JP7024723B2 - 蓄電素子用電極、蓄電素子、及び蓄電素子用電極の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電素子用電極、蓄電素子、及び蓄電素子用電極の製造方法に関する。

リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。上記非水電解質二次電池は、一般的には、シート状の正極及び負極からなる一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質とを有し、両電極間でイオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。また、非水電解質二次電池以外の蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。

上記一対の電極は、通常、セパレータを介して積層又は巻回により交互に重畳された電極体を形成する。また、上記電極には、集電のためのタブが設けられたものがある。このタブ付き電極においては、上記構造の電極体を形成した状態で、正極の複数のタブ同士及び負極の複数のタブ同士がそれぞれ重なり合うように、各タブが設けられている。このような電極体においては、予期せぬ振動や外力などにより、電極及びセパレータの積層状態にズレが生じることがある。このような予期せぬズレが生じた場合、一方の電極の他方の電極のタブへの接触により、短絡が生じるおそれがある。この短絡の発生を防止するために、タブ表面に絶縁層が設けられた電極が開発されている（特許文献１参照）。

特表第２０１５－５１７１８９号公報

しかし、上記のような絶縁層が設けられたタブ付き電極は、塗工により電極合材層及び絶縁層を基材表面に形成し、その後、基材をタブ付き電極の形状に切断することにより製造される。このため、タブの側面は、導電性の基材が剥き出した状態になっている。蓄電素子の設計上、通常使用時に問題が発生することは無いが、蓄電素子が予期せぬ異常な状況下に曝された場合、従来のタブ付き電極においては、一方の電極が他方の電極のタブの側面に電気的に接触することで、蓄電素子の性能が低下する懸念がある。特に、上述のように、電極体においては複数のタブが各極のタブ毎に積層した状態となっている。このため、この積層状態のタブは、その表裏面は隣接する他のタブで保護されるものの、その側面においては基材が露出した状態で電極体の本体から突出している。従って、正極及び負極の一方の電極に予期せぬズレが生じた場合、電極体の本体から突出している他方の電極のタブの側面に、ずれた電極が電気的に接触する懸念がある。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、予期せぬ積層ズレなどによって生じる一方の電極のタブ部と他方の電極との間の電気的接触を抑制することができる蓄電素子用電極、この蓄電素子用電極を備える蓄電素子、及びこの蓄電素子用電極の製造方法を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する導電性の電極基材と、上記タブ部の基端部分の表面及び側面を被覆する絶縁性層とを備える蓄電素子用電極である。

本発明の他の一態様は、上記蓄電素子用電極を備える蓄電素子である。

本発明の他の一態様は、本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する導電性の電極基材における上記タブ部の基端部分の表面及び側面を被覆する絶縁性層を形成することを備える蓄電素子用電極の製造方法である。

本発明によれば、予期せぬ積層ズレなどによって生じる一方の電極のタブ部と他方の電極との間の電気的な接触を抑制することができる蓄電素子用電極、この蓄電素子用電極を備える蓄電素子、及びこの蓄電素子用電極の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子用電極の平面図である。 図２は、図１の蓄電素子用電極のＡ－Ａ矢視断面図である。 図３は、図１の蓄電素子用電極のＢ－Ｂ矢視断面図である。 図４は、本発明の蓄電素子の一実施形態に係る非水電解質二次電池の斜視図である。 図５は、図４の非水電解質二次電池に備わる電極体の模式図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。

本発明の一実施形態に係る蓄電素子用電極は、本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する導電性の電極基材と、上記タブ部の基端部分の表面及び側面を被覆する絶縁性層とを備える蓄電素子用電極（以下、単に「電極」ともいう。）である。

当該電極においては、タブ部の側面も絶縁性層に被覆されているため、他の電極がタブ部側面へ接触した場合も電気的接触が生じ難い。従って、当該電極によれば、予期せぬ積層ズレなどによって生じる一方の電極のタブ部と他方の電極との間の電気的接触を抑制することができる。

