(57)【要約】  全固体電池（１）は、焼結体（１０）と、第１の外部電極（１５）と、第２の外部電極（１６）と、第１の金属部材（１７）と、第２の金属部材（１８）と、を備える。第１の金属部材は、第１の外部電極と電気的に接続されている。第２の金属部材は、第２の外部電極と電気的に接続されている。  第１及び第２の金属部材のそれぞれにおいて、リフロー実装される部分の上に湿式めっき層（１９、２０）が設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の内部電極と、前記第１の内部電極と対向している第２の内部電極と、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に配された固体電解質層とを有する焼結体と、
前記焼結体の表面上に設けられており、前記第１の内部電極と電気的に接続された第１の外部電極と、
前記焼結体の表面上に設けられており、前記第２の内部電極と電気的に接続された第２の外部電極と、
前記第１の外部電極と電気的に接続された第１の金属部材と、
前記第２の外部電極と電気的に接続された第２の金属部材と、
を備え、
前記第１及び第２の金属部材のそれぞれにおいて、リフロー実装される部分の上に湿式めっき層が設けられている、全固体電池。
【請求項２】
前記焼結体は、
前記全固体電池の長さ方向及び幅方向に沿って延びる第１及び第２の主面と、
前記幅方向及び前記全固体電池の厚み方向に沿って延びる第１及び第２の端面と、
前記長さ方向及び前記厚み方向に沿って延びる第１及び第２の側面と、
を有し、
前記第１の端面の上に前記第１の外部電極が設けられており、
前記第２の端面の上に前記第２の外部電極が設けられており、
前記第１及び第２の金属部材のそれぞれは、
接続部と、
前記接続部から前記厚み方向に沿って延びる延設部と、
前記延設部の先端から前記長さ方向に沿って延びる実装部と、
を有し、
前記第１の金属部材の前記接続部は、前記第１の外部電極と接続されており、
前記第２の金属部材の前記接続部は、前記第２の外部電極と接続されており、
前記実装部は、前記リフロー実装される前記部分であり、
前記実装部の厚み方向において前記焼結体とは反対側の表面上に、前記湿式めっき層が設けられている、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記全固体電池の平面視において、前記実装部の少なくとも一部が、前記焼結体と重なるように設けられている、請求項１または２に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記焼結体、前記第１及び第２の外部電極並びに前記第１及び第２の金属部材の少なくとも一部を覆う保護層をさらに備える、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】
１気圧、６０℃、８５Ｒｈ％の条件で差圧法により測定される前記保護層の水蒸気透過率が１０−１ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満であり、
前記保護層は、Ｓｉ、Ｌｉ、Ａｌ及びＭｇからなる群から選ばれた少なくとも一種を含む無機物を主成分として含む、請求項４に記載の全固体電池。
【請求項６】
前記第１及び前記第２の金属部材のそれぞれにおいて、前記リフロー実装される前記部分の上に設けられた前記湿式めっき層は、
前記部分の上に設けられたＮｉめっき層と、このＮｉめっき層の上に設けられたＰｄめっき層と、このＰｄめっき層の上に設けられたＡｕめっき層との積層体、
前記部分の上に設けられたＮｉめっき層と、このＮｉめっき層の上に設けられたＡｇめっき層と、このＡｇめっき層の上に設けられたＳｎめっき層との積層体、または
前記部分の上に設けられたＮｉめっき層と、このＮｉめっき層の上に設けられたＳｎめっき層と、このＳｎめっき層の上に設けられたＡｕめっき層との積層体、
により構成されている、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】
前記第１及び第２の外部電極のそれぞれは、前記湿式めっき層を有していない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の全固体電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半田を用いたリフロー実装が可能なように、端子電極の最外層にめっき層が形成された全固体電池が記載されている。【０００３】
