JP2010020986A - 電極板、電池、車両、電池搭載機器及び電極板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 全体として湾曲変形の発生を抑制した電極板、この電極板を用いてなる電池、この電池を搭載した車両及び電池搭載機器を提供する。このような電極板の製造方法を提供する。
【解決手段】 電極板31は、第１長辺32A及び第２長辺32Bを有し、長手方向DAに延びる金属箔32と、金属箔の両面上に積層され、幅方向DBに見て第１長辺から離間する一方、第２長辺まで配置される活物質層33Tと、を備え、金属箔は、露出部32S及び被積層部32Tを有し、被積層部は、露出部に沿う第１被積層部32T1と、幅方向に見て、第２長辺から第１被積層部にまで位置する第２被積層部32T2と、を含み、第２被積層部は、露出部と等しいかこれより薄く、かつ、第１被積層部よりも厚くされてなる。
【選択図】 図４
【解決手段】 電極板31は、第１長辺32A及び第２長辺32Bを有し、長手方向DAに延びる金属箔32と、金属箔の両面上に積層され、幅方向DBに見て第１長辺から離間する一方、第２長辺まで配置される活物質層33Tと、を備え、金属箔は、露出部32S及び被積層部32Tを有し、被積層部は、露出部に沿う第１被積層部32T1と、幅方向に見て、第２長辺から第１被積層部にまで位置する第２被積層部32T2と、を含み、第２被積層部は、露出部と等しいかこれより薄く、かつ、第１被積層部よりも厚くされてなる。
【選択図】 図４
Description
本発明は、電極板、これを用いてなる電池、車両、電池搭載機器及び電極板の製造方法に関する。
近年、ハイブリッド自動車、電気自動車などの車両やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、リチウムイオン二次電池が利用されている。
このリチウムイオン二次電池に用いられる電極板としては、例えば、捲回型発電要素に用いる、金属箔の一方の長辺に沿って帯状の露出部を形成しつつ、残部に活物質層を積層したものが挙げられる。このような電極板には、活物質層の密度を上げるため、電極板を金属箔の厚さ方向に圧縮しておくものが多い。しかるに、その圧縮力の影響で、金属箔のうち活物質層が積層された被積層部も圧縮され、厚みが薄くなると共に、この部分の面方向の表面積が広がるように変形する。一方、露出部は、圧縮力を受けないため、表面積も変わらないので、電極板全体として、露出部が内側となる扇状に湾曲変形が生じやすい。
そこで、例えば、特許文献１では、金属箔の主面に塗工した活物質層を厚さ方向に圧縮する際、金属箔のうち、圧縮によって薄くなった活物質層が積層した被積層部の厚みと等しくなるように、活物質層を圧縮する治具とは別の矯正治具を用いて露出部を加圧し、その露出部の厚みを矯正する手法が挙げられている。
このリチウムイオン二次電池に用いられる電極板としては、例えば、捲回型発電要素に用いる、金属箔の一方の長辺に沿って帯状の露出部を形成しつつ、残部に活物質層を積層したものが挙げられる。このような電極板には、活物質層の密度を上げるため、電極板を金属箔の厚さ方向に圧縮しておくものが多い。しかるに、その圧縮力の影響で、金属箔のうち活物質層が積層された被積層部も圧縮され、厚みが薄くなると共に、この部分の面方向の表面積が広がるように変形する。一方、露出部は、圧縮力を受けないため、表面積も変わらないので、電極板全体として、露出部が内側となる扇状に湾曲変形が生じやすい。
そこで、例えば、特許文献１では、金属箔の主面に塗工した活物質層を厚さ方向に圧縮する際、金属箔のうち、圧縮によって薄くなった活物質層が積層した被積層部の厚みと等しくなるように、活物質層を圧縮する治具とは別の矯正治具を用いて露出部を加圧し、その露出部の厚みを矯正する手法が挙げられている。
しかしながら、特許文献１の手法では、例えば、被積層部の実際の厚みに応じて、矯正治具を逐一調節し難い。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、全体として湾曲変形の発生を抑制した電極板、この電極板を用いてなる電池、この電池を搭載した車両及び電池搭載機器を提供することを目的とする。また、このような電極板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、全体として湾曲変形の発生を抑制した電極板、この電極板を用いてなる電池、この電池を搭載した車両及び電池搭載機器を提供することを目的とする。また、このような電極板の製造方法を提供することを目的とする。
そして、その解決手段は、第１長辺及びこれと平行な第２長辺を有し、長手方向に延びる帯状の金属箔と、上記金属箔の少なくとも一方面上に積層され、電極活物質を含む活物質層であって、上記金属箔の幅方向に見て上記第１長辺から離間する一方、上記第２長辺まで配置され、上記金属箔の上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる活物質層と、を備え、上記活物質層は、上記金属箔の厚さ方向に圧縮されてなり、上記金属箔は、上記第１長辺に沿って露出する帯状の露出部、及び、上記活物質層が積層された被積層部、を有する電極板であって、上記被積層部は、上記露出部に沿って上記長手方向に延びる帯状の第１被積層部と、上記幅方向に見て、上記第２長辺から上記第１被積層部にまで位置し、上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる帯状の第２被積層部と、を含み、上記第２被積層部は、上記露出部と等しいかこれより薄く、かつ、上記第１被積層部よりも厚くされてなる電極板である。
本発明の電極板において金属箔は、第２長辺に沿って、第１被積層部よりも厚みの大きい第２被積層部を備えている。このため、この第２被積層部がなく、被積層部全体が同じ厚み（第１被積層部の厚み）にされた電極板に比して、第１長辺を内側、第２長辺を外側とする扇状の湾曲変形が生じるのを抑制することができる。
なお、金属箔としては、電極活物質層、電池に用いる電解質体、電解液、相手方となる電極等を考慮して適宜選択できるが、体積固有抵抗の小さいものが好ましい。具体的には、銅やアルミニウムが挙げられる。
さらに、上述の電極板であって、前記第２被積層部の厚みを、前記第１露出部の厚みと等しくしてなる電極板とすると良い。
本発明の電極板では、電極箔のうち、第２被積層部の厚みを第１露出部の厚みと等しくしてなるため、より湾曲変形の発生を抑制した電極板とすることができる。
さらに、他の解決手段は、上述のいずれかの電極板を用いた捲回型発電要素を備える電池である。
本発明の電池は、上述の電極板を用いた捲回型発電要素を備える。このように、湾曲を抑制した電極板を用いるので、電極板を容易に、かつ、シワなどの発生を抑制して、自身の一部と他部とがずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素を備える電池とすることができる。また、これにより、例えば、セパレータを介して、異極の電極板同士を重ねて捲回するにあたり、電極板の湾曲変形を抑えることで、異極の電極板同士のずれをも抑制して捲回することができるので、それら異極の電極板の活物質層同士を、より広い面積で対向させた状態で捲回することができる。従って、より多くのイオンの授受を行うことができ、エネルギー密度を向上させた電池とすることができる。
さらに、他の解決手段は、上述の電池を搭載した車両である。
本発明の車両は上述の電池を搭載してなる。このように、自身の一部と他部とがずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素を備えて、エネルギー密度の向上した電池を用いることで、より走行特性の良好な車両とすることができる。
