(57)【要約】      （修正有）【課題】電池全体の厚さが保護膜の膜厚に影響されず、保護膜のクラック発生を防止できることに加え、保護膜上に自由に配線を這わせても、信頼性が損なわれることのない固体電池を提供する。【解決手段】基板１１と、基板上に順次に積層された下部集電体層１２、下部電極層１３、電解質層１４、上部電極層１５および上部集電体層からなる発電要素と、発電要素の少なくとも側面を被覆する保護膜１７とを備え、保護膜の少なくとも一部が、上部集電体層の側面を被覆する上部から基板と接する裾部に向かって段差を有さない滑らかな表面を有し、保護膜の前記滑らかな表面を有する部分と接する上部集電体層のエッジ上の一点と、基板と保護膜との接触面の外周上の一点とを結ぶ最短の斜線が、基板表面との間に形成する鋭角θが、７０度以下である固体電池。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に順次に積層された下部集電体層、下部電極層、電解質層、上部電極層および上部集電体層からなる発電要素と、前記発電要素の少なくとも側面を被覆する保護膜とを備える固体電池において、
前記保護膜の少なくとも一部が、上部集電体層の側面を被覆する上部から基板と接する裾部に向かって段差を有さない滑らかな表面を有し、
前記保護膜の前記滑らかな表面を有する部分と接する上部集電体層のエッジ上の一点と、前記基板と前記保護膜との接触面の外周上の一点とを結ぶ最短の斜線が、前記基板表面との間に形成する鋭角θが、７０度以下である固体電池。
【請求項２】
前記保護膜が、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化チタンおよび樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種からなる請求項１記載の固体電池。
【請求項３】
前記発電要素と接続され、かつ前記保護膜の前記滑らかな表面上に配置された配線を備える請求項１記載の固体電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に順次に積層された下部集電体層、下部電極層、電解質層、上部電極層および上部集電体層からなる発電要素と、前記発電要素の少なくとも側面を被覆する保護膜とを備える固体電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、薄膜固体電池は、基板上に、下部集電体層、下部電極層、電解質層、上部電極層および上部集電体層を、順次に形成することにより作製される。一般に、短絡を防ぐ観点から、上方に形成される薄膜ほど、上面の面積を小さくすることが行われている（特許文献１参照）。また、外部環境から発電要素を保護する目的で、発電要素の全面を保護膜で被覆することが行われている。
【０００３】
図３に、従来の薄膜固体電池の断面の一例を示す。この固体電池は、基板３１上に順次に積層された正極集電体層３２、正極活物質層３３、固体電解質層３４、負極活物質層３５および負極集電体層３６からなる発電要素を具備する。そして、上方に形成される薄膜ほど、上面の面積が小さくなっている。このような発電要素の側面には、階段状の段差が形成される。また、発電要素を被覆する保護膜３７にも、発電要素の側面に形成されている階段状の段差に沿って段差が形成される。
【０００４】
保護膜としては、酸化シリコン、酸化チタン等の酸化物、窒化シリコン等の窒化物、樹脂、金属、セラミックスなどが一般的に知られている（特許文献２、３参照）。保護膜は、湿気（水分）の侵入を確実に遮断する必要があるため、保護膜の厚膜化や多層化も検討されている。
【特許文献１】特開平１０−２８４１３０号公報（図２〜４）
【特許文献２】特開２００２−４２８６３号公報（請求項１２）
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／７１９８９号明細書（クレーム１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来、発電要素の全面を被覆する方法がとられているが、全面を被覆すると、固体電池全体の厚さが増大してしまい、電池の体積容量密度は低下する。また、電池の充放電反応に伴って電極が膨張・収縮する際に、保護膜に歪や応力が発生して、保護膜が割れてしまうことがある。
【０００６】
