物質および負極活物質を低減し、電池の容量を向上することができる。
［変形例］
　第２の実施形態では、正極層３１および負極層３２の両層がそれぞれ、その厚さ方向に変化する濃度分布を有する構成について説明したが、正極層３１および負極層３２のうちの一方の層が、その厚さ方向に変化する濃度分布を有するようにしてもよい。
　第２の実施形態では、正極層３１および負極層３２の両層が集電層を備えない電池に本技術を適用した場合について説明したが、正極層３１および負極層３２のうちの一方の層が集電層を備える電池に本技術を適用するようにしてもよい。但し、本技術は、電極が集電層を有さない構成の電池に適用することが有効であり、電極が導電性を持たない活物質を含み、かつ集電層を有さない構成の電池に適用することが特に有効である。
＜３　第３の実施形態＞
［電池の構成］
（負極活物質の平均アスペクト比）
　本技術の第３の実施形態に係る電池では、負極層２２に含まれる負極活物質（粒子）の平均アスペクト比が２以上１０以下、好ましくは４以上１０以下、より好ましくは６以上１０以下、さらにより好ましくは７以上１０以下、特に好ましくは８以上１０以下である。平均アスペクト比が２以上であると、以下の効果を得ることができる。（１）負極層２２内における負極活物質（粒子）／固体電解質の界面接合が良好となり、サイクル特性が向上する。（２）負極層２２内の空隙が減少し、高い相対密度を有する負極層２２が得られる。（３）負極層２２の電子パスを良好に形成することができる。（４）負極材の平滑性を向上させることができる。一方、アスペクト比が１０以下であると、正極層３１との接触による内部短絡を抑制できる。
（負極活物質の平均アスペクト比の測定方法）
　負極活物質の平均アスペクト比は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、負極層２２の断面を撮影し、撮影した断面ＳＥＭ像から無作為に１０個の負極活物質粒子を選び出し、スケールを用いて各負極活物質粒子の長軸長ＤＬと短軸長ＤＳを測定する（図１１参照）。ここで、長軸長ＤＬとは、負極活物質粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた２本の平行線間の距離のうち最大のもの（いわゆる最大フェレ径）を意味する。一方、短軸長ＤＳとは、負極活物質粒子の長軸と直交する方向における負極活物質粒子の長さのうち最大のものを意味する。
　続いて、測定した１０個の負極活物質粒子の長軸長ＤＬを単純に平均（算術平均）して平均長軸長ＤＬaveを求めると共に、測定した１０個の負極活物質粒子の短軸長（ＤＳ）を単純に平均（算術平均）して平均短軸長ＤＳaveを求める。そして、平均長軸長ＤＬaveおよび平均短軸長ＤＳaveから負極活物質の平均アスペクト比（ＤＬave／ＤＳave）を求める。
（負極活物質）
　負極活物質は、黒鉛を含んでいることが好ましい。黒鉛は、天然黒鉛、人造黒鉛および黒鉛化メソカーボンマイクロビーズのうちの少なとも１種を含むことが好ましい。負極層２２内において負極活物質（粒子）の表面は、固体電解質により被覆されている。サイクル特性などの向上の観点からすると、負極活物質（粒子）と固体電解質との界面には空隙が存在しない、または殆ど存在しないことが好ましい。
（負極層の空隙率）
　負極層２２の断面における空隙率が、サイクル容量維持率の向上の観点からすると、好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下、更により好ましくは１０％以下、特に好ましくは５％以下である。
（負極層の空隙率の測定方法）
　負極層２２の空隙率は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、視野が２００μｍ×２００μｍ超となるように負極層２２の断面を撮影する。続いて、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、断面ＳＥＭ像から負極層２２の断面に存在する空隙の総面積と、負極層２２の断面の面積（空隙の総面積を測定した範囲における負極層２２の断面の面積）を測定する。最後に、上記の測定値を用いて、以下の式から負極層２２の空隙率を求める。
（負極層２２の空隙率）［％］＝（負極層２２の断面に存在する空隙の総面積）／（負極層２２の断面の面積）
（負極活物質、固体電解質の占有面積）
　負極層２２の断面における負極活物質の占有面積が、負極層２２の断面における固体電解質の占有面積以上であることが好ましい。これにより、電子パスを良好に形成することができる。
（負極活物質、固体電解質の占有面積の測定方法）
　負極活物質、固体電解質の占有面積は次のようにして測定される。まず、“負極層の空隙率の測定方法”と同様にして、負極層２２の断面を撮影する。続いて、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、断面ＳＥＭ像から負極層２２の断面内における負極活物質、固体電解質の占有面積を測定する。
　第３の実施形態において、上記以外のことは第１の実施形態と同様である。
［変形例］
　第３の実施形態では、負極活物質の平均アスペクト比を２以上１０以下とする構成について説明したが、正極活物質の平均アスペクト比を２以上１０以下とするようにしてもよい。
＜４　第４の実施形態＞
［固体電解質の構成］
　本技術の第４の実施形態に係る固体電解質は、表面被覆型の複合粒子の粉末を含んでいる。表面被覆型の複合粒子は、図１２Ａに示すように、コア粒子１１１と、コア粒子１１１の表面に設けられた被覆層１１２とを備える。
　第４の実施形態に係る固体電解質は、電気化学デバイスに用いて好適なものである。電気化学デバイスは、基本的にはどのようなものであってもよいが、例えば、リチウムなどを用いる各種の電池、キャパシタ、ガスセンサー、リチウムイオンフィルタなどである。電池は、例えば、一次電池、二次電池、空気電池または燃料電池などである。二次電池は、例えば、全固体リチウムイオン二次電池である。また、第４の実施形態に係る固体電解質は、全固体電池および液系電池のいずれにも使用することができる。ここで、“液系電池”とは、電池に含まれる電解質のうちの一部として固体電解質が用いられる液系電池を意味する。
（コア粒子）
　コア粒子１１１は、例えば、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、ワイヤー状、棒状（ロッド状）、不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。なお、２種以上の形状の粒子を組み合わせて用いてもよい。ここで、球状には、真球状のみならず、真球状がやや扁平または歪んだ形状、真球状の表面に凹凸が形成された形状、またはこれらの形状が組み合わされた形状なども含まれる。楕円体状には、厳密な楕円体状のみならず、厳密な楕円体状がやや扁平または歪んだ形状、厳密な楕円体状の表面に凹凸が形成された形状、またはこれらの形状が組み合わされた形状なども含まれる。
　コア粒子１１１は、結晶系固体電解質を含んでいる。ここで、結晶系固体電解質とは、Ｘ線回折や電子線回折においてピークが観測されるなど、結晶学的に単結晶または多結晶などであるものをいう。
　結晶系固体電解質は、酸化物、窒化物およびハロゲン化物のうちの少なくとも１種を含む。具体的には、酸化物系固体電解質、窒化物系固体電解質およびハロゲン化物系固体電解質のうちの少なくとも１種を含む。酸化物系固体電解質は、例えば、Ｌｉ6Ｌａ2ＢａＴａ2Ｏ12、Ｌｉ7Ｌａ3Ｚｒ2Ｏ12、Ｌｉ6.75Ｌａ3Ｚｒ1.75Ｎｂ0.25Ｏ12、Ｌｉ6ＢａＬａ2Ｔａ2Ｏ12、Ｌｉ1+xＡｌxＴｉ2-x（ＰＯ4）3またはＬａ2/3-xＬｉ3xＴｉＯ3などのうちの少なくとも１種を含む。
　コア粒子１１１は、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質を含んでいてもよい。ここで、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質とは、コア粒子１１１中におけるＬｉの含有量が２０atomic％以上であるものをいう。なお、コア粒子１１１中におけるＬｉの含有量の上限値は、８０atomic％以下であることが好ましいが、特にこの値に限定されるものではない。
（被覆層）
　被覆層１１２は、バインダとしての機能を有している。具体的には、被覆層１１２は、焼成により被覆型の複合粒子間、および被覆型の複合粒子－活物質粒子間を結着する機能を有している。
　被覆層１１２は、コア粒子１１１の表面の少なくとも一部を被覆している。具体的には、被覆層１１２は、コア粒子１１１の表面を部分的に被覆していてもよいし、コア粒子１１１の表面全体を被覆していてもよいが、被覆型の複合粒子間の界面抵抗、および被覆型の複合粒子－活物質粒子間の界面抵抗の低減などの観点からすると、コア粒子１１１の表面全体を被覆していることが好ましい。コア粒子１１１と被覆層１１２の界面において、両者の組成や状態などが不連続的に変化していてもよいし、連続的に変化していてもよい。
　被覆層１１２は、ガラス系固体電解質を含んでいる。ここで、ガラス系固体電解質は、Ｘ線回折や電子線回折においてハローが観測されるなど、結晶学的に非晶質であるものをいう。
　ガラス系固体電解質は、例えば、酸化物ガラスを含んでいる。酸化物ガラスとしては、第１の実施形態の固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。
　被覆層１１２は、ガラス系固体電解質を含む小粒子により構成されていてもよい。この小粒子の粒径は、コア粒子１１１の粒径よりも小さい。ここで、粒径とは、粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた２本の平行線間の距離のうち最大のもの（いわゆる最大フェレ径）を意味する。
（イオン伝導度、焼結温度）
　コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質のリチウムイオン伝導度は、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質のリチウムイオン伝導度に比べて高い。また、コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質の軟化点は、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質の軟化点に比べて高い。
　コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質の焼結温度は、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質の焼結温度に比べて高い。コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質の焼結温度は、好ましくは５５０℃を超え１１００℃以下、好ましくは６００℃以上１１００℃以下、更により好ましくは７００℃以上１１００℃以下である。
　被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質の焼結温度は、好ましくは５５０℃以下、より好ましくは３００℃以上５５０℃以下、更により好ましくは３００℃以上５００℃以下である。焼結温度が５５０℃以下であると、焼成工程（焼結工程）においてガラス系固体電解質と電極活物質とが反応して、不導体などの副生成物が形成されることを抑制できる。したがって、電池特性の低下を抑制できる。また、電極活物質の種類の選択幅が広がるので、電池設計の自由度を向上できる。焼結温度が５００℃以下であると、負極活物質として炭素材料を用いることが可能となる。したがって、電池のエネルギー密度を向上できる。また、導電剤として炭素材料を用いることができるので、電極層または電極活物質層に良好な電子伝導パスを形成し、電極層または電極活物質層の伝導性を向上できる。一方、焼結温度が３００℃以上であると、焼成工程（焼結工程）において、電極層前駆体、電極活物質層前駆体または固体電解質層前駆体に含まれる、アクリル樹脂などのバインダを焼失させることができる。
［固体電解質の作用］
　上記構成を有する固体電解質を焼成すると、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質が軟化し、隣接する複合粒子同士が結着（焼結）する。これにより、複合粒子間の界面抵抗を低減することができる。また、複合粒子と電極活物質粒子とが隣接する場合には、複合粒子と電極活物質粒子とが結着（焼結）する。これにより、複合粒子－電極活物質粒子間の界面抵抗を低減することができる。
［効果］
　第４の実施形態の固体電解質は、表面被覆型の複合粒子の粉末を含んでいる。この複合粒子は、結晶系固体電解質を含むコア粒子１１１と、コア粒子１１１の表面の少なくとも一部を被覆する、ガラス系固体電解質を含む被覆層１１２とを備える。このような構成を有する固体電気質を用いて電池を作製すると、結晶系固体電解質の特徴である高イオン伝導性を十分に得ることができる。また、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質によりコア粒子１１１に結着性を付与し、複合粒子間および複合粒子－活物質粒子間の界面抵抗を低減することができる。
　これに対して、図１２Ｂに示すように、結晶系固体電解質を含む母粒子１２１とガラス系固体電解質を含む小粒子１２２との混合粉末を含む固体電解質を用いて、電池を作製すると、結晶系固体電解質の特徴である高イオン伝導性が十分に得られない。
　例えば、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質を含む母粒子１２１、およびガラス系固体電解質を含む小粒子１２２の混合粉末と、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質を含むコア粒子１１１、およびコア粒子１１１の表面に設けられた被覆層１１２を備える被覆型の複合粒子の粉末とは、以下に示すイオン伝導度の関係を有する。
　（混合粉末のイオン伝導度）＜（複合粒子の粉末のイオン伝導度）
　また、結晶系固体電解質としてＬｉ6Ｎ2ＢａＴａ2Ｏ12を含む母粒子１２１、およびガラス系固体電解質を含む小粒子１２２の混合粉末と、結晶系固体電解質としてＬｉ6Ｌａ2ＢａＴａ2Ｏ12を含むコア粒子１１１、およびコア粒子１１１の表面に設けられた被覆層１１２を備える被覆型の複合粒子の粉末とは、以下に示すイオン伝導度の関係を有する。
　（混合粉末のイオン伝導度）＜（複合粒子の粉末のイオン伝導度）
［変形例］
　固体電解質が、必要に応じて、表面被覆型の複合粒子の粉末に加えて、表面被覆型ではない粒子の粉末（すわち被覆層を備えない粒子の粉末）をさらに含んでいてもよい。表面被覆型ではない粒子は、ガラス系固体電解質を含んでいることが好ましい。ガラス系固体電解質としては、第１の実施形態の固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。
＜５　第５の実施形態＞
［電池の構成］
　本技術の第５の実施形態に係る電池は、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３が、第４の実施形態に係る固体電解質を含む点において、第１の実施形態に係る電池とは異なっている。
　正極層２１内において、複合粒子同士が被覆層１１２を介して結着していると共に、複合粒子と正極活物質粒子とが被覆層１１２を介してしている。また、負極層２２内において、複合粒子同士が被覆層１１２を介して結着していると共に、複合粒子と負極活物質粒子とが被覆層１１２を介して結着している。また、固体電解質層２３内において、複合粒子同士が被覆層１１２を介して結着している。
［効果］
　第５の実施形態に係る電池では、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３が、第４の実施形態に係る固体電解質を含んでいる。これにより、高イオン伝導性を有する正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３が得られる。また、複合粒子間、複合粒子－正極活物質粒子間、および複合粒子－負極活物質粒子間の界面抵抗を低減することができる。
［変形例］
　正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の少なくとも１層が、第４の実施形態に係る固体電解質を含むようにしてもよい。電池特性の向上の観点からすると、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の少なくとも２層が、第４の実施形態に係る固体電解質を含むことが好ましく、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の３層全てが、第４の実施形態に係る固体電解質を含むことがより好ましい。
＜６　実施例＞
　以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
　実施例、比較例および参考例について以下の順序で説明する。
ｉ　正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、固体電解質層の空隙率、および固体電解質層の厚みを変化させた実施例および比較例
ii　負極活物質の平均アスペクト比を変化させた参考例
＜ｉ　正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、固体電解質層の空隙率、および固体電解質層の厚みを変化させた実施例および比較例＞
　以下の実施例１～９および比較例１～３において、正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、固体電解質層の空隙率、固体電解質層の厚みはそれぞれ、第１の実施形態にて説明した“正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２の測定方法”、“固体電解質層の空隙率の測定方法”、“固体電解質層の厚みの測定方法”により求められたものである。
［実施例１～８、比較例１～３］
（電解質グリーンシートの作製工程）
　まず、固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ2Ｏ：ＳｉＯ2：Ｂ2Ｏ3＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））と、アクリルバインダとを混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３５質量％になるように混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールとともに、１４時間攪拌することにより、電解質ペーストを得た。続いて、この電解質ペーストを離型フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥させることにより、固体電解質層前駆体としての電解質グリーンシートを作製した。そして、離型フィルムとともに電解質グリーンシートを円盤状に打ち抜いた。
（正極グリーンシートの作製工程）
　まず、正極活物質としてのコバルト酸リチウム（Aldrich社製）と固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ2Ｏ：ＳｉＯ2：Ｂ2Ｏ3＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、コバルト酸リチウム：酸化物ガラス＝９０：１０の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを混合物（コバルト酸リチウム＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝８７：１３の質量比で混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールとともに、１４時間攪拌することにより、正極ペーストを得た。続いて、この正極ペーストを離型フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥させすることにより、正極層前駆体としての正極グリーンシートを作製した。そして、離型フィルムとともに正極グリーンシートを円盤状に打ち抜いた。
