(57)【要約】  電池１０は、固体電解質を各々が含む複数の発電要素１１０が積層された発電要素群１００と、複数の発電要素１１０のうちの一の発電要素である第１発電要素の主面１１０ｃに接する第１部材１２０とを備える。主面１１０ｃは、中央部分１１０ａと、平面視において、中央部分１１０ａを囲む環状である端部１１０ｂと、を有する。第１部材１２０は、平面視において、主面１１０ｃにおける中央部分１１０ａに重なる中央領域１２０ａと、平面視において、主面１１０ｃにおける端部１１０ｂに重なる端部領域１２０ｂとを有する。中央領域１２０ａおよび端部領域１２０ｂの少なくとも一方は、主面１１０ｃに接する。端部領域１２０ｂのヤング率は、中央領域１２０ａのヤング率よりも小さい。
2020137006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質を各々が含む複数の発電要素が積層された発電要素群と、
前記複数の発電要素のうちの一の発電要素である第１発電要素の第１主面に接する第１部材と、
を備え、
前記第１主面は、
中央部分と、
平面視において、前記中央部分を囲む環状である端部と、
を有し、
前記第１部材は、
平面視において、前記第１主面における前記中央部分に重なる第１中央領域と、
平面視において、前記第１主面における前記端部に重なる第１端部領域とを有し、
前記第１中央領域および前記第１端部領域の少なくとも一方は、前記第１主面に接し、
前記第１端部領域のヤング率は、前記第１中央領域のヤング率よりも小さい、
電池。
【請求項２】
前記第１中央領域は、前記第１主面における前記中央部分に接し、
前記第１端部領域は、前記第１主面における前記端部に接する、
請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記第１部材は、第１部分と第２部分とを含み、
前記第１部分のヤング率は、前記第２部分のヤング率よりも小さく、
前記第１部分の少なくとも一部は、前記第１端部領域内に位置し、
前記第２部分の少なくとも一部は、前記第１中央領域内に位置する、
請求項１または２に記載の電池。
【請求項４】
前記第１部分は、前記第２部分の周囲を覆っており、
前記第１部分の他の一部は、前記第１中央領域内に位置する、
請求項３に記載の電池。
【請求項５】
前記第１部分は、樹脂を含み、
前記第２部分は、金属を含む、
請求項３または４に記載の電池。
【請求項６】
前記樹脂は、導電性高分子である、
請求項５に記載の電池。
【請求項７】
前記第１部分および前記第２部分は、金属を含む、
請求項３または４に記載の電池。
【請求項８】
前記第１発電要素は、電極層を含み、
平面視において、前記第２部分の面積は、前記電極層の面積よりも小さい、
請求項３から７のいずれか一項に記載の電池。
【請求項９】
前記第１発電要素は、電極層を含み、
平面視において、前記第２部分の面積は、前記電極層の面積よりも大きい、
請求項３から７のいずれか一項に記載の電池。
【請求項１０】
前記第１部材は、前記電極層の表面に接する、
請求項８または９に記載の電池。
【請求項１１】
前記第１部材は、集電体である、
請求項１０に記載の電池。
【請求項１２】
前記第１発電要素は、集電体を含み、
前記第１部材は、前記集電体の表面に接する、
請求項１から９のいずれか一項に記載の電池。
【請求項１３】
前記第１発電要素は、前記発電要素群の最上段に位置する発電要素であり、
前記第１主面は、前記第１発電要素の上面である、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電池。
【請求項１４】
前記複数の発電要素のうちの他の発電要素である第２発電要素の第２主面に接する第２部材をさらに備え、
前記第２主面は、
中央部分と、
平面視において、前記中央部分を囲む環状である端部と、
を有し、
前記第２部材は、
平面視において、前記第２主面における前記中央部分に重なる第２中央領域と、
平面視において、前記第２主面における前記端部に重なる第２端部領域とを有し、
前記第２中央領域および前記第２端部領域の少なくとも一方は、前記第２主面に接し、
前記第２端部領域のヤング率は、前記第２中央領域のヤング率よりも小さく、
前記第２発電要素は、前記発電要素群の最下段に位置する発電要素であり、
前記第２主面は、前記第２発電要素の下面である、
請求項１３に記載の電池。
【請求項１５】
前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に直列接続された部分を含む、
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電池。
【請求項１６】
前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に並列接続された部分を含む、
請求項１から１５のいずれか一項に記載の電池。
【請求項１７】
前記第１部材は、前記発電要素群の内部において、隣り合う２つの発電要素の間に挟まれている、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電池。
【請求項１８】
第３部材をさらに含み、
前記複数の発電要素は、４つ以上の発電要素であり、
前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に直列接続された直列部分を複数含み、
前記第３部材は、前記複数の直列部分のうちの隣り合う２つの直列部分の間に位置し、
前記隣り合う２つの直列部分は、電気的に並列接続される、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電池。
【請求項１９】
第３部材をさらに含み、
前記複数の発電要素は、４つ以上の発電要素であり、
前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に並列接続された並列部分を複数含み、
前記第３部材は、前記複数の並列部分のうちの隣り合う２つの並列部分の間に位置し、
前記隣り合う２つの並列部分は、電気的に直列接続される、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、全固体電池に拘束圧を加える加圧部、および、拘束圧を制御する圧力制御部を備え、充放電に伴い、拘束圧を任意に制御するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、短絡が生じにくい電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一様態に係る電池は、固体電解質を各々が含む複数の発電要素が積層された発電要素群と、前記複数の発電要素のうちの一の発電要素である第１発電要素の第１主面に接する第１部材と、を備える。前記第１主面は、中央部分と、平面視において、前記中央部分を囲む環状である端部と、を有する。前記第１部材は、平面視において、前記第１主面における前記中央部分に重なる第１中央領域と、平面視において、前記第１主面における前記端部に重なる第１端部領域とを有する。前記第１中央領域および前記第１端部領域の少なくとも一方は、前記第１主面に接する。前記第１端部領域のヤング率は、前記第１中央領域のヤング率よりも小さい。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、短絡が生じにくい電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、実施の形態２に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図３】図３は、実施の形態３に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図４】図４は、実施の形態３に係る電池の概略構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、実施の形態４に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図６】図６は、実施の形態４の変形例に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図７】図７は、実施の形態５に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図８】図８は、実施の形態６に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図９】図９は、実施の形態６の変形例に係る電池の概略構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態７に係る電池の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、実施の形態７の変形例に係る電池の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、実施の形態７の変形例に係る電池の概略構成を示す上面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態８に係る電池の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（本開示の概要）
まず、本発明者の着眼点が、下記に説明される。
【０００９】
全固体電池においては、全固体電池を拘束することで、活物質粒子と固体電解質粒子と、および、固体電解質粒子同士が良好に接触し、粒界抵抗が低減することで充放電特性が向上する。全固体電池が拘束されない場合には、粒子同士の良好な接触が得られず、有効反応面積が減少するので、全固体電池の内部抵抗が増大する。このような観点から、全固体電池の性能向上には拘束が有効である。
【００１０】
