固体电解质电池、固体电解质电池的制造方法和运输设备

技术领域

本发明涉及在各种工业设备中使用的二次电池，特别涉及固体电解质电池、固体电解质电池的制造方法和运输设备。

背景技术

包含能够吸收/释放锂离子的正极和负极的电解质电池作为高能量密度的电池，在电动汽车、电力蓄能和信息设备等各种领域中广泛普及。

另一方面，每单位重量或每单位体积的放电容量越大，安全性越成为问题，要求具有更优异的安全性的电池，最近开发了固体电解质电池。固体电解质电池是使用固体电解质代替迄今为止的有机类电解液的电池。固体电解质电池不使用有机类电解液，所以即使每单位重量或单位体积的放电容量变大，起火的可能性也小，是安全性高的电池。

在这样的固体电解质电池中，为了提高电极活性物质层(以下记作正极层和负极层)与固体电解质层的紧贴性，已知通过平板压制、辊压进行加压。然而，在正极层、负极层、固体电解质层的表面存在微细的突起、凹陷(所谓的空腔)，在平板压制、辊压中，难以均匀地对表面进行加压。因此，存在无法充分提高正极层和负极层与固体电解质层的紧贴性的课题。

为了应对这样的课题，例如，在国际公开第2012/164723号(专利文献1)中公开了：进行通过液压或气压从等方向(包围充放电体整体的方向)对外装体进行加压的等静压，所述外装体封入有充放电体，所述充放电体具有正极层、负极层、以及形成于正极层和负极层之间的固体电解质层。

在此，专利文献1中的等静压是在温热状态下进行等静压的温热等静压(WarmIsostatic Press：WIP)，其最高温度条件在使用气体时为120℃。这样，通过利用热等静压对封入有充放电体的外装体进行加压，能够提高正极层和负极层与固体电解质层的紧贴性，能够得到减小各层间的电阻的固体电解质电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/164723号

发明内容

发明要解决的课题

然而，在封入有上述充放电体的外装体中，有时使用层压片，该层压片例如由从外侧覆盖充放电体的热熔接层、从外侧覆盖该热熔接层的金属层和根据需要从外侧覆盖金属层的保护层构成。热熔接层使用聚丙烯、聚乙烯等，金属层使用铝等。另外，保护层从各种合成树脂中选择使用必要的合成树脂。

并且，当通过热等静压对被这样的外装体覆盖的充放电体进行加压时，通过液压从等方向进行加压，所以能够充分提高正极层和负极层与固体电解质层的紧贴性，能够减小各层间的电阻。

然而，如果通过热等静压在高温下进行压制，则热熔接层过度软化或熔融，在该状态下层压片被加压，所以热熔接层产生缺损。特别是在充放电体的形状变化部分，该倾向较强。

因此，在热熔接层的缺损区域，构成层压片的金属层和与正极层或负极层电连接的金属制的集电箔、集电极耳等有可能电接触而发生内部短路。

因此，需要具有适于热等静压的构造的固体电解质电池。另外，要求一种固体电解质电池的制造方法，其能够抑制内部短路的发生，并且能够充分提高正极层和负极层与固体电解质层的紧贴性，能够减小各层间的电阻。

本发明的第1目的在于提供一种能够抑制内部短路的发生的适于热等静压的固体电解质电池。

本发明的第2目的在于提供一种固体电解质电池的制造方法，其能够充分提高正极层和负极层与固体电解质层的紧贴性，减小各层间的电阻。

用于解决课题的技术方案

本发明的第1特征在于，

一种固体电解质电池，包括：具有正极层和负极层、以及配置在正极层与负极层之间的固体电解质层的充放电体；收纳充放电体的外装体；和集电体，其一端露出于外装体的外部，另一端与正极层或负极层电连接，

外装体由热熔接层、耐热层和金属层形成，其中，热熔接层从外侧覆盖充放电体，包含具有绝缘性的第一树脂，耐热层层叠于热熔接层的外侧，包含熔点比第一树脂高的具有绝缘性的第二树脂，金属层层叠于耐热层的外侧，包含金属，通过在充放电体的周围熔接热熔接层，来由外装体密封充放电体。

