专利名称：双极型二次电池用集电体的制作方法
技术领域：
本发明涉及双极型二次电池用集电体。特别是，本发明涉及用于抑制双极型二次电池的温度上升的改良。
背景技术：
近年来，从环境、燃烧消耗率的观点考虑，制造并销售了混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)以及燃料电池汽车，并且在继续新的开发。在这些所谓的电动车辆中，可进行充电 放电的电源装置的有效利用是不可缺少的。作为该电源装置，可利用锂离子电池、镍氢
电池等二次电池，双电层电容器(electric double layer capacitor)等。特别是锂离子二次电池由于其能量密度高、对反复充放电的耐久性高，可认为其适合于电动车辆，故各种开发正在深入开展。但是，为了适用于上述那样的各种汽车的电动机驱动用电源，为了确保大输出功率，需要将多个二次电池串联连接而使用。但是，介由连接部连接电池的情况下，连接部的电阻会导致输出功率降低。另外，具有连接部的电池在空间上也存在不利。即，连接部可招致电池的输出功率密度、能量密度的降低。作为解决该问题的技术，正在开发双极型锂离子二次电池等双极型二次电池。双极型二次电池具有在集电体的一侧的面形成有正极活性物质层且在另一侧的面形成有负极活性物质层的双极型电极介由电解质层而多个层叠而成的发电元件。换言之，其构造为正极活性物质层、电解质层以及负极活性物质层形成I个单电池层，该单电池层介由集电体而多个串联层叠。进而近来年，开发了 对于这样的双极型二次电池而言，通过使集电体包含高分子材料而使集电体轻量化，从而使相对于电池重量的输出功率密度提升的技术(例如，专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I:日本特开2006-190649号公报
发明内容
_9] 发明要解决的问题然而，对于上述的现有的双极型二次电池，在电池内部的温度上升的情况下，存在电解质与电极的发热反应推进，电池温度进一步上升的可能性。因此本发明的目的在于提供一种可以抑制电池温度的上升的双极型二次电池用集电体。
_2] 用于解决问题的方案本发明的双极型二次电池用集电体为具有导电性的双极型二次电池用集电体。而且，该集电体的特征在于其具有在规定温度以上的温度时向集电体的厚度方向膨胀的膨胀部。发明的效果根据本发明，当电池内部的温度上升并达到规定温度以上时，膨胀部向集电体的厚度方向膨胀。由此，集电体的厚度方向的电阻上升，从而使流向该方向的电流量降低。其结果，可以抑制电池温度的上升。
图I为表示本发明的优选实施方式中所述的双极型二次电池用集电体的剖视示意图。图2为表示本发明的一个实施方式中所述的双极型二次电池的整体构造的剖视示意图。图3为表示实施例f 17中制作的双极型电极的剖视示意图。 图4为表示比较例I飞中制作的双极型电极的剖视示意图。
具体实施例方式以下，针对本发明的优选实施方式进行说明。本发明的一个实施方式为具有导电性的双极型二次电池用集电体。而且，该集电体的特征在于其具有在规定温度以上的温度时向集电体的厚度方向膨胀的膨胀部。以下，一边参照附图，一边说明本实施方式，但本发明的保护范围应当基于权利要求书的记载来确定，不仅限于以下的实施方式。予以说明，在附图的说明中相同的元件带有相同的符号，省略重复说明。另外，关于附图的尺寸比率，为了方便说明而被放大，有时会与实际的比率不同。<集电体>集电体具有从形成正极活性物质层的一侧的面向形成负极活性物质层的另一侧的面转移电子的媒介功能。本发明的优选实施方式中所述的集电体包含具有导电性的树脂层(以下，简称为“树脂层”)以及具有导电性的粘接层(以下，简称为“粘接层”)。可进一步根据需要包含离子阻断层等其它的层。其中，本发明的范围不仅限于这样的实施方式，只要满足权利要求书所规定的特征，即使不包含这些层，所有的实施方式也可包含于本发明的范围内。图I为表示本发明的优选实施方式中所述的双极型二次电池用集电体的剖视示意图。图I的(a) (i)的集电体均由I或2个以上的具有导电性的树脂层I和I或2个以上的具有导电性的粘接层3层叠而成。更详细而言，(ar(c)的集电体为仅由I或2个以上的树脂层I以及I或2个以上的粘接层3层叠而得到的形态。另一方面，(dra)的集电体除了树脂层I和粘接层3之外，还包含离子阻断层5，具有由它们层叠而成的构造。特别是，(d广(f)的实施方式中，离子阻断层5位于集电体的一侧的面以及/或者另一侧的面的最外层，(gr(i)的实施方式具有由树脂层I以及/或者粘接层3夹持离子阻断层5而成的构造。予以说明，(ar(i)的集电体的任一者中的至少I个粘接层3的一侧的面与至少I个树脂层I的一侧的面接触。另外，在图I所示的实施方式中，粘接层3具有比树脂层I低的熔点。其中，本发明的集电体不仅限于这样的实施方式。
此处，树脂层I例如由向聚乙烯中添加作为导电性填料的科琴黑而成的树脂形成。粘接层3例如由热膨胀性微胶囊和粘接剂形成，所述热膨胀性微胶囊由在包含聚氯乙烯的壳中内包作为膨胀材料的己烷而成，所述粘接剂包含作为导电性填料的碳颗粒。这样的实施方式中，上述热膨胀性微胶囊相当于本发明中的膨胀部。即，可以说其为粘接层3包含膨胀部的实施方式。另 外，离子阻断层5例如由铜箔形成。对于图I所示的实施方式中所述的集电体的粘接层3所包含的热膨胀性微胶囊而言，若温度上升，则壳中内包的膨胀材料气化而膨胀。由此，当集电体的温度上升并达到规定温度以上时，粘接层3向集电体的厚度方向(层叠方向)膨胀。其结果，集电体的厚度方向的电阻上升，从而使流向该方向的电流量降低。另外，对于优选实施方式而言，伴随温度的上升，粘接层3熔融而导致集电体被分断。由此也可提升集电体的厚度方向的电阻从而实现流向该方向的电流量的降低。而且，若在其后温度进一步上升，则树脂层I也熔融。该情况下，利用构成熔融的树脂层I的树脂覆盖形成于集电体表面的活性物质层的表面。其结果，也可抑制活性物质层与电解质的发热反应。以下，针对本实施方式的集电体的各构成部件进行详细说明。[树脂层]具有导电性的树脂层I自不用说其具有作为电子转移介质的功能，还可有助于集电体的轻量化。该树脂层I可包含由高分子材料形成的基材，并可根据需要包含导电性填料以及其它的部件。基材所使用的树脂可以无限定地使用以往公知的非导电性高分子材料或者导电性高分子材料。作为优选的非导电性高分子材料，例如，可列举出聚乙烯(PE ;高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE))、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PB T)、聚醚腈(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚苯乙烯(P S)、硅树脂、纤维素以及环氧树脂等。