(57)【要約】【課題】導電体が外装体を貫通した場合に、二次電池に短絡電流が流れることを抑制する双極型二次電池を提供する。【解決手段】双極型二次電池１は、集電体１１の一方の面に正極活物質層１２、他方の面に負極活物質層１３が形成された双極型電極１４ａが電解質層１５を介して複数積層されてなる発電要素１０ａを含む電極積層体１０と、電極積層体を覆って、減圧状態で密封する外装体２０と、外装体と電極積層体との間に形成され、気体を流通可能な流路１１０と、を有する。【選択図】図１Ａ
2019087397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体の一方の面に正極活物質層、他方の面に負極活物質層が形成された双極型電極が電解質層を介して複数積層されてなる発電要素を含む電極積層体と、
前記電極積層体を覆って、減圧状態で密封する外装体と、
前記外装体と前記電極積層体との間に形成され、気体を流通可能な流路と、を有する、双極型二次電池。
【請求項２】
前記流路は、前記外装体と、前記電極積層体の最外層の表面との間に形成された表面流路を有する、請求項１に記載の双極型二次電池。
【請求項３】
前記流路は、前記外装体と、前記電極積層体の積層方向に沿う側面との間に形成された側面流路をさらに有する、請求項１または請求項２に記載の双極型二次電池。
【請求項４】
前記電極積層体の積層間の少なくとも一部に形成された層間流路をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の双極型二次電池。
【請求項５】
前記流路は、前記電極積層体に形成された溝部、または多孔質体によって構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の双極型二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双極型二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のモータ駆動用電源として、繰り返し充放電可能な二次電池の開発が盛んである。
【０００３】
従来から、二次電池の一形態として、集電体の一方の面に正極活物質層、他方の面に負極活物質層が形成された双極型電極を有する双極型二次電池がある（例えば、下記特許文献１）。このような双極型二次電池は、直列接続の構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４９１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような二次電池では、導電体が二次電池を貫通して、内部短絡が生じた場合に、二次電池に短絡電流が流れて、電池の性能が低下するといった問題点がある。特に、直列接続された双極型二次電池では、出力電圧が高いため、電池の性能が大幅に低下する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導電体が双極型二次電池を貫通した場合に、双極型二次電池に短絡電流が流れることを抑制することを目的とする。
【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二次電池は、電極積層体と、前記電極積層体を覆って、減圧状態で密封する外装体と、前記外装体と前記電極積層体との間に形成され、気体を流通可能な流路と、を有する。ここで、前記電極積層体は、集電体の一方の面に正極活物質層、他方の面に負極活物質層が形成された双極型電極が電解質層を介して複数積層されてなる発電要素を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、導電体が双極型二次電池を貫通した場合に、双極型二次電池に短絡電流が流れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態である双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａにおいて破線部１Ｂで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。
【図２Ａ】図１Ａの２Ａ−２Ａ線に沿う断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａにおいて破線部２Ｂで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。
【図３Ａ】電極積層体を模式的に示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａにおいて破線部３Ｂで囲んだ部分を拡大して示す斜視図である。
【図４】実施形態の溝部の形状を説明するための図であり、電極積層体の上面の一部を拡大して示す図である。
【図５Ａ】実施形態の双極型二次電池に導電体が貫通したときの状態を示す説明図である。
【図５Ｂ】比較例の双極型二次電池に導電体が貫通したときの状態を示す説明図である。
【図６Ａ】変形例１に係る双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａにおいて破線部６Ｂで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。
【図７Ａ】変形例２に係る双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。
【図７Ｂ】圧縮変形した加圧導電性弾性体の様子を示す模式図である。
【図７Ｃ】圧縮面圧から解放された状態の加圧導電性弾性体の様子を示す模式図である。
【図８Ａ】変形例３に係る双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。
【図８Ｂ】変形例３の双極型二次電池に導電体が貫通したときの状態を示す断面図である。
【図９Ａ】改変例に係る溝部の形状を説明するための図であり、電極積層体の上面の一部を拡大して示す図である。
【図９Ｂ】他の改変例に係る溝部の形状を説明するための図であり、電極積層体の上面の一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態およびその変形例を説明するが、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。本発明の好ましい実施形態として、まず電池の一例として非水電解質二次電池の１種である双極型リチウムイオン二次電池について説明するが、以下の実施形態のみには制限されない。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１１】
本明細書では、双極型リチウムイオン二次電池を単に「双極型二次電池」とも称し、双極型リチウムイオン二次電池用電極を単に「双極型電極」と称することがある。
【００１２】
