(57)【要約】      （修正有）【課題】電池の出力の低下を防止するとともに電解液の不足を抑制しうる非水電解液二次電池を提供する。【解決手段】負極活物質を含む負極活物質層が導電性層２５を含む集電体の表面に形成されてなる負極と、非水電解質を含む電解質層と、正極活物質を含む正極活物質層が導電性層２５を含む集電体の表面に形成されてなる正極と、が順に積層されてなる単電池層を有する発電要素を含む非水電解質二次電池であって、前記発電要素に含まれる前記集電体の少なくとも１つは電解液を保持する電解液保持部２６をさらに含む電解液保持集電体である。また、導電性層２５の少なくとも一つは、導電性基板２８に電解液が前記集電体の積層方向に貫通し得る孔２９を有する。【選択図】図２
2010153140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極活物質を含む負極活物質層が導電性層を含む集電体の表面に形成されてなる負極と、非水電解質を含む電解質層と、正極活物質を含む正極活物質層が導電性層を含む集電体の表面に形成されてなる正極と、が順に積層されてなる単電池層を有する発電要素を含む非水電解質二次電池であって、
前記発電要素に含まれる前記集電体の少なくとも１つは電解液を保持する電解液保持部をさらに含む電解液保持集電体であることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記負極活物質は、リチウムと合金化する元素を含むことを特徴とする、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記電解液保持集電体は２つの導電性層により電解液保持部が挟持されてなることを特徴とする、請求項１または２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記電解液保持集電体を構成する導電性層の少なくとも１つは、電解液が前記電解液保持集電体の積層方向に貫通しうる孔を有することを特徴とする、請求項３に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記電解液保持部は、多孔体から構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
前記電解液保持部は、弾性体から構成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項７】
前記電解液保持集電体は発電要素内の中央層に存在することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項８】
導電性層と電解液保持部とを含む集電体を少なくとも１つ含む発電要素を作製する工程と、
外装体内部に前記発電要素を配置する工程と、
前記電解液保持部に電解液を真空下で含浸させる工程と、
を有する非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池または請求項８に記載の製造方法により製造された非水電解質二次電池を用いたことを特徴とする組電池。
【請求項１０】
請求項９に記載の組電池を複数個接続した、組電池モジュール。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池もしくは請求項８に記載の製造方法により製造された非水電解質二次電池、請求項９に記載の組電池、または請求項１０に記載の組電池モジュールを駆動用電源として搭載した、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非水電解質二次電池に関する。より詳細には容量特性および出力特性の優れた非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化に対処するため、二酸化炭素量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動用二次電池の開発が盛んに行われている。
【０００３】
モータ駆動用二次電池としては、携帯電話やノートパソコン等に使用される民生用リチウムイオン二次電池と比較して極めて高い出力特性、及び高いエネルギーを有することが求められている。従って、全ての電池の中で最も高い理論エネルギーを有するリチウムイオン二次電池が注目を集めており、現在急速に開発が進められている。
【０００４】
リチウムイオン二次電池は、一般に、バインダーを用いて正極活物質等を正極集電体の両面に塗布した正極と、バインダーを用いて負極活物質等を負極集電体の両面に塗布した負極とが、電解質層を介して接続され、電池ケースに収納される構成を有している。
【０００５】
従来、リチウムイオン二次電池の負極には充放電サイクルの寿命やコスト面で有利な炭素・黒鉛系材料が用いられてきた。しかし、炭素・黒鉛系の負極材料ではリチウムイオンの黒鉛結晶中への吸蔵・放出により充放電がなされる。その結果、最大リチウム導入化合物であるＬｉＣ６から得られる理論容量３７２ｍＡｈ／ｇ以上の充放電容量が得られないという欠点がある。このため、炭素・黒鉛系負極材料で車両用途の実用化レベルを満足する容量、エネルギー密度を得るのは困難であると予想される。
【０００６】
これに対し、リチウムと合金化する材料を負極活物質として用いた電池は、従来の炭素・黒鉛系負極材料と比較しエネルギー密度が向上するため、車両用途における負極材料として期待されている。例えば、Ｓｉ材料は、充放電において下記の反応式のように１ｍｏｌあたり４．４ｍｏｌのリチウムイオンを吸蔵放出し、Ｌｉ２２Ｓｉ５においては２０００ｍＡｈ／ｇ程度もの理論容量を有する。
【０００７】
【数１】
2010153140.tif 000003
【０００８】
しかし、リチウムと合金化する材料を負極活物質として用いたリチウムイオン二次電池は、充放電時の負極の膨張収縮が大きい。例えば、リチウムイオンを吸蔵した場合の体積膨張は、黒鉛では約１．２倍であるのに対し、Ｓｉ材料では約４倍にも達する。このため、電極層内では電極の膨張により空隙が生じやすく、その結果、電極間の電解液不足が生じ、充放電の容量の低下を招きやすいといった欠点を有する。
【０００９】
このような充放電時における電解液不足を補う方法として、負極とセパレータとの間に電解液吸液層を形成することによって、正負極の膨潤による負極の電解液の不足を補う方法が開示されている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１４３７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載の電池では、電解液吸液層が正極と負極との間に設置されるため、電極間距離が増大する。その結果、充放電時の電解液不足は抑制されうるものの、電池の出力が低下するという問題がある。
【００１１】
そこで本発明の目的は、電池の出力の低下を防止するとともに電解液の不足を抑制しうる手段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】
【００１２】
本発明者らは上記課題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、発電要素内の電極間以外で、電解液を補給するための電解液保持部を集電体に設置することにより、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明の非水電解質二次電池は、負極活物質を含む負極活物質層が導電性層を含む集電体の表面に形成されてなる負極と、非水電解質を含む電解質層と、正極活物質を含む正極活物質層が導電性層を含む集電体の表面に形成されてなる正極と、が順に積層されてなる単電池層を有する発電要素を含む。そして、前記発電要素に含まれる前記集電体の少なくとも１つは電解液を保持する電解液保持部をさらに含む電解液保持集電体である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、集電体の電解液保持部から、電極間距離が増大することなく電解液を電極に補給できる。したがって、充放電時の電極の膨張収縮による電解液の不足を抑制するとともに、電池の出力特性が維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、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、以下の形態のみには制限されない。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、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。
【００１６】
［積層型電池］
本発明の一実施形態は、積層型の非水電解液二次電池（以下、「積層型電池」とも称する）である。
【００１７】
積層型電池は、一の集電体の両面とそれぞれ電気的に結合した正極活物質層を含む正極と、他の集電体の両面とそれぞれ電気的に結合した負極活物質層を含む負極と、前記正極および前記負極の間に配置された電解質層とが交互に積層されてなる。
【００１８】
図１は、本発明の代表的な一実施形態である、積層型の非水電解質二次電池を示す模式断面図である。以下、図１に示す積層型電池を例に挙げて詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はかような形態のみに制限されない。例えば、本発明の電池は、双極型の非水電解質二次電池であってもよい。
【００１９】
図１に示す本実施形態の積層型電池１０は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素１７が、外装であるラミネートシート２２の内部に封止された構造を有する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の積層型電池１０の発電要素１７は、単電池層（＝電池単位ないし単セル）１６を含む。単電池層１６は、正極活物質層１５が正極集電体１４の表面に形成されてなる正極２４と、電解質層１３と、負極活物質層１２が負極集電体１１の表面に形成されてなる負極２３とが順に積層された構成を有する。なお、単電池層１６の積層構造において、電解質層１３の一方の面は負極活物質層１２と接触し、電解質層１３の他方の面は正極活物質層１５と接触している。
