(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と固体電解質層と負極とを積層してなる発電要素と、
該発電要素を収納してなる容器と、
該容器の内表面に設けられ、または該容器の一部を構成し、前記発電要素の正極および負極とそれぞれ接続される正極端子および負極端子と、
前記容器の外表面に設けられ、前記正極端子および前記負極端子とそれぞれ電気的に接続される一対の外部電極とを備え、
少なくとも、前記発電要素の前記正極と前記正極端子とが金属箔を介して接続され、前記正極と前記金属箔とが直接貼り付けられていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記正極の前記金属箔との当接面上に凹凸を有し、該凸が前記金属箔に入り込んでいることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記金属箔が、前記正極の、前記発電要素の積層方向に交差する面上に設けられているとともに、前記正極の前記積層方向に沿う側面にまで延びる延出部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記正極の前記側面に凹凸を有し、前記金属箔の前記延出部の一部が前記側面の前記凹に入り込んでいることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記正極が、活物質の圧粉体または焼結体からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の二次電池。
【請求項６】
前記固体電解質層が、ポリマー電解質、ゲルポリマー電解質および無機固体電解質のいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の二次電池。
【請求項７】
前記金属箔が、アルミニウム、金、白金からなる群のうち少なくとも一種の金属を含有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の二次電池。
【請求項８】
前記正極を構成する活物質が、コバルト酸リチウムまたはニッケルマンガン酸リチウムのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やノートＰＣ等、機器のバックアップ電源として、表面実装可能な二次電池への要求が高まっている。このような二次電池には小型化やリフローハンダ付けへの対応が求められており、従来から使われている金属缶を樹脂製ガスケットにより封止するコイン型等パッケージや、アルミシートを重ね合わせて封止するラミネート型パッケージにかえて、厚膜法での形成が可能な金属材料を含む接続端子を備えたセラミックあるいはガラス製の耐熱性容器をパッケージとして用い、リフローハンダ付けにより基板に直接表面実装可能な低背型の二次電池が提案されている。（特許文献１を参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９５９２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の耐熱性容器をパッケージに用いた二次電池では、非水溶媒を用いた電解質が使用され、集電体や接続端子が電極や電解質成分と接触している。そのため、正極への電圧負荷により正極集電体や接続端子が溶解することから、耐食性に優れた金属膜で正極集電体や接続端子を被覆する必要があった。しかしながら、金属膜にはピンホールなどの欠陥が生じやすく、その欠陥を起点として正極集電体や接続端子の溶解が進行してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、表面実装可能で、信頼性が高い二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の二次電池は、正極と固体電解質層と負極とを積層してなる発電要素と、該発電要素を収納してなる容器と、該容器の内表面に設けられ、または該容器の一部を構成し、前記発電要素の正極および負極とそれぞれ接続される正極端子および負極端子と、前記容器の外表面に設けられ、前記正極端子および前記負極端子とそれぞれ電気的に接続される一対の外部電極とを備え、少なくとも、前記発電要素の前記正極と前記正極端子とが金属箔を介して接続され、前記正極と前記金属箔とが直接貼り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表面実装可能で、信頼性が高い二次電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】二次電池の斜視図（ａ）、および斜視図のＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図２】別の二次電池の断面図（ａ）、および断面図のＡ部拡大図（ｂ）である。
