JPWO2018186442A1 - 全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両 - Google Patents

Abstract

全固体電池は、正極層と負極層と固体電解質層とを備え、固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす。【選択図】図１

Description

本技術は、全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両に関する。

近年、有機電解液を無機固体電解質に置き換えた、安全性の高い全固体電池が注目されている。全固体電池では、電極層の表面粗さを規定することで、電池特性を向上する技術が検討されている。以下に、このような技術について記載する。

特許文献１では、正極活物質層と無機固体電解質層の界面または負極活物質層と無機固体電解質層の界面の少なくとも一方の最大高さ粗さＲｚが１．５μｍ〜５μｍである全固体リチウムイオン二次電池が提案されている。

特許文献２では、正極活物質層と、十点平均粗さＲｚが５００ｎｍ以下の層状のアモルファスＬｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂である負極活物質層と、正極活物質層及び負極活物質層に挟持された固体電解質層とを有する全固体電池が提案されている。

特許文献３では、電極合材層の固体電解質層側の表面において活物質粒子が形成する表面粗さＲｍａｘを規定したとき、固体電解質層を形成する固体電解質粒子の平均粒子径はＲｍａｘの０．１倍以上１．０倍未満であり、固体電解質層の厚さは、Ｒｍａｘの５倍以上、固体電解質層を形成する固体電解質粒子の平均粒子径の１００倍未満である全固体リチウムイオン二次電池が提案されている。

特開２０１５−１９５１８３号公報 特開２０１５−１５３５０７号公報 特開２０１４−３５８１８号公報

本技術の目的は、正極層と負極層との短絡を抑制することができる全固体電池、電子機器、電子カード、ウェアラブル機器および電動車両を提供することにある。

上述の課題を解決するために、第１の技術は、正極層と負極層と固体電解質層とを備え、固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす全固体電池である。

第２の技術は、第１の技術の全固体電池から電力の供給を受ける電子機器である。

第３の技術は、第１の技術の全固体電池から電力の供給を受ける電子カードである。

第４の技術は、第１の技術の全固体電池から電力の供給を受けるウェアラブル機器である。

第５の技術は、第１の技術の全固体電池と、全固体電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、全固体電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置とを有する電動車両である。

本技術によれば、全固体電池の正極層と負極層との短絡を抑制することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。

図１Ａは、本技術の第１の実施形態に係る電池の外観の一例を示す斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。 本技術の第１の実施形態に係る電池の構成の一例を示す分解斜視図である。 正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を説明するための概略断面図である。 図４Ａは、正極層の表面粗さＲｚ１の測定方法を説明するためＳＥＭ像である。図４Ｂは、負極層の表面粗さＲｚ２の測定方法を説明するためＳＥＭ像である。図４Ｃは、固体電解質層の厚みの測定方法を説明するためＳＥＭ像である。 固体電解質層の空隙率の測定方法を説明するためのＳＥＭ像である。 本技術の第１の実施形態の変形例に係る電池の構成の一例を示す断面図である。 本技術の第１の実施形態の変形例に係る電池の構成の一例を示す分解斜視図である。 本技術の第１の実施形態の変形例に係る電池の構成の一例を示す断面図である。 図９Ａは、正極層および負極層に含まれる導電助剤の濃度分布の一例を示す断面図である。図９Ｂは、正極層および負極層に含まれる活物質の濃度分布の一例を示す断面図である。 図１０Ａは、導電助剤の連続的な濃度分布の一例を示す概略図である。図１０Ｂは、導電助剤の不連続的な濃度分布の一例を示す概略図である。 負極活物質のアスペクト比の算出方法を説明するための概略図である。 図１２Ａは、本技術の第４の実施形態に係る固体電解質の構成の一例を示す断面図である。図１２Ｂは、母粒子と小粒子との混合粉末を含む固体電解質の構成の一例を示す概略図である。 図１３は、参考例２の負極層の断面ＳＥＭ像である。 図１４は、負極活物質の平均アスペクト比と負極層の空隙率との関係を示すグラフである。 応用例としてのプリント回路基板の構成の一例を示す斜視図である。 応用例としてのユニバーサルクレジットカードの外観の一例を示す平面図である。 応用例としての無線センサーノードの構成の一例のブロック図である。 応用例としてのリストバンド型電子機器の外観の一例を示す斜視図である。 応用例としてのリストバンド型電子機器の構成の一例を示すブロック図である。 応用例としてのスマートウオッチの全体構成の一例を示す斜視図である。 応用例としてのスマートウオッチの回路構成の一例を示すブロック図である。 応用例としてのメガネ型端末の外観の一例を示す斜視図である。 応用例としてのメガネ型端末の画像表示装置の構成の一例を示す概略図である。 応用例としての車両における蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。 応用例としての住宅における蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。

本技術の実施形態、実施例および応用例について以下の順序で説明する。
１ 第１の実施形態（全固体電池の例）
２ 第２の実施形態（全固体電池の例）
３ 第３の実施形態（全固体電池の例）
４ 第４の実施形態（固体電解質の例）
５ 第５の実施形態（全固体電池の例）
６ 実施例
７ 応用例

＜１ 第１の実施形態＞
［概要］
本発明者らの知見によれば、（１）正極層表面および負極層表面の凹凸が大きいと、正極層と負極層とが接触し短絡しやすくなる。特に固体電解質層を薄化した場合に、正極層と負極層とが短絡しやすくなる。（２）正極層表面および負極層表面の凹凸が大きいと、負極層表面のＬｉイオンの受け入れ性が不均一となり、負極層表面にＬｉデンドライトが析出しやすくなる。この場合、Ｌｉデンドライトの析出量によっては、デンドライトと正極層とが接触し、正極層と負極層とが短絡する虞がある。（３）デンドライトは電解質の空隙に成長しやすいため、固体電解質層の空隙率が大きいと、デンドライトと正極層とが接触し、正極層と負極層とが短絡する虞がある。

そこで、本発明者らは、上記の点を考慮して、正極層と負極層との短絡を抑制すべく鋭意検討を行った。その結果、固体電解質層の空隙率を１０％以下とし、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２をＲｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たすようにすることを見出すに至った。以下に、このような構成を有する全固体電池について説明する。

［電池の構成］
本技術の第１の実施形態に係る電池は、いわゆるバルク型全固体電池であり、図１Ａ、１Ｂに示すように、第１端面１１ＳＡと、第１端面１１ＳＡとは反対側の第２端面１１ＳＢとを有する薄板状の外装電池素子１１と、第１端面１１ＳＡに設けられた正極端子１２と、第２端面１１ＳＢに設けられた負極端子１３とを備える。第１の実施形態では、外装電池素子１１の主面が長方形を有する場合について説明するが、外装電池素子１１の主面の形状はこれに限定されるものではない。

この電池は、電極反応物質であるＬｉの授受により電池容量が繰り返して得られる二次電池であり、リチウムイオンの吸蔵放出により負極の容量が得られるリチウムイオン二次電池であってもよいし、リチウム金属の析出溶解により負極の容量が得られるリチウム金属二次電池であってもよい。

（正極、負極端子）
正極、負極端子１２、１３は、例えば、導電性粒子の粉末を含んでいる。導電性粒子は焼結されていてもよい。正極、負極端子１２、１３は、必要に応じて、ガラスまたはガラスセラミックスをさらに含んでいてもよい。ガラスまたはガラスセラミックスは焼結されていてもよい。

導電性粒子の形状としては、例えば、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、ワイヤー状、棒状（ロッド状）または不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。なお、上記形状の粒子を２種以上組み合わせて用いてもよい。

導電性粒子は、金属粒子、金属酸化物粒子または炭素粒子である。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。金属粒子としては、例えば、Ａｇ（銀）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｌ（アルミニウム）およびＦｅ（鉄）のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられるが、これに限定されるものではない。

金属酸化物粒子としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、ガリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系または酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などを含むものが挙げられるが、これに限定されるものではない。

炭素粒子としては、例えば、カーボンブラック、ポーラスカーボン、炭素繊維、フラーレン、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイルまたはナノホーンなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。ガラスは、例えば酸化物ガラスである。ガラスセラミックスは、例えば酸化物ガラスセラミックスである。

（外装電池素子）
外装電池素子１１は、図１Ｂ、２に示すように、積層型の電池素子２０と、電池素子２０の表面を覆う外装材１４とを備える。

（電池素子）
電池素子２０は、図１Ｂ、２に示すように、正極層２１と、負極層２２と、正極層２１と負極層２２との間に設けられた固体電解質層２３とを備える積層体である。

（外装材）
外装材１４は、正極層２１の一端が第１端面１１ＳＡから露出し、負極層２２の一端が第２端面１１ＳＢから露出し、固体電解質層２３の周縁部が外装電池素子１１の全端面から露出するように、電池素子２０の表面を覆っている。なお、外装材１４が、固体電解質層２３の周縁部が外装電池素子１１の全端面から露出しないように、電池素子２０の表面を覆っていてもよい。

外装材１４は、酸化物ガラスまたは酸化物ガラスセラミックスを含んでいる。このような材料を含む外装材１４で電池素子２０の表面を覆うことで、電池素子２０への水分透過を抑制することができる。したがって、電池の大気安定性を向上することができる。

外装材１４が結晶粒子をさらに含んでいてもよい。外装材１４が結晶粒子をさらに含む場合には、外装材１４の焼成工程（焼成後冷却時など）において外装材１４の収縮を抑制し、電池素子２０と外装材１４との収縮率の違いを低減することができる。したがって、外装材１４の焼成工程において外装材１４が歪み割れてしまうことを抑制することができる。

酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスは、例えば、Ｂ（ホウ素）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｔｅ（テルル）、Ｐ（リン）、Ｖ（バナジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｐｂ（鉛）およびＳｉ（ケイ素）のうちの少なくとも１種を含んでいる。

外装材１４が、固体電解質を含んでいてもよい。固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。なお、固体電解質層２３に含まれる固体電解質については後述する。固体電解質層２３と外装材１４とに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

結晶粒子は、金属酸化物、金属窒化物、および金属炭化物の少なくとも１種を含んでいる。ここで、金属には、半金属が含まれるものと定義する。より具体的には、結晶粒子は、Ａｌ₂Ｏ₃（酸化アルミニウム：アルミナ）、ＳｉＯ₂（酸化ケイ素：石英）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）およびＳｉＣ（炭化ケイ素）のうちの少なくとも１種を含んでいる。

外装材１４の水分透過率は、電池の大気安定性を向上する観点から、好ましくは１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下、より好ましくは０．７５ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下、さらにより好ましくは０．５ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下である。

上記の外装材１４の水分透過率は以下のようにして求められる。まず、イオンミリングや研磨などにより、電池から外装材１４の一部を矩形の板状の小片として取り出す。次に、外装材１４の水蒸気透過率（２３℃、９０％ＲＨ）をJIS K7129-C（ISO 15106-4）に準拠して測定する。

外装材１４の電気伝導率（電子伝導率）は、電池の自己放電を抑制する観点から、１×１０^-8Ｓ／ｃｍ以下であることが好ましい。上記の外装材１４の電気伝導率は以下のようにして求められる。まず、上記のＬｉイオン伝導率の測定方法と同様にして、サンプルを作製する。次に、作製したサンプルを用いて、２端子法により室温（２５℃）で電気伝導率を求める。

外装材１４の平均厚さは、電池のエネルギー密度を向上する観点から、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下である。上記の外装材１４の平均厚さは以下のようにして求められる。まず、イオンミリングなどにより外装材１４の断面を作製し、断面ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）像を撮影する。次に、この断面ＳＥＭ像から、１０点のポイントを無作為に選び出して、それぞれのポイントで外装材１４の厚みを測定し、これらの測定値を単純に平均（算術平均）して外装材１４の平均厚みを求める。

（固体電解質層）
固体電解質層２３は、固体電解質を含んでいる。固体電解質は、リチウムイオン伝導性ガラスとしての酸化物ガラス、またはリチウムイオン伝導性ガラスセラミックスとしての酸化物ガラスセラミックスを含むことが好ましい。固体電解質が酸化物ガラスまたは酸化物ガラスセラミックスを含むことで、大気（水分）に対する固体電解質層２３の安定性を向上することができる。Ｌｉイオン伝導率の向上の観点からすると、固体電解質が、酸化物ガラスセラミックスを含むことが好ましい。

ここで、ガラスとは、Ｘ線回折や電子線回折等においてハローが観測されるなど、結晶学的に非晶質であるものをいう。ガラスセラミックス（結晶化ガラス）とは、Ｘ線回折や電子線回折等においてピークおよびハローが観測されるなど、結晶学的に非晶質と結晶質とが混在しているものをいう。

固体電解質のＬｉイオン伝導率は、電池性能の向上の観点から、好ましくは１０^-7Ｓ／ｃｍ以上、より好ましくは１０^-6Ｓ／ｃｍ以上である。固体電解質のＬｉイオン伝導率は、イオンミリングや研磨などにより、電池から固体電解質層２３を取り出し、これを用いて測定サンプルを作製すること以外は、上述の外装材１４のＬｉイオン伝導率の測定方法と同様にして求められる。

固体電解質層２３に含まれる固体電解質は、焼結している。固体電解質である酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスの焼結温度は、好ましくは５５０℃以下、より好ましくは３００℃以上５５０℃以下、更により好ましくは３００℃以上５００℃以下である。

焼結温度が５５０℃以下であると、焼結工程において炭素材料の焼失が抑制されるので、負極活物質として炭素材料を用いることが可能となる。したがって、電池のエネルギー密度を更に向上できる。また、正極層２１が導電助剤を含む場合、その導電助剤として炭素材料を用いることができる。よって、正極層２１に良好な電子伝導パスを形成し、正極層２１の伝導性を向上できる。負極層２２が導電助剤を含む場合にも、その導電助剤として炭素材料を用いることができるので、負極層２２の伝導性を向上できる。

また、焼結温度が５５０℃以下であると、焼結工程において固体電解質と電極活物質とが反応して、不働態などの副生成物が形成されることを抑制できる。したがって、電池特性の低下を抑制できる。また、焼結温度が５５０℃以下という低温であると、電極活物質の種類の選択幅が広がるので、電池設計の自由度を向上できる。

一方、焼結温度が３００℃以上であると、焼結工程において、正極層前駆体、負極層前駆体および固体電解質層前駆体に含まれる、アクリル樹脂などの一般的なバインダを焼失させることができる。

酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスはそれぞれ、Ｌｉ含有の酸化物ガラスおよびＬｉ含有の酸化物ガラスセラミックスである。Ｌｉ含有の酸化物ガラスおよびＬｉ含有の酸化物ガラスセラミックスは、焼結温度が５５０℃以下であり、高い熱収縮率を有し、流動性にも富むものが好ましい。これは以下のような効果が得られるからである。すなわち、固体電解質層２３と正極層２１との反応および固体電解質層２３と負極層２２との反応を抑制することができる。また、正極層２１と固体電解質層２３の間、および負極層２２と固体電解質層２３の間に良好な界面を形成し、正極層２１と固体電解質層２３の間、および負極層２２と固体電解質層２３の間の界面抵抗を低減できる。

酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスとしては、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｂ（ホウ素）およびＰ（リン）のうちの少なくとも１種と、Ｌｉ（リチウム）と、Ｏ（酸素）とを含むものが好ましく、Ｓｉ、Ｂ、ＬｉおよびＯを含むものがより好ましい。具体的には、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ₂）、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）および酸化リン（Ｐ₂Ｏ₅）のうちの少なくとも１種と、酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）とを含むものが好ましく、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＬｉ₂Ｏを含むものがより好ましい。上記のようにＧｅ、Ｓｉ、ＢおよびＰのうちの少なくとも１種と、Ｌｉと、Ｏとを含む酸化物ガラスおよび酸化物ガラスセラミックスは、３００℃以上５５０℃以下の焼結温度を有し、高い熱収縮率を有し、流動性にも富んでいるため、界面抵抗の低減や電池のエネルギー密度の向上などの観点から、有利である。

Ｌｉ₂Ｏの含有量は、固体電解質の焼結温度を低下させる観点から、好ましくは２０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、より好ましくは３０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、更により好ましくは４０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下、特に好ましくは５０ｍｏｌ％以上７５ｍｏｌ％以下である。

固体電解質がＧｅＯ₂を含む場合、このＧｅＯ₂の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく８０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。固体電解質がＳｉＯ₂を含む場合、このＳｉＯ₂の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく７０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。固体電解質がＢ₂Ｏ₃を含む場合、このＢ₂Ｏ₃の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく６０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。固体電解質がＰ₂Ｏ₅を含む場合、このＰ₂Ｏ₅の含有量は、０ｍｏｌ％より大きく５０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。

なお、上記各酸化物の含有量は、固体電解質中における各酸化物の含有量であり、具体的には、ＧｅＯ₂、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅のうち１種以上と、Ｌｉ₂Ｏとの合計量（ｍｏｌ）に対する各酸化物の含有量（ｍｏｌ）の割合を百分率（ｍｏｌ％）で示している。各酸化物の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）などを用いて測定することが可能である。

固体電解質は、必要に応じて添加元素を更に含んでいてもよい。添加元素としては、例えば、Ｎａ（ナトリウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｋ（カリウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｇａ（ガリウム）、Ｓｅ（セレン）、Ｒｂ（ルビジウム）、Ｓ（硫黄）、Ｙ（イットリウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｇ（銀）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｃｓ（セシウム）、Ｂａ（バナジウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｐｂ（鉛）、Ｂｉ（ビスマス）、Ａｕ（金）、Ｌａ（ランタン）、Ｎｄ（ネオジム）およびＥｕ（ユーロピウム）からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。固体電解質が、これらの添加元素からなる群より選ばれる少なくとも１種を酸化物として含んでいてもよい。

（正極層）
正極層２１は、正極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。正極層２１は、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。

正極活物質は、例えば、電極反応物質であるリチウムイオンを吸蔵放出可能な正極材料を含んでいる。この正極材料は、高いエネルギー密度が得られる観点から、リチウム含有化合物などであることが好ましいが、これに限定されるものではない。このリチウム含有化合物は、例えば、リチウムと遷移金属元素とを構成元素として含む複合酸化物（リチウム遷移金属複合酸化物）、およびリチウムと遷移金属元素とを構成元素として含むリン酸化合物（リチウム遷移金属リン酸化合物）などのうちの少なくとも１種である。中でも、遷移金属元素は、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＦｅのいずれか１種または２類以上であることが好ましい。これにより、より高い電圧が得られ、電池の電圧を高くすることができると、同じ容量（ｍＡｈ）の電池の持つエネルギー（Ｗｈ）を大きくすることができる。

リチウム遷移金属複合酸化物は、例えば、Ｌｉ_xＭ１Ｏ₂またはＬｉ_yＭ２Ｏ₄などで表されるものである。より具体的には例えば、リチウム遷移金属複合酸化物は、ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＶＯ₂、ＬｉＣｒＯ₂またはＬｉＭｎ₂Ｏ₄などである。また、リチウム遷移金属リン酸化合物は、例えば、Ｌｉ_zＭ３ＰＯ₄などで表されるものである。より具体的には例えば、リチウム遷移金属リン酸化合物は、ＬｉＦｅＰＯ₄またはＬｉＣｏＰＯ₄などである。但し、Ｍ１〜Ｍ３は１種または２類以上の遷移金属元素であり、ｘ〜ｚの値は任意である。

この他、正極活物質は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物または導電性高分子などでもよい。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムまたは二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンまたは硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、ジスルフィド、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリパラスチレン、ポリアセチレンまたはポリアセンなどである。

固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と正極層２１とに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

導電助剤は、例えば、炭素材料、金属、金属酸化物および導電性高分子などのうちの少なくとも１種である。炭素材料としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラックおよびカーボンナノチューブなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。炭素繊維としては、例えば、気相成長炭素繊維(Vapor Growth Carbon Fiber：ＶＧＣＦ)などを用いることができる。カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。カーボンナノチューブとしては、例えば、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、ダブルウォールカーボンナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）などのマルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）などを用いることができる。金属としては、例えば、Ｎｉ粉末などを用いることができる。金属酸化物としては、例えば、ＳｎＯ₂などを用いることができる。導電性高分子としては、例えば、置換または無置換のポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、およびこれらから選ばれる１種または２種からなる（共）重合体などのうちの少なくとも１種を用いることができる。なお、導電助剤は、導電性を有する材料であればよく、上述の例に限定されるものではない。

（負極層）
負極層２２は、負極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。負極層２２は、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。

負極活物質は、例えば、電極反応物質であるリチウムイオンを吸蔵放出可能な負極材料を含んでいる。この負極材料は、高いエネルギー密度が得られる観点から、炭素材料および金属系材料のうちの少なくとも１種を含むことが好ましいが、これに限定されるものではない。

炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）または高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）などである。

金属系材料は、例えば、リチウムと合金を形成可能な金属元素または半金属元素を構成元素として含む材料である。より具体的には例えば、金属系材料は、Ｓｉ（ケイ素）、Ｓｎ（スズ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｂ（ホウ素）、Ｇａ（ガリウム）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｐｂ（鉛）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｃｄ（カドミウム）、Ａｇ（銀）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｐｄ（パラジウム）またはＰｔ（白金）などの単体、合金または化合物のいずれか１種または２類以上である。但し、単体は、純度１００％に限らず、微量の不純物を含んでいてもよい。合金または化合物としては、例えば、ＳｉＢ₄、ＴｉＳｉ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ_v（０＜ｖ≦２）、ＬｉＳｉＯ、ＳｎＯ_w（０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ₃、ＬｉＳｎＯ、Ｍｇ₂Ｓｎなどが挙げられる。

金属系材料は、リチウム含有化合物またはリチウム金属（リチウムの単体）でもよい。リチウム含有化合物は、リチウムと遷移金属元素とを構成元素として含む複合酸化物（リチウム遷移金属複合酸化物）である。この複合酸化物としては、例えば、Ｌｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂などが挙げられる。

固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と負極層２２とに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

導電助剤としては、上述の正極活物質層２４Ｂに含まれる導電助剤と同様のものを例示することができる。

（正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２）
正極層２１は、図３に示すように、負極層２２と対向する面に微細な凹凸を有している。また、負極層２２は、図３に示すように、正極層２１と対向する面に微細な凹凸を有している。正極層２１の表面粗さＲｚ１および負極層２２の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５μｍ、好ましくはＲｚ１＋Ｒｚ２≦２０μｍ、更により好ましくはＲｚ１＋Ｒｚ２≦１８μｍ、特に好ましくはＲｚ１＋Ｒｚ２≦１７μｍの関係を満たす。Ｒｚ１、Ｒｚ２がＲｚ１＋Ｒｚ２≦２５μｍの関係を満たすことで、正極層２１および負極層２２の接触、すなわち正極層２１および負極層２２の短絡を抑制することができる。この短絡発生の抑制効果は、固体電解質層２３を薄化した場合に、特に固体電解質層の厚みを２０μｍ以下に薄化した場合に顕著となる。また、Ｒｚ１、Ｒｚ２がＲｚ１＋Ｒｚ２≦２５μｍの関係を満たすことで、負極層２２のＬｉイオンの受け入れ性が不均一となることを抑制し、Ｌｉデンドライトの析出を抑制することができる。したがって、デンドライトによる正極層２１と負極層２２と短絡を抑制することができる。

正極層２１の表面粗さＲｚ１は、正極層２１と負極層２２との短絡などを抑制する観点からすると、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１２．５以下、更により好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは９μｍ以下、最も好ましくは８．５μｍ以下である。負極層２２の表面粗さＲｚ２は、正極層２１と負極層２２との短絡などを抑制する観点からすると、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１２．５以下、更により好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは９μｍ以下、最も好ましくは８．５μｍ以下である。

（正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２の測定方法）
正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、視野が２００μｍ×２００μｍ超となるように、正極層２１−固体電解質層２３の界面、および負極層２２−固体電解質層２３の界面を撮影する。続いて、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を測定する。

具体的には、図４Ａに示すように、正極層２１の表面（負極層２２と対向する側の表面）において、負極層２２に向けて最も突出した凸部の頂点に接するように正極層２１と平行な直線Ｌ１を引いたのち、負極層２２に対して最も窪んだ凹部の最下点に接するように、正極層２１と平行な直線Ｌ２を引く。そして、これらの直線Ｌ１、Ｌ２間の距離を求め、表面粗さＲｚ１とする。

また、図４Ｂに示すように、負極層２２の表面（正極層２１と対向する側の表面）において、正極層２１に向けて最も突出した凸部の頂点に接するように負極層２２と平行な直線Ｌ３を引いたのち、正極層２１に対して最も窪んだ凹部の最下点に接するように、負極層２２と平行な直線Ｌ４を引く。そして、これらの直線Ｌ３、Ｌ４間の距離を求め、表面粗さＲｚ２とする。

（固体電解質層の厚み）
固体電解質層２３の厚みは、電池のエネルギー密度を向上する観点から、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下、更により好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは８μｍ以下である。固体電解質層２３の厚みは、デンドライトによる正極層２１と負極層２２と短絡を抑制する観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上、更により好ましくは３μｍ以上、特に好ましくは４μｍ以上である。

（固体電解質層の厚みの測定方法）
固体電解質層の厚みは次のようにして測定される。まず、図４Ｃに示すように、上記の“正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２の測定方法”と同様の手順で、正極層２１、負極層２２の表面において直線Ｌ１、Ｌ３を引く。続いて、これらの直線Ｌ１、Ｌ３の間の距離を求め、固体電解質層の厚みとする。

（固体電解質層の空隙率）
固体電解質層２３の空隙率が、１０％以下、好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下、更により好ましくは３％以下、特に好ましくは１％以下である。固体電解質層２３の空隙率が１０％以下であると、固体電解質層２３の空隙に成長したデンドライトを介して正極層２１と負極層２２とが短絡することを抑制することができる。固体電解質層２３の空隙率の下限値は、特に限定されるものではなく、０％以上であってもよいし、１％以上または２％以上であってもよい。

（固体電解質層の空隙率の測定方法）
固体電解質層２３の空隙率は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、視野が２００μｍ×２００μｍ超となるように固体電解質層２３の断面を撮影する。続いて、図５に示すように、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、断面ＳＥＭ像から固体電解質層２３の断面に存在する空隙の総面積と、固体電解質層２３の断面の長さ（空隙の総面積を測定した範囲の断面の長さ）を測定する。また、固体電解質層の厚みを“固体電解質層の厚みの測定方法”と同様にして測定する。最後に、上記の測定値を用いて、以下の式から固体電解質層２３の空隙率を求める。
（固体電解質層２３の空隙率）［％］＝（固体電解質層２３の断面に存在する空隙の総面積）／（空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の面積）×１００
但し、空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の面積は、以下の式から求めた。
（空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の面積）＝（空隙の総面積を測定した範囲の固体電解質層２３の長さ）×（固体電解質層２３の厚み）

［電池の動作］
この電池では、例えば、充電時において、正極層２１から放出されたリチウムイオンが固体電解質層２３を介して負極層２２に取り込まれると共に、放電時において、負極層２２から放出されたリチウムイオンが固体電解質層２３を介して正極層２１に取り込まれる。

［電池の製造方法］
以下、本技術の第１の実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。

（固体電解質層形成用ペーストの作製工程）
固体電解質と、バインダとを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、固体電解質層形成用ペースト（以下単に「電解質ペースト」という。）を作製する。

バインダとしては、例えば、アクリル樹脂などの有機バインダを用いることができる。溶媒としては、合剤粉末を分散できるものであれば特に限定されないが、固体電解質層形成用ペーストの焼結温度よりも低い温度領域で焼失するものが好ましい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノールなどの炭素数が４以下の低級アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，３−プロパンジオール）、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオールなどの脂肪族グリコール、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジメチルエチルアミンなどのアミン類、テルピネオールなどの脂環族アルコール、酢酸ブチルなどを単独または２種以上混合して用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。分散方法としては、例えば、攪拌処理、超音波分散処理、ビーズ分散処理、混錬処理、ホモジナイザー処理などが挙げられる。以下に説明する正極層形成用ペースト、負極層形成用ペースト、外装材形成用ペーストおよび導電性ペーストの作製工程においても、バインダおよび溶媒としては、電解質ペーストと同様の材料を例示することができる。

（正極層形成用ペーストの作製工程）
正極活物質と、固体電解質と、バインダと、必要に応じて導電助剤とを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、正極層形成用ペースト（以下単に「正極ペースト」という。）を作製する。

（負極層形成用ペーストの作製工程）
負極材料と、固体電解質と、バインダと、必要に応じて導電助剤とを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、負極層形成用ペースト（以下単に「負極ペースト」という。）を作製する。

（外装材形成用ペーストの作製工程）
固体電解質と、バインダと、必要に応じて結晶粒子の粉末とを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、外装材形成用ペースト（以下単に「外装ペースト」という。）を作製する。

（導電性ペーストの作製工程）
導電性粒子の粉末と、バインダと、必要に応じてガラスまたはガラスセラミックスとを混合して、合剤粉末を調製したのち、この合剤粉末を溶媒に分散させて、正極端子、負極端子形成用の導電性ペーストを作製する。