図１Ａは、本発明の一実施形態である双極型二次電池１の全体構造の概略を示す断面図である。図１Ｂは、図１Ａにおいて破線部１Ｂで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。図２Ａは、図１Ａの２Ａ−２Ａ線に沿う断面図である。図２Ｂは、図２Ａにおいて破線部２Ｂで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。図３Ａは、電極積層体１０を模式的に示す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａにおいて破線部３Ｂで囲んだ部分を拡大して示す斜視図である。図４は、電極積層体１０の上面の一部を拡大して示す図である。
【００１３】
［全体構成］
図１Ａを参照して、本実施形態の双極型二次電池１は、実際に充放電反応が進行する発電要素１０ａを含む電極積層体１０と、電極積層体１０を覆って、減圧状態で密封する外装体２０と、を有する扁平型の二次電池である。ここで、「減圧状態」とは、外装体２０の内部圧力を外部圧力（大気圧）よりも低くした状態のことを意味する。減圧状態にすることによって、外装体２０の内部圧力と外部圧力との差圧が生じる。この差圧によって、外装体２０は、電極積層体１０の外表面に密着するように変形して、大気圧に基づく圧力を電極積層体１０に付与する。すなわち、電極積層体１０は、外装体２０を介して大気圧から圧縮面圧を受ける。これにより、発電要素１０ａに対して、適切な接触面圧を付与して電気抵抗を低減することができる。
【００１４】
本実施形態の双極型二次電池１は、外装体２０と電極積層体１０との間に気体を流通可能な流路１００を有する。ここで、「流路」とは、外装体２０の内部が減圧状態で、外装体２０が電極積層体１０の外表面に密着した状態において、外装体２０と電極積層体１０との間に形成された空間（隙間）を意味する。外装体２０を導電体が貫通した場合（例えば、釘刺し試験時）に、外装体２０の内部に流入した空気が流路１００を伝わり、外装体２０と電極積層体１０との間に流入しやすくなる。これにより、外装体２０による電極積層体１０への圧縮面圧が解放されて双極型二次電池１の電気抵抗が増大する。その結果、外装体２０を導電体が貫通した場合に、双極型二次電池１に短絡電流が流れることを抑制することができる。流路１００の具体的な構成および、導電体が外装体２０を貫通した場合に短絡電流が流れることを抑制する双極型二次電池１の作用（メカニズム）については、後述において詳細に説明する。
【００１５】
なお、本明細書において、「電極積層体」とは、電極を複数積層して構成された発電要素以外の部材も含む広い概念である。発電要素以外の部材としては、例えば、集電板や、液絡を防止するシール部や、発電要素と外装体との間を絶縁する絶縁部材などが挙げられる。
【００１６】
［電極積層体］
図１Ａに示す本実施形態では、電極積層体１０は、発電要素１０ａと、正極集電板１７および負極集電板１８と、シール部１９と、を有する形態であるが、これに限定されず、部材の省略や、その他の付加的な部材の追加等は適宜に行いうる。発電要素１０ａは、集電体１１の一方の面に電気的に結合した正極活物質層１２が形成され、集電体１１の反対側の面に電気的に結合した負極活物質層１３が形成された複数の双極型電極１４ａを有する。なお、図１Ａに示す本実施形態の集電体１１は、異なる材料からなる層を適宜組み合わせた積層構造（２層構造）として図示しているが、単独の材料からなる単層構造であってもよい。
【００１７】
各双極型電極１４ａは、電解質層１５を介して積層されて略矩形の発電要素１０ａを形成する。なお、本明細書では、双極型電極１４ａを積層する方向（図１Ａ中の上下方向）を「積層方向」と称する。また、電解質層１５は、基材としてのセパレータの面方向中央部に電解質が保持されてなる構成を有する。この際、一の双極型電極１４ａの正極活物質層１２と、前記一の双極型電極１４ａに隣接する他の双極型電極１４ａの負極活物質層１３とが電解質層１５を介して向き合うように、各双極型電極１４ａおよび電解質層１５が交互に積層されている。すなわち、一の双極型電極１４ａの正極活物質層１２と、前記一の双極型電極１４ａに隣接する他の双極型電極１４ａの負極活物質層１３との間に電解質層１５が挟まれて配置されている。
【００１８】
なお、図示はしないが、本実施形態の双極型二次電池１では、正極活物質層１２は、導電助剤としてのアセチレンブラックおよび被覆用樹脂としての（メタ）アクリレート系共重合体を含む被覆剤で覆われた正極活物質（被覆正極活物質）、ならびに導電部材としての炭素繊維を含んでいる。炭素繊維は、正極活物質層１２の電解質層１５側に接触する第１主面から集電体１１側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成しており、さらに当該導電通路と正極活物質とは電気的に接続している。同様に、負極活物質層１３は、導電助剤としてのアセチレンブラックおよび被覆用樹脂としての（メタ）アクリレート系共重合体を含む被覆剤で覆われた負極活物質（被覆負極活物質）および導電部材としての炭素繊維を含んでいる。炭素繊維は、負極活物質層１３の電解質層１５側に接触する第１主面から集電体１１側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成しており、さらに当該導電通路と負極活物質とは電気的に接続している。
【００１９】
隣接する正極活物質層１２、電解質層１５、および負極活物質層１３は、一つの単電池層１４ｂを構成する。したがって、双極型二次電池１は、単電池層１４ｂが積層されてなる構成を有するともいえる。また、単電池層１４ｂの外周部にはシール部（絶縁層）１９が配置されている。これにより、電解質層１５からの電解液の漏れによる液絡を防止し、電池内で単電池層１４ｂを介して隣り合う集電体１１同士が接触したり、発電要素１０ａにおける単電池層１４ｂ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している。なお、発電要素１０ａの最外層に位置する正極側の最外層集電体１１ａには、片面のみに正極活物質層１２が形成されている。また、発電要素１０ａの最外層に位置する負極側の最外層集電体１１ｂには、片面のみに負極活物質層１３が形成されている。
【００２０】
さらに、図１Ａに示す双極型二次電池１では、正極側の最外層集電体１１ａに隣接するように正極集電板（正極タブ）１７が配置され、これが延長されて外装体２０であるラミネートフィルムから導出している。一方、負極側の最外層集電体１１ｂに隣接するように負極集電板（負極タブ）１８が配置され、同様にこれが延長されてラミネートフィルムから導出している。図１Ａに示す本実施形態では、正極集電板１７および負極集電板１８は、電極積層体１０の最外層に位置する。なお、本明細書中、正極集電板１７および負極集電板１８を総称して単に「集電板１７、１８」とも称することがある。
【００２１】
