非水溶剂二次电池用集电体及使用该集电体的电极和电池

摘要

一种非水溶剂二次电池用集电体及使用该集电体的电极和电池。该集电体包括：第一金属层；第二金属层，其堆叠在第一金属层的表面上；以及由与构成所述第二金属层的金属相同的金属构成的金属层，该金属层形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，该集电体被构造成第一金属层的杨氏模量(E1)、维氏硬度(HV1)和厚度(T1)以及第二金属层的杨氏模量(E2)、维氏硬度(HV2)和厚度(T2)满足以下表达式：(E1＞E2或HV1＞HV2)；且T1＜T2。

权利要求

1.一种非水溶剂二次电池用集电体，其包括：第一金属层；

第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；

以及由与构成所述第二金属层的金属相同的金属构成的金属层，该金属层形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层和所述第二金属层的各自金属的杨氏模量E1、E2以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式1：E1＞E2；且T1＜T2。

2.一种非水溶剂二次电池用集电体，其包括：第一金属层；

第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；

以及由与构成所述第二金属层的金属相同的金属构成的金属层，该金属层形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层和所述第二金属层的各自金属的维氏硬度HV1、HV2以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式2：HV1＞HV2；且T1＜T2。

3.一种非水溶剂二次电池用集电体，其包括：第一金属层；

第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；

以及由与构成所述第二金属层的金属相同的金属构成的金属层，该金属层形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层和所述第二金属层的各自金属的杨氏模量E1、E2和维氏硬度HV1、HV2以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式3：E1＞E2；且HV1＞HV2；且T1＜T2。

4.一种非水溶剂二次电池用集电体，所述集电体包括：第一金属层；

第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；

以及第三金属层，其形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层的金属的各自杨氏模量E1、E2、E3以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式4：E1＞E3＞E2且T1＜T2。

5.一种非水溶剂二次电池用集电体，所述集电体包括：第一金属层；

第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；

以及第三金属层，其形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层的金属的各自维氏硬度HV1、HV2、HV3和所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式5：HV1＞HV3＞HV2且T1＜T2。

6.一种非水溶剂二次电池用集电体，所述集电体包括：第一金属层；

第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；

以及第三金属层，其形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层的金属的各自杨氏模量E1、E2、E3、各自维氏硬度HV1、HV2、HV3以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式6：E1＞E3＞E2；HV1＞HV3＞HV2且T1＜T2。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的非水溶剂二次电池用集电体，其特征在于，构成所述第一金属层的金属是从镍、铁、不锈钢、钛和铜中选择的一个。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的非水溶剂二次电池用集电体，其特征在于，构成所述第二金属层的金属是从铝和铜中选择的一个。

9.根据权利要求4至6中任一项所述的非水溶剂二次电池用集电体，其特征在于，构成所述第三金属层的金属是从铝、铜和镍中选择的一个。

10.根据权利要求4或6所述的非水溶剂二次电池用集电体，其特征在于，杨氏模量E1、E2、E3满足以下表达式7：E2≤100GPa≤E3、E2＜E3；且E1≥150GPa。

11.根据权利要求5或6所述的非水溶剂二次电池用集电体，其特征在于，维氏硬度HV1、HV2、HV3满足以下表达式8：HV2≤100≤HV3、HV2＜HV3；且HV1≥150。

12.一种非水溶剂二次电池用电极，其包括：根据权利要求1至3中任一项所述的集电体；和形成在所述集电体的表面上的活性材料层。

13.一种非水溶剂二次电池用电极，其特征在于，包括集电体和活性材料层，所述集电体是根据权利要求1～3中任一项所述的集电体，所述活性材料层的极性相同并形成在所述集电体的两个表面上。

14.一种非水溶剂二次电池，其中，使用根据权利要求13所述的非水溶剂二次电池用电极。

15.一种非水溶剂二次电池用电极，其特征在于，包括集电体和活性材料层，所述集电体是根据权利要求1至3中任一项所述的集电体，所述活性材料层形成在所述集电体的两个表面上，形成在所述集电体的各表面上的各活性材料层的极性彼此不同。

16.一种非水溶剂二次电池，其中，使用根据权利要求15所述的非水溶剂二次电池用电极。

说明书

非水溶剂二次电池用集电体及使用该集电体的电极和电池

技术领域

[0001] 本发明涉及一种非水溶剂二次电池用集电体、以及使用该集电体的电极和电池。

背景技术

[0002] 近年来，为了处理空气污染和全球变暖，已经迫切期望减少二氧化碳的排放量。在汽车工业中，期望集中在通过导入电动车(EV)和混合电动车(HEV)来减少二氧化碳的排放量上，并且已经积极开发控制这些电动车和混合电动车的实用化的驱动电动机用二次电池。

[0003] 作为电动机驱动用二次电池，在所有已知的电池中，如具有最高理论能量的锂离子二次电池等非水溶剂二次电池已经引起了人们的注意，目前，该非水溶剂二次电池已经得到了快速的发展。

[0004] 通常，锂离子二次电池包括通过在使电解质层置于正极和负极之间的状态下使正极和负极彼此连接而形成的堆叠体(电池元件)，其中，通过使用粘合剂将正极活性材料等涂布在正极集电体的两个表面上，通过使用粘合剂将负极活性材料等涂布在负极集电体的两个表面上。而且，为了将电力引出到外部，电极端子(正极端子和负极端子)与电池元件电连接。此外，通常，电池元件容纳在通过在由如铝等轻金属制成的箔的两个表面上堆叠树脂片而形成的金属/树脂层压片中，使得电极端子可以暴露于外部(参照日本特开2001-236946号公报)。

[0005] 这里，作为构成锂离子二次电池的电极的集电体，通常，由如铝等金属制成的箔用于正极，由如铜等金属制成的箔用于负极。

[0006] 然后，在通过使用这些箔作为集电体制造电极的情况下，电极活性材料、粘合剂等分散到溶剂中的浆料被涂布在箔的表面上，随后干燥，其后，通过使用如辊压等方法执行压制处理。这样，在箔的表面上形成了平坦的并且具有期望厚度的活性材料层。

发明内容

[0007] 然而，当通过使用传统通用的铝箔和铜箔作为集电体来制造电极时，存在由于上述压制处理而在箔上发生褶皱的问题。当褶皱发生在所述箔上时，发生以下问题：由于该褶皱的发生导致活性材料从箔剥离。

[0008] 为了抑制该褶皱的发生，使在制造电极的情况下的压制处理的条件最优化。具体地，例如，尝试使集电体变厚、减少用于形成活性材料层的浆料的涂布量、降低压制处理时的压力等方法。

