JPH09232003A

JPH09232003A - リチウム二次電池

Info

Publication number: JPH09232003A
Application number: JP8113695A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Teraoka; 秀幸寺岡; Yoshiaki Machiyama; 美昭町山; Mitsuru Koseki; 満小関; Tatsuo Horiba; 達雄堀場; Koki Tamura; 弘毅田村
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】集電体部における電流損失を低減し、大電流を
取り出すことのできる構造のリチウム二次電池を提供す
る。【解決手段】片面のみに正極材層を配した電子伝導性を
有する基板と、少なくとも一枚の、片面に正極材層、他
の面に負極材層を配した電子伝導性を有する基板と、片
面のみに負極材層を配した電子伝導性を有する基板と
を、リチウムイオン伝導性電解質層を介して全ての正極
材層が負極材層と対向し、且つそれぞれの基板同士及び
正極材層と負極材層が直接接触しないよう積層した積層
体を備え、前記積層体の少なくとも正極材層、負極材
層、電解質層を外気から遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
に関し、特にその構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リチウム二次電池は、エネルギー密度が
高く、また電池の軽量化を図れるなどの利点を有し、注
目されてきた。特に最近は負極にリチウムイオンを吸蔵
放出可能な炭素材を用いたリチウムイオン二次電池が普
及しつつある。リチウムイオン二次電池は、図４に示
す、特開平６―３１０１４２号公報に開示されているよ
うな円筒形のものが主流である。この理由は、円筒形二
次電池の代表的な構成である、正極と負極をセパレータ
を介して巻き上げ、電池缶に挿入するいわゆる捲回式を
採用することにより、正極、負極から電池外部へ電流を
取り出すための集電構造を簡易化することができるため
である。もしも図５に示す特開平６―３３３５４４号公
報で提案されている積層式角形電池を構成した場合、そ
の集電構造は複雑にならざるを得ない。そこで最近で
は、特開平６―２６０１７２号公報のように、角形リチ
ウムイオン二次電池でも捲回式構造を採用することが提
案されている。またリチウム二次電池の電解質は水溶液
系ではなく、有機溶媒を含む非水溶液系が主に選択され
ている。非水溶液系は、水溶液系に比較してイオン伝導
度が大幅に劣る。非水溶液系以外では、固体電解質が検
討されているが、固体電解質は、非水溶液系の電解質よ
りもさらにイオン伝導度が劣る。従ってリチウム二次電
池では、大電流を取り出すのは困難であるとされてい
る。そこである程度大きな電流を取り出すために、電極
を薄型化して電極面積を増大させ、反応面積を増やし、
さらに上述したような捲回式構造を採用することがリチ
ウムイオン二次電池では一般的である。金属リチウムを
負極に用いたリチウム二次電池の場合でも、大電流を取
り出すためには上記同様に電極を薄型化し、電極面積を
増大させることが考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように電極を
薄型化し、電極面積を増大させるには、集電体として長
尺の、面積の大きい金属箔を用いる必要がある。捲回式
構造の電池では、集電体のごく一部分から端子部を通じ
て電池外部に電流を送り出すため、前記金属箔全域の電
流密度は一定ではない。つまり、前記端子部から離れる
に従いその集電体部の電流密度が小さくなる。このよう
な集電体部におけるオーム損は無視できない。そこで生
じる電流損失が非水溶液系の電解質を用いるリチウム二
次電池の場合、大電流を取り出せないことの原因の一つ
になっている。当然、この問題は電極を大型化するに従
い、つまり電池を大型化するに従い顕著になる。本発明
の目的は、上記集電体部における電流損失を低減し、大
電流を取り出すことのできる構造のリチウム二次電池を
提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のリチウム二次電池は、片面のみに正極材層
を配した電子伝導性を有する基板と、少なくとも一枚
の、片面に正極材層、他の面に負極材層を配した電子伝
導性を有する基板と、片面のみに負極材層を配した電子
伝導性を有する基板とを、リチウムイオン伝導性電解質
層を介して全ての正極材層が負極材層と対向し、且つそ
れぞれの基板同士及び正極材層と負極材層が直接接触し
ないよう積層した積層体を備え、前記積層体の少なくと
も正極材層、負極材層、電解質層を外気から遮断する手
段を有することを特徴とする。前記外気から遮断する手
段は、電流を取り出す端子部を除いて積層体全体を枠体
等で覆うものであっても良い。このとき、リチウムイオ
ン伝導性電解質層の厚みが１ｍｍ以下であることが好ま
しい。この理由は、電解質層の厚みが１ｍｍを越える
と、リチウム二次電池の利点である体積当たりのエネル
ギー密度が高い利点を生かしにくい点で不利なためであ
る。

