JP5803634B2 - 電極、蓄電装置、二次電池及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、金属板に活物質が塗布されてなる活物質層と、金属板の縁部に形成されるとともに活物質が塗布されていない非塗布領域と、を有する電極、電極を有する蓄電装置、電極を有する二次電池、及び蓄電装置又は二次電池を搭載した車両に関する。

一般に、電極としての帯状の正電極シートと帯状の負電極シートとの間に帯状のセパレータを介在させて、これらを渦捲き状に捲回して構成される電極体を備えた二次電池が知られている。詳細には、正電極シート及び負電極シートは、金属箔に活物質が塗布されてなる活物質層と、金属箔の縁部に形成されるとともに活物質が塗られていない非塗布領域とから構成されている。そして、正電極シート、負電極シート及びセパレータを積層した状態で渦捲き状に捲回するとともに、正電極シート、負電極シート及びセパレータを径方向両側から圧縮することにより扁平状の電極体が形成され、その電極体を、内部に電解液が注入されたケースに収容することで二次電池が構成されている（例えば特許文献１参照）。

特開平１０−２６１４４１号公報

ところで、このような二次電池において、電極としての正電極シート及び負電極シートの導電性を増すことが望まれている。なお、電極を有する電気二重層コンデンサ等の蓄電装置においても同様に電極の導電性を増すことが望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、導電性を増すことができる電極、蓄電装置、二次電池及び車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、金属板に活物質が塗布されてなる活物質層と、前記金属板の縁部に形成されるとともに前記活物質が塗布されていない非塗布領域とを有する電極であって、前記活物質層、及び前記非塗布領域は、前記金属板の両面に形成され、前記活物質層内に、前記活物質よりも導電性の高い導電部材を有し、前記導電部材は、前記活物質層の表面から突出しないように前記活物質層内に設けられており、前記導電部材は、複数の孔を有する部分と、孔を有していない部分とを有し、前記複数の孔を有する部分は、複数の線材が網目状を形成する部分、または、孔が形成された板状をなす部分であり、前記孔を有していない部分は、前記導電部材の互いに対向する縁部に沿って直線状に延びる板状部であって、前記板状部と前記金属板とが接合されており、前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材及び前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材において、各導電部材における互いに対向する縁部の両板状部の少なくとも一方は、前記金属板の端縁よりも突出する突出部を有し、前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部と、前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部とが接合されていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、金属板に活物質が塗布されてなる活物質層と、前記金属板の縁部に形成されるとともに前記活物質が塗布されていない非塗布領域とを有する電極であって、前記活物質層、及び前記非塗布領域は、前記金属板の両面に形成され、前記活物質層内に、前記活物質よりも導電性の高い導電部材を有し、前記導電部材は、前記活物質層の表面から突出しないように前記活物質層内に設けられており、前記導電部材は、複数の孔を有する部分と、孔を有していない部分とを有し、前記複数の孔を有する部分は、複数の線材が網目状を形成する部分、または、孔が形成された板状をなす部分であり、前記孔を有していない部分は、前記導電部材の互いに対向する縁部に沿って直線状に延びる板状部であって、前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材及び前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材において、各導電部材における互いに対向する縁部の両板状部の少なくとも一方は、前記金属板の端縁よりも突出する突出部を有し、前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部と、前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部とが接合されていることを要旨とする。

請求項１，２に記載の発明によれば、活物質層内に、導電部材が設けられていない場合に比べると、活物質層を流れる電気が導電部材によって流れ易くなるため、電極の導電性を増すことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記導電部材は、前記非塗布領域側から前記金属板における前記非塗布領域の反対側の縁部に向けて延びていることを要旨とする。

この発明によれば、活物質層において、非塗布領域側から非塗布領域の反対側の縁部にかけて電気が流れ易くなる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記導電部材の板状部が前記非塗布領域に接続されていることを要旨とする。

この発明によれば、活物質層に対して導電部材を容易に設けることができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記導電部材は前記活物質層に埋設されていることを要旨とする。

この発明によれば、導電部材が活物質層の表面から突出してしまうことを防止することができる。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記導電部材は、磁性材料の表面が前記金属板の材質と同じ材質でコーティングされることで形成されていることを要旨とする。

