WO2021256519A1 - 固体電池 - Google Patents

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WO2021256519A1
WO2021256519A1 PCT/JP2021/022925 JP2021022925W WO2021256519A1 WO 2021256519 A1 WO2021256519 A1 WO 2021256519A1 JP 2021022925 W JP2021022925 W JP 2021022925W WO 2021256519 A1 WO2021256519 A1 WO 2021256519A1
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WO
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positive electrode
negative electrode
electrode layer
solid
end surface
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PCT/JP2021/022925
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French (fr)
Inventor
潔 熊谷
廣一 中野
圭輔 清水
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a solid-state battery. More specifically, the present invention relates to a laminated solid-state battery in which each layer constituting the battery constituent unit is laminated.
  • a secondary battery may be used as a power source for electronic devices such as smartphones and notebook computers.
  • a liquid electrolyte such as an organic solvent
  • electrolytic solution electrolyte solution
  • leakage of the electrolytic solution there is a problem such as leakage of the electrolytic solution. Therefore, the development of a solid-state battery having a solid electrolyte instead of the liquid electrolyte is underway.
  • a solid-state battery for example, a battery in which an electrolyte layer is sintered and integrated with a positive electrode layer and a negative electrode layer is known.
  • FIGS 6 and 7 show an example of the structure of the conventional solid-state battery 100.
  • the solid-state battery 100 includes a laminated body 101 having a positive electrode layer 104, a negative electrode layer 105, and a solid electrolyte layer 106 interposed between them, and a first external electrode 102 and a second external electrode 102 provided on opposite end faces of the laminated body 101. It has an external electrode 103 and.
  • the positive electrode drawing portion 104A which is narrower than the positive electrode layer 104 in a plan view, is drawn out from the positive electrode layer 104 and is in contact with the first external electrode 102 (positive electrode terminal).
  • the negative electrode extraction portion 105A which is narrower than the negative electrode layer 105 in a plan view, is drawn out from the negative electrode layer 105 and is in contact with the second external electrode 103 (negative electrode terminal).
  • the positive electrode drawer portions 104A are arranged in a row in the thickness direction of the solid-state battery 100 on the drawn end faces.
  • the negative electrode drawer portions 105A are also arranged in a row in the thickness direction of the solid-state battery 100 on the drawn end faces.
  • the volume of the electrode layer of the positive electrode layer and the negative electrode layer changes with the charge / discharge reaction of the solid-state battery, but the volume of the external electrode does not substantially change. Therefore, the stress generated between the electrode layer and the external electrode due to the charge / discharge reaction tends to cause cracking of the electrode layer and peeling of the external electrode.
  • the electrode extraction portions of the positive electrode extraction portion 104A and the negative electrode extraction portion 105A are arranged in a row in the thickness direction of the solid-state battery 100 on the drawn end faces, the stress due to the volume change of the electrode layer is the electrode. It becomes easier to concentrate on the area where the drawers are arranged in a row.
  • the present invention aims to provide a solid-state battery having excellent reliability by suppressing cracking of the electrode layer and peeling of the external electrode.
  • the solid battery according to one aspect of the present invention has a battery structural unit composed of a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer interposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer in the stacking direction.
  • a laminate having a first end face and a second end face facing each other in a direction orthogonal to the stacking direction, a first external electrode provided on the first end face, and a second end face provided along the same direction.
  • a solid battery comprising a second external electrode, wherein the positive electrode layer is narrower than the positive electrode layer in a plan view, and a plurality of positive electrodes in contact with the first external electrode on the first end surface. It has a drawer portion, and on the first end surface, at least two of the positive electrode drawer portions are arranged so that the center lines in the stacking direction do not overlap each other. It is a feature.
  • the solid battery according to another aspect of the present invention includes a plurality of battery structural units including a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer interposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer along the stacking direction.
  • a laminate having a first end surface and a second end surface facing each other in a direction orthogonal to the stacking direction, a first external electrode provided on the first end surface, and a second outer surface provided on the second end surface.
  • a solid battery comprising an electrode, wherein the negative electrode layer is narrower than the negative electrode layer in a plan view, and has a plurality of negative electrode extraction portions that are in contact with the second external electrode on the second end surface.
  • the second end surface is characterized in that at least two of the plurality of negative electrode extraction portions are arranged so that the center lines in the stacking direction do not overlap each other.
  • the solid battery according to still another aspect of the present invention has a plurality of battery structural units including a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer interposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer along the stacking direction.
  • a laminated body having a first end face and a second end face facing each other in a direction orthogonal to the stacking direction, a first external electrode provided on the first end face, and a second provided on the second end face.
  • a solid battery comprising an external electrode, wherein the positive electrode layer and the negative electrode layer are narrower than the positive electrode layer in plan view, respectively, and come into contact with the first external electrode at the first end surface.
  • It has a plurality of positive electrode extraction portions and a plurality of negative electrode extraction portions that are narrower than the negative electrode layer in a plan view and are in contact with the second external electrode on the second end surface, and the plurality of negative electrode extraction portions are provided on the first end surface.
  • At least two of the positive electrode drawers of the above are arranged so that the center lines in the stacking direction do not overlap each other, and at least two of the plurality of negative electrode drawers on the second end surface are the negative electrode drawers.
  • the portion is characterized in that the center lines in the stacking direction are arranged so as not to overlap each other.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II'of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III'of FIG.
  • It is a schematic cross-sectional view which shows another example of the structure of the solid-state battery of this invention.
  • It is a schematic top view which shows another example of the structure of the solid-state battery of this invention.
  • It is a schematic cross-sectional view which shows an example of the structure of the conventional solid-state battery.
  • solid-state battery of the present invention will be described in detail. Although the description will be given with reference to the drawings as necessary, the illustrated contents are merely schematically and exemplary for the understanding of the present invention, and the appearance, dimensional ratio, and the like may differ from the actual ones.
  • the “solid-state battery” in the present invention refers to a battery whose constituent elements are composed of solids in a broad sense, and in a narrow sense, the constituent elements (particularly preferably all constituents) are composed of solids. Refers to an all-solid-state battery.
  • the solid-state battery in the present invention is a laminated solid-state battery configured such that the layers forming the battery constituent unit are laminated with each other, and preferably such layers may be made of a fired body.
  • the "solid-state battery” includes not only a so-called “secondary battery” that can be repeatedly charged and discharged, but also a "primary battery” that can only be discharged.
  • the "solid-state battery” is a secondary battery.
  • the "secondary battery” is not overly bound by its name and may include, for example, a power storage device.
  • the "sintering” referred to in the present invention may be defined as long as the sintering is achieved at least in a part of the "sintering".
  • planar view as used herein is based on a form in which an object is captured from above or below along the thickness direction based on the stacking direction of each layer constituting the solid-state battery.
  • cross-sectional view referred to in the present specification is a form when viewed from a direction substantially perpendicular to the thickness direction based on the stacking direction of each layer constituting the solid-state battery (in short, parallel to the thickness direction). It is based on the form when cut out on a single surface).
  • FIG. 1 is a schematic top view showing an example of the structure of the solid-state battery 1 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II'of FIG. 1
  • FIG. 3 is III-III of FIG. 'It is a schematic cross-sectional view along the line.
  • the solid-state battery 1 includes a plurality of battery building blocks including a positive electrode layer 21, a negative electrode layer 22, and a solid electrolyte layer 23 interposed between the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 along the stacking direction, and is orthogonal to the stacking direction.
  • a laminate 2 having a first end surface 2a and a second end surface 2b facing each other in the direction, a first external electrode 3 provided on the first end surface 2a, and a second external electrode 4 provided on the second end surface 2b. ,have.
  • the positive electrode layer 21 has a structure in which two positive electrode active material layers 21a and 21a are laminated via a positive electrode current collector layer 21b.
  • the negative electrode layer 22 has a structure in which two negative electrode active material layers 22a and 22a are laminated via a negative electrode current collector layer 22b. From each positive electrode layer 21, the positive electrode drawer portions 211b, 212b, 213b, 214b, 215b, which are narrower than the positive electrode layer 21 in a plan view, are drawn out and come into contact with the first external electrode 3 at the first end surface 2a. , Each positive electrode layer 21 and the first external electrode 3 are electrically connected.
  • the positive electrode lead-out portions 211b, 212b, 213b, 214b, and 215b are exposed on the first end surface 2a, and the exposed portions physically contact the first external electrode 3 to make an electrical connection. It has been.
  • negative electrode extraction portions 221b, 222b, 223b, 224b, 225b which are narrower than the negative electrode layer 22 in a plan view, are drawn out and come into contact with the second external electrode 4 at the second end surface 2b.
  • each negative electrode layer 22 and the second external electrode 4 are electrically connected.
  • the negative electrode extraction portions 221b, 222b, 223b, 224b, and 225b are exposed on the second end surface 2b, and the exposed portions physically contact the second external electrode 4 to make an electrical connection. It has been.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II'of FIG. 1, that is, the positive electrode extraction portion 213b of FIG. 1 and the first external electrode 3 are electrically connected, and the negative electrode extraction portion 223b of FIG. 2 It is a schematic cross-sectional view which shows that the external electrode 4 is electrically connected.
  • the positive electrode current collector layer 21b of the upper positive electrode layer 21 has a positive electrode extraction portion 213b (see FIG. 1), and the positive electrode extraction portion is electrically connected to the first external electrode 3. ..
  • the negative electrode current collector layer 22b of the upper negative electrode layer 22 has a negative electrode extraction portion 223b (see FIG. 1), and the negative electrode negative electrode extraction portion is electrically connected to the second external electrode 4. ..
  • the lower positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 22 shown in FIG. 2 do not have the positive electrode drawer portion 213b and the negative electrode drawer portion 223b (see FIG. 1). That is, the lower positive electrode layer 21 shown in FIG.
  • the electrode lead-out portion is not limited to this example.
  • a positive electrode layer or a negative electrode layer having a narrow width in a plan view can be used as an electrode extraction portion. It is not always necessary to provide two positive electrode / negative electrode active material layers. It suffices to have a structure in which one positive electrode / negative electrode active material layer and a positive electrode / negative electrode current collector layer are laminated.
  • a plurality of positive electrode extraction portions are arranged in the stacking direction so that the center lines of at least two positive electrode extraction portions of the plurality of positive electrode extraction portions do not overlap each other in the stacking direction.
  • a plurality of positive electrode drawing portions are arranged in the stacking direction so that the center lines of two adjacent positive electrode drawing portions in the width direction orthogonal to the stacking direction do not overlap each other. "Adjacent in the width direction” means that they are adjacent to each other in the width direction regardless of the position in the stacking direction.
  • the positive electrode lead portion 215b and the positive electrode lead portion 214b as the center line C 1 in the stacking direction of the positive electrode lead portion 215b does not overlap the center line C 2 in the stacking direction of the positive electrode lead portion 214b adjacent to each other in the width direction, They are arranged in the stacking direction.
  • the adjacent positive electrode drawers 213b and the positive electrode drawers 214b are also arranged in the stacking direction in the same manner.
  • the adjacent positive electrode drawers 213b and the positive electrode drawers 212b are also arranged in the stacking direction in the same manner.
  • the adjacent positive electrode drawers 212b and the positive electrode drawers 211b are also arranged in the stacking direction in the same manner.
  • the positive electrode drawer portions 211b, 212b, 213b, 214b, 215b may be exposed in a staggered manner.
  • staggered means that the positive electrode drawers provided along a predetermined direction (for example, the stacking direction) are adjacent to each other along a direction orthogonal to the predetermined direction (for example, the width direction).
  • a plurality of negative electrode extraction portions are arranged in the stacking direction so that the center lines of at least two negative electrode extraction portions of the plurality of negative electrode extraction portions do not overlap each other in the stacking direction.
