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JP6835212B2 - 固体電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 - Google Patents

固体電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 Download PDF

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Description

本技術は、固体電解質層を備えた固体電池、ならびにその固体電池を用いた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器に関する。
携帯電話機などの多様な電子機器が広く普及していることに伴い、その電子機器の小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。そこで、電源として、充放電することが可能である電池に関する開発が盛んに行われている。
電池としては、液体状の電解質（電解液）を用いた液体系の電池に代えて、固体状の電解質（固体電解質）を用いた固体系の電池（固体電池）が注目されている。固体電池では、液体系の電池に特有の漏液などの問題が発生しないからである。
固体電池は、上記した電子機器に限らず、他の用途への適用も検討されている。一例を挙げると、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パック、電気自動車などの電動車両、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システム、および電動ドリルなどの電動工具である。
この固体電池は、正極層および負極層と共に固体電解質層を備えている。固体電池の構成は、電池特性に大きな影響を及ぼすため、その固体電池の構成に関しては、さまざまな検討がなされている。
具体的には、正極層と負極層とが固体電解質層を介して交互に積層された固体電池が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１６−００１６００号公報
固体電池の性能としては、充放電性能だけでなく、安全性も重要である。しかしながら、固体電池の安全性は未だ十分でないため、改善の余地がある。
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、安全性を向上させることが可能な固体電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することにある。
本技術の一実施形態の固体電池は、電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に正極層と部分的に対向する負極層と、正極層と負極層との間に配置され、正極層と負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と正極層と負極層とが互いに対向しない領域において正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部とを含む固体電解質層と、を備えたものである。
本技術の一実施形態の他の固体電池は、正極端子と、正極端子から離間された負極端子と、正極端子に接続されると共に負極端子から離間されるように正極端子から負極端子に向かう方向に延在し、電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、負極端子に接続されると共に正極端子から離間されるように負極端子から正極端子に向かう方向に延在し、正極層と部分的に対向すると共に電極反応物質イオンを吸蔵および放出する負極層と、正極層と負極層との間において正極層と負極層とが互いに対向する領域および正極層と負極層とが互いに対向しない領域に配置され、負極端子に近い側に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部および正極端子に近い側に位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部を含む固体電解質層と、を備えたものである。
本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれは、固体電池を備え、その固体電池が上記した本技術の一実施形態の固体電池と同様の構成を有するものである。
本技術の一実施形態の固体電池によれば、固体電解質層が、正極層と負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、正極層と負極層とが互いに対向しない領域において正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部とを含んでいる。よって、固体電池の安全性を向上させることができる。
本技術の一実施形態の他の固体電池によれば、固体電解質層が、負極端子に近い側に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、正極端子に近い側に位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部とを含んでいる。よって、固体電池の安全性を向上させることができる。
本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれにおいても、同様の効果を得ることができる。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるわけではなく、本技術中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の一実施形態の固体電池の構成を表す断面図である。 正極グリーンシートの製造工程を説明するための断面図である。 図２に続く正極グリーンシートの製造工程を説明するための断面図である。 図３に続く正極グリーンシートの製造工程を説明するための断面図である。 正極グリーンシートの製造工程を説明するための平面図である。 図５に続く正極グリーンシートの製造工程を説明するための平面図である。 図６に続く正極グリーンシートの製造工程を説明するための平面図である。 負極グリーンシートの製造工程を説明するための断面図である。 図８に続く負極グリーンシートの製造工程を説明するための断面図である。 図９に続く負極グリーンシートの製造工程を説明するための断面図である。 負極グリーンシートの製造工程を説明するための平面図である。 図１１に続く負極グリーンシートの製造工程を説明するための平面図である。 図１２に続く負極グリーンシートの製造工程を説明するための平面図である。 積層前駆体の製造工程を説明するための断面図である。 正極端子の製造工程および負極端子の製造工程を説明するための断面図である。 比較例の固体電池の構成を表す断面図である。 本技術の一実施形態の固体電池の構成に関する変形例を表す断面図である。 本技術の一実施形態の固体電池の構成に関する他の変形例を表す断面図である。 固体電池の適用例（電池パック：単電池）の構成を表す斜視図である。 図１９に示した電池パックの構成を表すブロック図である。 固体電池の適用例（電池パック：組電池）の構成を表すブロック図である。 固体電池の適用例（電動車両）の構成を表すブロック図である。 固体電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。 固体電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。 固体電池の応用例（プリント回路基板）の構成を表すブロック図である。 固体電池の応用例（ユニバーサルクレジットカード）の構成を表す平面図である。 固体電池の応用例（リストバンド型活動量計）の構成を表す斜視図である。 図２７に示したリストバンド型活動量計のうちの主要部の構成を表すブロック図である。 固体電池の応用例（リストバンド型電子機器）の構成を表す斜視図である。 固体電池の応用例（スマートウォッチ）の構成を表す分解斜視図である。 固体電池の応用例（バンド型電子機器）の内部構成の一部を表す斜視図である。 固体電池の応用例（バンド型電子機器）の構成を表すブロック図である。 固体電池の応用例（眼鏡型端末）の構成を表す斜視図である。
以下、本技術の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。

１．固体電池
１−１．構成
１−２．固体電解質層の物性および詳細な構成
１−３．動作
１−４．製造方法
１−５．作用および効果
１−６．変形例
２．固体電池の用途
２−１．電池パック（単電池）
２−２．電池パック（組電池）
２−３．電動車両
２−４．電力貯蔵システム
２−５．電動工具
３．固体電池の応用例
＜１．固体電池＞
本技術の一実施形態の固体電池に関して説明する。
ここで説明する固体電池は、固体状の電解質を備えていると共に電極反応物質イオンの吸蔵および放出により電池容量が得られる電池である。
「電極反応物質イオン」とは、電極反応（いわゆる充放電反応）に関わるイオンである。電極反応物質イオンの種類は、特に限定されないが、例えば、アルカリ金属元素のイオンである。以下では、電極反応物質イオンがリチウムイオンである場合を例に挙げる。
＜１−１．構成＞
まず、固体電池の構成に関して説明する。
［全体構成］
図１は、固体電池の断面構成を表している。この固体電池は、例えば、図１に示したように、正極層１０、負極層２０、固体電解質層３０および絶縁層４０を含む積層体１と、その積層体１に取り付けられた正極端子５０および負極端子６０とを備えている。
以下では、図１に示したＸ軸およびＹ軸に基づいて方向を説明する。具体的には、Ｘ軸の方向（左右方向）を「幅方向」、Ｙ軸の方向（上下方向）を「高さ方向」とする。この場合には、幅方向における右側を「右」および左側を「左」とすると共に、高さ方向における上側を「上」および下側を「下」とする。
［積層体］
積層体１は、例えば、正極層１０、負極層２０、固体電解質層３０および絶縁層４０が高さ方向に積層された構造体である。
正極層１０の数および負極層２０の数は、特に限定されない。すなわち、正極層１０の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。同様に、負極層２０の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
ただし、積層体１のうちの最下層は、例えば、正極層１０および負極層２０ではなく固体電解質層３０である。また、積層体１のうちの最上層は、例えば、正極層１０および負極層２０ではなく固体電解質層３０である。
図１では、例えば、図示内容を簡略化するために、正極層１０の数が２個であると共に負極層２０の数が１個である場合を示している。この場合には、例えば、２個の正極層１０の間に１個の負極層２０が配置されていると共に、正極層１０と負極層２０とが固体電解質層３０を介して互いに離間されている。
［正極層］
正極層１０は、電極反応物質イオンであるリチウムイオンを吸蔵および放出する一方の電極である。
この正極層１０は、例えば、幅方向に延在している。ただし、正極層１０は、正極端子５０に接触しているため、その正極端子５０と電気的に接続されているのに対して、負極端子６０から絶縁層４０を介して離間されているため、その負極端子６０から電気的に分離されている。
また、正極層１０は、例えば、正極集電層１１と、その正極集電層１１の上に設けられた正極活物質層１２とを含んでいる。この正極活物質層１２は、例えば、正極集電層１１の片面だけに設けられていてもよいし、正極集電層１１の両面に設けられていてもよい。図１では、例えば、正極活物質層１２が正極集電層１１の両面に設けられている場合を示している。
なお、正極集電層１１は、例えば、単層でもよいし、多層でもよい。同様に、正極活物質層１２は、例えば、単層でもよいし、多層でもよい。
（正極集電層）
正極集電層１１は、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極集電層１１は、例えば、上記した導電性材料と共に、正極集電結着剤および固体電解質などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
導電性材料は、例えば、炭素材料および金属材料などである。炭素材料の具体例は、黒鉛およびカーボンナノチューブなどである。金属材料の具体例は、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）およびパラジウム（Ｐｄ）などである。ただし、金属材料は、上記した金属材料の具体例のうちの２種類以上の合金でもよい。
正極集電結着剤に関する詳細は、例えば、後述する正極結着剤に関する詳細と同様である。ただし、正極集電結着剤の種類は、例えば、正極結着剤の種類と同じでもよいし、正極結着剤の種類と異なってもよい。
なお、正極集電層１１は、例えば、上記したように、固体電解質を含んでいてもよい。この固体電解質の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。固体電解質の詳細に関しては、後述する。
（正極活物質層）
正極活物質層１２は、例えば、リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能である正極活物質を含んでいる。ただし、正極活物質層１２は、例えば、上記した正極活物質と共に、正極結着剤、正極導電剤および固体電解質などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能である正極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電極反応物質イオンとしてリチウムイオンを用いることにより、高いエネルギー密度が得られるからである。
リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能である正極材料は、例えば、リチウム含有化合物などである。この「リチウム含有化合物」とは、リチウム（Ｌｉ）を構成元素として含む化合物の総称である。
リチウム化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物およびリチウム遷移金属リン酸化合物などである。この「リチウム遷移金属複合酸化物」とは、リチウムと１種類または２種類以上の遷移金属元素とを構成元素として含む酸化物の総称であると共に、「リチウム遷移金属リン酸化合物」とは、リチウムと１種類または２種類以上の遷移金属元素とを構成元素として含むリン酸化合物の総称である。
上記した遷移金属元素の種類は、特に限定されないが、中でも、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）などが好ましい。高い電圧が得られるからである。
リチウム遷移金属複合酸化物は、例えば、Ｌｉx Ｍ１Ｏ2 およびＬｉy Ｍ２Ｏ4 のそれぞれで表される化合物などである。リチウム遷移金属リン酸化合物は、例えば、Ｌｉz Ｍ３ＰＯ4 で表される化合物などである。ただし、Ｍ１〜Ｍ３のそれぞれは、１種類または２種類以上の遷移金属元素である。また、ｘ〜ｚのそれぞれの値は、任意である。
リチウム遷移金属複合酸化物の具体例は、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＶＯ2 、ＬｉＣｒＯ2 およびＬｉＭｎ2 Ｏ4 などである。リチウム遷移金属リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 およびＬｉＣｏＰＯ4 などである。
なお、リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能である正極材料は、例えば、リチウム含有化合物以外の他の材料でもよい。他の材料は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子などである。酸化物の具体例は、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどである。二硫化物の具体例は、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物の具体例は、セレン化ニオブなどである。導電性高分子の具体例は、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。
正極結着剤は、主に、正極活物質などを結着させる。この正極結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムの具体例は、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子材料の具体例は、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミドおよびアクリル樹脂などである。
