WO2022259664A1 - 電池および電池の製造方法 - Google Patents

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electrode layer
layer
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一裕 森岡
浩一 平野
覚 河瀬
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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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    • 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 disclosure relates to a battery and a method of manufacturing a battery.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose configurations related to the side surfaces of all-solid-state batteries.
  • an object of the present disclosure is to provide a battery and a battery manufacturing method that achieve both high reliability and high productivity.
  • a battery according to one embodiment of the present disclosure includes a power generation element having a structure in which a plurality of battery cells are stacked, each including an electrode layer, a counter electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the electrode layer and the counter electrode layer.
  • the power generating element has a first pair of side surfaces that are a pair of facing side surfaces and a second pair of side surfaces that are a pair of facing side surfaces that are different from the first pair of side surfaces; On each of the pair of side surfaces, at least one of the plurality of battery cells is provided with a recess in which the solid electrolyte layer is recessed with respect to the electrode layer and the counter electrode layer, and the surface of each of the second pair of side surfaces The roughness Rz 2 is less than the surface roughness Rz 1 of each side surface of said first pair.
  • a method for manufacturing a battery includes cutting at least one first laminate including an electrode layer, a counter electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the electrode layer and the counter electrode layer.
  • a first cutting step of forming a first pair of cut surfaces which are a pair of cut surfaces facing each other, in each of the plurality of second laminates
  • FIG. 1 is a top view of a battery according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the battery according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing another cross-sectional configuration of the battery according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a top view of a battery according to Modification 1 of the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a battery according to Modification 1 of the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing another cross-sectional configuration of the battery according to Modification 1 of the embodiment.
  • FIG. 7 is a top view of a battery according to Modification 2 of the embodiment.
  • FIG. 1 is a top view of a battery according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the battery according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing another cross-sectional configuration of the
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a battery according to Modification 2 of the embodiment.
  • FIG. 9 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a battery according to the embodiment or modification.
  • FIG. 10 is a top view of a first laminate used in the method of manufacturing a battery according to the embodiment or modification.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a first laminate used in a method for manufacturing a battery according to an embodiment or a modified example.
  • FIG. 12 is a top view of a third laminate used in the method for manufacturing a battery according to the embodiment or modification.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a third laminate used in the method for manufacturing a battery according to the embodiment or the modified example.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing another cross-sectional configuration of the third laminate used in the battery manufacturing method according to the embodiment or the modification.
  • the current collector is stretched and used as an extraction terminal for extracting current to the outside. If the current collector does not protrude from the active material layer or the like on the side surface, the current collector cannot be used as an extraction terminal. In particular, in the case of a stacked battery in which a plurality of battery cells are stacked, it is difficult to extract current from collectors other than the uppermost and lowermost current collectors. For this reason, for example, it is necessary to arrange an extraction terminal separate from the current collector on the side surface of the power generation element in which a plurality of battery cells are stacked.
  • a battery according to one aspect of the present disclosure includes a power generation element having a structure in which a plurality of battery cells each including an electrode layer, a counter electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the electrode layer and the counter electrode layer are stacked.
  • the power generation element has a first pair of side surfaces that are a pair of facing side surfaces and a second pair of side surfaces that are a pair of facing side surfaces that are different from the first pair of side surfaces, and On each of the pair of side surfaces, at least one of the plurality of battery cells is provided with a recess in which the solid electrolyte layer is recessed with respect to the electrode layer and the counter electrode layer, and surface roughness of each of the second pair of side surfaces is provided.
  • the roughness Rz 2 is less than the surface roughness Rz 1 of each side surface of said first pair.
  • the electrode layer and the counter electrode layer at the portions protruding beyond the solid electrolyte layer in the recesses are likely to be damaged and collapse. , the collapsed material is likely to come into contact with the extraction terminal and cause a short circuit.
  • the electrode layer or the counter electrode layer cannot be covered by the insulating member because the solid electrolyte layer recedes in the concave portion. It is difficult to cover, and there is a possibility that poor coverage may occur.
  • the side surfaces of the second pair are flatter than the side surfaces of the first pair, when the terminal electrodes are provided, the collapse and poor covering of the insulating member as described above are less likely to occur, thereby suppressing the occurrence of short circuits. can.
  • the power generation element has a first pair of side surfaces that can be formed efficiently, and also has a second pair of side surfaces that can suppress the occurrence of a short circuit even if the extraction terminals are provided. Therefore, the battery according to this aspect can achieve both high reliability and high productivity.
  • the battery covers the counter electrode layer on a first side surface, which is one of the second pair of side surfaces, and has a first terminal electrode electrically connected to the counter electrode layer. You may have more.
  • the first terminal electrodes are provided on the second pair of side surfaces that are flatter than the first pair of side surfaces, short circuits via the first terminal electrodes due to unevenness of the side surfaces are suppressed.
  • the battery may further include a first insulating member covering the electrode layer on the first side surface.
  • first insulating member is provided on the second pair of side surfaces that are flatter than the first pair of side surfaces, poor coverage of the first insulating member due to unevenness of the side surfaces is less likely to occur.
  • the first terminal electrode may cover the first insulating member.
  • the first terminal electrode is positioned outside the first insulating member, and current can be easily extracted from the first side surface of the power generating element. Therefore, for example, wiring for connecting to the first terminal electrode can be simplified, and wiring defects are less likely to occur.
  • the first insulating member may cover at least part of the solid electrolyte layer on the first side surface.
  • the electrode layer can cover the first insulating member even when there is variation in the size of the first insulating member. It is possible to suppress exposure without breaking.
  • the battery covers the electrode layer on a second side surface, which is the other side surface of the second pair of side surfaces, and has a second terminal electrode electrically connected to the electrode layer. You may have more.
  • the second terminal electrodes are provided on the second pair of side surfaces that are flatter than the first pair of side surfaces, short circuits via the second terminal electrodes due to the unevenness of the side surfaces are suppressed.
  • the first terminal electrode is provided on the first side surface and the second terminal electrode is provided on the second side surface facing the first side surface, the first terminal electrode and the second terminal electrode are provided on the first side surface. It becomes difficult to contact, and a short circuit can be suppressed.
  • terminal electrodes electrically connected to each of the electrode layer and the counter electrode layer may not be provided on each of the first pair of side surfaces.
  • the battery may further include a second insulating member covering a third side surface, which is one of the first pair of side surfaces.
  • the second insulating member may enter the recess.
  • the length of each side surface of the second pair may be longer than the length of each side surface of the first pair. good.
  • the recess may have a tapered shape.
  • the angles of the corners of the concave portions are increased, the electrode layer and the counter electrode layer are less likely to collapse, and short circuits due to collapse can be suppressed.
  • the solid electrolyte layer may contain a solid electrolyte having lithium ion conductivity.
  • At least one first laminate including an electrode layer, a counter electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the electrode layer and the counter electrode layer is cut.
  • a first cutting step for forming a plurality of second laminates by cutting the at least one first laminate so as to collectively cut the electrode layer, the counter electrode layer, and the solid electrolyte layer a first cutting step of forming a first pair of cut surfaces, which are a pair of cut surfaces facing each other, in each of the plurality of second laminates by cutting each of the plurality of second laminates; a lamination step of forming a third laminate by laminating the plurality of second laminates so that the cut surfaces of the first pair of face the same direction; and cutting the third laminate a second cutting step of forming a fourth laminate by cutting the third laminate so as to collectively cut the plurality of second laminates, thereby cutting the third laminate; and a second cutting step of forming a second pair of cut surfaces,
  • the first cutting step by cutting at least one first laminate, a plurality of second laminates can be efficiently manufactured.
  • the plurality of second laminates are laminated such that the cut surfaces of the second pairs of the plurality of second laminates face the same direction.
  • the surface can be used for the side of the power generation element of the manufactured battery, and the number of cutting times can be reduced.
  • the plurality of laminated second laminates are cut together, so that the second pair of cut surfaces with less irregularities can be formed.
  • the reliability of the battery can be improved by providing the terminal electrodes on the second pair of cut surfaces. Therefore, the method for manufacturing a battery according to this aspect can achieve both high battery reliability and high productivity.
  • the at least one first laminate is cut while being pressed in the stacking direction with a first pressure
  • the third laminate is cut. may be cut without applying pressure in the stacking direction, or while pressing the third stack in the stacking direction with a second pressure smaller than the first pressure.
  • the first laminate is cut while being pressed in the stacking direction with the first pressure, so that the first laminate can be cut with high positional accuracy and in a short time.
  • the pressure and load applied to the third laminate are smaller than the first pressure. elongation is suppressed, and recesses are less likely to form after pressure and load release. Thus, a flatter second pair of cut surfaces is formed.
  • the at least one laminate is one laminate, and in the first cutting step, the one first laminate is cut and divided into a plurality of laminates, thereby A plurality of second laminates may be formed.
  • a plurality of second laminates can be formed using one first laminate that is produced at once, so the productivity of the battery can be improved.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified.
  • the x-axis, y-axis and z-axis indicate three axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system.
  • the x-axis and the y-axis respectively correspond to the directions parallel to the first side of the rectangle and the second side orthogonal to the first side when the power generating element of the battery has a rectangular plan view shape.
  • the z-axis coincides with the stacking direction of the plurality of battery cells included in the power generation element.
  • the "stacking direction" corresponds to the direction normal to the main surfaces of the current collector and the active material layer.
  • planar view refers to a view from a direction perpendicular to the main surface of the power generation element, unless otherwise specified.
  • plane view of a certain surface such as “plane view of the side surface”
  • the terms “upper” and “lower” do not refer to the upward direction (vertically upward) and the downward direction (vertically downward) in absolute spatial recognition, but are based on the stacking order in the stacking structure. It is used as a term defined by a relative positional relationship. Also, the terms “above” and “below” are used only when two components are spaced apart from each other and there is another component between them, as well as when two components are spaced apart from each other. It also applies when two components are in contact with each other and are placed in close contact with each other. In the following description, the negative side of the z-axis is called “lower” or “lower”, and the positive side of the z-axis is called “upper” or “upper”.
  • FIG. 1 is a top view of battery 1 according to the embodiment.
  • 2 and 3 are cross-sectional views showing cross-sectional structures of the battery 1 according to the embodiment. 2 shows a cross section along line II-II of FIG. Also, FIG. 3 shows a cross section taken along line III-III of FIG.
  • the battery 1 includes a power generation element 10 having a structure in which a plurality of battery cells 100 are stacked.
  • the battery 1 is, for example, an all-solid battery.
  • the plan view shape of the power generation element 10 is, for example, a rectangle.
  • the shape of the power generation element 10 is, for example, a flat rectangular parallelepiped shape.
  • flat means that the thickness (that is, the length in the z-axis direction) is shorter than each side (that is, each length in the x-axis direction and the y-axis direction) or the maximum width of the main surface.
  • the plan view shape of the power generation element 10 may be a square, a parallelogram, a rhombus, or any other quadrangle, or a hexagon, octagon, or any other polygon.
  • the shape of the power generation element 10 is, for example, a rectangular parallelepiped shape, it may be another shape such as a cubic shape, a truncated square pyramid shape, or a polygonal columnar shape.
  • the thickness of each layer is exaggerated in order to make the layer structure of the power generation element 10 easier to understand.
  • the power generation element 10 includes a pair of opposing side surfaces 11 and 12, which is an example of a first pair of side surfaces, and a second pair of side surfaces that is different from the first pair of side surfaces. It has a pair of opposing side surfaces 21 and 22 and two main surfaces 31 and 32, which are an example of. Side 21 is an example of a first side, and side 22 is an example of a second side. Side 11 is an example of a third side.
  • the side surfaces 11, 12, 21 and 22 are surfaces parallel to the stacking direction (normal direction of the main surfaces 31 and 32). At least one of the side surfaces 11, 12, 21 and 22 may be inclined with respect to the stacking direction.
  • Each of the side surfaces 11, 12, 21 and 22 is, for example, a cutting surface.
  • each of the side surfaces 11, 12, 21 and 22 is a surface formed by cutting with a cutting blade or the like, and is a surface having cut marks such as fine grooves, for example.
  • the sides 11 and 12 of the first pair of sides are facing away from each other and parallel to each other.
  • the shapes and sizes of the side surfaces 11 and 12 are the same, and the contours of the side surfaces 11 match when viewed from above.
  • the second pair of sides, sides 21 and 22, are facing away from each other and parallel to each other.
  • the shapes and sizes of the side surfaces 21 and 22 are the same, and the contours of the side surfaces 21 and 22 match when viewed from above.
  • the side surfaces 11 and 12 and the side surfaces 21 and 22 are, for example, perpendicular to each other.
  • the side surfaces of the power generation element 10 are composed of side surfaces 11 and 12 parallel to each other and side surfaces 21 and 22 parallel to each other.
  • the main surfaces 31 and 32 face each other and are parallel to each other.
  • the main surface 31 is the top surface of the power generation element 10 .
  • the main surface 32 is the bottom surface of the power generation element 10 .
  • the main surfaces 31 and 32 are, for example, rectangular and have two pairs of parallel sides, that is, a pair of short sides and a pair of long sides.
  • the length of the side surfaces 21 and 22 is longer than the length of the side surfaces 11 and 12 in the direction along the outer circumference of the power generation element 10 when viewed from the stacking direction.
  • side surfaces 11 and 12 are side surfaces that include the short sides of main surface 31
  • side surfaces 21 and 22 are side surfaces that include the long sides of main surface 31 .
  • side surfaces 21 and 22 for connecting lead terminals while suppressing the occurrence of a short circuit are enlarged, so that electrical resistance in connection of the lead terminals can be reduced.
  • the power generation element 10 has a plurality of battery cells 100.
  • the battery cell 100 is a battery with a minimum configuration and is also called a unit cell.
  • a plurality of battery cells 100 are stacked so as to be electrically connected in parallel. In the present embodiment, all battery cells 100 included in power generation element 10 are electrically connected in parallel.
  • the number of battery cells 100 included in the power generation element 10 is four, but the number is not limited to this.
  • the number of battery cells 100 included in the power generation element 10 may be an even number such as two or six, or an odd number such as three or five.
  • Each of the plurality of battery cells 100 includes an electrode layer 110 , a counter electrode layer 120 , and a solid electrolyte layer 130 located between the electrode layer 110 and the counter electrode layer 120 .
  • the electrode layer 110 has an electrode current collector 111 and an electrode active material layer 112 .
  • the counter electrode layer 120 has a counter electrode current collector 121 and a counter electrode active material layer 122 .
  • an electrode current collector 111, an electrode active material layer 112, a solid electrolyte layer 130, a counter electrode active material layer 122 and a counter electrode current collector 121 are laminated in this order along the z-axis.
  • the electrode layer 110 is one of the positive electrode layer and the negative electrode layer of the battery cell 100 .
  • the counter electrode layer 120 is the other of the positive electrode layer and the negative electrode layer of the battery cell 100 .
  • the electrode layer 110 is a negative electrode layer and the counter electrode layer 120 is a positive electrode layer.
  • the electrode layer 110 may be the positive electrode layer, and the counter electrode layer 120 may be the negative electrode layer.
  • the configurations of the plurality of battery cells 100 are substantially the same. In two battery cells 100 adjacent to each other, the order of arrangement of each layer constituting the battery cell 100 is reversed. That is, the plurality of battery cells 100 are stacked side by side along the z-axis while the order of the layers constituting the battery cells 100 alternates. Therefore, the plurality of battery cells 100 are stacked such that the same poles of adjacent battery cells 100 are connected to each other. Specifically, the electrode current collectors 111 or the counter electrode current collectors 121 of the adjacent battery cells 100 are in contact and electrically connected. Adjacent battery cells 100 may be stacked via an adhesive layer made of a conductive adhesive or the like. Adjacent battery cells 100 may share one electrode current collector 111 or one counter electrode current collector 121 .
  • the electrode active material layers 112 may be in contact with both main surfaces of one electrode current collector 111
  • the counter electrode active material layers 122 may be in contact with both main surfaces of one counter electrode current collector 121 .
  • the bottom layer and the top layer of power generation element 10 are current collectors of the same polarity.
