电池、电池制造方法和电池制造装置与流程

本公开涉及电池、电池制造方法和电池制造装置。

背景技术：

专利文献1公开了形成面积比正极层和负极层大的固体电解质层的技术。

专利文献2公开了一种固体电池，其特征在于，从正极活性物质层和/或负极活性物质层的外周伸出的固体电解质的厚度，比介于正极活性物质层和负极活性物质层之间的固体电解质的厚度大。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2010-282803号公报

专利文献2：日本特开2011-096550号公报

技术实现要素：

现有技术中，希望降低正极层与负极层发生短路的风险。

本公开的一技术方案中的电池，具备：第1电极层；位于所述第1电极层上的固体电解质层；位于所述固体电解质层上且作为所述第1电极层的对极层的第2电极层；和空间部分，所述第1电极层具备第1集电体和位于所述第1集电体上的第1活性物质层，所述第2电极层具备第2集电体和位于所述第2集电体上的第2活性物质层，所述固体电解质层具备具有第1厚度的第1厚度部分和具有第2厚度的第2厚度部分，所述第2厚度比所述第1厚度大，所述第1厚度部分位于所述第1活性物质层上，所述第2厚度部分位于所述第1电极层上，所述第2活性物质层位于与所述第1厚度部分相对的位置，并且位于隔着所述第2厚度部分而没有与所述第1活性物质层相对的位置，所述第2集电体在与所述第2厚度部分相对的位置和形成有所述第2活性物质层的区域延伸存在，所述第2厚度部分与所述第2电极层接触，所述空间部分被所述第2电极层和所述第2厚度部分包围。

本公开的一技术方案中的电池制造方法，使用了电池制造装置，所述电池制造装置具备：用于在第1电极层上形成固体电解质层的固体电解质层形成部；和用于在与所述固体电解质层相对的位置形成作为所述第1电极层的对极层的第2电极层的电极层形成部，所述第1电极层具备第1集电体和位于所述第1集电体上的第1活性物质层，所述第2电极层具备第2集电体和位于所述第2集电体上的第2活性物质层，所述固体电解质层具备具有第1厚度的第1厚度部分和具有第2厚度的第2厚度部分，所述第2厚度比所述第1厚度大，所述电池制造方法包括：通过所述固体电解质层形成部，在所述第1活性物质层上形成所述第1厚度部分的工序(a1)；通过所述固体电解质层形成部，在所述第1电极层上形成所述第2厚度部分的工序(a2)；在所述工序(a2)之后，通过所述电极层形成部，在与所述第1厚度部分相对的位置以及隔着所述第2厚度部分而没有与所述第1活性物质层相对的位置形成所述第2活性物质层的工序(b)；和通过所述电极层形成部，在与所述第2厚度部分相对的位置和形成有所述第2活性物质层的区域延伸存在地形成所述第2集电体的工序(c)。

本公开的一技术方案中的电池制造装置，具备：用于在第1电极层上形成固体电解质层的固体电解质层形成部；和用于在与所述固体电解质层相对的位置形成作为所述第1电极层的对极层的第2电极层的电极层形成部，所述第1电极层具备第1集电体和位于所述第1集电体上的第1活性物质层，所述第2电极层具备第2集电体和位于所述第2集电体上的第2活性物质层，所述固体电解质层具备具有第1厚度的第1厚度部分和具有第2厚度的第2厚度部分，所述第2厚度比所述第1厚度大，所述固体电解质层形成部在所述第1活性物质层上形成所述第1厚度部分，所述固体电解质层形成部在所述第1电极层上形成所述第2厚度部分，所述电极层形成部在与所述第1厚度部分相对的位置以及隔着所述第2厚度部分而没有与所述第1活性物质层相对的位置形成所述第2活性物质层，所述电极层形成部在与所述第2厚度部分相对的位置和形成有所述第2活性物质层的区域延伸存在地形成所述第2集电体。

根据本公开，能够降低正极层与负极层发生短路的风险。

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1100的概略结构的截面图。

图3是表示实施方式1中的电池1200的概略结构的截面图。

图4是表示实施方式1中的电池1300的概略结构的截面图。

图5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6是表示实施方式2中的电池制造方法的流程图。

图7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8是表示第1电极层100的概略结构的截面图。

图9是表示第2电极层200的概略结构的截面图。

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是表示实施方式2中的印网掩模800的概略结构的图。

图12是表示固体电解质层300的膜厚分布的一例的截面图。

图13是表示实施方式2中的印网掩模810～830的概略结构的图。

图14是表示比较例1中的电池910的概略结构的截面图。

图15是表示比较例2中的电池920的概略结构的截面图。

图16是表示比较例3中的电池930的概略结构的截面图。

图17是表示比较例4中的电池940的概略结构的截面图。

图18是表示实施方式1中的电池1400的概略结构的截面图。

图19是表示实施方式1中的电池1500的概略结构的截面图。

图20是表示实施方式2中的电池制造方法的变形例的流程图。

附图标记说明

100第1电极层

110第1集电体

120第1活性物质层

200第2电极层

210第2集电体

220第2活性物质层

230第2固体电解质层

300固体电解质层

310第1厚度部分

320第2厚度部分

330第3厚度部分

400空间部分

410第2空间部分

500固体电解质层形成部

600电极层形成部

700控制部

1000、1100、1200、1300、1400、1500电池

2000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加以说明。

(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)是第1电极层100、固体电解质层300和第2电极层200的x-z图(截面图)。

