(57)【要約】【課題】正極および負極間の絶縁が確保される積層型電池およびその製造方法を提供する。【解決手段】積層型電池は、積層された負極集電箔３６および正極集電箔３１と、負極をなす負極活物質層３７と、正極をなす正極活物質層３２と、負極活物質層３７と正極活物質層３２との間に配置された電解質層４１とを備える。負極集電箔３６は、表面３６ａを有し、正極集電箔３１は、表面３１ａを有する。表面３６ａと表面３１ａとは互いに向い合う。負極活物質層３７は、表面３６ａ上に形成されている。正極活物質層３２は、負極活物質層３７と対向し、表面３１ａ上に形成されている。電解質層４１の端部４１ｕは、表面３６ａ上に接触する。負極活物質層３７は、電解質層４１によって覆われている。【選択図】図２
2007273349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向い合う第１および第２の表面をそれぞれ有し、積層された第１および第２の集電体と、
前記第１の表面上に形成され、正極および負極のいずれか一方をなす第１の活物質層と、
前記第２の表面上に形成され、前記第１の活物質層と対向し、正極および負極のいずれか他方をなす第２の活物質層と、
前記第１の活物質層と前記第２の活物質層との間に配置された固体電解質とを備え、
前記固体電解質の端部は、前記第１の表面上に接触し、前記第１の活物質層は、前記固体電解質によって覆われている、積層型電池。
【請求項２】
前記第２の活物質層は、前記固体電解質によって覆われている、請求項１に記載の積層型電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の積層型電池の製造方法であって、
前記第１および第２の表面上に、それぞれ前記第１および第２の活物質層を形成する工程と、
前記第１の活物質層を覆うように、前記第１の表面上に前記固体電解質を形成する工程と、
前記固体電解質を形成する工程の後、前記第１の集電体と前記第２の集電体とを積層する工程とを備える、積層型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、積層型電池およびその製造方法に関し、より特定的には、固体電解質を備える積層型電池およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の積層型電池に関して、たとえば、特開２００４−１５８２２２号公報には、フォトレジスト工程を必要とせず、製造プロセスの大幅な簡略化が図られる多層積層電池が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された多層積層電池は、正極および負極活物質層、この間に配置される固体電解質層、活物質層の直上、直下に配置される集電体層の５層からなる電池セルが複数段、重ね合わされて構成されている。電池セルを構成する各層は、その周縁部の幅が、活物質層、集電体層、固体電解質層の順に広くなるように形成されている。すなわち、固体電解質層が、活物質層の周縁および集電体の周縁を覆うように設けられている。
【０００３】
また、特開２００４−３２７３７４号公報には、単電池層およびシール部材間に形成される隙間に起因して、短絡が発生することを防止するバイポーラ電池が開示されている（特許文献２）。特許文献２では、集電体の一方の面に正極活物層が形成され、他方の面に負極活物質層が形成されてなるバイポーラ電極が、ゲル状電解質を挟んで積層されている。正極活物質層、負極活物質層およびゲル状電解質の周囲には、絶縁性の粉末からなる絶縁部材が充填されている。
【特許文献１】特開２００４−１５８２２２号公報
【特許文献２】特開２００４−３２７３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１では、正極および負極活物質層の方形状周辺を、電解質層および集電体層によって絶縁し、さらに集電体層の外縁部を固体電解質層によって絶縁している。しかしながら、電解質層および集電体層の双方の側部を包み込むように固体電解質層を設けた場合、多層積層電池の厚みが、固体電解質層の塑性変形の限度内に限られるという制約が生じる。
【０００５】