这些非导电性高分子材料具有优异的耐电位性或者耐溶剂性。另外，作为优选的导电性高分子材料，例如，可列举出聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯、聚苯撑乙烯(polyphenylenevlnylene)、聚丙烯腈、以及聚〖惡二唑等。这些导电性高分子材料即使不添加导电性填料也具有充分的导电性，因此在制造工序的容易化或者集电体的轻量化的方面是有利的。本实施方式的集电体可包含I或2个以上的树脂层1，优选其中的至少I个树脂层I包含利用加热会熔融的热塑性的高分子材料。若至少I个树脂层I包含热塑性的高分子材料，则在电池内部的温度上升的情况下，该树脂层I熔融，可利用熔融的树脂来覆盖形成于集电体的表面的活性物质层。由此，可以抑制活性物质层与电解质的发热反应，并可防止电池温度的上升，因此优选。予以说明，这些非导电性高分子材料或者导电性材料可以由本领域技术人员根据双极型二次电池的使用温度而适宜选择。另外，可单独使用I种高分子材料，也可以组合2种以上的高分子材料作为混合物使用。进而，在集电体包含2个以上的树脂层I的情况下，各树脂层I也可以分别使用不同的高分子材料。
可根据需要向上述导电性高分子材料或者非导电性高分子材料中添加导电性填料。特别是，在作为集电体的基材的树脂仅由非导电性高分子形成的情况下，为了对树脂赋予导电性而必然需要导电性填料。导电性填料只要是具有导电性的物质则可无特别限定地使用。例如，作为导电性、耐电位性或者锂离子阻断性优异的材料，可列举出金属以及导电性碳等。作为金属，并没有特别限定，优选包含选自由Ni、Ti、Al、Cu、Pt、Fe、Cr、Sn、Zn、In、Sb以及K所组成的组中的至少I种金属或包含这些金属的合金或者金属氧化物。这些金属对形成于集电体表面的正极或者负极的电位具有耐性。它们之中，更优选包含选自由Ni、Ti、Al、Cu、Pt、Fe以及Cr所组成的组中的至少I种金属的合金。作为合金,具体而言,可列举出不锈钢(SUS)、Inconel (注册商标)、Hastelloy (注册商标)以及其它的Fe-Cr系合金、Ni-Cr合金等。通过使用这些合金，可获得更高的耐电位性。
另外，作为导电性碳，并没有特别限定，优选包含选自由乙炔黑、Vulcan、blackpearls、碳纳米纤维、科琴黑、碳纳米管、碳纳米突、碳纳米球(Carbon Nanoballoon)以及富勒烯所组成的组中的至少I种。这些导电性碳的电位窗(potential window)非常宽,相对于正极电位以及负极电位这两者而言在宽范围内为稳定，还具有优异的导电性。另外，其比包含上述金属的导电性填料的密度小，因此可以实现集电体的轻量化。予以说明，这些金属以及导电性碳等的导电性填料可I种单独使用或2种以上组合使用。进而，在集电体包含2个以上的树脂层I的情况下，各树脂层I也可分别使用不同的导电性填料。导电性填料的尺寸没有特别限定，可根据树脂层I的尺寸、厚度或者导电性填料的形状而使用各种各样尺寸的填料。作为一个例子，导电性填料为粒状时的平均粒径从使树脂层I的成型容易进行的观点出发，优选为0. f IOym左右。予以说明，在本说明书中，“粒径”是指导电性填料的轮廓线上的任意2点间的距离之中的最大距离L。作为“平均粒径”的值，采用以下值使用扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜(TEM)等观察手段，作为几个 几十个视野中观察到的颗粒的粒径的平均值而算出的值。后述的活性物质等的粒径、平均粒径也可同样定义。树脂层I中所含的导电性填料的含量也无特别限定。特别是在树脂包含导电性高分子材料、可充分地确保导电性的情况下，不一定需要添加导电性填料。然而，在树脂仅由非导电性高分子材料形成的情况下，为了赋予导电性则必须添加导电性填料。此时的导电性填料的含量相对于非导电性高分子材料的总质量优选为5 35质量％，更优选为5 25质量％，进一步优选为5 15质量％。通过将这样的量的导电性填料添加于树脂，可抑制树脂层I的质量增加，并且可对非导电性高分子材料赋予充分的导电性。导电性填料的形状没有特别限定，可适当选择粒状、纤维状、板状、块状、布状以及网目状等公知的形状。例如，想在大范围内对树脂赋予导电性的情况下，优选使用粒状的导电性填料。另一方面，想更加提高树脂的向特定方向的导电性的情况下，优选使用纤维状等形状上具有一定的方向性那样的导电性填料。考虑到通过轻量化来提高电池的输出功率密度的方面，具有导电性的树脂层I的厚度优选为薄。具体而言，具有导电性的树脂层I的单层的厚度优选为0. r200i!m，更优选为5 150 u m,进一步优选为I(TlOO u m。
[粘接层]具有导电性的粘接层3具有粘接集电体所包含的各构成部件(各层)或者粘接集电体与形成于集电体的表面的活性物质层的功能。进而，本实施方式中所述的粘接层3具有在比粘接层自身的熔点低的温度下向集电体的层叠方向膨胀的功能。予以说明，在本说明书中，“膨胀”是指，相对于25°C下的粘接层的厚度方向(层叠方向)的厚度变为I. 05倍以上的厚度。构成粘接层3的材料只要为具有根据粘接功能以及温度的上升而向厚度方向(层叠方向)膨胀的功能材料则无特别限定，可以适宜采用以往公知的材料。例如，为了赋予粘接层3以膨胀的功能，优选包含热膨胀性微胶囊，所述热膨胀性微胶囊由在包含热塑性高分子材料的壳中内包膨胀材料而成。该热膨胀性微胶囊在温度上升时，膨胀材料气化而使壳膨胀。由此可使粘接层3向厚度方向(层叠方向)膨胀。作为热膨胀性微胶囊的壳所包含的热塑性高分子材料没有特别限定，在双极型二次电池的温度上升的情况下，需要在其它的电池构成部件(树脂层I、粘接层3的基材)的 热分解之前(换言之，在更低温下)熔融。可考虑该要求而对构成热膨胀性微胶囊的壳的热塑性高分子材料进行选择。例如，可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚乙烯基缩醛、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、丙烯酸树脂、以及氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶(SBR)、丁基橡胶以及硅橡胶等弹性体。这些热塑性高分子材料中优选包含聚乙烯或者聚丙烯。