WO2022172618A1 - 電池および電池の製造方法 - Google Patents

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layer
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和義 本田
覚 河瀬
英一 古賀
浩一 平野
一裕 森岡
耕次 西田
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery and a method of manufacturing a battery.
  • Patent Documents 1 to 3 Conventionally, a battery in which a current collector and an active material layer are laminated is known (see Patent Documents 1 to 3, for example).
  • Patent Document 1 discloses a secondary battery in which a plurality of units each having a positive electrode current collector, a separator, and a negative electrode current collector are stacked. This configuration is intended to increase the capacity of the secondary battery.
  • the present disclosure provides a battery and a battery manufacturing method that can achieve both high capacity density and high reliability.
  • a battery according to an aspect of the present disclosure is a battery including a power generation element including a plurality of unit cells having a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the positive electrode layer and the negative electrode layer, , the plurality of unit cells are electrically connected in parallel and stacked in a direction normal to the main surface, the power generation element has a first side surface and a second side surface, and the first side surface includes the The positive electrode layer of each of the plurality of unit cells protrudes from the negative electrode layer of each of the plurality of unit cells, thereby forming first concave portions and first convex portions alternately arranged along the direction normal to the main surface.
  • the negative electrode layer of each of the plurality of unit cells protrudes from the positive electrode layer of each of the plurality of unit cells, thereby alternating along the normal direction of the main surface a second concave portion and a second convex portion are provided in parallel with each other, and the first concave portion includes a first inclined surface that is an end surface of the negative electrode layer and is inclined with respect to the normal direction of the main surface;
  • the second recess includes a second inclined surface, which is an end face of the positive electrode layer, inclined with respect to the direction normal to the main surface, and the battery further includes a first insulating member arranged in the first recess.
  • a method for manufacturing a battery according to an aspect of the present disclosure includes a first step of preparing a plurality of unit cells each having a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • a first inclined face inclined with respect to the direction normal to the main surface is provided on the end face of the negative electrode layer, so that the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • the second end surface of each of the plurality of unit cells protrudes further and is inclined with respect to the direction normal to the main surface, and the second inclined surface is provided on the end surface of the positive electrode layer.
  • the method for manufacturing the battery further comprises facing the positive electrode layers or the negative electrode layers to face each other, and protruding portions of the positive electrode layers and protruding portions of the negative electrode layer.
  • both high capacity density and high reliability can be achieved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a plan view of a power generating element of the battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a first example of a unit cell included in the power generating element according to Embodiment 1.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a second example of a unit cell included in the power generation element according to Embodiment 1.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a third example of a unit cell included in the power generation element according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a plan view of a power generating element of the battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of the power generation element according to Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a modification of the power generation element according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a modification of the insulating member according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of another modification of the insulating member according to Embodiment 1.
  • FIG. 7A is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 7A is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 7B is a flowchart showing another example of the method for manufacturing the battery according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a battery according to Embodiment 2.
  • FIG. 9A is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a battery according to Embodiment 2.
  • FIG. 9B is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a battery according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a battery according to Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a battery according to Embodiment 4.
  • FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a battery according to Embodiment 5.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a battery according to Embod
  • a battery according to an aspect of the present disclosure is a battery including a power generation element including a plurality of unit cells having a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the positive electrode layer and the negative electrode layer, , the plurality of unit cells are electrically connected in parallel and stacked in a direction normal to the main surface, the power generation element has a first side surface and a second side surface, and the first side surface includes the The positive electrode layer of each of the plurality of unit cells protrudes from the negative electrode layer of each of the plurality of unit cells, thereby forming first concave portions and first convex portions alternately arranged along the direction normal to the main surface.
  • the negative electrode layer of each of the plurality of unit cells protrudes from the positive electrode layer of each of the plurality of unit cells, thereby alternating along the normal direction of the main surface a second concave portion and a second convex portion are provided in parallel with each other, and the first concave portion includes a first inclined surface that is an end surface of the negative electrode layer and is inclined with respect to the normal direction of the main surface;
  • the second recess includes a second inclined surface, which is an end face of the positive electrode layer, inclined with respect to the direction normal to the main surface, and the battery further includes a first insulating member disposed in the first recess.
  • the positive electrode layer can protrude from the first side surface of the power generation element, which is a laminate of unit cells.
  • the first side surface since the end surface of the negative electrode layer is covered with the first insulating member arranged in the first concave portion, when electrically connecting the first convex portions including the end surfaces of the positive electrode layer, The occurrence of short circuits with layers can be suppressed.
  • the negative electrode layer since the end face of the positive electrode layer is an inclined surface, the negative electrode layer can protrude from the second side surface of the power generation element, which is a laminate of unit cells.
  • the end face of the positive electrode layer On the second side surface, the end face of the positive electrode layer is covered with the second insulating member disposed in the second recess. The occurrence of short circuits with layers can be suppressed. By suppressing the occurrence of a short circuit, it becomes possible to make the unit cell thinner, so that both high capacity density and high reliability can be achieved.
  • the first conductive member may cover the first insulating member
  • the second conductive member may cover the second insulating member
  • the positive electrode layers can be easily electrically connected by the first conductive member so as to straddle the first insulating member.
  • the negative electrode layers can be easily electrically connected by the second conductive member so as to straddle the second insulating member. Therefore, the reliability of the connection between the positive electrode layer and the first conductive member and the reliability of the connection between the negative electrode layer and the second conductive member can be improved.
  • the first convex portion includes a third inclined surface that is at least a part of the end surface of the positive electrode layer and is inclined along the normal direction of the main surface, and the second convex portion is the main surface.
  • a fourth slanted surface that is at least a part of the end surface of the negative electrode layer and that is slanted along the surface normal direction may be included.
  • the end face of the positive electrode layer included in the first protrusion can be separated from the end face of the negative electrode layer included in the first recess.
  • the end face of the negative electrode layer included in the second protrusion can be separated from the end face of the positive electrode layer included in the second recess. Therefore, the occurrence of a short circuit between the positive electrode layer and the negative electrode layer can be suppressed more strongly, and the reliability of the battery can be further improved.
  • first inclined surface, the third inclined surface, and a part of the end surface of the solid electrolyte layer are flush with each other, and the second inclined surface, the fourth inclined surface, and the A portion of the end face of the solid electrolyte layer may be flush with the part.
  • the end face of the positive electrode layer included in the first protrusion can be further separated from the end face of the negative electrode layer included in the first recess.
  • the end face of the negative electrode layer included in the second protrusion can be further separated from the end face of the positive electrode layer included in the second recess. Therefore, the occurrence of a short circuit between the positive electrode layer and the negative electrode layer can be suppressed even more strongly.
  • the end faces of the positive electrode layer, the solid electrolyte layer and the negative electrode layer can be collectively obliquely processed.
  • the first convex portion includes a first flat surface that is at least a part of the end surface of the positive electrode layer parallel to the direction normal to the principal surface, and the second convex portion is parallel to the principal surface direction.
  • a second flat surface that is at least a part of the end surface of the negative electrode layer may be included parallel to the line direction.
  • the contact between the flat surface, which is at least part of the end surface of the positive electrode layer, and the first conductive member can be improved, so that the connection resistance between the positive electrode layer and the first conductive member can be reduced and the reliability can be improved.
  • the contact between the flat surface, which is at least part of the end surface of the negative electrode layer, and the second conductive member can be improved, so that the connection resistance between the negative electrode layer and the second conductive member can be reduced and the reliability can be improved. can be realized.
  • first insulating member may have a flush side surface on the first flat surface
  • second insulating member may have a flush side surface on the second flat surface
  • the positive electrode layers can be covered without gaps by the first conductive member so as to straddle the first insulating member. Good contact with the conductive member can be achieved.
  • the negative electrode layers can be covered without gaps by the second conductive member so as to straddle the second insulating member. can make good contact with
  • the positive electrode layer of each of the plurality of unit cells includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer disposed on the main surface of the positive electrode current collector on the negative electrode layer side
  • the negative electrode layer of each of the plurality of unit cells may include a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer disposed on the main surface of the negative electrode current collector on the positive electrode layer side.
  • a plurality of unit cells having the same configuration are stacked while alternately changing the front and back sides, thereby forming a laminate in which the positive electrode layer protrudes from the first side surface and the negative electrode layer protrudes from the second side surface.
  • a power generation element can be easily formed.
  • two of the positive electrode layers adjacent to each other share the positive electrode current collector
  • two of the negative electrode layers adjacent to each other may share the negative electrode current collector
  • the number of current collectors can be reduced, and the capacity density of the battery can be further increased.
  • At least one of the first conductive member and the second conductive member may have a multilayer structure.
  • a conductive material with low connection resistance can be used as the innermost layer in contact with the positive electrode layer or the negative electrode layer, and a highly durable conductive material can be used as the outermost layer. Therefore, the reliability of the battery can be improved.
  • the outermost layer of the multilayer structure may be a plating layer or a solder layer.
  • the battery according to one aspect of the present disclosure further includes a sealing member that exposes a part of each of the first conductive member and the second conductive member and seals the power generating element.
  • the power generation element can be protected from external factors such as moisture and shock, so the reliability of the battery can be improved.
  • At least one of the first insulating member and the second insulating member may include a gap.
  • the voids can alleviate the stress generated when the power generation element expands or contracts due to the heat generated during battery use. Therefore, damage to the power generation element is suppressed, and the reliability of the battery can be enhanced.
  • first side surface and the second side surface may be surfaces that face each other.
  • a method for manufacturing a battery according to an aspect of the present disclosure includes a first step of preparing a plurality of unit cells each having a positive electrode layer, a negative electrode layer, and a solid electrolyte layer positioned between the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • a first inclined surface inclined with respect to a direction normal to the main surface of each of the plurality of unit cells wherein the first inclined surface inclined with respect to a direction normal to the main surface is provided on an end surface of the negative electrode layer;
  • a second inclined surface protruding from the negative electrode layer and inclined with respect to the direction normal to the main surface is provided on the end surface of the positive electrode layer on the second end surface of each of the plurality of unit cells.
  • the negative electrode layer protrudes from the positive electrode layer
  • the method for manufacturing the battery further includes: facing the positive electrode layers or the negative electrode layers to face each other; a second step of stacking the plurality of unit cells in the direction normal to the main surface with the protruding portions aligned; a third step of disposing a second insulating member so as to cover the surface; disposing a first conductive member for electrically connecting the projecting portions of the positive electrode layer; and a fourth step of placing a second conductive member that connects to the .
  • a power generation element having a first side surface from which a positive electrode layer protrudes and a second side surface from which a negative electrode layer protrudes is formed.
  • the insulating member By arranging the insulating member in the concave portion of each of the first side surface and the second side surface, the protruding positive electrode layer and the negative electrode layer can be insulated on the first side surface, and the protruding negative electrode layer and the protruding negative electrode layer can be insulated on the second side surface. It can be insulated from the positive electrode layer.
  • the third step may be performed after the second step.
  • first insulating member and the second insulating member can be collectively arranged in each of the plurality of first recesses and the plurality of second recesses, so that the time required for the process can be shortened.
  • the second step may be performed after the third step.
  • the first insulating member and the second insulating member can be individually and accurately arranged for each unit cell, so that the occurrence of a short circuit between the positive electrode layer and the negative electrode layer can be suppressed more strongly.
  • the first inclined surface and the second inclined surface are provided by processing the first end surface and the second end surface of each of the plurality of unit cells. and the plurality of unit cells may be prepared.
  • the processing in the first step may be performed by shear cutting, score cutting, laser cutting, ultrasonic cutting, laser cutting, jet cutting, or polishing.
  • the end surfaces of the negative electrode layer, the solid electrolyte layer, and the positive electrode layer are collectively processed by the main surface method. You may incline diagonally with respect to a linear direction.
  • the projecting portion of the positive electrode layer and the first insulating member are flattened, and the projecting portion of the negative electrode layer and the second insulating member may be planarized.
  • the conductive member can be arranged on a flat surface, so that the connection resistance between each of the positive electrode layer and the negative electrode layer and the conductive member can be reduced and the reliability can be improved.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified.
  • the x-axis, y-axis and z-axis indicate three axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system.
  • the x-axis and the y-axis are directions parallel to the first side of the rectangle and the second side orthogonal to the first side, respectively, when the power generating element of the battery has a rectangular shape in plan view.
  • the z-axis is the stacking direction of a plurality of unit 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.
  • plane view means when viewed from a direction perpendicular to the main surface.
  • the terms “upper” and “lower” do not refer to the upward direction (vertically upward) and the downward direction (vertically downward) in absolute spatial recognition, but are based on the stacking order in the stacking structure. It is used as a term defined by a relative positional relationship. Also, the terms “above” and “below” are used only when two components are spaced apart from each other and there is another component between them, as well as when two components are spaced apart from each other. It also applies when two components are in contact with each other and are placed in close contact with each other. In the following description, the negative side of the z-axis is called “lower” or “lower”, and the positive side of the z-axis is called “upper” or “upper”.
  • protruding means protruding outward from the center of the unit cell in a cross-sectional view perpendicular to the main surface of the unit cell.
  • element A protrudes from element B means that the tip of element A protrudes from the tip of element B in the direction of protrusion, that is, the tip of element A protrudes from the tip of element B by a unit It means away from the center of the cell.
  • a “protrusion direction” is regarded as a direction parallel to the main surface of the unit cell.
  • the “protruding portion of the element A” means a part of the element A that protrudes from the tip of the element B in the direction of protrusion.
  • Elements are, for example, electrode layers, active material layers, solid electrolyte layers, current collectors, and the like.
  • ordinal numbers such as “first” and “second” do not mean the number or order of components, unless otherwise specified, to avoid confusion between components of the same kind and to distinguish them. It is used for the purpose of
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of a battery 1 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of power generation element 10 of battery 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 represents a cross section taken along line II shown in FIG.
  • the battery 1 includes a power generation element 10 including a plurality of plate-shaped unit cells 100 .
  • a plurality of unit cells 100 are electrically connected in parallel and stacked in the direction normal to the main surface.
  • the battery 1 is, for example, an all-solid battery.
  • Battery 1 further includes insulating members 21 and 22 and conductive members 31 and 32 .
  • the power generation element 10 includes eight unit cells 100.
  • the number of unit cells 100 included in the power generating element 10 may be plural, for example, two, three or more, or four or more.
  • the plan view shape of the power generation element 10 is rectangular as shown in FIG. 2, but is not limited to this.
  • the plan view shape of the power generation element 10 may be a polygon such as a square, hexagon or octagon, or may be circular or elliptical.
