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CN107305959B - 电池和电池制造方法以及电池制造装置 - Google Patents

电池和电池制造方法以及电池制造装置 Download PDF

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CN107305959B CN201710036554.0A CN201710036554A CN107305959B CN 107305959 B CN107305959 B CN 107305959B CN 201710036554 A CN201710036554 A CN 201710036554A CN 107305959 B CN107305959 B CN 107305959B
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Abstract

在现有技术中不能够提高发电要素间的连接的可靠性。本公开提供一种电池和电池制造方法以及电池制造装置。所述电池具备第1发电要素和与所述第1发电要素层叠的第2发电要素，所述第1发电要素的第1电极集电体的内面层与所述第1发电要素的第1电极活性物质层接触，所述第2发电要素的第2电极集电体的内面层与所述第2发电要素的第2电极活性物质层接触，所述第1电极集电体的外面层与所述第2电极集电体的外面层相互接触，所述第1电极集电体的内面层包含第1材料，所述第2电极集电体的内面层包含第3材料，所述第3材料是与所述第1材料不同的材料，所述第2电极集电体的外面层包含第2材料，所述第2材料是与所述第1材料不同的材料，所述第1电极集电体的外面层包含所述第2材料。

Description

电池和电池制造方法以及电池制造装置
技术领域
本公开涉及电池和电池制造方法以及电池制造装置。
背景技术
专利文献1中公开了一种具有双极电极单元的片状电池(sheet battery)，所述双极电极单元是在复合集电体的正极集电体层上具有正极活性物质层、并在负极集电体层上具有负极活性物质层的单元，所述复合集电体在一面侧具有正极集电体层、并在另一面侧具有负极集电体层。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-195495号公报
发明内容
在现有技术中不能够提高发电要素间的连接的可靠性。
本公开的一个方式中的电池，具备第1发电要素、和与所述第1发电要素层叠的第2发电要素，所述第1发电要素具备第1电极集电体、第1电极活性物质层、第1固体电解质层和第1对电极活性物质层，所述第1固体电解质层位于所述第1电极活性物质层与所述第1对电极活性物质层之间，所述第1电极集电体的内面层与所述第1电极活性物质层接触，所述第2发电要素具备第2电极集电体、第2电极活性物质层、第2固体电解质层和第2对电极活性物质层，所述第2固体电解质层位于所述第2电极活性物质层与所述第2对电极活性物质层之间，所述第2电极集电体的内面层与所述第2电极活性物质层接触，所述第1电极集电体的外面层与所述第2电极集电体的外面层相互接触，所述第1电极集电体的内面层包含第1材料，所述第2电极集电体的内面层包含第3材料，所述第3材料是与所述第1材料不同的材料，所述第2电极集电体的外面层包含第2材料，所述第2材料是与所述第1材料不同的材料，所述第1电极集电体的外面层包含所述第2材料。
本公开的一个方式中的电池制造方法，是使用了电池制造装置的电池制造方法，所述电池制造装置具备发电要素制作部和层叠部，所述电池制造方法包括以下工序：利用所述发电要素制作部制作第1发电要素的工序(a1)；利用所述发电要素制作部制作第2发电要素的工序(a2)；和利用所述层叠部将由所述发电要素制作部制作的所述第1发电要素和所述第2发电要素层叠的工序(b)，所述第1发电要素具备第1电极集电体、第1电极活性物质层、第1固体电解质层和第1对电极活性物质层，所述第2发电要素具备第2电极集电体、第2电极活性物质层、第2固体电解质层和第2对电极活性物质层，在所述工序(a1)中，利用所述发电要素制作部，在所述第1电极活性物质层与所述第1对电极活性物质层之间形成所述第1固体电解质层，且与所述第1电极活性物质层接触地形成所述第1电极集电体的内面层，所述第1电极集电体的内面层由包含第1材料的材料形成，所述第1电极集电体的外面层由包含第2材料的材料形成，所述第2材料是与所述第1材料不同的材料，在所述工序(a2)中，利用所述发电要素制作部，在所述第2电极活性物质层与所述第2对电极活性物质层之间形成所述第2固体电解质层，且与所述第2电极活性物质层接触地形成所述第2电极集电体的内面层，所述第2电极集电体的内面层由包含第3材料的材料形成，所述第3材料是与所述第1材料不同的材料，所述第2电极集电体的外面层由包含所述第2材料的材料形成，在所述工序(b)中，利用所述层叠部将所述第1电极集电体的外面层和所述第2电极集电体的外面层以相互接触的方式配置。
本公开的一个方式中的电池制造装置，具备制作第1发电要素和第2发电要素的发电要素制作部、和将由所述发电要素制作部制作的所述第1发电要素和所述第2发电要素层叠的层叠部，所述第1发电要素具备第1电极集电体、第1电极活性物质层、第1固体电解质层和第1对电极活性物质层，所述第2发电要素具备第2电极集电体、第2电极活性物质层、第2固体电解质层和第2对电极活性物质层，所述发电要素制作部在所述第1电极活性物质层与所述第1对电极活性物质层之间形成所述第1固体电解质层，且与所述第1电极活性物质层接触地形成所述第1电极集电体的内面层，由包含第1材料的材料形成所述第1电极集电体的内面层，由包含第2材料的材料形成所述第1电极集电体的外面层，所述第2材料是与所述第1材料不同的材料，所述发电要素制作部在所述第2电极活性物质层与所述第2对电极活性物质层之间形成所述第2固体电解质层，与所述第2电极活性物质层接触地形成所述第2电极集电体的内面层，由包含第3材料的材料形成所述第2电极集电体的内面层，所述第3材料是与所述第1材料不同的材料，由包含所述第2材料的材料形成所述第2电极集电体的外面层，所述层叠部将所述第1电极集电体的外面层和所述第2电极集电体的外面层以相互接触的方式配置。
根据本公开，能够提高发电要素间的连接的可靠性。
附图说明
图1是表示实施方式1中的电池1000的概略构成的截面图。
图2是表示实施方式1中的电池1100的概略构成的截面图。
图3是表示实施方式2中的电池制造装置2000的概略构成的图。
图4是表示实施方式2中的电池制造方法的流程图。
图5是表示实施方式2中的电池制造方法的变形例的流程图。
图6是表示制造过程中的第1发电要素100的构成部件的概略构成的截面图。
图7是表示制造过程中的第1发电要素100的构成部件的概略构成的截面图。
图8是表示制造过程中的第1发电要素100的构成部件的概略构成的截面图。
图9是表示第1发电要素100的概略构成的截面图。
图10是表示第1发电要素100和第2发电要素200的层叠过程的截面图。
图11是表示第1发电要素100的概略构成的截面图。
图12是表示第1发电要素100、第2发电要素200和第3发电要素300的层叠过程的截面图。
图13是表示比较例中的制造方法的层叠过程的截面图。
附图标记说明
100 第1发电要素
110 第1电极集电体
111 内面层
112 外面层
120 第1电极活性物质层
130 第1固体电解质层
140 第1对电极活性物质层
150 第1对电极集电体
151 内面层
152 外面层
200 第2发电要素
210 第2电极集电体
211 内面层
212 外面层
220 第2电极活性物质层
230 第2固体电解质层
240 第2对电极活性物质层
250 第2对电极集电体
300 第3发电要素
310 第3电极集电体
311 内面层
312 外面层
320 第3电极活性物质层
330 第3固体电解质层
340 第3对电极活性物质层
350 第3对电极集电体
400 发电要素制作部
500 层叠部
600 控制部
1000 电池
1100 电池
2000 电池制造装置
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1中的电池1000的概略构成的截面图。
实施方式1中的电池1000具备第1发电要素100和第2发电要素200。
第1发电要素100和第2发电要素200相互层叠。
第1发电要素100具备第1电极集电体110、第1电极活性物质层120、第1固体电解质层130和第1对电极活性物质层140。
第1固体电解质层130位于第1电极活性物质层120与第1对电极活性物质层140之间。
第1电极集电体110的内面层111与第1电极活性物质层120接触。
第2发电要素200具备第2电极集电体210、第2电极活性物质层220、第2固体电解质层230和第2对电极活性物质层240。
