CN104659331B - 聚合物二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制内部电阻增大、且每单位体积的放电容量足够高的聚合物二次电池。聚合物二次电池(1)具有第一电极层(111a、112a)和第二电极层(131a～133a)，所述第二电极层(131a～133a)以夹持聚合物电解质层(12)的方式层合在第一电极层(111a、112a)的两侧，所述聚合物二次电池(1)设置至少1个第一开口部(141、142)，所述第一开口部(141、142)将第一电极层(111a、112a)和与第一电极层(111a、112a)相邻的聚合物电解质层(12)贯通，位于第一电极层(111a、112a)两侧的第二电极层(131a～133a)在第一开口部(141、142)的内部接触。

Description

聚合物二次电池

技术领域

本发明涉及聚合物二次电池。

背景技术

近年来，伴随着手机、笔记本电脑等高性能小型便携式设备的迅速普及，需要能获得高能量密度的电源。在二次电池中，关注集中于能获得高电压的锂二次电池，已开始进行在小型电子设备中的搭载，也已开始应用在电力储备、电动车用电源等中。

如上所述的锂二次电池由包含无机材料的电极和非水电解液构成。使用非水电解液的锂二次电池的速率(rate)特性也优异、被广泛地使用，但在漏液的危险性、由产生可燃性气体导致的设备破坏和电池破裂、点火的危险性方面遗留有问题。因此，开展了对使用了可避免上述危险性的聚合物电解质的聚合物二次电池的研究。

另一方面，作为锂二次电池的电解质层和电极层的层合结构的一个例子，例如专利文献1中公开了下述内容：在负极集电体层的两侧层合有负极活性物质层的负极层、与在正极集电体层的两侧层合有正极活性物质层的正极层隔着固体电解质层交替地层合，上述正极层、负极层所连接的端部电极具有导电性物质载带活性物质的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-198692号公报

发明内容

如专利文献1中公开那样的具有层合结构的锂二次电池中，通过负极层和正极层隔着固体电解质层交替地层合，锂二次电池形成为按层合方向排列的结构，因此可以期待提高每单位面积的放电容量。但是，由于专利文献1中公开的层合结构中，与放电容量无关的集电体层分别形成于负极层和正极层，所以不能说每单位体积的放电容量足够高。此外，专利文献1的锂二次电池中，想要不使用集电体层而仅由活性物质层形成负极层和正极层的情况下，电子通过负极层或正极层移动到端部电极，锂二次电池的内部电阻变大，因此放电容量反而降低，且从锂二次电池输出的输出电流也变小。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种聚合物二次电池，所述聚合物二次电池抑制内部电阻增大，且每单位体积的放电容量足够高。

本发明人等发现：在聚合物二次电池中，通过使位于第一电极层两侧的第二电极层在设置于第一电极层的第一开口部的内部接触，通过第一开口部的电子的流通成为可能，由此电子能够向层合方向移动，从而完成了本发明。

具体而言，本发明提供以下方案：

(1)一种聚合物二次电池，所述聚合物二次电池具有第一电极层和第二电极层，所述第二电极层以夹持聚合物电解质层的方式层合在所述第一电极层的两侧，其中，所述聚合物二次电池设置至少1个第一开口部，所述第一开口部将上述第一电极层和与上述第一电极层相邻的聚合物电解质层贯通，位于上述第一电极层两侧的上述第二电极层在上述第一开口部的内部接触。

(2)如(1)所述的聚合物二次电池，其中，所述聚合物电解质层含有玻璃化温度为0℃以下的有机类聚合物。

(3)如(2)所述的聚合物二次电池，其中，所述聚合物电解质层进一步含有无机或有机类的碱金属盐。

(4)如(2)或(3)所述的聚合物二次电池，其中，所述第一电极层及所述第二电极层中的至少任一个含有聚合物电解质。

(5)如(2)～(4)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，所述第二电极层含有所述聚合物电解质。

(6)如(1)～(5)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，所述第一开口部的内壁被固体电解质、聚合物电解质或绝缘材料覆盖。

(7)如(1)～(6)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，多个所述第一电极层和多个所述第二电极层以夹持所述聚合物电解质层的方式交替地层合，在层合方向的一个端部设置有所述第二电极层，所述第一开口部设置为，将各上述第一电极层和与上述第一电极层相邻的聚合物电解质层贯通。

(8)如(1)～(7)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，具有第一电极层，所述第一电极层以夹持聚合物电解质层的方式层合在所述第二电极层的两侧，所述聚合物二次电池设置至少1个第二开口部，所述第二开口部将上述第二电极层和与上述第二电极层相邻的聚合物电解质层贯通，位于上述第二电极层两侧的上述第一电极层在上述第二开口部的内部接触。

(9)如(8)所述的聚合物二次电池，其中，所述第一电极层含有添加了无机或有机类的碱金属盐的、由有机类聚合物形成的聚合物电解质。

(10)如(8)或(9)所述的聚合物二次电池，其中，所述第二开口部的内壁被固体电解质、聚合物电解质或绝缘材料覆盖。

(11)如(8)～(10)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，多个所述第一电极层和多个所述第二电极层以夹持所述聚合物电解质层的方式交替地层合，在层合方向的一个端部设置有所述第一电极层，在层合方向的另一个端部设置有所述第二电极层，所述第一开口部设置为，将设置于除上述一个端部以外的部位的各上述第一电极层和与上述第一电极层相邻的聚合物电解质层贯通，所述第二开口部设置为，将设置于除上述另一个端部以外的部位的各上述第二电极层和与上述第二电极层相邻的聚合物电解质层贯通。

(12)如(8)～(11)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，所述第二电极层具有岛状部，所述岛状部的周围被所述第二开口部包围。

(13)如(1)～(12)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，所述第一电极层具有岛状部，所述岛状部的周围被所述第一开口部包围。

(14)如(1)～(13)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，所述聚合物电解质层的厚度在1μm以上50μm以下的范围内。

(15)如(1)～(14)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，所述第一电极层及所述第二电极层的一方为正极层，另一方为负极层。

(16)如(1)～(15)中任一项所述的聚合物二次电池，其中，具有层合体，所述层合体是以夹持所述聚合物电解质层的方式层合所述第一电极层和所述第二电极层而形成的，所述层合体的表面具有由聚合物电解质或绝缘材料形成的防短路材料，所述防短路材料以跨越所述第一电极层的至少一部分和所述第二电极层的至少一部分的方式形成。

(17)如(16)所述的聚合物二次电池，其中，所述层合体的表面被所述防短路材料和设置于层合方向的一个端部及另一端部的集电体覆盖。

根据本发明，可以提供一种抑制内部电阻增大、且每单位体积的放电容量足够高的聚合物二次电池。

附图说明

[图1A]为表示第一实施方式中的聚合物二次电池的一个例子的截面图。

[图1B]为表示第一实施方式中的聚合物二次电池的电池元件的一个例子的截面图。

[图2]为表示第二实施方式中的聚合物二次电池的电池元件的一个例子的截面图。

[图3]为表示第三实施方式中的聚合物二次电池的电池元件的一个例子的截面图。

[图4]为表示实施例中的通过层叠部件进行真空封装的结构的例子的截面图。

[图5]为形成于实施例中制作的片材A～G上的开口部的示意图。

[图6]为实施例2中得到的聚合物二次电池的、正极层在其内部接触的开口部的截面的实体显微镜像照片。

[图7]为实施例2中得到的聚合物二次电池的、负极层在其内部接触的开口部的截面的实体显微镜像照片。

[图8]为表示实施例2的聚合物二次电池的充放电试验结果的图表。

附图标记说明

1A～1C 聚合物二次电池

2A 金属制壳体

3A 金属制封口板

2B、3B、2C、3C 金属箔

4 绝缘体

10、10a、10b 电池元件

111a～113a 第一电极层

111b～113b 第一电极层

12 聚合物电解质层

131a～133a 第二电极层

131b～133b 第二电极层

141、142 第一开口部

151、152 第二开口部

161 第二集电体层

162 第一集电体层

171～174 岛状部

18 防内壁导通层

19 防短路材料

51、52 层叠部件

61、62 极耳

71、72 极耳膜

具体实施方式

本发明的聚合物二次电池具有第一电极层和第二电极层，所述第二电极层以夹持聚合物电解质层的方式层合在所述第一电极层的两侧，所述聚合物二次电池设置至少1个第一开口部，所述第一开口部将上述第一电极层和与上述第一电极层相邻的聚合物电解质层贯通，且位于上述第一电极层两侧的上述第二电极层在上述第一开口部的内部接触。

由此，通过位于第一电极层两侧的第二电极层在第一开口部的内部接触并导通，能够减少电子在第二电极层中的移动距离。因此，即使不在第二电极层上设置集电体，也能够抑制聚合物二次电池的内部电阻增大。

此外，制作聚合物二次电池时也可以不在层合结构的内部设置集电体，从而能够提高聚合物二次电池的每单位体积的放电容量。因此，可以提供一种抑制内部电阻增大、且每单位体积的放电容量得以充分提高的聚合物二次电池。

以下，根据需要一边参见图1等一边对本发明的聚合物二次电池及其制造方法的实施方式进行详细的说明，但本发明并不受以下实施方式的任何限定，在本发明的目的的范围内可以进行适当变更从而实施。需要说明的是，对于说明重复之处，有时省略适当说明，但并不限定发明的主旨。

