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WO2019230536A1 - 電池装置 - Google Patents

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WO2019230536A1
WO2019230536A1 PCT/JP2019/020344 JP2019020344W WO2019230536A1 WO 2019230536 A1 WO2019230536 A1 WO 2019230536A1 JP 2019020344 W JP2019020344 W JP 2019020344W WO 2019230536 A1 WO2019230536 A1 WO 2019230536A1
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WO
WIPO (PCT)
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active material
electrode active
battery
positive electrode
negative electrode
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2019/020344
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
剛正 中川
健志 中野
裕行 田中
勇輔 中嶋
直史 庄司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to US17/059,833 priority Critical patent/US11935998B2/en
Priority to CN201980036752.4A priority patent/CN112204801B/zh
Priority to EP19811557.8A priority patent/EP3817122A4/en
Publication of WO2019230536A1 publication Critical patent/WO2019230536A1/ja
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Definitions

  • the present invention relates to a battery device.
  • Motor drive secondary batteries are required to have extremely high output characteristics and high energy compared to consumer lithium ion secondary batteries used in mobile phones and notebook computers. Therefore, lithium ion secondary batteries having the highest theoretical energy among all practical batteries are attracting attention, and are currently being developed rapidly.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery generally includes a positive electrode obtained by applying a positive electrode active material slurry containing a positive electrode active material and a binder to the surface of a positive electrode current collector and then drying, and a negative electrode active material and a binder.
  • a power generation element in which a negative electrode obtained by applying and drying a negative electrode active material slurry containing, for example, on the surface of a negative electrode current collector is connected via an electrolyte layer (a separator holding an electrolyte) is housed in an exterior body. It has a configuration.
  • the heating step of crystallizing the binder by drying the electrode active material slurry It was found that cracks may occur in the electrode active material layer. Cracks in the electrode active material layer can cause a significant decrease in battery performance. Therefore, in order to prevent the occurrence of such cracks, the inventors of the present invention have an electrode active material layer (hereinafter simply referred to as “non-bound body”) that is not bound by a binder crystallized by heating.
  • non-bound body an electrode active material layer
  • the conductivity in the active material layer tends to be lower than that of the dry electrode bound by the binder.
  • the internal resistance of the cell when using the non-binding active material layer is sensitive to the applied pressure, and a much larger applied pressure than that of the dry electrode is applied. Without it, it was found that the internal resistance of the cell was not lowered sufficiently.
  • the pressure member for pressurizing the cell is enlarged, and the energy density as a battery device including the pressure member is greatly reduced. There is a problem of end up.
  • the present invention can reduce the internal resistance of the battery and improve the cycle characteristics in the nonaqueous electrolyte secondary battery using the non-binding active material layer while minimizing the decrease in the energy density of the battery. It aims to provide a means.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems.
  • the power generation element is arranged so that the thickness in the stacking direction of the power generation elements varies in the plane direction of the power generation element. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by pressurizing in the laminating direction, and the present invention has been completed.
  • a positive electrode in which a positive electrode active material layer made of a non-binder including a positive electrode active material is formed on the surface of the positive electrode current collector, and a negative electrode active material on the surface of the negative electrode current collector.
  • a nonaqueous electrolyte secondary battery including a power generation element including a negative electrode formed with a negative electrode active material layer made of a non-binder including a substance, and a separator holding an electrolyte; and the power generation element
  • a battery device having a pressure member that pressurizes in the stacking direction is provided.
  • the said battery apparatus WHEREIN: When the thickness of the hottest part in the lamination direction of the said electric power generation element is set to T1, and the thickness of the thinnest part is set to T2, following numerical formula (1):
  • 1 is a cross-sectional view schematically showing a bipolar lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a perspective view of a battery device including a bipolar lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. It is the side view seen from the A direction shown in FIG. It is a schematic cross section for demonstrating the characteristic of the battery apparatus which concerns on this invention. It is a schematic cross section for demonstrating other embodiment of the battery apparatus which concerns on this form.
  • One embodiment of the present invention includes a positive electrode in which a positive electrode active material layer including a non-binder including a positive electrode active material is formed on the surface of a positive electrode current collector, and a non-electrode including a negative electrode active material on the surface of the negative electrode current collector.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery including a power generation element including a negative electrode on which a negative electrode active material layer made of a binder is formed, and a separator holding an electrolytic solution, and the power generation element in the stacking direction.
  • the present invention relates to a battery device that satisfies According to the battery device having such a configuration, the non-binding active material layer pressurized in the stacking direction of the power generation elements flows, whereby the pressure inside the active material layer can be made uniform. Therefore, even if a large pressing force is not uniformly applied to the power generation element (that is, a large pressure member that reduces the energy density is not disposed), the internal resistance of the battery is reduced and the cycle characteristics are improved. It becomes possible to make it.
  • bipolar lithium ion secondary battery may be simply referred to as “bipolar secondary battery”, and the electrode for the bipolar lithium ion secondary battery may be simply referred to as “bipolar electrode”.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a bipolar lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • the bipolar lithium ion secondary battery 10 shown in FIG. 1 has a structure in which a substantially rectangular power generation element 21 in which a charge / discharge reaction actually proceeds is sealed inside a laminate film 29 that is an exterior body.
  • the power generation element 21 of the bipolar lithium ion secondary battery 10 includes a positive electrode active material layer 13 that is electrically coupled to one surface of the current collector 11.
  • 11 has a plurality of bipolar electrodes 23 formed with a negative electrode active material layer 15 electrically coupled to the opposite surface.
  • Each bipolar electrode 23 is laminated via a separator 17 (electrolyte layer) holding an electrolytic solution to form a power generation element 21.
  • the positive electrode active material layer 13 of one bipolar electrode 23 and the negative electrode active material layer 15 of another bipolar electrode 23 adjacent to the one bipolar electrode 23 face each other through the separator 17.
  • Bipolar electrodes 23 and separators 17 are alternately stacked.
  • the separator 17 is interposed between the positive electrode active material layer 13 of one bipolar electrode 23 and the negative electrode active material layer 15 of another bipolar electrode 23 adjacent to the one bipolar electrode 23.
  • the negative electrode active material layer 15 is formed to be slightly larger than the positive electrode active material layer 13 when viewed from the stacking direction of the power generation elements 21.
  • the technical scope of the present invention is not limited to the bipolar secondary battery as shown in FIG. 1, and a plurality of single battery layers as disclosed in, for example, International Publication No. 2016/031688 are electrically used. As a result of being stacked in series, a battery having a similar series connection structure may be used.
  • the negative electrode active material layer 15 functions as a negative electrode of the secondary battery by including the negative electrode active material.
  • the negative electrode active material layer 15 may include carbon fibers that are conductive fibers as a conductive member.
  • the first main surface contacting the electrolyte layer 17 side of the negative electrode active material layer 15 is electrically connected to the second main surface contacting the current collector 11 side.
  • a conductive path can be formed, and the conductive path and the negative electrode active material can be electrically connected.
  • the positive electrode active material layer 13 may include carbon fibers that are conductive fibers as a conductive member.
  • the positive electrode active material layer 13 includes carbon fibers, the conductive material that electrically connects the first main surface that contacts the separator 17 side of the positive electrode active material layer 13 to the second main surface that contacts the current collector 11 side.
  • a passage can be formed, and the conductive passage and the negative electrode active material can be electrically connected.
  • the negative electrode active material layer 15 and the positive electrode active material layer 13 do not contain a binder contained in an active material layer of a general nonaqueous electrolyte secondary battery (that is, a “non-binding body”).
  • the adjacent positive electrode active material layer 13, separator 17, and negative electrode active material layer 15 constitute one unit cell layer 19. Therefore, it can be said that the bipolar lithium ion secondary battery 10 has a configuration in which the single battery layers 19 are stacked.
  • a seal portion (insulating layer) 31 is disposed on the outer peripheral portion of the unit cell layer 19.
  • a positive electrode active material layer 13 is formed only on one side of the positive electrode outermost layer current collector 11 a located in the outermost layer of the power generation element 21.
  • the negative electrode active material layer 15 is formed only on one surface of the outermost current collector 11b on the negative electrode side located in the outermost layer of the power generation element 21.
  • a positive electrode current collector plate (positive electrode tab) 25 is disposed adjacent to the outermost layer current collector 11a on the positive electrode side, and this is extended to provide an outer package. Derived from a certain laminate film 29.
  • a negative electrode current collector plate (negative electrode tab) 27 is disposed so as to be adjacent to the outermost layer current collector 11 b on the negative electrode side, and is similarly extended and led out from the laminate film 29.
  • the number of times the single battery layer 19 is stacked is adjusted according to the desired voltage.
  • the number of stacks of the single battery layers 19 may be reduced if a sufficient output can be secured even if the thickness of the battery is reduced as much as possible.
  • the power generation element 21 is sealed under reduced pressure in a laminate film 29 that is an exterior body, and the positive current collector plate 25 and the negative electrode It is preferable that the current collecting plate 27 is taken out of the laminate film 29.
  • FIG. 2 is a perspective view of a battery device including a bipolar lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view seen from the direction A shown in FIG.
  • the battery device 100 including the bipolar lithium ion secondary battery includes the bipolar lithium ion secondary battery 10 and the bipolar lithium ion secondary battery 10 shown in FIG. 1. It has two metal plates 200 to be sandwiched, and a bolt 300 and a nut 400 as fastening members.
  • the fastening members (bolts 300 and nuts 400) have a function of fixing the metal plate 200 while sandwiching the bipolar lithium ion secondary battery 10.
  • the metal plate 200 and the fastening member function as a pressurizing member that pressurizes the power generating element 21 provided in the bipolar lithium ion secondary battery 10 in the stacking direction.
  • a pressurization member is a member which can pressurize the electric power generation element 21 with which the bipolar lithium ion secondary battery 10 is provided in the lamination direction, it will not be restrict
  • the pressure member typically, a combination of a plate formed of a material having rigidity such as the metal plate 200 and the above-described fastening member is used.
  • the fastening member not only the bolt 300 and the nut 400 but also a tension plate that fixes the end of the metal plate 200 so as to pressurize the power generation element 21 in the stacking direction may be used.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the characteristics of the battery device according to the present invention.
  • the power generation element 21 of the nonaqueous electrolyte secondary battery constituting the battery device according to the present invention is pressurized by a pressure member (a pair of metal plates 200).
  • a pressure member a pair of metal plates 200
  • the thickness of the power generation element 21 varies in the surface direction of the power generation element.
  • the “thickness of the power generation element 21” refers to an active material positioned in both outermost layers of the power generation element in the facing portion between the positive electrode active material layer 13 and the negative electrode active material layer 15 constituting the power generation element. It shall mean the distance (in the stacking direction of the power generation elements) between the outermost surfaces of the layers.
  • the variation in the thickness of the power generation element 21 is controlled within a predetermined range. That is, when the thickness of the thickest portion in the stacking direction of the power generation elements 21 is T1, and the thickness of the thinnest portion is T2, the following formula (1):
  • the battery device has the following mathematical formula (2):
  • the battery device has the following mathematical formula (3):
  • the battery performance can be further improved.
  • a specific method for configuring the battery device so as to satisfy the above formulas (1) to (3) and the arrangement of the pressure members is controlled or a fastening member is used.
  • whether or not the thickness of the power generation element 21 satisfies the above-described formulas (1) to (3) is determined using a non-X-ray CT apparatus described in the column of an example described later, for example. This can be done by a destructive technique.
  • this determination may be made by a destructive method as long as the same values of T1 and T2 as those obtained by using a nondestructive method such as X-ray CT can be obtained.
  • a destructive method such as X-ray CT
  • a battery module formed by stacking a plurality of batteries in which a power generation element is sealed in an exterior body may constitute a battery device together with a pressure member.
  • the battery is included in the technical scope of the present invention as long as at least one of the batteries constituting the battery module satisfies the relationship expressed by the above formula (1).
  • the present inventors have collected non-binding active material layers that are not bound by a binder. We studied the use of electrodes placed on the surface of the body.
  • the conductivity in the active material layer tends to be lower than that of the dry electrode bound by the binder.
  • the internal resistance of the cell when using the non-binding active material layer is sensitive to the applied pressure, and a much larger applied pressure than that of the dry electrode is applied. Without it, it was found that the internal resistance of the cell was not lowered sufficiently.
  • the constituent components of the active material layer in the dry electrode are bound by the binder, there is almost no sensitivity to the applied pressure, and an increase in internal resistance can be suppressed even with a relatively small applied pressure.
  • the pressure member for pressurizing the cell is enlarged, and the energy density as a battery device including the pressure member is greatly increased. There is a problem that it falls.
  • the problem can be solved. That is, the present inventors surprisingly have the configuration according to the present invention, so that a large amount of pressure that causes a decrease in energy density can be obtained even when a large pressure is not uniformly applied to the power generating element. It has further been found that even if no pressure member is provided, the internal resistance of the battery can be reduced and the cycle characteristics can be improved. This is because, according to the battery device that satisfies the above formula (1), the non-binding active material layer pressurized in the stacking direction of the power generation elements can flow to make the pressure inside the active material layer uniform. It is estimated that
  • the minimum value (minimum load) of the load applied to the power generation element 21 is preferably 20 kPa or more, and more preferably 200 kPa or more. By adopting such a configuration, the effects of the present invention can be expressed more remarkably.
  • the “pressing force in the stacking direction of the power generation elements” is not always constant and may vary depending on the part.
  • the “minimum value (minimum load) of the applied pressure in the stacking direction of the power generation elements” means the smallest value of the applied pressure (load) that varies depending on the part.
  • the said upper limit is preferably 250 kPa or less.
  • the current collector has a function of mediating transfer of electrons from one surface in contact with the positive electrode active material layer to the other surface in contact with the negative electrode active material layer.
  • the current collector may include a resin layer having conductivity (so-called “resin current collector”).
  • examples of the metal include aluminum, nickel, iron, stainless steel, titanium, and copper.
  • a clad material of nickel and aluminum, a clad material of copper and aluminum, and the like can be preferably used.
  • covered on the metal surface may be sufficient.
  • aluminum, stainless steel, copper, and nickel are preferable from the viewpoints of electronic conductivity, battery operating potential, and adhesion of the negative electrode active material by sputtering to the current collector.
  • a resin in which a conductive filler is added to a conductive polymer material or a non-conductive polymer material as necessary is used.
  • the conductive polymer material include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene, polyacrylonitrile, and polyoxadiazole. Since such a conductive polymer material has sufficient conductivity without adding a conductive filler, it is advantageous in terms of facilitating the manufacturing process or reducing the weight of the current collector.
  • Non-conductive polymer materials include, for example, polyethylene (PE; high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), etc.), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA) , Polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVdF), or polystyrene (PS).
  • PE polyethylene
  • HDPE high density polyethylene
  • LDPE low density polyethylene
  • PP polypropylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyether nitrile
  • PI polyimide
  • PAI polyamideimide
  • PA polyamide
  • PTFE polytetraflu
  • a conductive filler may be added to the conductive polymer material or the non-conductive polymer material as necessary.
  • a conductive filler is inevitably necessary to impart conductivity to the resin.
  • the conductive filler can be used without particular limitation as long as it has a conductivity.
  • metals, conductive carbon, etc. are mentioned as a material excellent in electroconductivity, electric potential resistance, or lithium ion barrier
  • the metal is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of Ni, Ti, Al, Cu, Pt, Fe, Cr, Sn, Zn, In, Sb, and K, or these metals It is preferable to contain an alloy or metal oxide containing. Moreover, there is no restriction
  • acetylene black Vulcan (registered trademark), black pearl (registered trademark), carbon nanofiber, ketjen black (registered trademark), carbon nanotube, carbon nanohorn, carbon nanoballoon, and fullerene. It contains at least one kind.
  • the amount of the conductive filler added is not particularly limited as long as it is an amount that can impart sufficient conductivity to the current collector, and is generally about 5 to 35% by volume.
  • the current collector of this embodiment may have a single-layer structure made of a single material, or may have a laminated structure in which layers made of these materials are appropriately combined. From the viewpoint of reducing the weight of the current collector, it is preferable to include a conductive resin layer made of at least a conductive resin. Further, from the viewpoint of blocking the movement of lithium ions between the unit cell layers, a metal layer may be provided on a part of the current collector.
  • the thickness of the current collector is not particularly limited, but is preferably 50 to 100 ⁇ m.
  • the positive electrode active material layer includes a positive electrode active material and, if necessary, a coating agent that covers the surface of the positive electrode active material. Further, the positive electrode active material layer may further contain a conductive member, an ion conductive polymer, a lithium salt, or the like as necessary.
  • the positive electrode active material coated with a coating agent is also referred to as “coated positive electrode active material particles”.
  • the coated positive electrode active material particles have a core-shell structure in which a shell portion made of a coating agent containing a coating resin and a conductive additive is formed on the surface of the core portion made of the positive electrode active material.
  • the positive electrode active material examples include LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , Li (Ni—Mn—Co) O 2, and lithium-- such as those in which some of these transition metals are substituted with other elements.
  • Examples include transition metal composite oxides, lithium-transition metal phosphate compounds, and lithium-transition metal sulfate compounds.
  • two or more positive electrode active materials may be used in combination.
  • a lithium-transition metal composite oxide is used as the positive electrode active material. More preferably, a composite oxide containing lithium and nickel is used.
  • NMC composite oxide Li (Ni—Mn—Co) O 2 and a part of these transition metals substituted with other elements
  • NMC composite oxide lithium-nickel-cobalt -Aluminum composite oxide
  • the NMC composite oxide has a layered crystal structure in which lithium atomic layers and transition metal (Mn, Ni, and Co are arranged in order) atomic layers are alternately stacked via oxygen atomic layers.
  • one Li atom is contained per one atom of the transition metal M, and the amount of Li that can be taken out is twice that of the spinel-based lithium manganese oxide, that is, the supply capacity is doubled, so that a high capacity can be obtained.
  • the NMC composite oxide includes a composite oxide in which a part of the transition metal element is substituted with another metal element.
  • Other elements in that case include Ti, Zr, Nb, W, P, Al, Mg, V, Ca, Sr, Cr, Fe, B, Ga, In, Si, Mo, Y, Sn, V, Cu , Ag, Zn, etc., preferably Ti, Zr, Nb, W, P, Al, Mg, V, Ca, Sr, Cr, more preferably Ti, Zr, P, Al, Mg, From the viewpoint of improving cycle characteristics, Ti, Zr, Al, Mg, and Cr are more preferable.
  • a represents the atomic ratio of Li
  • b represents the atomic ratio of Ni
  • c represents the atomic ratio of Mn
  • d represents the atomic ratio of Co
  • x represents the atomic ratio of M. Represents. From the viewpoint of cycle characteristics, it is preferable that 0.4 ⁇ b ⁇ 0.6 in the general formula (1).
  • the composition of each element can be measured by, for example, inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometry.
