(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも正極と負極と電解質層とを有し、該正極と負極を電解質層を介して対向させてなる単電池層を、３層以上積層してなる積層構造を有する電池において、
前記正極は、少なくとも正極活物質としてリチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム−遷移金属リン酸化合物またはリチウム−遷移金属硫酸化合物のいずれかを含有し、
各単電池層の、負極充電容量と正極充電容量の比（充電Ａ／Ｃ比）と、負極放電容量と正極放電容量の比（放電Ａ／Ｃ比）の少なくとも一方が、積層方向の中央部＞端部であることを特徴とする積層構造電池。
【請求項２】
前記各単電池層の、負極充電容量と、負極放電容量の少なくとも一方が、積層方向の中央部＞端部であることを特徴とする請求項１に記載の積層構造電池。
【請求項３】
前記各単電池層の、正極充電容量と、正極放電容量の少なくとも一方が、積層方向の中央部＜端部であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層構造電池。
【請求項４】
前記各単電池層の、負極活物質の質量が、積層方向の中央部＞端部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層構造電池。
【請求項５】
前記各単電池層の、正極活物質の質量が、積層方向の中央部＜端部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層構造電池。
【請求項６】
前記各単電池層の、負極電極密度（負極活物質層内の、活物質の質量／活物質の体積）が、積層方向の中央部＞端部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層構造電池。
【請求項７】
前記各単電池層の、正極電極密度（正極活物質層内の、活物質の質量／活物質の体積）が、積層方向の中央部＜端部であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層構造電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子とイオンが電気化学的に作用することで外部に対して仕事を行う電気デバイスの１種である積層構造電池に関する。詳しくは、積層型（積層構造）のリチウムイオン二次電池などに代表される積層構造電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気汚染や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、電池外装材に収納される構成を有している。例えば、特許文献１には、正極１９枚と負極２０枚を電解質層を介して交互に積層した積層構造のリチウムイオン二次電池（積層構造電池）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７２０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような既存の積層構造のリチウムイオン二次電池の充放電反応には発熱を伴う。特に車載用電池のような大型の電池では、正極と負極を電解質層を介して対向させてなる単電池層を複数積層してなる積層構造電池が用いられている。しかし、こうした車載用電池のような大型の積層構造電池では、一般に携帯電話やモバイルパソコンに用いられる巻回構造の小型電池と異なり、大型ゆえ積層内部（積層方向の中央部）と積層端部（積層方向の端部）で大きな温度差が生まれることが懸念される。
【０００７】
更に本発明者らは、ＬｉＮｉＯ２やＬｉ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ）Ｏ２のような層状岩塩型構造をもつ正極活物質では、温度依存性があるため発熱による受熱状態で電池特性に大きな不均一性を伴うことを見出したものである。このことから、積層構造電池、とりわけ層状岩塩型構造の正極活物質を使用する大型の車載用電池では、積層方向の中央部がより一層温度が上昇しやすい。一方、積層方向の中央部から積層方向の端部に近付くに従い、電池外装材への放熱、更には電池外装材から系外への放熱により温度が低下する。そのため、積層方向端部の放熱現象による温度低下と、積層方向の中央部の電池温度依存性による温度上昇により、積層方向の中央部と端部とで温度差がより一層拡大し、積層方向の中央部（内側）と端部（外側）の単電池層（単セル）に出力ムラが生じてしまう。こうした出力ムラが生じるメカニズムとしては、次のように考えられる。温度が高いほど正極側の充放電容量が増加して（図３参照）、負極（Ａｎｏｄｅ）容量（Ｌｉ排出）と正極（Ｃａｔｈｏｄｅ）容量（Ｌｉ受入）の容量比（Ａ／Ｃ比）が減少する。
【０００８】
ここで、放電時（放電後）の負極放電容量／正極放電容量＝放電Ａ／Ｃ比、充電時（充電後）の負極充電容量／正極充電容量＝充電Ａ／Ｃ比とする。これらの容量比は、それぞれ材料の物性と質量に応じてかわる。
【０００９】
積層方向の中央部（内側）と端部（外側）の温度差によってＬｉイオンの移動量の差が大きくなり、中央部のＡ／Ｃ比が１を下回った場合、中央部の電極でＬｉ析出が起こる。その結果、積層した３個以上の単電池層の各電極間の電流にバラツキが生じて、早期の性能劣化を引き起こす恐れがあえい、耐久性の低下につながる恐れがあることがわかった。
【００１０】
本発明の目的は、積層方向の中央部のＡ／Ｃ比を端部のＡ／Ｃ比より高くすることで、中央部と端部の単セルの出力ムラを抑制し、耐久性を向上することのできる積層構造電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の積層構造電池は、電池内に３層以上積層された単電池層の、負極充電容量と正極充電容量の比（充電Ａ／Ｃ比）と、負極放電容量と正極放電容量の比（放電Ａ／Ｃ比）の少なくとも一方を、積層方向において中央部＞端部とする点に特徴を有する。即ち、積層方向（電池の厚さ方向）の中央部（内側）の単電池層（単セル）のＡ／Ｃ比を、端部（外側）の単電池層（単セル）のＡ／Ｃ比より大きくした構成となっている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、積層構造電池の各単電池層（単セル）の、積層方向の中央部ほどＡ／Ｃ比を高くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、中央部と端部の単セルの出力ムラを抑制し、電池の耐久性（寿命）を向上することができる。即ち、積層方向の中央部ほどＡ／Ｃ比を高くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】積層構造電池の代表的な一実施形態である、積層型（扁平型）の非水電解質リチウムイオン二次電池の基本構成を示す断面概略図である。
【図２】図１の積層型（扁平型）の非水電解質リチウムイオン二次電池の部分断面図である。
【図３】温度依存性なる正極活物質と温度依存性のない正極活物質を用いた正極の容量増減を表したイメージ図である。
【図４】図４Ａは、電極表面にストライプ状の接着部を設けた様子を表す平面図である。図４Ｂ、４Ｃは、電極表面にドット状の接着部を設けた様子を表す平面図である。
【図５】二次電池の代表的な実施形態である扁平なリチウムイオン二次電池外観を表した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態の積層構造電池は、電池内の各単電池層の、負極充電容量と正極充電容量の比（充電Ａ／Ｃ比）と、負極放電容量と正極放電容量の比（放電Ａ／Ｃ比）の少なくとも一方を、積層方向において中央部＞端部とすることを特徴とする。かかる構成とすることで、上記した発明の効果を奏することができる。ここで、積層構造電池は、少なくとも正極と負極と電解質層とを有し、該正極と負極を電解質層を介して対向させてなる単電池層を、３層以上積層してなる積層構造を有する電池をいう。また、当該「発明を実施するための形態」においては、特に断らない限り、「負極充電容量と正極充電容量の比（充電Ａ／Ｃ比）と、負極放電容量と正極放電容量の比（放電Ａ／Ｃ比）の少なくとも一方」を単に「Ａ／Ｃ比」とも略記する。
【００１５】
積層構造電池の好ましい実施態様として、積層型（積層構造）の非水電解質リチウムイオン二次電池について説明するが、以下の実施形態のみには制限されない。なお、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】
本実施形態の積層型（積層構造）のリチウムイオン二次電池は、特に車載用電池のような大型の電池に適用するのが好ましいが、電池の大きさや用途に制限されるものではない。従来公知の任意のサイズ及び用途に用いられる積層構造のリチウムイオン二次電池に適用されうる。
【００１７】
本実施形態の積層型（積層構造）のリチウムイオン二次電池を電解質の形態で区別した場合にも、特に制限はない。例えば、非水電解液をセパレータに含浸させた液体電解質型電池、ポリマー電池とも称される高分子ゲル電解質型電池および固体高分子電解質（全固体電解質）型電池のいずれにも適用されうる。本実施形態では、高分子ゲル電解質および固体高分子電解質に関しても、これら高分子ゲル電解質や固体高分子電解質をセパレータに含浸させたものを使用することができる。
【００１８】
以下の説明では、双極型でない（内部並列接続タイプの）積層型（積層構造）のリチウムイオン二次電池につき図面を用いて説明するが、決してこれらに制限されるべきものではない。
【００１９】
図１は、積層型（扁平型）の非水電解質リチウムイオン二次電池（以下、単に「積層構造電池」ともいう）の一実施形態の基本構成を示す概略図である。図２は、図１の積層型（扁平型）の非水電解質リチウムイオン二次電池の部分断面図である。図１、２に示すように、本実施形態の積層構造電池１０は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素２１が、外装体である電池外装材２９の内部に封止された構造を有する。ここで、発電要素２１は、正極と、電解質層１７と、負極とを積層した構成を有している。正極は、正極集電体１１の両面に正極活物質層１３が配置された構造を有する。負極は、負極集電体１２の両面に負極活物質層１５が配置された構造を有する。具体的には、１つの正極活物質層１３とこれに隣接する負極活物質層１５とが、電解質層１７を介して対向するようにして、負極、電解質層および正極がこの順に積層されている。これにより、隣接する正極、電解質層および負極は、１つの単電池層（単セル）１９を構成する。したがって、本実施形態の積層構造電池１０は、単電池層（単セル）１９が複数積層されることで、電気的に並列接続されてなる構成を有するともいえる。なお、双極型（内部直列接続タイプ）の積層型（積層構造）のリチウムイオン二次電池では、単電池層（単セル）が複数積層されることで、電気的に直列接続されてなる構成を有するともいえる。さらに、電解質層１７のセパレータと正極および／または負極との間に接着層（図示せず）がさらに配置されているようにしてもよい。
【００２０】
なお、発電要素２１の両最外層に位置する最外層正極集電体には、いずれも片面のみに正極活物質層１３が配置されているが、両面に活物質層が設けられてもよい。すなわち、片面にのみ活物質層を設けた最外層専用の集電体とするのではなく、両面に活物質層がある集電体をそのまま最外層の集電体として用いてもよい。また、図１とは正極および負極の配置を逆にすることで、発電要素２１の両最外層に最外層負極集電体が位置するようにし、該最外層負極集電体の片面または両面に負極活物質層が配置されているようにしてもよい。
【００２１】
また、本実施形態では、電極（正極ないし負極）には、自立電極を含むものである。自立電極とは金属箔（集電体）がなくても形状を担保するものである。即ち、自立電極（自立構造）は、構造的（ないし強度的）には、金属箔（集電体）がなくても活物質層だけで形状を担保できるものである。但し、自立電極（自立構造）といえども、電極要素としては、集電体（但し、金属箔以外にも金属箔より機械的強度が低く、形状を担保し得ない金属の蒸着膜やメッキ薄膜、更には金属配線などでもよい）と活物質層とが必要である。上記に定義した自立電極は、活物質層（正極活物質層、負極活物質層）と、前記活物質層の片面に直接形成されてなる集電体（正極集電体、負極集電体）とを有する。そして、前記活物質層が、多孔質骨格体と、前記多孔質骨格体の空孔内に保持される活物質（正極活物質，負極活物質）とを含むものである。
【００２２】
本明細書中、「集電体」と記載する場合、正極集電体、負極集電体の両方を指す場合もあるし、片方のみを指す場合もあるし、双極型電池の双極型電極用集電体を指す場合もある。同様に、「活物質層」と記載する場合、正極活物質層、負極活物質層の両方を指す場合もあるし、片方のみを指す場合もある。同様に、「活物質」と記載する場合、正極活物質，負極活物質の両方を指す場合もあるし、片方のみを指す場合もある。
【００２３】
正極集電体１１および負極集電体１２には、各電極（正極および負極）と導通される正極集電タブ（正極集電板）２５および負極集電タブ（負極集電板）２７の一方の先端部がそれぞれ取り付けられている。また正極集電タブ２５および負極集電タブ２７のもう一方の先端部は、電池外装材２９の端部に挟まれるようにして電池外装材２９の外部に導出される構造を有している。正極集電タブ２５および負極集電タブ２７はそれぞれ、必要に応じて電極リード（正極リードおよび負極リード）（図示せず）を介して、各電極の正極集電体１１および負極集電体１２に超音波溶接や抵抗溶接等により取り付けられていてもよい。
【００２４】
更に本実施形態の積層構造電池１０の特徴的な構成としては、Ａ／Ｃ比を積層方向の中央部（内側、内部ないし中央側ともいう；図２参照）＞端部（＝外側、外部ないし端側ともいう；図２参照）とすることを特徴とするものである。即ち、単電池層（単セル）１９のＡ／Ｃ比を積層方向の中央部ほど高くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、積層方向の中央部のＡ／Ｃ比が端部のＡ／Ｃ比より高い構成となっている（実施例の表２、４、６、８、１０、１２参照）。そのため、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、中央部の電極でのＬｉ析出を防止でき、積層した単電池層（単セル）の電極間の電流のバラツキを抑制でき、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、長期間使用後（実施例では５００サイクル後）にも高い充放電効率を保持でき、電池の耐久性を向上させることができる（実施例の表１７参照のこと）。
【００２５】
ここで、単電池層（単セル）の積層方向の中央部と端部のＡ／Ｃ比の差の好適な範囲としては、本実施形態の目的を達成し、所望の効果を奏するすることができればよい。特に、中央部のＡ／Ｃ比を高くして、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、Ａ／Ｃ比が１を下回ることがないのが望ましい。中央部のＡ／Ｃ比を高くすることで、積層構造電池における積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、中央部と端部の単電池層（単セル）の出力ムラを抑制できる。その結果、長期間使用後にも高い充放電効率を保持でき、電池の耐久性（寿命）を向上することができる。
【００２６】
具体的には、積層方向の中央部のＡ／Ｃ比が、端部のＡ／Ｃ比よりも、高ければよく、０．００１でも高ければよいといえるが、好ましくは０．１〜０．４高いのが望ましく、０．１５〜０．２５高いのがより好ましい。積層方向の中央部のＡ／Ｃ比が、端部のＡ／Ｃ比よりも０．１未満しか高くなければ、上記した目的を十分に達成することができないおそれがある。一方、０．４を超えて高い場合には、負極が重く、厚くなるので、大型化してしまう恐れがある。
【００２７】
また、積層方向の中央部のＡ／Ｃ比としては、１．２〜１．４、より好ましくは１．２５〜１．３５の範囲である。中央部のＡ／Ｃ比が１．２を下回る場合には、同じ密度で見たときに、エネルギー的に不利になる恐れがあるため、望ましくない。中央部のＡ／Ｃ比の上限値は特に制限されるものではないが、１．４を上回る場合には、負極が重く、厚くなるので、大型化してしまう恐れがあるため、望ましくない。
【００２８】
積層方向の端部のＡ／Ｃ比としては、１．０５〜１．２、好ましくは１．１〜１．１５の範囲である。端部のＡ／Ｃ比が１．０５を下回る場合には、同じ密度で見たときに、エネルギー的に不利になる恐れがあるため、望ましくない。端部のＡ／Ｃ比が、１．２を上回る場合には、負極が重く、厚くなるので、大型化してしまう恐れがあるため、望ましくない。
【００２９】