本发明的第2特征在于，

一种固体电解质电池的制造方法，固体电解质电池具有充放电体，充放电体由正极层和负极层、配置于正极层与负极层之间的固体电解质层、与正极层电连接的正极集电箔、以及与负极层电连接的负极集电箔构成，其中，

使正极层和负极层与固体电解质层紧贴的工序，是将充放电体浸渍于耐压容器的液体中，对液体进行加压而使正极层、负极层和固体电解质层紧贴的热等静压的加压工序，在加压工序中的液体的温度为140℃以上且250℃以下的条件下进行。

发明效果

根据本发明，能够得到能够抑制内部短路的发生的适于热等静压的固体电解质电池。

另外，根据本发明，能够得到充分提高正极层和负极层与固体电解质层的紧贴性、减小各层间的电阻的固体电解质电池的制造方法。

附图说明

图1是本发明实施方式的固体电解质电池的外观图。

图2是充放电体的截面图。

图3是图1的固体电解质电池的A-A截面图。

图4是图1的固体电解质电池的B-B截面图。

图5是本发明实施方式的固体电解质电池的分解截面图。

图6是本发明的实施方式的变形例，是与图3对应的截面图。

图7是通过热等静压进行加压后的图5所示的固体电解质电池的截面图。

图8是图7所示的固体电解质电池的变形例的截面图。

图9是本发明的实施例的固定电解质电池的制造方法的工序图。

图10是通过图9所示的制造方法制作的固定电解质电池的温度与内部电阻的关系的说明图。

图11是通过图9所示的制造方法制作的固定电解质电池的压力与内部电阻的关系的说明图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明并不限定于以下的实施方式，在本发明的技术概念中，各种变形例、应用例也包含在其范围内。

图1是本发明的实施方式的固体电解质电池10的外观图，以下说明的充放电体被密封收纳在例如由层压片构成的两片外装体11之间。外装体11的外形形成为矩形状，正极集电极耳12和负极集电极耳13从相互相对的边或同一边露出。该固体电解质电池10是单位电池，组合多个固体电解质电池10而构成二次电池。

该二次电池例如能够用于电动汽车、混合动力车等运输工具，二次电池驱动电动马达而使电动汽车、混合动力车的车轮旋转来行驶。以下，将固体电解质电池10作为充放电单元进行说明。

接着，使用图2对充放电体的构成进行说明。充放电体14以正极层15和负极层16、以及被正极层15和负极层16夹着的固体电解质层17为主要的构成要素。在与固体电解质层17相反侧的正极层15的表面设置有正极集电箔18，同样地在与固体电解质层17相反侧的负极层16的表面设置有负极集电箔19。

正极层15是含有正极活性物质的层，根据需要，可以含有固体电解质材料、导电材料和粘结材料中的至少一种。作为正极活性物质，没有特别限定，能够使用氧化物活性物质、硫化物活性物质。作为氧化物活性物质，例如能够使用岩盐层状型活性物质、尖晶石型活性物质、橄榄石型活性物质等。作为硫化物活性物质，例如能够使用硫化锂、铜Chevrel、硫化铁、硫化钴、硫化镍等。

负极层16是含有负极活性物质的层，根据需要，可以进一步含有固体电解质材料、导电材料和粘结材料中的至少一种。作为负极活性物质，没有特别限定，例如能够使用碳活性物质、金属活性物质、氧化物活性物质等。

固体电解质层17是含有固体电解质材料的层。作为固体电解质材料，例如能够使用硫化物固体电解质材料和氧化物固体电解质材料。硫化物固体电解质材料与氧化物固体电解质材料相比，从离子传导性高的方面考虑是优选的，氧化物固体电解质材料与硫化物固体电解质材料相比，从化学稳定性高的方面考虑是优选的。

固体电解质层17的厚度为15μm～100μm左右，在考虑电池的能量密度的情况下，厚度优选为15μm～30μm。在本实施方式中，固体电解质层17的厚度设定为30μm。

