(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双極型電極を電解質層を介して積層してなる発電要素と、
前記双極型電極を積層する積層方向に沿って前記発電要素の両端のそれぞれに配置され、前記発電要素から電流を取り出す集電板と、
前記集電板が配置された前記発電要素を覆う外装体と、
前記集電板のうちの少なくとも一方の集電板と前記外装体との間に配置され、前記一方の集電板と前記外装体との一体的な変形を促進する促進部材と、を有し、
前記一方の集電板と前記外装体との間の摩擦力が、前記一方の集電板と前記発電要素との間の摩擦力よりも大きい双極型電池。
【請求項２】
前記発電要素は、複数の単電池を積層してなる単位発電要素を、複数積層することによって構成した形態を有し、
前記積層方向に沿って隣接する前記単位発電要素同士の間に配置され、前記単位発電要素同士の一体的な変形を抑制する抑制部材をさらに有する請求項１に記載の双極型電池。
【請求項３】
前記促進部材は、前記一方の集電板の外表面および前記外装体の内表面のうちの少なくとも一方に表面処理を施すことによって形成される表面処理層、または、前記一方の集電板と前記外装体との間に配置される接着層を含んでいる請求項１または請求項２に記載の双極型電池。
【請求項４】
前記一方の集電板の外表面に施す表面処理は、ブラスト処理、りん酸塩処理、または前記一方の集電板がアルミニウム材から形成されている場合においてのアルミニウム粗化処理であり、
前記外装体の内表面に施す表面処理は、コロナ放電処理、プラズマ処理、またはブラスト処理である請求項３に記載の双極型電池。
【請求項５】
前記一方の集電板は、アルミニウム材から形成され、外表面にアルマイト処理が施されている請求項１〜４のいずれか１つに記載の双極型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双極型電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護のため二酸化炭素排出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電池の開発が鋭意行われている。自動車用途の電池としては、双極型電池に注目が集まっている（特許文献１を参照）。双極型電池は、双極型電極を電解質層を介して積層してなる発電要素を有している。発電要素の両端のそれぞれには、発電要素から電流を取り出す集電板を配置してある。集電板が配置された発電要素は、ラミネートフィルムなどからなる外装体によって覆っている。双極型電池は、集電体を介して縦方向（双極型電極を積層する積層方向）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。これにより、電池電圧の高い電池が構成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３０４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外力による振動が電池に作用すると、発電要素や、電気的な導通状態を確保するように接合した箇所に、伸びや縮みなどの変形に伴う応力が繰り返し作用する。このため、発電要素や接合箇所が損傷し、電池出力が低下したり、寿命が低下したりする虞がある。
【０００５】
したがって、電池には、外力による振動に対する強度を高めることが要請されている。特に、自動車などの車両に搭載する電池にあっては、振動の入力が多いことから、振動に対する強度が高く、耐振動性に優れていることが、電池における重要な性能の一つである。
【０００６】
本発明の目的は、振動に対する強度を高めて、耐振動性の向上を図り得る双極型電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の双極型電池は、発電要素と、集電板と、外装体と、を有している。発電要素は、双極型電極を電解質層を介して積層してなる。集電板は、前記双極型電極を積層する積層方向に沿って前記発電要素の両端のそれぞれに配置され、前記発電要素から電流を取り出すために設けられている。外装体は、前記集電板が配置された前記発電要素を覆っている。そして、前記集電板のうちの少なくとも一方の集電板と前記外装体との間に、前記一方の集電板と前記外装体との一体的な変形を促進する促進部材を配置してある。ここで、一方の集電板と外装体との間の摩擦力は、一方の集電板と発電要素との間の摩擦力よりも大きい。
【発明の効果】
【０００８】
双極型電池は、促進部材を集電板と外装体との間に配置することによって、集電板と外装体との一体的な変形を促進している。集電板と外装体との間の滑りが小さくなり、外力による振動が双極型電池に作用したときに、集電板と外装体とが同時に伸び縮みする。すなわち、集電板と外装体との間のずれが抑制され、集電板と外装体とが一体化して変形する。その結果、入力された振動によって発電要素に生じ得る伸びおよび圧縮の変形量を抑えることができ、双極型電池の曲げ強度を上げることができる。もって、振動に対する強度を高めて、耐振動性の向上を図った双極型電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る双極型電池の全体構造を模式的に示す概略断面図である。
【図２】双極型電池の促進部材の説明に供する拡大断面図である。
【図３】単位発電要素を複数積層することによって構成される発電要素を示す断面図である。
【図４】双極型電池の外観を示す斜視図である。
【図５】集電板の外表面に表面処理を施すことによって形成した促進部材、隣接する単位発電要素同士の間に配置した抑制部材、および集電板と単位発電要素との間に配置した抑制部材を備える双極型電池を模式的に示す図である。
【図６】図６（Ａ）（Ｂ）は、促進部材を配置することによって双極型電池の曲げ強度を高めるメカニズムの説明に供する説明図であって、双極型電池が振動によって曲げられたときの変形状況を示す模式図である。図６（Ａ）は、促進部材を配置した本実施形態の場合を示し、図６（Ｂ）は、促進部材を配置しない対比例の場合を示している。
【図７】図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、抑制部材をさらに配置することによって双極型電池の曲げ強度を高めるメカニズムの説明に供する説明図であって、図７（Ａ）（Ｂ）は、双極型電池が振動によって曲げられたときの変形状況を示す模式図である。図７（Ａ）は、抑制部材をさらに配置した本実施形態の場合を示し、図７（Ｂ）は、抑制部材を配置しない対比例の場合を示している。図７（Ｃ）は、双極型電池の変位量を概念的に示す図である。
【図８】外装体の内表面に表面処理を施すことによって形成した促進部材の説明に供する拡大断面図である。
【図９】促進部材の他の例を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）（Ｂ）は、電池の強度に関する説明を、計算例に基づいて説明するための説明図である。