（負極グリーンシートの作製工程）
　まず、負極活物質としての球状天然黒鉛粉末と、固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ2Ｏ：ＳｉＯ2：Ｂ2Ｏ3＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、球状天然黒鉛粉末：酸化物ガラス＝９０：１０の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを、混合物（球状天然黒鉛粉末＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝８３：１７の質量比で混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールとともに、１４時間攪拌することにより、負極ペーストを得た。続いて、この負極ペーストを離型フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥させすることにより、負極層前駆体としての負極グリーンシートを作製した。次に、離型フィルムとともに負極グリーンシートを円盤状に打ち抜いた。
（電池の作製工程）
　まず、上述のようにして得られた正極グリーンシート、負極グリーンシートおよび電解質グリーンシートをそれぞれ離形フィルムから剥離して、円盤状のＳＵＳ板上に、負極グリーシート、電解質グリーンシート、正極グリーシート、円盤状のＳＵＳ板の順序で積層して積層体を得たのち、この積層体をＣＩＰ(Cold Isostatic Press)により圧着した。次に、積層体を３１５℃で１０時間加熱することにより、積層体の各グリーシートに含まれるアクリルバインダを除去したのち、４００℃で１０分加圧焼結することにより、積層体の各グリーシートに含まれる酸化物ガラスを酸化物ガラスセラミックス（酸化物ガラスと酸化物結晶との混合体）に変化させた。以上により、目的とするコイン型の全固体電池（全固体リチウムイオン二次電池）が作製された。
　但し、表１に示す正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２および固体電解質の空隙率が得られるように、上記の作製工程において、表２に示すように、固体電解質（酸化物ガラス）とバインダ（アクリルバインダ）との配合比、正極、負極活物質の粒径、正極、負極ペーストの粘度および加圧焼結時の圧力（プレス圧）を調整した。ここで、正極、負極活物質の粒径は、平均粒径Ｄ５０であり、粒度分布計（マイクロトラック社製MT3300EXII-SDC）にて粒度分布を測定し、この粒度分布から求めた。また、表１に示す固体電解質層の厚みが得られるように、電解質ペーストの塗布厚を調整した。
　なお、電解質ペーストに含まれているバインダ量を少なくするほど、固体電解質層の空隙率が低下する。また、正極、負極活物質の粒径を小さくするほど、正極層、負極層の表面の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２が小さくなる。また、正極、負極ペーストの粘度を低くするほど、正極層、負極層の表面の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２が小さくなる。また、加圧焼結時の圧力を高くするほど、空隙率が小さくなり、かつ、正極層、負極層の表面の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２が小さくなる。
［実施例９］
　電池の作製工程において、４５０℃で１０分加圧焼結することにより、積層体の各グリーシートに含まれる酸化物ガラスを酸化物結晶に変化させた。また、表１に示す正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２および固体電解質の空隙率が得られるように、上記の作製工程において、表２に示すように、固体電解質（酸化物ガラス）とバインダ（アクリルバインダ）との配合比、正極、負極ペーストの粘度、正極、負極ペーストのレベリング時間および加圧焼結時の圧力（プレス圧）を調整した。上記以外のことは実施例２と同様にしてコイン型の全固体電池を作製した。
（短絡発生の評価）
　上述のようにして得られた電池の短絡の発生を以下のようにして評価した。まず、以下の充電条件で４．２Ｖに電池を充電した。この際、充電電圧が上昇しなくなった場合には、短絡発生の抑制効果が得られないと判定した。次に、以下の放電条件で３．８２Ｖまで放電した。
　充電条件：CCCV(Constant Current/Constant Voltage) 4.2V,0.1C/0.01C cut,23℃
　放電条件：CCCV 3.82V,0.1C/0.01Ccut,23℃
続いて、開回路電圧（Open circuit voltage：ＯＣＶ）を測定し、月当たりの電圧の変化量ΔＯＣＶ／月を算出した。算出した電圧の変化量を用いて、短絡発生を評価した。
　以下に、上記の短絡発生の評価基準を示す。
　ΔＯＣＶ／月≦０．１Ｖ／月の場合：短絡発生の抑制効果が特に良好（表１中、記号“◎”で表記）
　０．１Ｖ／月＜ΔＯＣＶ／月の場合：短絡発生の抑制効果が良好（表１中、記号“○”で表記）
　充電時に充電電圧が上昇しなくなった場合：短絡発生の抑制効果が得られない（表１中、記号“×”で表記）
　表１は、実施例１～９、比較例１～３の電池の構成および評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表２は、実施例１～９、比較例１～３の電池の作製条件を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例１～９と比較例１～３との評価結果の比較から、以下のことがわかる。
　固体電解質層の空隙率が１０％以下であり、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす電池（実施例１～９）では、短絡発生を抑制できる。一方、固体電解質層の空隙率が１０％を超える電池（比較例１）、およびＲｚ１およびＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たさない電池（比較例２、３）では、短絡発生を抑制できない。
　また、固体電解質層の厚みが同一値（１０μｍ）である実施例２～６の評価結果を比較すると、Ｒｚ１およびＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２０の関係を満たす電池（実施例２～４）では、特に短絡発生の抑制効果を向上できることがわかる。
　なお、表１では、実施例７、８の評価結果を同一（評価結果“○”）と表記しているが、詳しくは、固体電解質層の厚みが１μｍである実施例７の電池が、固体電解質層の厚みが０．５μｍである実施例８に比べて高い短絡抑制効果を有していた。したがって、短絡抑制効果の向上の観点からすると、固体電解質層の厚みを１μｍ以上とすることが好ましい。
＜ii　負極活物質の平均アスペクト比を変化させた参考例＞
［参考例１～６］
（電解質グリーンシートの形成工程）
　まず、固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ2Ｏ：ＳｉＯ2：Ｂ2Ｏ3＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とアクリルバインダとを酸化物ガラス：アクリルバインダ＝８６：１４の質量比で混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、１０ｍｍφのジルコニアボールとともに、１２時間攪拌することにより、電解質ペーストを得た。続いて、この電解質ペーストを離形フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥することにより、固体電解質層前駆体としての電解質グリーンシートを得た。そして、この電解質グリーンシートを離型フィルムとともに円盤状に打ち抜いた。
（正極グリーンシートの形成工程）
　まず、正極活物質としてのコバルト酸リチウム（Aldrich社製）と固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ2Ｏ：ＳｉＯ2：Ｂ2Ｏ3＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、コバルト酸リチウム：酸化物ガラス＝８７：１３の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを、混合物（コバルト酸リチウム＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝７０：３０の質量比で混合した。続いて、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、５ｍｍφのジルコニアボールとともに、１２時間攪拌することにより、正極ペーストを得た。そして、この正極ペーストを離形フィルム上に塗布し、６０℃で１０分乾燥することにより、正極層前駆体としての正極グリーンシートを得た。そして、この正極グリーンシートを離型フィルムとともに円盤状に打ち抜いた。
（負極グリーンシートの形成工程）
　まず、負極活物質としての人造黒鉛（Imerys社製、ＫＳ６）と固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ2Ｏ：ＳｉＯ2：Ｂ2Ｏ3＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、人造黒鉛：酸化物ガラス＝８３：１７の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを、混合物（人造黒鉛＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝７０：３０の質量比で混合した。続いて、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、５ｍｍφのジルコニアボールとともに、１２時間攪拌することにより、負極ペーストを得た。そして、この負極ペーストを離形フィルム上に塗布し、６０℃で１０分乾燥することにより、負極層前駆体としての負極グリーンシートを得た。そして、この負極グリーンシートを離型フィルムとともに円盤状に打ち抜いた。
