CN104247132A - 锂离子二次电池的制造方法及制造装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够以低成本且有效率地制造能够确保稳定的电池性能和高的形状自由度的、能够实现输出密度的提高和小型化的锂离子二次电池的技术。如下制造具有层叠体(18)的锂离子二次电池(10)，在形成第一汽相沉积聚合膜层(26)的同时，在该第一汽相沉积聚合膜层(26)中混入正电极活性物质(24)，由此形成正电极层(12)，另一方面，在形成第二汽相沉积聚合膜层(30)的同时，在该第二汽相沉积聚合膜层(30)中混入负电极活性物质(28)，由此形成负电极层(14)，而且，在形成第三汽相沉积聚合膜层(32)的同时，在该第三汽相沉积聚合膜层(32)中混入锂离子传导性赋予物质，由此形成固体电解质层(16)，将正电极层(1)和负电极层(14)隔着固体电解质层(16)层叠而形成层叠体(18)。

Description

锂离子二次电池的制造方法及制造装置
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池的制造方法和制造装置，尤其是涉及具有由正电极层和负电极层隔着固体电解质层层叠而成的层叠体(发电元件)的全固体型锂离子二次电池的制造方法的改进、和所述锂离子二次电池的制造装置的新构造。
背景技术
一般来说，在笔记本个人计算机、移动电话等便携式电子设备中，具有高能量密度的锂离子二次电池被广泛用作电源。在该锂离子二次电池中大体有两类，即：对电解质使用液体类电解质(包括液体电解质和凝胶型电解质)的锂离子二次电池、和对电解质使用固体电解质的所谓的全固体型锂离子二次电池。在这两种锂离子二次电池中，全固体型锂离子二次电池与使用液体类电解质的锂离子二次电池不同，没有发生漏液或起火等的隐患，能够确保高安全性。因此，近年来，为满足对于全固体型锂离子二次电池的进一步需求的增加的开发正在进行，有各种构造的全固体型锂离子二次电池的制造方法被提出。
例如，日本专利第3852169号公报(专利文献1)公开了一种制造锂离子二次电池的方法，即：由含有活性物质的有机高分子膜构成的正电极层和负电极层通过膜涂层形成，另一方面，由含有电解质盐化合物的有机高分子膜构成的固体电解质层也由膜涂层形成，然后，将正电极层和负电极层以其间夹着所述固体电解质层的方式分别层叠，由此制造出锂离子二次电池。另外，日本特开2010-251075号公报(专利文献2)公开了一种制造锂离子二次电池的方法，即：在规定的基板上通过溅射而形成无机正电极层，然后在该正电极层上通过溅射而形成固体电解质层，之后在该固体电解质层上通过汽相沉积而形成无机负电极层，由此制造出锂离子二次电池。前者和后者两公报公开的锂离子二次电池的制造方法都发挥着优良的特征，但另一方面也具有应改善的几个问题。
即，根据前者的公报公开的锂离子二次电池的制造方法，正电极层、负电极层和固体电解质层都由有机高分子膜构成，因此在这些正电极及负电极层和固体电解质层中，能够发挥适度的挠性乃至柔软性。由此，在这样的锂离子二次电池中，能够确保适度的挠性乃至柔软性，能够发挥基于所述挠性乃至柔软性产生的高的弯曲强度。
但是，在所述锂离子二次电池的制造方法中，正电极及负电极层和固体电解质层是膜涂层，因此，这些正电极及负电极层和固体电解质层的厚度为数十μm，由此，通过正电极及负电极层和固体电解质层的薄壁化来实现的锂离子二次电池整体的小型化或输出密度的提高自身存在极限。另外，例如，由于锂离子二次电池整体所在的设置部和集电体自身存在凹凸等，所以在集电体的表面(层叠面)不是平坦面，例如是具有凹部或凸部的面的情况下，在这样的集电体表面上，难以针对整个面遍布地以均匀的厚度形成正电极层和固体电解质层。由此，根据集电体中的正电极层和负电极层的层叠面的形状，存在难以得到稳定的电池性能的可能，因此，锂离子电池整体的形状限于平板状，存在缺乏形状自由度的倾向。而且，正电极及负电极层和固体电解质层通过湿法工艺形成，因此为形成这些正电极及负电极层和固体电解质层而需要干燥设施等额外的设备。由此，不仅正电极及负电极层和固体电解质层的形成设备、进而锂离子二次电池整体的制造设备会大型化，而且这些设备的运营成本变大也是不可避免的。而且，在正电极及负电极层和固体电解质层的形成之后，还需要用于使其干燥的额外的时间，由此，还存在1个锂离子二次电池的制造所需的周期时间必然变长的问题。
另一方面，在后者的公报公开的锂离子二次电池的制造方法中，正电极层和固体电解质层由溅射膜层构成，另外，负电极层由汽相沉积膜层构成。由此，正电极层、负电极层和固体电解质层与由膜涂层构成的情况相比能够以足够薄的纳米量级的厚度形成，由此，能够有效地实现锂离子二次电池的小型化和输出密度的提高。而且，由于通过干法工艺形成正电极层、负电极层和固体电解质层，所以不需要干燥设备，其结果，能够有利地实现锂离子二次电池的制造设备的简化乃至小型化。
但是另一方面，在所述锂离子二次电池的制造方法中，由于正电极层、负电极层和固体电解质层全部由无机物质构成，所以这些层的挠性乃至柔软性欠缺，而且，作为供由溅射膜层构成的正电极层和固体电解质层层叠形成的衬底(集电体等)，选择了硬的材质，从而存在锂离子二次电池整体成为弯曲强度低的结构的问题。另外，正电极层和构成固体电解质层的溅射膜层的成膜率(单位时间的成膜量)显著地低，因此还存在1个锂离子二次电池的制造所需的周期时间必然变长的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3852169号公报
专利文献2:日本特开2010-251075号公报
发明内容
这里，本发明是以上述情况为背景研发的，要解决的课题是提供一种能够通过尽可能简化的设备以短的周期时间低成本地制造锂离子二次电池的方法，该锂离子二次电池能够与集电体中的正电极层和负电极层的层叠面的形状无关地有利确保稳定的电池性能、有效地发挥高的形状自由度，并且，能够有利地实现输出密度及弯曲强度的提高和小型化。另外，本发明要解决的课题还有提供一种能够以短的周期时间且低成本制造具有这样的特征的锂离子二次电池的装置。
而且，本发明为解决上述课题，提供一种锂离子二次电池的制造方法，所述锂离子二次电池具有由正电极层和负电极层隔着固体电解质层层叠而成的层叠体，所述制造方法的特征在于，包括：(a)一边通过汽相沉积聚合法形成第一汽相沉积聚合膜，一边使正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中，由此，由含有该正电极活性物质的该第一汽相沉积聚合膜形成所述正电极层的工序；(b)一边通过汽相沉积聚合法形成第二汽相沉积聚合膜，一边使负电极活性物质混入该第二汽相沉积聚合膜中，由此，由含有该负电极活性物质的该第二汽相沉积聚合膜形成所述负电极层的工序；(c)一边通过汽相沉积聚合法形成第三汽相沉积聚合膜，一边使锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中，由此，由含有该锂离子传导性赋予物质从而被赋予了锂离子传导性的该第三汽相沉积聚合膜形成所述固体电解质层的工序。此外，在本说明书及权利要求书中，汽相沉积聚合膜包括通过真空汽相沉积聚合法形成的膜和对由通过真空汽相沉积法形成的膜构成的前驱体实施规定的处理得到的膜。
根据本发明的优选方式之一，通过将分散有所述正电极物质的第一载气吹到所述第一汽相沉积聚合膜上，使该正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中，另一方面，通过将分散有所述负电极物质的第二载气吹到所述第二汽相沉积聚合膜上，使该负电极物质混入该第二汽相沉积聚合膜中，而且还通过将分散有所述锂离子传导性赋予物质的第三载气吹到所述第三汽相沉积聚合膜上，使该锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
根据本发明的有利方式之一，所述锂离子传导性赋予物质由锂盐构成，另一方面，所述第三汽相沉积聚合膜含有离子传导性聚合物。
根据本发明的优选方式之一，所述锂离子传导性赋予物质由溶解了锂盐的液态的离子传导性聚合物构成。
根据本发明的优选方式之一，所述第一汽相沉积聚合膜和所述第二汽相沉积聚合膜分别具有电子传导性。
根据本发明的其他有利方式之一，实施如下工序：将多种正电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而形成所述正电极层的工序；和在从该正电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入所述反应室内使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而在所述正电极层上层叠形成所述固体电解质层的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述多种正电极层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种固体电解质层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述固体电解质层的形成之前，在所述正电极层上形成第一混合层，该第一混合层中混合有该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物。
根据本发明的其他优选方式之一，实施如下工序：将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而形成所述固体电解质层的工序；和在从该固体电解质层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种正电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而在所述固体电解质层上层叠形成所述正电极层的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述多种固体电解质层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种负电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合和该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述正电极层的形成之前，在所述固体电解质层上形成第一混合层，该第一混合层中混合有该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物。
根据本发明的其他优选方式之一，实施如下工序：将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而形成所述固体电解质层的工序；和在从该固体电解质层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种负电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而在所述固体电解质层上层叠形成所述负电极层的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述多种固体电解质层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种负电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合和该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述负电极层的形成之前，在所述固体电解质层上形成第二混合层，该第二混合层中混合有该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物。
根据本发明的其他优选方式之一，实施如下工序：将多种负电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而形成所述负电极层的工序；和在从该负电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而在所述负电极层上层叠形成所述固体电解质层的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述多种负电极层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种固体电解质层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述固体电解质层的形成之前，在所述负电极层上形成第二混合层，该第二混合层中混合有该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合生成的生成物和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合生成的生成物。
根据本发明的其他有利方式之一，通过使用了金属材料的汽相沉积法将正电极侧集电体层叠形成在所述正电极层的所述固体电解质侧的相反侧，另一方面，通过使用了金属材料的汽相沉积法将负电极侧集电体层叠形成在所述负电极层的所述固体电解质侧的相反侧。
根据本发明的又一优选方式之一，实施如下工序：将正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在配置于该反应室内的基体上，从而形成所述正电极侧集电体的工序；和在从该正电极侧集电体的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种正电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而在所述正电极侧集电体上层叠形成所述正电极层的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气的导入量，从所述多种正电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述基体上的附着和该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述正电极层的形成之前，在所述正电极侧集电体上形成第三混合层，该第三混合层中混合有该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该正电极侧集电体形成用金属材料。
根据本发明的又一有利方式之一，实施以下工序：将多种正电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而形成所述正电极层的工序；和在从该正电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在所述正电极层上，从而形成所述正电极侧集电体的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述多种正电极层形成用原料的蒸气的导入量，从所述正电极侧集电体形成用金属材料向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合和该正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述正电极层上的附着，从而在所述正电极侧集电体的形成之前，在该正电极层上形成第三混合层，该第三混合层中混合有该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该正电极侧集电体形成用金属材料。