【００２１】
本実施形態に用いられる集電体（正極集電体１４および負極集電体１１）は導電性層を含む。そして、発電要素１７に含まれる正極集電体１４および負極集電体１１の少なくとも１つは導電性層に加えて電解液保持部を含む構成を有する（以下、かような構成を有する集電体を「電解液保持集電体」とも称する）。
【００２２】
さらに、図１に示すように、正極集電体１４および負極集電体１１内の導電性層は発電要素１７の端部において集められ、それぞれ正極リード２１および負極リード２０を経て、超音波溶接などの手法によって正極タブ１９および負極タブ１８に電気的に接続される。そして、正極タブ１９および負極タブ１８が外部に電力を取り出すことを目的として、ラミネートシート２２の外部に導出されるように、発電要素１７が外装であるラミネートシート２２により封止されている。
【００２３】
なお、図１に示す積層型電池１０においては、負極活物質層１２が正極活物質層１５よりも一回り大きいが、かような形態のみには制限されない。
【００２４】
以下、本実施形態の積層型電池１０を構成する部材について説明するが、下記の形態のみに制限されることはなく、従来公知の形態が同様に採用されうる。
【００２５】
［集電体］
（集電体の構造）
集電体（正極集電体および負極集電体）は、導電性層を含む。集電体は導電性層を介して正極活物質層と負極活物質層とが電気的に接続され、電力を外部に取り出すことができる。そして、本発明の電池において、発電要素に含まれる集電体（正極集電体および負極集電体）の少なくとも１つは導電性層に加えて電解液保持部を含む形態（電解液保持集電体）である。一方、当該形態以外の他の集電体は電解液保持部を含まない形態（以下、「電解液非保持集電体」とも称する）でありうる。すなわち、本発明の非水電解質二次電池においては、集電体の全てが電解液保持集電体である形態であってもよいし、集電体の一部が電解液保持集電体であり、その他の集電体が電解液非保持集電体である形態であってもよい。
【００２６】
電解液保持集電体の構造としては、導電性層と電解液保持部とを積層させた多層構造を有していてもよいし、導電性層内部に電解液保持部を形成させた一体型の単層構造を有していてもよい。なお、電解液保持部と導電性層とは必ずしも接触した形態である必要はなく、電解液保持部からの電解液の需給が可能である限り、電解液保持部と導電性層との間に空隙または他の層を含んでいてもよい。ただし、好ましくは、電解液保持部と発電要素が接触する形態を有する。かような形態においては電解液保持部と導電性層との間の界面抵抗を低下させることができ、これにより電池の出力低下を防止することができる。また、電解液保持部と導電性層とが接触する形態としては、電極の膨張時に電解液保持部が導電性層に接触しうる形態であればよく、必ずしも充放電の全過程で電解液保持部が導電性層に物理的に接触している必要はない。
【００２７】
図２は本発明の代表的な一実施形態に用いられる電解液保持集電体の模式断面図（発電要素の積層方向に平行な面における模式断面図）である。図２に示すように、本実施形態の電解液保持集電体は、２つの導電性層２５により電解液保持部２６が挟持されてなる、多層形態の積層体である。かような電解液保持集電体は、導電性層と電解液保持部とを積層させることにより簡便に作製することができる。また、本実施形態の導電性層２５においては、導電性基材２８に複数の貫通孔２９が形成されている。
【００２８】
図３Ａおよび図３Ｂに本発明の他の実施形態に用いられる電解液保持集電体の模式断面図（発電要素の積層方向に平行な面および垂直な面における模式断面図）をそれぞれ示す。図３Ａおよび図３Ｂに示す実施形態の電解液保持集電体は、導電性層２５内に電解液保持部２６が形成された一体型の形態である。
【００２９】
かような一体型の電解液保持集電体は、電解液を電解液保持部の外部へ供給するため、導電性層２５内に形成された電解液保持部２６は導電性層２５の表面に開口部２７を有する必要がある。ただし、電解液保持部はかような開口部を導電性層の一方の面上に少なくとも一つ有すればよく、導電性層の両面に開口部を有する必要はない。
【００３０】
積層型電池の場合には、電解液の均一な需給の観点から、かような開口部を導電性層の両面に有することが好ましい。しかし、後述する双極型電池においては、導電性層の両方の面に電解液保持部の開口部を存在する場合には、集電体内で電極反応が生じ、双極型電池として機能することができない。このため、双極型電池の場合には、導電性層の一方の面のみに開口部を有する必要がある。
【００３１】
本発明において電解液保持集電体は発電要素内の中央層に存在することが好ましい。本発明において、「中央層」とは複数の単電池層を積層させた積層構造を有する発電要素において、発電要素の積層方向における中央部に位置する層を意味する。ここで、中央部に位置する層とは、積層構造の積層方向のちょうど真ん中の位置に配置された層のみならず、当該真ん中の層に隣接する複数の層をも含む。より具体的には、発電要素の積層方向において、積層体の上部から３０％〜７０％の範囲の位置にある層を意味する。
【００３２】
複数の単電池層を含む発電要素内の中央層は充放電反応により昇温しやすく、電解液の不足が生じやすい。したがって、電解液の不足が生じやすい中央層に電解液保持集電体を配置させることにより、電解液が不足した活物質層に近傍に存在する電解液保持部から電解液が迅速にかつ効率よく供給されうる。特に、後述する双極型電池は単電池層の積層数が大きいため、中央層における電解液不足が発生しやすい。このため、双極型電池ではかかる形態による効果が顕著に発揮されうる。
【００３３】
また、充放電時の体積膨張は正極に比べて負極が大きいため、電解液不足の問題は主に負極側で生じる。このため、負極側の集電体（負極集電体）が電解液保持部を含んで形成されることが好ましい。電解液不足の生じる負極側の集電体に電解液保持部を設置することによって、電解液の不足を防止し、電極の抵抗の上昇をより効果的に抑制することが可能となる。
【００３４】
図４は本発明の一実施形態に用いられる電解液非保持集電体の模式断面図（発電要素の積層方向に平行な面における模式断面図）である。図４に示すように、電解液非保持集電体は、例えば、導電性層２５からなる構成を有する。
【００３５】
以下、集電体を構成する部材について説明する。
【００３６】
（導電性層）
導電性層は本発明の非水電解質電池において集電機能を有し、導電性を有する基材（導電性基材）で構成される。
【００３７】
導電性を有する基材としては、特に制限されるものではなく、電池用の集電体材料として従来用いられている材料が適宜採用されうる。具体的には、鉄、ステンレス鋼、クロム、ニッケル、マンガン、チタン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、アルミニウム、銅、銀、金、白金およびカーボンからなる群より選択されてなる少なくとも１種の集電体材料で構成された導電性層を用いることができる。これらの中でも、電子伝導性、電池作動電位という観点からは、アルミニウム、銅が好ましい。
【００３８】
本発明の非水電解質二次電池は、発電要素に含まれる集電体の少なくとも１つが導電性層に加えて電解液保持部を含むことを特徴とする。以下、図２に示す電解液保持集電体を例に挙げて詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はかような形態のみに制限されない。
【００３９】
電解液保持集電体において、電解液保持部は活物質層との間で電解液の需給を行うが、このような電解液の需給は導電性層を通して、または導電性層外の空間を通してなされる。このため、前記電解液保持部を含む集電体、すなわち電解液保持集電体を構成する導電性層の少なくとも１つは、電解液が電解液保持集電体の積層方向に貫通しうる孔（貫通孔）を有することが好ましい。かような形態を有する場合には、電解液保持部から貫通孔を通して活物質層全体に均一にかつ迅速に電解液を供給することができる。特に、電解液不足が生じやすい負極への電解液の供給を良好なものとするためにも、負極活物質層の片面に接触する導電性層（負極集電体を構成する導電性層）が貫通孔を有することが好ましい。
【００４０】
導電性層における貫通孔の形態としては、電解液が電解液保持部と活物質層との間を移動できるものであれば特に制限されず、任意の形状をとることができる。貫通孔の断面形状は、特に制限されず、円形状、楕円形状、三角形状、四角形状、星型形状、十文字型形状、その他多角形状などの特定の形状のほか、不定形状であってもよい。また、これらの形状を単独で用いても良いし、複数の形状を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
貫通孔の平均孔径は、電解液の円滑な需給の観点から、１０ｎｍ以上であることが好ましい。貫通孔の平均孔径の上限値については、集電体の機械的強度が確保される限り特に制限されないが、１ｍｍ以下であることが好ましい。なお、本発明において「貫通孔の平均孔径」とは、導電性層に存在する貫通孔の直径の平均値をいい、本発明では、貫通孔の孔径の絶対最大長を貫通孔の直径として用いる。貫通孔の平均孔径の測定方法は特に制限されないが、例えばＳＥＭにより観察される導電性層における貫通孔の孔径を測定し、これらを算術平均する方法を用いることができる。
【００４２】
均一かつ迅速な電解液の供給という観点から、導電性層は複数の貫通孔を有しているのが好ましい。ただし、導電性層における貫通孔の占有体積が大きい場合には、導電性層の機械的強度を確保できなくなるおそれがある。したがって、導電性層における貫通孔の占有体積は、好ましくは１０％〜７０％であり、より好ましくは２０％〜７０％であり、特に好ましくは３０％〜７０％である。