图1(b)是第1电极层100和固体电解质层300的x-y图(俯视透视图)。

实施方式1中的电池1000具备：第1电极层100、第2电极层200、固体电解质层300和空间部分400。

第1电极层100具备第1集电体110和第1活性物质层120。

第1活性物质层120位于第1集电体110上。第1活性物质层120包含第1活性物质。

第2电极层200是第1电极层100的对极层。第2电极层200位于固体电解质层300上。第2电极层200具备第2集电体210和第2活性物质层220。

第2活性物质层220位于第2集电体210上。第2活性物质层220包含第2活性物质。

再者，第1电极层100可以是正极层。此时，第1集电体110是正极集电体。第1活性物质层120是正极活性物质层。第1活性物质是正极活性物质。第2电极层200是负极层。第2集电体210是负极集电体。第2活性物质层220是负极活性物质层。第2活性物质是负极活性物质。

或者，第1电极层100也可以是负极层。此时，第1集电体110是负极集电体。第1活性物质层120是负极活性物质层。第1活性物质是负极活性物质。第2电极层200是正极层。第2集电体210是正极集电体。第2活性物质层220是正极活性物质层。第2活性物质是正极活性物质。

固体电解质层300位于第1电极层100上(即第1活性物质层120和第1集电体110的至少一者之上)。固体电解质层300包含固体电解质。固体电解质层300具备第1厚度部分310和第2厚度部分320。

第1厚度部分310具有第1厚度t1。第1厚度部分310位于第1活性物质层120上。

第2厚度部分320具有第2厚度t2。第2厚度t2比第1厚度t1大。第2厚度部分320位于第1电极层100上(即第1活性物质层120和第1集电体110的至少一者之上)。在图1所示的电池1000中，第2厚度部分320位于第1集电体110上。

第2活性物质层220位于第2集电体210上。第2活性物质层220包含第2活性物质。第2活性物质层220位于与第1厚度部分310相对的位置(例如接触的位置)，并且位于隔着第2厚度部分320而没有与第1活性物质层120相对的位置。

第2集电体210在与第2厚度部分320相对的位置和形成有第2活性物质层220的区域延伸存在。此时，第2集电体210可以与第1集电体110平行。

第2厚度部分320与第2电极层200接触。例如，第2集电体210可以与第2厚度部分320接触。

空间部分400被第2厚度部分320和第2电极层200包围。例如，空间部分400可以被第2活性物质层220与第2集电体210之中的至少一者和第2厚度部分320包围。

根据以上的技术构成，能够降低正极集电体与负极集电体(即第1集电体110与第2集电体210)接触的可能性。即，通过固体电解质层300的第2厚度部分320，能够将正极集电体与负极集电体的间隔维持在一定的距离以上(例如第2厚度以上)。因此，能够避免正极集电体与负极集电体相互接近。所以，例如在正极层与负极层之间不具备隔板的全固体电池中，也能够降低正极集电体与负极集电体直接接触而使正极层与负极层发生短路的风险。进而，不需要用于使正极层与负极层绝缘的其它构件(例如绝缘垫)。由此，能够使电池的制造工序更加简化并且低成本化。

另外，根据以上的技术构成，能够通过空间部分400缓和变形和应力。即，能够通过空间部分400缓和与电池使用时的各层(第1活性物质层120、第2活性物质层220、固体电解质层300)的膨胀和收缩相伴的应力。例如，在第2活性物质层220膨胀时，能够容许第2活性物质层220的一部分向相邻的空间部分400鼓出。另外，例如能够通过空间部分400缓和对电池施加弯曲变形时产生的应力。另外，能够通过空间部分400缓和电池制造时产生的应力。

利用下述的比较例1～3对以上效果的详情加以说明。

图14是表示比较例1中的电池910的概略结构的截面图。

在比较例1中的电池910中，固体电解质层300没有形成到各集电体的端部。即，各集电体的一部分露出。

在此，比较例1中的电池910在固体电解质层300中不具备第2厚度部分320。

所以，第1集电体110与第2集电体210的间隔在各集电体的端部变得不稳定。因此，第1集电体110与第2集电体210容易接近。所以，存在露出的集电体彼此直接接触的风险。

这样，在比较例1中，由于正极层与负极层之间的位置精度的不良而存在发生短路的风险。

相对于此，根据实施方式1，如上所述，通过在固体电解质层300中具备第2厚度部分320，能够降低正极集电体与负极集电体接触的可能性。

图15是表示比较例2中的电池920的概略结构的截面图。

在比较例2中的电池920中，固体电解质层300在各集电体的端部被切断。例如，成为以除去电池920中的各集电体的露出的部分的方式，使各集电体的端部与固体电解质层300一同被切断除去的结构。

这样，在集电体上的固体电解质层被切断的情况下，切断部附近的固体电解质容易发生开裂或脱落导致的微小缺陷。因此，电池端部的固体电解质会产生损害作为绝缘体的功能的可能性。

此外，比较例2中的电池920，在固体电解质层300中不具备第2厚度部分320。

所以，第1集电体110与第2集电体210的间隔在集电体的端部变得不稳定。因此，第1集电体110与第2集电体210容易接近。所以，存在露出的集电体彼此直接接触的风险。

这样，在比较例2中，由于正极层与负极层之间的绝缘不良而存在发生短路的风险。

相对于此，根据实施方式1，如上所述，通过在固体电解质层300具备第2厚度部分320，能够降低正极集电体与负极集电体接触的可能性。

图16是表示比较例3中的电池930的概略结构的截面图。

比较例3中的电池930，是在上述的比较例2中的电池920的结构的基础上还具备绝缘垫90的结构。即，绝缘垫90被配置在第1集电体110与第2集电体210之间。

通过设置绝缘垫90，能够防止第1集电体110与第2集电体210的接触导致的短路。但是，在比较例3中的电池930的制造方法中，需要另行准备绝缘垫90的工序。而且，需要将绝缘垫90在第1集电体110与第2集电体210之间精确定位的工序和进行固定的工序。

