(57)【要約】【課題】自己放電を抑制することができる新規なバイポーラ型の電極体を提供する。また、このようなバイポーラ電極体を有し、自己放電が抑制された高性能な二次電池を提供する。【解決手段】二次電池用の電極体１であって、集電体１０と、集電体１０の一方の面１０１に設けられ正極活物質を含む正極２０と、集電体１０の他方の面１０２に設けられ負極活物質を含む負極３０と、を有し、正極活物質および負極活物質は、銅系活物質または銀系活物質を含み、集電体１０は、平面視において正極２０または負極３０と重ならない円環部１０４を有することを特徴とする電極体１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池用の電極体であって、
集電体と、
前記集電体の一方の面に設けられ正極活物質を含む正極と、
前記集電体の他方の面に設けられ負極活物質を含む負極と、を有し、
前記正極活物質および前記負極活物質は、銅系活物質または銀系活物質を含み、
前記集電体は、平面視において前記正極または前記負極と重ならない円環部を有することを特徴とする電極体。
【請求項２】
前記電極体の表面に沿って測った前記正極から前記負極までの距離の最小値が２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の電極体。
【請求項３】
前記円環部は、表面がクロム、チタン、バナジウム、タングステン、パラジウム、白金からなる群から選ばれる１以上の金属で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電極体。
【請求項４】
前記円環部は、表面がクロム、チタン、バナジウム、タングステン、パラジウム、白金からなる群から選ばれる１以上の金属を形成材料とする薄膜、または撥水性の薄膜で被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電極体。
【請求項５】
前記集電体は、前記金属を形成材料とすることを特徴とする請求項３又は４に記載の電極体。
【請求項６】
前記正極の側面、前記負極の側面、及び前記集電体の前記正極及び前記負極に接していない表面のうち、が、撥水性の薄膜で被覆されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電極体。
【請求項７】
二次電池用の電極体であって、
集電体と、
前記集電体の一方の面に設けられ正極活物質を含む正極と、
前記集電体の他方の面に設けられ負極活物質を含む負極と、を有し、
前記正極活物質および前記負極活物質は、銅系活物質または銀系活物質を含み、
前記正極の側面、前記負極の側面、及び前記集電体の前記正極及び前記負極に接していない表面が、撥水性の薄膜で被覆されていることを特徴とする電極体。
【請求項８】
前記銅系活物質は、銅シェブレル相化合物、Ｃｕ０．１ＴｉＳ２、Ｃｕ０．１ＮｂＳ２、金属銅からなる群から選ばれる１以上であり、
前記銀系活物質は、δ型バナジン酸銀、クロム酸銀、Ａｇ０．１ＴｉＳ２、Ａｇ０．１ＮｂＳ２、金属銀からなる群から選ばれる１以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電極体。
【請求項９】
前記正極活物質および前記負極活物質は同じ物質で形成されており、前記同じ物質は前記銅系活物質または前記銀系活物質のいずれか一方であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電極体。
【請求項１０】
前記正極活物質および前記負極活物質は、同じ化合物であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電極体。
【請求項１１】
一対の電極と、
前記一対の電極の間に配置された請求項１から１０のいずれか１項に記載の電極体と、
前記電極体が有する正極と、前記一対の電極のうち一方の電極との間に挟持された第１固体電解質層と、
前記電極体が有する負極と、前記一対の電極のうち他方の電極との間に挟持された第２固体電解質層と、を有することを特徴とする二次電池。
【請求項１２】
前記一方の電極は負極活物質を含み、前記他方の電極は正極活物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記一対の電極の間に複数の前記電極体が配置され、