【図３】別の二次電池の斜視図（ａ）、および斜視図のＡ’−Ａ’断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
二次電池を、図１に基づき説明する。二次電池は、正極１と固体電解質層２と負極３とがこの順に積層された発電要素４が、外表面に外部電極５Ｐおよび５Ｎを備えた絶縁性の筺体６に収納され、筺体６の開口部を覆うように金属製の蓋体７が取り付けられ、蓋体７は外部電極５Ｎと配線導体１０を介して電気的に接続されている。つまり、筺体６と蓋体７とで容器を構成し、発電要素４が容器内に収納されるようになっている。筺体６の底板の上面には正極端子５Ｐ’が設けられており、底板に設けられたスルーホール導体を介して外部電極５Ｐと正極端子５Ｐ’とが電気的に接続されている。発電要素４の正極１側の面と負極３側の面には、導電性接着剤９によりそれぞれ金属箔８Ｐおよび８Ｎが接合され、各金属箔８Ｐ、８Ｎは、それぞれ正極１および正極端子５Ｐ’、負極３および負極端子を兼ねる蓋体７が直接接触しないように配されている。
【００１０】
このように、正極端子５Ｐ’および蓋体７が、正極１や負極３と直接接触しないように、正極１および負極３と、正極端子５Ｐ’および蓋体７との間に、金属箔８Ｐおよび８Ｎを設けることで、従来のＣＶＤや蒸着、メッキ等により形成された金属膜と比較してピンホール等の欠陥が低減され、電圧印加による正極端子５Ｐ’の溶解や、蓋体７と負極３中のＬｉとの合金化などの副反応を抑制して、信頼性の高い二次電池とすることができる。
【００１１】
また、固体電解質層２を用いることで、有機電解液のように電解質成分が電池内部全体に広がることがないため、正極端子５Ｐ’および蓋体７が電解質成分と直接接触して溶解しないように、正極端子５Ｐ’および蓋体７を耐食性に優れた金属膜で被覆する必要がなく、工程を簡略化することができる。
【００１２】
金属箔８Ｐは、発電要素４の正極１側の面に貼り付けられていることが好ましい。これにより、金属箔８Ｐが発電要素４の正極１側の面からずれて、正極１が正極端子５Ｐ’に接触することを防ぐことができる。また、正極１が活物質の焼結体や圧粉体からなり、何らかの影響で正極１にクラックが発生しても、金属箔８Ｐが貼り付けられていることにより、発電要素４からの正極１の部分的な剥離や脱落を防止する効果も期待できる。なお、本実施形態では、導電性接着剤９を介して金属箔８Ｐを正極１に貼り付けているが、たとえば加圧圧着等の方法により、金属箔８Ｐを正極１に直接貼り付けてもよい。この場合、発電要素４の正極１側の面に凹凸を有し、その凸部が金属箔８Ｐに入り込んでいることが好ましい。これにより、正極１の表面の凹凸に起因するアンカー効果で、正極１と金属箔８Ｐとをより強固に接合することができる。正極１の表面の凸部を金属箔８Ｐに入り込ませるためには、たとえば加圧圧着等の方法で接合することにより、金属箔８Ｐの表面を正極１の表面の凹凸に合わせて変形させればよい。また、このような形態をとることで、正極１と金属箔８Ｐとの接触面積が増えることにより、正極１と金属箔８Ｐ間の電気伝導性が向上するという効果も期待できる。
【００１３】
また、金属箔８Ｐは、正極１の面（発電要素４の積層方向に交差する面）以外に、この面に隣接する側面にまで延びる延出部を有することが好ましい。このような構成により、正極１と正極端子５Ｐ’との接触をより確実に防ぐことができる。なお、金属箔８Ｐの延出部は、より確実に正極１と正極端子５Ｐ’との接触を防ぐという点から、正極１の面の周縁すべてにわたって設けられている、すなわち全ての側面に設けられている方が好ましいが、部分的に設けられていても構わない。また、金属箔８Ｐの延出部は、負極３と接触しない範囲で正極１の側面を覆うように設けてもよい。また、この場合、正極１の側面に凹凸を有し、その凹部に金属箔８Ｐの延出部の一部を入り込ませた場合は、アンカー効果により正極１と金属箔８Ｐとをより一層強固に接合することができる。なお、金属箔８Ｐがこのような延出部を有する場合、正極１が焼結体や圧粉体からなり、何らかの影響で正極１にクラックが発生した場合においても、金属箔８Ｐの延出部により正極１の形状が保たれ、発電要素４からの正極１の部分的な剥離や脱落をより一層防止する効果も期待でき
る。
【００１４】
このような金属箔８Ｐの延出部は、発電要素４の正極１側の面に金属箔８を接合した後、金属箔８Ｐ側から発電要素４を切断したり、発電要素４と金属箔８Ｐとを静水圧プレス等の手法により加圧圧着することで形成できる。
