(57)【要約】【課題】強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制できる、全固体電池、及び全固体電池の製造方法を提供する。【解決手段】全固体電池は、一面に正極活物質層１１が形成された正極表面集電体１２と、一面に負極活物質層２１が形成された負極表面集電体２２と、互いに積層される正極活物質層１１と負極活物質層２１との間に介在する固体電解質層３１と、正極表面集電体１２及び負極表面集電体２２のうち少なくとも一方に接続され、積層方向Ｄにおいて固体電解質層３１を越えて対極側まで延在する側面集電体（正極側面集電体１３、負極側面集電体２３）と、側面集電体１３、２３と対極との間に形成された固体電解質材料からなる絶縁部３２、３３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に正極活物質層が形成された正極表面集電体と、
一面に負極活物質層が形成された負極表面集電体と、
互いに積層される前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に介在する固体電解質層と、
前記正極表面集電体及び前記負極表面集電体のうち少なくとも一方に接続され、前記積層の方向において前記固体電解質層を越えて対極側まで延在する側面集電体と、
前記側面集電体と前記対極との間に形成された固体電解質材料からなる絶縁部と、
を備える全固体電池。
【請求項２】
前記正極活物質層と前記負極活物質層とを積層してなる積層体を収容する収容器と、該収容器の内面と前記積層体との隙間を埋めるように形成された固体電解質材料からなる他の絶縁部とをさらに備える、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
一面に活物質層が形成された表面集電体をそれぞれに有する複数の電極を積層して構成される全固体電池の製造方法において、
絶縁性の収容器内に第１の電極を配置する第１の配置工程と、
前記収容器内に固体電解質材料を注入し、前記第１の電極の周囲に固体電解質材料からなる部分を形成する第１の形成工程と、
前記第１の電極上に形成された固体電解質層を介して前記第１の電極の対極となる第２の電極を前記第１の電極上に配置して積層する第２の配置工程と、
前記収容器内に固体電解質材料を注入し、前記第２の電極の周囲に固体電解質材料からなる部分を形成する第２の形成工程と、
を含み、
前記第１の配置工程は、前記積層の方向において前記固体電解質層を越えて前記第２の電極側まで延在する側面集電体が連ねられた前記第１の電極を前記収容器内に配置し、
前記第２の形成工程は、前記側面集電体と前記第２の電極との間に固体電解質材料からなる絶縁部を形成する、
全固体電池の製造方法。
【請求項４】
前記第１の形成工程は、固体電解質材料の注入によって、前記絶縁部と同時に前記第１の電極上に前記固体電解質層を形成する、請求項３に記載の全固体電池の製造方法。
【請求項５】
前記第１の形成工程及び前記第２の形成工程は、前記第１の電極と前記第２の電極とを積層してなる積層体と前記収容器の内面との隙間に固体電解質材料からなる他の絶縁部をさらに形成する、請求項３又は４に記載の全固体電池の製造方法。
【請求項６】
一面に正極活物質層が形成されるとともに他面に負極活物質層が形成される第１集電体と、一面に正極活物質層が形成されるとともに他面に負極活物質層が形成される第２集電体と、前記第１集電体の前記正極活物質層と前記第２集電体の前記負極活物質層との間に介在する固体電解質層とを有する電極体と、
前記電極体を収容する絶縁性の外装体と、
前記電極体と前記外装体の間に形成され固体電解質材料からなる絶縁部と、
を備える全固体電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノポーラ型、バイポーラ型等の全固体電池、及び全固体電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