一方、全固体電池の端部においては、過度な電流集中または集電体同士の接触により、短絡不良が発生しやすい。全固体電池が拘束された場合には、電池端部での正極と負極との電流集中、充放電時の膨張収縮に伴う正極と負極との物理的な接触、または、集電体同士の接触がより生じやすくなる。このため、短絡不良が発生する恐れが高まる。
【００１１】
ところで、全固体電池は、２つ以上の発電要素を並列、または、直列に接続してなる発電要素群を含むことで、電池の電圧または容量を高めることができる。一方で、複数の発電要素を含む全固体電池を拘束する場合、単一の発電要素を含む場合と比較し全固体電池の厚みが増加するため、発電要素群の内部で圧力損失が生じやすい。圧力損失による特性低下を避けるため、単一の発電要素を含む場合と比較し、より強い拘束力で拘束することが求められる。しかしながら、より強い拘束力で拘束することで、電池端部での電流集中および集電体同士の接触がより生じやすくなるため、短絡不良が発生する恐れがさらに高まる。
【００１２】
例えば、特許文献１では、全固体電池に拘束圧を加える加圧部、および、拘束圧を制御する圧力制御部を備え、充放電に伴い、拘束圧を任意に制御するシステムが開示されている。しかしながら、全固体電池の主面全体を均一な圧力で拘束しているため、端部における電池短絡のリスクを回避することが難しい。また、全固体電池が複数の発電要素を含む場合、発電要素群の内部での圧力損失、および、短絡リスクの増加を解決することはできない。
【００１３】
本開示は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、電池が拘束された場合に、端部での短絡リスクを低減しながら、充放電特性を向上することができる電池を提供する。
【００１４】
具体的には、本開示の一態様に係る電池は、固体電解質を各々が含む複数の発電要素が積層された発電要素群と、前記複数の発電要素のうちの一の発電要素である第１発電要素の第１主面に接する第１部材と、を備える。前記第１主面は、中央部分と、平面視において、前記中央部分を囲む環状である端部と、有する。前記第１部材は、平面視において、前記第１主面における前記中央部分に重なる第１中央領域と、平面視において、前記第１主面における前記端部に重なる第１端部領域とを有する。前記第１中央領域および前記第１端部領域の少なくとも一方は、前記第１主面に接する。前記第１端部領域のヤング率は、前記第１中央領域のヤング率よりも小さい。
【００１５】
これにより、電池が拘束された場合に、発電要素群の端部にかかる圧力が緩和される。端部にかかる圧力が緩和されることで、端部における電流集中、および、発電要素群に含まれる発電要素の電極間の物理的接触を抑制することができる。したがって、拘束された場合に発電要素の端部において短絡が生じにくい電池を実現することができる。
【００１６】
また、例えば、前記第１中央領域は、前記第１主面における前記中央部分に接し、前記第１端部領域は、前記第１主面における前記端部に接してもよい。
【００１７】
これにより、第１部材が第１端部領域を有しない場合に比べて、発電要素群の中央部分と端部との境界で急激な圧力変化が生じにくくなるので、境界でのクラックの発生を抑制することができる。さらに、発電要素群の中央部分には強い圧力を与えることができるので、粒子同士の接触を良好にすることができるので、粒界抵抗が低減され、充放電特性が向上する。このように、本態様に係る電池の信頼性及び充放電特性を高めることができる。
【００１８】
また、例えば、前記第１部材は、第１部分と第２部分とを含んでもよい。前記第１部分のヤング率は、前記第２部分のヤング率よりも小さくてもよい。前記第１部分の少なくとも一部は、前記第１端部領域内に位置し、前記第２部分の少なくとも一部は、前記第１中央領域内に位置してもよい。
【００１９】
これにより、異なる材料を用いることで、第１端部領域と第１中央領域とでヤング率が異なる第１部材を容易に形成することができる。
【００２０】
また、例えば、前記第１部分は、前記第２部分の周囲を覆っていてもよい。前記第１部分の他の一部は、前記第１中央領域内に位置してもよい。
【００２１】
これにより、第１端部領域と第１中央領域とでヤング率が異なる第１部材を容易に形成することができる。
【００２２】
また、例えば、前記第１部分は、樹脂を含み、前記第２部分は、金属を含んでもよい。
【００２３】
これにより、一般的に金属と樹脂とはヤング率の差が大きいので、発電要素の端部に印加される圧力をより緩和することができる。
【００２４】
また、例えば、前記樹脂は、導電性高分子であってもよい。
【００２５】
これにより、第１部材に導電性を付与することができるので、第１部材を集電体として機能させることができる。この場合、発電要素が集電体を備えなくてよいので、発電要素の厚みを薄くすることができる。発電要素の厚みが薄くなることで、発電要素のエネルギー密度を高めることができる。
【００２６】
また、例えば、前記第１部分および前記第２部分は、金属を含んでもよい。
【００２７】
これにより、第１部材に導電性を付与することができるので、第１部材を集電体として機能させることができる。この場合、発電要素が集電体を備えなくてよいので、発電要素の厚みを薄くすることができる。発電要素の厚みが薄くなることで、発電要素のエネルギー密度を高めることができる。また、第１部分と第２部分とのいずれにも金属が含まれる場合、両者のヤング率の差を小さくすることが容易であり、第１端部領域と第１中央領域との境界における圧力変化がより緩和される。このため、急激な圧力変化を起因とする発電要素のクラックなどの不良がより生じにくくなる。
【００２８】
また、例えば、前記第１発電要素は、電極層を含んでもよい。平面視において、前記第２部分の面積は、前記電極層の面積よりも小さくてもよい。
【００２９】
これにより、電極層の端部にかかる圧力をより緩和することができるので、発電要素の端部において短絡をより生じにくくすることができる。
【００３０】
また、例えば、前記第１発電要素は、電極層を含んでもよい。平面視において、前記第２部分の面積は、前記電極層の面積よりも大きくてもよい。
【００３１】
これにより、電極層の中央にかかる圧力によって粒子同士の接触性が良くなるので、粒界抵抗が低減され、充放電特性を向上させることができる。
【００３２】
また、例えば、前記第１部材は、前記電極層の表面に接してもよい。
【００３３】
これにより、拘束された場合に圧力損失を減少し、より効率的に電極層に圧力を印加することができる。
【００３４】
また、例えば、前記第１部材は、集電体であってもよい。
【００３５】
これにより、発電要素が集電体を備えなくてよいので、発電要素の厚みを薄くすることができる。発電要素の厚みが薄くなることで、発電要素のエネルギー密度を高めることができる。
【００３６】
また、例えば、前記第１発電要素は、集電体を含んでもよい。前記第１部材は、前記集電体の表面に接してもよい。
【００３７】
これにより、発電要素と第１部材との位置関係が固定され、第１部材のずれを抑制することができる。仮に第１部材がずれた場合には、端部にも強い圧力がかかる恐れがある。本態様に係る電池によれば、第１部材のずれが抑制されるので、端部において短絡を生じにくくすることができる。
【００３８】
また、例えば、前記第１発電要素は、前記発電要素群の最上段に位置する発電要素であってもよい。前記第１主面は、前記第１発電要素の上面であってもよい。
【００３９】
これにより、電池が拘束された場合に、発電要素群に直接圧力が印加されるのを抑制することができる。
【００４０】
また、例えば、前記複数の発電要素のうちの他の発電要素である第２発電要素の第２主面に接する第２部材をさらに備えてもよい。前記第２主面は、中央部分と、平面視において、前記中央部分を囲む環状である端部と、を有してもよい。前記第２部材は、平面視において、前記第２主面における前記中央部分に重なる第２中央領域と、平面視において、前記第２主面における前記端部に重なる第２端部領域とを有してもよい。前記第２中央領域および前記第２端部領域の少なくとも一方は、前記第２主面に接してもよい。前記第２端部領域のヤング率は、前記第２中央領域のヤング率よりも小さくてもよい。前記第２発電要素は、前記発電要素群の最下段に位置する発電要素であってもよい。前記第２主面は、前記第２発電要素の下面であってもよい。
【００４１】
これにより、電池が拘束された場合に、積層方向における両側から発電要素群の端部にかかる圧力が緩和される。端部にかかる圧力が緩和されることで、端部における電流集中、および、発電要素の電極間の物理的接触を抑制することができる。このように、拘束された場合に発電要素群の端部において短絡が生じにくい電池を実現することができる。
【００４２】
また、例えば、前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に直列接続された部分を含んでもよい。
【００４３】
また、例えば、前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に並列接続された部分を含んでもよい。
【００４４】
また、例えば、前記第１部材は、前記発電要素群の内部において、隣り合う２つの発電要素の間に挟まれていてもよい。
【００４５】
これにより、電池が備える発電要素の数が増えた場合であっても、発電要素群の内部に第１部材が設けられているので、圧力緩和効果を十分に発現させることができる。このため、発電要素を増やすことにより電池の高容量化および高電圧化を実現しながら、拘束された場合に発電要素の端部において短絡が生じにくい電池を実現することができる。
【００４６】
また、例えば、前記電池は、第３部材をさらに含んでもよい。前記複数の発電要素は、４つ以上の発電要素であってもよい。前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に直列接続された直列部分を複数含んでもよい。前記第３部材は、前記複数の直列部分のうちの隣り合う２つの直列部分の間に位置してもよい。前記隣り合う２つの直列部分は、電気的に並列接続されてもよい。