这样，在比较例3中，电池的制造工序复杂化和高成本化。

相对于此，根据实施方式1，通过进行在固体电解质层300形成第2厚度部分320的工序，能够省略在使用绝缘垫90的情况下所必需的复杂工序。在固体电解质层300形成第2厚度部分320的工序作为形成固体电解质层300的工序之中的工序之一能够容易地附加。即，与使用比较例3那样的绝缘垫90的情况相比，能够使电池的制造工序更加简化且低成本化。

图17是表示比较例4中的电池940的概略结构的截面图。

在比较例4中的电池940中，固体电解质层300具有伸出部分91。伸出部分91的厚度比第1电极层100与第2集电体210之间的距离短。即，伸出部分91没有与第2集电体210接触。另外，伸出部分91与第1电极层100不具有大的接触面积。因此，在施加外力时，出现伸出部分91发生错位(例如，与第1电极层100背离)的可能性。

所以，第1集电体110与第2集电体210的间隔在集电体的端部变得不稳定。因此，第1集电体110与第2集电体210容易接近。所以，存在露出的集电体彼此直接接触的风险。

这样，在比较例4中，由于正极层与负极层之间的绝缘不良而存在发生短路的风险。

相对于此，根据实施方式1，如上所述，通过在固体电解质层300具备第2厚度部分320，能够降低正极集电体与负极集电体接触的可能性。

再者，在实施方式1中，第2厚度部分320(或第3厚度部分330)与第1电极层100(即第1活性物质层120和第1集电体110的至少一者)的接触面积，可以比第2厚度部分320与第2集电体210的接触面积大。此时，第2厚度部分320(或第3厚度部分330)与第1电极层100(即第1活性物质层120和第1集电体110的至少一者)的接触部分可以与第1厚度部分310结合(例如，一体地形成)。

根据以上的技术构成，能够提高第2厚度部分320(或第3厚度部分330)的强度。即，即使在施加使第1电极层100与第2集电体210接近那样的外力的情况下，也能够抑制第2厚度部分320(或第3厚度部分330)错位(例如，从第1电极层100背离)。由此，能够进一步降低正极集电体与负极集电体接触的可能性。

再者，如图1所示，空间部分400可以被第2厚度部分320、第2活性物质层220、第2集电体210和固体电解质层300包围。

在此，也可以使第2活性物质层220形成在更宽的范围，使第2活性物质层220与第2厚度部分320接触。该情况下，空间部分400被第2厚度部分320、第2活性物质层220和固体电解质层300包围。

另外，如图1所示，第2集电体210的整体可以与第1集电体110平行。即，第1集电体110与第2集电体210的距离可以在整个成膜区域中恒定。

或者，第2集电体210的一部分可以与第1集电体110平行。即，例如在形成有第1厚度部分310的范围中的第1集电体110与第2集电体210之间的距离、和在形成有第2厚度部分320的范围中的第1集电体110与第2集电体210之间的距离可以相同。

另外，如图1所示，第1活性物质层120可以形成在比第1集电体110窄的范围。

另外，如图1所示，第2活性物质层220可以形成在比第2集电体210窄的范围。

另外，如图1所示，固体电解质层300可以形成为比第1活性物质层120和第2活性物质层220的任一者都大的面积。由此，能够防止正极层与负极层的直接接触导致的短路。

另外，如图1所示，第2活性物质层220的形成范围可以比第1活性物质层120的形成范围大。此时，第1活性物质层120可以是正极活性物质层，第2活性物质层220可以是负极活性物质层。即，负极活性物质层的形成范围可以比正极活性物质层的形成范围大。由此，例如，存在能够防止锂析出导致的电池的不良情况(例如可靠性的下降)的可能性。

或者，第1活性物质层120与第2活性物质层220的形成范围可以相同。

另外，如图1所示，固体电解质层300可以形成在比第1集电体110或第2集电体210窄的范围。由此，例如在将集电体切断为预定形状时，能够减少固体电解质层300发生开裂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。

或者，固体电解质层300的形成范围可以与第1集电体110或第2集电体210的整个范围相同。在集电体的整个区域形成固体电解质层300形成后进行了切断的情况下，存在微小开裂进入固体电解质层300的可能性。但是，在切断区域形成有第2厚度部分320(即比第1厚度部分310厚得多的部分)。因此，难以导致正负极间的短路。

作为正极集电体，可以使用金属箔(例如sus箔、al箔)等。正极集电体的厚度例如可以为5～50μm。

作为正极活性物质层所含有的正极活性物质，可以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，可以使用能够使li脱离和插入的各种材料。

另外，作为正极活性物质层所含有的材料，可以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，可以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，可以使用例如li2s:p2s5的混合物。正极活性物质的表面可以用固体电解质被覆。另外，作为正极活性物质层所含有的材料，可以使用导电剂(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，可以使用金属箔(例如sus箔、cu箔)等。负极集电体的厚度例如可以为5～50μm。

作为负极活性物质层所含有的负极活性物质，可以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，可以使用能够使li脱离和插入的各种材料。

另外，作为负极活性物质层所含有的材料，可以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，可以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，可以使用例如li2s:p2s5的混合物。另外，作为负极活性物质层所含有的材料，可以使用导电剂(例如乙炔黑等)、粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。

作为固体电解质层300所含有的固体电解质，可以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，可以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，可以使用例如li2s:p2s5的混合物。

另外，作为固体电解质层300所含有的材料，可以使用粘结用粘合剂(例如聚偏二氟乙烯等)等。

再者，在实施方式1中的电池1000中，如图1所示，第2厚度部分320可以位于第1厚度部分310与第1集电体110的第1端之间、以及第1厚度部分310与第1集电体110的第2端之间。