【０００５】また、上記構成においてリチウムイオン伝
導性電解質層が液体であり、片面に正極材層、他の面に
負極材層を配した電子伝導性を有する基板の、正極材層
側の液体と負極材層側の液体とを液絡させない手段を有
し、積層体の少なくとも正極板層、負極板層、電解質層
を外気から遮断する手段が電気的に絶縁性で且つ耐電解
液性の材料で前記積層体の少なくとも正極材層、負極材
層、電解質層を外気から遮断することが好ましい。この
構成では、電解質層中にセパレータを介在させても良
い。セパレータの存在により基板同士及び正極材層と負
極材層の直接の接触、つまり短絡を防止することができ
る。但しセパレータを介在させた場合、介在させない場
合よりも電池の内部抵抗が僅かに増加するため、多少不
利な面がある。片面に正極材層、他の面に負極材層を配
した電子伝導性を有する基板の、正極材層側の液体と負
極材層側の液体とを液絡させると、電池が有効に機能し
ないため、この点は十分注意が必要である。

【０００６】上記積層体の少なくとも正極材層、負極材
層、電解質層を外気から遮断する手段に用いる材料、及
び／又は、正極材層側の液体と負極材層側の液体とを液
絡させない手段に用いる材料の具体例として、フッ素樹
脂ゴム、ブチルゴム、シリコーンゴムから選ばれる一種
以上からなるものを挙げることができる。この理由は、
これらの材料はリチウム二次電池の電解液に多くに用い
られる有機溶媒に対して極めて安定なためである。しか
し特にこれらに限定されない。

【０００７】また、上記構成において負極材層は、リチ
ウムイオンを吸蔵放出可能な炭素材を主成分とすること
が好ましい。あるいはＧｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、
Ｓｉ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎから選ばれる元素を含む
酸化物を少なくとも１種以上含むことが好ましい。これ
らの材料はは金属リチウムあるいはリチウム合金を負極
材として使用した際の充電時のデンドライト生成を防
ぎ、長寿命な電池を構成することができる利点があるた
めである。前記炭素材あるいは前記酸化物を負極材層の
主成分とした場合の副成分は、前記炭素材あるいは前記
酸化物を集電体に密着させるための結着剤等である。

【０００８】また、上記構成において正極材層が、コバ
ルト、マンガン、ニッケル、バナジウムから選ばれる一
種以上とリチウムからなる複合酸化物を主成分とするこ
とが好ましい。これらの材料は高い電位を示すことから
高電圧の電池を構成することができる利点があるためで
ある。しかし特にこれらに限定されない。