《聚合物二次电池的基本形态》

例如如图1A所示，本发明的聚合物二次电池1A具有：电池元件10，所述电池元件10具有第一电极层、第二电极层及聚合物电解质层；金属制壳体2A，所述金属制壳体2A与电池元件10的第一电极层导通、且兼做第一电极端子；金属制封口板3A，所述金属制封口板3A与电池元件10的第二电极层导通、且兼做第二电极端子；绝缘体4，所述绝缘体4设置为，将金属制壳体2A和金属制封口板3A绝缘、且将它们固定。

图1A为表示聚合物二次电池1A的一个例子的截面图。

第一实施方式中，作为电池元件10a，具有第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a，所述第二电极层131a～133a以夹持聚合物电解质层12的方式层合在第一电极层111a～113a的两侧。该电池元件10a具有介于第一电极层113a和金属制壳体2之间的第一集电体层162，具有介于第二电极层131a和金属制封口板3之间的第二集电体层161。

图1B为表示聚合物二次电池1的电池元件10a的一个例子的截面图。

(第一电极层及第二电极层)

第一电极层111a～113a及第二电极层131a～133a构成聚合物二次电池1的两极。此处，第一电极层111a～113a及第二电极层131a～133a中的一方为含有正极活性物质的正极层、另一方为含有负极活性物质的负极层。此时，可以将第一电极层111a～113a作为正极层、将第二电极层131a～133a作为负极层，也可以将第二电极层131a～133a作为正极层、将第一电极层111a～113a作为负极层。

本实施方式中，多个第一电极层111a～113a和多个第二电极层131a～133a以夹持聚合物电解质层的方式交替地层合。由此，形成于另一个端部的第二电极层131a成为电池元件10a的第二电极，并且形成于一个端部的第一电极层113a成为电池元件10a的第一电极。由于可以简化第一电极、第二电极的集电体的结构，所以即使不设置特别的布线结构，也可以将聚合物二次电池1制成纽扣型等形状，可以实现聚合物二次电池1的小型化、薄型化。

此处，第一电极层113a设置于电池元件10a的层合方向的一个端部，第二电极层131a设置于电池元件10a的层合方向的另一个端部。由此，形成于一个端部的第一电极层113a的整个面成为电池元件10a的第一电极，形成于另一个端部的第二电极层131a的整个面成为电池元件10a的第二电极。因此，由于可以增大第一电极、第二电极的面积，并且可以简化设置于第一电极、第二电极的第一集电体层162、第二集电体层161的结构，所以可以实现聚合物二次电池1的小型化、薄型化。

优选第一电极层111a～113a及第二电极层131a～133a中的至少任一个含有下文所述的聚合物电解质。由此，能够提高第一电极层111a～113a、第二电极层131a～133a对聚合物电解质层12的浸润性，因此可以进一步提高充放电特性。

特别是在使第二电极层131a～133a在第一开口部141、142的内部接触的方案中，通过含有聚合物电解质作为第二电极层131a～133a的电解质，第二电极层131a～133a变得柔软、易于进入第一开口部141、142，因此可以提高电极层之间的密合性、降低电极层之间的电阻。

另一方面，在使第一电极层111a～113a在第二开口部151、152的内部接触的方案中，基于同样的理由，优选含有聚合物电解质作为第一电极层111a～113a的电解质。

第一电极层111a～113a的电导率可根据第一电极层111a～113a的厚度进行设定，例如优选为1×10^-6S/cm以上。由此，流过第一电极层111a与第一电极层112a的接触部分的电流、和流过第一电极层112a与第一电极层113a的接触部分的电流增加，因此可以降低聚合物二次电池1的内部电阻。此外，基于与第一电极层111a～113a同样的理由，第二电极层131a～133a的电导率也优选在1×10^-6S/cm以上的范围内。因此，第一电极层111a～113a及第二电极层131a～133a的电导率的下限优选为1×10^-6S/cm、较优选为1×10^-5S/cm、最优选为1×10^-4S/cm。

第一电极层111a～113a的厚度优选为40μm以下。特别是通过使形成于除一个端部以外的部位的第一电极层111a、112a的厚度为40μm以下，可以降低电池元件10a在厚度方向上的电阻。此外，由于能够增加每单位体积的电极层的层合数，所以可以容易地提高每单位体积的放电容量。其中，特别是通过使下文所述的设置有第一开口部141、142的第一电极层111a、112a的厚度为40μm以下，第二电极层131a和第二电极层132a变得易于接近，且第二电极层132a和第二电极层133a变得易于接近，因此可以容易地实现它们的接触。因此，第一电极层111a～113a的厚度的上限优选为40μm、较优选为30μm、最优选为20μm。另一方面，通过使第一电极层111a～113a的厚度为2μm以上，可吸藏于第一电极层111a～113a中的锂离子增加，因此可以确保聚合物二次电池1中所期望的放电容量。此外，可以使第一电极层111a～113a的平面方向上的导电性充分。因此，第一电极层111a～113a的厚度的下限优选为2μm、较优选为5μm、最优选为10μm。

此外，基于与第一电极层111a～113a相同的理由，第二电极层131a～133a的厚度的上限优选为40μm、较优选为30μm、最优选为20μm。基于与第一电极层111a～113a相同的理由，第二电极层131a～133a的厚度的下限也优选为2μm、较优选为5μm、最优选为10μm。

(聚合物电解质层)

聚合物电解质层12含有作为锂离子的移动介质的聚合物电解质，与第一电极层111a～113a的至少一方的面相邻并层合，并且与第二电极层131a～133a的至少一方的面相邻并层合，以夹持在第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a之间的方式进行层合。由此，锂离子可以在第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a之间移动，同时导通被抑制，因此，可以在第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a之间形成二次电池。

此处，聚合物电解质层12的厚度优选在1μm以上50μm以下的范围内。特别是通过使聚合物电解质层12的厚度为50μm以下，例如在第一电极层111a的内部，第二电极层131a和第二电极层132a变得易于接近，因此可以容易地实现第一电极层之间的接触、和第二电极层之间的接触。此外，通过使聚合物电解质层12的离子传导阻抗减小，可以降低聚合物二次电池1的内部电阻。此外，由于聚合物电解质层12构成得比电极层更薄，所以可以增加每单位体积的电极层的层合数，可以提高每单位体积的放电容量和能量密度。上述情况下，聚合物电解质层12的厚度的上限优选为50μm、较优选为40μm、最优选为30μm。另一方面，通过使聚合物电解质层12的厚度为1μm以上，能够可靠地抑制第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a的导通。上述情况下，聚合物电解质层12的厚度的下限优选为1μm、较优选为2μm、最优选为3μm。

(第一开口部)

第一开口部141设置为，将第一电极层111a和与第一电极层111a相邻的聚合物电解质层12贯通。由此，设置于第一电极层111a两侧的第二电极层131a和第二电极层132a进入第一开口部141的内部并接触，从而第二电极层131a和第二电极层132a之间导通，在上述层的厚度方向(层合方向)上产生电流。因此，由于即使不在第二电极层131a、132a的面方向的端部设置端部电极，也能够与在层合方向上形成多个的各二次电池单元进行电子交换，所以可以减小电子在第二电极层131a、132a内部的移动距离。因此，即使不在第二电极层131a、第二电极层132a中设置集电体，也可以抑制聚合物二次电池1的内部电阻增大。

特别是在本实施方式那样的、在多个第一电极层111a～113a和多个第二电极层131a～133a以夹持聚合物电解质层12的方式交替地层合的方案中，优选第一开口部141、142设置为：将设置于除一个端部以外的部位的多个第一电极层111a、112a的各个、和与它们相邻的聚合物电解质层12贯通。由此，通过与第一开口部141、142相邻的第二电极层131a～133a在各第一开口部141、142中接触，从没有形成于另一个端部的各第二电极层132a～133a到形成于另一个端部的第二电极层131a为止，经由第一开口部141、142的内部在层合方向上产生电流。即，在位于另一个端部的第二电极层131a上形成第二集电体层161时，第二集电体层161和各第二电极层131a～133a导通，因此，即使不在第二电极层131a～133a的面方向的端部设置端部电极，也可以构成聚合物二次电池1。此外，电池元件10a中的、电子从第二电极层131a～133a到第二集电体层161的移动距离的总和变小，由此可以抑制聚合物二次电池1的内部电阻增大。

形成于第一开口部141、142的周边的开口优选为圆形。由此，第二电极层131a～133a易于进入第一开口部141、142，从而可以使第二电极层131a和第二电极层132a易于接触，并且可以使第二电极层132a和第二电极层133a易于接触。

第一开口部141的开口面积可根据第一电极层111a、聚合物电解质层12的厚度、有无下文所述的岛状部进行设定，但俯视观察第一电极层111a或聚合物电解质层12时的、相对于该第一电极层111a或聚合物电解质层12的面积而言的开口的总面积的比例的下限优选为1％、较优选为3％、进一步优选为4％。由此，可以使第二电极层131a和第二电极层132a易于接触，从而可以降低第二电极层131a与第二电极层132a的接触部分处的电阻。另一方面，第一开口部141的开口的面积比例的上限优选为10％、较优选为8％、进一步优选为5％。由此，能够确保第一电极层111a和聚合物电解质层12的有效面积，因此能够抑制聚合物二次电池1的放电容量降低。另一第一开口部142也具有与第一开口部141同样的面积比例。

