WO2021124695A1 - 電池 - Google Patents

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WO2021124695A1
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西山 誠司
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557Plate-shaped terminals

Definitions

  • This disclosure relates to batteries.
  • Batteries such as lithium-ion secondary batteries are used as in-vehicle batteries.
  • In-vehicle batteries are required to have high capacity, safety and weight reduction.
  • an all-solid-state secondary battery (hereinafter referred to as an all-solid-state battery) that uses a solid electrolyte instead of an organic electrolyte has attracted attention.
  • Patent Document 1 discloses an all-solid-state battery in which an electrode body (cell laminate), which is a power generation element, is housed inside the exterior of the laminate film.
  • Patent Document 2 describes a battery in which an all-solid-state battery laminate, which is a power generation element, is housed in a laminate film so as to cover a pair of housings having side walls extending from each other in the thickness direction of the all-solid-state battery laminate. Is disclosed.
  • the battery in one aspect of the present disclosure includes a power generation element including a structure in which a positive electrode, an electrolyte, and a negative electrode are laminated, and a housing for accommodating the power generation element, and the surface of the power generation element is the power generation element.
  • a first main surface that is a plane perpendicular to the first direction, which is the stacking direction, a second main surface that is a surface opposite to the first main surface, and a side surface that is a plane parallel to the first direction.
  • the housing includes a first plate-shaped portion facing the first main surface, and extends from an end portion of the first plate-shaped portion to the power generation element side of the first plate-shaped portion, and the side surface thereof.
  • a first housing portion having a first side wall portion facing the second plate portion, a second plate-shaped portion facing the second main surface, and an end portion of the second plate-shaped portion to the second plate-shaped portion. It has a second housing portion having a second side wall portion extending toward the power generation element side and facing the side surface, and the first side wall portion is convex in the extending direction of the first side wall portion.
  • the second side wall portion includes at least one first convex region, and the second side wall portion includes at least one second convex region that is convex in the extending direction of the second side wall portion, and the first side wall portion and the second side wall portion.
  • the side wall portion does not overlap when viewed from the second direction, which is a direction perpendicular to the side surface, and the at least one first convex region and the at least one second convex region are the first. At least a part of them overlap when viewed from a third direction which is a direction perpendicular to the direction and a direction along the side surface.
  • the reliability of the battery can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a battery according to a comparative example.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the battery according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a top view showing a schematic configuration of the battery according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery housing according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery housing according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery housing according to the third modification of the embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a battery housing according to a modified example 4 of the embodiment.
  • the present inventors have found that in a battery, particularly an all-solid-state battery, the following problems occur when the reliability is improved by protecting the battery with a housing or the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a battery 900 according to a comparative example of the present disclosure.
  • the battery 900 according to the comparative example includes an all-solid-state battery laminate 920 (that is, a power generation element) including a stack of a plurality of all-solid-state battery cells, and an upper casing arranged on the upper surface and the lower surface of the all-solid-state battery laminate 920. It includes a body portion 930 and a lower housing portion 940, and a flexible exterior body 950 that covers the upper housing portion 930 and the lower housing portion 940.
  • the upper housing portion 930 and the lower housing portion 940 are uniformly pressurized by atmospheric pressure when the sealing space in the flexible exterior body 950 is depressurized. At this time, the flexible exterior body 950 is in close contact with the end portion 900C of the upper housing portion 930, and the stress from the upper housing portion 930 to the flexible exterior body 950 is concentrated on the end portion 900C. Therefore, there is a possibility that the flexible exterior body 950 may be torn or defective at a position where the end portion 900C and the flexible exterior body 950 come into contact with each other. Therefore, the reliability of the battery 900 is lowered.
  • the side walls of the upper housing portion 930 and the lower housing portion 940 overlap each other in the direction toward the outside of the all-solid-state battery laminate, so that a space 900S that does not contribute to the power generation capacity is generated, and the volume energy of the battery 900 is generated.
  • the density decreases.
  • the effect of increasing the reliability of the housing and the flexible exterior body 950 is not sufficient, and the volumetric energy density also decreases.
  • the present disclosure reliability is enhanced and energy density is enhanced by covering the power generation element of the battery with a housing and suppressing a decrease in the volumetric energy density of the battery.
  • a housing is covered with an exterior body such as a laminated film, a battery having further improved reliability is provided by suppressing the occurrence of tearing or defects of the exterior body.
  • the battery according to one aspect of the present disclosure includes a power generation element including a structure in which a positive electrode, an electrolyte and a negative electrode are laminated, and a housing for accommodating the power generation element, and the surface of the power generation element is the power generation.
  • a first main surface that is a plane perpendicular to the first direction, which is the stacking direction of the element, a second main surface that is a surface opposite to the first main surface, and a side surface that is a plane parallel to the first direction.
  • the housing extends from a first plate-shaped portion facing the first main surface and an end portion of the first plate-shaped portion to the power generation element side of the first plate-shaped portion.
  • a first housing portion having a first side wall portion facing a side surface, a second plate-shaped portion facing the second main surface, and a second plate-shaped portion from an end portion of the second plate-shaped portion. It has a second housing portion having a second side wall portion extending toward the power generation element side and facing the side surface thereof, and the first side wall portion is convex in the extending direction of the first side wall portion.
  • the second side wall portion includes at least one first convex region, and the second side wall portion includes at least one second convex region that is convex in the extending direction of the second side wall portion, and includes the first side wall portion and the first side wall portion.
  • the two side wall portions do not overlap when viewed from the second direction, which is a direction perpendicular to the side surface, and the at least one first convex region and the at least one second convex region are the first. At least a part of them overlap when viewed from a third direction, which is a direction perpendicular to one direction and a direction along the side surface.
  • the power generation element is covered by the housing, so that the power generation element is protected from external impacts and the like. Further, since at least a part of the first convex region of the first side wall portion and the second convex region of the second side wall portion overlap when viewed from the third direction, the first side wall portion and the second side wall portion One of them is less likely to come out of the power generation element than the other. Therefore, it is difficult to form a space that does not contribute to the power generation capacity generated when the first side wall portion or the second side wall portion goes out toward the outside of the power generation element, and the volume energy density of the battery is improved.
  • the housing is further covered with an exterior body, and the exterior body comes into contact with the housing. Even if there is, the stress on the exterior body due to the contact between the end portion of the first side wall portion and the end portion of the second side wall portion and the exterior body can be reduced. As a result, the occurrence of tearing or defects in the exterior body is suppressed. Therefore, in the battery according to this aspect, the reliability can be improved and the energy density can be increased.
  • the surface of the first side wall portion opposite to the side surface side and the surface of the second side wall portion opposite to the side surface side may be flush with each other.
  • the step does not form a space that does not contribute to the power generation capacity, and the volumetric energy density of the battery can be further improved.
  • one of the first side wall portion and the second side wall portion does not come out in the outer direction of the power generation element more than the other. Therefore, even when the housing is further covered with an exterior body and the exterior body comes into contact with the housing, the end portion of the first side wall portion and the end portion of the second side wall portion where stress tends to concentrate and the exterior body are still in contact with each other. It becomes difficult to make contact, and the occurrence of tearing or defects of the exterior body is further suppressed.
  • the first convex region and the second convex region adjacent to each other in the third direction may be in contact with each other. Good.
  • the first convex region and the second convex region adjacent to each other in the third direction serve as stoppers, and the first housing portion and the second housing portion. It is suppressed that the portion is displaced in the third direction. Therefore, damage to the power generation element is suppressed.
  • the at least one first convex region and the at least one second convex region there is a gap between the first convex region and the second convex region adjacent to each other in the third direction. It may exist.
  • the power generation elements are compressed in the stacking direction.
  • the relatively soft solid electrolyte is deformed, and the particles move so as to fill the voids, so that the particles of the material existing inside the power generation element are present.
  • the gap between them can be reduced. Therefore, the density of the power generation element is increased, the volumetric energy density is improved, and at the same time, the resistance between the particles can be reduced, and the battery characteristics are improved.
  • the at least one first convex region includes a plurality of first convex regions arranged along the third direction, and the at least one second convex region is along the third direction. It may include a plurality of second convex regions arranged side by side.
  • the side surface of the power generation element is covered by the plurality of first convex regions and the plurality of second convex regions, so that the effect of protecting the side surface of the power generation element can be enhanced.
  • first convex region and the second convex region of each of the plurality of first convex regions and the plurality of second convex regions may be alternately arranged along the third direction.
  • the first convex region and the second convex region are engaged with each other, so that the first housing portion and the second housing portion are displaced in the third direction in response to an impact from the third direction. Is suppressed.
  • At least one of the length of each of the plurality of first convex regions in the third direction and the length of each of the plurality of second convex regions in the third direction are the same. It does not have to be.
  • first convex region having a large length in the third direction there are a first convex region having a large length in the third direction and a first convex region having a small length in the third direction.
  • the first convex region having a large length in the third direction easily comes into contact with the second convex region adjacent to the third direction, and the first housing portion and the second housing portion are subject to an impact from the third direction. It is suppressed that the body part is displaced in the third direction.
  • the first convex region having a small length in the third direction is unlikely to come into contact with the second convex region adjacent to the third direction.
  • At least one of the length of each of the plurality of first convex regions in the first direction and the length of each of the plurality of second convex regions in the first direction are the same. It does not have to be.
  • first convex region having a large length in the first direction there are a first convex region having a large length in the first direction and a first convex region having a small length in the first direction. Therefore, when the housing is compressed from both sides in the first direction, the first convex region and the second housing portion having a large length in the first direction (for example, the second plate-shaped portion of the second housing portion). Contact with and functions as a stopper, so that the power generation element is suppressed from being compressed beyond a certain level. On the other hand, the first convex region having a small length in the first direction is unlikely to come into contact with the second housing portion.
  • the length of the first side wall portion in the second direction and the length of the second side wall portion in the second direction may be different.
  • the thickness of one of the first side wall portion and the second side wall portion is thin, the weight of the battery can be reduced and the weight energy density of the battery can be improved.
  • the battery may further include an exterior body that covers the housing.
  • the power generation element is covered with the exterior body from the outside of the housing. Therefore, the power generation element is protected from moisture, air, and the like. Therefore, the reliability of the battery can be further improved.
  • the exterior body may have flexibility.
  • the exterior body may be made of a laminated film.
  • the exterior body has a layered structure of a metal layer and a resin layer. Therefore, the power generation element is protected by the exterior body which has high flexibility because it has a resin layer and also has high barrier property against air and water because it has a metal layer.
  • the electrolyte may contain a solid electrolyte having lithium ion conductivity.
  • the reliability can be improved and the energy density can be increased.
  • each figure is not necessarily exactly illustrated.
  • substantially the same configurations are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.
  • the x-axis, y-axis, and z-axis indicate the three axes of the three-dimensional Cartesian coordinate system.
  • the z-axis direction is the stacking direction of each layer of the power generation element.
  • the positive direction of the z-axis is the upper side in the z-axis direction
  • the negative direction of the z-axis is the lower side in the z-axis direction.
  • the terms “upper” and “lower” in the configuration of the battery and the laminated battery do not refer to the upward direction (vertically upward) and the downward direction (vertically downward) in absolute spatial recognition. It is used as a term defined by the relative positional relationship based on the stacking order in the stacking structure. Also, the terms “upper” and “lower” are used not only when the two components are spaced apart from each other and another component exists between the two components, but also when the two components It also applies when the two components are placed in close contact with each other and touch each other.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the battery 1 according to the present embodiment.
  • the exterior body 50 which will be described later, is not shown in order to show the structure of the housing 20.
  • the battery 1 includes a battery cell laminate 10 including a battery cell 10a and a housing 20 accommodating the battery cell laminate 10.
  • the battery cell 10a is an example of a structure
  • the battery cell laminate 10 is an example of a power generation element.
  • the battery 1 may further include an exterior body 50 that covers the housing 20.
  • the battery 1 is, for example, an all-solid-state battery.
  • the battery cell 10a has a structure in which a positive electrode, an electrolyte, and a negative electrode are laminated in this order.
  • the electrolyte is composed of, for example, a solid electrolyte layer.
  • the positive electrode is composed of, for example, a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer located between the positive electrode current collector and the solid electrolyte layer.
