(57)【要約】【課題】発電要素を含む積層体に加圧力が付加された状態で非結着活物質層の端部の形状を維持可能な電池を提供する。【解決手段】電池１００は、積層体１１０と、一対のエンドプレート１２１、１２２と、加圧力調整部１３０と、を有する。積層体は、電極活物質を含む非結着体からなる電極活物質層２１、３１が集電体２２、３２の表面に形成されてなる電極２０、３０と、電解質層４０とを積層してなる。一対のエンドプレートは、剛性を備えるとともに、積層体の積層方向Ｚから積層体を加圧した状態で挟み込む。加圧力調整部は、一対のエンドプレートの間に配置されるとともに、電極活物質層の端部Ｐ１に作用する加圧力が電極活物質層の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくなるように、積層体に作用する加圧力を調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質を含む非結着体からなる電極活物質層が集電体の表面に形成されてなる電極と、電解質層とを積層してなる積層体と、
剛性を備え、前記積層体の積層方向から前記積層体を加圧した状態で挟み込む一対のエンドプレートと、
前記一対のエンドプレートの間に配置され、前記電極活物質層の端部に作用する加圧力が前記電極活物質層の中央部に作用する加圧力よりも小さくなるように、前記積層体に作用する加圧力を調整する加圧力調整部と、を有する電池。
【請求項２】
前記加圧力調整部は、前記一対のエンドプレートの間において、少なくとも前記電極活物質層の中央部と積層方向に重なる領域において圧縮された状態で配置される弾性部材を有する、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記加圧力調整部は、前記エンドプレートと前記積層体との間に配置される、請求項１または請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記弾性部材は、複数のばねを含む、請求項２に記載の電池。
【請求項５】
前記電極活物質層の端部と前記積層方向に重なる領域に配置される前記ばねのばね定数は、前記電極活物質層の中央部と前記積層方向に重なる領域に配置される前記ばねのばね定数よりも小さい、請求項４に記載の電池。
【請求項６】
前記電極活物質層の端部と前記積層方向に重なる領域に配置される前記ばねの単位面積あたりの数は、前記電極活物質層の中央部と前記積層方向に重なる領域に配置される前記ばねの単位面積当たりの数よりも少ない、請求項４または請求項５に記載の電池。
【請求項７】
前記弾性部材は、前記エンドプレートと前記積層体との間に配置されており、
前記電極活物質層の端部と前記積層方向に重なる位置における前記積層体と前記エンドプレートとの距離は、前記電極活物質層の中央部と前記積層方向に重なる位置における前記積層体と前記エンドプレートとの距離よりも大きい、請求項２、４〜６のいずれか一項に記載の電池。
【請求項８】
前記集電体は、樹脂材料を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池。
【請求項９】
前記積層方向を投影方向としたとき、前記電極活物質層の投影面積は、５００ｃｍ２以上である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電池。
【請求項１０】
前記電極活物質層の中央部に作用する加圧力は、２０ｋＰａ以上である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境・エネルギー問題の解決へ向けて、種々の電気自動車の普及が期待されている。これら電気自動車の普及の鍵を握るモータ駆動用電源などの車載電源として、電池の開発が鋭意行われている。車載電源への適用を指向した電池は、携帯電話やノートパソコン等に使用される電池と比較して極めて高い出力特性を有することが求められている。
【０００３】
電池の出力特性を向上させるために複数の単セルを積層した積層体（発電要素）を含む電池が提案されている。単セルは、正極および負極を、電解質層を介して積層してなる。このような電池においては、単セルの内部抵抗を低減するために、積層体に適切な加圧力を付与することが必要である。例えば、特許文献１では、積層体を積層方向の両側から一対の支持板で挟み込み、一対の支持板の端部を締結することによって、積層体に適切な加圧力を付与することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８５８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本発明者らの検討によれば、バインダによって結着されていない（すなわち、非結着体からなる）電極活物質層（以下、単に「非結着活物質層」とも称する）が集電体の表面に配置された電極を用いることによって電池のエネルギー密度を向上させることができることが判明した。
【０００６】
このような非結着活物質層は、構成成分がバインダによって結着されていないため、構成成分がバインダによって結着されている電極活物質層（乾燥電極の電極活物質層）と比較して軟らかく、変形しやすい。そのため、積層体は、均一に加圧することが好ましい。しかしながら、本発明者らの検討によれば、非結着活物質層の端部は、非結着活物質層の中央部と比較して変形しやすいため、積層体を均一に加圧した場合であっても、非結着活物質層の端部が形状を維持できない可能性があることが判明した。
【０００７】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発電要素である積層体に加圧力が付加された状態で非結着活物質層の端部の形状を維持できる電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態によれば、電極活物質を含む非結着体からなる電極活物質層が集電体の表面に形成されてなる電極と、電解質層とを積層してなる積層体と、一対のエンドプレートと、加圧力調整部と、を有する電池が提供される。そして、当該一対のエンドプレートは、剛性を備え、前記積層体の積層方向から前記積層体を加圧した状態で挟み込む。また、前記加圧力調整部は、前記一対のエンドプレートの間に配置され、前記電極活物質層の端部に作用する加圧力が前記電極活物質層の中央部に作用する加圧力よりも小さくなるように、前記積層体に作用する加圧力を調整する。
【発明の効果】
【０００９】
上述の電池によれば、積層体に加圧力が付与された状態で非結着活物質層の端部の形状を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電池の短手方向の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電池の積層体に作用する加圧力の短手方向の分布を示すグラフである。
【図４】変形例１に係る電池の短手方向の概略断面図である。
【図５】変形例１に係る電池の積層体に作用する加圧力の短手方向の分布を示すグラフである。
【図６】変形例２に係る電池の短手方向の概略断面図である。
【図７】変形例２に係る電池の積層体に作用する加圧力の短手方向の分布を示すグラフである。
【図８】変形例３に係る電池の短手方向の概略断面図である。
【図９】変形例３に係る電池の積層体に作用する加圧力の短手方向の分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、以下の形態のみに制限されない。
なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。
【００１２】