此处，上述总面积的比例由下述式表示。

面积比例(％)＝[第一开口部141的开口的总面积]/[包含第一开口部141的开口的面积的、第一电极层111a或聚合物电解质层12的面积]×100

(防内壁导通层)

第一开口部141、142的内壁被防内壁导通层18覆盖，所述防内壁导通层18由已知的固体电解质、聚合物电解质及绝缘材料中的1种以上形成。由此，即使第二电极层131a～133a与第一开口部141、142的内壁接触，也可以防止第一电极层111a、112a和第二电极层131a～133a的短路。

防内壁导通层18较优选由固体电解质或聚合物电解质形成、进一步优选由与聚合物电解质层12组成相同的聚合物电解质形成。通过使防内壁导通层18由固体电解质或聚合物电解质形成，锂离子不仅可以经由聚合物电解质层12、也可以经由防内壁导通层18进行移动，因此能够进一步抑制聚合物二次电池1的内部电阻增大。特别是通过防内壁导通层18由与聚合物电解质层12组成相同的聚合物电解质形成，在对层合的聚合物电解质片材和电极片材进行加压来制作聚合物电解质层及电极层时，可以通过使聚合物电解质片材的一部分绕回、覆盖第一开口部141、142的内壁来制作防内壁导通层18，因此可以更高效地制作聚合物二次电池1。

此处，从可靠地抑制第一电极层111a、112a和第二电极层131a～133a的导通的观点来考虑，防内壁导通层18的厚度的下限优选为0.1μm、较优选为1μm、进一步优选为5μm。另一方面，从抑制由防内壁导通层18的形成引起每单位体积的放电容量降低的观点来考虑，防内壁导通层18的厚度的上限优选为50μm、较优选为20μm、进一步优选为10μm。

(第二开口部)

第二开口部151、152设置为，将第二电极层132a、133a和与第二电极层132a、133a相邻的聚合物电解质层12贯通。此时，设置于第二电极层132a的两侧的第一电极层111a、112a进入第二开口部151的内部并接触，并且设置于第二电极层133a的两侧的第一电极层112a、113a进入第二开口部152的内部并接触。由此，第一电极层111a和第一电极层112a之间、以及第一电极层112a和第一电极层113a导通，在层合方向上产生电流。因此，由于即使不在第一电极层111a～113a的面方向的端部设置端部电极，也能够与多个地形成于层合方向上的各二次电池单元进行电子交换，所以可以减小电子在第一电极层111a～113a内部的移动距离。

第二开口部151、152的内壁与第一开口部141、142同样地被由已知的固体电解质、聚合物电解质及绝缘材料中的1种以上形成的防内壁导通层18覆盖。由此，即使第一电极层111a～113a与第二开口部151、152的内壁接触，也可以防止第二电极层131a～133a和第一电极层111a～113a的短路。

形成于第二开口部151、152的周边的开口的形状、第二开口部151、152的开口的面积、防内壁导通层18的厚度与第一开口部141、142相同。

此外，在多个第一电极层111a～113a和多个第二电极层131a～133a以夹持聚合物电解质层12的方式交替地层合的方案中，第二开口部151、152也可以设置为：将设置于除另一个端部以外的部位的多个第二电极层132a、133a的各个、和与它们相邻的聚合物电解质层12贯通。

《第一电极层或第二电极层具有岛状部的方案》

第二实施方式中，作为电池元件10b，第一电极层111b、112b、第二电极层132b、133b具有岛状部171～174，所述岛状部171～174的周围被第一开口部141、142、第二开口部151、152包围。

图2给出表示电池元件10b的一个例子的主要部分截面图。

(岛状部)

形成于第一电极层111b的岛状部173构成为其周围被第一开口部141包围。由此，位于第一电极层111b两侧的第二电极层131b和第二电极层132b通过岛状部173间接地接触，从而可以利用岛状部173确保第二电极层131b和第二电极层132b的导通，同时能够减小由第二电极层131b、132b进入第一开口部141产生的第二电极层131b、132b的变形。因此，可以使第二电极层131b和第二电极层132b更易于接触、降低聚合物二次电池1的内部电阻。此外，可以减少特别是制作电池元件10b时的、加压前的片材层合体的表面上由第一开口部141产生的凹凸，可以减少由该凹凸导致的厚度小的聚合物电解质片材的断裂。

基于与岛状部173同样的理由，形成于第二电极层132b的岛状部171构成为其周围被第二开口部151包围。

此处，从将由岛状部173产生的电阻抑制为低水平、进而降低聚合物二次电池1的内部电阻的观点来考虑，关于第一电极层111b的面方向上的、岛状部173的面积相对于第一电极层111b的面积的比例的下限优选为0.5％、较优选为2.5％、进一步优选为3.5％。另一方面，从抑制由岛状部173引起第一电极层111b的体积减小而产生的聚合物二次电池1的电池容量降低的观点来考虑，关于第一电极层111b的面方向上的、岛状部173的面积相对于第一电极层111b的面积的比例的上限优选为9.5％、较优选为7.5％、进一步优选为4.5％。其他岛状部171、172、174也具有与岛状部173相同的面积比例。

此处，上述面积比例由下述式表示。

面积比例(％)＝[岛状部173的面积]/[包含第一开口部141的开口的面积和岛状部173的面积的、第一电极层111a或聚合物电解质层12的面积]×100

作为形成岛状部173的方法，可以采用例如对第一电极层111b进行激光照射、在形成于第一电极层111b的开口和岛状部173之间形成空隙的方法。此时，以与第一电极层111b相邻的方式形成聚合物电解质层12，另一方面，在岛状部173的厚度方向的表面上不形成聚合物电解质层12，从而可以确保岛状部173和第二电极层131b、132b的导通，另一方面，可以抑制岛状部173和第一电极层111b的导通。

《设置防短路材料的方案》

第三实施方式中，作为电池元件10c，具有防短路材料19，所述防短路材料19设置为：位于层合有第一电极层111a～113a和聚合物电解质层12、第二电极层131a～133a的层合体的表面、跨越第一电极层111a～113a的至少一部分和第二电极层131a～133a的至少一部分。

图3给出表示电池元件10c的一个例子的主要部分截面图。

如上所述，通过使第一电极层111a～113a中位于层合体表面的部分和第二电极层131a～133a中位于层合体表面的部分被防短路材料19覆盖，即使在第一电极层111a～113a、聚合物电解质层12、第二电极层131a～133a含有聚合物电解质而具有柔软性的情况下，也能够通过防短路材料19抑制由在层合体表面的第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a的变形导致的导通，因此可以减少聚合物二次电池1内部的短路。

此处，较优选用设置于层合方向的一个端部及另一个端部的第一集电体层162及第二集电体层161、和防短路材料19将聚合物电解质层及电极层的层合体的表面覆盖。由此，位于层合体表面的第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a除了被第一集电体层162及第二集电体层161覆盖以外还被防短路材料19覆盖，因此，能够更可靠地抑制第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a的导通。

防短路材料19较优选由聚合物电解质或绝缘材料形成、进一步优选由与聚合物电解质层12组成相同的聚合物电解质形成。通过使防短路材料19由聚合物电解质或绝缘材料形成，可以减少第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a之间的导通。特别是通过使防短路材料19由与聚合物电解质层12组成相同的聚合物电解质形成，能够提高与聚合物电解质层12的接触性，因此可以降低由防短路材料19剥离等导致的防短路材料19的劣化。

《聚合物二次电池的封装》

作为用于保护电池元件10不与外部气体接触、不与电池外部产生不期望的导通的封装的方案，可以采用各种方案。

例如，优选图4(a)和(b)所示那样的利用铝层叠等的层叠部件51、52将电池元件10真空封装的方案。第一集电体层162及第二集电体层161与电极的接触通过真空封装得以提高，电池元件10与外部气体的接触减少，且即使第一电极层及第二电极层产生变形，通过真空封装也能够抑制第一电极层与第二电极层的导通、对电池元件10的损坏，因此，能够得到可经受长期使用的聚合物二次电池。

更具体而言，如图4(b)所示，聚合物二次电池1C的电池元件10的第一集电体层162和金属箔2C的一方以导通的方式接触，金属箔2C的另一方和极耳(tab)62以导通的方式接触。此外，电池元件10的第二集电体层161和金属箔3C的一方以导通的方式接触，金属箔3C的另一方和极耳61以导通的方式接触。由此，形成来自真空封装的电流的取出口的部分(图4(b)中的层叠部件51、52的接合部)的电极的机械强度增加，因此可以减少由电极的折弯引起的破损。

作为金属箔2C、3C的组合，从提高与第一集电体层162及第二集电体层161之间的接合强度、并且减少接合部分的腐蚀等的观点来考虑，优选金属箔2C为铜箔、且金属箔3C为铝箔。此外，作为极耳61、62的组合，从提高与金属箔2C、3C之间的接合强度、并且减少接合部分的腐蚀等的观点来考虑，优选极耳61为镍极耳、且极耳62为铝极耳。此时，金属箔2C和第一集电体层162一体地形成、或者金属箔3C和第二集电体层161一体地形成均可。

此处，优选的是，在层叠部件51、52的接合部中至少引出极耳61、62的部分以将极耳61、62中的至少一方包围的方式设置有极耳膜71、72，所述极耳膜71、72由热熔接性树脂等粘接性树脂形成。由此，可以减少层叠部件51、52的接合部中的极耳61、62的损坏。特别是在层叠部件51、52为铝层叠膜的情况下，可以防止层叠部件51、52的端部和极耳61、62的短路。

