JP7461518B1 - 集電体、電極、電池、飛行体、集電体を生産する方法、電極を生産する方法、及び、電池を生産する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単位質量当たりのエネルギー密度及び／又は活物質の単位質量あたりの容量に優れた蓄電セルを提供する。【解決手段】集電体３００が、板状又はフィルム状の形状を有し、樹脂材料を含む支持層３２０と、支持層３２０よりも優れた導電性を有する第１導電層と、第２導電層とを備える。支持層３２０には、支持層３２０を貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含む。４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する導電部材と、支持層３２０、第１導電層及び第２導電層を貫通する空隙３６０とが形成されている。４個の第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域において、単位領域に含まれる第１導電層、第２導電層及び導電部材の量が、特定の条件を満たす。【選択図】図３

Description

本発明は、集電体、電極、電池、飛行体、集電体を生産する方法、電極を生産する方法、及び、電池を生産する方法に関する。

特許文献１～５には、樹脂層の表面に金属層が形成された集電体が開示されている。また、特許文献１～５には、集電体の一部に、金属層及び樹脂層を貫通する貫通孔が形成されてもよいことが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０１９－１８６２０４号公報
［特許文献２］ 特開２０２１－１６６１３８号公報
［特許文献３］ 特開２０２１－０９７０１８号公報
［特許文献４］米国特許出願公開第２００６／０１０５２４３号明細書
［特許文献５］米国特許出願公開第２０１２／０３１５５３７号明細書

本発明の第１の態様においては、集電体が提供される。上記の集電体は、例えば、支持層を備える。支持層は、例えば、板状又はフィルム状の形状を有する。支持層は、例えば、樹脂材料を含む。上記の集電体は、例えば、第１導電層を備える。第１導電層は、例えば、支持層の一方の面である第１面に形成される。第１導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。上記の集電体は、例えば、第２導電層を備える。第２導電層は、例えば、支持層の他方の面である第２面に形成される。第２導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。

上記の集電体において、支持層には、例えば、支持層を貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、例えば、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含む。上記の集電体において、４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、導電部材が形成される。導電部材は、例えば、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する。上記の集電体において、４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、空隙が形成される。空隙は、例えば、支持層、第１導電層及び第２導電層を貫通する。

上記の集電体において、４個の第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域における第１集電パラメータの値は、例えば、５１％以上１０１％以下である。第１集電パラメータは、下記の数式１により示される。

数式１において、ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］である。Ｓｕは、支持層の厚さ方向に略垂直な面で支持層を切断して得られる断面である第３面における、単位領域の面積［ｍ^２］である。Ｓｖは、第３面における空隙の面積［ｍ^２］である。Ｓｉは、第３面における導電部材の面積［ｍ^２］である。Ｔｆは、第１導電層の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、第２導電層の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層の厚さ［ｍ］である。

上記の何れかの集電体において、４個の第１貫通孔は、第１孔、第２孔、第３孔及び第４孔からなってよい。第１孔及び第２孔の間には、他の貫通孔が形成されていなくてよい。第１孔及び第３孔の間には、他の貫通孔が形成されていなくてよい。第１孔及び第４孔の間には、他の貫通孔が形成されていなくてよい。第２孔及び第３孔の間には、他の貫通孔が形成されていなくてよい。第２孔及び第４孔の間には、他の貫通孔が形成されていなくてよい。第３孔及び第４孔の間には、他の貫通孔が形成されていなくてよい。

上記の何れかの集電体において、単位領域における第１集電パラメータ値は、６２％以上９５．５％以下であってよい。単位領域における第１集電パラメータ値は、７８％以上８６％以下であってよい。

上記の何れかの集電体において、支持層は、４個の第１貫通孔を含む複数の第１貫通孔が形成される第１支持領域を有してよい。上記の何れかの集電体において、複数の第１貫通孔のそれぞれの内部に、導電部材及び空隙が形成されていてもよい。上記の何れかの集電体において、第１支持領域における第２集電パラメータの値は、５１％以上１０１％以下であってよい。第２集電パラメータは、下記の数式２で示される。

数式２において、ＣＰｃは、第２集電パラメータ［％］である。Ｓｃは、第３面における、第１支持領域の面積［ｍ^２］である。Ｓｖｃは、第３面における複数の空隙の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｓｉｃは、第３面における複数の導電部材の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｔｆは、第１導電層の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、第２導電層の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層の厚さ［ｍ］である。

上記の何れかの集電体において、第１導電層及び第２導電層の少なくとも一方は、本体部と、延伸部とを有してよい。本体部は、その少なくとも一部が、電池の活物質を含む活物質層と接触可能に構成される延伸部は、本体部の一部から本体部の外部に向かって延伸する。上記の何れかの集電体において、支持層は、本体部を支持する第２支持領域を有してよい。４個の第１貫通孔は、第２支持領域に形成されてよい。

上記の何れかの集電体において、第１導電層及び第２導電層の少なくとも一方は、本体部と、延伸部とを有してよい。延伸部は、本体部の一部から本体部の外部に向かって延伸する。支持層において本体部を支持する第２支持領域には、４個の第１貫通孔が形成されてよい。支持層において延伸部を支持する第３支持領域には、４個の第１貫通孔とは異なる１以上の第２貫通孔が形成されてよい。上記の何れかの集電体において、１以上の第２貫通孔の内部には、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する接続部材が形成されていてもよい。

本発明の第２の態様においては、電極が提供される。上記の電極は、例えば、上記の何れかの集電体を備える。上記の電極は、例えば、活物質層を備える。活物質層は、例えば、集電体の第１導電層に接して配される。活物質層は、例えば、活物質を含む。

本発明の第３の態様においては、電極が提供される。上記の電極は、例えば、支持層を備える。支持層は、例えば、板状又はフィルム状の形状を有する。支持層は、例えば、樹脂材料を含む。上記の電極は、例えば、第１導電層を備える。第１導電層は、例えば、支持層の一方の面である第１面に形成される。第１導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。上記の電極は、例えば、第２導電層を備える。第２導電層は、例えば、支持層の他方の面である第２面に形成される。第２導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。上記の電極は、例えば、活物質層を備える。活物質層は、例えば、第１導電層に接して配される。活物質層は、例えば、活物質を含む。

上記の集電体において、第１導電層は、例えば、活物質層と接触している接触領域を有する。支持層は、例えば、第１導電層の接触領域を支持する活物質支持領域を有する。支持層の活物質支持領域には、例えば、支持層を貫通する複数の第１貫通孔が形成されている。複数の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、導電部材が形成されている。導電部材は、例えば、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する。

上記の集電体において、活物質支持領域における第３集電パラメータの値は、例えば、５１％以上１０１％以下である。第３集電パラメータは、下記の数式３により示される。

数式３において、ＣＰａは、第３集電パラメータ［％］である。Ｓａは、支持層の厚さ方向に略垂直な面で支持層を切断して得られる断面である第３面における、活物質支持領域の面積［ｍ^２］である。Ｓｐａは、第３面における複数の第１貫通孔の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｓｉａは、第３面における複数の導電部材の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｔｆは、第１導電層の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、第２導電層の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層の厚さ［ｍ］である。

上記の何れかの電極において、活物質層の一部は、複数の第１貫通孔の少なくとも一部の内部に配されてよい。

本発明の第４の態様においては、電池が提供される。上記の電池は、例えば、正極と、負極と、正極及び負極の間に配されるセパレータとを備える。上記の電池において、正極及び負極の少なくとも一方は、例えば、上記の第２の態様又は第３の態様に係る何れかの電極を有する。

本発明の第５の態様においては、飛行体が提供される。上記の飛行体は、例えば、上記の第４の態様に係る何れかの電池を備える。上記の飛行体は、例えば、電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置を備える。

本発明の第６の態様においては、集電体を生産する方法が提供される。上記の方法は、例えば、樹脂材料を含む支持層に、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を形成する段階を有する。上記の方法は、例えば、支持層の一方の面に、樹脂材料よりも優れた導電性を有する導電性材料を含む第１導電層を形成する段階を有する。上記の方法は、例えば、支持層の他方の面に、樹脂材料よりも優れた導電性を有する導電性材料を含む第２導電層を形成する段階を有する。上記の方法は、例えば、４個の第１貫通孔の内部に、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する導電部材を形成する段階を有する。上記の方法において、導電部材を形成する段階は、例えば、４個の第１貫通孔の内部に、支持層、第１導電層及び第２導電層を貫通する空隙が形成され、４個の第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域において、下記の数式１で示される第１集電パラメータの値が５１％以上１０１％以下となるように、導電部材を形成する段階を含む。

数式１において、ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］である。Ｓｕは、支持層の厚さ方向に略垂直な面で支持層を切断して得られる断面である第３面における、単位領域の面積［ｍ^２］である。Ｓｖは、第３面における空隙の面積［ｍ^２］である。Ｓｉは、第３面における導電部材の面積［ｍ^２］である。Ｔｆは、第１導電層の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、第２導電層の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層の厚さ［ｍ］である。

本発明の第７の態様においては、電極を生産する方法が提供される。上記の方法は、例えば、集電体を準備する段階を有する。上記の方法は、例えば、集電体の上に活物質層を形成する段階を有する。

上記の方法において、集電体は、例えば、支持層を備える。支持層は、例えば、板状又はフィルム状の形状を有する。支持層は、例えば、樹脂材料を含む。上記の方法において、集電体は、例えば、第１導電層を備える。第１導電層は、例えば、支持層の一方の面である第１面に形成される。第１導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。上記の方法において、集電体は、例えば、第２導電層を備える。第２導電層は、例えば、支持層の他方の面である第２面に形成される。第２導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。

上記の方法において、支持層には、例えば、支持層を貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、例えば、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含む。上記の方法において、４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、導電部材が形成される。導電部材は、例えば、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する。上記の方法において、４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、空隙が形成される。空隙は、例えば、支持層、第１導電層及び第２導電層を貫通する。

上記の方法において、４個の第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域における第１集電パラメータの値は、例えば、５１％以上１０１％以下である。第１集電パラメータは、下記の数式１により示される。

数式１において、ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］である。Ｓｕは、支持層の厚さ方向に略垂直な面で支持層を切断して得られる断面である第３面における、単位領域の面積［ｍ^２］である。Ｓｖは、第３面における空隙の面積［ｍ^２］である。Ｓｉは、第３面における導電部材の面積［ｍ^２］である。Ｔｆは、第１導電層の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、第２導電層の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層の厚さ［ｍ］である。

本発明の第８の態様においては、電池を生産する方法が提供される。上記の方法は、例えば、正極及び負極を準備する段階を有する。上記の方法は、例えば、セパレータを準備する段階を有する。上記の方法は、例えば、正極、負極及びセパレータを用いて蓄電セルを組み立てる段階を有する。

上記の方法において、正極及び負極の少なくとも一方は、例えば、集電体を備える。上記の方法において、正極の集電体及び／又は負極の集電体は、例えば、支持層を備える。支持層は、例えば、板状又はフィルム状の形状を有する。支持層は、例えば、樹脂材料を含む。上記の方法において、正極の集電体及び／又は負極の集電体は、例えば、第１導電層を備える。第１導電層は、例えば、支持層の一方の面である第１面に形成される。第１導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。上記の方法において、正極の集電体及び／又は負極の集電体は、例えば、第２導電層を備える。第２導電層は、例えば、支持層の他方の面である第２面に形成される。第２導電層は、例えば、支持層よりも優れた導電性を有する。

上記の方法において、支持層には、例えば、支持層を貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、例えば、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含む。上記の方法において、４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、導電部材が形成される。導電部材は、例えば、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する。上記の方法において、４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、空隙が形成される。空隙は、例えば、支持層、第１導電層及び第２導電層を貫通する。

上記の方法において、４個の第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域における第１集電パラメータの値は、例えば、５１％以上１０１％以下である。第１集電パラメータは、下記の数式１により示される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

飛行体１００のシステム構成の一例を概略的に示す。 蓄電セル１１２の内部構成の一例を概略的に示す。 集電体３００の上面図の一例を概略的に示す。 集電体３００の厚さ方向の断面の一例を概略的に示す。 集電体３００の厚さ方向の断面の拡大図の一例を概略的に示す。 支持層３２０の面方向の断面の一例を概略的に示す。 支持層３２０の上面図の一例を概略的に示す。 正極２２０又は負極２４０の上面図の一例を示す。 活物質領域における集電体３００の各部の体積割合の一例を概略的に示す。 集電体１０００の上面図の一例を概略的に示す。 蓄電セル１１２を生産する方法の一例を概略的に示す。 正極２２０又は負極２４０を生産する方法の一例を概略的に示す。 蓄電セル１３００の内部構成の一例を概略的に示す。

本明細書において例示される一実施形態（本実施形態と称される場合がある。）によれば、樹脂材料を含む支持層と、当該支持層の両面に形成された導電層とを備える集電体を用いて、蓄電セルが作製される。導電層は、支持層よりも優れた導電性を有する。本実施形態において、樹脂材料の種類は、例えば、支持層の密度が導電層の密度よりも小さくなるように決定される。これにより、従来の蓄電セルと比較して、蓄電セルの単位質量当たりのエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］、及び／又は、活物質の単位質量あたりの容量［ｍＡｈ／ｇ－活物質］が向上し得る。

