电池组件、电池组及安装了这些电池的车辆

摘要

本发明提供一种电池组件、电池组及安装了这些电池的车辆。该电池组件具有可从电池元件(20)的层叠方向两面侧输出电流的平面型电池(40)、与平面型电池的电流输出面进行面接触来输出电流的平板状电极片(50、60)、覆盖平面型电池和电极片的外装壳体(100)，由此构成电池组件(11)，并在外装壳体内表面和电极片之间夹设有弹性体(120)。

权利要求

1.一种电池组件，其特征在于，其包括可从发电元件的层叠方向两面侧输出电流的平面型电池、与该平面型电池的电流输出面进行面接触来输出电流的平板状电极片、覆盖上述平面型电池和电极片的外装壳体，在上述平面型电池和电极片之间或者平面型电池相互之间夹设至少1个具有电子传导性的弹性体，上述平面型电池是双极性电池。

2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，上述弹性体具有可在上述平面型电池收缩最小时向电极片与平面型电池之间的接触部分及平面型电池相互的接触部分中的至少任一接触部分施加压力的弹性力。

3.根据权利要求1或2所述的电池组件，其特征在于，上述弹性体具有能吸收平面型电池的热膨胀的厚度。

4.根据权利要求1或2所述的电池组件，其特征在于，上述弹性体具有在应力反复作用时，使上述平面型电池不在上述外装壳体内移动的摩擦系数。

5.根据权利要求1或2所述的电池组件，其特征在于，上述弹性体是具有电子传导性的高分子材料。

6.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，上述具有电子传导性的高分子材料由高分子材料和用于赋予电子传导性的电子传导性填料构成。

7.根据权利要求6所述的电池组件，其特征在于，作为上述高分子材料，使用聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚偏氟乙烯、环氧树脂或合成橡胶材料。

8.根据权利要求6所述的电池组件，其特征在于，作为电子传导性填料，使用Ag微粒、Au微粒、Cu微粒、Al金属微粒、SUS微粒、Ti微粒或炭微粒。

9.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，具有上述电子传导性的高分子材料是上述高分子材料自身具有电子传导性的电子传导性聚合物。

10.根据权利要求9所述的电池组件，其特征在于，作为上述电子传导性聚合物，使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔，聚苯、聚苯撑乙烯、聚丙烯腈、聚噁二唑。

11.根据权利要求1或2所述的电池组件，其特征在于，上述弹性体是具有电子传导性的无纺布或者织物。

12.根据权利要求1或2所述的电池组件，其特征在于，上述弹性体的拉伸弹性模量

10 2

处于0.01～0.30×10 N/m 的范围内。

13.根据权利要求1或2所述的电池组件，其特征在于，上述平面型电池是层叠多个双极性电池而成的。

14.根据权利要求7所述的电池组件，其特征在于，所述聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯。

15.根据权利要求7所述的电池组件，其特征在于，所述聚酯为PET或PEN。

16.一种电池组，其特征在于，该电池组是连接多个权利要求1～15中任一项所述的电池组件而构成的。

17.一种车辆，其特征在于，该车辆安装了权利要求1～15中任一项所述的电池组件或者权利要求16所述的电池组作为电源。

说明书

电池组件、电池组及安装了这些电池的车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及层叠双极性电池而成的电池组件、电连接多个电池组件而成的电池组及安装了这些电池的车辆。

背景技术

[0002] 近年来，由于环境保护的原因，热切希望降低二氧化碳排出量。 在汽车行业，希望集中在通过引进电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)而降低二氧化碳排出量，专心致力于掌握它们的实用化的关键的电动机驱动用二次电池的开发。 作为二次电池，如下述专利文献1所示，集中关注于可以实现高能量密度、高输出密度的层叠型双极性电池。

[0003] 一般的双极性电池包括：使多个双极性电极夹着电解质层串联地连接、即层叠而成的电池元件、将整个电池元件包在里面并进行密封的外装件、为了输出电流而从外装件引出到外部的端子。 双极性电极在集电体的一面上设置正极活性物质层而形成正极，在另一面上设置负极活性物质层而形成负极。 依次层叠正极活性物质层、电解质层和负极活性物质层而成的层是单电池层，该单电池层被夹入在一对集电体之间。 对于双极性电池来说，由于在电池元件内电流沿层叠双极性电极的方向、即电池的厚度方向流动，因此，具有电流的路线短、电流损耗少的优点。

[0004] 为了得到必要的容量和电压，电连接多个双极性电池来形成电池组件，或者电连接多个电池组件来形成电池组。 另外，从具有电连接的多个双极性电池这一方面讲，电池组件也是电池组的一种，但在本说明书中，将组装“电池组”时的单位单 元称为“电池组件”。

[0005] 在形成电池组件时，利用外装件预先密封电池元件的作业是必要的，不能简化形成电池组件的一系列作业。 并且，为了将多个双极性电池相互之间电连接，必须利用焊接接合从外装件引出到外部的端子相互之间，或者借助汇流条等连接构件进行连接，从该观点考虑，也不能简化形成电池组件的一系列作业。 并且，在将电池组件安装于汽车、电车等车辆上的情况下，与在固定的静止状态下使用的情况相比较，产生电池组件的长期可靠性降低的问题。

[0006] 因此，我们进行了专心研究，结果查明：电池组件的长期可靠性降低是由于以下原因。 即，当来自路面或动力源的振动施加到电池组件上并传入电池内部时，双极性电池内部的电子传导路线偏离。 这就是电池组件的长期可靠性降低的原因。 [0007] 为了解决这个问题，如下述专利文献2所述的那样，提出一种电池组件，该电池组件包括：可从发电元件的层叠方向的两面侧输出电流的平面型电池、与该平面型电池的电流输出面进行面接触来输出电流的平板状的电极片、覆盖上述平面型电池和电极片的外装壳体，在外装壳体内表面与电极片之间夹设有弹性体。

[0008] 但是，在外装壳体内表面与电极片之间设置了弹性体的情况下，当在双极性电池上使用厚且具有刚性的电极片时，不仅是从电池外包装侵入的振动，而且从电极片侵入的振动也带来较大的影响。 因此，需要在简化形成电池组件的一系列作业的同时，进一步提高耐受从电极片侵入的振动的耐振动性能，进而反复研究直至提出了本发明。 发明内容

[0009] 本发明的目的在于提供可以简化一系列制造作业并可以容易地制作的电池组件、电连接多个该电池组件而成的低成本的电池组及安装了这些电池的车辆。 [0010] 本发明的目的还在于提供进一步提高了耐振动性能的电池组件、电连接多个该电池组件而成的低成本的电池组及安装了这些电池的车辆。

[0011] 专利文献1：日本特开2001-236946号公报

[0012] 专利文献2：日本特开2002-110239号公报

[0013] 一种用于达到上述目的的本发明的电池组件，其特征在于，该电池组件包括：可从发电元件的层叠方向的两面侧输出电流的平面型电池、与该平面型电池的电流输出面进行面接触来输出电流的平板状的电极片、覆盖上述平面型电池和电极片的外装壳体，在上述平面型电池与电极片之间或平面型电池相互之间夹设至少1个具有电子传导性的弹性体，上述平面型电池是双极性电池。

[0014] 采用本发明的电池组件，由于在平面型电池与电极片之间或者平面型电池相互之间夹设至少1个弹性体，因此，只是在外装壳体内收纳平面型电池和电极片并在平面型电池相互之间设置具有电子传导性的弹性体，就可以借助弹性体的弹性力将电极片压附在平面型电池的电流输出面上，可以推压平面型电池的发电元件。 因而，可以使构成发电元件的电池相互面接触并进行电连接，不需要从外装件处向外部导出端子，不需要相互焊接接合端子等作业，可以简化一系列的制造作业并容易地制作电池组件。 [0015] 另外，由于在平面型电池和电极片之间或者平面型电池相互之间设置至少1个具有电子传导性的弹性体，因此，平面型电池成为由至少1个具有电子传导性的弹性体保持的状态，可以由该具有电子传导性的弹性体减轻传到电池组件上的振动， 可以确保电池组件的长期可靠性。