固体电解质层17的中央区域是电池的有源区域，所以25℃下的锂离子传导率例如为1×10

接着，使用图3和图4对充放电单元10(与图1所示的固体电解质电池同样的构成)的构成进行说明。另外，图3表示图1的A-A截面，图4表示图1的B-B截面。

在图3和图4中，充放电单元10在充放电体14上电连接正极集电极耳12和负极集电极耳13，并将它们用上侧外装体11A和下侧外装体11B覆盖而形成。在正极集电箔18电连接有从外装体11露出的正极集电极耳12。另外，在负极集电箔19电连接有从外装体11露出的负极集电极耳13。由正极集电箔18和正极集电极耳12形成“正极集电体”，由负极集电箔19和负极集电极耳13形成“负极集电体”。

充放电体14和正极集电极耳12的充放电体14侧的一部分和负极集电极耳13的充放电体14侧的一部分被外装体11A、11B从外侧覆盖。即，充放电体14被密封在袋状的外装体11A、11B内。其中，图3和图4表示了未实施基于热等静压的加压处理的状态。

如上所述，外装体11由上侧外装体11A和下侧外装体11B构成，利用上侧外装体11A和下侧外装体11B夹持充放电体14、正极集电极耳12的充放电体14侧的一部分和负极集电极耳13的充放电体14侧的一部分，将外侧周围粘接。

并且，对该状态的充放电单元实施基于热等静压的加压处理，但如“发明要解决的课题”所述，如果通过热等静压在高温下进行加压，则热熔接层过度软化或熔融，在该状态下外装体被加压，所以热熔接层产生缺损。因此，在热熔接层的缺损区域，构成外装体的金属层和与正极层或负极层电连接的金属制的集电箔、集电极耳等有可能电接触而发生内部短路。

为了应对这样的课题，在本实施方式中进行以下所述的提案。图5表示本实施方式的充放电单元的截面，上侧外装体11A和下侧外装体11B至少为3层结构。另外，充放电体14的结构是与图3所示的结构相同的结构。

在图5中，上侧外装体11A和下侧外装体11B从充放电体14观察朝向外侧，通过由电绝缘性的合成树脂(技术方案中所说的第一树脂)构成的热熔接层20、由电绝缘性的合成树脂(技术方案中所说的第二树脂)构成的耐热层21、以及由薄膜状的金属构成的金属层22这三层层压片形成。热熔接层20使用聚乙烯、聚丙烯的树脂，金属层22使用铝。

该上侧外装体11A通过粘接性树脂23与正极集电极耳12粘接，下侧外装体11B通过粘接性树脂23与负极集电极耳13粘接，分别被定位。在该状态下，上侧外装体11A和下侧外装体11B不与充放电体14熔接，通过实施后述的热等静压，上侧外装体11A和下侧外装体11B的内侧的热熔接层20夹着充放电体14而相互粘接。

在此，热熔接层20是出于将外装体11A、11B加热熔接于充放电体14的目的而设置的。另外，金属层22是以确保防止来自外部的水分侵入的阻隔性能为目的而设置的。而且，在该热熔接层20与金属层22之间设置耐热层21成为本实施方式的特征。

如上所述，当对充放电单元10进行热等静压时，在不存在耐热层21的情况下，有时外装体11的热熔接层20熔化，外装体11的金属层22露出。该露出的金属层22与例如正极集电体或负极集电体接触，充放电体单元10有可能发生短路。

因此，在本实施方式中，为了防止外装体11的金属层22的露出导致的内部短路的发生，采用在金属层22与热熔接层20之间设置有耐热层21的结构。该耐热层21与热熔接层20相比耐热性优异，由即使达到热熔接层20熔融的温度，耐热层21也不熔融而维持作为“层”的形态的材料制成。

其中，外装体11通常在最外层(金属层的外侧的层)设有保护层，但基本上不是必须的构成要素，所以在本实施方式中设为三层结构。当然，也可以设置保护层。

在此，重要的是，耐热层21选择与热熔接层20相比耐热性高(熔点高)的绝缘材料。例如，优选从“工程塑料”、“超级工程塑料”这样的耐热性树脂中选择。

例如，作为“工程塑料”，能够使用尼龙、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。另外，作为“超级工程塑料”，能够使用聚酰亚胺或聚醚酰亚胺等。