この発明によれば、磁性材料により形成された導電部材を磁石により引き付けることができるため、磁石により導電部材を引き付けながら、導電部材を活物質層に埋設することで、導電部材が活物質層の表面から突出してしまうことを防止することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記導電部材は前記活物質層の表面に設けられていることを要旨とする。
この発明によれば、導電部材を活物質層に埋設する場合に比べて、導電部材を活物質層に対して容易に設けることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記導電部材はエキスパンドメタルまたはパンチングメタルであることを要旨とする。
エキスパンドメタルは、一つの金属板を加工するだけで網目状の導電部材を形成することができるため、複数の線材を編み込むことで網目状の導電部材を形成する場合に比べると、容易に網目状の導電部材を形成することができる。また、複数の線材を編み込むことで網目状に形成された導電部材では、各線材同士の接触箇所が複数存在するため電気抵抗が大きい。しかし、エキスパンドメタルはそのような箇所は存在しないため、複数の線材を編み込むことで網目状に形成された導電部材に比べて導電性が良く、電極の導電性をさらに増すことができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記導電部材はエキスパンドメタルであり、前記エキスパンドメタルの一方向において対向する縁部に非切込み部が形成されていることを要旨とする。
この発明によれば、エキスパンドメタルの網目状を形成する複数の線材において、エキスパンドメタルの長手方向の対向する縁部に位置する先端同士を非切込み部により連結することができる。よって、エキスパンドメタルの一方向において対向する縁部に位置する各先端にバリが形成されてしまうことを回避することができる。

請求項１０に記載の発明は、蓄電装置において、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の電極を有することを要旨とする。この発明によれば、請求項１〜請求項９と同様な効果を得ることができる。

請求項１１に記載の発明は、二次電池において、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の電極としての正電極シート及び負電極シートの間を絶縁して、これらを層状に形成してなる電極体を備えたことを要旨とする。この発明によれば、請求項１〜請求項９と同様な効果を得ることができる。

請求項１２に記載の発明は、車両において、請求項１０に記載の蓄電装置又は請求項１１に記載の二次電池が搭載されていることを要旨とする。この発明によれば、請求項１０又は請求項１１と同様な効果を得ることができる。

この発明によれば、導電性を増すことができる。

実施形態における二次電池の縦断面図。 電極体の一部を展開して示す斜視図。 エキスパンドメタルの斜視図。 正電極シートの上面図。 図４のＡ−Ａ線断面図。 エキスパンドメタルを第１活物質層に埋設している状態を示す模式図。 別の実施形態における正電極シートの断面図。 別の実施形態における正電極シートの断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。なお、二次電池としてのリチウムイオン二次電池（以下、単に「二次電池」と示す）は、車両としてのプラグインハイブリッド車等に搭載されるとともに、走行モータを駆動するために用いられる。

図１に示すように、二次電池１０は、電極体１１と、電極体１１を収容するアルミニウム製のケース２０とから構成されている。ケース２０は、有底筒状（本実施形態では四角筒状）に形成された本体部材２１と、本体部材２１の開口を閉鎖する平板状（本実施形態では矩形平板状）をなす蓋部材２２とから構成されている。ケース２０の内部には電解液が注入されている。蓋部材２２には、正極端子２２ａ及び負極端子２２ｂが外部に向けて突設されている。

図２に示すように、電極体１１は、電極としての帯状の正電極シート１２と帯状の負電極シート１３との間に帯状のセパレータ１４を介在させて正電極シート１２と負電極シート１３とを絶縁し、これらを捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回して構成されている。すなわち、本実施形態の電極体１１は、正電極シート１２、負電極シート１３及びセパレータ１４それぞれが連続したものを層状に捲回してなる捲回型の電極体１１である。

正電極シート１２には、金属板としての帯状の金属箔１２１の表面に活物質が塗布されてなる活物質層としての第１活物質層１２１ａと、金属箔１２１の裏面に活物質が塗布されてなる活物質層としての第２活物質層１２２ａとが形成されている。また、正電極シート１２には、金属箔１２１の長手方向に延びる縁部としての一方の縁部１２１ｅに形成されるとともに活物質が塗布されていない非塗布領域１２ｂが形成されている。

負電極シート１３には、金属板としての帯状の金属箔１３１の表面に活物質が塗布されてなる活物質層としての第１活物質層１３１ａと、金属箔１３１の裏面に活物質が塗布されてなる活物質層としての第２活物質層１３２ａとが形成されている。また、負電極シート１３には、金属箔１３１の長手方向に延びる縁部としての一方の縁部１３１ｅに形成されるとともに活物質が塗布されていない非塗布領域１３ｂが形成されている。