【図１１】曲げ剛性の計算結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、理解の容易のために、図面上における各部材の寸法比率は誇張して示してあり、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１１】
図１〜図５を参照して、実施形態に係る双極型リチウムイオン二次電池１０（以下、単に「双極型電池１０」ともいう）は、概説すれば、発電要素２１と、発電要素２１から電流を取り出す集電板２５、２７と、集電板２５、２７が配置された発電要素２１を覆う外装体５０と、を有している。発電要素２１は、双極型電極２３を電解質層１７を介して積層して構成している。集電板２５、２７は、双極型電極２３を積層する積層方向に沿って発電要素２１の両端のそれぞれに配置している。そして、各集電板２５、２７と外装体５０との間に、各集電板２５、２７と外装体５０との一体的な変形を促進する促進部材６０を配置してある（図２を参照）。図示例の双極型電池１０にあってはさらに、発電要素２１は、複数の単電池１９を積層してなる単位発電要素８０を、複数積層することによって構成した形態を有している。そして、積層方向に沿って隣接する単位発電要素８０同士の間に、単位発電要素８０同士の一体的な変形を抑制する抑制部材７０をさらに配置してある。以下、詳述する。
【００１２】
発電要素２１は、複数の双極型電極２３を有している。双極型電極２３は、集電体１１の一方の面に正極活物質層１３を形成し、反対側の面に負極活物質層１５を形成してある。発電要素２１は、双極型電極２３を電解質層１７を介して積層した構成を有している。電解質層１７は、基材としてのセパレータに電解質を保持した構成を有する。一の双極型電極２３の正極活物質層１３と前記一の双極型電極２３に隣接する他の双極型電極２３の負極活物質層１５とが電解質層１７を介して向き合うように、各双極型電極２３および電解質層１７を交互に積層している。すなわち、一の双極型電極２３の正極活物質層１３と前記一の双極型電極２３に隣接する他の双極型電極２３の負極活物質層１５との間に電解質層１７を挟んで配置している。
【００１３】
隣接する正極活物質層１３、電解質層１７、および負極活物質層１５は、一つの単電池１９を構成する。したがって、双極型電池１０は、単電池１９を積層してなる構成を有しているともいえる。単電池１９の積層個数は、所望する電圧に応じて適宜定めることができる。
【００１４】
双極型電極２３の集電体１１は積層方向のみに電流を流すため、集電体１１の抵抗値が金属に比べて高いものでも用いることができる。そこで、本実施形態の集電体１１は、導電性を有する樹脂層を含んでいる。好適には、集電体１１は、導電性を有する樹脂層からなる。樹脂層は、導電性を有し、必須に樹脂を含み、集電体１１の役割を果たす。樹脂層が導電性を有するには、具体的な形態として、（１）樹脂を構成する高分子材料が導電性高分子である形態、（２）樹脂層が樹脂および導電性フィラー（導電材）を含む形態を挙げることができる。樹脂材料を適用した集電体１１（以下、単に、「樹脂集電体１１」ともいう）を用いることによって、金属集電体を用いる場合に比べて電池１０の軽量化を図ることができる。また、樹脂集電体１１は、電池の温度が所定値以上になった時の電流の流れを抑制する効果もある。樹脂集電体１１の厚さは、特に限定されないが、通常は１〜１００μｍ程度である。
【００１５】
単電池１９の外周部には、シール部（絶縁部）３１を配置してある。電解質層１７からの電解液の漏れによる液絡を防止するためである。シール部３１はまた、隣り合う集電体１１同士が接触したり、単電池１９の端部の僅かな不揃いなどに起因する短絡が起こったりするのを防止する目的で設けている。シール部３１の設置によって、長期間の信頼性および安全性を確保して、高品質の双極型電池１０を提供し得る。
【００１６】
発電要素２１は、最外層に位置する正極側の最外層集電体１１ａと、最外層に位置する負極側の最外層集電体１１ｂとを有している。正極側の最外層集電体１１ａは、片面のみに正極活物質層１３を形成している。負極側の最外層集電体１１ｂは、片面のみに負極活物質層１５を形成している。ただし、正極側の最外層集電体１１ａの両面に正極活物質層１３を形成してもよい。同様に、負極側の最外層集電体１１ｂの両面に負極活物質層１５を形成してもよい。
【００１７】
発電要素２１の両端に配置される集電板２５、２７は、具体的には、正極集電板２５と、負極集電板２７とを有している。正極集電板２５は、正極側の最外層集電体１１ａに隣接させて配置している。正極集電板２５の一端は、延長され、外装体５０から外部に導出している。正極集電板２５のうち外部に露出した部位を、電力を取り出すための正極タブ２５ａとして用いている。負極集電板２７は、負極側の最外層集電体１１ｂに隣接させて配置している。負極集電板２７の一端は、延長され、外装体５０から外部に導出している。負極集電板２７のうち外部に露出した部位を、電力を取り出すための負極タブ２７ａとして用いている。
【００１８】
集電板２５、２７（正極集電板２５、負極集電板２７）の材質は、特に制限されず、双極型電池用の集電板２５、２７として従来用いられている公知の材質を用い得る。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。本実施形態では、集電板２５、２７をアルミニウム材から形成している。集電板２５、２７の厚さは、限定されないが、例えば、１０〜２００μｍ程度である。なお、正極集電板２５および負極集電板２７に、同一の材質を用いてもよいし、異なる材質を用いてもよい。なお、本実施形態のように、集電板２５、２７を延長することによりタブ２５ａ、２７ａとしてもよいし、別途準備したタブを集電板２５、２７に接続してもよい。
【００１９】
図４を参照して、双極型電池１０は、扁平な長方形形状を有し、両側部のそれぞれから、電力を取り出すための正極タブ２５ａ、負極タブ２７ａを引き出している。発電要素２１は、正極タブ２５ａおよび負極タブ２７ａを外部に引き出した状態で、外装体５０によって包まれている。外装体５０の周囲は熱融着され、内部に発電要素２１を密封している。なお、タブ２５ａ、２７ａの取り出しに関しては、特に制限されるものではなく、正極タブ２５ａと負極タブ２７ａとを同じ辺から引き出すようにしてもよいし、正極タブ２５ａと負極タブ２７ａとをそれぞれ複数に分けて、各辺から取り出しようにしてもよい。
【００２０】
