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CN107305965B - 电池和电池制造方法 - Google Patents

电池和电池制造方法 Download PDF

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CN107305965B
CN107305965B CN201611061195.6A CN201611061195A CN107305965B CN 107305965 B CN107305965 B CN 107305965B CN 201611061195 A CN201611061195 A CN 201611061195A CN 107305965 B CN107305965 B CN 107305965B
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Abstract

本公开提供电池和电池制造方法，该电池具备正极层和负极层，正极层具备正极集电体、正极活性物质层和正极侧固体电解质层，正极活性物质层与正极集电体接触，配置在比正极集电体窄的范围，正极侧固体电解质层与正极集电体和正极活性物质层接触，配置在与正极集电体同样的范围，负极层具备负极集电体、负极活性物质层和负极侧固体电解质层，负极活性物质层与负极集电体接触，配置在比负极集电体窄的范围，负极侧固体电解质层与负极集电体和负极活性物质层接触，配置在与负极集电体同样的范围，正极层与负极层层叠，正极活性物质层隔着正极侧固体电解质层和负极侧固体电解质层，与负极活性物质层相对，正极侧固体电解质层与负极侧固体电解质层接合。

Description

电池和电池制造方法
技术领域
本公开涉及电池和电池制造方法。
背景技术
专利文献1中公开了一种由正极层、固体电解质层、负极层构成的全固体聚合物电池用结构体，是通过将所述三个层中的至少一个层在层叠方向上二等分后贴合并将所得到的层叠体组合，使正极、固体电解质和负极一体化的结构体。
专利文献2中公开了一种电池，该电池是固体电解质的端部接触到第1集电体的第1表面上，第1活性物质层被固体电解质覆盖的层叠型电池。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2003-109666号公报
专利文献2：日本特开2007-273349号公报
专利文献3：日本特许第5413129号公报
专利文献4：日本特开2015-008073号公报
发明内容
在现有技术中，期望降低正极集电体与负极集电体接触的风险。
本公开的一技术方案中的电池，具备正极层和负极层，所述正极层具备正极集电体、正极活性物质层和正极侧固体电解质层，所述正极活性物质层与所述正极集电体接触，配置在比所述正极集电体窄的范围，所述正极侧固体电解质层与所述正极集电体和所述正极活性物质层接触，配置在与所述正极集电体同样的范围，所述负极层具备负极集电体、负极活性物质层和负极侧固体电解质层，所述负极活性物质层与所述负极集电体接触，配置在比所述负极集电体窄的范围，所述负极侧固体电解质层与所述负极集电体和所述负极活性物质层接触，配置在与所述负极集电体同样的范围，所述正极层与所述负极层相互层叠，所述正极活性物质层隔着所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层，与所述负极活性物质层相对，所述正极侧固体电解质层与所述负极侧固体电解质层相互接合。
本公开的一技术方案中的电池制造方法，是使用电池制造装置的电池制造方法，所述电池制造装置具备用于形成正极层的正极层形成部、用于形成负极层的负极层形成部、和层叠部，所述正极层具备正极集电体、正极活性物质层和正极侧固体电解质层，所述负极层具备负极集电体、负极活性物质层和负极侧固体电解质层，所述电池制造方法包括以下工序：工序(a1)，通过所述正极层形成部，在比所述正极集电体窄的范围，与所述正极集电体接触地形成所述正极活性物质层；工序(a2)，在所述工序(a1)之后，通过所述正极层形成部，在与所述正极集电体同样的范围，与所述正极集电体和所述正极活性物质层接触地形成所述正极侧固体电解质层；工序(b1)，通过所述负极层形成部，在比所述负极集电体窄的范围，与所述负极集电体接触地形成所述负极活性物质层；工序(b2)，在所述工序(b1)之后，通过所述负极层形成部，在与所述负极集电体同样的范围，与所述负极集电体和所述负极活性物质层接触地形成所述负极侧固体电解质层；工序(c)，在所述工序(a2)和所述工序(b2)之后，通过所述层叠部将所述正极层与所述负极层相互层叠，使所述正极活性物质层隔着所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层，与所述负极活性物质层相对。
本公开的一技术方案中的电池制造方法，是使用电池制造装置的电池制造方法，所述电池制造装置具备用于形成正极层的正极层形成部、用于形成负极层的负极层形成部、层叠部和切断部，所述正极层具备正极集电体、正极活性物质层和正极侧固体电解质层，所述负极层具备负极集电体、负极活性物质层和负极侧固体电解质层，所述电池制造方法包括以下工序：工序(e1)，通过所述正极层形成部，在比所述正极集电体窄的范围，与所述正极集电体接触地形成所述正极活性物质层；工序(e2)，在所述工序(e1)之后，通过所述正极层形成部，与所述正极集电体和所述正极活性物质层接触地形成所述正极侧固体电解质层；工序(f1)，通过所述负极层形成部，在比所述负极集电体窄的范围，与所述负极集电体接触地形成所述负极活性物质层；工序(f2)，在所述工序(f1)之后，通过所述负极层形成部，与所述负极集电体和所述负极活性物质层接触地形成所述负极侧固体电解质层；工序(g)，在所述工序(e2)和所述工序(f2)之后，通过所述层叠部将所述正极层与所述负极层相互层叠，使所述正极活性物质层隔着所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层，与所述负极活性物质层相对；工序(h)，在所述工序(g)之后，通过所述切断部将所述正极集电体和所述负极集电体连同所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层一起切断，由此使所述正极侧固体电解质层的形成范围成为与所述正极集电体同样的范围，并且使所述负极侧固体电解质层的形成范围成为与所述负极集电体同样的范围。
根据本公开，能够降低正极集电体与负极集电体接触的风险。
附图说明
图1是表示实施方式1中的电池1000的概略结构的图。
图2是表示实施方式1中的电池1000的概略结构的分解图(立体图)。
图3是表示实施方式2中的电池制造装置2000的概略结构的图。
图4是表示实施方式2中的电池制造方法的流程图。
图5是表示正极活性物质层形成工序S1110和正极侧固体电解质层形成工序S1120的一例的图。
图6是表示负极活性物质层形成工序S1210和负极侧固体电解质层形成工序S1220的一例的图。
图7是表示层叠工序S1310的一例的图。
图8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9是表示实施方式2中的电池制造装置2100的概略结构的图。
图10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11是表示正极侧固体电解质层形成工序S1121和正极侧切断工序S1122的一例的图。
图12是表示负极侧固体电解质层形成工序S1221和负极侧切断工序S1222的一例的图。
图13是表示实施方式3中的电池制造装置3000的概略结构的图。
图14是表示实施方式3中的电池制造方法的流程图。
图15是表示正极活性物质层形成工序S2110和正极侧固体电解质层形成工序S2120的一例的图。
图16是表示负极活性物质层形成工序S2210和负极侧固体电解质层形成工序S2220的一例的图。
图17是表示层叠工序S2310的一例的图。
图18是表示切断工序S2510的一例的图。
图19是表示实施方式3中的电池制造方法的变形例的流程图。
图20是表示比较例1中的电池910的概略结构的剖视图。
图21是表示比较例2中的电池920的概略结构的剖视图。
图22是表示比较例3中的电池930的概略结构的剖视图。
图23是表示比较例4中的电池940的概略结构的剖视图。
标号说明
100 正极层
110 正极集电体
120 正极活性物质层
130 正极侧固体电解质层
200 负极层
210 负极集电体
220 负极活性物质层
230 负极侧固体电解质层
1000 电池
310 正极层形成部
311 正极侧固体电解质层形成部
312 正极侧切断部
313 正极活性物质层形成部
410 负极层形成部
411 负极侧固体电解质层形成部
412 负极侧切断部