【０００９】また上記構成において、正極材層が配され
る側の基板表面がアルミニウム、アルミニウム合金、ニ
ッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼から選ばれる少な
くとも一種であることが好ましい。これらの材料は、最
も電子伝導性に優れた金属である銀等よりも比較的安価
であるためである。また、アルミニウムは酸化環境下で
も比較的安定であり、且つ比重の小さい金属であること
から軽量化が図れる利点があり、この中では最も好まし
いといえるが、特にこれに限定されない。また、上記構
成において負極材層が配される側の基板表面が銅、銅合
金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼から選ばれ
る少なくとも一種であることが好ましい。これらの材料
は、最も電子伝導性に優れた金属である銀等よりも比較
的安価であるためである。銅はこれらの中で最も高い電
子伝導性を示すことから最も好ましいといえるが、特に
これに限定されない。上述したことから、片面に正極材
層、他の面に負極材層を配する基板は、アルミニウム又
はアルミニウム合金と、銅又は銅合金が圧着等の手法で
接合されたものであることが基板の材料としては最も適
していると言える。特に電池の軽量化及び基板の機械的
強度の観点から、接合された基板のアルミニウム又はア
ルミニウム合金厚みが、銅又は銅合金厚みよりも厚いこ
とが好ましいと言える。また、正極材層が配される側の
基板表面、負極材層が配される側の基板表面の少なくと
も一方が粗面化されていることが好ましい。これは、正
極材層と基板表面との密着性を向上させ、且つ正極材層
と基板表面との接触面積を増大させることにより大電流
を取り出せる効果が得られるためである。アルミニウム
又はアルミニウム合金と、銅を接合する手法、且つ／又
は、銅表面を粗面化する手法の具体例としては、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金表面への銅の電着、無電解
メッキ、蒸着、機械的な研磨、溶射等があるが、特にこ
れらに限定されない。

【００１０】また、上記構成において、前記積層体が積
層方向に加圧されていることが好ましい。但し、電解質
層が液体の場合には電解質層中にセパレータを配する必
要がある。この加圧の程度は、用いる正極材層、負極材
層、電解質層の違いによってそれぞれ最適値が異なる。
しかし、正極材層、負極材層は、加圧により、基板との
密着性が向上し、活物質利用率が向上する点で有利であ
る。上記加圧をした場合、積層体の両端にある基板、こ
こでは片面のみに正極材層あるいは負極材層を配した基
板が、積層体の両端以外にある基板、ここでは片面に正
極材層、他の面に負極材層を配した基板よりも剛性が高
いことが好ましい。この理由は、上記加圧の仕方によっ
ても異なるが、加圧力をほぼ直接受けとめるのは積層体
の両端にある基板であり、この部分が変形するのを防ぐ
ためである。積層体の両端以外の基板は、それ程剛性の
高さを考慮する必要はないと考えられる。上記基板の剛
性を高くする手段の例として、積層体中のそれぞれの基
板の材質、構成が同じ場合、厚みを大きくする等がある
が、特にこれに限定されない。