なお、車両としては、その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギを使用している車両であれば良く、例えば、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車、プラグイン電気自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。
さらに、他の解決手段は、前述の電池を搭載した電池搭載機器である。
本発明の電池搭載機器は前述の電池を搭載してなる。このように、自身の一部と他部とがずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素を備えて、エネルギー密度の向上した電池を用いることで、より動力特性の良好な電池搭載機器とすることができる。
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも１つとして利用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。
さらに、他の解決手段は、第１長辺及びこれと平行な第２長辺を有し、長手方向に延びる帯状の金属箔と、上記金属箔の少なくとも一方面上に積層され、電極活物質を含む活物質層であって、上記金属箔の幅方向に見て上記第１長辺から離間する一方、上記第２長辺まで配置され、上記金属箔の上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる活物質層と、を備え、上記活物質層は、上記金属箔の厚さ方向に圧縮されてなり、上記金属箔は、上記第１長辺に沿って露出する帯状の露出部、及び、上記活物質層が積層された被積層部、を有し、上記被積層部は、上記露出部に沿って上記長手方向に延びる帯状の第１被積層部と、上記幅方向に見て、上記第２長辺から上記第１被積層部にまで位置し、上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる帯状の第２被積層部と、を含み、上記第２被積層部は、上記露出部と等しいかこれより薄く、かつ、上記第１被積層部よりも厚くされてなる電極板の製造方法であって、均一な厚さの未圧縮金属箔の上記被積層部となる部位に、活物質ペーストを塗布して未圧縮活物質層を形成する塗布工程であって、上記第１被積層部となる部位に比して、上記第２被積層部となる部位に薄く上記活物質ペーストを塗布する塗布工程と、上記未圧縮活物質層のうち、少なくとも上記第１被積層部となる部位に形成された上記未圧縮活物質層を、上記厚さ方向に圧縮して、上記活物質層及び上記金属箔を形成する圧縮工程と、を備える電極板の製造方法である。
本発明の電極板の製造方法では、上述の塗布工程と圧縮工程とを備えるので、第２長辺に沿って、第１被積層部よりも金属箔の厚みの厚い第２被積層部を備えており、電極板全体に、第１長辺を内側、第２長辺を外側とする扇状の湾曲変形が生じるのを抑制した電極板を製造することができる。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮金属箔は、前記金属箔となる部位を複数含んでなり、前記塗布工程及び圧縮工程により、複数の前記電極板が連結した連結電極板を形成した後に、切断により個々の上記電極板を切り離す切断工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
本発明の電極板の製造方法では、形成した連結電極板を個々の電極板に切り離す切断工程を備えるので、１つの未圧縮金属箔を用いて、複数の電極板を同時に製造することができる。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記連結電極板は、隣り合う前記電極板の前記第２被積層部同士が互いに接する配置に形成してなる電極板の製造方法とすると良い。
本発明の電極板の製造方法では、連結電極板は、隣り合う電極板の第２被積層部同士が互いに接する配置に形成してなるので、例えば、第２被積層部２つ分の活物質ペーストを１条にして同時に塗布することができる。また、例えば、隣り合う電極板では、互いの露出部となる部位が、第２被積層部を中心として対称に配置される。このため、切断前の連結電極板について湾曲変形の発生を抑制できるので、切断までの取り扱いが容易となる。
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１を部分的に透視した斜視図を、図２に電池１の部分破断断面図を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、矩形箱形の電池ケース１０の内部に、いずれも帯状の正電極板３１及び負電極板４１を用いて捲回した捲回型の発電要素２０を備えるリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１を部分的に透視した斜視図を、図２に電池１の部分破断断面図を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、矩形箱形の電池ケース１０の内部に、いずれも帯状の正電極板３１及び負電極板４１を用いて捲回した捲回型の発電要素２０を備えるリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
この電池１の電池ケース１０は、共にアルミニウム製の電池ケース本体１１及び封口蓋１２を有する。このうち電池ケース本体１１は有底矩形箱形であり、内側全面に樹脂からなる絶縁フィルム（図示しない）を貼付している。
また、封口蓋１２は矩形板状であり、電池ケース本体１１の開口１１Ａを閉塞して、この電池ケース本体１１に溶接されている。この封口蓋１２には、発電要素２０と接続している正極集電部材７１及び負極集電部材７２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａが貫通して、図１中、上方に向く上面１２ａから突出している。これら正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａと封口蓋１２との間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材７５が介在して、互いを絶縁している。さらに、この封口蓋１２には矩形板状の安全弁７７も封着されている。
また、図示しない電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ6を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした有機電解液である。
また、電池１の発電要素２０は、いずれも帯状の正電極板３１及び負電極板４１が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ２１を介して扁平形状に捲回されてなる。なお、図２に示すように、発電要素２０の正電極板３１が、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１と、負電極板４１が、クランク状に屈曲した板状の負極集電部材７２と、それぞれ接合している。
このうち、長手方向ＤＡに延びる帯状の正電極板３１は、アルミニウムからなり、その長手方向ＤＡに沿って延びる第１長辺３２Ａ及びこれに平行な第２長辺３２Ｂを有するアルミニウム集電箔（以下、アルミ箔とも言う）３２と、このアルミ箔３２の両面に積層され、ＬｉＮｉＯ2からなる正極活物質３３ｘを含む正極活物質層３３Ｔとを備える（図３参照）。