本発明の実施形態に係る電池１００の一例として非水電解質二次電池の１種である双極型リチウムイオン二次電池について説明する。ここで、双極型リチウムイオン二次電池とは、直列接続された双極型電極を含み、正極と負極との間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。なお、本発明を適用する電池は双極型リチウムイオン二次電池に制限されない。例えば、本発明は、電極が並列接続されてなる形式のいわゆる並列積層型電池などの従来公知の任意の二次電池にも適用可能である。本実施形態に係る電池１００は、例えば、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の車両の電源として適用できる。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る電池１００を示す概略斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る電池１００の短手方向の概略断面図である。図１および図２に示すように、電池１００は、電極２０、３０と電解質層４０とを積層してなる積層体１１０と、セルケース１２０と、加圧力調整部１３０と、を有する。以下、電池１００の各部について詳述する。
【００１４】
なお、図１に示す本形態では、電池１００は、略矩形の扁平形状を有する。本明細書では、説明の便宜上、電極２０、３０および電解質層４０が積層される積層方向を図中に矢印Ｚで示し、単に積層方向Ｚと称する。また、電池１００の短手方向を図中に矢印Ｘで示し、単に短手方向Ｘと称する。また、電池１００の長手方向を図中に矢印Ｙで示し、単に長手方向Ｙと称する。また、Ｘ−Ｙ平面に沿う方向を面方向ＸＹと称する。なお、積層方向Ｚから見た電池１００の外形は、図１に示すような略長方形に限定されず、Ｘ方向およびＹ方向の長さが同じの略正方形でもよい。
【００１５】
＜積層体＞
積層体１１０は、図２に示すように、発電要素１４０と、強電タブ１５０、１５２と、スペーサ１６０、１６２と、を有する。以下、積層体１１０の各部について詳述する。
【００１６】
発電要素１４０は、複数の単セル１０を積層してなる。発電要素１４０において積層されている単セル１０は、本実施形態では、互いに直列接続されている。
【００１７】
単セル１０は、正極２０および負極３０を、電解質層４０を介して積層してなる。正極２０は、正極活物質層２１が正極集電体２２に配置されてなる。負極３０は、電解液を含む負極活物質層３１が負極集電体３２に配置されてなる。また、単セル１０は、正極活物質層２１および負極活物質層３１の周辺部分を封止するシール部５０をさらに有する。
【００１８】
電極活物質層２１、３１（正極活物質層２１、負極活物質層３１）は、電極活物質（正極活物質、負極活物質）を含む非結着体からなる。本明細書において「電極活物質を含む非結着体からなる」とは、電極活物質が結着剤（バインダともいう）により互いの位置を固定されていない状態であることを意味する。電極活物質層が電極活物質の非結着体からなるか否かは、電極活物質層を電解液中に完全に含浸した場合に電極活物質層が崩壊するか否かを観察することで確認できる。なお、電極活物質を含む非結着体からなる電極活物質層２１、３１は、非結着活物質層２１、３１とも称する。
【００１９】
電極活物質を含む非結着体からなる電極活物質層２１、３１とするためには、電極活物質層２１、３１を形成する際にスラリーからなる塗膜を乾燥させる工程を実質的に含まないようにする、といった手法が挙げられる。また、電極活物質層２１、３１（電極活物質層２１、３１を形成するためのスラリー）が実質的に結着剤を含まないようにする、といった手法によっても電極活物質を含む非結着体からなる電極活物質層２１、３１を形成することができる。ここで、電極活物質層２１、３１（電極活物質層２１、３１を形成するためのスラリー）が実質的に結着剤を含まないとは、具体的には、結着剤の含有量が、（電極活物質層２１、３１を形成するためのスラリー）に含まれる全固形分量１００質量％に対して、１質量％以下（下限０質量％）であることを意味する。当該結着剤の含有量は、より好ましくは０．５質量％以下であり、さらに好ましくは０．２質量％以下であり、特に好ましくは０．１質量％以下であり、最も好ましくは０質量％である。
【００２０】
非結着活物質層２１、３１は、構成成分がバインダによって結着されていないため、構成成分がバインダによって結着された電極活物質層（乾燥電極の電極活物質層）と比較して柔らかく、偏荷重が加わった場合に変形し易い。そのため、非結着活物質層２１、３１を面方向ＸＹに均一に加圧することが好ましい。
【００２１】
しかし、本発明者らの検討によれば、非結着活物質層２１、３１の端部Ｐ１は、非結着活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と比較して、加圧力が付加された場合に構成成分が面方向ＸＹの外側に逃げやすく、変形しやすい。なお、本明細書において、「電極活物質層の端部Ｐ１」とは、図２を参照して、電極活物質層の面方向ＸＹにおける最端および最端から電極活物質層の面方向ＸＹにおける中心に向かって一定の範囲を意味する。また、本明細書において、「電極活物質層の中央部Ｐ２」とは、端部Ｐ１を除き、電極活物質層２１、３１の面方向ＸＹにおける中心を含む一定の範囲を意味する。
【００２２】
このように、非結着活物質層２１、３１の端部Ｐ１は、非結着活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と比較して、加圧力が付加された場合に変形しやすい。そのため、仮に積層体１１０を面方向ＸＹに均一に加圧した場合であっても、非結着活物質層２１、３１の端部Ｐ１は形状を維持できない（非結着活物質層２１、３１の端部が崩れる）可能性がある。後述する加圧力調整部１３０は、非結着活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力が非結着活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくなるように積層体１１０に作用する加圧力Ｆ１、Ｆ２を調整する。そのため、本実施形態に係る電池１００は、非結着活物質層２１、３１の端部Ｐ１の形状を維持することができる。
【００２３】
本明細書において電極活物質層２１、３１が実質的に含まないとする結着剤とは活物質粒子同士および活物質粒子と集電体とを結着固定するために用いられる公知の溶媒（分散媒）乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤を意味し、例えば、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレンおよびスチレン−ブタジエンゴムが挙げられる。これらのリチウムイオン電池用結着剤は、水又は有機溶媒に溶解又は分散して使用され、溶媒（分散媒）成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質粒子同士および活物質粒子と集電体とを強固に固定する。
【００２４】
なお、単セル１０の他の構成の詳細については、後述する。
【００２５】
強電タブ１５０、１５２は、例えば、略板状の銅から形成される。強電タブ１５０、１５２は、積層体１１０から電流を取り出すために使用され、発電要素１４０の最下層に位置する単セル１０および最上層に位置する単セル１０に当接している。
【００２６】
スペーサ１６０、１６２は、積層体１１０に付加される振動を吸収する機能を有する絶縁シートであり、強電タブ１５０、１５２の積層方向Ｚの端部に配置されている。なお、スペーサ１６０、１６２は、必要に応じ、適宜省略することも可能である。
【００２７】
＜セルケース＞
セルケース１２０は、図１および図２に示すように、剛性を有しており、積層体１１０を収容する。
【００２８】
なお、本明細書において、「剛性を有するセルケース１２０」とは、セルケース１２０に外部から力が作用した場合に、セルケース１２０が容易に変形せず、内部に配置した積層体１１０を十分に保護できる程度に、セルケース１２０が剛体であることを意味する。
【００２９】
セルケース１２０は、図１および図２に示すように、積層体１１０を積層方向Ｚに加圧した状態で挟み込む一対のエンドプレート１２１、１２２と、一対のエンドプレート１２１、１２２を積層方向Ｚに押圧するテンションプレート１２３〜１２６と、を有する。
