(57)【要約】【課題】高電流レートの充放電を行った際、電極内部のＬｉイオン拡散抵抗を下げることが可能なリチウムイオン二次電池用電極を提供する。【解決手段】電極活物質間の空隙に配置されてなる電解質保持材料を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極により上記課題は解決する。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質間の空隙に配置されてなる電解質保持材料を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項２】
前記電解質保持材料は、樹脂中空糸、不織布、セラミックス多孔体、および、活性炭から選択される少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項３】
電極活物質、電解質保持材料を含むスラリーを調整する段階と、
前記スラリーを集電体上に塗布する段階と、
を含むリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【請求項４】
電極活物質、電解質保持材料、電解質溶液を含むスラリーを集電体上に塗布する段階と、
前記電解質溶液を重合させる段階と、
を含むリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【請求項５】
請求項１もしくは２に記載のリチウムイオン二次電池用電極、または、請求項３もしくは４に記載の方法により製造されるリチウムイオン二次電池用電極を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
正極活物質は、リチウム−遷移金属複合酸化物であることを特徴とする請求項５に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
負極活物質は、カーボンもしくはリチウム−遷移金属複合酸化物であることを特徴とする請求項５または６に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
電解質は、高分子電解質であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項９】
バイポーラ電池である、請求項５〜８のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池を複数個接続して構成される組電池。
【請求項１１】
請求項５〜９のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池、または、請求項１０に記載の組電池を搭載されてなる車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオン二次電池、特に電極に電解質保持材料を用いてなるリチウムイオン二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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二次電池の開発が鋭意行われている。二次電池としては、高エネルギー密度、高出力密度が達成できるリチウムイオン二次電池に注目が集まっている。ただし、自動車に適用するためには、大出力を確保するために、複数の二次電池を直列に接続して用いる必要がある。
【０００３】
しかしながら、接続部を介して電池を接続した場合、接続部の電気抵抗によって出力が低下してしまう。また、接続部を有する電池は空間的にも不利益を有する。即ち、接続部によって、電池の出力密度やエネルギー密度の低下がもたらされる。
【０００４】
この問題を解決するものとして、集電体の両側に正極活物質と負極活物質とを配置したバイポーラ電池が開発されている。
【０００５】
このうち、電解質として高分子電解質を用いてなるバイポーラ電池が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。これらのうち高分子固体電解質を用いてなるバイポーラポリマー電池では、電池内に溶液（電解液）を含まないため、液漏れやガス発生の心配がなく、信頼性が高く、また構造的にも密閉シールが不要なバイポーラ電池を提供できる利点を有するものである。また、高分子電解質として高分子ゲル電解質を用いてなるバイポーラ電池では、イオン伝導度に優れ、電池の出力密度やエネルギー密度も十分に得られるため、実用化段階に最も近いバイポーラ電池として期待されている。
【０００６】
バイポーラ電池用電極において、特にリチウムイオン二次電池用電極を用いる場合、活物質の粒子径を細かくすることにより、活物質の表面積を増やし、活物質粒子内をＬｉイオンが拡散する距離を短くし、反応抵抗の低減が行われている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１００４７１号公報
【特許文献２】
特開平１１−２０４１３６号公報
【特許文献３】
特開２０００−２６０４２３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かような電極内で高い電流レートの放電を行おうとすると、電極内に含まれる電解液中のＬｉイオンが急激に活物質中に取り込まれ、電極内のＬｉイオン濃度が低下し、セパレーター内の電解質から供給されてくるＬｉイオンが電極内を拡散する抵抗が反応全体を律速することになる。
【０００９】
電極内のＬｉイオン拡散抵抗は、電極全体の厚さを薄くすることにより、小さくすることができるが、電極を薄くすると電池の容量密度が小さくなってしまう問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、高電流レートの充放電時に発生する、電極内部のＬｉイオン濃度の低下を防ぐことができるリチウムイオン二次電池用電極を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電極活物質間の空隙に配置されてなる電解質保持材料を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明のリチウムイオン二次電池用電極は、電極活物質間に電解質保持材料を有するため、電極内に保持される電解質の量を増やすことが可能となり得る。これにより、Ｌｉイオン拡散抵抗を下げることができ、高電流レートの充放電時に生じる電極内部のＬｉイオン濃度低下を防ぐことができる。従って、本発明の電極を用いたリチウムイオン二次電池は、出力特性に優れるものとすることが可能となり得る。