根据以上的技术构成，能够进一步降低第1集电体110的第1端和第1集电体110的第2端这两者与第2集电体210接触的可能性。

在此，第1集电体110的第1端和第2端例如可以是图1中的x方向上的两端部(外缘)。

或者，第1集电体110的第1端和第2端例如可以是图1中的y方向上的两端部(外缘)。

另外，在实施方式1中的电池1000中，如图1所示，第2厚度部分320可以位于第1厚度部分310和第1集电体110的四周的边缘之间。

根据以上的技术构成，能够进一步降低第1集电体110的四周的边缘与第2集电体210接触的可能性。

在此，如图1所示，第2厚度部分320可以作为连续的1个部分，位于第1厚度部分310和第1集电体110的四周的边缘之间。

或者，第2厚度部分320可以作为互相被分割了的多个部分(即互相不连续的多个部分)，位于第1厚度部分310和第1集电体110的四周的边缘之间。

另外，在实施方式1中的电池1000中，如图1所示，空间部分400可以位于包围第2活性物质层220的周围的位置。

根据以上的技术构成，能够通过空间部分400进一步缓和变形和应力。即，例如在第2活性物质层220发生了膨胀时，能够容许第2活性物质层220向包围其周围的空间部分400鼓出。

图2是表示实施方式1中的电池1100的概略结构的截面图。

在图2所示的电池1100中，第2厚度部分320位于第1活性物质层120。

根据以上的技术构成，能够使第1活性物质层120形成在更宽的范围。因此，能够构成包含更多的第1活性物质的电池。

另外，在实施方式1中，固体电解质层300可以具备第3厚度部分330。

第3厚度部分330具有第3厚度t3。第3厚度t3比第1厚度t1大、并且比第2厚度t2小。

第3厚度部分330位于与第2活性物质层220相对的位置，或者位于第1活性物质层120上。

根据以上的技术构成，能够通过第2厚度部分320和第3厚度部分330，更加牢固地固定第1集电体110与第2集电体210间隔。由此，能够进一步降低第1集电体110与第2集电体210接触的可能性。

图3是表示实施方式1中的电池1200的概略结构的截面图。

在图3所示的电池1200中，第3厚度部分330位于与第2活性物质层220相对的位置。

根据以上的技术构成，即使在如图3那样仅第2厚度部分320能够与第2集电体210接触的情况下，位于第2厚度部分320附近的第3厚度部分330也能够在结构上支持第2厚度部分320。因此，能够通过第2厚度部分320和第3厚度部分330，更加牢固地固定第1集电体110与第2集电体210的间隔。由此，能够进一步降低第1集电体110与第2集电体210接触的可能性。

再者，在图3所示的电池1200中，空间部分400被第2厚度部分320、第2活性物质层220、第2集电体210、固体电解质层300和第3厚度部分330包围。

图4是表示实施方式1中的电池1300的概略结构的截面图。

在图4所示的电池1300中，第3厚度部分330位于第1活性物质层120上。

根据以上的技术构成，能够如图4那样通过第2厚度部分320与第3厚度部分330这两者支持第2集电体210。因此，能够通过第2厚度部分320与第3厚度部分330，更加牢固地固定第1集电体110与第2集电体210的间隔。由此，能够进一步降低第1集电体110与第2集电体210接触的可能性。

再者，在图4所示的电池1300中，空间部分400被第2厚度部分320、第2集电体210和固体电解质层300包围。

另外，在图4所示的电池1300中，第3厚度部分330可以与第2集电体210接触。

另外，图4所示的电池1300具备第2空间部分410。第2空间部分410被第3厚度部分330、第2活性物质层220、第2集电体210和固体电解质层300包围。第2空间部分410能够发挥与空间部分400同样的效果。

如上所述，实施方式1中的电池，其特征在于，将固体电解质层300的厚度不是均一而是以多阶段的厚度形成。

再者，在实施方式1中，第1厚度t1可以意味着第1厚度部分310中的最大厚度。

另外，在实施方式1中，第2厚度t2可以意味着第2厚度部分320中的最大厚度。

另外，在实施方式1中，第3厚度t3可以意味着第3厚度部分330中的最大厚度。

图18是表示实施方式1中的电池1400的概略结构的截面图。

实施方式1中的电池1400在上述的实施方式1中的电池1000的结构的基础上还具备下述结构。

即，在实施方式1中的电池1400中，第1活性物质层120具有第1层120a和第2层120b。

第1活性物质层120的第1层120a是与固体电解质层300接触的层。第1活性物质层120的第1层120a例如是以比第1活性物质层120的第2层120b高的浓度含有固体电解质的层。

第1活性物质层120的第2层120b是与第1集电体110接触的层。第1活性物质层120的第2层120b例如是以比第1活性物质层120的第1层120a高的浓度含有第1活性物质的层。

另外，在实施方式1中的电池1400中，第2活性物质层220具有第1层220a和第2层220b。

第2活性物质层220的第1层220a是与固体电解质层300接触的层。第2活性物质层220的第1层220a例如是以比第2活性物质层220的第2层220b高的浓度含有固体电解质的层。

第2活性物质层220的第2层220b是与第2集电体210接触的层。第2活性物质层220的第2层220b例如是以比第2活性物质层220的第1层220a高的浓度含有第2活性物质的层。

图19是表示实施方式1中的电池1500的概略结构的截面图。

实施方式1中的电池1500，在上述的实施方式1中的电池1000的结构的基础上还具备下述结构。

即，在实施方式1中的电池1500中，第2电极层200还具备第2固体电解质层230。

第2固体电解质层230位于第2活性物质层220与第1厚度部分310之间。第2固体电解质层230是含有固体电解质的层。

第2厚度部分320与第2固体电解质层230接触。此时，第2厚度部分320可以仅与第2固体电解质层230接触。或者，第2厚度部分320也可以与第2固体电解质层230和第2集电体210这两者接触。