  • ICP inductively coupled plasma
  • Ni nickel
  • Co cobalt
  • Mn manganese
  • Ti or the like partially replaces the transition metal in the crystal lattice. From the viewpoint of cycle characteristics, it is preferable that a part of the transition element is substituted with another metal element, and it is particularly preferable that 0 ⁇ x ⁇ 0.3 in the general formula (1). Since at least one selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb, W, P, Al, Mg, V, Ca, Sr, and Cr is dissolved, the crystal structure is stabilized. It is considered that the battery capacity can be prevented from decreasing even if the above is repeated, and that excellent cycle characteristics can be realized.
  • b, c and d are 0.44 ⁇ b ⁇ 0.51, 0.27 ⁇ c ⁇ 0.31, 0.19 ⁇ d ⁇ 0.26. It is preferable from the viewpoint of improving the balance between capacity and life characteristics.
  • LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 is LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2, etc. that have been proven in general consumer batteries. Compared with, the capacity per unit weight is large. Thereby, the energy density can be improved, and it has an advantage that a compact and high-capacity battery can be produced, which is preferable from the viewpoint of cruising distance.
  • LiNi 0.8 Co 0.1 Al 0.1 O 2 is more advantageous in terms of a larger capacity, but there are difficulties in life characteristics.
  • LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 has life characteristics as excellent as LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 .
  • the average particle size of the positive electrode active material is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 20 ⁇ m from the viewpoint of increasing the output.
  • the coating agent contains a coating resin and a conductive additive. When the coating agent is present on the surface of the positive electrode active material, an ion conduction path and an electron conduction path to the surface of the positive electrode active material can be secured in the positive electrode active material layer.
  • the coating resin is present on the surface of the positive electrode active material and has a function of absorbing and holding the electrolytic solution. Thereby, in the positive electrode active material layer, an ion conduction path from the electrolyte layer to the surface of the positive electrode active material can be formed.
  • the material of the coating resin is not particularly limited, but is selected from the group consisting of (A) polyurethane resin and (B) polyvinyl resin from the viewpoint of flexibility and liquid absorption. It is preferable to contain at least one kind.
  • Polyurethane resin has high flexibility (large tensile elongation at break described later), and since urethane bonds can form strong hydrogen bonds, it can be used as a coating resin. It is possible to form a structurally stable coating agent that is excellent in flexibility.
  • the polyurethane resin is composed of (a1) a polyisocyanate component and (a2) a polyol component, and (a3) an ionic group-introducing component, (a4) an ionic group neutralizing agent component, and (a5) a chain extension as necessary. You may comprise using an agent component further.
  • polyisocyanate component examples include a diisocyanate compound having two isocyanate groups in one molecule and a polyisocyanate compound having three or more isocyanate groups in one molecule. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Diisocyanate compounds include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 3,3 Aromatic diisocyanates such as' -dimethyldiphenyl-4,4'-diisocyanate, dianisidine diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate; isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, trans-1,4-cyclohexyl diisocyanate, norbornene Cycloaliphatic diisocyanates such as diisocyanates; 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4 and / or (2,4,4) -trimethyl Examples thereof include aliphatic diisocyanates such as
  • diisocyanate compounds may be used in the form of modified products such as carbodiimide modification, isocyanurate modification, biuret modification, etc., or may be used in the form of blocked isocyanates blocked with various blocking agents.
  • polyisocyanate compounds having three or more isocyanate groups in one molecule include, for example, isocyanurate trimers, biuret trimers, trimethylolpropane adducts of diisocyanates exemplified above; triphenylmethane triisocyanate, 1- Examples thereof include trifunctional or higher functional isocyanates such as methylbenzole-2,4,6-triisocyanate and dimethyltriphenylmethanetetraisocyanate.
  • isocyanate compounds are in the form of modified products such as carbodiimide modification, isocyanurate modification, biuret modification and the like. It may be used in the form of a blocked isocyanate blocked with various blocking agents.
  • polyol component examples include a diol compound having two hydroxyl groups in one molecule and a polyol compound having three or more hydroxyl groups in one molecule, and these may be used alone. Two or more kinds may be used in combination.
  • diol compound and the polyol compound having three or more hydroxyl groups in one molecule examples include low molecular weight polyols, polyether polyols, polyester polyols, polyester polycarbonate polyols, crystalline or non-crystalline polycarbonate polyols, and polybutadiene.
  • a polyol and a silicone polyol are mentioned.
  • low molecular polyols examples include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and 2-butyl-2-ethyl-1,3-propane.
  • polyether polyols examples include ethylene oxide adducts such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and polyethylene glycol; propylene oxide adducts such as dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, and polypropylene glycol; These include low molecular weight polyol ethylene oxide and / or propylene oxide adducts, polytetramethylene glycol and the like.
  • polyester polyols include polyols such as the low molecular weight polyols exemplified above, and ester-forming derivatives such as polycarboxylic acids or their esters, anhydrides, halides, and the like in an amount less than the stoichiometric amount, and / or Examples thereof include those obtained by a direct esterification reaction and / or a transesterification reaction with a lactone or a hydroxycarboxylic acid obtained by hydrolytic ring-opening thereof.
  • polycarboxylic acids or ester-forming derivatives thereof include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, 2-methylsuccinic acid 2-methyladipic acid, 3-methyladipic acid, 3-methylpentanedioic acid, 2-methyloctanedioic acid, 3,8-dimethyldecanedioic acid, 3,7-dimethyldecanedioic acid, hydrogenated dimer acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as dimer acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid; alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; trimeric acid, trimesic acid, castor oil fatty acid Poly
  • Examples include lower aliphatic esters such as esters, butyl esters, isobutyl esters, and amyl esters.
  • Examples of the lactones include lactones such as ⁇ -caprolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -caprolactone, dimethyl- ⁇ -caprolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, and ⁇ -butyrolactone.
  • An ionic group-introducing component used as necessary includes an anionic group-introducing component and a cationic group-introducing component.
  • the anionic group to be introduced include polyols containing a carboxyl group such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolbutyric acid, dimethylolvaleric acid, 1,4-butanediol-2-sulfonic acid, etc.
  • Polyols containing a sulfonic acid group of, for example, those for introducing a cationic group include N, N-dialkylalkanolamines, N-methyl-N, N-diethanolamine, N-butyl-N, N-alkyl-N, N-dialkanolamines such as N-diethanolamine and trialkanolamines can be mentioned.
  • the (a4) ionic group neutralizing agent component used as required includes anionic group neutralizing agents such as trialkylamines such as trimethylamine, triethylamine, and tributylamine, N, N-dimethylethanolamine, N N, N-dimethylpropanolamine, N, N-dipropylethanolamine, N, N-dialkylalkanolamines such as 1-dimethylamino-2-methyl-2-propanol, N-alkyl-N, N-dialkanolamine , Tertiary amine compounds such as trialkanolamines such as triethanolamine; basic compounds such as ammonia, trimethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, etc., neutralizing cationic groups Agents include formic acid, acetic acid, lactic acid, succinic acid, Organic carboxylic acids such as phosphoric acid and citric acid, organic sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid
  • polyvalent amine compound examples include low molecular diamines in which the alcoholic hydroxyl groups of the above-illustrated low molecular diols such as ethylenediamine and propylenediamine are substituted with amino groups; polyethers such as polyoxypropylenediamine and polyoxyethylenediamine Diamines; mensendiamine, isophoronediamine, norbornenediamine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane, 3,9-bis (3-aminopropyl) 2, Cycloaliphatic diamines such as 4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane;
  • a diisocyanate compound as the (a1) polyisocyanate component, and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexyl. It is particularly preferable to use methane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, and most preferably 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI).
  • MDI 4,4′-diphenylmethane diisocyanate
  • the (a2) polyol component it is preferable to use an ethylene oxide adduct that is a diol compound, and it is particularly preferable to use polyethylene glycol as an essential component. Since polyethylene glycol is excellent in lithium ion conductivity, the effect of reducing (raising suppression) the internal resistance of the battery can be remarkably exhibited by adopting such a configuration.
  • the number average molecular weight calculated from the hydroxyl value of polyethylene glycol is not particularly limited, but is preferably 2,500 to 15,000, more preferably 3,000 to 13,000, and still more preferably 3 , 500 to 10,000.
  • ethylene glycol and / or glycerin as the polyol component in addition to the essential components described above.
  • the gel obtained by swelling the coating resin becomes a physical cross-linked gel, which can be dissolved in a solvent at the time of production, and various productions as described later. The method can be applied.
  • the main chains of the polyurethane resin are chemically cross-linked. In this case, the degree of swelling into the electrolyte can be controlled arbitrarily by controlling the molecular weight between the cross-links.
  • the specific form of the polyvinyl resin is not particularly limited, and may be a polymer obtained by polymerizing a monomer containing a monomer having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter also referred to as “vinyl monomer”).
  • a monomer containing a monomer having a polymerizable unsaturated bond hereinafter also referred to as “vinyl monomer”.
  • vinyl monomer a monomer containing a monomer having a polymerizable unsaturated bond
  • conventionally known knowledge can be referred to as appropriate.
  • the vinyl monomer includes a vinyl monomer (b1) having a carboxyl group and a vinyl monomer (b2) represented by the following general formula (1).
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a branched alkyl group having 4 to 36 carbon atoms.
  • Examples of the vinyl monomer having a carboxyl group (b1) include monocarboxylic acids having 3 to 15 carbon atoms such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid; (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, (anhydrous) itaconic acid, Examples thereof include dicarboxylic acids having 4 to 24 carbon atoms such as citraconic acid and mesaconic acid; polycarboxylic acids having 6 to 24 carbon atoms such as aconitic acid and having valences of 4 to 24 or more.
  • (meth) acrylic acid is preferable, and methacrylic acid is particularly preferable.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 1 is preferably a methyl group.
  • R 2 is a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a branched alkyl group having 4 to 36 carbon atoms. Specific examples of R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a 1-alkylalkyl group.
  • a methyl group, an ethyl group, and a 2-alkylalkyl group are preferable from the viewpoint of absorbing the electrolyte solution, and a 2-ethylhexyl group and a 2-decyltetradecyl group are more preferable.
  • the monomer constituting the polymer includes a vinyl monomer (b1) having a carboxyl group, a vinyl monomer (b2) represented by the above general formula (1), and a copolymerization property containing no active hydrogen.
  • a vinyl monomer (b3) may be contained.
  • Examples of the copolymerizable vinyl monomer (b3) containing no active hydrogen include the following (b31) to (b35).
  • the monool includes (i) aliphatic monool [methanol, ethanol, n- and i-propyl.
  • Alcohol n-butyl alcohol, n-pentyl alcohol, n-octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, etc.], (ii) alicyclic monool [ Cyclohexyl alcohol etc.], (iii) araliphatic monools [benzyl alcohol etc.] and mixtures of two or more thereof.
  • (B32) Poly (n 2 to 30) oxyalkylene (carbon number 2 to 4) alkyl (carbon number 1 to 18) ether (meth) acrylate [methanol ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) 10 mol adduct (meth) Acrylate, propylene oxide of methanol (hereinafter abbreviated as PO), 10 mol adduct (meth) acrylate, etc.]
  • Nitrogen-containing vinyl compound (b33-1) Amido group-containing vinyl compound (i) (Meth) acrylamide compound having 3 to 30 carbon atoms, such as N, N-dialkyl (1 to 6 carbon atoms) or diaralkyl (carbon number) 7 to 15) (meth) acrylamide [N, N-dimethylacrylamide, N, N-dibenzylacrylamide, etc.], diacetone acrylamide (ii) Contains amide group having 4 to 20 carbon atoms excluding the above (meth) acrylamide compound
  • (b34-2) Alicyclic vinyl hydrocarbon Carbon 4-18 or more cyclic unsaturated compounds such as cycloalkenes (e.g. cyclohexene), (di) cycloalkadiene [e.g. (di) cyclopentadiene, terpenes (e.g.
  • Aromatic vinyl hydrocarbon Aromatic unsaturated compounds having 8 to 20 or more carbon atoms, such as styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butyl Styrene, phenyl styrene, cyclohexyl styrene, benzyl styrene (b35) vinyl ester, vinyl ether, vinyl ketone, unsaturated dicarboxylic acid diester (b35-1) vinyl ester aliphatic vinyl ester [carbon number of 4 to 15, for example, aliphatic carboxylic acid (mono -And dicarboxylic acid) alkenyl esters (eg vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, diallyl adipate, isopropenyl esters (eg vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl but
  • vinyl benzoate diallyl phthalate, methyl 4-vinyl benzoate
  • an aromatic ring-containing esters of aliphatic carboxylic acids e.g. acetoxystyrene
  • the content of the vinyl monomer (b1) having a carboxyl group, the vinyl monomer (b2) represented by the general formula (1) and the copolymerizable vinyl monomer (b3) not containing active hydrogen is determined by the polymer.
  • (B1) is preferably 0.1 to 80% by mass
  • (b2) is preferably 0.1 to 99.9% by mass
  • (b3) is preferably 0 to 99.8% by mass.
  • the liquid absorbency to the electrolyte is good.
  • More preferable content is 30 to 60% by mass of (b1), 5 to 60% by mass of (b2), and 5 to 80% by mass of (b3). Further preferable content is 35 to 60% of (b1). 50% by mass, (b2) is 15 to 45% by mass, and (b3) is 20 to 60% by mass.
  • the preferred lower limit of the number average molecular weight of the polymer is 10,000, more preferably 15,000, particularly preferably 20,000, most preferably 30,000, and the preferred upper limit is 2,000,000, more preferably 1. 500,000, particularly preferably 1,000,000, most preferably 800,000.
  • the number average molecular weight of the polymer can be determined by GPC (gel permeation chromatography) measurement under the following conditions.
  • Apparatus Alliance GPC V2000 (manufactured by Waters) Solvent: Orthodichlorobenzene Standard substance: Polystyrene Sample concentration: 3 mg / ml Column stationary phase: PLgel 10 ⁇ m, MIXED-B 2 in series (manufactured by Polymer Laboratories) Column temperature: 135 ° C.
  • the solubility parameter (SP value) of the polymer is preferably 9.0 to 20.0 (cal / cm 3 ) 1/2 .
  • the SP value of the polymer is more preferably 9.5 to 18.0 (cal / cm 3 ) 1/2 , and further preferably 10.0 to 14.0 (cal / cm 3 ) 1/2. preferable.
  • the SP value of the polymer is preferably 9.0 to 20.0 (cal / cm 3 ) 1/2 in view of the absorption of the electrolytic solution.
  • the glass transition point of the polymer is preferably 80 to 200 ° C., more preferably 90 to 190 ° C. from the viewpoint of heat resistance of the battery. Particularly preferred is 100 to 180 ° C.
  • the polymer can be produced by a known polymerization method (bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, etc.).
  • the coating resin has appropriate flexibility when immersed in an electrolytic solution.
  • the tensile elongation at break in the saturated liquid absorption state of the coating resin is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more, and particularly preferably It is 40% or more, and most preferably 50% or more.
  • the “tensile elongation at break” is an index indicating the flexibility of the resin, and is a value obtained by the measurement method described in the column of Examples described later.
  • the value of the tensile elongation at break of the coating resin is preferably as large as possible, and the upper limit is not particularly limited, but is usually 400% or less, preferably 300% or less. That is, preferable numerical ranges of the tensile elongation at break are 10 to 400%, 20 to 400%, 30 to 400%, 40 to 400%, 50 to 400%, 10 to 300%, 20 to 300%, 30 to 300%, 40-300%, 50-300%.
  • a flexible partial structure for example, a long-chain alkyl group, a polyether residue, an alkyl polycarbonate residue, A method of introducing an alkyl polyester residue or the like into the main chain of the coating resin.
  • the conductive auxiliary agent can contribute to improving the output characteristics at a high rate of the battery by forming an electron conduction path in the coating agent and reducing the electron transfer resistance of the positive electrode active material layer.
  • Examples of the conductive assistant include metals such as aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper, and titanium, alloys or metal oxides containing these metals; graphite, carbon fiber (specifically, vapor phase growth) Carbon such as carbon fiber (VGCF), carbon nanotube (CNT), carbon black (specifically, acetylene black, ketjen black (registered trademark), furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.).
  • metals such as aluminum, stainless steel (SUS), silver, gold, copper, and titanium, alloys or metal oxides containing these metals
  • graphite carbon fiber (specifically, vapor phase growth) Carbon such as carbon fiber (VGCF), carbon nanotube (CNT), carbon black (specifically, acetylene black, ketjen black (registered trademark), furnace black, channel black, thermal lamp black, etc.).
  • VGCF carbon fiber
  • CNT carbon nanotube
  • carbon black specifically, acetylene black, ketjen black (registered trademark)
  • furnace black channel
  • conductive assistants from the viewpoint of electrical stability, it is preferable to include at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, silver, gold, copper, titanium, and carbon. More preferably, it contains at least one selected from the group consisting of silver, gold, and carbon, and more preferably contains at least one carbon. These conductive assistants may be used alone or in combination of two or more.
  • the shape of the conductive auxiliary agent is preferably particulate or fibrous.
  • the shape of the particles is not particularly limited, and may be any shape such as powder, sphere, rod, needle, plate, column, indefinite shape, flake shape, and spindle shape. It doesn't matter.
  • the average particle size (primary particle size) when the conductive additive is in the form of particles is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 10 ⁇ m from the viewpoint of the electric characteristics of the battery.
  • the “particle diameter” means the maximum distance L among the distances between any two points on the contour line of the conductive additive.
  • the value of “average particle size” is the average value of the particle size of particles observed in several to several tens of fields using an observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). The calculated value shall be adopted.
  • a covering positive electrode active material particle is not restrict
  • a solution containing a coating resin and a solvent (coating resin solution) is dropped and mixed over 1 to 90 minutes.
  • the solvent in this case, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol can be preferably used.
  • a conductive additive is further added and mixed.
  • the temperature is raised to 50 to 200 ° C. with stirring, the pressure is reduced to 0.007 to 0.04 MPa, and then held for 10 to 150 minutes, whereby coated positive electrode active material particles can be obtained.
  • the conductive member has a function of forming an electron conduction path in the positive electrode active material layer.
  • at least a part of the conductive member forms a conductive path that electrically connects the first main surface that contacts the electrolyte layer side of the positive electrode active material layer to the second main surface that contacts the current collector side. It is preferable.
  • the conductive member forms a conductive passage that electrically connects the first main surface that contacts the electrolyte layer side of the positive electrode active material layer to the second main surface that contacts the current collector side It can be confirmed by observing the cross section of the positive electrode active material layer using an SEM or an optical microscope.
  • the conductive member is preferably a conductive fiber having a fibrous form.
  • carbon fibers such as PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers, conductive fibers obtained by uniformly dispersing highly conductive metal or graphite in synthetic fibers, and metals such as stainless steel.
  • Metal fibers conductive fibers obtained by coating the surfaces of organic fibers with metal, conductive fibers obtained by coating the surfaces of organic fibers with a resin containing a conductive substance, and the like.
  • carbon fiber is preferable because of its excellent conductivity and light weight.