413 负极活性物质层形成部
510 层叠部
610 轧制部
710 控制部
2000 电池制造装置
2100 电池制造装置
320 正极层形成部
420 负极层形成部
520 层叠部
620 轧制部
720 控制部
820 切断部
3000 电池制造装置
具体实施方式
以下，一边参照附图一边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的概略结构的图。
图1(a)是表示实施方式1中的电池1000的概略结构的x-z图(剖视图)。
图1(b)是表示实施方式1中的电池1000的概略结构的x-y图(俯视透视图)。
图2是表示实施方式1中的电池1000的概略结构的分解图(立体图)。
实施方式1中的电池1000具备正极层100和负极层200。
正极层100具备正极集电体110、正极活性物质层120和正极侧固体电解质层130。
正极活性物质层120与正极集电体110接触，配置在比正极集电体110窄的范围。
正极侧固体电解质层130与正极集电体110和正极活性物质层120接触，配置在与正极集电体110同样的范围。
负极层200具备负极集电体210、负极活性物质层220和负极侧固体电解质层230。
负极活性物质层220与负极集电体210接触，配置在比负极集电体210窄的范围。
负极侧固体电解质层230与负极集电体210和负极活性物质层220接触，配置在与负极集电体210同样的范围。
正极层100与负极层200相互层叠。
正极活性物质层120隔着正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，与负极活性物质层220相对。
正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230相互接合。
根据以上的技术构成，能够降低正极集电体110与负极集电体210接触的风险。即，正极集电体110与负极集电体210的相对部分，能够通过正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230而固定化。例如，即使正极集电体110和负极集电体210由薄膜构成，也能够通过正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，将正极集电体110与负极集电体210的间隔维持在一定距离以上(例如正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230的厚度以上)。因此，能够避免正极集电体110与负极集电体210相互接近。由此，例如即使是将多个单元电池层叠的情况，也能够防止正极集电体110和负极集电体210的变形。因此，例如即使是将多个单元电池层叠的情况，也能够防止正极集电体110与负极集电体210之间的短路。另外，例如即使是在正极层100与负极层200之间不具备隔板的全固体电池，也能够降低正极集电体110与负极集电体210直接接触而短路的风险。
并且，根据以上的技术构成，不需要用于将正极层100与负极层200绝缘的额外部件(例如绝缘垫片)。由此，能够使电池的制造工序更加简便化且低成本化。
并且，根据以上的技术构成，通过具备正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230接合而成的固体电解质层，能够降低例如制造时会在正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230产生的针孔所导致的短路的可能性。
利用下述的比较例1～4对以上效果的详细情况进行说明。
图20是表示比较例1中的电池910的概略结构的剖视图。
在比较例1的电池910中，正极侧固体电解质层130配置在比正极集电体110窄的范围。即正极侧固体电解质层130没有配置在与正极集电体110同样的范围。
另外，在比较例1的电池910中，负极侧固体电解质层230配置在比负极集电体210窄的范围。即负极侧固体电解质层230没有配置在与负极集电体210同样的范围。
即，在比较例1的电池910中，固体电解质层没有形成直到各集电体的端部。即各集电体的一部分露出。因此正极集电体110与负极集电体210的间隔在各集电体的端部变得不稳定。所以正极集电体110与负极集电体210容易接近。从而存在露出的集电体彼此直接接触的风险。例如在将多个单元电池层叠的情况下，存在集电体彼此变形、短路的可能性。
与此相对，根据实施方式1，如上所述，通过直到各集电体的端部形成正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，能够降低正极集电体110与负极集电体210接触的风险。
图21是表示比较例2中的电池920的概略结构的剖视图。
比较例2中的电池920是在上述的比较例1中的电池910的结构的基础上还具备绝缘垫片90(例如绝缘树脂)的结构。即绝缘垫片配置在正极集电体110与负极集电体210之间。
通过设置绝缘垫片90，能够防止正极集电体110与负极集电体210接触所导致的短路。但是，在比较例2的电池920的制造方法中，需要另外准备绝缘垫片90的工序。还需要将绝缘垫片90精确地定位在正极集电体110与负极集电体210之间的工序以及进行固定的工序。这样在比较例2中，电池的制造工序复杂化并且高成本化。
与此相对，根据实施方式1，通过进行直到各集电体的端部形成正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230的工序，能够省略在使用绝缘垫片90的情况下所需的复杂的工序。直到各集电体的端部形成正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230的工序，作为形成正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230的工序之中的一个工序，能够容易地附加。即，与比较例2那样使用绝缘垫片90的情况相比，能够使电池的制造工序更加简便化且低成本化。
图22是表示比较例3中的电池930的概略结构的剖视图。
在比较例3的电池930中，固体电解质层是将尺寸、形状等不同的多个固体电解质膜(即固体电解质层931、固体电解质层932和固体电解质层933)粘贴融合而成的层。即在正极活性物质层120与负极活性物质层220相对的区域设置固体电解质层933。
即，在比较例3的电池930中，在正极活性物质层120与负极活性物质层220相对的区域中，不存在正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230相互接合而成的接合界面。因此，存在例如制造时在固体电解质层933产生的针孔所导致的短路的可能性。
与此相对，根据实施方式1，如上所述，能够在正极活性物质层120与负极活性物质层220相对的区域，设置正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230相互接合而成的接合界面。此时，关于在彼此不同的制造工序中所形成的正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，在正极侧固体电解质层130产生的针孔的位置与在负极侧固体电解质层230产生的针孔的位置不相同。因此，在正极侧固体电解质层130产生的针孔，在该接合界面被负极侧固体电解质层230堵塞。另外，在负极侧固体电解质层230产生的针孔，在该接合界面被正极侧固体电解质层130堵塞。由此，能够降低在固体电解质层产生的针孔所导致的短路的可能性。
图23是表示比较例4中的电池940的概略结构的剖视图。
在比较例4的电池940中，正极活性物质层120配置在与正极集电体110同样的范围。即正极活性物质层120没有配置在比正极集电体110窄的范围。因此，正极侧固体电解质层130仅覆盖正极活性物质层120的主面，不覆盖正极活性物质层120的侧面(端部)。
另外，在比较例4的电池940中，负极活性物质层220配置在与负极集电体210同样的范围。即负极活性物质层220没有配置在比负极集电体210窄的范围。因此，负极侧固体电解质层230仅覆盖负极活性物质层220的主面，不覆盖负极活性物质层220的侧面(端部)。
即，在比较例4的电池940中，正极活性物质层120的侧面(端部)和负极活性物质层220的侧面(端部)露出。因此，产生从正极活性物质层120的侧面(端部)崩落的正极活性物质与负极活性物质层220或负极集电体210接触的风险。另外，产生从负极活性物质层220的侧面(端部)崩落的负极活性物质与正极活性物质层120或正极集电体110接触的风险。因此，产生正极层与负极层短路的可能性。另外，由于活性物质层形成在与集电体同样的范围，活性物质层的侧面(端部)的强度减弱。因此，比较例4的电池940中，活性物质容易从活性物质层的侧面(端部)崩落。