外装体５０としては、ラミネートフィルムを用いた袋状のケースを用いている。ラミネートフィルム５０は、冷却性能に優れており、ＥＶ、ＨＥＶ用の大型機器用電池に好適に利用することができる。図２に拡大して示すように、ラミネートフィルム５０として、例えば、熱融着層５１、金属箔５２、保護層５３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を用いることができる。金属箔５２には、延性や展性に優れ、可撓性が要求される。具体的には、アルミニウムなどが用いられる。金属箔５２の厚さは、限定されないが、例えば、４６μｍ程度である。アルミニウム箔の内面側に位置する熱融着層５１は、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン−メタクリレート共重合樹脂、エチレン−（メタ）クリレート共重合樹脂等の熱可塑性樹脂層を接着剤層を介して、あるいは接着剤層を用いずに熱融着により貼り合わせてある。アルミニウム箔の外面側に位置する保護層５３は、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、あるいはナイロン樹脂等を用いることができる。
【００２１】
外装体５０は、上述したラミネートフィルムに限られるものではなく、外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、双極型電池１０に変形が生じ得る程度の強度を備えているものであれば適用できる。
【００２２】
図６には、促進部材６０を配置することによって双極型電池１０の曲げ強度を高めるメカニズムが示される。図６（Ａ）（Ｂ）は、双極型電池１０が振動によって曲げられたときの変形状況を示す模式図であり、図６（Ａ）は、促進部材６０を配置した本実施形態の場合を示し、図６（Ｂ）は、促進部材６０を配置しない対比例の場合を示している。
【００２３】
図６（Ａ）を参照して、双極型電池１０は、促進部材６０を集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に配置することによって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との一体的な変形を促進している。本実施形態では、双極型電極２３の集電体に樹脂集電体１１を適用しているが、樹脂集電体１１は金属集電体に比べヤング率が小さい。このため、発電要素２１の剛性は、金属集電体を用いる場合に比較して低下する。また、ラミネートフィルム５０は金属箔５２を含むものの可撓性を有していることから、ラミネートフィルム５０自体の曲げ強度は比較的低い。
【００２４】
図６（Ｂ）を参照して、促進部材６０を配置しない対比例の場合にあっては、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りが比較的大きく、外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、ラミネートフィルム５０が伸び縮みする。樹脂集電体１１を適用しているので、ラミネートフィルム５０が双極型電池１０の曲げ強度を支配することになる。しかしながら、ラミネートフィルム５０自体の曲げ強度は比較的低いことから、双極型電池１０の曲げ強度が比較的低いものとなる。
【００２５】
一方、促進部材６０を配置した本実施形態の場合（図６（Ａ））にあっては、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りが小さくなり、外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが同時に伸び縮みする。すなわち、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間のずれが抑制され、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが一体化して変形する。樹脂集電体１１を適用しているので、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが双極型電池１０の曲げ強度を支配することになる。ラミネートフィルム５０のみならず集電板２５、２７が一体となって、曲げ剛性の向上に寄与することになる。その結果、入力された振動によって発電要素２１に生じ得る伸びおよび圧縮の変形量を抑えることができ、樹脂集電体１１を適用しても、双極型電池１０の曲げ強度を上げることができる。もって、振動に対する強度を高めて、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を提供することができる。
【００２６】
図２を参照して、本実施形態の促進部材６０は、集電板２５、２７の外表面に表面処理を施すことによって形成される表面処理層６１を含んでいる。表面処理層６１によって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を向上して、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りを小さくすることができる。上述したように、外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが同時に伸び縮みするので、双極型電池１０の曲げ強度を上げることができ、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を簡単に提供することができる。
【００２７】
集電板２５、２７の外表面に施す表面処理として、ブラスト処理を適用している。金属製の集電板２５、２７の外表面にブラスト処理を行うことによって、表面処理層６１に、微小な凹凸部を形成してある。凹凸部によって粗面化した集電板２５、２７の外表面に、ラミネートフィルム５０の内表面を形成する熱融着層５１の樹脂が食い込み、あるいは絡み合う。これによって、集電板２５、２７の外表面とラミネートフィルム５０の内表面との間の摩擦力を大きくし、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を簡単に高めることができる。
【００２８】
促進部材６０を集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に配置することによって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の摩擦力が、集電板２５、２７と発電要素２１における最外層集電体１１ａ、１１ｂとの間の摩擦力よりも大きいことが好ましい。外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７と発電要素２１との間の滑りが、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りよりも相対的に生じ易くなる。入力された振動によって発電要素２１に生じ得る変形量が、集電板２５、２７およびラミネートフィルム５０に生じ得る変形量よりも小さくなる。これによって、集電板２５、２７およびラミネートフィルム５０によって曲げ強度を高め、かつ、発電要素２１の変形量を抑えて破壊され難くできる。双極型電池１０全体として、曲げ強度を上げて、耐振動性の向上を図ることができる。
【００２９】