  • the negative electrode is composed of, for example, a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer located between the negative electrode current collector and the solid electrolyte layer. That is, the battery cell 10a may have a structure in which the positive electrode current collector, the positive electrode active material layer, the solid electrolyte layer, the negative electrode active material layer, and the negative electrode current collector are laminated in this order.
  • the plurality of battery cells 10a may have a structure in which adjacent battery cells 10a share a positive electrode current collector or a negative electrode current collector.
  • the side surface of each layer may be coated with a sealing member made of a sealing resin or the like.
  • a plurality of battery cells 10a are stacked so as to be electrically connected in parallel.
  • the plurality of battery cells 10a may be stacked in any way as long as they function as batteries, and may be stacked so as to be electrically connected in series.
  • the battery cell laminate 10 has a structure in which a plurality of battery cells 10a are laminated in the z-axis direction.
  • the number of battery cells 10a included in the battery cell stack 10 may not be plural, and the battery cell stack 10 may be composed of one battery cell 10a.
  • terminals 16 and 17 electrically connected to the positive electrode current collector or the negative electrode current collector of the battery cell 10a are pulled out from the side surface.
  • the positive electrode current collector and the negative electrode current collector include, for example, a foil-like body, a plate-like body, or a mesh-like body made of copper, aluminum, nickel, iron, stainless steel, platinum, gold, or an alloy of two or more of these. The body etc. are used.
  • the positive electrode active material layer contains at least a positive electrode active material, and may contain at least one of a solid electrolyte, a conductive auxiliary agent, and a binder (binder), if necessary.
  • the positive electrode active material a known material capable of occluding and releasing (inserting and desorbing, or dissolving and precipitating) lithium ions, sodium ions or magnesium ions can be used.
  • a material capable of releasing and inserting lithium ions for example, lithium cobalt oxide composite oxide (LCO), lithium nickel oxide composite oxide (LNO), lithium manganate composite oxide (LMO). ), Lithium-manganese-nickel composite oxide (LMNO), lithium-manganese-cobalt composite oxide (LMCO), lithium-nickel-cobalt composite oxide (LNCO) or lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxide (LNMCO) ) Etc. are used.
  • the solid electrolyte known materials such as a lithium ion conductor, a sodium ion conductor, and a magnesium ion conductor can be used.
  • an inorganic solid electrolyte or a polymer solid electrolyte (including a gel-like solid electrolyte) can be used.
  • a sulfide solid electrolyte or an oxide solid electrolyte is used.
  • a sulfide solid electrolyte in the case of a material capable of conducting lithium ions, for example, a composite composed of lithium sulfide (Li 2 S) and diphosphorus pentasulfide (P 2 S 5) is used.
  • Li 2 S-SiS 2, Li 2 S-B 2 S 3 or Li 2 S-GeS 2 may sulfide is used, such as, as an additive to the sulfide Sulfide to which at least one of 3 N, LiCl, LiBr, Li 3 PO 4 and Li 4 SiO 4 has been added may be used.
  • the oxide solid electrolyte in the case of a material capable of conducting lithium ions, for example, Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZ), Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 (PO 4 ) 3 (LATP) Alternatively, (La, Li) TiO 3 (LLTO) or the like is used.
  • LLZ Li 7 La 3 Zr 2 O 12
  • LATP Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 (PO 4 ) 3
  • (La, Li) TiO 3 (LLTO) or the like is used.
  • a conductive material such as acetylene black, carbon black, graphite or carbon fiber is used.
  • a binder for example, a binder for binding such as polyvinylidene fluoride is used.
  • the negative electrode active material layer contains at least a negative electrode active material, and if necessary, may contain at least one of a solid electrolyte, a conductive auxiliary agent, and a binder as in the positive electrode active material layer.
  • the negative electrode active material a known material capable of occluding and releasing (inserting and desorbing, or dissolving and precipitating) lithium ions, sodium ions or magnesium ions can be used.
  • the negative electrode active material in the case of a material capable of releasing and inserting lithium ions, for example, carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, graphite carbon fiber or resin calcined carbon, metallic lithium, lithium alloy or transition metal with lithium. Oxides with elements are used.
  • the solid electrolyte layer contains at least a solid electrolyte, and may contain a binder, if necessary.
  • the solid electrolyte layer may contain a solid electrolyte having lithium ion conductivity.
  • the above-mentioned solid electrolyte and the binder can be used as the solid electrolyte and the binder.
  • the housing 20 is a housing for covering the surface of the battery cell laminate 10 and protecting the battery cell laminate 10 from an external impact or the like.
  • the housing 20 has a first housing portion 30 and a second housing portion 40.
  • the battery 1 may be provided with a cushioning material for absorbing impact between the battery cell laminate 10 and at least one of the first housing portion 30 and the second housing portion 40.
  • the corners of the housing 20 may be chamfered, that is, may have a structure in which the corners are shaved.
  • the battery cell laminate 10 and the first housing portion 30 and the second housing portion 40 may be joined by an adhesive, solder, or the like.
  • the first housing portion 30 and the second housing portion 40 may be joined by an adhesive, solder, or the like.
  • the material of the housing 20 for example, a conductive material such as metal or an insulating material such as ceramic or resin is used. From the viewpoint of ease of processing the shape, the material of the housing 20 may be a conductive material such as metal.
  • the material of the housing 20 is a conductive material such as metal
  • the housing 20 and the battery cell laminate 10 are separated by an insulating member, or the housing 20 or the battery cell laminate 10 is separated.
  • the housing 20 and the battery cell laminate 10 are electrically insulated from each other by covering the housing 20 with an insulating layer or the like.
  • FIG. 3 is a top view showing a schematic configuration of the battery 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. Note that, in FIG. 5, only the structure of the housing 20 is shown among the cross-sectional structures at the positions shown by the VV line in FIG. That is, in FIG. 5, the battery cell laminated body 10 and the exterior body 50 are not shown.
  • the battery cell laminate 10 has, for example, a rectangular parallelepiped shape or a cube shape.
  • the surfaces of the battery cell laminate 10 are a first main surface 11 and a first main surface which are planes perpendicular to the first direction (z-axis direction in the present embodiment) which is the stacking direction of the battery cell laminate 10. It has a second main surface 12 which is a surface opposite to 11 and a side surface 14 which is a plane parallel to the first direction and connects the ends of the first main surface 11 and the second main surface 12.
  • the housing 20 has a first housing portion 30 that covers a part of the first main surface 11 and the side surface 14, and a second housing portion 40 that covers a part of the second main surface 12 and the side surface 14.
  • the housing 20 is located between the battery cell laminate 10 and the exterior body 50.
  • the first housing portion 30 extends from the first plate-shaped portion 32 facing the first main surface 11 and the end portion of the first plate-shaped portion 32 toward the battery cell laminate 10 side of the first plate-shaped portion 32. It has a first side wall portion 34 facing the side surface 14.
  • the second housing portion 40 extends from the second plate-shaped portion 42 facing the second main surface 12 and the end portion of the second plate-shaped portion 42 toward the battery cell laminate 10 side of the second plate-shaped portion 42. It has a second side wall portion 44 facing the side surface 14.
  • the first plate-shaped portion 32 has, for example, a rectangular plate shape when viewed from the first direction, and is arranged in parallel with the first main surface 11.
  • the first plate-shaped portion 32 completely covers the first main surface 11 and overlaps with the battery cell laminate 10 when viewed from the first direction.
  • the first side wall portion 34 is a plate-shaped side wall that stands perpendicular to the first plate-shaped portion 32, and is arranged parallel to the side surface 14.
  • the first side wall portions 34 are provided at four locations so as to face each of all the side surfaces 14 of the battery cell laminate 10.
  • the first side wall portion 34 and the side surface 14 may be separated from each other or may be in contact with each other.
  • the first side wall portion 34 includes a first convex region 35 that is convex in the extending direction of the first side wall portion 34.
  • the first side wall portion 34 includes a plurality of first convex regions 35.
  • the number of the first convex regions 35 included in the first side wall portion 34 is not particularly limited, and may be one or two or more.
  • the first convex region 35 is a region directly connected from the end of the first plate-shaped portion 32. Therefore, the first side wall portion 34 is composed of a plurality of first convex regions 35.
  • the first convex region 35 is viewed from a second direction (x-axis direction in the example shown in FIG. 5) which is a direction perpendicular to the side surface 14 facing the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44.
  • first plate-shaped portion 32 to the tip end portion of the first convex region 35 is equal to or less than the length in the first direction of the battery cell laminate 10.
  • the second plate-shaped portion 42 has, for example, a rectangular plate shape when viewed from the first direction, and is arranged in parallel with the second main surface 12.
  • the second plate-shaped portion 42 completely covers the second main surface 12 and overlaps with the battery cell laminate 10 when viewed from the first direction. Further, the second plate-shaped portion 42 has the same shape and position as the first plate-shaped portion 32 when viewed from the first direction, for example.
  • the second side wall portion 44 is a plate-shaped side wall that stands perpendicular to the second plate-shaped portion 42, and is arranged parallel to the side surface 14. That is, the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44 are configured to extend to each other in the first direction.
  • the second side wall portions 44 are provided at four locations so as to face each of all the side surface 14s of the battery cell laminate 10. The second side wall portion 44 and the side surface 14 may be separated from each other or may be in contact with each other.
  • the second side wall portion 44 includes a second convex region 45 that is convex in the extending direction of the second side wall portion 44.
  • the second side wall portion 44 includes a plurality of second convex regions 45.
  • the number of the second convex regions 45 included in the second side wall portion 44 is not particularly limited, and may be one or two or more.
  • the second convex region 45 is a region directly connected from the end of the second plate-shaped portion 42. Therefore, the second side wall portion 44 is composed of a plurality of second convex regions 45.
  • the second convex region 45 has two sides perpendicular to the second main surface 12 when viewed from the second direction, and has a rectangular shape. The length from the second plate-shaped portion 42 to the tip end portion of the second convex region 45 is equal to or less than the length in the first direction of the battery cell laminate 10.
  • the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44 do not overlap when viewed from the second direction.
  • the first convex region 35 and the second convex region 45 are directions perpendicular to the first direction and along the side surface 14 facing the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44. At least a part of them overlap when viewed from three directions (the y-axis direction in the example shown in FIG. 5).
  • the side surface 14 of the battery cell laminate 10 is protected by the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44.
  • one of the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44 is less likely to come out toward the outside of the battery cell laminate 10 than the other.
  • the housing 20 is uniformly pressurized by the atmospheric pressure through the exterior body 50, and the housing 20 and the exterior body 50 come into contact with each other.
  • the stress on the exterior body 50 due to the contact between the end portion of the first side wall portion 34 and the end portion of the second side wall portion 44 and the exterior body 50 can be reduced.
  • the occurrence of tearing or defects of the exterior body 50 is suppressed. Therefore, the reliability of the battery 1 can be improved.
  • the total area of the area where the first side wall portion 34 and the side surface 14 overlap and the area where the second side wall portion 44 and the side surface 14 overlap is 25% or more of the area of the side surface 14. It may be 40% or more of the area of the side surface 14, or 60% or more of the area of the side surface 14. Further, when viewed from the second direction, the total area of the area where the first side wall portion 34 and the side surface 14 overlap and the area where the second side wall portion 44 and the side surface 14 overlap is 100% or less of the side surface 14. It may be 80% or less.
  • the length of the portion where the first convex region 35 and the second convex region 45 overlap is the length of the first convex region 35 in the second direction.
  • the length of the second convex region 45 in the second direction may be 50% or more, 75% or more, or 100%, whichever is shorter.
  • the plurality of first convex regions 35 and the plurality of second convex regions 45 are arranged so as to form a comb tooth shape in which they mesh with each other. That is, the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44 have a comb-like structure.
  • the plurality of first convex regions 35 are arranged at equal intervals along the third direction.
  • the plurality of second convex regions 45 are arranged at equal intervals along the third direction and at the same intervals as the intervals at which the plurality of first convex regions 35 are arranged.
  • one second convex region 45 is positioned so as to be sandwiched between two first convex regions 35, and one first convex region 35 is sandwiched between two second convex regions 45. Is located in.
  • the first convex region 35 and the second convex region 45 are alternately arranged along the third direction.
  • the first housing portion 30 and the second housing portion 40 are second to each other in response to an impact from the third direction.
  • the deviation in three directions is suppressed.
  • the impact from the outside is easily dispersed in the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44.
