(57)【要約】【課題】全固体電池の端部における短絡や滑落を抑制する。【解決手段】第３の活物質層、第１の固体電解質層、第１の活物質層、第１の集電体層、第２の活物質層、第２の固体電解質層、第４の活物質層をこの順に有し、第１の活物質層及び第２の活物質層が、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方であり、第１の活物質層及び第２の活物質層が負極活物質層である場合は第３の活物質層及び第４の活物質層が正極活物質層であり、第１の活物質層及び第２の活物質層が正極活物質層である場合は第３の活物質層及び第４の活物質層が負極活物質層であり、少なくとも第１の集電体層が、第３の活物質層及び第４の活物質層よりも外側に延出して延出部を構成しており、延出部の一方側表面、延出部の側面、及び、延出部の他方側表面に亘って絶縁樹脂層が連続的に設けられている、全固体電池とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の集電体層と、
前記第１の集電体層の一方側表面に積層された第１の活物質層と、
前記第１の集電体層の他方側表面に積層された第２の活物質層と、
前記第１の活物質層の一方側表面に積層された第１の固体電解質層と、
前記第２の活物質層の他方側表面に積層された第２の固体電解質層と、
前記第１の固体電解質層の一方側表面に積層された第３の活物質層と、
前記第２の固体電解質層の他方側表面に積層された第４の活物質層と、
前記第３の活物質層の一方側表面に積層された第２の集電体層と、
前記第４の活物質層の他方側表面に積層された第３の集電体層と、
を備え、
前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方であり、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が負極活物質層である場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層が正極活物質層であり、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が正極活物質層である場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層が負極活物質層であり、
少なくとも前記第１の集電体層が、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出して延出部を構成しており、
前記延出部の一方側表面、前記延出部の側面、及び、前記延出部の他方側表面に亘って絶縁樹脂層が連続的に設けられている、
全固体電池。
【請求項２】
前記絶縁樹脂層の一方側表面が、前記第３の活物質層の一方側表面に対して他方側に存在し、
前記絶縁樹脂層の他方側表面が、前記第４の活物質層の他方側表面に対して一方側に存在する、
請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記絶縁樹脂層が、前記第２の集電体層と前記第３の集電体層との間にのみ存在する、
請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項４】
少なくとも前記第１の集電体層、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出して前記延出部を構成している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記第１の集電体層、前記第１の活物質層、前記第２の活物質層、第１の固体電解質層及び第２の固体電解質層が、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出して前記延出部を構成している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の全固体電池。
【請求項６】
前記絶縁樹脂層が、前記第１の固体電解質層の一方側表面、前記延出部の側面、及び、前記第２の固体電解質層の他方側表面に亘って連続的に設けられている、
請求項５に記載の全固体電池。
【請求項７】
転写面同士が隙間を介して対向するように配置された一対の転写リングと、
各々の前記転写リングの前記転写面に紫外線硬化樹脂を供給する樹脂供給源と、
少なくとも前記隙間に紫外線を供給する少なくとも一つの紫外線源と、
を備え、
被転写体の端部が前記隙間に配置されるように構成されており、
前記樹脂供給源から前記転写リングの前記転写面へと供給された前記紫外線硬化樹脂が前記転写リングの回転に伴って前記転写面から前記被転写体の端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って同時に転写されるように構成されており、
転写された前記紫外線硬化樹脂が前記紫外線源からの紫外線によって硬化され、前記被転写体の端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って絶縁樹脂層が連続的に設けられるように構成されている、
樹脂塗布装置。
【請求項８】
前記転写リングが、紫外線透過性を有し、
前記紫外線源から発せられた紫外線が前記転写リングを透過して前記隙間へと到達するように構成されている、
請求項７に記載の樹脂塗布装置。
【請求項９】
前記転写面の内側に、前記紫外線源からの紫外線を反射する反射鏡をさらに備え、
前記紫外線源から発せられた紫外線が、前記反射鏡によって反射されて、前記転写リングを透過して前記隙間へと到達するように構成されている、
請求項８に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１０】
前記反射鏡が、前記転写面の内側において、前記転写リングと同心円上に連続的に設けられている、
請求項９に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１１】
前記紫外線源を複数備え、
一部の前記紫外線源から発せられた紫外線が、前記転写リングを透過して前記転写面のうち前記隙間以外の部分に到達するように構成されており、
前記樹脂供給源から前記転写面に供給された前記紫外線硬化樹脂が、一部の前記紫外線源からの紫外線によって、前記隙間に到達する前に、前記転写面上で予備的に硬化されるように構成されている、
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１２】
一部の前記紫外線源から発せられる紫外線の波長と、それ以外の前記紫外線源から発せられる紫外線の波長とが異なる波長である、
請求項１１に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１３】
前記紫外線硬化樹脂が、少なくとも２波長以上の紫外光を照射することで硬化する材料である、
請求項１１又は１２に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１４】
前記転写面がポリテトラフルオロエチレン又はシリコンからなる、
請求項７〜１３のいずれか１項に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１５】
前記紫外線硬化樹脂がフィラーを含む、
請求項７〜１４のいずれか１項に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１６】
前記転写リングに対して下流側に前記被転写物の前記転写面からの剥離を補助するローラを備える、
請求項７〜１５のいずれか１項に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１７】
前記隙間を増減するための離間機構を備える、
請求項７〜１６のいずれか１項に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１８】
一対の前記転写リングの少なくとも一方に切欠が設けられている、
請求項７〜１７のいずれか１項に記載の樹脂塗布装置。
【請求項１９】
前記転写リングが表面に搬送ベルトを有し、
前記搬送ベルトの表面が前記転写面とされており、
前記搬送ベルトの表面が前記被転写体の端部の表面よりも前記紫外線硬化樹脂に対する離形性に優れる材料により構成されている、
請求項７〜１８のいずれか１項に記載の樹脂塗布装置。
【請求項２０】
第１の集電体層の一方側表面に第１の活物質層を積層し、
前記第１の集電体層の他方側表面に第２の活物質層を積層し、
前記第１の活物質層の一方側表面に第１の固体電解質層を積層し、
前記第２の活物質層の他方側表面に第２の固体電解質層を積層し、
前記第１の固体電解質層の一方側表面に第３の活物質層を積層し、
前記第２の固体電解質層の他方側表面に第４の活物質層を積層し、