【００３０】
一対のエンドプレート１２１、１２２（上部エンドプレート１２１および下部エンドプレート１２２）は、図１に示すように、略矩形形状を有している。
【００３１】
テンションプレート１２３〜１２６（第１テンションプレート１２３、第２テンションプレート１２４、第３テンションプレート１２５、第４テンションプレート１２６）は、一対のエンドプレート１２１、１２２を取り囲む。
【００３２】
第１テンションプレート１２３および第２テンションプレート１２４は、短手方向Ｘから一対のエンドプレート１２１、１２２を挟み込む。第１テンションプレート１２３は、図２に示すように、積層方向Ｚに延在する略矩形の側壁部１２３ａと、側壁部１２３ａの積層方向Ｚにおける両端部において、第２テンションプレート１２４に向かって突出する突出部１２３ｂと、を有している。第２テンションプレート１２４は、積層方向Ｚに延在する略矩形の側壁部１２４ａと、側壁部１２４ａの積層方向Ｚにおける両端部において、第１テンションプレート１２３に向かって突出する突出部１２４ｂと、を有している。突出部１２３ｂ、１２４ｂは、一対のエンドプレート１２１、１２２と積層方向Ｚに重なるように配置している。突出部１２３ｂ、１２４ｂは、一対のエンドプレート１２１、１２２に締結部材によって締結されている。
【００３３】
第３テンションプレート１２５および第４テンションプレート１２６は、図１に示すように、長手方向Ｙから一対のエンドプレート１２１、１２２を挟み込む。第３テンションプレート１２５および第４テンションプレート１２６は、略矩形形状を有している。第３テンションプレート１２５および第４テンションプレート１２６は、第１テンションプレート１２３および第２テンションプレート１２４に対して締結部材によって締結されている。
【００３４】
このように一対のエンドプレート１２１、１２２にテンションプレート１２３〜１２６が取り付けられた状態で、セルケース１２０は閉じた形状を形成する。セルケース１２０の内部には、図２に示すように、積層体１１０が配置されている。なお、セルケース１２０の内面には、絶縁層（図示省略）を配置してもよい。
【００３５】
セルケース１２０は、図１に示すように、強電用コネクタ１２７、１２８をさらに有する。
【００３６】
強電用コネクタ１２７は、図１に示すように、第３テンションプレート１２５に気密的に取り付けられており、かつ、強電タブ１５０（図２参照）と電気的に接続されている。強電用コネクタ１２８は、図１に示すように、第４テンションプレート１２６に気密的に取り付けられており、かつ、強電タブ１５２（図２参照）と電気的に接続されている。
【００３７】
なお、必ずしも一対のエンドプレートと４枚のテンションプレートとによって発電要素を気密に囲む必要はない。例えば、発電要素が可撓性を有する外装体に気密に封入されている場合、以下のように構成してもよい。一対のエンドプレートは、外装体に封入された発電要素を積層方向Ｚに加圧した状態で挟み込み、対向する一対の（２枚の）テンションプレートや締結部材等によって、一対のエンドプレート同士を連結してもよい。
【００３８】
＜加圧力調整部＞
加圧力調整部１３０は、図２に示すように、一対のエンドプレート１２１、１２２の間に配置されている。加圧力調整部１３０は、図２および図３に示すように、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力が電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくなるように、積層体１１０に作用する加圧力Ｆ１、Ｆ２を調整する。
【００３９】
なお、図２および図３では、加圧力調整部１３０が、短手方向Ｘにおける電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくする例を示している。ただし、加圧力調整部１３０は、短手方向Ｘではなく長手方向Ｙにおける電極活物質層２１、３１の端部に作用する加圧力を電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくしてもよい。また、加圧力調整部１３０は、短手方向Ｘおよび長手方向Ｙにおける電極活物質層２１、３１の端部に作用する加圧力を電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくしてもよい。
【００４０】
本実施形態では、加圧力調整部１３０は、積層体１１０を積層方向Ｚから挟み込むように配置される第１加圧力調整部１３１および第２加圧力調整部１３２を有している。第１加圧力調整部１３１は、上部エンドプレート１２１および積層体１１０のスペーサ１６０に当接するように配置している。第２加圧力調整部１３２は、下部エンドプレート１２２および積層体１１０のスペーサ１６２に当接するように配置している。
【００４１】
各加圧力調整部１３１、１３２は、本実施形態では、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域Ａ１および中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域Ａ２において、圧縮した状態で配置される弾性部材１７０を有する。
【００４２】
弾性部材１７０は、弾性部材１７０を積層方向Ｚに圧縮する圧縮力に対する反力を生じる。弾性部材１７０の反力は、本実施形態では、積層体１１０に作用する加圧力Ｆ１、Ｆ２に相当する。弾性部材１７０の反力の大きさを調整するという簡便な方法によって、積層体１１０に作用する加圧力Ｆ１、Ｆ２が調整される。
【００４３】
本実施形態では、弾性部材１７０は、複数のばね１７１、１７２である。複数のばね１７１、１７２は、短手方向Ｘおよび長手方向Ｙにおいて配列されている。各ばね１７１、１７２は、本実施形態では、短手方向Ｘおよび長手方向Ｙに略等間隔で配置されている。各ばね１７１、１７２は、本実施形態では、コイルばねによって構成している。ただし、各ばね１７１、１７２は、皿ばね、グリッドばね等によって構成してもよい。
【００４４】
なお、以下の説明では、複数のばね１７１、１７２のうち、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域Ａ１に配置されるものを、端部ばね１７１と称する。また、以下の説明では、複数のばね１７１、１７２のうち、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域Ａ２に配置されるものを、中央ばね１７２と称する。
【００４５】
本実施形態では、各中央ばね１７２のばね定数の値は、略同一である。また、エンドプレート１２１、１２２と積層体１１０のスペーサ１６０、１６２との間の距離は、本実施形態では、面方向ＸＹに略一定であり、各中央ばね１７２の圧縮量（自然状態からの積層方向Ｚに縮んだ長さ）は、略同一である。そのため、各中央ばね１７２が積層体１１０に付与する力Ｆ２（圧縮されたことに対する反力）は、図３に示すように、略一定となる。したがって、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力を面方向ＸＹに均一にできる。これによって、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に偏荷重が加わり、電極活物質層２１、３１が変形することを抑制できる。
【００４６】
なお、各中央ばね１７２のばね定数は、略同一でなくてもよい。例えば、一対のエンドプレート１２１、１２２の中央部と積層体１１０のスペーサ１６０、１６２との間の距離が、面方向ＸＹに一定でない場合がある。この場合は、各中央ばね１７２の圧縮量は一定ではない。そのため、積層体１１０の中央部に作用する加圧力が面方向ＸＹに略一定となるように、一対のエンドプレート１２１、１２２の中央部とスペーサ１６０との間の距離（中央ばね１７２の圧縮量）に応じて、各中央ばね１７２のばね定数の値を調整してもよい。