【００１１】また、上記構成において積層体中で構成さ
れる複数の各セルの実容量の最小値／最大値の値が、
０．８以上であることが好ましい。これは大電流を得る
こととは直接結びつかないが、上記複数のセルを直列に
配した構成では、セルの実容量が小さいものが過充電あ
るいは過放電される恐れがある。例えば非水溶液系のリ
チウム二次電池では、過充電あるいは過放電すると電解
液が分解、変質し、寿命低下の要因となる。サイクル寿
命性能を要求されるような二次電池にとって各セルの実
容量の最小値／最大値の値は設計上重要である。上記実
容量とは、各セルを予め電解質が実質的に分解、変質し
ない程度まで充電し、その後電解質が実質的に分解、変
質しない程度まで放電した際の放電容量である。これは
電池構成前に各セル一単位を実際に充放電したり、単位
セルの正極活物質量、負極活物質量を測定することで検
証可能である。このとき、用いる正極材層、負極材層、
電解質層や、充放電条件によってその値（放電容量）は
異なる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１に示す本発明のリチウ
ム二次電池の断面図を用いて説明する。正極材層１には
ＬｉＣｏＯ₂粉末と結着剤としてのポリフッ化ビニリデ
ンを所定量混合したものを用いた。負極材層２には黒鉛
粉末と結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを所定量混
合したものを用いた。リチウムイオン伝導性の電解質層
３としてエチレンカーボネートとジメチルカーボネート
との混合溶媒にＬｉＰＦ₆を所定量溶解したものを用
い、厚さ０．２ｍｍのポリプロピレン不織布セパレータ
に含浸させた。片面のみに正極材層１を配した電子伝導
性を有する基板としては、厚さ０．５ｍｍのアルミニウ
ム板４を用いた。その片面に上記正極材層１を塗着し
た。片面のみに負極材層２を配した電子伝導性を有する
基板としては、厚さ０．５ｍｍの銅板５を用いた。その
片面に上記負極材層２を塗着した。こられはそれぞれ１
枚ずつ用意した。図３に示すように、片面に正極材層
１、他の面に負極材層２を配した電子伝導性を有する基
板としては、厚さ２０μｍのアルミニウム板４に厚さ１
０μｍの銅板５を公知の方法で圧着成形したクラッド材
６を用いた。これを３枚用意し、それぞれのアルミニウ
ム面側に上記正極材層１、銅面側に上記負極材層２をそ
れぞれ塗着した。上記各部材を、図１に示すように電解
質層３を介して全ての正極材層１と負極材層２が対向す
るように積層し、且つそれぞれの基板同士、及び正極材
層１と負極材層２が直接に接触しないようにして電池を
形成した。このときの積層体中で構成される各セルの実
容量の最小値／最大値の値は１．０となるよう予め各セ
ルの正極材層１、負極材層２中の活物質量を調整した。
前記電池は、各セルに用いている正極活物質、負極活物
質に同じ材料を選択したため、充電率、放電率を変えて
も各セルの実容量の最大値／最小値の値は変わらない。
また、ここでの電解質層の厚みは０．２ｍｍである。さ
らに、正極材層１、負極材層２、電解質層３は外気、特
に大気中の水分に触れると劣化する恐れがあるので、図
１に示すようにフッ素樹脂ゴム７及び図示しないシリコ
ーン製のシーラントを用い、電池を密閉化した。これら
一連の操作は全て大気中の水分を除去したグローブボッ
クス内で行った。

【００１３】図１の構成のリチウム二次電池は、正極材
層１、負極材層２が接触するクラッド材６全体が集電体
と、各セルを直列に接続するための接続端子を兼ね備え
ている。また、片面に正極材層１又は負極材層２が接触
するアルミニウム板４あるいは銅板５全体が、集電体と
電池外部への正極端子、負極端子を兼ね備えている。つ
まり、各単セルからその外部へ電気を取り出す際に生じ
る集電体部におけるオーム損を生じない構造である。従
って前記オーム損に起因する電流損失がなく、大電流を
取り出すことができる。また、この構成の電池は、単セ
ルを直列に接続したものであるため、セルの積層数を調
整することでほぼ任意の電圧を得ることができ、高電
圧、大電流の電池、つまり高エネルギー密度リチウム二
次電池の設計も可能である。

【００１４】

【実施例】

（実験１）本発明のリチウム二次電池と、従来の捲回式
構造のリチウム二次電池とを比較検討した結果を以下に
述べる。従来の捲回式構造のリチウム二次電池の、正極
材層材料及びその総量、負極材層材料及びその総量、電
解質層材料及びその総量、セパレータ、正極材層及び負
極材層の集電体との総接触面積、正極材層及び負極材層
が接する集電体の材質、電解質層の厚み、を上述した本
発明のリチウム二次電池と同様に調整して作製した。上
述した本発明のリチウム二次電池（以下、実施例１と略
記する）と、上記捲回式構造のリチウム二次電池（以
下、従来例と略記する）をそれぞれ０．５ＣｍＡの充電
率で完全充電した後、０．５ＣｍＡ、１．０ＣｍＡ、
３．０ＣｍＡの放電率で放電した際の放電電気量を表１
に相対値で示した。ここでは実施例１の電池を０．５Ｃ
ｍＡの放電率で放電した際の放電電気量を１．００とし
た。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１から明らかなように実施例１の電池
は、従来例の電池に比較して飛躍的に放電電気量が増加
している。このことは、実施例１の電池が、従来例の電
池に比較して大電流を取り出すことができることと同義
である。