【００４７】
これにより、電池が備える発電要素の数が増えた場合であっても、発電要素群の内部に第１部材が設けられているので、圧力緩和効果を十分に発現させることができる。このため、発電要素を増やすことにより電池の高容量化および高電圧化を実現しながら、拘束された場合に発電要素の端部において短絡が生じにくい電池を実現することができる。
【００４８】
また、例えば、前記電池は、第３部材をさらに含んでもよい。前記複数の発電要素は、４つ以上の発電要素であってもよい。前記発電要素群は、２つ以上の発電要素が電気的に並列接続された並列部分を複数含んでもよい。前記第３部材は、前記複数の並列部分のうちの隣り合う２つの並列部分の間に位置してもよい。前記隣り合う２つの並列部分は、電気的に直列接続されてもよい。
【００４９】
これにより、電池が備える発電要素の数が増えた場合であっても、発電要素群の内部に第１部材が設けられているので、圧力緩和効果を十分に発現させることができる。このため、発電要素を増やすことにより電池の高容量化および高電圧化を実現しながら、拘束された場合に発電要素の端部において短絡が生じにくい電池を実現することができる。
【００５０】
以下では、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００５１】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００５２】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。
【００５３】
また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、および、矩形などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
【００５４】
また、本明細書において、「上方」および「下方」という用語は、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）および下方向（鉛直下方）を指すものではなく、積層構成における積層順を基に相対的な位置関係により規定される用語として用いる。また、「上方」および「下方」という用語は、２つの構成要素が互いに間隔を空けて配置されて２つの構成要素の間に別の構成要素が存在する場合のみならず、２つの構成要素が互いに密着して配置されて２つの構成要素が接する場合にも適用される。
【００５５】
本明細書において、「発電要素群の最上段」とは、発電要素群における積層方向の両端のうちの一方の端をいう。また、明細書において、「発電要素群の最下段」とは、発電要素群における積層方向の両端のうちの他方の端をいう。
【００５６】
また、本明細書において、「厚み方向」とは、電極層が形成された電極集電体の面、または、対極層が形成された対極集電体の面に垂直な方向のことである。また、本明細書において、「平面視」とは、電池の厚み方向に沿って電池を見た場合を意味する。
【００５７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る電池１０の概略構成を示す断面図である。図１に示されるように、電池１０は、固体電解質を各々が含む複数の発電要素１１０が積層された発電要素群１００と、複数の発電要素１１０のうちの一の発電要素の主面１１０ｃに接する第１部材１２０とを備える。
【００５８】
本実施の形態に係る発電要素群１００は、少なくとも２つの発電要素が電気的に直列接続された部分を含む。ここで、直列接続とは、少なくとも２つの発電要素のうちの一の発電要素の正極集電体と他の発電要素の負極集電体とが電気的に接続された状態である。
【００５９】
本実施の形態では、図１に示されるように、発電要素群１００は、４個の発電要素１１０を備える。発電要素群１００が含む発電要素１１０の個数は、２個もしくは３個、または、５個以上でもよく、特に限定されない。本実施の形態では、４個の発電要素１１０は、同じ構成を有する。
【００６０】
なお、直列接続される発電要素１１０の数は、特に制限されない。直列接続数が増加するほど、電池１０の電圧を高めることができる。全固体電池を製造する際の取り扱いの容易さ、または、全固体電池を使用する機器の積載スペース、使用する機器の制御電圧などを勘案し、任意の直列接続数にしてもよい。例えば、２個以上５００個以下の発電要素が直列接続されていてもよい。
【００６１】
［発電要素］
まず、本実施の形態に係る発電要素１１０の構成について説明する。
【００６２】
発電要素１１０は、正極１１１と、負極１１２と、固体電解質層１１３と、正極集電体１１４と、負極集電体１１５とを備える。
【００６３】
正極１１１は、電極層の一例であり、正極活物質を含む層である。正極１１１は、正極活物質と固体電解質とを含む正極合剤層であってもよい。
【００６４】
正極１１１に含まれる正極活物質として、例えば、リチウム含有遷移金属酸化物、遷移金属フッ化物、ポリアニオンもしくはフッ素化ポリアニオン材料、遷移金属硫化物、遷移金属オキシフッ化物、遷移金属オキシ硫化物、または、遷移金属オキシ窒化物などが用いられる。例えば、正極活物質粒子として、リチウム含有遷移金属酸化物を用いた場合には、製造コストを安くでき、平均放電電圧を高めることができる。
【００６５】
正極１１１の厚みは、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下である。なお、正極１１１の厚みが１０μｍ以上である場合には、電池のエネルギー密度を十分に確保することができる。正極１１１の厚みが５００μｍ以下である場合には、高出力での動作が可能性となる。
【００６６】
負極１１２は、電極層の一例であり、負極活物質を含む層である。負極１１２は、負極活物質と固体電解質とを含む負極合剤層であってもよい。
【００６７】
負極１１２に含まれる負極活物質として、例えば、金属イオンを吸蔵および放出する材料が用いられる。負極活物質は、例えば、リチウムイオンを吸蔵および放出する材料である。負極活物質としては、例えば、リチウム金属、リチウムに対して合金化反応を示す金属もしくは合金、炭素、遷移金属酸化物、または、遷移金属硫化物などが用いられうる。炭素としては、例えば、黒鉛、ハードカーボンまたはコークスなどの非黒鉛系炭素が用いられうる。遷移金属酸化物としては、例えば、ＣｕＯ、ＮｉＯなどが用いられうる。遷移金属硫化物としては、例えば、ＣｕＳで表される硫化銅などが用いられうる。リチウムに対して合金化反応を示す金属もしくは合金としては、例えば、ケイ素化合物、錫化合物、アルミニウム化合物とリチウムとの合金などが用いられうる。例えば、炭素を用いた場合は、製造コストを安くでき、かつ、平均放電電圧を高めることができる。
【００６８】
負極１１２の厚みは、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下である。負極１１２の厚みが１０μｍ以上である場合には、電池のエネルギー密度を十分に確保することができる。負極１１２の厚みが５００μｍ以下である場合には、高出力での動作が可能となる。
【００６９】
固体電解質層１１３は、固体電解質を含む。本実施の形態では、固体電解質層１１３は、正極１１１および負極１１２の各々の全体を覆っている。具体的には、固体電解質層１１３は、正極１１１の全体を多い、平面視した場合に正極１１１の外周に沿った部分で環状に正極集電体１１４に接触している。また、固体電解質層１１３は、負極１１２の全体を覆い、平面視した場合に負極１１２の外周に沿った部分で環状に負極集電体１１５に接触している。
【００７０】
なお、固体電解質層１１３は、正極１１１および負極１１２の少なくとも一方を完全に覆っていなくてもよい。例えば、固体電解質層１１３は、正極１１１の端面の少なくとも一部を覆っていなくてもよい。また、固体電解質層１１３は、負極１１２の端面の少なくとも一部を覆っていなくてもよい。固体電解質層１１３は、正極集電体１１４および負極集電体１１５のいずれにも接触していなくてもよく、正極１１１と負極１１２との間にのみ位置していてもよい。
【００７１】
固体電解質層１１３の厚みは、例えば１μｍ以上２００μｍ以下である。固体電解質層１１３の厚みが１μｍ以上である場合には、正極１１１と負極１１２とが短絡する可能性を低減することができる。固体電解質層１１３の厚みが２００μｍ以下である場合には、高出力での動作が可能となる。
【００７２】
正極１１１、負極１１２および固体電解質層１１３の各々に含まれる固体電解質として、例えば、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、ハロゲン化物固体電解質、高分子固体電解質、または、錯体水素化物固体電解質などが用いられうる。
【００７３】
硫化物固体電解質としては、例えば、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、Ｌｉ２Ｓ−Ｂ２Ｓ３、Ｌｉ２Ｓ−ＧｅＳ２、Ｌｉ３．２５Ｇｅ０．２５Ｐ０．７５Ｓ４、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２、などが用いられうる。また、これらに、ＬｉＸ、Ｌｉ２Ｏ、ＭＯｐ、ＬｉｑＭＯｒなどが添加されていてもよい。なお、ＬｉＸのＸは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩのいずれかである。また、ＬｉｑＭＯｒのＭは、Ｐ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、ＦｅおよびＺｎのいずれかである。また、ＭＯｐ、ＬｉｑＭＯｒのｐ、ｑ、ｒは、それぞれ独立して、自然数である。
【００７４】
