专利名称：电极体、全固体型电池元件及全固体型电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于全固体型电池元件、难以引起短路的电极体。
背景技术：
伴随着近年来的个人电脑、数码相机以及移动电话等信息相关机器、通信机器等 的迅速的普及，用作其电源的电池的开发受到重视。另外，在汽车工业领域等中，对电动汽 车用或混合动力汽车用的高输出、高容量的电池的开发也在推进当中。现在，在各种电池当 中，从能量密度高的观点考虑，锂电池备受关注。由于现在市面上销售的锂电池使用的是以可燃性的有机溶剂作为溶媒的有机电 解液，因此需要抑制短路时的温度上升的安全装置的安装和用于防止短路的结构·材料方 面的改善。与之不同，将液体电解质变为固体电解质而将电池全部固体化了的全固体型锂 电池由于在电池内不使用可燃性的有机溶媒，因此可以实现安全装置的简化，在制造成本、 生产率方面优异。另一方面，已知有为了实现电池的高输出·高容量化而具有双极结构的全固体型 锂电池。例如，在专利文献1及专利文献2中，公开了具有层叠型双极结构的全固体锂电池。 但是，对于层叠型双极结构，由于电极间距离窄，因此存在容易引起短路的问题。专利文献1 日本特开2000-100471号公报专利文献2 日本特开2004-158222号公报专利文献3 日本特开2007-95597号公报专利文献4 日本特开2000-30746号公报专利文献5 日本专利第3608047号专利文献6 日本特表2002-518816号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供一种用于全固体型电池 元件、难以引起短路的电极体。为了达成上述目的，本发明中，提供一种电极体，其特征在于，用于全固体型电池 元件，具备双极电极基本结构，该双极电极基本结构具有集电体、形成于上述集电体的一 个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于俯视时不与上述正极 活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性物质层和上述负极活 性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部。根据本发明，由于可以任意地设定正极活性物质层和负极活性物质层的间隔，因 此设计自由度提高，例如可以很容易地形成能够卷绕的全固体型电池元件。由此，与以往的 层叠型双极结构相比，可以使之难以引起短路。在上述发明中，优选上述负极活性物质层形成于与上述正极活性物质层相同的上 述集电体表面。这是因为，可以简便地制作电极体。
在上述发明中，优选上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是 与形成有上述正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重 合的位置，并且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物 质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置。这是因为，可以 实现高容量化。在上述发明中，优选对上述正极活性物质层与上述集电体的接触面、以及上述负 极活性物质层与上述集电体的接触面中的至少一者，实施对由充放电造成的集电体的劣化 进行抑制的劣化抑制处理。这是因为，可以进一步对由充放电造成的集电体的劣化进行抑 制。在上述发明中，上述劣化抑制处理优选为镀覆处理。这是因为，可以很容易地进行 劣化抑制处理。另外，在本发明中，提供一种全固体型电池元件，其特征在于，具有上述的电极体、 端部正极结构以及端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电体和形成于上述端 部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负极集电体和形成于 上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性物质层与上述端部 负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解质膜连结，上述电极 体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介由端部正极结构连结 用的固体电解质膜连结。根据本发明，通过使用上述的电极体，就可以形成难以引起短路的全固体型电池 元件。在上述发明中，优选上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面 侧端部正极活性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上 的、俯视时与上述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集 电体在如下的位置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物 质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全 固体型电池元件的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜。这是因为，可以实现高 容量化。 在上述发明中，优选仅具有一个上述双极电极基本结构。这是因为，例如可以形成 对于后述的第一实施方式的全固体型电池来说有用的全固体型电池元件。在上述发明中，优选具有多个上述双极电极基本结构，一个双极电极基本结构的 正极活性物质层介由双极电极基本结构连结用的固体电解质膜与另一个双极电极基本结 构的负极活性物质层连结。这是因为，例如可以形成对于后述的第二实施方式或第三实施 方式的全固体型电池来说有用的全固体型电池元件。在上述发明中，优选上述固体电解质膜含有包含无机化合物的固体电解质。这是 因为，材料选择的范围变宽。另外，本发明中，提供一种全固体型电池，其特征在于，是使用了具有下述构成的 全固体型电池元件的全固体型电池，(I)具备具有双极电极基本结构的电极体，该双极电极基本结构具有集电体、形 成于上述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于俯视时不与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性 物质层和上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部，(II)上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有上述 正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重合的位置，并 且上述集电体在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物 质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置，(III)具有端部正极结构和端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电 体及形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负 极集电体及形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性 