  • the power generation element 10 has main surfaces 11 and 12, as shown in FIG. Principal surfaces 11 and 12 are facing away from each other and parallel to each other.
  • the direction orthogonal to the main surface 11 or 12 is the main surface normal direction, which is the z-axis direction in the drawing. 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 has side surfaces 13 and 14 facing each other and side surfaces 15 and 16 facing each other.
  • the side surface 13 is an example of a first side surface, and as shown in FIG. 1, concave portions 13a and convex portions 13b arranged alternately along the direction normal to the main surface are provided.
  • the positive electrode layer 120 of each of the plurality of unit cells 100 protrudes from the negative electrode layer 110 .
  • the positive electrode layer 120 protrudes from the negative electrode layer 110 because the end surface of the negative electrode layer 110 is an inclined surface that is inclined with respect to the direction normal to the main surface.
  • the concave portion 13a includes an inclined surface that is an end surface of the negative electrode layer 110 .
  • An insulating member 21 is arranged in the concave portion 13 a of the side surface 13 .
  • a conductive member 31 is provided so as to cover the convex portion 13 b of the side surface 13 .
  • the conductive member 31 corresponds to a positive extraction electrode of the power generation element 10 .
  • the side surface 14 is an example of a second side surface, and is provided with concave portions 14a and convex portions 14b that are alternately arranged along the direction normal to the main surface.
  • the negative electrode layer 110 of each of the plurality of unit cells 100 protrudes from the positive electrode layer 120 .
  • the negative electrode layer 110 protrudes from the positive electrode layer 120 because the end surface of the positive electrode layer 120 is an inclined surface that is inclined with respect to the direction normal to the main surface.
  • the concave portion 14 a includes an inclined surface that is the end surface of the positive electrode layer 120 .
  • An insulating member 22 is arranged in the concave portion 14 a of the side surface 14 .
  • a conductive member 32 is provided so as to cover the convex portion 14 b of the side surface 14 .
  • the conductive member 32 corresponds to the extraction electrode of the negative electrode of the power generation element 10 .
  • the sides 15 and 16 shown in FIG. 2 are planes parallel to each other.
  • the side surfaces 15 and 16 are surfaces including long sides of the rectangle in plan view of the power generation element 10 .
  • current is extracted from each of side surfaces 13 and 14 of power generation element 10 . Therefore, the distance between the side surfaces 13 and 14 can be increased, and the conductive members 31 and 32 can be separated from each other, thereby suppressing the occurrence of a short circuit.
  • each positive electrode layer 120 of each of the plurality of unit cells 100 protrudes from each negative electrode layer 110 . ing. Therefore, each positive electrode layer 120 can be easily electrically connected through the conductive member 31 .
  • each negative electrode layer 110 of each of the plurality of unit cells 100 protrudes from each positive electrode layer 120 . . Therefore, each negative electrode layer 110 can be easily electrically connected through the conductive member 32 .
  • the unit cell 100 can be made thinner by suppressing the occurrence of a short circuit, it is possible to realize a battery 1 that achieves both high capacity density and high reliability.
  • each of the plurality of unit cells 100 has a negative electrode layer 110, a positive electrode layer 120, and a solid electrolyte layer 130 located between the negative electrode layer 110 and the positive electrode layer 120.
  • the negative electrode layer 110 includes a negative electrode current collector 111 and a negative electrode active material layer 112 .
  • the cathode layer 120 includes a cathode current collector 121 and a cathode active material layer 122 .
  • the negative electrode current collector 111, the negative electrode active material layer 112, the solid electrolyte layer 130, the positive electrode active material layer 122, and the positive electrode current collector 121 are laminated in this order in the direction normal to the main surface.
  • the configurations of the plurality of unit cells 100 are substantially the same.
  • the layers are arranged in the opposite order.
  • the negative electrode current collector 111, the negative electrode active material layer 112, the solid electrolyte layer 130, the positive electrode active material layer 122, and the positive electrode current collector 121 stacked in order.
  • two adjacent unit cells 100 share either the negative electrode current collector 111 or the positive electrode current collector 121 .
  • the unit cell 100 in the bottom layer and the unit cell 100 one above it share the negative electrode current collector 111 .
  • two negative electrode layers 110 adjacent to each other share a negative electrode current collector 111 with each other.
  • a negative electrode active material layer 112 is provided on both main surfaces of a shared negative electrode current collector 111 .
  • the end face of the shared negative electrode current collector 111 is flush with one end face of the two adjacent negative electrode active material layers 112 .
  • the two positive electrode layers 120 adjacent to each other share the positive electrode current collector 121 with each other.
  • Positive electrode active material layers 122 are provided on both main surfaces of a shared positive electrode current collector 121 .
  • the end face of the shared positive electrode current collector 121 is flush with one end face of the two adjacent positive electrode active material layers 122 .
  • the negative electrode current collector 111 and the positive electrode current collector 121 are conductive foil-shaped, plate-shaped, or mesh-shaped members, respectively. Each of the negative electrode current collector 111 and the positive electrode current collector 121 may be, for example, a conductive thin film. Examples of materials that constitute the negative electrode current collector 111 and the positive electrode current collector 121 include metals such as stainless steel (SUS), aluminum (Al), copper (Cu), and nickel (Ni). The negative electrode current collector 111 and the positive electrode current collector 121 may be formed using different materials.
  • each of the negative electrode current collector 111 and the positive electrode current collector 121 is, for example, 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, but is not limited to this.
  • a negative electrode active material layer 112 is in contact with the main surface of the negative electrode current collector 111 .
  • the negative 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 negative electrode active material layer 112 .
  • a cathode active material layer 122 is in contact with the main surface of the cathode current collector 121 .
  • the positive 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 positive electrode active material layer 122 .
  • the negative electrode active material layer 112 is arranged on the main surface of the negative electrode current collector 111 on the positive electrode layer 120 side.
  • the negative electrode active material layer 112 contains, for example, a negative electrode active material as an electrode material.
  • the negative electrode active material layer 112 is arranged to face the positive electrode active material layer 122 .
  • 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 negative electrode active material layer 112 is produced by coating the main surface of the negative electrode current collector 111 with a paste-like paint in which the material contained in the negative electrode active material layer 112 is kneaded together with a solvent and drying it.
  • the negative electrode layer 110 also referred to as a negative electrode plate
  • the thickness of the negative electrode active material layer 112 is, for example, 5 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, but is not limited thereto.
  • the positive electrode active material layer 122 is arranged on the main surface of the positive electrode current collector 121 on the negative electrode layer 110 side.
  • the positive 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 positive electrode active material layer 122 contains, for example, a positive electrode active material.
  • Examples of the positive electrode active material contained in the positive 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 positive electrode active material layer 122 is produced by coating the main surface of the positive electrode current collector 121 with a paste-like paint in which the material contained in the positive electrode active material layer 122 is kneaded together with a solvent and drying it.
  • the positive electrode layer 120 also referred to as a positive electrode plate
  • the thickness of the positive 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 negative electrode active material layer 112 and the positive electrode active material layer 122 . Solid electrolyte layer 130 is in contact with each of negative electrode active material layer 112 and positive 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 negative electrode active material layer 112, the positive 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 negative electrode active material layer 112, the positive electrode active material layer 122, and the solid electrolyte layer 130 may be combined and smoothly curved.
  • the negative electrode active material layer 112 may be smaller than the negative electrode current collector 111 in plan view. That is, the main surface of the negative electrode current collector 111 on the positive electrode layer 120 side may have a portion where the negative electrode active material layer 112 is not provided.
  • the positive electrode active material layer 122 may be smaller than the positive electrode current collector 121 in plan view. That is, the main surface of the positive electrode current collector 121 on the negative electrode layer 110 side may have a portion where the positive electrode active material layer 122 is not provided.
  • a solid electrolyte layer 130 may be provided on a portion of the main surface of each current collector where the active material layer is not provided.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a first example of a unit cell included in power generation element 10 according to the present embodiment.
  • a unit cell 100A shown in FIG. 3A is one of the plurality of unit cells 100 shown in FIG. Specifically, the unit cell 100A is the unit cell 100 located in the uppermost layer.
  • the unit cell 100A includes a protruding portion 113 in which the negative electrode layer 110 protrudes from the positive electrode layer 120 and a protruding portion 123 in which the positive electrode layer 120 protrudes from the negative electrode layer 110 .
  • projecting portion 123 and projecting portion 113 are provided on two end surfaces 103 and 104 of unit cell 100A facing each other.
  • the projecting portions 113 and 123 are each formed by cutting the end face of the plate-shaped unit cell 100A obliquely with respect to the direction normal to the main surface.
  • the end surfaces of the unit cells 100A are collectively cut, so that the end surfaces become slanted surfaces that are planes slanted with respect to the direction normal to the main surface.
  • the end face 103 of the unit cell 100A includes the end face 110a of the negative electrode layer 110, the end face 120a of the positive electrode layer 120, and the end face 130a of the solid electrolyte layer 130. These end faces 110a, 120a and 130a are flush.
  • the end face 104 of the unit cell 100A includes the end face 110b of the negative electrode layer 110, the end face 120b of the positive electrode layer 120, and the end face 130b of the solid electrolyte layer 130. These end faces 110b, 120b and 130b are flush.
  • the end surfaces 103 and 104 are parallel to each other, for example, but not limited to this. At least one of the end faces 103 and 104 may be a convex or concave curved surface. Also, at least one of the end surfaces 103 and 104 may include a plurality of inclined surfaces with different inclination angles.
  • the end surface 110a of the negative electrode layer 110 is an example of a first inclined surface inclined in the direction normal to the main surface.
  • the end face 110 a includes the end face 111 a of the negative electrode current collector 111 and the end face 112 a of the negative electrode active material layer 112 .
  • the end surfaces 111a and 112a are flush.
  • the end surface 120a of the positive electrode layer 120 is an example of a third inclined surface inclined in the direction normal to the main surface.
  • End face 120 a includes end face 121 a of positive electrode current collector 121 and end face 122 a of positive electrode active material layer 122 .
  • the end faces 121a and 122a are flush.
  • the end surface 120a of the positive electrode layer 120 may not be an inclined surface, and may be a surface perpendicular to the main surface. Moreover, at least part of the end surface 130a of the solid electrolyte layer 130 may be a surface perpendicular to the main surface. That is, only the end surface 110a of the negative electrode layer 110, or only the end surface 110a and a part of the end surface 130a of the solid electrolyte layer 130 may be inclined surfaces.
  • the end surface 120b of the positive electrode layer 120 is an example of a second inclined surface inclined in the direction normal to the main surface.
  • End surface 120 b includes end surface 121 b of positive electrode current collector 121 and end surface 122 b of positive electrode active material layer 122 .
  • the end faces 121b and 122b are flush.
  • the end surface 110b of the negative electrode layer 110 is an example of a fourth inclined surface inclined in the direction normal to the main surface.
  • the end face 110 b includes the end face 111 b of the negative electrode current collector 111 and the end face 112 b of the negative electrode active material layer 112 .
  • the end surfaces 111b and 112b are flush.
  • the end surface 110b of the negative electrode layer 110 may not be an inclined surface, and may be a surface perpendicular to the main surface. At least part of the end surface 130b of the solid electrolyte layer 130 may be a surface perpendicular to the main surface. That is, only the end surface 120b of the positive electrode layer 120, or only the end surface 120b and part of the end surface 130b of the solid electrolyte layer 130 may be inclined surfaces.
  • the power generation element 10 shown in FIG. 1 includes not only the unit cell 100A shown in FIG. 3A, but also the unit cell 100B shown in FIG. 3B and the unit cell 100C shown in FIG. Stacked together.
  • 3B and 3C are cross-sectional views showing cross-sectional configurations of second and third examples, respectively, of the unit cell included in the power generation element 10 according to the present embodiment.
  • a unit cell 100B shown in FIG. 3B has a configuration in which the positive electrode current collector 121 is removed from the unit cell 100A shown in FIG. 3A. That is, the positive electrode layer 120B of the unit cell 100B includes only the positive electrode active material layer 122. As shown in FIG.
  • a unit cell 100C shown in FIG. 3C has a configuration in which the negative electrode current collector 111 is removed from the unit cell 100A shown in FIG. 3A. That is, the negative electrode layer 110C of the unit cell 100C includes only the negative electrode active material layer 112. As shown in FIG. In addition, in FIG. 3C, the stacking order of each layer is reversed from that in FIGS. 3A and 3B.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing the cross-sectional configuration of the power generating element 10 according to this embodiment.
  • the unit cells 100B and 100C are alternately stacked on the unit cell 100C, which is the bottom layer, and the unit cell 100A is the top layer on the unit cell 100C. has a laminated structure.
  • the number and combination of unit cells included in the power generation element 10 are not particularly limited. For example, only the unit cells 100A may be stacked repeatedly.
  • the power generation element 10A shown in FIG. 4B can be formed by stacking a plurality of unit cells 100A so that the layers are alternately arranged. Note that FIG. 4B is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration of a modification of the power generation element of the present embodiment.
  • current collectors are not shared between two adjacent unit cells 100A.
  • two current collectors of the same polarity are arranged so as to overlap each other.
  • an adhesive layer may be provided between the current collectors.
  • the adhesive layer is, for example, conductive, but it does not have to be conductive.
  • the protrusions 123 of the positive electrode layer 120 are aligned to form the protrusions 13b.
  • the protrusions 113 of the negative electrode layer 110 are aligned to form a protrusion 14b.
  • the positive electrode layer 120 protrudes to form a protrusion 13b, and the negative electrode layer 110 recesses to form a recess 13a.
  • the protruding portions of the positive electrode layers 120 or the protruding portions of the negative electrode layers 110 of two adjacent unit cells 100 are aligned. and recesses 13a are provided.
  • five convex portions 13b and four concave portions 13a are alternately and repeatedly arranged one by one along the direction normal to the main surface.
  • the recess 13 a is an example of a first recess and includes the end face 110 a of the negative electrode layer 110 .
  • recess 13 a includes end face 111 a of negative electrode current collector 111 and end faces 112 a of each of two negative electrode active material layers 112 .
  • the concave portion 13a is formed by the end surfaces 111a and 112a being inclined surfaces.
  • the inclination angle of the end surface is defined by the angle formed by the main surface 11 and the end surface, and is, for example, 30° or more and 60° or less, and is 45° as an example, but is not limited thereto.
  • the smaller the inclination angle the deeper the concave portion 13a can be formed, and the occurrence of a short circuit can be suppressed.
  • the larger the tilt angle the larger the effective area of the unit cell 100 can be secured, so a high capacity density can be achieved. The same applies to the recess 14a, which will be described later.