附图说明

[0016] 图1(A)、(B)是以往的电池组件的概略构成图。

[0017] 图2(A)、(B)是具有在平面型电池与正极电极片之间夹设弹性体的结构的第1实施方式的电池组件的概略构成图。

[0018] 图3(A)、(B)是具有在平面型电池与正极电极片之间和平面型电池与负极电极片之间分别夹设弹性体的结构的第1实施方式的电池组件的概略构成图。

[0019] 图4(A)、(B)是具有在层叠了的两个平面型电池之间夹设弹性体的结构的第1实施方式的电池组件的概略构成图。

[0020] 图5(A)、(B)是具有在平面型电池与正极电极片之间和在平面型电池与负极电极片之间、还有层叠了的两个平面型电池之间夹设弹性体的结构的第1实施方式的电池组件的概略构成图。

[0021] 图6是表示第2实施方式的电池组件的层叠结构的剖视图。

[0022] 图7是表示双极性电池的剖视图。

[0023] 图8是表示双极性电极的剖视图。

[0024] 图9是用于说明单电池层的剖视图。

[0025] 图10(A)-(D)是分阶段地表示在隔板上形成了密封部的电解质层的制造过程的状态的图。

[0026] 图11(A)是表示将在隔板上形成了密封部的电解质层和双极性电极层叠起来的状态的主要部分剖视图，图11(B)是表示沿层叠方向从两侧对层叠了电解质层和双极性电极的电池元件进行加压，使密封部与集电体密接的状态的剖视图。

[0027] 图12是表示第2实施方式的电池组件的内部结构的立体图。

[0028] 图13是表示双极性电池所具有的传感器的配置状态的图。

[0029] 图14是表示在外装壳体内收纳了双极性电池、弹性体、电极片等的状态的立体图。

[0030] 图15是表示第2实施方式的电池组件的密封时的状态的立体图。

[0031] 图16是第2实施方式的电池组件的电极取出部分的剖视图。

[0032] 图17是第2实施方式的电池组件的俯视图。

[0033] 图18是表示第3实施方式的电池组件的层叠结构的剖视图。

[0034] 图19是第4实施方式的电池组的概略构成图。

[0035] 图20是表示将第5实施方式的电池组安装在车辆上的状态的图。

[0036] 图21是实施方式1的电池组件的构成图。

[0037] 图22是实施方式2的电池组件的构成图。

[0038] 图23是实施方式3的电池组件的构成图。

[0039] 图24是实施方式4的电池组件的构成图。

[0040] 图25是实施方式5的电池组件的构成图。

[0041] 图26是比较例1的电池组件的构成图。

[0042] 图27是比较例2的电池组件的构成图。

[0043] 图28是弹性体的概略构成图。

具体实施方式

[0044] 下面，基于附图详细说明本发明的电池组件、电池组及安装了这些电池的车辆的实施方式。 另外，在下面的实施方式中引用的附图中，夸张地描述了构成电池的各层的厚度、形状，但这是为了容易理解发明的内容而进行的，并不符合实际的电 池各层的厚度、形状。

[0045] (第1实施方式)

[0046] 图1(A)、(B)是在日本特开2002-110239号公报中记述的以往的电池组件的概略构成图，图2(A)、(B)是具有在平面型电池与正极电极片之间夹设具有电子传导性的弹性体的结构的本发明的电池组件的概略构成图，图3(A)、(B)是具有在平面型电池与正极电极片之间和平面型电池与负极电极片之间分别夹设具有电子传导性的弹性体的结构的本发明的电池组件的概略构成图，图4(A)、(B)是具有在层叠了的两个平面型电池之间夹设具有电子传导性的弹性体的结构的本发明的电池组件的概略构成图，图5(A)、(B)是具有在平面型电池与正极电极片之间和平面型电池与负极电极片之间、还有层叠了的两个平面型电池之间夹设具有电子传导性的弹性体的结构的本发明的电池组件的概略构成图。

[0047] 本发明的电池组件包括：可从发电元件的层叠方向的两面侧输出电流的平面型电池、与该平面型电池的电流输出面进行面接触来输出电流的平板状的正极电极片和负极电极片、覆盖上述平面型电池和电极片的外装壳体(未图示)，如从图2(A)至图5(B)所示，在平面型电池与电极片之间或者平面型电池相互之间夹设至少1个具有电子传导性的弹性体。

[0048] 基于图1(A)至图5(B)所示的图，在与以往的电池组件的比较中，详细地说明本发明的电池组件具有耐振动性的原理。

[0049] 图1(A)是示意性地表示在以往技术栏中介绍的专利文献2的电池组件的图。该电池组件与本发明的电池组件不同，是在电池组件之间设置弹性体的组件。 图中的平面型电池1是通常称为发电元件的部分，是顺序层叠多个正极层、隔板、负极层而构成的部分。 专利文献2的电池组件在平面型电池1的层叠 方向上下端上安装有正极电极片2和负极电极片3。 并且，在正极电极片2和负极电极片3的层叠方向外侧与正极电极片2和负极电极片3紧密接触地安装有用于吸收振动的弹性体4a和弹性体5a。

[0050] 图1(B)是表示图1(A)所示的电池组件的振动模式的图。 由于平面型电池1具有由起弹簧作用的弹性体4a和弹性体5a夹着层叠方向上下端那样的结构，因此，在电池组件上施加有振动的情况下，虽然振动的大小被减轻一些，但是由于减轻了的振动仍然施加到平面型电池1上，因此振动减轻效果不那么大。 特别是在从正极电极片2和负极电极片3直接施加振动的情况下，由于该振动直接传递到平面型电池1上，因此几乎没有振动减轻效果。

[0051] 图2(A)是本发明的电池组件，在该电池组件上，在平面型电池1和正极电极片2之间夹设具有电子传导性的弹性体4b。具有电子传导性的弹性体4b必须具有使电流从平面型电池1流向正极电极片2的功能，因此必须具有电子传导性。

[0052] 因此，希望具有电子传导性的弹性体4b由具有电子传导性的高分子材料形成，高分子材料自身是具有电子传导性的电子传导性聚合物(参照图28(A))。 作为电子传导性聚合物，可以使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚苯、聚苯撑乙烯、聚丙烯腈、聚噁二唑。 另外，具有电子传导性的弹性体4b由具有电子传导性的高分子材料形成，该具有电子传导性的高分子材料由高分子材料和用于赋予电子传导性的电子传导性填料构成(参照图28(B))。 作为高分子材料，可以使用聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)、聚酯(PET、PEN)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚偏氟乙烯(PVdF)、环氧树脂或合成橡胶材料。作为电子传导性填料，优选使用Ag微粒、Au微粒、Cu微粒、Al微粒、SUS 微粒、Ti微粒，更优选使用炭微粒。 另外，这些电子传导性填料，也可以是用镀敷等在颗粒系陶瓷材料、树脂材料的周围涂覆了电子传导性材料的填料。 另外，具有电子传导性的弹性体4b，也可以用具有电子传导性的无纺布或织物形成。

[0053] 另外，具有电子传导性的弹性体4b必须具有吸收施加到电池组件上的振动的作为缓冲器的功能，因此，具有电子传导性的弹性体4b具有能在平面型电池1的最小收缩时将压力施加到正极电极片2和平面型电池1的接触部分的弹性力。 并且，具有电子传导性的弹性体4b具有能吸收平面型电池1的热膨胀的厚度，使之可以吸收充放电时的平面型电池1的收缩。并且，具有上述电子传导性的弹性体4b具有在应力反复作用时使平面型电池1不能移动的摩擦系数。并且，具有电子传导性的弹性体4b的拉伸弹性模量处10 2
于0.01～0.30×10 N/m 的范围内。 当具有电子传导性的弹性体4b的拉伸弹性模量处于该数值范围内时，在将电池组件安装在车辆上的情况下，可以使电池组件的共振频率从车辆的共振频率(100HZ以下)偏移到高频侧。 利用该效果，只要在车辆上使用电池组件，就可以在偏离了共振频率的振动频率的区域内使用电池组件，因此具有较高的防振效果。