使用这样的外装体11，如图5所示，从上下方向夹入充放电体14而组装成充放电单元10。在该状态下，外装体11的热熔接层20未被加热，所以未被熔接。另外，当然，在正极集电箔18、正极层15、固体电解质层17、负极层16、负极集电箔19的层叠方向上观察，以覆盖作为与其正交的平面的正极集电箔18的第1主面(SF)和负极集电箔19的第2主面(SS)的方式配置上侧外装体11A和下侧外装体11B。

由充放电体14和覆盖该充放电体14的外装体11构成的充放电单元10被执行基于热等静压的加压。在此，图5所示的充放电体14的正极层15、负极层16和固体电解质层17的组合为1组，但为了增大产生电力，也能够将正极层15、负极层16和固体电解质层17的组合设为多个。

例如，如图6所示，以一对正极层15为中央，朝向外侧依次配置有一对固体电解质层17和一对负极层16。在各个正极层15之间夹入正极集电箔18，进而在各个负极层的外侧设置负极集电箔19。各个集电箔19通过负极集电极耳13电连接。在该情况下，由于要求更均匀的加压，所以基于热等静压的加压是有效的方法。另外，正极层15和负极层16当然也可以调换。

图7表示通过热等静压进行了加压处理的充放电单元10的截面。如图7所示，通过热等静压，上侧外装体11A和下侧外装体11B的热熔接层20熔接于充放电体14，进而，除了充放电体14以外，彼此的热熔接层20熔接。这样，外装体11通过热熔接层20将充放电体14和正极集电箔18、12和负极集电箔19、13密封。

这样，在本实施方式中，从充放电单元10的整个周围，外装体11以与充放电单元10的周面紧贴的方式配设。因此，充放电单元10成为如下结构。

充放电单元10具有：充放电体14，其具有正极层15和负极层16、以及配置于正极层15与负极层16之间的固体电解质层17；收纳充放电体14的外装体11；和集电箔18、19，其一端露出于外装体的外部，另一端与正极层15或负极层16电连接，外装体11由热熔接层20、耐热层21和金属层22形成，热熔接层20从外侧覆盖充放电体14且包含具有绝缘性的第一树脂，耐热层21以从外侧覆盖热熔接层20的方式层叠，包含熔点比第一树脂高的具有绝缘性的第二树脂，金属层22以从外侧覆盖耐热层21的方式层叠，包含金属，通过热熔接层熔接于充放电体的周围，充放电体被外装体密封。

这样，在本实施方式中，由于在热熔接层20的外侧设置有耐热层21，所以即使热熔接层20由于热等静压而熔融并产生缺损，耐热层21也形成为“层”。因此，金属层22不会因耐热层21而到达热熔接层20的缺损区域，构成外装体的金属层22、和与正极层15或负极层16电连接的金属制的集电箔18、19、集电极耳12、13等不会电接触，所以抑制了发生内部短路的可能性。

另外，为了从所有方向进行加压，在充放电体14的主面(SF、SS)和与其正交的侧面(SL)这两面，外装体11都沿着充放电体14的形状紧贴。由此，能够利用热熔接层20密封充放电体14的外表面的整体，所以能够提高放电单元10的使用时的耐冲击性，另外，能够得到能够防止集电极耳12、13、固体电解质层17的脱落这样的显著的作用、效果。其中，一般的熔接密封仅对外装体11的外周四边进行热熔接(外装体彼此的熔接、外装体与集电体的熔接)，所以无法期待本实施方式的这样的作用、效果。

接着，说明本实施方式的变形例。在上述实施方式中，外装体11与充放电体14的侧面(SL)紧贴，在外装体11从主面(SF、SS)向侧面(SL)变换方向时，外装体11以大致接近直角的角度变化。因此，设想由于基于振动的充放电体14的位置偏移，在正极层15、负极层16的端部弯曲成直角的部分产生应力集中所导致的电极性能的降低、由于外装体11的破损而水分、尘埃从外部侵入所导致的充放电体14的劣化。

