(57)【要約】【課題】安全性に優れる二次電池を作製可能な二次電池用電池部材を提供すること。【解決手段】二次電池用電池部材（第１の電池部材１３又は第２の電池部材１４）は、集電体（第１の集電体９又は第２の集電体１１）と、集電体の主面上に設けられた電極合剤層（正極合剤層１０又は負極合剤層１２）と、電極合剤層の前記集電体と反対側の面上に設けられた電解質層７とを備え、電極合剤層が、電極活物質と、イオン伝導性ポリマと、電解質塩とを含有し、電解質層が、１種又は２種以上のポリマと、酸化物粒子と、電解質塩とを含有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体と、前記集電体の主面上に設けられた電極合剤層と、前記電極合剤層の前記集電体と反対側の面上に設けられた電解質層とを備え、
前記電極合剤層が、電極活物質と、イオン伝導性ポリマと、電解質塩とを含有し、
前記電解質層が、１種又は２種以上のポリマと、酸化物粒子と、電解質塩とを含有する、二次電池用電池部材。
【請求項２】
前記電極合剤層が、非水溶媒及び前記非水溶媒をゲル化可能なポリマを更に含有する、請求項１に記載の二次電池用電池部材。
【請求項３】
前記電極合剤層が、イオン液体を更に含有する、請求項１又は２に記載の二次電池用電池部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池用電池部材を備える、二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池用電池部材及び二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷の小さい電気自動車、ハイブリッド自動車の普及率が増加傾向にある。これらの自動車には、ニッケル水素電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池が搭載されている。自動車用の二次電池には、電池特性のみならず、高い安全性が求められる。二次電池の安全性を向上させる方法として、電解液を固体電解質へ変更する方法が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０７６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の二次電池においては、安全性が未だ充分ではなく、さらなる改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明は、安全性に優れる二次電池を作製可能な二次電池用電池部材を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面は、集電体と、集電体の主面上に設けられた電極合剤層と、電極合剤層の集電体と反対側の面上に設けられた電解質層とを備え、電極合剤層が、電極活物質と、イオン伝導性ポリマと、電解質塩とを含有し、電解質層が、１種又は２種以上のポリマと、酸化物粒子と、電解質塩とを含有する、二次電池用電池部材を提供する。このような二次電池用電池部材によれば、電解液を用いる必要がないことから、安全性に優れる二次電池を作製することが可能となり得る。また、電極合剤層がイオン伝導性ポリマを含有することによって、電池特性の改善も期待できる。
【０００７】
電極合剤層は、非水溶媒及び非水溶媒をゲル化可能なポリマ（以下、「非水溶媒ゲル化ポリマ」という場合がある。）を更に含有していてもよい。電極合剤層が非水溶媒及び非水溶媒をゲル化可能なポリマを更に含有すると、非水溶媒がゲル化されているため、非水溶媒の漏液が抑制され、安全性の点で優れる二次電池を作製することが可能となり得る。
【０００８】
電極合剤層は、イオン液体を更に含有していてもよい。電極合剤層がイオン液体を更に含有すると、電解質塩が、イオン液体に溶解することによって電極活物質に接触し易くなるため、電池特性の向上が期待できる。
【０００９】
別の一側面において、本発明は、上述の二次電池用電池部材を備える、二次電池を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安全性に優れる二次電池を作製可能な二次電池用電池部材が提供される。また、本発明によれば、このような二次電池用電池部材を用いた二次電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る二次電池を示す斜視図である。
【図２】図１に示した二次電池の電極群を示す分解斜視図である。
【図３】（ａ）は一実施形態に係る二次電池用電池部材（正極部材）を示す模式断面図であり、（ｂ）は他の実施形態に係る二次電池用電池部材（負極部材）を示す模式断面図である。
【図４】第２実施形態に係る二次電池の電極群を示す分解斜視図である。
【図５】他の実施形態に係る二次電池用電池部材（バイポーラ電極部材）を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。
【００１３】
本明細書における数値及びその範囲は、本発明を制限するものではない。本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書において段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載される数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る二次電池を示す斜視図である。図１に示すように、二次電池１は、正極、負極、及び電解質層から構成される電極群２と、電極群２を収容する袋状の電池外装体３とを備えている。正極及び負極には、それぞれ正極集電タブ４及び負極集電タブ５が設けられている。正極集電タブ４及び負極集電タブ５は、それぞれ正極及び負極が二次電池１の外部と電気的に接続可能なように、電池外装体３の内部から外部へ突き出している。
【００１５】
電池外装体３は、例えばラミネートフィルムで形成されていてよい。ラミネートフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂フィルムと、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の金属箔と、ポリプロピレン等のシーラント層とがこの順で積層された積層フィルムであってよい。
【００１６】