【００４３】
また、複数の貫通孔の配列形態は特に制限されず、規則的な配列形態であっても不規則な配列形態であってもよい。また、導電性層内で異なる貫通孔が結合していてもよい。ただし、活物質層と電解液保持部との間の均一な電解液の需給の観点から、導電性層内に均質に貫通孔が配置されていることが好ましい。
【００４４】
かような貫通孔の形成方法は特に制限されず、従来公知の方法を使用することができる。例えば、設ける貫通孔の形態に応じてパンチングプレス加工等の機械的処理、エッチングなどの化学的処理、レーザー処理等を適宜行えばよい。
【００４５】
参考のため、図５に本発明の一実施形態に用いられうる貫通孔を有する導電性層の模式断面図（発電要素の積層方向に垂直な面における模式断面図）を示す。なお、図５に示す導電性層の模式断面図は、図２に示す実施形態の集電体を構成する導電性層２５を発電要素の積層方向に垂直な面で切断したときの模式断面図に相当する。図５に示す導電性層２５においては、導電性基材２８に複数の円形状の貫通孔２９が規則的に形成されている。
【００４６】
導電性層の厚みについては、特に制限されないが、通常は１μｍ〜１００μｍ程度であり、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下である。かような範囲にあれば、エネルギー密度が低下することなく集電機能を発揮しうる。
【００４７】
（電解液保持部）
電解液保持部は、電解液を保持する層である。電解液保持部は電極の膨張・収縮時に電解液の放出・吸収を行い、電極の膨張収縮によって不足した電解液の需給層として機能する。
【００４８】
電解液保持部の形態は、電解液の保持が可能であれば特に制限されず、様々な形態でありうる。例えば、本発明の電解液保持部は電解質保持基材の空孔部に電解液が保持される形態を有しうる。
【００４９】
電解液保持部における空孔部の配置は、十分な量の電解液が保持でき、円滑な電解液の需給ができるものであれば特に制限されない。例えば、空孔部が電解液保持部全体に均一に形成されて電解液が分散保持されていてもよいし、電解液保持部の一部に空孔部が設けられて電解液が保持されていてもよい。
【００５０】
電解液保持部の空孔率は２０〜７０％であることが好ましく、３０〜７０％であることがより好ましく、４０〜７０％であることがさらに好ましい。空孔率が上記範囲にある場合には、電解液の保持量および電解液保持部の機械的強度の両方を確保することができる。
【００５１】
本発明において電解液保持部の空孔率とは、電解液保持部の体積に対する、電解液保持部内部に存在する空孔（細孔）の総体積の割合を意味する。空孔率の測定方法は特に制限されないが、例えば最終製品の電解液保持部の嵩密度ρと電解液保持部を構成する原材料の真密度ρ０から下記式を用いて算出することができる。ここで「嵩密度」とは電解液保持部内部の空孔を考慮した密度をいい、「真密度」とは電解液保持部を構成する原材料の空孔を考慮しない理論密度をいう。また、水銀圧入法による細孔分布測定などにより電解液保持部内部に存在する空孔（微細孔）の体積を測定し、電解液保持部の体積に対する割合として求めることもできる。
【００５２】
【数２】
2010153140.tif 000004
【００５３】
【数３】
2010153140.tif 000005
【００５４】
空孔部の形状については、電解液が電解液保持部と活物質層との間を移動できるものであれば特に制限されず、任意の形状をとることができる。また、空孔部の断面形状についても特に制限されず、円形状、楕円形状、三角形状、四角形状、星型形状、十文字型形状、その他多角形状などの特定の形状のほか、不定形状であってもよい。これらの形状を単独で用いてもよいし、複数の形状を組み合わせて用いてもよい。なお、電解液の吸収・放出が可能となるように、電解液保持部の空孔部は少なくとも一つの開口部を有することが好ましい。
【００５５】
電解液保持部は、電解液を保持できるだけでなく、電極反応時には電極層内へ電解液をスムーズに供給できるものが適している。このため、好ましい形態において空孔部は１つまたは複数の細孔から形成され、細孔状でありうる。電解液保持部の空孔径（細孔径）は１００ｎｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく３００ｎｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましく、５００ｎｍ以上１０μｍ以下であることが特に好ましい。空孔径が１０μｍ以下であれば活物質の平均粒子径よりも空孔径が小さいため、活物質の電解液保持部への侵入による目詰まりを防止でき、かつ、電解液保持部の機械的強度を確保できる。一方、空孔径が１００ｎｍ以上であれば電解液保持部内の電解液の拡散が良好となり、電解液の吸収放出がスムーズに行われるため好ましい。
【００５６】
本発明において「空孔径」とは電解液保持部内部に存在する空孔部の空孔直径の平均値をいう。なお、本発明では、空孔の絶対最大長を空孔直径として用いる。空孔径の測定方法は特に制限されないが、例えば水銀圧入法による細孔分布測定によって測定可能である。
【００５７】
さらに、活物質層への電解液の供給をより均一に行うという観点から、電解液保持部は多孔体から構成されることが好ましい。本発明において「多孔体」とは、多数の連続または不連続な空孔を有するものを意味する。多孔体の形状や構造は多孔質である限り特に限定されず、３次元の網の目状、ハニカム状、スポンジ状等の多様な形態でありうる。
【００５８】
電解液保持部が多孔体である場合には、電解液保持部が多孔体内部に多数の空孔（細孔）を有するため、十分な量の電解液を電解液保持部内に均一に保持することができ、電解液需給能力を向上させることができる。
【００５９】
かような多孔体を構成する材料としては、上記のような構成を有するものであれば特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰの３層構造をした積層体、ポリイミド、アラミド等のような微多孔質フィルム；アラミド、レーヨン、ガラス不織布、ポリエステル、ポリイミド、綿、アセテート、ナイロン、セラミック等のような不織布などを用いることができる。また、これらを単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
また、電解液保持部は弾性体から構成されることが好ましい。弾性体である電解液保持部は柔軟性に富むため、電極の膨張収縮に伴うセルの厚みの変化を吸収することが可能となる。すなわち、電解液保持部がセル厚みの変化を吸収する緩衝層として機能し、膨張収縮によるセルの体積変化を抑制することができる。
【００６１】
弾性体としては、電極の膨張収縮の際に緩衝層として機能しうるものであればよく、特に制限されない。ただし、弾性率が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１５０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましく、１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが特に好ましい。上記範囲の弾性率を有する電解液保持部は緩衝層として機能するために十分な強度および柔軟性が確保されるため好ましい。本発明における弾性率とは、ＪＩＳ  Ｌ１０１３に規定される初期引張抵抗度を意味し、当該規定に準じて測定することができる。
【００６２】
かような弾性体を構成する材料としては、上記のような構成を有するものであれば特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン等のエラストマーフィルム；アラミド、レーヨン、ガラス不織布、ポリエステル、ポリイミド、綿、アセテート等のような不織布などが挙げられる。また、これらを単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
本発明において電解液保持部は発電要素内部の集電体内に配置される。このように電解液保持部が電極間以外に設置されるため、正極と負極との電極間距離を増大させることがなく、これにより電池の出力特性の低下を防止しうる。また、電解液保持部は発電要素の内部に配置されるので、発電要素の外部に配置される場合に必要となることの多い複雑な電解液供給手段を必要とせず、電解液を容易かつ効果的に需給することが可能である。
【００６４】
電極の膨張時には不足した電解液を補給するための電解液が電解液保持部から活物質層内に供給され、一方、電極の収縮時には活物質層内の余剰な電解液が電解液保持部に吸収される。このように本発明の電解液保持部は活物質層との間で電解液の吸収および放出を行う。電解液保持部がない場合には、膨張の大きな負極およびその近傍で局所的な電解液不足が生じやすい。そして、過剰量の電解液を存在させた場合においても、過剰量の電解液を吸収する部位が存在しないため、電池の充放電を通して、電解液の保持が不均一となり、膨張収縮の大きな活物質層において依然として電解液が不足するおそれがある。本発明では、収縮時に活物質層において過剰となる電解液を近傍の電解液保持部に保持することができる一方で、膨張時には近傍の電解液保持部から活物質層に不足した電解液が供給されるため、発電要素内で均一に電解液を保持することができる。
【００６５】
電解液保持部は電解液の吸液率（吸収率）が活物質層（正極活物質層および負極活物質層）の吸液率（吸収率）以下である材料で構成されることが好ましい。本発明において「吸液率」とは、乾燥状態の電解液保持部または活物質層の質量に対する、電解液保持部または活物質層内に吸収される電解液の総質量の割合を意味し、下記式により算出することができる。
【００６６】
【数４】
2010153140.tif 000006
【００６７】
上記吸液率は、例えば、ＪＩＳ  Ｒ２２０５に準拠した方法により測定することが可能である。