本実施形態にあっては、集電板２５、２７をアルミニウム材から形成している。この場合には、集電板２５、２７の外表面にアルマイト処理を施すことが好ましい。集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の電気絶縁性が向上するので、振動に対する強度の向上と、電気絶縁性との両立を図ることが可能となるからである。
【００３０】
図７には、抑制部材７０をさらに配置することによって双極型電池１０の曲げ強度を高めるメカニズムが示される。図７（Ａ）（Ｂ）は、双極型電池１０が振動によって曲げられたときの変形状況を示す模式図であり、図７（Ａ）は、抑制部材７０をさらに配置した本実施形態の場合を示し、図７（Ｂ）は、抑制部材７０を配置しない対比例の場合を示している。本実施形態にあっては、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間にも抑制部材７０を配置してある。なお、理解の容易のために、図７（Ｂ）の対比例においては、単位発電要素８０同士の間、および集電板２５、２７と単位発電要素８０との間に、滑りを小さくする抵抗体９０を配置した形態を示してある。図７（Ｃ）は、双極型電池１０の変位量を概念的に示す図である。
【００３１】
図７（Ａ）を参照して、双極型電池１０は、抑制部材７０を積層方向に沿って隣接する単位発電要素８０同士の間に配置することによって、単位発電要素８０同士の一体的な変形を抑制している。同様の抑制部材７０を集電板２５、２７と単位発電要素８０との間にも配置することによって、集電板２５、２７と単位発電要素８０との一体的な変形も抑制している。本実施形態では、双極型電極２３の集電体１１に樹脂集電体１１を適用しているので、個々の単位発電要素８０の剛性は、金属集電体を用いる単位発電要素８０の場合に比較して低くなっている。
【００３２】
図７（Ｂ）を参照して、抑制部材７０を配置せずに抵抗体９０を配置した対比例の場合にあっては、単位発電要素８０同士の間の剪断力（＝摩擦力）が比較的大きく、単位発電要素８０同士の間の滑りが比較的小さい。また、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の剪断力も比較的大きく、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の滑りが比較的小さい。図７（Ｃ）に示すように、外力による振動が双極型電池１０に作用したときには、単位発電要素８０同士の間の滑り、および集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の滑りが比較的小さいことから、個々の単位発電要素８０に生じ得る変位量が比較的大きくなる。変位量が大きいほど、単位発電要素８０の内部に発生する応力が大きくなり、単位発電要素８０が破壊され易くなる。単位発電要素８０が破壊されると、電子ネットワークの切断によって、電池出力の低下や、寿命の低下を招く虞がある。
【００３３】
一方、抑制部材７０を配置した本実施形態の場合（図７（Ａ））にあっては、単位発電要素８０同士の間の剪断力が緩和されて比較的小さく、単位発電要素８０同士の間の滑りが比較的大きい。また、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の剪断力も緩和されて比較的小さく、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の滑りが比較的大きい。図７（Ｃ）に示すように、外力による振動が双極型電池１０に作用したときには、単位発電要素８０同士の間の滑り、および集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の滑りが比較的大きいことから、個々の単位発電要素８０に生じ得る変位量が比較的小さくなる。その結果、個々の単位発電要素８０の内部に発生する応力が小さくなり、単位発電要素８０が破壊され難くなる。これによって、双極型電池１０全体として、曲げ強度を上げることができる。もって、振動に対する強度を高めて、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を提供することができる。
【００３４】
抑制部材７０の形態は、隣接する単位発電要素８０同士の間や、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間に挿入配置し易いシート形状が好ましい。抑制部材７０の材料は、導電性を有する限り適宜の材料を適用できる。例えば、金属シート、あるいは、樹脂集電体１１と同様に、導電性を有する樹脂層を含むシートを用いることができる。電池の軽量化を図る観点から、樹脂集電体１１と同様に、導電性を有する樹脂層を含むシート材が好ましい。好適には、抑制部材７０は、導電性を有する樹脂層からなる。樹脂層が導電性を有する形態として、樹脂集電体１１と同様に、樹脂を構成する高分子材料が導電性高分子である形態、樹脂層が樹脂および導電性フィラー（導電材）を含む形態を挙げることができる。さらに、抑制部材７０の材料や表面性状等は、単位発電要素８０同士の間の固定を、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の固定よりも弱く設定して剪断力を緩和し得るように、材料や、摩擦係数などの表面性状を選択する。
【００３５】
以下、双極型電池１０における他の主要な構成部材について説明する。
【００３６】
（正極（正極活物質層）および負極（負極活物質層））
活物質層１３または１５は活物質を含み、必要に応じてその他の添加剤をさらに含む。
【００３７】
正極活物質層１３は、正極活物質を含む。正極活物質としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｎ）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。なお、上記以外の正極活物質が用いられてもよいことは勿論である。
【００３８】
負極活物質層１５は、負極活物質を含む。負極活物質としては、例えば、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、リチウム−遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属材料、リチウム合金系負極材料などが挙げられる。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、炭素材料またはリチウム−遷移金属複合酸化物が、負極活物質として用いられる。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。
【００３９】
各活物質層１３、１５に含まれるそれぞれの活物質の平均粒子径は特に制限されないが、高出力化の観点からは、好ましくは１〜２０μｍである。
【００４０】
正極活物質層１３および負極活物質層１５は、バインダを含む。
【００４１】