【００１７】（実験２）実施例１の電池において、正極
材層及び負極材層が接触する基板表面をＳｉＣ研磨紙
（４００番）で研磨し、粗面化した。これ以外は実施例
１の電池と同条件で作製した電池を実施例２の電池と
し、実験１と同様の試験をした。その結果を表２に示
す。ここでも実施例１の電池を０．５ＣｍＡの放電率で
放電した際の放電電気量を１．００とし、その相対値で
示した。

【００１８】

【表２】

【００１９】表１、表２から明らかなように、基板表面
を粗面化することによってさらに放電電気量が増加し
た。つまりさらに大電流を取り出すことができた。基板
表面を粗面化する手段としては、研磨の他に蒸着、電
着、無電解メッキ、溶射等があり、これらの手法でも同
様の効果が得られる。

【００２０】（実験３）図２に示すように、実施例１の
電池をボルト８、ナット９、絶縁ワッシャ１０により５
ｋｇ／ｃｍ²で積層体を積層方向に加圧させた電池を作
製した。これを実施例３の電池とし、実験１と同様の試
験をした。その結果を表２に示す。ここでも実施例１の
電池を０．５ＣｍＡの放電率で放電した際の放電電気量
を１．００とし、その相対値で示した。

【００２１】

【表３】

【００２２】表１、表３から明らかなように、積層体を
加圧することによってさらに放電電気量が増加した。つ
まりさらに大電流を取り出すことができた。積層体を積
層方向に加圧する際にはその加圧力、加圧方法あるいは
電池構造にも左右されるが、例えば図２に示されるよう
な積層体の両端にある基板に加圧の応力が加えられる構
造の電池では少なくとも片面のみに正極材層あるいは負
極材層を配した基板が、加圧に耐えうる程度に剛性が高
いことが望ましい。しかし片面に正極材層、他の面に負
極材層を配した基板は、それ程剛性の高さを考慮する必
要はないと考えられる。

【００２３】（実験４）実施例１の電池において、積層
体中で構成される各セルの実容量の最小値／最大値の値
を０．９（実施例４）、０．８（実施例５）、０．７
（実施例６）になるよう、且つ正極材層及び負極材層の
活物質量を、それらの総量が等しくなるよう調整して電
池を作製した。実施例１、実施例４、実施例５、実施例
６の各電池を実施例１の電池における０．５ＣｍＡ相当
の電流で充電、０．５ＣｍＡ相当の電流で放電を繰り返
すサイクル試験に供した。放電電気量が初期の７０％に
なった時点を寿命時期と判断し、そこまでの充放電サイ
クル数を表４に相対値として示した。ここでは実施例１
のサイクル数を１．００とした。

【００２４】

【表４】

【００２５】表４から明らかなように、積層体中で構成
される各セルの実容量の最小値／最大値の値が０．８を
下回ると急激にサイクル寿命が低下することがわかる。
この理由は明らかではないが、積層体中で構成される実
容量の最小値のセルは、その他のセルに比較し高率充
電、高率放電されているため、本実験で、ある値以上の
充電率で充電、あるいはある値以上の放電率で放電した
場合、電解質の劣化が激しくなった為と考えられる。し
かし実施例６の電池は、実験１の試験条件では充放電初
期において実施例１の電池と同様の結果が得られたの
で、大電流を取り出す性能は問題ない。