上記タブ部の側面を被覆する上記絶縁性層の平均厚さが、上記タブ部の表面を被覆する上記絶縁性層の平均厚さよりも大きいことが好ましい。このように、電極が接しやすい側面の絶縁性層を厚く形成することで、タブを形成する際の集電体のスリット時に発生する場合がある導電性のバリによる短絡を防止し、他の電極のタブ部側面への電気的接触をより確実性高く防止することができる。また、絶縁性層の形成を乾式塗工等によって行う場合、タブ部の表面を被覆する絶縁性層の平均厚さは、タブ部の側面を被覆する絶縁性層の平均厚さと相関関係にある。そのため、巻ずれやバリ検査のために行われることがあるタブ部の形状観察の際に、タブ部の側面を被覆する相対的に厚く測定が容易な絶縁性層の平均厚さを測定することによって、タブ部の表面を被覆する絶縁性層の厚さ管理をすることもできる。

上記絶縁性層が、絶縁性粒子及びバインダーを含むことが好ましい。このようにすることで、良好な絶縁性を有する絶縁性層を効率的に形成することなどができる。

当該電極は、上記本体部の表面に積層される電極合材層を備え、上記タブ部の表面を被覆する上記絶縁性層の平均厚さが、上記本体部の表面から上記電極合材層の表面までの平均高さ以下であることが好ましい。このようにすることで、積層又は巻回構造の電極体において、タブ部が積層された部分が厚くなることが抑制され、蓄電素子の小型化を図ることなどができる。

当該電極は、正極であることが好ましい。例えば、使用中に正極に金属異物が付着すると、この金属異物が電解質中に溶出して負極上で析出することにより、蓄電素子の電気化学的性能低下に繋がるような電気的接触を引き起こす場合がある。そこで、上記絶縁性層を設けた電極を正極に用いることで、このような金属異物による蓄電素子の性能低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る蓄電素子は、当該電極を備える蓄電素子である。当該蓄電素子は、タブ部の表面及び側面に絶縁性層が設けられた当該電極を備えるため、一方の電極のタブ部と他方の電極との間の電気的接触を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る蓄電素子用電極の製造方法は、本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する導電性の電極基材における上記タブ部の基端部分の表面及び側面を被覆する絶縁性層を形成することを備える蓄電素子用電極の製造方法である。当該製造方法によれば、予期せぬ積層ズレなどによって生じる一方の電極のタブ部と他方の電極との間の電気的接触を抑制することができる電極を得ることができる。

上記絶縁性層の形成を乾式塗工により行うことが好ましい。乾式塗工により絶縁性層の形成を行うことで、タブ部側面に形成される絶縁性層の厚さを相対的に容易に厚くすることができ、タブ部側面への他の電極の物理的接触の際の電気的接触を確実性高く防止することができる電極を効率的に製造することができる。また、乾式塗工によれば、湿式塗工等に比べて塗工量の制御が容易であり、均一性の高い絶縁性層を形成することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る電極及びその製造方法、並びに蓄電素子について詳説する。

＜蓄電素子用電極＞
図１～３の電極１０（蓄電素子用電極）は、電極基材１１、電極合材層１２及び絶縁性層１３を備える（特に、図３参照）。電極基材１１は、本体部１４とタブ部１５とを有する（特に、図１参照）。また、電極合材層１２は、本体部１４の表裏面上に、タブ部１５側の縁部分（電極合材層非形成部）を残して積層され、絶縁性層１３は、本体部１４の電極合材層非形成部及びタブ部１５の基端部分上に積層されている。

電極基材１１は導電性を有する。なお、「導電性」を有するとは、ＪＩＳ－Ｈ－０５０５（１９７５年）に準拠して測定される体積抵抗率が１０^７Ω・ｃｍ以下であることを意味する。また、電極基材１１は、シート状の形状を有する。

当該電極１０が正極である場合、電極基材１１（正極基材）の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ及びコストのバランスからアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。つまり、正極基材としてはアルミニウム箔が好ましい。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ＪＩＳ－Ｈ－４０００（２０１４年）に規定されるＡ１０８５Ｐ、Ａ３００３Ｐ等が例示できる。一方、当該電極１０が負極である場合、電極基材１１（負極基材）の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属又はそれらの合金が用いられ、銅又は銅合金が好ましい。つまり、負極基材としては銅箔が好ましい。銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔等が例示される。