正極導電剤は、主に、正極活物質層１２の導電性を向上させる。この正極導電剤は、例えば、炭素材料、金属酸化物および導電性高分子などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。炭素材料の具体例は、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックおよびカーボンファイバーなどである。金属酸化物の具体例は、酸化スズなどである。導電性高分子の具体例は、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。ただし、正極導電剤は、導電性を有する材料であれば、上記以外の他の材料でもよい。
なお、正極活物質層１２は、例えば、上記したように、固体電解質を含んでいてもよい。この固体電解質の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。固体電解質の詳細に関しては、後述する。
［負極層］
負極層２０は、リチウムイオンを吸蔵および放出する他方の電極である。
この負極層２０は、例えば、正極層１０と同様に、幅方向に延在している。ただし、負極層２０は、負極端子６０に接触しているため、その負極端子６０と電気的に接続されているのに対して、正極端子５０から絶縁層４０を介して離間されているため、その正極端子５０から電気的に分離されている。
また、負極層２０は、例えば、負極集電層２１と、その負極集電層２１の上に設けられた負極活物質層２２とを含んでいる。この負極活物質層２２は、例えば、負極集電層２１の片面だけに設けられていてもよいし、負極集電層２１の両面に設けられていてもよい。図１では、例えば、負極活物質層２２が負極集電層２１の両面に設けられている場合を示している。
なお、負極集電層２１は、例えば、単層でもよいし、多層でもよい。同様に、負極活物質層２２は、例えば、単層でもよいし、多層でもよい。
（負極集電層）
負極集電層２１の構成は、例えば、正極集電層１１の構成と同様である。すなわち、負極集電層２１は、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、その導電性材料と共に負極集電結着剤および固体電解質などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。ただし、負極集電層２１の構成は、例えば、正極集電層１１の構成と同じでもよいし、正極集電層１１の構成と異なってもよい。
負極集電結着剤に関する詳細は、例えば、正極結着剤に関する詳細と同様である。ただし、負極集電結着剤の種類は、例えば、正極結着剤の種類と同じでもよいし、正極結着剤の種類と異なってもよい。
なお、負極集電層２２は、例えば、上記したように、固体電解質を含んでいてもよい。この固体電解質の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。固体電解質の詳細に関しては、後述する。
（負極活物質層）
負極活物質層２２は、例えば、リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能である負極活物質を含んでいる。ただし、負極活物質層２２は、例えば、上記した負極活物質と共に、負極結着剤、負極導電剤および固体電解質などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能である負極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。上記したように、電極反応物質イオンとしてリチウムイオンを用いることにより、高いエネルギー密度が得られるからである。
リチウムイオンを吸蔵および放出することが可能である負極材料は、例えば、炭素材料、金属系材料、リチウム含有化合物およびリチウム金属などである。
炭素材料の具体例は、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）および高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）などである。
「金属系材料」とは、リチウムと合金を形成することが可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上とを構成元素として含む材料の総称である。この金属系材料は、単体でもよいし、合金でもよいし、化合物でもよい。
ただし、上記した「単体」の純度は、１００％に限らないため、その単体は、微量の不純物を含んでいてもよい。この単体に関する定義は、以降においても同様である。
金属元素および半金族元素は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）および白金（Ｐｔ）などである。
金属系材料の具体例は、Ｓｉ、Ｓｎ、ＳｉＢ4 、ＴｉＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）、ＬｉＳｉＯ、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
「リチウム含有化合物」とは、上記したように、リチウムを構成元素として含む化合物の総称である。このリチウム化合物は、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物などであり、その「リチウム遷移金属複合酸化物」とは、上記したように、リチウムと１種類または２種類以上の遷移金属元素とを構成元素として含む酸化物の総称である。リチウム遷移金属複合酸化物の具体例は、Ｌｉ4 Ｔｉ5 Ｏ12などである。
「リチウム金属」とは、いわゆるリチウムの単体である。このリチウム金属は、上記したように、微量の不純物を含んでいてもよい。
負極結着剤に関する詳細は、例えば、正極結着剤に関する詳細と同様である。ただし、負極結着剤の種類は、例えば、正極結着剤の種類と同じでもよいし、正極結着剤の種類と異なってもよい。
負極導電剤に関する詳細は、例えば、正極導電剤に関する詳細と同様である。ただし、負極導電剤の種類は、例えば、正極導電剤の種類と同じでもよいし、正極導電剤の種類と異なってもよい。
なお、負極活物質層２２は、例えば、上記したように、固体電解質を含んでいてもよい。この固体電解質の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。固体電解質の詳細に関しては、後述する。
［固体電解質層］
固体電解質層３０は、正極層１０と負極層２０との間においてリチウムイオンを移動させる媒質であり、いわゆる固体状の電解質である。なお、固体電解質層３０は、例えば、単層でもよいし、多層でもよい。
この固体電解質層３０は、例えば、固体電解質のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、固体電解質層３０は、例えば、上記した固体電解質と共に、電解質結着剤などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
固体電解質は、例えば、結晶性固体電解質などである。この結晶性固体電解質は、リチウムイオンを伝導させることが可能である結晶性の電解質である。
結晶性固体電解質の種類は、特に限定されないが、例えば、無機材料および高分子材料などであり、その無機材料は、例えば、硫化物および酸化物などである。無機材料である硫化物の具体例は、Ｌｉ2 Ｓ−Ｐ2 Ｓ5 、Ｌｉ2 Ｓ−ＳｉＳ2 −Ｌｉ3 ＰＯ4 、Ｌｉ7 Ｐ3 Ｓ11、Ｌｉ3.25Ｇｅ0.25Ｐ0.75ＳおよびＬｉ10ＧｅＰ2 Ｓ12などである。無機材料である酸化物の具体例は、Ｌｉ7 Ｌａ3 Ｚｒ2 Ｏ12、Ｌｉ6.75Ｌａ3 Ｚｒ1.75Ｎｂ0.25Ｏ12、Ｌｉ6 ＢａＬａ2 Ｔａ2 Ｏ12、Ｌｉ1+x Ａｌx Ｔｉ2-x （ＰＯ4 ）3 およびＬａ2/3ーx Ｌｉ3xＴｉＯ3 などである。高分子材料の具体例は、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）などである。
電解質結着剤に関する詳細は、例えば、正極結着剤に関する詳細と同様である。ただし、電解質結着剤の種類は、例えば、正極結着剤の種類と同じでもよいし、正極結着剤の種類と異なってもよい。
固体電解質層３０は、正極１０と負極２０との間の階層に配置されていない固体電解質層３０Ｘと、正極１０と負極２０との間の階層に配置されている固体電解質層３０Ｙとを含んでいる。ここでは、例えば、上記したように、積層体１のうちの最下層および最上層のそれぞれが正極層１０および負極層２０ではなく固体電解質層３０であるため、その固体電解質層３０は、２個の固体電解質層３０Ｘと、２個の固体電解質層３０Ｙとを含んでいる。
この固体電解質層３０Ｙでは、幅方向において物性（イオン伝導度）が異なっている。固体電解質層３０Ｙの物性および詳細な構成に関しては、後述する。なお、固体電解質層３０Ｘでは、上記した固体電解質層３０Ｙと同様に幅方向において物性（イオン伝導度）が異なっていてもよいし、その幅方向において物性が異なっていなくてもよい。図１では、例えば、後述する固体電池の製造工程に起因して、固体電解質層３０Ｘにおいても幅方向において物性が異なっている場合を示している。
［絶縁層］
絶縁層４０は、正極層１０および負極層２０のそれぞれを周辺から電気的に分離する。具体的には、絶縁層４０は、例えば、正極層１０と負極端子６０との間に介在しているため、その正極層１０を負極端子６０から電気的に分離している。また、絶縁層４０は、例えば、負極層２０と正極端子５０との間に介在しているため、その負極層２０を正極端子５０から電気的に分離している。
この絶縁層４０は、例えば、絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、絶縁層４０は、例えば、上記した絶縁性材料と共に、絶縁結着剤および固体電解質などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。絶縁性材料は、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）などである。絶縁層４０のイオン伝導度は、特に限定されない。すなわち、絶縁層４０は、例えば、絶縁性を有していれば、リチウムイオンの伝導性を有していてもよいし、そのリチウムイオンの伝導性を有していなくてもよい。
絶縁結着剤に関する詳細は、例えば、正極結着剤に関する詳細と同様である。ただし、絶縁結着剤の種類は、例えば、正極結着剤の種類と同じでもよいし、正極結着剤の種類と異なってもよい。
なお、絶縁層４０は、例えば、上記したように、固体電解質を含んでいてもよい。この固体電解質の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。固体電解質の詳細に関しては、後述する。
［正極端子］
正極端子５０は、積層体１の幅方向における一方の側面（左側面）に取り付けられている。これにより、正極端子５０は、正極層１０に接触しているため、その正極層１０と電気的に接続されている。なお、正極端子５０は、例えば、積層体１の左側面から上面の一部まで延設されていると共に、その積層体１の左側面から下面の一部まで延設されていてもよい。
この正極端子５０は、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極端子５０は、例えば、上記した導電性材料と共に、正極端子結着剤および固体電解質などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
導電性材料は、例えば、金属材料などである。金属材料の具体例は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）およびニッケル（Ｎｉ）などである。ただし、金属材料は、上記した金属材料の具体例のうちの２種類以上の合金でもよい。
正極端子結着剤に関する詳細は、例えば、正極結着剤に関する詳細と同様である。ただし、正極端子結着剤の種類は、例えば、正極結着剤の種類と同じでもよいし、正極結着剤の種類と異なってもよい。
なお、正極端子５０は、例えば、上記したように、固体電解質を含んでいてもよい。この固体電解質の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。固体電解質の詳細に関しては、後述する。
［負極端子］
負極端子６０は、正極端子５０から離間されていると共に、積層体１の幅方向における他方の側面（右側面）に取り付けられている。これにより、負極端子６０は、負極層２０に接触しているため、その負極層２０と電気的に接続されている。なお、負極端子６０は、例えば、積層体１の右側面から上面の一部まで延設されていると共に、その積層体１の右側面から下面の一部まで延設されていてもよい。
負極端子６０の構成は、例えば、正極端子５０の構成と同様である。すなわち、負極端子６０は、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、さらに負極端子結着剤および固体電解質などの添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。ただし、負極端子６０の形成材料は、例えば、正極端子５０の形成材料と同じでもよいし、正極端子５０の形成材料と異なってもよい。
負極端子結着剤に関する詳細は、例えば、正極結着剤に関する詳細と同様である。ただし、負極端子結着剤の種類は、例えば、正極結着剤の種類と同じでもよいし、正極結着剤の種類と異なってもよい。
なお、負極端子６０は、例えば、上記したように、固体電解質を含んでいてもよい。この固体電解質の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。固体電解質の詳細に関しては、後述する。
＜１−２．固体電解質層の物性および詳細な構成＞
次に、図１を参照して、固体電解質層３０Ｙの物性と、その物性を得るための固体電解質層３０Ｙの詳細な構成とに関して説明する。
幅方向に延在している正極層１０は、上記したように、正極端子５０に接触していると共に、負極端子６０から絶縁層４０を介して離間されている。一方、幅方向に延在している負極層２０は、上記したように、正極端子５０から絶縁層４０を介して離間されていると共に、負極端子６０に接触している。ただし、負極層２０は、正極層１０と部分的に対向している。主に、正極層１０と負極層２０とが互いに対向している領域において、リチウムイオンが移動するからである。
この場合には、正極層１０と負極層２０との位置関係に基づくと、正極層１０と負極層２０とが互いに対向している領域（対向領域Ｒ１）と、正極層１０と負極層２０とが互いに対向していない領域（非対向領域Ｒ２）とが存在している。
この対向領域Ｒ１および非対向領域Ｒ２と固体電解質層３０Ｙの物性（イオン伝導度）との関係に着目すると、その固体電解質層３０Ｙでは、上記したように、幅方向において物性（イオン伝導度）が異なっている。
具体的には、固体電解質層３０Ｙは、幅方向において負極端子６０に近い側に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度Ｃ１を有する高イオン伝導度部３１と、幅方向において正極端子５０に近い側に位置すると共に相対的に低いイオン伝導度Ｃ２を有する低イオン伝導度部３２とを含んでいる。すなわち、低イオン伝導度部３２のイオン伝導度Ｃ２は、高イオン伝導度部３１のイオン伝導度Ｃ１よりも低くなっている。図１では、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２とを互いに識別しやすくするために、その低イオン伝導度部３２に網掛けを施している。
ここでは、例えば、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置は、対向領域Ｒ１と非対向領域Ｒ２との境界位置に一致している。このため、低イオン伝導度部３２は、例えば、非対向領域Ｒ２において正極層１０に対向するように位置していると共に、高イオン伝導度部３１は、例えば、対向領域Ｒ１に位置している。
低イオン伝導度部３２のイオン伝導度Ｃ２が高イオン伝導度部３１のイオン伝導度Ｃ１よりも低くなっているのは、固体電池の動作時（充放電時）において、正極層１０から負極層２０に対して大量のリチウムイオンが移動することに起因して短絡が発生することを抑制するためである。このイオン伝導度Ｃ１，Ｃ２の差異に起因して短絡の発生が抑制される詳細な理由に関しては、後述する。
イオン伝導度Ｃ１，Ｃ２の差異を発生させるために、高イオン伝導度部３１の構成と低イオン伝導度部３２の構成とは、互いに異なっている。
具体的には、低イオン伝導度部３２は、例えば、上記した固体電解質などと共に、特定アルカリ金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この特定アルカリ金属元素は、例えば、電極反応物質イオン（アルカリ金属元素のイオン）とは異なる種類のアルカリ金属元素である。具体的には、特定アルカリ金属元素は、例えば、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）およびフランシウム（Ｆｒ）などである。低イオン伝導度部３２が特定アルカリ金属元素を含んでいるのは、その低イオン伝導度部３２が特定アルカリ金属元素を含んでいない場合と比較して、いわゆる混合アルカリ効果に起因してイオン伝導度Ｃ２が十分に低くなるからである。
上記した固体電解質層３０Ｙに含まれている固体電解質の種類から明らかなように、ここで説明する特定アルカリ金属元素は、本来的には固体電解質層３０Ｙに含まれていない元素である。
これに対して、高イオン伝導度部３１は、例えば、上記した特定アルカリ金属元素を含んでいない。高イオン伝導度部３１が特定アルカリ金属元素を含んでいないのは、その高イオン伝導度部３１が特定アルカリ金属元素を含んでいる場合と比較して、イオン伝導度Ｃ１が十分に高くなるからである。