  • the content of the conductive member in the positive electrode active material layer is 1% with respect to 100% by mass of the total solid content of the positive electrode active material layer (the total amount of solid members among the members constituting the positive electrode active material layer). It is preferably ⁇ 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass. When the content of the conductive member is within the above range, an electron conduction path can be satisfactorily formed in the positive electrode active material layer, and a decrease in the energy density of the battery can be suppressed.
  • the Young's modulus of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer described below is preferably 5 to 100 MPa.
  • Non conductive polymer examples include polyethylene oxide (PEO) -based and polypropylene oxide (PPO) -based polymers.
  • LiPF 6 LiBF 4, LiSbF 6, LiAsF 6 and LiClO 4 lithium salts of inorganic acids such as, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2 And lithium salts of organic acids such as LiC (CF 3 SO 2 ) 3 .
  • LiPF 6 is preferable from the viewpoint of battery output and charge / discharge cycle characteristics.
  • the mixing ratio of other additives such as a conductive member and a lithium salt that can be included in the positive electrode active material layer is not particularly limited. Those blending ratios can be adjusted by appropriately referring to known knowledge about non-aqueous electrolyte secondary batteries.
  • the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment as a constituent member of the positive electrode active material layer, in addition to the above positive electrode active material, a coating agent (coating resin, conductive additive) used as necessary, Members other than the conductive member, the ion conductive polymer, and the lithium salt may be used as appropriate. However, from the viewpoint of improving the energy density of the battery, it is preferable not to include a member that does not contribute much to the progress of the charge / discharge reaction.
  • the positive electrode active material layer (and the negative electrode active material layer described later) is bound by a binder that is crystallized by heating the positive electrode active material (negative electrode active material).
  • the binder added in order to maintain the structure of a positive electrode active material layer by binding positive electrode active material particles and other members should not be used as much as possible. It is preferable. That is, the binder content in the positive electrode active material layer (and the negative electrode active material layer) is preferably 1% by mass or less with respect to 100% by mass of the total solid content contained in the positive electrode active material layer (negative electrode active material layer). More preferably, it is 0.5 mass% or less, More preferably, it is 0.2 mass% or less, Especially preferably, it is 0.1 mass% or less, Most preferably, it is 0 mass%.
  • the thickness of the positive electrode active material layer is preferably 150 to 1500 ⁇ m, more preferably 180 to 950 ⁇ m, and further preferably 200 to 800 ⁇ m. If the thickness of the positive electrode active material layer is 150 ⁇ m or more, the energy density of the battery can be sufficiently increased. On the other hand, when the thickness of the positive electrode active material layer is 1500 ⁇ m or less, the structure of the positive electrode active material layer can be sufficiently maintained.
  • the porosity of the positive electrode active material layer is preferably 35.0 to 50.0%, more preferably 40.0 to 49.5%, and further preferably 42.0 to 49.0%. is there. Further, the density of the positive electrode active material layer is preferably 2.10 to 3.00 g / cm 3 , more preferably 2.15 to 2.70 g / cm 3 , and further preferably 2.17 to 2. 60 g / cm 3 .
  • the negative electrode active material layer includes the negative electrode active material
  • other forms are not particularly limited, and conventionally known knowledge is appropriately referred to.
  • the negative electrode active material layer preferably has the same form as the positive electrode active material layer described above. That is, the negative electrode active material layer preferably includes a negative electrode active material and a coating agent that covers the surface of the negative electrode active material. In other words, the negative electrode active material layer preferably includes coated negative electrode active material particles in which at least a part of the surface of the negative electrode active material is coated with a coating agent containing a coating resin and a conductive additive.
  • the negative electrode active material layer can include a conductive member, an ion conductive polymer, a lithium salt, and the like as necessary.
  • the negative electrode active material coated with a coating agent is also referred to as “coated negative electrode active material particles”.
  • the coated negative electrode active material particles have a core-shell structure in which a shell portion made of a coating agent containing a coating resin and a conductive additive is formed on the surface of the core portion made of the negative electrode active material.
  • the embodiment of the negative electrode active material layer including the coated negative electrode active material particles is basically the same as the content described in the section of the “positive electrode active material layer” except for the material of the negative electrode active material. Then, detailed description is abbreviate
  • the negative electrode active material examples include carbon materials such as graphite (graphite), soft carbon, and hard carbon, lithium-transition metal composite oxides (for example, Li 4 Ti 5 O 12 ), metal materials (tin, silicon), lithium, and the like.
  • Examples thereof include alloy-based negative electrode materials (for example, lithium-tin alloy, lithium-silicon alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-aluminum-manganese alloy).
  • alloy-based negative electrode materials for example, lithium-tin alloy, lithium-silicon alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-aluminum-manganese alloy.
  • two or more negative electrode active materials may be used in combination.
  • a carbon material, a lithium-transition metal composite oxide, and a lithium alloy negative electrode material are preferably used as the negative electrode active material.
  • negative electrode active materials other than those described above may be used.
  • the above-mentioned coating resin has a property that it easily adheres to a carbon material. Therefore, when the negative electrode active material is in the form of coated negative electrode active material particles, a carbon material is preferably used as the negative electrode active material from the viewpoint of providing a structurally stable electrode material.
  • the average particle diameter of the negative electrode active material is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 20 ⁇ m from the viewpoint of increasing the output.
  • a separator in which an electrolytic solution (liquid electrolyte) is held is interposed between the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer.
  • the electrolytic solution (liquid electrolyte) can be contained not only in the separator but also in the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer.
  • the electrolytic solution (liquid electrolyte) functions as a lithium ion carrier.
  • the electrolytic solution (liquid electrolyte) constituting the electrolytic solution layer has a form in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent.
  • the organic solvent used include carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethyl methyl carbonate.
  • a compound that can be added to the active material layer of the electrode such as Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , is similarly used. It can be adopted.
  • the liquid electrolyte may further contain additives other than the components described above.
  • additives include, for example, vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, dimethyl vinylene carbonate, phenyl vinylene carbonate, diphenyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, diethyl vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, 1,2-divinyl ethylene carbonate.
  • vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, and vinyl ethylene carbonate are preferable, and vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate are more preferable.
  • These cyclic carbonates may be used alone or in combination of two or more.
  • the separator has a function of holding the electrolyte and ensuring lithium ion conductivity between the positive electrode and the negative electrode, and a function as a partition wall between the positive electrode and the negative electrode.
  • separator examples include a separator made of a porous sheet made of a polymer or fiber that absorbs and holds the electrolyte and a nonwoven fabric separator.
  • a microporous (microporous film) can be used as the separator of the porous sheet made of polymer or fiber.
  • the porous sheet made of the polymer or fiber include polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); a laminate in which a plurality of these are laminated (for example, three layers of PP / PE / PP) And a microporous (microporous membrane) separator made of a hydrocarbon resin such as polyimide, aramid, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP), glass fiber, and the like.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • a microporous (microporous membrane) separator made of a hydrocarbon resin such as polyimide, aramid, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP), glass fiber, and the like.
  • the thickness of the microporous (microporous membrane) separator cannot be uniquely defined because it varies depending on the intended use.
  • the thickness of the separator in a motor-driven secondary battery such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or a fuel cell vehicle (FCV) is 4 to 60 ⁇ m in a single layer or multiple layers. It is desirable to be.
  • the fine pore diameter of the microporous (microporous membrane) separator is desirably 1 ⁇ m or less (usually a pore diameter of about several tens of nm).
  • nonwoven fabric separator examples include cotton, rayon, acetate, nylon, polyester; polyolefins such as PP and PE; nonwoven fabrics using conventionally known materials such as polyimide and aramid, either singly or in combination.
  • the bulk density of the nonwoven fabric is not particularly limited as long as sufficient battery characteristics can be obtained by the impregnated polymer gel electrolyte.
  • the thickness of the nonwoven fabric separator may be the same as that of the electrolyte layer, and is preferably 5 to 200 ⁇ m, particularly preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • microporous separator or nonwoven fabric separator as a resin porous substrate layer and a laminate having a heat resistant insulating layer laminated thereon (separator with a heat resistant insulating layer).
  • the heat resistant insulating layer is a ceramic layer containing inorganic particles and a binder.
  • separator with a heat-resistant insulating layer a highly heat-resistant separator having a melting point or a heat softening point of 150 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher is used.
  • the heat-resistant insulating layer By having the heat-resistant insulating layer, the internal stress of the separator that increases when the temperature rises is relieved, so that the effect of suppressing thermal shrinkage can be obtained. As a result, it is possible to prevent the induction of a short circuit between the electrodes of the battery, so that the battery configuration is unlikely to deteriorate in performance due to a temperature rise. Moreover, by having a heat-resistant insulating layer, the mechanical strength of the separator with a heat-resistant insulating layer is improved, and it is difficult for the separator to break. Furthermore, the separator is less likely to curl in the battery manufacturing process due to the effect of suppressing thermal shrinkage and high mechanical strength.
  • the inorganic particles in the heat resistant insulating layer contribute to the mechanical strength and heat shrinkage suppressing effect of the heat resistant insulating layer.
  • the material used as the inorganic particles is not particularly limited. Examples thereof include silicon, aluminum, zirconium, titanium oxides (SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 ), hydroxides and nitrides, and composites thereof. These inorganic particles may be derived from mineral resources such as boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mullite, spinel, olivine and mica, or may be artificially produced. Moreover, only 1 type may be used individually for these inorganic particles, and 2 or more types may be used together. Of these, silica (SiO 2 ) or alumina (Al 2 O 3 ) is preferably used, and alumina (Al 2 O 3 ) is more preferably used from the viewpoint of cost.
  • the basis weight of the inorganic particles is not particularly limited, but is preferably 5 to 15 g / m 2 . If it is this range, sufficient ion conductivity will be acquired and it is preferable at the point which maintains heat resistant strength.
  • the binder in the heat-resistant insulating layer has a role of adhering the inorganic particles and the inorganic particles to the resin porous substrate layer.
  • the heat-resistant insulating layer is stably formed, and peeling between the resin porous substrate layer and the heat-resistant insulating layer is prevented.
  • the binder used for the heat-resistant insulating layer is not particularly limited.
  • a compound such as butadiene rubber, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl fluoride (PVF), or methyl acrylate can be used as the binder.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PVF polyvinyl fluoride
  • methyl acrylate methyl acrylate
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • these compounds only 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
  • the binder content in the heat-resistant insulating layer is preferably 2 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the heat-resistant insulating layer.
  • the binder content is 2% by mass or more, the peel strength between the heat-resistant insulating layer and the resin porous substrate layer can be increased, and the vibration resistance of the separator can be improved.
  • the binder content is 20% by mass or less, the gaps between the inorganic particles are appropriately maintained, so that sufficient lithium ion conductivity can be ensured.
  • the thermal contraction rate of the separator with a heat-resistant insulating layer is preferably 10% or less for both MD and TD after holding for 1 hour at 150 ° C. and 2 gf / cm 2 .
  • the material which comprises a current collector plate (25, 27) is not restrict
  • a constituent material of the current collector plate for example, metal materials such as aluminum, copper, titanium, nickel, stainless steel (SUS), and alloys thereof are preferable. From the viewpoint of light weight, corrosion resistance, and high conductivity, aluminum and copper are more preferable, and aluminum is particularly preferable.
  • the positive electrode current collector plate 25 and the negative electrode current collector plate 27 may be made of the same material or different materials.
  • the seal part is a structural member unique to the bipolar nonaqueous electrolyte secondary battery as shown in FIG. 1 and has a function of preventing contact between current collectors and a short circuit at the end of the single battery layer.
  • a material constituting the seal portion any material having insulating properties, sealability against falling off of solid electrolyte, sealability against moisture permeation from the outside (sealing property), heat resistance under battery operating temperature, etc. Good.
  • acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyimide resin, rubber (ethylene-propylene-diene rubber: EPDM) and the like can be used.
  • an isocyanate-based adhesive an acrylic resin-based adhesive, a cyanoacrylate-based adhesive, or the like may be used, and a hot-melt adhesive (urethane resin, polyamide resin, polyolefin resin) or the like may be used.
  • a hot-melt adhesive urethane resin, polyamide resin, polyolefin resin
  • polyethylene resin and polypropylene resin are preferably used as the constituent material of the insulating layer, and amorphous polypropylene resin is mainly used. It is preferable to use a resin obtained by copolymerizing ethylene, propylene and butene as components.
  • a bag-like case using a laminate film 29 containing aluminum that can cover the power generation element as shown in FIG. 1 can be used.
  • a laminate film having a three-layer structure in which PP, aluminum, and nylon are laminated in this order can be used as the laminate film, but the laminate film is not limited thereto.
  • the exterior body is preferably made of a material that does not have rigidity in that the applied pressure applied by the pressure member can be easily transmitted to the power generation element.
  • a laminate film is preferable, and a laminate film containing aluminum is particularly preferable from the viewpoint that it is excellent in high output and cooling performance and can be suitably used for a battery for large equipment for EV and HEV.
  • the bipolar lithium ion secondary battery of the present embodiment has the above-described configuration, so that the internal resistance of the battery is reduced and the cycle characteristics are improved while minimizing the reduction in the energy density of the battery. It is. Therefore, the nonaqueous electrolyte secondary battery according to this embodiment is suitably used as a driving power source for EVs and HEVs.
  • the lithium ion secondary battery according to this embodiment is not limited to the bipolar lithium ion secondary battery as described with reference to FIG. 1, but is a so-called parallel type in which single battery layers are connected in parallel in a power generation element.
  • the present invention is also applicable to any conventionally known lithium ion secondary battery such as a stacked battery. In parallel stacked batteries, the arrangement of the seal portion (insulating layer) is not necessary.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining another embodiment of the battery device according to the present embodiment.
  • the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 sealed by the laminate film 29 which is an exterior body made of a material having no rigidity is added.
  • the metal plate 200 constituting the pressure member is sandwiched.
  • the electric power generation element 21 of the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 is pressurized in the lamination direction by the fastening force of the fastening members (bolts 300 and nuts 400).
  • the battery device according to the embodiment shown in FIG. 5 does not use an exterior body (laminate film) made of a material having no rigidity.
  • the bipolar lithium ion secondary battery 10 including the power generation element 21 is accommodated in the cell case 120 formed of a material having rigidity.
  • the cell case 120 functions as an exterior body and also functions as a pressure member.
  • the cell case 120 is made of a highly rigid material, and has a substantially rectangular bottom surface 122, a side wall portion 124 surrounding the bottom surface 122, a substantially rectangular top surface 126, Have The side wall portion 124 is configured to be attachable to the bottom surface 122 and the top surface 126 by a fastening member (not shown).
  • the cell case 120 forms a closed shape with the side wall portion 124 attached to the bottom surface 122 and the top surface 126.
  • a bipolar lithium ion secondary battery 10 including a power generation element 21 is disposed inside the cell case 120.
  • the bipolar lithium ion secondary battery 10 includes a power generation element 21 in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator are stacked, current collecting plates 150 and 152, and spacers 160 and 162.
  • the upper surface 126 of the cell case 120 is positioned so as to face the upper surface 142 of the power generation element 21 in the stacking direction of the power generation elements 21.
  • the current collecting plates 150 and 152 are, for example, substantially plate-like copper, and are used to take out current from the power generation element 21, and are in contact with the single cell layer located at the lowermost layer and the single cell layer located at the uppermost layer. ing.
  • the spacers 160 and 162 are insulating sheets having a function of absorbing vibration applied to the power generation element 21 and are disposed outside the current collecting plates 150 and 152 in the stacking direction. That is, the spacers 160 and 162 are located on the upper surface (one surface) 142 and the lower surface (the other surface) 144 of the power generation element 21. The spacers 160 and 162 can be appropriately omitted as necessary.
  • the cell case 120 further includes an insulating film layer 128 and high-power connectors 130 and 132.
  • the insulating film layer 128 is formed on the inner wall of the bottom surface 122 and the side wall portion 124.
  • a spacer 162 is positioned on the insulating film layer 128 on the bottom surface 122.
  • the high power connectors 130 and 132 are hermetically attached to the side wall portion 124 and are electrically connected to the current collector plates 150 and 152.
  • the cell case 120 constitutes a pressure member together with a fastening member (not shown).
  • the power generating element 21 is pressurized in the stacking direction by the pressing member.
  • the thickness of the power generation element 21 varies in the surface direction, and the battery device 100 including the bipolar lithium ion secondary battery satisfies the above formula (1). It is supposed to be.
  • the size of the side wall portion 124 of the cell case 120 (the vertical size shown in FIG. 5) is designed to be slightly smaller, and this is fitted to the upper surface 126 and the bottom surface of the cell case. May be.
  • the thickness at the outer peripheral portion when the power generation element 21 is viewed in plan is minimum (T2 shown in FIG. 4), and the thickness at the center is maximum (FIG.
  • T1 shown in Fig. 4 has been described as an example.
  • the present invention is not limited to such a case, and a configuration in which the portions where the thickness of the power generating element 21 is minimum or maximum is not the outer peripheral portion and the central portion when the power generating element 21 is viewed in plan can be adopted.
  • the thickness at the central portion when the power generation element 21 is viewed in plan may be the smallest, and the thickness at the outer peripheral portion may be the largest.
  • the battery device when the battery device is mounted on a vehicle, such a form is provided with a convex portion on a member adjacent to the battery device, and the convex portion abuts on the central portion of the power generating element 21 to thereby center the power generating element. It can be achieved by arranging to apply a larger pressing force to the part.
  • the battery storage space is about 170L. Since auxiliary devices such as cells and charge / discharge control devices are stored in this space, the storage efficiency of a normal cell is about 50%. The efficiency of loading cells into this space is a factor that governs the cruising range of electric vehicles. If the size of the single cell is reduced, the loading efficiency is impaired, so that the cruising distance cannot be secured.
  • the nonaqueous electrolyte secondary battery constituting the battery device according to the present invention is preferably large.
  • the length of the short side of the flat laminate type nonaqueous electrolyte laminate secondary battery is preferably 100 mm or more.
  • the length of the short side of the laminated battery refers to the side having the shortest length.
  • the upper limit of the short side length is not particularly limited, but is usually 400 mm or less.
  • volume energy density and rated discharge capacity In general electric vehicles, an important development goal is to increase the mileage (cruising range) by one charge. Considering such points, the volume energy density of the battery is preferably 157 Wh / L or more, and the rated capacity is preferably 20 Wh or more.
  • the ratio of the battery area to the rated capacity is 5 cm 2 / Ah or more, and the rated capacity is 3 Ah or more. It is preferable that the present invention is applied to a battery.
  • the aspect ratio of the rectangular electrode is preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2.
  • the electrode aspect ratio is defined as the aspect ratio of the rectangular positive electrode active material layer.
  • the assembled battery is configured by connecting a plurality of batteries. Specifically, at least two or more are used, and are configured by serialization, parallelization, or both. Capacitance and voltage can be freely adjusted by paralleling in series.
  • a small assembled battery that can be attached and detached by connecting a plurality of batteries in series or in parallel. Then, a plurality of small assembled batteries that can be attached and detached are connected in series or in parallel to provide a large capacity and large capacity suitable for vehicle drive power supplies and auxiliary power supplies that require high volume energy density and high volume output density.