このうち正極活物質層３３Ｔは、アルミ箔３２の幅方向ＤＢに見て、第１長辺３２Ａから離間する一方、第２長辺３２Ｂまで配置され、アルミ箔３２の第２長辺３２Ｂに沿って長手方向ＤＡに延びている。この正極活物質層３３Ｔは、ＬｉＮｉＯ2からなる正極活物質３３ｘ、アセチレンブラック（ＡＢ、図示しない）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、図示しない）及びカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ、図示しない）を含む。なお、正極活物質層３３Ｔ内における、これらの質量比は、正極活物質３３ｘ：ＡＢ：ＰＴＦＥ：ＣＭＣ＝８７：１０：１：２である。
また、この正極活物質層３３Ｔは、アルミ箔３２の厚さ方向ＤＬ（図３中、上下方向）に圧縮して形成されたものである。このため、圧縮されなかった正極活物質層を用いた場合に比して、正極活物質層３３Ｔの密度を高くでき、電池１におけるエネルギー密度を向上させることができる。
また、この正極活物質層３３Ｔは、アルミ箔３２の厚さ方向ＤＬ（図３中、上下方向）に圧縮して形成されたものである。このため、圧縮されなかった正極活物質層を用いた場合に比して、正極活物質層３３Ｔの密度を高くでき、電池１におけるエネルギー密度を向上させることができる。
また、アルミ箔３２は、第１長辺３２Ａに沿って露出する帯状のアルミ露出部３２Ｓと、上述の正極活物質層３３Ｔが積層されてなるアルミ被積層部３２Ｔとを有する（図３，４参照）。このうち、アルミ被積層部３２Ｔは、アルミ露出部３２Ｓに沿って長手方向ＤＡに延びる帯状の第１アルミ被積層部３２Ｔ１と、幅方向ＤＢに見て、第２長辺３２Ｂから第１アルミ被積層部３２Ｔ１にまで位置し、第２長辺３２Ｂに沿って長手方向ＤＡに延びる帯状の第２アルミ被積層部３２Ｔ２とを含む（図４参照）。つまり、アルミ箔３２では、いずれも長手方向ＤＡに延びる帯状のアルミ露出部３２Ｓ、第１アルミ被積層部３２Ｔ１、及び、第２アルミ被積層部３２Ｔ２が第１長辺３２Ａから第２長辺３２Ｂに向かって、幅方向ＤＢにこの順に隣り合って並んでいる。
なお、正極活物質層３３Ｔでは、第１正極活物質層３３Ｔ１の密度（第１密度）が、第２正極活物質層３３Ｔ２の密度（第２密度）よりも高くされている。
なお、正極活物質層３３Ｔでは、第１正極活物質層３３Ｔ１の密度（第１密度）が、第２正極活物質層３３Ｔ２の密度（第２密度）よりも高くされている。
一方、第２アルミ被積層部３２Ｔ２は、その厚さ方向ＤＬの厚さＴｐ２が、アルミ露出部３２Ｓの厚さＴｐＳと等しいかこれより薄いが、第１アルミ被積層部３２Ｔ１の厚さＴｐ１よりも厚くされてなる（ＴｐＳ≧Ｔｐ２＞Ｔｐ１；図４参照）。
このように、本実施形態１の電池１の正電極板３１では、第１アルミ被積層部３２Ｔ１に比べ、相対的に厚い第２アルミ被積層部３２Ｔ２を有している。このため、圧縮変形により第２長辺３２Ｂの長さが長くされるのが抑制され、また、第１アルミ被積層部３２Ｔ１より厚みの厚い第２アルミ被積層部３２Ｔ２が変形を抑制する。このため、この第２アルミ被積層部３２Ｔ２がない場合、即ち、アルミ被積層部全体が第１アルミ被積層部３２Ｔ１の厚さＴｐ１と同じ厚さにされた正電極板（ＴｐＳ＞Ｔｐ２＝Ｔｐ１）に比して、正電極板３１全体に、第１長辺３２Ａを内側、第２長辺３２Ｂを外側とする扇状の湾曲変形が生じるのを抑制することができている。
このように、本実施形態１の電池１の正電極板３１では、第１アルミ被積層部３２Ｔ１に比べ、相対的に厚い第２アルミ被積層部３２Ｔ２を有している。このため、圧縮変形により第２長辺３２Ｂの長さが長くされるのが抑制され、また、第１アルミ被積層部３２Ｔ１より厚みの厚い第２アルミ被積層部３２Ｔ２が変形を抑制する。このため、この第２アルミ被積層部３２Ｔ２がない場合、即ち、アルミ被積層部全体が第１アルミ被積層部３２Ｔ１の厚さＴｐ１と同じ厚さにされた正電極板（ＴｐＳ＞Ｔｐ２＝Ｔｐ１）に比して、正電極板３１全体に、第１長辺３２Ａを内側、第２長辺３２Ｂを外側とする扇状の湾曲変形が生じるのを抑制することができている。
次いで負電極板４１について説明する。この負電極板４１は、正電極板３１と同様、長手方向ＤＡに延びる帯状であり、銅からなり、その長手方向ＤＡに沿って延びる第１長辺４２Ａ及び第２長辺４２Ｂを有する銅集電箔（以下、銅箔とも言う）４２と、この銅箔４２の両面に積層され、グラファイトからなる負極活物質４３ｘを含む負極活物質層４３Ｔとを備える（図３参照）。
このうち負極活物質層４３Ｔは、銅箔４２の幅方向ＤＢに見て、第１長辺４２Ａから離間する一方、第２長辺４２Ｂまで配置され、銅箔４２の第２長辺４２Ｂに沿って長手方向ＤＡに延びている。この負極活物質層４３Ｔは、グラファイトからなる負極活物質４３ｘ、及び、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、図示しない）を含む。
また、この負極活物質層４３Ｔは、正極活物質層３３Ｔと同様、銅箔４２の厚さ方向ＤＬに圧縮して形成されたものである。このため、圧縮されなかった負極活物質層を用いた場合に比して、負極活物質層４３Ｔの密度を高くでき、電池１におけるエネルギー密度を向上させることができる。
また、この負極活物質層４３Ｔは、正極活物質層３３Ｔと同様、銅箔４２の厚さ方向ＤＬに圧縮して形成されたものである。このため、圧縮されなかった負極活物質層を用いた場合に比して、負極活物質層４３Ｔの密度を高くでき、電池１におけるエネルギー密度を向上させることができる。
また、銅箔４２は、第１長辺４２Ａに沿って露出する帯状の銅露出部４２Ｓと、上述の負極活物質層４３Ｔが積層されてなる銅被積層部４２Ｔとを有する（図３，４参照）。このうち、銅被積層部４２Ｔは、銅露出部４２Ｓに沿って長手方向ＤＡに延びる帯状の第１銅被積層部４２Ｔ１と、幅方向ＤＢに見て、第２長辺４２Ｂから第１銅被積層部４２Ｔ１にまで位置し、第２長辺４２Ｂに沿って長手方向ＤＡに延びる帯状の第２銅被積層部４２Ｔ２とを含む（図４参照）。つまり、銅箔４２では、いずれも長手方向ＤＡに延びる帯状の銅露出部４２Ｓ、第１銅被積層部４２Ｔ１、及び、第２銅被積層部４２Ｔ２が第１長辺４２Ａから第２長辺４２Ｂに向かって、幅方向ＤＢにこの順に隣り合って並んでいる。
なお、負極活物質層４３Ｔでは、第１負極活物質層４３Ｔ１の密度（第１密度）が、第２負極活物質層４３Ｔ２の密度（第２密度）よりも高くされている。
なお、負極活物質層４３Ｔでは、第１負極活物質層４３Ｔ１の密度（第１密度）が、第２負極活物質層４３Ｔ２の密度（第２密度）よりも高くされている。
一方、第２銅被積層部４２Ｔ２は、その厚さ方向ＤＬの厚さＴｎ２が、銅露出部４２Ｓの厚さＴｎＳと等しいかこれより薄いが、第１銅被積層部４２Ｔ１の厚さＴｎ１よりも厚くされてなる（ＴｎＳ≧Ｔｎ２＞Ｔｎ１；図４参照）。
このように、本実施形態１の電池１の負電極板４１では、第２銅被積層部４２Ｔ２を有している。このため、圧縮変形により第２長辺４２Ｂの長さが長くされるのが抑制され、また、第１銅被積層部３２Ｔ４より厚みの厚い第２銅被積層部４２Ｔ２が変形を抑制する。このため、この第２銅被積層部４２Ｔ２がない場合、即ち、銅被積層部全体が第１銅被積層部４２Ｔ１の厚さＴｎ１と同じ厚さにされた負電極板（ＴｎＳ＞Ｔｎ２＝Ｔｎ１）に比して、負電極板４１全体に、第１長辺４２Ａを内側、第２長辺４２Ｂを外側とする扇状の湾曲変形が生じるのを抑制することができている。
このように、本実施形態１の電池１の負電極板４１では、第２銅被積層部４２Ｔ２を有している。このため、圧縮変形により第２長辺４２Ｂの長さが長くされるのが抑制され、また、第１銅被積層部３２Ｔ４より厚みの厚い第２銅被積層部４２Ｔ２が変形を抑制する。このため、この第２銅被積層部４２Ｔ２がない場合、即ち、銅被積層部全体が第１銅被積層部４２Ｔ１の厚さＴｎ１と同じ厚さにされた負電極板（ＴｎＳ＞Ｔｎ２＝Ｔｎ１）に比して、負電極板４１全体に、第１長辺４２Ａを内側、第２長辺４２Ｂを外側とする扇状の湾曲変形が生じるのを抑制することができている。
