WO2023171746A1 - 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであって、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュール。
Description
本発明は、電池モジュール及び電池モジュールの製造方法に関する。
リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、高出力密度が達成できる二次電池として、近年様々な用途に利用されている。
リチウムイオン電池は、集電体の一面に正極活物質層及び負極活物質層をそれぞれ設けた後に、活物質層間にセパレータを挾んでこれら正極活物質層と負極活物質層を積層することで略平板状の単電池を製造し、この単電池を複数個積層した電池モジュールとして使用される。
リチウムイオン電池は、集電体の一面に正極活物質層及び負極活物質層をそれぞれ設けた後に、活物質層間にセパレータを挾んでこれら正極活物質層と負極活物質層を積層することで略平板状の単電池を製造し、この単電池を複数個積層した電池モジュールとして使用される。
車載用途や定置用途、さらに航空、宇宙、海中等とリチウムイオン電池を利用する範囲が拡大するにつれて、電池モジュールを格納できる空間（面積、体積、及び形状）が制約を受ける場面が多くなってきている。
このような制約に対応するために電池モジュールの薄型化を目的とした検討（特許文献１参照）等もなされている。
特許文献１では、電池モジュールの薄型化を目的としているが、近年、電池モジュールの形状が制約を受ける形態が多岐にわたっている。このことから、電池モジュールを「薄型」以外の形状にする場合にも対応する必要がある。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、高容量で、かつ「薄型」以外の形状、特に狭い底面積に対して高さのある場所への設置に対応できる電池モジュールを提供することを目的とする。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、高容量で、かつ「薄型」以外の形状、特に狭い底面積に対して高さのある場所への設置に対応できる電池モジュールを提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであって、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュール、及び、導電性フィルム上に単電池を複数積層して積層体を作製する積層工程を有する電池モジュールの製造方法であって、前記電池モジュールが、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであり、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュールの製造方法に関する。
すなわち、本発明は、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであって、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュール、及び、導電性フィルム上に単電池を複数積層して積層体を作製する積層工程を有する電池モジュールの製造方法であって、前記電池モジュールが、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであり、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュールの製造方法に関する。
本発明によれば、高容量で、かつ「薄型」以外の形状、特に狭い底面積に対して高さのある場所への設置に対応できる電池モジュールを提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において、リチウムイオン電池と記載する場合、リチウムイオン二次電池も含む概念とする。
なお、本明細書において、リチウムイオン電池と記載する場合、リチウムイオン二次電池も含む概念とする。
本発明の電池モジュールは、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであって、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である。
図１は、単電池としてのリチウムイオン電池の構成の例を模式的に示す、一部切り欠き斜視図である。
リチウムイオン電池である単電池１は、略矩形平板状の正極集電体７の表面に正極活物質層５が形成された正極２と、同様に略矩形平板状の負極集電体９の表面に負極活物質層６が形成された負極３とが、同様に略平板状のセパレータ４を介して積層されて構成され、全体として略矩形平板状に形成されている。この正極と負極とがリチウムイオン電池の正極及び負極として機能する。
すなわち、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位が、単電池として機能するための単位である。
すなわち、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位が、単電池として機能するための単位である。
単電池１は、上記積層単位に加えて、正極集電体７及び負極集電体９の間で、正極活物質層５及び負極活物質層６の周囲に配置された環状の枠部材８を有する。
枠部材８は、セパレータ４の周縁部を固定し、かつ正極活物質層５、セパレータ４及び負極活物質層６を封止する。
枠部材８は、その製造過程において正極２と負極３のそれぞれについて設けられた後に結合される。正極集電体７と接する枠部材が正極枠部材であり、負極集電体９と接する枠部材が負極枠部材である。
枠部材８は、セパレータ４の周縁部を固定し、かつ正極活物質層５、セパレータ４及び負極活物質層６を封止する。
枠部材８は、その製造過程において正極２と負極３のそれぞれについて設けられた後に結合される。正極集電体７と接する枠部材が正極枠部材であり、負極集電体９と接する枠部材が負極枠部材である。
図２は、電池モジュールの一例を模式的に示す断面図である。
図２には、図１に示す単電池１が４つ積層された電池モジュール１０１を示している。
電池モジュール１０１では、隣り合う単電池１の負極集電体９の上面と正極集電体７の下面が隣接するように直列に積層されていて、積層された４つの単電池１が容器１２０に収納されている。
図２には、図１に示す単電池１が４つ積層された電池モジュール１０１を示している。
電池モジュール１０１では、隣り合う単電池１の負極集電体９の上面と正極集電体７の下面が隣接するように直列に積層されていて、積層された４つの単電池１が容器１２０に収納されている。
容器１２０の下面には正極引出部１０７が設けられ、容器１２０の上面には負極引出部１０９が設けられる。
正極引出部１０７は最下部の単電池１の正極集電体７と電気的に接続されており、負極引出部１０９は最上部の単電池１の負極集電体９と電気的に接続されている。
このように、複数の単電池を積層して電池モジュールとすることによって、電池の容量及び電圧を向上させたモジュールとして利用することができる。
正極引出部１０７は最下部の単電池１の正極集電体７と電気的に接続されており、負極引出部１０９は最上部の単電池１の負極集電体９と電気的に接続されている。
このように、複数の単電池を積層して電池モジュールとすることによって、電池の容量及び電圧を向上させたモジュールとして利用することができる。
単電池積層方向に沿った電池モジュールの厚みＴは、容器１２０の厚みを除いた、単電池１の積層部分の厚みとして定める。電池モジュールの厚みＴは、図２に両矢印Ｔで示す厚みである。
電池モジュールの厚みＴは、電池モジュールの左右の端部２点と中央の１点を含む３点以上の測定点において厚みを測定し、最大値と最小値の中間値を厚みＴとすることで定める。
電池モジュールの厚みＴは、電池モジュールの左右の端部２点と中央の１点を含む３点以上の測定点において厚みを測定し、最大値と最小値の中間値を厚みＴとすることで定める。
図３は、図１に示す単電池の上面図である。
図３を参照して、負極活物質層の平均面積Ａについて説明する。
図３には、単電池１を上面視して、負極活物質層６を除いた(透過した)場合の枠部材８の位置、負極活物質層６の位置を示している。
負極活物質層６が単電池１の内側に位置し、枠部材８は負極活物質層６の周囲に位置している。
なお、図３には、枠部材８の寸法として縦方向の長さを両矢印ＭＤ、横方向の長さを両矢印ＴＤで示している。
図３を参照して、負極活物質層の平均面積Ａについて説明する。
図３には、単電池１を上面視して、負極活物質層６を除いた(透過した)場合の枠部材８の位置、負極活物質層６の位置を示している。
負極活物質層６が単電池１の内側に位置し、枠部材８は負極活物質層６の周囲に位置している。
なお、図３には、枠部材８の寸法として縦方向の長さを両矢印ＭＤ、横方向の長さを両矢印ＴＤで示している。
単電池１の負極活物質層６の面積は、図３において枠部材８で囲まれた負極活物質層６の部分の面積Ｓ２である。
電池モジュールには単電池が複数個積層されているので、各単電池についての負極活物質層の面積を求め、その平均値を、電池モジュールにおける負極活物質層の平均面積Ａとして定める。
電池モジュールには単電池が複数個積層されているので、各単電池についての負極活物質層の面積を求め、その平均値を、電池モジュールにおける負極活物質層の平均面積Ａとして定める。
本発明の電池モジュールでは、上記のように定めた電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満である。また、単電池の積層個数が１０個以上である。
この比を満たす電池モジュールは、特許文献１に記載されたような薄型の電池モジュールと比べて、電池モジュールの厚みが大きく、負極活物質層の平均面積が小さいものといえる。
そのため、狭い底面積に対して高さのある場所への設置に対応できる電池モジュールとなる。
具体例としては、床面積をあまり取れない家庭用電化製品、ロボット、パワースーツの腕又は脚に設置する用途等が挙げられる。
さらに、単電池の積層個数が多いため、高容量の電池モジュールとなる。
また、単電池の積層個数は４０個以上であってもよい。
この比を満たす電池モジュールは、特許文献１に記載されたような薄型の電池モジュールと比べて、電池モジュールの厚みが大きく、負極活物質層の平均面積が小さいものといえる。
そのため、狭い底面積に対して高さのある場所への設置に対応できる電池モジュールとなる。
具体例としては、床面積をあまり取れない家庭用電化製品、ロボット、パワースーツの腕又は脚に設置する用途等が挙げられる。
さらに、単電池の積層個数が多いため、高容量の電池モジュールとなる。
また、単電池の積層個数は４０個以上であってもよい。
本発明の電池モジュールでは、電池モジュールの厚みのうち最小値Ｔｍｉｎと最大値Ｔｍａｘの差をΔＴとした時、ΔＴ／Ｔの値が０．０６以下であることが好ましい。
ΔＴ／Ｔの値が低く、この条件を満たす電池モジュールは、平滑性の高い電池モジュールであるといえる。
電池モジュールを収納するために設計するケースは、各電池モジュールの体積エネルギー密度の設計値を考慮して、電池モジュールを収納できるギリギリの大きさに設計されていることが多い。そのため、電池モジュールの平滑性が低いと、電池モジュールをケースに収納できないことがある。平滑性の高い電池モジュールであると、ケースへの収納性に優れる。