さらに、最上部の集電体層の上面に配線を接続したのち、発電要素の側面を覆う段差を有する保護膜部分の表面上に配線を這わせると、段差によって配線が破断されることがある。発電要素を構成する各層の厚さが大きくなるほど、段差は急峻となり、配線が破断する可能性は高くなる。しかし、１ｍＡｈ／ｃｍ2以上の高容量な固体電池を得るためには、例えばＬｉＣｏＯ2からなる正極の場合、その厚さが１３μｍ以上となる。その結果、保護膜に形成される段差も１３μｍ以上となり、その上に配線を這わせると、配線が破断される可能性が極めて高く、信頼性が得られない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を鑑み、本発明は、基板と、前記基板上に順次に積層された下部集電体層、下部電極層、電解質層、上部電極層および上部集電体層からなる発電要素と、前記発電要素の少なくとも側面を被覆する保護膜とを備える固体電池であって、前記保護膜の少なくとも一部が、上部集電体層の側面を被覆する上部から基板と接する裾部に向かって段差を有さない滑らかな表面を有し、前記保護膜の前記滑らかな表面を有する部分と接する上部集電体層のエッジ上の一点と、前記基板と前記保護膜との接触面の外周上の一点とを結ぶ最短の斜線が、前記基板表面との間に形成する鋭角θが、７０度以下である固体電池を提供する。
【０００８】
前記保護膜には、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化チタンおよび樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種を用いることができる。
【０００９】
本発明は、また、前記発電要素と接続され、かつ前記保護膜の前記滑らかな表面上に配置された配線を備えた状態の上述の固体電池に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電池全体の厚さが保護膜の膜厚に大きく影響されず、保護膜のクラック発生を防止できることに加え、保護膜上に自由に配線を這わせても、信頼性の高い固体電池を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る固体電池の断面図である。
図１において、基板１１上には、下部集電体層１２、下部電極層１３、電解質層１４、上部電極層１５および上部集電体層１６が順次に積層されている。下部集電体層１２は、保護膜１７で被覆されずに外部にはみ出た露出部１２ａを有する。下部電極層１３、電解質層１４、上部電極層１５および上部集電体層１６の側面は、当該断面図では面一である。発電要素の側面は、保護膜１７により被覆されているが、上部集電体層１６の上面は保護膜１７で被覆されずに露出している。保護膜１７の表面は、当該断面図において、滑らかな流線を描いており、その裾部は、発電要素の一方の側面（図１右側）において、基板と接している。
【００１２】
図２は、本発明の別の実施形態に係る固体電池の断面図である。
図２において、基板２１上には、下部集電体層２２、下部電極層２３、電解質層２４、上部電極層２５および上部集電体層２６が順次に積層されている。下部集電体層２２は、保護膜２７で被覆されずに外部にはみ出た露出部２２ａを有する。下部電極層２３、電解質層２４、上部電極層２５および上部集電体層２６は、次第に上面の面積が小さくなっており、発電要素の側面は当該断面図では階段状になっている。ここでも上部集電体層２６の上面は保護膜２７で被覆されずに露出している。保護膜２７の表面は、当該断面図において、滑らかな流線を描いており、その裾部は、発電要素の一方の側面（図２右側）において、基板と接している。
【００１３】
なお、図１および２に示した構造は例示にすぎず、積層された薄膜からなる発電要素の形状は多種多様であり、どのような発電要素においても本発明を適用することができる。本発明は、このような積層薄膜からなる発電要素の少なくとも側面を被覆する保護膜の構造において、以下の特徴を有する。
【００１４】
図４は、図１の保護膜付近の要部拡大図である。
まず、保護膜１７は、上部集電体層の側面を被覆する上部から基板と接する裾部に向かって段差を有さない滑らかな表面を有している。このような滑らかな表面上に配線を這わせる場合、配線が破断する虞は大きく低減する。保護膜の全表面が滑らかな表面を有することが好ましいが、必ずしもその必要はない。配線を這わせる部分が決められている場合には、その部分が滑らかな表面を有すればよい。
【００１５】