例えば、従来、集電体として、８～２０μｍ程度の厚さを有するアルミニウム箔、銅箔などが用いられている。そのため、従来の蓄電セルにおいては、蓄電セルの質量に対する正極及び負極の集電体の質量の割合は、２０～２５％であった。これに対して、本実施形態によれば、集電体の一部が、アルミニウム箔又は銅箔よりも密度の小さな物質（典型的には、空気、又は、樹脂材料である。）により形成される。その結果、単位質量当たりのエネルギー密度及び／又は活物質の単位質量あたりの容量に優れた蓄電セルが提供され得る。例えば、本実施形態によれば、単位質量あたりのエネルギー密度が３５０［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］以上の蓄電セルが提供され得る。また、本実施形態に係る蓄電セルは、単位質量あたりのエネルギー密度が大きいので、飛行体の用途に特に適している。

上記の蓄電セルは、例えば、正極と、負極と、正極及び負極の間に配されるセパレータとを備える。上記の集電体は、上記の蓄電セルの正極及び／又は負極の一部を構成する。例えば、上記の蓄電セルにおいて、正極は、上記の集電体と、当該集電体の少なくとも一方の面に配された層状の正極活物質（正極活物質層と称される場合がある。）とを有する。負極は、上記の集電体と、当該集電体の少なくとも一方の面に配された層状の負極活物質（負極活物質層と称される場合がある。）とを有する。

本実施形態において、支持層は、例えば、板状又はフィルム状の形状を有する。本実施形態によれば、支持層には、当該支持層を貫通する複数の貫通孔が形成される。複数の貫通孔は、例えば、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含む。４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する導電部材が形成される。４個の第１貫通孔のそれぞれの内部には、例えば、支持層、第１導電層及び第２導電層を貫通する空隙が形成される。

本実施形態によれば、４個の第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域において、下記の数式１で示される第１集電パラメータの値が５１％以上１０１％以下となるように、（ｉ）各第１貫通孔の大きさ、（ｉｉ）各第１貫通孔の配置、及び、（ｉｉｉ）各第１貫通孔の内部における導電部材又は空隙の体積の少なくとも１つが調整される。

数式１において、ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］である。Ｓｕは、支持層の厚さ方向に略垂直な面で支持層を切断して得られる断面である第３面における、単位領域の面積［ｍ^２］である。Ｓｖは、第３面における空隙の面積［ｍ^２］である。Ｓｉは、第３面における導電部材の面積［ｍ^２］である。Ｔｆは、第１導電層の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、第２導電層の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層の厚さ［ｍ］である。

これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が増加する。その理由は明らかではないが、例えば、支持層の表面及び裏面を電気的に接続する複数の導電パスが形成されることによるものと推測される。

蓄電セルは、電池の一例であってよい。一実施形態において、単一のセパレータにより隔離される正極及び負極は、第１電極及び第２電極の一例であってよい。この場合、正極は第１電極及び第２電極の一方の一例であり、負極は、第１電極及び第２電極の他方の一例であってよい。正極活物質層は、第１活物質層及び第２活物質層の一方の一例であり、負極活物質層は、第１活物質層及び第２活物質層の他方の一例であってよい。他の実施形態において、電池が、１以上の正極、１以上のセパレータ及び１以上の負極の積層体を備える場合、当該積層体の最も外側に配される２個の電極は、第１電極及び第２電極の一例であってよい。上記の２個の電極のそれぞれに配される２個の活物質層は、第１活物質層及び第２活物質層の一例であってよい。

以上のとおり、本実施形態によれば、例えば、充電式電池における重量当たりのエネルギー量を改善することができ、より軽量でより多くの電力を蓄えることができる充電式電池を実現できる。充電式電池は、例えば、災害現場へ持ち込まれ、被災者へのエネルギー供給などに活用され得る。そのため、本実施形態に係る積層体、電極構造体及び電池、並びに、これらの製造方法は、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」又は目標１３「気候変動に具体的な対策を」などの達成に貢献できる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

本明細書において、数値範囲が「Ａ～Ｂ」と表記される場合、当該表記はＡ以上Ｂ以下を意味する。また、「置換又は非置換」とは、「任意の置換基で置換されている、又は、置換基で置換されていない」ことを意味する。上記の置換基の種類は、明細書中で言及されない限り、特に制限されない。また、上記の置換基の個数は、明細書中で言及されない限り、特に制限されない。

（飛行体１００の概要）
図１は、飛行体１００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、飛行体１００は、蓄電池１１０と、電力制御回路１２０と、１又は複数の電動機１３０と、１又は複数のプロペラ１４０と、１又は複数のセンサ１５０と、制御装置１６０とを備える。本実施形態において、蓄電池１１０は、１又は複数の蓄電セル１１２を有する。

本実施形態において、飛行体１００は、蓄電池１１０に蓄積された電気エネルギーを利用して飛行する。飛行体１００としては、飛行機、飛行船又は風船、気球、ヘリコプター、ドローンなどが例示される。

本実施形態において、蓄電池１１０は、電力制御回路１２０を介して、外部の充電装置（図示されていない。）から電気エネルギーを受領し、当該電気エネルギーを１以上の蓄電セル１１２に蓄積する。また、蓄電池１１０は、電力制御回路１２０を介して、１以上の蓄電セル１１２に蓄積された電気エネルギーを電動機１３０に供給する。

本実施形態において、蓄電セル１１２は、電気エネルギーを蓄積する（蓄電セル１１２の充電と称される場合がる）。また、蓄電セル１１２は、蓄積された電気エネルギーを放出する（蓄電セル１１２の放電と称される場合がある）。蓄電セル１１２は、二次電池であってよい。

蓄電セル１１２は、電解液又はゲル電解質を含んでもよく、電解液又はゲル電解質を含まなくてもよい。電解液は、例えば、支持電解質塩及び溶媒を含む。溶媒は、水系溶媒であってもよく、非水溶媒であってもよい。ゲル電解質は、例えば、支持電解質塩、有機高分子化合物及び有機溶媒を含む。

蓄電セル１１２は、全固体電池であってよい。蓄電セル１１２は、全固体二次電池であってよい。全固体二次電池は、上述された電解液又はゲル電解質を実質的に含まない二次電池であり、例えば、一対の電極と、当該一対の電極の間に配される固体電解質層とを備える。

二次電池が電解液又はゲル電解質を実質的に含まないとは、二次電池が電解液又はゲル電解質を含まない場合だけでなく、二次電池が少量の電解液又はゲル電解質を含む場合をも意味する。二次電池の構成材料が電解液又はゲル電解質に含まれる溶媒に溶解する場合であっても、二次電池に含まれる溶媒の量が少なければ、二次電池の構成材料が溶媒に溶解することの電池性能に対する影響が無視し得るからである。

一実施形態において、蓄電セル１１２は、（ｉ）支持電解質塩及び溶媒を含む電解液、及び、（ｉｉ）支持電解質塩、有機高分子化合物及び有機溶媒を含むゲル電解質の少なくとも一方を含まない。他の実施形態において、活物質として用いられる有機化合物の質量［ｋｇ］に対する、電解液及びゲル電解質の質量［ｋｇ］の割合は、５％未満である。

二次電池のキャリアイオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどが例示される。二次電池としては、ナトリウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウム金属二次電池、リチウム空気二次電池、リチウム硫黄二次電池、マグネシウムイオン二次電池などが例示される。

例えば、車両に搭載される二次電池用の活物質としては、単位体積あたりに蓄積できる電荷量の大きな材料が選択されることが多い。一方、本実施形態において、蓄電セル１１２は飛行体１００に搭載される。そのため、蓄電セル１１２に用いられる活物質は、単位質量あたりに蓄積できる電荷量の大きな材料であることが好ましい。

蓄電セル１１２の質量エネルギー密度は、３５０［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることが好ましく、４００Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、５００Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、６００Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、７００［Ｗｈ／ｇ‐蓄電セル］以上であることがさらに好ましい。これにより、飛行体の電源の用途に特に適した蓄電セルが得られる。

蓄電セル１１２の体積エネルギー密度は、３００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以上１２００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよく、４００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以上１０００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよい。蓄電セル１１２が飛行体１００の電源の一部として飛行体１００に搭載される場合、蓄電セル１１２の体積エネルギー密度は、６００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよく、８００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよい。

蓄電セル１１２は、上記の数値範囲内の質量エネルギー密度と、上記の数値範囲内の体積エネルギー密度を有してもよい。これにより、車両の電源に用いることが比較的困難な蓄電セルを、飛行体の電源として利用することができる。蓄電セル１１２の詳細は後述される。

本実施形態において、電力制御回路１２０は、蓄電池１１０の電力の入力及び出力を制御する。電力制御回路１２０は、制御装置１６０からの命令に基づいて、蓄電池１１０の電力の入力及び出力を制御してよい。電力制御回路１２０は、例えば、制御装置１６０からの制御信号に基づいて動作する複数のスイッチング素子を含む。

本実施形態において、電動機１３０は、電力制御回路１２０を介して、蓄電池１１０から電気エネルギーを受領する。電動機１３０は、蓄電池１１０から受領した電気エネルギーを利用して、プロペラ１４０を回転させる。これにより、電動機１３０は、蓄電セル１１２に蓄積された電気エネルギーを利用して、飛行体１００の推進力を発生させることができる。

本実施形態において、センサ１５０は、飛行体１００の位置及び姿勢に関する各種の物理量を測定する。飛行体１００の位置及び姿勢に関する各種の物理量を測定するためのセンサとしては、ＧＰＳ信号受信機、加速度センサ、角加速度センサ、ジャイロセンサなどが例示される。センサ１５０は、蓄電池１１０の状態に関する各種の物理量を測定してよい。蓄電池１１０の状態に関する各種の物理量を測定するためのセンサとしては、温度センサ、電流センサ、電圧センサなどが例示される。

本実施形態において、制御装置１６０は、飛行体１００を制御する。制御装置１６０は、電力制御回路１２０を制御することで、蓄電池１１０の電力の入出力を制御してよい。例えば、制御装置１６０は、蓄電池１１０の出力電流、出力電圧、入力電流、入力電圧などを制御する。これにより、制御装置１６０は、飛行体１００の位置及び姿勢を制御することができる。制御装置１６０は、センサ１５０からの出力に基づいて電力制御回路１２０を制御することで、飛行体１００の位置及び姿勢を制御してよい。

蓄電池１１０は、二次電池の一例であってよい。蓄電セル１１２は、二次電池の一例であってよい。電動機１３０は、推進力発生装置の一例であってよい。二次電池は、電池の一例であってよい。

（蓄電セル１１２の概要）
図２は、蓄電セル１１２の内部構成の一例を概略的に示す。本実施形態においては、電池の一例である蓄電セル１１２がラミネート型（パウチ型と称される場合がある。）の二次電池である場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明される。

（蓄電セル）
図２に示されるとおり、本実施形態において、蓄電セル１１２は、端子２０２と、端子２０４と、外装２０６とを備える。本実施形態において、外装２０６の内部には、積層体２１２と、液体又はゲル状の電解質２１４とが収容される。本実施形態において、積層体２１２は、１個の正極２２０と、２個のセパレータ２３０と、２個の負極２４０とを備える。

本実施形態によれば、負極２４０と、セパレータ２３０と、正極２２０と、セパレータ２３０と、負極２４０とがこの順に積層される。２個のセパレータ２３０のそれぞれは、各セパレータを挟む正極２２０及び負極２４０を隔離する。本実施形態において、セパレータ２３０の一方の面は正極活物質層２２４と接する。また、セパレータ２３０の他方の面は負極活物質層２４４と接する。

本実施形態において、端子２０２は、蓄電セル１１２の正極端子である。端子２０２は、積層体２１２に含まれる正極集電体２２２と電気的に接続される。本実施形態において、端子２０４は、蓄電セル１１２の負極端子である。端子２０４は、積層体２１２に含まれる２個の負極集電体２４２のそれぞれと電気的に接続される。

本実施形態において、外装２０６は、積層体２１２に含まれる正極集電体２２２及び負極活物質層２４４を封止する。外装２０６は、積層体２１２に含まれる正極集電体２２２負極活物質層２４４及びセパレータ２３０を封止してもよい。

本実施形態において、電解質２１４の種類は特に限定されない。電解質２１４としては、公知の任意の電解質が用いられる。液体又はゲル状の電解質２１４は、公知の任意の溶媒を含んでよい。上記の溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、γ－ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、１，２－ジメトキシメタン、１，３－ジメトキシプロパン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、及び、これらの混合物が例示される。

（正極集電体）
本実施形態において、正極集電体２２２は、正極活物質層２２４を保持する。正極集電体２２２は、例えば、０．０１ｍΩ～１Ωの電気抵抗を有する。正極集電体２２２の密度は、例えば、１．１～２．０ｇ／ｃｍ^３程度に調整される。これにより、正極２２０の質量が非常に軽くなり、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が大きくなる。

本実施形態において、正極集電体２２２の少なくとも一部は、金属よりも密度の小さな材料により形成される。正極集電体２２２の少なくとも一部は、アルミニウムよりも密度の小さな材料により形成されてもよい。例えば、正極集電体２２２の少なくとも一部は、樹脂により形成される。例えば、正極集電体２２２は、導電性材料を含む導電層と、当該導電層を支持する支持層とを備える。導電層及び支持層の詳細は後述される。