また、電池モジュールの平滑性が低いことは、電池モジュールを構成する単電池に歪みが生じていることを示唆するものであり、単電池に歪みが生じていると電池モジュールの設計容量に対して、実際に得られる電池モジュールの容量が少なくなることがある。そのため、電池モジュールの平滑性は容量の観点からも高くすることが好ましい。
ΔＴ／Ｔの値が低く、この条件を満たす電池モジュールは、平滑性の高い電池モジュールであるといえる。
電池モジュールを収納するために設計するケースは、各電池モジュールの体積エネルギー密度の設計値を考慮して、電池モジュールを収納できるギリギリの大きさに設計されていることが多い。そのため、電池モジュールの平滑性が低いと、電池モジュールをケースに収納できないことがある。平滑性の高い電池モジュールであると、ケースへの収納性に優れる。
また、電池モジュールの平滑性が低いことは、電池モジュールを構成する単電池に歪みが生じていることを示唆するものであり、単電池に歪みが生じていると電池モジュールの設計容量に対して、実際に得られる電池モジュールの容量が少なくなることがある。そのため、電池モジュールの平滑性は容量の観点からも高くすることが好ましい。
また、正極活物質層の平均面積Ｂは、負極活物質層の平均面積Ａと同様の方法で求めることができる。正極活物質層の平均面積Ｂは負極活物質層の平均面積Ａとほぼ同じになるので、電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する正極活物質層の平均面積Ｂ〔ｍｍ２〕の比の値（Ｂ／Ｔ２）が、５以上１００未満であることが好ましい。
なお、負極活物質層の平均面積Ａが、正極活物質層の平均面積Ｂよりも少しだけ大きくてもよい。
なお、負極活物質層の平均面積Ａが、正極活物質層の平均面積Ｂよりも少しだけ大きくてもよい。
以下に、単電池を構成する各構成要素の好ましい態様について説明する。
まず、単電池の積層単位となる各要素について説明する。
電池モジュールを構成する単電池では、正極活物質層及び／又は負極活物質層が、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を含み、被覆電極活物質粒子の非結着体であることが好ましい。
正極活物質層及び／又は負極活物質層が被覆電極活物質粒子の非結着体であると、加圧時に、正極活物質層及び／又は負極活物質層が柔軟であるので、加圧の圧力に応じて被覆電極活物質粒子が流動することができる。そのため、単電池の表面に凹凸が形成されない。単電池の表面に凹凸が形成されていないと、電池モジュールの平滑性を高めることができる。
また、柔軟な単電池となるので、電池形状の自由度が高くなり、曲げて使用する用途等にも適した電池となる。
まず、単電池の積層単位となる各要素について説明する。
電池モジュールを構成する単電池では、正極活物質層及び／又は負極活物質層が、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を含み、被覆電極活物質粒子の非結着体であることが好ましい。
正極活物質層及び／又は負極活物質層が被覆電極活物質粒子の非結着体であると、加圧時に、正極活物質層及び／又は負極活物質層が柔軟であるので、加圧の圧力に応じて被覆電極活物質粒子が流動することができる。そのため、単電池の表面に凹凸が形成されない。単電池の表面に凹凸が形成されていないと、電池モジュールの平滑性を高めることができる。
また、柔軟な単電池となるので、電池形状の自由度が高くなり、曲げて使用する用途等にも適した電池となる。
正極活物質層には正極活物質粒子が含まれる。
正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物｛遷移金属が１種である複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＡｌＭｎＯ４、ＬｉＭｎＯ２及びＬｉＭｎ２Ｏ４等）、遷移金属元素が２種である複合酸化物（例えばＬｉＦｅＭｎＯ４、ＬｉＮｉ１－ｘＣｏｘＯ２、ＬｉＭｎ１－ｙＣｏｙＯ２、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ａｌ１／３Ｏ２及びＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２）及び遷移金属元素が３種以上である複合酸化物［例えばＬｉＭａＭ’ｂＭ’’ｃＯ２（Ｍ、Ｍ’及びＭ’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１を満たす。例えばＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２）等］等｝、リチウム含有遷移金属リン酸塩（例えばＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４及びＬｉＮｉＰＯ４）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ２及びＶ２Ｏ５）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ２及びＴｉＳ２）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ－ｐ－フェニレン及びポリビニルカルバゾール）等が挙げられ、２種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物｛遷移金属が１種である複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＡｌＭｎＯ４、ＬｉＭｎＯ２及びＬｉＭｎ２Ｏ４等）、遷移金属元素が２種である複合酸化物（例えばＬｉＦｅＭｎＯ４、ＬｉＮｉ１－ｘＣｏｘＯ２、ＬｉＭｎ１－ｙＣｏｙＯ２、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ａｌ１／３Ｏ２及びＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２）及び遷移金属元素が３種以上である複合酸化物［例えばＬｉＭａＭ’ｂＭ’’ｃＯ２（Ｍ、Ｍ’及びＭ’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１を満たす。例えばＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２）等］等｝、リチウム含有遷移金属リン酸塩（例えばＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４及びＬｉＮｉＰＯ４）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ２及びＶ２Ｏ５）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ２及びＴｉＳ２）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ－ｐ－フェニレン及びポリビニルカルバゾール）等が挙げられ、２種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
正極活物質粒子は、被覆層で被覆された被覆正極活物質粒子であることが好ましい。
被覆層は、導電助剤及び高分子化合物からなる層である。
正極活物質粒子が被覆層で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨張を抑制することができる。
被覆層は、導電助剤及び高分子化合物からなる層である。
正極活物質粒子が被覆層で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨張を抑制することができる。
導電助剤としては、金属系導電助剤［アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、金、銅及びチタン等］、炭素系導電助剤［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック及びサーマルランプブラック等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの導電助剤は１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物として用いられてもよい。
なかでも、電気的安定性の観点から、より好ましくはアルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、炭素系導電助剤及びこれらの混合物であり、さらに好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及び炭素系導電助剤であり、特に好ましくは炭素系導電助剤である。
またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料［好ましくは、上記した導電助剤のうち金属のもの］をめっき等でコーティングしたものでもよい。
これらの導電助剤は１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物として用いられてもよい。
なかでも、電気的安定性の観点から、より好ましくはアルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、炭素系導電助剤及びこれらの混合物であり、さらに好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及び炭素系導電助剤であり、特に好ましくは炭素系導電助剤である。
またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料［好ましくは、上記した導電助剤のうち金属のもの］をめっき等でコーティングしたものでもよい。
導電助剤の形状（形態）は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電助剤として実用化されている形態であってもよい。
高分子化合物と導電助剤の比率は特に限定されるものではないが、電池の内部抵抗等の観点から、重量比率で高分子化合物（樹脂固形分重量）：導電助剤が１：０．０１～１：５０であることが好ましく、１：０．２～１：３．０であることがより好ましい。
高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報に非水系二次電池活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。
また、正極活物質層は、被覆正極活物質粒子に含まれる導電助剤以外にも導電助剤を含んでもよい。
導電助剤としては、上述した被覆正極活物質粒子に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
導電助剤としては、上述した被覆正極活物質粒子に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