次に、流路１００の構成について詳細に説明する。
【００２２】
［流路］
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、流路１００は、外装体２０と電極積層体１０との間に形成される第１流路１１０（「流路」に相当）と、電極積層体１０の積層間に形成される第２流路１２０（「層間流路」に相当）と、を有することが好ましい。なお、流路１００は、第１流路１１０を有する限りにおいて、第２流路１２０をさらに有する構成に限定されない。
【００２３】
（第１流路）
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、第１流路１１０は、外装体２０と電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１との間に形成される表面流路１１１と、外装体２０と電極積層体１０の積層方向に沿う側面Ｓ３との間に形成される側面流路１１２と、を有することが好ましい。ここで、「電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１」とは、電極積層体１０の外表面の上下面（図３Ａを参照）であり、電極積層体１０の最外層の面のうち、外装体２０に対向する面のことを意味する。なお、第１流路１１０は、表面流路１１１および側面流路１１２の両方を有する構成に限定されず、例えば、表面流路１１１のみを有していてもよい。
【００２４】
ここで、「電極積層体１０の最外層」とは、図１Ａに示すように上下方向に積層された電極積層体１０の構成部材の最も上側に位置する最上層および、電極積層体１０の最も下側に位置する最下層の少なくとも一方のことを意味する。すなわち、「電極積層体１０の最外層」は、最上層および最下層の両方を意味する場合もあれば、最上層または最下層のいずれか一方を意味する場合もある。図１Ａに示す本実施形態では、電極積層体１０の最外層は、最上層および最下層の両方である場合を好ましい形態として説明する。図１Ａに示すように、本実施形態では、電極積層体１０の最外層は、集電板１７、１８である。なお、電極積層体１０の最外層は、電極積層体１０の最も外側に位置する部材であれば集電板１７、１８に限定されない。
【００２５】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、表面流路１１１は、電極積層体１０の最外層である集電板１７、１８の表面Ｓ１が凹んだ複数の溝部１１１ａと、外装体２０との間の空間によって構成されることが好ましい。図３Ａおよび図４に示すように、複数の溝部１１１ａは、電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１に、格子状に配置されることが好ましい。ここで、「格子状」とは、略等間隔に並列に配置され、表面Ｓ１上の一の方向（例えば、図４中の左右方向）に互いに平行な複数の平行線と、その平行線に交差するように（例えば、図４中の上下方向に）配置された複数の交差線によって構成された形状を意味する。図４に示す本実施形態では、平行線と交差線は、略直交するように配置されている。溝部１１１ａを格子状にすることによって、表面流路１１１に沿って空気が流れる方向が二方向になる。これにより、空気を短時間で外装体２０の内部に広げることができる。なお、溝部１１１ａの構成は、格子状に限定されず、例えば、平行線のみで構成してもよいし、放射線状に構成してもよい。また、図１Ｂに示す本実施形態では、溝部１１１ａの断面形状は、略矩形形状として図示しているが、これに限定されず、例えば、略台形形状や略半円形状であってもよい。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、側面流路１１２は、電極積層体１０の側面Ｓ３が凹んだ複数の溝部１１２ａと、外装体２０との間の空間によって構成されることが好ましい。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、複数の溝部１１２ａは、略等間隔に並列に配置され、積層方向に互いに平行な複数の平行線によって構成されることが好ましい。本実施形態では、溝部１２０ａは、シール部１９に形成されている。なお、溝部１１２ａの構成は、平行線に限定されず、例えば、格子状に構成してもよいし、放射線状に構成してもよい。また、図２Ｂに示す本実施形態では、溝部１１２ａの断面形状は、略矩形形状として図示しているが、これに限定されず、例えば、略台形形状や略半円形状であってもよい。
【００２７】
（第２流路）
第２流路１２０は、電極積層体１０の最外層と、最外層に隣接する部材との間に形成されることが好ましい。図１Ａおよび図１Ｂに示す本実施形態の第２流路１２０は、集電板１７、１８の表面Ｓ１に対して反対側の裏面Ｓ２が凹んだ複数の溝部１２０ａと、集電板１７、１８に隣接する最外層集電体１１ａ、１１ｂとの間の空間によって構成されている。なお、第２流路１２０は、電極積層体１０の積層方向に隣り合う構成部材の積層間に配置される限りにおいて、その配置は特に限定されない。複数の溝部１２０ａは、溝部１１１ａと同様に、電極積層体１０の最外層の裏面Ｓ２に、格子状に配置されることが好ましい。なお、溝部１２０ａの構成は、格子状に限定されず、例えば、平行線のみで構成してもよいし、放射線状に構成してもよい。また、図１Ｂに示す本実施形態では、溝部１２０ａの断面形状は、略矩形形状として図示しているが、これに限定されず、例えば、略台形形状や略半円形状であってもよい。
【００２８】
上記では、流路１００が電極積層体１０に形成された溝部１１１ａ、１１２ａ、１２０ａによって構成される形態について説明したが、これに限定されず、例えば、複数の孔を有する多孔質部材によって構成してもよいし、後述する変形例１のように複数のリブによって構成してもよい。流路が多孔質部材によって構成される場合、例えば、電極積層体１０の最外層に多孔質部材を配置することによって、外装体２０との間に表面流路を形成することができる。また、電極積層体１０の側面Ｓ３に多孔質部材を配置することによって、外装体２０との間に側面流路を形成することができる。また、電極積層体１０の積層方向に隣り合う構成部材の積層間に多孔質部材を配置することによって、第２流路を形成することができる。
【００２９】
多孔質部材を構成する材料は、特に限定されないが、例えば、連続気泡体の発泡金属や、紙状抄紙体や、不織布などが採用されうる。
【００３０】
また、溝部１１１ａ、１１２ａ、１２０ａの数が２以上（複数）の場合について説明したが、これに限定されず１つでもよい。
【００３１】
以下、本実施形態の双極型二次電池１の構成要素について詳細に説明する。
【００３２】
［集電体］
集電体１１は、正極活物質層１２と接する一方の面から、負極活物質層１３と接する他方の面へと電子の移動を媒介する機能を有する。なお、双極型電極を構成する集電体は、電子の移動を媒介する機能を有する限りにおいてその構成は特に限定されない。例えば、後述する変形例２、変形例３のように、２枚の集電体１１の間に他の部材が挟まれた積層体も広義の集電体に含まれる。集電体１１を構成する材料に特に制限はないが、例えば、金属や、導電性を有する樹脂が採用されうる。