前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層を、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方とし、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層を負極活物質層とした場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層を正極活物質層とし、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層を正極活物質層とした場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層を負極活物質層とし、
少なくとも前記第１の活物質層及び第２の活物質層を、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出させて延出部とし、
前記延出部の一方側表面、前記延出部の側面、及び、前記延出部の他方側表面にかけて紫外線硬化樹脂を転写によって連続的に設け、
前記延出部に転写された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、前記紫外線硬化樹脂を硬化させて絶縁樹脂層とし、
前記延出部に前記絶縁樹脂層を設けた後で、前記第３の活物質層の一方側表面に第２の集電体層を積層し、前記第４の活物質層の他方側表面に第３の集電体層を積層する、
全固体電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は全固体電池等を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、負極の面積を正極の面積よりも大きくした全固体電池において、電池端部における破損の防止や絶縁のために、電池端部の隙間部分に絶縁樹脂を挟み込むようにして配置する技術が知られている。また、特許文献２に開示されているように、全固体電池の電池要素の周囲を封止層で覆う技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１６２３５３号公報
【特許文献２】特開２０１４−０８９８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、電池端部の隙間部分に絶縁樹脂を配置するための具体的な手段が開示されていない。周知技術に鑑みると、例えば、ディスペンサ等を用いて電池の端部の隙間部分に樹脂を塗布することが考えられる。この場合、ノズルを電極に近付ける必要があるが、全固体電池には緻密にプレスされたことによる反りやうねりが存在することから、ノズルと電極とが接触して電極を傷付けてしまう虞がある。或いは、スプレー等を用いて電池の端部の隙間部分に樹脂を塗布することも考えられる。しかしながら、この場合、電極端部の隙間の内部にまで樹脂を正確に塗布して端部を適切に絶縁することは難しい。或いは、特許文献２に開示されているように、全固体電池を電池ケースに収容した後で、電池ケース内に熱硬化樹脂を充填し、全固体電池の端部に樹脂を配置することも考えられるが、この場合も、電極端部の隙間の内部にまで樹脂を正確に配置することは困難である。
【０００５】
尚、特許文献１に開示された全固体電池においては、電池の端部において活物質層等が露出しており、電池の端部において短絡や滑落が生じる虞がある（図４（Ａ）参照）。また、全固体電池においては、正極集電体層と接続する正極集電タブや負極集電体層と接続する負極集電タブを電池の側面から突出させる場合がある。特許文献１に開示された全固体電池において、例えば、正極集電体層から正極集電タブを突出させた場合、正極集電タブが負極活物質層、固体電解質層又は負極集電体層と接触して、電池の端部において短絡や滑落が生じる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願は、上記課題を解決するための手段の一つとして、第１の集電体層と、前記第１の集電体層の一方側表面に積層された第１の活物質層と、前記第１の集電体層の他方側表面に積層された第２の活物質層と、前記第１の活物質層の一方側表面に積層された第１の固体電解質層と、前記第２の活物質層の他方側表面に積層された第２の固体電解質層と、前記第１の固体電解質層の一方側表面に積層された第３の活物質層と、前記第２の固体電解質層の他方側表面に積層された第４の活物質層と、前記第３の活物質層の一方側表面に積層された第２の集電体層と、前記第４の活物質層の他方側表面に積層された第３の集電体層と、を備え、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方であり、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が負極活物質層である場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層が正極活物質層であり、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が正極活物質層である場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層が負極活物質層であり、少なくとも前記第１の集電体層が、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出して延出部を構成しており、前記延出部の一方側表面、前記延出部の側面、及び、前記延出部の他方側表面に亘って絶縁樹脂層が連続的に設けられている、全固体電池を開示する。
【０００７】
本開示の全固体電池において、前記絶縁樹脂層の一方側表面が、前記第３の活物質層の一方側表面に対して他方側に存在し、前記絶縁樹脂層の他方側表面が、前記第４の活物質層の他方側表面に対して一方側に存在していてもよい。
【０００８】
本開示の全固体電池において、前記絶縁樹脂層が、前記第２の集電体層と前記第３の集電体層との間にのみ存在していてもよい。
【０００９】
本開示の全固体電池において、少なくとも前記第１の集電体層、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層が、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出して前記延出部を構成していてもよい。
【００１０】
本開示の全固体電池において、前記第１の集電体層、前記第１の活物質層、前記第２の活物質層、第１の固体電解質層及び第２の固体電解質層が、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出して前記延出部を構成していてもよい。
【００１１】
本開示の全固体電池において、前記絶縁樹脂層が、前記第１の固体電解質層の一方側表面、前記延出部の側面、及び、前記第２の固体電解質層の他方側表面に亘って連続的に設けられていてもよい。
【００１２】
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、転写面同士が隙間を介して対向するように配置された一対の転写リングと、各々の前記転写リングの前記転写面に紫外線硬化樹脂を供給する樹脂供給源と、少なくとも前記隙間に紫外線を供給する少なくとも一つの紫外線源と、を備え、被転写体の端部が前記隙間に配置されるように構成されており、前記樹脂供給源から前記転写リングの前記転写面へと供給された前記紫外線硬化樹脂が前記転写リングの回転に伴って前記転写面から前記被転写体の端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って同時に転写されるように構成されており、転写された前記紫外線硬化樹脂が前記紫外線源からの紫外線によって硬化され、前記被転写体の端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って絶縁樹脂層が連続的に設けられるように構成されている、樹脂塗布装置を開示する。
【００１３】
本開示の樹脂塗布装置において、前記転写リングが、紫外線透過性を有し、前記紫外線源から発せられた紫外線が前記転写リングを透過して前記隙間へと到達するように構成されていてもよい。
【００１４】
本開示の樹脂塗布装置において、前記転写面の内側に、前記紫外線源からの紫外線を反射する反射鏡をさらに備え、前記紫外線源から発せられた紫外線が、前記反射鏡によって反射されて、前記転写リングを透過して前記隙間へと到達するように構成されていてもよい。
【００１５】
本開示の樹脂塗布装置において、前記反射鏡が、前記転写面の内側において、前記転写リングと同心円上に連続的に設けられていてもよい。
【００１６】
本開示の樹脂塗布装置において、前記紫外線源を複数備え、一部の前記紫外線源から発せられた紫外線が、前記転写リングを透過して前記転写面のうち前記隙間以外の部分に到達するように構成されており、前記樹脂供給源から前記転写面に供給された前記紫外線硬化樹脂が、一部の前記紫外線源からの紫外線によって、前記隙間に到達する前に、前記転写面上で予備的に硬化されるように構成されていてもよい。
【００１７】
本開示の樹脂塗布装置において、一部の前記紫外線源から発せられる紫外線の波長と、それ以外の前記紫外線源から発せられる紫外線の波長とが異なる波長であってもよい。
【００１８】
