JP7028751B2 - 圧密化済み帯状電極板の製造方法、圧密化済み帯状電極板及び電池 - Google Patents

圧密化済み帯状電極板の製造方法、圧密化済み帯状電極板及び電池 Download PDF

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Description

本発明は、帯状の集電箔と、この集電箔上に集電箔の長手方向に延びる帯状に形成された活物質層とを備える圧密化済み帯状電極板の製造方法、圧密化済み帯状電極板、及び、圧密化済み帯状電極板を用いた電池に関する。
リチウムイオン二次電池などに用いられる電極板として、帯状の集電箔の上に活物質層が形成された帯状電極板が知られている。更に、このような帯状電極板の中には、集電箔の幅方向の少なくとも一方の端部を、活物質層を有さず集電箔が露出する帯状の露出部（集電部）とした電極板がある。例えば特許文献１に、このような形態の帯状電極板が開示されている（特許文献１の図１等を参照）。
この帯状電極板は、例えば以下の手法により製造する。即ち、まず、帯状の集電箔上に帯状に未乾燥活物質層を形成し、その後、この未乾燥活物質層を乾燥させて、活物質層を形成する。その後、活物質層及び集電箔を長手方向に搬送しつつロールプレスして、活物質層を厚み方向にプレスし圧密化する。かくして、圧密化済み帯状電極板が出来る。
特開２０１８－０４１６２５号公報
しかしながら、活物質層及び集電箔を長手方向に搬送してロールプレスすると、帯状電極板のうち、活物質層が形成された活物質部と、集電箔が露出した露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じることがあった。その理由は、以下であると考えられる。即ち、上述の帯状電極板においては、厚み方向に活物質層を有する活物質部と、厚み方向に活物質層を有しない露出部とでは、活物質層の分だけ厚みが異なる。このため、活物質層及び集電箔をロールプレスするとき、厚みの厚い活物質部には大きな圧力が掛かるため、この活物質部では、活物質層及び集電箔が圧縮される共に、集電箔が長手方向及び幅方向に延ばされる。一方、厚みの薄い露出部には殆ど圧力が掛からないため、露出部の集電箔は、長手方向にも幅方向にも殆ど延ばされない。かくして、活物質部内の集電箔は長手方向に延ばされるのに対し、露出部の集電箔は長手方向に延ばされ難いため、この差が活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺となって現れると考えられる。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、活物質層及び集電箔を長手方向に搬送してロールプレスする際に、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのを抑制できる圧密化済み帯状電極板の製造方法、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのを抑制した圧密化済み帯状電極板、及び、圧密化済み帯状電極板の活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのが抑制されて信頼性が高い電池を提供するものである。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、帯状の集電箔と、上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状に形成され、活物質粒子及び導電粒子を含み、上記集電箔の厚み方向にプレスされて圧密化された活物質層と、を備え、上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、上記集電箔の幅方向の端部に位置して上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有さず上記集電箔が露出した露出部と、からなり、上記活物質層は、上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１（ｗｔ％）である複数の第１細長領域と、上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１よりも多いＷ２（ｗｔ％）（Ｗ２＞Ｗ１）である複数の第２細長領域とが、ランダムに分布する圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、上記活物質粒子、上記導電粒子及び分散媒を含む湿潤粒子が集合した粒子集合体を、上記長手方向に圧延して、上記長手方向に延びる帯状の未乾燥活物質層を、上記集電箔上に形成する未乾燥層形成工程と、上記集電箔上の上記未乾燥活物質層を乾燥させて、上記活物質層を形成する乾燥工程と、上記活物質層及び上記集電箔を上記長手方向に搬送しつつロールプレスして、上記活物質層を圧密化するプレス工程と、を備え、上記粒子集合体は、固形分における上記導電粒子の含有割合を上記Ｗ１（ｗｔ％）として製造した第１湿潤粒子と、固形分における上記導電粒子の含有割合を上記Ｗ２（ｗｔ％）として製造した第２湿潤粒子と、を混合した混合粒子集合体である圧密化済み帯状電極板の製造方法である。
本発明者が調査した結果、未乾燥形成工程で用いる湿潤粒子の固形分における導電粒子の含有割合Ｗ（ｗｔ％）に応じて、乾燥工程で形成される（プレス工程前の）活物質層の硬さが異なることが判ってきた。具体的には、湿潤粒子の固形分における導電粒子の含有割合Ｗが多いほど、乾燥工程で形成される活物質層の硬さが柔らかく、この含有割合Ｗが少ないほど、乾燥工程で形成される活物質層の硬さが硬くなることが判ってきた。一般に、活物質粒子よりも導電粒子のかさ密度は小さいため（導電粒子のかさ密度は０．０４～０．１５ｇ／ｍｌ程度）、導電粒子が多いほど、未乾燥活物質層及びプレス工程前の活物質層には、空隙を多く含む。そして、この空隙が応力の逃げ場の役割（クッションのような役割）を果たすため、導電粒子の含有割合Ｗが多いほど、活物質層の硬さが低下すると考えられる。
上述の圧密化済み帯状電極板（以下、単に「電極板」ともいう）の製造方法では、未乾燥層形成工程で用いる粒子集合体は、固形分における導電粒子の含有割合をＷ１（ｗｔ％）として製造した第１湿潤粒子と、固形分における導電粒子の含有割合をＷ１よりも多いＷ２（ｗｔ％）（Ｗ２＞Ｗ１）として製造した第２湿潤粒子とを混合した混合粒子集合体である。このため、未乾燥層形成工程で圧延により形成される未乾燥活物質層、及びこれを乾燥工程で乾燥させた活物質層は、第１湿潤粒子及び第２湿潤粒子をそれぞれ起源とした、それぞれ長手方向に細長く延びた２種類の細長領域（第１細長領域及び第２細長領域）がランダムに（斑に）分布した形態となる。
前述のように、湿潤粒子の固形分における導電粒子の含有割合Ｗが多いほど、活物質層の硬さが柔らかく、湿潤粒子の固形分における導電粒子の含有割合Ｗが少ないほど、活物質層の硬さが硬くなる。このため、導電粒子の含有割合がＷ１である第１細長領域は、比較的に硬くなり、導電粒子の含有割合がＷ２（Ｗ２＞Ｗ１）である第２細長領域は、比較的に柔らかくなる。
なお、後に詳述するように、第１細長領域及び第２細長領域は、導電粒子の含有割合Ｗ１，Ｗ２が異なるために、第１細長領域及び第２細長領域の表面の反射率が異なり、色が違って見える。このため、活物質層の表面の場所的な反射率（色）の違いを調査することにより、当該活物質層において複数の第１細長領域と複数の第２細長領域とがランダムに（斑に）分布していることを確認できる。