  • the convex portion 13 b is an example of a first convex portion and includes the end surface 120 a of the positive electrode layer 120 .
  • the convex portion 13 b includes an end face 121 a of the positive electrode current collector 121 and end faces 122 a of the two positive electrode active material layers 122 . Since the end surfaces 121a and 122a are inclined surfaces, the distance between the tip of the projection 13b and the recess 13a can be increased.
  • the negative electrode layer 110 protrudes to form a protrusion 14b, and the positive electrode layer 120 recesses to form a recess 14a.
  • the protruding portions of the positive electrode layers 120 or the protruding portions of the negative electrode layers 110 of two adjacent unit cells 100 are aligned. and recesses 14a are provided.
  • four convex portions 14b and five concave portions 14a are alternately and repeatedly arranged one by one along the direction normal to the main surface.
  • the recessed portion 14 a is an example of a second recessed portion and includes the end surface 120 b of the positive electrode layer 120 .
  • recess 14 a includes end face 121 b of positive electrode current collector 121 and end faces 122 b of two positive electrode active material layers 122 .
  • the concave portion 14a is formed by the end surfaces 121b and 122b being inclined surfaces.
  • the convex portion 14b is an example of a second convex portion and includes the end surface 110b of the negative electrode layer 110. As shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 4B, the convex portion 14b includes an end face 111b of the negative electrode current collector 111 and end faces 112b of the two negative electrode active material layers 112 . Since the end surfaces 111b and 112b are inclined surfaces, the distance between the tip of the projection 14b and the recess 14a can be increased.
  • end faces 110a, 110b, 120a, 120b, 130a and 130b are as shown in FIG. 4A.
  • the insulating member 21 is an example of a first insulating member, and is arranged in the recess 13a as shown in FIG. Specifically, the insulating member 21 covers the end face 110 a of the negative electrode layer 110 . Specifically, the insulating member 21 covers the entire end surface 110 a of the negative electrode layer 110 and also covers the end surface 130 a of the solid electrolyte layer 130 . The insulating member 21 may cover the end face 122 a of the positive electrode active material layer 122 . The insulating member 21 does not cover the end surface 121 a of the positive electrode current collector 121 . By providing insulating member 21 on side surface 13 , at least part of end surface 120 a of positive electrode layer 120 is exposed on side surface 13 without exposing end surface 110 a of negative electrode layer 110 .
  • the insulating member 22 is an example of a second insulating member and is arranged in the recess 14a. Specifically, the insulating member 22 covers the end surface 120 b of the positive electrode layer 120 . Specifically, the insulating member 22 covers the entire end surface 120 b of the positive electrode layer 120 and also covers the end surface 130 b of the solid electrolyte layer 130 . The insulating member 22 may cover the end surface 112 b of the negative electrode active material layer 112 . The insulating member 22 does not cover the end surface 111 b of the negative electrode current collector 111 . Since the insulating member 22 is provided on the side surface 14 , at least a portion of the end surface 110 b of the negative electrode layer 110 is exposed on the side surface 14 without exposing the end surface 120 b of the positive electrode layer 120 .
  • the insulating members 21 and 22 are each formed using an electrically insulating material.
  • an electrically insulating material for example, an epoxy-based resin material can be used, but an inorganic material may also be used.
  • Usable insulating materials are selected based on various properties such as flexibility, gas barrier properties, impact resistance, and heat resistance. Insulating members 21 and 22 are made of the same material, but may be made of different materials.
  • Insulating members may also be arranged on the side surfaces 15 and 16, respectively.
  • the insulating member covers, for example, the entirety of each of the side surfaces 15 and 16 and is connected to the insulating member 21 arranged in the recess 13 a of the side surface 13 and the insulating member 22 arranged in the recess 14 a of the side surface 14 .
  • the insulating members 21 and 22 may be formed integrally with the insulating members covering the side surfaces 15 and 16, respectively.
  • the outer surface 21a of the insulating member 21 and the outer surface 22a of the insulating member 22 are each flat. Both outer surfaces 21a and 22a are perpendicular to the main surface. Both the outer side surfaces 21a and 22b are located inside the tips of the projections 13b and 14b.
  • the shapes of the insulating members 21 and 22 are not limited to the example shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the insulating member of this embodiment.
  • the insulating members 221 and 222 shown in FIG. 5 have outwardly convexly curved outer surfaces 221a and 222a.
  • part of the outer surface 221a may protrude beyond the tip of the projection 13b.
  • a part of the outer side surface 222a may protrude beyond the tip of the protrusion 14b.
  • At least one of the outer side surfaces 221a and 222a may be concavely curved.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing another modification of the insulating member of this embodiment.
  • the insulating members 321 and 322 shown in FIG. 6 have flat outer surfaces 321a and 322a perpendicular to the major surfaces.
  • the outer surface 321a is flush with the tip portion of the projection 13b.
  • the outer surface 322a is flush with the tip portion of the protrusion 14b.
  • each of the projections 13b and 14b is firmly supported by the insulating members 321 and 322, so the occurrence of breakage is suppressed. Therefore, a highly reliable battery can be realized.
  • the conductive member 31 is an example of a first conductive member and is in contact with the convex portion 13b. Specifically, the conductive member 31 covers the insulating member 21 . More specifically, the conductive member 31 is provided so as to straddle the insulating member 21 and contact each of the plurality of convex portions 13b. Thereby, the conductive member 31 electrically connects each of the plurality of positive electrode layers 120 and functions as an extraction electrode for the positive electrode of the battery 1 . In the present embodiment, the conductive member 31 covers the entire side surface 13 of the power generation element 10 from the end of the main surface 11 to the end of the main surface 12 .
  • the conductive member 32 is an example of a second conductive member and is in contact with the convex portion 14b. Specifically, the conductive member 32 covers the insulating member 22 . More specifically, the conductive member 32 is provided so as to straddle the insulating member 22 and contact each of the plurality of protrusions 14b. Thereby, the conductive member 32 electrically connects each of the plurality of negative electrode layers 110 and functions as an extraction electrode for the negative electrode of the battery 1 . In this embodiment, the conductive member 32 covers the entire side surface 14 of the power generation element 10 from the end of the main surface 11 to the end of the main surface 12 .
  • the conductive members 31 and 32 are formed using a conductive resin material or the like. Alternatively, conductive members 31 and 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. Conductive members 31 and 32 are made of the same material, but may be made of different materials.
  • each of the conductive members 31 and 32 is not particularly limited.
  • the conductive member 31 may cover only part of the side surface 13 .
  • the length of the conductive member 31 along the y-axis direction may be shorter than the length of the side surface 13 along the y-axis direction. The same may be applied to the conductive member 32 as well.
  • the conductive member 31 may be provided for each convex portion 13b.
  • the conductive member 32 may be provided for each convex portion 14b.
  • the conductive member 31 and the conductive member 32 are electrically insulated from each other.
  • FIG. 7A is a flow chart showing the manufacturing method of the battery 1 according to this embodiment.
  • a plurality of plate-like unit cells are prepared (S10).
  • the unit cells to be prepared are, for example, the unit cells before end face processing of each of the unit cells 100A, 100B and 100C shown in FIGS. 3A to 3C.
  • the end face before processing is, for example, a plane perpendicular to the main face, but may be an inclined face.
  • the end face of each of the plurality of prepared unit cells is obliquely processed (S20).
  • the positive electrode layer 120 protrudes from the negative electrode layer 110 by processing the end surface 110a of the negative electrode layer 110 into an inclined surface on the first end surface of each of the plurality of unit cells.
  • the end face 120a of the positive electrode layer 120 is processed into an inclined surface, thereby protruding the negative electrode layer 110 from the positive electrode layer 120 .
  • the first end surface and the second end surface are respectively the surfaces before processing of the end surfaces 103 and 104 shown in FIG. 3A.
  • unit cells 100B and 100C are respectively the surfaces before processing of the end surfaces 103 and 104 shown in FIG. 3A.
  • each of the plurality of unit cells are collectively processed. Therefore, all the end surfaces of the negative electrode layer 110, the positive electrode layer 120 and the solid electrolyte layer 130 are inclined surfaces. As a result, unit cells 100A, 100B and 100C having inclined end surfaces are formed.
  • the end face is processed by cutting with a cutting blade or by polishing.
  • a cutting blade By inclining the cutting blade obliquely with respect to the direction normal to the main surface, an inclined surface is formed on the end surface of the unit cell.
  • shear cutting for example, shear cutting, score cutting, razor cutting, ultrasonic cutting, laser cutting, jet cutting, and other various cutting methods can be used.
  • various cutting blades such as Goebel slitting blades, gang slitting blades, rotary chopper blades, and shear blades can be used. It is also possible to use a Thomson blade.
  • a plurality of unit cells 100A, 100B and 100C are stacked (S30). Specifically, the positive electrode layers 120 or the negative electrode layers 110 face each other, and the projecting portions 123 of the positive electrode layers 120 and the projecting portions 113 of the negative electrode layers 110 are aligned to form a plurality of unit cells 100A, Stack 100B and 100C. Thereby, for example, the power generation element 10 shown in FIG. 4A is formed.
  • insulating members 21 and 22 are placed in recesses 13a and 14a, respectively (S40). Specifically, the insulating member 21 is arranged to cover the end surface 110a of the negative electrode layer 110 included in the recess 13a, and the insulating member 22 is arranged to cover the end surface 120b of the positive electrode layer 120 included in the recess 14a.
  • the insulating members 21 and 22 are arranged, for example, by applying a fluid resin material and curing it.
  • the coating is performed by inkjet or screen printing, or by immersing (dipping) the end face of the unit cell in a resin material.
  • Curing is performed by drying, heating, light irradiation, or the like, depending on the resin material used.
  • the conductive member 31 that electrically connects the projecting portions 123 of the positive electrode layer 120 is arranged, and the conductive member 32 that electrically connects the projecting portions 113 of the negative electrode layer 110 is arranged (S50).
  • the conductive member 31 is arranged by applying a conductive resin so as to cover the outer surface 21a of the insulating member 21 and the convex portion 13b not covered with the insulating member 21 and curing the resin.
  • the conductive member 32 is arranged by applying a conductive resin so as to cover the outer surface 22a of the insulating member 22 and the convex portion 14b that is not covered with the insulating member 22 and curing it.
  • the conductive members 31 and 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.
  • steps S10 and S20 a single large unit cell may be prepared, and the prepared unit cell may be diagonally cut and individualized to form a plurality of unit cells having inclined end surfaces. good. That is, step S10 and step S20 may be performed in the same process. For example, by singulating a unit cell having both the negative electrode current collector 111 and the positive electrode current collector 121, a plurality of unit cells 100A can be formed. By stacking these unit cells 100A, the power generation element 10A shown in FIG. 4B can be easily formed.
  • a step of pressing the plurality of prepared unit cells in the direction normal to the main surface may be performed individually or after stacking the plurality of unit cells.
  • FIG. 7A shows an example in which the insulating members 21 and 22 are arranged (S40) after stacking the unit cells (S30), but the present invention is not limited to this.
  • the stacking of unit cells (S30) may be performed after the placement of insulating members (S40).
  • FIG. 7B is a flow chart showing another example of the method for manufacturing battery 1 according to the present embodiment.
  • insulating members are arranged to cover the end surfaces of the unit cells 100A, 100B and 100C before lamination. That is, after the insulating material is individually applied to the end face of each unit cell and cured, a plurality of unit cells are stacked. Note that curing of the insulating material may be performed after lamination.
  • step S10 a unit cell having an end face formed with an inclined surface in advance may be prepared. That is, the unit cells 100A, 100B or 100C shown in FIGS. 3A to 3C may be prepared. In this case, the processing (S20) for processing the end faces can be omitted.
  • Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in that the battery manufacturing method includes a step of flattening the end faces of the projections.
  • 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 showing the cross-sectional structure of battery 401 according to the present embodiment.
  • battery 401 includes power generation element 410 and insulating members 421 and 422 .
  • battery 401 includes conductive members 31 and 32 in the same manner as in Embodiment 1, the illustration thereof is omitted in FIG.
  • a side surface 413 of the power generation element 410 includes concave portions 13a and convex portions 413b that are alternately and repeatedly arranged.
  • Each of the plurality of protrusions 413b includes a flat surface 413c.
  • the flat surface 413 c is an example of a first flat surface and is at least part of the end surface of the positive electrode layer 120 .
  • the flat surface 413 c includes the end face of the positive electrode current collector 121 and part of the end face of the positive electrode active material layer 122 .
  • Flat surface 413 c may include a part of the end surface of solid electrolyte layer 130 .
  • a side surface 414 of the power generation element 410 includes concave portions 14a and convex portions 414b that are alternately and repeatedly arranged.
  • Each of the plurality of protrusions 414b includes a flat surface 414c.
  • the flat surface 414 c is an example of a second flat surface and is at least part of the end surface of the negative electrode layer 110 .
  • the flat surface 414 c includes the end face of the negative electrode current collector 111 and part of the end face of the negative electrode active material layer 112 .
  • Flat surface 414 c may include a part of the end surface of solid electrolyte layer 130 .
  • the insulating members 421 are arranged in the plurality of recesses 13a.
  • the insulating member 421 has an outer surface 421a.
  • the outer surface 421a is flush with the flat surface 413c of the convex portion 413b.
  • the insulating members 422 are arranged in the plurality of recesses 14a.
  • the insulating member 422 has an outer surface 422a.
  • the outer surface 422a is flush with the flat surface 414c of the protrusion 414b.
  • the strength of each of the projections 413b and 414b can be increased. Further, since the flat surface 413c and the outer side surface 421a of the insulating member 421 are flush with each other, and the flat surface 414c and the outer side surface 422a of the insulating member 422 are flush with each other, the protrusions 413b and 414b are Each can be strongly supported. Thereby, the risk of collapsing of the positive electrode active material layer 122 and the negative electrode active material layer 112 can be reduced, and the reliability of the battery 401 can be improved.
  • FIG. 9A is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the battery 401 according to this embodiment.
  • the steps (S10 to S40) up to the placement of the insulating member are the same as the steps shown in FIG. 7A of the first embodiment.
  • an insulating material may be arranged so as to cover the entire convex portion of the power generation element. A shortage of insulating material can be avoided, and the occurrence of a short circuit can be avoided.
  • the side surface of the power generation element 410 is flattened (S45). Specifically, the projecting portion 123 (that is, the projecting portion 413b) of the positive electrode layer 120 and the insulating member 421 are flattened, and the projecting portion 113 (that is, the projecting portion 414b) of the negative electrode layer 110 and the insulating member 422 are flattened. Flatten. For example, the sides are polished until the protrusions are exposed and flat surfaces 413c and 414c are formed. Note that cutting may be performed instead of polishing.