（電池の作製工程）
　まず、上述のようにして得られた正極グリーンシート、負極グリーンシートおよび電解質グリーンシートをそれぞれ離形フィルムから剥離して、Ｎｉ板上に正極グリーンシート、電解質グリーンシート、負極グリーンシートの順に積層し、１００℃で１０分間熱圧着した。これにより、積層体が得られた。次に、この積層体を３００℃で１０時間加熱することで、アクリルバインダを除去したのちに、４００℃で３０分、加圧焼結させた。このときの圧力は３ｋＮ／ｃｍ2程度とした。以上により、目的とするコイン型の全固体電池が作製された。
［評価］
　上述のようにして得られた参考例１～６の電池について、負極活物質（人造黒鉛）の平均アスペクト比、負極層の空隙率および放電容量維持率を以下のようにして評価した。
（平均アスペクト比）
　第１の実施形態にて説明した“負極活物質の平均アスペクト比の測定方法”により、負極活物質の平均アスペクト比を測定した。
（空隙率）
　第１の実施形態にて説明した“負極層の空隙率の測定方法”により、負極層の空隙率を測定した。図１３に、参考例２の負極層の断面ＳＥＭ像を示す。この断面ＳＥＭ像の画像処理から求めた平均アスペクト比は７．８、空隙率は４．６％であった。
（放電容量維持率）
　まず、電池に対して、金メッキした電池評価用治具を、Ｎｉ板（正極側）および負極層に電気的に接合した。次に、以下の充放電条件にて充放電を行い、５０サイクル後の放電容量維持率［％］（＝（（５０サイクル目の放電容量）／（１サイクル目の放電容量））×１００）を算出した。
　測定環境条件：ドライエアー雰囲気、２３℃
　充電条件：CCCV(Constant Current/Constant Voltage) 4.2V,0.1C/0.01C cut,23℃
　放電条件：CC 2V,0.1C cut,23℃
　表３は、負極活物質の平均アスペクト比および負極層の空隙率と、５０サイクル後の容量維持率との関係性を示す。図１４は、負極活物質の平均アスペクト比と負極層の空隙率との関係を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３、図１４から以下のことがわかる。負極活物質の平均アスペクト比が２以上であると、負極層中の空隙率を低減し、良好なサイクル容量維持率を得ることができる。平均アスペクト比が９．５である場合（参考例１）、負極層の空隙率は３．８％と最も小さくなり、サイクル維持率が最も良好となる。
＜７　応用例＞
「応用例としてのプリント回路基板」
　以下、本開示をプリント回路基板に対して適用した応用例について説明する。
　上述した電池は、プリント回路基板上に充電回路等と共に実装することができる。例えばプリント回路基板上に全固体電池及び充電回路等の電子回路をリフロー工程でもって実装することができる。プリント回路基板は、電池モジュールの一例であり、携帯可能なカード型モバイル電池であってもよい。
　図１５は、プリント回路基板１２０１の構成の一例を示す。プリント回路基板１２０１は、基板１２０２と、この基板１２０２の片面に設けられた全固体電池１２０３、充放電制御ＩＣ(Integrated Circuit)１２０４、電池保護ＩＣ１２０５、電池残量監視ＩＣ１２０６およびＵＳＢ(Universal Serial Bus)インターフェース１２０７とを備える。ここでは、プリント回路基板１２０１が片面基板である例について説明するが、両面基板であってもよい。また、多層基板であってもよいし、ビルドアップ基板であってもよい。
　基板１２０２は、例えばリジッド基板である。全固体電池１２０３は、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。充放電制御ＩＣ１２０４は、全固体電池１２０３に対する充放電動作を制御する制御部である。電池保護ＩＣ１２０５は、充放電時に充電電圧が過大となったり、負荷短絡によって過電流が流れたり、過放電が生じることがないように充放電動作を制御する制御部である。電池残量監視ＩＣ１２０６は、全固体電池１２０３の電池残量を監視し、電池残量を負荷（例えばホスト機器）１２０９等に通知する監視部である。
　外部電源等からＵＳＢインターフェース１２０７を介して供給される電力によって全固体電池１２０３が充電される。全固体電池１２０３から負荷接続端子１２０８ａ、１２０８ｂを介して負荷１２０９に対して所定の電力（例えば電圧が４．２Ｖ）が供給される。なお、負荷との接続にＵＳＢインターフェース１２０７が使用されてもよい。
　負荷１２０９の具体例としては、ウェアラブル機器（スポーツウオッチ、時計、補聴器等）、ＩｏＴ端末（センサーネットワーク端末等）、アミューズメント機器（ポータブルゲーム端末、ゲームコントローラ）、ＩＣ基板埋め込み電池（リアルタイムクロックＩＣ）、環境発電機器（太陽光発電、熱電発電、振動発電等の発電素子用の蓄電素子）等が挙げられる。
「応用例としてのユニバーサルクレジットカード」
　以下、本開示をユニバーサルクレジットカードに対して適用した応用例について説明する。
　ユニバーサルクレジットカードは、複数枚のクレジットカードやポイントカード等の機能を、１枚のカードに集約したカードである。このカードの中には、例えば、様々なクレジットカードやポイントカードの番号や有効期限等の情報を取り込むことができるので、そのカード１枚を財布等の中の入れておけば、好きな時に好きなカードを選択して利用することができる。
　図１６は、ユニバーサルクレジットカード１３０１の構成の一例を示す。ユニバーサルクレジットカード１３０１は、カード型形状を有し、その内部に図示しないＩＣチップと全固体電池とを備える。また、ユニバーサルクレジットカード１３０１は、一方の面に小電力消費のディスプレイ１３０２と、操作部としての方向キー１３０３ａ、１３０３ｂと、充電用端子１３０４とを備える。全固体電池は、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。
　例えば、ユーザはディスプレイ１３０２を見ながら方向キー１３０３ａ及び１３０３ｂを操作して、予めユニバーサルクレジットカード１３０１にロードされている複数のクレジットカードから所望のものを指定することができる。指定後は、従来のクレジットカードと同様に使用することができる。なお、上記は一例であって、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池は、ユニバーサルクレジットカード１３０１以外のあらゆる電子カードに適用可能であることは言うまでもない。
「応用例としてのセンサーネットワーク端末」
　以下、本開示をセンサーネットワーク端末に対して適用した応用例について説明する。
　無線センサーネットワークにおける無線端末は、センサーノードと呼ばれ、１個以上の無線チップ、マイクロプロセッサ、電源（電池）等により構成される。センサーネットワークの具体例としては、省エネルギー管理、健康管理、工業計測、交通状況、農業等をモニタするのに使用される。センサーの種類としては、電圧、温度、ガス、照度等が使用される。
　省エネルギー管理の場合、センサーノードとして、電力モニタノード、温度・湿度ノード、照度ノード、ＣＯ2ノード、人感ノード、リモートコントロールノード、ルータ（中継機）等が使用される。これらのセンサーノードが家庭、オフィスビル、工場、店舗、アミューズメント施設等において無線ネットワークを構成するように設けられる。
　そして、温度、湿度、照度、ＣＯ2濃度、電力量等のデータが表示され、環境の省エネの状況が見えるようになっている。さらに、制御局からのコマンドによって、照明、空調施設、換気施設等のオン／オフ制御がなされる。
　センサーネットワークの無線インターフェースの一つとしてＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を使用することができる。この無線インターフェースは、近距離無線通信規格の一つであり、転送可能距離が短く転送速度も低速である代わりに、安価で消費電力が少ない特徴を有する。したがって、電池駆動可能な機器への実装に向いている。この通信規格の基礎部分は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４として規格化されている。論理層以上の機器間の通信プロトコルはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）アライアンスが仕様の策定を行っている。
　図１７は、無線センサーノード１４０１の構成の一例を示す。センサー１４０２の検出信号がマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４０３のＡＤ変換回路１４０４に供給される。センサー１４０２として上述した種々のセンサーが使用できる。マイクロプロセッサ１４０３と関連してメモリ１４０６が設けられている。さらに、電池１４０７の出力が電源制御部１４０８に供給され、無線センサーノード１４０１の電源が管理される。電池１４０７は、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。
　マイクロプロセッサ１４０３に対してプログラムがインストールされる。マイクロプロセッサ１４０３がプログラムにしたがってＡＤ変換回路１４０４から出力されるセンサー１４０２の検出結果のデータを処理する。マイクロプロセッサ１４０３の通信制御部１４０５に対して無線通信部１４０９が接続され、無線通信部１４０９から検出結果のデータがネットワーク端末（図示せず）に対して例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を使用して送信され、ネットワーク端末を介してネットワークに接続される。一つのネットワーク端末に対して所定数の無線センサーノードが接続可能である。なお、ネットワークの形態としては、スター型以外に、ツリー型、メッシュ型及びリニア型等の形態を使用することができる。
「応用例としてのリストバンド型電子機器」
　以下、本開示をリストバンド型電子機器に対して適用した応用例について説明する。