因此，在图7所示的变形例中，在外装体11从主面(SF、SS)向侧面(SL)变换方向时，以比直角大的角度向侧面(SL)的方向变换方向。

在图8中，从构成充放电体14的正极集电箔18的主面(SF)向侧面(SL)变换方向的上侧外装体11A的弯曲角度形成为比直角大的钝角部(OA)。同样地，从构成充放电体14的负极集电箔19的主面(SF)向侧面(SL)变换方向的下侧外装体11B的弯曲角度形成为比直角大的钝角部(OA)。由此，在外装体11A、11B的倾斜区域RS与充放电体14的侧面(SL)之间形成有空间(SP)。

因此，在外装体11从主面(SF、SS)向侧面(SL)变换方向时，能够抑制在正极集电箔18和正极层15、以及负极集电箔19和负极层16的端部弯曲成直角的角部与位于钝角部(OA)的外装体11接触。因此，由角部引起的应力集中被缓和，能够避免因产生应力而引起的电极性能的降低、因外装体11的破损而水分、尘埃从外部侵入所引起的充放电体14的劣化这样的不良情况。

但是，如果在充放电体14的侧面(SL)和与侧面(SL)对应的外装体11之间形成有空间，则能够解决上述课题。因此，也可以不将从构成充放电体14的正极集电箔18的主面(SF)向侧面(SL)变换方向的上侧外装体11A的弯曲角度形成为钝角部(OA)，而是以与侧面(SL)隔开距离地形成空间的方式方向变换为大致直角。下侧外装体11B也同样。其中，形成空间S的方法能够考虑各种方法，但作为简单的方法，通过以不使内部的空气逃逸的方式进行加压，能够形成空间。

另外，在上述的说明中，叙述了由空气形成空间，但除了空气以外，也能够使用绝缘性的液体或树脂来代替空间。

接着，使用图9对作为本发明的实施方式的基于热等静压的充放电单元10的制造方法进行说明。

图9的(A)是充放电单元10的组装工序。该组装工序中，将正极层15、负极层16、固体电解质层17层叠，在设置正极集电箔18、负极集电箔19后，在设置正极集电极耳12、负极集电极耳13而组装成的充放电体14上从外侧覆盖外装体11，组装充放电单元10。其中，正极集电箔18、负极集电箔19也能够露出至外装体11的外侧，在该露出的部分后安装来设置正极集电极耳12、负极集电极耳13。如果该组装工序完成，则实施接下来的加压工序。

图9的(B)表示基于热等静压的加压工序。作为各向同性压制，例如能够进行利用液体的加压、利用气体的加压。在压力介质使用液体的情况下，能够使用水、乙二醇、硅油等。另外，在压力介质使用气体的情况下，能够使用氩气等。

在各向同性压制的情况下，具有如下优点：即使将根据压制机构的特性赋予的压力设定得更高，也不易产生电极层15、16、固体电解质层17的破裂。在本实施方式中，使用将液体用作压力介质的冲压机。

热等静压是在耐压容器PC中填充液体LQ，在其中浸渍充放电单元10后，利用加压源按下柱塞PL，由此利用液体LQ从充放电单元10的所有方向进行加压。由此，外装体11沿着充放电单元10的形状变形而紧贴。此外，由于液体LQ的温度高，所以通过外装体11的热熔接层20，外装体11与充放电单元10被熔接而一体化。

在此，在本实施方式中，通过液体LQ的温度管理，提高与正极层15、负极层16和固体电解质层17的紧贴性。为了提高紧贴性，通常提高加压压力即可，但正极层15、负极层16和固体电解质层17具有脆的性质，所以无法过度地提高加压压力。

因此，在本实施方式中，基于如果提高液体LQ的温度则能够提高正极层15、负极层16和固体电解质层17的紧贴性这一新的见解，在本实施方式中，特征在于将液体LQ的温度设定为140℃以上。

