1.本公开涉及电池。
背景技术：
2.近年来，期望安全性优异的小型的表面安装型电池。在专利文献1中，公开了一种全固态电池，其中，将发电要素容纳于层压外包装体中，抑制水向发电要素内的浸入。在专利文献2中，公开了在密闭空间中收纳有电解液及发电要素的表面安装型电化学电池。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2020-009596号公报
6.专利文献2：日本特开2014-195052号公报
技术实现要素：
7.发明所要解决的课题
8.本公开的目的在于提高电池的可靠性。
9.用于解决课题的手段
10.本公开的电池具备：
11.包含第1电极、固体电解质层及第2电极的电池元件、
12.第1绝缘构件、
13.第2绝缘构件、和
14.空隙，
15.上述电池元件具有上述第1电极、上述固体电解质层及上述第2电极依次配置而成的层叠结构，
16.上述第1绝缘构件将上述电池元件的侧面的至少一部分覆盖，
17.上述第2绝缘构件将上述电池元件、上述第1绝缘构件及上述空隙内包，
18.上述空隙包含位于上述电池元件的侧面附近的空隙。
19.发明效果
20.本公开可提高电池的可靠性。
附图说明
21.图1表示第1实施方式的电池1100的概略构成。
22.图2表示第2实施方式的电池1200的概略构成。
23.图3表示第3实施方式的电池1300的概略构成。
24.图4表示第4实施方式的电池1400的概略构成。
25.图5表示第5实施方式的电池1500的概略构成。
26.图6表示第6实施方式的电池1600的概略构成。
具体实施方式
27.以下，参照附图对本公开的实施方式进行具体说明。
28.需要说明的是，以下说明的实施方式都表示概括的或具体的例子。以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态等为一个例子，主旨并非限定本公开。
29.本说明书中，平行等表示要素间的关系性的术语及长方体等表示要素的形状的术语、以及数值范围不是仅表示严格的含义的表述，而是意指也包含实质上同等的范围、例如几％左右的差异的表述。
30.各图未必是严密地图示的图。各图中，对于实质上同一构成标注同一符号，重复的说明省略或简化。
31.在本说明书及附图中，x轴、y轴及z轴表示三维正交坐标系的三轴。在各实施方式中，将z轴方向设定为电池的厚度方向。此外，本说明书中，只要没有特别记载，则“厚度方向”是与电池元件中的各层被层叠的面垂直的方向。
32.本说明书中，只要没有特别记载，则“俯视”是指沿着电池元件中的层叠方向来观察电池的情况。本说明书中，只要没有特别记载，则“厚度”是电池元件及各层的层叠方向的长度。
33.本说明书中，只要没有特别记载，则在电池元件中，“侧面”是指沿着层叠方向的面，“主面”是指侧面以外的面。
34.本说明书中“内侧”及“外侧”等中的“内”及“外”在沿着电池元件中的层叠方向来观察电池的情况下，电池的中心侧为“内”，电池的周缘侧为“外”。
35.本说明书中，电池的构成中的“上”及“下”这样的术语并不是指绝对的空间识别中的上方向(铅直上方)及下方向(铅直下方)，而是作为基于层叠构成中的层叠顺序通过相对的位置关系来规定的术语使用。此外，“上”及“下”这样的术语不仅适用于2个构成要素彼此密合地配置而这些2个构成要素相接触的情况，还适用于2个构成要素彼此空开间隔地配置而在这些2个构成要素之间存在其他构成要素的情况。
36.(第1实施方式)
37.第1实施方式的电池具备具有第1电极、固体电解质层及第2电极的电池元件、第1绝缘构件、第2绝缘构件和空隙。电池元件具有第1电极、固体电解质层及第2电极依次配置而成的层叠结构。第1绝缘构件将电池元件的侧面的至少一部分覆盖。第2绝缘构件将电池元件、第1绝缘构件及空隙内包。空隙包含位于电池元件的侧面附近的空隙。
38.如[背景技术]的栏中记载的那样，在专利文献1中，公开了一种全固态电池，其中，将发电要素容纳于层压外包装体中，抑制水向发电要素内的浸入。在专利文献1中记载的全固态电池中，发电要素被收于作为外包装体的制成袋状的层压片材中，层压片材进行抽吸而封闭。因此，层压外包装体虽然未与发电要素粘固，但与发电要素等构成构件之间没有空隙地相接触。因此，由于层压外包装体或集电极耳因振动或冲击而偏离，从而容易导致发电要素的短路或破损。此外，虽然具备防水材料，但在如上述那样发电要素偏离的情况下，有时在与层压外包装体之间产生成为水分的侵入路径的间隙。因此，存在因充放电的反复、冷热循环或冲击而导致短路或特性劣化的问题。在专利文献2中，公开了一种表面安装型电化学电池，其包含密闭构件和发电要素，在密闭构件及发电要素之间具备内部空间，在内部空
间中发电要素浸渗于电解液中。在专利文献2中记载的表面安装型电化学电池中，电解液中的发电要素与密闭构件未被粘固。因此，因振动或冲击而发电要素偏离，容易导致短路或破损。进而，在专利文献2中记载的电池中绝缘体覆盖于密闭构件的内侧侧面，但发电要素的侧面没有任何覆盖，因此活性物质粉容易因冲击等而从表面脱落(所谓的掉粉)，容易引起短路或特性劣化。
[0039]
第1实施方式的电池由于第2绝缘构件将电池元件内包，因此能够降低电池元件因来自外部的冲击而受到的影响。此外，通过电池具备空隙，并且，空隙包含位于电池元件的侧面附近的空隙，从而空隙能够将因由充放电引起的电池元件的膨胀收缩而产生的对第2绝缘构件的应力吸收。由此，能够维持电池的密封性，能够提高可靠性。此外，通过第1绝缘构件将电池元件的侧面的至少一部分覆盖，能够抑制电池元件的侧面中的活性物质粉的脱离等电极的崩落(掉粉)。因此，可抑制电池的特性劣化及短路，能够提高可靠性。