作为热膨胀性微胶囊的壳中所内包的膨胀材料，只要是可伴随温度的上升而气化，从而使壳膨胀的材料则无特别限定，可以由本领域技术人员根据电池的使用温度而适宜选择。在本实施方式中，通过在微胶囊的壳发生熔融之前使膨胀材料气化而使壳膨胀，可以如上述那样地使粘接层3向厚度方向(层叠方向)膨胀。因此，在本实施方式中，膨胀材料的沸点需要比构成壳的热塑性高分子材料低。因此，可考虑壳所使用的材料的种类(尤其是其熔点)来选择膨胀材料的种类。作为膨胀材料的一个例子，可列举出环状或者链状的液体烃(例如，己烷等)，但不仅限于这样的形态，可适宜参照以往公知的见解。粘接层3中除了上述热膨胀性微胶囊以外，还可添加其它的热塑性高分子材料、导电性填料。其它的热塑性高分子材料可以适宜采用上述的树脂层I或热膨胀性微胶囊的壳可包含的热塑性高分子材料。另外，针对导电性填料，也可适宜地采用上述树脂层I可包含的导电性填料。因此，省略针对这些具体材料的详细说明。如上述的那样，粘接层3在比粘接层自身的熔点低的温度下向集电体的层叠方向膨胀。由此，当集电体的温度上升并达到规定温度以上时，粘接层3向集电体的厚度方向(层叠方向)膨胀。其结果，集电体的厚度方向的电阻上升，从而使流向该方向的电流量降低。予以说明，在本说明书中，“粘接层的熔点”是指构成粘接层3的材料的熔点。在粘接层3包含2个以上的材料的情况下，将这些材料的熔点之中的最低温度设为粘接层3的熔点。粘接层3向层叠方向膨胀的温度优选比粘接层3的熔点低，更优选比粘接层3的熔点低10°C以上，进一步优选低20°C以上，再进一步优选低30°C以上，特别优选低40°C以上，最优选低50°C以上。粘接层3膨胀的温度若为这样的温度，则粘接层3在向厚度方向(层叠方向)充分的膨胀后发生熔融，因此可以更确实地使集电体的电阻上升。另外，本实施方式的粘接层3的熔点优选比上述的树脂层I的熔点低。由此，在粘接层3向厚度方向(层叠方向)膨胀并熔融后，产生树脂层I的熔融。其结果，可使熔融的树脂向集电体的表面方向移动，从而可使熔融的树脂覆盖形成于集电体表面的活性物质层。予以说明，在本说明书中，“树脂层的熔点”是指构成树脂层I的高分子材料的熔点。在树脂层I包含2个以上的高分子材料的情况下，将这些高分子材料的熔点之中的最低温度设为树脂层I的熔点。粘接层3的厚度没有特别限定，单层的厚度优选为0. 5^10 u m,更优选为I飞u m，进一步优选为llym。若为这样的厚度的粘接层3，则可充分地发挥上述电池的温度上升抑制效果。粘接层3的形成方法没有特别限定，可以适宜地采用以往公知的见解。若举出一个例子，可以通过将上述的粘接层3所包含的构成部件分散在溶剂中制作浆料，并将该浆料涂布在树脂层I的表面后，干燥从而形成。予以说明，使用粘接层3粘接的集电体的各层还具有通过除去粘接层3而容易地再利用的优点。
[离子阻断层]离子阻断层5具有导电性，并具有防止集电体内的离子透过的功能(隔壁(阻隔性)功能)。由此，可以防止集电体的劣化，提升电池的耐久性。作为离子阻断层5所使用的材料的例子，可列举出选自由铜、铝、铁、铬、镍、钛、钒、钥、铌以及这些金属的合金、金属碳化物、金属氮化物、金属氧化物、类金刚石碳(Diamond Like Carbon, DLC)以及玻璃碳组成的组中的至少I种。在它们之中，从相对电位的稳定性、轻量、低成本等的观点出发，优选使用选自由铜、铝以及类金刚石碳组成的组中的至少I种。作为离子阻断层5的厚度，只要是可体现防止集电体内的离子透过的功能即可。具体而言，离子阻断层5的厚度优选为0. OOf 50 Pm。存在多个离子阻断层5的情况下，优选至少I个的厚度在上述范围内，更优选所有的离子阻断层5的厚度在上述范围内。集电体所配置的离子阻断层5的数量可以为I层，也可以为2层以上。离子阻断层5的配置位置没有特别限定，可以作为集电体的最外层而设置，也可以设置于上述树脂层I或粘接层3的内侧。作为优选的实施方式，如图I的(d广(i)的实施方式那样，按照粘接层3的一侧的面与离子阻断层5的一侧的面相互接触的方式进行配置。作为进一步优选的实施方式，如图I的(g广(i)的实施方式那样，按照集电体包含2层树脂层1，该2层的树脂层I夹持由粘接层3的一侧的面与离子阻断层5的一侧的面接合而成的粘接层-离子阻断层层叠体的方式进行配置。换言之，其为以下形态对于该粘接层-离子阻断层层叠体，2层的树脂层I分别配置于离子阻断层5的另一侧的面以及粘接层3的另一侧的面。通过这样配置，粘接层3发生膨胀/熔融而生成的集电体的分断面以及离子阻断层5妨碍熔融的树脂层I的树脂的移动，因此熔融的树脂变得易于向集电体的表面方向移动。由此，熔融的树脂层I的树脂变得更易覆盖活性物质层。其结果，与电解质发生发热反应的活性物质层的面积变得更小，从而可以有效地抑制电池的温度上升。予以说明，以往的包含离子阻断层的集电体具有以下的问题点在内部短路时，离子阻断层导致电流集中，因此电池的发热大。然而，根据本实施方式的集电体，即使是集电体包含离子阻断层的情况下，也可以有效地抑制电池的温度上升。
<双极型二次电池>图2为表示作为本发明的一个实施方式的双极型二次电池的整体构造的剖视示意图。图2所示的本实施方式的双极型二次电池10具有以下结构实际上进行充放电反应的大致矩形的发电元件21被密封在作为电池包装材料的层压薄膜29的内部。如图2所示，本实施方式的双极型二次电池10的发电元件21具有多个双极型电极23，所述双极型电极23形成有电结合于集电体11的一侧的面的正极活性物质层13，及形成有电结合于集电体11的相反侧的面的负极活性物质层15。各双极型电极23介由电解质层17进行层叠从而形成发电元件21。予以说明，电解质层17具有在作为基材的隔膜的面方向中央部保持电解质而成的结构。此时，按照一个双极电极23的正极活性物质层13与相邻于前述一个双极型电极23的其它的双极型电极23的负极活性物质层15介由电解质层17面对面的方式，各双极型电极23以及电解质层17交替层叠。即，在一个双极型电极23的正极活性物质层13与相邻于前述一个双极型电极23的其它双极型电极23的负极活性物质层15之间夹着电解质层17而进行配置。予以说明，本实施方式的双极型二次电池 10包含上述的本形态的集电体作为集电体11。由此，可以有效地抑制双极型二次电池的温度的上升。相邻的正极活性物质层13、电解质层17以及负极活性物质层15构成一个单电池层19。因此，也可以说双极型二次电池10具有单电池层19层叠而成的结构。予以说明，位于发电元件21的最外层的正极侧的最外层集电体Ila仅在单面形成有正极活性物质层13。另外，位于发电元件21的最外层的负极侧的最外层集电体Ilb仅在单面形成有负极活性物质层15。其中，也可在正极侧的最外层集电体Ila的双面形成正极活性物质层13。