二次电池用电池构件的制造方法和二次电池

技术领域

本发明涉及二次电池用电池构件的制造方法和二次电池。

背景技术

近年来，由于便携型电子设备、电动汽车等的普及，需要高性能的二次电池。其中，锂二次电池由于具有高能量密度，因此被用作便携型电子设备、电动汽车等的电源。

例如，在18650型的锂二次电池中，在圆筒状的电池罐的内部收纳有卷绕电极体。所谓卷绕电极体，是在正极与负极之间夹持微多孔性的隔膜，并将它们卷绕成漩涡状而构成的电极体。由于在卷绕电极体的隔膜中含浸有可燃性的电解液，因此如果在例如异常情况时电池的温度急速上升，则电解液会汽化而导致内压上升，从而有锂二次电池破裂的可能性、和电解液起火的可能性。防止锂二次电池的破裂和起火在锂二次电池的设计中很重要。即，锂二次电池中，要求今后在逐渐实现更高能量密度化和大型化的基础上，更进一步提高安全性。

作为用于提高锂二次电池的安全性的根本性解决方法，进行了全固态电池的开发。在全固态电池中，由聚合物电解质或无机固体电解质等固体电解质的层取代电解液而设置在电极合剂层上(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-294326号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为全固态电池的一种的层压型二次电池，具备电极组，该电极组通过将电极层(正极层和负极层)和固体电解质层形成为片状，并将这些层层叠而成。以往，在制造这样的电极组时，将电极层和电解质层分别成形为所期望的形状后，将各层层叠。

但是，在该方法中，需要对每层进行成形的工序，因此制造时的工序数变多，制造成本也容易变高。另外，在想要制作复杂形状的二次电池的情况下，需要在将电极层和电解质层分别成形为复杂形状之后，使这些层以全部不错位的方式层叠，但这在现实中很困难。

因此，本发明的目的在于提供即使为复杂形状的二次电池也能够容易地制造、还能够抑制制造成本的二次电池用电池构件的制造方法和二次电池的制造方法、以及通过该方法得到的电池构件、和具备该电池构件的二次电池。

用于解决课题的方法

作为第1形态，本发明提供一种二次电池用电池构件的制造方法，其具备如下工序：在一对电极材料层间设置电解质材料层来制作层叠体的工序；以及将层叠体一并切断的工序。

根据该制造方法，由于通过将电极材料层和电解质材料层层叠后一并切断，来制造包含电极层和电解质层的电池构件，因此能够消除层叠后发生的各层的错位。作为结果，即使为复杂形状的二次电池，也能够容易地制造具备各层的错位被抑制的电池构件的二次电池。另外，根据该制造方法，由于可以将层叠体一并切断来制造电池构件，因此能够减少电池构件制造中的工序数，也能够削减制造成本。

在第1形态中，切断可以为机械性切断。由此，在所得到的电池构件中，能够抑制电极层和电解质层中的切断部彼此粘接。

作为第2形态，本发明提供一种二次电池的制造方法，其具备将通过上述制造方法得到的电池构件收纳于外装体中的工序。

在该制造方法中，通过使用上述电池构件，能够容易地制造复杂形状的二次电池。另外，随着电池构件制造中的工序数变少，也能够减少二次电池制造中的工序数，还能够削减制造成本。

作为第3形态，本发明提供一种电池构件，其为具备一对电极层、和设置于该电极层间的电解质层的二次电池用电池构件，从与层叠方向垂直的方向观察电池构件时电池构件的端面形成大致连续面。

作为第4形态，本发明提供一种二次电池，其具备上述电池构件、以及收纳电池构件的外装体。

在第1形态～第4形态中，电解质层优选含有聚合物、电解质盐、以及溶剂。由此，能够更容易切断电解质层，能够抑制由于切断导致的电解质层破损。

发明效果

根据本发明，能够提供一种即使为复杂形状的二次电池也能够容易地制造、也能够抑制制造成本的二次电池用电池构件的制造方法和二次电池的制造方法、以及通过该方法得到的电池构件和具备该电池构件的二次电池。

附图说明

[图1]是表示第1实施方式涉及的二次电池的制造方法中的电池构件制作工序的示意截面图。

[图2](a)是表示通过以往的二次电池的制造方法得到的电池构件的主要部分的示意截面图，(b)是表示通过第1实施方式的制造方法得到的电池构件的主要部分的示意截面图。

[图3]是表示通过第1实施方式的制造方法得到的二次电池的一个例子的立体图。

[图4]是在第1实施方式的变形例涉及的二次电池的制造方法中得到的电池构件的示意截面图。

[图5]是在第1实施方式的另一个变形例涉及的二次电池的制造方法中得到的电池构件的示意截面图。

[图6]是在第1实施方式的另一个变形例涉及的二次电池的制造方法中得到的电池构件的示意截面图。

[图7]是表示第2实施方式涉及的二次电池的制造方法中的电池构件制作工序的示意截面图。

具体实施方式

以下，一边适当参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明不限于以下的实施方式。在以下的实施方式中，其构成要素(也包含步骤等)除了特别明示的情况以外都不是必须的。各图中的构成要素的大小为概念性的，构成要素间大小的相对关系不限于各图所示的关系。

本说明书中的数值及其范围并不限制本发明。本说明书中，使用“～”来表示的数值范围表示包含“～”前后所记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。在本说明书中阶段性记载的数值范围中，一个数值范围所记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性记载的上限值或下限值。

