WO2023074066A1 - 電池および電池の製造方法 - Google Patents

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electrode layer
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和義 本田
覚 河瀬
一裕 森岡
浩一 平野
強 越須賀
英一 古賀
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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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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery and a method of manufacturing a battery.
  • the present disclosure provides a high-performance battery and a manufacturing method thereof.
  • a battery according to an aspect of the present disclosure is a battery that includes a power generation element, and the power generation element has a plurality of parallel laminates that are electrically connected in series and laminated. Each of the plurality of parallel stacks has an odd number of battery cells electrically connected in parallel and stacked. Each of the odd number of battery cells includes an electrode layer, a counter electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the electrode layer and the counter electrode layer.
  • the battery comprises an electrode insulating member covering the electrode layer on a first side surface of each of the plurality of parallel laminated bodies, and covering the first side surface and the electrode insulating member on each of the plurality of parallel laminated bodies, a counter electrode connecting portion electrically connected to the counter electrode layer; a counter electrode insulating member covering the counter electrode layer on the second side surface of each of the plurality of parallel laminates; and in each of the plurality of parallel laminates, the and an electrode connection part that covers the second side surface and the counter electrode insulating member and is electrically connected to the electrode layer.
  • a method for manufacturing a battery according to an aspect of the present disclosure includes the step of preparing 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.
  • a parallel stack in which an odd number of battery cells are stacked such that the order of arrangement of the electrode layer, the counter electrode layer, and the solid electrolyte layer is alternated for each battery cell.
  • a stack having a structure in which a plurality of layers are stacked; covering the counter electrode layer with a counter electrode insulating member on two sides; and in each of the plurality of parallel laminates, the first side and the electrode insulating member are electrically connected to the plurality of counter electrodes. and covering with a connecting portion, and covering the second side surface and the counter electrode insulating member with an electrode connecting portion electrically connected to a plurality of the electrode layers.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a top view of the battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of an example of a battery cell included in the power generation element according to Embodiment 1.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of another example of a battery cell included in the power generation element according to Embodiment 1.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view of another example of a battery cell included in the power generation element according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the power generating element according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a top view of the battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 3A is
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 3.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 4.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 5.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 6.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 7.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 8.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a battery according to Embodiment 9.
  • FIG. 13 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a battery according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a flow chart showing another example of the battery manufacturing method according to the embodiment.
  • a battery according to an aspect of the present disclosure is a battery including a power generation element, the power generation element having a plurality of parallel laminates that are electrically connected in series and laminated. Each of the plurality of parallel stacks has an odd number of battery cells electrically connected in parallel and stacked. Each of the odd number of battery cells includes an electrode layer, a counter electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the electrode layer and the counter electrode layer.
  • the battery comprises an electrode insulating member covering the electrode layer on a first side surface of each of the plurality of parallel laminated bodies, and covering the first side surface and the electrode insulating member on each of the plurality of parallel laminated bodies, a counter electrode connecting portion electrically connected to the counter electrode layer; a counter electrode insulating member covering the counter electrode layer on the second side surface of each of the plurality of parallel laminates; and in each of the plurality of parallel laminates, the and an electrode connection part that covers the second side surface and the counter electrode insulating member and is electrically connected to the electrode layer.
  • the electrical connection of a plurality of battery cells is performed in a small volume by the counter electrode connection portion and the electrode connection portion provided on the side surfaces of the plurality of parallel laminates, so the energy density can be increased.
  • the electrode insulating member and the counter electrode insulating member are provided on the side surfaces of the plurality of parallel laminates, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit between the electrode layer and the counter electrode layer, thereby improving the reliability of the battery.
  • the battery capacity can be increased.
  • the capacity of the battery can be adjusted by multiplying the number of stacked battery cells included in the parallel stacked body by the area. Since two parameters, the number of laminations and the area, can be used, the capacitance can be adjusted over a wide range and with high accuracy.
  • the voltage of the battery can be increased.
  • the number of stacks of battery cells included in the parallel stack is an odd number, the polarities are different between the upper and lower surfaces of the parallel stack. Therefore, for example, by directly stacking the parallel stacks, it is possible to easily connect the parallel stacks in series. Since it is no longer necessary to provide a connecting part for series connection, the energy density can be further increased.
  • a plurality of parallel laminates are configured by connecting a plurality of battery cells in parallel, and the plurality of parallel laminates are connected in series.
  • the variation is averaged by configuring the parallel stack.
  • variations in capacity among the parallel stacked bodies are suppressed, and the risk of overcharging and overdischarging can be reduced. That is, the reliability of the battery can be enhanced.
  • the battery according to this aspect is advantageous even when the capacity of a plurality of battery cells varies.
  • an insulating layer may not be arranged between two parallel stacked bodies adjacent in the stacking direction among the plurality of parallel stacked bodies.
  • each of the electrode layer and the counter electrode layer includes a current collector, and among the plurality of parallel laminates, in two parallel laminates adjacent in the lamination direction, the uppermost layer of the lower parallel laminate and the other of the lowermost electrode layer and the counter electrode layer of the upper parallel laminate may share a current collector.
  • the odd number of battery cells may have the same size.
  • each battery cell After stacking a plurality of battery cells, by collectively cutting the end faces of each battery cell, it is possible to easily form battery cells of the same size.
  • batch cutting for example, gradual increase or decrease in film thickness at the coating start and end of each layer can be suppressed.
  • each area of the electrode layer, the counter electrode layer, and the solid electrolyte layer in plan view can be determined accurately.
  • variations in the capacity of the battery cells can be reduced, and the capacity of the battery can be obtained with high accuracy.
  • the electrode layer and the counter electrode layer each include a current collector and an active material layer laminated on the current collector, and the current collector of the counter electrode layer is the counter electrode on the first side surface.
  • the counter electrode connecting portion is in contact with the counter electrode projecting portion, and the current collector of the electrode layer is connected to the active material layer of the electrode layer on the second side surface.
  • An electrode protrusion may be provided that protrudes from the material layer, and the electrode connection section may be in contact with the electrode protrusion.
  • the counter electrode protruding portion protrudes from the active material layer of the electrode layer on the first side surface, and the electrode protruding portion protrudes from the active material layer of the counter electrode layer on the second side surface.
  • the end faces of the current collectors of the electrode layer and the counter electrode layer may coincide when viewed from the stacking direction.
  • the end of the current collector can be projected. Since batch cutting can be used, the capacity of the battery can be obtained with high accuracy.
  • the battery according to one aspect of the present disclosure includes a first covering member that covers the first side surface between two counter electrode connection portions that are adjacent in the stacking direction, and two electrodes that are adjacent in the stacking direction.
  • a second covering member that covers the second side surface between the connecting portions may be further provided.
  • the first covering member and the second covering member each have ion conductivity or insulation.
  • the electrode extraction terminal provided on the first main surface of the power generation element, and the second main surface opposite to the first main surface of the power generation element and a provided counter electrode extraction terminal.
  • the battery according to one aspect of the present disclosure may include a counter electrode extraction terminal and an electrode extraction terminal provided on the first main surface of the power generation element.
  • the mounting of the battery can be made compact. Specifically, a connection terminal pattern (also referred to as a footprint) formed on a mounting substrate can be reduced.
  • a connection terminal pattern also referred to as a footprint
  • the main surface of the power generation element has a larger area than the side surface of the power generation element. Since the extraction terminals are provided on the surface with a large area, the battery can be mounted on a large area, and the reliability of connection can be improved. In addition, for example, the shape and arrangement of the extraction terminals can be adjusted according to the wiring layout of the mounting board, so the degree of freedom in connection can be increased.
  • a side insulating layer covers the side surface of the power generation element from one end to the other end in the stacking direction of the power generation element, and the side insulating layer is arranged along the side insulation layer. and a side conductive portion.
  • the side surface conductive portion may electrically connect a second main surface of the power generation element opposite to the first main surface and one of the counter electrode lead-out terminal and the electrode lead-out terminal.
  • the energy density can be increased.
  • the side insulating layer may cover the first side surface and the counter electrode connection portion, or may cover the second side surface and the electrode connection portion.
  • the battery according to one aspect of the present disclosure at least a part of each of the counter electrode extraction terminal and the electrode extraction terminal is exposed, and the power generation element, the counter electrode connection portion, and the electrode connection portion are sealed.
  • a sealing member may further be provided.
  • the power generation element can be protected from the outside air and water, so the reliability of the battery can be further improved.
  • the electrode insulating member covers from the electrode layer to a part of the counter electrode layer on the first side surface, and the counter electrode insulating member covers from the counter electrode layer to the electrode layer on the second side surface. It can be partially covered.
  • the electrode insulating member by partially covering the counter electrode layer with the electrode insulating member, it is possible to sufficiently prevent the electrode layer from being exposed without being covered by the electrode insulating member.
  • the active material layer is generally made of a powdery material, very fine irregularities are present on the end faces thereof. Therefore, the adhesion strength of the electrode insulating member is further improved, and the insulation reliability is improved. The same applies to the counter electrode insulating member. Therefore, the reliability of the battery can be further improved.
  • At least one of the counter electrode connection portion and the electrode connection portion includes a plurality of first conductive members in contact with each of the plurality of counter electrode layers or each of the plurality of electrode layers; and a second conductive member covering the one conductive member.
  • at least one of the counter electrode connection portion and the electrode connection portion includes a first conductive member that contacts the plurality of counter electrode layers or the plurality of electrode layers, and a second conductive member that covers the first conductive member. , may have
  • At least one of the counter electrode connection portion and the electrode connection portion can be formed using a plurality of materials having different properties.
  • the material used for the first conductive member it is possible to select a material that has a high electrical conductivity and that focuses on alloying with the metal contained in the current collector.
  • the material used for the second conductive member can be selected with a focus on flexibility, impact resistance, chemical stability, cost, ease of spreading during construction, and the like. In this way, since materials suitable for each member can be selected, the performance of the battery can be improved and the ease of manufacturing the battery can be enhanced.
  • At least one of the electrode insulating member and the counter electrode insulating member may contain a resin.
  • a method for manufacturing a battery prepares 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. and a parallel stacking of an odd number of battery cells such that the electrode layer, the counter electrode layer, and the solid electrolyte layer are alternately arranged in each battery cell by stacking a plurality of battery cells.
  • the electrode layer and the counter electrode layer each include a current collector and an active material layer laminated on the current collector
  • the method for manufacturing the battery comprises: A step of projecting the current collector of the electrode layer from the active material layer of the counter electrode layer on the first side and projecting the current collector of the electrode layer from the active material layer of the electrode layer on the second side may be included.
  • the step of protruding the current collector may be performed by at least one of laser irradiation, cutting, polishing, sandblasting, brushing, etching, and plasma irradiation.
  • 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.
  • plan view means when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the power generation element, unless otherwise specified, such as when the power generation element is used alone. It should be noted that when “plan view of a certain surface” is described, such as “plan view of the first side surface”, it means when the “certain surface” is viewed from the front.
  • 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”.
  • the expression “covering A” means covering at least part of “A”. That is, the expression “covering A” includes not only the case of “covering all of A” but also the case of “covering only a part of A.”
  • “A” is, for example, the side surface and main surface of a given member such as a layer or terminal.
  • ordinal numbers such as “first” and “second” do not mean the number or order of constituent elements unless otherwise specified. It is used for the purpose of distinguishing elements.
  • Embodiment 1 The configuration of the battery according to Embodiment 1 will be described below.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a battery according to this embodiment.
  • the battery 1 includes a power generation element 10 , an electrode insulating layer 21 , a counter electrode insulating layer 22 , multiple counter electrode connection portions 31 , and multiple electrode connection portions 32 .
  • the battery 1 is, for example, an all-solid battery.
  • FIG. 2 is a top view of battery 1 according to the present embodiment. 1 shows a cross section taken along line II of FIG.
  • the plan view shape of the power generation element 10 is, for example, rectangular as shown in FIG. That is, the shape of the power generation element 10 is a flat rectangular parallelepiped.
  • 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 hexagon, an octagon, or another polygon, or may be a circle, an ellipse, or the like. Note that in cross-sectional views such as FIG. 1 , the thickness of each layer is exaggerated in order to facilitate understanding of the layer structure of the power generation element 10 .
  • the power generation element 10 includes four side surfaces 11, 12, 13 and 14 and two main surfaces 15 and 16, as shown in FIGS.
  • the side surfaces 11, 12, 13 and 14 and the main surfaces 15 and 16 are all flat surfaces.
  • the side surfaces 11 and 12 face each other and are parallel to each other.
  • Sides 13 and 14 face away from each other and are parallel to each other.
  • the side surfaces 11, 12, 13 and 14 are cut surfaces formed by collectively cutting a stack of a plurality of battery cells 100, for example.
  • the main surface 15 is an example of the second main surface.
  • Main surface 16 is an example of a first main surface. Principal surfaces 15 and 16 face away from each other and are parallel to each other.
  • the main surface 15 is the top surface of the power generation element 10 .
  • the main surface 16 is the bottom surface of the power generation element 10 .
  • Major surfaces 15 and 16 are each larger in area than side surfaces 11, 12, 13 and 14, respectively.
  • the power generation element 10 includes a plurality of parallel laminates 50.
  • Each of the multiple parallel stacks 50 includes an odd number of battery cells 100 .
  • each of the multiple parallel stacks 50 includes three battery cells 100, but may include five or more battery cells 100.
  • FIG. Also, the number of battery cells 100 included in each parallel stack 50 is the same, but may be different.
  • the battery cell 100 is a battery with a minimum configuration and is also called a unit cell.
  • the odd number of battery cells 100 included in the parallel stack 50 are electrically connected in parallel.
  • Parallel connection is made by the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 .
  • a plurality of parallel laminates 50 are electrically connected in series.
  • the series connection is performed by stacking the parallel stacks 50 in the stacking direction of the battery cells 100 (that is, the z-axis direction). Specific connections will be described later.
  • a large capacity is realized by forming the parallel laminate 50 in which an odd number of battery cells 100 are connected in parallel and laminated. Furthermore, a high voltage is realized by connecting a plurality of parallel laminates 50 in series.
  • Each of the plurality of battery cells 100 includes an electrode layer 110, a counter electrode layer 120, and a solid electrolyte layer 130.
  • 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.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of battery cell 100 included in power generation element 10 according to the present embodiment.
  • the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 are conductive foil-shaped, plate-shaped, or mesh-shaped members, respectively. Each of the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 may be, for example, a conductive thin film. As materials for forming the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121, for example, metals such as stainless steel (SUS), aluminum (Al), copper (Cu), and nickel (Ni) can be used. The electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 may be formed using different materials.
  • 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 to this.
  • An 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, which is a layer containing a conductive material and provided in a portion in contact with 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 contains, for example, a negative electrode active material as an electrode material.
  • the electrode active material layer 112 is arranged to face the counter electrode active material layer 122 with the solid electrolyte layer 130 interposed therebetween.
  • a negative electrode active material such as graphite or metallic lithium can be used.
  • Various materials capable of extracting and inserting ions such as lithium (Li) or magnesium (Mg) may be used as materials of the negative electrode active material.
  • a solid electrolyte such as an inorganic solid electrolyte may be used.
  • an inorganic solid electrolyte for example, a sulfide solid electrolyte or an oxide solid electrolyte can be used.
  • a sulfide solid electrolyte for example, a mixture of lithium sulfide (Li 2 S) and phosphorus pentasulfide (P 2 S 5 ) can be used.
  • a conductive material such as acetylene black or a binding binder such as polyvinylidene fluoride may 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 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 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 counter electrode active material layer 122 is a layer containing a positive electrode material such as an active material.
  • the positive electrode material is the material that constitutes the counter electrode of the negative electrode material.
  • the counter electrode active material layer 122 contains, for example, a positive electrode active material.
  • Examples of the positive electrode active material contained in the counter electrode active material layer 122 include lithium cobaltate composite oxide (LCO), lithium nickelate composite oxide (LNO), lithium manganate composite oxide (LMO), and lithium-manganese.
  • LCO lithium cobaltate composite oxide
  • LNO lithium nickelate composite oxide
  • LMO lithium manganate composite oxide
  • LNMCO lithium-manganese
  • LMNO nickel composite oxide
  • LMCO lithium-manganese-cobalt composite oxide
  • LNCO lithium-nickel-cobalt composite oxide
  • LNMCO lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxide
  • Various materials capable of withdrawing and inserting ions such as Li or Mg can be used as the material of the positive electrode active material.
  • a solid electrolyte such as an inorganic solid electrolyte may be used.
  • a sulfide solid electrolyte, an oxide solid electrolyte, or the like can be used.
  • a sulfide solid electrolyte for example, a mixture of Li2S and P2S5 can be used.
  • the surface of the positive electrode active material may be coated with a solid electrolyte.
  • a conductive material such as acetylene black or a binding binder such as polyvinylidene fluoride may 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 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 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 .
  • Solid electrolyte layer 130 is a layer containing an electrolyte material. As the electrolyte material, generally known battery electrolytes can be used. The thickness of solid electrolyte layer 130 may be 5 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, or may be 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • Solid electrolyte layer 130 contains a solid electrolyte.
  • a solid electrolyte such as an inorganic solid electrolyte can be used.
  • an inorganic solid electrolyte a sulfide solid electrolyte, an oxide solid electrolyte, or the like can be used.
  • a sulfide solid electrolyte for example, a mixture of Li2S and P2S5 can be used.
  • the solid electrolyte layer 130 may contain a binding binder such as polyvinylidene fluoride.
  • 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.
  • electrode current collector 111 electrode active material layer 112, solid electrolyte layer 130, counter electrode active material layer 122, and counter electrode current collector 121 have the same shape and size. , the contours of each match. That is, the shape of the battery cell 100 is a flat rectangular parallelepiped shape.