【００１３】
さらに、本発明の電池をバイポーラ型、組電池化することにより高容量、高出力の電池とすることができ、駆動用電源としてＥＶやＨＥＶ等の車両に有用である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、説明する。
【００１５】
本発明は、電極活物質間の空隙に配置されてなる電解質保持材料を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極に関するものである。
【００１６】
参考までに、一般的なリチウムイオン二次電池用電極および電解質層の模式図を図１に示す。図１において、１枚の集電体１上に電極層２が形成された電極上に、さらに電解質層（電解質膜）３が形成されている構造となっている。電極層２内には、電極活物質４および電極活物質４間の空隙に電解質５がふくまれている。かような電池において高電流レートで充放電を行った場合、電極層２内部に存在するＬｉイオン６が急激に電極活物質４内に吸収される。これにより、電極層２内のＬｉイオン濃度が低下すると、電解質層３からＬｉイオン６が拡散して供給されるのである。このようにＬｉイオン６が電解質層３を出入りするのと同時に、電子が導電化材（図示せず）を通して移動するのである。
【００１７】
本発明者らは、電解質層３から供給されるＬｉイオン６の電極層２内における拡散抵抗が反応全体の律速となることに着目し、鋭意検討を行った結果、電極の電極活物質間の空隙に電解質保持材料を配置させることにより電極特性を向上させ得ることを見出した。以下、本発明の電極についてより詳細に説明する。
【００１８】
本発明のリチウムイオン二次電池用電極を模式的に図２に示す。なお、本発明においては、説明の都合上、図面が誇張されているが、本発明の技術的範囲が提示した図面の形態に限定されるものではない。
【００１９】
図２において、集電体１上に電極層２が形成され、さらに電極層２の上に電解質層（電解質膜）３が形成されている構造となっている。電極層２は電極活物質４、電解質５、および、電極活物質４間の空隙に配置されてなる電解質保持材料７を有するものである。図２（ａ）では電解質保持材料７にセラミックス多孔体（活性炭）を用いた例であり、図２（ｂ）では電解質保持材料７に樹脂中空糸を用いた例であり、図２（ｃ）では電解質保持材料７に不織布を用いた例である。
【００２０】
電解質保持材料とは、電解質を保持する部材である。これにより、電極内部に保持される電解質の量を増やすことができ、さらに、電解質保持材料によって電極の奥にも電解質を保持することが可能となり得る。
【００２１】
例えば、電解質として、セパレーターに電解液を含浸させるなどして電解液を用いた場合、セパレーター側から電極側に電解液の移動があり、電解液が電極内の空隙や電解質保持材料に吸収されることになる。また、電解質としての高分子電解質には、高分子ゲル電解質と全固体高分子電解質とがある。電解質として全固体高分子電解質を用いた場合、電解質層から電極側への電解質の移動はないため、予め電極側にも高分子電解質を入れて電極内の空隙や電解質保持材料に吸収させておく必要がある。電解質に高分子ゲル電解質を用いた場合、ゲル中の電解液が電極側に移動することもあるため、電極側へ電解液が移動することもある。しかし、ゲル中の電解液の移動は望ましくないので、予め電極側に高分子ゲル電解質を入れて電極内の空隙や電解質保持材料に吸収させておく方が望ましい。
【００２２】
かような電解質保持材料が電極内部に存在することで、高レート充放電時にＬｉイオンが電解質保持材料からも供給されるため、Ｌｉイオン伝導がスムーズになる。従って、Ｌｉイオンの拡散抵抗を下げることができ、電極内部のＬｉイオン濃度低下を防ぐことが可能となり得る。ゆえに、本発明の電解質保持材料を有する電極は、電極全体の厚さを薄くしなくともＬｉイオンの拡散抵抗を小さくすることができ、さらには電極を薄くすることによる電池の容量密度の低下をも防ぐことが可能となり得る。なお、電極層には、バインダ、導電助剤等が、本発明の電極が所望する電極特性を有するように含まれ得るが、図中では説明の都合上、その記載を省略した。
【００２３】
本発明で用いられる電解質保持材料としては、樹脂中空糸、不織布、多孔質アルミナ、セラミックス多孔体、および、活性炭などが挙げられる。
【００２４】
樹脂中空糸としては、例えば、ポリエチレン中空糸、ポリプロピレン中空糸などが挙げられるが、電解質の保持量を多くするために多孔性中空糸を用いることが好ましい。また、樹脂中空糸は０．１〜９０μｍの中空径を有するものを用いるのが好ましい。なお、本発明において「中空径」とは、ストロー状の樹脂中空糸が有する空洞部分の径を意味する。
【００２５】
不織布としては、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布などが挙げられる。不織布は、３０〜９５％の空隙率を有するものを用いるのが好ましい。
【００２６】
セラミックス多孔体としては、多孔質アルミナ、多孔質ジルコニアなどのセラミックス多孔体が挙げられる。また、活性炭としては、椰子殻活性炭などが挙げられる。セラミックス多孔体および活性炭は、０．１〜９０μｍの細孔径を有するものが好ましい。
【００２７】
これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、電解質保持材料は、電解質を保持する部材であれば、特にこれらに限定されるものではない。
【００２８】
本発明の電極における電解質保持材料の含有量は、電極の厚さ、反応抵抗など所望する電極特性が得られるように適宜決定すればよい。
【００２９】
電解質保持材料の大きさは、種類によって様々であり一様に定義できないため、電極の厚さ、反応抵抗など所望する電極特性が得られるように適宜決定すればよいが、好ましくは１．０〜１００μｍ、より好ましくは５．０〜５０μｍの範囲である。ここでいう「電解質保持材料の大きさ」とは、電解質保持材料の絶対最大長（その物質がとり得る最大の大きさを意味する。）のことである。また、不織布が縮小している場合には、これを広げた時の大きさが上記範囲に含まれることが望ましい。
【００３０】
