固态电池的制作方法

1.本发明涉及固态电池。更为具体而言，本发明涉及被封装成适于基板安装的固态电池。


背景技术：

2.一直以来，能够反复充放电的二次电池已被用于各种用途。例如，二次电池被用作智能手机及笔记本电脑等电子设备的电源。
3.在二次电池中，作为用于有助于充放电的离子移动的介质，通常使用液体的电解质。也就是说，二次电池中使用所谓的电解液。然而，在这样的二次电池中，一般要求在防电解液漏液方面具有安全性。另外，电解液中使用的有机溶剂等是可燃性物质，因而在这一点上也要求具有安全性。
4.因此，正在研究取代电解液而使用固体电解质的固态电池。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：特开2015
‑
220107号公报
8.专利文献2：特开2007
‑
5279号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的技术问题
10.考虑到固态电池是与其它电子部件一起安装在印刷布线板等基板上进行使用，该情况下，要求是适于安装的固态电池。另一方面，固态电池需要针对空气中的水蒸气可靠地采取必要的措施。这是因为，若水分进入到固态电池的内部，则有可能导致电池特性劣化。
11.本申请的发明人注意到目前提出的固态电池中依然存在要克服的技术问题，发现了为此采取对策的必要性。具体而言，本申请的发明人发现存在以下技术问题。
12.专利文献1中公开的固态电池是作为发挥比专利文献2的电池更优异的防水蒸气透过的作用的电池而提出的。具体而言，提出了在电池主体中设置成为防水蒸气层、防水层的附加层。然而，这样的附加层仅设置于电池主体的上表面侧及下表面侧，在电池主体的侧面，端面电极部露出。因此，不能否认存在水蒸气从该端面电极部的周缘附近等进入的可能性，难以说是充分防止水蒸气进入的固态电池。另外，在专利文献1所公开的固态电池中，作为电池的端子本就位于侧面部，若设想回流焊安装等，则不能断言表面安装特性良好。
13.本发明是鉴于上述技术问题而完成的。即，本发明的主要目的在于，提供具有基板上的安装特性且水蒸气透过防止性更为优异的固态电池的技术。
14.用于解决技术问题的技术方案
15.本申请的发明人并非通过扩展现有技术来进行应对，而是通过在新的方向上采取措施来尝试解决上述技术问题。其结果，完成了达到上述主要目的的固态电池的发明。
16.本发明中提供一种固态电池，其是经封装后的固态电池，该固态电池通过支承基
板、包覆绝缘层以及包覆无机膜而被封装，支承基板设置成支承固态电池，包覆绝缘层设置成覆盖固态电池的顶面和侧面，包覆无机膜设置在包覆绝缘层上。
17.发明效果
18.本发明涉及的固态电池具有在基板上的安装特性且水蒸气透过防止性更为优异。
19.更为具体而言，本发明是主要从防止水蒸气透过的方面出发而进行封装的固态电池(以下，也将这样的经封装后的固态电池称为“电池封装件”)。在本发明的电池封装件中，至少缘于覆盖设置于支承基板上的固态电池的顶面及侧面的包覆绝缘层及包覆无机膜等包覆材料，更加可靠地防止了外部环境的水蒸气进入固态电池的风险。另外，位于电池底部的支承基板不仅可以作为水蒸气阻隔基板而提供，而且还可以作为固态电池的外部端子基板而提供，因此，本发明的电池封装件在安装特性方面是令人满意的。
附图说明
20.图1是示意性地示出固态电池的内部构成的剖视图。
21.图2是示意性地示出本发明的一实施方式涉及的经封装后的固态电池的构成的剖视图。
22.图3是示意性地示出本发明的另一实施方式(导电性连接部的设置)涉及的经封装后的固态电池的构成的剖视图。
23.图4是将本发明的另一实施方式(导电性连接部的设置)涉及的经封装后的固态电池与其内部构成一起示意性地示出的剖视图。
24.图5是示意性地示出本发明的另一实施方式(支承基板的非连接金属层的设置)涉及的经封装后的固态电池的构成的剖视图。
25.图6是用于说明包覆绝缘膜的变更方式的示意性剖视图。
26.图7是用于说明包覆无机膜的变更方式的示意性剖视图。
27.图8是用于说明包覆无机膜的变更方式(使用金属垫)的示意性剖视图。
28.图9是用于说明包覆绝缘膜和包覆无机膜的变更方式的示意性剖视图。
29.图10是示意性地示出本发明的另一实施方式(多层布线板形态的支承基板)涉及的经封装后的固态电池的构成的剖视图。
30.图11是示意性地示出本发明的另一实施方式(包覆绝缘层含有填料)涉及的经封装后的固态电池的构成的剖视图。
31.图12是示意性地示出本发明的另一实施方式(多层结构的包覆无机膜)涉及的经封装后的固态电池的构成的剖视图。
32.图13是用于说明支承基板的导电性部分倾斜延伸的方式的示意性剖视图。
33.图14是用于说明包覆无机膜大范围地延伸为达到至支承基板的方式以及支承基板与包覆无机膜齐平的方式的示意性剖视图。
34.图15的(a)～(d)是示意性地示出通过封装得到本发明的固态电池的过程的工序剖视图。
35.图16是用于说明利用涂布法形成的包覆膜的形态的示意性剖视图。
具体实施方式
36.以下，对本发明的固态电池进行详细说明。虽然根据需要参照附图进行说明，但图示的内容仅仅是为了理解本发明而示意性且例示性地加以示出，外观、尺寸比等可能与实物不同。
37.本说明书中所说的“经封装后的固态电池”广义上意指免受外部环境影响的固态电池，狭义上是指被提供有透过屏障以防外部环境的水蒸气进入固态电池内部的固态电池。这里所说的“水蒸气”是指以大气中的水蒸气为代表的水分，在某优选方式中不仅意指具有气体形态的水蒸气，而且还意指将液体状的水也包含在内的水分。优选地，像这样的防止水分透过的本发明的固态电池被封装为适于基板安装，尤其被封装为适于表面安装。因此，在某优选方式中，本发明的电池为smd型的电池。
38.本说明书中所说的“剖视观察”基于从相对于厚度方向大致垂直的方向观察时的形态(直截了当地说，是以与厚度方向平行的面剖切时的形态)，其中，厚度方向基于构成固态电池的各层的层叠方向。本说明书中直接或间接使用的“上下方向”及“左右方向”分别相当于图中的上下方向及左右方向。只要没有特别说明，相同的符号或记号表示相同的部件、部位或者相同意思的内容。在某优选方式中，能够视作铅直方向向下(即，重力作用的方向)相当于“下方”/“底面侧”，其反方向相当于“上方”/“顶面侧”。
39.本发明中所说的“固态电池”广义上是指其构成要素由固体构成的电池，狭义上是指其构成要素(尤其优选全部的构成要素)由固体构成的全固态电池。在某优选方式中，本发明中的固态电池是构成电池构成单元的各层构成为相互层叠的层叠型固态电池，优选这样的各层由烧结体构成。需要指出，“固态电池”不仅包含能够反复充电和放电的所谓的“二次电池”，而且还包含仅能放电的“一次电池”。根据本发明的某优选方式，“固态电池”是二次电池。“二次电池”并不过度拘泥于其名称，例如也可以包含蓄电装置等。