第2固体电解质层230位于第2电极活性物质层220与第2对电极活性物质层240之间。
第2电极集电体210的内面层211与第2电极活性物质层220接触。
第1电极集电体110的外面层112与第2电极集电体210的外面层212相互接触。
第1电极集电体110的内面层111包含第1材料。例如，第1电极集电体110的内面层111由第1材料构成、或包含第1材料作为主成分。
第2电极集电体210的外面层212包含第2材料。例如，第2电极集电体210的外面层212由第2材料构成、或包含第2材料作为主成分。
在此，第2材料是与第1材料不同的材料。例如，构成第2材料的元素与构成第1材料的元素不同。
第1电极集电体110的外面层112包含第2材料。例如，第1电极集电体110的外面层112由第2材料构成、或包含第2材料作为主成分。
根据以上的构成，能够提高发电要素之间的连接的可靠性。即，通过由与第2电极集电体210的外面层212相同的第2材料构成第1电极集电体110的外面层112，能够减少第1电极集电体110的外面层112与第2电极集电体210的外面层212之间的不良情况的发生。更具体而言，例如即使是环境气体(例如在内包第1发电要素100与第2发电要素200的层叠体的容器之中残存或侵入或产生的气体成分)进入到第1电极集电体110的外面层112与第2电极集电体210的外面层212之间的微小的空隙区域中的情况，由于第1电极集电体110的外面层112和第2电极集电体210的外面层212为相同的第2材料，因此也不会发生微小电位差或离子化率的差异等。因此，例如即使是长期使用时，在第1电极集电体110的外面层112与第2电极集电体210的外面层212之间也不会发生腐蚀现象等不良情况。
另外，根据以上的构成，作为第1材料，可以使用例如适合于与第1电极活性物质层120电连接的材料。由此，能够使第1电极集电体110的内面层111与第1电极活性物质层120的电连接良好，并且由与第2电极集电体210的外面层212相同的第2材料构成第1电极集电体110的外面层112。
另外，根据以上的构成，通过第1电极集电体110的内面层111和外面层112作为一个部件而一体化(一体形成)，在第1电极集电体110的内面层111与外面层112之间不会产生微小的空隙区域(例如，第1电极集电体110的内面层111和外面层112密合)。因此，能够防止环境气体向第1电极集电体110的内面层111与外面层112之间的侵入。由此，即使在构成材料相互不同的层间即第1电极集电体110的内面层111与外面层112之间，也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
再者，在实施方式1中的电池1000中，第1发电要素100也可以还具备第1对电极集电体150。
第1对电极集电体150与第1对电极活性物质层140接触。
另外，在实施方式1中的电池1000中，第2发电要素200也可以还具备第2对电极集电体250。
第2对电极集电体250与第2对电极活性物质层240接触。
第1电极活性物质层120是包含第1电极活性物质的层。
第1对电极活性物质层140是包含第1对电极活性物质的层。第1对电极活性物质层140是成为第1电极活性物质层120的对电极的层。
第2电极活性物质层220是包含第2电极活性物质的层。
第2对电极活性物质层240是包含第2对电极活性物质的层。第2对电极活性物质层240是成为第2电极活性物质层220的对电极的层。
在此，第1电极活性物质层120可以是正极活性物质层。此时，第1电极活性物质是正极活性物质。第1电极集电体110是正极集电体。第1对电极活性物质层140是负极活性物质层。第1对电极活性物质是负极活性物质。第1对电极集电体150是负极集电体。第2电极集电体210是负极集电体。第2电极活性物质层220是负极活性物质层。第2电极活性物质是负极活性物质。第2对电极活性物质层240是正极活性物质层。第2对电极活性物质是正极活性物质。第2对电极集电体250是正极集电体。
或者，第1电极活性物质层120可以是负极活性物质层。此时，第1电极活性物质是负极活性物质。第1电极集电体110是负极集电体。第1对电极活性物质层140是正极活性物质层。第1对电极活性物质是正极活性物质。第1对电极集电体150是正极集电体。第2电极集电体210是正极集电体。第2电极活性物质层220是正极活性物质层。第2电极活性物质是正极活性物质。第2对电极活性物质层240是负极活性物质层。第2对电极活性物质是负极活性物质。第2对电极集电体250是负极集电体。
第1固体电解质层130和第2固体电解质层230是包含固体电解质的层。
作为正极集电体可使用金属箔(例如SUS箔、Al箔)等。例如，在第1电极集电体110是正极集电体的情况下，作为构成第1电极集电体110的内面层111的第1材料，可使用SUS箔(不锈钢箔)、Al(铝)等。
另外，在第1电极集电体110是正极集电体的情况下，作为构成第1电极集电体110的外面层112的第2材料，可使用Cu(铜)、Pt(铂)、Ni(镍)以及包含它们的合金等。作为第2材料，如果使用Pt、Ni以及包含它们的合金，则能够使耐腐蚀性提高。或者，作为第2材料，可以是相对于有可能在发电要素的周围微量地存在的环境气体(例如H2S气体)等化学耐性高的材料。例如，作为第2材料可以是钽、金、镍铬铁耐热耐蚀合金以及包含它们的合金等。
如以上所述，作为正极集电体的没有形成正极活性物质层的那侧的面，可形成包含下述材料的薄膜层(外面层)，所述材料是被用于负极集电体的没有形成负极活性物质层的那侧的面的材料。
再者，正极集电体的厚度例如可以为5～100μm。另外，正极集电体的薄膜层(外面层)的厚度例如可以为0.5～5μm。正极集电体的外面层的厚度可以小于正极集电体的内面层的厚度。或者，正极集电体的外面层的厚度可以为正极集电体的内面层的厚度以上。
再者，关于位于层叠电池的最上端或最下端的正极集电体(例如，第1对电极集电体150或第2对电极集电体250或后述的第3对电极集电体350)，也可以不形成薄膜层(外面层)。
正极活性物质层是包含正极活性物质的层。作为正极活性物质层中含有的正极活性物质，可使用公知的正极活性物质(例如，钴酸锂、LiNO等)。作为正极活性物质的材料，可使用能够将Li脱离和嵌入的各种材料。
另外，作为正极活性物质层中含有的材料，可使用公知的固体电解质(例如无机系固体电解质等)。作为无机系固体电解质，可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质，例如可使用Li2S:P2S5的混合物。正极活性物质的表面可以由固体电解质涂覆。另外，作为正极活性物质层中含有的材料，可使用导电材料(例如乙炔黑等)、粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。
作为负极集电体，可使用金属箔(例如SUS箔、Cu箔)等。例如在第1电极集电体110是负极集电体的情况下，作为构成第1电极集电体110的内面层111的第1材料，可使用SUS箔(不锈钢箔)、Cu(铜)等。
另外，在第1电极集电体110是负极集电体的情况下，作为构成第1电极集电体110的外面层112的第2材料，可使用Al(铝)、Pt(铂)、Ni(镍)以及包含它们的合金等。作为第2材料，如果使用Pt、Ni以及包含它们的合金，则能够使耐腐蚀性提高。或者，作为第2材料，可以是相对于有可能在发电要素的周围微量地存在的环境气体(例如H2S气体)等化学耐性高的材料。例如，作为第2材料可以是钽、金、镍铬铁耐热耐蚀合金以及包含它们的合金等。
如以上所述，作为负极集电体的没有形成负极活性物质层的那侧的面，可形成包含下述材料的薄膜层(外面层)，所述材料是被用于正极集电体的没有形成正极活性物质层的那侧的面的材料。
再者，如果第2材料是相对于环境气体等的耐性高的材料，则在第1发电要素100和第2发电要素200的制造时或保管时，能够抑制第1发电要素100和第2发电要素200的集电体劣化。即，通过作为电池1000的最外侧的集电体的外面层设置耐腐蚀性强的第2材料的层，在电池1000的制造时或保管时，能够抑制电池1000的集电体劣化。
再者，负极集电体的厚度例如可以为5～100μm。另外，负极集电体的薄膜层(外面层)的厚度例如可以为0.5～5μm。负极集电体的外面层的厚度可以小于负极集电体的内面层的厚度。或者，负极集电体的外面层的厚度可以为负极集电体的内面层的厚度以上。
再者，关于位于层叠电池的最上端或最下端的负极集电体(例如，第1对电极集电体150或第2对电极集电体250或后述的第3对电极集电体350)，也可以不形成薄膜层(外面层)。
负极活性物质层是包含负极活性物质的层。作为负极活性物质层中含有的负极活性物质，可使用公知的负极活性物质(例如石墨等)。作为负极活性物质的材料，可使用能够将Li脱离和嵌入的各种材料。