本体部１４は、平面視が方形状又は帯状である形状を有する。本体部１４の両主面（表面及び裏面）には、電極合材層１２が積層された電極合材層形成部と、電極合材層１２が積層されていない電極合材層非形成部が存在する。本体部１４における上記電極合材層非形成部は、タブ部１５が接続する側の端面に沿った帯状の領域である。

タブ部１５は、本体部１４の長辺側（電極合材層非形成部側）の端面に接続するよう形成されている。タブ部１５は、板状の形状を有する。なお、「板状」とは、一対の主面（表面及び裏面）以外に、この主面間を連結する側面が存在する形状をいう。なお、図１においては、一つのタブ部１５のみを図示しているが、一つの本体部１４に対して、複数のタブ部１５が設けられていてもよいし、一つのタブ部１５のみが設けられていてもよい。なお、複数の正極及び複数の負極がセパレータを介して交互に積層されてなる構造の電極体を得る場合、通常、一つの電極基材１１は一つのタブ部１５を有する。一方、正極、負極及びセパレータが巻回された構造の電極体を得る場合、通常、一つの電極基材１１は複数のタブ部１５を有する。

タブ部１５の平面視形状としては、特に限定されないが、通常、略方矩形状を有する。なお、「略方形状」とは、頂点が丸みを帯びた方形や、各辺が湾曲している方形などを含む概念である。タブ部１５の先端側は、半円状などであってもよい。

本体部１４とタブ部１５とは、実質的に同じ厚さを有し、本体部１４とタブ部１５とは連続した表面及び裏面を形成する。本体部１４とタブ部１５とを有する電極基材１１は、アルミニウム箔、銅箔等の金属箔などの１のシート状導電性材料を切断することによって得られるものであってよい。また、別体の本体部１４とタブ部１５とを接合することで電極基材１１を形成してもよい。

電極基材１１の平均厚さとしては、例えば５μｍ以上３０μｍ以下とできる。なお、「平均厚さ」とは、任意の十点において測定した厚さの平均値をいう。以下において他の部材等に対して「平均厚さ」という場合にも同様に定義される。

電極合材層１２は、電極基材１１の本体部１４の表面及び裏面の電極合材層非形成部以外の領域に積層されている。電極合材層１２は、活物質、及び必要に応じて導電剤、バインダー（結着剤）、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。これらの各成分は、一般的な電極合材層に用いられる公知の成分を用いることができる。

当該電極１０が正極である場合の上記活物質（正極活物質）としては、例えばＬｉ_ｘＭＯ_ｙ（Ｍは少なくとも一種の遷移金属を表す）で表される複合酸化物（層状のα―ＮａＦｅＯ_２型結晶構造を有するＬｉ_ｘＣｏＯ_２，Ｌｉ_ｘＮｉＯ_２，Ｌｉ_ｘＭｎＯ_３，Ｌｉ_ｘＮｉ_αＣｏ_{（１－α）}Ｏ_２，Ｌｉ_ｘＮｉ_αＭｎ_βＣｏ_{（１－α－β）}Ｏ_２，Ｌｉ_１＋ｗＮｉ_αＭｎ_βＣｏ_{（１－α－β－ｗ）}Ｏ_２等、スピネル型結晶構造を有するＬｉ_ｘＭｎ_２Ｏ_４，Ｌｉ_ｘＮｉ_αＭｎ_{（２－α）}Ｏ_４等）、Ｌｉ_ｗＭｅ_ｘ（ＡＯ_ｙ）_ｚ（Ｍｅは少なくとも一種の遷移金属を表し、Ａは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖ等を表す）で表されるポリアニオン化合物（ＬｉＦｅＰＯ_４，ＬｉＭｎＰＯ_４，ＬｉＮｉＰＯ_４，ＬｉＣｏＰＯ_４，Ｌｉ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３，Ｌｉ_２ＭｎＳｉＯ_４，Ｌｉ_２ＣｏＰＯ_４Ｆ等）が挙げられる。これらの化合物中の元素又はポリアニオンは、他の元素又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。電極合材層においては、これら化合物の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

当該電極１０が負極である場合の上記活物質（負極活物質）としては、例えばＳｉ、Ｓｎ等の金属又は半金属；Ｓｉ酸化物、Ｓｎ酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物；ポリリン酸化合物；黒鉛（グラファイト）、非晶質炭素（易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素）等の炭素材料等が挙げられる。