  • the solid electrolyte layer 130 is arranged between the electrode active material layer 112 and the counter electrode active material layer 122 . Solid electrolyte layer 130 is in contact with each of electrode active material layer 112 and counter electrode active material layer 122 .
  • the thickness of the solid electrolyte layer 130 is, for example, 5 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the solid electrolyte layer 130 contains at least a solid electrolyte and, if necessary, may contain a binder material.
  • the solid electrolyte layer 130 may contain a solid electrolyte having lithium ion conductivity.
  • a known material such as a lithium ion conductor, a sodium ion conductor, or a magnesium ion conductor can be used as the solid electrolyte.
  • a solid electrolyte material such as a sulfide solid electrolyte, a halogen-based solid electrolyte, or an oxide solid electrolyte is used as the solid electrolyte.
  • a sulfide solid electrolyte in the case of a material capable of conducting lithium ions, for example, a composite of lithium sulfide (Li 2 S) and phosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) is used.
  • a sulfide such as Li 2 S—SiS 2 , Li 2 S—B 2 S 3 or Li 2 S—GeS 2 may be used.
  • a sulfide to which at least one of 3 N, LiCl, LiBr, Li 3 PO 4 and Li 4 SiO 4 is 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.
  • binder material for example, elastomers are used, and organic compounds such as polyvinylidene fluoride, acrylic resin, or cellulose resin may be used.
  • Electrode active material layer 112 is in contact with the main surface of the electrode current collector 111 .
  • the electrode current collector 111 may include a current collector layer, which is a layer containing a conductive material and provided in a portion in contact with the electrode active material layer 112 .
  • a counter electrode active material layer 122 is in contact with the main surface of the counter electrode current collector 121 .
  • the counter electrode current collector 121 may include a current collector layer that is a layer containing a conductive material and provided in a portion in contact with the counter electrode active material layer 122 .
  • materials for the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 known materials can be used.
  • materials for the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 include foils and plates made of copper, aluminum, nickel, iron, stainless steel, platinum, gold, or alloys of two or more of these.
  • a shaped body or a mesh shaped body is used.
  • the thickness of each of the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 is, for example, 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, but is not limited thereto.
  • the electrode layer 110 may not include the electrode current collector 111.
  • the electrode layer 110 of another battery cell 100 or the current collector of the counter electrode layer 120, an extraction terminal, or the other battery. may function as a current collector of the electrode active material layer 112 . That is, the electrode layer 110 may include only the electrode active material layer 112 out of the electrode current collector 111 and the electrode active material layer 112 .
  • the counter electrode layer 120 may not include the counter electrode current collector 121.
  • the electrode layer 110 of the other battery cell 100 or the current collector of the counter electrode layer 120, the take-out terminal, or the may function as a current collector of the counter electrode active material layer 122 . That is, the counter electrode layer 120 may include only the counter electrode active material layer 122 out of the counter electrode current collector 121 and the counter electrode active material layer 122 .
  • the electrode active material layer 112 is arranged on the main surface of the electrode current collector 111 on the counter electrode layer 120 side.
  • the electrode active material layer 112 is arranged to face the counter electrode active material layer 122 .
  • the thickness of the electrode active material layer 112 is, for example, 5 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, but is not limited thereto.
  • the electrode active material layer 112 contains at least a negative electrode active material, and if necessary, may contain at least one of a solid electrolyte, a conductive aid, and a binder material.
  • a known material capable of intercalating and deintercalating (inserting and deintercalating or dissolving and precipitating) lithium ions, sodium ions or magnesium ions can be used.
  • examples include carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, graphite carbon fiber or resin-baked carbon, metallic lithium, lithium alloys, or lithium and transition metals. An oxide with an element or the like is used.
  • the above solid electrolyte material can be used as the solid electrolyte.
  • Conductive materials such as acetylene black, carbon black, graphite, and carbon fiber are used as conductive aids.
  • the binder material the binder material described above can be used.
  • the electrode active material layer 112 is produced by coating the main surface of the electrode current collector 111 with a paste-like paint in which the material contained in the electrode active material layer 112 is kneaded together with a solvent and drying it.
  • the electrode layer 110 also referred to as an electrode plate
  • the electrode active material layer 112 and the electrode current collector 111 may be pressed after drying.
  • the counter electrode active material layer 122 is arranged on the main surface of the counter electrode current collector 121 on the electrode layer 110 side.
  • the thickness of the counter electrode active material layer 122 is, for example, 5 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, but is not limited thereto.
  • the counter electrode active material layer 122 contains at least a positive electrode active material, and if necessary, may contain at least one of a solid electrolyte, a conductive aid and a binder material.
  • the positive electrode active material known materials that can occlude and release (insert and desorb, or dissolve and precipitate) lithium ions, sodium ions, or magnesium ions can be used.
  • the positive electrode active material in the case of a material that can desorb and insert lithium ions, examples include lithium cobaltate composite oxide (LCO), lithium nickelate 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 ) are used.
  • LCO lithium cobaltate composite oxide
  • LNO lithium nickelate composite oxide
  • LMO lithium manganate composite oxide
  • LMNO lithium-manganese-nickel composite oxide
  • LMCO lithium-manganese-cobalt composite oxide
  • LNCO lithium-nickel-cobalt composite
  • the above solid electrolyte material can be used as the solid electrolyte.
  • the above-described conductive material can be used as the conductive aid.
  • the binder material the binder material described above can be used.
  • the counter electrode active material layer 122 is produced by applying a paste-like paint in which the material contained in the counter electrode active material layer 122 is kneaded together with a solvent onto the main surface of the counter electrode current collector 121 and drying it.
  • the counter electrode layer 120 also referred to as a counter electrode plate
  • the counter electrode active material layer 122 and the counter electrode current collector 121 may be pressed after drying.
  • the electrode active material layer 112, the counter electrode active material layer 122, and the solid electrolyte layer 130 are maintained in the form of parallel plates. As a result, it is possible to suppress the occurrence of cracks or collapse due to bending. Note that the electrode active material layer 112, the counter electrode active material layer 122, and the solid electrolyte layer 130 may be combined and smoothly curved.
  • the side surface on the side surface 21 side of solid electrolyte layer 130 and the side surface on the side surface 21 side of each of electrode current collector 111, electrode active material layer 112, counter electrode active material layer 122, and counter electrode current collector 121 are used. are the same when viewed from the z-axis direction. The same applies to the side surfaces of the electrode current collector 111 , the electrode active material layer 112 , the solid electrolyte layer 130 , the counter electrode active material layer 122 and the counter electrode current collector 121 on the side surface 22 side.
  • the side surface of the solid electrolyte layer 130 on the side surface 11 side is the side surface 11 of each of the electrode current collector 111, the electrode active material layer 112, the counter electrode active material layer 122, and the counter electrode current collector 121 Located inward from the lateral side.
  • electrode current collector 111, electrode active material layer 112, counter electrode active material layer 122, and counter electrode current collector 121 have the same shape and size, and when viewed from the z-axis direction, each Contours match.
  • the side surfaces of the plurality of battery cells 100 are connected to each of the side surfaces 11, 12, 21, and 22, and no step is formed at the boundary between the adjacent battery cells 100. . Note that the side surfaces 11 and 12 of the plurality of battery cells 100 do not have to be connected to each other.
  • the side surfaces of the electrode current collector 111, the electrode active material layer 112, the solid electrolyte layer 130, the counter electrode active material layer 122 and the counter electrode current collector 121 are exposed.
  • the electrode current collector 111, the electrode active material layer 112, the solid electrolyte layer 130, the counter electrode active material layer 122, and the counter electrode current collector 121 are arranged so as not to overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the stacking direction.
  • the exposed side surface may be covered with a lead-out terminal, an insulating member, or the like.
  • the above-mentioned "exposed" means that each layer laminated in the power generation element 10 does not cover the side surface of other layers.
  • each of the plurality of battery cells 100 includes an electrode layer 110 and a counter electrode layer 120 , specifically, an electrode active material layer 112 and a counter electrode active material layer 122 .
  • Recesses 101 and 102 in which solid electrolyte layer 130 is recessed are provided.
  • Each of the recesses 101 and 102 is a recess having a stepped shape.
  • a recess 101 is provided on the side surface 11 and a recess 102 is provided on the side surface 12 .
  • the stack in which each layer of the battery cell 100 is stacked is pressed in the stacking direction and cut.
  • recesses 101 and 102 in which solid electrolyte layer 130 recedes with respect to electrode active material layer 112 and counter electrode active material layer 122 are formed on the cut surfaces.
  • the productivity of the battery 1 can be improved by using such cut surfaces as the side surfaces 11 and 12 as they are. The details of the method for cutting the laminate will be described later.
  • each of the recesses 101 and 102 is, for example, 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • side surfaces 21 and 22 are not provided with recesses.
  • Sides 21 and 22 are each substantially flat surfaces.
  • the surface roughness Rz 2 of each side 21 and 22 is less than the surface roughness Rz 1 of each side 11 and 12 . That is, sides 21 and 22, respectively, are less uneven or substantially free of unevenness than sides 11 and 12, respectively.
  • the surface roughnesses Rz 1 and Rz 2 are ten-point average roughness measured by a measuring method based on JIS B0601 1994.
  • the recess is provided by cutting under a method or condition that makes the cut surface flat. A cut surface is formed. The details of the method for cutting the laminate will be described later.
  • side surfaces 21 and 22 may be provided with recesses having a depth smaller than recesses 101 and 102 .
  • the surface roughness Rz1 of each of the side surfaces 11 and 12 is, for example, 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Rz2 of each of the side surfaces 21 and 22 is, for example, 0.1 ⁇ m or more and less than 5 ⁇ m.
  • the power generation element 10 of the battery 1 has side surfaces 11 and 12 provided with recesses 101 and 102 and side surfaces 21 and 22 that are flatter than the side surfaces 11 and 12 .
  • a lead terminal or the like is electrically connected to each of the electrode layers 110 and the counter electrode layers 120 of the plurality of battery cells 100 .
  • the extraction terminal electrically connected to one of the electrode layer 110 and the counter electrode layer 120 is also electrically connected to the other, a short circuit occurs.
  • electrode layer 110 and counter electrode layer 120 at portions protruding from solid electrolyte layer 130 in recesses 101 and 102 are likely to break and collapse. short circuit due to contact with Further, even when one of the adjacent electrode layer 110 and counter electrode layer 120 is covered with an insulating member so that the lead terminals do not come into contact with each other, the solid electrolyte layer 130 recedes in the concave portions 101 and 102, so that the electrode layer 110 Alternatively, it may be difficult to cover the counter electrode layer 120 with an insulating member, resulting in poor coverage. On the other hand, since the side surfaces 21 and 22 are flatter than the side surfaces 11 and 12, when the terminal electrodes are provided, the collapse and poor covering of the insulating member as described above are less likely to occur, and the occurrence of short circuits can be suppressed.
  • the power generation element 10 has side surfaces 11 and 12 that can be formed efficiently, and also has side surfaces 21 and 22 that can suppress the occurrence of a short circuit even if the extraction terminals are provided. Therefore, the battery 1 can achieve both high reliability and high productivity.
  • extraction terminals can also be used for monitoring the voltage of each battery cell 100 of the power generating element 10, and the like.
  • Modification 1 Next, Modification 1 of the embodiment will be described. In the following description of the modified example, the differences from the embodiment will be mainly described, and the description of the common points will be omitted or simplified.
  • FIG. 4 is a top view of the battery 2 according to this modified example.
  • 5 and 6 are cross-sectional views showing the cross-sectional configuration of the battery 2 according to this modification.
  • 5 shows a cross section taken along line VV of FIG.
  • FIG. 6 shows a cross section taken along line VI-VI of FIG.
  • the battery 2 includes a counter electrode terminal 51, an electrode terminal 52, and insulating members 61, 62, 63 and 64 in addition to the structure of the battery 1 according to the embodiment.
  • the battery 2 includes the power generation element 10 , the counter electrode terminal 51 , the electrode terminal 52 , and the insulating members 61 , 62 , 63 and 64 .
  • the counter electrode terminal 51 is an example of a first terminal electrode.
  • the electrode terminal 52 is an example of a second terminal electrode.
  • the insulating member 61 is an example of a first insulating member.
  • the insulating member 63 is an example of a second insulating member.
  • the side surfaces 11 and 12 are not provided with extraction terminals electrically connected to the electrode layer 110 and the counter electrode layer 120, such as the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52, respectively. As a result, occurrence of a short circuit through the lead terminals due to recesses 101 and 102 can be prevented.
  • the insulating member 63 covers the side surface 11 and enters the recess 101 . Specifically, the insulating member 63 covers the entire surface of the side surface 11 .
  • the side surface 11 is, for example, covered only with the insulating member 63 and is in contact only with the insulating member 63 .
  • the side surface 11 is protected, and the electrode active material layer 112 and the counter electrode active material layer 122, which are easily damaged due to the formation of the concave portion 101, can be prevented from being damaged. Further, since the insulating member 63 enters the concave portion 101, the bonding strength between the side surface 11 and the insulating member 63 is improved. In addition, the insulating member 63 is less likely to separate from the side surface 11 against stress in the z-axis direction.
  • the insulating member 63 covers the ends of the main surface 31 and the main surface 32 in the vicinity of the upper and lower ends of the side surface 11 .
  • the insulating member 63 suppresses the peeling of the counter electrode current collector 121 .
  • the insulating member 64 covers the side surface 12 and enters the recess 102 . Specifically, the insulating member 64 covers the entire surface of the side surface 12 .
  • the side surface 12 is, for example, covered only with the insulating member 64 and is in contact only with the insulating member 64 .
  • the side surface 12 is protected, and the electrode active material layer 112 and the counter electrode active material layer 122, which are easily damaged by the formation of the recess 102, can be prevented from being damaged.
  • the insulating member 64 enters the concave portion 102, the bonding strength between the side surface 12 and the insulating member 64 is improved. Moreover, the insulating member 64 is less likely to separate from the side surface 12 against stress from the z-axis direction.
  • the insulating member 64 covers the ends of the main surface 31 and the ends of the main surface 32 in the vicinity of the upper and lower ends of the side surface 12 .
  • the insulating member 64 suppresses the peeling of the counter electrode current collector 121 .
  • the insulating member 61 covers the electrode layer 110 on the side surface 21 . Specifically, insulating member 61 completely covers electrode current collector 111 and electrode active material layer 112 included in electrode layer 110 on side surface 21 .
  • the insulating member 61 covers the electrode layer 110 of each of the plurality of battery cells 100 on the side surface 21 .
  • the insulating member 61 does not cover at least part of the counter electrode layer 120 of each of the plurality of battery cells 100 .
  • insulating member 61 does not cover counter electrode layer 120 of each of battery cells 100 .
  • the insulating member 61 has, for example, a stripe shape when the side surface 21 is viewed in plan.
  • the insulating member 61 continuously covers the electrode layers 110 of the two adjacent battery cells 100 . Specifically, the insulating member 61 extends from at least a portion of one solid electrolyte layer 130 of two adjacent battery cells 100 to at least a portion of the other solid electrolyte layer 130 of two adjacent battery cells 100. continuously covered.
  • the insulating member 61 covers at least part of the solid electrolyte layer 130 on the side surface 21 . Specifically, when the side surface 21 is viewed in plan, the outline of the insulating member 61 overlaps the solid electrolyte layer 130 . As a result, even if the width (the length in the z-axis direction) varies due to variations in manufacturing of the insulating member 61, the possibility of exposing the electrode layer 110 is reduced. Therefore, short-circuiting between the electrode layer 110 and the counter electrode layer 120 via the counter electrode terminal 51 formed to cover the insulating member 61 can be suppressed. Further, the side surface of the solid electrolyte layer 130 made of a powdery material has very fine unevenness. For this reason, the insulating member 61 enters the irregularities, thereby improving the adhesion strength of the insulating member 61 and improving the insulation reliability.
  • the insulating member 61 may cover the entire solid electrolyte layer 130 on the side surface 21 .
  • the contour of insulating member 61 may overlap the boundary between solid electrolyte layer 130 and counter electrode active material layer 122 .