特定アルカリ金属元素を用いた場合には、例えば、その特定アルカリ金属元素の有無に起因して、低イオン伝導度部３２のイオン伝導度Ｃ２が高イオン伝導度部３１のイオン伝導度Ｃ１よりも低くなる。
なお、正極層１０に含まれている正極活物質（正極材料）は、例えば、特定アルカリ金属元素を構成元素として含んでいない。この場合には、低イオン伝導度部３２に含まれている特定アルカリ金属元素は、本来的には正極層１０に含まれていない元素である。
確認までに、図１から明らかなように、固体電解質層３０は、例えば、対向領域Ｒ１に配置されている高イオン伝導度部３１および非対向領域Ｒ２において正極層１０に対向するように配置されている低イオン伝導度部３２と共に、それら以外の領域において負極層２０に対向するように配置されている部分（他イオン伝導度部３３）を含んでいる。この他イオン伝導度部３３のイオン伝導度Ｃ３は、特に限定されないが、例えば、イオン伝導度Ｃ１と同じである。すなわち、他イオン伝導度部３３は、例えば、高イオン伝導度部３１と同様に、特定アルカリ金属元素を含んでいない。
ここで、イオン伝導度Ｃ２がイオン伝導度Ｃ１よりも低くなっていれば、イオン伝導度Ｃ１，Ｃ２のそれぞれの値は、特に限定されない。中でも、リチウムイオンの移動速度を担保することにより、円滑かつ十分な電極反応（充放電反応）を進行させながら、上記した短絡が発生することを抑制するためには、イオン伝導度Ｃ１は１０-4Ｓ／ｃｍ〜１０-6Ｓ／ｃｍであることが好ましいと共に、イオン伝導度Ｃ２は１０-7Ｓ／ｃｍ以下であることが好ましい。
＜１−３．動作＞
次に、図１を参照して、固体電池の動作に関して説明する。
充電時には、正極層１０からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが固体電解質層３０を介して負極層２０に吸蔵される。一方、放電時には、負極層２０からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが固体電解質層３０を介して正極層１０に吸蔵される。
＜１−４．製造方法＞
次に、固体電池の製造方法に関して説明する。
この固体電池は、例えば、以下で説明するように、正極グリーンシート１００の形成工程、負極グリーンシート２００の形成工程、積層前駆体１Ｚの形成工程、正極端子５０の形成工程および負極端子６０の形成工程をこの順に行うことにより製造される。なお、積層前駆体１Ｚは、積層体１を形成するための前駆体である。
図２〜図４のそれぞれは、正極グリーンシート１００の形成工程を説明するために、図１に対応する断面構成を表している。図５〜図７のそれぞれは、図２〜図４のそれぞれに対応する平面構成を表している。
図８〜図１０のそれぞれは、負極グリーンシート２００の形成工程を説明するために、図１に対応する断面構成を表している。図１１〜図１３のそれぞれは、図８〜図１０のそれぞれに対応する平面構成を表している。
図１４は、積層前駆体１Ｚの形成工程を説明するために、図１に対応する断面構成を表している。図１５は、正極端子５０の形成工程および負極端子６０の形成工程を説明するために、図１に対応する断面構成を表している。
［正極グリーンシートの形成工程］
正極グリーンシート１００を形成する場合には、最初に、固体電解質と、溶媒と、必要に応じて電解質結着剤などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、電解質スラリーを調製する。溶媒の種類は、特に限定されないが、例えば、有機溶剤などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。有機溶剤の具体例は、酢酸ブチル、Ｎ−メチル−ピロリドンおよびトルエンなどである。
続いて、図２および図５に示したように、基体７０の上に固体電解質層３０を形成する。この場合には、基体７０の一面に電解質スラリーを塗布したのち、その電解質スラリーを乾燥させる。基体７０の種類は、特に限定されないが、例えば、電解質スラリーが塗布される一面に離型処理が施された離型フィルムなどである。
続いて、絶縁性材料と、溶媒と、必要に応じて絶縁結着剤および固体電解質などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、絶縁スラリーを調整する。絶縁スラリーに関する溶媒の種類は、例えば、電解質スラリーに関する溶媒の種類と同様である。
続いて、パターン形成方法を用いて、固体電解質層３０の上に絶縁層４０を選択的に形成する。このパターン形成方法は、所望のパターン形状（平面形状）となるように層を形成することが可能である方法のうちのいずれか１種類または２種類以上である。パターン形成方法の種類は、特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷法およびグラビア印刷法などである。ここで説明したパターン形成方法に関する詳細は、以降においても同様である。パターン形成方法を用いて絶縁層４０を形成する場合には、固体電解質層３０の表面のうちの一部領域に絶縁スラリーを塗布したのち、その絶縁スラリーを乾燥させる。
絶縁層４０のパターン形状は、特に限定されないが、例えば、図５に示したように、中央領域と幅方向における左側（後工程において正極端子５０が形成される側）の一部領域とにおいて固体電解質層３０を露出させることが可能な形状である。
続いて、正極活物質と、溶媒と、必要に応じて正極結着剤、正極導電剤および固体電解質などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、正極活物質スラリーを調製する。溶媒の種類は、特に限定されないが、例えば、有機溶剤などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。有機溶剤の具体例は、テルピネオールおよびＮ−メチル−ピロリドンなどである。このテルピネオールは、例えば、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオールおよびδ−テルピネオールなどである。
続いて、図３および図６に示したように、パターン形成方法を用いて、固体電解質層３０の上に正極活物質層１２を形成する。この場合には、固体電解質層３０の表面（露出面）に正極活物質スラリーを塗布したのち、その正極活物質スラリーを乾燥させる。
続いて、導電性材料と、溶媒と、必要に応じて正極集電結着剤および固体電解質などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、正極集電スラリーを調製する。正極集電スラリーに関する溶媒の種類は、例えば、正極活物質スラリーに関する溶媒の種類と同様である。
続いて、パターン形成方法を用いて、正極活物質層１２の上に正極集電層１１を形成する。この場合には、正極活物質層１２の表面に正極集電スラリーを塗布したのち、その正極集電スラリーを乾燥させる。
最後に、パターン形成方法を用いて、正極集電層１１の上に正極活物質層１２を形成する。この場合には、正極集電層１１の表面に正極活物質スラリーを塗布したのち、その正極活物質スラリーを乾燥させる。これにより、正極集電層１１の両面に正極活物質層１２が配置されるため、正極層１０が形成される。よって、固体電解質層３０、絶縁層４０および正極層１０を含む正極グリーンシート１００が得られる。
なお、正極グリーンシート１００は、例えば、図３および図６に示したように、基体７０を含んでいる状態で用いられてもよい。または、例えば、図４および図７に示したように、基体７０から固体電解質層３０が剥離されることにより、正極グリーンシート１００は、その基体７０を含んでいない状態で用いられてもよい。
［負極グリーンシートの形成工程］
負極グリーンシート２００を形成する場合には、最初に、上記した手順により、電解質スラリーを調製する。続いて、図８および図１１に示したように、基体８０の上に固体電解質層３０を形成する。この場合には、基体８０の一面に電解質スラリーを塗布したのち、その電解質スラリーを乾燥させる。基体８０に関する詳細は、例えば、基体７０に関する詳細と同様である。
続いて、上記した手順により、絶縁スラリーを調製する。続いて、パターン形成方法を用いて、固体電解質層３０の上に絶縁層４０を選択的に形成する。この場合には、固体電解質層３０の表面の一部領域に絶縁スラリーを塗布したのち、その絶縁スラリーを乾燥させる。絶縁層４０Ｃのパターン形状は、特に限定されないが、例えば、図１１に示したように、中央領域と幅方向における右側（後工程において負極端子６０が形成される側）の一部領域とにおいて固体電解質層３０を部分的に露出させることが可能な形状である。
続いて、負極活物質と、溶媒と、必要に応じて負極結着剤、負極導電剤および固体電解質などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、負極活物質スラリーを調製する。負極活物質スラリーに関する溶媒の種類は、例えば、正極活物質スラリーに関する溶媒の種類と同様である。続いて、図９および図１２に示したように、パターン形成方法を用いて、固体電解質層３０の上に負極活物質層２２を形成する。この場合には、固体電解質層３０の表面（露出面）に負極活物質スラリーを塗布したのち、その負極活物質スラリーを乾燥させる。
続いて、導電性材料と、溶媒と、必要に応じて負極集電結着剤および固体電解質などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、負極集電スラリーを調製する。負極集電スラリーに関する溶媒の種類は、例えば、負極活物質スラリーに関する溶媒の種類と同様である。続いて、パターン形成方法を用いて、負極活物質層２２の上に負極集電層２１を形成する。この場合には、負極活物質層２２の表面に負極集電スラリーを塗布したのち、その負極集電スラリーを乾燥させる。
最後に、パターン形成方法を用いて、負極集電層２１の上に負極活物質層２２を形成する。この場合には、負極集電層２１の表面に負極活物質スラリーを塗布したのち、その正負活物質スラリーを乾燥させる。これにより、負極集電層２１の両面に負極活物質層２２が配置されるため、負極層２０が形成される。よって、固体電解質層３０、絶縁層４０および負極層２０を含む負極グリーンシート２００が得られる。
なお、負極グリーンシート２００は、例えば、図９および図１２に示したように、基体８０を含んでいる状態で用いられてもよい。または、例えば、図１０および図１３に示したように、基体８０から固体電解質層３０が剥離されることにより、負極グリーンシート２００は、その基体８０を含んでいない状態で用いられてもよい。
［積層前駆体の形成工程］
積層前駆体１Ｚを形成する場合には、図１４に示したように、基体７０が除去された正極グリーンシート１００と、基体８０が除去された負極グリーンシート２０とを互いに積層させる。ここでは、例えば、図１に示した固体電池を製造するために、１個の負極グリーンシート２００を介して２個の正極グリーンシート１００を積層させる。
こののち、最上層である正極グリーンシート１００の上に固体電解質層３０を形成する。この場合には、正極グリーンシート１００の表面に電解質スラリーを塗布したのち、その電解質スラリーを乾燥させる。
これにより、図１５に示したように、積層前駆体１Ｚが得られる。なお、積層前駆体１Ｚを形成したのち、その積層前駆体１Ｚを加熱してもよい。加熱温度および加熱時間などの条件は、任意に設定可能である。この加熱処理により、積層前駆体１Ｚを構成する一連の層が互いに熱圧着される。
［正極端子の形成工程］
正極端子５０を形成する場合には、最初に、導電性材料と、溶媒と、イオン伝導度調整材料と、必要に応じて正極端子結着剤および固体電解質などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、正極端子スラリーを調製する。正極端子スラリーに関する溶媒の種類は、例えば、正極活物質スラリーに関する溶媒の種類と同様である。
イオン伝導度調整材料は、固体電解質層３０のイオン伝導度を調整することが可能な材料であり、より具体的には、そのイオン伝導度を低下させることが可能な材料である。
イオン伝導度材料の種類は、固体電解質層３０のイオン伝導度を低下させることが可能な材料であれば、特に限定されないが、例えば、水性溶媒および特定アルカリ金属化合物などである。
水性溶媒は、例えば、純水などである。水性溶媒がイオン伝導度調整材料として機能するのは、固体電解質層３０に含まれている固体電解質が水性溶媒と反応することに起因して、その固体電解質層３０のイオン伝導度が低下するからであると考えられる。
特定アルカリ金属化合物は、上記した特定アルカリ金属元素を構成元素として含む化合物であり、例えば、炭酸化合物などである。炭酸化合物の具体例は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウムおよび炭酸フランシウムなどである。特定アルカリ金属化合物がイオン伝導度調整材料として機能するのは、いわゆる混合アルカリ効果に起因して固体電解質層３０のイオン伝導度が低下するからであると考えられる。
なお、正極端子スラリー中におけるイオン伝導度調整材料の含有量は、特に限定されない。このイオン伝導度調整材料の含有量は、例えば、固体電解質層３０のイオン伝導度の低下量などに応じて任意に設定可能である。
続いて、図１５に示したように、積層前駆体１Ｚの一部（部分１ＺＰ１）を正極端子スラリー中に浸漬させる。この部分１ＺＰ１は、例えば、図１に示した非対向領域Ｒ２に対応する部分であり、すなわち低イオン伝導度部３２に対応する部分である。なお、浸漬時間などの条件は、任意に設定可能である。
最後に、積層前駆体１Ｚを正極端子スラリー中から取り出したのち、その積層前駆体１Ｚに付着した正極端子スラリーを乾燥させる。こののち、必要に応じて、正極端子スラリーを加熱してもよい。これにより、図１に示したように、正極端子５０が形成される。
正極端子５０が形成される場合には、積層前駆体１（部分１ＺＰ１）が正極端子スラリー中に浸漬されている工程において、その正極端子スラリー中に含まれているイオン伝導度調整材料が部分１ＺＰ１に浸透（拡散）する。これにより、正極端子５０の形成後における部分１ＺＰ１のイオン伝導度は、正極端子５０の形成前における部分１ＺＰ１のイオン伝導度よりも低下するため、イオン伝導度Ｃ２を有する低イオン伝導度部３２が形成される。
特に、イオン伝導度調整材料として特定アルカリ金属化合物を用いた場合には、その特定アルカリ金属化合物中に含まれている特定アルカリ金属元素が部分１ＺＰ１に浸透する。このため、正極端子５０の形成後において、低イオン伝導度部３２は、特定アルカリ金属元素を含むことになる。
［負極端子の形成工程］
負極端子６０を形成する場合には、最初に、導電性材料と、溶媒と、必要に応じて負極端子結着剤および負体電解質などとを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、負極端子スラリーを調製する。負極端子スラリーに関する溶媒の種類は、例えば、正極活物質スラリーに関する溶媒の種類と同様である。この負極端子スラリーは、上記した正極端子スラリーとは異なり、イオン伝導度調整材料を含んでいない。
続いて、図１５に示したように、積層前駆体１Ｚの一部（部分１ＺＰ２）を負極端子スラリー中に浸漬させる。この部分１ＺＰ２は、例えば、図１に示した他イオン伝導度部３３に対応する部分である。なお、浸漬時間などの条件は、任意に設定可能である。
最後に、積層前駆体１Ｚを負極端子スラリー中から取り出したのち、その積層前駆体１Ｚに付着した負極端子スラリーを乾燥させる。こののち、必要に応じて、負極端子スラリーを加熱してもよい。これにより、図１に示したように、負極端子６０が形成される。
負極端子６０が形成される場合には、負極端子スラリー中にイオン伝導度調整材料が含まれていないため、その負極端子６０の形成工程の前後において部分１ＺＰ２のイオン伝導度が変化しない。これにより、上記した正極端子５０の形成工程では、イオン伝導度Ｃ２を有する低イオン伝導度部３２が形成される一方で、負極端子５０の形成工程では、イオン伝導度Ｃ１を有する高イオン伝導度部３１およびイオン伝導度Ｃ３を有する他イオン伝導度部３３が形成される。よって、高イオン伝導度部３１、低イオン伝導度部３２および他イオン伝導度部３３を含む固体電解質層３０が形成されるため、積層体１が形成される。
高イオン伝導度部３１のイオン伝導度Ｃ１と他イオン伝導度部３３のイオン伝導度Ｃ３とは、例えば、互いに同じになる。また、上記した低イオン伝導度部３２のイオン伝導度Ｃ２は、高イオン伝導度部３１のイオン伝導度Ｃ１および他イオン伝導度部３３のイオン伝導度Ｃ３のそれぞれよりも低くなる。
＜１−５．作用および効果＞
本技術の固体電池によれば、以下で説明する作用および効果が得られる。
［主要な作用および効果］
本技術の固体電池では、固体電解質層３０は、正極層１０と負極層２０との間に配置された固体電解質層３０Ｙを含んでいる。この固体電解質層３０Ｙは、負極端子６０に近い側に位置する高イオン伝導度部３１と、正極端子５０に近い側に位置する低イオン伝導度部３２とを含んでいる。この低イオン伝導度部３２のイオン伝導度Ｃ２は、高イオン伝導度部３１のイオン伝導度Ｃ１よりも低くなっている。よって、以下で説明する理由により、固体電池の安全性を向上させることができる。
図１６は、比較例の固体電池の断面構成を表しており、図１に対応している。比較例の固体電池は、例えば、固体電解質層３０（高イオン伝導度部３１、低イオン伝導度部３２および他イオン伝導度部３３）に代えて、固体電解質層１３０（イオン伝導度部１３１〜１３３）を備えていることを除いて、本技術の固体電池と同様の構成を有している。