酸化物固体電解質としては、例えば、ＬｉＴｉ２（ＰＯ４）３およびその元素置換体を代表とするＮＡＳＩＣＯＮ型固体電解質、（ＬａＬｉ）ＴｉＯ３系のペロブスカイト型固体電解質、Ｌｉ１４ＺｎＧｅ４Ｏ１６、Ｌｉ４ＳｉＯ４、ＬｉＧｅＯ４およびその元素置換体を代表とするＬＩＳＩＣＯＮ型固体電解質、または、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２およびその元素置換体を代表とするガーネット型固体電解質などが用いられうる。あるいは、酸化物固体電解質としては、Ｌｉ３ＮおよびそのＨ置換体、Ｌｉ３ＰＯ４およびそのＮ置換体、または、ＬｉＢＯ２もしくはＬｉ３ＢＯ３などのＬｉ−Ｂ−Ｏ化合物をベースとして、Ｌｉ２ＳＯ４もしくはＬｉ２ＣＯ３などが添加されたガラスまたはガラスセラミックスなどが用いられうる。
【００７５】
ハロゲン化物固体電解質としては、例えば、組成式ＬｉαＭβＸγにより表される材料が用いられうる。ここで、αとβとγとは、それぞれ独立して、０より大きい値である。また、Ｍは、Ｌｉ以外の金属元素と半金属元素とのうちの少なくとも１つである。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩおよびＦからなる群より選ばれる１種または２種以上の元素である。ここで、半金属元素は、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、ＳｂまたはＴｅである。金属元素とは、周期表において、水素を除く１族から１２族中に含まれる全ての元素、および、上記半金属元素とＣ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅとを除く全ての１３族から１６族中に含まれる元素である。すなわち、ハロゲン化固体電解質は、ハロゲン化合物との無機化合物を形成した際に、カチオンとなりうる元素群である。ハロゲン化物固体電解質として、例えば、Ｌｉ３ＹＸ６、Ｌｉ２ＭｇＸ４、Ｌｉ２ＦｅＸ４、Ｌｉ（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）Ｘ４、Ｌｉ３（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）Ｘ６などが用いられうる。あるいは、ハロゲン化物固体電解質としては、例えば、Ｌｉ３ＩｎＢｒ６、Ｌｉ３ＩｎＣｌ６、Ｌｉ２ＦｅＣｌ４、Ｌｉ２ＣｒＣｌ４またはＬｉ３ＯＣｌなどが用いられうる。
【００７６】
錯体水素化物固体電解質としては、例えば、ＬｉＢＨ４−ＬｉＩまたはＬｉＢＨ４−Ｐ２Ｓ５などが用いられうる。
【００７７】
高分子固体電解質としては、例えば、高分子化合物とリチウム塩との化合物が用いられうる。高分子化合物は、エチレンオキシド構造を有していてもよい。高分子化合物がエチレンオキシド構造を有することで、リチウム塩を多く含有することができ、イオン導電率をより高めることができる。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ４Ｆ９）、または、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３などが使用されうる。リチウム塩として、これらから選択される１種のリチウム塩が、単独で使用されうる。あるいは、リチウム塩として、これらから選択される２種以上のリチウム塩の混合物が使用されてもよい。
【００７８】
正極集電体１１４は、正極１１１に接して設けられている。本実施の形態では、正極集電体１１４は、発電要素１１０に含まれている。正極集電体１１４は、導電性を有する薄膜である。
【００７９】
正極集電体１１４として、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、または、それらの合金などの金属材料で作られた、多孔質または無孔のシートまたはフィルムなどが用いられうる。アルミニウムまたはその合金は、安価で薄膜化し易い。シートまたはフィルムは、例えば、金属箔、または、メッシュなどである。
【００８０】
正極集電体１１４の厚みは、例えば１μｍ以上３０μｍ以下である。正極集電体１１４の厚みが１μｍ以上である場合には、機械的な強度が十分であり、割れまたは破れが生じにくくなる。正極集電体１１４の厚みが３０μｍ以下である場合には、電池のエネルギー密度の低下を抑制することができる。
【００８１】
負極集電体１１５は、負極１１２に接して設けられている。本実施の形態では、負極集電体１１５は、発電要素１１０に含まれている。負極集電体１１５は、導電性を有する薄膜である。
【００８２】
負極集電体１１５としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、銅、または、それらの合金などの金属材料で作られた、多孔質または無孔のシートまたはフィルムなどが用いられうる。銅またはその合金は、安価で薄膜化し易い。シートまたはフィルムは、例えば、金属箔、または、メッシュなどである。
【００８３】
負極集電体１１５の厚みは、例えば１μｍ以上３０μｍ以下である。負極集電体１１５の厚みが１μｍ以上である場合には、機械的な強度が十分であり、割れまたは破れが生じにくくなる。負極集電体１１５の厚みが３０μｍ以下である場合には、電池のエネルギー密度の低下を抑制することができる。
【００８４】
なお、正極１１１と固体電解質層１１３と負極１１２との少なくとも１つは、粒子同士の密着性を向上する目的で、結着剤を含んでもよい。結着剤は、電極または固体電解質層を構成する材料の結着性を向上するために用いられる。結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリルニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチルエステル、ポリアクリル酸エチルエステル、ポリアクリル酸ヘキシルエステル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチルエステル、ポリメタクリル酸エチルエステル、ポリメタクリル酸ヘキシルエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリエーテル、ポリエーテルサルフォン、ヘキサフルオロポリプロピレン、スチレンブタジエンゴム、または、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。また、結着剤としては、例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、エチレン、プロピレン、ペンタフルオロプロピレン、フルオロメチルビニルエーテル、アクリル酸、および、ヘキサジエンより選択された２種以上の材料の共重合体が用いられうる。また、これらのうちから選択された２種以上が混合されて、結着剤として用いられてもよい。
【００８５】
また、正極１１１と負極１１２との少なくとも一方は、電子導電性を高める目的で、導電助剤を含んでもよい。導電助剤としては、例えば、天然黒鉛もしくは人造黒鉛のグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック類、炭素繊維もしくは金属繊維などの導電性繊維類、フッ化カーボン、アルミニウムなどの金属粉末類、酸化亜鉛もしくはチタン酸カリウムなどの導電性ウィスカー類、酸化チタンなどの導電性金属酸化物、または、ポリアニリン、ポリピロールもしくはポリチオフェンなどの導電性高分子化合物などが用いられうる。炭素導電助剤を用いた場合、低コスト化を図ることができる。
【００８６】
本実施の形態では、図１に示されるように、発電要素群１００に含まれる複数の発電要素１１０のうち、最上段に位置する発電要素１１０が第１部材１２０に接している。言い換えると、第１部材１２０に接する主面１１０ｃは、第１主面の一例であり、発電要素群１００に含まれる複数の発電要素１１０のうち、最上段に位置する発電要素１１０の上面である。具体的には、主面１１０ｃは、最上段に位置する発電要素１１０の正極集電体１１４の、正極１１１が設けられていない側の主面である。
【００８７】
発電要素１１０の主面１１０ｃの中央部分１１０ａは、平面視において、正極１１１、固体電解質層１１３および負極１１２の全てが重なる部分に対応している。具体的には、中央部分１１０ａの平面視形状は、正極１１１、固体電解質層１１３および負極１１２のうち平面視形状が最も小さいものに一致している。図１に示される例では、中央部分１１０ａの平面視形状は、正極１１１の平面視形状に一致する。
【００８８】
端部１１０ｂは、中央部分１１０ａの周囲を囲む部分である。端部１１０ｂの平面視形状は、中央部分１１０ａを囲む環状である。例えば、端部１１０ｂは、平面視において、主面１１０ｃのうち、中央部分１１０ａ以外の全ての部分に対応している。
【００８９】
［第１部材］
次に、第１部材１２０について説明する。
【００９０】
第１部材１２０は、複数の発電要素１１０のうちの一の発電要素の主面１１０ｃに接する部材である。本実施の形態では、第１部材１２０は、平板状の部材である。図１に示されるように、平面視において、第１部材１２０は、中央領域１２０ａと、端部領域１２０ｂとを有する。中央領域１２０ａと、端部領域１２０ｂとは、平面視において互いに異なる領域である。
【００９１】
中央領域１２０ａは、第１中央領域の一例であり、平面視において、発電要素１１０の主面１１０ｃにおける中央部分１１０ａに重なる部分である。本実施の形態では、中央領域１２０ａは、中央部分１１０ａに接している。中央領域１２０ａの平面視形状は、例えば矩形であるが、円形であってもよく、特に限定されない。
【００９２】
端部領域１２０ｂは、第１端部領域の一例であり、平面視において、発電要素１１０の主面１１０ｃにおける端部１１０ｂに重なる部分である。本実施の形態では、端部領域１２０ｂは、端部１１０ｂに接している。端部領域１２０ｂの平面視形状は、中央領域１２０ａを囲む環状であり、例えば、幅が均一な矩形の環状である。
【００９３】
図１に示されるように、端部領域１２０ｂの厚みは、中央領域１２０ａの厚みと等しい。これにより、発電要素１１０と第１部材１２０との密着性が高まるので、電池１０が拘束された場合の圧力損失が減少し、より効率的に圧力を印加することができる。