なお、正電極シート１２の母材となる金属箔１２１はアルミニウム箔であるとともに、負電極シート１３の母材となる金属箔１３１は銅箔である。正電極シート１２及び負電極シート１３は、セパレータ１４を介して幅方向にずらして積層されるとともに、正電極シート１２及び負電極シート１３の非塗布領域１２ｂ，１３ｂを、セパレータ１４の両端縁１４ａ，１４ｂからそれぞれ外側へ突出させた状態で捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回される。

図１に示すように、正電極シート１２の第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａには、導電部材としてのエキスパンドメタル３０が埋設されている。また、負電極シート１３の第１活物質層１３１ａ及び第２活物質層１３２ａには、導電部材としてのエキスパンドメタル４０が埋設されている。以下、正電極シート１２側のエキスパンドメタル３０について詳しく説明する。

図３に示すように、エキスパンドメタル３０は、磁性材料であるインバー合金の表面を金属箔１２１と同じ材質であるアルミニウムによりコーティングして形成された薄板に細かい切れ目を交互に入れて引っ張り、網目状に広げたものである。すなわち、エキスパンドメタル３０は、複数の孔３０ｈを有している。また、エキスパンドメタル３０は活物質よりも導電性が高くなっている。エキスパンドメタル３０の長手方向（一方向）において対向する縁部には直線状に延びる板状の非切込み部３０ａ，３０ｂが形成されており、網目状を形成する複数の線材３０１において、エキスパンドメタル３０の長手方向の対向する縁部に位置する先端同士が非切込み部３０ａ，３０ｂにより連結されている。一方の非切込み部３０ａにおけるエキスパンドメタル３０の短手方向の幅Ｈ１は、他方の非切込み部３０ｂにおけるエキスパンドメタル３０の短手方向の幅Ｈ２よりも長くなっている。なお、図３においては、説明の都合上、エキスパンドメタル３０の厚みを誇張して描いている。

図４に示すように、一方の非切込み部３０ａは、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａから非塗布領域１２ｂ側に突出するとともに、他方の非切込み部３０ｂは、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａにおける非塗布領域１２ｂとは反対側の縁から突出している。すなわち、エキスパンドメタル３０は、非塗布領域１２ｂ側から金属箔１２１における非塗布領域１２ｂの反対側の縁部１２ｆに亘って延びている。また、エキスパンドメタル３０の長手方向の長さは、金属箔１２１の長手方向の長さと同じになっている。すなわち、エキスパンドメタル３０は、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａ全体に亘って張り巡らされるように埋設されている。

複数の線材３０１において、エキスパンドメタル３０の短手方向の対向する縁部に位置する各先端は、金属箔１２１に対して溶接されている。よって、複数の線材３０１において、エキスパンドメタル３０の短手方向の対向する縁部に位置する各先端が、バリとして金属箔１２１の短手方向の対向する縁部から突出してしまうことが防止されている。

図２に示すように、一方の非切込み部３０ａにおける第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａからの突出長さは、正電極シート１２及び負電極シート１３がセパレータ１４を介して捲き回されたときに、一方の非切込み部３０ａの一部がセパレータ１４の端縁１４ａから突出するように設定されている。また、他方の非切込み部３０ｂにおいて、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａにおける非塗布領域１２ｂとは反対側の縁からの突出長さは、正電極シート１２及び負電極シート１３がセパレータ１４を介して捲き回されたときに、他方の非切込み部３０ｂの端縁がセパレータ１４の端縁１４ｂから突出することがないように設定されている。

図５に示すように、第１活物質層１２１ａ側のエキスパンドメタル３０は、金属箔１２１の表面に接した状態で第１活物質層１２１ａに埋設されている。また、第２活物質層１２２ａ側のエキスパンドメタル３０は、金属箔１２１の裏面に接した状態で第２活物質層１２２ａに埋設されている。エキスパンドメタル３０の各孔３０ｈ内には活物質が充填されている。