隣り合う前記電極体の正極と、前記電極体の負極との間に挟持された第３固体電解質層を有することを特徴とする請求項１１又は１２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、電極体および二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば小型電子機器の電源として二次電池が用いられている。中でも、リチウム二次電池は、リチウムの原子量が小さくイオン化エネルギーが大きいことから、エネルギー密度が高い電池を実現することができ、上述の用途において好適に用いられている。
【０００３】
一方で、リチウム二次電池では、可燃性の有機電解液が用いられることがあり、電解液漏れや駆動発熱による電解液の揮発が生じると、電子機器を破損させるおそれがある。
【０００４】
このような課題に対し、正・負極間のイオン伝導に、イオン伝導度が高い銀系や銅系の固体電解質を用いた全固体型の二次電池が開発されている（例えば、特許文献１〜６参照）。しかし、特許文献１〜６に記載されている全固体型二次電池では、使用可能な銀系活物質や銅系活物質が限られており、かつ、これら使用可能な銀系活物質や銅系活物質では起電力が低いという課題がある。
【０００５】
上記課題を解決するため電池の起電力を増大させることが可能な構成として、一般に、複数の単位セルを直列に接続することが知られている。中でも、１つの集電体の両面に正極と負極とを設けたバイポーラ電極体を用いると、複数の単電池を１つの電池容器内に収めることが可能となり、小型軽量な高電圧電池を得ることができる（例えば、特許文献７，８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１２２１２２号公報
【特許文献２】特開平２−２４７９７８号公報
【特許文献３】特開２００８−８４８５１号公報
【特許文献４】特開昭６２−４７９７３号公報
【特許文献５】特開平２−１６２６６０号公報
【特許文献６】特開平３−１５１６５号公報
【特許文献７】特開平１１−２０４１３６号公報
【特許文献８】特開２００４−７１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１〜６に記載されているような全固体型二次電池にバイポーラ電極体を適用し、高いイオン伝導度と高い起電力とを両立する二次電池と使用とする場合、次の課題が生じる。
【０００８】
すなわち、銀や銅を活物質として用いた場合には、これらの元素がイオンマイグレーション（または、エレクトロケミカルマイグレーション）を引き起こし、バイポーラ電極体で正極と負極とを短絡させた結果、自己放電を起こすおそれがある。そのため、イオンマイグレーションを抑制することで、自己放電を抑制することが可能なバイポーラ電極体が求められていた。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、自己放電を抑制することができる新規なバイポーラ型の電極体を提供することを目的とする。また、このようなバイポーラ電極体を有し、自己放電が抑制された高性能な二次電池を提供することをあわせて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、二次電池用の電極体であって、集電体と、前記集電体の一方の面に設けられ正極活物質を含む正極と、前記集電体の他方の面に設けられ負極活物質を含む負極と、を有し、前記正極活物質および前記負極活物質は、銅系活物質または銀系活物質を含み、前記集電体は、平面視において前記正極または前記負極と重ならない円環部を有することを特徴とする電極体を提供する。
この構成によれば、イオンマイグレーションを生じたとしても、正極と負極との間に短絡を抑制する十分な距離を確保しやすく、自己放電を効果的に抑制することが可能な電極体を提供することができる。
【００１１】
本発明の一態様によれば、前記電極体の表面に沿って測った前記正極から前記負極までの距離の最小値が２ｍｍ以上であることを特徴とする構成としてもよい。
この構成によれば、正極と負極との間に十分な距離が確保されているため短絡が生じにくく、自己放電を効果的に抑制することが可能な電極体を提供することができる。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記円環部は、表面がクロム、チタン、バナジウム、タングステン、パラジウム、白金からなる群から選ばれる１以上の金属で形成されている構成としてもよい。
この構成によれば、円環部の表面におけるイオンマイグレーションを好適に抑制することができる。
【００１３】