この比較例の固体電池では、イオン伝導度調整材料を含んでいない正極端子スラリーを用いて正極端子５０が形成されている。このため、イオン伝導度部１３１のイオン伝導度Ｃ１と、イオン伝導度部１３２のイオン伝導度Ｃ２と、イオン伝導度部１３３のイオン伝導度Ｃ３とは、互いに同じである。
比較例の固体電池では、図１６に示したように、イオン伝導度部１３２のイオン伝導度Ｃ２がイオン伝導度部１３１のイオン伝導度Ｃ１よりも低くないため、そのイオン伝導度部１３２ではイオン伝導度部１３１と同程度にリチウムイオンが伝導しやすくなる。
この場合には、非対向領域Ｒ２において正極層１０から余剰のリチウムイオンが放出されると、その余剰のリチウムイオンが負極層２０のうちの非対向領域Ｒ２の近傍部分に到達しやすくなるため、その余剰のリチウムイオンを含む大量のリチウムイオンが負極層２０に供給されやすくなる。しかしながら、負極層２０では大量のリチウムイオンを吸蔵しきれないため、その負極層２０において吸蔵しきれないリチウムイオンが意図せずに析出する現象は発生しやすくなる。
これにより、負極層２０のうちの非対向領域Ｒ２の近傍に析出物Ｔが発生しやすくなるため、その析出物Ｔの存在に起因して正極層１０と負極層２０とが短絡する可能性は高くなる。この析出部Ｔは、いわゆるリチウムデンドライト（リチウム金属）である。
よって、比較例の固体電池では、短絡の発生確率が高くなるため、安全性を向上させることが困難である。短絡が発生すると、比較例の固体電池は、当然ながら、正常な充放電動作を継続して行うことが困難になる。
これに対して、本技術の固体電池では、図１に示したように、低イオン伝導度３２のイオン伝導度Ｃ２が高イオン伝導度部３１のイオン伝導度Ｃ１よりも低いため、その低イオン伝導度部３２では、高イオン伝導度部３１よりリチウムイオンが伝導しにくくなる。
この場合には、非対向領域Ｒ２において正極層１０から余剰のリチウムイオンが放出されても、その余剰のリチウムイオンが負極層２０のうちの非対向領域Ｒ２の近傍部分に到達しにくくなるため、その余剰のリチウムイオンを含む大量のリチウムイオンが負極層２０に供給されにくくなる。これに伴い、負極層２０では大量のリチウムイオンを吸蔵しなくて済むため、その負極層２０において吸蔵しきれないリチウムイオンが意図せずに析出する現象は発生しにくくなる。
これにより、負極層２０のうちの非対向領域Ｒ２の近傍に析出物Ｔが付着しにくくなるため、その析出物Ｔの存在に起因して正極層１０と負極層２０とが短絡する可能性は低くなる。よって、本技術の固体電池では、短絡の発生確率が低くなることに起因して、その短絡の発生を抑制しながら正常な充放電動作を継続して行うことが可能になるため、安全性を向上させることができる。
特に、本技術の固体電池の製造工程では、上記したように、イオン伝導度調整材料を含んでいる正極端子スラリーを用いて正極端子５０を形成することにより、その正極端子５０の形成工程において、イオン伝導度Ｃ１を有する高イオン伝導度部３１と共に、そのイオン伝導度Ｃ１よりも低いイオン伝導度Ｃ２を有する低イオン伝導度部３２を形成している。
この場合には、正極端子５０の形成工程とは別個の工程において低イオン伝導度部３２を形成する必要がないため、固体電池の製造に要する工程数の増加が防止される。しかも、低イオン伝導度部３２を形成するために、イオン伝導度調整材料を含んでいる正極端子スラリー中に積層前駆体１Ｚの一部（部分１ＺＰ１）を浸漬させる簡単な作業を行うだけでよい。よって、安全性が向上した固体電池を容易に製造することができる。ただし、必要に応じて、高イオン伝導度部３１とは別個の工程において低イオン伝導度部３２を形成してもよい。また、イオン伝導度調整材料を含んでいる正極端子スラリーを用いる方法以外の方法を用いて低イオン伝導度部３２を形成してもよい。
［他の作用および効果］
この他、本技術の固体電池では、低イオン伝導度部３２が電極反応物質イオン（アルカリ金属元素のイオン）とは異なる種類の特定アルカリ金属元素を含んでいるのに対して、高イオン伝導度部３１が特定アルカリ金属元素を含んでいなければ、イオン伝導度Ｃ２がイオン伝導度Ｃ１よりも十分に低くなるため、より高い効果を得ることができる。
この場合には、電極反応物質イオンがリチウムイオンであるのに対して、低イオン伝導度部３２がナトリウムなどの特定アルカリ金属元素を含んでいれば、高い電池容量を担保しつつ、イオン伝導度Ｃ２がイオン伝導度Ｃ１よりも十分に低くなるため、さらに高い効果を得ることができる。
また、イオン伝導度Ｃ１が１０-4Ｓ／ｃｍ〜１０-6Ｓ／ｃｍであると共に、イオン伝導度Ｃ２が１０-7Ｓ／ｃｍ以下であれば、円滑かつ十分な電極反応（充放電反応）を進行させながら短絡の発生が抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
＜１−６．変形例＞
本技術の固体電池の構成に関しては、適宜変更可能である。
具体的には、図１では、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置が対向領域Ｒ１と非対向領域Ｒ２との境界位置に一致している。
しかしながら、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置は、例えば、図１に対応する図１７に示したように、対向領域Ｒ１と非対向領域Ｒ２との境界位置よりも右側（負極端子６０に近い側）にシフトしてもよい。すなわち、低イオン伝導度部３２は、対向領域Ｒ１の一部まで延設されてもよく、言い替えれば、低イオン伝導度部３２の形成範囲は、対向領域Ｒ１の一部まで拡張されてもよい。
または、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置は、例えば、図１に対応する図１８に示したように、対向領域Ｒ１と非対向領域Ｒ２との境界位置よりも左側（正極端子５０に近い側）にシフトしてもよい。
これらの場合においても、固体電解質層３０が低イオン伝導度部３２を含んでいない場合（図１６参照）と比較して、その低イオン伝導度部３２を利用して正極層１０から負極層２０に大量のリチウムイオンが供給されることは抑制されるため、同様の効果を得ることができる。
高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置を左右にシフトさせるためには、例えば、正極端子５０の形成工程において、イオン伝導度調整材料を含んでいる正極端子スラリー中に積層前駆体１Ｚを浸漬させる際の浸漬量（浸漬深さ）および浸漬時間などの条件を変更すればよい。具体的には、浸漬量を大きくすると共に浸漬時間を長くすれば、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置が右側にシフトしやすくなる。一方、浸漬量を小さくすると共に浸漬時間を短くすれば、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置が左側にシフトしやすくなる。
中でも、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置をシフトさせる場合には、その高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置を右側にシフトさせることが好ましい。高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置を左側にシフトさせる場合と比較して、非対向領域Ｒ１では正極層１０から負極層２０にリチウムイオンが移動しにくくなるため、析出物Ｔが著しく発生しにくくなるからである。また、固体電池の製造工程において、あらかじめ高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置を右側にシフトさせるようにすれば、浸漬量の誤差などに起因して意図せずに高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置が左側にシフトする可能性は低くなるため、析出物Ｔが発生することを安定に抑制することができるからである。
ただし、高イオン伝導度部３１と低イオン伝導度部３２との境界位置を右側にシフトさせる場合には、そのシフト量を大きくしすぎないことが好ましい。シフト量が大きくなりすぎると、正極層１０と負極層２０との対向面積が減少することに起因して、リチウムイオンの移動量が減少するため、電池容量が低下する可能性があるからである。
＜２．固体電池の用途＞
次に、上記した固体電池の適用例に関して説明する。
固体電池の用途は、その固体電池を駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして利用可能である機械、機器、器具、装置およびシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。電源として用いられる固体電池は、主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、例えば、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、必要に応じて主電源から切り替えられる電源でもよい。固体電池を補助電源として用いる場合には、主電源の種類は固体電池に限られない。
固体電池の用途は、例えば、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビおよび携帯用情報端末などの電子機器（携帯用電子機器を含む）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。もちろん、固体電池の用途は、上記以外の用途でもよい。
中でも、固体電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器などに適用されることが有効である。これらの用途では優れた電池特性が要求されるため、本技術の固体電池を用いることにより、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、固体電池を用いた電源である。この電池パックは、後述するように、単電池を用いてもよいし、組電池を用いてもよい。電動車両は、固体電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、固体電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。電力貯蔵システムは、固体電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である固体電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用することが可能である。電動工具は、固体電池を駆動用の電源として可動部（例えばドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、固体電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
ここで、固体電池のいくつかの適用例に関して具体的に説明する。なお、以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、その適用例の構成は、適宜変更可能である。
＜２−１．電池パック（単電池）＞
図１９は、単電池を用いた電池パックの斜視構成を表しており、図２０は、図１９に示した電池パックのブロック構成を表している。なお、図１９では、電池パックが分解された状態を示している。
ここで説明する電池パックは、１個の本技術の固体電池を用いた簡易型の電池パック（いわゆるソフトパック）であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。この電池パックは、例えば、図１９に示したように、固体電池である電源１１１と、その電源１１１に接続される回路基板１１６とを備えている。この電源１１１には、正極リード１１２および負極リード１１３が取り付けられている。
電源１１１の両側面には、一対の粘着テープ１１８，１１９が貼り付けられている。回路基板１１６には、保護回路（ＰＣＭ：Protection・Circuit・Module ）が形成されている。この回路基板１１６は、タブ１１４を介して正極１１２に接続されていると共に、タブ１１５を介して負極リード１１３に接続されている。また、回路基板１１６は、外部接続用のコネクタ付きリード線１１７に接続されている。なお、回路基板１１６が電源１１１に接続された状態において、その回路基板１１６は、ラベル１２０および絶縁シート１２１により保護されている。このラベル１２０が貼り付けられることにより、回路基板１１６および絶縁シート１２１などは固定されている。
また、電池パックは、例えば、図２０に示しているように、電源１１１と、回路基板１１６とを備えている。回路基板１１６は、例えば、制御部１２１と、スイッチ部１２２と、ＰＴＣ素子１２３と、温度検出部１２４とを備えている。電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して外部と接続可能であるため、その電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して充放電される。温度検出部１２４は、温度検出素子（いわゆるＴ端子）１２６を用いて温度を検出する。
制御部１２１は、電池パック全体の動作（電源１１１の使用状態を含む）を制御する。この制御部１２１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでいる。
この制御部１２１は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断することにより、電源１１１の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、充電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断することにより、充電電流を遮断する。
一方、制御部１２１は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断することにより、電源１１１の電流経路に放電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、放電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断することにより、放電電流を遮断する。
なお、過充電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖである。過放電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
スイッチ部１２２は、制御部１２１の指示に応じて、電源１１１の使用状態、すなわち電源１１１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部１２２は、例えば、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。なお、充放電電流は、例えば、スイッチ部１２２のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
温度検出部１２４は、電源１１１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１２１に出力する。この温度検出部１２４は、例えば、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。なお、温度検出部１２４により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部１２１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部１２１が補正処理を行う場合などに用いられる。
なお、回路基板１１６は、ＰＴＣ素子１２３を備えていなくてもよい。この場合には、別途、回路基板１１６にＰＴＣ素子が付設されていてもよい。
＜２−２．電池パック（組電池）＞
図２１は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。
この電池パックは、例えば、筐体１６０の内部に、制御部１６１と、電源１６２と、スイッチ部１６３と、電流測定部１６４と、温度検出部１６５と、電圧検出部１６６と、スイッチ制御部１６７と、メモリ１６８と、温度検出素子１６９と、電流検出抵抗１７０と、正極端子１７１および負極端子１７２とを備えている。この筐体１６０は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。
制御部１６１は、電池パック全体の動作（電源１６２の使用状態を含む）を制御する。この制御部１６１は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１６２は、２個以上の本技術の固体電池を含む組電池であり、その２個以上の固体電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源１６２は、２並列３直列となるように接続された６個の固体電池を含んでいる。