物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解 质膜连结，将上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介 由端部正极结构连结用的固体电解质膜连结，(IV)上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活 性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上 述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位 置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物质层的表面相反 侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全固体型电池元件 的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜，(V)仅具有一个上述双极电极基本结构；上述全固体型电池元件以上述端部正极结构的外侧端部及上述端部负极结构的 外侧端部两者为起点被卷绕，通过以上述端部正极结构的外侧端部为起点的卷绕，形成端 部正极结构侧卷绕区域，通过以上述端部负极结构的外侧端部为起点的卷绕，形成端部负 极结构侧卷绕区域，在上述端部正极结构侧卷绕区域及上述端部负极结构侧卷绕区域之 间，存在利用上述双极电极基本结构的集电体露出部形成的等电位区域。根据本发明，由于可以将多个发电要素串联，因此可以实现高输出化。另外，本发明中，提供一种全固体型电池，其特征在于，是使用了具有下述构成的 全固体型电池元件的全固体型电池，(I)具备具有双极电极基本结构的电极体，该双极电极基本结构具有集电体、形 成于上述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于 俯视时不与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性 物质层和上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部，(II)上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有上述 正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重合的位置，并 且上述集电体在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物 质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置，(III)具有端部正极结构和端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电 体及形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负 极集电体及形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性 物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解质膜连结，上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介由 端部正极结构连结用的固体电解质膜连结，(IV)上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活 性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上 述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位 置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物质层的表面相反 侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全固体型电池元件 的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜；上述全固体型电池元件以上述端部正极结构的外侧端部或上述端部负极结构的 外侧端部为起点被卷绕，其卷绕方向与从上述双极电极基本结构的上述正极活性物质层朝 向上述负极活性物质层的方向平行，上述双极电极基本结构的集电体露出部的长度被调整 为与刚要卷绕该集电体露出部之前的卷绕体的周长相同或在其以上。根据本发明，由于可以将多个发电要素串联，因此可以实现高输出化。在上述发明中，优选在上述集电体露出部设置电压检测端子。这是因为，品质管理 将会变得容易。另外，本发明中，提供一种全固体型电池，其特征在于，是使用了具有下述的构成 的全固体型电池元件的全固体型电池，(I)具备具有双极电极基本结构的电极体，该基本结构具有集电体、形成于上述 集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于俯视时不 与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性物质层和 上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部，(II)上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有上述 正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重合的位置，并 且上述集电体在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物 质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置，(III)具有端部正极结构和端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电 体及形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负 极集电体及形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性 物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解 质膜连结，上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介由 端部正极结构连结用的固体电解质膜连结，(IV)上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活 性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上 述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位 置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物质层的表面相反 侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全固体型电池元件 的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜；上述全固体型电池元件以包括上述端部正极活性物质层、上述正极活性物质层、 上述端部负极活性物质层及上述负极活性物质层的端部为起点被卷绕，其卷绕方向与从上述双极电极基本结构的上述正极活性物质层朝向上述负极活性物质层的方向正交。根据本发明，由于可以紧凑地收容大面积的全固体型电池元件，因此可以实现高