本開示の樹脂塗布装置において、前記紫外線硬化樹脂が、少なくとも２波長以上の紫外光を照射することで硬化する材料であってもよい。
【００１９】
本開示の樹脂塗布装置において、前記転写面がポリテトラフルオロエチレン又はシリコンからなっていてもよい。
【００２０】
本開示の樹脂塗布装置において、前記紫外線硬化樹脂がフィラーを含んでいてもよい。
【００２１】
本開示の樹脂塗布装置において、前記転写リングに対して下流側に前記被転写物の前記転写面からの剥離を補助するローラを備えていてもよい。
【００２２】
本開示の樹脂塗布装置において、前記隙間を増減するための離間機構を備えていてもよい。
【００２３】
本開示の樹脂塗布装置において、一対の前記転写リングの少なくとも一方に切欠が設けられていてもよい。
【００２４】
本開示の樹脂塗布装置において、前記転写リングが表面に搬送ベルトを有し、前記搬送ベルトの表面が前記転写面とされており、前記搬送ベルトの表面が前記被転写体の端部の表面よりも前記紫外線硬化樹脂に対する離形性に優れる材料により構成されていてもよい。
【００２５】
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、第１の集電体層の一方側表面に第１の活物質層を積層し、前記第１の集電体層の他方側表面に第２の活物質層を積層し、前記第１の活物質層の一方側表面に第１の固体電解質層を積層し、前記第２の活物質層の他方側表面に第２の固体電解質層を積層し、前記第１の固体電解質層の一方側表面に第３の活物質層を積層し、前記第２の固体電解質層の他方側表面に第４の活物質層を積層し、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層を、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方とし、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層を負極活物質層とした場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層を正極活物質層とし、前記第１の活物質層及び前記第２の活物質層を正極活物質層とした場合は前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層を負極活物質層とし、少なくとも前記第１の活物質層及び第２の活物質層を、前記第３の活物質層及び前記第４の活物質層よりも外側に延出させて延出部とし、前記延出部の一方側表面、前記延出部の側面、及び、前記延出部の他方側表面にかけて紫外線硬化樹脂を転写によって連続的に設け、前記延出部に転写された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、前記紫外線硬化樹脂を硬化させて絶縁樹脂層とし、前記延出部に前記絶縁樹脂層を設けた後で、前記第３の活物質層の一方側表面に第２の集電体層を積層し、前記第４の活物質層の他方側表面に第３の集電体層を積層する、全固体電池の製造方法を開示する。
【発明の効果】
【００２６】
本開示の全固体電池によれば、電池端部における短絡や滑落を抑制できる。
【００２７】
本開示の樹脂塗布装置によれば、一対の転写リングを用いて被転写体の端部の一方面、側面及び他方面へと樹脂を同時転写することで、被転写体の端部の破損を回避しつつ、被転写体の端部の正確な位置に正確な量にて絶縁樹脂層を設けることができる。
【００２８】
本開示の全固体電池の製造方法によれば、全固体電池の延出部の一方側表面、側面及び他方側表面へと樹脂を転写することで、延出部の破損を回避しつつ、延出部の正確な位置に正確な量にて絶縁樹脂層を設けることができる。また、延出部に絶縁樹脂層を設けた後で、第２の集電体層及び第３の集電体層を設けることで、電池端部における短絡や滑落を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】全固体電池１００の一部を概略的に示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面の構成を概略的に示す図である。図２（Ｂ）においては、延出部４０の説明のため、一部の構成を細い点線で示している。
【図３】絶縁樹脂層５０と第３の活物質層２３との位置関係、及び、絶縁樹脂層５０と第４の活物質層２４との位置関係の一例を概略的に示す図である。
【図４】従来技術に対する全固体電池１００の効果を説明するための概略図である。
【図５】樹脂塗布装置２００の構成を概略的に示す図である。紙面の手前から奥に向かって被転写体Ｘが搬送されるものとしている。
【図６】樹脂塗布装置２００の構成を概略的に示す図である。紙面の左から右に向かって被転写体Ｘが搬送されるものとしている。
【図７】樹脂塗布装置２００における紫外線源１３０の配置の一例を概略的に示す図である。紙面の手前から奥に向かって被転写体Ｘが搬送されるものとしている。
【図８】樹脂塗布装置２００における紫外線源１３０の配置の他の例を概略的に示す図である。紙面の左から右に向かって被転写体Ｘが搬送されるものとしている。
【図９】転写リング１１０の転写面１１０ａにおける紫外線硬化樹脂１２１の予備硬化について説明するための概略図である。
【図１０】樹脂塗布装置３００の構成を概略的に示す図である。紙面の手前から奥に向かって被転写体Ｘが搬送されるものとしている。
【図１１】樹脂塗布装置３００における反射鏡及び紫外線源の配置について説明するための概略図である。紙面の右から左に向かって被転写体Ｘが搬送されるものとしている。
【図１２】樹脂塗布装置４００の構成を概略的に示す図である。紙面の左から右に向かって被転写体Ｘが搬送されるものとしている。
【図１３】全固体電池１００の製造方法の一例について説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
１．全固体電池１００
図１及び図２に全固体電池１００の構成を概略的に示す。図１は、全固体電池１００の一部を概略的に示している。図１においては各層の積層方向が紙面奥手前方向と一致する。図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面の構成を概略的に示している。図２（Ｂ）においては、延出部４０の説明のため、一部の構成を細い点線で示している。
【００３１】
図１及び図２に示すように、全固体電池１００は、第１の集電体層１１と、前記第１の集電体層１１の一方側表面に積層された第１の活物質層２１と、前記第１の集電体層１１の他方側表面に積層された第２の活物質層２２と、前記第１の活物質層２１の一方側表面に積層された第１の固体電解質層３１と、前記第２の活物質層２２の他方側表面に積層された第２の固体電解質層３２と、前記第１の固体電解質層３１の一方側表面に積層された第３の活物質層２３と、前記第２の固体電解質層３２の他方側表面に積層された第４の活物質層２４と、前記第３の活物質層２３の一方側表面に積層された第２の集電体層１２と、前記第４の活物質層２４の他方側表面に積層された第３の集電体層１３と、を備えている。全固体電池１００において、前記第１の活物質層２１及び前記第２の活物質層２２が、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方であり、前記第１の活物質層２１及び前記第２の活物質層２２が負極活物質層である場合は前記第３の活物質層２３及び前記第４の活物質層２４が正極活物質層であり、前記第１の活物質層２１及び前記第２の活物質層２２が正極活物質層である場合は前記第３の活物質層２３及び前記第４の活物質層２４が負極活物質層である。図２に示すように、全固体電池１００においては、少なくとも前記第１の集電体層１１が、前記第３の活物質層２３及び前記第４の活物質層２４よりも外側に延出して延出部４０を構成している。また、図２に示すように、全固体電池１００においては、前記延出部４０の一方側表面４０ａ、前記延出部の側面４０ｂ、及び、前記延出部の他方側表面４０ｃに亘って絶縁樹脂層５０が連続的に設けられている。
【００３２】
１．１．第１の集電体層
第１の集電体層１１は、金属箔や金属メッシュ等により構成すればよい。特に金属箔が好ましい。第１の集電体層１１を構成する金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｏ、ステンレス鋼等が挙げられる。特にＣｕが好ましい。第１の集電体層１１は、その表面に、抵抗を調整するための何らかのコート層を有していてもよい。第１の集電体層１１は複数の層からなっていてもよい。例えば、複数の金属箔を重ね合わせて、第１の集電体層１１を構成することもできる。第１の集電体層１１の厚み（複数の層からなる場合は合計の厚み。他の層についても同様。）は特に限定されるものではない。例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。後述する第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２が負極活物質層である場合、第１の集電体層１１は負極集電体層として機能する。一方、第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２が正極活物質層である場合、第１の集電体層１１は正極集電体層として機能する。