本発明の一態様によれば、前記円環部は、表面がクロム、チタン、バナジウム、タングステン、パラジウム、白金からなる群から選ばれる１以上の金属を形成材料とする薄膜、または撥水性の薄膜で被覆されている構成としてもよい。
この構成によれば、銅やアルミニウムなど一般的な形成材料の集電体を用いた場合であっても、円環部の表面におけるイオンマイグレーションを好適に抑制することができる。
【００１４】
本発明の一態様によれば、前記集電体は、前記金属を形成材料とする構成としてもよい。
この構成によれば、集電体の表面に特別な加工を施すことなく、円環部の表面におけるイオンマイグレーションを好適に抑制することができる。
【００１５】
本発明の一態様によれば、前記正極の側面、前記負極の側面、及び前記集電体の前記正極及び前記負極に接していない表面が、撥水性の薄膜で被覆されている構成としてもよい。
この構成によれば、正極の側面、負極の側面、及び集電体の正極及び負極に接していない表面においてイオンマイグレーションの発端である正極活物質からの金属溶出を抑制することができるため、これらの位置におけるイオンマイグレーションを好適に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様は、二次電池用の電極体であって、シート状の集電体と、前記集電体の一方の面に設けられ正極活物質を含む正極と、前記集電体の他方の面に設けられ負極活物質を含む負極と、を有し、前記正極活物質および前記負極活物質は、銅系活物質または銀系活物質を含み、前記正極の側面、前記負極の側面、及び前記集電体の前記正極及び前記負極に接していない表面が、撥水性の薄膜で被覆されていることを特徴とする電極体を提供する。
この構成によれば、正極の側面、負極の側面、及び集電体の正極及び負極に接していない表面においてイオンマイグレーションの発端である正極活物質からの金属溶出を抑制することができるため、これらの位置におけるイオンマイグレーションを好適に抑制することができる。そのため、自己放電を抑制することができる新規なバイポーラ型の電極体を提供することができる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、前記銅系活物質は、銅シェブレル相化合物、Ｃｕ０．１ＴｉＳ２、Ｃｕ０．１ＮｂＳ２、金属銅からなる群から選ばれる１以上であり、前記銀系活物質は、δ型バナジン酸銀、クロム酸銀、Ａｇ０．１ＴｉＳ２、Ａｇ０．１ＮｂＳ２、金属銀からなる群から選ばれる１以上である構成としてもよい。
この構成によれば、イオン伝導度が高く良好な電極体とすることができる。
【００１８】
本発明の一態様によれば、前記正極活物質および前記負極活物質は同じ物質で形成されており、前記同じ物質は前記銅系活物質または前記銀系活物質のいずれか一方であることを特徴とする構成としてもよい。
この構成によれば、正極と負極とを取り換えて用いることも可能となり、二次電池を組み上げる際に作業効率が向上する。
【００１９】
本発明の一態様によれば、前記正極活物質および前記負極活物質は、同じ化合物である構成としてもよい。
この構成によれば、正極と負極とを取り換えて用いることも可能となり、二次電池を組み上げる際に作業効率が向上する。
【００２０】
また、本発明の一態様は、一対の電極と、前記一対の電極の間に配置された上記の電極体と、前記電極体が有する正極と、前記一対の電極のうち一方の電極との間に挟持された第１固体電解質層と、前記電極体が有する負極と、前記一対の電極のうち他方の電極との間に挟持された第２固体電解質層と、を有する二次電池を提供する。
この構成によれば、２以上の単位セルが直列で接続されることとなるため、高い起電力を有する二次電池とすることができる。
【００２１】
本発明の一態様によれば、前記一方の電極は負極活物質を含み、前記他方の電極は正極活物質を含むことを特徴とする構成としてもよい。
この構成によれば、好適に２以上の単位セルが直列で接続された二次電池とすることができる。
【００２２】
本発明の一態様によれば、前記一対の電極の間に複数の前記電極体が配置され、隣り合う前記電極体の正極と、前記電極体の負極との間に挟持された第３固体電解質層を有する構成としてもよい。
この構成によれば、３以上の単位セルが直列で接続されることとなるため、より高い起電力を有する二次電池とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る電極体の説明図である。
【図２】第２実施形態に係る電極体の説明図である。