【００２６】実施例１〜６は負極に黒鉛を用いたいわゆ
るリチウムイオン二次電池だが、負極に金属リチウムあ
るいはリチウム合金を用いた場合でも、本発明の電池構
造を採用することによって、負極に金属リチウムあるい
はリチウム合金を用いた捲回式構造の電池と比較して大
電流が得られる。また、負極に炭素材を用いる場合、結
晶性の高い黒鉛以外、いわゆる非晶質炭素でもリチウム
イオンを吸蔵放出可能な炭素材であれば本実施例と同様
な効果が得られる。また、リチウムイオンを吸蔵放出可
能な材料としてＧｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｉ、
Ｉｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎから選ばれる元素を含む酸化物
の少なくとも１種以上を用いてもよい。具体例としてＧ
ｅＯ、ＧｅＯ₂、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂、ＰｂＯ、ＰｂＯ₂、
Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₄、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＳｉＯ、Ｉｎ₂Ｏ、Ｍ
ｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｓｎ_xＳｉ_yＯ₂（ｘ＋ｙ＝
１）等がある。またこれらの酸化物の非量論的化合物が
使用可能である。また、実施例１〜６では電解質層とし
て有機溶媒を含む液体を用いたが、特にそれに限定され
るものではなく、リチウムイオン伝導性のものであれ
ば、窒化リチウム等の固体電解質であっても良い。固体
電解質を用いたときの利点は、積層体を加圧させた場合
でもセパレータを必要としないため、製造が容易になる
ことである。また、実施例１〜６では正極材層にＬｉＣ
ｏＯ₂を主成分としたものを用いたが、ＬｉＮｉ_xＣｏ_y
Ｏ₂（ｘ＋ｙ＝１）、ＬｉＭｎＯ₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄、Ｌｉ
ＮｉＯ₂、ＬｉＶ₂Ｏ₅等の一種以上を用いても同様な結
果が得られた。また、正極材中に導電剤として黒鉛や、
アセチレンブラックなどのカーボンブラック、アルミニ
ウム等の金属粉を含ませてもよい。その場合、実施例１
〜６よりもさらに大電流を得られる可能性がある。ま
た、実施例１〜６では正極材層及び負極材層に用いる結
着剤として、ポリフッ化ビニリデンを用いたが、ポリテ
トラフッ化エチレン、エチレン―プロピレン―ジエン三
共重合体、スチレン―ブタジエンゴム、フッ素ゴム等を
用いても良い。また、実施例１〜６では基板にアルミニ
ウム板、銅板、アルミニウムと銅を圧着させたクラッド
材を用いたが、これらに限定されるものではなく、アル
ミニウム合金、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ステ
ンレス鋼等を用いても同様な結果が得られる。また、実
施例１〜６では電池密閉用材料と、正極材層側の液体と
負極材層側の液体とを液絡させない手段とに用いる耐電
解液性の材料として、フッ素樹脂ゴムを用いたが、ブチ
ルゴム、シリコーンゴムから選択される一種以上を用い
ても良い。また、実施例１〜６ではセパレータとして厚
さ０．２ｍｍの不織布セパレータを用いたが、厚さ数十
μｍ程度のポリプロピレン微多孔膜等も用いることがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の電池構造を採用することで集電
体部における電流損失を低減し、大電流を取り出すこと
のできる構造のリチウム二次電池を提供することができ
た。また本発明の電池構造では、高エネルギー密度リチ
ウム二次電池の設計も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリチウム二次電池の断面図である。