（固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程）
まず、支持基材の表面に電解質ペーストを均一に塗布することにより、ペースト層を形成する。支持基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの高分子樹脂フィルムを用いることができる。ここで、塗布には、印刷が含まれるものと定義する。塗布方法としては、例えば、ダイコート法、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、リバースロールコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ディップ法、スピンコート法、凸版印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。

後工程にて固体電解質層形成用グリーンシート（以下「電解質グリーンシート」という。）を支持基材の表面から剥がしやすくするために、支持基材の表面に剥離処理を予め施しておくことが好ましい。剥離処理としては、例えば、剥離性を付与する組成物を支持基材の表面に予め塗布または印刷する方法が挙げられる。剥離性を付与する組成物としては、例えば、バインダを主成分とし、ワックスまたはフッ素などが添加された塗料、またはシリコーン樹脂などが挙げられる。

次に、ペースト層を乾燥することにより、支持基材の表面に、固体電解質層前駆体としての電解質グリーンシートを作製する。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、熱風などによる送風乾燥、赤外線または遠赤外線などによる加熱乾燥、真空乾燥などが挙げられる。これらの乾燥方法を単独で用いてもよいし、２以上組み合わせて用いてもよい。

（正極層形成用グリーンシートの作製工程）
正極ペーストを用いる以外のことは上述の“固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、支持基材の表面に正極層前駆体としての正極層形成用グリーンシート（以下「正極グリーンシート」という。）を作製する。

（負極層形成用グリーンシートの作製工程）
負極ペーストを用いる以外のことは上述の“固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、支持基材の表面に負極層前駆体としての負極層形成用グリーンシート（以下「負極グリーンシート」という。）を作製する。

（外装材形成用グリーンシートの作製工程）
外装ペーストを用いる以外のことは上述の“固体電解質層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、支持基材の表面に外装材前駆体としての外装材形成用グリーンシート（以下「外装グリーンシート」という。）を作製する。

（電池の作製工程）
図１Ａ、１Ｂ、２に示す構成を有する電池を次のようにして作製する。まず、正極グリーシート、電解質グリーンシートおよび負極グリーシートをそれらの支持基材と共に所定の大きさの長方形状に切断する。なお、正極グリーシートおよび負極グリーシートの４辺の長さはそれぞれ、電解質グリーンシートの４辺の長さよりもやや短くする。切断後、正極グリーシート、電解質グリーンシートおよび負極グリーシートをそれぞれ支持基材から剥離する。

剥離後、正極グリーシート、電解質グリーンシート、負極グリーシートの順序で積層して積層体を作製する。具体的には、正極グリーンシートの３辺に沿って電解質グリーンシートの一方の面の周縁部がＵ字状に露出するように、正極グリーシートと電解質グリーンシートとを重ね合わせる。また、負極グリーンシートの３辺に沿って電解質グリーンシートの他方の面の周縁部がＵ字状に露出するように、負極グリーシートと電解質グリーンシートとを重ね合わせる。この際、一方の面における露出部分のＵ字状と、他方の面における露出部分のＵ字状とが反対向きになるように、正極グリーンシート、電解質グリーンシートおよび負極グリーンシートの重ね合わせ位置を調整する。

次に、積層体を構成する各グリーンシートを圧着する。圧着の方法としては、例えば、ＣＩＰ(Cold Isostatic Press)、ホットプレス法、温間等方圧プレス（Warm Isostatic Press：ＷＩＰ）法などが挙げられる。続いて、積層体を加熱することにより、積層体を構成する各グリーンシートに含まれるバインダを燃焼（脱脂）させる。その後、積層体を焼成することにより、積層体を構成する各グリーンシートに含まれる固体電解質を加熱焼結させる。これにより、積層体を構成する正極グリーシート、電解質グリーンシート、負極グリーシートがそれぞれ、正極層２１、固体電解質層２３、負極層２２に変化する。以上により、電池素子２０が作製される。

積層体の焼成温度は、固体電解質の焼結温度以上、好ましくは固体電解質の焼結温度以上５５０℃以下、より好ましくは固体電解質の焼結温度以上５００℃以下である。ここで、固体電解質の焼結温度とは、積層体に含まれる固体電解質が一種類である場合には、その固体電解質の焼結温度を意味する。これに対して、積層体に含まれる固体電解質が２種以上である場合には、それらの固体電解質の焼結温度のうち最大のものを意味する。

積層体の焼成温度が固体電解質の焼結温度以上であると、固体電解質の焼結が進行するので、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３のリチウムイオン伝導性を向上できる。また、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の強度を高めることができる。積層体の焼成温度を５５０℃以下とする理由は、上述した固体電解質の焼結温度を５５０℃以下とする理由と同様である。

焼成工程前において積層体に含まれる固体電解質が酸化物ガラスである場合には、焼成工程において酸化物ガラスを酸化物ガラスセラミックスに変化させてもよい。このように変化させることで、固体電解質のＬｉイオン伝導率を向上させることができる。

なお、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、および固体電解質層２３の空隙率は、例えば以下の製造条件（Ａ）〜（Ｄ）を調整することで変化させることが可能である。
（Ａ）電解質ペーストに含まれているバインダ量を低くするほど、固体電解質層２３の空隙率を低下させることができる。
（Ｂ）正極活物質、負極活物質の粒径（平均粒径Ｄ５０）を小さくするほど、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を低下させることができる。
（Ｃ）正極ペースト、負極ペーストの粘度を低くするほど、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を低下させることができる。
（Ｄ）焼結圧力を高くするほど、固体電解質層２３の空隙率を下げることができると共に、正極層２１、負極層２２の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２を低下させることができる。

（外装材の形成工程）
まず、２つの外装グリーンシートをＵ字状に切断し、支持基材から剥離したのち、それらを固体電解質層２３の両面に形成されたＵ字状の露出部分にそれぞれ重ね合わせる。これにより、正極層２１の一端が第１端面１１ＳＡから露出し、負極層２２の一端が第２端面１１ＳＢから露出する。次に、２つの外装グリーンシートを、電解質グリーンシートと同一の大きさおよび形状に切断し、支持基材から剥離したのち、これらのグリーンシートにより電池素子２０の両主面を覆う。次に、外装グリーンシートを加熱することにより、外装グリーンシートに含まれるバインダを燃焼（脱脂）させる。これにより、外装電池素子１１が得られる。

（端子の形成工程）
まず、外装電池素子１１の第１、第２端面１１ＳＡ、１１ＳＢに導電性ペーストをディップする。その後、外装電池素子１１を焼成することにより、導電性ペーストに含まれる導電性粒子を焼結させる。以上により、目的とする電池が得られる。

［効果］
第１の実施形態に係る電池は、正極層２１と負極層２２と固体電解質層２３とを備える。固体電解質層２３の空隙率が１０％以下であり、正極層２１の表面粗さＲｚ１および負極層２２の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす。これにより、電池の組み立て時および電池の充放電時における正極層２１と負極層２２との短絡を抑制することができる。

［変形例］
（変形例１）
第１の実施形態では、グリーシートを積層することにより未焼結の電池素子２０を作製する例について説明したが、ペーストを塗布することにより未焼結の電池素子２０を作製するようにしてもよい。以下に、塗布による未焼結の電池素子２０の作製工程について説明する。

まず、長方形状の固体電解グリーンシートの一方の表面に当該表面の３辺に沿って非塗布部が形成されるように、正極ペーストを塗布し乾燥することにより、正極層前駆体としての正極ペースト層を形成する。次に、長方形状の電解質グリーンシートの他方の表面に当該表面の３辺に沿って非塗布部が形成されるように、負極ペーストを塗布し乾燥することにより、負極層前駆体としての負極ペースト層を形成する。この際、固体電解グリーンシートの一方の表面において非塗布部が形成されない辺と、固体電解グリーンシートの他方の表面において非塗布部が形成されない辺とが対向するように、一方の表面と他方の表面とにおける非塗布部の形成位置を調整する。以上により、未焼結の電池素子２０が得られる。

（変形例２）
正極層２４は、図６、７に示すように、正極集電層２４Ａと、正極集電層２４Ａの両主面のうち、負極層２５と対向する側の主面に設けられた正極活物質層２４Ｂとを備えるようにしてもよい。また、負極層２５は、負極集電層２５Ａと、負極集電層２５Ａの両主面のうち、正極層２４と対向する側の主面に設けられた負極活物質層２５Ｂとを備えるようにしてもよい。なお、図６では、正極層２４および負極層２５の両方が集電層と活物質層とを備える構成が示されているが、正極層２４および負極層２５のうちの一方が集電層と活物質層とを備える構成を採用してもよい。

（正極集電層）
正極集電層２４Ａは、導電性粒子粉と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。導電粒子は、例えば、炭素粒子および金属粒子のうちの少なくとも１種を含んでいる。

炭素粒子としては、例えば、グラファイト（黒鉛）、炭素繊維、カーボンブラックおよびカーボンナノチューブなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。炭素繊維としては、例えば、気相成長炭素繊維(Vapor Growth Carbon Fiber：ＶＧＣＦ)などを用いることができる。カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどのうちの少なくとも１種を用いることができる。カーボンナノチューブとしては、例えば、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、ダブルウォールカーボンナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）などのマルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）などを用いることができる。金属粒子としては、例えば、Ｎｉ粒子などを用いることができる。但し、導電性粒子は、上述のものに特に限定されるわけではない。

固体電解質としては、固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と正極集電層２４Ａとに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

正極集電層２４Ａは、例えば、Ａｌ、Ｎｉまたはステンレス鋼などを含む金属層であってもよい。上記金属層の形状は、例えば、箔状、板状またはメッシュ状などである。

（正極活物質層）
正極活物質層２４Ｂは、正極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。正極活物質層２４Ｂは、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。負極活物質、固体電解質、導電助剤はそれぞれ、第１の実施形態の正極層２１に含まれる正極活物質、固体電解質、導電助剤と同様である。

（負極集電層）
負極集電層２５Ａは、導電性粒子粉と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。導電性粒子としては、正極集電層２４Ａに含まれる導電性粒子と同様のものを例示することができる。固体電解質としては、第１の実施形態の固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。但し、固体電解質層２３と負極集電層２５Ａとに含まれる固体電解質の組成（材料の種類）または組成比は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

（負極活物質層）
負極活物質層２５Ｂは、負極活物質と固体電解質とを含んでいる。固体電解質が、バインダとしての機能を有していてもよい。負極活物質層２５Ｂは、必要に応じて導電助剤を更に含んでいてもよい。負極活物質、固体電解質、導電助剤はそれぞれ、第１の実施形態の負極層２２に含まれる負極活物質、固体電解質、導電助剤と同様である。

（変形例３）
第１の実施形態では、電池素子２０が、１層の正極層２１と、１層の負極層２２と、１層の固体電解質層２３とを備える構成について説明したが、電池素子２０の構成は正極層２１と負極層２２とが固体電解質層２３を介して積層された構成であればよく、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の層数は特に限定されるものではない。すなわち、電池素子２０が、図８に示すように、複数の正極層２１と、複数の負極層２２と、複数の固体電解質層２３とを備える構成を採用してもよい。なお、電池素子２０が、正極層２１に代えて、正極集電層とこの正極集電層の両面に設けられた正極活物質層とを備える正極層を備えるようにしてもよいし、負極層２２に代えて、負極集電層とこの負極集電層の両面に設けられた負極活物質層とを備える負極層を備えるようにしてもよい。また、電池素子２０が、両主面にそれぞれ固体電解質層２３を備えていてもよいし、一方の主面に固体電解質層２３を備えていてもよい。

（変形例４）
正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３に含まれる固体電解質は、第１の実施形態の固体電解質（リチウムイオン伝導性ガラスまたはリチウムイオン伝導性ガラスセラミックス）に特に限定されるものではない。第１の実施形態の固体電解質以外の固体電解質としては、例えば、Ｌａ−Ｌｉ−Ｔｉ−Ｏなどから構成されるペロブスカイト型酸化物結晶、Ｌｉ−Ｌａ−Ｚｒ−Ｏなどから構成されるガーネット型酸化物結晶、リチウム、アルミニウムおよびチタンを構成元素に含むリン酸化合物（ＬＡＴＰ）、リチウム、アルミニウムおよびゲルマニウムを構成元素に含むリン酸化合物（ＬＡＧＰ）などを用いることができる。

また、Ｌｉ₂Ｓ−Ｐ₂Ｓ₅、Ｌｉ₂Ｓ−ＳｉＳ₂−Ｌｉ₃ＰＯ₄、Ｌｉ₇Ｐ₃Ｓ₁₁、Ｌｉ_3.25Ｇｅ_0.25Ｐ_0.75Ｓ、またはＬｉ₁₀ＧｅＰ₂Ｓ₁₂などの硫化物や、Ｌｉ₇Ｌａ₃Ｚｒ₂Ｏ₁₂、Ｌｉ_6.75Ｌａ₃Ｚｒ_1.75Ｎｂ_0.25Ｏ₁₂、Ｌｉ₆ＢａＬａ₂Ｔａ₂Ｏ₁₂、Ｌｉ_1+xＡｌ_xＴｉ_2-x（ＰＯ₄）₃またはＬａ_2/3-xＬｉ_3xＴｉＯ₃などの酸化物を用いることもできる。また、第１の実施形態の酸化物ガラスを結晶化させた酸化物結晶（リチウムイオン伝導性結晶）を用いることもできる。

＜２ 第２の実施形態＞
［電池の構成］
本技術の第２の実施形態に係る電池は、図９Ａに示すように、第１端面１１ＳＡと、第１端面１１ＳＡとは反対側の第２端面１１ＳＢとを有する薄板状の外装電池素子１１Ａと、第１端面１１ＳＡに設けられた正極端子１２と、第２端面１１ＳＢに設けられた負極端子１３とを備える。外装電池素子１１Ａは、積層型の電池素子３０と、電池素子３０の表面を覆う外装材１４とを備える。第２の実施形態において第１の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。

電池素子３０は、複数の正極層３１と、複数の負極層３２と、正極層２１と負極層２２との間にそれぞれ設けられた複数の固体電解質層２３とを備える積層体である。

（正極層）
正極層３１は、正極活物質と固体電解質と導電助剤を含んでいる。正極層３１に含まれる正極活物質、固体電解質、導電助剤としてはそれぞれ、第１の実施形態の正極層２１に含まれる正極活物質、固体電解質、導電助剤と同様のものを例示することができる。

正極層３１に含まれる導電助剤は、図９Ａに示すように、正極層３１の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ａにおいて、正極層３１に付された濃淡は導電助剤の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど導電助剤の濃度が高いことを示している。

