(57)【要約】【課題】体積エネルギー密度を向上させることができ、また、全固体電池の形状を維持することができるラミネート型全固体電池及びラミネート型全固体電池の製造方法を提供する。【解決手段】単位電池を２以上有する電池積層体、及び電池積層体を封止している外装体フィルムを有する全固体電池であって、電池積層体が、積層方向の上面及び下面、並びに第１、第２、第３、及び第４の側面から構成される六面体状であり、外装体フィルムが、第４の側面を挟んで前記上面及び下面から電池積層体を覆っている１枚のフィルムであり、集電タブが、第１又は第３の側面から突出している場合には、条件（ｉ）を満たしており、集電タブが、第２の側面から突出している場合には、条件（ｉｉ）を満たしている、全固体電池並びにその製造方法。【選択図】図１
2020091995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位電池を２以上有する電池積層体、及び前記電池積層体を封止している外装体フィルムを有する全固体電池であって、
前記単位電池が、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなり、
前記電池積層体が、積層方向の上面及び下面、並びに第１、第２、第３、及び第４の側面から構成される六面体状であり、ここで、前記第１、前記第２、前記第３、及び前記第４の側面が、この順でそれぞれ隣接しており、
前記第１、前記第２、又は前記第３の側面から前記電池積層体の集電タブが突出しており、
前記外装体フィルムが、前記第４の側面を挟んで前記上面及び下面から前記電池積層体を覆っている１枚のフィルムであり、
前記外装体フィルムが、
前記電池積層体の上面及び下面をそれぞれ覆っている第１及び第２の主面被覆部、前記電池積層体の前記第１、第２、及び第３の側面のそれぞれの側の、対向している第１、第２、及び第３の周縁部、
前記第１の周縁部と前記第２の周縁部との間の、第１の境界部、
前記第２の周縁部と前記第３の周縁部との間の、第２の境界部、
前記第３の周縁部と、前記電池積層体の前記第４の側面を覆っている部分との間の、第３の境界部、並びに
前記電池積層体の前記第４の側面を覆っている部分と、前記第１の周縁部との間の、第４の境界部、
を有しており、
前記集電タブが、前記第１又は第３の側面から突出している場合には、下記条件（ｉ）を満たしており、前記集電タブが、前記第２の側面から突出している場合には、下記条件（ｉｉ）を満たしている、全固体電池：
条件（ｉ）
前記第１の境界部が、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第１の側面に沿って、かつ対向している前記第１の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第２の境界部が、前記第２の側面と前記第３の側面との境界線から前記第３の側面に沿って、かつ対向している前記第３の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第３の境界部が、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿って、かつ対向している前記第３の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第４の境界部が、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿って、かつ対向している前記第１の周縁部の間に、折り込まれており、
前記外装体フィルムによって前記電池積層体が封止されるようにして、対向している前記第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている前記第１又は第３の周縁部の間から、前記集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている前記第２の周縁部が、前記第２側面に沿うようにして折り曲げられていること；
条件（ｉｉ）
前記第１の境界部が、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第２の側面に沿って、かつ対向している前記第２の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第２の境界部が、前記第２の側面と前記第３の側面との境界線から前記第２の側面に沿って、かつ対向している前記第２の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第３の境界部が、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿って、かつ対向している前記３第の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第４の境界部が、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿って、かつ対向している前記第１の周縁部の間に、折り込まれており、
前記外装体フィルムによって前記電池積層体が封止されるようにして、対向している前記第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている前記２の周縁部の間から、前記集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている前記第１及び第３の周縁部がそれぞれ、前記第１及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられていること。
【請求項２】
前記条件（ｉ）において、
前記第１の周縁部から前記集電タブが突出している場合、互いに接合されている前記第３の周縁部が、前記第３の側面に沿うようにして折り曲げられており、
前記第３の周縁部から前記集電タブが突出している場合、互いに接合されている前記第１の周縁部が、前記第１の側面に沿うようにして折り曲げられている、
請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
互いに接合されている前記第１、第２、及び第３の周縁部のうちの、それぞれ前記第１、第２、及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられている周縁部において、前記第１、第２、及び第３の側面に沿う折り曲げ幅が、前記電池積層体の積層方向の厚み以下である、請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項４】
互いに接合されている前記第１、第２、及び第３の周縁部が、前記電池積層体の積層方向において、前記電池積層体からはみ出ていない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項５】
互いに接合されている前記第１、第２、及び第３の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つが、前記電池積層体の積層方向において、前記上面と前記下面との間の位置から延在している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項６】
互いに接合されている前記第１、第２、第３、及び第４の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つが、前記電池積層体の積層方向において、前記上面又は前記下面の位置から延在している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項７】
前記電池積層体が直方体状であり、かつ前記上面及び前記下面のそれぞれの面積が、前記第１、第２、第３、及び第４の側面のいずれの面積よりも大きい、請求項１〜６のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項８】
前記外装体フィルムは、アルミラミネートフィルムである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の全固体電池。
【請求項９】
前記集電タブが前記第１又は前記第３の側面から突出している請求項１〜８のいずれか一項に記載の全固体電池の製造方法であって、
下記工程を含む、方法：
（ａ）前記外装体フィルムによって、前記第４の側面を挟んで前記上面及び下面から、前記電池積層体を覆って、前記外装体フィルムの前記第１、第２、及び第３の周縁部、並びに前記第１及び第２の境界部が、それぞれ互いに対向するようにすること；
（ｂ）対向している前記第２の周縁部、前記第１の境界部、及び前記第２の境界部を、互いに接合すること；
（ｃ）互いに接合されている、前記第２の周縁部、前記第１の境界部、及び前記第２の境界部を、前記電池積層体の前記第２の側面に沿うようにして折り曲げること；
（ｄ）下記の工程（ｄ−１）〜（ｄ−４）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｄ−１）前記外装体フィルムの前記第１の境界部を、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第１の側面に沿わせて、対向している前記第１の周縁部の間に、折り込むこと、
（ｄ−２）前記外装体フィルムの前記第２の境界部を、前記第２の側面と前記第３の側面との境界線から前記第３の側面に沿わせて、対向している前記第３の周縁部の間に、折り込むこと、