しかしながら、端子電極の最外層にめっき層を形成した場合、めっき液が素子内に侵入する場合がある。このため、所望の特性を有する全固体電池が得られない場合がある。よって、特許文献１に記載のように、端子電極の最外層にめっき層を形成し、半田を用いたリフロー実装が可能なようにすることは、実際上困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１８３０５２号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の主な目的は、半田を用いたリフロー実装可能な全固体電池を提供することにある。
【０００６】
本発明の一局面に係る全固体電池は、焼結体と、第１の外部電極と、第２の外部電極と、第１の金属部材と、第２の金属部材と、を備える。焼結体は、第１の内部電極と、第２の内部電極と、固体電解質層とを有する。第２の内部電極は、第１の内部電極と対向している。固体電解質層は、第１の内部電極と第２の内部電極との間に配されている。第１の外部電極は、焼結体の表面上に設けられている。第１の外部電極は、第１の内部電極と電気的に接続されている。第２の外部電極は、焼結体の表面上に設けられている。第２の外部電極は、第２の内部電極と電気的に接続されている。第１の金属部材は、第１の外部電極と電気的に接続されている。第２の金属部材は、第２の外部電極と電気的に接続されている。前記第１及び第２の金属部材のそれぞれにおいて、リフロー実装される部分の上に湿式めっき層が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る全固体電池の模式的斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおける模式的断面図である。
【図３】第２の実施形態に係る全固体電池の模式的断面図である。
【図４】第３の実施形態に係る全固体電池の模式的断面図である。
【図５】第４の実施形態に係る全固体電池の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【０００９】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る全固体電池１の模式的斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける模式的断面図である。
【００１１】
図１に示す全固体電池１は、電解質として固体電解質を用い、液体の電解液を用いない全ての構成要素が固体である電池である。本実施形態では、具体的には、全固体電池１が、全固体リチウムイオン二次電池である例について説明する。もっとも、本発明に係る全固体電池は、リチウムイオン二次電池以外の全固体電池であってもよい。
【００１２】
図１及び図２に示すように、全固体電池１は、焼結体１０を備える。焼結体１０は、略直方体状である。焼結体１０は、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄと、第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆとを備えている。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂは、それぞれ、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに沿って延びている。幅方向Ｗは、長さ方向Ｌに対して垂直である。第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄは、それぞれ、長さ方向Ｌ及び厚み方向Ｔに沿って延びている。厚み方向Ｔは、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗのそれぞれに対して垂直である。第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆは、それぞれ、幅方向Ｗ及び厚み方向Ｔに沿って延びている。焼結体１０の稜線部及び角部は、面取り状とされていてもよいし、丸められた形状とされていてもよいが、クラックが発生することを抑制する観点からは、丸められた形状を有することが好ましい。
【００１３】
図２に示すように、焼結体１０の内部には、第１の内部電極を構成している正極１１と、正極１１と対向しており、第２の内部電極を構成している負極１２とが設けられている。
【００１４】
正極１１は、第１の端面１０ｅに露出している一方、第２の端面１０ｆには露出していない。
【００１５】
負極１２は、第２の端面１０ｆに露出している一方、第１の端面１０ｅには露出していない。
【００１６】
正極１１は、例えば、正極活物質層により構成されていてもよいし、正極集電体層と、正極集電体層の上に設けられた正極活物質層により構成されていてもよい。
【００１７】