電極内の電解質保持材料は、電極の断面を電子顕微鏡等で観察することにより分析することができる。また、本発明の電極が電池に含まれた場合においても、電池を解体して電極を取り出し、上記の方法と同様にして、電解質保持材料を分析することができる。
【００３１】
正極における電極層（単に、「正極層」とも記載する。）内では、電解質保持材料および正極活物質が含まれ、これらの他に電子伝導性を高めるための導電助材、バインダ、イオン伝導性を高めるためのリチウム塩、および電解質などが含まれ得る。
【００３２】
正極活物質としては、遷移金属とリチウムとの複合酸化物であるリチウム−遷移金属複合酸化物が好適に使用できる。正極活物質として、具体的には、ＬｉＣｏＯ２などのＬｉ・Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのＬｉ・Ｎｉ系複合酸化物、スピネルＬｉＭｎ２Ｏ４などのＬｉ・Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２などのＬｉ・Ｆｅ系複合酸化物およびこれらの遷移金属の一部を他の元素により置換したものなどが使用できる。これらリチウム−遷移金属複合酸化物は、反応性、サイクル耐久性に優れ、低コストな材料である。そのためこれらの材料を電極に用いることにより、出力特性に優れた電池を形成することができる点で有利である。この他、ＬｉＦｅＰＯ４などの遷移金属とリチウムのリン酸化合物や硫酸化合物；Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、ＭｏＯ３などの遷移金属酸化物や硫化物；ＰｂＯ２、ＡｇＯ、ＮｉＯＯＨなどが挙げられる。
【００３３】
正極活物質の粒径は、特に限定されるものではなく、従来公知の粒径範囲のものを使用すればよく、具体的には、電極抵抗を低減するために、正極活物質微粒子の平均粒径が０．１〜５μｍであるとよい。
【００３４】
導電助材としては、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト等が挙げられる。ただし、これらに限られるわけではない。
【００３５】
バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ＳＢＲ、ポリイミドなどが使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。
【００３６】
リチウム塩としては、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）、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサイドボレート）またはこれらの混合物などが使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。
【００３７】
電解質としては、電解質層に高分子電解質を用いる場合には、正極層にも高分子電解質が含まれていることが望ましい。正極層における正極活物質間の空隙に高分子電解質を充填することによって、正極層におけるイオン伝導がスムーズになり、リチウムイオン二次電池全体としての出力向上が図れるためである。
【００３８】
前記高分子電解質としては、本発明において、高分子に電解液を保持させた高分子ゲル電解質と、高分子電解質とリチウム塩などの支持塩のみで構成される全固体高分子電解質と、が挙げられる。
【００３９】
全固体高分子電解質としては、特に限定されるものではなく、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、これらの共重合体などが挙げられる。かようなポリアルキレンオキシド系高分子は、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２などのリチウム塩をよく溶解しうる。また、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度が発現する。本発明において全固体高分子電解質は、電極特性をより向上させるために、正極層および負極層の双方に含まれることが好適である。
【００４０】
また、高分子ゲル電解質としては、イオン導伝性を有する全固体高分子電解質に、電解液を含んだものであるが、さらに、リチウムイオン導伝性を持たない高分子（ホストポリマー）の骨格中に、同様の電解液を保持させたものも含まれる。
【００４１】
ここで、高分子ゲル電解質に含まれる電解液（電解質塩および可塑剤）としては、通常リチウムイオン電池で用いられるものであればよく、例えば、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサイドボレート）、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０等の無機酸陰イオン塩、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ（ＬｉＢＥＴＩ）等の有機酸陰イオン塩の中から選ばれる、少なくとも１種類のリチウム塩（電解質塩）を含み、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）等の環状カーボネート類；ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類；テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン等のエーテル類；γ−ブチロラクトン等のラクトン類；アセトニトリル等のニトリル類；プロピオン酸メチル等のエステル類；ジメチルホルムアミド等のアミド類；酢酸メチル、蟻酸メチルの中から選ばれる少なくともから１種類または２種以上を混合した、非プロトン性溶媒等の有機溶媒（可塑剤）を用いたものなどが使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。
【００４２】
高分子ゲル電解質に用いられるリチウムイオン導伝性を持たない高分子としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などが使用できる。ただし、これらに限られるわけではない。なお、ＰＡＮ、ＰＭＭＡなどは、どちらかと言うとイオン伝導性がほとんどない部類に入るものであるため、上記イオン伝導性を有する高分子とすることもできるが、ここでは高分子ゲル電解質に用いられるリチウムイオン導伝性を持たない高分子として例示したものである。
【００４３】