  • the contour of the insulating member 61 may overlap the boundary between the solid electrolyte layer 130 and the electrode active material layer 112 .
  • the insulating member 61 may cover at least a portion of the counter electrode active material layer 122 . That is, the insulating member 61 may cover from the electrode layer 110 to part of the counter electrode layer 120 along the stacking direction of the power generation element 10 on the side surface 21 .
  • the insulating member 61 is provided separately for each counter electrode layer 120, but it is not limited to this.
  • the insulating member 61 may be provided along the z-axis direction at the end of the side surface 21 in the y-axis direction, in addition to the stripe-shaped portion. That is, the shape of the insulating member 61 may be a ladder shape when the side surface 21 is viewed from above. Thus, the insulating member 61 may partially cover the counter electrode current collector 121 .
  • the insulating member 62 covers the counter electrode layer 120 on the side surface 22 . Specifically, insulating member 62 completely covers counter electrode current collector 121 and counter electrode active material layer 122 included in counter electrode layer 120 on side surface 22 .
  • the insulating member 62 covers the counter electrode layer 120 of each of the plurality of battery cells 100 on the side surface 22 .
  • the insulating member 62 does not cover at least part of the electrode layer 110 of each of the plurality of battery cells 100 .
  • insulating member 62 does not cover electrode layer 110 of each of battery cells 100 .
  • the insulating member 62 has, for example, a stripe shape when the side surface 22 is viewed in plan.
  • the insulating member 62 continuously covers the counter electrode layers 120 of the two adjacent battery cells 100 . Specifically, the insulating member 62 extends from at least a portion of one solid electrolyte layer 130 of two adjacent battery cells 100 to at least a portion of the other solid electrolyte layer 130 of two adjacent battery cells 100. continuously covered.
  • the insulating member 62 covers at least part of the solid electrolyte layer 130 on the side surface 22 .
  • the outline of the insulating member 62 overlaps the solid electrolyte layer 130 when the side surface 22 is viewed in plan.
  • the width the length in the z-axis direction
  • the possibility of exposing the counter electrode layer 120 is reduced. Therefore, short-circuiting between the electrode layer 110 and the counter electrode layer 120 via the electrode terminal 52 formed to cover the insulating member 62 can be suppressed.
  • the side surface of the solid electrolyte layer 130 made of a powdery material has very fine unevenness. For this reason, the insulating member 62 enters into the irregularities, thereby improving the adhesion strength of the insulating member 62 and improving the insulation reliability.
  • the insulating member 62 may cover the entire solid electrolyte layer 130 on the side surface 22 .
  • the contour of insulating member 62 may overlap the boundary between solid electrolyte layer 130 and electrode active material layer 112 .
  • the contour of the insulating member 62 may overlap the boundary between the solid electrolyte layer 130 and the counter electrode active material layer 122 .
  • the insulating member 62 may cover at least a portion of the electrode active material layer 112 . In other words, the insulating member 62 may cover from the counter electrode layer 120 to part of the electrode layer 110 along the stacking direction of the power generation element 10 on the side surface 22 .
  • the insulating member 62 covers the ends of the main surface 31 and the main surface 32 in the vicinity of the upper and lower ends of the side surface 22 . Thereby, the insulating member 62 suppresses the peeling of the counter electrode current collector 121 . Moreover, even when the electrode terminal 52 wraps around the main surfaces 31 and 32, it is possible to prevent the electrode terminal 52 from contacting the counter electrode current collector 121 and short-circuiting.
  • the insulating member 62 is provided separately for each counter electrode layer 120, but it is not limited to this.
  • the insulating member 62 may be provided along the z-axis direction at the end of the side surface 22 in the y-axis direction, in addition to the stripe-shaped portion. That is, the shape of the insulating member 62 may be a ladder shape when the side surface 22 is viewed from above. Thus, the insulating member 62 may partially cover the electrode current collector 111 .
  • Each of the insulating members 61, 62, 63 and 64 is an insulating layer formed using, for example, an electrically insulating insulating material.
  • the insulating members 61, 62, 63 and 64 each contain resin.
  • the insulating members 61, 62, 63 and 64 are made of, for example, a resin material containing a resin and a resin additive.
  • the resin is, for example, an epoxy-based or silicone-based resin, but is not limited thereto.
  • An inorganic material may be used as the insulating material. Usable insulating materials are selected based on various properties such as flexibility, gas barrier properties, impact resistance, and heat resistance.
  • the insulating members 61, 62, 63 and 64 are made of the same material, but may be made of different materials. Also, each of the insulating members 61, 62, 63 and 64 may be connected to any one of these and may be integrally formed. Thereby, the power generating element 10 is strongly protected.
  • the counter electrode terminal 51 covers the counter electrode layer 120 on the side surface 21 and is electrically connected to the counter electrode layer 120 .
  • counter electrode terminal 51 covers side surface 21 and insulating member 61 .
  • the counter electrode terminal 51 covers the insulating member 61 and the portion of the side surface 21 that is not covered with the insulating member 61 .
  • the counter electrode terminal 51 is positioned outside the insulating member 61 , and current can be easily extracted from the side surface 21 side of the power generation element 10 . Therefore, for example, the wiring for connecting to the counter electrode terminal 51 can be simplified, so wiring defects are less likely to occur.
  • the counter electrode terminal 51 is in contact with the side surfaces of the counter electrode current collector 121 and the counter electrode active material layer 122 and electrically connected to the counter electrode layer 120 . Since the counter electrode active material layer 122 is made of a powdery material, it has very fine irregularities like the solid electrolyte layer 130 . By inserting the counter electrode terminal 51 into the unevenness of the side surface of the counter electrode active material layer 122, the adhesion strength of the counter electrode terminal 51 is improved, and the reliability of electrical connection is improved.
  • the counter electrode terminal 51 is electrically connected to the counter electrode layer 120 of each of the plurality of battery cells 100 . That is, the counter electrode terminal 51 has a part of the function of electrically connecting the battery cells 100 in parallel. As shown in FIG. 6 , the counter electrode terminal 51 collectively covers substantially the entire side surface 21 . In the present embodiment, since the counter electrode layer 120 is the positive electrode, the counter electrode terminal 51 functions as a positive electrode extraction terminal electrode of the battery 2 .
  • the uppermost layer and the lowermost layer are the counter electrode current collectors 121, respectively.
  • counter electrode terminal 51 covers part of the main surface of counter electrode current collectors 121 located on each of the uppermost layer and the lowermost layer.
  • the counter electrode terminal 51 covers the respective ends of the main surfaces 31 and 32 .
  • the counter electrode terminal 51 is strong against an external force in the z-axis direction, and detachment is suppressed.
  • the counter electrode terminal 51 suppresses peeling of the counter electrode current collector 121 .
  • the contact area between the counter electrode terminal 51 and the counter electrode current collector 121 is increased, the connection resistance between the counter electrode terminal 51 and the counter electrode current collector 121 is reduced, and the large current characteristics can be improved. For example, rapid charging of the battery 2 becomes possible.
  • the electrode terminal 52 covers the electrode layer 110 on the side surface 22 and is electrically connected with the electrode layer 110 .
  • electrode terminal 52 covers side surface 22 and insulating member 62 .
  • the electrode terminal 52 covers the insulating member 62 and the portion of the side surface 22 that is not covered with the insulating member 62 .
  • the electrode terminal 52 is positioned outside the insulating member 62 , and current can be easily extracted from the side surface 22 side of the power generating element 10 . Therefore, for example, the wiring for connecting to the electrode terminals 52 can be simplified, so wiring defects are less likely to occur.
  • the electrode terminal 52 is provided on the side surface 22 facing the side surface 21 on which the counter electrode terminal 51 is provided, the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 are less likely to come into contact with each other, and short circuits can be suppressed.
  • the electrode terminals 52 are in contact with the side surfaces of the electrode current collector 111 and the electrode active material layer 112 and are electrically connected to the electrode layer 110 on the portion of the side surface 22 that is not covered with the insulating member 62 . Since the electrode active material layer 112 is made of a powdery material, it has very fine irregularities like the solid electrolyte layer 130 . Since the electrode terminal 52 enters the unevenness of the side surface of the electrode active material layer 112, the adhesion strength of the electrode terminal 52 is improved, and the reliability of electrical connection is improved.
  • the electrode terminal 52 is electrically connected to the electrode layer 110 of each of the plurality of battery cells 100 .
  • the electrode terminals 52 have a part of the function of electrically connecting the battery cells 100 in parallel.
  • the electrode terminals 52 collectively cover substantially the entire side surface 22 .
  • electrode layer 110 is the negative electrode, so electrode terminal 52 functions as a negative electrode extraction terminal electrode of battery 2 .
  • the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 are formed using a conductive resin material or the like. Alternatively, the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 may be formed using a metal material such as solder. Conductive materials that can be used are selected based on various properties such as flexibility, gas barrier properties, impact resistance, heat resistance, and solder wettability. The counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 are made of the same material, but may be made of different materials.
  • the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 are provided on the side surfaces 21 and 22 having the surface roughness Rz2 smaller than the surface roughness Rz1 of the side surfaces 11 and 12, respectively. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit through the counter electrode terminal 51 or the electrode terminal 52 due to unevenness such as the recesses 101 and 102 . Therefore, the reliability of the battery 2 can be improved.
  • insulating members 61 and 62 are provided on the side surfaces 21 and 22 to prevent the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 from contacting the electrode layer 110 or the counter electrode layer 120 . Therefore, poor coverage of the electrode layer 110 and the counter electrode layer 120 by the insulating members 61 and 62 due to unevenness such as the recesses 101 and 102 is less likely to occur. For example, since the side surfaces 21 and 22 have substantially no steps, the insulating members 61 and 62 can be formed without exposing the corners due to the steps of the electrode active material layer 112 and the counter electrode active material layer 122 . Therefore, the reliability of the battery 2 can be improved.
  • each of the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 not only functions as an extraction terminal electrode of the battery 2, but also has the function of connecting the plurality of battery cells 100 in parallel.
  • the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 are formed so as to closely cover the side surfaces 21 and 22 of the power generating element 10, respectively, so that their volumes can be reduced.
  • the extraction terminal can be made compact, so that the volumetric energy density of the battery 2 can be improved.
  • the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 do not cover the insulating member 61 and the insulating member 62, respectively, and are provided independently for each electrode layer 110 and counter electrode layer 120 of each of the plurality of battery cells 100. good.
  • Modification 2 of the embodiment will be described.
  • the differences from the embodiment will be mainly described, and the description of the common points will be omitted or simplified.
  • FIG. 7 is a top view of the battery 3 according to this modified example.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the battery 3 according to this modification. 8 shows a cross section along line VIII-VIII of FIG.
  • the battery 3 has a power generation element having a plurality of battery cells 100a instead of the power generation element 10 having a plurality of battery cells 100, compared to the battery 1 according to the embodiment. 10a is provided.
  • the power generation element 10a has a first pair of side faces 11a and 12a, and a second pair of side faces 21 and 22 that are different from the first pair of side faces. .
  • the surface roughness Rz2 of each of the side surfaces 21 and 22 is smaller than the surface roughness Rz1 of each of the side surfaces 11a and 12a.
  • the battery cell 100a has the same configuration as the battery cell 100, except that the recesses 101a and 102a have different shapes from the recesses 101 and 102.
  • each of the plurality of battery cells 100a has an electrode layer 110 and a counter electrode layer 120, specifically, an electrode active material layer 112 and a counter electrode active material layer 122.
  • Recesses 101a and 102a in which solid electrolyte layer 130 is recessed are provided.
  • Each of the recesses 101a and 102a is a recess having a tapered shape.
  • a concave portion 101a is provided on the side surface 11a, and a concave portion 102a is provided on the side surface 12a.
  • the side surfaces of electrode active material layer 112 and counter electrode active material layer 122 are inclined toward the side surface of solid electrolyte layer 130 receding from electrode active material layer 112 and counter electrode active material layer 122, respectively.
  • the side surface 11a and the side surface 12a are not formed with a step bent at an angle equal to or less than a right angle.
  • a step may be provided in a part of the concave portions 101a and 102a.
  • at least one of the recesses 101a and 102a may be a recess having a stepped shape like the recesses 101 and 102.
  • the electrode layer 110 and the counter electrode layer 120 are less likely to collapse in the recesses 101a and 102a, and short circuits due to collapse can be suppressed.
  • the battery 3 may also include the counter electrode terminal 51, the electrode terminal 52, and the insulating members 61, 62, 63, and 64 described in Modification 1.
  • FIG. 9 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a battery according to the embodiment or modification.
  • FIG. 10 is a top view of a first laminate used in the method of manufacturing a battery according to the embodiment or modification.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a first laminate used in a method for manufacturing a battery according to an embodiment or a modified example.
  • FIG. 12 is a top view of a third laminate used in the method for manufacturing a battery according to the embodiment or modification.
  • FIG. 13 and 14 are cross-sectional views showing the cross-sectional configuration of the third laminate used in the battery manufacturing method according to the embodiment or the modification.
  • 11 shows a cross section taken along line XI--XI in FIG. 13 shows a cross section along the line XIII-XIII of FIG.
  • FIG. 14 shows a cross section along line XIV-XIV in FIG.
  • At least one first laminate including electrode layer 110, counter electrode layer 120, and solid electrolyte layer 130 positioned between electrode layer 110 and counter electrode layer 120 is formed.
  • a body 201 is formed (step S11).
  • at least one first laminate 201 is cut to form a plurality of second laminates 202 (step S12).
  • each of the plurality of second laminates 202 is provided with a first pair.
  • a pair of facing cut surfaces 211 and 212 are formed, which are examples of the cut surfaces of .
  • a first laminate 201 is formed.
  • the electrode current collector 111, the electrode active material layer 112, the solid electrolyte layer 130, the counter electrode active material layer 122, and the counter electrode current collector 121 are sequentially stacked in this order along the z-axis direction to obtain the first A laminate 201 is formed.
  • paste-like paint in which the materials of the electrode active material layer 112, the solid electrolyte layer 130, and the counter electrode active material layer 122 are kneaded together with a solvent is applied on the surface of the current collector or each layer. It is formed by coating and drying.
  • Coating methods for forming the electrode active material layer 112, the counter electrode active material layer 122, and the solid electrolyte layer 130 include, but are not limited to, screen printing, die coating, spraying, and gravure printing. not something.
  • the lamination configuration of the first laminate 201 is not limited to the example shown in FIG. A configuration in which an active material layer or the like is laminated on both main surfaces of one of the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 may be employed.
  • an electrode plate in which an electrode current collector 111, an electrode active material layer 112 and a solid electrolyte layer 130 are laminated in this order, and a counter electrode current collector 121, a counter electrode active material layer 122 and a solid electrolyte layer 130 are laminated in this order.
  • the first laminate 201 may be formed by preparing a counter electrode plate and bonding the electrode plate and the counter electrode plate via the solid electrolyte layer 130 .
  • pressing may be performed to increase the density and improve the bonding strength.
  • a pressing method a flat plate press, a roll press, or the like is used, but the method is not limited to these.
  • the first layered body 201 may be continuously formed by a roll-to-roll method by coating and laminating each layer as described above and then pressing with a roll press. In this case, for example, a long strip-shaped first laminate 201 as shown in FIG. 10 can be efficiently formed.
  • the formed first laminate 201 is cut along the lamination direction, for example, at the position indicated by the dashed line C1 shown in FIG.
  • a dashed line C1 is a line along the width direction of the first laminate 201 in a plan view of the first laminate 201 .
  • the positions where the first laminate 201 is cut are parallel to each other, for example.
  • the electrode layer 110, the counter electrode layer 120 and the solid electrolyte layer 130 are collectively cut.
  • each of the plurality of second laminates 202 has cut surfaces 211 and 212 (the first pair of cut surfaces). 12 and 13) are formed.
  • the first cutting step forms a plurality of second laminates 202 each having cut surfaces 211 and 212 .
  • the cut surfaces 211 and 212 are, for example, planes parallel to the stacking direction of the second stack 202 as a whole.
  • the first cutting step can cut the vicinity of the side surface of the first laminate 201 that does not easily contribute to power generation, thereby improving the volumetric energy density of the manufactured battery.
