WO2024038739A1 - 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 - Google Patents

蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明の一側面に係る蓄電素子は、基板、正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層をこの順に備える積層構造を有し、上記負極活物質層が、金属リチウム及びリチウム元素と合金化する物質からなる群より選ばれる少なくとも１種の負極活物質を含有し、上記正極活物質層の側面のうちの少なくとも上記正極活物質層が上記固体電解質層を介して上記負極活物質層と対向している部分の側面には、電気絶縁性部材が配されており、上記正極活物質層と上記電気絶縁性部材とが、共に上記基板の同一の面上に積層されている。

Description

蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
　本発明は、蓄電素子及び蓄電素子の製造方法に関する。
　リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。非水電解質二次電池は、一般的には、電気的に隔離された一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質とを有し、両電極間で電荷輸送イオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。非水電解質二次電池以外の蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。
　近年、非水電解質として、有機溶媒等の液体に電解質塩が溶解された非水電解液に替えて、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、高分子固体電解質等の固体電解質が用いられた蓄電素子が提案されている。特許文献１には、正極層、固体電解質層及び負極層を有し、負極層が負極活物質としてケイ素材料を含む全固体電池が記載されている。特許文献２には、正極層、固体電解質層及び負極層を有し、負極層が負極活物質として金属リチウムを含む全固体電池が記載されている。
特開２０２１－０８２５１４号公報 特開２０２０－１８４４０７号公報
　ケイ素材料及び金属リチウム等は、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質として知られている。正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在しており、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質が用いられた蓄電素子においては、充放電の際の短絡の発生及び充放電サイクルに伴う放電容量の低下が特に生じ易い。
　本発明の目的は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在しており、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質が用いられた蓄電素子であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高い蓄電素子を提供することである。また、本発明の他の目的は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在している蓄電素子であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高く、比較的簡便な工程で製造可能な蓄電素子、並びにこのような蓄電素子の製造方法を提供することである。
　本発明の一側面に係る蓄電素子は、基板、正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層をこの順に備える積層構造を有し、上記負極活物質層が、金属リチウム及びリチウム元素と合金化する物質からなる群より選ばれる少なくとも１種の負極活物質を含有し、上記正極活物質層の側面のうちの少なくとも上記正極活物質層が上記固体電解質層を介して上記負極活物質層と対向している部分の側面には、電気絶縁性部材が配されており、上記正極活物質層と上記電気絶縁性部材とが、共に上記基板の同一の面上に積層されている。
　本発明の他の一側面に係る蓄電素子は、基板、正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層をこの順に備える積層構造を有し、上記正極活物質層及び上記負極活物質層はそれぞれ平面視矩形状であり、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に第一電気絶縁性部材が配され、上記負極活物質層の対向する一組の第二側面に第二電気絶縁性部材が配され、積層方向視において、上記第一側面と上記第二側面とが交差している。
　本発明の他の一側面に係る蓄電素子の製造方法は、第一基板上に、平面視矩形状の正極活物質層と、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に配されている第一電気絶縁性部材とが積層された第一積層体を準備すること、第二基板上に、平面視矩形状の負極活物質層と、上記負極活物質層の対向する一対の第二側面に配されている第二電気絶縁性部材とが積層された第二積層体を準備すること、及び上記正極活物質層と上記負極活物質層とが固体電解質層を介して対向するように且つ積層方向視において上記第一側面と上記第二側面とが交差するように、上記第一積層体と上記固体電解質層と上記第二積層体とを重ね合わせることを備える。
　本発明の一側面に係る蓄電素子は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在しており、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質が用いられた蓄電素子であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高い。
　本発明の他の一側面に係る蓄電素子は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在している蓄電素子であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高く、比較的簡便な工程で製造可能である。
　本発明の他の一側面に係る蓄電素子の製造方法は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在している蓄電素子の製造方法であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高い蓄電素子を比較的簡便な工程で製造することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の模式的断面図である。 図２は、図１の蓄電素子のＡ－Ａ矢視模式的断面図である。 図３は、図１の蓄電素子の積層方向視における正極活物質層と固体電解質層とを示す模式的平面図である。 図４は、図１の蓄電素子とは異なる実施形態に係る蓄電素子の模式的断面図である。 図５は、図１、４の蓄電素子とは異なる実施形態に係る蓄電素子の各構成部材を示す模式的斜視図である。 図６は、図５の蓄電素子の積層方向視における正極活物質層等を示す模式的平面図である。 図７は、図５の蓄電素子の製造方法を説明するための第一の模式的斜視図である。 図８は、図５の蓄電素子の製造方法を説明するための第二の模式的斜視図である。 図９は、図５の蓄電素子の製造方法を説明するための第三の模式的斜視図である。 図１０は、実施例３等の蓄電素子の模式的断面図である。 図１１は、比較例１等の蓄電素子の模式的断面図である。 図１２は、比較例２の蓄電素子の模式的断面図である。 図１３は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。
　はじめに、本明細書によって開示される蓄電素子及び蓄電素子の製造方法の概要について説明する。
　（１）本発明の一側面に係る蓄電素子は、基板、正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層をこの順に備える積層構造を有し、上記負極活物質層が、金属リチウム及びリチウム元素と合金化する物質からなる群より選ばれる少なくとも１種の負極活物質を含有し、上記正極活物質層の側面のうちの少なくとも上記正極活物質層が上記固体電解質層を介して上記負極活物質層と対向している部分の側面には、電気絶縁性部材が配されており、上記正極活物質層と上記電気絶縁性部材とが、共に上記基板の同一の面上に積層されている。
　上記（１）に記載の蓄電素子は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在しており、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質が用いられた蓄電素子であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高い。この理由は定かではないが、以下の理由が推測される。金属リチウム及びリチウム元素と合金化する物質は、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質である。正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在しており、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質が用いられた従来の蓄電素子においては、負極活物質層の大きな体積変化の影響を受けて正極活物質層及び固体電解質層が変形し易い。このような場合、充放電の繰り返しに伴い正極活物質層及び固体電解質層が変形し、クラックが生じること等により、短絡の発生及び放電容量の低下が生じ易い。これに対し、上記（１）に記載の蓄電素子においては、正極活物質層の側面のうちの少なくとも正極活物質層が固体電解質層を介して負極活物質層と対向している部分の側面には、電気絶縁性部材が配され、正極活物質層と電気絶縁性部材とが共に基板の同一の面上に積層されている構造を有する。このような構造の場合、正極活物質層のうちの少なくとも充放電に寄与する領域が、基板、固体電解質層及び電気絶縁性部材により囲われ、さらに、電気絶縁性部材が正極活物質層と共に基板によって固定された状態となっているため、正極活物質層の変形が生じ難い。そのため、このような構造を有する上記（１）に記載の蓄電素子においては、充放電を繰り返しても正極活物質層にクラックが生じ難く、さらに正極活物質層のクラックに起因する固体電解質層のクラックの発生も抑制される。このため、上記（１）に記載の蓄電素子においては、短絡の発生が抑制され且つ充放電サイクル後の容量維持率が高いと推測される。また、上記（１）に記載の蓄電素子においては、充放電を繰り返しても正極活物質層及び固体電解質層にクラックが生じ難いこと等により、充放電サイクル後のクーロン効率も高い。