図２は、図１に示した二次電池の電極群を示す分解斜視図である。図２に示すように、電極群２Ａは、正極６、電解質層７、及び負極８をこの順に備える。正極６は、第１の集電体９と、第１の集電体９上に設けられた正極合剤層１０とを備えている。正極６の第１の集電体９には、正極集電タブ４が設けられている。負極８は、第２の集電体１１と、第２の集電体１１上に設けられた負極合剤層１２とを備えている。負極８の第２の集電体１１には、負極集電タブ５が設けられている。なお、本明細書においては、正極合剤層１０及び負極合剤層１２をまとめて電極合剤層と呼ぶ。同様に、後述する正極活物質及び負極活物質をまとめて電極活物質と呼ぶ。
【００１７】
一実施形態において、電極群２Ａには、第１の集電体９と、正極合剤層１０と、電解質層７とをこの順に備える第１の電池部材（正極部材）が含まれていると見ることができる。図３（ａ）は、一実施形態に係る二次電池用電池部材（正極部材）を示す模式断面図、すなわち第１の電池部材（正極部材）を示す模式断面図である。図３（ａ）に示すように、第１の電池部材１３は、第１の集電体９と、第１の集電体９上に設けられた正極合剤層１０と、正極合剤層１０上に設けられた電解質層７とをこの順に備える正極部材である。
【００１８】
第１の集電体９は、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属、又はそれらの合金であってよい。第１の集電体９は、軽量で高い重量エネルギー密度を有するため、好ましくはアルミニウム又はその合金である。
【００１９】
正極合剤層１０は、一実施形態において、正極活物質とイオン伝導性ポリマと電解質塩とを含有する。正極合剤層１０は、非水溶媒及び非水溶媒をゲル化可能なポリマを更に含有していてもよい。正極合剤層１０は、イオン液体を更に含有していてもよい。
【００２０】
正極活物質は、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属リン酸塩等のリチウム遷移金属化合物であってよい。
【００２１】
リチウム遷移金属酸化物は、例えば、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム等であってよい。リチウム遷移金属酸化物は、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム等に含有されるＭｎ、Ｎｉ、Ｃｏ等の遷移金属の一部を、１種若しくは２種以上の他の遷移金属、又はＭｇ、Ａｌ等の金属元素（典型元素）で置換したリチウム遷移金属酸化物であってもよい。すなわち、リチウム遷移金属酸化物は、ＬｉＭ１Ｏ２又はＬｉＭ１２Ｏ４（Ｍ１は少なくとも１種の遷移金属を含む）で表される化合物であってよい。リチウム遷移金属酸化物は、具体的には、Ｌｉ（Ｃｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３）Ｏ２、ＬｉＮｉ１／２Ｍｎ１／２Ｏ２、ＬｉＮｉ１／２Ｍｎ３／２Ｏ４等であってよい。
【００２２】
リチウム遷移金属酸化物は、エネルギー密度を更に向上させる観点から、好ましくは下記式（１）で表される化合物である。
ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭ２ｄＯ２＋ｅ      （１）
［式（１）中、Ｍ２は、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｇ及びＣａからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅは、それぞれ０．２≦ａ≦１．２、０．５≦ｂ≦０．９、０．１≦ｃ≦０．４、０≦ｄ≦０．２、−０．２≦ｅ≦０．２、かつｂ＋ｃ＋ｄ＝１を満たす数である。］
【００２３】
リチウム遷移金属リン酸塩は、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＭｎｘＭ３１−ｘＰＯ４（０．３≦ｘ≦１、Ｍ３はＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、及びＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である）等であってよい。
【００２４】
正極活物質の含有量は、正極合剤層全量を基準として、７０質量％以上、８０質量％以上、又は９０質量％以上であってよい。正極活物質の含有量は、正極合剤層全量を基準として、９９質量％以下であってよい。
【００２５】
イオン伝導性ポリマは、後述の電解質塩に由来するイオンを伝導できるポリマである。正極合剤層１０がイオン伝導性ポリマを含有することによって、正極合剤層１０においてイオン伝導パスが形成され、正極合剤層１０のイオン伝導性が向上すると共に、正極６及び負極８間においてイオンの授受が容易になることが期待できる。イオン伝導性ポリマは、正極合剤層１０全体に分散させ易いことから、粉体として使用することが好ましい。
【００２６】
本明細書において、イオン伝導性ポリマは、ベースとなるポリマ（以下、このようなポリマを「ベースポリマ」という場合がある。）に対してドーパントがドープされたポリマであり、ベースポリマとドーパントとの反応生成物ということができる。ベースポリマは、通常、イオン伝導性を示さない傾向にあるが、ドーパントがドープされ、ポリマが酸化又は還元されることによって、ポリマ構造中に正の電荷及び負の電荷のペアが形成され、イオン伝導パスが形成されることが推測される。
【００２７】
ベースポリマは、ドーパントにより酸化又は還元され得るポリマであれば特に制限されない。ベースポリマは、より具体的には、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリ（ｐ−フェニレンオキシド）（ＰＰＯ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリチアジル、ポリジアセチレン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリナフチレン、ポリアントラセン等であってよい。ベースポリマは、熱可塑性のポリマであってもよく、好ましくはポリフェニレンスルフィドである。
【００２８】
ベースポリマの重量平均分子量は、特に制限されないが、好ましくは１万〜２００万、より好ましくは２万〜１５０万、更に好ましくは３万〜１００万である。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によって測定される、標準ポリスチレン検量線によって換算された値を意味する。