正極集電体層は、炭素材料や金属材料などの導電性材料を含んでいる。好ましく用いられる炭素材料の具体例としては、例えば、黒鉛やカーボンナノチューブ等が挙げられる。好ましく用いられる金属材料の具体例としては、例えば、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄやそれらの金属材料を含む合金等が挙げられる。なお、正極集電体層は、導電性材料に加え、結着剤や固体電解質などをさらに含んでいてもよい。
【００１８】
正極活物質層は、正極活物質を含む。好ましく用いられる正極活物質としては、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物やリチウム遷移金属リン酸化合物等が挙げられる。リチウム遷移金属複合酸化物の具体例としては、例えば、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＶＯ2 、ＬｉＣｒＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 等が挙げられる。リチウム遷移金属リン酸化合物の具体例としては、例えば、ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＣｏＰＯ4 等が挙げられる。なお、正極活物質層は、正極活物質に加え、結着剤、導電材、固体電解質などをさらに含んでいてもよい。
【００１９】
負極１２は、例えば、負極活物質層により構成されていてもよいし、負極集電体層と、負極集電体層の上に設けられた負極活物質層により構成されていてもよい。
【００２０】
負極集電体層は、炭素材料や金属材料などの導電性材料を含んでいる。負極集電体層に好ましく用いられる炭素材料や金属材料は、上述した正極集電体層に好ましく用いられる炭素材料や金属材料と同様のものが挙げられる。なお負極集電体層は、導電性材料に加え、結着剤や固体電解質などをさらに含んでいてもよい。
【００２１】
負極活物質層は、負極活物質を含む。好ましく用いられる負極活物質としては、例えば、炭素材料、金属系材料、半金属系材料、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム金属等が挙げられる。負極活物質として好ましく用いられる炭素材料の具体例としては、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）などが挙げられる。負極活物質として好ましく用いられる金属系材料、半金属系材料の具体例としては、Ｓｉ、Ｓｎ、ＳｉＢ4 、ＴｉＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）、ＬｉＳｉＯ、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯ、Ｍｇ2 Ｓｎ等が挙げられる。負極活物質として好ましく用いられるリチウム遷移金属複合酸化物の具体例としては、Ｌｉ4 Ｔｉ5 Ｏ12等が挙げられる。なお、負極活物質層は、負極活物質に加え、結着剤、導電材、固体電解質などをさらに含んでいてもよい。
【００２２】
正極１１と負極１２との間には、固体電解質層１３が配されている。具体的には、本実施形態では、複数の正極１１と複数の負極１２とが、固体電解質層１３を介して交互に積層されている。
【００２３】
固体電解質層１３は、固体電解質を含んでいる。好ましく用いられる固体電解質の具体例としては、例えば、Ｌｉ2 Ｓ−Ｐ2 Ｓ5 、Ｌｉ2 Ｓ−ＳｉＳ2 −Ｌｉ3 ＰＯ4 、Ｌｉ7 Ｐ3 Ｓ11、Ｌｉ3.25Ｇｅ0.25Ｐ0.75Ｓ、Ｌｉ10ＧｅＰ2 Ｓ12等の硫化物、Ｌｉ7 Ｌａ3 Ｚｒ2 Ｏ12、Ｌｉ6.75Ｌａ3 Ｚｒ1.75Ｎｂ0.25Ｏ12、Ｌｉ6 ＢａＬａ2 Ｔａ2 Ｏ12、Ｌｉ1+x Ａｌx Ｔｉ2-x （ＰＯ4 ）3 、Ｌａ2/3−x Ｌｉ3xＴｉＯ3等の酸化物、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）などの高分子材料等が挙げられる。なお、固体電解質層１３は、固体電解質に加え、結着剤等をさらに含んでいてもよい。なお、本実施形態では、固体電解質として酸化物を用いることがより好ましい。この場合、固体電解質の安全性を高めることができる。
【００２４】
焼結体１０の表面上には、第１及び第２の外部電極（端子電極）１５、１６が設けられている。
【００２５】
第１の外部電極１５は、焼結体１０の第１の端面１０ｅの表面上に設けられている。具体的には、第１の外部電極１５は、第１の端面１０ｅから、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとに跨がって設けられている。第１の外部電極１５は、第１の端面１０ｅから露出している複数の正極１１と電気的に接続されている。
【００２６】