同样地，也可在负极侧的最外层集电体Ilb的双面形成负极活性物质层15。进一步，图2所示的双极型二次电池10中，按照相邻于正极侧的最外层集电体Ila的方式配置有正极集电板25，其延长而从作为电池包装材料的层压薄膜29导出。另一方面，按照相邻于负极侧的最外层集电体Ilb的方式配置有负极集电板27，其同样地延长而从作为电池包装材料的层压薄膜29导出。图2所示的双极型二次电池10中，各单电池层19的外周部通过熔接集电体11的周缘部与电解质层17中的隔膜的周缘部而被密封。通过这样的密封手段，可以防止电解液从单电池层19中漏出并与其它的单电池层19的电解液接触而导致的液结。另外，可以防止电池内相邻的集电体11彼此接触，或者由发电元件21中的单电池层19的端部的稍微不整齐等引起的短路。由此，通过本实施方式的密封手段，确保了长时间的可靠性以及安全性，并可以提供闻品质的双极型~■次电池10。予以说明，单电池层19的层叠次数根据所希望的电压而调节。另外，双极型二次电池10中，若尽力使电池的厚度薄化也可确保充分的输出功率的话，则也可减少单电池层19的层叠次数。双极型二次电池10中，为了防止使用时来自外部的冲击、环境劣化而制成如下结构将发电元件21减压封入到作为电池包装材料的层压薄膜29中，并将正极集电板25及负极集电板27取出到层压薄膜29的外部。[双极型电极]双极型电极具有集电体和形成于该集电体表面的活性物质层。更详细而言，在一个集电体的一侧的面形成正极活性物质层，在另一侧的面形成负极活性物质层。活性物质层包含正极活性物质或者负极活性物质，还可根据需要包含其它的添加剂。本实施方式的双极型电极通过使用上述的集电体，可以有效地抑制电池温度的上升。(正极活性物质层)正极活性物质层包含正极活性物质。正极活性物质具有放电时吸藏离子、充电时放出离子的组成。作为优选的一个例子，可列举出作为过渡金属与锂的复合氧化物的锂-过渡金属复合氧化物。具体而言，可使用LiCoO2等Li Co系复合氧化物、LiNiO2等Li Ni系复合氧化物、尖晶石Li Mn2O4等Li Mn系复合氧化物、LiFeO2等Li Fe系复合氧化物以及它们的过渡金属的一部分被其它的元素置换而得到的物质等。这些锂-过渡金属复合氧化物是反应性、循环特性优异并且成本低的材料。因此通过将这些材料用于电极，可形成输出功率特性优异的电池。此外，作为前述正极活性物质，也可使用LiFePO4等过渡金属和锂的磷酸化合物、硫酸化合物；V205、MnO2> TiS2、MoS2、MoO3等过渡金属氧化物、硫化物；Pb02、AgO、NiOOH等。上述正极活性物质可单独使用，或者可以以2种以上的混合物的形态使用。正极活性物质的平均粒径没有特别限定，但是从正极活性物质的高容量化、反应性、循环耐久性的观点出发，优选为f IOOy m，更优选为HOym。如果处于这样的范围，则二次电池在高输出功率条件下充放电时，电池的内部电阻的增大受到抑制，可取出充分的电流。予以说明，正极活性物质为2次颗粒的情况下，构成该2次颗粒的I次颗粒的平均粒径可以说理想的是IOnnTl 的范围，但是在本实施方式中未必受限于上述范围。并且，虽然也与制造方法有关，但是自不用说正极活性物质也可以不是经过凝聚、块状等而2次颗粒化的物质。所述正极活性物质的粒径以及I次颗粒的粒径，可采用使用激光衍射法而获得的中值粒径。予以说明，正极活性物质的形状根据其种类、制造方法等而能够取得的形状不同，例如，可列举出球状(粉末状)、板状、针状、柱状、角状等，但并不限定于它们，可没有问题地使用任意形状。理想的是，优选适当选择可提高充放电特性等电池特性的最优形状。[负极活性物质层]负极活性物质层包含负极活性物质。负极活性物质具有放电时可放出离子、充电时可吸藏离子的组成。负极活性物质只要是可以可逆地吸藏及释放锂的物质则没有特别限定，但作为负极活性物质的例子，可优选地列举出Si、Sn等金属，或者Ti0、Ti203、Ti02、或Si02、SiO、SnO2等金属氧化物，Li473Ti573O4或Li7MnN等锂与过渡金属的复合氧化物，Li-Pb系合金，Li-Al系合金，Li，或者天然石墨、人造石墨、炭黑、活性炭、碳纤维、焦炭、软碳或硬碳等碳材料等。另外，负极活性物质优选包含与锂进行合金化的元素。通过使用与锂进行合金化的元素，可获得与以往的碳系材料相比具有高的能量密度的高容量以及优异的输出功率特性的电池。上述负极活性物质可单独使用，或者可以以2种以上的混合物的形态使用。作为上述与锂进行合金化的元素，并不限定于以下，具体地可列举出Si、Ge、Sn、Pb、Al、In、Zn、H、Ca、Sr、Ba、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、Hg、Ga、Tl、C、N、S b、Bi、O、S、Se、Te、Cl等。它们之中，从可构成容量及能量密度优异的电池的观点出发，优选包含碳材料、及/或选自由Si、Ge、Sn、Pb、Al、In以及Zn所组成的组中的至少I种以上的元素，特别优选包含碳材料、Si或者Sn的元素。它们可单独使用I种，也可并用2种以上。予以说明，负极活性物质的粒径、形状没有特别限定，可以取与上述的正极活性物质同样的实施方式，因此在此处省略详细说明。在活性物质层中，如有需要，还可含有其它的物质。例如可包含导电助剂、粘结剂等。另外，包含离子传导性聚合物的情况下，还可含有用于使前述聚合物聚合的聚合引发剂。导电助剂是指为了提高活性物质层的导电性而配混的添加物。作为导电助剂，可列举出乙炔黑、炭黑、科琴黑、石墨等碳粉末、气相沉积碳纤维(VGCF;注册商标)等各种碳纤维，膨胀石墨等。但是，自不用说导电助剂并不限定于它们。作为粘结剂，可列举出聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚酰胺、PTFE, SBR、合成橡胶系粘结剂等。但是，自不用说粘结剂并不限定于它们。另外，粘结剂与用作凝胶电解质的基体聚合物相同的情况下，不需要使用粘结剂。活性物质层中所含的成分的配混比没有特别限定。配混比可通过适当参照有关锂离子二次电池的公知的见解而进行调整。关于活性物质层的厚度也没有特别限定，可适当参照有关锂离子二次电池的以往公知的见解。若列举出一个例子，则活性物质层的厚度优选为l(Tl00iim左右，更优选为2(T50iim。如果活性物质层为10 y m左右以上，则可充分确保电池容量。另一方面，如果活性物质层为lOOym左右以下，则可抑制伴随锂离子难以扩散到电极深部(集电体侧)而发生的内部电阻增大这样的问题的发生。正极活性物质层(或者负极活性物质层)在集电体表面上的形成方法没有特别限定，可同样地使用公知的方法。