（ｄ−３）前記外装体フィルムの前記第３の境界部を、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿わせて、対向している前記第３の周縁部の間に、折り込むこと、及び
（ｄ−４）前記外装体フィルムの前記第４の境界部を、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿わせて、対向している前記第１の周縁部の間に、折り込むこと；並びに
（ｅ）対向している前記第１又は第３の周縁部の間から前記集電タブを突出させた状態で、対向している前記第１又は第３の周縁部を、それらのそれぞれの間に折り込まれている前記境界部と共に互いに接合すること。
【請求項１０】
前記集電タブが前記第２の側面から突出している請求項１〜８のいずれか一項に記載の全固体電池の製造方法であって、
下記工程を含む、方法：
（ａ）前記外装体フィルムによって、前記第４の側面を挟んで前記上面及び下面から、前記電池積層体を覆って、前記外装体フィルムの前記第１、第２、及び第３の周縁部、並びに前記第１及び第２の境界部が、それぞれ互いに対向するようにすること；
（ｂ）下記の工程（ｂ−１）及び（ｂ−２）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｂ−１）前記外装体フィルムの前記第３の境界部を、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿わせて、対向している前記第３の周縁部の間に、折り込むこと、及び
（ｂ−２）前記外装体フィルムの前記第４の境界部を、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿わせて、対向している前記第１の周縁部の間に、折り込むこと；
（ｃ）対向している前記第１の周縁部及びそれらの間に折り込まれている前記第４の境界部、対向している前記第３の周縁部及びそれらの間に折り込まれている第３の境界部、並びに対向している前記第１及び第２の境界部を、互いに接合すること；
（ｄ）下記の工程（ｄ−１）及び（ｄ−２）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｄ−１）互いに接合されている前記第１の周縁部、互いに接合されている前記第１の境界部、及び対向している前記第１の周縁部の間に折り込まれている第４の境界部を、前記電池積層体の前記第１の側面に沿うようにして折り曲げること、及び
（ｄ−２）互いに接合されている前記第３の周縁部、互いに接合されている前記第２の境界部、及び対向している前記第３の周縁部の間に折り込まれている第３の境界部を、前記電池積層体の前記第３の側面に沿うようにして折り曲げること；
（ｅ）下記の工程（ｅ−１）及び（ｅ−２）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｅ−１）前記外装体フィルムの前記第１の境界部を、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第２の側面に沿わせて、対向している前記第２の周縁部の間に、折り込むこと、及び
（ｅ−２）前記外装体フィルムの前記第２の境界部を、前記第３の側面と前記第３の側面との境界線から前記第２の側面に沿わせて、対向している前記第２の周縁部の間に、折り込むこと；並びに
（ｆ）対向している前記第２の周縁部の間から前記集電タブを突出させた状態で、対向している前記第２の周縁部を、それらのそれぞれの間に折り込まれている前記境界部と共に互いに接合すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池積層体及び電池積層体を封止している外装体フィルムを有する全固体電池、並びにこのような全固体電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器や自動車等の電源として全固体電池が提案されている。このような全固体電池は、一般的に、電池積層体及び電池積層体を封止している外装材によって構成されている全固体電池として用いることが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、正極タブと負極タブが上部に引き出された電池要素が収納された電池要素収納部と、電池要素収納部を封止するための封止部とを備えたラミネート外装体を有するラミネート電池が開示されている。このラミネート外装体は、電池要素収納部の側面の封止部には、折り返し部が設けられており、また底辺近傍の折り返し部に、折り返しの線から外側に切り込み部が設けられており、底辺の角部を切り込み部に沿って内側上方に折り返した後、側面全体にわたり内側に折り返した折り返し部を有することを特徴としている。
【０００４】
特許文献２では、電池セルと電池セルを収容する容器とを備える電池が開示されている。この容器は、下面と下面から立設した側面と上面側に備えられた開口部とを有する下蓋、及び、上面と上面から立設した側面と下面側に備えられた開口部とを有する上蓋を具備しており、下蓋の側面及び上蓋の側面が重ね合わされている。また、容器に収容された電池セルに接続された端子が、容器の側面を構成すべき部材に固定されていることを特徴としている。
【０００５】
特許文献３では、極組立体と、電極組立体を密封し、少なくとも１以上の接合部を有する外装材と、を含む可撓性二次電池が開示されている。この接合部は、電極組立体と重畳する位置から、電極組立体の長手方向に延長されていることを特徴としている。
【０００６】
特許文献４では、第一及び第二のフィルムを重ね合わせたラミネート部材と、第一及び第二のフィルムの間に収納された電池セルとを有するラミネート型電池が開示さている。このラミネート部材の周縁部分が、第一及び第二のフィルムが互いに接着されている外縁部、並びに第一及び第二のフィルムが互いに接着されていない内縁部を有している。また、外縁部が、電池セルの側面に沿って１回以上折り曲げられ、かつ内縁部が、前記電池セルの側面に沿って１回以上折り曲げられていることを特徴としている。
【０００７】
特許文献５では、全固体電池積層体を、ラミネートフィルムから成る外装体内に収容すること、外装体の外側から、外装体内に収納された全固体電池積層体を積層方向に加圧すること、加圧を維持しながら外装体内に充填材を注入すること、並びに外装体を封止することを含む、ラミネート全固体電池の製造方法、並びにこのような構成を有するラミネート全固体電池が開示されている。
【０００８】
なお、引用文献６では、全固体電池ではなく、電解液を用いた二次電池をガゼット袋で封止している技術が開示されている。より具体的には、引用文献６の二次電池は、外側から、保護層、水蒸気不透過層、電気絶縁層、及び接着層からなり、電解液を収容する袋体と、上記接着層に挟まれて上記袋体の口部に溶着される、テープ状をなす金属製の端子とを有しており、接着層が、極性基を有するポリオレフィン系樹脂からなることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２００５８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０８４２４７号公報
【特許文献３】特開２０１５−１１８９３８号公報
【特許文献４】特開２０１６−１３９４９４号公報
【特許文献５】特開２０１８−１３３１７５号公報
【特許文献６】特開２０００−１００３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したような外装材で封止している構成を有する全固体電池では、外装材の嵩を減らし、全固体電池の体積効率を向上されることが望まれている。
【００１１】
従来のラミネート型電池では、外装材の嵩を減らすために、例えば外装材の周縁部を折り曲げたり、又は折り曲げられた周縁部を更にテープを使って電池積層体側に固定したりする手段が提案されている。
【００１２】
より具体的には、例えば図２に示されているように、電池積層体２０を封止しているアルミラミネート外装体２１の接合されている周縁部２１ａを折り曲げて、外装材の嵩を減らす手段が示されている（図２の左図）。また、外装材の嵩をより減らすために、この接合されている周縁部２１ａを更にテープ２２を使って電池積層体２０側に固定する手段が示されている（図２の右図）。
【００１３】
しかしながら、従来のラミネート型電池では、例えば図２の左図に示されているように、アルミラミネート２１に電池積層体２０を収納するために、周縁部２１ａがフランジになるようにして、アルミラミネート２１に予めカップ形状をエンボス加工等によって形成している。このため、周縁部２１ａと電池積層体２０の側面の端部との間に大きな空間２５ａが生じる。接合されている周縁部２１ａを折り曲げても、カップ形状の角部の丸み部分（Ｒ部）が障害となり、空間２５ａを小さくすることが難しい。したがって、外装材の嵩を減らすことは容易ではない。更に、このような接合されている周縁部２１ａを折り曲げる態様では、空間２５ａが存在しているため、外装材の形状、すなわちラミネート型電池の形状を維持することも難しい問題がある。
【００１４】
なお、図２の右図に示されているテープ固定を行う場合には、接合されている周縁部２１ａと電池積層体２０の側面の端部との間の空間２５ａを、いくらか少し小さくすることはできる。しかしながら、このようなテープ固定の手段は、電池積層体を拘束することを必要とする全固体電池には、適用し難い場合がある。
【００１５】