ここで、保護膜１７と接する上部集電体層１６のエッジ上の一点をＰとする。また、基板１１と保護膜１７との接触面の外周上の一点をＱとする。ＰとＱとを結ぶ斜線Ｌが最短となるとき、その斜線Ｌは基板表面との間に鋭角θを形成している。ここで、鋭角θは７０度以下にする必要がある。鋭角θが７０度をこえると、保護膜１７の表面上に配置された配線が破断することになり、本発明の目的を達成することができないからである。
【００１６】
保護膜には、電子絶縁性を有するセラミックス系の誘電材料や半導体材料が好ましく用いられる。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化チタンなどを好ましく用いることができる。
【００１７】
また、絶縁性を有する樹脂材料を保護膜として用いることもできる。このような樹脂として、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、合成ゴムなどを用いることができる。
【００１８】
セラミックス系の誘電材料や半導体材料からなる保護膜は、マスクを用いたスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、レーザーアブレーション法などにより行うことができる。また、保護膜の表面粗さや上述の鋭角θの制御は、ドライエッチング法などにより行うことができる。ドライエッチング法においては、一旦大まかな形状の保護膜を形成した後、保護膜の一部を、反応性イオンエッチ方式などによるドライエッチングにより除去する。例えばエッチングに使用するガス圧などの条件を制御することにより、保護膜の表面状態を任意に設定することができる。
【００１９】
また、樹脂からなる保護膜の形成は、キャスティング、スクリーン印刷、スピンコータなどにより行うことができる。この場合、発電要素の側面を被覆するように基板に塗布された樹脂材料を、一定時間放置することにより、流動させて、上述の鋭角θを７０度以下に制御することができる。
【００２０】
配線の材料は、接続される材料に応じて選択されるため、特に限定されないが、薄膜形成が可能であり、抵抗が低く、集電体層もしくは基板とオーミック接触が可能な材料を好ましく用いることができる。薄膜状の配線の形成は、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、レーザーアブレーション法などにより行うことができる。また、配線のパターニングは、所定形状のマスクを用いることにより行うことができる。
【００２１】
基板は、固体電池を設置する回路や素子に応じて選択されるため、特に限定されないが、例えばシリコン基板、サファイア基板などの半導体基板が好ましく用いられる。半導体基板はＰ型およびＮ型のどちらであってもよい。
【００２２】
下部集電体層および上部集電体層の構成材料は、下部電極層および上部電極層の種類に応じて選択されるため、特に限定されないが、電極層が正極となる場合には、アルミニウム、ニッケルなどが好ましく、下部電極層が負極となる場合には、銅、鉄、チタン、ニッケルなどが好ましい。他にも、接続される電極層と反応しない材料であれば、集電体層として用いることができる。薄膜状の集電体層の形成は、マスクを用いたスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、レーザーアブレーション法などにより行うことができる。
【００２３】
電解質層には、薄膜形成が可能な固体電解質を、特に限定なく、用いることができる。例えば、固体電池がリチウム二次電池である場合には、リチウムイオン伝導性を有する固体電解質を用いる。このような固体電解質としては、硫化リチウム、硫化ケイ素、リン酸リチウム、窒素含有リン酸リチウム、ヨウ化リチウム、硫化リン、窒化リチウムおよびこれらの複合物を挙げることができる。薄膜状の電解質層の形成は、マスクを用いたスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、レーザーアブレーション法などにより行うことができる。
【００２４】
正極には、薄膜形成が可能な正極材料を、特に限定なく、用いることができる。例えば、固体電池がリチウム二次電池である場合には、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物、リチウム鉄酸化物、リチウムモリブデン酸化物、リチウムチタン酸化物などが用いられる。これらの材料の薄膜化は、マスクを用いたスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、レーザーアブレーション法などにより行うことができる。