【００９４】
本実施の形態では、端部領域１２０ｂのヤング率は、中央領域１２０ａのヤング率よりも小さい。具体的には、第１部材１２０は、ヤング率が互いに異なる第１部分１２１と第２部分１２２とを有する。第１部分１２１のヤング率は、第２部分１２２のヤング率よりも小さくい。なお、中央領域１２０ａのヤング率は、中央領域１２０ａに含まれる第１部分１２１および第２部分１２２の各々のヤング率を用い、その体積比に基づいて複合則に従い算出した値である。
【００９５】
第１部分１２１は、端部領域１２０ｂに位置している。本実施の形態では、第１部分１２１は、第２部分１２２の周囲を覆って端部領域１２０ｂと中央領域１２０ａとに位置している。第１部分１２１は、第２部分１２２の全面を覆っている。
【００９６】
第２部分１２２は、中央領域１２０ａに位置している。なお、本実施の形態では、中央領域１２０ａは、平面視において第２部分１２２に一致する領域である。つまり、第１部材１２０を平面視した場合に、第２部分１２２が設けられた領域が中央領域１２０ａである。第２部分１２２は、第１部分１２１によって全面が覆われているので、外部に露出していない。
【００９７】
第２部分１２２が第１部分１２１に覆われた構成を有する第１部材１２０は、製造が容易である。例えば、第２部分１２２の上下から２枚の第１部分１２１を貼り付ける、または、第２部分１２２を第１部分１２１でコーティングする、などの工法で第１部材１２０を簡単に製造することができる。
【００９８】
第１部分１２１および第２部分１２２の各々のヤング率、厚みおよび面積などを調整することで、発電要素１１０の端部１１０ｂおよび中央部分１１０ａに印加される圧力を任意に調整することができる。例えば、第１部分１２１と第２部分１２２との各々に用いる材料のヤング率を調整することで、発電要素１１０の端部１１０ｂと中央部分１１０ａとに印加される圧力分布を調整することができる。
【００９９】
本実施の形態では、第１部分１２１は、電子絶縁性を有する。第１部分１２１は、例えば樹脂を含み、第２部分１２２は、例えば金属を含む。一般的に、金属と樹脂とはヤング率の差が大きい。このため、発電要素１１０の端部１１０ｂに印加される圧力をより緩和することができる。また、金属を含む第２部分１２２の上下から、樹脂を含むシート状の第１部分１２１を貼り付ける、あるいは、金属を含む第２部分１２２を、樹脂を含む第１部分１２１でコーティングする、などの工法で第１部材１２０を容易に製造することができる。
【０１００】
例えば、第１部分１２１に含まれる樹脂として、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリルニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチルエステル、ポリアクリル酸エチルエステル、ポリアクリル酸ヘキシルエステル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチルエステル、ポリメタクリル酸エチルエステル、ポリメタクリル酸ヘキシルエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリエーテル、ポリエーテルサルフォン、ヘキサフルオロポリプロピレン、または、カルボキシメチルセルロースといった有機高分子などが用いられうる。あるいは、第１部分１２１に含まれる樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、または、ブタジエンゴムといった各種ゴムが用いられてもよい。
【０１０１】
第２部分１２２に含まれる金属として、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、銅、もしくは、マグネシウム、または、これらの合金などが用いられうる。
【０１０２】
なお、第１部分１２１および第２部分１２２の少なくとも一方は、無機材料を含んでもよい。第１部分１２１または第２部分１２２に含まれる無機材料として、例えば、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２などの単純酸化物、２種以上の単純酸化物を含有する複合酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４などの金属窒化物、または、ＳｉＣなどの金属炭化物などが用いられうる。
【０１０３】
第１部材１２０の厚みは、例えば、５μｍ以上５０００μｍ以下である。第１部材１２０の厚みが５μｍ以上である場合には、機械的な強度が十分となり、割れおよび破れが生じにくくなる。また、端部領域１２０ｂと中央領域１２０ａとの境界における圧力を十分に緩和することができる。第１部材１２０の厚みが５０００μｍ以下である場合には、電池１０のエネルギー密度を高くすることができる。
【０１０４】
本実施の形態では、平面視において、第２部分１２２の面積は、電極層の面積よりも小さい。具体的には、平面視において、第２部分１２２の面積は、正極１１１の面積よりも小さい。また、平面視において、第２部分１２２の面積は、負極１１２の面積よりも小さい。なお、平面視において、第２部分１２２の面積は、正極１１１および負極１１２の一方の面積より小さく、他方の面積より大きくてもよい。また、平面視において、第２部分１２２の面積は、複数の発電要素１１０に含まれる電極層（正極１１１および負極１１２）のうち、最も面積が小さい電極層よりも面積が小さくてもよい。あるいは、平面視において、第２部分１２２の面積は、複数の発電要素１１０に含まれる電極層のうち、最も面積が大きい電極層よりも面積が小さくてもよい。
【０１０５】
これにより、正極１１１および負極１１２の各々において、中央領域１２０ａに平面視で重なる部分と比較して、端部領域１２０ｂに重なる部分では、電池拘束時の圧力が緩和される。そのため、正極１１１および負極１１２の各々の端部での過度な電流集中、ならびに、充放電時の膨張収縮に伴う物理的接触を抑制することができる。
【０１０６】
［効果など］
本実施の形態では、第１部材１２０は、電池１０を拘束した場合に、発電要素群１００の厚み方向に受ける圧力、すなわち、上下からの圧力を発電要素群１００が直接受けることを抑制するために設けられている。すなわち、第１部材１２０が設けられていることで、発電要素群１００に含まれる複数の発電要素１１０の少なくとも１つに、クラックなどの不良が生じにくくなる。
【０１０７】
なお、第１部材１２０が単一の材料で構成され、端部領域１２０ｂと中央領域１２０ａとでヤング率が同じである場合、電池１０が拘束されたとき、第１部材１２０を介して発電要素群１００に拘束圧力が均一に印加される。その場合、発電要素群１００の端部にも均一に圧力が印加される。このため、電流集中、および、正極１１１または正極集電体１１４と負極１１２または負極集電体１１５との物理的接触がより生じやすくなるので、短絡不良がより発生しやすくなる。
【０１０８】
また、電池１０が２つ以上の発電要素１１０を接続してなる発電要素群１００を含むので、発電要素群１００の内部まで十分な拘束圧力を印加するためには、より強い拘束力で電池１０を拘束する必要がある。しかしながら、より強い拘束力で拘束することで、電池１０の端部での電流集中および集電体同士の接触がより生じやすくなるため、短絡不良が発生する恐れが高まる。
【０１０９】
また、第１部材１２０が中央領域１２０ａのみを有し、端部領域１２０ｂを有しない場合、電池１０が拘束されたとき、発電要素１１０の中央部分１１０ａのみに圧力が印加され、端部１１０ｂに圧力が印加されない。このため、発電要素１１０の中央部分１１０ａと端部１１０ｂとのの境界では、急激な圧力変化が生じる。そのため、境界直下の正極集電体１１４、正極１１１、負極１１２、固体電解質層１１３および負極集電体１１５といった発電要素１１０を構成する部材に、クラックなどの不良が発生する恐れがある。
【０１１０】
これに対して、本実施の形態では、第１部材１２０の端部領域１２０ｂのヤング率は、中央領域１２０ａのヤング率よりも小さい。このため、電池１０の拘束により第１部材１２０の上下から圧力が印加されると、ヤング率の低い端部領域１２０ｂでは圧力が緩和される。そのため、発電要素１１０の中央部分１１０ａと比較し、端部１１０ｂには弱い圧力が印加される。結果、発電要素１１０の端部１１０ｂでは、電流集中、および、正極１１１または正極集電体１１４と負極１１２または負極集電体１１５との物理的接触が生じにくくなる。
【０１１１】
また、第１部材１２０が端部領域１２０ｂを有しない場合と比較し、端部領域１２０ｂと中央領域１２０ａとの境界における圧力変化が緩和されるため、急激な圧力変化を起因とする発電要素１１０のクラックなどの不良が生じにくくなる。一方、中央領域１２０ａは、端部領域１２０ｂよりヤング率が大きいため、電池１０の拘束時に高い圧力が印加される。それにより、活物質粒子と固体電解質粒子と、および、固体電解質粒子同士が良好に接触する。したがって、電池１０の内部抵抗が低減され、電池１０の充放電特性が向上する。
【０１１２】
また、第１部材１２０が設けられていることで圧力が緩和されるので、より強い力で電池１０を拘束することができる。これにより、クラックなどの不良発生をよりよく抑制しながら、電池１０の内部抵抗を低減し、充放電特性を向上することができる。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態によれば、電池１０が拘束された場合に、端部での短絡リスクを低減することができ、かつ、充放電特性を向上することができる。
【０１１４】
なお、電池１０の主面の面積は、例えば、スマートフォンまたはデジタルカメラなどの携帯電子機器用の電池としては、１ｃｍ２以上１００ｃｍ２以下の範囲であってもよい。あるいは、電池１０の主面の面積は、電気自動車などの大型移動機器の電源用の電池としては、１００ｃｍ２以上１０００ｃｍ２以下の範囲であってもよい。