本実施形態において、正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の少なくとも一方の面に形成される。正極活物質層２２４の厚さは、正極集電体２２２の片面あたり１～１００μｍであってもよく、５～５０μｍであってもよい。

正極活物質層２２４は、単一の層により構成されていてもよく、複数の層により構成されていてもよい。正極活物質層２２４が複数の層により構成される場合、正極活物質層２２４は、例えば、（ｉ）正極活物質を含む第１正極層と、（ｉｉ）第１正極層及び正極集電体２２２の接着性又は密着性を向上させるための導電性の第２正極層とを含む。

正極活物質層２２４は、例えば、正極活物質と、結着材料（バインダーと称される場合がある。）とを含む。正極活物質層２２４は、導電性材料及びイオン伝導性材料の少なくとも一方をさらに含んでよい。正極活物質層２２４は、正極活物質と、イオン伝導性材料とを含んでもよい。

一実施形態において、正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の少なくとも一方の面の上に、正極活物質層２２４を構成する材料及び溶媒を含むスラリーを塗布し、当該スラリーを乾燥させることで形成される。上記の溶媒としては、各種の溶媒物質又はその混合物が例示される。上記の溶媒物質の種類は特に限定されるものではないが、上記の溶媒物質としては、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、水などが例示される。他の実施形態において、正極活物質層２２４は、正極活物質層２２４を構成する材料を混合してシート状に成型し、当該シート状の混合物を正極集電体２２２の少なくとも一方の面に圧着することで形成される。

（正極活物質）
正極活物質層２２４に含まれる正極活物質としては、蓄電セル１１２のキャリアイオンを吸蔵及び放出することができる各種の物質が用いられる。正極活物質は、単一若しくは複数の種類の有機化合物、単一若しくは複数の種類の無機化合物、又は、これらの混合物であってもよい。

正極活物質として用いられる無機化合物（無機正極活物質と称される場合がある。）としては、金属酸化物、金属ケイ酸塩、金属リン酸塩、金属ホウ酸塩などが例示される。上記の金属としては、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏなどの遷移金属が例示される。

正極活物質として用いられる有機化合物（有機正極活物質と称される場合がある。）としては、各種の酸化還元活性な化合物が有機正極活物質として用いられる。有機正極活物質としては、共役系高分子、ジスルフィド、キノン、局在型ラジカル、非局在型ラジカルなどが例示される。

有機正極活物質は、芳香族炭化水素、芳香族複素環化合物、１以上のシアノ基により置換されたアルケン、ジスルフィド、及び、その誘導体、並びに、これらに由来する構造又は構造単位を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であってよい。有機正極活物質が上記の構造単位を含む化合物である場合、その重合度は１００以下であってよい。上記の誘導体は、１以上の水素が、ケトン基、ＯＨ基、ＯＭ基（Ｍは、金属である。Ｍとしては、電池のキャリア金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが例示される）、ニトロ基などにより置換された化合物であってよい。

有機正極活物質は、ベンゼン環に少なくとも２個の酸素原子が結合した構造を含む化合物、ベンゼン環に少なくとも２個の水酸基が結合した構造を含む化合物、ベンゼン環の少なくとも２個の炭素原子が窒素原子に置換された構造を含む化合物、炭素の二重結合に少なくとも２個のシアノ基が結合した構造を含む化合物、ジスルフィド結合を含む化合物、及び、その誘導体、並びに、これらに由来する構造又は構造単位を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であってよい。有機正極活物質が上記の構造単位を含む化合物である場合、その重合度は１００以下であってよい。上記の誘導体は、１以上の水素が、ケトン基、ＯＨ基、ＯＭ基（Ｍは、金属である。Ｍとしては、電池のキャリア金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが例示される）、ニトロ基などにより置換された化合物であってよい。

（結着材料）
正極活物質層２２４に含まれる結着材料は、正極活物質層２２４を構成する材料を結着し、正極２２０の電極形状を保持する。結着材料としては、例えば、各種の高分子材料が用いられる。上記の高分子材料としては、カルボキシメチルセルロース、スチレン－ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体などが例示される。

（導電性材料）
正極活物質層２２４に含まれる導電性材料は、正極活物質層２２４の導電率を向上させる。これにより、正極２２０の抵抗が小さくなる。導電性材料は、電子伝導性を有する材料であれば特に限定されない。導電性材料としては、炭素系材料、金属系材料、導電性高分子材料などが例示される。これらの導電性材料は、単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。

炭素系材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。金属系材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、チタン、ニッケルなどが例示される。導電性高分子材料としては、ポリフェニレン誘導体などが例示される。

（伝導性材料）
正極活物質層２２４に含まれる伝導性材料は、正極活物質層２２４におけるキャリアイオンの伝導性を向上させる。伝導性材料としては、例えば、各種の固体電解質が用いられる。固体電解質としては、硫化物系固体電解質、酸化物系固体電解質、高分子固体電解質などが例示される。伝導性材料として、高分子固体電解質が用いられてよい。高分子固体電解質としては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体から選択される少なくとも１種の化合物が例示される。

（セパレータ）
本実施形態において、セパレータ２３０は、正極２２０及び負極２４０の間に配され、正極２２０及び負極２４０を隔離する。より具体的には、セパレータ２３０は、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４の間に配され、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４を隔離する。また、セパレータ２３０は、正極２２０及び負極２４０の間におけるキャリアイオンの伝導性を確保する。

セパレータ２３０としては、公知の任意のセパレータが用いられる。例えば、多孔質材料、固体電解質などがセパレータ２３０として用いられる。セパレータ２３０の厚さは、特に限定されるものではないが、１０～５０μｍであることが好ましい。

本実施形態において、負極集電体２４２は、負極活物質層２４４を保持する。負極集電体２４２は、正極集電体２２２と同様の構成を有してよい。例えば、負極集電体２４２は、導電性材料を含む導電層と、当該導電層を支持する支持層とを備える。

本実施形態において、負極活物質層２４４は、負極集電体２４２の少なくとも一方の面に形成される。負極活物質層２４４の厚さは、負極集電体２４２の片面あたり、０～２００μｍであってもよく、１～１００μｍであってもよい。

負極活物質層２４４は、単一の層により構成されていてもよく、複数の層により構成されていてもよい。負極活物質層２４４が複数の層により構成される場合、負極活物質層２４４は、例えば、（ｉ）負極活物質を含む第１負極層と、（ｉｉ）第１負極層及び負極集電体２４２の接着性又は密着性を向上させるための導電性の第２負極層とを含む。

負極活物質層２４４は、例えば、負極活物質と、結着材料（バインダーと称される場合がある。）とを含む。負極活物質層２４４は、導電性材料及びイオン伝導性材料の少なくとも一方をさらに含んでよい。負極活物質層２４４は、負極活物質と、イオン伝導性材料とを含んでもよい。

一実施形態において、負極活物質層２４４は、負極集電体２４２の少なくとも一方の面の上に、負極活物質層２４４を構成する材料及び有機溶媒を含むスラリーを塗布し、当該スラリーを乾燥させることで作製される。上記の溶媒としては、各種の溶媒物質又はその混合物が例示される。上記の溶媒物質の種類は特に限定されるものではないが、上記の溶媒物質としては、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、水などが例示される。他の実施形態において、負極活物質層２４４は、負極活物質層２４４を構成する材料を混合してシート状に成型し、当該シート状の混合物を負極集電体２４２の少なくとも一方の面に圧着することで形成される。

（負極活物質）
負極活物質層２４４に含まれる負極活物質としては、蓄電セル１１２のキャリアイオンを吸蔵及び放出することができる各種の物質が用いられる。負極活物質は、無機化合物であってもよく、有機化合物であってもよい。これらの負極活物質は単独で用いられてもよく、２種以上の負極活物質が組み合せられてもよい。例えば、蓄電セル１１２のキャリアイオンを放出可能な金属箔が、負極活物質層２４４として用いられる。これにより、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が向上する。

負極活物質として用いられる無機化合物（無機負極活物質と称される場合がある。）としては、（ｉ）キャリア金属及びこれを含む合金、（ｉｉ）スズ、シリコン及びこれらを含む合金、（ｉｉｉ）珪素酸化物、（ｉｖ）チタン酸化物などが例示される。例えば、蓄電セル１１２がリチウム二次電池である場合、負極活物質として、金属リチウム、リチウム・チタン酸化物（ＬＴＯ）などが用いられる。キャリア金属を含まない材料が負極活物質として用いられる場合、当該材料にキャリア金属がプレドープされてよい。

負極活物質として用いられる有機化合物（有機負極活物質と称される場合がある。）としては、芳香族複素環化合物及びその誘導体、並びに、これらに由来する構造又は構造単位を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であってよい。有機負極活物質が上記の構造単位を含む化合物である場合、その重合度は１００以下であってよい。上記の誘導体は、１以上の水素が、ケトン基、ＯＨ基、ＯＭ基（Ｍは、金属である。Ｍとしては、電池のキャリア金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが例示される）、ニトロ基などにより置換された化合物であってよい。

上述されたとおり、負極活物質層２４４は、箔状のキャリア金属を含んでよい。例えば、負極活物質層２４４は、リチウム金属箔を含む。これにより、蓄電セル１１２にキャリア金属が供給される。金属箔の厚さは、１～２００μｍであってよく、１０～１００μｍであってよく、２０～５０μｍであってよい。金属箔の厚さ及び／又は質量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量に応じて決定されてよい。

（結着材料）
負極活物質層２４４に含まれる結着材料は、負極活物質層２４４を構成する材料を結着し、負極２４０の電極形状を保持する。結着材料としては、例えば、各種の高分子材料が用いられる。上記の高分子材料としては、カルボキシメチルセルロース、スチレン－ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体などが例示される。

（導電性材料）
負極活物質層２４４に含まれる導電性材料は、負極活物質層２４４の導電率を向上させる。これにより、負極２４０の抵抗が小さくなる。導電性材料は、電子伝導性を有する材料であれば特に限定されない。導電性材料としては、炭素系材料、金属系材料、導電性高分子材料などが例示される。これらの導電性材料は、単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。

炭素系材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。金属系材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、チタン、ニッケルなどが例示される。導電性高分子材料としては、ポリフェニレン誘導体などが例示される。

（伝導性材料）
負極活物質層２４４に含まれる伝導性材料は、負極活物質層２４４におけるキャリアイオンの伝導性を向上させる。伝導性材料としては、例えば、各種の固体電解質が用いられる。固体電解質としては、硫化物系固体電解質、酸化物系固体電解質、高分子固体電解質などが例示される。伝導性材料として、高分子固体電解質が用いられてよい。高分子固体電解質としては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体から選択される少なくとも１種の化合物が例示される。

正極２２０は、電極の一例であってよい。正極集電体２２２は、集電体の一例であってよい。正極活物質層２２４は、活物質層の一例であってよい。負極２４０は、電極の一例であってよい。負極集電体２４２は、集電体の一例であってよい。負極活物質層２４４は、活物質層の一例であってよい。正極活物質及び負極活物質は、電池の活物質の一例であってよい。

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、積層体２１２が、１個の正極２２０と、２個の負極２４０と、上記の正極２２０及び負極２４０のそれぞれを隔離する２個のセパレータ２３０とを備える場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は、本実施形態に限定されない。

他の実施形態において、例えば、積層体２１２は、２個の正極２２０と、１個の負極２４０と、上記の正極２２０及び負極２４０のそれぞれを隔離する２個のセパレータ２３０とを備える。さらに他の実施形態において、積層体２１２は、ｎ個の正極２２０と、ｍ個の負極２４０と、上記の正極２２０及び負極２４０のそれぞれを隔離するｋ個のセパレータ２３０とを備える。ｎ、ｍ及びｋのそれぞれは、２以上の整数である。さらに他の実施形態において、例えば、積層体２１２は、１個の正極２２０と、１個の負極２４０と、上記の正極２２０及び負極２４０を隔離する１個のセパレータ２３０とを備える。

本実施形態においては、蓄電セル１１２が液体又はゲル状の電解質２１４を含む場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２は、液体又はゲル状の電解質２１４を実質的に含まなくてもよい。この場合、セパレータ２３０は、固体電解質を含んでもよく、実質的に固体電解質により構成されていてもよい。

本実施形態においては、電池の一例である蓄電セル１１２がラミネート型（パウチ型と称される場合がある）の二次電池である場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明される。しかしながら、蓄電セル１１２は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２は、円筒型セル、角型セル、コイン型セル又はピン型セルであってよい。また、電池の他の例としては、一次電池が例示される。

（正極集電体２２２及び／又は負極集電体２４２の概要）
図３、図４、図５、図６及び図７を用いて、集電体３００の一例が説明される。集電体３００は、例えば、正極集電体２２２及び／又は負極集電体２４２として用いられる。