空间部分400被第2固体电解质层230和第2厚度部分320包围。

根据以上的技术构成，能够通过空间部分400缓和变形和应力。即，能够通过空间部分400缓和与电池使用时的各层(第1活性物质层120、第2活性物质层220、固体电解质层300、第2固体电解质层230)的膨胀和收缩相伴的应力。例如，在第2活性物质层220与第2固体电解质层230发生了膨胀时，能够容许第2固体电解质层230的一部分向相邻的空间部分400鼓出。

再者，在实施方式1中的电池1500中，第2厚度部分320可以与第2集电体210和第2固体电解质层230接触。

另外，在实施方式1中的电池1500中，空间部分400可以位于包围第2固体电解质层230的周围的位置。

根据以上的技术构成，能够通过空间部分400进一步缓和变形和应力。即，例如在第2活性物质层220与第2固体电解质层230发生了膨胀时，能够容许第2固体电解质层230向包围其周围的空间部分400鼓出。

再者，第2固体电解质层230所含的材料和固体电解质层300所含的材料可以彼此相同，也可以彼此不同。

再者，以后述的实施方式2对实施方式1中的电池的制造方法加以说明。

(实施方式2)

以下，对实施方式2加以说明。适当省略与上述的实施方式1重复的说明。

图5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具备固体电解质层形成部500和电极层形成部600。

固体电解质层形成部500将固体电解质层300形成于第1电极层100上。

更具体而言，固体电解质层形成部500在第1活性物质层120上形成第1厚度部分310。

此外，固体电解质层形成部500在第1电极层100上(即第1活性物质层120和第1集电体110的至少一者之上)形成第2厚度部分320。

电极层形成部600将第2电极层200形成在与固体电解质层300相对的位置。

更具体而言，电极层形成部600在通过固体电解质层形成部500形成第2厚度部分320之后，形成第2活性物质层220。电极层形成部600在与第1厚度部分310相对的位置(例如接触的位置)以及隔着第2厚度部分320而没有与第1活性物质层120相对的位置形成第2活性物质层220。

电极层形成部600在与第2厚度部分320相对的位置和形成有第2活性物质层220的区域延伸存在地形成第2集电体210。

图6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中的电池制造方法使用了实施方式2中的电池制造装置2000。例如，实施方式2中的电池制造方法在实施方式2中的电池制造装置2000中执行。

实施方式2中的电池制造方法，包括：第1厚度部分形成工序s1101(＝工序(a1))、第2厚度部分形成工序s1102(＝工序(a2))、第2活性物质层形成工序s1201(＝工序(b))和第2集电体形成工序s1202(＝工序(c))。

第1厚度部分形成工序s1101，是通过固体电解质层形成部500在第1活性物质层120上形成第1厚度部分310的工序。

第2厚度部分形成工序s1102，是通过固体电解质层形成部500在第1电极层100上(即第1活性物质层120和第1集电体110的至少一者之上)形成第2厚度部分320的工序。

第2活性物质层形成工序s1201，是在第2厚度部分形成工序s1102之后执行的工序。第2活性物质层形成工序s1201，是通过电极层形成部600在与第1厚度部分310相对的位置(例如接触的位置)以及隔着第2厚度部分320而没有与第1活性物质层120相对的位置形成第2活性物质层220的工序。

第2集电体形成工序s1202，是通过电极层形成部600在与第2厚度部分320相对的位置和形成有第2活性物质层220的区域延伸存在地形成第2集电体210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。

根据以上的制造装置或制造方法，能够降低正极集电体与负极集电体(即第1集电体110与第2集电体210)接触的可能性。即，能够通过固体电解质层300的第2厚度部分320，将正极集电体与负极集电体的间隔维持在一定的距离以上(例如，第2厚度以上)。因此，能够避免正极集电体与负极集电体彼此接近。因此，例如即使是在正极层与负极层之间不具备隔板的全固体电池中，也能够降低正极集电体与负极集电体直接接触从而使正极层与负极层发生短路的风险。而且，不需要用于使正极层和负极层绝缘的其它构件(例如绝缘垫)。由此，能够使电池的制造工序更加简化且低成本化。

另外，根据以上的制造装置或制造方法，能够在实施方式1中形成上述的空间部分400。因此，能够通过空间部分400缓和变形和应力。即，能够通过空间部分400缓和与电池使用时的各层(第1活性物质层120、第2活性物质层220、固体电解质层300)的膨胀和收缩相伴的应力。例如，在第2活性物质层220发生了膨胀时，能够容许第2活性物质层220的一部分向相邻的空间部分400鼓出。另外，例如能够通过空间部分400缓和对电池施加弯曲变形时产生的应力。另外，能够通过空间部分400缓和在电池的制造时产生的应力。

另外，根据以上的制造装置或制造方法，通过在第2厚度部分320的形成之后形成第2活性物质层220，在电池制造时，能够提高各集电体的位置的稳定性，并且降低集电体彼此接触的可能性。

再者，在实施方式2中，作为第2电极层200，可以使用预先准备好的电极层(制作完成的电极层)。

此时，电极层形成部600例如可以使预先准备的第2电极层200贴合在形成有固体电解质层300的第1电极层100上，由此在固体电解质层300上形成第2活性物质层220和第2集电体210。

换句话说，第2活性物质层形成工序s1201和第2集电体形成工序s1202例如可以作为使预先准备的第2电极层200贴合在形成有固体电解质层300的第1电极层100上的工序同时执行。