  • An assembled battery having an output can also be formed. How many batteries are connected to make an assembled battery, and how many small assembled batteries are stacked to make a large-capacity assembled battery depends on the battery capacity of the mounted vehicle (electric vehicle) It may be determined according to the output.
  • the battery device of this embodiment maintains a discharge capacity even when used for a long time and has good cycle characteristics. Furthermore, the energy density is high. Vehicle applications such as electric vehicles, hybrid electric vehicles, fuel cell vehicles, and hybrid fuel cell vehicles require higher capacity, larger size, and longer life than electric and portable electronic devices. . Therefore, the nonaqueous electrolyte secondary battery can be suitably used as a vehicle power source, for example, a vehicle driving power source or an auxiliary power source.
  • a battery or an assembled battery formed by combining a plurality of these batteries can be mounted on the vehicle.
  • a plug-in hybrid electric vehicle having a long EV mileage or an electric vehicle having a long charge mileage can be formed by mounting such a battery.
  • a car a hybrid car, a fuel cell car, an electric car (four-wheeled vehicles (passenger cars, trucks, buses, commercial vehicles, light cars, etc.) This is because it can be used for motorcycles (including motorcycles) and tricycles) to provide a long-life and highly reliable automobile.
  • the application is not limited to automobiles.
  • it can be applied to various power sources for moving vehicles such as other vehicles, for example, trains, and power sources for mounting such as uninterruptible power supplies. It is also possible to use as.
  • Part means “part by mass” unless otherwise specified.
  • the process from preparation of the slurry for positive electrode active material layers and the slurry for negative electrode active material layers to preparation of a lithium ion secondary battery was implemented in the dry room.
  • Example 1 ⁇ Preparation of resin solution for covering negative electrode active material> A four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping funnel and nitrogen gas inlet tube was charged with 83 parts of ethyl acetate and 17 parts of methanol, and the temperature was raised to 68 ° C.
  • an initiator solution prepared by dissolving 0.583 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) in 26 parts of ethyl acetate was continuously added over 2 hours using a dropping funnel. . Furthermore, the polymerization was continued for 4 hours at the boiling point. After removing the solvent to obtain 582 parts of resin, 1,360 parts of isopropanol was added to obtain a resin solution for coating a negative electrode active material comprising a vinyl resin having a resin solid content concentration of 30% by mass.
  • Non-graphitizable carbon (hard carbon) (Carbotron (registered trademark) PS (F)) manufactured by Kureha Battery Materials Japan Co., Ltd. 88.4 parts in a universal mixer and stirred at room temperature at 150 rpm Then, the negative electrode active material coating resin solution (resin concentration of 30% by mass) obtained above was added dropwise and mixed over 60 minutes so that the resin solid content was 10 parts, and the mixture was further stirred for 30 minutes.
  • acetylene black [DENKA Black (registered trademark) manufactured by Denka Co., Ltd.] 1.6 parts were mixed in 3 portions while stirring, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring for 30 minutes. The pressure was reduced to 30 minutes, and a coated negative electrode active material was obtained. Assuming that the coated negative electrode active material has a core-shell structure, the average particle diameter of the non-graphitizable carbon powder as the core was 9 ⁇ m. In addition, the solid content of the conductive additive with respect to 100% by mass of the coated negative electrode active material was 1.6% by mass.
  • acetylene black [DENKA BLACK (registered trademark) manufactured by Denka Co., Ltd.] is mixed while stirring, and the temperature is raised to 140 ° C. while stirring for 60 minutes, and the pressure is reduced to 0.01 MPa for 5 hours.
  • the coated positive electrode active material was obtained. Assuming that the coated positive electrode active material has a core-shell structure, the average particle diameter of the nickel / aluminum / lithium cobalt oxide powder as the core was 6 ⁇ m. Moreover, the solid content of the conductive additive was 0.1% by mass relative to 100% by mass of the coated positive electrode active material.
  • Li [(FSO 2 ) 2 N] Li [(FSO 2 ) 2 N] (LiFSI) is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) (volume ratio 1: 1) at a rate of 2 mol / L to obtain an electrolytic solution. It was.
  • the negative electrode active material slurry obtained above was applied to one surface of the resin current collector obtained above to form a negative electrode active material layer (the size of the coating part was 192 mm ⁇ 236 mm).
  • a separator manufactured by Celgard, # 3501, thickness 25 ⁇ m, size 196 mm ⁇ 240 mm
  • the positive electrode active material slurry obtained above is applied to the surface of the separator to form a positive electrode active material layer (the size of the coating part is 188 mm ⁇ 232 mm), and the above obtained on the exposed surface of the positive electrode active material layer.
  • the obtained resin current collector was disposed.
  • An iron plate having a thickness of 5 to 15 mm is arranged on both surfaces of the bipolar lithium ion secondary battery produced as described above, and as shown in FIGS. 2 and 3, four corners of the iron plate (corresponding to the metal plate 200) are bolts 300 and nuts 400.
  • the battery device was manufactured by fastening using At this time, a sensor sheet of a film type pressure distribution measurement system I-Scan (registered trademark) (manufactured by Nitta Corporation) was disposed between one iron plate and the laminate sheet of the bipolar lithium ion secondary battery.
  • I-Scan registered trademark
  • Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 The embodiment described above, except that the value of (T1-T2) / T1 ⁇ 100 was changed to the value shown in Table 1 below by changing the configuration of the pressure member (plate thickness and fastening force) In the same manner as in Example 1, battery devices of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were produced.
  • a large pressure member that causes a decrease in energy density can be obtained without applying a large applied pressure uniformly to the power generation element (that is, a large pressure member). It can be seen that even if it is not arranged, the internal resistance of the battery can be reduced and the cycle characteristics can be improved.
  • 11 Current collector 11a The outermost layer current collector on the positive electrode side, 11b The outermost layer current collector on the negative electrode side, 13 positive electrode active material layer, 15 negative electrode active material layer, 17 electrolyte layer, 19 cell layer, 21 power generation elements, 23 Bipolar electrode, 25 positive electrode current collector plate (positive electrode tab), 27 negative electrode current collector (negative electrode tab), 29 exterior body, 31 Sealing part (insulating layer), 58 positive electrode tab, 59 Negative electrode tab, 100 battery device, 120 cell case, 122 The bottom of the cell case, 124 side wall, 126 top surface of the cell case, 128 insulation film layer, 130, 132 High power connector, 142 top surface of the power generation element, 144 The lower surface of the power generation element, 150, 152 current collector plate, 160, 162 spacer,

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Abstract

【課題】加熱により結晶化されたバインダを含まない非結着体からなる電極活物質層が集電体の表面に配置された電極を用いた非水電解質二次電池において、電池のエネルギー密度の低下を最小限に抑制しつつ、電池の内部抵抗を低下させるとともにサイクル特性を向上させうる手段を提供する。 【解決手段】電池装置は、正極集電体の表面に正極活物質を含む非結着体からなる正極活物質層が形成されてなる正極と、負極集電体の表面に負極活物質を含む非結着体からなる負極活物質層が形成されてなる負極と、電解液が保持されてなるセパレータとを含む発電要素を備えた非水電解質二次電池と、前記発電要素をその積層方向に加圧する加圧部材とを有する。そして、当該電池装置は、前記発電要素の積層方向における最も厚い部分の厚みをＴ１とし、最も薄い部分の厚みをＴ２としたときに、下記数式（１）： ０．１＜（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１×１００＜５（１） を満足する。

Description

電池装置
　本発明は、電池装置に関する。
　近年、地球温暖化に対処するため、二酸化炭素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などの非水電解質二次電池の開発が盛んに行われている。
　モータ駆動用二次電池としては、携帯電話やノートパソコン等に使用される民生用リチウムイオン二次電池と比較して極めて高い出力特性、および高いエネルギーを有することが求められている。したがって、現実的な全ての電池の中で最も高い理論エネルギーを有するリチウムイオン二次電池が注目を集めており、現在急速に開発が進められている。
　リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は、一般に、正極活物質およびバインダ等を含む正極活物質スラリーを正極集電体の表面に塗布し乾燥させた正極と、負極活物質およびバインダ等を含む負極活物質スラリーを負極集電体の表面に塗布し乾燥させた負極とが、電解質層（電解質を保持したセパレータ）を介して接続されてなる発電要素が、外装体に収納される構成を有している。
　従来、非水電解質二次電池等のセルが複数積層されてなるセル積層構造をセルの積層方向へ加圧することでデバイスの特性を向上させる技術が知られている。例えば特開２００１－１６７７４５号公報には、積層されたセルを受容するとともにその積層方向各端面を覆うケーシングの一端と積層されたセルとの間に皿ばねを配置することで当該セル同士を密着させる方向に加圧する技術が開示されている。特開２００１－１６７７４５号公報によれば、このような構成とすることでセル積層構造の積層方向への膨出を抑えることができ、積層されたセルの寸法誤差によらず装置の寸法を一定にできて取扱い性が向上するとされている。
　また、特に非水電解質二次電池においては、セルの面方向において均一に加圧することが行われている。これにより、正負極間の電極間距離を縮めることで電池の内部抵抗を低下させることができる。また、電極反応を均一に進行させることで局所的な劣化も防止することができることから、電池のサイクル特性を向上させることも可能となる。
　本発明者らの検討によれば、従来のようなバインダを含有する乾燥電極を用いた非水電解質二次電池の製造プロセスによると、電極活物質スラリーを乾燥させてバインダを結晶化させる加熱工程において電極活物質層にひび割れが生じる場合があることが判明した。電極活物質層のひび割れは電池性能を大きく低下させる原因となりうる。そこで本発明者らは、このようなひび割れの発生を防止するため、加熱により結晶化されたバインダによって結着されていない（すなわち、非結着体からなる）電極活物質層（以下、単に「非結着活物質層」とも称する）が集電体の表面に配置された電極を用いることについて検討を進めた。
　このような非結着活物質層の構成成分はバインダによって結着されていないため、バインダによって結着された乾燥電極と比較すると活物質層における導電性が低下する傾向にある。このような導電性の低下を抑制するためには、やはりセルの積層方向に加圧することが有効である。ただし、本発明者らの検討によれば、非結着活物質層を用いた場合のセルの内部抵抗は加圧力に対して感度があり、乾燥電極の場合よりもずっと大きい加圧力を印加しなければセルの内部抵抗が十分に低下しないことが判明した。なお、このように大きい加圧力をセルの面方向に均一に印加するにはセルを加圧するための加圧部材が大型化し、当該加圧部材まで含めた電池装置としてのエネルギー密度が大幅に低下してしまうという問題がある。
　そこで本発明は、非結着活物質層を用いた非水電解質二次電池において、電池のエネルギー密度の低下を最小限に抑制しつつ、電池の内部抵抗を低下させるとともにサイクル特性を向上させうる手段を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、驚くべきことに、非結着活物質層を用いた非水電解質二次電池において、発電要素の積層方向の厚みを当該発電要素の面方向においてあえてばらつかせるように当該発電要素をその積層方向に加圧することで上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
　すなわち、本発明の一形態によれば、正極集電体の表面に正極活物質を含む非結着体からなる正極活物質層が形成されてなる正極と、負極集電体の表面に負極活物質を含む非結着体からなる負極活物質層が形成されてなる負極と、電解液が保持されてなるセパレータとを含む発電要素を備えた非水電解質二次電池と、前記発電要素をその積層方向に加圧する加圧部材とを有する電池装置が提供される。そして、当該電池装置は、前記発電要素の積層方向における最も暑い部分の厚みをＴ１とし、最も薄い部分の厚みをＴ２としたときに、下記数式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
を満足する点に特徴がある。
本発明の一実施形態である双極型リチウムイオン二次電池を模式的に表した断面図である。 本発明の一実施形態に係る双極型リチウムイオン二次電池を備えた電池装置の斜視図である。 図２に示すＡ方向から見た側面図である。 本発明に係る電池装置の特徴を説明するための模式断面図である。 本形態に係る電池装置の他の実施形態を説明するための模式断面図である。
　本発明の一形態は、正極集電体の表面に正極活物質を含む非結着体からなる正極活物質層が形成されてなる正極と、負極集電体の表面に負極活物質を含む非結着体からなる負極活物質層が形成されてなる負極と、電解液が保持されてなるセパレータとを含む発電要素を備えた非水電解質二次電池と、前記発電要素をその積層方向に加圧する加圧部材とを有し、前記発電要素の積層方向における最も厚い部分の厚みをＴ１とし、最も薄い部分の厚みをＴ２としたときに、下記数式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