【００６８】
電解液保持部の電解液の吸液率が活物質層の電解液の吸液率の値以下である場合、活物質層から電解液保持部への必要以上の電解液の移動（吸収）を抑制することができる。したがって、電解液が不足した活物質層に必要な量の電解液をスムーズに供給するとともに、活物質層が電解液過剰となった場合に余剰量の電解液のみを電解液保持部に保持することができる。ただし、十分な量の電解液が確保されていれば活物質層への電解液の供給が可能であるため、活物質層よりも大きな吸液率を有する材料で構成されていてもよい。
【００６９】
電解液保持部は導電性を有していても、有していなくてもよい。集電体は導電性層を介してタブ部で接触するため、電解液保持部は必ずしも導電性を有する必要はない。
【００７０】
電解液保持部の厚みについては、特に制限されないが、好ましくは５μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上３００μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下である。５μｍ以上であれば、電極の膨張収縮時の電極厚みの変化の吸収および電解液の保液量の確保が可能となる。一方、５００μｍ以下であれば体積あたりの電池の容量を大きくでき、エネルギー密度の向上が図られる。
【００７１】
上記のように、本発明に用いられる電解液保持部は、非水電解質二次電池において電解液需給層、セルの厚みの変化の緩衝層としての機能を有しうる。なお、本発明の電解液保持部は単一の材質により構成された単層形態であってもよいし、複数の材質で構成された層を積層させた多層形態であってもよい。
【００７２】
（電解液）
電解液保持部に保持させる電解液としては、充放電時に正負極間を移動するリチウムイオンのキャリアーとしての機能を有し、電解液保持部の基材に含浸しうるものであれば特に限定されず、固体の形態を除く電解質を用いることができる。具体的には、液体電解質またはゲルポリマー電解質が用いられうる。
【００７３】
液体電解質は、可塑剤である有機溶媒に支持塩であるリチウム塩が溶解した形態を有する。可塑剤として用いられうる有機溶媒としては、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）等のカーボネート類が例示される。また、支持塩（リチウム塩）としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０等の無機酸陰イオン塩；ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ等の有機酸陰イオン塩などの電極の活物質層に添加されうる化合物が同様に採用されうる。
【００７４】
ゲルポリマー電解質は、ポリマー電解質の１種であり、イオン伝導性ポリマーからなるマトリックスポリマー（ホストポリマー）に、上記の液体電解質が注入されてなる構成を有する。マトリックスポリマー（ホストポリマー）として用いられるイオン伝導性ポリマーとしては、特に限定されない。例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）およびこれらの共重合体等が挙げられる。ここで、上記のイオン伝導性ポリマーは、正極活物質層および負極活物質層において電解質として用いられるイオン伝導性ポリマーと同じであってもよく、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。電解液（電解質塩および可塑剤）の種類は特に制限されず、上記で例示したリチウム塩などの電解質塩およびカーボネート類などの可塑剤が用いられうる。
【００７５】
ゲルポリマー電解質のマトリックスポリマーは、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度を発現しうる。架橋構造を形成させるには、適当な重合開始剤を用いて、ポリマー電解質形成用の重合性ポリマー（例えば、ＰＥＯやＰＰＯ）に対して熱重合、紫外線重合、放射線重合、電子線重合等の重合処理を施せばよい。
【００７６】
なお、電解液保持部に含まれる電解質は、１種単独であってもよいし、２種以上であってもよい。また、後述する電解質層および／または活物質層に用いた電解質と異なる電解質を用いてもよいが、電解質および／または活物質層に用いた電解質と同一の電解質を用いることが好ましい。
【００７７】
電解液保持層における電解液の保持量についても特に制限はない。ただし、電池の放電（電極の収縮）時には電解液保持層の電解液保持率（電解液保持部に電解液が保持されている割合）が電極の電解液保持率（電極層内の空隙部に電解液が保持されている割合）よりも小さい状態であることが好ましい。一方、電池の充電（電極の膨張）時には電解液保持層の電解液保持率が電極の電解液保持率よりも大きい状態となることが好ましい。かような形態を有する場合には、活物質層内の電解液が不足した場合に活物質層へ十分な量の電解液を供給することができる。その上、活物質層内の電解液が過剰となった場合に過剰量の電解液を電解液保持層に収容できるため、均一かつ円滑な電解液の吸収・供給が可能となる。
【００７８】
一体型の電解液保持集電体を用いる場合には、導電性層の内部に電解液を保持するための空孔部を設け、当該空孔部に電解液を保持させて電解液保持層としてもよい。あるいは、導電性層の内部に電解液保持基材を設置して、当該電解液保持基材の空孔部に電解液を保持させて電解液保持層としてもよい。導電性層の内部に設けられた電解液保持層の形状や材質については上述したものと同様のものを好適に用いることができる。
【００７９】
なお、一体型の電解液保持集電体の厚みは、好ましくは５μｍ以上７００μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上５００μｍ以下であり、特に好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下である。
【００８０】
本発明の非水電解質二次電池はかような電解液保持層を有するため、電池の出力特性を低下させることなく、充放電時の電極の膨張収縮による電解液の不足を防止し、電極の抵抗の上昇を抑制しうる。したがって、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池が得られる。
【００８１】
［負極活物質層］
負極活物質層は負極活物質を含み、必要に応じて電気伝導性を高めるための導電剤、バインダー、電解質（ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など）、イオン伝導性を高めるための電解質支持塩（リチウム塩）などをさらに含んで構成される。
【００８２】
負極活物質層中に含まれる成分の配合比は特に限定されず、非水電解質二次電池についての公知の知見を適宜参照することにより、調整されうる。また、活物質層の厚さについても特に制限はなく、非水電解質二次電池についての従来公知の知見が適宜参照されうる。一例を挙げると、活物質層の厚さは、２〜１００μｍ程度である。
【００８３】
（負極活物質）
本発明の非水電解質二次電池に用いられる負極活物質はリチウムを可逆的に吸蔵および放出できるものであれば特に制限されないが、リチウムと合金化する元素を含むことが好ましい。リチウムと合金化する元素を用いることにより、従来の炭素系材料に比べて高いエネルギー密度を有する高容量の電池を得ることが可能となる。また、リチウムと合金化する元素を含む材料は充電時に大きな体積膨張を起こし、これに伴い電解質を大量に消費する。本発明では放電時に電解液保持部により電解液が供給され、不足した電解液が補給される点に特徴を有し、体積変化の大きな活物質を用いた場合に本発明の効果が最も発揮される。リチウムと合金化する元素を含む形態としては、リチウムと合金化する元素の単体、これらの元素を含む酸化物等が挙げられる。
【００８４】
上記のリチウムと合金化する元素としては、以下に制限されることはないが、具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｈ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｔｌ、Ｃ、Ｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｌ等が挙げられる。これらの中でも、容量およびエネルギー密度に優れた電池を構成できる観点から、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｉｎ、およびＺｎからなる群より選択される少なくとも１種以上の元素を含むことが好ましく、ＳｉまたはＳｎの元素を含むことがより好ましく、Ｓｉを含むことが特に好ましい。これらは１種単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００８５】
この他、グラファイト、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、金属材料、リチウム−チタン複合酸化物（チタン酸リチウム：Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）等のリチウム−遷移金属複合酸化物、およびその他の従来公知の負極活物質が使用可能である。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。
【００８６】
（導電剤）
導電剤とは、導電性を向上させるために配合される添加物をいう。本発明の非水電解質二次電池に用いられる導電剤は特に制限されず、従来公知のものを利用することができる。例えば、アセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、炭素繊維などの炭素材料が挙げられる。導電剤を含むと、活物質層の内部における電子ネットワークが効果的に形成され、電池の出力特性の向上に寄与しうる。