全固体電池及びその製造方法においては、従来、例えば特開２０１２−２２６８６２号公報に記載されるように、側面集電体と対極との間にスペースを形成したモノポーラ型全固体電池が知られている。また、電極体と電極体を保持する外装体との間にスペースを形成したバイポーラ型全固体電池が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２６８６２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０９６５５０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１２１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構成においては、スペース周辺の強度が低下するため、全固体電池に大きな荷重が作用すると、積層構造の崩れや構成要素の破損により、絶縁性が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制できる、全固体電池、及び全固体電池の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る全固体電池は、一面に正極活物質層が形成された正極表面集電体と、一面に負極活物質層が形成された負極表面集電体と、互いに積層される正極活物質層と負極活物質層との間に介在する固体電解質層と、正極表面集電体及び負極表面集電体のうち少なくとも一方に接続され、積層の方向において固体電解質層を越えて対極側まで延在する側面集電体と、側面集電体と対極との間に形成された固体電解質材料からなる絶縁部とを備える。
【０００７】
本発明に係る全固体電池によれば、側面集電体と対極との間に固体電解質材料からなる絶縁部を形成することによって、全固体電池に作用する荷重による積層構造及び構成要素の変形が抑制される。結果として、全固体電池に大きな荷重が作用しても、積層構造の崩れや構成要素の破損が生じ難くなり、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制することができる。
【０００８】
本発明に係る全固体電池の製造方法は、一面に活物質層が形成された表面集電体をそれぞれに有する複数の電極を積層して構成される全固体電池の製造方法である。全固体電池の製造方法は、絶縁性の収容器内に第１の電極を配置する第１の配置工程と、収容器内に固体電解質材料を注入し、第１の電極の周囲に固体電解質材料からなる部分を形成する第１の形成工程と、第１の電極上に形成された固体電解質層を介して第１の電極の対極となる第２の電極を第１の電極上に配置して積層する第２の配置工程と、収容器内に固体電解質材料を注入し、第２の電極の周囲に固体電解質材料からなる部分を形成する第２の形成工程とを含む。ここで、第１の配置工程は、積層の方向において固体電解質層を越えて第２の電極側まで延在する側面集電体に連なる第１の電極を収容器内に配置する。第２の形成工程は、側面集電体と第２の電極との間に固体電解質材料からなる絶縁部を形成する。
【０００９】
本発明に係る全固体電池の製造方法によれば、収容器内に固体電解質材料を注入することによって、側面集電体と第２の電極との間に固体電解質材料からなる絶縁部を容易に形成することができる。
【００１０】
本発明に係る全固体電池は、一面に正極活物質層が形成されるとともに他面に負極活物質層が形成される第１集電体と、一面に正極活物質層が形成されるとともに他面に負極活物質層が形成される第２集電体と、第１集電体の正極活物質層と第２集電体の負極活物質層との間に介在する固体電解質層とを有する電極体と、電極体を収容する絶縁性の外装体と、電極体と外装体の間に形成され固体電解質材料からなる絶縁部とを備える。
【００１１】
本発明に係る全固体電池によれば、電極体と外装体の間に絶縁部を形成することによって、全固体電池に作用する荷重による積層構造及び構成要素の変形が抑制される。結果として、全固体電池に大きな荷重が作用しても、積層構造の崩れや構成要素の破損が生じ難くなり、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制できる、全固体電池、及び全固体電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る全固体電池を示す断面模式図である。
【図２】図１に示すII−II線沿いの断面模式図である。
【図３】全固体電池の積層方向と交差する方向に荷重が作用する場合において、本発明の実施形態に係る全固体電池の作用を従来の全固体電池と対比して示す断面模式図である。
【図４】全固体電池の積層方向に荷重が作用する場合において、本発明の実施形態に係る全固体電池の作用を従来の全固体電池と対比して示す断面模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る全固体電池の製造方法を示す断面模式図（１／３）である。