40.以下，首先对本发明的固态电池的基本构成进行说明。此处所说明的固态电池的构成说到底只不过是用于理解发明的例示，并不限定发明。
41.[固态电池的基本构成]
[0042]
固态电池至少具有正极和负极的电极层以及固体电解质。具体而言，如图1所示，固态电池100具有固态电池层叠体，该固态电池层叠体包含由正极层110、负极层120以及至少介于它们之间的固体电解质130构成的电池构成单元。
[0043]
构成固态电池的各层通过烧制而形成，结果，固态电池的正极层、负极层以及固体电解质等成为烧结层。优选地，正极层、负极层以及固体电解质分别相互呈一体地烧制，因此，固态电池层叠体成为一体烧结体。
[0044]
正极层110是至少包含正极活性物质的电极层。正极层也可以进一步包含固体电解质。在某优选方式中，正极层由至少包含正极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结体构成。另一方面，负极层是至少包含负极活性物质的电极层。负极层也可以进一步包含固体电解质。在某优选方式中，负极层由至少包含负极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结体构成。
[0045]
正极活性物质和负极活性物质是在固态电池中参与电子的授受的物质。离子经由固体电解质在正极层与负极层之间移动(传导)而进行电子的授受，由此进行充放电。正极层和负极层尤其优选是能够嵌入和脱嵌锂离子的层。也就是说，固态电池优选是锂离子经
由固体电解质在正极层与负极层之间移动而进行电池的充放电的全固态型二次电池。
[0046]
(正极活性物质)
[0047]
作为正极层中包含的正极活性物质，例如可举出选自由具有钠超离子导体(nasicon)型结构的含锂磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物、含锂层状氧化物以及具有尖晶石型结构的含锂氧化物等所组成的组中的至少一种。作为具有钠超离子导体型结构的含锂磷酸化合物的一个例子，可举出li3v2(po4)3等。作为具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物的一个例子，可举出li3fe2(po4)3、lifepo4、limnpo4等。作为含锂层状氧化物的一个例子，可举出licoo2、lico
1/3
ni
1/3
mn
1/3
o2等。作为具有尖晶石型结构的含锂氧化物的一个例子，可举出limn2o4、lini
0.5
mn
1.5
o4等。
[0048]
(负极活性物质)
[0049]
作为负极层120中包含的负极活性物质，例如可举出选自由包含选自由ti、si、sn、cr、fe、nb以及mo所组成的组中的至少一种元素的氧化物、石墨
‑
锂化合物、锂合金、具有钠超离子导体型结构的含锂磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物以及具有尖晶石型结构的含锂氧化物等所组成的组中的至少一种。作为锂合金的一个例子，可举出li
‑
al等。作为具有钠超离子导体型结构的含锂磷酸化合物的一个例子，可举出li3v2(po4)3、liti2(po4)3等。作为具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物的一个例子，可举出li3fe2(po4)3、licupo4等。作为具有尖晶石型结构的含锂氧化物的一个例子，可举出li4ti5o
12
等。
[0050]
正极层和/或负极层也可以包含导电助剂。作为正极层及负极层中包含的导电助剂，可以举出由银、钯、金、铂、铝、铜和镍等金属材料以及碳等形成的至少一种。
[0051]
进而，正极层和/或负极层也可以包含烧结助剂。作为烧结助剂，可以举出选自由氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化硼、氧化硅、氧化铋以及氧化磷所组成的组中的至少一种。
[0052]
(固体电解质)
[0053]
固体电解质是能够传导锂离子的材质。尤其在固态电池中构成电池构成单元的固体电解质成为能够在正极层与负极层之间传导锂离子的层。作为具体的固体电解质，例如可举出具有钠超离子导体结构的含锂磷酸化合物、具有钙钛矿结构的氧化物、具有石榴石型或石榴石型类似结构的氧化物等。作为具有钠超离子导体结构的含锂磷酸化合物，可举出li
x
m
y
(po4)3(1≤x≤2，1≤y≤2，m为选自由ti、ge、al、ga及zr所组成的组中的至少一种)。作为具有钠超离子导体结构的含锂磷酸化合物的一个例子，例如可举出li
1.2
al
0.2
ti
1.8
(po4)3等。作为具有钙钛矿结构的氧化物的一个例子，可举出la
0.55
li
0.35
tio3等。作为具有石榴石型或石榴石型类似结构的氧化物的一个例子，可举出li7la3zr2o
12
等。
[0054]
固体电解质层也可以包含烧结助剂。固体电解质层中包含的烧结助剂例如可以从与可包含于正极层/负极层的烧结助剂同样的材料中选择。
[0055]
(正极集电层和负极集电层)
[0056]
正极层110和负极层120也可以分别具备正极集电层和负极集电层。正极集电层和负极集电层也可以分别具有箔的形态，但从降低通过一体烧制制造固态电池的成本和降低固态电池的内部电阻等角度出发，也可以具有烧结体的形态。需要指出，在正极集电层和负极集电层具有烧结体的形态的情况下，也可以由包含导电助剂和烧结助剂的烧结体构成。正极集电层和负极集电层中包含的导电助剂例如可以从与可包含于正极层和负极层的导电助剂同样的材料中选择。正极集电层和负极集电层中包含的烧结助剂例如可以从与可包
含于正极层/负极层的烧结助剂同样的材料中选择。需要指出，在固态电池中，正极集电层和负极集电层并不是必须的，也考虑未设置这样的正极集电层和负极集电层的固态电池。也就是说，本发明中的固态电池也可以是无集电层的固态电池。
[0057]
(端面电极)
[0058]
固态电池通常设有端面电极150。尤其是在固态电池的侧面设置有端面电极。更为具体而言，设置有与正极层110连接的正极侧的端面电极150a和与负极层120连接的负极侧的端面电极150b(参照图1)。这样的端面电极优选包含导电率高的材料。端面电极的具体材质并无特别限制，可以举出选自由银、金、铂、铝、铜、锡以及镍所组成的组中的至少一种。
[0059]
[本发明的固态电池的特征]
[0060]
本发明的固态电池为经封装后的电池。尤其是为了有助于防止水蒸气透过而进行了封装的固态电池。因此，本发明的固态电池具有在防止水蒸气透过方面具有特征的封装结构。
[0061]
具体而言，如图2所示，本发明的固态电池100具有封装结构，该封装结构具备支承基板10、包覆绝缘层30以及包覆无机膜50。在这样的电池封装件200中，以将固态电池100整体上包围(构成固态电池的所有的面均未露出到外部)的方式在其周围设置有支承基板10、包覆绝缘层30以及包覆无机膜50。