另外，作为负极活性物质层中含有的材料，可使用公知的固体电解质(例如无机系固体电解质等)。作为无机系固体电解质，可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质，例如可使用Li2S:P2S5的混合物。另外，作为负极活性物质层中含有的材料，可使用导电材料(例如乙炔黑等)、粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。
另外，如图1所示，在发电要素中，负极活性物质层的形成范围可以大于正极活性物质层的形成范围。由此，例如能够防止由锂析出导致的电池的不良情况(例如可靠性的降低)。
或者，在发电要素中，正极活性物质层的形成范围和负极活性物质层的形成范围也可以相同。
固体电解质层是包含固体电解质的层。作为固体电解质层中含有的固体电解质，可使用公知的固体电解质(例如无机系固体电解质等)。作为无机系固体电解质，可使用硫化物固体电解质或氧化物固体电解质等。作为硫化物固体电解质，例如可使用Li2S:P2S5的混合物。
另外，作为固体电解质层中含有的材料，可使用粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。
另外，在发电要素中，固体电解质层可以以比正极活性物质层和负极活性物质层的任一方都大的面积形成。由此，能够防止由正极层与负极层的直接接触导致的短路。
另外，在发电要素中，固体电解质层也可以形成在与正极集电体或负极集电体相同的范围。
或者，在发电要素中，固体电解质层也可以形成在比正极集电体或负极集电体小的范围。由此，例如在将集电体切断为规定形状时，能够减少固体电解质层产生裂纹或其一部分脱落的情况。另外，在切断时，能够减少切屑和切粉的产生。
再者，在实施方式1中的电池1000中，第2电极集电体210的内面层211可以包含第3材料。例如，第2电极集电体210的内面层211可以由第3材料构成、或包含第3材料作为主成分。
此时，第3材料可以是与第1材料不同的材料。
根据以上的构成，作为第1材料和第3材料，可使用适合于与各活性物质层电连接的材料。即，作为第1材料，例如可使用适合于与第1电极活性物质层120电连接的材料。进而，作为第3材料，例如可使用适合于与第2电极活性物质层220电连接的材料。由此，能够使第1电极集电体110的内面层111与第1电极活性物质层120的电连接良好，且使第2电极集电体210的内面层211与第2电极活性物质层220的电连接良好，并且由与第1电极集电体110的外面层112相同的第2材料构成第2电极集电体210的外面层212。
再者，在第1电极集电体110是正极集电体的情况(即第2电极集电体210是负极集电体的情况)下，例如，作为第1材料可使用Al(铝)等。此时，作为第3材料可使用Cu(铜)等。再者，作为第1材料和第3材料的任一方，也可以使用SUS(不锈钢)。
或者，在第1电极集电体110是负极集电体的情况(即第2电极集电体210是正极集电体的情况)下，例如，作为第1材料可使用Cu(铜)等。此时，作为第3材料可使用Al(铝)等。再者，作为第1材料和第3材料的任一方，也可以使用SUS(不锈钢)。
再者，在实施方式1中的电池1000中，第2电极集电体210的内面层211可以包含第2材料。例如，第2电极集电体210的内面层211可以由第2材料构成、或包含第2材料作为主成分。
即，第2电极集电体210的内面层211和第2电极集电体210的外面层212可以由相同的材料(第2材料)构成。换言之，上述的第3材料可以是与第2材料相同的材料。例如，构成第3材料的元素可以与构成第2材料的元素相同。
根据以上的构成，对于第2电极集电体210，可以省略形成由不同的材料构成的两个层的工序。因此，能够使制作第2电极集电体210的工艺简便化。
或者，在实施方式1中的电池1000中，上述的第3材料也可以是与第2材料不同的材料。例如，构成第3材料的元素也可以与构成第2材料的元素不同。
根据以上的构成，作为第3材料，例如可以使用适合于与第2电极活性物质层220电连接的材料。由此，能够使第2电极集电体210的内面层211与第2电极活性物质层220的电连接良好，并且由与第1电极集电体110的外面层112相同的第2材料构成第2电极集电体210的外面层212。
另外，根据以上的构成，通过第2电极集电体210的内面层211和外面层212作为一个部件而一体化(一体形成)，在第2电极集电体210的内面层211与外面层212之间不会产生微小的空隙区域(例如第2电极集电体210的内面层211和外面层212密合)。因此，能够防止环境气体向第2电极集电体210的内面层211与外面层212之间的侵入。由此，即使在构成材料相互不同的层间即第2电极集电体210的内面层211与外面层212之间，也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
图2是表示实施方式1中的电池1100的概略构成的截面图。
实施方式1中的电池1100，除了上述的实施方式1中的电池1000的构成以外还具备下述的构成。
即，实施方式1中的电池1100还具备第3发电要素300。
第1发电要素100与第3发电要素300相互层叠。
第3发电要素300具备第3电极集电体310、第3电极活性物质层320、第3固体电解质层330和第3对电极活性物质层340。
第3固体电解质层330位于第3电极活性物质层320与第3对电极活性物质层340之间。
第3电极集电体310的内面层311与第3电极活性物质层320接触。
第1发电要素100还具备第1对电极集电体150。
第1对电极集电体150的内面层151与第1对电极活性物质层140接触。
第1对电极集电体150的外面层152与第3电极集电体310的外面层312相互接触。
第3电极集电体310的内面层311包含第4材料。例如，第3电极集电体310的内面层311由第4材料构成、或包含第4材料作为主成分。
第1对电极集电体150的外面层152包含第5材料。例如，第1对电极集电体150的外面层152由第5材料构成、或包含第5材料作为主成分。
在此，第5材料是与第4材料不同的材料。例如，构成第5材料的元素与构成第4材料的元素不同。
第3电极集电体310的外面层312包含第5材料。例如，第3电极集电体310的外面层312由第5材料构成、或包含第5材料作为主成分。
根据以上的构成，能够进一步提高发电要素之间的连接的可靠性。即，通过由与第1对电极集电体150的外面层152相同的第5材料构成第3电极集电体310的外面层312，能够减少第3电极集电体310的外面层312与第1对电极集电体150的外面层152之间的不良情况的发生。更具体而言，例如即使是环境气体(例如在内包第1发电要素100、第2发电要素200与第3发电要素300的层叠体的容器之中残存、侵入或产生的气体成分)进入到第3电极集电体310的外面层312与第1对电极集电体150的外面层152之间的微小的空隙区域中的情况，由于第3电极集电体310的外面层312和第1对电极集电体150的外面层152为相同的第5材料，因此也不会产生微小电位差或离子化率的差异等。所以，例如即使是长期使用时，在第3电极集电体310的外面层312与第1对电极集电体150的外面层152之间也不会发生腐蚀现象等不良情况。
另外，根据以上的构成，作为第4材料，例如可使用适合于与第3电极活性物质层320电连接的材料。由此，能够使第3电极集电体310的内面层311与第3电极活性物质层320的电连接良好，并且由与第1对电极集电体150的外面层152相同的第5材料构成第3电极集电体310的外面层312。
另外，根据以上的构成，通过第3电极集电体310的内面层311和外面层312作为一个部件而一体化(一体形成)，在第3电极集电体310的内面层311和外面层312之间不会产生微小的空隙区域(例如第3电极集电体310的内面层311和外面层312密合)。因此，能够防止环境气体向第3电极集电体310的内面层311与外面层312之间的侵入。由此，即使在构成材料相互不同的层间即第3电极集电体310的内面层311与外面层312之间，也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
再者，在实施方式1中的电池1100中，第3发电要素300可以还具备第3对电极集电体350。
第3对电极集电体350与第3对电极活性物质层340接触。
第3电极活性物质层320是包含第3电极活性物质的层。
第3对电极活性物质层340是包含第3对电极活性物质的层。第3对电极活性物质层340是成为第3电极活性物质层320的对电极的层。
第3固体电解质层330是包含固体电解质的层。
在此，在第1电极活性物质层120是正极活性物质层的情况下，第1对电极活性物质层140是负极活性物质层，并且，第1对电极集电体150是负极集电体。此时，第3电极集电体310是正极集电体。第3电极活性物质层320是正极活性物质层。第3电极活性物质是正极活性物质。第3对电极活性物质层340是负极活性物质层。第3对电极活性物质是负极活性物质。第3对电极集电体350是负极集电体。