正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）における導電助剤の濃度が、正極層３１の両主面における導電助剤の濃度に比べて高い。具体的には、正極層３１における導電助剤の濃度は、正極層３１の両主面から正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に向かって増加している。これによって、電子は、正極端子１２側となる正極層３１の一端から導電助剤の濃度が高い正極層３１の内部を通って、正極端子１２側とは反対側となる正極層３１の他端まで速やかに移動できる。

正極層３１に含まれる正極活物質は、図９Ｂに示すように、正極層３１の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ｂにおいて、正極層３１に付された濃淡はそれぞれ正極活物質の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど正極活物質の濃度が高いことを示している。

正極層３１の両主面における正極活物質の濃度が、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）における正極活物質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、正極層３１における正極活物質の濃度は、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）から正極層３１の両主面に向かって増加していることが好ましい。

一般的な正極層（すなわち正極活物質の濃度が正極層の厚さ方向に一定である正極層）の内部では、エネルギーに寄与しない未使用正極活物質が存在しやすい。これに対して、正極活物質が上記のような濃度分布を有することで、エネルギーに寄与しない（正極活物質が非導電性活物質の場合は、導電性にも寄与しない）未使用正極活物質を低減できる。また、正極層３１の内部における導電助剤の濃度を、正極層３１の主面における導電助剤の濃度に比べて高くすることもできる。

正極層３１に含まれる固体電解質は、正極層３１の厚さ方向に変化する濃度分布を有していることが好ましい。具体的には、正極層３１に含まれる固体電解質は正極活物質へのイオン輸送を担うため、正極層３１に含まれる固体電解質は正極活物質と同様の濃度分布を有することが好ましい。

正極層３１の両主面における固体電解質の濃度が、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）における固体電解質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、正極層３１における固体電解質の濃度は、正極層３１の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）から正極層３１の両主面に向かって増加していることが好ましい。

（負極層）
負極層３２は、負極活物質と固体電解質と導電助剤とを含んでいる。負極層３２に含まれる負極活物質、固体電解質、導電助剤としてはそれぞれ、第１の実施形態の負極層２２に含まれる負極活物質、固体電解質、導電助剤と同様のものを例示することができる。

負極層３２に含まれる導電助剤は、図９Ａに示すように、負極層３２の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ａにおいて、負極層３２に付された濃淡は導電助剤の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど導電助剤の濃度が高いことを示している。

負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）における導電助剤の濃度が、負極層３２の両主面における導電助剤の濃度に比べて高い。具体的には、負極層３２における導電助剤の濃度は、負極層３２の両主面から負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に向かって増加している。これによって、電子は、導電助剤の濃度が高い負極層３２内部を通って負極端子１３まで速やかに移動できる。

負極層３２に含まれる負極活物質は、図９Ｂに示すように、負極層３２の厚さ方向に変化する濃度分布を有している。なお、図９Ｂにおいて、負極層３２に付された濃淡はそれぞれ負極活物質の濃度に対応しており、濃淡が濃い部分ほど負極活物質の濃度が高いことを示している。

負極層３２の両主面における負極活物質の濃度が、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）における負極活物質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、負極層３２における負極活物質の濃度は、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）から負極層３２の両主面に向かって増加していることが好ましい。

一般的な負極層（負極活物質の濃度が負極層の厚さ方向に一定である負極層）の内部では、エネルギーに寄与しない未使用負極活物質が存在しやすい。これに対して、負極活物質が上記のような濃度分布を有することで、エネルギーに寄与しない（負極活物質が非導電性活物質の場合は、導電性にも寄与しない）未使用負極活物質を低減できる。また、負極層３２の内部における導電助剤の濃度を、負極層３２の主面における導電助剤の濃度に比べて高くすることもできる。

負極層３２に含まれる固体電解質は、負極層３２の厚さ方向に変化する濃度分布を有していることが好ましい。具体的には、負極層３２に含まれる固体電解質は負極活物質へのイオン輸送を担うため、負極層３２に含まれる固体電解質は負極活物質と同様の濃度分布を有することが好ましい。

負極層３２の両主面における固体電解質の濃度が、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）における固体電解質の濃度に比べて高いことが好ましい。具体的には、負極層３２における固体電解質の濃度は、負極層３２の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）から負極層３２の両主面に向かって増加していることが好ましい。

（濃度変化）
上記の導電助剤、正極活物質、負極活物質および固体電解質の濃度変化は、連続的であってもよいし、不連続的であってもよい。不連続的な濃度変化としては、階段状の濃度変化が挙げられるが、これに限定されるものではない。図１０Ａでは、正極層３１の厚さ方向における正極層３１内の導電助剤の濃度変化が、連続的である例が示されている。一方、図１０Ｂでは、正極層３１の厚さ方向における正極層３１内の導電助剤の濃度変化が、不連続的（具体的には階段状）である例が示されている。

［電池の製造方法］
上記構成を有する電池の製造方法としては、（Ａ）グリーンシート積層法による電池の製造方法、および（Ｂ）塗布法による電池の製造方法が挙げられる。以下に、これらの電池の製造方法について説明する。

（Ａ）グリーンシート積層法による電池の製造方法
（第１の積層体の作製工程）
正極層３１の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する正極層３１は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の正極ペーストを準備する。次に、これらのペーストを用いる以外のことは第１の実施形態の“正極層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、導電助剤の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを作製し、これらを積層することにより第１の積層体を作製する。この際、第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に位置する正極グリーンシートの導電助剤の濃度が、第１の積層体の両主面に位置する正極グリーンシートの導電助剤の濃度に比べて高くなるように、導電助剤の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを積層する。具体的には、第１の積層体における導電助剤の濃度が第１の積層体の両主面から第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを積層する。

（第２の積層体の作製工程）
負極層３２の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する負極層３２は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の負極ペーストを準備する。次に、これらのペーストを用いる以外のことは第１の実施形態の“負極層形成用グリーンシートの作製工程”と同様にして、導電助剤の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを作製し、これらを積層することにより第２の積層体を作製する。この際、第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に位置する負極グリーンシートの導電助剤の濃度が、第２の積層体の両主面に位置する負極グリーンシートの導電助剤の濃度に比べて高くなるように、導電助剤の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを積層する。具体的には、第２の積層体における導電助剤の濃度が第２の積層体の両主面から第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを積層する。

（電池の作製工程）
正極グリーンシート、負極グリーンシートに代えて、上述のようにして得られた第１の積層体、第２の積層体を用いること以外は、第１の実施形態における“電池の作製工程
“と同様にして電池を作製する。なお、電池の作製工程前において、第１、第２の積層体を構成する各グリーンシートに含まれるバインダを燃焼（脱脂）したのち、第１、第２の積層体を焼成することにより、第１、第２の積層体を構成する各グリーンシートに含まれる固体電解質を加熱焼結させるようにしてもよい。

正極層３１の厚さ方向に導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する正極層３１は、導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の正極グリーンシートを積層することにより作製することが可能である。また、負極層３２の厚さ方向に導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する負極層３２は、導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の負極グリーンシートを積層することにより作製することが可能である。

（Ｂ）塗布法による電池の製造方法
（第１の積層体の作製工程）
正極層３１の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する正極層３１は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の正極ペーストを準備する。次に、これらの正極ペーストを順次スクリーン印刷等で塗布、乾燥することを繰り返して、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層することにより第１の積層体を作製する。この際、第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に位置する薄膜の導電助剤の濃度が、第１の積層体の両主面に位置する薄膜の導電助剤の濃度に比べて高くなるように、複数の薄膜を積層する。具体的には、第１の積層体における導電助剤の濃度が第１の積層体の両主面から第１の積層体の内部（例えば正極層３１の厚さ方向における正極層３１の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層する。

（第２の積層体の作製工程）
負極層３２の厚さ方向に導電助剤の濃度分布が変化する負極層３２は、以下のようにして作製される。まず、導電助剤の濃度が異なる複数の負極ペーストを準備する。次に、これらの負極ペーストを順次スクリーン印刷等で塗布、乾燥することを繰り返して、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層することにより第２の積層体を作製する。この際、第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に位置する薄膜の導電助剤の濃度が、第２の積層体の両主面に位置する薄膜の導電助剤の濃度に比べて高くなるように、複数の薄膜を積層する。具体的には、第２の積層体における導電助剤の濃度が第２の積層体の両主面から第２の積層体の内部（例えば負極層３２の厚さ方向における負極層３２の中央部）に向かって増加するように、導電助剤の濃度が異なる複数の薄膜を積層する。

（電池の作製工程）
正極グリーンシート、負極グリーンシートに代えて、上述のようにして得られた第１の積層体、第２の積層体を用いること以外は、第１の実施形態における“電池の作製工程
“と同様にして電池を作製する。なお、電池の作製工程前において、第１、第２の積層体を構成する各薄膜に含まれるバインダを燃焼（脱脂）したのち、第１、第２の積層体を焼成することにより、第１、第２の積層体を構成する各薄膜に含まれる固体電解質を加熱焼結させるようにしてもよい。

正極層３１の厚さ方向に導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する正極層３１は、導電助剤、正極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の薄膜を塗布乾燥し積層することにより作製することが可能である。また、負極層３２の厚さ方向に導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度分布が変化する負極層３２は、導電助剤、負極活物質および固体電解質の濃度が異なる複数の薄膜を塗布乾燥し積層することにより作製することが可能である。

［効果］
第２の実施形態に係る電池では、正極層３１の内部における導電助剤の濃度が、正極層３１の主面における導電助剤の濃度に比べて高く、また負極層３２の内部における導電助剤の濃度が、負極層３２の主面における導電助剤の濃度に比べて高い。これにより、正極層３１および負極層３２の内部抵抗を低減できるので、急速充放電が可能になる。

また、第２の実施形態に係る電池は、正極層３１および負極層３２が集電層を備えないので、電池の構成を簡略化できる。したがって、電池の製造工程を簡略化できる。

また、第２の実施形態に係る電池において、正極層３１の両主面における正極活物質の濃度が、正極層３１の内部における正極活物質の濃度に比べて高く、かつ、負極層３２の両主面における負極活物質の濃度が、負極層３２の内部における負極活物質の濃度に比べて高い場合には、次のような効果が得られる。すなわち、未使用の正極活物質および負極活物質を低減し、電池の容量を向上することができる。

［変形例］
第２の実施形態では、正極層３１および負極層３２の両層がそれぞれ、その厚さ方向に変化する濃度分布を有する構成について説明したが、正極層３１および負極層３２のうちの一方の層が、その厚さ方向に変化する濃度分布を有するようにしてもよい。

第２の実施形態では、正極層３１および負極層３２の両層が集電層を備えない電池に本技術を適用した場合について説明したが、正極層３１および負極層３２のうちの一方の層が集電層を備える電池に本技術を適用するようにしてもよい。但し、本技術は、電極が集電層を有さない構成の電池に適用することが有効であり、電極が導電性を持たない活物質を含み、かつ集電層を有さない構成の電池に適用することが特に有効である。

＜３ 第３の実施形態＞
［電池の構成］
（負極活物質の平均アスペクト比）
本技術の第３の実施形態に係る電池では、負極層２２に含まれる負極活物質（粒子）の平均アスペクト比が２以上１０以下、好ましくは４以上１０以下、より好ましくは６以上１０以下、さらにより好ましくは７以上１０以下、特に好ましくは８以上１０以下である。平均アスペクト比が２以上であると、以下の効果を得ることができる。（１）負極層２２内における負極活物質（粒子）／固体電解質の界面接合が良好となり、サイクル特性が向上する。（２）負極層２２内の空隙が減少し、高い相対密度を有する負極層２２が得られる。（３）負極層２２の電子パスを良好に形成することができる。（４）負極材の平滑性を向上させることができる。一方、アスペクト比が１０以下であると、正極層３１との接触による内部短絡を抑制できる。

（負極活物質の平均アスペクト比の測定方法）
負極活物質の平均アスペクト比は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、負極層２２の断面を撮影し、撮影した断面ＳＥＭ像から無作為に１０個の負極活物質粒子を選び出し、スケールを用いて各負極活物質粒子の長軸長ＤＬと短軸長ＤＳを測定する（図１１参照）。ここで、長軸長ＤＬとは、負極活物質粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた２本の平行線間の距離のうち最大のもの（いわゆる最大フェレ径）を意味する。一方、短軸長ＤＳとは、負極活物質粒子の長軸と直交する方向における負極活物質粒子の長さのうち最大のものを意味する。

続いて、測定した１０個の負極活物質粒子の長軸長ＤＬを単純に平均（算術平均）して平均長軸長ＤＬaveを求めると共に、測定した１０個の負極活物質粒子の短軸長（ＤＳ）を単純に平均（算術平均）して平均短軸長ＤＳaveを求める。そして、平均長軸長ＤＬaveおよび平均短軸長ＤＳaveから負極活物質の平均アスペクト比（ＤＬave／ＤＳave）を求める。

（負極活物質）
負極活物質は、黒鉛を含んでいることが好ましい。黒鉛は、天然黒鉛、人造黒鉛および黒鉛化メソカーボンマイクロビーズのうちの少なとも１種を含むことが好ましい。負極層２２内において負極活物質（粒子）の表面は、固体電解質により被覆されている。サイクル特性などの向上の観点からすると、負極活物質（粒子）と固体電解質との界面には空隙が存在しない、または殆ど存在しないことが好ましい。

（負極層の空隙率）
負極層２２の断面における空隙率が、サイクル容量維持率の向上の観点からすると、好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下、更により好ましくは１０％以下、特に好ましくは５％以下である。

（負極層の空隙率の測定方法）
負極層２２の空隙率は次のようにして測定される。まず、電池をその主面に対して垂直方向に割断したのち、電池の断面をイオンミリングにより研磨する。次に、ＳＥＭにより、視野が２００μｍ×２００μｍ超となるように負極層２２の断面を撮影する。続いて、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、断面ＳＥＭ像から負極層２２の断面に存在する空隙の総面積と、負極層２２の断面の面積（空隙の総面積を測定した範囲における負極層２２の断面の面積）を測定する。最後に、上記の測定値を用いて、以下の式から負極層２２の空隙率を求める。
（負極層２２の空隙率）［％］＝（負極層２２の断面に存在する空隙の総面積）／（負極層２２の断面の面積）

（負極活物質、固体電解質の占有面積）
負極層２２の断面における負極活物質の占有面積が、負極層２２の断面における固体電解質の占有面積以上であることが好ましい。これにより、電子パスを良好に形成することができる。

（負極活物質、固体電解質の占有面積の測定方法）
負極活物質、固体電解質の占有面積は次のようにして測定される。まず、“負極層の空隙率の測定方法”と同様にして、負極層２２の断面を撮影する。続いて、画像解析ソフト(Soft Imaging System GmbH社製、analySISpro)により、断面ＳＥＭ像から負極層２２の断面内における負極活物質、固体電解質の占有面積を測定する。