図３は、集電体３００の上面図の一例を概略的に示す。図４は、集電体３００の厚さ方向の断面の一例を概略的に示す。図４は、図３におけるＡ－Ａ断面の一例を概略的に示す。図５は、集電体３００の厚さ方向の断面の拡大図の一例を概略的に示す。図５は、空隙３６０の近傍における集電体３００の厚さ方向の断面の一例を概略的に示す。図６は、集電体３００の厚さ方向の断面の一例を概略的に示す。図６は、図５におけるＢ－Ｂ断面の一例を概略的に示す。図７は、支持層３２０の上面図の一例を概略的に示す。

（集電体３００の構造）
図３に示されるとおり、本実施形態において、集電体３００は、支持層３２０と、導電層３４０とを備える。本実施形態において、集電体３００には、支持層３２０及び導電層３４０を貫通する複数の空隙３６０が形成される。複数の空隙３６０は、支持層３２０に形成された複数の貫通孔（図５に記載された貫通孔５２０である。）の内部に形成される。上記の複数の貫通孔のそれぞれは、支持層３２０を貫通する。

本実施形態において、支持層３２０には、上記の複数の貫通孔を含む貫通孔帯３７０が形成される。本実施形態において、貫通孔帯３７０は、長さがＬｐ［ｍ］であり幅がＷｐ［ｍ］である四角形の形状を有する。本実施形態において、貫通孔帯３７０を構成する複数の貫通孔のそれぞれは、略同一の直径を有する略円形の形状を有し、略同一の間隔（ピッチ間隔と称される場合がある。）で配列される。

図４に示されるとおり、本実施形態において、支持層３２０は、第１平面４２２と、第２平面４２４と、第１平面４２２及び第２平面４２４を連結する側面４２６とを有する。本実施形態において、導電層３４０は、支持層３２０の第１平面４２２に配される導電層４４２と、支持層３２０の第２平面４２４に配される導電層４４４とを有する。図３及び図４に示されるとおり、本実施形態において、導電層４４２及び導電層４４４のそれぞれは、集電部３４２と、タブ部３４４とを備える。

本実施形態において、集電部３４２は、長さがＬｂ［ｍ］であり幅がＷｂ［ｍ］である四角形の形状を有する。本実施形態において、タブ部３４４は、集電部３４２は、長さがＬｔ［ｍ］であり幅がＷｔ［ｍ］である四角形の形状を有する。本実施形態において、ＬｔはＬｂより小さく、ＷｔはＷｂより小さい。

図５に示されるとおり、支持層３２０には、貫通孔５２０が形成される。図３及び図４に示されるとおり、本実施形態において、支持層３２０には、複数の貫通孔５２０が形成される。例えば、支持層３２０には、互いに隣接して配される４個の貫通孔５２０を含む複数の貫通孔５２０が形成される。複数の貫通孔５２０は、上述された貫通孔帯３７０を構成する。

図５に示されるとおり、複数の貫通孔５２０のそれぞれは、支持層３２０を、支持層３２０の厚さ方向（図５における上下方向である。）に貫通する。複数の貫通孔５２０のそれぞれの内部には、導電層４４２及び導電層４４４を電気的に接続する導電層５６６が形成される。本実施形態において、導電層５６６は、貫通孔５２０の内壁５２２に接して形成される。その結果、貫通孔５２０の中央近傍に上述された空隙３６０が形成される。

図５において、Ｔｆは、導電層４４２の厚さの平均値［ｍ］を示す。Ｔｂは、導電層４４４の厚さの平均値［ｍ］を示す。Ｔｉは、導電層５６６の厚さの平均値［ｍ］を示す。ｈｓは、支持層３２０の厚さの平均値［ｍ］を示す。Ｔｆ、Ｔｂ、Ｔｉ及びｈｓは、貫通孔帯３７０が形成された領域又はその一部における平均値であってよい。

（導電層５６６の厚さＴｉの決定手順）
Ｔｉの値は、下記の手順に従って、支持層３２０の厚さ方向における導電層５６６の厚さの平均値を導出することで決定される。まず、測定対象となる集電体３００を、支持層３２０の厚さ方向に略平行に切断する。より具体的には、集電体３００の切断面が、第１平面４２２に略垂直な平面であって、第１平面４２２において貫通孔帯３７０が形成された領域の中心近傍を通り、５個以上の貫通孔５２０の中心近傍を通る平面となるように、集電体３００を切断する。

例えば、第１平面４２２において貫通孔帯３７０が形成された領域の形状（貫通孔帯３７０の外形と称される場合がある。）が四角形である場合、集電体３００は、当該四角形の長辺に沿って半分に切断される。この場合、集電体３００の切断面は、第１平面４２２に略垂直な平面であって、貫通孔帯３７０の外形の中心を通る平面となる。貫通孔帯３７０の外形の詳細は、図７を用いて後述される。

なお、集電体３００の切断面が５個以上の貫通孔５２０の中心近傍を通るように、集電体３００を切断することができない場合、集電体３００の切断面が、貫通孔帯３７０の外形の中心近傍を通る平面のうち、最も多くの貫通孔５２０の中心近傍を通る平面となるように、集電体３００を切断する。例えば、（ｉ）貫通孔帯３７０の外形が四角形であり、（ｉｉ）貫通孔帯３７０が、４行×３列に整列して配された１２個の貫通孔５２０により構成されており、（ｉｉｉ）行同士の間隔及び列同士の間隔が等しい場合を考える。この場合、５個以上の貫通孔５２０の中心近傍を通る平面で集電体３００を切断することはできない。そこで、例えば、４個の貫通孔５２０のそれぞれの中心、及び、貫通孔帯３７０外形の中心を結ぶ直線に沿って、集電体３００を半分に切断する。

測定対象が正極２２０であり、且つ、正極２２０の切断面が少なくとも５個以上の貫通孔５２０を含むように正極２２０を切断することができる場合には、当該切断面が、正極集電体２２２に形成された貫通孔帯３７０の外形の中心近傍の代わりに、正極活物質層２２４の外形の中心近傍を通るように、正極２２０を切断してもよい。同様に、測定対象が負極２４０であり、且つ、負極２４０の切断面が少なくとも５個以上の貫通孔５２０を含むように負極２４０を切断することができる場合には、当該切断面が、負極集電体２４２に形成された貫通孔帯３７０の外形の中心近傍の代わりに、負極活物質層２４４の外形の中心近傍を通るように、負極２４０を切断してもよい。

次に、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭと称される場合がある。）を用いて、集電体３００の切断面を観察する。切断面に含まれる少なくとも５個の貫通孔５２０の中から、貫通孔５２０の延伸方向（支持層３２０の厚さ方向である。）における導電層５６６の厚さの変動が比較的小さい５個の貫通孔５２０を、観察対象として選択する。観察対象として選択された５個の貫通孔５２０のそれぞれについて、貫通孔５２０の延伸方向の５箇所の位置における導電層５６６の厚さを測定する。上記の手順により得られた合計２５個の測定値を平均することで、導電層５６６の厚さＴｉが導出される。

なお、集電体３００の切断面が５個以上の貫通孔５２０の中心近傍を通るように、集電体３００を切断することができなかった場合には、切断面に含まれる全ての貫通孔５２０が、観察対象として選択される。この場合においても、観察対象として選択された５個の貫通孔５２０のそれぞれについて、貫通孔５２０の延伸方向の５箇所の位置における導電層５６６の厚さが測定される。また、上記の手順により得られた全ての測定値を平均することで、導電層５６６の厚さＴｉが導出される。

（導電層４４２の厚さＴｆの決定手順）
Ｔｆの値は、導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において準備された試料を用いて、導電層４４２の厚さの平均値を導出することで決定される。まず、走査型電子顕微鏡を用いて、導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において観察対象として選択された貫通孔５２０のそれぞれと、隣接する貫通孔５２０との略中間の位置における導電層４４２の厚さを測定する。上記の手順により得られた全ての測定値を平均することで、導電層４４２の厚さＴｆが導出される。

（導電層４４４の厚さＴｂの決定手順）
Ｔｂの値は、導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において準備された試料を用いて、導電層４４４の厚さの平均値を導出することで決定される。まず、走査型電子顕微鏡を用いて、導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において観察対象として選択された貫通孔５２０のそれぞれと、隣接する貫通孔５２０との略中間の位置における導電層４４４の厚さを測定する。上記の手順により得られた全ての測定値を平均することで、導電層４４４の厚さＴｂが導出される。

（支持層３２０の厚さｈｓの決定手順）
ｈｓの値は、導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において準備された試料を用いて、支持層３２０の厚さの平均値を導出することで決定される。まず、走査型電子顕微鏡を用いて、導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において観察対象として選択された貫通孔５２０のそれぞれと、隣接する貫通孔５２０との略中間の位置における支持層３２０の厚さを測定する。上記の手順により得られた全ての測定値を平均することで、支持層３２０の厚さｈｓが導出される。

図６は、支持層３２０の厚さ方向（図５における上下方向である。）に略垂直な面で、支持層３２０を切断して得られる断面の一例を概略的に示す。図６に示されるとおり、上記の断面において、特定の貫通孔５２０の内部に形成された導電層５６６の面積はＳｉｓ［ｍ^２］であり、当該特定の貫通孔５２０の面積はＳｐｓ［ｍ^２］であり、当該特定の貫通孔５２０の内部に形成された空隙３６０の面積はＳｖｓ［ｍ^２］である。

図６に示されるとおり、上記の断面において、上記の特定の貫通孔５２０の代表長さはＤｒｐ［ｍ］である。貫通孔５２０が円形又は円形に類似する形状を有する場合、貫通孔５２０の代表長さは、貫通孔５２０の直径又は円相当径であってよい。貫通孔５２０が多角形又は多角形に類似する形状を有する場合、貫通孔５２０の代表長さは、貫通孔５２０の長辺の長さであってもよく、貫通孔５２０の円相当径であってもよい。

（面積Ｓｐｓ、Ｓｖｓ及びＳｉｓ、並びに、代表長さＤｒｐの決定手順）
上記の面積Ｓｐｓ、Ｓｖｓ及びＳｉｓの値、並びに、代表長さＤｒｐの値は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭと称される場合がある。）を用いた、支持層３２０の表面の観察に基づいて決定される。上述されたとおり、支持層３２０の厚さ方向において、導電層５６６の厚さが異なる場合もあり得る。導電層５６６の厚さが変動すると、上記の面積Ｓｖｓ及びＳｉｓも変動する。

そこで、本実施形態によれば、支持層３２０の表面から支持層３２０の厚さの１／３の位置までの間の任意の位置において、上記の面積Ｓｐｓ、Ｓｖｓ及びＳｉｓの値が測定される。同様に、支持層３２０の表面から支持層３２０の厚さの１／３の位置までの間の任意の位置において、上記の代表長さＤｒｐの値が測定される。

より具体的には、まず、集電体３００の表面をグラインダで研磨して、支持層３２０の表面（第１平面４２２又は第２平面４２４である。）に形成された導電層４４２又は導電層４４４を除去する。このとき、導電層４４２又は導電層４４４を十分に除去することを目的として、支持層３２０の表面から支持層３２０の厚さの１／３の位置までの間の任意の位置が露呈するまで、集電体３００の表面を研磨する。なお、上記の研磨処理の対象となる集電体３００は、上述された導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において半分に切断された後の集電体３００であってよい。

次に、走査型電子顕微鏡を用いて、集電体３００の研磨面を観察する。研磨面に含まれる１以上の貫通孔５２０の中から、観察対象となる貫通孔５２０を選択する。ＳＥＭ画像を解析することにより、観察対象として選択された貫通孔５２０の内壁５２２の位置を特定する。これにより、上記の貫通孔５２０の面積Ｓｐｓ及び代表長さＤｒｐの値が導出される。また、ＳＥＭ画像を解析することにより、観察対象として選択された貫通孔５２０の内部に形成された空隙３６０の面積Ｓｖｓの値を導出する。導電層５６６の面積はＳｉｓの値は、例えば、Ｓｐｓ－Ｓｖｓとして導出される。

図７に示されるとおり、貫通孔帯３７０は、複数の貫通孔５２０を含む。また、貫通孔帯３７０は、支持層３２０の一部であって、支持層３２０が集電部３４２を支持する領域（本体領域と称される場合がある。）の少なくとも一部に配される。上述されたとおり、本実施形態において、貫通孔帯３７０を構成する複数の貫通孔のそれぞれは、略同一の直径ｄ［ｍ］を有する略円形の形状を有し、略同一の間隔（ピッチ間隔と称される場合がある。）で配列される。本実施形態において、複数の貫通孔５２０の幅方向の間隔はＰＷ［ｍ］であり、複数の貫通孔５２０の長さ方向の間隔はＰＬ［ｍ］である。

貫通孔帯３７０の外形は、例えば、（ｉ）貫通孔帯３７０に含まれる複数の貫通孔５２０を全て含む多角形であって、当該多角形の全ての辺が少なくとも２つの貫通孔５２０の外周に接するような多角形のうち、（ｉｉ）当該多角形の全周の長さが最小となる多角形として定義される。本実施形態において、貫通孔帯３７０は、幅がＷｐであり、長さがＬｐである略四角形の形状を有する。

例えば、貫通孔帯３７０は、互いに隣接して配される４個の貫通孔５２０を含む。また、貫通孔帯３７０は、上記の４個の貫通孔５２０のそれぞれの中心に囲まれた領域７７０を含む。図７に示される実施形態において、領域７７０の面積ＳｕはＰＷ×ＰＬ［ｍ^２］である。