根据本发明的又一优选方式之一，实施如下工序：将负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在配置于该反应室内的基体上，从而形成所述负电极侧集电体的工序；和在从该负电极侧集电体的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种负电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而在所述负电极侧集电体上层叠形成所述负电极层的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气的导入量，从所述多种负电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述基体上的附着和该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述负电极层的形成之前，在所述负电极侧集电体上形成第四混合层，该第四混合层中混合有该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该负电极侧集电体形成用金属材料。
根据本发明的又一有利方式之一，实施如下工序：将多种负电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而形成所述负电极层的工序；和在从该负电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在所述负电极层上，从而形成所述负电极侧集电体的工序，另一方面，使被导入所述反应室内的所述多种负电极层形成用原料的蒸气的导入量，从所述负电极侧集电体形成用金属材料向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合和该负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述负电极层上的附着，从而在所述负电极侧集电体的形成之前，在该负电极层上形成第四混合层，该第四混合层中混合有该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该负电极侧集电体形成用金属材料。
而且，本发明为解决所述课题，提供一种锂离子二次电池的制造装置，所述锂离子二次电池具有隔着固体电解质层层叠有正电极层和负电极层的层叠体，所述制造装置的特征在于，具有：(a)真空槽，容纳基体；(b)排气装置，排出该真空槽内的空气，使该真空槽内成为真空状态；(c)正电极层形成单元，包括在真空状态的所述真空槽内通过汽相沉积聚合法形成第一汽相沉积聚合膜的第一汽相沉积聚合膜形成装置、和在该第一汽相沉积聚合膜的形成过程中使正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中的正电极活性物质混入装置，由含有该正电极活性物质的该第一汽相沉积聚合膜形成所述正电极层；(d)负电极层形成单元，包括在真空状态的所述真空槽内通过汽相沉积聚合法形成第二汽相沉积聚合膜的第二汽相沉积聚合膜形成装置、和在该第二汽相沉积聚合膜的形成过程中使负电极物质混入该第二汽相沉积聚合膜中的负电极活性物质混入装置，由含有该负电极活性物质的该第二汽相沉积聚合膜形成所述负电极层；(e)固体电解质层形成单元，包括在真空状态的所述真空槽内通过汽相沉积聚合法形成第三汽相沉积聚合膜的第三汽相沉积聚合膜形成装置、和在该第三汽相沉积聚合膜的形成过程中使锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中的锂离子传导性赋予物质混入装置，由含有该锂离子传导性赋予物质的该第三汽相沉积聚合膜形成所述固体电解质层，所述锂离子二次电池的制造装置构成为，对于容纳在所述真空槽内的所述基体，通过所述正电极层形成单元、所述负电极层形成单元和所述固体电解质层形成单元形成所述层叠体。
根据本发明的优选方式之一，所述正电极层形成单元的所述正电极活性物质混入装置将分散有所述正电极物质的第一载气吹到形成过程中的所述第一汽相沉积聚合膜上，由此使该正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中，另一方面，所述负电极层形成单元的所述负电极活性物质混入装置将分散有所述负电极物质的第二载气吹到形成过程中的所述第二汽相沉积聚合膜上，由此使该负电极物质混入该第二汽相沉积聚合膜中，而且，所述固体电解质形成单元的所述锂离子传导性赋予物质混入装置将分散有所述锂离子传导性赋予物质的第三载气吹到形成过程中的所述第三汽相沉积聚合膜上，由此使该锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
根据本发明的优选方式之一，所述固体电解质形成单元的所述第三汽相沉积聚合膜形成装置形成含有离子传导性聚合物的所述第三汽相沉积聚合膜，另一方面，所述锂离子传导性赋予物质混入装置使由锂盐构成的所述锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
根据本发明的有利方式之一，所述固体电解质形成单元的所述锂离子传导性赋予物质混入装置使由溶解了锂盐的液态的离子传导性聚合物构成的所述锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
根据本发明的其他优选方式之一，还设置有：正电极侧集电体形成单元，在真空状态的所述真空槽内，在所述正电极层的所述固体电解质层侧的相反侧，通过汽相沉积法形成由金属汽相沉积膜构成的正电极侧集电体；和负电极侧集电体形成单元，在真空状态的所述真空槽内，在所述负电极层的所述固体电解质层侧的相反侧，通过汽相沉积法形成由金属汽相沉积膜构成的负电极侧集电体。
发明的效果
即，在本发明的锂离子二次电池的制造方法中，正电极层、负电极层和固体电解质层利用汽相沉积聚合法形成。该汽相沉积聚合法是与溅射法相同的真空工艺下的薄膜形成方法的一种，相对于基材表面，能够将由有机高分子构成的汽相沉积聚合膜与基材的表面形状无关地以数十nm～数十μm的极薄厚度遍布整面且以足够高的成膜率形成。
因此，根据上述本发明的锂离子二次电池的制造方法，能够通过尽可能简化的设备以短的周期时间低成本地极其有利地制造锂离子二次电池，该锂离子二次电池能够与集电体中的正电极及负电极层的层叠面的形状无关地有利地发挥稳定的电池性能、有效地确保高的形状自由度，并且，能够有利地实现输出密度及弯曲强度的提高和小型化。
另外，通过使用本发明的锂离子二次电池的制造装置，还能够极有效地发挥与上述本发明的锂离子二次电池的制造方法发挥的作用、效果实质相同的作用、效果。
附图说明
图1是表示根据本发明方法制造的锂离子二次电池的一例的局部剖面放大说明图。
图2是表示本发明的锂离子二次电池的制造装置的一例的概要说明图。
图3是表示本发明的锂离子二次电池的制造装置的其他例的、与图2对应的图。
图4是表示本发明的锂离子二次电池的制造装置的又一例的、与图2对应的图。
图5是表示根据本发明方法制造的锂离子二次电池的其他例的局部剖面放大说明图。
图6是表示制造图5所示的锂离子二次电池时所使用的、本发明的锂离子二次电池的制造装置的其他例的、与图2对应的图。
图7是表示根据本发明方法制造的锂离子二次电池的又一例的、与图1对应的图。
图8是表示制造图7所示的锂离子二次电池时所使用的、本发明的锂离子二次电池的制造装置的其他例的、与图2对应的图。
具体实施方式
以下，为更具体地明确本发明，关于本发明的实施方式，参照附图进行详细说明。
首先，在图1中，根据本发明方法制造的锂离子二次电池的一例是以其局部纵剖面形态被示出的。从所述图1可知，本实施方式的锂离子二次电池10具有由薄膜状的正电极层12及负电极层14隔着薄膜状的固体电解质层16层叠而成的、作为发电元件的一个的层叠体18。另外，在所述层叠体18的正电极层12的与固体电解质层16这一侧相反的一侧，层叠有正电极侧集电体20，而在负电极层14的与固体电解质层16这一侧相反的一侧，层叠形成有负电极侧集电体22。
而且，本实施方式的锂离子二次电池10中，尤其是正电极层12由含有正电极活性物质24的第一汽相沉积聚合膜26构成，另外，负电极层14由含有负电极活性物质28的第二汽相沉积聚合膜30构成。
更具体来说，第一汽相沉积聚合膜26所含有的正电极活性物质24在这里由LiCoO2形成。该正电极活性物质24的构成材料不限于LiCoO2，锂离子二次电池一直以来所使用的材料都能够使用。即，例如，除了LiCoO2以外，Li(Ni-Mn-Co)O2(可以用Co、Mn部分地置换Ni)、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4、LiMnXFe1-XPO4、V2O5、V6O13、TiS2等也可以分别单独使用或者适当组合多个来作为正电极活性物质24使用。
另外，第二汽相沉积聚合膜30所含有的负电极活性物质28在这里由天然石墨(Natural graphite)构成。该负电极活性物质28的构成材料不限于天然石墨，锂离子二次电池一直以来所使用的材料都能够使用。即，例如，除了天然石墨以外，硬碳、碳纳米管、碳纳米壁、中间相碳微珠、中间相碳纤维、金属锂、锂铝合金、锂被插入于石墨或碳的层间而成的层间化合物，Li4Ti5O12，Si、SiO、Si的合金，Sn、SnO、Sn的合金，MnO2等能够分别单独或者适当地组合多个作为负电极活性物质28使用。
而且，这些正电极活性物质24和负电极活性物质28都以粉体到粒体的形态，分别大量地包含于正电极层12和负电极层14。此外，这些正电极层12中和负电极层14中含有的正电极活性物质24和负电极活性物质28各自的大小没有特别限定，但通过扫描型电子显微镜测定的初级微粒或由初级微粒凝集而成的次级微粒的平均粒径一般为10nm～50μm左右。这是因为，若正电极活性物质24和负电极活性物质28的初级微粒或次级微粒的平均粒径比50μm大，则不仅会成为薄膜化的妨碍，而且在电流密度大时还可能引起放电容量容易降低的问题。另外，若正电极活性物质24和负电极活性物质28的初级微粒或次级微粒的平均粒径比10nm小，则正电极活性物质24和负电极活性物质28的单位重量的表面积变得极大，由此，所需的导电辅助材料的量增大，其结果，锂离子二次电池10的能量密度会降低。
而且，这样的大量的正电极活性物质24是以通过构成其的树脂材料相互键合的状态紧密地含有在第一汽相沉积聚合膜26内，从而构成了薄膜状的正电极层12。另外，大量的负电极活性物质28是以通过构成其的树脂材料相互键合的状态紧密地含有在第二汽相沉积聚合膜30内，从而构成了薄膜状的负电极层14。
像这样，正电极层12和负电极层14由通过作为真空干法工艺的一种的汽相沉积聚合法的实施而形成的第一汽相沉积聚合膜26和第二汽相沉积聚合膜30构成。由此，这些正电极层12和负电极层14都能够进行数十纳米量级的膜厚控制，由此，膜厚能够极薄且均匀地控制。另外，能够充分地减少膜中的杂质。
而且，在这里，第一汽相沉积聚合膜26和第二汽相沉积聚合膜30都由聚苯胺形成。该聚苯胺是例如在真空中对于通过公知方法实施汽相沉积聚合法而生成的聚脲照射紫外线而形成的，具有足够的电子传导性和适度的挠性乃至柔软性。
如众所周知，关于聚脲，在原料单体即胺(包含二胺、三胺、四胺等)和异氰酸酯(包含二异氰酸酯、三异氰酸酯、四异氰酸酯等)的聚合时，不需要加热处理，而且，在完全没有水和酒精等的脱去的加聚聚合反应中形成。由此，利用向这样的聚脲照射紫外线而形成的聚苯胺构成第一及第二汽相沉积聚合膜26、30，由此，不需要在形成第一及第二汽相沉积聚合膜26、30时的原料单体聚合时用于实施加热处理的设备、和用于从进行聚合反应的反应室内除去通过聚合反应脱出的水和酒精等的设备等，能够实现低成本化。另外，聚脲具有优良的耐湿性，因此在正电极层12和负电极层14中，能够得到更稳定地确保高耐压的优点。
此外，这样的由第一汽相沉积聚合膜26构成的正电极层12和由第二汽相沉积聚合膜30构成的负电极层14的厚度一般来说都是1～200μm左右。这是因为，若正电极层12和负电极层14各自的厚度比1μm薄，则正电极层12中的正电极活性物质24的含量和负电极层14中的负电极活性物质28的含量可能变得过少，能量密度降低，另外，若正电极层12和负电极层14各自的厚度比200μm厚，则不仅对于锂离子二次电池10的薄壁、小型化不利，内部阻力(离子的移动阻力)会变大，难以获得所需要的电流。
另外，构成第一及第二汽相沉积聚合膜26、30的树脂的种类并不限于例示的聚苯胺。通过汽相沉积聚合法能够成膜且具有使大量的正电极活性物质24之间及大量的负电极活性物质28之间彼此相互键合的键合剂的功能的公知的树脂能够作为第一及第二汽相沉积聚合膜26、30的构成树脂(形成树脂)来使用。例如，除了对聚脲照射紫外线得到的聚苯胺以外，聚脲、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺(polyamideimide)、聚酯、聚氨酯、聚甲亚胺、丙烯酸、聚对二甲苯、二萘嵌苯等也能够作为第一及第二汽相沉积聚合膜26、30的构成树脂使用。
而且，在这些树脂中，含有或者不含有传导性辅助材料而发挥电子传导性的树脂能够良好地作为第一及第二汽相沉积聚合膜26、30的构成树脂使用。这是因为，第一及第二汽相沉积聚合膜26、30由具有电子传导性的树脂材料构成，由此，正电极层12的电子传导性被充分地提高，有效地减小正电极层12的膜阻力，其结果，能够有利地实现锂离子二次电池10的输出密度的提高。
此外，作为这样的具有电子传导性的第一及第二汽相沉积聚合膜26、30，不含有导电辅助材料而发挥高的电子传导性的所谓电子传导性聚合物中的能够汽相沉积聚合的材料可以省略导电辅助材料的添加工序，相应地获得良好的生产率等，因此被良好地使用。这样的电子传导性聚合物例如有：具有π型共轭结构且其侧链键合有磺酸基或羧基的聚脲；紫外线照射这样的聚脲而获得的、具有π型共轭结构且其侧链键合有磺酸基或羧基的聚苯胺等。
另外，为提供电子传导性而在第一及第二汽相沉积聚合膜26、30中含有的导电辅助材料例如有炭黑等导电性碳粉、碳纳米纤维和碳纳米管等导电性碳纤维等。
另一方面，层叠形成有正电极层12的正电极侧集电体20和层叠形成有负电极层14的负电极侧集电体22的形成材料都没有特别限定，能够使用与以往相同的材料。即，这些正电极侧集电体20和负电极侧集电体22能够使用例如铝、铜、钛、镍、铁等金属或这些金属的合金等形成。而且，在它们中，作为正电极侧集电体20的形成材料优选使用铝，另外，作为负电极侧集电体22的形成材料优选使用铜。这里，正电极侧集电体20由铝箔构成，负电极侧集电体22由铜箔构成。另外，这些电极侧集电体20和负电极侧集电体22除了金属箔，也可以由通过公知的汽相沉积法形成的金属汽相沉积膜构成。
固体电解质层16由具有锂离子传导性的第三汽相沉积聚合膜32构成。即，固体电解质层16也与正电极层12和负电极层14同样地通过实施作为真空干法工艺的一种的汽相沉积聚合法而形成。由此，在固体电解质层16中，也能够进行数十纳米量级的膜厚控制，由此，膜厚能够极薄且均匀地被控制。另外，充分地减少膜中的杂质。
这里，构成这样的固体电解质层16的第三汽相沉积聚合膜32由聚脲形成。由此，与由对聚脲照射紫外线得到的聚苯胺形成的第一及第二汽相沉积聚合膜26、30所构成的正电极层12及负电极层14同样地，在由通过聚脲形成的第三汽相沉积聚合膜32构成的固体电解质层16中，也能够有利地实现形成成本的削减，并且能够稳定地确保高的耐压。另外，能够发挥适度的挠性乃至柔软性。
而且，作为构成第三汽相沉积聚合膜32的第三聚合体的聚脲具有下述结构式(1)表示的聚氧化乙烯的重复单元的构造(以下，在同一意思表示中使用)，而且，在所述聚氧化乙烯中含有锂盐。由此，第三汽相沉积聚合膜32能够发挥锂离子传导性。