与此相对，根据实施方式1，如上所述，正极活性物质层120和负极活性物质层220分别配置在比正极集电体110和负极集电体210窄的范围。因此，通过在分别与正极集电体110和负极集电体210同样的范围形成的正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，覆盖正极活性物质层120的侧面(端部)和负极活性物质层220的侧面(端部)。因此，能够防止正极活性物质层120的侧面(端部)和负极活性物质层220的侧面(端部)露出。因此，能够防止活性物质从活性物质层的侧面(端部)崩落。由此，能够降低正极层与负极层短路的可能性。另外，通过活性物质层形成在比集电体窄的范围，能够提高活性物质层的侧面(端部)的强度。因此，根据实施方式1，能够抑制活性物质层的侧面(端部)的活性物质的崩落。
再者，在实施方式1的电池1000中，如图1所示，负极活性物质层220可以配置在比正极活性物质层120宽的范围。
此时，正极活性物质层120可以配置在负极活性物质层220的形成范围内。
根据以上的技术构成，能够抑制负极活性物质层220的金属(例如锂)的析出。因此，能够防止由金属的析出引起的正极层100与负极层200之间的短路。
例如，关于将碳材料、金属锂用于负极的锂离子电池，在充电时，负极侧的电位下降到接近锂离子作为金属析出的电位。因此，例如在进行低温环境下的充电或急速充电的情况下，产生跟不上负极活性物质的锂离子吸藏速度的可能性。此时，产生锂离子作为金属锂析出的可能性。该金属锂的析出特别容易发生在电流集中的端部。因此，透视观察电池主面的情况下，正极活性物质层120的主面成为被收纳在负极活性物质层220的主面内的形状。由此能够抑制金属锂的析出。
作为正极集电体110一般可使用公知的正极集电体。正极集电体110例如可以是金属箔等。作为正极集电体110的材料例如可使用铝、铜、不锈钢、镍、铂、金、或包含这些的合金等。
正极活性物质层120是包含正极活性物质的层。
作为正极活性物质一般可使用公知的正极活性物质。实施方式1的电池1000作为锂离子二次电池(蓄电池)而构成的情况下，正极活性物质可以是具有吸藏和放出Li的特性的化合物。例如，正极活性物质可以是含锂的化合物。例如作为正极活性物质可使用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFePO4、LiNiPO4、将这些化合物的过渡金属用一种或两种不同种类元素置换而得到的化合物(例如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi0.5Mn1.5O2等)等。
再者，正极活性物质层120可以是包含正极活性物质和其它材料的正极合剂层。即正极活性物质层120可以是包含正极活性物质与固体电解质的混合物的层。或者，正极活性物质层120中除了正极活性物质和固体电解质以外，还可以包含导电助剂或粘结剂等。
另外，正极活性物质层120可以由多层构成。例如，正极活性物质层120可以在与正极集电体110接触的那侧具备第1层。此时，正极活性物质层120可以在与正极侧固体电解质层130接触的那侧具备第2层。此时，该第1层和该第2层可以是彼此结构(形状、厚度、所含材料)不同的层。
正极侧固体电解质层130是包含正极侧固体电解质的层。
作为正极侧固体电解质一般可使用公知的固体电解质。实施方式1的电池1000作为锂离子二次电池(蓄电池)而构成的情况下，固体电解质可以是含锂的化合物。例如，作为固体电解质可使用Li3Zr2Si2PO12、Li7La3Zr2O12、Li5La3Ta2O12、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3、Li1.5Ti1.7Al0.8P2.8Si0.2O12、La2/3-xLi3xTiO3、Li2S-SiS2系玻璃玻璃陶瓷、Li2S-B2S3系玻璃和玻璃陶瓷、Li2S-P2S5系玻璃和玻璃陶瓷、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li10GeP2S12等。另外，作为固体电解质可使用向上述物质添加LiI、LixMOy(M：P、Si、Ge、B、Al、Ga或In，x、y：自然数)等作为添加剂而得到的物质。作为固体电解质，可使用无机系固体电解质(硫化物系固体电解质或氧化物系固体电解质)或高分子固体电解质(例如在聚环氧乙烷溶解有锂盐的电解质)。
作为正极侧固体电解质层130，可使用由聚合物电解质或无机固体电解质与粘结剂的混合物构成的电解质层。正极侧固体电解质层130和正极活性物质层120所使用的固体电解质的材料和粘结剂的材料可以分别是同样的材料。
作为负极集电体210一般可使用公知的负极集电体。负极集电体210例如可以是金属箔等。作为负极集电体210例如可使用铝、铜、不锈钢、镍、铂、金、或包含这些的合金等。
负极活性物质层220是包含负极活性物质的层。
作为负极活性物质一般可使用公知的负极活性物质。实施方式1的电池1000作为锂离子二次电池(蓄电池)而构成的情况下，负极活性物质可以是具有吸藏和放出Li的特性的化合物。例如负极活性物质可以是金属化合物或碳材料。例如，作为负极活性物质可使用金属铟、金属锂、碳材料(例如石墨、硬碳等)、Li4Ti5O12、Si、SiO、Sn、SnO等。
再者，负极活性物质层220可以是包含负极活性物质和其它材料的负极合剂层。即负极活性物质层220可以是包含负极活性物质与固体电解质的混合物的层。或者，负极活性物质层220中除了负极活性物质和固体电解质以外，还可以包含导电助剂或粘结剂等。再者，在将能够与锂合金化的金属以箔状构成负极活性物质层220的情况下，可以不混合固体电解质等。
负极侧固体电解质层230是包含负极侧固体电解质的层。
另外，负极活性物质层220可以由多个层构成。例如，负极活性物质层220可以在与负极集电体210接触的那侧具备第1层。此时，负极活性物质层220可以在与负极侧固体电解质层230接触的那侧具备第2层。此时，该第1层和该第2层可以是彼此结构(形状、厚度、所含材料)不同的层。
作为负极侧固体电解质一般可使用公知的固体电解质。作为负极侧固体电解质可使用能够作为上述的正极侧固体电解质使用的材料。
作为负极侧固体电解质层230，可使用由聚合物电解质或无机固体电解质与粘结剂的混合物构成的电解质层。负极侧固体电解质层230和负极活性物质层220所使用的固体电解质的材料和粘结剂的材料，可以分别是同样的材料。
作为导电助剂，可使用碳材料(例如乙炔黑、科琴黑、碳纳米管等)或金属粉末等。
作为粘结剂一般可使用公知的高分子化合物。例如，作为粘结剂可使用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、橡胶系树脂、弹性体(elastomer)等。
再者，在实施方式1的电池1000中，正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230彼此可以包含同样的材料的固体电解质，也可以包含不同的材料的固体电解质。
另外，在实施方式1的电池1000中，正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230彼此可以以同样含量(浓度)包含固体电解质，也可以以不同含量(浓度)包含固体电解质。
另外，在实施方式1的电池1000中，正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230的厚度既可以相同也可以不同。
另外，如图1所示，负极集电体210的整体可以与正极集电体110平行设置。即正极集电体110与负极集电体210的距离可以在整个成膜区域中恒定。或者，也可以是负极集电体210的一部分与正极集电体110平行设置。
另外，在实施方式1的电池1000中，如图1所示，正极侧固体电解质层130的主面的整个区域与负极侧固体电解质层230的主面的整个区域可以相互接合。或者，也可以是正极侧固体电解质层130的主面的一部分区域(例如主面的一半以上的区域)与负极侧固体电解质层230的主面的一部分区域(例如主面的一半以上的区域)相互接合。
实施方式1中的电池1000例如可以是全固体电池(例如全固体锂二次电池)。根据实施方式1中的电池1000，能够实现能抑制制造时和充电时的正负极间的短路的全固体电池。另外，即使是需求高电压(例如两个单元电池以上)的情况，只要是使用了固体电解质的层叠型全固体电池，就能够通过在一个单元电池内直接串联多个发电元件而容易地谋求高电压化。根据实施方式1中的电池1000，即使是将多个电池层叠的情况，也能够实现正负极不短路的层叠型全固体电池。
再者，对于实施方式1中的的电池1000的制造方法，作为后述的实施方式2和实施方式3进行说明。
(实施方式2)
以下对实施方式2进行说明。适当省略与上述的实施方式1重复的说明。
图3是表示实施方式2中的电池制造装置2000的概略结构的图。