本実施形態１の電池１は、上述の正電極板３１及び負電極板４１を用いた捲回型発電要素２０を備える。このように、湾曲を抑制した正電極板３１及び負電極板４１を用いているので、正電極板３１及び負電極板４１を容易に、かつ、シワなどの発生を抑制して、自身の一部と他部とがずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素２０を備える電池１とすることができる。また、これにより、例えば、セパレータ２１を介して、正電極板３１と負電極板４１とを重ねて捲回するにあたり、これらの湾曲変形を抑えて正電極板３１と負電極板４１とのずれをも抑制して捲回することができるので、正電極板３１及び負電極板４１の活物質層同士（正極活物質層３３Ｔ及び負極活物質層４３Ｔ）を、より広い面積で対向させた状態で捲回することができる。従って、より多くのイオンの授受を行うことができ、エネルギー密度を向上させた電池１とすることができる。
次に、本実施形態１にかかる電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
図５に、この電池１における正電極板３１の製造方法のうち、塗布工程を担う塗工装置１００の概略図を示す。
この塗工装置１００は、巻出し部１０１、第１ダイ１１０Ａ、第２ダイ１１０Ｂ、第１乾燥炉１２０Ａ、第２乾燥炉１２０Ｂ、巻取り部１０２、及び、複数の補助ローラ１４０を備えている。なお、この製造方法により、前述の正電極板３１が同時に２つ作製される。
図５に、この電池１における正電極板３１の製造方法のうち、塗布工程を担う塗工装置１００の概略図を示す。
この塗工装置１００は、巻出し部１０１、第１ダイ１１０Ａ、第２ダイ１１０Ｂ、第１乾燥炉１２０Ａ、第２乾燥炉１２０Ｂ、巻取り部１０２、及び、複数の補助ローラ１４０を備えている。なお、この製造方法により、前述の正電極板３１が同時に２つ作製される。
この塗工装置１００のうち、複数の補助ローラ１４０は、帯状の未圧縮アルミ箔Ｍを、その長手方向ＤＡに移動させる。また、第１ダイ１１０Ａは、正極活物質ペースト３３Ｐを内部に保持するペースト保持部１１１と、この正極活物質ペースト３３Ｐを、厚み方向ＤＴに均一な厚さの未圧縮アルミ箔Ｍの表面に連続的に吐出可能な吐出口１１２Ａとを有する（図６参照）。
このうち吐出口１１２Ａは、スリット状で、長手方向ＤＡに移動する未圧縮アルミ箔Ｍのうち、前述のアルミ被積層部３２Ｔとなる部位である未圧縮アルミ被積層部ＭＴ上に、帯状に正極活物質ペースト３３Ｐを吐出するよう、未圧縮アルミ箔Ｍの幅方向ＤＢに平行に１つ開口している。なお、吐出口１１２Ａは、後述する未圧縮アルミ箔Ｍの形態に即して、幅方向ＤＢの寸法を、未圧縮アルミ被積層部ＭＴの２倍の大きさにしてある。
なお、ペースト保持部１１１内の正極活物質ペースト３３Ｐは、ＬｉＮｉＯ2からなる正極活物質３３ｘのほか、アセチレンブラック（ＡＢ、図示しない）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、図示しない）およびカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ、図示しない）をイオン交換水（図示しない）に分散させて混練してなる流動体である。また、この正極活物質ペースト３３Ｐに含まれる、正極活物質３３ｘ、ＡＢ、ＰＴＦＥおよびＣＭＣの重量比は、前述の通り、正極活物質３３ｘ：ＡＢ：ＰＴＦＥ：ＣＭＣ＝８７：１０：１：２である。
また、第２ダイ１１０Ｂは、第１ダイ１１０Ａと同様のペースト保持部１１１と、このペースト保持部１１１内の正極活物質ペースト３３Ｐと同様の正極活物質ペースト３３Ｑを、第１ダイ１１０Ａで塗布された未圧縮アルミ箔Ｍ上の未圧縮正極活物質層３３ＰＳ（後述）に向かって連続的に吐出可能な吐出口１１２Ｂとを有する（図７（ａ）参照）。
このうち吐出口１１２Ｂは、スリット状で、長手方向ＤＡに移動する未圧縮アルミ箔Ｍのうち、前述の第１アルミ被積層部３２Ｔ１となる部位である未圧縮第１アルミ被積層部ＭＴ１上に、帯状に正極活物質ペースト３３Ｑを吐出するよう、未圧縮アルミ箔Ｍの幅方向ＤＢに並ぶように２つ開口している。
このうち吐出口１１２Ｂは、スリット状で、長手方向ＤＡに移動する未圧縮アルミ箔Ｍのうち、前述の第１アルミ被積層部３２Ｔ１となる部位である未圧縮第１アルミ被積層部ＭＴ１上に、帯状に正極活物質ペースト３３Ｑを吐出するよう、未圧縮アルミ箔Ｍの幅方向ＤＢに並ぶように２つ開口している。
また、第１乾燥炉１２０Ａ，第２乾燥炉１２０Ｂでは、未圧縮アルミ箔Ｍに塗布された正極活物質ペースト３３Ｐ，３３Ｑに向けて、熱風を送る（図５参照）。これにより、未圧縮アルミ箔Ｍに塗布された正極活物質ペースト３３Ｐ，３３Ｑは、炉内を移動中に徐々に乾燥が進み、通過後には、自身の水分が全て蒸発して硬化する。
この塗工装置１００では、まず、巻出し部１０１に捲回した帯状の未圧縮アルミ箔Ｍを長手方向ＤＡに移動させる（図５参照）。なお、未圧縮アルミ箔Ｍは、幅方向ＤＢに、前述の正電極板３１のアルミ箔３２の２倍の幅寸法を有する。具体的には、２条の正電極板３１のアルミ箔３２となる第１未圧縮アルミ箔Ｍ１，Ｍ１同士が、幅方向ＤＢに連結した形態である。
次いで、第１ダイ１１０Ａを用いて、この未圧縮アルミ箔Ｍの未圧縮アルミ被積層部ＭＴ上に正極活物質ペースト３３Ｐを塗布する（図５，６参照）。このとき、この第１ダイ１１０Ａは、図６に示すように、隣り合う第１未圧縮アルミ箔Ｍ１及び第２未圧縮アルミ箔Ｍ２の未圧縮アルミ被積層部ＭＴ，ＭＴに向けて、１つの吐出口１１２Ａから正極活物質ペースト３３Ｐを吐出する。
次いで、第１ダイ１１０Ａを用いて、この未圧縮アルミ箔Ｍの未圧縮アルミ被積層部ＭＴ上に正極活物質ペースト３３Ｐを塗布する（図５，６参照）。このとき、この第１ダイ１１０Ａは、図６に示すように、隣り合う第１未圧縮アルミ箔Ｍ１及び第２未圧縮アルミ箔Ｍ２の未圧縮アルミ被積層部ＭＴ，ＭＴに向けて、１つの吐出口１１２Ａから正極活物質ペースト３３Ｐを吐出する。
正極活物質ペースト３３Ｐの塗布後、図５に示すように、未圧縮アルミ箔Ｍを長手方向ＤＡに移動させて、第１乾燥炉１２０Ａに投入する。これにより、塗布した正極活物質ペースト３３Ｐが乾燥・硬化して、圧縮されていない未圧縮正極活物質層３３ＰＳになる。
その後、第２ダイ１１０Ｂを用いて、未圧縮正極活物質層３３ＰＳのうち、未圧縮アルミ箔Ｍの未圧縮第１アルミ被積層部ＭＴ１上の部位に正極活物質ペースト３３Ｑをさらに塗布し、第２乾燥炉１２０Ｂに投入し、これを乾燥・硬化させる（図５，７（ａ）参照）。
その後、第２ダイ１１０Ｂを用いて、未圧縮正極活物質層３３ＰＳのうち、未圧縮アルミ箔Ｍの未圧縮第１アルミ被積層部ＭＴ１上の部位に正極活物質ペースト３３Ｑをさらに塗布し、第２乾燥炉１２０Ｂに投入し、これを乾燥・硬化させる（図５，７（ａ）参照）。
かくして、第２乾燥炉１２０Ｂで乾燥させた後には、未圧縮アルミ箔Ｍの一方の表面に、乾燥・硬化した未圧縮正極活物質層３３ＰＱＳが形成された片面形成体Ｌ１ができあがる（図７（ｂ）参照）。この片面形成体Ｌ１は、巻取り部１０２に一旦巻き取られる（図５参照）。
次に、この塗工装置１００を再度用いて、巻き取った片面形成体Ｌ１を巻出し部１０１に装着し、長手方向ＤＡに移動させて、上述と同様にして、未圧縮アルミ箔Ｍのうち、未圧縮正極活物質層３３ＰＱＳを配置していない側についても正極活物質ペースト３３Ｐ，３３Ｑを塗布し、乾燥させる。かくして、未圧縮アルミ箔Ｍの両方の表面に、未圧縮正極活物質層３３ＰＱＳを積層配置してなる未圧縮積層体Ｌ２を作製する。この未圧縮積層体Ｌ２をなす未圧縮アルミ箔Ｍは、図８に示すように、アルミ露出部３２Ｓと、厚さ方向ＤＬ両側に未圧縮正極活物質層３３ＰＱＳをそれぞれ有する未圧縮第１アルミ被積層部ＭＴ１、及び、未圧縮第２アルミ被積層部ＭＴ２とに分けられる。なお、未圧縮第１アルミ被積層部ＭＴ１の両面に形成された未圧縮正極活物質層３３ＰＱＳの厚さに比して、未圧縮第２アルミ被積層部ＭＴ２の両面に形成された未圧縮正極活物質層３３ＰＱＳの厚さは、正極活物質ペースト３３Ｑを塗布してなかった分、薄くされている。