本说明书中，有时使用下述的简称。

[FSI]

[TFSI]

[f3C]

[BOB]

[第1实施方式]

对第1实施方式涉及的二次电池的制造方法进行说明。在该制造方法中，首先，制作二次电池用电池构件(电池构件制作工序)。本说明书中的二次电池用电池构件(以下，也仅称为“电池构件”。)为至少具备一对电极层、和设置于该电极层间的电解质层的电池构件(电极组)。需要说明的是，本说明书中，“电极”是指正极或负极，在“电极层”、“电极合剂层”等类似表达中也同样。另外，“一对电极层”是指夹持电解质层而面对面的彼此不同极性的电极。

图1是表示第1实施方式涉及的二次电池的制造方法中的电池构件制作工序的示意截面图。在电池构件制作工序中，首先，如图1(a)～图1(b)所示，在一对电极材料层间(正极材料层1和负极材料层2之间)设置电解质材料层3来制作层叠体8(层叠体制作工序)。

在层叠体制作工序中，在一个实施方式中，首先，如图1(a)所示，分别制作正极材料层1、负极材料层2、和电解质材料层3。

在一个实施方式中，正极材料层1通过在正极集电体4的一面4a上形成正极合剂层5来制作。

正极集电体4可以为铝、钛、钽等金属、或它们的合金。对于正极集电体4，由于轻量且具有较高的重量能量密度，因此优选为铝或其合金。正极集电体4的厚度可以大于或等于10μm，可以小于或等于100μm。

正极合剂层5至少含有正极活性物质。正极合剂层5的厚度可以大于或等于10μm、大于或等于15μm、或大于或等于20μm，可以小于或等于100μm、小于或等于80μm、或小于或等于70μm。

正极活性物质可以为锂过渡金属氧化物、锂过渡金属磷酸盐等锂过渡金属化合物。锂过渡金属氧化物例如可以为锰酸锂、镍酸锂、钴酸锂等。

正极合剂层5可以进一步包含导电剂、粘结剂、离子液体、电解质盐等作为其他成分。导电剂没有特别限制，可以为石墨、乙炔黑、炭黑、碳纤维等碳材料等。粘结剂没有特别限制，可以为含有选自由四氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸乙酯、和甲基丙烯酸甲酯组成的组中的至少一种作为单体单元的聚合物、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丙烯酸橡胶等橡胶等。离子液体和电解质盐可以分别与后述的电解质材料层3中使用的离子液体和电解质盐同样。

在一个实施方式中，在正极集电体4的一面4a上形成正极合剂层5的方法为如下方法：将使正极合剂层5的材料分散于分散介质中而得到的正极合剂浆料涂布于正极集电体4的一面4a上。分散介质可以为水或有机溶剂。有机溶剂可以为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺、甲基乙基酮、甲苯、2-丁醇、环己酮、乙酸乙酯、2-丙醇等。

作为涂布正极合剂浆料的方法，可列举使用敷料器进行涂布的方法、通过喷雾进行涂布的方法等。涂布正极合剂浆料后，使正极合剂浆料中的分散介质挥发，从而形成正极合剂层5。使分散介质挥发的方法，例如可以为通过加热进行干燥的方法、减压的方法、将减压与加热组合的方法等。由此，制作在正极集电体4的一面4a上形成有正极合剂层5的片状的正极材料层1。

在一个实施方式中，负极材料层2通过在负极集电体6的一面6a上形成负极合剂层7来制作。

负极集电体6可以为铝、铜、镍、不锈钢等金属、它们的合金等。负极集电体6的厚度可以大于或等于10μm，可以小于或等于200μm。

负极合剂层7至少含有负极活性物质。负极合剂层7的厚度可以大于或等于10μm、大于或等于15μm、或大于或等于20μm，可以小于或等于60μm、小于或等于55μm、或小于或等于50μm。

负极活性物质可以为金属锂、钛酸锂(Li

负极合剂层7可以进一步包含能够在上述正极合剂层5中使用的导电剂、粘结剂、离子液体、电解质盐等作为其他成分。

在负极集电体6的一面6a上形成负极合剂层7的方法可以为与在正极集电体4的一面4a上形成正极合剂层5的方法同样的方法。由此，制作片状的负极材料层2。

在一个实施方式中，电解质材料层3可以如下得到，即：将用于电解质材料层3的材料分散于分散介质中而得到浆料状的电解质组合物后，将其涂布于基材上后使分散介质挥发，从而作为在基材上形成有电解质材料层的电解质片得到。制作电解质片时所使用的基材可以为由聚四氟乙烯等树脂形成的膜。分散介质可以为与能够在上述正极合剂浆料中使用的分散介质同样的分散介质。电解质材料层3通过从电解质片剥离基材而得到。

在一个实施方式中，电解质组合物含有聚合物、电解质盐以及溶剂。通过在电解质组合物中含有这些成分，从而在后述的切断工序中，能够更容易地切断电解质层，能够抑制由于切断导致的电解质层破损。