  • a plurality of negative electrode drawing portions are arranged in the stacking direction so that the center lines of the two negative electrode drawing portions adjacent to each other in the width direction orthogonal to the stacking direction do not overlap each other. That is, on the second end surface, the negative electrode drawer portion may be exposed in a staggered manner.
  • the center lines of a plurality of electrode extraction portions overlap each other in the stacking direction, that is, the electrode extraction portions are arranged in a row in the stacking direction. Therefore, the stress associated with the volume change of the electrode layer caused by the charge / discharge reaction tends to be concentrated in the region where the electrode extraction portions are arranged in a row, and the electrode layer is likely to be cracked or the external electrode is easily peeled off.
  • the plurality of electrode extraction portions are arranged in the stacking direction so that the center lines of at least two electrode extraction portions of the plurality of electrode extraction portions do not overlap each other in the stacking direction.
  • the drawers are not arranged in a row in the stacking direction, but are also arranged so as to be located in the width direction. Therefore, the stress associated with the volume change of the electrode layer can be dispersed not only in the stacking direction but also in the width direction, so that it is possible to suppress cracking of the electrode layer and peeling of the external electrode.
  • the electrode extraction portion is arranged so as to be located not only in the stacking direction but also in the width direction, the reaction region of the charge / discharge reaction in the electrode layer is more uniform than that of the conventional solid-state battery. It also has the effect of becoming. This makes it possible to further disperse the stress associated with the volume change of the electrode layer not only in the stacking direction but also in the width direction.
  • the plurality of positive electrode drawing portions may be arranged so as to form a row in at least one direction of a stacking direction, a width direction, or an oblique direction (a direction intersecting the stacking direction).
  • at least two positive electrode drawers may be arranged so as to be adjacent to each other in the width direction.
  • a plurality of positive electrode drawers are arranged so as to form a plurality of rows in each of the stacking direction and the width direction, and the center lines of the positive electrode drawers of two adjacent rows in the width direction overlap each other in the stacking direction.
  • At least two positive electrode drawers may be arranged in the stacking direction so as not to be. For example, in FIG.
  • the vertical first row including the positive electrode drawer portion 215b and the positive electrode drawer portion 215b2, the vertical second row including the positive electrode drawer portion 214b and the positive electrode drawer portion 214b2, and the positive electrode.
  • the vertical third row including the drawer portion 213b, the positive electrode drawer portion 213b2 and the positive electrode drawer portion 213b3, the vertical fourth row including the positive electrode drawer portion 212b and the positive electrode drawer portion 212b2, and the vertical fifth row including the positive electrode drawer portion 211b and the positive electrode drawer portion 211b2.
  • a row is formed.
  • a horizontal ninth row including the positive electrode drawer portion 214b2, a horizontal tenth row including the positive electrode drawer portion 211b2, and a horizontal eleventh row including the positive electrode drawer portion 213b3 are formed.
  • the positive electrode lead-out portions of two adjacent rows in the width direction for example in the vertical first row and the second vertical column, and the center line C 1 in the stacking direction of the longitudinal first column, in the stacking direction of the longitudinal second row It does not overlap with the center line C 2.
  • the number of columns and rows is not particularly limited as long as it is 2 or more.
  • a part of the positive electrode drawing portions constituting the two adjacent columns may overlap in a plan view.
  • the plurality of negative electrode extraction portions are provided in at least one direction in the stacking direction, the width direction, or the oblique direction (direction intersecting the stacking direction) on the second end surface. They may be arranged so as to form a row. Further, at least two negative electrode extraction portions may be arranged so as to be adjacent to each other in the width direction. For example, at least two rows are arranged so as to form a plurality of rows in each of the stacking direction and the width direction so that the center lines of the negative electrode drawers of two adjacent rows in the width direction do not overlap each other in the stacking direction.
  • the negative electrode lead-out portion may be arranged in the stacking direction. Further, the number of columns and rows of the negative electrode drawer portion is not particularly limited as long as it is 2 or more. Further, a part of the negative electrode drawing portions constituting the two adjacent columns may overlap in a plan view.
  • FIGS. 1 to 3 show an example in which each positive electrode layer has one positive electrode extraction portion and each negative electrode layer has one negative electrode extraction portion, but each positive electrode layer has a plurality of positive electrode extraction portions.
  • Each negative electrode layer may have a plurality of negative electrode drawers.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the first end surface of the solid-state battery 51, which is different from the solid-state battery 1.
  • the solid-state battery 51 has the same configuration as the solid-state battery 1 except that one positive electrode layer in the battery configuration unit has a plurality of positive electrode drawers and each negative electrode layer has a plurality of negative electrode drawers. ing.
  • the solid-state battery 1 only one positive electrode drawer or one negative electrode drawer is arranged in one row on the first end face and the second end face, but in the solid-state battery 51, a plurality of positive electrode drawers or a plurality of negative electrode drawers are arranged in one row on the first end face.
  • the positive electrode drawer portion of the above is arranged, and a plurality of negative electrode drawer portions are arranged in one row on the second end surface.
  • the positive electrode drawer portion 311b and the positive electrode drawer portion 315b are arranged in the first horizontal row.
  • two negative electrode drawer portions are arranged in the horizontal first row.
  • each positive electrode layer has two positive electrode extraction portions
  • the number of positive electrode extraction portions is not limited to two.
  • each positive electrode layer may have a plurality of different positive electrode extraction portions.
  • the number of negative electrode extraction portions is not limited to two.
  • each negative electrode layer may have a plurality of different negative electrode extraction portions.
  • the positive electrode drawer portion is narrower than the positive electrode layer in a plan view
  • the negative electrode drawer portion is narrower than the negative electrode layer in a plan view.
  • the width of the electrode extraction portion is not particularly limited as long as it is narrower than the width of the electrode layer in a plan view.
  • the width of the positive electrode extraction portion in a plan view is 5% or more and 50% of the width of the positive electrode layer.
  • it is preferably 10% or more and 40% or less.
  • the width of the negative electrode drawer portion in a plan view is 5% or more and 50% or less, preferably 10% or more and 40% or less of the width of the negative electrode layer.
  • the width of the electrode extraction portion when one electrode extraction portion is provided in one electrode layer, the value of the width of the one electrode extraction portion is used, and a plurality of electrode extraction portions are used in one electrode layer. When the above is provided, the value of the total width of the plurality of electrode extraction portions is used.
  • FIG. 1 shows an example in which the electrode extraction portions are arranged without gaps in a plan view, the present invention is not limited to this example, and for example, as shown in FIG. 5, each electrode extraction portion is shown in a plan view. The portions may be arranged at substantially equal intervals.
  • the solid-state battery 52 has a laminate 2 having a first end surface 52a and a second end surface 52b, a first external electrode 53 provided on the first end surface 52a, and a second outer surface provided on the second end surface 52b. It has an electrode 54 and.
  • the four positive electrode extraction portions 611b, 612b, 613b, and 614b are arranged so as to be substantially evenly spaced in a plan view.
  • the four negative electrode extraction portions 621b, 622b, 623b, and 624b are also arranged so as to be substantially equally spaced in a plan view.
  • the generally equal interval means a range in which each interval is within ⁇ 50% of the average value with respect to the average value of the intervals between the electrode extraction portions.
  • the thickness of the electrode lead-out portion may be the same as the thickness of the electrode layer or smaller than the thickness of the electrode layer. For example, when it is smaller than the thickness of the electrode layer, it is 50% or less of the thickness of the electrode layer.
  • the thickness of the electrode current collector layer is smaller than the thickness of the electrode layer in the first place.
  • the thickness of the electrode lead-out portion is substantially equal to the thickness of the electrode current collector layer.
  • the solid-state battery has a laminated body (also referred to as a solid-state battery laminated body) having at least one battery structural unit composed of a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer interposed therein along the stacking direction. ..
  • a positive electrode layer, a negative electrode layer, a solid electrolyte layer, and the like may form a sintered layer.
  • the positive electrode layer, the negative electrode layer and the solid electrolyte are each integrally fired, and therefore the battery building blocks may form an integrally sintered body.
  • the positive electrode layer is an electrode layer including at least a positive electrode active material, and is an electrode layer containing at least a positive electrode active material layer.
  • the positive electrode layer may further contain a solid electrolyte.
  • the positive electrode layer may be composed of a sintered body containing at least positive electrode active material particles and solid electrolyte particles.
  • the positive electrode layer may include a positive electrode current collector layer.
  • those composed of a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and solid electrolyte particles, and a sintered body including at least a positive electrode current collector layer can be mentioned.
  • the two positive electrode active material layers are composed of a sintered body laminated via the positive electrode current collector layer.
  • the negative electrode layer is an electrode layer including at least a negative electrode active material, and is an electrode layer containing at least a negative electrode active material layer.
  • the negative electrode layer may further contain a solid electrolyte.
  • the negative electrode layer may be composed of a sintered body containing at least negative electrode active material particles and solid electrolyte particles.
  • the negative electrode layer may include a negative electrode current collector layer.
  • those composed of a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material and solid electrolyte particles, and a sintered body including at least a negative electrode current collector layer can be mentioned.
  • the two negative electrode active material layers are composed of a sintered body laminated via the negative electrode current collector layer.
  • the film thickness of the positive electrode layer or the negative electrode layer may be 5 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, preferably 8 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less. Further, it may be 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the positive electrode active material and the negative electrode active material are substances involved in the transfer of electrons in a solid-state battery. Charging and discharging are performed by the movement (conduction) of ions between the positive electrode layer and the negative electrode layer via the solid electrolyte and the transfer of electrons between the positive electrode layer and the negative electrode layer via an external circuit.
  • the positive electrode layer and the negative electrode layer are preferably layers capable of occluding and releasing lithium ions or sodium ions. That is, it is preferable to use an all-solid-state secondary battery in which lithium ions or sodium ions move between the positive electrode layer and the negative electrode layer via the solid electrolyte to charge and discharge the battery.
  • the positive electrode active material contained in the positive electrode layer is, for example, a lithium-containing compound or a sodium-containing compound.
  • the positive electrode active material capable of storing and releasing lithium ions include a lithium-containing phosphoric acid compound having a pearcon-type structure, a lithium-containing phosphoric acid compound having an olivine-type structure, a lithium-containing layered oxide, and a spinel-type structure. At least one selected from the group consisting of lithium-containing oxides and the like can be mentioned.
  • the lithium-containing phosphoric acid compound having a pear-con type structure Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 and the like can be mentioned.
  • lithium-containing phosphoric acid compound having an olivine type structure examples include LiFePO 4 and / or LiMnPO 4 .
  • lithium-containing layered oxides include LiCoO 2 and / or LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 and the like.
  • lithium-containing oxides having a spinel-type structure examples include LiMn 2 O 4 and / or LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and the like.
  • the type of the lithium compound is not particularly limited, and is, for example, a lithium transition metal composite oxide and a lithium transition metal phosphoric acid compound.
  • the lithium transition metal composite oxide is a general term for oxides containing lithium and one or more kinds of transition metal elements as constituent elements, and the lithium transition metal phosphoric acid compound is one or more kinds of lithium.
  • the type of the transition metal element is not particularly limited, and is, for example, cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), and the like.
  • the positive electrode active material capable of occluding and releasing sodium ions includes a sodium-containing phosphoric acid compound having a nacicon-type structure, a sodium-containing phosphoric acid compound having an olivine-type structure, a sodium-containing layered oxide, and sodium having a spinel-type structure. At least one selected from the group consisting of oxides and the like can be mentioned.
  • sodium-containing phosphoric acid compounds Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 , NaCoFe 2 (PO 4 ) 3 , Na 2 Ni 2 Fe (PO 4 ) 3 , Na 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , Na. 2 FeP 2 O 7 , Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 (P 2 O 7 ), and at least one selected from the group consisting of NaFeO 2 as the sodium-containing layered oxide.