第３の実施形態において、上記以外のことは第１の実施形態と同様である。

［変形例］
第３の実施形態では、負極活物質の平均アスペクト比を２以上１０以下とする構成について説明したが、正極活物質の平均アスペクト比を２以上１０以下とするようにしてもよい。

＜４ 第４の実施形態＞
［固体電解質の構成］
本技術の第４の実施形態に係る固体電解質は、表面被覆型の複合粒子の粉末を含んでいる。表面被覆型の複合粒子は、図１２Ａに示すように、コア粒子１１１と、コア粒子１１１の表面に設けられた被覆層１１２とを備える。

第４の実施形態に係る固体電解質は、電気化学デバイスに用いて好適なものである。電気化学デバイスは、基本的にはどのようなものであってもよいが、例えば、リチウムなどを用いる各種の電池、キャパシタ、ガスセンサー、リチウムイオンフィルタなどである。電池は、例えば、一次電池、二次電池、空気電池または燃料電池などである。二次電池は、例えば、全固体リチウムイオン二次電池である。また、第４の実施形態に係る固体電解質は、全固体電池および液系電池のいずれにも使用することができる。ここで、“液系電池”とは、電池に含まれる電解質のうちの一部として固体電解質が用いられる液系電池を意味する。

（コア粒子）
コア粒子１１１は、例えば、球状、楕円体状、針状、板状、鱗片状、チューブ状、ワイヤー状、棒状（ロッド状）、不定形状などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。なお、２種以上の形状の粒子を組み合わせて用いてもよい。ここで、球状には、真球状のみならず、真球状がやや扁平または歪んだ形状、真球状の表面に凹凸が形成された形状、またはこれらの形状が組み合わされた形状なども含まれる。楕円体状には、厳密な楕円体状のみならず、厳密な楕円体状がやや扁平または歪んだ形状、厳密な楕円体状の表面に凹凸が形成された形状、またはこれらの形状が組み合わされた形状なども含まれる。

コア粒子１１１は、結晶系固体電解質を含んでいる。ここで、結晶系固体電解質とは、Ｘ線回折や電子線回折においてピークが観測されるなど、結晶学的に単結晶または多結晶などであるものをいう。

結晶系固体電解質は、酸化物、窒化物およびハロゲン化物のうちの少なくとも１種を含む。具体的には、酸化物系固体電解質、窒化物系固体電解質およびハロゲン化物系固体電解質のうちの少なくとも１種を含む。酸化物系固体電解質は、例えば、Ｌｉ₆Ｌａ₂ＢａＴａ₂Ｏ₁₂、Ｌｉ₇Ｌａ₃Ｚｒ₂Ｏ₁₂、Ｌｉ_6.75Ｌａ₃Ｚｒ_1.75Ｎｂ_0.25Ｏ₁₂、Ｌｉ₆ＢａＬａ₂Ｔａ₂Ｏ₁₂、Ｌｉ_1+xＡｌ_xＴｉ_2-x（ＰＯ₄）₃またはＬａ_2/3-xＬｉ_3xＴｉＯ₃などのうちの少なくとも１種を含む。

コア粒子１１１は、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質を含んでいてもよい。ここで、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質とは、コア粒子１１１中におけるＬｉの含有量が２０atomic％以上であるものをいう。なお、コア粒子１１１中におけるＬｉの含有量の上限値は、８０atomic％以下であることが好ましいが、特にこの値に限定されるものではない。

（被覆層）
被覆層１１２は、バインダとしての機能を有している。具体的には、被覆層１１２は、焼成により被覆型の複合粒子間、および被覆型の複合粒子−活物質粒子間を結着する機能を有している。

被覆層１１２は、コア粒子１１１の表面の少なくとも一部を被覆している。具体的には、被覆層１１２は、コア粒子１１１の表面を部分的に被覆していてもよいし、コア粒子１１１の表面全体を被覆していてもよいが、被覆型の複合粒子間の界面抵抗、および被覆型の複合粒子−活物質粒子間の界面抵抗の低減などの観点からすると、コア粒子１１１の表面全体を被覆していることが好ましい。コア粒子１１１と被覆層１１２の界面において、両者の組成や状態などが不連続的に変化していてもよいし、連続的に変化していてもよい。

被覆層１１２は、ガラス系固体電解質を含んでいる。ここで、ガラス系固体電解質は、Ｘ線回折や電子線回折においてハローが観測されるなど、結晶学的に非晶質であるものをいう。

ガラス系固体電解質は、例えば、酸化物ガラスを含んでいる。酸化物ガラスとしては、第１の実施形態の固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。

被覆層１１２は、ガラス系固体電解質を含む小粒子により構成されていてもよい。この小粒子の粒径は、コア粒子１１１の粒径よりも小さい。ここで、粒径とは、粒子の輪郭に接するように、あらゆる角度から引いた２本の平行線間の距離のうち最大のもの（いわゆる最大フェレ径）を意味する。

（イオン伝導度、焼結温度）
コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質のリチウムイオン伝導度は、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質のリチウムイオン伝導度に比べて高い。また、コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質の軟化点は、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質の軟化点に比べて高い。

コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質の焼結温度は、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質の焼結温度に比べて高い。コア粒子１１１に含まれる結晶系固体電解質の焼結温度は、好ましくは５５０℃を超え１１００℃以下、好ましくは６００℃以上１１００℃以下、更により好ましくは７００℃以上１１００℃以下である。

被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質の焼結温度は、好ましくは５５０℃以下、より好ましくは３００℃以上５５０℃以下、更により好ましくは３００℃以上５００℃以下である。焼結温度が５５０℃以下であると、焼成工程（焼結工程）においてガラス系固体電解質と電極活物質とが反応して、不導体などの副生成物が形成されることを抑制できる。したがって、電池特性の低下を抑制できる。また、電極活物質の種類の選択幅が広がるので、電池設計の自由度を向上できる。焼結温度が５００℃以下であると、負極活物質として炭素材料を用いることが可能となる。したがって、電池のエネルギー密度を向上できる。また、導電剤として炭素材料を用いることができるので、電極層または電極活物質層に良好な電子伝導パスを形成し、電極層または電極活物質層の伝導性を向上できる。一方、焼結温度が３００℃以上であると、焼成工程（焼結工程）において、電極層前駆体、電極活物質層前駆体または固体電解質層前駆体に含まれる、アクリル樹脂などのバインダを焼失させることができる。

［固体電解質の作用］
上記構成を有する固体電解質を焼成すると、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質が軟化し、隣接する複合粒子同士が結着（焼結）する。これにより、複合粒子間の界面抵抗を低減することができる。また、複合粒子と電極活物質粒子とが隣接する場合には、複合粒子と電極活物質粒子とが結着（焼結）する。これにより、複合粒子−電極活物質粒子間の界面抵抗を低減することができる。

［効果］
第４の実施形態の固体電解質は、表面被覆型の複合粒子の粉末を含んでいる。この複合粒子は、結晶系固体電解質を含むコア粒子１１１と、コア粒子１１１の表面の少なくとも一部を被覆する、ガラス系固体電解質を含む被覆層１１２とを備える。このような構成を有する固体電気質を用いて電池を作製すると、結晶系固体電解質の特徴である高イオン伝導性を十分に得ることができる。また、被覆層１１２に含まれるガラス系固体電解質によりコア粒子１１１に結着性を付与し、複合粒子間および複合粒子−活物質粒子間の界面抵抗を低減することができる。

これに対して、図１２Ｂに示すように、結晶系固体電解質を含む母粒子１２１とガラス系固体電解質を含む小粒子１２２との混合粉末を含む固体電解質を用いて、電池を作製すると、結晶系固体電解質の特徴である高イオン伝導性が十分に得られない。

例えば、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質を含む母粒子１２１、およびガラス系固体電解質を含む小粒子１２２の混合粉末と、Ｌｉリッチな結晶系固体電解質を含むコア粒子１１１、およびコア粒子１１１の表面に設けられた被覆層１１２を備える被覆型の複合粒子の粉末とは、以下に示すイオン伝導度の関係を有する。
（混合粉末のイオン伝導度）＜（複合粒子の粉末のイオン伝導度）

また、結晶系固体電解質としてＬｉ₆Ｎ₂ＢａＴａ₂Ｏ₁₂を含む母粒子１２１、およびガラス系固体電解質を含む小粒子１２２の混合粉末と、結晶系固体電解質としてＬｉ₆Ｌａ₂ＢａＴａ₂Ｏ₁₂を含むコア粒子１１１、およびコア粒子１１１の表面に設けられた被覆層１１２を備える被覆型の複合粒子の粉末とは、以下に示すイオン伝導度の関係を有する。
（混合粉末のイオン伝導度）＜（複合粒子の粉末のイオン伝導度）

［変形例］
固体電解質が、必要に応じて、表面被覆型の複合粒子の粉末に加えて、表面被覆型ではない粒子の粉末（すわち被覆層を備えない粒子の粉末）をさらに含んでいてもよい。表面被覆型ではない粒子は、ガラス系固体電解質を含んでいることが好ましい。ガラス系固体電解質としては、第１の実施形態の固体電解質層２３に含まれる固体電解質と同様のものを例示することができる。

＜５ 第５の実施形態＞
［電池の構成］
本技術の第５の実施形態に係る電池は、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３が、第４の実施形態に係る固体電解質を含む点において、第１の実施形態に係る電池とは異なっている。

正極層２１内において、複合粒子同士が被覆層１１２を介して結着していると共に、複合粒子と正極活物質粒子とが被覆層１１２を介してしている。また、負極層２２内において、複合粒子同士が被覆層１１２を介して結着していると共に、複合粒子と負極活物質粒子とが被覆層１１２を介して結着している。また、固体電解質層２３内において、複合粒子同士が被覆層１１２を介して結着している。

［効果］
第５の実施形態に係る電池では、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３が、第４の実施形態に係る固体電解質を含んでいる。これにより、高イオン伝導性を有する正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３が得られる。また、複合粒子間、複合粒子−正極活物質粒子間、および複合粒子−負極活物質粒子間の界面抵抗を低減することができる。

［変形例］
正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の少なくとも１層が、第４の実施形態に係る固体電解質を含むようにしてもよい。電池特性の向上の観点からすると、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の少なくとも２層が、第４の実施形態に係る固体電解質を含むことが好ましく、正極層２１、負極層２２および固体電解質層２３の３層全てが、第４の実施形態に係る固体電解質を含むことがより好ましい。

＜６ 実施例＞
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例、比較例および参考例について以下の順序で説明する。
ｉ 正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、固体電解質層の空隙率、および固体電解質層の厚みを変化させた実施例および比較例
ii 負極活物質の平均アスペクト比を変化させた参考例

＜ｉ 正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、固体電解質層の空隙率、および固体電解質層の厚みを変化させた実施例および比較例＞
以下の実施例１〜９および比較例１〜３において、正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２、固体電解質層の空隙率、固体電解質層の厚みはそれぞれ、第１の実施形態にて説明した“正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２の測定方法”、“固体電解質層の空隙率の測定方法”、“固体電解質層の厚みの測定方法”により求められたものである。

［実施例１〜８、比較例１〜３］
（電解質グリーンシートの作製工程）
まず、固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ₂Ｏ：ＳｉＯ₂：Ｂ₂Ｏ₃＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））と、アクリルバインダとを混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３５質量％になるように混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールとともに、１４時間攪拌することにより、電解質ペーストを得た。続いて、この電解質ペーストを離型フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥させることにより、固体電解質層前駆体としての電解質グリーンシートを作製した。そして、離型フィルムとともに電解質グリーンシートを円盤状に打ち抜いた。

（正極グリーンシートの作製工程）
まず、正極活物質としてのコバルト酸リチウム（Aldrich社製）と固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ₂Ｏ：ＳｉＯ₂：Ｂ₂Ｏ₃＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、コバルト酸リチウム：酸化物ガラス＝９０：１０の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを混合物（コバルト酸リチウム＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝８７：１３の質量比で混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールとともに、１４時間攪拌することにより、正極ペーストを得た。続いて、この正極ペーストを離型フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥させすることにより、正極層前駆体としての正極グリーンシートを作製した。そして、離型フィルムとともに正極グリーンシートを円盤状に打ち抜いた。

（負極グリーンシートの作製工程）
まず、負極活物質としての球状天然黒鉛粉末と、固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ₂Ｏ：ＳｉＯ₂：Ｂ₂Ｏ₃＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、球状天然黒鉛粉末：酸化物ガラス＝９０：１０の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを、混合物（球状天然黒鉛粉末＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝８３：１７の質量比で混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールとともに、１４時間攪拌することにより、負極ペーストを得た。続いて、この負極ペーストを離型フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥させすることにより、負極層前駆体としての負極グリーンシートを作製した。次に、離型フィルムとともに負極グリーンシートを円盤状に打ち抜いた。

（電池の作製工程）
まず、上述のようにして得られた正極グリーンシート、負極グリーンシートおよび電解質グリーンシートをそれぞれ離形フィルムから剥離して、円盤状のＳＵＳ板上に、負極グリーシート、電解質グリーンシート、正極グリーシート、円盤状のＳＵＳ板の順序で積層して積層体を得たのち、この積層体をＣＩＰ(Cold Isostatic Press)により圧着した。次に、積層体を３１５℃で１０時間加熱することにより、積層体の各グリーシートに含まれるアクリルバインダを除去したのち、４００℃で１０分加圧焼結することにより、積層体の各グリーシートに含まれる酸化物ガラスを酸化物ガラスセラミックス（酸化物ガラスと酸化物結晶との混合体）に変化させた。以上により、目的とするコイン型の全固体電池（全固体リチウムイオン二次電池）が作製された。

但し、表１に示す正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２および固体電解質の空隙率が得られるように、上記の作製工程において、表２に示すように、固体電解質（酸化物ガラス）とバインダ（アクリルバインダ）との配合比、正極、負極活物質の粒径、正極、負極ペーストの粘度および加圧焼結時の圧力（プレス圧）を調整した。ここで、正極、負極活物質の粒径は、平均粒径Ｄ５０であり、粒度分布計（マイクロトラック社製MT3300EXII-SDC）にて粒度分布を測定し、この粒度分布から求めた。また、表１に示す固体電解質層の厚みが得られるように、電解質ペーストの塗布厚を調整した。

なお、電解質ペーストに含まれているバインダ量を少なくするほど、固体電解質層の空隙率が低下する。また、正極、負極活物質の粒径を小さくするほど、正極層、負極層の表面の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２が小さくなる。また、正極、負極ペーストの粘度を低くするほど、正極層、負極層の表面の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２が小さくなる。また、加圧焼結時の圧力を高くするほど、空隙率が小さくなり、かつ、正極層、負極層の表面の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２が小さくなる。