【００２５】
負極には、薄膜形成が可能な正極材料を、特に限定なく、用いることができる。例えば、固体電池がリチウム二次電池である場合には、炭素材料、金属リチウム、リチウムアルミニウムなどのリチウム合金が用いられる。これらの材料の薄膜化は、マスクを用いたスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、レーザーアブレーション法などにより行うことができる。
【００２６】
負極に炭素材料を用いる場合、イオン注入法により、炭素材料に予めリチウムを注入することが好ましい。また、リチウムと炭素材料とを同時にスパッタリングする方法なども用いることができる。
【００２７】
上部および下部の電極層の厚さは、高容量化の観点からは、厚いほど好ましいが、厚すぎると小型化が困難となるため、１〜１０μｍ程度であることが好ましい。
【実施例１】
【００２８】
作製した固体電池の発電要素の上面図である図５を参照しながら説明する。
まず、シリコン基板上に、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって、厚さ１５００Åの酸化シリコン膜を形成した。その上に、縦８ｍｍ、横８．８ｍｍの窓を有する金属マスクを被せ、正極集電体（下部集電体層）を形成した。すなわち、図５の縦Ｌ1−横Ｗ1で示される８ｍｍ×８．８ｍｍの領域（面積７０．４ｍｍ2）に、厚さ０．５μｍの金属アルミニウム膜４２を、以下の条件で、真空蒸着装置により形成した。
【００２９】
［条件］
真空度      ：１ｍＴｏｒｒ
ボート      ：１ｃｍ幅のタングステンボート
ソース      ：Ａｌ
電流        ：４．５Ａ
【００３０】
次に、正極集電体の上に、縦８ｍｍ、横８ｍｍの窓を有する金属マスクを被せ、正極（下部電極層）を形成した。すなわち、図５の縦Ｌ1−横Ｗ2で示される８ｍｍ×８ｍｍの領域（面積６４ｍｍ2）に、厚さ５μｍのＬｉＣｏＯ2膜を、以下の条件で、スパッタリングにより形成した。
【００３１】
［条件］
出力      ：２００Ｗ
雰囲気ガス：Ａｒ／Ｏ2＝３／１（体積比）
ガス流    ：２０ｓｃｃｍ
真空度    ：２０ｍＴｏｒｒ
【００３２】
正極の上に、縦８ｍｍ、横８ｍｍの窓を有する金属マスクを被せ、固体電解質（電解質層）を形成した。すなわち、図５の縦Ｌ1−横Ｗ2で示される８ｍｍ×８ｍｍの領域（面積６４ｍｍ2）に、厚さ０．５μｍのＬｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−Ｌｉ3ＰＯ4膜を、以下の条件で、レーザーアブレーション法により形成した。
【００３３】
［条件］
ＹＡＧレーザ  ：２６６ｎｍ
エネルギー密度：２０２５ｍＪ／ｃｍ2
繰り返し周波数：１０Ｈｚ
ショット数    ：３６０００
真空度        ：１０ｍＴｏｒｒ
【００３４】
電解質層の上に、縦８ｍｍ、横８ｍｍの窓を有する金属マスクを被せ、負極（上部電極層）を形成した。すなわち、図５の縦Ｌ1−横Ｗ2で示される８ｍｍ×８ｍｍの領域（面積６４ｍｍ2）に、厚さ５μｍのグラファイト膜を、以下の条件で、レーザーアブレーション法により形成した。このようにして、負極全面と正極全面とを電解質層を介して対面させた。
【００３５】
［条件］
ＹＡＧレーザ  ：２６６ｎｍ
エネルギー密度：２０２５ｍＪ／ｃｍ2
繰り返し周波数：１０Ｈｚ
ショット数    ：３６０００
真空度        ：１０ｍＴｏｒｒ
【００３６】
負極の上に、縦８ｍｍ、横８ｍｍの窓を有する金属マスクを被せ、負極集電体（上部集電体層）を形成した。すなわち、図５の縦Ｌ1−横Ｗ2で示される８ｍｍ×８ｍｍの領域（面積６４ｍｍ2）に、厚さ０．５μｍの金属銅膜４６を、以下の条件で、真空蒸着法で形成した。
【００３７】
［条件］
真空度      ：１ｍＴｏｒｒ
ボート      ：１ｃｍ幅のタングステンボート
ソース      ：Ｃｕ
電流        ：５Ａ
なお、上記成膜では、それぞれ所定サイズの開口を有するステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の金属マスクを用いた。
【００３８】
次に、保護膜としてポリイミド樹脂膜を、発電要素の側面およびその近傍に形成した。ポリイミド樹脂膜は、上部集電体層の側面を被覆する位置から、裾部に向かって、滑らかな表面を有するように形成した。