【図２】本発明のリチウム二次電池の断面図である。

【図３】片面に正極材層、他の面に負極材層を配した基
板の断面図である。

【図４】従来のリチウム二次電池の断面図である。

【図５】従来のリチウム二次電池の断面図である。

【符号の説明】

１．正極材層２．負極材層３．電解質層４．アルミニウム板５．銅板６．クラッド材７．フッ素樹脂ゴム８．ボルト９．ナット１０．絶縁ワッシャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｍ 10/36 Ｈ０１Ｍ 10/36 Ａ (72)発明者堀場達雄東京都新宿区西新宿２丁目１番１号新神戸電機株式会社内 (72)発明者田村弘毅東京都新宿区西新宿２丁目１番１号新神戸電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面のみに正極材層を配した電子伝導性を
有する基板と、少なくとも一枚の、片面に正極材層、他
の面に負極材層を配した電子伝導性を有する基板と、片
面のみに負極材層を配した電子伝導性を有する基板と
を、リチウムイオン伝導性電解質層を介して全ての正極
材層が負極材層と対向し、且つそれぞれの基板同士及び
正極材層と負極材層が直接接触しないよう積層した積層
体を備え、前記積層体の少なくとも正極材層、負極材
層、電解質層を外気から遮断する手段を有することを特
徴とするリチウム二次電池。
【請求項２】リチウムイオン伝導性電解質層の厚みが１
ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のリチウ
ム二次電池。
【請求項３】リチウムイオン伝導性電解質層が液体であ
り、片面に正極材層、他の面に負極材層を配した電子伝
導性を有する基板の、正極材層側の液体と負極材層側の
液体とを液絡させない手段を有し、積層体の少なくとも
正極板層、負極板層、電解質層を外気から遮断する手段
に用いる材料が電気的に絶縁性で且つ耐電解液性である
ことを特徴とする請求項１又は２記載のリチウム二次電
池。
【請求項４】リチウムイオン伝導性電解質層中にセパレ
ータを配することを特徴とする請求項３記載のリチウム
二次電池。
【請求項５】正極板層、負極板層、電解質層を外気から
遮断する手段に用いる材料及び／又は片面に正極材層、
他の面に負極材層を配した電子伝導性を有する基板の、
正極材層側の液体と負極材層側の液体とを液絡させない
手段に用いる材料が、フッ素樹脂ゴム、ブチルゴム、シ
リコーンゴムから選ばれる一種以上からなることを特徴
とする請求項３又は４記載のリチウム二次電池。
【請求項６】負極材層が、リチウムイオンを吸蔵放出可
能な炭素材を主成分とする材料からなることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載のリチウム二次電池。
【請求項７】負極材層が、リチウムイオンを吸蔵放出可
能な材料を含み、当該材料がＧｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、
Ｂｉ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎから選ばれる元素
を含む酸化物を少なくとも１種以上含むことを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載のリチウム二次電池。
【請求項８】正極材層が、コバルト、マンガン、ニッケ
ル、バナジウムから選ばれる一種以上とリチウムからな
る複合酸化物を主成分とすることを特徴とする請求項１
〜７のいずれかに記載のリチウム二次電池。
【請求項９】正極材層が配される側の基板表面がアルミ
ニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、
ステンレス鋼から選ばれる少なくとも一種であることを
特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のリチウム二
次電池。
【請求項１０】負極材層が配される側の基板表面が銅、
銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼から選
ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１
〜９のいずれかに記載のリチウム二次電池。
【請求項１１】片面に正極材層、他の面に負極材層を配
する基板が、アルミニウム又はアルミニウム合金と、銅
又は銅合金が接合されたものであり、正極材層が配され
る側がアルミニウム又はアルミニウム合金、負極材層が
配される側が銅又は銅合金である請求項１〜８のいずれ
かに記載のリチウム二次電池。
【請求項１２】接合された基板のアルミニウム又はアル
ミニウム合金厚みが、銅又は銅合金厚みよりも厚いこと
を特徴とする請求項１１記載のリチウム二次電池。
【請求項１３】基板がアルミニウム又はアルミニウム合
金に銅又は銅合金を圧着したものであることを特徴とす
る請求項１１記載のリチウム二次電池。
【請求項１４】基板がアルミニウム又はアルミニウム合
金に銅を電着あるいは無電解メッキしたものであること
を特徴とする請求項１１記載のリチウム二次電池。
【請求項１５】基板がアルミニウム又はアルミニウム合
金に銅を蒸着したものであることを特徴とする請求項１
１記載のリチウム二次電池。
【請求項１６】基板がアルミニウム又はアルミニウム合
金に銅を溶射したものであることを特徴とする請求項１
１記載のリチウム二次電池。
【請求項１７】正極材層が配される側の基板表面、負極
材層が配される側の基板表面の少なくとも一方が粗面化
されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか
に記載のリチウム二次電池。
【請求項１８】積層体が積層方向に加圧されていること
を特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載のリチウ
ム二次電池。
【請求項１９】片面のみに正極材層あるいは負極材層を
配した基板が、片面に正極材層、他の面に負極材層を配
した基板よりも剛性が高いことを特徴とする請求項１８
記載のリチウム二次電池。
【請求項２０】積層体中で構成される複数の各セルの実
容量の最小値／最大値の値が、０．８以上であることを
特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載のリチウム
二次電池。