そこで、本開示は、上記事情を鑑みてなされたものであり、体積エネルギー密度を向上させることができ、及び形状を維持することができる、全固体電池及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本開示の本発明者らは、以下の手段により、上記課題を解決できることを見出した。
【００１７】
〈態様１〉
単位電池を２以上有する電池積層体、及び前記電池積層体を封止している外装体フィルムを有する全固体電池であって、
前記単位電池が、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなり、
前記電池積層体が、積層方向の上面及び下面、並びに第１、第２、第３、及び第４の側面から構成される六面体状であり、ここで、前記第１、前記第２、前記第３、及び前記第４の側面が、この順でそれぞれ隣接しており、
前記第１、前記第２、又は前記第３の側面から前記電池積層体の集電タブが突出しており、
前記外装体フィルムが、前記第４の側面を挟んで前記上面及び下面から前記電池積層体を覆っている１枚のフィルムであり、
前記外装体フィルムが、
前記電池積層体の上面及び下面をそれぞれ覆っている第１及び第２の主面被覆部、前記電池積層体の前記第１、第２、及び第３の側面のそれぞれの側の、対向している第１、第２、及び第３の周縁部、
前記第１の周縁部と前記第２の周縁部との間の、第１の境界部、
前記第２の周縁部と前記第３の周縁部との間の、第２の境界部、
前記第３の周縁部と、前記電池積層体の前記第４の側面を覆っている部分との間の、第３の境界部、並びに
前記電池積層体の前記第４の側面を覆っている部分と、前記第１の周縁部との間の、第４の境界部、
を有しており、
前記集電タブが、前記第１又は第３の側面から突出している場合には、下記条件（ｉ）を満たしており、前記集電タブが、前記第２の側面から突出している場合には、下記条件（ｉｉ）を満たしている、全固体電池：
条件（ｉ）
前記第１の境界部が、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第１の側面に沿って、かつ対向している前記第１の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第２の境界部が、前記第２の側面と前記第３の側面との境界線から前記第３の側面に沿って、かつ対向している前記第３の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第３の境界部が、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿って、かつ対向している前記第３の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第４の境界部が、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿って、かつ対向している前記第１の周縁部の間に、折り込まれており、
前記外装体フィルムによって前記電池積層体が封止されるようにして、対向している前記第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている前記第１又は第３の周縁部の間から、前記集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている前記第２の周縁部が、前記第２側面に沿うようにして折り曲げられていること；
条件（ｉｉ）
前記第１の境界部が、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第２の側面に沿って、かつ対向している前記第２の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第２の境界部が、前記第２の側面と前記第３の側面との境界線から前記第２の側面に沿って、かつ対向している前記第２の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第３の境界部が、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿って、かつ対向している前記第３の周縁部の間に、折り込まれており、
前記第４の境界部が、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿って、かつ対向している前記第１の周縁部の間に、折り込まれており、
前記外装体フィルムによって前記電池積層体が封止されるようにして、対向している前記第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている前記２の周縁部の間から、前記集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている前記第１及び第３の周縁部がそれぞれ、前記第１及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられていること。
〈態様２〉
前記条件（ｉ）において、
前記第１の周縁部から前記集電タブが突出している場合、互いに接合されている前記第３の周縁部が、前記第３の側面に沿うようにして折り曲げられており、
前記第３の周縁部から前記集電タブが突出している場合、互いに接合されている前記第１の周縁部が、前記第１の側面に沿うようにして折り曲げられている、
態様１に記載の全固体電池。
〈態様３〉
互いに接合されている前記第１、第２、及び第３の周縁部のうちの、それぞれ前記第１、第２、及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられている周縁部において、前記第１、第２、及び第３の側面に沿う折り曲げ幅が、前記電池積層体の積層方向の厚み以下である、態様１又は２に記載の全固体電池。
〈態様４〉
互いに接合されている前記第１、第２、及び第３の周縁部が、前記電池積層体の積層方向において、前記電池積層体からはみ出ていない、態様１〜３のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様５〉
互いに接合されている前記第１、第２、及び第３の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つが、前記電池積層体の積層方向において、前記上面と前記下面との間の位置から延在している、態様１〜４のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様６〉
互いに接合されている前記第１、第２、第３、及び第４の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つが、前記電池積層体の積層方向において、前記上面又は前記下面の位置から延在している、態様１〜５のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様７〉
前記電池積層体が直方体状であり、かつ前記上面及び前記下面のそれぞれの面積が、前記第１、第２、第３、及び第４の側面のいずれの面積よりも大きい、態様１〜６のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様８〉
前記外装体フィルムは、アルミラミネートフィルムである、態様１〜７のいずれか一項に記載の全固体電池。
〈態様９〉
前記集電タブが前記第１又は前記第３の側面から突出している態様１〜８のいずれか一項に記載の全固体電池の製造方法であって、
下記工程を含む、方法：
（ａ）前記外装体フィルムによって、前記第４の側面を挟んで前記上面及び下面から、前記電池積層体を覆って、前記外装体フィルムの前記第１、第２、及び第３の周縁部、並びに前記第１及び第２の境界部が、それぞれ互いに対向するようにすること；
（ｂ）対向している前記第２の周縁部、前記第１の境界部、及び前記第２の境界部を、互いに接合すること；
（ｃ）互いに接合されている、前記第２の周縁部、前記第１の境界部、及び前記第２の境界部を、前記電池積層体の前記第２の側面に沿うようにして折り曲げること；
（ｄ）下記の工程（ｄ−１）〜（ｄ−４）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｄ−１）前記外装体フィルムの前記第１の境界部を、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第１の側面に沿わせて、対向している前記第１の周縁部の間に、折り込むこと、
（ｄ−２）前記外装体フィルムの前記第２の境界部を、前記第２の側面と前記第３の側面との境界線から前記第３の側面に沿わせて、対向している前記第３の周縁部の間に、折り込むこと、
（ｄ−３）前記外装体フィルムの前記第３の境界部を、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿わせて、対向している前記第３の周縁部の間に、折り込むこと、及び
（ｄ−４）前記外装体フィルムの前記第４の境界部を、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿わせて、対向している前記第１の周縁部の間に、折り込むこと；並びに
（ｅ）対向している前記第１又は第３の周縁部の間から前記集電タブを突出させた状態で、対向している前記第１又は第３の周縁部を、それらのそれぞれの間に折り込まれている前記境界部と共に互いに接合すること。
〈態様１０〉