このように硬さの異なる第１細長領域及び第２細長領域がランダムに分布した活物質層をプレス工程で長手方向に搬送してロールプレスすると、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのを抑制できる。その理由は、以下であると考えられる。即ち、活物質層の各々の第１細長領域及び第２細長領域は、それぞれ長手方向に長く幅方向に短い。ロールプレスにより、幅方向に延びた線圧を活物質部に掛けると、荷重の多くは、硬さが比較的硬く幅方向に点々と存在する複数の第１細長領域に掛かる。その一方、硬い第１細長領域の幅方向の両側には、柔らかい第２細長領域が存在する。このため、集電箔のうち、硬い第１細長領域の直下に位置する部位は、幅方向には延ばされ易いが、硬い第１細長領域が続く長手方向には延ばされ難い。このため、活物質部全体で見ると、活物質層の硬さが全面にわたり均一な従来の活物質部内の集電箔に比して、ロールプレスによる集電箔の幅方向の延びは大きいが、長手方向の延びは小さい。このため、ロールプレスの際に活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じ難くなったと考えられる。
なお、「圧密化済み帯状電極板」としては、活物質層として、正極活物質粒子を含む正極活物質層を有する帯状正極板、及び、活物質層として、負極活物質粒子を含む負極活物質層を有する帯状負極板が挙げられる。
また、「圧密化済み帯状電極板」としては、幅方向の両端部にそれぞれ露出部が形成された電極板、及び、幅方向のいずれか一方の端部にのみ、露出部が形成された電極板が挙げられる。
また、導電粒子としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、グラフェン、カーボンナノファイバーなどの粒子などが挙げられる。
更に、上記の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、前記導電粒子は、アセチレンブラック粒子である圧密化済み帯状電極板の製造方法とすると良い。
上述の電極板の製造方法では、導電粒子としてアセチレンブラック（ＡＢ）粒子を用いているので、活物質層の導電性を良好にできると共に、湿潤粒子における導電粒子（ＡＢ粒子）の含有割合Ｗ１，Ｗ２を異ならせることで、乾燥後の硬さの異なる第１湿潤粒子及び第２湿潤粒子を容易に形成できる。
更に、上記のいずれかに記載の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、前記第２湿潤粒子の前記導電粒子の前記含有割合Ｗ２と前記第１湿潤粒子の上記導電粒子の前記含有割合Ｗ１との差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）が、ΔＷ≧０．８ｗｔ％を満たす圧密化済み帯状電極板の製造方法とすると良い。
第２湿潤粒子の導電粒子の含有割合Ｗ２と第１湿潤粒子の導電粒子の含有割合Ｗ１との差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）が小さすぎると、具体的には、差ΔＷが０．８ｗｔ％よりも小さいと（ΔＷ＜０．８ｗｔ％）、プレス工程前の活物質層においてランダムに分布した第１細長領域と第２細長領域との硬さの差が小さくなる。第１細長領域と第２細長領域との硬さの差が小さいほど、活物質層の硬さが全面にわたり均一な従来の活物質層に近づくため、ロールプレスの際に活物質部内の集電箔が長手方向に延びるのを抑制する効果が小さくなって、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのを抑制する効果も小さくなりがちである。
これに対し、上述の電極板の製造方法では、第２湿潤粒子の導電粒子の含有割合Ｗ２と第１湿潤粒子の導電粒子の含有割合Ｗ１との差ΔＷを０．８ｗｔ％以上（ΔＷ≧０．８ｗｔ％）としているので、プレス工程前の活物質層における第１細長領域と第２細長領域の硬さの差が十分に大きくなる。このため、ロールプレスの際に活物質部内の集電箔が長手方向に延びるのを抑制する効果が十分に大きくなって、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのをより効果的に抑制できる。更に、導電粒子の含有割合Ｗ１，Ｗ２の差ΔＷは、ΔＷ≧２．８ｗｔ％を満たすのが特に好ましい。
更に、上記のいずれかに記載の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、前記混合粒子集合体は、前記第１湿潤粒子と前記第２湿潤粒子とが、６５：３５～３５：６５の重量割合で混合されている圧密化済み帯状電極板の製造方法とすると良い。
上述の電極板の製造方法では、混合粒子集合体は、第１湿潤粒子と第２湿潤粒子とが概ね等量（６５：３５～３５：６５の重量割合）で混合されているため、乾燥工程で形成される活物質層も、第１細長領域と第２細長領域とが概ね等量（６５：３５～３５：６５の面積割合）でランダムに分布する。このような活物質層をプレス工程でロールプレスすることで、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのをより適切に抑制できる。
更に、上記のいずれかに記載の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、前記未乾燥層形成工程は、第１ロールとこの第１ロールに平行に配置された第２ロールとの第１ロール間隙に、前記混合粒子集合体を通し圧延して、上記第２ロール上に前記未乾燥活物質層を造膜する造膜工程、及び、上記第２ロールとこの第２ロールに平行に配置された第３ロールとの第２ロール間隙に通した前記集電箔上に、上記第２ロール上の上記未乾燥活物質層を転写する転写工程、を有する圧密化済み帯状電極板の製造方法とすると良い。
上述の電極板の製造方法では、未乾燥層形成工程のうち造膜工程で各湿潤粒子（第１湿潤粒子及び第２湿潤粒子）をそれぞれ長手方向に圧延し、転写工程で未乾燥活物質層を集電箔上に転写する。このため、第１湿潤粒子から形成され、長手方向に細長く延びた第１細長領域と、第２湿潤粒子から形成され、長手方向に細長く延びた第２細長領域とが、ランダムに分布した未乾燥活物質層、更には活物質層を容易に形成できる。
また、他の態様は、帯状の集電箔と、上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状に形成され、活物質粒子及び導電粒子を含み、上記集電箔の厚み方向にプレスされて圧密化された活物質層と、を備え、上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、上記集電箔の幅方向の端部に位置して上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有さず上記集電箔が露出した露出部と、からなり、上記活物質層は、上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１（ｗｔ％）である複数の第１細長領域と、上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１よりも多いＷ２（ｗｔ％）（Ｗ２＞Ｗ１）である複数の第２細長領域とが、ランダムに分布する圧密化済み帯状電極板である。
上述の圧密化済み帯状電極板では、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのが抑制されている。このため、この電極板を用いて電極体を形成し、更に電池を形成すれば、信頼性の高い電池とすることができる。
更に、上記の圧密化済み帯状電極板であって、前記導電粒子は、アセチレンブラック粒子である圧密化済み帯状電極板とすると良い。
上述の電極板では、導電粒子としてアセチレンブラック（ＡＢ）粒子を用いているので、活物質層の導電性を良好にできる。
更に、上記のいずれかに記載の圧密化済み帯状電極板であって、前記第２細長領域の前記導電粒子の前記含有割合Ｗ２と前記第１細長領域の上記導電粒子の前記含有割合Ｗ１との差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）が、ΔＷ≧０．８ｗｔ％を満たす圧密化済み帯状電極板とすると良い。
上述の電極板では、第２細長領域の導電粒子の含有割合Ｗ２と第１細長領域の導電粒子の含有割合Ｗ１との差ΔＷを０．８ｗｔ％以上（ΔＷ≧０．８ｗｔ％）としているので、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのがより効果的に抑制されている。このため、この電極板を用いて電極体を形成し、更に電池を形成すれば、より信頼性の高い電池とすることができる。更に、導電粒子の含有割合Ｗ１，Ｗ２の差ΔＷは、ΔＷ≧２．８ｗｔ％を満たすのが特に好ましい。