[0040]
这里，所谓位于电池元件的侧面附近的空隙是指在从侧面观察第1实施方式的电池时，存在于与电池元件的侧面重叠的位置处的空隙。位于电池元件的侧面附近的空隙例如为沿着电池元件的侧面的区域中存在的空隙、从电池元件的侧面起在电池的外侧方向上电池元件的侧面与第1实施方式的电池的侧面之间的距离的1/2以内的区域中存在的空隙、或从电池元件的侧面起在电池的外侧方向上590μm以内或500μm以内的区域中存在的空隙。
[0041]
第1实施方式的电池也可以进一步包含与第1电极或第2电极连接的引线端子。第1实施方式的电池例如包含与第1电极连接的引线端子及与第2电极连接的引线端子。
[0042]
图1表示第1实施方式的电池1100的概略构成。图1(a)表示从y轴方向观察第1实施方式的电池1100而得到的概略构成的截面图。图1(b)表示从z轴方向下侧观察第1实施方式的电池1100而得到的概略构成的俯视图。图1(a)中，示出以图1(b)的i-i线表示的位置处的截面。
[0043]
如图1中所示的那样，电池1100具备包含第1电极120、固体电解质层130及第2电极140的电池元件100、第1绝缘构件200、第2绝缘构件300和空隙500。第1绝缘构件200将电池元件100的侧面的至少一部分覆盖。第2绝缘构件300将电池元件100、第1绝缘构件200及空隙500内包。第1电极120包含第1集电体110及第1活性物质层160。第2电极140包含第2集电体150及第2活性物质层170。电池1100进一步包含与第1集电体110电连接的引线端子400a及与第2集电体150电连接的引线端子400b。以下，有时将引线端子400a及引线端子400b总称为引线端子400。
[0044]
在图1中所示的电池1100中，第2绝缘构件300将电池元件100、第1绝缘构件200、引线端子400的除安装端子部以外的部位和空隙500内包。即，第2绝缘构件300例如为外包装体。引线端子400的一部分从第2绝缘构件300露出，作为安装端子部与外部电路连接。
[0045]
空隙500包含位于电池元件100的侧面附近的空隙。在图1中所示的电池1100中，示出空隙500位于被第1绝缘构件200覆盖的电池元件100的侧面附近的例子。如图1中所示的那样，空隙500也可以全部位于电池元件100的侧面附近。空隙500可以面向电池元件100的侧面，也可以面向第1绝缘构件200。
[0046]
通过空隙500位于电池元件100的侧面附近，空隙500能够将由充放电引起的电池元件100的膨胀收缩进一步吸收。因此，能够提高电池的可靠性。
[0047]
电池1100例如为全固态电池。
[0048]
以下，参照图1对电池1100的各构成要素进行详细说明。
[0049]
(电池元件100)
[0050]
电池元件100具有第1电极120、固体电解质层130及第2电极140依次配置而成的层叠结构。第1电极120例如包含第1活性物质层160及第1集电体110。第2电极140例如包含第2集电体150及第2活性物质层170。即，电池元件100例如具有第1集电体110、第1活性物质层160、固体电解质层130、第2活性物质层170及第2集电体150依次配置而成的层叠结构。
[0051]
电池元件100具有主面和侧面。
[0052]
电池元件100的侧面的至少一部分被第1绝缘构件200覆盖。
[0053]
也可以电池元件100的主面及侧面的至少一部分被第2绝缘构件300覆盖。例如，也可以电池元件100的主面及侧面的一半以上的范围被第2绝缘构件300覆盖。
[0054]
电池元件100的形状可以为长方体，也可以为其他的形状。电池元件100的其他形状的例子为圆柱或多角柱等。电池元件100的形状也可以为板状。
[0055]
本说明书中，所谓形状为长方体是指概略形状为长方体，是也包含将长方体倒角而得到的形状的概念。在本说明书中的其他形状的表述中也同样。
[0056]
也可以电池元件100的短边侧面被第1绝缘构件200覆盖。也可以电池元件100的长边侧面被第1绝缘构件200覆盖。也可以电池元件100的侧面整体被第1绝缘构件200覆盖。
[0057]
在第1电极120中，也可以在第1集电体110与第1活性物质层160之间设置由导电性材料构成的接合层等其他层。
[0058]
在第2电极140中，也可以在第2集电体150与第2活性物质层170之间设置由导电性材料构成的接合层等其他层。
[0059]
第1电极120也可以为正极。该情况下，第1活性物质层160为正极活性物质层。
[0060]
第2电极140也可以为负极。该情况下，第2活性物质层170为负极活性物质层。
[0061]
以下，有时将第1电极120及第2电极140简称为“电极”。此外，有时将第1集电体110及第2集电体150简称为“集电体”。
[0062]
正极活性物质层包含正极活性物质。正极活性物质是在比负极高的电位下锂(li)或镁(mg)等金属离子嵌入或脱嵌于晶体结构内、伴随于此而进行氧化或还原的物质。正极活性物质的种类可以根据电池的种类而适宜选择，可使用公知的正极活性物质。在电池元件100例如为锂二次电池的情况下，正极活性物质是锂(li)离子嵌入或脱嵌、伴随于此而进行氧化或还原的物质。该情况下，作为正极活性物质，例如可列举出包含锂和过渡金属元素的化合物，更具体而言，可列举出包含锂和过渡金属元素的氧化物及包含锂和过渡金属元素的磷酸化合物等。作为包含锂和过渡金属元素的氧化物，例如使用linixm
1-x