第２の外部電極１６は、焼結体１０の第２の端面１０ｆの表面上に設けられている。具体的には、第２の外部電極１６は、第２の端面１０ｆから、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとに跨がって設けられている。第２の外部電極１６は、第２の端面１０ｆから露出している複数の負極１２と電気的に接続されている。第１及び第２の外部電極１５、１６は、金属材料などの導電性材料を含む。外部電極１５、１６に好ましく用いられる金属材料としては、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、それらの金属を含む合金等が挙げられる。なお、外部電極１５、１６は、導電性材料に加え、結着剤や固体電解質等をさらに含んでいてもよい。
【００２７】
本実施形態では、第１及び第２の外部電極１５、１６は、導電性材料の粉末と熱硬化性樹脂とを熱硬化させることにより形成したものである。すなわち、第１及び第２の外部電極１５、１６は、導電性材料の粉末が分散した熱硬化性樹脂の硬化体により構成されている。第１及び第２の外部電極１５、１６は、湿式めっき層を有していない。
【００２８】
第１の外部電極１５には、略Ｌ字状の第１の金属部材１７が電気的に接続されている。第１の金属部材１７は、例えば、導電性ペーストや、レーザー溶接により第１の外部電極１５に接続されている。
【００２９】
第１の金属部材１７は、第１の接続部１７ａと、第１の延設部１７ｂと、第１の実装部１７ｃとを有する。
【００３０】
第１の接続部１７ａは、第１の外部電極１５と接続されている。本実施形態では、第１の接続部１７ａは、第１の外部電極１５のうち、焼結体１０の端面１０ｅに設けられた部分の上に設けられている。
【００３１】
第１の接続部１７ａには、第１の延設部１７ｂが接続されている。第１の延設部１７ｂは、第１の接続部１７ａから、焼結体１０の厚み方向Ｔに沿って焼結体１０とは反対側に延びている。
【００３２】
第１の延設部１７ｂの先端には、第１の実装部１７ｃが接続されている。第１の実装部１７ｃは、実装基板等に半田等を用いて実装される部分である。
【００３３】
第１の実装部１７ｃは、焼結体１０の内側、即ち第２の端面１０ｆ側に向かって、長さ方向Ｌに沿って延びている。このため、第１の実装部１７ｃは、平面視において、その少なくとも一部が、焼結体１０と重なるように設けられている。
【００３４】
第１の金属部材１７を構成する金属は、特に限定されない。第１の金属部材１７を構成する金属としては、例えば、ＳＵＳ、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００３５】
第２の外部電極１６には、略Ｌ字状の第２の金属部材１８が電気的に接続されている。第２の金属部材１８は、例えば、導電性ペーストや、レーザー溶接により第２の外部電極１６に接続されている。
【００３６】
第２の金属部材１８は、第２の接続部１８ａと、第２の延設部１８ｂと、第２の実装部１８ｃとを有する。
【００３７】
第２の接続部１８ａは、第２の外部電極１６と接続されている。本実施形態では、第２の接続部１８ａは、第２の外部電極１６のうち、焼結体１０の端面１０ｆに設けられた部分の上に設けられている。
【００３８】
第２の接続部１８ａには、第２の延設部１８ｂが接続されている。第２の延設部１８ｂは、第２の接続部１８ａから、焼結体１０の厚み方向Ｔに沿って焼結体１０とは反対側に延びている。
【００３９】
第２の延設部１８ｂの先端には、第２の実装部１８ｃが接続されている。第２の実装部１８ｃは、例えば、実装基板等に半田等を用いて実装される部分である。
【００４０】
第２の実装部１８ｃは、焼結体１０の内側、即ち第１の端面１０ｅ側に向かって、長さ方向Ｌに沿って延びている。このため、第２の実装部１８ｃは、平面視において、その少なくとも一部が、焼結体１０と重なるように設けられている。
【００４１】
第２の金属部材１８を構成する金属は、特に限定されない。第２の金属部材１８を構成する金属としては、例えば、ＳＵＳ、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００４２】
第１及び第２の金属部材１７、１８の厚みは、５００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましく、２００μｍ以下であることがさらに好ましい。第１及び第２の金属部材１７、１８をこの厚みとすることにより、第１及び第２の金属部材１７、１８の可撓性が向上する。このため、全固体電池１を実装基板等に実装する際に、全固体電池１に応力が加わった場合であっても、焼結体１０や外部電極１５、１６に衝撃が加わることを抑制することができる。ただし、第１及び第２の金属部材１７、１８の厚みが薄くなりすぎると、第１及び第２の金属部材１７、１８が変形する虞がある。このため、第１及び第２の金属部材１７、１８の厚みは５０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であることがより好ましく、１５０μｍ以上であることがさらに好ましい。