【図６】本発明の実施形態に係る全固体電池の製造方法を示す断面模式図（２／３）である。
【図７】本発明の実施形態に係る全固体電池の製造方法を示す断面模式図（３／３）である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る全固体電池を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る全固体電池、及び全固体電池の製造方法について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、各要素の寸法、縦横比等の観点において、本発明の実施形態に係る全固体電池を必ずしも正確に示すものではない。
【００１５】
以下では、本発明の実施形態に係るモノポーラ型全固体電池及びその製造方法について主に説明する。まず、図１から図４を参照して、本発明の実施形態に係る全固体電池について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る全固体電池を示す断面模式図である。図２は、図１に示すII−II線沿いの断面模式図である。図１及び図２に示すように、全固体電池は、正極活物質層１１と負極活物質層２１とを積層してなる積層体を含んで構成される。正極活物質層１１は、正極活物質を含有する層である。負極活物質層２１は、負極活物質を含有する層である。
【００１７】
正極活物質層１１は、正極表面集電体１２の少なくとも一面に形成される。正極活物質層１１及び正極表面集電体１２は、正極１０Ａ、１０Ｂ（正極１０として総称する。）の一部を構成する。図１に示す例では、正極活物質層１１が正極表面集電体１２の上面又は上下両面に形成されているが、正極表面集電体１２の下面にのみ形成されてもよい。正極表面集電体１２は、例えばアルミニウム等の電子伝導性の材料を含有する。
【００１８】
負極活物質層２１は、負極表面集電体２２の少なくとも一面に形成される。負極活物質層２１及び負極表面集電体２２は、負極２０Ａ、２０Ｂ（負極２０として総称する。）の一部を構成する。図１に示す例では、負極活物質層２１が負極表面集電体２２の上下両面に形成されているが、負極表面集電体２２の上面又は下面にのみ形成されてもよい。負極表面集電体２２は、例えば銅等の電子伝導性の材料を含有する。
【００１９】
正極活物質層１１と負極活物質層２１とは、固体電解質層３１を介在して互いに積層される。固体電解質層３１は、例えば硫化物固体電解質材料又は酸化物固体電解質材料からなる、固体電解質材料を含有する。
【００２０】
正極表面集電体１２には、正極側面集電体１３が連なり、負極表面集電体２２には、負極側面集電体２３が連なる。正極表面集電体１２と正極側面集電体１３は、一体に形成され又は結合されてもよく、負極表面集電体２２と負極側面集電体２３も、一体に形成され又は結合されてもよい。正極側面集電体１３及び負極側面集電体２３は、上方に向けて延在する。正極側面集電体１３及び負極側面集電体２３は、例えばアルミニウム、銅等の電子伝導性の材料を含有する。
【００２１】
正極側面集電体１３は、積層方向Ｄにおいて固体電解質層３１を越えて対極側、つまり負極２０側まで延在する。同様に、負極側面集電体２３は、積層方向Ｄにおいて固体電解質層３１を越えて対極側、つまり正極１０側まで延在する。なお、正極側面集電体１３が負極２０側まで延在するのみでもよく、負極側面集電体２３が正極１０側まで延在するのみでもよい。
【００２２】
積層方向Ｄとは、正極表面集電体１２及び負極表面集電体２２の面に対して垂直な方向又はほぼ垂直な方向である。対極とは、正極側面集電体１３を含む正極１０と電気的に対をなす負極２０、又は負極側面集電体２３を含む負極２０と電気的に対をなす正極１０である。
【００２３】
正極１０Ａの正極側面集電体１３は、例えば溶接等の結合手段１４により正極１０Ｂの正極側面集電体１３と結合される。同様に、負極２０Ａの負極側面集電体２３は、溶接等の結合手段２４により負極２０Ｂの負極側面集電体２３と結合される。
【００２４】
正極側面集電体１３と負極２０との間には、固体電解質材料からなる絶縁部３２が形成される。同様に、負極側面集電体２３と正極１０との間には、固体電解質材料からなる絶縁部３３が形成される。
【００２５】