需要说明的是，本发明也可以为例如如图4(a)所示那样的、不具有极耳61、62、且铝箔3B及铜箔2B的一部分暴露于层叠部件51～52的外部的聚合物二次电池1B。

此外，本发明也可以为例如如图1所示那样的、电池元件10被金属制壳体2A及金属制封口板3A封装而得的聚合物二次电池1A。

《聚合物二次电池的其他方案》

对于第一开口部141、142，可以在第一电极层111a、112a(或第一电极层111b、112b)的每1层中设置1处，也可以在每1层中设置2处以上。特别是通过在每1层中设置2处以上的第一开口部141、142，电池元件10中的、从第二电极层131a～133a(或第二电极层131b～133b)到第二集电体层161为止的电子移动距离的总和易于变得更短，因此可以容易地使聚合物二次电池1的内部电阻更低。

形成于第一开口部141、142的周边的开口的形状并不限定于圆形，只要为第二电极层131a～133a(或第二电极层131b～133b)能够进入内部的形状即可。

此外，本发明中所谓“开口部”，是形成于电极层和聚合物电解质层12的厚度方向上的孔，俯视观察电极层或聚合物电解质层12时，是指其外周形状闭合的部位，但并不限定于此，也包括形成于电极层或聚合物电解质层12的端部的缺口、即其外周形状不闭合的部位。但是，从缩短电极层内的电子传导通路的总和的观点来考虑，第一开口部141、142和第二开口部151、152优选为在厚度方向上贯通的孔。

上述实施方式中，第一开口部141、142和第二开口部151、152以在层合方向上相互重叠的方式设置，但也可以以在层合方向上相互不重叠的方式设置。

此处，例如将第一开口部141、142以在层合方向上相互重叠的方式设置时，电流从形成于最外一端侧的第二电极层133流动到位于另一端侧的第二集电体层161时的电子移动距离变小，因此可以进一步减小聚合物二次电池1的内部电阻。

另一方面，虽未作图示，但将第一开口部以在层合方向上相互不重叠的方式设置时，可以减少特别是制作电池元件10时的、加压前的片材层合体的表面上由第一开口部141、142产生的凹凸，可以减少由该凹凸导致的厚度小的聚合物电解质片材的断裂。作为以在层合方向上不相互重叠的方式进行设置的方法，可以采用一边使切成圆形的第一电极层的中心重叠、一边在旋转方向上使第一电极层一点一点地错位进行层合的方法。

此外，上述实施方式中，第一电极层及第二电极层分别各使用3层，但并不限定于此。特别是从提高每单位体积的放电容量、同时使输出电流进一步增大的观点来考虑，第一电极层及第二电极层优选分别各具有10层以上、较优选各具有30层以上、最优选各具有50层以上。

《聚合物二次电池的制作》

以下，基于图1A及图1B对制作本发明的聚合物二次电池1中使用的电池元件10a的方法进行说明。

电池元件10a例如可经由下述工序进行制作：片材制作工序，形成第一电极片材、聚合物电解质片材和第二电极片材(所述第一电极片材由第一电极层111a～113a的原料组合物形成，所述聚合物电解质片材由聚合物电解质层12的原料组合物形成，所述第二电极片材由第二电极层131a～133a的原料组合物形成)，在聚合物电解质层12及电极层中形成第一开口部141、142及第二开口部151、152的部分形成开口部；层合工序，以使第一电极层111a～113a及与其相邻的聚合物电解质层12的开口部和第二电极层131a～133a的一部分区域重叠、且使第二电极层131a～133a及与其相邻的聚合物电解质层12的开口部和第一电极层111a～113a的一部分区域重叠的方式将聚合物电解质层12及电极层层合，从而制作片材层合体；加压工序，对片材层合体进行加压。需要说明的是，本说明书中，将第一电极层111a～113a及第二电极层131a～133a统称为电极层，将正极活性物质及负极活性物质统称为电极活性物质。

本发明中的“片材”是指成型为薄板状的玻璃粉末、结晶(陶瓷或玻璃陶瓷)粉末。具体而言，是指将含有聚合物电解质和填料、溶剂等的原料组合物成型为薄板状。此外，“片材”中也包含在其他片材上涂布原料组合物所得的片材。

[原料组合物]

聚合物二次电池1的制作中使用的原料组合物含有电解质和电极活性物质、导电助剂，形成浆料或糊剂的形态。由此，原料组合物具有所期望的粘性和硬度，因此，通过使用如上所述的原料组合物制作电极层和聚合物电解质层12，可以使电极层彼此在第一开口部141、142或第二开口部151、152的内部接触。

此处，聚合物电解质层12含有聚合物电解质和无机填料。另一方面，作为正极层的电极层含有正极活性物质、电解质、无机填料和导电助剂。此外，作为负极层的电极层含有负极活性物质、电解质、无机填料和导电助剂。

(聚合物电解质)

聚合物电解质层12含有聚合物电解质作为电解质。另一方面，优选第一电极层111a～113a及第二电极层131a～133a中的至少任一个含有聚合物电解质作为电解质，较优选上述两方含有聚合物电解质作为电解质。

由此，聚合物电解质和电极层具有柔软性，从而能够减少制作聚合物二次电池1时的由加压引起的聚合物电解质层12、电极层的损坏，因此能够抑制聚合物二次电池1的内部电阻上升。特别是通过使聚合物电解质层12含有聚合物电解质作为电解质，能够抑制由聚合物电解质层12的损坏引起的第一电极层111a～113a和第二电极层131a～133a的导通。

聚合物电解质可大致区分为干态聚合物电解质及凝胶态聚合物电解质，在任一种情况下，均至少含有有机类聚合物、和无机或有机类的碱金属盐。

其中，作为有机类聚合物，优选使用玻璃化温度为0℃以下的聚合物。通过使用如上所述的具有柔软性的有机类聚合物，能够对聚合物电解质赋予锂离子传导性。此外，由于聚合物电解质层12具有柔软性，所以可以抑制制作电池时的由加压等引起的聚合物电解质层12的损坏。此处，聚合物电解质的玻璃化温度的上限优选为0℃、较优选为-10℃、进一步优选为-15℃。

此外，作为有机类聚合物，可以使用具有极性的聚合物。特别地，作为构成干态聚合物电解质的有机类聚合物，可以举出例如聚醚、聚酯、聚胺及多硫化物、以及选自它们中的1种以上的共聚物。此外，也可以是选自它们中的1种以上与聚乙烯的共聚物。其中，特别优选P(EO/PO)[环氧乙烷/环氧丙烷共聚物]、PEO-PMA[聚环氧乙烷-聚甲基丙烯酸酯交联物]、P(EO/MEEP)[环氧乙烷/双(甲氧基-乙氧基-乙醇盐)-磷腈共聚物]、P(EO/MEEGE)[环氧乙烷/甲氧基乙氧基乙基缩水甘油醚共聚物]、PAN[聚丙烯腈]、PMMA[聚甲基丙烯酸甲酯]、PVdF[聚偏氟乙烯]、PVdF-HFP[聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物]、环硼氧烷(boroxine)聚合物。

另一方面，作为无机或有机类的碱金属盐，可以举出LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiTFSI(双三氟甲烷磺酰亚胺锂)、LiTFSA(三氟甲烷磺酰亚胺锂)等。

关于聚合物电解质层12中含有的聚合物电解质的含有率的下限，从确保聚合物电解质层12的柔软性的观点来考虑，优选为10质量％、较优选为12质量％、进一步优选为14质量％。另一方面，关于聚合物电解质层12中含有的聚合物电解质的含有率的上限，从易于保持聚合物电解质层12的形状的观点来考虑，优选为50质量％、较优选为40质量％、进一步优选为30质量％。

此外，关于第一电极层111a～113a、第二电极层131a～133a中含有的聚合物电解质的含有率的下限，从确保上述电极层内部的锂离子传导性的观点来考虑，优选为10质量％、较优选为15质量％、进一步优选为20质量％。另一方面，关于上述电极层中含有的聚合物电解质的含有率的上限，从确保上述电极层中的电池容量和导电性的观点来考虑，优选为60质量％、较优选为50质量％、进一步优选为45质量％。

需要说明的是，聚合物二次电池1中含有的聚合物电解质、填料、电极活性物质及导电助剂的含量和它们的组成可如下进行确定：将构成聚合物二次电池1的聚合物电解质层12和/或电极层切出，使用搭载于场发射型透射电子显微镜(FE-TEM)的能量损失分析装置或X射线分析装置、或者搭载于场发射型扫描显微镜(FE-SEM)的X射线分析装置进行确定。通过使用如上所述的定量分析或点分析，可明确例如有无聚合物电解质的存在或其组成比。使用X射线分析装置时，无法对Li₂O进行直接分析，因此，通过由其他构成成分算出电荷，从而推定Li₂O含量。

另一方面，关于聚合物电解质层12的组成，在作为聚合物电解质层12的原料组合物的聚合物电解质浆料不发生化学反应地形成聚合物电解质层12的情况下，与从聚合物电解质浆料中除去溶剂后的组成几乎相同。此外，关于第一电极层111a～113a及第二电极层131a～133a的组成，在作为电极层的原料组合物的正极浆料及负极浆料不发生化学反应地形成电极层的情况下，与从正极浆料或负极浆料中除去溶剂后的组成几乎相同。