[化1]
此外，构成固体电解质层16的第三汽相沉积聚合膜32只是例示性地由聚脲形成，没有任何限定。能够通过汽相沉积聚合法成膜且具有锂离子传导性的公知树脂都能够作为第三汽相沉积聚合膜32的构成树脂使用。
具体来说，作为第三汽相沉积聚合膜32的构成树脂，例如能够使用：具有聚氧化乙烯的重复单元的构造且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐的聚酰胺、具有聚氧化乙烯的重复单元的构造且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐的聚酰亚胺、具有聚氧化乙烯的重复单元的构造且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐的聚酰胺-酰亚胺(polyamideimide)、具有聚氧化乙烯的重复单元的构造且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐的聚酯、具有聚氧化乙烯的重复单元的构造且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐的聚氨酯、具有聚氧化乙烯的重复单元的构造且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐的聚甲亚胺、含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的聚脲、含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的聚酰胺、含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的聚酰亚胺、含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的聚酰胺-酰亚胺(polyamideimide)、含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的聚酯、含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的聚氨酯、含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的聚甲亚胺等。
总之，具有聚氧化乙烯的重复单元的构造且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐而成的通过汽相沉积聚合法能够成膜的树脂(以下称为树脂：A)、以及含有锂盐且磺酸基被键合在侧链上的能够通过汽相沉积聚合法成膜的树脂(以下称为树脂：B)等能够作为构成固体电解质层16的第三汽相沉积聚合膜32使用。另外，树脂：A所具有的聚氧化乙烯的重复单元的构造可以是与树脂：A的分子键合，或者也可以不与分子键合，仅以混合于树脂：A中的状态存在。
此外，固体电解质层16(第三汽相沉积聚合膜32)中含有的锂盐是指含有锂的离子离解化合物，其种类没有任何限定，以往使用的向规定的树脂材料赋予锂离子传导性的化合物都能够使用。因此，作为固体电解质层16中所含有的锂盐能够使用例如LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiBF4、LiClO4等。
另外，固体电解质层16的厚度没有特别限定，但一般采用50nm～100μm左右。这是因为，固体电解质层16的厚度比50nm薄时，正电极层12和负电极层14的绝缘变得困难，可能发生内部短路，另外，固体电解质层16的厚度比100μm厚时，不仅会妨碍薄壁化，而且内部阻力会变大，输出密度也会降低。
而且，如图1所示，本实施方式的锂离子二次电池10如下构成：具有一个由正电极层12和负电极层14隔着固体电解质层16层叠而成的层叠体18，夹着所述一个层叠体18而在其两侧进一步层叠正电极侧集电体20和负电极侧集电体22。另外，所述锂离子二次电池10一般来说对于正电极侧集电体20和负电极侧集电体22分别连接正电极侧的端子和负电极侧的端子(都未图示)，而且还外装有公知的保护膜等，以供使用。
然而，具有上述构造的锂离子二次电池10例如使用图2所示的具有本发明的构造的制造装置34来制造。
从图2可知，本实施方式的制造装置34具有作为反应室的真空槽36。在该真空槽36的一个侧壁部上连接有排气管38，另外，在所述排气管38上设置有真空泵40。而且，通过该真空泵40的工作，真空槽36内的空气通过排气管38而被排出到外部，真空槽36内成为真空状态。由此可知，在本实施方式中，由排气管38和真空泵40构成排气装置。
另外，在真空槽36内设置有主辊42。而且，在真空槽36内的将主辊42夹在中间的两侧，第一卷出辊44和第二卷出辊46分别与主辊42分离地设置。另外，在真空槽36内，在中间隔着第二卷出辊46的主辊42侧的相反侧，与第二卷出辊46以规定距离离开地设置有卷绕辊48。这些主辊42和卷绕辊48通过未图示的电动马达等被旋转驱动。
而且，在第一卷出辊44上安装有构成目标的锂离子二次电池10的正电极侧集电体20的作为基体的铝箔50的卷。另外，在主辊42上卷绕有从安装在第一卷出辊44上的卷放出的铝箔50，而且，从主辊42送出的铝箔50被卷绕在卷绕辊48上。另外，在第二卷出辊46上安装有构成锂离子二次电池10的负电极侧集电体22的铜箔52的卷。而且，从该卷放出的铜箔52相对于从主辊42送出的铝箔50的一个面，在所述铝箔50被卷绕在卷绕辊48上之前重合并层叠。
因此，在这里，通过主辊42和卷绕辊48的旋转驱动，从安装在第一卷出辊44上的卷放出的铝箔50一边在主辊42的外周面上沿周向的一个方向(箭头：ア所示的方向)行进，一边被主辊42输送，从而能够从主辊42向卷绕辊48侧送出。而且，所述铝箔50在卷绕辊48的跟前与从安装在第二卷出辊46上的卷放出的铜箔52层叠，这些铝箔50和铜箔52的层叠体被卷绕在卷绕辊48上。此外，在图2中，54是张紧辊。
另一方面，在真空槽36的外部，分别设置有正电极层形成单元60、负电极层形成单元62和固体电解质层形成单元64。
正电极层形成单元60构成为包括第一汽相沉积聚合膜形成装置(第一汽相沉积聚合膜形成装置)72和正电极活性物质混入装置(正电极活性物质混入装置)74。第一汽相沉积聚合膜形成装置72通过真空汽相沉积聚合法形成第一汽相沉积聚合膜26，具有第一蒸发源76和第二蒸发源78。另外，这些第一及第二蒸发源76、78都还具有原料收容容器80a、80b和加热器82a、82b。而且，在所述第一及第二蒸发源76、78的各原料收容容器80a、80b内，分别容纳有用于形成第一汽相沉积聚合膜26的两种原料84a、84b。这里，由于第一汽相沉积聚合膜26由聚苯胺形成，所以在各原料收容容器80a、80b内，作为两种原料84a、84b，以液体状态分别容纳有例如照射紫外线前的聚脲的原料单体即1,4-苯二胺-2-磺酸(1,4-phenylenediamine-2-sulfonic acid)等的芳香族二胺和1,4-二异氰酸苯酯(1,4-Phenylene diisocyanate)等的芳香族二异氰酸酯。而且，这些第一及第二蒸发源76、78的各原料收容容器80a、80b内所容纳的两种原料84a、84b被加热器82a、82b加热而蒸发。
另外，在第一及第二蒸发源76、78的各原料收容容器80a、80b和真空槽36之间，设置有将它们彼此连接的蒸气供给管86。而且，该蒸气供给管86在真空槽36内以朝向主辊42的外周面开口的方式配置。另外，在这样的蒸气供给管86与各原料收容容器80a、80b之间的连接部上分别设置有开闭阀88a、88b。
因此，在第一汽相沉积聚合膜形成装置72中，在第一及第二蒸发源76、78的各原料收容容器80a、80b内，通过加热器82a、82b的加热而产生两种原料84a、84b的蒸气，然后通过开闭阀88a、88b的打开动作，将两种原料84a、84b的蒸气通过蒸气供给管86供给到真空槽36内，并能够吹到在主辊42的外周面上沿周向行进的铝箔50上。
正电极活性物质混入装置74具有：填充有由氩气、氮气等惰性气体等构成的载气(第一载气)的气瓶90；和以粉体的状态容纳有正电极活性物质24(这里，LiCoO2)的粉体收容器92。另外，在这些气瓶90和粉体收容器92之间设置有气体供给管94，而且，在粉体收容器92和真空槽36之间设置有粉体供给管96。该粉体供给管96被插入到所述第一汽相沉积聚合膜形成装置72的蒸气供给管86内。由此，粉体供给管96的前端开口部位于蒸气供给管86内，并能够通过所述蒸气供给管86的前端开口部而向设置在真空槽36内的主辊42的外周面开口。即，这里，蒸气供给管86的前端开口侧的端部为内插有粉体供给管96的前端部而成的双层管构造。
因此，在所述正电极活性物质混入装置74中，通过气瓶90的开闭阀97的打开动作，通过气体供给管94将气瓶90内的载气供给到粉体收容器92内。由此，将容纳在粉体收容器92内的正电极活性物质24以分散于供给到粉体收容器92内的载气中的状态与载气一起，通过被插入到蒸气供给管86中的粉体供给管96供给到真空槽36内。而且，这里，由于粉体供给管96被插入配置在蒸气供给管86的前端部内，所以，正电极活性物质24在蒸气供给管86的前端部内与两种原料84a、84b混合，这两种原料84a、84b和载气一起从粉体供给管96的前端开口部吹向下述部位，该部位是在蒸气主辊42的外周面上行进的铝箔50的一个面上的、待被两种原料84a、84b的蒸气吹到的部位。而且，所述正电极活性物质混入装置74如下所述地构成为，通过向铝箔50的一个面吹拂两种原料84a、84b的蒸气而在形成于铝箔50的一个面上的第一汽相沉积聚合膜26中混入正电极活性物质24。
另外，这里，在气体供给管94上设置有公知的质量流量控制器95，而且，在粉体供给管96上设置有具有公知构造的粉碎器98。因此，基于质量流量控制器对载气的流量控制，能够调节正电极活性物质24向真空槽36内的供给量。另外，与载气一起在粉体供给管96内流通的正电极活性物质24被粉碎器98粉碎，并以其粒径更微细的状态被吹到铝箔50的一个面上。
另一方面，负电极层形成单元62构成为包括第二汽相沉积聚合膜形成装置(第二汽相沉积聚合膜形成装置)100和负电极活性物质混入装置(负电极活性物质混入装置)102。第二汽相沉积聚合膜形成装置100通过真空汽相沉积聚合法形成第二汽相沉积聚合膜30，具有与正电极层形成单元60中的第一汽相沉积聚合膜形成装置72相同的构造。即，第二汽相沉积聚合膜形成装置100具有分别具备原料收容容器80a、80b和加热器82a、82b的第一及第二蒸发源76、78，这些第一及第二蒸发源76、78的各原料收容容器80a、80b通过蒸气供给管86而与真空槽36连接。另外，在所述蒸气供给管86的与各原料收容容器80a、80b连接的连接部上分别设置有开闭阀88a、88b。
此外，该蒸气供给管86在真空槽36内的开口部位置与正电极层形成单元60的蒸气供给管86的前端开口部的位置相比，处于基于主辊42的铝箔50的输送方向下游侧。另外，这里，由于第二汽相沉积聚合膜30由与第一汽相沉积聚合膜26相同的聚苯胺形成，所以在第二汽相沉积聚合膜形成装置100的各原料收容容器80a、80b内，作为两种原料84a、84b，例如，与被容纳在第一汽相沉积聚合膜形成装置72的各原料收容容器80a、80b内的原料相同，以液体状态分别容纳照射紫外线前的聚脲的原料单体即1,4-苯二胺-2-磺酸等的芳香族二胺和1,4-二异氰酸苯酯(1,4-Phenylene diisocyanate)等的芳香族二异氰酸酯。此外，第一汽相沉积聚合膜26和第二汽相沉积聚合膜30当然也可以采用不同种类的聚苯胺。
因此，在第二汽相沉积聚合膜形成装置100中，也与第一汽相沉积聚合膜形成装置72同样地，将在第一及第二蒸发源76、78的各原料收容容器80a、80b内通过加热器82a、82b的加热而产生的两种原料84a、84b的蒸气，通过开闭阀88a、88b的打开动作而经蒸气供给管86供给到真空槽36内，并能够吹到在主辊42的外周面上行进的铝箔50上。
另外，负电极活性物质混入装置102与正电极层形成单元56的正电极活性物质混入装置74同样地，具有气瓶90、粉体收容器92、气体供给管94、质量流量控制器95、粉体供给管96和粉碎器98。在气瓶90内，填充有由惰性气体等构成的载气(第二载气)。另外，在粉体收容器92内，以粉体的状态容纳有负电极活性物质28(这里是天然石墨)。而且，粉体供给管96的前端部被插入到第二汽相沉积聚合膜形成装置100的蒸气供给管86的前端部内。由此，粉体供给管96的前端开口部位于蒸气供给管86内，并且被配置成通过蒸气供给管86的前端开口部而向主辊42的外周面开口。
因此，在负电极活性物质混入装置102中，通过气瓶90的开闭阀97的打开动作，将气瓶90内的载气供给到粉体收容器92内，并且将容纳在粉体收容器92内的负电极活性物质28以分散于供给到粉体收容器92内的载气中的状态，与载气一起供给到蒸气供给管86的前端部内。然后，将所述负电极活性物质28以在蒸气供给管86的前端部内与两种原料84a、84b混合的状态，与这两种原料84a、84b和载气一起从蒸气供给管86的前端开口部吹到在主辊42的外周面上行进的铝箔50的一个面上。由此，所述负电极活性物质混入装置102如下所述地构成为，通过向铝箔50的一个面吹拂两种原料84a、84b的蒸气而在形成于铝箔50的一个面上的第二汽相沉积聚合膜30中混入负电极活性物质28。
固体电解质形成单元64由第三汽相沉积聚合膜形成装置(第三汽相沉积聚合膜形成装置)104和锂离子传导性赋予物质混入装置(锂离子传导性赋予物质混入装置)106构成。第三汽相沉积聚合膜形成装置104通过真空汽相沉积法形成第三汽相沉积聚合膜32，具有第一蒸发源108、第二蒸发源110和第三蒸发源112。这些第一蒸发源108、第二蒸发源110和第三蒸发源112分别还具有原料收容容器114a、114b、114c和加热器116a、116b、116c。
而且，在所述第一至第三蒸发源108、110、112的各原料收容容器114a、114b、114c内，分别容纳有构成固体电解质层16的第三汽相沉积聚合膜32的三种原料118a、118b、118c。这里，由于第三汽相沉积聚合膜32由具有聚氧化乙烯的重复单元的构造的聚脲形成，所以在第一及第二蒸发源108、110的各原料收容容器114a、114b内，作为两种原料118a、118b，以液体状态分别容纳有聚脲的原料单体即例如二乙二醇双(3-氨丙基)醚等乙二醇二胺和间苯二甲基异氰酸酯(m-Xylylene diisocyanate)等芳香族二异氰酸酯。另外，在第三蒸发源112的原料收容容器114c内，以液体或固体的状态容纳有齐聚氧化乙烯(低分子量聚氧化乙烯：分子量200～2000)。而且，这些第一至第三蒸发源108、110、112的各原料收容容器114a、114b、114c内容纳的三种原料118a、118b、118c被加热器116a、116b、116c加热而蒸发。
另外，在第一至第三蒸发源108、110、112的各原料收容容器114a、114b、114c和真空槽36之间设置有将它们相互连接的蒸气供给管120。而且，该蒸气供给管120被配置成在真空槽36内朝向主辊42的外周面开口。另外，该蒸气供给管120在真空槽36内的开口部位置与正电极层形成单元60的相互同轴地配置的蒸气供给管86和粉体供给管96的各前端开口部的位置相比，处于基于主辊42的铝箔50的输送方向下游侧，并且与负电极层形成单元62的相互同轴地配置的蒸气供给管86和粉体供给管96的各前端开口部的位置相比，处于基于主辊42的铝箔50的输送方向上游侧的位置。而且，在这样的蒸气供给管120的与各原料收容容器114a、114b、114c连接的连接部上，分别设置有开闭阀122a、122b、122c。