　リストバンド型電子機器は、スマートバンドとも呼ばれ、腕に巻き付けておくのみで、歩数、移動距離、消費カロリー、睡眠量、心拍数等の人の活動に関するデータを取得することができるものである。さらに、取得されたデータをスマートフォンで管理することもできる。さらに、メールの送受信機能を備えることもでき、例えば、メールの着信をＬＥＤ(Light Emitting Diode)ランプ及び／又はバイブレーションでユーザに知らせることができる。
　図１８は、リストバンド型電子機器１６０１の外観の一例を示す。電子機器１６０１は、人体に着脱自在とされる時計型のいわゆるウェアラブル機器である。電子機器１６０１は、腕に装着されるバンド部１６１１と、数字、文字及び図柄等を表示する表示装置１６１２と、操作ボタン１６１３とを備えている。バンド部１６１１には、複数の孔部１６１１ａと、内周面（電子機器１６０１の装着時に腕に接触する側の面）側に設けられた突起１６１１ｂとが形成されている。
　電子機器１６０１は、使用状態においては、図１８に示すようにバンド部１６１１が略円形となるように湾曲され、孔部１６１１ａに突起１６１１ｂが挿入されて腕に装着される。突起１６１１ｂを挿入する孔部１６１１ａの位置を調整することにより、腕の太さに対応して径の大きさを調整することができる。電子機器１６０１は、使用されない状態では、孔部１６１１ａから突起１６１１ｂが取り外され、バンド部１６１１が略平坦な状態で保管される。バンド部１６１１内部には、バンド部１６１１のほぼ全体にわたってセンサー（図示せず）が設けられている。
　図１９は、電子機器１６０１の構成の一例を示す。電子機器１６０１は、上述した表示装置１６１２の他に、駆動制御部としてのコントローラＩＣ１６１５と、センサー１６２０と、ホスト機器１６１６と、電源としての電池１６１７と、充放電制御部１６１８とを備える。センサー１６２０がコントローラＩＣ１６１５を含んでいてもよい。
　センサー１６２０は、押圧と曲げとの両方を検出可能なものである。センサー１６２０は、押圧に応じた静電容量の変化を検出し、それに応じた出力信号をコントローラＩＣ１６１５に出力する。また、センサー１６２０は、曲げに応じた抵抗値の変化（抵抗変化）を検出し、それに応じた出力信号をコントローラＩＣ１６１５に出力する。コントローラＩＣ１６１５は、センサー１６２０からの出力信号に基づき、センサー１６２０の押圧および曲げを検出し、それの検出結果に応じた情報をホスト機器１６１６に出力する。
　ホスト機器１６１６は、コントローラＩＣ１６１５から供給される情報に基づき、各種の処理を実行する。例えば、表示装置１６１２に対する文字情報や画像情報等の表示、表示装置１６１２に表示されたカーソルの移動、画面のスクロール等の処理を実行する。
　表示装置１６１２は、例えばフレキシブルな表示装置であり、ホスト機器１６１６から供給される映像信号や制御信号等に基づき、映像（画面）を表示する。表示装置１６１２としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ、電子ペーパー等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
　電池１６１７は、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。充放電制御部１６１８は、電池１６１７の充放電動作を制御する。具体的には、外部電源等から電池１６１７への充電を制御する。また、電池１６１７からホスト機器１６１６への電力の供給を制御する。
「応用例としてのスマートウオッチ」
　以下、本開示をスマートウオッチに対して適用した応用例について説明する。
　このスマートウオッチは、既存の腕時計のデザインと同様または類似の外観を有し、腕時計と同様にユーザの腕に装着して使用するものであり、ディスプレイに表示される情報で、電話や電子メールの着信等の各種メッセージをユーザに通知する機能を有する。また、電子マネー機能、活動量計等の機能を有していてもよいし、通信端末（スマートフォン等）とBluetooth（登録商標）等の近距離無線通信を行う機能を有していてもよい。
（スマートウオッチの全体構成）
　図２０は、スマートウオッチ２０００の全体構成の一例を示す。スマートウオッチ２０００は、時計本体３０００とバンド型電子機器２１００とを備える。時計本体３０００は、時刻を表示する文字盤３１００を備える。時計本体３０００は、文字盤３１００の代わりに、液晶ディスプレイ等で電子的に時刻を表示してもよい。
　バンド型電子機器２１００は、時計本体３０００に取り付けられる金属製のバンドであり、ユーザの腕に装着される。バンド型電子機器２１００は、複数のセグメント２１１０～２２３０を連結した構成を有する。時計本体３０００の一方のバンド取付孔にセグメント２１１０が取り付けられ、時計本体３０００の他方のバンド取付孔にセグメント２２３０が取り付けられる。セグメント２１１０～２２３０はそれぞれ、金属で構成される。
　なお、図２０では、バンド型電子機器２１００の構成の一例を説明するために、時計本体３０００とセグメント２２３０とが離れた状態を示すが、実際の使用時には、時計本体３０００にセグメント２２３０が取り付けられる。時計本体３０００にセグメント２２３０が取り付けられることで、スマートウオッチ２０００は、通常の腕時計と同様に、ユーザの腕に装着することができる。それぞれのセグメント２１１０～２２３０の接続箇所は、可動させることが可能である。セグメントの接続箇所が可動できることで、バンド型電子機器２１００をユーザの腕にフィットさせることができる。
　セグメント２１７０とセグメント２１６０との間には、バックル部２３００が配置される。バックル部２３００は、ロックを外した状態のとき長く伸び、ロックした状態のとき短くなる。各セグメント２１１０～２２３０は、複数種類のサイズで構成される。
（スマートウオッチの回路構成）
　図２１は、バンド型電子機器２１００の回路構成の一例を示す。バンド型電子機器２１００の内部の回路は、時計本体３０００とは独立した構成である。時計本体３０００は、文字盤３１００に配置された針を回転させるムーブメント部３２００を備える。ムーブメント部３２００には、電池３３００が接続されている。これらのムーブメント部３２００や電池３３００は、時計本体３０００の筐体内に内蔵されている。電池３３００は、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。
　セグメント２１１０～２２３０のうち３つのセグメント２１７０、２１９０、２２１０には、電子部品等が配置される。セグメント２１７０には、データ処理部４１０１と無線通信部４１０２とＮＦＣ通信部４１０４とＧＰＳ部４１０６とが配置される。無線通信部４１０２、ＮＦＣ通信部４１０４、ＧＰＳ部４１０６には、それぞれアンテナ４１０３、４１０５、４１０７が接続されている。それぞれのアンテナ４１０３、４１０５、４１０７は、セグメント２１７０が有するスリット（図示せず）の近傍に配置される。
　無線通信部４１０２は、例えばBluetooth（登録商標）の規格で他の端末と近距離無線通信を行う。ＮＦＣ通信部４１０４は、ＮＦＣの規格で、近接したリーダー／ライタと無線通信を行う。ＧＰＳ部４１０６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）と称されるシステムの衛星からの電波を受信して、現在位置の測位を行う測位部である。これらの無線通信部４１０２、ＮＦＣ通信部４１０４、ＧＰＳ部４１０６で得たデータは、データ処理部４１０１に供給される。
　セグメント２１７０には、ディスプレイ４１０８とバイブレータ４１０９とモーションセンサー４１１０と音声処理部４１１１とが配置されている。ディスプレイ４１０８とバイブレータ４１０９は、バンド型電子機器２１００の装着者に通知する通知部として機能するものである。ディスプレイ４１０８は、複数個の発光ダイオードで構成され、発光ダイオードの点灯や点滅でユーザに通知を行う。複数個の発光ダイオードは、例えばセグメント２１７０が有するスリット（図示せず）の内部に配置され、電話の着信や電子メールの受信等が点灯又は点滅で通知される。ディスプレイ４１０８としては、文字や数字等を表示するタイプのものが使用されてもよい。バイブレータ４１０９は、セグメント２１７０を振動させる部材である。バンド型電子機器２１００は、バイブレータ４１０９によるセグメント２１７０の振動で、電話の着信や電子メールの受信等を通知する。
　モーションセンサー４１１０は、スマートウオッチ２０００を装着したユーザの動きを検出する。モーションセンサー４１１０としては、加速度センサー、ジャイロセンサー、電子コンパス、気圧センサー等が使用される。また、セグメント２１７０は、モーションセンサー４１１０以外のセンサーを内蔵してもよい。例えば、スマートウオッチ２０００を装着したユーザの脈拍等を検出するバイオセンサーが内蔵されてもよい。音声処理部４１１１には、マイクロホン４１１２とスピーカ４１１３とが接続され、音声処理部４１１１が、無線通信部４１０２での無線通信で接続された相手と通話の処理を行う。また、音声処理部４１１１は、音声入力操作のための処理を行うこともできる。
　セグメント２１９０には電池２４１１が内蔵され、セグメント２２１０には電池２４２１が内蔵される。電池２４１１、２４２１は、セグメント２１７０内の回路に駆動用の電源を供給する。セグメント２１７０内の回路と電池２４１１、２４２１は、フレキシブル回路基板（図示せず）により接続されている。なお、図２１には示さないが、セグメント２１７０は、電池２４１１、２４２１を充電するための端子を備える。また、セグメント２１９０、２２１０には、電池２４１１、２４２１以外の電子部品が配置されてもよい。例えば、セグメント２１９０、２２１０は、電池２４１１、２４２１の充放電を制御する回路を備えるようにしてもよい。電池２４１１、２４２１は、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。
「応用例としてのメガネ型端末」
　以下、本開示を頭部装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ））の一種に代表されるメガネ型端末に適用した応用例について説明する。