前記集電タブが前記第２の側面から突出している態様１〜８のいずれか一項に記載の全固体電池の製造方法であって、
下記工程を含む、方法：
（ａ）前記外装体フィルムによって、前記第４の側面を挟んで前記上面及び下面から、前記電池積層体を覆って、前記外装体フィルムの前記第１、第２、及び第３の周縁部、並びに前記第１及び第２の境界部が、それぞれ互いに対向するようにすること；
（ｂ）下記の工程（ｂ−１）及び（ｂ−２）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｂ−１）前記外装体フィルムの前記第３の境界部を、前記第３の側面と前記第４の側面との境界線から前記第３の側面に沿わせて、対向している前記第３の周縁部の間に、折り込むこと、及び
（ｂ−２）前記外装体フィルムの前記第４の境界部を、前記第４の側面と前記第１の側面との境界線から前記第１の側面に沿わせて、対向している前記第１の周縁部の間に、折り込むこと；
（ｃ）対向している前記第１の周縁部及びそれらの間に折り込まれている前記第４の境界部、対向している前記第３の周縁部及びそれらの間に折り込まれている第３の境界部、並びに対向している前記第１及び第２の境界部を、互いに接合すること；
（ｄ）下記の工程（ｄ−１）及び（ｄ−２）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｄ−１）互いに接合されている前記第１の周縁部、互いに接合されている前記第１の境界部、及び対向している前記第１の周縁部の間に折り込まれている第４の境界部を、前記電池積層体の前記第１の側面に沿うようにして折り曲げること、及び
（ｄ−２）互いに接合されている前記第３の周縁部、互いに接合されている前記第２の境界部、及び対向している前記第３の周縁部の間に折り込まれている第３の境界部を、前記電池積層体の前記第３の側面に沿うようにして折り曲げること；
（ｅ）下記の工程（ｅ−１）及び（ｅ−２）を同時に又は任意の順で行うこと：
（ｅ−１）前記外装体フィルムの前記第１の境界部を、前記第１の側面と前記第２の側面との境界線から前記第２の側面に沿わせて、対向している前記第２の周縁部の間に、折り込むこと、及び
（ｅ−２）前記外装体フィルムの前記第２の境界部を、前記第３の側面と前記第３の側面との境界線から前記第２の側面に沿わせて、対向している前記第２の周縁部の間に、折り込むこと；並びに
（ｆ）対向している前記第２の周縁部の間から前記集電タブを突出させた状態で、対向している前記第２の周縁部を、それらのそれぞれの間に折り込まれている前記境界部と共に互いに接合すること。
【発明の効果】
【００１８】
本開示の全固体電池及び全固体電池の製造方法によれば、全固体電池の体積エネルギー密度を向上させることができる。また、全固体電池の形状を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本開示の全固体電池の一部分の一態様を示す断面概略図である。
【図２】図２は、ラミネート型電池の外装材の嵩を減らための従来の手段を示す概略図である。
【図３】図３は、本開示にかかる電池積層体の一形態について説明するための立体図である。
【図４】図４は、４つの単位電池を有している本開示にかかる電池積層体の一態様を示す概略断面図である。
【図５】図５は、本開示にかかる外装体フィルムの一態様を示す平面概略図である。
【図６】図６は、本開示にかかる外装体フィルムの一態様を示す平面概略図である。
【図７】図７は、本開示の全固体電池の一部分の一態様を示す断面概略図である。
【図８】図８は、本開示にかかる外装体フィルムの一態様を示す平面概略図である。
【図９】図９は、実施例１の全固体電池を撮影した写真である。
【図１０】図１０は、実施例２の全固体電池を撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において、同一又は相当する部分には同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。実施の形態の各構成要素は、全てが必須のものであるとは限らず、一部の構成要素を省略可能な場合もある。ただし、以下の図に示される形態は本開示の例示であり、本開示を限定するものではない。
【００２１】
≪全固体電池≫
本開示の全固体電池は、
単位電池を２以上有する電池積層体、及び電池積層体を封止している外装体フィルムを有する全固体電池であって、
単位電池が、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなり、
電池積層体が、積層方向の上面及び下面、並びに第１、第２、第３、及び第４の側面から構成される六面体状であり、ここで、第１、第２、第３、及び第４の側面が、この順でそれぞれ隣接しており、
第１、第２、又は第３の側面から電池積層体の集電タブが突出しており、
外装体フィルムが、第４の側面を挟んで上面及び下面から電池積層体を覆っている１枚のフィルムであり、
外装体フィルムが、
電池積層体の上面及び下面をそれぞれ覆っている第１及び第２の主面被覆部、電池積層体の第１、第２、及び第３の側面のそれぞれの側の、対向している第１、第２、及び第３の周縁部、
第１の周縁部と第２の周縁部との間の、第１の境界部、
第２の周縁部と第３の周縁部との間の、第２の境界部、
第３の周縁部と、電池積層体の第４の側面を覆っている部分との間の、第３の境界部、並びに
電池積層体の第４の側面を覆っている部分と、第１の周縁部との間の、第４の境界部、
を有しており、
集電タブが、第１又は第３の側面から突出している場合には、下記条件（ｉ）を満たしており、集電タブが、第２の側面から突出している場合には、下記条件（ｉｉ）を満たしている、全固体電池である：
条件（ｉ）
第１の境界部が、第１の側面と第２の側面との境界線から第１の側面に沿って、かつ対向している第１の周縁部の間に、折り込まれており、
第２の境界部が、第２の側面と第３の側面との境界線から第３の側面に沿って、かつ対向している第３の周縁部の間に、折り込まれており、
第３の境界部が、第３の側面と第４の側面との境界線から第３の側面に沿って、かつ対向している第３の周縁部の間に、折り込まれており、
第４の境界部が、第４の側面と第１の側面との境界線から第１の側面に沿って、かつ対向している第１の周縁部の間に、折り込まれており、
外装体フィルムによって電池積層体が封止されるようにして、対向している第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている第１又は第３の周縁部の間から、集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている第２の周縁部が、第１、第２、及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられていること；
条件（ｉｉ）
第１の境界部が、第１の側面と第２の側面との境界線から第２の側面に沿って、かつ対向している第２の周縁部の間に、折り込まれており、
第２の境界部が、第２の側面と第３の側面との境界線から第２の側面に沿って、かつ対向している第２の周縁部の間に、折り込まれており、
第３の境界部が、第３の側面と第４の側面との境界線から第３の側面に沿って、かつ対向している第３の周縁部の間に、折り込まれており、
第４の境界部が、第４の側面と第１の側面との境界線から第１の側面に沿って、かつ対向している第１の周縁部の間に、折り込まれており、
外装体フィルムによって電池積層体が封止されるようにして、対向している第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている２の周縁部の間から、集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている第１及び第３の周縁部がそれぞれ、第１及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられていること。
【００２２】
図１は、本開示の全固体電池の一部分の一態様を示す断面概略図である。
【００２３】
図１の本開示の全固体電池１００は、電池積層体１０及び電池積層体１０を封止している外装体フィルム１１を有している。また、外装体フィルム１１は、電池積層体１０の積層方向における上面及び下面をそれぞれ覆っている。電池積層体１０の一つの側面の側において、外装体フィルム１１の対向している周縁部１１ａが、接合部位１１ｊにおいて、互いに接合している。この互いに接合されている周縁部１１ａは、電池積層体１０の側面に沿うようにして折り曲げられている。なお、図１では、説明の便宜上、電池積層体１０に含まれる２以上単位電池、及び集電タブ等の詳細表示を省略している。
【００２４】
図１から明らかであるように、本開示の全固体電池１００では、接合されている周縁部１１ａと電池積層体１０の側面の端部との間の空間１５ａは、従来のラミネート型電池、例えば図２に示されているラミネート型電池２００の空間２５ａよりも遥かに小さくなっていることが分かる。また、互いに接合されている周縁部１１ａは、電池積層体１０の側面に沿うようにして折り曲げられていることから、全固体電池の形状を維持することもできる。
【００２５】
すなわち、本開示の全固体電池は、従来の全固体電池に比べて、体積エネルギー密度を向上させることができて、全固体電池の形状を維持することもできる。
【００２６】
〈電池積層体〉
本開示にかかる電池積層体は、単位電池を２以上有する。また、電池積層体が、積層方向の上面及び下面、並びに第１、第２、第３、及び第４の側面から構成される六面体状であり、ここで、第１、第２、第３、及び第４の側面が、この順でそれぞれ隣接している。