容量化。在上述发明中，优选具有收纳上述全固体型电池元件的绝缘性外包装体。这是因 为，防止短路的可靠性提高。
图1是表示本发明的电极体的一例的概略剖面图。图2是说明本发明的电极体的概略俯视图。图3是图2的X-X剖面图。图4是表示本发明的电极体的一例的概略剖面图。图5是表示本发明的全固体型电池元件的一例的概略剖面图。图6是表示本发明的全固体型电池元件的另外的例子的概略剖面图。图7是表示本发明的全固体型电池元件的另外的例子的概略剖面图。图8是表示本发明的全固体型电池元件的另外的例子的概略剖面图。图9是表示本发明的全固体型电池元件的另外的例子的概略剖面图。图10是表示本发明的全固体型电池元件的另外的例子的概略剖面图。图11是说明第一实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的说明 图。图12是说明第一实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的说明 图。图13是说明第二实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的立体 图。图14是说明第二实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的立体 图。图15是说明第二实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的概略剖 面图。图16是说明第二实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的立体 图。图17是说明第三实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的立体 图。图18是说明第三实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的概略剖 面图。图19是从B方向看到的图17所示的全固体型电池元件的图的一部分。图20是说明第三实施方式的全固体型电池的概略剖面图。符号说明1…集电体2…正极活性物质层^…背面侧正极活性物质层
3…负极活性物质层
3x. 背面侧负极活性物质层
4…双极电极基本结构连结用的固体电解质膜
5…集电部
6·..电压检测端子
10. 电极体
IOa…双极电极基本结构
21. 端部正极集电体
22. 端部正极活性物质层
22x…背面侧端部正极活性物质层
23. 端部正极结构
24. 端部正极结构连结用的固体电解质膜
31. 端部负极集电体
32x…背面侧端部负极活性物质层
33. 端部负极结构
34. 端部负极结构连结用的固体电解质膜
44. 卷绕用的固体电解质膜
100…全固体型电池元件
110…卷绕型元件
具体实施例方式下面，对本发明的电极体、全固体型电池元件及全固体型电池进行详细说明。A.电极体首先，对本发明的电极体进行说明。本发明的电极体是全固体型电池元件中所用 的电极体，其特征在于，具备双极电极基本结构，该双极电极基本结构具有集电体、形成于 上述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于俯视 时不与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性物质 层和上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部。根据本发明，由于可以任意地设定正极活性物质层和负极活性物质层的间隔，因 此设计自由度提高，例如可以很容易地形成能够卷绕的全固体型电池元件。由此，与以往的 层叠型双极结构相比，可以使之难以引起短路。另外，以往的层叠型双极结构一般来说正极 活性物质层及负极活性物质层的厚度较薄，因此存在容易破裂的问题。与之不同，本发明的 正极活性物质层及负极活性物质层例如可以利用涂布法等来形成，可以形成足够的厚度的 层，从而可以制成机械强度良好的电极体。另外，在层叠型双极结构的情况下，在卷绕时容 易破裂，存在难以将电极体小型化的问题。与之不同，本发明的电极体由于可以很容易地形 成能够卷绕的全固体型电池元件，因此具有容易实现小型化的优点。另外，本发明的正极活性物质层及负极活性物质层形成于同一集电体上。另一方 面，虽然并非有关全固体型电池元件的电极体的内容，然而在上述的专利文献4中，公开有 将正极集电体及负极集电体电连接而成的电极体(例如专利文献4的图7)。与此种电极体相比，本发明的电极体具有可以实现低电阻化的优点、机械强度及生产率优异的优点。另外，在使用液体电解质、凝胶电解质的电池元件的情况下，通常来说，电解质与 集电体接触。由此，如果在同一集电体上形成正极活性物质层及负极活性物质层，则容易产 生集电体的劣化。与之不同，本发明的电极体是全固体型电池元件中所用的电极体。全固 体型电池元件通常来说在正极活性物质层及负极活性物质层之间具有固体电解质膜，固体 电解质与集电体基本上不接触。由此，就难以产生集电体的劣化，可以在同一集电体上形成 正极活性物质层及负极活性物质层。另外，本发明中，可以在正极活性物质层或负极活性物 质层与集电体之间形成电气性稳定的覆盖膜。这里，在使用液体电解质、凝胶电解质的情况 下，由于电解质具有流动性，因此特别是在充放电时覆盖膜有可能被破坏掉。与之不同，在 全固体型电池元件中，由于使用不具有流动性的固体电解质，因此可以防止覆盖膜的破坏。 由此可以认为，可以在同一集电体上形成正极活性物质层及负极活性物质层。像这样，可以 说在同一集电体上形成有正极活性物质层及负极活性物质层的电极体是全固体型电池元 件中所用的电极体特有的构成。图1是表示本发明的电极体的一例的概略剖面图。图1所示的电极体10具有双 极电极基本结构，该双极电极基本结构具有集电体1、形成于集电体1的一个表面上的正 极活性物质层2、与正极活性物质层2形成于相同的集电体1的表面的负极活性物质层3、 形成于正极活性物质层2及负极活性物质层3之间而将集电体1的两面露出的集电体露出 部la。下面，对本发明的电极体的每个构成进行说明。1.正极活性物质层本发明的正极活性物质层形成于后述的集电体的一个表面上。正极活性物质层至 少含有正极活性物质，此外根据需要也可以还含有导电化材料及粘结材料。另外，由于本发 明的电极体例如被卷绕地使用，因此正极活性物质层优选具有适度的挠曲性。作为正极活性物质，根据所需的全固体型电池元件的传导离子的种类而不同， 然而例如可以举出 LiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, Li2NiMn3O8, LiVO2, LiCrO2, LiFePO4, LiCoPO4, LiNiO2^LiNil73Col73Mnl73O2等。作为导电化材料，例如可以举出乙炔黑、碳纤维等。作为粘结 材料，可以举出聚偏氟乙烯(PVDF)及聚四氟乙烯(PTFE)等。正极活性物质层的厚度没有特别限定，然而例如优选为30 μ m 100 μ m的范围 内。正极活性物质层的长度(图1中的左右方向的长度)例如优选为5cm 20m的范围内。 正极活性物质层的宽度(图1中的进深方向的长度)例如优选为5cm 20m的范围内。另 外，作为形成正极活性物质层的方法，例如可以举出将含有正极活性物质、导电化材料及粘 结材料的组合物涂布于集电体上的方法等。此外根据需要也可以进行正极活性物质层的冲 压。