(57)【要約】【課題】正極層と負極層との短絡が抑制された構造すなわち製造安定性に優れた構造の電気素子を提供する。【解決手段】全固体型リチウムイオン電池１００は、発電を行う電池本体１を備える。電池本体１は、第１固体電極層（例えば正極層１１）と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層１２と、第２固体電極層（例えば負極層１３）と、がこの順に積層されることにより構成された電池素子（素子部）１０を含んで構成されている。電池素子１０を平面視したときに、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１固体電極層と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層と、第２固体電極層と、がこの順に積層されることにより構成された素子部を含み、発電または蓄電を行う素子本体を備え、
前記素子部を平面視したときに、前記第１固体電極層と前記第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線が、前記固体電解質層の外形線の内側に収まっている電気素子。
【請求項２】
前記素子部を平面視したときに、前記第１固体電極層と前記第２固体電極層とのうちの何れか一方の外形線が、前記固体電解質層の外形線の内側に収まっており、何れか他方の外形線が前記固体電解質層の外形線と重なっている請求項１に記載の電気素子。
【請求項３】
前記素子部を平面視したときに、前記第１固体電極層と前記第２固体電極層とのうちの何れか一方の外形線の全体が、前記固体電解質層の外形線の内側に収まっている請求項２に記載の電気素子。
【請求項４】
前記素子部を平面視したときに、前記第１固体電極層、前記固体電解質層および前記第２固体電極層の各々の外形線が互いに相似形である請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気素子。
【請求項５】
前記素子本体は、前記少なくとも何れか一方の電極層の、前記固体電解質層側とは反対側の面に接合された、導電性樹脂層を更に備える請求項１乃至４の何れか一項に記載の電気素子。
【請求項６】
前記導電性樹脂層は、導電性粘着フィルムであり、前記少なくとも何れか一方の電極層の前記固体電解質層側とは反対側の面に貼り付けられている請求項５に記載の電気素子。
【請求項７】
前記素子本体を封止している封止樹脂部を更に備え、
前記封止樹脂部は、
樹脂製の枠体であって、その表裏を貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔内に前記素子本体を収容している枠体と、
前記素子本体の一方の面に接合されているとともに、前記貫通孔の一端を封止している第１封止導電性樹脂層と、
前記素子本体の他方の面に接合されているとともに、前記貫通孔の他端を封止している第２封止導電性樹脂層と、
を有する請求項１乃至６の何れか一項に記載の電気素子
【請求項８】
前記第１封止導電性樹脂層は、前記素子本体の一方の面と、前記枠体の一方の面と、に接合されて、前記貫通孔の一端を封止しており、
前記第２封止導電性樹脂層は、前記素子本体の他方の面と、前記枠体の他方の面と、に接合されて、前記貫通孔の他端を封止している請求項７に記載の電気素子。
【請求項９】
前記枠体には、複数の前記貫通孔が形成され、
前記複数の貫通孔の各々に、それぞれ前記素子本体が収容され、
前記第１封止導電性樹脂層は、各素子本体の一方の面に接合されて、各素子本体の前記第１固体電極層を相互に電気的に接続しているとともに、前記複数の貫通孔の各々の一端を一括して封止しており、
前記第２封止導電性樹脂層は、各素子本体の他方の面に接合されて、各素子本体の前記第２固体電極層を相互に電気的に接続しているとともに、前記複数の貫通孔の各々の他端を一括して封止している請求項８に記載の電気素子。
【請求項１０】
前記第１封止導電性樹脂層は、前記素子本体の一方の面と、前記枠体の一方の面と、に貼り付けられた、第１封止導電性粘着フィルムであり、
前記第２封止導電性樹脂層は、前記素子本体の他方の面と、前記枠体の他方の面と、に貼り付けられた、第２封止導電性粘着フィルムである請求項８または９に記載の電気素子。
【請求項１１】
前記第１封止導電性粘着フィルムおよび前記第２封止導電性粘着フィルムは、それぞれ両面が粘着性を有しており、
当該電気素子は、前記第１封止導電性粘着フィルムにおける前記素子本体側とは反対側の面に貼り付けられた第１集電体層と、前記第２封止導電性粘着フィルムにおける前記素子本体側とは反対側の面に貼り付けられた第２集電体層と、を更に備える請求項１０に記載の電気素子。
【請求項１２】
前記素子本体は、
互いに積層された複数の前記素子部と、
互いに隣り合う層の前記素子部の前記第１固体電極層と前記第２固体電極層との間に配置され、これら第１固体電極層および第２固体電極層を相互に接合している直列接続用導電性樹脂層と、
を備える請求項１乃至１１の何れか一項に記載の電気素子。
【請求項１３】
前記直列接続用導電性樹脂層は、直列接続用導電性粘着フィルムであり、互いに隣り合う層の前記素子部の前記第１固体電極層と前記第２固体電極層とにそれぞれ貼り付けられることにより、これら第１固体電極層および第２固体電極層を相互に接合している請求項１２に記載の電気素子。
【請求項１４】
前記素子本体は、少なくとも前記素子部が前記貫通孔の内周壁面に対して非接合な状態で、前記貫通孔内に収容されている請求項１乃至１３の何れか一項に記載の電気素子。
【請求項１５】
当該電気素子は全固体型リチウムイオン電池である請求項１乃至１４の何れか一項に記載の電気素子。
【請求項１６】
第１固体電極層と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層と、第２固体電極層と、がこの順に積層されることにより構成される素子部を含み、発電または蓄電を行う素子本体を作製する工程を備え、
前記素子本体を作製する工程は、平面視において、前記第１固体電極層と前記第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線が、前記固体電解質層の外形線の内側に収まるように、前記第１固体電極層と、前記固体電解質層と、前記第２固体電極層と、をこの順に積層して、プレス成形を行う工程を含む電気素子の製造方法。
【請求項１７】
前記素子本体を作製する工程は、
前記少なくとも何れか一方の電極層を導電性樹脂層の一方の面により保持させる工程を含み、
前記プレス成形を行う工程では、前記少なくとも何れか一方の電極層を前記導電性樹脂層により保持した状態で、前記プレス成形を行う請求項１６に記載の電気素子の製造方法。
【請求項１８】
前記導電性樹脂層は、導電性粘着フィルムであり、
前記少なくとも何れか一方の電極層を導電性樹脂層の一方の面により保持させる工程では、粉末材料を前記導電性粘着フィルムに対してプレスすることによって、前記少なくとも何れか一方の電極層を成形するとともに前記少なくとも何れか一方の電極層を前記導電性粘着フィルムの一方の面により保持させる請求項１７に記載の電気素子の製造方法。
【請求項１９】
前記素子本体を封止する工程を更に備え、
前記素子本体を封止する工程は、
表裏を貫通する貫通孔が形成された樹脂製の枠体の前記貫通孔内に前記素子本体を挿入する工程と、
第１封止導電性樹脂層によって前記貫通孔の一端を封止する工程と、
前記素子本体の一方の面に前記第１封止導電性樹脂層を接合する工程と、
第２封止導電性樹脂層によって前記貫通孔の他端を封止する工程と、
前記素子本体の他方の面に前記第２封止導電性樹脂層を接合する工程と、
を備える請求項１６または１７に記載の電気素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第１封止導電性樹脂層は、第１封止導電性粘着フィルムであり、
前記第２封止導電性樹脂層は、第２封止導電性粘着フィルムであり、
前記貫通孔の一端を封止する工程では、前記第１封止導電性粘着フィルムを前記枠体の一方の面に貼り付け、
前記素子本体の一方の面に前記第１封止導電性樹脂層を接合する工程では、前記第１封止導電性粘着フィルムを前記素子本体の一方の面に貼り付け、
前記貫通孔の他端を封止する工程では、前記第２封止導電性粘着フィルムを前記枠体の他方の面に貼り付け、
前記素子本体の他方の面に前記第２封止導電性樹脂層を接合する工程では、前記第２封止導電性粘着フィルムを前記素子本体の他方の面に貼り付ける請求項１９に記載の電気素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気素子および電気素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池は、一般的に、携帯電話やノートパソコンなどの小型携帯機器の電源として使用されている。また、最近では、小型携帯機器以外に、電気自動車などの電源としても、リチウムイオン電池は使用され始めている。