更に、上記のいずれかに記載の圧密化済み帯状電極板であって、前記活物質層は、前記第１細長領域と前記第２細長領域とが、６５：３５～３５：６５の面積割合でランダムに分布している圧密化済み帯状電極板とすると良い。
上述の電極板では、活物質層は、第１細長領域と第２細長領域とが概ね等量（６５：３５～３５：６５の面積割合）でランダムに分布しているので、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのがより適切に抑制されている。このため、この電極板を用いて電極体を形成し、更に電池を形成すれば、より信頼性の高い電池とすることができる。
また、他の態様は、上記のいずれかに記載の圧密化済み帯状電極板を用いた電極体を備える電池である。
この電池は、前述の圧密化済み帯状電極板、即ち、活物質部と露出部との境界近傍で集電箔に皺が生じるのが抑制された電極板を用いている。このため、信頼性の高い電池とすることができる。なお、電極体としては、前述の圧密化済み帯状電極板を帯状のまま用いて形成した円筒状や扁平状の捲回型電極体や、圧密化済み帯状電極板を矩形状等の所定形状に切断して用いた積層型電極体が挙げられる。
実施形態に係る電池の斜視図である。 実施形態に係る電極体の斜視図である。 実施形態に係る電極体の展開図である。 実施形態に係る圧密化済み帯状正極板の斜視図である。 実施形態に係る圧密化済み帯状正極板のうち、第１正極活物質層（或いは第２正極活物質層）の部分拡大平面図である。 実施形態に係る電池の製造方法のフローチャートである。 実施形態に係る正極板製造工程サブルーチンのフローチャートである。 実施形態に係り、ロールプレス装置を用いて集電箔上に未乾燥活物質層を形成する様子を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態に係る電池１００の斜視図を示す。また、図２に電池１００を構成する電極体１２０の斜視図を、図３に電極体１２０の展開図を示す。なお、以下では、電池１００の縦方向ＢＨ、横方向ＣＨ及び厚み方向ＤＨを、図１に示す方向と定めて説明する。
この電池１００は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。この電池１００は、角型の電池ケース１１０と、この内部に収容された扁平状捲回型の電極体１２０及び電解液１０５と、電池ケース１１０に支持された正極端子部材１５０及び負極端子部材１６０等から構成される（図１参照）。
このうち電池ケース１１０は、直方体箱状で金属（本実施形態ではアルミニウム）からなる。この電池ケース１１０は、上側のみが開口した有底角筒状のケース本体部材１１１と、このケース本体部材１１１の開口を閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材１１３とから構成される。ケース蓋部材１１３には、アルミニウムからなる正極端子部材１５０がケース蓋部材１１３と絶縁された状態で固設されている。この正極端子部材１５０は、電池ケース１１０内で電極体１２０（図２及び図３も参照）のうち、圧密化済み帯状正極板（圧密化済み帯状電極板）１（以下、単に「正極板１」ともいう）に接続し導通する一方、ケース蓋部材１１３を貫通して電池外部まで延びている。また、ケース蓋部材１１３には、銅からなる負極端子部材１６０がケース蓋部材１１３と絶縁された状態で固設されている。この負極端子部材１６０は、電池ケース１１０内で電極体１２０のうち、圧密化済み帯状負極板１３１（以下、単に「負極板１３１」ともいう）に接続し導通する一方、ケース蓋部材１１３を貫通して電池外部まで延びている。
電極体１２０（図１～図３参照）は、扁平状をなし、横倒しにした状態で電池ケース１１０内に収容されている。この電極体１２０は、正極板１及び負極板１３１を、一対の帯状のセパレータ１４１，１４３を介して重ねて、軸線ＡＸ周りに扁平状に捲回した扁平状捲回型の電極体である。
このうち正極板１について、別途、図４に斜視図を示し、図５に第１正極活物質層５（或いは第２正極活物質層６）の部分拡大平面図を示す。なお、以下では、正極板１及びこれを構成する正極集電箔３の長手方向ＥＨ、幅方向ＦＨ及び厚み方向ＧＨを、図４及び図５に示す方向と定めて説明する。
この正極板１は、長手方向ＥＨに延びる帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔３を有する。この正極集電箔３の幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１（図３中、上方、図４中、左上方）の端部３ｔを除いて、正極集電箔３の第１主面３ａ上には、第１正極活物質層５が長手方向ＥＨに帯状に形成されている。また、正極集電箔３の端部３ｔを除いて、正極集電箔３の反対側の第２主面３ｂ上にも、第２正極活物質層６が長手方向ＥＨに帯状に形成されている。これら第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６は、それぞれ厚み方向ＧＨにプレスされて圧密化されている。
正極板１のうち、幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１の端部１ｍは、長手方向ＥＨに延びる帯状で、厚み方向ＧＨに第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６を有さず、正極集電箔３が露出した正極露出部１ｍとなっている。電池１００を構成した状態で、この正極露出部１ｍには、前述の正極端子部材１５０が溶接されている。一方、正極板１のうち、幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１の端部１ｍを除く他方側ＦＨ２の部位は、長手方向ＥＨに延びる帯状で、厚み方向ＧＨに第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６を有する正極活物質部１ｎとなっている。
第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６は、それぞれ、正極活物質粒子１１、導電粒子１２及び結着剤１３から構成されている。本実施形態では、正極活物質粒子１１は、リチウムイオンを挿入離脱可能な正極活物質粒子、具体的には、リチウム遷移金属複合酸化物粒子の１つであるリチウムニッケルコバルトマンガン酸化物粒子である。また、導電粒子１２は、炭素系材料からなる炭素系導電粒子、具体的には、アセチレンブラック（ＡＢ）粒子である。また、結着剤１３は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。正極活物質粒子１１、導電粒子１２及び結着剤１３の重量割合は、第１正極活物質層５の全体（或いは第２正極活物質層６の全体）で見ると、活物質粒子：導電粒子：結着剤＝９４．５：４．０：１．５である。
第１正極活物質層５は、図５に模式的に示すように、複数の第１細長領域５ｃと複数の第２細長領域５ｄとが、ランダムに（斑に）分布している。第１正極活物質層５における第１細長領域５ｃと第２細長領域５ｄの面積割合は、６５：３５～３５：６５の範囲内、本実施形態では、５０：５０である。各々の第１細長領域５ｃ及び第２細長領域５ｄは、それぞれ長手方向ＥＨに細長く延びている。第２細長領域５ｄにおける導電粒子１２の含有割合Ｗ２は、第１細長領域５ｃにおける導電粒子１２の含有割合Ｗ１よりも多く（Ｗ２＞Ｗ１）、かつ、これらの含有割合Ｗ１，Ｗ２の差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）は、ΔＷ≧０．８ｗｔ％、更にはΔＷ≧２．８ｗｔ％である。本実施形態では、導電粒子１２の含有割合Ｗ１＝２．２ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝５．８ｗｔ％、差ΔＷ＝５．８－２．２＝３．６ｗｔ％となっている。