  • the vicinity of the side surface of the first laminate 201 is excised. does not affect Therefore, since it is not necessary to improve the arrangement accuracy of each layer of the first laminate 201, the manufacturing speed of the first laminate 201 can be increased, and the productivity can be improved.
  • the first laminate 201 is cut by shearing using a cutting blade or the like.
  • the first laminate 201 is cut while being pressed in the lamination direction with a first pressure.
  • a material pressing mechanism also called a stripper
  • the first pressure applied in the stacking direction acts to compress each layer of the first stack 201 in the stacking direction.
  • a force is generated in the direction perpendicular to Deformation (for example, extension of the first laminate 201 to the outside) occurs due to the force in the direction perpendicular to the stacking direction.
  • the layer 130 differs from the layer 130 in the blending ratio of the fine particles and the binder constituting each layer and in the properties such as hardness, and thus the amount of deformation also differs.
  • a metal foil is often used for the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121, and the electrode active material layer 112 and the counter electrode active material forming an adhesive interface with the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 Layer 122 tends to be stretch restrained.
  • the solid electrolyte layer 130 and the electrode active material layer 112 and the counter electrode active material layer 122 are bonded to each other in the form of particle layers, and therefore may stretch significantly.
  • the first pressure applied in the stacking direction is released when cutting is finished. At this time, the layer having a large elongation in the direction perpendicular to the stacking direction retreats to the inner side of the stack from the position at the time of cutting.
  • the solid electrolyte layer 130 generates step-like recesses inside the laminate from the electrode active material layer 112 and the counter electrode active material layer 122 on the cut surface.
  • recesses 101 and 102 are formed in cut surfaces 211 and 212 of second laminate 202, as shown in FIG.
  • one first laminate 201 is cut and divided into a plurality of laminates, thereby forming a plurality of second laminates 202 .
  • the first laminate 201 is cut and divided into a plurality of laminates, thereby forming a plurality of second laminates 202 .
  • the first laminate 201 is cut and divided into a plurality of laminates, thereby forming a plurality of second laminates 202 .
  • By cutting the first laminate 201 at the same intervals it is possible to form a plurality of second laminates 202 each having the same size.
  • a plurality of second stacked bodies 202 can be formed using one first stacked body 201 that is manufactured at once, thereby improving productivity.
  • one cutting is performed to one second cutting. Since the laminate 202 can be formed, the number of times of cutting for forming the plurality of second laminates 202 can also be reduced.
  • a body 202 may be formed.
  • step S13 a stacking step, a plurality of second stacks 202 are stacked to form a third stack 203 (step S13).
  • the plurality of second laminates 202 are laminated such that the cut surfaces 211 and 212 of the plurality of second laminates 202 face the same direction. . That is, in the third laminate 203, the cut surfaces 211 of the plurality of second laminates 202 face the same direction, and the cut surfaces 212 of the plurality of second laminates 202 face the same direction. do. In the third laminate 203, for example, when viewed from the lamination direction, the cut surfaces 211 of the plurality of second laminates 202 overlap each other, and the cut surfaces 212 of the plurality of second laminates 202 overlap each other. Overlap. Side surfaces 11 and 12 of the power generating element 10 are thus formed.
  • the side surface 11 is a surface where the cut surfaces 211 of the plurality of second laminated bodies 202 are connected
  • the side surface 12 is a surface where the cut surfaces 212 of the plurality of second laminated bodies 202 are connected.
  • the cut surfaces 211 of each of the plurality of second laminates 202 there may be cut surfaces 211 that are not connected.
  • the fourth laminate 204 is formed by cutting the third laminate 203 (step S14). At this time, by cutting the third laminate 203 so as to collectively cut the plurality of second laminates 202, the fourth laminate 204 has an example of a second pair of cut surfaces. A pair of opposed cut surfaces 221 and 222 are formed.
  • the third laminate 203 is cut, for example, along the lamination direction at the position indicated by the dashed line C2 shown in FIG.
  • Broken line C2 is a line that intersects, more specifically, perpendicularly intersects cut surfaces 211 and 212 in plan view of third laminate 203 .
  • the positions where the third laminate 203 is cut are parallel to each other, for example.
  • the plurality of second laminates 202 are collectively cut.
  • the fourth laminate 204 has a second pair of cuts, as shown in FIGS. Cut surfaces 221 and 222 are formed as surfaces. That is, the fourth laminate 204 having cut surfaces 221 and 222 is formed by the second cutting step.
  • the cut surfaces 221 and 222 are, for example, planes parallel to the stacking direction of the fourth stack 204 as a whole.
  • the second cutting step can cut the vicinity of the side surface facing in a direction different from the cut surfaces 221 and 222 of the third laminate 203, which is less likely to contribute to power generation, thereby improving the volumetric energy density of the manufactured battery. can.
  • a fourth laminate 204 formed is the power generation element 10 in batteries 1 and 2 .
  • the cut surface 221 is the side surface 21 and the cut surface 222 is the side surface 22 . Since the battery 1 is composed of the power generation element 10 as shown in FIGS. 1 to 3, the battery 1 can be manufactured through the steps described above.
  • cut surfaces 221 and 222 are formed by collectively cutting the plurality of second laminates 202 . Therefore, when stacking the plurality of second stacks 202 like the side surfaces of the cut surfaces 211 and 212 of the third stack 203, the influence of the positional accuracy of stacking the plurality of second stacks 202 is reduced. There is no bearing and flat cut surfaces 221 and 222 tend to be formed.
  • the third laminate 203 is cut by shearing using a cutting blade or the like.
  • the third laminate 203 may be cut using laser processing, an ultrasonic cutter, or the like in order to make the cut surface flatter.
  • the third laminate 203 is cut while being pressed in the lamination direction with a second pressure lower than the first pressure.
  • the third laminate 203 is pressurized and fixed using a material pressing mechanism.
  • pressure to the third stack 203 in the stacking direction with a second pressure that is lower than the first pressure it is possible to suppress the above-described elongation of the solid electrolyte layer 130 . Therefore, in the second cutting step, cut surfaces 221 and 222 that are flatter than cut surfaces 211 and 212 are formed.
  • the third laminate 203 may be cut without applying pressure in the stacking direction. This allows for flatter cut surfaces 221 and 222 to be formed.
  • cutting is performed under conditions in which the load of the cutting blade on the third laminate 203 is reduced, for example, by reducing the area of the cutting blade pressed against the main surface of the third laminate 203 .
  • insulating members 61 , 62 , 63 and 64 are formed on the side surfaces 11 , 12 , 21 and 22 of the power generation element 10 that is the formed fourth laminate 204 . is formed (step S15). Specifically, an insulating member 63 covering the entire surface of the side surface 11 is formed. Also, an insulating member 64 covering the entire surface of the side surface 12 is formed. Also, an insulating member 61 covering the electrode layer 110 is formed on the side surface 21 . Also, an insulating member 62 covering the counter electrode layer 120 is formed on the side surface 22 .
  • the insulating members 61, 62, 63 and 64 are formed, for example, by coating and curing a fluid resin material. Coating is performed by an inkjet method, a spray method, a screen printing method, a gravure printing method, or the like. Curing is performed by drying, heating, light irradiation, or the like, depending on the resin material used.
  • a tape or the like is applied to a region where the insulating member should not be formed so that the side surface of the counter electrode current collector 121 and the side surface of the electrode current collector 111 are not insulated.
  • a treatment for forming the protective member may be performed by masking or resist treatment with .
  • extraction terminals are formed on the side surfaces 21 and 22 of the power generation element 10 (step S16). Specifically, a counter electrode terminal 51 electrically connected to the plurality of counter electrode layers 120 is formed on the side surface 21 . Also, electrode terminals 52 electrically connected to the plurality of electrode layers 110 are formed on the side surface 22 .
  • the counter electrode terminal 51 is formed by applying a conductive resin so as to cover the insulating member 61 and the portion of the side surface 21 not covered by the insulating member 61 and curing the resin.