【００３３】
１．２．第１の活物質層及び第２の活物質層
全固体電池１００において、第１の集電体層１１の一方側表面には第１の活物質層２１が積層され、第１の集電体層１１の他方側表面には第２の活物質層２２が積層されている。第１の活物質層２１は複数の層からなっていてもよい。例えば、一の活物質層の表面にさらに活物質層を積層して、複数の層全体として第１の活物質層２１を構成することもできる。第２の活物質層２２についても複数の層からなっていてもよい。第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２は、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方である。特に、負極活物質層であることが好ましい。第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２は、同種の材料を含む層であってもよし、異なる材料を含む層であってもよい。好ましくは同種の材料を含む層である。以下、負極活物質層について説明する。
【００３４】
負極活物質層は、少なくとも活物質を含む層である。負極活物質層には、活物質に加えて、任意に固体電解質、バインダー及び導電助剤等を含ませることができる。活物質は公知の活物質を用いればよい。公知の活物質のうち、所定のイオンを吸蔵放出する電位（充放電電位）の異なる２つの物質を選択し、貴な電位を示す物質を後述の正極活物質とし、卑な電位を示す物質を負極活物質として、それぞれ用いることができる。例えば、リチウムイオン電池を構成する場合は、負極活物質としてＳｉやＳｉ合金や酸化ケイ素等のシリコン系活物質；グラファイトやハードカーボン等の炭素系活物質；チタン酸リチウム等の各種酸化物系活物質；金属リチウムやリチウム合金等を用いることができる。負極活物質層に含まれ得る固体電解質は無機固体電解質が好ましい。有機ポリマー電解質と比較してイオン伝導度が高いためである。また、有機ポリマー電解質と比較して、耐熱性に優れるためである。好ましい無機固体電解質としては、例えば、ランタンジルコン酸リチウム、ＬｉＰＯＮ、Ｌｉ１＋ＸＡｌＸＧｅ２−Ｘ（ＰＯ４）３、Ｌｉ−ＳｉＯ系ガラス、Ｌｉ−Ａｌ−Ｓ−Ｏ系ガラス等の酸化物固体電解質；Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｓｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ−ＬｉＢｒ、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｏ５、ＬｉＩ−Ｌｉ３ＰＯ４−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＧｅＳ２等の硫化物固体電解質を例示することができる。特に、硫化物固体電解質が好ましく、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５を含む硫化物固体電解質がより好ましく、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ−ＬｉＢｒを含む硫化物固体電解質がさらに好ましい。負極活物質層に含まれ得るバインダーとしては、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチレンゴム（ＩＩＲ）、アクリレートブタジエンゴム（ＡＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等が挙げられる。負極活物質層に含まれ得る導電助剤としてはアセチレンブラックやケッチェンブラック等の炭素材料やニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。負極活物質層における各成分の含有量は従来と同様とすればよい。負極活物質層の形状も従来と同様とすればよい。特に、全固体電池１００を容易に構成できる観点から、シート状の負極活物質層が好ましい。この場合、負極活物質の厚みは、例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。ただし、負極の容量が正極の容量よりも大きくなるように、負極活物質層の大きさ（面積や厚み）を決定することが好ましい。
【００３５】
１．３．第１の固体電解質層及び第２の固体電解質層
全固体電池１００において、上記の第１の活物質層２１の一方側表面には第１の固体電解質層３１が積層され、上記の第２の集電体層２２の他方側表面には第２の固体電解質層３２が積層されている。第１の固体電解質層３１は複数の層からなっていてもよい。例えば、一の固体電解質層の表面にさらに固体電解質層を積層して、複数の層全体として第１の固体電解質３１を構成することもできる。第２の固体電解質層３２についても複数の層からなっていてもよい。第１の固体電解質層３１及び第２の固体電解質層３２は、同種の材料を含む層であってもよし、異なる材料を含む層であってもよい。好ましくは同種の材料を含む層である。
【００３６】
固体電解質層は、少なくとも電解質を含む層である。固体電解質層には、固体電解質に加えて、任意にバインダーを含ませることができる。固体電解質は上述した無機固体電解質が好ましく、硫化物固体電解質がより好ましい。この場合、固体電解質層に含まれる硫化物固体電解質は、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５を含む硫化物固体電解質が好ましく、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ−ＬｉＢｒを含む硫化物固体電解質がより好ましい。バインダーは上述したバインダーと同様のものを適宜選択して用いることができる。固体電解質層における各成分の含有量は従来と同様とすればよい。固体電解質層の形状も従来と同様とすればよい。特に、全固体電池１００を容易に構成できる観点から、シート状の固体電解質層が好ましい。この場合、固体電解質層の厚みは、例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００３７】
１．４．第３の活物質層及び第４の活物質層
全固体電池１００において、上記の第１の固体電解質層３１の一方側表面には第３の活物質層２３が積層され、第２の固体電解質層３２の他方側表面には第４の活物質層２４が積層されている。第３の活物質層２３は複数の層からなっていてもよい。例えば、一の活物質層の表面にさらに活物質層を積層して、複数の層全体として第３の活物質層２３を構成することもできる。第４の活物質層２４についても複数の層からなっていてもよい。上述の第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２が負極活物質層である場合、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４は正極活物質層である。一方、第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２が正極活物質層である場合、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４は負極活物質層である。特に、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４は正極活物質層であることが好ましい。第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４は、同種の材料を含む層であってもよし、異なる材料を含む層であってもよい。好ましくは同種の材料を含む層である。以下、正極活物質層について説明する。
【００３８】
正極活物質層は、少なくとも活物質を含む層である。正極活物質層には、活物質に加えて、任意に固体電解質、バインダー及び導電助剤等を含ませることができる。活物質は公知の活物質を用いればよい。公知の活物質のうち、所定のイオンを吸蔵放出する電位（充放電電位）の異なる２つの物質を選択し、貴な電位を示す物質を正極活物質とし、卑な電位を示す物質を上述の負極活物質として、それぞれ用いることができる。例えば、リチウムイオン電池を構成する場合は、正極活物質としてコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、マンガン酸リチウム、スピネル系リチウム化合物等の各種のリチウム含有複合酸化物を用いることができる。正極活物質は表面がニオブ酸リチウム層やチタン酸リチウム層やリン酸リチウム層等の酸化物層で被覆されていてもよい。正極活物質層に含まれ得る固体電解質は上述の無機固体電解質が好ましい。特に、硫化物固体電解質が好ましく、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５を含む硫化物固体電解質がより好ましく、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５−ＬｉＩ−ＬｉＢｒを含む硫化物固体電解質がさらに好ましい。正極活物質層に含まれ得るバインダーとしては、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチレンゴム（ＩＩＲ）、アクリレートブタジエンゴム（ＡＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等が挙げられる。正極活物質層に含まれ得る導電助剤としてはアセチレンブラックやケッチェンブラック等の炭素材料やニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。正極活物質層における各成分の含有量は従来と同様とすればよい。正極活物質層の形状も従来と同様とすればよい。特に、全固体電池１００を容易に構成できる観点から、シート状の正極活物質層が好ましい。この場合、正極活物質層の厚みは、例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００３９】