(填料)

另一方面，优选使用填料作为第一电极层111a～113a、第二电极层131a～133a中含有的电解质。由此，可以减小第一电极层111a～113a、第二电极层131a～133a的内部电阻。此外，能够提高第一电极层111a～113a、第二电极层131a～133a的内部的锂离子传导率，因此能够进一步提高聚合物二次电池1的充放电效率。

作为填料，可以举出例如Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、BaTiO₃等无机填料、锂离子传导性的结晶及玻璃。其中，优选使用具有离子传导性的物质，较优选使用具有锂离子传导性的物质。通过使用具有离子传导性的物质、特别是具有锂离子传导性的物质，可以减小电极层的内部电阻，并且能够提高放电容量。

作为具有离子传导性的物质，可以举出包含具有锂离子传导性、氧离子传导性或氢离子传导性的结晶或玻璃的物质。

其中，作为锂离子传导性的结晶，可以举出例如选自NASICON型、β-Fe₂(SO₄)₃型及钙钛矿型中的氧化物的结晶。更具体而言，可以举出例如Li₇La₃Zr₂O₁₂[以下，称作“LLZ”。]、LiZr(PO₄)₃[以下，称作“LLZ”。]、Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃[以下，称作“LLZ”。]、Li_1.5Al_0.5Zr_1.5(PO₄)₃[以下，称作“LLZ”。]、Li₆BaLa₂Ta₂O₁₂、LiN、La_0.55Li_0.35TiO₃、Li_1+XAl_x(Ti，Ge)_2-X(PO₄)₃、LiTi₂P₃O₁₂、Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃、Li_1+x+yZr_2-x(Al，Y)_xSi_yP_3-yO₁₂(其中，0.05≦x≦0.3，0.05≦y≦0.3)、Li_1+x+zE_yG_2-jSi_zP_3-yO₁₂(其中，j、x、y、z满足0≦x≦0.8、0≦z≦0.6、0≦y≦0.6、0≦j≦0.6，E为选自Al、Ga、Y、Sc、Ge、Mg、Ca、Ce、Sm中的1种以上，G为选自Ti、Zr中的1种以上)。其中，特别优选LLZ、LZP、LATP及LAZP。

另一方面，作为锂离子传导性的玻璃，可以举出例如选自Li₂O-P₂O₅-M’₂O₃(也包括P被Si取代得到的玻璃。M’为Al、B。)、LiPO₃、70LiPO₃-30Li₃PO₄、Li₂O-SiO₂、Li₂O-SiO₂-P₂O₅-B₂O₅-BaO系中的1种以上的、非晶态或多晶态的玻璃。其中，特别优选Li₂O-P₂O₅-Al₂O₃系玻璃。

此外，作为氧离子传导性的物质，可以举出包含在氧化锆(ZrO₂)或氧化铈(CeO₂)中添加有其他金属氧化物的结晶或玻璃的物质。更具体而言，可以举出例如在氧化锆(ZrO₂)中添加(固溶)Y、Ca、Sc而形成的物质、在氧化铈(CeO₂)中添加(固溶)Y、Sm、Gd、Nd而形成的物质。其中，特别优选8YSZ、Ce_0.8Sm_0.2O₂。

此外，作为氢离子传导性的物质，可以举出β-氧化铝(H₂O·11Al₂O₃)、三氧化锶铈(SrCe_0.95Yb_0.05O_3-α)、氢氧化钙。特别优选β-氧化铝。

关于聚合物电解质层12中含有的填料的含有率的下限，从易于保持聚合物电解质层12的形状的观点来考虑，优选为50质量％、较优选为60质量％、进一步优选为70质量％。另一方面，关于聚合物电解质层12中含有的填料的含有率的上限，从确保聚合物电解质层12的柔软性的观点来考虑，优选为90质量％、较优选为85质量％、进一步优选为82质量％。

需要说明的是，聚合物电解质层12也可以以除聚合物电解质以外的剩余部分由填料构成的方式构成。

另一方面，关于第一电极层111a～113a或第二电极层131a～133a中含有的填料的含有率的下限，从确保上述电极层内部的锂离子传导性的观点来考虑，优选为1质量％、较优选为5质量％、进一步优选为10质量％。另一方面，关于上述电极层中含有的填料的含有率的上限，从确保上述电极层中的电池容量和导电性的观点来考虑，优选为40质量％、较优选为35质量％、进一步优选为30质量％。

(电极活性物质)

电极活性物质中，正极活性物质优选为例如NASICON型的LiV₂(PO₄)₃、橄榄石型的Li_xJ_yMtPO₄(其中，J为选自Al、Mg、W中的至少1种以上，Mt为选自Ni、Co、Fe、Mn中的1种以上，0.9≦x≦1.5，0≦y≦0.2)、层状氧化物或尖晶石型氧化物。其中，特别是较优选由LiMtO₂和/或LiMt₂O₄(其中，Mt为选自Fe、Ni、Co及Mn中的1种以上)构成。由此，正极活性物质易于吸藏锂离子，因此可以进一步提高聚合物二次电池的放电容量。作为正极活性物质的具体例，可以使用例如LiFePO₄、LiCoPO₄、LiCoO₂、LiMn₂O₄、LNCMO(锂-镍-钴-锰-氧化物)。

另一方面，负极活性物质优选为选自包含NASICON型、橄榄石型、尖晶石型结晶的氧化物、金红石型氧化物、锐钛矿型氧化物、或非晶态金属氧化物、或金属合金等中的至少1种以上。其中，特别是较优选由Li_1+x+zAl_yTi₂Si_zP_3-zO₁₂(其中，x、y、z满足0≦x≦0.8、0≦z≦0.6，0≦y≦0.6)、Li₄Ti₅O₁₂、TiO₂构成。由此，负极活性物质易于吸藏锂离子，因此可以进一步提高聚合物二次电池的放电容量。作为负极活性物质的具体例，可以使用例如Li₂V₂(PO₄)₃、Li₂Fe₂(PO₄)₃、LiFePO₄、Li₄Ti₅O₁₂、SiOx(0.25≦x≦2)、Cu₆Sn₅。

电极层的原料组合物中含有的正极活性物质和负极活性物质的含量相对于原料组合物整体而言优选为10质量％以上60质量％以下。特别是通过使该含量为10质量％以上，能够提高锂离子的吸藏量，因此可以提高聚合物二次电池1的放电容量。因此，正极活性物质和负极活性物质的含量的下限优选为10质量％、较优选为20质量％、进一步优选为30质量％。另一方面，通过使该含量为60质量％以下，可以更多地含有电解质或以下所述的导电助剂，从而能够提高电极层的锂离子传导性和电子传导性，因此可以降低聚合物二次电池1的内部电阻。因此，正极活性物质及负极活性物质的含量的上限优选为60质量％、较优选为50质量％、进一步优选为45质量％。

(导电助剂)

导电助剂可以使用碳、以及选自Ni、Fe、Mn、Co、Mo、Cr、Ag及Cu中的至少1种以上的金属及这些金属的合金。此外，也可以使用钛、不锈钢、铝等金属、铂、银、金、铑等贵金属。通过使用如上所述的电子传导性高的材料作为导电助剂，经由形成于电极层中的窄的电子传导通路能够传导的电流量增大，因此，即使不使用集电体，也可以形成内部电阻小的聚合物二次电池1。

考虑到放电容量和电极层的电阻率的均衡性，导电助剂的含有率相对于电极层的原料组合物整体而言优选为1.0质量％以上15.0质量％以下、较优选为3.0质量％以上12.0质量％以下、最优选为5.0质量％以上10.0质量％以下。

(溶剂)

为了使涂布容易进行，原料组合物中可以使用溶剂。作为溶剂，可以使用PVA、1-丙醇、IPA、丁醇等已知的材料，但从能减轻环境负荷的方面来看，优选使用醇或水。此外，为了得到更均质且致密的聚合物电解质、电极层，也可以并用适量的分散剂；为了提高干燥时的除泡效率，也可以并用适量的表面活性剂。

此外，为了提高聚合物电解质层12和电极层的接触性，原料组合物中也可以含有有机电解液作为溶剂。作为有机电解液，可以举出例如选自碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二甲酯(DMC)中的1种以上的电解液。

[片材制作工序]

片材制作工序中，涂布第一电极层111a～113a的原料组合物形成第一电极片材，涂布第二电极层131a～133a的原料组合物形成第二电极片材，涂布作为聚合物电解质层12的原料组合物的聚合物电解质浆料形成聚合物电解质片材。第一电极层111a～113a的原料组合物和第二电极层131a～133a的原料组合物中的一方为正极浆料、另一方为负极浆料。然后，在形成除一个端部以外的部位的第一电极层111a、112a的第一电极片材中形成第一开口部141、142的部分、形成除另一个端部以外的部位的第二电极层132a、133a的第二电极片材中形成第二开口部151、152的部分、聚合物电解质片材中形成第一开口部141、142及第二开口部151、152的部分分别形成开口部。

对于涂布正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料的基材而言，可以使用施行了脱模处理的PET等基材。此外，正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料的涂布可以使用例如刮刀法或压延法、旋转涂布或浸渍涂布等涂布法、印刷法、模具涂布法、喷涂法。