  • the configurations of the plurality of battery cells 100 configured as described above are substantially the same.
  • the multiple battery cells 100 have the same size.
  • flat side surfaces 11, 12, 13 and 14 are formed by collectively cutting each side surface after the laminate corresponding to the power generating element 10 is formed. By aligning the cutting direction with the stacking direction, a plurality of battery cells 100 having the same size can be formed.
  • the side surface 11 of the power generating element 10 is formed by connecting the first side surfaces of the plurality of parallel laminates 50 flush with each other.
  • the side surface 12 of the power generation element 10 is formed by connecting the second side surfaces of each of the plurality of parallel laminates 50 flush with each other.
  • the layers forming the battery cells 100 are arranged in the opposite order. 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.
  • the bottom layer and the top layer of parallel stack 50 are current collectors of different polarities, respectively.
  • the bottom layer is the counter electrode current collector 121 of the counter electrode layer 120
  • the top layer is the electrode current collector 111 of the electrode layer 110 .
  • Each of the three parallel stacked bodies 50 has the same configuration.
  • two parallel laminates 50 can be directly laminated such that current collectors of opposite polarities face each other. In other words, no insulating layer is arranged between the parallel stacked bodies 50 adjacent in the stacking direction. More specifically, in two adjacent parallel laminates 50, the uppermost electrode layer 110 of the lower parallel laminate 50 and the lowermost counter electrode layer 120 of the upper parallel laminate 50 share a cell.
  • a bipolar current collector 140 shown in FIG. 1 is a current collector shared by two parallel laminates 50 .
  • the bipolar current collector 140 functions as the electrode current collector 111 of one parallel laminate 50 and functions as the counter electrode current collector 121 of the other parallel laminate 50 .
  • the electrode active material layer 112 is arranged on the lower surface of the bipolar current collector 140, and the counter electrode active material layer 122 is arranged on the upper surface.
  • each parallel laminate 50 in two adjacent battery cells 100 , two adjacent electrode layers 110 share one electrode current collector 111 . That is, the electrode active material layer 112 is arranged on each of the upper surface and the lower surface of one electrode current collector 111 .
  • two adjacent counter electrode layers 120 share one counter electrode current collector 121 . That is, the counter electrode active material layer 122 is arranged on each of the upper surface and the lower surface of one counter electrode current collector 121 .
  • the thickness of the power generation element 10 can be reduced, and the energy density of the battery 1 can be increased.
  • the power generation element 10 sharing the current collector is formed by combining and stacking not only the battery cell 100 shown in FIG. 3A but also the battery cells 100B and 100C shown in FIGS. 3B and 3C. .
  • the battery cell 100 shown in FIG. 3A will be described as a battery cell 100A.
  • a battery cell 100B shown in FIG. 3B has a configuration in which the electrode current collector 111 is removed from the battery cell 100A shown in FIG. 3A. That is, the electrode layer 110B of the battery cell 100B consists of the electrode active material layer 112 only.
  • a battery cell 100C shown in FIG. 3C has a configuration in which the counter electrode current collector 121 is removed from the battery cell 100A shown in FIG. 3A. That is, the counter electrode layer 120C of the battery cell 100C consists of only the counter electrode active material layer 122. As shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the power generating element 10 according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram extracting only the power generation element 10 of FIG.
  • the battery cell 100A is placed in the bottom layer, and two battery cells 100B and one battery cell 100C are alternately and repeatedly stacked upward. At this time, the battery cell 100B is stacked upside down from the orientation shown in FIG. 3B. Thereby, the power generation element 10 is formed.
  • the method of forming the power generation element 10 is not limited to this.
  • the battery cell 100A may be arranged in the uppermost layer.
  • the battery cell 100A may be arranged at a position different from both the top layer and the bottom layer.
  • a plurality of battery cells 100A may be used.
  • a unit of two battery cells 100 sharing a current collector may be formed by coating both sides of one current collector, and the formed units may be stacked.
  • the electrode insulating layer 21 is an example of an electrode insulating member, and covers the electrode layer 110 on the first side surface of each of the multiple parallel laminates 50 as shown in FIG. Specifically, the electrode insulating layer 21 includes, on the side surface 11 of the power generation element 10, a plurality of electrode layers 110, a plurality of solid electrolyte layers 130, and a plurality of counter electrode active materials included in each of the plurality of parallel laminates 50. a portion of each of the layers 122; The electrode insulating layer 21 does not cover any of the plurality of counter electrode current collectors 121 included in each of the plurality of parallel laminates 50 on the side surface 11 .
  • the electrode layers 110 of two adjacent battery cells 100 share one electrode current collector 111, so the electrode insulating layer 21 collectively covers the two adjacent electrode layers 110. covering.
  • the electrode insulating layer 21 includes the counter electrode active material layer 122 of one battery cell 100, the solid electrolyte layer 130, the electrode active material layer 112, the shared electrode current collector 111, and the electrode of the other battery cell 100. Active material layer 112 , solid electrolyte layer 130 , and counter electrode active material layer 122 are continuously covered.
  • the electrode insulating layer 21 covers the solid electrolyte layer 130 and the counter electrode active material layer 122 in addition to the electrode layer 110, the width (the length in the z-axis direction) fluctuates due to manufacturing variations of the electrode insulating layer 21.
  • the possibility of exposing the electrode layer 110 on the side surface 11 is reduced. Therefore, it is less likely that the electrode layer 110 and the counter electrode connection portion 31 contact each other on the side surface 11 to cause a short circuit, and the reliability of the battery 1 can be improved.
  • the electrode insulating layer 21 does not have to cover the counter electrode active material layer 122 .
  • the electrode insulating layer 21 does not have to cover the solid electrolyte layer 130 either.
  • the counter electrode insulating layer 22 is an example of a counter electrode insulating member, and covers the counter electrode layer 120 on the second side surface of each of the plurality of parallel laminates 50 as shown in FIG.
  • the counter electrode insulating layer 22 includes, on the side surface 12 of the power generation element 10, a plurality of counter electrode layers 120, a plurality of solid electrolyte layers 130, and a plurality of electrode active materials included in each of the plurality of parallel laminates 50. a portion of each of the layers 112;
  • the counter electrode insulating layer 22 does not cover any of the plurality of electrode current collectors 111 included in each of the plurality of parallel laminates 50 on the side surface 12 .
  • the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 enter into the unevenness of the end faces of the electrode active material layer 112, the counter electrode active material layer 122 and the solid electrolyte layer 130, respectively, so that the adhesion strength is improved and the reliability of the battery 1 is improved. improves.
  • the electrode active material layer 112, the counter electrode active material layer 122, and the solid electrolyte layer 130 can each be made of a powdery material. In this case, very fine unevenness exists on the end face of each layer.
  • the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 each have a stripe shape when the side surface 11 or 12 is viewed from the front. As shown in FIG. 2, the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 are provided from one end to the other end of the side surface 11 or 12 in the y-axis direction. Neither the counter electrode connection portion 31 nor the electrode connection portion 32 is provided at both ends of each of the side surfaces 11 and 12 in the y-axis direction. Therefore, the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 may cover both ends of the side surface 11 or 12 in the y-axis direction from the top end to the bottom end along the z-axis direction. That is, each of the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 may be formed in a ladder shape when the side surface 11 or 12 is viewed from the front.
  • the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 are each formed using an electrically insulating insulating material.
  • the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 each contain resin.
  • the resin is, for example, an epoxy resin, but is not limited to this.
  • 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 electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 are formed using the same material, but may be formed using different materials.
  • the bipolar current collector 140 among all current collectors included in the power generation element 10, the bipolar current collector 140, the electrode current collector 111 in the uppermost layer of the power generation element 10, and the counter electrode collector in the bottom layer of the power generation element 10 None of the electrical bodies 121 are covered with insulating material on each of the side surfaces 11 and 12 . The remaining current collectors included in the power generation element 10 are covered with an insulating member on either one of the side surfaces 11 and 12 .
  • the electrode current collector 111 in the uppermost layer of the power generation element 10 may be covered with the electrode insulating layer 21 on the side surface 11 .
  • the counter electrode current collector 121 in the lowermost layer of the power generation element 10 may be covered with the counter electrode insulating layer 22 on the side surface 12 . Thereby, occurrence of a short circuit can be further suppressed.
  • the counter electrode connection portion 31 is a conductive portion that covers the first side surface and the electrode insulating layer 21 and is connected to the plurality of counter electrode layers 120 in each of the plurality of parallel laminates 50 . That is, the counter electrode connection part 31 is provided for each parallel laminate 50 . As shown in FIG. 1 , three counter electrode connection portions 31 are provided so as to cover the side surface 11 . The three counter electrode connection portions 31 are arranged with a predetermined gap therebetween so as not to contact each other.
  • the counter electrode connection part 31 contacts and covers the end surface of each of the plurality of counter electrode current collectors 121 on the side surface 11 .
  • the counter electrode connecting part 31 also contacts and covers at least a part of each end face of the plurality of counter electrode active material layers 122 . Since the counter electrode connection portion 31 enters the unevenness of the end surface of the counter electrode active material layer 122 , the adhesion strength is improved and the reliability of the battery 1 is improved.
  • the electrode connection part 32 is a conductive part that covers the second side surface and the counter electrode insulating layer 22 and is connected to the electrode layers 110 in each of the parallel laminates 50 . That is, the electrode connecting portion 32 is provided for each parallel laminate 50 . As shown in FIG. 1, three electrode connection portions 32 are provided to cover the side surface 12 . The three electrode connection portions 32 are arranged with a predetermined gap therebetween so as not to contact each other.
  • the electrode connection portion 32 contacts and covers the end surface of each of the plurality of electrode current collectors 111 on the side surface 12 .
  • the electrode connection portion 32 also contacts and covers at least a portion of each end face of the plurality of electrode active material layers 112 . Since the electrode connection portion 32 enters the unevenness of the end surface of the electrode active material layer 112 , the adhesion strength is improved and the reliability of the battery 1 is improved.
  • the bipolar current collector 140 is both the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 .
  • the bipolar current collector 140 contacts and covers the counter electrode connection portion 31 on the side surface 11 and contacts and covers the electrode connection portion 32 on the side surface 12 .
  • the counter electrode connection portion 31 in contact with the bipolar current collector 140 is the parallel laminate 50 including the bipolar current collector 140 as the counter electrode current collector 121 (that is, in the example of FIG. 1, the upper parallel laminate 50 ) is the counter electrode connection portion 31 .
  • the counter electrode connection portion 31 of the parallel stacked body 50 on the upper side may be in contact with the electrode active material layer 112 of the parallel stacked body 50 on the lower side.
  • the electrode connection portion 32 in contact with the bipolar current collector 140 is connected to the parallel laminate 50 including the bipolar current collector 140 as the electrode current collector 111 (that is, the lower parallel laminate 50 in the example of FIG. 1). ) is the electrode connection portion 32 .
  • the electrode connection portion 32 of the parallel stacked body 50 on the lower side may be in contact with the counter electrode active material layer 122 of the parallel stacked body 50 on the upper side.
  • the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 each have a stripe shape when the side surface 11 or 12 is viewed from the front. As shown in FIG. 2, the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 are not provided at both ends of the side surface 11 or 12 in the y-axis direction. The both end portions are portions where the risk of collapsing of the active material layer or occurrence of a short circuit is high. By providing the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 while avoiding the both ends, the reliability of the battery 1 can be improved.
  • the counter electrode connection part 31 and the electrode connection part 32 are formed using a conductive resin material or the like.
  • the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 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 connecting portion 31 and the electrode connecting portion 32 are formed using the same material, but may be formed using different materials.
  • the counter electrode connection portion 31 provided on the first side surface of the one parallel laminate 50 and the electrode connection portion 32 provided on the second side surface of the one parallel laminate 50 all the battery cells 100 included in the one parallel stack 50 are connected in parallel.
  • Three battery cells 100 are connected in parallel by a counter electrode connection portion 31 and an electrode connection portion 32 for each parallel laminate 50 . Since the counter electrode connection part 31 and the electrode connection part 32 can each be realized along the side surface 11 or 12 of the parallel laminate 50 with a small volume, the energy density of the battery 1 can be increased.
  • the battery according to Embodiment 2 differs from the battery according to Embodiment 1 in that it includes end surface covering members.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of battery 201 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, battery 201 includes end surface covering members 41 and 42 in addition to the configuration of battery 1 according to the first embodiment.
  • the end surface covering member 41 is an example of a first covering member, and covers the side surface 11 between two adjacent counter electrode connection portions 31 .
  • the end surface covering member 41 covers a portion of the side surface 11 of the power generating element 10 that is not covered with the counter electrode connecting portion 31 and the electrode insulating layer 21 .
  • the end surface covering member 41 also covers the surface of the counter electrode connecting portion 31, but is not limited to this.
  • the end surface covering member 41 does not have to be in contact with the counter electrode connecting portion 31 .
  • the end surface covering member 41 may be provided so as to cover the entire side surface 11 when the side surface 11 is viewed in plan.
  • the end surface covering member 42 is an example of a second covering member, and covers the side surface 12 between two adjacent electrode connection portions 32 .
  • the end surface covering member 42 covers a portion of the side surface 12 of the power generation element 10 that is not covered with the electrode connection portion 32 or the counter electrode insulating layer 22 .
  • the end face covering member 42 also covers the surface of the electrode connecting portion 32, but is not limited to this.
  • the end surface covering member 42 does not have to be in contact with the electrode connecting portion 32 .
  • the end surface covering member 42 may be provided so as to cover the entire side surface 12 when the side surface 12 is viewed from above.
  • the end surface covering members 41 and 42 each have ion conductivity or insulation. That is, neither of the end face covering members 41 and 42 has electronic conductivity. This can suppress the occurrence of a short circuit between two adjacent counter electrode connection portions 31 and a short circuit between two adjacent electrode connection portions 32 .
  • the end surface covering members 41 and 42 are formed using the same material, for example. End surface covering members 41 and 42 may be formed using the same material as solid electrolyte layer 130 .
  • solid electrolyte layer 130 may protrude from each end surface of electrode layer 110 and counter electrode layer 120 on each of side surfaces 11 and 12 . Protruding portions of solid electrolyte layer 130 may function as end surface covering members 41 and 42 .
  • the solid electrolyte layer 130 protrudes outside the counter electrode connection portion 31 on the side surface 11 (that is, on the positive side of the x-axis), and on the side surface 12 on the outside of the electrode connection portion 32 (that is, on the negative side of the x-axis). May protrude. Thereby, the possibility of the short circuit between the counter electrode connection parts 31 and the short circuit between the electrode connection parts 32 can be made lower.
  • the battery according to Embodiment 3 differs from the battery according to Embodiment 1 in that each of the counter electrode connection portion and the electrode connection portion is formed using a plurality of different materials.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of battery 301 according to the present embodiment.
  • battery 301 includes counter electrode connection portion 331 and electrode connection portion 332 instead of counter electrode connection portion 31 and electrode connection portion 32 in battery 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of battery 301 according to the present embodiment.
  • battery 301 includes counter electrode connection portion 331 and electrode connection portion 332 instead of counter electrode connection portion 31 and electrode connection portion 32 in battery 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of battery 301 according to the present embodiment.
  • battery 301 includes counter electrode connection portion 331 and electrode connection portion 332 instead of counter electrode connection portion 31 and electrode connection portion 32 in battery 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of battery 301 according to the present embodiment.
  • battery 301 includes counter electrode connection portion 331 and electrode connection portion 332 instead of counter electrode connection portion 31 and electrode connection portion 32 in battery 1 according to Embodiment 1.
  • the counter electrode connection portion 331 has a plurality of first conductive members 331a and second conductive members 331b.
  • the second conductive member 331b is the same as the counter electrode connection portion 31 according to Embodiment 1 except that it covers the plurality of first conductive members 331a.
  • the second conductive member 331b connects the plurality of battery cells 100 in each parallel stack 50 in parallel.
  • the plurality of first conductive members 331 a are in contact with each of the plurality of counter electrode layers 120 on the side surface 11 .
  • the first conductive member 331a is provided for each counter electrode current collector 121, and the end surface of the counter electrode current collector 121 and the counter electrode active material layer 122 provided on both surfaces of the counter electrode current collector 121 It is in contact with the end face.
  • the plurality of first conductive members 331a are provided in a stripe shape when the side surface 11 is viewed from above.
  • the first conductive member 331a has properties different from those of the second conductive member 331b.
  • the first conductive member 331a and the second conductive member 331b are formed using different materials.
  • the first conductive member 331a is formed using a material selected with a focus on high conductivity, alloying with the counter electrode current collector 121, and the like.
  • the second conductive member 331b is formed using a material selected with a focus on flexibility, impact resistance, chemical stability, cost, ease of spreading during construction, and the like.
  • the electrode connecting portion 332 has a plurality of first conductive members 332a and second conductive members 332b.
  • the second conductive member 332b is the same as the electrode connecting portion 32 according to Embodiment 1 except that it covers the plurality of first conductive members 332a.
  • the second conductive member 332b connects the plurality of battery cells 100 in each parallel stack 50 in parallel.
  • the plurality of first conductive members 332 a contact each of the plurality of electrode layers 110 on the side surface 12 .
  • the first conductive member 332 a is provided for each electrode current collector 111 , and the end surface of the electrode current collector 111 and the electrode active material layer 112 provided on both surfaces of the electrode current collector 111 It is in contact with the end face.
  • the plurality of first conductive members 332a are provided in a stripe shape when the side surface 12 is viewed from above.
  • the first conductive member 332a has properties different from those of the second conductive member 332b.
  • the first conductive member 332a and the second conductive member 332b are formed using different materials.
  • the first conductive member 332a is formed using a material selected with a focus on high conductivity, alloying with the electrode current collector 111, and the like.