因此，在第三汽相沉积聚合膜形成装置104中，在第一至第三蒸发源108、110、112的各原料收容容器114a、114b、114c内，通过加热器116a、116b、116c的加热，分别产生三种原料118a、118b、118c的蒸气，而且，通过开闭阀122a、122b、122c的打开动作，将这些三种原料118a、118b、118c的蒸气通过蒸气供给管120供给到真空槽36内，并能够吹到在主辊42的外周面上行进的铝箔50上。
锂离子传导性赋予物质混入装置106具有具备开闭阀123的气瓶124、粉体收容器126、气体供给管128、质量流量控制器129、粉体供给管130和粉碎器132，具有与设置在正电极层形成单元60和负电极层形成单元62上的正电极活性物质混入装置74和负电极活性物质混入装置102相同的基本构造。而且，在该锂离子传导性赋予物质混入装置106的气瓶124内，填充有由惰性气体等构成的载气(第三载气)。另外，在粉体收容器126内，以粉体的状态收容有由锂盐[这里，LiN(SO2CF3)2]形成的锂离子传导性赋予物质134。此外，该锂离子传导性赋予物质混入装置106的粉体供给管130的前端侧部分也被插入到第三汽相沉积聚合膜形成装置104的蒸气供给管120的前端侧部分内。由此，粉体供给管130的前端开口部位于蒸气供给管120的前端开口部内，并且被配置成通过蒸气供给管120的前端开口部朝向主辊42的外周面开口。
因此，在锂离子传导性赋予物质混入装置106中，通过气瓶124的开闭阀123的打开动作，将填充在气瓶124内的载气供给到粉体收容器126内，并且将容纳在粉体收容器126内的离子传导性赋予物质134，以分散于供给到粉体收容器126内的载气中的状态与载气一起，供给到蒸气供给管120的前端侧部分内。而且，将锂离子传导性赋予物质134以在蒸气供给管120的前端部内与三种原料118a、118b、118c混合的状态下，与这些三种原料118a、118b、118c和载气一起，从蒸气供给管120的前端开口部吹到在主辊42的外周面上行进的铝箔50的一个面上。由此，所述锂离子传导性赋予物质混入装置106如下所述地通过向铝箔50的一个面吹拂三种原料118a、118b、118c的蒸气而在形成于铝箔50的一个面上的第三汽相沉积聚合膜32中混入锂离子传导性赋予物质134。
另外，在真空槽36内，设置有第一紫外线照射装置136、第二紫外线照射装置138和电子束照射装置140。第一及第二紫外线照射装置136、138都具有公知的相同的构造，另外，电子束照射装置140也具有公知的构造。
而且，第一紫外线照射装置136在正电极层形成单元60的蒸气供给管86和粉体供给管96的各前端部、与固体电解质层形成单元64的蒸气供给管120和粉体供给管130的各前端部之间，以能够朝向主辊42的外周面照射紫外线的方式配置。另一方面，第二紫外线照射装置138配置在与负电极层形成单元62的蒸气供给管86和粉体供给管96的各前端部相比，更靠基于主辊42的铝箔50的输送方向下游侧的位置，并被配置成能够朝向主辊42的外周面照射紫外线。
由此，如下所述，对于在主辊42的外周面上行进的铝箔50的一个面上通过正电极层形成单元60形成的由混入正电极活性物质24的聚脲构成的第一汽相沉积聚合膜26、和通过负电极层形成单元62形成的由混入负电极活性物质28的聚脲构成的第二汽相沉积聚合膜30，分别通过第一及第二紫外线照射装置136、138照射紫外线。而且，由构成第一及第二汽相沉积聚合膜26、30的聚脲分别形成聚苯胺，从而在主辊42的外周面上，分别形成含有正电极活性物质24的由聚苯胺构成的第一汽相沉积聚合膜26和含有负电极活性物质28的由聚苯胺构成的第二汽相沉积聚合膜30。
另外，电子束照射装置140在固体电解质层形成单元64的蒸气供给管120和粉体供给管130的各前端部、与负电极层形成单元62的蒸气供给管86和粉体供给管96的各前端部之间，以能够朝向主辊42的外周面照射电子束的方式配置。
由此，如下所述，对于在主辊42的外周面上行进的铝箔50的一个面上通过固体电解质层形成单元64形成的含有离子传导性赋予物质134的第三汽相沉积聚合膜32，从电子束照射装置140照射电子束，从而能够有利地促进这样的第三汽相沉积聚合膜32的固化。
而且，使用具有上述构造的制造装置34制造目标的锂离子二次电池10时，按以下顺序进行其操作。
即，首先将铝箔50的卷安装在第一卷出辊44上，将铜箔52的卷安装在第二卷出辊46上。然后，从铝箔50的卷放出一部分，将该放出的铝箔50卷绕在主辊42上之后，将从主辊42送出的铝箔50与从铜箔52的卷放出的铜箔52层叠，将它们相互层叠而成的铝箔50和铜箔52能够卷绕地安装在卷绕辊48上。这是锂离子二次电池10的制造时的预备作业。
而且，这样的预备作业结束后，使真空泵40工作，使真空槽36内成为真空状态。此时，真空槽36内被减压到例如10-4～100Pa左右的压力。
接下来，通过使主辊42和卷绕辊48旋转驱动，而从铝箔50的卷陆续放出铝箔50，并同时向主辊42送出，而且一边在主辊42的外周面上行进一边向卷绕辊48侧输送。
而且，这样的通过主辊42对铝箔50的输送开始之后，将由第一汽相沉积聚合膜装置72的第一及第二蒸发源76、78产生的两种原料84a、84b的蒸气、和从正电极活性物质混入装置74与载气一起吹入蒸气供给管86内的正电极活性物质24从蒸气供给管86的前端开口部，以混合状态同时吹向位于主辊42的外周面上的铝箔50上的同一位置。由此，在由所述铝箔50构成的正电极侧集电体20上，使两种原料(原料单体)84a、84b聚合而形成由作为前驱体的聚脲构成的第一汽相沉积聚合膜26，与此同时，正电极活性物质24混入所述第一汽相沉积聚合膜26内。
然后，若形成有混入正电极活性物质24的第一汽相沉积聚合膜26的铝箔50部分到达与紫外线照射装置136对应的位置，则通过紫外线照射装置136对于第一汽相沉积聚合膜26照射紫外线。由此，从构成第一汽相沉积聚合膜26的聚脲形成聚苯胺。而且，在由铝箔50构成的正电极侧集电体20上，利用由含有正电极活性物质24的聚苯胺构成的第一汽相沉积聚合膜26形成正电极层12。
然后，若通过主辊42和卷绕辊48的旋转驱动，形成有正电极层12的铝箔50部分到达与固体电解质层形成单元64的蒸气供给管120的前端开口部对应的位置，则将由第一至第三蒸发源108、110、112产生的三种原料118a、118b、118c的蒸气、和从锂离子传导性赋予物质入装置106与载气一起被吹入蒸气供给管120内的锂离子传导性赋予物质134从蒸气供给管120的前端开口部，以混合状态同时吹到形成在主辊42的外周面上行进的铝箔50上的正电极层12上，并附着。由此，在形成在所述铝箔50上的正电极层12上，使三种原料(原料单体)118a、118b、118c聚合，形成由具有聚氧化乙烯的重复单元的构造的聚脲构成的第三汽相沉积聚合膜32，与此同时，锂离子传导性赋予物质134混入所述第三汽相沉积聚合膜32内。
而且，若混入离子传导性赋予物质134的第三汽相沉积聚合膜32形成在正电极层12上的铝箔50部分通过主辊42和卷绕辊48的旋转驱动而到达与电子束照射装置140对应的位置，则通过电子束照射装置140对第三汽相沉积聚合膜32照射电子束。由此，促进第三汽相沉积聚合膜32的固化。因此，通过由具有聚氧化乙烯的重复单元的构造、且在所述聚氧化乙烯中含有离子传导性赋予物质134的聚脲即具有锂离子传导性的聚脲构成的第三汽相沉积聚合膜32，将固体电解质层16层叠形成在层叠于由铝箔50构成的正电极侧集电体20上的正电极层12上。
然后，若层叠形成有正电极层12和固体电解质层16的铝箔50部分到达与负电极层形成单元62的蒸气供给管86的前端开口部对应的位置，则将由第二汽相沉积聚合膜形成装置100的第一及第二蒸发源76、78产生的两种原料84a、84b的蒸气、和从负电极活性物质混入装置102与载气一起吹入蒸气供给管86内的负电极活性物质28，从蒸气供给管86的前端开口部以混合状态同时吹向隔着正电极层12而层叠形成于在主辊42的外周面上行进的铝箔50上的固体电解质层16上，并附着。由此，在所述固体电解质层16上，使两种原料(原料单体)84a、84b聚合，形成由作为前驱体的聚脲构成的第二汽相沉积聚合膜30，与此同时，在所述第二汽相沉积聚合膜30内混入负电极活性物质28。
而且，若形成有混入负电极活性物质28的第二汽相沉积聚合膜30的铝箔50部分到达与紫外线照射装置138对应的位置，则通过紫外线照射装置138对第二汽相沉积聚合膜30照射紫外线。由此，从构成第二汽相沉积聚合膜30的聚脲形成聚苯胺。而且，在隔着正电极层12而层叠形成在由铝箔50构成的正电极侧集电体20上的固体电解质层16上，在由含有负电极活性物质28的聚苯胺构成的第二汽相沉积聚合膜30形成负电极层14。
然后，若层叠有正电极层12、固体电解质层16和负电极层14的铝箔50通过主辊42和卷绕辊48的进一步旋转驱动而从主辊42被送出，则针对所述铝箔50，在负电极层14上重合地层叠从安装在第二卷出辊46上的卷放出的铜箔52。由此，在负电极层14上，层叠形成由铜箔52构成的负电极侧集电体22。此外，对于上述铝箔50层叠形成正电极层12、固体电解质层16和负电极层14的操作、以及对层叠有这些层12、16、14的铝箔50层叠铜箔52的操作持续实施，直到铝箔50从安装在第一卷出辊46上的卷的放出结束。
因此，由正电极侧集电体20、正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极侧集电体22按该顺序层叠形成的锂离子二次电池10以纵长的带状形态制造。另外，利用卷绕辊48卷绕所制造出的带状的锂离子二次电池10而形成锂离子二次电池10的卷。而且，这样制造的锂离子二次电池10例如从卷以必要量被放出，并被裁切，根据需要，对正电极侧集电体20和负电极侧集电体22分别连接端子，并且利用保护膜包覆锂离子二次电池10整体，以供使用。
从以上的说明可知，根据本实施方式，在一个真空槽30内，通过连续地实施正电极层12、固体电解质层16和负电极层14各自的形成工序这一系列的流程作业，能够一次性制造出目标的锂离子二次电池10。因此能够极其有效地实现锂离子二次电池10的生产率提高。
另外，根据本实施方式，正电极层12、负电极层14和固体电解质层16通过由具有挠性乃至柔软性的聚苯胺、聚脲形成的第一至第三汽相沉积聚合膜26、30、32构成。由此，在锂离子二次电池10的整体中，能够发挥适度的挠性乃至柔软性，基于这样的挠性乃至柔软性能够发挥高的弯曲强度。而且，其结果，能够有利地实现锂离子二次电池10的处理性提高，并且能够有效地提高设置位置的选择自由度。
而且在本实施方式中，由于正电极层12、负电极层14和固体电解质层16的形成方法采用了汽相沉积聚合法，所以，即使例如在由铝箔50构成的正电极侧集电体20的表面等上形成凹部或凸部，从而正电极侧集电体20的表面不是平坦面，对于这样的正电极侧集电体20的表面的整体来说，正电极层12、固体电解质层16和负电极层14也都能够足够薄地以均匀的厚度遍布地形成。因此，能够与正电极侧集电体20的表面(正电极层12的层叠面)的形状无关地，有利地确保稳定的电池性能，并且能够更确实且稳定地制造出能够有效地实现小型且输出密度和形状自由度提高的锂离子二次电池10。
而且，由于正电极层12、负电极层14和固体电解质层16的形成方法采用的汽相沉积聚合法是真空工艺，所以不需要正电极层12、负电极层14和固体电解质层16的成膜后的干燥设施，相应地能够实现制造设备的简化和小型化，并且还能够有利地实现运营成本的削减。而且，省略了干燥工序，且汽相沉积聚合法能够发挥足够快的成膜率，从而能够极其有效地实现锂离子二次电池10的周期时间的缩短。因此，根据本实施方式，能够以足够低的成本有效率地制造目标的锂离子二次电池10。
此外，如上所述，固体电解质层16由具有聚氧化乙烯的重复单元的构造、且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐134而成的能够通过汽相沉积聚合法成膜的树脂：A构成，或者由含有锂盐、且磺酸基被键合在侧链上的能够通过汽相沉积聚合法成膜的树脂：B构成。因此，使用所述制造装置34的情况下，还能够如下所述形成固体电解质层16。
例如，在形成由具有树脂：A的构造的聚脲形成的第三汽相沉积聚合膜32所构成的固体电解质层16时，在固体电解质层形成单元64的第三汽相沉积聚合膜形成装置104中的第一蒸发源108的原料收容容器114a内和第二蒸发源110的原料收容容器114b内，容纳有例如由二乙二醇双(3-氨丙基)醚等乙二醇二胺构成的原料118a、以及由间苯二甲基异氰酸酯(m-Xylylene diisocyanate)等芳香族二异氰酸酯构成的原料118b，至少其中之一具有键合到聚氧化乙烯的重复单元结构的侧链。此时，不使用第三蒸发源112。
而且，在真空槽36内，在形成于在主辊42的外周面上行进的铝箔50上的正电极层12上，使由第一及第蒸发源108、110产生的原料118a的蒸气和原料118b的蒸气聚合而形成第三汽相沉积聚合膜32，与此同时，在所述第三汽相沉积聚合膜32上，通过锂离子传导性赋予物质混入装置106混入由锂盐形成的粉体状的锂离子传导性赋予物质134。由此，形成由具有聚氧化乙烯的重复单元的构造、且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐134的第三汽相沉积聚合膜32构成的固体电解质层16。
另外，例如在形成由具有树脂：B的构造的聚脲形成的第三汽相沉积聚合膜32所构成的固体电解质层16时，在第一及第二蒸发源108、110的各原料收容容器114a、114b内，容纳有例如二乙二醇双(3-氨丙基)醚等乙二醇二胺构成的原料118a、以及由间苯二甲基异氰酸酯(m-Xylylene diisocyanate)等芳香族二异氰酸酯构成的原料118b，至少其中之一具有键合到聚氧化乙烯的重复单元结构的侧链。此时，不使用第三蒸发源112。
而且，在真空槽36内，在形成于在主辊42的外周面上行进的铝箔50上的正电极层12上，使由第一及第蒸发源108、110产生的原料118a的蒸气和原料118b的蒸气聚合，形成第三汽相沉积聚合膜32，与此同时，在所述第三汽相沉积聚合膜32上，通过锂离子传导性赋予物质混入装置106混入由锂盐形成的粉体状的锂离子传导性赋予物质134。由此，形成由含有锂盐、且磺酸基被键合在侧链上的第三汽相沉积聚合膜构成的固体电解质层16。
然而，在所述第一实施方式中，正电极侧集电体20由铝箔50构成，而负电极侧集电体22由铜箔52构成。但是，正电极侧集电体20和负电极侧集电体22也可以通过汽相沉积膜形成。该情况下，使用例如具有图3所示构造的制造装置142，目标的锂离子二次电池10按如下所述的顺序制造。此外，关于本实施方式及下述的几个实施方式，对于采用了与所述第一实施方式同样构造的部件及部位，在图3及图4至图8中，标注与图1及图2相同的附图标记，并省略详细说明。
即，从图3可知，在本实施方式的制造装置142中，在真空槽36内设置有主辊42、第一及第二卷出辊44、46和卷绕辊48。另外，在真空槽36的外部，除了正电极层形成单元60、负电极层形成单元62和固体电解质层形成单元64，还设置有正电极侧集电体形成单元56和负电极侧集电体形成单元58。
正电极侧集电体形成单元56和负电极侧集电体形成单元58都通过真空汽相沉积法形成汽相沉积膜，都具有加热由规定金属构成的汽相沉积材料66使其蒸发的加热器68、和将通过所述加热器68的加热而产生的金属蒸气向外部吹出的喷嘴70这样公知的相同的基本构造。此外，这里，正电极侧集电体形成单元56所具有的汽相沉积材料66由铝或铝合金(以下简称为铝)构成，负电极侧集电体形成单元58所具有的汽相沉积材料66由铜或铜合金(以下简称为铜)构成。