【０００３】
現在市販されているリチウムイオン電池には、可燃性の有機溶媒を含む電解液が使用されている。一方、電解液の代わりに固体電解質を有し、全固体化されたリチウムイオン電池（以下、全固体型リチウムイオン電池）は、電池内に可燃性の有機溶媒を用いないので、生産性に優れると考えられている。
【０００４】
全固体型リチウムイオン電池は、正極層と、固体電解質層と、負極層と、をこの順に積層することにより構成された電池素子を有している。特許文献１等に記載されているように、電池素子は、正極層、固体電解質層および負極層を積層してプレス成形を行うことにより作製することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、正極層、固体電解質層および負極層を積層してプレス成形を行うと、正極層と負極層との短絡が生じてしまい、全固体型リチウムイオン電池等の電気素子の特性が損なわれる場合があることを見出した。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、正極層と負極層との短絡が抑制された構造すなわち製造安定性に優れた構造の電気素子を提供する。
また、本発明は、正極層と負極層との短絡を抑制しつつ、電気素子を製造することが可能な、電気素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
第１固体電極層と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層と、第２固体電極層と、がこの順に積層されることにより構成された素子部を含み、発電または蓄電を行う素子本体を備え、
前記素子部を平面視したときに、前記第１固体電極層と前記第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線が、前記固体電解質層の外形線の内側に収まっている電気素子を提供する。
【０００９】
この電気素子によれば、素子部を平面視したときに、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線が、固体電解質層の外形線の内側に収まっている。この構造によれば、第１固体電極層と、固体電解質層と、第２固体電極層と、をこの順に積層してプレス成形を行うことによって素子本体を作製する場合であっても、第１固体電極層と第２固体電極層との短絡を抑制することができる。
つまり、この電気素子は、第１固体電極層と第２固体電極層との短絡が抑制された構造すなわち製造安定性に優れた構造のものである。
【００１０】
また、本発明は、
第１固体電極層と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層と、第２固体電極層と、がこの順に積層されることにより構成される素子部を含み、発電または蓄電を行う素子本体を作製する工程を備え、
前記素子本体を作製する工程は、平面視において、前記第１固体電極層と前記第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線が、前記固体電解質層の外形線の内側に収まるように、前記第１固体電極層と、前記固体電解質層と、前記第２固体電極層と、をこの順に積層して、プレス成形を行う工程を含む電気素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１固体電極層と第２固体電極層との短絡が抑制された構造すなわち製造安定性に優れた構造の電気素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池を構成する部品の平面図であり、このうち図２（ａ）は枠体を、図２（ｂ）は電池本体を、図２（ｃ）は集電体層を、それぞれ示す。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｅ）は第２の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は第２の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）は第３の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の断面図であり、図８（ｂ）は第３の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の枠体の平面図である。
【図９】第４の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）および（ｂ）は第４の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程を示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｄ）の各々は、第５の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
以下に説明する各実施形態では、電気素子が全固体型リチウムイオン電池１００であり、電気素子の製造方法が全固体型リチウムイオン電池の製造方法である例を説明する。
【００１４】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池（電気素子）１００の断面図である。図２は第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００を構成する部品の平面図であり、このうち図２（ａ）は枠体３０を、図２（ｂ）は電池本体（素子本体）１を、図２（ｃ）は集電体層５１、５２を、それぞれ示す。
【００１５】
本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００は、発電を行う電池本体１を備える。電池本体１は、第１固体電極層（例えば正極層１１）と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層１２と、第２固体電極層（例えば負極層１３）と、がこの順に積層されることにより構成された電池素子（素子部）１０を含んで構成されている。電池素子１０を平面視したときに、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まっている（図２（ｂ）参照）。このような構造を実現するため、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の面積は、固体電解質層１２の面積よりも小さくなっている。
【００１６】
ここで、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まっているとは、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線の全体が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まっていることに限定されない。例えば、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層の外形線が、部分的に、固体電解質層１２の外形線と重なっていても良い。
【００１７】
電池素子１０を平面視したときに、少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線よりも少なくとも５００μｍ以上内側の領域に収まっていることが好ましい。また電池素子１０を平面視したときに、少なくとも何れか一方の電極層の面積が、固体電解質層１２の面積に対して９８％以下であることが好ましい。また、その少なくとも何れか一方の電極層の厚さは、固体電解質層１２の厚さに対して３００％以下（３倍以下）であることが好ましい。
【００１８】
電池素子１０を平面視したときに、正極層１１と負極層１３とのうちの何れか一方（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まっており、何れか他方（例えば負極層１３）の外形線が固体電解質層１２の外形線と重なっていることが好ましい。
【００１９】
本実施形態の場合、電池本体１は、電池素子１０を１つのみ有している。本実施形態の場合、電池本体１は、例えば、電池素子１０のみによって構成されている。このため、電池本体１の一方の面１ａは、正極層１１における固体電解質層１２側とは反対側の面（外表面１１ａ）であり、電池本体１の他方の面１ｂは、負極層１３における固体電解質層１２側とは反対側の面（外表面１３ａ）である。
【００２０】