  • the positive electrode active material may be, for example, an oxide, a disulfide, a chalcogenide, a conductive polymer, or the like.
  • the oxide may be, for example, titanium oxide, vanadium oxide, manganese dioxide, or the like.
  • the disulfide is, for example, titanium disulfide or molybdenum sulfide.
  • the chalcogenide may be, for example, niobium selenate or the like.
  • the conductive polymer may be, for example, disulfide, polypyrrole, polyaniline, polythiophene, polyparastyrene, polyacetylene, polyacene and the like.
  • Negative electrode active material examples of the negative electrode active material contained in the negative electrode layer include carbon materials, metal-based materials, lithium alloys and lithium-containing compounds, or sodium alloys and sodium-containing compounds.
  • the carbon material is, for example, graphite, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, mesocarbon microbeads (MCMB), highly oriented graphite (HOPG), and the like.
  • Metallic material is a general term for materials containing one or more of metal elements and metalloid elements capable of forming alloys with lithium as constituent elements.
  • This metallic material may be a simple substance, an alloy, or a compound. Since the purity of the simple substance described here is not necessarily limited to 100%, the simple substance may contain a trace amount of impurities.
  • Metallic elements and semi-metal elements include, for example, silicon (Si), tin (Sn), aluminum (Al), indium (In), magnesium (Mg), boron (B), gallium (Ga), germanium (Ge). , Lead (Pb), Bismus (Bi), Cadmium (Cd), Titanium (Ti), Chromium (Cr), Iron (Fe), Niob (Nb), Molybdenum (Mo), Silver (Ag), Zinc (Zn) , Hafnium (Hf), zirconium (Zr), ittrium (Y), palladium (Pd), platinum (Pt) and the like.
  • the metal-based materials include, for example, Si, Sn, 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, and the like.
  • lithium-containing compound examples include at least one selected from the group consisting of a lithium-containing phosphoric acid compound having a pearcon-type structure, a lithium-containing phosphoric acid compound having an olivine-type structure, and a lithium-containing oxide having a spinel-type structure. Be done.
  • lithium alloys include Li-Al and the like.
  • lithium-containing phosphoric acid compounds having a pearcon-type structure examples include Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 and / or LiTi 2 (PO 4 ) 3 .
  • lithium-containing phosphoric acid compounds having an olivine-type structure examples include Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 and / or LiCuPO 4 .
  • Li 4 Ti 5 O 12 and the like can be mentioned.
  • the negative electrode active material capable of occluding and releasing sodium ions includes a group consisting of a sodium-containing phosphoric acid compound having a nacicon-type structure, a sodium-containing phosphoric acid compound having an olivine-type structure, and a sodium-containing oxide having a spinel-type structure. At least one selected may be mentioned.
  • the positive electrode layer and / or the negative electrode layer may contain an electron conductive material.
  • the electron conductive material contained in the positive electrode layer and / or the negative electrode layer include a carbon material and a metal material.
  • the carbon material is, for example, graphite and carbon nanotubes.
  • the metal material is, for example, copper (Cu), magnesium (Mg), titanium (Ti), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), aluminum (Al), germanium (Ge). , Indium (In), gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), palladium (Pd) and the like, and two or more alloys thereof may be used.
  • the positive electrode layer and / or the negative electrode layer may contain a binder.
  • the binder is, for example, any one or more of synthetic rubber and polymer materials.
  • the synthetic rubber is, for example, styrene-butadiene rubber, fluororubber, ethylene propylene diene, or the like.
  • the polymer material for example, at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyimide and acrylic resin can be mentioned.
  • the positive electrode layer and / or the negative electrode layer may contain a conductive material.
  • the conductive material include at least one selected from the group consisting of lithium oxide, sodium oxide, potassium oxide, boron oxide, silicon oxide, bismuth oxide and phosphorus oxide.
  • the thicknesses of the positive electrode layer and the negative electrode layer are not particularly limited, and may be independently, for example, 2 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, particularly 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the solid electrolyte is a material capable of conducting sodium ions or lithium ions.
  • the solid electrolyte that forms a battery constituent unit in a solid-state battery forms a layer in which sodium ions or lithium ions can be conducted between the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • the solid electrolyte may be provided at least between the positive electrode layer and the negative electrode layer. That is, the solid electrolyte may also be present around the positive electrode layer and / or the negative electrode layer so as to protrude from between the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • Specific solid electrolytes include, for example, any one or more of crystalline solid electrolytes and glass-ceramic solid electrolytes.
  • the crystalline solid electrolyte is a crystalline electrolyte.
  • the crystalline solid electrolyte is, for example, an inorganic material and a polymer material
  • the inorganic material is, for example, a sulfide and an oxide.
  • Sulfides include, for example, 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 and Li 10 GeP 2 S 12 and the like.
  • Oxides for example, Li x M y (PO 4 ) 3 (1 ⁇ x ⁇ 2,1 ⁇ y ⁇ 2, M is at least one selected from the group consisting of Ti, Ge, Al, Ga and Zr) , 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 , La 2 / 3- x Li 3x TiO 3, Li 1.2 Al 0.2 Ti 1.8 (PO 4 ) 3, La 0.55 Li 0.35 TIM 3 and Li 7 La 3 Zr 2 O 12 etc. be.
  • the polymer material is, for example, polyethylene oxide (PEO).
  • the glass-ceramic solid electrolyte is an electrolyte in which amorphous and crystalline are mixed.
  • This glass-ceramic solid electrolyte is, for example, an oxide containing lithium (Li), silicon (Si), and boron (B) as constituent elements, and more specifically, lithium oxide (Li 2 O) and oxidation. It contains silicon (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and the like.
  • the ratio of the content of lithium oxide to the total content of lithium oxide, silicon oxide and boron oxide is not particularly limited, but is, for example, 40 mol% or more and 73 mol% or less.
  • the ratio of the content of silicon oxide to the total content of lithium oxide, silicon oxide and boron oxide is not particularly limited, but is, for example, 8 mol% or more and 40 mol% or less.
  • the ratio of the content of boron oxide to the total content of lithium oxide, silicon oxide and boron oxide is not particularly limited, but is, for example, 10 mol% or more and 50 mol% or less.
  • ICP-AES inductively coupled plasma emission spectroscopy
  • a solid electrolyte capable of conducting lithium ions for example, a lithium-containing polyanionic compound having a pearcon structure, an oxide having a perovskite structure, an oxide having a garnet type or a garnet type similar structure, and an oxide glass ceramics type lithium ion. It may be a conductor or the like.
  • the lithium-containing polyanionic compound having the NASICON structure for example, a lithium-containing phosphate compound, Li x M y (PO 4 ) 3 (1 ⁇ x ⁇ 2,1 ⁇ y ⁇ 2, M is, Ti, Ge , At least one selected from the group consisting of Al, Ga and Zr).
  • lithium-containing phosphoric acid compound having a pear-con structure for example, Li 1.2 Al 0.2 Ti 1.8 (PO 4 ) 3 and the like can be mentioned.
  • oxide having a perovskite structure La 0.55 Li 0.35 TiO 3 and the like can be mentioned.
  • oxides having a garnet-type or garnet-type similar structure include Li 7 La 3 Zr 2 O 12 and the like.
  • oxide glass ceramics-based lithium ion conductor for example, a phosphoric acid compound (LATP) containing lithium, aluminum and titanium as a constituent element, and a phosphoric acid compound (LAGP) containing lithium, aluminum and germanium as constituent elements are used. Can be done.
  • the solid electrolyte capable of conducting sodium ions may be, for example, a sodium-containing phosphoric acid compound having a pearcon structure, an oxide having a perovskite structure, an oxide having a garnet type or a garnet type similar structure, or the like.
  • the solid electrolyte layer may contain a binder and / or a conductive material.
  • the binder and / or the conductive material contained in the solid electrolyte layer may be selected from, for example, the same materials as the binder and / or the conductive material which may be contained in the positive electrode layer and / or the negative electrode layer.
  • the thickness of the solid electrolyte layer is not particularly limited, and may be, for example, 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, particularly 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • Positive current collector layer As the positive electrode current collector constituting the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector material constituting the negative electrode current collector layer, it is preferable to use a material having a high conductivity, for example, carbon material, silver, palladium, gold, platinum, etc. It is preferable to use at least one selected from the group consisting of aluminum, copper and nickel.
  • the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer each have an electrical connection portion for electrically connecting to the outside, and may be configured to be electrically connectable to the terminal.
  • the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer may each have a foil form, but from the viewpoint of improving electron conductivity and reducing manufacturing costs by integral sintering, they may have an integral sintering form. preferable.
  • the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer have the form of a sintered body, they may be composed of, for example, a sintered body containing an electron conductive material, a binder and / or a conductive material. ..
  • the electron conductive material contained in the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer may be selected from, for example, the same materials as the electron conductive material that may be contained in the positive electrode layer and / or the negative electrode layer.
  • the binder and / or the conductive material contained in the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer is the same as the binder and / or the conductive material which may be contained in the positive electrode layer and / or the negative electrode layer, for example. It may be selected from materials.
  • the thicknesses of the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer are not particularly limited, and may be independently, for example, 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and particularly 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the protective layer can generally be formed on the outermost side of the solid-state battery and is intended for electrical, physical and / or chemical protection.
  • the material constituting the protective layer it is preferable that the material has excellent insulation, durability and / or moisture resistance, and is environmentally safe.
  • the solid-state battery is generally provided with an external electrode.
  • external electrodes of positive and negative electrodes are provided on the side surface of the solid-state battery so as to form a pair. More specifically, a pair of an external electrode on the positive electrode side connected to the positive electrode layer (hereinafter, also referred to as a positive electrode terminal) and an external electrode on the negative electrode side connected to the negative electrode layer (hereinafter, also referred to as a negative electrode terminal) are paired. It is provided to form.
  • a material having a high conductivity it is preferable to use.
  • the material of the external electrode is not particularly limited, and examples thereof include at least one selected from the group consisting of silver, gold, platinum, aluminum, copper, tin, and nickel.
  • the solid-state battery of the present invention can be manufactured by a printing method such as a screen printing method, a green sheet method using a green sheet, or a composite method thereof.
  • a printing method such as a screen printing method, a green sheet method using a green sheet, or a composite method thereof.
  • the printing method and the green sheet method are adopted for understanding the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to this method.
  • Step of forming solid-state battery laminated precursor In this step, several kinds of pastes such as a paste for a positive electrode layer, a paste for a negative electrode layer, a paste for a solid electrolyte layer, a paste for a current collector layer, a paste for an electrode separation portion, and a paste for a protective layer are used as ink. That is, a paste having a predetermined structure is formed on the support substrate by applying the paste by a printing method.
  • a solid-state battery laminated precursor corresponding to a predetermined solid-state battery structure can be formed on a substrate by sequentially laminating print layers having a predetermined thickness and pattern shape.
  • the type of the pattern forming method is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a predetermined pattern, and is, for example, any one or more than one of a screen printing method and a gravure printing method.
  • the paste is a predetermined constituent material of each layer appropriately selected from the group consisting of a positive electrode active material, a negative electrode active material, an electron conductive material, a solid electrolyte material, a current collector layer material, an insulating material, a binder and a conductive material. And an organic vehicle in which an organic material is dissolved in a solvent are wet-mixed.
  • the positive electrode layer paste includes, for example, a positive electrode active material, an electron conductive material, a solid electrolyte material, a binder, a conductive material, an organic material and a solvent.
  • the negative electrode layer paste includes, for example, a negative electrode active material, an electron conductive material, a solid electrolyte material, a binder, a conductive material, an organic material and a solvent.
  • the solid electrolyte layer paste includes, for example, solid electrolyte materials, binders, conductive materials, organic materials and solvents.