聚合物优选具有选自由四氟乙烯和偏氟乙烯组成的组中的第一结构单元。

聚合物优选为一种或两种以上的聚合物，在构成一种或两种以上的聚合物的结构单元中，可以包含上述第一结构单元和第二结构单元，该第二结构单元选自由六氟丙烯、丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸乙酯、和甲基丙烯酸甲酯组成的组。即，第一结构单元和第二结构单元可以包含在一种聚合物中来构成共聚物，也可以分别包含在不同的聚合物中来构成具有第一结构单元的第一聚合物和具有第二结构单元的第二聚合物这至少两种聚合物。

具体地说，聚合物可以为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯与六氟丙烯的共聚物。

聚合物可以为聚环氧乙烷等聚醚系聚合物、聚碳酸亚乙酯等聚碳酸酯系聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物、聚丙烯腈等腈系聚合物、聚(二烯丙基二甲基铵)-双(三氟甲磺酰)亚胺等离子性聚合物。这些聚合物可以为均聚物或包含构成这些聚合物的结构单元的共聚物。

以电解质组合物总量为基准计，聚合物的含量优选大于或等于3质量％。以电解质组合物总量为基准计，聚合物的含量优选小于或等于50质量％，更优选小于或等于40质量％。

电解质盐优选为选自由锂盐、钠盐、钙盐、和镁盐组成的组中的至少一种。电解质盐可以为锂阳离子、钠阳离子、钙阳离子、或镁阳离子的阳离子成分与下述阴离子成分的盐。

电解质盐的阴离子成分可以为卤化物离子(I

以电解质组合物总量为基准计，电解质盐的含量可以大于或等于10质量％，可以小于或等于60质量％。

溶剂可以为选自由乙二醇二甲醚和离子液体组成的组中的至少一种。

乙二醇二甲醚可以为下述通式(1)所表示的化合物。

R

式(1)中，R

具体地说，乙二醇二甲醚可以为单乙二醇二甲醚(n＝1)、二乙二醇二甲醚(n＝2)、三乙二醇二甲醚(n＝3)、四乙二醇二甲醚(n＝4)、五乙二醇二甲醚(n＝5)、六乙二醇二甲醚(n＝6)。

在电解质组合物含有乙二醇二甲醚作为溶剂的情况下，乙二醇二甲醚的一部分或全部可以与电解质盐形成络合物。

离子液体含有以下的阴离子成分和阳离子成分。需要说明的是，本说明书中的离子液体为在大于或等于-20℃时为液态的物质。

离子液体的阴离子成分没有特别限制，可以为Cl

离子液体的阳离子成分优选为选自由链状季

溶剂可以为碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯等环状碳酸酯，碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯等链状碳酸酯，丁二腈等柔粘性晶体等。

以电解质组合物总量为基准计，溶剂的含量可以大于或等于10质量％，可以小于或等于60质量％。以电解质组合物总量为基准计，电解质盐与溶剂的合计含量可以大于或等于10质量％，可以小于或等于80质量％。

电解质组合物还可以根据需要进一步含有氧化物粒子。氧化物粒子例如为无机氧化物的粒子。无机氧化物例如可以为包含Li、Mg、Al、Si、Ca、Ti、Zr、La、Na、K、Ba、Sr、V、Nb、B、Ge等作为构成元素的无机氧化物。氧化物粒子优选为选自由SiO

氧化物粒子的平均粒径优选大于或等于0.005μm，更优选大于或等于0.01μm，进一步优选大于或等于0.03μm。氧化物粒子的平均粒径优选小于或等于5μm，更优选小于或等于3μm，进一步优选小于或等于1μm。氧化物粒子的平均粒径通过激光衍射法测定，相当于从小粒径侧开始描绘体积累积粒度分布曲线时体积累积达到50％时的粒径。

以电解质组合物总量为基准计，氧化物粒子的含量优选大于或等于5质量％，更优选大于或等于10质量％，进一步优选大于或等于15质量％，特别优选大于或等于20质量％，另外，优选小于或等于60质量％，更优选小于或等于50质量％，进一步优选小于或等于40质量％。

将电解质组合物涂布于基材上后使分散介质挥发的方法可以为与将正极合剂浆料涂布于正极集电体4的一面4a上的方法同样的方法。由此，能够得到在基材上形成有电解质材料层的电解质片。

通过上述方法得到的正极材料层1、负极材料层2和电解质材料层3的平面形状可以为矩形、多边形、圆形、椭圆形等中的任一形状。各层各自的平面形状可以为彼此相同的形状，也可以为彼此不同的形状。

接着，如图1(b)所示，在正极材料层1和负极材料层2之间设置电解质材料层3而制作层叠体8。即，将从通过上述方法得到的电解质片剥离基材而得到的电解质材料层3夹在正极材料层1和负极材料层2之间，制作层叠体8。制作层叠体8后，也可以使用压机等进行加压处理。

在另一个实施方式中，在层叠体制作工序中也可以在正极材料层1的正极合剂层5侧的面5a上、和负极材料层2的负极合剂层7侧的面7a上的至少一面形成电解质材料层3后制作层叠体8。

作为在正极材料层1的正极合剂层5侧的面5a上形成电解质材料层3的方法，只要将从上述电解质片剥离基材而得到的电解质材料层3层叠在正极材料层1的正极合剂层5侧的面5a上即可。或者，也可以不制作电解质片，而是将上述电解质组合物涂布于正极材料层1的正极合剂层5侧的面5a上后使分散介质挥发。由此，能够得到依次具备正极集电体4、正极合剂层5和电解质材料层3的层叠体(正极材料层-电解质材料层层叠体)。在这种情况下，可以将正极材料层-电解质材料层层叠体和负极材料层2按照电解质材料层3与负极合剂层7相接的方式层叠，从而得到层叠体8。