正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３は、それぞれ粉末材料をプレス成形することなどによって、薄板状に形成されている。電池素子１０は、正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３をこの順に積層し、これらをプレス成形などによって互いに一体化することにより、薄板状に形成されている。
【００２１】
電池素子１０の平面形状は、任意の形状とすることができる。例えば、図２（ｂ）に示すように円形であっても良いし、その他の形状（例えば矩形状など）であっても良い。電池素子１０を平面視したときに、正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３の各々の外形線が互いに相似形であることが好ましい。
【００２２】
全固体型リチウムイオン電池１００は、電池本体１を封止している封止樹脂部２０を備えている。封止樹脂部２０は、樹脂製の枠体３０と、第１封止導電性樹脂層（例えば第１封止導電性粘着フィルム４１）と、第２封止導電性樹脂層（例えば第２封止導電性粘着フィルム４２）と、を有する。枠体３０には、その表裏を貫通する貫通孔３３が形成され、貫通孔３３内に電池本体１が収容されている。第１封止導電性樹脂層は、電池本体１の一方の面１ａに接合されているとともに、貫通孔３３の一端を封止（閉塞）している。第２封止導電性樹脂層は、電池本体１の他方の面１ｂに接合されているとともに、貫通孔３３の他端を封止（閉塞）している。
ここで、貫通孔３３の一端を封止（閉塞）するとは、貫通孔３３の一端側の開口を封止（閉塞）することを意味する。同様に、貫通孔３３の他端を封止（閉塞）するとは、貫通孔３３の他端側の開口を封止（閉塞）することを意味する。
【００２３】
より具体的には、例えば、第１封止導電性樹脂層は、電池本体１の一方の面１ａと、枠体３０の一方の面３１と、に接合されて、貫通孔３３の一端を封止しており、第２封止導電性樹脂層は、電池本体１の他方の面３２と、枠体３０の他方の面３２と、に接合されて、貫通孔３３の他端を封止している。
【００２４】
枠体３０は、例えば、絶縁性樹脂製の薄板からなる。枠体３０の平面形状（外形形状）は、任意の形状とすることができる。図２（ａ）には、枠体３０の外形形状が角丸の矩形状である例を示している。
枠体３０には、その表裏を貫通する貫通孔３３が形成されている。貫通孔３３の平面形状は、電池本体１の平面形状と同等である。貫通孔３３は、電池本体１をほぼ隙間無く収容する寸法に設定されていることが好ましい。枠体３０の厚さは、電池本体１の厚さと同等である。
【００２５】
電池本体１は、少なくとも電池素子１０が貫通孔３３の内周壁面３３ａに対して非接合な状態で、貫通孔３３内に収容されていることが好ましい。ここで、非接合な状態とは、接着されている状態でもなく、粘着している状態でもない。
ただし、貫通孔３３に電池本体１が収容された状態で、電池本体１の側面（周面）が貫通孔３３の内周壁面３３ａに当接していることが好ましい。
【００２６】
第１封止導電性樹脂層および第２封止導電性樹脂層は、例えば、それぞれ導電性粘着フィルムである。すなわち、第１封止導電性樹脂層は、第１封止導電性粘着フィルム４１であり、第２封止導電性樹脂層は、第２封止導電性粘着フィルム４２である。
第１封止導電性粘着フィルム４１は、電池本体１の一方の面１ａと、枠体３０の一方の面３１と、に貼り付けられて、貫通孔３３の一端を封止（閉塞）している。同様に、第２封止導電性粘着フィルム４２は、電池本体１の他方の面１ｂと、枠体３０の他方の面３２と、に貼り付けられて、貫通孔３３の他端を封止（閉塞）している。
【００２７】
第１封止導電性粘着フィルム４１は、貫通孔３３の一端を完全に閉塞することが可能な形状及び寸法であることが好ましいが、その平面形状は、任意の形状とすることができる。
同様に、第２封止導電性粘着フィルム４２は、貫通孔３３の他端を完全に閉塞することが可能な形状及び寸法であることが好ましいが、その平面形状は、任意の形状とすることができる。
第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２の平面形状は、例えば、枠体３０の外形形状と同等の形状とすることができる。
【００２８】
全固体型リチウムイオン電池１００は、更に、第１集電体層５１と第２集電体層５２とを有する。第１集電体層５１は、第１封止導電性粘着フィルム４１を介して電池本体１の一方の面１ａに対して電気的に接続されている。第２集電体層５２は、第２封止導電性粘着フィルム４２を介して電池本体１の他方の面１ｂに対して電気的に接続されている。第１集電体層５１および第２集電体層５２は、それぞれ薄板状に形成されている。
【００２９】
第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２は、それぞれ両面が粘着性を有している。そして、第１集電体層５１は、第１封止導電性粘着フィルム４１における電池本体１側とは反対側の面に貼り付けられている。同様に、第２集電体層５２は、第２封止導電性粘着フィルム４２における電池本体１側とは反対側の面に貼り付けられている。
【００３０】
第１集電体層５１および第２集電体層５２の平面形状は、任意の形状とすることができる。第１集電体層５１および第２集電体層５２の平面形状は、例えば、第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２と同等の形状とすることができる。これにより、第１集電体層５１は、第１封止導電性粘着フィルム４１とともに貫通孔３３の一端を閉塞することができ、第２集電体層５２は、第２封止導電性粘着フィルム４２とともに貫通孔３３の他端を閉塞することができる。
【００３１】
次に、全固体型リチウムイオン電池１００の各構成要素の材料の例を説明する。
【００３２】
正極層１１は、正極活物質を含んで構成されており、必要に応じて、導電助剤、固体電解質などを含んでいる。正極活物質は、特に限定されず、一般的に公知のものを用いることができる。正極層１１は、一例として、アモルファスＬｉ６ＭｏＳ６の粉末と、アセチレンブラック（ＡＢ）の粉末と、Ｌｉ１１Ｐ３Ｓ１２の粉末と、の混合物により構成することができる。
【００３３】
負極層１３は、負極活物質を含んで構成されており、必要に応じて、導電助剤、固体電解質などを含んでいる。負極活物質は、特に限定されず、一般的に公知のものを用いることができる。負極層１３は、一例として、アモルファスＬｉ−Ｓｉ−Ｐ硫化物の粉末により構成することができる。この粉末としては、例えば、Ｌｉ２２Ｓｉ５の粉末と、グラファイトの粉末と、Ｌｉ１１Ｐ３Ｓ１２の粉末と、の混合物が挙げられる。
【００３４】
固体電解質層１２を構成する固体電解質は、リチウムイオン伝導性を有するものであれば特に限定されず、一般的に公知のものを用いることができる。固体電解質層１２は、一例として、Ｌｉ１１Ｐ３Ｓ１２ガラスの粉末により構成することができる。
【００３５】
枠体３０を構成する樹脂材料は、貫通孔３３の内部に電池本体１を収容保持するのに十分な強度を確保できる材料であれば特に限定されない。一例として、枠体３０は、ＰＥＴ、塩化ビニル等のフィルムにより構成することができる。
【００３６】
第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２は、例えば、粘着性樹脂中に、導電性微粒子を分散させることにより構成されている。導電性微粒子としては、Ｎｉ等の金属粒子、非導電性粒子に金属をコーティングしてなる粒子、カーボン粒子などが挙げられる。粘着性樹脂は、導電性微粒子を分散することができ、且つ、粘着性を示す樹脂（粘着剤）である。このような粘着性樹脂としては、（メタ）アクリル系熱可塑性樹脂（アクリル系粘着剤）などが挙げられる。なお、本明細書において「（メタ）アクリル」とは、アクリルおよびメタクリルの総称であるものとする。
【００３７】
第１集電体層５１および第２集電体層５２は、例えば、ＳＵＳ、アルミニウム等の金属材料により構成された金属箔である。ただし、第１集電体層５１および第２集電体層５２は、金属またはカーボンを、合成樹脂製のフィルム、不織布、織布、または紙にコーティングすることにより構成されていても良い。
【００３８】
次に、本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法を説明する。
図３（ａ）〜（ｄ）および図４（ａ）〜（ｃ）は第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程を示す断面図である。
この製造方法は、第１固体電極層（例えば正極層１１）と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層１２と、第２固体電極層（例えば負極層１３）と、がこの順に積層されることにより構成される素子部（電池素子１０）を含み、発電または蓄電を行う素子本体（電池本体１）を作製する工程を備える。