スイッチ部１６３は、制御部１６１の指示に応じて、電源１６２の使用状態、すなわち電源１６２と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部１６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
電流測定部１６４は、電流検出抵抗１７０を用いて電流を測定すると共に、その電流の測定結果を制御部１６１に出力する。温度検出部１６５は、温度検出素子１６９を用いて温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１６１に出力する。この温度の測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部１６１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部１６１が補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部１６６は、電源１６２中における固体電池の電圧を測定すると共に、アナログ−デジタル変換された電圧の測定結果を制御部１６１に供給する。
スイッチ制御部１６７は、電流測定部１６４および電圧検出部１６６のそれぞれから入力される信号に応じて、スイッチ部１６３の動作を制御する。
このスイッチ制御部１６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１６３（充電制御スイッチ）を切断することにより、電源１６２の電流経路に充電電流が流れないようにする。これにより、電源１６２では、放電用ダイオードを介して放電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部１６７は、例えば、充電時に大電流が流れると、充電電流を遮断する。
また、スイッチ制御部１６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１６３（放電制御スイッチ）を切断することにより、電源１６２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源１６２では、充電用ダイオードを介して充電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部１６７は、例えば、放電時に大電流が流れると、放電電流を遮断する。
なお、過充電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖである。過放電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
メモリ１６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどを含んでいる。このメモリ１６８には、例えば、制御部１６１により演算された数値、製造工程段階において測定された固体電池の情報（例えば、初期状態の内部抵抗など）などが記憶されている。なお、メモリ１６８に固体電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部１６１が残容量などの情報を把握できる。
温度検出素子１６９は、電源１６２の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１６１に出力する。この温度検出素子１６９は、例えば、サーミスタなどを含んでいる。
正極端子１７１および負極端子１７２のそれぞれは、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えばノート型のパーソナルコンピュータなど）、電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源１６２は、正極端子１７１および負極端子１７２を介して充放電される。
＜２−３．電動車両＞
図２２は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。
この電動車両は、例えば、金属製の筐体１７３の内部に、制御部１７４と、エンジン１７５と、電源１７６と、駆動用のモータ１７７と、差動装置１７８と、発電機１７９と、トランスミッション１８０およびクラッチ１８１と、インバータ１８２，１８３と、各種センサ１８４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置１７８およびトランスミッション１８０に接続された前輪用駆動軸１８５および前輪１８６と、後輪用駆動軸１８７および後輪１８８とを備えている。
この電動車両は、例えば、エンジン１７５およびモータ１７７のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行することが可能である。エンジン１７５は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン１７５を動力源とする場合には、例えば、駆動部である差動装置１７８、トランスミッション１８０およびクラッチ１８１を介して、エンジン１７５の駆動力（回転力）が前輪１８６および後輪１８８に伝達される。なお、エンジン１７５の回転力が発電機１７９に伝達されるため、その回転力を利用して発電機１７９が交流電力を発生すると共に、その交流電力がインバータ１８３を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源１７６に蓄積される。一方、変換部であるモータ１７７を動力源とする場合には、電源１７６から供給された電力（直流電力）がインバータ１８２を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ１７７が駆動する。このモータ１７７により電力から変換された駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置１７８、トランスミッション１８０およびクラッチ１８１を介して前輪１８６および後輪１８８に伝達される。
なお、制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ１７７に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ１７７が交流電力を発生させるようにしてもよい。この交流電力はインバータ１８２を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は電源１７６に蓄積されることが好ましい。
制御部１７４は、電動車両全体の動作を制御する。この制御部１７４は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１７６は、１個または２個以上の本技術の固体電池を含んでいる。この電源１７６は、外部電源と接続されていると共に、その外部電源から電力供給を受けることにより、電力を蓄積させてもよい。各種センサ１８４は、例えば、エンジン１７５の回転数を制御すると共に、スロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御するために用いられる。この各種センサ１８４は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン１７５を用いずに電源１７６およびモータ１７７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
＜２−４．電力貯蔵システム＞
図２３は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。
この電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅および商業用ビルなどの家屋１８９の内部に、制御部１９０と、電源１９１と、スマートメータ１９２と、パワーハブ１９３とを備えている。
ここでは、電源１９１は、例えば、家屋１８９の内部に設置された電気機器１９４に接続されていると共に、家屋１８９の外部に停車された電動車両１９６に接続可能である。また、電源１９１は、例えば、家屋１８９に設置された自家発電機１９５にパワーハブ１９３を介して接続されていると共に、スマートメータ１９２およびパワーハブ１９３を介して外部の集中型電力系統１９７に接続可能である。
なお、電気機器１９４は、例えば、１台または２台以上の家電製品を含んでおり、その家電製品は、例えば、冷蔵庫、エアコン、テレビおよび給湯器などである。自家発電機１９５は、例えば、太陽光発電機および風力発電機などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電動車両１９６は、例えば、電気自動車、電気バイクおよびハイブリッド自動車などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。集中型電力系統１９７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所および風力発電所などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
制御部１９０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源１９１の使用状態を含む）を制御する。この制御部１９０は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１９１は、１個または２個以上の本技術の固体電池を含んでいる。スマートメータ１９２は、例えば、電力需要側の家屋１８９に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信することが可能である。これに伴い、スマートメータ１９２は、例えば、外部と通信しながら、家屋１８９における電力の需要と供給とのバランスを制御することにより、高効率で安定したエネルギー供給を可能とする。
この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統１９７からスマートメータ１９２およびパワーハブ１９３を介して電源１９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機１９５からパワーハブ１９３を介して電源１９１に電力が蓄積される。この電源１９１に蓄積された電力は、制御部１９０の指示に応じて電気機器１９４および電動車両１９６に供給されるため、その電気機器１９４が稼働可能になると共に、その電動車両１９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源１９１を用いて、家屋１８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。
電源１９１に蓄積された電力は、必要に応じて使用することが可能である。このため、例えば、電気使用料が安い深夜において、集中型電力系統１９７から電源１９１に電力を蓄積しておき、電気使用料が高い日中において、その電源１９１に蓄積された電力を用いることができる。
なお、上記した電力貯蔵システムは、１戸（１世帯）ごとに設置されていてもよいし、複数戸（複数世帯）ごとに設置されていてもよい。
＜２−５．電動工具＞
図２４は、電動工具のブロック構成を表している。
ここで説明する電動工具は、例えば、電動ドリルである。この電動工具は、例えば、工具本体１９８の内部に、制御部１９９と、電源２００とを備えている。この工具本体１９８には、例えば、可動部であるドリル部２０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
工具本体１９８は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。制御部１９９は、電動工具全体の動作（電源２００の使用状態を含む）を制御する。この制御部１９９は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源２００は、１個または２個以上の本技術の固体電池を含んでいる。この制御部１９９は、動作スイッチの操作に応じて、電源２００からドリル部２０１に電力を供給する。
＜３．固体電池の応用例＞
次に、上記した固体電池の応用例に関して説明する。この固体電池は、例えば、以下で説明する機器などに応用することが可能である。ただし、以下で説明する一連の機器などの構成は、あくまで一例である。
＜応用例１：プリント回路基板＞
図２５は、プリント回路基板のブロック構成を表している。固体電池は、例えば、図２５に示したように、プリント回路基板１２０２（ＰＣＢ（Print circuit board ）の上に充電回路などと一緒に実装されている。固体電池１２０３および充電回路などの電子回路は、例えば、リフロー工程を用いてＰＣＢ１２０２の上に実装可能である。以下では、固体電池１２０３および充電回路などの電子回路が実装されたＰＣＢ１２０２を「電池モジュール１２０１」と呼称する。電池モジュール１２０１は、例えば、カード型の形状を有しており、携帯可能なカード型モバイルバッテリとして使用される。
ＰＣＢ１２０２の上には、例えば、充電制御ＩＣ（Integrated Circuit）１２０４、電池保護ＩＣ１２０５および電池残量監視ＩＣ１２０６が設けられている。電池保護ＩＣ１２０５は、充放電動作を制御することにより、充放電時に充電電圧が過大になることを防止し、負荷短絡に起因して過電流が流れることを防止し、過放電が生じることを防止する。
ＰＣＢ１２０２には、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェース１２０７が取り付けられている。固体電池１２０３は、例えば、ＵＳＢインターフェース１２０７を介して供給される電力を利用して充電される。この場合には、充電制御ＩＣ１２０４により充電動作が制御される。ＰＣＢ１２０２には、例えば、さらに、負荷接続端子１２０８Ａ，１２０８Ｂが設けられており、その負荷接続端子１２０８Ａ，１２０８Ｂから負荷１２０９に対して所定の電力（例えば、電圧が４．２Ｖ）が供給される。固体電池１２０３の電池残量は、例えば、電池残量監視ＩＣ１２０６により監視されると共に、その電池残量は、例えば、表示パネルなどを介して外部から確認可能である。なお、負荷接続のためにＵＳＢインターフェース１２０７を利用してもよい。
上記した負荷１２０９の具体例は、以下の通りである。

Ａ．ウェアラブル機器（スポーツウォッチ、時計および補聴器など）
Ｂ．ＩｏＴ端末（センサネットワーク端末など）
Ｃ．アミューズメント機器（ポータブルゲーム端末およびゲームコントローラなど）
Ｄ．ＩＣ基板埋め込み電池（リアルタイムクロックＩＣなど）
Ｅ．環境発電機器（太陽光発電、熱電発電および振動発電などの発電素子用の蓄電素子）
＜応用例２：ユニバーサルクレジットカード＞
現在、複数枚のクレジットカードを持ち歩いているユーザが多い。しかしながら、クレジットカードの枚数が多くなるほど、紛失および盗難などの危険性が増す問題がある。そこで、複数枚のクレジットカードおよびポイントカードなどの機能を１枚のカードに集約したカード、いわゆるユニバーサルクレジットカードが実用化されている。このユニバーサルクレジットカードには、例えば、様々なクレジットカードおよびポイントカードのカード番号および有効期限などの情報を記録できるため、１枚のユニバーサルクレジットカードを財布等の中に入れておけば、必要に応じて所望のカードを選択することができると共に、選択したカードを使用することができる。
図２６は、ユニバーサルクレジットカード１３０１の平面構成を表している。このユニバーサルクレジットカード１３０１には、例えば、ＩＣチップおよび固体電池などが内蔵されていると共に、小電力消費のディスプレイ１３０２および操作用の方向キー１３０３Ａ，１３０３Ｂなどが設けられている。なお、ユニバーサルクレジットカード１３０１の表面には、例えば、充電用端子１３０４が設けられている。
ユーザは、例えば、ディスプレイ１３０２を見ながら方向キー１３０３Ａ，１３０３Ｂを操作することにより、予めユニバーサルクレジットカード１３０１にロードされているクレジットカードなどを特定することができる。ユニバーサルクレジットカード１３０１に複数のクレジットカードが予めロードされている場合には、例えば、ディスプレイ１３０２に各クレジットカードを表す情報が表示されるため、ユーザは、方向キー１３０３Ａ，１３０３Ｂを操作することにより、所望のクレジットカードを指定することができる。ユーザは、使用すべきクレジットカードを特定または指定したのち、ユニバーサルクレジットカード１３０１を従来のクレジットカードと同様に使用することができる。なお、ここでユニバーサルクレジットカード１３０１に固体電池を適用しているのはあくまで一例にすぎないため、ユニバーサルクレジットカード１３０１以外の様々な電子カードに固体電池を適用してもよい。
＜応用例３：リストバンド型電子機器＞
ウェアラブル端末の一例として、リストバンド型電子機器が挙げられる。中でも、リストバンド型活動量計は、スマートバンドと呼ばれており、ユーザは、リストバンド型活動量計を腕に巻き付けておくだけで、歩数、移動距離、消費カロリー、睡眠量および心拍数などの人間の活動に関するデータを取得することができる。この場合には、リストバンド型活動量計から取得されたデータをスマートフォンなどで管理することもできる。なお、リストバンド型活動量計は、メールの送受信機能を備えていてもよい。この場合には、リストバンド型活動量計は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプおよびバイブレーションなどを利用してメールの着信をユーザに知らせる通知機能を有していてもよい。