另外，在所述制造装置142中，在第一卷出辊44上安装有层叠在目标的锂离子二次电池10的正电极层12上的作为基体的正电极侧保护膜144的卷，在第二卷出辊46上安装有层叠在锂离子二次电池10的负电极层12上的负电极侧保护膜146的卷。而且，从第一卷出辊44放出的正电极侧保护膜144被卷绕在主辊42上，并从主辊42向卷绕辊48侧被送出，而且能够卷绕在卷绕辊48上。另一方面，从第二卷出辊46放出的负电极侧保护膜146相对于从主辊42送出的正电极侧保护膜144的一个面，在所述正电极侧保护膜144被卷绕在卷绕辊48上之前重合。
因此，在这里，通过主辊42和卷绕辊48的旋转驱动，从安装在第一卷出辊44上的卷放出的正电极侧保护膜144一边在主辊42的外周面上沿周向的一方向行进，一边被主辊42输送，从主辊42向卷绕辊48侧被送出。而且，所述正电极侧保护膜144在卷绕辊48的跟前与负电极侧保护膜146层叠，这些正电极侧保护膜144和负电极侧保护膜146的层叠体被卷绕在卷绕辊48上。
此外，这里使用的正电极侧保护膜144和负电极侧保护膜146都使用以往一般使用的薄膜来作为锂离子二次电池10的保护膜。即，使用例如具有将聚酯树脂层、聚酰胺树脂层、铝层和聚丙烯树脂层隔着低分子量聚乙烯等的粘接剂层而层叠成的层压构造的薄膜等。
而且，正电极侧集电体形成单元56以使喷嘴70朝向在从第一卷出辊44放出并卷绕在主辊42上之前的正电极侧保护膜144的一个面开口的状态配置。另外，负电极侧集电体形成单元58以使喷嘴70朝向从主辊42送出并层叠负电极侧保护膜146之前的正电极侧保护膜144的一个面(正电极侧集电体形成单元56的喷嘴70所开口侧的面)开口的状态配置。
由此，正电极侧集电体形成单元56对着卷绕在主辊42上之前的正电极侧保护膜144的一个面吹拂铝蒸气。另外，负电极侧集电体形成单元58对着层叠负电极侧保护膜146之前的正电极侧保护膜144的一个面(被吹拂了铝蒸气的面)吹拂铜蒸气。
而且，使用具有上述构造的制造装置142制造目标的锂离子二次电池10时，根据以下顺序实施操作。
即，首先实施锂离子二次电池10的制造时的预备作业、和真空槽36内的通过真空泵40进行的减压操作。此时，真空槽36内的压力与所述第一实施方式相同。
此外，锂离子二次电池10的制造时的预备作业如下进行：分别将正电极侧保护膜144的卷和负电极侧保护膜146的卷安装在第一卷出辊44和第二卷出辊46上，然后，将从第一卷出辊44放出的正电极侧保护膜144卷绕在主辊42上之后，将从主辊42送出的正电极侧保护膜144与从第二卷出辊46放出的负电极侧保护膜146层叠，并能够将它们相互层叠而成的正电极侧保护膜144和负电极侧保护膜146卷绕在卷绕辊48上。
接下来，通过使主辊42和卷绕辊48旋转驱动，一边从正电极侧保护膜144的卷陆续放出正电极侧保护膜144，一边向主辊42送出，并且在主辊42的外周面上沿周向的一方向(图3中的箭头：ア所示的方向)行进的同时，向卷绕辊48侧输送。
而且，这样的主辊42对正电极侧保护膜144的输送开始后，若正电极侧保护膜144的一部分到达与正电极侧集电体形成单元56的喷嘴70的前端开口部对应的位置，则从喷嘴70将铝蒸气向真空槽36内吹出，并吹到与喷嘴70对应位置的正电极侧保护膜144部分的一个面(正电极侧保护膜144卷绕在主辊42上时，与主辊42的外周面接触这一侧的相反侧的面)上。由此，在所述正电极侧保护膜144部分的一个面上，形成由铝汽相沉积膜构成的正电极侧集电体20。
然后，通过主辊42和卷绕辊48的旋转驱动，在正电极侧保护膜144在主辊42的外周面上沿周向行进而被输送期间，通过正电极层形成单元60、固体电解质层形成单元64和负电极层形成单元62，与所述第一实施方式同样地，在形成有正电极侧集电体20的正电极侧保护膜144部分上，按顺序层叠形成正电极层12、固体电解质层16和负电极层14。
然后，通过主辊42和卷绕辊48的进一步旋转驱动，按顺序层叠形成有正电极侧集电体20、正电极层12、固体电解质层16和负电极层14的正电极侧保护膜144部分被从主辊42送出，若到达与负电极侧集电体形成单元58的喷嘴70的前端开口部对应的位置，则从喷嘴70向真空槽36内吹出铜蒸气，并吹到与喷嘴70对应位置的正电极侧保护膜144部分的负电极层14上。由此，在正电极侧保护膜144的表面上隔着正电极侧集电体20、正电极层12和固体电解质层16而层叠的负电极层14上，形成由铜的汽相沉积膜构成的负电极侧集电体22。
然后，在对正电极侧保护膜144层叠形成了正电极侧集电体20、正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极侧集电体22后，使从第二卷出辊46放出的负电极侧保护膜146重合在所述负电极侧集电体22上。此外，对上述正电极侧保护膜144层叠正电极侧集电体20、正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极侧集电体22的操作、以及对负电极侧集电体22层叠负电极侧保护膜146的操作持续实施，直到正电极侧保护膜144从安装在第一卷出辊44上的卷的放出结束。
因此，锂离子二次电池10具有按顺序层叠形成有正电极侧集电体20、正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极侧集电体22的层叠体，而且通过将这样的层叠体以被正电极侧保护膜144和负电极侧保护膜146夹着的状态包覆而成，这样的锂离子二次电池10以纵长的带状形态制造。另外，利用卷绕辊48卷绕所制造出的带状的锂离子二次电池10而形成锂离子二次电池10的卷。而且，这样制造的锂离子二次电池10例如从卷放出必要量并裁切，并使正电极侧保护膜144和负电极侧保护膜146相互重合的部分熔接，并且根据需要在正电极侧集电体20和负电极侧集电体22上连接端子，以供使用。
从以上的说明可知，在本实施方式中，正电极层12、固体电解质层16和负电极层14也分别使用真空汽相沉积聚合法形成。由此，在这样的本实施方式中，也能够有效地发挥与所述第一实施方式中发挥的作用、效果同样的作用、效果。
而且，尤其，根据本实施方式，正电极侧集电体20和负电极侧集电体22由通过真空汽相沉积法形成的汽相沉积膜构成。由此，与正电极侧集电体20和负电极侧集电体22由金属箔构成的情况不同，仅变更正电极侧集电体形成单元56和负电极侧集电体形成单元58中的铝或铜蒸气压，就要能够自由且容易地实施正电极侧集电体20和负电极侧集电体22的厚度的变更。
而且，在本实施方式中，在一个真空槽36内，通过连续地实施正电极侧集电体20、正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极层侧集电体22各自的形成工序这一系列的流程作业，能够将它们一次性地形成在正电极侧保护膜144上，另外，对于这样的层叠体，还能够容易地层叠负电极侧保护膜146。因此，能够具有更好的生产率且容易地制造出由正电极侧保护膜144和负电极侧保护膜146包覆的锂离子二次电池10。
然而，在所述第一及第二实施方式中，作为锂离子传导性赋予物质134，使用了粉状的锂盐，由该粉状的锂盐形成的锂离子二次电池134混入第三汽相沉积聚合膜32中，由此形成固体电解质层16。但是，锂离子传导性赋予物质134包含于第三汽相沉积聚合膜32，由此，对于所述第三汽相沉积聚合膜32，只要如上文字记载地能够赋予锂离子传导性，对其材质和构造没有任意限定。因此，作为锂离子传导性赋予物质134，还能够使用例如溶解有锂盐的离子传导性聚合物。在使用由这样的溶解有锂盐134的离子传导性聚合物形成的锂离子传导性赋予物质134制造目标的锂离子二次电池10的情况下，能够使用例如具有图4所示的构造的制造装置148。
如图4所示，本实施方式的制造装置148具有固体电解质层形成单元150，该固体电解质层形成单元150与所述第一及第二实施方式的制造装置34、142所具有的固体电解质层形成单元64相比，仅第三汽相沉积聚合膜形成装置152和锂离子传导性赋予物质混入装置154的构造局部不同。另外，除了这样的固体电解质层形成单元150的构造以外，为与所述第二实施方式的制造装置142同样的构造。
即，在所述制造装置148中，虽然固体电解质层形成单元150的第三汽相沉积聚合膜形成装置152具有第一蒸发源108和第二蒸发源110，但省略了第三蒸发源(112)。而且，在第一及第二蒸发源108、110的原料收容容器114a、114b内，这里，作为原料118a、118b，分别以液体状态容纳由聚脲形成的第三汽相沉积聚合膜32的原料单体即例如二乙二醇双(3-氨丙基)醚等乙二醇二胺和间苯二甲基异氰酸酯(m-Xylylene diisocyanate)等芳香族二异氰酸酯。
因此，在第三汽相沉积聚合膜形成装置152中，在第一及第二蒸发源108、110的各原料收容容器114a、114b内，通过加热器116a，116b的加热分别产生两种原料118a、118b的蒸气，而且，通过开闭阀122a、122b的打开动作，将这些两种原料118a、118b的蒸气通过蒸气供给管120供给到真空槽36内，吹到隔着正电极侧集电体20而形成于在主辊42的外周面上行进的正电极侧保护膜144上的正电极层12上。
另外，锂离子传导性赋予物质混入装置154由具有开闭阀123的气瓶124、气体供给管128、质量流量控制器129、液体收容器156和液体供给管158构成。而且，在所述锂离子传导性赋予物质混入装置154的液体收容器156内，容纳有由溶解有锂盐的常温下为液体状态的离子传导性聚合物形成的锂离子传导性赋予物质134。这里，作为所述锂离子传导性赋予物质134，使用了例如溶解有锂盐[例如，LiN(SO2CF3)2]的600以下左右的低分子量的齐聚氧化乙烯等。
另外，液体供给管158的前端部在气体供给管128的中途突入配置。而且，气体供给管128的前端部被插入到第三汽相沉积聚合膜形成装置152的前端部，由此，气体供给管128的前端开口部位于蒸气供给管120内，并被配置成通过所述蒸气供给管120的前端开口部并朝向主辊42的外周面开口。
因此，在锂离子传导性赋予物质混入装置154中，通过气瓶124的开闭阀123的打开动作，使填充在气瓶124内的载气向气体供给管128内流通，利用气体供给管128内产生的负压，通过液体供给管158将容纳在液体收容器156内的液体状的锂离子传导性赋予物质134吸起到气体供给管128内。另外，在所述气体供给管128内，使液体状的锂离子传导性赋予物质134的微粒在载气中以雾状分散，并与所述载气一起供给到蒸气供给管120的前端侧部分内。而且，将所述锂离子传导性赋予物质134的微粒以在蒸气供给管120的前端部内与两种原料118a、118b的蒸气混合的状态，与这些两种原料118a、118b的蒸气和载气一起，从蒸气供给管120的前端开口部吹到形成于在主辊42的外周面上行进的正电极侧保护膜144上的正电极层12。由此，所述锂离子传导性赋予物质混入装置134如下所述地通过向正电极侧保护膜144的一个面吹拂两种原料118a、118b的蒸气而形成第三汽相沉积聚合膜32，并在该第三汽相沉积聚合膜32中混入锂离子传导性赋予物质134。
而且，使用具有上述构造的制造装置148制造目标的锂离子二次电池10时，根据以下顺序实施操作。
即，首先，与使用所述第二实施方式的制造装置142制造锂离子二次电池10时同样地实施从锂离子二次电池10的制造时的预备作业开始一直到在主辊42的外周面上、在作为基体的正电极侧保护膜144的一个面上形成正电极层12的工序。
然后，通过主辊42和卷绕辊48的旋转驱动，正电极侧保护膜144在主辊42的外周面上沿周向的一方向(图4中的箭头：ア所示的方向)行进，若形成有正电极层12的正电极侧保护膜144部分到达与固体电解质层形成单元150的蒸气供给管120的前端开口部的前端开口部对应的位置，则从蒸气供给管120的前端开口部将由第一及第二蒸发源108、110产生的两种原料118a、118b的蒸气、和从锂离子传导性赋予物质混入装置154与载气一起被吹入蒸气供给管120内的锂离子传导性赋予物质134以混合状态同时吹到形成于在主辊42的外周面上行进的正电极侧保护膜144上的正电极层12上，并附着。由此，在所述正电极层12上，使两种原料(原料单体)118a、118b聚合，形成由聚脲构成的第二汽相沉积聚合膜30，与此同时，在所述第二汽相沉积聚合膜30内混入锂离子传导性赋予物质134。
然后，若在正电极层12上形成了混入锂离子传导性赋予物质134的第三汽相沉积聚合膜32的正电极侧保护膜144部分通过主辊42和卷绕辊48的旋转驱动而到达与电子束照射装置140对应的位置，则通过电子束照射装置140，对第三汽相沉积聚合膜32照射电子束。由此，促进第三汽相沉积聚合膜32的固化。因此，通过由具有聚氧化乙烯的重复单元的构造、且在所述聚氧化乙烯中含有锂盐的聚脲即具有锂离子传导性的聚脲构成的第三汽相沉积聚合膜32，将固体电解质层16层叠形成在隔着正电极侧集电体20层叠在正电极侧保护膜144的表面上的正电极层12上。
然后，与使用所述第二实施方式的制造装置142制造锂离子二次电池10时同样地，在形成于正电极侧保护膜144的一个面上的固体电解质层16上层叠形成有负电极层14和负电极侧集电体22之后，相对于所述正电极侧保护膜144使负电极侧保护膜146重合，在带状形态下制造出目标的锂离子二次电池10，再使之成卷。
从以上说明可知，在本实施方式中，正电极层12、固体电解质层16和负电极层14也分别使用真空汽相沉积聚合法形成，由此能够有效地发挥与所述第一及第二实施方式中发挥的作用、效果同样的作用、效果。
然而，所述第一至第三实施方式制造仅具有一个由正电极层12和负电极层14隔着固体电解质层16层叠而成的层叠体18的锂离子二次电池10。但是，根据本发明方法，例如图5所示，还能够有利地得到层叠了多个层叠体18而成的多层构造的锂离子二次电池162。
如图5所示，锂离子二次电池162是将多个(这里是4个)层叠体18上下相互重合地串列层叠而成的。另外，所述锂离子二次电池162以彼此相邻的两个层叠体18、18中的一个层叠体18的正电极侧集电体20与它们中的另一个层叠体18的负电极侧集电体22相互重合的方式配置。在具有上述构造的锂离子二次电池162中，根据小型且紧凑的构造，能够有利且有效率地实现高电压化。
制造这样的锂离子二次电池162时，使用了例如具有图6所示的构造的制造装置164。该制造装置164具有与图3所示的所述第二实施方式的制造装置142局部不同的构造。
即，从图6可知，本实施方式的制造装置164与所述第二实施方式的制造装置142同样地，在真空槽36内设置有主辊42、两个紫外线照射装置136、138和电子束照射装置140，并且正电极层形成单元60、负电极层形成单元62和固体电解质层形成单元64以使蒸气供给管86、86、120和粉体供给管96、96、130朝向主辊42的外周面开口的状态配置在真空槽36的外部。
另一方面，在所述制造装置164中，与所述第二实施方式的制造装置142的真空槽36不同，省略了第一及第二卷出辊(44、46)和卷绕辊(48)。另外，正电极侧集电体形成单元56和负电极侧集电体形成单元58以使喷嘴70、70朝向主辊42的外周面开口的状态设置在真空槽36的外部。而且，正电极侧集电体形成单元56的喷嘴70的前端开口部在主辊42的周围，隔着正电极层形成单元60的蒸气供给管86而配置在固体电解质层形成单元64的靠蒸气供给管120这一侧的相反侧。另外，负电极侧集电体形成单元58的喷嘴70的前端开口部在主辊42的周围，中间隔着紫外线照射装置138而配置在负电极层形成单元62的靠蒸气供给管86这一侧的相反侧。
而且，使用这样的制造装置164制造目标的锂离子二次电池162时，例如，如下进行其操作。
即，在首先使真空槽36内成为具有规定真空度的真空状态之后，使外周面冷却了的主辊42沿一方向(图6中的箭头：ア所示的方向)旋转驱动。