電極合材層１２の平均厚さとしては、例えば片面当たり１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。

絶縁性層１３は、本体部１４の電極合材層非形成部及びタブ部１５の基端部分を被覆する層である。なお、絶縁性層１３における「絶縁性」とは、電極基材１１よりも導電性が低いことをいう。具体的には、絶縁性層が形成されている箇所に抵抗率計（三菱化学アナリテック製「Ｌｏｒｅｓｔａ－ＥＰ ＭＣＰ－Ｔ３６０」）の二探針プローブを押し当て、表面抵抗値Ａを測定する。同様に、タブ部の絶縁性層が形成されていない部分の表面抵抗値Ｂを測定する。Ａの値がＢの値よりも５０倍以上増加していれば、絶縁性を有すると判断する。

絶縁性層１３は、タブ部１５の基端部分における表面、裏面及び一対の側面を被覆している。すなわち、タブ部１５の基端部分は、全面が絶縁性層で被覆されており、電極基材１１が露出していない。こうすることで、より確実に一方の電極のタブ部と他方の電極との間の電気的接触を抑制することができる。ここでタブ部１５の「基端部分」とは、タブ部１５において、本体部１４と連結している側の部分を指す。

また、絶縁性層１３は、電極合材層非形成部における端面部分、すなわち本体部１４のタブ部１５側端面も被覆していてもよい。電極合材層非形成部における端面部分が絶縁性層１３に覆われていることで、蓄電素子の安全性が向上するので好ましい。なお、絶縁性層１３は、電極合材層１２の一部を被覆していてもよい。

タブ部１５において、基端部分と反対側が先端部分である。この先端部分には、絶縁性層１３が積層されておらず、タブ部１５（電極基材１１）が露出した状態になっている。後述するように、このタブ部１５の先端部分は、電極体を形成した状態で、導電性の接続部材（集電部材等とも称される）が接続される箇所となる。

タブ部１５において、絶縁性層１３が積層される領域の長さの下限としては、タブ部１５の長さの１０％が好ましく、２０％がより好ましい。タブ部１５における絶縁性層積層領域の長さを上記下限以上とすることで、電気的接触抑制機能をより高めることができる。また、この長さの上限としては、タブ部１５の長さの７０％が好ましく、５０％がより好ましい。タブ部１５における絶縁性層積層領域の長さを上記上限以下とすることで、接続部材との接続領域を十分に確保することなどができる。なお、このタブ部１５における絶縁性層１３が積層される領域の長さとは、本体部１４と接続する基端側の端辺を基準としたタブ部１５の突出方向長さ（図１における上下方向長さ）をいう。

タブ部１５の側面を被覆する絶縁性層１３の平均厚さ（Ｔ_１）は、タブ部１５の表面を被覆する絶縁性層１３の平均厚さ（Ｔ_２）よりも大きいことが好ましい（図２参照）。タブ部１５の側面は、タブ部１５の表面及び裏面よりも表面が粗く平滑性が低いので、絶縁性層１３の平均厚さをＴ_１＞Ｔ_２とすることで、他の電極とタブ部１５の側面との間の電気的接触を一層抑制することができる。例えば、上記平均厚さ（Ｔ_１）は上記平均厚さ（Ｔ_２）の１倍超３倍以下が好ましい。

タブ部１５の側面を被覆する絶縁性層１３の平均厚さ（Ｔ_１）の下限としては、１μｍであってもよいが、３μｍが好ましく、７μｍがより好ましい。側面の絶縁性層１３の平均厚さ（Ｔ_１）を上記下限以上とすることで、他の電極がタブ部１５の側面に接触した場合における電気的接触抑制機能を高めることができる。一方、この平均厚さ（Ｔ_１）の上限としては、例えば１００μｍとすることができ、３０μｍであってよく、２０μｍであってもよい。

タブ部１５の表面を被覆する絶縁性層１３の平均厚さ（Ｔ_２）の下限としては、１μｍであってもよいが、３μｍが好ましく、７μｍがより好ましい。表面の絶縁性層１３の平均厚さ（Ｔ_１）を上記下限以上とすることで、十分な電気的接触抑制機能を発揮することができる。一方、この平均厚さ（Ｔ_２）の上限としては、例えば１００μｍとすることができ、３０μｍであってよく、２０μｍであってもよい。