１．５．第２の集電体層及び第３の集電体層
全固体電池１００において、上記の第３の活物質層２３の一方側表面には第２の集電体層１２が積層され、第４の活物質層２４の他方側表面には第３の集電体層１３が積層されている。第２の集電体層１２は複数の層からなっていてもよい。例えば、複数の金属箔を重ね合わせて第２の集電体層１２を構成することもできる。第３の集電体層１３についても複数の層からなっていてもよい。第２の集電体層１２及び第３の集電体層１３は、同種の材料を含む層であってもよし、異なる材料を含む層であってもよい。好ましくは同種の材料を含む層である。また、第１の集電体層１１及び第２の集電体層１２は、同種の材料を含む層であってもよし、異なる材料を含む層であってもよい。好ましくは異なる材料を含む層である。さらに、第１の集電体層１１及び第３の集電体層１３は、同種の材料を含む層であってもよし、異なる材料を含む層であってもよい。好ましくは異なる材料を含む層である。
【００４０】
第２の集電体層１２や第３の集電体層１３は、金属箔や金属メッシュ等により構成すればよい。特に金属箔が好ましい。第２の集電体層１２や第３の集電体層１３を構成する金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｏ、ステンレス鋼等が挙げられる。特にＡｌが好ましい。第２の集電体層１２や第３の集電体層１３は、その表面に、抵抗を調整するための何らかのコート層を有していてもよい。第２の集電体層１２や第３の集電体層１３の各々の厚みは特に限定されるものではない。例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。上記の第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２が負極活物質層である場合、第２の集電体層１２及び第３の集電体層１３は正極集電体層として機能する。一方、第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２が正極活物質層である場合、第２の集電体層１２及び第３の集電体層１３は負極集電体層として機能する。
【００４１】
１．６．延出部
全固体電池１００においては、少なくとも第１の集電体層１１が、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４よりも外側に延出して延出部４０を構成している。言い換えれば、各層の積層方向視において、第１の集電体層１１の面積が、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４の各面積よりも大きい。延出部４０には、少なくとも第１の集電体層１１が含まれていればよい。好ましくは、少なくとも第１の集電体層１１、第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２が、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４よりも外側に延出して延出部４０を構成している。より好ましくは、図２に示すように、第１の集電体層１１、第１の活物質層２１、第２の活物質層２２、第１の固体電解質層３１及び第２の固体電解質層３２が、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４よりも外側に延出して延出部４０を構成している。尚、第１の集電体層１１、第１の活物質層２１、第２の活物質層２２、第１の固体電解質層３１及び第２の固体電解質層３２の延出長は、同じであってもバラバラであってもよい。好ましくは、図２に示すように、各々の延出長を略同じとする。本開示の全固体電池１００においては、延出部４０を絶縁樹脂層５０で被覆することによって短絡や滑落といった課題を解決している。
【００４２】
１．７．絶縁樹脂層
全固体電池１００においては、延出部４０の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って絶縁樹脂層５０が設けられている。図２に示すように、絶縁樹脂層５０は、断面形状において略Ｃ字状の形状を有していてもよい。絶縁樹脂層５０は絶縁樹脂からなる層であればよい。特に紫外線硬化樹脂からなることが好ましい。紫外線硬化樹脂の種類は特に限定されるものではなく、一般的な紫外線硬化樹脂をいずれも採用可能である。例えば、カチオン重合系やラジカル重合系の紫外線硬化樹脂が挙げられる。また、絶縁樹脂層５０には、厚みの信頼性を向上させる観点等から、フィラーが含まれていてもよい。フィラーの種類は特に限定されるものではなく、各種材料からなる粒子を使用可能である。
【００４３】
全固体電池１００においては、第１の集電体層１１、第１の活物質層２１、第２の活物質層２２、第１の固体電解質層３１及び第２の固体電解質層３２が、第３の活物質層２３及び第４の活物質層２４よりも外側に延出して延出部４０を構成しており、且つ、絶縁樹脂層５０が、第１の固体電解質層３１の一方側表面、延出部４０の側面、及び、第２の固体電解質層４２の他方側表面に亘って連続的に設けられていることが好ましい。これにより、第１の集電体層１１及び第１の活物質層２１と第２の集電体層１２との接触をより確実に防止することができるとともに、第１の集電体層１１及び第２の活物質層２２と第３の集電体層１３との接触をより確実に防止することができる。すなわち、正極及び負極の短絡を一層抑制できる。
【００４４】
絶縁樹脂層５０の厚みは特に限定されるものではない。電池の体積エネルギー密度と絶縁機能とのバランス等を考慮して、絶縁樹脂層５０の厚みを適宜決定すればよい。例えば、延出部４０の一方側表面における絶縁樹脂層５０の厚み（各層１１、２１・・・の積層方向に沿った厚み）を、上記の第３の活物質層２３の厚みよりも薄くすることが好ましく、延出部４０の他方側表面における絶縁樹脂層５０の厚み（各層１１、２１・・・の積層方向に沿った厚み）を、上記の第４の活物質層２４の厚みよりも薄くすることが好ましい。また、図３に一点鎖線で示したように、絶縁樹脂層５０の一方側表面５０ａが、第３の活物質層２３の一方側表面２３ａに対して他方側に存在し、絶縁樹脂層５０の他方側表面５０ｂが、第４の活物質層２４の他方側表面２４ａに対して一方側に存在することが好ましい。延出部４０の側面における絶縁樹脂層５０の厚み（延出部４０の延出方向に沿った厚み）は分厚くてもよい。尚、絶縁樹脂層５０は、第３の活物質層２３の側面や第４の活物質層２４の側面に当接していてもよいし、第３の活物質層２３の側面や第４の活物質層２４の側面との間に隙間が存在していてもよい。また、絶縁樹脂層５０は、第３の活物質層２３の一方側表面や第４の活物質層２４の他方側表面にまで達していてもよい。
【００４５】
図２に示すように、本開示の全固体電池１００において、第２の集電体層１２の端部の側面から一方側（第２の集電体層１２の他方側表面に対して一方側）や第３の集電体層１３の端部の側面から他方側（第３の集電体層１３の一方側表面に対して他方側）は絶縁樹脂層５０によって被覆されている必要はない。すなわち、図２に示すように、絶縁樹脂層５０は、第２の集電体層１２と第３の集電体層１３との間にのみ存在していればよい。このように、全固体電池１００においては、延出部４０のみを絶縁樹脂層５０で被覆すれば十分な効果が発揮され、電池の端部全体を絶縁樹脂で被覆せずとも、電池端部における短絡や滑落を抑制可能である。
【００４６】
１．８．その他の構成
全固体電池においては、集電体層と接続された集電タブが備えられていてもよく、当該集電タブが側面から突出していてもよい。具体的には、図１及び図２に示すように、全固体電池１００は、第１の集電体層１１と接続する第１の集電タブ１１ａと、第２の集電体層１２と接続する第２の集電タブ１２ａと、第３の集電体層１３と接続する第３の集電タブ１３ａと、を備えていてもよく、各集電タブ１１ａ〜１３ａが、電池の側面から突出していてもよい。集電タブと集電体層とは、同じ材料によって構成されていてもよいし、異なる材料によって構成されていてもよい。集電タブの突出長については特に限定されるものではない。
【００４７】