[0062]
支承基板10是设置为支承固态电池100的基板。为了用于“支承”，支承基板位于构成固态电池的主面的一侧。另外，由于是“基板”，因而优选整体上具有薄板状的形态。
[0063]
支承基板10可以是树脂基板，或者也可以是陶瓷基板。在某优选方式中，支承基板10为陶瓷基板。也就是说，支承基板10包含陶瓷，其占据基板的基材成分。包含陶瓷的支承基板有助于防止水蒸气透过，在基板安装中的耐热性等方面也是优选的基板。这样的陶瓷基板可以通过烧制而得到，例如可以通过生片层叠体的烧制而得到。对此，陶瓷基板例如可以是ltcc基板(ltcc：low temperature co
‑
fired ceramics、低温共烧陶瓷)，或者也可以是htcc基板(htcc：high temperature co
‑
fired ceramic、高温共烧陶瓷)。支承基板的厚度可以为20μm以上且1000μm以下，例如为100μm以上且300μm以下，但这终究只不过是例示。
[0064]
包覆绝缘层30是设置为至少覆盖固态电池100的顶面100a及侧面100b的层。如图2所示，设置于支承基板10上的固态电池100被包覆绝缘层30整体上大范围地包裹。在某优选方式中，在固态电池100的顶面100a及侧面100b的全部电池面区域(至少对于电池“顶面”区域及电池“侧面”区域来说是全部)中设置有包覆绝缘层30。
[0065]
由上述说明可知，本说明书中所说的“顶面”意指构成电池的面中相对位于上侧的面。如果设想存在两个对置的主面这样的典型的固态电池，则本说明书中所说的“顶面”是指该主面中的一方，尤其意指与靠近支承基板的主面(即，后述的smd型电池的安装面侧)不同侧的主面。因此，本发明中所说的“设置为覆盖固态电池的顶面和侧面的包覆绝缘膜”实质上意指：假设将固态电池放置于平面的情况下，包覆绝缘膜至少设置于与该平面相接的面以外/面区域以外的电池面。
[0066]
包覆绝缘层30优选相当于树脂层。也就是说，包覆绝缘层30包含树脂材料，优选其成为该层的基材。由图示的方式可知，这意味着设置于支承基板10上的固态电池被包覆绝缘层30的树脂材料密封。这样的包含树脂材料的包覆绝缘层30与包覆无机膜50互起作用而有助于形成合适的水蒸气屏障。
[0067]
包覆绝缘层的材质只要呈绝缘性，可以为任意的种类。例如在包覆绝缘层包含树脂的情况下，该树脂是热固性树脂或热塑性树脂均可。作为包覆绝缘层的具体的树脂材料，例如可以举出环氧类树脂、硅酮类树脂以及/或者液晶聚合物等，并无特别限制。包覆绝缘层的厚度可以是30μm以上且1000μm以下，例如为50μm以上且300μm以下，但这终究只不过是例示。
[0068]
包覆无机膜50设置为覆盖包覆绝缘层30。如图所示，包覆无机膜50位于包覆绝缘层30上，因此，具有与包覆绝缘层30一起将支承基板10上的固态电池100整体上大范围地包裹的形态。
[0069]
包覆无机膜50优选具有薄膜形态。只要有助于形成具有薄膜形态的无机层，包覆无机膜50的材质并无特别限制，也可以为金属、玻璃、氧化物陶瓷或它们的混合物等。在某优选方式中，包覆无机膜50包含金属成分。也就是说，包覆无机膜50优选为金属薄膜。这样的包覆无机膜的厚度可以为0.1μm以上且100μm以下，例如为1μm以上且50μm以下，但这终究只不过是例示。
[0070]
尤其根据制造方法来说，包覆无机膜50可以是干式镀膜。该干式镀膜是通过物理气相沉积法(pvd)、化学气相沉积法(cvd)等气相法得到的膜，具有纳米级或微米级的非常小的厚度。这样的薄的干式镀膜有助于更紧凑地封装。
[0071]
干式镀膜例如可以由选自由铝(al)、镍(ni)、钯(pd)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、铜(cu)、钛(ti)、铂(pt)、硅(silicon)(si)及sus等所组成的组中的至少一种金属成分/半金属成分、无机氧化物以及/或者玻璃成分等构成。由这样的成分构成的干式镀膜由于化学性和/或热性稳定，因此，耐药性、耐候性以及/或者耐热性等优异，可带来长期可靠性进一步提高的固态电池。
[0072]
在本发明中，通过设置成在支承基板上包裹固态电池的包覆绝缘层和包覆无机膜封装固态电池。尤其是固态电池被封装为适于表面安装。在这一点上，本发明中优选支承基板为端子基板。换言之，根据某优选方式的支承基板是经封装后的固态电池的外部端子用的端子基板、即外部端子基板。
[0073]
具备支承基板作为端子基板的固态电池能够以基板介于中间这样的形态将固态电池安装在印刷布线板等其它的二次基板上。例如，能够通过回流焊等隔着支承基板对固态电池进行表面安装。由此，本发明的经封装后的固态电池可以说是smd(smd：surface mount device、表面安装器件)型的电池。尤其在端子基板由陶瓷基板构成的情况下，本发明的固态电池其耐热性高，可成为能够通过软钎焊安装的smd型的电池。
[0074]
由于是端子基板，因而优选具有布线，尤其优选具备将上下表面或上下表层电接线的布线。也就是说，某优选方式的支承基板具备将该基板的上下面电接线的布线，并且成为经封装后的固态电池的外部端子用的端子基板。在该方式中，由于能够使用支承基板的布线从固态电池向外部端子引出，因此，不需要诸如利用金属接头边用水蒸气阻隔层进行密封，边引出到封装外部，外部端子的设计自由度提高。
[0075]
端子基板中的布线并无特别限制，只要有助于该基板的上表面与下表面之间的电连接，也可以具有任意的形态。由于有助于电连接，因而端子基板中的布线也可以说是基板的导电性部分。这样的基板的导电性部分也可以具有布线层、导通孔(via)以及/或者焊盘(land)等形态。例如，在图2所示的方式中，支承基板10上设置有导通孔14和/或焊盘16。此
处所说的“导通孔”是指用于将支承基板的上下方向、即基板厚度方向电连接的部件，例如优选填充导通孔(filled via)等，另外，也可以是内通孔(inner via)的形态等。另外，本说明书中所说的“焊盘”是指设置于支承基板的上侧主面和/或下侧主面的用于电连接的端子部分/连接部分(优选与导通孔连接的端子部分/连接部分)，例如可以是方形焊盘，或者也可以是圆形焊盘等。
[0076]
在具有这样的导电性部分的端子基板中，能够使作为电池封装件的外部端子的引出位置在封装下部位于任意位置。另外，由图2所示的形态可知，这样的外部端子的引出形状没有实质上的凹凸，能够在与安装封装相同的面内作为平滑的面而提供。在具备这样的基板的固态电池中，由于能够以最短距离从电池向封装外部引出端子，因而可带来损失少的电池封装件。另外，对于外围电路、其中使用电池的壳体而言，可以说能够将电池封装件的端子配置于最佳位置。
[0077]