第１活物質層１２１ａに埋設されたエキスパンドメタル３０の一方の非切込み部３０ａは、正電極シート１２における非塗布領域１２ｂの表面に対してシーム溶接により接合されている。また、第２活物質層１２２ａに埋設されたエキスパンドメタル３０の一方の非切込み部３０ａは、正電極シート１２における非塗布領域１２ｂの裏面に対してシーム溶接により接合されている。さらに、第１活物質層１２１ａに埋設されたエキスパンドメタル３０の他方の非切込み部３０ｂと、第２活物質層１２２ａに埋設されたエキスパンドメタル３０の他方の非切込み部３０ｂとはシーム溶接により接合されている。

なお、負電極シート１３側のエキスパンドメタル４０に関する説明は、前述の説明中の正電極シート１２側のエキスパンドメタル３０に関する説明と同じであるため、その詳細な説明を省略する。このため、負電極シート１３側のエキスパンドメタル４０に関する説明は、前述の説明中における「エキスパンドメタル３０」を「エキスパンドメタル４０」に、「金属箔１２１」を「金属箔１３１」に、「第１活物質層１２１ａ」を「第１活物質層１３１ａ」に、「第２活物質層１２２ａ」を「第２活物質層１３２ａ」に夫々読み替える。さらに、「非切込み部３０ａ，３０ｂ」を「非切込み部４０ａ，４０ｂ」に、「非塗布領域１２ｂ」を「非塗布領域１３ｂ」に、「縁部１２ｆ」を「縁部１３ｆ」に、「孔３０ｈ」を「孔４０ｈ」に夫々読み替えることで説明される。なお、負電極シート１３側のエキスパンドメタル４０は、磁性材料であるインバー合金の表面を金属箔１３１と同じ材質である銅によりコーティングして形成された薄板に細かい切れ目を交互に入れて引っ張り、金網状に広げたものである。

図１に示すように、電極体１１の捲回軸Ｌ方向一端において、正電極シート１２の非塗布領域１２ｂ及びエキスパンドメタル３０の非切込み部３０ａに跨るようにして集電端子１９ａの一端が接合されている。集電端子１９ａの他端は正極端子２２ａに接続されている。また、電極体１１の捲回軸Ｌ方向他端において、負電極シート１３の非塗布領域１３ｂ及びエキスパンドメタル４０の非切込み部４０ａに跨るようにして集電端子１９ｂの一端が接合されている。集電端子１９ｂの他端は負極端子２２ｂに接続されている。このようにして、集電端子１９ａを介して正電極シート１２が正極端子２２ａに接続されるとともに、集電端子１９ｂを介して負電極シート１３が負極端子２２ｂに接続された電極体１１をケース２０に収容することで二次電池１０が構成されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
正電極シート１２の第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａにエキスパンドメタル３０が埋設されているため、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａにエキスパンドメタル３０が埋設されていない場合に比べると、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａを流れる電気がエキスパンドメタル３０によって流れ易くなっている。その結果として、正電極シート１２の導電性が増している。なお、負電極シート１３の作用の説明についても正電極シート１２の作用の説明と同様なため、その説明を省略する。

本実施形態の正電極シート１２及び負電極シート１３を用いて構成された二次電池１０によれば、従来の二次電池に比べると正電極シート１２及び負電極シート１３の電気抵抗が低減されるため、二次電池１０から発生される電力の出力密度が向上する。その結果、本実施形態の二次電池１０を使用したプラグインハイブリッド車等の走行性能が向上する。

次に、本実施形態の正電極シート１２の製造方法について説明する。
図６に示すように、まず、金属箔１２１の表面上にエキスパンドメタル３０が送られるとともに、塗布装置Ｔによってエキスパンドメタル３０の上側から活物質が塗布される。ここで、金属箔１２１の裏面側には磁石Ｍが配設されている。よって、この磁石Ｍによりエキスパンドメタル３０が金属箔１２１の表面側に引き付けられ、活物質が塗布される際に、エキスパンドメタル３０が第１活物質層１２１ａの表面から突出してしまうことが防止されている。そして、活物質が塗布された金属箔１２１が乾燥炉Ｋ内を通過する際に活物質が乾燥されることで、金属箔１２１の表面にエキスパンドメタル３０が埋設された第１活物質層１２１ａが形成される。