例如，如上述那样，将正极活性物质(或者负极活性物质)、以及如有必要的用于提高离子传导性的电解质盐、用于提高电子传导性的导电助剂、以及粘结剂在适当的溶剂中分散、溶解等，从而制备正极活性物质浆料(或者负极活性物质浆料)。将其涂布于集电体上、干燥而去除溶剂后，进行压制，从而在集电体上形成正极活性物质层(或者负极活性物质层)。此时，作为溶剂，没有特别限定，可使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基甲酰胺、环己烷、己烷等。采用聚偏二氟乙烯(PVdF)作为粘结剂的情况下，可使用NMP作为溶剂。在上述方法中，将正极活性物质浆料(或者负极活性物质浆料)在集电体上涂布并干燥后，进行压制。此时，可通过调节压制条件来控制正极活性物质层(或者负极活性物质层)的孔隙率。对压制处理的具体的手段、压制条件没有特别限定，可对压制处理后的正极活性物质层(或者负极活性物质层)的孔隙率进行适当调节以使其达到所希望的值。作为压制处理的具体方式，例如，可列举出热压机、压延辊压机等。另外，压制条件(温度、压力等)也没有特别限定，可适当参照以往公知的见解。[电解质层]电解质层具有作为锂离子在电极间移动时的介质的功能。构成电解质层的电解质没有特别限定，可适当地使用液体电解质、以及高分子凝胶电解质及高分子固体电解质等聚合物电解质。液体电解质为在溶剂中溶解有作为支持电解质的锂盐的物质。作为溶剂，例如，可列举出碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲乙酯(EMC)、丙酸甲酯(MP)、乙酸甲酯(MA)、甲酸甲酯(MF) >4-甲基二氧戊环(4MeD0L)、二氧戊环(DOL) >2-甲基四氢呋喃(2MeTHF)、四氢呋喃(THF)、二甲氧基乙烷(DME)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(Be)、以及Y-丁内酯(GBL)等。这些溶剂可单独使用I种，也可以组合2种以上作为混合物使用。另外，作为支持电解质(锂盐)，没有特别限定，可列举出LiPF6、LiBF4, LiClO4,LiAsF6, LiTaF6' LiSbF6' LiAlCl4、Li2B1(lCl1(l、Li I、LiBr、LiCl、LiAlCl、LiHF2 ,Li SCN 等无机酸阴离子盐，LiCF3SO3^Li (CF3SO2) 2N、LiBOB (双草酸硼酸锂)、LiBETI (双(全氟乙基磺酰基)亚胺锂，也记载为Li (C2F5SO2)2N)等有机酸阴离子盐等。这些电解质盐可单独使用，或者可以以2种以上的混合物的形态使用。另一方面，高分子凝胶电解质具有向具有锂离子传导性的基体聚合物中注入上述的液体电解质而成的结构。作为具有锂离子传导性的基体聚合物，例如，可列举出主链或者侧链具有聚环氧乙烷的聚合物(PEO)、在主链或者侧链具有聚环氧丙烷的聚合物(PPO)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸酯、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物(PVdF-HFP)、聚丙烯腈(PAN)、聚(丙烯酸甲酯)(PMA)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)等。另外，还可使用上述的聚合物等的混合物、改性体、衍生物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物、嵌段共聚物等。它们之中，理想的是使用PEO、PPO以及它们的共聚 物、PVdF、PVdF-HFP。在这些基体聚合物中可良好地溶解锂盐等电解质盐。另外，基体聚合物通过形成交联结构，可发挥优异的机械强度。予以说明，电解质层由液体电解质、凝胶电解质构成时，可在电解质层中使用隔膜。作为隔膜的具体形态，例如，可列举出由聚乙烯、聚丙烯这样的聚烯烃，聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)等烃，玻璃纤维等形成的微多孔膜。高分子固体电解质具有将支持电解质(锂盐)溶解于上述的基体聚合物而成的结构，不含作为增塑剂的有机溶剂。因此，电解质层由高分子固体电解质构成的情况下，不存在从电池泄露液体的担心,可提高电池的可靠性。高分子凝胶电解质、高分子固体电解质的基体聚合物通过形成交联结构，从而可发挥优异的机械强度。为了形成交联结构，可以使用适当的聚合引发剂，对高分子电解质形成用的聚合性聚合物(例如，PEO、PP0)实施热聚合、紫外线聚合、辐射聚合、电子束聚合等聚合处理。予以说明，上述电解质也可包含于电极的活性物质层中。[密封部]密封部(绝缘层)具有防止集电体彼此接触、单电池层的端部短路的功能。作为构成密封部的材料，只要是具有绝缘性、对固体电解质的脱落的密封性、对源自外部的水分的透湿的密封性(seal property)、电池工作温度下的耐热性等的材料即可。例如,可使用聚氨酯树脂、环氧树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、橡胶等。其中，从耐腐蚀性、耐化学品性、制作容易度(制膜性)、经济性等的观点出发，优选将聚乙烯树脂、聚丙烯树脂作为绝缘层的构成材料使用。[电池包装材料]作为电池包装材料，除了可使用以往公知的金属罐盒之外，还可使用可覆盖发电元件的、使用了包含铝的层压薄膜的袋状的盒。该层压薄膜例如可使用依次层叠聚丙烯、铝、尼龙而成的3层结构的层压薄膜等，但是不受它们的任何限制。本实施方式中，理想的是高输出功率化、冷却性能优异、可适合用于EV、HEV用等大型机器用电池的层压薄膜。实施例