在本发明的端子基板中，对置的上表面与下表面相互电连接。因此，只要是这样的端子基板，端子基板的种类则无特别限制。例如，作为端子基板，也可以使用能够上下接线且能够安装部件的内插件(interposer)。内插件的基板材质并不特别限于硅，也可以是陶瓷。
[0078]
在具备支承基板作为端子基板的固态电池中，支承基板的布线与固态电池的端子部分相互电连接。也就是说，支承基板的导电性部分与固态电池的端面电极相互电连接。优选支承基板的导电性部分与固态电池的端面电极相互电连接。例如，固态电池的正极侧的端面电极与支承基板的正极侧的导电性部分电连接，而固态电池的负极侧的端面电极与支承基板的负极侧的导电性部分电连接。由此，支承基板的正极侧和负极侧的导电性部分(尤其是下侧焊盘/底面焊盘)可分别作为固态电池封装件的正极端子和负极端子而提供。
[0079]
本发明的固态电池可以进一步具有有助于将端子基板与固态电池之间合适地电连接的部件。例如，如图3和图4所示，本发明的固态电池可以在基板上进一步具有将端面电极15与导电性部分17相互电连接的导电性连接部60。导电性连接部60可以使用包含选自由银(ag)、铜(cu)、钯(pd)、金(au)、铂(pt)、铝(al)以及镍(ni)等所组成的组中的至少一种的浆料而形成。图3和图4分别示出了相同方式的固态电池，但为了更好地理解发明，在图4中例示性地示出了固态电池的内部构成。
[0080]
在具有导电性连接部60的情况下，也可以在缘于导电性连接部介于中间而产生的固态电池与支承基板之间的间隙中设置包覆绝缘层。也就是说，在固态电池100与支承基板10之间也可以设置包覆绝缘层30’(参照图3和图4)。更为具体来说，包覆绝缘层30’不仅可以设置在固态电池100的顶面和侧面上，也可以还设置在位于固态电池100的底面与支承基板10的上表面之间的间隙中。
[0081]
本发明的固态电池通过支承基板、包覆绝缘层以及包覆无机膜而被封装，从而成为水蒸气透过防止性特别优异的电池。也就是说，在本发明涉及的电池封装件中，至少缘于覆盖支承基板上的固态电池的顶面和侧面的包覆绝缘层及包覆无机膜，得以更加可靠地防止水蒸气使电池特性劣化(更为具体而言，外部环境的水蒸气混入而使固态电池的特性劣化的现象)。
[0082]
优选包覆无机膜成为水蒸气阻隔膜。也就是说，包覆无机膜覆盖固态电池的顶面和侧面，以便作为阻止水分进入固态电池的屏障而优选提供。本说明书中所说的“屏障”广
义上意指具有不存在诸如外部环境的水蒸气穿过包覆无机膜而引起对固态电池来说不良的特性劣化的程度的水蒸气透过阻止特性，狭义上意指水蒸气透过率小于1.0
×
10
‑3g/(m2·
天)。因此，直截了当地说，可以说水蒸气阻隔膜优选具有0以上且小于1.0
×
10
‑3g/(m2·
天)的水蒸气透过率。需要指出，此处所说的“水蒸气透过率”是指使用先进理工株式会社(advance riko,inc.)制造的型号gtms
‑
1的气体透过率测量装置在40℃、90％rh、压差1atm的测量条件下得到的透过率。
[0083]
在某优选方式中，包覆绝缘层和包覆无机膜相互一体化。因此，包覆无机膜与包覆绝缘层一起构成固态电池用的水蒸气屏障。也就是说，通过一体化的包覆绝缘层和包覆无机膜的组合，更合适地防止了外部环境的水蒸气侵入固态电池。
[0084]
在本发明中，支承固态电池的支承基板被定位成覆盖固态电池的下侧(底侧)，因而有助于防止水蒸气从该下侧(底侧)透过。也就是说，支承基板优选成为水蒸气阻隔基板。此处所说的“屏障”也是与上述同样的意思，意指具有不存在诸如外部环境的水蒸气穿过包覆无机膜而引起对固态电池来说不良的特性劣化的程度的水蒸气透过阻止特性，狭义上意指基板的水蒸气透过率小于1.0
×
10
‑3g/(m2·
天)。因此，水蒸气阻隔基板优选具有0以上且小于1.0
×
10
‑3g/(m2·
天)的水蒸气透过率。这样，在支承基板成为水蒸气阻隔基板的情况下，基板自身发挥阻隔效果，因而在基板的底面侧可以不设置包覆无机膜。换言之，虽说包覆无机膜被设置为大范围地包裹固态电池，但在支承基板的一部分(具体而言是底面)上并不特别需要设置包覆无机膜(也就是说，在某优选方式中，虽说包覆无机膜设置于电池封装件的大部分的面上，但并非设置于全部的面上)。
[0085]
在支承基板为陶瓷基板的情况下，容易实现支承基板的防止水蒸气透过的效果。在支承基板具有水蒸气阻隔特性的情况下，可主要通过包覆绝缘层和包覆无机膜防止水蒸气从固态电池的上侧和侧方侧透过，而另一方面，可主要通过支承基板防止水蒸气从固态电池的下侧(底侧)透过。鉴于支承基板优选为端子基板，可以说主要通过端子基板防止水蒸气从固态电池的下侧(底侧)透过。需要指出，在图3和图4所示的方式中，不仅通过支承基板10，而且还可以通过其与设置在其上表面的包覆绝缘层30’的组合来防止水蒸气从下侧(底侧)透过。
[0086]
从另一切入点来看，例如由图3和图4所示的方式可知，固态电池100的端面电极15的周围被包覆绝缘层30、包覆无机膜50以及支承基板10的组合包围。也就是说，可以说固态电池100的端面电极15的周围以被上述三个部件形成的组合包裹的方式密封。因此，更加可靠地防止外部环境的水蒸气从固态电池100的端面电极15进入的可能性等。这样的密封在固态电池的端面电极由烧结金属系构成时可以尤为有利。这是因为，在这样的端面电极中，根据材料、形态、制法工艺等的不同，有可能产生孔隙或缺陷等，可能对于空气中的水蒸气透过而言未必充分。
[0087]
如图5所示，在支承基板10上，也可以设置未电连接的非连接金属层18。鉴于支承基板10优选为端子基板，可以说尽管是那样的用于电连接的基板，但设置有非连接金属层(未电连接的金属层)。
[0088]
在某优选方式中，该非连接金属层18形成水蒸气透过防止层。也就是说，非连接金属层18成为用于提高支承基板防止水蒸气透过的层(非连接金属层18成为例如缘于其材质而防止水蒸气透过的层)。如图所示，成为水蒸气透过防止层的非连接金属层18可以具有埋
设于支承基板的主体中的形态。另外，为了有助于更广泛地防止水蒸气透过，可以具有剖视观察时沿横向延伸这样的形态。这意味着优选将非连接金属层设置成沿着与固态电池的层叠方向正交的方向延伸。作为非连接金属层的材质金属，可以是选自由cu(铜)、al(铝)、ag(银)、au(金)、pt(铂)、sn(锡)、w(钨)、ti(钛)、cr(铬)以及ni(镍)等所组成的组中的至少一种。在某一优选方式中，非连接金属层由金属箔(举一个例子的话，为铜箔)构成。
[0089]
成为水蒸气透过防止层的支承基板的非连接金属层在剖视观察经封装后的电池时可至少位于相邻的导通孔间的基板区域和/或导通孔的外侧区域等非导通孔区域。就图5所示的方式来说，非连接金属层18a位于相邻的导通孔14间的基板主体的非导通孔区域，与之相对地，非连接金属层18c位于导通孔14外侧的基板主体的非导通孔区域。在支承基板、即端子基板由陶瓷基板构成的情况下，非导通孔区域是由陶瓷质构成的区域，在这样的陶瓷区域中，利用非连接金属层的存在而进一步提高防止水蒸气透过的效果。