【００４３】
第１の金属部材１７の第１の実装部１７ｃの上には、第１の湿式めっき層１９が設けられている。具体的には、第１の実装部１７ｃのうち、厚み方向Ｔにおいて焼結体１０とは反対側の表面上に、第１の湿式めっき層１９が設けられている。本実施形態では、第１の実装部１７ｃのうち、厚み方向Ｔにおいて焼結体１０とは反対側の表面全体の上に第１の湿式めっき層１９が設けられている。しかし、本発明はこの構成に限定されない。第１の湿式めっき層１９は、第１の実装部１７ｃのうち、厚み方向Ｔにおいて焼結体１０とは反対側の表面上の少なくとも一部に設けられていてもよい。
【００４４】
第１の湿式めっき層１９の構成は、半田と接合するような構成である限りにおいて特に限定されない。第１の湿式めっき層１９は、例えば、第１の実装部１７ｃの表面上に設けられたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の上に設けられたＰｄめっき層と、Ｐｄめっき層の上に設けられたＡｕめっき層とにより構成することができる。第１の湿式めっき層１９は、例えば、第１の実装部１７ｃの表面上に設けられたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の上に設けられたＡｇめっき層と、Ａｇめっき層の上に設けられたＳｎめっき層とにより構成することができる。第１の湿式めっき層１９は、例えば、第１の実装部１７ｃの表面上に設けられたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の上に設けられたＳｎめっき層と、Ｓｎめっき層の上に設けられたＡｕめっき層とにより構成することができる。
【００４５】
第２の金属部材１８の第２の実装部１８ｃの上には、第２の湿式めっき層２０が設けられている。具体的には、第２の実装部１８ｃのうち、厚み方向Ｔにおいて焼結体１０とは反対側の表面上に、第２の湿式めっき層２０が設けられている。本実施形態では、第２の実装部１８ｃのうち、厚み方向Ｔにおいて焼結体１０とは反対側の表面全体の上に第２の湿式めっき層２０が設けられている。しかし、本発明はこの構成に限定されない。第２の湿式めっき層２０は、第２の実装部１８ｃのうち、厚み方向Ｔにおいて焼結体１０とは反対側の表面上の少なくとも一部に設けられていてもよい。
【００４６】
第２の湿式めっき層２０の構成は、半田と接合するような構成である限りにおいて特に限定されない。第２の湿式めっき層２０は、例えば、第２の実装部１８ｃの上に設けられたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の上に設けられたＰｄめっき層と、Ｐｄめっき層の上に設けられたＡｕめっき層とにより構成することができる。第２の湿式めっき層２０は、例えば、第２の実装部１８ｃの表面上に設けられたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の上に設けられたＡｇめっき層と、Ａｇめっき層の上に設けられたＳｎめっき層とにより構成することができる。第２の湿式めっき層２０は、例えば、第２の実装部１８ｃの表面上に設けられたＮｉめっき層と、Ｎｉめっき層の上に設けられたＳｎめっき層と、Ｓｎめっき層の上に設けられたＡｕめっき層とにより構成することができる。
【００４７】
以上説明したように、全固体電池１では、第１の外部電極１５と電気的に接続された第１の金属部材１７と、第２の外部電極１６と電気的に接続された第２の金属部材１８とを備える。また、第１及び第２の外部電極１５、１６のそれぞれは湿式めっき層を有しておらず、第１及び第２の金属部材１７、１８の少なくとも一部の表面上に、湿式めっき層１９、２０が設けられている。
【００４８】
例えば、半田を用いたリフロー実装が可能なように全固体電池の外部電極の最外層に湿式めっき層を設けた場合、湿式めっき層を設ける工程においてめっき液がチップの内部に侵入する虞がある。このため、外部電極に湿式めっき層を設けることにより、半田を用いたリフロー実装を可能にすることは困難である。
【００４９】
一方、全固体電池１では、第１及び第２の金属部材１７、１８に湿式めっき層１９、２０が設けられている。このため、第１及び第２の金属部材１７、１８において、実装基板に全固体電池１を半田を用いてリフロー実装することができる。よって、外部電極１５、１６に湿式めっき層を形成する必要がない。よって、全固体電池１では、めっき液がチップ内部に侵入する虞がない。このため、全固体電池１を基板等に半田リフロー実装した場合であっても、所望の特性が得られる。