实施方式2中的电池制造装置2000具备正极层形成部310、负极层形成部410和层叠部510。
正极层形成部310用于形成正极层100。
通过正极层形成部310，在比正极集电体110窄的范围，与正极集电体110接触地形成正极活性物质层120。
通过正极层形成部310，在与正极集电体110同样的范围，与正极集电体110和正极活性物质层120接触地形成正极侧固体电解质层130。
负极层形成部410用于形成负极层200。
通过负极层形成部410，在比负极集电体210窄的范围，与负极集电体210接触地形成负极活性物质层220。
通过负极层形成部410，在与负极集电体210同样的范围，与负极集电体210和负极活性物质层220接触地形成负极侧固体电解质层230。
层叠部510将正极层100与负极层200相互层叠。由此，层叠部510使正极活性物质层120隔着正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，与负极活性物质层220相对。
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正极活性物质层形成工序S1110(＝工序(a1))、正极侧固体电解质层形成工序S1120(＝工序(a2))、负极活性物质层形成工序S1210(＝工序(b1))、负极侧固体电解质层形成工序S1220(＝工序(b2))、以及层叠工序S1310(＝工序(c))。
正极活性物质层形成工序S1110是通过正极层形成部310，在比正极集电体110窄的范围，与正极集电体110接触地形成正极活性物质层120的工序。
正极侧固体电解质层形成工序S1120是通过正极层形成部310，在与正极集电体110同样的范围，与正极集电体110和正极活性物质层120接触地形成正极侧固体电解质层130的工序。正极侧固体电解质层形成工序S1120是在正极活性物质层形成工序S1110之后执行的工序。
负极活性物质层形成工序S1210是通过负极层形成部410，在比负极集电体210窄的范围，与负极集电体210接触地形成负极活性物质层220的工序。
负极侧固体电解质层形成工序S1220是通过负极层形成部410，在与负极集电体210同样的范围，与负极集电体210和负极活性物质层220接触地形成负极侧固体电解质层230的工序。负极侧固体电解质层形成工序S1220是在负极活性物质层形成工序S1210之后执行的工序。
层叠工序S1310是通过层叠部510将正极层100与负极层200相互层叠，使正极活性物质层120隔着正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，与负极活性物质层220相对的工序。层叠工序S1310是在正极侧固体电解质层形成工序S1120和负极侧固体电解质层形成工序S1220之后执行的工序。
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，在与正极集电体110同样的范围形成正极侧固体电解质层130、并在与负极集电体210同样的范围形成负极侧固体电解质层230之后，将正极层100与负极层200层叠，由此即使在电池制造时也能够进一步提高正极集电体110和负极集电体210的位置的稳定性，并且进一步降低正极集电体110与负极集电体210的接触的风险。
并且，根据以上的制造装置或制造方法，能够降低正极集电体110与负极集电体210接触的可能性。即正极集电体110与负极集电体210的相对部分能够通过正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230而固定化。例如，即使正极集电体110和负极集电体210由薄膜构成，也能够通过正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230将正极集电体110与负极集电体210的间隔维持在一定距离以上(例如正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230的厚度以上)。因此，能够避免正极集电体110与负极集电体210相互接近。由此，例如即使是将多个单元电池层叠的情况，也能够防止正极集电体110和负极集电体210的变形。因此，例如即使是将多个单元电池层叠的情况，也能够防止正极集电体110与负极集电体210之间的短路。另外，例如即使是在正极层100与负极层200之间不具备隔板的全固体电池中，也能够降低正极集电体110与负极集电体210直接接触而短路的风险。
并且，根据以上的制造装置或制造方法，不需要用于将正极层100与负极层200绝缘的额外部件(例如绝缘垫片)。由此，能够使电池的制造工序更加简便化且低成本化。
并且，根据以上的制造装置或制造方法，通过具备正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230接合而成的固体电解质层，能够降低例如制造时会在正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230产生的针孔所导致的短路的可能性。
再者，在实施方式2的电池制造装置2000中，负极层形成部410可以将负极活性物质层220形成在比正极活性物质层120宽的范围。此时，层叠部510可以将正极活性物质层120配置在负极活性物质层220的形成范围内。
换言之，在实施方式2的电池制造方法中，在负极活性物质层形成工序S1210中，通过负极层形成部410，负极活性物质层220可以被形成在比正极活性物质层120宽的范围。
此时，在层叠工序S1310中，通过层叠部510，正极活性物质层120可以被配置在负极活性物质层220的形成范围内。
根据以上的制造装置或制造方法，能够抑制负极活性物质层220的金属(例如锂)的析出。因此，能够防止由金属的析出引起的正极层100与负极层200之间的短路。
再者，在实施方式2中，如图4所示，负极活性物质层形成工序S1210和负极侧固体电解质层形成工序S1220可以在正极活性物质层形成工序S1110和正极侧固体电解质层形成工序S1120之后执行。
或者，负极活性物质层形成工序S1210和负极侧固体电解质层形成工序S1220也可以在正极活性物质层形成工序S1110和正极侧固体电解质层形成工序S1120之前执行。
或者，负极活性物质层形成工序S1210和负极侧固体电解质层形成工序S1220也可以与正极活性物质层形成工序S1110和正极侧固体电解质层形成工序S1120同时执行。
以下，对实施方式2中的电池制造方法的具体一例进行说明。
图5是表示正极活性物质层形成工序S1110和正极侧固体电解质层形成工序S1120的一例的图。
在预先准备的正极集电体110上形成正极活性物质层120。例如，将正极活性物质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在正极集电体110上(可以进一步进行干燥)。此时，在比正极集电体110窄的范围，与正极集电体110接触地形成正极活性物质层120(正极活性物质层形成工序S1110)。由此，在正极集电体110上以正极集电体110在周围露出的方式形成正极活性物质层120。
在形成有正极活性物质层120的正极集电体110上，形成正极侧固体电解质层130。例如，将正极侧固体电解质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在正极活性物质层120和正极集电体110上(可以进一步进行干燥)。此时，在与正极集电体110同样的范围形成正极侧固体电解质层130(正极侧固体电解质层形成工序S1120)。由此，在露出的正极集电体110上覆盖正极活性物质层120，并形成正极侧固体电解质层130。由此制作正极层100(例如正极板)。
图6是表示负极活性物质层形成工序S1210和负极侧固体电解质层形成工序S1220的一例的图。
在预先准备的负极集电体210上形成负极活性物质层220。例如，将负极活性物质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在负极集电体210上(可以进一步进行干燥)。此时，在比负极集电体210窄的范围，与负极集电体210接触地形成负极活性物质层220(负极活性物质层形成工序S1210)。由此，在负极集电体210上以负极集电体210在周围露出的方式形成负极活性物质层220。再者，图6所示的例子中，负极活性物质层220在比正极活性物质层120宽的范围(即以比正极活性物质层120的形成面积大的面积)形成。
在形成有负极活性物质层220的负极集电体210上，形成负极侧固体电解质层230。例如，将负极侧固体电解质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在负极活性物质层220和负极集电体210上(可以进一步进行干燥)。此时，在与负极集电体210同样的范围形成负极侧固体电解质层230(负极侧固体电解质层形成工序S1220)。由此，在露出的负极集电体210上覆盖负极活性物质层220，并形成负极侧固体电解质层230。由此制作负极层200(例如负极板)。