另外，在实施方式2中，作为第1电极层100可以使用预先准备的电极层(制作完成的电极层)。

或者，第1电极层100可以采用实施方式2中的制造装置和制造方法制作。

图7是表示实施方式2中的电池制造方法的变形例的流程图。

如图7所示，实施方式2中的电池制造方法可以还包括第1集电体形成工序s1001和第1活性物质层形成工序s1002。

第1集电体形成工序s1001，是通过电极层形成部600形成第1集电体110的工序。

第1活性物质层形成工序s1002，是通过电极层形成部600在第1集电体110上形成第1活性物质层120的工序。

再者，在电极层形成部600，形成第1电极层100的机构和形成第2电极层200的机构可以是其一部分共通的构成，也可以是彼此不同的构成。

以下，对实施方式2中的电池制造方法的具体一例加以说明。

图8是表示第1电极层100的概略结构的截面图。

如图8所示，在第1集电体110上形成第1活性物质层120。

即，将实施方式1中说明过的活性物质所含有的材料与溶剂一同混炼而得到糊状的涂料，将该涂料在第1集电体110上涂敷干燥，制作第1电极层100。

为了提高第1活性物质层120的密度，第1电极层100可以被压制。

这样制作的第1活性物质层120的厚度例如为5～300μm。

再者，第1活性物质可以是正极活性物质。此时，第1活性物质层120是正极活性物质层。另外，第1集电体110是正极集电体。该情况下，第1电极层100是正极板。

图9是表示第2电极层200的概略结构的截面图。

如图9所示，在第2集电体210上形成第2活性物质层220。

即，将实施方式1中说明过的活性物质所含有的材料与溶剂一同混炼而得到糊状的涂料，将该涂料在第2集电体210上涂敷干燥，制作第2电极层200。

为了提高第2活性物质层220的密度，第2电极层200可以被压制。

这样制作的第2活性物质层220的厚度例如为5～300μm。

再者，第2活性物质可以是负极活性物质。此时，第2活性物质层220是负极活性物质层。另外，第2集电体210是负极集电体。该情况下，第2电极层200是负极板。

在第1电极层100上形成固体电解质层300。

即，将实施方式1中说明过的固体电解质层所含有的材料与溶剂一同混炼而得到糊状的涂料，将该涂料在第1活性物质层120上涂敷干燥，制作固体电解质层300。

作为具体的固体电解质层300的形成方法，可采用例如利用图11或图13等表示的方法。

如上所述，在制作了第1电极层100和第2电极层200后，例如将第1电极层100和第2电极层200隔着固体电解质层300贴合。更具体而言，可以将形成有固体电解质层300的第1电极层100和第2电极层200，以隔着固体电解质层300使第1活性物质层120与第2活性物质层220相对的方式重叠，并利用压制机等进行加压压迫。通过加压压迫，致密的各层成为良好的接合状态。通过将形成的各层密合层叠，作为全固体电池良好地发挥功能。再者，即使在进行了加压压迫的情况下，在实施方式1中说明过的空间部分也能够残存。

再者，在实施方式2中，固体电解质层形成部500也可以具备将作为涂敷剂的固体电解质进行涂敷的涂敷机构。

另外，在实施方式2中，电极层形成部600也可以具备在形成有固体电解质层300的第1电极层100上贴合第2电极层200的机构。或者，在实施方式2中，电极层形成部600也可以具备将作为涂敷剂的第2活性物质进行涂敷的涂敷机构。

另外，固体电解质层形成部500和电极层形成部600例如也可以具备将涂敷剂吐出的吐出机构(例如吐出口)、向吐出机构供给涂敷剂的供给机构(例如容器和供给管)、使涂敷对象等移动的移动机构(例如辊)、进行加压压迫的压制机构(例如压制台和汽缸)等。对于这些机构，可适当使用一般公知的装置和构件。

另外，实施方式2中的电池制造装置2000如图5所示，可以还具备控制部700。

控制部700对固体电解质层形成部500和电极层形成部600的动作进行控制。

控制部700例如也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；centralprocessingunit)或mpu(微处理器；micro-processingunit)等。此时，该处理器可以通过读取并执行存储器中储存的程序，来执行本公开所示的控制方法(电池制造方法)。

全固体电池中，替代电解液使用固体电解质。因此，正极或负极与固体电解质的接合状态变得重要。全固体电池能够通过薄膜层叠工艺而形成。或者，也可以通过生产率优异的涂敷工艺形成正极层、负极层和固体电解质层。此时，作为涂敷方法，可使用棒涂敷、模涂敷、丝网涂敷、喷墨涂敷等方法。另外，对于制造工序中的各层的形成顺序不特别限定。例如，可以应用依次层叠、贴合、转印以及它们的组合方法。

再者，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以形成具有使得“第2距离”为“第1距离”以上的第2厚度t2的第2厚度部分320。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，可以在第2厚度部分形成工序s1102中，通过固体电解质层形成部500，形成具有使得“第2距离”为“第1距离”以上的第2厚度t2的第2厚度部分320。

在此，该“第1距离”是形成有第1厚度部分310的位置上的、将第1活性物质层120的厚度、第2活性物质层220的厚度和第1厚度t1合计的距离。

另外，该“第2距离”是形成有第2厚度部分320的位置上的、从第1集电体110的面到第2厚度部分320的位于第2集电体210侧的端部为止的距离。

根据以上的技术构成，能够使第2厚度部分320与第2集电体210接触。由此，能够通过第2厚度部分320，更牢固地固定第2集电体210的位置。因此，能够进一步避免正极集电体与负极集电体彼此接近。另外，能够进一步提高电池的结构稳定性。

另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以在第1厚度部分310与第1集电体110的第1端之间、以及第1厚度部分310与第1集电体110的第2端之间形成第2厚度部分320。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，在第2厚度部分形成工序s1102中，可以通过固体电解质层形成部500，在第1厚度部分310与第1集电体110的第1端之间、以及第1厚度部分310与第1集电体110的第2端之间形成第2厚度部分320。