【００２７】
本開示において、「電池積層体の積層方向の上面及び下面」とは、電池積層体の積層方向の最外層を構成する二つの面であり、電池積層体の積層方向と垂直な関係を有している。
【００２８】
また、「電池積層体の側面」とは、電池積層体に含まれる正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層の面方向の端部によって構成される外縁面であり、電池積層体の積層方向と平行な関係を有している。
【００２９】
また、本開示にかかる電池積層体は、その上面及び下面と共に、四つの側面によって構成されている六面体状である。このため、本開示の電池積層体の側面は、計四つあり、そのうちの１つを「第１の側面」と規定する場合、それに隣接している側面のうちの１つを「第２の側面」とし、そして、この「第２の側面」の他方の隣接している側面を「第３の側面」とし、最後に、「第３の側面」及び「第１の側面」にそれぞれ隣接している側面を「第４の側面」とすることができる。
【００３０】
図３は、本開示にかかる電池積層体の一形態について説明するための立体図である。
【００３１】
図３に示されているように、本開示にかかる電池積層体３０は、積層方向において、ＡＢＣＤからなる上面、ＥＦＧＨからなる下面、ＡＤＨＥからなる第１の側面、ＡＢＦＥからなる第２の側面、ＢＣＧＦからなる第３の側面、及びＤＣＧＨからなる第４の側面から構成される六面体状である。ここで、第１、第２、第３、及び第４の側面が、この順でそれぞれ隣接している。なお、図３では、説明の便宜上、電池積層体３０に含まれる２以上単位電池の表示を省略している。また、図３では、電池積層体３０の第１の側面ＡＤＨＥ、第２の側面ＡＢＦＥ、又は第３の側面ＢＣＧＦから突出している電池積層体の集電タブの表示を省略している。
【００３２】
本開示にかかる電池積層体は、積層方向の上面及び下面、並びに第１、第２、第３、及び第４の側面から構成される六面体状であれば、特に限定されない。例えば、直方体状であってよい。なお、本開示において、「直方体状」とは、任意の面に凹凸があってもよく、あるいはエッジに丸みが付いていてもよく、直方体で近似できる程度の形状であればよい。また、「直方体状」には、「立方体状」も含めるものとする。
【００３３】
本開示にかかる電池積層体において、上面と下面の大きさ（面積）は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、四つの側面の大きさ（面積）は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００３４】
取り扱い易さ等の観点から、本開示にかかる電池積層体は、直方体状であり、かつ上面及び下面のそれぞれの面積が、第１、第２、第３、及び第４の側面のいずれの面積よりも大きいことが好ましい。
【００３５】
本開示では、電池積層体は、２以上の単位電池を有している。また、電池積層体は、２以上の単位電池によって構成されるモノポーラ型のものであってもよく、バイポーラ型のものであってもよい。
【００３６】
例えば、図４は、４つの単位電池を有している本開示にかかる電池積層体の一態様を示す概略断面図である。図４に示されている電池積層体４０は、４つの単位電池６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄを有している。これらの単位電池を合わせてモノポーラ型の電池積層体４０を構成している。
【００３７】
（単位電池）
本開示において、単位電池は、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層を、この順で積層してなる。
【００３８】
例えば、図４に示されている電池積層体４０において、単位電池６ａは、正極集電体層１ａ、正極活物質層２ａ、固体電解質層３ａ、負極活物質層４ａ、及び負極集電体層５ａ（５ｂ）をこの順で積層してなる。単位電池６ｂは、負極集電体層５ａ（５ｂ）、負極活物質層４ｂ、固体電解質層３ｂ、正極活物質層２ｂ、及び正極集電体層１ｂ（１ｃ）をこの順で積層してなる。単位電池６ｃは、正極集電体層１ｂ（１ｃ）、正極活物質層２ｃ、固体電解質層３ｃ、負極活物質層４ｃ、及び負極集電体層５ｃ（５ｄ）をこの順で積層してなる。単位電池６は、負極集電体層５ｃ（５ｄ）、負極活物質層４ｄ、固体電解質層３ｄ、正極活物質層２ｄ、正極集電体層１ｄをこの順で積層してなる。
【００３９】
本開示において、単位電池に含まれる各層の大きさ（面積）は、特に限定されず、同じであってもよく、異なっていてもよい。なお、リチウムイオン電池に代表される積層型の全固体電池では、充電時に正極活物質層から放出されたリチウムイオンを負極活物質層に確実かつスムーズに移動させるために、固体電解質層、負極活物質層及び負極集電体層が正極活物質層及び正極集電体層よりも大面積で形成することが好ましい。したがって、固体電解質層、負極活物質層及び負極集電体層が延出部を有することが好ましい。
【００４０】
以下では、本開示を容易に理解するために、全固体リチウムイオン二次電池の電池積層体にかかる各部材を例として説明する。なお、本開示の全固体電池は、リチウムイオン二次電池に限定されず、幅広く適用できることに注意されたい。
【００４１】
（正極集電体層）
正極集電体層に用いられる導電性材料は、特に限定されず、全固体電池に使用できるものを適宜採用されうる。例えば、正極集電体層に用いられる導電性材料は、ＳＵＳ、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、又はカーボン等であってもよいが、これらに限定されない。
【００４２】
正極集電体層の形状として、特に限定されず、例えば、箔状、板状、メッシュ状等を挙げることができる。これらの中で、箔状が好ましい。
【００４３】
（正極活物質層）
正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含み、好ましくは後述する固体電解質をさらに含む。そのほか、使用用途や使用目的等に合わせて、例えば、導電助剤又はバインダー等の全固体電池の正極活物質層に用いられる添加剤を含むことができる。
【００４４】
正極活物質の材料として、特に限定されない。例えば、正極活物質は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、ＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２−ｘ−ｙＭｙＯ４（Ｍは、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＺｎから選ばれる１種以上の金属元素）で表される組成の異種元素置換Ｌｉ−Ｍｎスピネル等であってもよいが、これらに限定されない。
【００４５】
導電助剤としては、特に限定されない。例えば、導電助剤は、ＶＧＣＦ（気相成長法炭素繊維、Ｖａｐｏｒ  Ｇｒｏｗｎ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）及びカーボンナノ繊維等の炭素材並びに金属材等であってもよいが、これらに限定されない。
【００４６】
バインダーとしては、特に限定されない。例えば、バインダーは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）若しくはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の材料、又はこれらの組合せであってもよいが、これらに限定されない。
【００４７】
（固体電解質層）
固体電解質層は、少なくとも固体電解質を含む。固体電解質として、特に限定されず、全固体電池の固体電解質として利用可能な材料を用いることができる。例えば、固体電解質は、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、又はポリマー電解質等であってもよいが、これらに限定されない。
【００４８】
硫化物固体電解質の例として、硫化物系非晶質固体電解質、硫化物系結晶質固体電解質、又はアルジロダイト型固体電解質等が挙げられるが、これらに限定されない。具体的な硫化物固体電解質の例として、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５系（Ｌｉ７Ｐ３Ｓ１１、Ｌｉ３ＰＳ４、Ｌｉ８Ｐ２Ｓ９等）、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＩ−ＬｉＢｒ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＧｅＳ２（Ｌｉ１３ＧｅＰ３Ｓ１６、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２等）、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｏ５、ＬｉＩ−Ｌｉ３ＰＯ４−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ７−ｘＰＳ６−ｘＣｌｘ等；又はこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００４９】