具体的には、まず、上部集電体層の周縁部に沿って、幅２ｍｍで、熱硬化性の液状ポリイミド樹脂（日立化成工業（株）製のＸＥ３１０−６）をキャスティング塗布した。その後、所定時間（３〜３０分間）放置し、マスクを除いてから、ポリイミド樹脂の熱硬化を１２０℃で行った。
【００３９】
その後、保護膜の全表面を酸素プラズマによりエッチング処理した。これにより、発電要素の側面およびその近傍のみに保護膜４７が残った。この操作をエッチバックプロセスという。得られた保護膜の外観を観察したところ、ひび割れなどは見られなかった。
【００４０】
なお、本実施例では、液状ポリイミド樹脂のキャスティング塗布後の放置時間を変化させることにより、表１に示すように、鋭角θ（ｔａｎθ＝Ｔ2／Ｔ1）を変化させた。Ｔ2は発電要素の厚さであり、Ｔ1は上部集電体層のエッジから保護膜の裾までの基板面に対して水平な距離である。表１に示すような鋭角θ（ｔａｎθ＝Ｔ2／Ｔ1）を有する保護膜を具備する複数の固体電池は、それぞれ１０個ずつ作製した。
【００４１】
【表１】
2004303718.tif 000003
【００４２】
次に、各固体電池の上部集電体の上面と、基板表面とを接続する、１０本のアルミ二ウムからなる配線４８を、金属マスクを用いて、以下の条件で、真空蒸着法により、保護膜上を這うように形成した。配線の厚さは２μｍとし、幅は１ｍｍとした。
【００４３】
［条件］
真空度：      １ｍＴｏｒｒ
ボート：      １ｃｍ幅のタングステンボート
ソース：      Ａｌ
電流  ：      ４．５Ａ
【００４４】
配線の設置を終えた後、断線の有無を拡大倍率５００倍の顕微鏡で観察した。合計１００本の配線中、断線の見られた配線の割合を百分率で表１に示す。表１の結果より、鋭角θが７０度以下（ｔａｎθ≦２．７）の場合には、配線の断線率が飛躍的に低くなることが確認できた。
【００４５】
次に、鋭角θが７０度以下の各電池に関し、上部電極集電体と一端が接続されている一本の配線の他端と、下部電極集電体の保護膜で被覆されていない露出部とを、外部の充放電装置と接続し、以下の条件で、充放電を５００回繰り返した。
充電：  ２４０μＡ、１時間、４．２Ｖカット
放電：  ２４０μＡ、１時間、３．０Ｖカット
その結果、いずれの電池においても、さらなる断線は発生せず、保護膜にクラックは発生しなかった。
【００４６】
以上のように、本発明の構成により、保護膜が発電要素の上面を被覆しないことから電池全体の厚さが小さく、保護膜のクラックが発生しにくく、保護膜上に自由に金属配線を設けても断線が発生しにくい固体電池を得ることができた。このような固体電池においては、電極端子を簡易かつ自在に設置することができる。
【実施例２】
【００４７】
保護膜として、上部集電体層の周縁部に沿って、幅２ｍｍで、最大厚さ１４μｍの酸化シリコン膜を形成した。ここでは、プラズマＣＶＤ法により、酸化シリコン膜を形成した。プラズマＣＶＤ法において、膜の成長温度は３８０℃に設定した。プラズマは５０ｋＨｚ、４ｋＷの高周波により発生させた。反応ガスとしてＳｉＨ4とＮ2Ｏを、膜の成長速度が７０ｎｍ／分になるようにプラズマ雰囲気に供給した。その結果、約３．５時間で、最大厚さ１４μｍの酸化シリコン膜が得られた。
【００４８】
その後、酸化シリコン膜のドライエッチングを行い、実施例１の保護膜の場合と同様のエッチバックプロセスにより、発電要素の側面およびその近傍のみに酸化シリコン膜を残した。ドライエッチングは、一般的な反応性イオンエッチ方式により実施した。すなわち、エッチング反応室内に置かれた平行平板電極間に１３．５６ＭＨｚのＲＦを与え、ＣＨＦ3ガスを供給して、高周波放電でプラズマを発生させた。
【００４９】
エッチングレートは、約７００ｎｍ／分とした。ガス圧を２Ｐａに設定し、エッチングの異方性を高めることで、発電要素の側面およびその近傍のみに酸化シリコン膜を残すことができた。エッチング中は、度々エッチングを停止して、膜の状態を観察し、オーバーエッチングや等方性の増大が起こらないように注意した。
【００５０】
なお、鋭角θは、ＣＨＦ3のガス圧によって制御することができる。ガス圧を低くすると、鋭角θは低角度となり、ガス圧を高くすると、鋭角θは高角度となる。例えば、ガス圧を２０Ｐａ以上に設定し、真空度を１５ｍＴｏｒｒから１５０ｍＴｏｒｒに下げると、エッチングの異方性は低くなる。その結果、発電要素の側面およびその近傍のみに酸化シリコン膜を残すことができなくなる。
【００５１】