[0009] 然而，存在仅通过调节压制处理的条件不足以抑制褶皱的发生的情况。而且，当集电体变厚并且压制压力降低时，还存在由于集电体的厚度的增加和活性材料层的体积的增加导致电池的体积能量密度降低的问题。此外，浆料的涂布量的减少会降低整个电池本身的容量。

[0010] 在这方面，为了将这些各种各样的问题的发生抑制到最小程度，除了调节压制处理条件以外，已经提出了各种解决方法。例如，已经公开了以下技术：制造电极时，在集电体上布置网孔(mesh)，活性材料通过该网孔淀积在集电体上，由此活性材料层形成为网状(参照日本特开2002-279974号公报)。在日本特开2002-279974号公报中，对于该构造，通过设置几乎不形成或完全不形成活性材料层的部位来减小由于在形成活性材料层的部位上的活性材料的膨胀/收缩所引起的应力，最终试图防止由于该应力导致的集电体褶皱的发生。

[0011] 注意，为了提供活性材料的承载性和导电性优异的二次电池负极用的金属箔，已经提出了以下技术：在由电解淀积法形成的单层金属箔中控制维氏硬度和杨氏模量的参数(参照日本特开2002-27999号公报和日本特开2002-28000号公报)。

[0012] 然而，在日本特开2002-279974号公报所说明的技术中，仍部分地减少活性材料层中的每一种活性材料的含量，并且仍然存在体积能量密度不可避免地减少的问题。对于需要进一步小型化的车载锂离子二次电池来说，这种体积能量密度的减少的影响是显著的。而且，为了抑制集电体上的褶皱的发生，在通过仅使用高刚性的材料构成集电体的情况下，在活性材料层和集电体之间不能获得足够的粘附性，因此，存在以下顾虑：可能发生活性材料层被剥离以及随着活性材料层的剥离导致电池容量减小的问题。

[0013] 通过进行刻苦的研究，本发明的发明人发现：可以使用具有控制关于弹性模量和刚性的特定参数(例如，杨氏模量(E)和维氏硬度(HV)的参数)的堆叠结构的集电体来解决上述问题，由此发明人完成了本发明。

[0014] 具体地，本发明是一种非水溶剂二次电池用集电体，其包括：第一金属层；第二金属层，其堆叠在第一金属层的表面上；以及由与构成所述第二金属层的金属相同的金属构成的金属层，该金属层形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成第一金属层的金属的杨氏模量(E1)和厚度(T1)以及构成第二金属层的金属的杨氏模量(E2)和厚度(T2)满足以下表达式1：

[0015] E1＞E2；且T1＜T2。

[0016] 而且，本发明是一种非水溶剂二次电池用集电体，其包括：第一金属层；第二金属层，其堆叠在第一金属层的表面上的；以及由与构成所述第二金属层的金属相同的金属构成的金属层，该金属层形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成第一金属层的金属的维氏硬度(HV1)和厚度(T1)以及构成第二金属层的金属的维氏硬度(HV2)和厚度(T2)满足以下表达式2：

[0017] HV1＞HV2；且T1＜T2。

[0018] 而且，本发明是一种非水溶剂二次电池用集电体，其包括：

[0019] 第一金属层；第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；以及由与构成所述第二金属层的金属相同的金属构成的金属层，该金属层形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层和所述第二金属层的各自金属的杨氏模量E1、E2和维氏硬度HV1、HV2以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式3：

[0020] E1＞E2；且HV1＞HV2；且T1＜T2。

[0021] 而且，本发明是一种非水溶剂二次电池用集电体，所述集电体包括：第一金属层；第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；以及第三金属层，其形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层的金属的各自杨氏模量E1、E2、E3以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式4：

[0022] E1＞E3＞E2且T1＜T2。

[0023] 而且，本发明是一种非水溶剂二次电池用集电体，所述集电体包括：第一金属层；第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；以及第三金属层，其形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层的金属的各自维氏硬度HV1、HV2、HV3和所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式5：

[0024] HV1＞HV3＞HV2且T1＜T2。

[0025] 而且，本发明是一种非水溶剂二次电池用集电体，所述集电体包括：第一金属层；第二金属层，其堆叠在所述第一金属层的表面上；以及第三金属层，其形成在所述第一金属层的相对于堆叠所述第二金属层的表面的背面上，其中，构成所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层的金属的各自杨氏模量E1、E2、E3、各自维氏硬度HV1、HV2、HV3以及所述第一金属层和所述第二金属层的各自厚度T1、T2满足以下表达式6：

[0026] E1＞E3＞E2；HV1＞HV3＞HV2且T1＜T2。

[0027] 满足关于本发明的杨氏模量和维氏硬度两者的要求的集电体是优选的。

[0028] 在上述根据本发明的非水溶剂二次电池用的第一和第二集电体中，由与构成第二金属层的金属相同的金属构成的金属层可以进一步堆叠在第一金属层的相对于堆叠第二金属层的表面的背面上。本发明的具有该构造的该集电体优选用于电池元件不是双极性(串联)而是并联的电池(在下文中，也简称为“堆叠电池”)用的电极。换句话说，当具有该构造的集电体用于该电池时，优选在所述集电体的两个表面上形成极性(正/负)相同的活性材料层。

[0029] 本发明的具有该构造的该集电体优选用于电池元件是双极性(串联)的电池(在下文中，也简称为“双极性电池”)的电极(在下文中，也简称为“双极性电极”)。换句话说，当具有该构造的集电体用于电池时，优选形成在所述集电体的各表面上的各活性材料层的极性(正/负)彼此不同。

[0030] 附图说明

[0031] 在本发明的实施方式的详细说明中，当结合附图看时，本发明的上述及其它目的、特征和优点将更充分地体现，其中：

[0032] 图1是根据第一实施方式的非水溶剂二次电池用集电体的沿与所述集电体的平面方向垂直的方向的剖视图；

[0033] 图2是示出使用第一实施方式的集电体的双极性电池的概要的剖视图；

[0034] 图3是根据第二实施方式的非水溶剂二次电池用集电体的沿与所述集电体的平面方向垂直的方向的剖视图；

[0035] 图4是示出使用第二实施方式的集电体的双极性电池的概要的剖视图；

[0036] 图5是根据第三实施方式的非水溶剂二次电池用集电体的沿与所述集电体的平面方向垂直的方向的剖视图；

[0037] 图6是示出第四实施方式的组电池的立体图；

[0038] 图7是其上安装有第四实施方式的组电池的第五实施方式的汽车的示意图。

具体实施方式

[0039] 在下面将参照附图说明本发明的实施方式。注意，在说明附图时，相同的附图标记表示相同的元件，并且省略其重复说明。而且，为了说明方便起见，附图的尺寸比例是放大的，并且有时与实际元件的尺寸比例不同。