すなわち、特許文献１では、多層積層電池の最上段に配置される固体電解質層が、積層された活物質層および集電体の全体を包み込むように設けられる。このため、たとえば、電池セルの積層数が多くなったり、高容量を得る目的で活物質層の厚みが大きくなった場合には、固体電解質層に成形される曲げ形状が、固体電解質層の塑性変形の限度を越え、固体電解質層が破断するおそれが生じる。この場合、正極および負極活物資層間を適切に絶縁することができない。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、正極および負極間の絶縁が確保される積層型電池およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った積層型電池は、積層された第１および第２の集電体と、正極および負極のいずれか一方をなす第１の活物質層と、正極および負極のいずれか他方をなす第２の活物質層と、第１の活物質層と第２の活物質層との間に配置された固体電解質とを備える。第１の集電体は、第１の表面を有し、第２の集電体は、第２の表面を有する。第１の表面と第２の表面とは互いに向い合う。第１の活物質層は、第１の表面上に形成されている
。第２の活物質層は、第１の活物質層と対向し、第２の表面上に形成されている。固体電解質の端部は、第１の表面上に接触する。第１の活物質層は、固体電解質によって覆われている。
【０００８】
このように構成された積層型電池によれば、第１の活物質層を覆う固体電解質によって、第１の活物質層と第２の活物質層との短絡を防ぐことができる。この際、固体電解質の端部は、第１の表面上に接触するため、固体電解質は、第１の活物質層および第１の集電体のうち第１の活物質層のみを覆うように設けられる。このため、固体電解質に過大な曲げ形状が生じることを防止し、第１の活物質層が固体電解質によって覆われた形態をより確実に得ることができる。これにより、第１の活物質層および第２の活物質層間の絶縁を確保することができる。
【０００９】
また好ましくは、第２の活物質層は、固体電解質によって覆われている。このように構成された積層型電池によれば、第１および第２の活物質層を固体電解質により覆うことによって、第１および第２の活物質層の一部が欠落することを防止できる。これにより、第１の活物質層と第２の活物質層との短絡を防ぐことに加えて、活物質層の欠落に起因した電池容量の低下を防ぐことができる。
【００１０】
この発明に従った積層型電池の製造方法は、上述のいずれかに記載の積層型電池の製造方法である。積層型電池の製造方法は、第１および第２の表面上に、それぞれ第１および第２の活物質層を形成する工程と、第１の活物質層を覆うように、第１の表面上に固体電解質を形成する工程と、固体電解質を形成する工程の後、第１の集電体と第２の集電体とを積層する工程とを備える。
【００１１】
このように構成された積層型電池の製造方法によれば、第１の集電体と第２の集電体とを積層する前に、予め第１の活物質層を固体電解質により覆うことによって、第１の活物質層と第２の活物質層との短絡を確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、この発明に従えば、正極および負極間の絶縁が確保される積層型電池およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における積層型電池を示す断面図である。図１を参照して、積層型電池１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な電源とを動力源とするハイブリッド自動車に電源として搭載される。積層型電池１０は、リチウムイオン電池から形成されている。
【００１５】
積層型電池１０は、矢印１０１に示す方向に積層された複数の単電池３０を備える。積層型電池１０は、略直方体形状を有する。積層型電池１０は、単電池３０の積層方向の長さが他の辺の長さよりも小さい薄板形状を有しても良い。複数の単電池３０は、電気的に直列に接続されている。積層型電池１０は、たとえば、２００Ｖ以上の電圧を有する。積層型電池１０は、たとえば５０以上の単電池３０を備える。
【００１６】
各単電池３０は、シート状の正極集電箔３１および負極集電箔３６を有する。複数の単電池３０は、互いに隣り合う単電池３０間で、正極集電箔３１と負極集電箔３６とが隣接
するように積層されている。単電池３０の積層方向の一方端に配置された正極集電箔３１には、正極端子２６が接続されている。単電池３０の積層方向の他方端に配置された負極集電箔３６には、負極端子２７が接続されている。
【００１７】