高分子ゲル電解質中のホストポリマーと電解液との比率（質量比）は、使用目的などに応じて決定すればよいが、２：９８〜９０：１０の範囲である。すなわち、電極層の外周部からの電解質の染み出しについても、絶縁層や絶縁処理部を設けることで効果的にシールすることができる。そのため、上記高分子ゲル電解質中のホストポリマーと電解液との比率（質量比）に関しても、比較的電池特性を優先したものとすることができる。
【００４４】
正極層において、正極活物質、導電助材、バインダ、高分子電解質（ホストポリマー、電解液など）、リチウム塩等の成分配合量は、電池の使用目的（出力重視、エネルギー重視など）、イオン伝導性等を考慮して決定すべきである。例えば、電極層内における高分子電解質の配合量が少なすぎると、電極層内でのイオン伝導抵抗やイオン拡散抵抗が大きくなり、電池性能が低下してしまう。一方、正極層内における高分子電解質の配合量が多すぎると、電池のエネルギー密度が低下してしまう。従って、これらの要因を考慮して、目的に合致した高分子（ゲル）電解質量を決定する。
【００４５】
正極層の厚さは、特に限定するものではなく、配合量について述べたように、電池の使用目的（出力重視、エネルギー重視など）、イオン伝導性を考慮して決定すべきである。一般的な正極層の厚さは１０〜５００μｍ程度である。すなわち、電解質保持材料を有することにより、正極の厚さを薄くしなくとも、Ｌｉイオン拡散抵抗を小さくすることができ、十分な電池の容量密度が得られる。
【００４６】
次に、負極における電極層（単に、「負極層」とも記載する。）内では、負極活物質および電解質保持材料が含まれ、これらの他に、電子伝導性を高めるための導電助材、バインダ、イオン伝導性を高めるためのリチウム塩、高分子電解質などが含まれ得る。
【００４７】
電解質層に全固体高分子電解質を用いる場合には、負極層にも全固体高分子電解質が含まれていることが望ましい。負極層における負極活物質間の空隙に全固体高分子電解質を充填することによって、負極層におけるイオン伝導がスムーズになり、リチウムイオン二次電池全体としての出力向上が図れるためである。
【００４８】
負極活物質の種類以外は、基本的に「正極層」の項で記載した内容と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４９】
負極活物質としては、各種の天然黒鉛や人造黒鉛、例えば繊維状黒鉛、鱗片状黒鉛、球状黒鉛などの黒鉛類、および各種のリチウム合金類などが挙げられる。具体的には、カーボン、グラファイト、金属酸化物、リチウム−金属複合酸化物などを用いることができるが、好ましくはカーボンまたはリチウム−遷移金属複合酸化物である。これらカーボンまたはリチウム−遷移金属複合酸化物は、反応性、サイクル耐久性に優れ、低コストな材料である。そのため、これらの材料を電極に用いることにより、出力特性に優れた電池を形成することができる。なお、リチウム−遷移金属複合酸化物としては、例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２などのリチウム−チタン複合酸化物などを用いることができる。また、カーボンとしては、例えば、黒鉛（グラファイト）、ハードカーボン、ソフトカーボンなどを用いることができる。
【００５０】
負極層の厚さは、特に限定するものではなく、正極層と同様に、電池の使用目的（出力重視、エネルギー重視など）、イオン伝導性を考慮して決定すべきである。一般的な負極層の厚さは１０〜５００μｍ程度である。すなわち、負極を薄くしなくとも、Ｌｉイオン拡散抵抗を小さくすることができ、十分な電池の容量密度が得られる。
【００５１】
さらに、本発明の電極（負極および正極）に用いられる集電体としては、特に制限されるものではなく、従来公知のものを利用することができ、例えば、アルミニウム箔、ステンレス箔、ニッケルとアルミニウムのクラッド材、銅とアルミニウムのクラッド材、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使える。また、金属表面に、アルミニウムを被覆させた集電体であってもよい。また、場合によっては、２つ以上の金属箔を張り合わせた集電体を用いてもよい。耐蝕性、作り易さ、経済性などの観点からは、アルミニウム箔を集電体として用いることが好ましい。
【００５２】
集電体の厚さは、特に限定されないが、通常は１〜１００μｍ程度である。また、集電体の長さないし形状は、所望する電極が得られるように適宜決定すればよい。
【００５３】
本発明の電極の製造方法としては、電極活物質、電解質保持材料を含むスラリーを調整する段階と、前記スラリーを集電体上に塗布する段階と、を含む方法である。かような本発明の製造方法によれば、簡易な方法により電解質保持材料を含む電極を製造することが可能である。
【００５４】
まず、電極活物質、電解質保持材料を含むスラリーを調整する段階においては、電極活物質、電解質保持材料などの他に必要に応じて、バインダ、導電助剤などを溶媒中で混合してスラリーを調整する。なお、正極および負極における電極活物質、電解質保持材料、およびその他の成分などについては、上述した通りであるため、ここではその説明を省略する。
【００５５】
スラリーの溶媒や混合手段は、各種公知の技術を使用すればよく、特に限定されるものではない。スラリーの溶媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などが挙げられる。バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いた場合には、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を用いることが好ましい。
【００５６】
電解質保持材料を含むスラリーを集電体上に塗布、乾燥させた後に、電解質保持材料を含まないスラリーを塗布、乾燥させることにより、図２に示したように電極の奥の方にも電解質保持材料を保持させることができる。これにより、高レート充放電時におけるＬｉイオン伝導がスムーズとなり、Ｌｉイオンの拡散抵抗を下げることができ、電極内部のＬｉイオン濃度低下を防ぐことが可能となり得る。
【００５７】
次に前記スラリーを集電体上に塗布する段階としては、特に限定されず、コーター、スクリーン印刷法など公知の方法により、電極が所望する厚さを得られるように塗布すればよい。上記第１の製造方法は、電池の電解質に電解液を含浸させたセパレーターを用いる場合に適している。