次いで、図９に、この電池１における正電極板３１の製造方法のうち、プレス・切断装置２００を用いた圧縮工程について説明する。
プレス・切断装置２００は、巻出し部２０１、２つのプレスローラ２１０，２１０、巻取り部２０２、切断刃２３０及び複数の補助ローラ２２０を備えている。このうち、２つのプレスローラ２１０，２１０は、これらの間（ローラ面の間）を所定の距離に離してある。このため、未圧縮積層体Ｌ２をプレスローラ２１０，２１０の間に通過させると、これを厚み方向ＤＡに圧縮し、所定の厚さにすることができる。
プレス・切断装置２００は、巻出し部２０１、２つのプレスローラ２１０，２１０、巻取り部２０２、切断刃２３０及び複数の補助ローラ２２０を備えている。このうち、２つのプレスローラ２１０，２１０は、これらの間（ローラ面の間）を所定の距離に離してある。このため、未圧縮積層体Ｌ２をプレスローラ２１０，２１０の間に通過させると、これを厚み方向ＤＡに圧縮し、所定の厚さにすることができる。
そこで、巻出し部２０１から前述の未圧縮積層体Ｌ２を繰り出して、これを２つのプレスローラ２１０，２１０の間に通して厚さ方向ＤＬに圧縮する。すると、未圧縮積層体Ｌ２のうち、未圧縮第１アルミ被積層部ＭＴ１上の未圧縮正極活物質層３３ＰＱＳの厚さの方が、未圧縮第２アルミ被積層部ＭＴ２上のそれよりも厚いので、第１アルミ被積層部ＭＴ１は、第２アルミ被積層部ＭＴ２よりも、押圧力を受けて、厚さ方向ＤＬに薄くされる。このため、できあがった連結正電極板ＧＭは、図１０に示すように、第２アルミ被積層部３２Ｔ２の厚さＴｐ２が、この圧縮により、第１アルミ被積層部３２Ｔ１の厚さＴｐ１よりも厚くされる。なお、第２アルミ被積層部３２Ｔ２の厚さＴｐ２は、アルミ露出部３２Ｓの厚さＴｐＳと等しいかこれより薄くされている（ＴｐＳ≧Ｔｐ２＞Ｔｐ１）。また、第１正極活物質層３３Ｔ１の密度（第１密度）が、第２正極活物質層３３Ｔ２の密度（第２密度）よりも高くされる。
この連結正電極板ＧＭは、前述したように２つの正電極板３１が連結してなる形態を有している。具体的には、図１０に示す、この連結正電極板ＧＭの断面（図９中、Ｆ−Ｆ部）から判るように、幅方向ＤＢ中央に位置する切断予定線ＣＬを挟んで、２つの正電極板３１，３１が連結している。さらに具体的には、２つの正電極板３１，３１の各第２アルミ被積層部３２Ｔ２，３２Ｔ２同士が互いに接するように連結しており、この切断予定線ＣＬで切断すれば、その各切断面に各正電極板３１，３１の第２長辺３２Ｂ，３２Ｂが形成される。
また、連結正電極板ＧＭは、隣り合う正電極板３１，３１の第２アルミ被積層部３２Ｔ２，３２Ｔ２同士が互いに接する配置に形成されているので、第２アルミ被積層部２つ分の正極活物質ペースト３３Ｐを１条にして同時に塗布することができた。また、例えば、隣り合う正電極板３１，３１では、互いのアルミ露出部３２Ｓ，３２Ｓが、第２アルミ被積層部３２Ｔ２（或いは、図１０の切断予定線ＣＬ）を中心として対称に配置される。このため、切断前の連結正電極板ＧＭの段階では、全体が湾曲変形するのを抑制できるので、切断までの取り扱いが容易である。
次に、上述の連結正電極板ＧＭを、長手方向ＤＡに移動させながら、切断刃２３０を用いて切断する切断工程について説明する（図９参照）。このとき、切断刃２３０は、連結正電極板ＧＭにおいて、幅方向ＤＢ中央に位置する切断予定線ＣＬ（図１０参照）を切断する。かくして２条の正電極板３１，３１ができあがる。なお、切断後は、図９に示すように、２つの巻取り部２０２で、正電極板３１をそれぞれ巻き取る。
本実施形態１にかかる正電極板３１の製造方法では、前述の塗布工程と圧縮工程を備えるので、第２長辺３２Ｂに沿って、第１アルミ被積層部３２Ｔ１よりもアルミ箔３２の厚さの厚い（Ｔｐ２＞Ｔｐ１）第２アルミ被積層部３２Ｔ２が形成されるので、正電極板３１全体に湾曲変形が生じるのを抑制した正電極板３１を製造することができる。
また、本実施形態１にかかる正電極板３１の製造方法では、形成した連結正電極板ＧＭを個々の正電極板３１に切り離す切断工程を備えるので、１つの未圧縮アルミ箔Ｍを用いて、複数（本実施形態１では２条）の正電極板３１，３１を同時に製造することができる。
次いで、電池１における負電極板４１の製造方法について説明する。但し、上述の正電極板３１の製造方法と同様に、塗工装置１００及びプレス・切断装置２００を用いるので、異なる点についてのみ詳述し、同様の点については説明を省略する。
まず、図５に、正電極板３１と同様、塗布工程を担う塗工装置１００の概略図を示す。
この塗布装置１００の第１ダイ１１０Ａは、負極活物質ペースト４３Ｐを内部に保持するペースト保持部１１１と、この負極活物質ペースト４３Ｐを、厚み方向ＤＴに均一な厚さの未圧縮銅箔Ｎの表面に連続的に吐出可能な吐出口１１２Ａとを有する（図６参照）。
この塗布装置１００の第１ダイ１１０Ａは、負極活物質ペースト４３Ｐを内部に保持するペースト保持部１１１と、この負極活物質ペースト４３Ｐを、厚み方向ＤＴに均一な厚さの未圧縮銅箔Ｎの表面に連続的に吐出可能な吐出口１１２Ａとを有する（図６参照）。
なお、ペースト保持部１１１内の負極活物質ペースト４３Ｐは、グラファイトからなる負極活物質４３ｘ、及び、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、図示しない）をイオン交換水（図示しない）に分散させて混練してなる流動体である。
また、第２ダイ１１０Ｂは、第１ダイ１１０Ａと同様のペースト保持部１１１と、このペースト保持部１１１内の負極活物質ペースト４３Ｐと同様の負極活物質ペースト４３Ｑを、第１ダイ１１０Ａで塗布された未圧縮銅箔Ｎ上の未圧縮負極活物質層４３ＰＳ（後述）に向かって連続的に吐出可能な吐出口１１２Ｂとを有する（図７（ａ）参照）。
この塗工装置１００では、まず、巻出し部１０１に捲回した帯状の未圧縮銅箔Ｎを長手方向ＤＡに移動させる（図５参照）。なお、未圧縮銅箔Ｎは、幅方向ＤＢに、前述の負電極板４１の銅箔４２の２倍の幅寸法を有する。具体的には、２条の負電極板４１の銅箔４２となる第１未圧縮銅箔Ｎ１，Ｎ１同士が、幅方向ＤＢに連結した形態である。
次いで、第１ダイ１１０Ａを用いて、この未圧縮銅箔Ｎの未圧縮銅被積層部ＮＴ上に負極活物質ペースト４３Ｐを塗布する（図５，６参照）。このとき、この第１ダイ１１０Ａは、図６に示すように、隣り合う第１未圧縮銅箔Ｎ１及び第２未圧縮銅箔Ｎ２の未圧縮銅被積層部ＮＴ，ＮＴに向けて、１つの吐出口１１２Ａから負極活物質ペースト４３Ｐを吐出する。
次いで、第１ダイ１１０Ａを用いて、この未圧縮銅箔Ｎの未圧縮銅被積層部ＮＴ上に負極活物質ペースト４３Ｐを塗布する（図５，６参照）。このとき、この第１ダイ１１０Ａは、図６に示すように、隣り合う第１未圧縮銅箔Ｎ１及び第２未圧縮銅箔Ｎ２の未圧縮銅被積層部ＮＴ，ＮＴに向けて、１つの吐出口１１２Ａから負極活物質ペースト４３Ｐを吐出する。
負極活物質ペースト４３Ｐの塗布後、図５に示すように、未圧縮銅箔Ｎを長手方向ＤＡに移動させて、第１乾燥炉１２０Ａに投入する。これにより、塗布した負極活物質ペースト４３Ｐが乾燥・硬化して、圧縮されていない未圧縮負極活物質層４３ＰＳになる。
その後、第２ダイ１１０Ｂを用いて、未圧縮負極活物質層４３ＰＳのうち、未圧縮銅箔Ｎの未圧縮第１銅被積層部ＮＴ１上の部位に負極活物質ペースト４３Ｑをさらに塗布し、第２乾燥炉１２０Ｂに投入し、これを乾燥・硬化させる（図５，７（ａ）参照）。
その後、第２ダイ１１０Ｂを用いて、未圧縮負極活物質層４３ＰＳのうち、未圧縮銅箔Ｎの未圧縮第１銅被積層部ＮＴ１上の部位に負極活物質ペースト４３Ｑをさらに塗布し、第２乾燥炉１２０Ｂに投入し、これを乾燥・硬化させる（図５，７（ａ）参照）。