積層された複数の単電池３０は、外装体としてのラミネートフィルム２８によって覆われている。ラミネートフィルム２８としては、たとえば、アルミニウムからなる基材にポリエチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ：poly ethylene terephthalate）が被膜されたものが使用される。ラミネートフィルム２８は、主に水分の浸入を防止するために設けられている。単電池３０が有する電解質の種類によっては、ラミネートフィルム２８が省略されることもある。
【００１８】
積層された複数の単電池３０の両側には、拘束板２１および２３が配設されている。拘束板２１と拘束板２３とは、単電池３０の積層方向に延びるボルト２４によって互いに結合されている。ボルト２４の軸力によって、複数の単電池３０はその積層方向に拘束されている。なお、本実施の形態では、複数の単電池３０を拘束する拘束部材として、ボルト２４を用いたが、これに限定されず、たとえば単電池３０の積層方向に締め付け力を発生させるゴムや紐、バンド、テープ等であっても良い。
【００１９】
互いに隣り合う複数の単電池３０間には、正極集電箔３１と負極集電箔３６とに挟持されるようにシート部材４６が配設されている。シート部材４６は、正極集電箔３１と負極集電箔３６との間から延出する冷却用タブ４７を有する。冷却用タブ４７は、ラミネートフィルム２８の外側に引き出されている。シート部材４６は、熱伝導性に優れた導電性材料から形成されている。シート部材４６は、たとえば、アルミニウム、銅もしくはカーボンシートから形成されている。このような構成により、単電池３０で発生した熱は、シート部材４６の冷却用タブ４７に伝わって、ラミネートフィルム２８の外側に効率良く放熱される。なお、シート部材４６は、必ずしも設けられる必要はない。
【００２０】
図２は、図１中の積層型電池が備える単電池を示す断面図である。図２を参照して、単電池３０は、正極集電箔３１および負極集電箔３６に加えて、正極集電箔３１および負極集電箔３６にそれぞれ設けられた正極活物質層３２および負極活物質層３７と、正極活物質層３２と負極活物質層３７との間に設けられた電解質層４１とを有する。本実施の形態における積層型電池１０は、正極活物質層３２および負極活物質層３７が２枚の集電箔に別々に設けられる２次電池である。
【００２１】
正極集電箔３１および負極集電箔３６は、表面３１ａおよび表面３６ａをそれぞれ有する。正極集電箔３１および負極集電箔３６は、表面３１ａと表面３６ａとが互いに距離を隔てて向い合うように、矢印１０１に示す単電池３０の積層方向に重ね合わされている。表面３１ａと表面３６ａとは、単電池３０の積層方向に直交する平面内で互いに平行に延在している。
【００２２】
複数の単電池３０が有する正極集電箔３１は、全て同一形状に形成されている。複数の単電池３０が有する負極集電箔３６は、全て同一形状に形成されている。正極集電箔３１は、たとえばアルミニウムから形成されている。負極集電箔３６は、たとえば銅から形成されている。
【００２３】
正極活物質層３２および負極活物質層３７は、表面３１ａおよび表面３６ａ上にそれぞれ形成されている。正極活物質層３２は、正極集電箔３１の表面上であって、負極集電箔３６側に形成されている。負極活物質層３７は、負極集電箔３６の表面上であって、正極集電箔３１側に形成されている。正極活物質層３２と負極活物質層３７とは、電解質層４１を介して互いに対向する。
【００２４】
電解質層４１は、イオン伝導性を示す材料から形成される層である。電解質層４１を介在させることによって、正極活物質層３２および負極活物質層３７間のイオン伝導がスムーズになり、積層型電池１０の出力を向上させることができる。電解質層４１は、固体電解質から形成されている。
【００２５】
単電池３０は、絶縁材料から形成された絶縁部材としての絶縁樹脂４５をさらに有する。絶縁樹脂４５は、正極集電箔３１と負極集電箔３６との間で表面３１ａおよび３６ａの周縁に沿って設けられている。絶縁樹脂４５は、正極活物質層３２、負極活物質層３７および電解質層４１の周囲を取り囲むように設けられている。絶縁樹脂４５は、電解質層４１に接触して設けられている。正極活物質層３２、負極活物質層３７および電解質層４１は、絶縁樹脂４５によって、正極集電箔３１と負極集電箔３６との間の空間に封入されている。絶縁樹脂４５は、絶縁材料から形成されており、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーンゴムもしくはフッ素ゴムから形成されている。