在将液体LQ的温度设定为140℃以上的情况下，从沸点的关系出发，最优选使用硅油。更详细而言，硅油的温度优选为140℃～250℃。在高温下，电极层15、16与固体电解质层17之间的紧贴性增加，并且能够获得低电阻固体电解质电池。因此，在考虑生产率的情况下，优选140℃～200℃的范围。

另外，如果成为高温，则根据情况有可能受到以下的影响。例如，如果超过250℃，则发生活性物质、固体电解质、粘合剂、其他构成材料的改性，特性大幅降低，如果超过200℃，则发生固体电解质、粘合剂、其他构成材料的改性，特性降低。

因此，如果优选在200℃以下进行管理，则能够减小活性物质、固体电解质、粘合剂等构成材料的改性，所以能够提高固体电解质电池的特性。

另外，不希望热等静压的加压压力过高，优选在100MPa～1000MPa的范围内。越是高压，电极层15、16与固体电解质层17之间的紧贴性越高，越能够得到低电阻的电池，但如果加压压力过高，则发生电极层15、16、固体电解质层17损坏、发生内部短路这样的不良情况。

在本实施方式中，提出了100MPa～1000MPa的范围的加压压力，例如优选为100MPa以上，更优选为300MPa以上。如果压力过低，则有可能无法充分提高电极层15、16和固体电解质层17的紧贴性。

另一方面，加压压力例如优选为1000MPa以下。如果是比1000MPa高的压力，则根据情况会发生电极层15、16、固体电解质层17损坏、发生内部短路这样的不良情况。另外，加压源、耐压容器的变更这样的设备成本有可能变高。

另外，设定的加压压力下的保持时间根据各向同性压制的种类(液体、气体)而不同，例如，在本实施方式中，优选在10秒～10分钟的范围内，更优选在1分钟～5分钟的范围内。如果在140℃这样的高温下长时间地使加压压力作用于充放电单元10，则外装体11有可能损伤。

通常，作为通过对层叠有正极层15、固体电解质层17、负极层16的充放电体14进行加压而使其紧贴的方法，已知有平板压制、辊压。平板压制、辊压不是各向同性压制，所以如果以高压压制充放电体14，则例如固体电解质层17损坏，发生短路的可能性变高。

与此相对，在本实施方式中，通过热等静压对包含外装体11的充放电单元10进行加压，所以即使以高压对充放电体14进行加压，也能够抑制发生短路的可能性。因此，能够以良好的成品率制作低电阻的固体电解质电池，起到生产率优异的新效果。

进而，通过热等静压，制成配置有充放电体14的集电体12、13、18、19的充放电单元，在将其密封于外装体11的内部的状态下进行加压，所以可直接制成产品，起到生产性优异的作用、效果。

其中，在实施热等静压之前，可以利用辊压、平板压制等事先对正极层15、负极层16和固体电解质层17进行预加压，在提高了它们的填充率的状态下进行热等静压。另外，在该情况下，重要的是使预备加压的压力比热等静压的加压压力低。

另外，在实施利用气体的热等静压的情况下，能够在耐压容器中收纳充放电体，向耐压容器供给经加压的气体而使正极层、负极层和固体电解质层紧贴。关于气体的温度范围，如上所述。

接着，如图9的(C)所示，当热等静压的加压工序结束时，从耐压容器PC取出充放电体单元10并实施干燥、检查工序。此时，外装体11的形状以沿着充放电单元10的形状紧贴的方式变化。

另外，在本实施方式中，其特征在于，将热等静压的压力介质设为液体LQ，将其设定为140℃以上的温度。如果成为这样的温度，则可设想热熔接层20熔融的可能性。

但是，如在图7和图8中说明的那样，由于将熔点高于热熔接层20的耐热层21夹装在热熔接层20与金属层22之间，所以即使热熔接层20缺损，也能够利用耐热层21避免金属层22与正极集电箔18或负极集电箔19接触而在充放电体单元10发生短路的可能性。

换言之，如果使用图5所示的充放电单元10，则能够将热等静压的压力介质的液体LQ的温度设定为140℃以上的温度。

图10表示用金属板夹入实施了热等静压的加压工序的充放电单元10并测量内部电阻的数据。该数据是以0.1C的电流值进行CCCV(恒定电流恒定电压)充电至4.35V，然后重复3次CCCV放电的充放电至3.0V后，充电至3.7V，调整电压，用阻抗分析仪进行阻抗分析，求出的内部电阻。