なお、第１細長領域５ｃは、導電粒子１２の含有割合Ｗ１が少ない（Ｗ１＝２．２ｗｔ％）代わりに、正極活物質粒子１１の含有割合が多く（本実施形態では９６．３ｗｔ％）なっている。一方、第２細長領域５ｄは、導電粒子１２の含有割合Ｗ２が多い（Ｗ２＝５．８ｗｔ％）代わりに、正極活物質粒子１１の含有割合が少なく（本実施形態では９２．７ｗｔ％）なっている。他方、結着剤１３の含有割合は、第１細長領域５ｃにおいても第２細長領域５ｄにおいても、１．５ｗｔ％である。
同様に、第２正極活物質層６も、それぞれ長手方向ＥＨに細長く延びる複数の第１細長領域６ｃと複数の第２細長領域６ｄとが、ランダムに（斑に）分布している。また、第１正極活物質層５と同様に、第２正極活物質層６における第１細長領域６ｃと第２細長領域６ｄの面積割合は、５０：５０である。また、第１細長領域６ｃにおける導電粒子１２の含有割合Ｗ１はＷ１＝２．２ｗｔ％、第２細長領域６ｄにおける導電粒子１２の含有割合Ｗ２はＷ２＝５．８ｗｔ％、これらの含有割合Ｗ１，Ｗ２の差ΔＷはΔＷ＝３．６ｗｔ％である。
ここで、第１正極活物質層５（または第２正極活物質層６）における第１細長領域５ｃ及び第２細長領域５ｄ（第１細長領域６ｃ及び第２細長領域６ｄ）の分布状態は、正極板１の第１正極活物質層５（または第２正極活物質層６）の表面を写したグレースケール画像により調査することができる。
導電粒子１２であるＡＢ粒子は、極めて反射率が低い。一方、正極活物質粒子１１は、ニッケルやコバルトを含み、反射率が高い。従って、第１正極活物質層５（または第２正極活物質層６）の表面のうち、導電粒子１２が多く正極活物質粒子１１が少ない部分ほど、反射率が低く黒っぽく見える一方、導電粒子１２が少なく正極活物質粒子１１が多い部分ほど、反射率が高く白っぽく見える。つまり、第１細長領域５ｃ，６ｃは、導電粒子１２が少なく正極活物質粒子１１が多いため、表面が白っぽく見える。一方、第２細長領域５ｄ，６ｄは、導電粒子１２が多く正極活物質粒子１１が少ないため、表面が黒っぽく見える。そこで、第１正極活物質層５（または第２正極活物質層６）の表面を写したグレースケール画像を調査することにより、第１細長領域５ｃ，６ｃ及び第２細長領域５ｄ，６ｄの分布状態を確かめることができる。
次に、負極板１３１について説明する（図３参照）。この負極板１３１は、長手方向ＩＨに延びる帯状の銅箔からなる負極集電箔１３３を有する。この負極集電箔１３３の幅方向ＪＨの他方側ＪＨ２（図３中、下方）の端部１３３ｔを除いて、負極集電箔１３３の第１主面１３３ａ上には、第１負極活物質層１３５が長手方向ＩＨに帯状に形成されている。また、負極集電箔１３３の端部１３３ｔを除いて、負極集電箔１３３の反対側の第２主面１３３ｂにも、第２負極活物質層１３６が長手方向ＩＨに帯状に形成されている。これら第１負極活物質層１３５及び第２負極活物質層１３６は、それぞれ厚み方向にプレスされて圧密化されている。
また、これら第１負極活物質層１３５及び第２負極活物質層１３６は、それぞれ、負極活物質粒子、結着剤及び増粘剤から構成されている。第１負極活物質層１３５及び第２負極活物質層１３６は、前述の第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６とは異なり、各構成成分（負極活物質粒子、結着剤及び増粘剤）の含有割合が全面にわたり均一となっている。
負極板１３１のうち、幅方向ＪＨの他方側ＪＨ２の端部１３１ｍは、長手方向ＩＨに延びる帯状で、厚み方向に第１負極活物質層１３５及び第２負極活物質層１３６を有さず、負極集電箔１３３が露出した負極露出部１３１ｍとなっている。電池１００を構成した状態で、この負極露出部１３１ｍには、前述の負極端子部材１６０が溶接されている。一方、負極板１３１のうち、幅方向ＪＨの他方側ＪＨ２の端部１３１ｍを除く一方側ＪＨ１の部位は、長手方向ＩＨに延びる帯状で、厚み方向に第１負極活物質層１３５及び第２負極活物質層１３６を有する負極活物質部１３１ｎとなっている。
本実施形態の圧密化済み帯状正極板１では、後述するように、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じるのが抑制されている。このため、この正極板１を用いた電極体１２０を備える電池１００は、信頼性の高い電池とすることができる。
また、本実施形態の正極板１では、導電粒子１２としてＡＢ粒子を用いているので、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６の導電性を良好にできる。
また、本実施形態の正極板１の第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６では、第２細長領域５ｄ，６ｄの導電粒子１２の含有割合Ｗ２と第１細長領域５ｃ，６ｃの導電粒子１２の含有割合Ｗ１との差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）を０．８ｗｔ％以上、更には２．８ｗｔ％以上（本実施形態ではΔＷ＝３．６ｗｔ％）としているので、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じるのがより効果的に抑制されている。このため、この正極板１を用いた電極体１２０を備える電池１００は、より信頼性の高い電池とすることができる。
また、本実施形態では、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６は、第１細長領域５ｃ，６ｃと第２細長領域５ｄ，６ｄとが概ね等量（６５：３５～３５：６５の面積割合）でランダムに分布しているので、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じるのがより効果的に抑制されている。このため、この正極板１を用いた電極体１２０を備える電池１００は、より信頼性の高い電池とすることができる。
次いで、圧密化済み帯状正極板１の製造方法、及び、これを用いた電池１００の製造方法について説明する（図６～図８参照）。まず「正極板製造工程Ｓ１」において、圧密化済み帯状正極板１を製造する。即ち、正極板製造工程Ｓ１の「粒子集合体製造工程Ｓ１１」（図７参照）において、２種類の湿潤粒子（第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３）からなる混合粒子集合体２５を製造する。
粒子集合体製造工程Ｓ１１の「第１湿潤粒子形成工程Ｓ１２」において、第１湿潤粒子２１を形成する。具体的には、材料の混合及び造粒を行うことが可能な攪拌式混合造粒装置（不図示）を用いて、正極活物質粒子１１と、導電粒子１２と、結着剤１３を分散媒１４に分散させた結着剤分散液とを混合し、造粒することにより、これらの粘土状混合物からなる第１湿潤粒子２１を形成する。第１湿潤粒子２１の平均粒径は、２ｍｍ程度である。本実施形態では、前述のように、正極活物質粒子１１はリチウムニッケルコバルトマンガン酸化物粒子であり、導電粒子１２はＡＢ粒子であり、結着剤１３はＰＶＤＦである。また、分散媒１４として、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）を用いた。
また、この第１湿潤粒子２１の形成では、正極活物質粒子１１、導電粒子１２、結着剤１３及び分散媒１４の重量割合を、正極活物質粒子：導電粒子：結着剤：分散媒＝９６．３：２．２：１．５：２０．０とした。従って、第１湿潤粒子２１の固形分における正極活物質粒子１１の含有割合は９６．３ｗｔ％であり、第１湿潤粒子２１の固形分における導電粒子１２の含有割合Ｗ１はＷ１＝２．２ｗｔ％である。
また別途、粒子集合体製造工程Ｓ１１の「第２湿潤粒子形成工程Ｓ１３」において、第２湿潤粒子２３を形成する。具体的には、同様な攪拌式混合造粒装置（不図示）を用いて、正極活物質粒子１１と、導電粒子１２と、結着剤１３を分散媒１４に分散させた結着剤分散液とを混合し、造粒することにより、これらの粘土状混合物からなる第２湿潤粒子２３を形成する。この第２湿潤粒子２３の平均粒径も、２ｍｍ程度である。また、正極活物質粒子１１、導電粒子１２、結着剤１３及び分散媒１４は、第１湿潤粒子２１の形成と同様なものをそれぞれ用いた。