酸化物固体電解質の例として、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２、Ｌｉ７−ｘＬａ３Ｚｒ１−ｘＮｂｘＯ１２、Ｌｉ７−３ｘＬａ３Ｚｒ２ＡｌｘＯ１２、Ｌｉ３ｘＬａ２／３−ｘＴｉＯ３、Ｌｉ１＋ｘＡｌｘＴｉ２−ｘ（ＰＯ４）３、Ｌｉ１＋ｘＡｌｘＧｅ２−ｘ（ＰＯ４）３、Ｌｉ３ＰＯ４、又はＬｉ３＋ｘＰＯ４−ｘＮｘ（ＬｉＰＯＮ）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５０】
（ポリマー電解質）
ポリマー電解質としては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、及びこれらの共重合体等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５１】
固体電解質は、ガラスであっても、結晶化ガラス(ガラスセラミック)であってもよい。また、固体電解質層は、上述した固体電解質以外に、必要に応じてバインダー等を含んでもよい。具体例として、上述の「正極活物質層」で列挙された「バインダー」と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００５２】
（負極活物質層）
負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含み、好ましくは上述した固体電解質をさらに含む。そのほか、使用用途や使用目的等に合わせて、例えば、導電助剤又はバインダー等の全固体電池の負極活物質層に用いられる添加剤を含むことができる。
【００５３】
負極活物質の材料として、特に限定されず、リチウムイオン等の金属イオンを吸蔵及び放出可能であることが好ましい。例えば、負極活物質は、合金系負極活物質又は炭素材料等であってもよいが、これらに限定されない。
【００５４】
合金系負極活物質は、例えば、Ｓｉ合金系負極活物質又はＳｎ合金系負極活物質等を含むことができるが、これらに限定されない。
【００５５】
Ｓｉ合金系負極活物質には、ケイ素、ケイ素酸化物、ケイ素炭化物、ケイ素窒化物、又はこれらの固溶体等がある。また、Ｓｉ合金系負極活物質には、ケイ素以外の元素、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔｉ等を含むことができる。
【００５６】
Ｓｎ合金系負極活物質には、スズ、スズ酸化物、スズ窒化物、又はこれらの固溶体等がある。また、Ｓｎ合金系負極活物質には、スズ以外の元素、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｓｉ等を含むことができる。
【００５７】
なお、上述した負極活物質層に含まれる合金系負極活物質の例の中で、合金系負極活物質は、Ｓｉ合金系負極活物質を含むことが好ましい。
【００５８】
炭素材料として、特に限定されず、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、又はグラファイト等が挙げられる。
【００５９】
負極活物質層に用いられる固体電解質、導電助剤、バインダー等その他の添加剤については、上述した「正極活物質層」及び「固体電解質層」の項目で説明したものを適宜採用することができる。
【００６０】
（負極集電体層）
負極集電体層に用いられる導電性材料は、特に限定されず、全固体電池に使用できるものを適宜採用されうる。例えば、負極集電体層に用いられる導電性材料は、ＳＵＳ、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、又はカーボン等であってもよいが、これらに限定されない。
【００６１】
負極集電体層の形状として、特に限定されず、例えば、箔状、板状、メッシュ状等を挙げることができる。これらの中で、箔状が好ましい。
【００６２】
（集電タブ）
本開示において、電池積層体は、集電タブを有している。
【００６３】
例えば、正極集電体層に電気的に接続されている正極集電タブ、負極集電体層に電気的に接続されている負極集電タブをそれぞれ設けることができる。
【００６４】
また、正極集電体層は、面方向に突出する正極集電体突出部を有していてよく、この正極集電体突出部には、正極集電タブが電気的に接続されていてよい。同様に、負極集電体層は、負極集電体突出部を有していてよく、この負極集電体突出部には、負極集電タブが電気的に接続されていてよい。
【００６５】
このような電池積層体の集電タブは、電池積層体の第１、第２、又は第３の側面から突出しており、かつ外装体フィルムの、互いに接合されている第１、第２、及び第３の周縁部のうちのいずれか１つから、突出している。これによって、電池積層体で発生した電力を外部に取り出すことができる。
【００６６】
また、本開示の全固体電池では、電池積層体が、積層方向に拘束されていることができる。これによって、充放電の際に、電池積層体の各層の内部及び各層の間における、イオン及び電子の伝導性を改良して、電池反応をより促進することができる。
【００６７】
〈外装体フィルム〉
本開示において、外装体フィルムは、電池積層体を封止している。
【００６８】
外装体フィルムは、金属箔の片面又は両面に樹脂フィルムを有する樹脂ラミネート金属箔であってよい。例えば、本開示にかかる外装体フィルムは、アルミラミネートフィルムであってよい。ここで、アルミラミネートフィルムは、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属が含まれている。典型的には、金属箔の片方の面に機械的強度を付与するための樹脂フィルムを積層し、かつ、反対側の面にヒートシール性を有する樹脂フィルムを積層して成る構成の樹脂ラミネート金属箔が例示される。
【００６９】
機械的強度を維持するための樹脂フィルムは、例えば、ポリエステル、ナイロン等から成るフィルムであってよい。ヒートシール性を有する樹脂フィルムは、例えば、ポリオレフィン等から成るフィルムであってよく、具体的には例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等から成るフィルムであってよい。
【００７０】
外装体フィルムは、電池積層体の任意の側面（例えば、第４の側面）を挟んで電池積層体の上面及び下面から、電池積層体を覆っている１枚のフィルムである。
【００７１】
外装体フィルムは、
電池積層体の上面及び下面をそれぞれ覆っている第１及び第２の主面被覆部、電池積層体の第１、第２、及び第３の側面のそれぞれの側の、対向している第１、第２、及び第３の周縁部、
第１の周縁部と第２の周縁部との間の、第１の境界部、
第２の周縁部と第３の周縁部との間の、第２の境界部、
第３の周縁部と、電池積層体の第４の側面を覆っている部分との間の、第３の境界部、並びに
電池積層体の第４の側面を覆っている部分と、第１の周縁部との間の、第４の境界部、
を有している。
【００７２】
上述した集電タブが、電池積層体の第１又は第３の側面から突出している場合には、本開示の全固体電池は、条件（ｉ）を満たす特徴を有し、また、上述した集電タブが、電池積層体の第２の側面から突出している場合には、本開示の全固体電池は、条件（ｉｉ）を満たす特徴を有する。以下では、それぞれの条件を満たす場合の外装体フィルムの詳細について、説明する。
【００７３】
（条件（ｉ））
第１の境界部が、第１の側面と第２の側面との境界線から第１の側面に沿って、かつ対向している第１の周縁部の間に、折り込まれており、
第２の境界部が、第２の側面と第３の側面との境界線から第３の側面に沿って、かつ対向している第３の周縁部の間に、折り込まれており、
第３の境界部が、第３の側面と第４の側面との境界線から第３の側面に沿って、かつ対向している第３の周縁部の間に、折り込まれており、
第４の境界部が、第４の側面と第１の側面との境界線から第１の側面に沿って、かつ対向している第１の周縁部の間に、折り込まれており、
外装体フィルムによって電池積層体が封止されるようにして、対向している第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている第１又は第３の周縁部の間から、集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている第２の周縁部の少なくとも１つが、第２の側面に沿うようにして折り曲げられている。
【００７４】
図５は、本開示にかかる外装体フィルムの一態様を示す平面概略図である。この外装体フィルム３１は、図３に示されている電池積層体３０を覆うことができる外装体フィルムを展開する場合の一例である。また、図５では、１点鎖線は山折りを示し、２点鎖線は谷折りを示す。
【００７５】
図５に示されているように、外装体フィルム３１は、電池積層体３０の第４の側面ＤＣＧＨを挟んで、上面ＡＢＣＤ及び下面ＥＦＧＨから電池積層体３０を覆うことができる。
【００７６】
この外装体フィルム３１は、
電池積層体３０の上面ＡＢＣＤ及び下面ＥＦＧＨをそれぞれ覆っている第１の主面被覆部３１ａ及び第２の主面被覆部３１ｂ、
電池積層体３０の第１の側面ＡＤＨＥの側の対向している第１の周縁部３１ｃ、電池積層体３０の第２の側面ＡＢＦＥの側の対向している第２の周縁部３１ｄ、及び電池積層体３０の第３の側面ＢＣＧＦの側の対向している第３の周縁部３１ｅ、
第１の周縁部３１ｃと第２の周縁部３１ｄとの間の、第１の境界部３１ｆ、
第２の周縁部３１ｄと第３の周縁部３１ｅとの間の、第２の境界部３１ｇ、
第３の周縁部３１ｅと、電池積層体３０の第４の側面ＤＣＧＨを覆っている部分３１ｘとの間の、第３の境界部３１ｈ、並びに
電池積層体３０の第４の側面ＤＣＧＨを覆っている部分３１ｘと、第１の周縁部３１ｃとの間の、第４の境界部３１ｉ
を有している。
【００７７】