由该数据可知，将加压压力固定在980MPa，使被加压的液体温度变化的结果，能够确认越是高温则固体电解质池的内部电阻越低。特别是在140℃以上进行加热时，能够提高与正极层15、负极层16和固体电解质层17的紧贴性，能够充分降低固体电解质电池的内部电阻。固体电解质电池的内部电阻低意味着能够在短时间内对电动汽车等中使用的二次电池进行充电。

另外，图11表示用金属板夹入实施了热等静压的加压工序的充放电单元10并测量内部电阻的数据。如上所述，该数据是以0.1C的电流值进行CCCV(恒定电流恒定电压)充电至4.35V，然后反复进行3次CCCV放电的充放电至3.0V后，充电至3.7V，调整电压，用阻抗分析仪进行阻抗分析，求出的内部电阻。

由该数据可知，将温度固定为150℃和190℃，使加压压力变化的结果，能够确认越是高压，固体电解质池的内部电阻越低。特别是，如果为1500MPa以上且1000MPa以下，则能够提高与正极层15、负极层16和固体电解质层17的紧贴性，能够充分降低固体电解质电池的内部电阻。如上所述，固体电解质电池的内部电阻低意味着能够在短时间内对电动汽车等中使用的二次电池进行充电。

以下列举以上说明的实施方式的特征结构。由此，本发明的特征变得明确。

(1)本发明中的固体电解质电池包括：具有正极层和负极层以及配置在正极层与负极层之间的固体电解质层的充放电体；收纳充放电体的外装体；和集电体，其一端露出于外装体的外部，另一端与正极层或负极层电连接，固体电解质电池的特征在于，外装体由热熔接层、耐热层和金属层形成，热熔接层从外侧覆盖充放电体，包含具有绝缘性的第一树脂，耐热层层叠于热熔接层的外侧，包含熔点比第一树脂高的具有绝缘性的第二树脂，金属层层叠于耐热层的外侧，包含金属，通过在充放电体的周围熔接热熔接层，来由外装体密封充放电体。

(2)本发明的固体电解质电池的特征在于，在从设置于正极层的与固体电解质层相反的一侧的正极集电箔的主面向正极层的侧面变换方向的外装体与正极层的侧面之间，形成有正极层的侧面与外装体不接触的空间，在从设置于负极层的与固体电解质层相反的一侧的负极集电箔的主面向负极层的侧面变换方向的外装体与负极层的侧面之间，形成有负极层的侧面与外装体不接触的空间。

(3)本发明的固体电解质电池的特征在于，从设置于正极层的与固体电解质层相反的一侧的正极集电箔的主面向正极层的侧面变换方向的外装体沿着正极层的侧面被熔接，从设置于负极层的与固体电解质层相反的一侧的负极集电箔的主面向负极层的侧面变换方向的外装体沿着负极层的侧面被熔接。

(4)本发明的固体电解质电池的特征在于，耐热层的第二树脂是由工程塑料或超级工程塑料构成的耐热性树脂。

(5)本发明的固体电解质电池的特征在于，工程塑料为尼龙、聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任一种。

(6)本发明的固体电解质电池的特征在于，超级工程塑料为聚酰亚胺或聚醚酰亚胺。

(7)本发明中的固体电解质电池的特征在于，充放电体仅组合有多组由正极层、负极层和固体电解质层构成的组。

(8)本发明的固体电解质电池的特征在于，是通过利用固体电解质电池的电力而旋转的电动机来行驶的运输设备中使用的固体电解质电池。

(9)本发明中的固体电解质电池的特征在于，在金属层与热熔接层之间设置耐热性比热熔接层优异的耐热层，即使达到热熔接层熔融的温度，耐热层也不熔融，维持作为“层”的形态。