但し、この第２湿潤粒子２３の形成では、正極活物質粒子１１、導電粒子１２、結着剤１３及び分散媒１４の重量割合を、正極活物質粒子：導電粒子：結着剤：分散媒＝９２．７：５．８：１．５：２０．０とした。従って、第２湿潤粒子２３の固形分における正極活物質粒子１１の含有割合は、第１湿潤粒子２１の場合（９６．３ｗｔ％）よりも少なく、９２．７ｗｔ％である。また、第２湿潤粒子２３の固形分における導電粒子１２の含有割合Ｗ２は、第１湿潤粒子２１の場合（Ｗ１＝２．２ｗｔ％）よりも多く、Ｗ２＝５．８ｗｔ％である。
次に、粒子集合体製造工程Ｓ１１の「混合工程Ｓ１４」において、第１湿潤粒子２１と第２湿潤粒子２３を、６５：３５～３５：６５の重量割合（本実施形態では５０：５０の重量割合）で混合し、混合粒子集合体２５を得る。
次に、「第１未乾燥層形成工程Ｓ１５」において（図７参照）、上述の混合粒子集合体２５を長手方向ＥＨに圧延して、長手方向ＥＨに延びる帯状の第１未乾燥活物質層５ｘを正極集電箔３上に形成する。この第１未乾燥層形成工程Ｓ１５は、ロールプレス装置２００を用いて行う（図８参照）。このロールプレス装置２００は、３本のロール、具体的には、第１ロール２１０と、この第１ロール２１０に第１ロール間隙Ｇ１を介して平行に配置された第２ロール２２０と、この第２ロール２２０に第２ロール間隙Ｇ２を介して平行に配置された第３ロール２３０とを有する。これら第１ロール２１０～第３ロール２３０には、それぞれロールを回転駆動させるモータ（不図示）が連結されている。また、ロールプレス装置２００は、第１ロール２１０と第２ロール２２０との第１ロール間隙Ｇ１の上方に、第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３からなる混合粒子集合体２５を、この第１ロール間隙Ｇ１に向けて供給する集合体供給部２４０を有する。
第１未乾燥層形成工程Ｓ１５を行うにあたり、第１ロール２１０～第３ロール２３０を、図８中に矢印で示す回転方向にそれぞれ回転させる。即ち、第１ロール２１０及び第３ロール２３０は、同じ回転方向（本実施形態では時計回り）に回転させ、第２ロール２２０は、これらとは逆方向（本実施形態では反時計回り）に回転させる。また、第１ロール２１０の周速Ｖａよりも第２ロール２２０の周速Ｖｂを速くし、更に第２ロール２２０の周速Ｖｂよりも第３ロール２３０の周速Ｖｃを速くする（Ｖａ＜Ｖｂ＜Ｖｃ）。
まず第１未乾燥層形成工程Ｓ１５のうち「第１造膜工程Ｓ１６」において、第１ロール２１０と第２ロール２２０との第１ロール間隙Ｇ１に、混合粒子集合体２５を通し圧延して、第２ロール２２０上に第１未乾燥活物質層５ｘを造膜する。具体的には、集合体供給部２４０内の混合粒子集合体２５が、第１ロール２１０と第２ロール２２０の第１ロール間隙Ｇ１に向けて供給され、第１ロール２１０及び第２ロール２２０で圧延され、膜状の第１未乾燥活物質層５ｘとなって図８中、下方に押し出され、第２ロール２２０上に造膜される。この第２ロール２２０上の第１未乾燥活物質層５ｘは、第３ロール２３０側に向けて搬送される。
続いて、第１未乾燥層形成工程Ｓ１５のうち「第１転写工程Ｓ１７」において、第２ロール２２０と第３ロール２３０との第２ロール間隙Ｇ２に通した正極集電箔３上に、第２ロール２２０上の第１未乾燥活物質層５ｘを転写する。具体的には、供給ロール（不図示）から引き出した正極集電箔３を第３ロール２３０に巻き付けて、第３ロール２３０で正極集電箔３を搬送する。第３ロール２３０によって搬送された正極集電箔３は、第２ロール２２０と第３ロール２３０との間で第２ロール２２０上の第１未乾燥活物質層５ｘと接触する。そして、第２ロール２２０と第３ロール２３０との間で、第１未乾燥活物質層５ｘが正極集電箔３の第１主面３ａ上に転写され、正極集電箔３の第１主面３ａ上に第１未乾燥活物質層５ｘが連続的に形成される。なお、この正極集電箔３上に第１未乾燥活物質層５ｘを有する帯状正極板を、未乾燥片側正極板１ｘともいう。
続いて、「第１乾燥工程Ｓ１８」において、正極集電箔３上の第１未乾燥活物質層５ｘを乾燥させて、第１正極活物質層５を形成する。具体的には、この未乾燥片側正極板１ｘを乾燥装置（不図示）内に搬送し、未乾燥片側正極板１ｘのうち第１未乾燥活物質層５ｘに熱風を吹き付け、第１未乾燥活物質層５ｘ中に残っている分散媒１４を蒸発させて、第１正極活物質層５を形成する。なお、この正極集電箔３上に第１正極活物質層５を有する帯状正極板を、片側正極板１ｙともいう。
続いて、「第２未乾燥層形成工程Ｓ１９」において、前述の第１未乾燥層形成工程Ｓ１５と同様に、「第２造膜工程Ｓ２０」及び「第２転写工程Ｓ２１」を行って、混合粒子集合体２５を長手方向ＥＨに圧延し、長手方向ＥＨに延びる帯状の第２未乾燥活物質層６ｘを正極集電箔３の第２主面３ｂ上に形成する。即ち、前述のロールプレス装置２００を用い、第２造膜工程Ｓ２０において、混合粒子集合体２５を圧延して第２ロール２２０上に第２未乾燥活物質層６ｘを造膜する。続いて、第２転写工程Ｓ２１において、第２ロール２２０上の第２未乾燥活物質層６ｘを、第３ロール２３０で搬送される片側正極板１ｙのうち、正極集電箔３の第２主面３ｂ上に転写する。これにより、正極集電箔３の第１主面３ａ上に乾燥済みの第１正極活物質層５を有し、正極集電箔３の第２主面３ｂ上に未乾燥の第２未乾燥活物質層６ｘを有する片乾燥両側正極板１ｚが形成される。
続いて、「第２乾燥工程Ｓ２２」において、前述の第１乾燥工程Ｓ１８と同様にして、正極集電箔３上の第２未乾燥活物質層６ｘを乾燥させて、第２正極活物質層６を形成する。具体的には、片乾燥両側正極板１ｚを乾燥装置（不図示）内に搬送し、片乾燥両側正極板１ｚのうち第２未乾燥活物質層６ｘに熱風を吹き付けて、第２正極活物質層６を形成する。これにより、正極集電箔３、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６を有する、圧密化前の圧密化前正極板１ｗが形成される。
続いて、「プレス工程Ｓ２３」において、上述の圧密化前正極板１ｗをロールプレス装置（不図示）で長手方向ＥＨに搬送しつつロールプレスすることにより、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６をそれぞれ厚み方向ＧＨにプレスして圧密化する。これにより、切断前の切断前正極板１ｖが形成される。
続いて、「切断工程Ｓ２４」において、切断前正極板１ｖを幅方向ＦＨの中央で長手方向ＥＨに沿って切断（２分割）する。かくして、図４に示した圧密化済み帯状正極板１が得られる。
また別途、「負極板製造工程Ｓ２」（図６参照）において、圧密化済み帯状負極板１３１を製造する。前述の正極板１の製造では、２種類の湿潤粒子（第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３）からなる混合粒子集合体２５を用いた。これに対し、負極板１３１の製造では、１種類の湿潤粒子のみからなる負極用の粒子集合体を用意する。具体的には、材料の混合及び造粒を行うことが可能な攪拌式混合造粒装置（不図示）を用いて、負極活物質粒子と結着剤と増粘剤と分散媒とを混合し、造粒することにより、これらの粘土状混合物からなる湿潤粒子が集合した粒子集合体を得る。
次に、図８に示したロールプレス装置２００と同様のロールプレス装置により、この粒子集合体を圧延して、第１未乾燥活物質層を負極集電箔１３３の第１主面１３３ａ上に形成する。続いて、負極集電箔１３３上の第１未乾燥活物質層を乾燥させて、第１負極活物質層１３５を形成する。続いて、同様のロールプレス装置を用いて、第２未乾燥活物質層を負極集電箔１３３の第２主面１３３ｂ上に形成する。続いて、負極集電箔１３３上の第２未乾燥活物質層を乾燥させて、第２負極活物質層１３６を形成する。続いて、第１負極活物質層１３５、第２負極活物質層１３６及び負極集電箔１３３をロールプレスすることにより、第１負極活物質層１３５及び第２負極活物質層１３６をそれぞれ厚み方向にプレスして圧密化する。続いて、この負極板を幅方向の中央で長手方向に沿って切断（２分割）する。かくして、圧密化済み帯状負極板１３１が得られる。
次に、「電極体形成工程Ｓ３」（図６参照）において、正極板１及び負極板１３１を、別途用意した一対のセパレータ１４１，１４３を介して互いに重ねて、軸線周りに捲回し（図３参照）、扁平状に圧縮して（図２参照）、扁平状捲回型の電極体１２０を形成する。