【０１１５】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。
【０１１６】
図２は、本実施の形態に係る電池２０の概略構成を示す断面図である。図２に示されるように、本実施の形態に係る電池２０は、実施の形態１に係る電池１０と比較して、新たに第２部材２４０を備える点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略または簡略化する。
【０１１７】
図２に示されるように、発電要素群１００は、第１部材１２０と、第２部材２４０とによって挟まれている。つまり、第２部材２４０は、発電要素群１００の主面１１０ｃとは反対側の主面２１０ｃに接している。主面２１０ｃは、発電要素群１００に含まれる複数の発電要素１１０のうちの一の発電要素１１０の第２主面の一例である。主面２１０ｃは、発電要素群１００に含まれる複数の発電要素１１０のうち、最下段に位置する発電要素１１０の下面である。具体的には、主面２１０ｃは、最下段に位置する発電要素１１０の負極集電体１１５の、負極１１２が設けられていない側の主面である。
【０１１８】
主面２１０ｃの中央部分２１０ａおよび端部２１０ｂはそれぞれ、例えば、平面視において、主面１１０ｃの中央部分１１０ａおよび端部１１０ｂに一致している。例えば、中央部分２１０ａの平面視形状は、正極１１１の平面視形状に一致する。また、例えば、端部２１０ｂは、平面視において、主面２１０ｃのうち、中央部分２１０ａ以外の全ての部分に対応している。
【０１１９】
第２部材２４０は、発電要素１１０の主面２１０ｃに接する部材である。本実施の形態では、第２部材２４０は、平板状の部材である。図２に示されるように、平面視において、第２部材２４０は、中央領域２４０ａと、端部領域２４０ｂとを有する。中央領域２４０ａと、端部領域２４０ｂとは、平面視において互いに異なる領域である。
【０１２０】
中央領域２４０ａは、第２中央領域の一例であり、平面視において、発電要素１１０の主面２１０ｃにおける中央部分２１０ａに重なる部分である。本実施の形態では、中央領域２４０ａは、中央部分２１０ａに接している。中央領域２４０ａの平面視形状は、例えば、矩形であるが、円形であってもよく、特に限定されない。
【０１２１】
端部領域２４０ｂは、第２端部領域の一例であり、平面視において、発電要素１１０の主面２１０ｃにおける端部２１０ｂに重なる部分である。本実施の形態では、端部領域２４０ｂは、端部２１０ｂに接している。端部領域２４０ｂの平面視形状は、中央領域２４０ａを囲む環状であり、例えば、幅が均一な矩形の環状である。
【０１２２】
本実施の形態では、第２部材２４０は、第１部材１２０と同じ構成を有する。すなわち、第２部材２４０の端部領域２４０ｂのヤング率は、第２部材２４０の中央領域２４０ａのヤング率よりも小さい。具体的には、図２に示されるように、第２部材２４０は、第１部分２４１と、第２部分２４２とを有する。第１部分２４１のヤング率は、第２部分２４２のヤング率よりも小さい。
【０１２３】
第１部分２４１は、例えば、第１部分１２１を形成するのに用いることができる材料の選択群から選択された材料を用いて形成される。第１部分２４１と第１部分１２１とは、同じ材料を用いて形成されていてもよく、異なる材料を用いて形成されていてもよい。同様に、第２部分２４２は、例えば、第２部分１２２を形成するのに用いることができる材料の選択群から選択された材料を用いて形成される。第２部分２４２と第２部分１２２とは、同じ材料を用いて形成されていてもよく、異なる材料を用いて形成されていてもよい。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態では、第１部材１２０と第２部材２４０とがそれぞれ、発電要素群１００の上面および下面に配置されている。これにより、電池２０が拘束された場合に、第１部材１２０および第２部材２４０の上下から圧力が印加されたとしても、端部領域１２０ｂと中央領域１２０ａとの境界、および、端部領域２４０ｂと中央領域２４０ａとの境界の各々における圧力変化がより緩和される。このため、急激な圧力変化を起因とする発電要素群１００のクラックなどの不良がより生じにくくなる。
【０１２５】
（実施の形態３）
続いて、実施の形態３について説明する。
【０１２６】
図３は、本実施の形態に係る電池３０の概略構成を示す断面図である。図４は、本実施の形態に係る電池３０の概略構成を示す斜視図である。図３に示されるように、本実施の形態に係る電池３０は、実施の形態２に係る電池２０と比較して、発電要素群１００の代わりに発電要素群３００を備える点が相違する。以下では、実施の形態２との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略または簡略化する。
【０１２７】
本実施の形態に係る発電要素群３００は、少なくとも２つの発電要素が電気的に並列接続された並列部分を含む。ここで、並列接続とは、少なくとも２つの発電要素の正極集電体同士が電気的に接続され、かつ、負極集電体同士が電気的に接続された状態である。
【０１２８】
具体的には、図３に示されるように、発電要素群３００は、２個の発電要素１１０と、２個の発電要素３１０とを備える。具体的には、発電要素１１０と発電要素３１０とは、電池３０の積層方向において交互に設けられている。
【０１２９】
発電要素３１０は、発電要素１１０を上下逆さまにした構成を有する。具体的には、発電要素３１０は、発電要素１１０と同様に、正極１１１と、負極１１２と、固体電解質層１１３と、正極集電体１１４と、負極集電体１１５とを備える。
【０１３０】
本実施の形態では、隣接する発電要素の正極集電体同士、および、負極集電体同士がそれぞれ直接接触している。具体的には、発電要素３１０の正極集電体１１４と発電要素１１０の正極集電体１１４とが互いに接触して積層されている。本実施の形態では、最上段の発電要素１１０の正極集電体１１４と、中央に位置する積層された２つの正極集電体１１４の１組と、最下段の発電要素３１０の正極集電体１１４とにはそれぞれ、正極集電端子３３０が接続されている。図４に示されるように、３つの正極集電端子３３０は、電池３０の側方から引き出されている。３つの正極集電端子３３０は、導電性を有する配線（集電端子間接続部）３３１によって互いに電気的に接続されている。
【０１３１】
また、発電要素３１０の負極集電体１１５と発電要素１１０の負極集電体１１５とが互いに接触して積層されている。本実施の形態では、積層された２つの負極集電体１１５の２組が、負極集電端子３３２によって電気的に接続されている。図４に示されるように、２つの負極集電端子３３２は、図４に示されるように、電池３０の側方から引き出されている。２つの負極集電端子３３２は、導電性を有する配線（集電端子間接続部）３３３によって互いに電気的に接続されている。
【０１３２】
以上のように、本実施の形態に係る電池３０では、複数の発電要素１１０および３１０が並列接続されているので、電池３０の容量を高めることができる。
【０１３３】
なお、並列接続する発電要素１１０および３１０の数は、特に制限されない。並列接続数が増加するほど、電池３０の容量を高めることができる。全固体電池を製造する際の取り扱いの容易さ、または、全固体電池を使用する機器の積載スペースなどを勘案し、任意の並列接続数にしてもよい。例えば、１０個以上５００個以下の発電要素が並列接続されていてもよい。
【０１３４】
（実施の形態４）
続いて、実施の形態４について説明する。
【０１３５】
図５は、本実施の形態に係る電池４０の概略構成を示す断面図である。図５に示されるように、本実施の形態に係る電池４０は、実施の形態３に係る電池３０と比較して、発電要素群３００の代わりに発電要素群４００を備える点と、新たに第３部材４５０を備える点とが相違する。以下では、実施の形態３との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略または簡略化する。
【０１３６】
発電要素群４００は、図５に示されるように、複数の並列部分４０１および４０２を含む。並列部分４０１は、上段側の発電要素１１０と発電要素３１０とが電気的に並列接続された部分である。並列部分４０２は、下段側の発電要素１１０と発電要素３１０とが電気的に並列接続された部分である。
【０１３７】
なお、並列部分４０１および４０２の各々に含まれる発電要素の数は特に制限されない。並列部分４０１に含まれる発電要素の個数と、並列部分４０２に含まれる発電要素の個数とは異なっていてもよい。また、発電要素群４００は、並列部分４０１および４０２の一方の代わりに、発電要素１１０または３１０の１つのみを含んでもよい。つまり、発電要素群４００は、並列部分を１つのみ含んでもよい。
【０１３８】
本開示の第３部材の一例である第３部材４５０は、複数の並列部分の間に挟まれている。具体的には、第３部材４５０は、隣り合う並列部分４０１と並列部分４０２との間に挟まれている。より具体的には、第３部材４５０は、上段側の発電要素３１０の下面と、下段側の発電要素１１０の上面とに接触している。なお、第３部材４５０は、本開示の第１部材の一例でもあり得る。この場合、上段側の発電要素３１０の下面または下段側の発電要素１１０の上面が本開示の第１主面の一例となる。
【０１３９】
第３部材４５０は、第１部材１２０と同じ構成を有する。すなわち、第３部材４５０の端部領域のヤング率は、第３部材４５０の中央領域のヤング率よりも小さい。なお、第３部材４５０の端部領域および中央領域はそれぞれ、平面視において、第１部材１２０の端部領域および中央領域に重なる領域である。具体的には、第３部材４５０は、第１部分４５１と、第２部分４５２とを有する。第１部分４５１のヤング率は、第２部分４５２のヤング率よりも小さい。
【０１４０】