  • the second conductive member 332b is formed using a material selected with a focus on flexibility, impact resistance, chemical stability, cost, ease of spreading during construction, and the like.
  • the first conductive member 331a is connected to the end surface of the bipolar current collector 140 on the side 11 side, and the first conductive member 332a is connected to the end surface on the side 12 side of the bipolar current collector 140. ing. That is, in the bipolar current collector 140, both end faces are used for parallel connection, so conductive members are provided on both end faces.
  • an appropriate material can be used as a material for the connecting portion for connecting the parallel stacked bodies 50 of the battery 301 in parallel, which improves the performance of the battery 301 and enhances the ease of manufacturing the battery 301. be able to.
  • FIG. 6 shows an example in which the first conductive member 331a is connected to all the counter electrode current collectors 121, even if there is a counter electrode current collector 121 to which the first conductive member 331a is not connected, good. Also, the electrode current collector 111 is the same. Also, one of the first conductive members 331a and 332a may not be provided.
  • each of the counter electrode connection portion and the electrode connection portion is formed using a plurality of different materials.
  • the battery according to the fourth embodiment differs from the battery according to the third embodiment in the arrangement of the materials forming each connecting portion. The following description focuses on the differences from the third embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of battery 401 according to the present embodiment.
  • battery 401 includes counter electrode connection portion 431 and electrode connection portion 432 instead of counter electrode connection portion 331 and electrode connection portion 332 in battery 301 according to the third embodiment.
  • the counter electrode connection portion 431 has a first conductive member 431a and a second conductive member 431b. Specifically, the counter electrode connecting portion 431 has a two-layer structure of a first conductive member 431a and a second conductive member 431b.
  • the first conductive member 431a is the same as the counter electrode connecting portion 31 according to the first embodiment.
  • the second conductive member 431b covers the surface of the first conductive member 431a. The second conductive member 431 b does not directly contact the counter electrode layer 120 .
  • the first conductive member 431a has properties different from those of the second conductive member 431b.
  • the first conductive member 431a and the second conductive member 431b are formed using different materials.
  • the first conductive member 431a is formed using a material selected with a focus on high conductivity, alloying with the counter electrode current collector 121, and the like.
  • the second conductive member 431b is formed using a material selected with a focus on flexibility, impact resistance, chemical stability, cost, ease of spreading during construction, and the like.
  • the electrode connection portion 432 has a first conductive member 432a and a second conductive member 432b. Specifically, the electrode connection portion 432 has a two-layer structure of a first conductive member 432a and a second conductive member 432b.
  • the first conductive member 432a is the same as the electrode connecting portion 32 according to the first embodiment.
  • the second conductive member 432b covers the surface of the first conductive member 432a. The second conductive member 432b does not contact the electrode layer 110 directly.
  • the first conductive member 432a has properties different from those of the second conductive member 432b.
  • the first conductive member 432a and the second conductive member 432b are formed using different materials.
  • the first conductive member 432a is formed using a material selected with a focus on high conductivity, alloying with the electrode current collector 111, and the like.
  • the second conductive member 432b is formed using a material selected with a focus on flexibility, impact resistance, chemical stability, cost, ease of spreading during construction, and the like.
  • an appropriate material can be used as a material used for the connection portion for connecting the parallel stacked bodies 50 of the battery 401 in parallel, which improves the performance of the battery 401 and enhances the ease of manufacturing the battery 401. be able to.
  • the counter electrode connection portion 431 and the electrode connection portion 432 may each have a laminated structure of three or more layers. Further, not all the counter electrode connection portions 431 may have a laminated structure of multiple layers, and the counter electrode connection portion 31 may be provided with a single layer as in the first embodiment. The same is true for the electrode connecting portion 432 .
  • the battery according to Embodiment 5 differs from the battery according to Embodiment 1 in that the current collector protrudes from the side surface of the power generation element.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of battery 501 according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, power generation element 10 of battery 501 has battery cell 500 instead of battery cell 100 compared to battery 1 shown in FIG.
  • Each of the plurality of battery cells 500 includes an electrode layer 510, a counter electrode layer 520, and a solid electrolyte layer 130.
  • the electrode layer 510 has an electrode current collector 511 and an electrode active material layer 112 .
  • the counter electrode layer 520 has a counter electrode current collector 521 and a counter electrode active material layer 122 .
  • the counter electrode current collector 521 protrudes from each of the counter electrode active material layer 122 , the solid electrolyte layer 130 , the electrode active material layer 112 and the electrode current collector 511 on the side surface 11 .
  • the end surfaces of the counter electrode active material layer 122, the solid electrolyte layer 130, the electrode active material layer 112, and the electrode current collector 511 are flush and form a flat surface.
  • Bipolar current collector 540 protrudes from both counter electrode active material layer 122 and electrode active material layer 112 .
  • the counter electrode connection portion 31 comes into contact with the main surface of the projecting portion 521 a of the counter electrode current collector 521 .
  • the projecting portion 521a is a part of the counter electrode current collector 521 and is located on the positive side of the x-axis with respect to the end face of the counter electrode active material layer 122 on the positive side of the x-axis. Thereby, the contact area between the counter electrode connecting part 31 and the counter electrode current collector 521 can be increased, and the connection resistance between them can be reduced.
  • the amount of protrusion of the counter electrode current collector 521 is not particularly limited.
  • the protrusion amount of the counter electrode current collector 521 is 4.5 times or more the thickness of the counter electrode current collector 521 (that is, the length in the z-axis direction).
  • the contact area is increased by 10 times or more compared to the case where the counter electrode current collector 521 does not project. be able to.
  • the protrusion amount of the counter electrode current collector 521 may be nine times or more the thickness of the counter electrode current collector 521 .
  • the contact area can be increased by 10 times or more compared to the case where the counter electrode current collector 521 does not protrude. can be done.
  • the electrode current collector 511 also has a similar configuration on the side surface 12 . That is, on side surface 12 , electrode current collector 511 protrudes from each of electrode active material layer 112 , solid electrolyte layer 130 , counter electrode active material layer 122 , and counter electrode current collector 521 . In the present embodiment, on the side surface 12, the end surfaces of the electrode active material layer 112, the solid electrolyte layer 130, the counter electrode active material layer 122, and the counter electrode current collector 521 are flush with each other to form a flat surface. .
  • Bipolar current collector 540 protrudes from both electrode active material layer 112 and counter electrode active material layer 122 . That is, bipolar current collector 540 protrudes on both sides 11 and 12 .
  • the electrode connection portion 32 comes into contact with the main surface of the protruding portion 511 a of the electrode current collector 511 .
  • the projecting portion 511a is a part of the electrode current collector 511 and is located on the negative side of the x-axis with respect to the end surface of the electrode active material layer 112 on the negative side of the x-axis.
  • the amount of protrusion of the electrode current collector 511 is not particularly limited.
  • the protrusion amount of the electrode current collector 511 may be 4.5 times or more the thickness of the electrode current collector 511, or may be 9 times or more, similarly to the counter electrode current collector 521.
  • the protrusions 511a and 521a are formed by not arranging the counter electrode active material layer 122 or the electrode active material layer 112 at the end of the current collector. Alternatively, it is formed by forming the counter electrode active material layer 122 or the electrode active material layer 112 on the entire surface of the current collector and then removing the end portion thereof. Removal is performed, for example, by cutting to size leaving only the current collector, grinding, sandblasting, brushing, etching or plasma irradiation. At this time, part of the counter electrode active material layer 122 or the electrode active material layer 112 may remain without being removed.
  • the contact area between the current collector and the connection portion is large, so the connection resistance between them is low. Therefore, the large-current characteristics of the battery 501 can be improved, and for example, rapid charging becomes possible.
  • the counter electrode current collector 521 and the electrode current collector 511 each protrude in this embodiment, only one of them may protrude.
  • the battery according to Embodiment 6 is different from the battery according to Embodiment 1 in that the active material layer and the like that are not covered with the insulating layer recede from the current collector on the side surface of the power generation element. differ.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of battery 601 according to the present embodiment.
  • the power generating element 10 of battery 601 includes ten battery cells 600 compared to battery 1 shown in FIG.
  • a parallel laminate 650 is formed by stacking five battery cells 600 connected in parallel. Since there are two parallel laminates 650, only one bipolar current collector 140 is provided.
  • Each of the plurality of battery cells 600 includes an electrode layer 610, a counter electrode layer 620, and a solid electrolyte layer 630.
  • the electrode layer 610 has an electrode current collector 111 and an electrode active material layer 612 .
  • the counter electrode layer 620 has a counter electrode current collector 121 and a counter electrode active material layer 622 .
  • the counter electrode active material layer 622 recedes from both the electrode layer 610 and the counter electrode current collector 121 on the side surface 11 .
  • at least a portion of solid electrolyte layer 630 recedes from both electrode layer 610 and counter electrode current collector 121 on side surface 11 .
  • the portion of the end surface of the solid electrolyte layer 630 that is not covered with the electrode insulating layer 21 is inclined with respect to the z-axis direction.
  • the receding counter electrode active material layer 622 causes the counter electrode current collector 121 to protrude relatively. Since the counter electrode current collector 121 protrudes, the counter electrode connection portion 31 comes into contact with the main surface of the projecting portion 621 a of the counter electrode current collector 121 . Thereby, the contact area between the counter electrode connecting part 31 and the counter electrode current collector 121 can be increased, and the connection resistance between them can be reduced.
  • the amount of recession of the counter electrode active material layer 622 that is, the amount of protrusion of the counter electrode current collector 121 is not particularly limited.
  • the receding amount of the counter electrode active material layer 622 may be 4.5 times or more the thickness of the counter electrode current collector 121 or may be 9 times or more.
  • the electrode active material layer 612 also has a similar configuration on the side surface 12 . That is, on side surface 12 , electrode active material layer 612 recedes from both counter electrode layer 620 and electrode current collector 111 . In addition, at least a portion of solid electrolyte layer 630 recedes from both counter electrode layer 620 and electrode current collector 111 on side surface 12 . Specifically, a portion of the end surface of the solid electrolyte layer 630 that is not covered with the counter electrode insulating layer 22 is inclined with respect to the z-axis direction.
  • the electrode current collector 111 relatively protrudes. As the electrode current collector 111 protrudes, the electrode connection portion 32 comes into contact with the main surface of the protruding portion 611 a of the electrode current collector 111 . As a result, the contact area between the electrode connection portion 32 and the electrode current collector 111 can be increased, and the connection resistance therebetween can be reduced.
  • the amount of recession of the electrode active material layer 612 that is, the amount of protrusion of the electrode current collector 111 is not particularly limited.
  • the receding amount of the electrode active material layer 612 may be 4.5 times or more the thickness of the electrode current collector 111 or may be 9 times or more.
  • the recession of the active material layer is performed by the same method as the method for projecting the current collector in the fifth embodiment.
  • the recession of the active material layer is performed by cutting, polishing, sandblasting, brushing, etching, or plasma irradiation while leaving only the current collector.
  • the counter electrode current collector 121, the electrode current collector 111, and the electrode active material layer 612 are aligned when viewed from the z-axis direction. That is, the end surfaces of the counter electrode current collector 121, the electrode current collector 111, and the electrode active material layer 612 on the side surface 11 side form one plane parallel to the yz plane.
  • the electrode current collector 111, the counter electrode current collector 121, and the counter electrode active material layer 622 are aligned when viewed from the z-axis direction. That is, the end surfaces of the electrode current collector 111, the counter electrode current collector 121, and the counter electrode active material layer 622 on the side surface 12 side form one plane parallel to the yz plane. More specifically, in plan view, the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 have the same size and shape, and their contours match each other.
  • the laminate is collectively cut to obtain an electrode current collector 111 and a counter electrode current collector 121. coincide with each other. After that, the end face of the active material layer is recessed to manufacture battery 601 according to the present embodiment. In this manner, since simultaneous processing such as batch cutting can be performed on each battery cell 600, variations in characteristics of each battery cell 600 can be suppressed.
  • the contact area between the current collector and the connection portion is large, so the connection resistance between them is low. Therefore, the large-current characteristics of the battery 601 can be improved, and for example, rapid charging becomes possible.
  • the present embodiment shows an example in which the counter electrode active material layer 622 and the electrode active material layer 612 each recede, only one of them may recede. Also, solid electrolyte layer 630 does not have to recede on at least one of side surfaces 11 and 12 .
  • the present invention is not limited to this. At least one of the end surface covering members 41 and 42 may not be provided. Moreover, although the end surface covering member 41 wraps around and covers the end of the main surface 15 , it does not have to cover the main surface 15 . The same applies to the relationship between the end surface covering member 42 and the main surface 16 .
  • the battery according to Embodiment 7 differs from the battery according to Embodiment 1 in that extraction terminals are provided on the upper and lower surfaces of the power generation element.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of battery 701 according to the present embodiment.
  • battery 701 includes a counter electrode extraction terminal 741 and an electrode extraction terminal 742, unlike battery 1 according to the first embodiment.
  • the counter electrode extraction terminal 741 is a conductive terminal provided on the main surface 16 of the power generation element 10 .
  • the counter electrode extraction terminal 741 is one of the external connection terminals of the battery 701, and is a positive electrode extraction terminal in this embodiment.
  • the counter electrode extraction terminal 741 is in contact with and electrically connected to the counter electrode current collector 121 in the bottom layer of the power generating element 10 .
  • the electrode extraction terminal 742 is a conductive terminal provided on the main surface 15 of the power generation element 10 .
  • the electrode extraction terminal 742 is one of the external connection terminals of the battery 701, and is a negative electrode extraction terminal in the present embodiment.
  • the electrode extraction terminal 742 is in contact with and electrically connected to the electrode current collector 111 in the uppermost layer of the power generation element 10 .
  • each of the counter electrode extraction terminal 741 and the electrode extraction terminal 742 are not particularly limited.
  • the counter electrode extraction terminal 741 is arranged only in the center of the main surface 16 , but may be arranged at the end of the main surface 16 . Further, the counter electrode extraction terminal 741 may be arranged so as to cover the entire main surface 16 . The same applies to the electrode extraction terminals 742 .
  • the counter electrode extraction terminal 741 and the electrode extraction terminal 742 are each formed using a conductive material.
  • the counter electrode extraction terminal 741 and the electrode extraction terminal 742 are metal foils or metal plates made of metal such as copper, aluminum, and stainless steel.
  • the counter electrode extraction terminal 741 and the electrode extraction terminal 742 may be hardened solder.
  • the counter electrode extraction terminal 741 may have higher conductivity than the counter electrode current collector 121 .
  • the electrode extraction terminal 742 may have higher conductivity than the electrode current collector 111 . Thereby, the connection between the battery 701 and the external member can be made with low resistance.
  • the counter electrode lead-out terminal 741 and the electrode lead-out terminal 742 are provided on the main surfaces 15 and 16 of the power generating element 10, which are different from each other. Since the two terminals with different polarities are arranged apart, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit. In addition, the shape and size of the counter electrode lead-out terminal 741 and the electrode lead-out terminal 742 can be adjusted as appropriate, and the mountability and connection flexibility can be enhanced.
  • the battery according to Embodiment 8 differs from the battery according to Embodiment 7 in that both positive and negative electrode extraction terminals are provided on one main surface of the power generating element.
  • differences from the seventh embodiment will be mainly described, and descriptions of common points will be omitted or simplified.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a battery 801 according to this embodiment.
  • the battery 801 includes an electrode extraction terminal 842 instead of the electrode extraction terminal 742 compared to the battery 701 shown in FIG.
  • the battery 801 also includes a side insulating layer 820 and a side conductive portion 830 .
  • the side insulating layer 820 covers the side surface 11 of the power generation element 10 from the bottom end to the top end of the power generation element 10 .
  • the side insulating layer 820 covers the entire side surface 11 .
  • the side insulating layer 820 can ensure insulation between the side conductive portion 830 and the plurality of battery cells 100 and the plurality of counter electrode connection portions 31 .
  • the side insulating layer 820 also partially covers each of the main surfaces 15 and 16 . Since a part of the side insulating layer 820 is provided on the main surface 16 , insulation between the lowermost counter electrode current collector 121 and the side conductive portion 830 and the electrode extraction terminal 842 can be ensured. Note that the side insulating layer 820 does not have to cover the main surface 15 .
  • the side insulating layer 820 is formed using an electrically insulating insulating material.
  • the side insulating layer 820 contains resin.
  • the resin is, for example, an epoxy resin, but is not limited to this.
  • 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 side conductive portion 830 is arranged along the side insulating layer 820 .
  • the side conductive portion 830 is connected to the electrode current collector 111 of the uppermost layer.
  • the side conductive portion 830 covers the main surface 15 of the power generation element 10 and is connected to the counter electrode current collector 121 located in the uppermost layer of the power generation element 10 .
  • the side conductive portion 830 is connected to an electrode extraction terminal 842 arranged on the main surface 16 of the power generation element 10 .
  • the side surface conductive portion 830 does not contact the plurality of battery cells 100 and the plurality of counter electrode connection portions 31 on the side surface 11 of the power generation element 10 . Thereby, the short circuit of the power generation element 10 can be suppressed.
  • the side surface conductive portion 830 is formed using a conductive resin material or the like. Alternatively, side surface conductive portion 830 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 electrode extraction terminals 842 are provided on the main surface 16 . That is, the counter electrode extraction terminal 741 and the electrode extraction terminal 842 are provided on the same main surface 16 .
  • the electrode extraction terminal 842 is electrically connected to the electrode current collector 111 of the uppermost layer through the side conductive portion 830 .
  • the counter electrode lead-out terminal 741 and the electrode lead-out terminal 842 are provided on the same main surface 16 in this manner, mounting of the battery 801 is facilitated.