４個の貫通孔５２０は、例えば、第１の貫通孔５２０、第２の貫通孔５２０、第３の貫通孔５２０及び第４の貫通孔５２０からなる。第１の貫通孔５２０及び第２の貫通孔５２０の間には他の貫通孔が形成されていない。第１の貫通孔５２０及び第３の貫通孔５２０の間には他の貫通孔が形成されていない。第１の貫通孔５２０及び第４の貫通孔５２０の間には他の貫通孔が形成されていない。第２の貫通孔５２０及び第３の貫通孔５２０の間には他の貫通孔が形成されていない。第２の貫通孔５２０及び第４の貫通孔５２０の間には他の貫通孔が形成されていない。第３の貫通孔５２０及び第４の貫通孔５２０の間には他の貫通孔が形成されていない。このような場合、第１の貫通孔５２０、第２の貫通孔５２０、第３の貫通孔５２０及び第４の貫通孔５２０は、互いに隣接して配されると称される。

発明者らは、領域７７０に含まれる導電性物質の量（例えば、体積又は質量である。）が、蓄電セル１１２のサイクル特性に影響を及ぼすことを見出した。より具体的には、領域７７０に含まれる導電性物質の量が特定の条件を満足するように、当該導電性物質の量を調整することで、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上することを見出した。

領域７７０に含まれる導電性物質の量は、領域７７０における貫通孔５２０の面積Ｓｐ［ｍ^２］、領域７７０における導電層５６６の面積Ｓｉ［ｍ^２］、及び、領域７７０における空隙３６０の面積Ｓｖ［ｍ^２］の少なくとも２つを用いて導出され得る。より具体的には、領域７７０に含まれる導電性物質の量は、例えば、面積Ｓｐ、Ｓｉ及びＳｖの少なくとも２つと、領域７７０の面積Ｓｕ［ｍ^２］と、上述されたＴｆ、Ｔｂ及びｈｓとを用いて導出される。

（面積Ｓｕ、Ｓｐ、Ｓｖ及びＳｉの決定手順）
上述された面積Ｓｐ、Ｓｖ及びＳｉの値は、例えば、下記の手順に従って決定される。まず、集電体３００の表面をグラインダで研磨して、支持層３２０の表面（第１平面４２２又は第２平面４２４である。）に形成された導電層４４２又は導電層４４４を除去する。このとき、導電層４４２又は導電層４４４を十分に除去することを目的として、支持層３２０の表面から支持層３２０の厚さの１／３の位置までの間の任意の位置が露呈するまで、集電体３００の表面を研磨する。なお、上記の研磨処理の対象となる集電体３００は、上述された導電層５６６の厚さＴｉの決定手順において半分に切断された後の集電体３００であってよい。

次に、走査型電子顕微鏡を用いて、集電体３００の研磨面を観察する。研磨面に含まれる４個以上の貫通孔５２０の中から、観察対象となる５組の貫通孔５２０を選択する。観察対象となる各組は、互いに隣接して配された４個の貫通孔５２０により構成される。ＳＥＭ画像を解析することにより、５組の観察対象のそれぞれについて、面積Ｓｕ、Ｓｐ、Ｓｖ及びＳｉを測定し、各面積に関する５個の測定値を平均することで、各面積の値が導出される。

各組に関する面積Ｓｕ、Ｓｐ、Ｓｖ及びＳｉの測定値は、例えば、下記の手順により導出される。まず、ＳＥＭ画像の画像解析により、各組に含まれる４個の貫通孔５２０のそれぞれの内壁５２２の位置が特定される。次に、上記の４個の貫通孔５２０のそれぞれの中心の位置が特定される。これにより、領域７７０の面積Ｓｕの測定値が算出される。

次に、ＳＥＭ画像の画像解析により、上記の４個の貫通孔５２０のそれぞれについて、領域７７０の内側に配された部分の面積が算出される。算出された面積の値を合計することで、面積Ｓｐの測定値が導出される。同様に、ＳＥＭ画像の画像解析により、上記の４個の貫通孔５２０のそれぞれの内部に形成された空隙３６０について、領域７７０の内側に配された部分の面積を算出する。算出された面積の値を合計することで、面積Ｓｖの測定値が導出される。また、面積Ｓｐの測定値及び面積Ｓｖの測定値の差を算出することで、面積Ｓｉの測定値が導出される。

なお、研磨面に含まれる貫通孔５２０の個数が少なく、５組の観察対象を用意することができない場合には、用意されたｊ組の観察対象（ｊは４以下の正の整数である。）のそれぞれについて、面積Ｓｕ、Ｓｐ、Ｓｖ及びＳｉを測定し、各面積に関するｊ個の測定値を平均することで、各面積の値が導出される。また、測定可能な貫通孔５２０の個数が３個以下である場合には、測定可能な貫通孔５２０により構成される貫通孔帯の外形の面積が、領域７７０の面積Ｓｕの値として用いられる。この場合、測定可能な貫通孔５２０のＳｐｓの平均値が、領域７７０の面積Ｓｐの値として用いられる。同様に、測定可能な貫通孔５２０のＳｖｓの平均値が、領域７７０の面積Ｓｖの測定値として用いられる。測定可能な貫通孔５２０のＳｉｓの平均値が、領域７７０の面積Ｓｉの測定値として用いられる。

上述されたとおり、本実施形態においては、貫通孔帯３７０を構成する複数の貫通孔のそれぞれが略同一の直径ｄ［ｍ］を有する略円形の形状を有し、略同一の間隔で配列される。そのため、領域７７０における貫通孔５２０の面積Ｓｐ［ｍ^２］は、図６に関連して説明された面積Ｓｐｓに等しい。同様に、領域７７０における導電層５６６の面積Ｓｉ［ｍ^２］は、図６に関連して説明された面積Ｓｉｓ［ｍ^２］に等しい。また、領域７７０における空隙３６０の面積Ｓｖ［ｍ^２］は、図６に関連して説明された面積Ｓｖｓ［ｍ^２］に等しい。

（集電体３００の各部の説明）
本実施形態において、支持層３２０は、導電層４４２及び導電層４４４を支持する。これにより、導電層４４２及び導電層４４４の破損が抑制される。その結果、例えば、０．０５μｍ～７μｍ程度の厚さを有する導電層４４２及び導電層４４４が用いられ得る。

支持層３２０は、例えば、板状又はフィルム状（シート状と称される場合がある。）の形状を有する。この場合、支持層３２０は、幅方向及び長さ方向に延伸する２つの面を有する。第１平面４２２は上記の２つの面の一方であり、第２平面４２４は上記の２つの面の他方である。第１平面４２２の幅及び長さは、支持層３２０の厚さよりも大きい。第２平面４２４の幅及び長さは、支持層３２０の厚さよりも大きい。

支持層３２０の厚さは特に限定されるものではないが、支持層３２０の厚さは、例えば、０．５～２０μｍである。支持層３２０の厚さは、１～１０μｍであってもよく、２～８μｍであってもよい。支持層３２０の厚さが大きくなると、支持層３２０の質量も大きくなる。そこで、支持層３２０がシート状の樹脂材料である場合、支持層３２０の厚さは、１０μｍ以下であってもよく、７μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがさらに好ましい。支持層３２０の厚さは、導電層４４２又は導電層４４４の厚さより大きくてもよい。

本実施形態において、支持層３２０の密度は、導電層４４２及び導電層４４４の密度より小さい。例えば、支持層３２０は、その密度が導電層４４２又は導電層４４４の密度よりも小さな材料により構成される。例えば、支持層３２０には、１以上の空隙又は空洞が形成される。これらの構成により、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が向上し得る。

支持層３２０は、樹脂材料を含むシートであってもよく、シート状の樹脂材料であってもよい。上記の樹脂材料は、熱可塑性樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよい。支持層３２０は、単一の種類の樹脂材料により構成されてもよく、複数の種類の樹脂材料を含んでもよい。上記の樹脂材料の種類は特に限定されるものではないが、上記の樹脂材料としては、例えば、熱収縮率が１％以下の樹脂が用いられる。熱収縮率が１％以下の樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）などが例示される。

支持層３２０の導電率は、特に限定されない。支持層３２０の導電率は、導電層４４２又は導電層４４４の導電率より小さくてもよい。

本実施形態において、導電層３４０は、支持層３２０の両面に形成される。本実施形態において、導電層３４０は、支持層３２０よりも優れた導電性を有する。集電体３００が正極集電体２２２として用いられる場合、導電層３４０の少なくとも一部は、正極活物質層２２４と接触可能に構成される。上記の正極活物質層２２４と接触可能に構成された部分の上に、正極活物質層２２４が形成されることで、正極２２０が作製される。集電体３００が負極集電体２４２として用いられる場合、導電層３４０の少なくとも一部は、負極活物質層２４４と接触可能に構成される。上記の負極活物質層２４４と接触可能に構成された部分の上に、負極活物質層２４４が形成されることで、負極２４０が作製される。

上記の導電層３４０の少なくとも一部は、（ｉ）支持層３２０の貫通孔帯３７０の上に形成された領域（貫通孔帯３７０に対応する領域と称される場合がある。）又はその一部であってもよく、（ｉｉ）貫通孔帯３７０に対応する領域を含んでもよい。後述されるとおり、本実施形態によれば、貫通孔帯３７０に対応する領域において、導電層３４０の導電層４４２及び導電層４４４が電気的に接続される。これにより、導電層３４０の上に正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４が形成された場合に、正極活物質層２２４及び端子２０２を電気的に接続する複数の導電パス、又は、負極活物質層２４４及び端子２０４を電気的に接続する複数の導電パスが形成される。導電層３４０の詳細は、導電層４４２及び導電層４４４に関連して後述される。

本実施形態において、集電部３４２は、集電体３００が正極２２０又は負極２４０として用いられる場合に、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４を支持する。例えば、集電部３４２の少なくとも一部には、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４が形成される。これにより、集電部３４２と、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４とが接触する。集電部３４２は、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４と、タブ部３４４とを電気的に接続する。

本実施形態において、集電部３４２の少なくとも一部は、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４と接触可能に構成される。一実施形態において、集電部３４２は、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４の寸法よりも大きな寸法を有する。これにより、集電部３４２の少なくとも一部の上に、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４が形成され得る。他の実施形態において、集電部３４２の少なくとも一部の表面が適度な粗さを有するように構成される。これにより、集電部３４２と、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４との接触抵抗が小さくなる。

さらに他の実施形態において、集電部３４２の少なくとも一部は、支持層３２０の貫通孔帯３７０の上に形成される。これにより、集電部３４２の少なくとも一部には、複数の空隙３６０が形成される。複数の空隙３６０のそれぞれは、集電体３００の厚さ方向に集電体３００を貫通する。後述されるとおり、複数の空隙３６０の周囲には、導電層４４２及び導電層４４４を電気的に接続する導電性材料が配される。これにより、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４からの電流が効率よく取り出され得る。

本実施形態において、タブ部３４４は、集電部３４２の一部から集電部３４２の外部に向かって延伸する。タブ部３４４は、集電体３００が正極２２０又は負極２４０として用いられる場合に、端子２０２又は端子２０４と接続される。タブ部３４４と、端子２０２又は端子２０４とは、配線（図示されていない。）を介して電気的に接続されてもよい。タブ部３４４は、集電体３００が正極２２０又は負極２４０として用いられる場合に、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４が形成されない領域であってよい。

本実施形態において、空隙３６０は、集電部３４２の一部に形成される。空隙３６０は、導電層４４２、支持層３２０及び導電層４４４を貫通する。空隙３６０の詳細は後述される。

本実施形態において、貫通孔帯３７０は、支持層３２０の一部に形成される。貫通孔帯３７０の詳細は後述される。

本実施形態において、支持層３２０の第１平面４２２は、導電層４４２の集電部３４２を支持する領域（上述されたとおり、本体領域と称される場合がある。）と、導電層４４２のタブ部３４４を支持する領域（タブ領域と称される場合がある。）とを含む。同様に、支持層３２０の第２平面４２４は、導電層４４４の集電部３４２を支持する本体領域と、導電層４４４のタブ部３４４を支持するタブ領域とを含む。

本実施形態において、貫通孔帯３７０は、本体領域の一部に配される。貫通孔帯３７０の面積は、本体領域の面積以下であってもよく、本体領域の面積より小さくてもよい。本体領域の面積に対する貫通孔帯３７０の面積の比率は、０．５以上０．９以下であってよい。

本実施形態において、導電層４４２及び導電層４４４は、導電性材料を含む。導電性材料は、支持層３２０に含まれる樹脂材料よりも優れた導電性を有してよい。導電性材料は、抵抗率が８．０×１０^－８［Ω・ｍ］以上の材料であってよい。導電性材料は、金属であってよい。上記の金属としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル又はこれらの合金などが例示される。ステンレススチールとしては、ＳＵＳ－４３０、ＳＵＳ－３０４などが例示される。導電性材料は、アルミニウムであってもよい。