　（２）上記（１）に記載の蓄電素子においては、積層方向視において、上記固体電解質層の外縁が、上記正極活物質層の外縁を囲っていてもよい。
　上記（２）に記載の蓄電素子によれば、正極活物質層と負極活物質層との間を固体電解質層により十分に絶縁することができる。また、積層方向視において、固体電解質層の外縁が正極活物質層の外縁を囲っている構造を有する従来の蓄電素子の場合、充放電の繰り返しに伴い、固体電解質層における正極活物質層と対向していない部分にクラックが生じること等により、短絡が発生することがある。しかし、上記（１）に記載の蓄電素子が、積層方向視において、固体電解質層の外縁が正極活物質層の外縁を囲っている構造を有する場合、固体電解質層は、正極活物質層及び電気絶縁性部材を介して基板により固定あるいは支持された状態となる。このため、充放電を繰り返しても、固体電解質層における正極活物質層と対向していない部分にクラックが生じ難く、短絡の発生がより抑制される。
　（３）上記（１）又は（２）に記載の蓄電素子においては、積層方向視において、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁と重なり合っている、又は、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁を囲っていてもよい。
　上記（３）に記載の蓄電素子によれば、充放電時のクーロン効率を高めることができる。積層方向視において、上記負極活物質層の外縁が固体電解質層の外縁を囲っている構造を有する従来の蓄電素子の場合、充電によって上記負極活物質層のうち固体電解質層と対向していない部分において析出又は合金化したリチウムが、引き続く放電時に溶解又は脱合金化され難い。しかし、上記（１）又は（２）に記載の蓄電素子が、積層方向視において、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁と重なり合っている、又は、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁を囲っている構造を有する場合、上記負極活物質層のうち固体電解質層と対向していない部分が存在しないので、充電によって負極活物質層に析出又は合金化したリチウムが、引き続く放電時に十分に溶解又は脱合金化される。また、上記（３）に記載の蓄電素子によれば、上記負極活物質層のうち固体電解質層と対向していない部分が存在しないので、上記負極活物質層のうち固体電解質層と対向している部分と対向していない部分とで充放電サイクルに伴う膨張収縮率の差が生じることがない。従って、負極活物質層のうち、固体電解質層と対向していない部分にクラックが生じることがなく、短絡の発生がより抑制される。
　（４）上記（１）から（３）のいずれか一つに記載の蓄電素子においては、上記電気絶縁性部材が、電気絶縁性粒子とバインダとを含んでいてもよい。
　電気絶縁性粒子とバインダとを含む電気絶縁性部材は、成形が容易である。また、このような電気絶縁性部材は、十分な強度を有するため、上記（４）に記載の蓄電素子によれば、正極活物質層の変形がより生じ難く、その結果、充放電の際の短絡の発生をより抑制し、充放電サイクル後の容量維持率及びクーロン効率をより高めることができる。
　（５）上記（１）から（４）のいずれか一つに記載の蓄電素子においては、上記電気絶縁性部材が、固体電解質を含んでいてもよい。
　上記（５）に記載の蓄電素子によれば、電気絶縁性部材が固体電解質を含むことにより、初期のクーロン効率及び放電容量を大きくすることができる。また、電気絶縁性部材が固体電解質を含む場合、固体電解質層と電気絶縁性部材とを一体で成形することができるため、上記（５）に記載の蓄電素子を効率的に製造すること等ができる。
　（６）上記（１）から（５）のいずれか一つに記載の蓄電素子においては、上記正極活物質層の側面の全面に上記電気絶縁性部材が配されていてもよい。
　上記（６）に記載の蓄電素子によれば、正極活物質層の変形が特に生じ難いため、充放電の際の短絡の発生をより抑制し、充放電サイクル後の容量維持率及びクーロン効率をより高めることができる。
　（７）上記（１）から（６）のいずれか一つに記載の蓄電素子においては、上記負極活物質層が、負極活物質としてケイ素系活物質を含んでいてもよい。
　上記（７）に記載の蓄電素子によれば、負極活物質としてケイ素系活物質を含むことにより、充放電の際の短絡の発生がより確実に抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高い蓄電素子をより確実に提供することができる。
　（８）上記（１）から（７）のいずれか一つに記載の蓄電素子においては、負極活物質が、粒子状であってもよい。
　上記（８）に記載の蓄電素子によれば、負極活物質が粒子状であることにより、充放電に伴って、各負極活物質粒子が三次元的に膨張収縮し、これにより負極活物質層も三次元的に膨張収縮する。このような場合、一般的に負極活物質層の膨張収縮に追随して、正極活物質層及び固体電解質層の変形が生じ易くなる。そのため、負極活物質が粒子状である蓄電素子に、本発明の一実施形態を適用した場合、正極活物質層の変形を抑制することにより短絡の発生を抑制し且つ充放電サイクル後の容量維持率を高めるという効果が顕著に生じる。
　負極活物質が箔（平板）状である場合、充放電に伴って負極活物質層の表面においてリチウムが析出及び溶解又は合金化及び脱合金化される、即ち、充放電に伴うリチウムの析出及び溶解又は合金化及び脱合金化の方向は二次元的である。これに対し、上記（８）に記載の蓄電素子においては、負極活物質が粒子状であるので、負極活物質層中において、負極活物質粒子と固体電解質とが混合された状態で存在する。従って、上記（８）に記載の蓄電素子においては、充放電に伴うリチウムの析出及び溶解又は合金化及び脱合金化の方向は三次元的である。
　いずれの場合であっても、上記負極活物質層のうち固体電解質層と対向していない部分における負極活物質には、リチウムが析出及び溶解又は合金化及び脱合金化され難い。但し、負極活物質が粒子状であり、充放電に伴うリチウムの析出及び溶解又は合金化及び脱合金化の方向が三次元的である場合、充電時において、負極活物質粒子が膨張し、負極活物質粒子同士の接触状態が向上することによる負極活物質層の電荷移動抵抗の低下、及び、負極活物質層のうち固体電解質層と対向している部分と対向していない部分との間に生じた電位差を平衡化する駆動力により、上記負極活物質層のうち固体電解質層と対向していない部分における負極活物質粒子へもリチウムが固相拡散する。一方、引き続く放電時においては、負極活物質粒子が収縮し、負極活物質粒子同士の接触状態が低下することから負極活物質層の電荷移動抵抗が上昇するため、上記負極活物質層のうち固体電解質層と対向していない部分における負極活物質粒子に固相拡散したリチウムが溶解又は脱合金化され難いという問題が生じる。
　このような場合に、積層方向視において、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁と重なり合っている、又は、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁を囲っている上記（３）に記載の蓄電素子の特徴を組み合わせると、充電によって負極活物質層の負極活物質粒子に析出又は合金化されたリチウムが、引き続く放電時に効率よく溶解又は脱合金化されるため、充放電時のクーロン効率を高めることができるという効果がより顕著に奏される。
　（９）上記（１）から（８）のいずれか一つに記載の蓄電素子においては、上記正極活物質層及び上記負極活物質層はそれぞれ平面視矩形状であり、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に上記電気絶縁性部材としての第一電気絶縁性部材が配され、上記負極活物質層の対向する一組の第二側面に第二電気絶縁性部材が配され、積層方向視において、上記第一側面と上記第二側面とが交差していてもよい。
　上記（９）に記載の蓄電素子は、第一電気絶縁性部材及び第二電気絶縁性部材等を塗工等により設けることができるため、比較的簡便な工程で製造可能である。
　（１０）本発明の他の一側面に係る蓄電素子は、基板、正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層をこの順に備える積層構造を有し、上記正極活物質層及び上記負極活物質層はそれぞれ平面視矩形状であり、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に第一電気絶縁性部材が配され、上記負極活物質層の対向する一組の第二側面に第二電気絶縁性部材が配され、積層方向視において、上記第一側面と上記第二側面とが交差している。
　上記（１０）に記載の蓄電素子は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在している蓄電素子であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高い。この理由は定かではないが、上記（１）に記載の蓄電素子と同様に、正極活物質層のうちの少なくとも充放電に寄与する領域が、基板、固体電解質層及び第一電気絶縁性部材等により囲われていること等により、正極活物質層の変形が生じ難くなっており、充放電を繰り返しても正極活物質層及び固体電解質層にクラックが生じ難いためと推測される。また、上記（１０）に記載の蓄電素子は、第一電気絶縁性部材及び第二電気絶縁性部材等を塗工等により設けることができるため、比較的簡便な工程で製造可能である。
　（１１）本発明の他の一側面に係る蓄電素子の製造方法は、第一基板上に、平面視矩形状の正極活物質層と、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に配されている第一電気絶縁性部材とが積層された第一積層体を準備すること、第二基板上に、平面視矩形状の負極活物質層と、上記負極活物質層の対向する一対の第二側面に配されている第二電気絶縁性部材とが積層された第二積層体を準備すること、及び上記正極活物質層と上記負極活物質層とが固体電解質層を介して対向するように且つ積層方向視において上記第一側面と上記第二側面とが交差するように、上記第一積層体と上記固体電解質層と上記第二積層体とを重ね合わせることを備える。