【００１５】
以上、金属箔８Ｐと正極１との接合について述べたが、金属箔８Ｎについても同様に発電要素４の負極３側の面に接合されていることが好ましい。
【００１６】
固体電解質層２を形成する電解質には、有機溶媒を含まないドライポリマー電解質、無機固体電解質が好適に用いられる。また、電解質成分が流出しない程度に保形性を有する準固体の材料を用いることもできる。このような準固体電解質としては、液体電解質を有機ポリマーに含浸させたゲルポリマー電解質が挙げられる。
【００１７】
ゲルポリマー電解質およびドライポリマー電解質は、セパレータにこれらの前駆体溶液を含浸させた後、加熱により前駆体溶液をゲル化または硬化させて使用してもよい。セパレータとしては、耐熱性の高い樹脂フィルム、あるいは、ガラスフィルター、セラミックスフィルターなどを用いることができる。
【００１８】
無機固体電解質は、イオン伝導パスがランダムに存在することで電極の体積変化に伴う界面の形態変化に追従し、界面抵抗の増加を抑制することができると考えられるリチウムを含むガラス系固体電解質が好ましく、例えばＬｉ１＋ｘＺｒ２ＳｉｘＰ３−ｘＯ１２、Ｌｉ１＋ｘＺｒ２−ｘ／３ＳｉｘＰ３−ｘＯ１２−２ｘ／３（１．５＜ｘ＜２．２）、Ｌｉ１＋ｘＭｘＴｉ２−ｘ（ＰＯ４）３（Ｍ＝Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、またはＬａ、０＜ｘ＜２）、Ｌｉ０．５−３ｘＭ０．５＋ｘＴｉＯ３（Ｍ＝Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、またはＳｍ、０＜ｘ＜１／６）、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ４ＧｅＯ４、Ｌｉ３ＶＯ４、Ｌｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ４ＺｒＯ４、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＰＯＮ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｚｎ２ＧｅＯ４、Ｌｉ２Ｓ、ＳｉＳ２、Ｌｉ２Ｓｅ、ＳｉＳｅ２、Ｂ２Ｓ３、Ｐ２Ｓ５、ＧｅＳ２、ＬｉＩ、ＬｉＷ２Ｏ７、ＬｉＮｂＯ３等が挙げられる。なかでもリン酸リチウムオキシナイトライド（以下、ＬＩＰＯＮともいう）は室温で１×１０−６Ｓ／ｃｍ程度の高いイオン伝導度を持ち、電気化学的に広い電位範囲にわたって安定であることが知られており好適である。
【００１９】
無機固体電解質を用いる場合は、イオンの通り道としてその移動距離を短くするために固体電解質層２の厚みは薄ければ薄いほどよく、具体的には、固体電解質層２全体の厚みを１０μｍ以下とすることが好ましく、さらには３μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下とするのがよい。固体電解質層２の厚みを薄くすることで、無機固体電解質に起因する内部抵抗が減少し、出力特性などの電池性能が向上する。また、固体電解質層２の厚みを薄くすることができれば、同一体積の二次電池と比較して活物質をより多く詰め込めるため、高容量化が進み、結果としてエネルギー密度の向上にも寄与する。ただし、短絡を防止するために、絶縁破壊やピンホールによる短絡を起こさない必要最低限の厚みを確保する必要がある。
【００２０】
無機固体電解質を用いる場合は、例えば正極１上に設けられた正極側の第１固体電解質と、負極３上に設けられた負極３側の第２固体電解質を接合することで固体電解質層２を形成することができる。
【００２１】
発電要素４の正極１側に配する金属箔８Ｐの材料としては、正極１の電位において溶解などの反応が発生しない耐食性を有する金属、たとえばアルミニウム、タンタル、ニオブ
、チタン、金、白金等を含む材料を用いることができる。特にアルミニウム、金、白金は耐食性に優れ、容易に入手できることから好ましい。
【００２２】
また、負極３側に配する金属箔８Ｎの材料としては、負極３の電位においてＬｉとの合金化などの副反応が発生しない金属、たとえば、ニッケル、銅、真鍮、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、タングステン、金、白金等を含む材料を用いればよい。
【００２３】
金属箔８Ｐ、８Ｎの厚さは、電池作製工程において損傷なくハンドリングが可能で、かつ電池として充分なエネルギー密度を得られるだけの発電要素４の厚さを確保できればよく、たとえば５μｍ〜１５μｍの範囲とすればよい。
【００２４】