[0054] 图2(B)是表示图2(A)所示的电池组件的振动模式的图。 由于平面型电池1具有由平面型电池1和正极电极片2夹持起弹簧作用的具有电子传导性的弹性体4b那样的结构，因此，在电池组件1上施加有振动的情况下，从正极电极片2传递到平面型电池1上的振动的大小被大大减轻。 因此，从正极电极片2传递到平面型电池1上的振动的减轻效果大于图1(A)所述的以往的电池组件。

[0055] 图3(A)是本发明的电池组件，在该电池组件上，在平面 型电池1与正极电极片2之间夹设具有电子传导性的弹性体4b，在平面型电池1与负极电极片3之间夹设具有电子传导性的弹性体5b。具有电子传导性的弹性体4b必须具有使电流从平面型电池1流向正极电极片2的功能，另外，具有电子传导性的弹性体5b也必须具有使电流从平面型电池1流向负极电极片3的功能，因此，具有电子传导性的弹性体4b和具有电子传导性的弹性体5b必须具有电子传导性。 构成具有电子传导性的弹性体4b和具有电子传导性的弹性体5b的材料、弹性力和拉伸弹性模量与上述的电池组件相同。

[0056] 图3(B)是表示图3(A)所示的电池组件的振动模式的图。 由于平面型电池1具有分别由平面型电池1和正极电极片2夹持起弹簧作用的具有电子传导性的弹性体4b、且由平面型电池1和负极电极片3夹持具有电子传导性的弹性体5b那样的结构，因此，在平面型电池1上施加有振动的情况下，从正极电极片2和负极电极片3传递到平面型电池1上的振动的大小比图2(A)所示的结构的电池组件进一步减小了。 因此，从正极电极片
2传递到平面型电池1上的振动的减轻效果远远大于图1(A)所述的以往的电池组件。 [0057] 图4(A)是本发明的电池组件，在该电池组件上，在层叠了的两个平面型电池1之间夹设具有电子传导性的弹性体4b。具有电子传导性的弹性体4b必须具有使电流在平面型电池1相互之间流动的功能，因此，具有电子传导性的弹性体4b必须具有电子传导性。 构成具有电子传导性的弹性体4b和具有电子传导性的弹性体5b的材料、弹性力、拉伸弹性模量与上述的电池组件相同。

[0058] 图4(B)是表示图4(A)所示的电池组件的振动模式的图。 平面型电池1具有分别由平面型电池1和平面型电池1夹持起弹 簧作用的具有电子传导性的弹性体4b那样的结构，因此，在一个电池组件1上施加有振动的情况下，该振动传递到另一个平面型电池1上的振动大小比图2(A)所示的结构的电池组件减小了。

[0059] 图5(A)是本发明的电池组件，在该电池组件上，在平面型电池1与正极电极片2之间夹设具有电子传导性的弹性体4b，在平面型电池1与平面型电池1之间夹设具有电子传导性的弹性体5b，在与平面型电池1与负极电极片3之间夹设具有电子传导性的弹性体6。 具有电子传导性的弹性体4b必须具有使电流从平面型电池1流向正极电极片2的功能、且具有电子传导性的弹性体5b也必须具有使电流在平面型电池1相互之间流动的功能、具有电子传导性的弹性体6也必须具有使电流从平面型电池1流向负极电极片3的功能，因此具有电子传导性的弹性体4b、具有电子传导性的弹性体5b、具有电子传导性的弹性体6都必须具有电子传导性。 构成具有电子传导性的弹性体4b、具有电子传导性的弹性体5b、具有电子传导性的弹性体6的材料、弹性力、拉伸弹性模量与上述的电池组件相同。

[0060] 图5(B)是表示图5(A)所示的电池组件的振动模式的图。 平面型电池1具有分别由平面型电池1和正极电极片2夹持起弹簧作用的具有电子传导性的弹性体4b、且由平面型电池1和平面型电池1夹持具有电子传导性的弹性体5b、且由平面型电池1和负极电极片3夹持具有电子传导性的弹性体6那样的结构。 因此，在电池组件1上施加有振动的情况下，从正极电极片2和负极电极片3传递到平面型电池1上的振动的大小比在上述实施方式中介绍的图2(A)所示的结构的电池组件进一步减小了。因此，从正极电极片2传递到平面型电池1上的振动的减轻效果远远大于图1(A)所述的以往的电池组件。 [0061] (第2实施方式)

[0062] 图6是表示本发明的第2实施方式的电池组件11的层叠结构的剖视图，图7是表示图6所示的双极性电池40的剖视图，图8是表示双极性电极21的剖视图，图9是用于说明单电池层26的剖视图。 图10是分阶段地表示在隔板25a上形成了密封部30的电解质层25的制造过程的状态的图，图10(A)是表示构成电解质层25的基体材料的隔板25a的概略俯视图，图10(B)是表示在隔板25a的外周部上形成了密封部30的状态的概略俯视图，图10(C)是表示在隔板25a的密封部30的内侧形成电解质部25b，完成了电解质层25的状态的概略俯视图，图10(D)是沿图10(C)的5D-5D线的剖视图。 图11(A)是表示在隔板25a上层叠形成有密封部30的电解质层25和双极性电极21的状态的主要部分剖视图，图11(B)是表示沿层叠方向从两侧对层叠了电解质层25和双极性电极21的电池元件20进行加压，使密封部30与集电体22紧密接触的状态的剖视图。

[0063] 在第2实施方式中，电池组件11在层叠双极性电极21的方向(图1中的上下方向)上层叠多个双极性电池40，在图示例中，例如串联地电连接4个双极性电池40。 将该电连接形态称为“4串联”。双极性电池40具有长方形状的平面型形状(扁平的形状)(参照图12)，在4串联的平面型电池的两面侧上，使用于输出电流的平板状正极片50、负极片60与电流输出面进行面接触地配置该正极片50、负极片60。 正极片50和负极片60由铜、铝及不锈钢等电子传导性金属板形成，在图6中，上侧所示的正极片50与最上位的双极性电池40的正极侧电连接，下侧所示的负极片60与最下位的双极性电池40的负极侧电连接。虽然图示例的电池组件11设有4串联的双极性电池40，但层叠的数量可以任意选择。

[0064] 在下面的说明中，将层叠双极性电极21的方向、即电池的厚度方向称为“层叠方向”，将与层叠方向垂直的方向、即集电体22等延伸的方向称为“面方向”。 另外，根据需要，也可以将正极片50和负极片60两者总称为电极片。

[0065] 如图8所示，上述双极性电极21在集电体22的一面上配置正极活性物质层23而形成正极，在另一面上配置负极活性物质层24而形成负极。 电池元件20的正极末端极仅在集电体22的一面上设有正极活性物质层23，并隔着电解质层25层叠在图7中的最上位的双极性电极21之上。 电池元件20的负极末端极仅在集电体22的一面上设有负极活性物质层24，并隔着电解质层25层叠在图7中的最下位的双极性电极21之下。 正极末端极和负极末端极也是双极性电极21的一种。 电解质层25通过使电解质保持在构成基体材料的隔板25a(参照图10(A))上而构成。

[0066] 如图9所示，上述单电池层26通过层叠正极活性物质层23、电解质层25和负极活性物质层24来构成。 在层叠了双极性电极21的电池元件20中，单电池层26被夹持在相邻的集电体22之间。 虽然图示例的双极性电池40设有5层单电池层26，但层的数量可以任意选择。 具有5层单电池层26的双极性电池40的厚度，例如是500μm～600μm左右。

[0067] 由上述密封部30隔断单电池层26与外界气体的接触。 由此，防止在使用液体或者半固体的凝胶状电解质的情况下会产生的、由漏液引起的液体合流。 另外，防止空气或者包含在空气中的水分与活性物质进行反应。本实施方式的密封部30形成在电解质层25的隔板25a的外周部(参照图10(D))。 具有密封部30的电解质层25大致如下面那样制造。