全固体電池１００は、ラミネートパック等の電池ケースに収容されてもよい。また、複数の全固体電池１００、１００・・・を組み合わせて一つの積層電池を構成してもよい。例えば、全固体電池１００を複数積層し、各々の全固体電池１００、１００・・・の正極同士及び負極同士を電気的に並列に接続して一つの積層電池としたうえで、当該積層電池を電池ケースに収容してもよい。
【００４８】
１．９．効果
図４（Ａ）に示すように、従来技術（特許文献１等）においては、電池の端部において活物質層等が露出しており、集電体層或いは集電タブと活物質層等との接触によって、電池の端部における短絡や材料の滑落が懸念される。一方、図４（Ｂ）に示すように、本開示の技術によれば、延出部に絶縁樹脂層を設けることによって、集電体層或いは集電タブと活物質層等との接触が防止され、電池の端部における短絡や材料の滑落を抑制することができる。
【００４９】
２．樹脂塗布装置
２．１．樹脂塗布装置２００
図５及び図６に樹脂塗布装置２００の構成を概略的に示す。図５及び図６に示すように、樹脂塗布装置２００は、転写面１１０ａ、１１０ａ同士が隙間１１０ｂを介して対向するように配置された一対の転写リング１１０、１１０と、各々の転写リング１１０、１１０の転写面１１０ａ、１１０ａに紫外線硬化樹脂１２１を供給する樹脂供給源１２０、１２０と、少なくとも隙間１１０ｂに紫外線を供給する少なくとも一つの紫外線源１３０とを備えている。樹脂塗布装置２００においては、これら転写リング１１０、樹脂供給源１２０及び紫外線源１３０が例えば以下のように構成されることで、被転写体Ｘの端部（例えば上述したような全固体電池１００の延出部４０）の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って絶縁樹脂層を容易且つ適切に設けることができる。すなわち、図５及び図６に示すように、樹脂塗布装置２００は、例えば、被転写体Ｘの端部が隙間１１０ｂに配置されるように構成されており、樹脂供給源１２０から転写リング１１０、１１０の転写面１１０ａ、１１０ａへと供給された紫外線硬化樹脂１２１が転写リング１１０、１１０の回転に伴って転写面１１０ａ、１１０ａから被転写体Ｘの端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って同時に転写されるように構成されており、転写された紫外線硬化樹脂１２１が紫外線源１３０からの紫外線によって硬化され、被転写体Ｘの端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って絶縁樹脂層が連続的に設けられるように構成されている。
【００５０】
２．１．１．転写リング
樹脂塗布装置２００は、転写面１１０ａ、１１０ａ同士が隙間１１０ｂを介して対向するように配置された一対の転写リング１１０、１１０を備える。転写リング１１０はリング状の転写面１１０ａを有する。転写リング１１０の大きさは特に限定されるものではない。上述の全固体電池１００の延出部４０に対して絶縁樹脂層をより容易に形成可能とする観点からは、例えば、転写リング１１０の直径を５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下とすることが好ましく、転写面１１０ａの幅（図５の紙面左右方向のリングの厚み）を３ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好ましい。転写リング１１０の材質は、紫外線硬化樹脂１２１を被転写体Ｘに適切に転写可能なものであればよく、セラミック、金属、樹脂等によって構成可能である。紫外線源１３０からの紫外線を隙間１１０ｂに到達させ易くする観点等からは、転写リング１１０は紫外線透過性を有する材料からなることが好ましい。紫外線透過性を有する材料としては、石英等の透明セラミックやアクリル樹脂、ＰＴＦＥ等の樹脂が挙げられる。また、紫外線硬化樹脂１２１の剥離性を向上させる観点等からは、転写面１１０ａがポリテトラフルオロエチレン又はシリコンからなることが好ましい。すなわち、転写リング１１０は、ＰＴＦＥやシリコンによって表面処理されていることが好ましい。
【００５１】
樹脂塗布装置２００においては、一対の転写リング１１０、１１０が隙間１１０ｂを介して転写面１１０ａ、１１０ａ同士が対向するように配置される。隙間１１０ｂの大きさは特に限定されるものではない。上述の全固体電池１００の延出部４０に対して絶縁樹脂層をより容易に形成可能とする観点からは、１００μｍ以上１ｍｍ以下の隙間１１０ｂとすることが好ましい。
【００５２】
樹脂塗布装置２００においては、隙間１１０ｂを増減させるための離間機構を備えることが好ましい。離間機構は、隙間１１０ｂを自動的に増減させるものであっても、人の手作業によって増減させるものであってもよい。例えば、一対の転写リング１１０、１１０を上下に配置する場合、離間機構として、一対の転写リング１１０、１１０のうち少なくとも一方の位置を上下させるための昇降機を採用することができる。被転写体Ｘの端部への樹脂の転写を開始する際、離間機構によって隙間１１０ｂを増大させることで、被転写体Ｘの端部の折れや破損を抑制しつつ、被転写体Ｘの端部をスムーズに隙間１１０ｂへと配置することができる。
【００５３】
樹脂塗布装置２００においては、一対の転写リング１１０、１１０の少なくとも一方に切欠が設けられていてもよい。このように、切欠を有する転写リング１１０を用いた場合、転写リング１１０を回転させて切欠部が隙間１１０ｂに到達した場合、隙間１１０ｂが増大する。すなわち、切欠部が隙間１１０ｂに到達するタイミングで被転写体Ｘの端部を隙間１１０ｂに配置することで、被転写体Ｘの端部の折れや破損を抑制しつつ、被転写体Ｘの端部をスムーズに隙間１１０ｂへと配置することができる。
【００５４】
図５及び図６に示すように、転写リング１１０は、リングの中心を回転軸として所定の方向に回転可能とされる。図５及び図６に示すように、一対の転写リング１１０、１１０は、互いに回転方向が逆となるように制御される。また、一対の転写リング１１０、１１０は、それぞれ回転速度が略同じとなるように制御される。これにより、被転写体Ｘの端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って紫外線硬化樹脂１２１を同時に転写することができる。転写リング１１０を回転させる動力源は特に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、モータ１４０と制御装置（不図示）とによって転写リング１１０を所定方向に所定速度で回転させることが可能である。
【００５５】
２．１．２．樹脂供給源
樹脂塗布装置２００は、各々の転写リング１１０、１１０の転写面１１０ａ、１１０ａに紫外線硬化樹脂１２１を供給する樹脂供給源１２０、１２０を備える。樹脂供給源１２０は、転写面１１０ａに紫外線硬化樹脂１２１を供給する装置である。樹脂供給源１２０は、転写面１１０ａに紫外線硬化樹脂を一定量で供給できるものであればよい。そのような装置としては、例えば、ディスペンサが挙げられる。ディスペンサを採用する場合、その方式は特に限定されるものではない。シリンジ方式、容積計算方式、チュービング方式、非接触方式等いずれの方式を採用してもよい。また、紫外線硬化樹脂１２１は転写面１１０ａへと押出用ノズル等を介して連続的に供給されてもよいし、スプレーノズル等を介して液滴状にて断続的に供給されてもよい。樹脂供給源１２０から転写面１１０ａへと紫外線硬化樹脂１２１を供給する量（流量や流速）は特に限定されるものではなく、被転写体の端部に形成すべき絶縁樹脂層の形態等に応じて適宜調整すればよい。
【００５６】
紫外線硬化樹脂１２１の種類は特に限定されるものではなく、一般的な紫外線硬化樹脂をいずれも採用可能である。例えば、カチオン重合系やラジカル重合系の紫外線硬化樹脂が挙げられる。また、紫外線硬化樹脂１２１には、転写時の膜切れを防止して厚みの信頼性を向上させる観点等から、フィラーが含まれていてもよい。フィラーの種類は特に限定されるものではなく、各種材料からなる粒子を使用可能である。尚、紫外線硬化樹脂には、酸素によって硬化反応が阻害されるものがあるが、樹脂塗布装置２００の隙間１１０ｂにおいては酸素がほぼ遮断されることから、紫外線硬化樹脂１２１として酸素によって硬化反応が阻害されるものを採用したとしても、紫外線源１３０からの紫外線によって隙間１１０ｂにて紫外線硬化樹脂１２１を適切に硬化させることが可能である。この点、樹脂塗布装置２００においては、樹脂１２１の転写や硬化の際、転写リング１１０等の周囲の雰囲気を窒素雰囲気等の不活性雰囲気とする必要はなく、大気雰囲気等の酸素含有雰囲気とすることも可能である。また、後述するように、酸素による硬化反応の阻害を効果的に利用して、紫外線硬化樹脂１２１の一部のみを予備硬化させることも可能である。
【００５７】
樹脂供給源１２０は、転写面１１０ａに対して紫外線硬化樹脂１２１を適切に供給できるように配置されていればよい。例えば、図６に示すように、被転写体Ｘの搬送方向において、転写リング１１０の上流側に樹脂供給源１２０を配置することができる。或いは、紫外線硬化樹脂１２１の予備硬化を進行させたい場合は、被転写体Ｘの搬送方向において、転写リング１１０の下流側に樹脂供給源１２０を配置することもできる。