を満足する、電池装置に関する。このような構成を有する電池装置によれば、発電要素の積層方向に加圧された非結着活物質層が流動することで活物質層の内部における圧力の均一化が図れる。したがって、発電要素に対して大きい加圧力を均一に印加しなくとも（すなわち、エネルギー密度の低下をもたらす大型の加圧部材を配置しなくとも）、電池の内部抵抗を低下させるとともにサイクル特性を向上させることが可能となる。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、以下の形態のみに制限されない。以下では、非水電解質二次電池の一形態である、双極型リチウムイオン二次電池を例に挙げて本発明を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。本明細書において、範囲を示す「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０～２５℃）／相対湿度４０～５０％の条件で行う。
　本明細書では、双極型リチウムイオン二次電池を単に「双極型二次電池」とも称し、双極型リチウムイオン二次電池用電極を単に「双極型電極」と称することがある。
　＜双極型二次電池＞
　図１は、本発明の一実施形態である双極型リチウムイオン二次電池を模式的に表した断面図である。図１に示す双極型リチウムイオン二次電池１０は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素２１が、外装体であるラミネートフィルム２９の内部に封止された構造を有する。
　図１に示すように、本形態の双極型リチウムイオン二次電池１０の発電要素２１は、集電体１１の一方の面に電気的に結合した正極活物質層１３が形成され、集電体１１の反対側の面に電気的に結合した負極活物質層１５が形成された複数の双極型電極２３を有する。各双極型電極２３は、電解液が保持されたセパレータ１７（電解質層）を介して積層されて発電要素２１を形成する。この際、一の双極型電極２３の正極活物質層１３と前記一の双極型電極２３に隣接する他の双極型電極２３の負極活物質層１５とがセパレータ１７を介して向き合うように、各双極型電極２３およびセパレータ１７が交互に積層されている。すなわち、一の双極型電極２３の正極活物質層１３と前記一の双極型電極２３に隣接する他の双極型電極２３の負極活物質層１５との間にセパレータ１７が挟まれて配置されている。なお、負極活物質層１５は、発電要素２１の積層方向から見て正極活物質層１３よりも一回り大きく形成されている。また、本発明の技術的範囲は図１に示すような双極型二次電池に限定されず、例えば国際公開第２０１６／０３１６８８号パンフレットに開示されているような複数の単電池層が電気的に直列に積層されてなる結果として同様の直列接続構造を有する電池であってもよい。
　なお、図示はしないが、図１の双極型リチウムイオン二次電池１０において、負極活物質層１５は、負極活物質を含んでいることにより、二次電池の負極として機能する。また、負極活物質層１５は、導電部材として導電性繊維である炭素繊維を含んでいてもよい。負極活物質層１５が炭素繊維を含むことで、負極活物質層１５の電解質層１７側に接触する第１主面から集電体１１側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成することができ、さらに当該導電通路と負極活物質とを電気的に接続することができる。同様に、正極活物質層１３は、導電部材として導電性繊維である炭素繊維を含んでいてもよい。正極活物質層１３が炭素繊維を含むことで、正極活物質層１３のセパレータ１７側に接触する第１主面から集電体１１側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成することができ、さらに当該導電通路と負極活物質とを電気的に接続することができる。また、負極活物質層１５および正極活物質層１３は、一般的な非水電解質二次電池の活物質層に含まれるバインダを含んでいない（すなわち、「非結着体」である）。
　隣接する正極活物質層１３、セパレータ１７、および負極活物質層１５は、一つの単電池層１９を構成する。したがって、双極型リチウムイオン二次電池１０は、単電池層１９が積層されてなる構成を有するともいえる。また、単電池層１９の外周部にはシール部（絶縁層）３１が配置されている。これにより、セパレータ１７からの電解液の漏れによる液絡を防止し、電池内で隣り合う集電体１１どうしが接触したり、発電要素２１における単電池層１９の端部の僅かな不揃いなどに起因する短絡が起こったりするのを防止している。なお、発電要素２１の最外層に位置する正極側の最外層集電体１１ａには、片面のみに正極活物質層１３が形成されている。また、発電要素２１の最外層に位置する負極側の最外層集電体１１ｂには、片面のみに負極活物質層１５が形成されている。
　さらに、図１に示す双極型リチウムイオン二次電池１０では、正極側の最外層集電体１１ａに隣接するように正極集電板（正極タブ）２５が配置され、これが延長されて外装体であるラミネートフィルム２９から導出している。一方、負極側の最外層集電体１１ｂに隣接するように負極集電板（負極タブ）２７が配置され、同様にこれが延長されてラミネートフィルム２９から導出している。
　なお、単電池層１９の積層回数は、所望する電圧に応じて調節する。また、双極型リチウムイオン二次電池１０では、電池の厚みを極力薄くしても十分な出力が確保できれば、単電池層１９の積層回数を少なくしてもよい。双極型リチウムイオン二次電池１０でも、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、発電要素２１を外装体であるラミネートフィルム２９に減圧封入し、正極集電板２５および負極集電板２７をラミネートフィルム２９の外部に取り出した構造とするのがよい。
　続いて、本実施形態に係る双極型リチウムイオン二次電池１０の特徴的な構成について説明する。
　図２は、本発明の一実施形態に係る双極型リチウムイオン二次電池を備えた電池装置の斜視図である。図３は、図２に示すＡ方向から見た側面図である。
　図２に示すように、本実施形態に係る双極型リチウムイオン二次電池を備えた電池装置１００は、図１に示す双極型リチウムイオン二次電池１０と、双極型リチウムイオン二次電池１０を挟持する２枚の金属板２００と、締結部材としてのボルト３００およびナット４００と、を有している。この締結部材（ボルト３００およびナット４００）は金属板２００が双極型リチウムイオン二次電池１０を挟持した状態で固定する機能を有している。これにより、金属板２００および締結部材（ボルト３００およびナット４００）は双極型リチウムイオン二次電池１０が備える発電要素２１をその積層方向に加圧する加圧部材として機能する。なお、加圧部材は双極型リチウムイオン二次電池１０が備える発電要素２１をその積層方向に加圧することができる部材であれば特に制限されない。加圧部材として、典型的には、金属板２００のように剛性を有する材料から形成された板と上述した締結部材との組み合わせが用いられる。また、締結部材についても、ボルト３００およびナット４００のみならず、発電要素２１をその積層方向に加圧するように金属板２００の端部を固定するテンションプレートなどが用いられてもよい。
　図４は、本発明に係る電池装置の特徴を説明するための模式断面図である。図４に示すように、本発明に係る電池装置を構成する非水電解質二次電池の発電要素２１は、加圧部材（一対の金属板２００）によって加圧されている。そして、加圧部材による加圧の結果、発電要素２１の厚みは、発電要素の面方向でばらつきを有している。ここで、本明細書において「発電要素２１の厚み」とは、発電要素を構成する正極活物質層１３と負極活物質層１５との対向部における、発電要素の両最外層に位置する活物質層の最外表面間の（発電要素の積層方向の）距離を意味するものとする。
　本形態に係る電池装置において、発電要素２１の厚みのばらつきは、所定の範囲に制御されている。すなわち、発電要素２１の積層方向における最も厚い部分の厚みをＴ１とし、最も薄い部分の厚みをＴ２としたときに、下記数式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
を満足することが必須である（図４に示すＴ１およびＴ２を参照）。ここで、（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１×１００の値が０．１以下であると、内部抵抗を十分に低下させるのに必要とされる加圧力が増大することに伴い、加圧部材も大型化が避けられない。その結果、電池装置のエネルギー密度を低下させることなく電池性能を向上させることができない。一方、（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１×１００の値が５以上であると、発電要素の厚みが小さい部位に印加される加圧力が大きくなり過ぎ、発電要素が破断する虞がある。なお、好ましい実施形態において、電池装置は、下記数式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
をさらに満足する。また、より好ましい実施形態において、電池装置は、下記数式（３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
をさらに満足する。このような構成とすることにより、電池性能をよりいっそう向上させることが可能となる。また、電池装置が上述した数式（１）～数式（３）を満足するように構成するための具体的な手法について特に制限はなく、加圧部材の配置形態を制御したり、締結部材を用いる場合にはその締結力を調節したりすることによって上記の数式を満足する電池装置を得ることが可能である。なお、発電要素２１の厚みが上述した数式（１）～数式（３）を満足するものであるか否かの判定は、例えば後述する実施例の欄に記載のＸ線ＣＴ装置を用いた非破壊的な手法により行うことができる。なお、Ｘ線ＣＴ等の非破壊的な手法を用いた場合と同じＴ１およびＴ２の値が得られるのであれば、破壊的な手法によりこの判定を行ってもよい。例えば、加圧された状態の発電要素が固定されるように電池装置の全体を樹脂等の包埋材料中に包埋し、これを切断することによってＴ１およびＴ２を測定することが可能である。また、Ｔ１およびＴ２を算出するための発電要素２１の切断面をどのように設定するかによって（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１×１００の値が変動する場合には、発電要素２１を平面視した場合の重心を通り発電要素２１の積層方向に沿った切断面のいずれかにおけるＴ１およびＴ２の測定値が上記数式（１）を満たせば本発明の範囲内のものであると判断する。さらに、外装体中に発電要素が封入された電池が複数積層されてなる電池モジュールが、加圧部材とともに電池装置を構成してもよい。このような場合には、当該電池モジュールを構成する電池の少なくとも１つが上述した数式（１）の関係を満たしている限り、本発明の技術的範囲に含まれるものとする。
　上述したように、電極活物質層におけるひび割れとこれに伴う電池性能の低下の問題を解決することを目的として、本発明者らはバインダによって結着されていない非結着活物質層が集電体の表面に配置された電極を用いることについて検討を進めた。
　このような非結着活物質層の構成成分はバインダによって結着されていないため、バインダによって結着されている乾燥電極と比較すると活物質層における導電性が低下する傾向にある。このような導電性の低下を抑制するためには、やはりセルの積層方向に加圧することが有効である。ただし、本発明者らの検討によれば、非結着活物質層を用いた場合のセルの内部抵抗は加圧力に対して感度があり、乾燥電極の場合よりもずっと大きい加圧力を印加しなければセルの内部抵抗が十分に低下しないことが判明した。なお、乾燥電極において活物質層の構成成分はバインダにより結着されていることから、加圧力に対する感度はほとんどなく、比較的小さい加圧力でも内部抵抗の上昇を抑えることが可能である。一方、上述したように大きい加圧力をセルの面方向に均一に印加するにはセルを加圧するための加圧部材が大型化し、当該加圧部材まで含めた電池装置としてのエネルギー密度が大幅に低下してしまうという問題がある。
　このような新たに見出された課題に対し、図４に示すように上記数式（１）を満足する電池装置によれば、当該課題を解決することができる。すなわち、本発明者らは、驚くべきことに、本発明に係る構成とすることで、発電要素に対して大きい加圧力を均一に印加しなくとも（すなわち、エネルギー密度の低下をもたらす大型の加圧部材を配置しなくとも）、電池の内部抵抗を低下させるとともにサイクル特性を向上させることが可能となることをさらに見出したのである。これは、上記数式（１）を満足する電池装置によれば、発電要素の積層方向に加圧された非結着活物質層が流動することで活物質層の内部における圧力の均一化が図れることによるものと推定されている。
　なお、発電要素２１に印加される荷重（発電要素の積層方向における加圧力）の最小値（最低荷重）は、２０ｋＰａ以上であることが好ましく、２００ｋＰａ以上であることがより好ましい。このような構成とすることによって、本発明の作用効果をよりいっそう顕著に発現させることができる。なお、発電要素の面方向で見た場合に、「発電要素の積層方向における加圧力」は常に一定であるとは限らず、部位によってばらついていることもある。「発電要素の積層方向における加圧力の最小値（最低荷重）」とは、このように部位によってばらついている加圧力（荷重）のうち最も小さい値を意味する。また、最低荷重の上限値について特に制限はないが、全体を大きい圧力で加圧するわけではないことから、当該上限値は好ましくは２５０ｋＰａ以下である。
　以下、双極型リチウムイオン二次電池の主な構成要素について説明する。
　［集電体］
　集電体は、正極活物質層と接する一方の面から、負極活物質層と接する他方の面へと電子の移動を媒介する機能を有する。集電体を構成する材料に特に制限はないが、例えば、金属が挙げられる。また、集電体は、導電性を有する樹脂層を含むもの（いわゆる「樹脂集電体」）であってもよい。
　具体的には、金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅などが挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、電子伝導性や電池作動電位、集電体へのスパッタリングによる負極活物質の密着性等の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケルが好ましい。
　また、後者の導電性を有する樹脂層を含む「樹脂集電体」の構成材料としては、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂が挙げられる。導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアクリロニトリル、およびポリオキサジアゾールなどが挙げられる。かような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または集電体の軽量化の点において有利である。
　非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ；高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）など）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはポリスチレン（ＰＳ）などが挙げられる。かような非導電性高分子材料は、優れた耐電位性または耐溶媒性を有しうる。
　上記の導電性高分子材料または非導電性高分子材料には、必要に応じて導電性フィラーが添加されうる。特に、集電体の基材となる樹脂が非導電性高分子のみからなる場合は、樹脂に導電性を付与するために必然的に導電性フィラーが必須となる。
　導電性フィラーは、導電性を有する物質であれば特に制限なく用いることができる。例えば、導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属および導電性カーボンなどが挙げられる。金属としては、特に制限はないが、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｂ、およびＫからなる群から選択される少なくとも１種の金属もしくはこれらの金属を含む合金または金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に制限はない。好ましくは、アセチレンブラック、バルカン（登録商標）、ブラックパール（登録商標）、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック（登録商標）、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、およびフラーレンからなる群より選択される少なくとも１種を含むものである。
　導電性フィラーの添加量は、集電体に十分な導電性を付与できる量であれば特に制限はなく、一般的には、５～３５体積％程度である。
　なお、本形態の集電体は、単独の材料からなる単層構造であってもよいし、あるいは、これらの材料からなる層を適宜組み合わせた積層構造であっても構わない。集電体の軽量化の観点からは、少なくとも導電性を有する樹脂からなる導電性樹脂層を含むことが好ましい。また、単電池層間のリチウムイオンの移動を遮断する観点からは、集電体の一部に金属層を設けてもよい。集電体の厚みは特に制限されないが、好ましくは５０～１００μｍである。
　［正極活物質層］
　正極活物質層は、正極活物質および必要に応じて当該正極活物質の表面を被覆する被覆剤を含む。また、正極活物質層は、さらに必要に応じて導電部材、イオン伝導性ポリマー、リチウム塩等を含みうる。
　なお、本明細書では、被覆剤により被覆された状態の正極活物質を「被覆正極活物質粒子」とも称する。被覆正極活物質粒子は、正極活物質からなるコア部の表面に被覆用樹脂および導電助剤を含む被覆剤からなるシェル部が形成された、コア－シェル構造を有している。
　（正極活物質）
　正極活物質としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ－Ｍｎ－Ｃｏ）Ｏ２およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム－遷移金属複合酸化物、リチウム－遷移金属リン酸化合物、リチウム－遷移金属硫酸化合物などが挙げられる。場合によっては、２種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム－遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。より好ましくはリチウムとニッケルとを含有する複合酸化物が用いられる。さらに好ましくはＬｉ（Ｎｉ－Ｍｎ－Ｃｏ）Ｏ２およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの（以下、単に「ＮＭＣ複合酸化物」とも称する）、またはリチウム－ニッケル－コバルト－アルミニウム複合酸化物（以下単に、「ＮＣＡ複合酸化物」とも称する）などが用いられる。ＮＭＣ複合酸化物は、リチウム原子層と遷移金属（Ｍｎ、ＮｉおよびＣｏが秩序正しく配置）原子層とが酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を有する。そして、遷移金属Ｍの１原子あたり１個のＬｉ原子が含まれ、取り出せるＬｉ量が、スピネル系リチウムマンガン酸化物の２倍、つまり供給能力が２倍になり、高い容量を持つことができる。
　ＮＭＣ複合酸化物は、上述したように、遷移金属元素の一部が他の金属元素により置換されている複合酸化物も含む。その場合の他の元素としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｐ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｙ、Ｓｎ、Ｖ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎなどが挙げられ、好ましくは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｐ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｃｒであり、より好ましくは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｐ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒであり、サイクル特性向上の観点から、さらに好ましくは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒである。
　ＮＭＣ複合酸化物は、理論放電容量が高いことから、好ましくは、一般式（１）：ＬｉａＮｉｂＭｎｃＣｏｄＭｘＯ２（但し、式中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｘは、０．９≦ａ≦１．２、０＜ｂ＜１、０＜ｃ≦０．５、０＜ｄ≦０．５、０≦ｘ≦０．３、ｂ＋ｃ＋ｄ＝１を満たす。ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｐ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｃｒから選ばれる元素で少なくとも１種類である）で表される組成を有する。ここで、ａは、Ｌｉの原子比を表し、ｂは、Ｎｉの原子比を表し、ｃは、Ｍｎの原子比を表し、ｄは、Ｃｏの原子比を表し、ｘは、Ｍの原子比を表す。サイクル特性の観点からは、一般式（１）において、０．４≦ｂ≦０．６であることが好ましい。なお、各元素の組成は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析法により測定できる。
　一般に、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）およびマンガン（Ｍｎ）は、材料の純度向上および電子伝導性向上という観点から、容量および出力特性に寄与することが知られている。Ｔｉ等は、結晶格子中の遷移金属を一部置換するものである。サイクル特性の観点からは、遷移元素の一部が他の金属元素により置換されていることが好ましく、特に一般式（１）において０＜ｘ≦０．３であることが好ましい。Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｐ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、ＳｒおよびＣｒからなる群から選ばれる少なくとも１種が固溶することにより結晶構造が安定化されるため、その結果、充放電を繰り返しても電池の容量低下が防止でき、優れたサイクル特性が実現し得ると考えられる。
　より好ましい実施形態としては、一般式（１）において、ｂ、ｃおよびｄが、０．４４≦ｂ≦０．５１、０．２７≦ｃ≦０．３１、０．１９≦ｄ≦０．２６であることが、容量と寿命特性とのバランスを向上させるという観点からは好ましい。例えば、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｏ２は、一般的な民生電池で実績のあるＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２などと比較して、単位重量あたりの容量が大きい。これにより、エネルギー密度の向上が可能となり、コンパクトかつ高容量の電池を作製できるという利点を有しているため、航続距離の観点からも好ましい。なお、より容量が大きいという点ではＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１Ｏ２がより有利であるが、寿命特性に難がある。これに対し、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｏ２はＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２並みに優れた寿命特性を有しているのである。
　なお、上記以外の正極活物質が用いられてもよいことは勿論である。正極活物質の平均粒子径は特に制限されないが、高出力化の観点からは、好ましくは１～１００μｍ、より好ましくは１～２０μｍである。
　（被覆剤）
　被覆剤は、被覆用樹脂および導電助剤を含む。被覆剤が正極活物質の表面に存在することで、正極活物質層において、正極活物質表面へのイオン伝導パスおよび電子伝導パスを確保することができる。
　（被覆用樹脂）
　被覆用樹脂は、正極活物質の表面に存在し、電解液を吸液して保持する機能を有する。これにより、正極活物質層において、電解質層から正極活物質表面へのイオン伝導パスを形成することができる。
　本形態の双極型二次電池においては、被覆用樹脂の材料は特に制限されないが、柔軟性や吸液性の観点から、（Ａ）ポリウレタン樹脂、（Ｂ）ポリビニル系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
　（Ａ）ポリウレタン樹脂