[0068] 首先，作为电解质层25的基体材料，准备相当于电解质层2 5所使用的尺寸的隔板25a(参照图10(A))，接着，在隔板 25a的外周部配置密封用的树脂30a(溶液)，形成密封部30(参照图10(B))。 所谓隔板25a的外周部是指使电解质保持在隔板25a上的部分的外侧。 密封用的树脂30a，例如使用具有适当形状的型框，对其进行填充、注液或者涂敷、含浸后将其配置于隔板25a的外周部。 密封部30形成在隔板25a的表背两面上。 分别从隔板25a的表背两面突出的密封部30的厚度(高度)设定成厚于正极的厚度和负极的厚度的尺寸。 接着，使电解质保持在密封部30内侧的隔板25a上，形成电解质部25b(参照图10(C)(D))。电解质部25b这样形成，即涂敷、含浸电解质用原料浆，通过物理交联、或者再聚合并进行化学交联方法等适当的方法形成。 通过上述方法，可以制造具有这样的结构的电解质层25，即，在隔板25a上保持有电解质，再在隔板25a的保持了电解质的部分、即电解质部25b的外周部配置构成密封部30的密封用树脂30a而成的结构。

[0069] 在上述隔板25a上，可以使用微多孔膜隔板和无纺布隔板中的任一种。 [0070] 作为微多孔膜隔板，例如可以使用由用于吸收保持电解质的聚合物构成的多孔性片。 作为聚合物的材质，例如可以举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、做成PP/PE/PP3层结构的层叠体、聚酰亚胺等。

[0071] 作为无纺布隔板，例如可以使用缠绕纤维并将其片化了的物质。 另外，也可以使用利用加热来熔接纤维相互之间而得到的纺粘型织物等。 即，用适当的方法以蛛网(薄棉)状或栅网状配列纤维，利用适当的粘接剂或者纤维自身的熔接力进行接合而作成的片状物质即可。 作为所使用的纤维，并不特别限定，例如可以使用棉、人造丝、醋酸纤维、尼龙、聚酯、聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃、聚酰亚胺、芳香族聚酰胺等以往周知的材料。 根据使用目的(电解质层25所要求的机械强度等)可单独或混合使用它们。 [0072] 配置在隔板25a外周部的密封用的树脂30a的形状，只要是可以有效地表现出密封单电池层26的效果的形状即可，并不特别限定。例如，除了图10(D)所示的截面矩形形状之外，还可以将密封用的树脂30a配置成截面半圆形状、截面椭圆形状。 [0073] 通过配置密封用的树脂30a而得到的密封部30，希望贯通隔板25a或者覆盖隔板25a的整个侧面。 这是由于可以借助隔板25a的内部可靠地隔断单电池层26与外界气体的接触。

[0074] 作为密封用的树脂30a，可以适当地应用通过加压变形而与集电体22紧密接触的橡胶系树脂、或者通过加热加压并进行热熔接而与集电体22紧密接触的烯烃系树脂等的可热熔接的树脂。

[0075] 在图示例中，使用橡胶系树脂作为密封用的树脂30a。在使用橡胶系树脂的橡胶系密封部30上，可以利用橡胶系树脂的弹性隔断单电池层26与外界气体的接触。另外，即使在由振动、冲击等产生的应力反复作用于双极性电池40上的环境下，由于密封部30随着双极性电池40的扭转、变形而容易地发生扭转、变形，因此可以保持密封效果。另外，不需要进行热熔接处理，在简化电池制造工序这一点上是有利的。 作为橡胶系树脂，并不特别限定。 但优选是从由硅系橡胶、氟系橡胶、烯烃系橡胶、腈系橡胶构成的组中选择的橡胶系树脂。 这些橡胶系树脂在密封性、耐碱性、耐药品性、耐久性、耐气候性、耐热性等方面优良，即使在使用环境下，也可以长时间维持这些优良的性能，品质不会变差。因此，可以有效且长期地保持隔断单电池层26与外界气体的接触、即单电池层26的密封。 但是，并不限定于例示的橡胶系树脂。

[0076] 在图11(A)(B)中，表示了使橡胶系密封部30与集电体22紧密接触的状态。如图11(A)所示，层叠在隔板25a上形成有橡胶系密封部30的电解质层25和双极性电极21。 橡胶系密封部30的厚度被成型为比正极或负极的厚度厚。 因此，如图11(B)所示，沿层叠方向从两侧对层叠了电解质层25和双极性电极21的电池元件20进行加压，使橡胶系密封部30发生加压变形而与集电体22紧密接触。 在本实施方式中，在对橡胶系密封部30进行加压时，再对其进行加热。 通过在使橡胶系密封部30发生加压变形了的状态下对其进行热熔接，使橡胶系密封部30与集电体22牢固地结合(粘接或熔接)。
由此，不需要将双极性电池40设置成总是从外部加压的状态，不需要用于总是对橡胶系密封部30进行加压的构件等。 加压的部位只要是配置有橡胶系密封部30的部位即可，或者也可以是包括配置有橡胶系密封部30的部位的整个电池元件20。如果考虑加热对除了橡胶系密封部30以外的电池构件的影响，希望加热的部位仅为配置有橡胶系密封部30的部位，对于除了配置有橡胶系密封部30的部分以外的部位仅进行加压。

[0077] 虽然省略了图示，但在使用了可热熔接的树脂的热熔接树脂系密封部上，当沿层叠方向从两侧对层叠了电解质层25和双极性电极21的电池元件20进行加压和加热时，可以利用热熔接隔断单电池层26与外界气体的接触。 作为可热熔接的树脂，只要作为密封部能在双极性电池40的各种使用环境下发挥优良的密封效果即可，并不特别限定。 优选是从由硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丁二烯树脂、烯烃系树脂(聚丙烯、聚乙烯等)、石蜡构成的组中选择的树脂。 这些可热熔接的树脂，在密封性、耐碱性，耐药品性、耐久性、耐气候性、耐热性等方面优良，即使在使用环境下，也可以长时间维持这些优良的性能，品质不会变差。 因此，可以有效且长期地保持隔断单电池层26与外界气体的接触、即单电池层26的密封。 但是，并不限定于例示的可热熔接的树脂。 更优选提高了与集电体22的粘接性的树脂。 例如，可以举出改性聚丙烯等。 作为加热时的温度条件，只要是比可热熔接的树脂的热熔接温度高的温度、不影响其他电池构件的温度范围内的温度即可，可以根据可热熔接树脂的种类适宜确定。 例如，优选改性聚丙烯材料、200℃左右，但并不限定于此。加压的位置和加热的位置与橡胶系密封部
30的情况相同。

[0078] 密封部30也可以由用熔接层夹着非熔接层的三层薄膜构成。

[0079] 密封部30的大小，不限定于图11所示那样地不从集电体22的端部向面方向突出的大小，也可以具有从集电体22的端部向面方向突出的大小，这是为了能可靠地防止集电体22的外周缘部相互接触而引起的内部短路。

[0080] 也可以使密封部从电解质层中独立出来地配置在单电池层的周围，但在这种情况下，在制造电池时，必须分别进行电解质层的层叠和密封部的层叠，可能引起制造工序复杂化或繁杂化。 与此相对，在本实施方式中，由于将密封部30设置在电解质层25上，因此，在制造电池时，可以同时进行电解质层25的层叠和密封部30的层叠。 也可以谋求电池制造工序不复杂、产品成本的降低。

[0081] 在正极片50和负极片60上，如后述那样地作用有推压力，可维持夹着多个双极性电池40的状态。 优选上下的电极片50、60与双极性电池40隔着具有电子传导性的弹性体90进行接触(参照图11和图12)。 其原因在于，由于集电体22由金属箔形成，因此若仔细观察具有凹凸形状，可能引起电极片50、60之间的接触阻力增加。因此，通过使上下的电极片50、60与双极性电池40隔着具有电子传导性的弹性体90进行接触，可以使两者的密接性变得良好，降低两者之间的接触阻力。

[0082] 由于同样的理由，优选层叠的双极性电池40相互隔着具有电子传导性的弹性体90进行接触。 特别是通过在双极性电池40相互之间夹设具有电子传导性的弹性体90，可以缓和由双极性电池40之间的热膨胀系数、温度之差产生的应力。