  • the electrode terminal 52 is formed by applying a conductive resin so as to cover the insulating member 62 and the portion of the side surface 22 not covered with the insulating member 62 and curing the resin.
  • the counter electrode terminal 51 and the electrode terminal 52 may be formed by printing, plating, vapor deposition, sputtering, welding, soldering, joining, or other methods, for example.
  • the battery 2 shown in FIGS. 4 to 6 can be manufactured.
  • the plurality of second laminates 202 having the cut surfaces 211 and 212 that are the first pair of cut surfaces are formed.
  • a fourth laminate 204 having a second pair of cut surfaces 221 and 222 is formed.
  • the plurality of stacked second laminates 202 are cut together, so that the cut surfaces 221 and 222 can be easily flattened. These cut surfaces 211 , 212 , 221 and 222 become side surfaces 11 , 12 , 21 and 22 of the power generating element 10 .
  • the plurality of second laminates 202 having the same laminate configuration as the plurality of battery cells 100 can be efficiently manufactured.
  • the plurality of second laminates 202 are laminated such that the cut surfaces 211 and 212 of the plurality of second laminates 202 face the same direction, so that the cut surfaces 211 and 212 are It can be used on the sides 11 and 12 of the power generating element 10 to reduce the number of cuts.
  • the second cutting step by cutting the third laminate 203 so as to cut the plurality of second laminates 202 together, the side surfaces 21 and 22 with less unevenness are formed, and the power generation element 10 is cut. can be manufactured. Therefore, the battery manufacturing method according to the present embodiment can achieve both high battery reliability and high productivity.
  • the plurality of battery cells 100 are stacked so as to be electrically connected in parallel, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of battery cells 100 may be stacked so as to be electrically connected in series.
  • the plurality of battery cells 100 are stacked side by side along the z-axis so that the layers constituting the battery cell 100 are arranged in the same order.
  • the counter electrode terminal 51 and the insulating members 62 , 63 and 64 do not have to cover the ends of the main surface 31 and the main surface 32 .
  • the surfaces on the main surface 31 side and the main surface 32 side of the battery 2 are flat, so the batteries 2 can be easily stacked.
  • a battery according to the present disclosure can be used, for example, as a secondary battery such as an all-solid-state battery used in various electronic devices or automobiles.

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Abstract

本開示の一態様に係る電池は、電極層、対極層および前記電極層と前記対極層との間に位置する固体電解質層をそれぞれが含む複数の電池セルが積層された構造を有する発電要素を備え、前記発電要素は、向かい合う一対の側面である第１の対の側面と、前記第１の対の側面とは異なる向かい合う一対の側面である第２の対の側面を有し、前記第１の対の側面それぞれにおいて、複数の電池セルの少なくとも１つには、前記電極層および前記対極層に対して前記固体電解質層が凹んだ凹部が設けられ、前記第２の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ２は、前記第１の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ１よりも小さい。

Description

電池および電池の製造方法
　本開示は、電池および電池の製造方法に関する。
　特許文献１および特許文献２には全固体電池の側面に関する構成が開示されている。
国際公開第２０２０／１７９９３４号 国際公開第２０１３／００１９０８号
　従来技術においては、電池の信頼性および生産性の向上が求められている。そこで、本開示は高い信頼性と高い生産性とを両立できる電池および電池の製造方法を提供することを目的とする。
　本開示の一形態に係る電池は、電極層、対極層および前記電極層と前記対極層との間に位置する固体電解質層をそれぞれが含む複数の電池セルが積層された構造を有する発電要素を備え、前記発電要素は、向かい合う一対の側面である第１の対の側面と、前記第１の対の側面とは異なる向かい合う一対の側面である第２の対の側面を有し、前記第１の対の側面それぞれにおいて、複数の電池セルの少なくとも１つには、前記電極層および前記対極層に対して前記固体電解質層が凹んだ凹部が設けられ、前記第２の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ２は、前記第１の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ１よりも小さい。
　本開示の一形態に係る電池の製造方法は、電極層、対極層および前記電極層と前記対極層との間に位置する固体電解質層を含む少なくとも１つの第１の積層体を切断することにより複数の第２の積層体を形成する第１の切断工程であって、前記電極層、前記対極層および前記固体電解質層を一括して切断するように前記少なくとも１つの第１の積層体を切断することにより、前記複数の第２の積層体それぞれに、向かい合う一対の切断面である第１の対の切断面を形成する第１の切断工程と、前記複数の第２の積層体それぞれの前記第１の対の切断面が同じ方向に面するように前記複数の第２の積層体を積層することにより第３の積層体を形成する積層工程と、前記第３の積層体を切断することにより第４の積層体を形成する第２の切断工程であって、前記複数の第２の積層体を一括して切断するように前記第３の積層体を切断することにより、前記第４の積層体に、前記第１の対の切断面と交差する方向に延びる向かい合う１対の切断面である第２の対の切断面を形成する第２の切断工程と、を含む。
　本開示によれば、高い信頼性と高い生産性とを両立できる電池および電池の製造方法を提供できる。
図１は、実施の形態に係る電池の上面図である。 図２は、実施の形態に係る電池の断面構成を示す断面図である。 図３は、実施の形態に係る電池の別の断面構成を示す断面図である。 図４は、実施の形態の変形例１に係る電池の上面図である。 図５は、実施の形態の変形例１に係る電池の断面構成を示す断面図である。 図６は、実施の形態の変形例１に係る電池の別の断面構成を示す断面図である。 図７は、実施の形態の変形例２に係る電池の上面図である。 図８は、実施の形態の変形例２に係る電池の断面構成を示す断面図である。 図９は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第１の積層体の上面図である。 図１１は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第１の積層体の断面構成を示す断面図である。 図１２は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第３の積層体の上面図である。 図１３は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第３の積層体の断面構成を示す断面図である。 図１４は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第３の積層体の別の断面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）
　電池の製造において、電池の形状の決定および不要部の除去等のために、集電体、活物質層および固体電解質層等を含む電池セルの端部を切断する場合がある。また、電池セルの各層を一括で切断することで各層の面積を実質的に同じにして、体積エネルギー密度を高めることができる。電池セルの厚み方向に沿って電池セルを切断して形成される切断面は、電池セルの側面になる。本発明者らは、このように、側面が切断面である場合等、体積エネルギー密度を高めるために集電体が活物質層等から突出していない場合に、以下の課題が発生することを見出した。
　一般的には外部への電流の取り出しのための取出端子として集電体を引き延ばして用いる。側面において集電体が活物質層等から突出していない場合には、集電体を取出端子として使用することができない。特に、複数の電池セルを積層した積層型電池の場合には、最上部および最下部の集電体以外から電流を取り出すことが困難である。このため、例えば、複数の電池セルが積層された発電要素の側面に集電体とは別の取出端子を配置する必要がある。
　この際、側面に凹凸があるような場合には、取出端子を側面に配置すると、凹凸に起因して取出端子を介した正負極の短絡が生じやすくなり、信頼性が低下する。一方、側面を平坦に製造する場合には、生産性が低下する懸念がある。このように、本発明者らは、体積エネルギー密度を高めた電池において高い信頼性と高い生産性とを両立する場合に、発電要素の側面の凹凸状態の制御が重要であることを見出した。そこで、本開示では、このような知見に基づき、電池の体積エネルギー密度を高める場合であっても、発電要素の側面の凹凸状態を制御することにより、高い信頼性と高い生産性とを両立できる電池および電池の製造方法を提供する。
　（本開示の概要）
　本開示の一態様の概要は以下の通りである。
　本開示の一態様における電池は、電極層、対極層および前記電極層と前記対極層との間に位置する固体電解質層をそれぞれが含む複数の電池セルが積層された構造を有する発電要素を備え、前記発電要素は、向かい合う一対の側面である第１の対の側面と、前記第１の対の側面とは異なる向かい合う一対の側面である第２の対の側面を有し、前記第１の対の側面それぞれにおいて、複数の電池セルの少なくとも１つには、前記電極層および前記対極層に対して前記固体電解質層が凹んだ凹部が設けられ、前記第２の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ２は、前記第１の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ１よりも小さい。
　上述のように電池セルの端部を切除して電池を形成する場合、例えば、生産性を高めるために積層体を積層方向に押さえながら切断すると、切断面には凹部が形成される。このような切断面をそのまま第１の対の側面として用いることで、電池の生産性を高めることができる。
　また、凹部が設けられた第１の対の側面に上述のように取出端子を設けると、凹部で固体電解質層よりも突出している箇所の電極層および対極層が破損して崩落しやすいために、崩落した材料が取出端子に接触して短絡が生じやすくなる。また、隣り合う電極層および対極層の一方を、取出端子が接触しないように絶縁部材で被覆する場合にも、凹部では固体電解質層が後退していることで電極層または対極層を絶縁部材で被覆しにくく、被覆不良が生じる可能性もある。一方、第２の対の側面は、第１の対の側面よりも平坦であるため、端子電極を設ける際に、上記のような崩落および絶縁部材の被覆不良が生じにくく、短絡の発生を抑制できる。
　このように、発電要素は、効率よく形成できる第１の対の側面を有しつつ、取出端子を設けても短絡の発生を抑制できる第２の対の側面も有する。よって、本態様に係る電池は、高い信頼性と高い生産性とを両立できる。
　また、例えば、前記電池は、前記第２の対の側面のうちの一方の側面である第１の側面において前記対極層を覆い、前記対極層と電気的に接続された第１の端子電極をさらに備えてもよい。
　これにより、第１の対の側面よりも平坦な第２の対の側面に第１の端子電極が設けられるため、側面の凹凸に起因する第１の端子電極を介した短絡が抑制される。
　また、例えば、前記電池は、前記第１の側面において、前記電極層を覆う第１の絶縁部材をさらに備えてもよい。
　これにより、第１の端子電極が、電極層に接触することを抑制できる。また、第１の対の側面よりも平坦な第２の対の側面に第１の絶縁部材が設けられるため、側面の凹凸に起因した第１の絶縁部材の被覆不良が発生しにくい。
　また、例えば、前記第１の端子電極は、前記第１の絶縁部材を覆ってもよい。
　これにより、第１の端子電極が第１の絶縁部材の外側に位置することになり、発電要素の第１の側面側から容易に電流を取り出すことができる。そのため、例えば、第１の端子電極に接続するための配線を単純化できるため、配線不良が生じにくくなる。
　また、例えば、前記第１の絶縁部材は、前記第１の側面において、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆ってもよい。
　これにより、固体電解質層の一部まで覆うように第１の絶縁部材を形成することで、第１の絶縁部材の大きさのばらつきがあった場合でも、電極層が第１の絶縁部材に覆われずに露出することを抑制することができる。
　また、例えば、前記電池は、前記第２の対の側面のうちの他方の側面である第２の側面において前記電極層を覆い、前記電極層と電気的に接続された第２の端子電極をさらに備えてもよい。
　これにより、第１の対の側面よりも平坦な第２の対の側面に第２の端子電極が設けられるため、側面の凹凸に起因する第２の端子電極を介した短絡が抑制される。また、第１の端子電極が第１の側面に設けられ、第２の端子電極が第１の側面と向かい合う第２の側面に設けられるため、第１の端子電極と第２の端子電極とが接触しにくくなり、短絡を抑制できる。
　また、例えば、前記第１の対の側面それぞれには、前記電極層および前記対極層それぞれと電気的に接続される端子電極が設けられなくてもよい。
　これにより、凹部に起因する端子電極を介した短絡の発生を防止できる。
　また、例えば、前記電池は、前記第１の対の側面のうちの一方の側面である第３の側面を覆う第２の絶縁部材をさらに備えてもよい。
　これにより、凹部が設けられた第３の側面が第２の絶縁部材により保護される。
　また、例えば、前記第２の絶縁部材は、前記凹部に入り込んでいてもよい。
　これにより、第３の側面と第１の絶縁部材との接着強度が向上する。
　また、例えば、積層方向から見た場合の前記発電要素の外周に沿った方向において、前記第２の対の側面それぞれの長さは、前記第１の対の側面それぞれの長さよりも長くてもよい。
　これにより、短絡の発生を抑制して取出端子を接続するための第２の対の側面が大きくなるため、取出端子の接続における電気抵抗を低減できる。
　また、例えば、前記凹部は、テーパ形状を有してもよい。
　これにより、凹部の角部の角度が大きくなり、電極層および対極層が崩落しにくく、崩落に起因した短絡を抑制できる。
　また、例えば、前記固体電解質層は、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、高い信頼性と高い生産性とを両立できる。
　また、本開示の一態様に係る電池の製造方法は、電極層、対極層および前記電極層と前記対極層との間に位置する固体電解質層を含む少なくとも１つの第１の積層体を切断することにより複数の第２の積層体を形成する第１の切断工程であって、前記電極層、前記対極層および前記固体電解質層を一括して切断するように前記少なくとも１つの第１の積層体を切断することにより、前記複数の第２の積層体それぞれに、向かい合う一対の切断面である第１の対の切断面を形成する第１の切断工程と、前記複数の第２の積層体それぞれの前記第１の対の切断面が同じ方向に面するように前記複数の第２の積層体を積層することにより第３の積層体を形成する積層工程と、前記第３の積層体を切断することにより第４の積層体を形成する第２の切断工程であって、前記複数の第２の積層体を一括して切断するように前記第３の積層体を切断することにより、前記第４の積層体に、前記第１の対の切断面と交差する方向に延びる向かい合う一対の切断面である第２の対の切断面を形成する第２の切断工程と、を含む。
　これにより、第１の切断工程において、少なくとも１つの第１の積層体を切断することで、複数の第２の積層体を効率的に製造できる。また、積層工程において、複数の第２の積層体それぞれの第２の対の切断面が同じ方向に面するように、複数の第２の積層体を積層することで、第２の対の切断面を製造される電池の発電要素の側面に利用でき、切断回数を減らすことができる。また、第２の切断工程において、積層された複数の第２の積層体を一括で切断するため、凹凸の少ない第２の対の切断面を形成できる。このような第２の対の切断面に端子電極を設けることにより、電池の信頼性を向上できる。よって、本態様に係る電池の製造方法は、電池の高い信頼性と高い生産性とを両立できる。
　また、例えば、前記第１の切断工程では、前記少なくとも１つの第１の積層体を第１の圧力で積層方向に加圧しながら切断し、前記第２の切断工程では、前記第３の積層体を積層方向に加圧せずに、または、前記第３の積層体を前記第１の圧力よりも小さい第２の圧力で積層方向に加圧しながら切断してもよい。
　これにより、第１の切断工程では、第１の積層体を第１の圧力で積層方向に加圧しながら切断することで、高い位置精度および短時間で第１の積層体を切断することができる。また、第２の切断工程では、第３の積層体に印加される圧力および荷重が第１の圧力より小さくなるので、第３の積層体に印加される圧力および荷重によって、切断時に固体電解質層が伸びることが抑制され、圧力および荷重解放後に凹部が形成されにくい。そのため、より平坦な第２の対の切断面が形成される。
　また、例えば、前記少なくとも１つの積層体は、１つの積層体であり、前記第１の切断工程では、前記１つの第１の積層体を切断して複数の積層体に分割することにより、前記複数の第２の積層体を形成してもよい。
　これにより、一括で作製した１つの第１の積層体を用いて複数の第２の積層体を形成できるため、電池の生産性を向上できる。
　以下、本開示の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、いずれも包括的また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および接続形態、工程、工程の順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、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ており、重複する説明は省略または簡略化する。