2.负极活性物质层下面，对本发明的负极活性物质层进行说明。本发明的负极活性物质层形成于集 电体的表面上，并且形成于俯视时不与正极活性物质层重合的位置。对于“俯视时不与正极 活性物质层重合的位置”，使用图2进行说明。图2是说明本发明的电极体的概略俯视图。 如图2所示，正极活性物质层2形成于集电体1的一个表面上。相对于该正极活性物质层 2，负极活性物质层3形成于俯视时不与正极活性物质层重合的位置。具体来说，如图3(图2的X-X剖面图)所示，可以举出负极活性物质层3形成于与正极活性物质层2相同的集电 体表面的情况(图3 (a))、以及负极活性物质层3形成于与正极活性物质层2相反的集电体 表面的情况(图3 (b))。其中，负极活性物质层3优选形成于与正极活性物质层2相同的集 电体表面。这是因为，可以简便地制作电极体。另外，本发明的负极活性物质层至少含有负极活性物质，此外根据需要也可以还 含有导电化材料及粘结材料。另外，负极活性物质层与上述的正极活性物质层相同，优选具 有适度的挠曲性。作为负极活性物质，虽然根据所需的全固体型电池元件的传导离子的种类而不 同，然而例如可以举出金属活性物质及碳活性物质。作为金属活性物质，例如可以举出In、 Al、Si、Sn等。另外，金属活性物质也可以是Li4Ti5O13等无机氧化物活性物质。另一方面， 作为碳活性物质，例如可以举出中孔碳微珠(MCMB)、高取向性石墨(HOPG)、硬碳、软碳等。 而且，对于负极活性物质层中所用的导电化材料及粘结材料，与上述的正极活性物质层的 情况相同。负极活性物质层的厚度、长度及宽度与上述的正极活性物质层相同。从抑制由Li 析出造成的短路的观点考虑，负极活性物质层优选大于正极活性物质层。负极活性物质层 的长度和/或宽度优选比正极活性物质层大0. 5mm以上。另外，作为形成负极活性物质层 的方法，例如可以举出将含有负极活性物质、导电化材料及粘结材料的组合物涂布于集电 体上的方法等。此外根据需要也可以进行负极活性物质层的冲压。3.集电体下面，对本发明的集电体进行说明。本发明中所用的集电体通常来说为箔状集电 体。另外，在上述的正极活性物质层及负极活性物质层之间，形成将集电体的两面露出的集 电体露出部。集电体的材料只要是具有导电性的材料，就没有特别限定，优选考虑正极活性物 质及负极活性物质的材料的电位地适当地选择。具体来说，可以举出铝、铝合金、铜、镍、银、 SUS等。另外，对于集电体的厚度，与普通的全固体型电池元件的集电体的厚度相同。另外， 对于集电体的长度或宽度，优选根据目的适当地设定。另外，如上所述，由于本发明的电极体被用于全固体型电池元件中，因此基本上可 以在同一集电体上直接形成正极活性物质层及负极活性物质层。另一方面，从进一步对由 充放电造成的集电体的劣化进行抑制的观点考虑，优选对正极活性物质层与集电体的接触 面、以及负极活性物质层与集电体的接触面中的至少一者，实施对由充放电造成的集电体 的劣化进行抑制的劣化抑制处理。作为劣化抑制处理，例如可以举出镀覆处理、溅射处理、包层化处理等。作为实施 了劣化抑制处理的集电体，例如可以举出如下等例子集电体的材料为铝，在负极活性物质 层与集电体的接触面形成有铜薄膜的集电体；集电体的材料为铜，在正极活性物质层与集 电体的接触面形成有铝薄膜的集电体；以及集电体的材料是任意的导电性材料，在正极活 性物质层与集电体的接触面形成铝薄膜，在负极活性物质层与集电体的接触面形成铜薄膜 的集电体。4.电极体本发明的电极体具有上述的正极活性物质层、负极活性物质层及集电体。此外，在本发明中，优选在集电体中形成有背面侧正极活性物质层及背面侧负极活性物质层。这是 因为，可以实现高容量化。具体来说，如图4所示，集电体1在如下的位置具有背面侧正极活 性物质层2x，即，是与形成有正极活性物质层2的表面相反侧的表面上的、俯视时与正极活 性物质层2重合的位置，并且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层3x，即，是与形成有 负极活性物质层3的表面相反侧的表面上的、俯视时与负极活性物质层3重合的位置。另 外，在本发明中，背面侧正极活性物质层只要在俯视时至少一部分与正极活性物质层2 重合即可，无论是俯视时比正极活性物质层2大的情况、比正极活性物质层2小的情况、与 正极活性物质层2相同大小的情况的哪一种都可以。这对于背面侧负极活性物质层3x也 是相同的。另外，对于背面侧正极活性物质层及背面侧负极活性物质层的材料、厚度及形成 方法，与上述的正极活性物质层及负极活性物质层相同。此外，也可以对背面侧正极活性物 质层与集电体的接触面、以及背面侧负极活性物质层与集电体的接触面中的至少一者，实 施上述的劣化抑制处理。B.全固体型电池元件下面，对本发明的全固体型电池元件进行说明。本发明的全固体型电池元件的特 征在于，具有上述的电极体、端部正极结构、以及端部负极结构，上述端部正极结构具有端 部正极集电体及形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构 具有端部负极集电体及形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体 的正极活性物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用 的固体电解质膜连结，上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性 物质层介由端部正极结构连结用的固体电解质膜连结。根据本发明，通过使用上述的电极体，就可以形成难以引起短路的全固体型电池 元件。图5是表示本发明的全固体型电池元件的一例的概略剖面图。图5所示的全固体 型电池元件100具有电极体10、端部正极结构23、以及端部负极结构33，所述电极体10具 有集电体1、正极活性物质层2及负极集电体3，所述端部正极结构23具有端部正极集电体 21及形成于该端部正极集电体21上的端部正极活性物质层22，所述端部负极结构33具有 端部负极集电体31及形成于该端部负极集电体31上的端部负极活性物质层32。这里，正 极活性物质层2与端部负极活性物质层32介由端部负极结构连结用的固体电解质膜34连 结。同样地，负极活性物质层3与端部正极活性物质层22介由端部正极结构连结用的固体 电解质膜M连结。下面，对本发明的全固体型电池元件的每个构成进行说明。1.电极体对于本发明的电极体，由于与上述“A.电极体”中记载的内容相同，因此省略这里 的记载。2.端部正极结构及端部负极结构本发明的端部正极结构具有端部正极集电体、和形成于端部正极集电体上的端部 正极活性物质层。另一方面，本发明的端部负极结构具有端部负极集电体、和形成于端部负 极集电体上的端部负极活性物质层。而且，对于端部正极集电体及端部负极集电体，与上述 的电极体的集电体相同，对于端部正极活性物质层及端部负极活性物质层，分别与上述的电极体的正极活性物质层及负极活性物质层相同，因此省略这里的记载。通常来说，这些材 料与上述的电极体中的材料相同。3.固体电解质膜下面，对本发明的固体电解质膜进行说明。本发明的全固体型电池元件如上述的 图5所示，具有端部正极结构连结用的固体电解质膜M及端部负极结构连结用的固体电解 质膜34。另外，如后所述，也有具有双极电极基本结构连结用的固体电解质膜及卷绕用的固 体电解质膜的情况。作为这些固体电解质膜中所用的固体电解质，只要是具有离子传导性的，就没 有特别限定，然而例如可以举出包含无机化合物的固体电解质、以及包含聚合物的固体 电解质等。此外，作为包含无机化合物的固体电解质，例如可以举出硫化物固体电解质 及氧化物固体电解质。作为硫化物固体电解质，例如可以举出Li2S-P#5、70Li2S-30P2&、 80Li2S_20P2S5、Li2S-SiS2^ LiGe0 25P0 75S4 等。