【図３】第２実施形態の電極体の製造方法を示す工程図である。
【図４】第２実施形態の電極体の製造方法を示す工程図である。
【図５】変形例に係る電極体を示す説明図である。
【図６】本実施形態の二次電池を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、図を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る電極体について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２５】
図１は、第１実施形態に係る電極体１の説明図であり、図１（ａ）は概略斜視図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）の線分Ａ−Ａにおける矢視断面図である。
【００２６】
図に示すように、本実施形態の電極体１は、シート状の集電体１０と、集電体１０の一方の面１０１に設けられた正極２０と、集電体１０の他方の面１０２に設けられた負極３０と、を有するバイポーラ電極である。
【００２７】
集電体１０は、例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの導電性を有する金属を形成材料としている。
【００２８】
正極２０は正極活物質を含む。正極２０に含まれる正極活物質としては、銅系活物質または銀系活物質を用いることができる。
【００２９】
銅系活物質としては、ＣｕｘＭｏ６Ｓ８−ｙ（０＜ｘ≦４、０≦ｙ≦０．４）で表される銅シェブレル相化合物、Ｃｕ０．１ＴｉＳ２、Ｃｕ０．１ＮｂＳ２、金属銅からなる群から選ばれる１以上を挙げることができる。
【００３０】
銀系活物質としては、ＡｇｚＶ２Ｏ５（０．３≦ｚ≦０．８）で表されるδ型バナジン酸銀、クロム酸銀（Ａｇ２Ｃｒ２Ｏ４）、Ａｇ０．１ＴｉＳ２、Ａｇ０．１ＮｂＳ２、金属銀からなる群から選ばれる１以上を挙げることができる。
【００３１】
これら例示した銅系活物質や銀系活物質を用いると、イオン伝導度が高く良好な電極体とすることができる。
【００３２】
正極２０には、上述の正極活物質の他に、発明の効果を阻害しない範囲において、固体電解質、導電助剤やバインダーを用いることができる。固体電解質については後述する。
【００３３】
導電助剤としては、カーボンブラック、アセチレンブラックを挙げることができる。
バインダーとしては、ポリエチレンのような熱可塑性樹脂や、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００３４】
負極３０は負極活物質を含む。負極３０に含まれる負極活物質としては、銅系活物質または銀系活物質を用いることができる。銅系活物質、銀系活物質としては、上述のものを用いることができる。
【００３５】
また、負極３０には、上述の負極活物質の他に、発明の効果を阻害しない範囲において、適宜導電助剤やバインダーを用いることができる。導電助剤、バインダーとしては、上述のものを用いることができる。
【００３６】
正極２０に含まれる正極活物質および負極３０に含まれる負極活物質は、共通して銅系活物質または銀系活物質のいずれか一方であるとよい。正極２０と負極３０とで同系の活物質を用いることにより、正極２０と負極３０とを取り換えて用いることも可能となり、二次電池を組み上げる際に作業効率が向上する。例えば、正極２０に含まれる正極活物質および負極３０に含まれる負極活物質が同じ化合物（活物質）であれば、完全に正極と負極との区別なく用いることが可能となる。
【００３７】
本実施形態の電極体１において、集電体１０は、平面視円形の形状のものを用いることとして示しているが、他の平面視形状であってもよい。集電体１０の大きさは、製造目的である二次電池の設計に従って適宜変更することができる。本実施形態の電極体１は、符号Ｗ１で示す直径が１２ｍｍであり、厚みが０．１ｍｍである。
【００３８】
また、本実施形態の電極体１において、正極２０および負極３０は、平面視円形の円筒状のものを用いることとして示しているが、他の形状であってもよい。図では、正極２０および負極３０は、平面視において集電体１０と円の中心が重なるように配置している。このとき、正極２０と負極３０とは、平面視において集電体１０の端部１０３と接さず、集電体１０は、平面視において正極２０または負極３０と重ならず集電体１０が露出する円環部１０４を有している。
【００３９】