[0083] 具有电子传导性的弹性体90，可以由能降低电极片50、60与双极性电池40之间和双极性电池40相互之间的接触阻力的弹性材料形成，并不特别限定。例如，具有电子传导性的弹性体90可以由电子传导性树脂、电子传导性橡胶等形成。通过这些材料与集电体22密接来填充微小的凹部，使弹性体90与集电体22的密接性变得良好。 具有电子传导性的弹性体，例如可以具有双面带的形态。另外，通过在双极性电池40相互之间夹设具有电子传导性的弹性体90，与使具有微小的凹凸形状的集电体22相互接触的情况相比，弹性体90与集电体22的密接性变得良好。 也可以适当地组合电子传导性树脂、电子传导性橡胶和金属板来使用。

[0084] 另外，在由上下的电极片50、60保持多个双极性电池40的情况下，具有电子传导性的弹性体90优选使用电子传导性橡胶片。 通过使用电子传导性橡胶片，可以期待密接性、集电箔的保护、耐振动性、对由温度变化引起的层叠厚度变化的吸收等。 电子传导性橡胶片是在树脂中分散有炭或者金属的微粒的电子传导性树脂或者电子传导性塑料。

[0085] 具有电子传导性的弹性体90与具有微小的凹凸形状的集电体22的密接性变成良好，结果可以降低接触阻力，谋求电池组件11的高输出化。 另外，在电极片50、60与双极性电池40 之间和双极性电池40相互之间的接触阻力较小的情况下，例如在改善了集电体22的平坦度的情况下，并不一定需要设置具有电子传导性的弹性体90。 在图中，为了容易理解，将具有电子传导性的弹性体90表示成从双极性电池40的端部向面方向突出，但并不限定于这种情况。

[0086] 图12是表示第2实施方式的电池组件11的内部结构的立体图，图13是表示双极性电池40所具有的传感器的配置状态的图，图14是表示在外装壳体100内收纳了双极性电池40、具有电子传导性的弹性体90、电极片50、60等的状态的立体图，图15是表示第2实施方式的电池组件11的密封时的状态的立体图，图16是第2实施方式的电池组件11的电极取出部分的剖视图，图17是第2实施方式的电池组件11的俯视图。 [0087] 参照图12～图14，如此隔着具有上述电子传导性的弹性体90层叠且在其层叠方向的两侧上具有电极片50、60的双极性电池组，被收纳在例如铝等金属制的外装壳体100内。该外装壳体100是由箱体状的收容部100a和覆盖其开口部的平板状盖体100b构成的平面型中空长方体状的金属制容器，收容部100a和盖体100b通过螺钉等连接部件、铆接等卡合部件等进行接合。 另外，在位于上述收容部100a的长度方向两侧的短边侧壁中央部处，形成有用于配置电极片50、60的电极取出部51、61的电极插通部100c、
100d，该电极插通部100c、100d由朝向底面侧凹进的矩形的缺口部形成。

[0088] 在图12中，上侧所示的正极片50隔着具有上述电子传导性的弹性体90层叠在最上位的双极性电池40的正极侧，下侧所示的负极片60隔着具有上述电子传导性的弹性体90层叠在最下位的双极性电池40的负极侧，但在各电极片50、60上，形成有用于在外装壳体100之外取出电极的电极取出部51、61。 正极 片50的电极取出部51，在图12中向面方向右侧延伸后向层叠方向下侧弯曲、再向面方向右侧弯曲而形成，位于上述收容部100a的电极插通部100c上。 另一方面，负极片60的电极取出部61，在图12中向面方向左侧延伸后向层叠方向上侧弯曲，再向面方向左侧弯曲而形成，位于上述收容部100a的电极插通部100d上。

[0089] 在本实施方式中，如上所述，由于外装壳体100是金属制，因此，在上述收容部100a的电极插通部100c、100d上设有绝缘膜110。另外，在收容部100a的底面与负极片60之间和盖体100b的内表面与正极片50之间夹设有片状的弹性体120。 由于外装壳体100是金属制，因此，同样地，弹性体120由具有绝缘性的材料、例如橡胶片来形成。因此，可以防止正极片50和负极片60通过金属制的外装壳体100发生短路。 [0090] 通过在外装壳体100的内表面与平板状的电极片50、60之间夹设片状的弹性体
120，仅是在外装壳体100内收纳隔着具有上述电子传导性的弹性体90而层叠的双极性电池组和电极片50、60，就可以利用弹性体120的弹性力向双极性电池组的电流输出面推压电极片50、60，从而推压各双极性电池40的发电元件。因此，可以使构成发电元件的电池相互之间进行面接触并进行电连接，不需要将端子从外装壳体100引出到外部，并且，不需要端子相互之间熔接接合等作业，可以简化一系列制造作业而容易地制造电池组件11。

[0091] 在外装壳体100的内部，双极性电池组由于充放电产生的温度变化而反复进行膨胀收缩。 另外，如上所述，正极片50和负极片60隔着具有上述电子传导性的弹性体90与双极性电池组上下的电极取出面进行面接触并电连接。 即，通过在外装壳体100的内表面与电极片50、60之间配置弹性体120，可以在外 装壳体100的内部吸收双极性电池组的膨胀收缩、且维持这些双极性电池40和电极片50、60之间的电子传导性。这样，通过在外装壳体100的内表面与电极片50、60之间夹设片状的弹性体120，在双极性电池组的发电元件上作用有推压力，因此，如上所述，可以使夹设在双极性电池40相互之间、双极性电池组的电极取出面与电极片50、60之间的具有电子传导性的弹性体90与具有微小凹凸形状的集电体22密接，可以得到均匀的良好的电接触。

[0092] 另外，为了减轻双极性电池组的电极取出面与电极片50、60的接触阻力，需要由弹性体120对电极片50、60施加规定的压力。也就是说，弹性体120需要具有在双极性电池组的收缩最小时(双极性电池组具有收缩最大程度的厚度时)，能对双极性电池组的电极取出面与电极片50、60的接触部分施加规定压力的弹性力。在此，该规定压力是指：例如在使用拉伸弹性模量(弹性系数)是1MPa、厚度是1mm的橡胶片作为弹性体120的情况下，将外装壳体100的内表面与电极片50、60之间的间隙设定为990μm左右而得到的压力。另外，通过使用片状(平板状)的弹性体120，可以吸收平面型双极性电池40的凹凸并施加均匀的压力。

[0093] 另外，弹性体120优选具有能吸收双极性电池组的层叠方向的热膨胀的厚度，在双极性电池组的膨胀最大时(双极性电池组具有膨胀最大程度的厚度时)，需要使推压力不大于不给双极性电池40的密封部30带来负荷的程度。 如本实施方式那样，在电池组件11由双极性电池40构成的情况下，必须考虑双极性电极21之间的电解质层25的漏液，当施加必要以上的推压力时，施加到密封部30上的负荷将引起漏液。因此，弹性体120的厚度基于材质的弹性系数、足以维持电子传导性的最小压力 和能保护密封部30的最大压力来确定。 通过弹性体120具有能吸收双极性电池组的层叠方向的膨胀的厚度，可以缓和由温度变化和热膨胀系数之差产生的应力，可以减少应变、金属疲劳等引起的劣化。

[0094] 而且，在作用有振动、冲击那样的反复应力时，优选弹性体120具有使双极性电池组不在外装壳体100内移动的摩擦系数。 由此。 在将电池组件11安装于电动汽车等上的情况下，即使作用有振动、冲击那样的反复应力，也可以防止双极性电池组在外装壳体100内移动，可以防止电池故障。 另外，弹性体120优选具有向外装壳体100散热的散热性。

[0095] 另外，如图12所示，通过在正极片50与具有电子传导性的弹性体90之间或负极片60与具有电子传导性的弹性体90之间配置温度传感器配线170，可测量电池中心部的温度，可以通过直接测量电池中心部温度并调整施加到电池上的负荷来提高电池寿命。 另外，通过测量电池中心部的压力，可以更早地检测出发生气体等的异常，可以通过调整施加到电池上的负荷来提高电池寿命。