作为在第一电极片材、第二电极片材及聚合物电解质片材上形成开口部的方法，可以使用例如激光照射等方法。

需要说明的是，涂布第一电极层111a～113a的原料组合物及聚合物电解质浆料时，也可以于在基材上涂布第一电极层111a～113a的原料组合物之后、在涂布过的第一电极片材上涂布聚合物电解质浆料。此时，对于形成除一个端部以外的部位的第一电极层111a、112a的第一电极片材，也可以于在形成第一开口部141、142的部分形成开口部的同时，在形成第二开口部151、152的区域形成掩膜，在除该区域以外的区域涂布聚合物电解质浆料。由此，能够一体地处理聚合物电解质片材和第一电极片材，从而可以使聚合物电解质层12更薄，可以提高聚合物二次电池1的每单位体积的放电容量。此外，通过使聚合物电解质浆料沿着第一电极片材的开口部内壁附着，也可以同时进行聚合物电解质层12和防内壁导通层18的形成。

此时，对于第二电极片材，也可以同样地涂布聚合物电解质浆料。

[防内壁导通层的形成]

不使聚合物电解质浆料附着于第一电极片材及第二电极片材的开口部内壁的情况下，优选使固体电解质、聚合物电解质或绝缘材料附着于第一电极片材及第二电极片材的开口部内壁从而形成防内壁导通层18。

[层合工序]

层合工序中，以第一电极片材及聚合物电解质片材的形成第一开口部141、142的区域的开口部重合、且第二电极片材及聚合物电解质片材的形成第二开口部151、152的区域和形成聚合物电解质层12的区域的开口部重合的方式，将第一电极片材、第二电极片材及聚合物电解质片材层合从而制作片材层合体。由此，第一电极片材及聚合物电解质片材的开口部贯通，可以形成第一开口部141、142，并且第二电极片材及聚合物电解质片材的开口部贯通，可以形成第二开口部151、152。

作为层合工序的方案，可以举出例如下述方案：使用形成于基材上的第一电极片材、第二电极片材及聚合物电解质片材，在一方的基材上的片材上层合另一方的基材上的片材并施加规定的加压压力后，将另一方的层合片材的基材剥离。

需要说明的是，也可以反复层合多张第一电极片材、第二电极片材及聚合物电解质片材中的同种片材。

[干燥工序]

干燥工序中，对各片材或片材层合体中含有的溶剂进行加热，使溶剂蒸发从而除去。通过该工序，加热加压后的层合体中含有的溶剂减少，因此可以容易地从层合体中除去气泡。

干燥工序可以与各片材的涂布同时进行，也可以对涂布过的各片材进行，也可以对层合工序后的片材层合体进行。

从易于使溶剂蒸发的观点来考虑，干燥工序中的加热温度的下限优选为50℃、较优选为80℃、进一步优选为100℃，从减少聚合物电解质等的热分解的观点来考虑，其上限优选为300℃、较优选为200℃、进一步优选为150℃。

[加压工序]

加压工序是对片材层合体加压而形成聚合物电解质层12、电极层的工序。由此，成为第二电极层131a及132a的电极片材进入第一开口部141的内部，成为第二电极层131a和第二电极层132a的电极片材接触。特别是通过加压使第二电极层131a、132a易于进入第一开口部141的内部，由此第二电极层131a和第二电极层132a的接触面积易于增大，能够降低接触部分的电阻。即，由于可以容易地确保像贯通第一开口部141那样的电子的流通通路，所以可以进一步降低聚合物二次电池的内部电阻。

此外，通过对具有柔软性的聚合物电解质片材进行加压，聚合物电解质片材和电极片材更易于接触，因此可以更容易地降低聚合物二次电池1的内部电阻。

上述情况对于其他的第一开口部142和第二开口部151、152也同样。

关于加压工序中对片材层合体进行加压的压力的下限，从能容易地获得如上所述的效果的观点来考虑，优选为10MPa、较优选为20MPa、最优选为40MPa。此外，关于该压力的上限，从减少成型模和片材层合体的破损的观点来考虑，优选为300MPa、较优选为200MPa、最优选为150MPa。对片材层合体的加压例如可以如下进行：在对片材层合体进行成型的成型模上放置上模，利用液压机等进行加压。

需要说明的是，从进一步减少片材层合体的破损的观点来考虑，也可以分多次对片材层合体进行加压。

对于进行加压工序之后的片材层合体，为了提高聚合物电解质层12和电极层的接触性、减小聚合物二次电池的内部电阻，也可以使片材层合体中包含有机电解液。作为有机电解液，可以举出例如选自碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二甲酯(DMC)中的1种以上的电解液。此处，关于相对于片材层合体的总质量而言的有机电解液的含量的下限，从减小内部电阻的观点来考虑优选为1％、较优选为2％、进一步优选为3％。另一方面，关于该有机电解液的含量的上限，从减少由漏液等引起的不良影响的观点来考虑，优选为15％、较优选为10％、进一步优选为7％。

(集电体的形成)

接着，在位于一个端部的第一电极层113a上以与其导通的方式形成第一集电体层162，在位于另一个端部的第二电极层131a上以与其导通的方式形成第二集电体层161。由此，可通过集电体获取电力，因此可以进行对聚合物二次电池1的充电和从聚合物二次电池1的放电。作为层合集电体的具体方案，可以将薄膜状的金属层层合或接合在加压工序后的第一电极层113a、第二电极层131a上，也可以在将金属层或导电体的前体层合在片材层合体上之后进行上述加压工序。

实施例

以下，给出具体的实施例说明本发明。

[实施例1]

(聚合物电解质浆料·正极浆料·负极浆料的制作)

使用P(EO/PO)(日本Zeon株式会社制，ZEOSPAN8100(商品名))作为有机类聚合物、LiTFSI(森田化学工业株式会社制)作为碱金属盐、1-丙醇作为第一溶剂，将它们按照表1中所示的比例进行混合，使用自转·公转搅拌机(株式会社Thinky制，脱泡练太郎AR-200(商品名))混炼(1000rpm，5分钟)3次以使其混合，从而制作了正极浆料·负极浆料·聚合物电解质浆料的第一液。

对于聚合物电解质浆料的第二液，使用Al₂O₃(和光纯药工业株式会社制)作为填料、1-丙醇作为第二溶剂，将它们按照表1中所示的比例进行调合。

对于正极浆料的第二液，使用Al₂O₃(和光纯药工业株式会社制)作为填料、LiCoO₂(日本化学工业株式会社制)作为正极活性物质、乙炔黑(电气化学工业株式会社制，DenkaBlack(商品名))作为导电助剂、1-丙醇作为第二溶剂，将它们按照表1中所示的比例进行调合。

对于负极浆料的第二液，使用Al₂O₃(和光纯药工业株式会社制)作为填料、石墨(东海碳素株式会社制)作为负极活性物质、乙炔黑(电气化学工业株式会社制，Denka Black(商品名))作为导电助剂、1-丙醇作为第二溶剂，将它们按照表1中所示的比例进行调合。

将调合的各液用φ10mm的YTZ球混合4小时，使粒子分散，从而分别制作了正极浆料·负极浆料·聚合物电解质浆料的第二液。

在得到的第一液中混合第二液，使用自转·公转搅拌机(株式会社Thinky制，脱泡练太郎AR-200(商品名))混炼(1000rpm，5分钟)2次后，将自转·公转搅拌机减压至100Torr，进行脱气处理(1000rpm，5分钟)，从而分别制作了正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料。

[表1]

※1：除去溶剂后的各成分的含有率

将得到的正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料分别使用涂布机以间距400μm涂布在施行了脱模处理的由PET形成的基材上，同时于干燥温度110℃下使其干燥，得到厚40μm、宽19cm、长5m的片材。将该片材剪裁成19cm×20cm见方，从而制作了正极片材、负极片材及聚合物电解质片材。

其中，使用激光加工机(松下电工SUNX公司制，型号LPV-15U)对正极片材及负极片材进行激光照射，形成具有直径1mm的圆形开口的开口部。准备14张如图5(c)所示那样形成有开口部的正极片材作为片材C，准备7张如图5(a)所示那样形成有开口部的负极片材作为片材A。此时，在正极片材和负极片材中，于不同位置形成开口部。此外，准备2张如图5(d)所示那样没有形成开口部的正极片材作为片材D，准备1张如图5(b)所示那样没有形成开口部的负极片材作为片材B。

另一方面，使用激光加工机对聚合物电解质片材也进行激光照射，在与正极片材及负极片材中的至少一方的开口部的中心重合的位置形成具有直径0.8mm的圆形开口的开口部。此时，准备1张如图5(g)所示那样仅在与正极片材的开口部的中心重合的位置形成有开口部的聚合物电解质片材作为片材G，准备1张如图5(f)所示那样仅在与负极片材的开口部的中心重合的位置形成有开口部的聚合物电解质片材作为片材F，准备13张如图5(e)所示那样在两方的位置形成有开口部的聚合物电解质片材作为片材E。

将形成于片材A～G上的开口部的示意图示于图5。

接着，使用单张式层合机(Alfa System株式会社制)，按照正极片材、正极片材、聚合物电解质片材、负极片材及聚合物电解质片材的顺序交替地层合。更具体而言，将片材D、片材D、片材F、片材A、片材E、片材C及片材C依次层合后，按照片材E、片材A、片材E、片材C及片材C的顺序反复层合6次，然后将片材G及片材B依次层合。此时，使位于2张正极片材的共同位置的开口部、和与该开口部相邻的位于聚合物电解质片材上的开口部叠合，同时使负极片材上的开口部和与其相邻的位于聚合物电解质片材上的开口部叠合。