图7是表示层叠工序S1310的一例的图。
使用运输装置等，将分别制作出的正极层100与负极层200彼此相对设置。然后，通过使它们接触，将正极层100与负极层200层叠。由此，正极活性物质层120隔着正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，与负极活性物质层220相对(层叠工序S1310)。
正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230的接触部分，可通过干燥工序或压接工序等而接合。由此制作实施方式1的电池1000。
再者，在层叠工序S1310中，正极侧固体电解质层130的主面的整个区域与负极侧固体电解质层230的主面的整个区域可以相互接触(然后可以接合)。或者，也可以是正极侧固体电解质层130的主面的一部分区域(例如主面的一半以上的区域)与负极侧固体电解质层230的主面的一部分区域(例如主面的一半以上的区域)相互接触(然后可以接合)。
图8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中，如图3所示，电池制造装置2000可以还具备轧制部610。
轧制部610通过对相互层叠而得到的正极层100和负极层200进行轧制，将正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230接合。
换言之，实施方式2中的电池制造方法如图8所示，可以还包括轧制工序S1410(＝工序(d))。再者，轧制工序S1410可以在层叠工序S1310之后执行。
轧制工序S1410是通过轧制部610对相互层叠而得到的正极层100和负极层200进行轧制，从而将正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230接合(压接)的工序。
根据以上的制造装置或制造方法，通过正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230被压接，能够使正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230之间的接合更牢固。另外，能够进一步降低在正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230产生的针孔所导致的短路的可能性。
图9是表示实施方式2中的电池制造装置2100的概略结构的图。
实施方式2中的电池制造装置2100中，正极层形成部310具备正极侧固体电解质层形成部311和正极侧切断部312。
通过正极侧固体电解质层形成部311，与正极集电体110和正极活性物质层120接触地形成正极侧固体电解质层130。
正极侧切断部312将正极集电体110连同正极侧固体电解质层130一起切断，由此使正极侧固体电解质层130的形成范围成为与正极集电体110同样的范围。
另外，在实施方式2的电池制造装置2100中，负极层形成部410具备负极侧固体电解质层形成部411和负极侧切断部412。
通过负极侧固体电解质层形成部411，与负极集电体210和负极活性物质层220接触地形成负极侧固体电解质层230。
负极侧切断部412将负极集电体210连同负极侧固体电解质层230一起切断，由此使负极侧固体电解质层230的形成范围成为与负极集电体210同样的范围。
图10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10所示的电池制造方法是使用了实施方式2中的电池制造装置2100的电池制造方法。例如，图10所示的电池制造方法是在实施方式2的电池制造装置2100中执行的电池制造方法。
图10所示的电池制造方法中，正极侧固体电解质层形成工序S1120(＝工序(a2))包括正极侧固体电解质层形成工序S1121(＝工序(a21))和正极侧切断工序S1122(＝工序(a22))。
正极侧固体电解质层形成工序S1121是通过正极侧固体电解质层形成部311，与正极集电体110和正极活性物质层120接触地形成正极侧固体电解质层130的工序。
正极侧切断工序S1122是通过正极侧切断部312将正极集电体110连同正极侧固体电解质层130一起切断，由此使正极侧固体电解质层130的形成范围成为与正极集电体110同样的范围的工序。正极侧切断工序S1122是在正极侧固体电解质层形成工序S1121之后执行的工序。
根据以上的制造装置或制造方法，能够通过进行切断的简单的工序，使正极侧固体电解质层130和正极集电体110成为同样的形成范围。由此，能够使电池的制造工序更加简便化且低成本化。
再者，在实施方式2的电池制造装置2100中，正极层形成部310可以具备正极活性物质层形成部313。正极活性物质层形成部313用于形成正极活性物质层120。即，在正极活性物质层形成工序S1110中，可以通过正极活性物质层形成部313形成正极活性物质层120。
另外，在实施方式2的电池制造装置2100中，负极层形成部410可以具备负极活性物质层形成部413。负极活性物质层形成部413用于形成负极活性物质层220。即，在负极活性物质层形成工序S1210中，可以通过负极活性物质层形成部413形成负极活性物质层220。
图11是表示正极侧固体电解质层形成工序S1121和正极侧切断工序S1122的一例的图。
在形成有正极活性物质层120的正极集电体110上，形成正极侧固体电解质层130。例如，将正极侧固体电解质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在正极活性物质层120和正极集电体110上(可以进一步进行干燥)。此时，在比正极集电体110窄的范围形成正极侧固体电解质层130(正极侧固体电解质层形成工序S1121)。
形成有正极侧固体电解质层130的正极集电体110可以使用切断装置等切断。正极集电体110连同正极侧固体电解质层130一起被切断(例如C11和C12的位置被切断)。由此，正极侧固体电解质层130的形成范围变为与正极集电体110同样的范围(正极侧切断工序S1122)。由此制作正极层100(例如正极板)。
再者，在正极侧切断工序S1122中，可以通过对正极集电体110和正极侧固体电解质层130同时冲压从而进行切断。此时，正极集电体110和正极侧固体电解质层130的四端可以同时被切断。
再者，在正极侧切断工序S1122中，可以以正极层100的主面的面积和形状变为与负极层200的主面的面积和形状同样的方式进行切断。
另外，在图10所示的电池制造方法中，负极侧固体电解质层形成工序S1220(＝工序(b2))可以包括负极侧固体电解质层形成工序S1221(＝工序(b21))和负极侧切断工序S1222(＝工序(b22))。
负极侧固体电解质层形成工序S1221是通过负极侧固体电解质层形成部411，与负极集电体210和负极活性物质层220接触地形成负极侧固体电解质层230的工序。
负极侧切断工序S1222是通过负极侧切断部412将负极集电体210连同负极侧固体电解质层230一起切断，从而使负极侧固体电解质层230的形成范围成为与负极集电体210同样的范围的工序。负极侧切断工序S1222是在负极侧固体电解质层形成工序S1221之后执行的工序。
根据以上的技术构成，能够通过进行切断的简单的工序，使负极侧固体电解质层230和负极集电体210成为同样的形成范围。由此，能够使电池的制造工序更加简便化且低成本化。
图12是表示负极侧固体电解质层形成工序S1221和负极侧切断工序S1222的一例的图。
在形成有负极活性物质层220的负极集电体210上，形成负极侧固体电解质层230。例如，将负极侧固体电解质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在负极活性物质层220和负极集电体210上(可以进一步进行干燥)。此时，在比负极集电体210窄的范围形成负极侧固体电解质层230(负极侧固体电解质层形成工序S1221)。
形成有负极侧固体电解质层230的负极集电体210可以使用切断装置等切断。负极集电体210连同负极侧固体电解质层230一起被切断(例如C21和C22的位置被切断)。由此，负极侧固体电解质层230的形成范围变为与负极集电体210同样的范围(负极侧切断工序S1222)。由此制作负极层200(例如负极板)。
再者，在负极侧切断工序S1222中，可以通过对负极集电体210和负极侧固体电解质层230同时冲压从而进行切断。此时，负极集电体210和负极侧固体电解质层230的四端可以同时被切断。
再者，在负极侧切断工序S1222中，可以以负极层200的主面的面积和形状变为与正极层100的主面的面积和形状同样的方式进行切断。