  • the conductive members 31 and 32 are arranged so as to cover the flat surface 413c and the outer side surface 421a of the insulating member 421, and the flat surface 414c and the outer side surface 422a of the insulating member 422 (S50). By flattening the surfaces on which the conductive members 31 and 32 are arranged, the conductive members 31 and 32 can be arranged with high accuracy without gaps.
  • the present invention is not limited to this.
  • the stacking of unit cells (S30) may be performed after the placement of insulating members (S40).
  • step S10 a unit cell having an end face formed with an inclined surface in advance may be prepared. That is, the unit cells 100A, 100B or 100C shown in FIGS. 3A to 3C may be prepared. In this case, the processing (S20) for processing the end faces can be omitted.
  • the third embodiment differs from the first embodiment in that the battery includes a sealing member.
  • 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 showing the cross-sectional structure of battery 501 according to the present embodiment.
  • battery 501 further includes a sealing member 540 in addition to the structure of battery 1 according to the first embodiment.
  • the sealing member 540 exposes a portion of each of the conductive members 31 and 32 and seals the power generation element 10 .
  • the sealing member 540 is provided, for example, so that the power generating element 10 and the insulating members 21 and 22 are not exposed.
  • the sealing member 540 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 540 may include a plurality of different insulating materials.
  • sealing member 540 may have a multilayer structure. Each layer of the multilayer structure may be formed using different materials and have different properties.
  • the sealing member 540 may contain a particulate metal oxide material.
  • the metal oxide material silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, cerium oxide, iron oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, calcium oxide, zeolite, glass, etc. can be used.
  • the sealing member 540 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 positive electrode current collector 121 and the negative electrode current collector 111 .
  • the particle shape of the metal oxide material is, for example, spherical, ellipsoidal, or rod-like, but is not limited thereto.
  • the sealing member 540 By providing the sealing member 540, the reliability of the battery 501 can be improved in various aspects such as mechanical strength, short-circuit prevention, and moisture resistance.
  • the conductive members 31 and 32 are provided so as to be positioned below the current collector in the lowest layer of the power generation element 10, respectively. Specifically, the conductive members 31 and 32 cover part of the outer surface of the sealing member 540 that covers the main surface 11 of the power generation element 10 .
  • the mountability can be improved.
  • heat radiation performance is improved by forming a gap between the battery 501 and the mounting board.
  • At least one of the conductive members 31 and 32 may be provided so as to be positioned above the uppermost current collector of the power generation element 10 . Specifically, at least one of the conductive members 31 and 32 may cover part of the outer surface of the sealing member 540 that covers the main surface 12 of the power generation element 10 .
  • the fourth embodiment differs from the first embodiment in that the conductive member has a multilayer structure.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the battery 601 according to this embodiment.
  • battery 601 includes conductive members 631 and 632 instead of conductive members 31 and 32, unlike battery 1 according to the first embodiment.
  • the conductive member 631 has a multilayer structure. Specifically, the conductive member 631 includes a first layer 631a and a second layer 631b.
  • the first layer 631 a is the innermost layer of the multilayer structure and is a layer that covers the protruding portion 123 of the positive electrode layer 120 exposed on the side surface 13 .
  • the first layer 631 a is formed using, for example, a conductive material that has good contact with the positive electrode layer 120 .
  • the second layer 631b is the outermost layer of the multilayer structure and is the layer exposed to the outside of the battery 601.
  • the second layer 631b is, for example, a plated layer or a solder layer.
  • the second layer 631b is formed by methods such as plating, printing, and soldering, for example.
  • the conductive member 632 has a multilayer structure. Specifically, the conductive member 631 includes a first layer 632a and a second layer 632b.
  • the first layer 632a is the innermost layer of the multilayer structure, and is a layer that covers the protruding portion 113 of the negative electrode layer 110 exposed on the side surface 14.
  • the first layer 632 a is formed using, for example, a conductive material that has good contact with the negative electrode layer 110 .
  • the second layer 632b is the outermost layer of the multilayer structure and is the layer exposed to the outside of the battery 601.
  • the second layer 632b is, for example, a plated layer or a solder layer.
  • the second layer 632b is formed by methods such as plating, printing, and soldering, for example.
  • the mountability of the battery 601 can be improved by forming the second layers 631b and 632b using a material suitable for mounting on the substrate.
  • the first layer 631a or 632a may have higher gas barrier properties than the second layer 631b or 632b.
  • the second layer 631b or 632b may be more flexible, impact resistant, or solder wettable than the first layer 631a or 632a.
  • the second layer 631b does not have to cover the entire outer surface of the first layer 631a.
  • the second layer 631b may cover only a portion of the first layer 631a.
  • the second layer 631b may be formed only on the mounting portion on the substrate.
  • the number of layers included in the conductive members 631 and 632 may be three or more.
  • One of the conductive members 631 and 632 may have a single layer structure as in the first embodiment.
  • Embodiment 5 Next, Embodiment 5 will be described.
  • the fifth embodiment differs from the first embodiment in that the insulating member includes voids.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of battery 701 according to the present embodiment.
  • battery 701 includes insulating members 721 and 722 instead of insulating members 21 and 22, as compared with battery 1 according to the first embodiment.
  • Each of the insulating members 721 and 722 includes an air gap 723 .
  • the void 723 is a space filled with a predetermined gas.
  • the gas is, for example, dry air, but is not limited thereto.
  • the size and shape of the gap 723 are also not particularly limited.
  • the gap 723 may be provided between the insulating member 721 and the side surface 13 of the power generating element 10 or between the insulating member 722 and the side surface 14 of the power generating element 10 .
  • the gap 723 may be provided between the insulating member 721 and the conductive member 31 or between the insulating member 722 and the conductive member 32 .
  • the unit cell 100 need not be limited to one minimum unit consisting of the negative electrode layer 110, the positive electrode layer 120 and the solid electrolyte layer 130.
  • a unit cell 100 may include a number of smallest units stacked in the direction normal to the main surface.
  • the first side surface where the positive electrode layer 120 protrudes from the negative electrode layer 110 is the side surface 13 shown in FIG.
  • the first side may be side 15 or 16 . That is, the first side surface where the positive electrode layer protrudes from the negative electrode layer and the second side surface where the negative electrode layer protrudes from the positive electrode layer may be connected to each other.