另外，由于本发明的全固体型电池元件例如被卷绕地使用，因此固体电解质膜优 选具有适度的挠曲性。由此，固体电解质膜优选除了上述的固体电解质以外还含有粘结材 料等。另外，固体电解质膜的厚度没有特别限定，然而例如优选为5 μ m 30 μ m的范围内。4.全固体型电池元件本发明的全固体型电池元件具备具有双极电极基本结构的电极体、端部正极结 构、端部负极结构及固体电解质膜。下面，对于本发明的全固体型电池元件，分为(1)仅具 有一个双极电极基本结构的情况、(2)具有多个双极电极基本结构的情况进行进一步详述。(1)仅具有一个双极电极基本结构的情况该全固体型电池元件例如对于后述的第一实施方式 第三实施方式的全固体型 电池有用，特别对于第一实施方式的全固体型电池有用。作为此种全固体型电池元件的一 例，可以举出如上述的图5所示，仅具有一个双极电极基本结构IOa的全固体型电池元件 100，该双极电极基本结构IOa具有集电体1、形成于集电体1的一个表面上的正极活性物 质层2、及形成于与正极活性物质层2相同的集电体1的表面的负极活性物质层3。另一方 面，如图6所示，全固体型电池元件100也可以仅具有一个将正极活性物质层2及负极活性 物质层3分别形成于集电体1的不同表面上的双极电极基本结构10a。另外，如上述的图4所示，本发明中所用的电极体的集电体1也可以具有背面侧正 极活性物质层^及背面侧负极活性物质层3x。该情况下，端部正极集电体及端部负极集电 体优选分别具有背面侧端部正极活性物质层及背面侧端部负极活性物质层。具体来说，如图7所示，优选集电体1在如下的位置具有背面侧正极活性物质层 2x,即，是与形成有正极活性物质层2的表面相反侧的表面上的、俯视时与正极活性物质层 2重合的位置，并且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层3x，S卩，是与形成有负极活性 物质层3的表面相反侧的表面上的、俯视时与负极活性物质层3重合的位置。此外，优选端 部正极结构23的端部正极集电体21在如下的位置具有背面侧端部正极活性物质层22x， 即，是与形成有端部正极活性物质层22的表面相反侧的表面上的、俯视时与端部正极活性 物质层22重合的位置，并且端部负极结构33的端部负极集电体31在如下的位置具有背面 侧端部负极活性物质层32x，即，是与形成有端部负极活性物质层32的表面相反侧的表面 上的、俯视时与端部负极活性物质层32重合的位置。此外，该情况下，优选在全固体型电池元件100的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜44。而且，本发明中，也可以对背面侧端部正极活性物质层与端部正极集电体的接触 面、背面侧端部负极活性物质层与端部负极集电体的接触面，实施上述的劣化抑制处理。(2)具有多个双极电极基本结构的情况该全固体型电池元件例如对于后述的第二实施方式及第三实施方式的全固体型 电池是有用的。作为此种全固体型电池元件的一例，如图8所示，可以举出具有多个(图8 中是4个)双极电极基本结构IOa的例子，该双极电极基本结构IOa具有集电体1、形成于 集电体1的一个表面上的正极活性物质层2、以及形成于与正极活性物质层2相同的集电体 1的表面的负极活性物质层3。这里，一个双极电极基本结构IOa的正极活性物质层加介 由双极电极基本结构连结用的固体电解质膜4与另一个双极电极基本结构IOa的负极活性 物质层3a连结。此外，双极电极基本结构IOa的端部的正极活性物质层2b与端部负极结 构33的端部负极活性物质层32介由端部负极结构连结用的固体电解质膜34连结。同样 地，双极电极基本结构IOa的端部的负极活性物质层北与端部正极结构23的端部正极活 性物质层22介由端部正极结构连结用的固体电解质膜M连结。另一方面，如图9所示，全 固体型电池元件100也可以具有多个将正极活性物质层2及负极活性物质层3分别形成于 集电体1的不同表面上的双极电极基本结构10a。另外，如上述的图4所示，本发明中所用的电极体的集电体1也可以具有背面侧正 极活性物质层^及背面侧负极活性物质层3x。该情况下，端部正极集电体及端部负极集电 体优选分别具有背面侧端部正极活性物质层及背面侧端部负极活性物质层。具体来说，如图10所示，优选集电体1在如下的位置具有背面侧正极活性物质层 2x,即，是与形成有正极活性物质层2的表面相反侧的表面上的、俯视时与正极活性物质层 2重合的位置，并且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层3x，即，是与形成有负极活性 物质层3的表面相反侧的表面上的、俯视时与负极活性物质层3重合的位置。此外，优选端 部正极结构23的端部正极集电体21在如下的位置具有背面侧端部正极活性物质层22x， 即，是与形成有端部正极活性物质层22的表面相反侧的表面上的、俯视时与端部正极活性 物质层22重合的位置，并且端部负极结构33的端部负极集电体31在如下的位置具有背面 侧端部负极活性物质层32x，即，是与形成有端部负极活性物质层32的表面相反侧的表面 上的、俯视时与端部负极活性物质层32重合的位置。此外，该情况下，优选在全固体型电池 元件100的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜44。在本发明的全固体型电池元件具有多个双极电极基本结构的情况下，其数目没有 特别限定，然而例如优选为2个 100个的范围内。5.其他本发明的全固体型电池元件例如优选为全固体型锂电池用的元件，更优选为全固 体型锂二次电池用的元件。另外，本发明的全固体型电池元件的形状没有特别限定，既可以 是后述的被卷绕了的全固体型电池元件(卷绕型)，也可以是被卷绕之前的带状。作为卷绕 型的具体例，可以举出圆筒型及方型等。C.全固体型电池下面，对本发明的全固体型电池进行说明。本发明的全固体型电池的特征在于，使 用了上述的全固体型电池元件。
根据本发明，通过使用上述的全固体型电池元件，可以制成难以引起短路的全固 体型电池。而且，对于本发明中所用的全固体型电池元件，与上述的“B.全固体型电池元件” 中记载的内容相同。本发明的全固体型电池元件的形状没有特别限定，优选与所需的全固体型电池的 形状匹配地适当地选择。尤其优选本发明的全固体型电池元件将其一部分或全部卷绕。在 卷绕全固体型电池元件时，通过根据需要适当地配置绝缘构件，可以获得各种卷绕型元件。下面，对本发明的全固体型电池的具体例，分为第一实施方式 第三实施方式进 行说明。1.第一实施方式首先，对本发明的全固体型电池的第一实施方式进行说明。第一实施方式的全固 体型电池中，使用以下构成的全固体型电池元件。