タブ部１５の表面を被覆する絶縁性層１３の平均厚さ（Ｔ_２）が、本体部１４（電極基材１１）の表面から電極合材層１２の表面までの平均高さ（Ｈ_１）以下であることが好ましい（図３参照）。なお、「平均高さ」とは、任意の十点において測定した高さの平均値をいう。図３の電極１０においては、上記平均高さ（Ｈ_１）は、電極合材層１２の平均厚さと等しい。

絶縁性層１３は、絶縁性粒子及びバインダーを含むことが好ましい。絶縁性層１３は、絶縁性粒子及びバインダー以外の他の成分が含有されていてもよい。

上記絶縁性粒子としては、無機粒子及び有機粒子のいずれであってもよいが、耐熱性などの点からは無機粒子が好ましい。無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等の無機酸化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の無機窒化物、その他、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレー、カオリナイト、ベーマイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、アルミノシリケート、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂、ガラス等を挙げることができる。これらの中でも、無機酸化物が好ましく、アルミナがより好ましい。

上記バインダーは、絶縁性粒子を固定でき、かつ使用範囲で電気化学的に安定であるものが、通常用いられる。上記バインダーとしては、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂；エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム等のエラストマー；多糖類高分子等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性等の観点から、フッ素樹脂が好ましく、ＰＶＤＦがより好ましい。

当該電極１０は、正極及び負極のいずれにも採用することができるが、正極として用いることが好ましい。また、正極及び負極の双方において、当該電極１０を採用することもできる。

＜蓄電素子用電極の製造方法＞
当該電極１０の製造方法は特に限定されないが、例えば以下の方法により行うことができる。すなわち、当該蓄電素子用電極の製造方法は、本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する導電性の電極基材における上記タブ部の基端部分の表面及び側面を被覆する絶縁性層を形成することを備える。

より具体的には、例えば以下の工程１～３により当該電極１０を得ることができる。
（工程１）シート状の電極基材に電極合材層を積層する。
（工程２）上記電極合材層が積層された電極基材を、本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する形状に切断する。
（工程３）切断後、本体部における電極合材層非形成部と、タブ部における基端部分とに絶縁性層を積層する。

なお、先に電極基材を本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する形状に切断し、その後、電極基材に電極合材層を積層しても良い。すなわち、工程１と工程２の順序を逆にしても良い。また、工程１の後に、電極合材層非形成部に絶縁性層を積層し（工程３）、本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する形状に切断する（工程２）手順でもよい。この場合、タブ部を有する形状に切断した後に、再度、タブ部の側面に絶縁性層を積層してもよい。

上記工程１における電極合材層の積層は、シート状の電極基材両面へ電極合材を帯状に塗工すること等により行われる。上記電極合材は、通常、活物質、バインダー等の成分、及び分散媒を含むペーストである。電極合材の塗布後、乾燥させることで、電極合材層が形成される。なお、電極合材層は、乾式塗工によって形成してもよい。「乾式塗工」とは、溶媒を用いない塗工方法であり、粉体塗工等とも呼ばれる。乾式塗工としては、静電塗装、流動浸漬法等が挙げられる。

上記工程２における電極基材の切断は、例えばレーザーや打抜きなど、公知の方法により行うことができる。なお、タブ部は、シート状の電極基材における電極合材層非形成部に形成されることになる。

上記工程３における絶縁性層の積層方法としては、特に限定されず、塗工などの公知の方法により行うことができる。塗工の際は、電極合材層及びタブ部における先端部分にはマスクをして行う。これにより、本体部における電極合材層非形成部と、タブ部における基端部分とに絶縁性層を塗工することができる。なお、この際、本体部における電極合材層非形成部の側面（端面）、及びタブ部における基端部分の側面にも絶縁性層が形成される。