素子本体を作製する工程は、平面視において、第１固体電極層と第２固体電極層とのうちの少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まるように、第１固体電極層と、固体電解質層１２と、第２固体電極層と、をこの順に積層して、プレス成形を行う工程を含む。
以下、具体的な工程の一例を説明する。なお、以下に説明する工程は、最終的に全固体型リチウムイオン電池１００を作製することが可能な順序であれば、以下に例示する以外の順序で行っても良い。
【００３９】
先ず、図３（ａ）に示すように、固体電解質層１２の粉末材料をプレス成形することによって、固体電解質層１２を作製する。
【００４０】
次に、図３（ｂ）に示すように、負極層１３の粉末材料を、先に作製した固体電解質層１２に対して積層し、該粉末材料をプレス成形する。これにより、負極層１３を固体電解質層１２と一体的に作製する。ここで、平面視において、負極層１３の外形線が固体電解質層１２の外形線と重なるように、負極層１３を形成する。すなわち、負極層１３の平面形状および平面寸法は、固体電解質層１２の平面形状および平面寸法と同等となるようにする。
【００４１】
また、図３（ｃ）に示すように、正極層１１の粉末材料をプレス成形することによって、正極層１１を作製する。ここで、正極層１１の平面寸法は、固体電解質層１２の平面寸法よりも小さくする。このためには、正極層１１をプレス成形により作製するための型としては、固体電解質層１２をプレス成形により作製するための型、および、負極層１３を固体電解質層１２と一体的にプレス成形により作製するための型よりも、小径のものを用いる。
【００４２】
次に、負極層１３と一体化させた固体電解質層１２に対して正極層１１を重ねて、負極層１３、固体電解質層１２および正極層１１をプレスする。これにより、正極層１１を固体電解質層１２に対して一体化させる。こうして、正極層１１と、固体電解質層１２と、負極層１３と、がこの順に積層されてなる電池素子１０を含む電池本体１が得られる（図３（ｄ））。
【００４３】
ここで、平面視において、正極層１１の外形線が固体電解質層１２の外形線の内側に収まるように、固体電解質層１２に対して正極層１１を重ねた状態で、これら正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３からなる積層体をプレス成形用の型（図示略）の内部に挿入し、これら正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３をプレス成形することにより一体化させる。
ここでのプレス成形の際には、平面視において、正極層１１の外形線が固体電解質層１２の外形線の内側に収まっている。このため、プレス成形の際にプレス成形用の型と積層体（正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３）との隙間において、正極層１１または負極層１３を構成する粉末材料がこぼれてしまうことによって正極層１１と負極層１３とが短絡してしまうことが、抑制される。
プレス成形の際に、下から順に、負極層１３、固体電解質層１２および正極層１１を配置した場合は、正極層１１の粉末材料が正極層１１の側面からこぼれたとしても、正極層１１の粉末材料が固体電解質層１２の上面にて捕捉される。よって、正極層１１の粉末材料が負極層１３の側面に付着してしまうことが抑制される結果、短絡が抑制される。
一方、プレス成形の際に、下から順に、正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３を配置した場合は、負極層１３の粉末材料が負極層１３の側面からこぼれて、その粉末材料が更に固体電解質層１２よりも下方に落下したとしても、その粉末材料が下層の正極層１１の側面に付着してしまうことが抑制される。よって、やはり、短絡が抑制される。
【００４４】
このプレス成形を行うことにより、図３（ｄ）に示すように、平面視において、正極層１１の外形線が固体電解質層１２の外形線の内側に収まった構造の電池素子１０を含む電池本体１が得られる。
【００４５】
次に、枠体３０を準備する。枠体３０は、樹脂製の薄板に、パンチング等によって貫通孔３３を形成することなどにより得られたものである。
また、第１集電体層５１および第２集電体層５２を準備する。第１集電体層５１の一方の面には、第１集電体層５１と同一の形状及び寸法の第１封止導電性粘着フィルム４１を貼り付け、第２集電体層５２の他方の面には、第２集電体層５２と同一の形状及び寸法の第２封止導電性粘着フィルム４２を貼り付ける。
【００４６】
次に、電池本体１を封止樹脂部２０内に封止する工程を行う。
【００４７】
先ず、図４（ａ）に示すように、枠体３０の他方の面３２に第２導電性粘着フィルム４２を貼り付けることにより、貫通孔３３の他端を封止する。
【００４８】
次に、図４（ｂ）に示すように、枠体３０の貫通孔３３内に電池本体１を挿入する。すなわち、電池本体１を、枠体３０の貫通孔３３内に、少なくとも電池素子１０が貫通孔３３の内周壁面３３ａに対して非接合な状態で収容する。このとき、電池本体１の他方の面１ｂに対して、第２封止導電性粘着フィルム４２を貼り付ける。
【００４９】
次に、図４（ｃ）に示すように、電池本体１の一方の面１ａと、枠体３０の一方の面３１と、に第１封止導電性粘着フィルム４１を貼り付けることにより、貫通孔３３の一端を封止する。こうして、全固体型リチウムイオン電池１００が得られる。
【００５０】
以上のような第１の実施形態によれば、全固体型リチウムイオン電池１００は、正極層１１と、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質層１２と、負極層１３と、がこの順に積層されることにより構成された電池素子１０を含み、発電を行う電池本体１を備える。そして、電池素子１０を平面視したときに、正極層１１と負極層１３とのうちの少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まっている。
この構造によれば、正極層１１と、固体電解質層１２と、負極層１３と、をこの順に積層してプレス成形を行うことによって電池本体１を作製する場合であっても、正極層１１と負極層１３との短絡を抑制することができる。
つまり、全固体型リチウムイオン電池１００を、正極層１１と負極層１３との短絡が抑制された構造のものとすることができる。
【００５１】
また、電池素子１０を平面視したときに、正極層１１と負極層１３とのうちの何れか一方（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まっており、何れか他方（例えば負極層１３）の外形線が固体電解質層１２の外形線と重なっている。すなわち、例えば負極層１３については、固体電解質層１２と同等の面積とするので、電池素子１０の発電能力の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、全固体型リチウムイオン電池１００は、電池本体１を封止している封止樹脂部２０を備え、封止樹脂部２０は、表裏を貫通する貫通孔３３が形成され貫通孔３３内に電池本体１を収容している樹脂製の枠体３０と、電池本体１の一方の面１ａに接合されているとともに貫通孔３３の一端を封止している第１封止導電性樹脂層（例えば第１封止導電性粘着フィルム４１）と、電池本体１の他方の面１ｂに接合されているとともに貫通孔３３の他端を封止している第２封止導電性樹脂層（例えば第２封止導電性粘着フィルム４２）と、を有する。
このように、電池本体１が封止樹脂部２０によって封止されているので、全固体型リチウムイオン電池１００を安定的な構造のものとすることができる。
電池本体１の一方の面１ａには第１導電性樹脂層（例えば第１封止導電性粘着フィルム４１）が接合されているので、第１導電性樹脂層を介して電池本体１を外部へ電気的に接続することができる。同様に、電池本体１の他方の面１ｂには第２導電性樹脂層（例えば第２封止導電性粘着フィルム４２）が接合されているので、第２導電性樹脂層を介して電池本体１を外部へ電気的に接続することができる。
なお、全固体型リチウムイオン電池１００は、有機電解液を有していないため、有機電解液の漏れの心配が無いとともに、有機電解液によって第１導電性樹脂層および第２導電性樹脂層が溶解してしまう心配もない。よって、第１導電性樹脂層および第２導電性樹脂層を用いた封止が可能である。
【００５３】
また、第１封止導電性樹脂層は、電池本体１の一方の面１ａと、枠体３０の一方の面３１と、に接合されて、貫通孔３３の一端を封止している。同様に、第２封止導電性樹脂層は、電池本体１の他方の面１ｂと、枠体３０の他方の面３２と、に接合されて、貫通孔３３の他端を封止している。よって、第１封止導電性樹脂層および第２封止導電性樹脂層によって貫通孔３３の両端が容易且つ確実に封止された構造を実現することができる。