　上記（１１）に記載の蓄電素子の製造方法は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在している蓄電素子の製造方法であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高い蓄電素子を比較的簡便な工程で製造することができる。
　（１２）上記（１）から（１０）のいずれか一つに記載の蓄電素子は、全固体蓄電素子であってもよい。
　上記（１）から（１０）のいずれか一つに記載の蓄電素子は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在している蓄電素子であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高いため、全固体蓄電素子として特に有用である。
　本発明の一実施形態に係る蓄電素子、蓄電素子の製造方法、蓄電装置、及びその他の実施形態について詳述する。なお、各実施形態に用いられる各構成部材（各構成要素）の名称は、背景技術に用いられる各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。
＜蓄電素子１０＞
　本発明の蓄電素子の一実施形態として、以下、全固体蓄電素子である全固体二次電池を具体例に挙げて説明する。図１に示す蓄電素子１０は、第一基板１１、正極活物質層１２、固体電解質層１３、負極活物質層１４及び第二基板１５をこの順に備える積層構造を有する。
　蓄電素子１０は、電気絶縁性部材１６をさらに備える。電気絶縁性部材１６は、正極活物質層１２の側面１８のうちの少なくとも正極活物質層１２が固体電解質層１３を介して負極活物質層１４と対向している部分の側面に配されている。図１に示す蓄電素子１０の正極活物質層１２においては、固体電解質層１３を介して負極活物質層１４と対向していない部分がない。換言すれば、正極活物質層１２の側面１８の全てが、正極活物質層１２が固体電解質層１３を介して負極活物質層１４と対向している部分の側面に該当する。そのため、図２に示されるように、蓄電素子１０においては、正極活物質層１２の側面１８の全面に電気絶縁性部材１６が配されている。正極活物質層１２と電気絶縁性部材１６とは、共に第一基板１１の同一の面（図１における下面）上に積層されている。当該蓄電素子１０は、このように設けられた電気絶縁性部材１６を備えるため、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率及びクーロン効率が高い。なお、各図に示す蓄電素子１０等は、その使用等する際の向きを限定するものではない。
　図３は、蓄電素子１０の積層方向視（Ｚ方向視）における正極活物質層１２及び固体電解質層１３のみを示したものである。図３に示されるように、積層方向視（Ｚ方向視）において、固体電解質層１３の外縁は、正極活物質層１２の外縁を囲っており、固体電解質層１３の面積は、正極活物質層１２の面積より大きい。このような構造の蓄電素子１０においては、正極活物質層１２と負極活物質層１４との間を固体電解質層１３により十分に絶縁することができる。また、図１に示されるように、固体電解質層１３は、正極活物質層１２及び電気絶縁性部材１６を介して第一基板１１により固定あるいは支持された状態となっている。このため、充放電を繰り返しても、固体電解質層１３における正極活物質層１２と対向していない部分にクラックが生じ難く、短絡の発生が抑制できる。
　図１の蓄電素子１０においては、積層方向視（Ｚ方向視）において、固体電解質層１３の外縁は、負極活物質層の１４の外縁と重なり合っており、固体電解質層１３の面積と負極活物質層１４の面積とは等しい。他の実施形態の蓄電素子として、積層方向視において、固体電解質層１３の外縁が、負極活物質層１４の外縁を囲っており、固体電解質層１３の面積が、負極活物質層１４の面積より大きくてもよい（図１０参照）。
　図１の蓄電素子１０においては、積層方向視（Ｚ方向視）において、負極活物質層１４の外縁は、正極活物質層１２の外縁を囲っており、負極活物質層１４の面積が、正極活物質層１２の面積より大きい。他の実施形態として、積層方向視において、負極活物質層１４の外縁が、正極活物質層１２の外縁と重なり合っており、負極活物質層１４の面積と正極活物質層１２の面積とが等しくてもよい。正極活物質層１２の面積に対する負極活物質層１４の面積の比は、１．０以上２．０以下が好ましく、１．０以上１．５以下がより好ましく、１．０以上１．１以下がさらに好ましい。
　また、図１の蓄電素子１０においては、積層方向視（Ｚ方向視）において、第一基板１１と電気絶縁性部材１６の外縁は重なり合っている。また、積層方向視（Ｚ方向視）において、固体電解質層１３と負極活物質層１４と第二基板１５の外縁はそれぞれ重なり合っている。
　図１の蓄電素子１０においては、積層方向視（Ｚ方向視）における各構成部材（第一基板１１、正極活物質層１２、固体電解質層１３、負極活物質層１４、第二基板１５及び電気絶縁性部材１６）の外縁形状は、いずれも矩形状であり、正方形であってもよい。但し、各構成部材の形状はこのような平面視矩形状に限定されるものではない。例えば、各構成部材は、平面視円形等であってもよい。
　以下、蓄電素子１０の各構成部材について詳説する。
（第一基板）
　第一基板１１は、正極活物質層１２及び電気絶縁性部材１６を支持する基板である。第一基板１１は、正極基板等と称されてもよい。第一基板１１は、導電性を有する。「導電性」を有するか否かは、ＪＩＳ－Ｈ－０５０５（１９７５年）に準拠して測定される体積抵抗率が１０－２Ω・ｃｍを閾値として判定する。第一基板１１の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はこれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ、及びコストの観点からアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。第一基板１１としては、箔、蒸着膜、メッシュ、多孔質材料等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、第一基板１１としてはアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔が好ましい。アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ＪＩＳ－Ｈ－４０００（２０１４年）又はＪＩＳ－Ｈ－４１６０（２００６年）に規定されるＡ１０８５、Ａ３００３、Ａ１Ｎ３０等が例示できる。
　第一基板１１の平均厚さは、３μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下がより好ましく、８μｍ以上３０μｍ以下がさらに好ましく、１０μｍ以上２５μｍ以下が特に好ましい。第一基板１１の平均厚さを上記の範囲とすることで、第一基板１１の強度を高めつつ、蓄電素子１０の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。また、第一基板１１の平均厚さが上記下限以上であることで、第一基板１１の強度が高まり、その結果、正極活物質層１２及び電気絶縁性部材１６並びに固体電解質層１３の変形がより生じ難くなる。平均厚さは、任意の５ヶ所で測定した厚さの平均値とする。
（正極活物質層１２）
　正極活物質層１２は、正極活物質を含む。正極活物質層１２は、正極活物質を含むいわゆる正極合剤から成形することができる。正極活物質層１２は、必要に応じて、固体電解質、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
　正極活物質としては、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、α－ＮａＦｅＯ２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α－ＮａＦｅＯ２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉ（１－ｘ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＣｏ（１－ｘ－γ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１、０＜１－ｘ－γ）、Ｌｉ［ＬｉｘＣｏ（１－ｘ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＭｎ（１－ｘ－γ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１、０＜１－ｘ－γ）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＭｎβＣｏ（１－ｘ－γ－β）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１、０＜１－ｘ－γ－β）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＣｏβＡｌ（１－ｘ－γ－β）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１、０＜１－ｘ－γ－β）等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４、ＬｉｘＮｉγＭｎ（２－γ）Ｏ４等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｏＰＯ４Ｆ等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。これらの材料は表面が他の材料で被覆されていてもよく、他の材料と複合体を形成していてもよい。正極活物質としては、リチウム遷移金属複合酸化物が好ましく、α－ＮａＦｅＯ２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物がより好ましい。正極活物質層１２においては、これら材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　正極活物質は、通常、粒子（粉体）である。正極活物質の平均粒径は、例えば、０．１μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。正極活物質の平均粒径を上記下限以上とすることで、正極活物質の製造又は取り扱いが容易になる。正極活物質の平均粒径を上記上限以下とすることで、正極活物質層１２の電子伝導性が向上する。なお、正極活物質と他の材料との複合体を用いる場合、該複合体の平均粒径を正極活物質の平均粒径とする。「平均粒径」とは、ＪＩＳ－Ｚ－８８２５（２０１３年）に準拠し、粒子を溶媒で希釈した希釈液に対しレーザ回折・散乱法により測定した粒径分布に基づき、ＪＩＳ－Ｚ－８８１９－２（２００１年）に準拠し計算される体積基準積算分布が５０％となる値を意味する。