尚、各単電池層の充電Ａ／Ｃ比及び放電Ａ／Ｃ比は、例えば、以下の方法により測定することができる。
【００３０】
１．負極容量について
ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で負極活物質層の表面の非晶質層（＝活物質）を確認し、各単電池層（単セル）の負極活物質層の構成部材である負極活物質、バインダ等の質量比や負極活物質の体積を求めることができる。これにより、電池内の各単電池層（単セル）ごとに、負極活物質の質量や負極電極密度がグラデーション化されているか否かを確認することができる。
【００３１】
製造段階で得られた電池内の各単電池層（単セル）の負極を用い（あるいは電池を解体して、各単電池層（単セル）ごとに負極を取り出し）、対極にＬｉを用いてセルを組む。次に、これらのセルを２５℃保管のもと、０．０５Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の上限電圧（通常、４．２５Ｖ）になるまで（＝セルが満充電状態になるまで）充電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの負極充電容量（Ａｈ）を求めることができる（実施例１のＡ／Ｃ比の求め方を参照のこと）。
【００３２】
次に、これらのセルを２５℃保管のもと、０．０５Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の下限電圧（通常、３．０Ｖ）になるまで（＝セル容量がほぼ取り出せなくなる状態になるまで）放電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの負極放電容量（Ａｈ）を求めることができる。
【００３３】
２．正極容量について
ＩＣＰ（誘導結合プラズマ発光分析法）で正極活物質中の遷移金属（例えば、上記実施例で言えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ）の組成比を確認し、単位重量あたりの正極活物質の体積と正極活物質の質量から正極容量（Ａｈ）を求める。これにより、電池内の各単電池層（単セル）ごとに、正極活物質の質量や正極電極密度がグラデーション化されているか否かを確認することができる。
【００３４】
製造段階で得られた電池内の各単電池層（単セル）の正極を用い（あるいは電池を解体して、各単電池層（単セル）ごとに正極を取り出し）、対極にＬｉを用いてセルを組む。次に、これらのセルを２５℃保管のもと、０．２Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の上限電圧（通常、４．２５Ｖ）になるまで（＝セルが満充電状態になるまで）充電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの正極充電容量（Ａｈ）を求めることができる。
【００３５】
次に、セルを２５℃保管のもと、０．２Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の下限電圧（通常、３．０Ｖ）になるまで（＝セル容量がほぼ取り出せなくなる状態になるまで）放電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの正極放電容量（Ａｈ）を求めることができる。
【００３６】
上記１、２より求めた各単電池層ごとの負極充電容量（Ａｈ）／正極充電容量（Ａｈ）を各単電池層ごとの充電Ａ／Ｃ比として算出することができる。また、上記１、２より求めた各単電池層ごとの負極放電容量（Ａｈ）／正極放電容量（Ａｈ）を各単電池層ごとの放電Ａ／Ｃ比として算出することができる。
【００３７】
以下、Ａ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（手段）について説明する。なお、以下に示す要件（手段）は、単独で適用（使用）いてもよいし、２以上の要件（手段）を適当に組み合わせて適用（使用）してもよい。
【００３８】
（第１手段）
Ａ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（第１手段）としては、各単電池層の、負極充電容量と、負極放電容量の少なくとも一方を、積層方向の中央部＞端部とする。この際、各単電池層の正極充電容量ないし正極放電容量は積層方向の中央部＝端部としてもよいし（実施例１参照）、第２手段に示すように正極充電容量ないし正極放電容量を積層方向にグラディエーション化させてもよい。本手段により、上記要件を満足することができ、上記した本実施形態の目的を達成し、所望の効果を奏することができる。特に負極充放電容量を中央部ほど多くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性（寿命）を向上させることができるなど、上記目的（課題）及び効果を達成することができる。また、負極充放電容量を中央部ほど多くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、Ａ／Ｃ比が１を下回ることがないのが望ましい。
【００３９】
具体的には、積層方向の中央部の負極充電容量ないし負極放電容量（単に、負極充放電容量もという）が、端部の負極充電容量ないし負極放電容量よりも多ければよい。積層方向の中央部の負極充電容量を１００％とした場合に、積層方向の端部の負極充電容量が８７〜９７％、好ましくは８８〜９６％の範囲である。積層方向の中央部の負極充放電容量１００％に対して端部の負極充放電容量が上記範囲内であれば、上記した目的を十分に達成し、所望の効果を奏することができる。特に９７％以下であれば、負極充電容量を高めるために目付量が多くすることで負極が重くて厚くなり大型化するのを効果的に抑制することができる。また、８７％以上であれば、電流ムラの発生を抑制して、電池寿命の向上が図れる点で優れている。
【００４０】
積層方向で負極充放電容量の割合を変化させる方法としては、特に制限されるものではない。例えば、（ａ）実施例１に示すように、単位質量当たりの充放電容量の異なる２種以上の負極活物質を用いて、これらの混合比を積層方向で変化させてもよい（表１、２、１７参照）。（ｂ）同じ負極活物質を用いて、その目付量（単位面積当たりの活物質量）を積層方向で変化させてもよい。（ｃ）同じ負極活物質を用いて、その塗布量（単位体積当たりの活物質量）を積層方向で変化させてもよい。あるいは上記した（ａ）〜（ｃ）の２以上を適当に組合せてもよい。但し、負極充放電容量の割合を変化させる方法は、上記の方法に何ら制限されるものではなく、従来公知の方法を適宜利用してもよい。
【００４１】
負極充電容量ないし負極放電容量の割合は、上記した充電Ａ／Ｃ比ないし放電Ａ／Ｃ比を算出する際の負極充電容量ないし負極放電容量を測定する方法を適用することができる。
【００４２】
（第２手段）
Ａ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（第２手段）としては、各単電池層の、正極充電容量と、正極放電容量の少なくとも一方を、積層方向の中央部＜端部とする。この際、各単電池層の負極充電容量ないし負極放電容量は積層方向の中央部＝端部としてもよいし（実施例２参照）、第１手段に示すように負極充電容量ないし負極放電容量を積層方向にグラディエーション化させてもよい。本手段により、上記要件を満足することができ、上記した本実施形態の目的を達成し、所望の効果を奏することができる。特に正極充放電容量を中央部ほど少なくしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性（寿命）を向上させることができるなど、上記目的（課題）及び効果を達成することができる。また、また、正極充放電容量を端部ほど多くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、Ａ／Ｃ比が１を下回ることがないのが望ましい。
【００４３】
具体的には、積層方向の中央部の正極充電容量ないし正極放電容量（単に、正極充放電容量もという）が、端部の正極充電容量ないし正極放電容量よりも、少なければよい。積層方向の端部の正極充電容量を１００％とした場合に、積層方向の中央部の正極充電容量が８７〜９７％、好ましくは８８〜９６％の範囲である。積層方向の端部の正極充放電容量１００％に対して中央部の正極充放電容量が上記範囲内であれば、上記した目的を十分に達成し、所望の効果を奏することができる。特に９７％以下であれば、正極充電容量を高めるために目付量が多くすることで正極が重くて厚くなり大型化するのを効果的に抑制することができる。また、８７％以上であれば、電流ムラの発生を抑制して、電池寿命の向上が図れる点で優れている。
【００４４】
積層方向で正極充放電容量の割合を変化させる方法としては、特に制限されるものではない。例えば、（ａ）実施例２に示すように、単位質量当たりの充放電容量の異なる２種以上の正極活物質（例えば、２以上の遷移金属を含有するリチウム−遷移金属複合酸化物等）を用いて、これらの遷移金属の組成比を積層方向で変えてもよい（表３、４、１７参照）。（ｂ）同じ正極活物質を用いて、その目付量（単位面積当たりの活物質量）を積層方向で変化させてもよい。（ｃ）同じ正極活物質を用いて、その塗布量（単位体積当たりの活物質量）を積層方向で変化させてもよい。あるいは上記した（ａ）〜（ｃ）の２以上を適当に組合せてもよい。但し、正極充放電容量の割合を変化させる方法は、上記の方法に何ら制限されるものではなく、従来公知の方法を適宜利用してもよい。
【００４５】
正極充電容量ないし正極放電容量の割合は、上記した充電Ａ／Ｃ比ないし放電Ａ／Ｃ比を算出する際の正極充電容量ないし正極放電容量を測定する方法を適用することができる。
【００４６】
（第３手段）
Ａ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（第３手段）としては、各単電池層の、負極活物質の質量を、積層方向の中央部＞端部とする。特に第１手段と併用するのがよい。この際、各単電池層の正極活物質の質量は積層方向の中央部＝端部としてもよいし（実施例３参照）、第４手段に示すように正極活物質の質量を積層方向にグラディエーション化させてもよい。本手段により、上記要件を満足することができ、上記した本実施形態の目的を達成し、所望の効果を奏することができる。特に負極活物質目付比を中央部ほど多くしているので（表５、６参照）、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記目的（課題）及び効果を達成することができる。また、負極活物質目付比を中央部ほど多くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、Ａ／Ｃ比が１を下回ることがないのが望ましい。
【００４７】
具体的には、積層方向の中央部の負極活物質の質量（単位面積当たりの負極活物質量；以下同様とする）が、端部の負極活物質の質量よりも多ければよい。積層方向の中央部の負極活物質の質量を１００％とした場合に、積層方向の端部の負極活物質の質量が８７〜９７％、好ましくは８８〜９６％の範囲である。積層方向の中央部の負極活物質の質量１００％に対して端部の負極活物質の質量が上記範囲内であれば、上記した目的を十分に達成し、所望の効果を奏することができる。特に９７％以下であれば、負極活物質の質量（目付量）が多くなりすぎて負極が重くて厚くなり大型化するのを抑制することができる。また、８７％以上であれば、電流ムラの発生を抑制して、電池寿命の向上が図れる点で優れている。
【００４８】
積層方向で負極活物質の質量の割合を変化させる方法としては、実施例３に示すように、同じ負極活物質を用いて、その目付量（単位面積当たりの負極活物質量）を積層方向で変化させればよい（表５、６、１７参照）。
【００４９】
負極充電容量ないし負極放電容量の割合は、上記した充電Ａ／Ｃ比ないし放電Ａ／Ｃ比を算出する際の負極充電容量ないし負極放電容量を測定する方法を適用することができる。
【００５０】
上記した負極活物質の質量の測定は、電池を解体し、断面だしして、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）の断面画像から負極活物質部分をマッピングにより大きさ（面積）、長さ、粒子径（直径）等を計測（カウント）することができる。これによる体積割合を出して質量％に換算することができる。
【００５１】
（第４手段）
Ａ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（第４手段）としては、各単電池層の、正極活物質の質量を、積層方向の中央部＜端部とする。特に第２手段と併用するのがよい。この際、各単電池層の負極活物質の質量は積層方向の中央部＝端部としてもよいし（実施例４参照）、第３手段に示すように負極活物質の質量を積層方向にグラディエーション化させてもよい。本手段により、上記要件を満足することができ、上記した本実施形態の目的を達成し、所望の効果を奏することができる。特に正極活物質目付比を端部ほど多く、中央部ほど少なくしているので（表７、８参照）、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記目的（課題）及び効果を達成することができる。また、正極活物質目付比を端部ほど多くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、Ａ／Ｃ比が１を下回ることがないのが望ましい。
【００５２】
具体的には、積層方向の中央部の正極活物質の質量（単位面積当たりの正極活物質量；以下同様とする）が、端部の正極活物質の質量よりも少なければよい。積層方向の端部の正極活物質の質量を１００％とした場合に、積層方向の中央部の正極活物質の質量が８７〜９７％、好ましくは８８〜９６％の範囲である。積層方向の端部の正極活物質の質量１００％に対して中央部の正極活物質の質量が上記範囲内であれば、上記した目的を十分に達成し、所望の効果を奏することができる。特に９７％以下であれば、正極活物質の質量（目付量）が多くなりすぎて正極が重くて厚くなり大型化するのを抑制することができる。また、８７％以上であれば、電流ムラの発生を抑制して、電池寿命の向上が図れる点で優れている。
【００５３】
積層方向で正極活物質の質量の割合を変化させる方法としては、実施例４に示すように、同じ正極活物質を用いて、その目付量（単位面積当たりの正極活物質量）を積層方向で変化させればよい（表７、８、１７参照）。
【００５４】
上記した正極活物質の質量の測定は、電池を解体し、断面だしして、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）の断面画像から負極活物質部分をマッピングにより大きさ（面積）、長さ、粒子径（直径）等を計測（カウント）することができる。これによる体積割合を出して質量％に換算することができる。
【００５５】
（第５手段）
Ａ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（第５手段）としては、各単電池層の、負極電極密度を、積層方向の中央部＞端部とする。特に第１、３手段と併用するのがよい。この際、各単電池層の正極電極密度は積層方向の中央部＝端部としてもよいし（実施例５参照）、第６手段に示すように正極電極密度を積層方向にグラディエーション化させてもよい。本手段により、上記要件を満足することができ、上記した本実施形態の目的を達成し、所望の効果を奏することができる。加えて、負極電極密度が中央部ほど高くしているので、負極活物質をより多く塗布しても全体のセル厚みを同じにすることができる。また積層ごとに対極する電極のエネルギー密度（厚み）を等しくすることで、正極または負極活物質の塗布量を多くしてもセルの体積を同じにすることもできる。また、負極電極密度が中央部ほど高くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記目的（課題）及び効果を達成することができる。また、負極電極密度を中央部ほど多くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、Ａ／Ｃ比が１を下回ることがないのが望ましい。
【００５６】
具体的には、積層方向の中央部の負極電極密度（負極活物質層内の、負極活物質の質量／負極活物質の体積；以下同様とする）が、端部の負極電極密度よりも高ければよい。積層方向の中央部の負極電極密度を１００％とした場合に、積層方向の端部の負極電極密度が８７〜９７％、好ましくは８８〜９６％の範囲である。積層方向の中央部の負極電極密度１００％に対して端部の負極電極密度が上記範囲内であれば、上記した目的を十分に達成し、所望の効果を奏することができる。特に９７％以下であれば、負極電極密度を高めるために目付量が多くすることで負極が重くて厚くなり大型化するのを効果的に抑制することができる。また、８７％以上であれば、電流ムラの発生を抑制して、電池寿命の向上が図れる点で優れている。
【００５７】