  • the first and second sides may be sides 15 and 16, respectively. In other words, the electrodes may be taken out from the long sides of the power generation element 10 having a rectangular shape in plan view.
  • first side and the second side may be one side of the power generation element 10 .
  • first side may be part of any one of sides 13-16 and the second side may be another part of the same side.
  • the present disclosure can be used, for example, as batteries for electronic equipment, electric appliance devices, electric vehicles, and the like.

Landscapes

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Abstract

電池（１）は、複数の単位セル（１００）を含む発電要素（１０）を備える。複数の単位セル（１００）は、電気的に並列に接続され、かつ、主面法線方向に積層されている。側面（１３）では、各正極層（１２０）が各負極層（１１０）より突出することで、凹部（１３ａ）および凸部（１３ｂ）が設けられている。側面（１４）では、各負極層（１１０）が各正極層（１２０）より突出することで、凹部（１４ａ）および凸部（１４ｂ）が設けられている。凹部（１３ａ）は、負極層（１１０）の端面（１１０ａ）である傾斜面を含む。凹部（１４ａ）は、正極層（１２０）の端面（１２０ａ）である傾斜面を含む。電池（１）は、さらに、凹部（１３ａ）に配置された絶縁部材（２１）と、凹部（１４ａ）に配置された絶縁部材（２２）と、凸部（１３ｂ）に接触する導電部材（３１）と、凸部（１４ｂ）に接触する導電部材（３２）と、を備える。

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、集電体および活物質層が積層された電池が知られている（例えば、特許文献１から３を参照）。
　例えば、特許文献１には、正極となる集電体と、セパレータと、負極となる集電体とを有するユニットが複数積層された二次電池が開示されている。この構成により、二次電池の大容量化を図っている。
特開２０１５－２３３００３号公報 特開２００９－１６１８８号公報 国際公開第２０１９／０３９４１２号
　電池の容量密度を高めるためには、単位セルの薄型化が求められる。しかしながら、単位セルの厚みが小さくなるにつれて、単位セルの端面での短絡が発生しやすくなり、電池の信頼性が損なわれる。
　そこで、本開示は、高容量密度と高信頼性とを両立することができる電池および電池の製造方法を提供する。
　本開示の一態様に係る電池は、正極層、負極層、および、前記正極層と前記負極層との間に位置する固体電解質層を有する複数の単位セルを含む発電要素を備える電池であって、前記複数の単位セルは、電気的に並列に接続され、かつ、主面法線方向に積層され、前記発電要素は、第１側面および第２側面を有し、前記第１側面では、前記複数の単位セルの各々の前記正極層が前記複数の単位セルの各々の前記負極層より突出することで、前記主面法線方向に沿って交互に並んだ第１凹部および第１凸部が設けられており、前記第２側面では、前記複数の単位セルの各々の前記負極層が前記複数の単位セルの各々の前記正極層より突出することで、前記主面法線方向に沿って交互に並んだ第２凹部および第２凸部が設けられており、前記第１凹部は、前記主面法線方向に対して傾斜した、前記負極層の端面である第１傾斜面を含み、前記第２凹部は、前記主面法線方向に対して傾斜した、前記正極層の端面である第２傾斜面を含み、前記電池は、さらに、前記第１凹部に配置された第１絶縁部材と、前記第２凹部に配置された第２絶縁部材と、前記第１凸部に接触する第１導電部材と、前記第２凸部に接触する第２導電部材と、を備え、前記複数の単位セルの各々の前記正極層は、前記第１導電部材を介して、電気的に接続され、前記複数の単位セルの各々の前記負極層は、前記第２導電部材を介して、電気的に接続されている。
　本開示の一態様に係る電池の製造方法は、正極層、負極層、および、前記正極層と前記負極層との間に位置する固体電解質層を有する複数の単位セルを準備する第１ステップを含み、前記複数の単位セルの各々の第１端面では、主面法線方向に対して傾斜した第１傾斜面が前記負極層の端面に設けられていることにより、前記正極層が前記負極層より突出しており、前記複数の単位セルの各々の第２端面では、前記主面法線方向に対して傾斜した第２傾斜面が前記正極層の端面に設けられていることにより、前記負極層が前記正極層より突出しており、前記電池の製造方法は、さらに、前記正極層同士または前記負極層同士を向かい合わせて、かつ、前記正極層の突出部同士、および、前記負極層の突出部同士を揃えて、前記複数の単位セルを前記主面法線方向に積層する第２ステップと、前記第１傾斜面を覆うように第１絶縁部材を配置し、かつ、前記第２傾斜面を覆うように第２絶縁部材を配置する第３ステップと、前記正極層の突出部同士を電気的に接続する第１導電部材を配置し、かつ、前記負極層の突出部同士を電気的に接続する第２導電部材を配置する第４ステップと、を含む。
　本開示に係る電池によれば、高容量密度と高信頼性とを両立することができる。
図１は、実施の形態１に係る電池の断面構成を示す断面図である。 図２は、実施の形態１に係る電池の発電要素の平面図である。 図３Ａは、実施の形態１に係る発電要素に含まれる単位セルの第１例の断面構成を示す断面図である。 図３Ｂは、実施の形態１に係る発電要素に含まれる単位セルの第２例の断面構成を示す断面図である。 図３Ｃは、実施の形態１に係る発電要素に含まれる単位セルの第３例の断面構成を示す断面図である。 図４Ａは、実施の形態１に係る発電要素の断面構成を示す断面図である。 図４Ｂは、実施の形態１に係る発電要素の変形例の断面構成を示す断面図である。 図５は、実施の形態１に係る絶縁部材の変形例の断面構成を示す断面図である。 図６は、実施の形態１に係る絶縁部材の別の変形例の断面構成を示す断面図である。 図７Ａは、実施の形態１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７Ｂは、実施の形態１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。 図８は、実施の形態２に係る電池の断面構成を示す断面図である。 図９Ａは、実施の形態２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９Ｂは、実施の形態２に係る電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施の形態３に係る電池の断面構成を示す断面図である。 図１１は、実施の形態４に係る電池の断面構成を示す断面図である。 図１２は、実施の形態５に係る電池の断面構成を示す断面図である。
　（本開示の概要）
　本開示の一態様に係る電池は、正極層、負極層、および、前記正極層と前記負極層との間に位置する固体電解質層を有する複数の単位セルを含む発電要素を備える電池であって、前記複数の単位セルは、電気的に並列に接続され、かつ、主面法線方向に積層され、前記発電要素は、第１側面および第２側面を有し、前記第１側面では、前記複数の単位セルの各々の前記正極層が前記複数の単位セルの各々の前記負極層より突出することで、前記主面法線方向に沿って交互に並んだ第１凹部および第１凸部が設けられており、前記第２側面では、前記複数の単位セルの各々の前記負極層が前記複数の単位セルの各々の前記正極層より突出することで、前記主面法線方向に沿って交互に並んだ第２凹部および第２凸部が設けられており、前記第１凹部は、前記主面法線方向に対して傾斜した、前記負極層の端面である第１傾斜面を含み、前記第２凹部は、前記主面法線方向に対して傾斜した、前記正極層の端面である第２傾斜面を含み、前記電池は、さらに、前記第１凹部に配置された第１絶縁部材と、前記第２凹部に配置された第２絶縁部材と、前記第１凸部に接触する第１導電部材と、前記第２凸部に接触する第２導電部材と、を備え、前記複数の単位セルの各々の前記正極層は、前記第１導電部材を介して、電気的に接続され、前記複数の単位セルの各々の前記負極層は、前記第２導電部材を介して、電気的に接続されている。
　これにより、負極層の端面が傾斜面であることにより、単位セルの積層体である発電要素の第１側面では、正極層を突出させることができる。第１側面では、第１凹部に配置された第１絶縁部材によって負極層の端面が覆われるので、正極層の端面を含む第１凸部同士を電気的に接続する際に、正極層と負極層との短絡の発生を抑制することができる。同様に、正極層の端面が傾斜面であることにより、単位セルの積層体である発電要素の第２側面では、負極層を突出させることができる。第２側面では、第２凹部に配置された第２絶縁部材によって正極層の端面が覆われるので、負極層の端面を含む第２凸部同士を電気的に接続する際に、正極層と負極層との短絡の発生を抑制することができる。短絡の発生が抑制されることによって単位セルの薄型化が可能になるので、高容量密度と高信頼性とを両立することができる。
　また、例えば、前記第１導電部材は、前記第１絶縁部材を覆っており、前記第２導電部材は、前記第２絶縁部材を覆っていてもよい。
　これにより、第１絶縁部材を跨ぐように正極層同士を第１導電部材によって簡単に電気的に接続することができる。同様に、第２絶縁部材を跨ぐように負極層同士を第２導電部材によって簡単に電気的に接続することができる。よって、正極層と第１導電部材との接続の信頼性、および、負極層と第２導電部材との接続の信頼性を高めることができる。
　また、例えば、前記第１凸部は、前記主面法線方向に沿って傾斜した、前記正極層の端面の少なくとも一部である第３傾斜面を含み、前記第２凸部は、前記主面法線方向に沿って傾斜した、前記負極層の端面の少なくとも一部である第４傾斜面を含んでもよい。
　これにより、第１凸部に含まれる正極層の端面を、第１凹部に含まれる負極層の端面から離すことができる。同様に、第２凸部に含まれる負極層の端面を、第２凹部に含まれる正極層の端面から離すことができる。よって、正極層と負極層との短絡の発生をより強く抑制することができ、電池の信頼性を更に高めることができる。
　また、例えば、前記第１傾斜面と、前記第３傾斜面と、前記固体電解質層の端面の一部とは、面一であり、前記第２傾斜面と、前記第４傾斜面と、前記固体電解質層の端面の一部とは、面一であってもよい。
　これにより、第１凸部に含まれる正極層の端面を、第１凹部に含まれる負極層の端面からより遠くに離すことができる。同様に、第２凸部に含まれる負極層の端面を、第２凹部に含まれる正極層の端面からより遠くに離すことができる。よって、正極層と負極層との短絡の発生をより一層強く抑制することができる。また、正極層、固体電解質層および負極層の各々の端面を一括して斜めに加工することができる。
　また、例えば、前記第１凸部は、前記主面法線方向に平行な、前記正極層の端面の少なくとも一部である第１平坦面を含み、前記第２凸部は、前記主面法線方向に平行な、前記負極層の端面の少なくとも一部である第２平坦面を含んでもよい。
　これにより、正極層の端面の少なくとも一部である平坦面と第１導電部材との接触を良好にすることができるので、正極層と第１導電部材との接続抵抗の低減および信頼性の向上を実現することができる。同様に、負極層の端面の少なくとも一部である平坦面と第２導電部材との接触を良好にすることができるので、負極層と第２導電部材との接続抵抗の低減および信頼性の向上を実現することができる。
　また、例えば、前記第１絶縁部材は、前記第１平坦面に面一な側面を有し、前記第２絶縁部材は、前記第２平坦面に面一な側面を有してもよい。
　これにより、正極層と第１絶縁部材との間に段差がないので、第１絶縁部材を跨ぐように正極層同士を第１導電部材で隙間なく覆うことができ、複数の正極層と第１導電部材との接触を良好にすることができる。同様に、負極層と第２絶縁部材との段差がないので、第２絶縁部材を跨ぐように負極層同士を第２導電部材で隙間なく覆うことができ、複数の負極層と第２導電部材との接触を良好にすることができる。
　また、例えば、前記複数の単位セルの各々の前記正極層は、正極集電体と、前記正極集電体の、前記負極層側の主面に配置された正極活物質層と、を含み、前記複数の単位セルの各々の前記負極層は、負極集電体と、前記負極集電体の、前記正極層側の主面に配置された負極活物質層と、を含んでもよい。
　これにより、互いに同じ構成を有する複数の単位セルを、表裏を交互に変更しながら積層することで、第１側面には正極層が突出し、第２側面には負極層が突出する積層体からなる発電要素を容易に形成することができる。
　また、例えば、前記複数の単位セルにおいて、互いに隣接する２つの前記正極層は、互いの前記正極集電体を共有し、前記複数の単位セルにおいて、互いに隣接する２つの前記負極層は、互いの前記負極集電体を共有していてもよい。
　これにより、集電体の枚数を削減することができ、電池の容量密度を更に高めることができる。
　また、例えば、前記第１導電部材および前記第２導電部材の少なくとも一方は、多層構造を有してもよい。
　これにより、多層構造の層毎に異なる機能を持たせることができる。例えば、正極層または負極層と接触する最内層として、接続抵抗が小さくなる導電材料を利用することができ、最外層として、耐久性の強い導電材料を用いることができる。よって、電池の信頼性を高めることができる。
　また、例えば、前記多層構造の最外層は、めっき層または半田層であってもよい。
　これにより、最外層の低抵抗化、高耐熱性または高耐久性などを実現することができる。
　また、例えば、本開示の一態様に係る電池は、さらに、前記第１導電部材および前記第２導電部材の各々の一部を露出させ、かつ、前記発電要素を封止する封止部材を備えてもよい。
　これにより、湿気、衝撃などの外的要因から発電要素を保護することができるので、電池の信頼性を高めることができる。
　また、例えば、前記第１絶縁部材および前記第２絶縁部材の少なくとも一方は、空隙を含んでもよい。
　これにより、電池の使用時に発生する熱で発電要素が膨張または収縮した場合に発生する応力を空隙によって緩和することができる。よって、発電要素の破損が抑制され、電池の信頼性を高めることができる。
　また、例えば、前記第１側面および前記第２側面は、互いに背向する面であってもよい。
　これにより、第１凸部に含まれる正極層の端面と、第２凸部に含まれる負極層の端面とを離すことができるので、短絡の発生を抑制することができる。
　また、本開示の一態様に係る電池の製造方法は、正極層、負極層、および、前記正極層と前記負極層との間に位置する固体電解質層を有する複数の単位セルを準備する第１ステップを含み、前記複数の単位セルの各々の第１端面では、主面法線方向に対して傾斜した第１傾斜面が前記負極層の端面に設けられていることにより、前記正極層が前記負極層より突出しており、前記複数の単位セルの各々の第２端面では、前記主面法線方向に対して傾斜した第２傾斜面が前記正極層の端面に設けられていることにより、前記負極層が前記正極層より突出しており、前記電池の製造方法は、さらに、前記正極層同士または前記負極層同士を向かい合わせて、かつ、前記正極層の突出部同士、および、前記負極層の突出部同士を揃えて、前記複数の単位セルを前記主面法線方向に積層する第２ステップと、前記第１傾斜面を覆うように第１絶縁部材を配置し、かつ、前記第２傾斜面を覆うように第２絶縁部材を配置する第３ステップと、前記正極層の突出部同士を電気的に接続する第１導電部材を配置し、かつ、前記負極層の突出部同士を電気的に接続する第２導電部材を配置する第４ステップと、を含む。
　これにより、高容量密度と高信頼性とを両立する電池を製造することができる。
　具体的には、端面の少なくとも一部が傾斜面である単位セルを積層することにより、正極層が突出した第１側面と、負極層が突出した第２側面とを有する発電要素を形成することができる。第１側面および第２側面の各々の凹部に絶縁部材を配置することで、第１側面では、突出した正極層と負極層とを絶縁することができ、第２側面では、突出した負極層と正極層とを絶縁することができる。この状態で、第１側面および第２側面の各々に導電部材を配置することで、突出した正極層同士を一括して電気的に接続することができ、かつ、突出した負極層同士を一括して電気的に接続することができる。これにより、並列接続された複数の単位セルの各々からの集電が可能となる。集電タブを必要としないので大幅な容量密度の低下が抑制され、かつ、信頼性の高い電池を得ることができる。
　また、例えば、前記第３ステップは、前記第２ステップの後に行われてもよい。
　これにより、複数の第１凹部および複数の第２凹部の各々に、第１絶縁部材および第２絶縁部材を一括して配置することができるので、工程の所要時間を短縮することができる。
　また、例えば、前記第２ステップは、前記第３ステップの後に行われてもよい。
　これにより、第１絶縁部材および第２絶縁部材を単位セル毎に個別に精度良く配置することができるので、正極層と負極層との短絡の発生をより強く抑制することができる。
　また、例えば、前記第１ステップでは、前記複数の単位セルの各々の前記第１端面および前記第２端面の各々の加工を行うことにより、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面が設けられた前記複数の単位セルを準備してもよい。
　これにより、所望の形状の傾斜面を形成することができ、正極層または負極層の突出量を調整することができる。
　また、例えば、前記第１ステップにおける前記加工は、シアー切断、スコアー切断、レザー切断、超音波切断、レーザー切断、ジェット切断、または、研磨によって行われてもよい。
　これにより、端面の加工を容易に行うことができる。