【００５４】
また、第１封止導電性樹脂層は、電池本体１の一方の面１ａと、枠体３０の一方の面３１と、に貼り付けられた、第１封止導電性粘着フィルム４１である。同様に、第２封止導電性樹脂層は、電池本体１の他方の面１ｂと、枠体３０の他方の面３２と、に貼り付けられた、第２封止導電性粘着フィルム４２である。よって、導電性粘着フィルムを所望の形状に切断することによって第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２を作製し、第１封止導電性粘着フィルム４１を電池本体１の一方の面１ａおよび枠体３０の一方の面３１に貼り付けるとともに、第２封止導電性粘着フィルム４２を電池本体１の他方の面１ｂおよび枠体３０の他方の面３２に貼り付けることによって、容易に、封止樹脂部２０を構成することができる。
【００５５】
また、第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２は、それぞれ両面が粘着性を有しており、全固体型リチウムイオン電池１００は、第１封止導電性粘着フィルム４１における電池本体１側とは反対側の面に貼り付けられた第１集電体層５１と、第２封止導電性粘着フィルム４２における電池本体１側とは反対側の面に貼り付けられた第２集電体層５２と、を更に備える。つまり、第１封止導電性粘着フィルム４１により、容易に第１集電体層５１と電池本体１とが電気的に接続され、第２封止導電性粘着フィルム４２により、容易に第２集電体層５２と電池本体１とが電気的に接続されている。よって、全固体型リチウムイオン電池１００を、より製造が容易な構造のものとすることができる。
【００５６】
また、電池本体１は、少なくとも電池素子１０が貫通孔３３の内周壁面３３ａに対して非接合な状態で、貫通孔３３内に収容されている。これにより、少なくとも電池素子１０は、貫通孔３３の内周壁面３３ａによって強固には拘束されておらず、貫通孔３３内においてある程度自由に移動することができる。このため、電池本体１に不要な応力が加わってしまうことを抑制できるので、全固体型リチウムイオン電池１００の品質を容易に安定させることができる。
つまり、全固体型リチウムイオン電池１００を、生産性に優れ、且つ、品質を容易に安定させることが可能な構造のものとすることができる。
【００５７】
また、本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法は、電池素子１０を含む電池本体１を作製する工程を備える。この工程では、平面視において、正極層１１と負極層１３とのうちの少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の外形線が、固体電解質層１２の外形線の内側に収まるように、正極層１１と固体電解質層１２と負極層１３とをこの順に積層して、プレス成形を行う工程を含む。よって、正極層１１と負極層１３との短絡を抑制しつつ、プレス成形により電池本体１を作製することができる。
【００５８】
また、この製造方法は、電池本体１を封止する工程を更に備えている。電池本体１を封止する工程は、表裏を貫通する貫通孔が形成された樹脂製の枠体３０の貫通孔３３内に電池本体１を挿入する工程と、第１封止導電性樹脂層（例えば第１封止導電性粘着フィルム４１）によって貫通孔３３の一端を封止する工程と、電池本体１の一方の面１ａに第１封止導電性樹脂層を接合する工程と、第２封止導電性樹脂層（例えば第２封止導電性粘着フィルム４２）によって貫通孔３３の他端を封止する工程と、電池本体１の他方の面１ｂに第２封止導電性樹脂層を接合する工程と、を備える。よって、電池本体１が封止樹脂部２０によって封止された、安定的な構造の全固体型リチウムイオン電池１００を製造することができる。
【００５９】
また、第１封止導電性樹脂層は第１封止導電性粘着フィルム４１であり、第２封止導電性樹脂層は第２封止導電性粘着フィルム４２である。そして、貫通孔３３の一端を封止する工程では、第１封止導電性粘着フィルム４１を枠体３０の一方の面３１に貼り付け、電池本体１の一方の面１ａに第１封止導電性樹脂層を接合する工程では、第１封止導電性粘着フィルム４１を電池本体１の一方の面１ａに貼り付け、貫通孔３３の他端を封止する工程では、第２封止導電性粘着フィルム４２を枠体３０の他方の面３２に貼り付け、電池本体１の他方の面１ｂに第２封止導電性樹脂層を接合する工程では、第２封止導電性粘着フィルム４２を電池本体１の他方の面１ｂに貼り付ける。よって、導電性粘着フィルムを所望の形状に切断することによって作製した第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２を用いることにより、容易に、封止樹脂部２０を形成することができる。
【００６０】
〔第２の実施形態〕
図５は第２の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００の断面図である。本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００は、以下に説明する点で、上記の第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００と相違し、その他の点では、上記の第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００と同様に構成されている。
【００６１】
本実施形態の場合、電池本体１は、少なくとも何れか一方の電極層（例えば正極層１１）の、固体電解質層１２側とは反対側の面（外表面１１ａ）に接合された、導電性樹脂層（例えば導電性粘着フィルム６１）を更に備える。すなわち、導電性粘着フィルム６１は、正極層１１の外表面１１ａに貼り付けられている。
【００６２】
より具体的には、電池本体１は、負極層１３の、固体電解質層１２側とは反対側の面（外表面１３ａ）に接合された、導電性樹脂層（例えば導電性粘着フィルム６２）も備えている。すなわち、導電性粘着フィルム６２は、負極層１３の外表面１３ａに貼り付けられている。
【００６３】
そして、導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２を含む電池本体１が、貫通孔３３内に収容されている。
【００６４】
導電性粘着フィルム６１が正極層１１の外表面１１ａに貼り付けられていることにより、導電性粘着フィルム６１は、正極層１１の崩壊を抑制する支持体として機能する。同様に、導電性粘着フィルム６２が負極層１３の外表面１３ａに貼り付けられていることにより、導電性粘着フィルム６２は、負極層１３の崩壊を抑制する支持体として機能する。よって、正極層１１および負極層１３の崩壊が抑制されている。
【００６５】
本実施形態の場合、導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２の外周面は、枠体３０の内周壁面３３ａに対して粘着している場合もあるが、少なくとも電池素子１０（正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３）は、枠体３０の内周壁面３３ａに対して非接合状態となっている。このため、本実施形態においても、少なくとも電池素子１０に不要な応力が作用してしまうことが抑制されている。
【００６６】
本実施形態の場合、第１封止導電性粘着フィルム４１の一方の面（図５における下面）は、第３導電性粘着フィルム６１における電池素子１０側とは反対側の面すなわち電池本体１の一方の面１ａと、枠体３０の一方の面３１と、に貼り付けられている。また、第２封止導電性粘着フィルム４２の一方の面（図５における上面）は、第４導電性粘着フィルム６２における電池素子１０側とは反対側の面すなわち電池本体１の他方の面１ｂと、枠体３０の他方の面３２と、に貼り付けられている。
【００６７】
導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２は、例えば、粘着性樹脂中に導電性微粒子を分散させることにより構成された粘着性樹脂層と、金属箔と、を積層することにより構成されている。粘着性樹脂層の導電性微粒子としては、Ｎｉ等の金属粒子、非導電性粒子に金属をコーティングしてなる粒子、カーボン粒子などが挙げられる。粘着性樹脂は、導電性微粒子を分散することができ、且つ、粘着性を示す樹脂（粘着剤）である。このような粘着性樹脂としては、（メタ）アクリル系熱可塑性樹脂（アクリル系粘着剤）などが挙げられる。金属箔は、アルミニウム箔等である。導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２は、片面（金属箔側とは反対側の面）のみが粘着性を有する。第３導電性粘着フィルム６１および第４導電性粘着フィルム６２における粘着性を有する面（つまり粘着性樹脂層）が、正極層１１および負極層１３に対してそれぞれ貼り付けられている。