導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さ（図４又は図５の図中、上下方向の長さとして示される。）は、０．０５μｍ～７μｍであってよい。導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さは、０．０５μｍ～５μｍであってもよく、０．１μｍ～３μｍであってもよく、０．１μｍ～２μｍであってもよく、０．５μｍ～１μｍであってもよい。導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さは、０．０５μｍ～４μｍであってもよく、０．０５μｍ～３μｍであってもよく、０．０５μｍ～２μｍであってもよく、０．０５μｍ～１μｍであってもよい。導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さは、０．１μｍ～５μｍであることが好ましく、０．１μｍ～２μｍであることがさらに好ましい。

市販のアルミニウム箔は、比較的薄いアルミニウム箔であっても６～１０μｍの厚さを有する。そのため、集電体３００が、５μｍ以下の厚さを有する導電層４４２及び／又は導電層４４４を備えることにより、導電層４４２及び／又は導電層４４４として市販のアルミニウム箔が用いられた場合と比較して、蓄電セルの単位質量当たりのエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］が向上する。

導電層４４２及び／又は導電層４４４の少なくとも一方は、上記の厚さを有する層状又は箔状のアルミニウムであってよい。層状又は箔状のアルミニウムは、貼り付けにより支持層３２０の表面に配されてもよく、蒸着法、堆積法、メッキ法などにより支持層３２０の表面に形成されてもよい。

導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さが７μｍ以下である場合、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が向上する。導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さが５μｍ以下である場合、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度がさらに向上する。導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さが１μｍ以下である場合、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が大きく向上する。一般的に、導電層の厚さが０．１μｍ以下又は０．１μｍ未満になると、導電層が破損しやすくなる。しかしながら、本実施形態に係る導電層４４２及び導電層４４４は、支持層３２０により支持されている。そのため、導電層４４２及び／又は導電層４４４の厚さが０．０５～０．１μｍ程度の場合であっても、導電層４４２及び／又は導電層４４４の破損が抑制され得る。

本実施形態において、導電層４４２及び導電層４４４は、同一の形状を有してもよく、異なる形状を有してもよい。導電層４４２及び導電層４４４は、同一の組成を有してもよく、異なる組成を有してもよい。

本実施形態において、貫通孔５２０の形状及び大きさは特に限定されない。貫通孔帯３７０を構成する複数の貫通孔５２０が略同一の形状を有してもよく、一の貫通孔５２０の形状と、他の貫通孔５２０の形状とが異なってもよい。貫通孔帯３７０を構成する複数の貫通孔５２０が略同一の大きさを有してもよく、一の貫通孔５２０の大きさと、他の貫通孔５２０の大きさとが異なってもよい。

貫通孔５２０の形状は、円形、多角形、又は、円形若しくは多角形に類似する形状であってよい。円形に類似する形状としては、楕円形が例示される。多角形に類似する形状としては、角の丸い多角形が例示される。

貫通孔５２０は、１５μｍ～２００μｍの直径又は円相当径を有してよい。貫通孔５２０の直径又は円相当径が１５μｍ以上である場合、導電層４４２及び導電層４４４を電気的に接続する導電パスが十分に形成される。これにより、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４からの電流が効率よく取り出され得る。また、貫通孔５２０の直径又は円相当径が２００μｍ以下である場合、導電層４４２及び導電層４４４の破損が抑制され得る。

貫通孔５２０のピッチ間隔は、特に限定されない。貫通孔５２０のピッチ間隔は、貫通孔５２０の直径より大きくてよい。貫通孔５２０のピッチ間隔は、３０μｍ以上２５０μｍ以下であってよい。貫通孔５２０は、略等間隔に配されてもよく、略等間隔に配されなくてもよい。

貫通孔５２０の形状、大きさ及びピッチ間隔の少なくとも１つは、例えば、後述される集電パラメータに関する条件を満足するように決定される。集電パラメータの詳細は後述される。

本実施形態において、導電層５６６は、導電性材料を含む。導電性材料は、支持層３２０に含まれる樹脂材料よりも優れた導電性を有してよい。導電性材料は、抵抗率が８．０×１０^－８［Ω・ｍ］以上の材料であってよい。導電性材料は、金属であってよい。上記の金属としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル又はこれらの合金などが例示される。ステンレススチールとしては、ＳＵＳ－４３０、ＳＵＳ－３０４などが例示される。導電性材料は、アルミニウムであってもよい。

導電層５６６の厚さ（図５又は図６の図中、左右方向の長さとして示される。）は、０．０１μｍ以上であってよい。導電層５６６の厚さは、貫通孔５２０の直径の半分以下であってもよく、貫通孔５２０の直径の半分未満であってもよい。

導電層５６６の厚さは、例えば、後述される集電パラメータに関する条件を満足するように決定される。集電パラメータの詳細は後述される。

導電層５６６は、導電層４４２及び導電層４４４の少なくとも一方と同一の組成を有してもよく、導電層４４２及び導電層４４４とは異なる組成を有してもよい。導電層５６６は、例えば、蒸着法、堆積法、メッキ法などの手法により、貫通孔５２０の内壁５２２の表面に形成される。導電層５６６は、導電層４４２及び導電層４４４の少なくとも一方を形成するための工程において形成されてもよく、導電層４４２及び導電層４４４を形成するための工程とは異なる工程において形成されてもよい。

（集電パラメータＣＰｕ）
一実施形態によれば、図７に関連して説明された領域７７０において、下記の数式１で示される集電パラメータＣＰｕの値が５１％以上１０１％以下となるように、集電体３００が作製される。集電パラメータＣＰｕの値は、５５％以上１００％以下であってもよく、６０％以上１００％以下であってもよく、６１％以上９８％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。特に、負極活物質が炭素系材料である場合に、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が増加する。

数式１において、Ｓｕは、支持層３２０の厚さ方向に略垂直な面で支持層３２０を切断して得られる断面における領域７７０の面積［ｍ^２］である。Ｓｖは、上記の断面における空隙３６０の面積［ｍ^２］である。Ｓｉは、上記の断面における導電層５６６の面積［ｍ^２］である。Ｔｆは、導電層４４２の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、導電層４４４の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層３２０の厚さ［ｍ］である。上記の断面は、支持層３２０の表面から支持層３２０の厚さの１／３の位置までの間の任意の位置における断面であってよい。

集電パラメータＣＰｕの値は、６２％以上９５．５％以下であってもよく、６５％以上９５％以下であってもよく、６５％以上９５％以下であってもよく、６９％以上９０％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。特に、負極活物質が炭素系材料又は金属リチウムである場合に、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が増加する。

集電パラメータＣＰｕの値は、７５％以上８８％以下であってもよく、７８％以上８６％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が大きく向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が大きく増加する。

（集電パラメータＣＰｃ）
他の実施形態によれば、図７に関連して説明された貫通孔帯３７０において、下記の数式２で示される集電パラメータＣＰｃの値が５１％以上１０１％以下となるように、集電体３００が作製される。集電パラメータＣＰｃの値は、５５％以上１００％以下であってもよく、６０％以上１００％以下であってもよく、６１％以上９８％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。特に、負極活物質が炭素系材料である場合に、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が増加する。

数式２において、Ｓｃは、支持層３２０の厚さ方向に略垂直な面で支持層３２０を切断して得られる断面における貫通孔帯３７０の面積［ｍ^２］である。Ｓｖｃは、上記の断面における複数の空隙３６０の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｓｉｃは、上記の断面における複数の導電層５６６の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｔｆは、導電層４４２の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、導電層４４４の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層３２０の厚さ［ｍ］である。上述されたとおり、上記の断面は、支持層３２０の表面から支持層３２０の厚さの１／３の位置までの間の任意の位置における断面であってよい。

集電パラメータＣＰｃの値は、６２％以上９５．５％以下であってもよく、６５％以上９５％以下であってもよく、６５％以上９５％以下であってもよく、６９％以上９０％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。特に、負極活物質が炭素系材料又は金属リチウムである場合に、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が増加する。

集電パラメータＣＰｃの値は、７５％以上８８％以下であってもよく、７８％以上８６％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が大きく向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が大きく増加する。

本実施形態によれば、貫通孔帯３７０が、全体的に適切な量の導電性物質を含む。これにより、貫通孔帯３７０の任意の位置に活物質層が形成された場合であっても、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。その結果、電極の設計及び／又は製造の自由度が向上する。

（面積Ｓｃ、Ｓｖｃ及びＳｉｃの決定手順）
面積Ｓｃは、支持層３２０に形成された貫通孔帯３７０の外形の大きさを測定することで導出される。貫通孔帯３７０の外形の大きさは、例えば、上述された研磨面の観察により決定される。

Ｓｖｃ及びＳｉｃは、上述された研磨面の観察に基づいて、例えば、下記の手順に従って決定される。まず、貫通孔帯３７０の内側に、それぞれが領域７７０の４倍以上の面積を有する５つの領域（観察領域と称される場合がある。）を設定する。５つの観察領域は、５つの観察領域のそれぞれが重畳しないように設定される。また、各観察領域の大きさを測定することで、各観察領域の面積を導出する。

次に、上述された面積Ｓｐと同様の手順に従って、各観察領域における貫通孔５２０の面積を導出する。上述された面積Ｓｖと同様の手順に従って、各観察領域における空隙３６０の面積を導出する。上述された面積Ｓｉと同様の手順に従って、各観察領域における導電層５６６の面積を導出する。

次に、各観察領域における空隙３６０の面積を各観察領域の面積で除算して、単位面積当たりの空隙３６０の面積を算出する。各観察領域の観察結果から得られた単位面積当たりの空隙３６０の面積を平均して、単位面積当たりの空隙３６０の面積の測定値を導出する。また、単位面積当たりの空隙３６０の面積の測定値と、貫通孔帯３７０の面積Ｓｃとを乗算して、上記の面積Ｓｖｃを導出する。

同様に、各観察領域における導電層５６６の面積を各観察領域の面積で除算して、単位面積当たりの導電層５６６の面積を算出する。各観察領域の観察結果から得られた単位面積当たりの導電層５６６の面積を平均して、単位面積当たりの導電層５６６の面積の測定値を導出する。また、単位面積当たりの導電層５６６の面積の測定値と、貫通孔帯３７０の面積Ｓｃとを乗算して、上記の面積Ｓｉｃを導出する。

集電部３４２は、本体部の一例であってよい。タブ部３４４は、延伸部の一例であってよい。貫通孔帯３７０は、第１支持領域の一例であってよい。本体領域は、第２支持領域の一例であってよい。タブ領域は、第３支持領域の一例であってよい。第１平面４２２は、第１面及び第２面の一方の一例であってよく、第２平面４２４は、第１面及び第２面の他方の一例であってよい。支持層３２０の厚さ方向に略垂直な面で支持層３２０を切断して得られる断面は、支持層の第３面の一例であってよい。導電層４４２は、第１導電層及び第２導電層の一方の一例であってよく、導電層４４４は、第１導電層及び第２導電層の他方の一例であってよい。

貫通孔５２０は、貫通孔又は第１貫通孔の一例であってよい。第１の貫通孔５２０は、第１孔の一例であってよい。第２の貫通孔５２０は、第２孔の一例であってよい。第３の貫通孔５２０は、第３孔の一例であってよい。第４の貫通孔５２０は、第４孔の一例であってよい。導電層５６６は、導電部材の一例であってよい。領域７７０は、単位領域の一例であってよい。集電パラメータＣＰｕは、第１集電パラメータの一例であってよい。集電パラメータＣＰｃは、第２集電パラメータの一例であってよい。

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、支持層３２０の周縁部に導電層３４０が形成されていない場合を例として、集電体３００の詳細が説明された。しかしながら、集電体３００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、支持層３２０及び導電層３４０が略同一の形状及び大きさを有してよい。

本実施形態においては、導電層３４０が、集電部３４２の外部に向かって延伸するタブ部３４４を備える場合を例として、集電体３００の詳細が説明された。しかしながら、集電体３００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、導電層３４０が、集電部３４２の外部に向かって延伸するタブ部３４４を備えなくてよい。この場合、例えば、集電部３４２の一部が、端子又は配線と電気的に接続される。

本実施形態においては、複数の貫通孔５２０のそれぞれの内部に、集電体３００を貫通する空隙３６０が形成される場合を例として、集電体３００の詳細が説明された。しかしながら、集電体３００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、複数の貫通孔５２０の少なくとも一部が導電層５６６により充填されてもよい。

本実施形態においては、支持層３２０の一部に、支持層３２０を貫通する貫通孔５２０が形成される場合を例として、集電体３００の詳細が説明された。しかしながら、集電体３００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、複数の貫通孔５２０の少なくとも一部の代わりとして、導電層５６６を含む窪みが用いられてよい。

図８は、正極２２０又は負極２４０の上面図の一例を示す。図８を用いて、集電体３００が正極集電体２２２又は負極集電体２４２として用いられる場合における、集電体３００の各部と、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４との位置関係の一例が説明される。

本実施形態において、集電体３００の一部であって、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４を支持する領域（活物質領域と称される場合がある。）は、長さがＬａ［ｍ］であり幅がＷａ［ｍ］である四角形の形状を有する。なお、正極活物質層２２４、負極活物質層２４４及び活物質領域の形状は特に限定されない。