此时，使脱模处理后的片材外形尺寸为15cm见方，在层合各层时均进行临时层合，最后进行两阶段的加压作为正式层合。临时层合在常压下进行、在100kPa的加压压力下进行。接着，进行真空脱气，除去片材中的气泡。其后进行的正式层合在250kPa的加压压力下进行。

对于通过层合得到的片材层合体，进行真空封装后进行用等静压机进行加压的加压工序。此时的加压于室温下在49MPa(0.5ton/cm²)的压力下进行。

挖出14cm见方的加压后的片材层合体，以不使外周短路的方式用2000号研磨纸进行研磨处理后，放入恒温槽中于60℃下干燥15小时。

分别在干燥后的片材层合体的负极侧配置铜箔集电体、在正极侧配置铝箔集电体，以覆盖层合体的表面中没有形成集电体的部分的方式贴上挖出的聚合物电解质的片材，形成防短路材料。将形成有防短路材料的片材层合体通过铝层叠封装以夹持上下的方式进行真空封装，从而得到聚合物二次电池。利用SEM(扫描式电子显微镜)或实体显微镜确认了得到的聚合物二次电池中位于正极层两侧的负极层接触、且位于负极层两侧的正极层接触。

(充放电试验)

以1/20C对制作的聚合物二次电池进行恒流充电，变为3.3V时停止充电，以1/100C进行恒流放电，计量变为0.1V为止的放电容量，算出正极活性物质单位重量的放电容量。其结果，充电容量为125mAh/g，放电容量为120mAh/g。

[实施例2]

(聚合物电解质浆料·正极浆料·负极浆料的制作)

使用P(EO/PO)(日本Zeon株式会社制，ZEOSPAN8100(商品名))作为有机类聚合物、LiTFSI(森田化学工业株式会社制)作为碱金属盐、1-丙醇作为第一溶剂，将它们按照表2中所示的比例进行混合，使用自转·公转搅拌机(株式会社Thinky制，脱泡练太郎AR-200(商品名))混炼(1000rpm，5分钟)3次以使其混合，从而制作了正极浆料·负极浆料·聚合物电解质浆料的第一液。

对于聚合物电解质浆料的第二液，使用Al₂O₃(和光纯药工业株式会社制)作为填料、1-丙醇作为第二溶剂，将它们按照表2中所示的比例进行调合。

对于正极浆料的第二液，使用Al₂O₃(和光纯药工业株式会社制)作为填料、LiFePO₄(三井造船株式会社制)作为正极活性物质、乙炔黑(电气化学工业株式会社制，DenkaBlack(商品名))作为导电助剂、1-丙醇作为第二溶剂，将它们按照表2中所示的比例进行调合。

对于负极浆料的第二液，使用Al₂O₃(和光纯药工业株式会社制)作为填料、Li₄Ti₅O₁₂(石原产业株式会社制)作为负极活性物质、乙炔黑(电气化学工业株式会社制，Denka Black(商品名))作为导电助剂、1-丙醇作为第二溶剂，将它们按照表2中所示的比例进行调合。

将调合的各液用φ10mm的YTZ球混合4小时，使粒子分散，从而制作了正极浆料·负极浆料·聚合物电解质浆料的第二液。

在得到的第一液中混合第二液，使用自转·公转搅拌机(株式会社Thinky制，脱泡练太郎AR-200(商品名))混炼(1000rpm，5分钟)2次后，将自转·公转搅拌机减压至100Torr，进行脱气处理(1000rpm，5分钟)，从而制作了正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料。

[表2]

※1：除去溶剂后的各成分的含有率

将得到的正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料分别使用涂布机以间距600μm涂布在施行了脱模处理的由PET形成的基材上，同时于干燥温度110℃下使其干燥，得到厚50μm、宽19cm、长5m的片材。将该片材剪裁成19cm×20cm见方，从而制作了正极片材、负极片材及聚合物电解质片材。

使用得到的正极片材、负极片材及聚合物电解质片材，与实施例1同样地制作片材A～G。此处，准备14张作为形成有开口部的负极片材的片材A，准备2张作为没有形成开口部的负极片材的片材B。此外，使用单张式层合机的层合如下进行：将片材D、片材D、片材F、片材A、片材A、片材E、片材C及片材C依次层合后，按照片材E、片材A、片材A、片材E、片材C及片材C的顺序反复层合6次，然后将片材G、片材B及片材B依次层合。

对于层合得到的片材层合体，进行真空封装后进行用等静压机加压的加压工序。此时的加压于室温下在98MPa(1ton/cm²)的压力下进行。

挖出14cm见方的加压后的片材层合体，以不使外周短路的方式用2000号研磨纸进行研磨处理后，放入恒温槽中于60℃下干燥15小时。

分别在干燥后的片材层合体的负极侧配置铜箔集电体、在正极侧配置铝箔集电体，以覆盖层合体的表面中没有形成集电体的部分的方式贴上挖出的聚合物电解质的片材，形成防短路材料。将形成有防短路材料的片材层合体通过铝层叠封装以夹持上下的方式进行真空封装，从而得到了聚合物二次电池。

图6给出得到的聚合物二次电池的、正极层在其内部接触的开口部的截面的实体显微镜像照片。此外，图7给出得到的聚合物二次电池的、负极层在其内部接触的开口部的截面的实体显微镜像照片。由上述实体显微镜像，确认了本发明的实施例的聚合物二次电池中，位于正极层两侧的负极层接触，并且位于负极层两侧的正极层接触。

需要说明的是，关于图6和图7下方给出的刻度，1刻度表示0.5mm。

(内部电阻的测定)

对于制作的聚合物二次电池，使用LCR测试仪(日置电机制，3522-50)，测定了对交流电流的内部电阻。此时，测定时的电压为1V，频率为1kHz。其结果，聚合物二次电池中的内部电阻为800Ω/cm²。

(充放电试验)

以1/20C对制作的聚合物二次电池进行恒流充电，变为3.3V时停止充电，以1/100C进行恒流放电，计量到变为0.1V为止的放电容量，算出正极活性物质单位重量的放电容量。其结果，电压与充放电容量的关系如图8所示，充电容量为140mAh/g，放电容量为120mAh/g。需要说明的是，图8中的实线表示充电时的电压与充放电容量的关系、虚线表示放电时的电压与充放电容量的关系。

[实施例3～6]

作为正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料中含有的填料，使用表3中所示那样的填料代替实施例2的Al₂O₃，以与实施例2的Al₂O₃相同的体积调合第二液，按照与实施例2相同的步骤制作聚合物二次电池，对内部电阻和放电容量进行测定。内部电阻和放电容量的测定也在与实施例2相同的条件下进行。

将实施例3～6中制作的聚合物二次电池的内部电阻和放电容量示于表3。

(LATP粉末的制作)

其中，实施例6中被用作填料的LATP(LATP的粉末)如下进行制作。

将Li₂CO₃、LiPO₃、H₃P₂O₅及TiO₂的粉体按计量比进行混合，然后在铂板上于1100℃下烧结1小时，得到LATP。将得到的LATP用捣碎机粉碎成840μm以下后，用φ10mm的YTZ球和球磨机粉碎成平均粒径100μm以下。进一步地，加入φ2mm的YTZ球和改性乙醇，用行星式球磨机进行粉碎。将得到的粉末用干燥机进行干燥，得到了平均粒径为1μm(D50)的LATP粉末。

[表3]

※2：添加了8mol％的Y₂O₃的ZrO₂

如表3所示，聚合物二次电池的内部电阻为2000Ω/cm²以下、更具体而言为1200Ω/cm²以下，具有所期望的小的值。此外，聚合物二次电池的放电容量为80mAh/g以上、更具体而言为110mAh/g以上，具有所期望的大的放电容量。

特别是作为填料使用作为氧离子传导体的8YSZ的情况下，与使用作为绝缘体的Al₂O₃、ZrO₂或SiO₂的情况相比，可以使内部电阻更小，并且能够提高放电容量。更具体而言，可以使内部电阻小于800Ω/cm²、更具体而言为750Ω/cm²以下，并且可以使放电容量大于120mAh/g、更具体而言为125mAh/g以上。

进而，作为填料使用作为锂离子传导体的LATP的情况下，与使用8YSZ的情况相比，可以进一步减小内部电阻，并且能够提高放电容量。更具体而言，可以使内部电阻小于700Ω/cm²、更具体而言为500Ω/cm²以下，并且可以使放电容量大于125mAh/g、更具体而言为130mAh/g以上。

由此，可以推测：通过使用具有离子传导性的物质作为填料，可以减小内部电阻并能够提高放电容量，特别是通过使用具有锂离子传导性的物质，可以进一步减小内部电阻并能够提高放电容量。

[实施例7～12]

作为正极浆料、负极浆料及聚合物电解质浆料中含有的有机类聚合物及碱金属盐，使用表4中所示的有机类聚合物及碱金属盐的组合代替实施例2的P(EO/PO)及LiTFSI的组合，以与实施例2的P(EO/PO)及LiTFSI相同的质量调合第一液，按照与实施例2相同的步骤制作聚合物二次电池，测定内部电阻和放电容量。内部电阻和放电容量的测定也在与实施例2相同的条件下进行。此处，对于有机电解液栏为“有”的例子而言，对加压后的片材层合体中相对于片材层合体的总质量而言含有作为有机电解液的Sol-Rite(三井化学株式会社制)5重量％的片材层合体进行了集电体的形成和采用铝层叠封装的真空封装。