なお、金属箔１２１の裏面にも第１活物質層１２１ａと同様にして、エキスパンドメタル３０が埋設された第２活物質層１２２ａが形成される。このようにして、正電極シート１２が形成される。なお、負電極シート１３の製造方法の説明は、正電極シート１２の製造方法の説明と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）正電極シート１２及び負電極シート１３の第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａ内に、活物質よりも導電性の高いエキスパンドメタル３０，４０を設けた。よって、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａ内に、エキスパンドメタル３０，４０が設けられていない場合に比べると、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａを流れる電気がエキスパンドメタル３０，４０によって流れ易くなる。このため、正電極シート１２及び負電極シート１３の導電性を増すことができる。

（２）エキスパンドメタル３０，４０は、非塗布領域１２ｂ，１３ｂ側から金属箔１２１，１３１における非塗布領域１２ｂ，１３ｂの反対側の縁部１２ｆ，１３ｆに向けて延びている。よって、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａにおいて、非塗布領域１２ｂ，１３ｂ側から非塗布領域１２ｂ，１３ｂの反対側の縁部１２ｆ，１３ｆにかけて電気が流れ易くすることができる。

（３）エキスパンドメタル３０，４０の一方の非切込み部３０ａ，４０ａを、非塗布領域１２ｂ，１３ｂに対して接合した。よって、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに対してエキスパンドメタル３０，４０を容易に設けることができる。

（４）エキスパンドメタル３０，４０を、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設した。よって、エキスパンドメタル３０，４０が第１活物質層１２１ａ，１３１ａの表面、及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面から突出してしまうことが無い。その結果、エキスパンドメタル３０，４０がセパレータ１４を貫通して、正電極シート１２と負電極シート１３とが短絡してしまうことを防止することができる。

（５）エキスパンドメタル３０，４０を、磁性材料の表面が金属箔１２１，１３１の材質と同じ材質でコーティングされることで形成した。よって、磁性材料により形成されたエキスパンドメタル３０，４０を磁石Ｍにより引き付けることができるため、磁石Ｍによりエキスパンドメタル３０，４０を引き付けながら、エキスパンドメタル３０，４０を第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設することができる。その結果として、エキスパンドメタル３０，４０が第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面から突出してしまうことを防止することができる。

（６）導電部材としてエキスパンドメタル３０，４０を用いた。エキスパンドメタル３０，４０は、一つの金属板を加工するだけで網目状の導電部材を形成することができるため、複数の線材を編み込むことで網目状の導電部材を形成する場合に比べると、容易に網目状の導電部材を形成することができる。また、複数の線材を編み込むことで網目状に形成された導電部材では、各線材同士の接触箇所が複数存在するため電気抵抗が大きい。しかし、エキスパンドメタル３０，４０はそのような箇所は存在しないため、複数の線材を編み込むことで網目状に形成された導電部材に比べて導電性が良く、正電極シート１２及び負電極シート１３の導電性をさらに増すことができる。

（７）エキスパンドメタル３０，４０の長手方向において対向する縁部に非切込み部３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂを形成した。よって、エキスパンドメタル３０，４０の長手方向において対向する縁部に位置する各先端にバリが形成されてしまうことを回避することができる。その結果として、エキスパンドメタル３０，４０の長手方向において対向する縁部に位置する各先端にバリが形成されている場合のように、このバリがセパレータ１４を貫通して、正電極シート１２と負電極シート１３とが短絡してしまうことを防止することができる。

（８）第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａにエキスパンドメタル３０，４０を設けた。よって、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ又は第２活物質層１２２ａ，１３２ａのみにエキスパンドメタル３０，４０を設ける場合に比べて、正電極シート１２及び負電極シート１３の導電性をさらに増すことができる。

（９）第１活物質層１２１ａ，１３１ａに埋設されたエキスパンドメタル３０，４０の他方の非切込み部３０ｂ，４０ｂと、第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設されたエキスパンドメタル３０，４０の他方の非切込み部３０ｂ，４０ｂとを接合した。よって、第１活物質層１２１ａ，１３１ａに埋設されたエキスパンドメタル３０，４０と第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設されたエキスパンドメタル３０，４０とが接続されるため、第１活物質層１２１ａ，１３１ａと第２活物質層１２２ａ，１３２ａとの間の導電性を向上させることができる。

（１０）複数の線材３０１において、エキスパンドメタル３０の短手方向の対向する縁部に位置する各先端は、金属箔１２１に対して溶接されている。よって、複数の線材３０１において、エキスパンドメタル３０の短手方向の対向する縁部に位置する各先端が、バリとして金属箔１２１の短手方向の対向する縁部から突出してしまうことを防止することができる。その結果、複数の線材３０１において、エキスパンドメタル３０の短手方向の対向する縁部に位置する各先端のバリがセパレータ１４を貫通して、正電極シート１２と負電極シート１３とが短絡してしまうことを防止することができる。