o2(其中，m为co、al、mn、v、cr、mg、ca、ti、zr、nb、mo及w中的至少1个，x为0《x≤1)等锂镍复合氧化物、钴酸锂(licoo2)、镍酸锂(linio2)、锰酸锂(limn2o4)等层状氧化物及具有尖晶石结构的锰酸锂(limn2o4、li2mno3、limo2)等。作为包含锂和过渡金属元素的磷酸化合物，例如使用具有橄榄石结构的磷酸铁锂(lifepo4)等。此外，对于正极活性物质，也可以使用硫(s)、硫化锂(li2s)等硫化物。该情况下，可以使用在正极活性物质粒子上涂敷或添加有铌酸锂(linbo3)等的物质作为正极活性物质。需要说明的是，对于正极活性物质，可以使用这些材料的仅1种，也可以将这些材料中的2种以上组合使用。
[0063]
正极活性物质层不仅含有正极活性物质，还可以含有其他的添加材料。即，正极活
p2s5系、li2s-sis2系、li2s-b2s3系、li2s-ges2系、li2s-sis
2-lii系、li2s-sis
2-li3po4系、li2s-ge2s2系、li2s-ges
2-p2s5系、li2s-ges
2-zns系等含锂硫化物。作为氧化物系固体电解质，例如可列举出li2o-sio2、li2osio
2-p2o5等含锂金属氧化物、li
x
pyo
1-z
nz(0《z≤1)等含锂金属氮化物、磷酸锂(li3po4)及锂钛氧化物等含锂过渡金属氧化物等。作为固体电解质，可以使用这些材料的仅1种，也可以将这些材料中的2种以上组合使用。
[0074]
固体电解质层130不仅包含固体电解质，还可以包含聚环氧乙烷或聚偏氟乙烯等粘结用粘合剂等。
[0075]
固体电解质层130的厚度例如也可以为5μm以上且150μm以下。
[0076]
固体电解质层130也可以作为固体电解质的粒子的凝聚体而构成。固体电解质层130也可以由固体电解质的烧结组织构成。
[0077]
(引线端子400)
[0078]
引线端子400与电极中包含的集电体电连接。引线端子400例如也可以与集电体的主面相接触。例如也可以引线端子400a与第1集电体110的主面相接触，引线端子400b与第2集电体150的主面相接触。为了将引线端子400与集电体连接，也可以使用包含ag粒子等导电性金属粒子的高导电性粘接剂或软钎料等。或者，也可以使用公知的包含cu或al等的各种导电性树脂、或包含金锡系等软钎料的导电性材料。
[0079]
引线端子400也可以弯曲。通过引线端子400弯曲，能够抑制空气或水分在引线端子400与第2绝缘构件300之间传导而进入电池1100内。
[0080]
与第1集电体110的主面连接的引线端子400a也可以沿着电池元件100的第1集电体110的主面伸长后，在沿着电池元件100的侧面的方向上弯曲。与第2集电体150的主面连接的引线端子400b也可以沿着电池元件100的第2集电体150的主面伸长后，在沿着电池元件100的侧面的方向上弯曲。像这样，引线端子400也可以在沿着覆盖电池元件100的侧面的第1绝缘构件200的方向上弯曲。即，引线端子400也可以具有沿着被第1绝缘构件200覆盖的电池元件100的侧面的部分。
[0081]
与第1集电体110的主面连接的引线端子400a也可以包含曲柄形的弯曲部401a，该弯曲部401a沿着电池元件100的第1集电体110的主面伸长后，在沿着电池元件100的侧面的方向上弯曲，并且，按照朝向第2绝缘构件300的外部延伸的方式弯曲。与第2集电体150的主面连接的引线端子400b也可以包含曲柄形的弯曲部401b，该弯曲部401b沿着电池元件100的第2集电体150的主面伸长后，在沿着电池元件100的侧面的方向上弯曲，并且，按照朝向第2绝缘构件300的外部延伸的方式弯曲。以下，有时将弯曲部401a及弯曲部401b总称为弯曲部401。
[0082]
空隙500也可以包含位于电池元件100的侧面与弯曲部401之间的空隙。
[0083]
引线端子400也可以在电池1100的表面露出。在电池1100的表面露出的引线端子400也可以沿着电池1100的侧面而配置，进一步在电池1100的底面再次向内侧弯曲，构成安装基板与软钎料等的接合部。由此，引线端子400成为安装端子。
[0084]
在引线端子400中成为安装端子的部分的表面也可以包含软钎料成分。例如，也可以通过sn镀覆、sn系软钎料糊剂、或浸渍涂布而覆盖。例如也可以以1μm以上且10μm以下的厚度覆盖。由此，作为通常在工业上使用的安装方法，回流能够应对，基板安装的生产率提高。此外，由于安装端子面的软钎料润湿性提高，因此基板与安装端子的粘固性提高，实际
使用时的可靠性也提高。
[0085]
作为引线端子400的材料，可使用一般的不锈钢(sus)或磷青铜。只要是不锈钢、铁、铜等电导体即可，也可以使用合金或包层材。也可以考虑组装加工性、安装性、相对于振动或冷热循环试验的耐久性等，根据用途而适宜使用其他的导体。
[0086]
引线端子400的宽度与电池元件100的尺寸或安装基板的焊盘图案等对应地适宜调整为宜。引线端子400的宽度也可以比电池元件100窄。在引线端子400的宽度比电池元件100的宽度窄的情况下，可以使用电池元件100的外周作为引线端子400的定位。此外，通过引线端子400的热容量变小，在热处理工艺上能够提高生产率。
[0087]
引线端子400的厚度也可以为200μm以上且1000μm以下。
[0088]
为了应对大电流或粘固强度的强化，也可以进一步扩大引线端子400的宽度，也可以增大引线端子400的厚度。
[0089]
引线端子400也可以具有贯通孔。由此，第2绝缘构件300与引线端子400的锚固效应被强化，耐冲击性及相对于充放电的反复的可靠性提高。进而，通过引线端子400具有贯通孔，能够降低热容量，因此软钎料安装时的软钎料润湿性提高，可得到高的粘固强度。此外，由于能够降低因电池元件100的热膨胀而作用于周围的应力的影响，因此还可得到抑制电池的结构缺陷的作用效果。