積層方向で負極電極密度を変化させる方法としては、特に制限されるものではない。例えば、実施例５に示すように、同じ負極活物質を用いて、その目付量（単位面積当たりの活物質量）と、その塗布量（単位体積当たりの活物質量）を積層方向で変化させればよい（表９、１０参照）。但し、負極電極密度を変化させる方法は、上記の方法に何ら制限されるものではなく、従来公知の方法を適宜利用してもよい。
【００５８】
負極電極密度（負極活物質層内の、負極活物質の質量／負極活物質の体積）の測定は、電池を解体し、断面だしして、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）の断面画像から負極活物質部分をマッピングにより大きさ（面積）、長さ、粒子径（直径）等を計測（カウント）することができる。これによる体積割合を算出する。さらに質量％に換算することで、負極活物質の質量と体積から負極電極密度を求めることができる。
【００５９】
（第６手段）
Ａ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（第６手段）としては、各単電池層の、正極電極密度を、積層方向の中央部＜端部とする。特に第２、４手段と併用するのがよい。この際、各単電池層の負極電極密度は積層方向の中央部＝端部としてもよいし（実施例６参照）、第５手段に示すように負極電極密度を積層方向にグラディエーション化させてもよい。本手段により、上記要件を満足することができ、上記した本実施形態の目的を達成し、所望の効果を奏することができる。加えて、正極電極密度を中央部ほど低くし、端部ほど高くしているので、正極活物質をより多く塗布しても全体の厚みを同じにすることができる。また積層ごとに対極する電極のエネルギー密度（厚み）を等しくすることで、正極または負極活物質の塗布量を多くしてもセルの体積を同じにすることもできる。また、正極電極密度が端部ほど高くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記目的（課題）及び効果を達成することができる。また、正極電極密度を端部ほど高くしているので、放熱性の低い正極の充放電容量が増加しても、Ａ／Ｃ比が１を下回ることがないのが望ましい。
【００６０】
具体的には、積層方向の中央部の正極電極密度（正極活物質層内の、正極活物質の質量／正極活物質の体積；以下同様とする）が、端部の正極電極密度よりも、低ければよい。
積層方向の端部の正極電極密度を１００％とした場合に、積層方向の中央部の正極電極密度が８７〜９７％、好ましくは８８〜９６％の範囲である。積層方向の端部の正極電極密度１００％に対して中央部の正極電極密度が上記範囲内であれば、上記した目的を十分に達成し、所望の効果を奏することができる。特に９７％以下であれば、正極電極密度を高めるために目付量が多くすることで正極が重くて厚くなり大型化するのを効果的に抑制することができる。また、８７％以上であれば、電流ムラの発生を抑制して、電池寿命の向上が図れる点で優れている。
【００６１】
積層方向で正極電極密度を変化させる方法としては、特に制限されるものではない。例えば、実施例６に示すように、同じ正極活物質を用いて、その目付量（単位面積当たりの活物質量）と、その塗布量（単位体積当たりの活物質量）を積層方向で変化させればよい（表１１、１２参照）。但し、正極電極密度を変化させる方法は、上記の方法に何ら制限されるものではなく、従来公知の方法を適宜利用してもよい。
【００６２】
正極電極密度（正極活物質層内の、正極活物質の質量／正極活物質の体積）の測定は、電池を解体し、断面だしして、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）の断面画像から正極活物質部分をマッピングにより大きさ（面積）、長さ、粒子径（直径）等を計測（カウント）することができる。これによる体積割合を算出する。さらに質量％に換算することで、正極活物質の質量と体積から正極電極密度を求めることができる。
【００６３】
以上が、本実施形態のＡ／Ｃ比を中央部＞端部とするための具体的な要件（手段）についての説明である。以下は、本実施形態の積層構造電池１０の各構成要件（構成部材）について説明する。なお、積層構造電池１０の各構成要件（構成部材）については、下記の形態のみに制限されることはなく、従来公知の形態も同様に採用されうる。
【００６４】
（１）集電体
集電体は、導電性材料から構成され、その一方の面または両面に活物質層が配置される。集電体を構成する材料に特に制限はなく、例えば、金属や、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に導電性フィラーが添加された導電性を有する樹脂が採用されうる。
【００６５】
金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、銅などが挙げられる。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。なかでも導電性や電池作動電位の観点からは、アルミニウム、ステンレス鋼、および銅が好ましい。
【００６６】
金属を用いた集電体の形態としては金属箔の他に、金属蒸着層、金属メッキ層、導電性プライマ層、金属配線を用いてもよい。金属蒸着層及び金属メッキ層は、活物質層の片面に、真空蒸着法や各種メッキ法により、極めて薄い金属蒸着層や金属メッキ層を形成（配置）することができる。金属配線も活物質層の片面に、真空蒸着法や各種メッキ法により、極めて薄い金属配線を形成（配置）することができる。また、金属配線にプライマ層を含浸させて、熱圧着により貼り付けることができる。さらに、金属配線としてパンチングメタルシートやエキスパンドメタルシートを用いる場合には、パンチングメタルシートやエキスパンドメタルシートの両面に電極スラリーを塗布、乾燥することで活物質層に挟まれた金属配線（集電体）を配置することができる。金属箔を用いる場合にも、金属箔上（片面又は両面）に電極スラリーを塗布、乾燥することで、活物質層の片面に金属箔（集電体）を配置することができる。また、導電性プライマ層は、基本的にはカーボン（鎖状、繊維状）や金属フィラー（集電体材料に用いられるアルミニウム、銅、ステンレス鋼、ニッケル粉など）に樹脂を混合して作製することができる。配合は様々である。これを活物質層の片面に塗布、乾燥することで形成（配置）することができる。
【００６７】
上記導電性プライマ層は、導電性を有する集電樹脂層を含む。好適には、導電性プライマ層は、導電性を有する集電樹脂層からなる。導電性プライマ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）集電樹脂層が樹脂および導電性フィラー（導電材）を含む形態が挙げられる。
【００６８】
導電性高分子は、導電性を有し、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料から選択される。これらの導電性高分子は、共役したポリエン系がエネルギー帯を形成し伝導性を示すと考えられている。代表的な例としては電解コンデンサなどで実用化が進んでいるポリエン系導電性高分子を用いることができる。具体的には、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、ポリアクリロニトリル、ポリオキサジアゾール、またはこれらの混合物などが好ましい。電子伝導性および電池内で安定に使用できるという観点から、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレンがより好ましい。
【００６９】
上記２）の形態に用いられる導電性フィラー（導電材）は、導電性を有する材料から選択される。好ましくは、導電性を有する集電樹脂層内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料を用いるのが望ましい。
【００７０】
具体的には、アルミニウム材、ステンレス（ＳＵＳ）材、カーボン材、銀材、金材、銅材、チタン材などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらの導電性フィラーは１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、これらの合金材が用いられてもよい。好ましくは銀材、金材、アルミニウム材、ステンレス材、カーボン材、さらに好ましくはカーボン材である。また、これらの導電性フィラー（導電材）は、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料（上記導電材）をめっき等でコーティングしたものでもよい。
【００７１】
前記カーボン材としては、例えば、アセチレンブラック、バルカン、ブラックパール、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、ハードカーボン、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種が挙げられる。これらのカーボン材は電位窓が非常に広く、正極電位および負極電位の双方に対して幅広い範囲で安定であり、さらに導電性に優れている。また、カーボン材は非常に軽量なため、質量の増加が最小限になる。さらに、カーボン材は、電極の導電助剤として用いられることが多いため、これらの導電助剤と接触しても、同材料であるがゆえに接触抵抗が非常に低くなる。なお、カーボン材を導電性粒子として用いる場合には、カーボンの表面に疎水性処理を施すことにより電解質のなじみ性を下げ、集電体の空孔に電解質が染み込みにくい状況を作ることも可能である。
【００７２】
導電性フィラー（導電材）の形状は、特に制限はなく、粒子状、粉末状、繊維状、板状、塊状、布状、またはメッシュ状などの公知の形状を適宜選択することができる。例えば、樹脂に対して広範囲に亘って導電性を付与したい場合は、粒子状の導電材料を使用することが好ましい。一方、樹脂において特定方向への導電性をより向上させたい場合は、繊維状等の形状に一定の方向性を有するような導電材料を使用することが好ましい。
【００７３】
導電性フィラーの平均粒子径は、特に限定されるものではないが、０．０１〜１０μｍ程度であることが望ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、導電性フィラーの輪郭線上の任意の２点間の距離のうち、最大の距離Ｌ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）などの観察手段を用い、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。後述する活物質粒子などの粒子径や平均粒子径も同様に定義することができる。
【００７４】
また、集電樹脂層が導電性フィラーを含む形態の場合、集電樹脂層を形成する樹脂は、上記導電性フィラーに加えて、当該導電性フィラーを結着させる導電性のない高分子材料を含んでいてもよい。集電樹脂層の構成材料として導電性のない高分子材料を用いることで、導電性フィラーの結着性を高め、電池の信頼性を高めることができる。高分子材料は、印加される正極電位および負極電位に耐えうる材料から選択される。
【００７５】
導電性のない高分子材料の例としては、好ましくは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、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（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、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）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）またはこれらの混合物が挙げられる。これらの材料は電位窓が非常に広く正極電位、負極電位のいずれに対しても安定である。また軽量であるため、電池の高出力密度化が可能となる。
【００７６】
導電性フィラーの含有量も特に制限はない。特に、樹脂が導電性高分子材料を含み、十分な導電性が確保できる場合は、導電性フィラーを必ずしも添加する必要はない。しかしながら、樹脂が非導電性高分子材料のみからなる場合は、導電性を付与するために導電性フィラーの添加が必須となる。この際の導電性フィラーの含有量は、非導電性高分子材料の全質量に対して、好ましくは５〜９０質量％であり、より好ましくは３０〜８５質量％であり、さらに好ましくは５０〜８０質量％である。かような量の導電性フィラーを樹脂に添加することにより、樹脂の質量増加を抑制しつつ、非導電性高分子材料にも十分な導電性を付与することができる。
【００７７】
上記導電性プライマ層には、導電性フィラーおよび樹脂の他、他の添加剤を含んでいてもよいが、好ましくは、導電性フィラーおよび樹脂からなる。
【００７８】
上記集電体を構成する材料のうち、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、ポリアクリロニトリル、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集電体の軽量化の点において有利である。
【００７９】
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））、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）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）およびポリスチレン（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。
【００８０】
上記の導電性高分子材料または非導電性高分子材料には、必要に応じて導電性フィラーが添加されうる。特に、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。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、金属および導電性カーボンなどが挙げられる。金属としては、特に制限されないが、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、およびＫ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、特に制限されないが、アセチレンブラック、バルカン、ブラックパール、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、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から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。導電性フィラーの添加量は、集電体に十分な導電性を付与できる量であれば特に制限はなく、一般的には、５〜３５質量％程度である。
【００８１】
集電体の大きさは、電池の使用用途に応じて決定される。例えば、高エネルギー密度が要求される大型の電池に用いられるのであれば、面積の大きな集電体が用いられる。
【００８２】
集電体の厚さは、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは３〜８０μｍ、さらに好ましくは５〜４０μｍである。後述する自立電極では、薄膜化が可能であることから、好ましくは１〜１８μｍ、より好ましくは２〜１５μｍ、さらに好ましくは３〜１３μｍである。これは、自立電極を作製する際には、従来の塗工・乾燥工程を経ることなく作製可能である。そのため、従来の塗工・乾燥工程を経る必要のない金属蒸着層、金属メッキ層、導電性プライマ層若しくは金属配線を集電体を用いる場合には、塗工・乾燥工程で必要とされる引張り強度を有している必要がない。その分、必要に応じ、集電体の厚みを薄くすることができ、集電体の設計の自由度が向上し、電極、ひいては電池の軽量化にも寄与する。
【００８３】
集電体として複数の貫通孔を有するパンチングメタルシートやエキスパンドメタルシート等を用いる場合、当該貫通孔の形状としては、四角形、菱形、亀甲形状、六角形、丸形、角型、星形、十文字形などが挙げられる。かような所定形状の多数の孔をプレス加工により、例えば、千鳥配置や、並列配置となるように形成したものが、いわゆるパンチングメタルシートなどである。また、千鳥状の切れ目を入れたシートを引き伸ばして略ひし形の貫通孔を多数形成したものが、いわゆるエキスパンドメタルシートなどである。
【００８４】