【００５０】
全固体電池１では、平面視において、実装部１７ｃ、１８ｃの少なくとも一部が、焼結体１０と重なるように設けられている。このため、全固体電池１を基板等に実装した際に、実装部１７ｃ、１８ｃが焼結体１０の下方に位置する。よって、全固体電池１の実装面積を小さくすることができる。
【００５１】
図１及び図２を参照して、第１の金属部材１７は、第１の外部電極１５のうち、第１の端面１０ｅの上に形成されている部分に固定（接続）されており、第２の金属部材１８は、第２の外部電極１６のうち、第２の端面１０ｆの上に形成されている部分に固定（接続）されている。しかしながら、これに限定されない。例えば、第１の金属部材１７は、第１の外部電極１５のうち、第２の主面１０ｂの上に形成されている部分に固定（接続）されており、第２の金属部材１８は、第２の外部電極１６のうち、第２の主面１０ｂの上に形成されている部分に固定（接続）されてもよい。この場合、第１の金属部材１７及び第２の金属部材１８の形状は、Ｌ字型ではなく、別の形状（例えば、横向きＵ字型）となる。
【００５２】
（全固体電池１の製造方法）
次に、全固体電池１の製造方法の一例について説明する。
【００５３】
まず、固体電解質、有機バインダー、溶剤及び添加剤を混合してスラリーを調製する。その後、スラリーを樹脂シート等の上に塗布し、乾燥させることによりグリーンシートを作製する。
【００５４】
次に、正極ペースト及び負極ペーストを調製する。
【００５５】
正極ペーストは、正極活物質に加え、必要に応じて固体電解質、導電助剤、有機バインダー、溶剤、添加剤等を混合することにより得られる。
【００５６】
負極ペーストは、負極活物質に加え、必要に応じて固体電解質、導電助剤、有機バインダー、溶剤、添加剤等を混合することにより得られる。
【００５７】
次に、得られた正極ペーストまたは負極ペーストを、グリーンシートの上に印刷することで、正極グリーンシート及び負極グリーンシートを得る。なお、グリーンシートの正極ペーストまたは負極ペーストを印刷しない部分に絶縁層を設けてもよい。
【００５８】
次に、正極グリーンシートと負極グリーンシートとを交互に積層した後に、積層したものの上下に絶縁層を設けることにより、積層体を作製する。絶縁層は、上述の固体電解質シートを用いてもよいし、固体電解質とは異なる組成を有するシートを用いてもよい。
【００５９】
得られた積層体を複数に分断することにより生のチップを得る。生のチップの上に外部電極ペーストを塗布し、乾燥させる。
【００６０】
外部電極ペーストを塗布した生のチップを脱脂、焼成することで、焼結体１０を得る。
【００６１】
次に、金属部材１７、１８を用意する。金属部材１７、１８は、例えば、以下の要領で作成することができる。まず、金属板をＬ字状に折り曲げることにより、実装部１７ｃ、１８ｃを形成する。実装部１７ｃ、１８ｃの上に湿式めっき層１９、２０を形成する。
【００６２】
次に、金属部材１７、１８を外部電極１５、１６に取り付ける。金属部材１７、１８の外部電極１５、１６への取り付けは、例えば、以下の要領で行うことができる。まず、外部電極１５、１６のうち、金属部材１７、１８を取り付ける部分の表面上に、導電性粉末を含む導電性ペーストを塗布する。導電性ペーストを塗布した部分の上に、金属部材１７、１８を密着させて乾燥させる。次に、２００℃に加熱することにより、外部電極１５、１６に金属部材１７、１８を固着させる。尚、外部電極に金属端子を取り付ける際に、外部電極を形成する際に用いた導電性ペーストと同様の導電性ペーストを用いてもよいし、異なる導電性ペーストを用いてもよい。
【００６３】
上記作成方法により、本実施形態に係る全固体電池１を得ることができる。
【００６４】
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００６５】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る全固体電池１ａの模式的断面図である。第１の実施形態では、第１及び第２の実装部１７ｃ、１８ｃの少なくとも一部が、平面視において焼結体１０と重なるように設けられている例について説明した。しかし、本発明はこの構成に限定されない。
【００６６】
全固体電池１ａでは、第１の実装部１７ｃが、第２の実装部１８ｃとは反対側に向かって、長さ方向Ｌに沿って延びている。第２の実装部１８ｃが、第１の実装部１７ｃとは反対側に向かって、長さ方向Ｌに沿って延びている。この場合であっても、半田を用いたリフロー実装可能な全固体電池１ａを提供することができる。
【００６７】
（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係る全固体電池１ｂの模式的断面図である。
【００６８】