【００４７】
各端部ばね１７１のばね定数は、中央ばね１７２のばね定数よりも小さい。また、一対のエンドプレート１２１、１２２と積層体１１０のスペーサ１６０、１６２との間の距離は、本実施形態では、面方向ＸＹに略一定であり、各端部ばね１７１の圧縮量は、中央ばね１７２の圧縮量と略同一となる。したがって、フックの法則より、端部ばね１７１が積層体１１０に付与する力Ｆ１は、中央ばね１７２が積層体１１０に付与する力Ｆ２よりも小さくなる。
【００４８】
そのため、積層体１１０の中央部には十分な加圧力が作用する一方、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制して、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の形状を維持できる。
【００４９】
また、上述したように、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２よりも変形しやすい。そのため、仮に電極活物質層２１、３１が均一に加圧された場合、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２よりも圧縮され、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の内部抵抗は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２の内部抵抗よりも小さくなる。内部抵抗が小さいほど、電極活物質層２１、３１内の反応電流密度は大きくなり、劣化し易い。本実施形態に係る電池１００では、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域に作用する加圧力を抑制することによって、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の内部抵抗が増大される。そのため、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の反応電流密度が小さくなり、劣化が抑制される。
【００５０】
また、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１は、中央側から端部側に向うほど変形しやすい。そのため、複数の端部ばね１７１のばね定数は、中央側から端部側に向かうに連れて漸減するように構成している。これによって、加圧力調整部１３０は、図３に示すように、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を、電極活物質層２１、３１の中央側から端部側に向かって漸減できる。
【００５１】
なお、積層体１１０の中央部に作用する加圧力Ｆ２は、２０ｋＰａ以上であることが好ましく、５０ｋＰａ以上であることがより好ましく、８０ｋＰａ以上であることが特に好ましい。また、加圧力の上限値については特に制限はないが、５００ｋＰａ以下であることが好ましく、３００ｋＰａ以下であることがより好ましく、２００ｋＰａ以下であることが特に好ましい。非結着活物質層２１、３１を用いた場合の電極２０、３０の内部抵抗は、加圧力に対して感度が高く、乾燥電極の場合よりもずっと大きい加圧力を印加しなければ、内部抵抗が十分に低下しない。また、加圧力が大きいほど、非結着活物質層２１、３１は変形しやすく、課題が顕著になる。そのため、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２を十分に加圧しつつ、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制して電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の形状を維持するという本発明の作用効果をより一層顕著に発現させることができる。
【００５２】
また、積層体１１０には、電極活物質層２１、３１の膨張により、加圧力Ｆ１、Ｆ２に抗して不均一な体積変位が生じる場合がある。仮に、積層体１１０に不均一な体積変位が生じた場合、積層体１１０の各部位の体積変位に応じて、弾性部材１７０の圧縮量が変化する。そのため、弾性部材１７０は、積層体１１０の不均一な体積変位を吸収できる。
【００５３】
［単セル］
次に、単セル１０の構成要素について詳述する。
【００５４】
（集電体）
まず、単セル１０の電極２０、３０（正極２０、負極３０）を構成する集電体２２、３２（正極集電体２２、負極集電体３２）について詳述する。
【００５５】
集電体２２、３２は、正極活物質層２１から負極活物質層３１へと電子の移動を媒介する機能を有する。
【００５６】
集電体２２、３２は、本実施形態では、樹脂材料を含む。具体的には、集電体２２、３２は、導電性を備える樹脂または、樹脂を含む導電性材料で形成された樹脂集電体によって構成される。樹脂集電体は、金属箔集電体に比べて軽量なため、電池１００の重量当たりの出力密度を向上できる。なお、単セル１０間のリチウムイオンの移動を遮断する観点からは、樹脂集電体の一部に金属層を設けてもよい。
【００５７】
樹脂集電体を構成する導電性を備える樹脂としては、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂が挙げられる。特に、樹脂集電体の基材となる樹脂が非導電性高分子のみからなる場合は、樹脂に導電性を付与するために必然的に導電性フィラーが必須となる。
【００５８】
導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、およびポリオキサジアゾールなどが挙げられる。かような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または樹脂集電体の軽量化の点において有利である。
【００５９】
非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ；高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）など）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはポリスチレン（ＰＳ）などが挙げられる。かような非導電性高分子材料は、優れた耐電位性または耐溶媒性を有しうる。
【００６０】
導電性フィラーは、導電性を有する物質であれば特に制限なく用いることができる。例えば、導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属や導電性カーボンなどが挙げられる。金属としては、特に制限はないが、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅、白金、鉄、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、アンチモン、およびカリウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属もしくはこれらの金属を含む合金または金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に制限はない。好ましくは、アセチレンブラック、バルカン（登録商標）、ブラックパール（登録商標）、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック（登録商標）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、およびフラーレンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００６１】