  • the positive electrode current collector layer paste and the negative electrode current collector layer paste include an electron conductive material, a binder, a conductive material, an organic material and a solvent.
  • Protective layer pastes include, for example, insulating materials, binders, organic materials and solvents.
  • the organic material contained in the paste is not particularly limited, but at least one polymer material selected from the group consisting of polyvinyl acetal resin, cellulose resin, polyacrylic resin, polyurethane resin, polyvinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin and the like can be used. Can be used.
  • the type of the solvent is not particularly limited, and is, for example, any one or more of organic solvents such as butyl acetate, N-methyl-pyrrolidone, toluene, terpineol and N-methyl-pyrrolidone.
  • Media can be used in wet mixing, and specifically, a ball mill method, a viscomill method, or the like can be used. On the other hand, a wet mixing method that does not use a medium may be used, and a sand mill method, a high-pressure homogenizer method, a kneader dispersion method, or the like can be used.
  • the support substrate is not particularly limited as long as it is a support capable of supporting each paste layer, but is, for example, a mold release film having a mold release treatment on one surface.
  • a substrate made of a polymer material such as polyethylene terephthalate can be used.
  • a substrate that exhibits heat resistance to the firing temperature may be used.
  • a positive electrode layer green sheet, a negative electrode layer green sheet, and a solid electrolyte having a predetermined shape and thickness on a substrate are obtained.
  • a green sheet, an insulating layer green sheet and / or a protective layer green sheet, etc. are formed, respectively.
  • a solid-state battery laminated precursor is formed by sequentially laminating green sheets of each component of one battery constituent unit along the laminating direction. After laminating, a solid electrolyte layer, an insulating layer and / or a protective layer may be provided on the side region of the electrode green sheet by screen printing.
  • the solid-state battery laminated precursor is subjected to firing.
  • firing is performed in a nitrogen gas atmosphere containing oxygen gas or in the atmosphere, for example, at 500 ° C., and then in a nitrogen gas atmosphere or in the atmosphere, for example, 550 ° C. or higher and 5000 ° C. or lower. It is carried out by heating with. Firing may be performed while pressurizing the solid-state battery laminated precursor in the laminating direction (in some cases, the laminating direction and the direction perpendicular to the laminating direction).
  • a green sheet forming step, a negative electrode green sheet forming step, a solid-state battery laminate forming step, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal forming step can be used.
  • a paste for a solid electrolyte layer is prepared by mixing a solid electrolyte, a solvent, and if necessary, an electrolyte binder and the like. Subsequently, the solid electrolyte layer is formed by applying the paste for the solid electrolyte layer to one surface of the substrate.
  • a positive electrode paste is prepared by mixing a positive electrode active material, a solvent, and if necessary, a positive electrode active material binder or the like.
  • the positive electrode paste is applied to the surface of the solid electrolyte layer using the pattern forming method.
  • the positive electrode paste is applied so that the positive electrode drawing portion drawn out from the positive electrode layer is narrower than the main body (also referred to as the base portion) of the positive electrode layer in a plan view.
  • the positive electrode layer has a structure in which two positive electrode active material layers are laminated via the positive electrode current collector layer, the drawn positive electrode current collector layer is narrower than the base of the positive electrode layer. Apply the paste for the positive electrode current collector as described above.
  • the solid electrolyte layer is formed by applying the solid electrolyte layer paste to one surface of the substrate.
  • a negative electrode paste is prepared by mixing the negative electrode active material, the solvent, and if necessary, a negative electrode active material binder or the like. Subsequently, the negative electrode paste is applied to the surface of the solid electrolyte layer using the pattern forming method. At this time, the negative electrode paste is applied so that the negative electrode drawing portion drawn out from the negative electrode layer is narrower than the main body (also referred to as the base portion) of the negative electrode layer in a plan view. When the negative electrode layer has a structure in which two negative electrode active material layers are laminated via the negative electrode current collector layer, the drawn negative electrode current collector layer is narrower than the base of the negative electrode layer. Apply the paste for the negative electrode current collector as described above.
  • the positive electrode and the negative electrode green sheet With respect to the positive electrode and the negative electrode green sheet, a method of forming the electrode drawer portion drawn out from the base portion of the electrode layer so as to be narrower than the base portion of the electrode layer in a plan view has been described above.
  • the thickness is made smaller than the thickness of the electrode layer, for example, the following method can be used.
  • the solid electrolyte layer is formed by applying the solid electrolyte layer paste to one surface of the substrate, the solid electrolyte layer is applied so that both ends are thick so that the solid electrolyte layer is concave. One end is applied thickly so as to have the same height as the electrode layer to be applied later, and the other end is applied thinner than one end.
  • the positive electrode paste is applied to the surface of the solid electrolyte layer (that is, the recessed portion and the thinly formed portion of the solid electrolyte layer) using the pattern forming method. At this time, the positive electrode layer is formed by applying the positive electrode paste thinly on the surface of the thinly formed portion of the solid electrolyte layer so that the end portion becomes a recessed portion.
  • the paste for the solid electrolyte layer is applied to the recessed portion on the surface of the end portion of the positive electrode layer.
  • the portion of the end of the positive electrode layer to which the positive electrode paste is thinly applied becomes the positive electrode drawer portion having a thickness smaller than that of the positive electrode layer.
  • a protective paste is prepared by mixing a protective solid electrolyte, a solvent, and if necessary, a protective binder and the like.
  • a protective paste is prepared by mixing a protective solid electrolyte, a solvent, an insulating material, and if necessary, a protective binder or the like.
  • a protective layer is formed by applying a protective paste to one surface of the substrate.