図２７は、脈拍を計測するリストバンド型活動量計１５０１の斜視構成を表しており、図２８は、図２７に示したリストバンド型活動量計１５０１のうちの主要部（本体部１５０２）のブロック構成を表している。ここで説明するリストバンド型活動量計１５０１は、例えば、光学方式を利用して被験者の脈拍を計測するリストバンド型の計測装置である。このリストバンド型活動量計１５０１は、例えば、図２７に示したように、本体部１５０２およびバンド１５０３を備えており、そのバンド１５０３を介して腕時計のように被験者の腕（手首）１５０４に装着される。本体部１５０２は、例えば、被験者の腕１５０４（脈拍を計測可能な部分）に対して所定の波長の計測光を照射したのち、その被験者の腕１５０４から戻ってきた光の強度に基づいて、脈拍を計測する。
本体部１５０２は、例えば、図２８に示したように、基板１５２１と、ＬＥＤ１５２２と、受光ＩＣ１５２３と、遮光体１５２４と、操作部１５２５と、演算処理部１５２６と、表示部１５２７と、無線装置１５２８とを含んでいる。ＬＥＤ１５２２、受光ＩＣ１５２３および遮光体１５２４は、例えば、基板１５２１の上に設けられている。ＬＥＤ１５２２は、例えば、受光ＩＣ１５２３により制御されることにより、上記したように、被験者の腕１５０４に対して所定の波長の計測光を照射する。
受光ＩＣ１５２３は、腕１５０４に対して計測光が照射されたのち、その腕１５０４から戻ってきた光を受光する。この受光ＩＣ１５２３は、例えば、光の強度を表すデジタルの計測信号を生成することにより、その計測信号を演算処理部１５２６に供給する。
遮光体１５２４は、例えば、基板１５２１の上に設けられており、ＬＥＤ１５２２と受光ＩＣ１５２３との間に配置されている。この遮光体１５２４は、ＬＥＤ１５２２から照射される計測光が受光ＩＣ１５２３に直接入射することを防止する。
操作部１５２５は、例えば、ボタンおよびスイッチなどの各種の操作部材を含んでおり、本体部１５０２の表面などに設けられている。この操作部１５２５は、リストバンド型活動量計１５０１を操作するためにユーザにより用いられると共に、そのユーザの操作に応じた内容を表す信号を演算処理部１５２６に供給する。
演算処理部１５２６は、例えば、受光ＩＣ１５２３から供給される計測信号に基づいて、被験者の脈拍を計測するための演算処理を行う。この演算処理部１５２６は、脈拍の計測結果を表示部１５２７および無線装置１５２８に供給する。
表示部１５２７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置であり、本体部１５０２の表面に設けられている。この表示部１５２７は、被験者の脈拍の計測結果などの情報を表示する。
無線装置１５２８は、例えば、所定の方式の無線通信を利用して、被験者の脈拍の計測結果を外部の装置に送信する。例えば、図２８では、無線装置１５２８は、例えば、被験者の脈拍の計測結果をスマートフォン１５０５に送信することにより、そのスマートフォン１５０５の画面１５０６に計測結果を表示させる。この計測結果のデータは、例えば、スマートフォン１５０５により管理されるため、そのスマートフォン１５０５を用いて計測結果を閲覧すると共に、その計測結果をネットワーク上のサーバに保存することができる。無線装置１５２８の通信方式としては、任意の方式を採用可能である。なお、受光ＩＣ１５２３は、被験者の腕１５０４以外の部位（例えば、指および耳たぶなど）において脈拍を計測することも可能である。
上記したリストバンド型活動量計１５０１では、受光ＩＣ１５２３の信号処理を利用することにより、体動の影響を除去しながら、被験者の脈波および脈拍を正確に計測することができる。例えば、被験者がランニングなどの激しい運動を行っていても、リストバンド型活動量計１５０１は、被験者の脈波および脈拍を正確に計測することができる。また、例えば、被験者がリストバンド型活動量計１５０１を長時間に渡って装着している場合においても、リストバンド型活動量計１５０１は、被験者の体動の影響を除去しながら、脈波および脈拍を正確に計測し続けることができる。
また、演算量を削減すれば、リストバンド型活動量計１５０１の消費電力を低下させることができる。その結果、例えば、充電および電池の交換などを頻繁に行わなくても、被験者に対してリストバンド型活動量計１５０１を長時間に渡って装着させることにより、脈波および脈拍を計測することが可能になる。
なお、バンド１５０３の内部には、例えば、電源である薄型の電池が収納されている。リストバンド型活動量計１５０１は、例えば、本体の電子回路と、電池パックとを備えており、その電池パックは、例えば、着脱可能である。ここで説明する電子回路は、上記した本体部１５０２に内臓されている回路である。上記した電池として固体電池を使用する場合に、本技術の固体電池を適用可能である。
図２９は、リストバンド型電子機器１６０１（以下、単に「電子機器１６０１」と呼称する。）の斜視構成を表している。電子機器１６０１は、例えば、人体に着脱可能である時計型の機器であり、いわゆるウェアラブル機器である。この電子機器１６０１は、例えば、図２９に示したように、腕に装着されるバンド部１６１１と、数字、文字および図柄などを表示する表示装置１６１２と、操作ボタン１６１３とを備えている。バンド部１６１１には、例えば、複数の孔部１６１１Ａと、内周面（電子機器１６０１の装着時に腕に接触する側の面）側に突出したる突起部１６１１Ｂとが設けられている。
電子機器１６０１が使用される場合には、その電子機器１６０１は、例えば、バンド部１６１１が略円形となるように湾曲すると共に、孔部１６１１Ａに突起部１６１１Ｂが挿入されることにより、腕に装着される。突起部１６１１Ｂが挿入される孔部１６１１Ａの位置を調整することにより、腕の太さに応じてバンド部１６１１の湾曲径を調整することができる。一方、電子機器１６０１が使用されない場合には、孔部１６１１Ａから突起部１６１１Ｂが取り外されることにより、バンド部１６１１が略平坦な状態で保管される。固体電池は、例えば、バンド部１６１１の全体に設けられている。
＜応用例４：スマートウォッチ＞
スマートウォッチは、既存の腕時計の外観（デザイン）と同様または類似の外観を有しており、その腕時計と同様にユーザの腕に装着されることにより使用される。このスマートウォッチは、ディスプレイに表示される情報に基づいて、電話および電子メールの着信などの各種メッセージをユーザに通知する機能を有している。さらに、電子マネーおよび活動量計などの機能を有するスマートウォッチも提案されている。スマートウォッチでは、ディスプレイに様々な情報が表示される。このスマートウォッチは、例えば、通信端末（スマートフォンなど）とBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信を行うことにより、その通信端末などの機能およびコンテンツなどと連携することも可能である。
スマートウォッチの一種として、バンド状に連結された複数のセグメントと、複数のセグメントの内部に収容された複数の電子部品と、複数のセグメントの内部に収容された複数の電子部品を接続させると共に少なくとも１つのセグメントの内部に蛇行形状となるように搭載されたフレキシブル回路基板とを備えたスマートウォッチが提案されている。このように蛇行形状になることが可能なフレキシブル回路基板を用いると、バンドが屈曲してもストレスが加わらないため、回路の切断が防止される。また、スマートウォッチ本体を構成する筐体ではなく、そのスマートウォッチ本体に取り付けられるバンド側のセグメントに電子回路部品を内蔵させることが可能になるため、スマートウォッチ本体側の構成には変更を加える必要がない。このため、従来の時計のデザインと同様のデザインとなるようにスマートウォッチを設計することができる。また、本応用例のスマートウォッチは、例えば、電子メールおよび着信などの通知、ユーザの行動履歴などのログの記録ならびに通話などを実行することができる。また、スマートウォッチは、例えば、非接触式ＩＣカードとして機能するため、非接触方式で決済および認証などを行うことができる。
本応用例のスマートウォッチは、例えば、金属製のバンド内に、通信処理および通知処理を実行する回路部品を内蔵している。金属製のバンドを薄型化しながら電子機器として機能を担保するために、複数のセグメントが互いに連結されることによりバンドが形成されており、各セグメントの内部には例えば、回路基板、振動モータ、電池および加速度センサなどが収納されている。各セグメントの内部に収納されている回路基板、振動モータ、電池および加速度センサなどは、例えば、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）を介して互いに接続されている。
図３０は、スマートウォッチの分解斜視構成を表している。バンド型電子機器２０００は、時計本体３０００に取り付けられた金属製のバンドであり、ユーザの腕に装着される。この時計本体３０００は、例えば、時刻を表示する文字盤３１００を備えている。ただし、時計本体３０００は、例えば、文字盤３１００の代わりに、電子的に時刻を表示する液晶ディスプレイなどを備えていてもよい。
ここで説明するバンド型電子機器２０００は、互いに連結された複数のセグメント２１１０〜２２３０である。時計本体３０００のうちの一方のバンド取付孔にセグメント２１１０が取り付けられていると共に、その時計本体３０００のうちの他方のバンド取付孔にセグメント２２３０が取り付けられている。セグメント２１１０〜２２３０のそれぞれは、例えば、金属製である。
［セグメントの内部の概要］
図３１は、バンド型電子機器２０００の内部構成の一部を表しており、具体的には、５個のセグメント２１７０，２１８０，２１９０，２２００，２２１０を示している。バンド型電子機器２０００では、連続した５個のセグメント２１７０〜２２１０の内部にフレキシブル回路基板２４００が収納されている。セグメント２１７０の内部には、種々の電子部品が配置されており、セグメント２１９０，２２１０のそれぞれの内部には、固体電池を含むバッテリ２４１１，２４２１が収納されている。これらの電子部品などは、フレキシブル回路基板２４００を介して電気的に接続されている。セグメント２１７０とセグメント２１９０との間に配置されているセグメント２１８０は、比較的小さなサイズを有しており、そのセグメント２１８０の内部には、蛇行状態のフレキシブル回路基板２４００が配置されている。セグメント２１８０の内部には、防水部材により挟まれた状態でフレキシブル回路基板２４００が収納されている。なお、セグメント２１７０〜２２１０のそれぞれは、防水構造を有している。
［スマートウォッチの回路構成］
図３２は、上記したバンド型電子機器２０００のブロック構成を表している。バンド型電子機器２０００の内部に搭載されている回路は、時計本体３０００から独立している。時計本体３０００は、例えば、文字盤３１００に設けられた針を回転させるムーブメント部３２００を備えており、そのムーブメント部３２００には、バッテリ３３００が接続されている。ムーブメント部３２００およびバッテリ３３００は、時計本体３０００のうちの筐体の内部に収納されている。
時計本体３０００に接続されたバンド型電子機器２０００では、３個のセグメント２１７０，２１９０，２２１０のそれぞれの内部に電子部品が収納されている。セグメント２１７０の内部には、例えば、データ処理部４１０１と、無線通信部４１０２と、ＮＦＣ通信部４１０４と、ＧＰＳ部４１０６とが収納されている。無線通信部４１０２、ＮＦＣ通信部４１０４およびＧＰＳ部４１０６のそれぞれには、アンテナ４１０３，４１０５，４１０７のそれぞれが接続されている。アンテナ４１０３，４１０５，４１０７は、セグメント２１７０に設けられた後述するスリット２１７３の近傍に配置されている。
無線通信部４１０２は、例えば、Bluetooth （登録商標）の規格を利用して他の端末と近距離無線通信を行う。ＮＦＣ通信部４１０４は、例えば、ＮＦＣの規格を利用して、近接されたリーダー／ライタと無線通信を行う。ＧＰＳ部４１０６は、ＧＰＳ（Global Positioning System ）と呼称されるシステム（衛星）から送信される電波を受信することにより、現在位置の測位を行う測位部である。無線通信部４１０２、ＮＦＣ通信部４１０４およびＧＰＳ部４１０６のそれぞれにより取得されたデータは、データ処理部４１０１に供給される。
セグメント２１７０の内部には、例えば、ディスプレイ４１０８と、バイブレータ４１０９と、モーションセンサ４１１０と、音声処理部４１１１とが収納されている。ディスプレイ４１０８およびバイブレータ４１０９は、バンド型電子機器２０００の装着者であるユーザに各種の情報を通知する通知部として機能する。ディスプレイ４１０８は、複数個の発光ダイオードを含んでおり、その発光ダイオードの点灯および点滅などを利用してユーザに各種の情報を通知する。複数個の発光ダイオードは、例えば、セグメント２１７０に設けられたスリット２１７３の内部に収納されており、その複数個の発光ダイオードの点灯および点滅などを利用して、電話の着信および電子メールの受信などの情報がユーザに通知される。ディスプレイ４１０８は、例えば、文字および数字などの情報を表示可能である。バイブレータ４１０９は、セグメント２１７０を振動させる部材である。バンド型電子機器２０００は、バイブレータ４１０９を介したセグメント２１７０の振動を利用して、電話の着信および電子メールの受信などの情報を通知する。
モーションセンサ４１１０は、バンド型電子機器２０００を装着したユーザの動きを検出する。このモーションセンサ４１１０は、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、電子コンパスおよび気圧センサなどの各種センサである。ただし、セグメント２１７０は、モーションセンサ４１１０以外のセンサを内蔵していてもよい。具体的には、例えば、バンド型電子機器２０００を装着したユーザの脈拍などを検出するバイオセンサが用いられてもよい。音声処理部４１１１には、例えば、マイクロホン４１１２およびスピーカ４１１３が接続されており、その音声処理部４１１１は、無線通信部４１０２を介した無線通信を利用して接続された相手との通話処理を行う。また、音声処理部４１１１は、音声入力操作のための処理を行うこともできる。
セグメント２１９０の内部にバッテリ２４１１が内蔵されていると共に、セグメント２２１０の内部にバッテリ２４２１が内蔵されている。バッテリ２４１１，２４２１のそれぞれは、固体電池を含んでおり、セグメント２１７０の内部に収納されている回路に駆動用の電源を供給する。セグメント２１７０の内部に収納されている回路とバッテリ２４１１，２４２１とは、フレキシブル回路基板２４００（図３１参照）を介して互いに接続されている。なお、セグメント２１７０は、例えば、バッテリ２４１１，２４２１のそれぞれを充電させるための端子を備えている。セグメント２１９０，２２１０のそれぞれの内部には、バッテリ２４１１，２４２１以外の電子部品が配置されていてもよい。セグメント２１９０，２２１０のそれぞれは、例えば、バッテリ２４１１，２４２１の充放電を制御する回路を備えていてもよい。
＜応用例５：眼鏡型端末＞
以下で説明する眼鏡型端末は、目の前の風景にテキスト、シンボルおよび画像などの情報を重畳しながら表示することが可能な表示装置である。すなわち、眼鏡型端末は、透過式メガネ型端末専用である軽量かつ薄型の画像表示装置ディスプレイモジュールを搭載している。眼鏡型端末の代表例は、頭部装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）などである。
この表示装置は、例えば、光学エンジンおよびホログラム導光板を含んでいる。光学エンジンは、マイクロディスプレイレンズを用いて画像およびテキストなどの映像光を出射し、その光学エンジンから出射された映像光は、ホログラム導光板に入射される。ホログラム導光板は、例えば、両端部にホログラム光学素子が組み込まれた透明板である。このホログラム導光板は、光学エンジンから出射された映像光を非常に薄い透明板（例えば、１ｍｍ厚）の中を伝搬させることにより、その映像光を観察者の目に届ける。これにより、例えば、透過率が８５％である厚さ３ｍｍのレンズ（導光板前後の保護プレートを含む）が実現される。この眼鏡型端末を使用することにより、スポーツ観戦中においてプレーヤおよびチームの成績などをリアルタイムで見ることができると共に、旅先において観光ガイドを見ることができる。
図３３は、眼鏡型端末の斜視構成を表している。この眼鏡型端末では、例えば、図３３に示したように、画像表示部が眼鏡型である。すなわち、眼鏡型端末は、例えば、通常の眼鏡と同様に、眼前に右画像表示部５００１および左画像表示部５００２を保持するためのフレーム５００３を備えている。フレーム５００３は、例えば、観察者の正面に配置されるフロント部５００４と、そのフロント部５００４の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた２個のテンプル部５００５，５００６とを含んでいる。フレーム５００３は、例えば、金属、合金、プラスチックおよびそれらの組合せなどを含んでおり、通常の眼鏡のフレームと同様の材料により形成されている。なお、眼鏡型端末は、例えば、ヘッドホン部を備えていてもよい。