正極集電体２２および負極集電体３２は、樹脂集電体によって構成する形態に限定されず、例えば、金属箔集電体によって構成することが可能である。金属箔集電体を構成する金属は、例えば、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、銅である。また、正極集電体２２または負極集電体３２の一方のみを、樹脂集電体によって構成することも可能である。
【００６２】
（電極活物質層）
次に、単セル１０の電極２０、３０を構成する電極活物質層２１、３１（正極活物質層２１、負極活物質層３１）について詳述する。
【００６３】
正極活物質としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｏ）Ｏ２およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム−遷移金属リン酸化合物、リチウム−遷移金属硫酸化合物などが挙げられる。場合によっては、２種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム−遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。より好ましくはリチウムとニッケルとを含有する複合酸化物が用いられる。さらに好ましくはＬｉ（Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｏ）Ｏ２およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの（以下、単に「ＮＭＣ複合酸化物」とも称する）、またはリチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物（以下単に、「ＮＣＡ複合酸化物」とも称する）などが用いられる。ＮＭＣ複合酸化物は、リチウム原子層と遷移金属（Ｍｎ、ＮｉおよびＣｏが秩序正しく配置）原子層とが酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を有する。そして、遷移金属１原子あたり１個のＬｉ原子が含まれ、取り出せるＬｉ量が、スピネル系リチウムマンガン酸化物の２倍、つまり供給能力が２倍になり、高い容量を持つことができる。
【００６４】
負極活物質としては、例えば、グラファイト（黒鉛）、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属材料（スズ、シリコン）、リチウム合金系負極材料（例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−アルミニウム−マンガン合金等）などが挙げられる。場合によっては、２種以上の負極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム合金系負極材料が、負極活物質として好ましく用いられる。なお、上記以外の負極活物質が用いられてもよいことは勿論である。また、（メタ）アクリレート系共重合体等の被覆用樹脂は特に炭素材料に対して付着しやすいという性質を有している。したがって、構造的に安定した電極材料を提供するという観点からは、負極活物質として炭素材料を用いることが好ましい。
【００６５】
電極活物質層２１、３１は、必要に応じて、電極活物質の表面の少なくとも一部を被覆する被覆剤（被覆用樹脂、導電助剤）、導電部材等を含んでもよい。さらに、電極活物質層２１、３１は、必要に応じてイオン伝導性ポリマー、リチウム塩等を含んでもよい。
【００６６】
導電助剤は、被覆用樹脂とともに電極活物質の表面を被覆する被覆剤として用いられる。導電助剤は、被覆剤中で電子伝導パスを形成し、電極活物質層２１、３１の電子移動抵抗を低減することで、電池の高レートでの出力特性向上に寄与し得る。
【００６７】
導電助剤としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン等の金属、これらの金属を含む合金または金属酸化物；グラファイト、炭素繊維（具体的には、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）等）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンブラック（具体的には、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）等のカーボンが挙げられるが、これらに限定されない。また、粒子状のセラミック材料や樹脂材料の周りに上記金属材料をめっき等でコーティングしたものも導電助剤として使用できる。これらの導電助剤のなかでも、電気的安定性の観点から、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、アルミニウム、ステンレス、銀、金、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことがより好ましく、カーボンを少なくとも１種を含むことがさらに好ましい。これらの導電助剤は、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を併用しても構わない。
【００６８】
導電助剤の形状は、粒子状または繊維状であることが好ましい。導電助剤が粒子状である場合、粒子の形状は特に限定されず、粉末状、球状、棒状、針状、板状、柱状、不定形状、燐片状、紡錘状等、いずれの形状であっても構わない。導電助剤が粒子状である場合の平均粒子径（一次粒子径）は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、導電助剤の輪郭線上の任意の２点間の距離のうち、最大の距離を意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等の観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。
【００６９】
導電部材は、電極活物質層２１、３１中で電子伝導パスを形成する機能を有する。特に、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層２１、３１の２つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成していることが好ましい。このような形態を有することで、電極活物質層２１、３１中の厚さ方向の電子移動抵抗がさらに低減されるため、電池の高レートでの出力特性をより一層向上しうる。なお、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層２１、３１の２つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成しているか否かは、ＳＥＭや光学顕微鏡を用いて電極活物質層２１、３１の断面を観察することにより確認することができる。
【００７０】
導電部材は、繊維状の形態を有する導電性繊維であることが好ましい。具体的には、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレスのような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を、導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。なかでも、導電性に優れ、軽量であることから炭素繊維が好ましい。
【００７１】
正極活物質層２１の厚さは、好ましくは１５０〜１５００μｍであり、より好ましくは１８０〜９５０μｍであり、さらに好ましくは２００〜８００μｍである。また、負極活物質層３１の厚さは、好ましくは１５０〜１５００μｍであり、より好ましくは１８０〜１２００μｍであり、さらに好ましくは２００〜１０００μｍである。電極活物質層２１、３１の厚さが上述した下限値以上の値であれば、電池のエネルギー密度を十分に高めることができる。一方、電極活物質層２１、３１の厚さが上述した上限値以下の値であれば、電極活物質層２１、３１の構造を十分に維持することができる。