　ポリウレタン樹脂は、柔軟性が高く（後述の引張破断伸び率が大きく）、また、ウレタン結合どうしは強い水素結合を形成しうることから、これを被覆用樹脂として用いることで、柔軟性に優れつつも、構造的に安定した被覆剤を構成することが可能となる。
　ポリウレタン樹脂の具体的な形態について特に制限はなく、ポリウレタン樹脂に関する従来公知の知見が適宜参照されうる。ポリウレタン樹脂は、（ａ１）ポリイソシアネート成分および（ａ２）ポリオール成分から構成され、必要に応じて（ａ３）イオン性基導入成分、（ａ４）イオン性基中和剤成分、および（ａ５）鎖延長剤成分をさらに用いて構成されてもよい。
　（ａ１）ポリイソシアネート成分としては、一分子中にイソシアネート基を２つ有するジイソシアネート化合物および一分子中にイソシアネート基を３つ以上有するポリイソシアネート化合物が挙げられる。これらは、１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
　ジイソシアネート化合物としては、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４－および／または２，６－トリレンジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、３，３’－ジメチルジフェニル－４，４'－ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート；イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジイソシアネート、トランス－１，４－シクロヘキシルジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート；１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４および／または（２，４，４）－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。
　これらのジイソシアネート化合物は、カルボジイミド変性、イソシアヌレート変性、ビウレット変性等の変性物の形で用いてもよく、各種のブロッキング剤によってブロックされたブロックイソシアネートの形で用いてもよい。
　一分子中にイソシアネート基を３つ以上有するポリイソシアネート化合物としては、例えば、上記例示のジイソシアネートのイソシアヌレート三量化物、ビウレット三量化物、トリメチロールプロパンアダクト化物等；トリフェニルメタントリイソシアネート、１－メチルベンゾール－２，４，６－トリイソシアネート、ジメチルトリフェニルメタンテトライソシアネート等の三官能以上のイソシアネート等が挙げられ、これらのイソシアネート化合物はカルボジイミド変性、イソシアヌレート変性、ビウレット変性等の変性物の形で用いてもよく、各種のブロッキング剤によってブロックされたブロックイソシアネートの形で用いてもよい。
　（ａ２）ポリオール成分としては、一分子中にヒドロキシル基を２つ有するジオール化合物および一分子中にヒドロキシル基を３つ以上有するポリオール化合物が挙げられ、これらは、１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
　ジオール化合物および一分子中にヒドロキシル基を３個以上有するポリオール化合物としては、低分子ポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリエステルポリカーボネートポリオール類、結晶性または非結晶性のポリカーボネートポリオール類、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオールが挙げられる。
　低分子ポリオール類としては、例えば、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、３，５－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール等脂環式ジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の三価以上のポリオールが挙げられる。
　ポリエーテルポリオール類としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のエチレンオキサイド付加物；ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のプロピレンオキサイド付加物；上記の低分子ポリオールのエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド付加物、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
　ポリエステルポリオール類としては、上記に例示の低分子ポリオール等のポリオールと、その化学量論量より少ない量の多価カルボン酸もしくはそのエステル、無水物、ハライド等のエステル形成性誘導体、および／または、ラクトン類もしくはその加水分解開環して得られるヒドロキシカルボン酸との直接エステル化反応および／またはエステル交換反応により得られるものが挙げられる。多価カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、２－メチルコハク酸、２－メチルアジピン酸、３－メチルアジピン酸、３－メチルペンタン二酸、２－メチルオクタン二酸、３，８－ジメチルデカン二酸、３，７－ジメチルデカン二酸、水添ダイマー酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類；フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類；シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸類；トリメリト酸、トリメシン酸、ひまし油脂肪酸の三量体等のトリカルボン酸類；ピロメリット酸等のテトラカルボン酸類などの多価カルボン酸が挙げられ、そのエステル形成性誘導体としては、これらの多価カルボン酸の酸無水物、当該多価カルボン酸クロライド、ブロマイド等のハライド；当該多価カルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、アミルエステル等の低級脂肪族エステルが挙げられる。また、上記ラクトン類としてはγ－カプロラクトン、δ－カプロラクトン、ε－カプロラクトン、ジメチル－ε－カプロラクトン、δ－バレロラクトン、γ－バレロラクトン、γ－ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられる。
　必要に応じて用いられる（ａ３）イオン性基導入成分としては、アニオン性基を導入するものとカチオン性基を導入するものが挙げられる。アニオン性基を導入するものとしては、例えば、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロール吉草酸等のカルボキシル基を含有するポリオール類、１，４－ブタンジオール－２－スルホン酸等のスルホン酸基を含有するポリオール類が挙げられ、カチオン性基を導入するものとしては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジアルキルアルカノールアミン類、Ｎ－メチル－Ｎ，Ｎ－ジエタノールアミン、Ｎ－ブチル－Ｎ，Ｎ－ジエタノールアミン等のＮ－アルキル－Ｎ，Ｎ－ジアルカノールアミン類、トリアルカノールアミン類が挙げられる。
　必要に応じて用いられる（ａ４）イオン性基中和剤成分としては、アニオン性基の中和剤として、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のトリアルキルアミン類、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジプロピルエタノールアミン、１－ジメチルアミノ－２－メチル－２－プロパノール等のＮ，Ｎ－ジアルキルアルカノールアミン類、Ｎ－アルキル－Ｎ，Ｎ－ジアルカノールアミン類、トリエタノールアミン等のトリアルカノールアミン類等の三級アミン化合物；アンモニア、トリメチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等塩基性化合物が挙げられ、カチオン性基の中和剤としては、蟻酸、酢酸、乳酸、コハク酸、グルタル酸、クエン酸等の有機カルボン酸、パラトルエンスルホン酸、スルホン酸アルキル等の有機スルホン酸、塩酸、リン酸、硝酸、スルホン酸等の無機酸、エピハロヒドリン等エポキシ化合物の他、ジアルキル硫酸、ハロゲン化アルキル等の四級化剤が挙げられる。
　必要に応じて用いられる（ａ５）鎖延長剤成分としては、周知一般の鎖延長剤の１種または２種以上を使用することができ、多価アミン化合物、多価一級アルコール化合物等が好ましく、多価アミン化合物がより好ましい。多価アミン化合物としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン等の上記例示の低分子ジオールのアルコール性水酸基がアミノ基に置換されたものである低分子ジアミン類；ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンジアミン等のポリエーテルジアミン類；メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルネンジアミン、ビス（４－アミノ－３－メチルジシクロヘキシル）メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、３，９－ビス（３－アミノプロピル）２，４，８，１０－テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン等の脂環式ジアミン類；ｍ－キシレンジアミン、α－（ｍ／ｐアミノフェニル）エチルアミン、ｍ－フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジメチルチオトルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、α，α’－ビス（４－アミノフェニル）－ｐ－ジイソプロピルベンゼン等の芳香族ジアミン類；ヒドラジン；上記のポリエステルポリオールに用いられる多価カルボン酸で例示したジカルボン酸とヒドラジンの化合物であるジカルボン酸ジヒドラジド化合物が挙げられる。
　上述した各成分のなかでも、（ａ１）ポリイソシアネート成分としては、ジイソシアネート化合物を用いることが好ましく、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，４－シクロヘキサンジイソシアネート、２，４－トルエンジイソシアネート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート等を用いることが特に好ましく、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いることが最も好ましい。また、（ａ２）ポリオール成分としては、ジオール化合物であるエチレンオキサイド付加物を必須に用いることが好ましく、ポリエチレングリコールを必須に用いることが特に好ましい。ポリエチレングリコールはリチウムイオン伝導性に優れることから、かような構成とすることで、電池の内部抵抗の低減（上昇抑制）効果が顕著に発現しうる。ここで、ポリエチレングリコールの水酸基価から計算される数平均分子量は特に制限されないが、好ましくは２，５００～１５，０００であり、より好ましくは３，０００～１３，０００であり、さらに好ましくは３，５００～１０，０００である。なお、耐熱性に優れるという観点からは、上述した必須成分に加えて、ポリオール成分としてエチレングリコールおよび／またはグリセリンをさらに用いることが好ましい。特に、グリセリンを用いずにエチレングリコールのみを併用すると、被覆用樹脂が膨潤して得られるゲルは物理架橋ゲルとなることから、製造時に溶剤に溶解させることができ、後述するような種々の製造方法の適用が可能となる。一方、エチレングリコールに加えてグリセリンをも併用すると、ポリウレタン樹脂の主鎖どうしが化学架橋することになり、この場合には架橋間分子量を制御して電解液への膨潤度を任意に制御できるという利点がある。
　なお、ポリウレタン樹脂の合成方法について特に制限はなく、従来公知の知見が適宜参照されうる。
　（Ｂ）ポリビニル系樹脂
　ポリビニル系樹脂は、柔軟性が高い（後述の引張破断伸び率が大きい）ことから、これを被覆用樹脂として用いることで、充放電反応に伴う活物質の体積変化を緩和し、活物質層の膨張を抑制することができる。
　ポリビニル系樹脂の具体的な形態については、特に制限はなく、重合性の不飽和結合を有するモノマー（以下、「ビニルモノマー」とも称する）を含む単量体を重合して得られる重合体であれば、従来公知の知見を適宜参照されうる。
　特に、ビニルモノマーとしてカルボキシル基を有するビニルモノマー（ｂ１）及び下記一般式（１）で表されるビニルモノマー（ｂ２）を含むことが好ましい。
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　式（１）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２は、炭素数１～４の直鎖のアルキル基又は炭素数４～３６の分岐アルキル基である。
　カルボキシル基を有するビニルモノマー（ｂ１）としては、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸等の炭素数３～１５のモノカルボン酸；（無水）マレイン酸、フマル酸、（無水）イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等の炭素数４～２４のジカルボン酸；アコニット酸等の炭素数６～２４の３価～４価又はそれ以上の価数のポリカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも（メタ）アクリル酸が好ましく、メタクリル酸が特に好ましい。
　上記一般式（１）で表されるビニルモノマー（ｂ２）において、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ１はメチル基であることが好ましい。
　Ｒ２は、炭素数１～４の直鎖のアルキル基又は炭素数４～３６の分岐アルキル基であり、Ｒ２の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、１－アルキルアルキル基（１－メチルプロピル基（ｓｅｃ－ブチル基）、１，１－ジメチルエチル基（ｔｅｒｔ－ブチル基）、１－メチルブチル基、１－エチルプロピル基、１，１－ジメチルプロピル基、１－メチルペンチル基、１－エチルブチル基、１－メチルヘキシル基、１－エチルペンチル基、１－メチルヘプチル基、１－エチルヘキシル基、１－メチルオクチル基、１－エチルヘプチル基、１－メチルノニル基、１－エチルオクチル基、１－メチルデシル基、１－エチルノニル基、１－ブチルエイコシル基、１－ヘキシルオクタデシル基、１－オクチルヘキサデシル基、１－デシルテトラデシル基、１－ウンデシルトリデシル基等）、２－アルキルアルキル基（２－メチルプロピル基（ｉｓｏ－ブチル基）、２－メチルブチル基、２－エチルプロピル基、２，２－ジメチルプロピル基、２－メチルペンチル基、２－エチルブチル基、２－メチルヘキシル基、２－エチルペンチル基、２－メチルヘプチル基、２－エチルヘキシル基、２－メチルオクチル基、２－エチルヘプチル基、２－メチルノニル基、２－エチルオクチル基、２－メチルデシル基、２－エチルノニル基、２－ヘキシルオクタデシル基、２－オクチルヘキサデシル基、２－デシルテトラデシル基、２－ウンデシルトリデシル基、２－ドデシルヘキサデシル基、２－トリデシルペンタデシル基、２－デシルオクタデシル基、２－テトラデシルオクタデシル基、２－ヘキサデシルオクタデシル基、２－テトラデシルエイコシル基、２－ヘキサデシルエイコシル基等）、３～３４－アルキルアルキル基（３－アルキルアルキル基、４－アルキルアルキル基、５－アルキルアルキル基、３２－アルキルアルキル基、３３－アルキルアルキル基及び３４－アルキルアルキル基等）、ならびに、プロピレンオリゴマー（７～１１量体）、エチレン／プロピレン（モル比１６／１～１／１１）オリゴマー、イソブチレンオリゴマー（７～８量体）及びα－オレフィン（炭素数５～２０）オリゴマー（４～８量体）等に対応するオキソアルコールのアルキル残基のような１又はそれ以上の分岐アルキル基を含有する混合アルキル基等が挙げられる。
　これらのうち、電解液の吸液の観点から好ましいのは、メチル基、エチル基、２－アルキルアルキル基であり、更に好ましいのは２－エチルヘキシル基及び２－デシルテトラデシル基である。
　また、重合体を構成する単量体には、カルボキシル基を有するビニルモノマー（ｂ１）、上記一般式（１）で表されるビニルモノマー（ｂ２）の他に、活性水素を含有しない共重合性ビニルモノマー（ｂ３）が含まれていてもよい。
　活性水素を含有しない共重合性ビニルモノマー（ｂ３）としては、下記（ｂ３１）～（ｂ３５）が挙げられる。
　（ｂ３１）炭素数１～２０のモノオールと（メタ）アクリル酸から形成されるカルビル（メタ）アクリレート
　上記モノオールとしては、（ｉ）脂肪族モノオール［メタノール、エタノール、ｎ－及びｉ－プロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、ｎ－ペンチルアルコール、ｎ－オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等］、（ｉｉ）脂環式モノオール［シクロヘキシルアルコール等］、（ｉｉｉ）芳香脂肪族モノオール［ベンジルアルコール等］及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
　（ｂ３２）ポリ（ｎ＝２～３０）オキシアルキレン（炭素数２～４）アルキル（炭素数１～１８）エーテル（メタ）アクリレート［メタノールのエチレンオキシド（以下ＥＯと略記）１０モル付加物（メタ）アクリレート、メタノールのプロピレンオキシド（以下ＰＯと略記）１０モル付加物（メタ）アクリレート等］
　（ｂ３３）窒素含有ビニル化合物
　（ｂ３３－１）アミド基含有ビニル化合物
　（ｉ）炭素数３～３０の（メタ）アクリルアミド化合物、例えばＮ，Ｎ－ジアルキル（炭素数１～６）もしくはジアラルキル（炭素数７～１５）（メタ）アクリルアミド［Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジベンジルアクリルアミド等］、ジアセトンアクリルアミド
　（ｉｉ）上記（メタ）アクリルアミド化合物を除く、炭素数４～２０のアミド基含有ビニル化合物、例えばＮ－メチル－Ｎ－ビニルアセトアミド、環状アミド（ピロリドン化合物（炭素数６～１３、例えば、Ｎ－ビニルピロリドン等））
　（ｂ３３－２）（メタ）アクリレート化合物
　（ｉ）ジアルキル（炭素数１～４）アミノアルキル（炭素数１～４）（メタ）アクリレート［Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、モルホリノエチル（メタ）アクリレート等］
　（ｉｉ）４級アンモニウム基含有（メタ）アクリレート〔３級アミノ基含有（メタ）アクリレート［Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等］の４級化物（前記の４級化剤を用いて４級化したもの）等〕
　（ｂ３３－３）複素環含有ビニル化合物
　ピリジン化合物（炭素数７～１４、例えば２－及び４－ビニルピリジン）、イミダゾール化合物（炭素数５～１２、例えばＮ－ビニルイミダゾール）、ピロール化合物（炭素数６～１３、例えばＮ－ビニルピロール）、ピロリドン化合物（炭素数６～１３、例えばＮ－ビニル－２－ピロリドン）
　（ｂ３３－４）ニトリル基含有ビニル化合物
　炭素数３～１５のニトリル基含有ビニル化合物、例えば（メタ）アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアルキル（炭素数１～４）アクリレート
　（ｂ３３－５）その他ビニル化合物
　ニトロ基含有ビニル化合物（炭素数８～１６、例えばニトロスチレン）等
　（ｂ３４）ビニル炭化水素
　（ｂ３４－１）脂肪族ビニル炭化水素
　炭素数２～１８又はそれ以上のオレフィン［エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセンなど］、炭素数４～１０又はそれ以上のジエン［ブタジエン、イソプレン、１，４－ペンタジエン、１，５－ヘキサジエン、１，７－オクタジエンなど］等
　（ｂ３４－２）脂環式ビニル炭化水素
　炭素数４～１８又はそれ以上の環状不飽和化合物、例えばシクロアルケン（例えばシクロヘキセン）、（ジ）シクロアルカジエン［例えば（ジ）シクロペンタジエン］、テルペン（例えばピネン、リモネン及びインデン）
　（ｂ３４－３）芳香族ビニル炭化水素
　炭素数８～２０又はそれ以上の芳香族不飽和化合物、例えばスチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、２，４－ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン
　（ｂ３５）ビニルエステル、ビニルエーテル、ビニルケトン、不飽和ジカルボン酸ジエステル
　（ｂ３５－１）ビニルエステル
　脂肪族ビニルエステル［炭素数４～１５、例えば脂肪族カルボン酸（モノ－及びジカルボン酸）のアルケニルエステル（例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメトキシアセテート）］、芳香族ビニルエステル［炭素数９～２０、例えば芳香族カルボン酸（モノ－及びジカルボン酸）のアルケニルエステル（例えばビニルベンゾエート、ジアリルフタレート、メチル－４－ビニルベンゾエート）、脂肪族カルボン酸の芳香環含有エステル（例えばアセトキシスチレン）］
　（ｂ３５－２）ビニルエーテル
　脂肪族ビニルエーテル〔炭素数３～１５、例えばビニルアルキル（炭素数１～１０）エーテル［ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル２－エチルヘキシルエーテルなど］、ビニルアルコキシ（炭素数１～６）アルキル（炭素数１～４）エーテル［ビニル－２－メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、３，４－ジヒドロ－１，２－ピラン、２－ブトキシ－２’－ビニロキシジエチルエーテル、ビニル－２－エチルメルカプトエチルエーテル等］、ポリ（２～４）（メタ）アリロキシアルカン（炭素数２～６）［ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン等］〕
　芳香族ビニルエーテル（炭素数８～２０、例えばビニルフェニルエーテル、フェノキシスチレン）
　（ｂ３５－３）ビニルケトン
　脂肪族ビニルケトン（炭素数４～２５、例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン）
　芳香族ビニルケトン（炭素数９～２１、例えばビニルフェニルケトン）
　（ｂ３５－４）不飽和ジカルボン酸ジエステル
　炭素数４～３４の不飽和ジカルボン酸ジエステル、例えばジアルキルフマレート（２個のアルキル基は、炭素数１～２２の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基）、ジアルキルマレエート（２個のアルキル基は、炭素数１～２２の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基）
　上記（ｂ３）として例示したもののうち電解液の吸液及び耐電圧の観点から好ましいのは、（ｂ３１）、（ｂ３２）及び（ｂ３３）であり、更に好ましいのは、（ｂ３１）のうちのメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートである。
　重合体において、カルボキシル基を有するビニルモノマー（ｂ１）、上記一般式（１）で表されるビニルモノマー（ｂ２）及び活性水素を含有しない共重合性ビニルモノマー（ｂ３）の含有量は、重合体の重量を基準として、（ｂ１）が０．１～８０質量％、（ｂ２）が０．１～９９．９質量％、（ｂ３）が０～９９．８質量％であることが好ましい。
　モノマーの含有量が上記範囲内であると、電解液への吸液性が良好となる。
　より好ましい含有量は、（ｂ１）が３０～６０質量％、（ｂ２）が５～６０質量％、（ｂ３）が５～８０質量％であり、更に好ましい含有量は、（ｂ１）が３５～５０質量％、（ｂ２）が１５～４５質量％、（ｂ３）が２０～６０質量％である。
　重合体の数平均分子量の好ましい下限は１０，０００、更に好ましくは１５，０００、特に好ましくは２０，０００、最も好ましくは３０，０００であり、好ましい上限は２，０００，０００、更に好ましくは１，５００，０００、特に好ましくは１，０００，０００、最も好ましくは８００，０００である。