【００８７】
（バインダー）
負極活物質層はバインダーを含んでもよい。バインダーは活物質同士または活物質と集電体とを結着させて電極構造を維持するという役割を担う。バインダーとしては、以下に制限されることはないが、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ酢酸ビニル、ポリイミド、およびアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、およびユリア樹脂などの熱硬化性樹脂、ならびにスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などのゴム系材料が挙げられる。
【００８８】
（電解質・支持塩）
電解質としては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、それらの共重合体などのリチウム塩を含むイオン伝導性ポリマー（固体高分子電解質）などが挙げられるが、これらに制限されることはない。
【００８９】
支持塩（リチウム塩）としては、以下に制限されないが、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０等の無機酸陰イオン塩；ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ等の有機酸陰イオン塩が挙げられる。これらの支持塩は、単独で使用されてもまたは２種以上混合して使用してもよい。
【００９０】
［正極活物質層］
正極活物質層は正極活物質を含み、必要に応じて導電剤、バインダー、電解質、電解質支持塩などをさらに含んで構成される。正極活物質層の構成要素のうち、正極活物質以外は、上記で説明した内容と同様であるので、ここでは説明を省略する。正極活物質層中に含まれる成分の配合比および正極活物質層の厚さについても特に限定されず、非水電解質二次電池についての従来公知の知見が適宜参照されうる。
【００９１】
（正極活物質）
本発明の非水電解質二次電池に用いられる正極活物質は特にリチウムの吸蔵放出が可能な材料であれば限定されず、リチウムイオン二次電池に通常用いられる正極活物質を利用することができる。具体的には、リチウム−遷移金属複合酸化物が好ましく、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４などのＬｉ−Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのＬｉ−Ｎｉ系複合酸化物、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２などのＬｉ−Ｎｉ−Ｍｎ系複合酸化物が挙げられる。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。
【００９２】
［電解質層］
電解質層は、非水電解質を含む層である。電解質層に含まれる非水電解質（具体的には、リチウム塩）は、充放電時に正負極間を移動するリチウムイオンのキャリアーとしての機能を有する。非水電解質としてはかような機能を発揮できるものであれば特に限定されないが、電解液保持部において例示した液体電解質およびゲルポリマー電解質に加えて、真性ポリマー電解質を使用することができる。液体電解質およびゲルポリマー電解質の具体的な形態については、電解液保持部で説明した形態と同様のものを使用することができるため、詳細はここでは省略する。
【００９３】
真性ポリマー電解質は、ポリマー電解質の１種であり、電解液を含まない形態を有する。具体的には、真性ポリマー電解質は、イオン伝導性ポリマーからなるマトリックスポリマー（ホストポリマー）に支持塩（リチウム塩）が溶解してなる構成を有し、可塑剤である有機溶媒を含まない。したがって、電解質として真性ポリマー電解質を用いることで電池からの液漏れの心配がなく、電池の信頼性が向上しうる。
【００９４】
マトリックスポリマー（ホストポリマー）および支持塩（リチウム塩）としては、電解液保持部で例示したものが同様に使用可能である。また、真性ポリマー電解質のマトリックスポリマーは、ゲルポリマー電解質と同様に、適切な重合処理によって架橋構造を形成させてもよい。電解液保持部に含まれる非水電解質は、１種単独であってもよいし、２種以上であってもよい。
【００９５】
なお、電解質層が液体電解質やゲルポリマー電解質から構成される場合には、電解質層にセパレータを用いてもよい。セパレータの具体的な形態としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンからなる微多孔膜が挙げられる。
【００９６】
電解質層の厚さは、内部抵抗を低減させるには薄ければ薄いほどよいと言える。電解質層の厚さは、１〜１００μｍ、好ましくは５〜５０μｍ、とするのがよい。
【００９７】
［タブ］
積層型電池１０では、電池外部に電流を取り出す目的で、それぞれの負極集電体１１（１１ａを含む）および正極集電体１４内の導電性層が発電要素１７の端部において集められ、タブ（正極タブ１９および負極タブ１８）に電気的に接続される。さらに、これらのタブ（１８、１９）が外装であるラミネートシート２２の外部に取り出される。具体的には、それぞれの負極集電体１１、１１ａに電気的に接続された負極タブ１９と、それぞれの正極集電体１４に電気的に接続された正極タブ１８とが、外装であるラミネートシート２２の外部に取り出される。
【００９８】
タブ（正極タブ１９および負極タブ１８）を構成する材料は特に制限されず、積層型電池用のタブとして従来用いられている公知の材料が用いられうる。タブの構成材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、これらの合金等が例示される。なお、正極タブ１９と負極タブ１８とでは、同一の材質が用いられてもよいし、異なる材質が用いられてもよい。接続方法としては、本実施形態のように、別途準備したタブ（１８、１９）を集電体（１１、１４）に接続してもよいし、集電体を延長することによりタブとしてもよい。また、集電体（１１、１４）とタブ（１８、１９）との間を正極端子リード２１、負極端子リード２０を介して電気的に接続してもよい。
【００９９】
［外装］
非水電解質二次電池では、使用時の外部からの衝撃や環境劣化を防止するために、発電要素全体を電池外装材ないし電池ケースに収容するのが望ましい。外装材としては、従来公知の金属缶ケースを用いることができほか、アルミニウムを含むラミネートシートを用いた発電要素を覆うことができる袋状のケースを用いることができる。
【０１００】
金属缶ケースタイプの外装体は強度を有するため、缶内の発電要素が多少膨張収縮しても吸収でき、セルの厚み変化は生じない。また、缶の材質、板厚の設計および外装缶と発電要素のクリアランス等を検討することにより、所望の強度および大きさを有する缶ケースを得ることが可能である。
【０１０１】
上記高分子−金属複合ラミネートシートとしては、特に制限されず、高分子フィルム間に金属フィルムを配置し全体を積層一体化してなる従来公知のものを使用することができる。具体的には、高分子フィルムからなる外装保護層（ラミネート最外層）、金属フィルム層、高分子フィルムからなる熱融着層（ラミネート最内層）のように配置し全体を積層一体化してなるものが挙げられる。
【０１０２】
中でも特に、形状の自由度の高いアルミラミネートフィルムの外装体を用いることが好ましい。本発明において、「アルミラミネート」とはアルミニウムを含む積層物をいう。
【０１０３】
アルミラミネートフィルムの具体的な形態としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、アルミニウム、ナイロンをこの順に積層してなる３層構造のラミネートフィルム等が挙げられるが、これらに何ら制限されるものではない。
【０１０４】
［双極型電池］
本発明の電池は、双極型の非水電解液二次電池（以下、「双極型電池」とも称する）でありうる。
【０１０５】
双極型電池は、集電体の一方の面と電気的に結合した正極活物質層を有する正極と、前記集電体のもう一方の面と電気的に結合した負極活物質層を有する負極と、正極および負極の間に配置された電解質層と、が交互に積層されてなる非水電解液二次電池である。
【０１０６】
双極型電池は、積層型電池に比して一層の高出力密度および高電圧を有しうる利点があるため好ましい。積層型電池は正極および負極のそれぞれからリード線をとり、当該リード線を介して隣の電池と接続される。このため、リード線の長さに相当して電子の伝導パスが長くなり、電池の出力が低くなる。これに対して双極型電池は、集電体を介して縦方向（電極の積層方向）に電流が流れるため、電子の伝導パスを短くでき、高出力になる。
【０１０７】
図６は本発明の他の一実施形態である、双極型の非水電解質二次電池を示す模式断面図である。図６に示す本実施形態の双極型電池３０は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素３７が、外装であるラミネートシート４２の内部に封止された構造を有する。
【０１０８】
図６に示すように、本実施形態の双極型電池３０の発電要素３７は、複数の双極型電極３４を含む。双極型電極３４は、集電体３１の片面に正極活物質層３５を設けた正極と、他方の面に負極活物質層３２を設けた負極を備えた構造を有している。すなわち、双極型電池３０は、集電体３１の一方の面上に正極活物質層３５が形成された正極と、他方の面上に負極活物質層３２が形成された負極を有する双極型電極３４を、電解質層３３を介して積層させてなる単電池層３６を有する発電要素３７を具備してなる。また、図６に示す形態において、電解質層３３は、非水電解質を保持している。
【０１０９】