然后，一般旋转驱动主辊42，一边通过正电极侧集电体形成单元56，例如将由铝的汽相沉积膜构成的作为基体的正电极侧集电体20直接形成在主辊42的外周面上。然后，通过继续实施该正电极侧集电体20的形成工序，在主辊42的外周面上连续地形成正电极侧集电体20。另外，另一方面，伴随主辊42的旋转驱动，使形成在主辊42的外周面上的正电极侧集电体20沿主辊42的周向移动。
然后，伴随主辊42的旋转驱动，一边使正电极侧集电体20沿周向移动，一边在正电极侧集电体20上，通过正电极层形成单元60和紫外线照射装置136形成正电极层12，然后在所述正电极层12上，通过固体电解质层形成单元64和电子束照射装置140形成固体电解质层16，进一步地，在所述固体电解质层16上，通过负电极层形成单元62和紫外线照射装置138形成负电极层14。另外，在所述负电极层14上，通过负电极侧集电体形成单元58形成例如由铜的汽相沉积膜构成的负电极侧集电体22。这些正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极侧集电体22的形成工序也是一边使主辊42旋转一边连续实施。
由此，在主辊42旋转一周期间，在直接形成在主辊42的外周面上的正电极侧集电体20上，按顺序层叠形成正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极侧集电体22。另外，在主辊42的第2周旋转及其以后，也与第1周同样地，继续实施正电极侧集电体20、正电极层12、固体电解质层16、负电极层14和负电极侧集电体22各自的形成工序。
因此，获得层叠构造体的卷，该层叠构造体最内层由正电极侧集电体20构成、最外层由负电极侧集电体22构成，在它们之间，多个层叠有正电极层12、固体电解质层16和负电极层14的层叠体18隔着负电极侧集电体22和正电极侧集电体20相互层叠。然后，例如，从这样的卷放出规定长度并裁切，由此，得到具有图5所示的构造的锂离子二次电池162。此外，这样的锂离子二次电池162，根据需要，在位于最下层的负电极侧集电体22和位于最上层的正电极侧集电体20分别连接端子，并且整体通过保护膜包覆，或者在位于最下层的负电极侧集电体22的下表面和位于最上层的正电极侧集电体20的上表面上层叠保护膜，以供使用。
根据这样的本实施方式，能够具有良好的生产率地有利且有效率地制造具有小型且紧凑的构造并有利地实现高电压化的锂离子二次电池162。
此外，在上述实施方式中，由铝的汽相沉积膜构成的正电极侧集电体20直接形成在主辊42的外周面上。但是，例如，也可以将由绝缘性或具有防水蒸气透过功能的汽相沉积聚合膜构成的保护膜层直接形成在主辊42的外周面上。
该情况下，虽然未图示，但例如将能够通过真空汽相沉积聚合法形成由汽相沉积聚合膜构成的保护膜层的保护膜层形成单元设置在针对基于主辊42的正电极侧集电体20的行进方向而言的、正电极侧集电体形成单元56的上游侧。而且，通过所述保护膜层形成单元，在主辊42的外周面上形成了由汽相沉积聚合膜构成的保护膜层之后，在所述保护膜层上，形成正电极侧集电体20。
另外，像这样，在图5中的锂离子二次电池162的最下层形成保护膜层的情况下，一般来说，在图5中的锂离子二次电池162的最上层上也形成保护膜层。所述保护膜层形成了目标的锂离子二次电池162之后，最后，通过保护膜层形成单元成膜汽相沉积聚合膜而形成在负电极侧集电体22上。
然而，在上述专利第3852169号公报公开的锂离子二次电池中，正电极层、负电极层和固体电解质层都由膜涂层构成，另外，在日本特开2010-251075号公报等公开的锂离子二次电池中，正电极层和固体电解质层由溅射层构成，而负电极层由汽相沉积膜层构成。由此，在这些以往的锂离子二次电池中，在正电极层和固体电解质层之间、以及在负电极层和固体电解质层之间，都存在明确的界面。一旦像这样在各层间存在明确的界面，就存在界面阻力变大、输出密度降低的可能。
在图7中，为实现这样的输出密度的降低的改善，示出了根据本发明方法能够有利地得到的锂离子二次电池166。
更具体来说，如图7所示，在所述锂离子二次电池166中，在正电极层12和固体电解质层16之间形成有第一混合层172，而在负电极层14和固体电解质层16之间形成有第二混合层174。此外，这里，正电极层12通过由含有正电极活性物质24的聚氨酯形成的第一汽相沉积聚合膜26构成，而负电极层14通过由含有负电极活性物质28的聚氨酯形成的第二汽相沉积聚合膜30构成。另外，固体电解质层16通过由具有聚氧化乙烯的重复单元的构造、且在聚氧化乙烯中含有锂盐的聚脲形成的第三汽相沉积聚合膜32构成。
而且，在第一混合层172和第二混合层174中，分别混合构成正电极层12和负电极层14的聚氨酯、和构成固体电解质层16的聚脲，根据需要，还混合锂离子传导性赋予物质134。这些第一混合层172和第二混合层174都具有传导性。
另外，在第一混合层172中，聚氨酯的含有率从正电极层12侧朝向固体电解质层16侧逐渐变小，而聚脲的含有率从正电极层12侧朝向固体电解质层16侧逐渐变大。而且，在第二混合层174中，聚氨酯的含有率从负电极层14侧朝向固体电解质层16侧逐渐变小，而聚脲的含有率从负电极层14侧朝向固体电解质层16侧逐渐变大。也就是说，在第一混合层172和第二混合层174中，聚氨酯的含有率和聚脲的含有率从正电极层12侧或负电极层14侧朝向固体电解质层16侧倾斜地变化。
而且，在所述锂离子二次电池166中，在正电极侧集电体20和正电极层12之间形成有第三混合层168，在负电极侧集电体22和负电极层14之间形成有第四混合层170。这里，正电极侧集电体20和负电极侧集电体22都通过公知的真空汽相沉积法形成，正电极侧集电体20由铝的汽相沉积膜构成，负电极侧集电体22由铜的汽相沉积膜构成。
而且，在第三混合层168中，构成正电极侧集电体20的铝和构成正电极层12的聚氨酯混合存在，另外，根据需要，混合正电极活性物质24。在第四混合层170中，构成负电极侧集电体22的铜和构成负电极层14的聚氨酯混合存在，根据需要，还混合负电极活性物质28。此外，第一及第二混合层168、170都具有传导性。
另外，在第三混合层168中，铝的含有率从正电极侧集电体20侧朝向正电极层12侧逐渐变小，而聚氨酯的含有率从正电极侧集电体20侧朝向正电极层12侧逐渐变大。而且，在第四混合层170中，铜的含有率从负电极侧集电体22侧朝向负电极层14侧逐渐变小，而聚氨酯的含有率从负电极侧集电体22侧朝向负电极层14侧逐渐变大。也就是说，在第三混合层168和第四混合层170中，铝或铜的含有率和聚氨酯的含有率从正电极侧集电体20或负电极侧集电体22侧朝向正电极层12侧或负电极层14侧倾斜地变化。
而且，制造具有这样构造的锂离子二次电池166时，例如，非常适合使用具有图8所示构造的制造装置176。
从图8可知，本实施方式的制造装置176在真空槽36内设置有支架178。该支架178具有可拆卸地安装正电极侧保护膜144的安装面180。而且，在所述真空槽36的外部，正电极侧集电体形成单元56、负电极侧集电体形成单元58、正电极层形成单元60、负电极层形成单元62和固体电解质层形成单元64按该顺序沿真空槽36的周向并列地设置。另外，正电极侧及负电极侧集电体形成单元56、58的各喷嘴70、70、正电极层及负电极层形成单元60、62的各蒸气供给管86、86及各粉体供给管96、96、以及固体电解质层形成单元64的蒸气供给管120及粉体供给管30都朝向支架178的安装面180开口地配置。而且，在正电极侧及负电极侧集电体形成单元56、58的各喷嘴70、70的中途分别设置有开闭阀182。
而且，使用具有上述构造的制造装置176制造目标的锂离子二次电池166的情况下，根据以下顺序实施操作。
即，首先将作为基体的正电极侧保护膜144安装在真空槽36内的支架178的安装面180上。然后，使真空泵40工作，使真空槽36内成为真空状态。此时的真空槽36的内压与制造所述锂离子二次电池10时的真空槽36的内压相同。
另一方面，通过设置在正电极侧及负电极侧集电体形成单元56、58、正电极层及负电极层形成单元60、62和固体电解质层形成单元64中的各加热器68、82a、82b、116a、116b、116c的加热，使容纳在这些各单元56、58、60、62、64内的各汽相沉积材料66和各原料84a、84b、118a、118b、118c蒸发。
此外，这里，在正电极层及负电极层形成单元60、62的各原料收容容器80a内，作为原料84a以液体状态容纳有例如1，3-二羟基苯(1,3-dihydroxyl benzene)等的芳香族二醇，而在各原料收容容器80b内，作为原料84b以液体状态容纳有例如1，4-苯二异氰酸酯(1,4-phenylene diisocyanate)等的芳香族二异氰酸酯。另外，在固体电解质层形成单元64的各原料收容容器114a、114b、114c内，以液体或固体的状态容纳有例如二乙二醇双(3-氨丙基)醚等的乙二醇二胺、间苯二甲基异氰酸酯(m-Xylylene diisocyanate)等的芳香族二异氰酸酯和齐聚氧化乙烯。
而且，真空槽36的内压成为规定的压力后，首先，仅使设置在正电极侧集电体形成单元56的喷嘴70上的开闭阀182实施打开动作，从正电极侧集电体形成单元56内，将构成汽相沉积材料66的铝蒸气通过喷嘴70供给到真空槽36内。由此，在安装在支架178的安装面180上的正电极侧保护膜144的表面上，形成由铝的汽相沉积膜构成的正电极侧集电体20。
然后，从开闭阀182的打开动作之后经过了预定的时间，则以所述开闭阀182的开放量逐渐减少的方式，逐渐关闭开闭阀182，并最终完全关闭。由此，使铝蒸气向真空槽36内的供给量逐逐渐减少，并最终使其为零。
另外，另一方面，与开闭阀182的关闭动作开始的同时，或者在此即将开始之前或刚刚开始之后，开始设置正电极层形成单元60中的在第一汽相沉积聚合膜形成装置72的蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b的打开动作。该打开动作使蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b的开放量逐渐变大，并最终恒定。由此，使原料84a、84b从正电极层形成单元60向真空槽36内的供给量逐渐增加，并最终成为恒定的量。此时，优选以真空槽36内的内压尽可能地保持恒定的方式，分别调节正电极侧集电体形成单元56的喷嘴70上的开闭阀182的关闭动作量、和第一汽相沉积聚合膜形成装置72的蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b的打开动作量。
因此，从正电极侧集电体形成单元56的开闭阀182的关闭动作开始之后，使铝蒸气进一步向具有规定厚度的正电极侧集电体20上的附着量逐渐减少，而从正电极层形成单元60的开闭阀88a、88b的打开动作开始之后，使所述正电极侧集电体20上的聚氨酯的生成量逐渐增加。由此，在从正电极侧集电体形成单元56的开闭阀182的关闭动作开始之后直到其完全关闭期间，同时实施构成正电极侧集电体20的铝的汽相沉积操作、和从第一汽相沉积聚合膜形成装置72供给的原料84a、84b的聚合反应，从而在正电极侧集电体20上形成具有上述构造的第三混合层168。
此外，从开闭阀182的打开动作的开始直到开始关闭动作之间的时间能够根据应形成的正电极侧集电体20的厚度等适当设定。另外，设置在正电极层形成单元60中的正电极活性物质混入装置74的气瓶90上的开闭阀97的打开动作是在从开始蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b的打开动作的时刻到开放量成为恒定的期间或者与开放量成为恒定同时地被实施。
其次，在从正电极层形成单元60中的蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b的开放量成为恒定开始经过了规定时间后的时刻，以使开放量逐渐变小的方式缓慢关闭所述开闭阀88a、88b，并最终完全关闭。由此，从正电极层形成单元60向真空槽36内的原料84a、84b的供给以恒定量持续规定时间之后，使其供给量逐渐减少，并最终为零。此外，正电极层形成单元60中的气瓶90的开闭阀97是在开始开闭阀88a、88b的关闭动作的时刻或者完全关闭开闭阀88a、88b的时刻或者在从开闭阀88a、88b的关闭动作的开始到完全关闭期间，实施关闭动作。
另一方面，与开闭阀88a、88b的关闭动作的开始同时，或者在其即将开始之前或刚刚开始之后，以使开放量逐渐变大的方式对设置在固体电解质层形成单元64中的第三汽相沉积聚合膜形成装置104的蒸气供给管120上的开闭阀122a、122b、122c实施打开动作，并最终使这些的开放量成为恒定。由此，使从固体电解质层形成单元64向真空槽36内的原料118a、118b、118c得供给量逐渐增加，并最终成为恒定的量。
此时还优选以真空槽36内的内压尽可能地保持恒定的方式，分别调节开闭阀88a、88b的关闭动作量和开闭阀122a、122b、122c的打开动作量。另外，设置在固体电解质层形成单元64中的锂离子传导性赋予物质混入装置106的气瓶124上的开闭阀123是在从蒸气供给管120上的开闭阀122a、122b、122c的打开动作的开始时刻直到开放量成为恒定时的期间或者与开放量成为恒定的同时实施打开动作。
因此，在仅使正电极层形成单元60的开闭阀88a、88b以恒定的开放量进行打开动作期间，在第三混合层168上仅生成聚氨酯，然后，在第三混合层168上形成正电极层12。此外，使开闭阀88a、88b以恒定的开放量进行打开动作期间的时间能够根据应形成的正电极层12的厚度等适当决定。
而且，从正电极层形成单元60的开闭阀88a、88b的关闭动作的开始，使聚氨酯向为规定厚度的正电极层12上的进一步的生成量逐渐减少，而从固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c的打开动作的开始，使聚脲在所述正电极层12上的生成量逐渐增加。由此，在从正电极层形成单元60的开闭阀88a、88b的关闭动作开始起，直到其完全关闭而从正电极层形成单元60供给的原料84a、84b在真空槽36内的残存量成为零期间，同时实施所述原料84a、84b的聚合反应和从固体电解质层形成单元64供给的原料118a、118b、118c的聚合反应，从而在正电极层12上形成有具有上述构造的第一混合层172。
然后，在从固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c的开放量成为恒定之后经过规定时间的时刻，以开放量逐渐变小的方式缓慢关闭所述开闭阀122a、122b、122c，并最终完全关闭。由此，在以恒定量从固体电解质层形成单元64向真空槽36内的原料118a、118b、118c的供给持续规定时间之后，使其供给量逐渐减少，并最终为零。此外，固体电解质层形成单元64的气瓶124的开闭阀123是在固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c的关闭动作的开始时刻，或者完全关闭开闭阀122a、122b、122c的时刻，或者在从开闭阀122a、122b、122c的关闭动作的开始直到其完全关闭期间，实施关闭动作。
另一方面，与固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c的关闭动作的开始的同时，或者在即将开始之前或刚刚开始之后，以使开放量逐渐变大的方式对设置在负电极层形成单元62中的第二汽相沉积聚合膜形成装置100的蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b实施打开动作，并最终它们的开放量成为恒定。由此，使原料84a、84b从负电极层形成单元62向真空槽36内的供给量逐渐增加，并最终其成为恒定量。此外，设置在负电极层形成单元62中的负电极活性物质混入装置102的气瓶90上的开闭阀97在从蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b的打开动作的开始时刻直到开放量成为恒定期间，或者与开放量成为恒定同时地实施打开动作。另外，从固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c的打开动作的开始直到关闭动作开始之间的时间(直到设置在第二汽相沉积聚合膜形成装置100的蒸气供给管86上的开闭阀88a、88b的打开动作开始的时间)能够根据预先设定的固体电解质层16的厚度等适当决定。