集電体に、上記した複数の貫通孔を有する集電体を用いる場合、集電体の貫通孔の開口率は、特に限定されない。ただし、集電体の開口率の下限の目安は、好ましくは１０面積％以上、より好ましくは３０面積％以上、さらに好ましくは５０面積％以上、さらに好ましくは７０面積％以上、さらに好ましくは９０面積％以上である。このように、本実施形態の電極においては、９０面積％以上の開口率を有する集電体も使用することができる。また、上限としては、例えば、９９面積％以下、あるいは、９７面積％以下などである。このように、有意に大きな開口率を有する集電体を有して形成される電極を備える積層構造電池１０は、その重量を有意に減少させることができ、ひいては、容量を増加させることができ、高密度化をすることができる。
【００８５】
集電体に、上記した複数の貫通孔を有する集電体を用いる場合、集電体の貫通孔の孔径（開口径）も同様に、特に制限されない。ただし、集電体の開口径の下限の目安は、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは５０μｍ以上、特に好ましくは１５０μｍ以上である。上限としては、例えば、３００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下程度である。なお、ここでいう開口径とは、貫通孔＝開口部の外接円の直径である。外接円の直径は、レーザー顕微鏡や工具顕微鏡などにより集電体の表面観察を行い、開口部に外接円をフィッティングさせ、それを平均化したものである。
【００８６】
（２）電極（正極および負極）及び電極活物質層
正極および負極は、リチウムイオンの授受により電気エネルギーを生み出す機能を有する。正極は、正極活物質を必須に含み、負極活は負極活物質を必須に含む。
【００８７】
これらの電極構造は、積層構造電池の場合、図１の形態のように上記集電体の表面に活物質を含む活物質層が形成されてなる構造である。一方、双極型二次電池の場合の電極（双極型電極）は、集電体の一方の面に正極活物質を含む正極活物質層が形成され、他方の面に負極活物質を含む負極活物質層が形成されてなる構造を有する。すなわち、集電体を介して正極（正極活物質層）および負極（負極活物質層）が一体化した形態を有する。なお、活物質層には、活物質以外にも必要に応じて導電助剤、バインダ、更には電解質として電解質塩（リチウム塩）やイオン伝導性ポリマーなどの添加剤が含まれうる。
【００８８】
（２ａ）正極活物質
正極活物質としては、従来公知のものを使用することができる。
【００８９】
正極活物質としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ）Ｏ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３、Ｌｉ２ＭｎＯ３−ＬｉＭＯ２系（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉなど）固溶体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。
【００９０】
特に本実施形態では、上記したように温度依存性があり発熱による受熱状態で電池特性に大きな不均一性を伴う正極活物質に対して好適に適用し得るものである。具体的には、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＮｉＯ２のＮｉの一部がＣｏやＡｌ等の他の元素により置換されたもの、ＬｉＣｏＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ）Ｏ２（＝ＬｉＮｉｘＣｏｙＭｎｚＯ２；ｘ＋ｙ＋ｚ＝１等とも称されている）、Ｌｉ２ＭｎＯ３、Ｌｉ２ＭｎＯ３−ＬｉＭＯ２系（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉなど）固溶体などの（最密充填）層状岩塩型構造（岩塩型層状構造）を持つ正極活物質である。
【００９１】
図３は、温度依存性なる正極活物質と温度依存性のない正極活物質を用いた正極の容量増減を表したイメージ図である。
【００９２】
図３に示すように、正極活物質のうち、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）では、セル温度の変化に対する容量増減率に変化がなく、温度依存性がないことがわかる。即ち、ＬｉＭｎ２Ｏ４は温度依存性がない反面、エネルギー密度は低い。こうした正極活物質では、発熱による受熱状態で電池特性に大きな不均性を伴うわけではない。しかしながら、積層構造電池、特に車載用電池では、一般に携帯電話やモバイルパソコンに用いられる巻回構造等の小型電池と異なり大型ゆえ積層内部（積層方向の内側）と外部（積層方向の外側）で大きな温度差が生まれる。そのため、温度依存性がない正極活物質に対しても本実施形態の電池構成は有効に手段と成り得るものである。
【００９３】
一方、図３に示す正極活物質のうち、Ｎｉの一部をＡｌ、Ｃｏ等に置換したＬｉ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｌ）Ｏ２やニッケルコバルトマンガン酸リチウムＬｉ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ）Ｏ２では、セル温度の変化（増加）に対する容量増減率の変化（増加）とが正比例の関係にある。こうした温度依存性がある正極活物質は層状岩塩型構造であり、充放電時の発熱による受熱状態で電池特性に大きな不均一性を伴う。その結果、積層構造による積層内部（積層方向の内側）と外部（端部；積層方向の外側）での大きな温度差に加え、電池温度依存性による内側と外側の温度差も加わり、より温度差が顕在化する。そのため、そのため、温度依存性がのある正極活物質に対して本実施形態の構成はとりわけ有効に手段と成り得るものといえる。またＬｉ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｌ）Ｏ２、Ｌｉ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ）Ｏ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３等のエネルギー密度が高い正極活物質は、電池を高容量化しやすく、車載用電池に用いた場合、１回の充電での走行距離を延ばすことができるなどの点でも有利である。
【００９４】
正極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１〜２５μｍである。
【００９５】
正極活物質の量は、特に制限されないが、好ましくは正極活物質層形成用原料の総量に対して、５０〜９９質量％、より好ましくは７０〜９７％、さらに好ましくは８０〜９６％の範囲である。
【００９６】
（２ｂ）負極活物質
負極活物質は、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵できる組成を有する。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、負極活物質の例としては、ＳｉやＳｎなどの金属、あるいはＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、もしくはＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＳｎＯ２などの金属酸化物、Ｌｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４もしくはＬｉ７ＭｎＮなどのリチウムと遷移金属との複合酸化物、Ｌｉ−Ｐｂ系合金、Ｌｉ−Ａｌ系合金、Ｌｉ、または天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、ソフトカーボン、もしくはハードカーボンなどの炭素材料などが好ましく挙げられる。このうち、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および優れた出力特性の電池を得ることが可能となる。上記負極活物質は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。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。
【００９７】
上記活物質のうち、炭素材料、ならびに／または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、炭素材料、Ｓｉ、またはＳｎの元素を含むことがより好ましい。炭素材料のうち、リチウム対比放電電位が低い黒鉛を用いることがさらに好ましい。
【００９８】
上記負極活物質を負極として使用する際には、負極活物質を含む負極活物質層を板状に成形しそのまま負極としてもよいし、集電体の表面に上記負極活物質粒子を含む負極活物質層を形成して負極としてもよい。後者の形態における負極活物質粒子の平均粒子径は、特に制限されないが、負極活物質の高容量化、反応性、サイクル耐久性の観点からは、好ましくは１〜１００μｍであり、さらに高出力化の観点から、より好ましくは１〜２５μｍである。このような範囲であれば、二次電池は、高出力条件下での充放電時における電池の内部抵抗の増大が抑制され、充分な電流を取り出しうる。なお、負極活物質が二次粒子である場合には該二次粒子を構成する一次粒子の平均粒子径が１０ｎｍ〜１μｍの範囲であるのが望ましいといえるが、本実施形態では、必ずしも上記範囲に制限されるものではない。ただし、製造方法にもよるが、負極活物質が凝集、塊状などにより二次粒子化したものでなくても良いことはいうまでもない。かかる負極活物質の粒径および一次粒子の粒径は、レーザー回折法を用いて得られたメディアン径を使用できる。なお、負極活物質粒子の形状は、その種類や製造方法等によって取り得る形状が異なり、例えば、球状（粉末状）、板状、針状、柱状、角状などが挙げられるがこれらに限定されるものではなく、いずれの形状であれ問題なく使用できる。好ましくは、充放電特性などの電池特性を向上し得る最適の形状を適宜選択するのが望ましい。
【００９９】
負極活物質の量は、特に制限されないが、好ましくは負極活物質層形成用原料の総量に対して、５０〜９９質量％、より好ましくは７０〜９７％、さらに好ましくは８０〜９６％の範囲である。
【０１００】
（２ｂ）導電助剤
導電助剤とは、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、カーボンブラック、ケッチェンブラック、グラファイト等のカーボン粉末や、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ；登録商標）等の種々の炭素繊維、膨張黒鉛などが挙げられる。しかし、導電助剤がこれらに限定されないことはいうまでもない。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。
【０１０１】
正極活物質層へ混入されてなる導電助剤の含有量は、正極活物質層形成用原料の総量に対して、１質量％以上、好ましくは１．５質量％以上、さらに好ましくは２質量％以上の範囲である。また、正極活物質層へ混入されてなる導電助剤の含有量は、正極活物質層形成用原料の総量に対して、１０質量％以下、好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは４質量％以下の範囲である。活物質自体の電子導電性は低く導電助剤の量によって電極抵抗を低減できる正極活物質層での導電助剤の配合比（含有量）を上記範囲内に規定することで以下の効果が発現される。即ち、電極反応を阻害することなく、本実施形態の効果を発現できる。加えて、電子導電性を十分に担保することができ、電極密度の低下によるエネルギー密度の低下を抑制でき、ひいては電極密度の向上によるエネルギー密度の向上を図ることができる。
【０１０２】
負極活物質層へ混入されてなる導電助剤の含有量としては、負極活物質により異なることから一義的には規定することができない。即ち、負極活物質自体が優れた電子導電性を有する、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、金属材料を用いる場合には、負極活物質層への導電助剤の含有は特に必要がない。導電助剤を含有するとしても、負極側の電極構成材料の総量に対して、せいぜい０．１〜１質量％の範囲で十分である。一方、正極活物質と同様に電子導電性は低く導電助剤の量によって電極抵抗を低減できる。リチウム合金系負極材料、リチウム−遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）などの負極活物質を用いる場合には、正極活物質層へ混入されてなる導電助剤の含有量と同程度の含有量とするのが望ましい。即ち、負極活物質層へ混入されてなる導電助剤の含有量も、負極側の電極構成材料の総量に対して、好ましくは１〜１０質量％、より好ましくは２〜８質量％、特に好ましくは３〜７質量％の範囲とするのが望ましい。
【０１０３】
（２ｃ）バインダ
バインダは、活物質層中の構成部材同士または活物質層と集電体とを結着させて電極構造を維持する目的で添加される。バインダとしては、上記目的を達成できる絶縁性材料であって、充放電時に副反応（酸化還元反応）を起こさない材料であればよく、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（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、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（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、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（ＰＶＣ）、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、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）等のアクリル系樹脂、アラミド、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）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、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。しかし、バインダがこれらに限定されないことはいうまでもない。
【０１０４】
バインダの量は、活物質等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、好ましくは電極活物質層形成用原料の総量に対して、０．５〜１５質量％であり、より好ましくは１〜１０質量％である。
【０１０５】
（２ｄ）電解質塩（リチウム塩）
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。更には、後述する電解質層に用いられる電解質塩（リチウム塩）を適宜利用することができる。
【０１０６】
（２e）イオン伝導性ポリマー
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。更には、後述する電解質層に用いられる電解質塩（リチウム塩）を適宜利用することができる。
【０１０７】
（２ｆ）自立電極に用いられる多孔質骨格体
多孔質骨格体としては、不織布、織布、金属発泡体（ないし金属多孔体）、カーボンペーパーなどが望ましい。このうち、多孔質骨格体に用いられる不織布は、繊維が異方向に重なって形成されている。不織布には、樹脂製の材料が使用されており、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、セルロース、ナイロン、ＥＶＡ樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂）等の繊維が適用されうる。なお、多孔質骨格体として、不織布以外の形態としては、樹脂製の織布（規則性のある樹脂多孔体）、金属発泡体ないし金属多孔体、カーボンペーパーなどが挙げられる。ここで、樹脂製の織布に用いられる樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＥＶＡ樹脂などが例示できるが、これらに何ら制限されるものではない。金属発泡体ないし金属多孔体としては、好ましくは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉの少なくとも１種の金属発泡体ないし金属多孔体などが例示できるが、これらに何ら制限されるものではない。好ましくは、Ｃｕ、Ａｌの少なくとも１種の金属多孔体、カーボンペーパー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＥＶＡ樹脂製の不織布である。
【０１０８】