再者，在实施方式2中，正极层形成部310(例如正极侧固体电解质层形成部311和正极活性物质层形成部313)和负极层形成部410(例如负极侧固体电解质层形成部411和负极活性物质层形成部413)，可以分别具备例如吐出涂布剂(例如活性物质材料或固体电解质材料等)的吐出机构(例如吐出口)、向吐出机构供给涂布剂的供给机构(例如罐和供给管)、使涂布对象等移动的移动机构(例如辊)、进行加压压迫的轧制机构(例如压板或汽缸)等。关于这些机构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，在实施方式2中，正极侧切断部312和负极侧切断部412可以分别具备例如将切断对象切断的切断机构(例如冲压装置等)、使切断对象等移动的移动机构(例如辊)等。关于这些机构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，在实施方式2中，层叠部510可以具备将作为层叠对象的正极层100和负极层200输送的输送机构(例如辊)等。关于这些机构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，在实施方式2中，轧制部610可以具备对正极层100和负极层200的层叠体进行加压压迫的轧制机构(例如压板和汽缸)、使作为轧制对象的正极层100和负极层200移动的移动机构(例如辊)等。关于这些机构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，实施方式2中的电池制造装置可以还具备控制部710。控制部710控制正极层形成部310(例如正极侧固体电解质层形成部311和正极侧切断部312)、负极层形成部410(例如负极侧固体电解质层形成部411和负极侧切断部412)、层叠部510和轧制部610的工作。
控制部710例如可以由处理器和存储器构成。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，该处理器可以通过读取并执行存储器中所存储的程序而执行本公开中所示的控制方法(电池制造方法)。
(实施方式3)
以下，对实施方式3进行说明。适当省略与上述的实施方式1或实施方式2重复的说明。
图13是表示实施方式3中的电池制造装置3000的概略结构的图。
实施方式3中的电池制造装置3000具备正极层形成部320、负极层形成部420、层叠部520和切断部820。
正极层形成部320用于形成正极层100。
通过正极层形成部320，在比正极集电体110窄的范围，与正极集电体110接触地形成正极活性物质层120。
通过正极层形成部320，与正极集电体110和正极活性物质层120接触地形成正极侧固体电解质层130。
负极层形成部420用于形成负极层200。
通过负极层形成部420，在比负极集电体210窄的范围，与负极集电体210接触地形成负极活性物质层220。
通过负极层形成部420，与负极集电体210和负极活性物质层220接触地形成负极侧固体电解质层230。
层叠部520将正极层100与负极层200相互层叠。由此，层叠部520使正极活性物质层120隔着正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，与负极活性物质层220相对。
切断部820用于将正极集电体110和负极集电体210连同正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230一起切断。由此，切断部820使正极侧固体电解质层130的形成范围成为与正极集电体110同样的范围，并且使负极侧固体电解质层230的形成范围成为与所述负极集电体210同样的范围。
图14是表示实施方式3中的电池制造方法的流程图。
实施方式3中的电池制造方法是使用了实施方式3中的电池制造装置3000的电池制造方法。例如，实施方式3中的电池制造方法是在实施方式3的电池制造装置3000中执行的电池制造方法。
实施方式3中的电池制造方法包括正极活性物质层形成工序S2110(＝工序(e1))、正极侧固体电解质层形成工序S2120(＝工序(e2))、负极活性物质层形成工序S2210(＝工序(f1))、负极侧固体电解质层形成工序S2220(＝工序(f2))、层叠工序S2310(＝工序(g))和切断工序S2510(＝工序(h))。
正极活性物质层形成工序S2110是通过正极层形成部320，在比正极集电体110窄的范围，与正极集电体110接触地形成正极活性物质层120的工序。
正极侧固体电解质层形成工序S2120是通过正极层形成部320，与正极集电体110和正极活性物质层120接触地形成正极侧固体电解质层130的工序。正极侧固体电解质层形成工序S2120是在正极活性物质层形成工序S2110之后执行的工序。
负极活性物质层形成工序S2210是通过负极层形成部420，在比负极集电体210窄的范围，与负极集电体210接触地形成负极活性物质层220的工序。
负极侧固体电解质层形成工序S2220是通过负极层形成部420，与负极集电体210和负极活性物质层220接触地形成负极侧固体电解质层230的工序。负极侧固体电解质层形成工序S2220是在负极活性物质层形成工序S2210之后执行的工序。
层叠工序S2310是通过层叠部520将正极层100与负极层200相互层叠，使正极活性物质层120隔着正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，与负极活性物质层220相对的工序。层叠工序S2310是在正极侧固体电解质层形成工序S2120和负极侧固体电解质层形成工序S2220之后执行的工序。
切断工序S2510是通过切断部820将正极集电体110和负极集电体210连同正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230一起切断，由此使正极侧固体电解质层130的形成范围成为与正极集电体110同样的范围，并且使负极侧固体电解质层230的形成范围成为与负极集电体210同样的范围的工序。切断工序S2510是在层叠工序S2310之后执行的工序。
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，通过在将正极层100与负极层200层叠之后执行切断，正极层100与负极层200的位置对齐变得更加容易。另外，例如能够将正极集电体110、正极侧固体电解质层130、负极集电体210和负极侧固体电解质层230同时切断。因此，能够使正极集电体110、正极侧固体电解质层130、负极集电体210和负极侧固体电解质层230成为彼此同样的形成范围。由此，能够进一步提高正极集电体110和负极集电体210的位置的稳定性，并且进一步降低正极集电体110与负极集电体210的接触的风险。
并且，根据以上的制造装置或制造方法，能够降低正极集电体110与负极集电体210接触的风险。即正极集电体110与负极集电体210的相对部分能够通过正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230而固定化。例如，正极集电体110和负极集电体210可以由薄膜构成，通过正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，能够将正极集电体110与负极集电体210的间隔维持在一定的距离以上(例如正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230的厚度以上)。因此，能够正极集电体110与负极集电体210相互接近。由此，例如即使是将多个单元电池层叠的情况，也能够防止正极集电体110和负极集电体210的变形。因此，例如即使是将多个单元电池层叠的情况，也能够防止正极集电体110与负极集电体210之间的短路。另外，例如即使是在正极层100与负极层200之间不具备隔板的全固体电池中，也能够降低正极集电体110与负极集电体210直接接触而短路的风险。
并且，根据以上的制造装置或制造方法，不需要用于将正极层100与负极层200绝缘的额外部件(例如绝缘垫片)。由此，能够使电池的制造工序更加简便化且低成本化。
并且，根据以上的制造装置或制造方法，通过具备正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230接合而成的固体电解质层，能够降低例如制造时会在正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230产生的针孔所导致的短路的可能性。
并且，根据以上的制造装置或制造方法，能够通过进行切断的简单的工序，使正极集电体110、正极侧固体电解质层130、负极集电体210和负极侧固体电解质层230成为彼此同样的形成范围。由此，能够使电池的制造工序更加简单化且低成本化。