根据以上的技术构成，能够进一步降低第1集电体110的第1端和第1集电体110的第2端这两者与第2集电体210接触的可能性。

另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以在第1厚度部分310与第1集电体110的四周的边缘之间形成第2厚度部分320。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，在第2厚度部分形成工序s1102中，可以通过固体电解质层形成部500，在第1厚度部分310与第1集电体110的四周的边缘之间形成第2厚度部分320。

根据以上的技术构成，能够进一步降低第1集电体110的四周的边缘与第2集电体210接触的可能性。另外，空间部分400能够形成在包围第2活性物质层220的周围的位置。通过空间部分400，能够进一步缓和变形和应力。即，例如在第2活性物质层220发生了膨胀时，能够容许第2活性物质层220向包围周围的空间部分400鼓出。

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。

在实施方式2中，固体电解质层300可以具备具有第3厚度t3的第3厚度部分330。此时，第3厚度t3比第1厚度t1大、并且比第2厚度t2小。

此时，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以在与第2活性物质层220相对的位置或第1活性物质层120上形成第3厚度部分330。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，在第2厚度部分形成工序s1102中，还可以包括通过固体电解质层形成部500，在与第2活性物质层220相对的位置或第1活性物质层120上形成第3厚度部分330的第3厚度部分形成工序s1103(＝工序(a3))。

根据以上的技术构成，能够通过第2厚度部分320和第3厚度部分330，更加牢固地固定第1集电体110与第2集电体210的间隔。由此，能够进一步降低第1集电体110与第2集电体210接触的可能性。

另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以同时形成第1厚度部分310和第2厚度部分320。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，第1厚度部分形成工序s1101与第2厚度部分形成工序s1102可以同时执行。

根据以上的技术构成，能够缩短第2厚度部分320的形成所需的时间。

另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以同时形成第1厚度部分310、第2厚度部分320和第3厚度部分330。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，第1厚度部分形成工序s1101、第2厚度部分形成工序s1102和第3厚度部分形成工序s1103可以同时执行。

根据以上的技术构成，能够缩短第2厚度部分320和第3厚度部分330的形成所需的时间。

图11是表示实施方式2中的印网掩模800的概略结构的图。

实施方式2中的印网掩模800具有3阶段的开口率的网孔。

通过使用印网掩模800进行丝网涂敷，能够将固体电解质层300的厚度以多阶段的厚度形成。

在印网掩模800中，在第1开口部801，例如在以正极活性物质层与负极活性物质层相对的区域为中心的第1区域所对应的位置上，配置开口率小的网孔。

另外，在印网掩模800中，在第2开口部802，例如在以存在负极活性物质层但不存在正极活性物质层的区域为中心的第2区域所对应的位置上，配置开口率为中等程度的网孔。

进而，在印网掩模800中，在第3开口部803，例如在以正极活性物质层和负极活性物质层都不存在的区域为中心的第3区域所对应的位置上，配置开口率高的网孔。

图12是表示固体电解质层300的膜厚分布的一例的截面图。

图12表示通过印网掩模800仅形成固体电解质层300的情况的结构。

通过使用印网掩模800那样的网孔，能够分别在第1区域形成薄的固体电解质层、在第2区域形成比第1区域厚的固体电解质层、并在第3区域形成比第2区域更厚的固体电解质层。

另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以将第1厚度部分310和第2厚度部分320在不同的定时(timing)形成。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，第1厚度部分形成工序s1101与第2厚度部分形成工序s1102可以在不同的定时执行。

根据以上的技术构成，能够精度更好地确定第2厚度部分320的形成位置。

另外，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以将第1厚度部分310、第2厚度部分320和第3厚度部分330在不同的定时形成。

换句话说，在实施方式2中的电池制造方法中，第1厚度部分形成工序s1101、第2厚度部分形成工序s1102和第3厚度部分形成工序s1103可以在不同的定时执行。

根据以上的技术构成，可以精度更好地确定第2厚度部分320和第3厚度部分330的形成位置。

图13是表示实施方式2中的印网掩模810～830的概略结构的图。

实施方式2中的印网掩模810～830分别具有3种开口率的网孔。

通过使用印网掩模810～830依次进行丝网涂敷，能够将固体电解质层300的厚度以多阶段的厚度形成。

如图13(a)所示，在印网掩模810具有的第4开口部，在形成有固体电解质层的全部区域(例如第1区域、第2区域和第3区域)所对应的位置配置网孔。

另外，如图13(b)所示，在印网掩模820具有的第5开口部，在除了正极活性物质层与负极活性物质层相对的区域以外的、形成有固体电解质层的区域(例如第2区域和第3区域)所对应的位置配置网孔。

此外，如图13(c)所示，在印网掩模830具有的第6开口部，在除了正极活性物质层或负极活性物质层的任一者存在的区域以外的、形成有固体电解质层的区域(例如第3区域)所对应的位置配置网孔。

使用印网掩模810～830进行多次涂敷。由此，能够形成如上述的图12所示的、在第1～第3区域中厚度为3阶段的固体电解质层300。

再者，使用了第4～第6开口部的涂敷顺序可以适当变更。

再者，在采用棒涂敷或模涂敷的方法的情况下也可以进行多次涂敷等，同样地形成厚度为3阶段的固体电解质层。

另外，例如，在喷墨涂敷中，可以使糊的单位涂敷面积的点数在以正极活性物质层和负极活性物质层相对的区域为中心的第1区域中最少、在以存在负极活性物质层但不存在正极活性物质层的区域为中心的第2区域中稍多、在以正极活性物质层和负极活性物质层都不存在的区域为中心的第3区域中最多。由此，可以分别在第1区域形成薄的固体电解质层、在第2区域形成比第1区域厚的固体电解质层、并在第3区域形成比第2区域更厚的固体电解质层。即，能够将固体电解质层的厚度以多阶段的厚度形成。