活物質層に用いられるバインダとしては、特に限定されないが、例えば、以下の材料が挙げられる。ポリエチレン、ポリプロピレン、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）、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、セルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物などの熱可塑性高分子、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）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＣＴＦＥ系フッ素ゴム）等のビニリデンフルオライド系フッ素ゴム、エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、スチレン・ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドであることがより好ましい。これらの好適なバインダは、耐熱性に優れ、さらに電位窓が非常に広く正極電位、負極電位双方に安定であり活物質層に使用が可能となる。これらのバインダは、１種単独で用いてもよいし、２種併用してもよい。
【００４２】
活物質層中に含まれるバインダ量は、活物質を結着することができる量であれば特に限定されるものではないが、好ましくは活物質層に対して、０．５〜１５質量％であり、より好ましくは１〜１０質量％である。
【００４３】
活物質層に含まれうるその他の添加剤としては、例えば、導電助剤、電解質塩（リチウム塩）、イオン伝導性ポリマー等が挙げられる。
【００４４】
導電助剤とは、正極活物質層または負極活物質層の導電性を向上させるために配合される添加物をいう。導電助剤としては、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、気相成長炭素繊維などの炭素材料が挙げられる。活物質層が導電助剤を含むと、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。
【００４５】
電解質塩（リチウム塩）としては、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等が挙げられる。
【００４６】
イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系およびポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）系のポリマーが挙げられる。
【００４７】
正極活物質層および負極活物質層中に含まれる成分の配合比は、特に限定されない。配合比は、非水溶媒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。各活物質層の厚さについても特に制限はなく、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、各活物質層の厚さは、２〜１００μｍ程度である。
【００４８】
（電解質層）
電解質層１７を構成する電解質としては、液体電解質またはポリマー電解質が用いられうる。
【００４９】
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）やプロピレンカーボネート（ＰＣ）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、ＬｉＢＥＴＩ等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。
【００５０】
一方、ポリマー電解質は、電解液を含むゲル電解質と、電解液を含まない真性ポリマー電解質に分類される。
【００５１】
ゲル電解質は、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として用いられるイオン伝導性ポリマーとしては、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）、およびこれらの共重合体等が挙げられる。かようなポリアルキレンオキシド系ポリマーには、リチウム塩などの電解質塩がよく溶解しうる。
【００５２】
なお、電解質層が液体電解質やゲル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。
【００５３】
真性ポリマー電解質は、上記のマトリックスポリマーに支持塩（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、電解質層が真性ポリマー電解質から構成される場合には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。
【００５４】
ゲル電解質や真性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、高分子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。
【００５５】
（最外層集電体）
最外層集電体の材質としては、例えば、金属や導電性高分子が採用されうる。電気の取り出しやすさの観点からは、好適には金属材料が用いられる。具体的には、例えば、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、銅などの金属材料が挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、あるいはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、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。
【００５６】
（タブ）
電池外部に電流を取り出す目的で、タブを用いてもよい。タブは集電板に電気的に接続され、外装体であるラミネートフィルムの外部に取り出される。
【００５７】
タブを構成する材料は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池用のタブとして従来用いられている公知の高導電性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）、これらの合金等の金属材料が好ましく、より好ましくは軽量、耐食性、高導電性の観点からアルミニウム、銅などが好ましい。なお、正極タブと負極タブとでは、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。
【００５８】
（シール部（絶縁部））
シール部３１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、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、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が、絶縁部３１の構成材料として好ましく用いられる。