　以下に説明するメガネ型端末は、目の前の風景にテキスト、シンボル、画像等の情報を重畳して表示することができるものである。すなわち、透過式メガネ型端末専用の軽量且つ薄型の画像表示装置ディスプレイモジュールを搭載している。
　この画像表示装置は、光学エンジンとホログラム導光板からなる。光学エンジンは、マイクロディスプレイレンズを使用して画像、テキスト等の映像光を出射する。この映像光がホログラム導光板に入射される。ホログラム導光板は、透明板の両端部にホログラム光学素子が組み込まれたもので、光学エンジンからの映像光を厚さ１ｍｍのような非常に薄い透明板の中を伝搬させて観察者の目に届ける。このような構成によって、透過率が例えば８５％という厚さ３ｍｍ（導光板前後の保護プレートを含む）レンズを実現している。かかるメガネ型端末によって、スポーツ観戦中にプレーヤ、チームの成績等をリアルタイムで見ることができたり、旅先での観光ガイドを表示したりできる。
　メガネ型端末の具体例は、図２２に示すように、画像表示部が眼鏡型の構成とされている。すなわち、通常の眼鏡と同様に、眼前に右画像表示部５００１及び左画像表示部５００２を保持するためのフレーム５００３を有する。フレーム５００３は、観察者の正面に配置されるフロント部５００４と、フロント部５００４の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部５００５、５００６から成る。フレーム５００３は、金属や合金、プラスチック、これらの組合せといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から作製されている。なお、ヘッドホン部を設けるようにしてもよい。
　右画像表示部５００１および左画像表示部５００２は、利用者の右の眼前と、左の眼前とにそれぞれ位置するように配置されている。テンプル部５００５、５００６が利用者の頭部に右画像表示部５００１および左画像表示部５００２を保持する。フロント部５００４とテンプル部５００５の接続箇所において、テンプル部５００５の内側に右表示駆動部５００７が配置されている。フロント部５００４とテンプル部５００６の接続箇所において、テンプル部５００６の内側に左表示駆動部５００８が配置されている。
　フレーム５００３には、電池５００９、５０１０が設けられている。電池５００９、５０１０は、第１～第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。図２２では省略されているが、フレーム５００３には、加速度センサー、ジャイロ、電子コンパス、マイクロホン／スピーカ等が設けられている。さらに、フレーム５００３には、撮像装置が設けられ、静止画／動画の撮影が可能とされている。さらに、フレーム５００３には、メガネ部と例えば無線又は有線のインターフェースでもって接続されたコントローラが設けられている。コントローラには、タッチセンサー、各種ボタン、スピーカ、マイクロホン等が設けられている。さらに、フレーム５００３は、スマートフォンとの連携機能を有している。例えばスマートフォンのＧＰＳ機能を活用してユーザの状況に応じた情報を提供することが可能とされている。以下、画像表示装置（右画像表示部５００１又は左画像表示部５００２）について主に説明する。
　図２３は、メガネ型端末の画像表示装置（右画像表示部５００１又は左画像表示部５００２）の構成の一例を示す。画像表示装置５１００は、画像生成装置５１１０、及び画像生成装置５１１０から出射された光が入射され、導光され、観察者の瞳５０４１に向かって出射される光学装置（導光手段）５１２０から構成されている。なお、光学装置５１２０は、画像生成装置５１１０に取り付けられている。
　光学装置５１２０は、第１の構成の光学装置から構成され、画像生成装置５１１０から入射された光が内部を全反射により伝播した後、観察者の瞳５０４１に向かって出射される導光板５１２１、導光板５１２１に入射された光が導光板５１２１の内部で全反射されるように、導光板５１２１に入射された光を偏向させる第１偏向手段５１３０、及び導光板５１２１の内部を全反射により伝播した光を導光板５１２１から出射させるために、導光板５１２１の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第２偏向手段５１４０を備えている。
　第１偏向手段５１３０及び第２偏向手段５１４０は導光板５１２１の内部に配設されている。そして、第１偏向手段５１３０は、導光板５１２１に入射された光を反射し、第２偏向手段５１４０は、導光板５１２１の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、透過、反射する。即ち、第１偏向手段５１３０は反射鏡として機能し、第２偏向手段５１４０は半透過鏡として機能する。より具体的には、導光板５１２１の内部に設けられた第１偏向手段５１３０は、アルミニウムから成り、導光板５１２１に入射された光を反射させる光反射膜（一種のミラー）から構成されている。一方、導光板５１２１の内部に設けられた第２偏向手段５１４０は、誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体から構成されている。誘電体積層膜は、例えば、高誘電率材料としてのＴｉＯ2膜、及び、低誘電率材料としてのＳｉＯ2膜から構成されている。
　誘電体積層膜と誘電体積層膜との間には、導光板５１２１を構成する材料と同じ材料から成る薄片が挟まれている。なお、第１偏向手段５１３０においては、導光板５１２１に入射された平行光が導光板５１２１の内部で全反射されるように、導光板５１２１に入射された平行光が反射（又は回折）される。一方、第２偏向手段５１４０においては、導光板５１２１の内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り反射（又は回折）され、導光板５１２１から平行光の状態で出射される。
　第１偏向手段５１３０は、導光板５１２１の第１偏向手段５１３０を設ける部分５１２４を切り出すことで、導光板５１２１に第１偏向手段５１３０を形成すべき斜面を設け、係る斜面に光反射膜を真空蒸着した後、導光板５１２１の切り出した部分５１２４を第１偏向手段５１３０に接着すればよい。また、第２偏向手段５１４０は、導光板５１２１を構成する材料と同じ材料（例えば、ガラス）と誘電体積層膜（例えば、真空蒸着法にて成膜することができる）とが多数積層された多層積層構造体を作製し、導光板５１２１の第２偏向手段５１４０を設ける部分５１２５を切り出して斜面を形成し、係る斜面に多層積層構造体を接着し、研磨等を行って、外形を整えればよい。こうして、導光板５１２１の内部に第１偏向手段５１３０及び第２偏向手段５１４０が設けられた光学装置５１２０を得ることができる。
　光学ガラスやプラスチック材料から成る導光板５１２１は、導光板５１２１の軸線と平行に延びる２つの平行面（第１面５１２２及び第２面５１２３）を有している。第１面５１２２と第２面５１２３とは対向している。そして、光入射面に相当する第１面５１２２から平行光が入射され、内部を全反射により伝播した後、光出射面に相当する第１面５１２２から出射される。
　また、画像生成装置５１１０は、第１の構成の画像生成装置から構成され、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する画像形成装置５１１１、及び画像形成装置５１１１の各画素から出射された光を平行光として、出射するコリメート光学系５１１２を備えている。
　ここで、画像形成装置５１１１は、反射型空間光変調装置５１５０、及び、白色光を出射する発光ダイオードから成る光源５１５３から構成されている。より具体的には、反射型空間光変調装置５１５０は、ライト・バルブとしてのＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）から成る液晶表示装置（ＬＣＤ）５１５１、及び、光源５１５３からの光の一部を反射して液晶表示装置５１５１へと導き、且つ、液晶表示装置５１５１によって反射された光の一部を通過させてコリメート光学系５１１２へと導く偏光ビームスプリッター５１５２から構成されている。なお、ＬＣＤはＬＣＯＳタイプに限定されない。
　液晶表示装置５１５１は、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、３２０×２４０個）の画素を備えている。偏光ビームスプリッター５１５２は、周知の構成、構造を有する。光源５１５３から出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター５１５２に衝突する。偏光ビームスプリッター５１５２において、Ｐ偏光成分は通過し、系外に出射される。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター５１５２において反射され、液晶表示装置５１５１に入射し、液晶表示装置５１５１の内部で反射され、液晶表示装置５１５１から出射される。ここで、液晶表示装置５１５１から出射した光の内、「白」を表示する画素から出射した光にはＰ偏光成分が多く含まれ、「黒」を表示する画素から出射した光にはＳ偏光成分が多く含まれる。従って、液晶表示装置５１５１から出射され、偏光ビームスプリッター５１５２に衝突する光の内、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッター５１５２を通過し、コリメート光学系５１１２へと導かれる。
　一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター５１５２において反射され、光源５１５３に戻される。液晶表示装置５１５１は、例えば、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、３２０×２４０個）の画素（液晶セルの数は画素数の３倍）を備えている。コリメート光学系５１１２は、例えば、凸レンズから構成され、平行光を生成させるために、コリメート光学系５１１２における焦点距離の所（位置）に画像形成装置５１１１（より具体的には、液晶表示装置５１５１）が配置されている。また、１画素は、赤色を出射する赤色発光副画素、緑色を出射する緑色発光副画素、及び、青色を出射する青色発光副画素から構成されている。
「応用例としての車両における蓄電システム」