在第3电极集电体310是正极集电体的情况下，作为构成第3电极集电体310的内面层311的第4材料，可使用SUS箔、Al等。
另外，在第3电极集电体310是正极集电体的情况下，作为构成第3电极集电体310的外面层312的第5材料，可使用Cu、Pt、Ni以及包含它们的合金等。作为第5材料，如果使用Pt、Ni以及包含它们的合金，则能够使耐腐蚀性提高。或者，作为第5材料，可以是相对于有可能在发电要素的周围微量地存在的环境气体(例如H2S气体)等化学耐性高的材料。例如，作为第5材料，可以是钽、金、镍铬铁耐热耐蚀合金以及包含它们的合金等。
或者，在第1电极活性物质层120是负极活性物质层的情况下，第1对电极活性物质层140是正极活性物质层，并且，第1对电极集电体150是正极集电体。此时，第3电极集电体310是负极集电体。第3电极活性物质层320是负极活性物质层。第3电极活性物质是负极活性物质。第3对电极活性物质层340是正极活性物质层。第3对电极活性物质是正极活性物质。第3对电极集电体350是正极集电体。
在第3电极集电体310是负极集电体的情况下，作为构成第3电极集电体310的内面层311的第4材料，可使用SUS箔、Cu等。
另外，在第3电极集电体310是负极集电体的情况下，作为构成第3电极集电体310的外面层312的第5材料，可使用Al、Pt、Ni以及包含它们的合金等。作为第5材料，如果使用Pt、Ni以及包含它们的合金，则能够使耐腐蚀性提高。或者，作为第5材料，可以是相对于有可能在发电要素的周围微量地存在的环境气体(例如H2S气体)等化学耐性高的材料。例如，作为第5材料，可以是钽、金、镍铬铁耐热耐蚀合金以及包含它们的合金等。
再者，如果第5材料是对环境气体等的耐性高的材料，则在第1发电要素100和第3发电要素300的制造时或保管时，能够抑制第1发电要素100和第3发电要素300的集电体劣化。即，通过作为电池1100的最外侧的集电体的外面层设置耐腐蚀性强的第5材料的层，在电池1100的制造时或保管时，能够抑制电池1100的集电体劣化。
再者，在实施方式1中的电池1100中，第1对电极集电体150的内面层151可以包含第6材料。例如，第1对电极集电体150的内面层151由第6材料构成、或包含第6材料作为主成分。
此时，第6材料可以是与第4材料不同的材料。
根据以上的构成，作为第4材料和第6材料，可以使用适合于与各活性物质层电连接的材料。即，作为第4材料，例如可使用适合于与第3电极活性物质层320电连接的材料。进而，作为第6材料，例如可使用适合于与第1对电极活性物质层140电连接的材料。由此，能够使第3电极集电体310的内面层311与第3电极活性物质层320的电连接良好，且使第1对电极集电体150的内面层151与第1对电极活性物质层140的电连接良好，并且由与第1对电极集电体150的外面层152相同的第5材料构成第3电极集电体310的外面层312。
再者，在第3电极集电体310是正极集电体的情况(即，第1对电极集电体150是负极集电体的情况)下，例如，作为第4材料可使用Al(铝)等。此时，作为第6材料可使用Cu(铜)等。再者，作为第4材料和第6材料的任一方，也可以使用SUS(不锈钢)。
或者，在第3电极集电体310是负极集电体的情况(即，第1对电极集电体150是正极集电体的情况)下，例如，作为第4材料可使用Cu(铜)等。此时，作为第6材料可使用Al(铝)等。再者，作为第4材料和第6材料的任一方，也可以使用SUS(不锈钢)。
再者，在实施方式1中的电池1100中，第1对电极集电体150的内面层151可以包含第5材料。例如，第1对电极集电体150的内面层151由第5材料构成、或包含第5材料作为主成分。
即，第1对电极集电体150的内面层151和第1对电极集电体150的外面层152也可以由相同的材料(第5材料)构成。换言之，上述的第6材料也可以是与第5材料相同的材料。例如，构成第6材料的元素可以与构成第5材料的元素相同。
根据以上的构成，对于第1对电极集电体150，可以省略形成由不同的材料构成的两个层的工序。因此，能够使制作第1对电极集电体150的工艺简便化。
或者，在实施方式1中的电池1100中，上述的第6材料也可以是与第5材料不同的材料。例如，构成第6材料的元素也可以与构成第5材料的元素不同。
根据以上的构成，作为第6材料，例如可使用适合于与第1对电极活性物质层140电连接的材料。由此，能够使第1对电极集电体150的内面层151与第1对电极活性物质层140的电连接良好，并且由与第3电极集电体310的外面层312相同的第5材料构成第1对电极集电体150的外面层152。
另外，通过第1对电极集电体150的内面层151和外面层152作为一个部件而一体化(一体形成)，在第1对电极集电体150的内面层151与外面层152之间不会产生微小的空隙区域(例如，第1对电极集电体150的内面层151与外面层152密合)。因此，能够防止环境气体向第1对电极集电体150的内面层151与外面层152之间的侵入。由此，即使在构成材料相互不同的层间即第1对电极集电体150的内面层151与外面层152之间，也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
再者，第1固体电解质层130、第2固体电解质层230和第3固体电解质层330也可以是彼此结构(例如，厚度或形成面积)相同且材料相同的层。
另外，第1电极活性物质层120、第2对电极活性物质层240和第3电极活性物质层320也可以是彼此结构(例如，厚度或形成面积)相同且材料相同的层。
另外，第1对电极活性物质层140、第2电极活性物质层220和第3对电极活性物质层340也可以是彼此结构(例如，厚度或形成面积)相同且材料相同的层。
另外，第1电极集电体110和第3电极集电体310也可以是彼此结构(例如，厚度或形成面积)相同且由相同材料构成的集电体。
更具体而言，例如，构成第1电极集电体110的内面层111的第1材料与构成第3电极集电体310的内面层311的第4材料可以是彼此相同的材料。
另外，第1对电极集电体150和第2电极集电体210也可以是彼此结构(例如，厚度或形成面积)相同且由相同材料构成的集电体。
更具体而言，例如，构成第2电极集电体210的内面层211的第3材料与构成第1对电极集电体150的内面层151的第6材料可以是彼此相同的材料。
另外，构成第1电极集电体110的外面层112和第2电极集电体210的外面层212的第2材料与构成第1对电极集电体150的外面层152和第3电极集电体310的外面层312的第5材料可以是彼此相同的材料。
如上所述，在实施方式1中，相互相对的单电池要素(发电要素)之中、一个单电池要素的正极集电体的表面的材料的主成分与另一单电池要素的负极集电体的表面的材料的主成分相互相同。例如，在单电池要素的层叠中，相对的集电体的表面的材料相同。更具体而言，构成第2电极集电体210的外面层212的第2材料是与构成第1电极集电体110的外面层112的第2材料相同的材料。例如，作为相对的集电体的表面可设置包含共同的元素(共同界面层材料)作为主成分的层(共同层)。
另外，如果为实施方式1的构成，则能够将电池轻量化。即，可以使用密度小的材料(例如Al)作为集电体的芯材(内面层)，并且，密度大的材料作为薄膜(外面层)形成在芯材的表面。由此，与集电体的整体(内面层和外面层这两者)仅由密度大的材料形成的情况相比，能够将集电体轻量化。因此，能够将多个单电池要素(多个集电体)层叠而构成的电池轻量化。
另外，实施方式1中的电池的制造方法，作为后述的实施方式2进行说明。
(实施方式2)
以下，对实施方式2进行说明。与上述的实施方式1重复的说明会适当省略。
图3是表示实施方式2中的电池制造装置2000的概略构成的图。
实施方式2中的电池制造装置2000具备发电要素制作部400和层叠部500。
发电要素制作部400制作第1发电要素100和第2发电要素200。
发电要素制作部400在第1电极活性物质层120与第1对电极活性物质层140之间形成第1固体电解质层130。
发电要素制作部400将第1电极集电体110的内面层111以与第1电极活性物质层120接触的方式形成。
发电要素制作部400由包含第1材料的材料(例如第1材料本身或包含第1材料作为主成分的材料)形成第1电极集电体110的内面层111。
发电要素制作部400用包含第2材料的材料(例如第2材料本身或包含第2材料作为主成分的材料)形成第1电极集电体110的外面层112。
在此，第2材料是与第1材料不同的材料。例如，构成第2材料的元素与构成第1材料的元素不同。
发电要素制作部400在第2电极活性物质层220与第2对电极活性物质层240之间形成第2固体电解质层230。