【００２９】
ドーパントは、電子受容性のドーパント（アクセプター）であってよく、電子供与性のドーパント（ドナー）であってもよい。すなわち、ドーパントは酸化剤であってもよいし還元剤であってもよい。
【００３０】
アクセプター（酸化剤）としては、臭素、ヨウ素、塩素等のハロゲン、ＢＦ３、ＰＦ５、ＡｓＦ５、ＳｂＦ５等のルイス酸、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌＯ４、ＨＦ、ＨＣｌ、ＦＳＯ３Ｈ、ＣＦ３ＳＯ３Ｈ等のプロトン酸、ＦｅＣｌ３、ＭｏＣｌ５、ＷＣｌ５、ＳｎＣｌ４、ＭｏＦ５、ＲｕＦ５、ＴａＢｒ４、ＴａＢｒ５、ＳｎＩ４等の遷移金属ハロゲン化物、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−ｐ−ベンゾキノン（ＤＤＱ）、テトラクロロ−１，４−ベンゾキノン（クロラニル）、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラシアノエチレン（ＴＣＮＥ）等の有機化合物、酸素などが挙げられる。これらのアクセプターは、１種単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。ベースポリマに対するアクセプターのドーピングは、電気化学的な処理によって行われていてもよい。
【００３１】
ドナー（還元剤）としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ等のアルカリ土類金属、テトラエチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩等のアンモニウム塩、水素などが挙げられる。これらのドナーは、１種単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００３２】
イオン伝導性ポリマは、ベースポリマ及びドーパントを含有するポリマ組成物を調製し、調製したポリマ組成物を混錬して反応させことを含む工程によって得ることができる。混練の条件は、ベースポリマとドーパントとが反応するのであれば特に制限されないが、１２０〜５００℃で１分間〜３０時間であってよい。
【００３３】
ベースポリマとドーパントとの質量比（ベースポリマ／ドーパント）は、好ましくは９９／１〜２０／８０、より好ましくは９５／５〜３０／７０、更に好ましくは９０／１０〜５０／５０である。
【００３４】
イオン伝導性ポリマは、ベースポリマをドーパントで処理することによっても得ることができる。ベースポリマをドーパントで処理する方法としては、例えば、ドーパントを蒸発（昇華）させて、その蒸気にベースポリマを接触させる方法等が挙げられる。このとき、ベースポリマはシート状に成形されていてもよい。ドーパントを蒸発（昇華）させる条件は、ドーパントの性状に合わせて適宜設定することができる。
【００３５】
イオン伝導性ポリマの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１万以上、より好ましくは２万以上、更に好ましくは３万以上であり、好ましくは２００万以下、より好ましくは１５０万以下、更に好ましくは１００万以下である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定し、標準ポリスチレン検量線より換算して得た値であり、以下において同様である。
【００３６】
イオン伝導性ポリマのイオン伝導度は、二次電池の電池特性を向上させる観点から、好ましくは１×１０−５Ｓ／ｃｍ以上、より好ましくは１×１０−４Ｓ／ｃｍ以上、更に好ましくは１×１０−３Ｓ／ｃｍ以上である。イオン伝導性ポリマのイオン伝導度は、例えば１×１０−１Ｓ／ｃｍ以下であってよい。イオン伝導度は、例えば交流インピーダンス測定装置により測定することができる。
【００３７】
イオン伝導性ポリマの含有量は、正極合剤層全量を基準として、５質量％以上又は１０質量％以上であってよく、２０質量％以下又は１５質量％以下であってよい。
【００３８】
電解質塩は、リチウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、及びマグネシウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。
【００３９】
電解質塩のアニオンは、ハロゲン化物イオン（Ｉ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−等）、ＳＣＮ−、ＢＦ４−、ＢＦ３（ＣＦ３）−、ＢＦ３（Ｃ２Ｆ５）−、ＰＦ６−、ＣｌＯ４−、ＳｂＦ６−、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２−、Ｎ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２−、ＢＰｈ４−、Ｂ（Ｃ２Ｈ４Ｏ２）２−、Ｃ（ＦＳＯ２）３−、Ｃ（ＣＦ３ＳＯ２）３−、ＣＦ３ＣＯＯ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｏ−、Ｃ６Ｆ５ＳＯ２Ｏ−、［Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２］−等であってよい。アニオンは、好ましくは、ＰＦ６−、ＢＦ４−、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２−、［Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２］−、又はＣｌＯ４−である。
【００４０】
なお、以下では下記の略称を用いる場合がある。
［ＦＳＩ］−：Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン
［ＴＦＳＩ］−：Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２−、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン
［ＢＯＢ］−：［Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２］−、ビスオキサレートボラートアニオン
［ｆ３Ｃ］−：Ｃ（ＦＳＯ２）３−、トリス（フルオロスルホニル）カルボアニオン
【００４１】
リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ［ＦＳＩ］、Ｌｉ［ＴＦＳＩ］、Ｌｉ［ｆ３Ｃ］、Ｌｉ［ＢＯＢ］、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＢＦ３、ＬｉＣ２Ｆ５ＢＦ３、ＬｉＣ３Ｆ７ＢＦ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＢＦ３、Ｌｉ［Ｃ（ＳＯ２ＣＦ３）３］、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯＯ、及びＬｉＲＣＯＯ（Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基である。）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。
【００４２】
ナトリウム塩は、ＮａＰＦ６、ＮａＢＦ４、Ｎａ［ＦＳＩ］、Ｎａ［ＴＦＳＩ］、Ｎａ［ｆ３Ｃ］、Ｎａ［ＢＯＢ］、ＮａＣｌＯ４、ＮａＣＦ３ＢＦ３、ＮａＣ２Ｆ５ＢＦ３、ＮａＣ３Ｆ７ＢＦ３、ＮａＣ４Ｆ９ＢＦ３、Ｎａ［Ｃ（ＳＯ２ＣＦ３）３］、ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣＦ３ＣＯＯ、及びＮａＲＣＯＯ（Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基である。）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。
【００４３】
カルシウム塩は、Ｃａ（ＰＦ６）２、Ｃａ（ＢＦ４）２、Ｃａ［ＦＳＩ］２、Ｃａ［ＴＦＳＩ］２、Ｃａ［ｆ３Ｃ］２、Ｃａ［ＢＯＢ］２、Ｃａ（ＣｌＯ４）２、Ｃａ（ＣＦ３ＢＦ３）２、Ｃａ（Ｃ２Ｆ５ＢＦ３）２、Ｃａ（Ｃ３Ｆ７ＢＦ３）２、Ｃａ（Ｃ４Ｆ９ＢＦ３）２、Ｃａ［Ｃ（ＳＯ２ＣＦ３）３］２、Ｃａ（ＣＦ３ＳＯ３）２、Ｃａ（ＣＦ３ＣＯＯ）２、及びＣａ（ＲＣＯＯ）２（Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基である。）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。
【００４４】
マグネシウム塩は、Ｍｇ（ＰＦ６）２、Ｍｇ（ＢＦ４）２、Ｍｇ［ＦＳＩ］２、Ｍｇ［ＴＦＳＩ］２、Ｍｇ［ｆ３Ｃ］２、Ｍｇ［ＢＯＢ］２、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＣＦ３ＢＦ３）２、Ｍｇ（Ｃ２Ｆ５ＢＦ３）２、Ｍｇ（Ｃ３Ｆ７ＢＦ３）２、Ｍｇ（Ｃ４Ｆ９ＢＦ３）２、Ｍｇ［Ｃ（ＳＯ２ＣＦ３）３］２、Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２、Ｍｇ（ＣＦ３ＣＯＯ）２、及びＭｇ（ＲＣＯＯ）２（Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基である。）からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。
【００４５】
これらのうち、解離性及び電気化学的安定性の観点から、電解質塩は、好ましくはＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ［ＦＳＩ］、Ｌｉ［ＴＦＳＩ］、Ｌｉ［ｆ３Ｃ］、Ｌｉ［ＢＯＢ］、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＢＦ３、ＬｉＣ２Ｆ５ＢＦ３、ＬｉＣ３Ｆ７ＢＦ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＢＦ３、Ｌｉ［Ｃ（ＳＯ２ＣＦ３）３］、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯＯ、及びＬｉＲＣＯＯ（Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基である。）からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくはＬｉ［ＴＦＳＩ］、Ｌｉ［ＦＳＩ］、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ［ＢＯＢ］、及びＬｉＣｌＯ４からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、更に好ましくはＬｉ［ＴＦＳＩ］又はＬｉ［ＦＳＩ］である。
【００４６】
電解質塩の含有量は、正極合剤層全量を基準として、０．５質量％以上又は１．０質量％以上であってよく、３．０質量％以下又は２．０質量％以下であってよい。
【００４７】
非水溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、クロロエチレンカーボネート、クロロプロピレンカーボネート等のカーボネート（炭酸エステル）であってよい。非水溶媒は、カーボネート以外の非水溶媒であってもよく、例えば、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、テトラヒドロフラン、１，２−ジエトキシエタン等であってもよい。非水溶媒は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００４８】
非水溶媒の含有量は、正極合剤層全量を基準として、１質量％以上、３質量％以上、又は５質量％以上であってよく、３０質量％以下、２０質量％以下、又は１０質量％以下であってよい。
【００４９】
本明細書において、非水溶媒をゲル化可能なポリマ（非水溶媒ゲル化ポリマ）とは、非水溶媒の流動性を大きく低下させることができるポリマを意味し、具体的には、以下の流動性の評価において、位置Ａと位置Ｂとの間の距離が１ｃｍ未満となるポリマを意味する。
【００５０】
まず、ガラスバイアル瓶（アズワン株式会社製、ラボランスクリュー管瓶Ｎｏ．４、１３．５ｍＬ、底面の直径：約２ｃｍ、高さ：約４ｃｍの円筒形）内に非水溶媒と非水溶媒ゲル化ポリマとの混合物（非水溶媒／非水溶媒ゲル化ポリマ＝９０／１０（質量比））５ｇを投入して蓋をする。続いて、非水溶媒ゲル化ポリマのガラス転移温度以上の温度で非水溶媒ゲル化ポリマを溶融させた後、ガラスバイアル瓶の底面側を下に、蓋側を上にした状態で、２５℃で２０時間静置する。この静置後のガラスバイアル瓶中の非水溶媒と非水溶媒ゲル化ポリマとの混合物の最上面（ガラスバイアル瓶の底面から最も離れた面）の位置を位置Ａとする。その後、ガラスバイアル瓶の天地を逆転させた状態（ガラスバイアル瓶の底面側を上に、蓋側を下にした状態）で、２５℃で１０分間静置する。この静置後のガラスバイアル瓶中の非水溶媒と非水溶媒ゲル化ポリマとの混合物の最下面（ガラスバイアル瓶の底面から最も離れた面）の位置を位置Ｂとする。このようにして求めた位置Ａと位置Ｂとの間の距離に基づいて、流動性を評価する。