使用以下的实施例以及比较例说明本发明的作用效果。其中，本发明的保护范围不受以下实施例的限定。以下，首先使用树脂层、离子阻断层以及粘接层的各层的材料、或者层叠构造不同的集电体制作双极型电极。然后，使用该双极型电极制作双极型二次电池，评价低温以及高温条件下的内部电阻。另外，使该集电体和活性物质层的层叠体与电解质升温，评价活性物质层与电解质的发热反应所导致的发热量。<正极活性物质浆料>混合作为正极活性物质的LiMn20485质量％、作为导电助剂的乙炔黑5质量％、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF) 10质量％、作为浆料粘度调整溶剂的适量N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，制备了正极活性物质浆料。<负极活性物质浆料>混合作为负极活性物质的硬碳90质量％、作为粘结剂的PVdF 10质量％、作为浆料 粘度调整溶剂的适量NMP，制备了负极活性物质浆料。<双极型电极的制作>[实施例I]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度12.5pm的薄膜。另外，作为具有导电性的粘接剂，准备了向热膨胀性微胶囊中添加20质量％的碳颗粒作为导电性材料，并使用二甲苯调整粘度的粘接剂A。予以说明，该热膨胀性微胶囊为向聚氯乙烯的壳(粒径200nm、熔点125°C )中内包己烷作为膨胀材料而成。按照厚度2 的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上再重叠I层上述树脂层并粘接，从而制作了由树脂层/粘接层/树脂层形成的集电体。通过向所得的集电体的一侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的另一侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(A))。[实施例2]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度25 y m的薄膜。按照厚度2 u m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A并干燥，从而制作了由树脂层/粘接层形成的集电体。通过向所得的集电体的粘接层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的树脂层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(B))。[实施例3]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度25 y m的薄膜。按照厚度2 u m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A并干燥，从而制作了由树脂层/粘接层形成的集电体。通过向所得的集电体的树脂层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的粘接层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(C))。[实施例4]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度12 y m的薄膜。按照厚度I y m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 y m的铜箔作为离子阻断层并粘接。进一步，在所得的层叠体的铜箔侧的面上按照厚度I U m的方式涂布上述粘接剂A，并在其上再重叠一层树脂层并粘接，从而制作了由树脂层/粘接层/离子阻断层/粘接层/树脂层形成的集电体。
通过向所得的集电体的一侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的另一侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(D))。[实施例5]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度12 y m的薄膜。按照厚度I y m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接。向所得的层叠体的铜箔侧的面上再重叠I层树脂层，并在60°C下热压接而进行粘接，从而制作了由树脂层/粘接层/离子阻断层/树脂层形成的集电体。通过向所得的集电体的与粘接层相接触的树脂层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的与离子阻断层相接触的树脂层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(E))。[实施例6]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度7 的薄膜。按照厚度Ium的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接。按照厚度I U m的方式在该层叠体的铜箔侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上再重叠I层树脂层并粘接。通过使用与上述同样的方法向所得的层叠体的树脂层侧的面上进一步依次层叠粘接剂A、铜箔、粘接剂A、树脂层，制作了由树脂层/粘接层/离子阻断层/粘接层/树脂层/粘接层/离子阻断层/粘接层/树脂层形成的集电体。通过向所得的集电体的一侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的另一侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(F))。[实施例7]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度20 y m的薄膜。按照厚度I y m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接。向所得的层叠体的树脂层侧的面上再重叠I层铜箔，在60°C下热压接而进行粘接，从而制作了由离子阻断层/粘接层/树脂层/离子阻断层形成的集电体。