活物質層に占める骨格部の多孔質骨格体の割合は、２体積％以上、好ましくは７体積％以上の範囲にである。一方、活物質層に占める骨格部の多孔質骨格体の割合は、２８体積％以下、好ましくは１２体積％以下の範囲である。活物質層に占める多孔質骨格体の割合が上記範囲内であれば、電極反応を阻害することない点で優れている。
【０１０９】
多孔質骨格体の空孔率（空隙率）としては、好ましくは７０％〜９８％、より好ましくは９０〜９５％である。上記範囲内であれば、発明の効果が有効に得られる点で優れている。
【０１１０】
多孔質骨格体の空孔径としては、世の中で使用されている活物質が十分に充填できる５０〜１００μｍ程度が望ましい。上記範囲内であれば、発明の効果が有効に得られる点で優れている。即ち、多孔質骨格体の空孔径が１００μｍ以下であれば、本実施形態の効果が有効に得られ、当該空孔径が５０μｍ以上であれば、使用する活物質の粒径の制約なく使用用途に応じて適切な活物質を適宜選択することができる点で優れている。
【０１１１】
多孔質骨格体の厚さは、活物質層の厚さより小さければよく、通常１〜１２０μｍ程度、好ましくは１〜２０μｍ程度であることが好ましい。
【０１１２】
各活物質層の厚さについても特に制限はないが、電子抵抗を抑えるという観点から、各活物質層の厚さは、１〜１２０μｍ程度であることが好ましい。
【０１１３】
（３）電解質層
電解質層は、正極と負極との間の空間的な隔壁（スペーサ）として機能する。また、これと併せて、充放電時における正負極間でのリチウムイオンの移動媒体である電解質を保持する機能をも有する。
【０１１４】
電解質層を構成する電解質に特に制限はなく、液体電解質、ならびに高分子ゲル電解質および高分子固体電解質などのポリマー電解質が適宜用いられうる。なお、液体電解質、ならびに高分子ゲル電解質および高分子固体電解質などのポリマー電解質のいずれの場合でも、電解質層にセパレータを用いるのが望ましい。
【０１１５】
（３ａ）液体電解質
液体電解質は、溶媒に支持塩であるリチウム塩が溶解したものである。溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、プロピオン酸メチル（ＭＰ）、酢酸メチル（ＭＡ）、ギ酸メチル（ＭＦ）、４−メチルジオキソラン（４ＭｅＤＯＬ）、ジオキソラン（ＤＯＬ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、およびγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などが挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせた混合物として使用してもよい。また、支持塩（リチウム塩）としては、特に制限はないが、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、ＬｉＡｌＣｌ、ＬｉＨＦ２、ＬｉＳＣＮ等の無機酸陰イオン塩、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサイドボレート）、ＬｉＢＥＴＩ（リチウムビス（パーフルオロエチレンスルホニルイミド）；Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎとも記載）等の有機酸陰イオン塩などが挙げられる。これらの電解質塩は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。
【０１１６】
一方、ポリマー電解質は、電解液を含むゲル電解質と、電解液を含まない高分子固体電解質に分類される。
【０１１７】
（３ｂ）ゲル電解質
ゲル電解質は、リチウムイオン伝導性を有す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。リチウムイオン伝導性を有するマトリックスポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシドを主鎖または側鎖に持つポリマー（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシドを主鎖または側鎖に持つポリマー（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリル酸エステル、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）などが挙げられる。また、上記のポリマー等の混合物、変成体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体なども使用できる。これらのうち、ＰＥＯ、ＰＰＯおよびそれらの共重合体、ＰＶｄＦ、ＰＶｄＦ−ＨＦＰを用いることが望ましい。かようなマトリックスポリマーには、リチウム塩等の電解質塩がよく溶解しうる。
【０１１８】
（３ｃ）高分子固体電解質
高分子固体電解質は、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、有機溶媒を含まない。したがって、電解質層が高分子固体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。
【０１１９】
高分子ゲル電解質や高分子固体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揮しうる。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、電子線重合などの重合処理を施せばよい。なお、上記電解質は、電極の活物質層中に含まれていてもよい。
【０１２０】
（３ｄ）セパレータ
セパレータとしては、特に制限されるものではなく、従来公知のものを適宜利用することができる。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。
【０１２１】
前記ポリマーないし繊維からなる多孔性シートのセパレータとしては、例えば、微多孔質（微多孔膜）を用いることができる。該ポリマーないし繊維からなる多孔性シートの具体的な形態としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン；これらを複数積層した積層体（例えば、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰの３層構造をした積層体など）、ポリイミド、アラミド、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）等の炭化水素系樹脂、ガラス繊維などからなる微多孔質（微多孔膜）セパレータが挙げられる。
【０１２２】
前記微多孔質（微多孔膜）セパレータの厚みとして、使用用途により異なることから一義的に規定することはできない。１例を示せば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）などのモータ駆動用二次電池などの用途においては、単層あるいは多層で４〜６０μｍであることが望ましい。前記微多孔質（微多孔膜）セパレータの微細孔径は、最大で１μｍ以下（通常、数十ｎｍ程度の孔径である）、その気孔率（空孔率）は２０〜８０％であることが望ましい。
【０１２３】
前記不織布セパレータとしては、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステル；ＰＰ、ＰＥなどのポリオレフィン；ポリイミド、アラミドなど従来公知のものを、単独または混合して用いる。また、不織布のかさ密度は、含浸させた高分子ゲル電解質により十分な電池特性が得られるものであればよく、特に制限されるべきものではない。
【０１２４】
前記不織布セパレータの気孔率（空孔率）は４５〜９０％であることが好ましい。さらに、不織布セパレータの厚さは、電解質層と同じであればよく、好ましくは５〜２００μｍであり、特に好ましくは１０〜１００μｍである。厚さが５μｍ未満では電解質の保持性が悪化し、２００μｍを超える場合には抵抗が増大することになる。
【０１２５】
（４）接着層
接着層は、正極ないし負極と、電解質層のセパレータのいずれにも接着して、セパレータの熱収縮による短絡を防止する目的で設けられてなるものであればよい。
【０１２６】
接着層に用いられる材料としては、上記目的を達成できる絶縁性材料であって、充放電時に副反応（酸化還元反応）を起こさない材料であればよく、特に制限されないが、例えば、以下の材料が挙げられる。ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、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（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、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（ＰＶＣ）、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）、ポリフッ化ビニリデン（カルボキシル基を一部側鎖に持つもの）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）、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、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）等の（メタ）アクリル系樹脂、アラミド、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）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。これらの好適な接着層に用いられる材料は、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接着層に使用が可能となる。これらの接着層に用いられる材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。しかし、接着層に用いられる材料がこれらに限定されないことはいうまでもない。これらのうち、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、（メタ）アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂などは、正極側、負極側のいすれの電位にも強いことから、いずれにも適用可能である。また、ＳＢＲなどは、負極電位に強いことから負極側に用いるのが好ましい。更に、ＰＴＦＥなどは、正極電位に強いことから正極側に用いるのが好ましい。
【０１２７】
接着層の厚さは、上記目的が達成できる範囲内でできるだけ薄くするのが，Ｌｉイオンの拡散距離が長くなるのを抑制でき、電池の軽量化にも寄与する点で望ましい。かかる観点から接着層の厚さは、接着層の形態にもよるが、セパレータ及び電極表面全体（全面）に接着層が存在している場合には、０．１〜５μｍ、好ましくは１〜２μｍの範囲である。接着層の厚さが０．１μｍ以上であれば、製造が容易にできるため好ましく、接着層の厚さが５μｍ以下であれば、電池の負荷特性に悪影響を及ぼす虞が小さいため好ましい。
【０１２８】
また、セパレータ及び電極表面全体ににストライプ状またはドット状に接着部（接着層）が存在している場合には、接着層の厚さは、０．１〜５μｍ、好ましくは１〜２μｍの範囲である。接着層の厚さが０．１μｍ以上であれば、製造が容易にできるため好ましく、接着層の厚さが５μｍ以下であれば、電池の負荷特性に悪影響を及ぼす虞が小さいため好ましい。
【０１２９】
接着層の厚さは、接着層が脆くうまく剥がせない場合もあり得ることから、電池を解体し、断面だしして、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）の断面画像から計測することができる。
【０１３０】
接着層の気孔率（以下、空孔率ともいう）は、接着層の形態にもよるが、セパレータ及び電極表面全体（全面）に接着層が存在している場合やストライプ状またはドット状に接着部（接着層）が存在している場合には、６０％以上、好ましくは６０〜９０％である。６０％以上とすることで、Ｌｉイオンの拡散を妨げない点で優れている。
【０１３１】
但し、ドット状に接着部を設ける場合であって、接着部の割合が非常に小さい場合に、接着部（接着層）の空孔率は、むしろ小さい方がよく、１０％以下、好ましくは０％である。これは、割合の大きい非接着部が、新たな電解液保持部として有効に機能するためである。樹脂部の割合が非常に小さい場合の樹脂部の割合は、接着性と電池性能とを考慮して適宜決定すればよい。
【０１３２】
接着層の形態としては、上記目的を達成できるものであればよく、例えば、（ｉ）セパレータ及び電極の表面全体（全面）に接着層が存在していてもよい。この場合には、当該接着部が、保液空間を有するべく、多孔質層となっている必要がある（上記空孔率参照）。あるいは、（ｉｉ）セパレータ及び電極表面に、接着層の存在する接着部と接着層の存在しない非接着部が形成されるように接着層が間隔をあけて存在していてもよい。接着部は、セパレータ及び電極表面に均等性が保たれるように配置されているのが望ましい。上記（ｉｉ）の場合には、非接着部が保液空間として有効に機能することから、当該接着部（接着層）は、保液空間を有する多孔質層であってもよい。或いは、保液空間が存在しない無孔質（＝気孔率（空孔率）０％）であってもよい。特にドット状に接着部を設ける場合（＝接着部の割合が非常に小さい場合）に、当該接着部を保液空間が存在しない無孔質（＝気孔率（空孔率）０％）とするのがよい。
【０１３３】
図４Ａは、電極表面にストライプ状の接着部を設けた様子を表す平面図である。図４Ｂ、４Ｃは、電極表面にドット状の接着部を設けた様子を表す平面図である。
【０１３４】
具体的には、（ｉｉａ）図４Ａに示すように、セパレータ及び電極表面３１に、ストライプ状の接着部３３ａとストライプ（３３ａ）ストライプ（３３ａ）の間に非接着部３５が形成されるように接着層（３３ａ）が間隔をあけて存在していてもよい。（ｉｉｂ）図４Ｂ、Ｃに示すように、セパレータ及び電極表面３１に、ドット状の接着部３３ｂとドット（３３ｂ）とドット（３３ｂ）の間に非接着部３５が形成されるように接着層（３３ｂ）が間隔をあけて点在して存在していてもよい。（ｉｉｂ）の例としては、（ｂ１）セパレータ及び電極表面３１の四隅だけにドット状の接着部３３ｂが存在し、四隅のドット（接着部３３ｂ）以外のセパレータ及び電極表面３１に非接着部３５が形成されるように接着層が間隔をあけて存在していてもよい（図４Ｂ）。或いは（ｂ２）セパレータ及び電極表面３１にドット状の接着部３３ｂが均等性を保つように点在し、ドット（３３ｂ）とドット（３３ｂ）の間のセパレータ及び電極表面３１に非接着部３５が形成されるように接着層が間隔をあけて存在していてもよい。例えば、セパレータ及び電極表面３１に、横３点×縦４点で合計１２点のドット状の接着部３３ｂが等間隔に点在し、１２点のドット（接着部３３ｂ）以外のセパレータ及び電極表面３１に非接着部３５が形成されるように接着層が間隔をあけて存在していてもよい（図４Ｃ）。但し、これらの形態に何ら制限されるものではなく、格子状、菱形格子状、短冊状、連続又は不連続な円や楕円などのリング状や多角形状、波形状、半円状、不定形状など、上記目的を達成できるものであれば他のいかなる形態でもよい。
【０１３５】
また、接着層の軟化点は、セパレータの軟化点よりも低いのが好ましい。これは、セパレータの形状を保ちながら、接着層の表面を軟化させて接着性を出すことで十分に接着させることができる点で優れている。かかる観点から、最も軟化点の低い積層方向の中央側の接着層の軟化点が、セパレータの軟化点よりも低いのが望ましい。具体的には、最も軟化点の低い積層方向の中央側の接着層の軟化点を、セパレータの軟化点より５〜１０℃低くするのが好ましい。
【０１３６】
ここで、接着層の軟化点温度およびセパレータの軟化点温度は、いずれもビカット軟化温度（ビカット軟化点、Ｖｉｃａｔ  Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ＶＳＴ）とし、ＪＩＳ  Ｋ７２０６により測定することができる。ＪＩＳ  Ｋ７２０６の概要を説明すれば、加熱浴槽の中に規定された寸法の試験片を据え、中央部に一定の断面積（ＪＩＳ  Ｋ７２０６では１ｍｍ２）の端面を押し当てた状態で浴槽の温度を上昇させる。試験片に端面が一定の深さまで食い込んだ時の温度をビカット軟化温度（単位：℃）とするものである。
【０１３７】