　粉体を所定の粒径で得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法として、例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル、カウンタージェットミル、旋回気流型ジェットミル又は篩等を用いる方法が挙げられる。粉砕時には水、あるいはヘキサン等の有機溶剤を共存させた湿式粉砕を用いることもできる。分級方法としては、篩や風力分級機等が、乾式、湿式ともに必要に応じて用いられる。
　正極活物質層１２における正極活物質の含有量は、３０質量％以上９５質量％以下が好ましく、５０質量％以上９０質量％以下がより好ましく、６５質量％以上８５質量％以下がさらに好ましい。正極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、正極活物質層１２の高エネルギー密度化と製造性を両立できる。
　固体電解質としては、リチウムイオン伝導性を有し、常温（例えば１５℃から２５℃）において固体である任意の材料から選択できる。固体電解質としては、例えば、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、窒化物固体電解質、ポリマー固体電解質等が挙げられ、高いイオン伝導度を有する観点等から、硫化物固体電解質が好ましい。正極活物質層１２において、固体電解質は、１種又は２種以上を用いることができる。
　硫化物固体電解質としては、リチウムイオン二次電池の場合、例えばＬｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－ＬｉＩ、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－ＬｉＣｌ、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－ＬｉＢｒ、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ２Ｏ－ＬｉＩ、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－Ｌｉ３Ｎ、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－ＬｉＩ、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－ＬｉＢｒ、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－ＬｉＣｌ、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－Ｂ２Ｓ３－ＬｉＩ、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－Ｐ２Ｓ５－ＬｉＩ、Ｌｉ２Ｓ－Ｂ２Ｓ３、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５－ＺｍＳ２ｎ（ただし、ｍ、ｎは正の数、Ｚは、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａのいずれかである。）、Ｌｉ２Ｓ－ＧｅＳ２、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２Ｓ－ＳｉＳ２－ＬｉｘＭＯｙ（但し、ｘ、ｙは正の数、Ｍは、Ｐ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎのいずれかである。）、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２等が挙げられる。
　正極活物質層１２が固体電解質を含有する場合、固体電解質の含有量としては、５質量％以上５０質量％以下が好ましく、１０質量％以上４０質量％以下がより好ましく、１５質量％以上３０質量％以下がさらに好ましい。固体電解質は、正極活物質等との複合体の形態で正極活物質層１２中に存在していてもよい。
　正極活物質層１２に含有される導電剤としては、導電性を有する材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、例えば、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛、非黒鉛質炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとＣＮＴとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性等の点から、繊維状の導電剤が好ましい。導電剤は、正極活物質及び固体電解質等との複合体の形態で正極活物質層１２中に存在していてもよい。
　正極活物質層１２における導電剤の含有量は、０．３質量％以上１０質量％以下が好ましく、１質量％以上５質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましい場合もある。導電剤の含有量を上記の範囲とすることで、蓄電素子１０のエネルギー密度を高めること等ができる。
　バインダとしては、例えば、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル、ポリイミド等の熱可塑性樹脂；エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム等のエラストマー；多糖類高分子等が挙げられる。
　正極活物質層１２におけるバインダの含有量は、０．５質量％以上１０質量％以下が好ましく、１質量％以上５質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましい場合もある。バインダの含有量を上記の範囲とすることで、正極活物質を安定して保持することができる。
　フィラーは、特に限定されない。フィラーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の無機酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウム等の難溶性のイオン結晶、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。本発明の一実施形態において、正極活物質層１２におけるフィラーの含有量は、５質量％以下であってもよく、１質量％以下であってもよく、０質量％であってもよい。
　正極活物質層１２は、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の典型非金属元素、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｂａ等の典型金属元素、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ等の遷移金属元素を正極活物質、固体電解質、導電剤、バインダ、フィラー以外の成分として含有してもよい。
　正極活物質層１２の平均厚さとしては、２０μｍ以上１，０００μｍ以下が好ましく、４０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、６０μｍ以上３００μｍ以下がさらに好ましく、８０μｍ以上２００μｍ以下がよりさらに好ましい。正極活物質層１２の平均厚さを上記下限以上とすることで、高いエネルギー密度を有する蓄電素子１０を得ることができる。正極活物質層１２の平均厚さを上記上限以下とすることで、蓄電素子１０の小型化を図ることなどができる。
　正極活物質層１２の単位面積当たりの質量としては、５ｍｇ／ｃｍ２以上１００ｍｇ／ｃｍ２以下が好ましく、１０ｍｇ／ｃｍ２以上７０ｍｇ／ｃｍ２以下がより好ましく、２０ｍｇ／ｃｍ２以上５０ｍｇ／ｃｍ２以下がさらに好ましい。正極活物質層１２の単位面積当たりの質量を上記下限以上とすることで、高いエネルギー密度を有する蓄電素子１０を得ることができる。正極活物質層１２の単位面積当たりの質量を上記上限以下とすることで、蓄電素子１０の小型化を図ることなどができる。
（固体電解質層１３）
　固体電解質層１３は、固体電解質を含有する。固体電解質層１３に含有される固体電解質としては、正極活物質層１２で例示した材料から選択でき、高いイオン伝導度を有する観点等から、硫化物固体電解質が好ましい。固体電解質層１３において、固体電解質は１種又は２種以上を用いることができる。固体電解質層１３に用いられる固体電解質は、他の層に含有される固体電解質と同一であってもよく、異なっていてもよい。
　固体電解質層１３における固体電解質の含有量としては、７０質量％以上１００質量％以下が好ましく、９０質量以上％９９．９質量％以下がより好ましい。
　固体電解質層１３には、Ｌｉ３ＰＯ４等のリン酸化合物、酸化物、ハロゲン化合物、バインダ、フィラー等の任意成分が含有されていてもよい。バインダ、フィラー等の任意成分は、正極活物質層１２で例示した材料から選択できる。
　固体電解質層１３がバインダを含有する場合、固体電解質層１３におけるバインダの含有量は、１質量％以上１５質量％以下が好ましく、２質量％以上１０質量％以下がより好ましく、３質量％以上８質量％以下がさらに好ましい。
　固体電解質層１３の平均厚さとしては、１０μｍ以上３００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上２００μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以上１５０μｍ以下がさらに好ましい。固体電解質層１３の平均厚さを上記下限以上とすることで、正極活物質層１２と負極活物質層１４とを確実性高く絶縁することが可能となる。固体電解質層１３の平均厚さを上記上限以下とすることで、蓄電素子１０のエネルギー密度を高めることが可能となる。