通过向所得的集电体的与粘接层相接触的离子阻断层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的与树脂层相接触的离子阻断层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(G))。[实施例8]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度20 y m的薄膜。按照厚度I y m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接。向所得的层叠体的树脂层侧的面上再重叠I层铜箔，在60°C下热压接而粘接，从而制作了由离子阻断层/粘接层/树脂层/离子阻断层形成的集电体。通过向所得的集电体的与树脂层相接触的离子阻断层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的与粘接层相接触的离子阻断层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的⑶)。[实施例9]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度25 y m的薄膜。按照厚度I y m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接，从而制作了由离子阻断层/粘接层/树脂层形成的集电体。通过向所得的集电体的离子阻断层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的树脂层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(I))。[实施例10]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度25 y m的薄膜。按照厚度I y m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接，从而制作了由离子阻断层/粘接层/树脂层形成的集电体。通过向所得的集电体的树脂层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的离子阻断层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(J))。[实施例11]
作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度20 的薄膜。另外，除了粘接剂A以外，作为具有导电性的粘接剂，还准备了向改性烯烃(聚乙烯系、熔点120°C )中添加了作为导电性材料的碳颗粒20质量％，并使用二甲苯调整了粘度的粘接剂B。按照厚度I 的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接。进一步，按照厚度I U m的方式向上述树脂层的另一侧的面上涂布上述粘接剂B，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接，从而制作了由离子阻断层/粘接层(A)/树脂层/粘接层(B)/离子阻断层形成的集电体。通过向所得的集电体的与粘接层(B)相接触的离子阻断层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的与粘接层(A)相接触的离子阻断层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30i!m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的⑷)。、
[实施例12]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度20 y m的薄膜。按照厚度I U m的方式向上述树脂层的一侧的面上涂布上述粘接剂A，在其上重叠厚度2 u m的铝箔作为离子阻断层并粘接。进一步，按照厚度I U m的方式向上述树脂层的另一侧的面上涂布上述粘接剂B，在其上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层并粘接，从而制作了由离子阻断层(Al)/粘接层(A)/树脂层/粘接层(B)/离子阻断层(Cu)形成的集电体。通过向所得的集电体的离子阻断层(Cu)侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的离子阻断层侧(Al)的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图3的(L))。[实施例13]使用厚度2 U m的铝箔作为离子阻断层，除此之外，使用与实施例4同样的方法从而完成了双极型电极(图3的(M))。[实施例14]使用厚度2 的类金刚石碳(DLC)箔作为离子阻断层，除此之外，使用与实施例4同样的方法从而完成了双极型电极(图3的(N))。[实施例15]作为具有导电性的树脂层，使用向聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中添加了 5质量％的科琴黑的、厚度12 的薄膜，除此之外，使用与实施例4同样的方法从而完成了双极型电极(图3的(O ))。[实施例16]作为具有导电性的树脂层，使用向聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中添加了 5质量％的科琴黑的、厚度25 y m的薄膜，除此之外，使用与实施例9同样的方法从而完成了双极型电极(图3的(P))。[实施例17]作为具有导电性的树脂层，使用向聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中添加了 5质量％的科琴黑的、厚度20 y m的薄膜，除此之外，使用与实施例7同样的方法从而完成了双极型电极(图3的(Q ))。[比较例I]
将相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度20 i! m的薄膜(具有导电性的树脂层)单独作为集电体使用。通过向上述集电体的一侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的另一侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图4的(A))。[比较例2]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度25 y m的薄膜。向上述树脂层的一侧的面上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层，并在100°C下进行热熔接而粘接，从而制作了由离子阻断层/树脂层形成的集电体。