接着層の形成は、予めセパレータ表面に、接着層を形成するための接着材料を適当な溶剤に溶解した接着スラリー（濃度変化により接着層の空孔率を調整可能）を所望の厚さ、形状（全面、ストライプ状、ドット状等）に塗布、乾燥する。これによりセパレータと接着層を一体化できる（接着セパレータという）。なお、正負極のいずれか一方に接着層を設ける場合、いずれでも本実施形態の効果は同じである。ただ、電極サイズが異なる場合には、サイズの大きい電極側（通常、負極側）に設けた方が、サイズの大きい電極と同じサイズのセパレータが熱収縮して、サイズの小さい電極よりも小さくなるまでは、対向する電極同士が接触しないため有利ともいえる。この接着セパレータを通常のセパレータと同様にして、正極、負極の間に挟み込んで、発電要素２１を形成する。その後、発電要素２１の上下方向から熱プレス装置でホットプレスすることで、接着セパレータの接着層（接着部）の表面部分を軟化させて接着性をださせて電極とも接着させる。これにより、電極−セパレータ間を接着してなる接着層を形成することができる。なお、予め電極（正極ないし負極）側に接着スラリーを塗布して樹脂電極（電極と接着層を一体化したもの）を作製してもよい。その後は、同様にして発電要素２１を形成し、ホットプレスすることで、電極−セパレータ間を接着してなる接着層を形成することもできる。
【０１３８】
（５）集電板（集電タブ；外部リード）
リチウムイオン二次電池においては、電池外部に電流を取り出す目的で、集電板（集電タブ）２５、２７を用いてもよい。集電板（集電タブ）２５、２７は、集電体１１、１２に電気的に接続され、外装材２９であるラミネートフィルム等の外部に取り出されている。
【０１３９】
集電板２５、２７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集電板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。集電板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い。軽量、耐食性、高導電性の観点から、より好ましくはアルミニウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムである。なお、正極集電板（正極タブ）２５と負極集電板（負極タブ）２７とでは、同一の材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。
【０１４０】
（５ａ）電極（正極および負極）端子リード（内部リード）
図１に示す積層構造電池１０においては、負極端子リードおよび正極端子リード（図示せず）をそれぞれ介して、集電体は集電板（集電タブ）と電気的に接続されていてもよい。但し、集電体の一部を電極端子リード（内部リード）のように伸ばして、直接集電板（集電タブ）と電気的に接続することもできる。したがって、電極端子リードは、必要に応じて適宜用いればよい、任意構成部材といえるものである。
【０１４１】
負極および正極端子リードの材料は、公知の積層型二次電池で用いられるリードを用いることができる。なお、電池外装材から取り出された部分は、周辺機器や配線などに接触して漏電したりして製品（例えば、自動車部品、特に電子機器等）に影響を与えないように、耐熱絶縁性の熱収縮チューブなどにより被覆するのが好ましい。
【０１４２】
（６）電池外装材
電池外装材としては、従来公知の金属缶ケースを用いることができる。そのほか、図１に示すようなラミネートフィルム２９を外装材として用いて、発電要素２１をパックしてもよい。ラミネートフィルムは、例えば、ポリプロピレン、アルミニウム、ナイロンがこの順に積層されてなる３層構造として構成されうる。このようなラミネートフィルムを用いることにより、外装材の開封、容量回復材の添加、外装材の再封止を容易に行うことができる。また、高出力化や冷却性能に優れ、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という観点からもラミネートフィルム外装材が望ましい。
【０１４３】
上記の積層構造のリチウムイオン二次電池１０は、従来公知の製造方法により製造することができる。
【０１４４】
［リチウムイオン二次電池の外観構成］
図５は、積層構造電池の代表的な実施形態である扁平な積層型（積層構造）のリチウムイオン二次電池の外観を表した斜視図である。
【０１４５】
図５に示すように、扁平な積層型のリチウムイオン二次電池３０では、長方形状の扁平な形状を有しており、その両側部からは電力を取り出すための正極タブ３８、負極タブ３９が引き出されている。発電要素３７は、リチウムイオン二次電池３０の電池外装材５２によって包まれ、その周囲は熱融着されており、発電要素３７は、正極タブ３８および負極タブ３９を外部に引き出した状態で密封されている。ここで、発電要素３７は、先に説明した図１に示す積層型のリチウムイオン二次電池（積層構造電池）１０の発電要素２１に相当するものである。発電要素３７は、正極、電解質層および負極で構成される単電池層（単セル）１９が複数積層されたものである。
【０１４６】
また、図５に示すタブ３８、３９の取り出しに関しても、特に制限されるものではない。正極タブ３８と負極タブ３９とを同じ辺から引き出すようにしてもよいし、正極タブ３８と負極タブ３９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など、図５に示すものに制限されるものではない。
【０１４７】
上記リチウムイオン二次電池（積層構造電池）１０は、電気自動車やハイブリッド電気自動車や燃料電池車やハイブリッド燃料電池自動車などの大容量電源として、高体積エネルギー密度、高体積出力密度が求められる車両駆動用電源や補助電源に好適に利用することができる。
【０１４８】
なお、上記実施形態は、積層構造電池として、積層型のリチウムイオン二次電池を例示したが、これに制限されるわけではなく、他のタイプの二次電池、さらには、一次電池にも適用できる。
【０１４９】
以上説明した本実施形態の積層構造電池は、以下の効果を有する。
【０１５０】
本実施形態の電池１０は、Ａ／Ｃ比を積層方向の中央部＞端部とすることで、中央部ほどＡ／Ｃ比を高くしているので、積層方向の中央部ほどＡ／Ｃ比を高くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができる。
【０１５１】
以下は、Ａ／Ｃ比を積層方向の中央部＞端部とするための具体的な構成（手段）による効果である。
【０１５２】
（１）負極充放電容量を中央部ほど多くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記課題（目的）及び効果を奏することができる。
【０１５３】
（２）正極充放電容量を中央部ほど少なくしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記課題（目的）及び効果を奏することができる。
【０１５４】
（３）負極活物質目付比を中央ほど多くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記課題（目的）及び効果を奏することができる。
【０１５５】
（４）正極活物質目付比を端部ほど多くしているので、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記課題（目的）及び効果を奏することができる。
【０１５６】
（５）負極電極密度が中央部ほど高くしているので、負極活物質をより多く塗布しても全体のセル厚みを同じにすることができる。また、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記課題（目的）及び効果を奏することができる。
【０１５７】
（６）正極電極密度を端部ほど高くしているので、正極活物質をより多く塗布しても全体の厚みを同じにすることができる。また、積層方向の中央部と端部での実効Ａ/Ｃ比の差異が軽減され、均一な出力を得ることができる。その結果、早期の性能劣化を防止でき、電池の耐久性を向上させることができるなど、上記課題（目的）及び効果を奏することができる。
【０１５８】
上記（５）（６）では、更に積層ごとに対極する電極のエネルギー密度（厚み）を等しくしているので、正極または負極活物質の塗布量を多くしてもセルの体積を同じにすることができる。
【実施例】
【０１５９】
本発明につき、以下の実施例および比較例を用いてさらに詳細に説明するが、以下の実施例のみに何ら限定されるわけではない。
【０１６０】
（実施例１）
１．正極Ａの作製
正極活物質としてＬｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１）Ｏ２（平均粒子径１０μｍ）、導電助剤としてアセチレンブラックおよびバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比で混合して正極スラリーを得た。
【０１６１】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、正極集電体であるＡｌ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が片面１６ｍｇ／ｃｍ２となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて正極の厚み（正極集電体＋正極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、正極Ａの厚みは１２０μｍであった。
【０１６２】
２．負極Ａ〜Ｃの作製
負極活物質として天然黒鉛（平均粒子径２０μｍ）と天然黒鉛（平均粒子径２０μｍ）に非晶質コートをしたものを下記表１のように混合したもの、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比で混合して負極スラリーを得た。
【０１６３】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、負極集電体であるＣｕ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が片面９．５ｍｇ／ｃｍ２となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて負極の厚み（負極集電体＋負極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、負極Ａ、Ｂ、Ｃの厚みはいずれも１３６．３μｍであった。
【０１６４】
【表１】
0005935405.tif 000002
【０１６５】
３．セパレータ＋接着層Ａ（以下、単に接着セパレータＡとも称する）の作製
ポリエチレンとポリプロピレンの積層微多孔膜の全面に、接着層としてポリフッ化ビニリデン層（融点１７５℃、軟化点温度１１０℃）を厚さ２μｍ（空孔率６５％）で設けた。
【０１６６】
４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜３の正極Ａ、負極Ａ〜Ｃ及び接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０１６７】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０１６８】
また、特に断りがなければ、本実施例及び以下の実施例や比較例において、単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は以下の通りとした（以下、これらの値を基準値とも称する）。
【０１６９】
・正極；正極活物質：導電助剤：バインダ（質量比）＝９４：３．５：２．５であり、正極活物質層の空孔率３０％であり、正極集電体のＡｌ箔の厚みは２０μｍである。
【０１７０】
・負極；負極活物質：バインダ（質量比）＝９６：４であり、負極活物質層の空孔率２５％であり、負極集電体のＣｕ箔の厚みは１０μｍである。
【０１７１】
・セパレータ；ポリエチレンとポリプロピレンの積層微多孔膜の厚みは２５μｍであり、空孔率５５％であり、軟化点温度１２０℃である。
【０１７２】
・電解液；１ＭのＬｉＰＦ６を含有するＥＣとＤＥＣとの混合溶液（ＥＣ：ＤＥＣ＝５：５のモル比）を添加したものを使用した。
【０１７３】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表２の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０１７４】
【表２】
0005935405.tif 000003
【０１７５】
上記表中のＡ／Ｃ比は、放電Ａ／Ｃ比を表す。かかる放電Ａ／Ｃ比は、正極および負極それぞれに対して、対極をＬｉとしてセルを組んで、２５℃保管のもと、正極は０．２Ｃレート（負極は０．０５Ｃレート）で４．２５Ｖ〜３．０Ｖ間で充放電した際の、放電時の正極および負極の放電容量から求めたものである。以下の実施例や比較例のＡ／Ｃ比においても、上記と同様にして放電Ａ／Ｃ比を測定したものである。
【０１７６】
尚、尚、各単電池層に用いた接着セパレータＡは、全ての単電池層（単セル）において、接着層側が負極（活物質層）の表面と接着されるように配置し、下記５．の手順で説明する積層構造電池を作製する際のホットプレス（熱プレス）により接着（熱融着）した。
【０１７７】
５．積層構造電池の作製
上記４．の手順に沿って、正極Ａ、負極Ａ〜Ｃ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際、タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を、表２の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。その後、積層した各単電池層（単セル）のタブ（集電体の一部を延伸して設けた集電タブ；集電タブの厚さは集電体と同じである）を接続して並列型（内部並列接続タイプ）の積層構造電池の発電要素（積層体）（図１参照）をスタックした（組み上げた）。その後、接着セパレータＡの接着層を熱融着させるべく、発電要素（積層体）の上下方向から熱プレス装置（押付け治具）を用いて、加温しながら一定圧荷重をかけて（ホットプレスして）発電要素（積層体）を作製した。このときの荷重は１０ＭＰａであり、熱プレス装置（押付け治具）の温度は９５℃であり、プレス時間は５分とした。
【０１７８】
作製した発電要素（積層体）をアルミラミネート外装体に入れて、所望の電解液（上記基準値の組成参照）を注液後、真空封止して、積層構造電池を作製した。
【０１７９】
（実施例２）
１．正極Ｂ〜Ｄの作製
正極活物質として表３に示す組成比を持つＬｉ（ＮｉｘＣｏｙＡｌｚ）Ｏ２（平均粒子径1０μｍ）、導電助剤としてアセチレンブラックおよびバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して正極スラリーを得た。
【０１８０】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、正極集電体であるＡｌ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が片面１５．５ｍｇ／ｃｍ２となるように塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて正極の厚み（正極集電体＋正極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、正極Ｂ〜Ｄの厚みはいずれも１１７μｍであった。
【０１８１】
【表３】
0005935405.tif 000004
【０１８２】
２．負極Ｄの作製
負極活物質として天然黒鉛（平均粒径２０μｍ）、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して負極スラリーを得た。
【０１８３】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、負極集電体であるＣｕ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が片面９．５ｍｇ／ｃｍ２となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて負極の厚み（負極集電体＋負極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、負極Ｄの厚みはいずれも１３６．３μｍであった。
【０１８４】
３．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜２の正極Ｂ〜Ｄ、負極Ｄ及び実施例１の接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０１８５】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０１８６】
また、特に断りがなければ単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は、実施例１の「４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製」の基準値と同様である。