[0090]
在引线端子400具有上述的曲柄形的弯曲部401的情况下，贯通孔也可以设置于引线端子400的弯曲部401中。
[0091]
贯通孔的形状没有特别限定。贯通孔也可以为圆形或矩形。由此，能够提高与第2绝缘构件300的锚固效应。
[0092]
贯通孔的个数可以为单一，也可以为多个。只要是不会导致组装及强度等问题的范围即可。
[0093]
贯通孔例如通过使用模具对引线端子400进行冲孔加工而冲裁、或进行蚀刻来形成。
[0094]
贯通孔也可以内包空隙。通过在贯通孔中内包空隙，能够进一步提高利用贯通孔的应力吸收性和高粘固可靠性。因此可得到可靠性高的电池。
[0095]
引线端子400的角部(棱线)也可以被倒角。由此，可抑制因冷热循环或冲击的应力而引线端子400的角部(棱线)成为起点而在第2绝缘构件300内产生裂纹，因此可靠性更加提高。倒角例如也可以通过喷砂或研磨来进行。倒角的程度以r形状计也可以为5μm以上且100μm以下。
[0096]
第1实施方式的电池1100也可以进一步具备防水材料，防水材料也可以与引线端子400相接触。
[0097]
(空隙500)
[0098]
空隙500作为由充放电引起的电池元件100的膨胀收缩或挠曲应力等作用于电池1100的应力(stress)的吸收部起作用。空隙500包含位于电池元件100的侧面附近的空隙。
[0099]
空隙500也可以位于电池元件100的侧面与引线端子400之间。
[0100]
通过以上的构成，能够将电池元件100的工作时的膨胀收缩或安装时的应力进一步吸收，同时能够将引线端子400的变形及热膨胀吸收，因此能够缓和对第2绝缘构件300的应力，抑制结构缺陷。
[0101]
这里，所谓“空隙500位于电池元件100的侧面与引线端子400之间”是指在从侧面观察电池1100时空隙500存在于与第2绝缘构件300内的引线端子400重叠的位置。
[0102]
例如，引线端子400也可以包含与电池元件100的侧面平行的部分，空隙500也可以位于该部分与电池元件100的侧面之间。
[0103]
空隙500也可以位于被第1绝缘构件200覆盖的电池元件100的侧面与引线端子400之间。
[0104]
这里，所谓“空隙500位于被第1绝缘构件200覆盖的电池元件100的侧面与引线端子400之间”是指在从侧面观察电池1100时空隙500存在于与第2绝缘构件300内的引线端子400及被第1绝缘构件200覆盖的电池元件100的侧面重叠的位置。
[0105]
空隙500也可以与第1绝缘构件200相接触。由此，空隙500成为更有效地吸收电池元件100的膨胀收缩的空间，因此能够缓和对第2绝缘构件300的应力，抑制电池1100的开裂或裂纹等结构缺陷。
[0106]
在如图1中所示的那样电池1100具备2个引线端子400a、400b、且2个引线端子400a、400b包含与电池元件100的对置的2侧面平行的各部分的情况下，空隙500可以位于一个引线端子(例如引线端子400a)与电池元件100之间，也可以进一步也位于另一个引线端子(例如引线端子400b)与电池元件100之间。在空隙500位于两个引线端子400a、400b与电池元件100之间的情况下，空隙500的形态或个数也可以不对称。
[0107]
空隙500也可以与电池元件100的侧面相接触。由此，成为吸收电池元件100的膨胀收缩的空间，因此能够缓和对第2绝缘构件300的应力，抑制电池的开裂或裂纹等结构缺陷。
[0108]
空隙500也可以与引线端子400相接触。空隙500也可以在电池元件100的附近与引线端子400相接触。由此，空隙500成为吸收电池元件100的膨胀收缩、并且吸收引线端子400的变形或热膨胀的空间，因此能够缓和对第2绝缘构件300的应力，抑制结构缺陷。
[0109]
空隙500也可以与电池元件100、第1绝缘构件200及引线端子400相接触。电池元件100与第1绝缘构件200及引线端子400共有空隙500。
[0110]
在引线端子400包含贯通孔的情况下，空隙500也可以包含位于贯通孔的内部的空隙。
[0111]
空隙500也可以充满气体。由此，在高温时空隙500的内部成为正压，对空隙500的周围(例如电池元件100的侧面)施加压力。通过该作用，能够抑制因电池元件100中的粘合剂成分在高温下变得柔软而产生的电极材料的崩落。需要说明的是，电极材料的崩落例如有时也被称为“掉粉”。因此，可得到在比较高的温度区域中可靠性提高的电池。进而，通过空隙500内的气体成分的弹性作用，变得能够控制空隙500的周围的弹性变形及回弹性能，能够调整应力的吸收性。通过这种作用，可得到充放电的反复及耐冲击性优异的电池。该气体只要是不对电池元件100的特性、第1绝缘构件200及第2绝缘构件300造成不良影响的气体即可。该气体的例子为空气、氮或氩。
[0112]
空隙500的形状没有特别限定。空隙500的形状也可以为不含角部(特别是锐角的部位或锐利的部位)或长距离的直线状的边的形状。即，空隙500也可以为由曲面构成的形状。由此，能够实现电池的高极限性能。包含立方体及四面体等那样的具有角部的形状的空隙容易应力集中，有可能因强应力而成为破坏的起点。特别是在空隙内壁中角部与钝角相比包含锐角的情况下，有可能成为破坏的起点。此外，包含长距离的直线状的边(例如数10μ
m以上)的空孔也由于与包含具有角部的形状的空孔相同的理由，有可能因强应力而成为破坏的起点。从抑制局部的应力集中的观点考虑，空隙500的内壁也可以为固化状态的自由表面(没有凹凸的光泽那样的表面)。
[0113]