通过向所得的集电体的离子阻断层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的树脂层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图4的(B))。[比较例3]作为具有导电性的树脂层，准备了向聚乙烯中添加了 5质量％的科琴黑的、厚度25 的薄膜。向上述树脂层的一侧的面上重叠厚度2 的铝箔作为离子阻断层，并在100°C下进行热熔接而粘接，从而制作了由离子阻断层/树脂层形成的集电体。通过向所得的集电体的树脂层侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的离子阻断层侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图4的(C))。[比较例4]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度20 y m的薄膜。向上述树脂层的一侧的面上重叠厚度2 u m的铝箔作为离子阻断层，并在100°C下进行热熔接而粘接。进一步，向上述树脂层的另一侧的面上重叠厚度2 u m的铜箔作为离子阻断层，并在100°C下进行热熔接而粘接，从而制作了由离子阻断层/树脂层/离子阻断层形成的集电体。通过向所得的集电体的一侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 y m的正极活性物质层。另外，通过向集电体的另一侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图4的(D))。[比较例5]作为具有导电性的树脂层，准备了相对于聚乙烯100质量％添加了 5质量％的科琴黑的、厚度12. 5 y m的薄膜。向上述树脂层的一侧的面上重叠厚度2 u m的铝箔作为离子阻断层，并在100°C下进行热熔接而粘接。进一步，在所得的层叠体的铝箔侧的面上再重叠I层树脂层，并在10(TC下进行热熔接而粘接，从而制作了由树脂层/离子阻断层/树脂层形成的集电体。通过向所得的集电体的一侧的面上涂布上述正极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度36 的正极活性物质层。另外，通过向集电体的另一侧的面上涂布上述负极活性物质浆料，使其干燥后，对其进行压制，形成厚度30 y m的负极活性物质层，从而完成了双极型电极(图4的(E))。<电解质的制作>向碳酸亚丙酯(PC)与碳酸亚乙酯(EC)以I : I (体积比)混合而成的PC-EC混合溶剂中以I. OM的浓度溶解作为锂盐的LiPF6，从而配制了电解液。将所得的电解液90质量％、作为主体聚合物的六氟丙烯(HFP)以及聚偏二氟乙烯(PVdF)的混合物(HFP PVdF=90 10(质量比))10质量％、作为粘度调整溶剂的适量碳酸二甲酯(DMC)进行混合，从而配制了凝胶电解质。<双极型二次电池的制作>通过将上述凝胶电解质涂布在上述双极型电极的正极活性物质层以及负极活性物质层上，使DMC干燥，从而制成了渗入凝胶电解质的双极型电极。另外，将上述凝胶电解质涂布在隔膜(厚度20i!m)的两面，使DMC干燥，从而制作了凝胶聚合物电解质层。向上述双极型电极的正极活性物质层上放上凝胶聚合物电解质层，在双极型电极的周围配置了宽度12_的密封部(环氧树脂制)。按照这样的顺序层叠了 6层双极型电极后，从密封部的上下实施压制(0. 2MPa、160°C、5秒钟)而熔接，从而密封了各单电池层(合计5层)。以用来提取电流的铝片来夹持所得的发电元件(130mmX80mm、厚度lOOiim)，并使用铝层压薄膜作为包装材料进行了真空密封。通过使用热压机以表面压力lkg/cm2、加热温度100°C进行I小时的热压接，使未固化的密封部固化，从而完成了双极型二次电池。<内部电阻试验>将上述制作的各双极型二次电池在25°C的气氛下，以恒定电流方式(CC、电流0. 5mA)充电至21.0V，其后以恒定电压方式(CV、21V)进行充电，合计充电了 10小时。其后，以IC的放电容量进行放电。其后，在25°C下测定电池的内部电阻。接着，将该电池加热到130°C，测定了内部电阻。然后，算出了将25°C的内部电阻设为I时的130°C的内部电阻。结果如表I所示。<发热量试验>将上述制作的各双极型二次电池在手套箱内进行拆卸，分离由正极活性物质层/集电体/负极活性物质层形成的双极型电极，并用DMC清洗3次，使其在真空箱内干燥。其 后，切割出由正极活性物质层/集电体形成的层叠体或者由负极活性物质层/集电体形成的层叠体各lmg。另外，向EC与碳酸二乙酯(DEC)以2 : 3 (体积比)混合而成的EC-DEC混合溶液中以I. OM的浓度溶解作为锂盐的LiPF6，配制了电解液。然后，将上述切割的层叠体与该电解液置于SUS制镀金盘中，通过室温(25°C广400°C的范围的差示热扫描分析(DSC)，测定了活性物质层与电解液的发热反应所产生的发热量。其结果如表I所示。[表I]
权利要求
1.一种双极型二次电池用集电体，其特征在于，其为具有导电性的双极型二次电池用集电体， 具有在规定温度以上的温度时向集电体的厚度方向膨胀的膨胀部。
2.根据权利要求I所述的双极型二次电池用集电体，其中，所述膨胀部包含热膨胀性微胶囊，所述热膨胀性微胶囊为在包含热塑性高分子材料的壳中内包膨胀材料而成。
3.根据权利要求I或2所述的双极型二次电池用集电体，其由具有导电性的树脂层和粘接层层叠而成，所述粘接层具有导电性，并具有比所述树脂层低的熔点， 所述粘接层包含所述膨胀部。
4.根据权利要求3所述的双极型二次电池用集电体，其还包含离子阻断层， 所述粘接层的ー侧的面与所述离子阻断层的ー侧的面相互接触。
5.根据权利要求4所述的双极型二次电池用集电体，其包含2层所述树脂层， 该2层的树脂层分别配置于所述离子阻断层的另一侧的面和所述粘接层的另ー侧的面。
6.一种双极型二次电池用电极，其包含权利要求I、中任一项所述的双极型二次电池用集电体，以及 形成于所述集电体的一侧的面的正极活性物质层，以及 形成于所述集电体的另ー侧的面的负极活性物质层。
7.一种双极型二次电池，其包含由权利要求6所述的双极型二次电池用电极和电解质层层叠而成的发电元件。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可以抑制电池温度的上升的双极型二次电池用集电体。本发明的双极型二次电池用集电体为具有导电性的双极型二次电池用集电体。而且，该集电体的特征在于，其具有在规定温度以上的温度时向集电体的厚度方向膨胀的膨胀部。
文档编号H01M4/70GK102687317SQ20108005170
公开日2012年9月19日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月20日
发明者本田崇 申请人:日产自动车株式会社