被覆層は、更にセラミック粒子を含んでいてもよい。
セラミック粒子としては、金属炭化物粒子、金属酸化物粒子、ガラスセラミック粒子等が挙げられる。
セラミック粒子としては、金属炭化物粒子、金属酸化物粒子、ガラスセラミック粒子等が挙げられる。
金属炭化物粒子としては、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化モリブデン（Ｍｏ２Ｃ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化バナジウム（ＶＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）等が挙げられる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、Ｌｉ２Ｔｉ２Ｏ５、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＡｌＯ２、Ｌｉ２ＺｒＯ３、Ｌｉ２ＷＯ４、Ｌｉ２ＴｉＯ３、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ３ＢＯ３、ＬｉＢＯ２、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＳｉＯ３や、ＡＢＯ３（但し、Ａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ｐｒ及びＹからなる群より選択される少なくとも１種であり、Ｂは、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ及びＲｅからなる群より選択される少なくとも１種）で表されるペロブスカイト型酸化物粒子等が挙げられる。
金属酸化物粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、及び、四ほう酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）が好ましい。
金属酸化物粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、及び、四ほう酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）が好ましい。
セラミック粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、ガラスセラミック粒子であることが好ましい。
これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
ガラスセラミック粒子としては、菱面体晶系を有するリチウム含有リン酸化合物であることが好ましく、その化学式は、ＬｉｘＭ”２Ｐ３Ｏ１２（Ｘ＝１～１．７）で表される。
ここでＭ”はＺｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｙ、Ｓｃ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ａｌからなる群より選ばれた１種以上の元素である。また、Ｐの一部をＳｉ又はＢに、Ｏの一部をＦ、Ｃｌ等で置換してもよい。例えば、Ｌｉ１．１５Ｔｉ１．８５Ａｌ０．１５Ｓｉ０．０５Ｐ２．９５Ｏ１２、Ｌｉ１．２Ｔｉ１．８Ａｌ０．１Ｇｅ０．１Ｓｉ０．０５Ｐ２．９５Ｏ１２等を用いることができる。
また、異なる組成の材料を混合又は複合してもよく、ガラス電解質等で表面をコートしてもよい。又は、熱処理によりＮＡＳＩＣＯＮ型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の結晶相を析出するガラスセラミック粒子を用いることが好ましい。
ガラス電解質としては、特開２０１９－９６４７８号公報に記載のガラス電解質が挙げられる。
ここでＭ”はＺｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｙ、Ｓｃ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ａｌからなる群より選ばれた１種以上の元素である。また、Ｐの一部をＳｉ又はＢに、Ｏの一部をＦ、Ｃｌ等で置換してもよい。例えば、Ｌｉ１．１５Ｔｉ１．８５Ａｌ０．１５Ｓｉ０．０５Ｐ２．９５Ｏ１２、Ｌｉ１．２Ｔｉ１．８Ａｌ０．１Ｇｅ０．１Ｓｉ０．０５Ｐ２．９５Ｏ１２等を用いることができる。
また、異なる組成の材料を混合又は複合してもよく、ガラス電解質等で表面をコートしてもよい。又は、熱処理によりＮＡＳＩＣＯＮ型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の結晶相を析出するガラスセラミック粒子を用いることが好ましい。
ガラス電解質としては、特開２０１９－９６４７８号公報に記載のガラス電解質が挙げられる。
ここで、ガラスセラミック粒子におけるＬｉ２Ｏの配合割合は酸化物換算で８質量％以下であることが好ましい。
ＮＡＳＩＣＯＮ型構造でなくとも、Ｌｉ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ｓｉ、Ｏ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｆからなり、ＬＩＳＩＣＯＮ型、ぺロブスカイト型、β－Ｆｅ２（ＳＯ４）３型、Ｌｉ３Ｉｎ２（ＰＯ４）３型の結晶構造を、持ち、Ｌｉイオンを室温で１×１０－５Ｓ／ｃｍ以上伝導する固体電解質を用いても良い。
ＮＡＳＩＣＯＮ型構造でなくとも、Ｌｉ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ｓｉ、Ｏ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｆからなり、ＬＩＳＩＣＯＮ型、ぺロブスカイト型、β－Ｆｅ２（ＳＯ４）３型、Ｌｉ３Ｉｎ２（ＰＯ４）３型の結晶構造を、持ち、Ｌｉイオンを室温で１×１０－５Ｓ／ｃｍ以上伝導する固体電解質を用いても良い。
上述したセラミック粒子は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
セラミック粒子の体積平均粒子径は、エネルギー密度の観点及び電気抵抗値の観点から、１～１０００ｎｍであることが好ましく、１～５００ｎｍであることがより好ましく、１～１５０ｎｍであることがさらに好ましい。
本明細書において体積平均粒子径は、マイクロトラック法（レーザー回折・散乱法）によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径（Ｄｖ５０）を意味する。マイクロトラック法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法である。なお、体積平均粒子径の測定には、日機装（株）製のマイクロトラック等を用いることができる。
本明細書において体積平均粒子径は、マイクロトラック法（レーザー回折・散乱法）によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径（Ｄｖ５０）を意味する。マイクロトラック法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法である。なお、体積平均粒子径の測定には、日機装（株）製のマイクロトラック等を用いることができる。
セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として０．５～５．０重量％であることが好ましい。
セラミック粒子を上記範囲で含有することにより、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制することができる。
セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として２．０～４．０重量％であることがより好ましい。
セラミック粒子を上記範囲で含有することにより、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制することができる。
セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として２．０～４．０重量％であることがより好ましい。
正極活物質層は、正極活物質を含み、正極活物質同士を結着する結着材を含まない非結着体であることが好ましい。
ここで、非結着体とは、正極活物質同士が、互いに結合していないことを意味し、結合とは不可逆的に正極活物質同士が固定されていることを意味する。
ここで、非結着体とは、正極活物質同士が、互いに結合していないことを意味し、結合とは不可逆的に正極活物質同士が固定されていることを意味する。
正極活物質層には、粘着性樹脂が含まれていてもよい。
粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平１０－２５５８０５号公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。
なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着材として用いられる溶液乾燥型の電極バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。
従って、溶液乾燥型の電極バインダー（結着材）と粘着性樹脂とは異なる材料である。
粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平１０－２５５８０５号公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。
なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着材として用いられる溶液乾燥型の電極バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。
従って、溶液乾燥型の電極バインダー（結着材）と粘着性樹脂とは異なる材料である。
正極活物質層の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１００～５００μｍであることが好ましく、１５０～４５０μｍであることがより好ましい。
負極活物質層には負極活物質粒子が含まれる。
負極活物質粒子としては、公知のリチウムイオン電池用負極活物質が使用でき、炭素系材料［黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）及び炭素繊維等］、珪素系材料［珪素、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、珪素－炭素複合体（炭素粒子の表面を珪素及び／又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び／又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等）及び珪素合金（珪素－アルミニウム合金、珪素－リチウム合金、珪素－ニッケル合金、珪素－鉄合金、珪素－チタン合金、珪素－マンガン合金、珪素－銅合金及び珪素－スズ合金等）等］、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリピロール等）、金属（スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等）、金属酸化物（チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等）及び金属合金（例えばリチウム－スズ合金、リチウム－アルミニウム合金及びリチウム－アルミニウム－マンガン合金等）等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