かくして、第２乾燥炉１２０Ｂで乾燥させた後には、未圧縮銅箔Ｎの一方の表面に、乾燥・硬化した未圧縮負極活物質層４３ＰＱＳが形成された片面形成体Ｌ３ができあがる（図７（ｂ）参照）。この片面形成体Ｌ３は、巻取り部１０２に一旦巻き取られる（図５参照）。
正電極板３１と同様にして、再度塗工装置１００を用いて、未圧縮銅箔Ｎの両方の表面に、未圧縮負極活物質層４３ＰＱＳを積層配置してなる未圧縮積層体Ｌ４を作製する。この未圧縮積層体Ｌ４をなす未圧縮銅箔Ｎは、図８に示すように、銅露出部４２Ｓと、厚さ方向ＤＬ両側に未圧縮負極活物質層４３ＰＱＳをそれぞれ有する未圧縮第１銅被積層部ＮＴ１、及び、未圧縮第２銅被積層部ＮＴ２とに分けられる。なお、未圧縮第１銅被積層部ＮＴ１の両面に形成された未圧縮負極活物質層４３ＰＱＳの厚さに比して、未圧縮第２銅被積層部ＮＴ２の両面に形成された未圧縮負極活物質層４３ＰＱＳの厚さは、負極活物質ペースト４３Ｑを塗布してなかった分、薄くされている。
次いで、図９に、この電池１における負電極板４１の製造方法のうち、プレス・切断装置２００を用いた圧縮工程について説明する。
巻出し部２０１から前述の未圧縮積層体Ｌ４を繰り出して、これを２つのプレスローラ２１０，２１０の間に通して厚さ方向ＤＬに圧縮する。すると、未圧縮積層体Ｌ４のうち、未圧縮第１銅被積層部ＮＴ１上の未圧縮負極活物質層４３ＰＱＳの厚さの方が、未圧縮第２銅被積層部ＮＴ２上のそれよりも厚いので、第１銅被積層部ＮＴ１は、第２銅被積層部ＮＴ２よりも、押圧力を受けて、厚さ方向ＤＬに薄くされる。このため、できあがった連結負電極板ＧＮは、図１０に示すように、第２銅被積層部４２Ｔ２の厚さＴｎ２が、この圧縮により、第１銅被積層部４２Ｔ１の厚さＴｎ１よりも厚くされる。なお、第２銅被積層部４２Ｔ２の厚さＴｎ２は、銅露出部４２Ｓの厚さＴｎＳと等しいかこれより薄くされている（ＴｎＳ≧Ｔｎ２＞Ｔｎ１）。また、第１負極活物質層４３Ｔ１の密度（第１密度）が、第２負極活物質層４３Ｔ２の密度（第２密度）よりも高くされる。
巻出し部２０１から前述の未圧縮積層体Ｌ４を繰り出して、これを２つのプレスローラ２１０，２１０の間に通して厚さ方向ＤＬに圧縮する。すると、未圧縮積層体Ｌ４のうち、未圧縮第１銅被積層部ＮＴ１上の未圧縮負極活物質層４３ＰＱＳの厚さの方が、未圧縮第２銅被積層部ＮＴ２上のそれよりも厚いので、第１銅被積層部ＮＴ１は、第２銅被積層部ＮＴ２よりも、押圧力を受けて、厚さ方向ＤＬに薄くされる。このため、できあがった連結負電極板ＧＮは、図１０に示すように、第２銅被積層部４２Ｔ２の厚さＴｎ２が、この圧縮により、第１銅被積層部４２Ｔ１の厚さＴｎ１よりも厚くされる。なお、第２銅被積層部４２Ｔ２の厚さＴｎ２は、銅露出部４２Ｓの厚さＴｎＳと等しいかこれより薄くされている（ＴｎＳ≧Ｔｎ２＞Ｔｎ１）。また、第１負極活物質層４３Ｔ１の密度（第１密度）が、第２負極活物質層４３Ｔ２の密度（第２密度）よりも高くされる。
この連結負電極板ＧＮは、前述したように２つの負電極板４１が連結してなる形態を有している。具体的には、図１０に示す、この連結負電極板ＧＮの断面（図９中、Ｆ−Ｆ部）から判るように、幅方向ＤＢ中央に位置する切断予定線ＣＬを挟んで、２つの負電極板４１，４１が連結している。さらに具体的には、２つの負電極板４１，４１の各第２銅被積層部４２Ｔ２，４２Ｔ２同士が互いに接するように連結しており、この切断予定線ＣＬで切断すれば、その各切断面に各負電極板４１，４１の第２長辺４２Ｂ，４２Ｂが形成される。
また、連結負電極板ＧＮは、隣り合う負電極板４１，４１の第２銅被積層部４２Ｔ２，４２Ｔ２同士が互いに接する配置に形成されているので、第２銅被積層部２つ分の負極活物質ペースト４３Ｐを１条にして同時に塗布することができた。また、例えば、隣り合う負電極板４１，４１では、互いの銅露出部４２Ｓ，４２Ｓが、第２銅被積層部４２Ｔ２（或いは、図１０の切断予定線ＣＬ）を中心として対称に配置される。このため、切断前の連結負電極板ＧＮの段階では、全体が湾曲変形するのを抑制できるので、切断までの取り扱いが容易である。
次に、上述の連結負電極板ＧＮを、長手方向ＤＡに移動させながら、切断刃２３０を用いて切断する切断工程について説明する（図９参照）。このとき、切断刃２３０は、連結負電極板ＧＮにおいて、幅方向ＤＢ中央に位置する切断予定線ＣＬ（図１０参照）を切断する。かくして２条の負電極板４１，４１ができあがる。なお、切断後は、図９に示すように、２つの巻取り部２０２で、負電極板４１をそれぞれ巻き取る。
本実施形態１にかかる負電極板４１の製造方法では、前述の塗布工程と圧縮工程を備えるので、第２長辺４２Ｂに沿って、第１銅被積層部４２Ｔ１よりも銅箔４２の厚さの厚い（Ｔｎ２＞Ｔｎ１）第２銅被積層部４２Ｔ２が形成されるので、負電極板４１全体に湾曲変形が生じるのを抑制した負電極板４１を製造することができる。
また、本実施形態１にかかる負電極板４１の製造方法では、形成した連結負電極板ＧＮを個々の負電極板４１に切り離す切断工程を備えるので、１つの未圧縮銅箔Ｎを用いて、複数（本実施形態１では２条）の負電極板４１，４１を同時に製造することができる。
上述の切断工程の後は、上述の正電極板３１及び負電極板４１を用いて、これらの間にセパレータ２１を介して捲回して捲回型の発電要素２０を作成する。さらに、この発電要素２０に正極集電部材７１および負極集電部材７２を溶接し、電池ケース本体１１に挿入し、電解液を注入後、封口蓋１２で電池ケース本体１１を溶接で封口する。かくして、電池１を製造する（図１，２参照）。
本実施形態１の電池１は、湾曲を抑制した正電極板３１及び負電極板４１を用いるので、正電極板３１及び負電極板４１を容易に、かつ、シワなどの発生を抑制して、自身の一部と他部とがずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素２０を備える電池１を製造できる。
本実施形態１の電池１は、湾曲を抑制した正電極板３１及び負電極板４１を用いるので、正電極板３１及び負電極板４１を容易に、かつ、シワなどの発生を抑制して、自身の一部と他部とがずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素２０を備える電池１を製造できる。
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両５００は、前述した電池１を複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両５００は、エンジン５４０、フロントモータ５２０およびリアモータ５３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両５００は、車体５９０、エンジン５４０、これに取り付けられたフロントモータ５２０、リアモータ５３０、ケーブル５５０、インバータ５６０、及び、複数の電池１を自身の内部に有する組電池５１０を有している。
本実施形態２にかかる車両５００は、前述した電池１を複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両５００は、エンジン５４０、フロントモータ５２０およびリアモータ５３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両５００は、車体５９０、エンジン５４０、これに取り付けられたフロントモータ５２０、リアモータ５３０、ケーブル５５０、インバータ５６０、及び、複数の電池１を自身の内部に有する組電池５１０を有している。
本実施形態２に係る車両５００は電池１を搭載してなる。このように、前述の正電極板３１及び負電極板４１をずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素２０を備えて、エネルギー密度の向上した電池１を用いることで、より走行特性の良好な車両５００とすることができる。