集電体３００の活物質領域において、集電体３００の導電層３４０と、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４とが接触する。本実施形態によれば、集電体３００の活物質領域において、集電体３００の支持層３２０には、複数の貫通孔５２０が形成されている。支持層３２０には、互いに隣接して配される４個の貫通孔５２０を含む複数の貫通孔５２０が形成されていてもよい。上述されたとおり、複数の貫通孔５２０のそれぞれの内部には、導電層４４２及び導電層４４４を電気的に接続する導電層５６６が形成されている。

図８に示されるとおり、本実施形態に係る正極２２０によれば、集電体３００の導電層３４０の上に正極活物質層２２４が形成される。正極活物質層２２４は、例えば、導電層４４２及び導電層４４４の少なくとも一方に接して配される。正極活物質層２２４の一部が、集電体３００に形成される複数の空隙３６０の少なくとも一部の内部に配されてもよい。

一実施形態において、導電層３４０を構成する導電層４４２及び導電層４４４の一方の上に正極活物質層２２４が形成され、導電層４４２及び導電層４４４の他方の上には正極活物質層２２４が形成されない。他の実施形態において、導電層３４０を構成する導電層４４２及び導電層４４４の両方の上に正極活物質層２２４が形成される。

本実施形態に係る負極２４０によれば、集電体３００の導電層３４０の上に負極活物質層２４４が形成される。負極活物質層２４４は、例えば、導電層４４２及び導電層４４４の少なくとも一方に接して配される。負極活物質層２４４の一部が、集電体３００に形成される複数の空隙３６０の少なくとも一部の内部に配されてもよい。

一実施形態において、導電層３４０を構成する導電層４４２及び導電層４４４の一方の上に負極活物質層２４４が形成され、導電層４４２及び導電層４４４の他方の上には負極活物質層２４４が形成されない。他の実施形態において、導電層３４０を構成する導電層４４２及び導電層４４４の両方の上に負極活物質層２４４が形成される。

（集電パラメータＣＰａ）
図９は、図８に関連して説明された活物質領域における導電層３４０、導電層５６６及び空隙３６０の体積割合の一例を概略的に示す。図９において、Ｓａは、支持層３２０の厚さ方向に略垂直な面で支持層３２０を切断して得られる断面における、活物質領域に含まれる支持層３２０の面積［ｍ^２］を示す。Ｓｓａは、活物質領域に含まれる支持層３２０のうち、貫通孔５２０が形成されていない部分の面積［ｍ^２］を示す。Ｓｐａは、上記の断面における複数の貫通孔５２０の面積の合計値［ｍ^２］を示す。Ｓｉａは、上記の断面における複数の導電層５６６の面積の合計値［ｍ^２］を示す。Ｓｖａは、上記の断面における複数の空隙３６０の面積の合計値［ｍ^２］を示す。Ｔｆは、導電層４４２の厚さ［ｍ］を示す。Ｔｂは、導電層４４４の厚さ［ｍ］を示す。ｈｓは、支持層３２０の厚さ［ｍ］を示す。

（面積Ｓａ、Ｓｓａ、Ｓｐａ、Ｓｖａ及びＳｉａの決定手順）
面積Ｓａの測定値は、電極（例えば、正極２２０又は負極２４０である。）に形成された活物質層（例えば、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４である。）の大きさを測定することで導出される。面積Ｓｖａ及びＳｉａの測定値は、上述されたＳｖｃ及びＳｉｃと同様の手順に従って導出される。面積Ｓｐａの測定値は、面積Ｓｖａと同様の手順に従って導出される。面積Ｓｓａの測定値は、面積Ｓａの測定値及び面積Ｓｐａの測定値の差として導出される。

本実施形態によれば、例えば、図８に関連して説明された活物質領域において、下記の数式３で示される集電パラメータＣＰａの値が５１％以上１０１％以下となるように、導電層３４０、導電層５６６及び空隙３６０の体積割合が調整される。集電パラメータＣＰａの値は、５５％以上１００％以下であってもよく、６０％以上１００％以下であってもよく、６１％以上９８％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。特に、負極活物質が炭素系材料である場合に、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。例えば、蓄電セル１１２のサイクル寿命が増加する。

数式３において、Ｓａは、支持層３２０の厚さ方向に略垂直な面で支持層３２０を切断して得られる断面における、活物質領域に含まれる支持層３２０の面積［ｍ^２］である。Ｓｐａは、上記の断面における複数の貫通孔５２０の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｓｉａは、上記の断面における複数の導電層５６６の面積の合計値［ｍ^２］である。Ｔｆは、導電層４４２の厚さ［ｍ］である。Ｔｂは、導電層４４４の厚さ［ｍ］である。ｈｓは、支持層３２０の厚さ［ｍ］である。上述されたとおり、上記の断面は、支持層３２０の表面から支持層３２０の厚さの１／３の位置までの間の任意の位置における断面であってよい。

活物質領域に含まれる導電層３４０は、接触領域の一例であってよい。活物質領域に含まれる支持層３２０は、活物質支持領域の一例であってよい。集電パラメータＣＰａは、第３集電パラメータの一例であってよい。空隙３６０の内部は、貫通孔５２０の内部の一例であってよい。

図１０は、集電体１０００の上面図の一例を概略的に示す。集電体１０００は、集電体３００の他の例であってよい。集電体１０００は、タブ部３４４の少なくとも一部の領域である領域１０４０に、導電層４４２及び導電層４４４を電気的に接続する導電層１０５２が形成されている点で、集電体３００と相違する。導電層１０５２に関連する事項を除いて、集電体１０００は、集電体３００と同様の構成を有してよい。

本実施形態によれば、支持層３２０の一部の領域であって、導電層３４０の領域１０４０を支持する領域に、１以上の貫通孔１０５０が形成される。貫通孔１０５０の内部には、上述された導電層１０５２と、集電体３００を貫通する空隙１０６０が形成される。

１以上の貫通孔１０５０の形状、大きさ及び配置は、特に限定されない。貫通孔１０５０の大きさは、貫通孔５２０と略同一であってもよく、貫通孔５２０より小さくてもよく、貫通孔５２０より大きくてもよい。

本実施形態において、導電層１０５２は、導電性材料を含む。導電性材料は、支持層３２０に含まれる樹脂材料よりも優れた導電性を有してよい。導電性材料は、抵抗率が８．０×１０^－８［Ω・ｍ］以上の材料であってよい。導電性材料は、金属であってよい。上記の金属としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル又はこれらの合金などが例示される。ステンレススチールとしては、ＳＵＳ－４３０、ＳＵＳ－３０４などが例示される。導電性材料は、アルミニウムであってもよい。

導電層１０５２の厚さ（図１０の図中、左右方向の長さとして示される。）は、０．０１μｍ以上であってよい。導電層１０５２の厚さは、貫通孔１０５０の直径の半分以下であってもよく、貫通孔１０５０の直径の半分未満であってもよい。

導電層１０５２は、導電層４４２及び導電層４４４の少なくとも一方と同一の組成を有してもよく、導電層４４２及び導電層４４４とは異なる組成を有してもよい。導電層１０５２は、例えば、蒸着法、堆積法、メッキ法などの手法により、貫通孔１０５０の内壁の表面に形成される。導電層１０５２は、導電層４４２及び導電層４４４の少なくとも一方を形成するための工程において形成されてもよく、導電層４４２及び導電層４４４を形成するための工程とは異なる工程において形成されてもよい。

貫通孔１０５０は、第２貫通孔の一例であってよい。導電層１０５２は、接続部材の一例であってよい。

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、貫通孔１０５０の内部に導電層１０５２及び空隙１０６０が形成される場合を例として、集電体１０００の一例が説明された。しかしながら、集電体１０００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、１以上の貫通孔１０５０の少なくとも一部の内部が、導電層１０５２により充填されていてもよい。

図１１は、蓄電セル１１２を生産する方法の一例を概略的に示す。本実施形態によれば、ステップ１１１２（ステップがＳと省略される場合がある。）において、正極２２０及び負極２４０が準備される。この場合において、正極２２０及び負極２４０の少なくとも一方は、上述された集電体３００又は集電体１０００を備えてよい。次に、Ｓ１１１４において、セパレータ２３０が準備される。

その後、Ｓ１１１６において、正極２２０、セパレータ２３０及び負極２４０をこの順に積層して、積層体２１２が作製される。次に、Ｓ１１１８において、蓄電セル１１２が組み立てられる。例えば、積層体２１２及び電解質２１４が外装２０６により封入される。また、外装２０６の外部に配された正極２２０のタブ部３４４と、端子２０２とが電気的に接続され、外装２０６の外部に配された負極２４０のタブ部３４４と、端子２０４とが電気的に接続される。これにより、蓄電セル１１２が完成する。

図１２は、正極２２０又は負極２４０を生産する方法の一例を概略的に示す。図１２に関連して説明される方法は、図１１に関連して説明されたステップ１１１２の一例であってもよい。

本実施形態によれば、まず、Ｓ１２１２において、支持層３２０に複数の貫通孔５２０が形成される。支持層３２０には、例えば、互いに隣接して配される４個の貫通孔５２０を含む複数の貫通孔５２０が形成される。次に、Ｓ１２１４において、支持層３２０の一方の面に導電層４４２が形成され、支持層３２０の他方の面に導電層４４４が形成される。また、上記の貫通孔５２０の内部に導電層５６６が形成される。このとき、互いに隣接して配される４個の貫通孔５２０の内部に空隙３６０が形成され、領域７７０において、上述されたＣＰｕ、ＣＰｃ又はＣＰｃの値が５１％以上１０１％以下となるように、導電層５６６が形成されてよい。

これにより、例えば、集電体３００が作製される。Ｓ１２１２及びＳ１２１４は、集電体３００を準備する手順の一例であってよい。

次に、Ｓ１２１６において、集電体３００の上に正極活物質層２２４が形成される。これにより、正極２２０が作製される。同様に、集電体３００の上に負極活物質層２４４が形成される。これにより、負極２４０が作製される。

図１３は、蓄電セル１３００の内部構成の一例を概略的に示す。蓄電セル１３００は、蓄電セル１１２の他の例であってよい。

本実施形態において、蓄電セル１３００は、正極ケース１３１２と、負極ケース１３１４と、封止剤１３１６と、金属バネ１３１８とを備える。また、蓄電セル１１２は、正極２２０と、セパレータ２３０と、負極２４０とを備える。本実施形態において、正極２２０は、正極集電体２２２と、正極集電体２２２の一方の面に配された正極活物質層２２４とを有する。本実施形態において、負極２４０は、負極集電体２４２と、負極集電体２４２の一方の面に配された負極活物質層２４４とを有する。

蓄電池１１０又は蓄電セル１１２をさらに具体的に説明することを目的として、下記の実施例により蓄電池１１０又は蓄電セル１１２の詳細が説明される。しかしながら、下記の実施例に対して多様な変更または改良が加えられてよく、蓄電池１１０及び蓄電セル１１２は下記の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
下記の手順により、パウチ型の蓄電セルを作製した。まず、厚さが６μｍのポリイミドフィルムを準備した。ポリイミドフィルムから、２枚のシートを切り出した。各シートの大きさは、幅が３ｃｍで長さが４ｃｍであった。各シートの全面に、８０μｍのピッチ間隔で直径３０μｍの貫通孔を形成した。これにより、負極の集電体の支持層となるシートが作製された。

次に、上記の手順により得られた各シートの両面にＣｕ源を蒸着することにより、各シートの両面及び貫通孔の内部に、Ｃｕ層を形成した。各シートの表面及び裏面に形成されたＣｕ層の厚さは、それぞれ０．５μｍであった。また、各シートにおいて、貫通孔の内部に形成されたＣｕ層の厚さは、０．１μｍであった。Ｃｕ層の厚さは、明細書中に記載された手順に従って測定した。これにより、２枚の集電体が得られた。

次に、上記の手順により得られた２枚の集電体を用いて、負極活物質の異なる２種類の負極を作製した。具体的には、負極活物質として黒鉛を用いた負極と、負極活物質としてＬｉを用いた負極とを作製した。

負極活物質として黒鉛を用いた負極は、下記の手順により作製した。まず、黒鉛、バインダ及び有機溶媒を用いて、黒鉛濃度が３０ｗｔ％の黒鉛含有スラリーを準備した。次に、上述された集電体の一方の面に、黒鉛含有スラリーを塗布した。黒鉛含有スラリーは、集電体に形成された貫通孔帯の内側の領域に塗布された。黒鉛含有スラリーを乾燥させることで、黒鉛を含む活物質層が形成された負極を得た。乾燥後の活物質層における黒鉛の含有量は９３ｗｔ％であった。

負極活物質としてＬｉを用いた負極は、下記の手順により作製した。まず、上述された集電体の一方の面にＬｉを蒸着させた。これにより、集電体に形成された貫通孔帯の内側の領域に、金属Ｌｉの薄膜層が形成された。その結果、実質的に金属Ｌｉからなる活物質層が形成された負極を得た。

次に、厚さが１５μｍのＡｌ金属箔を準備した。Ａｌ金属箔から、２枚のシートを切り出した。各シートの大きさは、幅が３ｃｍで長さが４ｃｍであった。各シートの全面に、ＮＣＭ１１１（日亜化学工業株式会社製）、アセチレンブラック（デンカ株式会社製、ＤＥＮＫＡ ＢＬＡＣＫ）、ＰＶＤＦ（クレハトレーディング製）及び溶媒（富士フイルム和光純薬製）を含む塗工液を塗布した。塗工液が塗布されたシートを乾燥させることで、２枚の正極が得られた。乾燥後の各正極におけるＮＣＭ１１１の塗工量は、１５ｍｇ／ｃｍ^２であった。