[0090]
需要指出，相当于这样的水蒸气透过防止层的金属层在支承基板为树脂基板的情况下也是有意义的。即，为了提高由树脂材料构成的支承基板防止水蒸气透过的效果，也可以在该树脂基板上设置金属箔(铜箔，但这终究只是一个例子)等金属层。在这样的方式中，树脂基板可更合适作为电池封装件的水蒸气阻隔基板。
[0091]
在本发明中，支承基板上的固态电池具有隔着包覆绝缘层被包覆无机膜覆盖的形态，包覆绝缘层也可以起到缓冲件的作用。具体而言，即使在缘于充放电、热膨胀等而使固态电池发生了膨胀收缩的情况下，其影响也不会直接波及到包覆无机膜，由于包覆绝缘层介于中间，可利用缓冲效果缓和影响。因此，即使是包覆无机膜等薄膜，也可以减少裂纹等的产生，带来更合适的水蒸气屏障。在包覆绝缘层包含树脂材料的情况下尤其可以这样说，包含树脂材料的包覆绝缘层可以增大这样的缓冲效果。
[0092]
包覆绝缘层可以具有更有效地抑制上述固态电池的膨胀收缩的影响的弹性模量。也就是说，为了减少缘于固态电池的膨胀收缩而引起的裂纹等的产生，可以设置呈较低的弹性模量的包覆绝缘层。例如，包覆绝缘层的弹性模量可以为1mpa以下，更具体而言，可以为0.5mpa以下或者0.1mpa以下等。该弹性模量的下限值并无特别限制，例如为10pa。此处所说的“弹性模量”是指所谓的杨氏模量[pa]，其值意指根据jis标准(jis k 7161、jis k 7181等)得到的值。
[0093]
需要指出，包覆绝缘层30并不限于图3所示的形态，也可以是如图6所示的形态。也就是说，包覆绝缘层30也可以达到至基板10的侧面上。换言之，覆盖固态电池100的顶面和侧面的包覆绝缘层30也可以覆盖基板10的侧面。该情况下，可避免缘于固态电池的膨胀收缩而引起的包覆绝缘层的不良剥离。对此进行详细说明。在图3所示的形态中固态电池的膨胀收缩(尤其是固态电池的层叠方向上的膨胀收缩)过大时，容易发生包覆绝缘层30以包覆绝缘层30与基板10的主面的接合界面(尤其是沿着与层叠方向正交的方向形成最外缘这样的接合界面a)为起点从基板10剥离的现象，但在图6所示的形态中可以降低这样的可能性。这是因为，图6所示的包覆绝缘层30与基板10的主面之间未形成有形成最外缘这样的接合面，因此，由固态电池的层叠方向的膨胀收缩带来的不良影响不易波及到包覆绝缘层30。
[0094]
就剥离而言，包覆无机膜50也可以更加不易发生与基板的剥离。例如，包覆无机膜50也可以是如图7所示的形态。具体而言，包覆无机膜50可以从基板10的侧面上进一步达到至基板10的下侧主面。该情况下，包覆无机膜50与基板10的接合面积相对增加，包覆无机膜
50的抗剥离性更强。另外，在基板由陶瓷等构成的情况下，为了使包覆无机膜50与基板10的接合更加牢固，也可以使金属垫19介于其间。例如，也可以在基板上设置金属垫19，并以达到该金属垫19的方式设置包覆无机膜50(参照图8)。如图所示，这样的金属垫例如可以设置于基板10的背侧主面(即，底侧主面)的周缘。
[0095]
进一步而言，包覆绝缘层30和包覆无机膜50也可以具有如图9所示的形态。具体而言，也可以是包覆绝缘层30覆盖至基板10的侧面，并且，包覆无机膜50达到至基板10的下侧主面。也就是说，可以是覆盖固态电池100的顶面和侧面的包覆绝缘层30延伸至基板10的侧面，并且，包覆绝缘层30上的包覆无机膜50超出基板10的侧方而延伸至基板10的下侧主面。在这样的形态的情况下，可带来更合适地防止了水分透过(从外部到达固态电池层叠体这样的水分透过)的电池封装件。
[0096]
进一步而言，在本发明的电池封装件中，虽说水蒸气透过得以防止，但有助于其的部件是与包覆绝缘层一体化的包覆无机薄膜以及可具有薄板形状的支承基板，因而封装尺寸不会不良地增大。也就是说，在某优选方式中，本发明的固态电池可作为能量密度高的电池(经封装后的电池)而提供。
[0097]
本发明的固态电池可以以各种方式具体化。例如，考虑以下的方式。
[0098]
(多层布线板的方式)
[0099]
在该方式中，支承基板具有多层布线板的形态。也就是说，通过布线由多层构成这样的支承基板来支承固态电池。
[0100]
例如，如图10所示，支承基板10可以由至少具有内部导通孔14’(之后也称为“内通孔”)的多层布线板构成。在图示的支承基板10、即端子基板中，在基板内部形成有布线层15，并通过内通孔14’将上下的布线层彼此连接。
[0101]
当像这样地基板具有多层布线时，作为封装件来说外部端子的设计自由度提高。也就是说，能够将外部端子定位于电池封装件底面的任意的部位。
[0102]
支承基板上设置有布线的部位或其附近是布线与基板主体部之间的异种材料的界面部位，有时会成为意外引起水蒸气透过的部位，但即便是在这样的情况下，若是像图10所示那样的基板10的话，也可发挥合适的水蒸气阻隔性。这是因为，当支承基板具有多层布线板的形态时，可相当于水蒸气进入路径的“水蒸气透过性相对较高的部位”变长。这样的水蒸气进入路径可达到电容器端子结构(最长为200μm左右)的水蒸气透过路径长度，但这终究只不过是例示。也就是说，可实现如下的固态电池：沿着从外部环境至固态电池为止的水分路径，移动阻力(水分可受到的阻力)增大，水蒸气更难从外部环境进入，进而更加合适地防止水蒸气透过。在某优选方式中，也可以不是用直排导通孔将多层布线板中的上下布线相连，而是使导通孔位置左右错开，使沿上下方向延伸的布线蜿蜒走线。由此，可以进一步延长水蒸气进入路径，实现更合适地防止水蒸气进入的电池封装件。
[0103]
需要指出，设置于多层基板内部的布线层15其本身能够用作水蒸气透过防止层。由图示的方式可知，布线层15具有剖视观察时沿横向延伸这样的形态。也就是说，多层基板的内部布线具有沿着与固态电池的层叠方向正交的方向延伸这样的形态，可起到防止水蒸气透过的效果。就此而言，通过使基板内部的接地电极在正极/负极信号线以外的基板空余部分沿水平方向扩大，能够极端地减少水蒸气进入面积。需要指出，这种方式的支承基板也能够视作是在其内部布线以外的区域具有阻止水蒸气进入的“全阻隔电极”。
[0104]
(含填料的方式)
[0105]
在该方式中，包覆绝缘层30包含填料35(参照图11)。在包覆绝缘层30包含树脂材料的情况下，优选在这样的树脂材料中分散有无机填料35。
[0106]
填料优选混入包覆绝缘层中，与包覆绝缘层的基材材质(例如树脂材料)复合一体化。填料的形状并无特别限制，可以是粒状、球状、针状、板状、纤维状以及/或者不定形等。填料的大小也无特别限制，可以为10nm以上且100μm以下，例如可以为10nm以上且小于100nm的纳米填料、100nm以上且小于10um的微填料(micro
‑