空隙500也可以为闭气孔。由此，能够维持电池元件100的密封性，同时通过第2绝缘构件300的弹性变形而反复吸收冲击及位移。
[0114]
闭气孔的壁面特别更优选不具有矩形等的角的形态、即球形或椭圆形等。由此，能够抑制因充放电而引起的电池元件100的膨胀收缩、因作用于电池的挠曲应力等而引起的向空隙500的局部应力集中(例如向空隙500的角部的应力集中)所导致的空隙500的破损，因此电池的极限性能及充放电的反复的可靠性提高。
[0115]
空隙500也可以具有多个空孔连通而相连的形态。空隙500也可以为由球体、椭圆形变形而得到的孔。空隙500也可以为作为闭气孔的连通空孔。
[0116]
空隙500也可以包含由电池元件100产生的溶剂挥发成分。其结果是，可得到与空隙500包含空气等气体的情况相同的效果。例如，若在电池的制造时的涂装干燥时使溶剂部分残存，则通过组装时的热工艺(例如绝缘构件的固化处理)能够将溶剂挥发成分内包。
[0117]
空隙500的大小没有特别限定。空隙500例如也可以为球状且直径为10μm以上且1000μm以下的大小。
[0118]
空隙500的个数可以为单一，也可以为多个。
[0119]
空隙500可以通过通常的使用了光学显微镜或扫描电子显微镜(sem)的截面观察方法来确认。空隙500也可以通过计算机断层摄影(ct扫描)等非破坏解析来进行观察。此外，空隙500是否为闭气孔例如可以通过确认通过向液中的浸渍老化或真空抽吸而有无侵入内部结构来判断。
[0120]
(第1绝缘构件200及第2绝缘构件300)
[0121]
第1绝缘构件200将电池元件100的侧面的至少一部分覆盖。
[0122]
由此，能够抑制因在电池元件100的侧面活性物质粉脱离即掉粉而引起的电池的特性劣化。
[0123]
第1绝缘构件200也可以将与引线端子400靠近的电池元件100的侧面覆盖。由此，能够抑制因在电池元件100的侧面活性物质粉脱离而引起的特性劣化、或电池元件100与引线端子400的短路。此外，还能够防止在组装中引线端子400与电池元件100接触而短路。
[0124]
第1绝缘构件200只要是不对电池特性造成影响的绝缘材料即可。对于第1绝缘构件200，例如也可以使用热固化性的环氧树脂。
[0125]
第1绝缘构件200只要是具有可确保电绝缘的厚度即可。例如，第1绝缘构件200也可以具有3μm以上且90μm以下的厚度。第1绝缘构件200也可以具有3μm以上且10μm以下的厚度，也可以具有30μm以上且90μm以下的厚度。
[0126]
第1绝缘构件200的大小只要在不导致容量密度的降低的范围内设定即可。例如，也可以将电池元件100的电极及集电体的端面的至少一部分覆盖。由此，可抑制集电体的剥离。
[0127]
第2绝缘构件300是收纳电池元件100的外包装材料。第2绝缘构件300将电池元件100、第1绝缘构件200及空隙500内包。
[0128]
第2绝缘构件300中的空隙500的比例(空隙率)也可以为0.1体积％以上且5体积％
以下，也可以为0.1体积％以上且1体积％以下，也可以为0.1体积％以上且0.5体积％以下。第2绝缘构件300中的空隙500的比例也可以为0.5体积％以上且5体积％以下，也可以为0.5体积％以上且1体积％以下。第2绝缘构件300中的空隙500的比例也可以为1体积％以上且5体积％以下。
[0129]
第2绝缘构件300中的空隙500的比例例如可以通过对通过机械研磨及离子研磨等而研磨的第2绝缘构件300的截面使用通常的光学显微镜或扫描电子显微镜(sem)进行观察并求出空隙的面积来确认。
[0130]
第2绝缘构件300只要是不对电池特性造成影响的绝缘材料即可。
[0131]
第2绝缘构件300例如为由模制树脂(moulded resin)形成的构件。第2绝缘构件300也可以为通过模制树脂将电池元件100、第1绝缘构件200及空隙500密封的构件。
[0132]
第1绝缘构件200及第2绝缘构件300的材料只要为电绝缘体即可。第1绝缘构件200及第2绝缘构件300的材料也可以包含树脂。树脂的例子为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂或倍半硅氧烷。对于第1绝缘构件200及第2绝缘构件300的材料，例如也可以使用液系或粉末系的热固化性的环氧树脂等可涂布的树脂。通过将这样的可涂布的树脂或作为电池1100的外包装体以液状或粉体状涂布于电池元件100的侧面并进行热固化，能够一体化地构成小型的电池。像这样操作能够提高电池的可靠性。
[0133]
第2绝缘构件300也可以包含热固化性的环氧树脂。第2绝缘构件300也可以由热固化性的环氧树脂构成。
[0134]
第1绝缘构件200也可以由与第2绝缘构件300不同的材料构成。由此，相对于电池元件100的膨胀收缩或引线端子400的变形，通过不同的绝缘材料与空隙的组合，变得可得到多样的应力吸收性，能够提高电池的可靠性。
[0135]
第1绝缘构件200也可以比第2绝缘构件300硬。由此，可进行电池元件100的保护，并且第2绝缘构件300的缓冲性将由该电池元件100的充放电引起的膨胀收缩及引线端子400的变形所产生的应力吸收而抑制内部裂纹，因此可谋求电池的长寿命化。因此，第1实施方式的电池具有高的充放电循环性能、耐挠曲性能及耐冲击性能。即，第1实施方式的电池的可靠性提高。在第2绝缘构件300比第1绝缘构件200硬的情况下，应力应变集中于体积比率小、柔软的第1绝缘构件200，有时产生第1绝缘构件200从电池元件100的侧面剥离等结构缺陷。
[0136]