【００５１】
非水溶媒ゲル化ポリマは、例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマ、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）等であってよい。非水溶媒ゲル化ポリマは、モノマ又はオリゴマの状態で非水溶媒に混合し、重合させることによっても得ることができる。重合は、必要に応じて重合開始剤を用いて熱又は光照射によって行うことができる。
【００５２】
非水溶媒ゲル化ポリマの含有量は、正極合剤層全量を基準として、０．０１質量％以上、０．１質量％以上、又は１質量％以上であってよく、２０質量％以下、１０質量％以下、又は５質量％以下であってよい。
【００５３】
イオン液体は、以下のアニオン成分及びカチオン成分を含有する。なお、本明細書におけるイオン液体は、−２０℃以上で液状の物質である。
【００５４】
イオン液体のアニオン成分は、特に限定されないが、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−等のハロゲンのアニオン、ＢＦ４−、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−等の無機アニオン、Ｂ（Ｃ６Ｈ５）４−、ＣＨ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｎ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２−、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２−、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２−等の有機アニオンなどであってよい。イオン液体のアニオン成分は、好ましくは、Ｂ（Ｃ６Ｈ５）４−、ＣＨ３ＳＯ３−、Ｎ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２−及びＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２−からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有し、比較的低粘度でイオン伝導度を更に向上させるとともに、充放電特性も更に向上させる観点から、より好ましくは、Ｎ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２−、及びＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２−からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有し、更に好ましくはＮ（ＳＯ２Ｆ）２−を含有する。
【００５５】
イオン液体のカチオン成分は、特に限定されないが、好ましくは鎖状四級オニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、及びイミダゾリウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００５６】
鎖状四級オニウムカチオンは、例えば、下記一般式（２）で表される化合物である。
【化１】
2020170677.tif 000003
［式（２）中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０の鎖状アルキル基、又はＲ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表される鎖状アルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す）を表し、Ｘは、窒素原子又はリン原子を表す。Ｒ１〜Ｒ４で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００５７】
ピペリジニウムカチオンは、例えば、下記一般式（３）で表される、窒素を含有する六員環環状化合物である。
【化２】
2020170677.tif 000004
［式（３）中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、又はＲ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す）を表す。Ｒ５及びＲ６で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００５８】
ピロリジニウムカチオンは、例えば、下記一般式（４）で表される五員環環状化合物である。
【化３】
2020170677.tif 000005
［式（４）中、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、又はＲ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す）を表す。Ｒ７及びＲ８で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００５９】
ピリジニウムカチオンは、例えば、下記一般式（５）で示される化合物である。
【化４】
2020170677.tif 000006
［式（５）中、Ｒ９〜Ｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す）、又は水素原子を表す。Ｒ９〜Ｒ１３で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００６０】
イミダゾリウムカチオンは、例えば、下記一般式（６）で示される化合物である。
【化５】
2020170677.tif 000007
［式（６）中、Ｒ１４〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す）、又は水素原子を表す。Ｒ１４〜Ｒ１８で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００６１】