［実施例９］
電池の作製工程において、４５０℃で１０分加圧焼結することにより、積層体の各グリーシートに含まれる酸化物ガラスを酸化物結晶に変化させた。また、表１に示す正極層、負極層の表面粗さＲｚ１、Ｒｚ２および固体電解質の空隙率が得られるように、上記の作製工程において、表２に示すように、固体電解質（酸化物ガラス）とバインダ（アクリルバインダ）との配合比、正極、負極ペーストの粘度、正極、負極ペーストのレベリング時間および加圧焼結時の圧力（プレス圧）を調整した。上記以外のことは実施例２と同様にしてコイン型の全固体電池を作製した。

（短絡発生の評価）
上述のようにして得られた電池の短絡の発生を以下のようにして評価した。まず、以下の充電条件で４．２Ｖに電池を充電した。この際、充電電圧が上昇しなくなった場合には、短絡発生の抑制効果が得られないと判定した。次に、以下の放電条件で３．８２Ｖまで放電した。
充電条件：CCCV(Constant Current/Constant Voltage) 4.2V,0.1C/0.01C cut,23℃
放電条件：CCCV 3.82V,0.1C/0.01Ccut,23℃
続いて、開回路電圧（Open circuit voltage：ＯＣＶ）を測定し、月当たりの電圧の変化量ΔＯＣＶ／月を算出した。算出した電圧の変化量を用いて、短絡発生を評価した。
以下に、上記の短絡発生の評価基準を示す。
ΔＯＣＶ／月≦０．１Ｖ／月の場合：短絡発生の抑制効果が特に良好（表１中、記号“◎”で表記）
０．１Ｖ／月＜ΔＯＣＶ／月の場合：短絡発生の抑制効果が良好（表１中、記号“○”で表記）
充電時に充電電圧が上昇しなくなった場合：短絡発生の抑制効果が得られない（表１中、記号“×”で表記）

表１は、実施例１〜９、比較例１〜３の電池の構成および評価結果を示す。

表２は、実施例１〜９、比較例１〜３の電池の作製条件を示す。

実施例１〜９と比較例１〜３との評価結果の比較から、以下のことがわかる。
固体電解質層の空隙率が１０％以下であり、正極層の表面粗さＲｚ１および負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす電池（実施例１〜９）では、短絡発生を抑制できる。一方、固体電解質層の空隙率が１０％を超える電池（比較例１）、およびＲｚ１およびＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たさない電池（比較例２、３）では、短絡発生を抑制できない。
また、固体電解質層の厚みが同一値（１０μｍ）である実施例２〜６の評価結果を比較すると、Ｒｚ１およびＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２０の関係を満たす電池（実施例２〜４）では、特に短絡発生の抑制効果を向上できることがわかる。

なお、表１では、実施例７、８の評価結果を同一（評価結果“○”）と表記しているが、詳しくは、固体電解質層の厚みが１μｍである実施例７の電池が、固体電解質層の厚みが０．５μｍである実施例８に比べて高い短絡抑制効果を有していた。したがって、短絡抑制効果の向上の観点からすると、固体電解質層の厚みを１μｍ以上とすることが好ましい。

＜ii 負極活物質の平均アスペクト比を変化させた参考例＞
［参考例１〜６］
（電解質グリーンシートの形成工程）
まず、固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ₂Ｏ：ＳｉＯ₂：Ｂ₂Ｏ₃＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とアクリルバインダとを酸化物ガラス：アクリルバインダ＝８６：１４の質量比で混合した。次に、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、１０ｍｍφのジルコニアボールとともに、１２時間攪拌することにより、電解質ペーストを得た。続いて、この電解質ペーストを離形フィルム上に塗布し、８０℃で１０分乾燥することにより、固体電解質層前駆体としての電解質グリーンシートを得た。そして、この電解質グリーンシートを離型フィルムとともに円盤状に打ち抜いた。

（正極グリーンシートの形成工程）
まず、正極活物質としてのコバルト酸リチウム（Aldrich社製）と固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ₂Ｏ：ＳｉＯ₂：Ｂ₂Ｏ₃＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、コバルト酸リチウム：酸化物ガラス＝８７：１３の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを、混合物（コバルト酸リチウム＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝７０：３０の質量比で混合した。続いて、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、５ｍｍφのジルコニアボールとともに、１２時間攪拌することにより、正極ペーストを得た。そして、この正極ペーストを離形フィルム上に塗布し、６０℃で１０分乾燥することにより、正極層前駆体としての正極グリーンシートを得た。そして、この正極グリーンシートを離型フィルムとともに円盤状に打ち抜いた。

（負極グリーンシートの形成工程）
まず、負極活物質としての人造黒鉛（Imerys社製、ＫＳ６）と固体電解質としての酸化物ガラス（Ｌｉ₂Ｏ：ＳｉＯ₂：Ｂ₂Ｏ₃＝５４：１１：３５（ｍｏｌ％比））とを、人造黒鉛：酸化物ガラス＝８３：１７の質量比で混合した。次に、この混合物とアクリルバインダとを、混合物（人造黒鉛＋酸化物ガラス）：アクリルバインダ＝７０：３０の質量比で混合した。続いて、この混合物を酢酸ブチルに固形分が３０質量％になるように混合し、５ｍｍφのジルコニアボールとともに、１２時間攪拌することにより、負極ペーストを得た。そして、この負極ペーストを離形フィルム上に塗布し、６０℃で１０分乾燥することにより、負極層前駆体としての負極グリーンシートを得た。そして、この負極グリーンシートを離型フィルムとともに円盤状に打ち抜いた。

（電池の作製工程）
まず、上述のようにして得られた正極グリーンシート、負極グリーンシートおよび電解質グリーンシートをそれぞれ離形フィルムから剥離して、Ｎｉ板上に正極グリーンシート、電解質グリーンシート、負極グリーンシートの順に積層し、１００℃で１０分間熱圧着した。これにより、積層体が得られた。次に、この積層体を３００℃で１０時間加熱することで、アクリルバインダを除去したのちに、４００℃で３０分、加圧焼結させた。このときの圧力は３ｋＮ／ｃｍ²程度とした。以上により、目的とするコイン型の全固体電池が作製された。

［評価］
上述のようにして得られた参考例１〜６の電池について、負極活物質（人造黒鉛）の平均アスペクト比、負極層の空隙率および放電容量維持率を以下のようにして評価した。

（平均アスペクト比）
第１の実施形態にて説明した“負極活物質の平均アスペクト比の測定方法”により、負極活物質の平均アスペクト比を測定した。

（空隙率）
第１の実施形態にて説明した“負極層の空隙率の測定方法”により、負極層の空隙率を測定した。図１３に、参考例２の負極層の断面ＳＥＭ像を示す。この断面ＳＥＭ像の画像処理から求めた平均アスペクト比は７．８、空隙率は４．６％であった。

（放電容量維持率）
まず、電池に対して、金メッキした電池評価用治具を、Ｎｉ板（正極側）および負極層に電気的に接合した。次に、以下の充放電条件にて充放電を行い、５０サイクル後の放電容量維持率［％］（＝（（５０サイクル目の放電容量）／（１サイクル目の放電容量））×１００）を算出した。
測定環境条件：ドライエアー雰囲気、２３℃
充電条件：CCCV(Constant Current/Constant Voltage) 4.2V,0.1C/0.01C cut,23℃
放電条件：CC 2V,0.1C cut,23℃

表３は、負極活物質の平均アスペクト比および負極層の空隙率と、５０サイクル後の容量維持率との関係性を示す。図１４は、負極活物質の平均アスペクト比と負極層の空隙率との関係を示す。

表３、図１４から以下のことがわかる。負極活物質の平均アスペクト比が２以上であると、負極層中の空隙率を低減し、良好なサイクル容量維持率を得ることができる。平均アスペクト比が９．５である場合（参考例１）、負極層の空隙率は３．８％と最も小さくなり、サイクル維持率が最も良好となる。

＜７ 応用例＞
「応用例としてのプリント回路基板」
以下、本開示をプリント回路基板に対して適用した応用例について説明する。
上述した電池は、プリント回路基板上に充電回路等と共に実装することができる。例えばプリント回路基板上に全固体電池及び充電回路等の電子回路をリフロー工程でもって実装することができる。プリント回路基板は、電池モジュールの一例であり、携帯可能なカード型モバイル電池であってもよい。

図１５は、プリント回路基板１２０１の構成の一例を示す。プリント回路基板１２０１は、基板１２０２と、この基板１２０２の片面に設けられた全固体電池１２０３、充放電制御ＩＣ(Integrated Circuit)１２０４、電池保護ＩＣ１２０５、電池残量監視ＩＣ１２０６およびＵＳＢ(Universal Serial Bus)インターフェース１２０７とを備える。ここでは、プリント回路基板１２０１が片面基板である例について説明するが、両面基板であってもよい。また、多層基板であってもよいし、ビルドアップ基板であってもよい。

基板１２０２は、例えばリジッド基板である。全固体電池１２０３は、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。充放電制御ＩＣ１２０４は、全固体電池１２０３に対する充放電動作を制御する制御部である。電池保護ＩＣ１２０５は、充放電時に充電電圧が過大となったり、負荷短絡によって過電流が流れたり、過放電が生じることがないように充放電動作を制御する制御部である。電池残量監視ＩＣ１２０６は、全固体電池１２０３の電池残量を監視し、電池残量を負荷（例えばホスト機器）１２０９等に通知する監視部である。

外部電源等からＵＳＢインターフェース１２０７を介して供給される電力によって全固体電池１２０３が充電される。全固体電池１２０３から負荷接続端子１２０８ａ、１２０８ｂを介して負荷１２０９に対して所定の電力（例えば電圧が４．２Ｖ）が供給される。なお、負荷との接続にＵＳＢインターフェース１２０７が使用されてもよい。

負荷１２０９の具体例としては、ウェアラブル機器（スポーツウオッチ、時計、補聴器等）、ＩｏＴ端末（センサーネットワーク端末等）、アミューズメント機器（ポータブルゲーム端末、ゲームコントローラ）、ＩＣ基板埋め込み電池（リアルタイムクロックＩＣ）、環境発電機器（太陽光発電、熱電発電、振動発電等の発電素子用の蓄電素子）等が挙げられる。

「応用例としてのユニバーサルクレジットカード」
以下、本開示をユニバーサルクレジットカードに対して適用した応用例について説明する。
ユニバーサルクレジットカードは、複数枚のクレジットカードやポイントカード等の機能を、１枚のカードに集約したカードである。このカードの中には、例えば、様々なクレジットカードやポイントカードの番号や有効期限等の情報を取り込むことができるので、そのカード１枚を財布等の中の入れておけば、好きな時に好きなカードを選択して利用することができる。

図１６は、ユニバーサルクレジットカード１３０１の構成の一例を示す。ユニバーサルクレジットカード１３０１は、カード型形状を有し、その内部に図示しないＩＣチップと全固体電池とを備える。また、ユニバーサルクレジットカード１３０１は、一方の面に小電力消費のディスプレイ１３０２と、操作部としての方向キー１３０３ａ、１３０３ｂと、充電用端子１３０４とを備える。全固体電池は、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。

例えば、ユーザはディスプレイ１３０２を見ながら方向キー１３０３ａ及び１３０３ｂを操作して、予めユニバーサルクレジットカード１３０１にロードされている複数のクレジットカードから所望のものを指定することができる。指定後は、従来のクレジットカードと同様に使用することができる。なお、上記は一例であって、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池は、ユニバーサルクレジットカード１３０１以外のあらゆる電子カードに適用可能であることは言うまでもない。

「応用例としてのセンサーネットワーク端末」
以下、本開示をセンサーネットワーク端末に対して適用した応用例について説明する。
無線センサーネットワークにおける無線端末は、センサーノードと呼ばれ、１個以上の無線チップ、マイクロプロセッサ、電源（電池）等により構成される。センサーネットワークの具体例としては、省エネルギー管理、健康管理、工業計測、交通状況、農業等をモニタするのに使用される。センサーの種類としては、電圧、温度、ガス、照度等が使用される。

省エネルギー管理の場合、センサーノードとして、電力モニタノード、温度・湿度ノード、照度ノード、ＣＯ₂ノード、人感ノード、リモートコントロールノード、ルータ（中継機）等が使用される。これらのセンサーノードが家庭、オフィスビル、工場、店舗、アミューズメント施設等において無線ネットワークを構成するように設けられる。

そして、温度、湿度、照度、ＣＯ₂濃度、電力量等のデータが表示され、環境の省エネの状況が見えるようになっている。さらに、制御局からのコマンドによって、照明、空調施設、換気施設等のオン／オフ制御がなされる。

センサーネットワークの無線インターフェースの一つとしてＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を使用することができる。この無線インターフェースは、近距離無線通信規格の一つであり、転送可能距離が短く転送速度も低速である代わりに、安価で消費電力が少ない特徴を有する。したがって、電池駆動可能な機器への実装に向いている。この通信規格の基礎部分は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４として規格化されている。論理層以上の機器間の通信プロトコルはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）アライアンスが仕様の策定を行っている。

図１７は、無線センサーノード１４０１の構成の一例を示す。センサー１４０２の検出信号がマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４０３のＡＤ変換回路１４０４に供給される。センサー１４０２として上述した種々のセンサーが使用できる。マイクロプロセッサ１４０３と関連してメモリ１４０６が設けられている。さらに、電池１４０７の出力が電源制御部１４０８に供給され、無線センサーノード１４０１の電源が管理される。電池１４０７は、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。

マイクロプロセッサ１４０３に対してプログラムがインストールされる。マイクロプロセッサ１４０３がプログラムにしたがってＡＤ変換回路１４０４から出力されるセンサー１４０２の検出結果のデータを処理する。マイクロプロセッサ１４０３の通信制御部１４０５に対して無線通信部１４０９が接続され、無線通信部１４０９から検出結果のデータがネットワーク端末（図示せず）に対して例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を使用して送信され、ネットワーク端末を介してネットワークに接続される。一つのネットワーク端末に対して所定数の無線センサーノードが接続可能である。なお、ネットワークの形態としては、スター型以外に、ツリー型、メッシュ型及びリニア型等の形態を使用することができる。

「応用例としてのリストバンド型電子機器」
以下、本開示をリストバンド型電子機器に対して適用した応用例について説明する。
リストバンド型電子機器は、スマートバンドとも呼ばれ、腕に巻き付けておくのみで、歩数、移動距離、消費カロリー、睡眠量、心拍数等の人の活動に関するデータを取得することができるものである。さらに、取得されたデータをスマートフォンで管理することもできる。さらに、メールの送受信機能を備えることもでき、例えば、メールの着信をＬＥＤ(Light Emitting Diode)ランプ及び／又はバイブレーションでユーザに知らせることができる。