負極活物質粒子としては、公知のリチウムイオン電池用負極活物質が使用でき、炭素系材料［黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）及び炭素繊維等］、珪素系材料［珪素、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、珪素－炭素複合体（炭素粒子の表面を珪素及び／又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び／又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等）及び珪素合金（珪素－アルミニウム合金、珪素－リチウム合金、珪素－ニッケル合金、珪素－鉄合金、珪素－チタン合金、珪素－マンガン合金、珪素－銅合金及び珪素－スズ合金等）等］、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリピロール等）、金属（スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等）、金属酸化物（チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等）及び金属合金（例えばリチウム－スズ合金、リチウム－アルミニウム合金及びリチウム－アルミニウム－マンガン合金等）等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
また、負極活物質粒子は、上述した被覆正極活物質粒子と同様の被覆層で被覆された被覆負極活物質粒子であってもよい。
被覆層を構成する導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子としては、上述した被覆正極活物質粒子と同様の導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子を好適に用いることができる。
被覆層を構成する導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子としては、上述した被覆正極活物質粒子と同様の導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子を好適に用いることができる。
また、負極活物質層は、被覆負極活物質粒子に含まれる導電助剤以外にも導電助剤を含んでもよい。導電助剤としては、上述した被覆正極活物質粒子に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
負極活物質層は、正極活物質層と同様に、負極活物質同士を結着する結着材を含まない非結着体であることが好ましい。また、正極活物質層と同様に、粘着性樹脂が含まれていてもよい。
負極活物質層の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１００～５５０μｍであることが好ましく、１００～５００μｍであることも好ましく、２２０～５５０μｍであることも好ましい。
正極活物質層の厚みと負極活物質層の厚みは、同じでもよく異なっていてもよいが、負極活物質層の厚みが正極活物質層の厚みより大きくてもよい。
正極集電体及び負極集電体（以下まとめて単に集電体ともいう）の形状は特に限定されず、上記の材料からなるシート状の集電体、及び、上記の材料で構成された微粒子からなる堆積層であってもよい。
集電体の厚みは、特に限定されないが、正極集電体、負極集電体のそれぞれにつき、５０～５００μｍであることが好ましい。
集電体の厚みは、特に限定されないが、正極集電体、負極集電体のそれぞれにつき、５０～５００μｍであることが好ましい。
集電体を構成する材料としては、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル及びこれらの合金等の金属材料、並びに、焼成炭素、導電性ガラス等が挙げられる。
集電体がこれらの材料である場合、軽量化、耐食性、高導電性の観点から、正極集電体としてはアルミニウムであることが好ましく、負極集電体としては銅であることが好ましい。
集電体がこれらの材料である場合、軽量化、耐食性、高導電性の観点から、正極集電体としてはアルミニウムであることが好ましく、負極集電体としては銅であることが好ましい。
また、正極集電体及び／又は負極集電体が、樹脂集電体であることが好ましい。
樹脂集電体は、導電性高分子材料からなる集電体である。
集電体が樹脂集電体であると、単電池同士を樹脂集電体を重ねることにより接続することができるので、単電池を組み合わせるために電池の外装体や接続のための配線が不要となり、容量の無駄を排して単電池を積層することができる。
樹脂集電体は、導電性高分子材料からなる集電体である。
集電体が樹脂集電体であると、単電池同士を樹脂集電体を重ねることにより接続することができるので、単電池を組み合わせるために電池の外装体や接続のための配線が不要となり、容量の無駄を排して単電池を積層することができる。
樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては例えば、導電性高分子や、樹脂に必要に応じて導電剤を添加したものを用いることができる。
導電性高分子材料を構成する導電剤としては、上述した被覆正極活物質粒子に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
導電性高分子材料を構成する導電剤としては、上述した被覆正極活物質粒子に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
導電性高分子材料を構成する樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）及びポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリメチルペンテン（ＰＭＰ）である。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）及びポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリメチルペンテン（ＰＭＰ）である。
セパレータとしては、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム、多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンとの積層フィルム、合成繊維（ポリエステル繊維及びアラミド繊維等）又はガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等の公知のリチウムイオン電池用のセパレータが挙げられる。
正極活物質層及び負極活物質層には電解液が含まれる。
電解液としては、公知のリチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する公知の電解液を使用することができる。
電解液としては、公知のリチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する公知の電解液を使用することができる。
電解質としては、公知の電解液に用いられている電解質が使用でき、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４及びＬｉＮ（ＦＳＯ２）２等の無機アニオンのリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２及びＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３等の有機アニオンのリチウム塩が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはＬｉＮ（ＦＳＯ２）２である。
溶媒としては、公知の電解液に用いられている非水溶媒が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン及びこれらの混合物を用いることができる。
正極活物質層及び負極活物質層の水分量が、４００ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、水分量が３５０ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
正極活物質層及び負極活物質層（以下、まとめて電極活物質層ともいう）の水分量が、４００ｐｐｍ以下であると、電極活物質層を塗布により形成する際の塗設性が高くなり、平滑な塗工面が得られる。
平滑な塗工面を有する正極及び負極を使用することにより、単電池の厚みのばらつきが小さくなり、厚みばらつきの小さい単電池を使用することによって、厚みばらつきの小さい電池モジュールが得られる。
電極活物質層の水分量は、物質としての水の量であり、液体成分の量を意味するものではなく、カールフィッシャー水分計（気化式）により測定することができる。
なお、電極活物質層の水分量は、電極活物質層の形成時に使用する電極活物質組成物の水分量に由来するので、電極活物質組成物の水分量と同じになると考えてよい。
正極活物質層及び負極活物質層（以下、まとめて電極活物質層ともいう）の水分量が、４００ｐｐｍ以下であると、電極活物質層を塗布により形成する際の塗設性が高くなり、平滑な塗工面が得られる。
平滑な塗工面を有する正極及び負極を使用することにより、単電池の厚みのばらつきが小さくなり、厚みばらつきの小さい単電池を使用することによって、厚みばらつきの小さい電池モジュールが得られる。
電極活物質層の水分量は、物質としての水の量であり、液体成分の量を意味するものではなく、カールフィッシャー水分計（気化式）により測定することができる。
なお、電極活物質層の水分量は、電極活物質層の形成時に使用する電極活物質組成物の水分量に由来するので、電極活物質組成物の水分量と同じになると考えてよい。
次に、枠部材について説明する。
枠部材を構成する材料としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料が好ましい。具体的には、エチレン－酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる１種以上の材からなることが好ましい。
枠部材を構成する材料としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料が好ましい。具体的には、エチレン－酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる１種以上の材からなることが好ましい。