【００７２】
また、積層方向Ｚを投影方向としたとき、正極活物質層２１の投影面積は、好ましくは５０〜１５００ｃｍ２であり、より好ましくは１８０〜９５０ｃｍ２であり、さらに好ましくは２００〜８００ｃｍ２である。また、負極活物質層３１の投影面積は、好ましくは５０〜１５００ｃｍ２であり、より好ましくは２００〜１５００ｃｍ２であり、さらに好ましくは５００〜１５００ｃｍ２である。電極活物質層２１、３１の投影面積が大きいほど、電池容量を高めることができる一方で、電極活物質層２１、３１は変形し易くなり、課題がより顕著になる。そのため、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２を十分に加圧しつつ、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制して電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の形状を維持するという本発明の作用効果をより一層顕著に発現させることができる。
【００７３】
（電解質層）
次に、単セル１０を構成する電解質層４０について詳述する。
【００７４】
電解質層４０に使用される電解質は、特に制限はなく、液体電解質、ゲルポリマー電解質、またはイオン液体電解質が制限なく用いられる。これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保されうる。電解質層に用いられる電解質は電極活物質層２１、３１に用いられる電解液と同一であっても、異なるものであってもよい。
【００７５】
本実施形態では、電解質層４０にセパレータを用いてもよい。セパレータは、電解質を保持して正極２０と負極３０との間のリチウムイオン伝導性を確保する機能、および正極２０と負極３０との間の隔壁としての機能を有する。特に電解質として液体電解質、イオン液体電解質を使用する場合には、セパレータを用いることが好ましい。
【００７６】
セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。
【００７７】
電解液は、溶媒にリチウム塩が溶解した形態を有する。電解液を構成する溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類が挙げられる。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ６ＬｉＣｌＯ４、Ｌｉ［（ＦＳＯ２）２Ｎ］（ＬｉＦＳＩ）等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、およびＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。
【００７８】
（シール部）
次に、単セル１０を構成するシール部５０について詳述する。
【００７９】
シール部５０は、正極活物質層２１、負極活物質層３１および電解質層４０の周囲を液密に封止し、電解液の漏れによる液絡を防止している。また、シール部５０は、単セル１０内で正極集電体２２と負極集電体３２とを電気的に隔てて、正極集電体２２と負極集電体３２とが接触することによる短絡を防止している。
【００８０】
シール部５０を構成する材料としては、絶縁性、固体電解質の脱落に対するシール性や外部からの水分の透湿に対するシール性（密封性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよい。例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゴム（エチレン−プロピレン−ジエンゴム：ＥＰＤＭ）等が用いられうる。また、イソシアネート系接着剤や、アクリル樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤などを用いてもよく、ホットメルト接着剤（ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂）などを用いてもよい。なかでも、耐蝕性、耐薬品性、作り易さ（製膜性）、経済性等の観点から、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が、絶縁層の構成材料として好ましく用いられ、非結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とするエチレン、プロピレン、ブテンを共重合した樹脂を用いることが好ましい。
【００８１】
＜作用効果＞
以上説明したように、本形態に係る電池１００は、積層体１１０と、一対のエンドプレート１２１、１２２と、加圧力調整部１３０と、を有している。ここで、積層体１１０は、電極活物質を含む非結着体からなる電極活物質層２１、３１が集電体２２、３２の表面に形成されてなる電極２０、３０と、電解質層４０とを積層してなる。そして、一対のエンドプレート１２１、１２２は、剛性を備え、積層体１１０の積層方向Ｚから積層体１１０を加圧した状態で挟み込む。また、加圧力調整部１３０は、一対のエンドプレート１２１、１２２の間に配置される。加圧力調整部１３０は、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力が電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくなるように、積層体１１０に作用する加圧力を調整する。
【００８２】
上記構成を備える電池１００によれば、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制できるため、積層体１１０に加圧力Ｆ１、Ｆ２が付加された状態で電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の形状を維持できる。また、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制することによって、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の内部抵抗が増大される。これによって、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の反応電流密度が抑制されるため、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の劣化を抑制できる。
【００８３】
また、加圧力調整部１３０は、一対のエンドプレート１２１、１２２の間において、少なくとも電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域Ａ２に配置される弾性部材１７０を有する。そのため、弾性部材１７０を積層方向Ｚに圧縮する圧縮力に対して生じる反力の大きさを調整するという簡便な方法によって、一対のエンドプレート１２１、１２２に作用する加圧力Ｆ１、Ｆ２を調整できる。
【００８４】
また、加圧力調整部１３０は、上部エンドプレート１２１と積層体１１０との間に配置されている。また、加圧力調整部１３０は、下部エンドプレート１２２と積層体１１０との間に配置されている。そのため、加圧力調整部１３０は、各エンドプレート１２１、１２２から積層体１１０に加えられる加圧力を容易に調整できる。
【００８５】
また、弾性部材１７０は、複数のばね１７１、１７２である。そのため、簡便な構成によって、弾性部材１７０を構成できる。
【００８６】
また、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域Ａ１に配置されるばね（端部ばね１７１）のばね定数は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域Ａ２に配置されるばね（中央ばね１７２）のばね定数よりも小さい。そのため、ばね１７１、１７２のばね定数を調整するという簡便な方法によって、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制できる。