【００５９】
なお、上記の双極型電池１０は、従来公知の製造方法により製造することができる。
【００６０】
また、上記の双極型電池１０を複数個接続して組電池を構成することが可能である。接続する個数や、電気的な接続形態は特に限定されるものではなく、電池の性能として求められる出力および容量に応じて適宜設定することが可能である。双極型電池１０や、組電池は、車両の駆動用電源として用いることが可能である。例えば、ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車等に適用することが可能である。また用途は、自動車の駆動用電源に限定されるものではなく、例えば、電車などの移動体の各種電源等や、無停電電源装置などの載置用電源として幅広く適用することが可能である。
【００６１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００６２】
双極型電池１０は、促進部材６０を集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に配置することによって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との一体的な変形を促進している（図６（Ａ）を参照）。集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りが小さくなり、外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが同時に伸び縮みする。すなわち、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間のずれが抑制され、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが一体化して変形する。樹脂集電体１１を適用しているので、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが双極型電池１０の曲げ強度を支配することになる。ラミネートフィルム５０のみならず集電板２５、２７が一体となって、曲げ剛性の向上に寄与することになる。その結果、入力された振動によって発電要素２１に生じ得る伸びおよび圧縮の変形量を抑えることができ、樹脂集電体１１を適用しても、双極型電池１０の曲げ強度を上げることができる。もって、振動に対する強度を高めて、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を提供することができる。
【００６３】
集電体１１に樹脂材料を適用すると、電池の軽量化、電池の温度が所定値以上になった時の電流の流れの抑制効果が得られるものの、樹脂材料は金属材料に比べて強度（ヤング率）が低下するため、電池の曲げ剛性が低下するという問題がある。電池の曲げ剛性が低下した状態で、外力に対する耐振動強度を、金属集電体を用いた電池と同じレベルにするためには、従来の電池構造に対して支持するスパンを狭める必要がある。支持スパンを狭めると支持部材が増え、電池全体の重量が増えてしまうという問題を招来する。
【００６４】
これに対して、本実施形態では、促進部材６０を集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に配置し、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが一体化して変形する構成とすることによって、樹脂集電体１１を適用しても、耐振動性の向上を図ることが可能となる。また、支持部材を増やす必要もないので、樹脂集電体１１を適用することによって得られる電池の軽量化という効果を損なうこともない。
【００６５】
促進部材６０を配置することによって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の摩擦力を、集電板２５、２７と発電要素２１における最外層集電体１１ａ、１１ｂとの間の摩擦力よりも大きくしている。外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７と発電要素２１との間の滑りが、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りよりも相対的に生じやすく、入力された振動によって発電要素２１に生じ得る変形量が、集電板２５、２７およびラミネートフィルム５０に生じ得る変形量よりも小さくなる。これによって、集電板２５、２７およびラミネートフィルム５０によって曲げ強度を高め、かつ、発電要素２１の変形量を抑えて破壊され難くでき、双極型電池１０全体として、曲げ強度を上げて、耐振動性の向上を図ることができる。
【００６６】
双極型電池１０は、抑制部材７０を積層方向に沿って隣接する単位発電要素８０同士の間に配置することによって、単位発電要素８０同士の一体的な変形を抑制している（図７（Ａ）を参照）。同様の抑制部材７０を集電板２５、２７と単位発電要素８０との間にも配置することによって、集電板２５、２７と単位発電要素８０との一体的な変形も抑制している。単位発電要素８０同士の間の剪断力が緩和されて比較的小さく、単位発電要素８０同士の間の滑りが比較的大きい。また、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の剪断力も緩和されて比較的小さく、集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の滑りが比較的大きい。外力による振動が双極型電池１０に作用したときには、単位発電要素８０同士の間の滑り、および集電板２５、２７と単位発電要素８０との間の滑りが比較的大きいことから、個々の単位発電要素８０に生じ得る変位量が比較的小さくなる（図７（Ｃ）を参照）。その結果、個々の単位発電要素８０の内部に発生する応力が小さくなり、単位発電要素８０が破壊され難くなる。これによって、双極型電池１０全体として、曲げ強度を上げることができる。もって、振動に対する強度を高めて、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を提供することができる。
【００６７】
本実施形態の促進部材６０は、金属製の集電板２５、２７の外表面に表面処理を施すことによって形成される表面処理層６１を含んでいる（図２を参照）。表面処理層６１によって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を向上して、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りを小さくすることができる。外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが同時に伸び縮みするので、双極型電池１０の曲げ強度を上げることができ、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を簡単に提供することができる。