【００２６】
正極活物質層３２は、負極活物質層３７に対向する頂面３２ａと、頂面３２ａから表面３１ａに連なる側面３２ｂとを有する。負極活物質層３７は、正極活物質層３２に対向する頂面３７ａと、頂面３７ａから表面３６ａに連なる側面３７ｂとを有する。頂面３７ａおよび側面３７ｂは、表面３６ａから露出する負極活物質層３７の外表面を構成している。
【００２７】
正極集電箔３１および負極集電箔３６は、単電池３０の積層方向に延在する側面３１ｂおよび３６ｂをそれぞれ有する。絶縁樹脂４５は、側面３１ｂおよび３６ｂと同一平面上に延在する側面４５ｂを有する。側面３１ｂおよび３６ｂと側面４５ｂとは、単電池３０の外殻をなす。このような構成により、絶縁樹脂４５によって、正極集電箔３１および負極集電箔３６の周縁部分が互いに離間した位置に確実に保持される。これにより、正極集電箔３１と負極集電箔３６とが、接触し、正極および負極間が短絡することを防止できる。また、絶縁樹脂４５によって、単電池３０の周縁が単電池３０の積層方向に沿って補強されることになるため、積層型電池１０の剛性を向上させることができる。
【００２８】
図３は、図２中の単電池を構成する負極を示す斜視図である。図２および図３を参照して、電解質層４１は、負極活物質層３７を覆うように表面３６ａ上に設けられている。電解質層４１は、頂面３７ａおよび側面３７ｂの全体を覆うように設けられている。電解質層４１は、外表面４１ａを有する。外表面４１ａは、表面３６ａに連なっている。本実施の形態では、正極活物質層３２が電解質層４１によって覆われていない。電解質層４１は、頂面３２ａに接触するように設けられている。電解質層４１は、側面３２ｂと非接触となるように設けられている。
【００２９】
電解質層４１は、端部４１ｕを有する。端部４１ｕは、電解質層４１の中で、単電池３０の積層方向に直交する平面内において最も周縁に配設される部分である。端部４１ｕは、表面３６ａ上に接触する。
【００３０】
単電池３０の積層方向、すなわち、正極集電箔３１および負極集電箔３６が重ね合わされた方向から見て、負極集電箔３６は、領域２００に形成され、電解質層４１は、領域３００に形成され、負極活物質層３７は、領域４００に形成されている。領域３００は、領域２００に含まれている。領域４００は、領域３００に含まれている。本実施の形態では、正極集電箔３１および負極集電箔３６が重ね合わされた方向から見て、領域２００、３００および４００が略矩形形状を有する。領域３００の縦横巾は、領域２００の縦横巾よりも小さい。領域４００の縦横幅は、領域３００の縦横巾よりも小さい。領域３００の面積は、領域２００の面積よりも小さい。領域４００の面積は、領域３００の面積よりも小
さい。
【００３１】
このような構成により、電解質層４１は、負極集電箔３６および負極活物質層３７のうち負極活物質層３７のみを包み込むように設けられている。負極集電箔３６の側面３６ｂは、電解質層４１から露出している。
【００３２】
続いて、図２中の単電池３０を構成する各部材について詳細な説明を行なう。正極活物質層３２は、正極活物質および固体高分子電解質を含む。正極活物質層３２は、イオン伝導性を高めるための支持塩（リチウム塩）、電子伝導性を高めるための導電助剤、スラリー粘度の調整溶媒としてのＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、重合開始剤としてのＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）等を含んでも良い。
【００３３】
正極活物質としては、リチウムイオン２次電池で一般的に用いられる、リチウムと遷移金属との複合酸化物を使用することができる。正極活物質として、たとえば、ＬｉＣｏＯ２等のＬｉ・Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２等のＬｉ・Ｎｉ系複合酸化物、スピネルＬｉＭｎ２Ｏ４等のＬｉ・Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２等のＬｉ・Ｆｅ系複合酸化物などが挙げられる。その他、ＬｉＦｅＰＯ４等の遷移金属とリチウムとのリン酸化合物や硫酸化合物；Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、ＭｏＯ３等の遷移金属酸化物や硫化物；ＰｂＯ２、ＡｇＯ、ＮｉＯＯＨ等が挙げられる。