  • the surface 36 on the side opposite to the side surface 14 side of the first side wall portion 34 and the surface 46 on the side opposite to the side surface 14 side of the second side wall portion 44 are flush with each other. That is, the surface 36 and the surface 46 are in a state where there is no step and are located on the same flat plane.
  • being flush with each other means that they are substantially flush with each other.
  • the size of the step between the surface 36 and the surface 46 is smaller than the thickness of the exterior body 50. ..
  • the size of the step between the surface 36 and the surface 46 is 5% or less of the length in the second direction of the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44, whichever is smaller in the second direction. Is.
  • one of the first side wall portion 34 and the second side wall portion 44 does not protrude more outward than the other in the outward direction of the battery cell laminate 10. ..
  • the housing 20 is uniformly pressurized by the atmospheric pressure through the exterior body 50, and even if the housing 20 and the exterior body 50 come into contact with each other.
  • the end of the first side wall 34 and the end of the second side wall 44 where stress tends to concentrate are less likely to come into contact with the exterior body 50.
  • defects or tears in the exterior body 50 starting from the end of the first side wall 34 or the end of the second side wall 44 are less likely to occur.
  • the reliability of the battery 1 can be improved. Further, since the surface 36 and the surface 46 have no step, the step does not form a space that does not contribute to the power generation capacity, so that the volumetric energy density of the battery 1 can be further improved.
  • the surface 36 and the surface 46 do not have to be flush with each other as long as the first convex region 35 and the second convex region 45 partially overlap when viewed from the third direction.
  • first convex region 35 and the second convex region 45 adjacent to each other in the third direction are in contact with each other.
  • the first housing portion 30 and the second housing portion 40 are prevented from being displaced in the third direction. Therefore, damage to the battery cell laminate 10 is suppressed when an impact is applied from the outside in the third direction. Therefore, the reliability of the battery 1 is improved.
  • the first convex region 35 and the second convex region 45 adjacent to each other in all the third directions are in contact with each other, but a part of the adjacent first convex regions 35 and the second convex region 35 are in contact with each other.
  • the biconvex region 45 may be in contact with the region 45.
  • the length of each of the first convex region 35 and the second convex region 45 in the first direction is smaller than the length of the battery cell laminate 10 in the first direction. That is, in the battery 1, the length of the battery cell laminate 10 in the first direction is designed to be larger than the length of each of the first convex region 35 and the second convex region 45 in the first direction.
  • a gap 22 exists between the first convex region 35 and the second plate-shaped portion 42, and is on the side of the second plate-shaped portion 42 of the first convex region 35.
  • the end portion and the second housing portion 40 are not in contact with each other.
  • a gap 23 exists between the second convex region 45 and the first plate-shaped portion 32, and the end of the second convex region 45 on the first plate-shaped portion 32 side.
  • the portion and the first housing portion 30 are not in contact with each other.
  • a pressure corresponding to atmospheric pressure is applied to the battery cell laminate 10 via the first housing portion 30 and the second housing portion 40.
  • the battery cell laminate 10 is compressed from both sides in the first direction by the pressure corresponding to the atmospheric pressure through the first plate-shaped portion 32 and the second plate-shaped portion 42.
  • the relatively soft solid electrolyte among the materials constituting the battery cell laminate 10 is deformed, and the voids between the particles of the material existing inside the battery cell laminate 10 can be reduced. Further, the particles move so as to fill the voids between the particles of the material existing inside the battery cell laminate 10. As a result, the density of the battery cell laminate 10 is increased, the volumetric energy density is improved, and at the same time, the resistance between the particles can be reduced, and the battery characteristics are improved. Further, the end of the first convex region 35 on the side of the second plate-shaped portion 42 and the second housing portion 40, and the end of the second convex region 45 on the side of the first plate-shaped portion 32 and the first. Since it is not in contact with the housing portion 30, dust generation due to scraping of the material of the housing 20 due to contact between the first housing portion 30 and the second housing portion 40 or the like is suppressed. ..
  • the exterior body 50 is an exterior body that covers the housing 20 and protects the battery cell laminate 10 from moisture, air, and the like. In the illustrated example, there is a gap between the exterior body 50 and the housing 20, but for example, after covering the housing 20, the sealing space of the exterior body 50 is depressurized. The exterior body 50 is in close contact with the housing 20. The exterior body 50 may have flexibility from the viewpoint of conformability to the outer surface shape of the housing 20.
  • the exterior body 50 is made of, for example, a laminated film.
  • the laminated film is a film having a laminated structure of a resin such as a polyethylene resin or a polypropylene resin and a metal such as aluminum, and a known laminated film can be used.
  • the laminated film has, for example, a three-layer structure in which a resin layer, a metal layer, and a resin layer are laminated in this order.
  • the number of layers of the laminated film is not limited to three, and a laminated film having a number of layers according to the purpose of specification can be used. Since the exterior body 50 is made of a laminated film, the exterior body 50 has high flexibility and an excellent barrier property against air and water.
  • the battery 1 does not have to include the exterior body 50. Further, the battery 1 may be sealed from the outside of the housing 20 by a sealing member or the like made of a sealing resin or the like instead of the exterior body 50.
  • a battery cell laminate 10 in which a plurality of battery cells 10a are laminated is prepared.
  • the battery cell 10a can be produced by a known method such as laminating a positive electrode active material, a solid electrolyte, and a negative electrode active material on a current collector by coating or the like.
  • the battery cells 10a are laminated so as to be connected in series or in parallel to form the battery cell laminate 10.
  • the first housing portion 30 and the second housing portion 40 in the housing 20 are prepared.
  • the first housing portion 30 and the second housing portion 40 are described by processing the material of the housing 20 described above by using a general processing method such as bending, pressing, or molding. It is formed in the shape of the first housing portion 30 and the second housing portion 40.
  • an upper laminate film and a lower laminate film having a three-layer structure in which a resin layer, an aluminum layer, and a resin layer are laminated in this order are prepared.
  • the second housing portion 40 is installed on the lower laminated film prepared in this way. Further, the battery cell laminate 10 is installed in a space surrounded by the second plate-shaped portion 42 and the second side wall portion 44 of the second housing portion 40. At this time, the second plate-shaped portion 42 and the second main surface 12 of the battery cell laminate 10 are installed so as to face each other.
  • the first housing portion 30 is installed on the battery cell laminate 10 installed in the second housing portion 40.
  • the first plate-shaped portion 32 and the first main surface 11 of the battery cell laminate 10 face each other, and the first convex region 35 and the second convex region 45 are viewed from the second direction. Install so that they do not overlap when viewed from the third direction.
  • the battery cell laminate 10 is covered with the housing 20.
  • the upper laminated film is further installed so as to sandwich and cover the housing 20 with the lower laminated film.
  • the outer peripheral portions of the upper laminate film and the lower laminate film other than some of the end portions are bonded by thermocompression bonding to form a bag-shaped laminate film.
  • the sealing space of the bag-shaped laminate film containing the battery cell laminate 10 coated on the housing 20 is depressurized, and the non-crimped portion is thermocompression-bonded in a sufficiently depressurized state to cover the housing 20.
  • the battery cell laminate 10 is sealed with a laminate film.
  • the battery according to the first modification of the embodiment includes a housing 120 instead of the housing 20 of the battery 1 according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery housing 120 according to the present modification.
  • FIG. 6 shows a cross section of the housing 120 at the same position as in FIG.
  • the housing 120 includes a first housing portion 30 and a second housing portion 140.
  • the second housing portion 140 has a second plate-shaped portion 42 and a second side wall portion 144 extending from an end portion of the second plate-shaped portion 42.
  • the second side wall portion 144 includes a plurality of second convex regions 145 that are convex in the extending direction of the second side wall portion 144.
  • the length of the second convex region 145 in the third direction and the length of the first convex region 35 in the third direction are different.
  • the length of the second convex region 145 in the third direction is smaller than the length of the first convex region 35 in the third direction.
  • the first side wall portion 34 and the second side wall portion 144 do not overlap when viewed from the second direction. Further, the first convex region 35 and the second convex region 145 overlap when viewed from the third direction. As a result, the same effect as that of the battery 1 according to the embodiment can be obtained.
  • the plurality of first convex regions 35 and the plurality of second convex regions 145 are arranged so as to form a comb tooth shape that meshes with each other. That is, the first convex region 35 and the second convex region 145 are alternately arranged along the third direction.
  • the housing 120 there is a gap between the first convex region 35 and the second convex region 145 adjacent to each other in the third direction.
  • dust generation due to scraping of the material of the housing 120 due to friction between the first convex region 35 and the second convex region 145 is suppressed. Therefore, the material of the housing 20 adheres to the battery cell laminate 10, and the possibility that the performance of the battery cell laminate 10 deteriorates or a short circuit occurs can be reduced, so that the reliability of the battery is improved.
  • the housing 120 is made of an insulating material, it is possible to suppress charging due to friction between the first convex region 35 and the second convex region 145, which affects the battery cell laminate 10.
  • the battery according to the second modification of the embodiment includes a housing 220 instead of the housing 20 of the battery 1 according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery housing 220 according to the present modification.
  • FIG. 7 shows a cross section of the housing 220 at the same position as in FIG.
  • the housing 220 includes a first housing portion 30 and a second housing portion 240.
  • the second housing portion 240 has a second plate-shaped portion 42 and a second side wall portion 244 extending from an end portion of the second plate-shaped portion 42.
  • the second side wall portion 244 includes a plurality of second convex regions 245a and 245b that are convex in the extending direction of the second side wall portion 244.
  • the first side wall portion 34 and the second side wall portion 244 do not overlap when viewed from the second direction. Further, the first convex region 35 and the second convex regions 245a and 245b overlap when viewed from the third direction. As a result, the same effect as that of the battery 1 according to the embodiment can be obtained.
  • the plurality of first convex regions 35 and the plurality of second convex regions 245a and 245b are arranged so as to form a comb tooth shape that meshes with each other. That is, the first convex region 35 and the second convex region 245a or 245b are alternately arranged along the third direction.
  • the second convex region 245a and the second convex region 245b have different lengths in the third direction. That is, each of the plurality of second convex regions 245a and 245b does not have the same length in the third direction. Specifically, the length of the second convex region 245b in the third direction is larger than the length of the second convex region 245a in the third direction. Further, the gap between the second convex region 245b and the first convex region 35 adjacent to each other in the third direction is larger than the gap between the second convex region 245a and the first convex region 35 adjacent to each other in the third direction. small.
  • the second convex region 245b easily comes into contact with the first convex region 35, so that the deviation of the first housing portion 30 and the second housing portion 240 in the third direction is suppressed.
  • the length of the second convex region 245a in the third direction is smaller than the length of the second convex region 245b in the third direction, the second convex region 245a comes into contact with the first convex region 35. It's hard to do. Therefore, dust generation due to scraping of the material of the housing 220 due to friction between the first convex region 35 and the second convex region 245a is suppressed.
  • the housing 220 is made of an insulating material, it is possible to suppress charging due to friction between the first convex region 35 and the second convex region 245a, which affects the battery cell laminate 10.
  • the structure in which the lengths of the plurality of second convex regions 245a and 245b in the third direction are not the same has been described, but the lengths of the plurality of first convex regions in the third direction are not the same. It does not have to be complete. That is, at least one of the length of each of the plurality of first convex regions in the third direction and the length of each of the plurality of second convex regions in the third direction may not be the same. Further, there may not be a gap between the adjacent second convex region 245b and the first convex region 35, and the adjacent second convex region 245b and the first convex region 35 are in contact with each other. You may.
  • the battery according to the third modification of the embodiment includes a housing 320 instead of the housing 20 of the battery 1 according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery housing 320 according to the present modification.
  • FIG. 8 shows a cross section of the housing 320 at the same position as in FIG.
  • the housing 320 includes a first housing portion 30 and a second housing portion 340.
  • the second housing portion 340 has a second plate-shaped portion 42 and a second side wall portion 344 extending from an end portion of the second plate-shaped portion 42.
  • the second side wall portion 344 includes a plurality of second convex regions 345a, 345b, and 345c that are convex in the extending direction of the second side wall portion 344.
  • the first side wall portion 34 and the second side wall portion 344 do not overlap when viewed from the second direction. Further, the first convex region 35 and the second convex regions 345a, 345b and 345c overlap when viewed from the third direction. As a result, the same effect as that of the battery 1 according to the embodiment can be obtained.