  • the negative electrode green sheet peeled off from the substrate and the positive electrode green sheet are alternately laminated on the protective layer in this order.
  • the solid electrolyte layer is formed on the negative electrode green sheet peeled off from the substrate by the same procedure as the procedure for forming the solid electrolyte layer, and then on the solid electrolyte layer by the same procedure as the procedure for forming the protective layer.
  • a protective layer is formed on the surface. Then, by peeling off the base material of the lowermost layer, a solid-state battery laminated precursor is formed.
  • the heating temperature is set so that a series of layers constituting the solid-state battery laminated precursor are sintered.
  • Other conditions such as heating time can be set arbitrarily.
  • each of positive electrode terminal and negative electrode terminal For example, a conductive adhesive is used to bond the positive electrode terminal to the solid-state battery laminate, and for example, a conductive adhesive is used to bond the negative electrode terminal to the solid-state battery laminate. As a result, each of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is attached to the solid-state battery laminate, so that the solid-state battery is completed.
  • both the positive electrode drawing portion and the negative electrode drawing portion are arranged so that the center lines in the stacking direction do not overlap each other, but only the positive electrode drawing portion is arranged in the stacking direction. It is also possible that the center lines are arranged so as not to overlap each other. Further, it is also possible that only the negative electrode lead-out portion is arranged so that the center lines in the stacking direction do not overlap each other. Even in these embodiments, the solid-state battery according to the above embodiment has the same effect.
  • the solid-state battery of the present invention can be used in various fields where battery use or storage is expected. Although only an example, the solid-state battery of the present invention is used in the fields of electricity, information, and communication (for example, mobile phones, smartphones, laptop computers and digital cameras, activity meters, arm computers, electronic papers) in which mobile devices and the like are used. Electric / electronic equipment field including small electronic devices such as RFID tags, card-type electronic money, smart watches, etc.
  • household / small industrial applications for example, electric tools, golf carts, household / nursing care) Industrial robots
  • large industrial applications eg forklifts, elevators, bay port cranes
  • transportation systems eg hybrid cars, electric cars, buses, trains, electric assisted bicycles, electric motorcycles, etc.
  • Electric vehicle field for example, various power generation, road conditioner, smart grid, general home-installed power storage system, etc.
  • medical use medical equipment field such as earphone hearing aid
  • pharmaceutical use dose management It can be used in fields such as systems), IoT fields, and space / deep sea applications (for example, fields such as space explorers and submersible research vessels).

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Abstract

電極層の割れや外部電極の剥離を抑制して、信頼性に優れた固体電池を提供する。本発明の固体電池は、正極層、負極層、および正極層と負極層との間に介在する固体電解質層からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、積層方向に直交する方向において相対する第１端面と第２端面とを有する積層体と、第１端面に設けられた第１外部電極と、第２端面に設けられた第２外部電極と、を有してなる。正極層は、平面視で正極層より幅狭で、第１端面で第１外部電極と接触する複数の正極引出部を有しており、第１端面において、複数の正極引出部のうち少なくとも２つの正極引出部は、積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている。

Description

固体電池
　本発明は、固体電池に関する。より詳しくは、本発明は、電池構成単位を構成する各層が積層して成る積層型固体電池に関する。
　従前より、繰り返しの充放電が可能な二次電池が様々な用途に用いられている。例えば、二次電池は、スマートフォンおよびノートパソコン等の電子機器の電源として用いられたりする。
　二次電池においてはイオンを移動させるための媒体として有機溶媒等の液体の電解質（電解液）が従来から使用されている。しかしながら、電解液を用いた二次電池においては、電解液の漏液等の問題がある。そのため、液体の電解質に代えて固体電解質を有して成る固体電池の開発が進められている。
　固体電池としては、例えば、電解質層を焼結して正極層や負極層と一体化したものが知られている。
特開２０１９－８７３４８号公報
　従来の固体電池１００の構造の一例を、図６、７に示す。固体電池１００は、正極層１０４、負極層１０５、およびそれらの間に介在する固体電解質層１０６を有する積層体１０１と、積層体１０１の相対する端面に設けられた第１外部電極１０２と第２外部電極１０３と、を有している。平面視で正極層１０４よりは幅狭の正極引出部１０４Ａは正極層１０４から引き出されて第１外部電極１０２（正極端子）に接触している。また、平面視で負極層１０５よりは幅狭の負極引出部１０５Ａは負極層１０５から引き出されて第２外部電極１０３（負極端子）に接触している。さらに、正極引出部１０４Ａは、引き出された端面において、固体電池１００の厚さ方向に一列に配置されている。また、負極引出部１０５Ａも、引き出された端面において、固体電池１００の厚さ方向に一列に配置されている。
　固体電池の充放電反応に伴い、正極層や負極層の電極層の体積は変化するが、外部電極の体積は実質的に変化しない。そのため、充放電反応に伴い、電極層と外部電極との間に生じる応力に起因して、電極層の割れや外部電極の剥離が生じ易くなる。特に、正極引出部１０４Ａや負極引出部１０５Ａの電極引出部が、引き出された端面において、固体電池１００の厚さ方向に一列に配置されていると、電極層の体積変化に伴う応力は、電極引出部が一列に配置されている領域に集中しやすくなる。そのため、電極層の割れや外部電極の剥離が一層生じ易くなることで、密閉性低下による水分の侵入や外部電極との接触不良が発生し、固体電池の性能低下をもたらし、信頼性が低下する可能性がある。
　そこで、本発明は、上記の課題を解決するため、電極層の割れや外部電極の剥離を抑制して、信頼性に優れた固体電池を提供することを目的とした。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る固体電池は、正極層、負極層、および前記正極層と前記負極層との間に介在する固体電解質層からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、前記積層方向に直交する方向において相対する第１端面と第２端面とを有する積層体と、前記第１端面に設けられた第１外部電極と、前記第２端面に設けられた第２外部電極と、を有してなる固体電池であって、前記正極層は、平面視で前記正極層より幅狭で、前記第１端面で前記第１外部電極と接触する複数の正極引出部を有しており、前記第１端面において、前記複数の正極引出部のうち少なくとも２つの前記正極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている、ことを特徴とする。
　また、本発明の別の態様に係る固体電池は、正極層、負極層、および前記正極層と前記負極層との間に介在する固体電解質層からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、前記積層方向に直交する方向において相対する第１端面と第２端面とを有する積層体と、前記第１端面に設けられた第１外部電極と、前記第２端面に設けられた第２外部電極と、を有してなる固体電池であって、前記負極層は、平面視で前記負極層より幅狭で、前記第２端面で前記第２外部電極と接触する複数の負極引出部を有しており、前記第２端面において、前記複数の負極引出部のうち少なくとも２つの前記負極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている、ことを特徴とする。
　また、本発明のさらに別の態様に係る固体電池は、正極層、負極層、および前記正極層と前記負極層との間に介在する固体電解質層からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、前記積層方向に直交する方向において相対する第１端面と第２端面とを有する積層体と、前記第１端面に設けられた第１外部電極と、前記第２端面に設けられた第２外部電極と、を有してなる固体電池であって、前記正極層と前記負極層は、それぞれ、平面視で前記正極層より幅狭で、前記第１端面で前記第１外部電極と接触する複数の正極引出部と、平面視で前記負極層より幅狭で、前記第２端面で前記第２外部電極と接触する複数の負極引出部を有しており、前記第１端面において、前記複数の正極引出部のうち少なくとも２つの前記正極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置され、前記第２端面において、前記複数の負極引出部のうち少なくとも２つの前記負極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている、ことを特徴とする。
　本発明によれば、電極層の割れや外部電極の剥離を抑制して、信頼性に優れた固体電池を提供することが可能となる。
本発明の固体電池の構造の一例を示す模式上面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ’線に沿った模式断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ’線に沿った模式断面図である。 本発明の固体電池の構造の別の例を示す模式断面図である。 本発明の固体電池の構造の別の例を示す模式上面図である。 従来の固体電池の構造の一例を示す模式断面図である。 図６の固体電池の模式上面図である。
　以下、本発明の「固体電池」を詳細に説明する。必要に応じて図面を参照して説明を行うものの、図示する内容は、本発明の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。
　本発明でいう「固体電池」とは、広義にはその構成要素が固体から構成されている電池を指し、狭義にはその構成要素（特に好ましくは全ての構成要素）が固体から構成されている全固体電池を指す。ある好適な態様では、本発明における固体電池は、電池構成単位を成す各層が互いに積層するように構成された積層型固体電池であり、好ましくはそのような各層が焼成体から成っていてよい。なお、「固体電池」は、充電および放電の繰り返しが可能な、いわゆる「二次電池」のみならず、放電のみが可能な「一次電池」をも包含する。本発明のある好適な態様では「固体電池」は二次電池である。「二次電池」は、その名称に過度に拘泥されるものではなく、例えば、蓄電デバイスなども包含し得る。なお、本発明でいう「焼結」は、少なくとも一部で焼結が達成されていればよい。
　本明細書でいう「平面視」とは、固体電池を構成する各層の積層方向に基づく厚み方向に沿って対象物を上側または下側から捉えた場合の形態に基づいている。又、本明細書でいう「断面視」とは、固体電池を構成する各層の積層方向に基づく厚み方向に対して略垂直な方向から捉えた場合の形態（端的にいえば、厚み方向に平行な面で切り取った場合の形態）に基づいている。
　図１は、本実施の形態に係る固体電池１の構造の一例を示す模式上面図、図２は図１のＩＩ－ＩＩ’線に沿った模式断面図、図３は図１のＩＩＩ－ＩＩＩ’線に沿った模式断面図である。
　固体電池１は、正極層２１、負極層２２、および正極層２１と負極層２２との間に介在する固体電解質層２３からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、積層方向に直交する方向において相対する第１端面２ａと第２端面２ｂとを有する積層体２と、第１端面２ａに設けられた第１外部電極３と、第２端面２ｂに設けられた第２外部電極４と、を有している。