在负极材料层2的负极合剂层7侧的面7a上形成电解质材料层3的方法可以为与在正极材料层1的正极合剂层5侧的面5a上形成电解质材料层3的方法同样的方法。由此，能够得到依次具备负极集电体6、负极合剂层7和电解质材料层3的层叠体(负极材料层-电解质材料层层叠体)。在这种情况下，可以将负极材料层-电解质材料层层叠体和正极材料层1按照电解质层与正极合剂层5相接的方式层叠，从而得到层叠体8。

另外，也可以将正极材料层-电解质材料层层叠体和负极材料层-电解质材料层层叠体按照各自的电解质材料层3彼此相接的方式层叠，从而得到层叠体8。

关于层叠体8中的正极材料层1、电解质材料层3和负极材料层2的各层，只要存在层叠有全部层的部分，则也可以层的一部分不重叠。即，如图1(b)所示，可以以各层的边缘不重叠的状态进行层叠。

接着，将所得到的层叠体8一并切断(切断工序)。切断工序中，将层叠体8从正极材料层1到负极材料层2(或从负极材料层2到正极材料层1)沿层叠方向一并切断。

切断工序中，切断可以为机械性切断。所谓机械性切断，是指利用具有能够切断层叠体8的刀具的切断单元(切断装置)进行的切断。切断单元或切断装置可以为具有由不锈钢、钛等金属、陶瓷等形成的刀具的单元或装置。更具体地说，切断单元或装置可以为剪刀、切割刀、旋转切割器、打孔器(打孔装置)等。切断可以不含通过激光照射进行的切断。通过切断为机械性切断，能够抑制电极层和电解质层中的切断部由于热而溶解从而导致彼此粘接。

在切断工序中，只要将层叠体8切断为平面观察时成为任意形状即可。可以将层叠体8切断为平面观察时呈直线状，也可以切断为曲线状，还可以打孔为圆形、矩形等任意形状。即，切断工序也可以称为将层叠体8一并成形为任意形状的工序。

通过将层叠体8一并切断，能够如图1(c)所示制作电池构件18A。电池构件18A为依次具备正极层11A(正极集电体14A和正极合剂层15A)、电解质层13A以及负极层12A(负极合剂层17A和负极集电体16A)的电极组。

在本实施方式的二次电池的制造方法中，在电池构件制作工序之后，在所得到的电池构件18A中，分别在正极集电体14A上安装正极集电极耳，在负极集电体16A上安装负极集电极耳后，将电池构件18A收纳于外装体中(收纳工序。未图示。)。在收纳工序中将电池构件18A收纳于外装体中时，按照正极层11A和负极层12A能够与二次电池的外部电连接的方式使正极集电极耳和负极集电极耳从外装体的内部向外部突出，将电池构件18A收纳于外装体中。通过经过收纳工序，从而制造层压型的二次电池。

外装体例如可以由层压膜形成。层压膜例如可以为将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等树脂膜，铝、铜、不锈钢等金属箔，和聚丙烯等密封层依次层叠而成的层叠膜。

本实施方式的二次电池的制造方法与以往的制造方法的不同点之一为：在制作电池构件(电极组)时，将包含电极材料层(正极材料层和负极材料层)和电解质材料层的层叠体一并切断这一点。以往的制造方法中，在层叠电极层和电解质层之前将它们分别切断后(成形后)，将各层层叠来制造电极组。因此，在将电极层和电解质层层叠时，有时层的位置错开，难以适当地层叠各层。

图2(a)是表示通过以往的二次电池的制造方法得到的电池构件的主要部分的示意截面图。该电池构件118为通过如下方式制造的电极组，即：分别制作包含正极集电体114和正极合剂层115的正极层111、电解质层113、以及包含负极集电体116和负极合剂层117的负极层112，将各层分别切断后进行层叠。该电池构件118中，将电极层111、112和电解质层113分别切断后(成形后)，将各层层叠来制作电池构件。因此，难以使各层的位置准确地对准来进行层叠，如图2(a)所示，正极层111、电解质层113和负极层112的边缘彼此错开地层叠。

另外，在正极层111和负极层112中，有时电极合剂层115、117未形成到集电体114、116的边缘。因此，在正极层111和负极层112中，有时集电体114、116和电极合剂层115、117的边缘也彼此错开地层叠。

根据上述理由，从与层叠方向垂直的方向观察电池构件118时，正极集电体114的端面114b、正极合剂层115的端面115b、电解质层113的端面113b、负极合剂层117的端面117b、和负极集电体116的端面116b没有形成连续面。换句话说，包含上述各端面113b、114b、115b、116b、117b的电池构件118的端面(以下，有时仅称为“端面”。)119没有形成连续面(平面或曲面)。

即，在电池构件118中，从层叠方向观察时，正极层111(正极集电体114和正极合剂层115)、电解质层113、负极层112(负极集电体116和负极合剂层117)中的任一层突出。或者也可以说，在电池构件118中，从层叠方向观察时，正极集电体114的正极合剂层115侧的面114a、正极合剂层115的电解质层113侧的面115a、电解质层113的面(正极层111侧的面和负极层112侧的面)113a中的一个或两个、负极合剂层117的电解质层113侧的面117a、以及负极集电体116的负极合剂层117侧的面116a中的至少一个面露出。