【００５８】
また、本発明の電極の製造方法は上述のものに限られず、第２の製造方法としては、上述の方法に、塗布したスラリーを乾燥する段階と、乾燥したスラリーに電解質溶液を含浸させる段階と、前記電解質溶液を重合させる段階と、をさらに加えて電極を製造してもよい。かような第２の製造方法は、電池の電解質に高分子電解質を用いる場合などに適している。
【００５９】
塗布したスラリーを乾燥する段階において、乾燥方法は特に限定されず、真空乾燥機等を用いて行えばよい。この段階において、電極活物質間に空隙が形成され、かつ前記空隙に配置されてなる電解質保持材料を有している。また、乾燥時間や乾燥温度は、スラリーの供給量やスラリーの溶媒の揮発速度に応じて適宜決定すればよい。
【００６０】
乾燥したスラリーに電解質溶液を含浸させる段階として、含浸方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いて行えばよい。また、アプリケーターやコーターなどを用いれば微量の供給も可能である。含浸させる電解質溶液は、好ましくは電解質層の形成に用いた電解質溶液と同じものを用い、他に、重合開始剤、高分子電解質の場合には溶媒等が含まれ得る。
【００６１】
重合開始剤は、重合方法（熱重合法、紫外線重合法、放射線重合法、電子線重合法など）や重合させる化合物に応じて適宜選択する必要がある。例えば、紫外線重合開始剤としてベンジルジメチルケタール、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられるが、これらに制限されるべきものではない。
【００６２】
電解質溶液を重合させる段階において、重合方法としては特に限定されないが、熱重合、紫外線重合、放射線重合、電子線重合による重合方法が挙げられる。重合方法は、含浸させた電解質溶液に含まれる化合物に応じて適宜選択すればよいが、簡便かつ確実に重合を行うことができるという理由から、熱重合を行うことが好ましい。また、重合条件等は、溶媒の供給量、溶媒の揮発速度、架橋速度などに応じて決定される。また、必要に応じて乾燥段階を加えてもよい。
【００６３】
本発明の電極の第３の製造方法としては、第１の製造方法におけるスラリーを調整する段階で電解質溶液も含ませてもよい。すなわち、電極活物質、電解質保持材料、電解質溶液を含むスラリーを集電体上に塗布する段階と、前記電解質溶液を重合させる段階と、を含む本発明の電極の製造方法であってもよい。かような第３の製造方法は、電池の電解質に高分子電解質を用いる場合などに適している。
【００６４】
本発明の電極の第４の製造方法としては、まず、電極活物質、電解質保持材料を含む正極スラリーを集電体上に塗布し乾燥させ、同様にして、負極スラリーを別の集電体上に塗布して乾燥させる。次に、これらを多孔性ポリプロピレンフィルム等のセパレーターを介して、負極、セパレーター、正極、セパレーターの順に積層した後、電解質溶液を含浸させて重合を行うことにより電極を製造してもよい。かような第４の製造方法は、電池の電解質に高分子電解質を用いる場合などに適している。
【００６５】
上述の通り、本発明の電極は高レート充放電時に生じる電極内部のＬｉイオンの濃度低下を防ぎ、電極反応をスムーズにすることが可能である。従って、本発明の電極を正極および／または負極に用いたリチウムイオン二次電池は、出力特性に優れた電池となり得る。また、本発明の電極を少なくとも一つの電極として含む二次電池は本発明の技術的範囲に属するものである。
【００６６】
かような電池において、正極活物質としてリチウム−遷移金属複合酸化物を用い、負極活物質としてカーボンまたはリチウム−遷移金属複合酸化物を用いることが好ましい。かような化合物を用いることにより、低コストな材料で、反応性、サイクル耐久性に優れる電極とすることができる。
【００６７】
正極活物質におけるリチウム−遷移金属複合酸化物としては、上述した通りであるが、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、およびこれらの遷移金属の一部を他の元素により置換したものなどが挙げられる。
【００６８】
また、負極活物質においては、上述した通りであるが、カーボンとしてハードカーボン、グラファイト等、リチウム−遷移金属複合酸化物としてはＬｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等が挙げられる。
【００６９】
また、電解質としては、上述した通りであるが、高分子電解質を用いることが好ましい。これは、液漏れの問題がないため、信頼性の高い電池とすることが可能なためである。
【００７０】
なお、正極および負極における電極活物質、電解質保持材料、およびその他の成分などについては、上述した通りであるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００７１】
本発明の電極を用いたリチウムイオン二次電池としては、特に制限されるものではなく、例えば、形態・構造で区別した場合には、積層型（扁平型）電池、巻回型（円筒型）電池など、従来公知のいずれの形態・構造にも適用し得るものである。また、リチウムイオン二次電池内の電気的な接続形態（電極構造）で見た場合、バイポーラ型ではない（内部並列接続タイプ）電池およびバイポーラ型（内部直列接続タイプ）電池のいずれにも適用し得るものである。バイポーラ型電池では、通常の電池に比べて単電池の電圧が高く、容量、出力特性に優れた電池を構成できる。また、ポリマー電池は液漏れが生じないので、液絡の問題が無く信頼性が高く、かつ簡易な構成で出力特性に優れた非水電池を形成することができる点では有利である。更に、正極活物質としてリチウム−遷移金属複合酸化物を用いたリチウムイオン二次電池では、反応性、サイクル耐久性に優れ、低コストな材料であるから、これらの材料を正極電極に用いることにより、出力特性により優れた電池を形成することができる点では有利である。また、積層型（扁平型）電池構造を採用することで簡単な熱圧着などのシール技術により長期信頼性を確保でき、コスト面や作業性の点では有利である。しかし、本発明のリチウムイオン二次電池は、優れた電池を得るために、バイポーラ型リチウムイオン二次電池として用いるのが好ましい。しかし、特にこれに限定されず、例えば、積層型リチウムイオン二次電池、倦回型リチウムイオン二次電池などが例示できるが、好ましくはバイポーラ型リチウムイオン二次電池（以下、単に「バイポーラ電池」とも称する。）である。