【００５８】
樹脂塗布装置２００において、樹脂供給源１２０の数は特に限定されるものではない。図６に示すように、１つの転写リング１１０に対して１つ以上の樹脂供給源１２０を配置してもよい。
【００５９】
２．１．３．紫外線源
樹脂塗布装置２００は、少なくとも隙間１１０ｂに紫外線を供給する少なくとも一つの紫外線源１３０を備える。紫外線源１３０の種類は特に限定されるものではなく、紫外線ランプや紫外線発光ダイオード等、紫外線硬化樹脂１２１を硬化させることが可能な紫外光・紫外線を発するあらゆる紫外線源を採用可能である。紫外線の照射方向をより容易に制御できる観点等から、特に紫外線発光ダイオードが好ましい。
【００６０】
樹脂塗布装置２００における紫外線源１３０の位置は特に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、隙間１１０ｂの近傍に紫外線源１３０を配置することができる。紫外線源１３０からの紫外線は、何らかの部材を透過したうえで隙間１１０ｂに到達してもよい。例えば、転写リング１１０が紫外線透過性を有する場合、図７に示すように、樹脂塗布装置２００は、紫外線源１３０から発せられた紫外線が転写リング１１０を透過して隙間１１０ｂへと到達するように構成されていてもよい。転写リング１１０越しに紫外線を照射することで、紫外線硬化樹脂１２１を隙間１１０ｂにおいて一層効率的に硬化させることができる。或いは、紫外線源１３０からの紫外線は、後述するように反射鏡によって反射されたうえで隙間１１０ｂに到達してもよい。
【００６１】
樹脂塗布装置２００は、樹脂塗布装置２００において紫外線源１３０の数は一つに限定されるものではなく、複数の紫外線源１３０が備えられていてもよい。樹脂塗布装置２００が複数の紫外線源１３０、１３０・・・を備える場合、複数の紫外線源１３０、１３０・・・のうちの少なくとも一部の紫外線源が隙間１１０ｂに紫外線を供給すればよく、後述するように転写面１１０ａのうち隙間１１０ｂ以外の部分に紫外線を供給する紫外線源１３０があってもよい。例えば、樹脂塗布装置２００が紫外線源１３０を複数備える場合、図８に示すように、一部の紫外線源１３０（１３０ａ）から発せられた紫外線が、転写リング１１０を透過して転写面１１０ａのうち隙間１１０ｂ以外の部分に到達するように構成されており、樹脂供給源１２０から転写面１１０ａに供給された紫外線硬化樹脂１２１が、一部の紫外線源１３０（１３０ａ）からの紫外線によって、隙間１１０ｂに到達する前に、転写面１１０ａ上で予備的に硬化されるように構成されていてもよい。この場合、一部の紫外線源１３０（１３０ａ）から発せられる紫外線の波長と、それ以外の紫外線源１３０（１３０ｂ）から発せられる紫外線の波長とが異なる波長であってもよい。また、この場合、紫外線硬化樹脂１２１が、少なくとも２波長以上の紫外光を照射することで硬化する材料であってもよく、例えば、紫外線硬化樹脂１２１が少なくとも２種以上の重合開始剤を含むものであってもよい。このような場合、一部の紫外線源１３０（１３０ａ）から発せられた紫外線（例えば、波長の大きな紫外線）によって、隙間１１０ｂに到達する前に転写面１１０ａ上で紫外線硬化樹脂１２１を予備的に硬化させることが容易となり、その後、それ以外の紫外線源１３０（１３０ｂ）から発せられた紫外線（例えば、波長の小さな紫外線）によって、隙間１１０ｂにおいて紫外線硬化樹脂１２１を完全に硬化させることが容易となる。紫外線源１３０は、転写リング１１０と同心円上に複数設けられていてもよい（例えば、図１１（Ｂ）参照）。また、後述する反射鏡を備える場合、反射鏡の形状に応じて、複数の紫外線源１３０の位置決めがされていてもよい。このように、隙間１１０ｂに到達する前に、紫外線硬化樹脂１２１を転写面１１０ａ上で予備的に硬化させることで、隙間１１０ｂにおける紫外線硬化樹脂１２１の硬化速度の向上が期待でき、樹脂被覆の信頼性が高まる。被転写体Ｘへの転写性及び接着性が確保される限りにおいて、紫外線硬化樹脂１２１の予備硬化の度合いは特に限定されるものではない。尚、紫外線硬化樹脂１２１として酸素によって硬化反応が阻害されるものを用いた場合、転写面１１０ａに供給された紫外線硬化樹脂１２１は、予備硬化の際、図９に示すように、大気への露出面（被転写体Ｘの端部表面に接触・接着される面）においては酸素による阻害によって硬化反応が進まない一方、大気へ露出していない面（転写面１１０ａと接触する面、転写面１１０ａとの界面）において硬化反応が進行する。すなわち、紫外線硬化樹脂１２１の予備硬化を行った場合でも、被転写体Ｘの端部への高い転写性及び接着性を確保できる。
【００６２】
２．１．４．その他の部材
樹脂塗布装置２００は、上述したような一対の転写リング１１０、１１０と、少なくとも一つの樹脂供給源１２０と、少なくとも一つの紫外線源１３０を備えていればよい。これら以外の部材については任意である。
【００６３】
例えば、樹脂塗布装置２００は、図６に示すように、被転写体Ｘの搬送方向において、転写リング１１０に対して下流側に、転写面１１０ａに残存した樹脂を除去するためのスクレーパ１５０を備えていてもよい。また、樹脂塗布装置２００は、図６に示すように、転写リング１１０に対して下流側に、被転写物Ｘの転写面１１０ａからの剥離を補助するローラ１６０を備えていてもよい。
【００６４】
２．２．樹脂塗布装置３００
図１０に樹脂塗布装置２００の応用形態である樹脂塗布装置３００の構成を概略的に示す。図１０において樹脂塗布装置２００と同様の構成については同一の符号を付している。図１０に示すように、樹脂塗布装置３００は、転写リング１１０が紫外線透過性を有しており、転写面１１０ａの内側に、紫外線源１３０からの紫外線を反射する反射鏡２１０を備えており、紫外線源１３０から発せられた紫外線が、反射鏡２１０によって反射されて、転写リング１１０を透過して隙間１１０ｂへと到達するように構成されている。このように、反射鏡２１０を用いて紫外線の進行方向を制御することで、紫外線源１３０の設置の自由度が増すとともに、装置の小型化等も可能となる。
【００６５】
反射鏡２１０は、転写リング１１０とは別体で構成されていてもよいし、転写リング１１０に固定されていてもよい。取り扱い性や配置の容易性等を考慮した場合、反射鏡２１０は転写リング１１０に固定されていることが好ましい。反射鏡２１０の形状は特に限定されるものではないが、図１１（Ａ）に示すように、転写面１１０ａの内側において、転写リング１１０と同心円上に連続的に設けられていることが好ましい。これにより、図１１（Ｂ）に示すように、紫外線源１３０を反射鏡２１０の形状に沿って円周上に複数配置することができ、上述した紫外線硬化樹脂１２１の予備硬化が容易となる。
【００６６】
反射鏡２１０による紫外線の反射角度は特に限定されるものではなく、紫外線源１３０からの紫外線の発射方向と、隙間１１０ｂの位置とを考慮して適宜決定すればよい。特に図１０に示すように、紫外線源１３０からの紫外線が反射鏡２１０によって略直角に反射されるように構成することが好ましい。これにより、図１１（Ｂ）に示すように、紫外線源１３０を反射鏡２１０の形状に沿って円周上に複数配置することがより容易となる。
【００６７】
２．３．樹脂塗布装置４００
図１２に樹脂塗布装置２００の応用形態である樹脂塗布装置４００の構成を概略的に示す。図１２において樹脂塗布装置２００と同様の構成については同一の符号を付している。図１２に示すように、樹脂塗布装置４００は、転写リング１１０が表面に搬送ベルト１１１を有し、搬送ベルト１１１の表面が上記の転写面１１０ａとされている。この場合、図１２に示すように、被転写体Ｘの搬送方向に複数の転写リング１１０、１１０が備えられ、搬送方向に複数備えられた転写リング１１０、１１０同士が転写ベルト１１１を介して連結されていることが好ましい。このように、転写リング１１０が表面に搬送ベルト１１１を備えることで、被転写体Ｘをよりスムーズに搬送することができる。ここで、樹脂塗布装置４００においては、転写面１１０ａとなる搬送ベルト１１１の表面が、被転写体Ｘの端部の表面よりも紫外線硬化樹脂に対する離形性に優れる材料により構成されている点に一つの特徴がある。このような離形性に優れる材料としては、例えば、フッ素樹脂が挙げられる。フッ素樹脂の具体例としてはポリテトラフルオロエチレンが挙げられる。搬送ベルト１１１は少なくとも表面が当該離形性に優れる材料により構成されていればよく、例えば、ベルト全体が当該材料により構成された形態や、ベルトの表面に当該材料がコーティングされた形態等が採用される。これにより、硬化後の紫外線硬化樹脂１２１が転写面１１０ａから剥がれ易くなり、被転写体Ｘを一層スムーズに搬送することができ、被転写体Ｘの端部の樹脂被覆の信頼性が一層向上する。
【００６８】