第1绝缘构件200及第2绝缘构件300也可以比电池元件100的构成构件、具体而言第1集电体110、第1电极120、固体电解质层130、第2电极140及第2集电体150中的任一者柔软。由此，相对柔软的第1绝缘构件200及第2绝缘构件300可将电池1100的构成构件间产生的应力吸收。因此，能够抑制裂纹、剥离等电池1100的结构缺陷。
[0137]
第1绝缘构件200及第2绝缘构件300的杨氏模量例如也可以为10gpa以上且40gpa以下。例如，对于第1绝缘构件200及第2绝缘构件300，也可以使用这样范围的杨氏模量的环氧树脂。由此，能够提高电池1100的可靠性。
[0138]
第1绝缘构件200及第2绝缘构件300也可以包含环氧树脂。
[0139]
第1绝缘构件200及第2绝缘构件300也可以由同一材料构成。由此，还能够提高制造管理的效率，量产性提高。第1绝缘构件200及第2绝缘构件300也可以都由环氧树脂构成。由此，能够得到小型且可靠性高的电池。
[0140]
在第1绝缘构件200及第2绝缘构件300由同一材料构成的情况下，第1绝缘构件200及第2绝缘构件300的边界可以通过通常的使用了光学显微镜或扫描电子显微镜(sem)的截面观察方法来确认。
[0141]
即使是对第1绝缘构件200及第2绝缘构件300使用相同的热固化性环氧树脂的情况下，也可以通过固化温度、固化时间的调整来调整硬度(固化的程度)。例如，通过使第1绝缘构件200与第2绝缘构件300相比提高固化温度、或延长固化时间、或增加固化处理的次数，能够使第1绝缘构件200的硬度比第2绝缘构件300的硬度高。
[0142]
关于电池元件100的构成构件、第1绝缘构件200及第2绝缘构件300的柔软性(例如杨氏模量等弹性模量)，如与维氏硬度的测定相同的那样，可以触碰刚体的压头，由其痕跡的大小关系的比较来比较电池元件100的构成构件、第1绝缘构件200及第2绝缘构件300的柔软性的相对关系。例如，在使压头以相同的力接触电池1100的截面的各部位时，在第2绝缘构件300成为比电池元件100的构成材料的任一者大大凹陷的状态的情况下，第2绝缘构件300比电池元件100的构成构件的任一者柔软。
[0143]
选自由第1绝缘构件200及第2绝缘构件300构成的组中的至少一者也可以为层叠膜。
[0144]
以下，对第1实施方式的电池1100的变形例进行说明。第1实施方式中说明的事项可省略。
[0145]
(第2实施方式)
[0146]
以下，对第2实施方式的电池进行说明。
[0147]
图2表示第2实施方式的电池1200的概略构成。图2(a)表示从y轴方向观察第2实施方式的电池1200而得到的概略构成的截面图。图2(b)表示从z轴方向下侧观察第2实施方式的电池1200而得到的概略构成的俯视图。图2(a)中，示出以图2(b)的ii-ii线表示的位置处的截面。
[0148]
电池1200具备与第1集电体110电连接的引线端子410a及与第2集电体150电连接的引线端子410b来代替电池1100的引线端子400。以下，有时将引线端子410a及引线端子410b总称为引线端子410。引线端子410具有贯通孔600。在电池1200中，在电池元件100的侧面附近存在空隙500，在贯通孔600的内部存在空隙510。
[0149]
根据以上的构成，则引线端子410与第2绝缘构件300的锚固效应及引线端子410的第2绝缘构件300内的密封性提高。此外，引线端子410的热膨胀系数、挠曲应力的吸收性能提高。因此，第2实施方式的电池1200的可靠性提高。
[0150]
贯通孔600也可以与电池元件100相邻。
[0151]
(第3实施方式)
[0152]
以下，对第3实施方式的电池进行说明。
[0153]
图3表示第3实施方式的电池1300的概略构成。图3(a)表示从y轴方向观察第3实施方式的电池1300而得到的概略构成的截面图。图3(b)表示从z轴方向下侧观察第3实施方式的电池1300而得到的概略构成的俯视图。图3(a)中，示出以图3(b)的iii-iii线表示的位置处的截面。
[0154]
电池1300除了具备电池1100的构成要素以外，还具备密封材料700。密封材料700位于第2绝缘构件300与引线端子400之间。
[0155]
根据以上的构成，则能够通过密封材料700的弹性变形而追随由电池元件100的膨胀收缩或挠曲产生的第2绝缘构件300与引线端子400之间的界面处产生的空隙并密封。其结果是，能够防止外界空气、水分侵入电池1300内。因此，第3实施方式的电池1300的可靠性提高。
[0156]
密封材料700例如可以通过分配器将有机硅系等密封剂涂布于引线端子400的从第2绝缘构件300的露出部周边并进行真空抽吸，从而注入并填充至电池的外包装材料即第2绝缘构件300的深处(例如电池元件100)。如果利用这样的方法，则例如也能够注入至1μm～100μm的间隙中。将所填充的密封剂固化，能够形成密封材料700。真空抽吸也可以反复进行。也可以在固化后再次反复进行真空抽吸而注入。由此，还能够提高密封的完全性。
[0157]
作为密封材料700，使用有机硅系、聚硫醚系、丙烯酸氨基甲酸酯系、聚氨基甲酸酯系、丙烯酸系、丁基橡胶系等公知的密封材料。
[0158]
电池1300除了具备密封材料700以外，还可以具备硅烷偶联材料。硅烷偶联材料与密封材料700同样地也可以位于第2绝缘构件300与引线端子400之间的界面中。由此，可得到防水效果。
[0159]
也可以预先在引线端子400上涂布硅烷偶联材料，用于组装。特别是对于从1μm以下的微细间隙向电池内部的水分侵入的抑制，硅烷偶联材料变得有效。
[0160]