【００７２】
以下に、本発明のリチウムイオン二次電池の好適な態様の一つである、電解質に高分子電解質（より詳細には、全固体高分子電解質または高分子ゲル電解質）を用いたバイポーラ電池につき簡単に説明する。しかし、これらは本発明の例示に過ぎず、これらに限定されるものではない。
【００７３】
本発明のバイポーラ電池の基本構成の概略を、図３〜６を用いて簡単に説明する。このうち図３には、バイポーラ電池を構成するバイポーラ電極の構造を模式的に表わした断面概略図を示し、図４には、バイポーラ電池を構成する単電池層の構造を模式的に表わした断面概略図を示し、図５には、バイポーラ電池の全体構造を模式的に表わした断面概略図を示し、図６には、バイポーラ電池内に複数積層された単電池層が直列に接続されてなることを（記号化して）概念的に表わした概略図を示す。
【００７４】
図３〜６に示したように、１枚の集電体１１の片面に正極層１２を設け、もう一方の面に負極層１３を設けたバイポーラ電極１５（図３参照のこと）を、高分子電解質層１４を挟み隣り合うバイポーラ電極１５の電極層１２、１３が対向するようになっている。すなわち、バイポーラ電池２１では、集電体１１の片方の面上に正極層１２を有し、他方の面上に負極層１３を有するバイポーラ電極（電極層）１５を、電解質層１４を介して複数枚積層した構造の電極積層体（バイポーラ電池本体）１７からなるものである。最上層と最下層の電極１５ａ、１５ｂは、バイポーラ電極構造ではなく集電体１１（または負極端子板１９もしくは正極端子板１８）に必要な片面のみの電極層（負極層１３または正極層１２）を形成した構造となっている（図５参照のこと）。
【００７５】
バイポーラ電極の積層回数は、所望する電圧に応じて調節する。シート状電池の厚みを極力薄くしても十分な出力が確保できるのであれば、バイポーラ電極の積層回数を少なくしてもよい。
【００７６】
また、本発明のバイポーラ電池２１では、使用する際の外部からの衝撃、環境劣化を防止するために、電極積層体１７部分を電池外装材（外装パッケージ）２０に減圧封入するのがよい（図５、６参照のこと）。
【００７７】
電池外装材２０としては、軽量化の観点からは、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの金属（合金を含む）をポリプロピレンフィルム等の絶縁体で被覆したアルミラミネートパックなどの高分子−金属複合ラミネートフィルムなど、従来公知のものを用いて、その周辺部の一部または全部を熱融着にて接合することにより、電極積層体１７を収納し減圧封入（密封）するのが好ましい。
【００７８】
このバイポーラ電池２１の基本構成は、図６に示すように、複数積層した単電池層（単セル）１６が直列に接続された構成ともいえる。なお、本発明のバイポーラ電池は、リチウムイオンの移動によって充放電が媒介されるバイポーラリチウムイオン二次電池に用いられる。ただし、電池特性の向上等の効果が得られるのであれば、他の種類の電池に適用することを妨げるものではない。
【００７９】
本発明のバイポーラ電池の他の構成要素については、特に制限されるべきものではなく、従来公知のバイポーラ電池に幅広く適用可能である。
【００８０】
また、バイポーラ電池の作製方法としては、上述した本発明のリチウムイオン二次電池用電極をバイポーラ電極として用い、これと電解質層（膜）を高真空下で十分に乾燥させた後、それぞれを適当なサイズに切り出す。切り出されたバイポーラ電極と電解質層とを所定数、張り合わせてバイポーラ電池積層体（電極積層体）を作製する方法である。
【００８１】
さらに、電解質層（膜）が一面または両面に形成されたバイポーラ電極の場合には、高真空下で十分加熱乾燥してから、電解質層（膜）が形成された電極を適当なサイズに複数個切りだし、切り出された電極を直接貼り合わせて、バイポーラ電池本体（電極積層体）を作製してもよい。
【００８２】
上記電極積層体の積層数は、バイポーラ電池に求める電池特性を考慮して決定される。また、正極側の最外層には、集電体上に正極層のみを形成した電極を配置する。負極側の最外層には、集電体上に負極層のみを形成した電極を配置する。バイポーラ電極と電解質層（膜）とを積層、あるいは電解質層（膜）が形成された電極を積層させてバイポーラ電池を得る段階は、電池内部に水分等が混入するのを防止する観点から、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。例えば、アルゴン雰囲気下や窒素雰囲気下でバイポーラ電池を作製するとよい。
【００８３】
また、全固体高分子電解質層を用いる場合において電解質層は、上記した通りであるが、例えば、全固体高分子電解質の原料高分子、リチウム塩等をＮＭＰのような溶媒に溶解させて調製した溶液を硬化させることによって製造される。また、高分子ゲル電解質層を用いる場合において電解質層は、例えば、高分子ゲル電解質の原料として、ホストポリマーと電解液、リチウム塩、重合開始剤等からなるプレゲル溶液を不活性雰囲気下で加熱乾燥と同時に重合（架橋反応を促進）させることによって製造される。
【００８４】
例えば、上記電極（正極および／または負極）上に、調製された上記溶液またはプレゲル溶液を塗布し、所定の厚さの電解質層またはその一部（電解質層厚さの半分程度の電解質膜）を形成する。その後、電解質層（膜）が積層された電極を硬化または加熱乾燥と同時に重合（架橋反応を促進）させることによって、電解質の機械的強度を高め、電解質層（膜）を製膜形成する（完成させる）。
【００８５】
あるいは、別途、電極間に積層される電解質層またはその一部（電解質層厚さの半分程度の電解質膜）を準備する。電解質層（膜）は、上記溶液またはプレゲル溶液を、ＰＥＴフィルムなど適当なフィルム上に塗布し、硬化または加熱乾燥と同時に重合（架橋反応を促進）させることによって製造される。
【００８６】
硬化または加熱乾燥は真空乾燥機（真空オーブン）などを用いることができる。加熱乾燥の条件は溶液またはプレゲル溶液に応じて決定され、一義的に規定できないが、通常は３０〜１１０℃で０．５〜１２時間である。
【００８７】
電解質層（膜）の厚さは、スペーサなどを用いて制御できる。光重合開始剤を用いる場合には、光透過性のギャップに流し込み、乾燥及び光重合ができるような紫外線照射装置を用いて紫外線を照射して、電解質層内のポリマーを光重合させ架橋反応を進行させて製膜するとよい。ただし、この方法に限定されないことは勿論である。重合開始剤の種類に応じて、放射線重合、電子線重合、熱重合などを使いわける。