　また、例えば、前記第１ステップにおける前記加工では、前記第１端面および前記第２端面の各々において、前記負極層、前記固体電解質層および前記正極層の各々の端面を一括して前記主面法線方向に対して斜めに傾斜させてもよい。
　これにより、各単位セルの端面を一括して加工することで、工程の所要時間を短縮することができる。
　また、例えば、さらに、前記第２ステップおよび前記第３ステップが行われた後、前記第４ステップを行う前に、前記正極層の突出部と前記第１絶縁部材とを平坦化し、かつ、前記負極層の突出部と前記第２絶縁部材とを平坦化してもよい。
　これにより、第４ステップでは平坦な面に導電部材を配置することができるので、正極層および負極層の各々と導電部材との接続抵抗の低減および信頼性の向上を実現することができる。
　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、矩形または円形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１辺、および、当該第１辺に直交する第２辺に平行な方向である。ｚ軸は、発電要素に含まれる複数の単位セルの積層方向である。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、特に断りのない限り、主面に対して垂直な方向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、特に断りのない限り、「突出する」とは、単位セルの主面に直交する断面視において、単位セルの中心よりも外側に向かって突出することを意味する。「要素Ａが要素Ｂより突出する」とは、突出方向において、要素Ａの先端部が要素Ｂの先端部よりも突出している、すなわち、要素Ａの先端部が要素Ｂの先端部よりも単位セルの中心から離れていることを意味する。「突出方向」は、単位セルの主面に平行な方向とみなす。また、「要素Ａの突出部」とは、要素Ａの一部であって、突出方向における要素Ｂの先端よりも突出した部分を意味する。要素は、例えば、電極層、活物質層、固体電解質層、集電体などである。
　また、本明細書において、「第１」、「第２」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、区別する目的で用いられている。
　（実施の形態１）
　［１．概要］
　まず、実施の形態１に係る電池の概要について、図１および図２を用いて説明する。
　図１は、本実施の形態に係る電池１の断面構成を示す断面図である。図２は、本実施の形態に係る電池１の発電要素１０の平面図である。具体的には、図１は、図２に示されるＩ－Ｉ線における断面を表している。
　図１に示されるように、本実施の形態に係る電池１は、板状の複数の単位セル１００を含む発電要素１０を備える。複数の単位セル１００は、電気的に並列に接続され、かつ、主面法線方向に積層されている。電池１は、例えば全固体電池である。電池１は、さらに、絶縁部材２１および２２と、導電部材３１および３２と、を備える。
　図１に示される例では、発電要素１０は、８つの単位セル１００を含んでいる。発電要素１０が含む単位セル１００の個数は、複数であればよく、例えば２個であってもよく、３個以上または４個以上であってもよい。
　発電要素１０の平面視形状は、図２に示されるように矩形であるが、これに限定されない。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。
　発電要素１０は、図１に示されるように、主面１１および１２を有する。主面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。主面１１または１２に直交する方向が主面法線方向であり、図中のｚ軸方向である。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に、各層の厚みを誇張して図示している。
　また、発電要素１０は、図２に示されるように、互いに背向する側面１３および１４と、互いに背向する側面１５および１６と、を有する。
　側面１３は、第１側面の一例であり、図１に示されるように、主面法線方向に沿って交互に並んだ凹部１３ａおよび凸部１３ｂが設けられている。側面１３では、複数の単位セル１００の各々の正極層１２０が負極層１１０より突出している。具体的には、負極層１１０の端面が、主面法線方向に対して傾斜した傾斜面であることにより、正極層１２０が負極層１１０より突出する。凹部１３ａは、負極層１１０の端面である傾斜面を含んでいる。側面１３の凹部１３ａには、絶縁部材２１が配置されている。側面１３の凸部１３ｂを覆うように導電部材３１が設けられている。導電部材３１は、発電要素１０の正極の取出電極に相当する。
　側面１４は、第２側面の一例であり、主面法線方向に沿って交互に並んだ凹部１４ａおよび凸部１４ｂが設けられている。側面１４では、複数の単位セル１００の各々の負極層１１０が正極層１２０より突出している。具体的には、正極層１２０の端面が、主面法線方向に対して傾斜した傾斜面であることにより、負極層１１０が正極層１２０より突出する。凹部１４ａは、正極層１２０の端面である傾斜面を含んでいる。側面１４の凹部１４ａには、絶縁部材２２が配置されている。側面１４の凸部１４ｂを覆うように導電部材３２が設けられている。導電部材３２は、発電要素１０の負極の取出電極に相当する。
　図２に示される側面１５および１６はそれぞれ、互いに平行な平面である。側面１５および１６は、発電要素１０の平面視における矩形の長辺を含む面である。本実施の形態では、発電要素１０の側面１３および１４の各々から電流が取り出される。このため、側面１３と側面１４との距離を大きくし、導電部材３１および３２を互いに大きく離すことができるので、短絡の発生を抑制することができる。
　以上のように、側面１３では、複数の単位セル１００の各々の負極層１１０が絶縁部材２１に覆われており、かつ、複数の単位セル１００の各々の正極層１２０が各負極層１１０より突出している。このため、導電部材３１を介して各正極層１２０を容易に電気的に接続することができる。
　同様に、側面１４では、複数の単位セル１００の各々の正極層１２０が絶縁部材２２に覆われており、かつ、複数の単位セル１００の各々の負極層１１０が各正極層１２０より突出している。このため、導電部材３２を介して各負極層１１０を容易に電気的に接続することができる。
　以上の構成により、側面１３および１４の各々において、負極層１１０と正極層１２０との短絡の発生を抑制することができる。短絡の発生が抑制されることによって単位セル１００の薄型化が可能になるので、高容量密度と高信頼性とを両立する電池１を実現することができる。
　［２．単位セルの構成］
　次に、単位セル１００の構成について図１を用いて説明する。
　図１に示されるように、複数の単位セル１００の各々は、負極層１１０と、正極層１２０と、負極層１１０と正極層１２０との間に位置する固体電解質層１３０と、を有する。負極層１１０は、負極集電体１１１と、負極活物質層１１２と、を含む。正極層１２０は、正極集電体１２１と、正極活物質層１２２と、を含む。複数の単位セル１００の各々では、負極集電体１１１、負極活物質層１１２、固体電解質層１３０、正極活物質層１２２および正極集電体１２１がこの順で主面法線方向に積層されている。
　複数の単位セル１００の構成は、互いに実質的に同一である。隣接する２つの単位セル１００では、各層の並び順が逆になっている。例えば、図１において最下層の単位セル１００では、ｚ軸の正側に向かって正極集電体１２１、正極活物質層１２２、固体電解質層１３０、負極活物質層１１２および負極集電体１１１の順で積層されている。これに対して、最下層の単位セル１００の１つ上の単位セル１００では、負極集電体１１１、負極活物質層１１２、固体電解質層１３０、正極活物質層１２２および正極集電体１２１の順で積層されている。
　本実施の形態では、隣接する２つの単位セル１００において、負極集電体１１１および正極集電体１２１のいずれかが共有されている。例えば、最下層の単位セル１００とその１つ上の単位セル１００とは、負極集電体１１１を共有している。
　具体的には、図１に示されるように、複数の単位セル１００において、互いに隣接する２つの負極層１１０は、互いの負極集電体１１１を共有している。共有される負極集電体１１１の主面の両面に負極活物質層１１２が設けられている。共有される負極集電体１１１の端面は、隣接する２つの負極活物質層１１２の一方の端面と面一である。
　また、互いに隣接する２つの正極層１２０は、互いの正極集電体１２１を共有している。共有される正極集電体１２１の主面の両面に正極活物質層１２２が設けられている。共有される正極集電体１２１の端面は、隣接する２つの正極活物質層１２２の一方の端面と面一である。
　負極集電体１１１と正極集電体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。負極集電体１１１と正極集電体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。負極集電体１１１と正極集電体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。負極集電体１１１と正極集電体１２１とは、異なる材料を用いて形成されていてもよい。
　負極集電体１１１および正極集電体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。負極集電体１１１の主面には、負極活物質層１１２が接触している。なお、負極集電体１１１は、負極活物質層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。正極集電体１２１の主面には、正極活物質層１２２が接触している。なお、正極集電体１２１は、正極活物質層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。
　負極活物質層１１２は、負極集電体１１１の、正極層１２０側の主面に配置されている。負極活物質層１１２は、例えば、電極材料として負極活物質を含む。負極活物質層１１２は、正極活物質層１２２に対向して配置されている。
　負極活物質層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、負極活物質層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、負極活物質層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。
　負極活物質層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、負極集電体１１１の主面上に塗工し乾燥させることにより、負極活物質層１１２が作製される。負極活物質層１１２の密度を高めるために、乾燥後に、負極活物質層１１２および負極集電体１１１を含む負極層１１０（負極板とも称される）をプレスしておいてもよい。負極活物質層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。
　正極活物質層１２２は、正極集電体１２１の、負極層１１０側の主面に配置されている。正極活物質層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。正極活物質層１２２は、例えば、正極活物質を含む。
　正極活物質層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、正極活物質層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、正極活物質層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料、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。
　正極活物質層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、正極集電体１２１の主面上に塗工し乾燥させることにより、正極活物質層１２２が作製される。正極活物質層１２２の密度を高めるために、乾燥後に、正極活物質層１２２および正極集電体１２１を含む正極層１２０（正極板とも称される）をプレスしておいてもよい。正極活物質層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、負極活物質層１１２と正極活物質層１２２との間に配置される。固体電解質層１３０は、負極活物質層１１２と正極活物質層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、負極活物質層１１２、正極活物質層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、負極活物質層１１２、正極活物質層１２２、固体電解質層１３０を合わせて滑らかに湾曲させてもよい。
　また、負極活物質層１１２は、平面視において、負極集電体１１１より小さくてもよい。つまり、負極集電体１１１の、正極層１２０側の主面には、負極活物質層１１２が設けられていない部分が存在していてもよい。同様に、正極活物質層１２２は、平面視において、正極集電体１２１より小さくてもよい。つまり、正極集電体１２１の、負極層１１０側の主面には、正極活物質層１２２が設けられていない部分が存在していてもよい。各集電体の主面の、活物質層が設けられていない部分には、固体電解質層１３０が設けられていてもよい。
　［３．単位セルの端面構造］
　続いて、単位セル１００の端面構造について、図３Ａを用いて説明する。図３Ａは、本実施の形態に係る発電要素１０に含まれる単位セルの第１例の断面構成を示す断面図である。
　図３Ａに示される単位セル１００Ａは、図１に示される複数の単位セル１００の１つである。具体的には、単位セル１００Ａは、最上層に位置する単位セル１００である。
　単位セル１００Ａは、負極層１１０が正極層１２０より突出した突出部１１３と、正極層１２０が負極層１１０より突出した突出部１２３と、を含む。本実施の形態では、突出部１２３と突出部１１３とは、単位セル１００Ａの互いに背向した２つの端面１０３および１０４にそれぞれ設けられている。
　突出部１１３および１２３はそれぞれ、板状の単位セル１００Ａの端面を、主面法線方向に対して斜めに切断することによって形成される。本実施の形態では、単位セル１００Ａの端面が一括して切断されることにより、当該端面は、主面法線方向に対して斜めに傾斜した平面である傾斜面になる。
　具体的には、単位セル１００Ａの端面１０３は、負極層１１０の端面１１０ａと、正極層１２０の端面１２０ａと、固体電解質層１３０の端面１３０ａと、を含む。これらの端面１１０ａ、１２０ａおよび１３０ａは、面一である。また、単位セル１００Ａの端面１０４は、負極層１１０の端面１１０ｂと、正極層１２０の端面１２０ｂと、固体電解質層１３０の端面１３０ｂと、を含む。これらの端面１１０ｂ、１２０ｂおよび１３０ｂは、面一である。端面１０３および１０４は、例えば、互いに平行であるが、これに限らない。なお、端面１０３および１０４の少なくとも一方は、凸または凹に湾曲した湾曲面であってもよい。また、端面１０３および１０４の少なくとも一方は、傾斜角の異なる複数の傾斜面を含んでいてもよい。
　負極層１１０の端面１１０ａは、主面法線方向に傾斜した第１傾斜面の一例である。端面１１０ａは、負極集電体１１１の端面１１１ａと、負極活物質層１１２の端面１１２ａと、を含んでいる。端面１１１ａおよび１１２ａは、面一である。
　正極層１２０の端面１２０ａは、主面法線方向に傾斜した第３傾斜面の一例である。端面１２０ａは、正極集電体１２１の端面１２１ａと、正極活物質層１２２の端面１２２ａと、を含んでいる。端面１２１ａおよび１２２ａは、面一である。
　なお、正極層１２０の端面１２０ａは、傾斜面でなくてもよく、主面に対して直交する面であってもよい。また、固体電解質層１３０の端面１３０ａの少なくとも一部は、主面に対して直交する面であってもよい。つまり、負極層１１０の端面１１０ａのみ、または、端面１１０ａと固体電解質層１３０の端面１３０ａの一部とのみが、傾斜面であってもよい。
　正極層１２０の端面１２０ｂは、主面法線方向に傾斜した第２傾斜面の一例である。端面１２０ｂは、正極集電体１２１の端面１２１ｂと、正極活物質層１２２の端面１２２ｂと、を含んでいる。端面１２１ｂおよび１２２ｂは、面一である。
　負極層１１０の端面１１０ｂは、主面法線方向に傾斜した第４傾斜面の一例である。端面１１０ｂは、負極集電体１１１の端面１１１ｂと、負極活物質層１１２の端面１１２ｂと、を含んでいる。端面１１１ｂおよび１１２ｂは、面一である。
　なお、負極層１１０の端面１１０ｂは、傾斜面でなくてもよく、主面に対して直交する面であってもよい。また、固体電解質層１３０の端面１３０ｂの少なくとも一部は、主面に対して直交する面であってもよい。つまり、正極層１２０の端面１２０ｂのみ、または、端面１２０ｂと固体電解質層１３０の端面１３０ｂの一部とのみが、傾斜面であってもよい。
　［４．発電要素の側面構造］
　続いて、発電要素１０の側面構造について、図１を適宜参照しながら図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。
　本実施の形態に係る発電要素１０では、上述したように、隣接する２つの単位セル１００で１枚の集電体を共有している。この構成を実現するため、図１に示される発電要素１０は、図３Ａに示される単位セル１００Ａだけでなく、図３Ｂに示される単位セル１００Ｂと、図３Ｃに示される単位セル１００Ｃと、を組み合わして積層されている。
　図３Ｂおよび図３Ｃはそれぞれ、本実施の形態に係る発電要素１０に含まれる単位セルの第２例および第３例の断面構成を示す断面図である。
　図３Ｂに示される単位セル１００Ｂは、図３Ａに示される単位セル１００Ａから正極集電体１２１を除いた構成を有する。つまり、単位セル１００Ｂの正極層１２０Ｂは、正極活物質層１２２のみを含んでいる。
　図３Ｃに示される単位セル１００Ｃは、図３Ａに示される単位セル１００Ａから負極集電体１１１を除いた構成を有する。つまり、単位セル１００Ｃの負極層１１０Ｃは、負極活物質層１１２のみを含んでいる。なお、図３Ｃでは、図３Ａおよび図３Ｂと比較して、各層の積層順序を逆にして図示されている。