　本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図２４を参照して説明する。図２４に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
　このハイブリッド車両７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、バッテリー７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサー７２１０、充電口７２１１が搭載されている。バッテリー７２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。
　ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モーターである。バッテリー７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流－交流（ＤＣ－ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ－ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置７２０３が交流モーターでも直流モーターでも適用可能である。各種センサー７２１０は、車両制御装置７２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサー７２１０には、速度センサー、加速度センサー、エンジン回転数センサーなどが含まれる。
　エンジン７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力をバッテリー７２０８に蓄積することが可能である。
　図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置７２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置７２０３により生成された回生電力がバッテリー７２０８に蓄積される。
　バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
　図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
　なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モーターのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。
　以上、本開示に係る技術が適用され得るハイブリッド車両７２００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、バッテリー７２０８に好適に適用され得る。
「応用例としての住宅における蓄電システム」
　本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図２５を参照して説明する。例えば住宅９００１用の蓄電システム９１００においては、火力発電９００２ａ、原子力発電９００２ｂ、水力発電９００２ｃ等の集中型電力系統９００２から電力網９００９、情報網９０１２、スマートメータ９００７、パワーハブ９００８等を介し、電力が蓄電装置９００３に供給される。これと共に、家庭内発電装置９００４等の独立電源から電力が蓄電装置９００３に供給される。蓄電装置９００３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置９００３を使用して、住宅９００１で使用する電力が給電される。住宅９００１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
　住宅９００１には、発電装置９００４、電力消費装置９００５、蓄電装置９００３、各装置を制御する制御装置９０１０、スマートメータ９００７、各種情報を取得するセンサー９０１１が設けられている。各装置は、電力網９００９および情報網９０１２によって接続されている。発電装置９００４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置９００５および／または蓄電装置９００３に供給される。電力消費装置９００５は、冷蔵庫９００５ａ、空調装置９００５ｂ、テレビジョン受信機９００５ｃ、風呂９００５ｄ等である。さらに、電力消費装置９００５には、電動車両９００６が含まれる。電動車両９００６は、電気自動車９００６ａ、ハイブリッドカー９００６ｂ、電気バイク９００６ｃである。
　蓄電装置９００３に対して、上述した本開示のバッテリユニットが適用される。蓄電装置９００３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両９００６で使用されるものでも良い。スマートメータ９００７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網９００９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
　各種のセンサー９０１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー９０１１により取得された情報は、制御装置９０１０に送信される。センサー９０１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置９００５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置９０１０は、住宅９００１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
　パワーハブ９００８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置９０１０と接続される情報網９０１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
　制御装置９０１０は、外部のサーバ９０１３と接続されている。このサーバ９０１３は、住宅９００１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ９０１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。
　各部を制御する制御装置９０１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置９００３に格納されている。制御装置９０１０は、蓄電装置９００３、家庭内発電装置９００４、電力消費装置９００５、各種センサー９０１１、サーバ９０１３と情報網９０１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。
　以上のように、電力が火力９００２ａ、原子力９００２ｂ、水力９００２ｃ等の集中型電力系統９００２のみならず、家庭内発電装置９００４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置９００３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置９００４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置９００３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置９００３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置９００３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
　なお、この例では、制御装置９０１０が蓄電装置９００３内に格納される例を説明したが、スマートメータ９００７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム９１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る蓄電システム９１００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、蓄電装置９００３が有する二次電池に好適に適用され得る。
　以上、本技術の実施形態およびその変形例、ならびに実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。
　また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
　また、本技術は電池を備える種々の電子機器に適用可能であり、上述の応用例で説明した電子機器に限定されるものではない。上述の応用例以外の電子機器としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォン等）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機等が挙げられるが、これに限定されるものでなない。
　また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
　正極層と負極層と固体電解質層とを備え、
　前記固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、
　前記正極層の表面粗さＲｚ１および前記負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす全固体電池。
（２）
　前記固体電解質層の厚みが、１μｍ以上２０μｍ以下である（１）に記載の全固体電池。
（３）
　前記固体電解質層は、リチウムイオン伝導性ガラスを含む（１）または（２）に記載の全固体電池。
（４）
　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
　前記電極層の内部における前記導電助剤の濃度が、前記電極層の主面における前記導電助剤の濃度に比べて高い（１）から（３）のいずれかに記載の全固体電池。
（５）