另一方面，图2(b)是表示通过第1实施方式的制造方法得到的电池构件的主要部分的示意截面图。电池构件18A如下制造：如上所述将正极材料层1、电解质材料层3和负极材料层2层叠而制作层叠体8后，将该层叠体8一并切断。因此，从与层叠方向垂直的方向观察电池构件18A时，正极集电体14A的端面14b、正极合剂层15A的端面15b、电解质层13A的端面13b、负极合剂层17A的端面17b、和负极集电体16A的端面16b形成大致连续面(平面)。换句话说，由上述各端面13b、14b、15b、16b、17b构成的电池构件18A的端面19A为通过一并切断而形成的大致连续面(平面)。即，在电池构件18A中，通过从与层叠方向垂直的方向观察时，正极集电体14A的端面14b、正极合剂层15A的端面15b、电解质层13A的端面13b、负极合剂层17A的端面17b、和负极集电体16A的端面16b在一个面上对齐，从而形成一个大致连续的面。需要说明的是，本说明书中，所谓大致连续面，只要为在将层叠体一并切断时以其切断面的形式形成的程度的连续面(平面或曲面)即可。

也可以说，该电池构件18A中，从层叠方向观察时，正极层11A(正极集电体14A和正极合剂层15A)、电解质层13A、和负极层12A(负极集电体16A和负极合剂层17A)中的任一层均不突出地进行了层叠。即，从层叠方向观察电池构件18A时，正极集电体14A的正极合剂层15A侧的面14a、正极合剂层15A的面(正极集电体14A侧的面和电解质层13A侧的面)15a、电解质层13A的面(正极层11A侧的面和负极层12A侧的面)13a、负极合剂层17A的面(电解质层13A侧的面和负极集电体16A侧的面)17a、和负极集电体16A的负极合剂层17A侧的面16a中的任一面均不露出。

如此，根据本实施方式涉及的电池构件的制造方法，能够制造电极层11A、12A和电解质层13A的错位少且各层被适当地层叠的电池构件18A。特别是，通过该制造方法得到的电池构件18A适合于制造具有复杂形状的二次电池的情况。图3是表示通过第1实施方式的制造方法得到的二次电池的一个例子的立体图。图3所示的二次电池20为在通过上述制造方法得到的电池构件18A上设有正极集电极耳21和负极集电极耳22并收纳于外装体23中而成的二次电池。根据本实施方式的制造方法，即使为具有复杂形状的电池构件，由于将正极材料层1、负极材料层2和电解质材料层3层叠后将层叠体8一并切断，因此也能够消除层叠后发生的错位，作为结果，能够容易地制造正极层11A、电解质层13A和负极层12A的错位被抑制的电池构件18A。伴随于此，根据本实施方式涉及的制造方法，也能够容易地制造图3所示的具有复杂形状的二次电池。

另外，以往的制造方法中，由于需要将正极层、电解质层和负极层分别切断并成形的工序，因此工序数多，制造成本也容易变高。但是，根据本实施方式的制造方法，由于能够将层叠体一并切断来制造电池构件，因此能够减少工序数，也能够削减制造成本。

接着，对通过第1实施方式的制造方法得到的电池构件的变形例进行说明。在上述第1实施方式中，从层叠体8的截面观察时，将层叠体8沿着与层叠方向相同的方向以一条直线状(以使切断面(电池构件18A的端面19A)成为与层叠体8的层叠方向平行的平面的方式)切断，但只要层叠体8被一并切断，则切断的方向可以不是与层叠方向相同的方向，也可以不是一条直线状。

切断层叠体8的方向只要是沿着层叠体8的层叠方向的方向即可。沿着层叠方向的方向是指包含如下方向的方向：与将正极材料层1、电解质材料层3和负极材料层2层叠的方向相同的方向；以及相对于将正极材料层1、电解质材料层3和负极材料层2层叠的方向倾斜的方向。所谓切断的方向倾斜，是指：从截面观察，在沿着与层叠体8的切断面相对应的直线或曲线画切线时，存在与层叠方向不同方向的切线的情况。切断方向的倾斜程度(切断方向与层叠方向所形成的角度)只要是层叠体8能够一并切断的程度就没有特别限制。即，切断层叠体8的方向可以为与层叠方向不同的方向(不与层叠方向平行的方向)。

图4～图6是第1实施方式的变形例涉及的二次电池的制造方法中得到的电池构件的示意截面图。图4～图6所示的任一电池构件也为在具备上述电池构件制作工序(包含层叠体制作工序、切断工序。)的二次电池的制造方法中制作的电池构件，是将层叠体在沿着层叠方向的方向上切断从而得到的电池构件(电极组)。

一个变形例涉及的制造方法中，从截面观察时，层叠体8可以被切断成曲线状。在这种情况下，例如可得到如图4所示的电池构件。需要说明的是，该变形例涉及的制造方法中，从截面观察时，层叠体8的切断方向可以有意地呈曲线状，也可以无意地(例如原本想要沿层叠方向切断成一条直线状但结果却)呈曲线状。