【００３３】
具体的には、金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）、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、また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、電子伝導性や電池作動電位等の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケルが好ましい。
【００３４】
また、後者の導電性を有する樹脂としては、導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂、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樹脂が挙げられる。導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレンおよびポリオキサジアゾールなどが挙げられる。かような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または集電体１１の軽量化の点において有利である。
【００３５】
非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ；高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）など）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはポリスチレン（ＰＳ）などが挙げられる。かような非導電性高分子材料は、優れた耐電位性または耐溶媒性を有しうる。
【００３６】
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１１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。
【００３７】
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、特に制限はないが、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅、白金、鉄、クロム、スズ、亜鉛、インジウム、アンチモン、およびカリウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属もしくはこれらの金属を含む合金または金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に制限はない。好ましくは、アセチレンブラック、バルカン（登録商標）、ブラックパール（登録商標）、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック（登録商標）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、およびフラーレンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００３８】
導電性フィラーの添加量は、集電体１１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体積％程度である。
【００３９】
なお、集電体１１の軽量化の観点からは、少なくとも導電性を有する樹脂からなる導電性樹脂層を含むことが好ましい。また、単電池層１４ｂ間のリチウムイオンの移動を遮断する観点からは、集電体１１の一部に金属層を設けてもよい。
【００４０】
［電極活物質層（正極活物質層、負極活物質層）］
電極活物質層（正極活物質層１２、負極活物質層１３）は、電極活物質（正極活物質または負極活物質）を含む。また、電極活物質層（正極活物質層１２、負極活物質層１３）は、必要に応じて、導電助剤、導電部材、バインダ、被覆用樹脂等を含んでもよい。さらに、電極活物質層は、必要に応じてイオン伝導性ポリマー、リチウム塩等を含みうる。
【００４１】
（正極活物質）
正極活物質としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｏ）Ｏ２およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム−遷移金属リン酸化合物、リチウム−遷移金属硫酸化合物などが挙げられる。場合によっては、２種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム−遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。より好ましくはリチウムとニッケルとを含有する複合酸化物が用いられる。さらに好ましくはＬｉ（Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｏ）Ｏ２およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの（以下、単に「ＮＭＣ複合酸化物」とも称する）、またはリチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物（以下単に、「ＮＣＡ複合酸化物」とも称する）などが用いられる。ＮＭＣ複合酸化物は、リチウム原子層と遷移金属（Ｍｎ、ＮｉおよびＣｏが秩序正しく配置）原子層とが酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を有する。そして、遷移金属１原子あたり１個のＬｉ原子が含まれ、取り出せるＬｉ量が、スピネル系リチウムマンガン酸化物の２倍、つまり供給能力が２倍になり、高い容量を持つことができる。
【００４２】
（負極活物質）
負極活物質としては、例えば、グラファイト（黒鉛）、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属材料（スズ、シリコン）、リチウム合金系負極材料（例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−アルミニウム−マンガン合金等）などが挙げられる。場合によっては、２種以上の負極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム合金系負極材料が、負極活物質として好ましく用いられる。なお、上記以外の負極活物質が用いられてもよいことは勿論である。また、上述の被覆用樹脂は特に炭素材料に対して付着しやすいという性質を有している。したがって、構造的に安定した電極材料を提供するという観点からは、負極活物質として炭素材料を用いることが好ましい。