  • the main surface 16 of the power generation element 10 has a larger area than the side surface 11 of the power generation element 10 . Since the lead terminal is provided on the surface with a large area, the battery 801 can be mounted on a large area and the reliability of connection can be improved.
  • the shape and arrangement of the extraction terminals can be adjusted according to the wiring layout of the mounting board, so the degree of freedom in connection can be increased.
  • the mounting of the battery 801 can be made compact.
  • a connection terminal pattern also referred to as a footprint
  • mounting can be performed with the main surface 16 of the power generating element 10 and the mounting substrate arranged in parallel, so that low-height mounting on the mounting substrate can be realized.
  • the height of the counter electrode extraction terminal 741 from the main surface 16 and the height of the electrode extraction terminal 842 from the main surface 16 may be the same. By aligning the heights of the terminals, mountability can be improved.
  • the battery according to Embodiment 9 differs from the battery according to Embodiment 7 in that it includes a sealing member.
  • differences from the seventh embodiment will be mainly described, and descriptions of common points will be omitted or simplified.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of battery 901 according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, battery 901 includes a sealing member 960 compared to battery 701 shown in FIG.
  • the sealing member 960 exposes at least part of each of the counter electrode extraction terminal 741 and the electrode extraction terminal 742 and seals the power generation element 10 .
  • the sealing member 960 is provided, for example, so that the power generation element 10, the electrode insulating layer 21, the counter electrode insulating layer 22, the counter electrode connecting portion 31, and the electrode connecting portion 32 are not exposed.
  • the sealing member 960 is formed using, for example, an electrically insulating insulating material.
  • a generally known battery sealing member material such as a sealing agent can be used.
  • a resin material can be used as the insulating material.
  • the insulating material may be a material that is insulating and does not have ionic conductivity.
  • the insulating material may be at least one of epoxy resin, acrylic resin, polyimide resin, and silsesquioxane.
  • sealing member 960 may include a plurality of different insulating materials.
  • sealing member 960 may have a multilayer structure. Each layer of the multilayer structure may be formed using different materials and have different properties.
  • the sealing member 960 may contain a particulate metal oxide material.
  • metal oxide materials silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, cerium oxide, iron oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, calcium oxide, zeolite, glass, and the like can be used.
  • the sealing member 960 may be formed using a resin material in which a plurality of particles made of a metal oxide material are dispersed.
  • the particle size of the metal oxide material should be equal to or smaller than the space between the electrode current collector 111 and the counter electrode current collector 121 .
  • the particle shape of the metal oxide material is, for example, spherical, ellipsoidal, or rod-like, but is not limited thereto.
  • the sealing member 960 By providing the sealing member 960, the reliability of the battery 901 can be improved in various aspects such as mechanical strength, short-circuit prevention, and moisture resistance.
  • the battery 801 according to Embodiment 8 may include the sealing member 960 .
  • the battery 1 , 201 , 301 , 401 , 501 , 601 or 701 without the counter electrode lead-out terminal 741 and the electrode lead-out terminal 742 may be provided with the sealing member 960 .
  • the sealing member 960 includes the electrode current collector 111 in the uppermost layer, or the electrode connection portion 32 connected to the electrode current collector 111 in the uppermost layer, and the counter electrode current collector 121 in the lowermost layer, or The counter electrode connecting portion 31 connected to the counter electrode current collector 121 in the lowermost layer may be provided so as to expose at least a part of each of them.
  • FIG. 13 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a battery according to each embodiment. An example of the battery 1 according to Embodiment 1 will be described below.
  • a plurality of battery cells are prepared (S10).
  • the prepared battery cells are, for example, the battery cells 100A, 100B and 100C shown in FIGS. 3A to 3C.
  • a plurality of battery cells 100 are stacked (S20). Specifically, a laminate having a structure in which an odd number of battery cells 100 are stacked in order such that the electrode layer 110, the counter electrode layer 120, and the solid electrolyte layer 130 are alternately stacked is formed. do.
  • the power generation element 10 shown in FIG. 4 is formed by appropriately combining and stacking the battery cells 100A, 100B, and 100C.
  • the power generation element 10 is an example of a laminate. At this time, the power generation element 10 may be formed by forming a plurality of parallel laminated bodies, and then further laminating a plurality of parallel laminated bodies.
  • power generation element 10 may be formed by stacking battery cells 100A, 100B and 100C in an appropriate order and orientation. That is, a plurality of parallel stacks may be formed in order according to the stacking of the battery cells, and the power generation element 10 may be formed simultaneously with the formation of the last parallel stack.
  • the side surface of the power generation element 10 may be flattened.
  • the power generating element 10 having flat side surfaces can be formed.
  • the cutting process is performed by, for example, a knife, laser or jet.
  • the cutting process may be performed for each parallel laminate.
  • an insulating layer is formed on the side surface of the power generation element 10 (S30). Specifically, the electrode insulating layer 21 covering the electrode layer 110 is formed on the first side surface of each of the plurality of parallel stacked bodies. Also, a counter electrode insulating layer 22 covering the counter electrode layer 120 is formed on the second side surface of each of the plurality of parallel stacked bodies.
  • the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 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 layer should not be formed so that the end surface of the counter electrode current collector 121 and the end 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 .
  • a connecting portion is formed on the side surface of the power generation element 10 (S40). Specifically, in each of the plurality of parallel laminates, the counter electrode connecting portion 31 electrically connected to the plurality of counter electrode layers 120 is formed so as to cover the first side surface and the electrode insulating layer 21 . In each of the plurality of parallel laminates, an electrode connection portion 32 that electrically connects the plurality of electrode layers 110 is formed so as to cover the second side surface and the counter electrode insulating layer 22 .
  • a conductive paste such as a conductive resin is applied so as to cover the electrode insulating layer 21 and the portion not covered with the electrode insulating layer 21 on the first side surface of the parallel laminate, and cured to form a counter electrode.
  • a connecting portion 31 is formed.
  • a conductive resin is applied so as to cover the counter electrode insulating layer 22 and the portion not covered with the counter electrode insulating layer 22 on the second side surface of the parallel laminate, and cured, thereby arranging the electrode connection portion 32. do.
  • the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 may be formed by, for example, printing, plating, vapor deposition, sputtering, welding, soldering, joining, or other methods.
  • the battery 1 shown in FIG. 1 can be manufactured.
  • a step of pressing the plurality of battery cells 100 prepared in step S10 in the stacking direction may be performed individually, or after stacking the plurality of battery cells.
  • first conductive members 331a and 332a shown in FIG. 6 may be formed after forming the laminate (S20) and before forming the connecting portion (S40).
  • the first conductive members 331a and 332a may be formed by, for example, printing, plating, vapor deposition, sputtering, welding, soldering, joining, or other methods.
  • connecting portion (S40) by laminating different types of conductive materials, as shown in FIG. good.
  • FIG. 14 is a flow chart showing another example of the method for manufacturing the battery according to each embodiment.
  • the current collector protrudes from the active material layer. More specifically, on the side surface 11 of the power generation element 10 , the counter electrode current collector 121 that is part of the counter electrode layer 120 is made to protrude from the counter electrode active material layer 122 that is another part of the counter electrode layer 120 .
  • the side face 11 is subjected to laser irradiation, cutting, polishing, sandblasting, brushing, etching, or plasma irradiation.
  • the electrode insulating layer 21 functions as a protective member for each treatment.
  • the portion covered with the electrode insulating layer 21 is not polished, and the portion not covered with the electrode insulating layer 21, specifically, the end surface of the counter electrode layer 120. etc. is removed and retreated.
  • the counter electrode active material layer 122 is more fragile than the counter electrode current collector 121 , it is removed more than the counter electrode current collector 121 .
  • the counter electrode active material layer 122 recedes from the counter electrode current collector 121 . That is, as shown in FIG. 9, a counter electrode active material layer 622 having a recessed end surface is formed. In other words, the counter electrode current collector 121 protrudes from the counter electrode active material layer 622 .
  • the electrode active material layer 112 recedes from the electrode current collector 111 .
  • an electrode active material layer 612 with recessed end surfaces is formed.
  • the electrode current collector 111 protrudes from the electrode active material layer 612 .