第１及び第２の実施形態では、実装部１７ｃ、１８ｃのみに湿式めっき層１９、２０が設けられている例について説明した。しかし、本発明はこの構成に限定されない。
【００６９】
図４に示すように、全固体電池１ｂでは、第１及び第２の金属部材１７、１８のそれぞれの表面全体に第１及び第２の湿式めっき層１９、２０が設けられている。この場合、第１及び第２の金属部材１７、１８に湿式めっき層１９、２０を形成することが容易である。このため、全固体電池１ｂの製造が容易である。また、半田を用いてリフロー実装した際に、半田と金属部材１７、１８との接合面積が大きくなるため、実装強度が向上する。
【００７０】
（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態に係る全固体電池１ｃの模式的断面図である。全固体電池１ｃは、全固体電池１〜１ｂとは異なり、焼結体１０、第１及び第２の外部電極１５、１６並びに第１及び第２の金属部材１７、１８の少なくとも一部を覆う保護層３０をさらに備える。ただし、実装部１７ｃ、１８ｃには、保護層３０が設けられていない。保護層３０を備えることにより、焼結体１０及び外部電極１５、１６を外気に含まれる水分から保護することができる。また、全固体電池１ｃに応力が加わった際にも、焼結体１０や外部電極１５、１６が損傷を受けることを抑制することができる。
【００７１】
保護層３０の厚みは特に限定されないが、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましい。保護層３０の厚みをこの範囲とすることにより、焼結体１０及び外部電極１５、１６を好適に保護することができる。
【００７２】
保護層３０の、１気圧、６０℃、８５Ｒｈ％の条件で差圧法により測定した際の水蒸気透過率は、１０−１ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満であることが好ましく、１０−２ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満であることが更に好ましく、１０−３ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満であることが尚好ましい。このような保護層３０を設けることにより、外気中に含まれる水分の浸入を効果的に抑制することができる。
【００７３】
保護層３０は、Ｓｉ、Ｌｉ、Ａｌ及びＭｇからなる群から選ばれた少なくとも一種を含む無機物を主成分として含むことが好ましい。なお、「主成分」とは、保護層３０に６０体積％以上含まれる成分のことをいう。
【００７４】
（実施形態の纏め）
実施形態に係る全固体電池は、焼結体と、第１の外部電極と、第２の外部電極と、第１の金属部材と、第２の金属部材と、を備える。前記焼結体は、第１の内部電極と、第２の内部電極と、固体電解質層とを有する。前記第２の内部電極は、前記第１の内部電極と対向している。前記固体電解質層は、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に配されている。前記第１の外部電極は、前記焼結体の表面上に設けられている。前記第１の外部電極は、前記第１の内部電極と電気的に接続されている。前記第２の外部電極は、前記焼結体の表面上に設けられている。前記第２の外部電極は、前記第２の内部電極と電気的に接続されている。前記第１の金属部材は、前記第１の外部電極と電気的に接続されている。前記第２の金属部材は、前記第２の外部電極と電気的に接続されている。前記第１及び第２の金属部材のそれぞれにおいて、リフロー実装される部分の上に湿式めっき層が設けられている（前記第１及び第２の金属部材のそれぞれの少なくとも一部の上に湿式めっき層が設けられている）。
【００７５】
一般的に、全固体電池を実装基板等に半田を用いてリフロー実装する際には、半田と接合するための湿式めっき層が必要である。実施形態に係る全固体電池では、第１及び第２の金属部材に湿式めっき層が設けられており、リフロー実装時には、第１及び第２の金属部材が半田と接合する。このため、第１及び第２の外部電極に湿式めっき層を設ける必要がない。よって、第１及び第２の外部電極に湿式めっき層を形成する際に起こり得る、焼結体内へのめっき液の浸入が生じる虞がない。よって、実施形態に係る全固体電池を半田を用いてリフロー実装した場合であっても、所望の特性が得られる。
【００７６】
リフロー実装される部分は、例えば、以下のように言い換えることができる。リフロー実装される部分は、リフロー実装のときに半田づけされる箇所であり、つまり、全固体電池が実装基板等にリフロー実装されるときに、全固体電池の半田づけされる箇所である（半田づけ部）。
【００７７】