【００４３】
（被覆剤）
被覆剤は、被覆用樹脂および必要に応じて導電助剤を含むことが好ましい。被覆剤が電極活物質の表面に存在することで、電極活物質層において、電極活物質表面から電解質層１５へのイオン伝導パスを確保することができる。また、被覆剤が導電助剤をさらに含むことで、電極活物質表面から集電体１１への電子伝導パスをより確実に確保することができる。
【００４４】
被覆用樹脂は、電極活物質の表面に存在し、電解液を吸液して保持する機能を有する。これにより、電極活物質層において、電極活物質表面から電解質層１５へのイオン伝導パスを形成することができる。被覆用樹脂の材料は特に制限されないが、柔軟性や吸液性の観点から、（Ａ）ポリウレタン樹脂、（Ｂ）ポリビニル系樹脂（例えば、（メタ）アクリレート系共重合体等）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。
【００４５】
導電助剤は、被覆剤中で電子伝導パスを形成し、電極活物質層の電子移動抵抗を低減することで、電池の高レートでの出力特性向上に寄与しうる。
【００４６】
導電助剤としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン等の金属、これらの金属を含む合金または金属酸化物；グラファイト、炭素繊維（具体的には、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）等）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンブラック（具体的には、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）等のカーボンが挙げられるが、これらに限定されない。また、粒子状のセラミック材料や樹脂材料の周りに上記金属材料をめっき等でコーティングしたものも導電助剤として使用できる。これらの導電助剤のなかでも、電気的安定性の観点から、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、アルミニウム、ステンレス、銀、金、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことがより好ましく、カーボンを少なくとも１種を含むことがさらに好ましい。これらの導電助剤は、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を併用しても構わない。
【００４７】
導電助剤の形状は、粒子状または繊維状であることが好ましい。導電助剤が粒子状である場合、粒子の形状は特に限定されず、粉末状、球状、棒状、針状、板状、柱状、不定形状、燐片状、紡錘状等、いずれの形状であっても構わない。
【００４８】
（導電部材）
本実施形態において、導電部材は、電極活物質層中で電子伝導パスを形成する機能を有する。特に、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層の２つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成している（本実施形態では、電極活物質層の電解質層１５側に接触する第１主面から集電体側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成している）ことが好ましい。このような形態を有することで、電極活物質層中の厚さ方向の電子移動抵抗がさらに低減されるため、電池の高レートでの出力特性をより一層向上しうる。なお、導電部材の少なくとも一部が、電極活物質層の２つの主面同士を電気的に接続する導電通路を形成している（本実施形態では、電極活物質層の電解質層１５側に接触する第１主面から集電体側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成している）か否かは、ＳＥＭや光学顕微鏡を用いて電極活物質層の断面を観察することにより確認することができる。
【００４９】
導電部材は、繊維状の形態を有する導電性繊維であることが好ましい。具体的には、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレスのような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を、導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。なかでも、導電性に優れ、軽量であることから炭素繊維が好ましい。
【００５０】
本実施形態の双極型二次電池１において、電極活物質層の厚さは、正極活物質層１２については、好ましくは１５０〜１５００μｍであり、より好ましくは１８０〜９５０μｍであり、さらに好ましくは２００〜８００μｍである。また、負極活物質層１３の厚さは、好ましくは１５０〜１５００μｍであり、より好ましくは１８０〜１２００μｍであり、さらに好ましくは２００〜１０００μｍである。電極活物質層の厚さが上述した下限値以上の値であれば、電池のエネルギー密度を十分に高めることができる。一方、電極活物質層の厚さが上述した上限値以下の値であれば、電極活物質層の構造を十分に維持することができる。
【００５１】
［電解質層］
電解質層１５は、電解質を保持した層であり、正極活物質層１２と負極活物質層１３との間にあって両者が直接に接触することを防ぐ。本実施形態の電解質層１５に使用される電解質は、特に制限はなく、液体電解質、ゲルポリマー電解質、またはイオン液体電解質が制限なく用いられる。これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保されうる。
【００５２】
本実施形態の双極型二次電池１では、電解質層１５に電解質を保持したセパレータを用いてもよい。セパレータは、電解質を保持して正極と負極との間のリチウムイオン伝導性を確保する機能、および正極と負極との間の隔壁としての機能を有する。特に電解質として液体電解質、イオン液体電解質を使用する場合には、セパレータを用いることが好ましい。
【００５３】
セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。
【００５４】
［正極集電板および負極集電板］
集電板１７、１８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１７、１８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、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１７と負極集電板１８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。
【００５５】
［シール部（絶縁層）］