（負極活物質層１４）
　負極活物質層１４は、負極活物質を含む。本発明の一実施形態において、負極活物質層１４は、負極活物質を含むいわゆる負極合剤から成形することができる。負極活物質層１４は、負極活物質と固体電解質等とを含む混合物又は複合体を含有してもよい。負極活物質層１４は、必要に応じて、固体電解質、導電剤、バインダ、フィラー等の任意成分を含む。これらの負極活物質層１４における任意成分の種類は、上述した正極活物質層１２の各任意成分と同様である。
　負極活物質層１４は、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の典型非金属元素、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｂａ等の典型金属元素、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｗ等の遷移金属元素を負極活物質、固体電解質、導電剤、バインダ、フィラー以外の成分として含有してもよい。
　負極活物質層１４は、負極活物質として、金属リチウム及びリチウム元素と合金化する物質からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する。このような負極活物質は、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質である。このような負極活物質が用いられている蓄電素子に対して本発明の一実施形態を適用することで、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高まるという効果が顕著に生じる。負極活物質としては、リチウム元素と合金化する物質を含むことが好ましく、リチウム元素と合金化する物質であることがより好ましい。
　負極活物質である金属リチウムは、負極活物質層１４中に、実質的にリチウム元素のみからなる純金属リチウムとして存在してもよいし、他の元素を含むリチウム合金として存在してもよい。リチウム合金としては、リチウム銀合金、リチウム亜鉛合金、リチウムカルシウム合金、リチウムアルミニウム合金、リチウムマグネシウム合金、リチウムインジウム合金等が挙げられる。リチウム合金は、リチウム元素以外の複数の元素を含有していてもよい。
　負極活物質として金属リチウムを用いる場合、負極活物質層１４は、純金属リチウム箔又はリチウム合金箔であってもよい。負極活物質層１４は、非多孔質層（中実の層）であってもよい。また、負極活物質層１４は、金属リチウムを含む粒子を有する多孔質層であってもよい。
　リチウム元素と合金化する物質としては、例えば、ケイ素系活物質（ケイ素単体、酸化ケイ素等）、スズ系活物質（スズ単体、酸化スズ等）、ゲルマニウム系活物質（ゲルマニウム単体、酸化ゲルマニウム等）、アルミニウム系活物質（アルミニウム単体、酸化アルミニム等）、マグネシウム系活物質（マグネシウム単体、酸化マグネシウム等）、亜鉛系活物質（亜鉛単体、酸化亜鉛等）等が挙げられる。ケイ素系活物質とは、ケイ素元素を含み、リチウム元素と合金化する物質をいう。スズ系活物質等においても同様である。リチウム元素と合金化する物質としては、これらの中でも、ケイ素系活物質が好ましい。
　本発明の一実施形態において、負極活物質は、粒子状（粉体）である。負極活物質が粒子状である場合、充放電に伴って、各負極活物質粒子が三次元的に膨張収縮し、これにより負極活物質層も三次元的に膨張収縮する。このような場合、一般的に負極活物質層の膨張収縮に追随して、正極活物質層及び固体電解質層の変形が生じ易くなる。そのため、負極活物質が粒子状である蓄電素子に、本発明の一実施形態を適用した場合、正極活物質層の変形を抑制することにより短絡の発生を抑制し且つ充放電サイクル後の容量維持率を高めるという効果が顕著に生じる。
　負極活物質の平均粒径は、例えば、１ｎｍ以上１００μｍ以下とすることができ、１０ｎｍ以上２０μｍ以下であってもよく、１００ｎｍ以上３μｍ以下であってもよい。負極活物質の平均粒径を上記下限以上とすることで、負極活物質の製造又は取り扱いが容易になる。負極活物質の平均粒径を上記上限以下とすることで、負極活物質層１４の電子伝導性が向上する。粉体を所定の粒径で得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法及び分級方法は、例えば、正極活物質層１２で例示した方法から選択できる。他の実施形態において、負極活物質は、箔状等であってもよい。
　負極活物質層１４における負極活物質の含有量は、３０質量％以上１００質量％以下が好ましい。負極活物質が、金属リチウムである場合、負極活物質層１４における負極活物質の含有量は、９０質量％以上であってもよく、９９質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。負極活物質が、リチウム元素と合金化する物質である場合、負極活物質層１４における負極活物質の含有量は、４０質量％以上９０質量％以下が好ましく、５０質量％以上７０質量％以下がより好ましい。負極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、負極活物質層の高エネルギー密度化と製造性を両立できる。
　負極活物質層１４に含有される固体電解質としては、高いイオン伝導度を有する観点等から、硫化物固体電解質が好ましい。負極活物質層１４において、固体電解質は、１種又は２種以上を用いることができる。負極活物質層１４に用いられる固体電解質は、他の層に含有される固体電解質と同一であってもよく、異なっていてもよい。固体電解質は、負極活物質等との複合体の形態で負極活物質層１４中に存在していてもよい。負極活物質層１４が固体電解質を含有する場合、固体電解質の含有量としては、１０質量％以上７０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましく、３０質量％以上５０質量％以下がさらに好ましい。
　負極活物質層１４に含有される導電剤としては、正極活物質層１２に含有される導電剤と同様に選択し、用いることができる。
　負極活物質層１４におけるバインダの含有量は、０．５質量％以上１０質量％以下が好ましく、１質量％以上５質量％以下がより好ましい。
　本発明の一実施形態において、負極活物質層１４は、多孔質状である。負極活物質層が多孔質状である場合、充放電に伴って負極活物質層が三次元的に膨張収縮する。このような場合、一般的に負極活物質層の膨張収縮に追随して、正極活物質層及び固体電解質層の変形が生じ易くなる。そのため、負極活物質層が多孔質状である蓄電素子に、本発明の一実施形態を適用した場合、正極活物質層の変形を抑制することにより短絡の発生を抑制し且つ充放電サイクル後の容量維持率を高めるという効果が顕著に生じる。
　負極活物質層１４の多孔度は、例えば５％以上７０％以下であり、２０％以上６０％以下であってもよい。負極活物質層１４の多孔度とは、負極活物質層１４を構成する各成分の真密度から算出される負極活物質層１４の真密度と、負極活物質層１４の見かけ密度とから、下記式により求められる値をいう。
　多孔度（％）＝１００－（見かけ密度／真密度）×１００
　負極活物質層１４の見かけ密度とは、負極活物質層１４の質量を負極活物質層１４の見かけ体積で除した値をいう。見かけ体積とは、空隙部分を含む体積をいい、負極活物質層１４の平均厚さと面積との積として求めることができる。
　負極活物質層１４の平均厚さとしては、５μｍ以上１，０００μｍ以下が好ましく、６０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましい。負極活物質層１４の平均厚さを上記下限以上とすることで、高いエネルギー密度を有する蓄電素子１０を得ることができる。負極活物質層１４の平均厚さを上記上限以下とすることで、蓄電素子１０の小型化を図ることなどができる。
　負極活物質層１４の単位面積当たりの質量としては、０．５ｍｇ／ｃｍ２以上２０ｍｇ／ｃｍ２以下が好ましく、１ｍｇ／ｃｍ２以上１０ｍｇ／ｃｍ２以下がより好ましく、２ｍｇ／ｃｍ２以上５ｍｇ／ｃｍ２以下がさらに好ましい。負極活物質層１４の単位面積当たりの質量を上記下限以上とすることで、高いエネルギー密度を有する蓄電素子１０を得ることができる。負極活物質層１４の単位面積当たりの質量を上記上限以下とすることで、蓄電素子１０の小型化を図ることなどができる。
（第二基板）
　第二基板１５は、負極活物質層１４を支持する基板である。第二基板１５は、負極基板等と称されてもよい。第二基板１５は、導電性を有する。第二基板１５の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼、アルミニウム等の金属又はこれらの合金、炭素質材料等が用いられる。これらの中でも銅又は銅合金が好ましい。第二基板１５としては、箔、蒸着膜、メッシュ、多孔質材料等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、第二基板１５としては銅箔又は銅合金箔が好ましい。銅箔の例としては、圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられる。
　第二基板１５の平均厚さは、２μｍ以上３５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上３０μｍ以下がより好ましく、４μｍ以上２５μｍ以下がさらに好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下が特に好ましい。第二基板１５の平均厚さを上記の範囲とすることで、第二基板１５の強度を高めつつ、蓄電素子１０の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。
（電気絶縁性部材１６）
　電気絶縁性部材１６は、積層方向視（Ｚ方向視）において、正極活物質層１２を囲う枠のように配置されている。電気絶縁性部材１６の平均厚さ（Ｚ方向の平均厚さ）は、正極活物質層１２の平均厚さと同じであることが好ましい。正極活物質層１２の側面１８は、電気絶縁性部材１６に接していることが好ましい。あるいは、正極活物質層１２と電気絶縁性部材１６とは接合されていることが好ましい。このような場合、正極活物質層１２が電気絶縁性部材１６に強く拘束されることから、正極活物質層１２の変形がより抑制され、充放電の際の短絡の発生をより抑制し、充放電サイクル後の容量維持率及びクーロン効率をより高めることができる。
　本発明の一実施形態において、電気絶縁性部材１６は、電気絶縁性粒子を含むことが好ましく、電気絶縁性粒子とバインダとを含むことがより好ましい。