また、枠部材の正極集電体又は負極集電体に接する面が、エチレン－酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる１種以上の材からなることが好ましい。枠部材の正極集電体又は負極集電体に接する面がこのような材料であると、枠部材と集電体の密着性が向上するために好ましい。
枠部材は、正極枠部材と負極枠部材からなる。正極枠部材と負極枠部材をそれぞれ異なる材料としてもよく、同じ材料としてもよい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みは、それぞれ１００～５００μｍであることが好ましい。
また、正極枠部材と負極枠部材の厚み、幅等の寸法は同じであってもよく、異なっていてもよい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みが異なる場合、負極枠部材の厚みが正極枠部材の厚みより厚いことが好ましい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みは、それぞれ１００～５００μｍであることが好ましい。
また、正極枠部材と負極枠部材の厚み、幅等の寸法は同じであってもよく、異なっていてもよい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みが異なる場合、負極枠部材の厚みが正極枠部材の厚みより厚いことが好ましい。
単電池の製造方法は特に限定されないが、正極と負極をそれぞれ作製し、セパレータを正極と負極の間に挟んで積層し、周囲を封止することによって製造することができる。例えば以下のような方法が挙げられる。
［１］正極の作製
正極集電体に正極枠部材を配置し、正極枠部材の内部空間に正極活物質層となる正極活物質組成物を塗布する。このとき、正極活物質層となる正極活物質組成物の塗布量を調整して、正極活物質層の厚みが所定の厚みとなるようにする。また、正極活物質層には電解液を注液する。
［２］負極の作製
負極集電体に負極枠部材を配置し、負極枠部材の内部空間に負極活物質層となる負極活物質組成物を塗布する。このとき、負極活物質層となる負極活物質組成物の塗布量を調整して、負極活物質層の厚みが所定の厚みとなるようにする。また、負極活物質層には電解液を注液する。
［１］正極の作製
正極集電体に正極枠部材を配置し、正極枠部材の内部空間に正極活物質層となる正極活物質組成物を塗布する。このとき、正極活物質層となる正極活物質組成物の塗布量を調整して、正極活物質層の厚みが所定の厚みとなるようにする。また、正極活物質層には電解液を注液する。
［２］負極の作製
負極集電体に負極枠部材を配置し、負極枠部材の内部空間に負極活物質層となる負極活物質組成物を塗布する。このとき、負極活物質層となる負極活物質組成物の塗布量を調整して、負極活物質層の厚みが所定の厚みとなるようにする。また、負極活物質層には電解液を注液する。
上記［１］及び［２］の工程において、正極活物質組成物を塗布する際の正極活物質組成物、負極活物質組成物を塗布する際の負極活物質組成物の水分量が、４００ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、水分量が３５０ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
正極活物質組成物及び負極活物質組成物（以下、まとめて電極活物質組成物ともいう）の水分量が、４００ｐｐｍ以下であると、電極活物質組成物を塗布する際の塗設性が高くなり、平滑な塗工面が得られる。
平滑な塗工面を有する正極及び負極を使用することにより、単電池の厚みのばらつきが小さくなり、厚みばらつきの小さい単電池を使用することによって、厚みばらつきの小さい電池モジュールが得られる。
正極活物質組成物及び負極活物質組成物（以下、まとめて電極活物質組成物ともいう）の水分量が、４００ｐｐｍ以下であると、電極活物質組成物を塗布する際の塗設性が高くなり、平滑な塗工面が得られる。
平滑な塗工面を有する正極及び負極を使用することにより、単電池の厚みのばらつきが小さくなり、厚みばらつきの小さい単電池を使用することによって、厚みばらつきの小さい電池モジュールが得られる。
また、電極活物質組成物の水分量は電極活物質組成物の安息角に関連しており、電極活物質組成物を塗布する際の電極活物質組成物の安息角が４５～５６°であることが好ましい。安息角が大きすぎると、電極活物質組成物の流動性が低下し、電極活物質組成物を塗布する際の塗設性が低下する。安息角が小さすぎると、組成物の形状の制御が難しくなり、電極活物質層の厚みのバラツキが生じる原因となると考えられる。
なお、本明細書における安息角とは電極活物質組成物を積み上げたときに自発的に崩れることなく安定を保つ斜面の最大角度を指す。また、安息角の測定は、ＪＩＳ Ｒ ９３０１－２－２の方法を用いて行うことができる。
なお、本明細書における安息角とは電極活物質組成物を積み上げたときに自発的に崩れることなく安定を保つ斜面の最大角度を指す。また、安息角の測定は、ＪＩＳ Ｒ ９３０１－２－２の方法を用いて行うことができる。
［３］単電池の作製
正極活物質層と負極活物質層の間にセパレータを挟み、セパレータを介して正極活物質層と負極活物質層が対向するように正極と負極を重ねる。正極枠部材と負極枠部材が重なる部分を加熱加圧して、積層単位となる部分（電極部）の周囲をヒートシールして積層単位を封止する。ヒートシールすることにより正極枠部材と負極枠部材が一体化した枠部材となる。
上記の工程により、単電池を作製することができる。
正極活物質層と負極活物質層の間にセパレータを挟み、セパレータを介して正極活物質層と負極活物質層が対向するように正極と負極を重ねる。正極枠部材と負極枠部材が重なる部分を加熱加圧して、積層単位となる部分（電極部）の周囲をヒートシールして積層単位を封止する。ヒートシールすることにより正極枠部材と負極枠部材が一体化した枠部材となる。
上記の工程により、単電池を作製することができる。
［４］電池モジュールの作製
単電池を積層して積層体として、積層体を容器に収納し、正極を外部に引き出す正極引出部及び負極を外部に引き出す負極引出部を設けることで、電池モジュールを製造することができる。
単電池の積層個数は１０個以上とする。単電池の積層個数は４０個以上としてもよい。
また、単電池の積層個数を調整して電池モジュールの厚みＴを調整し、単電池積層方向に沿った電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満となるようにする。
単電池を積層して積層体として、積層体を容器に収納し、正極を外部に引き出す正極引出部及び負極を外部に引き出す負極引出部を設けることで、電池モジュールを製造することができる。
単電池の積層個数は１０個以上とする。単電池の積層個数は４０個以上としてもよい。
また、単電池の積層個数を調整して電池モジュールの厚みＴを調整し、単電池積層方向に沿った電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満となるようにする。
また、本発明の電池モジュールは、以下の方法により製造することもできる。
すなわち、本発明の電池モジュールの製造方法は、導電性フィルム上に単電池を複数積層して積層体を作製する積層工程を有する電池モジュールの製造方法であって、前記電池モジュールが、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであり、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュールの製造方法である。
すなわち、本発明の電池モジュールの製造方法は、導電性フィルム上に単電池を複数積層して積層体を作製する積層工程を有する電池モジュールの製造方法であって、前記電池モジュールが、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであり、単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュールの製造方法である。
図４は、電池モジュールの製造方法の工程の一部を模式的に示す斜視図である。
図４には、導電性フィルムの上に電池モジュールの構成要素を積層する工程を示している。
図４の下に示す導電性フィルム２１０ａには強電タブ２２０ａが接続されている。
導電性フィルム２１０ａの上に、単電池１が複数積層される。本発明の電池モジュールを製造する場合単電池の積層個数は１０個以上とする。図４には単電池１を４層だけ示しているが、実際には多数の単電池を積層してもよいことを、単電池１の間の縦向きのドット線で示している。
図４には、導電性フィルムの上に電池モジュールの構成要素を積層する工程を示している。
図４の下に示す導電性フィルム２１０ａには強電タブ２２０ａが接続されている。
導電性フィルム２１０ａの上に、単電池１が複数積層される。本発明の電池モジュールを製造する場合単電池の積層個数は１０個以上とする。図４には単電池１を４層だけ示しているが、実際には多数の単電池を積層してもよいことを、単電池１の間の縦向きのドット線で示している。
単電池の間にはスペーサー又は緩衝材を配置してもよい。図４にはスペーサー２３０を示している。スペーサー又は緩衝材は、単電池の周囲の厚さが周囲以外の厚さよりも少し薄いために生じることのある段差を解消するための部材であるが、必須の構成ではない。
単電池間を固定する接着（ポッティング）剤をスペーサー又は緩衝材とみなしてもよい。また、接着（ポッティング）剤とスペーサー又は緩衝材とは同時に存在していてもよい。
単電池間を固定する接着（ポッティング）剤をスペーサー又は緩衝材とみなしてもよい。また、接着（ポッティング）剤とスペーサー又は緩衝材とは同時に存在していてもよい。
必要数の単電池１を積層した後、導電性フィルム２１０ｂを載置する。導電性フィルム２１０ｂには強電タブ２２０ｂが接続されている。
このように導電性フィルム上に単電池を複数積層して積層体を作製する積層工程を行うことにより、積層体２４０を得ることができる。
このように導電性フィルム上に単電池を複数積層して積層体を作製する積層工程を行うことにより、積層体２４０を得ることができる。
また、積層体を作製した後に、続けて以下の工程を行ってもよい。
図５は、外装体による封止工程を模式的に示す斜視図である。
図５には外装体２５０を示している。図４に示す工程で作製した積層体２４０を外装体２５０の上に載置し、さらに外装体２５０で積層体２４０の上面及び側面を覆って封止することにより、積層体２４０を外装体２５０に収納することができる。
外装体２５０をアルミラミネートフィルム等の封止可能な材料とすることにより、好適に積層体２４０を外装体２５０に収納することができる。
強電タブ２２０ａ及び強電タブ２２０ｂが外装体２５０から露出するように封止する。
図５は、外装体による封止工程を模式的に示す斜視図である。
図５には外装体２５０を示している。図４に示す工程で作製した積層体２４０を外装体２５０の上に載置し、さらに外装体２５０で積層体２４０の上面及び側面を覆って封止することにより、積層体２４０を外装体２５０に収納することができる。
外装体２５０をアルミラミネートフィルム等の封止可能な材料とすることにより、好適に積層体２４０を外装体２５０に収納することができる。