　また、本明細書および図面において、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。ｘ軸およびｙ軸はそれぞれ、電池の発電要素の平面視形状が矩形である場合に、当該矩形の第一辺、および、当該第一辺に直交する第二辺に平行な方向に一致する。ｚ軸は、発電要素に含まれる複数の電池セルの積層方向に一致する。
　また、本明細書において、「積層方向」は、集電体および活物質層の主面法線方向に一致する。また、本明細書において、「平面視」とは、単独で使用される場合など特に断りのない限り、発電要素の主面に対して垂直な方向から見たときのことをいう。なお、「側面の平面視」などのように、「ある面の平面視」と記載されている場合は、当該「ある面」を正面から見たときのことをいう。
　また、本明細書において、「上方」および「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）および下方向（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」および「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。以下の説明では、ｚ軸の負側を「下方」または「下側」とし、ｚ軸の正側を「上方」または「上側」とする。
　（実施の形態）
　まず、実施の形態に係る電池の構成について説明する。
　図１は、実施の形態に係る電池１の上面図である。図２および図３は、実施の形態に係る電池１の断面構成を示す断面図である。なお、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線における断面を表している。また、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面を表している。
　図１から図３に示されるように、電池１は、複数の電池セル１００が積層された構造を有する発電要素１０を備える。電池１は、例えば、全固体電池である。
　図１に示されるように、発電要素１０の平面視形状は、例えば、矩形である。発電要素１０の形状は、例えば、扁平な直方体状である。ここで、扁平とは、厚み（すなわち、ｚ軸方向の長さ）が主面の各辺（すなわち、ｘ軸方向およびｙ軸方向の各々の長さ）または最大幅より短いことを意味する。発電要素１０の平面視形状は、正方形、平行四辺形またはひし形などの他の四角形であってもよく、六角形または八角形などの他の多角形であってもよい。また、発電要素１０の形状は、例えば、直方体状であるが、立方体状、四角錘台状または多角形柱状等の他の形状であってもよい。なお、本明細書において、図２および図３などの断面図では、発電要素１０の層構造を分かりやすくするため、各層の厚みを誇張して図示している。
　発電要素１０は、図１から図３に示されるように、第１の対の側面の一例である向かい合う一対の側面１１および１２と、第１の対の側面とは異なる第２の対の側面の一例である向かい合う一対の側面２１および２２と、２つの主面３１および３２と、を有する。側面２１は、第１の側面の一例である、側面２２は、第２の側面の一例である。側面１１は、第３の側面の一例である。側面１１、１２、２１および２２は、積層方向（主面３１および３２の法線方向）と平行な面である。なお、側面１１、１２、２１および２２の少なくとも１つは、積層方向に対して傾斜していてもよい。
　側面１１、１２、２１および２２はそれぞれ、例えば、切断面である。具体的には、側面１１、１２、２１および２２はそれぞれ、切断刃等で切断されることによって形成される面であり、例えば、微細な溝等の切断痕を有する面である。
　第１の対の側面である側面１１および１２は、互いに背向しており、かつ、互いに平行である。例えば、側面１１および１２のそれぞれの形状および大きさは同じであり、側面１１の平面視において、それぞれの輪郭が一致している。第２の対の側面である側面２１および２２は、互いに背向しており、かつ、互いに平行である。例えば、側面２１および２２のそれぞれの形状および大きさは同じであり、側面２１の平面視において、それぞれの輪郭が一致している。また、側面１１および１２と、側面２１および２２とは、例えば、互いに垂直な位置関係である。発電要素１０の形状が直方体である場合、発電要素１０の側面は、互いに平行な側面１１および１２と、互いに平行な側面２１および２２とで構成される。
　主面３１および３２は、互いに背向しており、かつ、互いに平行である。主面３１は、発電要素１０の最上面である。主面３２は、発電要素１０の最下面である。図１に示されるように、主面３１および３２は、例えば、矩形であり、互いに平行な一対の辺を２つ、つまり、一対の短辺と一対の長辺とを有する。
　積層方向から見た場合の発電要素１０の外周に沿った方向において、側面２１および２２の長さは、側面１１および１２の長さよりも長い。本実施の形態においては、側面１１および１２はそれぞれ、主面３１の短辺を含む側面であり、側面２１および２２はそれぞれ、主面３１の長辺を含む側面である。これにより、後述するように短絡の発生を抑制して取出端子を接続するための側面２１および２２が大きくなるため、取出端子の接続における電気抵抗を低減できる。
　発電要素１０は、複数の電池セル１００を有する。電池セル１００は、最小構成の電池であり、単位セルとも称される。複数の電池セル１００は、電気的に並列接続されるように積層されている。本実施の形態では、発電要素１０が有する全ての電池セル１００が電気的に並列接続される。図示される例では、発電要素１０が有する電池セル１００の個数が４個であるが、これに限らない。例えば、発電要素１０が有する電池セル１００の個数は、２個または６個などの偶数個であってもよく、３個または５個などの奇数個であってもよい。
　複数の電池セル１００のそれぞれは、電極層１１０と、対極層１２０と、電極層１１０と対極層１２０との間に位置する固体電解質層１３０と、を含む。電極層１１０は、電極集電体１１１と、電極活物質層１１２と、を有する。対極層１２０は、対極集電体１２１と、対極活物質層１２２と、を有する。複数の電池セル１００それぞれでは、電極集電体１１１、電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２および対極集電体１２１がこの順でｚ軸に沿って積層されている。
　電極層１１０は、電池セル１００の正極層および負極層の一方である。対極層１２０は、電池セル１００の正極層および負極層の他方である。以下では、電極層１１０が負極層であり、対極層１２０が正極層である場合を一例として説明する。なお、電極層１１０が正極層であり、対極層１２０が負極層であってもよい。
　複数の電池セル１００の構成は、互いに実質的に同一である。隣り合う２つの電池セル１００では、電池セル１００を構成する各層の並び順が逆になっている。つまり、電池セル１００を構成する各層の並び順が交互に入れ替わりながら、複数の電池セル１００は、ｚ軸に沿って並んで積層されている。そのため、複数の電池セル１００は、隣り合う電池セル１００の同極同士が接続されるように積層されている。具体的には、隣り合う電池セル１００の電極集電体１１１同士または対極集電体１２１同士が接触して電気的に接続されている。隣り合う電池セル１００は、導電性の接着剤等で構成される接着層を介して積層されていてもよい。また、隣り合う電池セル１００は、１つの電極集電体１１１または１つの対極集電体１２１を共有していてもよい。つまり、発電要素１０において、１つの電極集電体１１１の両主面に電極活物質層１１２が接していてもよく、１つの対極集電体１２１の両主面に対極活物質層１２２が接していてもよい。また、本実施の形態では、電池セル１００の個数が偶数個であるので、発電要素１０の最下層および最上層がそれぞれ、同極性の集電体になる。
　固体電解質層１３０は、電極活物質層１１２と対極活物質層１２２との間に配置される。固体電解質層１３０は、電極活物質層１１２と対極活物質層１２２との各々に接する。固体電解質層１３０の厚みは、例えば、５μｍ以上１５０μｍ以下である。
　固体電解質層１３０は、少なくとも固体電解質を含み、必要に応じて、バインダー材料を含んでいてもよい。固体電解質層１３０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また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。固体電解質には、例えば、硫化物固体電解質、ハロゲン系固体電解質または酸化物固体電解質等の固体電解質材料が用いられる。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（Ｌｉ２Ｓ）および五硫化二リン（Ｐ２Ｓ５）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、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２、Ｌｉ２Ｓ－Ｂ２Ｓ３またはＬｉ２Ｓ－ＧｅＳ２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Ｌｉ３Ｎ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、Ｌｉ３ＰＯ４およびＬｉ４ＳｉＯ４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、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＬＺ）、Ｌｉ１．３Ａｌ０．３Ｔｉ１．７（ＰＯ４）３（ＬＡＴＰ）または（Ｌａ，Ｌｉ）ＴｉＯ３（ＬＬＴＯ）などが用いられる。
　バインダー材料としては、例えば、エラストマー類が用いられ、ポリフッ化ビニリデン、アクリル樹脂またはセルロース樹脂などの有機化合物が用いられてもよい。
　電極集電体１１１の主面には、電極活物質層１１２が接触している。なお、電極集電体１１１は、電極活物質層１１２に接する部分に設けられた、導電材料を含む層である集電体層を含んでもよい。
　対極集電体１２１の主面には、対極活物質層１２２が接触している。なお、対極集電体１２１は、対極活物質層１２２に接する部分に設けられた、導電材料を含む層である集電体層を含んでもよい。
　電極集電体１１１および対極集電体１２１それぞれの材料としては、公知の材料が用いられうる。例えば、電極集電体１１１および対極集電体１２１それぞれの材料としては、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、白金もしくは金、または、これらの２種以上の合金などからなる箔状体、板状体または網目状体などが用いられる。電極集電体１１１および対極集電体１２１それぞれの厚みは、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下であるが、これに限らない。
　なお、電極層１１０は、電極集電体１１１を含んでいなくてもよく、例えば、他の電池セル１００の電極層１１０もしくは対極層１２０の集電体、取出端子、または、他の電池との接続層等が電極活物質層１１２の集電体として機能してもよい。つまり、電極層１１０は、電極集電体１１１と電極活物質層１１２とのうち、電極活物質層１１２のみを含んでいてもよい。また、対極層１２０は、対極集電体１２１を含んでいなくてもよく、例えば、他の電池セル１００の電極層１１０もしくは対極層１２０の集電体、取出端子、または、他の電池との接続層等が対極活物質層１２２の集電体として機能してもよい。つまり、対極層１２０は、対極集電体１２１と対極活物質層１２２とのうち、対極活物質層１２２のみを含んでいてもよい。
　電極活物質層１１２は、電極集電体１１１の、対極層１２０側の主面に配置されている。電極活物質層１１２は、対極活物質層１２２に対向して配置されている。電極活物質層１１２の厚みは、例えば５μｍ以上３００μｍ以下であるが、これに限らない。
　電極活物質層１１２は、少なくとも負極活物質を含み、必要に応じて、固体電解質、導電助剤およびバインダー材料のうち少なくとも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、ナトリウムイオンまたはマグネシウムイオンを吸蔵および放出（挿入および脱離、または、溶解および析出）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およ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、黒鉛炭素繊維もしくは樹脂焼成炭素などの炭素材料、金属リチウム、リチウム合金また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。
　固体電解質としては、上述の固体電解質材料が用いられうる。また、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、グラファイトまたはカーボンファイバーなどの導電材料が用いられる。また、バインダー材料としては、上述のバインダー材料が用いられうる。
　電極活物質層１１２の含有材料を溶媒と共に練り込んだペースト状の塗料を、電極集電体１１１の主面上に塗工し乾燥させることにより、電極活物質層１１２が作製される。電極活物質層１１２の密度を高めるために、乾燥後に、電極活物質層１１２および電極集電体１１１を含む電極層１１０（電極板とも称される）をプレスしておいてもよい。
　対極活物質層１２２は、対極集電体１２１の、電極層１１０側の主面に配置されている。対極活物質層１２２の厚みは、例えば５μｍ以上３００μｍ以下であるが、これに限らない。
　対極活物質層１２２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、導電助剤およびバインダー材料のうち少なくとも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、ナトリウムイオンまたはマグネシウムイオンを吸蔵および放出（挿入および脱離、または、溶解および析出）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およ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）またはリチウム‐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、上述の固体電解質材料が用いられうる。また、導電助剤としては、上述の導電材料が用いられうる。また、バインダー材料としては、上述のバインダー材料が用いられうる。
　対極活物質層１２２の含有材料を溶媒と共に練り込んだペースト状の塗料を、対極集電体１２１の主面上に塗工し乾燥させることにより、対極活物質層１２２が作製される。対極活物質層１２２の密度を高めるために、乾燥後に、対極活物質層１２２および対極集電体１２１を含む対極層１２０（対極板とも称される）をプレスしておいてもよい。
　本実施の形態では、電極活物質層１１２、対極活物質層１２２、固体電解質層１３０は平行平板状に維持されている。これにより、湾曲による割れまたは崩落の発生を抑制することができる。なお、電極活物質層１１２、対極活物質層１２２、固体電解質層１３０を合わせて滑らかに湾曲させてもよい。
　また、本実施の形態では、固体電解質層１３０の側面２１側の側面と、電極集電体１１１、電極活物質層１１２、対極活物質層１２２および対極集電体１２１それぞれの側面２１側の側面とは、ｚ軸方向から見た場合に一致している。電極集電体１１１、電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２および対極集電体１２１のそれぞれの側面２２側の側面においても同様である。
　また、ｚ軸方向から見た場合に、固体電解質層１３０の側面１１側の側面は、電極集電体１１１、電極活物質層１１２、対極活物質層１２２および対極集電体１２１それぞれの側面１１側の側面よりも内側に位置する。電極集電体１１１、電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２および対極集電体１２１のそれぞれの側面１２側の側面においても同様である。
　電池セル１００では、電極集電体１１１、電極活物質層１１２、対極活物質層１２２および対極集電体１２１の各々の形状および大きさが同じであり、ｚ軸方向から見た場合に各々の輪郭が一致している。
　また、ｚ軸方向から見た場合に、側面１１、１２、２１および２２それぞれにおいて、複数の電池セル１００のそれぞれの側面は繋がっており、隣り合う電池セル１００の境界では段差が形成されていない。なお、側面１１および１２においては、複数の電池セル１００のそれぞれの側面が繋がっていなくてもよい。
　側面１１、１２、２１および２２において、電極集電体１１１、電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２および対極集電体１２１それぞれの側面は露出している。電極集電体１１１、電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２および対極集電体１２１それぞれは、積層方向と垂直な方向から見た場合に互いに重ならないように配置されている。なお、露出されている側面は、取出端子または絶縁部材等で被覆されてもよい。つまり、上述の「露出している」とは、発電要素１０において積層されている各層が、他の層の側面を被覆していないことを意味する。
　また、図２に示されるように、側面１１および１２において、複数の電池セル１００のそれぞれには、電極層１１０および対極層１２０、具体的には、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２に対して固体電解質層１３０が凹んだ凹部１０１および１０２が設けられている。凹部１０１および１０２はそれぞれ、段差形状を有する凹部である。側面１１には凹部１０１が設けられ、側面１２には凹部１０２が設けられている。電池セル１００の各層が積層された積層体の端部を切除して電池を形成する場合、例えば、生産性を高めるために電池セル１００の各層が積層された積層体を積層方向に押さえながら切断すると、切断面には固体電解質層１３０が電極活物質層１１２および対極活物質層１２２に対して後退した凹部１０１および１０２が形成される。このような切断面をそのまま側面１１および１２として用いることで、電池１の生産性を高めることができる。積層体の切断方法についての詳細は後述する。
　凹部１０１および１０２それぞれの深さは、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。
　一方、図３に示されるように、側面２１および２２それぞれにおいては、凹部が設けられていない。側面２１および２２は、それぞれ実質的に平坦面である。側面２１および２２それぞれの表面粗さＲｚ２は、側面１１および１２それぞれの表面粗さＲｚ１よりも小さい。つまり、側面２１および２２それぞれは、側面１１および１２それぞれよりも凹凸が小さいまたは実質的に凹凸がない。ここで、表面粗さＲｚ１及びＲｚ２は、ＪＩＳ　Ｂ０６０１　１９９４に準拠した測定法で測定される十点平均粗さである。例えば、発電要素１０の各層を積層した積層体を切断した切断面により側面２１および２２が構成される場合、切断面が平坦になるような方法または条件で切断することで、凹部が設けられていない切断面が形成される。積層体の切断方法についての詳細は後述する。なお、側面２１および２２には、凹部１０１および１０２よりも深さの小さい凹部が設けられていてもよい。
　側面１１および１２それぞれの表面粗さＲｚ１は、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。また、側面２１および２２それぞれの表面粗さＲｚ２は、例えば、０．１μｍ以上５μｍ未満である。
　このように、電池１の発電要素１０は、凹部１０１および１０２が設けられた側面１１および１２と、側面１１および１２よりも平坦な側面２１および２２とを有する。発電要素１０から電流を取り出す場合、例えば、発電要素１０の側面において、複数の電池セル１００それぞれの電極層１１０および対極層１２０それぞれに取出端子等を電気的に接続する。この際、電極層１１０および対極層１２０の一方に電気的に接続された取出端子が他方にも電気的に接続されると短絡が生じる。
　側面１１および１２に取出端子を設けると、凹部１０１および１０２で固体電解質層１３０よりも突出している箇所の電極層１１０および対極層１２０が破損して崩落しやすいために、崩落した材料が取出端子に接触して短絡が生じやすくなる。また、隣り合う電極層１１０および対極層１２０の一方を、取出端子が接触しないように絶縁部材で被覆する場合にも、凹部１０１および１０２では固体電解質層１３０が後退していることで電極層１１０または対極層１２０を絶縁部材で被覆しにくく、被覆不良が生じる可能性もある。一方、側面２１および２２は、側面１１および１２よりも平坦であるため、端子電極を設ける際に、上記のような崩落および絶縁部材の被覆不良が生じにくく、短絡の発生を抑制できる。
　このように、発電要素１０は、効率よく形成できる側面１１および１２を有しつつ、取出端子を設けても短絡の発生を抑制できる側面２１および２２も有する。よって、電池１は、高い信頼性と高い生産性とを両立できる。
　なお、取出端子は、発電要素１０の各電池セル１００の電圧の監視等に利用することも可能である。
　［変形例１］
　次に、実施の形態の変形例１について説明する。以下の変形例の説明において、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または簡略化する。