　正極層２１は、２つの正極活物質層２１ａ，２１ａが正極集電体層２１ｂを介して積層された構造を有する。また、負極層２２は、２つの負極活物質層２２ａ，２２ａが負極集電体層２２ｂを介して積層された構造を有する。各正極層２１からは、平面視で正極層２１よりは幅狭の正極引出部２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ｂ，２１５ｂが引き出されて、第１端面２ａで第１外部電極３と接触することで、各正極層２１と第１外部電極３との電気的接続が行われている。言い換えると、正極引出部２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ｂ，２１５ｂは、第１端面２ａで露出しており、当該露出された部分によって第１外部電極３と物理的に接触して電気的接続が行われている。また、各負極層２２からは、平面視で負極層２２よりは幅狭の負極引出部２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２４ｂ，２２５ｂが引き出されて、第２端面２ｂで第２外部電極４と接触することで、各負極層２２と第２外部電極４との電気的接続が行われている。言い換えると、負極引出部２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２４ｂ，２２５ｂは、第２端面２ｂで露出しており、当該露出された部分によって第２外部電極４と物理的に接触して電気的接続が行われている。
　第１外部電極３と正極引出部２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ｂ，２１５ｂとの電気的接続および第２外部電極４と負極引出部２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２４ｂ，２２５ｂとの電気的接続について、例えば、図２を参照しながらより詳述する。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ’線に沿った模式断面図、つまり、図１の正極引出部２１３ｂと第１外部電極３とが電気的接続し、図１の負極引出部２２３ｂと第２外部電極４とが電気的接続していることを示す模式断面図である。図２において、上側の正極層２１の正極集電体層２１ｂは、正極引出部２１３ｂ（図１参照）を有しており、当該正極引出部が第１外部電極３と電気的接続している。同様に、上側の負極層２２の負極集電体層２２ｂは、負極引出部２２３ｂ（図１参照）を有しており、当該負極負極引出部が第２外部電極４と電気的接続している。一方で、図２に示す下側の正極層２１および負極層２２は、正極引出部２１３ｂおよび負極引出部２２３ｂ（図１参照）を備えていない。つまり、図２に示す下側の正極層２１は、他の断面で示される正極引出部２１１ｂ、２１２ｂ、２１４ｂ、２１５ｂによって電気的に接続され、下側の負極層２２は、他の断面で示される負極引出部２２１ｂ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２５ｂによって電気的に接続されている。したがって、正極引出部２１３ｂは、正極引出部２１１ｂ、２１２ｂ、２１４ｂ、２１５ｂと互いに重なっておらず、負極引出部２２３ｂは、負極引出部２２１ｂ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２５ｂと互いに重なっていない。なお、「重なり」については、後で詳述する。また、図１～３では、正極引出部や負極引出部の電極引出部として、引き出した正極集電体層と負極集電体層の引出部分を正極引出部や負極引出部として用いた例を示したが、電極引出部はこの例に限定されるものではない。例えば、平面視で幅狭の正極層や負極層を電極引出部として用いることができる。なお、必ずしも正極/負極活物質層を２つ設ける必要はない。1つの正極/負極活物質層と正極/負極集電体層が積層された構造を有していればよい。
　ここで、第１端面２ａでは、複数の正極引出部の少なくとも２つの正極引出部の、積層方向における中心線が互いに重ならないように、複数の正極引出部が積層方向に配置されている。ここで、積層方向と直交する幅方向において隣り合う２つの正極引出部の、積層方向における中心線が互いに重ならないように、複数の正極引出部が積層方向に配置されていることが好ましい。「幅方向において隣り合う」とは、積層方向の位置を問わずに、幅方向で隣の位置にあることを示している。例えば、正極引出部２１５ｂと正極引出部２１４ｂは、正極引出部２１５ｂの積層方向における中心線Ｃ１が、幅方向において隣り合う正極引出部２１４ｂの積層方向における中心線Ｃ２と重ならないように、積層方向に配置されている。隣り合う正極引出部２１３ｂと正極引出部２１４ｂについても同様にして、積層方向に配置されている。また、隣り合う正極引出部２１３ｂと正極引出部２１２ｂについても同様にして、積層方向に配置されている。また、隣り合う正極引出部２１２ｂと正極引出部２１１ｂについても同様にして、積層方向に配置されている。つまり、第１端面において、正極引出部２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ｂ，２１５ｂは、千鳥状に露出されていてよい。本明細書でいう「千鳥状」とは、所定の方向（例えば、積層方向）に沿って設けられている正極引出部が、所定の方向と直交する方向（例えば、幅方向）に沿って隣り合うように複数並んで設けられている場合に、隣り合う列の正極引出部同士が所定の方向（積層方向）にずれて配置されている状態を意味する。また、第２端面２ｂでも同様に、複数の負極引出部の少なくとも２つの負極引出部の、積層方向における中心線が互いに重ならないように、複数の負極引出部が積層方向に配置されている。ここで、積層方向と直交する幅方向において隣り合う２つの負極引出部の、積層方向における中心線が互いに重ならないように、複数の負極引出部が積層方向に配置されていることが好ましい。つまり、第２端面において、負極引出部は、千鳥状に露出されていてよい。
　従来の固体電池では、複数の電極引出部の、積層方向における中心線が互いに重なっている、すなわち、電極引出部が積層方向に一列に配置されている。そのため、充放電反応により生じる電極層の体積変化に伴う応力は、電極引出部が一列に配置されている領域に集中しやすくなり、電極層の割れや外部電極の剥離が生じ易くなる。これに対し、本発明では、複数の電極引出部の少なくとも２つの電極引出部の、積層方向における中心線が互いに重ならないように、複数の電極引出部が積層方向に配置されているので、電極引出部が積層方向に一列に配置されておらず、幅方向にも位置するように配置されている。そのため、電極層の体積変化に伴う応力を積層方向だけでなく幅方向にも分散させることができるので、電極層の割れや外部電極の剥離を抑制することが可能となる。
　また、本発明では、電極引出部が、積層方向だけでなく、幅方向にも位置するように配置されているので、従来の固体電池に比べ、電極層における充放電反応の反応領域をより均一化する効果も有する。これにより、電極層の体積変化に伴う応力を積層方向だけでなく幅方向にもより一層分散させることが可能となる。
　また、第１端面において、複数の正極引出部は、積層方向、幅方向または斜めの方向（積層方向と交差する方向）の少なくとも一方向に列を形成するように配置されていてもよい。さらに、少なくとも２つの正極引出部が、幅方向に隣り合うように配置されていてもよい。例えば、複数の正極引出部が、積層方向と幅方向のそれぞれに複数の列を形成するように配置され、幅方向の隣り合う２つの列の正極引出部の、積層方向における中心線が互いに重ならないように、少なくとも２つの正極引出部が積層方向に配置されていてもよい。例えば、図３では、積層方向（縦方向ともいう）には、正極引出部２１５ｂと正極引出部２１５ｂ２を含む縦第１列、正極引出部２１４ｂと正極引出部２１４ｂ２を含む縦第２列、正極引出部２１３ｂと正極引出部２１３ｂ２と正極引出部２１３ｂ３を含む縦第３列、正極引出部２１２ｂと正極引出部２１２ｂ２を含む縦第４列、正極引出部２１１ｂと正極引出部２１１ｂ２を含む縦第５列が形成されている。また、幅方向（横方向ともいう）には、正極引出部２１３ｂを含む横第１列、正極引出部２１５ｂを含む横第２列、正極引出部２１２ｂを含む横第３列、正極引出部２１４ｂを含む横第４列、正極引出部２１１ｂを含む横第５列、正極引出部２１３ｂ２を含む横第６列、正極引出部２１５ｂ２を含む横第７列、正極引出部２１２ｂ２を含む横第８列、正極引出部２１４ｂ２を含む横第９列、正極引出部２１１ｂ２を含む横第１０列、および正極引出部２１３ｂ３を含む横第１１列が形成されている。ここで、幅方向の隣り合う２つの列の正極引出部、例えば縦第１列と縦第２列では、縦第１列の積層方向における中心線Ｃ１と、縦第２列の積層方向における中心線Ｃ２とは互いに重なっていない。なお、縦列と横列の数は、２以上であれば特に限定されない。なお、図２、３では、隣り合う２つの縦列を構成する正極引出部が平面視で重なり合うことのないように配置されているが、必ずしもこの態様に限定されるものではなく、積層方向における中心線が互いに重なっていなければ、隣り合う２つの縦列を構成する正極引出部の一部が平面視で重なっていてもよい。
　また、正極引出部の場合と同様に、負極引出部についても、第２端面において、複数の負極引出部は、積層方向、幅方向または斜めの方向（積層方向と交差する方向）の少なくとも一方向に列を形成するように配置されていてもよい。さらに、少なくとも２つの負極引出部が、幅方向に隣り合うように配置されていてもよい。例えば、積層方向と幅方向のそれぞれに複数の列を形成するように配置され、幅方向の隣り合う２つの列の負極引出部の、積層方向における中心線が互いに重ならないように、少なくとも２つの負極引出部が積層方向に配置されていてもよい。さらに、負極引出部についても、縦列と横列の数は、２以上であれば特に限定されない。また、隣り合う２つの縦列を構成する負極引出部の一部が平面視で重なっていてもよい。
　また、図１～３では、各正極層が１つの正極引出部を有し、各負極層が１つの負極引出部を有する例を示したが、各正極層が複数の正極引出部を有し、各負極層が複数の負極引出部を有してもよい。図４は、固体電池１とは別の固体電池５１の第１端面の構造を示す模式断面図である。固体電池５１は、電池構成単位における一つの正極層が複数の正極引出部を有し、各負極層が複数の負極引出部を有している以外は、固体電池１と同様の構成を有している。固体電池１では、第１端面と第２端面において、１つの横列に正極引出部または負極引出部が１つだけ配置されているが、固体電池５１では、第１端面には１つの横列に複数の正極引出部が配置され、第２端面には１つの横列に複数の負極引出部が配置されている。図４では、横第１列に正極引出部３１１ｂと正極引出部３１５ｂが配置されている。また、固体電池５１の第２端面にも、同様に、横第１列に２つの負極引出部が配置されている。なお、図４では、各正極層が２つの正極引出部を有する例を示したが、正極引出部の数は２に限定されるものではない。また、各正極層が異なる複数の正極引出部を有していてもよい。また、各負極層についても同様であり、負極引出部の数は２に限定されるものではない。また、各負極層が異なる複数の負極引出部を有していてもよい。
　また、正極引出部は平面視で正極層より幅狭であり、負極引出部は平面視で負極層より幅狭である。本発明では、電極引出部の幅は、平面視で電極層の幅よりも狭ければ特に限定されないが、例えば、平面視で正極引出部の幅は、正極層の幅の５％以上５０％以下、好ましくは１０％以上４０％以下である。また、平面視で負極引出部の幅は、負極層の幅の５％以上５０％以下、好ましくは１０％以上４０％以下である。ここで、電極引出部の幅には、１つの電極層に１つの電極引出部を設ける場合には、その１つの電極引出部の幅の値を用い、１つの電極層に複数の電極引出部を設ける場合には、複数の電極引出部の合計幅の値を用いている。なお、図１では、平面視で電極引出部が隙間なく配置されている例を示したが、この例に限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、平面視で各電極引出部が概ね等間隔で配置されていてもよい。すなわち、固体電池５２は、第１端面５２ａと第２端面５２ｂとを有する積層体２と、第１端面５２ａに設けられた第１外部電極５３と、第２端面５２ｂに設けられた第２外部電極５４と、を有している。４つの正極引出部６１１ｂ，６１２ｂ，６１３ｂ，６１４ｂは、平面視で概ね等間隔となるように配置されている。また、４つの負極引出部６２１ｂ，６２２ｂ，６２３ｂ，６２４ｂも、平面視で概ね等間隔となるように配置されている。ここで、概ね等間隔とは、各電極引出部間の間隔の平均値に対して、それぞれの間隔がその平均値の±５０％以内に収まる範囲をいう。また、電極引出部の厚さは、電極層の厚さと同じでも、電極層の厚さより小さくてもよい。例えば、電極層の厚さよりも小さい場合、電極層の厚さの５０％以下である。なお、電極層が、２つの電極活物質層が電極集電体層を介して積層された構成を有する場合には、そもそも、電極集電体層の厚さは電極層の厚さよりも小さくなり、電極引出部の厚さは電極集電体層の厚さと概ね等しい。
　以下、本発明の固体電池の構成要素について、さらに詳しく説明する。
　固体電池は、正極層、負極層、およびそれらの間に介在する固体電解質層から成る電池構成単位を積層方向に沿って少なくとも１つ備える積層体（固体電池積層体ともいう）を有して成る。
　固体電池は、それを構成する各層が焼成によって形成されるところ、正極層、負極層および固体電解質層などが焼結層を成していてよい。好ましくは、正極層、負極層および固体電解質は、それぞれが互いに一体焼成されており、それゆえ電池構成単位が一体焼結体を成していてよい。
　正極層は、少なくとも正極活物質を含んで成る電極層であり、少なくとも正極活物質層を含む電極層である。正極層は、さらに固体電解質を含んでもよい。また、正極層は、正極活物質粒子と固体電解質粒子とを少なくとも含む焼結体から構成されていてもよい。また、正極層は、正極集電体層を含んでもよい。好ましい態様としては、正極活物質と固体電解質粒子を含む正極活物質層と、正極集電体層とを少なくとも含む焼結体から構成されているものを挙げることができる。また、別の好ましい態様としては、上記のように、２つの正極活物質層が正極集電体層を介して積層された焼結体から構成されているものを挙げることができる。一方、負極層は、少なくとも負極活物質を含んで成る電極層であり、少なくとも負極活物質層を含む電極層である。負極層は、さらに固体電解質を含んでもよい。また、負極層は、負極活物質粒子と固体電解質粒子とを少なくとも含む焼結体から構成されていてもよい。また、負極層は、負極集電体層を含んでもよい。好ましい態様としては、負極活物質と固体電解質粒子を含む負極活物質層と、負極集電体層とを少なくとも含む焼結体から構成されているものを挙げることができる。また、別の好ましい態様としては、上記のように、２つの負極活物質層が負極集電体層を介して積層された焼結体から構成されているものを挙げることができる。正極層または負極層の膜厚は、５μｍ以上６０μｍ以下、好ましくは８μｍ以上５０μｍ以下であってよい。また、５μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。
　正極活物質および負極活物質は、固体電池において電子の受け渡しに関与する物質である。固体電解質を介した正極層と負極層との間におけるイオンの移動（伝導）と、外部回路を介した正極層と負極層との間における電子の受け渡しが行われることで充放電がなされる。正極層および負極層はリチウムイオンまたはナトリウムイオンを吸蔵放出可能な層であることが好ましい。つまり、固体電解質を介してリチウムイオンまたはナトリウムイオンが正極層と負極層との間で移動して電池の充放電が行われる全固体型二次電池であることが好ましい。
（正極活物質）
　正極層に含まれる正極活物質としては、例えば、リチウム含有化合物またはナトリウム含有化合物である。リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質としては、例えば、ナシコン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物、オリビン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物、リチウム含有層状酸化物、および、スピネル型構造を有するリチウム含有酸化物等から成る群から選択される少なくとも一種が挙げられる。ナシコン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の一例としては、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３等が挙げられる。オリビン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の一例としては、ＬｉＦｅＰＯ４および／またはＬｉＭｎＰＯ４等が挙げられる。リチウム含有層状酸化物の一例としては、ＬｉＣｏＯ２および／またはＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２等が挙げられる。スピネル型構造を有するリチウム含有酸化物の一例としては、ＬｉＭｎ２Ｏ４および／またはＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４等が挙げられる。リチウム化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物およびリチウム遷移金属リン酸化合物である。リチウム遷移金属複合酸化物は、リチウムと１種類または２種類以上の遷移金属元素とを構成元素として含む酸化物の総称であると共に、リチウム遷移金属リン酸化合物は、リチウムと１種類または２種類以上の遷移金属元素とを構成元素として含むリン酸化合物の総称である。遷移金属元素の種類は、特に限定されないが、例えば、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）などである。