右画像表示部５００１および左画像表示部５００２のそれぞれは、利用者の右の眼前および左の眼前のそれぞれに位置するように配置されている。テンプル部５００５，５００６は、利用者の頭部に装着された状態において右画像表示部５００１および左画像表示部５００２を保持する。フロント部５００４とテンプル部５００５との接続箇所の近傍において、そのテンプル部５００５の内側に右表示駆動部５００７が配置されていると共に、フロント部５００４とテンプル部５００６との接続箇所の近傍において、そのテンプル部５００６の内側に左表示駆動部５００８が配置されている。
フレーム５００３は、例えば、固体電池と共に、加速度センサ、ジャイロ、電子コンパスおよびマイクロホン／スピーカなどを内蔵している。このフレーム５００３には、例えば、撮像装置が取り付けられており、眼鏡型端末は、例えば、静止画および動画を撮影可能である。さらに、フレーム５００３は、例えば、無線または有線のインターフェースを介して接続されたコントローラを備えていてもよい。コントローラには、例えば、タッチセンサ、各種ボタン、スピーカおよびマイクロホンなどが設けられており、そのコントローラは、例えば、スマートフォンとの連携機能を有している。このコントローラは、例えば、スマートフォンのＧＰＳ機能を活用することにより、ユーザの状況に応じた情報を提供することが可能である。
本技術の実施例に関して説明する。
（実験例１〜６）
以下で説明するように、正極グリーンシート１００の形成工程、負極グリーンシート２００の形成工程、積層前駆体１Ｐの形成工程、正極端子５０の形成工程および負極端子６０の形成工程をこの順に行うことにより、図１に示した固体電池を作製した。
［正極グリーンシートの形成工程］
正極グリーンシート１００を形成する場合には、最初に、電解質スラリー、絶縁スラリー、正極活物質スラリーおよび正極集電スラリーを準備した。
電解質スラリーを調製する場合には、固体電解質（酸化物ガラスであるＬｉ2 Ｏ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 ，モル比はＬｉ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ：Ｂ2 Ｏ3 ＝５４：１１：３５）と、電解質結着剤（アクリル樹脂）と、溶媒（酢酸ブチル）とを混合したのち、ジルコニアボール（直径＝５ｍｍ）を用いて混合物を撹拌（撹拌時間＝４時間）した。この場合には、固体電解質と電解質結着剤との混合比（重量比）を固体電解質：電解質結着剤＝７０：３０とすると共に、混合物中における固形分の濃度を３０重量％とした。
絶縁スラリーを調製する場合には、絶縁性材料（アルミナ粒子，日本軽金属株式会社製のＡＨＰ３００）と、固体電解質（上記した酸化物ガラス）とを混合した。この場合には、絶縁性材料と固体電解質との混合比（重量比）を絶縁性材料：固体電解質＝５０：５０とした。続いて、上記した混合物と、絶縁結着剤（アクリル樹脂）と、溶媒（酢酸ブチル）とを混合したのち、ジルコニアボール（直径＝５ｍｍ）を用いて混合物を撹拌（撹拌時間＝４時間）した。この場合には、混合物と絶縁結着剤との混合比（重量比）を混合物：絶縁結着剤＝７０：３０とすると共に、混合物中における固形分の濃度を３０重量％とした。
正極活物質スラリーを調製する場合には、正極活物質（Ａｌｄｒｉｃｈ社製のコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ））と、固体電解質（上記した酸化物ガラス）と、正極結着剤（アクリル樹脂）と、溶媒（β−テルピネオール）と混合したのち、攪拌機（株式会社シンキー製の自転・公転ミキサー あわとり練太郎）を用いて混合物を撹拌（回転速度＝３０００ｒｐｍ，撹拌時間＝１時間）した。この場合には、正極活物質と固体電解質との混合比（重量比）を正極活物質：固体電解質＝５０：５０とすると共に、正極活物質および固体電解質と正極結着剤との混合比（重量比）を正極活物質および固体電解質：正極結着剤＝８０：２０とした。また、混合物中における固形分の濃度を６０重量％とした。
正極集電スラリーを調製する場合には、導電性材料（ＴＩＭＣＡＬ社製の黒鉛 ＫＳ６）と、固体電解質（上記した酸化物ガラス）と、正極集電結着剤（アクリル樹脂）と、溶媒（β−テルピネオール）と混合したのち、攪拌機（株式会社シンキー製の自転・公転ミキサー あわとり練太郎）を用いて混合物を撹拌（回転速度＝３０００ｒｐｍ，撹拌時間＝１時間）した。この場合には、導電性材料と固体電解質との混合比（重量比）を導電性材料：固体電解質＝５０：５０とすると共に、導電性材料および固体電解質と正極集電結着剤との混合比（重量比）を導電性材料および固体電解質：正極集電結着剤＝８０：２０とした。また、混合物中における固形分の濃度を６０重量％とした。
続いて、基体７０（東レ株式会社製の離型フィルム）の一面に電解質スラリーを塗布したのち、その電解質スラリーを乾燥（乾燥温度＝８０℃，乾燥時間＝１０分間）させることにより、固体電解質層３０を形成した。続いて、スクリーン印刷法を用いて、固体電解質層３０の表面に絶縁スラリーを塗布したのち、その絶縁スラリーを乾燥（乾燥温度＝８０℃，乾燥時間＝１０分間）させることにより、絶縁層４０を形成した。
続いて、スクリーン印刷法を用いて、固体電解質層３０の上に正極活物質層１２を形成した。正極活物質スラリーの乾燥条件は、乾燥温度＝８０℃および乾燥時間＝５分間とした。続いて、スクリーン印刷法を用いて、正極活物質層１２の上に正極集電層１１を形成した。正極集電スラリーの乾燥条件は、乾燥温度＝８０℃および乾燥時間＝５分間とした。最後に、スクリーン印刷法を用いて、正極集電層１１の上に正極活物質層１２を形成することにより、正極層１０を形成した。正極集電スラリーの乾燥条件は、上記した通りである。これにより、固体電解質層３０、絶縁層４０および正極層１０を含む正極グリーンシート１００が得られた。
［負極グリーンシートの形成工程］
負極グリーンシート２００を形成する場合には、最初に、電解質スラリー、絶縁スラリー、負極活物質スラリーおよび負極集電スラリーを準備した。ただし、電解質スラリーおよび絶縁スラリーのそれぞれの調製手順は、上記した通りであると共に、負極集電スラリーの調製手順は、上記した正極集電スラリーの調製手順と同様である。
負極活物質スラリーを調製する場合には、負極活物質（天然黒鉛）と、固体電解質（上記した酸化物ガラス）と、負極結着剤（アクリル樹脂）と、溶媒（β−テルピネオール）と混合したのち、攪拌機（株式会社シンキー製の自転・公転ミキサー あわとり練太郎）を用いて混合物を撹拌（回転速度＝３０００ｒｐｍ，撹拌時間＝１時間）した。この場合には、負極活物質と固体電解質との混合比（重量比）を負極活物質：固体電解質＝５０：５０とすると共に、負極活物質および固体電解質と正極結着剤との混合比（重量比）を負極活物質および固体電解質：正極結着剤＝８０：２０とした。また、混合物中における固形分の濃度を６０重量％とした。
続いて、基体８０（東レ株式会社製の離型フィルム）の一面に電解質スラリーを塗布したのち、その電解質スラリーを乾燥（乾燥温度＝８０℃，乾燥時間＝１０分間）させることにより、固体電解質層３０を形成した。続いて、スクリーン印刷法を用いて、固体電解質層３０の表面に絶縁スラリーを塗布したのち、その絶縁スラリーを乾燥させることにより、絶縁層４０を形成した。電解質スラリーおよび絶縁スラリーのそれぞれの乾燥条件は、上記した通りである。
続いて、スクリーン印刷法を用いて、固体電解質層３０の上に負極活物質層２２を形成した。負極活物質スラリーの乾燥条件は、乾燥温度＝８０℃および乾燥時間＝５分間とした。続いて、スクリーン印刷法を用いて、負極活物質層２２の上に負極集電層２１を形成した。負極集電スラリーの乾燥条件は、乾燥温度＝８０℃および乾燥時間＝５分間とした。最後に、スクリーン印刷法を用いて、負極集電層２１の上に負極活物質層２２を形成することにより、負極層２０を形成した。負極集電スラリーの乾燥条件は、上記した通りである。これにより、固体電解質層３０、絶縁層４０および負極層２０を含む負極グリーンシート２００が得られた。
［積層前駆体の形成工程］
積層前駆体１Ｚを形成する場合には、最初に、正極グリーンシート１００から基体７０を剥離除去すると共に、負極グリーンシート２００から基体８０を剥離除去した。続いて、正極グリーンシート１００と、負極グリーンシート２０と、正極グリーンシート１００とをこの順に積層させることにより、積層物を得た。続いて、積層物体のうちの最上層である正極グリーンシート１００の表面に電解質スラリーを塗布したのち、その電解質スラリーを乾燥（乾燥温度＝８０℃，乾燥時間＝１０分間）させた。これにより、固体電解質層３０が形成されたため、正極層１０、負極層２０、固体電解質層３０および絶縁層４０を含む積層前駆体１Ｚが形成された。最後に、積層前駆体１Ｚを加熱（加熱温度＝１００℃，加熱時間＝１０分間）した。
［正極端子の形成工程］
正極端子５０を形成する場合には、最初に、正極端子スラリーを調製した。
正極端子スラリーを調製する場合には、導電性材料（銀）と、固体電解質（上記した酸化物ガラス）と、正極端子結着剤（アクリル樹脂）と、溶媒（β−テルピネオール）とを混合したのち、攪拌機（株式会社シンキー製の自転・公転ミキサー あわとり練太郎）を用いて混合物を撹拌（回転速度＝３０００ｒｐｍ，撹拌時間＝１時間）した。この場合には、導電性材料と固体電解質との混合比（重量比）を導電性材料：固体電解質＝８０：２０とすると共に、導電性材料および固体電解質と正極端子結着剤との混合比（重量比）を導電性材料および固体電解質：正極端子結着剤＝９８：２とした。また、混合物中における固形分の濃度を６０重量％とした。こののち、混合物にイオン伝導度調整材料を添加した。イオン伝導度調整材料の種類および添加量は、表１に示した通りである。
続いて、積層前駆体１Ｚの一部（部分１ＺＰ１）を正極端子スラリー中に浸漬（浸漬時間＝１分間）させた。続いて、積層前駆体１Ｚを正極端子スラリー中から取り出したのち、その積層前駆体１Ｚに付着した正極端子スラリーを乾燥（乾燥温度＝８０℃，乾燥時間＝１０分間）させた。
最後に、乾燥後の正極端子スラリーを加熱（加熱温度＝３００℃，加熱時間＝１０時間）したのち、その正極端子スラリーをさらに加熱（加熱温度＝４００℃，加熱時間＝３０分間）した。これにより、前者の加熱工程において正極端子結着剤が除去されると共に、後者の加熱工程において正極端子スラリーが焼結されたため、正極端子５０が形成された。
この正極端子５０が形成される場合には、正極端子スラリーに対する積層前駆体１Ｚの浸漬工程において、その正極端子スラリー中に含まれているイオン伝導度調整材料が固体電解質層３０の一部に拡散した。これにより、固体電解質層３０中に、相対的に高いイオン伝導度Ｃ１を有する高イオン伝導度部３１および相対的に低いイオン伝導度Ｃ１を有する低イオン伝導度部３２が形成された。
［負極端子の形成工程］
負極端子６０を形成する場合には、最初に、負極端子スラリーを調製した。負極端子スラリーの調製手順は、上記した正極端子スラリーの調製手順と同様である。
続いて、積層前駆体１Ｚの一部（部分１ＺＰ２）を負極端子スラリー中に浸漬（浸漬時間＝１分間）させた。続いて、積層前駆体１Ｚを負極端子スラリー中から取り出したのち、その積層前駆体１Ｚに付着した負極端子スラリーを乾燥（乾燥温度＝８０℃，乾燥時間＝１０分間）させた。
最後に、乾燥後の負極端子スラリーを加熱（加熱温度＝３００℃，加熱時間＝１０時間）したのち、その負極端子スラリーをさらに加熱（加熱温度＝４００℃，加熱時間＝３０分間）した。これにより、前者の加熱工程において負極端子結着剤が除去されると共に、後者の加熱工程において負極端子スラリーが焼結されたため、負極端子６０が形成された。
（実験例７）
表１に示したように、イオン伝導度調整材料を含んでいない正極端子スラリーを用いて正極端子５０を形成したことを除いて、実験例１〜６と同様の手順により、図１６に示した固体電池を作製した。この場合には、イオン伝導度部１３１のイオン伝導度Ｃ１とイオン伝導度部１３２のイオン伝導度Ｃ２とが互いに同じになった。
これらの固体電池（実験例１〜７）の動作安定性を評価するために充放電試験を行ったところ、表１に示した結果が得られた。
充放電試験では、正極端子５０および負極端子６０のそれぞれに通電用のリード線を接続させたのち、固体電池を繰り返して充放電させることにより、充電時における短絡の発生状況を調べた。充電時には、０．１Ｃの電流で電圧が４．２Ｖに到達するまで充電したのち、さらに４．２Ｖの電圧で電流が０．０１Ｃに到達するまで充電した。放電時には、０．１Ｃの電流で電圧が２Ｖに到達するまで放電した。「０．１Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を１０時間で放電しきる電流値である。「０．０１Ｃ」とは電池容量を１００時間で放電しきる電流値である。
この場合には、固体電池の充放電サイクル数（上限値）を５０サイクルとした。これにより、充放電サイクル数が５０サイクルに到達しても短絡が発生しなかった場合には、その短絡の発生状況を「未発生」と評価した。一方、充放電サイクル数が５０サイクルに到達するまでに短絡が発生した場合には、その短絡の発生状況を「発生」と評価した。
なお、表１には、短絡の発生状況と共に、イオン伝導度Ｃ１（Ｓ／ｃｍ），Ｃ２（Ｓ／ｃｍ）を示している。イオン伝導度Ｃ１，Ｃ２を測定する場合には、測定手順を簡略化するために、高イオン伝導度部３１、低イオン伝導度部３２およびイオン伝導度部１３１，１３２のそれぞれと同様の構成を有するサンプルを固体電池とは別個に形成することにより、それらのサンプルを用いてイオン伝導度Ｃ１，Ｃ２を測定した。この場合には、スパッタリング法を用いてサンプルの両面に白金（Ｐｔ，直径＝５ｍｍ）を形成したのち、インピーダンス測定装置（株式会社東洋テクニカ製）を用いてサンプルの交流インピーダンス測定（周波数＝１０+6Ｈｚ〜１０-1Ｈｚ、電圧＝１００ｍＶ，１０００ｍＶ）を行うことにより、リチウムイオン伝導率を求めた。
Figure 0006835212
表１に示した結果から明らかなように、イオン伝導度調整材料を用いなかったため、固体電解質層３０が高イオン伝導度部３１および低イオン伝導度部３２を含んでいない場合（実験例７）には、短絡が発生した。短絡の発生後、固体電池を分解して調べたところ、図１６を参照しながら説明したように、負極層２０に析出物Ｔ（リチウムデンドライト）が付着していた。
これに対して、イオン伝導度調整材料を用いたため、固体電解質層３０が高イオン伝導度部３１および低イオン伝導度部３２を含んでいる場合（実験例１〜６）には、そのイオン伝導度調整材料の種類に依存せずに、短絡が発生しなかった。確認までに、充放電試験の終了後に固体電池を分解して調べたところ、負極層２０に析出物Ｔは付着していなかった。
これらのことから、固体電解質層３０が高イオン伝導度部３１および低イオン伝導度部３２を含んでいると、短絡の発生が抑制された。よって、固体電池の安全性が向上した。
以上、一実施形態および実施例を挙げながら本技術を説明したが、本技術は一実施形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記した一実施形態および実施例では、電極反応物質イオンがリチウムイオンである場合に関して説明したが、その電極反応物質イオンはリチウムイオン以外のイオンでもよい。この場合においても、固体電解質層が高イオン伝導度部および低イオン伝導度部を含むことにより、同様の効果を得ることができる。
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
なお、本技術は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に、前記正極層と部分的に対向する負極層と、
前記正極層と前記負極層との間に配置され、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域において前記正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部と、を含む固体電解質層と、
を備えた、固体電池。
（２）
前記電極反応物質イオンは、アルカリ金属元素のイオンであり、
前記低イオン伝導度部は、前記アルカリ金属元素とは異なる種類である特定アルカリ金属元素のうちの少なくとも１種を含み、
前記高イオン伝導度部は、前記特定アルカリ金属元素を含まない、
上記（１）に記載の固体電池。
（３）
前記電極反応物質イオンは、リチウムイオンであり、
前記特定アルカリ金属元素は、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）およびフランシウム（Ｆｒ）のうちの少なくとも１種である、
上記（２）に記載の固体電池。
（４）
前記正極層は、前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極活物質を含み、
前記正極活物質は、前記特定アルカリ元素を構成元素として含まない、
上記（２）または（３）に記載の固体電池。
（５）
前記低イオン伝導度部は、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域の一部まで延設されている、
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の固体電池。
（６）
前記高イオン伝導度部のイオン伝導度は、１０-4Ｓ／ｃｍ以上１０-6Ｓ／ｃｍ以下であり、
前記低イオン伝導度部のイオン伝導度は、１０-7Ｓ／ｃｍ以下である、
上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の固体電池。
（７）
正極端子と、
前記正極端子から離間された負極端子と、