硅烷偶联材料为一般的材料为宜，例如可以使用甲氧基系、乙氧基系、二烷氧基系、三烷氧基系等公知的硅烷偶联材料。硅烷偶联材料只要是相对于所使用的引线端子400及第2绝缘构件300的表面可确认到防水效果的材料即可。
[0161]
(第4实施方式)
[0162]
以下，对第4实施方式的电池进行说明。
[0163]
图4表示第4实施方式的电池1400的概略构成。图4(a)表示从y轴方向观察第4实施方式的电池1400而得到的概略构成的截面图。图4(b)表示从z轴方向下侧观察第4实施方式的电池1400而得到的概略构成的俯视图。图4(a)中，示出以图4(b)的iv-iv线表示的位置处的截面。
[0164]
如图4中所示的那样，在电池1400中，第1绝缘构件210将电池元件100的侧面整体覆盖。
[0165]
根据以上的构成，则可进一步抑制电池元件100的侧面表面的掉粉，因此变得容易进一步抑制特性劣化、短路。因此，第4实施方式的电池1400的可靠性提高。
[0166]
(第5实施方式)
[0167]
以下，对第5实施方式的电池进行说明。
[0168]
图5表示第5实施方式的电池1500的概略构成。图5(a)表示从y轴方向观察第5实施方式的电池1500而得到的概略构成的截面图。图5(b)表示从z轴方向下侧观察第5实施方式的电池1500而得到的概略构成的俯视图。图5(a)中，示出以图5(b)的v-v线表示的位置处的截面。
[0169]
如图5中所示的那样，在电池1500中，第1绝缘构件220不仅将电池元件100的侧面的一部分覆盖，还进一步将电池元件100的上下的主面的一部分和引线端子400的一部分覆盖。
[0170]
根据以上的构成，则能够提高引线端子400的粘固强度。其结果是，能够防止因冷
热循环、冲击而引线端子400脱离。因此，第5实施方式的电池1500的可靠性提高。
[0171]
(第6实施方式)
[0172]
以下，对第6实施方式的电池进行说明。
[0173]
图6表示第6实施方式的电池1600的概略构成。图6(a)表示从y轴方向观察第6实施方式的电池1600而得到的概略构成的截面图。图6(b)表示从z轴方向下侧观察第6实施方式的电池1600而得到的概略构成的俯视图。图6(a)中，示出以图6(b)的vi-vi线表示的位置处的截面。
[0174]
如图6中所示的那样，电池1600具备电池元件800。电池元件800是多个电池元件100层叠而成的构成。
[0175]
在多个电池元件100间，对置的电极彼此被电连接。因此，在电池1600中形成有双极电极。
[0176]
根据以上的构成，则第6实施方式的电池1600具有高的工作电压及高的能量密度。
[0177]
多个电池元件100例如通过导电性粘接剂等而粘接。
[0178]
导电性粘接剂也可以为热固化性的导电性糊剂。作为热固化性的导电性糊剂，例如使用包含银的金属粒子的热固化性的导电性糊剂。热固化性的导电性糊剂中使用的树脂只要是作为粘结用粘合剂发挥功能的树脂即可，也可以进一步根据印刷性及涂布性等、所采用的制造工艺而选择适当的树脂。热固化性的导电性糊剂中使用的树脂例如包含热固化性树脂。作为热固化性树脂，例如可列举出(i)尿素树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂等氨基树脂、(ii)双酚a型、双酚f型、线型酚醛清漆型、脂环式等环氧树脂、(iii)氧杂环丁烷树脂、(iv)甲阶酚醛型、酚醛清漆型等酚醛树脂及(v)有机硅环氧、有机硅聚酯等有机硅改性有机树脂等。对于树脂，可以使用这些材料的仅1种，也可以将这些材料中的2种以上组合使用。
[0179]
电池元件800也可以具有2个电池元件100沿z轴方向串联地层叠而成的结构。或者，电池元件800也可以具有3个以上的电池元件100层叠而成的结构。
[0180]
多个电池元件100也可以按照以并联的方式电连接的方式层叠。该情况下，能够实现大容量并且可靠性提高的层叠型的电池。
[0181]
[电池的制造方法]
[0182]
对本公开的电池的制造方法进行说明。以下，作为一个例子，对第6实施方式的电池1600的制造方法进行说明。
[0183]
在以下的制造方法的说明中，第1电极120为正极，第2电极140为负极。因此，第1集电体110为正极集电体，第2集电体150为负极集电体。电池元件800具有2个电池元件100串联地层叠而成的构成。
[0184]
首先，制作用于第1活性物质层160(以下，记载为正极活性物质层)和第2活性物质层170(以下，记载为负极活性物质层)的印刷形成的各糊剂。作为正极活性物质层及负极活性物质层各自的合剂中使用的固体电解质原料，例如准备平均粒径为约10μm、且以三斜晶系结晶作为主要成分的li2s-p2s5系硫化物的玻璃粉末。该玻璃粉末例如具有2
×
10-3
s/cm以上且3
×
10-3
s/cm以下左右的高的离子导电性。作为正极活性物质，例如使用平均粒径为约5μm、且层状结构的li
·
ni
·
co
·
al复合氧化物(例如lini
0.8
co
0.15
al
0.05
o2)的粉末。通过使含有上述的正极活性物质和上述的玻璃粉末的合剂分散于有机溶剂等中，来制作正极活性物质层用糊剂。作为负极活性物质，例如使用平均粒径为约10μm的天然石墨的粉末。通过使含
有上述的负极活性物质和上述的玻璃粉末的合剂分散于有机溶剂等中，同样地制作负极活性物质层用糊剂。
[0185]
接着，作为第1集电体110(以下，记载为正极集电体)及第2集电体150(以下，记载为负极集电体)，例如准备约15μm的厚度的铜箔。例如通过丝网印刷法，将上述的正极活性物质层用糊剂及负极活性物质层用糊剂分别以规定形状及约50μm以上且100μm以下的厚度印刷到各个铜箔的一侧的表面上。正极活性物质层用糊剂及负极活性物质层用糊剂在80℃以上且130℃以下被干燥。像这样操作，在正极集电体上形成正极活性物质层，在负极集电体上形成负极活性物质层。正极活性物质层及负极活性物质层例如分别成为30μm以上且60μm以下的厚度。