[0040] 第一实施方式

[0041] 图1是根据本发明的第一实施方式的非水溶剂二次电池用集电体的沿与所述集电体的平面方向垂直的方向的剖视图。

[0042] 如图1所示，本实施方式的集电体1具有箔形状，并且具有由两个金属层制成的结构。集电体1具有第一金属层100和第二金属层200相互堆叠的结构。以与一般的电池用集电体类似的方式，本实施方式的集电体1以在其一个或两个表面上形成活性材料层的方式形成电极，最终构成电池用电极。

[0043] 在本实施方式的集电体1中，选择构成第一金属层100的金属(在下文中，也称为“第一金属”)和构成第二金属层200的金属(在下文中，也称为“第二金属”)，使得第一金属的杨氏模量(E1)和维氏硬度(HV1)以及第二金属的杨氏模量(E2)和维氏硬度(HV2)能够满足预定的关系。

[0044] 这里，杨氏模量(E)是定义弹性范围内相对于应力的应变值的值，并且是物质固有的值。换句话说，可以由以下表示弹性范围内的应力和应变之间的关系的虎克定律计算杨氏模量(E)为E＝σ/ε：

[0045] 应变(ε)＝应力(σ)/杨氏模量(E)

[0046] 因此，这表明，杨氏模量(E)越大，物质相对于固定应力的应变就越小。注意，使用由随后说明的实施例中描述的方法获得的值作为本发明的杨氏模量的值。

[0047] 而且，维氏硬度(HV)是定义物质的硬度值的值，并且同样是物质固有的值。一般来说，以如下方式计算维氏硬度(HV)：将由预定的角锥形金刚石制成的压头压到材料的表面中，然后获得了在该情况下引起的凹痕的表面积和施加到该表面的载荷之间的关系。这表明，HV越大，物质就越硬。注意，使用由随后说明的实施例中描述的方法获得的值作为本发明的维氏硬度的值。

[0048] 在本实施方式的集电体1中，第一金属的杨氏模量(E1)大于第二金属的杨氏模量(E2)(E1＞E2)。而且，第一金属的维氏硬度(HV1)大于第二金属的维氏硬度(HV2)(HV1＞HV2)。用于建立该构造的第一金属和第二金属的具体类型不受特别限制，可以适当地使用通常用作电池用集电体的材料的金属。作为第一金属的例子，提及镍、铁、不锈钢、钛或铜。在它们当中，从防止发生褶皱的角度来看，镍和铁是优选的，并且镍是最优选的。而且，作为第二金属的例子，提及铝或铜。在它们当中，从充分获得电极活性材料的埋锚效应(anchor embedding effect)的角度来看，铝是最优选的。仅供参考，基于随后说明的实施例中的值，下表1示出这些金属的杨氏模量(E)和维氏硬度(HV)的值。

[0049] 表1

[0050]杨氏模量(E) 维氏硬度(HV)
Al 70 30
Ti 100 250
Cu 130 70
不锈钢(SUS316L) 180 200
Fe 206 150
Ni 206 600

[0051] 此外，在本实施方式的集电体1中，第一金属层100的厚度(T1)小于第二金属层200的厚度(T2)(T1＜T2)。各金属层的具体厚度(T1，T2)不受特别限制，可以考虑集电体1适用的电池类型和制造所述电池的容易程度等适当地设定。例如，第一金属层的厚度(T1)优选为大约1～100μm，更优选为大约1～50μm，更加优选为大约1～10μm。而且，第二金属层的厚度(T2)优选为大约5～200μm，更优选为大约10～100μm，更加优选为大约10～20μm。可以从如上所述的范围适当设定厚度(T1)，使其满足T1＜T2的关系。而且，当将第一金属层的厚度(T1)作为基准(1)时，第二金属层的厚度(T2)相对于所述厚度(T1)的比值优选是1≤T2/T1≤10，更优选是1≤T2/T1≤5，更加优选是1≤T2/T1≤2。
当T2相对于作为基准的T1(即1)的比值超过1时，可以充分增强活性材料层和集电体之间的粘附性。同时，当T2相对于作为基准的T1(即1)的比值是10以下时，可以抑制电池的体积容量密度的减少。注意，可以由传统公知的方法(例如，各层的截面的SEM观察)测量金属层的厚度。

[0052] 根据本实施方式的非水溶剂二次电池用集电体，在非水溶剂二次电池中，在集电体上发生的褶皱被抑制到最小程度，同时防止体积能量密度的减少，此外，可以增强活性材料层和集电体之间的粘附性。

[0053] 根据电池的使用目的来决定集电体1的平面尺寸。如果集电体1用于大电池，则集电体1应该是大的。如果集电体1用于小电池，则集电体应该是小的。

[0054] 如上所述，本实施方式的集电体1具有形成在其表面上的活性材料层，并且最后构成电池用电极。在该情况下，活性材料层可仅形成在集电体1的一个表面上，或者可形成在集电体1的两个表面上。

[0055] 例如，在使用仅由一个单电池层(正极/电解质层/负极)构成的电池用集电体1的情况下，只需要使活性材料层仅形成在集电体1的一个表面上。而且，在使用集电体1作为双极性电池的最外层的集电体的情况下，只需要使活性材料层仅形成在集电体1的一个表面上。在这些情况下，推荐活性材料层形成在集电体1的第二金属层的表面上。根据这种模式，相对于集电体1的形成有活性材料层的表面的背面背靠由较薄却具有大的杨氏模量的第一金属构成的层(第一金属层)。这样，可以在防止电池的体积能量密度减少的同时增强集电体的耐变形性，导致可以在形成活性材料层时有效地防止褶皱的发生。而且，由于活性材料层形成在由具有较小的维氏硬度的第二金属构成的层(第二金属层)的表面上，可以在防止电池的体积能量密度减少的同时增强集电体的刚性，此外，由于活性材料的埋锚效应，可以提高集电体和活性材料层之间的粘附性。注意，当在这种情况下形成的活性材料层是正极活性材料层时，优选使用具有高的抗氧化性的铝作为第二金属。同时，当在这种情况下形成的活性材料层是负极活性材料层时，可以使用铜作为第二金属。