【００３４】
固体高分子電解質は、イオン伝導性を示す高分子であれば、特に限定されず、たとえば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、これらの共重合体などが挙げられる。この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等のリチウム塩を容易に溶解する。固体高分子電解質は、正極活物質層３２および負極活物質層３７の少なくとも一方に含まれる。より好ましくは、固体高分子電解質は、正極活物質層３２および負極活物質層３７の双方に含まれる。
【００３５】
支持塩としては、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、もしくはこれらの混合物等を使用することができる。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、グラファイト等を使用することができる。
【００３６】
負極活物質層３７は、負極活物質および固体高分子電解質を含む。負極活物質層は、イオン伝導性を高めるための支持塩（リチウム塩）、電子伝導性を高めるための導電助剤、スラリー粘度の調整溶媒としてのＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、重合開始剤としてのＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）等を含んでも良い。
【００３７】
負極活物質としては、リチウムイオン２次電池で一般的に用いられる材料を使用することができる。但し、固体電解質を使用する場合、負極活物質として、カーボンもしくはリチウムと金属酸化物もしくは金属との複合酸化物を用いることが好ましい。より好ましくは、負極活物質は、カーボンもしくはリチウムと遷移金属との複合酸化物である。さらに好ましくは、遷移金属はチタンである。つまり、負極活物質は、チタン酸化物もしくはチタンとリチウムとの複合酸化物であることがさらに好ましい。
【００３８】
電解質層４１を形成する固体電解質としては、たとえば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、これらの共重合体等、固体高分子電解質を使用することができる。固体電解質は、イオン伝導性を確保するための支持塩（リチウム塩）を含む。支持塩としては、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、もしくはこれらの混合物等を使用することができる。
【００３９】
さらに、正極活物質層３２、負極活物質層３７および電解質層４１を形成する材料の具体例を表１および表２に示す。表１は、電解質層４１が有機系固体電解質である場合の具体例であり、表２は、電解質層４１が無機系固体電解質である場合の具体例である。
【００４０】
【表１】
2007273349.tif 000003
【００４１】
【表２】
2007273349.tif 000004
【００４２】
続いて、図２中の単電池３０の製造方法について説明を行なう。図４から図９は、図２中の単電池の製造方法の工程を示す断面図である。図４を参照して、スパッタリング等の成膜工程により、正極集電箔３１の表面３１ａ上に正極活物質層３２を形成する。図５を参照して、正極活物質層３２の周囲を取り囲むように、表面３１ａ上に絶縁樹脂４５を塗布する。
【００４３】
図６を参照して、図４に示す工程と同様に、負極集電箔３６の表面３６ａ上に負極活物質層３７を形成する。さらに、その負極活物質層３７を覆うように表面３６ａ上に電解質層４１を形成する。図７を参照して、負極活物質層３７および電解質層４１の周囲を取り囲むように、表面３６ａ上に絶縁樹脂４５を塗布する。なお、図４および図５中に示す正極形成工程と、図６および図７中に示す負極形成工程とは、同時に行なっても良いし、前後して行なっても良い。
【００４４】
図８を参照して、正極集電箔３１と負極集電箔３６とを互いに重ね合わせる。正極集電箔３１および負極集電箔３６にそれぞれ塗布した絶縁樹脂４５を、互いに接触した状態で硬化させる。これにより、正極集電箔３１と負極集電箔３６とが一体化される。図９を参照して、正極集電箔３１および負極集電箔３６の周縁を切断する。このとき、切断面として、正極集電箔３１の側面３１ｂ、負極集電箔３６の側面３６ｂおよび絶縁樹脂４５の側面４５ｂが形成される。以上の工程により、図２中の単電池３０が完成する。