[0096] 此时，如图13(A)所示，优选在具有电子传导性的弹性体90上设置用于收纳温度传感器配线170的缺口部(传感器收纳部)95。如图13(B)～(D)所示，该温度传感器配线170被绝缘体115覆盖。因此，在传感器收容部95中，在厚度方向上不流动电流，这将成为电池内部的电流分布产生不均匀的原因。 为了减轻这种不均匀，如图13(E)～(G)所示，通过用电子传导性材料125覆盖传感器171的电池层叠部上下，可以促进电流从传感器收容部95的周围流向面方向，可以降低电流分布的不均匀而使电池充放电分布均匀化。

[0097] 如图14所示，在外装壳体100的收容部100a内收纳夹设了 具有电子传导性的弹性体90的双极性电池组和电极片50、60，并且，将电极片50、60的电极取出部51、61配置在电极插通部100c、100d的绝缘膜110上。然后，在电极取出部51、61上配置由电子传导性金属平板构成的汇流条130，借助树脂板140通过塑料螺钉等卡定部件150来固定汇流条130。 另外，在上述收容部100a的侧壁的上缘面上配置矩形框状的垫片160。在图示例中，由于电极插通部100c、100d为缺口，因此在该部分未配置垫片160，但也可以配置垫片150，使该垫片150穿过用于固定汇流条130的树脂板140上地连接。通过在收容部100a侧壁的上缘面与盖体100b的内表面之间夹设垫片160，可确保外装壳体100的密封性能。 在本实施方式中，采用金属作为外装壳体100的构成材料，这是由于外装壳体100与大气接触的表面积最大，因此使用水分透过性较小的材料，可以防止水分向壳体内侵入。 各双极性电池40的温度传感器配线170和控制用配线180穿过该垫片160的上表面地延伸到壳体外，配置内装有弹性体120的盖体100b，使之覆盖收容部100a的开口部，利用螺钉等未图示的连接构件等进行固定(参照图15)。

[0098] 接着，用环氧树脂填充外装壳体100的内部空间。 当在外装壳体100内残留有气体时，由于伴随气体的温度变化而内部压力发生变化，从而对密封部30施加过大的压力，填充环氧树脂是为了防止发生上述情况。 环氧树脂的填充，首先，向未图示的真空容器内装填电池组件11，将容器内抽成真空后，将在收容部100b的短边侧壁开口的环氧注入口210浸渍在环氧树脂液中。 然后，使容器内返回到大气压，待一会儿之后将环氧注入口210从环氧树脂液中取出，环氧树脂的填充结束。然后，如图15所示，利用螺钉等卡定构件在外装壳体100的长度方向的一侧面上固定控制基板190，在该控制基板190上连接有延伸 到壳体外的上述温度传感器配线170和控制用配线180。

[0099] 在第2实施方式中，将用于隔断单电池层26与外界气体接触的密封部30设置在双极性电池40上，因此不需要用外装件密封电池元件20，多个双极性电池40被一对电极片50、60直接夹入。 在形成电池组件11时，通过不需要用外装件密封各个电池元件20的作业，可以简化形成使用了双极性电池40的电池组件11的一系列作业。 另外，仅是用上下的电极片50、60夹持多个双极性电池40，并隔着绝缘性的弹性体120收纳在外装壳体100内，就将多个双极性电池40电连接。 在电连接多个双极性电池40时，利用焊接接合电流输出用的端子相互之间、或借助汇流条等连接构件进行连接的作业是不需要的。 从该观点看也可以简化形成电池组件11的一系列作业。 由于不夹着电流输出用的端子，而是双极性电池40相互之间直接连接或者隔着具有电子传导性的弹性体90进行连接，因此，也可以谋求电池组件11的高输出化。由于不需要外装件、电流输出用的端子，因此，相应地可以减小电池组件11的容积。 另外，仅在上下的电极片50、60之间夹入多个双极性电池40并进行保持就可以输出电流，也可以简化用于输出电流的结构。
这样，电池组件11具有有效利用了电流在电池元件20内沿层叠方向流动这样的双极性电池40的优点的结构，容易形成使用双极性电池40的电池组件11。

[0100] 也就是说，采用第2实施方式的电池组件11，实现了各双极性电池40的保持和保护电池不受水分影响，简化了控制用端子的绝缘、从密封结构中取出控制用端子等一系列作业，因此，可以提供体积较小的低成本的电池组。

[0101] 由于多个双极性电池40串联地电连接，因此，只须改变串联连接的个数，就可以简单地应对与输出有关的要求。

[0102] 双极性电池40的结构，除了特别说明的之外，还可以使用 一般的锂离子二次电池所使用的众所周知的材料，并不特别限定。下面，对于可以在该双极性电池40上使用的集电体、正极活性物质层、负极活性物质层、电解质层等进行说明，仅供参考。 [0103] (集电体)

[0104] 可以在本实施方式中使用的集电体，并不特别限定，可以利用以往公知的材料。 例如，优选使用铝箔、不锈钢箔、镍和铝的复合材料、铜和铝的复合材料、或者这些金属组合的镀敷材料等。另外，也可以是在金属表面上覆盖了铝的集电体。 另外，根据情况也可以使用贴合了两个以上金属箔的集电体。 从耐蚀性、易制作度、经济性等观点考虑，优选使用铝箔作为集电体。

[0105] 集电体的厚度并不特别限定，是1μm～100μm左右。

[0106] (正极活性物质层)

[0107] 正极含有正极活性物质，除此之外也能含有导电助剂、粘合剂等。 通过化学交联或者物理交联做成凝胶电解质并将其充分地浸透在正极和负极内。

[0108] 作为正极活性物质，可以使用在溶液系的锂离子电池中使用的、过渡金属和锂的复合氧化物。具体地讲，可以举出LiCoO2等Li-Co系复合氧化物、LiNiO2等Li-Ni系复合氧化物、尖晶石LiMn2O4等Li-Mn系复合氧化物、LiFeO2等Li-Fe系复合氧化物等。此外，还可以举出LiFePO4等过渡金属和锂的磷酸化合物或硫酸化合物、V2O5、MnO2、TiS2、MoS2、MoO3等过渡金属氧化物、硫化物、PbO2、AgO、NiOOH等。

[0109] 正极活性物质的粒径，从制造方法上来说，可以通过将正极材料浆化并利用喷镀等制膜得到，但为了进一步降低双极性电池的电极阻力，最好使用电解质不是固体的溶液型的锂离子 电池所使用的比一般用的粒径小的粒径。 具体地讲，正极活性物质的平均粒径最好是0.1μm～10μm。

[0110] 高分子凝胶电解质是在具有离子传导性的固体高分子电解质中含有通常的锂离子电池所使用的电解液的电解质，但也包含在不具有锂离子传导性的高分子骨架中保持同样的电解液的电解质。

[0111] 在此，作为包含在高分子凝胶电解质中的电解液(电解质盐和增塑剂)，可以是在通常的锂离子电池中使用的电解液，例如，包含选自LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiTaF6、LiAlCl4、Li2B10Cl10等无机酸阴离子盐、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N等有机酸阴离子盐中的至少1种锂盐(电解质盐)并使用选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯等环状碳酸酯类，碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等链状碳酸盐类，四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，4-二噁烷、1，2-二甲氧基乙烷、1，1-二丁氧基乙烷等醚类，γ-丁内酯等内酯类，乙腈等腈类，丙酸甲酯等酯类，二甲基甲酰胺等酰胺类，醋酸甲酯、蚁酸甲酯中的至少1种或者混合有上述的2种以上的非质子性溶剂等的有机溶剂(增塑剂)。 但是，并不限定于此。

[0112] 作为具有离子传导性的高分子，可以举出聚氧化乙烯(PEO)、聚氧化丙烯(PPO)、它们的共聚物等。

[0113] 作为在高分子凝胶电解质中使用的不具有锂离子传导性的高分子，例如，可以使用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。 但是，并不限定于这些。 另外，PAN、PMMA等，比较起来应归入几乎没有离子传导性一类，因此，也可以做成具有上述离子传导性的高分子，但在此是作为高分子凝胶电解质所使用的不具有锂离子传导性的高分子来例示的。

[0114] 作为上述锂盐，例如，可以使用LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiTaF6、LiAlCl4、Li2B10Cl10等无机酸阴离子盐、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N等有机酸阴离子盐，或者它们的混合物等。 但是并不限定于这些。