因此，与形成第一混合层172时同样地，在从固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c的关闭动作的开始起，直到它们被完全关闭而从固体电解质层形成单元64供给的原料118a、118b、118c在真空槽36内的残存量为零期间，同时实施这些原料118a、118b、118c的聚合反应和从负电极层形成单元62供给的原料84a、84b的聚合反应，从而在固体电解质层16上形成具有上述构造的第二混合层174。
然后，在从负电极层形成单元62的开闭阀88a、88b的开放量成为恒定之后经过规定时间的时刻，以使开放量逐渐变小的方式缓慢关闭所述开闭阀88a、88b，并最终完全关闭。由此，以恒定量从负电极层形成单元62向真空槽36内的原料84a、84b的供给持续规定时间之后，使其供给量逐渐减少，并最终为零。此外，设置在负电极层形成单元62中的气瓶90的开闭阀97在开闭阀88a、88b的关闭动作的开始时刻，或者在完全关闭开闭阀88a、88b的时刻，或者在从开闭阀88a、88b的关闭动作的开始直到其完全关闭期间实施关闭动作。
另一方面，与负电极层形成单元62的开闭阀88a、88b的关闭动作的开始的同时，或者在即将开始之前或刚刚开始之后，以使开放量逐渐变大的方式对设置在负电极侧集电体形成单元58的喷嘴70上的开闭阀182实施打开动作，并最终使开放量成为恒定。由此，使铜蒸气从负电极侧集电体形成单元58向真空槽36内的供给量逐渐增加，并最终成为恒定量。
由此，与形成第三混合层168时同样地，在从负电极层形成单元62的开闭阀88a、88b的关闭动作的开始直到其完全关闭且从负电极层形成单元62供给的原料84a、84b在真空槽36内的残存量成为零期间，同时实施所述原料84a、84b的聚合反应和构成负电极侧集电体22的铜的汽相沉积操作，在负电极层14上形成具有上述构造的第四混合层170。
然后，在从负电极侧集电体形成单元58的开闭阀182的开放量成为恒定之后经过了规定时间的时刻，关闭所述开闭阀182。由此，在第四混合层170上，以规定厚度形成负电极侧集电体22。因此，能够获得具有图7所示的构造的锂离子二次电池166。此外，从负电极层形成单元62的开闭阀88a、88b的开放量成为恒定之后直到这些关闭动作开始之间的时间能够根据预先设定的负电极层14的厚度等适当决定。另外，从设置在负电极侧集电体形成单元58的喷嘴70上的开闭阀182的开放量成为恒定直到其实施关闭动作之间的时间能够根据预先设定的负电极侧集电体22的厚度等适当决定。
从以上的说明可知，在本实施方式中，也能够有效地发挥与所述几个实施方式中发挥的作用、效果同样的作用、效果。
而且，根据本实施方式，通过在一个真空槽36内的一系列的作业，能够在正电极侧及负电极侧集电体20、22和正电极层12、负电极层14之间，分别形成第一及第二混合层168、170，并且能够在正电极层12、负电极层14和固体电解质层16之间，分别形成第三及第四混合层172、174。因此，能够具有良好的生产率地更可靠且有效率地制造如下这样的锂离子二次电池166，该锂离子二次电池166在正电极层12、负电极层14和固体电解质层16之间没有明确的界面，而且，正电极侧集电体20和正电极层12之间以及负电极侧集电体22和负电极层14之间也没有明确的界面，电子传导性和离子传导性都更有利地被提高，从而进一步有效果地实现输出密度的提高。
以上，关于本发明的具体结构进行了详细说明，但这只不过是例示性的，本发明不受上述记载的任意制约。
例如，在所述第一至第五实施方式中，为了制造目标的锂离子二次电池10、162、166，都使用具有一个真空槽36的制造装置34、142、148、164、176，在所述一个真空槽36内，通过一系列的流程作业一次性地实施正电极层12、固体电解质层16和负电极层14各自的形成工序以及除了这些工序以外还有正电极侧集电体20和负电极侧集电体22各自的形成工序。但是，还能够通过采用与其他工序的实施所使用的装置独立的装置而进行的独立的工序实施这5个工序中的至少任意一个。
另外，在所述第一至第五实施方式中，在正电极层形成单元60、负电极层形成单元62和固体电解质层形成单元64中，各自的粉体供给管96、130(仅第一、第二、第四及第五实施方式)和气体供给管128(仅第三实施方式)被插入蒸气供给管86、120内，在所述蒸气供给管86、120内开口。采用这样的构造是为了：优选在第一、第二及第三汽相沉积聚合膜26、30、32的原料84a、84b、118a、118b、118c一瞬间即可完成的聚合反应的结束之前，将正电极活性物质24、负电极活性物质28、锂离子传导性赋予物质134随各原料84a、84b、118a、118b、118c一起以与这些原料84a、84b、118a、118b、118c混合的状态，吹到铝箔5050或正电极侧保护膜144等基体上，以将正电极活性物质24、负电极活性物质28、锂离子传导性赋予物质134可靠地混入第一、第二及第三汽相沉积聚合膜26、30、32中。因此，只要在各原料84a、84b、118a、118b、118c的聚合反应完成之前，将正电极活性物质24、负电极活性物质28、锂离子传导性赋予物质134随各原料84a、84b、118a、118b、118c一起吹到基体上，也可以将粉体供给管96、130和气体供给管128与蒸气供给管86并列地配置。而且，该情况下，优选使粉体供给管96、130和气体供给管128的前端开口部位于与蒸气供给管86、120的前端开口部相比，更靠基于主辊42的基体输送方向上游侧。由此，对于各原料84a、84b、118a、118b、118c来说，能够在它们的聚合完成之前可靠地混合正电极活性物质24、负电极活性物质28、锂离子传导性赋予物质134。
此外，在将粉体供给管96、130和气体供给管128插入配置在蒸气供给管86、120内的情况下，插入配置有粉体供给管96、130和气体供给管128的蒸气供给管86、120部分不一定必须采用双层管构造。例如，为使粉体供给管96、130、气体供给管128和蒸气供给管86、120的管轴相互交叉地延伸，粉体供给管96、130和气体供给管128也可以仅采用在其前端部贯穿蒸气供给管86、120的管壁部而突入配置在蒸气供给管86、120内的构造。
另外，在所述第五实施方式中，在正电极侧、负电极侧集电体20、22和正电极层12、负电极层14之间分别形成有第一及第二混合层168、170，并且在正电极层12、负电极层14和固体电解质层16之间分别形成有第三及第四混合层172、174。但是，当然也可以只设置这些第一至第四混合层168、170、172、174中的至少任意一个。
另外，在所述几个实施方式中，在形成了正电极层12之后，在该正电极层12上层叠形成固体电解质层16，然后，再将负电极层14层叠形成在所述固体电解质层16上，由此形成层叠体18。但是，也可以与该顺序相反，在形成了负电极层14之后，在该负电极层14上层叠形成固体电解质层16，然后，在所述固体电解质层16上再层叠形成正电极层12，由此形成层叠体18。
还可以，例如首先形成使正电极层12和固体电解质层16重合的重合体，然后，再使该重合体和与其独立地形成的负电极层14重合而形成层叠体18。另外，还可以首先形成使负电极层14和固体电解质层16重合的重合体，然后，使该重合体和与其独立地形成的正电极层12重合而能够形成层叠体18。而且，也可以分别独立地形成正电极层12、固体电解质层16和负电极层14，使它们相互重合而形成层叠体18。另外，正电极层12和负电极层14也可以采用多层构造。
在正电极层12和固体电解质层16之间形成第一混合层172的情况下，也可以在首先形成了固体电解质层16之后，在所述固体电解质层16上形成第一混合层172，然后，在该第一混合层172上形成正电极层12。例如，使固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c以恒定时间、恒定量开放之后，逐渐关闭这些开闭阀122a、122b、122c，并完全关闭。而且，另一方面，与这些开闭阀122a、122b、122c的关闭动作开始的同时，或者在即将开始之前或刚刚开始之后，以各自的开放量逐渐变大的方式对正电极层形成单元60的开闭阀88a、88b实施打开动作，并最终使这些开闭阀88a、88b的开放量成为恒定。由此，从固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c的关闭动作的开始之后，直到它们完全关闭且从固体电解质层形成单元64供给的原料118a、118b、118c在真空槽36内的残存量成为零期间，同时实施这些原料118a、118b、118c的聚合反应和从正电极层形成单元60供给的原料84a、84b的聚合反应，在固体电解质层16上形成第一混合层172。
而且，在负电极层14和固体电解质层16之间形成第二混合层174的情况下，也可以在首先形成了负电极层14之后，在所述负电极层14上形成第二混合层174，然后，在该第二混合层174上形成固体电解质层16。例如，负电极层形成单元62的开闭阀88a、88b以恒定时间、恒定量开放之后，逐渐关闭这些开闭阀88a、88b，并完全关闭。而且，另一方面，与这些开闭阀88a、88b的关闭动作开始同时，或者在即将开始之前或刚刚开始之后，以各自的开放量逐渐变大的方式对固体电解质层形成单元64的开闭阀122a、122b、122c实施打开动作，并最终使这些开闭阀122a、122b、122c的开放量成为恒定。由此，从负电极层形成单元62的开闭阀88a、88b的关闭动作的开始之后直到它们完全关闭且从负电极层形成单元62供给的原料84a、84b在真空槽36内的残存量成为零期间，同时实施这些原料84a、84bc的聚合反应和从固体电解质层形成单元64供给的原料118a、118b、118c的聚合反应，在负电极层14上形成第二混合层174。
另外，在正电极层12和正电极集电体20之间形成第三混合层168的情况下，也可以在首先形成了正电极层12之后，在所述正电极层12上形成第三混合层168，然后，在该第三混合层168上形成正电极层12。例如，正电极层形成单元60的开闭阀88a、88b以恒定时间、恒定量开放之后，逐渐关闭这些开闭阀88a、88b，并完全关闭。而且，另一方面，与这些开闭阀88a、88b的关闭动作开始同时，或者在即将开始之前或即将开始之后，以开放量逐渐变大的方式对正电极侧集电体形成单元56的开闭阀182实施打开动作，并最终使开闭阀182的开放量成为恒定。由此，从正电极层形成单元60的开闭阀88a、88b的关闭动作的开始之后直到它们完全关闭且从正电极层形成单元60供给的原料84a、84b在真空槽36内的残存量成为零期间，同时实施这些原料84a、84b的聚合反应和从正电极侧集电体形成单元56供给的金属蒸气的汽相沉积操作，在正电极层12上形成第三混合层168。
而且，在负电极层14和负电极集电体22之间形成第四混合层170的情况下，也可以在首先形成了负电极侧集电体22之后，在所述负电极侧集电体22上形成第四混合层170，然后，在该第四混合层170上形成负电极层14。例如，负电极侧集电体形成单元58的开闭阀182以恒定时间、恒定量开放之后，逐渐关闭所述开闭阀182，并完全关闭。而且，另一方面，与开闭阀182的关闭动作开始同时，或者在即将开始之前或刚刚开始之后，以开放量逐渐变大的方式对负电极层形成单元62的开闭阀88a、88b实施打开动作，并最终使这些开闭阀88a、88b的开放量成为恒定。由此，从负电极侧集电体形成单元58的开闭阀182的关闭动作的开始之后直到它们完全关闭且从负电极侧集电体形成单元58供给的金属蒸气在真空槽36内的残存量成为零期间，同时实施金属蒸气的汽相沉积操作和从负电极侧集电体形成单元58供给的原料84a、84b的聚合反应，在负电极侧集电体22上形成第四混合层170。
另外，只要正电极层12和负电极层14具有充分的电子传导性，也可以省略正电极侧集电体20和负电极侧集电体22。
除此以外不再一一列举，但本发明还能够基于本领域技术人员的知识以施加了各种变更、修正、改良等方式实施，另外，这样的实施方式只要不脱离本发明的主旨，当然都包含于本发明的范围内。
附图标记的说明
10、162、166  锂离子二次电池
12  正电极层                14  负电极层
16  固体电解质层            18  层叠体
20  正电极侧集电体          22  负电极侧集电体
24  正电极活性物质          26  第一汽相沉积聚合膜
28  负电极活性物质                  30  第二汽相沉积聚合膜
32  第三汽相沉积聚合膜
34、142、148、164、176  制造装置
38  排气管                          40  真空泵
50  铝箔                            52  铜箔
56  正电极侧集电体形成单元
58  负电极侧集电体形成单元
60  正电极层形成单元                62  负电极层形成单元
64、150  固体电解质层形成单元
72  第一汽相沉积聚合膜形成装置
74  正电极活性物质混入装置
100  第二汽相沉积聚合膜形成装置
102  负电极活性物质混入装置
104、152  第三汽相沉积聚合膜形成装置
106、154  锂离子传导性赋予物质混入装置
134  锂离子传导性赋予物质         168  第三混合层
170  第四混合层                   172  第一混合层
174  第二混合层

Claims (19)

1.一种锂离子二次电池的制造方法，所述锂离子二次电池具有由正电极层和负电极层隔着固体电解质层层叠而成的层叠体，所述制造方法的特征在于，包括下述工序，即：
一边通过汽相沉积聚合法形成第一汽相沉积聚合膜，一边使正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中，由此，由含有该正电极活性物质的该第一汽相沉积聚合膜形成所述正电极层的工序；
一边通过汽相沉积聚合法形成第二汽相沉积聚合膜，一边使负电极活性物质混入该第二汽相沉积聚合膜中，由此，由含有该负电极活性物质的该第二汽相沉积聚合膜形成所述负电极层的工序；
一边通过汽相沉积聚合法形成第三汽相沉积聚合膜，一边使锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中，由此，由含有该锂离子传导性赋予物质从而被赋予了锂离子传导性的该第三汽相沉积聚合膜形成所述固体电解质层的工序。
2.如权利要求1所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，
通过将分散有所述正电极物质的第一载气吹到所述第一汽相沉积聚合膜上，使该正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中，另一方面，通过将分散有所述负电极物质的第二载气吹到所述第二汽相沉积聚合膜上，使该负电极物质混入该第二汽相沉积聚合膜中，而且还通过将分散有所述锂离子传导性赋予物质的第三载气吹到所述第三汽相沉积聚合膜上，使该锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