（１１）導電部材としてエキスパンドメタル３０，４０を用いた。よって、エキスパンドメタル３０，４０の各孔３０ｈ，４０ｈ内に活物質が充填されるため、導電部材として、孔が一つも形成されていない板状の金属板を第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設する場合に比べると、活物質の量を多くすることができる。

（１２）導電部材としてエキスパンドメタル３０，４０を用いた。例えば、金属製の薄板に複数の孔を打ち抜き加工してなるパンチングメタルでは、打ち抜き加工された部位が無駄になってしまう。しかし、金属製の薄板に細かい切れ目を交互に入れて引っ張り、網目状に広げてなるエキスパンドメタル３０，４０は、全ての金属を有効活用することができるため、コストを削減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａにエキスパンドメタル３０，４０が埋設されていたが、これに限らず、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ、又は第２活物質層１２２ａ，１３２ａのみにエキスパンドメタル３０，４０が埋設されていてもよい。

○ 図７に示すように、エキスパンドメタル３０，４０が、第１活物質層１２１ａ，１３１ａの表面、及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面に設けられていてもよい。ここでは、第１活物質層１２１ａ，１３１ａの表面及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面と、エキスパンドメタル３０，４０の表面とは同一平面上に位置している。すなわち、エキスパンドメタル３０，４０は、第１活物質層１２１ａ，１３１ａの表面及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面から突出していない。これによれば、エキスパンドメタル３０，４０を第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設する場合に比べて、エキスパンドメタル３０，４０を第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに対して容易に設けることができる。なお、図７に示す別例では、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面にエキスパンドメタル３０，４０が設けられていたが、これに限らず、第１活物質層１２１ａ，１３１ａの表面、又は第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面のみにエキスパンドメタル３０，４０が設けられていてもよい。

○ 図８に示すように、第１活物質層１２１ａ側のエキスパンドメタル３０が、金属箔１２１の表面から離間した状態で第１活物質層１２１ａに埋設されるとともに、第２活物質層１２２ａ側のエキスパンドメタル３０が、金属箔１２１の裏面から離間した状態で第２活物質層１２２ａに埋設されていてもよい。なお、図８に示す別例では、金属箔１２１の表面又は裏面から離間した状態で第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａにエキスパンドメタル３０が埋設されていたが、これに限らない。例えば、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａに埋設されるエキスパンドメタル３０のうちの一方のみが、金属箔１２１の表面又は裏面から離間していてもよい。なお、負電極シート１３側も同様である。

○ 実施形態において、エキスパンドメタル３０，４０の非切込み部３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂを削除してもよい。
○ 実施形態では、導電部材としてエキスパンドメタル３０，４０を用いたが、これに限らず、例えば、金属製の薄板に、円形や楕円形をなす格子状となるように複数の孔を打ち抜き加工してなるパンチングメタルを用いてもよい。

○ 実施形態では、導電部材としてエキスパンドメタル３０，４０を用いたが、これに限らない。例えば、線状の導電部材が第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設されていてもよい。また、線状の導電部材が第１活物質層１２１ａ，１３１ａの表面、及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面に設けられていてもよい。ここでは、第１活物質層１２１ａ，１３１ａの表面及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの表面と、線状の導電部材の表面とは同一平面上に位置している。さらに、線状の導電部材は、金属箔１２１，１３１に対して溶接されていてもよいし、金属箔１２１，１３１に対して溶接されていなくてもよい。また、線状の導電部材は、非塗布領域１２ｂ，１３ｂ側から非塗布領域１２ｂ，１３ｂの反対側の縁部１２ｆ，１３ｆに向けて延びていてもよいし、非塗布領域１２ｂ，１３ｂ側から非塗布領域１２ｂ，１３ｂの反対側の縁部１２ｆ，１３ｆに向けて延びていなくてもよい。要は、線状の導電部材を第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａ内に設けることで、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａの導電性が増せばよい。