　重合体の数平均分子量は、以下の条件でＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）測定により求めることができる。
　装置：Ａｌｌｉａｎｃｅ　ＧＰＣ　Ｖ２０００（Ｗａｔｅｒｓ社製）
　溶媒：オルトジクロロベンゼン
　標準物質：ポリスチレン
　サンプル濃度：３ｍｇ／ｍｌ
　カラム固定相：ＰＬｇｅｌ　１０μｍ、ＭＩＸＥＤ－Ｂ　２本直列（ポリマーラボラトリーズ社製）
　カラム温度：１３５℃。
　重合体の溶解度パラメータ（ＳＰ値）は９．０～２０．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であることが好ましい。重合体のＳＰ値は９．５～１８．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であることがより好ましく、１０．０～１４．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であることが更に好ましい。重合体のＳＰ値が９．０～２０．０（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２であると、電解液の吸液の点で好ましい。
　また、重合体のガラス転移点［以下Ｔｇと略記、測定法：ＤＳＣ（走査型示差熱分析）法］は、電池の耐熱性の観点から好ましくは８０～２００℃、更に好ましくは９０～１９０℃、特に好ましくは１００～１８０℃である。
　重合体は、公知の重合方法（塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合など）により製造することができる。
　被覆用樹脂は、電解液に浸された状態において適度な柔軟性を有することが好ましい。具体的には、被覆用樹脂の飽和吸液状態での引張破断伸び率は、好ましくは１０％以上であり、より好ましくは２０％以上であり、さらに好ましくは３０％以上であり、特に好ましくは４０％以上であり、最も好ましくは５０％以上である。引張破断伸び率が１０％以上である樹脂を用いて正極活物質を被覆することにより、充放電反応による正極活物質の体積変化を緩和し、電極の膨張を抑制することができる。なお、本明細書において、「引張破断伸び率」とは、樹脂の柔軟性を示す指標であり、後述する実施例の欄に記載の測定方法により得られる値である。被覆用樹脂の引張破断伸び率の値は大きいほど好ましく、上限値は特に制限されないが、通常は４００％以下であり、好ましくは３００％以下である。すなわち、上記引張破断伸び率の好ましい数値範囲は、１０～４００％、２０～４００％、３０～４００％、４０～４００％、５０～４００％、１０～３００％、２０～３００％、３０～３００％、４０～３００％、５０～３００％である。
　被覆用樹脂に柔軟性を付与し、引張破断伸び率を所望の値に制御するための手法として、柔軟性を有する部分構造（例えば、長鎖アルキル基、ポリエーテル残基、アルキルポリカーボネート残基、アルキルポリエステル残基など）を被覆用樹脂の主鎖に導入する方法が挙げられる。また、被覆用樹脂の分子量を制御したり、架橋間分子量を制御したりする手法によっても、被覆用樹脂に柔軟性を付与して引張破断伸び率を調節することが可能である。
　（導電助剤）
　導電助剤は、被覆剤中で電子伝導パスを形成し、正極活物質層の電子移動抵抗を低減することで、電池の高レートでの出力特性向上に寄与しうる。
　導電助剤としては、例えば、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、金、銅、チタン等の金属、これらの金属を含む合金または金属酸化物；グラファイト、炭素繊維（具体的には、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）等）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンブラック（具体的には、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）等のカーボンが挙げられるが、これらに限定されない。また、粒子状のセラミック材料や樹脂材料の周りに上記金属材料をめっき等でコーティングしたものも導電助剤として使用できる。これらの導電助剤のなかでも、電気的安定性の観点から、アルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、アルミニウム、ステンレス、銀、金、およびカーボンからなる群より選択される少なくとも１種を含むことがより好ましく、カーボンを少なくとも１種を含むことがさらに好ましい。これらの導電助剤は、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を併用しても構わない。
　導電助剤の形状は、粒子状または繊維状であることが好ましい。導電助剤が粒子状である場合、粒子の形状は特に限定されず、粉末状、球状、棒状、針状、板状、柱状、不定形状、燐片状、紡錘状等、いずれの形状であっても構わない。
　導電助剤が粒子状である場合の平均粒子径（一次粒子径）は、特に限定されるものではないが、電池の電気特性の観点から、０．０１～１０μｍ程度であることが好ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、導電助剤の輪郭線上の任意の２点間の距離のうち、最大の距離Ｌを意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの観察手段を用い、数～数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。
　被覆剤中の被覆用樹脂および導電助剤の含有量は特に制限されないが、被覆用樹脂（樹脂固形分）：導電助剤＝１：０．２～３．０（質量比）であることが好ましい。このような範囲であれば、被覆剤中で導電助剤が電子伝導パスを良好に形成することができる。
　（被覆正極活物質粒子の製造方法）
　被覆正極活物質粒子の製造方法は、特に制限されないが、例えば以下の方法が挙げられる。まず正極活物質を万能混合機に入れて１０～５００ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用樹脂および溶媒を含む溶液（被覆用樹脂溶液）を１～９０分間かけて滴下混合する。この際の溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類が好適に使用できる。その後、さらに導電助剤を添加し、混合する。そして、撹拌したまま５０～２００℃に昇温し、０．００７～０．０４ＭＰａまで減圧した後に、１０～１５０分間保持することにより、被覆正極活物質粒子を得ることができる。
　（導電部材）
　本形態において、導電部材は、正極活物質層中で電子伝導パスを形成する機能を有する。特に、導電部材の少なくとも一部が、正極活物質層の電解質層側に接触する第１主面から集電体側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成していることが好ましい。このような形態を有することで、正極活物質層中の厚さ方向の電子移動抵抗がさらに低減されるため、電池の高レートでの出力特性をより一層向上しうる。なお、導電部材の少なくとも一部が、正極活物質層の電解質層側に接触する第１主面から集電体側に接触する第２主面までを電気的に接続する導電通路を形成しているか否かは、ＳＥＭや光学顕微鏡を用いて正極活物質層の断面を観察することにより確認することができる。
　導電部材は、繊維状の形態を有する導電性繊維であることが好ましい。具体的には、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を、導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。なかでも、導電性に優れ、軽量であることから炭素繊維が好ましい。
　正極活物質層中における導電部材の含有量は、正極活物質層の全固形分量（正極活物質層を構成する部材のうち、固形である部材の分量の合計）１００質量％に対して、１～２０質量％であることが好ましく、２～１５質量％であることがより好ましい。導電部材の含有量が上記範囲であると、正極活物質層中で電子伝導パスを良好に形成できると共に、電池のエネルギー密度が低下するのを抑えることができる。
　なお、正極活物質層および後述する負極活物質層のヤング率は、５～１００ＭＰａであることが好ましい。
　（イオン伝導性ポリマー）
　イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系およびポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）系のポリマーが挙げられる。
　（リチウム塩）
　リチウム塩（支持塩）としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ６およびＬｉＣｌＯ４等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２およびＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。なかでも、電池出力および充放電サイクル特性の観点から、ＬｉＰＦ６が好ましい。
　なお、本形態において、正極活物質層に含まれうる、導電部材、リチウム塩などのその他の添加剤の配合比は、特に限定されない。それらの配合比は、非水電解質二次電池についての公知の知見を適宜参照することにより、調整されうる。
　また、本形態に係る非水電解質二次電池においては、正極活物質層の構成部材として、上記の正極活物質のほか、必要に応じて用いられる被覆剤（被覆用樹脂、導電助剤）、導電部材、イオン伝導性ポリマー、リチウム塩以外の部材を適宜使用しても構わない。しかしながら、電池のエネルギー密度を向上させる観点から、充放電反応の進行にあまり寄与しない部材は、含有させないほうが好ましい。ここで、本形態に係る非水電解質二次電池において、正極活物質層（および後述する負極活物質層）は、正極活物質（負極活物質）が加熱により結晶化したバインダによって結着されていない、いわゆる「非結着体」である。そして、活物質層を非結着体とするためには、正極活物質粒子とその他の部材とを結着させて正極活物質層の構造を維持するために添加されるバインダは、極力使用しないことが好ましい。すなわち、正極活物質層（および負極活物質層）におけるバインダの含有量は、正極活物質層（負極活物質層）に含まれる全固形分量１００質量％に対して、それぞれ好ましくは１質量％以下であり、より好ましくは０．５質量％以下であり、さらに好ましくは０．２質量％以下であり、特に好ましくは０．１質量％以下であり、最も好ましくは０質量％である。このような構成とすることで、乾燥電極で問題となりうる活物質層におけるひび割れとそれに伴う電池性能の低下を防止することができる。さらに、バインダを結晶化させるための加熱乾燥工程が省略できる。また、活物質層の厚膜化とバインダの省略により、高容量（つまり、高エネルギー密度）の電池を得ることも可能となる。
　本形態に係る非水電解質二次電池において、正極活物質層の厚さは、好ましくは１５０～１５００μｍであり、より好ましくは１８０～９５０μｍであり、さらに好ましくは２００～８００μｍである。正極活物質層の厚さが１５０μｍ以上であれば、電池のエネルギー密度を十分に高めることができる。一方、正極活物質層の厚さが１５００μｍ以下であれば、正極活物質層の構造を十分に維持することができる。
　また、正極活物質層の空隙率は、好ましくは３５．０～５０．０％であり、より好ましくは４０．０～４９．５％であり、さらに好ましくは４２．０～４９．０％である。さらに、正極活物質層の密度は、好ましくは２．１０～３．００ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは２．１５～２．７０ｇ／ｃｍ３であり、さらに好ましくは２．１７～２．６０ｇ／ｃｍ３である。
　［負極活物質層］
　本発明において、負極活物質層は、負極活物質を含む限りにおいて、その他の形態は特に制限されず、従来公知の知見が適宜参照される。
　ただし、本発明の好ましい一形態によると、負極活物質層も上述した正極活物質層と同様の形態を有することが好ましい。すなわち、負極活物質層は、負極活物質および当該負極活物質の表面を被覆する被覆剤を含むことが好ましい。換言すると、負極活物質層は、負極活物質の表面の少なくとも一部が被覆用樹脂および導電助剤を含む被覆剤によって被覆されてなる被覆負極活物質粒子を含むことが好ましい。また、負極活物質層は、必要に応じて導電部材、イオン伝導性ポリマー、リチウム塩等を含みうる。
　なお、本明細書では、被覆剤により被覆された状態の負極活物質を「被覆負極活物質粒子」とも称する。被覆負極活物質粒子は、負極活物質からなるコア部の表面に被覆用樹脂および導電助剤を含む被覆剤からなるシェル部が形成された、コア－シェル構造を有している。
　なお、被覆負極活物質粒子を含む負極活物質層の実施の形態については、負極活物質の材料以外は、基本的に「正極活物質層」の項で記載した内容と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　（負極活物質）
　負極活物質としては、例えば、グラファイト（黒鉛）、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リチウム－遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属材料（スズ、シリコン）、リチウム合金系負極材料（例えばリチウム－スズ合金、リチウム－シリコン合金、リチウム－アルミニウム合金、リチウム－アルミニウム－マンガン合金等）などが挙げられる。場合によっては、２種以上の負極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、炭素材料、リチウム－遷移金属複合酸化物、リチウム合金系負極材料が、負極活物質として好ましく用いられる。なお、上記以外の負極活物質が用いられてもよいことは勿論である。また、上述の被覆用樹脂は特に炭素材料に対して付着しやすいという性質を有している。したがって、負極活物質が被覆負極活物質粒子の形態である場合には、構造的に安定した電極材料を提供するという観点からは、負極活物質として炭素材料を用いることが好ましい。
　負極活物質の平均粒子径は特に制限されないが、高出力化の観点からは、好ましくは１～１００μｍ、より好ましくは１～２０μｍである。
　［セパレータ（電解液）］
　本形態に係る非水電解質二次電池において、正極活物質層と負極活物質層との間には、電解液（液体電解質）が保持されてなるセパレータが介在している。なお、電解液（液体電解質）はセパレータのみならず、正極活物質層および負極活物質層にも含まれうる。
　電解液（液体電解質）は、リチウムイオンのキャリヤーとしての機能を有する。電解液層を構成する電解液（液体電解質）は、有機溶媒にリチウム塩が溶解した形態を有する。用いられる有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類が例示される。また、リチウム塩としては、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等の電極の活物質層に添加されうる化合物が同様に採用されうる。液体電解質は、上述した成分以外の添加剤をさらに含んでもよい。かような化合物の具体例としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、ジフェニルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、１，２－ジビニルエチレンカーボネート、１－メチル－１－ビニルエチレンカーボネート、１－メチル－２－ビニルエチレンカーボネート、１－エチル－１－ビニルエチレンカーボネート、１－エチル－２－ビニルエチレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、ビニルオキシメチルエチレンカーボネート、アリルオキシメチルエチレンカーボネート、アクリルオキシメチルエチレンカーボネート、メタクリルオキシメチルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、プロパルギルエチレンカーボネート、エチニルオキシメチルエチレンカーボネート、プロパルギルオキシエチレンカーボネート、メチレンエチレンカーボネート、１，１－ジメチル－２－メチレンエチレンカーボネートなどが挙げられる。なかでも、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートが好ましく、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートがより好ましい。これらの環式炭酸エステルは、１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
　セパレータは、電解質を保持して正極と負極との間のリチウムイオン伝導性を確保する機能、および正極と負極との間の隔壁としての機能を有する。
　セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。
　ポリマーないし繊維からなる多孔性シートのセパレータとしては、例えば、微多孔質（微多孔膜）を用いることができる。該ポリマーないし繊維からなる多孔性シートの具体的な形態としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン；これらを複数積層した積層体（例えば、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰの３層構造をした積層体など）、ポリイミド、アラミド、ポリフッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶｄＦ－ＨＦＰ）等の炭化水素系樹脂、ガラス繊維などからなる微多孔質（微多孔膜）セパレータが挙げられる。
　微多孔質（微多孔膜）セパレータの厚みは、使用用途により異なることから一義的に規定することはできない。一例を示せば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）などのモータ駆動用二次電池などの用途におけるセパレータの厚みは、単層あるいは多層で４～６０μｍであることが望ましい。前記微多孔質（微多孔膜）セパレータの微細孔径は、最大で１μｍ以下（通常、数十ｎｍ程度の孔径である）であることが望ましい。
　不織布セパレータとしては、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステル；ＰＰ、ＰＥなどのポリオレフィン；ポリイミド、アラミドなど従来公知のものを、単独または混合して用いた不織布が挙げられる。また、不織布のかさ密度は、含浸させた高分子ゲル電解質により十分な電池特性が得られるものであればよく、特に制限されるべきものではない。さらに、不織布セパレータの厚さは、電解質層と同じであればよく、好ましくは５～２００μｍであり、特に好ましくは１０～１００μｍである。
　また、前述した微多孔質（微多孔膜）セパレータまたは不織布セパレータを樹脂多孔質基体層として、これに耐熱絶縁層が積層されたものをセパレータとして用いることも好ましい（耐熱絶縁層付セパレータ）。耐熱絶縁層は、無機粒子およびバインダを含むセラミック層である。耐熱絶縁層付セパレータは融点または熱軟化点が１５０℃以上、好ましくは２００℃以上である耐熱性の高いものを用いる。耐熱絶縁層を有することによって、温度上昇の際に増大するセパレータの内部応力が緩和されるため熱収縮抑制効果が得られうる。その結果、電池の電極間ショートの誘発を防ぐことができるため、温度上昇による性能低下が起こりにくい電池構成になる。また、耐熱絶縁層を有することによって、耐熱絶縁層付セパレータの機械的強度が向上し、セパレータの破膜が起こりにくい。さらに、熱収縮抑制効果および機械的強度の高さから、電池の製造工程でセパレータがカールしにくくなる。
　耐熱絶縁層における無機粒子は、耐熱絶縁層の機械的強度や熱収縮抑制効果に寄与する。無機粒子として使用される材料は特に制限されない。例えば、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタンの酸化物（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２）、水酸化物、および窒化物、ならびにこれらの複合体が挙げられる。これらの無機粒子は、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、マイカなどの鉱物資源由来のものであってもよいし、人工的に製造されたものであってもよい。また、これらの無機粒子は１種のみが単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。これらのうち、コストの観点から、シリカ（ＳｉＯ２）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いることが好ましく、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いることがより好ましい。
　無機粒子の目付け量は、特に限定されるものではないが、５～１５ｇ／ｍ２であることが好ましい。この範囲であれば、十分なイオン伝導性が得られ、また、耐熱強度を維持する点で好ましい。
　耐熱絶縁層におけるバインダは、無機粒子どうしや、無機粒子と樹脂多孔質基体層とを接着させる役割を有する。当該バインダによって、耐熱絶縁層が安定に形成され、また樹脂多孔質基体層および耐熱絶縁層の間の剥離を防止される。
　耐熱絶縁層に使用されるバインダは、特に制限はなく、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリアクリロニトリル、セルロース、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、アクリル酸メチルなどの化合物がバインダとして用いられうる。このうち、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、アクリル酸メチル、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いることが好ましい。これらの化合物は、１種のみが単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
　耐熱絶縁層におけるバインダの含有量は、耐熱絶縁層１００質量％に対して、２～２０質量％であることが好ましい。バインダの含有量が２質量％以上であると、耐熱絶縁層と樹脂多孔質基体層との間の剥離強度を高めることができ、セパレータの耐振動性を向上させることができる。一方、バインダの含有量が２０質量％以下であると、無機粒子の隙間が適度に保たれるため、十分なリチウムイオン伝導性を確保することができる。
　耐熱絶縁層付セパレータの熱収縮率は、１５０℃、２ｇｆ／ｃｍ２条件下、１時間保持後にＭＤ、ＴＤともに１０％以下であることが好ましい。このような耐熱性の高い材質を用いることで、発熱量が高くなり電池内部温度が１５０℃に達してもセパレータの収縮を有効に防止することができる。その結果、電池の電極間ショートの誘発を防ぐことができるため、温度上昇による性能低下が起こりにくい電池構成になる。
　［正極集電板および負極集電板］
　集電板（２５、２７）を構成する材料は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池用の集電板として従来用いられている公知の高導電性材料が用いられうる。集電板の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、これらの合金等の金属材料が好ましい。軽量、耐食性、高導電性の観点から、より好ましくはアルミニウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムである。なお、正極集電板２５と負極集電板２７とでは、同一の材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。
　［正極リードおよび負極リード］
　また、図示は省略するが、集電体１１と集電板（２５、２７）との間を正極リードや負極リードを介して電気的に接続してもよい。正極および負極リードの構成材料としては、公知のリチウムイオン二次電池において用いられる材料が同様に採用されうる。なお、外装から取り出された部分は、周辺機器や配線などに接触して漏電したりして製品（例えば、自動車部品、特に電子機器等）に影響を与えないように、耐熱絶縁性の熱収縮チューブなどにより被覆することが好ましい。