具体地说，例如在切断工序中，可以按照从截面观察时从层叠体8的端面向外侧以凸状鼓起的方式弯曲来切断层叠体8。在这种情况下，在所得到的电池构件18B中，如图4(a)所示，从截面观察时，由正极集电体14B的端面14b、正极合剂层15B的端面15b、电解质层13B的端面13b、负极合剂层17B的端面17b和负极集电体16B的端面16b构成的电池构件18B的端面19B形成了按照向外侧以凸状鼓起的方式弯曲的大致连续面(曲面)。

在切断工序中，也可以按照从截面观察时从层叠体8的端面向内侧以凹状下凹的方式弯曲来切断层叠体8。在这种情况下，在所得到的电池构件18C中，如图4(b)所示，从截面观察时，由正极集电体14C的端面14b、正极合剂层15C的端面15b、电解质层13C的端面13b、负极合剂层17C的端面17b和负极集电体16C的端面16b构成的电池构件18C的端面19C形成了按照向内侧以凹状下凹的方式弯曲的大致连续面(曲面)。

在切断工序中，也可以按照从截面观察时从层叠体8的端面向外侧和内侧反复凹凸的方式将层叠体8切断成波状。在这种情况下，在所得到的电池构件18D中，如图4(c)所示，从截面观察时，由正极集电体14D的端面14b、正极合剂层15D的端面15b、电解质层13D的端面13b、负极合剂层17D的端面17b和负极集电体16D的端面16b构成的电池构件18D的端面19D按照向外侧和内侧反复凹凸的方式形成了波状的大致连续面(曲面)。

在另一个变形例涉及的制造方法中，层叠体8也可以沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成大于90度的角的方向切断成直线状或曲线状。在这种情况下，例如可得到如图5所示的电池构件。需要说明的是，在该变形例涉及的制造方法中，从截面观察时，层叠体8的切断方向可以为有意地与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成大于90度的角的方向，也可以为无意地(例如原本想要相对于层叠体8的正极材料层1侧的表面以90度的方向切断但结果却)与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成大于90度的角的方向。

具体地说，例如在切断工序中，可以从截面观察时沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成大于90度的角的方向以直线状倾斜地将层叠体8切断。在这种情况下，在所得到的电池构件18E中，如图5(a)所示，从截面观察时，由正极集电体14E的端面14b、正极合剂层15E的端面15b、电解质层13E的端面13b、负极合剂层17E的端面17b和负极集电体16E的端面16b构成的电池构件18E的端面19E形成了按照与电池构件18E的正极层11E侧的表面形成大于90度的角的方式(从正极层11E朝向负极层12E变宽的方式)倾斜的大致连续面(平面)。

切断工序中，可以从截面观察时沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成大于90度的角的方向以曲线状倾斜地将层叠体8切断。在这种情况下，在一个变形例涉及的电池构件18F中，如图5(b)所示，从截面观察时，由正极集电体14F的端面14b、正极合剂层15F的端面15b、电解质层13F的端面13b、负极合剂层17F的端面17b和负极集电体16F的端面16b构成的电池构件18F的端面19F形成了按照与电池构件18F的正极层11F侧的表面形成大于90度的角的方式(从正极层11F朝向负极层12F变宽的方式)倾斜、且按照向电池构件18F的外侧以凸状鼓起的方式弯曲的大致连续面(曲面)。需要说明的是，从截面观察时，切断面(电池构件的端面)为曲线状的情况下，切断面(电池构件的端面)与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成的角定义为该曲线的切线与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成的角(以下同样)。

切断工序中，在从截面观察时，沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成大于90度的角的方向以曲线状倾斜地将层叠体8切断的情况下，在另一个变形例涉及的电池构件18G中，如图5(c)所示，从截面观察时，由正极集电体14G的端面14b、正极合剂层15G的端面15b、电解质层13G的端面13b、负极合剂层17G的端面17b和负极集电体16G的端面16b构成的电池构件18G的端面19G形成了按照与电池构件18G的正极层11G侧的表面形成大于90度的角的方式(从正极层11G朝向负极层12G变宽的方式)倾斜、且按照向电池构件18G的内侧以凹状下凹的方式弯曲的大致连续面(曲面)。

切断工序中，在从截面观察时，沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成大于90度的角的方向以曲线状倾斜地将层叠体8切断的情况下，在另一个变形例涉及的电池构件18H中，如图5(d)所示，从截面观察时，由正极集电体14H的端面14b、正极合剂层15H的端面15b、电解质层13H的端面13b、负极合剂层17H的端面17b和负极集电体16H的端面16b构成的电池构件18H的端面19H按照与电池构件18H的正极层11H侧的表面形成大于90度的角的方式(从正极层11H朝向负极层12H变宽的方式)倾斜、且按照向电池构件18H的外侧和内侧反复凹凸的方式形成了波状的大致连续面(曲面)。

在又另一个变形例涉及的制造方法中，层叠体8也可以沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成小于90度的角的方向以直线状或曲线状切断。在这种情况下，例如可得到如图6所示的电池构件。需要说明的是，该变形例涉及的制造方法中，从截面观察时，层叠体8的切断方向可以为有意地与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成小于90度的角的方向，也可以为无意地(例如原本想要相对于层叠体8的正极材料层1侧的表面沿90度的方向切断但结果却)与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成小于90度的角的方向。