正極側面集電体１３と負極２０との間とは、正極側面集電体１３の側面と、これに対向する負極２０の端部との間を意味する。負極２０の端部とは、負極活物質層２１又は負極表面集電体２２のうち、正極側面集電体１３の側面に近い要素の端部を意味する。負極側面集電体２３と正極１０との間、及び正極１０の端部についても同様に説明される。
【００２６】
絶縁部３２、３３は、固体電解質層３１と同様に、例えば硫化物固体電解質材料又は酸化物固体電解質材料からなる、固体電解質材料を含有する。絶縁部３２は、正極側面集電体１３と負極２０とを絶縁するように、両者の間に隙間なく配置された固体電解質材料により形成される。同様に、絶縁部３３は、負極側面集電体２３と正極１０とを絶縁するように、両者の間に隙間なく配置された固体電解質材料により形成される。なお、「隙間なく配置された」とは、全固体電池に荷重が作用しても正極１０の構成要素と負極２０の構成要素との接触が抑制されるように、密実な状態に配置されることを意味する。
【００２７】
全固体電池は、正極活物質層１１と負極活物質層２１とを積層してなる積層体を収容器４０に収容して構成される。収容器４０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）、ポリイミド等の絶縁材料により形成された容器、又は少なくとも内面に絶縁処理を施された容器である。収容器４０には、その内面と積層体との隙間を埋めるように固体電解質材料からなる他の絶縁部３４がさらに形成される。
【００２８】
図３は、全固体電池の積層方向と交差する方向に荷重が作用する場合において、本発明の実施形態に係る全固体電池の作用を従来の全固体電池と対比して示す断面模式図である。図３には、正極活物質層１１と負極活物質層２１とを積層してなる積層体の周辺領域が部分的に示されている。図３（ａ）には、従来の全固体電池が示され、図３（ｂ）には、本発明の実施形態に係る全固体電池が示されている。
【００２９】
従来の全固体電池では、正極側面集電体１３と負極２０Ａとの間にスペースＳが形成されている。このため、積層方向Ｄと交差する方向において全固体電池に大きな荷重Ｌが作用すると、負極２０Ａの方向へ突出するように正極側面集電体１３が撓み易くなる。正極側面集電体１３が撓むと、積層構造が崩れ易くなり、正極側面集電体１３と負極２０Ａとが接触して絶縁性が低下し易くなる。
【００３０】
これに対し、本発明の実施形態に係る全固体電池では、前述したように、正極側面集電体１３と負極２０Ａとの間のスペースＳを埋めるように絶縁部３２が形成されている。このため、積層方向Ｄと交差する方向において全固体電池に大きな荷重Ｌが作用しても、負極２０Ａの方向へ突出するように正極側面集電体１３が撓み難くなる。結果として、全固体電池に大きな荷重Ｌが作用しても、積層構造の崩れが生じ難くなり、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制することができる。
【００３１】
なお、図３には、正極側面集電体１３と負極２０Ａとが接触する場合が示されているが、負極側面集電体２３と正極１０とが接触する場合についても同様に説明することができる。
【００３２】
図４は、全固体電池の積層方向に荷重が作用する場合において、本発明の実施形態に係る全固体電池の作用を従来の全固体電池と対比して示す断面模式図である。図４には、正極活物質層１１と負極活物質層２１とを積層してなる積層体の周辺領域が部分的に示されている。図４（ａ）には、従来の全固体電池が示され、図４（ｂ）には、本発明の実施形態に係る全固体電池が示されている。
【００３３】
全固体電池では、リチウム等の析出を抑制するために正極１０と比べて大きな電極面を有する負極２０が用いられる場合がある。そして、従来の全固体電池では、正極側面集電体１３と負極２０との間にスペースＳが形成されている。このため、積層方向Ｄにおいて全固体電池に大きな荷重Ｌが作用すると、正極１０のエッジ部と負極２０Ａとの接触箇所に集中する荷重により負極活物質層２１や固体電解質層３１が変形し易くなる。負極活物質層２１が変形すると、負極活物質層２１が破損し易くなり、破損した負極活物質層２１と正極１０との接触により絶縁性が低下し易くなる。
【００３４】
これに対し、本発明の実施形態に係る全固体電池では、前述したように、正極側面集電体１３と負極２０との間のスペースＳを埋めるように絶縁部３２がそれぞれ形成されている。このため、積層方向Ｄにおいて全固体電池に大きな荷重Ｌが作用しても、絶縁部３２の存在により、負極活物質層２１や固体電解質層３１が変形し難くなる。結果として、全固体電池に大きな荷重Ｌが作用しても、構成要素の破損が生じ難くなり、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制することができる。