【００８７】
また、集電体２２、３２は、樹脂材料を含む。そのため、電池１００を軽量化し、電池１００の重量当たりの出力密度を向上できる。
【００８８】
また、電極活物質層２１、３１の面方向ＸＹに沿う面積は、５００ｃｍ２以上である。電極活物質層２１、３１の面積が大きいほど、電池容量を高めることができる一方で、電極活物質層２１、３１は変形しやすくなり課題が顕著になる。そのため、積層体１１０の中央部を十分に加圧しつつ、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制して電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の形状を維持するという本発明の作用効果をより一層顕著に発現させることができる。
【００８９】
また、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力は、２０ｋＰａ以上である。非結着活物質層２１、３１を用いた場合の電極２０、３０の内部抵抗は、加圧力に対して感度が高く、乾燥電極の場合よりもずっと大きい加圧力を印加しなければ、内部抵抗が十分に低下しない。また、加圧力が大きいほど、非結着活物質層２１、３１は変形しやすく、課題が顕著になる。そのため、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２を十分に加圧しつつ、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制して電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１の形状を維持するという本発明の作用効果をより一層顕著に発現させることができる。
【００９０】
以下、上記実施形態の変形例について説明する。なお、前述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
＜変形例１＞
図４および図５は、変形例１に係る電池２００の説明に供する図である。
【００９２】
変形例１に係る電池２００では、複数のばね１７１、１７２が面方向ＸＹに等間隔で配置されていない点で、上記実施形態に係る電池１００と相違する。
【００９３】
変形例１に係る電池２００では、図４に示すように、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域Ａ１に配置されるばね１７１の単位面積あたりの数は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域Ａ２に配置されるばね１７２の単位面積当たりの数よりも少ない。そのため、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制できる。
【００９４】
変形例１では、端部ばね１７１のばね定数の値は、中央ばね１７２のばね定数の値よりも小さくてもよいし、中央ばね１７２のばね定数の値と略同一であってもよい。また、端部ばね１７１のばね定数の値は、各領域Ａ１の端部ばね１７１の単位面積あたりの数を少なくしたことによって端部Ｐ１に作用する加圧力を中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくした効果を打ち消さない限り、中央ばね１７２のばね定数の値よりも大きくてもよい。
【００９５】
以上により、加圧力調整部１３０は、図５に示すように、積層体１１０において電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域に作用する加圧力Ｆ１を、積層体１１０において電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域に作用する加圧力Ｆ２よりも小さくできる。そのため、加圧力調整部１３０は、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくできる。
【００９６】
以上、変形例１に係る電池２００によれば、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域Ａ１に配置されるばね１７１の単位面積あたりの数は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域Ａ２に配置されるばね１７２の単位面積当たりの数よりも少ない。そのため、単位面積当たりのばね１７１、１７２の数を調整するという簡便な方法によって、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制できる。
【００９７】
＜変形例２＞
図６および図７は、変形例２に係る電池３００の説明に供する図である。
【００９８】
変形例２に係る電池３００は、図６に示すように、弾性部材１７０（端部ばね１７１）が電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域Ａ１に設けられていない点で、上記実施形態に係る電池１００と相違する。
【００９９】
以上により、加圧力調整部１３０は、図７に示すように、積層体１１０において電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域に作用する加圧力を、積層体１１０において電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる領域に作用する加圧力Ｆ２よりも小さくできる。特に、加圧力調整部１３０は、本変形例では、積層体１１０において電極活物質層２１、３１の最端と積層方向Ｚに重なる領域に作用する加圧力を、ゼロにできる。そのため、加圧力調整部１３０は、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくできる。
【０１００】
以上、変形例２に係る電池３００では、弾性部材１７０を電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる領域Ａ１に設けないという簡便な方法によって、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制できる。
【０１０１】
＜変形例３＞
図８および図９は、変形例３に係る電池４００の説明に供する図である。
【０１０２】
変形例３に係る電池４００は、図８に示すように、エンドプレート５２１、５２２と積層体１１０との間の距離が一定ではない点で、上記実施形態に係る電池１００と相違する。
【０１０３】
変形例３に係る電池４００では、一対のエンドプレート５２１、５２２は、一対のエンドプレート５２１、５２２の両端部の内面側に、一対のエンドプレート５２１、５２２の中央部よりも凹んだ凹部５２１ａ、５２２ａを有する。
【０１０４】
そのため、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる位置における積層体１１０と各エンドプレート５２１、５２２との距離Ｌ１は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる位置における積層体１１０と各エンドプレート５２１、５２２との距離Ｌ２よりも大きい。これによって、端部ばね１７１の圧縮量を、中央ばね１７２の圧縮量よりも小さくできる。なお、ここで、端部ばね１７１の圧縮量はゼロであってもよい。
【０１０５】
変形例３では、端部ばね１７１のばね定数の値は、中央ばね１７２のばね定数の値よりも小さくてもよいし、中央ばね１７２のばね定数の値と略同一であってもよい。また、端部ばね１７１の圧縮量を小さくしたことによって端部Ｐ１に作用する加圧力を中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくした効果を打ち消さない限り、端部ばね１７１のばね定数の値は、中央ばね１７２のばね定数の値よりも大きくてもよい。具体的には、フックの法則より、端部ばね１７１のばね定数の値は、下記式（１）を満たせばよい。