図１２に示すように、搬送方向に複数備えられた転写リング１１０、１１０同士を搬送ベルト１１１を介して連結する場合、搬送ベルト１１１の長さ（搬送方向における転写リング１１０、１１０の距離）や搬送速度は紫外線硬化樹脂１２１の硬化時間等に応じて適宜調整すればよい。また、図１２に示すように、搬送方向に複数備えられた転写リング１１０、１１０の間に紫外線源１３０（１３０ｃ）が備えられていてもよい。この場合、搬送ベルト１１１の長さや搬送速度や紫外線硬化樹脂１２１の硬化時間等に応じて、紫外線源１３０（１３０ｃ）からの紫外線照射範囲を適宜決定することができる。搬送方向に複数備えられた転写リング１１０、１１０同士を搬送ベルト１１１を介して連結する場合に、搬送方向に複数備えられた転写リング１１０、１１０の間に紫外線源１３０（１３０ｃ）が備えられることで、紫外線硬化樹脂１２１をより確実に硬化させることができる。
【００６９】
２．４．効果
以上の通り、樹脂塗布装置２００、３００、４００等によれば、一対の転写リング１１０、１１０を用いて被転写体Ｘの端部の一方面、側面及び他方面へと紫外線硬化樹脂を同時転写することができる。これにより、被転写体Ｘを傷付けることなく、被転写体の反りやうねりを矯正しながら、被転写体Ｘの端部において紫外線硬化樹脂１２１を押し潰しつつ、薄く転写することができる。また、ノズルと被転写体Ｘとの接触による破損を回避しつつ、被転写体の端部の正確な位置に正確な量にて絶縁樹脂層を設けることができる。
【００７０】
３．樹脂塗布システム
本開示の技術は樹脂塗布システムとしての側面も有する。すなわち、図５〜図１０に示すように、本開示の樹脂塗布システムは、転写面１１０ａ、１１０ａ同士が隙間１１０ｂを介して対向するように配置された一対の転写リング１１０、１１０と、各々の前記転写リング１１０、１１０の前記転写面１１０ａ、１１０ａに紫外線硬化樹脂１２１を供給する樹脂供給源１２０と、少なくとも前記隙間１１０ｂに紫外線を供給する少なくとも一つの紫外線源１３０と、端部に前記紫外線硬化樹脂１２１が転写されて絶縁樹脂層が形成される被転写体Ｘと、を備えている。樹脂塗布システムにおいては、前記被転写体Ｘの端部が前記隙間１１０ｂに配置され、前記樹脂供給源１２０から前記転写リング１１０、１１０の前記転写面１１０ａ、１１０ａへと供給された前記紫外線硬化樹脂１２１が前記転写リング１１０、１１０の回転に伴って前記転写面１１０ａ、１１０ａから前記被転写体Ｘの端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って同時に転写され、転写された前記紫外線硬化樹脂１２１が前記紫外線源１３０からの紫外線によって硬化され、これにより、前記被転写体Ｘの端部の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って絶縁樹脂層が連続的に設けられる。本開示の樹脂塗布システムにおいて、転写リング１１０、樹脂供給源１２０及び紫外線源１３０の採り得る形態は、上記した樹脂塗布装置２００、３００に準ずることから、ここでは詳細な説明は省略する。また、本開示の樹脂塗布システムにおいて、被転写体Ｘの採り得る形態は、例えば、上記したような全固体電池１００とすることができる。すなわち、本開示の樹脂塗布システムによれば、全固体電池１００を製造する際、延出部４０の一方側表面、側面及び他方側表面に亘って絶縁樹脂層５０を連続的に設けることができる。
【００７１】
４．全固体電池の製造方法
本開示の技術は全固体電池１００の製造方法としての側面も有する。図１１に示すように、本開示の全固体電池１００の製造方法においては、第１の集電体層１１の一方側表面に第１の活物質層２１を積層し、前記第１の集電体層１１の他方側表面に第２の活物質層２２を積層し、前記第１の活物質層２１の一方側表面に第１の固体電解質層３１を積層し、前記第２の活物質層２２の他方側表面に第２の固体電解質層３２を積層し、前記第１の固体電解質層３１の一方側表面に第３の活物質層２３を積層し、前記第２の固体電解質層３２の他方側表面に第４の活物質層２４を積層する（図１１（Ａ））。ここで、前記第１の活物質層２１及び前記第２の活物質層２２を、負極活物質層及び正極活物質層のうちのいずれか一方とし、前記第１の活物質層２１及び前記第２の活物質層２２を負極活物質層とした場合は前記第３の活物質層２３及び前記第４の活物質層２４を正極活物質層とし、前記第１の活物質層２１及び前記第２の活物質層２２を正極活物質層とした場合は前記第３の活物質層２３及び前記第４の活物質層２４を負極活物質層とし、少なくとも前記第１の活物質層２１及び第２の活物質層２２を、前記第３の活物質層２３及び前記第４の活物質層２４よりも外側に延出させて延出部４０とする（図１１（Ａ））。このように、延出部４０を構成したうえで、前記延出部４０の一方側表面、前記延出部４０の側面、及び、前記延出部４０の他方側表面にかけて紫外線硬化樹脂１２１を転写によって連続的に設け（図１１（Ｂ））、前記延出部４０に転写された紫外線硬化樹脂１２１に紫外線を照射し、前記紫外線硬化樹脂１２１を硬化させて絶縁樹脂層５０とする（図１１（Ｃ））。このようにして、前記延出部４０に前記絶縁樹脂層５０を設けた後で、前記第３の活物質層２３の一方側表面に第２の集電体層１２を積層し、前記第４の活物質層２４の他方側表面に第３の集電体層１３を積層する（図１１（Ｄ））。
【００７２】
４．１．被転写体（積層体６０）を作製
本開示の製造方法においては、図１１（Ａ）に示すように、各層１１、２１〜２４、３１及び３２を積層することで、第３の活物質層２３、第１の固体電解質層３１、第１の活物質層２１、第１の集電体層１１、第２の活物質層２２、第２の固体電解質層３２及び第４の活物質層２４をこの順に有するとともに上記の延出部４０を有する積層体６０を得る。ここで、各層１１、２１〜２４、３１及び３２の積層順序は特に限定されるものではない。また、第１の集電体層１１に集電タブ１１ａを設ける場合は、紫外線硬化樹脂を転写する前に第１の集電体層１１に集電タブ１１ａを接続するとよい。金属箔の一部を切断加工する等して第１の集電体層１１の一部を突出させ、これを集電タブ１１ａとしてもよい。
【００７３】
４．２．被転写体の端部（延出部４０）に紫外線硬化樹脂を転写
本開示の製造方法においては、積層体６０を得た後、図１１（Ｂ）に示すように、延出部４０の一方側表面、延出部４０の側面、及び、延出部４０の他方側表面にかけて紫外線硬化樹脂１２１を転写によって連続的に設ける。例えば、上記の樹脂塗布装置２００、３００のように、一対の転写リング１１０、１１０を用いて、延出部４０の一方側表面及び他方側表面の両面から紫外線硬化樹脂１２１を同時に転写する。
【００７４】
４．３．紫外線硬化樹脂を硬化
本開示の製造方法においては、延出部４０に紫外線硬化樹脂を転写した後、図１１（Ｃ）に示すように、延出部４０に転写された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させて絶縁樹脂層５０とする。例えば、上記の樹脂塗布装置２００、３００のように、一対の転写リング１１０、１１０の隙間１１０ｂにおいて、紫外線源１３０からの紫外線によって紫外線硬化樹脂１２１を硬化させる。
【００７５】
４．４．第２の集電体層及び第３の集電体層を積層
本開示の製造方法においては、延出部４０に絶縁樹脂層５０を設けた後、図１１（Ｄ）に示すように、第３の活物質層２３の一方側表面に第２の集電体層１２を積層し、第４の活物質層２４の他方側表面に第３の集電体層１３を積層することにより、全固体電池１００を得ることができる。得られた全固体電池１００は、適宜電池ケース内に収容すればよい。
【００７６】
４．５．効果
以上の通り、本開示の全固体電池１００の製造方法によれば、全固体電池１００の延出部４０の一方側表面、側面及び他方側表面へと紫外線硬化樹脂１２１を転写することで、延出部４０の破損を回避しつつ、延出部４０の正確な位置に正確な量にて絶縁樹脂層５０を設けることができる。また、延出部４０に絶縁樹脂層５０を設けた後で、第２の集電体層１２及び第３の集電体層１３を設けることで、電池端部における短絡や滑落を抑制できる（図４参照）。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本開示の全固体電池は、携帯機器用等の小型電源から車搭載用等の大型電源まで、広く好適に利用できる。
【符号の説明】
【００７８】
１１  第１の集電体層
１１ａ  第１の集電タブ
１２  第２の集電体層
１２ａ  第２の集電タブ
１３  第３の集電体層
１３ａ  第３の集電タブ
２１  第１の活物質層
２２  第２の活物質層
２３  第３の活物質層
２４  第４の活物質層
３１  第１の固体電解質層
３２  第２の固体電解質層
４０  延出部
５０  絶縁樹脂層
１００  全固体電池
１１０  転写リング
１１０ａ  転写面
１１０ｂ  隙間
１１１  搬送ベルト
１２０  樹脂供給源
１３０  紫外線源
２００  樹脂塗布装置
２１０  反射鏡
３００  樹脂塗布装置
４００  樹脂塗布装置
【図１】
2020004697.tif 000003
【図２】
2020004697.tif 000004
【図３】
2020004697.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020004697.tif 000012
【図１１】
2020004697.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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