[0186]
接着，通过使上述的玻璃粉末分散于有机溶剂等中，制作固体电解质层用糊剂。在正极及负极上，使用金属掩模例如以约100μm的厚度印刷上述的固体电解质层用糊剂。之后，印刷有固体电解质层用糊剂的正极及负极在80℃以上且130℃以下被干燥。
[0187]
接着，印刷于正极上的固体电解质与印刷于负极上的固体电解质按照彼此相接触地对置的方式层叠。
[0188]
接着，用加压模具对所层叠的层叠体加压。具体而言，在层叠体与加压模具板之间、即层叠体的集电体上表面与加压模具板之间插入厚度为70μm、弹性模量为5
×
106pa左右的弹性体片材。通过该构成，层叠体经由弹性体片材而被施加压力。之后，一边将加压模具在压力300mpa下加温至50℃，一边将层叠体加压90秒钟。由此，得到电池元件100。
[0189]
之后，作为第1绝缘构件200的材料，将热固化性的环氧树脂以约10μm以上且30μm以下的厚度涂布于电池元件100的宽度方向的2个侧面，进行热固化处理。固化温度例如为约100℃以上且200℃以下，固化时间例如为0.5小时以上且2小时以下。在热固化处理后，以约50℃/分钟以下的速率冷却至室温。通过以50℃/分钟以下的冷却速率冷却，第1绝缘构件200变得不易剥离。像这样操作，第1绝缘构件200与电池元件100的侧面粘固。此时，也可以将第1绝缘构件200的材料的涂布和固化例如重复3次，按照约30μm以上且90μm的第1绝缘构件200将电池元件100的侧面覆盖的方式粘固。如以上那样操作，制作将侧面以第1绝缘构件200覆盖的电池元件100。
[0190]
准备2个覆盖了侧面的上述的电池元件100。在一个电池元件100的负极集电体的表面以约30μm的厚度丝网印刷包含银粒子的热固化性的导电性糊剂。然后，按照该电池元件100的负极集电体与另一个电池元件100的正极集电体以导电性糊剂接合的方式配置，进行压接。之后，以电池元件100彼此例如施加约1kg/cm2的压力的状态静置，进行热固化处理。固化温度例如为100℃以上且300℃以下。固化时间例如为60分钟。在热固化处理后，冷却至室温。由此，得到2个电池元件100串联地连接的电池元件800。
[0191]
接着，准备2个引线端子400a、400b。作为引线端子400，例如准备厚度为300μm的不锈钢(sus)。用银系的导电性树脂将一个引线端子400(例如引线端子400a)与电池元件800的正极集电体的主面接合，进一步将另一个引线端子400(例如引线端子400b)与电池元件800的负极集电体的主面接合，并将该树脂进行热固化处理。固化温度例如为150℃以上且200℃以下。固化时间例如为1小时以上且2小时以下。像这样操作，引线端子400与电池元件800接合。
[0192]
引线端子400按照具有沿着覆盖电池元件800的侧面的第1绝缘构件200的部分的
方式进行弯曲加工。这里，在第1绝缘构件200与引线端子400之间形成间隙。进而，例如在电池元件800的厚度的一半程度的位置处，引线端子400再次沿电池元件800的外侧方向进行弯曲加工。
[0193]
接着，将热固化性的环氧树脂放入模具中，将连接有引线端子400的电池元件800浸渍并收纳于规定位置。此时，调整环氧树脂液中的空隙500的比例。例如通过将环氧树脂进行搅拌，作为空隙500能够包含大量的空气。进而，空隙500也可以使用分配器而形成于所期望的位置处。例如通过在环氧树脂液中的引线端子400与电池元件800的侧面之间，例如从约100μm以上且500μm以下的口径的针尖前端注入空气或气体，也能够在引线端子400与电池元件800的侧面之间选择性地形成该口径程度的空隙500。此外，通过使放有环氧树脂和连接有引线端子的电池元件800的模具揺动或给予振动，还能够将环氧树脂液中的空气进行脱泡，减少空隙500。需要说明的是，在向空隙500中注入氮或氩气的情况下，只要在设定为所期望的气体气氛的保干器或手套箱内进行向环氧树脂中的浸渍工序即可。或者，只要将所期望的气体通过分配器注入到环氧树脂中即可。通过环氧树脂的表面张力，空隙500按照成为最小体积的方式稳定化，成为以不具有角部的球体的弯曲面作为内壁的形状。之后，环氧树脂进行热固化处理。固化温度例如为180℃以上且230℃以下。固化时间例如为1小时以上且2小时以下。在固化后，将从第2绝缘构件300即环氧树脂露出的引线端子400进行弯曲加工，制成电池的安装端子部。像这样操作，得到电池1600。
[0194]
电池的形成的方法及顺序并不限于上述的例子。
[0195]
在上述的制造方法中，示出了在电池元件100及电池元件800的制造中通过丝网印刷法来涂布正极活性物质层用糊剂、负极活性物质层用糊剂、固体电解质层用糊剂及导电性糊剂的例子，但并不限于此。作为印刷方法，例如也可以使用刮刀法、压延法、旋转涂布法、浸渍涂布法、喷墨法、胶版印刷法、模涂法、喷雾法等。
[0196]
以上，对于本公开的电池，基于实施方式进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式。只要不脱离本公开的主旨，对实施方式施加本领域技术人员所想到的各种变形而得到的方式、将实施方式及各变形例中的一部分构成要素组合而构筑的其他方式也包含于本公开的范围内。
[0197]
产业上的可利用性
[0198]
本公开的电池例如可作为各种电子设备或汽车等中使用的全固态电池等二次电池来利用。