【００８８】
また、上記で用いるフィルムは、製造過程で８０℃程度に加熱されることもありえるため、当該温度程度での十分な耐熱性を有し、さらに溶液またはプレゲル溶液との反応性がなく、製造過程で剥離し除去する必要上、離型性に優れたものを用いるのが望ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンフィルムなどを使用することができるが、これらに制限されるべきものではない。
【００８９】
なお電解質層の幅は、バイポーラ電極の集電体の電極形成部サイズよりも若干小さくすることが多い。
【００９０】
上記溶液またはプレゲル溶液の組成成分やその配合量などについては、使用目的に応じて適宜決定されるべきものである。
【００９１】
なお、電解液を染み込ませたセパレータは、バイポーラ型でない従来の溶液系のバイポーラ電池に用いられる電解質層と同様の構成であり、従来公知の各種製造方法、例えば、電解液を染み込ませたセパレータをバイポーラ電極に挟み込んで積層する方法や真空注液法などにより製造できるため、以下、詳しい説明は省略する。
【００９２】
絶縁層は、集電体同士が接触したり、電解液が漏れ出したり、積層電極の端部の僅かな不ぞろいなどによる短絡が起こるのを防止する目的で、各電極の周囲に形成されてなるものである（図示せず）。集電体延長部側に絶縁層を設けてもよい。これは、車両駆動用電源として利用するような場合に、電池寿命の長期化が望まれていることを勘案すれば、使用期間中に、電解質層から上記集電体延長部や絶縁用セパレータを伝わって、極めてゆっくりではあるが外部にまで染み出すおそれもなくはないからである。
【００９３】
絶縁層としては、絶縁性、電解液の漏出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く、例えば、エポキシ樹脂、ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドなどが使用できるが、耐蝕性、耐薬品性、作り易さ（製膜性）、経済性などの観点からは、エポキシ樹脂が好ましい。
【００９４】
正極および負極端子板は、必要に応じて使用すればよい。用いる場合には、端子としての機能を有するほか、薄型化の観点からは極力薄い方がよいが、積層されてなる電極、電解質および集電体はいずれも機械的強度が弱いため、これらを両側から挟示し支持するだけの強度を持たせることが望ましい。さらに、端子部での内部抵抗を抑える観点から、正極および負極端子板の厚さは、通常０．１〜２ｍｍ程度が望ましいといえる。
【００９５】
正極および負極端子板の材質は、通常リチウムイオン電池で用いられる材質を用いることができる。例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、これらの合金などを利用することができる。耐蝕性、作り易さ、経済性などの観点からは、アルミニウムを用いることが好ましい。
【００９６】
正極端子板と負極端子板との材質は、同一の材質を用いてもよいし、異なる材質のものを用いてもよい。さらに、これら正極および負極端子板は、材質の異なるものを多層に積層したものであってもよい。
【００９７】
バイポーラ電池は、使用する際の外部からの衝撃、環境劣化を防止するために、バイポーラ電池本体である電池積層体全体を電池外装材ないし電池ケース（図示せず）に収容するとよい。軽量化の観点からは、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの金属（合金を含む）をポリプロピレンフィルム等の絶縁体で被覆した高分子−金属複合ラミネートフィルムやアルミラミネートパックなど、従来公知の電池外装材を用いて、その周辺部の一部または全部を熱融着にて接合することにより、電池積層体を収納し密封した構成とするのが好ましい。この場合、上記正極および負極リードは、上記熱融着部に挟まれて上記電池外装材の外部に露出される構造とすればよい。また、熱伝導性に優れた高分子−金属複合ラミネートフィルムやアルミラミネートパックなどを用いることが、自動車の熱源から効率よく熱を伝え、電池内部を電池動作温度まですばやく加熱することができる点で好ましい。
【００９８】
さらに、本発明では、上記のリチウムイオン二次電池を複数個接続して構成した組電池とすることができる。すなわち、本発明のリチウムイオン二次電池を少なくとも２個以上を用いて直列および／または並列に接続して構成し構成し組電池化することにより、高容量、高出力の電池モジュールを形成することが出来る。そのため、使用目的ごとの電池容量や出力に対する要求に、比較的安価に対応することが可能になる。
【００９９】
具体的には、例えば、上記のリチウムイオン二次電池をＮ個並列に接続し、Ｎ個並列にしたリチウムイオン二次電池をさらにＭ個直列にして金属製ないし樹脂製の組電池ケースに収納し、組電池とする。この際、リチウムイオン二次電池の直列／並列接続数は、使用目的に応じて決定する。例えば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などの大容量電源として、高エネルギー密度、高出力密度が求められる車両の駆動用電源に適用し得るように組み合わせればよい。また、組電池用の正極端子および負極端子と、各リチウムイオン二次電池の電極リードとは、リード線等を用いて電気的に接続すればよい。また、リチウムイオン二次電池同士を直列／並列に接続する際には、スペーサやバスバーのような適当な接続部材を用いて電気的に接続すればよい。ただし、本発明の組電池は、ここで説明したものに制限されるべきものではなく、従来公知のものを適宜採用することができる。また、該組電池には、使用用途に応じて、各種計測機器や制御機器類を設けてもよく、例えば、電池電圧を監視するために電圧計測用コネクタなどを設けておいてもよいなど、特に制限されるものではない。
【０１００】