上記のように、酸化シリコン膜を保護膜として形成したこと以外、実施例１と同様にして、固体電池を１０個作製した。ただし、保護膜の鋭角θは７０度（ｔａｎθ＝２．７）とした。
【００５２】
次に、上記と同様に、プラズマＣＶＤ法と、ドライエッチングとの組み合わせにより、窒化シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化タンタル膜、酸化アルミニウム膜または酸化チタン膜を形成したこと以外、実施例１と同様にして、それぞれ１０個の固体電池を作製した。ただし、各保護膜の鋭角θは７０度（ｔａｎθ＝２．７）に統一した。
【００５３】
【表２】
2004303718.tif 000004
【００５４】
次に、各固体電池の上部集電体層の上面と、基板表面とを接続する、１０本のアルミ二ウムからなる配線を、実施例１と同様に、保護膜上を這うように形成した。配線の厚さは２μｍとし、幅は１ｍｍとした。得られた固体電池の充放電を、実施例１と同じ条件で５００回繰り返し、その後、断線の有無を拡大倍率５００倍の顕微鏡で観察した。合計１００本の配線中、断線の見られた配線の割合を、百分率で表２に示す。
【実施例３】
【００５５】
保護膜として、酸化シリコン膜を形成し、配線の厚さＤを表３に示すように変化させたこと以外、実施例１と同様にして、それぞれ１０個の固体電池を作製した。ただし、保護膜の鋭角θは７０度（ｔａｎθ＝２．７）に統一した。
【００５６】
【表３】
2004303718.tif 000005
【００５７】
ここでも、上部集電体層の上面と、基板表面とを接続する、１０本のアルミ二ウムからなる配線を、実施例１と同様に、保護膜上を這うように形成した。配線の幅は１ｍｍとした。得られた固体電池の充放電を、実施例１と同じ条件で５００回繰り返し、その後、断線の有無を拡大倍率５００倍の顕微鏡で観察した。合計１００本の配線中、断線の見られた配線の割合を百分率で表３に示す。
【００５８】
上述の実施例の他、保護膜としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化タンタル、酸化アルミニウムおよび酸化チタンよりなる群から選択される少なくとも２種を組み合わせた混合膜を用いることができる。例えば、酸化シリコンと窒化シリコンとの混合膜を用いることができる。また、２種以上の膜を順次に堆積させて、複数膜からなる保護膜を形成することもできる。
なお、上述の実施例では、一つの発電要素からなる単セル構造を示したが、本発明は、複数の発電要素からなる積層セルにおいても有効である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、小型で信頼性の高い固体電池が要求される機器に適用可能であり、特に半導体基板等の基板に搭載される小型の薄膜固体電池に適用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る固体電池の縦断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る固体電池の縦断面図である。
【図３】従来の固体電池の一例の縦断面図である。
【図４】図１の固体電池の要部拡大図である。
【図５】本発明の実施例１に係る固体電池の発電要素の上面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１  基板
１２  下部集電体層
１２ａ  露出部
１３  下部電極層
１４  電解質層
１５  上部電極層
１６  上部集電体層
１７  保護膜
【００６２】
２１  基板
２２  下部集電体層
２２ａ  露出部
２３  下部電極層
２４  電解質層
２５  上部電極層
２６  上部集電体層
２７  保護膜
【００６３】
３１  基板
３２  正極集電体層
３３  正極活物質層
３４  固体電解質層
３５  負極活物質層
３６  負極集電体層
３７  保護膜
【００６４】
４１  シリコン基板
４２  金属アルミニウム膜
４３  ＬｉＣｏＯ2膜
４４  Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−Ｌｉ3ＰＯ4膜
４５  グラファイト膜
４６  金属銅膜
４７  保護膜
４８  配線
【図１】
2004303718.tif 000006
【図２】
2004303718.tif 000007
【図３】
2004303718.tif 000008
【図４】
2004303718.tif 000009
【図５】
2004303718.tif 000010