　図４は、本変形例に係る電池２の上面図である。図５および図６は、本変形例に係る電池２の断面構成を示す断面図である。なお、図５は、図４のＶ－Ｖ線における断面を表している。また、図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線における断面を表している。
　図４から図６に示されるように、電池２は、実施の形態に係る電池１の構成に加えて、対極端子５１と、電極端子５２と、絶縁部材６１、６２、６３および６４と、を備える。つまり、電池２は、発電要素１０と、対極端子５１と、電極端子５２と、絶縁部材６１、６２、６３および６４と、を備える。対極端子５１は、第１の端子電極の一例である。電極端子５２は、第２の端子電極の一例である。絶縁部材６１は、第１の絶縁部材の一例である。絶縁部材６３は、第２の絶縁部材の一例である。
　図５に示されるように、側面１１および１２には、対極端子５１および電極端子５２のような電極層１１０および対極層１２０それぞれと電気的に接続される取出端子が設けられていない。これにより、凹部１０１および１０２に起因する取出端子を介した短絡の発生を防止できる。
　絶縁部材６３は、側面１１を覆い、凹部１０１に入り込んでいる。具体的には、絶縁部材６３は、側面１１の全面を覆う。側面１１は、例えば、絶縁部材６３のみに覆われ、絶縁部材６３のみと接している。絶縁部材６３が側面１１を覆うことにより、側面１１が保護され、凹部１０１が形成されていることにより破損しやすい電極活物質層１１２および対極活物質層１２２が破損することを抑制できる。また、絶縁部材６３が凹部１０１に入り込むことにより、側面１１と絶縁部材６３との接着強度が向上する。また、絶縁部材６３は、ｚ軸方向からの応力に対して、側面１１から剥離しにくくなる。
　また、絶縁部材６３は、側面１１の上下端の近傍において、主面３１の端部および主面３２の端部を覆っている。これにより、絶縁部材６３によって、対極集電体１２１の剥離が抑制される。また、電極端子５２が主面３１および３２に回り込んだ場合も、電極端子５２が対極集電体１２１に接触し、短絡することを抑制できる。
　絶縁部材６４は、側面１２を覆い、凹部１０２に入り込んでいる。具体的には、絶縁部材６４は、側面１２の全面を覆う。側面１２は、例えば、絶縁部材６４のみに覆われ、絶縁部材６４のみと接している。絶縁部材６４が側面１２を覆うことにより、側面１２が保護され、凹部１０２が形成されていることにより破損しやすい電極活物質層１１２および対極活物質層１２２が破損することを抑制できる。また、絶縁部材６４が凹部１０２に入り込むことにより、側面１２と絶縁部材６４との接着強度が向上する。また、絶縁部材６４は、ｚ軸方向からの応力に対して、側面１２から剥離しにくくなる。
　また、絶縁部材６４は、側面１２の上下端の近傍において、主面３１の端部および主面３２の端部を覆っている。これにより、絶縁部材６４によって、対極集電体１２１の剥離が抑制される。また、電極端子５２が主面３１および３２に回り込んだ場合も、電極端子５２が対極集電体１２１に接触し、短絡することを抑制できる。
　図６に示されるように、絶縁部材６１は、側面２１において電極層１１０を覆っている。具体的には、絶縁部材６１は、側面２１において電極層１１０に含まれる電極集電体１１１および電極活物質層１１２を完全に覆っている。
　絶縁部材６１は、側面２１において、複数の電池セル１００の各々の電極層１１０を覆っている。絶縁部材６１は、複数の電池セル１００の各々の対極層１２０の少なくとも一部を覆っていない。本実施の形態においては、絶縁部材６１は、複数の電池セル１００の各々の対極層１２０を覆っていない。絶縁部材６１は、例えば、側面２１の平面視において、ストライプ形状を有する。
　このとき、絶縁部材６１は、隣り合う２つの電池セル１００の電極層１１０を連続的に覆っている。具体的には、絶縁部材６１は、隣り合う２つの電池セル１００の一方の固体電解質層１３０の少なくとも一部から、隣り合う２つの電池セル１００の他方の固体電解質層１３０の少なくとも一部までを連続的に覆っている。
　このように、絶縁部材６１は、側面２１において、固体電解質層１３０の少なくとも一部を覆っている。具体的には、側面２１を平面視した場合に、絶縁部材６１の輪郭は、固体電解質層１３０に重なっている。これにより、絶縁部材６１の製造ばらつきによって幅（ｚ軸方向の長さ）が変動したとしても、電極層１１０を露出させるおそれが低くなる。このため、絶縁部材６１を覆うように形成される対極端子５１を介して電極層１１０と対極層１２０とが短絡することを抑制することができる。また、粉体状の材料で形成されている固体電解質層１３０の側面は、非常に微細な凹凸が存在する。このため、絶縁部材６１が当該凹凸に入り込むことで、絶縁部材６１の密着強度が向上し、絶縁信頼性が向上する。
　なお、絶縁部材６１は、側面２１において、固体電解質層１３０の全てを覆っていてもよい。具体的には、絶縁部材６１の輪郭は、固体電解質層１３０と対極活物質層１２２との境界に重なっていてもよい。また、絶縁部材６１は、固体電解質層１３０の一部を覆うことは必須ではない。例えば、絶縁部材６１の輪郭は、固体電解質層１３０と電極活物質層１１２との境界に重なっていてもよい。また、絶縁部材６１は、対極活物質層１２２の少なくとも一部を被覆していてもよい。つまり、絶縁部材６１は、側面２１において、発電要素１０の積層方向に沿って電極層１１０から対極層１２０の一部までを覆っていてもよい。
　絶縁部材６１は、例えば、対極層１２０毎に分離して設けられているが、これに限らない。例えば、絶縁部材６１は、ストライプ形状の部分に加えて、側面２１のｙ軸方向における端部において、ｚ軸方向に沿って設けられていてもよい。つまり、絶縁部材６１の形状は、側面２１の平面視において、はしご形状であってもよい。このように、絶縁部材６１は、対極集電体１２１の一部を覆っていてもよい。
　図６に示されるように、絶縁部材６２は、側面２２において対極層１２０を覆っている。具体的には、絶縁部材６２は、側面２２において対極層１２０に含まれる対極集電体１２１および対極活物質層１２２を完全に覆っている。
　絶縁部材６２は、側面２２において、複数の電池セル１００の各々の対極層１２０を覆っている。絶縁部材６２は、複数の電池セル１００の各々の電極層１１０の少なくとも一部を覆っていない。本実施の形態においては、絶縁部材６２は、複数の電池セル１００の各々の電極層１１０を覆っていない。絶縁部材６２は、例えば、側面２２の平面視において、ストライプ形状を有する。
　このとき、絶縁部材６２は、隣り合う２つの電池セル１００の対極層１２０を連続的に覆っている。具体的には、絶縁部材６２は、隣り合う２つの電池セル１００の一方の固体電解質層１３０の少なくとも一部から、隣り合う２つの電池セル１００の他方の固体電解質層１３０の少なくとも一部までを連続的に覆っている。
　このように、絶縁部材６２は、側面２２において、固体電解質層１３０の少なくとも一部を覆っている。具体的には、側面２２を平面視した場合に、絶縁部材６２の輪郭は、固体電解質層１３０に重なっている。これにより、絶縁部材６２の製造ばらつきによって幅（ｚ軸方向の長さ）が変動したとしても、対極層１２０を露出させるおそれが低くなる。このため、絶縁部材６２を覆うように形成される電極端子５２を介して電極層１１０と対極層１２０とが短絡することを抑制することができる。また、粉体状の材料で形成されている固体電解質層１３０の側面は、非常に微細な凹凸が存在する。このため、絶縁部材６２が当該凹凸に入り込むことで、絶縁部材６２の密着強度が向上し、絶縁信頼性が向上する。
　なお、絶縁部材６２は、側面２２において、固体電解質層１３０の全てを覆っていてもよい。具体的には、絶縁部材６２の輪郭は、固体電解質層１３０と電極活物質層１１２との境界に重なっていてもよい。また、絶縁部材６２は、固体電解質層１３０の一部を覆うことは必須ではない。例えば、絶縁部材６２の輪郭は、固体電解質層１３０と対極活物質層１２２との境界に重なっていてもよい。また、絶縁部材６２は、電極活物質層１１２の少なくとも一部を被覆していてもよい。つまり、絶縁部材６２は、側面２２において、発電要素１０の積層方向に沿って対極層１２０から電極層１１０の一部までを覆っていてもよい。
　また、絶縁部材６２は、側面２２の上下端の近傍において、主面３１の端部および主面３２の端部を覆っている。これにより、絶縁部材６２によって、対極集電体１２１の剥離が抑制される。また、電極端子５２が主面３１および３２に回り込んだ場合も、電極端子５２が対極集電体１２１に接触し、短絡することを抑制できる。
　絶縁部材６２は、例えば、対極層１２０毎に分離して設けられているが、これに限らない。例えば、絶縁部材６２は、ストライプ形状の部分に加えて、側面２２のｙ軸方向における端部において、ｚ軸方向に沿って設けられていてもよい。つまり、絶縁部材６２の形状は、側面２２の平面視において、はしご形状であってもよい。このように、絶縁部材６２は、電極集電体１１１の一部を覆っていてもよい。
　絶縁部材６１、６２、６３および６４はそれぞれ、例えば、電気的に絶縁性を有する絶縁材料を用いて形成されている絶縁層である。例えば、絶縁部材６１、６２、６３および６４はそれぞれ、樹脂を含む。絶縁部材６１、６２、６３および６４は、例えば、樹脂と樹脂用添加剤とを含む樹脂材料で構成される。樹脂は、例えばエポキシ系またはシリコーン系の樹脂であるが、これに限定されない。なお、絶縁材料として無機材料が用いられてもよい。使用可能な絶縁材料としては、柔軟性、ガスバリア性、耐衝撃性、耐熱性などの様々な特性を基に選定される。絶縁部材６１、６２、６３および６４は、互いに同じ材料を用いて形成されるが、異なる材料を用いて形成されてもよい。また、絶縁部材６１、６２、６３および６４はそれぞれ、これらのいずれかと互いに繋がり、一体で形成されていてもよい。これにより、発電要素１０が強固に保護される。
　次に、対極端子５１および電極端子５２について説明する。
　図６に示されるように、対極端子５１は、側面２１において対極層１２０を覆い、対極層１２０と電気的に接続されている。本実施の形態においては、対極端子５１は、側面２１および絶縁部材６１を覆う。具体的には、対極端子５１は、絶縁部材６１と、側面２１のうち絶縁部材６１に覆われていない部分とを覆っている。これにより、対極端子５１が絶縁部材６１の外側に位置することになり、発電要素１０の側面２１側から容易に電流を取り出すことができる。そのため、例えば、対極端子５１に接続するための配線を単純化できるため、配線不良が生じにくくなる。
　側面２１のうち絶縁部材６１に覆われていない部分では、対極端子５１は、対極集電体１２１および対極活物質層１２２の各々の側面に接触し、対極層１２０と電気的に接続される。対極活物質層１２２は、粉体状の材料で形成されているので、固体電解質層１３０と同様に、非常に微細な凹凸が存在する。対極端子５１が対極活物質層１２２の側面の凹凸に入り込むことで、対極端子５１の密着強度が向上し、電気的な接続の信頼性が向上する。
　対極端子５１は、複数の電池セル１００の各々の対極層１２０と電気的に接続されている。つまり、対極端子５１は、各電池セル１００を電気的に並列接続する機能の一部を担っている。図６に示されるように、対極端子５１は、側面２１のほぼ全体を一括して覆っている。本実施の形態では、対極層１２０が正極であるので、対極端子５１は、電池２の正極取出端子電極として機能する。
　本実施の形態に係る発電要素１０では、最上層および最下層がそれぞれ対極集電体１２１である。図６に示されるように、側面２１の上下端の近傍では、対極端子５１は、最上層および最下層の各々に位置する対極集電体１２１の主面の一部を覆っている。つまり、対極端子５１は、主面３１および３２それぞれの端部を覆っている。これにより、対極端子５１は、ｚ軸方向からの外力などに強く、脱離が抑制される。また、対極端子５１により対極集電体１２１の剥離が抑制される。また、対極端子５１と対極集電体１２１との接触面積が大きくなるので、対極端子５１と対極集電体１２１との接続抵抗が小さくなり、大電流特性を向上させることができる。例えば、電池２の急速充電が可能になる。
　図６に示されるように、電極端子５２は、側面２２において電極層１１０を覆い、電極層１１０と電気的に接続されている。本実施の形態においては、電極端子５２は、側面２２および絶縁部材６２を覆う。具体的には、電極端子５２は、絶縁部材６２と、側面２２のうち絶縁部材６２に覆われていない部分とを覆っている。これにより、電極端子５２が絶縁部材６２の外側に位置することになり、発電要素１０の側面２２側から容易に電流を取り出すことができる。そのため、例えば、電極端子５２に接続するための配線を単純化できるため、配線不良が生じにくくなる。また、電極端子５２が、対極端子５１が設けられた側面２１と向かい合う側面２２に設けられるため、対極端子５１と電極端子５２とが接触しにくくなり、短絡を抑制できる。
　側面２２のうち絶縁部材６２に覆われていない部分では、電極端子５２は、電極集電体１１１および電極活物質層１１２の各々の側面に接触し、電極層１１０と電気的に接続される。電極活物質層１１２は、粉体状の材料で形成されているので、固体電解質層１３０と同様に、非常に微細な凹凸が存在する。電極端子５２が電極活物質層１１２の側面の凹凸に入り込むことで、電極端子５２の密着強度が向上し、電気的な接続の信頼性が向上する。
　電極端子５２は、複数の電池セル１００の各々の電極層１１０と電気的に接続されている。つまり、電極端子５２は、各電池セル１００を電気的に並列接続する機能の一部を担っている。図６に示されるように、電極端子５２は、側面２２のほぼ全体を一括して覆っている。本実施の形態では、電極層１１０が負極であるので、電極端子５２は、電池２の負極取出端子電極として機能する。
　対極端子５１および電極端子５２は、導電性を有する樹脂材料などを用いて形成されている。あるいは、対極端子５１および電極端子５２は、半田などの金属材料を用いて形成されていてもよい。使用可能な導電性の材料としては、柔軟性、ガスバリア性、耐衝撃性、耐熱性、半田濡れ性などの様々な特性を基に選定される。対極端子５１および電極端子５２は、互いに同じ材料を用いて形成されるが、異なる材料を用いて形成されてもよい。
　以上のように、対極端子５１および電極端子５２はそれぞれ、側面１１および１２の表面粗さＲｚ１よりも小さい表面粗さＲｚ２を有する側面２１および２２に設けられる。そのため、凹部１０１および１０２のような凹凸に起因して、対極端子５１または電極端子５２を介して短絡が発生することを抑制できる。よって、電池２の信頼性を向上できる。
　また、対極端子５１および電極端子５２が、電極層１１０または対極層１２０に接触することを抑制するために設けられる絶縁部材６１および６２も、側面２１および２２に設けられる。そのため、凹部１０１および１０２のような凹凸に起因して、絶縁部材６１および６２による電極層１１０および対極層１２０の被覆不良が発生しにくい。例えば、側面２１および２２には実質的な段差がないことで、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２の段差による角部を露出させずに絶縁部材６１および６２を形成できる。よって、電池２の信頼性を向上できる。
　また、対極端子５１および電極端子５２はそれぞれ、電池２の取出端子電極としても機能するだけでなく、複数の電池セル１００の並列接続の機能を担う。図６に示されるように、対極端子５１および電極端子５２はそれぞれ、発電要素１０の側面２１および２２を密着して覆うように形成されるので、これらの体積を小さくすることができる。つまり、従来のように集電体を引き延ばして取出端子として用いる場合に比べて、取出端子をコンパクトにできるため、電池２の体積エネルギー密度を向上させることができる。
　なお、対極端子５１および電極端子５２はそれぞれ、絶縁部材６１および絶縁部材６２を覆っておらず、複数の電池セル１００の各々の電極層１１０および対極層１２０ごとに独立して設けられていてもよい。
　［変形例２］
　次に、実施の形態の変形例２について説明する。以下の変形例の説明において、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または簡略化する。
　図７は、本変形例に係る電池３の上面図である。図８は、本変形例に係る電池３の断面構成を示す断面図である。なお、図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面を表している。
　図７および図８に示されるように、電池３は、実施の形態に係る電池１と比較して、複数の電池セル１００を有する発電要素１０の代わりに、複数の電池セル１００ａを有する発電要素１０ａを備える点で相違する。
　発電要素１０ａは、第１の対の側面である向かい合う一対の側面１１ａおよび１２ａと、第１の対の側面とは異なる第２の対の側面である向かい合う一対の側面２１および２２と、を有する。発電要素１０ａにおいても、発電要素１０と同様に、側面２１および２２それぞれの表面粗さＲｚ２は、側面１１ａおよび１２ａそれぞれの表面粗さＲｚ１よりも小さい。
　電池セル１００ａは、凹部１０１ａおよび１０２ａの形状が凹部１０１および１０２と異なる点を除いては、電池セル１００と同様の構成である。
　図８に示されるように、側面１１ａおよび１２ａにおいて、複数の電池セル１００ａのそれぞれには、電極層１１０および対極層１２０、具体的には、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２に対して固体電解質層１３０が凹んだ凹部１０１ａおよび１０２ａが設けられている。凹部１０１ａおよび１０２ａはそれぞれ、テーパ形状を有する凹部である。側面１１ａには凹部１０１ａが設けられ、側面１２ａには凹部１０２ａが設けられている。電池セル１００ａにおいて、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２の側面はそれぞれ、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２よりも後退した固体電解質層１３０の側面に向かって傾斜している。側面１１ａおよび側面１２ａには、直角以下の角度に折れ曲がった段差が形成されていない。なお、凹部１０１ａおよび１０２ａの一部に段差が設けられていてもよい。また、凹部１０１ａおよび１０２ａのうちの少なくとも１つは、凹部１０１および１０２のような段差形状を有する凹部であってもよい。
　このように、凹部１０１ａおよび１０２ａがそれぞれテーパ形状を有するため、凹部１０１ａおよび１０２ａで電極層１１０および対極層１２０が崩落しにくく、崩落に起因した短絡を抑制できる。
　なお、電池３においても、変形例１において説明した対極端子５１と、電極端子５２と、絶縁部材６１、６２、６３および６４と、が備えられてもよい。
　［電池の製造方法］
　次に、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法について、図９から図１４を用いて説明する。図９は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１０は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第１の積層体の上面図である。図１１は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第１の積層体の断面構成を示す断面図である。図１２は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第３の積層体の上面図である。図１３および図１４は、実施の形態または変形例に係る電池の製造方法で用いられる第３の積層体の断面構成を示す断面図である。なお、図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線における断面を表している。また、図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面を表している。また、図１４は、図１２のＸＩＶ－ＸＩＶ線における断面を表している。
　以下では、実施の形態に係る電池１および実施の形態の変形例１に係る電池２の製造方法を中心に説明する。
　図９に示されるように、まず、積層体形成工程として、電極層１１０、対極層１２０および電極層１１０と対極層１２０との間に位置する固体電解質層１３０を含む少なくとも１つの第１の積層体２０１を形成する（ステップＳ１１）。そして、第１の切断工程として、少なくとも１つの第１の積層体２０１を切断することで、複数の第２の積層体２０２を形成する（ステップＳ１２）。この際、電極層１１０、対極層１２０および固体電解質層１３０を一括して切断するように第１の積層体２０１を切断することにより、複数の第２の積層体２０２それぞれに、第１の対の切断面の一例である向かい合う一対の切断面２１１および２１２を形成する。
　具体的には、図１０および図１１に示されるように、まず、第１の積層体２０１を形成する。例えば、電極集電体１１１、電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２および対極集電体１２１をこの順で、ｚ軸方向に沿って順次積層することで、第１の積層体２０１を形成する。第１の積層体２０１は、例えば、電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２それぞれの材料を溶媒と共に練り込んだペースト状の塗料を、集電体または各層の面上に塗工乾燥することにより、形成される。電極活物質層１１２、対極活物質層１２２および固体電解質層１３０の形成のための塗工方法は、例えばスクリーン印刷法、ダイコート法、スプレー法、グラビア印刷法などが用いられるが、これらに限定されるものではない。なお、第１の積層体２０１の積層構成は、図１１に示される例に限定されず、例えば、電極集電体１１１および対極集電体１２１のうちの一方が無い構成であってもよく、電極集電体１１１および対極集電体１２１のうちの一方の両方の主面に活物質層等が積層されている構成であってもよい。