図１８は、リストバンド型電子機器１６０１の外観の一例を示す。電子機器１６０１は、人体に着脱自在とされる時計型のいわゆるウェアラブル機器である。電子機器１６０１は、腕に装着されるバンド部１６１１と、数字、文字及び図柄等を表示する表示装置１６１２と、操作ボタン１６１３とを備えている。バンド部１６１１には、複数の孔部１６１１ａと、内周面（電子機器１６０１の装着時に腕に接触する側の面）側に設けられた突起１６１１ｂとが形成されている。

電子機器１６０１は、使用状態においては、図１８に示すようにバンド部１６１１が略円形となるように湾曲され、孔部１６１１ａに突起１６１１ｂが挿入されて腕に装着される。突起１６１１ｂを挿入する孔部１６１１ａの位置を調整することにより、腕の太さに対応して径の大きさを調整することができる。電子機器１６０１は、使用されない状態では、孔部１６１１ａから突起１６１１ｂが取り外され、バンド部１６１１が略平坦な状態で保管される。バンド部１６１１内部には、バンド部１６１１のほぼ全体にわたってセンサー（図示せず）が設けられている。

図１９は、電子機器１６０１の構成の一例を示す。電子機器１６０１は、上述した表示装置１６１２の他に、駆動制御部としてのコントローラＩＣ１６１５と、センサー１６２０と、ホスト機器１６１６と、電源としての電池１６１７と、充放電制御部１６１８とを備える。センサー１６２０がコントローラＩＣ１６１５を含んでいてもよい。

センサー１６２０は、押圧と曲げとの両方を検出可能なものである。センサー１６２０は、押圧に応じた静電容量の変化を検出し、それに応じた出力信号をコントローラＩＣ１６１５に出力する。また、センサー１６２０は、曲げに応じた抵抗値の変化（抵抗変化）を検出し、それに応じた出力信号をコントローラＩＣ１６１５に出力する。コントローラＩＣ１６１５は、センサー１６２０からの出力信号に基づき、センサー１６２０の押圧および曲げを検出し、それの検出結果に応じた情報をホスト機器１６１６に出力する。

ホスト機器１６１６は、コントローラＩＣ１６１５から供給される情報に基づき、各種の処理を実行する。例えば、表示装置１６１２に対する文字情報や画像情報等の表示、表示装置１６１２に表示されたカーソルの移動、画面のスクロール等の処理を実行する。

表示装置１６１２は、例えばフレキシブルな表示装置であり、ホスト機器１６１６から供給される映像信号や制御信号等に基づき、映像（画面）を表示する。表示装置１６１２としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ、電子ペーパー等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

電池１６１７は、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。充放電制御部１６１８は、電池１６１７の充放電動作を制御する。具体的には、外部電源等から電池１６１７への充電を制御する。また、電池１６１７からホスト機器１６１６への電力の供給を制御する。

「応用例としてのスマートウオッチ」
以下、本開示をスマートウオッチに対して適用した応用例について説明する。
このスマートウオッチは、既存の腕時計のデザインと同様または類似の外観を有し、腕時計と同様にユーザの腕に装着して使用するものであり、ディスプレイに表示される情報で、電話や電子メールの着信等の各種メッセージをユーザに通知する機能を有する。また、電子マネー機能、活動量計等の機能を有していてもよいし、通信端末（スマートフォン等）とBluetooth（登録商標）等の近距離無線通信を行う機能を有していてもよい。

（スマートウオッチの全体構成）
図２０は、スマートウオッチ２０００の全体構成の一例を示す。スマートウオッチ２０００は、時計本体３０００とバンド型電子機器２１００とを備える。時計本体３０００は、時刻を表示する文字盤３１００を備える。時計本体３０００は、文字盤３１００の代わりに、液晶ディスプレイ等で電子的に時刻を表示してもよい。

バンド型電子機器２１００は、時計本体３０００に取り付けられる金属製のバンドであり、ユーザの腕に装着される。バンド型電子機器２１００は、複数のセグメント２１１０〜２２３０を連結した構成を有する。時計本体３０００の一方のバンド取付孔にセグメント２１１０が取り付けられ、時計本体３０００の他方のバンド取付孔にセグメント２２３０が取り付けられる。セグメント２１１０〜２２３０はそれぞれ、金属で構成される。

なお、図２０では、バンド型電子機器２１００の構成の一例を説明するために、時計本体３０００とセグメント２２３０とが離れた状態を示すが、実際の使用時には、時計本体３０００にセグメント２２３０が取り付けられる。時計本体３０００にセグメント２２３０が取り付けられることで、スマートウオッチ２０００は、通常の腕時計と同様に、ユーザの腕に装着することができる。それぞれのセグメント２１１０〜２２３０の接続箇所は、可動させることが可能である。セグメントの接続箇所が可動できることで、バンド型電子機器２１００をユーザの腕にフィットさせることができる。

セグメント２１７０とセグメント２１６０との間には、バックル部２３００が配置される。バックル部２３００は、ロックを外した状態のとき長く伸び、ロックした状態のとき短くなる。各セグメント２１１０〜２２３０は、複数種類のサイズで構成される。

（スマートウオッチの回路構成）
図２１は、バンド型電子機器２１００の回路構成の一例を示す。バンド型電子機器２１００の内部の回路は、時計本体３０００とは独立した構成である。時計本体３０００は、文字盤３１００に配置された針を回転させるムーブメント部３２００を備える。ムーブメント部３２００には、電池３３００が接続されている。これらのムーブメント部３２００や電池３３００は、時計本体３０００の筐体内に内蔵されている。電池３３００は、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。

セグメント２１１０〜２２３０のうち３つのセグメント２１７０、２１９０、２２１０には、電子部品等が配置される。セグメント２１７０には、データ処理部４１０１と無線通信部４１０２とＮＦＣ通信部４１０４とＧＰＳ部４１０６とが配置される。無線通信部４１０２、ＮＦＣ通信部４１０４、ＧＰＳ部４１０６には、それぞれアンテナ４１０３、４１０５、４１０７が接続されている。それぞれのアンテナ４１０３、４１０５、４１０７は、セグメント２１７０が有するスリット（図示せず）の近傍に配置される。

無線通信部４１０２は、例えばBluetooth（登録商標）の規格で他の端末と近距離無線通信を行う。ＮＦＣ通信部４１０４は、ＮＦＣの規格で、近接したリーダー／ライタと無線通信を行う。ＧＰＳ部４１０６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）と称されるシステムの衛星からの電波を受信して、現在位置の測位を行う測位部である。これらの無線通信部４１０２、ＮＦＣ通信部４１０４、ＧＰＳ部４１０６で得たデータは、データ処理部４１０１に供給される。

セグメント２１７０には、ディスプレイ４１０８とバイブレータ４１０９とモーションセンサー４１１０と音声処理部４１１１とが配置されている。ディスプレイ４１０８とバイブレータ４１０９は、バンド型電子機器２１００の装着者に通知する通知部として機能するものである。ディスプレイ４１０８は、複数個の発光ダイオードで構成され、発光ダイオードの点灯や点滅でユーザに通知を行う。複数個の発光ダイオードは、例えばセグメント２１７０が有するスリット（図示せず）の内部に配置され、電話の着信や電子メールの受信等が点灯又は点滅で通知される。ディスプレイ４１０８としては、文字や数字等を表示するタイプのものが使用されてもよい。バイブレータ４１０９は、セグメント２１７０を振動させる部材である。バンド型電子機器２１００は、バイブレータ４１０９によるセグメント２１７０の振動で、電話の着信や電子メールの受信等を通知する。

モーションセンサー４１１０は、スマートウオッチ２０００を装着したユーザの動きを検出する。モーションセンサー４１１０としては、加速度センサー、ジャイロセンサー、電子コンパス、気圧センサー等が使用される。また、セグメント２１７０は、モーションセンサー４１１０以外のセンサーを内蔵してもよい。例えば、スマートウオッチ２０００を装着したユーザの脈拍等を検出するバイオセンサーが内蔵されてもよい。音声処理部４１１１には、マイクロホン４１１２とスピーカ４１１３とが接続され、音声処理部４１１１が、無線通信部４１０２での無線通信で接続された相手と通話の処理を行う。また、音声処理部４１１１は、音声入力操作のための処理を行うこともできる。

セグメント２１９０には電池２４１１が内蔵され、セグメント２２１０には電池２４２１が内蔵される。電池２４１１、２４２１は、セグメント２１７０内の回路に駆動用の電源を供給する。セグメント２１７０内の回路と電池２４１１、２４２１は、フレキシブル回路基板（図示せず）により接続されている。なお、図２１には示さないが、セグメント２１７０は、電池２４１１、２４２１を充電するための端子を備える。また、セグメント２１９０、２２１０には、電池２４１１、２４２１以外の電子部品が配置されてもよい。例えば、セグメント２１９０、２２１０は、電池２４１１、２４２１の充放電を制御する回路を備えるようにしてもよい。電池２４１１、２４２１は、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。

「応用例としてのメガネ型端末」
以下、本開示を頭部装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ））の一種に代表されるメガネ型端末に適用した応用例について説明する。
以下に説明するメガネ型端末は、目の前の風景にテキスト、シンボル、画像等の情報を重畳して表示することができるものである。すなわち、透過式メガネ型端末専用の軽量且つ薄型の画像表示装置ディスプレイモジュールを搭載している。

この画像表示装置は、光学エンジンとホログラム導光板からなる。光学エンジンは、マイクロディスプレイレンズを使用して画像、テキスト等の映像光を出射する。この映像光がホログラム導光板に入射される。ホログラム導光板は、透明板の両端部にホログラム光学素子が組み込まれたもので、光学エンジンからの映像光を厚さ１ｍｍのような非常に薄い透明板の中を伝搬させて観察者の目に届ける。このような構成によって、透過率が例えば８５％という厚さ３ｍｍ（導光板前後の保護プレートを含む）レンズを実現している。かかるメガネ型端末によって、スポーツ観戦中にプレーヤ、チームの成績等をリアルタイムで見ることができたり、旅先での観光ガイドを表示したりできる。

メガネ型端末の具体例は、図２２に示すように、画像表示部が眼鏡型の構成とされている。すなわち、通常の眼鏡と同様に、眼前に右画像表示部５００１及び左画像表示部５００２を保持するためのフレーム５００３を有する。フレーム５００３は、観察者の正面に配置されるフロント部５００４と、フロント部５００４の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部５００５、５００６から成る。フレーム５００３は、金属や合金、プラスチック、これらの組合せといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から作製されている。なお、ヘッドホン部を設けるようにしてもよい。

右画像表示部５００１および左画像表示部５００２は、利用者の右の眼前と、左の眼前とにそれぞれ位置するように配置されている。テンプル部５００５、５００６が利用者の頭部に右画像表示部５００１および左画像表示部５００２を保持する。フロント部５００４とテンプル部５００５の接続箇所において、テンプル部５００５の内側に右表示駆動部５００７が配置されている。フロント部５００４とテンプル部５００６の接続箇所において、テンプル部５００６の内側に左表示駆動部５００８が配置されている。

フレーム５００３には、電池５００９、５０１０が設けられている。電池５００９、５０１０は、第１〜第３、第５の実施形態およびその変形例のいずれかに係る電池である。図２２では省略されているが、フレーム５００３には、加速度センサー、ジャイロ、電子コンパス、マイクロホン／スピーカ等が設けられている。さらに、フレーム５００３には、撮像装置が設けられ、静止画／動画の撮影が可能とされている。さらに、フレーム５００３には、メガネ部と例えば無線又は有線のインターフェースでもって接続されたコントローラが設けられている。コントローラには、タッチセンサー、各種ボタン、スピーカ、マイクロホン等が設けられている。さらに、フレーム５００３は、スマートフォンとの連携機能を有している。例えばスマートフォンのＧＰＳ機能を活用してユーザの状況に応じた情報を提供することが可能とされている。以下、画像表示装置（右画像表示部５００１又は左画像表示部５００２）について主に説明する。

図２３は、メガネ型端末の画像表示装置（右画像表示部５００１又は左画像表示部５００２）の構成の一例を示す。画像表示装置５１００は、画像生成装置５１１０、及び画像生成装置５１１０から出射された光が入射され、導光され、観察者の瞳５０４１に向かって出射される光学装置（導光手段）５１２０から構成されている。なお、光学装置５１２０は、画像生成装置５１１０に取り付けられている。

光学装置５１２０は、第１の構成の光学装置から構成され、画像生成装置５１１０から入射された光が内部を全反射により伝播した後、観察者の瞳５０４１に向かって出射される導光板５１２１、導光板５１２１に入射された光が導光板５１２１の内部で全反射されるように、導光板５１２１に入射された光を偏向させる第１偏向手段５１３０、及び導光板５１２１の内部を全反射により伝播した光を導光板５１２１から出射させるために、導光板５１２１の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第２偏向手段５１４０を備えている。

第１偏向手段５１３０及び第２偏向手段５１４０は導光板５１２１の内部に配設されている。そして、第１偏向手段５１３０は、導光板５１２１に入射された光を反射し、第２偏向手段５１４０は、導光板５１２１の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、透過、反射する。即ち、第１偏向手段５１３０は反射鏡として機能し、第２偏向手段５１４０は半透過鏡として機能する。より具体的には、導光板５１２１の内部に設けられた第１偏向手段５１３０は、アルミニウムから成り、導光板５１２１に入射された光を反射させる光反射膜（一種のミラー）から構成されている。一方、導光板５１２１の内部に設けられた第２偏向手段５１４０は、誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体から構成されている。誘電体積層膜は、例えば、高誘電率材料としてのＴｉＯ₂膜、及び、低誘電率材料としてのＳｉＯ₂膜から構成されている。

誘電体積層膜と誘電体積層膜との間には、導光板５１２１を構成する材料と同じ材料から成る薄片が挟まれている。なお、第１偏向手段５１３０においては、導光板５１２１に入射された平行光が導光板５１２１の内部で全反射されるように、導光板５１２１に入射された平行光が反射（又は回折）される。一方、第２偏向手段５１４０においては、導光板５１２１の内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り反射（又は回折）され、導光板５１２１から平行光の状態で出射される。

第１偏向手段５１３０は、導光板５１２１の第１偏向手段５１３０を設ける部分５１２４を切り出すことで、導光板５１２１に第１偏向手段５１３０を形成すべき斜面を設け、係る斜面に光反射膜を真空蒸着した後、導光板５１２１の切り出した部分５１２４を第１偏向手段５１３０に接着すればよい。また、第２偏向手段５１４０は、導光板５１２１を構成する材料と同じ材料（例えば、ガラス）と誘電体積層膜（例えば、真空蒸着法にて成膜することができる）とが多数積層された多層積層構造体を作製し、導光板５１２１の第２偏向手段５１４０を設ける部分５１２５を切り出して斜面を形成し、係る斜面に多層積層構造体を接着し、研磨等を行って、外形を整えればよい。こうして、導光板５１２１の内部に第１偏向手段５１３０及び第２偏向手段５１４０が設けられた光学装置５１２０を得ることができる。