なお、本開示において、対向している各周縁部の大きさは、互いに少なくとも部分的に接合できる範囲の大きさであればよいので、互いに異なっていてもよく、同じであってもよい。
【００７８】
第１の境界部３１ｆは、第１の側面ＡＤＨＥと第２の側面ＡＢＦＥとの境界線ＡＥから第１の側面ＡＤＨＥに沿って、かつ対向している第１の周縁部３１ｃの間に、折り込まれている。
【００７９】
第２の境界部３１ｇは、第２の側面ＡＢＦＥと第３の側面ＢＣＧＦとの境界線ＢＦから第３の側面ＢＣＧＦに沿って、かつ対向している第３の周縁部３１ｅの間に、折り込まれている。
【００８０】
第３の境界部３１ｈは、第３の側面ＢＣＧＦと第４の側面ＤＣＧＨとの境界線ＣＧから第３の側面ＢＣＧＦに沿って、かつ対向している第３の周縁部３１ｅの間に、折り込まれている。
【００８１】
第４の境界部３１ｉは、第４の側面ＤＣＧＨと第１の側面ＡＤＨＥとの境界線ＤＨから第１の側面ＡＤＨＥに沿って、かつ対向している第１の周縁部３１ｃの間に、折り込まれている。
【００８２】
なお、本開示において、各境界部が所望の側面及び所望の周縁部の間に折り込まれている態様は、特に限定されない。
【００８３】
例えば、電池積層体の側面から見て、境界部が、「ゲーブルトップ」様に、所望の電池積層体の側面に沿って、その側面側に存在している外装体フィルムの周縁部の間に折り込まれていてよい。
【００８４】
また、外装体フィルム３１によって電池積層体３０が封止されるようにして、対向している第１の周縁部３１ｃ、第２周縁部３１ｄ、及び第３の周縁部３１ｅは、互いに接合されている。
【００８５】
互いに接合されている第１の周縁部３１ｃ、第２周縁部３１ｄ、及び第３の周縁部３１ｅの少なくとも１つは、電池積層体３０の第１の側面ＡＤＨＥ、第２の側面ＡＢＦＥ、及び第３の側面ＢＣＧＦに沿うようにして折り曲げられている。
【００８６】
なお、互いに対向しており、かつ互いに接合されている第１の周縁部３１ｃ又は第３の周縁部３１ｅの間から、集電タブ（図示せず）は突出しており、かつ互いに接合されている第２の周縁部３１ｄは、第２側面ＡＢＦＥに沿うようにして折り曲げられている。
【００８７】
また、全固体電池の体積エネルギーをより向上される観点から、第１の周縁部から集電タブが突出している場合、互いに接合されている第３の周縁部が、第３の側面に沿うようにして折り曲げられていることが好ましい。
【００８８】
同様に、全固体電池の体積エネルギーをより向上される観点から、第３の周縁部から集電タブが突出している場合、互いに接合されている第１の周縁部が、第１の側面に沿うようにして折り曲げられていることが好ましい。
【００８９】
各周縁部の折り曲げられる方向は、特に限定されず、電池積層体の積層方向に沿って、電池積層体の上面の方向であってもよく、下面の方向であってもよい。
【００９０】
また、全固体電池の体積エネルギーをより向上される観点から、本開示において、互いに接合されている第１、第２、及び第３の周縁部のうちの、それぞれ第１、第２、及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられている周縁部において、第１、第２、及び第３の側面に沿う折り曲げ幅が、電池積層体の積層方向の厚み以下であることが好ましい。
【００９１】
そして、全固体電池の体積エネルギーをより向上される観点から、互いに接合されている第１、第２、及び第３の周縁部は、電池積層体の積層方向において、電池積層体からはみ出ていないことが好ましい。
【００９２】
本開示において、互いに接合されている第１、第２、第３、及び第４の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つは、電池積層体の積層方向において、上面又は下面の位置から延在していることができる。
【００９３】
例えば、上述した図１では、１つの互いに接合されている周縁部１１ａの接合部位１１ｊが電池積層体１０の積層方向において、上面の位置から延在している態様が示されている。なお、この接合部位１１ｊは、互いに接合されている周縁部１１ａと共に、電池積層体１０の側面に沿うようにして折り曲げられている。
【００９４】
また、この互いに接合されている第１、第２、及び第３の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つは、電池積層体の積層方向において、上面又は下面の位置から延在している場合の、外装体フィルムの展開図の一態様は、図６に示されている。
【００９５】
図６は、本開示にかかる外装体フィルムの一態様を示す平面概略図である。外装体フィルム４１は、図３に示されている電池積層体３０を覆うことができる外装体フィルムを展開する場合の一例である。また、図６では、１点鎖線は山折りを示し、２点鎖線は谷折りを示す。
【００９６】
なお、図６に示されている外装体フィルム４１の展開図は、第２の周縁部の接合部位の位置を除いて、図５に示されている外装体フィルム３１と同様であるため、重複説明は省略する。
【００９７】
図６に示されているように、外装体フィルム４１では、互いに接合されている第２の周縁部４１ｄの接合部位は、電池積層体３１の積層方向において、下面の位置ＥＦＧＨから延在している。また、この場合、電池積層体３１の上面ＡＢＣＤ側の第２の周縁部（４１ｄ）の大きさは、その対向している、下面ＥＦＧＨ側の第２の周縁部（４１ｄ）の大きさよりも大きく、すなわち、電池積層体３１の第２の側面ＡＢＦＥを覆われる程度の大きさを有している。
【００９８】
また、本開示において、互いに接合されている第１、第２、及び第３の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つは、電池積層体の積層方向において、上面と下面との間の位置から延在していることができる。
【００９９】
例えば、図７は、本開示の全固体電池の一部分の一態様を示す断面概略図である。
【０１００】
図７では、１つの互いに接合されている周縁部５１ａの接合部位５１ｊが、電池積層体５０の積層方向において、上面と下面との間の位置から延在している態様が示されている。なお、この接合部位５１ｊは、互いに接合されている周縁部５１ａと共に、電池積層体５０の側面に沿うようにして折り曲げられている。
【０１０１】
なお、この互いに接合されている第１、第２、及び第３の周縁部のそれぞれの接合部位の少なくとも１つが、電池積層体の積層方向において、上面と下面との間の位置から延在している場合の、外装体フィルムの展開図の一態様として図５を参照してよい。
【０１０２】
（条件（ｉｉ））
第１の境界部が、第１の側面と第２の側面との境界線から第２の側面に沿って、かつ対向している第２の周縁部の間に、折り込まれており、
第２の境界部が、第２の側面と第３の側面との境界線から第２の側面に沿って、かつ対向している第２の周縁部の間に、折り込まれており、
第３の境界部が、第３の側面と第４の側面との境界線から第３の側面に沿って、かつ対向している第３の周縁部の間に、折り込まれており、
第４の境界部が、第４の側面と第１の側面との境界線から第１の側面に沿って、かつ対向している第１の周縁部の間に、折り込まれており、
外装体フィルムによって電池積層体が封止されるようにして、対向している第１、第２、及び第３の周縁部が、互いに接合されており、
互いに対向しており、かつ互いに接合されている２の周縁部の間から、集電タブが突出しており、かつ
互いに接合されている第１及び第３の周縁部がそれぞれ、第１及び第３の側面に沿うようにして折り曲げられている。
【０１０３】
図８は、本開示にかかる外装体フィルムの一態様を示す平面概略図である。この外装体フィルム６１は、図３に示されている電池積層体３０を覆うことができる外装体フィルムを展開する場合の一例である。また、図８では、１点鎖線は山折りを示し、２点鎖線は谷折りを示す。
【０１０４】
図８に示されているように、外装体フィルム６１は、電池積層体３０の第４の側面ＤＣＧＨを挟んで、上面ＡＢＣＤ及び下面ＥＦＧＨから電池積層体３０を覆うことができる。
【０１０５】
この外装体フィルム６１は、
電池積層体３０の上面ＡＢＣＤ及び下面ＥＦＧＨをそれぞれ覆っている第１の主面被覆部６１ａ及び第２の主面被覆部６１ｂ、
電池積層体３０の第１の側面ＡＤＨＥの側の対向している第１の周縁部６１ｃ、電池積層体３０の第２の側面ＡＢＦＥの側の対向している第２の周縁部６１ｄ、及び電池積層体３０の第３の側面ＢＣＧＦの側の対向している第３の周縁部６１ｅ、
第１の周縁部６１ｃと第２の周縁部６１ｄとの間の、第１の境界部６１ｆ、
第２の周縁部６１ｄと第３の周縁部６１ｅとの間の、第２の境界部６１ｇ、
第３の周縁部６１ｅと、電池積層体３０の第４の側面ＤＣＧＨを覆っている部分６１ｘとの間の、第３の境界部６１ｈ、並びに
電池積層体３０の第４の側面ＤＣＧＨを覆っている部分６１ｘと、第１の周縁部３１ｃとの間の、第４の境界部６１ｉ
を有している。
【０１０６】
第１の境界部６１ｆは、第１の側面ＡＤＨＥと第２の側面ＡＢＦＥとの境界線ＡＥから第２の側面ＡＢＦＥに沿って、かつ対向している第２の周縁部６１ｄの間に、折り込まれている。
【０１０７】
第２の境界部６１ｇは、第２の側面ＡＢＦＥと第３の側面ＢＣＧＦとの境界線ＢＦから第２の側面ＡＢＦＥに沿って、かつ対向している第２の周縁部６１ｄの間に、折り込まれている。
【０１０８】
第３の境界部６１ｈは、第３の側面ＢＣＧＦと第４の側面ＤＣＧＨとの境界線ＣＧから第３の側面ＢＣＧＦに沿って、かつ対向している第３の周縁部６１ｅの間に、折り込まれている。
【０１０９】
第４の境界部６１ｉは、第４の側面ＤＣＧＨと第１の側面ＡＤＨＥとの境界線ＤＨから第１の側面ＡＤＨＥに沿って、かつ対向している第１の周縁部６１ｃの間に、折り込まれている。