　また、ナトリウムイオンを吸蔵放出可能な正極活物質としては、ナシコン型構造を有するナトリウム含有リン酸化合物、オリビン型構造を有するナトリウム含有リン酸化合物、ナトリウム含有層状酸化物およびスピネル型構造を有するナトリウム含有酸化物等から成る群から選択される少なくとも１種が挙げられる。例えば、ナトリウム含有リン酸化合物の場合、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）３、ＮａＣｏＦｅ２（ＰＯ４）３、Ｎａ２Ｎｉ２Ｆｅ（ＰＯ４）３、Ｎａ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３、Ｎａ２ＦｅＰ２Ｏ７、Ｎａ４Ｆｅ３（ＰＯ４）２（Ｐ２Ｏ７）、およびナトリウム含有層状酸化物としてＮａＦｅＯ２から成る群から選択される少なくとも一種が挙げられる。
　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等でもよい。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等でもよい。二硫化物は、例えば、二硫化チタンまたは硫化モリブデン等である。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブ等でもよい。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等でもよい。
（負極活物質）
　負極層に含まれる負極活物質としては、例えば、炭素材料、金属系材料、リチウム合金およびリチウム含有化合物またはナトリウム合金およびナトリウム含有化合物などである。
　具体的には、炭素材料は、例えば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）および高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）などである。
　金属系材料は、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料の総称である。この金属系材料は、単体でもよいし、合金でもよいし、化合物でもよい。ここで説明する単体の純度は、必ずしも１００％に限られないため、その単体は、微量の不純物を含んでいてもよい。
　金属元素および半金族元素は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）および白金（Ｐｔ）などである。
　具体的には、金属系材料は、例えば、Ｓｉ、Ｓｎ、ＳｉＢ４、ＴｉＳｉ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｖ（０＜ｖ≦２）、ＬｉＳｉＯ、ＳｎＯｗ（０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ３、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ２Ｓｎなどである。
　リチウム含有化合物は、ナシコン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物、オリビン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物、ならびに、スピネル型構造を有するリチウム含有酸化物等から成る群から選択される少なくとも一種が挙げられる。リチウム合金の一例としては、Ｌｉ－Ａｌ等が挙げられる。ナシコン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の一例としては、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、および／またはＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３等が挙げられる。オリビン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の一例としては、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３、および／またはＬｉＣｕＰＯ４等が挙げられる。スピネル型構造を有するリチウム含有酸化物の一例としては、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等が挙げられる。
　ナトリウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質としては、ナシコン型構造を有するナトリウム含有リン酸化合物、オリビン型構造を有するナトリウム含有リン酸化合物、およびスピネル型構造を有するナトリウム含有酸化物等から成る群から選択される少なくとも１種が挙げられる。
　なお、正極層および／または負極層は、電子伝導性材料を含んでいてもよい。正極層および／または負極層に含まれる電子伝導性材料としては、例えば、炭素材料および金属材料などである。具体的には、炭素材料は、例えば、黒鉛およびカーボンナノチューブなどである。金属材料は、例えば、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）およびパラジウム（Ｐｄ）などであり、それらの２種類以上の合金でもよい。
　また、正極層および／または負極層は、結着剤を含んでいてもよい。結着剤としては、例えば、合成ゴムおよび高分子材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。具体的には、合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子材料は、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミドおよびアクリル樹脂から成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。
　さらに、正極層および／または負極層は、導電性材料を含んでいてもよい。導電性材料としては、リチウム酸化物、ナトリウム酸化物、カリウム酸化物、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化ビスマスおよび酸化リンから成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。
　正極層および負極層の厚みは特に限定されず、例えば、それぞれ独立して、２μｍ以上１００μｍ以下、特に５μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
（固体電解質）
　固体電解質は、ナトリウムイオンまたはリチウムイオンが伝導可能な材質である。特に固体電池で電池構成単位を成す固体電解質は、正極層と負極層との間においてナトリウムイオンまたはリチウムイオンが伝導可能な層を成している。なお、固体電解質は、正極層と負極層との間に少なくとも設けられていればよい。つまり、固体電解質は、正極層と負極層との間からはみ出すように当該正極層および／または負極層の周囲においても存在していてもよい。具体的な固体電解質としては、例えば、結晶性固体電解質およびガラスセラミックス系固体電解質などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　結晶性固体電解質は、結晶性の電解質である。具体的には、結晶性固体電解質は、例えば、無機材料および高分子材料などであり、その無機材料は、例えば、硫化物および酸化物などである。硫化物は、例えば、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ７Ｐ３Ｓ１１、Ｌｉ３．２５Ｇｅ０．２５Ｐ０．７５ＳおよびＬｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２などである。酸化物は、例えば、ＬｉｘＭｙ（ＰＯ４）３（１≦ｘ≦２、１≦ｙ≦２、Ｍは、Ｔｉ、Ｇｅ、Ａｌ、ＧａおよびＺｒから成る群より選ばれた少なくとも一種）、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２、Ｌｉ６．７５Ｌａ３Ｚｒ１．７５Ｎｂ０．２５Ｏ１２、Ｌｉ６ＢａＬａ２Ｔａ２Ｏ１２、Ｌｉ１＋ｘＡｌｘＴｉ２－ｘ（ＰＯ４）３、Ｌａ２／３－ｘＬｉ３ｘＴｉＯ３、Ｌｉ１．２Ａｌ０．２Ｔｉ１．８（ＰＯ４）３、Ｌａ０．５５Ｌｉ０．３５ＴｉＯ３およびＬｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２等である。高分子材料は、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）などである。
　ガラスセラミックス系固体電解質は、アモルファスと結晶とが混在した状態の電解質である。このガラスセラミックス系固体電解質は、例えば、リチウム（Ｌｉ）、ケイ素（Ｓｉ）およびホウ素（Ｂ）を構成元素として含む酸化物などであり、より具体的には、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）および酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）などを含んでいる。酸化リチウム、酸化ケイ素および酸化ホウ素の総含有量に対する酸化リチウムの含有量の割合は、特に限定されないが、例えば、４０ｍｏｌ％以上７３ｍｏｌ％以下である。酸化リチウム、酸化ケイ素および酸化ホウ素の総含有量に対する酸化ケイ素の含有量の割合は、特に限定されないが、例えば、８ｍｏｌ％以上４０ｍｏｌ％以下である。酸化リチウム、酸化ケイ素および酸化ホウ素の総含有量に対する酸化ホウ素の含有量の割合は、特に限定されないが、例えば、１０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下である。酸化リチウム、酸化ケイ素および酸化ホウ素のそれぞれの含有量を測定するためには、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）などを用いてガラスセラミックス系固体電解質を分析する。
　また、リチウムイオンが伝導可能な固体電解質として、例えば、ナシコン構造を有するリチウム含有ポリアニオン系化合物、ペロブスカイト構造を有する酸化物、ガーネット型またはガーネット型類似構造を有する酸化物、酸化物ガラスセラミックス系リチウムイオン伝導体等としてよい。ナシコン構造を有するリチウム含有ポリアニオン系化合物としては、例えば、リチウム含有リン酸化合物である、ＬｉｘＭｙ（ＰＯ４）３（１≦ｘ≦２、１≦ｙ≦２、Ｍは、Ｔｉ、Ｇｅ、Ａｌ、ＧａおよびＺｒから成る群から選ばれた少なくとも一種）が挙げられる。ナシコン構造を有するリチウム含有リン酸化合物の一例としては、例えば、Ｌｉ１．２Ａｌ０．２Ｔｉ１．８（ＰＯ４）３等が挙げられる。ペロブスカイト構造を有する酸化物の一例としては、Ｌａ０．５５Ｌｉ０．３５ＴｉＯ３等が挙げられる。ガーネット型またはガーネット型類似構造を有する酸化物の一例としては、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２等が挙げられる。酸化物ガラスセラミックス系リチウムイオン伝導体としては、例えば、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）を用いることができる。
　また、ナトリウムイオンが伝導可能な固体電解質としては、例えば、ナシコン構造を有するナトリウム含有リン酸化合物、ペロブスカイト構造を有する酸化物、ガーネット型またはガーネット型類似構造を有する酸化物等としてよい。ナシコン構造を有するナトリウム含有リン酸化合物としては、ＮａｘＭｙ（ＰＯ４）３（１≦ｘ≦４、１≦ｙ≦２、Ｍは、ＺｒとＴｉ、Ｇｅ、Ａｌ、ＧａおよびＦｅ等から成る群から選ばれた少なくとも一種、Ｐの一部はＳｉやＳ等で置換されても良い）が挙げられる。
　固体電解質層は、結着剤および／または導電性材料を含んでいてもよい。固体電解質層に含まれる結着剤および／または導電性材料は、例えば、正極層および／または負極層に含まれ得る結着剤および／または導電性材料と同様の材料から選択されてもよい。
　固体電解質層の厚みは特に限定されず、例えば、１μｍ以上１５μｍ以下、特に１μｍ以上５μｍ以下であってもよい。
（正極集電体層／負極集電体層）
　正極集電体層を構成する正極集電材および負極集電体層を構成する負極集電材としては、導電率が大きい材料を用いるのが好ましく、例えば、炭素材料、銀、パラジウム、金、プラチナ、アルミニウム、銅およびニッケルから成る群から選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。正極集電体層および負極集電体層はそれぞれ、外部と電気的に接続するための電気的接続部を有し、端子と電気的に接続可能に構成されていてもよい。正極集電体層および負極集電体層はそれぞれ箔の形態を有していてもよいが、一体焼結による電子伝導性向上および製造コスト低減の観点から、一体焼結の形態を有することが好ましい。なお、正極集電体層および負極集電体層が焼結体の形態を有する場合、例えば、電子伝導性材料、結着剤および／または導電性材料を含む焼結体より構成されてもよい。正極集電体層および負極集電体層に含まれる電子伝導性材料は、例えば、正極層および／または負極層に含まれ得る電子伝導性材料と同様の材料から選択されてもよい。正極集電体層および負極集電体層に含まれる結着剤および／または導電性材料は、例えば、正極層および／または負極層に含まれ得る結着剤および／または導電性材料と同様の材料から選択されてもよい。
　正極集電体層および負極集電体層の厚みは特に限定されず、例えば、それぞれ独立して、１μｍ以上１０μｍ以下、特に１μｍ以上５μｍ以下であってもよい。
（保護層）
　保護層は、一般に固体電池の最外側に形成され得るもので、電気的、物理的および／または化学的に保護するためのものである。保護層を構成する材料としては絶縁性、耐久性および／または耐湿性に優れ、環境的に安全であることが好ましい。例えば、ガラス、セラミックス、熱硬化性樹脂および／または光硬化性樹脂等を用いることが好ましい。
（外部電極）
　固体電池には、一般に外部電極が設けられている。特に、固体電池の側面に正負極の外部電極が対を成すように設けられている。より具体的には、正極層と接続された正極側の外部電極（以下、正極端子ともいう）と、負極層と接続された負極側の外部電極（以下、負極端子ともいう）とが対を成すように設けられている。そのような外部電極は、導電率が大きい材料を用いることが好ましい。外部電極の材質としては、特に制限するわけではないが、銀、金、プラチナ、アルミニウム、銅、スズおよびニッケルから成る群から選択される少なくとも一種を挙げることができる。
［固体電池の製造方法］
　本発明の固体電池は、スクリーン印刷法等の印刷法、グリーンシートを用いるグリーンシート法、またはそれらの複合法により製造することができる。以下、本発明の理解のために印刷法およびグリーンシート法を採用する場合について詳述するが、本発明は当該方法に限定されない。
（固体電池積層前駆体の形成工程）
　本工程では、正極層用ペースト、負極層用ペースト、固体電解質層用ペースト、集電体層用ペースト、電極分離部用ペーストおよび保護層用ペースト等の数種類のペーストをインクとして用いる。つまり、ペーストを印刷法で塗布することを通じて支持基体上に所定構造のペーストを形成する。
　印刷に際しては、所定の厚みおよびパターン形状で印刷層を順次、積層することによって、所定の固体電池の構造に対応する固体電池積層前駆体を基体上に形成することができる。パターン形成方法の種類は、所定のパターンを形成可能な方法であれば、特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷法およびグラビア印刷法などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