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル６００は、前述した電池１を含むバッテリパック６１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック６１０、本体６２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック６１０はハンマードリル６００の本体６２０のうち底部６２１に可能に収容されている。
また、本実施形態３のハンマードリル６００は、前述した電池１を含むバッテリパック６１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック６１０、本体６２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック６１０はハンマードリル６００の本体６２０のうち底部６２１に可能に収容されている。
本実施形態３に係るハンマードリル６００は電池１を搭載してなる。このように、前述の正電極板３１及び負電極板４１をずれなく重なるように捲回した捲回型発電要素２０を備えて、エネルギー密度の向上した電池１を用いることで、より動力特性の良好なハンマードリル６００とすることができる。
以上において、本発明を実施形態１、２及び３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では、捲回型の発電要素２０を備えるリチウムイオン二次電池としたが、捲回型発電要素を有する電池であれば良く、例えば、捲回型発電要素を備えるニッケル水素二次電池等の二次電池のほか、捲回型発電要素を備える一次電池に適用しても良い。
例えば、実施形態１では、捲回型の発電要素２０を備えるリチウムイオン二次電池としたが、捲回型発電要素を有する電池であれば良く、例えば、捲回型発電要素を備えるニッケル水素二次電池等の二次電池のほか、捲回型発電要素を備える一次電池に適用しても良い。
また、実施形態１では、電池の電池ケースを矩形形状の収容容器としたが、内部に捲回型の発電要素を収容する形状、例えば、円筒形状でも良い。また、正電極板３１及び負電極板４１のいずれにおいて本発明を適用したが、少なくともいずれかの電極板で良い。
さらに、正極活物質２３ｘにＬｉＮｉＯ2からなるとしたが、例えば、ＬｉＮｉＯ2以外の、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＣｏ0.5Ｎｉ0.5Ｏ2、ＬｉＮｉ0.7Ｃｏ0.2Ｍｎ0.1Ｏ2などのリチウム含有遷移金属酸化物としても良い。
さらに、正極活物質２３ｘにＬｉＮｉＯ2からなるとしたが、例えば、ＬｉＮｉＯ2以外の、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＣｏ0.5Ｎｉ0.5Ｏ2、ＬｉＮｉ0.7Ｃｏ0.2Ｍｎ0.1Ｏ2などのリチウム含有遷移金属酸化物としても良い。
また、実施形態１では、塗布工程で、第１ダイで活物質ペーストを塗布後、第１乾燥炉に投入し、その後、第２ダイで再度活物質ペーストを塗布しているが、第１ダイで活物質ペーストを塗布後、第１乾燥炉に投入せずに、自然乾燥、或いは、半乾燥の状態で、第２ダイで活物質ペーストを更に塗布しても良い。さらに、１つの未圧縮金属箔を用いて、２条の電極板を同時に製造したが、１つの未圧縮金属箔を用いて、３条以上の複数の電極板を同時に製造しても良い。
１ 電池
２０ 発電要素（捲回型発電要素）
３１ 正電極板（電極板）
３２ アルミ箔（金属箔）
３２Ａ （アルミ箔の）第１長辺
３２Ｂ （アルミ箔の）第２長辺
３２Ｓ アルミ露出部（露出部）
３２Ｔ アルミ被積層部（被積層部）
３２Ｔ１ 第１アルミ被積層部（被積層部，第１被積層部）
３２Ｔ２ 第２アルミ被積層部（被積層部，第２被積層部）
３３Ｔ 正極活物質層（活物質層）
３３Ｔ１ 第１正極活物質層（活物質層）
３３Ｔ２ 第２正極活物質層（活物質層）
３３Ｐ，３３Ｑ 正極活物質ペースト（活物質ペースト）
３３ＰＳ，３３ＰＱＳ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
３３ｘ 正極活物質（電極活物質）
４１ 負電極板（電極板）
４２ 銅箔（金属箔）
４２Ａ （銅箔の）第１長辺
４２Ｂ （銅箔の）第２長辺
４２Ｓ 銅露出部（露出部）
４２Ｔ 銅被積層部（被積層部）
４２Ｔ１ 第１銅被積層部（被積層部，第１被積層部）
４２Ｔ２ 第２銅被積層部（被積層部，第２被積層部）
４３Ｔ 負極活物質層（活物質層）
４３Ｔ１ 第１負極活物質層（活物質層）
４３Ｔ２ 第２負極活物質層（活物質層）
４３Ｐ，４３Ｑ 負極活物質ペースト（活物質ペースト）
４３ＰＳ，４３ＰＱＳ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
４３ｘ 負極活物質（電極活物質）
５００ 車両
６００ ハンマードリル（電池搭載機器）
６１０ バッテリパック（電池）
ＤＡ 長手方向
ＤＢ 幅方向
ＤＬ 厚さ方向
ＧＭ 連結正電極板（連結電極板）
ＧＮ 連結負電極板（連結電極板）
Ｍ 未圧縮アルミ箔（未圧縮金属箔）
Ｍ１ 第１未圧縮アルミ箔（金属箔となる部位）
ＭＴ 未圧縮アルミ被積層部（被積層部となる部位）
ＭＴ１ 未圧縮第１アルミ被積層部（第１被積層部となる部位）
ＭＴ２ 未圧縮第２アルミ被積層部（第２被積層部となる部位）
Ｎ 未圧縮銅箔（未圧縮金属箔）
Ｎ１ 第１未圧縮銅箔（金属箔となる部位）
ＮＴ 未圧縮銅被積層部（被積層部となる部位）
ＮＴ１ 未圧縮第１銅被積層部（第１被積層部となる部位）
ＮＴ２ 未圧縮第２銅被積層部（第２被積層部となる部位）
２０ 発電要素（捲回型発電要素）
３１ 正電極板（電極板）
３２ アルミ箔（金属箔）
３２Ａ （アルミ箔の）第１長辺
３２Ｂ （アルミ箔の）第２長辺
３２Ｓ アルミ露出部（露出部）
３２Ｔ アルミ被積層部（被積層部）
３２Ｔ１ 第１アルミ被積層部（被積層部，第１被積層部）
３２Ｔ２ 第２アルミ被積層部（被積層部，第２被積層部）
３３Ｔ 正極活物質層（活物質層）
３３Ｔ１ 第１正極活物質層（活物質層）
３３Ｔ２ 第２正極活物質層（活物質層）
３３Ｐ，３３Ｑ 正極活物質ペースト（活物質ペースト）
３３ＰＳ，３３ＰＱＳ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
３３ｘ 正極活物質（電極活物質）
４１ 負電極板（電極板）
４２ 銅箔（金属箔）
４２Ａ （銅箔の）第１長辺
４２Ｂ （銅箔の）第２長辺
４２Ｓ 銅露出部（露出部）
４２Ｔ 銅被積層部（被積層部）
４２Ｔ１ 第１銅被積層部（被積層部，第１被積層部）
４２Ｔ２ 第２銅被積層部（被積層部，第２被積層部）
４３Ｔ 負極活物質層（活物質層）
４３Ｔ１ 第１負極活物質層（活物質層）
４３Ｔ２ 第２負極活物質層（活物質層）
４３Ｐ，４３Ｑ 負極活物質ペースト（活物質ペースト）
４３ＰＳ，４３ＰＱＳ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
４３ｘ 負極活物質（電極活物質）
５００ 車両
６００ ハンマードリル（電池搭載機器）
６１０ バッテリパック（電池）
ＤＡ 長手方向
ＤＢ 幅方向
ＤＬ 厚さ方向
ＧＭ 連結正電極板（連結電極板）
ＧＮ 連結負電極板（連結電極板）
Ｍ 未圧縮アルミ箔（未圧縮金属箔）
Ｍ１ 第１未圧縮アルミ箔（金属箔となる部位）
ＭＴ 未圧縮アルミ被積層部（被積層部となる部位）
ＭＴ１ 未圧縮第１アルミ被積層部（第１被積層部となる部位）
ＭＴ２ 未圧縮第２アルミ被積層部（第２被積層部となる部位）
Ｎ 未圧縮銅箔（未圧縮金属箔）
Ｎ１ 第１未圧縮銅箔（金属箔となる部位）