filler)、或者10μm以上且100μm以下的大填料(macro
‑
filler)等。作为填料的材质，可以举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛以及/或者氧化锆等金属氧化物、云母等矿物、玻璃等，但并不限定于这些。
[0107]
填料优选为水蒸气透过防止填料。在某优选方式中，包覆绝缘层在其树脂材质中包含水蒸气透过防止填料。由此，包覆绝缘层容易与包覆无机膜一起作为更合适的水蒸气透过屏障而提供。
[0108]
水蒸气透过防止填料并无特别限定，可以为板状的填料等。另外，水蒸气透过防止填料可以具有二氧化硅或氧化铝等材质。进而，也可以具有合成云母等的云母类等材质。为了有助于更合适地防止水蒸气透过，树脂材质中所含的水蒸气透过防止填料优选以整个包覆绝缘层为基准计，含量为50重量％以上且95重量％以下，例如可以为60重量％以上且95重量％以下或70重量％以上且95重量％以下等。
[0109]
(溅射膜的方式)
[0110]
在该方式中，包覆无机膜为溅射膜。也就是说，作为设置成覆盖包覆绝缘层的干式镀膜，设置有溅射薄膜。
[0111]
溅射膜是通过溅射得到的薄膜。也就是说，将离子溅射至靶上使其原子脱出沉积在包覆绝缘层上而得的膜被用作包覆无机薄膜。
[0112]
该溅射膜是具有纳米级或微米级的非常薄的形态但却致密和/或均质的膜，因而优选作为固态电池用的水蒸气透过屏障。另外，溅射膜是通过原子沉积而成膜的，因而附着力比较高，可更加合适地与包覆无机薄膜一体化。因此，溅射膜容易更加合适地与包覆绝缘层一起构成固态电池用的水蒸气阻隔膜。也就是说，设置为与包覆绝缘层一起至少覆盖固态电池的顶面和侧面的溅射膜可作为用于防止外部环境的水蒸气进入固态电池的屏障更加合适地被提供。
[0113]
在某优选方式中，溅射膜例如包含选自由al(铝)、cu(铜)以及ti(钛)所组成的组中的至少一种，其膜厚为1μm以上且100μm以下，例如为5μm以上且50μm以下。另外，虽无特别限定，但优选溅射膜在位于固态电池的顶面的局部部位及位于侧面的局部部位都具有实质上相同的厚度尺寸。这是因为，封装件整体上能够更加均匀地防止外部环境的水蒸气浸入电池。
[0114]
需要指出，从水蒸气屏障的角度出发，以这样的溅射膜为代表的干式镀膜能够以更合适的厚度实现。例如，通过相对增加溅射的次数，能够作为更厚的膜而提供，另一方面，通过相对减少溅射的次数，还能够作为更薄的膜而提供。另外，例如通过在溅射时改变靶的种类，等等，还能够作为具备层叠结构的包覆无机膜而提供。换言之，如图12所示，包覆无机膜50还能够设置为由至少两层构成的多层结构50a。多层结构50a并不特别限于异种材料间，也可以是同种材料间。具有这样的多层结构的包覆无机膜容易更加合适地构成固态电
池用的水蒸气屏障。
[0115]
也可以在干式镀膜上设置湿式镀膜。湿式镀膜的成膜速度一般要比干式镀膜快。因此，在设置厚度大的膜作为包覆无机膜的情况等下，也可以通过将干式镀膜与湿式镀膜组合而高效地形成膜。
[0116]
(支承基板的导电性部分的特别的延伸方式)
[0117]
在该方式中，从防止水蒸气透过的角度出发，导通孔和/或焊盘等支承基板的导电性部分具有特别的延伸方式。
[0118]
具体而言，如图13所示，导通孔和/或焊盘等支承基板的导电性部分17呈以偏离厚度方向的方式倾斜延伸的形态(尤其在图示的剖视观察时，可以说是导通孔部分如上所述地倾斜延伸的方式)。这是鉴于支承基板的导电性部分或其附近部位可能成为可引起水蒸气透过这样的部位的情况。通过使支承基板的导电性部分17以偏离基板的厚度方向的方式倾斜地延伸，从而使导电性部分的延伸变得更长。由此，即便是在支承基板当中也能够增长水蒸气透过性相对较高的部分的路径(水蒸气容易进入的路径)。因此，在该方式中，也能够更加合适地防止水蒸气经由支承基板的导电性部分透过。
[0119]
(缘于制造方法的方式)
[0120]
在该方式中，固态电池具有尤其是缘于其封装的特征。本发明的经封装后的固态电池通过后述的制造方法得到，具有缘于此的特征。
[0121]
例如，在本发明的固态电池中，包覆无机膜设置为覆盖包覆绝缘层，但大范围地设置为达到至支承基板。具体而言，如图14所示，在剖视观察经封装后的固态电池100时，包覆无机膜50超出包覆绝缘层30而达到至支承基板10的侧面10a上。由图示的剖视观察的形态可知，这意味着包覆无机膜50延伸至越过包覆绝缘层30与支承基板10的边界的位置。因此，这样的包覆无机膜可与包覆绝缘层一起作为固态电池的水蒸气透过屏障更加合适地被提供。需要指出，在如图14所示的剖视观察时，电池封装件的侧面处的包覆无机膜50具有笔直延伸的形态(剖视观察来看沿上下方向笔直延伸这样的形态)，但本发明并非限定于此。例如在剖视观察时，包覆绝缘层30的侧方外表面30a整体上位于比支承基板10的侧面10a稍靠内侧(在左右方向/水平方向上稍靠内侧)这样的情况下，包覆无机膜50会与其相应地延伸。也就是说，假如视作在剖视观察时包覆无机膜50沿着从上方朝向下方的方向延伸的情况下，也可能存在包覆无机膜50在包覆绝缘层30与支承基板10的边界附近稍微向外侧扩展延伸这样的形态。
[0122]
通过用包覆无机膜进一步大范围地包覆用包覆绝缘层包覆支承基板上的固态电池而得到的前体，能够得到该方式的固态电池。也就是说，缘于是如此大范围的包覆形成，因而包覆无机膜50超出包覆绝缘层30而达到至支承基板10的侧面10a上。例如，通过对用包覆绝缘层包覆支承基板上的固态电池而得到的前体整体实施溅射，从而能够得到这样的特别形态的包覆无机膜。
[0123]
某优选方式中，在经封装后的固态电池的底侧面，支承基板10与包覆无机膜50齐平(参照图14)。也就是说，在固态电池的封装件的安装面，支承基板的表面水准与包覆无机膜的水准相同或实质上相同。这样的“齐平”的特征缘于在将上述前体置于适宜的台座等上的状态下形成了包覆无机膜。
[0124]
具有“齐平”的特征的固态电池意味着作为封装件而言安装面被合适地平坦化/平
滑化，因此，具有更合适的安装特性(特别是smd特性)。也就是说，超出包覆绝缘层30达到至支承基板10的侧面10a上而与支承基板10齐平的包覆无机膜50不仅可以合适地有助于防止水蒸气透过，而且还可以有助于更合适的表面安装特性。
[0125]
关于以上所说明的固态电池，也能够将其优点概括如下。需要指出，以下的优点终究是例示，并不限定于此，也可以还有附加的优点。
[0126]
·
由于保护全固态电池不受水蒸气影响的阻隔膜在宽广的范围内无间隙地进行覆盖，因而能够防止外部环境的水蒸气导致特性劣化。
[0127]
·
作为smd型的表面安装部件，能够通过软钎焊搭载于所有的电子设备。尤其是，能够作为提高了耐热性和/或耐药性的smd通过软钎焊进行搭载。
[0128]
·