具体地说，例如在切断工序中，从截面观察时，可以沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成小于90度的角的方向以直线状倾斜地将层叠体8切断。在这种情况下，在得到的电池构件18I中，如图6(a)所示，从截面观察时，由正极集电体14I的端面14b、正极合剂层15I的端面15b、电解质层13I的端面13b、负极合剂层17I的端面17b和负极集电体16I的端面16b构成的电池构件18I的端面19I形成了按照与电池构件18I的正极层11I侧的表面形成小于90度的角的方式(从正极层11I朝向负极层12I变窄的方式)倾斜的大致连续面(平面)。

切断工序中，从截面观察时，可以沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成小于90度的角的方向以曲线状倾斜地将层叠体8切断。在这种情况下，在一个变形例涉及的电池构件18J中，如图6(b)所示，从截面观察时，由正极集电体14J的端面14b、正极合剂层15J的端面15b、电解质层13J的端面13b、负极合剂层17J的端面17b和负极集电体16J的端面16b构成的电池构件18J的端面19J形成了按照与电池构件18J的正极层11J侧的表面形成小于90度的角的方式(从正极层11J朝向负极层12J变窄的方式)倾斜、且按照向电池构件18J的外侧以凸状鼓起的方式弯曲的大致连续面(曲面)。

切断工序中，在从截面观察时，沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成小于90度的角的方向以曲线状倾斜地将层叠体8切断的情况下，在另一个变形例涉及的电池构件18K中，如图6(c)所示，从截面观察时，由正极集电体14K的端面14b、正极合剂层15K的端面15b、电解质层13K的端面13b、负极合剂层17K的端面17b和负极集电体16K的端面16b构成的电池构件18K的端面19K形成了按照与电池构件18K的正极层11K侧的表面形成小于90度的角的方式(从正极层11K朝向负极层12K变窄的方式)倾斜、且按照向电池构件18K的内侧以凹状下凹的方式弯曲的大致连续面(曲面)。

切断工序中，在从截面观察时，沿着与层叠体8的正极材料层1侧的表面形成小于90度的角的方向以曲线状倾斜地将层叠体8切断的情况下，在另一个变形例涉及的电池构件18L中，如图6(d)所示，从截面观察时，由正极集电体14L的端面14b、正极合剂层15L的端面15b、电解质层13L的端面13b、负极合剂层17L的端面17b和负极集电体16L的端面16b构成的电池构件18L的端面19L按照与电池构件18L的正极层11L侧的表面形成小于90度的角的方式(从正极层11L朝向负极层12L变窄的方式)倾斜、且按照向电池构件18L的外侧和内侧反复凹凸的方式形成了波状的大致连续面(曲面)。

在上述说明的任一变形例涉及的制造方法中，由于在切断工序中将层叠体8在沿着层叠方向的方向上一并切断，因此通过这些制造方法得到的电池构件和具备这些电池构件的二次电池也发挥与通过上述第1实施方式涉及的制造方法得到的电池构件和二次电池同样的作用效果。

[第2实施方式]

接着，对第2实施方式涉及的二次电池的制造方法进行说明。第2实施方式涉及的二次电池中，电池构件具备所谓的双极电极层。即，该二次电池为依次具备正极层、第一电解质层、双极电极层、第二电解质层、以及负极层的双极型二次电池。双极电极层具备双极电极集电体、设置于双极电极集电体的一个面上的正极合剂层、以及设置于双极电极集电体的另一个面上的负极合剂层。

第2实施方式涉及的制造方法中，首先，制作电池构件(电池构件制作工序)。图7是表示第2实施方式涉及的二次电池的制造方法中的电池构件制作工序的示意截面图。在电池构件制作工序中，首先，如图7(a)～图7(b)所示，在一对电极材料层间(正极材料层1和负极材料层2之间)设置电解质材料层3和双极电极材料层31而制作层叠体38(层叠体制作工序)。

在层叠体制作工序中，首先，如图7(a)所示，分别制作正极材料层1、负极材料层2、第一电解质材料层3、第二电解质材料层3、和双极电极材料层31。

制作正极材料层1、负极材料层2和电解质材料层3的方法可以与第1实施方式中的各自的制作方法同样。第一电解质材料层3的组成与第二电解质材料层3的组成彼此可以相同也可以不同。

在一个实施方式中，双极电极材料层31通过在双极电极集电体34的一个面34a上形成正极合剂层5，在双极电极集电体34的另一个面34c上形成负极合剂层7来制作。在双极电极集电体34上形成正极合剂层5和负极合剂层7的方法可以为与在正极集电体4的一面4a上形成正极合剂层5的方法、和在负极集电体6的一面6a上形成负极合剂层7的方法同样的方法。

双极电极集电体34可以由铝、不锈钢、钛等金属单体、将铝与铜或不锈钢与铜进行轧制接合而成的包层材等形成。双极电极集电体34的厚度可以大于或等于10μm，可以小于或等于100μm。

双极电极材料层31中的正极合剂层5和负极合剂层7可以为与正极材料层1和负极材料层2中的正极合剂层5或负极合剂层7同样的组成。双极电极材料层31中的正极合剂层5的组成与正极材料层1中的正极合剂层5的组成彼此可以相同也可以不同，双极电极材料层31中的负极合剂层7的组成与负极材料层2中的负极合剂层7的组成彼此可以相同也可以不同。