[0115] 作为导电助剂，可以举出乙炔黑、炭黑、石墨等。 但是，并不限定于这些。 [0116] 在本实施方式中，混合这些电解液、锂盐和高分子(聚合物)而制成预凝胶(gel precursor solution)溶液，使其含浸在正极和负极中。

[0117] 正极中的正极活性物质、导电助剂、粘合剂的配合量，应考虑电池的使用目的(重视输出、重视能量等)、离子传导性等来决定。例如，当正极内的电解质、特别是固体高分子电解质的配合量过少时，活性物质层内的离子传导阻力、离子扩散阻力变大，电池性能降低。 另一方面，当正极内的电解质、特别是固体高分子电解质的配合量过多时，电池的能量密度降低。 因此，要考虑这些因素来决定符合目的的固体高分子电解质量。

[0118] 正极的厚度并不特别限定，如对配合量所述的那样，应该考虑电池的使用目的(重视输出、重视能量等)、离子传导性来决定。 一般的正极活性物质层的厚度是10～500μm左右。

[0119] (负极活性物质层)

[0120] 负极含有负极活性物质，除此之外，也可含有导电助剂、粘合剂等。 除负极活性物质的种类之外，基本上与“正极”项所述的内容相同，故在此省略说明。 [0121] 作为负极活性物质，可以使用在溶液系锂离子电池中使用的负极活性物质。 例如，优选金属氧化物、锂-金属复合氧化物金属、炭等。 更优选炭、过渡金属氧化物、锂-过渡金属复合氧化物，更优选钛氧化物、锂-钛复合氧化物、炭。 它们可 以单独使用1种，也可以并用2种以上。

[0122] 在本实施方式中，正极活性物质层使用锂-过渡金属复合氧化物作为正极活性物质，负极活性物质层使用碳或锂-过渡金属复合氧化物作为负极活性物质。 可以构成容量、输出特性优良的电池。

[0123] (电解质层)

[0124] 电解质层是由具有离子传导性的高分子构成的层，只要表现出离子传导性即可，不限定材料。

[0125] 本实施方式的电解质是高分子凝胶电解质，在作为基体材料的隔板上含浸了预凝胶溶液之后，利用化学交联或者物理交联作成高分子凝胶电解质来使用。 [0126] 这种高分子凝胶电解质，是在聚氧化乙烯(PEO)等具有离子传导性的全固体高分子电解质中含有通常的锂离子电池使用的电解液的电解质，还包含在聚偏氟乙烯(PVDF)等不具有锂离子传导性的高分子骨架中保持同样的电解液的高分子凝胶电解质。对于它们，与作为包含于正极中的电解质的一种来说明的高分子凝胶电解质是同样的，因此在此省略说明。构成高分子凝胶电解质的聚合物和电解液的比率范围宽，当将100％的聚合物作为全固体高分子电解质，将100％的电解液作为液体电解质时，其中间体全部相当于高分子凝胶电解质。 另外，在称为聚合物电解质的情况下，包含有高分子凝胶电解质和全固体高分子电解质双方。

[0127] 高分子凝胶电解质除了包含于构成电池的高分子电解质之中，还能如上述那样包含于正极和/或负极中，可以根据构成电池的高分子电解质、正极、负极不同而使用不同的高分子电解质，也可以使用相同的高分子电解质，也可以根据层不同而使用不同的电解质。

[0128] 构成电池的电解质的厚度并不特别限定。 但是，为了得到小型的双极性电池，优选在可以确保作为电解质的功能的范围内尽量做得薄一些。 一般的固体高分子电解质层的厚度是10～100μm左右。 但是，有效利用制造方法上的特征，也容易将电解质的形状形成为覆盖电极(正极或者负极)的上表面和侧面外周部，从功能、性能方面考虑，不需要在不管什么部位都做成通常的大致恒定的厚度。

[0129] 电解质层也可以使用固体电解质。 通过使用固体作为电解质可以防止漏液，可以防止双极性电池特有的问题、即液体合流，可以提供可靠性高的双极性电池。 另外，由于不漏液，也可以简易地做成密封部30的结构。

[0130] 作为固体电解质，可以举出聚氧化乙烯(PEO)、聚氧化丙烯(PPO)、它们的共聚物那样的公知的固体高分子电解质。 在固体高分子电解质层中，为了确保离子传导性而应含有支持盐(锂盐)。 作为支持盐，可以使用LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3) 2、LiN(SO2C2F5)2、或者它们的混合物等。 但是并不限定于这些。 PEO、PPO那样的聚醚高分子，能很好地溶解LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2等锂盐。 另外，通过形成交联结构，能表现出优良的机械强度。

[0131] (第3实施方式)

[0132] 参照图18，第3实施方式的电池组件13在与双极性电极21的层叠方向垂直的方向上并列两个电池组，该两个电池组是沿上下方向层叠两个双极性电池40并将其串联地电连接而成。 另外，两个电池组以电极性相同(图中上侧为正极侧、下侧为负极侧)的方式并列，借助上下的电极片50、60并联地电连接。将该电连接形态称为“2并联×2串联”。 [0133] 在第3实施方式中，由于多个双极性电池40串并联地电连 接，因此，只要改变串联连接的个数及并联连接的个数，就可以简单地应对与输出和容量有关的要求。 [0134] (第4实施方式)

[0135] 可以串联或者并联地连接多个以上说明的电池组件11(13)而形成电池组组件250(参照图19)，并进一步串联或者并联地连接该多个该电池组组件250而形成电池组
300。 图示的电池组组件250是层叠多个上述电池组件11将其收纳在组件壳体内、且并联地连接各电池组件11而成的组件。 正极侧或者负极侧的汇流条130借助导电条230分别连接到连接孔220内。图19表示本发明第4实施方式的电池组300的俯视图(图A)、主视图(图B)、侧视图(图C)，做成了的电池组组件250使用汇流条那样的电连接部件相互连接，电池组组件250使用连接工具310层叠多级。连接几个电池组件11而形成电池组组件250，还是层叠几级电池组组件250而形成电池组300，根据要安装的车辆(电动汽车)的电池容量、输出来决定即可。

[0136] 采用第4实施方式，通过并联地连接电池组件11而进行电池组化，可以得到高容量、高输出的电池。而且，使用了双极性电池40的每个电池组件11都具有有效利用使电流在电池元件20内沿层叠方向流动这样的双极性电池40的优点的结构，该形成容易。据此，也容易地形成通过电连接多个电池组件11而成的电池组300。 另外，由于电池组件11高寿命且高可靠性，因此，电池组300也具有高寿命且高可靠性。 另外，即使一部分电池组组件250发生故障，也可只更换其故障部分来进行修理。

[0137] (第5实施方式)

[0138] 图20是表示作为本发明第5实施方式的车辆的汽车400的概略构成图。 将上述的电池组件11(13)和/或电池组300安装 在汽车、电车等车辆上，可以用作电动机等电气设备的驱动用电源。 如上所述，由于容易形成电池组件11和外装壳体100，因此，也容易形成安装在车辆上的驱动用电源。

[0139] 如图20所示，在将电池组300安装在电动汽车400上时，将其安装在电动汽车400的车体中央部的坐席下。 这是因为，如果安装在坐席下，可以扩大车内空间和行李箱。 另外，安装电池组300的部位不限定于坐席下，可以是后部行李箱的下部，也可以是车辆前方的发动机箱。 使用了以上那样的电池组300的电动汽车400具有高耐久性，即使长时间使用也能提供充足的输出。 并且，可以提供燃料消耗量少、行驶性能优良的电动汽车、混合动力电动汽车。

[0140] 另外，在本发明中，不仅是电池组300，根据使用用途，也可以只安装电池组组件250，也可以组合安装上述电池组300和电池组组件250。 另外，作为可以安装本发明的电池组或者电池组组件的车辆，优选上述的电动汽车、混合动力电动汽车，但并不限定于这些。