由于能够利用其周围的树脂层缓和因全固态电池的充放电、热膨胀而引起的体积变化，因此，能够缓和施加于水蒸气阻隔膜的应力，能够确保高可靠性。
[0129]
·
在为smd型且为了安装而对支承基板的表面实施耐候性处理(例如，ni/au等的镀覆处理)的情况下，缘于该耐候性处理，防止水蒸气透过的效果进一步提高。
[0130]
[固态电池的制造方法]
[0131]
本发明的对象物经过如下过程而能够得到：制备包括电池构成单元的固态电池，该电池构成单元具有正极层、负极层以及在这些电极之间的固体电解质，接着对该固态电池进行封装。
[0132]
本发明的固态电池的制造能够大体分为相当于封装的预备阶段的固态电池本身(以下也称为“封装前电池”)的制造、支承基板的制备以及封装。
[0133]
《封装前电池的制造方法》
[0134]
封装前电池能够通过丝网印刷法等印刷法、使用生片的生片法、或者它们的复合法来制造。也就是说，封装前电池本身可以按照常规的固态电池的制造方法来制作(因此，以下说明的固体电解质、有机粘结剂、溶剂、任意的添加剂、正极活性物质、负极活性物质等原料物质可以使用已知的固态电池的制造中使用的物质)。
[0135]
以下，为了更好地理解本发明，举例示出某一种制造方法进行说明，但本发明并不限定于该方法。另外，以下的记载顺序等随时间推移的事项只不过是为了便于说明，并非必须局限于此。
[0136]
(形成层叠体块)
[0137]
·
混合固体电解质、有机粘结剂、溶剂以及任意的添加剂来制备浆料。接着，通过片材成形由制备好的浆料得到烧制后的厚度约为10μm的片材。
[0138]
·
混合正极活性物质、固体电解质、导电助剂、有机粘结剂、溶剂以及任意的添加剂，制成正极用浆料。同样地，混合负极活性物质、固体电解质、导电助剂、有机粘结剂、溶剂以及任意的添加剂，制成负极用浆料。
[0139]
·
在片材上印刷正极用浆料，另外，根据需要印刷集电层和/或负片层。同样地，在片材上印刷负极用浆料，另外，根据需要印刷集电层和/或负片层。
[0140]
·
将印刷有正极用浆料的片材和印刷有负极用浆料的片材交替层叠而得到层叠体。需要指出，就层叠体的最外层(最顶层和/或最底层)而言，其可以是电解质层，也可以是绝缘层，或者还可以是电极层。
[0141]
(形成电池烧结体)
[0142]
在对层叠体进行压接而使其一体化之后，切割成规定的尺寸。对得到的已切割层叠体进行脱脂和烧制。由此，得到烧结后的层叠体。需要指出，也可以在切割前对层叠体进行脱脂和烧制，然后进行切割。
[0143]
(形成端面电极)
[0144]
正极侧的端面电极能够通过对烧结层叠体中的正极露出侧面涂敷导电性浆料而形成。同样地，负极侧的端面电极能够通过对烧结层叠体中的负极露出侧面涂敷导电性浆料而形成。若正极侧和负极侧的端面电极设置为达到至烧结层叠体的主面，则在接下来的工序中能够以小面积与安装焊盘连接，因而优选(更为具体而言，设置为达到至烧结层叠体的主面的端面电极在该主面具有折返部分，能够使这样的折返部分与安装焊盘电连接)。作为端面电极的成分，可从选自银、金、铂、铝、铜、锡以及镍中的至少一种中进行选择。
[0145]
需要指出，正极侧和负极侧的端面电极并不限于在层叠体的烧结后形成，也可以在烧制前形成，并同时烧结。
[0146]
经过如上所述的工序，能够最终得到所希望的封装前电池。
[0147]
《支承基板的制备》
[0148]
支承基板例如能够通过层叠多个生片并进行烧制而制备得到。这在支承基板为陶瓷基板时尤为如此。支承基板例如能够按照ltcc基板的制作来进行制备。
[0149]
作为端子基板提供的支承基板具有导通孔和/或焊盘。在这样的情况下，例如可以通过冲床或二氧化碳激光器等在生片上形成孔(直径尺寸：约50μm～约200μm)，并在该孔中填充导电性浆料材料，或者通过实施印刷法等而形成导通孔、焊盘以及/或者布线层等导电性部分/布线的前体。另外，支承基板优选具有未进行电连接的非连接金属层作为水蒸气透过防止层。该情况下，可以预先在生片上形成成为非连接金属层的金属层(其前体)。该金属层既可以通过印刷法形成，或者也可以通过配置金属箔等而形成。接着，通过将规定张数的这样的生片重叠并进行热压接而形成生片层叠体，通过对生片层叠体进行烧制，从而能够得到支承基板。需要指出，焊盘等也可以在生片层叠体的烧制后形成。
[0150]
对将支承基板设为陶瓷基板而获得时的生片进行详细说明，但这终究只不过是一个例示，并不限制本发明。生片自身可以是包含陶瓷成分、玻璃成分以及有机粘结剂成分的片状部件。例如，作为陶瓷成分，可以为氧化铝粉末(平均粒径：0.5μm～10μm左右)，作为玻璃成分，可以为硼硅酸盐玻璃粉末(平均粒径：1μm～20μm左右)。此外，作为有机粘结剂成分，例如可以为选自由聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇以及氯乙烯树脂所组成的组中的至少一种以上的成分。生片可以包含氧化铝粉末40wt％～50wt％、玻璃粉末30wt％～40wt％以及有机粘结剂成分10wt％～30wt％(以生片的总重量为基准)，但这终究只不过是例示。另外，换一种角度来说，生片也可以是固体成分(氧化铝粉末50wt％～60wt％和玻璃粉末40wt％～50wt％，以固体成分的重量为基准)与有机粘结剂成分的重量比、即固体成分重量：有机粘结剂成分重量为80～90：10～20左右。作为生片成分，可以根据需要包含其它成分，例如可以包含邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二丁酯等对生片赋予柔软性的增塑剂、乙二醇等酮类的分散剂或有机溶剂等。各生片的厚度本身可以为30μm～500μm左右。
[0151]
经过如上所述的工序，能够最终得到所期望的支承基板。需要指出，这样的支承基板只要具有小于1.0
×
10
‑3g/(m2·
天)的水蒸气透过率，也可以利用预先具有基板形态的印
刷布线基板、ltcc基板、htcc基板或者内插件等。
[0152]
《封装》
[0153]
在封装时，使用上述得到的电池和支承基板。图15的(a)～(d)中示意性地示出了通过封装得到本发明的固态电池的工序。
[0154]
首先，如图15的(a)和(b)所示，在支承基板10上配置封装前电池100。也就是说，在支承基板上配置“未封装的固态电池”(以下，也将用于封装的电池简称为“固态电池”)。
[0155]
优选地，以使支承基板的导电性部分与固态电池的端面电极相互电连接的方式将固态电池配置在支承基板上。可以向支承基板上提供导电性浆料，由此将支承基板的导电性部分与固态电池的端面电极相互电连接。更具体地举例进行说明的话，进行对位，使得支承体表面上的正极侧安装焊盘与固态电池的正极侧的端面电极的折返部分对齐，并且负极侧安装焊盘与固态电池的负极侧的端面电极的折返部分对齐，并使用导电性浆料(例如ag导电性浆料)进行接合接线。这样的接合材料除了ag导电浆料以外，只要是纳米浆料、合金类浆料、钎焊料等在形成后不需要清洗焊剂等的导电性浆料便可以对其进行使用。