[0056] 优选地，在本实施方式的集电体1中，极性(正/负)不同的活性材料层形成在第一金属层100和第二金属层200的各层的表面上，集电体1用作双极性电池用的电极(在下文中，该电极也被简称为“双极性电极”)。在该模式中，优选地，正极活性材料层形成在第二金属层的表面上，负极活性材料层形成在第一金属层的表面上。此外，根据该模式，以与上述类似的方式，在防止电池的体积能量密度减少的同时抑制在形成活性材料层时发生褶皱，从而可以增强集电体和活性材料层(特别地，正极活性材料层)之间的粘附性。

[0057] 这里，下表2示出本实施方式中的第一金属和第二金属的优选组合；然而，本发明的技术范围并非只限于以下组合。

[0058] 表2

[0059]第一金属 第二金属
铜 铝

[0060] [0052]铁 铝
钛 铝
不锈钢铝
铁 铜
钛 铜
不锈钢铜

[0061] 本实施方式的集电体1的制造方法不受特别限制，能够制造金属堆叠体的传统公知的技术(装置，条件等)都可以适当地参照。举一个例子，第一金属和第二金属相互堆叠，被供给到滚轧机，经受轧制处理，从而可以制造出本实施方式的集电体。而且，当然也可以使用如电镀法和喷涂法等技术。

[0062] 上面，通过将第一金属和第二金属满足关于杨氏模量(E)和维氏硬度(HV)两个参数的预定要求的情况作为例子，已经详细地说明了本发明的第一实施方式。然而，作为第一实施方式的变形例的以下模式也被包含在本发明的技术范围中。这里，在该模式中，第一金属和第二金属仅满足关于杨氏模量(E)或维氏硬度(HV)中的任一个的上述要求，并且不满足关于另一个的上述要求。

[0063] 如上所述，优选地，在本实施方式的集电体1中，极性(正/负)不同的活性材料层形成在各层的表面上，集电体1用作双极性电极。这里，仅供参考，图2示出了使用本实施方式的集电体1的双极性电池的概要的剖视图。

[0064] 图2所示的双极性电池10具有电池元件21被密封在作为包装(package)的层压片29的内部的结构。这里，电池元件21具有大致矩形的截面，在电池元件21中实际进行充电/放电反应。

[0065] 如图2所示，本实施方式的双极性电池10的电池元件21包括多个双极性电极，在每一个双极性电极中，正极活性材料层13形成在集电体1的一个表面(第二金属层200的表面)上，负极活性材料层15形成在另一个表面(第一金属层100的表面)上。各双极性电极在其间夹着电解质层17的状态下被堆叠，由此形成电池元件21。在这种情况下，各双极性电极和各电解质层17被堆叠成一个双极性电极的正极活性材料层13和邻近该一个双极性电极的另一个双极性电极的负极活性材料层15可以在其间夹着电解质层17的状态下彼此面对。注意，每一个电解质层17均具有通过在隔板上保持电解质而形成的构造。

[0066] 彼此邻近的正极活性材料层13、电解质层17和负极活性材料层15构成一个单电池层19。因此，也可以说，双极性电池10具有通过堆叠多个单电池层19而形成的构造。而且，在多个单电池层19的外周上，设置用于使彼此邻近的集电体1绝缘的绝缘层31。注意，在位于电池元件21的最外层的集电体(最外层集电体)(1a，1b)中，仅在各集电体的一个表面上形成正极活性材料层13(在正极侧最外层集电体1a的第二金属层200的表面上)和负极活性材料层15(在负极侧最外层集电体1b的第一金属层100的表面上)中的任一个。

[0067] 而且，在如图2所示的双极性电池10中，正极侧最外层集电体1a被延长，从而被限定为正极电极(positive electrodetab)25，该正极电极25从作为包装的层压片29中露出。同时，负极侧最外层集电体1b被延长，从而被限定为负极电极27，该负极电极27以类似的方式从层压片29中露出。

[0068] 如上所述，在图2所示的双极性电池10中，第一实施方式的集电体1用作其集电体。关于除集电体之外的构成元件，可以适当地使用传统公知的模式作为非水溶剂二次电池的元件。虽然下面将简略说明构成双极性电池10的除集电体以外的构件，但是，这些构件并不仅限于以下模式。

[0069] [活性材料层]

[0070] 活性材料层包含活性材料，并且还包含根据需要的其它添加剂。

[0071] 正极活性材料层13包含正极活性材料。作为正极活性材料，例如，提及：锂-过渡金属复合物；锂-过渡金属磷酸盐化合物；锂-过渡金属硫酸盐化合物等，如LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2和Li(Ni-Co-Mn)O2；以及其中用其它元素部分置换这些中的过渡金属的材料。根据情况，可以组合使用两种以上类型的正极活性材料。优选地，将锂-过渡金属复合氧化物用作正极活性材料。注意，当然可以使用除上述正极活性材料以外的正极活性材料。

[0072] 负极活性材料层15包含负极活性材料。作为负极活性材料，例如，提及：如石墨、软碳和硬碳等碳材料；锂-过渡金属复合氧化物(例如，Li4Ti5O12)；金属材料；锂-金属合金材料等。根据情况，可以组合使用两种以上类型的负极活性材料。优选地，将碳料或锂-过渡金属复合氧化物用作负极活性材料。注意，当然可以使用除上述负极活性材料以外的负极活性材料。

[0073] 包含在各活性材料层(13，15)中的各活性材料的平均粒径不受特别限制；然而，从提高电池输出的角度来看，优选为1～20μm，更优选为1～5μm。然而，当然可以使用平均粒径不在上述范围的活性材料。注意，在本说明书中，“粒径”意味着在活性材料粒子的轮廓上的任意两点之间的每个距离中的最大距离L。计算通过使用如扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等观察装置在视野中观察到的几个到几十个粒子的粒径的平均值作为“平均粒径”的值。

[0074] 作为可以包含在正极活性材料层13和负极活性材料层15中的添加剂，例如，提及：粘合剂、导电助剂、电解质盐(锂盐)和离子导电性聚合物等。

[0075] 作为粘合剂，提及聚偏二氟乙烯(PVdF)、合成橡胶粘合剂等。

[0076] 导电助剂指的是为了提高正极活性材料层13或负极活性材料层15的导电性而混和的添加物。作为导电助剂，提及：如包括乙炔黑等的炭黑、石墨、以及汽相淀积碳纤维等碳材料。当活性材料层(13，15)包含导电助剂时，活性材料层内部的电子网络有效地形成，由此导电助剂可以促进电池输出特性的提高。

[0077] 作为电解质盐，(锂盐)，提及：Li(C2F5SO2)2N、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3等。