導電性接着剤９としては、たとえば、金、銀、ニッケル、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン、チタン酸化カリム等の導電性フィラーと、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド系樹脂等の高分子粘着材とからなる混合物を用いることができる。導電性接着剤９の厚さは、二次電池として充分なエネルギー密度を得られるだけの発電要素４の厚さを確保し、電性接着剤９による電気抵抗を最小限に抑えるために、１０μｍ以下とすることが望ましい。
【００２５】
正極１、負極３としては、正極活物質または負極活物質の粒子を結着材で固めたものや、正極活物質または負極活物質からなる圧粉体および焼結体を用いることができる。特に、発電に直接かかわらない導電助剤や結着材、固体電解質などを含まず、正極活物質および負極活物質の充填率をより高めることができ、よりエネルギー密度の高い二次電池が得られることから、焼結体を使用することが好ましい。正極１および負極３として用いる焼結体の相対密度は、８５%以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。
【００２６】
正極１に用いる活物質としては、例えば、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、二酸化マンガン、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムバナジウム複合酸化物、酸化バナジウムなどが挙げられる。このうち、リチウムコバルト複合酸化物は電子伝導性が高く、出力特性に優れた二次電池とすることができる。また、リチウムニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉｘＭｎｙＯ４（ｘ＝０．１〜０．５、ｙ＝１．５〜１．９））は、他の材料に比べ電位が高く、起電力の高い二次電池とすることが出来る。
【００２７】
負極３に用いる活物質としては、例えば、炭素、酸化チタン、酸化ニオブ、リチウムチタン複合酸化物などが挙げられるが、このうち、酸化チタン、酸化ニオブ、リチウムチタン複合酸化物などの酸化物は、焼結体化が容易なため好ましい。特に、リチウムチタン複合酸化物を負極活物質として用いることにより、負極３を焼結体とした場合でも、充放電における負極３の体積変化を小さくすることができ、サイクル特性の良い二次電池とすることが出来る。
【００２８】
正極１および負極３の厚さはそれぞれ２０μｍ〜２００μｍとすることが好ましい。これにより、電池容量を得るために必要な活物質の絶対量が確保できるとともに、良好な充放電特性の二次電池が得られる。また、正極１および負極３として焼結体を用いる場合も、上記厚みとすることで、ハンドリング性がよく取り扱いが容易な正極１および負極２となる。
【００２９】
発電要素４を収納する筺体６は、底板と側壁とを有し、底板の下面には、例えばタングステン金属を主成分とし、基板にハンダ付けするために表面にニッケル、金、スズ、ハンダの層を形成した外部電極５Ｐおよび５Ｎが設けられている。底板の上面には底板に設け
られたスルーホール導体を介して外部電極５Ｐと電気的に接続された正極端子５Ｐ’が形成されており、発電要素４の正極１側に配された金属箔８Ｐと電気的に接合される。
【００３０】
外部電極５Ｎは、底板の下面から例えば側壁の外面に形成された配線導体１０により側壁の上端部に形成された導電層を通じて、蓋体７と電気的に接続されている。なお、導電層と外部電極５Ｎとを接続する配線導体１０は、図３に示すように側壁の内部に設けてもよい。
【００３１】
筺体６の材料には、アルミナ質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミックスなどが好適に用いられる。筺体６は周知の方法、たとえば、原料粉末のグリーンシートにタングステン金属等を主成分とするペーストを印刷して、グリーンシートを積層し、焼成した後、導体層部分にニッケル層、金層をメッキすることにより作製できる。
【００３２】
なお、本実施形態では、金属箔８Ｐおよび８Ｎと、正極端子５Ｐ’および蓋体７とをそれぞれ直接接触させているが、図３に示すように、各金属箔８Ｐおよび８Ｎと、正極端子５Ｐ’および蓋体７との間に、金属を集電体１１として設けたり、導電性接着剤を介して接着固定することもできる。金属を集電体１１として用いる場合も、集電体１１が正極１および負極３と直接接触しないように金属箔８Ｐ、８Ｎを配すればよく、また、集電体１１及び導電性接着剤の厚さは１０μｍ以下とすることが望ましい。この場合、集電体１１や導電性接着剤と、外部電極５Ｎとを、蓋体７に配線導体を形成して接続することにより、蓋体７の材料として絶縁性の材料を用いることもできる。