　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
　前記導電助剤の濃度は、前記電極層の表面から前記電極層の内部に向かって増加している（１）から（４）のいずれかに記載の全固体電池。
（６）
　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
　前記電極層の主面における前記活物質の濃度が、前記電極層の内部における前記活物質の濃度に比べて高い（１）から（５）のいずれかに記載の全固体電池。
（７）
　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
　前記活物質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の表面に向かって増加している（１）から（６）のいずれかに記載の全固体電池。
（８）
　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
　前記電極層の主面における前記固体電解質の濃度が、前記電極層の内部における前記固体電解質の濃度に比べて高い（１）から（７）のいずれかに記載の全固体電池。
（９）
　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
　前記固体電解質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の主面に向かって増加している（１）から（８）のいずれかに記載の全固体電池。
（１０）
　前記負極層は、固体電解質と負極活物質とを含み、
　前記負極活物質の平均アスペクト比が、２以上１０以下である（１）から（９）のいずれかに記載の全固体電池。
（１１）
　前記負極活物質が、黒鉛である（１０）に記載の全固体電池。
（１２）
　前記黒鉛が、天然黒鉛、人造黒鉛および黒鉛化メソカーボンマイクロビーズのうちの少なとも１種を含む（１１）に記載の全固体電池。
（１３）
　前記固体電解質が、酸化物ガラスセラミックスを含む（１０）から（１２）のいずれかに記載の全固体電池。
（１４）
　前記酸化物ガラスセラミックスは、Ｌｉ、ＳｉおよびＢを含む（１３）に記載の全固体電池。
（１５）
　前記負極層の断面における空隙率が、２０％以下である（１０）から（１４）のいずれかに記載の全固体電池。
（１６）
　前記負極層の断面における前記負極活物質の占有面積が、前記負極層の断面における前記固体電解質の占有面積以上である（１０）から（１５）のいずれかに記載の全固体電池。
（１７）
　前記固体電解質は焼結されている（１０）から（１６）のいずれかに記載の全固体電池。
（１８）
　前記正極層、前記負極層および前記固体電解質層のうちの少なくとも１層は、複合粒子を含み、
　前記複合粒子は、
　結晶系固体電解質を含むコア粒子と、
　前記コア粒子の表面の少なくとも一部を被覆する、ガラス系固体電解質を含む被覆層と
　を備える（１）から（１７）のいずれかに記載の全固体電池。
（１９）
　前記結晶系固体電解質は、酸化物、窒化物およびハロゲン化物の少なくとも１種を含む（１８）に記載の全固体電池。
（２０）
　前記被覆層は、前記ガラス系固体電解質を含む粒子により構成している（１８）または（１９）に記載の全固体電池。
（２１）
　前記結晶系固体電解質のリチウムイオン伝導度は、前記ガラス系固体電解質のリチウムイオン伝導度に比べて高く、
　前記結晶系固体電解質の軟化点は、前記ガラス系固体電解質の軟化点に比べて高い（１８）から（２０）のいずれかに記載の全固体電池。
（２２）
　（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子機器。
（２３）
　（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子カード。
（２４）
　（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池から電力の供給を受けるウェアラブル機器。
（２５）
　（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池と、
　前記全固体電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
　前記全固体電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
　１１、１１Ａ　　外装電池素子
　１１ＳＡ　　第１端面
　１１ＳＢ　　第２端面
　１２　　正極端子
　１３　　負極端子
　１４　　外装材
　２０、３０　　電池素子
　２１、２４、３１　　正極層
　２２、２５、３２　　負極層
　２３　　固体電解質層
　２４Ａ　　正極集電層
　２４Ｂ　　正極活物質層
　２５Ａ　　負極集電層
　２５Ｂ　　負極活物質層
　１１１　　コア粒子
　１１２　　被覆層

Claims (25)

  1. 　正極層と負極層と固体電解質層とを備え、
    　前記固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、
    　前記正極層の表面粗さＲｚ１および前記負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす全固体電池。
  2. 　前記固体電解質層の厚みが、１μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の全固体電池。
  3. 　前記固体電解質層は、リチウムイオン伝導性ガラスを含む請求項１に記載の全固体電池。
  4. 　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
    　前記電極層の内部における前記導電助剤の濃度が、前記電極層の主面における前記導電助剤の濃度に比べて高い請求項１に記載の全固体電池。
  5. 　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
    　前記導電助剤の濃度は、前記電極層の表面から前記電極層の内部に向かって増加している請求項１に記載の全固体電池。
  6. 　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
    　前記電極層の主面における前記活物質の濃度が、前記電極層の内部における前記活物質の濃度に比べて高い請求項１に記載の全固体電池。
  7. 　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
    　前記活物質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の表面に向かって増加している請求項１に記載の全固体電池。
  8. 　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
    　前記電極層の主面における前記固体電解質の濃度が、前記電極層の内部における前記固体電解質の濃度に比べて高い請求項１に記載の全固体電池。
  9. 　前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
    　前記固体電解質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の主面に向かって増加している請求項１に記載の全固体電池。
  10. 　前記負極層は、固体電解質と負極活物質とを含み、
    　前記負極活物質の平均アスペクト比が、２以上１０以下である請求項１に記載の全固体電池。
  11. 　前記負極活物質が、黒鉛である請求項１０に記載の全固体電池。
  12. 　前記黒鉛が、天然黒鉛、人造黒鉛および黒鉛化メソカーボンマイクロビーズのうちの少なとも１種を含む請求項１１に記載の全固体電池。
  13. 　前記固体電解質が、酸化物ガラスセラミックスを含む請求項１０に記載の全固体電池。
  14. 　前記酸化物ガラスセラミックスは、Ｌｉ、ＳｉおよびＢを含む請求項１３に記載の全固体電池。
  15. 　前記負極層の断面における空隙率が、２０％以下である請求項１０に記載の全固体電池。
  16. 　前記負極層の断面における前記負極活物質の占有面積が、前記負極層の断面における前記固体電解質の占有面積以上である請求項１０に記載の全固体電池。
  17. 　前記固体電解質は焼結されている請求項１０に記載の全固体電池。
  18. 　前記正極層、前記負極層および前記固体電解質層のうちの少なくとも１層は、複合粒子を含み、
    　前記複合粒子は、
    　結晶系固体電解質を含むコア粒子と、
    　前記コア粒子の表面の少なくとも一部を被覆する、ガラス系固体電解質を含む被覆層と
    　を備える請求項１に記載の全固体電池。
  19. 　前記結晶系固体電解質は、酸化物、窒化物およびハロゲン化物の少なくとも１種を含む請求項１８に記載の全固体電池。
  20. 　前記被覆層は、前記ガラス系固体電解質を含む粒子により構成している請求項１８に記載の全固体電池。
  21. 　前記結晶系固体電解質のリチウムイオン伝導度は、前記ガラス系固体電解質のリチウムイオン伝導度に比べて高く、
    　前記結晶系固体電解質の軟化点は、前記ガラス系固体電解質の軟化点に比べて高い請求項１８に記載の全固体電池。
  22. 　請求項１に記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子機器。
  23. 　請求項１に記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子カード。
  24. 　請求項１に記載の前記全固体電池から電力の供給を受けるウェアラブル機器。
  25. 　請求項１に記載の前記全固体電池と、
    　前記全固体電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
    　前記全固体電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
    を有する電動車両。
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