(I)具备具有双极电极基本结构的电极体，该双极电极基本结构具有集电体、形 成于上述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于 俯视时不与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性 物质层和上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部，(II)上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有上述 正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重合的位置，并 且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物质层的表面 相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置，(III)具有端部正极结构和端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电 体及形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负 极集电体及形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性 物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解 质膜连结，上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介由 端部正极结构连结用的固体电解质膜连结，(IV)上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活 性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上 述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位 置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物质层的表面相反 侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全固体型电池元件 的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜，(V)仅具有一个上述双极电极基本结构。此外，在第一实施方式的全固体型电池中，全固体型电池元件以上述端部正极结 构的外侧端部或上述端部负极结构的外侧端部两者为起点被卷绕，通过以上述端部正极结 构的外侧端部为起点的卷绕，形成端部正极结构侧卷绕区域，通过以上述端部负极结构的 外侧端部为起点的卷绕，形成端部负极结构侧卷绕区域，在上述端部正极结构侧卷绕区域 及上述端部负极结构侧卷绕区域之间，存在由上述双极电极基本结构的集电体露出部形成 的等电位区域。图11是说明第一实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的说明图。图11(a)所示的全固体型电池元件100是与上述的图7相同的元件，仅具有一个双极 电极基本结构10a。此外，在集电体1中，形成有正极活性物质层2、背面侧正极活性物质层 2x、负极活性物质层3及背面侧负极活性物质层3x。另外，在端部正极集电体21中，形成 有端部正极活性物质层22及背面侧端部正极活性物质层22x。在端部负极集电体31中， 形成有端部负极活性物质层32及背面侧端部负极活性物质层32x。这里，包括正极活性物 质层2的电极层叠体11的长度(图中的左右方向的长度)没有特别限定，然而例如优选为 50cm 20m的范围内。另外，包括正极活性物质层2的电极层叠体11的宽度(图中的进深 方向的长度)例如优选为50mm 300mm的范围内。而且，对于包括负极活性物质层3的电 极层叠体12的长度及宽度也是相同的。图11(b)是进一步抽象地表示图11(a)的图。如图11(b)所示，第一实施方式中 所用的全固体型电池元件以端部正极结构23的外侧端部E2及端部负极结构33的外侧端 部El两者为起点被卷绕。此时，背面侧端部正极活性物质层2 介由形成于背面侧负极活 性物质层3x的表面上的卷绕用的固体电解质膜44以与背面侧负极活性物质层3x接触的 方式被卷绕。同样地，背面侧端部负极活性物质层3 介由形成于背面侧正极活性物质层
的表面上的卷绕用的固体电解质膜44以与背面侧正极活性物质层接触的方式被卷 绕。而且，卷绕方向也可以与图11(b)所示的方向相反。通过卷绕全固体型电池元件100，就可以如图11(c)所示，形成端部正极结构侧卷 绕区域R2及端部负极结构侧卷绕区域R1。此外，在端部正极结构侧卷绕区域R2及端部负 极结构侧卷绕区域之间，存在由双极电极基本结构IOa的集电体露出部Ia形成的等电位区 域R3。最后，通过将等电位区域R3弯曲，就可以获得如图11(d)所示的卷绕型元件110。而 且，通常来说，如图11(e)所示，在端部正极结构侧卷绕区域R2及端部负极结构侧卷绕区域 Rl的外侧，分别形成集电部5。此种集电部例如可以通过使成为集电部的位置的集电体部 分预先露出而形成。根据第一实施方式，由于可以将多个发电要素串联，因此可以实现高输出化。另 外，由于与层叠型双极结构相比，电极的层叠数较少，因此具有即使卷绕也难以破裂的优
点ο另外，本发明中，也可以将如图11 (e)所示的卷绕型元件110串联2个以上。具体 来说，可以如图12(a)所示，准备2个卷绕型元件110，通过将它们的内侧的集电部利用焊 接等连接，进行加压处理，从而将两者串联。此时，优选如图12(b)所示，在2个卷绕型元件 110之间，配置电压检测端子6。2.第二实施方式下面，对本发明的全固体型电池的第二实施方式进行说明。在第二实施方式的全 固体型电池中，使用以下构成的全固体型电池元件。(I)具备具有双极电极基本结构的电极体，该双极电极基本结构具有集电体、形 成于上述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于 俯视时不与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性 物质层和上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部，(II)上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有上述 正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重合的位置，并且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物质层的表面 相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置，(III)具有端部正极结构和端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电 体及形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负 极集电体及形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性 物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解 质膜连结，上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介由 端部正极结构连结用的固体电解质膜连结，(IV)上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活 性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上 述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位 置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物质层的表面相反 侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全固体型电池元件 的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜，此外，第二实施方式的全固体型电池中，全固体型电池元件以上述端部正极结构 的外侧端部或上述端部负极结构的外侧端部为起点被卷绕，其卷绕方向与从上述双极电极 基本结构的上述正极活性物质层朝向上述负极活性物质层的方向平行，上述双极电极基本 结构的集电体露出部的长度被调整为与刚要卷绕该集电体露出部之前的卷绕体的周长相 同或在其以上。