　電気絶縁性粒子としては、例えば、正極活物質層１２におけるフィラーとして例示した材料から選択できる。電気絶縁性粒子としては、無機酸化物の粒子が好ましく、アルミナがより好ましい。電気絶縁性粒子は、１種又は２種以上を用いることができる。
　電気絶縁性部材１６における電気絶縁性粒子の含有量は、７０質量％以上９９質量％以下が好ましく、８０質量％以上９８質量％以下がより好ましく、９０質量％以上９７質量％以下がさらに好ましい。
　電気絶縁性部材１６に含まれるバインダとしては、正極活物質層１２におけるバインダとして例示した材料から選択できる。
　電気絶縁性部材１６におけるバインダの含有量は、１質量％以上１５質量％以下が好ましく、２質量％以上１０質量％以下がより好ましく、３質量％以上８質量％以下がさらに好ましい。
　電気絶縁性部材１６は、固体電解質を含むものであってもよい。電気絶縁性部材１６は、電気絶縁性粒子と、バインダと、固体電解質とを含むものであってもよく、電気絶縁性粒子、固体電解質及びバインダを含んでいてもよく、さらに他の成分を含むものであってもよい。電気絶縁性部材が固体電解質を含む具体的形態については別途後述する。
＜蓄電素子１０の製造方法＞
　蓄電素子１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば以下の方法を採用することができる。
　第一基板１１上に、枠状に電気絶縁性部材１６を配置する。電気絶縁性部材１６の配置は、予め所定形状に成形された電気絶縁性部材１６を第一基板１１上に転写することにより行うことができる。
　次いで、第一基板１１上に枠状に配置された電気絶縁性部材１６内に、正極活物質層１２を配置し、第一積層体を得る。正極活物質層１２の配置は、予め所定形状に成形された正極活物質層１２を転写することにより行うことができる。正極活物質層１２の配置は、ペースト状の正極合剤の塗工等により行ってもよい。
　また、第二基板１５上に負極活物質層１４及び固体電解質層１３を順に積層させ、第二積層体を得る。これらの積層は、従来公知の方法（転写、塗工等）により行うことができる。
　得られた第一積層体と第二積層体とを、正極活物質層１２と負極活物質層１４とが固体電解質層１３を介して対向するように重ね合わせ、加熱プレスを行う。以上の工程により、図１の構造を有する蓄電素子１０を得ることができる。なお、固体電解質層１３は、第一積層体に積層させておいてもよく、第一積層体と第二積層体との双方に積層させておいてもよい。
＜蓄電素子１１０＞
　本発明の一実施形態において、正極活物質層の側面に配される電気絶縁性部材は、固体電解質を含むことも好ましい。このような実施形態としては、図４に示す蓄電素子１１０のように、正極活物質層１２の側面１８に配された電気絶縁性部材１１６が、固体電解質層１１３と一体化した形態が挙げられる。蓄電素子１１０が備える第一基板１１、正極活物質層１２、負極活物質層１４及び第二基板１５は、図１等の蓄電素子１０が備えるものと同様であるので、同一番号を付して説明を省略する。蓄電素子１１０における固体電解質層１１３は、正極活物質層１２と負極活物質層１４との間に介在していると共に、正極活物質層１２の側面１８に配された状態となっている。さらに、固体電解質層１１３の縁部１１７（すなわち、電気絶縁性部材１１６）は、正極活物質層１２と共に第一基板１１に積層されている。
　本実施形態の蓄電素子１１０は、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率が高いことに加えて、初期のクーロン効率及び放電容量が大きく、また、効率的に製造することができるといった利点がある。蓄電素子１１０において初期のクーロン効率及び放電容量が大きくなる理由としては、正極活物質層１２の側面１８に配された電気絶縁性部材１１６が固体電解質を含み、イオン伝導性を有するため、正極活物質層１２と対向していない負極活物質層１４の部分も充放電に寄与できることが推測される。
　蓄電素子１１０に備わる固体電解質層１１３を構成する成分及びその含有量の具体的形態及び好適形態は、蓄電素子１０に備わる固体電解質層１３と同様である。特に、固体電解質層１１３は、正極活物質層１２の変形を十分に抑制する等の観点から、固体電解質と共にバインダを含むことが好ましい。
＜蓄電素子１１０の製造方法＞
　蓄電素子１１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば以下の方法を採用することができる。
　第一基板１１上に、正極活物質層１２を配置する。正極活物質層１２の配置は、例えば、ペースト状の正極合剤の塗工により行うことができる。ペースト状の正極合剤を塗工する場合、例えば、第一基板１１上にマスキングをした状態で塗工を行い、塗工後マスクを取り除くことにより、所定形状の正極活物質層１２を設けることができる。正極活物質層１２の配置は、予め所定形状に成形された正極活物質層１２を転写することにより行うこと等もできる。
　次いで、第一基板１１上に配置された正極活物質層１２を被覆するように、固体電解質層１１３を配置し、第一積層体を得る。固体電解質層１１３の配置は、例えば、固体電解質、バインダ及び分散媒を含む固体電解質層成形用材料の塗工等により行うことができる。
　また、第二基板１５上に負極活物質層１４を積層させ、第二積層体を得る。この積層は、従来公知の方法（転写、塗工等）により行うことができる。
　得られた第一積層体と第二積層体とを、正極活物質層１２と負極活物質層１４とが固体電解質層１１３を介して対向するように重ね合わせ、加熱プレスを行う。以上の工程により、図４の構造を有する蓄電素子１１０を得ることができる。
＜蓄電素子２１０＞
　図５に示す蓄電素子２１０は、第一基板１１、正極活物質層２１２、固体電解質層１３、負極活物質層２１４及び第二基板１５をこの順に備える積層構造を有する。蓄電素子２１０が備える第一基板１１、固体電解質層１３及び第二基板１５は、図１等の蓄電素子１０が備えるものと同様であるので、同一番号を付して説明を省略する。
　正極活物質層２１２及び負極活物質層２１４は、それぞれ平面視（Ｚ方向視）矩形状である。
　正極活物質層２１２の具体的形態及び好適形態は、図１等の蓄電素子１が備える正極活物質層１２と同様である。
　負極活物質層２１４は、負極活物質を含有する。本発明の一実施形態として、負極活物質層２１４は、負極活物質として、金属リチウム及びリチウム元素と合金化する物質からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する。本実施形態における負極活物質層２１４の具体的形態及び好適形態は、図１等の蓄電素子１０が備える負極活物質層１４と同様である。
　本発明の他の実施形態においては、負極活物質層２１４が含有する負極活物質としては、公知の負極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。負極活物質としては、例えば、Ｉｎ、Ｐｂ等の金属又は半金属；Ｉｎ酸化物、Ｔｉ酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物；Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、ＬｉＴｉＯ２、ＴｉＮｂ２Ｏ７等のチタン含有複合酸化物；ポリリン酸化合物；炭化ケイ素；黒鉛（グラファイト）、非黒鉛質炭素（易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素）等の炭素材料等が挙げられる。負極活物質層２１４においては、これら材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。本実施形態における負極活物質層２１４の具体的形態及び好適形態は、負極活物質の種類が限定されないこと以外は、図１等の蓄電素子１０が備える負極活物質層１４と同様である。
　正極活物質層２１２の対向する一組の第一側面２１８には、それぞれ第一電気絶縁性部材２１６が配されている。平面視（Ｚ方向視）において、一組の第一電気絶縁性部材２１６は、正極活物質層２１２を挟んで、Ｙ方向に沿って帯状に設けられている。正極活物質層２１２の平均厚さと、第一電気絶縁性部材２１６の平均厚さ（Ｚ方向の平均厚さ）は、同じであることが好ましい。
　負極活物質層２１４の対向する一組の第二側面２１９には、それぞれ第二電気絶縁性部材２１７が配されている。平面視（Ｚ方向視）において、一組の第二電気絶縁性部材２１７は、負極活物質層２１４を挟んで、Ｘ方向に沿って帯状に設けられている。負極活物質層２１４の平均厚さと、第二電気絶縁性部材２１７の平均厚さ（Ｚ方向の平均厚さ）は、同じであることが好ましい。
　第一電気絶縁性部材２１６及び第二電気絶縁性部材２１７を構成する材料としては、図１等の蓄電素子１０が備える電気絶縁性部材１６を構成する材料と同様のものが挙げられる。すなわち、第一電気絶縁性部材２１６及び第二電気絶縁性部材２１７は、電気絶縁性粒子とバインダとを含むものであってもよく、固体電解質を含むものであってもよい。第一電気絶縁性部材２１６及び第二電気絶縁性部材２１７は、固体電解質と共にバインダを含んでいてもよい。第一電気絶縁性部材２１６及び第二電気絶縁性部材２１７は、電気絶縁性粒子、固体電解質及びバインダを含んでいてもよい。第一電気絶縁性部材２１６及び第二電気絶縁性部材２１７は、電気絶縁性粒子、固体電解質及びバインダ以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。また、第一電気絶縁性部材２１６と第二電気絶縁性部材２１７とは、同一の材料から構成されていてもよく、異なる材料から構成されていてもよい。
　蓄電素子２１０においては、積層方向視（Ｚ方向視）において、正極活物質層２１２の一組の第一側面２１８と、負極活物質層２１４の一組の第二側面２１９とは、交差している。換言すれば、積層方向視（Ｚ方向視）において、第一電気絶縁性部材２１６と第二電気絶縁性部材２１７とは、交差している。本実施形態では、積層方向視（Ｚ方向視）において、第一側面２１８と第二側面２１９とは直交している。第一側面２１８と第二側面２１９とが直交している場合、正極活物質層２１２と負極活物質層２１４とが対向する面積、すなわち充放電に寄与する面積が最大化するため好ましい。