【００６８】
集電板２５、２７の外表面に施す表面処理として、ブラスト処理を適用している。金属製の集電板２５、２７の外表面にブラスト処理を行うことによって、集電板２５、２７の外表面とラミネートフィルム５０の内表面との間の摩擦力を大きくし、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を簡単に高めることができる。
【００６９】
集電板２５、２７をアルミニウム材から形成しており、集電板２５、２７の外表面にアルマイト処理を施している。集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の電気絶縁性が向上し、振動に対する強度の向上と、電気絶縁性との両立を図ることが可能となる。
【００７０】
（集電板２５、２７の外表面に施す表面処理の他の例）
促進部材６０の表面処理層６１を形成するための表面処理として、集電板２５、２７の外表面にブラスト処理を施す実施形態について説明したが、この場合に限定されるものではない。集電板２５、２７の外表面に施す表面処理は、ブラスト処理の他にも、りん酸塩処理、または集電板２５、２７がアルミニウム材から形成されている場合においてのアルミニウム粗化処理などを適用することができる。
【００７１】
金属製の集電板２５、２７の外表面にりん酸塩処理を行うことによって、集電板２５、２７の外表面とラミネートフィルム５０の内表面との間の摩擦力が大きくなる。これによって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を簡単に高めることができる。
【００７２】
また、アルミニウム材から形成された集電板２５、２７にアルミニウム粗化処理を行い、化学エッチングによって表面に孔食上の形状を形成する。これによって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を簡単に高めることができる。
【００７３】
（ラミネートフィルム５０の内表面に施す表面処理の例）
促進部材６０は、集電板２５、２７の外表面に表面処理を施すことによって形成される表面処理層６１に限られるものではない。
【００７４】
図８を参照して、促進部材６０は、ラミネートフィルム５０の内表面に表面処理を施すことによって形成される表面処理層６２を含んでいてもよい。表面処理層６１によって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を向上して、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りを小さくすることができる。外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが同時に伸び縮みするので、双極型電池１０の曲げ強度を上げることができ、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を簡単に提供することができる。
【００７５】
ラミネートフィルム５０の内表面に施す表面処理は、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、またはブラスト処理を例示することができる。これらの表面処理によって、樹脂表面に官能基を施し、集電板２５、２７の外表面とラミネートフィルム５０の内表面との間の摩擦力を大きくし、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を簡単に高めることができる。ラミネートフィルム５０の樹脂層に表面処理を行うことは、製造上簡易に実施することができる。
【００７６】
なお、促進部材６０は、集電板２５、２７の外表面、またはラミネートフィルム５０の内表面のいずれか一方に表面処理を施すことによって形成される表面処理層６１、６２に限られるものではない。促進部材６０は、集電板２５、２７の外表面、およびラミネートフィルム５０の内表面の両者に表面処理を施すことによって形成される表面処理層であってもよい。例えば、集電板２５、２７の外表面を粗面化する表面処理を施し、ラミネートフィルム５０の内表面を粗面化する表面処理を施して、一つの表面処理層を形成するようにしてもよい。
【００７７】
（促進部材６０の他の例）
図９は、促進部材６０の他の例を示す図である。
【００７８】
図示するように、促進部材６０は、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に配置される接着層６３を含んでいてもよい。接着層６３によって、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０の熱融着層５１の樹脂との密着性を向上して、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の滑りを小さくすることができる。接着層６３を含む促進部材６０によっても、外力による振動が双極型電池１０に作用したときに、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０とが同時に伸び縮みするので、双極型電池１０の曲げ強度を上げることができ、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を簡単に提供することができる。
【００７９】
接着層６３は、絶縁性の接着剤を塗布することによって形成することができる。あるいは、接着層６３は、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に挿入配置される絶縁シートによって形成することができる。絶縁シートは、電池の軽量化の観点から樹脂製シートであることが好ましい。絶縁シートの上下面（ラミネートフィルム５０に向かい合う面、および集電板２５、２７に向かい合う面）には、表面処理を施して表面処理層を形成することができる。集電板２５、２７の外表面と絶縁シートとの間の摩擦力、およびラミネートフィルム５０の内表面と絶縁シートとの間の摩擦力を大きくして、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との密着性を、両者の間に介在する絶縁シートによって簡単に高めることができる。さらに、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の絶縁性を向上させることもできる。
【００８０】
樹脂製の絶縁シートに施す表面処理として、ラミネートフィルム５０の内表面に施す表面処理と同様に、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、またはブラスト処理を例示することができる。これらの表面処理によれば、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との密着性を、両者の間に介在する絶縁シートによって簡単に高めることができる。