[0078] 作为离子导电性聚合物，例如，提及聚环氧乙烷(PEO)聚合物和聚环氧丙烷(PPO)聚合物。这里，离子导电性聚合物可以与用作双极性电池10的每一个电解质层17中的电解质的离子导电性聚合物相同或不同；然而，优选它们是相同的。

[0079] 包含在正极活性材料层13和负极活性材料层15中的成分的配比不受特别限制。可以通过适当参照关于非水溶剂二次电池的公知的发现来调整配比。

[0080] 各活性材料层(13，15)的厚度也不受特别限制，而是可以适当参照关于非水溶剂二次电池的传统公知的发现。举例来说，各活性材料层(13，15)的厚度是大约2～100μm。

[0081] [电解质层]

[0082] 电解质层17是通过在隔板上保持电解质所形成的层。包含在电解质层17中的电解质(具体地，锂盐)具有作为充电/放电时在正极和负极之间移动的锂离子的承载体的功能。

[0083] 作为构成电解质层17的电解质，通常，提及液体电解质或聚合物电解质。在本发明中，优选使用聚合物电解质。通过使用聚合物电解质，防止了电解质的液体泄漏等，由此提高了双极性电池10的使用寿命。

[0084] 聚合物电解质的材料不受限制，只要该材料由离子导电性聚合物构成并且呈现离子导电性。为了使电解质发挥优异的机械强度，可以使用以热聚合、紫外线聚合、射线聚合、电子束聚合等交联聚合离子导电性聚合物的方式形成的电解质。通过使用该交联聚合物，提高了电池的可靠性，并且获得了具有简单结构和优异的输出特性的双极性电池10。聚合引发剂根据用于使所述聚合引发剂作为引发剂的外部因素被分类为光聚合引发剂、热聚合引发剂等，该聚合引发剂可以在该情况下混和，用于通过作用于离子导电性聚合物的交联基进行交联反应。作为聚合引发剂，例如，提及：作为热聚合引发剂的偶氮二异丁腈(AIBN)、作为光聚合引发剂的苄基二甲基缩酮(BDK)等。

[0085] 作为聚合物电解质，提及固有聚合物电解质和凝胶聚合物电解质。

[0086] 固有聚合物电解质不受特别限制；然而，提及聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)和它们的共聚物等。如锂盐等电解质盐可以很好地溶解到这种聚环氧烷聚合物中。而且，这些聚合物形成交联结构，从而可以发挥优异的机械强度。

[0087] 同时，通常，凝胶聚合物电解质指的是电解液被保持在具有离子导电性的全固体聚合物电解质中的电解质。注意，在本申请中，限定类似的电解液被保持在不具有锂离子导电性的聚合物构架中的电解质也包含在凝胶聚合物电解质中。电解液(电解质盐和增塑剂)的类型不受特别限制。作为电解质盐，例如，提及如LiBETI、LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2和LiN(SO2C2F3)2等锂盐。而且，作为增塑剂，例如，提及如碳酸丙烯酯和碳酸亚乙酯等碳酸酯。

[0088] [绝缘层]

[0089] 在双极性电池10中，通常，绝缘层31设置在各单电池层19的周边上。设置绝缘层31是为了防止电池中的彼此邻近的集电体1之间的接触，并且防止由于电池元件21中的单电池层19的端部的稍微不平等而发生短路。通过设置如上所述的绝缘层31，确保了电池的长期可靠性和安全性，并且可以提供高品质的双极性电池10。

[0090] 构成绝缘层31的材料只需要具有绝缘性、抵抗固体电解质脱落的密封性、抵抗水分从外部渗入的密封性(密封性)以及在电池工作温度下的耐热性等。例如，作为绝缘层31的材料，可使用聚氨酯树脂、环氧树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酰亚胺树脂和橡胶等。从耐腐蚀性、耐化学性、容易制造(膜成形性)和成本效率等角度来看，优选使用它们当中的聚乙烯树脂和聚丙烯树脂作为构成绝缘层31的材料。

[0091] [电极]

[0092] 在双极性电池10中，电极(正极电极25和负极电极27)与最外层集电体(1a，1b)电连接，以将电流引出到电池的外部，该电极暴露在作为包装的层压片29的外部。具体地，与正极用最外层集电体1a电连接的正极电极25和与负极用最外层集电体1b电连接的负极电极27暴露在包装的外部。

[0093] 构成电极(正极电极25和负极电极27)的材料不受特别限制，可以使用通常用作非水溶剂二次电池的电极的公知的材料。作为构成电极的材料，例如，提及铝、铜、钛、镍、不锈钢(SUS)和它们的合金。注意，对于正极电极25和负极电极27，可以使用相同的材料或不同的材料。而且，如在本实施方式中一样，最外层集电体(1a，1b)被延长，由此可以形成电极(25，27)，或者作为选择，也可以连接与最外层集电体分开制备的电极。

[0094] [包装]

[0095] 为了防止使用电池时来自外部的冲击和防止环境劣化，优选将双极性电池10的电池元件21容纳在如层压片29等包装内。该包装不受特别限制，可以使用传统公知的包装。优选地，可以使用具有优异的导热性的聚合物金属复合物层压片等，因为这种高导热性的片可以有效地从汽车的热源传热，并且可以将电池内部迅速加热到电池工作温度。

[0096] 注意，图2所示的双极性电池10的制造方法也不受特别限制，可以适当地参照关于双极性电池的制造的传统公知的发现。

[0097] 第二实施方式

[0098] 图3是根据本发明的第二实施方式的非水溶剂二次电池用集电体的沿与集电体的平面方向垂直的方向的剖视图。

[0099] 如图3所示，在本实施方式的集电体1中，除第一金属层100和第二金属层200之外，还在第一金属层100的相对于堆叠有第二金属层200的表面的背面上堆叠另一个金属层210(在下文中，也称为“第2′金属层”)，在这一点上，第二实施方式与上述第一实施方式不同。而且，第2′金属层210由与构成第二金属层200的金属相同的金属构成。具体地，本实施方式的集电体具有如下结构：较薄的第一金属层100被较厚的第二金属层200和第2′金属层210夹在中间，第二金属层200和第2′金属层210由具有较小的杨氏模量(E)和维氏硬度(HV)的金属(第二金属)构成。