　蓄電素子２１０の正極活物質層２１２においては、図６に示す網掛け部分が、固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向している部分２２０である。蓄電素子２１０においては、正極活物質層２１２の側面のうちの、正極活物質層２１２が固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向している部分２２０の側面を含む第一側面２１８にのみ、電気絶縁性部材（第一電気絶縁性部材２１６）が配されている。正極活物質層２１２のうち、固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向している部分２２０が充放電に寄与する部分である。固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向している部分２２０の側面は、第一電気絶縁性部材２１６と、正極活物質層２１２のうちの固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向していない部分２２１とに囲まれている。また、第一電気絶縁性部材２１６と、正極活物質層２１２のうちの固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向していない部分２２１とは、第一基板１１によって固定あるいは支持されている。このため、正極活物質層２１２のうちの固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向している部分２２０は、変形が生じ難い。従って、当該蓄電素子２１０においては、充放電を繰り返しても正極活物質層２１２（特に、正極活物質層２１２のうちの固体電解質層１３を介して負極活物質層２１４と対向している部分２２０）にクラックが生じ難く、短絡の発生が抑制され且つ充放電サイクル後の容量維持率及びクーロン効率が高い。
＜蓄電素子２１０の製造方法＞
　蓄電素子２１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば以下の方法を採用することができる。
　すなわち、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の製造方法は、第一基板上に、平面視矩形状の正極活物質層と、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に配されている第一電気絶縁性部材とが積層された第一積層体を準備すること（工程Ａ）、第二基板上に、平面視矩形状の負極活物質層と、上記負極活物質層の対向する一対の第二側面に配されている第二電気絶縁性部材とが積層された第二積層体を準備すること（工程Ｂ）、及び上記正極活物質層と上記負極活物質層とが固体電解質層を介して対向するように且つ積層方向視において上記第一側面と上記第二側面とが交差するように、上記第一積層体と上記固体電解質層と上記第二積層体とを重ね合わせること（工程Ｃ）を備える。
　当該製造方法は、正極活物質層２１２と負極活物質層２１４との間に固体電解質層１３が介在している蓄電素子の製造方法であって、充放電の際の短絡の発生が抑制されており且つ充放電サイクル後の容量維持率及びクーロン効率が高い蓄電素子２１０を比較的簡便な工程で製造することができる。
　工程Ａでは、第一基板上に、平面視矩形状の正極活物質層と、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に配されている第一電気絶縁性部材とが積層された第一積層体を準備する。本工程は、例えば図７に示すように、第一基板となる帯状の金属箔２３１（例えば、アルミニウム箔）上に、長手方向に沿って正極活物質層２１２及び一組の第一電気絶縁性部材２１６を塗工し、図７に示す二点鎖線（仮想線）に沿って切断することにより行うことができる。これにより、第一積層体２３２が得られる。
　工程Ｂでは、第二基板上に、平面視矩形状の負極活物質層と、上記負極活物質層の対向する一対の第二側面に配されている第二電気絶縁性部材とが積層された第二積層体を準備する。本工程は、例えば図８に示すように、第二基板となる帯状の金属箔２３３（例えば、銅箔）上に、長手方向に沿って負極活物質層２１４及び一組の第二電気絶縁性部材２１７を塗工し、図８に示す二点鎖線（仮想線）に沿って切断することにより行うことができる。これにより、第二積層体２３４が得られる。
　工程Ｃでは、図９に示すように、正極活物質層２１２と負極活物質層２１４とが固体電解質層１３を介して対向するように且つ積層方向視（Ｚ方向視）において正極活物質層２１２の第一側面２１８と負極活物質層２１４の第二側面２１９とが交差（好ましくは直交）するように、第一積層体２３２と固体電解質層１３と第二積層体２３４とを重ね合わせることにより行うことができる。重ね合わせた後、必要に応じて加熱プレス等を行うことにより、蓄電素子２１０を得ることができる。
　なお、固体電解質層１３は、例えば、工程Ｃの前において、第一積層体２３２又は第二積層体２３４の表面に塗工等により積層しておいてもよい。また、固体電解質層１３のフィルムを別途準備し、工程Ｃにおいて第一積層体２３２と固体電解質層１３と第二積層体２３４との３つの部材を重ね合わせてもよい。
＜蓄電装置＞
　本実施形態の蓄電素子は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器用電源、又は電力貯蔵用電源等に、複数の蓄電素子を集合して構成した蓄電ユニット（バッテリーモジュール）として搭載することができる。この場合、蓄電ユニットに含まれる少なくとも一つの蓄電素子に対して、本発明の技術が適用されていればよい。
　図１３に、電気的に接続された二つ以上の蓄電素子１０が集合した蓄電ユニット２０をさらに集合した蓄電装置３０の一例を示す。蓄電装置３０は、二つ以上の蓄電素子１０を電気的に接続するバスバ（図示せず）、二つ以上の蓄電ユニット２０を電気的に接続するバスバ（図示せず）等を備えていてもよい。蓄電ユニット２０又は蓄電装置３０は、一つ以上の蓄電素子１０の状態を監視する状態監視装置（図示せず）を備えていてもよい。
＜その他の実施形態＞
　尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
　本発明に係る蓄電素子は、上記していない他の層を備えていてもよい。例えば、正極活物質層と基板（第一基板）との間に中間層が配置されていてもよく、負極活物質層と第二基板との間に中間層が配置されていてもよい。中間層の構成は特に限定されず、例えば、バインダ及び導電剤を含む。また、本発明に係る蓄電素子においては、例えば正極活物質層と固体電解質層と負極活物質層とが同じ面積であってもよく、正極活物質層の面積が負極活物質層の面積より大きくてもよい。
　上記実施形態では、蓄電素子が充放電可能な全固体二次電池として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類、形状、寸法、容量等は任意である。本発明は、種々の二次電池、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタにも適用できる。本発明は、バイポーラ型電極を備える蓄電素子に適用することもできる。本発明に係る蓄電素子は、液体を含むものであってもよい。このような蓄電素子としては、例えば正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層等の空隙にイオン液体等を含有する非水電解液等が充填された蓄電素子等が挙げられる。
＜実施例＞
　以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
　第一基板としての３．０ｃｍ×３．０ｃｍの粗化アルミニウム箔の表面に、内寸２．０ｃｍ×２．０ｃｍ、外寸３．０ｃｍ×３．０ｃｍ、平均厚さ１００μｍの枠状の電気絶縁性部材を転写により積層させた。電気絶縁性部材には、電気絶縁性部材であるアルミナ９５質量部とバインダであるＰＶＤＦ５質量部との混合物を成形したものを用いた。次いで、第一基板に積層した電気絶縁性部材の枠内に、ポリイミドフィルム上に積層した正極活物質層を転写により配置し、第一積層体を得た。正極活物質層には、正極活物質（ＬｉＮｉ１／２Ｃｏ１／５Ｍｎ３／１０Ｏ２）７６質量部と、硫化物固体電解質２０質量部と、導電剤（繊維状炭素）２質量部と、スチレン構造及びブタジエン構造を含むバインダ２質量部とからなる正極合剤から成形したものを用いた。正極活物質層の単位面積当たりの質量は３０ｍｇ／ｃｍ２とし、平均厚さは１００μｍとした。
　第二基板としての２．５ｃｍ×２．５ｃｍの銅箔の表面に、２．５ｃｍ×２．５ｃｍの平面視正方形状の負極活物質層を配置した。負極活物質層には、負極活物質（ケイ素単体：平均粒径０．８μｍ）５５質量部と、硫化物固体電解質３９質量部と、導電剤（繊維状炭素）３質量部と、上記バインダ３質量部とからなる負極合剤から成形したものを用いた。また、負極活物質層の単位面積当たりの質量は、２．５ｍｇ／ｃｍ２とした。次いで、負極活物質層の表面に、アルジロダイト型硫化物固体電解質層を転写により積層させ、第二積層体を得た。
　正極活物質層と負極活物質層とが固体電解質層を介して対向するように、第一積層体と第二積層体とを重ね合わせ、加熱プレスを行うことで、図１の構造を有する実施例１の蓄電素子を得た。
　なお、蓄電素子の作製においては、第一積層体の作製はドライエアー雰囲気で行い、他の工程は露点－５０℃以下のアルゴン雰囲気で行った。比較例１、２、参考例１、２及び実施例２から４においても同様である。
［比較例１］
　第一積層体の作製の際、枠状の電気絶縁性部材を設けなかったこと以外は実施例１と同様にして、図１１の構造を有する比較例１の蓄電素子を得た。
［比較例２］
　第一基板としての粗化アルミニウム箔の表面に、正極活物質層を配置した。正極活物質層は、実施例１と同様の組成のものとした。正極活物質層を配置した第一基板を２．０ｃｍ×２．０ｃｍに切断し、内寸２．０ｃｍ×２．０ｃｍ、外寸３．０ｃｍ×３．０ｃｍ、平均厚さ１１０μｍの枠状の電気絶縁性部材内に配置し、第一積層体を得た。枠状の電気絶縁性部材は、ポリイミドフィルム上にアルミナ９５質量部とＰＶＤＦ５質量部との混合物を積層し、所定形状に切断することにより作製した。
　実施例１と同様の手順で第二積層体を得た。正極活物質層と負極活物質層とが固体電解質層を介して対向するように、第一積層体と第二積層体とを重ね合わせ、加熱プレスを行うことで、図１２の構造を有する比較例２の蓄電素子を得た。
［参考例１］
　負極活物質層に、負極活物質（黒鉛）５８質量部と、硫化物固体電解質３９質量部と、バインダ３質量部とからなる負極合剤から成形したものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、図１の構造を有する参考例１の蓄電素子を得た。
［参考例２］