　ペーストは、正極活物質、負極活物質、電子伝導性材料、固体電解質材料、集電体層材料、絶縁材、結着剤および導電性材料から成る群から適宜選択される各層の所定の構成材料と、有機材料を溶媒に溶解した有機ビヒクルとを湿式混合することによって作製することができる。正極層用ペーストは、例えば、正極活物質、電子伝導性材料、固体電解質材料、結着剤、導電性材料、有機材料および溶媒を含む。負極層用ペーストは、例えば、負極活物質、電子伝導性材料、固体電解質材料、結着剤、導電性材料、有機材料および溶媒を含む。固体電解質層用ペーストは、例えば、固体電解質材料、結着剤、導電性材料、有機材料および溶媒を含む。正極集電体層用ペーストおよび負極集電体層用ペーストは、電子伝導性材料、結着剤、導電性材料、有機材料および溶媒を含む。保護層用ペーストは、例えば、絶縁材、結着剤、有機材料および溶媒を含む。
　ペーストに含まれる有機材料は特に限定されないが、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂およびポリビニルアルコール樹脂などから成る群から選択される少なくとも１種の高分子材料を用いることができる。溶媒の種類は、特に限定されないが、例えば、酢酸ブチル、Ｎ－メチル－ピロリドン、トルエン、テルピネオールおよびＮ－メチル－ピロリドン等の有機溶媒のうちのいずれか１種類または２種類以上である。
　湿式混合ではメディアを用いることができ、具体的には、ボールミル法またはビスコミル法等を用いることができる。一方、メディアを用いない湿式混合方法を用いてもよく、サンドミル法、高圧ホモジナイザー法またはニーダー分散法等を用いることができる。
　支持基体は、各ペースト層を支持可能な支持体であれば、特に限定されないが、例えば、一面に離型処理が施された離型フィルムなどである。具体的には、ポリエチレンテレフタレート等の高分子材料から成る基体を用いることができる。各ペースト層を基体上に保持したまま焼成工程に供する場合には、基体は焼成温度に対して耐熱性を呈するものを使用してよい。
　塗布したペーストを、３０℃以上５０℃以下に加熱したホットプレート上で乾燥させることで、基体（例えばＰＥＴフィルム）上に所定の形状、厚みを有する正極層グリーンシート、負極層グリーンシート、固体電解質グリーンシート、絶縁層グリーンシートおよび／または保護層グリーンシート等をそれぞれ形成する。
　次に、各グリーンシートを基体から剥離する。剥離後、積層方向に沿って、一方の電池構成単位の各構成要素のグリーンシートを順に積層することで固体電池積層前駆体を形成する。積層後、電極グリーンシートの側部領域にスクリーン印刷により固体電解質層、絶縁層および／または保護層等を供してもよい。
（焼成工程）
　焼成工程では、固体電池積層前駆体を焼成に付す。あくまでも例示にすぎないが、焼成は、酸素ガスを含む窒素ガス雰囲気中または大気中で、例えば５００℃にて有機材料を除去した後、窒素ガス雰囲気中または大気中で例えば５５０℃以上５０００℃以下で加熱することで実施する。焼成は、積層方向（場合によっては積層方向および当該積層方向に対する垂直方向）で固体電池積層前駆体を加圧しながら行ってよい。
　そのような焼成を経ることによって、固体電池積層体が形成され、最終的には所望の固体電池が得られることになる。
　ここで、平面視で電極層よりも幅狭の電極引出部を形成する場合、および必要に応じて電極層よりも厚さの小さい電極引出部を形成する場合、例えば、以下に説明する、正極グリーンシートの形成工程、負極グリーンシートの形成工程、固体電池積層体の形成工程、ならびに正極端子および負極端子の形成工程を用いることができる。
［正極グリーンシートの形成工程］
　最初に、固体電解質と、溶媒と、必要に応じて電解質結着剤などとを混合することにより、固体電解質層用ペーストを調製する。続いて、基体の一面に固体電解質層用ペーストを塗布することにより、固体電解質層を形成する。
　続いて、正極活物質と、溶媒と、必要に応じて正極活物質結着剤などとを混合することにより、正極ペーストを調製する。続いて、パターン形成方法を用いて、固体電解質層の表面に正極ペーストを塗布する。この際、平面視で、正極層から引き出された正極引出部が正極層の本体（基部ともいう）よりも幅狭となるように正極ペーストを塗布する。なお、正極層が、２つの正極活物質層が正極集電体層を介して積層された構成を有する場合には、引き出された正極集電体層が正極層の基部よりも幅狭となるように正極集電体用ペーストを塗布する。
　最後に、正極層の上に、固体電解質層用ペーストを塗布する。これにより、平面視で、引き出された正極引出部が正極層の基部よりも幅狭である正極グリーンシートが得られる。
［負極グリーンシートの形成工程］
　上記のように、基体の一面に固体電解質層用ペーストを塗布することにより、固体電解質層を形成する。
　続いて、負極活物質と、溶媒と、必要に応じて負極活物質結着剤などとを混合することにより、負極ペーストを調製する。続いて、パターン形成方法を用いて、固体電解質層の表面に負極ペーストを塗布する。この際、平面視で、負極層から引き出された負極引出部が負極層の本体（基部ともいう）よりも幅狭となるように負極ペーストを塗布する。なお、負極層が、２つの負極活物質層が負極集電体層を介して積層された構成を有する場合には、引き出された負極集電体層が負極層の基部よりも幅狭となるように負極集電体用ペーストを塗布する。
　最後に、負極層の上に、固体電解質層用ペーストを塗布する。これにより、平面視で、引き出された負極引出部が負極層の基部よりも幅狭である負極グリーンシートが得られる。
　以上、正極および負極グリーンシートに関し、電極層の基部から引き出された電極引出部が、平面視で電極層の基部よりも幅狭となるように形成する方法について説明したが、電極引出部の厚さを電極層の厚さよりも小さくする場合は、例えば、以下の方法を用いることができる。
　基体の一面に固体電解質層用ペーストを塗布することにより、固体電解質層を形成する際、固体電解質層が凹型となるように、両端が厚くなるように塗布する。一方の端部はこの後に塗布する電極層と同一の高さとなるよう厚く塗布し、他方の端部は、一方の端部よりも薄く塗布する。続いて、パターン形成方法を用いて、固体電解質層の表面（すなわち、固体電解質層の凹み部分および薄く形成した部分）に正極ペーストを塗布する。この際、固体電解質層の薄く形成した部分の表面について、正極ペーストを薄く塗布することで端部が凹み部となるように正極層を形成する。最後に、正極層端部の表面の凹み部に、固体電解質層用ペーストを塗布する。これにより、正極層端部の正極ペーストを薄く塗布した部分は、正極層よりも厚さが小さい正極引出部となる。なお、正極層が、２つの正極活物質層が正極集電体層を介して積層された構成を有する場合には、そもそも、正極集電体層の厚さは正極層の厚さよりも小さくなる。また、負極層の場合も、正極層の場合と同様にして、負極層よりも厚さが小さい負極引出部を形成することができる。
［固体電池積層体の形成工程］
　最初に、保護固体電解質と、溶媒と、必要に応じて保護結着剤などとを混合することにより、保護ペーストを調製する。または、保護固体電解質と、溶媒と、絶縁材と、必要に応じて保護結着剤などとを混合することにより、保護ペーストを調製する。続いて、基体の一面に保護ペーストを塗布することにより、保護層を形成する。
　続いて、保護層の上に、基体から剥離された負極グリーンシートと、正極グリーンシートとをこの順に交互に積層させる。
　続いて、固体電解質層の形成手順と同様の手順により、基体から剥離された負極グリーンシートの上に固体電解質層を形成したのち、保護層の形成手順と同様の手順により、固体電解質層の上に保護層を形成する。次いで、最下層の基材を剥離させることで、固体電池積層前駆体が形成される。
　最後に、固体電池積層前駆体を加熱する。この場合には、固体電池積層前駆体を構成する一連の層が焼結されるように加熱温度を設定する。加熱時間などの他の条件は、任意に設定可能である。
　この加熱処理により、固体電池積層前駆体を構成する一連の層が焼結されるため、その一連の層が熱圧着される。よって、固体電池積層体が形成される。
［正極端子および負極端子のそれぞれの形成工程］
　例えば、導電性接着剤を用いて固体電池積層体に正極端子を接着させると共に、例えば、導電性接着剤を用いて固体電池積層体に負極端子を接着させる。これにより、正極端子および負極端子のそれぞれが固体電池積層体に取り付けられるため、固体電池が完成する。
　以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、あくまでも典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲において種々の態様が考えられることを当業者は容易に理解されよう。例えば、上記の実施の形態では、正極引出部と負極引出部の両方が、積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている例について説明したが、正極引出部だけが、積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている態様も可能である。また、負極引出部だけが、積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている態様も可能である。これらの態様であっても、上記の実施の形態に係る固体電池を同様の効果を有する。
　本発明の固体電池は、電池使用または蓄電が想定される様々な分野に利用することができる。あくまでも例示にすぎないが、本発明の固体電池は、モバイル機器などが使用される電気・情報・通信分野（例えば、携帯電話、スマートフォン、ノートパソコンおよびデジタルカメラ、活動量計、アームコンピューター、電子ペーパーなどや、ＲＦＩＤタグ、カード型電子マネー、スマートウォッチなどの小型電子機などを含む電気・電子機器分野あるいはモバイル機器分野）、家庭・小型産業用途（例えば、電動工具、ゴルフカート、家庭用・介護用・産業用ロボットの分野）、大型産業用途（例えば、フォークリフト、エレベーター、湾港クレーンの分野）、交通システム分野（例えば、ハイブリッド車、電気自動車、バス、電車、電動アシスト自転車、電動二輪車などの電動車両の分野）、電力系統用途（例えば、各種発電、ロードコンディショナー、スマートグリッド、一般家庭設置型蓄電システムなどの分野）、医療用途（イヤホン補聴器などの医療用機器分野）、医薬用途（服用管理システムなどの分野）、ならびに、ＩｏＴ分野、宇宙・深海用途（例えば、宇宙探査機、潜水調査船などの分野）などに利用することができる。
　　１，５１，５２　　　　　固体電池
　　２　　　　　　　　　　　積層体
　　２ａ　　　　　　　　　　第１端面
　　２ｂ　　　　　　　　　　第２端面
　　３　　　　　　　　　　　第１外部電極
　　４　　　　　　　　　　　第２外部電極
　　２１　　　　　　　　　　正極層
　　２１ａ　　　　　　　　　正極活物質層
　　２１ｂ　　　　　　　　　正極集電体層
　　２２　　　　　　　　　　負極層
　　２２ａ　　　　　　　　　負極活物質層
　　２２ｂ　　　　　　　　　負極集電体層
　　２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂ，２１４ｂ，２１５ｂ，２１１ｂ２，２１２ｂ２，２１３ｂ２，２１４ｂ２，２１５ｂ２，３１１ｂ，３１５ｂ，３１１ｂ２，６１１ｂ．６１２ｂ，６１３ｂ，６１４ｂ　　正極引出部
　　２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２４ｂ，２２５ｂ，６２１ｂ，６２２ｂ，６２３ｂ，６２４ｂ　　　　　　　　負極引出部

Claims (14)

  1. 　正極層、負極層、および前記正極層と前記負極層との間に介在する固体電解質層からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、前記積層方向に直交する方向において相対する第１端面と第２端面とを有する積層体と、前記第１端面に設けられた第１外部電極と、前記第２端面に設けられた第２外部電極と、を有してなる固体電池であって、
    　前記正極層は、平面視で前記正極層より幅狭で、前記第１端面で前記第１外部電極と接触する複数の正極引出部を有しており、
    　前記第１端面において、前記複数の正極引出部のうち少なくとも２つの前記正極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている、固体電池。
  2. 　正極層、負極層、および前記正極層と前記負極層との間に介在する固体電解質層からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、前記積層方向に直交する方向において相対する第１端面と第２端面とを有する積層体と、前記第１端面に設けられた第１外部電極と、前記第２端面に設けられた第２外部電極と、を有してなる固体電池であって、
    　前記負極層は、平面視で前記負極層より幅狭で、前記第２端面で前記第２外部電極と接触する複数の負極引出部を有しており、
    　前記第２端面において、前記複数の負極引出部のうち少なくとも２つの前記負極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている、固体電池。
  3. 　正極層、負極層、および前記正極層と前記負極層との間に介在する固体電解質層からなる電池構成単位を積層方向に沿って複数備え、前記積層方向に直交する方向において相対する第１端面と第２端面とを有する積層体と、前記第１端面に設けられた第１外部電極と、前記第２端面に設けられた第２外部電極と、を有してなる固体電池であって、
    　前記正極層と前記負極層は、それぞれ、平面視で前記正極層より幅狭で、前記第１端面で前記第１外部電極と接触する複数の正極引出部と、平面視で前記負極層より幅狭で、前記第２端面で前記第２外部電極と接触する複数の負極引出部を有しており、
    　前記第１端面において、前記複数の正極引出部のうち少なくとも２つの前記正極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置され、
    　前記第２端面において、前記複数の負極引出部のうち少なくとも２つの前記負極引出部は、前記積層方向における中心線が互いに重ならないように配置されている、固体電池。
  4. 　前記第１端面において、複数の前記正極引出部は、前記積層方向、前記積層方向に直交する幅方向または前記積層方向と交差する交差方向の少なくとも一方向に列を形成するように配置されている、請求項１または３に記載の固体電池。
  5. 　前記第２端面において、複数の前記負極引出部は、前記積層方向、前記積層方向に直交する幅方向または前記積層方向と交差する交差方向の少なくとも一方向に列を形成するように配置されている、請求項２または３に記載の固体電池。
  6. 　前記第１端面において、少なくとも２つの前記正極引出部は、前記積層方向に直交する幅方向において隣り合うように配置されている、請求項１、３及び４のいずれか１項に記載の固体電池。
  7. 　前記第２端面において、少なくとも２つの前記負極引出部は、前記積層方向に直交する幅方向において隣り合うように配置されている、請求項２、３及び５のいずれか１項に記載の固体電池。
  8. 　前記第１端面において、前記正極引出部が千鳥状に露出されている、請求項１，３，４及び６のいずれか１項に記載の固体電池。
  9. 　前記第２端面において、前記負極引出部が千鳥状に露出されている、請求項２，３，５及び７のいずれか１項に記載の固体電池。
  10. 　前記電池構成単位における一つの正極層の前記第１端面側には、複数の前記正極引出部が設けられている、請求項１，３，４，６及び８のいずれか１項に記載の固体電池。
  11. 　前記電池構成単位における一つの負極層の前記第２端面側には、複数の前記負極引出部が設けられている、請求項２，３，５，７及び９のいずれか１項に記載の固体電池。
  12. 　前記複数の正極引出部と前記複数の負極引出部は、概ね等間隔で配置されている、請求項３に記載の固体電池。
  13. 　請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の固体電池を備えた、電子機器。
  14. 　請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の固体電池を備えた、電動車両。
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