本発明では、上記のリチウムイオン二次電池および／または組電池を駆動用電源などとして搭載した車両とすることができる。本発明のリチウムイオン二次電池および／または組電池は、上述のように各種特性を有し、特に、出力特性に優れる電池である。このため、エネルギー密度および出力密度に関して、とりわけ厳しい要求がなされる車両、例えば、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の駆動用電源として好適であり、燃費、走行性能に優れた電気自動車、ハイブリッド自動車を提供できる。例えば、電気自動車ないしハイブリッド電気自動車の車体中央部の座席下に組電池を駆動用電源として搭載するのが、社内空間およびトランクルームを広く取れるため便利である。ただし、本発明では、これらに何ら制限されるべきものではなく、電池は、車両の床下、トランクルーム、エンジンルーム、屋根、ボンネットフード内などに設置することができる。なお、本発明では、組電池だけではなく、使用用途によっては、バイポーラ電池を搭載するようにしてもよいし、これら組電池とリチウムイオン二次電池を組み合わせて搭載するようにしてもよい。また、本発明のリチウムイオン二次電池および／または組電池を駆動用電源として搭載することのできる車両としては、上記の電気自動車やハイブリッド電気自動車が好ましいが、これらに制限されるものではない。さらに、本発明のリチウムイオン二次電池および／または組電池は駆動用電源の他に、燃料電池自動車やハイブリッド燃料電池自動車の補助電源として用いられてもよい。
【０１０１】
【実施例】
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０２】
実施例１
＜リチウムイオン二次電池用電極の作製＞
（１）正極の作製
まず、正極活物質、電解質保持材料を含む正極スラリーを集電体上に塗布した。正極活物質としてＬｉＭｎ２Ｏ４（７５質量％）、導電助剤としてアセチレンブラック（５質量％）、バインダとしてＰＶＤＦ（１０質量％）、電解質保持材料として平均粒径１０μｍ、細孔径１μｍの多孔質アルミナ（１０質量％）、および、スラリー粘度調整溶媒としてＮＭＰ（適量）を用いて正極スラリーを調整した。前記スラリーを、集電体であるＳＵＳ箔（厚さ２０μｍ）の片面に塗布した。次に、塗布したスラリーを１２０℃程度で乾燥させ、厚さ２０μｍの正極層を作製した。
【０１０３】
（２）負極の作製
まず、負極活物質、電解質保持材料を含む負極スラリーを集電体上に塗布した。負極活物質としてハードカーボン（８０質量％）、バインダとしてＰＶＤＦ（１０質量％）、電解質保持材料として平均粒径１０μｍ、細孔径１μｍの多孔質アルミナを（１０質量％）、および、スラリー粘度調整溶媒としてＮＭＰ（適量）を用いて負極スラリーを調整した。前記負極スラリーを、正極を塗布したＳＵＳ箔の反対の面に塗布した。次に、塗布した負極スラリーを１２０℃程度で乾燥させて、厚さ２０μｍの負極層を作製した。
【０１０４】
＜高分子ゲル電解質層（膜）の作製＞
ポリマー（ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合体、重量平均分子量８０００、１０質量％）と、ＥＣ：ＰＣ＝１：１（質量比）の溶媒（可塑剤）にリチウム塩として１．０ＭのＬｉＢＥＴＩを溶解したもの（９０質量％）と、重合開始剤としてｔ−ヘキシルパーオキシピパレート（ポリマーに対して１質量％）とを溶解させてプレゲル溶液とした。このプレゲル溶液をセパレーターとしてＰＰ製不織布（厚さ１００μｍ）に含浸させ、不活性雰囲気下で９０℃で熱重合を行った。
【０１０５】
＜バイポーラ電池の作製＞
上述の通り作製したリチウムイオン二次電池用電極（正極および負極からなるバイポーラ電極）に、高分子電解質に用いたものと同じプレゲル溶液を含浸させ、不活性雰囲気下で９０℃で熱重合させることにより、電極内に高分子ゲル電解質を保持させた。
【０１０６】
バイポーラ電極の正極と負極とが電解質を保持させたセパレーター（高分子ゲル電解質）を挟んで対向するように積層して単電池層を積層した。さらに、単電池層が５層（単電池層５セル分）形成されるように電極を積層し、積層体を得た。
【０１０７】
前記積層体を電池外装材であるアルミラミネートフィルムで封止し、バイポーラ電池を作製した。
【０１０８】
比較例１
電解質保持材料を持たないバイポーラ電極（負極および正極）を用いた以外は実施例１と同様にして、単電池層が５層（単電池層５セル分）形成されるように電極を積層し、アルミラミネートフィルムで封止したバイポーラ電池を作製した。
【０１０９】
＜評価＞
上記実施例１の本発明のバイポーラ電池、および、比較例１の電解質保持材料を持たない高分子バイポーラ電池を恒温槽に入れ、電池温度を２５℃とした後、充放電装置を用いて放電性能試験を行った。
【０１１０】
放電性能試験は、定電流定電圧充電することにより電池を満充電（２１．０Ｖ）まで充電し、５ＣＡの電流レートで１５．０Ｖまで定電流放電を行った後、放電容量を測定し、放電反応率（５ＣＡでの放電容量／電池の理論容量×１００）を求めることにより行った。その結果を図７に示す。
【０１１１】
なお、電池の理論容量は、正極活物質の理論容量と、正極活物質塗布量から求められる。
【０１１２】
図７において、比較例１のバイポーラ電池の放電反応率は５５％であるのに対し、本発明のバイポーラ電池は９６％であることが示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なリチウムイオン二次電池用電極および電解質層の模式図である。
【図２】本発明のリチウムイオン二次電池用電極の模式図である。図２（ａ）では電解質保持材料７にセラミックス多孔体（活性炭）を用いた例であり、図２（ｂ）では電解質保持材料７に樹脂中空糸を用いた例であり、図２（ｃ）では電解質保持材料７に不織布を用いた例である。
【図３】本発明のバイポーラ電池を構成するバイポーラ電極の基本構造を模式的に表わした断面概略図である。
【図４】本発明のバイポーラ電池を構成する単電池層（単セル）の基本構造を模式的に表わした断面概略図である。
【図５】本発明のバイポーラ電池の基本構造を模式的に表わした断面概略図である。
【図６】本発明のバイポーラ電池の基本構成を模式的に表わしてなる概略図である。
【図７】本発明のバイポーラ電池の放電性能試験の結果を示す図面である。
【符号の説明】
１、１１…集電体、２…電極層、３…電解質層、４…電極活物質、５…電解質、６…リチウムイオン、７…電解質保持材料、１２…正極層、１３…負極層、１４…高分子電解質、１５…バイポーラ電極、１５ａ…集電体の必要な片面のみに負極層を配置した電極、１５ｂ…集電体の必要な片面のみに正極層を配置した電極、１６…単電池層、１７…電極積層体、１８…正極端子板、１９…負極端子板、２０…電池外装材、２１…バイポーラ電池。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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