正極２０および負極３０の大きさは、電極体１の表面に沿って測った正極２０から負極３０までの距離（図中、符号Ｌ１で示す）の最小値が２ｍｍ以上となるように設計されている。本実施形態の正極２０および負極３０は、符号Ｗ２で示す直径が１０ｍｍであり、円環部１０４の幅Ｗ３が１ｍｍである。すなわち、距離Ｌ１は一方の面１０１の円環部１０４の幅Ｗ３、および他方の面１０２の円環部の幅Ｗ３を合計した距離である２ｍｍ以上となる。また、正極２０は厚みＨ１が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、負極３０は厚みＨ２が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００４０】
正極や負極に銅系活物質や銀系活物質を用いた場合には、これらに含まれる銅原子や銀原子がイオンマイグレーション（エレクトロケミカルマイグレーション）を引き起こし、正極と負極とを短絡させた結果、自己放電を起こすおそれがある。しかし、本実施形態の電極体１のように、距離Ｌ１が２ｍｍ以上に設定されていると、イオンマイグレーションを生じたとしても、正極と負極との間に十分な距離が確保されているため短絡が生じにくく、自己放電を効果的に抑制することが可能な電極体となる。
【００４１】
また、電極体１では、集電体１０に円環部１０４が設けられているため、正極と負極との間に短絡を抑制する十分な距離Ｌ１を確保しやすい。
【００４２】
集電体１０は、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）からなる群から選ばれる金属を形成材料としていてもよい。これらの金属は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。２種以上の金属を併用する場合には、２種以上の金属を合金として用いる場合を含むものとする。
【００４３】
集電体１０がこれらの金属を形成材料としていると、円環部１０４の表面がこれらの金属で形成されていることとなる。これらの金属材料は、イオンマイグレーションを抑制する効果があるため、自己放電を効果的に抑制することが可能な電極体となる。
【００４４】
以上のような構成の電極体１によれば、自己放電を効果的に抑制することが可能となる。
【００４５】
［第２実施形態］
図２〜４は、本発明の第２実施形態に係る電極体の説明図である。本実施形態の電極体は、第１実施形態の電極体１と一部共通している。異なるのは、集電体１０の円環部１０４にイオンマイグレーションを抑制する薄膜が形成されていることである。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４６】
図２は、本実施形態の一例である電極体２の説明図である。図２（ａ）は、概略斜視図であり、図１（ａ）に対応する図である。図２（ｂ）は、断面図であり、図１（ｃ）に対応する図である。
【００４７】
図に示すように、電極体２は、シート状の集電体１２と正極２０と負極３０とを有するバイポーラ電極である。
【００４８】
集電体１２は、シート状の集電体１０と、集電体１０の円環部１０４の表面（集電体１０の正極２０及び負極３０に接していない表面）を覆う薄膜１１とを有している。正極２０は、集電体１０の一方の面１０１に設けられ、負極３０は、集電体１０の他方の面１０２に設けられている。
【００４９】
薄膜１１は、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）からなる群から選ばれる金属を形成材料とすることができる。薄膜１１の形成材料がこれらの金属である場合、集電体１０の形成材料は、例えば銅やアルミニウムを用いることとしてもよい。このような薄膜１１を設けることにより、薄膜１１でイオンマイグレーションを抑制し、自己放電を効果的に抑制することが可能な電極体となる。
【００５０】
また、薄膜１１は、撥水性を有するものであってもよい。このような薄膜１１の形成材料としては、例えば、ケイ素原子に１以上のアルキル基またはフルオロアルキル基と、１以上の加水分解基とが結合したシランカップリング剤を挙げることができる。
【００５１】
アルキル基としては、炭素数１〜２０程度の直鎖状のアルキル基を挙げることができ、炭素数１０〜２０程度の長鎖アルキル基が好ましい。フルオロアルキル基としては、上述のアルキル基の水素原子を１以上フッ素原子で置換したものを挙げることができる。加水分解基としては、アルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基を挙げることができる。