  • the plurality of first convex regions 35 and the plurality of second convex regions 345a, 345b, and 345c are arranged so as to be in a comb-teeth shape in which they mesh with each other. That is, the first convex region 35 and the second convex region 345a, 345b or 345c are alternately arranged along the third direction.
  • the second convex region 345a, the second convex region 345b, and the second convex region 345c have different lengths in the first direction. That is, each of the plurality of second convex regions 345a, 345, and 345c does not have the same length in the first direction. Specifically, the length in the first direction increases in the order of the second convex region 345a, the second convex region 345c, and the second convex region 345b. Further, the size of the gap between the second convex region 345b and the first plate-shaped portion 32 when viewed from the second direction is the size of the gap between the second convex regions 345a and 345c and the first plate-shaped portion 32, respectively.
  • the second convex region 345b and the first housing portion 30 (in this modified example, the first plate-shaped portion of the first housing portion 30). Since it comes into contact with 32) and functions as a stopper, it is suppressed that the battery cell laminate 10 is compressed by a certain amount or more. At that time, since each of the second convex regions 345a and 345c has a shorter length in the first direction than the second convex region 345b, it is difficult to come into contact with the first plate-shaped portion 32. Therefore, due to the contact, dust generation due to scraping of the material of the housing 320 is suppressed.
  • the structure in which the lengths of the plurality of second convex regions 345a, 345b, and 345c are not uniform in the first direction is described, but the lengths of the plurality of first convex regions are different from each other in the first direction.
  • the lengths do not have to be the same. That is, at least one of the length of each of the plurality of first convex regions in the first direction and the length of each of the plurality of second convex regions in the first direction may not be the same.
  • the second side wall portion 344 includes a region other than the second convex regions 345a, 345b and 345c, the tips of the plurality of second convex regions 345a, 345b and 345c from the second plate-shaped portion 42, respectively.
  • the lengths to the portions in the first direction do not have to be the same.
  • the battery according to the modified example 4 of the embodiment includes a housing 420 instead of the housing 20 of the battery 1 according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the battery housing 420 according to the present modification.
  • FIG. 9 shows a cross section of the housing 420 at the same position as in FIG.
  • the housing 420 includes a first housing portion 30 and a second housing portion 440.
  • the second housing portion 440 has a second plate-shaped portion 42 and a second side wall portion 444 extending from an end portion of the second plate-shaped portion 42.
  • first side wall portion 34 and the second side wall portion 344 are viewed from the second direction as in the first to third embodiments of the embodiment and the embodiments. Does not overlap with. Further, the first convex region of the first side wall portion 34 and the second convex region of the second side wall portion 444 overlap when viewed from the third direction.
  • the length of the first side wall portion 34 in the second direction and the length of the second side wall portion 444 in the second direction are different. Specifically, the length of the first side wall portion 34 in the second direction is larger than the length of the second side wall portion 444 in the second direction. As a result, since one of the first side wall portion 34 and the second side wall portion 444 is thin, the weight of the battery can be reduced and the weight energy density of the battery can be improved.
  • the surface 36 on the side opposite to the side surface 14 side of the first side wall portion 34 and the surface 446 on the side opposite to the side surface 14 side of the second side wall portion 444 are flush with each other. That is, the surface 36 and the surface 446 are in a state where there is no step and are located on the same flat plane.
  • the length of the first side wall portion 34 in the second direction and the length of the second side wall portion 444 in the second direction are different, when the sealing space in the exterior body 50 is depressurized, The contact between the end portion of the first side wall portion 34 and the end portion of the second side wall portion 444 and the exterior body 50 is suppressed.
  • the present invention is not limited to this.
  • the length of the second side wall portion 444 in the second direction may be larger than the length of the first side wall portion 34 in the second direction.
  • the first side wall portion 34 and the second side wall portion 444 are located on both sides of the battery cell laminate 10 so as to sandwich the battery cell laminate 10 in the x-axis direction.
  • the length of the first side wall portion 34 in the second direction is larger than the length of the second side wall portion 444 in the second direction, but is limited to this. Absent.
  • the length of the first side wall portion 34 in the second direction is larger than the length of the second side wall portion 444 in the second direction.
  • the length of the second side wall portion 444 in the second direction may be larger than the length of the first side wall portion 34 in the second direction. Further, in the housing 420, in the first side wall portion 34 and the second side wall portion 444 on either side, the length of the first side wall portion 34 in the second direction and the length of the second side wall portion 444 in the second direction are different. It may be the same.
  • first side wall portion and the second side wall portion are provided at four locations so as to face each of the four side surfaces of the battery cell laminate, but the present invention is not limited to this.
  • the first side wall portion and the second side wall portion may be provided at one or more and three or less locations, respectively.
  • the first side wall portion and the second side wall portion may be installed only at positions that are susceptible to external impact.
  • the plurality of first convex regions are arranged at equal intervals along the third direction, but the present invention is not limited to this.
  • the pitches of the plurality of first convex regions arranged along the third direction do not have to be uniform, for example, even if two second convex regions are located between adjacent first convex regions. Good.