(10)本发明的固体电解质电池的特征在于，在金属层的外侧设置有保护层。

(11)本发明的固体电解质电池的特征在于，从构成充放电体的正极集电箔的主面向侧面变换方向的上侧外装体的弯曲角度形成为比直角大的钝角部，同样，从构成充放电体的负极集电箔的主面向侧面变换方向的下侧外装体的弯曲角度形成为比直角大的钝角部。

(12)本发明的固体电解质电池的特征在于，从构成充放电体的正极集电箔的主面向侧面变换方向的上侧外装体以与侧面隔开距离地形成空间的方式大致直角地变换方向，同样，从构成充放电体的负极集电箔的主面向侧面变换方向的下侧外装体以与侧面隔开距离地形成空间的方式大致直角地变换方向。

(13)本发明中的固体电解质电池的制造方法是具有充放电体的固体电解质电池的制造方法，所述充放电体由正极层和负极层、配置在正极层与负极层之间的固体电解质层、与正极层电连接的正极集电箔、以及与负极层电连接的负极集电箔构成，所述固体电解质电池的制造方法的特征在于，使正极层、负极层与固体电解质层紧贴的工序，是将充放电体浸渍在耐压容器的液体中，对液体进行加压而使正极层、负极层和固体电解质层紧贴的温热等静压的加压工序，在加压工序中的液体的温度为140℃以上且250℃以下的条件下进行。

(14)本发明中的固体电解质电池的制造方法的特征在于，温热等静压的加压工序中的液体的加压压力被设定为100MPa以上且1000MPa以下。

(15)本发明中的固体电解质电池的制造方法的特征在于，热等静压的加压工序的执行时间被设定为10秒～10分钟的范围。

(16)本发明的固体电解质电池的制造方法的特征在于，充放电体被外装体密封，包含外装体的充放电体通过热等静压而被加压。

(17)本发明中的固体电解质电池的制造方法的特征在于，外装体由热熔接层、耐热层和金属层形成，热熔接层从外侧覆盖充放电体，包含具有绝缘性的第一树脂，耐热层以从外侧覆盖热熔接层的方式层叠，且包含熔点比第一树脂高的具有绝缘性的第二树脂，金属层以从外侧覆盖耐热层的方式层叠，包含金属，在加压工序中，通过在充放电体的周围熔接热熔接层，来由外装体密封充放电体。

(18)本发明的固体电解质电池的制造方法的特征在于，在热等静压的加压前的状态下，上侧外装体和下侧外装体不与充放电体熔接，通过实施热等静压，夹着充放电体使上侧外装体和下侧外装体的内侧的热熔接层相互粘接。

(19)本发明中的固体电解质电池的制造方法的特征在于，在进行基于温热等静压的加压之前，充放电体通过平板压制或辊压进行预加压。

(20)本发明的固体电解质电池的制造方法的特征在于，预加压的加压压力小于热等静压的加压压力。

(21)本发明中的固体电解质电池的制造方法的特征在于，外装体覆盖正极层和正极集电箔、负极层和负极集电箔、以及固体电解质层，并且正极集电箔和负极集电箔的一部分露出至外装体的外侧，在该露出的部分通过后安装来设置正极集电极耳和负极集电极耳。

(22)本发明中的固体电解质电池的制造方法是具有充放电体的固体电解质电池的制造方法，所述充放电体由正极层和负极层、配置在正极层与负极层之间的固体电解质层、与正极层电连接的正极集电箔、以及与负极层电连接的负极集电箔构成，所述固体电解质电池的制造方法的特征在于，使正极层和所述负极层与固体电解质层紧贴的工序，是将充放电体收纳于耐压容器，向耐压容器供给经加压的气体，使正极层、负极层和固体电解质层紧贴的热等静压的加压工序。

另外，本发明并不限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明的例子，并不一定限定于包括所说明的全部结构。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外，也能够对某实施例的结构添加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。

附图标记说明

10…固体电解质电池(充放电单元)、11…外装体、12…正极集电极耳、13…负极集电极耳、14…充放电体、15…正极层、16…负极层、17…固体电解质层、18…正极集电箔、19…负极集电箔、20…热熔接层、21…耐热层、22…金属层、PC…耐压容器、PL…柱塞、LQ…液体。