[0156]
接着，如图15的(c)所示，以将支承基板10上的固态电池100覆盖的方式形成包覆绝缘层30。因此，以将支承基板上的固态电池整体覆盖的方式提供包覆绝缘层的原料。在包覆绝缘层包含树脂材料的情况下，将树脂前体设置在支承基板上并进行固化等，使包覆绝缘层成型。在某优选方式中，也可以通过用模具进行加压来进行包覆绝缘层的成型。可以通过压缩模制将对支承基板上的固态电池进行密封的包覆绝缘层成型，但这只不过是例示。只要是通常在模制中使用的树脂材料，包覆绝缘层的原料的形态也可以是颗粒状，另外，其种类也可以是热塑性。需要指出，这样的成型并不限于模具成型，也可以通过研磨加工、激光加工以及/或者化学性处理等来进行。
[0157]
接着，如图15的(d)所示，形成包覆无机膜50。具体而言，在“各固态电池100在支承基板10上被包覆绝缘层30覆盖而得的包覆前体”上形成包覆无机膜50。例如，可以实施干式镀覆，形成作为包覆无机膜的干式镀膜。更具体而言，实施干式镀覆，在包覆前体的底面以外(即，支承基板的底面以外)的露出面上形成包覆无机膜。在某优选方式中，实施溅射，在包覆前体的底面以外的露出外表面上形成溅射膜。
[0158]
经过如上所述的工序，能够得到支承基板上的固态电池被包覆绝缘层及包覆无机膜整体覆盖的封装件。也就是说，能够最终得到本发明涉及的“经封装后的固态电池”。
[0159]
就这样的封装而言，具有固态电池的端子引出无论是在设计上还是在接合工艺上都比较容易等优点。另外，固态电池越小型，封装相对于电池的面积比例越小，在本发明涉及的封装中，由于能够极端地缩小该区域，因而可尤其有助于小容量的电池的小型化。
[0160]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但终究只不过是举例示出了典型例子。本发明并不限定于此，本领域技术人员容易理解，可以在不变更本发明的主旨的范围内考虑各种方式。
[0161]
例如，在上述说明中，采用了示出支承基板的焊盘在上侧和下侧一一对应的形态的附图，但本发明并不特别限定于此。关于通过导通孔连接的上侧焊盘和下侧焊盘，它们的个数也可以相互不同。例如，关于通过导通孔相互连接的上侧焊盘与下侧焊盘的对，也可以是上侧焊盘为一个，而下侧焊盘为两个或两个以上。由此，作为本发明涉及的电池封装件，可实现设计自由度更高的smd。
[0162]
进而，在上述说明中，以基板上的固态电池呈构成其的各层的层叠方向沿着基板主面的法线方向的形态为前提，但本发明并不限定于此。例如，也可以将固态电池以固态电池的层叠方向与基板主面的法线方向正交这样的朝向设置在基板上。在该情况下，更难以发生缘于固态电池的膨胀收缩(尤其是固态电池的层叠方向的膨胀收缩)而导致电池与基板接触等不良现象。
[0163]
进而，在上述说明中，对于通过压缩模制将包覆绝缘层成型为大范围地密封基板上的固态电池的方式进行了说明，但本发明并不限定于此。包覆绝缘层例如可以利用喷雾等涂敷法来形成。在使用涂敷法的情况下，如图16所示，包覆绝缘层30的剖视观察形状可较大地反映基板10及其上的固态电池100的轮廓。在这种情况下，设置于该包覆绝缘层30上的包覆无机膜50的剖视观察形状也可较大地反映基板及其上的固态电池的轮廓。
[0164]
另外，在上述说明中，对防止水蒸气透过的固态电池进行了说明，但本发明并不特别限定于此。例如，支承基板、包覆绝缘层以及包覆无机膜虽然起到防止水蒸气透过的效果，但由于是如此高的保护防止特性，因而对于来自外部环境的异物混入也可起到防止效果，进而也有助于防止固态电池反应物泄漏到外部。需要指出，也可以根据需要，从防止包覆无机膜生锈等角度出发而在包覆无机膜上设置附加的覆膜。例如，可以在包覆无机膜上设置由树脂等形成的有机覆膜。
[0165]
进一步而言，本发明中的封装并不限于固态电池，也能够同样地适用于不含液体状电解液的薄膜电池、聚合物电池。因此，通过将支承基板、包覆绝缘层以及包覆无机膜同样适用于这样的电池，能够得到合适地防止了水蒸气透过的电池封装件。
[0166]
需要指出，在本发明的电池封装件中，能够视作优选在固态电池与阻隔膜/阻隔基板之间成型有树脂层，由于机械强度强，另外，不会因为来自内外的应力而变形，因此，也可以将电池封装件搭载于高精度的设备中。
[0167]
工业实用性
[0168]
本发明的经封装后的固态电池能够利用于设想使用电池或蓄电的各种领域。本发明的经封装后的固态电池能够用在电子安装领域，但这终究只不过是例示。另外，在使用移动设备等的电气、信息、通信领域(例如便携式电话、智能手机、笔记本电脑及数码相机、活动量计、臂式计算机(arm computer)、电子纸等移动设备领域)；家庭/小型工业用途(例如电动工具、高尔夫车、家庭用/护理用/工业用机器人领域)；大型工业用途(例如叉车、电梯、港口起重机领域)；交通系统领域(例如混合动力车、电动汽车、公共汽车、电车、电动助力自行车、电动两轮车等领域)；电力系统用途(例如各种发电、负载调节器、智能电网、普通家庭设置型蓄电系统等领域)；以及医疗用途(助听器耳机等医疗用设备领域)、医药用途(服用管理系统等领域)、iot领域、太空/深海用途(例如空间探测器、潜水考察船等领域)等中也能够利用本发明的电极。
[0169]
附图标记说明
[0170]
10
ꢀꢀ
支承基板
[0171]
10a
ꢀꢀ
支承基板的侧面
[0172]
14
ꢀꢀ
导通孔
[0173]
14
’ꢀꢀ
内通孔
[0174]
15
ꢀꢀ
布线层
[0175]
16
ꢀꢀ
焊盘
[0176]
17
ꢀꢀ
支承基板的导电性部分(基板布线)
[0177]
18
ꢀꢀ
非连接金属层
[0178]
18a
ꢀꢀ
非连接金属层(相邻导通孔间的基板区域的非导通孔区域)
[0179]
18b
ꢀꢀ
非连接金属层(导通孔外侧的非导通孔区域)
[0180]
19
ꢀꢀ
金属垫
[0181]
30
ꢀꢀ
包覆绝缘层
[0182]
30
’ꢀꢀ
包覆绝缘层(尤其是固态电池与支承基板之间的包覆绝缘层)
[0183]
35
ꢀꢀ
填料
[0184]
50
ꢀꢀ
包覆无机膜
[0185]
50a
ꢀꢀ
包覆无机膜的多层结构
[0186]
60
ꢀꢀ
导电性连接部
[0187]
80
ꢀꢀ
保护电路/充放电控制电路
[0188]
100
ꢀꢀ
固态电池
[0189]
100a
ꢀꢀ
固态电池的顶面(上表面)
[0190]
100b
ꢀꢀ
固态电池的侧面
[0191]
110
ꢀꢀ
正极层
[0192]
120
ꢀꢀ
负极层
[0193]
130
ꢀꢀ
固体电解质
[0194]
150
ꢀꢀ
端面电极
[0195]
150a
ꢀꢀ
正极侧的端面电极
[0196]
150b
ꢀꢀ
负极侧的端面电极
[0197]
200
ꢀꢀ
电池封装件(经封装后的固态电池)