另外，可以将单位涂敷面积的点数设为相同，使墨点直径在以正极活性物质层和负极活性物质层相对的区域为中心的第1区域中最小、在以存在负极活性物质层但不存在正极活性物质层的区域为中心的第2区域中稍大、在以正极活性物质层和负极活性物质层都不存在的区域为中心的第3区域中最大。由此，能够分别在第1区域形成薄的固体电解质层、在第2区域形成比第1区域厚的固体电解质层、并在第3区域形成比第2区域更厚的固体电解质层。

实施方式2中的电池制造方法不仅适用于糊涂敷的方法，也可以适用于固体电解质层的形成中使用了薄膜工艺的方法。例如，可以采用蒸镀法或溅镀法准备3种限制成膜区域的金属掩模的形状，进行层叠成膜。由此，能够与糊涂敷成膜时同样地，分别在第1区域形成薄的固体电解质层、在第2区域形成比第1区域厚的固体电解质层、在第3区域形成比第2区域更厚的固体电解质层。

通过将固体电解质层的厚度多阶段地形成，能够遍及成膜区域的整个区域将正极集电体与负极集电体间的距离例如设为恒定。例如，可以将正极活性物质层的厚度设为100μm、将形成在比正极活性物质层宽的区域的负极活性物质层的厚度设为130μm。此时，可以将固体电解质层的厚度在第1的区域设为30μm、在第2的区域设为130μm、并在第3的区域设为260μm。该情况下，能够在成膜区域的整个区域将正极集电体与负极集电体间的距离设为恒定的260μm。

这样，通过在成膜区域的整个区域将正极集电体与负极集电体间的距离设为恒定，即使在固体电解质的成膜区域的外侧存在没有实施成膜的集电体，也能够大幅地降低正极集电体与负极集电体接触的风险。

再者，形成有上述的薄的电解质层的第1区域，可以比正极活性物质层与负极活性物质层相对的区域宽一些。另外，第2区域的外缘部可以比存在负极活性物质层但不存在正极活性物质层的区域宽一些。由此，在正极活性物质层或负极活性物质层与固体电解质层的涂敷位置从设计位置稍微偏离时，能够避免涂敷厚度的重叠局部地变厚。即，能够防止局部的厚度所造成的层间接合的不良情况和压制工序中开裂的产生。

另外，如果第1区域比正极活性物质层与负极活性物质层相对的区域宽一些，使第2区域的外缘部比存在负极活性物质层但不存在正极活性物质层的区域宽一些，则会在电池内部产生实施方式1中说明过的空间部分。

另外，正极活性物质层的周边或负极活性物质层的周边等、空间部分的位置，可以根据层叠成膜工序中的成膜范围或成膜顺序等适当变更。例如，使在正极集电体上形成了正极活性物质层和固体电解质层的构件、与在负极集电体上比正极活性物质层宽的范围形成了负极活性物质层的构件相对接合的情况下，能够形成图1或图3所示的空间部分。另外，使在负极集电体上形成了负极活性物质层和固体电解质层的构件、与在正极集电体上比负极活性物质层窄的范围形成了正极活性物质层的构件相对接合的情况下，能够形成图2或图4所示的空间部分。

图20是表示实施方式2中的电池制造方法的变形例的流程图。

如图20所示，实施方式2中的电池制造方法可以还包括第2固体电解质层形成工序s1203(＝工序(d))。

第2固体电解质层形成工序s1203是通过电极层形成部600，在第2活性物质层220与第1厚度部分310之间形成第2固体电解质层230的工序。

换句话说，在实施方式2中的电池制造装置2000中，电极层形成部600可以在第2活性物质层220与第1厚度部分310之间形成第2固体电解质层230。

根据以上的技术构成，能够制造具有第2电极层200的电池(例如，上述的实施方式1中的电池1500)，所述第2电极层200具备第2固体电解质层230。

再者，如图20所示，第2固体电解质层形成工序s1203可以在第2厚度部分形成工序s1102之后执行。此时，第2活性物质层形成工序s1201可以在第2固体电解质层形成工序s1203之后执行。

再者，电极层形成部600例如可以通过将预先准备的第2电极层200与形成有固体电解质层300的第1电极层100贴合，从而在固体电解质层300上形成第2固体电解质层230、第2活性物质层220和第2集电体210。

换句话说，第2活性物质层形成工序s1201、第2集电体形成工序s1202和第2固体电解质层形成工序s1203例如可以作为将预先准备的第2电极层200与形成有固体电解质层300的第1电极层100贴合的工序同时执行。

再者，在图20所示的实施方式2中的电池制造方法的变形例中，在工序(a2)中，可以通过固体电解质层形成部500，形成具有使得“第2距离”为“第3距离”以上的第2厚度t2的第2厚度部分320。

换句话说，在实施方式2中的电池制造装置2000中，固体电解质层形成部500可以形成具有使得“第2距离”为“第3距离”以上的第2厚度t2的第2厚度部分320。

在此，该“第3距离”是形成有第1厚度部分310的位置上的、将第1活性物质层120的厚度、第2活性物质层220的厚度、第1厚度t1和第2固体电解质层的厚度合计的距离。

另外，该“第2距离”是形成有第2厚度部分320的位置上的、从第1集电体110的面到第2厚度部分320的位于第2集电体210侧的端部为止的距离。

产生上的可利用性

本公开例如可以适当用于层叠不同面积的多个功能层而构成的各种装置用途(例如以电池为首的各种能源装置、各种陶瓷装置、碳材料装置等)。