シール部（絶縁層）１９は、集電体１１同士の接触や単電池層１４ｂの端部における短絡を防止する機能を有する。シール部１９を構成する材料としては、絶縁性、固体電解質の脱落に対するシール性や外部からの水分の透湿に対するシール性（密封性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよい。例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゴム（エチレン−プロピレン−ジエンゴム：ＥＰＤＭ）、等が用いられうる。また、イソシアネート系接着剤や、アクリル樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤などを用いてもよく、ホットメルト接着剤（ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂）などを用いてもよい。なかでも、耐食性、耐薬品性、作り易さ（製膜性）、経済性等の観点から、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が、絶縁層の構成材料として好ましく用いられ、非結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とするエチレン、プロピレン、ブテンを共重合した樹脂を用いることが好ましい。
【００５６】
［外装体］
図１Ａに示す本実施形態では、外装体２０は、その全体が可撓性を有する部材であるラミネートフィルムによって袋状に構成されているが、これに限定されず、例えば、一部に可撓性を有する部材を含む公知の金属缶ケースなどを用いてもよい。ここで、「可撓性を有する」とは、外装体２０の内部を減圧状態にすることにより、外装体２０の外部圧力と内部圧力との差圧によって変形できる程度の柔軟性を有していることを意味する。該ラミネートフィルムには、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を用いることができるが、これらに何ら制限されるものではない。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、ラミネートフィルムが望ましい。また、外部から掛かる発電要素１０ａへの群圧を容易に調整することができ、所望の電解質層の厚みへと調整容易であることから、外装体２０はアルミネートラミネートがより好ましい。
【００５７】
（作用）
実施形態に係る双極型二次電池１の作用を説明する。ここでは、双極型二次電池１に導電体５００が貫通した状態を例に説明する。
【００５８】
図５Ａは実施形態に係る双極型二次電池１の作用を説明するための説明図である。図５Ｂは、比較例として、流路１００を有さない双極型二次電池において導電体５００が貫通したときの状態を示す説明図である。なお、比較例の二次電池においては、流路１００を有さない点において本実施形態と相違するが、他の構成は本実施形態と同様である。また、図５Ａにおいて、点線の矢印は、空気の流れを示す。また、図５Ｂにおいて、実線の矢印は、電流の流れを示し、点線の矢印は、イオンの移動による電流の流れを示す。
【００５９】
まず、本実施形態の双極型二次電池１に導電体５００が外装体２０を貫通して内部まで侵入すると、外装体２０のうち導電体５００が貫通した部分から外装体２０の内部へ空気が流入する。この外装体２０の内部に流入した空気は、表面流路１１１、側面流路１１２の順に第１流路１１０（図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂを参照）を伝わり、外装体２０と電極積層体１０との間の全体に広がる。これにより、電極積層体１０は、大気圧による圧縮面圧から解放されて、電極積層体１０の積層間の隙間が広がる。その結果、発電要素１０ａ内の電気抵抗が増大する。外装体２０と電極積層体１０との間に広がった空気は、さらに第２流路１２０を伝わって、電極積層体１０の積層間に流入する。これにより、電極積層体１０の積層間の隙間がさらに広がるため、発電要素１０ａ内の電気抵抗がさらに増大する。その結果、本実施形態の双極型二次電池１は、発電要素１０ａ内部に電流が流れることを抑制することができるため、導電体５００を介して短絡電流が流れることを抑制することができる。さらに、短絡電流によって発電要素１０ａおよび導電体５００にジュール熱が発生することによる発熱も抑えることができる。
【００６０】
比較例の二次電池においては、図５Ｂに示すように、二次電池に導電体５００が外装体２０を貫通して内部まで侵入すると、導電体５００および発電要素１０ａに電流が流れて発熱する。このとき比較例では、流路が形成されておらず、外装体２０と電極積層体１０は密着した状態を維持するため、外装体２０の内部に空気が僅かにしか流入しない。また、外装体２０の内部に流入する空気の量は、徐々に増加するが、外装体２０の内部に広がるまでに長時間を要する。このため、電極積層体１０は圧縮された状態を維持するため、導電体５００および集電板１７、１８に短絡電流が流れ続ける（実線の矢印）。このため、発熱も続くことになり温度上昇により電解質層１５が劣化して、短絡電流がさら流れるようになり、電池内部の温度も上昇してしまうことになる。
【００６１】
以上説明した実施形態に係る双極型二次電池１によれば、以下の効果を奏する。
【００６２】
双極型二次電池１は、電極積層体１０と、電極積層体１０を覆って、減圧状態で密封する外装体２０と、外装体２０と電極積層体１０との間に形成され、気体が流通可能な第１流路１１０（流路）と、を有する。ここで、電極積層体１０は、集電体１１の一方の面に正極活物質層１２、他方の面に負極活物質層１３が形成された双極型電極１４ａが電解質層１５を介して複数積層されてなる発電要素１０ａを含む。
【００６３】
上記のような構成によれば、導電体５００が外装体２０を貫通した場合に、外装体２０の内部に流入した空気が流路１００を伝わり、外装体２０と電極積層体１０との間に空気が流入しやすくなる。これにより、電極積層体１０は、大気圧による圧力（圧縮面圧）から解放されるため、双極型二次電池１の電気抵抗が増大する。その結果、双極型二次電池１に導電体５００が貫通した場合に、双極型二次電池１に短絡電流が流れることを抑制することができる。
【００６４】
また、本実施形態の第１流路１１０は、外装体２０と、電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１との間に形成される表面流路１１１を有することが好ましい。このような構成によれば、外装体２０と、電極積層体１０の最外層との間に空気が流入しやすくなる。これにより、電極積層体１０は、大気圧による圧力（圧縮面圧）からより速やかに解放される。その結果、双極型二次電池１に導電体５００が貫通した場合に、双極型二次電池１に短絡電流が流れることをより確実に抑制することができる。
【００６５】