[0100] 在本实施方式的集电体1中，如构成第一金属层100和第二金属层200的金属(第一金属，第二金属)的类型等具体的模式以及如这些层(100，200)的厚度等模式与上述第一实施方式中的类似。而且，在本实施方式的集电体1中，除了第2′金属层210堆叠在相对于堆叠有第二金属层200的表面的背面之外，第2′金属层210的具体模式也与上述第一实施方式的第二金属层200的具体模式类似。而且，可以通过与上述第一实施方式的集电体的方法类似的方法制造本实施方式的集电体。因此，这里省略关于这些具体模式的详细说明。注意，在本实施方式的集电体1中，第二金属层200的厚度(T2)和第2′金属层的厚度(T2′)可以是相同的或不同的；然而，优选是相同的。

[0101] 而且，在根据本实施方式的集电体1中，以与上述第一实施方式类似的方式抑制在形成活性材料层时褶皱的发生，同时防止电池的体积能量密度的减少，从而可以提高在集电体和活性材料层(特别地，正极活性材料层)之间的粘附性。而且，使用该三层结构，从而可以在由位于中间的第一金属层来提高集电体的耐变形性和刚性的同时，由对活性材料层具有良好的亲合力的材料构成位于集电体两侧上的第二金属层和第2′金属层。

[0102] 这里，下表3示出本实施方式中的第一金属和第二金属的优选组合；然而，本发明的技术范围并非只限于以下组合。

[0103] 表3

[0104]第一金属 第二金属
镍 铝
铁 铝
钛 铝
不锈钢 铝
镍 铜

[0105] [0097]铁 铜
钛 铜
不锈钢铜

[0106] 上面，以与上述第一实施方式类似的方式，通过将第一金属和第二金属满足关于杨氏模量(E)和维氏硬度(HV)两个参数的预定要求的情况作为例子，已经详细地说明了本发明的第二实施方式。然而，以与第一实施方式类似的方式，作为第二实施方式的变形例的以下模式也被包含在本发明的技术范围中。这里，在该模式中，第一金属和第二金属仅满足关于杨氏模量(E)或维氏硬度(HV)中的任一个的上述要求，并且不满足关于另一个的上述要求。

[0107] 如图3所示，在本实施方式的集电体1中，由相同的金属制成的层(200，210)位于集电体1的两侧。因此，优选本实施方式的集电体1用于堆叠电池的电极。这里，仅供参考，图4是示出使用本实施方式的集电体1的堆叠电池的概要的剖视图。

[0108] 图4所示的堆叠电池10′具有通过在正极和负极之间夹着电解质层17的状态下交替堆叠的正极和负极而构成的结构。这里，每一个正极由以下方式构成：正极活性材料层13形成在由本实施方式的集电体制成的正极集电体33的两个表面上，类似地，每一个负极由以下方式构成：负极活性材料层15形成在由本实施方式的集电体制成的负极集电体35的两个表面上。注意，在位于电池元件21的最外层的集电体中，仅在其一个侧面上形成活性材料层。

[0109] 这里，当本实施方式的集电体1用作构成堆叠电池10′的正极的集电体(正极集电体33)时，优选构成形成有正极活性材料层的第二金属层200和第2′金属层210的金属(第二金属)为铝。同时，当本实施方式的集电体1用作构成堆叠电池10′的负极的集电体(负极集电体35)时，优选第二金属为铜。图4所示的堆叠电池10′的其它具体模式不受特别限制，可以通过参照在上述第一实施方式的栏中说明的双极性电池10中的具体模式以及传统公知的其它发现来构成。

[0110] 第三实施方式

[0111] 图5是根据本发明的第三实施方式的非水溶剂二次电池用集电体的沿与集电体的平面方向垂直的方向的剖视图。

[0112] 如图5所示，在本实施方式的集电体1中，除第一金属层100和第二金属层200之外，还在第一金属层100的相对于堆叠有第二金属层200的表面的背面上堆叠另一个金属层300(在下文中，也被称为“第三金属层”)，在这一点上，第三实施方式与上述第一实施方式不同。而且，在本实施方式的集电体1中，选择第一金属、第二金属和构成第三金属层300的金属(在下文中，也称为“第三金属”)，使得E1和HV1、E2和HV2以及第三金属的杨氏模量(E3)和维氏硬度(HV3)可以满足预定的关系。

[0113] 具体地，第三金属的杨氏模量(E3)小于第一金属的杨氏模量(E1)，并且大于第二金属的杨氏模量(E2)(E1＞E3＞E2)。而且，第三金属的维氏硬度(HV3)小于第一金属的维氏硬度(HV1)，并且大于第二金属的维氏硬度(HV2)(HV1＞HV3＞HV2)。

[0114] 在本实施方式的集电体1中，如构成第一金属层100和第二金属层200的金属(第一金属、第二金属)的类型等具体模式以及如这些层(100，200)的厚度等模式与上述第一实施方式中的类似。而且，还可以通过参照上述第一和第二金属层的模式适当选择如构成第三金属层300的金属(第三金属)的类型等具体模式。此外，可以由与上述第一实施方式的集电体的方法类似的方法制造本实施方式的集电体。因此，这里省略关于这些具体模式的详细说明。注意，在本实施方式的集电体1中，各金属层的厚度(T1、T2、T3)没有特别地限定；然而，优选厚度T1小于厚度T2和T3(T1＜T2、T3)。然而，厚度并非仅限于这种模式。

[0115] 这里，下表4示出本实施方式中的第一金属至第三金属的优选组合；然而，本发明的技术范围并非只限于以下组合。

[0116] 表4

[0117]第一金属 第二金属 第三金属
镍 铝 铜
铁 铝 铜
铁 铝 镍
不锈钢 铝 铜
钛 铝 铜
钛 铝 镍

[0118] 在表4所示的组合中，在更优选的模式中，满足以下表达式7：E2≤100≤E3(然而，E2＜E3)；并且E1≥150。而且，在另一优选模式中，满足以下表达式8：HV2≤100≤HV3(然而，HV2＜HV3)；并且HV1≥150。这里，作为满足这些限定的第一金属/第二金属/第三个金属的组合的一个例子，提及镍/铝/铜和不锈钢/铝/铜。当本实施方式的集电体1通过使用这些金属的组合来构成时，可以更显著地发挥本发明的功能和效果。

[0119] 上面，通过将第一金属、第二金属和第三金属满足关于杨氏模量(E)和维氏硬度(HV)两个参数的预定要求的情况作为例子，已经详细地说明了本发明的第三实施方式。然而，作为第三实施方式的变形例的以下模式也被包含在本发明的技术范围中。这里，在该模式中，第一金属、第二金属和第三金属仅满足关于杨氏模量(E)或维氏硬度(HV)中的任一个的上述要求，并且不满足关于另一个的上述要求。