【００６８】
次に、本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法を説明する。
図６（ａ）〜（ｅ）および図７（ａ）〜（ｃ）は本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程を示す断面図である。
【００６９】
先ず、図６（ａ）に示すように、固体電解質層１２の粉末材料をプレス成形することによって、固体電解質層１２を作製する。
【００７０】
次に、図６（ｂ）に示すように、負極層１３の粉末材料を、先に作製した固体電解質層１２に対して積層し、該粉末材料をプレス成形する。これにより、負極層１３を固体電解質層１２と一体的に作製する。
【００７１】
次に、図６（ｃ）に示すように、正極層１１の粉末材料を導電性粘着フィルム６１に対してプレスすることによって、正極層１１を導電性粘着フィルム６１と一体的に成形する。この際、導電性粘着フィルム６１は、正極層１１の崩壊を抑制する支持体として機能する。
このように、電池本体１を作製する工程は、正極層１１を導電性粘着フィルム６１の一方の面により保持させる工程を含む。
より具体的には、例えば、導電性樹脂層は、導電性粘着フィルム６１であり、正極層１１を導電性樹脂層の一方の面により保持させる工程では、正極層１１を構成する粉末材料を導電性粘着フィルム６１に対してプレスすることによって、正極層１１を成形するとともに正極層１１を導電性粘着フィルム６１の一方の面により保持させる。
【００７２】
次に、図６（ｄ）に示すように、負極層１３と一体化させた固体電解質層１２に対して、正極層１１および導電性粘着フィルム６１を重ね、且つ、負極層１３の外表面１３ａ側には、導電性粘着フィルム６２を配置して、導電性粘着フィルム６１、正極層１１、固体電解質層１２、負極層１３および導電性粘着フィルム６２をプレスする。これにより、導電性粘着フィルム６２に対して負極層１３を一体化させるとともに、正極層１１を固体電解質層１２に対して一体化させる。こうして、導電性粘着フィルム６１と、正極層１１と、固体電解質層１２と、負極層１３と、導電性粘着フィルム６２と、がこの順に積層されてなる電池本体１が得られる。
このように、プレス成形を行う工程では、正極層１１を導電性粘着フィルム６１により保持した状態で、プレス成形を行う。
【００７３】
次に、枠体３０を準備する。
また、第１集電体層５１および第２集電体層５２を準備し、第１集電体層５１の一方の面には、第１集電体層５１と同一の形状及び寸法の第１導電性粘着フィルム４１を貼り付け、第２集電体層５２の他方の面には、第２集電体層５２と同一の形状及び寸法の第２導電性粘着フィルム４２を貼り付ける。
【００７４】
次に、図７（ａ）に示すように、枠体３０の他方の面３２に第２封止導電性粘着フィルム４２を貼り付けることにより、貫通孔３３の他端を封止する。
【００７５】
次に、図７（ｂ）に示すように、枠体３０の貫通孔３３内に電池本体１を挿入する。このとき、導電性粘着フィルム６２における電池素子１０側とは反対側の面すなわち電池本体１の他方の面１ｂに対して、第２封止導電性粘着フィルム４２を貼り付ける。
【００７６】
次に、図７（ｃ）に示すように、導電性粘着フィルム６１における電池素子１０側とは反対側の面すなわち電池本体１の一方の面１ａと、枠体３０の一方の面３１と、に第１封止導電性粘着フィルム４１を貼り付けることにより、貫通孔３３の一端を閉塞する。こうして、全固体型リチウムイオン電池１００が得られる。
【００７７】
以上のような第２の実施形態によれば、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる他に、以下の効果が得られる。
【００７８】
また、本実施形態の場合、電池本体１は、正極層１１の、固体電解質層１２側とは反対側の面（外表面１１ａ）に接合された、導電性樹脂層（例えば導電性粘着フィルム６１）を更に備える。よって、導電性粘着フィルム６１が正極層１１の崩壊を抑制する支持体として機能するので、正極層１１の崩壊が抑制されている。このため、電池本体１が大寸法（大面積）であっても、電池本体１を安定的な構造のものとすることができる。
より具体的には、電池本体１は、負極層１３の、固体電解質層１２側とは反対側の面（外表面１３ａ）に接合された、導電性樹脂層（例えば導電性粘着フィルム６２）を更に備える。よって、導電性粘着フィルム６２が負極層１３の崩壊を抑制する支持体として機能するので、負極層１３の崩壊が抑制されている。このため、電池本体１が大寸法（大面積）であっても、電池本体１を安定的な構造のものとすることができる。
【００７９】
また、導電性樹脂層は、導電性粘着フィルム６１、６２であり、正極層１１、負極層１３の固体電解質層１２側とは反対側の面に貼り付けられている。よって、導電性樹脂層の成形が不要であるため、電池本体１を容易に作製することができる。
【００８０】
また、電池本体１を作製する工程は、正極層１１を導電性樹脂層の一方の面により保持させる工程を含み、プレス成形を行う工程では、正極層１１を導電性樹脂層により保持した状態で、プレス成形を行う。よって、プレス成形の際における正極層１１の崩壊を抑制することができるし、プレス成形後においても導電性樹脂層は引き続き正極層１１の支持体として機能するので、正極層１１の崩壊が抑制される。
また、正極層１１、固体電解質層１２および負極層１３をプレスにより一体化する際に、負極層１３における固体電解質層１２側とは反対側に導電性粘着フィルム６２を配置した状態でプレスを行う。よって、このプレスの際に負極層１３が崩壊してしまうことを導電性粘着フィルム６２によって抑制することができる。
【００８１】
また、導電性樹脂層は、導電性粘着フィルム６１であり、正極層１１を導電性樹脂層の一方の面により保持させる工程では、粉末材料を導電性粘着フィルム６１に対してプレスすることによって、正極層１１を成形するとともに正極層１１を導電性粘着フィルム６１の一方の面により保持させる。よって、導電性樹脂層の成形が不要であるため、電池本体１を容易に作製することができる。
【００８２】
〔第３の実施形態〕
図８（ａ）は第３の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００の断面図であり、図８（ｂ）は第３の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００の枠体の平面図である。図８（ａ）は図８（ｂ）に示すＡ−Ａ線と対応する位置での断面を示す。本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００は、以下に説明する点で、上記の第２の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００と相違し、その他の点では、上記の第２の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００と同様に構成されている。
【００８３】
本実施形態の場合、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、枠体３０には、複数の貫通孔３３が形成されている。そして、図８（ａ）に示すように、複数の貫通孔３３の各々に、それぞれ電池本体１が収容されている。第１封止導電性樹脂層（例えば第１封止導電性粘着フィルム４１）は、各電池本体１の一方の面１ａに接合されて、各電池本体１の正極層１１を相互に電気的に接続しているとともに、複数の貫通孔３３の各々の一端を一括して封止している。また、第２封止導電性樹脂層（例えば第２封止導電性粘着フィルム４２）は、各電池本体１の他方の面１ｂに接合されて、各電池本体１の負極層１３を相互に電気的に接続しているとともに、複数の貫通孔３３の各々の他端を一括して封止している。
つまり、本実施形態の場合、第１封止導電性樹脂層と第２封止導電性樹脂層とによって、複数の電池本体１が相互に並列に接続されている。
【００８４】
より具体的には、例えば、第１封止導電性樹脂層は第１封止導電性粘着フィルム４１であり、第１封止導電性粘着フィルム４１は、各電池本体１の一方の面１ａに貼り付けられて、各電池本体１の正極層１１を相互に電気的に接続している。また、第２封止導電性樹脂層は第２封止導電性粘着フィルム４２であり、第２封止導電性粘着フィルム４２は、各電池本体１の他方の面１ｂに貼り付けられて、各電池本体１の負極層１３を相互に電気的に接続している。
【００８５】
以上のような第３の実施形態によっても、上記の第２の実施形態と同様の効果が得られる。