  • the process of protruding the end of the current collector may be performed before stacking the battery cells 100 .
  • a process of projecting the current collector may be performed at the stage of preparing the battery cell 100. That is, the power generating element 10 shown in FIG. 8 or 9 may be formed by stacking the battery cells 500 or 600 with the current collectors protruding.
  • extraction terminals may be formed on one or both of the main surfaces 15 and 16 of the power generation element 10 .
  • the battery 701 can be manufactured by forming an electrode extraction terminal 742 on the main surface 15 and forming a counter electrode extraction terminal 741 on the main surface 16 .
  • the counter electrode lead-out terminal 741 and the electrode lead-out terminal 742 are formed by arranging a conductive material such as a metal material on desired regions by plating, printing, soldering, or the like.
  • the counter electrode extraction terminal 741 and the electrode extraction terminal 742 may be formed by welding or joining metal plates or the like.
  • the electrode extraction terminals 842 may be formed on the main surface 16 after forming the side insulating layers 820 and the side surface conductive portions 830 .
  • the side insulating layer 820 is formed, for example, by coating and curing a resin material having fluidity, similarly to the electrode insulating layer 21 and the counter electrode insulating layer 22 .
  • the side surface conductive portion 830 is formed by applying and curing a conductive paste such as a conductive resin, similarly to the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 .
  • side conductive portion 830 may be formed by welding or joining metal plates or the like.
  • a sealing member 960 shown in FIG. 12 may be formed after forming the extraction terminals.
  • the sealing member 960 is formed, for example, by coating and curing a resin material having fluidity. 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. If the extraction terminal is not formed, the sealing member 960 may be formed after forming the connecting portion (S40).
  • the number of stacks of battery cells 100 included in each may not be the same.
  • first side surface and the second side surface of the parallel laminate may be side surfaces adjacent to each other. That is, each of the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 may be provided on two adjacent side surfaces of the power generation element 10 .
  • first side and the second side may be the same side of the parallel laminate.
  • the counter electrode connection portion 31 and the electrode connection portion 32 may be separately provided in two different regions on one side surface of the power generation element 10 .
  • the two regions that are different from each other are, for example, regions on both sides of an imaginary line that bisects the one side surface of the power generation element 10 when viewed from the front by an imaginary line parallel to the z-axis.
  • the parallel laminate may have a plurality of first side surfaces and a plurality of second side surfaces.
  • the counter electrode connection portion 31 may be provided on two side surfaces of the power generation element 10 that are adjacent to each other or face each other. The same may be applied to the electrode connection portion 32 as well.
  • Each of the counter electrode current collector, the electrode current collector and the bipolar current collector may have a laminated structure of two current collectors.
  • the present disclosure can be used, for example, as batteries for electronic equipment, electric appliance devices, electric vehicles, and the like.

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Abstract

本開示の電池は、発電要素を備える電池であって、前記発電要素は、電気的に直列接続されて積層された複数の並列積層体を有し、前記複数の並列積層体の各々は、電気的に並列接続されて積層された奇数個の電池セルを有し、前記奇数個の電池セルの各々は、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み、前記電池は、前記複数の並列積層体の各々の第一側面において、前記電極層を覆う電極絶縁部材と、前記複数の並列積層体の各々において、前記第一側面および前記電極絶縁部材を覆い、前記対極層と電気的に接続された対極接続部と、前記複数の並列積層体の各々の第二側面において、前記対極層を覆う対極絶縁部材と、前記複数の並列積層体の各々において、前記第二側面および前記対極絶縁部材を覆い、前記電極層と電気的に接続された電極接続部と、をさらに備える。

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。
　従来、直列接続された複数の電池セル同士を並列に接続した電池が知られている（例えば、特許文献１および２を参照）。
特開２０１３－１２０７１７号公報 特開２００８－１９８４９２号公報
　従来の電池に対して、電池特性のさらなる向上が求められている。
　そこで、本開示は、高性能な電池およびその製造方法を提供する。
　本開示の一態様に係る電池は、発電要素を備える電池であって、前記発電要素は、電気的に直列接続されて積層された複数の並列積層体を有する。前記複数の並列積層体の各々は、電気的に並列接続されて積層された奇数個の電池セルを有する。前記奇数個の電池セルの各々は、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。前記電池は、前記複数の並列積層体の各々の第一側面において、前記電極層を覆う電極絶縁部材と、前記複数の並列積層体の各々において、前記第一側面および前記電極絶縁部材を覆い、前記対極層と電気的に接続された対極接続部と、前記複数の並列積層体の各々の第二側面において、前記対極層を覆う対極絶縁部材と、前記複数の並列積層体の各々において、前記第二側面および前記対極絶縁部材を覆い、前記電極層と電気的に接続された電極接続部と、をさらに備える。
　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、それぞれが含む複数の電池セルを準備するステップと、複数の電池セルを積層することで、前記電極層、前記対極層および前記固体電解質層の並び順が電池セル毎に交互に入れ替わるように奇数個の電池セルが積層された並列積層体を複数積層した構造を有する積層体を形成するステップと、複数の前記並列積層体の各々の第一側面において、前記電極層を電極絶縁部材で覆い、かつ、複数の前記並列積層体の各々の第二側面において、前記対極層を対極絶縁部材で覆うステップと、複数の前記並列積層体の各々において、前記第一側面および前記電極絶縁部材を、複数の前記対極層と電気的に接続された対極接続部で覆い、かつ、前記第二側面および前記対極絶縁部材を、複数の前記電極層と電気的に接続された電極接続部で覆うステップと、を含む。
　本開示によれば、高性能な電池およびその製造方法を提供することができる。
図１は、実施の形態１に係る電池の断面図である。 図２は、実施の形態１に係る電池の上面図である。 図３Ａは、実施の形態１に係る発電要素に含まれる電池セルの一例の断面図である。 図３Ｂは、実施の形態１に係る発電要素に含まれる電池セルの別の一例の断面図である。 図３Ｃは、実施の形態１に係る発電要素に含まれる電池セルの別の一例の断面図である。 図４は、実施の形態１に係る発電要素の断面図である。 図５は、実施の形態２に係る電池の断面図である。 図６は、実施の形態３に係る電池の断面図である。 図７は、実施の形態４に係る電池の断面図である。 図８は、実施の形態５に係る電池の断面図である。 図９は、実施の形態６に係る電池の断面図である。 図１０は、実施の形態７に係る電池の断面図である。 図１１は、実施の形態８に係る電池の断面図である。 図１２は、実施の形態９に係る電池の断面図である。 図１３は、実施の形態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１４は、実施の形態に係る電池の製造方法の別の一例を示すフローチャートである。
　（本開示の概要）
　本開示の一態様に係る電池は、発電要素を備える電池であって、前記発電要素は、電気的に直列接続されて積層された複数の並列積層体を有する。前記複数の並列積層体の各々は、電気的に並列接続されて積層された奇数個の電池セルを有する。前記奇数個の電池セルの各々は、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。前記電池は、前記複数の並列積層体の各々の第一側面において、前記電極層を覆う電極絶縁部材と、前記複数の並列積層体の各々において、前記第一側面および前記電極絶縁部材を覆い、前記対極層と電気的に接続された対極接続部と、前記複数の並列積層体の各々の第二側面において、前記対極層を覆う対極絶縁部材と、前記複数の並列積層体の各々において、前記第二側面および前記対極絶縁部材を覆い、前記電極層と電気的に接続された電極接続部と、をさらに備える。
　これにより、高性能な電池を提供することができる。例えば、エネルギー密度に優れ、大容量かつ高電圧の電池を実現することができる。
　具体的には、複数の電池セルの電気的な接続が、複数の並列積層体の側面に設けられた対極接続部および電極接続部によって小さい体積で行われるので、エネルギー密度を高めることができる。また、複数の並列積層体の側面には電極絶縁部材および対極絶縁部材が設けられるので、電極層と対極層との短絡の発生を抑制することができ、電池の信頼性を高めることができる。
　また、奇数個の電池セルが並列接続されているので、電池の容量を高めることができる。なお、電池の容量は、並列積層体に含まれる電池セルの積層数と面積との積で調整可能である。積層数および面積という２つのパラメータが利用できるので、容量の調整を広範囲で、かつ、精度良く行うことができる。
　さらに、並列積層体が直列に接続されるので、電池の電圧を高めることができる。本態様では、並列積層体に含まれる電池セルの積層数が奇数個であるので、並列積層体の上下面で極性が異なる。このため、例えば、並列積層体を直接積層することで、簡単に並列積層体の直列接続が可能になる。直列接続に関わる接続部を設けなくてよくなるので、エネルギー密度をさらに高めることができる。
　なお、大容量かつ高電圧の電池の実現方法として、複数の電池セルを直列接続して直列積層体を複数構成し、複数の直列積層体を並列接続することも想定できる。ただし、複数の電池セルを直列接続した場合、各電池セルの容量にばらつきが存在すると、充放電の不均一が発生しやすく、過充電または過放電のリスクが生じる。
　本態様では、複数の電池セルを並列接続して並列積層体を複数構成し、複数の並列積層体を直列接続している。この場合、並列積層体に含まれる奇数個の電池セルに容量ばらつきが生じたとしても、並列積層体を構成することでばらつきが平均化される。このため、並列積層体間での容量ばらつきが抑制されるので、過充電および過放電のリスクを低下させることができる。すなわち、電池の信頼性を高めることができる。このように、複数の電池セルに容量ばらつきが生じた場合においても本態様に係る電池は有利である。
　また、例えば、前記複数の並列積層体のうち、積層方向において隣り合う２つの並列積層体の間には、絶縁層が配置されていなくてもよい。
　これにより、電池のエネルギー密度をさらに高めることができる。
　また、例えば、前記電極層および前記対極層はそれぞれ、集電体を含み、前記複数の並列積層体のうち、積層方向において隣り合う２つの並列積層体において、下方側の並列積層体の最上層の前記電極層および前記対極層の一方と、上方側の並列積層体の最下層の前記電極層および前記対極層の他方とは、集電体を共有していてもよい。
　これにより、電池のエネルギー密度をさらに高めることができる。
　また、例えば、前記奇数個の電池セルは、互いに同じ大きさであってもよい。
　これにより、複数の電池セルを積層した後に、各電池セルの各端面を一括切断することで、簡単に同じ大きさの電池セルを形成することができる。一括切断を行うことにより、例えば各層の塗工始終端における膜厚の漸増減を抑制することができる。つまり、電極層、対極層および固体電解質層の平面視における各面積を正確に定めることができる。これにより、電池セルの容量ばらつきを小さくすることができ、電池の容量を精度良く得ることができる。
　また、例えば、前記電極層および前記対極層はそれぞれ、集電体、および、当該集電体に積層された活物質層を含み、前記対極層の集電体は、前記第一側面において当該対極層の活物質層よりも突出した対極突出部を有し、前記対極接続部は、前記対極突出部に接しており、前記電極層の集電体は、前記第二側面において当該電極層の活物質層よりも突出した電極突出部を有し、前記電極接続部は、前記電極突出部に接していてもよい。このとき、例えば、前記対極突出部は、前記第一側面において前記電極層の活物質層よりも突出しており、前記電極突出部は、前記第二側面において前記対極層の活物質層よりも突出していてもよい。
　これにより、集電体が突出することで、対極接続部および電極接続部の各々と集電体との接触面積を大きくすることができる。このため、接触抵抗を低くすることができ、急速充放電などの電池特性を高めることができる。
　また、例えば、前記第一側面および前記第二側面の各々において、前記電極層および前記対極層の各々の集電体の端面は、積層方向から見た場合に一致していてもよい。
　これにより、例えば、一括切断後に活物質層の端面を後退させることで、集電体の端部を突出させることができる。一括切断を利用できるので、電池の容量を精度良く得ることができる。
　また、例えば、本開示の一態様に係る電池は、積層方向において隣り合う２つの前記対極接続部間において、前記第一側面を被覆する第一被覆部材と、積層方向において隣り合う２つの前記電極接続部間において、前記第二側面を被覆する第二被覆部材と、をさらに備えてもよい。前記第一被覆部材および前記第二被覆部材はそれぞれ、イオン伝導性または絶縁性を有する。
　これにより、隣り合う並列積層体間での短絡の発生を抑制することができ、電池の信頼性を高めることができる。
　また、例えば、本開示の一態様に係る電池は、前記発電要素の第一主面に設けられた電極取出し端子と、前記発電要素の、前記第一主面の反対側の第二主面に設けられた対極取出し端子と、を備えてもよい。
　これにより、電池の実装性、および、他部材に対する接続自由度を高めることができる。
　また、例えば、本開示の一態様に係る電池は、前記発電要素の第一主面に設けられた対極取出し端子および電極取出し端子を備えてもよい。
　これにより、電池の実装性、および、他部材に対する接続自由度を高めることができる。また、同一主面に正極および負極の取出し端子を設けることで、電池の実装をコンパクトにまとめることができる。具体的には、実装基板に形成される接続端子のパターン（フットプリントとも称される）を小さくすることができる。また、発電要素の主面と実装基板とを平行に配置した状態での実装が可能になるので、実装基板に対する低背な実装が実現できる。
　また、例えば、発電要素の主面は、発電要素の側面に比べて面積が大きい。面積の大きい面に取出し端子が設けられているので、電池の実装を大面積で行うことができ、接続の信頼性を高めることができる。また、例えば、実装基板の配線レイアウトに応じて、取出し端子の形状および配置を調整することもできるので、接続の自由度も高めることができる。
　また、例えば、本開示の一態様に係る電池は、前記発電要素の側面を、前記発電要素の積層方向における一方端から他方端までを覆う側面絶縁層と、前記側面絶縁層に沿って配置された側面導電部と、をさらに備えてもよい。前記側面導電部は、前記発電要素の、前記第一主面の反対側の第二主面と、前記対極取出し端子および前記電極取出し端子の一方と、を電気的に接続してもよい。
　これにより、一方の主面から他方の主面までの引き回しを側面導電部によって小さい体積で行われるので、エネルギー密度を高めることができる。
　また、例えば、前記側面絶縁層は、前記第一側面および前記対極接続部を覆ってもよく、または、前記第二側面および前記電極接続部を覆ってもよい。
　これにより、側面導電部と電極接続部および対極接続部との短絡の発生を抑制することができ、電池の信頼性を高めることができる。
　また、例えば、本開示の一態様に係る電池は、前記対極取出し端子および前記電極取出し端子の各々の少なくとも一部を露出させ、前記発電要素、前記対極接続部および前記電極接続部を封止する封止部材をさらに備えてもよい。
　これにより、外気および水などから発電要素を保護することができるので、電池の信頼性をさらに高めることができる。
　また、例えば、前記電極絶縁部材は、前記第一側面において、前記電極層から前記対極層の一部までを覆い、前記対極絶縁部材は、前記第二側面において、前記対極層から前記電極層の一部までを覆ってもよい。
　これにより、電極絶縁部材が対極層の一部まで覆うことにより、電極層が電極絶縁部材に覆われずに露出することを充分に抑制することができる。また、活物質層は、一般的に粉体状の材料で形成されているので、その端面には、非常に微細な凹凸が存在する。このため、電極絶縁部材の密着強度がさらに向上し、絶縁信頼性が向上する。対極絶縁部材についても同様である。このため、電池の信頼性をより一層高めることができる。
　また、例えば、前記対極接続部および前記電極接続部の少なくとも一方は、複数の前記対極層の各々、または、複数の前記電極層の各々に接触する複数の第一導電部材と、前記複数の第一導電部材を覆う第二導電部材と、を有してもよい。あるいは、例えば、前記対極接続部および前記電極接続部の少なくとも一方は、複数の前記対極層または複数の前記電極層に接触する第一導電部材と、前記第一導電部材を覆う第二導電部材と、を有してもよい。
　これにより、対極接続部および電極接続部の少なくとも一方を性質の異なる複数の材料を用いて形成することができる。例えば、第一導電部材に用いる材料として、高い導電率を有し、集電体に含まれる金属との合金化などを主眼に置いた材料選択を行うことができる。また、第二導電部材に用いる材料としては、柔軟性、耐衝撃性、化学的安定性、コスト、施工時の広がり容易性などを主眼に置いた材料選択を行うことができる。このように、各部材に適した材料選択が行えるので、電池の性能の向上、および、電池の製造容易性を高めることができる。
　また、例えば、前記電極絶縁部材および前記対極絶縁部材の少なくとも一方は、樹脂を含んでもよい。
　これにより、電池の耐衝撃性を高めることができる。また、電池の温度変化によって、または、充放電時の膨張収縮によって電池に加わる応力を緩和することができる。
　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、それぞれが含む複数の電池セルを準備するステップと、複数の電池セルを積層することで、前記電極層、前記対極層および前記固体電解質層の並び順が電池セル毎に交互に入れ替わるように奇数個の電池セルが積層された並列積層体を複数積層した構造を有する積層体を形成するステップと、複数の前記並列積層体の各々の第一側面において、前記電極層を電極絶縁部材で覆い、かつ、複数の前記並列積層体の各々の第二側面において、前記対極層を対極絶縁部材で覆うステップと、複数の前記並列積層体の各々において、前記第一側面および前記電極絶縁部材を、前記対極層と電気的に接続された対極接続部で覆い、かつ、前記第二側面および前記対極絶縁部材を、前記電極層と電気的に接続された電極接続部で覆うステップと、を含む。
　これにより、上述した高性能な電池を製造することができる。