強電タブ２２０ａ及び強電タブ２２０ｂが外装体２５０から露出するように封止する。
図６は、ケースへの収納工程を模式的に示す斜視図である。
外装体２５０に収納した積層体２４０を、ケース２６０に入れて電池モジュールとする。
外装体２５０とケース２６０の間には接着樹脂２７０（ポッティング樹脂）を付与して外装体２５０とケース２６０を接着する。
外装体２５０から露出した強電タブ２２０ａ及び強電タブ２２０ｂにはそれぞれ電極端子２８０ａ、電極端子２８０ｂを接続する。さらに端子カバー２９０を被せる。
外装体２５０に収納した積層体２４０を、ケース２６０に入れて電池モジュールとする。
外装体２５０とケース２６０の間には接着樹脂２７０（ポッティング樹脂）を付与して外装体２５０とケース２６０を接着する。
外装体２５０から露出した強電タブ２２０ａ及び強電タブ２２０ｂにはそれぞれ電極端子２８０ａ、電極端子２８０ｂを接続する。さらに端子カバー２９０を被せる。
次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特記しない限り部は重量部、％は重量％を意味する。
［被覆用高分子化合物の作製］
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した４つ口フラスコにＤＭＦ１５０部を仕込み、７５℃に昇温した。次いで、アクリル酸９１部、メタクリル酸メチル９部及びＤＭＦ５０部を配合した単量体組成物と、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．３部及び２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）０．８部をＤＭＦ３０部に溶解した開始剤溶液とを４つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで２時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、７５℃で反応を３時間継続した。次いで、８０℃に昇温して反応を３時間継続し、樹脂濃度３０％の共重合体溶液を得た。得られた共重合体溶液はテフロン（登録商標）製のバットに移して１５０℃、０．０１ＭＰａで３時間の減圧乾燥を行い、ＤＭＦを留去して共重合体を得た。この共重合体をハンマーで粗粉砕した後、乳鉢にて追加粉砕して、粉末状の被覆用高分子化合物を得た。
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した４つ口フラスコにＤＭＦ１５０部を仕込み、７５℃に昇温した。次いで、アクリル酸９１部、メタクリル酸メチル９部及びＤＭＦ５０部を配合した単量体組成物と、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．３部及び２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）０．８部をＤＭＦ３０部に溶解した開始剤溶液とを４つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで２時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、７５℃で反応を３時間継続した。次いで、８０℃に昇温して反応を３時間継続し、樹脂濃度３０％の共重合体溶液を得た。得られた共重合体溶液はテフロン（登録商標）製のバットに移して１５０℃、０．０１ＭＰａで３時間の減圧乾燥を行い、ＤＭＦを留去して共重合体を得た。この共重合体をハンマーで粗粉砕した後、乳鉢にて追加粉砕して、粉末状の被覆用高分子化合物を得た。
［電解液の作製］
エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合溶媒（ＥＣ：ＰＣの体積比率３：７）にＬｉＦＳＩ（ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２）を２．０ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解させて電解液を作製した。
エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合溶媒（ＥＣ：ＰＣの体積比率３：７）にＬｉＦＳＩ（ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２）を２．０ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解させて電解液を作製した。
［樹脂集電体の作製］
２軸押出機にて、ポリプロピレン［商品名「サンアロマーＰＬ５００Ａ」、サンアロマー（株）製］７０部、カーボンナノチューブ［商品名「ＦｌｏＴｕｂｅ９０００」、ＣＮａｎｏ社製］２５部及び分散剤［商品名「ユーメックス１００１」、三洋化成工業（株）製］５部を２００℃、２００ｒｐｍの条件で溶融混練して樹脂混合物を得た。
得られた樹脂混合物を、Ｔダイ押出しフィルム成形機に通して、それを延伸圧延することで、膜厚５０μｍの樹脂集電体用導電性フィルムを得た。次いで、得られた樹脂集電体用導電性フィルムを４００ｍｍ×５００ｍｍとなるように切断し、片面にニッケル蒸着を施し、樹脂集電体を得た。
２軸押出機にて、ポリプロピレン［商品名「サンアロマーＰＬ５００Ａ」、サンアロマー（株）製］７０部、カーボンナノチューブ［商品名「ＦｌｏＴｕｂｅ９０００」、ＣＮａｎｏ社製］２５部及び分散剤［商品名「ユーメックス１００１」、三洋化成工業（株）製］５部を２００℃、２００ｒｐｍの条件で溶融混練して樹脂混合物を得た。
得られた樹脂混合物を、Ｔダイ押出しフィルム成形機に通して、それを延伸圧延することで、膜厚５０μｍの樹脂集電体用導電性フィルムを得た。次いで、得られた樹脂集電体用導電性フィルムを４００ｍｍ×５００ｍｍとなるように切断し、片面にニッケル蒸着を施し、樹脂集電体を得た。
［被覆正極活物質粒子１の作製］
被覆用高分子化合物１部をＤＭＦ３部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
正極活物質粒子（ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２粉末、体積平均粒子径４μｍ）８４部を万能混合機ハイスピードミキサーＦＳ２５［（株）アーステクニカ製］に入れ、室温、７２０ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液９部を２分間かけて滴下し、さらに５分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電助剤であるアセチレンブラック［デンカ（株）製デンカブラック（登録商標）］３部及びガラスセラミック粒子［商品名：リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスＬＩＣＧＣＴＭＰＷ－０１（１μｍ）、株式会社オハラ製］４部を分割しながら２分間で投入し、３０分間撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま０．０１ＭＰａまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を１４０℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を８時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き２００μｍの篩いで分級し、被覆正極活物質粒子１を得た。
被覆用高分子化合物１部をＤＭＦ３部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
正極活物質粒子（ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２粉末、体積平均粒子径４μｍ）８４部を万能混合機ハイスピードミキサーＦＳ２５［（株）アーステクニカ製］に入れ、室温、７２０ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液９部を２分間かけて滴下し、さらに５分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電助剤であるアセチレンブラック［デンカ（株）製デンカブラック（登録商標）］３部及びガラスセラミック粒子［商品名：リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスＬＩＣＧＣＴＭＰＷ－０１（１μｍ）、株式会社オハラ製］４部を分割しながら２分間で投入し、３０分間撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま０．０１ＭＰａまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を１４０℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を８時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き２００μｍの篩いで分級し、被覆正極活物質粒子１を得た。
［被覆正極活物質粒子２の作製］
正極活物質粒子をＬｉＦｅＰＯ４粉末（商品名「４２０Ａ」、体積平均粒子径１μｍ、住友大阪セメント社製）に変更した以外は、被覆正極活物質粒子１の作製と同様にして、被覆正極活物質粒子２を得た。
正極活物質粒子をＬｉＦｅＰＯ４粉末（商品名「４２０Ａ」、体積平均粒子径１μｍ、住友大阪セメント社製）に変更した以外は、被覆正極活物質粒子１の作製と同様にして、被覆正極活物質粒子２を得た。
［正極活物質組成物１、３、５、７、８の作製］
電解液４２部と炭素繊維［大阪ガスケミカル（株）製ドナカーボ・ミルドＳ－２４３：平均繊維長５００μｍ、平均繊維径１３μｍ：電気伝導度２００ｍＳ／ｃｍ］４．２部とを遊星撹拌型混合混練装置｛あわとり練太郎［（株）シンキー製］｝を用いて２０００ｒｐｍで５分間混合し、続いて上記電解液３０部と上記の被覆正極活物質粒子１又は２を２０６部追加した後、更に遊星撹拌型混合混練装置で２０００ｒｐｍで２分間混合し、上記電解液２０部を更に追加した後、遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで１分間行い、更に上記電解液を２．３部追加した後遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで２分間行い、正極活物質組成物を作製した。
上記工程における電解液の量を調整して、正極活物質組成物中に含まれる水分量をそれぞれ５００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、３５０ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、３５０ｐｐｍとした正極活物質組成物１、３、５、７、８を得た。
正極活物質組成物中に含まれる被覆正極活物質粒子の種類及び水分量を表１に示した。