　図４Ａは、本実施の形態に係る発電要素１０の断面構成を示す断面図である。図４Ａに示されるように、発電要素１０は、最下層である単位セル１００Ｃの上に、単位セル１００Ｂと単位セル１００Ｃとが交互に積層され、単位セル１００Ｃの上に最上層として単位セル１００Ａが積層された構造を有する。
　なお、発電要素１０に含まれる単位セルの個数および組み合わせは、特に限定されない。例えば、単位セル１００Ａのみが複数個繰り返し積層されてもよい。複数の単位セル１００Ａを、層の並び順が交互に入れ替わるように積層することにより、図４Ｂに示される発電要素１０Ａを形成することができる。なお、図４Ｂは、本実施の形態に発電要素の変形例の断面構成を示す断面図である。
　この場合、図４Ｂに示されるように、隣接する２つの単位セル１００Ａ間では、集電体が共有されていない。つまり、同極性の集電体が２枚重なって配置されている。このとき、集電体間に接着層が設けられていてもよい。接着層は、例えば導電性を有するが、導電性を有しなくてもよい。
　これにより、発電要素１０の側面１３では、正極層１２０の突出部１２３同士が揃っており、凸部１３ｂを形成している。側面１４では、負極層１１０の突出部１１３同士が揃っており、凸部１４ｂを形成している。
　具体的には、側面１３では、正極層１２０が突出することで凸部１３ｂが設けられ、負極層１１０が凹むことによって凹部１３ａが設けられている。発電要素１０は、隣接する２つの単位セル１００の正極層１２０の突出部、または、負極層１１０の突出部同士が揃えられているので、単位セル１００の積層数の約半数ずつの凸部１３ｂおよび凹部１３ａが設けられている。図１に示される例では、５つの凸部１３ｂと４つの凹部１３ａとが、主面法線方向に沿って１つずつ交互に繰り返し並んでいる。
　凹部１３ａは、第１凹部の一例であり、負極層１１０の端面１１０ａを含んでいる。具体的には、図４Ａに示されるように、凹部１３ａは、負極集電体１１１の端面１１１ａと、２つの負極活物質層１１２の各々の端面１１２ａと、を含んでいる。端面１１１ａおよび１１２ａが傾斜面であることによって、凹部１３ａが形成される。
　なお、端面の傾斜角は、主面１１と端面とがなす角度で定義され、例えば３０°以上６０°以下であり、一例として４５°であるが、これに限定されない。傾斜角が小さい程、深い凹部１３ａを形成することができ、短絡の発生を抑制することができる。傾斜角が大きい程、単位セル１００の有効領域を大きく確保することができるので、高容量密度を実現することができる。後述する凹部１４ａについても同様である。
　凸部１３ｂは、第１凸部の一例であり、正極層１２０の端面１２０ａを含んでいる。具体的には、凸部１３ｂは、正極集電体１２１の端面１２１ａと、２つの正極活物質層１２２の端面１２２ａと、を含んでいる。端面１２１ａおよび１２２ａが傾斜面であることによって、凸部１３ｂの先端部と凹部１３ａとの距離を大きくすることができる。
　側面１４では、負極層１１０が突出することで凸部１４ｂが設けられ、正極層１２０が凹むことによって凹部１４ａが設けられている。発電要素１０は、隣接する２つの単位セル１００の正極層１２０の突出部、または、負極層１１０の突出部同士が揃えられているので、単位セル１００の積層数の約半数ずつの凸部１４ｂおよび凹部１４ａが設けられている。図１に示される例では、４つの凸部１４ｂと５つの凹部１４ａとが、主面法線方向に沿って１つずつ交互に繰り返し並んでいる。
　凹部１４ａは、第２凹部の一例であり、正極層１２０の端面１２０ｂを含んでいる。具体的には、図４Ａに示されるように、凹部１４ａは、正極集電体１２１の端面１２１ｂと、２つの正極活物質層１２２の端面１２２ｂと、を含んでいる。端面１２１ｂおよび１２２ｂが傾斜面であることによって、凹部１４ａが形成される。
　凸部１４ｂは、第２凸部の一例であり、負極層１１０の端面１１０ｂを含んでいる。具体的には、図４Ｂに示されるように、凸部１４ｂは、負極集電体１１１の端面１１１ｂと、２つの負極活物質層１１２の端面１１２ｂと、を含んでいる。端面１１１ｂおよび１１２ｂが傾斜面であることによって、凸部１４ｂの先端部と凹部１４ａとの距離を大きくすることができる。
　［５．絶縁部材］
　次に、絶縁部材２１および２２について、図１を用いて説明する。なお、以下の説明において、端面１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂ、１３０ａおよび１３０ｂは、図４Ａに示した通りである。
　絶縁部材２１は、第１絶縁部材の一例であり、図１に示されるように、凹部１３ａに配置されている。具体的には、絶縁部材２１は、負極層１１０の端面１１０ａを覆っている。具体的には、絶縁部材２１は、負極層１１０の端面１１０ａの全体を覆い、かつ、固体電解質層１３０の端面１３０ａを覆っている。絶縁部材２１は、正極活物質層１２２の端面１２２ａを覆っていてもよい。絶縁部材２１は、正極集電体１２１の端面１２１ａを覆っていない。絶縁部材２１が側面１３に設けられていることによって、側面１３では、負極層１１０の端面１１０ａを露出させずに、正極層１２０の端面１２０ａの少なくとも一部を露出させている。
　絶縁部材２２は、第２絶縁部材の一例であり、凹部１４ａに配置されている。具体的には、絶縁部材２２は、正極層１２０の端面１２０ｂを覆っている。具体的には、絶縁部材２２は、正極層１２０の端面１２０ｂの全体を覆い、かつ、固体電解質層１３０の端面１３０ｂを覆っている。絶縁部材２２は、負極活物質層１１２の端面１１２ｂを覆っていてもよい。絶縁部材２２は、負極集電体１１１の端面１１１ｂを覆っていない。絶縁部材２２が側面１４に設けられていることによって、側面１４では、正極層１２０の端面１２０ｂを露出させずに、負極層１１０の端面１１０ｂの少なくとも一部を露出させている。
　絶縁部材２１および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。絶縁材料としては、例えばエポキシ系の樹脂材料を用いることができるが、無機材料が用いられてもよい。使用可能な絶縁材料としては、柔軟性、ガスバリア性、耐衝撃性、耐熱性などの様々な特性を基に選定される。絶縁部材２１および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。
　なお、側面１５および１６にもそれぞれ、絶縁部材が配置されていてもよい。当該絶縁部材は、例えば、側面１５および１６の各々の全体を覆い、側面１３の凹部１３ａに配置された絶縁部材２１と、側面１４の凹部１４ａに配置された絶縁部材２２と、に接続されていてもよい。つまり、絶縁部材２１および２２は、側面１５および１６の各々を覆う絶縁部材とともに一体的に形成されていてもよい。
　絶縁部材２１の外側面２１ａおよび絶縁部材２２の外側面２２ａはそれぞれ、平面である。外側面２１ａおよび２２ａはいずれも、主面に対して直交している。また、外側面２１ａおよび２２ｂはいずれも、凸部１３ｂおよび１４ｂの先端よりも内側に位置している。
　なお、絶縁部材２１および２２の形状は、図１に示される例には限定されない。
　図５は、本実施の形態の絶縁部材の変形例を示す断面図である。図５に示される絶縁部材２２１および２２２は、外側に向かって凸に湾曲した外側面２２１ａおよび２２２ａを有する。この場合、外側面２２１ａの一部は、凸部１３ｂの先端よりも突出していてもよい。また、外側面２２２ａの一部は、凸部１４ｂの先端よりも突出していてもよい。なお、外側面２２１ａおよび２２２ａの少なくとも一方は、凹に湾曲していてもよい。
　図６は、本実施の形態の絶縁部材の別の変形例を示す断面図である。図６に示される絶縁部材３２１および３２２は、主面に直交する平坦な外側面３２１ａおよび３２２ａを有する。外側面３２１ａは、凸部１３ｂの先端部分と面一である。外側面３２２ａは、凸部１４ｂの先端部分と面一である。
　これにより、凸部１３ｂおよび１４ｂの各々が絶縁部材３２１および３２２によって強固に支持されるので、破損の発生が抑制される。よって、信頼性の高い電池を実現することができる。
　［６．導電部材］
　次に、導電部材３１および３２について、図１を用いて説明する。
　導電部材３１は、第１導電部材の一例であり、凸部１３ｂに接触している。具体的には、導電部材３１は、絶縁部材２１を覆っている。より具体的には、導電部材３１は、絶縁部材２１を跨ぐように複数の凸部１３ｂの各々に接触するように設けられている。これにより、導電部材３１は、複数の正極層１２０の各々を電気的に接続し、電池１の正極の取出電極として機能する。本実施の形態では、導電部材３１は、発電要素１０の主面１１の端部から主面１２の端部まで側面１３の全体を覆っている。
　導電部材３２は、第２導電部材の一例であり、凸部１４ｂに接触している。具体的には、導電部材３２は、絶縁部材２２を覆っている。より具体的には、導電部材３２は、絶縁部材２２を跨ぐように複数の凸部１４ｂの各々に接触するように設けられている。これにより、導電部材３２は、複数の負極層１１０の各々を電気的に接続し、電池１の負極の取出電極として機能する。本実施の形態では、導電部材３２は、発電要素１０の主面１１の端部から主面１２の端部まで側面１４の全体を覆っている。
　導電部材３１および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、導電部材３１および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。導電部材３１および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。
　なお、導電部材３１および３２の各々の形状は、特に限定されない。例えば、導電部材３１は、側面１３の一部のみを覆っていてもよい。導電部材３１のｙ軸方向に沿った長さは、側面１３のｙ軸方向に沿った長さより短くてもよい。導電部材３２についても同様であってもよい。また、導電部材３１は、凸部１３ｂ毎に設けられていてもよい。導電部材３２は、凸部１４ｂ毎に設けられていてもよい。なお、導電部材３１と導電部材３２とは、互いに電気的に絶縁されている。
　［７．製造方法］
　続いて、電池１の製造方法について、図７Ａを用いて説明する。
　図７Ａは、本実施の形態に係る電池１の製造方法を示すフローチャートである。
　図７Ａに示されるように、まず、板状の複数の単位セルを準備する（Ｓ１０）。準備される単位セルは、例えば、図３Ａから図３Ｃに示した単位セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃの各々の端面加工前の単位セルである。加工前の端面は、例えば主面に対して直交する平面であるが、傾斜面であってもよい。
　次に、準備した複数の単位セルの各々の端面を斜めに加工する（Ｓ２０）。具体的には、複数の単位セルの各々の第１端面において、負極層１１０の端面１１０ａを傾斜面に加工することで、正極層１２０を負極層１１０より突出させる。さらに、複数の単位セルの各々の第２端面において、正極層１２０の端面１２０ａを傾斜面に加工することで、負極層１１０を正極層１２０より突出させる。ここで、第１端面および第２端面はそれぞれ、単位セル１００Ａの場合、図３Ａに示される端面１０３および１０４の加工前の面である。単位セル１００Ｂおよび１００Ｃについても同様である。
　本実施の形態では、複数の単位セルの各々の端面を一括して加工する。このため、負極層１１０、正極層１２０および固体電解質層１３０のいずれの端面も傾斜面になる。これにより、端面が傾斜面である単位セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃが形成される。
　端面の加工は、切断刃を用いた切断または研磨によって行われる。切断刃を主面法線方向に対して斜めに傾けることにより、単位セルの端面に傾斜面が形成される。
　例えば、切断方式としては、シアー（ｓｈｅａｒ）切断、スコアー（ｓｃｏｒｅ）切断、レザー（ｒａｚｏｒ）切断、超音波切断、レーザー（ｌａｓｅｒ）切断、ジェット（ｊｅｔ）切断、その他各種切断方法を用いることができる。例えば、シアー切断では、ゲーベルスリット刃、ギャングスリット刃、ロータリーチョッパー刃、シャーブレードなどの各種切断刃を使用することができる。また、トムソン刃を用いることも可能である。
　また、研磨は、物理的または化学的な研磨を利用することができる。なお、傾斜面の形成方法は、これらの方式に限定されない。
　次に、複数の単位セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃを積層する（Ｓ３０）。具体的には、正極層１２０同士または負極層１１０同士を向かい合わせて、かつ、正極層１２０の突出部１２３同士、および、負極層１１０の突出部１１３同士を揃えて、複数の単位セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃを積層する。これにより、例えば、図４Ａに示される発電要素１０が形成される。
　次に、凹部１３ａおよび１４ａの各々に絶縁部材２１および２２を配置する（Ｓ４０）。具体的には、凹部１３ａが含む負極層１１０の端面１１０ａを覆うように絶縁部材２１を配置し、かつ、凹部１４ａが含む正極層１２０の端面１２０ｂを覆うように絶縁部材２２を配置する。
　絶縁部材２１および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配置される。塗工は、インクジェットもしくはスクリーン印刷、または、樹脂材料に単位セルの端面を浸漬（ディップ）させること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。
　次に、正極層１２０の突出部１２３同士を電気的に接続する導電部材３１を配置し、かつ、負極層１１０の突出部１１３同士を電気的に接続する導電部材３２を配置する（Ｓ５０）。例えば、絶縁部材２１の外側面２１ａと、絶縁部材２１に覆われていない凸部１３ｂ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、導電部材３１を配置する。また、絶縁部材２２の外側面２２ａと、絶縁部材２２に覆われていない凸部１４ｂ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、導電部材３２を配置する。なお、導電部材３１および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、ステップＳ１０およびＳ２０では、１枚の大きな単位セルを準備し、準備した単位セルを斜めに切断し、個片化することによって、端面が傾斜面である複数の単位セルを形成してもよい。つまり、ステップＳ１０とステップＳ２０とは、同一の工程で行われてもよい。例えば、負極集電体１１１および正極集電体１２１の両方を有する単位セルを個片化することによって、複数の単位セル１００Ａを形成することができる。これらの複数の単位セル１００Ａを積層することにより、図４Ｂに示される発電要素１０Ａを容易に形成することができる。
　また、準備した複数の単位セルを個別に、または、複数の単位セルの積層後に、主面法線方向に対してプレスする工程が行われてもよい。
　また、図７Ａでは、絶縁部材２１および２２の配置（Ｓ４０）が単位セルの積層（Ｓ３０）の後に行われる例を示したが、これに限らない。図７Ｂに示されるように、単位セルの積層（Ｓ３０）は、絶縁部材の配置（Ｓ４０）の後に行われてもよい。図７Ｂは、本実施の形態に係る電池１の製造方法の別の例を示すフローチャートである。
　図７Ｂに示される例では、積層前の単位セル１００Ａ、１００Ｂおよび１００Ｃの各々の端面を覆うように絶縁部材を配置する。つまり、各単位セルの端面に個別に絶縁材料を塗布し硬化させた後、複数の単位セルの積層を行う。なお、絶縁材料の硬化は、積層後に行われてもよい。
　また、図７Ａおよび図７Ｂにおいて、ステップＳ１０では、端面に傾斜面が予め形成された単位セルを準備してもよい。すなわち、図３Ａから図３Ｃに示される単位セル１００Ａ、１００Ｂまたは１００Ｃを準備してもよい。この場合、端面を加工する処理（Ｓ２０）を省略することができる。
　（実施の形態２）
　続いて、実施の形態２について説明する。
　実施の形態２では、実施の形態１と比較して、電池の製造方法において、凸部の端面を平坦化する工程を含む点が相違する。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。
　まず、本実施の形態に係る電池の構成について、図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態に係る電池４０１の断面構成を示す断面図である。
　図８に示されるように、電池４０１は、発電要素４１０と、絶縁部材４２１および４２２と、を備える。なお、電池４０１は、実施の形態１と同様に、導電部材３１および３２を備えるが、図８では、その図示が省略されている。
　発電要素４１０の側面４１３は、交互に繰り返し並んだ凹部１３ａおよび凸部４１３ｂを含む。複数の凸部４１３ｂはそれぞれ、平坦面４１３ｃを含む。
　平坦面４１３ｃは、第１平坦面の一例であり、正極層１２０の端面の少なくとも一部である。例えば、平坦面４１３ｃは、正極集電体１２１の端面と、正極活物質層１２２の端面の一部と、を含む。なお、平坦面４１３ｃは、固体電解質層１３０の端面の一部を含んでもよい。
　発電要素４１０の側面４１４は、交互に繰り返し並んだ凹部１４ａおよび凸部４１４ｂを含む。複数の凸部４１４ｂはそれぞれ、平坦面４１４ｃを含む。
　平坦面４１４ｃは、第２平坦面の一例であり、負極層１１０の端面の少なくとも一部である。例えば、平坦面４１４ｃは、負極集電体１１１の端面と、負極活物質層１１２の端面の一部と、を含む。なお、平坦面４１４ｃは、固体電解質層１３０の端面の一部を含んでもよい。
　絶縁部材４２１は、複数の凹部１３ａに配置されている。絶縁部材４２１は、外側面４２１ａを有する。外側面４２１ａは、凸部４１３ｂの平坦面４１３ｃに面一である。
　絶縁部材４２２は、複数の凹部１４ａに配置されている。絶縁部材４２２は、外側面４２２ａを有する。外側面４２２ａは、凸部４１４ｂの平坦面４１４ｃに面一である。
　このように、凸部４１３ｂおよび４１４ｂの各々の先端部分を平坦にすることにより、凸部４１３ｂおよび４１４ｂの各々の強度を高めることができる。また、平坦面４１３ｃと絶縁部材４２１の外側面４２１ａとが面一であることにより、かつ、平坦面４１４ｃと絶縁部材４２２の外側面４２２ａとが面一であることにより、凸部４１３ｂおよび４１４ｂをそれぞれ強固に支持することができる。これにより、正極活物質層１２２および負極活物質層１１２の崩落リスクを低減することができ、電池４０１の信頼性を高めることができる。