发电要素制作部400将第2电极集电体210的内面层211以与第2电极活性物质层220接触的方式形成。
发电要素制作部400用包含第2材料的材料(例如第2材料本身或包含第2材料作为主成分的材料)形成第2电极集电体210的外面层212。
层叠部500将由发电要素制作部400制作的第1发电要素100和第2发电要素200层叠。
层叠部500将第1电极集电体110的外面层112和第2电极集电体210的外面层212以相互接触的方式配置。
图4是表示实施方式2中的电池制造方法的流程图。
实施方式2中的电池制造方法，是使用了实施方式2中的电池制造装置2000的电池制造方法。例如，实施方式2中的电池制造方法是在实施方式2中的电池制造装置2000中执行的电池制造方法。
实施方式2中的电池制造方法，包括第1发电要素制作工序S1101(＝工序(a1))、第2发电要素制作工序S1102(＝工序(a2))、以及第1和第2发电要素层叠工序S1201(＝工序(b))。
第1发电要素制作工序S1101是利用发电要素制作部400制作第1发电要素100的工序。
在第1发电要素制作工序S1101中，利用发电要素制作部400，在第1电极活性物质层120与第1对电极活性物质层140之间形成第1固体电解质层130。
另外，在第1发电要素制作工序S1101中，利用发电要素制作部400，与第1电极活性物质层120接触地形成第1电极集电体110的内面层111。
另外，在第1发电要素制作工序S1101中，利用发电要素制作部400，用包含第1材料的材料(例如第1材料本身或包含第1材料作为主成分的材料)形成第1电极集电体110的内面层111。
另外，在第1发电要素制作工序S1101中，利用发电要素制作部400，用包含第2材料的材料(例如第2材料本身或包含第2材料作为主成分的材料)形成第1电极集电体110的外面层112。
在此，第2材料是与第1材料不同的材料。例如，构成第2材料的元素与构成第1材料的元素不同。
第2发电要素制作工序S1102是利用发电要素制作部400制作第2发电要素200的工序。
在第2发电要素制作工序S1102中，利用发电要素制作部400，在第2电极活性物质层220与第2对电极活性物质层240之间形成第2固体电解质层230。
另外，在第2发电要素制作工序S1102中，利用发电要素制作部400，与第2电极活性物质层220接触地形成第2电极集电体210的内面层211。
另外，在第2发电要素制作工序S1102中，利用发电要素制作部400，用包含第2材料的材料(例如第2材料本身或包含第2材料作为主成的材料)形成第2电极集电体210的外面层212。
第1和第2发电要素层叠工序S1201是利用层叠部500将由发电要素制作部400制作的第1发电要素100和第2发电要素200层叠的工序。
第1和第2发电要素层叠工序S1201是在第1发电要素制作工序S1101和第2发电要素制作工序S1102之后执行的工序。
在第1和第2发电要素层叠工序S1201中，利用层叠部500，将第1电极集电体110的外面层112和第2电极集电体210的外面层212以相互接触的方式配置。
根据以上的制造装置或制造方法，能够制造实施方式1中的电池1000。
根据以上的制造装置或制造方法，能够防止制造成品率的降低，并且能够制造提高了发电要素之间的连接的可靠性的电池。即，通过在分别制作第1发电要素100和第2发电要素200之后，将这些第1发电要素100与第2发电要素200相互层叠(例如串联配置)，能够使制造工序单纯化和简便化。由此，能够防止伴随制造工序的复杂化的制造成品率的降低。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，能够提高发电要素之间的连接的可靠性。即，通过由与第2电极集电体210的外面层212相同的第2材料构成第1电极集电体110的外面层112，能够减少第1电极集电体110的外面层112与第2电极集电体210的外面层212之间的不良情况的发生。更具体而言，例如，即使是环境气体(例如在内包第1发电要素100与第2发电要素200的层叠体的容器之中残存、侵入或产生的气体成分)进入到第1电极集电体110的外面层112与第2电极集电体210的外面层212之间的微小的空隙区域中的情况，通过第1电极集电体110的外面层112和第2电极集电体210的外面层212为相同的第2材料，也不会产生微小电位差或离子化率的差异等。因此，例如，即使是长期使用时，在第1电极集电体110的外面层112与第2电极集电体210的外面层212之间也不会发生腐蚀现象等不良情况。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，作为第1材料，例如可使用适合于与第1电极活性物质层120电连接的材料。由此，能够使第1电极集电体110的内面层111与第1电极活性物质层120的电连接良好，并且由与第2电极集电体210的外面层212相同的第2材料构成第1电极集电体110的外面层112。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，通过第1电极集电体110的内面层111和外面层112作为一个部件而一体化(一体形成)，在第1电极集电体110的内面层111与外面层112之间不会产生微小的空隙区域(例如第1电极集电体110的内面层111与外面层112密合)。因此，能够防止环境气体向第1电极集电体110的内面层111与外面层112之间的侵入。由此，即使在构成材料彼此不同的层间即第1电极集电体110的内面层111与外面层112之间也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，发电要素制作部400也可以用包含第3材料的材料(例如第3材料本身或包含第3材料作为主成分的材料)形成第2电极集电体210的内面层211。
换言之，在实施方式2中的电池制造方法中，在第2发电要素制作工序S1102中，也可以利用发电要素制作部400，用包含第3材料的材料(例如第3材料本身或包含第3材料作为主成分的材料)形成第2电极集电体210的内面层211。
此时，第3材料可以是与第1材料不同的材料。
根据以上的构成，作为第1材料和第3材料，可使用适合于与各活性物质层电连接的材料。即，作为第1材料，例如，可使用适合于与第1电极活性物质层120电连接的材料。进而，作为第3材料，例如，可使用适合于与第2电极活性物质层220电连接的材料。由此，能够使第1电极集电体110的内面层111与第1电极活性物质层120的电连接良好，并且由与第1电极集电体110的外面层112相同的第2材料构成第2电极集电体210的外面层212。
再者，在实施方式2中，第3材料可以是与第2材料相同的材料。例如，构成第3材料的元素可以与构成第2材料的元素相同。
根据以上的构成，对于第2电极集电体210，能够省略形成由不同材料构成的两个层的工序。因此，能够将制作第2电极集电体210的工艺简便化。
另外，在实施方式2中，第3材料也可以是与第2材料不同的材料。例如，构成第3材料的元素也可以与构成第2材料的元素不同。
根据以上的制造装置或制造方法，作为第3材料，例如，可使用适合于与第2电极活性物质层220电连接的材料。由此，能够使第2电极集电体210的内面层211与第2电极活性物质层220的电连接良好，并且由与第1电极集电体110的外面层112相同的第2材料构成第2电极集电体210的外面层212。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，通过第2电极集电体210的内面层211和外面层212作为一个部件而一体化(一体形成)，在第2电极集电体210的内面层211与外面层212之间不会产生微小的空隙区域(例如第2电极集电体210的内面层211与外面层212密合)。因此，能够防止环境气体向第2电极集电体210的内面层211与外面层212之间侵入。由此，即使在构成材料彼此不同的层间即第2电极集电体210的内面层211与外面层212之间也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
图5是表示实施方式2中的电池制造方法的变形例的流程图。
在实施方式2的电池制造装置2000中，发电要素制作部400可以制作第3发电要素300。
此时，发电要素制作部400在第3电极活性物质层320与第3对电极活性物质层340之间形成第3固体电解质层330。
发电要素制作部400将第3电极集电体310的内面层311以与第3电极活性物质层320接触的方式形成。
发电要素制作部400，用包含第4材料的材料(例如第4材料本身或包含第4材料作为主成分的材料)形成第3电极集电体310的内面层311。
发电要素制作部400，用包含第5材料的材料(例如第5材料本身或包含第5材料作为主成分的材料)形成第3电极集电体310的外面层312。