そして、集電体３１は導電性層を含み、発電要素３７に含まれる集電体３１の少なくとも１つは導電性層に加えて電解液保持部を含む構成を有する。双極型電池の場合には、電解液保持部を含む集電体（電解液保持集電体）が正極活物質層から負極活物質層に貫通孔を有しない形態、導電性層の一方の面のみに電解液保持部の開口部が存在する形態とする必要がある。正極活物質層から負極活物質層への貫通孔が電解液保持集電体内に存在すると、集電体内で電極反応が生じてしまうため、双極型電池として機能することができない。
【０１１０】
また、単電池層３６からの電解液の漏れによる液絡を防止するために単電池層３６の周辺部には絶縁層（シール部）４３が配置されている。絶縁層（シール部）４３を設けることによって、隣接する集電体３１間を絶縁し、隣接する電極（正極活物質層３５および負極活物質層３２）間の接触による短絡を防止することができる。
【０１１１】
さらに、正極側の最外層集電体３１ｂ内の導電性層は、電気的に接続された正極タブ３９に、負極側の最外層集電体３１ａ内の導電性層は、電気的に接続された負極タブ３８に接続される。そして、これらの正極タブ３９および負極タブ３８が外部に導出するように、発電要素３７が、ラミネートシート４２からなる外装材内に封止されている。なお、最外層集電体（３１ａ、３１ｂ）とタブ（３８、３９）との間を正極端子リード４１、負極端子リード４０を介して電気的に接続してもよい。
【０１１２】
以下、本実施形態の双極型電池３０を構成する部材について簡単に説明するが、上記双極型電池の構成要素のうち、電極構成成分、タブおよび外装については上記に記載した内容と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１３】
［絶縁層］
双極型電池３０においては、通常、各単電池層３６の周囲に絶縁層（シール部）４３が設けられる。この絶縁層（シール部）４３は、電池内で隣り合う集電体３１同士が接触したり、発電要素３７における単電池層３６の端部の僅かな不揃いなどによる短絡が起きたりするのを防止する目的で設けられる。かような絶縁層４３の設置により、長期間の信頼性および安全性が確保され、高品質の双極型電池３０が提供されうる。
【０１１４】
このように、双極型電池は単電池層の周囲に絶縁層（シール部）を設けた電極が積層されたセル構造を有するため、セルの厚みの変化、すなわちセル内の集電体の追動は絶縁層（シール部）の破断等をもたらし、電池の信頼性が低下するおそれがある。本発明の双極型電池においては、電解液保持部がセルの厚みの変化を吸収する緩衝層として機能しうる。このため、リチウム合金系負極材料を用いた場合にも、セルの厚みの変化がほとんど生じず、信頼性の高い双極型電池が提供されうる。
【０１１５】
絶縁層としては、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などを有するものであればよい。例えば、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、またはゴムなどが用いられうる。なかでも、耐蝕性、耐薬品性、作り易さ（製膜性）、経済性などの観点から、ウレタン樹脂またはエポキシ樹脂が好ましい。
【０１１６】
［電池の製造方法］
本実施形態の積層型電池および双極型電池の製造方法としては、特に制限されるものではなく、従来公知の方法を適用して作製することができる。以下、本発明の非水電解質二次電池の製造方法を説明するが、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。
【０１１７】
本発明の他の一形態によれば、負極活物質を含む負極活物質層が導電性層を含む集電体の表面に形成されてなる負極と、非水電解質を含む電解質層と、正極活物質を含む正極活物質層が導電性層を含む集電体の表面に形成されてなる正極と、が順に積層されてなる単電池層を有する発電要素を含む非水電解質二次電池の製造方法が提供される。そして、当該非水電解質二次電池において、前記発電要素に含まれる前記集電体の少なくとも１つは電解液を保持する電解液保持部をさらに含む電解液保持集電体であることを特徴とする。
【０１１８】
本発明の一実施形態による製造方法は、導電性層と電解液保持部とを含む集電体を少なくとも１つ含む発電要素を作製する工程（発電要素の作製工程）と、外装体内部に前記発電要素を配置する工程（発電要素の配置工程）と、前記電解液保持部に電解液を真空下で含浸させる工程（電解液の含浸工程）とを有する。かような方法を用いることにより、容量特性および出力特性の優れた本発明の非水電解質二次電池を容易に得ることができる。以下、積層型電池である場合を例に挙げて説明する。
【０１１９】
［積層型電池］
１．発電要素の作製工程
まず、活物質、導電剤およびバインダーなどの電極材料を含む電極スラリーの混合物をスラリー粘度調製溶媒に分散して正極活物質スラリーおよび負極活物質スラリーを調製する。
【０１２０】
スラリー粘度調製溶媒としては、特に制限されることはないが、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などが挙げられる。スラリーはホモジナイザーまたは混練装置などを用いて溶媒および固形分よりインク化される。
【０１２１】
次いで、導電性層の片面または両面に上記スラリーを塗布する。なお、導電性層の両面にスラリーが塗布された導電性層からは電解液保持部を有さない集電体（電解質非保持集電体）が作製される。一方、導電性層の片面のみにスラリーが塗布された導電性層の反対の面には後ほど電解液保持部が形成され、電解液保持部と導電性層とを積層させた多層形態の集電体（電解質保持集電体）が作製される。スラリーを導電性層に塗布するための塗布手段は特に限定されないが、例えば、自走型コーター、ドクターブレード法、スプレー法などの一般に用いられる手段が採用されうる。
【０１２２】
続いて、導電性層の表面に形成された塗膜を乾燥させる。これにより、塗膜中の溶媒が除去される。塗膜を乾燥させるための乾燥手段も特に制限されず、電極製造について従来公知の知見が適宜参照されうる。例えば、加熱処理が例示される。乾燥条件（乾燥時間、乾燥温度など）は、スラリーの塗布量やスラリー粘度調製溶媒の揮発速度に応じて適宜設定されうる。得られた乾燥物はプレスすることによって電極の密度、空孔率や厚みが調整され、導電性層の片面に活物質層が形成された正極もしくは負極、または導電性層の両面に活物質層が形成された正極もしくは負極（電解質非保持正極もしくは負極）が得られる。
【０１２３】
次に、電解液保持部の電解液保持基材を準備し、導電性層の片面のみに活物質層が形成された正極２つと電解液保持基材とを、２つの正極が電解液保持部を介して対向するように積層させる。同様にして、導電性層の片面のみに活物質層が形成された負極層２つと電解液保持基材とを、２つの負極が電解液保持部を介して対向するように積層させる。これにより、２つの導電性層に電解液保持部が挟持されてなる集電体（多層形態の電解質保持集電体）の表面に活物質層が形成された正極または負極（電解質保持正極または負極）が得られる。
【０１２４】
なお、一体型の電解液保持集電体を用いる場合には、導電性層内に電解液保持部（または後に電解液を含浸させて電解液保持部となる電解液保持基材や空孔部）を設けた一体型の電解液保持集電体をあらかじめ作製する。そして、この一体型の電解液保持集電体の両面に上記スラリーを塗布して乾燥させた後にプレスすることによって、一体型の電解質保持集電体の表面に活物質層が形成された正極または負極（電解質保持正極または負極）が得られる。
【０１２５】
一体型の電解液保持集電体の作製方法としては、特に制限されず、従来公知の方法を参照することができる。例えば、エッチング等の化学処理を行うことにより、導電性の基材の表面に空孔部を設置し、電解液保持部とすればよい。空孔部の深さ等はエッチング時間、すなわち酸等のエッチング剤に曝される時間を調整することにより制御することが可能である。エッチング剤やエッチング条件等は特に制限されず、導電性の基材に合わせて従来公知のものを用いればよい。
【０１２６】
その後、上記で作製した電解質保持正極または負極、および必要に応じて電解質非保持正極または負極を、セパレータ（電解質層に相当）を介して正極と負極とが対向するように積層させることにより発電要素を作製することができる。
【０１２７】
２．発電要素の配置工程
続いて、上記で得た発電要素内の各正極と負極に含まれる導電性層を束ねてリードを溶接し、これをアルミニウムのラミネートフィルムバッグなどのような外装体の内部に配置させる。
【０１２８】
３．電解質の含浸工程
その後、外装体の内部に注液機により電解質を注入し、真空下で電解液保持部および電解質層に電解質を含浸させ、真空下で端部をシールして電池とする。この場合の真空度は特に制限されないが、好ましくは１．０ｋＰａ〜７０ｋＰａである。かような真空下では、電解質の含浸が良好であるため好ましい。
【０１２９】
ゲルポリマー電解質を用いる場合には、マトリックスポリマー、液体電解質、重合開始剤を含むゲルポリマー電解質前駆体溶液を調整し、このゲルポリマー電解質前駆体溶液を電解液保持部となる電解液保持基材や空孔部に塗布する。そして、真空下で電解液保持部に含浸させた後に加熱や紫外線等の照射によって架橋重合反応させ、乾燥させることにより、ゲルポリマー電解質が保持された電解液保持部が得られる。
【０１３０】
また、上記と同様の方法で、導電性層に形成された活物質層の上面またはセパレータにゲルポリマー電解質前駆体溶液を塗布し、真空下で含浸させた後に架橋重合反応させ、乾燥させることにより、ゲルポリマー電解質を含む電解質層を作製することができる。
【０１３１】
そして、ゲル電解質を有する電解液保持部や電解質層を用いて発電要素を作製し、外装体に配置後、真空下で端部をシールして電池とすることができる。
【０１３２】
上記では、液体電解質やゲルポリマー電解質を用いた積層型電池を例に挙げて説明したが、その他の電解質層に真正ポリマー電解質を用いた場合や上記電解質を用いた双極型電池の作製についても、公知の技術を参照して実施可能であり、ここでは説明を省略する。
【０１３３】
［組電池］