イオン液体の含有量は、正極合剤層全量を基準として、１質量％以上又は２質量％以上であってよく、１０質量％以下又は５質量％以下であってよい。
【００６２】
正極合剤層１０は、導電剤、結着剤等を更に含有してもよい。
【００６３】
導電剤は、特に限定されないが、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、炭素繊維等の炭素材料などであってよい。導電剤は、上述した炭素材料の２種以上の混合物であってもよい。
【００６４】
結着剤は、特に限定されないが、四フッ化エチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、アクリル酸、マレイン酸、エチルメタクリレート、及びメチルメタクリレートからなる群より選ばれる少なくとも１種をモノマ単位として含有するポリマ、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム等のゴムなどであってよい。結着剤は、好ましくは四フッ化エチレンとフッ化ビニリデンとを構造単位として含有するコポリマである。
【００６５】
導電剤及び結着剤の含有量は、正極合剤層全量を基準として、０．１質量％以上、１質量％以上、又は３質量％以上であってよく、１５質量％以下、１０質量％以下、又は８質量％以下であってよい。
【００６６】
正極合剤層１０の厚さは、１０μｍ以上、１５μｍ以上、又は２０μｍ以上であってよい。正極合剤層の厚さは、１００μｍ以下、８０μｍ以下、又は７０μｍ以下であってよい。
【００６７】
電解質層７は、１種又は２種以上のポリマと、酸化物粒子と、電解質塩とを含有する。
【００６８】
ポリマは、好ましくは、四フッ化エチレン及びフッ化ビニリデンからなる群より選ばれる第１の構造単位を有する。
【００６９】
ポリマを構成する構造単位の中には、上述の第１の構造単位と、ヘキサフルオロプロピレン、アクリル酸、マレイン酸、エチルメタクリレート、及びメチルメタクリレートからなる群より選ばれる第２の構造単位とが含まれていてもよい。すなわち、第１の構造単位及び第２の構造単位は、１種のポリマに含まれてコポリマを構成していてもよく、それぞれ別のポリマに含まれて、第１の構造単位を有する第１のポリマと、第２の構造単位を有する第２のポリマとの少なくとも２種のポリマを構成していてもよい。
【００７０】
ポリマは、具体的には、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマなどであってよい。
【００７１】
ポリマの含有量は、電解質層全量を基準として、３質量％以上であってよく、５０質量％以下又は４０質量％以下であってよい。ポリマの含有量は、電解質層全量を基準として、３〜５０質量％又は３〜４０質量％であってもよい。
【００７２】
酸化物粒子は、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｉｒ、Ｔｌ、Ｐｂ及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物粒子である。酸化物粒子は、具体的には、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化インジウム、酸化鉛等であってよい。
【００７３】
酸化物粒子は、希土類金属の酸化物であってもよい。酸化物粒子は、具体的には、酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化ユウロビウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等であってよい。酸化物粒子は、イオン伝導性を更に向上させる観点から、好ましくは、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、又は酸化アルミニウムである。
【００７４】
酸化物粒子の平均粒子径は、好ましくは０．００５μｍ以上であり、より好ましくは０．０１μｍ以上であり、更に好ましくは０．０５μｍ以上である。酸化物粒子の平均粒子径は、好ましくは５μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以下であり、更に好ましくは１μｍ以下である。酸化物粒子の平均粒子径は、好ましくは０．００５〜５μｍ、０．０１〜３μｍ、又は０．０５〜１μｍである。酸化物粒子の平均粒子径は、レーザー回折法により測定され、体積累積粒度分布曲線を小粒径側から描いた場合に、体積累積が５０％となる粒子径に対応する。
【００７５】
酸化物粒子の含有量は、電解質層全量を基準として、５質量％以上、１０質量％以上、１５質量％以上、又は２０質量％以上であってよく、６０質量％以下、５０質量％以下、又は４０質量％以下であってよい。酸化物粒子の含有量は、電解質層全量を基準として、５〜６０質量％、１０〜６０質量％、１５〜６０質量％、２０〜６０質量％、５〜５０質量％、１０〜５０質量％、１５〜５０質量％、２０〜５０質量％、５〜４０質量％、１０〜４０質量％、１５〜４０質量％、又は２０〜４０質量％であってもよい。
【００７６】
電解質層７に含まれるイオン液体は、上述した正極合剤層に含まれるイオン液体と同様のものであってよい。
【００７７】
イオン液体の含有量は、電解質層全量を基準として、２５質量％以上、３０質量％以上、又は４０質量％以上であってよい。イオン液体の含有量は、電解質層全量を基準として、８０質量％以下、７０質量％以下、６５質量％以下、又は６０質量％以下であってよい。
【００７８】
電解質層７は、電解質塩を更に含有していてもよい。電解質層７に含まれる電解質塩は、上述した電解質塩と同様のものであってよく、リチウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、及びマグネシウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であってよい。電解質塩は、好ましくは、イミド系リチウム塩、イミド系ナトリウム塩、イミド系カルシウム塩、及びイミド系マグネシウム塩からなる群より選ばれる１種である。
【００７９】
イミド系リチウム塩は、Ｌｉ［ＴＦＳＩ］、Ｌｉ［ＦＳＩ］等であってよい。イミド系ナトリウム塩は、Ｎａ［ＴＦＳＩ］、Ｎａ［ＦＳＩ］等であってよい。イミド系カルシウム塩は、Ｃａ［ＴＦＳＩ］２、Ｃａ［ＦＳＩ］２等であってよい。イミド系マグネシウム塩は、Ｍｇ［ＴＦＳＩ］２、Ｍｇ［ＦＳＩ］２等であってよい。