また、複数の電池本体１が、第１封止導電性樹脂層と第２封止導電性樹脂層とによって相互に並列に接続されているので、全固体型リチウムイオン電池１００全体の容量が上記の第２の実施形態よりも増大する。
【００８６】
なお、上記の第３の実施形態では、上記の第２の実施形態と同様に、電池本体１が導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２を有する例を説明したが、上記の第１の実施形態と同様に、電池本体１は、導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２を有していなくても良い。
【００８７】
〔第４の実施形態〕
図９は第４の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００の断面図である。本実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００は、以下に説明する点で、上記の第３の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００と相違し、その他の点では、上記の第３の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００と同様に構成されている。
【００８８】
上記の各実施形態では、電池本体１が単数（１つ）の電池素子１０を有する例を説明したが、本実施形態の場合、電池本体１は、相互に直列に接続された複数（例えば２つ）の電池素子１０を有している。
そして、電池本体１を構成する複数の電池素子１０は、直列接続用導電性樹脂層８０を介して相互に電気的に接続されている。すなわち、電池本体１を構成する複数の電池素子１０のうち、互いに隣り合う電池素子１０の正極層１１と負極層１３とが、直列接続用導電性樹脂層８０を介して相互に電気的に接続されている。
【００８９】
なお、本実施形態の場合、上記の第２および第３の実施形態と同様に、各電池素子１０の表裏の面には、それぞれ導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２が貼り付けられている。
そして、直列接続用導電性樹脂層８０は、例えば、１つの電池本体１を構成する２つの電池素子１０のうち、一方の電池素子１０に貼り付けられた導電性粘着フィルム６１と、他方の電池素子１０に貼り付けられた導電性粘着フィルム６２と、の間に介装されて、これら導電性粘着フィルム６１と導電性粘着フィルム６２とを相互に電気的に接続している。
【００９０】
直列接続用導電性樹脂層８０は、例えば、両面が粘着性を有する導電性粘着フィルムである。直列接続用導電性樹脂層８０は、第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２と同様の構造のものである。すなわち、直列接続用導電性樹脂層８０は、例えば、粘着性樹脂中に、導電性微粒子を分散させることにより構成されており、その両面が粘着性を有する。直列接続用導電性樹脂層８０は、１つの電池本体１を構成する２つの電池素子１０のうち、一方の電池素子１０に貼り付けられた導電性粘着フィルム６１と、他方の電池素子１０に貼り付けられた導電性粘着フィルム６２と、に貼り付けられて、これら導電性粘着フィルム６１と導電性粘着フィルム６２とを相互に電気的に接続している。つまり、直列接続用導電性樹脂層８０は、１つの電池本体１を構成する２つの電池素子１０のうち、一方の電池素子１０の正極層１１と、他方の電池素子１０の負極層１３と、に対して、それぞれ間接的に貼り付けられて、これら正極層１１と負極層１３を相互に（間接的に）接合している。
【００９１】
図１０（ａ）および（ｂ）は第４の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池の製造方法における一連の工程のうち、電池本体１を作製する工程を示す断面図である。
【００９２】
図１０（ａ）に示すように、表裏の面にそれぞれ導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２が貼り付けられた電池素子１０を２つ準備する。そして、これら電池素子１０のうち一方の導電性粘着フィルム６１と、他方の導電性粘着フィルム６２とを、導電性粘着フィルムからなる直列接続用導電性樹脂層８０を介して相互に接続する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、電池本体１が得られる。
【００９３】
以上のような第４の実施形態によっても、上記の第３の実施形態と同様の効果が得られる。
また、各電池本体１は、相互に直列に接続された複数の電池素子１０を有するので、全固体型リチウムイオン電池１００が出力する電圧が上記の第３の実施形態よりも増大する。
【００９４】
より具体的には、電池本体１は、互いに積層された複数の電池素子１０と、互いに隣り合う層の電池素子１０の正極層１１と負極層１３との間に配置され、これら正極層１１および負極層１３を相互に接合している直列接続用導電性樹脂層８０と、を備える。よって、直列接続用導電性樹脂層８０によって複数の電池素子１０を直接的に直列に接続したシンプルな構造を実現することができる。
【００９５】
より具体的には、直列接続用導電性樹脂層８０は、導電性粘着フィルム（直列接続用導電性粘着フィルム）であり、互いに隣り合う層の電池素子１０の正極層１１と負極層１３とにそれぞれ貼り付けられることにより、これら正極層１１および負極層１３を相互に接合している。よって、電池本体１を、より容易に作製することが可能な構造のものとすることができる。
【００９６】
なお、上記の第４の実施形態では、上記の第３の実施形態と同様に、複数の電池本体１が互いに並列に接続されている例を説明したが、上記の第１および第２の実施形態と同様に、全固体型リチウムイオン電池１００は１つのみの電池本体１を有していても良い。
また、上記の第４の実施形態では、電池本体１が導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２を有する例を説明したが、上記の第１の実施形態と同様に、電池本体１は、導電性粘着フィルム６１および導電性粘着フィルム６２を有していなくても良い。
【００９７】
〔第５の実施形態〕
図１１（ａ）〜（ｄ）の各々は、第５の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００の断面図である。
【００９８】
本実施形態の場合、全固体型リチウムイオン電池１００の封止樹脂部２０は、樹脂製の周縁封止部７０を更に有している。周縁封止部７０は、第１封止導電性粘着フィルム４１の外周端面４１ａと、枠体３０の外周面３４と、第２封止導電性粘着フィルム４２の外周端面４２ａと、を一括して封止している。
【００９９】
図１１（ａ）は、上記の第１の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００に周縁封止部７０を追加した例を示す。図１１（ｂ）は、上記の第２の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００に周縁封止部７０を追加した例を示す。図１１（ｃ）は、上記の第３の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００に周縁封止部７０を追加した例を示す。図１１（ｄ）は、上記の第４の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００に周縁封止部７０を追加した例を示す。
より具体的には、周縁封止部７０は、第１集電体層５１の外周端面５１ａと、第１封止導電性粘着フィルム４１の外周端面４１ａと、枠体３０の外周面３４と、第２封止導電性粘着フィルム４２の外周端面４２ａと、第２集電体層５２の外周端面５２ａと、を一括して封止している。
【０１００】
周縁封止部７０は、例えば、エポキシ樹脂を塗布および硬化させることによって構成されている。ただし、周縁封止部７０は、光硬化型アクリル樹脂であっても良いし、粘着フィルムであっても良い。
【０１０１】
本実施形態によれば、上記の各実施形態と同様の効果が得られる他、以下の効果が得られる。
本実施形態の場合、全固体型リチウムイオン電池１００は、周縁封止部７０を有しているので、大気中の水分が第１封止導電性樹脂層（第１封止導電性粘着フィルム４１）および第２封止導電性樹脂層（第２封止導電性粘着フィルム４２）を通して貫通孔３３の内部に浸入してしまうことを抑制することができる。よって、全固体型リチウムイオン電池１００をより安定的な構造のものとすることができる。
【０１０２】