本発明の電池の複数個を、並列および／または直列に接続して、組電池としてもよい。本発明の電池は負極電極の膨張収縮が生じた場合においても、電解液保持部が電解液需給層として機能する。さらに、電解液保持部が弾性体である場合には、電解液保持部が緩衝層としての役割を果たすため、セルとしての厚み増減を抑制することができる。このため、リチウム合金系負極材料を用いた場合においても、従来電池と同様に容易に組電池化することができる。
【０１３４】
図７は、本実施形態の組電池を示す斜視図である。
【０１３５】
図７に示すように、組電池５０は、上記の実施形態に記載の積層型電池１０が複数個接続されることにより構成される。各積層型電池１０の正極タブ１９および負極タブ１８がバスバーを用いて接続されることにより、各積層型電池１０が接続されている。組電池５０の一の側面には、組電池５０全体の電極として、電極ターミナル（５１、５２）が設けられている。
【０１３６】
組電池５０を構成する複数個の積層型電池１０を接続する際の接続方法は特に制限されず、従来公知の手法が適宜採用されうる。例えば、超音波溶接、スポット溶接などの溶接を用いる手法や、リベット、カシメなどを用いて固定する手法が採用されうる。かような接続方法によれば、組電池５０の長期信頼性が向上しうる。
【０１３７】
本発明の組電池５０によれば、組電池５０を構成する個々の積層型電池１０が充放電サイクル特性に優れることから、充放電サイクル特性に優れる組電池が提供されうる。
【０１３８】
なお、組電池５０を構成する積層型電池１０の接続は、複数個全て並列に接続してもよく、また、複数個全て直列に接続してもよく、さらに、直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。これにより、容量および電圧を自由に調節することが可能となる。
【０１３９】
［組電池モジュール］
本発明では、上記の組電池を複数個接続して、組電池モジュールとしてもよい。
【０１４０】
図８は、本発明の一実施形態による組電池を複数個接続した組電池モジュール示す斜視図である。図８に示す組電池モジュール６０は、前述した組電池５０を複数個積層し、各組電池５０の電極ターミナル５１、５２を導電バー６１および６２によって接続し、モジュール化したものである。
【０１４１】
このように、組電池５０をモジュール化することによって、電池制御を容易にし、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車などの車搭用として最適な組電池モジュールとなる。そして、この組電池モジュール６０は、上述した組電池を用いたものであるから長期的信頼性の高いものとなる。なお、このような組電池モジュールも組電池の一種である。
【０１４２】
このような組電池モジュールは、電気自動車などのモータ用の電源として使用することが好適である。組電池モジュールをモータ用電源として用いる自動車としては、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車など、車輪をモータによって駆動している自動車である。
【０１４３】
［車両］
本発明の電池は、上述した積層型電池１０、双極型電池３０、組電池５０、または組電池モジュール６０をモータ駆動用電源として車両に搭載されうる。積層型電池１０、双極型電池３０、組電池５０、または組電池モジュール６０をモータ用電源として用いる車両としては車輪をモータによって駆動する自動車、および他の車両（例えば電車）が挙げられる。上記の自動車としては、例えば、ガソリンを用いない完全電気自動車、シリーズハイブリッド自動車やパラレルハイブリッド自動車などのハイブリッド自動車、および燃料電池自動車などがある。これにより、従来に比して高寿命で信頼性の高い車両を製造することが可能となる。
【０１４４】
参考までに、図９に、組電池を搭載する自動車の概略図を示す。自動車７０に搭載される組電池５０は、上記で説明したような特性を有する。このため、組電池５０を搭載する自動車７０は充放電サイクル特性に優れた車両となる。
【０１４５】
以上、本発明の好適な実施形態について示したが、本発明は、以上の実施形態に限られるものではなく、当業者によって種々の変更、省略、および追加が可能である。
【実施例】
【０１４６】
以下、添付した図面（図１０〜１３）を参照しながら本発明を説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、図１０〜１３はそれぞれ実施例１〜４で作製した積層型電池または双極型電池を示す模式断面図である。
【０１４７】
（積層型電池）
［実施例１］
（１）正極要素の作製
正極活物質として含リチウムマンガン酸ニッケル（平均粒子径：１０μｍ）（９０質量部）、導電剤としてカーボンブラック（６質量部）、および結着割としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ♯１３００）（４質量部）を混合し、正極合剤とした。この正極合剤をスラリー粘度調整溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンの適量に分散させ、正極活物質スラリーを調製した。
【０１４８】
導電性層として、厚さが２０μｍのアルミニウム（Ａｌ）箔を準備した。上記で調製したスラリーを導電性層の片面に塗布して乾燥・プレスすることで、導電性層２５の一方の面上に厚みが７０μｍの正極活物質層１５が形成された正極要素を作製した。
【０１４９】
（２）負極要素の作製
負極活物質、導電剤、および結着剤の前駆体溶液を混合し、負極合剤とした。なお、負極活物質としてはシリコン系活物質粉末（平均粒子径：１０μｍ）（８０質量部）、導電剤としてはカーボンブラック（１０質量部）を用いた。結着剤の前駆体溶液としては、結着剤となるポリイミドの前駆体（ポリアミック酸）を含むＮ−メチル−２−ピロリドン溶液（ポリイミドとして１０質量部に相当）を用いた。この負極合剤をスラリー粘度調整溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン溶液の適量に分散させ、負極活物質スラリーを調製した。
【０１５０】
導電性層として、厚さが２０μｍの銅（Ｃｕ）箔を準備し、上記で調製したスラリーを導電性層の片面に塗布して乾燥・プレス後、２５０℃で真空乾燥することで、導電性層２５の一方の面上に厚みが３０μｍの負極活物質層１２が形成された負極要素を作製した。
【０１５１】
（３）電解液保持部および電解質層の準備
電解液保持部に用いる電解液保持基材として、ポリオレフィンフィルム（材質：ポリエチレン（ＰＥ）製、厚み：１０μｍ、空孔率：３５％）を準備した。
【０１５２】
また、電解質層に用いるセパレータの基材についても、上記電解液保持部に用いた電解液保持基材と同様の基材を用いた。
【０１５３】
（４）発電要素の作製
上記で作製した正極要素および負極要素を電極部サイズが１００ｍｍ×１００ｍｍとなるように、アルミニウム端子またはニッケル端子と溶接するタブ部を残して切り出した。セパレータおよび電解液保持部の電解液保持基材についても１１０ｍｍ×１１０ｍｍのサイズに切り出した。
【０１５４】
このようにして準備した正極要素６枚、負極要素６枚、セパレータ６枚、および電解液保持基材５枚を、治具を用いて積層させ、図１０に示す発電要素を作製した。その際、正極活物質層１５と負極活物質層１２とがセパレータ（電解質層）１３を介して対向し、正極要素内の導電性層２５同士または負極要素内の導電性層２５同士が電解液保持基材（電解液保持部）２６を介して対向するようにした。
【０１５５】
（５）発電要素の配置、電解液の含浸
上記で作製した発電要素内の導電性層２５のそれぞれに端子リード（２０、２１）を溶接させた。なお、正極要素内の導電性層についてはアルミニウム製端子リード２０を、負極要素内の導電性層についてはニッケル製端子リード２１を溶接させた。次いで、当該発電要素を、発電要素のサイズに成形されたアルミラミネートフィルムの外装２２の内部に入れ、電解液を注液する１辺を残し、残り３辺を熱融着して袋状にした。その内部に、真空下（真空度：５０［ｋＰａ］）で所定量の電解液を注入して含浸させた後、残りの１辺を真空封止して積層型電池を作製した。
【０１５６】
なお、電解液としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）（３０体積部）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）（７０体積部）との混合溶媒にリチウム塩であるＬｉＰＦ６が１ｍｏｌ・ｄｍ−３の濃度に溶解した溶液を用いた。また、電解液の使用量は上記セパレータおよび電解液保持基材のサイズ（体積）と空孔率とから算出される、電解液保持部および電解質層の理論上の全空孔体積に相当する量を用いた。
【０１５７】
以上により、図１０に示す積層型電池を作製した。
【０１５８】
［実施例２］
（１）正極要素の作製
実施例１と同様にして正極活物質スラリーを調製した。
【０１５９】
導電性層として、厚さが２０μｍで、貫通孔（孔径：１０μｍ、空孔率５０％、円形状）を有するアルミニウム（Ａｌ）箔を準備した。上記で調製したスラリーを導電性層の片面に塗布してプレスすることで、導電性層２５の一方の面上に厚みが７０μｍの正極活物質層１５が形成された正極要素を作製した。
【０１６０】
（２）負極要素の作製
実施例１と同様にして負極活物質スラリーを調製した。
【０１６１】
導電性層として、厚さが２０μｍで、貫通孔（孔径：１０μｍ、空孔率４０％、円形状）を有する銅（Ｃｕ）箔を準備した。上記で調製したスラリーを導電性層の片面に塗布してプレス後、２５０℃で真空乾燥することで、導電性層２５の一方の面上に厚みが３０μｍの負極活物質層１２が形成された負極要素を作製した。
【０１６２】
（３）発電要素の作製および配置、電解液の含浸
上記で作製した正極要素および負極要素を用いること以外は、実施例１と同様にして図１１に示す積層型電池を作製した。
【０１６３】
［実施例３］
実施例２で作製した負極要素を用いること以外は、実施例１と同様にして図１２に示す積層型電池を作製した。
【０１６４】