　続いて、本実施の形態に係る電池４０１の製造方法について、図９Ａおよび図９Ｂを用いて説明する。
　図９Ａは、本実施の形態に係る電池４０１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図９Ａに示されるように、絶縁部材を配置するまでの工程（Ｓ１０からＳ４０）は、実施の形態１の図７Ａに示される工程と同じである。なお、ステップＳ４０では、発電要素の凸部の全体を覆うように絶縁材料を配置してもよい。絶縁材料が不足しないようにすることができ、短絡の発生を回避することができる。
　本実施の形態では、絶縁材料を配置した後、発電要素４１０の側面を平坦化する（Ｓ４５）。具体的には、正極層１２０の突出部１２３（すなわち、凸部４１３ｂ）と絶縁部材４２１とを平坦化し、かつ、負極層１１０の突出部１１３（すなわち、凸部４１４ｂ）と絶縁部材４２２とを平坦化する。例えば、突出部を露出させ、かつ、平坦面４１３ｃおよび４１４ｃが形成されるまで側面を研磨する。なお、研磨の代わりに、切断で行われてもよい。
　平坦化された後に、平坦面４１３ｃおよび絶縁部材４２１の外側面４２１ａ、ならびに、平坦面４１４ｃおよび絶縁部材４２２の外側面４２２ａをそれぞれ覆うように、導電部材３１および３２を配置する（Ｓ５０）。導電部材３１および３２が配置される面が平坦になることで、隙間なく精度良く導電部材３１および３２を配置することができる。
　なお、実施の形態１と同様に、絶縁部材の配置（Ｓ４０）が単位セルの積層（Ｓ３０）の後に行われる例を示したが、これに限らない。図９Ｂに示されるように、単位セルの積層（Ｓ３０）は、絶縁部材の配置（Ｓ４０）の後に行われてもよい。
　また、図９Ａおよび図９Ｂにおいて、ステップＳ１０では、端面に傾斜面が予め形成された単位セルを準備してもよい。すなわち、図３Ａから図３Ｃに示される単位セル１００Ａ、１００Ｂまたは１００Ｃを準備してもよい。この場合、端面を加工する処理（Ｓ２０）を省略することができる。
　（実施の形態３）
　続いて、実施の形態３について説明する。
　実施の形態３では、実施の形態１と比較して、電池が封止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１０は、本実施の形態に係る電池５０１の断面構成を示す断面図である。図１０に示されるように、電池５０１は、実施の形態１に係る電池１の構成に加えて、さらに、封止部材５４０を備える。
　封止部材５４０は、導電部材３１および３２の各々の一部を露出させ、かつ、発電要素１０を封止する。封止部材５４０は、例えば、発電要素１０ならびに絶縁部材２１および２２が露出しないように設けられている。
　封止部材５４０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５４０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５４０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５４０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５４０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、正極集電体１２１と負極集電体１１１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５４０が設けられることで、電池５０１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。
　本実施の形態では、導電部材３１および３２がそれぞれ、発電要素１０の最下層の集電体より下方に位置するように設けられている。具体的には、導電部材３１および３２は、発電要素１０の主面１１を覆う封止部材５４０の外表面の一部を覆っている。
　これにより、例えば、電池５０１を基板に実装する場合に、その実装性を向上させることができる。また、電池５０１と実装基板との間に空隙が形成されることにより、放熱性能が向上する。
　なお、導電部材３１および３２の少なくとも一方は、発電要素１０の最上層の集電体より上方に位置するように設けられていてもよい。具体的には、導電部材３１および３２の少なくとも一方は、発電要素１０の主面１２を覆う封止部材５４０の外表面の一部を覆っていてもよい。
　（実施の形態４）
　続いて、実施の形態４について説明する。
　実施の形態４では、実施の形態１と比較して、導電部材が多層構造を有する点が相違する。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１１は、本実施の形態に係る電池６０１の断面構成を示す断面図である。図１１に示されるように、電池６０１は、実施の形態１に係る電池１と比較して、導電部材３１および３２の代わりに、導電部材６３１および６３２を備える。
　導電部材６３１は、多層構造を有する。具体的には、導電部材６３１は、第１層６３１ａと、第２層６３１ｂと、を含む。
　第１層６３１ａは、多層構造の最内層であり、側面１３に露出した正極層１２０の突出部１２３を覆う層である。第１層６３１ａは、例えば、正極層１２０に対する接触が良好な導電性材料を用いて形成される。
　第２層６３１ｂは、多層構造の最外層であり、電池６０１の外部に露出した層である。第２層６３１ｂは、例えば、めっき層または半田層である。第２層６３１ｂは、例えば、めっき、印刷、半田付けなどの方法によって形成される。
　導電部材６３２は、多層構造を有する。具体的には、導電部材６３１は、第１層６３２ａと、第２層６３２ｂと、を含む。
　第１層６３２ａは、多層構造の最内層であり、側面１４に露出した負極層１１０の突出部１１３を覆う層である。第１層６３２ａは、例えば、負極層１１０に対する接触が良好な導電性材料を用いて形成される。
　第２層６３２ｂは、多層構造の最外層であり、電池６０１の外部に露出した層である。第２層６３２ｂは、例えば、めっき層または半田層である。第２層６３２ｂは、例えば、めっき、印刷、半田付けなどの方法によって形成される。
　例えば、基板に対する実装に適した材料を用いて第２層６３１ｂおよび６３２ｂを形成することによって、電池６０１の実装性を高めることができる。例えば、第１層６３１ａまたは６３２ａは、第２層６３１ｂまたは６３２ｂよりもガスバリア性が高くてもよい。例えば、第２層６３１ｂまたは６３２ｂは、第１層６３１ａまたは６３２ａよりも柔軟性、耐衝撃性または半田濡れ性に優れていてもよい。
　また、第２層６３１ｂは、第１層６３１ａの外表面の全てを覆っていなくてもよい。第２層６３１ｂは、第１層６３１ａの一部のみを覆っていてもよい。例えば、電池６０１を基板に実装する場合に、基板に対する実装部分のみに第２層６３１ｂが形成されてもよい。
　なお、導電部材６３１および６３２が含む層の数は、３層以上であってもよい。導電部材６３１および６３２の一方は、実施の形態１と同様に、単層構造を有してもよい。
　（実施の形態５）
　続いて、実施の形態５について説明する。
　実施の形態５では、実施の形態１と比較して、絶縁部材が空隙を含む点が相違する。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１２は、本実施の形態に係る電池７０１の断面構成を示す断面図である。図１２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、絶縁部材２１および２２の代わりに、絶縁部材７２１および７２２を備える。
　絶縁部材７２１および７２２はそれぞれ、空隙７２３を含む。空隙７２３は、所定の気体が封入された空間である。気体は、例えば乾燥空気であるが、これに限定されない。空隙７２３の大きさおよび形状についても特に限定されない。また、空隙７２３は、絶縁部材７２１と発電要素１０の側面１３との間、または、絶縁部材７２２と発電要素１０の側面１４との間に設けられてもよい。あるいは、空隙７２３は、絶縁部材７２１の導電部材３１との間、または、絶縁部材７２２と導電部材３２との間に設けられてもよい。
　このように、絶縁部材７２１または７２２に空隙７２３を設けることによって、電池７０１の充放電に伴う膨張収縮、および、機械的衝撃などに対する応力緩和をすることができる。これにより、電池７０１が破壊される可能性が低減され、信頼性を高めることができる。
　（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、単位セル１００は、負極層１１０、正極層１２０および固体電解質層１３０からなる最小単位１つに限定されなくてもよい。単位セル１００は、主面法線方向に積層された若干数の最小単位を含んでもよい。
　また、例えば、上記の実施の形態では、正極層１２０が負極層１１０より突出した第１側面が図２に示される側面１３であり、負極層１１０が正極層１２０より突出した第２側面が側面１４である例を示したが、これに限定されない。第１側面は、側面１５または１６であってもよい。つまり、正極層が負極層より突出した第１側面と、負極層が正極層より突出した第２側面とは、互いに繋がっていてもよい。また、第１側面および第２側面はそれぞれ、側面１５および１６であってもよい。つまり、平面視形状が矩形の発電要素１０の長辺側から電極が取り出されてもよい。
　また、第１側面および第２側面は、発電要素１０の１つの側面であってもよい。具体的には、第１側面は、側面１３から１６のいずれか１つの一部であり、第２側面は、同一の側面の他の一部であってもよい。
　また、上記の各実施の形態は、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、４０１、５０１、６０１、７０１　電池
１０、１０Ａ、４１０　発電要素
１１、１２　主面
１３、１４、１５、１６、４１３、４１４　側面
１３ａ、１４ａ　凹部
１３ｂ、１４ｂ、４１３ｂ、４１４ｂ　凸部
２１、２２、２２１、２２２、３２１、３２２、４２１、４２２、７２１、７２２　絶縁部材
２１ａ、２２ａ、２２１ａ、２２２ａ、３２１ａ、３２２ａ、４２１ａ、４２２ａ　外側面
３１、３２、６３１、６３２　導電部材
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ　単位セル
１０３、１０４、１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、１２０ａ、１２０ｂ、１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ、１３０ａ、１３０ｂ　端面
１１０、１１０Ｃ　負極層
１１１　負極集電体
１１２　負極活物質層
１１３、１２３　突出部
１２０、１２０Ｂ　正極層
１２１　正極集電体
１２２　正極活物質層
１３０　固体電解質層
４１３ｃ、４１４ｃ　平坦面
５４０　封止部材
６３１ａ、６３２ａ　第１層
６３１ｂ、６３２ｂ　第２層
７２３　空隙

Claims (20)

  1. 　正極層、負極層、および、前記正極層と前記負極層との間に位置する固体電解質層を有する複数の単位セルを含む発電要素を備える電池であって、
    　前記複数の単位セルは、電気的に並列に接続され、かつ、主面法線方向に積層され、
    　前記発電要素は、第１側面および第２側面を有し、
    　前記第１側面では、前記複数の単位セルの各々の前記正極層が前記複数の単位セルの各々の前記負極層より突出することで、前記主面法線方向に沿って交互に並んだ第１凹部および第１凸部が設けられており、
    　前記第２側面では、前記複数の単位セルの各々の前記負極層が前記複数の単位セルの各々の前記正極層より突出することで、前記主面法線方向に沿って交互に並んだ第２凹部および第２凸部が設けられており、
    　前記第１凹部は、前記主面法線方向に対して傾斜した、前記負極層の端面である第１傾斜面を含み、
    　前記第２凹部は、前記主面法線方向に対して傾斜した、前記正極層の端面である第２傾斜面を含み、
    　前記電池は、さらに、
    　前記第１凹部に配置された第１絶縁部材と、
    　前記第２凹部に配置された第２絶縁部材と、
    　前記第１凸部に接触する第１導電部材と、
    　前記第２凸部に接触する第２導電部材と、を備え、
    　前記複数の単位セルの各々の前記正極層は、前記第１導電部材を介して、電気的に接続され、
    　前記複数の単位セルの各々の前記負極層は、前記第２導電部材を介して、電気的に接続されている、
    　電池。
  2. 　前記第１導電部材は、前記第１絶縁部材を覆っており、
    　前記第２導電部材は、前記第２絶縁部材を覆っている、
    　請求項１に記載の電池。
  3. 　前記第１凸部は、前記主面法線方向に沿って傾斜した、前記正極層の端面の少なくとも一部である第３傾斜面を含み、
    　前記第２凸部は、前記主面法線方向に沿って傾斜した、前記負極層の端面の少なくとも一部である第４傾斜面を含む、
    　請求項１または２に記載の電池。
  4. 　前記第１傾斜面と、前記第３傾斜面と、前記固体電解質層の端面の一部とは、面一であり、
    　前記第２傾斜面と、前記第４傾斜面と、前記固体電解質層の端面の一部とは、面一である、
    　請求項３に記載の電池。
  5. 　前記第１凸部は、前記主面法線方向に平行な、前記正極層の端面の少なくとも一部である第１平坦面を含み、
    　前記第２凸部は、前記主面法線方向に平行な、前記負極層の端面の少なくとも一部である第２平坦面を含む、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の電池。
  6. 　前記第１絶縁部材は、前記第１平坦面に面一な側面を有し、
    　前記第２絶縁部材は、前記第２平坦面に面一な側面を有する、
    　請求項５に記載の電池。
  7. 　前記複数の単位セルの各々の前記正極層は、
    　正極集電体と、
    　前記正極集電体の、前記負極層側の主面に配置された正極活物質層と、を含み、
    　前記複数の単位セルの各々の前記負極層は、
    　負極集電体と、
    　前記負極集電体の、前記正極層側の主面に配置された負極活物質層と、を含む、
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の電池。
  8. 　前記複数の単位セルにおいて、互いに隣接する２つの前記正極層は、互いの前記正極集電体を共有し、
    　前記複数の単位セルにおいて、互いに隣接する２つの前記負極層は、互いの前記負極集電体を共有している、
    　請求項７に記載の電池。
  9. 　前記第１導電部材および前記第２導電部材の少なくとも一方は、多層構造を有する、
    　請求項１から８のいずれか１項に記載の電池。
  10. 　前記多層構造の最外層は、めっき層または半田層である、
    　請求項９に記載の電池。
  11. 　さらに、前記第１導電部材および前記第２導電部材の各々の一部を露出させ、かつ、前記発電要素を封止する封止部材を備える、
    　請求項１から１０のいずれか１項に記載の電池。
  12. 　前記第１絶縁部材および前記第２絶縁部材の少なくとも一方は、空隙を含む、
    　請求項１から１１のいずれか１項に記載の電池。
  13. 　前記第１側面および前記第２側面は、互いに背向する面である、
    　請求項１から１２のいずれか１項に記載の電池。
  14. 　電池の製造方法であって、
    　正極層、負極層、および、前記正極層と前記負極層との間に位置する固体電解質層を有する複数の単位セルを準備する第１ステップを含み、
    　前記複数の単位セルの各々の第１端面では、主面法線方向に対して傾斜した第１傾斜面が前記負極層の端面に設けられていることにより、前記正極層が前記負極層より突出しており、
    　前記複数の単位セルの各々の第２端面では、前記主面法線方向に対して傾斜した第２傾斜面が前記正極層の端面に設けられていることにより、前記負極層が前記正極層より突出しており、
    　前記電池の製造方法は、さらに、
    　前記正極層同士または前記負極層同士を向かい合わせて、かつ、前記正極層の突出部同士、および、前記負極層の突出部同士を揃えて、前記複数の単位セルを前記主面法線方向に積層する第２ステップと、
    　前記第１傾斜面を覆うように第１絶縁部材を配置し、かつ、前記第２傾斜面を覆うように第２絶縁部材を配置する第３ステップと、
    　前記正極層の突出部同士を電気的に接続する第１導電部材を配置し、かつ、前記負極層の突出部同士を電気的に接続する第２導電部材を配置する第４ステップと、を含む、
    　電池の製造方法。
  15. 　前記第３ステップは、前記第２ステップの後に行われる、
    　請求項１４に記載の電池の製造方法。
  16. 　前記第２ステップは、前記第３ステップの後に行われる、
    　請求項１４に記載の電池の製造方法。
  17. 　前記第１ステップでは、前記複数の単位セルの各々の前記第１端面および前記第２端面の各々の加工を行うことにより、前記第１傾斜面および前記第２傾斜面が設けられた前記複数の単位セルを準備する、
    　請求項１４から１６のいずれか１項に記載の電池の製造方法。
  18. 　前記第１ステップにおける前記加工は、シアー切断、スコアー切断、レザー切断、超音波切断、レーザー切断、ジェット切断、または、研磨によって行われる、
    　請求項１７に記載の電池の製造方法。
  19. 　前記第１ステップにおける前記加工では、前記第１端面および前記第２端面の各々において、前記負極層、前記固体電解質層および前記正極層の各々の端面を一括して前記主面法線方向に対して斜めに傾斜させる、
    　請求項１７または１８に記載の電池の製造方法。
  20. 　さらに、前記第２ステップおよび前記第３ステップが行われた後、前記第４ステップを行う前に、前記正極層の突出部と前記第１絶縁部材とを平坦化し、かつ、前記負極層の突出部と前記第２絶縁部材とを平坦化する、
    　請求項１４から１９のいずれか１項に記載の電池の製造方法。
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