【００３３】
なお、金属箔８Ｐおよび８Ｎと、正極端子５Ｐ’および蓋体７とを直接接触させる場合には、発電要素４と蓋体７の間に、たとえば、電解質層２や導電性接着剤９の弾性で圧力をかける手法や、蓋体７に板バネのような構造を取り付け加圧する手法等を用いて、例えば０．０５〜０．５ＭＰａ程度の圧力を付与することで、良好な接続を保つことができる。また、蓋体７をニッケル、銅、アルミニウム、金、白金等を含む材料により形成することで、負極３側に金属箔８Ｎを設けず、負極３と蓋体７とを導電性接着剤９を介して接合することもでき、さらには、負極３と蓋体７とを直接接触させることもできる。
【００３４】
本実施形態の二次電池の製法について詳細を説明する。
【００３５】
正極１及び負極３として、活物質粒子を結着材で固めたものを用いる場合は、たとえば、金属箔８Ｐあるいは８Ｎ上に、活物質と導電材とバインダーとを混練したスラリーを塗布した後、乾燥硬化させることにより正極１および負極３を作製する。
【００３６】
正極１および負極３として、焼結体を用いる場合には、その製法として、下記の（１）から（３）のいずれを用いてもよい。
（１）活物質を、成形助剤、必要に応じて分散剤、可塑剤を加えた水もしくは溶剤と混合してスラリーを調整し、このスラリーを基材フィルムに塗布、乾燥した後、基材フィルムから剥離させ、焼結させる。
（２）活物質を直接もしくは造粒したものを金型に投入し、プレス機で加圧成形した後、焼結させる。
（３）造粒した活物質をロールプレス機で加圧成形してシート状に加工し、焼結させる。（２）及び（３）の造粒については、（１）の方法で述べたスラリーから造粒する湿式造粒であっても乾式造粒であってもよい。また、（１）〜（３）において、焼結される活物質は、焼結後の活物質自体であっても良いし、焼結過程における反応により焼結後の活物質を形成する材料であっても構わない。
【００３７】
成形助剤としては、例えばポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ジアセチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルクロライド、ポリビニルピロリドン、ブチラールなどの１種もしくは２種以上の混合物が挙げられる。
【００３８】
また、（１）の製法で用いる基材フィルムとしては、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、テトラフルオロエチレン等の樹脂フィルムを用いることができる。
【００３９】
このようにして作製した焼結体電極の一方の主面に、導電性接着剤９を用いて金属箔８Ｐまたは８Ｎを接着し、金属箔付きの正極１および負極３を作製する。
【００４０】
つぎに、正極１の金属箔８Ｐを接着していない側の面と、負極３の金属箔８Ｎを接着していない側の面とを、電解質層２を挟んで相対させるようにして積層し、たとえば加熱圧着することにより、金属箔付き発電要素４を作製する。このとき、加熱温度は、用いる電解質層の種類に適した温度を選べばよく、金属箔８Ｐ、８Ｎの材料としては、この加熱温度よりも融点の高い材料を選べばよい。
【００４１】
このようにして作製した金属箔付き発電要素４は、金属箔８Ｐ、８Ｎを接着することにより、切断等の機械的加工に耐えうる高い強度を有する。そのため、例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ程度の大きなサイズで作製した後、所定のサイズに切断することができ、端子電極や集電体に金属膜を被覆する製法と比較して、簡便な工程で生産性を向上することができる。また、金属箔８Ｐ側、すなわち正極１側を起点に切断することで、正極１の側面に金属箔８Ｐの延出部を形成することもできる。
【００４２】
所定のサイズに切断した金属箔付き発電要素４を、金属箔８Ｐが筺体６の底板上面に露出した正極端子５Ｐ’と直接接触するように筺体６に収納することで、金属箔８Ｐを介して正極１と正極端子５Ｐ’とが電気的に接続される。次に、金属製の蓋体７を、導電性接着剤や抵抗溶接などの手法を用いて筺体６に接合することにより、金属箔８Ｎ、蓋体７、筺体６の側壁の上端部および側壁外面に形成された配線導体１０を介して、負極３と外部電極５Ｎとが電気的に接続される。
【００４３】
このとき、たとえば、金属箔付き発電要素４の積層方向の厚さを、筺体６の側壁の高さよりもわずかに大きくすることで、金属箔８Ｐおよび８Ｎと、正極端子５Ｐ’および蓋体７との電気的接続を確実なものとすることができる。
【００４４】