次に、「電池組立工程Ｓ４」において、電池１００を組み立てる。具体的には、ケース蓋部材１１３を用意し、これに正極端子部材１５０及び負極端子部材１６０を固設する（図１参照）。その後、正極端子部材１５０及び負極端子部材１６０を、電極体１２０の正極板１及び負極板１３１にそれぞれ溶接する。その後、この電極体１２０をケース本体部材１１１内に挿入すると共に、ケース本体部材１１１の開口をケース蓋部材１１３で塞ぐ。そして、ケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とを溶接して電池ケース１１０を形成する。
次に、「注液・封止工程Ｓ５」において、ケース蓋部材１１３に設けられた注液孔１１３ｈを通じて電池ケース１１０内に電解液１０５を注液し、電解液１０５を電極体１２０内に含浸させる。その後、封止部材１１７で注液孔１１３ｈを封止する。
次に、「検査工程Ｓ６」において、この電池１００について各種検査や初充電を行う。かくして、電池１００が完成する。
（実施例及び比較例）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。実施例４として、実施形態と同様の混合粒子集合体２５を用いて、実施形態と同様にして圧密化済み帯状正極板１を製造した。即ち、表１に示すように、実施例４では、固形分における導電粒子１２の含有割合Ｗ１をＷ１＝２．２ｗｔ％として製造した第１湿潤粒子２１と、固形分における導電粒子１２の含有割合Ｗ２をＷ２＝５．８ｗｔ％として製造した第２湿潤粒子２３とを、５０：５０の重量割合で混合した混合粒子集合体２５を用いた。含有割合Ｗ１，Ｗ２の差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）は、ΔＷ＝５．８－２．２＝３．６ｗｔ％である。そして、第１細長領域５ｃ，６ｃ及び第２細長領域５ｄ，６ｄがそれぞれ正極集電箔３の長手方向ＥＨに延びる形態に、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６を形成した。
Figure 0007028751000001
更に、実施例１～３，５，６として、第１湿潤粒子２１の固形分における導電粒子１２の含有割合Ｗ１、及び、第２湿潤粒子２３の固形分における導電粒子１２の含有割合Ｗ２を、実施例４の含有割合Ｗ１，Ｗ２とは異ならせた混合粒子集合体２５をそれぞれ用意し、それ以外は実施例４と同様（実施形態と同様）にして正極板１を製造した。具体的には、実施例１では、含有割合Ｗ１＝３．６ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝４．４ｗｔ％とした（ΔＷ＝０．８ｗｔ％）。また、実施例２では、含有割合Ｗ１＝３．２ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝４．８ｗｔ％とした（ΔＷ＝１．６ｗｔ％）。また、実施例３では、含有割合Ｗ１＝２．６ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝５．４ｗｔ％とした（ΔＷ＝２．８ｗｔ％）。また、実施例５では、含有割合Ｗ１＝２．０ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝６．０ｗｔ％とした（ΔＷ＝４．０ｗｔ％）。また、実施例６では、含有割合Ｗ１＝１．６ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝６．４ｗｔ％とした（ΔＷ＝４．８ｗｔ％）。
更に、実施例７，８として、第１湿潤粒子２１と第２湿潤粒子２３との混合割合を異ならせた混合粒子集合体２５を用いて正極板１を製造した。具体的には、実施例７では、含有割合Ｗ１＝２．２ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝５．０ｗｔ％として（ΔＷ＝２．８ｗｔ％）、第１湿潤粒子２１と第２湿潤粒子２３との混合割合を３５：６５とした。また、実施例８では、含有割合Ｗ１＝２．２ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝６．７ｗｔ％として（ΔＷ＝４．５ｗｔ％）、第１湿潤粒子２１と第２湿潤粒子２３との混合割合を６０：４０とした。
一方、比較例１として、１種類の湿潤粒子のみからなる粒子集合体を用意し、それ以外は実施形態と同様にして正極板を製造した。具体的には、固形分における導電粒子１２の含有割合Ｗ１をＷ１＝４．０ｗｔ％として製造した湿潤粒子のみからなる粒子集合体を用いた。この比較例１では、粒子集合体をなす湿潤粒子が１種類のみであるため、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６は、全面にわたり導電粒子１２の含有割合が均一となる。
また、比較例２では、実施例２と同じ混合粒子集合体２５（含有割合Ｗ１＝３．２ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝４．８ｗｔ％、混合割合５０：５０）を用意した。また、比較例３では、実施例４と同じ混合粒子集合体２５（含有割合Ｗ１＝２．２ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝５．８ｗｔ％、混合割合５０：５０）を用意した。また、比較例４では、実施例６と同じ混合粒子集合体２５（含有割合Ｗ１＝１．６ｗｔ％、含有割合Ｗ２＝６．４ｗｔ％、混合割合５０：５０）を用意した。但し、これら比較例２～４では、混合粒子集合体２５をなす第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３をそれぞれ、長手方向ＥＨではなく、幅方向ＦＨに圧延することにより、第１細長領域５ｃ，６ｃ及び第２細長領域５ｄ，６ｄがそれぞれ、長手方向ＥＨではなく、幅方向ＦＨに延びる形態に、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６を形成した。
次に、実施例１～８及び比較例１～４の各正極板１について、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じているか否かをそれぞれ調査した。その結果、実施例３～８の各正極板１では、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に、皺が全く生じていなかった（表１の皺評価において「◎」印で示す）。また、実施例１，２の各正極板１では、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に、小さな皺（皺の深さが３０μｍ未満）しか生じていなかった（表１の皺評価において「○」印で示す）。一方、比較例１～４の各正極板１では、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に、大きな皺（皺の深さが３０μｍ以上）が生じていた（表１の皺評価において「×」印で示す）。
このような結果を生じた理由は、以下であると考えられる。即ち、まず比較例１では、プレス工程Ｓ２３で正極板１をロールプレスしたとき、厚みの厚い正極活物質部１ｎには大きな圧力（線圧）が掛かるため、この正極活物質部１ｎでは、第１正極活物質層５、第２正極活物質層６及び正極集電箔３が圧縮される共に、正極集電箔３が長手方向ＥＨ及び幅方向ＦＨに延ばされる。一方、厚みの薄い正極露出部１ｍには殆ど圧力が掛からないため、正極露出部１ｍの正極集電箔３は、長手方向ＥＨにも幅方向ＦＨにも殆ど延ばされない。かくして、正極活物質部１ｎ内の正極集電箔３は長手方向ＥＨに延ばされるのに対し、正極露出部１ｍの正極集電箔３は長手方向ＥＨに延ばされ難いため、この差により正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に、大きな皺が生じたと考えられる。
また、比較例２～４でも、プレス工程Ｓ２３前の正極板１の第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６において、第１細長領域５ｃ，６ｃは、導電粒子１２の含有割合が少ない（Ｗ１である）ために比較的に硬く、第２細長領域５ｄ，６ｄは、導電粒子１２の含有割合が多い（Ｗ２である）ために比較的に柔らかい状態となっている。しかし、比較例２～４では、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６の第１細長領域５ｃ，６ｃ及び第２細長領域５ｄ，６ｄは、それぞれ幅方向ＦＨに長く長手方向ＥＨに短い。