需要说明的是，作为为有机类聚合物的PEO-PMMA，使用将直链状聚环氧乙烷PEO(Alkox L8(商品名)，明成化学工业株式会社制)和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA(住友化学工业制)共聚得到的聚合物，作为PVdF-HFP，使用KYNAR FLEX 3120-50(东京材料株式会社制)，作为环硼氧烷聚合物，使用通过对B₂O₃(Aldrich公司)、三甘醇单甲醚(triethylene glycolmonomethyl ether)(三洋化成品株式会社)及三甘醇(三菱化学株式会社制)进行加热而合成的聚合物。此外，作为为碱金属盐的LiBF₄(氟硼化锂)及LiCF₃SO₄(三氟甲基磺酸锂)，使用森田化学工业株式会社制的LiBF₄及LiCF₃SO₄，作为LiClO₄(高氯酸锂)，使用NacalaiTesque株式会社制的LiClO₄。

将实施例7～12中制作的聚合物二次电池的内部电阻和放电容量示于表4。

[表4]

如表4所示，作为有机类聚合物使用PEO-PMMA、PVdF-HFP、环硼氧烷聚合物中的任一个的情况下，也可以获得所期望的小的内部电阻和高的放电容量。此外，作为碱金属盐使用LiTFSI、LiBF₄、LiCF₃SO₄、LiClO₄中的任一个的情况下，也可以获得所期望的小的内部电阻和高的放电容量。

另一方面，使加压后的片材层合体中包含有机电解液的情况下，可以使聚合物二次电池的内部电阻降低至小于700Ω/cm²、更具体而言降低至小于300Ω/cm²、进一步具体而言降低至100Ω/cm²以下。由此可以确认：与不含有机电解液的情况相比，通过使片材层合体中包含有机电解液，可以大幅地降低聚合物二次电池的内部电阻。

[实施例13～18]

作为正极浆料及负极浆料中含有的正极活性物质及负极活性物质，使用表5中所示那样的正极活性物质及负极活性物质的组合代替实施例2的LFP及LTO，以与实施例2的LFP及LTO相同的质量调合第二液，按照与实施例2相同的步骤制作聚合物二次电池。此时，为了调整正极及负极的放电容量的比率，对负极层的厚度进行调整，使负极层的放电容量与正极层的放电容量相等。对于得到的聚合物二次电池，在与实施例2相同的条件下对内部电阻和放电容量进行了测定。此外，将充电及放电作为1个循环，重复进行10个循环，对10个循环后的放电容量的维持率进行了测定。另一方面，将得到的聚合物二次电池立即放入露点为－50℃以下的干燥室中测定质量，根据该质量的值和放电容量的值算出电池的能量密度。

需要说明的是，作为为负极活性物质的石墨，使用SGP3(SEC碳素株式会社制)，作为SiO_x，使用SiO(株式会社大阪钛业科技公司制)，作为硬碳，使用难黑铅化制碳CarbotronP(株式会社Kureha ·Battery·Materials·Japan公司制)。此外，作为为正极活性物质的LiCoO₂，使用Cell seed C-8G2(日本化学工业株式会社制)，作为LNCMO，使用LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂(日本化学工业株式会社制)，作为LiNiO₂，使用住友金属矿山株式会社制的LiNiO₂，作为LiMn₂O₄，使用LMO(日亚化学工业株式会社制)。

将实施例13～18中制作的聚合物二次电池的内部电阻和能量密度示于表5。此外，将重复10个循环充电及放电后的放电容量的维持率示于表5。

[表5]

※3：锂-镍-钴-锰-氧化物

如表5所示，聚合物二次电池的内部电阻为2000Ω/cm²以下，具有所期望的小的值。其中，作为负极活性物质使用Li₄Ti₅O₁₂或石墨的情况下，可以使内部电阻小于1200Ω/cm²、更具体而言为800Ω/cm²以下，可以使内部电阻更小。特别是作为负极活性物质使用石墨的情况下，与使用Li₄Ti₅O₁₂的情况相比，可以使内部电阻更小。更具体而言，可以使内部电阻为700Ω/cm²以下、更具体而言为500Ω/cm²以下。

另一方面，确认了作为负极活性物质使用Li₄Ti₅O₁₂的情况下，可以使10个循环后的容量维持率大于90％、更具体而言为98％以上，较使用石墨的情况更能提高循环特性。

需要说明的是，推测实施例2中循环维持率大于100％的原因是由于Li₄Ti₅O₁₂的放电容量随着每次重复充放电循环而增高。

此外，得到的聚合物二次电池的能量密度为20Wh/kg以上、更具体而言为40Wh/kg以上，为所期望的高的值。特别是确认了作为负极活性物质使用石墨、SiO_x或硬碳的情况下，能够将聚合物二次电池的能量密度提高至80Wh/kg以上、更具体而言提高至100Wh/kg以上。

根据以上实验结果，确认了本发明的实施例1～18中得到的聚合物二次电池能够使位于第一电极层两侧的第二电极层在第一开口部的内部接触，并且即使为如上所述的层合结构也可以作为二次电池工作。

此外，确认了实施例1～18中得到的聚合物二次电池是如作为本发明的课题那样的、能够抑制内部电阻增大、且每单位体积的放电容量足够高的二次电池。

以上，出于例示的目的对本发明的实施方式进行了详细的说明，但本发明并不受上述实施方式的限定。在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，本领域技术人员可进行多种变更，这些变更也包含在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种聚合物二次电池，具有：

含有聚合物电解质的第一电极层和含有聚合物电解质的第二电极层，

所述第二电极层以夹持聚合物电解质层的方式层合在所述第一电极层的两侧，其中，

所述聚合物二次电池设置至少1个第一开口部，所述第一开口部将所述第一电极层和与所述第一电极层相邻的聚合物电解质层贯通，

位于所述第一电极层两侧的所述第二电极层在所述第一开口部的内部直接接触或通过岛状部接触，

所述岛状部含有聚合物电解质且设置为减少由所述第一开口部产生的凹凸。

2.如权利要求1所述的聚合物二次电池，其中，所述聚合物电解质层含有玻璃化温度为0℃以下的有机类聚合物。

3.如权利要求2所述的聚合物二次电池，其中，所述聚合物电解质层进一步含有无机或有机类的碱金属盐。

4.如权利要求1所述的聚合物二次电池，其中，所述第一开口部的内壁被固体电解质、聚合物电解质或绝缘材料覆盖。

5.如权利要求1所述的聚合物二次电池，其中，多个所述第一电极层和多个所述第二电极层以夹持所述聚合物电解质层的方式交替地层合，

在层合方向的一个端部设置有所述第二电极层，

所述第一开口部设置为，将各所述第一电极层和与所述第一电极层相邻的聚合物电解质层贯通。

6.如权利要求1～5中任一项所述的聚合物二次电池，其中，具有第一电极层，所述第一电极层以夹持聚合物电解质层的方式层合在所述第二电极层的两侧，

所述聚合物二次电池设置至少1个第二开口部，所述第二开口部将所述第二电极层和与所述第二电极层相邻的聚合物电解质层贯通，

位于所述第二电极层两侧的所述第一电极层在所述第二开口部的内部接触。

7.如权利要求6所述的聚合物二次电池，其中，所述第二开口部的内壁被固体电解质、聚合物电解质或绝缘材料覆盖。

8.如权利要求6所述的聚合物二次电池，其中，多个所述第一电极层和多个所述第二电极层以夹持所述聚合物电解质层的方式交替地层合，

在层合方向的一个端部设置有所述第一电极层，在层合方向的另一个端部设置有所述第二电极层，

所述第一开口部设置为，将设置于除所述一个端部以外的部位的各所述第一电极层和与所述第一电极层相邻的聚合物电解质层贯通，

所述第二开口部设置为，将设置于除所述另一个端部以外的部位的各所述第二电极层和与所述第二电极层相邻的聚合物电解质层贯通。

9.如权利要求6所述的聚合物二次电池，其进一步具有岛状部，所述岛状部由与所述第二电极层相同的材料形成，所述岛状部的周围被所述第二开口部包围。

10.如权利要求1所述的聚合物二次电池，其中，所述岛状部由与所述第一电极层相同的材料形成。

11.如权利要求1所述的聚合物二次电池，其中，所述聚合物电解质层的厚度在1μm以上50μm以下的范围内。

12.如权利要求1所述的聚合物二次电池，其中，所述第一电极层及所述第二电极层的一方为正极层，另一方为负极层。

13.如权利要求1所述的聚合物二次电池，其中，具有层合体，所述层合体是以夹持所述聚合物电解质层的方式层合所述第一电极层和所述第二电极层而形成的，

所述层合体的表面具有由聚合物电解质或绝缘材料形成的防短路材料，所述防短路材料以跨越所述第一电极层的至少一部分和所述第二电极层的至少一部分的方式形成。

14.如权利要求13所述的聚合物二次电池，其中，所述层合体的表面被所述防短路材料和设置于层合方向的一个端部及另一端部的集电体覆盖。