图13是说明第二实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的立体 图。图13所示的全固体型电池元件100是与上述的图10相同的元件，具有多个双极电极 基本结构10a。而且，所用的全固体型电池元件100也可以是仅具有一个双极电极基本结构 IOa的元件。在集电体1中，形成有正极活性物质层2、背面侧正极活性物质层2x、负极活性 物质层3及背面侧负极活性物质层3x。另外，在端部正极集电体21中，形成有端部正极活 性物质层22及背面侧端部正极活性物质层22x。在端部负极集电体31中，形成有端部负 极活性物质层32及背面侧端部负极活性物质层32x。此外，在集电体露出部la，配置有电 压检测端子6。这里，包括正极活性物质层2的电极层叠体11的长度(图中的左右方向的 长度)没有特别限定，然而例如优选为IOcm Im的范围内。另外，包括正极活性物质层2 的电极层叠体11的宽度(图中的进深方向的长度)例如优选为5cm 50cm的范围内。而 且，对于包括负极活性物质层3的电极层叠体12的长度及宽度也是相同的。另外，双极电 极基本结构IOa的数目没有特别限定，然而例如优选为2个 100个的范围内。另外，在图13中，全固体型电池元件100以端部负极结构33的外侧端部El为起 点被卷绕，其卷绕方向与从双极电极基本结构IOa的正极活性物质层2朝向负极活性物质 层3的方向A平行。此时，在图中最左侧的电极层叠体11的卷绕中，背面侧端部负极活性物 质层3 介由形成于背面侧正极活性物质层h的表面上的卷绕用的固体电解质膜44以与 背面侧正极活性物质层^接触的方式被卷绕。其后，全固体型电池元件100被依次卷绕。在第二实施方式中，集电体露出部Ia的长度被调整为与刚要卷绕该集电体露出 部Ia之前的卷绕体的周长相同或在其以上。具体来说，如图14所示，集电体露出部Ia的 长度被调整为与卷绕体120的周长相同或在其以上。通常来说，随着卷绕的推进，集电体露出部的长度变大。在第二实施方式中，集电体露出部的长度既可以根据位置进行调整，也可 以与位置无关而相同。通过调整集电体露出部的长度，就可以如图15所示，防止Pl及P2 接触，从而可以防止短路。通过进行此种卷绕，就可以得到如图16所示的串联卷绕型元件110。而且，在卷绕 前的全固体型电池元件中，优选在端部正极集电体21及端部负极集电体31中，分别配置集 电端子7。根据第二实施方式，由于可以将多个发电要素串联，因此可以实现高输出化。另 外，由于与层叠型双极结构相比，电极的层叠数较少，因此具有即使卷绕也难以破裂的优 点。另外，在集电体露出部，可以设置电压检测端子，使得品质管理变得容易。此外，由于调 整了集电体露出部的长度，因此可以抑制单元间的漏出电流。3.第三实施方式下面，对本发明的全固体型电池的第三实施方式进行说明。在第三实施方式的全 固体型电池中，使用以下构成的全固体型电池元件。(I)具备具有双极电极基本结构的电极体，该双极电极基本结构具有集电体、形 成于上述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于 俯视时不与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性 物质层和上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部，(II)上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有上述 正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重合的位置，并 且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物质层的表面 相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置，(III)具有端部正极结构和端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电 体及形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负 极集电体及形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性 物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解 质膜连结，上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介由 端部正极结构连结用的固体电解质膜连结，(IV)上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活 性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上 述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位 置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物质层的表面相反 侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全固体型电池元件 的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜，此外，在第三实施方式的全固体型电池中，全固体型电池元件以包括上述端部正 极活性物质层、上述正极活性物质层、上述端部负极活性物质层及上述负极活性物质层的 端部为起点被卷绕，其卷绕方向与从上述双极电极基本结构的上述正极活性物质层朝向上 述负极活性物质层的方向正交。图17是说明第三实施方式的全固体型电池中所用的全固体型电池元件的立体 图。图17所示的全固体型电池元件100是与上述的图10相同的元件，具有多个双极电极基本结构10a。而且，所用的全固体型电池元件100也可以是仅具有一个双极电极基本结构 IOa的元件。在集电体1中，形成正极活性物质层2、背面侧正极活性物质层2x、负极活性物 质层3及背面侧负极活性物质层3x。另外，在端部正极集电体21中，形成有端部正极活性 物质层22及背面侧端部正极活性物质层22x。在端部负极集电体31中，形成有端部负极活 性物质层32及背面侧端部负极活性物质层32x。这里，包括正极活性物质层2的电极层叠 体11的长度(图中的进深方向的长度)没有特别限定，然而例如优选为50cm 20m的范 围内。另外，包括正极活性物质层2的电极层叠体11的宽度(图中的进深方向的长度)例 如优选为50mm 300mm的范围内。而且，对于包括负极活性物质层3的电极层叠体12的 长度及宽度也是相同的。另外，双极电极基本结构10的数目没有特别限定，然而例如优选 为2个 30个的范围内。另外，在图17中，全固体型电池元件100以包括端部正极活性物质层22、正极活性 物质层2、端部负极活性物质层32及负极活性物质层3的端部E3为起点被卷绕，其卷绕方 向与从双极电极基本结构IOa的正极活性物质层2朝向负极活性物质层3的方向A正交。 此时，在图中最左侧的电极层叠体的卷绕中，背面侧端部负极活性物质层3 介由形成于 背面侧正极活性物质层^的表面上的卷绕用的固体电解质膜44以与背面侧正极活性物质 层^接触的方式被卷绕。通过进行此种卷绕，就可以得到如图18所示的并联卷绕型元件110。