【００４５】
図１０は、図４および図５中に示す工程を経て得られた正極集電箔を示す斜視図である。図１０を参照して、図４および図５中に示す工程において、１枚の正極集電箔１３１上の間隔を隔てた複数箇所に、それぞれ正極活物質層３２および絶縁樹脂４５を形成しても良い。同様に、図６および図７中に示す工程において、１枚の負極集電箔上の間隔を隔てた複数箇所に、それぞれ負極活物質層３７、電解質層４１および絶縁樹脂４５を形成しても良い。その後、図８および図９中にそれぞれ示す積層工程および切断工程を実施することによって、複数の単電池３０を一括に作製することができる。
【００４６】
この発明の実施の形態１における積層型電池１０は、積層された第１および第２の集電体としての負極集電箔３６および正極集電箔３１と、正極および負極のいずれか一方としての負極をなす第１の活物質層としての負極活物質層３７と、正極および負極のいずれか他方としての正極をなす第２の活物質層としての正極活物質層３２と、負極活物質層３７と正極活物質層３２との間に配置された固体電解質としての電解質層４１とを備える。負極集電箔３６は、第１の表面としての表面３６ａを有し、正極集電箔３１は、第２の表面としての表面３１ａを有する。表面３６ａと表面３１ａとは互いに向い合う。負極活物質層３７は、表面３６ａ上に形成されている。正極活物質層３２は、負極活物質層３７と対向し、表面３１ａ上に形成されている。電解質層４１の端部４１ｕは、表面３６ａ上に接触する。負極活物質層３７は、電解質層４１によって覆われている。
【００４７】
この発明の実施の形態１における積層型電池１０は、積層された第１および第２の集電体としての負極集電箔３６および正極集電箔３１と、負極集電箔３６の表面３６ａ上に形成され、正極および負極のいずれか一方としての負極をなす第１の活物質層としての負極活物質層３７と、正極集電箔３１の表面３１ａ上に形成され、負極活物質層３７と対向し、正極および負極のいずれか他方としての正極をなす第２の活物質層としての正極活物質層３２と、負極活物質層３７と正極活物質層３２との間に配置された固体電解質としての電解質層４１とを備える。負極集電箔３６および正極集電箔３１の積層方向から見て、負極集電箔３６は、第１の領域としての領域２００に設けられ、電解質層４１は、第２の領域としての領域３００に設けられ、負極活物質層３７は、第３の領域としての領域４００に設けられている。この場合に、領域３００は、領域２００に含まれ、領域４００は、領域３００に含まれている。負極活物質層３７は、電解質層４１によって覆われている。
【００４８】
このように構成された積層型電池１０によれば、負極活物質層３７を電解質層４１で覆うことによって、正極活物質層３２が欠落することがあっても、その欠落した部分を介して正極活物質層３２と負極活物質層３７とが短絡することを防止できる。また、電解質層４１は、負極活物質層３７および負極集電箔３６のうちの負極活物質層３７のみを覆うように設けられるため、電解質層４１に過大な曲げ形状が生じることを抑制できる。これにより、電解質層４１の破断を防止し、正極活物質層３２および負極活物質層３７間の絶縁を確実に得ることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、電解質層４１によって負極活物質層３７が覆われた場合について説明したが、負極活物質層３７に替えて正極活物質層３２が覆われても良い。また、積層型電池１０は、リチウムイオン電池に限定されず、リチウムイオン電池以外の２次電池から形成されても良い。
【００５０】
また、積層型電池１０を、燃料電池と２次電池とを駆動源とする燃料電池ハイブリッド車両（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）に搭載することもできる。本実施の形態におけるハイブリッド車両では、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するのに対して、燃料電池ハイブリッド車両では、発電効率最適動作点で燃料電池を駆動する。また、２次電池の使用に関しては、両方のハイブリッド車両で基本的に変わらない。
【００５１】