また、本実施形態の第１流路１１０は、外装体２０と、電極積層体１０の積層方向に沿う側面Ｓ３との間に形成される側面流路１１２をさらに有することが好ましい。このような構成によれば、電極積層体１０の側面Ｓ３側に空気が流入しやすくなる。これにより、電極積層体１０は、大気圧による圧力（圧縮面圧）からより一層速やかに解放される。
【００６６】
また、本実施形態の双極型二次電池１は、電極積層体１０の積層間の少なくとも一部に形成される第２流路１２０（層間流路）をさらに有することが好ましい。このような構成によれば、第２流路１２０を介して電極積層体１０の積層間に空気が流入しやすくなる。これにより、外装体２０による電極積層体１０への積層方向の圧縮面圧がより一層速やかに解放される。
【００６７】
また、本実施形態の第１流路１１０は、電極積層体１０に形成された溝部１１１ａ、１１２ａまたは、多孔質体によって構成されることが好ましい。このような構成によれば、第１流路１１０を比較的簡単な構成によって形成することができる。なお、第２流路１２０も同様に、電極積層体１０に形成された溝部１２０ａまたは、多孔質体によって構成することによって、同様の効果が得られる。
【００６８】
以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、前述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
＜変形例１＞
図６Ａは、変形例１に係る双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。図６Ｂは、図６Ａにおいて破線部６Ｂで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。変形例１に係る双極型二次電池は、図６Ａに示すように、流路１００ａが電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１に複数のリブ３０を配置することによって構成される点で前述した実施形態と異なる。なお、他の構成は、前述した実施形態と同様のため、その説明を省略する。
【００７０】
図６Ｂに示すようにリブ３０は、電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１から突出する凸状の形状を有する。複数のリブ３０は、略直線状の形状を有し、電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１に略等間隔に並列に配置されることが好ましい。これにより、流路１００ａは、隣り合うリブ３０の間の空間によって、円滑な気体の流れを形成することができる。その結果、前述した実施形態と同様に、双極型二次電池に導電体が貫通した場合に、双極型二次電池に短絡電流が流れることをより確実に抑制することができる。
【００７１】
電極積層体１０の最外層の表面Ｓ１にリブ３０を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷やインクジェット印刷などの種々の印刷法や、板状の部材を接着等の接合方法によって貼り付ける方法などが挙げられる。
【００７２】
＜変形例２＞
図７Ａは、変形例２に係る双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。図７Ｂは、圧縮変形した加圧導電性弾性体２２０の様子を示す模式図である。図７Ｃは、圧縮面圧から解放された状態の加圧導電性弾性体２２０の様子を示す模式図である。なお、図７Ｂにおいて、実線の矢印は、電流の流れを示し、白抜き矢印は、加圧導電性弾性体２２０に加わる圧縮面圧の方向を示す。変形例２に係る双極型二次電池の電極積層体２１０は、発電要素２１０ａの積層間に加圧導電性弾性体２２０を有する点で前述した実施形態と異なる。なお、他の構成は、前述した実施形態と同様のため、その説明を省略する。
【００７３】
図７Ａに示す本実施形態では、加圧導電性弾性体２２０は、発電要素２１０ａの積層の真ん中付近の隣り合う集電体１１の間に配置されることが好ましい。なお、加圧導電性弾性体２２０の配置や数は、発電要素２１０ａの積層間に配置される限りにおいて特に限定されず、適宜変更することができる。
【００７４】
加圧導電性弾性体２２０は、無加圧・無変形状態では電気抵抗が高く、圧縮変形時の荷重の増加にしたがって電気抵抗が低下して導電性を示す。このような加圧導電性弾性体の一形態としては、例えば、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように非導電性エラストマー２２１中に、導電性粒子２２２を分散させたものが挙げられる。
【００７５】
非導電性エラストマー２２１の構成材料は、特に限定されないが、例えば、１液型または２液型の常温硬化シリコーンゴムを好適に使用することができる。１液型の常温硬化シリコーンゴムとしては、空気中の湿気で加水分解を起こし、硬化（架橋）が進行する縮合型のもの等が挙げられ、オキシム型やアルコール型のもの等を使用することができる。２液型の常温硬化シリコーンゴムとしては、スズ（Ｓｎ）化合物等の有機金属脂肪酸塩によって常温硬化する縮合型のもの等が挙げられる。
【００７６】
導電性粒子２２２の構成材料は、特に限定されないが、例えば、球状の導電性カーボンブラック粒子、導電性カーボンブラックの造粒物などが挙げられる。
【００７７】
前述した実施形態と同様に、本変形例の双極型二次電池は、電極積層体２１０が外装体２０の内部に減圧状態で密封された構造を有する。減圧状態において、加圧導電性弾性体２２０は、大気圧から圧縮面圧を受ける。これにより、加圧導電性弾性体２２０は、圧縮変形して、導電性を示す。この状態で、隣り合う集電体１１の間に加圧導電性弾性体２２０が配置された積層体は、電子の移動を媒介する集電体としての機能を有する。したがって、２つの集電体１１および加圧導電性弾性体２２０を含む積層体の一方の面に正極活物質層１２、他方の面に負極活物質層１３が形成されたものも双極型電極と定義することができる。
【００７８】
図７Ａに示す電極積層体２１０は外装体２０を介して大気圧から圧縮面圧を受けているため、電極積層体２１０の積層間に配置された加圧導電性弾性体２２０は圧縮面圧（図７Ｂ中の白抜き矢印方向の力）を受ける。加圧導電性弾性体２２０は圧縮された状態では、図７Ｂに示すように、導電性粒子２２２同士が接触して、非導電性エラストマー２２１中で電子伝導パスを形成する。これにより、一の集電体１１に接触する加圧導電性弾性体２２０の上面から他の集電体１１に接触する加圧導電性弾性体２２０の下面までを電気的に接続する導電通路を形成することができる。加圧導電性弾性体２２０の電子伝導性が高くなるため、双極型二次電池の電気抵抗は低下する。
【００７９】