在此，第5材料是与第4材料不同的材料。例如，构成第5材料的元素与构成第4材料的元素不同。
发电要素制作部400将第1对电极集电体150的内面层151以与第1对电极活性物质层140接触的方式形成。
发电要素制作部400，用包含第5材料的材料(例如第5材料本身或包含第5材料作为主成分的材料)形成第1对电极集电体150的外面层152。
另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，层叠部500可以将由发电要素制作部400制作的第1发电要素100和第3发电要素300层叠。
此时，层叠部500将第1对电极集电体150的外面层152和第3电极集电体310的外面层312以相互接触的方式配置。
换言之，实施方式2中的电池制造方法，还包括第3发电要素制作工序S1103(＝工序(a3))、以及第1和第3发电要素层叠工序S1202(＝工序(c))。
第3发电要素制作工序S1103是利用发电要素制作部400制造第3发电要素300的工序。
在第3发电要素制作工序S1103中，利用发电要素制作部400，在第3电极活性物质层320与第3对电极活性物质层340之间形成第3固体电解质层330。
另外，在第3发电要素制作工序S1103中，利用发电要素制作部400，与第3电极活性物质层320接触地形成第3电极集电体310的内面层311。
另外，在第3发电要素制作工序S1103中，利用发电要素制作部400，用包含第4材料的材料(例如第4材料本身或包含第4材料作为主成分的材料)形成第3电极集电体310的内面层311。
另外，在第3发电要素制作工序S1103中，利用发电要素制作部400，用包含第5材料的材料(例如第5材料本身或包含第5材料作为主成分的材料)形成第3电极集电体310的外面层312。
在此，第5材料是与第4材料不同的材料。例如，构成第5材料的元素与构成第4材料的元素不同。
在第1发电要素制作工序S1101中，利用发电要素制作部400，与第1对电极活性物质层140接触地形成第1对电极集电体150的内面层151。
另外，在第1发电要素制作工序S1101中，利用发电要素制作部400，用包含第5材料的材料(例如第5材料本身或包含第5材料作为主成分的材料)形成第1对电极集电体150的外面层152。
第1和第3发电要素层叠工序S1202是利用层叠部500将由发电要素制作部400制作的第1发电要素100和第3发电要素300层叠的工序。
第1和第3发电要素层叠工序S1202是在第1发电要素制作工序S1101和第3发电要素制作工序S1103之后执行的工序。
在第1和第3发电要素层叠工序S1202中，利用层叠部500，将第1对电极集电体150的外面层152和第3电极集电体310的外面层312以相互接触的方式配置。
根据以上的制造装置或制造方法，能够制造实施方式1中的电池1100。
根据以上的制造装置或制造方法，能够进一步防止制造成品率的降低，并且能够制造进一步提高了发电要素之间的连接的可靠性的电池。即，通过在分别制作第1发电要素、第2发电要素和第3发电要素之后，将这些第1发电要素、第2发电要素和第3发电要素相互层叠(例如串联配置)，能够将制造工序单纯化和简便化。由此，能够进一步防止伴随制造工序的复杂化的制造成品率的降低。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，能够进一步提高发电要素之间的连接的可靠性。即，通过由与第1对电极集电体150的外面层152相同的第5材料构成第3电极集电体310的外面层312，能够减少第3电极集电体310的外面层312与第1对电极集电体150的外面层152之间的不良情况的发生。更具体而言，例如，即使是环境气体(例如在内包第1发电要素100、第2发电要素200与第3发电要素的层叠体的容器之中残存、侵入或产生的气体成分)进入到第3电极集电体310的外面层312与第1对电极集电体150的外面层152之间的微小的空隙区域中的情况，通过第3电极集电体310的外面层312和第1对电极集电体150的外面层152为相同的第5材料，也不会产生微小电位差或离子化率的差异。因此，即使是长期使用时，在第3电极集电体310的外面层312与第1对电极集电体150的外面层152之间也不会发生腐蚀现象等不良情况。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，作为第4材料，例如，可使用适合于与第3电极活性物质层320电连接的材料。由此，能够使第3电极集电体310的内面层311与第3电极活性物质层320的电连接良好，并且由与第1对电极集电体150的外面层152相同的第5材料构成第3电极集电体310的外面层312。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，通过第3电极集电体310的内面层311和外面层312作为一个部件而一体化(一体形成)，在第3电极集电体310的内面层311与外面层312之间不会产生微小的空隙区域(例如第3电极集电体310的内面层311与外面层312密合)。因此，能够防止环境气体向第3电极集电体310的内面层311与外面层312之间的侵入。由此，即使在构成材料彼此不同的层间即第3电极集电体310的内面层311与外面层312之间也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，发电要素制作部400可以用包含第6材料的材料(例如第6材料本身或包含第6材料作为主成分的材料)形成第1对电极集电体150的内面层151。
换言之，在实施方式2的电池制造方法中，在第1发电要素制作工序S1101中，可以利用发电要素制作部400，用包含第6材料的材料(例如第6材料本身或包含第6材料作为主成分的材料)形成第1对电极集电体150的内面层151。
此时，第6材料可以是与第4材料不同的材料。
根据以上的构成，作为第4材料和第6材料，可使用适合于与各活性物质层电连接的材料。即，作为第4材料，例如可使用适合于与第3电极活性物质层320电连接的材料。进而，作为第6材料，例如可使用适合于与第1对电极活性物质层140电连接的材料。由此，能够使第3电极集电体310的内面层311与第3电极活性物质层320的电连接良好，且使第1对电极集电体150的内面层151与第1对电极活性物质层140的电连接良好，并且由与第1对电极集电体150的外面层152相同的第5材料构成第3电极集电体310的外面层312。
再者，在实施方式2中，第6材料可以是与第5材料相同的材料。例如，构成第6材料的元素可以与构成第5材料的元素相同。
根据以上的构成，对于第1对电极集电体150，能够省略形成由不同材料构成的两个层的工序。因此，能够将制作第1对电极集电体150的工艺简便化。
另外，在实施方式2中，第6材料也可以是与第5材料不同的材料。例如，构成第6材料的元素也可以与构成第5材料的元素不同。
根据以上的制造装置或制造方法，作为第6材料，例如可以使用适合于与第1对电极活性物质层140电连接的材料。由此，能够使第1对电极集电体150的内面层151与第1对电极活性物质层140的电连接良好，并且由与第3电极集电体310的外面层312相同的第5材料构成第1对电极集电体150的外面层152。
另外，根据以上的制造装置或制造方法，通过第1对电极集电体150的内面层151和外面层152作为一个部件而一体化(一体形成)，在第1对电极集电体150的内面层151与外面层152之间不会产生微小的空隙区域(例如第1对电极集电体150的内面层151与外面层152密合)。因此，能够防止环境气体向第1对电极集电体150的内面层151与外面层152之间的侵入。由此，即使在构成材料彼此不同的层间即第1对电极集电体150的内面层151与外面层152之间也能够防止腐蚀现象等不良情况的发生。
再者，在实施方式2中，发电要素制作部400例如可以具备涂敷作为涂敷剂的活性物质或固体电解质的涂敷机构。发电要素制作部400例如也可以具备将涂敷剂排出的排出机构(例如排出口)、向排出机构供给涂敷剂的供给机构(例如罐和供给管)、使作为涂敷对象的集电体等移动的移动机构(例如辊)等。
另外，在实施方式2中，可以具备使集电体形成有薄膜层(外面层)的外面层形成机构。外面层形成机构可以具备执行湿式工艺(例如镀敷)的机构。或者，外面层形成机构可以具备执行干式工艺(例如蒸镀、溅射)的机构。或者，外面层形成机构可以具备执行接合工艺(例如覆箔成型)的机构。或者，外面层形成机构可以具备执行喷镀或涂敷的机构。例如，外面层形成机构可以具备向集电体基板赋予薄膜层材料(外面层材料)的赋予机构(例如排出口)、向赋予机构供给薄膜层材料的供给机构(例如罐和供给管)、使作为赋予对象的集电体基板移动的移动机构(例如辊)等。
另外，在实施方式2中，层叠部500例如可以具备使作为层叠对象的各发电要素移动的移动机构(例如辊)等。