  • the first convex region and the second convex region have a rectangular shape when viewed from the second direction, but the present invention is not limited to this.
  • the shapes of the first convex region and the second convex region when viewed from the second direction may be a quadrangle other than a rectangle such as a trapezium, a triangle, or a pentagon. It may be rectangular.
  • the first convex region and the second convex region may have a rounded tip when viewed from the second direction. Since the tip is rounded, dust generation due to scraping of the tip can be suppressed.
  • a gap exists between the first convex region and the second plate-shaped portion, and the side of the second plate-shaped portion of the first convex region
  • the end portion and the second housing portion were not in contact with each other, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention is not limited to this.
  • a material having an elastic modulus that can be deformed at atmospheric pressure is used for the housing.
  • the battery cell laminate can be pressurized from both sides in the first direction. The same applies to the gap between the second convex region and the first plate-shaped portion.
  • the side surface of the battery cell laminate may have irregularities due to the size of each layer or the like.
  • the direction connecting the end of the first main surface and the end of the second main surface at overlapping positions when viewed from the first direction may be the direction in which the side surface of the battery cell laminate spreads.
  • the first side wall portion is composed of a plurality of first convex regions, but the present invention is not limited to this.
  • it has a width equal to the width of the end portion of the first plate-shaped portion, has a region erected from the end portion of the first plate-shaped portion, and at least one on the side opposite to the first plate-shaped portion of the region.
  • the first convex region may be formed. The same applies to the second side wall portion.
  • the battery cell laminate has a rectangular parallelepiped shape, but the present invention is not limited to this.
  • the battery cell laminate may have a polygonal prism shape or a cylindrical shape.
  • the battery according to the present invention can be used as a battery having a housing that protects the battery cell laminate from an external impact.

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Abstract

本開示の電池は、電池セル積層体と、電池セル積層体を収容する筐体とを備え、電池セル積層体の表面は、第1主面と、第2主面と、積層方向である第1方向と水平な側面とを含み、筐体は、第1主面と対面する第1板状部と、側面と対面する第1側壁部とを有する第1筐体部と、第2主面と対面する第2板状部と、側面と対面する第2側壁部とを有する第2筐体部とを有し、第1側壁部は、第1凸状領域を含み、第2側壁部は、第2凸状領域を含み、第1側壁部と第2側壁部とは、側面と垂直な方向である第2方向から見た場合に重ならず、第1凸状領域と第2凸状領域とは、第1方向と垂直な方向且つ側面に沿う方向である第3方向から見た場合に少なくとも一部が重なる。

Description

電池
 本開示は、電池に関する。
 リチウムイオン二次電池等の電池は、車載向け電池として用いられている。車載向け電池では、高容量化とともに、安全性及び軽量化が求められている。
 従来の有機電解液を用いたリチウムイオン二次電池等の電池は、発火、爆発及び液漏れによる引火などの危険性がある。そのため、有機電解液に代わり、固体電解質を用いた、全固体二次電池(以下、全固体電池と記載する)が注目されている。
 従来の車載向け電池では、金属板を用いた金属缶外装体に電池を収容するものが主流であったが、軽量化及び小型化のために、金属箔と樹脂とからなるラミネートフィルム外装体の利用の検討が進められている。
 特許文献1には、ラミネートフィルムの外装体内に発電要素である電極体(セル積層体)を収容した全固体電池が開示されている。
 特許文献2には、発電要素である全固体電池積層体を収容し、全固体電池積層体の厚さ方向に互いに延びる側壁を有する一対の筐体を覆うように、ラミネートフィルム内に収容した電池が開示されている。
特許第5648747号公報 特開2019-57436号公報
 従来技術においては、信頼性の高い電池が求められる。そこで、本開示では、信頼性が高められた電池を提供する。
 本開示の一態様における電池は、正極、電解質及び負極が積層されている構造体を含む発電要素と、前記発電要素を収容する筐体と、を備え、前記発電要素の表面は、前記発電要素における積層方向である第1方向と垂直な平面である第1主面と、前記第1主面と反対側の面である第2主面と、前記第1方向と平行な平面である側面と、を含み、前記筐体は、前記第1主面と対面する第1板状部と、前記第1板状部の端部から前記第1板状部の前記発電要素側に延び、前記側面と対面する第1側壁部と、を有する第1筐体部と、前記第2主面と対面する第2板状部と、前記第2板状部の端部から前記第2板状部の前記発電要素側に延び、前記側面と対面する第2側壁部と、を有する第2筐体部と、を有し、前記第1側壁部は、前記第1側壁部の延びる方向に凸である少なくとも1つの第1凸状領域を含み、前記第2側壁部は、前記第2側壁部の延びる方向に凸である少なくとも1つの第2凸状領域を含み、前記第1側壁部と前記第2側壁部とは、前記側面と垂直な方向である第2方向から見た場合に重ならず、前記少なくとも1つの第1凸状領域と前記少なくとも1つの第2凸状領域とは、前記第1方向と垂直な方向且つ前記側面に沿う方向である第3方向から見た場合に少なくとも一部が重なる。
 本開示によれば、電池の信頼性を高めることができる。
図1は、比較例に係る電池の概略構成を示す断面図である。 図2は、実施の形態に係る電池の概略構成を示す斜視図である。 図3は、実施の形態に係る電池の概略構成を示す上面視図である。 図4は、図3のIV-IV線で示される位置での断面図である。 図5は、図3のV-V線で示される位置での断面図である。 図6は、実施の形態の変形例1に係る電池の筐体の概略構成を示す断面図である。 図7は、実施の形態の変形例2に係る電池の筐体の概略構成を示す断面図である。 図8は、実施の形態の変形例3に係る電池の筐体の概略構成を示す断面図である。 図9は、実施の形態の変形例4に係る電池の筐体の概略構成を示す断面図である。
 (本開示の一態様を得るに至った知見)
 本発明者らは、電池、特に、全固体電池において、筐体等によって保護することによって信頼性を高める場合に、以下の問題が生じることを見出した。
 上述の特許文献1に記載の構成では、フィルム材料の外装体を使用しているため、外装体内の電極体の保護が不十分であり、衝撃及び振動などの外力により、電極体が損傷又は剥離してしまうという問題がある。
 上述の特許文献2に記載の構成では、筐体の側壁の端部でのラミネートフィルムに応力が集中し、ラミネートフィルムの機械強度の低下によるラミネートフィルムの破れ又はラミネートフィルムの欠陥が発生するという問題がある。さらには、一対の筐体のそれぞれの側壁が、全固体電池積層体の外側に向かう方向に重なることで、発電容量に寄与しない体積が増加し、体積エネルギー密度が低下するという問題もある。
 特許文献2における問題について、図面を用いて説明する。図1は、本開示の比較例に係る電池900の概略構成を示す断面図である。比較例に係る電池900は、複数の全固体電池セルを積層したものを含む全固体電池積層体920(すなわち、発電要素)と、全固体電池積層体920の上面と下面に配置される上部筐体部930及び下部筐体部940と、上部筐体部930及び下部筐体部940を覆う可撓性外装体950とを備えている。
 上部筐体部930及び下部筐体部940は、可撓性外装体950内の封止空間が減圧されたとき、大気圧により均一に加圧される。この際、可撓性外装体950は、上部筐体部930の端部900Cに密着し、上部筐体部930から可撓性外装体950への応力が端部900Cに集中する。そのため、端部900Cと可撓性外装体950とが接する箇所において、可撓性外装体950の破れ及び欠陥等を生じる虞がある。よって、電池900の信頼性が低下する。
 さらには、上部筐体部930及び下部筐体部940それぞれの側壁が、全固体電池積層体の外側に向かう方向に重なることで、発電容量に寄与しない空間900Sが発生し、電池900の体積エネルギー密度が低下する。このように、電池900では、筐体及び可撓性外装体950による信頼性を高める効果が十分でなく、体積エネルギー密度も低下する。
 そこで、上記問題を鑑み、本開示では、電池の発電要素を筐体で覆い、且つ、電池の体積エネルギー密度の低下を抑制することで、信頼性が高められ、且つ、エネルギー密度が高められた電池を提供する。また、筐体をラミネートフィルム等の外装体が覆う場合には、外装体の破れ又は欠陥の発生を抑制することでさらに信頼性を高められた電池を提供する。
 本開示の一態様の概要は、以下の通りである。
 本開示の一態様に係る電池は、正極、電解質及び負極が積層されている構造体を含む発電要素と、前記発電要素を収容する筐体と、を備え、前記発電要素の表面は、前記発電要素における積層方向である第1方向と垂直な平面である第1主面と、前記第1主面と反対側の面である第2主面と、前記第1方向と平行な平面である側面と、を含み、前記筐体は、前記第1主面と対面する第1板状部と、前記第1板状部の端部から前記第1板状部の前記発電要素側に延び、前記側面と対面する第1側壁部と、を有する第1筐体部と、前記第2主面と対面する第2板状部と、前記第2板状部の端部から前記第2板状部の前記発電要素側に延び、前記側面と対面する第2側壁部と、を有する第2筐体部と、を有し、前記第1側壁部は、前記第1側壁部の延びる方向に凸である少なくとも1つの第1凸状領域を含み、前記第2側壁部は、前記第2側壁部の延びる方向に凸である少なくとも1つの第2凸状領域を含み、前記第1側壁部と前記第2側壁部とは、前記側面と垂直な方向である第2方向から見た場合に重ならず、前記少なくとも1つの第1凸状領域と前記少なくとも1つの第2凸状領域とは、前記第1方向と垂直な方向且つ前記側面に沿う方向である第3方向から見た場合に少なくとも一部が重なる。
 これにより、発電要素が筐体によって覆われるため、発電要素が外部からの衝撃等から保護される。また、第1側壁部の第1凸状領域と第2側壁部の第2凸状領域とは、第3方向から見た場合に少なくとも一部が重なるため、第1側壁部及び第2側壁部のうちの一方が、他方よりも発電要素の外側方向に出にくくなる。そのため、第1側壁部又は第2側壁部が発電要素の外側方向に出る場合に発生する発電容量に寄与しない空間が形成されにくく、電池の体積エネルギー密度が向上する。また、第1側壁部及び第2側壁部のうちの一方が、他方よりも発電要素の外側方向に出にくいことで、筐体をさらに外装体で覆い、外装体が筐体と接触する場合であっても、第1側壁部の端部及び第2側壁部の端部と外装体との接触による、外装体への応力を小さくできる。その結果、外装体の破れ又は欠陥の発生が抑制される。よって、本態様に係る電池においては、信頼性を高めることができ、且つ、エネルギー密度を高めることができる。
 また、例えば、前記第1側壁部の前記側面側とは反対側の面と、前記第2側壁部の前記側面側とは反対側の面とは、面一であってもよい。
 これにより、第1側壁部の側面側とは反対側の面と、第2側壁部の側面側とは反対側の面とに、段差がない。そのため、段差によって発電容量に寄与しない空間が形成されることがなく、電池の体積エネルギー密度をさらに向上できる。また、第1側壁部及び第2側壁部のうちの一方が、他方よりも発電要素の外側方向に出ることがない構造となる。そのため、筐体をさらに外装体で覆い、外装体が筐体と接触する場合であっても、応力が集中しやすい第1側壁部の端部及び第2側壁部の端部と外装体とが接触しにくくなり、外装体の破れ又は欠陥の発生がさらに抑制される。
 また、例えば、前記少なくとも1つの第1凸状領域及び前記少なくとも1つの第2凸状領域のうち、前記第3方向に隣り合う第1凸状領域と第2凸状領域とは接していてもよい。
 これにより、外部から第3方向への衝撃が加えられた際に、第3方向に隣り合う第1凸状領域と第2凸状領域とがストッパーとなり、第1筐体部と第2筐体部とが、第3方向にずれることが抑制される。そのため、発電要素の破損が抑制される。
 また、例えば、前記少なくとも1つの第1凸状領域及び前記少なくとも1つの第2凸状領域のうち、前記第3方向に隣り合う第1凸状領域と第2凸状領域との間に空隙が存在してもよい。
 これにより、第1凸状領域と第2凸状領域との摩擦等に起因して、筐体の材料が削られることによる発塵が抑制される。よって、筐体の材料が発電要素に付着し、性能低下又は短絡等が発生する可能性を低減できることから、電池の信頼性が向上する。