另外，图19 是从B方向看到的图17所示的全固体型电池元件100的图的一部分。第三实施方式中，需 要防止Pl及P2接触。由此，集电体露出部Ia的长度例如优选为Imm以上。另外，第三实 施方式中，如图20所示，优选使用绝缘性外包装体130来防止短路。根据第三实施方式，由于可以紧凑地收容大面积的全固体型电池元件，因此可以 实现高容量化。另外，由于与层叠型双极结构相比，电极的层叠数较少，因此具有即使卷绕 也难以破裂的优点。另外，可以将全固体型电池元件很容易地制成细长的圆筒形状或方形 形状，可以形成散热性优异的全固体型电池。4.其他的构成要素本发明的全固体型电池只要具有上述的全固体型电池元件，就没有特别限定，然 而通常来说具有收纳全固体型电池元件的外包装体。外包装体优选与元件的构成或形状对 应地适当地选择，既可以是绝缘性外包装体，也可以是非绝缘性外包装体。此外，本发明的 全固体型电池通常来说具有进行全固体型电池元件的集电的集电端子、监测电压的电压检 测端子。而且，本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式是例示性的，具有与本发明 的技术方案的范围中记载的技术思想实质上相同的构成并起到相同的作用效果的技术方 案无论为何种，都包含于本发明的技术范围中。
权利要求
1.一种电极体，其特征在于，用于全固体型电池元件，具备双极电极基本结构，该双极电极基本结构具有集电体，正极活性物质层，形成于所述集电体的一个表面上，负极活性物质层，形成于所述集电体的表面上，并且形成于俯视时不与所述正极活性 物质层重合的位置，以及集电体露出部，形成于所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间，将所述集电 体的两面露出。
2.根据权利要求1所述的电极体，其特征在于，所述负极活性物质层形成于与所述正 极活性物质层相同的所述集电体表面。
3.根据权利要求1或2所述的电极体，其特征在于，所述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有所述正极活性 物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与所述正极活性物质层重合的位置，并且，所述集电体在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有所述负极 活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与所述负极活性物质层重合的位置。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电极体，其特征在于，对所述正极活性物质层 与所述集电体的接触面、以及所述负极活性物质层与所述集电体的接触面中的至少一者， 实施对由充放电造成的集电体劣化进行抑制的劣化抑制处理。
5.根据权利要求4所述的电极体，其特征在于，所述劣化抑制处理为镀覆处理。
6.一种全固体型电池元件，其特征在于，具有权利要求1至5中任意一项所述的电极 体、端部正极结构以及端部负极结构，所述端部正极结构具有端部正极集电体和形成于所 述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，所述端部负极结构具有端部负极集电体和形 成于所述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，所述电极体的正极活性物质层与所述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部 负极结构连结用的固体电解质膜连结，所述电极体的负极活性物质层与所述端部正极结构 的端部正极活性物质层介由端部正极结构连结用的固体电解质膜连结。
7.根据权利要求6所述的全固体型电池元件，其特征在于，所述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活性物质层， 艮口，是与形成有所述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与所述端部正 极活性物质层重合的位置，并且，所述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位置具有背面侧端部负极活性物 质层，即，是与形成有所述端部负极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与所述端 部负极活性物质层重合的位置，在所述全固体型电池元件的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜。
8.根据权利要求6或7所述的全固体型电池元件，其特征在于，仅具有一个所述双极电 极基本结构。
9.根据权利要求6或7所述的全固体型电池元件，其特征在于，具有多个所述双极电极 基本结构，一个双极电极基本结构的正极活性物质层介由双极电极基本结构连结用的固体 电解质膜与另一个双极电极基本结构的负极活性物质层连结。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的全固体型电池元件，其特征在于，所述固体 电解质膜含有包含无机化合物的固体电解质。
11.一种全固体型电池，其特征在于，使用了权利要求8所述的全固体型电池元件， 所述全固体型电池元件以所述端部正极结构的外侧端部和所述端部负极结构的外侧端部两者为起点被卷绕，利用以所述端部正极结构的外侧端部为起点的卷绕，形成端部正极结构侧卷绕区域， 利用以所述端部负极结构的外侧端部为起点的卷绕，形成端部负极结构侧卷绕区域， 在所述端部正极结构侧卷绕区域和所述端部负极结构侧卷绕区域之间，存在利用所述 双极电极基本结构的集电体露出部形成的等电位区域。
12.—种全固体型电池，其特征在于，使用了权利要求7所述的全固体型电池元件， 所述全固体型电池元件以所述端部正极结构的外侧端部或所述端部负极结构的外侧端部为起点被卷绕，其卷绕方向与从所述双极电极基本结构的所述正极活性物质层朝向所 述负极活性物质层的方向平行，所述双极电极基本结构的集电体露出部的长度调整为与刚要卷绕该集电体露出部之 前的卷绕体的周长相同或在其以上。
13.根据权利要求12所述的全固体型电池，其特征在于，在所述集电体露出部设有电 压检测端子。
14.一种全固体型电池，其特征在于，使用了权利要求7所述的全固体型电池元件， 所述全固体型电池元件以包括所述端部正极活性物质层、所述正极活性物质层、所述端部负极活性物质层和所述负极活性物质层的端部为起点被卷绕，其卷绕方向与从所述双 极电极基本结构的所述正极活性物质层朝向所述负极活性物质层的方向正交。
15.根据权利要求14所述的全固体型电池，其特征在于，具有收纳所述全固体型电池 元件的绝缘性外包装体。
全文摘要
本发明的主要目的在于，提供一种用于全固体型电池元件中的、难以引起短路的电极体。本发明通过提供如下的电极体来解决上述问题，该电极体的特征在于，用于全固体型电池元件，具备双极电极基本结构，该双极电极基本结构具有集电体、形成于所述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于所述集电体的表面上并且形成于俯视时不与所述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间而将所述集电体的两面露出的集电体露出部。
文档编号H01M10/36GK102150300SQ20088013113
公开日2011年8月10日 申请日期2008年10月3日 优先权日2008年10月3日
发明者川本浩二 申请人:丰田自动车株式会社