　また、電極集電体１１１、電極活物質層１１２および固体電解質層１３０をこの順で積層した電極板と、対極集電体１２１、対極活物質層１２２および固体電解質層１３０をこの順で積層した対極板とを準備し、電極板と対極板とを固体電解質層１３０を介して接合することで第１の積層体２０１を形成してもよい。
　各層の形成および各層の接合では、高密度化および接合強度の向上のためにプレスが行われてもよい。プレス方法としては、平板プレスおよびロールプレス等が用いられるが、これらに限定されるものではない。第１の積層体２０１は、ロールツーロール方式で、上述のように各層を塗工積層した後に、ロールプレスによってプレスされることで、連続的に形成されてもよい。この場合には、例えば、図１０に示されるような長尺帯状の第１の積層体２０１を効率的に形成できる。
　次に、形成した第１の積層体２０１を、例えば、図１０に示される破線Ｃ１で示される位置で積層方向に沿って切断する。破線Ｃ１は、第１の積層体２０１の平面視において第１の積層体２０１の短手方向に沿った線である。第１の積層体２０１が切断される位置は、例えば、互いに平行である。これにより、電極層１１０、対極層１２０および固体電解質層１３０が一括して切断される。また、このようにして、第１の積層体２０１を一括で、複数個所で切断することにより、複数の第２の積層体２０２それぞれに、第１の対の切断面として切断面２１１および２１２（図１２および図１３参照）を形成する。つまり、第１の切断工程により、それぞれに切断面２１１および２１２が形成された複数の第２の積層体２０２が形成される。切断面２１１および２１２は、例えば、それぞれ、全体としては第２の積層体２０２の積層方向に平行な面である。また、第１の切断工程により、発電に寄与しにくい第１の積層体２０１の側面近傍を切除でき、製造される電池の体積エネルギー密度を向上できる。さらに、第１の積層体２０１の各層の配置精度が高くなく、各層の側面の位置が揃っていなくても、第１の積層体２０１の側面近傍を切除するため、最終的に製造される電池には影響しない。そのため、第１の積層体２０１の各層の配置精度を高める必要がないため、第１の積層体２０１の製造速度を速めることができ、生産性を向上できる。
　第１の切断工程における切断では、例えば、切断刃等を用いて第１の積層体２０１をせん断加工することにより切断する。
　また、第１の切断工程では、例えば、第１の積層体２０１を第１の圧力で積層方向に加圧しながら切断する。例えば、第１の積層体２０１を切断刃で切断する場合、切断位置を固定するためにストリッパとも呼ばれる材料押さえ機構を用いて第１の積層体２０１を加圧固定する。これにより、高い位置精度および短時間で第１の積層体２０１を切断することができる。
　材料押さえ機構を用いる場合、積層方向に印加された第１の圧力によって、第１の積層体２０１の各層を積層方向に圧縮する力が働き、これ以上、各層が圧縮できない厚みになると、積層方向と垂直な方向への力が発生する。この積層方向と垂直な方向の力により変形（例えば、第１の積層体２０１の外側への伸び）が発生することになるが、電極活物質層１１２と、対極活物質層１２２と、固体電解質層１３０とでは、各層を構成する微粒子およびバインダーの配合比および硬さなどの特性が異なるため変形量も異なる。電極集電体１１１および対極集電体１２１には金属箔が用いられることが多く、電極集電体１１１および対極集電体１２１と接着界面を形成している電極活物質層１１２および対極活物質層１２２は伸びが抑制される傾向にある。これに対して、固体電解質層１３０は、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２と互いが粒子層の状態で接合しているため、伸びが大きい場合がある。積層方向に印加された第１の圧力は、切断が終了すると開放される。このとき、積層方向と垂直な方向への伸びが大きい層は切断時点の位置よりも、積層体の内側に後退することになる。すなわち、固体電解質層１３０は、切断面において、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２よりも積層体の内部に段差状に凹んだ凹部を発生させる。これにより、図１３に示されるように、第２の積層体２０２の切断面２１１および２１２に凹部１０１および１０２が形成される。
　また、固体電解質層１３０と、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２との接合強度が高い場合には、固体電解質層１３０が電極活物質層１１２および対極活物質層１２２を引き付けながら後退するため、段差状には凹まず、電池３のようなテーパ形状を有する凹部１０１ａおよび１０２ａが形成される。
　また、第１の切断工程では、例えば、１つの第１の積層体２０１を切断して複数の積層体に分割することにより、複数の第２の積層体２０２を形成する。第１の積層体２０１を同じ間隔で切断することで、それぞれが同じ大きさの複数の第２の積層体２０２を形成することが可能である。これにより、一括で作製した１つの第１の積層体２０１を用いて複数の第２の積層体２０２を形成できるため、生産性が向上する。また、長尺帯状の１つの第１の積層体２０１を、長手方向に沿って切断箇所を移動させながら切断する場合、２箇所目以降の切断では、１箇所の切断で、１つの第２の積層体２０２を形成できるため、複数の第２の積層体２０２を形成するための切断回数も減らすことができる。なお、形成する複数の第２の積層体２０２と同じ数の複数の第１の積層体２０１を準備して、複数の第１の積層体２０１それぞれを切断することで、複数の第２の積層体２０２を形成してもよい。
　次に、図９に示されるように、積層工程として、複数の第２の積層体２０２を積層することにより第３の積層体２０３を形成する（ステップＳ１３）。
　具体的には、図１２および図１３に示されるように、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１１および２１２が同じ方向に面するように複数の第２の積層体２０２を積層する。つまり、第３の積層体２０３では、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１１は、同じ方向に面し、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１２は、同じ方向に面する。第３の積層体２０３では、例えば、積層方向から見た場合に、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１１が互いに重なり、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１２が互いに重なる。これにより、発電要素１０における側面１１および側面１２が形成される。側面１１は、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１１が繋がった面であり、側面１２は、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１２が繋がった面である。なお、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１１のうち、繋がっていない切断面２１１があってもよく、同様に、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１２のうち、繋がっていない切断面２１２があってもよい。
　なお、積層工程では、第１の積層体２０１の積層構成によって、第３の積層体２０３の最上部または最下部に集電体等が配置されていない場合には、追加の集電体等をさらに積層してもよい。
　次に、図９に示されるように、第２の切断工程として、第３の積層体２０３を切断することにより、第４の積層体２０４を形成する（ステップＳ１４）。この際、複数の第２の積層体２０２を一括して切断するように第３の積層体２０３を切断することにより、第４の積層体２０４に、第２の対の切断面の一例である向かい合う一対の切断面２２１および２２２を形成する。
　具体的には、第３の積層体２０３を、例えば、図１２に示される破線Ｃ２で示される位置で積層方向に沿って切断する。破線Ｃ２は、第３の積層体２０３の平面視において、切断面２１１および２１２と交差、具体的には直交する方向に沿った線である。第３の積層体２０３が切断される位置は、例えば、互いに平行である。これにより、複数の第２の積層体２０２が一括して切断される。また、このようにして、第３の積層体２０３を一括で、２箇所で切断することにより、図１２および図１４に示されるように、第４の積層体２０４に、第２の対の切断面として切断面２２１および２２２を形成する。つまり、第２の切断工程により、切断面２２１および２２２が形成された第４の積層体２０４が形成される。切断面２２１および２２２は、例えば、それぞれ、全体としては第４の積層体２０４の積層方向に平行な面である。また、第２の切断工程により、発電に寄与しにくい第３の積層体２０３の切断面２２１および２２２とは異なる方向に面する側面の近傍を切除でき、製造される電池の体積エネルギー密度を向上できる。形成される第４の積層体２０４は、電池１および２における発電要素１０である。また、切断面２２１は側面２１であり、切断面２２２は側面２２である。電池１は、図１から図３に示されるように、発電要素１０で構成されているため、以上のような工程を経て、電池１を製造することができる。
　図１２および図１４に示されるように、切断面２２１および２２２は、複数の第２の積層体２０２を一括で切断することで形成される。そのため、第３の積層体２０３の切断面２１１および２１２側の側面のように複数の第２の積層体２０２の積層の際に、複数の第２の積層体２０２を積層する位置精度の影響を受けることがなく、平坦な切断面２２１および２２２が形成されやすい。
　第２の切断工程における切断では、例えば、切断刃等を用いて第３の積層体２０３をせん断加工することにより切断する。なお、第２の切断工程では、切断面をより平坦にするために、レーザ加工または超音波カッター等を用いて第３の積層体２０３を切断してもよい。
　また、第２の切断工程では、例えば、第３の積層体２０３を第１の圧力よりも小さい第２の圧力で積層方向に加圧しながら切断する。具体的には、第１の積層体２０１を切断刃で切断する場合と同様に、材料押さえ機構を用いて第３の積層体２０３を加圧固定する。第３の積層体２０３を第１の圧力よりも小さい第２の圧力で積層方向に加圧することで、上述の固体電解質層１３０の伸びを抑制できる。よって、第２の切断工程では、切断面２１１および２１２よりも平坦な切断面２２１および２２２が形成される。
　また、第２の切断工程では、第３の積層体２０３を積層方向に加圧せずに切断してもよい。これにより、より平坦な切断面２２１および２２２を形成することができる。
　また、第２の切断工程では、第３の積層体２０３の主面に押し当てる切断刃の領域を小さくする等によって、第３の積層体２０３への切断刃の荷重を低減した条件で切断してもよい。
　次に、図９に示されるように、絶縁部材形成工程として、形成した第４の積層体２０４である発電要素１０の側面１１、１２、２１および２２に、絶縁部材６１、６２、６３および６４を形成する（ステップＳ１５）。具体的には、側面１１の全面を覆う絶縁部材６３を形成する。また、側面１２の全面を覆う絶縁部材６４を形成する。また、側面２１において、電極層１１０を覆う絶縁部材６１を形成する。また、側面２２において、対極層１２０を覆う絶縁部材６２を形成する。
　絶縁部材６１、６２、６３および６４は、例えば、流動性を有する樹脂材料を塗工して硬化させることによって形成される。塗工は、インクジェット法、スプレー法、スクリーン印刷法またはグラビア印刷法などによって行われる。硬化は、用いる樹脂材料によって、乾燥、加熱、光照射などによって行われる。
　なお、絶縁部材６１、６２、６３および６４の形成を行う際に、対極集電体１２１の側面および電極集電体１１１の側面が絶縁されないように、絶縁部材を形成すべきでない領域にテープなどによるマスキングまたはレジスト処理によって保護部材を形成する処理を行ってもよい。絶縁部材６１、６２、６３および６４の形成後に、保護部材を除去することで、各集電体の導電性を確保することができる。
　次に、取出端子形成工程として、発電要素１０の側面２１および２２に、取出端子を形成する（ステップＳ１６）。具体的には、側面２１において、複数の対極層１２０と電気的に接続する対極端子５１を形成する。また、側面２２において、複数の電極層１１０と電気的に接続する電極端子５２を形成する。
　例えば、絶縁部材６１と、側面２１の絶縁部材６１に覆われていない部分とを覆うように導電性樹脂を塗工して硬化させることで、対極端子５１を形成する。また、絶縁部材６２と、側面２２の絶縁部材６２に覆われていない部分とを覆うように導電性樹脂を塗工して硬化させることで、電極端子５２を形成する。なお、対極端子５１および電極端子５２は、例えば印刷、めっき、蒸着、スパッタ、溶接、はんだ付け、接合その他の方法によって形成されてもよい。
　以上の工程を経て、図４から図６に示される電池２を製造することができる。
　以上のように、本実施の形態に係る製造方法では、第１の切断工程において、第１の対の切断面である切断面２１１および２１２が形成された複数の第２の積層体２０２を形成し、第２の切断工程において、第２の対の切断面である切断面２２１および２２２が形成された第４の積層体２０４を形成する。第２の切断工程では、積層された複数の第２の積層体２０２を一括で切断するため、切断面２２１および２２２を平坦にしやすい。これらの切断面２１１、２１２、２２１および２２２は、発電要素１０における側面１１、１２、２１および２２となる。また、第１の切断工程で２つの対の切断面を形成する場合には、時間がかかるのに加え、積層工程で積層する際に、切断面の位置がずれると、再度切断が必要になる可能性もある。また、切断面の位置を精度よく合わせて積層する場合には、位置検出装置等が必要となるため、高コスト化する。また、第１の切断工程を経ずに、発電要素１０の全ての側面を、第３の積層体２０３を切断した切断面で形成する場合には、大きさのある程度揃った複数の第２の積層体２０２に相当する複数の積層体を個別に形成する必要があるため、生産性が低下する。そのため、第１の切断工程および第２の切断工程を経て電池を製造することで、効率よく電池を製造することができる。
　以上のような効果により、第１の切断工程において、第１の積層体２０１を切断することで、複数の電池セル１００と同じ積層構成の複数の第２の積層体２０２を効率的に製造できる。また、積層工程において、複数の第２の積層体２０２それぞれの切断面２１１および２１２が同じ方向に面するように、複数の第２の積層体２０２を積層することで、切断面２１１および２１２を発電要素１０の側面１１および１２に利用でき、切断回数を減らすことができる。また、第２の切断工程において、複数の第２の積層体２０２を一括に切断するように第３の積層体２０３を切断することで、凹凸の少ない側面２１および２２が形成され発電要素１０を製造できる。よって、本実施の形態に係る電池の製造方法は、電池の高い信頼性と高い生産性とを両立できる。
　（他の実施の形態）
　以上、本開示に係る電池について、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態および変形例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および変形例に施したものや、実施の形態および変形例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、上記実施の形態および変形例では、発電要素１０において、複数の電池セル１００が電気的に並列接続されるように積層されていたが、これに限らない。複数の電池セル１００は、電気的に直列接続されるように積層されていてもよい。この場合、電池セル１００を構成する各層の並び順が同じになるように、複数の電池セル１００は、ｚ軸に沿って並んで積層される。
　また、例えば、上記電池２において、対極端子５１ならびに絶縁部材６２、６３および６４は、主面３１の端部および主面３２の端部を覆っていなくてもよい。この場合には、電池２における主面３１側および主面３２側の面が平坦になるため、電池２をスタッキングしやすくなる。
　また、上記の実施の形態および変形例は、特許請求の範囲また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。
　本開示に係る電池は、例えば、各種の電子機器または自動車などに用いられる全固体電池などの二次電池として利用されうる。
１、２、３　電池
１０、１０ａ　発電要素
１１、１１ａ、１２、１２ａ、２１、２２　側面
３１、３２　主面
５１　対極端子
５２　電極端子
６１、６２、６３、６４　絶縁部材
１００、１００ａ　電池セル
１０１、１０１ａ、１０２、１０２ａ　凹部
１１０　電極層
１１１　電極集電体
１１２　電極活物質層
１２０　対極層
１２１　対極集電体
１２２　対極活物質層
１３０　固体電解質層
２０１　第１の積層体
２０２　第２の積層体
２０３　第３の積層体
２０４　第４の積層体
２１１、２１２、２２１、２２２　切断面

Claims (15)

  1. 　電極層、対極層および前記電極層と前記対極層との間に位置する固体電解質層をそれぞれが含む複数の電池セルが積層された構造を有する発電要素を備え、
    　前記発電要素は、向かい合う一対の側面である第１の対の側面と、前記第１の対の側面とは異なる向かい合う一対の側面である第２の対の側面を有し、
    　前記第１の対の側面それぞれにおいて、複数の電池セルの少なくとも１つには、前記電極層および前記対極層に対して前記固体電解質層が凹んだ凹部が設けられ、
    　前記第２の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ２は、前記第１の対の側面それぞれの表面粗さＲｚ１よりも小さい、
    　電池。
  2. 　前記第２の対の側面のうちの一方の側面である第１の側面において前記対極層を覆い、前記対極層と電気的に接続された第１の端子電極をさらに備える、
    　請求項１に記載の電池。
  3. 　前記第１の側面において、前記電極層を覆う第１の絶縁部材をさらに備える、
    　請求項２に記載の電池。
  4. 　前記第１の端子電極は、前記第１の絶縁部材を覆う、
    　請求項３に記載の電池。
  5. 　前記第１の絶縁部材は、前記第１の側面において、前記固体電解質層の少なくとも一部を覆う、
    　請求項３または４に記載の電池。
  6. 　前記第２の対の側面のうちの他方の側面である第２の側面において前記電極層を覆い、前記電極層と電気的に接続された第２の端子電極をさらに備える、
    　請求項２から５のいずれか一項に記載の電池。
  7. 　前記第１の対の側面それぞれには、前記電極層および前記対極層それぞれと電気的に接続される端子電極が設けられない、
    　請求項２から６のいずれか一項に記載の電池。
  8. 　前記第１の対の側面のうちの一方の側面である第３の側面を覆う第２の絶縁部材をさらに備える、
    　請求項７に記載の電池。
  9. 　前記第２の絶縁部材は、前記凹部に入り込んでいる、
    　請求項８に記載の電池。
  10. 　積層方向から見た場合の前記発電要素の外周に沿った方向において、前記第２の対の側面それぞれの長さは、前記第１の対の側面それぞれの長さよりも長い、
    　請求項１から９のいずれか一項に記載の電池。
  11. 　前記凹部は、テーパ形状を有する、
    　請求項１から１０のいずれか一項に記載の電池。
  12. 　前記固体電解質層は、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質を含む、
    　請求項１から１１のいずれか一項に記載の電池。
  13. 　電極層、対極層および前記電極層と前記対極層との間に位置する固体電解質層を含む少なくとも１つの第１の積層体を切断することにより複数の第２の積層体を形成する第１の切断工程であって、前記電極層、前記対極層および前記固体電解質層を一括して切断するように前記少なくとも１つの第１の積層体を切断することにより、前記複数の第２の積層体それぞれに、向かい合う一対の切断面である第１の対の切断面を形成する第１の切断工程と、
    　前記複数の第２の積層体それぞれの前記第１の対の切断面が同じ方向に面するように前記複数の第２の積層体を積層することにより第３の積層体を形成する積層工程と、
    　前記第３の積層体を切断することにより第４の積層体を形成する第２の切断工程であって、前記複数の第２の積層体を一括して切断するように前記第３の積層体を切断することにより、前記第４の積層体に、前記第１の対の切断面と交差する方向に延びる向かい合う１対の切断面である第２の対の切断面を形成する第２の切断工程と、を含む、
    　電池の製造方法。
  14. 　前記第１の切断工程では、前記少なくとも１つの第１の積層体を第１の圧力で積層方向に加圧しながら切断し、
    　前記第２の切断工程では、前記第３の積層体を積層方向に加圧せずに、または、前記第３の積層体を前記第１の圧力よりも小さい第２の圧力で積層方向に加圧しながら切断する、
    　請求項１３に記載の電池の製造方法。
  15. 　前記少なくとも１つの積層体は、１つの積層体であり、
    　前記第１の切断工程では、前記１つの第１の積層体を切断して複数の積層体に分割することにより、前記複数の第２の積層体を形成する、
    　請求項１３または１４に記載の電池の製造方法。
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