前記正極端子に接続されると共に前記負極端子から離間されるように前記正極端子から前記負極端子に向かう方向に延在し、電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
前記負極端子に接続されると共に前記正極端子から離間されるように前記負極端子から前記正極端子に向かう方向に延在し、前記正極層と部分的に対向すると共に前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出する負極層と、
前記正極層と前記負極層との間において前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域および前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域に配置され、前記負極端子に近い側に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部および前記正極端子に近い側に位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部を含む固体電解質層と、
を備えた、固体電池。
（８）
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の固体電池と、
前記固体電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記固体電池の動作を切り換えるスイッチ部と、
を備えた、電池パック。
（９）
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の固体電池と、
前記固体電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記固体電池の動作を制御する制御部と、
を備えた、電動車両。
（１０）
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の固体電池と、
前記固体電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記固体電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と、
を備えた、電力貯蔵システム。
（１１）
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の固体電池と、
前記固体電池から電力を供給される可動部と、
を備えた、電動工具。
（１２）
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の固体電池を電力供給源として備えた、電子機器。

Claims (12)

  1. 電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
    前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に、前記正極層と部分的に対向する負極層と、
    前記正極層と前記負極層との間に配置され、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域において前記正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部と、を含む固体電解質層と、
    を備えた、固体電池。
  2. 前記電極反応物質イオンは、アルカリ金属元素のイオンであり、
    前記低イオン伝導度部は、前記アルカリ金属元素とは異なる種類である特定アルカリ金属元素のうちの少なくとも１種を含み、
    前記高イオン伝導度部は、前記特定アルカリ金属元素を含まない、
    請求項１記載の固体電池。
  3. 前記電極反応物質イオンは、リチウムイオンであり、
    前記特定アルカリ金属元素は、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）およびフランシウム（Ｆｒ）のうちの少なくとも１種である、
    請求項２記載の固体電池。
  4. 前記正極層は、前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極活物質を含み、
    前記正極活物質は、前記特定アルカリ金属元素を構成元素として含まない、
    請求項２または請求項３に記載の固体電池。
  5. 前記低イオン伝導度部は、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域の一部まで延設されている、
    請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の固体電池。
  6. 前記高イオン伝導度部のイオン伝導度は、１０-4Ｓ／ｃｍ以上１０-6Ｓ／ｃｍ以下であり、
    前記低イオン伝導度部のイオン伝導度は、１０-7Ｓ／ｃｍ以下である、
    請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の固体電池。
  7. 正極端子と、
    前記正極端子から離間された負極端子と、
    前記正極端子に接続されると共に前記負極端子から離間されるように前記正極端子から前記負極端子に向かう方向に延在し、電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
    前記負極端子に接続されると共に前記正極端子から離間されるように前記負極端子から前記正極端子に向かう方向に延在し、前記正極層と部分的に対向すると共に前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出する負極層と、
    前記正極層と前記負極層との間において前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域および前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域に配置され、前記負極端子に近い側に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部および前記正極端子に近い側に位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部を含む固体電解質層と、
    を備えた、固体電池。
  8. 固体電池と、
    前記固体電池の動作を制御する制御部と、
    前記制御部の指示に応じて前記固体電池の動作を切り換えるスイッチ部と
    を備え、
    前記固体電池は、
    電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
    前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に、前記正極層と部分的に対向する負極層と、
    前記正極層と前記負極層との間に配置され、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域において前記正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部と、を含む固体電解質層と、
    を備えた、電池パック。
  9. 固体電池と、
    前記固体電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
    前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
    前記固体電池の動作を制御する制御部と、
    を備え、
    前記固体電池は、
    電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
    前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に、前記正極層と部分的に対向する負極層と、
    前記正極層と前記負極層との間に配置され、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域において前記正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部と、を含む固体電解質層と、
    を備えた、電動車両。
  10. 固体電池と、
    前記固体電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
    前記固体電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と、
    を備え、
    前記固体電池は、
    電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
    前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に、前記正極層と部分的に対向する負極層と、
    前記正極層と前記負極層との間に配置され、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域において前記正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部と、を含む固体電解質層と、
    を備えた、電力貯蔵システム。
  11. 固体電池と、
    前記固体電池から電力を供給される可動部と、
    を備え、
    前記固体電池は、
    電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
    前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に、前記正極層と部分的に対向する負極層と、
    前記正極層と前記負極層との間に配置され、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域において前記正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部と、を含む固体電解質層と、
    を備えた、電動工具。
  12. 固体電池を電力供給源として備え、
    前記固体電池は、
    電極反応物質イオンを吸蔵および放出する正極層と、
    前記電極反応物質イオンを吸蔵および放出すると共に、前記正極層と部分的に対向する負極層と、
    前記正極層と前記負極層との間に配置され、前記正極層と前記負極層とが互いに対向する領域に位置すると共に相対的に高いイオン伝導度を有する高イオン伝導度部と、前記正極層と前記負極層とが互いに対向しない領域において前記正極層に対向するように位置すると共に相対的に低いイオン伝導度を有する低イオン伝導度部と、を含む固体電解質層と、
    を備えた、電子機器。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6674072B1 (ja) * 2018-05-09 2020-04-01 積水化学工業株式会社 全固体電池用集電層、全固体電池、及び炭素材料
WO2020100683A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社村田製作所 固体電池
WO2020137256A1 (ja) * 2018-12-28 2020-07-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池
CN113273015B (zh) * 2019-01-10 2023-11-21 Tdk株式会社 全固体电池
WO2020195381A1 (ja) 2019-03-27 2020-10-01 株式会社村田製作所 固体電池
WO2020250981A1 (ja) * 2019-06-13 2020-12-17 株式会社村田製作所 固体電池
US11233282B2 (en) 2019-06-17 2022-01-25 Makita Corporation Battery-powered portable tool
JP7262057B2 (ja) * 2019-09-30 2023-04-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動工具、及び電池パック
JP7266214B2 (ja) * 2019-09-30 2023-04-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動工具、及び電池パック
WO2021117827A1 (ja) * 2019-12-11 2021-06-17 株式会社村田製作所 固体電池
US11677098B2 (en) * 2019-12-27 2023-06-13 Taiyo Yuden Co., Ltd. All solid battery and manufacturing method of the same
JP7402040B2 (ja) * 2019-12-27 2023-12-20 太陽誘電株式会社 全固体電池およびその製造方法
US11626615B2 (en) * 2019-12-27 2023-04-11 Taiyo Yuden Co., Ltd. All solid battery
WO2021230055A1 (ja) * 2020-05-12 2021-11-18 株式会社村田製作所 全固体電池および組電池
DE102020116945A1 (de) 2020-06-26 2021-12-30 InvestHG UG (haftungsbeschränkt) Energiespeicher und Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichers
JP2022104670A (ja) * 2020-12-29 2022-07-11 Fdk株式会社 固体電池、固体電池の製造方法及び固体電池の監視方法
KR20220096865A (ko) 2020-12-31 2022-07-07 삼성전기주식회사 전고체 전지
DE102021118405A1 (de) 2021-07-16 2023-01-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle bzw. eines Stapels von Batteriezellen unter Anwendung additiver Fertigungsverfahren
CN115064823B (zh) * 2022-05-30 2024-06-21 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电池
TWI798126B (zh) * 2022-07-05 2023-04-01 仁寶電腦工業股份有限公司 集成式電池模組

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08329983A (ja) * 1995-06-06 1996-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム電池
WO2008070059A2 (en) * 2006-12-04 2008-06-12 Sion Power Corporation Separation of electrolytes in lithium batteries
JP5494338B2 (ja) * 2010-08-03 2014-05-14 トヨタ自動車株式会社 電極体の製造方法及び電極体
CN103069639B (zh) * 2010-08-09 2015-05-20 株式会社村田制作所 层叠型固体电池
DE112011105286B4 (de) * 2011-05-27 2020-06-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Bipolare Festkörperbatterie
JP6031774B2 (ja) * 2012-02-10 2016-11-24 ソニー株式会社 二次電池、負極集電体、電子機器および電動車両
JP2013168254A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Sony Corp 電池、バッテリユニット、バッテリモジュール、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
WO2014128944A1 (ja) * 2013-02-25 2014-08-28 株式会社 日立製作所 全固体リチウムイオン二次電池
JP5776722B2 (ja) * 2013-04-24 2015-09-09 日産自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP6492958B2 (ja) 2014-05-19 2019-04-03 Tdk株式会社 固体電池及びそれを用いた組電池。
CN106575796A (zh) * 2014-09-29 2017-04-19 松下知识产权经营株式会社 柔性电池

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