実施形態に係る全固体電池において、前記焼結体は、前記全固体電池の長さ方向及び幅方向に沿って延びる第１及び第２の主面と、前記幅方向及び前記全固体電池の厚み方向に沿って延びる第１及び第２の端面と、前記長さ方向及び前記厚み方向に沿って延びる第１及び第２の側面と、を有し、前記第１の端面の上に前記第１の外部電極が設けられており、前記第２の端面の上に前記第２の外部電極が設けられており、前記第１及び第２の金属部材のそれぞれは、接続部と、前記接続部から前記厚み方向に沿って延びる延設部と、前記延設部の先端から前記長さ方向に沿って延びる実装部と、を有し、前記第１の金属部材の前記接続部は、前記第１の外部電極と接続されており、前記第２の金属部材の前記接続部は、前記第２の外部電極と接続されており、前記実装部は、前記リフロー実装される前記部分であり、前記実装部の厚み方向において前記焼結体とは反対側の表面上に、前記湿式めっき層が設けられていることが好ましい。
【００７８】
実施形態に係る全固体電池では、前記全固体電池の平面視において、前記実装部の少なくとも一部が、前記焼結体と重なるように設けられていることが好ましい。
【００７９】
実施形態に係る全固体電池では、前記焼結体、前記第１及び第２の外部電極並びに前記第１及び第２の金属部材の少なくとも一部を覆う保護層をさらに備えていることが好ましい。その場合、１気圧、６０℃、８５Ｒｈ％の条件で差圧法により測定される前記保護層の水蒸気透過率が１０−１ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満であり、前記保護層は、Ｓｉ、Ｌｉ、Ａｌ及びＭｇからなる群から選ばれた少なくとも一種を含む無機物を主成分として含むことが好ましい。
【００８０】
前記第１及び前記第２の金属部材のそれぞれにおいて、前記リフロー実装される前記部分の上に設けられた前記湿式めっき層は、前記部分の上に設けられたＮｉめっき層と、このＮｉめっき層の上に設けられたＰｄめっき層と、このＰｄめっき層の上に設けられたＡｕめっき層との積層体、前記部分の上に設けられたＮｉめっき層と、このＮｉめっき層の上に設けられたＡｇめっき層と、このＡｇめっき層の上に設けられたＳｎめっき層との積層体、または前記部分の上に設けられたＮｉめっき層と、このＮｉめっき層の上に設けられたＳｎめっき層と、このＳｎめっき層の上に設けられたＡｕめっき層との積層体により構成されていることが好ましい。
【００８１】
実施形態に係る全固体電池において、前記第１及び第２の外部電極のそれぞれは、前記湿式めっき層を有していないことが好ましい。
【００８２】
実施形態に係る全固体電池は、以下の構成を有する。図１を参照して、前記幅方向において、前記第１の金属部材のサイズは、前記第１の外部電極のサイズより小さくされており、前記幅方向において、前記第２の金属部材のサイズは、前記第２の外部電極のサイズより小さくされている。
【００８３】
実施形態に係る全固体電池は、以下の構成を有する。図２及び図５を参照して、前記第１の金属部材の前記実装部（前記リフロー実装される前記部分）は、前記長さ方向に沿って、前記第２の金属部材の前記実装部（前記リフロー実装される前記部分）へ向けて延びており、かつ、前記第２の金属部材の前記実装部は、前記長さ方向に沿って、前記第１の金属部材の前記実装部へ向けて延びている。
【００８４】
実施形態に係る全固体電池は、以下の構成を有する。図２及び図５を参照して、前記実装部（前記リフロー実装される前記部分）と前記焼結体との間に隙間が形成されている。
【００８５】
実施形態に係る全固体電池は、以下の構成を有する。図３及び図４を参照して、前記第１の金属部材の前記実装部（前記リフロー実装される前記部分）は、前記長さ方向に沿って、前記第２の金属部材の前記実装部（前記リフロー実装される前記部分）の反対側へ向けて延びており、かつ、前記第２の金属部材の前記実装部は、前記長さ方向に沿って、前記第１の金属部材の前記実装部の反対側へ向けて延びている。
【００８６】
実施形態に係る全固体電池は、以下の構成を有する。図２〜図５を参照して、前記第１の金属部材（前記第１の金属部材の前記接続部）は前記第１の外部電極に固定されており、前記第２の金属部材（前記第２の金属部材の前記接続部）は前記第２の外部電極に固定されている。
【００８７】
実施形態に係る全固体電池は、以下の構成を有する。図１を参照して、前記第１の側面側又は前記第２の側面側から見て、前記第１の金属部材及び前記第２の金属部材の一方はＬ字型形状を有しており、他方は逆Ｌ字型形状を有している。
【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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【国際調査報告】
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