　また、例えば、前記電極層および前記対極層はそれぞれ、集電体、および、当該集電体に積層された活物質層を含み、前記電池の製造方法は、前記対極層の集電体を、前記第一側面において当該対極層の活物質層より突出させ、かつ、前記電極層の集電体を、前記第二側面において当該電極層の活物質層より突出させるステップを含んでもよい。
　これにより、集電体が突出することで、対極接続部および電極接続部の各々と集電体との接触面積を大きくすることができる。このため、接触抵抗を低くすることができ、急速充放電などの電池特性を高めることができる。
　また、例えば、前記集電体を突出させるステップは、レーザ照射、寸止め切断、研磨、サンドブラスト、ブラシ、エッチング、および、プラズマ照射の少なくとも１つによって行われてもよい。
　これにより、簡単に集電体を突出させることができる。
　以下では、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、ステップ、ステップの順序などは、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、本明細書において、平行または直交などの要素間の関係性を示す用語、および、矩形または直方体などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
　また、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、「第一側面の平面視」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。
　また、本明細書において、「Ａを覆う」という表現は、「Ａ」の少なくとも一部を覆うことを意味する。すなわち、「Ａを覆う」とは、「Ａの全てを覆う」場合だけでなく、「Ａの一部のみを覆う」場合も含む表現である。「Ａ」は、例えば、層または端子などの所定の部材の側面および主面などである。
　また、本明細書において、「第一」、「第二」などの序数詞は、特に断りのない限り、構成要素の数または順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、構成要素を区別する目的で用いられている。
　（実施の形態１）
　以下では、実施の形態１に係る電池の構成について説明する。
　図１は、本実施の形態に係る電池の断面図である。図１に示されるように、電池１は、発電要素１０と、電極絶縁層２１と、対極絶縁層２２と、複数の対極接続部３１と、複数の電極接続部３２と、を備える。電池１は、例えば全固体電池である。
　［１．発電要素］
　まず、発電要素１０の具体的な構成について、図１および図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る電池１の上面図である。なお、図１は、図２のＩ－Ｉ線における断面を表している。
　発電要素１０の平面視形状は、例えば、図２に示されるように矩形である。つまり、発電要素１０の形状は、扁平な直方体である。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、六角形または八角形などの他の多角形であってもよく、円形または楕円形などであってもよい。なお、図１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および図２に示されるように、４つの側面１１、１２、１３および１４と、２つの主面１５および１６と、を含む。本実施の形態では、側面１１、１２、１３および１４、ならびに、主面１５および１６はいずれも、平坦面である。
　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。側面１３および１４は、互いに背向しており、かつ、互いに平行である。側面１１、１２、１３および１４は、例えば、複数の電池セル１００の積層体を一括して切断することにより形成された切断面である。
　主面１５は、第二主面の一例である。主面１６は、第一主面の一例である。主面１５および１６は、互いに背向しており、かつ、互いに平行である。主面１５は、発電要素１０の最上面である。主面１６は、発電要素１０の最下面である。主面１５および１６はそれぞれ、側面１１、１２、１３および１４よりも面積が大きい。
　図１に示されるように、発電要素１０は、複数の並列積層体５０を含んでいる。複数の並列積層体５０はそれぞれ、奇数個の電池セル１００を含んでいる。図１に示される例では、複数の並列積層体５０はそれぞれ、３個の電池セル１００を含んでいるが、５個以上の電池セル１００を含んでいてもよい。また、各並列積層体５０が含む電池セル１００の個数は、互いに同数であるが、異なっていてもよい。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。
　並列積層体５０に含まれる奇数個の電池セル１００は、電気的に並列接続されている。並列接続は、対極接続部３１および電極接続部３２によって行われている。複数の並列積層体５０は、電気的に直列接続されている。直列接続は、並列積層体５０を電池セル１００の積層方向（すなわち、ｚ軸方向）に積層することによって行われる。具体的な接続については後で説明する。
　このように、本実施の形態に係る電池１では、奇数個の電池セル１００が並列接続されて積層された並列積層体５０を構成することによって大容量化が実現される。さらに、複数の並列積層体５０が直列接続されることによって、高電圧化が実現される。
　複数の電池セル１００の各々は、電極層１１０と、対極層１２０と、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。各電池セル１００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。
　なお、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。
　以下では、図３Ａを用いて、電池セル１００の各層の説明を行う。図３Ａは、本実施の形態に係る発電要素１０に含まれる電池セル１００の断面図である。
　電極集電体１１１と対極集電体１２１とはそれぞれ、導電性を有する箔状、板状または網目状の部材である。電極集電体１１１と対極集電体１２１とはそれぞれ、例えば、導電性を有する薄膜であってもよい。電極集電体１１１と対極集電体１２１とを構成する材料としては、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属が用いられうる。電極集電体１１１と対極集電体１２１とは、異なる材料を用いて形成されていてもよい。
　電極集電体１１１および対極集電体１２１の各々の厚みは、例えば５μｍ以上１００μｍ以下であるが、これに限らない。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、導電性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、導電性材料を含む層である集電体層を含んでもよい。
　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、例えば、電極材料として負極活物質を含む。電極活物質層１１２は、固体電解質層１３０を挟んで対極活物質層１２２に対向して配置されている。
　電極活物質層１１２に含有される負極活物質としては、例えば、グラファイト、金属リチウムなどの負極活物質が用いられうる。負極活物質の材料としては、リチウム（Ｌｉ）またはマグネシウム（Ｍｇ）などのイオンを離脱および挿入することができる各種材料が用いられうる。
　また、電極活物質層１１２の含有材料としては、例えば、無機系固体電解質などの固体電解質が用いられてもよい。無機系固体電解質としては、例えば、硫化物固体電解質または酸化物固体電解質などが用いられうる。硫化物固体電解質としては、例えば、硫化リチウム（Ｌｉ２Ｓ）および五硫化二リン（Ｐ２Ｓ５）の混合物が用いられうる。また、電極活物質層１１２の含有材料としては、例えばアセチレンブラックなどの導電材、または、例えばポリフッ化ビニリデンなどの結着用バインダーなどが用いられてもよい。
　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。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。
　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は、例えば活物質などの正極材料を含む層である。正極材料は、負極材料の対極を構成する材料である。対極活物質層１２２は、例えば、正極活物質を含む。
　対極活物質層１２２に含有される正極活物質としては、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）、リチウム－ニッケル－マンガン－コバルト複合酸化物（ＬＮＭＣＯ）などの正極活物質が用いられうる。正極活物質の材料としては、ＬｉまたはＭｇなどのイオンを離脱および挿入することができる各種材料が用いられうる。
　また、対極活物質層１２２の含有材料としては、例えば、無機系固体電解質などの固体電解質が用いられてもよい。無機系固体電解質としては、硫化物固体電解質または酸化物固体電解質などが用いられうる。硫化物固体電解質としては、例えば、Ｌｉ２ＳおよびＰ２Ｓ５の混合物が用いられうる。正極活物質の表面は、固体電解質でコートされていてもよい。また、対極活物質層１２２の含有材料としては、例えばアセチレンブラックなどの導電材、または、例えばポリフッ化ビニリデンなどの結着用バインダーなどが用いられてもよい。
　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。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。
　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は、電解質材料を含む層である。電解質材料としては、一般に公知の電池用の電解質が用いられうる。固体電解質層１３０の厚みは、５μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、または、５μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。
　固体電解質層１３０は、固体電解質を含んでいる。固体電解質としては、例えば、無機系固体電解質などの固体電解質が用いられうる。無機系固体電解質としては、硫化物固体電解質または酸化物固体電解質などが用いられうる。硫化物固体電解質としては、例えば、Ｌｉ２ＳおよびＰ２Ｓ５の混合物が用いられうる。なお、固体電解質層１３０は、電解質材料に加えて、例えばポリフッ化ビニリデンなどの結着用バインダーなどを含有してもよい。
　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。
　より具体的には、電池セル１００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の各々の形状および大きさが同じであり、各々の輪郭が一致している。つまり、電池セル１００の形状は、扁平な直方体状の平板形状である。
　以上のように構成された複数の電池セル１００の構成は、互いに実質的に同一である。例えば、複数の電池セル１００は、互いに同じ大きさである。具体的には、発電要素１０に相当する積層体が形成された後、各側面を一括切断することによって、平坦な側面１１、１２、１３および１４が形成される。切断方向を積層方向に一致させることで、互いに同じ大きさの複数の電池セル１００を形成することができる。
　発電要素１０の側面１１は、複数の並列積層体５０の各々の第一側面が面一に繋がることで形成されている。同様に、発電要素１０の側面１２は、複数の並列積層体５０の各々の第二側面が面一に繋がることで形成されている。
　図１に示されるように、並列積層体５０内において隣り合う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。本実施の形態では、並列積層体５０に含まれる電池セル１００の積層数が奇数個であるので、並列積層体５０の最下層および最上層がそれぞれ、異極性の集電体になる。図１に示される例では、最下層が対極層１２０の対極集電体１２１であり、最上層が電極層１１０の電極集電体１１１となる。３つの並列積層体５０の各々は、同じ構成を有する。
　このため、複数の並列積層体５０をｚ軸方向に積層することによって、直列接続を容易に行うことができる。具体的には、２つの並列積層体５０を異極性の集電体が向かい合うように直接積層することができる。つまり、積層方向において隣り合う並列積層体５０間には、絶縁層が配置されていない。より具体的には、隣り合う２つの並列積層体５０において、下方側の並列積層体５０の最上層の電極層１１０と、上方側の並列積層体５０の最下層の対極層１２０とは、集電体を共有している。
　図１に示されるバイポーラ集電体１４０は、２つの並列積層体５０で共有された集電体である。バイポーラ集電体１４０は、一方の並列積層体５０の電極集電体１１１として機能し、かつ、他方の並列積層体５０の対極集電体１２１として機能する。具体的には、バイポーラ集電体１４０の下面には電極活物質層１１２が配置されており、上面には対極活物質層１２２が配置されている。
　また、各並列積層体５０において、隣り合う２つの電池セル１００では、隣り合う２つの電極層１１０が１枚の電極集電体１１１を共有している。つまり、１枚の電極集電体１１１の上面および下面の各々に電極活物質層１１２が配置されている。同様に、隣り合う２つの対極層１２０が１枚の対極集電体１２１を共有している。つまり、１枚の対極集電体１２１の上面および下面の各々に対極活物質層１２２が配置されている。
　集電体が共有されることにより、発電要素１０の厚みを小さくすることができ、電池１のエネルギー密度を高めることができる。このように、集電体を共有する発電要素１０は、図３Ａに示される電池セル１００だけでなく、図３Ｂおよび図３Ｃに示される電池セル１００Ｂおよび１００Ｃを組み合わせて積層することで形成される。なお、ここでは、図３Ａに示される電池セル１００を電池セル１００Ａとして説明する。
　図３Ｂに示される電池セル１００Ｂは、図３Ａに示される電池セル１００Ａから電極集電体１１１を除いた構成を有する。つまり、電池セル１００Ｂの電極層１１０Ｂは、電極活物質層１１２のみからなる。
　図３Ｃに示される電池セル１００Ｃは、図３Ａに示される電池セル１００Ａから対極集電体１２１を除いた構成を有する。つまり、電池セル１００Ｃの対極層１２０Ｃは、対極活物質層１２２のみからなる。
　図４は、本実施の形態に係る発電要素１０を示す断面図である。図４は、図１の発電要素１０のみを抜き出した図である。図４に示されるように、最下層に電池セル１００Ａを配置し、上方に向かって電池セル１００Ｂを２個ずつ、電池セル１００Ｃを１個ずつ、交互に繰り返し積層する。このとき、電池セル１００Ｂは、図３Ｂに図示された向きとは上下反対にして積層する。これにより、発電要素１０が形成される。
　なお、発電要素１０を形成する方法は、これに限定されない。例えば、電池セル１００Ａを最上層に配置してもよい。あるいは、電池セル１００Ａを最上層および最下層のいずれとも異なる位置に配置してもよい。また、複数の電池セル１００Ａを用いてもよい。また、１枚の集電体に対して両面塗工を行うことにより、集電体を共有する２つの電池セル１００のユニットを形成し、形成したユニットを積層してもよい。
　［２．絶縁層］
　次に、電極絶縁層２１および対極絶縁層２２について説明する。
　電極絶縁層２１は、電極絶縁部材の一例であり、図１に示されるように、複数の並列積層体５０の各々の第一側面において、電極層１１０を覆っている。具体的には、電極絶縁層２１は、発電要素１０の側面１１において、複数の並列積層体５０の各々に含まれる複数の電極層１１０と、複数の固体電解質層１３０と、複数の対極活物質層１２２の各々の一部と、を覆う。電極絶縁層２１は、側面１１において、複数の並列積層体５０の各々に含まれる複数の対極集電体１２１のいずれも覆っていない。
　並列積層体５０では、隣り合う２つの電池セル１００の電極層１１０が１枚の電極集電体１１１を共有しているので、電極絶縁層２１は、隣り合う２つの電極層１１０を一括して覆っている。具体的には、電極絶縁層２１は、一方の電池セル１００の対極活物質層１２２から固体電解質層１３０、電極活物質層１１２、共有される電極集電体１１１、他方の電池セル１００の電極活物質層１１２、固体電解質層１３０、対極活物質層１２２までを連続して覆っている。このように、電極絶縁層２１が電極層１１０以外に、固体電解質層１３０および対極活物質層１２２を覆うことにより、電極絶縁層２１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、側面１１に電極層１１０を露出させる可能性が低くなる。よって、側面１１において電極層１１０と対極接続部３１とが接触して短絡する可能性が低くなり、電池１の信頼性を高めることができる。なお、電極絶縁層２１は、対極活物質層１２２を覆っていなくてもよい。また、電極絶縁層２１は、固体電解質層１３０も覆っていなくてもよい。
　対極絶縁層２２は、対極絶縁部材の一例であり、図１に示されるように、複数の並列積層体５０の各々の第二側面において、対極層１２０を覆っている。具体的には、対極絶縁層２２は、発電要素１０の側面１２において、複数の並列積層体５０の各々に含まれる複数の対極層１２０と、複数の固体電解質層１３０と、複数の電極活物質層１１２の各々の一部と、を覆う。対極絶縁層２２は、側面１２において、複数の並列積層体５０の各々に含まれる複数の電極集電体１１１のいずれも覆っていない。
　電極絶縁層２１および対極絶縁層２２はそれぞれ、電極活物質層１１２、対極活物質層１２２および固体電解質層１３０の各端面の凹凸に入り込むことで、密着強度が向上し、電池１の信頼性が向上する。なお、電極活物質層１１２、対極活物質層１２２および固体電解質層１３０はそれぞれ、粉体状の材料で形成することができ、この場合、各層の端面は非常に微細な凹凸が存在する。
　電極絶縁層２１および対極絶縁層２２はそれぞれ、側面１１または１２を正面視した場合に、ストライプ形状を有する。図２に示されるように、電極絶縁層２１および対極絶縁層２２は、側面１１または１２のｙ軸方向の一端から他端まで設けられている。なお、側面１１および１２の各々のｙ軸方向の両端部には対極接続部３１および電極接続部３２のいずれも設けられていない。このため、電極絶縁層２１および対極絶縁層２２は、側面１１または１２のｙ軸方向の両端部を、上端から下端までｚ軸方向に沿って覆っていてもよい。つまり、電極絶縁層２１および対極絶縁層２２はそれぞれ、側面１１または１２を正面視した場合に、はしご形状に形成されていてもよい。
　電極絶縁層２１および対極絶縁層２２はそれぞれ、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。例えば、電極絶縁層２１および対極絶縁層２２はそれぞれ、樹脂を含む。樹脂は、例えばエポキシ系の樹脂であるが、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。電極絶縁層２１および対極絶縁層２２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。
　本実施の形態では、発電要素１０に含まれる全ての集電体のうち、バイポーラ集電体１４０、発電要素１０の最上層の電極集電体１１１、および、発電要素１０の最下層の対極集電体１２１はいずれも、側面１１および１２の各々において、絶縁部材には覆われていない。発電要素１０に含まれる残りの集電体は、側面１１および１２のいずれか一方において、絶縁部材に覆われている。バイポーラ集電体１４０が側面１１で対極接続部３１に接続され、かつ、側面１２で電極接続部３２が接続されることにより、並列積層体５０の直列接続を行うことができる。
　なお、発電要素１０の最上層の電極集電体１１１は、側面１１において電極絶縁層２１に覆われていてもよい。また、発電要素１０の最下層の対極集電体１２１は、側面１２において対極絶縁層２２に覆われていてもよい。これにより、短絡の発生をより抑制することができる。
　［３．接続部］
　次に、対極接続部３１および電極接続部３２について説明する。
　対極接続部３１は、複数の並列積層体５０の各々において、第一側面および電極絶縁層２１を覆い、複数の対極層１２０に接続された導電部である。つまり、対極接続部３１は、並列積層体５０毎に設けられている。図１に示されるように、３つの対極接続部３１が、側面１１を覆うように設けられている。３つの対極接続部３１は、互いに接触しないように所定の隙間を空けて配置されている。
　対極接続部３１は、具体的には、側面１１において、複数の対極集電体１２１の各々の端面を接触して覆っている。本実施の形態では、対極接続部３１は、複数の対極活物質層１２２の各々の端面の少なくとも一部も接触して覆っている。対極接続部３１が対極活物質層１２２の端面の凹凸に入り込むことで、密着強度が向上し、電池１の信頼性が向上する。
　電極接続部３２は、複数の並列積層体５０の各々において、第二側面および対極絶縁層２２を覆い、複数の電極層１１０に接続された導電部である。つまり、電極接続部３２は、並列積層体５０毎に設けられている。図１に示されるように、３つの電極接続部３２が、側面１２を覆うように設けられている。３つの電極接続部３２は、互いに接触しないように所定の隙間を空けて配置されている。
　電極接続部３２は、具体的には、側面１２において、複数の電極集電体１１１の各々の端面を接触して覆っている。本実施の形態では、電極接続部３２は、複数の電極活物質層１１２の各々の端面の少なくとも一部も接触して覆っている。電極接続部３２が電極活物質層１１２の端面の凹凸に入り込むことで、密着強度が向上し、電池１の信頼性が向上する。
　なお、バイポーラ集電体１４０は、電極集電体１１１でもあり、対極集電体１２１でもある。バイポーラ集電体１４０は、側面１１において対極接続部３１に接触して覆われ、側面１２において電極接続部３２に接触して覆われている。このとき、バイポーラ集電体１４０に接触する対極接続部３１は、バイポーラ集電体１４０を対極集電体１２１として含む並列積層体５０（すなわち、図１の例では、上方側の並列積層体５０）の対極接続部３１である。このとき、上方側の並列積層体５０の対極接続部３１は、下方側の並列積層体５０の電極活物質層１１２に接触していてもよい。同様に、バイポーラ集電体１４０に接触する電極接続部３２は、バイポーラ集電体１４０を電極集電体１１１として含む並列積層体５０（すなわち、図１の例では、下方側の並列積層体５０）の電極接続部３２である。このとき、下方側の並列積層体５０の電極接続部３２は、上方側の並列積層体５０の対極活物質層１２２に接触していてもよい。
　対極接続部３１および電極接続部３２はそれぞれ、側面１１または１２を正面視した場合に、ストライプ形状を有する。図２に示されるように、対極接続部３１および電極接続部３２は、側面１１または１２のｙ軸方向の両端部には設けられていない。当該両端部は、活物質層の崩落または短絡の発生のリスクが高い部分である。当該両端部を避けて対極接続部３１および電極接続部３２を設けることにより、電池１の信頼性を高めることができる。
　対極接続部３１および電極接続部３２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、対極接続部３１および電極接続部３２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。対極接続部３１および電極接続部３２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。
　一の並列積層体５０に着目すると、当該一の並列積層体５０の第一側面に設けられた対極接続部３１と、当該一の並列積層体５０の第二側面に設けられた電極接続部３２とによって、当該一の並列積層体５０に含まれる全ての電池セル１００の並列接続が行われている。並列積層体５０毎に、３つの電池セル１００の並列接続が対極接続部３１および電極接続部３２によって行われている。対極接続部３１および電極接続部３２はそれぞれ、並列積層体５０の側面１１または１２に沿って小さな体積で実現することができるので、電池１のエネルギー密度を高めることができる。
　（実施の形態２）
　続いて、実施の形態２に係る電池について説明する。