[0120] 优选本实施方式的集电体1用于双极性电池用的电极。在该模式中，优选正极活性材料层形成在第二金属层的表面上，负极活性材料层形成在第三金属层的表面上。注意，双极性电池的构造如上述第一实施方式的栏中所述的那样，因此，这里省略其详细说明。

[0121] 此外，根据如上所述的模式，以与上述实施方式类似的方式抑制在形成活性材料层时褶皱的发生，同时防止电池的体积能量密度的降低，从而可以提高集电体和活性材料层(特别地，正极活性材料层)之间的粘附性。而且，以与上述第二实施方式类似的方式采取这种三层结构，从而可以在由位于中间的第一金属层来提高集电体的耐变形性和刚性的同时，由对活性材料层具有良好的亲合力的材料构成位于集电体两侧的第二金属层和第三金属层。

[0122] 第四实施方式

[0123] (组电池)

[0124] 在第四实施方式中，多个上述双极性电池(图2)和/或堆叠电池(图4)并联和/或串联，由此构成组电池。

[0125] 图6是示出本实施方式的组电池的立体图。

[0126] 以多个上述双极性电池10彼此连接的方式构成图6所示的组电池40。通过使用总线(未示出)使各双极性电池10的正极电极25和负极电极27彼此连接，由此各双极性电池10彼此连接。在组电池40的一个侧面上，设置电极端子(42，43)作为整个组电池40的电极。

[0127] 使构成组电池40的多个双极性电池10彼此连接的方法不受特别限制，可以适当地采取传统公知的方法。例如，可以采取使用如超声波焊接和点焊等焊接的方法以及通过使用铆接、弯边等固定双极性电池的方法。根据如上所述的连接方法，可以提高组电池40的长期可靠性。

[0128] 根据本实施方式的组电池40，构成组电池40的每一个双极性电池10均具有优异的容量特性，因此可以提供具有优异的容量特性的组电池。

[0129] 注意，关于构成组电池40的双极性电池10的连接，所有多个双极性电池10可以并联，或所有多个双极性电池10可以串联，或者作为选择，可以组合串联和并联。这样，可以自由地调节组电池40的容量和电压。

[0130] 第五实施方式

[0131] (车辆)

[0132] 在第五实施方式中，通过在车辆上安装上述双极性电池10或第四实施方式的组电池40作为驱动电动机用电源来构成车辆。作为使用双极性电池10或组电池40作为电动机用电源的车辆，例如，提及：如不使用汽油的完全电动车、如串联混合动力车和并联混合动力车等混合动力车、燃料电池电动车等均由电动机驱动车轮的汽车；以及其它车辆(例如，火车)。这样，与传统相比，可以制造具有长寿命和高可靠性的车辆。

[0133] 仅供参考，图7示出了安装有组电池40的汽车50的示意图。安装在汽车50上的组电池40具有如上所述的特性。因此，安装有组电池40的汽车50可以具有优异的容量特性和长寿命。

[0134] 如上所述，已经说明了本发明的一些优选实施方式；然而，本发明并不限于上述实施方式，本领域的技术人员可以进行各种修改、省略和增加。

[0135] 实施例

[0136] 将通过使用以下实施例和比较例说明本发明的功能和效果。然而，本发明的技术范围并不只限于以下实施例。注意，表5出用于以下实施例和比较例的金属粒子的物理性质。这里，按照JIS Z 2280测量杨氏模量。而且，按照JIS Z 2244测量维氏硬度。

[0137] 表5

[0138]杨氏模量(E)(GPa) 维氏硬度(HV)
铝 70 30
钛 100 250
铜 130 70
SUS316L 180 200
铁 206 150
镍 206 600

[0139] <实施例1：单层电池>

[0140] (正极的制造)

[0141] 作为正极集电体，制备由顺次堆叠Al(15μm)/Ni(6μm)/Al(15μm)形成的覆层材料。

[0142] 将作为正极活性材料的LiMn2O4(85质量份)、作为导电助剂的乙炔黑(5质量份)和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)(10质量份)分散到适量的作为浆料粘度调整溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，由此制备正极活性材料浆料。

[0143] 使用涂布装置将制备好的正极活性材料浆料以60mg/cm2的表面密度(换算为固体含量)涂布在如上所述制备的正极集电体的一个表面上，随后烘干。随后，使用辊式压力机以10～30t/m的线压对如此获得的堆叠体进行压制处理，由此在正极集电体上形成正极活性材料层(厚度：240μm)。然后，将堆叠体切成6cm×10cm的尺寸，由聚酰亚胺胶带保护如此获得的堆叠体的端部，将由铝制成的导线焊接到集电体，由此制成正极。

[0144] (负极的制造)

[0145] 作为负极集电体，制备由顺次堆叠Cu(6μm)/Ni(6μm)/Cu(6μm)形成的覆层材料。

[0146] 作为负极活性材料的无定形碳(85质量份)、作为导电助剂的乙炔黑(5质量份)和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)(10质量份)分散到适量的作为浆料粘度调整溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，由此制备负极活性材料浆料。

[0147] 使用涂布装置将制备好的负极活性材料浆料以30mg/cm2的表面密度(换算为固体含量)涂布在如上所述制备的负极集电体的一个表面上，随后烘干。随后，使用辊式压力机以10～30t/m的线压对如此获得的堆叠体进行压制处理，由此在负极集电体上形成负极活性材料层(厚度：300μm)。然后，将堆叠体切成6.4cm×10.4cm的尺寸，将由镍制成的导线焊接到集电体，由此制成负极。

[0148] (单层电池的制造)

[0149] 作为隔板，制备由聚丙烯制成的多微孔膜(厚度：25μm；尺寸：7cm×11cm)。而且，作为电解液，制备作为锂盐的LiPF6以1M的浓度溶解到碳酸亚乙酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的等体积混合的混合溶液中的溶液。

[0150] 如上所述制备的隔板被如上所述制造的正极和负极夹在中间，使得正极活性材料层和负极活性材料层可以彼此面对。然后，将如此获得的堆叠体容纳在由铝层压片制成的包装中，使得可以将铝导线和镍导线引导至外部。随后，将如上所述制备的电解液注入到包装中，密封该包装。这样，制成了单层电池。

[0151] <实施例2：单层电池>

[0152] 除使用通过顺次堆叠Al(15μm)/Fe(10μm)/Al(15μm)形成的覆层材料作为正极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0153] <实施例3：单层电池>

[0154] 除使用通过顺次堆叠Al(15μm)/SUS316L(8μm)/Al(15μm)形成的覆层材料作为正极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0155] <实施例4：单层电池>

[0156] 除使用通过顺次堆叠Al(15μm)/Ti(10μm)/Al(15μm)形成的覆层材料作为正极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0157] <实施例5：单层电池>