【００８０】
電解質層７におけるイオン液体の単位体積あたりの電解質塩の濃度は、充放電特性を更に向上させる観点から、好ましくは０．５ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．７ｍｏｌ／Ｌ以上、更に好ましくは０．８ｍｏｌ／Ｌ以上であり、また、好ましくは２．０ｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは１．８ｍｏｌ／Ｌ以下、更に好ましくは１．５ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【００８１】
電解質層７の厚さは、強度を高め安全性を向上させる観点から、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上である。電解質層７の厚さは、二次電池の内部抵抗を更に低減させる観点及び大電流特性を更に向上させる観点から、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下である。
【００８２】
他の一実施形態において、電極群２Ａには、第２の集電体１１と、負極合剤層１２と、電解質層７とをこの順に備える第２の電池部材（負極部材）が含まれていると見ることもできる。図３（ｂ）は、他の実施形態に係る二次電池用電池部材（負極部材）を示す模式断面図、すなわち第２の電池部材（負極部材）を示す模式断面図である。図３（ｂ）に示すように、第２の電池部材１４は、第２の集電体１１と、第２の集電体１１上に設けられた負極合剤層１２と、負極合剤層１２上に設けられた電解質層７とをこの順に備える負極部材である。電解質層７は、上述した第１の電池部材１３における電解質層７と同様であるので、以下では説明を省略する。
【００８３】
第２の集電体１１は、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス等の金属、それらの合金などであってよい。第２の集電体１１は、軽量で高い重量エネルギー密度を有するため、好ましくはアルミニウム及びその合金である。第２の集電体１１は、薄膜への加工のし易さ及びコストの観点から、好ましくは銅である。
【００８４】
負極合剤層１２は、一実施形態において、負極活物質とイオン伝導性ポリマと電解質塩とを含有する。負極合剤層１２は、非水溶媒及び非水溶媒をゲル化可能なポリマを更に含有していてもよい。負極合剤層１２は、イオン液体を更に含有していてもよい。
【００８５】
負極活物質は、黒鉛、非晶質炭素等の炭素材料、スズ、シリコン等を含む金属材料、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属リチウムなどであってよい。
【００８６】
負極活物質の含有量は、負極合剤層全量を基準として、６０質量％以上、６５質量％以上、又は７０質量％以上であってよい。負極活物質の含有量は、負極合剤層全量を基準として、９９質量％以下、９５質量％以下、又は９０質量％以下であってよい。
【００８７】
負極合剤層１２に含まれるイオン伝導性ポリマは、上述した正極合剤層に含まれるイオン伝導性ポリマと同様のものであってよい。
【００８８】
イオン伝導性ポリマの含有量は、負極合剤層全量を基準として、５質量％以上又は１０質量％以上であってよく、２０質量％以下又は１５質量％以下であってよい。
【００８９】
負極合剤層１２に含まれる電解質塩は、上述した正極合剤層１０に含まれる電解質塩と同様のものであってよい。
【００９０】
電解質塩の含有量は、負極合剤層全量を基準として、０．３質量％以上又は０．５質量％以上であってよく、３質量％以下又は２質量％以下であってよい。
【００９１】
負極合剤層１２に含まれる非水溶媒及び非水溶媒をゲル化可能なポリマ（非水溶媒ゲル化ポリマ）は、上述した正極合剤層１０に含まれる非水溶媒及び非水溶媒をゲル化可能なポリマと同様のものであってよい。
【００９２】
非水溶媒の含有量は、負極合剤層全量を基準として、１質量％以上、３質量％以上、又は５質量％以上であってよく、３０質量％以下、２０質量％以下、又は１０質量％以下であってよい。
【００９３】
非水溶媒ゲル化ポリマの含有量は、負極合剤層全量を基準として、０．０１質量％以上、０．１質量％以上、又は１質量％以上であってよく、２０質量％以下、１０質量％以下、又は５質量％以下であってよい。
【００９４】
負極合剤層１２に含まれるイオン液体は、上述した正極合剤層１０に含まれるイオン液体と同様のものであってよい。
【００９５】
イオン液体の含有量は、負極合剤層全量を基準として、１質量％以上又は２質量％以上であってよく、１０質量％以下又は５質量％以下であってよい。
【００９６】
負極合剤層１２は、上述した正極合剤層１０に使用できる導電剤、結着剤等を更に含有してもよい。
【００９７】
導電剤及び結着剤の含有量は、負極合剤層全量を基準として、０．１質量％以上、１質量％以上、又は３質量％以上であってよく、１５質量％以下、１０質量％以下、又は８質量％以下であってよい。
【００９８】
負極合剤層１２の厚さは、１０μｍ以上、１５μｍ以上、又は２０μｍ以上であってよい。負極合剤層の厚さは、６０μｍ以下、５５μｍ以下、又は５０μｍ以下であってよい。
【００９９】
続いて、上述した二次電池１の製造方法について説明する。第１実施形態に係る二次電池１の製造方法は、第１の集電体９上に正極合剤層１０を形成して正極６を得る第１の工程と、第２の集電体１１上に負極合剤層１２を形成して負極８を得る第２工程と、正極６と負極８との間に電解質層７を設ける第３の工程と、を有する。
【０１００】
第１の工程において、正極は、例えば、正極合剤層に用いる材料（正極活物質、イオン伝導性ポリマ、電解質塩、イオン液体等）を分散媒に分散させてスラリー状の正極合剤を調製した後、得られた正極合剤を第１の集電体９の主面上に塗布して乾燥させることによって得ることができる。分散媒は、好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドン等の有機溶剤である。正極合剤層１０に電解質塩及びイオン液体を含有させる場合、電解質塩をイオン液体に溶解させてから、他の材料とともに分散媒に分散させることができる。正極合剤を第１の集電体９に塗布する方法は、例えば、アプリケータを用いて塗布する方法、メタルマスク印刷法、静電塗装法、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法等、公知の塗布方法である。第１の集電体９上に塗布された正極合剤を乾燥させる方法は、特に制限されず、通常用いられる方法で行うことができる。