【００８１】
さらに、絶縁シートに弾性を備えさせてもよい。絶縁シートが弾性を備えることによって、外部からの物体の衝突ないしぶつかりに対して、発電要素２１を保護する効果を得ることができる。
【００８２】
（その他の変形例）
正極集電板２５とラミネートフィルム５０との間、および負極集電板２７とラミネートフィルム５０との間の両方に促進部材６０を配置した例について図示したが、この場合に限定されるものではない。集電板２５、２７のうちの一方の集電板２５または集電板２７とラミネートフィルム５０との間に促進部材６０を配置することもできる。促進部材６０を配置する側の集電板２５（または２７）の厚さなどを選択することによって、振動に対する強度を高めて、耐振動性の向上を図った双極型電池１０を得ることができる。
【００８３】
（計算例）
図１０（Ａ）（Ｂ）を参照して、電池１００の強度に関する説明を、計算例に基づいて説明する。
【００８４】
電池を車両に搭載するにあたっては、電池は、（１）振動に対する強度、（２）衝撃力に対する強度、を備える必要がある。図１０（Ａ）に示すように、電池１００は、Ｚ方向を上下方向となるように車両に搭載していると考える。
【００８５】
振動に対しては、Ｚ方向の振動において低い共振周波数を持つため、Ｚ方向の振動強度を求める必要がある。
【００８６】
また、衝撃力に対しては、電池が薄膜体の積層体であることから、ＸＹ方向の衝撃力に対する強度を求める必要がある。
【００８７】
以下に計算例を含めて、強度に関する説明をする。
【００８８】
（１）Ｚ方向の振動に対しての計算例
振動に対する強度は、ヤング率Ｅと断面二次モーメントＩの積である曲げ剛性Ｅ×Ｉであらわされる。
【００８９】
振動に対して強度を持たせるためには、１次の共振周波数を１００Ｈｚ以上となるように電池を支持する。
【００９０】
自動車に電池を搭載した場合、路面からの振動入力のほんんどが１００Ｈｚ以下であり、１００Ｈｚ以下に共振点を持つと振動によって壊れてしまう。そこで、曲げ剛性Ｅ×Ｉを大きくし、共振周波数ｆを上げる。曲げ剛性Ｅ×Ｉと共振周波数ｆとの関係は、以下の式となる。
【００９１】
【数１】
0005471204.tif 000002
【００９２】
図１０（Ｂ）に、発電要素２１、集電板２５、２７、および外層体としてのラミネートフィルム５０を有する電池１００を模式的に示す。
【００９３】
発電要素２１、集電板２５、２７、およびラミネートフィルム５０について、Ｚ方向の中心からの各部位の厚さを、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ヤング率を、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３とする。また、曲げ剛性を、（Ｅ×Ｉ）１、（Ｅ×Ｉ）２、（Ｅ×Ｉ）３とする。
【００９４】
発電要素２１、集電板２５、２７、ラミネートフィルム５０の各部位間で摩擦が無く、リジッドに固定された場合の曲げ剛性（Ｅ×Ｉ）ｒｉｇｉｄは、以下の式によって計算される。ｂは、奥行き寸法である。
【００９５】
【数２】
0005471204.tif 000003
【００９６】
集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に摩擦があった場合の曲げ剛性（Ｅ×Ｉ）ｆｒｉｃは、以下の式によって計算される。
【００９７】
【数３】
0005471204.tif 000004
【００９８】
集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間に摩擦がある場合は、集電板２５、２７が発電要素２１と一体となって変形しないため、断面二次モーメントの腕の長さが集電板２５、２７の厚さｔ２となり短くなるため、小さくなる。図１０（Ｂ）のＬは、曲げの腕の長さを示している。
【００９９】
上記の式に物性値と寸法を入れ計算すると、集電板２５、２７とラミネートフィルム５０と間に滑りがある場合（比較例）と、無い場合（実施例）との曲げ剛性は、それぞれ、２８０Ｎｍ２、７７０Ｎｍ２となり、２．７倍に増加する。
【０１００】
曲げ剛性の計算シートを下記の表１に示し、曲げ剛性の計算結果を図１１のグラフに示す。表１および図１１のグラフから明らかなように、実施例では、集電板２５、２７の曲げ剛性（Ｅ×Ｉ）２が大幅に増加し、電池全体の曲げ剛性の向上に大きく寄与していることがわかった。
【０１０１】
【表１】
0005471204.tif 000005
【０１０２】
（２）ＸＹ方向の衝撃力に対しての計算例
衝撃力は、
質量×衝撃Ｇ×９．８＝３ｋｇ×１０．０×９．８＝２９４Ｎ
剪断力（＝摩擦力）は、
集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の摩擦係数×押付け圧力×押付け面積×９．８
＝０．４×０．５ｋｇ／ｃｍ２×９８ｃｍ２×９．８Ｎ／ｋｇ＝１９２Ｎ
摩擦係数を０．４とした場合、剪断力（１９２Ｎ）＜衝撃力（２９４Ｎ）となり、衝撃に対して電池内部でズレが生じることになる。摩擦係数を０．６以上とした場合、剪断力＞衝撃力となり、衝撃に対して電池内部でズレが生じないことになる。
【０１０３】
金属と金属間の摩擦係数は、一般的に０．４くらいであり、金属間に潤滑油を入れた場合は、０．１〜０．２となる。
【０１０４】
集電板２５、２７とラミネートフィルム５０との間の摩擦力を上げることによって、耐衝撃力に対して強くできる。
【０１０５】
ＸＹ方向の衝撃力の計算シートを下記の表２に示す。
【０１０６】
【表２】
0005471204.tif 000006
【符号の説明】
【０１０７】
１０    双極型電池、
１１    樹脂集電体（集電体）、
１７    電解質層、
１９    単電池、
２１    発電要素、
２３    双極型電極、
２５    正極集電板（集電板）、
２５ａ  正極タブ、
２７    負極集電板（集電板）、
２７ａ  負極タブ、
５０    外装体（ラミネートフィルム）、
５１    熱融着層、
５２    金属箔、
５３    保護層、
６０    促進部材、
６１    表面処理層、
６２    表面処理層、
６３    接着層、
７０    抑制部材、
８０    単位発電要素。
【図１】
0005471204.tif 000007
【図２】
0005471204.tif 000008
【図３】
0005471204.tif 000009
【図４】
0005471204.tif 000010
【図５】
0005471204.tif 000011
【図６】
0005471204.tif 000012
【図７】
0005471204.tif 000013
【図８】
0005471204.tif 000014
【図９】
0005471204.tif 000015
【図１０】
0005471204.tif 000016
【図１１】
0005471204.tif 000017