　実施の形態２に係る電池は、実施の形態１に係る電池と比較して、端面被覆部材を備える点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図５は、本実施の形態に係る電池２０１の断面図である。図５に示されるように、電池２０１は、実施の形態１に係る電池１の構成に加えて、端面被覆部材４１および４２を備える。
　端面被覆部材４１は、第一被覆部材の一例であり、隣り合う２つの対極接続部３１間において、側面１１を被覆する。例えば、端面被覆部材４１は、発電要素１０の側面１１のうち、対極接続部３１および電極絶縁層２１のいずれにも覆われていない部分を覆っている。
　図５に示される例では、端面被覆部材４１は、対極接続部３１の表面も覆っているが、これに限定されない。端面被覆部材４１は、対極接続部３１に接触していなくてもよい。あるいは、端面被覆部材４１は、側面１１を平面視した場合に、側面１１の全体を覆うように設けられていてもよい。
　端面被覆部材４２は、第二被覆部材の一例であり、隣り合う２つの電極接続部３２間において、側面１２を被覆する。例えば、端面被覆部材４２は、発電要素１０の側面１２のうち、電極接続部３２および対極絶縁層２２のいずれにも覆われていない部分を覆っている。
　図５に示される例では、端面被覆部材４２は、電極接続部３２の表面も覆っているが、これに限定されない。端面被覆部材４２は、電極接続部３２に接触していなくてもよい。あるいは、端面被覆部材４２は、側面１２を平面視した場合に、側面１２の全体を覆うように設けられていてもよい。
　端面被覆部材４１および４２はそれぞれ、イオン伝導性または絶縁性を有する。すなわち、端面被覆部材４１および４２はいずれも、電子伝導性を有しない。これにより、隣り合う２つの対極接続部３１間の短絡、および、隣り合う２つの電極接続部３２間の短絡の発生を抑制することができる。
　端面被覆部材４１および４２は、例えば、同じ材料を用いて形成されている。端面被覆部材４１および４２は、固体電解質層１３０と同じ材料を用いて形成されていてもよい。例えば、固体電解質層１３０は、側面１１および１２の各々において、電極層１１０および対極層１２０の各々の端面よりも突出していてもよい。固体電解質層１３０の突出部分が端面被覆部材４１および４２として機能してもよい。固体電解質層１３０は、側面１１では対極接続部３１よりも外側（すなわち、ｘ軸の正側）に突出しており、側面１２では電極接続部３２よりも外側（すなわち、ｘ軸の負側）に突出していてもよい。これにより、対極接続部３１間の短絡、および、電極接続部３２間の短絡の可能性をより低くすることができる。
　（実施の形態３）
　続いて、実施の形態３に係る電池について説明する。
　実施の形態３に係る電池は、実施の形態１に係る電池と比較して、対極接続部および電極接続部の各々が複数の異なる材料を用いて形成されている点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図６は、本実施の形態に係る電池３０１の断面図である。図６に示されるように、電池３０１は、実施の形態１に係る電池１における対極接続部３１および電極接続部３２の代わりに、対極接続部３３１および電極接続部３３２を備える。
　対極接続部３３１は、複数の第一導電部材３３１ａと、第二導電部材３３１ｂと、を有する。第二導電部材３３１ｂは、複数の第一導電部材３３１ａを覆う点を除いて、実施の形態１に係る対極接続部３１と同じである。本実施の形態では、第二導電部材３３１ｂが、並列積層体５０毎の複数の電池セル１００の並列接続を行う。
　複数の第一導電部材３３１ａは、側面１１において、複数の対極層１２０の各々に接触する。具体的には、第一導電部材３３１ａは、対極集電体１２１毎に設けられており、対極集電体１２１の端面と、対極集電体１２１の両面に設けられた対極活物質層１２２の端面と、に接触している。複数の第一導電部材３３１ａは、側面１１の平面視においてストライプ状に設けられている。
　第一導電部材３３１ａは、第二導電部材３３１ｂとは異なる性質を有する。例えば、第一導電部材３３１ａと第二導電部材３３１ｂとは、異なる材料を用いて形成されている。具体的には、第一導電部材３３１ａは、高い導電率、および、対極集電体１２１との合金化などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。また、第二導電部材３３１ｂは、柔軟性、耐衝撃性、化学的安定性、コスト、および、施工時の広がり容易性などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。
　電極接続部３３２は、複数の第一導電部材３３２ａと、第二導電部材３３２ｂと、を有する。第二導電部材３３２ｂは、複数の第一導電部材３３２ａを覆う点を除いて、実施の形態１に係る電極接続部３２と同じである。本実施の形態では、第二導電部材３３２ｂが、並列積層体５０毎の複数の電池セル１００の並列接続を行う。
　複数の第一導電部材３３２ａは、側面１２において、複数の電極層１１０の各々に接触する。具体的には、第一導電部材３３２ａは、電極集電体１１１毎に設けられており、電極集電体１１１の端面と、電極集電体１１１の両面に設けられた電極活物質層１１２の端面と、に接触している。複数の第一導電部材３３２ａは、側面１２の平面視においてストライプ状に設けられている。
　第一導電部材３３２ａは、第二導電部材３３２ｂとは異なる性質を有する。例えば、第一導電部材３３２ａと第二導電部材３３２ｂとは、異なる材料を用いて形成されている。具体的には、第一導電部材３３２ａは、高い導電率、および、電極集電体１１１との合金化などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。また、第二導電部材３３２ｂは、柔軟性、耐衝撃性、化学的安定性、コスト、および、施工時の広がり容易性などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。
　バイポーラ集電体１４０に着目すると、バイポーラ集電体１４０の側面１１側の端面には、第一導電部材３３１ａが接続されており、側面１２側の端面には、第一導電部材３３２ａが接続されている。すなわち、バイポーラ集電体１４０では、両端面が並列接続に利用されるので、両端面に導電部材が設けられている。
　以上のように、電池３０１の各並列積層体５０の並列接続を行う接続部に用いる材料として適切な材料を用いることができ、電池３０１の性能の向上、および、電池３０１の製造容易性を高めることができる。
　なお、図６では、全ての対極集電体１２１に第一導電部材３３１ａが接続されている例を示したが、第一導電部材３３１ａが接続されていない対極集電体１２１が存在してもよい。また、電極集電体１１１についても同様である。また、第一導電部材３３１ａおよび３３２ａの一方は、設けられていなくてもよい。
　（実施の形態４）
　続いて、実施の形態４に係る電池について説明する。
　実施の形態４に係る電池は、実施の形態３に係る電池と同様に、対極接続部および電極接続部の各々が複数の異なる材料を用いて形成されている。実施の形態４に係る電池は、実施の形態３と比較して、各接続部を構成する材料の配置が相違する。以下では、実施の形態３との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図７は、本実施の形態に係る電池４０１の断面図である。図７に示されるように、電池４０１は、実施の形態３に係る電池３０１における対極接続部３３１および電極接続部３３２の代わりに、対極接続部４３１および電極接続部４３２を備える。
　対極接続部４３１は、第一導電部材４３１ａと、第二導電部材４３１ｂと、を有する。具体的には、対極接続部４３１は、第一導電部材４３１ａと、第二導電部材４３１ｂと、の２層構造を有する。第一導電部材４３１ａは、実施の形態１に係る対極接続部３１と同じである。第二導電部材４３１ｂは、第一導電部材４３１ａの表面を覆っている。第二導電部材４３１ｂは、対極層１２０には直接接触していない。
　第一導電部材４３１ａは、第二導電部材４３１ｂとは異なる性質を有する。例えば、第一導電部材４３１ａと第二導電部材４３１ｂとは、異なる材料を用いて形成されている。具体的には、第一導電部材４３１ａは、高い導電率、および、対極集電体１２１との合金化などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。また、第二導電部材４３１ｂは、柔軟性、耐衝撃性、化学的安定性、コスト、および、施工時の広がり容易性などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。
　電極接続部４３２は、第一導電部材４３２ａと、第二導電部材４３２ｂと、を有する。具体的には、電極接続部４３２は、第一導電部材４３２ａと、第二導電部材４３２ｂと、の２層構造を有する。第一導電部材４３２ａは、実施の形態１に係る電極接続部３２と同じである。第二導電部材４３２ｂは、第一導電部材４３２ａの表面を覆っている。第二導電部材４３２ｂは、電極層１１０には直接接触していない。
　第一導電部材４３２ａは、第二導電部材４３２ｂとは異なる性質を有する。例えば、第一導電部材４３２ａと第二導電部材４３２ｂとは、異なる材料を用いて形成されている。具体的には、第一導電部材４３２ａは、高い導電率、および、電極集電体１１１との合金化などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。また、第二導電部材４３２ｂは、柔軟性、耐衝撃性、化学的安定性、コスト、および、施工時の広がり容易性などを主眼に置いて選択された材料を用いて形成される。
　以上のように、電池４０１の各並列積層体５０の並列接続を行う接続部に用いる材料として適切な材料を用いることができ、電池４０１の性能の向上、および、電池４０１の製造容易性を高めることができる。
　なお、対極接続部４３１および電極接続部４３２はそれぞれ、３層以上の積層構造を有してもよい。また、全ての対極接続部４３１が複数層の積層構造ではなくてもよく、実施の形態１と同様に１層からなる対極接続部３１が設けられていてもよい。電極接続部４３２についても同様である。
　（実施の形態５）
　続いて、実施の形態５に係る電池について説明する。
　実施の形態５に係る電池は、実施の形態１に係る電池と比較して、発電要素の側面において集電体が突出している点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図８は、本実施の形態に係る電池５０１の断面図である。図８に示されるように、電池５０１の発電要素１０は、図１に示される電池１と比較して、電池セル１００の代わりに電池セル５００を有する。
　複数の電池セル５００の各々は、電極層５１０と、対極層５２０と、固体電解質層１３０と、を含む。電極層５１０は、電極集電体５１１と、電極活物質層１１２と、を有する。対極層５２０は、対極集電体５２１と、対極活物質層１２２と、を有する。
　図８に示されるように、側面１１において、対極集電体５２１は、対極活物質層１２２、固体電解質層１３０、電極活物質層１１２および電極集電体５１１の各々よりも突出している。本実施の形態では、側面１１では、対極活物質層１２２、固体電解質層１３０、電極活物質層１１２および電極集電体５１１の各々の端面は、面一であり、平坦面を形成している。なお、バイポーラ集電体５４０は、対極活物質層１２２および電極活物質層１１２のいずれよりも突出している。
　対極集電体５２１が突出することで、対極接続部３１が対極集電体５２１の突出部５２１ａの主面に接触する。なお、突出部５２１ａは、対極集電体５２１の一部であって、対極活物質層１２２のｘ軸の正側における端面よりも、ｘ軸の正側に位置する部分である。これにより、対極接続部３１と対極集電体５２１との接触面積を大きくすることができ、これらの接続抵抗を低くすることができる。
　対極集電体５２１の突出量、すなわち、突出部５２１ａのｘ軸方向の長さは、特に限定されない。例えば、対極集電体５２１の突出量は、対極集電体５２１の厚み（すなわち、ｚ軸方向の長さ）の４．５倍以上である。これにより、本実施の形態では、突出部５２１ａの両主面に対極接続部３１が接触しているので、対極集電体５２１が突出していない場合に比べて接触面積を１０倍以上に大きくすることができる。
　あるいは、対極集電体５２１の突出量は、対極集電体５２１の厚みの９倍以上であってもよい。これにより、対極接続部３１が突出部５２１ａの主面の片側しか接触していない場合であっても、対極集電体５２１が突出していない場合に比べて接触面積を１０倍以上に大きくすることができる。
　本実施の形態では、側面１２において、電極集電体５１１も同様の構成を有する。すなわち、側面１２において、電極集電体５１１は、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５２１の各々よりも突出している。本実施の形態では、側面１２では、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５２１の各々の端面は、面一であり、平坦面を形成している。なお、バイポーラ集電体５４０は、電極活物質層１１２および対極活物質層１２２のいずれよりも突出している。つまり、バイポーラ集電体５４０は、側面１１および１２の両方で突出している。
　電極集電体５１１が突出することで、電極接続部３２が電極集電体５１１の突出部５１１ａの主面に接触する。なお、突出部５１１ａは、電極集電体５１１の一部であって、電極活物質層１１２のｘ軸の負側における端面よりも、ｘ軸の負側に位置する部分である。これにより、電極接続部３２と電極集電体５１１との接触面積を大きくすることができ、これらの接続抵抗を低くすることができる。
　電極集電体５１１の突出量、すなわち、突出部５１１ａのｘ軸方向の長さは、特に限定されない。例えば、電極集電体５１１の突出量は、対極集電体５２１と同様に、電極集電体５１１の厚みの４．５倍以上であってもよく、９倍以上であってもよい。
　なお、突出部５１１ａおよび５２１ａはそれぞれ、対極活物質層１２２または電極活物質層１１２を集電体の端部に配置しないことで形成される。あるいは、集電体の全面に対極活物質層１２２または電極活物質層１１２を形成した後、その端部を除去することにより形成される。除去は、例えば、集電体のみを残した寸止め切断、研磨、サンドブラスト、ブラッシング、エッチングまたはプラズマ照射で行われる。このとき、対極活物質層１２２または電極活物質層１１２の一部は、除去されずに残っていてもよい。
　以上のように、本実施の形態に係る電池５０１によれば、集電体と接続部との接触面積が大きくなるので、これらの接続抵抗が低くなる。このため、電池５０１の大電流特性を向上させることができ、例えば、急速充電が可能になる。
　なお、本実施の形態では、対極集電体５２１および電極集電体５１１がそれぞれ突出している例を示したが、いずれか一方のみが突出していてもよい。
　（実施の形態６）
　続いて、実施の形態６に係る電池について説明する。
　実施の形態６に係る電池は、実施の形態１に係る電池と比較して、発電要素の側面において、絶縁層に覆われていない活物質層などが集電体よりも後退している点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図９は、本実施の形態に係る電池６０１の断面図である。図９に示されるように、電池６０１の発電要素１０は、図１に示される電池１と比較して、１０個の電池セル６００を含んでいる。５個ずつの電池セル６００が並列接続されて積層された並列積層体６５０を構成している。並列積層体６５０が２つであるため、バイポーラ集電体１４０は１つのみ設けられている。
　複数の電池セル６００の各々は、電極層６１０と、対極層６２０と、固体電解質層６３０と、を含む。電極層６１０は、電極集電体１１１と、電極活物質層６１２と、を有する。対極層６２０は、対極集電体１２１と、対極活物質層６２２と、を有する。
　図９に示されるように、側面１１において、対極活物質層６２２は、電極層６１０および対極集電体１２１のいずれよりも後退している。また、側面１１において、固体電解質層６３０の少なくとも一部が、電極層６１０および対極集電体１２１のいずれよりも後退している。具体的には、固体電解質層６３０の端面のうち、電極絶縁層２１に覆われていない部分は、ｚ軸方向に対して斜めに傾斜している。
　対極活物質層６２２が後退していることで、対極集電体１２１が相対的に突出している。対極集電体１２１が突出することで、対極接続部３１が対極集電体１２１の突出部６２１ａの主面に接触する。これにより、対極接続部３１と対極集電体１２１との接触面積を大きくすることができ、これらの接続抵抗を低くすることができる。
　対極活物質層６２２の後退量、すなわち、対極集電体１２１の突出量は、特に限定されない。例えば、実施の形態５と同様に、対極活物質層６２２の後退量は、対極集電体１２１の厚みの４．５倍以上であってもよく、９倍以上であってもよい。
　本実施の形態では、側面１２において、電極活物質層６１２も同様の構成を有する。すなわち、側面１２において、電極活物質層６１２は、対極層６２０および電極集電体１１１のいずれよりも後退している。また、側面１２において、固体電解質層６３０の少なくとも一部が、対極層６２０および電極集電体１１１のいずれよりも後退している。具体的には、固体電解質層６３０の端面のうち、対極絶縁層２２に覆われていない部分は、ｚ軸方向に対して斜めに傾斜している。
　電極活物質層６１２が後退していることで、電極集電体１１１が相対的に突出している。電極集電体１１１が突出することで、電極接続部３２が電極集電体１１１の突出部６１１ａの主面に接触する。これにより、電極接続部３２と電極集電体１１１との接触面積を大きくすることができ、これらの接続抵抗を低くすることができる。
　電極活物質層６１２の後退量、すなわち、電極集電体１１１の突出量は、特に限定されない。例えば、実施の形態５と同様に、電極活物質層６１２の後退量は、電極集電体１１１の厚みの４．５倍以上であってもよく、９倍以上であってもよい。
　なお、活物質層の後退は、実施の形態５において集電体を突出させる方法と同じ方法によって行われる。例えば、活物質層の後退は、集電体のみを残した寸止め切断、研磨、サンドブラスト、ブラッシング、エッチングまたはプラズマ照射で行われる。
　本実施の形態では、側面１１において、対極集電体１２１、電極集電体１１１および電極活物質層６１２は、ｚ軸方向から見た場合に一致している。つまり、対極集電体１２１、電極集電体１１１および電極活物質層６１２の各々の側面１１側の端面は、ｙｚ面に平行な１つの平面を形成している。同様に、側面１２において、電極集電体１１１、対極集電体１２１および対極活物質層６２２は、ｚ軸方向から見た場合に一致している。つまり、電極集電体１１１、対極集電体１２１および対極活物質層６２２の各々の側面１２側の端面は、ｙｚ面に平行な１つの平面を形成している。より具体的には、平面視において、電極集電体１１１および対極集電体１２１の大きさおよび形状が同じであり、互いの輪郭が一致している。
　詳細については製造方法の説明において後述するが、複数の電池セル１００を積層した積層体を形成した後、当該積層体を一括して切断することで、電極集電体１１１および対極集電体１２１の各々の輪郭が一致する。その後、活物質層の端面を後退させることで、本実施の形態に係る電池６０１が製造される。このように、一括切断などの各電池セル６００に対する同時加工が行えるので、各電池セル６００の特性ばらつきを抑制することができる。
　以上のように、本実施の形態に係る電池６０１によれば、集電体と接続部との接触面積が大きくなるので、これらの接続抵抗が低くなる。このため、電池６０１の大電流特性を向上させることができ、例えば、急速充電が可能になる。
　なお、本実施の形態では、対極活物質層６２２および電極活物質層６１２がそれぞれ後退している例を示したが、いずれか一方のみが後退していてもよい。また、固体電解質層６３０は、側面１１および１２の少なくとも一方で後退していなくてもよい。
　また、本実施の形態では、発電要素１０の側面１１には端面被覆部材４１が設けられ、側面１２には端面被覆部材４２が設けられている例を示したが、これに限定されない。端面被覆部材４１および４２の少なくとも一方は設けられていなくてもよい。また、端面被覆部材４１は、主面１５の端部まで回り込んで覆っているが、主面１５を覆っていなくてもよい。端面被覆部材４２と主面１６との関係についても同様である。
　（実施の形態７）
　続いて、実施の形態７に係る電池について説明する。
　実施の形態７に係る電池は、実施の形態１に係る電池と比較して、発電要素の上下面に取出し端子が設けられている点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図１０は、本実施の形態に係る電池７０１の断面図である。図１０に示されるように、電池７０１は、実施の形態１に係る電池１と比較して、対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２を備える。
　対極取出し端子７４１は、発電要素１０の主面１６に設けられた導電端子である。対極取出し端子７４１は、電池７０１の外部接続端子の１つであり、本実施の形態では、正極の取出し端子である。対極取出し端子７４１は、発電要素１０の最下層の対極集電体１２１に接触して電気的に接続されている。
　電極取出し端子７４２は、発電要素１０の主面１５に設けられた導電端子である。電極取出し端子７４２は、電池７０１の外部接続端子の１つであり、本実施の形態では、負極の取出し端子である。電極取出し端子７４２は、発電要素１０の最上層の電極集電体１１１に接触して電気的に接続されている。
　対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２の各々の形状および大きさは、特に限定されない。例えば、図１０に示されるように、対極取出し端子７４１は、主面１６の中央のみに配置されているが、主面１６の端部に配置されていてもよい。また、対極取出し端子７４１は、主面１６の全体を覆うように配置されていてもよい。電極取出し端子７４２についても同様である。
　対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２はそれぞれ、導電性を有する材料を用いて形成されている。例えば、対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２は、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属からなる金属箔または金属板である。あるいは、対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２は、硬化された半田であってもよい。
　対極取出し端子７４１は、対極集電体１２１よりも導電性が高くてもよい。電極取出し端子７４２は、電極集電体１１１よりも導電性が高くてもよい。これにより、電池７０１と外部部材との接続を低抵抗で行うことができる。
　このように、本実施の形態では、対極取出し端子７４１と電極取出し端子７４２とは、発電要素１０の、互いに異なる主面１５および１６にそれぞれ設けられている。極性の異なる２つの端子が離れて配置されるので、短絡の発生を抑制することができる。また、対極取出し端子７４１と電極取出し端子７４２との形状および大きさを適宜調整することができ、実装性および接続自由度を高めることができる。
　（実施の形態８）
　続いて、実施の形態８に係る電池について説明する。
　実施の形態８に係る電池は、実施の形態７に係る電池と比較して、発電要素の一主面に正極用および負極用の両方の取出し端子が設けられている点が相違する。以下では、実施の形態７との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図１１は、本実施の形態に係る電池８０１の断面図である。図１１に示されるように、電池８０１は、図１０に示される電池７０１と比較して、電極取出し端子７４２の代わりに電極取出し端子８４２を備える。また、電池８０１は、側面絶縁層８２０と、側面導電部８３０と、を備える。
　側面絶縁層８２０は、発電要素１０の側面１１を、発電要素１０の下端から上端までを覆っている。例えば、側面絶縁層８２０は、側面１１の全面を覆っている。これにより、側面絶縁層８２０は、側面導電部８３０と、複数の電池セル１００および複数の対極接続部３１との絶縁を確保することができる。