　負極活物質層に、負極活物質（黒鉛）５８質量部と、硫化物固体電解質３９質量部と、バインダ３質量部とからなる負極合剤から成形したものを用いたこと以外は比較例１と同様にして、図１１の構造を有する参考例２の蓄電素子を得た。
［実施例２］
　負極活物質層に、負極活物質（ケイ素単体：平均粒径０．８μｍ）４４質量部と、硫化物固体電解質５０質量部と、導電剤（繊維状炭素）３質量部と、バインダ３質量部とからなる負極合剤から成形したものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、図１の構造を有する実施例２の蓄電素子を得た。
［実施例３］
　第一積層体の作製の際、電気絶縁性部材の枠内に正極活物質層を配置した後、電気絶縁性部材と正極活物質層の表面に、さらに固体電解質層を転写により積層させたこと以外は実施例２と同様にして、図１０の構造を有する実施例３の蓄電素子を得た。
　すなわち、実施例３及び後述する実施例４においては、正極活物質層の表面と負極活物質層の表面との双方に固体電解質層を積層させ、固体電解質層同士を重ね合わせて蓄電素子を得た。
［実施例４］
　第二基板としての２．０ｃｍ×２．０ｃｍの銅箔の表面に、負極活物質層として、２．０ｃｍ×２．０ｃｍの平面視正方形状の負極活物質層を配置したこと以外は実施例３と同様にして、実施例４の蓄電素子を得た。
　すなわち、実施例４においては、積層方向視において、負極活物質層１４の外縁が、正極活物質層１２の外縁と重なっており、負極活物質層１４の面積と正極活物質層１２の面積とが等しい（図１０参照）。
［実施例５］
　第一基板としての２．５ｃｍ×２．５ｃｍのアルミニウム箔の表面に、２．０ｃｍ×２．０ｃｍの平面視正方形状の正極活物質層を配置した。正極活物質層は、実施例２と同様の組成のものを塗工により成形した。次いで、第一基板上の正極活物質層を被覆するように固体電解質層を設け、第一積層体を得た。固体電解質層は、実施例２と同様のものを塗工により設けた。
　第二基板としての２．１ｃｍ×２．１ｃｍの銅箔の表面に、２．１ｃｍ×２．１ｃｍの平面視正方形状の負極活物質層を配置し、第二積層体を得た。負極活物質層は、実施例２と同様の組成のものを成形した。
　正極活物質層と負極活物質層とが固体電解質層を介して対向するように、第一積層体と第二積層体とを重ね合わせ、加熱プレスを行うことで、図４の構造を有する実施例５の蓄電素子を得た。
　なお、実施例５から７の各蓄電素子の作製は、全て露点－５０℃以下のアルゴン雰囲気で行った。
［実施例６］
　第二基板としての２．５ｃｍ×２．５ｃｍの銅箔の表面に、２．５ｃｍ×２．５ｃｍの平面視正方形状の負極活物質層を配置したこと以外は実施例５と同様にして、実施例６の蓄電素子を得た。
［実施例７］
　第二基板としての２．０ｃｍ×２．０ｃｍの銅箔の表面に、２．０ｃｍ×２．０ｃｍの平面視正方形状の負極活物質層を配置したこと以外は実施例５と同様にして、実施例７の蓄電素子を得た。
（充放電試験）
　実施例１、比較例１、２及び参考例１、２の各蓄電素子について、５０℃の温度下で、以下の要領で充放電サイクル試験を行った。
　充電電流０．１Ｃ、充電終止電圧４．２５Ｖとして定電流定電圧充電を行った。充電の終了条件は、充電電流が０．０２５Ｃとなるまでとした。その後、放電電流０．１Ｃ、放電終止電圧２．５Ｖ（参考例１、２については３．０Ｖ）として定電流放電を行った。充電後及び放電後には、それぞれ１０分間の休止時間を設けた。この充放電を３サイクル実施した。
　各蓄電素子における３サイクル目のクーロン効率（充放電サイクル後のクーロン効率）、及び１サイクル目の放電容量に対する３サイクル目の放電容量の百分率（充放電サイクル後の容量維持率）を表１に示す。なお、比較例１の蓄電素子においては、充放電サイクル試験の途中において短絡が生じた。また、表１中の「－」は測定していないことを示す。
　また、実施例２から７の各蓄電素子について、５０℃の温度下で、上記の要領で１サイクルの充放電試験を行った。各蓄電素子におけるクーロン効率（初期クーロン効率）及び放電容量（初期放電容量）を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示されるように、正極活物質層の側面に電気絶縁性部材が配されていない比較例１の蓄電素子においては、充放電試験を行った際に短絡が生じた。また、正極活物質層と電気絶縁性部材とが基板の同一の面上に積層されていない比較例２の蓄電素子においては、短絡は生じなかったものの、充放電サイクル後の容量維持率が低く、クーロン効率もやや低かった。これらに対し、正極活物質層の側面に電気絶縁性部材が配され、且つ正極活物質層と電気絶縁性部材とが基板の同一の面上に積層されている実施例１の蓄電素子においては、短絡が生じず且つ充放電サイクル後の容量維持率及びクーロン効率が高かった。
　なお、参考例１と参考例２との対比からわかるように、負極活物質に充放電に伴う体積変化が小さい黒鉛が用いられている場合は、短絡の有無や充放電サイクル後の容量維持率に関して、構造による差異はほとんど生じなかった。充放電の際の短絡の発生及び充放電サイクルに伴う放電容量の低下は、正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質層が介在しており、充放電に伴う体積変化が大きい負極活物質が用いられた蓄電素子の場合に顕著に生じる課題であることが確認できた。
　また、表２に示されるように、正極活物質層の側面に配された電気絶縁性部材が固体電解質を含む実施例５から７の各蓄電素子においては、初期のクーロン効率及び放電容量が大きいことが確認できた。
　本発明は、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車などの電源として使用される蓄電素子などに適用できる。
１０、１１０、２１０　蓄電素子
２０　蓄電ユニット
３０　蓄電装置
１１　第一基板
１２、２１２　正極活物質層
１３、１１３　固体電解質層
１４、２１４　負極活物質層
１５　第二基板
１６、１１６　電気絶縁性部材
１１７　縁部
１８　側面
２１６　第一電気絶縁性部材
２１７　第二電気絶縁性部材
２１８　第一側面
２１９　第二側面
２２０　固体電解質層を介して負極活物質層と対向している部分
２２１　固体電解質層を介して負極活物質層と対向していない部分
２３１、２３３　金属箔
２３２　第一積層体
２３４　第二積層体

Claims (12)

  1. 　基板、正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層をこの順に備える積層構造を有し、
    　上記負極活物質層が、金属リチウム及びリチウム元素と合金化する物質からなる群より選ばれる少なくとも１種の負極活物質を含有し、
    　上記正極活物質層の側面のうちの少なくとも上記正極活物質層が上記固体電解質層を介して上記負極活物質層と対向している部分の側面には、電気絶縁性部材が配されており、
    　上記正極活物質層と上記電気絶縁性部材とが、共に上記基板の同一の面上に積層されている蓄電素子。
  2. 　積層方向視において、上記固体電解質層の外縁が、上記正極活物質層の外縁を囲っている請求項１に記載の蓄電素子。
  3. 　積層方向視において、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁と重なり合っている、又は、上記固体電解質層の外縁が、上記負極活物質層の外縁を囲っている、請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  4. 　上記電気絶縁性部材が、電気絶縁性粒子とバインダとを含む請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  5. 　上記電気絶縁性部材が、固体電解質を含む請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  6. 　上記正極活物質層の側面の全面に上記電気絶縁性部材が配されている、請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  7. 　上記負極活物質層が、負極活物質としてケイ素系活物質を含む、請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  8. 　上記負極活物質が、粒子状である、請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  9. 　上記正極活物質層及び上記負極活物質層はそれぞれ平面視矩形状であり、
    　上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に上記電気絶縁性部材としての第一電気絶縁性部材が配され、
    　上記負極活物質層の対向する一組の第二側面に第二電気絶縁性部材が配され、
    　積層方向視において、上記第一側面と上記第二側面とが交差している、請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  10. 　基板、正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層をこの順に備える積層構造を有し、
    　上記正極活物質層及び上記負極活物質層はそれぞれ平面視矩形状であり、
    　上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に第一電気絶縁性部材が配され、
    　上記負極活物質層の対向する一組の第二側面に第二電気絶縁性部材が配され、
    　積層方向視において、上記第一側面と上記第二側面とが交差している、蓄電素子。
  11. 　第一基板上に、平面視矩形状の正極活物質層と、上記正極活物質層の対向する一組の第一側面に配されている第一電気絶縁性部材とが積層された第一積層体を準備すること、
    　第二基板上に、平面視矩形状の負極活物質層と、上記負極活物質層の対向する一対の第二側面に配されている第二電気絶縁性部材とが積層された第二積層体を準備すること、及び
    　上記正極活物質層と上記負極活物質層とが固体電解質層を介して対向するように且つ積層方向視において上記第一側面と上記第二側面とが交差するように、上記第一積層体と上記固体電解質層と上記第二積層体とを重ね合わせること
    　を備える、蓄電素子の製造方法。
  12. 　全固体蓄電素子である請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
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