【００３５】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る全固体電池によれば、正極側面集電体１３と負極２０との間、及び負極側面集電体２３と正極１０との間に、固体電解質材料からなる絶縁部３２、３３をそれぞれ形成することによって、全固体電池に作用する荷重による積層構造及び構成要素の変形が抑制される。結果として、全固体電池に大きな荷重Ｌが作用しても、積層構造の崩れや構成要素の破損が生じ難くなり、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制することができる。
【００３６】
また、正極活物質層１１と負極活物質層２１とを積層してなる積層体を収容する収容器４０と、収容器４０の内面と積層体との隙間を埋めるように形成された固体電解質材料からなる他の絶縁部３４とをさらに備えることによって、全固体電池に作用する荷重Ｌに対する強度の低下がさらに抑制される。
【００３７】
つぎに、図５から図７を参照して、本発明の実施形態に係る全固体電池の製造方法について説明する。
【００３８】
図５から図７は、本発明の実施形態に係る全固体電池の製造方法を示す断面模式図である。図５から図７に示すように、全固体電池は、少なくとも一面に正極活物質層１１が形成された正極表面集電体１２を有する正極１０と、少なくとも一面に負極活物質層２１が形成された負極表面集電体２２を有する負極２０とを積層して構成される。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、まず、平坦又はほぼ平坦な作業面Ｗ上に絶縁性の収容器４０を配置する。収容器４０は、底板４１が下向き、底板４１と反対側の開口４２が上向き、側壁４３が底板４１から垂直上向き又は略垂直上向きに延びるように配置される。
【００４０】
さらに、絶縁性の収容器４０内に第１の電極として、例えば正極１０Ａを配置する（第１の配置工程）。正極１０Ａは、収容器４０の底板４１と電極面とが平行又は略平行となるように配置される。また、正極１０Ａは、収容器４０の内側面との間に隙間Ｓ１を隔てて配置されてもよい。正極表面集電体１２には、正極活物質層１１との間に隙間Ｓ２を隔てて正極側面集電体１３が連なっている。
【００４１】
第１の配置工程に続いて、収容器４０内に固体電解質材料を注入し、図５（ｂ）に示すように、正極１０Ａの周囲に固体電解質材料からなる部分を形成する（第１の形成工程）。固体電解質材料の注入によって、正極活物質層１１と正極側面集電体１３との間の隙間Ｓ２には、固体電解質材料からなる絶縁部３２が形成される。また、正極１０Ａと収容器４０の内側面との隙間Ｓ１に固体電解質材料からなる他の絶縁部３４が形成されてもよい。
【００４２】
ここで、固体電解質材料の注入によって、絶縁部３２が形成されると同時に正極１０Ａ上に固体電解質層３１が形成される。固体電解質層３１は、正極活物質層１１と、第２の配置工程にて上方に配置される負極活物質層２１との間に介在するように形成される。なお、第１の形成工程にて固体電解質層３１を形成する代わりに、第１の配置工程にて、固体電解質層３１が予め形成された正極１０Ａを配置してもよく、後述する第２の配置工程にて、固体電解質層３１が予め形成された負極２０Ａを配置してもよい。
【００４３】
固体電解質層３１は、固体電解質材料を溶媒に混ぜ、又は微粒粉体のままで収容器４０内に注入し、溶媒を必要に応じて加熱蒸発させることにより形成される。固体電解質層３１は、正極１０Ａ上に所定の厚さ、例えば５μｍ〜３０μｍの厚さで形成される。
【００４４】
第１の形成工程に続いて、図６（ａ）に示すように、正極１０Ａ上に形成された固体電解質層３１を介して正極１０Ａの対極となる負極２０Ａを正極１０Ａ上に配置して積層する（第２の配置工程）。負極２０Ａは、正極１０Ａの上面と電極面とが平行又は略平行となるように配置される。また、負極２０Ａは、収容器４０の内側面との間に隙間Ｓ１を隔てて配置されてもよい。
【００４５】