再者，在实施方式3的电池制造装置3000中，负极层形成部420可以将负极活性物质层220形成在比正极活性物质层120宽的范围。此时，层叠部520可以将正极活性物质层120配置在负极活性物质层220的形成范围内。
换言之，在实施方式3的电池制造方法中，在负极活性物质层形成工序S2210中，通过负极层形成部420，负极活性物质层220可以被形成在比正极活性物质层120宽的范围。
此时，在层叠工序S2310中，通过层叠部520，正极活性物质层120可以被配置在负极活性物质层220的形成范围内。
根据以上的技术构成，能够抑制负极活性物质层220的金属(例如锂)的析出。因此，能够防止由金属的析出引起的正极层100与负极层200之间的短路。
再者，在实施方式3中，如图14所示，负极活性物质层形成工序S2210和负极侧固体电解质层形成工序S2220可以在正极活性物质层形成工序S2110和正极侧固体电解质层形成工序S2120之后执行。
或者，负极活性物质层形成工序S2210和负极侧固体电解质层形成工序S2220可以在正极活性物质层形成工序S2110和正极侧固体电解质层形成工序S2120之前执行。
或者，负极活性物质层形成工序S2210和负极侧固体电解质层形成工序S2220可以与正极活性物质层形成工序S2110和正极侧固体电解质层形成工序S2120同时执行。
以下，对实施方式3中的电池制造方法的具体一例进行说明。
图15是表示正极活性物质层形成工序S2110和正极侧固体电解质层形成工序S2120的一例的图。
在预先准备的正极集电体110上形成正极活性物质层120。例如，将正极活性物质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在正极集电体110上(可以进一步进行干燥)。此时，在比正极集电体110窄的范围，与正极集电体110接触地形成正极活性物质层120(正极活性物质层形成工序S2110)。由此，在正极集电体110上以正极集电体110在周围露出的方式形成正极活性物质层120。
在形成有正极活性物质层120的正极集电体110上，形成正极侧固体电解质层130。例如，将正极侧固体电解质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在正极活性物质层120和正极集电体110上(可以进一步进行干燥)。此时，在比正极集电体110窄的范围形成正极侧固体电解质层130(正极侧固体电解质层形成工序S2120)。由此，在露出的正极集电体110上覆盖正极活性物质层120，并形成正极侧固体电解质层130。由此制作正极层100(例如正极板)。
图16是表示负极活性物质层形成工序S2210和负极侧固体电解质层形成工序S2220的一例的图。
在预先准备的负极集电体210上形成负极活性物质层220。例如，将负极活性物质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在负极集电体210上(可以进一步进行干燥)。此时，在比负极集电体210窄的范围，与负极集电体210接触地形成负极活性物质层220(负极活性物质层形成工序S2210)。由此，在负极集电体210上以负极集电体210在周围露出的方式形成负极活性物质层220。再者，在图16所示的例子中，负极活性物质层220在比正极活性物质层120宽的范围(即，以比正极活性物质层120的形成面积大的面积)形成。
在形成有负极活性物质层220的负极集电体210上，形成负极侧固体电解质层230。例如，将负极侧固体电解质(和其它材料)与预定的溶剂一起捏合而成的糊状的涂料，通过涂布装置等涂布在负极活性物质层220和负极集电体210上(可以进一步进行干燥)。此时，在比负极集电体210窄的范围形成负极侧固体电解质层230(负极侧固体电解质层形成工序S2220)。由此，在露出的负极集电体210上覆盖负极活性物质层220，并形成负极侧固体电解质层230。由此制作负极层200(例如负极板)。
图17是表示层叠工序S2310的一例的图。
使用输送装置等，使分别制作出的正极层100与负极层200彼此相对设置。然后，通过使它们接触，将正极层100与负极层200层叠。由此，正极活性物质层120隔着正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230，与负极活性物质层220相对(层叠工序S2310)。
图18是表示切断工序S2510的一例的图。
使用切断装置等切断正极层100与负极层200的层叠体。正极集电体110和负极集电体210连同正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230一起被切断(例如C31和C32的位置被切断)。由此，使正极侧固体电解质层130的形成范围成为与正极集电体110同样的范围，并且使负极侧固体电解质层230的形成范围成为与负极集电体210同样的范围(切断工序S2510)。
正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230的接触部分可通过干燥工序或压接工序等而接合。由此制作实施方式1的电池1000。
再者，在切断工序S2510中，可以通过同时对正极集电体110、正极侧固体电解质层130、负极集电体210和负极侧固体电解质层230冲压而进行切断。此时，正极集电体110、正极侧固体电解质层130、负极集电体210和负极侧固体电解质层230的四端可以同时被切断。
再者，在层叠工序S2310中，正极侧固体电解质层130的主面的整个区域与负极侧固体电解质层230的主面的整个区域可以相互接触(然后可以接合)。或者，也可以是正极侧固体电解质层130的主面的一部分区域(例如主面的一半以上的区域)与负极侧固体电解质层230的主面的一部分区域(例如主面的一半以上的区域)相互接触(然后可以接合)。
图19是表示实施方式3中的电池制造方法的变形例的流程图。
在实施方式3中，如图13所示，电池制造装置3000可以还具备轧制部620。
轧制部620通过对相互层叠的正极层100和负极层200进行轧制，将正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230接合。
换言之，实施方式3中的电池制造方法，如图19所示，可以还包括轧制工序S2410(＝工序(p))。
轧制工序S2410是通过轧制部620对相互层叠的正极层100和负极层200进行轧制，由此将正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230接合(压接)的工序。
根据以上的制造装置或制造方法，通过正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230被压接，能够使正极侧固体电解质层130与负极侧固体电解质层230之间的接合更牢固。另外，能够进一步降低在正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230产生的针孔所导致的短路的可能性。
再者，在实施方式3的电池制造方法中，如图19所示，切断工序S2510可以在轧制工序S2410之后执行。
根据以上的技术构成，即使是通过轧制工序使正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230变宽的情况，也能够通过之后执行的切断工序将正极侧固体电解质层130和负极侧固体电解质层230变宽部分(多余部分)除去。因此，能够使正极集电体110、正极侧固体电解质层130、负极集电体210和负极侧固体电解质层230成为彼此同样的形成范围。由此，能够进一步提高正极集电体110和负极集电体210的位置的稳定性，并且进一步降低正极集电体110与负极集电体210的接触的风险。
再者，在实施方式3中，正极层形成部320和负极层形成部420分别可以具备例如吐出涂布剂(例如活性物质材料或固体电解质材料等)的吐出机构(例如吐出口)、向吐出机构供给涂布剂的供给机构(例如罐和供给管)、使涂布对象等移动的移动机构(例如辊)、进行加压压迫的轧制机构(例如压板和汽缸)等。关于这些机构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，在实施方式3中，层叠部520可以具备将作为层叠对象的正极层100和负极层200输送的输送机构(例如辊)等。关于这些机构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，在实施方式3中，轧制部620可以具备对正极层100与负极层200的层叠体进行加压压迫的轧制机构(例如压板或汽缸)、使作为轧制对象的正极层100和负极层200移动的移动机构(例如辊)等。关于这些机构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，在实施方式3中，切断部820例如可以具备将切断对象切断的切断机构(例如冲压装置等)、使切断对象等移动的移动机构(例如辊)等。关于这些结构，一般可适当使用公知的装置和部件。