另外，实施方式2中的电池制造装置2000可以具备对各发电要素(或发电要素的层叠体)进行压制的压制部。压制部可以具备对各发电要素(或发电要素的层叠体)进行加压压迫的压制机构(例如压制台和压缸)、使作为压制对象的各发电要素(或发电要素的层叠体)移动的移动机构(例如辊)等。
关于以上的发电要素制作部400、层叠部500和压制部中所包含的各机构，可适当采用一般公知的装置和部件。
另外，实施方式2中的电池制造装置2000，如图3所示，可以还具备控制部600。
控制部600对发电要素制作部400、层叠部500和压制部的动作进行控制。
控制部600例如可以采用处理器和存储器来构成。该处理器例如可以是CPU(中央处理器：Central Processing Unit)或MPU(微处理器：Micro-Processing Unit)等。此时，该处理器可以通过将存储于存储器的程序读出并执行，从而执行本公开中所示的控制方法(电池制造方法)。
再者，在实施方式2中，制作第1发电要素100、第2发电要素200和第3发电要素300的顺序不特别限定。例如，第1发电要素制作工序S1101、第2发电要素制作工序S1102和第3发电要素制作工序S1103也可以同时执行。
另外，在实施方式2中，可以在第1和第3发电要素层叠工序S1202之后，执行第1和第2发电要素层叠工序S1201。
以下，对实施方式2中的电池制造方法的具体的一例进行说明。
图6是表示制造过程中的第1发电要素100的构成部件的概略构成的截面图。
首先，制作第1电极集电体110。即，利用发电要素制作部400，在第1电极集电体110的包含第1材料的基板的一个表面形成包含第2材料的薄膜层。由此，如图6所示，该薄膜层作为第1电极集电体110的外面层112而形成。另外，如图6所示，没有形成该薄膜层的那侧的基板的表面，成为第1电极集电体110的内面层111。
再者，该薄膜层可通过湿式工艺(例如镀敷等)、干式工艺(例如蒸镀、溅射等)、接合工艺(例如覆箔成型等)以及其它方法(例如喷镀、涂敷)等而形成。
接着，如图6所示，在第1电极集电体110上形成第1电极活性物质层120。即，利用发电要素制作部400，将使第1电极活性物质层120中所要含有的材料与溶剂一起混炼而得到的糊状的涂料涂敷在第1电极集电体110上并进行干燥，来制作第1电极活性物质层120。为了提高第1电极活性物质层120的密度，可以将图6中所示的部件在干燥后进行压制(加压压迫)。这样制作的第1电极活性物质层120的厚度例如为5～300μm。
图7是表示制造过程中的第1发电要素100的构成部件的概略构成的截面图。
如图7所示，在第1电极活性物质层120上形成第1固体电解质层130。即，利用发电要素制作部400，将使第1固体电解质层130中所要含有的材料与溶剂一起混炼而得到的糊状的涂料涂敷在第1电极活性物质层120上并进行干燥，来制作第1固体电解质层130。
图8是表示制造过程中的第1发电要素100的构成部件的概略构成的截面图。
如图8所示，在包含第2材料的第1对电极集电体150上形成第1对电极活性物质层140。即，利用发电要素制作部400，将使第1对电极活性物质层140中所要含有的材料与溶剂一起混炼而得到的糊状的涂料涂敷在第1对电极集电体150上并进行干燥，来制作第1对电极活性物质层140。为了提高第1对电极活性物质层140的密度，可以将图8中所示的部件进行压制(加压压迫)。这样制作的第1对电极活性物质层140的厚度例如为5～300μm。
图9是表示第1发电要素100的概略构成的截面图。
如图9所示，利用发电要素制作部400，将在第1电极活性物质层120上形成有第1固体电解质层130的图7所示的电极板、和图8所示的对电极板，以第1电极活性物质层120和第1对电极活性物质层140隔着第1固体电解质层130而相对的方式重叠，来形成为第1发电要素100。
再者，也可以利用发电要素制作部400，将图8所示的在第1对电极活性物质层140上形成有第1固体电解质层130的对电极板、和图6所示的电极板，以第1电极活性物质层120和第1对电极活性物质层140隔着第1固体电解质层130而相对的方式重叠，来形成为第1发电要素100。
再者，图9所示的第1发电要素100可以进一步被压制(加压压迫)。通过加压压迫，各层变得致密，并且，相互成为良好的接合状态。再者，在接合时，可以以正极活性物质层的形成面内位置不从相对的负极活性物质层的形成面内位置内超出的方式接合。
另外，以上的制造工序中的第1发电要素100的各层的形成顺序不特别限定。另外，在形成第1发电要素100的各层时，可应用例如依次层叠、贴合、转印以及将它们组合的方法。
可采用与以上的第1发电要素100的制作方法同样的方法制作第2发电要素200和第3发电要素300。
图10是表示第1发电要素100与第2发电要素200的层叠过程的截面图。
如图10所示，利用层叠部500，将图9所示的结构的第1发电要素100和与图9所示的结构同样地制作的第2发电要素200层叠。例如，以第1发电要素100置于第2发电要素200上的形式进行层叠。此时，利用层叠部500，将第1电极集电体110的外面层112和第2电极集电体210的外面层212以相互接触的方式配置。
采用以上的制造方法，可制作出例如上述的图1所示的电池1000。
图11是表示第1发电要素100的概略构成的截面图。
如图11所示，第1发电要素100可以是在图9所示的结构中的第1对电极集电体150中形成有薄膜层(外面层)的结构。
例如，在图8所示的制造过程中，通过使用采用下述的制作方法制作的第1对电极集电体150，能够制作出该结构。即，利用发电要素制作部400，在第1对电极集电体150的包含第6材料的基板的一个表面形成包含第5材料的薄膜层。由此，如图11所示，该薄膜层作为第1对电极集电体150的外面层152而形成。另外，如图11所示，没有形成该薄膜层的那侧的基板的表面成为第1对电极集电体150的内面层151。
再者，该薄膜层可通过湿式工艺(例如镀敷等)、干式工艺(例如蒸镀、溅射等)、接合工艺(例如覆箔成型等)以及其它的方法(例如喷镀、涂敷)等而形成。
图12是表示第1发电要素100、第2发电要素200和第3发电要素300的层叠过程的截面图。
如图12所示，利用层叠部500，将图11所示的结构的第1发电要素100和与图9所示的结构同样地制作的第2发电要素200和第3发电要素300层叠。例如，以第1发电要素100置于第2发电要素200上的形式进行层叠。此时，利用层叠部500，将第1电极集电体110的外面层112和第2电极集电体210的外面层212以相互接触的方式配置。然后，以第3发电要素300置于第1发电要素100上的形式进行层叠。此时，利用层叠部500，将第1对电极集电体150的外面层152和第3电极集电体310的外面层312以相互接触的方式配置。
采用以上的制造方法，可制作出例如上述的图2所示的电池1100。
如上所述，在实施方式2中，可以串联地配置多个单电池要素群。即，通过使单电池要素的正极集电体和另一单电池要素的负极集电体重叠而接触，可得到串联配置。
另外，在实施方式2中，多个发电要素层叠而成的层叠体可以进一步进行压制(加压压迫)。由此，能够使多个单电池要素的串联配置稳定。例如，通过加压压迫，各层变得致密，并且成为彼此良好接合的状态。
另外，在实施方式2中，也可以对单电池要素的正极集电体与另一单电池要素的负极集电体之间的一部分赋予粘接剂。由此，能够使多个单电池要素的串联配置稳定。作为粘接剂的赋予方法，可采用丝网印刷、模涂、喷墨、分配器等的方法。粘接剂也可以通过压迫加压而形成为粘接层。因此，粘接剂的赋予形状可以是平面状、线状、点状中的任何形状。
图13是表示比较例中的制造方法的层叠过程的截面图。
比较例中的制造方法是将双极电极单元900隔着固体电解质层930反复层叠的双极全固体电池的制造方法。
双极电极单元900具备复合集电体910、正极活性物质层920、固体电解质层930和负极活性物质层940。复合集电体910的一个表面911与正极活性物质层920接触。复合集电体910的一个表面911例如为由铝构成的层。复合集电体910的另一表面912与负极活性物质层940接触。复合集电体910的另一表面912例如是由铜构成的层。
正极板91具备正极集电体913、正极活性物质层920和固体电解质层930。
负极板92具备负极集电体914和负极活性物质层940。
在比较例中的制造方法中，在正极板91上层叠第1个双极电极单元900。接着，在第1个双极电极单元900上层叠第2个双极电极单元900。然后，在第2个双极电极单元上层叠负极板92。此时，各自的固体电解质层930与各自的正极活性物质层920和负极活性物质层940接触。由此，制作出将多个双极电极单元900串联连接的结构的双极全固体电池。
在以上的比较例中的制造方法中，制造工序变得复杂，并且，发生制造成品率的降低。例如，在双极电极单元900中的复合集电体910的两面形成活性物质层的工序很复杂，会发生制造成品率的降低。另外，例如，关于双极电极单元900，集电体没有位于侧面，活性物质层或固体电解质层露出来了。因此，在将多个双极电极单元900层叠时，活性物质层或固体电解质层产生缺陷的可能性提高。