図１１は、図２中の単電池の変形例を示す断面図である。図１１を参照して、本変形例では、正極活物質層３２および負極活物質層３７の双方が、電解質層４１によって覆われている。本変形例における積層型電池の製造方法は、正極活物質層３２を覆うように、正極集電箔３１の表面３１ａ上に電解質層４１を形成する工程をさらに備える。正極集電箔３１の表面３１ａ上および負極集電箔３６の表面３６ａ上に電解質層４１を形成する工程の後、負極集電箔３６と正極集電箔３１とを積層する。
【００５２】
このような構成によれば、電解質層４１によって、正極活物質層３２および負極活物質層３７が欠落することを防止できる。これにより、積層型電池１０の電池容量が低下することを防止できる。また、正極集電箔３１および負極集電箔３６のいずれか一方に設けられた電解質層４１にピンホールが形成されることがあっても、負極集電箔３６と正極集電箔３１とを積層する時に、正極集電箔３１および負極集電箔３６のいずれか他方に設けられた電解質層４１によって、そのピンホールを塞ぐことができる。これにより、正極および負極間の短絡をより確実に防ぐことができる。
【００５３】
（実施の形態２）
図１２は、この発明の実施の形態２における積層型電池を示す断面図である。図１２を参照して、本実施の形態における積層型電池は、正極活物質層３２および負極活物質層３７が１枚の集電箔６１に設けられるバイポーラ２次電池である。
【００５４】
互いに隣り合う単電池３０を、それぞれ単電池３０ｍおよび単電池３０ｎと呼ぶことにすると、単電池３０ｍの正極活物質層３２が、集電箔６１の表面６１ａ上に形成され、単電池３０ｎの負極活物質層３７が、集電箔６１の裏面６１ｂ上に形成されている。
【００５５】
この発明の実施の形態２における積層型電池は、積層された第１および第２の集電体としての２枚の集電箔６１（以降、集電箔６１ｐおよび集電箔６１ｑと呼ぶ）と、正極および負極のいずれか一方としての負極をなす第１の活物質層としての負極活物質層３７と、正極および負極のいずれか他方としての正極をなす第２の活物質層としての正極活物質層３２と、負極活物質層３７と正極活物質層３２との間に配置された固体電解質としての電
解質層４１とを備える。集電箔６１ｐは、第１の表面としての表面６１ｂを有し、集電箔６１ｑは、第２の表面としての表面６１ａを有する。表面６１ｂと表面６１ａとは互いに向い合う。負極活物質層３７は、表面６１ｂ上に形成されている。正極活物質層３２は、負極活物質層３７と対向し、表面６１ａ上に形成されている。電解質層４１の端部４１ｕは、表面６１ｂ上に接触する。負極活物質層３７は、電解質層４１によって覆われている。
【００５６】
このように構成された、この発明の実施の形態２における積層型電池によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
なお、実施の形態２におけるバイポーラ２次電池からなる積層型電池に、実施の形態１において説明した各変形例を適用しても良い。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１における積層型電池を示す断面図である。
【図２】図１中の積層型電池が備える単電池を示す断面図である。
【図３】図２中の単電池を構成する負極を示す斜視図である。
【図４】図２中の単電池の製造方法の第１の正極形成工程を示す断面図である。
【図５】図２中の単電池の製造方法の第２の正極形成工程を示す断面図である。
【図６】図２中の単電池の製造方法の第１の負極形成工程を示す断面図である。
【図７】図２中の単電池の製造方法の第２の負極形成工程を示す断面図である。
【図８】図２中の単電池の製造方法の積層工程を示す断面図である。
【図９】図２中の単電池の製造方法の切断工程を示す断面図である。
【図１０】図４および図５中に示す工程を経て得られた正極集電箔を示す斜視図である。
【図１１】図２中の単電池の変形例を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態２における積層型電池を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  積層型電池、３１  正極集電箔、３１ａ，３６ａ，６１ａ，６１ｂ  表面、３２
正極活物質層、３６  負極集電箔、３７  負極活物質層、４１  電解質層、４１ｕ  端部、６１ｐ，６１ｑ  集電箔、２００，３００，４００  領域。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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