○ 実施形態では、エキスパンドメタル３０，４０を、磁性材料の表面が金属箔１２１，１３１の材質と同じ材質でコーティングされることで形成した。そして、磁性材料により形成されたエキスパンドメタル３０，４０を磁石Ｍにより引き付けることで、エキスパンドメタル３０，４０を第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設したが、これに限らない。例えば、エキスパンドメタル３０，４０を金属箔１２１，１３１と同じ材質の金属で形成し、金属箔１２１，１３１上にエキスパンドメタル３０，４０を載置した状態で金属箔１２１，１３１に活物質を塗布することで、エキスパンドメタル３０，４０を第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設してもよい。

○ 実施形態において、エキスパンドメタル３０，４０の一方の非切込み部３０ａ，４０ａが、非塗布領域１２ｂ，１３ｂに対して接合されていなくてもよい。
○ 実施形態において、第１活物質層１２１ａ，１３１ａに埋設されたエキスパンドメタル３０，４０の他方の非切込み部３０ｂ，４０ｂと、第２活物質層１２２ａ，１３２ａに埋設されたエキスパンドメタル３０，４０の他方の非切込み部３０ｂ，４０ｂとが接合されていなくてもよい。

○ 実施形態において、複数の線材３０１におけるエキスパンドメタル３０の短手方向の対向する縁部に位置する各先端が金属箔１２１に対して溶接されていなくてもよい。
○ 第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａにおいて、導電部材が、非塗布領域１２ｂ，１３ｂ側から非塗布領域１２ｂ，１３ｂの反対側の縁部１２ｆ，１３ｆに向けて延びていなくてもよい。例えば、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ及び第２活物質層１２２ａ，１３２ａにおいて、非塗布領域１２ｂ，１３ｂが延びる方向のみに導電部材が延びていてもよい。

○ 実施形態において、一方の非切込み部３０ａにおけるエキスパンドメタル３０の短手方向の幅Ｈ１は、他方の非切込み部３０ｂにおけるエキスパンドメタル３０の短手方向の幅Ｈ２よりも長くなっていなくてもよい。すなわち、一方の非切込み部３０ａにおける第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａからの突出長さが、正電極シート１２及び負電極シート１３がセパレータ１４を介して捲き回されたときに、一方の非切込み部３０ａの一部がセパレータ１４の端縁１４ａから突出するように設定されていればよい。また、他方の非切込み部３０ｂにおいて、第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａにおける非塗布領域１２ｂとは反対側の縁からの突出長さが、正電極シート１２及び負電極シート１３がセパレータ１４を介して捲き回されたときに、他方の非切込み部３０ｂの端縁がセパレータ１４の端縁１４ｂから突出することがないように設定されていればよい。

○ 実施形態において、エキスパンドメタル３０は、一方の非切込み部３０ａが第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａから非塗布領域１２ｂに突出していなくてもよく、一方の非切込み部３０ａが第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａに埋没していてもよい。また、他方の非切込み部３０ｂが第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａにおける非塗布領域１２ｂとは反対側の縁から突出していなくてもよく、他方の非切込み部３０ｂが第１活物質層１２１ａ及び第２活物質層１２２ａに埋没していてもよい。

○ 実施形態において、エキスパンドメタル３０の長手方向の長さが、金属箔１２１の長手方向の長さよりも短くなっていてもよい。
○ 実施形態では、金属板として金属箔１２１，１３１を用いたが、これに限らず、電極として用いることが可能な薄さであれば、箔に限られない。例えば、箔よりも厚くした板であってもよいし、箔をさらに薄くしたシート状のものであってもよい。

○ 実施形態において、金属箔１２１，１３１の表面又は裏面のいずれか一方のみに活物質層が形成されていてもよい。すなわち、実施形態において、第１活物質層１２１ａ，１３１ａ又は第２活物質層１２２ａ，１３２ａのどちらかを削除してもよい。

○ 実施形態では、帯状の正電極シート１２と負電極シート１３との間に帯状のセパレータ１４を介在させて、これらを捲回軸Ｌ周りに渦捲き状に捲回して構成された捲回型の電極体１１を用いたが、これに限らない。例えば、正電極シートと負電極シートとの間にセパレータを介在させて、これらを一定方向に複数積層して構成された積層型の電極体を用いてもよい。ここで、積層型の電極体とは、正電極シート、負電極シート及びセパレータそれぞれが不連続となったものを一定方向に積層してなる電極体のことである。