（双極型電池）
［実施例４］
（１）正極要素の作製
実施例１と同様にして正極活物質スラリーを調製した。
【０１６５】
導電性層として、厚さが２０μｍのアルミニウム（Ａｌ）箔を準備し、上記で調製したスラリーを導電性層の片面に塗布して乾燥・プレスすることで、導電性層４５の一方の面上に厚みが７０μｍの正極活物質層３５が形成された正極要素を作製した。
【０１６６】
（２）負極要素の作製
実施例１と同様にして負極活物質スラリーを調製した。
【０１６７】
導電性層として、貫通孔（孔径：１０μｍ、空孔率４０％、円形状）を有する厚さが２０μｍの銅（Ｃｕ）箔を準備した。上記で調製したスラリーを導電性層の片面に塗布して乾燥・プレス後、２５０℃で真空乾燥することで、導電性層４５の一方の面上に厚みが３０μｍの負極活物質層３２が形成された負極要素を作製した。
【０１６８】
（３）電解液保持層および電解質層の準備、電解液の含浸
ポリエチレンオキシド（４０質量部）と上記電解液（６０質量部）とを混合し、マトリックスポリマーとした。このマトリックスポリマーに対して５０００質量ｐｐｍ相当の熱重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を添加して、ゲルポリマー電解質前駆体溶液を調製した。
【０１６９】
この前駆体溶液にセパレータおよび電解液保持基材を浸漬し、室温（２５℃）の真空下（真空度：３０［ｋＰａ］）において、１０分間、前駆体溶液をセパレータおよび電解質保持基材に含浸させた。なお、電解液保持基材およびセパレータとしては実施例１と同様にポリオレフィンフィルム（材質：ポリエチレン（ＰＥ）製、厚み：１０μｍ、空孔率：３５％）を用いた。
【０１７０】
そして、アルゴンガス雰囲気下、１００℃で２時間加熱処理を行うことにより、ゲルポリマー電解質が保持された電解液保持層およびセパレータを得た。
【０１７１】
（４）発電要素の作製、絶縁層によるシール
そして、得られた双極型電極、最外層正極、および最外層負極を１４０ｍｍ×１４０ｍｍのサイズに切断し、切断された電極（正極および負極）の外周部（２０ｍｍ）に形成された活物質層を剥がしとることにより、集電体であるＳＵＳ表面を露出させた。すなわち、電極面が１００ｍｍ×１００ｍｍであり、電極の外周部２０ｍｍに集電体であるＳＵＳ箔が露出した双極型電極、最外層正極、および最外層負極を得た。それらを、セパレータ、電解液保持材と同じように前駆体溶液に浸漬して、室温（２５℃）の真空下（真空度：３０［ｋＰａ］）において、１０分間含浸させた。ついで、電極未塗布部分の前駆体溶液を拭き取った。その後、アルゴンガス雰囲気下、１００℃で２時間加熱処理を行うことにより、ゲルポリマー電解質が保持された電解液保持層およびセパレータを得た。セパレータおよび電解液保持層の電解液保持基材については１２０ｍｍ×１２０ｍｍのサイズに切り出したものを用いた。
【０１７２】
次いで、ディスペンサを用い、双極型電極、最外層正極、および最外層負極中の集電体の外周部のＳＵＳ箔露出部分（電極未塗布部分）にシール前駆体を塗布した。なお、シール前駆体としては、一液性未硬化エポキシ樹脂を用いた。
【０１７３】
次いで、上記シール前駆体が塗布された導電性層が全て覆われるように、正極要素、電解液保持基材（電解液保持部）、負極要素を積層させ、シール前駆体が塗布された双極型電極を得た。その際、正極要素内の導電性層４５と負極要素内の導電性層４５とが電解液保持基材（電解液保持部）４６を介して対向するようにした。上記手順を繰り返し、正極要素５枚、負極要素５枚、電解液保持基材５枚から双極型電極５枚を得た。
【０１７４】
以上で作製した双極型電極５枚、セパレータ６枚、正極要素１枚、負極要素１枚を下記のように治具を用いて積層させ、発電要素を作製した。その際、図１３に示すように正極活物質層３５と負極活物質層３２とがセパレータ（電解質層）３３を介して対向するようにした。
【０１７５】
作製した発電要素を、熱プレス機を用いて、面圧１ｋｇ／ｃｍ２、８０℃のの条件下で１時間熱プレスすることにより、未硬化のシール部（一液性未硬化エポキシ樹脂）を硬化させた。この工程によりシール部を所定の厚みまでプレスするとともに硬化させ、絶縁層４３を形成させることが可能となる。これにより、６層積層された双極型発電要素を得た。
【０１７６】
（５）発電要素の配置
上記で作製した発電要素の最外層の導電性層（３１ａ、３１ｂ）に端子リード（４０、４１）を溶接させた。この際、最外層の正極要素内の導電性層３１ｂについてはアルミニウム製端子リード４１を、最外層の負極要素内の導電性層３１ａについてはニッケル製端子リード４０を溶接させた。その後、実施例１と同様に、当該発電要素をアルミラミネートフィルムの外装４２の内部に入れ、真空封止することにより図１３に示す双極型電池を作製した。
【０１７７】
実施例１〜４で作製された積層型電池または双極型電池は、２つの導電性層により、多孔質のポリオレフィンフィルムから構成される電解液保持部が挟持された電解液保持集電体を有する。このため、電極間距離が増大することなく、十分な量の電解液を簡便に電極に補給できる。また、これらの電池においては、発電要素内の中央層に電解液保持集電体が存在するため、電解液の不足が生じやすい中央層に位置する活物質層に電解液保持部から電解液が迅速かつ効率よく供給されうる。さらに、電解質保持基材であるポリオレフィンフィルムは弾性体であるため、電極の膨張収縮に伴うセル厚みの変化を吸収する緩衝層として機能しうる。さらに、負極活物質として、リチウムと合金化するＳｉ材料を用いているため、高いエネルギー密度を有する高容量の電池を得ることができる。
【０１７８】
実施例２や実施例４のように導電性層が電解液保持集電体の積層方向に貫通した孔を有する場合には、電解液保持部から貫通孔を通して活物質層全体に均一にかつ迅速に電解液を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の代表的な一実施形態である、積層型の非水電解質二次電池を示す模式断面図である。
【図２】本発明の代表的な一実施形態に用いられる電解液保持集電体の模式断面図（発電要素の積層方向に平行な面における模式断面図）である。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態に用いられる電解液保持集電体の模式断面図（発電要素の積層方向に平行な面における模式断面図）である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施形態に用いられる電解液保持集電体の模式断面図（発電要素の積層方向に垂直な面における模式断面図）である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられる電解液非保持集電体の模式断面図（発電要素の積層方向に平行な面における模式断面図）である。
【図５】本発明の一実施形態に用いられうる貫通孔を有する導電性層の模式断面図（発電要素の積層方向に垂直な面における模式断面図）である
【図６】本発明の他の一実施形態である、双極型の非水電解質二次電池を示す模式断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による積層型電池を複数個接続して得られる組電池を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態による組電池を複数個接続した組電池モジュール示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態による組電池を搭載する自動車の概略図である。
【図１０】実施例１で作製した積層型電池を示す模式断面図である。
【図１１】実施例２で作製した積層型電池を示す模式断面図である。
【図１２】実施例３で作製した積層型電池を示す模式断面図である。
【図１３】実施例４で作製した双極型電池を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１０    積層型電池、
１１    負極集電体、
１１ａ    最外層負極集電体、
１２、３２    負極活物質層、
１３、３３    電解質層、
１４    正極集電体、
１４ａ    最外層正極集電体、
１５、３５    正極活物質層、
１６、３６    単電池層、
１７、３７    発電要素、
１８、３８    負極タブ（端子）、
１９、３９    正極タブ（端子）、
２０、４０    負極端子リード、
２１、４１    正極端子リード、
２２、４２    外装体（ラミネートシート）、
２３    負極、
２４    正極、
２５、４５    導電性層、
２６、４６    電解液保持部、
２７    開口部、
２８    導電性基材、
２９    貫通孔、
３０    双極型電池、
３１    集電体、
３１ａ    負極側の最外層集電体、
３１ｂ    正極側の最外層集電体、
３４    双極型電極、
３４ａ、３４ｂ    最外層に位置する電極、
４３    絶縁層、
５０    組電池、
５１、５２    電極ターミナル、
６０    組電池モジュール、
６１、６２    導電バー、
７０    自動車。
【図１】
2010153140.tif 000007
【図２】
2010153140.tif 000008
【図３Ａ】
2010153140.tif 000009
【図３Ｂ】
2010153140.tif 000010
【図４】
2010153140.tif 000011
【図５】
2010153140.tif 000012
【図６】
2010153140.tif 000013
【図７】
2010153140.tif 000014
【図８】
2010153140.tif 000015
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010153140.tif 000019
【図１３】
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