第２の配置工程に続いて、収容器４０内に固体電解質材料を注入し、図６（ｂ）に示すように、負極２０Ａの周囲に固体電解質材料からなる部分を形成する（第２の形成工程）。固体電解質材料の注入によって、負極活物質層２１と正極側面集電体１３との間の隙間Ｓ２には、固体電解質材料からなる絶縁部３２が形成される。負極活物質層２１と負極側面集電体２３との間の隙間Ｓ３には、固体電解質材料からなる絶縁部３３が形成される。また、負極２０Ａと収容器４０の内側面との隙間Ｓ１に固体電解質材料からなる他の絶縁部３４が形成されてもよい。
【００４６】
ここで、固体電解質材料の注入によって、負極２０Ａの周囲に絶縁部３３が形成されると同時に負極２０Ａ上に固体電解質層３１が形成される。固体電解質層３１は、負極活物質層２１と、次の配置工程にて上方に配置される正極活物質層１１との間に介在するように形成される。なお、第２の形成工程にて固体電解質層３１を形成する代わりに、第２の配置工程にて、固体電解質層３１が予め形成された負極２０Ａを配置してもよく、後述する第３の配置工程にて、固体電解質層３１が予め形成された正極１０Ｂを配置してもよい。
【００４７】
第２の形成工程に続いて、図７（ａ）に示すように、負極２０Ａ上に形成された固体電解質層３１を介して正極１０Ｂを負極２０Ａ上に配置して積層する（第３の配置工程）。第１の形成工程と同様に、固体電解質材料の注入によって、正極側面集電体１３と正極１０Ｂとの間に絶縁部３２を形成する（第３の形成工程）。さらに、結合手段１４を用いて正極１０Ａと正極１０Ｂの正極側面集電体１３、１３同士を結合する（第１の結合工程）。
【００４８】
第３の配置工程、第３の形成工程、及び第１の結合工程に続いて、図７（ｂ）に示すように、正極１０Ｂ上に形成された固体電解質層３１を介して負極２０Ｂを正極１０Ｂ上に配置して積層する（第４の配置工程）。第２の形成工程と同様に、固体電解質材料の注入によって、負極側面集電体２３と負極２０Ｂとの間に絶縁部３３を形成する（第４の形成工程）。さらに、結合手段２４を用いて負極２０Ａと負極２０Ｂの負極側面集電体２３、２３同士を結合する（第２の結合工程）。
【００４９】
第３及び第４の配置工程、並びに第３及び第４の形成工程は、所望の積層数の電極を伴う積層体が形成されるまで繰り返される。所望の積層数の電極を伴う積層体が形成されると、例えば、正極側面集電体同士１３、１３同士の結合部及び負極側面集電体２３、２３同士の結合部を外部に露出させた状態で、収容器４０の開口４２が密閉される。
【００５０】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る全固体電池の製造方法によれば、収容器４０内に固体電解質材料を注入することによって、正極側面集電体１３と負極２０との間に固体電解質材料からなる絶縁部３２を容易に形成することができる。同様に、負極側面集電体２３と正極１０との間にも、固体電解質材料からなる絶縁部３３を容易に形成することができる。
【００５１】
また、固体電解質材料の注入によって、絶縁部３２の形成と同時に電極１０、２０上に固体電解質層３１を容易に形成することができる。
【００５２】
また、固体電解質材料の注入によって、正極１０と負極２０とを積層してなる積層体と、収容器４０の内面との隙間Ｓ１に固体電解質材料からなる他の絶縁部３４を容易に形成することができる。
【００５３】
以下では、本発明の他の実施形態に係るバイポーラ型全固体電池の概要について説明する。なお、以下では、前述した実施形態と重複する説明が省略されている。
【００５４】
図８は、本発明の他の実施形態に係る全固体電池を示す断面模式図である。図８に示すように、全固体電池は、電極体６０、外装体７０、及び絶縁部８０を備えている。
【００５５】
電極体６０は、少なくとも第１集電体６１及び第２集電体６２を有している。第１集電体６１及び第２集電体６２はそれぞれ、上面に正極活物質層６５が形成されるとともに下面に負極活物質層６６が形成されている。また、電極体６０の下端に配置される下端集電体６３には、その上面に正極活物質層６５が形成されており、電極体６０の上端に配置される上端集電体６４には、その下面に負極活物質層６６が形成されている。
【００５６】
集電体６１、６２、６３、６４は、例えばステンレススチール（ＳＵＳ）等の電子伝導性の材料を含有する。電極体６０は、第３集電体、第４集電体、・・・を有してもよい。電極体６０の上端・下端、又は集電体６１、６２、６３、６４の上面・下面は、集電体６１、６２、６３、６４の積層方向における位置関係により規定される。
【００５７】