 また、例えば、前記第2方向から見た場合に、前記少なくとも1つの第1凸状領域と前記第2板状部との間、及び、前記少なくとも1つの第2凸状領域と前記第1板状部との間のそれぞれに空隙が存在してもよい。
 これにより、外装体で被覆し、外装体内の封止空間が減圧される等によって、圧力が加えられた場合に、当該圧力が第1筐体部及び第2筐体部を介して電池セル積層体に加えられ、発電要素が積層方向に圧縮される。その結果、発電要素に固体電解質等の粒子が存在する場合には、比較的柔らかい固体電解質が変形する、及び、空隙を埋めるように粒子が移動するなどによって、発電要素内部に存在する材料の粒子の間の空隙を減らすことができる。そのため、発電要素の密度が高まり、体積エネルギー密度が向上すると同時に、粒子間の抵抗を減らすことができ、電池特性が向上する。
 また、例えば、前記少なくとも1つの第1凸状領域は、前記第3方向に沿って並ぶ複数の第1凸状領域を含み、前記少なくとも1つの第2凸状領域は、前記第3方向に沿って並ぶ複数の第2凸状領域を含んでもよい。
 これにより、複数の第1凸状領域及び複数の第2凸状領域によって、発電要素の側面が覆われるため、発電要素の側面の保護の効果を高めることができる。
 また、例えば、前記複数の第1凸状領域及び前記複数の第2凸状領域それぞれの第1凸状領域と第2凸状領域とは、前記第3方向に沿って交互に並んでもよい。
 これにより、第1凸状領域と第2凸状領域とがかみ合う構造になるため、第3方向からの衝撃に対して、第1筐体部と第2筐体部とが第3方向にずれることが抑制される。
 また、例えば、前記複数の第1凸状領域それぞれの前記第3方向の長さ、及び、前記複数の第2凸状領域それぞれの前記第3方向の長さのうち、少なくとも一方は、そろっていなくてもよい。
 これにより、例えば、複数の第1凸状領域において、第3方向の長さの大きい第1凸状領域と第3方向の長さの小さい第1凸状領域とが存在する。第3方向の長さの大きい第1凸状領域は、第3方向に隣り合う第2凸状領域と接触しやすく、第3方向からの衝撃に対して、第1筐体部と第2筐体部とが第3方向にずれることが抑制される。一方、第3方向の長さの小さい第1凸状領域は、第3方向に隣り合う第2凸状領域と接触しにくい。そのため、第1凸状領域と第2凸状領域との摩擦等に起因して、筐体の材料が削られることによる発塵が抑制される。よって、第1筐体部と第2筐体部との第3方向へのずれの抑制と発塵の抑制とが両立される。複数の第2凸状領域において、第3方向の長さの異なる第2凸状領域が存在する場合も同様である。
 また、例えば、前記複数の第1凸状領域それぞれの前記第1方向の長さ、及び、前記複数の第2凸状領域それぞれの前記第1方向の長さのうち、少なくとも一方は、そろっていなくてもよい。
 これにより、例えば、複数の第1凸状領域において、第1方向の長さの大きい第1凸状領域と第1方向の長さの小さい第1凸状領域とが存在する。そのため、筐体が第1方向の両側から圧縮された場合に、第1方向の長さの大きい第1凸状領域と第2筐体部(例えば第2筐体部の第2板状部)とが接触し、ストッパーとして機能するため、発電要素が一定以上圧縮されることが抑制される。一方、第1方向の長さの小さい第1凸状領域は、第2筐体部と接触しにくい。そのため、第2筐体部と第1凸状領域との摩擦等に起因して、筐体の材料が削られることによる発塵が抑制される。複数の第2凸状領域において、第1方向の長さの異なる第2凸状領域が存在する場合も同様である。
 また、例えば、前記第1側壁部の前記第2方向の長さと、前記第2側壁部の前記第2方向の長さとが異なってもよい。
 これにより、第1側壁部及び第2側壁部の一方の厚みが薄いため、電池を軽量化することができ、電池の重量エネルギー密度を向上できる。
 また、例えば、前記電池は、前記筐体を被覆する外装体をさらに備えてもよい。
 これにより、発電要素が筐体の外側から外装体に被覆される。そのため、発電要素が水分及び空気等から保護される。よって、電池の信頼性をさらに高めることができる。
 また、例えば、前記外装体は、可撓性を有してもよい。
 これにより、筐体の外面形状へ追随しやすくなるため、外装体による密封性を高めることができる。
 また、例えば、前記外装体は、ラミネートフィルムで構成されてもよい。
 これにより、外装体が、金属層と樹脂層との層構造を有する。そのため、樹脂層を有するために柔軟性が高く、且つ、金属層を有するために空気及び水に対するバリア性も高い外装体により、発電要素が保護される。
 また、例えば、前記電解質は、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質を含んでもよい。
 これにより、固体電解質を含むリチウムイオン電池において、信頼性を高めることができ、且つ、エネルギー密度を高めることができる。
 以下、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。
 また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、及び、平坦、矩形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。
 また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
 また、本明細書及び図面において、x軸、y軸及びz軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。各実施の形態では、z軸方向を発電要素の各層の積層方向としている。また、z軸の正の方向をz軸方向上側とし、z軸の負の方向をz軸方向下側としている。
 また、本明細書において、電池及び積層電池の構成における「上方」及び「下方」という用語は、絶対的な空間認識における上方向(鉛直上方)及び下方向(鉛直下方)を指すものではなく、積層構成における積層順を基に相対的な位置関係により規定される用語として用いる。また、「上方」及び「下方」という用語は、2つの構成要素が互いに間隔を空けて配置されて2つの構成要素の間に別の構成要素が存在する場合のみならず、2つの構成要素が互いに密着して配置されて2つの構成要素が接する場合にも適用される。
 (実施の形態)
 [構成]
 まず、実施の形態に係る電池の概略構成について説明する。図2は、本実施の形態に係る電池1の概略構成を示す斜視図である。なお、図2においては、筐体20の構造を示すために、後述する外装体50の図示が省略されている。
 図2に示されるように、本実施の形態に係る電池1は、電池セル10aを含む電池セル積層体10と、電池セル積層体10を収容する筐体20とを備える。本明細書において、電池セル10aは、構造体の一例であり、電池セル積層体10は、発電要素の一例である。電池1は、図2においては図示されていないが、筐体20を被覆する外装体50をさらに備えていてもよい。電池1は、例えば、全固体電池である。
 電池セル10aは、正極、電解質及び負極がこの順で積層されている構造を有する。電解質は、例えば、固体電解質層で構成される。正極は、例えば、正極集電体と、正極集電体と固体電解質層との間に位置する正極活物質層とで構成される。負極は、例えば、負極集電体と、負極集電体と固体電解質層との間に位置する負極活物質層とで構成される。つまり、電池セル10aは、正極集電体、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層及び負極集電体がこの順で積層されている構造を有していてもよい。複数の電池セル10aは、隣接する電池セル10aが、正極集電体又は負極集電体を共有する構造であってもよい。複数の電池セル10aにおいて、各層の側面が封止用樹脂等で構成される封止部材で被覆されていてもよい。
 また、図2に示される例では、複数の電池セル10aは、電気的に並列接続となるように積層されている。複数の電池セル10aは、電池として機能すればどのように積層されてもよく、例えば、電気的に直列接続となるように積層されていてもよい。
 電池セル積層体10は、複数の電池セル10aが、z軸方向に積層された構造を有する。電池セル積層体10に含まれる電池セル10aの数は複数でなくてもよく、電池セル積層体10は、1つの電池セル10aで構成されていてもよい。電池セル積層体10において、側面から電池セル10aの正極集電体又は負極集電体と電気的に接続された端子16及び17が引き出されている。
 正極集電体及び負極集電体の材料としては、公知の材料が用いられうる。正極集電体及び負極集電体には、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、白金若しくは金、又は、これらの2種以上の合金などからなる箔状体、板状体又は網目状体などが用いられる。
 正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含み、必要に応じて、固体電解質、導電助剤及び結着剤(バインダー)のうち少なくとも1つを含んでもよい。
 正極活物質としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン又はマグネシウムイオンを吸蔵及び放出(挿入及び脱離、又は、溶解及び析出)できる公知の材料が用いられうる。正極活物質としては、リチウムイオンを離脱及び挿入することができる材料の場合、例えば、コバルト酸リチウム複合酸化物(LCO)、ニッケル酸リチウム複合酸化物(LNO)、マンガン酸リチウム複合酸化物(LMO)、リチウム‐マンガン‐ニッケル複合酸化物(LMNO)、リチウム‐マンガン‐コバルト複合酸化物(LMCO)、リチウム‐ニッケル‐コバルト複合酸化物(LNCO)又はリチウム‐ニッケル‐マンガン‐コバルト複合酸化物(LNMCO)などが用いられる。
 固体電解質としては、リチウムイオン伝導体、ナトリウムイオン伝導体又はマグネシウムイオン伝導体など公知の材料が用いられうる。固体電解質としては、無機固体電解質及び高分子固体電解質(ゲル状固体電解質含む)のいずれもが用いられうる。無機固体電解質としては、例えば、硫化物固体電解質又は酸化物固体電解質などが用いられる。硫化物固体電解質としては、リチウムイオンを伝導できる材料の場合、例えば、硫化リチウム(LiS)及び五硫化二リン(P)からなる合成物が用いられる。また、硫化物固体電解質としては、LiS-SiS、LiS-B又はLiS-GeSなどの硫化物が用いられてもよく、上記硫化物に添加剤としてLiN、LiCl、LiBr、LiPO及びLiSiOのうち少なくとも1種が添加された硫化物が用いられてもよい。
 酸化物固体電解質としては、リチウムイオンを伝導できる材料の場合、例えば、LiLaZr12(LLZ)、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO(LATP)又は(La,Li)TiO(LLTO)などが用いられる。
 導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト又はカーボンファイバーなどの導電性材料が用いられる。また、結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの結着用バインダーなどが用いられる。
 負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含み、必要に応じて、正極活物質層と同様に固体電解質、導電助剤及び結着剤のうち少なくとも1つを含んでもよい。
 負極活物質としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン又はマグネシウムイオンを吸蔵及び放出(挿入及び脱離、又は、溶解及び析出)できる公知の材料が用いられうる。負極活物質としては、リチウムイオンを離脱及び挿入することができる材料の場合、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、黒鉛炭素繊維若しくは樹脂焼成炭素などの炭素材料、金属リチウム、リチウム合金又はリチウムと遷移金属元素との酸化物などが用いられる。
 固体電解質層は、少なくとも固体電解質を含み、必要に応じて、結着剤を含んでいてもよい。固体電解質層は、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質を含んでいてもよい。
 固体電解質及び結着剤としては、上記の固体電解質及び結着剤が用いられうる。
 筐体20は、電池セル積層体10の表面を覆い、電池セル積層体10を外部からの衝撃等から保護するための筐体である。筐体20は、第1筐体部30と第2筐体部40とを有する。なお、電池1は、電池セル積層体10と第1筐体部30及び第2筐体部40の少なくとも一方との間に、衝撃を吸収するための緩衝材を備えていてもよい。筐体20の角部は、面取りされていてもよい、すなわち、角部が削られた構造を有していてもよい。また、接着剤又は半田等によって、電池セル積層体10と第1筐体部30及び第2筐体部40とが接合されていてもよい。また、接着剤又は半田等によって、第1筐体部30と第2筐体部40とが接合されてもよい。
 筐体20の材料としては、例えば、金属などの導電性材料又はセラミック若しくは樹脂などの絶縁性材料が用いられる。形状の加工の容易性の観点からは、筐体20の材料は、金属などの導電性材料であってもよい。筐体20の材料が、金属等の導電性材料である場合には、筐体20と電池セル積層体10とを、絶縁性の部材で隔離する、又は、筐体20若しくは電池セル積層体10を絶縁層で被覆する等によって、筐体20と電池セル積層体10とが電気的に絶縁される。
 次に、本実施の形態に係る電池1の各構成部材の詳細について、図3から図5を用いて説明する。図3は、本実施の形態に係る電池1の概略構成を示す上面視図である。図4は、図3のIV-IV線で示される位置での断面図である。図5は、図3のV-V線で示される位置での断面図である。なお、図5においては、図3のV-V線で示される位置での断面構造のうち、筐体20の構造のみが示されている。つまり、図5においては、電池セル積層体10及び外装体50の図示が省略されている。
 電池セル積層体10は、例えば、直方体形状又は立方体形状である。電池セル積層体10の表面は、電池セル積層体10の積層方向である第1方向(本実施の形態においてはz軸方向)と垂直な平面である第1主面11と、第1主面11と反対側の面である第2主面12と、第1方向と平行な平面であり、第1主面11及び第2主面12の端部を接続する側面14とを有する。
 筐体20は、第1主面11及び側面14の一部を覆う第1筐体部30と、第2主面12及び側面14の一部を覆う第2筐体部40とを有する。筐体20は、電池セル積層体10と外装体50との間に位置する。
 第1筐体部30は、第1主面11と対面する第1板状部32と、第1板状部32の端部から第1板状部32の電池セル積層体10側に延び、側面14と対面する第1側壁部34とを有する。第2筐体部40は、第2主面12と対面する第2板状部42と、第2板状部42の端部から第2板状部42の電池セル積層体10側に延び、側面14と対面する第2側壁部44とを有する。
 第1板状部32は、例えば、第1方向から見て矩形の板状であり、第1主面11と平行に配置される。第1板状部32は、第1主面11を完全に覆っており、第1方向から見た場合に、電池セル積層体10と重なる。
 第1側壁部34は、第1板状部32に対して垂直に立設する板状の側壁であり、側面14と平行に配置されている。第1側壁部34は、電池セル積層体10の全ての側面14それぞれと対面するように4箇所に設けられている。第1側壁部34と側面14とは、離間していてもよく、接していてもよい。