【０１８７】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表４の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０１８８】
【表４】
0005935405.tif 000005
【０１８９】
尚、各単電池層に用いた接着セパレータＡは、全ての単電池層（単セル）において、接着層側が負極（活物質層）の表面と接着されるように配置し、下記４．の手順で説明する積層構造電池を作製する際のホットプレス（熱プレス）により接着（熱融着）した。
【０１９０】
４．積層構造電池の作製
上記３．の手順に沿って、正極Ｂ〜Ｄ、負極Ｄ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際、タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を、表４の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。その後、積層した各単電池層（単セル）のタブ（集電体の一部を延伸して設けた集電タブ；集電タブの厚さは集電体と同じである）を接続して並列型（内部並列接続タイプ）の積層構造電池の発電要素（積層体）（図１参照）をスタックした（組み上げた）。その後、接着セパレータＡの接着層を熱融着させるべく、発電要素（積層体）の上下方向から熱プレス装置（押付け治具）を用いて、加温しながら一定圧荷重をかけて（ホットプレスして）発電要素（積層体）を作製した。このときの荷重は１０ＭＰａであり、熱プレス装置（押付け治具）の温度は９５℃であり、プレス時間は５分とした。
【０１９１】
作製した発電要素（積層体）をアルミラミネート外装体に入れて、所望の電解液（上記基準値の組成参照）を注液後、真空封止して、積層構造電池を作製した。
【０１９２】
（実施例３）
１．正極Ｅの作製
正極活物質としてＬｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１）Ｏ２（平均粒子径１０μｍ）、導電助剤バインダとしてアセチレンブラックおよびバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して正極スラリーを得た。
【０１９３】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、正極集電体であるＡｌ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が片面１６ｍｇ／ｃｍ２となるように塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて正極の厚み（正極集電体＋正極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、正極Ｅの厚みはいずれも１２０μｍであった。
【０１９４】
２．負極Ｅ〜Ｇの作製
負極活物質として天然黒鉛（平均粒子径２０μｍ）、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して負極スラリーを得た。
【０１９５】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、負極集電体であるＣｕ箔の両面へ単位面積あたりの負極活物質量が表５（片面の目付量）となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて負極の厚み（負極集電体＋負極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、負極Ｅの厚みは１２３μｍ、負極Ｆの厚みは１３０μｍ、負極Ｇの厚みは１３６．３μｍであった。
【０１９６】
【表５】
0005935405.tif 000006
【０１９７】
３．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜２の正極Ｅ、負極Ｅ〜Ｇ及びと実施例１の接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０１９８】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０１９９】
また、特に断りがなければ単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は、実施例１の「４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製」の基準値と同様である。
【０２００】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表６の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０２０１】
【表６】
0005935405.tif 000007
【０２０２】
尚、各単電池層に用いた接着セパレータＡは、全ての単電池層（単セル）において、接着層側が負極（活物質層）の表面と接着されるように配置し、下記４．の手順で説明する積層構造電池を作製する際のホットプレス（熱プレス）により接着（熱融着）した。
【０２０３】
４．積層構造電池の作製
上記３．の手順に沿って、正極Ｅ、負極Ｅ〜Ｇ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際、タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を、表６の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。その後、積層した各単電池層（単セル）のタブ（集電体の一部を延伸して設けた集電タブ；集電タブの厚さは集電体と同じである）を接続して並列型（内部並列接続タイプ）の積層構造電池の発電要素（積層体）（図１参照）をスタックした（組み上げた）。その後、接着セパレータＡの接着層を熱融着させるべく、発電要素（積層体）の上下方向から熱プレス装置（押付け治具）を用いて、加温しながら一定圧荷重をかけて（ホットプレスして）発電要素（積層体）を作製した。このときの荷重は１０ＭＰａであり、熱プレス装置（押付け治具）の温度は９５℃であり、プレス時間は５分とした。
【０２０４】
作製した発電要素（積層体）をアルミラミネート外装体に入れて、所望の電解液（上記基準値の組成参照）を注液後、真空封止して、積層構造電池を作製した。
【０２０５】
（実施例４）
１．正極Ｆ〜Ｈの作製
正極活物質としてＬｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１）Ｏ２（平均粒子径１０μｍ）、導電助剤としてアセチレンブラックおよびバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して正極スラリーを得た。
【０２０６】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、正極集電体であるＡｌ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が表７（片面の目付量）となるように塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて正極の厚み（正極集電体＋正極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、正極Ｆの厚みは１２０μｍ、正極Ｇの厚みは１１７μｍ、正極Ｈの厚みは１１４μｍであった。
【０２０７】
【表７】
0005935405.tif 000008
【０２０８】
２．負極Ｈの作製
負極活物質として天然黒鉛（平均粒子径２０μｍ）、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して負極スラリーを得た。
【０２０９】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、負極集電体であるＣｕ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が片面９．５ｍｇ／ｃｍ２となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて負極の厚み（負極集電体＋負極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、負極Ｈの厚みは１３６．３μｍであった。
【０２１０】
３．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜２の正極Ｆ〜Ｈ、負極Ｈ及び実施例１の接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０２１１】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０２１２】
また、特に断りがなければ単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は、実施例１の「４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製」の基準値と同様である。
【０２１３】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表８の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０２１４】
【表８】
0005935405.tif 000009
【０２１５】
尚、各単電池層に用いた接着セパレータＡは、全ての単電池層（単セル）において、接着層側が負極（活物質層）の表面と接着されるように配置し、下記４．の手順で説明する積層構造電池を作製する際のホットプレス（熱プレス）により接着（熱融着）した。
【０２１６】
４．積層構造電池の作製
上記３．の手順に沿って、正極Ｆ〜Ｈ、負極Ｈ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際、タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を、表８の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。その後、積層した各単電池層（単セル）のタブ（集電体の一部を延伸して設けた集電タブ；集電タブの厚さは集電体と同じである）を接続して並列型（内部並列接続タイプ）の積層構造電池の発電要素（積層体）（図１参照）をスタックした（組み上げた）。その後、接着セパレータＡの接着層を熱融着させるべく、発電要素（積層体）の上下方向から熱プレス装置（押付け治具）を用いて、加温しながら一定圧荷重をかけて（ホットプレスして）発電要素（積層体）を作製した。このときの荷重は１０ＭＰａであり、熱プレス装置（押付け治具）の温度は９５℃であり、プレス時間は５分とした。
【０２１７】
作製した発電要素（積層体）をアルミラミネート外装体に入れて、所望の電解液（上記基準値の組成参照）を注液後、真空封止して、積層構造電池を作製した。
【０２１８】
（実施例５）
１．正極Ｉの作製
正極活物質としてＬｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１）Ｏ２（平均粒子径１０μｍ）、導電助剤としてアセチレンブラックおよびバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して正極スラリーを得た。
【０２１９】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、正極集電体であるＡｌ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が片面１５．５ｍｇ／ｃｍ２となるように塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて正極の厚み（正極集電体＋正極活物質層（両面）の合計厚さ）を、正極電極密度（正極活物質層内の、活物質の質量／活物質の体積）が３．２ｇ／ｃｍ３となるよう調整した。ここで、正極Ｉの厚みは１１７μｍであった。
【０２２０】
２．負極Ｉ〜Ｋの作製
負極活物質として天然黒鉛（平均粒子径２０μｍ）、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して負極スラリーを得た。
【０２２１】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、負極集電体であるＣｕ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量（ｇ／ｃｍ２）が表９（片面の目付量）となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて負極の厚み（負極集電体＋負極活物質層（両面）の合計厚さ）を各々表９の負極電極密度（負極活物質層内の、活物質の質量／活物質の体積）となるよう調整した。ここで、負極Ｉの厚みは１２９．６μｍ、負極Ｊの厚みは１２９．６μｍ、負極Ｋの厚みは１２９．６μｍであった。
【０２２２】
【表９】
0005935405.tif 000010
【０２２３】
３．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜２の正極Ｉ、負極Ｉ〜Ｋ及びと実施例１の接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０２２４】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０２２５】
また、特に断りがなければ単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は、実施例１の「４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製」の基準値と同様である。
【０２２６】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表１０の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０２２７】
【表１０】
0005935405.tif 000011
【０２２８】
尚、各単電池層に用いた接着セパレータＡは、全ての単電池層（単セル）において、接着層側が負極（活物質層）の表面と接着されるように配置し、下記４．の手順で説明する積層構造電池を作製する際のホットプレス（熱プレス）により接着（熱融着）した。
【０２２９】
４．積層構造電池の作製
上記３．の手順に沿って、正極Ｉ、負極Ｉ〜Ｋ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際、タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を、表１０の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。その後、積層した各単電池層（単セル）のタブ（集電体の一部を延伸して設けた集電タブ；集電タブの厚さは集電体と同じである）を接続して並列型（内部並列接続タイプ）の積層構造電池の発電要素（積層体）（図１参照）をスタックした（組み上げた）。その後、接着セパレータＡの接着層を熱融着させるべく、発電要素（積層体）の上下方向から熱プレス装置（押付け治具）を用いて、加温しながら一定圧荷重をかけて（ホットプレスして）発電要素（積層体）を作製した。このときの荷重は１０ＭＰａであり、熱プレス装置（押付け治具）の温度は９５℃であり、プレス時間は５分とした。
【０２３０】
作製した発電要素（積層体）をアルミラミネート外装体に入れて、所望の電解液（上記基準値の組成参照）を注液後、真空封止して、積層構造電池を作製した。
【０２３１】
（実施例６）
１．正極Ｊ〜Ｌの作製
正極活物質としてＬｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１）Ｏ２（平均粒子径１０μｍ）、導電助剤バインダとしてアセチレンブラックおよびバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して正極スラリーを得た。