○ 実施形態において、二次電池１０はプラグインハイブリッド車等に搭載されていたが、これに限らず、例えば、電気自動車に搭載されていてもよい。
○ 本発明を、二次電池１０用の正電極シート１２及び負電極シート１３に具体化したが、これに限らず、例えば、電気二重層コンデンサ等の蓄電装置用の電極に具体化してもよい。

○ 本発明を、車両用の二次電池１０用の正電極シート１２及び負電極シート１３に具体化したが、これに限らず、車両用以外の二次電池用の正電極シート及び負電極シートに具体化してもよい。

１０…二次電池、１１…電極体、１２…電極としての正電極シート、１２ｂ，１３ｂ…非塗布領域、１２ｆ，１３ｆ…縁部、１２１，１３１…金属板としての金属箔、１２１ａ…活物質層としての第１活物質層、１２１ｅ…縁部としての一方の縁部、１２２ａ…活物質層としての第２活物質層、１３…電極としての負電極シート、１３１ａ…活物質層としての第１活物質層、１３１ｅ…縁部としての一方の縁部、１３２ａ…活物質層としての第２活物質層、３０，４０…導電部材としてのエキスパンドメタル、３０ａ，３０ｂ，４０ａ，４０ｂ…非切込み部。

Claims (12)

1. 金属板に活物質が塗布されてなる活物質層と、前記金属板の縁部に形成されるとともに前記活物質が塗布されていない非塗布領域とを有する電極であって、
   前記活物質層、及び前記非塗布領域は、前記金属板の両面に形成され、
   前記活物質層内に、前記活物質よりも導電性の高い導電部材を有し、
   前記導電部材は、前記活物質層の表面から突出しないように前記活物質層内に設けられており、
   前記導電部材は、複数の孔を有する部分と、孔を有していない部分とを有し、
   前記複数の孔を有する部分は、複数の線材が網目状を形成する部分、または、孔が形成された板状をなす部分であり、
   前記孔を有していない部分は、前記導電部材の互いに対向する縁部に沿って直線状に延びる板状部であって、
   前記板状部と前記金属板とが接合されており、
   前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材及び前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材において、各導電部材における互いに対向する縁部の両板状部の少なくとも一方は、前記金属板の端縁よりも突出する突出部を有し、
   前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部と、前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部とが接合されていることを特徴とする電極。
2. 金属板に活物質が塗布されてなる活物質層と、前記金属板の縁部に形成されるとともに前記活物質が塗布されていない非塗布領域とを有する電極であって、
   前記活物質層、及び前記非塗布領域は、前記金属板の両面に形成され、
   前記活物質層内に、前記活物質よりも導電性の高い導電部材を有し、
   前記導電部材は、前記活物質層の表面から突出しないように前記活物質層内に設けられており、
   前記導電部材は、複数の孔を有する部分と、孔を有していない部分とを有し、
   前記複数の孔を有する部分は、複数の線材が網目状を形成する部分、または、孔が形成された板状をなす部分であり、
   前記孔を有していない部分は、前記導電部材の互いに対向する縁部に沿って直線状に延びる板状部であって、
   前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材及び前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材において、各導電部材における互いに対向する縁部の両板状部の少なくとも一方は、前記金属板の端縁よりも突出する突出部を有し、
   前記金属板の一方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部と、前記金属板の他方の面側に設けられる前記導電部材の前記突出部とが接合されていることを特徴とする電極。
3. 前記導電部材は前記活物質層の表面に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電極。
4. 前記導電部材は、前記非塗布領域側から前記金属板における前記非塗布領域の反対側の縁部に向けて延びていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電極。
5. 前記導電部材の板状部が前記非塗布領域に接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電極。
6. 前記導電部材は前記活物質層に埋設されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の電極。
7. 前記導電部材は、磁性材料の表面が前記金属板の材質と同じ材質でコーティングされることで形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電極。
8. 前記導電部材はエキスパンドメタルまたはパンチングメタルであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の電極。
9. 前記導電部材はエキスパンドメタルであり、
   前記エキスパンドメタルの一方向において対向する縁部に非切込み部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の電極。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の電極を有する蓄電装置。
11. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の電極としての正電極シート及び負電極シートの間を絶縁して、これらを層状に形成してなる電極体を備えたことを特徴とする二次電池。
12. 請求項１０に記載の蓄電装置又は請求項１１に記載の二次電池が搭載されていることを特徴とする車両。