また、金属箔８Ｐおよび８Ｎと、正極端子５Ｐ’および蓋体７とを、必要に応じて、たとえばカーボンフィラーを含む導電性接着剤で接着固定しても構わない。
【００４５】
以上、本発明の一実施形態である二次電池について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発電要素４の負極３側の金属箔８Ｎを、筺体６の底板上面に形成した端子電極と接続し、正極１側の金属箔８Ｐを蓋体７と接続する組合せはもちろんのこと、本発明を逸脱しない範囲で種々変更したものにも適用することができる。
【実施例】
【００４６】
参考例として、まず、正極および負極を以下のようにして作製した。正極活物質としてコバルト酸リチウム、負極活物質としてチタン酸リチウムを用い、これらの原料に、成形助剤、可塑剤、分散剤、溶剤を加えて混合し、スラリーを調整した。このスラリーを、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にドクターブレード法にて塗布した後乾燥させて、グリーンシートを作製した。の正極用グリーンシートの厚さは５０μｍ、負極用のグリーンシートの厚さは５０μｍとした。これらのグリーンシートを、焼成後の寸法が２０ｍｍ角の正方形になるように打ち抜き、大気中にて、正極用グリーンシートは１０００℃、負極用グリーンシートは９００℃で焼成し、相対密度がいずれも８５％の焼結体である正極および負極を作製した。
【００４７】
作製した正極および負極の一方の主面に、カーボン系導電性接着材を用いて、厚さ１０μｍのアルミニウム箔をそれぞれ接着した。
【００４８】
電解質にはゲルポリマー材料を用いた。電解液とポリマーとを重量比９:１で混合し、
この混合液に０．２質量％の有機過酸化物を重合開始剤として添加してゲルポリマー前駆体を作製し、セラミックフィルタに含浸させた。電解液にはプロピレンカーボネート、ポリマーにはポリエチレンオキサイドを用い、セラミックフィルタとしては、繊維状のアルミナとシリカを１：１の質量比で混合したものを結着剤で結合し、厚さ５０μｍのシート状にしたものを用いた。
【００４９】
アルミニウム箔を接着した正極と負極の、アルミニウム箔を接着した面に対向する面を相対させ、ゲルポリマー前駆体を含浸したセラミックフィルタを介して積層し、０．０３ＭＰａの荷重をかけながら８０℃で２０分間加熱してゲルポリマーを硬化させるとともに、正極側の金属箔、正極、電解質、負極、負極側の金属箔の５層が一体化した厚さ１８０μｍの金属箔付き発電要素を得た。
【００５０】
これを、２ｍｍ×１．５ｍｍに切断し、正極側の金属箔が筺体の底板上面の正極端子に接するようにアルミナ製の筺体に収納した後、銀ろうクラッド材の蓋体を取り付けてダイレクトシーム溶接により封止し、二次電池を作製した。なお、筺体としては、底板の下面に、ニッケル層および金層がメッキされた一対の外部電極が配され、外部電極の一方が底板のスルーホール導体を介して底板上面の正極端子に接続され、他方が側壁の外面に形成された配線導体を通じて側壁上端の導電層に接続されたものを用いた。
【００５１】
一方、比較例として、正極および負極に金属箔を接着せずに作製した発電要素と、筺体の底板上面の正極端子および蓋体の発電要素と接する側に、蒸着により厚さ１０μｍのアルミニウム膜を被覆したものを準備し、それ以外は実施例と同様にして二次電池を作製した。
【００５２】
得られた参考例および比較例の二次電池について、以下の条件にて充放電試験をそれぞれ１０個ずつ実施した。
【００５３】
充放電レート：０．１Ｃ
充放電電圧  ：３．１Ｖ−１．５Ｖ
測定温度    ：３０℃
作製した二次電池は、参考例、比較例ともに、負極を基準とした理論容量（１７５ｍＡｈ／ｇ）に対し、充電容量は１００％、放電容量は９０％であった。
【００５４】
また、ＤＯＤ（放電深度）１０％の５００サイクルの充放電サイクル試験を行った。その結果、参考例の二次電池では、１０個中１０個すべてが５００サイクルの試験が可能であった。一方、比較例の二次電池では、１０個中３個が試験途中で劣化が進行し、１０％の容量を維持できなくなった。以上の結果から、参考例の二次電池は良好な特性を発揮し、高い信頼性を有することが確認された。
【符号の説明】
【００５５】
１    ：正極、
２    ：電解質層
３    ：負極
４    ：発電要素
５Ｐ  ：外部電極（正極側）
５Ｐ’：正極端子
５Ｎ  ：外部電極（負極側）
６    ：筺体
７    ：蓋体
８Ｐ  ：正極側の金属箔
８Ｎ  ：負極側の金属箔
９    ：導電性接着剤
１０    ：配線導体
１１    ：集電体
【図１】
0005773827.tif 000002
【図２】
0005773827.tif 000003
【図３】
0005773827.tif 000004