【０１０１】
第２の工程において、負極は、上述した第１の工程と同様の方法で得ることができる。すなわち、負極合剤層１２に用いる材料（負極活物質、イオン伝導性ポリマ、電解質塩、イオン液体等）を分散媒に分散させてスラリー状の負極合剤を調製した後、得られた負極合剤を第２の集電体１１の主面上に塗布して乾燥させることによって得ることができる。
【０１０２】
第３の工程では、一実施形態において、電解質層７は、電解質層７に用いる材料（１種又は２種以上のポリマ、酸化物粒子、電解質塩、イオン液体等）を混練した後、ポリテトラフルオロエチレン等のシート状に形成された樹脂ではさみ、ロールを用いてプレスすることによってシート状の電解質層として得ることができる。この場合、第３の工程では、正極６、電解質層７、及び負極８を、例えば、ラミネートによって積層することによって二次電池１を得ることができる。このとき、電解質層７が、正極合剤層１０の第１の集電体９と反対側の面と負極合剤層１２の第２の集電体１１と反対側の面とに接するように、すなわち、第１の集電体９、正極合剤層１０、電解質層７、負極合剤層１２、及び第２の集電体１１がこの順で配置されるように積層する。
【０１０３】
第３の工程では、他の実施形態において、電解質層７は、正極合剤層１０の第１の集電体９と反対側の面上、及び、負極合剤層１２の第２の集電体１１と反対側の面上の少なくとも一方に形成される。
【０１０４】
電解質層７を正極合剤層１０の第１の集電体９と反対側の面上に形成する方法としては、例えば、上述したシート状の電解質層をラミネートによって積層する方法、電解質層に用いる材料（正極活物質、イオン伝導性ポリマ、電解質塩、イオン液体等）を分散媒に分散させてスラリー状の電解質層形成用組成物を調製した後、得られた電解質層形成用組成物を塗布して乾燥させる方法が挙げられる。電解質層７と正極合剤層１０の密着性を更に向上させるため、電解質層７を形成した後、加熱処理、又は、プレス処理等の加圧処理が実施されていてもよい。これらの方法によって、第１の集電体９、正極合剤層１０、及び電解質層７をこの順に備える第１の電池部材１３（すなわち、正極部材）を製造することができる。その後、第１の電池部材１３の電解質層７と、負極８の負極合剤層１２とが接するように積層することによって、二次電池１を得ることができる。
【０１０５】
電解質層７を負極８の負極合剤層１２側の面上に形成する方法は、上述の電解質層７を正極合剤層１０の第１の集電体９と反対側の面上に形成する方法と同様であってよい。これらの方法によって、第２の集電体１１、負極合剤層１２、及び電解質層７をこの順に備える第２の電池部材１４（すなわち、負極部材）を製造することができる。その後、第２の電池部材１４の電解質層７と、正極６の正極合剤層１０とが接するように積層することによって、二次電池１を得ることができる。
【０１０６】
一実施形態では、電解質層７を、上述した方法によって正極合剤層１０の第１の集電体９と反対側の面上、及び、負極合剤層１２の第２の集電体１１と反対側の面上の両方に形成して、第１の電池部材１３及び第２の電池部材１４を得た後、両電池部材を、それぞれの電解質層７同士が接するように積層することによっても、二次電池１を得ることができる。
【０１０７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る二次電池について説明する。図４は、第２実施形態に係る二次電池の電極群を示す分解斜視図である。図４では、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図４に示すように、第２実施形態における二次電池が第１実施形態における二次電池と異なる点は、電極群２Ｂが、バイポーラ電極１５を更に備えている点である。すなわち、電極群２Ｂは、正極６と、第１の電解質層７と、バイポーラ電極１５と、第２の電解質層７と、負極８とをこの順に備えている。
【０１０８】
バイポーラ電極１５は、第３の集電体１６と、第３の集電体１６の負極８側の面に設けられた正極合剤層１０と、第３の集電体１６の正極６側の面に設けられた負極合剤層１２とを備えている。
【０１０９】
第２実施形態の二次電池において、電極群２Ｂには、第１の電解質層７と、バイポーラ電極１５と、第２の電解質層７とをこの順に備える第３の電池部材（バイポーラ電極部材）が含まれていると見ることができる。図５は、第３の電池部材（バイポーラ電極部材）を示す模式断面図である。図５に示すように、第３の電池部材１７は、第３の集電体１６と、第３の集電体１６の一方の面上に設けられた正極合剤層１０と、正極合剤層１０上における第３の集電体１６と反対側に設けられた第２の電解質層７と、第３の集電体１６の他方の面上に設けられた負極合剤層１２と、負極合剤層１２上における第３の集電体１６と反対側に設けられた第１の電解質層７とを備えている。
【０１１０】
第３の集電体１６は、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、チタン等の金属単体、アルミニウムと銅又はステンレス鋼と銅を圧延接合してなるクラッド材などで形成されている。
【０１１１】
第１の電解質層７と第２の電解質層７とは、互いに同種であっても異種であってもよく、好ましくは、互いに同種である。
【０１１２】
上述のとおり、第１の電池部材１３（すなわち、正極部材）及び第２の電池部材１４（すなわち、負極部材）の二次電池用電池部材によれば、電解液を用いる必要がないことから、安全性に優れる二次電池を作製することが可能となり得る。また、正極合剤層１０及び負極合剤層１２の電極合剤層がイオン伝導性ポリマを含有することによって、電池特性の改善も期待できる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…二次電池、２，２Ａ，２Ｂ…電極群、３…電池外装体、４…正極集電タブ、５…負極集電タブ、６…正極、７…電解質層、８…負極、９…第１の集電体、１０…正極合剤層、１１…第２の集電体、１２…負極合剤層、１３…第１の電池部材、１４…第２の電池部材、１５…バイポーラ電極、１６…第３の集電体、１７…第３の電池部材。
【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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