与此相对，根据实施方式2中的制造装置或制造方法，能够准备多个在侧面具备集电体的发电要素(单电池)并将它们层叠。因此，即使在将多个发电要素(单电池)层叠时，活性物质层或固体电解质层也难以产生缺陷。另外，能够将制作发电要素的工序简便化。因此，如上所述，能够防止制造成品率的降低，并且制造出提高了发电要素之间的连接的可靠性的电池。
再者，在实施方式1和2中，各发电要素(单电池)可以是多个串联连接而成的结构。例如，实施方式1中的电池可以是双极型的全固体电池。双极型的全固体电池是将多个单电池要素重叠从而串联连接的结构的电池，所述单电池要素由层叠体构成，所述层叠体是在被正极集电体和负极集电体夹着的内侧密合地具有正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层的层叠体。
另外，在实施方式1和2中，也可以具备四个以上发电要素。即，例如，可以构成将2～200个单电池要素层叠而成的层叠型的电池。
另外，在实施方式1和2中，“规定层包含规定材料作为主成分”例如意味着“规定层包含相对于该规定层整体为50重量％以上的规定材料”。另外，“包含规定材料作为主成分的材料”例如意味着“相对于包含规定材料的材料的整体，含有50重量％以上的规定材料”。
产业上的可利用性
本公开能够很好地被利用作为要求操作容易性、可靠性、大电流特性等的各种电子设备、电气器具装置、电动车辆等的电池。

Claims (15)

1.一种电池，具备：
第1发电要素；和
与所述第1发电要素层叠的第2发电要素，
所述第1发电要素具备第1电极集电体、第1电极活性物质层、第1固体电解质层和第1对电极活性物质层，
所述第1固体电解质层位于所述第1电极活性物质层与所述第1对电极活性物质层之间，
所述第1电极集电体的内面层与所述第1电极活性物质层接触，
所述第2发电要素具备第2电极集电体、第2电极活性物质层、第2固体电解质层和第2对电极活性物质层，
所述第2固体电解质层位于所述第2电极活性物质层与所述第2对电极活性物质层之间，
所述第2电极集电体的内面层与所述第2电极活性物质层接触，
所述第1电极集电体的外面层与所述第2电极集电体的外面层相互接触，
所述第1电极集电体的内面层是包含第1材料的金属箔，
所述第2电极集电体的内面层是包含第3材料的金属箔，所述第3材料是与所述第1材料不同的材料，
所述第2电极集电体的外面层包含第2材料作为主成分，所述第2材料是与所述第1材料不同的材料，
所述第1电极集电体的外面层包含所述第2材料作为主成分。
2.根据权利要求1所述的电池，所述第3材料是与所述第2材料不同的材料。
3.根据权利要求1所述的电池，所述第3材料是与所述第2材料相同的材料。
4.根据权利要求1所述的电池，还具备与所述第1发电要素层叠的第3发电要素，
所述第3发电要素具备第3电极集电体、第3电极活性物质层、第3固体电解质层和第3对电极活性物质层，
所述第3固体电解质层位于所述第3电极活性物质层与所述第3对电极活性物质层之间，
所述第3电极集电体的内面层与所述第3电极活性物质层接触，
所述第1发电要素还具备第1对电极集电体，
所述第1对电极集电体的内面层与所述第1对电极活性物质层接触，
所述第1对电极集电体的外面层与所述第3电极集电体的外面层相互接触，
所述第3电极集电体的内面层包含第4材料，
所述第1对电极集电体的内面层包含第6材料，所述第6材料是与所述第4材料不同的材料，
所述第1对电极集电体的外面层包含第5材料，所述第5材料是与所述第4材料不同的材料，
所述第3电极集电体的外面层包含所述第5材料。
5.根据权利要求4所述的电池，所述第6材料是与所述第5材料不同的材料。
6.根据权利要求4所述的电池，所述第6材料是与所述第5材料相同的材料。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池，所述第2材料是铝。
8.根据权利要求3所述的电池，
所述第2电极集电体的所述内面层以所述第3材料为主成分，
所述第2材料和所述第3材料是铝。
9.一种电池制造方法，是使用了电池制造装置的电池制造方法，
所述电池制造装置具备发电要素制作部和层叠部，
所述电池制造方法包括以下工序：
利用所述发电要素制作部制作第1发电要素的工序(a1)；
利用所述发电要素制作部制作第2发电要素的工序(a2)；和
利用所述层叠部将由所述发电要素制作部制作的所述第1发电要素和所述第2发电要素层叠的工序(b)，
所述第1发电要素具备第1电极集电体、第1电极活性物质层、第1固体电解质层和第1对电极活性物质层，
所述第2发电要素具备第2电极集电体、第2电极活性物质层、第2固体电解质层和第2对电极活性物质层，
在所述工序(a1)中，利用所述发电要素制作部，在所述第1电极活性物质层与所述第1对电极活性物质层之间形成所述第1固体电解质层，且与所述第1电极活性物质层接触地形成所述第1电极集电体的内面层，所述第1电极集电体的内面层是由包含第1材料的材料形成的金属箔，所述第1电极集电体的外面层由包含第2材料作为主成分的材料形成，所述第2材料是与所述第1材料不同的材料，
在所述工序(a2)中，利用所述发电要素制作部，在所述第2电极活性物质层与所述第2对电极活性物质层之间形成所述第2固体电解质层，且与所述第2电极活性物质层接触地形成所述第2电极集电体的内面层，所述第2电极集电体的内面层是由包含第3材料的材料形成的金属箔，所述第3材料是与所述第1材料不同的材料，所述第2电极集电体的外面层由包含所述第2材料作为主成分的材料形成，
在所述工序(b)中，利用所述层叠部将所述第1电极集电体的外面层和所述第2电极集电体的外面层以相互接触的方式配置。
10.根据权利要求9所述的电池制造方法，所述第3材料是与所述第2材料不同的材料。
11.根据权利要求9所述的电池制造方法，所述第3材料是与所述第2材料相同的材料。
12.根据权利要求9所述的电池制造方法，还包括以下工序：
利用所述发电要素制作部制作第3发电要素的工序(a3)；和
利用所述层叠部将由所述发电要素制作部制作的所述第1发电要素和所述第3发电要素层叠的工序(c)，
所述第1发电要素还具备第1对电极集电体，
所述第3发电要素具备第3电极集电体、第3电极活性物质层、第3固体电解质层和第3对电极活性物质层，
在所述工序(a3)中，利用所述发电要素制作部，在所述第3电极活性物质层与所述第3对电极活性物质层之间形成所述第3固体电解质层，且与所述第3电极活性物质层接触地形成所述第3电极集电体的内面层，所述第3电极集电体的内面层由包含第4材料的材料形成，所述第3电极集电体的外面层由第5材料形成，所述第5材料包含与所述第4材料不同的材料，
在所述工序(a1)中，利用所述发电要素制作部，与所述第1对电极活性物质层接触地形成所述第1对电极集电体的内面层，所述第1对电极集电体的内面层由包含第6材料的材料形成，所述第6材料是与所述第4材料不同的材料，所述第1对电极集电体的外面层由包含所述第5材料的材料形成，
在所述工序(c)中，利用所述层叠部，将所述第1对电极集电体的外面层和所述第3电极集电体的外面层以相互接触的方式配置。
13.根据权利要求12所述的电池制造方法，所述第6材料是与所述第5材料不同的材料。
14.根据权利要求12所述的电池制造方法，所述第6材料是与所述第5材料相同的材料。
15.一种电池制造装置，具备：
制作第1发电要素和第2发电要素的发电要素制作部；和
将由所述发电要素制作部制作的所述第1发电要素和所述第2发电要素层叠的层叠部，
所述第1发电要素具备第1电极集电体、第1电极活性物质层、第1固体电解质层和第1对电极活性物质层，
所述第2发电要素具备第2电极集电体、第2电极活性物质层、第2固体电解质层和第2对电极活性物质层，
所述发电要素制作部，在所述第1电极活性物质层与所述第1对电极活性物质层之间形成所述第1固体电解质层，且与所述第1电极活性物质层接触地形成金属箔作为所述第1电极集电体的内面层，由包含第1材料的材料形成所述第1电极集电体的内面层，由包含第2材料作为主成分的材料形成所述第1电极集电体的外面层，所述第2材料是与所述第1材料不同的材料，
所述发电要素制作部，在所述第2电极活性物质层与所述第2对电极活性物质层之间形成所述第2固体电解质层，且与所述第2电极活性物质层接触地形成金属箔作为所述第2电极集电体的内面层，由包含第3材料的材料形成所述第2电极集电体的内面层，所述第3材料是与所述第1材料不同的材料，由包含所述第2材料作为主成分的材料形成所述第2电极集电体的外面层，
所述层叠部将所述第1电极集电体的外面层和所述第2电极集电体的外面层以相互接触的方式配置。
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