　［シール部］
　シール部（絶縁層）は、図１に示すような双極型の非水電解質二次電池に特有の構成部材であり、集電体同士の接触や単電池層の端部における短絡を防止する機能を有する。シール部を構成する材料としては、絶縁性、固体電解質の脱落に対するシール性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等を有するものであればよい。例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゴム（エチレン－プロピレン－ジエンゴム：ＥＰＤＭ）等が用いられうる。また、イソシアネート系接着剤や、アクリル樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤などを用いてもよく、ホットメルト接着剤（ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂）などを用いてもよい。なかでも、耐蝕性、耐薬品性、作り易さ（製膜性）、経済性等の観点から、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が、絶縁層の構成材料として好ましく用いられ、非結晶性ポリプロピレン樹脂を主成分とするエチレン、プロピレン、ブテンを共重合した樹脂を用いることが好ましい。
　［外装体］
　外装体としては、図１に示すように発電要素を覆うことができる、アルミニウムを含むラミネートフィルム２９を用いた袋状のケースが用いられうる。該ラミネートフィルムには、例えば、ＰＰ、アルミニウム、ナイロンをこの順に積層してなる３層構造のラミネートフィルム等を用いることができるが、これらに何ら制限されるものではない。加圧部材によって印加される加圧力を発電要素へ容易に伝達することができるという点で、外装体は剛性を有しない材料から構成されることが好ましい。なかでも、高出力化や冷却性能に優れ、ＥＶ、ＨＥＶ用の大型機器用電池に好適に利用することができるという観点から、ラミネートフィルムが好ましく、アルミニウムを含むラミネートフィルムが特に好ましい。
　本形態の双極型リチウムイオン二次電池は、上述したような構成を有することにより、電池のエネルギー密度の低下を最小限に抑制しつつ、電池の内部抵抗が低下し、サイクル特性が向上したものである。したがって、本形態に係る非水電解質二次電池は、ＥＶ、ＨＥＶの駆動用電源として好適に使用される。
　なお、本形態に係るリチウムイオン二次電池は、図１を参照して説明したような双極型リチウムイオン二次電池に限らず、発電要素において単電池層が並列接続されてなる形式のいわゆる並列積層型電池などの従来公知の任意のリチウムイオン二次電池にも適用可能である。なお、並列積層型電池においては、シール部（絶縁層）の配置は不要である。
　図５は、本形態に係る電池装置の他の実施形態を説明するための模式断面図である。
　上述した図１～図３に示す実施形態に係る電池装置においては、剛性を有しない材料から構成された外装体であるラミネートフィルム２９によって封止されてなる非水電解質二次電池１０が、加圧部材を構成する金属板２００によって挟持されている。そして、締結部材（ボルト３００およびナット４００）の締結力により非水電解質二次電池１０の発電要素２１がその積層方向に加圧されている。
　これに対し、図５に示す実施形態に係る電池装置においては、剛性を有しない材料から構成された外装体（ラミネートフィルム）が用いられていない。その代わりに、剛性を有する材料から形成されたセルケース１２０の内部に発電要素２１を備えた双極型リチウムイオン二次電池１０が収容された構成を有している。これにより、セルケース１２０が外装体としての機能を果たすとともに、加圧部材としても機能する。
　より詳細に、図５に示す実施形態において、セルケース１２０は、高剛性の材料から形成されており、略矩形の底面１２２と、底面１２２を取り囲む側壁部１２４と、略矩形の上面１２６と、を有する。側壁部１２４は、不図示の締結部材によって、底面１２２および上面１２６に取り付け可能に構成されている。側壁部１２４が底面１２２および上面１２６に取り付けられた状態で、セルケース１２０は閉じた形状を構成する。セルケース１２０の内部には、発電要素２１を備えた双極型リチウムイオン二次電池１０が配置されている。
　双極型リチウムイオン二次電池１０は、正極、負極およびセパレータが積層されてなる発電要素２１、集電板１５０、１５２およびスペーサー１６０、１６２を有する。セルケース１２０の上面１２６は、発電要素２１の積層方向に関する当該発電要素２１の上面１４２に相対するように位置決めされている。
　集電板１５０、１５２は、例えば、略板状の銅であり、発電要素２１から電流を取り出すために使用され、最下層に位置する単電池層および最上層に位置する単電池層に当接している。
　スペーサー１６０、１６２は、発電要素２１に付加される振動を吸収する機能を有する絶縁シートであり、集電板１５０、１５２の積層方向の外側に配置されている。つまり、スペーサー１６０、１６２は、発電要素２１の上面（一方の面）１４２および下面（他方の面）１４４に位置している。スペーサー１６０、１６２は、必要に応じ、適宜省略することも可能である。
　また、セルケース１２０は、絶縁フィルム層１２８、強電用コネクタ１３０、１３２をさらに有する。絶縁フィルム層１２８は、底面１２２および側壁部１２４の内壁に形成されている。底面１２２の絶縁フィルム層１２８上には、スペーサー１６２が位置決めされている。強電用コネクタ１３０、１３２は、側壁部１２４に気密的に取り付けられており、かつ、集電板１５０、１５２と電気的に接続されている。
　図５に示す実施形態に係る電池装置１００においては、セルケース１２０が不図示の締結部材とともに加圧部材を構成している。当該加圧部材により発電要素２１はその積層方向に加圧されている。その結果、図４に示すように、発電要素２１の厚みは、その面方向でばらつきを有しており、双極型リチウムイオン二次電池を備えた電池装置１００は上述した数式（１）を満足するものとなっている。
　なお、図５に示す実施形態においても、電池装置が上述した数式（１）～数式（３）を満足するように構成するための具体的な手法について特に制限はなく、加圧部材の配置形態を制御したり、締結部材を用いる場合にはその締結力を調節したりすることによって上記の数式を満足する電池装置を得ることが可能である。
　さらに、図５に示す実施形態においては、セルケース１２０の側壁部１２４のサイズ（図５に示す上下方向のサイズ）をやや小さめに設計し、これをセルケースの上面１２６および底面に嵌合させてもよい。このような構成とすることで、発電要素２１を平面視した場合の外周部に対して中央部に印加される加圧力よりも大きい加圧力を印加することが可能となる。このようにして、発電要素２１の厚みをその面方向でばらつかせ、電池装置１００が上述した数式（１）を満足するようにしてもよい。
　以上では、発電要素２１の積層方向の厚みのばらつきについて、発電要素２１を平面視した場合の外周部における厚みが最小であり（図４に示すＴ２）、中央部における厚みが最大である（図４に示すＴ１）場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明はこのような場合に限定されず、発電要素２１の厚みが最小または最大となる部位がそれぞれ発電要素２１を平面視した場合の外周部および中央部ではない形態ももちろん採用されうる。例えば、発電要素２１を平面視した場合の中央部における厚みが最小であり、外周部における厚みが最大であってもよい。このような形態は、例えば、電池装置を車両に搭載した際に、当該電池装置に隣接する部材に凸部を設け、当該凸部が発電要素２１の中央部に当接することで発電要素の中央部に対してより大きい加圧力を印加するように配置することによって達成されうる。
　一般的な電気自動車では、電池格納スペースが１７０Ｌ程度である。このスペースにセルおよび充放電制御機器等の補機を格納するため、通常セルの格納スペース効率は５０％程度となる。この空間へのセルの積載効率が電気自動車の航続距離を支配する因子となる。単セルのサイズが小さくなると上記積載効率が損なわれるため、航続距離を確保できなくなる。
　したがって、本発明に係る電池装置を構成する非水電解質二次電池は大型であることが好ましい。具体的には、扁平積層型の非水電解質ラミネート二次電池の短辺の長さが１００ｍｍ以上であることが好ましい。かような大型の電池は、車両用途に用いることができる。ここで、ラミネート電池の短辺の長さとは、最も長さが短い辺を指す。短辺の長さの上限は特に限定されるものではないが、通常４００ｍｍ以下である。
　［体積エネルギー密度および定格放電容量］
　一般的な電気自動車では、一回の充電による走行距離（航続距離）をいかに長くするかが重要な開発目標である。かような点を考慮すると、電池の体積エネルギー密度は１５７Ｗｈ／Ｌ以上であることが好ましく、かつ定格容量は２０Ｗｈ以上であることが好ましい。
　また、電極の物理的な大きさの観点とは異なる、大型化電池の観点として、電池面積や電池容量の関係から電池の大型化を規定することもできる。例えば、扁平積層型ラミネート電池の場合には、定格容量に対する電池面積（外装体まで含めた電池の投影面積）の比の値が５ｃｍ２／Ａｈ以上であり、かつ、定格容量が３Ａｈ以上である電池に対して本発明が適用されることが好ましい。さらに、矩形状の電極のアスペクト比は１～３であることが好ましく、１～２であることがより好ましい。なお、電極のアスペクト比は矩形状の正極活物質層の縦横比として定義される。アスペクト比をかような範囲とすることで、車両要求性能と搭載スペースを両立できるという利点がある。
　［組電池］
　組電池は、電池を複数個接続して構成したものである。詳しくは少なくとも２つ以上用いて、直列化あるいは並列化あるいはその両方で構成されるものである。直列、並列化することで容量および電圧を自由に調節することが可能になる。
　電池が複数、直列にまたは並列に接続して装脱着可能な小型の組電池を形成することもできる。そして、この装脱着可能な小型の組電池をさらに複数、直列に又は並列に接続して、高体積エネルギー密度、高体積出力密度が求められる車両駆動用電源や補助電源に適した大容量、大出力を持つ組電池を形成することもできる。何個の電池を接続して組電池を作製するか、また、何段の小型組電池を積層して大容量の組電池を作製するかは、搭載される車両（電気自動車）の電池容量や出力に応じて決めればよい。
　［車両］
　本形態の電池装置は、長期使用しても放電容量が維持され、サイクル特性が良好である。さらに、エネルギー密度が高い。電気自動車やハイブリッド電気自動車や燃料電池車やハイブリッド燃料電池自動車などの車両用途においては、電気・携帯電子機器用途と比較して、高容量、大型化が求められるとともに、長寿命化が必要となる。したがって、上記非水電解質二次電池は、車両用の電源として、例えば、車両駆動用電源や補助電源に好適に利用することができる。
　具体的には、電池またはこれらを複数個組み合わせてなる組電池を車両に搭載することができる。本発明では、長期信頼性および出力特性に優れた高寿命の電池を構成できることから、こうした電池を搭載するとＥＶ走行距離の長いプラグインハイブリッド電気自動車や、一充電走行距離の長い電気自動車を構成できる。電池またはこれらを複数個組み合わせてなる組電池を、例えば、自動車ならばハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車（いずれも四輪車（乗用車、トラック、バスなどの商用車、軽自動車など）のほか、二輪車（バイク）や三輪車を含む）に用いることにより高寿命で信頼性の高い自動車となるからである。ただし、用途が自動車に限定されるわけではなく、例えば、他の車両、例えば、電車などの移動体の各種電源であっても適用は可能であるし、無停電電源装置などの載置用電源として利用することも可能である。
　以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。なお、「部」は特に断りのない限り、「質量部」を意味する。また、正極活物質層用スラリーおよび負極活物質層用スラリーの調製からリチウムイオン二次電池の作製までの工程は、ドライルーム内にて実施した。
　≪リチウムイオン二次電池の作製≫
　（実施例１）
　＜負極活物質被覆用樹脂溶液の作製＞
　撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を付した４つ口フラスコに、酢酸エチル８３部とメタノール１７部とを仕込み６８℃に昇温した。
　次いで、メタクリル酸２４２．８部、メチルメタクリレート９７．１部、２－エチルヘキシルメタクリレート２４２．８部、酢酸エチル５２．１部およびメタノール１０．７部を配合したモノマー配合液と、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．２６３部を酢酸エチル３４．２部に溶解した開始剤溶液とを４つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで４時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．５８３部を酢酸エチル２６部に溶解した開始剤溶液を、滴下ロートを用いて２時間かけて連続的に追加した。さらに、沸点で重合を４時間継続した。溶媒を除去し、樹脂５８２部を得た後、イソプロパノールを１，３６０部加えて、樹脂固形分濃度３０質量％のビニル樹脂からなる負極活物質被覆用樹脂溶液を得た。
　＜被覆負極活物質の作製＞
　難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）（（株）クレハ・バッテリー・マテリアルズ・ジャパン製　カーボトロン（登録商標）ＰＳ（Ｆ））８８．４部を万能混合機に入れ、室温、１５０ｒｐｍで撹拌した状態で、上記で得られた負極活物質被覆用樹脂溶液（樹脂濃度３０質量％）を樹脂固形分として１０部になるように６０分かけて滴下混合し、さらに３０分撹拌した。
　次いで、撹拌した状態でアセチレンブラック［デンカ（株）製　デンカブラック（登録商標）］１．６部を３回に分けて混合し、３０分撹拌したままで７０℃に昇温し、０．０１ＭＰａまで減圧し３０分保持し、被覆負極活物質を得た。なお、被覆負極活物質がコア－シェル構造を有していると考えると、コアとしての難黒鉛化性炭素粉末の平均粒子径は９μｍであった。また、被覆負極活物質１００質量％に対する、導電助剤の固形分量は１．６質量％であった。
　＜被覆正極活物質の作製＞
　ニッケル・アルミ・コバルト酸リチウム（ＮＣＡ）（ＢＡＳＦ戸田バッテリーマテリアルズ合同会社製）１４０．０部を万能混合機に入れ、室温、１５ｍ／ｓで撹拌した状態で、上記で得られた正極活物質被覆用樹脂溶液（樹脂固形分濃度３０質量％）０．４８部にジメチルホルムアミド１４．６部を追加混合した溶液を３分かけて滴下混合し、さらに５分撹拌した。
　次いで、撹拌した状態でアセチレンブラック［デンカ（株）製　デンカブラック（登録商標）］８．６部を混合し、６０分撹拌したままで１４０℃に昇温し、０．０１ＭＰａまで減圧し５時間保持し、被覆正極活物質を得た。なお、被覆正極活物質がコア－シェル構造を有していると考えると、コアとしてのニッケル・アルミ・コバルト酸リチウム粉末の平均粒子径は６μｍであった。また、被覆正極活物質１００質量％に対する、導電助剤の固形分量は０．１質量％であった。
　＜電解液の調製＞
　エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合溶媒（体積比率１：１）に、Ｌｉ［（ＦＳＯ２）２Ｎ］（ＬｉＦＳＩ）を２ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解させて、電解液を得た。
　＜負極活物質スラリーの調製＞
　上記で得た被覆負極活物質から、平均粒子径（Ｄ５０）２０μｍのものを６１６部取り分け、平均粒子径（Ｄ５０）５μｍのものを２６４部取り分け、これに導電部材としての炭素繊維（大阪ガスケミカル（株）製　ドナカーボ・ミルド　Ｓ－２４３：平均繊維長５００μｍ、平均繊維径１３μｍ：電気伝導度２００ｍＳ／ｃｍ）７６．５部を添加し、１２０℃、１００ｍｍＨｇの減圧下で１６時間乾燥させ、含有水分の除去を行った。
　次に、ドライルーム中で、上記の乾燥済みの材料に、上記で得た電解液６３７．７部を添加した。この混合物を、混合撹拌機（ＤＡＬＴＯＮ社製、５ＤＭ－ｒ型（プラネタリーミキサー））を用いて、自転：６３ｒｐｍ、公転：１０７ｒｐｍの回転数で３０分撹拌することにより、固練りを実施した。
　その後、上記で得た電解液６３８．９ｇをさらに添加し、上記と同様の混合撹拌機を用いて、自転：６３ｒｐｍ、公転：１０７ｒｐｍの回転数で１０分×３回撹拌することにより、固練りを実施した。このようにして、負極活物質スラリーを得た。なお、このようにして得られた負極活物質スラリーの固形分濃度は４１質量％であった。
　＜正極活物質スラリーの調製＞
　上記で得た被覆正極活物質１５４３．５部に導電部材としての炭素繊維（大阪ガスケミカル（株）製　ドナカーボ・ミルド　Ｓ－２４３：平均繊維長５００μｍ、平均繊維径１３μｍ：電気伝導度２００ｍＳ／ｃｍ）３１．５部を添加し、１２０℃、１００ｍｍＨｇの減圧下で１６時間乾燥させ、含有水分の除去を行った。
　次に、ドライルーム中で、上記の乾燥済みの材料に、上記で得た電解液３９３．８部を添加した。この混合物を、混合撹拌機（ＤＡＬＴＯＮ社製、５ＤＭ－ｒ型（プラネタリーミキサー））を用いて、自転：６３ｒｐｍ、公転：１０７ｒｐｍの回転数で３０分撹拌することにより、固練りを実施した。
　その後、上記で得た混合物に電解液４１７．６部をさらに添加し、上記と同様の混合撹拌機を用いて、自転：６３ｒｐｍ、公転：１０７ｒｐｍの回転数で１０分×３回撹拌することにより、攪拌希釈を実施した。このようにして、正極活物質スラリーを得た。なお、このようにして得られた正極活物質スラリーの固形分濃度は６６質量％であった。
　＜樹脂集電体の作製＞
　２軸押出機にて、ポリプロピレン［商品名「サンアロマー（登録商標）ＰＬ５００Ａ」、サンアロマー（株）製］（Ｂ－１）７５質量％、アセチレンブラック（ＡＢ）（デンカブラック（登録商標））２０質量％、樹脂集電体用分散剤（Ａ）として変性ポリオレフィン樹脂（三洋化成工業（株）製ユーメックス（登録商標）１００１）５質量％を１８０℃、１００ｒｐｍ、滞留時間１０分の条件で溶融混練して樹脂集電体用材料を得た。得られた樹脂集電体用材料を、押し出し成形することで、厚み９０μｍの樹脂集電体（２０％ＡＢ－ＰＰ）を得た。
　＜電極の作製＞
　上記で得られた樹脂集電体の一方の面に上記で得られた負極活物質スラリーを塗工して負極活物質層（塗工部のサイズは１９２ｍｍ×２３６ｍｍ）を形成した。次いで、当該負極活物質層の露出面にセパレータ（セルガード社製、＃３５０１、厚さ２５μｍ、サイズ１９６ｍｍ×２４０ｍｍ）を配置した。当該セパレータの表面に上記で得られた正極活物質スラリーを塗工して正極活物質層（塗工部のサイズは１８８ｍｍ×２３２ｍｍ）を形成し、当該正極活物質層の露出面に上記で得られた樹脂集電体を配置した。この操作を繰り返して、９６層の単電池層が直列に積層されてなる発電要素を得た。そして、正極側の樹脂集電体の表面にリード付き正極集電板（アルミニウム箔）を配置し、負極側の樹脂集電体の表面にリード付き負極集電体（銅箔）を配置して積層体を作製した。この際、正極の樹脂集電体の周縁部と負極の樹脂集電体の周縁部との間には、図１に示すようにシール部３１を配置した。このシール部３１には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の枠材を用い、ヒートシールフィルを介して形成した。このようにして得られた積層体をリードが外部に導出されるようにラミネートシートからなる電池パックの内部に収容し、真空下で封止して扁平積層型の双極型リチウムイオン二次電池を作製した。
　＜加圧部材の配置による電池装置の作製＞
　上記で作製した双極型リチウムイオン二次電池の両面に厚み５～１５ｍｍの鉄板を配置し、図２および図３に示すように当該鉄板（金属板２００に相当）の四隅をボルト３００およびナット４００を用いて締結して、電池装置を作製した。この際、一方の鉄板と双極型リチウムイオン二次電池のラミネートシートとの間には、フィルム式圧力分布計測システムＩ－Ｓｃａｎ（登録商標）（ニッタ株式会社製）のセンサーシートを配置した。
　（実施例２～６および比較例１～４）
　加圧部材の構成（板の厚みおよび締結力）を変更することで、（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１×１００の値を下記の表１に示す値に変化させたこと以外は、上述した実施例１と同様の手法により、実施例２～６および比較例１～４の電池装置を作製した。
　＜電池装置の評価＞
　上記で得られた各実施例および各比較例の電池装置について、フィルム式圧力分布計測システムにより、発電要素に印加される荷重の面方向における最小値（最低荷重）の値を測定した。また、工業用Ｘ線ＣＴ装置を用い、電池装置における発電要素の積層方向における最も厚い部分の厚み（Ｔ１）および最も薄い部分の厚み（Ｔ２）を測定して、（Ｔ１－Ｔ２）／Ｔ１×１００の値を算出した。これらの結果を下記の表１に示す。
　また、以下の手法により、電池装置の内部抵抗の値、およびサイクル耐久性の指標である２００サイクル充放電時の容量維持率を測定した。これらの結果についても下記の表１に示す。
　［ＤＣＲ（直流抵抗）の測定］
　２５℃の条件下において、電池装置に搭載された電池を０．１Ｃで上限電圧３．６２Ｖ（充電深度（ＳＯＣ：ｓｔａｔｅ　ｏｆ　ｃｈａｒｇｅ）が約５０％）まで定電流定電圧充電を行った（停止条件：定電圧モードで電流値が０．０１Ｃ未満）。その後、３０秒間、０．１Ｃの定電流放電を行った。そして、定電流放電過程における放電開始直前のセル電圧（Ｖ１）および放電１０秒後のセル電圧（Ｖ２）を用いて、以下の式に基づいて、ＤＣＲ（直流抵抗、Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　［１００サイクル後の容量維持率の測定］
　４５℃の条件下において、電池装置に搭載された電池を０．５Ｃの電流で４．２Ｖまで定電流定電圧（ＣＣ－ＣＶ）充電した（停止条件：ＣＶモードで電流値が０．１Ｃ未満）。
　その後、０．５Ｃの電流で２．５Ｖまで放電する充放電工程を、１０分の休止を挟んで１００回繰り返した。１００回目の放電容量の初回の放電容量に対する百分率を算出することにより、１００サイクル後の容量維持率を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表１に示す結果からわかるように、本発明に係る電池装置によれば、発電要素に対して大きい加圧力を均一に印加しなくとも（すなわち、エネルギー密度の低下をもたらす大型の加圧部材を配置しなくとも）、電池の内部抵抗を低下させるとともにサイクル特性を向上させることが可能となることがわかる。
　本出願は、２０１８年６月１日に出願された日本特許出願番号２０１８－１０５９７７号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として組み入れられている。
１１　集電体、
１１ａ　正極側の最外層集電体、
１１ｂ　負極側の最外層集電体、
１３　正極活物質層、
１５　負極活物質層、
１７　電解質層、
１９　単電池層、
２１　発電要素、
２３　双極型電極、
２５　正極集電板（正極タブ）、
２７　負極集電板（負極タブ）、
２９　外装体、
３１　シール部（絶縁層）、
５８　正極タブ、
５９　負極タブ、
１００　電池装置、
１２０　セルケース、
１２２　セルケースの底面、
１２４　側壁部、
１２６　セルケースの上面、
１２８　絶縁フィルム層、
１３０、１３２　強電用コネクタ、
１４２　発電要素の上面、
１４４　発電要素の下面、
１５０、１５２　集電板、
１６０、１６２　スペーサー、

Claims (3)

  1. 　正極集電体の表面に正極活物質を含む非結着体からなる正極活物質層が形成されてなる正極と、
    　負極集電体の表面に負極活物質を含む非結着体からなる負極活物質層が形成されてなる負極と、
    　電解液が保持されてなるセパレータと、
    を含む発電要素を備えた非水電解質二次電池と、
    　前記発電要素をその積層方向に加圧する加圧部材と、
    を有し、
    　前記発電要素の積層方向における最も厚い部分の厚みをＴ１とし、最も薄い部分の厚みをＴ２としたときに、下記数式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     を満足する、電池装置。
  2. 　下記数式（２）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     をさらに満足する、請求項１に記載の電池装置。
  3. 　前記発電要素の積層方向における加圧力の最小値が２０ｋＰａ以上である、請求項１または２に記載の電池装置。
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