 第1側壁部34は、第1側壁部34の延びる方向に凸である第1凸状領域35を含む。第1側壁部34は、複数の第1凸状領域35を含む。第1側壁部34に含まれる第1凸状領域35の数は、特に制限されず、1つであってもよく、2つ以上であってもよい。第1凸状領域35は、第1板状部32の端部から直接接続されている領域である。そのため、第1側壁部34は、複数の第1凸状領域35から構成される。第1凸状領域35は、第1側壁部34及び第2側壁部44に対面している側面14と垂直な方向である第2方向(図5に示される例ではx軸方向)から見た場合に、第1主面11に対して垂直な2つの辺を有し、矩形形状である。第1板状部32から第1凸状領域35の先端部までの第1方向の長さは、電池セル積層体10の第1方向の長さ以下である。
 第2板状部42は、例えば、第1方向から見て矩形の板状であり、第2主面12と平行に配置される。第2板状部42は、第2主面12を完全に覆っており、第1方向から見た場合に、電池セル積層体10と重なる。また、第2板状部42は、例えば、第1方向から見た場合に、第1板状部32と同じ形状及び位置である。
 第2側壁部44は、第2板状部42に対して垂直に立設する板状の側壁であり、側面14と平行に配置されている。つまり、第1側壁部34と第2側壁部44とは、第1方向に互いに延びるように構成されている。第2側壁部44は、電池セル積層体10の全ての側面14それぞれに対面するように4箇所に設けられている。第2側壁部44と側面14とは、離間していてもよく、接していてもよい。
 第2側壁部44は、第2側壁部44の延びる方向に凸である第2凸状領域45を含む。第2側壁部44は、複数の第2凸状領域45を含む。第2側壁部44に含まれる第2凸状領域45の数は、特に制限されず、1つであってもよく、2つ以上であってもよい。第2凸状領域45は、第2板状部42の端部から直接接続されている領域である。そのため、第2側壁部44は、複数の第2凸状領域45から構成される。第2凸状領域45は、第2方向から見た場合に、第2主面12に対して垂直な2つの辺を有し、矩形形状である。第2板状部42から第2凸状領域45の先端部までの第1方向の長さは、電池セル積層体10の第1方向の長さ以下である。
 第1側壁部34と第2側壁部44とは、第2方向から見た場合に重ならない。また、第1凸状領域35と第2凸状領域45とは、第1方向と垂直な方向且つ第1側壁部34及び第2側壁部44に対面している側面14に沿う方向である第3方向(図5に示される例ではy軸方向)から見た場合に少なくとも一部が重なる。これにより、第1側壁部34及び第2側壁部44によって、電池セル積層体10の側面14が保護される。また、第1側壁部34及び第2側壁部44のうち一方が、他方のよりも電池セル積層体10の外側方向に出にくくなる。そのため、外装体50内の封止空間が減圧される場合に、筐体20が大気圧により外装体50を介して均一に加圧され、筐体20と外装体50とが接触しても、第1側壁部34の端部及び第2側壁部44の端部と外装体50との接触による、外装体50への応力を小さくできる。その結果、外装体50の破れ又は欠陥の発生が抑制される。よって、電池1の信頼性を高めることができる。また、第1側壁部34と第2側壁部44とが第2方向から見て重なることで、第1側壁部34又は第2側壁部44が電池セル積層体10の外側方向に出る場合に発生する発電容量に寄与しない空間(例えば、上述の空間900S)が形成されにくいため、電池1の体積エネルギー密度が向上する。
 第2方向から見た場合に、第1側壁部34と側面14とが重なる面積と、第2側壁部44と側面14とが重なる面積との合計の面積は、側面14の面積の25%以上であってもよく、側面14の面積の40%以上であってもよく、側面14の面積の60%以上であってもよい。また、第2方向から見た場合に、第1側壁部34と側面14とが重なる面積と、第2側壁部44と側面14とが重なる面積との合計の面積は、側面14の100%以下であってもよく、80%以下であってもよい。
 また、第3方向から見た場合に、第1凸状領域35と第2凸状領域45とが重なる部分の第2方向の長さは、第1凸状領域35の第2方向の長さ及び第2凸状領域45の第2方向の長さのうち、短い方の50%以上であってもよく、75%以上であってもよく、100%であってもよい。
 また、複数の第1凸状領域35と複数の第2凸状領域45とが互いにかみ合う櫛歯状となるように配置されている。つまり、第1側壁部34及び第2側壁部44は、櫛歯状構造を有する。複数の第1凸状領域35は、第3方向に沿って、それぞれが均等な間隔で並んでいる。複数の第2凸状領域45は、第3方向に沿って、それぞれが均等な間隔、且つ、複数の第1凸状領域35の並ぶ間隔と同じ間隔で並んでいる。また、1つの第2凸状領域45が2つの第1凸状領域35に挟まれるように位置し、1つの第1凸状領域35が2つの第2凸状領域45に挟まれているように位置している。そのため、第1凸状領域35と第2凸状領域45とは、第3方向に沿って交互に並んでいる。これにより、第1凸状領域35と第2凸状領域45とがかみ合う構造であるため、第3方向からの衝撃に対して、第1筐体部30と第2筐体部40とが第3方向にずれることが抑制される。また、第1凸状領域35と第2凸状領域45とが交互に並ぶことで、外部からの衝撃が、第1側壁部34と第2側壁部44とに分散されやすくなる。
 また、第1側壁部34の側面14側とは反対側の面36と、第2側壁部44の側面14側とは反対側の面46とは、面一である。つまり、面36と面46とは、段差がない状態であり、同一の平坦な平面に位置する。ここで、本明細書において、面一であるとは、実質的に面一であることを意味し、例えば、面36と面46との段差の大きさは、外装体50の厚みよりも小さい。また、例えば、面36と面46との段差の大きさは、第1側壁部34及び第2側壁部44のうち第2方向の長さの小さい方の第2方向の長さの5%以下である。面36と面46とが面一であることで、第1側壁部34及び第2側壁部44のうちの一方が、他方よりも電池セル積層体10の外側方向に出ることがない構造となる。これにより、外装体50内の封止空間が減圧される場合に、筐体20が大気圧により外装体50を介して均一に加圧され、筐体20と外装体50とが接触しても、応力が集中しやすい第1側壁部34の端部及び第2側壁部44の端部と外装体50とが接触しにくくなる。その結果、第1側壁部34の端部又は第2側壁部44の端部を起点とする外装体50の欠陥又は破れ等が生じにくくなる。よって、電池1の信頼性を高めることができる。また、面36と面46とは、段差がないため、段差によって発電容量に寄与しない空間が形成されることがないため、電池1の体積エネルギー密度をさらに向上できる。なお、第1凸状領域35と第2凸状領域45とが、第3方向から見た場合に一部が重なっていれば、面36と面46とは面一でなくてもよい。
 また、第3方向に隣り合う第1凸状領域35と第2凸状領域45とは、接している。これにより、第1筐体部30と第2筐体部40とが、第3方向にずれることが抑制される。そのため、外部から第3方向への衝撃が加えられた際に、電池セル積層体10の破損が抑制される。よって、電池1の信頼性が向上する。なお、図示されている例では、全ての第3方向に隣り合う第1凸状領域35と第2凸状領域45とが接しているが、一部の隣り合う第1凸状領域35と第2凸状領域45とが接していてもよい。
 第1凸状領域35及び第2凸状領域45それぞれの第1方向の長さは、電池セル積層体10の第1方向の長さより小さい。すなわち、電池1において、電池セル積層体10の第1方向の長さは、第1凸状領域35及び第2凸状領域45それぞれの第1方向の長さより大きくなるように設計されている。言い換えると、第2方向から見た場合に、第1凸状領域35と第2板状部42との間に空隙22が存在し、第1凸状領域35の第2板状部42側の端部と第2筐体部40とは接していない。また、第2方向から見た場合に、第2凸状領域45と第1板状部32との間に空隙23が存在し、第2凸状領域45の第1板状部32側の端部と第1筐体部30とは接していない。これにより、外装体50内の封止空間が減圧される場合に、大気圧に相当する圧力が第1筐体部30及び第2筐体部40を介して電池セル積層体10に加えられる。詳細には、第1板状部32及び第2板状部42を介した大気圧に相当する圧力によって、電池セル積層体10が第1方向の両側から圧縮される。これにより、電池セル積層体10を構成する材料の中でも、比較的柔らかい固体電解質が変形し、電池セル積層体10内部に存在する材料の粒子の間の空隙を減らすことができる。また、電池セル積層体10内部に存在する材料の粒子の間の空隙を埋めるように粒子が移動する。その結果、電池セル積層体10の密度が高まり、体積エネルギー密度が向上すると同時に、粒子間の抵抗を減らすことができ、電池特性が向上する。また、第1凸状領域35の第2板状部42側の端部と第2筐体部40と、及び、第2凸状領域45の第1板状部32側の端部と第1筐体部30とは接していないことにより、第1筐体部30と第2筐体部40との接触等に起因して、筐体20の材料が削られることによる発塵が抑制される。
 外装体50は、筐体20を被覆し、電池セル積層体10を水分及び空気等から保護するための外装体である。図示されている例では、外装体50と筐体20との間に隙間が存在しているが、例えば、筐体20を被覆した後に、外装体50の封止空間が減圧されることで、外装体50は、筐体20に密着する。外装体50は、筐体20の外面形状への追随性の観点から、可撓性を有していてもよい。外装体50は、例えば、ラミネートフィルムで構成される。ラミネートフィルムは、ポリエチレン系樹脂又はポリプロピレン系樹脂等の樹脂とアルミニウム等の金属との積層構造を有するフィルムであり、公知のラミネートフィルムが用いられうる。ラミネートフィルムは、例えば、樹脂層、金属層及び樹脂層がこの順に積層された3層構造を有する。ラミネートフィルムの層数は、3層に限らず、仕様目的に応じた層数のラミネートフィルムが用いられうる。外装体50は、ラミネートフィルムで構成されることにより、柔軟性が高く、且つ、空気及び水に対するバリア性に優れた外装体となる。なお、電池1は、外装体50を備えていなくてもよい。また、電池1は、外装体50の代わりに封止用樹脂等で構成される封止部材等によって筐体20の外側から封止されてもよい。
 [製造方法]
 次に、本実施の形態に係る電池1の製造方法について説明する。なお、以下で説明する電池1の製造方法は一例であり、電池1の製造方法は、以下の例に限らない。
 まず、複数の電池セル10aが積層された電池セル積層体10を準備する。電池セル10aは、集電体上に正極活物質、固体電解質及び負極活物質を塗布等によって積層する等の公知の方法によって作製することができる。電池セル10aを、直列接続、又は、並列接続になるように積層し、電池セル積層体10を形成する。
 次に、筐体20における第1筐体部30及び第2筐体部40を準備する。例えば、第1筐体部30及び第2筐体部40は、上述の筐体20の材料を、曲げ加工、プレス加工又はモールド成形等の一般的な加工方法を用いて加工することにより、上述の第1筐体部30及び第2筐体部40の形状に形成される。
 次に、外装体50として、例えば、樹脂層、アルミニウム層及び樹脂層がこの順で積層された3層構造の上部ラミネートフィルム及び下部ラミネートフィルムを準備する。
 このようにして準備された下部ラミネートフィルム上に、第2筐体部40を設置する。さらに、第2筐体部40の第2板状部42と第2側壁部44とに囲まれた空間に電池セル積層体10を設置する。この際、第2板状部42と電池セル積層体10の第2主面12とが対面するように設置する。
 次に、第2筐体部40に設置した電池セル積層体10の上に、第1筐体部30を設置する。この際、第1板状部32と電池セル積層体10の第1主面11とが対面し、且つ、第1凸状領域35と第2凸状領域45とが、第2方向から見た場合に重ならず、第3方向から見た場合に重なるように設置する。これにより、電池セル積層体10が筐体20によって被覆される。
 次に、さらに上部ラミネートフィルムを、下部ラミネートフィルムとによって筐体20を挟み込んで覆うように、設置する。
 そして、上部ラミネートフィルム及び下部ラミネートフィルムの、一部の端部以外の外周部を熱圧着により接着し、袋状ラミネートフィルムに成形する。
 筐体20に被覆された電池セル積層体10の入った袋状ラミネートフィルムの封止空間を減圧し、充分減圧した状態で、圧着していない部分を熱圧着することにより、筐体20に被覆された電池セル積層体10がラミネートフィルムで封止される。ラミネートフィルムの封止空間が減圧され、電池セル積層体10が大気圧で加圧されることで、電池セル積層体10に含まれる固体電解質内での界面における界面抵抗を低減でき、電池特性が向上する。
 [変形例1]
 以下では、実施の形態の変形例1について説明する。なお、以下の実施の形態の変形例1の説明において、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 実施の形態の変形例1に係る電池は、実施の形態に係る電池1の筐体20の代わりに筐体120を備える。図6は、本変形例に係る電池の筐体120の概略構成を示す断面図である。図6には、図5と同様の位置での筐体120の断面が示されている。
 図6に示されるように、筐体120は、第1筐体部30と第2筐体部140とを備える。第2筐体部140は、第2板状部42と、第2板状部42の端部から延びる第2側壁部144とを有する。第2側壁部144は、第2側壁部144の延びる方向に凸である複数の第2凸状領域145を含む。第2凸状領域145の第3方向の長さと第1凸状領域35の第3方向の長さとは異なる。第2凸状領域145の第3方向の長さは、第1凸状領域35の第3方向の長さより小さい。
 第1側壁部34と第2側壁部144とは、第2方向から見た場合に重ならない。また、第1凸状領域35と第2凸状領域145とは、第3方向から見た場合に重なる。これにより、実施の形態に係る電池1と同様の効果が得られる。
 複数の第1凸状領域35と複数の第2凸状領域145とは、互いにかみ合う櫛歯状となるように配置されている。つまり、第1凸状領域35と第2凸状領域145とは、第3方向に沿って交互に並んでいる。
 また、筐体120において、第3方向に隣り合う第1凸状領域35と第2凸状領域145との間に、空隙が存在する。これにより、第1凸状領域35と第2凸状領域145との摩擦等に起因して、筐体120の材料が削られることによる発塵が抑制される。よって、筐体20の材料が電池セル積層体10に付着し、電池セル積層体10の性能低下又は短絡等が発生する可能性を低減できることから、電池の信頼性が向上する。また、筐体120が絶縁性材料で構成される場合、電池セル積層体10に影響を及ぼすような、第1凸状領域35と第2凸状領域145との摩擦による帯電を抑制できる。
 [変形例2]
 以下では、実施の形態の変形例2について説明する。なお、以下の実施の形態の変形例2の説明において、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 実施の形態の変形例2に係る電池は、実施の形態に係る電池1の筐体20の代わりに筐体220を備える。図7は、本変形例に係る電池の筐体220の概略構成を示す断面図である。図7には、図5と同様の位置での筐体220の断面が示されている。
 図7に示されるように、筐体220は、第1筐体部30と第2筐体部240とを備える。第2筐体部240は、第2板状部42と、第2板状部42の端部から延びる第2側壁部244とを有する。第2側壁部244は、第2側壁部244の延びる方向に凸である複数の第2凸状領域245a及び245bを含む。
 第1側壁部34と第2側壁部244とは、第2方向から見た場合に重ならない。また、第1凸状領域35と第2凸状領域245a及び245bとは、第3方向から見た場合に重なる。これにより、実施の形態に係る電池1と同様の効果が得られる。
 複数の第1凸状領域35と複数の第2凸状領域245a及び245bとは、互いにかみ合う櫛歯状となるように配置されている。つまり、第1凸状領域35と第2凸状領域245a又は245bとは、第3方向に沿って交互に並んでいる。