第１部分４５１は、例えば、第１部分１２１を形成するのに用いることができる材料の選択群から選択された材料を用いて形成される。第１部分４５１と第１部分１２１とは、同じ材料を用いて形成されていてもよく、異なる材料を用いて形成されていてもよい。同様に、第２部分４５２は、例えば、第２部分１２２を形成するのに用いることができる材料の選択群から選択された材料を用いて形成される。第２部分４５２と第２部分１２２とは、同じ材料を用いて形成されていてもよく、異なる材料を用いて形成されていてもよい。
【０１４１】
以上のように、本実施の形態に係る電池４０では、発電要素間に第３部材４５０が配置されている。これにより、発電要素の積層数が増加した場合においても、発電要素群４００の内部における圧力損失を抑制することができ、第３部材４５０による圧力緩和効果を十分に発現させることができる。すなわち、発電要素群４００の内部における一様な拘束圧力の印加を抑制することができるので、短絡不良のリスクを軽減することができる。
【０１４２】
なお、第３部材４５０は、発電要素群４００の内部に複数設けられてもよい。例えば、第３部材４５０は、各発電要素の間に設けられてもよい。
【０１４３】
また、図５に示される電池４０では、第３部材４５０が電気的に絶縁性を有する。このため、上段側の発電要素３１０の正極集電体１１４と、下段側の発電要素１１０の正極集電体１１４との各々には、正極集電端子３３０が設けられ、配線３３１を介して電気的に接続されている。これにより、並列部分４０１と並列部分４０２とが電気的に並列接続されている。
【０１４４】
［変形例］
ここで、実施の形態４の変形例について説明する。
【０１４５】
図６は、本実施の形態の変形例に係る電池４１の概略構成を示す断面図である。図６に示されるように、本変形例に係る電池４１は、第３部材４５０の代わりに第３部材４６０を備える。第３部材４６０は、導電性を有する点で、第３部材４５０とは相違している。
【０１４６】
図６に示されるように、第３部材４６０は、第１部分４６１と、第２部分４６２とを有する。本変形例では、第１部分４６１と第２部分４６２とはそれぞれ、導電性を有する。
【０１４７】
例えば、第１部分４６１に含まれる樹脂は、導電性高分子を含んでいる。第１部分４６１に含まれる導電性高分子として、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、または、ポリチオフェンなどが用いられうる。
【０１４８】
また、第１部分４６１および第２部分４６２の各々が、金属を含んでいてもよい。第１部分４６１および第２部分４６２に含まれる金属は、例えば、上述した第２部分１２２に含まれる金属として用いることができる金属の選択群から選択された金属である。第１部分４６１に含まれる金属と第２部分４６２に含まれる金属とは、同じ金属であってもよく、異なる金属であってもよい。
【０１４９】
第１部分４６１と第２部分４６２とのいずれにも金属が含まれる場合、両者のヤング率の差を小さくすることが容易であり、端部領域と中央領域との境界における圧力変化がより緩和される。このため、急激な圧力変化を起因とする発電要素１１０または３１０のクラックなどの不良がより生じにくくなる。
【０１５０】
第３部材４６０が導電性を有するので、上段側の発電要素３１０の正極集電体１１４と、下段側の発電要素１１０の正極集電体１１４とは、第３部材４６０を介して電気的に接続される。このため、電池４１は、上段側の発電要素３１０の正極集電体１１４と、下段側の発電要素１１０の正極集電体１１４との一方にのみ接続された正極集電端子４３０を備えればよい。このように、正極集電端子の個数を減らすことができ、電池４１の構成を簡単にすることができる。
【０１５１】
また、第３部材４６０に電子導電性が付与されることで、第３部材４６０を集電体として用いることができる。第３部材４６０が集電体の機能を兼ね備えることで、発電要素１１０または３１０が集電体を備えなくてよいので、発電要素１１０または３１０の厚みを薄くすることができる。例えば、並列部分４０１に含まれる発電要素３１０は、正極集電体１１４を備えなくてもよい。同様に、並列部分４０２に含まれる発電要素１１０は、正極集電体１１４を備えなくてもよい。これにより、発電要素１１０または３１０の厚みが薄くなることで、発電要素１１０または３１０のエネルギー密度を高めることができる。なお、第１部材１２０および第２部材２４０の少なくとも一方も、第３部材４６０と同様に、導電性を有してもよい。
【０１５２】
（実施の形態５）
続いて、実施の形態５について説明する。
【０１５３】
図７は、本実施の形態に係る電池５０の概略構成を示す断面図である。図７に示されるように、本実施の形態に係る電池５０は、実施の形態２に係る電池２０と比較して、発電要素群１００の代わりに発電要素群５００を備える点が相違する。以下では、実施の形態２との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略または簡略化する。
【０１５４】
本実施の形態に係る発電要素群５００は、実施の形態２と同様に、複数の発電要素が直列接続された部分を含んでいる。本実施の形態に係る発電要素群５００は、実施の形態２に係る発電要素群１００と比較して、隣接する正極集電体１１４および負極集電体１１５の代わりに、１つのバイポーラ集電体５１５を備える。
【０１５５】
具体的には、図７に示されるように、発電要素群５００は、複数の発電要素５１０を備える。複数の発電要素５１０の各々は、正極集電体１１４および負極集電体１１５の少なくとも一方を備えない。例えば、最上段の発電要素５１０は、負極集電体１１５の代わりにバイポーラ集電体５１５を備える。最下段の発電要素５１０は、正極集電体１１４を備えない。中央の２つの発電要素５１０は、正極集電体１１４および負極集電体１１５を備えずに、バイポーラ集電体５１５を備える。
【０１５６】
バイポーラ集電体５１５は、正極集電体と負極集電体との両機能を兼ね備えた電極である。具体的には、バイポーラ集電体５１５は、バイポーラ集電体５１５を備える発電要素５１０の正極集電体および負極集電体の一方として機能し、かつ、隣接する発電要素５１０の正極集電体および負極集電体の他方として機能する。図７に示される例では、バイポーラ集電体５１５は、バイポーラ集電体５１５を備える発電要素５１０の負極集電体として機能し、かつ、隣接する発電要素５１０の正極集電体として機能する。
【０１５７】
バイポーラ集電体５１５としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、銅、または、それらの合金などの金属材料で作られた、多孔質または無孔のシートまたはフィルムなどが用いられうる。シートまたはフィルムとしては、金属箔、または、メッシュなどである。
【０１５８】
バイポーラ集電体５１５の厚みは、例えば１μｍ以上３０μｍ以下である。バイポーラ集電体５１５の厚みが１μｍ以上である場合には、機械的な強度が十分であり、割れまたは破れが生じにくくなる。バイポーラ集電体５１５の厚みが３０μｍ以下である場合には、電池のエネルギー密度の低下を抑制することができる。
【０１５９】
以上のように、本実施の形態に係る電池５０は、バイポーラ集電体５１５を備えることで、集電体の枚数を減らすことにより、発電要素群５００の厚みを薄くし、電池のエネルギー密度を高めることができる。
【０１６０】
（実施の形態６）
続いて、実施の形態６について説明する。
【０１６１】
図８は、本実施の形態に係る電池６０の概略構成を示す断面図である。図８に示されるように、本実施の形態に係る電池６０は、実施の形態２に係る電池２０と比較して、発電要素群１００の代わりに発電要素群６００を備える点と、新たに第３部材４５０を備える点が相違する。以下では、実施の形態２との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略または簡略化する。
【０１６２】
発電要素群６００は、図８に示されるように、複数の直列部分６０１および６０２を含む。直列部分６０１は、上段側の２つの発電要素１１０が電気的に直列接続された部分である。直列部分６０２は、下段側の２つの発電要素１１０が電気的に直列接続された部分である。
【０１６３】
なお、直列部分６０１および６０２の各々に含まれる発電要素の数は特に制限されない。直列部分６０１に含まれる発電要素の個数と、直列部分６０２に含まれる発電要素の個数とは異なっていてもよい。また、発電要素群６００は、直列部分６０１および６０２の一方の代わりに、発電要素１１０を１つのみ含んでもよい。つまり、発電要素群６００は、直列部分を１つのみ含んでもよい。
【０１６４】
本開示の第３部材の一例である第３部材４５０は、複数の直列部分の間に挟まれている。具体的には、第３部材４５０は、隣り合う直列部分６０１と直列部分６０２との間に挟まれている。より具体的には、第３部材４５０は、直列部分６０１のうち最下段の発電要素１１０の下面と、直列部分６０２のうち最上段の発電要素１１０の上面とに接触している。なお、第３部材４５０は、本開示の第１部材の一例でもあり得る。この場合、上段側の発電要素３１０の下面または下段側の発電要素１１０の上面が本開示の第１主面の一例となる。
【０１６５】
以上のように、本実施の形態に係る電池６０では、発電要素間に第３部材４５０が配置されている。これにより、発電要素の積層数が増加した場合においても、発電要素群６００の内部における圧力損失を抑制することができ、第３部材４５０による圧力緩和効果を十分に発現させることができる。すなわち、発電要素群６００の内部における一様な拘束圧力の印加を抑制することができるので、短絡不良のリスクを軽減することができる。
【０１６６】
なお、第３部材４５０は、発電要素群６００の内部に複数設けられてもよい。例えば、第３部材４６０は、各発電要素の間に設けられてもよい。
【０１６７】
また、第３部材４５０は、実施の形態４と同様に、電気的に絶縁性を有する。このため、図８に示されるように、直列部分６０１のうち最下段の発電要素１１０の負極集電体１１５には負極集電端子６３２が設けられ、直列部分６０２のうち最上段の発電要素１１０の正極集電体１１４には、正極集電端子６３０が設けられている。正極集電端子６３０と負極集電端子６３２とは、配線６３５を介して電気的に接続されている。これにより、直列部分６０１と直列部分６０２とが電気的に直列接続されている。