[0141] 实施例

[0142] 在实施方式1所示的各种构成的电池组件上施加了振动的情况下，通过实验评价了各种结构的振动减轻效果。

[0143] 首先，如下那样地制成了平面型电池。

[0144] 正极材料

[0145] 以规定的比例混合以下材料来制作正极材料。

[0146] 使用LiMn2O4(85wt％)作为正极活性物质，使用乙炔黑(5wt％)作为导电助剂，使用PVDF(10wt％)作为粘合剂，并且，作为浆液粘度调整溶剂而添加NMP，由此进行用于涂敷的粘度调整并制作成了浆液。 使用厚度15μm的不锈钢作为集电体，在一面上涂敷上述浆液，使其干燥，从而制作成了正极 电极。

[0147] 负极材料

[0148] 以规定的比例混合以下材料来制作负极材料。

[0149] 使用硬质炭(90wt％)作为负极活性物质，使用PVDF(10wt％)作为粘合剂，并且，作为浆液粘度调整而添加NMP，由此进行用于涂敷的粘度调整并制作成了浆液。 然后，在一面上已经涂敷了正极活性物质的集电体的相反面上涂敷上述浆液，使其干燥，从而完成了在作为集电体的不锈钢的一面上涂敷正极、在相反面上涂敷负极的平面型电池用电极。 然后，将平面型电池用电极切断成140×90mm，电极的周边部10mm预先做成未涂敷电极(正负都未涂敷)的部分，由此，制作成了形成了在120×70mm的电极部和周边部形成有10mm的密封余量的平面型电池用电极。

[0150] 电解质材料

[0151] 以规定的比例混合以下材料来制作电解质材料。

[0152] 使用PC-EC 1MLiPF6(90wt％)作为电解液，使用含10％H FP共聚物的PVdF-HFP(10wt％)作为主链聚合物，使用DMC作为粘度调制溶剂，将该电解质涂敷在双面的正极、负极电极上并使DMC干燥，从而完成了渗入了凝胶电解质的双极型电极。 [0153] 凝胶电解层的形成

[0154] 在聚丙烯制的20μm多孔质薄膜隔板的双面上涂敷上述电解质材料，并使DMC干燥，从而得到了凝胶聚合物电解质层。

[0155] 层叠

[0156] 在上述平面型电池用电极的正极上设置凝胶电解质层，在其周边设置宽12mm的PE制薄膜，制成了密封件。在层叠了5层这样的平面型电池用电极之后，从上下对密封部进行冲压(热 和压力)来熔接并密封各层。冲压在160℃的温度下、施加0.2MPa的压力进行了5秒钟。

[0157] 可以覆盖平面型电池的整个投影面的130mm×80mm的100μm厚的Al板的一部分制成了具有延伸到电池投影面外部的部分的电极片。 用该电极片夹持规定个数的平面型电池，夹持具有上述规定的电子传导性的弹性体，并用铝层压进行真空密封，使之覆盖它们，从而制成了通过在大气压下推压整个平面型电池的两面而提高加压后的电极片-平面型电池和平面型电池之间的接触的电池组件。

[0158] (实施例1)

[0159] 在实施例1中，如图21所示，在平面型电池1和正极电极片2之间夹设作为具有电子传导性的弹性体的波状结构的金属材料7。

[0160] (实施例2)

[0161] 在实施方式2中，如图22所示，在平面型电池1和正极电极片2之间夹设具有电子传导性的弹性体4b。具有电子传导性的弹性体4b使用电子传导性高分子材料，高分子材料使用在聚丙烯中分散了作为电子传导性填料的炭材料的材料(参照图28(B))。 [0162] (实施例3)

[0163] 在实施例3中，如图23所示，在平面型电池1和正极电极片2之间夹设具有电子传导性的弹性体4b，并且在平面型电池1和负极电极片3之间夹设具有电子传导性的弹性体5b。具有电子传导性的弹性体4b使用电子传导性高分子材料，高分子材料使用在聚丙烯中分散了作为电子传导性填料的炭材料的材料。

[0164] (实施例4)

[0165] 在实施例4中，如图24所示，在平面型电池1和平面型电池 1之间夹设具有电子传导性的弹性体4b。具有电子传导性的弹性体4b使用电子传导性高分子材料，高分子材料使用在聚丙烯中分散了作为电子传导性填料的炭材料的材料。

[0166] (实施例5)

[0167] 在实施例5中，如图25所示，在平面型电池1和正极电极片2之间夹设具有电子传导性的弹性体4b，并且在平面型电池1和负极电极片3之间夹设具有电子传导性的弹性体5b，而且在平面型电池1和平面型电池1之间夹设具有电子传导性的弹性体4b。 具有电子传导性的弹性体4b使用电子传导性高分子材料，高分子材料使用在聚丙烯中分散了作为电子传导性填料的炭材料的材料。

[0168] (比较例1)

[0169] 在比较例1中，如图26所示，完全不使用弹性材料，而是在平面型电池1上安装正极电极片2和负极电极片3。

[0170] (比较例2)

[0171] 在比较例2中，如图27所示，完全不使用弹性材料，而是串联地连接两个平面型电池1，并且安装正极电极片2和负极电极片3。

[0172] 评价

[0173] 在实施例1-5、比较例1、2各自的电池上进行充放电试验。实验是以0.5mA的电流恒电流充电(CC)到21.0V(实施例4、5、比较例2是42V)，然后以恒电压进行充电(CV)，总共充电10个小时。

[0174] 然后，总是以24.5m/s2的输入加速度施加10-100Hz的振动来使电池组件振动，同时，反复进行25℃下1小时、60℃下1小时的热循环，进行2周时间，然后，进行放电确认容量。

[0175] 将加振前的容量作为100％，测量加振后的放电容量。 测量 结果表示在下述表1中。 另外，充放电是使由恒电流(CC)充放电进行的，使充满电为21.0V(实施例4、
5、比较例2是42V)、放电后为12.5V(实施例4、5、比较例2是25V)。

[0176] 结果

[0177] 当将比较例1与实施例1、2进行比较时，可知，通过至少在平面型电池和一个电极片之间设置弹性体，能得到由弹性体产生的防振效果。 也就是说，当将比较例1中的加振后的容量维持率与实施例1、2中的加振后的容量维持率进行比较时，具有弹性体的实施例1、2的加振后的容量维持率变大，利用弹性体产生的防振效果来抑制容量的降低。 [0178] 另外，可知，与仅使用了波状结构的金属材料的实施例1的情况相比，使用了可以缓和热膨胀的高分子材料的实施方式2可利用防振效果来抑制容量的降低。 [0179] 为什么实施例2比实施例1能抑制容量的降低呢，其详细的机理尚不明确，但认为是在热循环时，通过弹性体吸收组件之间的应力而提高了容量维持率。

[0180] 另外，在实施例3的情况下，由于在平面型电池与双方电极片之间夹入了弹性体，因此可以吸收来自平面型电池的上下振动，与实施例1和实施例2相比，进一步提高了防振效果。 因此，与实施例1和实施例2相比，加振后的容量维持率变大了。 [0181] 另外，当将比较例2和实施例4进行比较时，可知，通过在平面型电池相互之间夹入弹性体，从而能得到弹性体产生的防振效果。

[0182] 另外，在实施例5的情况下，由于在平面型电池相互之间和两电极片之间夹入弹性体，因此可以吸收来自平面型电池的上下的振动，进一步提高了防振效果。 因此，在第5实施方式的情况下，加振后的容量维持率显示出高于任何实施例的较高 的数值。 [0183] 表1

[0184]平面型电极 使用张数 弹性材料 夹入弹性材料部位 加振后的容 量维持率 实施例1 1 波状结构的金属材料 平面型电池与一个电极片之 间 82％ 实施例2 1 电子传导性高分子材料 平面型电池与一个电极片之 间 85％ 实施例3 1 电子传导性高分子材料 平面型电池与两个电极片之 间 91％ 实施例4 2 电子传导性高分子材料 平面型电池相互之间 86％
实施例5 2 电子传导性高分子材料 平面型电池与两个电极片之间且平面型电池相 93％ 互之间
比较例1 1 无 无 62％
比较例2 2 无 无 53％

[0185] 本发明可以广泛地用于双极性电池的制造领域中。