電解液４２部と炭素繊維［大阪ガスケミカル（株）製ドナカーボ・ミルドＳ－２４３：平均繊維長５００μｍ、平均繊維径１３μｍ：電気伝導度２００ｍＳ／ｃｍ］４．２部とを遊星撹拌型混合混練装置｛あわとり練太郎［（株）シンキー製］｝を用いて２０００ｒｐｍで５分間混合し、続いて上記電解液３０部と上記の被覆正極活物質粒子１又は２を２０６部追加した後、更に遊星撹拌型混合混練装置で２０００ｒｐｍで２分間混合し、上記電解液２０部を更に追加した後、遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで１分間行い、更に上記電解液を２．３部追加した後遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで２分間行い、正極活物質組成物を作製した。
上記工程における電解液の量を調整して、正極活物質組成物中に含まれる水分量をそれぞれ５００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、３５０ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、３５０ｐｐｍとした正極活物質組成物１、３、５、７、８を得た。
正極活物質組成物中に含まれる被覆正極活物質粒子の種類及び水分量を表１に示した。
［被覆負極活物質粒子１の作製］
被覆用高分子化合物１部をＤＭＦ３部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
負極活物質粒子（ハードカーボン粉末、体積平均粒子径２５μｍ）７６部を万能混合機ハイスピードミキサーＦＳ２５［（株）アーステクニカ製］に入れ、室温、７２０ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液９部を２分間かけて滴下し、さらに５分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電助剤であるアセチレンブラック［デンカ（株）製デンカブラック（登録商標）］９部、カーボンナノファイバー［帝人（株）製］２部及びガラスセラミック粒子（商品名「リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスＬＩＣＧＣＴＭＰＷ－０１（１μｍ）」［株式会社オハラ製］、体積平均粒子径１０００ｎｍ）４部を分割しながら２分間で投入し、３０分撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま０．０１ＭＰａまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を１４０℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を８時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き２００μｍの篩いで分級し、被覆負極活物質粒子１を得た。
被覆用高分子化合物１部をＤＭＦ３部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
負極活物質粒子（ハードカーボン粉末、体積平均粒子径２５μｍ）７６部を万能混合機ハイスピードミキサーＦＳ２５［（株）アーステクニカ製］に入れ、室温、７２０ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液９部を２分間かけて滴下し、さらに５分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電助剤であるアセチレンブラック［デンカ（株）製デンカブラック（登録商標）］９部、カーボンナノファイバー［帝人（株）製］２部及びガラスセラミック粒子（商品名「リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスＬＩＣＧＣＴＭＰＷ－０１（１μｍ）」［株式会社オハラ製］、体積平均粒子径１０００ｎｍ）４部を分割しながら２分間で投入し、３０分撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま０．０１ＭＰａまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を１４０℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を８時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き２００μｍの篩いで分級し、被覆負極活物質粒子１を得た。
［被覆負極活物質粒子２の作製］
負極活物質粒子を黒鉛（体積平均粒子径２０μｍ、日立化成（株）製）に変更した以外は、被覆負極活物質粒子１の作製と同様にして、被覆負極活物質粒子２を得た。
負極活物質粒子を黒鉛（体積平均粒子径２０μｍ、日立化成（株）製）に変更した以外は、被覆負極活物質粒子１の作製と同様にして、被覆負極活物質粒子２を得た。
［負極活物質組成物２、４、６、９の作製］
電解液４２部と炭素繊維［大阪ガスケミカル（株）製ドナカーボ・ミルドＳ－２４３：平均繊維長５００μｍ、平均繊維径１３μｍ：電気伝導度２００ｍＳ／ｃｍ］４．２部とを遊星撹拌型混合混練装置｛あわとり練太郎［（株）シンキー製］｝を用いて２０００ｒｐｍで５分間混合し、続いて上記電解液３０部と上記の被覆負極活物質粒子１又は２を２０６部追加した後、更に遊星撹拌型混合混練装置で２０００ｒｐｍで２分間混合し、上記電解液２０部を更に追加した後、遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで１分間行い、更に上記電解液を２．３部追加した後遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで２分間行い、負極活物質組成物を作製した。
上記工程における電解液の量を調整して、負極活物質組成物中に含まれる水分量をそれぞれ５００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、３５０ｐｐｍ、４００ｐｐｍとした負極活物質組成物２、４、６、９を得た。
負極活物質組成物中に含まれる被覆負極活物質粒子の種類及び水分量を表１に示した。
電解液４２部と炭素繊維［大阪ガスケミカル（株）製ドナカーボ・ミルドＳ－２４３：平均繊維長５００μｍ、平均繊維径１３μｍ：電気伝導度２００ｍＳ／ｃｍ］４．２部とを遊星撹拌型混合混練装置｛あわとり練太郎［（株）シンキー製］｝を用いて２０００ｒｐｍで５分間混合し、続いて上記電解液３０部と上記の被覆負極活物質粒子１又は２を２０６部追加した後、更に遊星撹拌型混合混練装置で２０００ｒｐｍで２分間混合し、上記電解液２０部を更に追加した後、遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで１分間行い、更に上記電解液を２．３部追加した後遊星撹拌型混合混練装置による撹拌を２０００ｒｐｍで２分間行い、負極活物質組成物を作製した。
上記工程における電解液の量を調整して、負極活物質組成物中に含まれる水分量をそれぞれ５００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、３５０ｐｐｍ、４００ｐｐｍとした負極活物質組成物２、４、６、９を得た。
負極活物質組成物中に含まれる被覆負極活物質粒子の種類及び水分量を表１に示した。
［安息角の測定］
ＪＩＳ Ｒ ９３０１－２－２の方法を用いて、各正極活物質組成物及び各負極活物質組成物につき、安息角を測定した。
具体的には、ドライルーム内において、電極活物質組成物５ｇを漏斗に入れて、振動を与えながら受け皿に落下させ、山になった斜面の角度をレーザー変位計で４方向について測定し、角度の平均値を安息角として算出した。その結果を表１に示した。
ＪＩＳ Ｒ ９３０１－２－２の方法を用いて、各正極活物質組成物及び各負極活物質組成物につき、安息角を測定した。
具体的には、ドライルーム内において、電極活物質組成物５ｇを漏斗に入れて、振動を与えながら受け皿に落下させ、山になった斜面の角度をレーザー変位計で４方向について測定し、角度の平均値を安息角として算出した。その結果を表１に示した。
［正極及び負極の作製］
枠部材の内面積（図３の面積Ｓ２）が異なる長方形状の枠部材を、複数種類準備した。
枠部材の厚みは１ｍｍとした。
樹脂集電体に枠部材を配置し、枠部材内に正極活物質組成物又は負極活物質組成物を塗布して、正極及び負極を作製した。枠部材内に塗布した正極活物質組成物又は負極活物質組成物には、電解液を注液した。
枠部材の内面積（活物質層の平均面積Ａ［ｍｍ２］）と活物質組成物の組合せは表２に示す通りとして、複数種類の正極及び負極を作製した。
枠部材の内面積（図３の面積Ｓ２）が異なる長方形状の枠部材を、複数種類準備した。
枠部材の厚みは１ｍｍとした。
樹脂集電体に枠部材を配置し、枠部材内に正極活物質組成物又は負極活物質組成物を塗布して、正極及び負極を作製した。枠部材内に塗布した正極活物質組成物又は負極活物質組成物には、電解液を注液した。
枠部材の内面積（活物質層の平均面積Ａ［ｍｍ２］）と活物質組成物の組合せは表２に示す通りとして、複数種類の正極及び負極を作製した。
［塗設性の評価］
枠部材内に正極活物質組成物又は負極活物質組成物を塗布する際の組成物の塗りやすさ（塗設性）を下記の基準で評価した。塗工面の凹凸はレーザー変位計で観察して評価した。
○：平滑な塗工面が得られた。
△：やや凹凸のある塗工面が得られた。
×：凹凸の大きな塗工面が得られた。
評価結果を表１に示した。
枠部材内に正極活物質組成物又は負極活物質組成物を塗布する際の組成物の塗りやすさ（塗設性）を下記の基準で評価した。塗工面の凹凸はレーザー変位計で観察して評価した。
○：平滑な塗工面が得られた。
△：やや凹凸のある塗工面が得られた。
×：凹凸の大きな塗工面が得られた。
評価結果を表１に示した。
［単電池の作製］
製造した正極と負極のうち、活物質層の平均面積（枠部材の大きさ）が同じである正極と負極を、セパレータを組み合わせて重ねて、枠部材同士が重なる部分を加熱加圧してヒートシールし、リチウムイオン電池の単電池を作製した。セパレータとしては、セルガード製＃３５０１を用いた。
単電池の厚みが１ｍｍとなるように、各部材の厚みを調整した。
正極の厚みは４００μｍ（樹脂集電体の厚み５０μｍを含む）、負極の厚みは６００μｍ（樹脂集電体の厚み５０μｍを含む）である。セパレータの厚みは正極の厚みと負極の厚みのそれぞれに含まれる。
製造した正極と負極のうち、活物質層の平均面積（枠部材の大きさ）が同じである正極と負極を、セパレータを組み合わせて重ねて、枠部材同士が重なる部分を加熱加圧してヒートシールし、リチウムイオン電池の単電池を作製した。セパレータとしては、セルガード製＃３５０１を用いた。
単電池の厚みが１ｍｍとなるように、各部材の厚みを調整した。
正極の厚みは４００μｍ（樹脂集電体の厚み５０μｍを含む）、負極の厚みは６００μｍ（樹脂集電体の厚み５０μｍを含む）である。セパレータの厚みは正極の厚みと負極の厚みのそれぞれに含まれる。
［電池モジュールの作製］
表２に示す活物質層の平均面積及び活物質組成物の種類を有する正極及び負極を、表２に示す積層個数で積層して、実施例１～６及び比較例１に係る電池モジュールを作製した。
表２に示す活物質層の平均面積及び活物質組成物の種類を有する正極及び負極を、表２に示す積層個数で積層して、実施例１～６及び比較例１に係る電池モジュールを作製した。