【０１６８】
［変形例］
ここで、実施の形態６の変形例について説明する。
【０１６９】
図９は、本実施の形態の変形例に係る電池６１の概略構成を示す断面図である。図９に示されるように、本変形例に係る電池６１は、第３部材４５０の代わりに第３部材４６０を備える。第３部材４６０は、実施の形態４の変形例と同様に、導電性を有する。
【０１７０】
第３部材４６０が導電性を有するので、直列部分６０１のうち最下段の発電要素１１０の負極集電体１１５と、直列部分６０２のうち最上段の発電要素１１０の正極集電体１１４とは、第３部材４６０を介して電気的に接続される。このため、電池６１は、正極集電端子および負極集電端子を設けずに、各発電要素を電気的に直列接続することができる。これにより、電池６１の構成を簡単にすることができる。
【０１７１】
（実施の形態７）
続いて、実施の形態７について説明する。
【０１７２】
図１０は、本実施の形態に係る電池７０の概略構成を示す斜視図である。図１０に示されるように、本実施の形態に係る電池７０は、実施の形態１に係る電池１０と比較して、発電要素群１００の代わりに発電要素群７００を備える点と、複数の第１部材１２０を備える点とが相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略または簡略化する。
【０１７３】
発電要素群７００は、２つ以上の発電要素が電気的に並列接続された並列部分７０１を複数含んでいる。並列部分７０１は、例えば、図３に示される発電要素１１０と発電要素３１０との積層構造を有する。並列部分７０１に含まれる発電要素の数は、特に制限されない。また、複数の並列部分７０１の各々において、含まれる発電要素の数は互いに異なっていてもよい。
【０１７４】
複数の並列部分７０１は、電気的に直列接続されている。具体的には、図１０に示されるように、正極集電端子７３０と負極集電端子７３２とが電池７０の側方から引き出されている。正極集電端子７３０と負極集電端子７３２とが配線７３５で接続されることにより、複数の並列部分７０１は、電気的に直列接続されている。
【０１７５】
正極集電端子７３０および負極集電端子７３２は、例えば、並列部分７０１の端部に設けられているが、これに限らない。正極集電端子７３０および負極集電端子７３２は、電池７０の厚み方向において、発電要素１１０の内側に位置していてもよい。例えば、正極集電端子７３０および負極集電端子７３２の少なくとも一方は、電池７０の厚み方向において、並列部分７０１の中央部分に位置していてもよい。これらのことは、後述する実施の形態８においても同様である。
【０１７６】
本実施の形態では、隣り合う２つの並列部分７０１の間に、第１部材１２０が配置されている。複数の並列部分７０１の直列接続数が増加した場合においても、発電要素群７００の内部における圧力損失を抑制することができ、複数の第１部材１２０による圧力緩和効果を十分に発現させることができるので、短絡不良のリスクを低減することができる。また、電池７０に含まれる発電要素の数を増やすことができるので、高容量または高電圧の電池を実現することができる。
【０１７７】
なお、第１部材１２０は、並列部分７０１の内部に配置されていてもよい。また、隣り合う２つの第１部材１２０の間には、複数の並列部分７０１が配置されていてもよい。
【０１７８】
［変形例］
ここで、実施の形態７の変形例について説明する。
【０１７９】
図１１は、本変形例に係る電池７１の概略構成を示す斜視図である。図１２は、本変形例に係る電池７１の概略構成を示す上面図である。図１１に示されるように、本変形例に係る電池７１は、実施の形態７に係る電池７０と比較して、正極集電端子７３０、負極集電端子７３２および配線（集電端子間接続部）７３５の位置が異なっている。
【０１８０】
図１１および図１２に示されるように、本変形例では、隣り合う２つの並列部分７０１の正極集電端子７３０と負極集電端子７３２とのうち、配線７３５で接続されていない正極集電端子７３０と負極集電端子７３２とが上面視において、ずらして配置されている。これにより、正極集電端子７３０と負極集電端子７３２とが直接接触するのを抑制し、短絡が発生するのを抑制することができる。例えば、図１１および図１２に示されるように、正極集電端子７３０および負極集電端子７３２の各々の位置を、上面視した場合に、発電要素群７００の中心側と外側とでずらして配置することで、短絡リスクを低減することができる。
【０１８１】
（実施の形態８）
続いて、実施の形態８について説明する。
【０１８２】
図１３は、本実施の形態に係る電池８０の概略構成を示す斜視図である。図１３に示されるように、本実施の形態に係る電池８０は、実施の形態１に係る電池１０と比較して、発電要素群１００の代わりに、発電要素群８００を備える点と、複数の第１部材１２０を備える点とが相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略または簡略化する。
【０１８３】
発電要素群８００は、２つ以上の発電要素が電気的に直列接続された直列部分８０１を複数含んでいる。直列部分８０１は、例えば、図１に示される複数の発電要素１１０の積層構造を有する。直列部分８０１に含まれる発電要素の数は、特に制限されない。また、複数の直列部分８０１の各々において、含まれる発電要素の数は互いに異なっていてもよい。
【０１８４】
複数の直列部分８０１は、電気的に並列接続されている。具体的には、図１３に示されるように、正極集電端子８３０と負極集電端子８３２とが電池８０の側方から引き出されている。複数の正極集電端子８３０の各々は配線８３１で互いに電気的に接続され、複数の負極集電端子８３２の各々は配線８３３で互いに電気的に接続されている。これにより、複数の直列部分８０１は、電気的に並列接続されている。
【０１８５】
本実施の形態では、隣り合う２つの直列部分８０１の間に、第１部材１２０が配置されている。複数の直列部分８０１の並列接続数が増加した場合においても、発電要素群８００の内部における圧力損失を抑制することができ、複数の第１部材１２０による圧力緩和効果を十分に発現させることができるので、短絡不良のリスクを低減することができる。また、電池８０に含まれる発電要素の数を増やすことができるので、高容量または高電圧の電池を実現することができる。
【０１８６】
なお、第１部材１２０は、直列部分８０１の内部に配置されていてもよい。また、隣り合う２つの第１部材１２０の間には、複数の直列部分８０１が配置されていてもよい。
【０１８７】
（他の実施の形態）
以上、１つまたは複数の態様に係る電池について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【０１８８】
例えば、上記の実施の形態では、第１部材１２０の厚みが均一である例を示したが、第１部材１２０の厚みは均一でなくてもよい。具体的には、第１部材１２０の端部領域１２０ｂの厚みは、中央領域１２０ａの厚みより厚くてもよい。このとき、第１部材１２０の中央領域１２０ａは、発電要素群１００の主面１１０ｃの中央部分１１０ａに接していなくてもよい。あるいは、第１部材１２０の端部領域１２０ｂの厚みは、中央領域１２０ａの厚みより薄くてもよい。このとき、第１部材１２０の端部領域１２０ｂは、発電要素群１００の主面１１０ｃの端部１１０ｂに接していなくてもよい。第２部材２４０ならびに第３部材４５０および４６０についても同様である。
【０１８９】
また、例えば、第１部材１２０の第２部分１２２の面積は、平面視において、正極１１１または負極１１２の面積よりも大きくてもよい。これにより、正極１１１または負極１１２の中央にかかる圧力によって粒子同士の接触性が良くなるので、粒界抵抗が低減され、充放電特性を向上させることができる。
【０１９０】
また、例えば、第１部材は、発電要素群を覆う外装体であってもよい。あるいは、第１部材は、発電要素群を覆う外装体の外側の表面に接着されていてもよい。また、第１部材は、発電要素群を覆う外装体の内側の表面に接着されていてもよく、外装体と発電要素群との間に配置されていてもよい。
【０１９１】
また、例えば、最上段の発電要素の上面には第１部材が設けられていなくてもよい。例えば、最上段の発電要素の上面および最下段の発電要素の下面のいずれにも第１部材は設けられていなくてもよい。第１部材は、発電要素群に含まれる複数の発電要素のうち、隣り合う２つの発電要素間にのみ設けられていてもよい。
【０１９２】
また、上記の各実施の形態は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９３】
本開示の電池は、例えば、全固体リチウム二次電池などとして、利用されうる。
【符号の説明】
【０１９４】
１０、２０、３０、４０、４１、５０、６０、６１、７０、７１、８０  電池
１００、３００、４００、５００、６００、７００、８００  発電要素群
１１０、３１０、５１０  発電要素
１１０ａ、２１０ａ  中央部分
１１０ｂ、２１０ｂ  端部
１１０ｃ、２１０ｃ  主面
１１１  正極
１１２  負極
１１３  固体電解質層
１１４  正極集電体
１１５  負極集電体
１２０  第１部材
１２０ａ、２４０ａ  中央領域
１２０ｂ、２４０ｂ  端部領域
１２１、２４１、４５１、４６１  第１部分
１２２、２４２、４５２、４６２  第２部分
２４０  第２部材
３３０、４３０、６３０、７３０、８３０  正極集電端子
３３１、３３３、６３５、７３５、８３１、８３３  配線
３３２、６３２、７３２、８３２  負極集電端子
４０１、４０２、７０１  並列部分
４５０、４６０  第３部材
５１５  バイポーラ集電体
６０１、６０２、８０１  直列部分
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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