電極体６０は、少なくとも第１集電体６１と第２集電体６２の間に介在する固体電解質層８１を有している。固体電解質層８１は、第１集電体６１の正極活物質層６５と第２集電体６２の負極活物質層６６との間に介在している。また、下端集電体６３の正極活物質層６５と第１集電体６１の負極活物質層６６との間、第２集電体６２の正極活物質層６５と上端集電体６４の負極活物質層６６との間にも固体電解質層８１が介在している。
【００５８】
外装体７０は、電極体６０を収容する絶縁性の収容体である。外装体７０は、蓋部７１、底盤部７２、及び側壁部７３を有する箱状の収容器であり、蓋部７１の中央部に上端開口部７１ａが設けられ、底盤部７２の中央部に下端開口部７２ａが設けられている。上端開口部７１ａには、上端集電体６４の上面の一部が露出し、下端開口部７２ａには、下端集電体６３の下面の一部が露出している。
【００５９】
絶縁部８０は、電極体６０と外装体７０の間に形成され固体電解質材料からなる部分である。絶縁部８０は、電極体６０の側面（電極体６０の上下方向に沿う面）と外装体７０の側壁部７３との間に隙間なく形成されている。なお、「隙間なく配置された」とは、全固体電池に作用する荷重による積層構造の崩れや構成要素の変形が抑制されるように、密実な状態に配置されることを意味する。
【００６０】
ところで、従来の全固体電池では、電極体６０の側面と外装体７０の側壁部７３との間にスペースが形成されている場合があった。この場合、スペース周辺の強度が低下するため、全固体電池に大きな荷重が作用すると、積層構造の崩れや構成要素の破損により、絶縁性が低下するおそれがある。すなわち、全固体電池の上下方向に大きな荷重が作用すると、電極体６０が上下方向に圧縮され、活物質層６５、６６が圧潰されて左右方向に延びるように変形し易くなる。すると、変形した活物質層６５、６６が固体電解質層８１を超えて対極の活物質層６５、６６と接触して短絡を生じさせてしまう。
【００６１】
しかし、本発明の実施形態に係る全固体電池によれば、電極体６０と外装体７０の間に絶縁部８０を形成することによって、全固体電池に作用する荷重による積層構造の崩れや構成要素の破損が抑制される。結果として、全固体電池に大きな荷重が作用しても、積層構造の崩れや構成要素の破損が生じ難くなり、強度の低下に伴う絶縁性の低下を抑制することができる。
【００６２】
なお、前述した実施形態は、本発明に係る全固体電池、及び全固体電池の製造方法の実施形態を説明したものであり、本発明に係る全固体電池、及び全固体電池の製造方法は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る全固体電池、及び全固体電池の製造方法は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る全固体電池、及び全固体電池の製造方法を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。
【００６３】
例えば、上記モノポーラ型全個体電池の実施形態の説明では、正極１０Ａ、負極２０Ａ、正極１０Ｂ、…の順序で収容器４０内に複数の電極を積層する場合について説明したが、負極２０Ａ、正極１０Ａ、負極２０Ｂ、…の順序で積層してもよい。また、電極の積層数は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００６４】
また、上記バイポーラ型全固体電池の実施形態の説明では、電極体６０の下端集電体６３に正極活物質層６５を形成し、上端集電体６４に負極活物質層６６を形成する場合について説明した。しかし、下端集電体６３に負極活物質層６６を形成し、上端集電体６４に正極活物質層６５を形成するように構成してもよい。この場合、第１集電体６１及び第２集電体６２には、それぞれの上面に負極活物質層６６が形成され、下面に正極活物質層６５が形成される。
【符号の説明】
【００６５】
１０、１０Ａ、１０Ｂ…正極、１１…正極活物質層、１２…正極表面集電体、１３…正極側面集電体、２０、２０Ａ、２０Ｂ…負極、２１…負極活物質層、２２…負極表面集電体、２３…負極側面集電体、３１…固体電解質層、３２、３３…絶縁部、３４…他の絶縁部、４０…収容器、６０…電極体、６１、６２、６３、６４…集電体、６５…正極活物質層、６６…負極活物質層、７０…外装体、８０…絶縁部、８１…固体電解質層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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