【０１１０】
外装体フィルム６１によって電池積層体３０が封止されるようにして、対向している第１の周縁部６１ｃ、第２の周縁部６１ｄ、及び第３の周縁部６１ｅは、互いに接合されている。
【０１１１】
なお、互いに対向しており、かつ互いに接合されている２の周縁部６１ｄの間から、集電タブ（図示せず）は突出しており、かつ互いに接合されている第１の周縁部６１ｃ及び第３の周縁部６１ｅはそれぞれ、第１の側面ＡＤＨＥ及び第３の側面ＢＣＧＦに沿うようにして折り曲げられている。
【０１１２】
《全固体電池の製造方法》
本開示はまた、上述した全固体電池を製造するための方法として、第１の方法、及び第２の方法を提供する。より具体的には、第１の方法は、上述した集電タブが第１又は第３の側面から突出している場合の本開示の全固体電池を製造することができる。また、第２の方法は、上述した集電タブが第２の側面から突出している場合の本開示の全固体電池を製造することができる。
【０１１３】
以下では、それぞれの製造方法の詳細について、図面を参照しつつ説明するが、本開示は、これらの態様に限定されるものではない。また、各製造方法では、上述した全固体電池と共通できる部分、及び互いに共通できる部分については、重複の説明を省略する。
【０１１４】
〈第１の方法〉
この第１の方法によれば、集電タブが第１又は第３の側面から突出している場合の本開示の全固体電池を製造することができる。
【０１１５】
より具体的には、図５を参照しつつ説明するように、この第１の方法は、下記工程（ａ）〜（ｅ）を含む。
【０１１６】
（工程（ａ））
工程（ａ）では、外装体フィルム（３１）によって、第４の側面ＤＣＧＨを挟んで上面ＡＢＣＤ及び下面ＥＦＧＨから、電池積層体３０を覆って、外装体フィルム（３１）の第１、第２、及び第３の周縁部（３１ｃ〜３１ｅ）、並びに第１及び第２の境界部（３１ｆ及び３１ｇ）が、それぞれ互いに対向するようにする。
【０１１７】
（工程（ｂ））
工程（ｂ）では、対向している第２の周縁部（３１ｄ）、第１の境界部（３１ｆ）、及び第２の境界部（３１ｇ）を、互いに接合する。
【０１１８】
（工程（ｃ））
工程（ｃ）では、互いに接合されている、第２の周縁部（３１ｄ）、第１の境界部（３１ｆ）、及び第２の境界部（３１ｇ）を、電池積層体３０の第２の側面ＡＢＦＥに沿うようにして折り曲げる。
【０１１９】
なお、折り曲げる方向は、特に限定されず、電池積層体３０の積層方向に沿って、その上面ＡＢＣＤの方向に向かって折り曲げてもよく（例えば図５の鎖線のとおり）、その下面ＥＦＧＨの方向に向かって折り曲げてもよい。
【０１２０】
（工程（ｄ））
工程（ｄ）では、下記の工程（ｄ−１）〜（ｄ−４）を同時に又は任意の順で行う：
（ｄ−１）外装体フィルム（３１）の第１の境界部（３１ｆ）を、第１の側面ＡＤＨＥと第２の側面ＡＢＦＥとの境界線ＡＥから第１の側面ＡＤＨＥに沿わせて、対向している第１の周縁部（３１ｃ）の間に、折り込むこと。
（ｄ−２）外装体フィルム（３１）の第２の境界部（３１ｇ）を、第２の側面ＡＢＦＥと第３の側面ＢＣＧＦとの境界線ＢＦから第３の側面ＢＣＧＦに沿わせて、対向している第３の周縁部（３１ｅ）の間に、折り込むこと、
（ｄ−３）外装体フィルム（３１）の第３の境界部（３１ｈ）を、第３の側面ＢＣＧＦと第４の側面ＤＣＧＨとの境界線ＣＧから第３の側面ＢＣＧＦに沿わせて、対向している第３の周縁部（３１ｅ）の間に、折り込むこと、及び
（ｄ−４）外装体フィルム（３１）の第４の境界部（３１ｉ）を、第４の側面ＤＣＧＨと第１の側面ＡＤＨＥとの境界線ＤＨから第１の側面ＡＤＨＥに沿わせて、対向している第１の周縁部（３１ｃ）の間に、折り込むこと。
【０１２１】
（工程（ｅ））
工程（ｅ）では、対向している第１又は第３の周縁部（３１ｃ又は３１ｅ）の間から集電タブを突出された状態で、対向している第１又は第３の周縁部（３１ｃ又は３１ｅ）を、それらのそれぞれの間に折り込まれている境界部（３１ｆ、３１ｉ、３１ｇ、３１ｈ、）と共に互いに接合する。
【０１２２】
〈第２の方法〉
この第２の方法によれば、上述した集電タブが第２の側面から突出している場合の本開示の全固体電池を製造することができる。
【０１２３】
より具体的には、この第２の方法（図８）は、下記工程（ａ）〜（ｆ）を含む。
【０１２４】
（工程（ａ））
工程（ａ）では、外装体フィルム（６１）によって、第４の側面ＤＣＧＨを挟んで上面ＡＢＣＤ及び下面ＥＦＧＨから、電池積層体３０を覆って、外装体フィルム（６１）の第１、第２、及び第３の周縁部（６１ｃ〜６１ｅ）、並びに第１及び第２の境界部（６１ｆ及び６１ｇ）が、それぞれ互いに対向するようにする。
【０１２５】
（工程（ｂ））
工程（ｂ）では、下記の工程（ｂ−１）及び（ｂ−２）を同時に又は任意の順で行う：
（ｂ−１）外装体フィルム（６１）の第３の境界部（６１ｈ）を、第３の側面ＢＣＧＦと第４の側面ＤＣＧＨとの境界線ＣＧから第３の側面ＢＣＧＦに沿わせて、対向している第３の周縁部（６１ｅ）の間に、折り込むこと、及び
（ｂ−２）外装体フィルム（６１）の第４の境界部（６１ｉ）を、第４の側面ＤＣＧＨと第１の側面ＡＤＨＥとの境界線ＤＨから第１の側面ＡＤＨＥに沿わせて、対向している第１の周縁部（６１ｃ）の間に、折り込むこと。
【０１２６】
（工程（ｃ））
工程（ｃ）では、対向している第１の周縁部（６１ｃ）及びそれらの間に折り込まれている第４の境界部（６１ｉ）、対向している第３の周縁部（６１ｅ）及びそれらの間に折り込まれている第３の境界部（６１ｈ）、並びに対向している第１及び第２の境界部（６１ｆ及び６１ｇ）を、互いに接合する。
【０１２７】
（工程（ｄ））
工程（ｄ）では、下記の工程（ｄ−１）及び（ｄ−２）を同時に又は任意の順で行う：
（ｄ−１）互いに接合されている第１の周縁部（６１ｃ）、互いに接合されている第１の境界部（６１ｆ）、及び対向している第１の周縁部（６１ｃ）の間に折り込まれている第４の境界部（６１ｉ）を、電池積層体３０の第１の側面ＡＤＨＥに沿うようにして折り曲げること、及び
（ｄ−２）互いに接合されている第３の周縁部（６１ｅ）、互いに接合されている第２の境界部（６１ｇ）、及び対向している第３の周縁部（６１ｅ）の間に折り込まれている第３の境界部（６１ｈ）を、電池積層体３０の第３の側面ＢＣＧＦに沿うようにして折り曲げること。
【０１２８】
（工程（ｅ））
工程（ｅ）では、下記の工程（ｅ−１）及び（ｅ−２）を同時に又は任意の順で行う：
（ｅ−１）外装体フィルム６１の第１の境界部（６１ｆ）を、第１の側面ＡＤＨＥと第２の側面ＡＢＦＥとの境界線ＡＥから第２の側面ＡＢＦＥに沿わせて、対向している第２の周縁部（６１ｄ）の間に、折り込むこと、及び
（ｅ−２）外装体フィルム６１の第２の境界部（６１ｇ）を、第２の側面ＡＢＦＥと第３の側面ＢＣＧＦとの境界線ＢＦから第２の側面ＡＢＦＥに沿わせて、対向している第２の周縁部（６１ｄ）の間に、折り込むこと。
【０１２９】
（工程（ｆ））
（ｆ）対向している第２の周縁部（６１ｄ）の間から集電タブを突出させた状態で、対向している第２の周縁部（６１ｄ）を、それらのそれぞれの間に折り込まれている境界部（６１ｇ及び６１ｇ）と共に互いに接合する。
【０１３０】
また、上述した第１及び第２の方法では、境界部を側面に沿わせて、対向している周縁部の間に折り込む方法として、特に限定されず、例えば、「ゲーブルトップ」を形成するような方法であってよい。
【０１３１】
また、上述した第１及び第２の方法では、周縁部を電池積層体の側面に沿うようにして折り曲げる際の向きは、特に限定されず、電池積層体の上面に向けてもよく、電池積層体の下面に向いてもよい。
【０１３２】
また、上述した第１及び第２の方法では、外装体フィルムを封止する方法として、特に限定されず、例えば接着剤による封止、又は熱による封止等の方法であってよい。
【実施例】
【０１３３】
《実施例１》
図５に示されている外装体フィルム３１と同様な外装体フィルムを用いて、電池積層体を封止し、実施例１の全固体電池を作製した。
【０１３４】
作製した実施例１の全固体電池を撮影した写真は、図９に示す。なお、図９において、（１）は、全固体電池の上面から撮影した写真であり、（２）〜（４）は、それぞれの側面から撮影した写真である。
【０１３５】
《実施例２》
図６に示されている外装体フィルム４１と同様な外装体フィルムを用いて、電池積層体を封止し、実施例２全固体電池を作製した。
【０１３６】
作製した実施例２の全固体電池を撮影した写真は、図１０に示す。なお、図１０において、（１）は、全固体電池の上面から撮影した写真であり、（２）〜（４）は、それぞれの側面から撮影した写真である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０、２０、３０、５０    電池積層体
２１    アルミラミネート
３１、４１、５１、６１、    外装体フィルム
１５ａ、２５ａ    周縁部と電池積層体の側面の端部との間の空間
１００、５００    全固体電池
２００    従来のラミネート型電池
【図１】
2020091995.tif 000003
【図２】
2020091995.tif 000004
【図３】
2020091995.tif 000005
【図４】
2020091995.tif 000006
【図５】
2020091995.tif 000007
【図６】
2020091995.tif 000008
【図７】
2020091995.tif 000009
【図８】
2020091995.tif 000010
【図９】
2020091995.tif 000011
【図１０】
2020091995.tif 000012