双極型二次電池に導電体５００が外装体２０を貫通して内部まで侵入すると、外装体２０の内部に流入した空気が流路１００を伝わり、外装体２０と電極積層体２１０との間に流入する。これにより、電極積層体２１０は、大気圧による圧力（圧縮面圧）から解放される。よって、図７Ｃに示すように、加圧導電性弾性体２２０の導電性粒子２２２は互いに離間する。その結果、加圧導電性弾性体２２０の電気抵抗が高くなるため、双極型二次電池１の電気抵抗が増大する。したがって、外装体２０を導電体５００が貫通した場合に、双極型二次電池に短絡電流が流れることをより確実に抑制することができる。
【００８０】
＜変形例３＞
図８Ａは、変形例３に係る双極型二次電池の全体構造の概略を示す断面図である。図８Ｂは、変形例３の双極型二次電池に導電体５００が貫通したときの状態を示す断面図である。変形例３に係る双極型二次電池の電極積層体３１０は、発電要素３１０ａの積層間に変形部材３２０を有する点で前述した実施形態と異なる。なお、他の構成は、前述した実施形態と同様のため、その説明を省略する。
【００８１】
図８Ａに示す本実施形態では、変形部材３２０は、発電要素３１０ａの積層の真ん中付近の隣り合う集電体１１の間に配置されることが好ましい。なお、変形部材３２０の配置や数は、発電要素３１０ａの積層間に配置される限りにおいて特に限定されず、適宜変更することができる。
【００８２】
図８Ａに示すように、変形部材３２０は、導電性を有する複数の板状部材３２１が積層された積層体によって構成される。変形部材３２０は、無加圧・無変形状態では、図８Ｂに示すように、隣り合う板状部材３２１が互いに対称に湾曲した形状に形状付けされている。板状部材３２１は、弾性を有することが好ましい。ここで、「弾性」とは、外力を付加して変形（曲げ、引っ張り、圧縮）させても、外力を解放（除去）することによって、ほぼ元の形状に回復する性質を意味する。
【００８３】
板状部材３２１の構成材料は、導電性および弾性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、チタン系（Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｐｄ、Ｔｉ−Ｎｂ−Ｓｎ等）や、銅系の超弾性合金、ステンレス、βチタン鋼、Ｃｏ−Ｃｒ合金、ニッケルチタン合金等のバネ性を有する合金等を使用することができる。
【００８４】
前述した実施形態と同様に、本変形例の双極型二次電池は、電極積層体３１０が外装体２０の内部に減圧状態で密封された構造を有する。減圧状態において、図８Ａに示す電極積層体３１０は外装体２０を介して大気圧から圧縮面圧を受けているため、電極積層体３１０の積層間に配置された変形部材３２０も圧縮面圧を受ける。この状態では、変形部材３２０の各板状部材３２１は、圧縮面圧を受けてほぼ平らに変形し、隣り合う板状部材３２１同士が面接触している。変形部材３２０の各板状部材３２１間の接触面積が大きいため、変形部材３２０の電気抵抗は低く、導電性を示す。この状態で、隣り合う集電体１１の間に変形部材３２０が配置された積層体は、電子の移動を媒介する集電体としての機能を有する。したがって、２つの集電体１１および変形部材３２０を含む積層体の一方の面に正極活物質層１２、他方の面に負極活物質層１３が形成されたものも双極型電極と定義することができる。
【００８５】
図８Ｂに示すように、双極型二次電池に導電体５００が外装体２０を貫通して内部まで侵入すると、外装体２０の内部に流入した空気が流路１００を伝わり、外装体２０と電極積層体３１０との間に流入する。これにより、電極積層体３１０は、大気圧による圧力（圧縮面圧）から解放される。したがって、変形部材３２０は圧縮面圧から解放される。変形部材３２０は、弾性を有するため、図８Ａに示すように、圧縮されて変形した状態から、図８Ｂに示すように、元の形状、すなわち、隣り合う板状部材３２１が対称に湾曲した形状に変形する。その結果、板状部材３２１間の接触面積が低下して、変形部材３２０の電気抵抗が高くなるため、双極型二次電池の電気抵抗が増大する。したがって、外装体２０を導電体５００が貫通した場合に、双極型二次電池に短絡電流が流れることをより確実に抑制することができる。
【００８６】
以上、本発明の実施形態およびその変形例に係る双極型二次電池について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明は特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【００８７】
例えば、双極型二次電池に流路を形成する構成は、前述した実施形態およびその変形例において説明した構成に限定されない。例えば、波型形状（複数のしわ）を有する板状部材を外装体と電極積層体との間に配置し、波型形状の凹凸によって流路を構成することもできる。
【００８８】
また、流路を溝部によって構成する場合、溝部の形状は、前述した実施形態において説明した構成に限定されない。例えば、電極積層体の最外層の表面に形成される溝部は、図９Ａに示すように、略等間隔に並列に配置された複数の平行線状の溝部４１０でもよい。あるいは、図９Ｂに示すように、電極積層体の最外層の表面の略中心から放射線状に広がる複数の溝部４２０でもよい。あるいは、直線、曲線、ジグザグ状の線、またはこれらの組み合わせによって構成される形状であってもよいし、複数の線からなる形状に限定されず、例えば、矩形形状であってもよい。
【００８９】
また、本発明の双極型二次電池の構造としては、前述した実施形態およびその変形例において説明した積層型（扁平型）電池に限定されない。例えば、巻回型（円筒型）の双極型二次電池では、円筒型形状のものであってもよいし、こうした円筒型形状のものを変形させて、長方形状の扁平な形状にしたようなものであってもよいなど、従来公知のいずれの形態・構造にも適用しうるものである。
【符号の説明】
【００９０】
１  双極型二次電池、
１０、２１０、３１０  電極積層体、
１０ａ、２１０ａ、３１０ａ  発電要素、
１１  集電体、
１２  正極活物質層、
１３  負極活物質層、
１４ａ  双極型電極、
１４ｂ  単電池層、
１５  電解質層、
１７  正極集電板（電極積層体の最外層）、
１８  負極集電板（電極積層体の最外層）、
１９  シール部、
２０  外装体、
３０  リブ、
１００、１００ａ  流路、
１１０  第１流路（流路）、
１１１  表面流路、
１１２  側面流路、
１２０  第２流路（層間流路）、
Ｓ１  電極積層体の最外層の表面、
Ｓ２  電極積層体の最外層の裏面、
Ｓ３  電極積層体の側面。
【図１Ａ】
2019087397.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
2019087397.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
2019087397.tif 000009
【図５Ａ】
2019087397.tif 000010
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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