光学ガラスやプラスチック材料から成る導光板５１２１は、導光板５１２１の軸線と平行に延びる２つの平行面（第１面５１２２及び第２面５１２３）を有している。第１面５１２２と第２面５１２３とは対向している。そして、光入射面に相当する第１面５１２２から平行光が入射され、内部を全反射により伝播した後、光出射面に相当する第１面５１２２から出射される。

また、画像生成装置５１１０は、第１の構成の画像生成装置から構成され、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する画像形成装置５１１１、及び画像形成装置５１１１の各画素から出射された光を平行光として、出射するコリメート光学系５１１２を備えている。

ここで、画像形成装置５１１１は、反射型空間光変調装置５１５０、及び、白色光を出射する発光ダイオードから成る光源５１５３から構成されている。より具体的には、反射型空間光変調装置５１５０は、ライト・バルブとしてのＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）から成る液晶表示装置（ＬＣＤ）５１５１、及び、光源５１５３からの光の一部を反射して液晶表示装置５１５１へと導き、且つ、液晶表示装置５１５１によって反射された光の一部を通過させてコリメート光学系５１１２へと導く偏光ビームスプリッター５１５２から構成されている。なお、ＬＣＤはＬＣＯＳタイプに限定されない。

液晶表示装置５１５１は、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、３２０×２４０個）の画素を備えている。偏光ビームスプリッター５１５２は、周知の構成、構造を有する。光源５１５３から出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター５１５２に衝突する。偏光ビームスプリッター５１５２において、Ｐ偏光成分は通過し、系外に出射される。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター５１５２において反射され、液晶表示装置５１５１に入射し、液晶表示装置５１５１の内部で反射され、液晶表示装置５１５１から出射される。ここで、液晶表示装置５１５１から出射した光の内、「白」を表示する画素から出射した光にはＰ偏光成分が多く含まれ、「黒」を表示する画素から出射した光にはＳ偏光成分が多く含まれる。従って、液晶表示装置５１５１から出射され、偏光ビームスプリッター５１５２に衝突する光の内、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッター５１５２を通過し、コリメート光学系５１１２へと導かれる。

一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター５１５２において反射され、光源５１５３に戻される。液晶表示装置５１５１は、例えば、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、３２０×２４０個）の画素（液晶セルの数は画素数の３倍）を備えている。コリメート光学系５１１２は、例えば、凸レンズから構成され、平行光を生成させるために、コリメート光学系５１１２における焦点距離の所（位置）に画像形成装置５１１１（より具体的には、液晶表示装置５１５１）が配置されている。また、１画素は、赤色を出射する赤色発光副画素、緑色を出射する緑色発光副画素、及び、青色を出射する青色発光副画素から構成されている。

「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図２４を参照して説明する。図２４に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。

このハイブリッド車両７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、バッテリー７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサー７２１０、充電口７２１１が搭載されている。バッテリー７２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。

ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モーターである。バッテリー７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置７２０３が交流モーターでも直流モーターでも適用可能である。各種センサー７２１０は、車両制御装置７２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサー７２１０には、速度センサー、加速度センサー、エンジン回転数センサーなどが含まれる。

エンジン７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力をバッテリー７２０８に蓄積することが可能である。

図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置７２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置７２０３により生成された回生電力がバッテリー７２０８に蓄積される。

バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。

図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。

なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モーターのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。

以上、本開示に係る技術が適用され得るハイブリッド車両７２００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、バッテリー７２０８に好適に適用され得る。

「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図２５を参照して説明する。例えば住宅９００１用の蓄電システム９１００においては、火力発電９００２ａ、原子力発電９００２ｂ、水力発電９００２ｃ等の集中型電力系統９００２から電力網９００９、情報網９０１２、スマートメータ９００７、パワーハブ９００８等を介し、電力が蓄電装置９００３に供給される。これと共に、家庭内発電装置９００４等の独立電源から電力が蓄電装置９００３に供給される。蓄電装置９００３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置９００３を使用して、住宅９００１で使用する電力が給電される。住宅９００１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。

住宅９００１には、発電装置９００４、電力消費装置９００５、蓄電装置９００３、各装置を制御する制御装置９０１０、スマートメータ９００７、各種情報を取得するセンサー９０１１が設けられている。各装置は、電力網９００９および情報網９０１２によって接続されている。発電装置９００４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置９００５および／または蓄電装置９００３に供給される。電力消費装置９００５は、冷蔵庫９００５ａ、空調装置９００５ｂ、テレビジョン受信機９００５ｃ、風呂９００５ｄ等である。さらに、電力消費装置９００５には、電動車両９００６が含まれる。電動車両９００６は、電気自動車９００６ａ、ハイブリッドカー９００６ｂ、電気バイク９００６ｃである。

蓄電装置９００３に対して、上述した本開示のバッテリユニットが適用される。蓄電装置９００３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両９００６で使用されるものでも良い。スマートメータ９００７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網９００９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。

各種のセンサー９０１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー９０１１により取得された情報は、制御装置９０１０に送信される。センサー９０１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置９００５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置９０１０は、住宅９００１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。

パワーハブ９００８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置９０１０と接続される情報網９０１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。

制御装置９０１０は、外部のサーバ９０１３と接続されている。このサーバ９０１３は、住宅９００１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ９０１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。

各部を制御する制御装置９０１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置９００３に格納されている。制御装置９０１０は、蓄電装置９００３、家庭内発電装置９００４、電力消費装置９００５、各種センサー９０１１、サーバ９０１３と情報網９０１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。

以上のように、電力が火力９００２ａ、原子力９００２ｂ、水力９００２ｃ等の集中型電力系統９００２のみならず、家庭内発電装置９００４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置９００３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置９００４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置９００３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置９００３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置９００３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。

なお、この例では、制御装置９０１０が蓄電装置９００３内に格納される例を説明したが、スマートメータ９００７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム９１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る蓄電システム９１００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、蓄電装置９００３が有する二次電池に好適に適用され得る。

以上、本技術の実施形態およびその変形例、ならびに実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。

また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

また、本技術は電池を備える種々の電子機器に適用可能であり、上述の応用例で説明した電子機器に限定されるものではない。上述の応用例以外の電子機器としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォン等）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機等が挙げられるが、これに限定されるものでなない。

また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
正極層と負極層と固体電解質層とを備え、
前記固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、
前記正極層の表面粗さＲｚ１および前記負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす全固体電池。
（２）
前記固体電解質層の厚みが、１μｍ以上２０μｍ以下である（１）に記載の全固体電池。
（３）
前記固体電解質層は、リチウムイオン伝導性ガラスを含む（１）または（２）に記載の全固体電池。
（４）
前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
前記電極層の内部における前記導電助剤の濃度が、前記電極層の主面における前記導電助剤の濃度に比べて高い（１）から（３）のいずれかに記載の全固体電池。
（５）
前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
前記導電助剤の濃度は、前記電極層の表面から前記電極層の内部に向かって増加している（１）から（４）のいずれかに記載の全固体電池。
（６）
前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
前記電極層の主面における前記活物質の濃度が、前記電極層の内部における前記活物質の濃度に比べて高い（１）から（５）のいずれかに記載の全固体電池。
（７）
前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
前記活物質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の表面に向かって増加している（１）から（６）のいずれかに記載の全固体電池。
（８）
前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
前記電極層の主面における前記固体電解質の濃度が、前記電極層の内部における前記固体電解質の濃度に比べて高い（１）から（７）のいずれかに記載の全固体電池。
（９）
前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
前記固体電解質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の主面に向かって増加している（１）から（８）のいずれかに記載の全固体電池。
（１０）
前記負極層は、固体電解質と負極活物質とを含み、
前記負極活物質の平均アスペクト比が、２以上１０以下である（１）から（９）のいずれかに記載の全固体電池。
（１１）
前記負極活物質が、黒鉛である（１０）に記載の全固体電池。
（１２）
前記黒鉛が、天然黒鉛、人造黒鉛および黒鉛化メソカーボンマイクロビーズのうちの少なとも１種を含む（１１）に記載の全固体電池。
（１３）
前記固体電解質が、酸化物ガラスセラミックスを含む（１０）から（１２）のいずれかに記載の全固体電池。
（１４）
前記酸化物ガラスセラミックスは、Ｌｉ、ＳｉおよびＢを含む（１３）に記載の全固体電池。
（１５）
前記負極層の断面における空隙率が、２０％以下である（１０）から（１４）のいずれかに記載の全固体電池。
（１６）
前記負極層の断面における前記負極活物質の占有面積が、前記負極層の断面における前記固体電解質の占有面積以上である（１０）から（１５）のいずれかに記載の全固体電池。
（１７）
前記固体電解質は焼結されている（１０）から（１６）のいずれかに記載の全固体電池。
（１８）
前記正極層、前記負極層および前記固体電解質層のうちの少なくとも１層は、複合粒子を含み、
前記複合粒子は、
結晶系固体電解質を含むコア粒子と、
前記コア粒子の表面の少なくとも一部を被覆する、ガラス系固体電解質を含む被覆層と
を備える（１）から（１７）のいずれかに記載の全固体電池。
（１９）
前記結晶系固体電解質は、酸化物、窒化物およびハロゲン化物の少なくとも１種を含む（１８）に記載の全固体電池。
（２０）
前記被覆層は、前記ガラス系固体電解質を含む粒子により構成している（１８）または（１９）に記載の全固体電池。
（２１）
前記結晶系固体電解質のリチウムイオン伝導度は、前記ガラス系固体電解質のリチウムイオン伝導度に比べて高く、
前記結晶系固体電解質の軟化点は、前記ガラス系固体電解質の軟化点に比べて高い（１８）から（２０）のいずれかに記載の全固体電池。
（２２）
（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子機器。
（２３）
（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子カード。
（２４）
（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池から電力の供給を受けるウェアラブル機器。
（２５）
（１）から（２１）のいずれかに記載の前記全固体電池と、
前記全固体電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記全固体電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。

１１、１１Ａ 外装電池素子
１１ＳＡ 第１端面
１１ＳＢ 第２端面
１２ 正極端子
１３ 負極端子
１４ 外装材
２０、３０ 電池素子
２１、２４、３１ 正極層
２２、２５、３２ 負極層
２３ 固体電解質層
２４Ａ 正極集電層
２４Ｂ 正極活物質層
２５Ａ 負極集電層
２５Ｂ 負極活物質層
１１１ コア粒子
１１２ 被覆層

Claims (25)

1. 正極層と負極層と固体電解質層とを備え、
   前記固体電解質層の空隙率が、１０％以下であり、
   前記正極層の表面粗さＲｚ１および前記負極層の表面粗さＲｚ２が、Ｒｚ１＋Ｒｚ２≦２５の関係を満たす全固体電池。
2. 前記固体電解質層の厚みが、１μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の全固体電池。
3. 前記固体電解質層は、リチウムイオン伝導性ガラスを含む請求項１に記載の全固体電池。
4. 前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
   前記電極層の内部における前記導電助剤の濃度が、前記電極層の主面における前記導電助剤の濃度に比べて高い請求項１に記載の全固体電池。
5. 前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、導電助剤を含み、該導電助剤が濃度分布を有する電極層であり、
   前記導電助剤の濃度は、前記電極層の表面から前記電極層の内部に向かって増加している請求項１に記載の全固体電池。
6. 前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
   前記電極層の主面における前記活物質の濃度が、前記電極層の内部における前記活物質の濃度に比べて高い請求項１に記載の全固体電池。
7. 前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、活物質を含み、該活物質が濃度分布を有する電極層であり、
   前記活物質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の表面に向かって増加している請求項１に記載の全固体電池。
8. 前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
   前記電極層の主面における前記固体電解質の濃度が、前記電極層の内部における前記固体電解質の濃度に比べて高い請求項１に記載の全固体電池。
9. 前記正極層および前記負極層の少なくとも一方は、固体電解質を含み、該固体電解質が濃度分布を有する電極層であり、
   前記固体電解質の濃度は、前記電極層の内部から前記電極層の主面に向かって増加している請求項１に記載の全固体電池。
10. 前記負極層は、固体電解質と負極活物質とを含み、
    前記負極活物質の平均アスペクト比が、２以上１０以下である請求項１に記載の全固体電池。
11. 前記負極活物質が、黒鉛である請求項１０に記載の全固体電池。
12. 前記黒鉛が、天然黒鉛、人造黒鉛および黒鉛化メソカーボンマイクロビーズのうちの少なとも１種を含む請求項１１に記載の全固体電池。
13. 前記固体電解質が、酸化物ガラスセラミックスを含む請求項１０に記載の全固体電池。
14. 前記酸化物ガラスセラミックスは、Ｌｉ、ＳｉおよびＢを含む請求項１３に記載の全固体電池。
15. 前記負極層の断面における空隙率が、２０％以下である請求項１０に記載の全固体電池。
16. 前記負極層の断面における前記負極活物質の占有面積が、前記負極層の断面における前記固体電解質の占有面積以上である請求項１０に記載の全固体電池。
17. 前記固体電解質は焼結されている請求項１０に記載の全固体電池。
18. 前記正極層、前記負極層および前記固体電解質層のうちの少なくとも１層は、複合粒子を含み、
    前記複合粒子は、
    結晶系固体電解質を含むコア粒子と、
    前記コア粒子の表面の少なくとも一部を被覆する、ガラス系固体電解質を含む被覆層と
    を備える請求項１に記載の全固体電池。
19. 前記結晶系固体電解質は、酸化物、窒化物およびハロゲン化物の少なくとも１種を含む請求項１８に記載の全固体電池。
20. 前記被覆層は、前記ガラス系固体電解質を含む粒子により構成している請求項１８に記載の全固体電池。
21. 前記結晶系固体電解質のリチウムイオン伝導度は、前記ガラス系固体電解質のリチウムイオン伝導度に比べて高く、
    前記結晶系固体電解質の軟化点は、前記ガラス系固体電解質の軟化点に比べて高い請求項１８に記載の全固体電池。
22. 請求項１に記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子機器。
23. 請求項１に記載の前記全固体電池から電力の供給を受ける電子カード。
24. 請求項１に記載の前記全固体電池から電力の供給を受けるウェアラブル機器。
25. 請求項１に記載の前記全固体電池と、
    前記全固体電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
    前記全固体電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
    を有する電動車両。

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