【０２３２】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、正極集電体であるＡｌ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が表１１（片面の目付量）となるように塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて正極の厚み（正極集電体＋正極活物質層（両面）の合計厚さ）を各々表１１の正極電極密度（正極活物質層内の、活物質の質量／活物質の体積）となるよう調整した。ここで、正極Ｊの厚みは１１７μｍ、正極Ｋの厚みは１１７μｍ、正極Ｌの厚みは１１７μｍであった。
【０２３３】
【表１１】
0005935405.tif 000012
【０２３４】
２．負極Ｌの作製
負極活物質として天然黒鉛（平均粒子径２０μｍ）、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して負極スラリーを得た。
【０２３５】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、負極集電体であるＣｕ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量を片面９．５ｍｇ／ｃｍ２となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて負極の厚み（負極集電体＋負極活物質層（両面）の合計厚さ）を、負極電極密度（負極活物質層内の、活物質の質量／活物質の体積）が１．５ｇ／ｃｍ３となるよう調整した。ここで、負極Ｌの厚みは１３６．３μｍであった。
【０２３６】
３．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜２の正極Ｊ〜Ｌ、負極Ｌ及び実施例１の接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０２３７】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０２３８】
また、特に断りがなければ単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は、実施例１の「４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製」の基準値と同様である。
【０２３９】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表１２の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０２４０】
【表１２】
0005935405.tif 000013
【０２４１】
尚、各単電池層に用いた接着セパレータＡは、全ての単電池層（単セル）において、接着層側が負極（活物質層）の表面と接着されるように配置し、下記４．の手順で説明する積層構造電池を作製する際のホットプレス（熱プレス）により接着（熱融着）した。
【０２４２】
４．積層構造電池の作製
上記３．の手順に沿って、正極Ｊ〜Ｌ、負極Ｌ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際、タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を、表１２の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。その後、積層した各単電池層（単セル）のタブ（集電体の一部を延伸して設けた集電タブ；集電タブの厚さは集電体と同じである）を接続して並列型（内部並列接続タイプ）の積層構造電池の発電要素（積層体）（図１参照）をスタックした（組み上げた）。その後、接着セパレータＡの接着層を熱融着させるべく、発電要素（積層体）の上下方向から熱プレス装置（押付け治具）を用いて、加温しながら一定圧荷重をかけて（ホットプレスして）発電要素（積層体）を作製した。このときの荷重は１０ＭＰａであり、熱プレス装置（押付け治具）の温度は９５℃であり、プレス時間は５分とした。
【０２４３】
作製した発電要素（積層体）をアルミラミネート外装体に入れて、所望の電解液（上記基準値の組成参照）を注液後、真空封止して、積層構造電池を作製した。
【０２４４】
（比較例１、２）
１．正極Ｍ−Ｎの作製
正極活物質としてＬｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１）Ｏ２（平均粒子径１０μｍ）、導電助剤としてアセチレンブラックおよびバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して正極スラリーを得た。
【０２４５】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、正極集電体であるＡｌ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が表１３（片面の目付量）となるように塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて正極の厚み（正極集電体＋正極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、正極Ｍの厚みは１１８．２μｍ、正極Ｎの厚みは１３２．６μｍであった。
【０２４６】
【表１３】
0005935405.tif 000014
【０２４７】
２．負極Ｍ−Ｎの作製
負極活物質として天然黒鉛（平均粒子径２０μｍ）、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所望の質量比（上記基準値）で混合して負極スラリーを得た。
【０２４８】
上記スラリーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いて粘度調整しながら、負極集電体であるＣｕ箔の両面へ単位面積あたりの活物質量が表１４（片面の目付量）となるよう塗工した。十分な乾燥の後、ロールプレス機を用いて負極の厚み（負極集電体＋負極活物質層（両面）の合計厚さ）を調整した。ここで、負極Ｍの厚みは１３６．３μｍ、負極Ｎの厚みは１３６．３μｍであった。
【０２４９】
【表１４】
0005935405.tif 000015
【０２５０】
３−１．比較例１の単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜２の正極Ｍ、負極Ｍ及び実施例１の接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０２５１】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０２５２】
また、特に断りがなければ単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は、実施例１の「４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製」の基準値と同様である。
【０２５３】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表１５の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０２５４】
【表１５】
0005935405.tif 000016
【０２５５】
３−２．比較例２の単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製
上記１〜２の正極Ｎ、負極Ｎ及び実施例１の接着セパレータＡからなる単電池層（単セル）の構成部材（電解液は含まず）を組み合わせて、５層分の単電池層（単セル；電解液は含まず）を作製した。
【０２５６】
尚、５層分の単電池層（単セル）は、５層積層して積層構造電池に用いた際の各単セルの積層位置（積層番号）が下段から順に１〜５とした。
【０２５７】
また、特に断りがなければ単電池層（単セル）の各構成部材及び組成は、実施例１の「４．単電池層（単セル；電解液未注役状態）の作製」の基準値と同様である。
【０２５８】
なお、５層分の単電池層（単セル）の電極（正極および負極）の組み合わせは以下に示す表１６の通りとした。なお、各単電池層にはいずれも接着セパレータＡを用いた。
【０２５９】
【表１６】
0005935405.tif 000017
【０２６０】
比較例１、２の各単電池層に用いた接着セパレータＡは、全ての単電池層（単セル）において接着層側が負極（活物質層）の表面と接着されるように配置し、下記４．の手順で説明する積層構造電池を作製する際のホットプレス（熱プレス）により接着（熱融着）した。
【０２６１】
４．積層構造電池の作製
比較例１は上記３．の手順に沿って正極Ｍ、負極Ｍ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を表１５の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。
【０２６２】
比較例２は上記３．の手順に沿って正極Ｎ、負極Ｎ、接着セパレータＡを□２０ｃｍ（縦、横２０ｃｍの正方形）となるように裁断（この際タブは裁断しないように残した）した５層分の単電池層（単セル）を表１６の積層順序で５層積層して発電要素を作製した。
【０２６３】
その後、比較例１、２とも、積層した各単電池層（単セル）のタブ（集電体の一部を延伸して設けた集電タブ；集電タブの厚さは集電体と同じである）を接続して並列型（内部並列接続タイプ）の積層構造電池の発電要素（図１参照）をスタックした（組み上げた）。その後、接着セパレータＡの接着層を熱融着させるべく、発電要素（積層体）の上下方向から熱プレス装置（押付け治具）を用いて、加温しながら一定圧荷重をかけて（ホットプレスして）発電要素（積層体）を作製した。このときの荷重は１０ＭＰａであり、熱プレス装置（押付け治具）の温度は９５℃であり、プレス時間は５分とした。
【０２６４】
比較例１、２ともに、作製した発電要素（積層体）をアルミラミネート外装体に入れて、所望の電解液（上記基準値の組成参照）を注液後、真空封止して、積層構造電池を作製した。
【０２６５】
（評価方法）
上記手順で作製した積層構造電池を用いて、５０℃保管のもとサイクル試験（耐久性試験）を行った。サイクル条件は１Ｃレートで４．２Ｖ〜３．０Ｖ間を５００サイクルおこなった。
【０２６６】
（結果）
耐久性試験前後の容量維持率（％）を以下の表１７に示す。
【０２６７】
容量維持率（％）＝５００サイクル目の放電容量／１サイクル目の放電容量×１００とする。エネルギー密度＝［（平均セル電圧）×（活物質単位重量あたりの容量）×（活物質量）/（セル体積）］として求め、実施例５、６及び比較例２のエネルギー密度（いずれも同じ値）を１００として、他の実施例及び比較例のエネルギー密度の割合を下記表１７に示す。
【０２６８】
【表１７】
0005935405.tif 000018
【０２６９】
表１７に示す結果から、実施例１〜６の通り、積層する単電池層（単セル）ごとのＡ／Ｃ比を積層方向に中央部＞端部となるようにグラデーション化することで、７７％以上（８０〜８３％）の容量維持率を担保し、耐久性を向上できることが確認できた。また、比較例１〜２のように積層する単電池層（単セル）ごとのＡ／Ｃ比を積層方向にグラデーション化していない積層構造電池の容量維持率（７４、７６％）に比して、実施例１〜１６の積層構造電池では、耐久性が向上することが確認できた。
【０２７０】
また、実施例５、６では、負極電極密度を積層方向に中央部＞端部となるよう、或いは正極電極密度を積層方向に中央部＜端部となるようグラデーション化することで、高エネルギー密度を保つことが確認できた。
【０２７１】
（Ａ／Ｃ比の確認方法）
１．負極容量について
ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で負極活物質層の表面の非晶質層（＝活物質）を確認し、各単電池層（単セル）の負極活物質層の構成部材である負極活物質、バインダ等の質量比や負極活物質の体積を求めることができる。これにより、電池内の各単電池層（単セル）ごとに、負極活物質の質量や負極電極密度がグラデーション化されているか否かを確認することができる。
【０２７２】
製造段階で得られた電池内の各単電池層（単セル）の負極を用い（あるいは電池を解体して、各単電池層（単セル）ごとに負極を取り出し）、対極にＬｉを用いてセルを組む。次に、これらのセルを２５℃保管のもと、０．０５Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の上限電圧（上記サイクル試験で言えば、４．２５Ｖ）になるまで（＝セルが満充電状態になるまで）充電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの負極充電容量（Ａｈ）を求めることができる。（実施例１のＡ／Ｃ比の求め方を参照のこと）。
【０２７３】
次に、セルを２５℃保管のもと、０．０５Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の下限電圧（上記サイクル試験で言えば、３．０Ｖ）になるまで（＝セル容量がほぼ取り出せなくなる状態になるまで）放電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの負極放電容量（Ａｈ）を求めることができる。
【０２７４】
２．正極容量について
ＩＣＰ（誘導結合プラズマ発光分析法）で正極活物質中の遷移金属（例えば、上記実施例で言えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ）の組成比を確認し、単位重量あたりの正極活物質の体積と正極活物質の質量を求める。これにより、電池内の各単電池層（単セル）ごとに、正極活物質の質量や正極電極密度がグラデーション化されているか否かを確認することができる。
【０２７５】
電池を解体して、各単電池層（単セル）ごとに正極を取り出し、対極にＬｉを用いてセルを組んで、２５℃保管のもと、０．２Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の上限電圧（上記サイクル試験で言えば、４．２５Ｖ）になるまで（＝セルが満充電状態になるまで）充電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの正極充電容量（Ａｈ）を求めることができる。
【０２７６】
次に、セルを２５℃保管のもと、０．２Ｃレート（ないしは１Ｃレート）で所定の下限電圧（上記サイクル試験で言えば、３．０Ｖ）になるまで（＝セル容量がほぼ取り出せなくなる状態になるまで）放電することで、電池内の各単電池層（単セル）ごとの正極放電容量（Ａｈ）を求めることができる。
【０２７７】
また、表２、４、６、８、１０、１２からわかるように、本実施形態では、Ａ／Ｃ比が、積層方向の中央部＞端部となるように、充放電容量、活物資目付比、電極密度などがグラディエーション化されていればよい。幾つかの単セル数ごとにＡ／Ｃ比が変わるように階段状にグラディエーション化されていてもよい。例えば、単電池層（単セル）が５層積層されている場合、単セルのＡ／Ｃ比の大きさがＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄの順であれば、Ａ／Ｃ比が端部から順に以下のように変化する形態が含まれる。単セル毎にＡ／Ｃ比が変わるように、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＞Ｂ＞Ａ、Ａ＜Ｂ＜Ｄ＞Ｂ＞Ａ、Ａ＜Ｃ＜Ｄ＞Ｃ＞Ａ、Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＞Ｃ＞Ｂのようにグラディエーション化されていてもよい。更に幾つかの単セル毎にＡ／Ｃ比が変わるように、Ａ＝Ａ＜Ｂ＞Ａ＝Ａ、Ａ＝Ａ＜Ｃ＞Ａ＝Ａ、Ａ＝Ａ＜Ｄ＞Ａ＝Ａ、Ｂ＝Ｂ＜Ｃ＞Ｂ＝Ｂ、Ｂ＝Ｂ＜Ｄ＞Ｂ＝Ｂ、Ｃ＝Ｃ＜Ｄ＞Ｃ＝Ｃ、Ａ＜Ｂ＝Ｂ＝Ｂ＞Ａ、Ａ＜Ｃ＝Ｃ＝Ｃ＞Ａ、Ａ＜Ｄ＝Ｄ＝Ｄ＞Ａ、Ｂ＜Ｃ＝Ｃ＝Ｃ＞Ｂ、Ｂ＜Ｄ＝Ｄ＝Ｄ＞Ｂ、Ｃ＜Ｄ＝Ｄ＝Ｄ＞Ｃのように階段状にグラディエーション化されていてもよい。但し、単セルのＡ／Ｃ比が中央部＞端部を満足するものであれば、これらに制限されるものではない。
【符号の説明】
【０２７８】
１０、３０  積層構造のリチウムイオン二次電池、
１１  正極集電体、
１２  負極集電体、
１３  正極活物質層、
１５  負極活物質層、
１７  電解質層、
１９  単電池層、
２１、３７  発電要素、
２５  正極集電板、
２７  負極集電板、
２９、３２  電池外装材、
３１、電極（セパレータ）表面、
３３ａ  ストライプ状の接着部、
３３ｂ  ドット状の接着部
３５  非接着部、
３８  正極タブ、
３９  負極タブ。
【図１】
0005935405.tif 000019
【図２】
0005935405.tif 000020
【図４】
0005935405.tif 000021
【図５】
0005935405.tif 000022
【図３】
0005935405.tif 000023