プレス工程Ｓ２３でロールプレスにより、幅方向ＦＨに延びた線圧が、正極活物質部１ｎのうち幅方向ＦＨに伸びた硬い第１細長領域５ｃ，６ｃに掛かると、正極集電箔３のうち、この第１細長領域５ｃ，６ｃの直下に位置する部位は、硬い第１細長領域５ｃ，６ｃの長手方向ＥＨの前後には、柔らかい第２細長領域５ｄ，６ｄが存在するため、長手方向ＥＨには延ばされ易いが、硬い第１細長領域５ｃ，６ｃが続く幅方向ＦＨには延ばされ難い。このため、正極活物質部１ｎの全体で見ると、ロールプレスによる正極集電箔３の幅方向ＦＨの伸びは小さいが、長手方向ＥＨの延びは大きい。かくして、正極活物質部１ｎ内の正極集電箔３は長手方向ＥＨに延ばされるのに対し、正極露出部１ｍの正極集電箔３は長手方向ＥＨに延ばされ難いため、この差により正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に、大きな皺が生じたと考えられる。
これに対し、実施例１～８では、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６の第１細長領域５ｃ，６ｃ及び第２細長領域５ｄ，６ｄは、それぞれ長手方向ＥＨに長く幅方向ＦＨに短い。プレス工程Ｓ２３でロールプレスにより、幅方向ＦＨに延びた線圧を正極活物質部１ｎに掛けると、荷重の多くは、硬さが比較的硬く幅方向ＦＨに点々と存在する複数の第１細長領域５ｃ，６ｃに掛かる。その一方、硬い第１細長領域５ｃ，６ｃの幅方向ＦＨの両側には、柔らかい第２細長領域５ｄ，６ｄが存在する。
このため、正極集電箔３のうち、第１細長領域５ｃ，６ｃの直下に位置する部位は、幅方向ＦＨには延ばされ易いが、硬い第１細長領域５ｃ，６ｃが続く長手方向ＥＨには延ばされ難い。このため、正極活物質部１ｎの全体で見ると、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６の硬さが全面にわたり均一な比較例１の正極活物質部１ｎ内の正極集電箔３に比して、ロールプレスによる正極集電箔３の幅方向ＦＨの延びは大きいが、長手方向ＥＨの延びは小さい。このため、ロールプレスの際に正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じ難くなったと考えられる。
また、実施例１，２の各正極板１よりも実施例３～８の各正極板１で更に皺が生じなくなったのは、第２湿潤粒子２３の導電粒子１２の含有割合Ｗ２と第１湿潤粒子２１の導電粒子１２の含有割合Ｗ１との差ΔＷが特に大きく、差ΔＷが２．８ｗｔ％以上であったためと考えられる。即ち、含有割合Ｗ１，Ｗ２の差ΔＷをΔＷ≧２．８ｗｔ％とすると、プレス工程Ｓ２３前の第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６における第１細長領域５ｃ，６ｃと第２細長領域５ｄ，６ｄの硬さの差が特に大きくなる。このため、プレス工程Ｓ２３で正極活物質部１ｎ内の正極集電箔３が長手方向ＥＨに延びるのを抑制する効果が特に大きくなって、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じるのを特に効果的に抑制できたと考えられる。
以上で説明したように、圧密化済み帯状正極板１の製造方法では、未乾燥層形成工程（第１未乾燥層形成工程Ｓ１５及び第２未乾燥層形成工程Ｓ１９）で用いる粒子集合体２５は、固形分における導電粒子１２の含有割合をＷ１（ｗｔ％）として製造した第１湿潤粒子２１と、固形分における導電粒子１２の含有割合をＷ１よりも多いＷ２（ｗｔ％）（Ｗ２＞Ｗ１）として製造した第２湿潤粒子２３とを混合した混合粒子集合体である。このため、第１未乾燥層形成工程Ｓ１５及び第２未乾燥層形成工程Ｓ１９で圧延により形成される第１未乾燥活物質層５ｘ及び第２未乾燥活物質層６ｘ、及び、これらを第１乾燥工程Ｓ１１８及び第２乾燥工程Ｓ２２で乾燥させた第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６は、第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３をそれぞれ起源とした、それぞれ長手方向ＥＨに細長く延びた２種類の細長領域（第１細長領域５ｃ，６ｃ及び第２細長領域５ｄ，６ｄ）がランダムに（斑に）分布した形態となる。
前述のように、導電粒子１２の含有割合が少なく、含有割合Ｗ１である第１細長領域５ｃ，６ｃは、比較的に硬くなり、導電粒子１２の含有割合が多く、含有割合Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）である第２細長領域５ｄ，６ｄは、比較的に柔らかくなる。このように硬さの異なる第１細長領域５ｃ，６ｃ及び第２細長領域５ｄ ６ｄがランダムに分布した第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６をプレス工程Ｓ２３で長手方向ＥＨに搬送してロールプレスすると、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で皺が生じるのを抑制できる。
また、正極板１の製造方法では、導電粒子１２としてＡＢ粒子を用いているので、第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６の導電性を良好にできる。加えて、第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３における導電粒子（ＡＢ粒子）１２の含有割合Ｗ１，Ｗ２（ｗｔ％）を異ならせることで、乾燥後の硬さの異なる第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３を、第１湿潤粒子形成工程Ｓ１２及び第２湿潤粒子形成工程Ｓ１３で容易に形成できる。
また、正極板１の製造方法では、第２湿潤粒子２３の導電粒子１２の含有割合Ｗ２と第１湿潤粒子２１の導電粒子１２の含有割合Ｗ１との差ΔＷを０．８ｗｔ％以上、更には２．８ｗｔ％以上としているので、プレス工程Ｓ２３前の第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６における第１細長領域５ｃ，６ｃと第２細長領域５ｄ，６ｄの硬さの差が十分に大きくなる。このため、ロールプレスの際に正極活物質部１ｎ内の正極集電箔３が長手方向ＥＨに延びるのを抑制する効果が十分に大きくなって、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じるのをより効果的に抑制できる。
また、正極板１の製造方法では、混合粒子集合体２５は、第１湿潤粒子２１と第２湿潤粒子２３とが概ね等量（６５：３５～３５：６５の重量割合）で混合されているため、第１乾燥工程Ｓ１８及び第２乾燥工程Ｓ２２で形成される第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６も、第１細長領域５ｃ，６ｃと第２細長領域５ｄ，６ｄとが概ね等量（６５：３５～３５：６５の面積割合）でランダムに分布する。このような第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６をロールプレスすることで、正極活物質部１ｎと正極露出部１ｍとの境界ＢＹ近傍で正極集電箔３に皺が生じるのをより適切に抑制できる。
また、正極板１の製造方法では、第１未乾燥層形成工程Ｓ１５の第１造膜工程Ｓ１６及び第２未乾燥層形成工程Ｓ１９の第２造膜工程Ｓ２０で、各湿潤粒子（第１湿潤粒子２１及び第２湿潤粒子２３）をそれぞれ長手方向ＥＨに圧延し、第１転写工程Ｓ１７及び第２転写工程Ｓ２１で第１未乾燥活物質層５ｘ及び第２未乾燥活物質層６ｘを正極集電箔３上に転写する。このため、第１湿潤粒子２１から形成され、長手方向ＥＨに細長く延びた第１細長領域５ｃ，６ｃと、第２湿潤粒子２３から形成され、長手方向ＥＨに細長く延びた第２細長領域５ｄ，６ｄとが、ランダムに分布した第１未乾燥活物質層５ｘ及び第２未乾燥活物質層６ｘ、更には第１正極活物質層５及び第２正極活物質層６を容易に形成できる。