 また、第2凸状領域245aと第2凸状領域245bとは、第3方向の長さが異なる。つまり、複数の第2凸状領域245a及び245bのそれぞれは、第3方向の長さがそろっていない。具体的には、第2凸状領域245bの第3方向の長さは、第2凸状領域245aの第3方向の長さよりも大きい。また、第3方向に隣り合う第2凸状領域245bと第1凸状領域35との空隙は、第3方向に隣り合う第2凸状領域245aと第1凸状領域35との空隙よりも小さい。これにより、第2凸状領域245bが第1凸状領域35と接触しやすいため、第1筐体部30と第2筐体部240との第3方向へのずれが抑制される。さらに、第2凸状領域245aの第3方向の長さが、第2凸状領域245bの第3方向の長さよりも小さいため、第2凸状領域245aは、第1凸状領域35と接触しにくい。そのため、第1凸状領域35と第2凸状領域245aとの摩擦等に起因して、筐体220の材料が削られることによる発塵が抑制される。また、筐体220が絶縁性材料で構成される場合、電池セル積層体10に影響を及ぼすような、第1凸状領域35と第2凸状領域245aとの摩擦による帯電を抑制できる。
 なお、本変形例において、複数の第2凸状領域245a及び245bそれぞれの第3方向の長さがそろっていない構造について記載したが、複数の第1凸状領域それぞれの第3方向の長さがそろっていなくてもよい。つまり、複数の第1凸状領域それぞれの第3方向の長さ、及び、複数の第2凸状領域それぞれの第3方向の長さのうち、少なくとも一方がそろっていなくてもよい。また、隣り合う第2凸状領域245bと第1凸状領域35との間に空隙が存在していなくてもよく、隣り合う第2凸状領域245bと第1凸状領域35とは接していてもよい。
 [変形例3]
 以下では、実施の形態の変形例3について説明する。なお、以下の実施の形態の変形例3の説明において、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 実施の形態の変形例3に係る電池は、実施の形態に係る電池1の筐体20の代わりに筐体320を備える。図8は、本変形例に係る電池の筐体320の概略構成を示す断面図である。図8には、図5と同様の位置での筐体320の断面が示されている。
 図8に示されるように、筐体320は、第1筐体部30と第2筐体部340とを備える。第2筐体部340は、第2板状部42と、第2板状部42の端部から延びる第2側壁部344とを有する。第2側壁部344は、第2側壁部344の延びる方向に凸である複数の第2凸状領域345a、345b及び345cを含む。
 第1側壁部34と第2側壁部344とは、第2方向から見た場合に重ならない。また、第1凸状領域35と第2凸状領域345a、345b及び345cとは、第3方向から見た場合に重なる。これにより、実施の形態に係る電池1と同様の効果が得られる。
 複数の第1凸状領域35と複数の第2凸状領域345a、345b及び345cとは、互いにかみ合う櫛歯状となるように配置されている。つまり、第1凸状領域35と第2凸状領域345a、345b又は345cとは、第3方向に沿って交互に並んでいる。
 また、第2凸状領域345aと第2凸状領域345bと第2凸状領域345cとは、第1方向の長さが異なる。つまり、複数の第2凸状領域345a、345及び345cのそれぞれは、第1方向の長さがそろっていない。具体的には、第2凸状領域345a、第2凸状領域345c及び第2凸状領域345bの順で、第1方向の長さが大きくなっている。また、第2方向から見た場合の、第2凸状領域345bと第1板状部32との空隙の大きさは、第2凸状領域345a及び345cそれぞれと第1板状部32との空隙の大きさよりも小さい。これにより、筐体20が第1方向の両側から圧縮された場合に、第2凸状領域345bと第1筐体部30(本変形例においては第1筐体部30の第1板状部32)とが接触し、ストッパーとして機能するため、電池セル積層体10が一定以上圧縮されることが抑制される。その際、第2凸状領域345a及び345cそれぞれは、第2凸状領域345bよりも第1方向の長さが短いため、第1板状部32とは接触しにくい。そのため、当該接触に起因して、筐体320の材料が削られることによる発塵が抑制される。
 なお、本変形例において、複数の第2凸状領域345a、345b及び345cそれぞれの第1方向の長さがそろっていない構造について記載したが、複数の第1凸状領域それぞれの第1方向の長さがそろっていなくてもよい。つまり、複数の第1凸状領域それぞれの第1方向の長さ、及び、複数の第2凸状領域それぞれの第1方向の長さのうち、少なくとも一方がそろっていなくてもよい。また、第2側壁部344が第2凸状領域345a、345b及び345c以外の領域も含む場合には、第2板状部42から複数の第2凸状領域345a、345b及び345cのそれぞれの先端部までの第1方向の長さがそろっていなくてもよい。
 [変形例4]
 以下では、実施の形態の変形例4について説明する。なお、以下の実施の形態の変形例4の説明において、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 実施の形態の変形例4に係る電池は、実施の形態に係る電池1の筐体20の代わりに筐体420を備える。図9は、本変形例に係る電池の筐体420の概略構成を示す断面図である。図9には、図4と同様の位置での筐体420の断面が示されている。
 図9に示されるように、筐体420は、第1筐体部30と第2筐体部440とを備える。第2筐体部440は、第2板状部42と、第2板状部42の端部から延びる第2側壁部444とを有する。
 図示されていないが、筐体420についても、実施の形態及び実施の形態の変形例1から3と同様に、第1側壁部34と第2側壁部344とは、第2方向から見た場合に重ならない。また、第1側壁部34の第1凸状領域と第2側壁部444の第2凸状領域とは、第3方向から見た場合に重なる。
 また、筐体420において、第1側壁部34の第2方向の長さと第2側壁部444の第2方向の長さとが異なる。具体的には、第1側壁部34の第2方向の長さは、第2側壁部444の第2方向の長さよりも大きい。これにより、第1側壁部34及び第2側壁部444の一方の厚みが薄いため、電池を軽量化することができ、電池の重量エネルギー密度を向上できる。
 また、第1側壁部34の側面14側とは反対側の面36と、第2側壁部444の側面14側とは反対側の面446とは、面一である。つまり、面36と面446とは、段差がない状態であり、同一の平坦な平面に位置する。これにより、第1側壁部34の第2方向の長さと第2側壁部444の第2方向の長さとが異なる場合であっても、外装体50内の封止空間が減圧される場合に、第1側壁部34の端部及び第2側壁部444の端部と外装体50との接触が抑制される。
 なお、本変形例において、第1側壁部34の第2方向の長さが、第2側壁部444の第2方向の長さよりも大きい場合について記載したが、これに限らない。第2側壁部444の第2方向の長さが、第1側壁部34の第2方向の長さよりも大きくてもよい。
 また、筐体420では、第1側壁部34及び第2側壁部444がx軸方向に電池セル積層体10を挟むように電池セル積層体10の両側に位置する。両側の第1側壁部34及び第2側壁部444いずれにおいても、第1側壁部34の第2方向の長さが、第2側壁部444の第2方向の長さよりも大きいが、これに限らない。筐体420では、いずれか片側の第1側壁部34及び第2側壁部444において、第1側壁部34の第2方向の長さが、第2側壁部444の第2方向の長さより大きくてもよく、第2側壁部444の第2方向の長さが、第1側壁部34の第2方向の長さよりも大きくてもよい。また、筐体420では、いずれか片側の第1側壁部34及び第2側壁部444において、第1側壁部34の第2方向の長さと第2側壁部444の第2方向の長さとが、同じであってもよい。
 (他の実施の形態)
 以上、本開示に係る電池について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものや、実施の形態における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本開示の範囲に含まれる。
 例えば、上記実施の形態において、第1側壁部及び第2側壁部は、それぞれ、電池セル積層体の4つの側面それぞれと対面するように4箇所に設けられていたが、これに限らない。第1側壁部及び第2側壁部は、それぞれ、1箇所以上3箇所以下に設けられていてもよい。例えば、第1側壁部及び第2側壁部は、外部からの衝撃を受けやすい位置にのみ設置されてもよい。
 また、上記実施の形態において、複数の第1凸状領域は、第3方向に沿って、それぞれが均等な間隔で並んでいたが、これに限らない。複数の第1凸状領域の第3方向に沿って並ぶピッチは、均等でなくてもよく、例えば、隣り合う第1凸状領域の間に2つの第2凸状領域が位置していてもよい。
 また、上記実施の形態において、第1凸状領域及び第2凸状領域は、第2方向から見た場合に、矩形形状であったが、これに限らない。例えば、第2方向から見た場合の、第1凸状領域及び第2凸状領域の形状は、台形等の矩形以外の四角形であってもよく、三角形であってもよく、五角形等の多角形であってもよい。また、第1凸状領域及び第2凸状領域は、第2方向から見た場合に、先端部が丸みを帯びた形状であってもよい。先端部が丸みを帯びることで、先端部が削られることによる発塵を抑制できる。
 また、上記実施の形態において、第2方向から見た場合に、第1凸状領域と第2板状部との間に空隙が存在し、第1凸状領域の第2板状部側の端部と第2筐体部とは接していなかったが、これに限らない。例えば、第1凸状領域と第2板状部との間に空隙が存在せず、第1凸状領域の第2板状部側の端部と第2筐体部とは接していてもよい。第1凸状領域の第2板状部側の端部と第2筐体部とが接している場合であっても、大気圧で変形可能な弾性率の材料が筐体に用いられることで、第1方向の両側から電池セル積層体を加圧することができる。第2凸状領域と第1板状部との間の空隙についても同様である。
 また、例えば、上記実施の形態において、電池セル積層体の側面は、各層の大小等に起因する凹凸があってもよい。その場合、第1方向から見て重なる位置にある第1主面の端部と第2主面の端部とを繋ぐ方向が、電池セル積層体の側面の広がる方向であるとしてもよい。
 また、上記実施の形態において、第1側壁部は、複数の第1凸状領域から構成されているが、これに限らない。例えば、第1板状部の端部の幅と同じ幅で、第1板状部の端部から立設する領域を有し、当該領域の第1板状部とは反対側に少なくとも1つの第1凸状領域が形成されていてもよい。第2側壁部についても同様である。
 また、上記実施の形態において、電池セル積層体は、直方体形状であったが、これに限らない。例えば、電池セル積層体は、多角柱形状であってもよく、円柱形状であってもよい。
 また、上記の実施の形態は、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
 本発明にかかる電池は、電池セル積層体を外部の衝撃から保護する筐体を有する電池に利用することができる。
1 電池
10 電池セル積層体
10a 電池セル
11 第1主面
12 第2主面
14 側面
16、17 端子
20、120、220、320、420 筐体
22、23 空隙
30 第1筐体部
32 第1板状部
34 第1側壁部
35 第1凸状領域
36、46、446 面
40、140、240、340、440 第2筐体部
42 第2板状部
44、144、244、344、444 第2側壁部
45、145、245a、245b、345a、345b、345c 第2凸状領域
50 外装体

Claims (14)

  1.  正極、電解質及び負極が積層されている構造体を含む発電要素と、
     前記発電要素を収容する筐体と、
     を備え、
     前記発電要素の表面は、
      前記発電要素における積層方向である第1方向と垂直な平面である第1主面と、
      前記第1主面と反対側の面である第2主面と、
      前記第1方向と平行な平面である側面と、
     を含み、
     前記筐体は、
      前記第1主面と対面する第1板状部と、前記第1板状部の端部から前記第1板状部の前記発電要素側に延び、前記側面と対面する第1側壁部と、を有する第1筐体部と、
      前記第2主面と対面する第2板状部と、前記第2板状部の端部から前記第2板状部の前記発電要素側に延び、前記側面と対面する第2側壁部と、を有する第2筐体部と、
     を有し、
     前記第1側壁部は、前記第1側壁部の延びる方向に凸である少なくとも1つの第1凸状領域を含み、
     前記第2側壁部は、前記第2側壁部の延びる方向に凸である少なくとも1つの第2凸状領域を含み、
     前記第1側壁部と前記第2側壁部とは、前記側面と垂直な方向である第2方向から見た場合に重ならず、
     前記少なくとも1つの第1凸状領域と前記少なくとも1つの第2凸状領域とは、前記第1方向と垂直な方向且つ前記側面に沿う方向である第3方向から見た場合に少なくとも一部が重なる、
     電池。
  2.  前記第1側壁部の前記側面側とは反対側の面と、前記第2側壁部の前記側面側とは反対側の面とは、面一である、
     請求項1に記載の電池。
  3.  前記少なくとも1つの第1凸状領域及び前記少なくとも1つの第2凸状領域のうち、前記第3方向に隣り合う第1凸状領域と第2凸状領域とは接している、
     請求項1又は2に記載の電池。
  4.  前記少なくとも1つの第1凸状領域及び前記少なくとも1つの第2凸状領域のうち、前記第3方向に隣り合う第1凸状領域と第2凸状領域との間に空隙が存在する、
     請求項1から3のいずれか一項に記載の電池。
  5.  前記第2方向から見た場合に、前記少なくとも1つの第1凸状領域と前記第2板状部との間、及び、前記少なくとも1つの第2凸状領域と前記第1板状部との間のそれぞれに空隙が存在する、
     請求項1から4のいずれか一項に記載の電池。
  6.  前記少なくとも1つの第1凸状領域は、前記第3方向に沿って並ぶ複数の第1凸状領域を含み、
     前記少なくとも1つの第2凸状領域は、前記第3方向に沿って並ぶ複数の第2凸状領域を含む、
     請求項1から5のいずれか一項に記載の電池。
  7.  前記複数の第1凸状領域及び前記複数の第2凸状領域それぞれの第1凸状領域と第2凸状領域とは、前記第3方向に沿って交互に並ぶ、
     請求項6に記載の電池。
  8.  前記複数の第1凸状領域それぞれの前記第3方向の長さ、及び、前記複数の第2凸状領域それぞれの前記第3方向の長さのうち、少なくとも一方は、そろっていない、
     請求項7に記載の電池。
  9.  前記複数の第1凸状領域それぞれの前記第1方向の長さ、及び、前記複数の第2凸状領域それぞれの前記第1方向の長さのうち、少なくとも一方は、そろっていない、
     請求項6から8のいずれか一項に記載の電池。
  10.  前記第1側壁部の前記第2方向の長さと、前記第2側壁部の前記第2方向の長さとが異なる、
     請求項1から9のいずれか一項に記載の電池。
  11.  前記筐体を被覆する外装体をさらに備える、
     請求項1から10のいずれか一項に記載の電池。
  12.  前記外装体は、可撓性を有する、
     請求項11に記載の電池。
  13.  前記外装体は、ラミネートフィルムで構成される、
     請求項11又は12に記載の電池。
  14.  前記電解質は、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質を含む、
     請求項1から13のいずれか一項に記載の電池。
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