［電池モジュールの厚み測定］
電池モジュールの左右の端部２点と中央の１点の合計３点につき厚みを測定し、電池モジュールの厚みの最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎを求めた。最大値と最小値の中間値を平均値Ｔとした。
なお、最大値と最小値のいずれでもない測定値は、測定値のバラツキの確認にのみ使用しており、平均値Ｔの計算には使用していない。
電池モジュールの厚みのうち最小値Ｔｍｉｎと最大値Ｔｍａｘの差をΔＴとし、ΔＴ／Ｔの値を求めた。
また、電池モジュールの厚みＴの２乗と活物質層の平均面積Ａ［ｍｍ２］の比Ａ／Ｔ２を求めた。
電池モジュールの左右の端部２点と中央の１点の合計３点につき厚みを測定し、電池モジュールの厚みの最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎを求めた。最大値と最小値の中間値を平均値Ｔとした。
なお、最大値と最小値のいずれでもない測定値は、測定値のバラツキの確認にのみ使用しており、平均値Ｔの計算には使用していない。
電池モジュールの厚みのうち最小値Ｔｍｉｎと最大値Ｔｍａｘの差をΔＴとし、ΔＴ／Ｔの値を求めた。
また、電池モジュールの厚みＴの２乗と活物質層の平均面積Ａ［ｍｍ２］の比Ａ／Ｔ２を求めた。
［容量の評価］
作製した電池モジュールの電池容量を求めて、設計値からの差を評価した。
○：電池容量の設計値に対して差が±３％以内
△：電池容量の設計値に対して差が±３％以上１０％未満
×：電池容量の設計値に対して差が±１０％以上
評価結果を表２に示した。
作製した電池モジュールの電池容量を求めて、設計値からの差を評価した。
○：電池容量の設計値に対して差が±３％以内
△：電池容量の設計値に対して差が±３％以上１０％未満
×：電池容量の設計値に対して差が±１０％以上
評価結果を表２に示した。
［収納性］
各電池モジュールを収納するために設計したケース（各電池モジュールの体積エネルギー密度の設計値を考慮して、電池モジュールを収納できるギリギリの大きさに設計されているもの）を準備し、電池モジュールのケースへの収納性を評価した。
モジュールの厚みばらつきが大きいと、ケースへの収納ができないことがあり、ケースへの収納ができたものを○、ケースへの収納ができなかったものを×として示した。
評価結果を表２に示した。
各電池モジュールを収納するために設計したケース（各電池モジュールの体積エネルギー密度の設計値を考慮して、電池モジュールを収納できるギリギリの大きさに設計されているもの）を準備し、電池モジュールのケースへの収納性を評価した。
モジュールの厚みばらつきが大きいと、ケースへの収納ができないことがあり、ケースへの収納ができたものを○、ケースへの収納ができなかったものを×として示した。
評価結果を表２に示した。
正極活物質組成物又は負極活物質組成物の水分量が５００ｐｐｍである正極活物質組成物１及び負極活物質組成物２では安息角が大きく、塗設性に劣っていた。また、正極活物質組成物３も安息角が大きく、塗設性がやや劣っていた。
正極活物質組成物３と負極活物質組成物２を組み合わせて単電池を作製した比較例１は、電池モジュールの厚みばらつきがやや大きく、ケースへの収納ができなかった。また、電池容量が設計値に対してやや少なくなっていた。
その他の実施例１～６では、電池モジュールの厚みばらつきが小さく、ケースへの収納が可能であった。また、電池容量も設計値に近い値が得られていた。
その他の実施例１～６では、電池モジュールの厚みばらつきが小さく、ケースへの収納が可能であった。また、電池容量も設計値に近い値が得られていた。
本発明の電池モジュールは、特に、高容量で、かつ「薄型」以外の形状、特に狭い底面積に対して高さのある場所へ設置に対応できる電池モジュールとして有用である。
１ 単電池
２ 正極
３ 負極
４ セパレータ
５ 正極活物質層
６ 負極活物質層
７ 正極集電体
８ 枠部材
９ 負極集電体
１０１ 電池モジュール
１０７ 正極引出部
１０９ 負極引出部
１２０ 容器
２１０ａ、ｂ 導電性フィルム
２２０ａ、ｂ 強電タブ
２３０ スペーサー
２４０ 積層体
２５０ 外装体
２６０ ケース
２７０ 接着樹脂
２８０ａ、２８０ｂ 電極端子
２９０ 端子カバー
２ 正極
３ 負極
４ セパレータ
５ 正極活物質層
６ 負極活物質層
７ 正極集電体
８ 枠部材
９ 負極集電体
１０１ 電池モジュール
１０７ 正極引出部
１０９ 負極引出部
１２０ 容器
２１０ａ、ｂ 導電性フィルム
２２０ａ、ｂ 強電タブ
２３０ スペーサー
２４０ 積層体
２５０ 外装体
２６０ ケース
２７０ 接着樹脂
２８０ａ、２８０ｂ 電極端子
２９０ 端子カバー
Claims (6)
- 順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであって、
単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、
前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュール。 - 前記電池モジュールの厚みのうち最小値Ｔｍｉｎと最大値Ｔｍａｘの差をΔＴとした時、ΔＴ／Ｔの値が０．０６以下である請求項１に記載の電池モジュール。
- 前記正極集電体及び／又は前記負極集電体が、樹脂集電体である請求項１又は２に記載の電池モジュール。
- 前記正極活物質層及び／又は前記負極活物質層が、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を含み、前記被覆電極活物質粒子の非結着体である請求項１～３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
- 前記正極活物質層及び前記負極活物質層の水分量が、４００ｐｐｍ以下である請求項１～４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
- 導電性フィルム上に単電池を複数積層して積層体を作製する積層工程を有する電池モジュールの製造方法であって、
前記電池モジュールが、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる単電池を積層した電池モジュールであり、
単電池積層方向に沿った前記電池モジュールの厚みＴ〔ｍｍ〕の２乗に対する前記負極活物質層の平均面積Ａ〔ｍｍ２〕の比の値（Ａ／Ｔ２）が、５以上１００未満であり、
前記単電池の積層個数が１０個以上である電池モジュールの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022038504 | 2022-03-11 | ||
| JP2022-038504 | 2022-03-11 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023171746A1 true WO2023171746A1 (ja) | 2023-09-14 |
Family
ID=87935222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/009052 WO2023171746A1 (ja) | 2022-03-11 | 2023-03-09 | 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023133242A (ja) |
| WO (1) | WO2023171746A1 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09129203A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Sony Corp | 非水電解液電池 |
| JP2004047332A (ja) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Toyota Motor Corp | 角型二次電池の設計方法 |
| JP2004165151A (ja) * | 2002-10-23 | 2004-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびそれに用いる電解質 |
| WO2016104679A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池とその製造方法 |
| JP2018530892A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-10-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | バッテリセル用のディープフォーマットパウチ |
| WO2020189750A1 (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Ａｐｂ株式会社 | リチウムイオン電池、及び、リチウムイオン電池の劣化判定方法 |
-
2023
- 2023-03-09 WO PCT/JP2023/009052 patent/WO2023171746A1/ja unknown
- 2023-03-09 JP JP2023036399A patent/JP2023133242A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09129203A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Sony Corp | 非水電解液電池 |
| JP2004047332A (ja) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Toyota Motor Corp | 角型二次電池の設計方法 |
| JP2004165151A (ja) * | 2002-10-23 | 2004-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびそれに用いる電解質 |
| WO2016104679A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池とその製造方法 |
| JP2018530892A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-10-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | バッテリセル用のディープフォーマットパウチ |
| WO2020189750A1 (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Ａｐｂ株式会社 | リチウムイオン電池、及び、リチウムイオン電池の劣化判定方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2023133242A (ja) | 2023-09-22 |
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