接着，如图7(b)所示，按照正极材料层1、第一电解质材料层3、双极电极材料层31、第二电解质材料层3、负极材料层2的顺序将各层层叠来制作层叠体38。这时，关于双极电极材料层31，如下配置：使双极电极材料层31的正极合剂层5朝向负极材料层2的负极合剂层7侧，使双极电极材料层31的负极合剂层7朝向正极材料层1的正极合剂层5侧。制作层叠体38时，也可以在正极材料层1的正极合剂层5侧的面5a上、双极电极材料层31的负极合剂层7侧的面7a上、双极电极材料层31的正极合剂层5侧的面5a上、和负极材料层2的负极合剂层7侧的面7a上的至少一个面上形成电解质材料层3后制作层叠体38。

在该层叠体38中，只要正极材料层1、第一电解质材料层3、双极电极材料层31、第二电解质材料层3、负极材料层2的各层存在由所有层层叠而得的部分，则也可以层的一部分不重叠。即，如图7(b)所示，可以以各层的边缘不重叠的状态进行层叠。

接着，将所得到的层叠体38一并切断(切断工序)。切断工序中，层叠体38从正极材料层1到负极材料层2(或从负极材料层2到正极材料层1)沿着层叠方向被一并切断。切断层叠体38的方法可以为与第1实施方式中切断层叠体8的方法同样的方法。

通过将层叠体38一并切断，如图7(c)所示能够制作二次电池用电池构件(双极电池构件)48。双极电池构件48为依次具备正极层11M(正极集电体14M和正极合剂层15M)、第一电解质层13M、双极电极层41(负极合剂层17M、双极电极集电体44和正极合剂层15M)、和负极层12M(负极集电体16M和负极合剂层17M)的电极组(双极电极组)。

在第2实施方式的二次电池的制造方法中，在电池构件制作工序后，在所得到的双极电池构件48中，分别在正极集电体14K上安装正极集电极耳，在负极集电体16K上安装负极集电极耳，然后将双极电池构件48收纳于外装体中(收纳工序。未图示)。收纳工序可以通过与第1实施方式涉及的收纳工序同样的方法来实施。通过经过收纳工序，从而制造双极型二次电池。

在该双极型二次电池中的双极电池构件48中，如上所述，也可将正极材料层1、第一电解质材料层3、双极电极材料层31、第二电解质材料层13、负极材料层2层叠而制作层叠体38后，将该层叠体38一并切断来制造。因此，从与双极电池构件48的层叠方向垂直的方向观察时，由正极层11M的端面11b、第一电解质层13M的端面13b、双极电极层41的端面41b、第二电解质层13M的端面13b、负极层12M的端面12b构成的双极电池构件48的端面49成为通过切断而形成的大致连续面(平面)。

也可以说，双极电池构件48中，从层叠方向观察时，正极层11M(正极集电体14M和正极合剂层15M)、第一电解质层13M、双极电极层41(双极电极集电体44、正极合剂层15M和负极合剂层17M)、第二电解质层13M和负极层12M(负极集电体16M和负极合剂层17M)中的任一层都不突出地进行了层叠。即，从层叠方向观察时，正极层11M中的正极集电体14M的正极合剂层15M侧的面、正极层11M中的正极合剂层15A的面(正极集电体14M侧的面和第一电解质层13M侧的面)、第一电解质层13M的面(正极层11M侧的面和双极电极层41侧的面)、双极电极层41中的负极合剂层17M的面(第一电解质层13M侧的面和双极电极集电体44侧的面)、双极电极集电体44的面(负极合剂层17M侧的面和正极合剂层15M侧的面)、双极电极层41中的正极合剂层15M的面(双极电极集电体44侧的面和第二电解质层13M侧的面)、负极层12M中的负极合剂层17A的面(第二电解质层13M侧的面和负极集电体16M侧的面)、和负极层12M中的负极集电体16M的负极合剂层17M侧的面中的任一面都不露出。

如此，在本实施方式涉及的双极型二次电池的制造方法中，能够制造电极层和电解质层的错位少且各层被适宜地层叠的双极电池构件。根据本实施方式的制造方法，即使为具有复杂形状的电池构件，由于将电极材料层和电解质材料层的各层层叠后将层叠体一并切断，因此能够消除层叠后发生的错位，作为结果，能够容易地制造正极层11M、第一电解质层13M、双极电极层41、第二电解质层13M和负极层12M的错位被抑制的双极电池构件48。与此相伴，根据本实施方式涉及的制造方法，也能够容易地制造具有复杂形状的双极型二次电池。

另外，根据本实施方式的制造方法，由于可以将层叠体38一并切断来制作双极电池构件48，因此能够减少工序数，也能够削减制造成本。

关于第2实施方式涉及的电池构件(双极型二次电池)，也可以为第1实施方式中说明的如图4～图6所示的变形例。即，切断层叠体38的方向可以为沿层叠体38的层叠方向的方向，也可以为由正极层11M的端面11b、第一电解质层13M的端面13b、双极电极层41的端面41b、第二电解质层13M的端面13b、负极层12M的端面12b构成的双极电池构件48的端面49为与如图4～图6所示的变形例同样的大致连续面(平面或曲面)。在这些变形例的情况下，也发挥与通过上述第2实施方式涉及的制造方法得到的电池构件48(双极型二次电池)同样的作用效果。

符号说明

1：正极材料层、2：负极材料层、3：电解质材料层、11：正极层、12：负极层、13：电解质层、8，38：层叠体、18，48：二次电池用电池构件、19，49：从与层叠方向垂直的方向观察时电池构件的端面、20：二次电池。