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の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、実施形態では、圧密化済み帯状正極板１の製造に本発明を適用したが、圧密化済み帯状負極板１３１の製造に本発明を適用することもできる。
また、実施形態の電池１００では、電極体１２０として、圧密化済み帯状正極板１を帯状のまま用いて形成した扁平状捲回型の電極体１２０を例示したが、これに限られない。例えば、電池１００の電極体は、圧密化済み帯状正極板１を長手方向ＥＨに所定間隔毎に切断して矩形状の正極板を形成すると共に、矩形状の負極板及びセパレータをそれぞれ複数用意し、各々矩形状の複数の正極板と複数の負極板とをセパレータを介して交互に積層した積層型の電極体としてもよい。
１ 圧密化済み帯状正極板（圧密化済み帯状電極板，正極板）
１ｎ 正極活物質部
１ｍ 正極露出部（端部）
３ 正極集電箔
５ 第１正極活物質層
５ｘ 第１未乾燥活物質層
６ 第２正極活物質層
６ｘ 第２未乾燥活物質層
５ｃ，６ｃ 第１細長領域
５ｄ，６ｄ 第２細長領域
１１ 正極活物質粒子
１２ 導電粒子
１３ 結着剤
１４ 分散媒
２１ 第１湿潤粒子
２３ 第２湿潤粒子
２５ 混合粒子集合体（粒子集合体）
１００ 電池
１２０ 電極体
１３１ 圧密化済み帯状負極板（負極板）
２００ ロールプレス装置
２１０ 第１ロール
２２０ 第２ロール
２３０ 第３ロール
Ｇ１ 第１ロール間隙
Ｇ２ 第２ロール間隙
ＥＨ （正極集電箔及び正極板の）長手方向
ＦＨ （正極集電箔及び正極板の）幅方向
ＧＨ （正極集電箔及び正極板の）厚み方向
ＢＹ 境界
Ｓ１ 正極板製造工程
Ｓ１１ 粒子集合体製造工程
Ｓ１２ 第１湿潤粒子形成工程
Ｓ１３ 第２湿潤粒子形成工程
Ｓ１４ 混合工程
Ｓ１５ 第１未乾燥層形成工程
Ｓ１６ 第１造膜工程
Ｓ１７ 第１転写工程
Ｓ１８ 第１乾燥工程
Ｓ１９ 第２未乾燥層形成工程
Ｓ２０ 第２造膜工程
Ｓ２１ 第２転写工程
Ｓ２２ 第２乾燥工程
Ｓ２３ プレス工程

Claims (10)

  1. 帯状の集電箔と、
    上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状に形成され、活物質粒子及び導電粒子を含み、上記集電箔の厚み方向にプレスされて圧密化された活物質層と、を備え、
    上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、
    上記集電箔の幅方向の端部に位置して上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有さず上記集電箔が露出した露出部と、からなり、
    上記活物質層は、
    上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１（ｗｔ％）である複数の第１細長領域と、
    上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１よりも多いＷ２（ｗｔ％）（Ｗ２＞Ｗ１）である複数の第２細長領域とが、
    ランダムに分布する
    圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、
    上記活物質粒子、上記導電粒子及び分散媒を含む湿潤粒子が集合した粒子集合体を、上記長手方向に圧延して、上記長手方向に延びる帯状の未乾燥活物質層を、上記集電箔上に形成する未乾燥層形成工程と、
    上記集電箔上の上記未乾燥活物質層を乾燥させて、上記活物質層を形成する乾燥工程と、
    上記活物質層及び上記集電箔を上記長手方向に搬送しつつロールプレスして、上記活物質層を圧密化するプレス工程と、を備え、
    上記粒子集合体は、
    固形分における上記導電粒子の含有割合を上記Ｗ１（ｗｔ％）として製造した第１湿潤粒子と、
    固形分における上記導電粒子の含有割合を上記Ｗ２（ｗｔ％）として製造した第２湿潤粒子と、
    を混合した混合粒子集合体である
    圧密化済み帯状電極板の製造方法。
  2. 請求項１に記載の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、
    前記導電粒子は、アセチレンブラック粒子である
    圧密化済み帯状電極板の製造方法。
  3. 請求項１または請求項２に記載の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、
    前記第２湿潤粒子の前記導電粒子の前記含有割合Ｗ２と前記第１湿潤粒子の上記導電粒子の前記含有割合Ｗ１との差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）が、ΔＷ≧０．８ｗｔ％を満たす
    圧密化済み帯状電極板の製造方法。
  4. 請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、
    前記混合粒子集合体は、
    前記第１湿潤粒子と前記第２湿潤粒子とが、６５：３５～３５：６５の重量割合で混合されている
    圧密化済み帯状電極板の製造方法。
  5. 請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、
    前記未乾燥層形成工程は、
    第１ロールとこの第１ロールに平行に配置された第２ロールとの第１ロール間隙に、前記混合粒子集合体を通し圧延して、上記第２ロール上に前記未乾燥活物質層を造膜する造膜工程、及び、
    上記第２ロールとこの第２ロールに平行に配置された第３ロールとの第２ロール間隙に通した前記集電箔上に、上記第２ロール上の上記未乾燥活物質層を転写する転写工程、を有する
    圧密化済み帯状電極板の製造方法。
  6. 帯状の集電箔と、
    上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状に形成され、活物質粒子及び導電粒子を含み、上記集電箔の厚み方向にプレスされて圧密化された活物質層と、を備え、
    上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、
    上記集電箔の幅方向の端部に位置して上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有さず上記集電箔が露出した露出部と、からなり、
    上記活物質層は、
    上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１（ｗｔ％）である複数の第１細長領域と、
    上記長手方向に細長く延び、上記導電粒子の含有割合がＷ１よりも多いＷ２（ｗｔ％）（Ｗ２＞Ｗ１）である複数の第２細長領域とが、
    ランダムに分布する
    圧密化済み帯状電極板。
  7. 請求項６記載の圧密化済み帯状電極板であって、
    前記導電粒子は、アセチレンブラック粒子である
    圧密化済み帯状電極板。
  8. 請求項６または請求項７に記載の圧密化済み帯状電極板であって、
    前記第２細長領域の前記導電粒子の前記含有割合Ｗ２と前記第１細長領域の上記導電粒子の前記含有割合Ｗ１との差ΔＷ（＝Ｗ２－Ｗ１）が、ΔＷ≧０．８ｗｔ％を満たす
    圧密化済み帯状電極板。
  9. 請求項６～請求項８のいずれか一項に記載の圧密化済み帯状電極板であって、
    前記活物質層は、
    前記第１細長領域と前記第２細長領域とが、６５：３５～３５：６５の面積割合でランダムに分布している
    圧密化済み帯状電極板。
  10. 請求項６～請求項９のいずれか一項に記載の圧密化済み帯状電極板を用いた電極体を備える
    電池。
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