上記工程３における絶縁性層の塗工は、湿式塗工でも乾式塗工でもよいが、乾式塗工により行うことが好ましい。例えば絶縁性粒子及びバインダーを含む粉体塗料を塗工し、その後、バインダーの溶融温度付近まで加熱することで、絶縁性層が形成される。塗工、特に乾式塗工により絶縁性層を形成することで、タブ部等の側面に形成される絶縁性層の厚さが、表面に形成される絶縁性層の厚さよりも厚くなりやすい。また、膜厚の制御が容易であり、均一性の高い絶縁性膜を効率的に形成することができる。乾式塗工（粉体塗工）の方法としては、静電塗装法や流動浸漬法等を挙げることができる。乾式塗工の中でも、静電塗装法が好ましい。静電塗装法により、均一性の高い絶縁性膜を効率的に形成することができる。

＜蓄電素子＞
図４に、本発明に係る蓄電素子の一実施形態である矩形状の非水電解質二次電池２０の概略図を示す。非水電解質二次電池２０は、図５に示す電極体２１（図４においては図示しない）がケース２２に収納されている。

図５に示すように、電極体２１は、いずれも一定幅の長尺な帯状形状を有する正極２３、第１のセパレータ２４、負極２５、及び第２のセパレータ２６が重ね合わされ、扁平状に巻回されたものである。電極体２１は、このような巻回状態で、ケース２２に収容されている。

正極２３は、図１～３の電極１０を採用することができる。すなわち、正極２３は、本体部２７及びタブ部２８を有する電極基材２９と、本体部２７の両面の大部分を帯状に被覆する電極合材層３０と、本体部２７の電極合材層非形成部及びタブ部２８の基端部分を被覆する絶縁性層３１とを備える。この正極２３の詳細な構造は、電極１０として上述したとおりである。

また、負極２５は、本体部３２及びタブ部３３を有する電極基材３４と、本体部３２の大部分を帯状に被覆する電極合材層３５とを備える。負極２５においては、絶縁性層は形成されていても、形成されていなくともよい。また、負極２５は、タブ部３３の側面は露出するように、表裏面のみに絶縁性層が形成されたものであってもよい。

第１のセパレータ２４及び第２のセパレータ２６としては、特に限定されず、公知の蓄電素子用セパレータを用いることができる。上記セパレータの材質としては、例えば織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が用いられる。これらの中でも多孔質樹脂フィルムが好ましい。多孔質樹脂フィルムの主成分としては、強度の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましい。また、これらの樹脂とアラミドやポリイミド等の樹脂とを複合した多孔質樹脂フィルムを用いてもよい。多孔質樹脂フィルムに無機層が積層されたセパレータを用いることもできる。

正極２３、第１のセパレータ２４、負極２５、及び第２のセパレータ２６を巻回した状態において、正極２３の複数のタブ部２８、及び負極２５の複数のタブ部３３は、それぞれ重ね合わされた状態で本体部２７、３２等から突出している。これらの積層状態の複数のタブ部２８及び複数のタブ部３３は、それぞれ溶接等により接続部材（集電部材等とも称される）と接合され、正極端子３８又は負極端子３９に電気的に接続される。

ケース２２としては、一般的な非水電解質二次電池のケースとして通常用いられる公知のアルミニウムケース、ステンレスケース、樹脂ケース等を用いることができる。ケース２２は、蓋体３６及びケース本体３７を有する。また、蓋体３６には、正極端子３８及び負極端子３９が設けられている。

電極体２１が収納されたケース２２内には、非水電解質が充填される。上記非水電解質としては、非水電解質二次電池に通常用いられる公知の非水電解質が使用できる。上記非水電解質は、非水溶媒に電解質塩が溶解されたものを用いることができる。

上記非水溶媒としては、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）等の環状カーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等の鎖状カーボネートなどを挙げることができる。

上記電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等を挙げることができるが、リチウム塩が好ましい。上記リチウム塩としては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＰＯ_２Ｆ_２、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｆ）_２等の無機リチウム塩、ＬｉＳＯ_３ＣＦ_３、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２、ＬｉＮ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_２、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）（ＳＯ_２Ｃ_４Ｆ_９）、ＬｉＣ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_３、ＬｉＣ（ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５）_３等のフッ化炭化水素基を有するリチウム塩などを挙げることができる。