【００５２】
また、薄膜１１の形成材料としては、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシロキサン）を用いることもできる。
さらに、薄膜１１は、カーボン膜であってもよい。カーボン膜の膜厚は、例えば２ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
【００５３】
イオンマイグレーションは、活物質に含まれる銀原子や銅原子が、水分で溶出することにより生じる。薄膜１１が上述のように撥水性を有するものである場合、イオンマイグレーションの原因となる水分が集電体１２の表面に付着しないため、集電体１２の表面におけるイオンマイグレーションを抑制し、自己放電を効果的に抑制することが可能な電極体となる。
【００５４】
なお、これら薄膜１１を形成する場合には、電極体２の表面に沿って測った正極２０から負極３０までの距離は、２ｍｍよりも短くても構わない。
【００５５】
図３は、本実施形態の電極体２の製造方法を示す工程図である。
まず、図３（ａ）に示すように、第１実施形態の電極体１を用意し、正極２０の表面（上面２０１および側面２０２）と、負極３０の表面（上面３０１と側面３０２）とを覆うマスク４０を形成する。マスク４０は、例えば、公知のレジスト材料を用いることができる。
【００５６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、円環部１０４に薄膜１１を形成する。
薄膜１１の形成材料が、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）からなる群から選ばれる金属を形成材料とする場合、蒸着法により成膜することができる。
薄膜１１の形成材料がシランカップリング剤である場合、例えば気相法により成膜することができる。
薄膜１１がカーボン膜である場合、抵抗加熱蒸着法により成膜することができる。
【００５７】
次いで、図３（ｃ）に示すように、マスク４０を除去することで、目的とする電極体２を得ることができる。このような方法で電極体２を製造すると、図に示すように、薄膜１１と正極２０または薄膜１１と負極３０との間に隙間１２１が形成される。
以上のようにして、電極体２を製造することができる。
【００５８】
なお、薄膜１１が撥水性の薄膜である場合、形成位置は円環部１０４に限られず、正極２０の側面や負極３０の側面を覆っていてもよい。
【００５９】
この場合、図４に示すように、電極体１において正極２０の上面２０１および負極３０の上面３０１を覆うマスク４１を形成した後（図４（ａ））、図３に示した製造方法と同様に蒸着や気相法で薄膜１３を形成し、マスク４１を除去することにより（図４（ｂ））、集電体１４を有する電極体３を製造することができる。
【００６０】
得られた電極体３においては、薄膜１３が集電体１０の円環部１０４における一方の面１０１と他方の面１０２（集電体１０の正極２０及び負極３０に接していない表面）、正極２０の側面２０２および負極３０の側面３０２を覆っている。
【００６１】
これらの電極体２，３においても、自己放電を効果的に抑制することが可能である。
【００６２】
なお、上記実施形態における電極体１〜３においては、正極２０、負極３０が平面視において集電体１０よりも小さく、円環部１０４が形成されていることとしたが、これに限らない。
【００６３】
図５は、変形例に係る電極体４を示す説明図である。図５（ａ）は、概略斜視図であり、図１（ａ）に対応する図である。図５（ｂ）は、断面図であり、図１（ｃ）に対応する図である。
【００６４】
図に示す電極体４は、シート状の集電体１０と正極２０と負極３０とを有するバイポーラ電極である。
【００６５】
正極２０と負極３０とは、平面視で集電体１０と同形状で同じ面積となっている。正極２０は厚みＨ１が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、負極３０は厚みＨ２が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。
【００６６】
また、正極２０、集電体１０、負極３０が一体の円筒状を成している。正極２０、集電体１０、負極３０が形成する円筒形状の側面（曲面）は、薄膜５０で覆われている。
【００６７】
薄膜５０は、撥水性の薄膜であり、上述の撥水性の薄膜１１の形成材料と同様の形成材料を用いて形成することができる。また、薄膜５０は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を形成材料とする被膜であってもよい。