　側面絶縁層８２０は、主面１５および１６の各々の一部も覆っている。側面絶縁層８２０の一部が主面１６に設けられていることで、最下層の対極集電体１２１と側面導電部８３０および電極取出し端子８４２との絶縁を確保することができる。なお、側面絶縁層８２０は、主面１５を覆っていなくてもよい。
　側面絶縁層８２０は、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。例えば、側面絶縁層８２０は、樹脂を含む。樹脂は、例えばエポキシ系の樹脂であるが、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。
　側面導電部８３０は、側面絶縁層８２０に沿って配置されている。側面導電部８３０は、最上層の電極集電体１１１に接続されている。具体的には、側面導電部８３０は、発電要素１０の主面１５を覆っており、発電要素１０の最上層に位置する対極集電体１２１に接続されている。側面導電部８３０は、発電要素１０の主面１６に配置された電極取出し端子８４２に接続されている。
　側面導電部８３０は、発電要素１０の側面１１において、複数の電池セル１００および複数の対極接続部３１には接触していない。これにより、発電要素１０の短絡を抑制することができる。
　側面導電部８３０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、側面導電部８３０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。
　電極取出し端子８４２は、主面１６に設けられている。すなわち、対極取出し端子７４１と電極取出し端子８４２とは、同一の主面１６に設けられている。電極取出し端子８４２は、側面導電部８３０を介して最上層の電極集電体１１１に電気的に接続されている。
　このように、対極取出し端子７４１と電極取出し端子８４２とが同一の主面１６に設けられているので、電池８０１の実装が容易になる。例えば、発電要素１０の主面１６は、発電要素１０の側面１１に比べて面積が大きい。面積の大きい面に取出し端子が設けられているので、電池８０１の実装を大面積で行うことができ、接続の信頼性を高めることができる。また、例えば、実装基板の配線レイアウトに応じて、取出し端子の形状および配置を調整することもできるので、接続の自由度も高めることができる。
　また、正極および負極の両方の端子が同一の主面に設けられていることになるので、電池８０１の実装をコンパクトにまとめることができる。例えば、実装基板に形成される接続端子のパターン（フットプリントとも称される）を小さくすることができる。また、発電要素１０の主面１６と実装基板とを平行に配置した状態での実装が可能になるので、実装基板に対する低背な実装が実現できる。
　なお、対極取出し端子７４１の主面１６からの高さと、電極取出し端子８４２の主面１６からの高さとは、同じであってもよい。端子の高さが揃うことで、実装性を高めることができる。
　（実施の形態９）
　続いて、実施の形態９に係る電池について説明する。
　実施の形態９に係る電池は、実施の形態７に係る電池と比較して、封止部材を備える点が相違する。以下では、実施の形態７との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略または簡略化する。
　図１２は、本実施の形態に係る電池９０１の断面図である。図１２に示されるように、電池９０１は、図１０に示される電池７０１と比較して、封止部材９６０を備える。
　封止部材９６０は、対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２の各々の少なくとも一部を露出させ、かつ、発電要素１０を封止する。封止部材９６０は、例えば、発電要素１０、電極絶縁層２１、対極絶縁層２２、対極接続部３１および電極接続部３２が露出しないように設けられている。
　封止部材９６０は、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。絶縁材料としては、例えば封止剤などの一般に公知の電池の封止部材の材料が用いられうる。絶縁材料としては、例えば、樹脂材料が用いられうる。なお、絶縁材料は、絶縁性であり、かつ、イオン伝導性を有さない材料であってもよい。例えば、絶縁材料は、エポキシ樹脂とアクリル樹脂とポリイミド樹脂とシルセスキオキサンとのうちの少なくとも１種であってもよい。
　なお、封止部材９６０は、複数の異なる絶縁材料を含んでもよい。例えば、封止部材９６０は、多層構造を有してもよい。多層構造の各層は、異なる材料を用いて形成され、異なる性質を有してもよい。
　封止部材９６０は、粒子状の金属酸化物材料を含んでもよい。金属酸化物材料としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、ゼオライト、ガラスなどが用いられうる。例えば、封止部材９６０は、金属酸化物材料からなる複数の粒子が分散された樹脂材料を用いて形成されていてもよい。
　金属酸化物材料の粒子サイズは、電極集電体１１１と対極集電体１２１との間隔以下であればよい。金属酸化物材料の粒子形状は、例えば球状、楕円球状または棒状などであるが、これに限定されない。
　封止部材９６０が設けられることで、電池９０１の信頼性を、機械的強度、短絡防止、防湿など様々な点で向上することができる。
　なお、実施の形態８に係る電池８０１が、封止部材９６０を備えていてもよい。あるいは、対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２が設けられていない電池１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１または７０１が、封止部材９６０を備えていてもよい。この場合、封止部材９６０は、最上層の電極集電体１１１、または、この最上層の電極集電体１１１に接続された電極接続部３２と、最下層の対極集電体１２１、または、この最下層の対極集電体１２１に接続された対極接続部３１と、の各々の少なくとも一部を露出させるように設けられていればよい。
　（製造方法）
　続いて、上述した各実施の形態に係る電池の製造方法について説明する。
　図１３は、各実施の形態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。以下では、実施の形態１に係る電池１の例を説明する。
　図１３に示されるように、まず、複数の電池セルを準備する（Ｓ１０）。準備される電池セルは、例えば、図３Ａから図３Ｃに示した電池セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃである。
　次に、複数の電池セル１００を積層する（Ｓ２０）。具体的には、電極層１１０、対極層１２０および固体電解質層１３０の並び順が交互に入れ替わるように奇数個の電池セル１００を順に積層した並列積層体を複数積層した構造を有する積層体を形成する。本実施の形態では、電池セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃを適宜組み合わせて積層することにより、例えば、図４に示される発電要素１０が形成される。発電要素１０は、積層体の一例である。このとき、複数の並列積層体をそれぞれ形成した後、複数の並列積層体をさらに積層することで、発電要素１０を形成してもよい。あるいは、電池セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃを、適切な順序および向きで積層することによって、発電要素１０を形成してもよい。つまり、複数の並列積層体は、電池セルの積層に応じて順に形成され、最後の並列積層体の形成と同時に発電要素１０が形成されてもよい。
　なお、複数の電池セル１００を積層した後、発電要素１０の側面を平坦化してもよい。例えば、複数の電池セル１００の積層体を一括して切断することにより、各側面が平坦な発電要素１０を形成することができる。切断処理は、例えば、刃物、レーザまたはジェットなどによって行われる。切断処理は、並列積層体毎に行われてもよい。
　次に、発電要素１０の側面に絶縁層を形成する（Ｓ３０）。具体的には、複数の並列積層体の各々の第一側面において、電極層１１０を覆う電極絶縁層２１を形成する。また、複数の並列積層体の各々の第二側面において、対極層１２０を覆う対極絶縁層２２を形成する。
　電極絶縁層２１および対極絶縁層２２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、電極絶縁層２１および対極絶縁層２２の形成を行う際に、対極集電体１２１の端面および電極集電体１１１の端面が絶縁されないように、絶縁層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。電極絶縁層２１および対極絶縁層２２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、発電要素１０の側面に接続部を形成する（Ｓ４０）。具体的には、複数の並列積層体の各々において、第一側面および電極絶縁層２１を覆うように、複数の対極層１２０に電気的に接続された対極接続部３１を形成する。複数の並列積層体の各々において、第二側面および対極絶縁層２２を覆うように、複数の電極層１１０を電気的に接続する電極接続部３２を形成する。
　例えば、電極絶縁層２１と、並列積層体の第一側面の電極絶縁層２１に覆われていない部分とを覆うように、導電性樹脂などの導電ペーストを塗工して硬化させることで、対極接続部３１を形成する。また、対極絶縁層２２と、並列積層体の第二側面の対極絶縁層２２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、電極接続部３２を配置する。なお、対極接続部３１および電極接続部３２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１に示される電池１を製造することができる。
　なお、電池の製造方法については、図１３に示される例には限定されない。例えば、ステップＳ１０において準備した複数の電池セル１００を個別に、または、複数の電池セルの積層後に、積層方向に対してプレスする工程が行われてもよい。
　また、積層体の形成（Ｓ２０）の後、接続部の形成（Ｓ４０）の前に、図６に示される第一導電部材３３１ａおよび３３２ａを形成してもよい。第一導電部材３３１ａおよび３３２ａ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。
　また、例えば、接続部の形成（Ｓ４０）では、異なる種類の導電材料を積層することで、図７に示されるように、複数層からなる対極接続部４３１および電極接続部４３２を形成してもよい。
　また、図１４に示されるように、積層体の形成（Ｓ２０）の後、または、絶縁層の形成（Ｓ３０）の後に、端面後退処理（Ｓ３５）を行ってもよい。なお、図１４は、各実施の形態に係る電池の製造方法の別の一例を示すフローチャートである。
　具体的には、発電要素１０の活物質層の端面を後退させることにより、集電体を活物質層よりも突出させる。より具体的には、発電要素１０の側面１１において、対極層１２０の一部である対極集電体１２１を、対極層１２０の他の一部である対極活物質層１２２よりも突出させる。
　端面後退処理では、例えば、側面１１に対して、レーザ照射、寸止め切断、研磨、サンドブラスト、ブラシ、エッチングまたはプラズマ照射を行う。この場合、電極絶縁層２１が各処理に対する保護部材として機能する。例えば、側面１１に対して、サンドブラストを行った場合、電極絶縁層２１に覆われた部分は研磨されずに、電極絶縁層２１に覆われていない部分、具体的には、対極層１２０の端面などが削れて後退する。このとき、対極活物質層１２２は、対極集電体１２１より脆いので、対極集電体１２１よりも多く除去される。これにより、対極集電体１２１よりも対極活物質層１２２が後退する。すなわち、図９に示されるように、端面が後退した対極活物質層６２２が形成される。言い換えると、対極集電体１２１が対極活物質層６２２よりも突出する。
　側面１２に対しても同様の処理を行うことにより、電極集電体１１１よりも電極活物質層１１２が後退する。すなわち、図９に示されるように、端面が後退した電極活物質層６１２が形成される。言い換えると、電極集電体１１１が電極活物質層６１２よりも突出する。
　なお、端面後退処理などの集電体の端部を突出させる処理は、電池セル１００を積層する前に行われてもよい。例えば、電池セル１００を準備する段階で、集電体を突出させる処理を行ってもよい。つまり、集電体が突出した電池セル５００または６００を積層することで、図８または図９に示される発電要素１０を形成してもよい。
　また、例えば、発電要素１０の主面１５および１６の一方または両方に、取出し端子を形成してもよい。例えば、主面１５に電極取出し端子７４２を形成し、主面１６に対極取出し端子７４１を形成することで、電池７０１を製造することができる。対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２は、所望の領域に、めっき、印刷または半田付けなどによって金属材料などの導電性材料を配置することによって形成される。あるいは、対極取出し端子７４１および電極取出し端子７４２は、金属板などを溶接または接合することによって形成されてもよい。
　また、主面１５に電極取出し端子７４２を形成する代わりに、側面絶縁層８２０および側面導電部８３０を形成した後、主面１６に電極取出し端子８４２を形成してもよい。側面絶縁層８２０は、例えば、電極絶縁層２１および対極絶縁層２２と同様に、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。側面導電部８３０は、対極接続部３１および電極接続部３２と同様に、導電性樹脂などの導電ペーストを塗工して硬化させることで形成される。あるいは、側面導電部８３０は、金属板などを溶接または接合することによって形成されてもよい。
　また、取出し端子の形成の後、図１２に示される封止部材９６０を形成してもよい。封止部材９６０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。取出し端子を形成しない場合、封止部材９６０は、接続部の形成（Ｓ４０）の後に形成されてもよい。
　（他の実施の形態）
　以上、１つまたは複数の態様に係る電池および電池の製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
　例えば、複数の並列積層体において、各々に含まれる電池セル１００の積層数は同じでなくてもよい。
　また、例えば、並列積層体の第一側面および第二側面は、互いに隣り合う側面であってもよい。つまり、対極接続部３１および電極接続部３２はそれぞれ、発電要素１０の隣り合う２つの側面に設けられていてもよい。
　また、第一側面および第二側面は、並列積層体の同一の側面であってもよい。つまり、対極接続部３１および電極接続部３２はそれぞれ、発電要素１０の一側面の互いに異なる２つの領域に分離して設けられていてもよい。互いに異なる２つの領域は、例えば、発電要素１０の一側面を正面視した場合に、当該一側面をｚ軸に平行な仮想線で二等分したときの当該仮想線の両側の領域である。
　また、並列積層体は、複数の第一側面および複数の第二側面を有してもよい。つまり、対極接続部３１は、発電要素１０の隣り合うまたは背向する２つの側面に設けられていてもよい。電極接続部３２についても同様であってもよい。
　また、例えば、隣り合う電池セル間で集電体が共有される例を示したが、これに限らない。対極集電体、電極集電体およびバイポーラ集電体はそれぞれ、２枚の集電体の積層構造を有してもよい。
　また、上記の各実施の形態は、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。
　本開示は、例えば、電子機器、電気器具装置および電気車両などの電池として利用することができる。
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１　電池
１０　発電要素
１１、１２、１３、１４　側面
１５、１６　主面
２１　電極絶縁層
２２　対極絶縁層
３１、３３１、４３１　対極接続部
３２、３３２、４３２　電極接続部
４１、４２　端面被覆部材
５０、６５０　並列積層体
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、５００、６００　電池セル
１１０、１１０Ｂ、５１０、６１０　電極層
１１１、５１１　電極集電体
１１２、６１２　電極活物質層
１２０、１２０Ｃ、５２０、６２０　対極層
１２１、５２１　対極集電体
１２２、６２２　対極活物質層
１３０、６３０　固体電解質層
１４０、５４０　バイポーラ集電体
３３１ａ、３３２ａ、４３１ａ、４３２ａ　第一導電部材
３３１ｂ、３３２ｂ、４３１ｂ、４３２ｂ　第二導電部材
５１１ａ、５２１ａ、６１１ａ、６２１ａ　突出部
７４１　対極取出し端子
７４２、８４２　電極取出し端子
８２０　側面絶縁層
８３０　側面導電部
９６０　封止部材

Claims (20)

  1. 　発電要素を備える電池であって、
    　前記発電要素は、電気的に直列接続されて積層された複数の並列積層体を有し、
    　前記複数の並列積層体の各々は、電気的に並列接続されて積層された奇数個の電池セルを有し、
    　前記奇数個の電池セルの各々は、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み、
    　前記電池は、
    　　前記複数の並列積層体の各々の第一側面において、前記電極層を覆う電極絶縁部材と、
    　　前記複数の並列積層体の各々において、前記第一側面および前記電極絶縁部材を覆い、前記対極層と電気的に接続された対極接続部と、
    　　前記複数の並列積層体の各々の第二側面において、前記対極層を覆う対極絶縁部材と、
    　　前記複数の並列積層体の各々において、前記第二側面および前記対極絶縁部材を覆い、前記電極層と電気的に接続された電極接続部と、をさらに備える、
    　電池。
  2. 　前記複数の並列積層体のうち、積層方向において隣り合う２つの並列積層体の間には、絶縁層が配置されていない、
    　請求項１に記載の電池。
  3. 　前記電極層および前記対極層はそれぞれ、集電体を含み、
    　前記複数の並列積層体のうち、積層方向において隣り合う２つの並列積層体において、下方側の並列積層体の最上層の前記電極層および前記対極層の一方と、上方側の並列積層体の最下層の前記電極層および前記対極層の他方とは、集電体を共有している、
    　請求項１または２に記載の電池。
  4. 　前記奇数個の電池セルは、互いに同じ大きさである、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の電池。
  5. 　前記電極層および前記対極層はそれぞれ、集電体、および、当該集電体に積層された活物質層を含み、
    　前記対極層の集電体は、前記第一側面において当該対極層の活物質層よりも突出した対極突出部を有し、
    　前記対極接続部は、前記対極突出部に接しており、
    　前記電極層の集電体は、前記第二側面において当該電極層の活物質層よりも突出した電極突出部を有し、
    　前記電極接続部は、前記電極突出部に接している、
    　請求項１から４のいずれか一項に記載の電池。
  6. 　前記対極突出部は、前記第一側面において前記電極層の活物質層よりも突出しており、
    　前記電極突出部は、前記第二側面において前記対極層の活物質層よりも突出している、
    　請求項５に記載の電池。
  7. 　前記第一側面および前記第二側面の各々において、前記電極層および前記対極層の各々の集電体の端面は、積層方向から見た場合に一致している、
    　請求項５に記載の電池。
  8. 　積層方向において隣り合う２つの前記対極接続部間において、前記第一側面を被覆する第一被覆部材と、
    　積層方向において隣り合う２つの前記電極接続部間において、前記第二側面を被覆する第二被覆部材と、をさらに備え、
    　前記第一被覆部材および前記第二被覆部材はそれぞれ、イオン伝導性または絶縁性を有する、
    　請求項１から７のいずれか一項に記載の電池。
  9. 　前記発電要素の第一主面に設けられた電極取出し端子と、
    　前記発電要素の、前記第一主面の反対側の第二主面に設けられた対極取出し端子と、を備える、
    　請求項１から８のいずれか一項に記載の電池。
  10. 　前記発電要素の第一主面に設けられた対極取出し端子および電極取出し端子を備える、
    　請求項１から８のいずれか一項に記載の電池。
  11. 　前記発電要素の側面を、前記発電要素の積層方向における一方端から他方端までを覆う側面絶縁層と、
    　前記側面絶縁層に沿って配置された側面導電部と、をさらに備え、
    　前記側面導電部は、前記発電要素の、前記第一主面の反対側の第二主面と、前記対極取出し端子および前記電極取出し端子の一方と、を電気的に接続する、
    　請求項１０に記載の電池。
  12. 　前記側面絶縁層は、前記第一側面および前記対極接続部を覆う、または、前記第二側面および前記電極接続部を覆う、
    　請求項１１に記載の電池。
  13. 　前記対極取出し端子および前記電極取出し端子の各々の少なくとも一部を露出させ、前記発電要素、前記対極接続部および前記電極接続部を封止する封止部材をさらに備える、
    　請求項９から１２のいずれか一項に記載の電池。
  14. 　前記電極絶縁部材は、前記第一側面において、前記電極層から前記対極層の一部までを覆い、
    　前記対極絶縁部材は、前記第二側面において、前記対極層から前記電極層の一部までを覆い、
    　請求項１から１３のいずれか一項に記載の電池。
  15. 　前記対極接続部および前記電極接続部の少なくとも一方は、
    　複数の前記対極層の各々、または、複数の前記電極層の各々に接触する複数の第一導電部材と、
    　前記複数の第一導電部材を覆う第二導電部材と、を有する、
    　請求項１から１３のいずれか一項に記載の電池。
  16. 　前記対極接続部および前記電極接続部の少なくとも一方は、
    　複数の前記対極層または複数の前記電極層に接触する第一導電部材と、
    　前記第一導電部材を覆う第二導電部材と、を有する、
    　請求項１から１４のいずれか一項に記載の電池。
  17. 　前記電極絶縁部材および前記対極絶縁部材の少なくとも一方は、樹脂を含む、
    　請求項１から１６のいずれか一項に記載の電池。
  18. 　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を準備するステップと、
    　複数の電池セルを積層することで、前記電極層、前記対極層および前記固体電解質層の並び順が電池セル毎に交互に入れ替わるように奇数個の電池セルが積層された並列積層体を複数積層した構造を有する積層体を形成するステップと、
    　複数の前記並列積層体の各々の第一側面において、前記電極層を電極絶縁部材で覆い、かつ、複数の前記並列積層体の各々の第二側面において、前記対極層を対極絶縁部材で覆うステップと、
    　複数の前記並列積層体の各々において、前記第一側面および前記電極絶縁部材を、前記対極層と電気的に接続された対極接続部で覆い、かつ、前記第二側面および前記対極絶縁部材を、前記電極層と電気的に接続された電極接続部で覆うステップと、を含む、
    　電池の製造方法。
  19. 　前記電極層および前記対極層はそれぞれ、集電体、および、当該集電体に積層された活物質層を含み、
    　前記電池の製造方法は、前記対極層の集電体を、前記第一側面において当該対極層の活物質層より突出させ、かつ、前記電極層の集電体を、前記第二側面において当該電極層の活物質層より突出させるステップを含む、
    　請求項１８に記載の電池の製造方法。
  20. 　前記集電体を突出させるステップは、レーザ照射、寸止め切断、研磨、サンドブラスト、ブラシ、エッチング、および、プラズマ照射の少なくとも１つによって行われる、
    　請求項１９に記載の電池の製造方法。
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