ＮＴ 未圧縮銅被積層部（被積層部となる部位）
ＮＴ１ 未圧縮第１銅被積層部（第１被積層部となる部位）
ＮＴ２ 未圧縮第２銅被積層部（第２被積層部となる部位）
Claims (8)
- 第１長辺及びこれと平行な第２長辺を有し、長手方向に延びる帯状の金属箔と、
上記金属箔の少なくとも一方面上に積層され、電極活物質を含む活物質層であって、
上記金属箔の幅方向に見て上記第１長辺から離間する一方、上記第２長辺まで配置され、上記金属箔の上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる活物質層と、を備え、
上記活物質層は、上記金属箔の厚さ方向に圧縮されてなり、
上記金属箔は、
上記第１長辺に沿って露出する帯状の露出部、及び、
上記活物質層が積層された被積層部、を有する
電極板であって、
上記被積層部は、
上記露出部に沿って上記長手方向に延びる帯状の第１被積層部と、
上記幅方向に見て、上記第２長辺から上記第１被積層部にまで位置し、上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる帯状の第２被積層部と、を含み、
上記第２被積層部は、
上記露出部と等しいかこれより薄く、かつ、上記第１被積層部よりも厚くされてなる
電極板。 - 請求項１に記載の電極板であって、
前記第２被積層部の厚みを、前記第１露出部の厚みと等しくしてなる
電極板。 - 請求項１又は請求項２に記載の電極板を用いた捲回型発電要素を備える電池。
- 請求項３に記載の電池を搭載した車両。
- 請求項３に記載の電池を搭載した電池搭載機器。
- 第１長辺及びこれと平行な第２長辺を有し、長手方向に延びる帯状の金属箔と、
上記金属箔の少なくとも一方面上に積層され、電極活物質を含む活物質層であって、
上記金属箔の幅方向に見て上記第１長辺から離間する一方、上記第２長辺まで配置され、上記金属箔の上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる活物質層と、を備え、
上記活物質層は、上記金属箔の厚さ方向に圧縮されてなり、
上記金属箔は、
上記第１長辺に沿って露出する帯状の露出部、及び、
上記活物質層が積層された被積層部、を有し、
上記被積層部は、
上記露出部に沿って上記長手方向に延びる帯状の第１被積層部と、
上記幅方向に見て、上記第２長辺から上記第１被積層部にまで位置し、上記第２長辺に沿って上記長手方向に延びる帯状の第２被積層部と、を含み、
上記第２被積層部は、
上記露出部と等しいかこれより薄く、かつ、上記第１被積層部よりも厚くされてなる
電極板の製造方法であって、
均一な厚さの未圧縮金属箔の上記被積層部となる部位に、活物質ペーストを塗布して未圧縮活物質層を形成する塗布工程であって、
上記第１被積層部となる部位に比して、上記第２被積層部となる部位に薄く上記活物質ペーストを塗布する
塗布工程と、
上記未圧縮活物質層のうち、少なくとも上記第１被積層部となる部位に形成された上記未圧縮活物質層を、上記厚さ方向に圧縮して、上記活物質層及び上記金属箔を形成する圧縮工程と、を備える
電極板の製造方法。 - 請求項６に記載の電極板の製造方法であって、
前記未圧縮金属箔は、前記金属箔となる部位を複数含んでなり、
前記塗布工程及び圧縮工程により、複数の前記電極板が連結した連結電極板を形成した後に、切断により個々の上記電極板を切り離す切断工程を備える
電極板の製造方法。 - 請求項７に記載の電極板の製造方法であって、
前記連結電極板は、
隣り合う前記電極板の前記第２被積層部同士が互いに接する配置に形成してなる
電極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008179574A JP2010020986A (ja) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | 電極板、電池、車両、電池搭載機器及び電極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008179574A JP2010020986A (ja) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | 電極板、電池、車両、電池搭載機器及び電極板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010020986A true JP2010020986A (ja) | 2010-01-28 |
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ID=41705674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008179574A Withdrawn JP2010020986A (ja) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | 電極板、電池、車両、電池搭載機器及び電極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010020986A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5228133B1 (ja) * | 2012-10-01 | 2013-07-03 | 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス | 電極材料用ロールプレス設備及び電極シートの製造方法 |
| US8637189B2 (en) | 2010-08-18 | 2014-01-28 | Gs Yuasa International Ltd. | Battery electrode sheet and manufacturing method therefor |
| JP2014022068A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Gs Yuasa Corp | 電極体 |
| JP2016100170A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| US9905838B2 (en) | 2011-08-30 | 2018-02-27 | Gs Yuasa International Ltd. | Electrode and method of manufacturing the same |
| JP2019036627A (ja) * | 2017-08-15 | 2019-03-07 | トヨタ自動車株式会社 | 電極の製造方法 |
| JP2022542843A (ja) * | 2020-05-07 | 2022-10-07 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 水分との反応性が緩和された高ニッケル電極シートおよびその製造方法 |
-
2008
- 2008-07-09 JP JP2008179574A patent/JP2010020986A/ja not_active Withdrawn
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| JP7313536B2 (ja) | 2020-05-07 | 2023-07-24 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 水分との反応性が緩和された高ニッケル電極シートおよびその製造方法 |
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