上記の各実施形態では、第１封止導電性樹脂層および第２封止導電性樹脂層がそれぞれ封止導電性粘着フィルムである例を説明したが、第１封止導電性樹脂層および第２封止導電性樹脂層は、それぞれ導電性樹脂を電池本体１に対して（或いは電池本体１および枠体３０に対して）塗布して硬化させることにより構成されていても良い。或いは、第１封止導電性樹脂層および第２封止導電性樹脂層は、予め成型された導電性樹脂を導電性接着剤によって電池本体１に対して（或いは電池本体１および枠体３０に対して）貼り付けたものであっても良い。
【０１０３】
上記の各実施形態では、電気素子が全固体型リチウムイオン電池１００である例を説明したが、電気素子は、キャパシタであっても良い。キャパシタを構成する第１固体電極層および第２固体電極層は、それぞれ活物質（正極活物質および負極活物質）の何れも含んでいない点で、上記の正極層１１および負極層１３と相違する。電気素子がキャパシタの場合、素子本体は、蓄電を行う。
【０１０４】
なお、固体電解質層１２、負極層１３および正極層１１のプレス成形の際の圧力は、可能な限り高くする方が、粒子間の密着性が良好となり性能向上に寄与する。固体電解質層１２、負極層１３および正極層１１を積層してプレスする際の圧力についても同様である。さらに、粒子の密着性を向上するという観点からは、プレス成形の際の温度も、常温よりは高温に設定することが好ましい。例えば、第３導電性粘着フィルム６１および第４導電性粘着フィルム６２を用いる例（第２の実施形態等）では、第３導電性粘着フィルム６１および第４導電性粘着フィルム６２を構成する樹脂材料（アクリル粘着剤等）の耐熱温度以下（例えば２００℃以下程度）でプレス成形を行うと良い。
【実施例】
【０１０５】
実施例では、以下の条件で、上記の第４の実施形態に係る全固体型リチウムイオン電池１００を作製した。
【０１０６】
＜導電性粘着フィルム＞
導電性粘着フィルム６１、６２は、片面が粘着性を有する導電性粘着フィルムからなる。この導電性粘着フィルムは、厚さ０．０５ｍｍのＡｌ箔の一方の面に０．０３５ｍｍの厚さの粘着性樹脂層が形成されたものであり、その総厚が０．０８５ｍｍである。粘着性樹脂層は、粘着性樹脂中に導電性微粒子としてＮｉ粒子を分散させることにより構成されており、導電性を有する。導電性粘着フィルム６１、６２は、そのような構造の導電性粘着フィルムを直径１３ｍｍの円形に切り取ったものである。
【０１０７】
＜正極層＞
正極層１１の材料としては、アモルファスＬｉ６ＭｏＳ６の粉末と、アセチレンブラックの粉末と、Ｌｉ１１Ｐ３Ｓ１２の粉末と、を重量比１：１：１で混合してなる粉末材料を３４ｍｇ用いた。
正極層１１の粉末材料を導電性粘着フィルム６１における粘着剤層側の面に対してプレスすることによって、正極層１１を導電性粘着フィルム６１と一体的に成形した。このプレス成形は室温で行い、プレス圧力は２５０ＭＰａとした。正極層１１は、導電性粘着フィルム６１と同じ直径（１３ｍｍ）の円板形とした。
正極層１１と導電性粘着フィルム６１との合計の厚さは１５０μｍとした。
【０１０８】
＜固体電解質層＞
Ｌｉ１１Ｐ３Ｓ１２ガラスの粉末４００ｍｇをプレス成形することにより固体電解質層１２を作製した。固体電解質層１２は、直径１４ｍｍの円板形とした。このプレス成形は、室温で行い、プレス圧力は３７７ＭＰａとした。固体電解質層１２の厚さは２００μｍとした。
【０１０９】
＜負極層＞
負極層１３の材料としては、Ｌｉ２２Ｓｉ５の粉末と、グラファイトの粉末と、Ｌｉ１１Ｐ３Ｓ１２の粉末と、を重量比２７：５３：２０で混合してなる粉末材料を１４ｍｇ用いた。負極層１３の粉末材料を、成形後の固体電解質層１２に対して積層プレスすることにより、負極層１３を固体電解質層１２と一体的にプレス成形した。
このプレス成形は室温で行い、プレス圧力は３７７ＭＰａとした。負極層１３は、固体電解質層１２と同じ直径（１４ｍｍ）の円板形とした。負極層１３と導電性粘着フィルム６２との合計の厚さは１５０μｍとした。
【０１１０】
＜電池素子＞
導電性粘着フィルム６１、正極層１１、固体電解質層１２、負極層１３および導電性粘着フィルム６２をこの順に積層する。なお、導電性粘着フィルム６２は、粘着剤層側の面を負極層１３側に配置する。そして、導電性粘着フィルム６１、正極層１１、固体電解質層１２、負極層１３および導電性粘着フィルム６２の積層体をプレスすることによって、電池素子１０を一体形成する。電池素子１０は合計８つ作製した。電池素子１０の厚さは、５００μｍとした。
【０１１１】
＜直列接続用導電性樹脂層＞
直列接続用導電性樹脂層８０は、両面が粘着性を有する導電性粘着フィルムからなる。この導電性粘着フィルムは、０．０３５ｍｍの厚さの粘着性樹脂層からなる。この粘着性樹脂層は、粘着性樹脂中に導電性微粒子としてＮｉ粒子を分散させることにより構成されており、導電性を有する。直列接続用導電性樹脂層８０は、このような構造の導電性粘着フィルムを直径１３ｍｍの円形に切り取ったものである。
【０１１２】
＜電池本体＞
直列接続用導電性樹脂層８０を間に挟んで２つの電池素子１０を積層することによって、直列接続用導電性樹脂層８０により２つの電池素子１０を直列に接続し、電池本体１を作製した。すなわち、直列接続用導電性樹脂層８０を、２つの電池素子１０のうちの一方の電池素子１０の導電性粘着フィルム６１と、他方の電池素子１０の導電性粘着フィルム６２とに貼り付けることにより、電池本体１を作製した。電池本体１は合計４つ作製した。電池本体１の厚さは１ｍｍとした。
【０１１３】
＜枠体＞
枠体３０としては、一辺４０ｍｍの正方形状（角が丸められている）で厚さ１ｍｍのＰＥＴフィルムに、直径１５ｍｍの貫通孔３３を４つ、前後左右対称に形成したものを用いた。
【０１１４】
＜集電体層＞
第１集電体層５１および第２集電体層５２として、それぞれ厚さ８μｍのＳＵＳ３０４箔を用いた。第１集電体層５１および第２集電体層５２の平面形状は、平面視における枠体３０の外形形状と等しくした。
【０１１５】
＜封止導電性粘着フィルム＞
第１封止導電性粘着フィルム４１および第２封止導電性粘着フィルム４２は、直列接続用導電性樹脂層８０と同じ構造の導電性粘着フィルムを、第１集電体層５１および第２集電体層５２と同じ平面形状に切り取ったものである。第１封止導電性粘着フィルム４１は第１集電体層５１の一方の面に貼り付け、第２封止導電性粘着フィルム４２は第２集電体層５２の一方の面に貼り付けた。
【０１１６】
＜全固体型リチウムイオン電池＞
枠体３０の他方の面３２には、第２封止導電性粘着フィルム４２を介して第２集電体層５２を貼り付けた。
そして、枠体３０の４つの貫通孔３３の各々に、電池本体１を挿入した。ここで、各電池本体１の他方の面１ｂには、第２封止導電性粘着フィルム４２を介して、第２集電体層５２を貼り付けた。
そして、枠体３０の一方の面３１には、第１封止導電性粘着フィルム４１を介して第１集電体層５１を貼り付けた。ここで、第１集電体層５１は、第１封止導電性粘着フィルム４１を介して、各電池本体１の一方の面１ａにも貼り付けた。
【０１１７】
こうして、図９に模式的構造を示す全固体型リチウムイオン電池１００を得た。全固体型リチウムイオン電池１００は、厚さ１ｍｍで、一辺が４０ｍｍの角丸の正方形状であり、重量は２．７ｇである。
【０１１８】
このように作製した全固体型リチウムイオン電池１００は、以下の特性を示した。
電圧：４Ｖ
容量：２．６ｍＡｈ
エネルギー密度：３．３Ｗｈ／ｋｇ
５．６Ｗｈ／Ｌ
【符号の説明】
【０１１９】
１ 電池本体（素子本体）
１ａ 一方の面
１ｂ 一方の面
１０ 電池素子（素子部）
１１ 正極層（第１固体電極層）
１１ａ 外表面
１２ 固体電解質層
１３ 負極層（第２固体電極層）
１３ａ 外表面
２０ 封止樹脂部
３０ 枠体
３１ 一方の面
３２ 他方の面
３３ 貫通孔
３３ａ 内周壁面
３４ 外周面
４１ 第１封止導電性粘着フィルム（第１封止導電性樹脂層）
４１ａ 外周端面
４２ 第２封止導電性粘着フィルム（第２封止導電性樹脂層）
４２ａ 外周端面
５１ 第１集電体層
５１ａ 外周端面
５２ 第２集電体層
５２ａ 外周端面
６１ 導電性粘着フィルム
６２ 導電性粘着フィルム
７０ 周縁封止部
８０ 直列接続用導電性樹脂層
１００ 全固体型リチウムイオン電池（電気素子）
【図１】
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【図２】
2015076178.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015076178.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015076178.tif 000009
【図８】
2015076178.tif 000010
【図９】
2015076178.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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