3.如权利要求1或2所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，
所述锂离子传导性赋予物质由锂盐构成，另一方面，所述第三汽相沉积聚合膜含有离子传导性聚合物。
4.如权利要求1或2所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，
所述锂离子传导性赋予物质由溶解了锂盐的液态的离子传导性聚合物构成。
5.如权利要求1～4中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，
所述第一汽相沉积聚合膜和所述第二汽相沉积聚合膜分别具有电子传导性。
6.如权利要求1～5中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施如下工序：
将多种正电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而形成所述正电极层的工序；和
在从该正电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入所述反应室内使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而在所述正电极层上层叠形成所述固体电解质层的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述多种正电极层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种固体电解质层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述固体电解质层的形成之前，在所述正电极层上形成第一混合层，该第一混合层中混合有该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物。
7.如权利要求1～5中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施如下工序：
将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而形成所述固体电解质层的工序；和
在从该固体电解质层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种正电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而在所述固体电解质层上层叠形成所述正电极层的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述多种固体电解质层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种负电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合和该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述正电极层的形成之前，在所述固体电解质层上形成第一混合层，该第一混合层中混合有该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物。
8.如权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施如下工序：
将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而形成所述固体电解质层的工序；和
在从该固体电解质层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种负电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而在所述固体电解质层上层叠形成所述负电极层的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述多种固体电解质层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种负电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合和该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述负电极层的形成之前，在所述固体电解质层上形成第二混合层，该第二混合层中混合有该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物。
9.如权利要求1～5和7中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施如下工序：
将多种负电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而形成所述负电极层的工序；和
在从该负电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种固体电解质层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第三汽相沉积聚合膜的同时，在该第三汽相沉积聚合膜中混入所述锂离子传导性赋予物质，从而在所述负电极层上层叠形成所述固体电解质层的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述多种负电极层形成用原料蒸气的导入量，从所述多种固体电解质层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述固体电解质层的形成之前，在所述负电极层上形成第二混合层，该第二混合层中混合有该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合生成的生成物和该多种固体电解质层形成用原料蒸气的聚合生成的生成物。
10.如权利要求1～9中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，
通过使用了金属材料的汽相沉积法将正电极侧集电体层叠形成在所述正电极层的所述固体电解质侧的相反侧，另一方面，通过使用了金属材料的汽相沉积法将负电极侧集电体层叠形成在所述负电极层的所述固体电解质侧的相反侧。
11.如权利要求10所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施如下工序：
将正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在配置于该反应室内的基体上，从而形成所述正电极侧集电体的工序；和
在从该正电极侧集电体的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种正电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而在所述正电极侧集电体上层叠形成所述正电极层的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气的导入量，从所述多种正电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述基体上的附着和该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述正电极层的形成之前，在所述正电极侧集电体上形成第三混合层，该第三混合层中混合有该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该正电极侧集电体形成用金属材料。
12.如权利要求10所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施以下工序：
将多种正电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第一汽相沉积聚合膜的同时，在该第一汽相沉积聚合膜中混入所述正电极活性物质，从而形成所述正电极层的工序；和
在从该正电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在所述正电极层上，从而形成所述正电极侧集电体的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述多种正电极层形成用原料的蒸气的导入量，从所述正电极侧集电体形成用金属材料向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合和该正电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述正电极层上的附着，从而在所述正电极侧集电体的形成之前，在该正电极层上形成第三混合层，该第三混合层中混合有该多种正电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该正电极侧集电体形成用金属材料。
13.如权利要求10～12中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施如下工序：
将负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在配置于该反应室内的基体上，从而形成所述负电极侧集电体的工序；和
在从该负电极侧集电体的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将多种负电极层形成用原料的蒸气导入所述反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而在所述负电极侧集电体上层叠形成所述负电极层的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气的导入量，从所述多种负电极层形成用原料蒸气向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述基体上的附着和该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合，从而在所述负电极层的形成之前，在所述负电极侧集电体上形成第四混合层，该第四混合层中混合有该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该负电极侧集电体形成用金属材料。
14.如权利要求10～12中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，实施如下工序：
将多种负电极层形成用原料的蒸气导入真空状态的反应室内并使之聚合，由此在形成所述第二汽相沉积聚合膜的同时，在该第二汽相沉积聚合膜中混入所述负电极活性物质，从而形成所述负电极层的工序；和
在从该负电极层的形成工序的开始起经过了预先设定的时间之后，将负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气导入真空状态的反应室内，使之附着在所述负电极层上，从而形成所述负电极侧集电体的工序，
另一方面，
使被导入所述反应室内的所述多种负电极层形成用原料的蒸气的导入量，从所述负电极侧集电体形成用金属材料向所述反应室内的导入开始起逐渐减少并成为零，由此同时实施该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合和该负电极侧集电体形成用金属材料的蒸气向所述负电极层上的附着，从而在所述负电极侧集电体的形成之前，在该负电极层上形成第四混合层，该第四混合层中混合有该多种负电极层形成用原料蒸气的聚合所生成的生成物和该负电极侧集电体形成用金属材料。
15.一种锂离子二次电池的制造装置，所述锂离子二次电池具有由正电极层和负电极层隔着固体电解质层层叠而成的层叠体，所述制造装置的特征在于，具有：
真空槽，容纳基体；
排气装置，排出该真空槽内的空气，使该真空槽内成为真空状态；
正电极层形成单元，包括在真空状态的所述真空槽内通过汽相沉积聚合法形成第一汽相沉积聚合膜的第一汽相沉积聚合膜形成装置、和在该第一汽相沉积聚合膜的形成过程中使正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中的正电极活性物质混入装置，由含有该正电极活性物质的该第一汽相沉积聚合膜形成所述正电极层；
负电极层形成单元，包括在真空状态的所述真空槽内通过汽相沉积聚合法形成第二汽相沉积聚合膜的第二汽相沉积聚合膜形成装置、和在该第二汽相沉积聚合膜的形成过程中使负电极物质混入该第二汽相沉积聚合膜中的负电极活性物质混入装置，由含有该负电极活性物质的该第二汽相沉积聚合膜形成所述负电极层；
固体电解质层形成单元，包括在真空状态的所述真空槽内通过汽相沉积聚合法形成第三汽相沉积聚合膜的第三汽相沉积聚合膜形成装置、和在该第三汽相沉积聚合膜的形成过程中使锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中的锂离子传导性赋予物质混入装置，由含有该锂离子传导性赋予物质的该第三汽相沉积聚合膜形成所述固体电解质层，
所述锂离子二次电池的制造装置构成为，对于容纳在所述真空槽内的所述基体，通过所述正电极层形成单元、所述负电极层形成单元和所述固体电解质层形成单元形成所述层叠体。
16.如权利要求15所述的锂离子二次电池的制造装置，其特征在于，
所述正电极层形成单元的所述正电极活性物质混入装置将分散有所述正电极物质的第一载气吹到形成过程中的所述第一汽相沉积聚合膜上，由此使该正电极物质混入该第一汽相沉积聚合膜中，另一方面，所述负电极层形成单元的所述负电极活性物质混入装置将分散有所述负电极物质的第二载气吹到形成过程中的所述第二汽相沉积聚合膜上，由此使该负电极物质混入该第二汽相沉积聚合膜中，而且，所述固体电解质形成单元的所述锂离子传导性赋予物质混入装置将分散有所述锂离子传导性赋予物质的第三载气吹到形成过程中的所述第三汽相沉积聚合膜上，由此使该锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
17.如权利要求15或16所述的锂离子二次电池的制造装置，其特征在于，
所述固体电解质形成单元的所述第三汽相沉积聚合膜形成装置形成含有离子传导性聚合物的所述第三汽相沉积聚合膜，另一方面，所述锂离子传导性赋予物质混入装置使由锂盐构成的所述锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
18.如权利要求15或16所述的锂离子二次电池的制造装置，其特征在于，
所述固体电解质形成单元的所述锂离子传导性赋予物质混入装置使由溶解了锂盐的液态的离子传导性聚合物构成的所述锂离子传导性赋予物质混入该第三汽相沉积聚合膜中。
19.如权利要求15～18中任一项所述的锂离子二次电池的制造装置，其特征在于，还设置有：
正电极侧集电体形成单元，在真空状态的所述真空槽内，在所述正电极层的所述固体电解质层侧的相反侧，通过汽相沉积法形成由金属汽相沉积膜构成的正电极侧集电体；和
负电极侧集电体形成单元，在真空状态的所述真空槽内，在所述负电极层的所述固体电解质层侧的相反侧，通过汽相沉积法形成由金属汽相沉积膜构成的负电极侧集电体。
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