另外，实施方式3中的电池制造装置3000可以还具备控制部720。
控制部720控制正极层形成部320、负极层形成部420、层叠部520、轧制部620和切断部820的工作。
控制部720例如可以由处理器和存储器构成。该处理器例如可以是CPU(CentralProcessing Unit)或MPU(Micro-Processing Unit)等。此时，该处理器可以通过读取并执行存储器中所存储的程序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和3中，在形成正极层或负极层的工序中，可以包括将活性物质溶解于溶剂(或与分散于溶剂的粘结剂混合)而制作浆液的工序。再者，浆液中可以混合固体电解质或导电助剂。此时，形成正极层或负极层的工序可以采用刮涂法、辊涂法、棒涂法、压光印刷法、丝网印刷法等公知的涂布方法。
另外，在实施方式2和3中，在形成固体电解质层的工序中，可以包括将固体电解质溶解于溶剂(或与分散于溶剂的粘结剂混合)而制作浆液的工序。此时，形成固体电解质层的工序可以采用刮涂法、辊涂法、棒涂法、压光印刷法、丝网印刷法等公知的涂布方法。
另外，在实施方式2和3中，作为切断工序可采用冲压方法(例如冲压机)等公知的切断方法。
另外，在实施方式2和3中，轧制工序(例如压接工序)可采用单轴轧制、辊压、冷等静压(CIP)、热等静压等公知的轧制方法。再者，在采用单轴轧制或辊压的情况下，可以执行加温工序。
再者，在实施方式1～3中，“固体电解质层配置在与集电体同样的范围”意味着“固体电解质层配置在与集电体除了在制造上不可避免会产生的误差以外的实质上同样的范围”。
另外，在实施方式1～3中，“使固体电解质层的形成范围成为与集电体同样的范围”意味着“使固体电解质层的形成范围成为与集电体除了在制造上不可避免会产生的误差以外的实质上同样的范围”。
产业可利用性
本公开的电池例如可用作全固体锂二次电池等。

Claims (11)

1.一种电池，具备正极层和负极层，
所述正极层具备正极集电体、正极活性物质层和正极侧固体电解质层，
所述正极活性物质层与所述正极集电体接触，配置在比所述正极集电体窄的范围，
所述正极侧固体电解质层与所述正极集电体和所述正极活性物质层接触，配置在与所述正极集电体同样的范围，
所述负极层具备负极集电体、负极活性物质层和负极侧固体电解质层，
所述负极活性物质层与所述负极集电体接触，配置在比所述负极集电体窄的范围，
所述负极侧固体电解质层与所述负极集电体和所述负极活性物质层接触，配置在与所述负极集电体同样的范围，
所述正极层与所述负极层相互层叠，
所述正极活性物质层隔着所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层，与所述负极活性物质层相对，
所述正极侧固体电解质层与所述负极侧固体电解质层相互接合，
所述正极侧固体电解质层包含第1针孔，
所述负极侧固体电解质层包含第2针孔，
所述第1针孔被所述负极侧固体电解质层堵塞，
所述第2针孔被所述正极侧固体电解质层堵塞。
2.根据权利要求1所述的电池，所述负极活性物质层配置在比所述正极活性物质层宽的范围，
所述正极活性物质层配置在所述负极活性物质层的形成范围内。
3.一种电池制造方法，使用了电池制造装置，
所述电池制造装置具备用于形成正极层的正极层形成部、用于形成负极层的负极层形成部、和层叠部，
所述正极层具备正极集电体、正极活性物质层和正极侧固体电解质层，
所述负极层具备负极集电体、负极活性物质层和负极侧固体电解质层，
所述电池制造方法包括以下工序：
工序a1，通过所述正极层形成部，在比所述正极集电体窄的范围，与所述正极集电体接触地形成所述正极活性物质层；
工序a2，在所述工序a1之后，通过所述正极层形成部，在与所述正极集电体同样的范围，与所述正极集电体和所述正极活性物质层接触地形成所述正极侧固体电解质层；
工序b1，通过所述负极层形成部，在比所述负极集电体窄的范围，与所述负极集电体接触地形成所述负极活性物质层；
工序b2，在所述工序b1之后，通过所述负极层形成部，在与所述负极集电体同样的范围，与所述负极集电体和所述负极活性物质层接触地形成所述负极侧固体电解质层；以及
工序c，在所述工序a2和所述工序b2之后，通过所述层叠部将所述正极层与所述负极层相互层叠，使所述正极活性物质层隔着所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层，与所述负极活性物质层相对，
所述正极侧固体电解质层包含第1针孔，
所述负极侧固体电解质层包含第2针孔，
在所述工序c中，所述第1针孔被所述负极侧固体电解质层堵塞，所述第2针孔被所述正极侧固体电解质层堵塞。
4.根据权利要求3所述的电池制造方法，在所述工序b1中，通过所述负极层形成部，所述负极活性物质层被形成在比所述正极活性物质层宽的范围，
在所述工序c中，通过所述层叠部，所述正极活性物质层被配置在所述负极活性物质层的形成范围内。
5.根据权利要求3所述的电池制造方法，所述电池制造装置还具备轧制部，
所述电池制造方法还包括工序d，在所述工序d中，通过所述轧制部将相互层叠的所述正极层和所述负极层轧制，由此将所述正极侧固体电解质层与所述负极侧固体电解质层接合。
6.根据权利要求3所述的电池制造方法，所述正极层形成部具备正极侧固体电解质层形成部和正极侧切断部，
所述工序a2包括以下工序：
工序a21，通过所述正极侧固体电解质层形成部，与所述正极集电体和所述正极活性物质层接触地形成所述正极侧固体电解质层；
工序a22，在所述工序a21之后，通过所述正极侧切断部将所述正极集电体连同所述正极侧固体电解质层一起切断，由此使所述正极侧固体电解质层的形成范围成为与所述正极集电体同样的范围。
7.根据权利要求3所述的电池制造方法，所述负极层形成部具备负极侧固体电解质层形成部和负极侧切断部，
所述工序b2包括以下工序：
工序b21，通过所述负极侧固体电解质层形成部，与所述负极集电体和所述负极活性物质层接触地形成所述负极侧固体电解质层；
工序b22，在所述工序b21之后，通过所述负极侧切断部将所述负极集电体连同所述负极侧固体电解质层一起切断，由此使所述负极侧固体电解质层的形成范围成为与所述负极集电体同样的范围。
8.一种电池制造方法，使用了电池制造装置，
所述电池制造装置具备用于形成正极层的正极层形成部、用于形成负极层的负极层形成部、层叠部和切断部，
所述正极层具备正极集电体、正极活性物质层和正极侧固体电解质层，
所述负极层具备负极集电体、负极活性物质层和负极侧固体电解质层，
所述电池制造方法包括以下工序：
工序e1，通过所述正极层形成部，在比所述正极集电体窄的范围，与所述正极集电体接触地形成所述正极活性物质层；
工序e2，在所述工序e1之后，通过所述正极层形成部，与所述正极集电体和所述正极活性物质层接触地形成所述正极侧固体电解质层；
工序f1，通过所述负极层形成部，在比所述负极集电体窄的范围，与所述负极集电体接触地形成所述负极活性物质层；
工序f2，在所述工序f1之后，通过所述负极层形成部，与所述负极集电体和所述负极活性物质层接触地形成所述负极侧固体电解质层；
工序g，在所述工序e2和所述工序f2之后，通过所述层叠部将所述正极层与所述负极层相互层叠，使所述正极活性物质层隔着所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层，与所述负极活性物质层相对；以及
工序h，在所述工序g之后，通过所述切断部将所述正极集电体和所述负极集电体连同所述正极侧固体电解质层和所述负极侧固体电解质层一起切断，由此使所述正极侧固体电解质层的形成范围成为与所述正极集电体同样的范围，并且使所述负极侧固体电解质层的形成范围成为与所述负极集电体同样的范围，
所述正极侧固体电解质层包含第1针孔，
所述负极侧固体电解质层包含第2针孔，
在所述工序g中，所述第1针孔被所述负极侧固体电解质层堵塞，所述第2针孔被所述正极侧固体电解质层堵塞。
9.根据权利要求8所述的电池制造方法，在所述工序f1中，通过所述负极层形成部，所述负极活性物质层被形成在比所述正极活性物质层宽的范围，
在所述工序g中，通过所述层叠部，所述正极活性物质层被配置在所述负极活性物质层的形成范围内。
10.根据权利要求8所述的电池制造方法，所述电池制造装置还具备轧制部，
所述制造方法还包括工序p，在所述工序p中，通过所述轧制部将相互层叠的所述正极层和所述负极层轧制，由此将所述正极侧固体电解质层与所述负极侧固体电解质层接合。
11.根据权利要求10所述的电池制造方法，所述工序h在所述工序p之后执行。
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