また、上記非水電解質として、常温溶融塩、イオン液体、ポリマー固体電解質などを用いることもできる。

＜その他の実施形態＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。例えば、図１の電極１０においては、電極基材の本体部の表面に直接電極合材層を積層した構造としたが、電極基材と電極合材層との間に中間層を配設してもよい。このような中間層は、例えば樹脂バインダー及び導電性粒子を含有する組成物により形成することができる。なお、当該電極がこのような中間層を有する場合、「本体部の表面から電極合材層の表面までの平均高さ」は、中間層と電極合材層とからなる２層構造体の平均厚さとなる。

また、図４、５の蓄電素子（非水電解質二次電池）においては、正極に本発明の一実施形態に係る電極１０を採用したが、負極に電極１０を採用してもよい。また、当該電極１０においては、タブ部の基端部分における両側面を絶縁性層で被覆した構造としているが、一方の側面のみを絶縁性層で被覆してもよい。このような場合であっても、タブ部の側面が全く被覆されていない従来の電極と比べて優れた電気的接触抑制能を発揮することができる。

また、上記実施の形態の蓄電素子においては、正極、負極及びセパレータが巻回された状態で電極体を形成しているが、複数の正極及び複数の負極がセパレータを介して交互に積層されることにより形成され電極体であってもよい。また、上記実施の形態においては、蓄電素子が非水電解質二次電池である形態を中心に説明したが、その他の蓄電素子であってもよい。その他の蓄電素子としては、キャパシタ（電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、一次電池）等が挙げられる。さらに、電解質が水溶液である蓄電素子であってもよい。いずれの蓄電素子であっても、本発明の蓄電素子用電極を正極及び負極の少なくとも一方に採用することで、積層ズレなどによって生じる一方の電極のタブ部と他方の電極との間の電気的接触を抑制することができる。

本発明に係る蓄電素子の構成については特に限定されるものではなく、円筒型電池、角型電池（矩形状の電池）、扁平型電池等が一例として挙げられる。本発明は、上記の蓄電素子を複数備える蓄電装置としても実現することができる。蓄電装置の一実施形態を図６に示す。図６において、蓄電装置４０は、複数の蓄電ユニット４１を備えている。それぞれの蓄電ユニット４１は、複数の蓄電素子４２（例えば、図４の非水電解質二次電池２０）を備えている。上記蓄電装置４０は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源として搭載することができる。

本発明は、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等の電源として使用される蓄電素子、及びこれに備わる蓄電素子用電極等に適用できる。

１０ 電極
１１ 電極基材
１２ 電極合材層
１３ 絶縁性層
１４ 本体部
１５ タブ部
２０ 非水電解質二次電池
２１ 電極体
２２ ケース
２３ 正極
２４ 第１のセパレータ
２５ 負極
２６ 第２のセパレータ
２７ 本体部
２８ タブ部
２９ 電極基材
３０ 電極合材層
３１ 絶縁性層
３２ 本体部
３３ タブ部
３４ 電極
３５ 電極合材層
３６ 蓋体
３７ ケース本体
３８ 正極端子
３９ 負極端子
４０ 蓄電装置
４１ 蓄電ユニット
４２ 蓄電素子

Claims (6)

1. 本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する導電性の電極基材と、
   上記タブ部の基端部分の表面及び側面を被覆する絶縁性層と、
   上記本体部の表面に積層される電極合材層と
   を備え、
   上記タブ部の側面を被覆する上記絶縁性層の平均厚さが、上記タブ部の表面を被覆する上記絶縁性層の平均厚さよりも大きく、
   上記タブ部の表面を被覆する上記絶縁性層の平均厚さが、上記本体部の表面から上記電極合材層の表面までの平均高さ以下である蓄電素子用電極。
2. 上記絶縁性層が、絶縁性粒子及びバインダーを含む請求項１の蓄電素子用電極。
3. 正極である請求項１又は請求項２の蓄電素子用電極。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項の蓄電素子用電極を備える蓄電素子。
5. 請求項１から請求項３のいずれか１項の蓄電素子用電極の製造方法であって、
   本体部及び１又は複数の板状のタブ部を有する導電性の電極基材における上記タブ部の基端部分の表面及び側面を被覆する絶縁性層を形成することを備える蓄電素子用電極の製造方法。
6. 上記絶縁性層の形成を乾式塗工により行う請求項５の蓄電素子用電極の製造方法。

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