【００６８】
このような電極体４においては、電極体４の表面に沿って測った正極２０から負極３０までの距離Ｌ２の最小値が２ｍｍ以上であるとよい。その場合、正極２０、負極３０、集電体１０、薄膜５０の厚みは、目的とする距離Ｌ２の値に応じて適宜制御するとよい。
【００６９】
また、距離Ｌ２の最小値が２ｍｍ未満である場合には、薄膜５０が撥水性を有することとするとよい。
【００７０】
このような電極体４によれば、自己放電を効果的に抑制することが可能である。
【００７１】
［二次電池］
図６は、本実施形態の二次電池を示す断面図である。図に示すように、二次電池１００は、正極部７０と負極部８０との間に配置された複数（図では２つ）の電極体１と、正極部７０と電極体１との間、隣り合う電極体１の間、電極体１と負極部８０との間にそれぞれ配置された３つの固体電解質層６０と、を有している。
【００７２】
図では、２つの電極体１のうち、正極部７０側に配置されているものを電極体５、負極部８０側に配置されているものを電極体６としている。
【００７３】
また、３つの固体電解質層６０のうち、正極部７０と電極体５との間に配置されているものを固体電解質層６０１、負極部８０と電極体６との間に配置されているものを固体電解質層６０２、電極体５と電極体６の間に配置されているものを固体電解質層６０３としている。固体電解質層６０１は、本発明における第１固体電解質層、固体電解質層６０２は、本発明における第２固体電解質層、固体電解質層６０３は、本発明における第３固体電解質層、に該当する。
【００７４】
固体電解質層６０は、形成材料として、ＫｘＲｂ１−ｘＣｕ４Ｉ１．５Ｃｌ３．５（０＜ｘ＜０．２）、ＣｕＩ−Ｃｕ２Ｏ−Ｍｏ３などの銅系固体電解質や、Ａｇ−Ａｇ２Ｏ、Ａｇ−ＭｏＯ３、ＡｇＩ−ＡｇｎＸＯ４またはＡｇＩ−ＡｇｎＸ２Ｏ４（Ｘ＝Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｐ、Ｖ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ａｓ、ｎ＝１，２，３）、Ａｇ４ＲｂＩ５などの銀系固体電解質を用いることができる。
【００７５】
固体電解質層６０は、例えば厚さが１０μｍ以上５００μｍ以下である。また固体電解質層６０は、本発明の目的を阻害しない範囲でバインダーを混合してもよいが、混合しないほうが好ましい。
【００７６】
正極部７０は、集電体７１０と、正極７２０と、を有している。正極７２０としては、上述の正極２０と同様の構成とすることができる。
【００７７】
負極部８０は、集電体８１０と、負極８３０と、を有している。負極８３０としては、上述の負極３０と同様の構成とすることができる。
【００７８】
二次電池１００においては、対向する正極と負極との活物質をともに銅系活物質または銀系活物質に揃え、これらの正極と負極とに挟まれる固体電解質層の形成材料として、活物質に含まれるイオン伝導原子（銅または銀）と同じ原子を含む固体電解質を選択する。本実施形態においては、正極活物質および負極活物質としてＡｇｘＶ２Ｏ５を用いることとし、固体電解質層６０の形成材料として、Ａｇ６Ｉ４ＷＯ４を用いることとする。
【００７９】
図に示す二次電池１００は、単位セル１５０を３つ含む３層積層の構成となっている。単位セル１５０の起電力は０．４Ｖであるため、二次電池１００ではＮｉ−Ｈ電池と同等の１．２Ｖの起電力が得られる。同様に、単位セル１５０を９層積層させると、リチウムイオン電池と同等の３．６Ｖの起電力が得られる。
【００８０】
以上のような二次電池１００によれば、電極体１において活物質に含まれるイオンマイグレーションが抑制されているため、自己放電が少なく、高品質な二次電池となる。
【００８１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１〜６…電極体、１０，１２，１４，７１０，８１０…集電体、１０１…一方の面、１０２…他方の面、１０３…端部、１０４…円環部、１１，１３，５０…薄膜、２０，７２０…正極、３０，８３０…負極、６０…固体電解質層、６０１…第１固体電解質層、６０２…第２固体電解質層、６０３…第３固体電解質層、１００…二次電池
【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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