[0158] 除使用通过顺次堆叠Cu(15μm)/Ni(6μm)/Cu(15μm)形成的覆层材料作为负极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0159] <实施例6：单层电池>

[0160] 除使用通过顺次堆叠Cu(15μm)/Fe(10μm)/Cu(15μm)形成的覆层材料作为负极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0161] <实施例7：单层电池>

[0162] 除使用通过顺次堆叠Cu(15μm)/SUS316L(8μm)/铜(15μm)形成的覆层材料作为负极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0163] <实施例8：单层电池>

[0164] 除使用通过顺次堆叠Cu(15μm)/Ti(10μm)/Cu(15μm)形成的覆层材料作为负极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0165] <实施例9：双极性电池>

[0166] (双极性电极的制造)

[0167] 作为集电体，制备通过堆叠Al(15μm)/Fe(10μm)形成的覆层材料。

[0168] 使用涂布装置将与上述实施例1的正极活性材料浆料一样的正极活性材料浆料2
以60mg/cm 的表面密度(换算为固体含量)涂布在如上所述制备的集电体的Al表面上，随后烘干。而且，使用涂布装置将与上述实施例1的负极活性材料浆料一样的负极活性材
2
料浆料以30mg/cm 的表面密度(换算为固体含量)涂布在如上所述制备的集电体的Fe表面上，随后烘干。随后，使用辊式压力机以10～30t/m的线压对如此获得的堆叠体进行压制处理，由此形成正极活性材料层(厚度：240μm)和负极活性材料层(厚度：300μm)。然后，将如此获得的堆叠体切成6cm×10cm的尺寸，由此制成双极性电极。

[0169] (双极性电池的制造)

[0170] 作为隔板和电解液，制备与上述实施例1的材料一样的材料。

[0171] 将如上所述制造的五枚双极性电极和四枚隔板交替堆叠，使得彼此邻近的双极性电极的正极活性材料层和负极活性材料层可以彼此面对。在这种情况下，在隔板的外周部上，布置用于防止正极活性材料层和负极活性材料层之间的接触的密封材料。注意，省略位于最外层的双极性电极的活性材料层的形成，此外，将由铝制成的导线焊接到位于正极侧的最外层的双极性电极的集电体(Al表面)上，将由镍制成的导线焊接到位于负极侧的最外层的双极性电极的集电体(Fe表面)上。

[0172] 随后，将如此获得的堆叠体容纳在由铝层压片制成的包装中，使得可以将铝导线和镍导线引导至外部。然后，将如上所述制备的电解液注入到包装中，密封该包装。这样，制成了双极性电池。

[0173] <实施例10：双极性电池>

[0174] 除使用均通过堆叠Al(15μm；正极侧)/SUS316L(8μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0175] <实施例11：双极性电池>

[0176] 除使用均通过堆叠Al(15μm；正极侧)/Ti(10μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0177] <实施例12：双极性电池>

[0178] 除使用均通过堆叠Al(15μm；正极侧)/Cu(10μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0179] <实施例13：双极性电池>

[0180] 除使用均通过堆叠Cu(15μm；正极侧)/Fe(10μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0181] <实施例14：双极性电池>

[0182] 除使用均通过堆叠Cu(15μm；正极侧)/SUS316L(8μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0183] <实施例15：双极性电池>

[0184] 除使用均通过堆叠Cu(15μm；正极侧)/Ti(10μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0185] <实施例16：双极性电池>

[0186] 除使用均通过顺次堆叠Al(15μm；正极侧)/Ni(6μm)/Cu(15μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0187] <实施例17：双极性电池>

[0188] 除使用均通过顺次堆叠Al(15μm；正极侧)/Fe(10μm)/Cu(15μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0189] <实施例18：双极性电池>

[0190] 除使用均通过顺次堆叠Al(15μm；正极侧)/Fe(10μm)/Ni(6μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0191] <实施例19：双极性电池>

[0192] 除使用均通过顺次堆叠Al(15μm；正极侧)/SUS316L(8μm)/Cu(15μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0193] <实施例20：双极性电池>

[0194] 除使用均通过顺次堆叠Al(15μm；正极侧))/Ti(10μm)/Cu(15μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0195] <实施例21：双极性电池>

[0196] 除使用均通过顺次堆叠Al(15μm；正极侧)/Ti(10μm)/Ni(6μm；负极侧)形成的覆层材料作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0197] <比较例1：单层电池>

[0198] 除使用Al(20μm)箔作为正极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0199] <比较例2：单层电池>

[0200] 除使用Cu(15μm)箔作为负极集电体之外，由与上述实施例1类似的方法制成单层电池。

[0201] (比较例3：双极性电池>

[0202] 除使用Ni(6μm)箔作为集电体之外，由与上述实施例9类似的方法制成双极性电池。

[0203] <评价>

[0204] (粘附性)

[0205] 为了评价集电体和活性材料层之间的粘附性，对在上述各实施例和比较例中制造的电极进行90度剥离试验。下表6示出获得的结果。

[0206] 注意，在实施例1～4中评价了正极集电体的粘附性，在实施例5～8中评价了负极集电体的粘附性，在实施例9～21中评价了正极侧的粘附性。具体地，按照JIS K 6854的粘合剂的剥离强度试验法进行评价。

[0207] (褶皱的发生)

[0208] 从视觉上证实在上述各实施例和比较例中制造的电极集电体是否发生褶皱。下表6出获得的结果。注意，关于是否发生褶皱的判断标准如下。

[0209] ◎：没有观察到褶皱的发生

[0210] ○：几乎没有观察到褶皱的发生

[0211] △：观察到一些褶皱的发生

[0212] ×：由于褶皱的发生导致难以制造电池

[0213] 表6

[0214]

[0215]

[0216] 从表6所示的结果表明，与通过使用传统的单层形成的集电体构成的电池相比，根据本发明，抑制了制造电极时在集电体上的褶皱的发生，并且可以提高集电体和活性材料层之间的粘附性。

[0217] 本申请基于2007年5月24日向日本专利局提交的日本专利申请No.2007-137837，并要求该日本专利申请的优先权，该日本专利申请的内容通过引用包含于此。

[0218] 如上所述，已经说明了适用本发明人发明的本发明的实施方式；然而，本发明并不局限于上述说明和构成根据实施方式的本发明的内容的一部分的附图。具体地，本领域的技术人员基于上述实施方式自然得到的其它实施方式、实施例、操作技术等额外提及的内容全部包含在本发明的范围内。