【０１０６】
【数１】
2020031019.tif 000003
【０１０７】
以上により、加圧力調整部１３０は、図９に示すように、積層体１１０において電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚと重なる領域に作用する加圧力Ｆ１を、積層体１１０において電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚと重なる領域に作用する加圧力Ｆ２よりも小さくできる。そのため、加圧力調整部１３０は、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２に作用する加圧力よりも小さくできる。
【０１０８】
以上、変形例４に係る電池４００では、弾性部材１７０は、各エンドプレート５２１、５２２と積層体１１０との間に配置されている。電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる位置における積層体１１０と各エンドプレート５２１、５２２との距離Ｌ１は、電極活物質層２１、３１の中央部Ｐ２と積層方向Ｚに重なる位置における積層体１１０と各エンドプレート５２１、５２２との距離Ｌ２よりも大きい。そのため、弾性部材１７０において電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる部分の圧縮量は、弾性部材１７０において電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１と積層方向Ｚに重なる部分の圧縮量よりも小さくなる。そのため、電極活物質層２１、３１の端部Ｐ１に作用する加圧力を抑制できる。
【０１０９】
変形例４に係る電池５００では、凹部５２１ａ、５２２ａを一対のエンドプレート５２１、５２２に設けたが、凹部は、スペーサ１６０、１６２に設けられていてもよい。
【０１１０】
以上、実施形態および変形例を通じて本発明に係る電池を説明したが、本発明は実施形態および変形例において説明した内容のみに限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。
【０１１１】
例えば、上記実施形態および変形例では、セルケースが、上部エンドプレート、下部エンドプレート、および、第１〜第４テンションプレートの６つの別体の部材を組み合わせることによって構成されている例を説明した。しかし、セルケースの構成は、積層方向に積層体を挟み込む一対のエンドプレートを有する限り特に限定されない。例えば、下部エンドプレートと第１〜第４テンションプレートとは一体的に構成されていてもよい。
【０１１２】
また、例えば、上記実施形態および変形例では、加圧力調整部が一対のエンドプレートとスペーサとの間に配置されている例を説明した。しかし、加圧力調整部は、例えば、スペーサと強電タブとの間に配置してもよいし、強電タブと発電要素との間に配置してもよいし、積層方向に隣り合う単セルの間に配置されていてもよい。なお、加圧力調整部が強電タブと発電要素との間や積層方向に隣り合う単セルの間に配置される場合、加圧力調整部は、導電性を有する必要がある。
【０１１３】
また、例えば、上記実施形態および変形例では、加圧力調整部が第１加圧力調整部および第２加圧力調整部を有する例を説明した。しかし、電池が備える加圧力調整部の数は、少なくとも一以上である限り特に限定されない。
【０１１４】
また、例えば、上記実施形態および変形例では、弾性部材が複数のばねによって構成されている例を説明した。しかし、弾性部材は、ゴム、または、不織布、紙等の多孔質弾性体によって構成してもよい。
【０１１５】
また、例えば、弾性部材をゴム等によって構成する場合、弾性部材（ゴム）において電極活物質層の端部と積層方向に重なる領域に配置される部分のヤング率は、弾性部材（ゴム）において電極活物質層の中央部と積層方向に重なる領域に配置される部分のヤング率よりも小さくしてもよい。これによって、電極活物質層の端部に作用する加圧力を抑制できる。
【０１１６】
また、例えば、上記実施形態および変形例では、加圧力調整部が弾性部材によって構成されている例を説明した。しかし、加圧力調整部は、気体や液体等の流体が封入された可撓性を備える複数の袋体によって構成してもよい。この場合、電極活物質層の端部と積層方向に重なる領域に配置される袋体の内圧は、電極活物質層の中央部と積層方向に重なる領域に配置される袋体の内圧よりも小さくしてもよい。これによって、電極活物質層の端部に作用する加圧力を抑制できる。
【０１１７】
また、例えば、上記実施形態および変形例で個別に例示した加圧力調整部の構成（ばね定数、ばねの単位面積当たりの個数、ばねの圧縮量等を調整する構成）は、適宜組み合わせてもよい。
【０１１８】
また、例えば、上記実施形態および変形例では、積層された全ての電極活物質層の端の短手方向Ｘ（または長手方向Ｙ）における位置が揃っている場合を説明した。しかし、各電極活物質層の端の短手方向Ｘ（または長手方向Ｙ）における位置は、揃っていなくてもよい。この場合、加圧力調整部は、互いにずれた位置に配置された全ての電極活物質層の端部に作用する加圧力が、電極活物質層の中央部に作用する加圧力よりも小さくなるように積層体に作用する加圧力を調整することが好ましい。
【０１１９】
また、例えば、上記実施形態および変形例１では、端部ばねの圧縮量が中央ばねの圧縮量と略同一である例を説明した。また、変形例３に係る電池では、端部ばねの圧縮量が中央ばねの圧縮量よりも小さい例を説明した。しかし、端部ばねの圧縮量が中央ばねの圧縮量よりも大きくてもよい。端部ばねの圧縮量が中央ばねの圧縮量よりも大きい場合、端部ばねが圧縮されることに対する反力が、端部ばねが圧縮されることに対する反力よりも小さくなるように、端部ばねのばね定数を中央ばねのばね定数よりも十分に小さくすればよい。
【０１２０】
また、例えば、加圧力調整部の弾性部材は、必ずしも積層体と積層方向Ｚに重なる位置に配置されている必要はない。例えば、一対のエンドプレートが積層体を積層方向に加圧した状態で、積層方向Ｚに圧縮された弾性部材が、一対のエンドプレートの両端部の積層体と積層方向に重ならない位置のみに配置されていてもよい。これによって、弾性部材は、エンドプレートの端部に積層体から離間する方向の力を付与し、エンドプレートの端部が積層体の端部に付与する加圧力を抑制できる。そのため、弾性部材は、電極活物質層の端部に作用する加圧力が電極活物質層の中央部に作用する加圧力よりも小さくなるように、積層体に作用する加圧力を調整できる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０      単セル、
２０、３０      電極、
２１、３１      電極活物質層、
２２、３２      集電体、
４０      電解質層、
１００、２００、３００、４００、５００  電池、
１１０    積層体、
１２０    セルケース、
１２１、１２２、２２１、２２２、５２１、５２２  エンドプレート、
１３０    加圧力調整部、
１７０    弾性部材、
１７１、１７２  ばね、
Ａ１      電極活物質層の端部と積層方向に重なる領域、
Ａ２      電極活物質層の中央部と積層方向に重なる領域、
Ｌ１      積層体において電極活物質層の端部と積層方向に重なる部分とエンドプレートとの距離
Ｌ２      積層体において電極活物質層の中央部と積層方向に重なる部分とエンドプレートとの距離
Ｐ１      電極活物質層の端部、
Ｐ２      電極活物質層の中央部、
Ｚ        積層方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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