次に、２枚のセパレータを準備した。具体的には、各セパレータとして、厚さ２０μｍ、幅３ｃｍ、長さ４ｃｍのポリエチレンフィルムを準備した。また、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネートの混合溶媒と、六フッ化リン酸リチウムとを含む非水電解液を準備した。六フッ化リン酸リチウム：エチレンカーボネート：エチルメチルカーボネートは、おおよそ、９．２：４５．４：４５．４（体積％）であった。非水電解液における六フッ化リン酸リチウムの濃度は、１ｍｏｌ／Ｌであった。

次に、上述された正極、負極活物質として黒鉛を用いた負極、セパレータ及び非水電解液を用いて、単層パウチ型の蓄電セルを作製した。非水電解液の添加量は、１０ｍＬ／ｃｍ^２×１２ｃｍ^２であった。また、上述された正極、負極活物質としてＬｉを用いた負極及び非水電解液を用いて、単層パウチ型の蓄電セルを作製した。非水電解液の添加量は、１０ｍＬ／ｃｍ^２×１２ｃｍ^２であった。

［実施例２～９］
負極集電体の支持層として用いられるポリイミドのシートに形成された貫通孔の大きさ及びピッチ間隔と、当該貫通孔の内部に形成されたＣｕ層の厚さが異なる点を除き、実施例１と同様の手順により、各実施例につき、負極活物質として黒鉛を用いた負極と、負極活物質としてＬｉを用いた負極とを作製した。各実施例における、貫通孔の大きさ及びピッチ間隔並びに当該貫通孔の内部に形成されたＣｕ層の厚さを、表１に示す。

また、各実施例につき、正極、負極活物質として黒鉛を用いた負極、セパレータ及び非水電解液を用いて、単層パウチ型の蓄電セルを作製した。同様に、各実施例につき、正極、負極活物質としてＬｉを用いた負極、セパレータ及び非水電解液を用いて、単層パウチ型の蓄電セルを作製した。

［比較例１～３］
負極集電体の支持層として用いられるポリイミドのシートに形成された貫通孔の大きさ及びピッチ間隔、並びに、当該貫通孔の内部に形成されたＣｕ層の厚さの少なくとも１つが異なる点を除き、実施例１と同様の手順により、各比較例につき、負極活物質として黒鉛を用いた負極と、負極活物質としてＬｉを用いた負極とを作製した。各比較例における、貫通孔の大きさ及びピッチ間隔並びに当該貫通孔の内部に形成されたＣｕ層の厚さを、表２に示す。

また、各比較例につき、正極、負極活物質として黒鉛を用いた負極、セパレータ及び非水電解液を用いて、単層パウチ型の蓄電セルを作製した。同様に、各比較例につき、正極、負極活物質としてＬｉを用いた負極、セパレータ及び非水電解液を用いて、単層パウチ型の蓄電セルを作製した。

［評価］
実施例１～９及び比較例１～３において作製された蓄電セルを用いて、４．２Ｖ‐２．５Ｖの条件で当該蓄電セルのサイクル特性を評価した。具体的には、定電流での充電及び放電を５００サイクル繰り返し、充放電時の充電容量、放電容量、電圧値を記録した。

負極活物質として黒鉛を用いた蓄電セルの試験においては、１サイクル当たりの充電時間は１時間であり、１サイクル当たりの放電時間は１時間であった。充電時の条件は、温度が２５［℃］であり、電流密度が２０．８［ｍＡ／ｃｍ^２］であり、電流値が２５０［ｍＡ］であった。放電時の条件は、温度が２５［℃］であり、電流密度が２０．８［ｍＡ／ｃｍ^２］であり、電流値が２５０［ｍＡ］であった。

負極活物質としてＬｉを用いた蓄電セルの試験においては、１サイクル当たりの充電時間は０．２C時間であり、１サイクル当たりの放電時間は０．５C時間であった。充電時の条件は、温度が２５［℃］であり、電流密度が４．２［ｍＡ／ｃｍ^２］であり、電流値が５０．０［ｍＡ］であった。放電時の条件は、温度が２５［℃］であり、電流密度が１０．４［ｍＡ／ｃｍ^２］であり、電流値が１２５．０［ｍＡ］であった。

表３に、各実施例における集電パラメータＣＰｕの値と、サイクル性能とを示す。なお、各実施例においては、略同一の貫通孔が略等間隔に配置されており、且つ、活物質層が貫通孔帯の内側に配されている。そのため、ＣＰｕ、ＣＰｃ及びＣＰａの値は、略同一である。

表３において、Ａは、放電容量維持率が９０％以上であることを示す。Ｂは、放電容量維持率が８０％以上９０％未満であることを示す。Ｃは、放電容量維持率が７０％以上８０％未満であることを示す。Ｆは、放電容量維持率が７０％未満であることを示す。

表４に、各比較例における集電パラメータＣＰｕの値と、サイクル性能とを示す。なお、各比較例においては、略同一の貫通孔が略等間隔に配置されており、且つ、活物質層が貫通孔帯の内側に配されている。そのため、ＣＰｕ、ＣＰｃ及びＣＰａの値は、略同一である。

表４において、Ｃは、放電容量維持率が７０％以上８０％未満であることを示す。Ｆは、放電容量維持率が７０％未満であることを示す。

表３及び表４に示されるとおり、ＣＰｕ、ＣＰｃ又はＣＰａの値が５１％以上１０１％以下である場合、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。特に、負極活物質が炭素系材料である場合に、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。また、ＣＰｕ、ＣＰｃ又はＣＰａの値が６２％以上９５．５％以下である場合、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。特に、負極活物質が炭素系材料又は金属リチウムである場合に、蓄電セル１１２のサイクル特性が向上する。さらに、ＣＰｕ、ＣＰｃ又はＣＰａの値が７５％以上８８％以下である場合、蓄電セル１１２のサイクル特性が大きく向上する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００ 飛行体、１１０ 蓄電池、１１２ 蓄電セル、１２０ 電力制御回路、１３０ 電動機、１４０ プロペラ、１５０ センサ、１６０ 制御装置、２０２ 端子、２０４ 端子、２０６ 外装、２１２ 積層体、２１４ 電解質、２２０ 正極、２２２ 正極集電体、２２４ 正極活物質層、２３０ セパレータ、２４０ 負極、２４２ 負極集電体、２４４ 負極活物質層、３００ 集電体、３２０ 支持層、３４０ 導電層、３４２ 集電部、３４４ タブ部、３６０ 空隙、３７０ 貫通孔帯、４２２ 第１平面、４２４ 第２平面、４２６ 側面、４４２ 導電層、４４４ 導電層、５２０ 貫通孔、５２２ 内壁、５６６ 導電層、７７０ 領域、１０００ 集電体、１０４０ 領域、１０５０ 貫通孔、１０５２ 導電層、１０６０ 空隙、１３００ 蓄電セル、１３１２ 正極ケース、１３１４ 負極ケース、１３１６ 封止剤、１３１８ 金属バネ

Claims (14)

1. 板状又はフィルム状の形状を有し、樹脂材料を含む支持層と、
   前記支持層の一方の面である第１面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第１導電層と、
   前記支持層の他方の面である第２面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第２導電層と、
   を備える集電体であって、
   前記支持層には、前記支持層を貫通する複数の貫通孔が形成されており、
   前記複数の貫通孔は、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含み、
   ４個の前記第１貫通孔のそれぞれの内部には、
   前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する導電部材と、
   前記支持層、前記第１導電層及び前記第２導電層を貫通する空隙と、
   が形成されており、
   ４個の前記第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域において、下記の数式１で示される第１集電パラメータの値は６２％以上９５．５％以下であり、
   前記数式１において、
   ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］であり、
   Ｓｕは、前記支持層の厚さ方向に略垂直な面で前記支持層を切断して得られる断面である第３面における、前記単位領域の面積［ｍ^２］であり、
   Ｓｖは、前記第３面における前記空隙の面積［ｍ^２］であり、
   Ｓｉは、前記第３面における前記導電部材の面積［ｍ^２］であり、
   Ｔｆは、前記第１導電層の厚さ［ｍ］であり、
   Ｔｂは、前記第２導電層の厚さ［ｍ］であり、
   ｈｓは、前記支持層の厚さ［ｍ］である、
   集電体。
2. ４個の前記第１貫通孔は、第１孔、第２孔、第３孔及び第４孔からなり、
   前記第１孔及び前記第２孔の間には他の貫通孔が形成されておらず、
   前記第１孔及び前記第３孔の間には他の貫通孔が形成されておらず、
   前記第１孔及び前記第４孔の間には他の貫通孔が形成されておらず、
   前記第２孔及び前記第３孔の間には他の貫通孔が形成されておらず、
   前記第２孔及び前記第４孔の間には他の貫通孔が形成されておらず、
   前記第３孔及び前記第４孔の間には他の貫通孔が形成されていない、
   請求項１に記載の集電体。
3. 前記単位領域における前記第１集電パラメータの値は、７８％以上８６％以下である、
   請求項１に記載の集電体。
4. 前記支持層は、４個の前記第１貫通孔を含む複数の第１貫通孔が形成される第１支持領域を有し、
   前記複数の第１貫通孔のそれぞれの内部には、
   前記導電部材と、
   前記空隙と、
   が形成されており、
   前記第１支持領域において、下記の数式２で示される第２集電パラメータの値は５１％以上１０１％以下であり、
   前記数式２において、
   ＣＰｃは、第２集電パラメータ［％］であり、
   Ｓｃは、前記第３面における、前記第１支持領域の面積［ｍ^２］であり、
   Ｓｖｃは、前記第３面における複数の前記空隙の面積の合計値［ｍ^２］であり、
   Ｓｉｃは、前記第３面における複数の前記導電部材の面積の合計値［ｍ^２］であり、
   Ｔｆは、前記第１導電層の厚さ［ｍ］であり、
   Ｔｂは、前記第２導電層の厚さ［ｍ］であり、
   ｈｓは、前記支持層の厚さ［ｍ］である、
   請求項１に記載の集電体。
5. 前記第１導電層及び前記第２導電層の少なくとも一方は、
   少なくとも一部が、電池の活物質を含む活物質層と接触可能に構成される本体部と、
   前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
   を有し、
   前記支持層は、前記本体部を支持する第２支持領域を有し、
   前記４個の第１貫通孔は、前記第２支持領域に形成される、
   請求項１に記載の集電体。
6. 前記第１導電層及び前記第２導電層の少なくとも一方は、
   本体部と、
   前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
   を有し、
   前記支持層において前記本体部を支持する第２支持領域には、４個の前記第１貫通孔が形成され、
   前記支持層において前記延伸部を支持する第３支持領域には、４個の前記第１貫通孔とは異なる１以上の第２貫通孔が形成され、
   前記１以上の第２貫通孔の内部には、前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する接続部材が形成されている、
   請求項１に記載の集電体。
7. 請求項１に記載の集電体と、
   前記第１導電層に接して配され、活物質を含む活物質層と、
   を備える、電極。
8. 板状又はフィルム状の形状を有し、樹脂材料を含む支持層と、
   前記支持層の一方の面である第１面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第１導電層と、
   前記支持層の他方の面である第２面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第２導電層と、
   前記第１導電層に接して配され、活物質を含む活物質層と、
   を備える電極であって、
   前記第１導電層は、前記活物質層と接触している接触領域を有し、
   前記支持層は、前記第１導電層の前記接触領域を支持する活物質支持領域を有し、
   前記支持層の前記活物質支持領域には、前記支持層を貫通する複数の第１貫通孔が形成されており、
   前記複数の第１貫通孔のそれぞれの内部には、前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する導電部材が形成されており、
   前記活物質支持領域において、下記の数式３で示される第３集電パラメータの値が６２％以上９５．５％以下であり、
   前記数式３において、
   ＣＰａは、第３集電パラメータ［％］であり、
   Ｓａは、前記支持層の厚さ方向に略垂直な面で前記支持層を切断して得られる断面である第３面における、前記活物質支持領域の面積［ｍ^２］であり、
   Ｓｐａは、前記第３面における前記複数の第１貫通孔の面積の合計値［ｍ^２］であり、
   Ｓｉａは、前記第３面における複数の前記導電部材の面積の合計値［ｍ^２］であり、
   Ｔｆは、前記第１導電層の厚さ［ｍ］であり、
   Ｔｂは、前記第２導電層の厚さ［ｍ］であり、
   ｈｓは、前記支持層の厚さ［ｍ］である、
   電極。
9. 前記活物質層の一部は、前記複数の第１貫通孔の少なくとも一部の内部に配される、
   請求項８に記載の電極。
10. 正極と、
    負極と、
    前記正極及び前記負極の間に配されるセパレータと、
    を備え、
    前記正極及び前記負極の少なくとも一方は、請求項７又は請求項８に記載の電極を有する、
    電池。
11. 請求項１０に記載の電池と、
    前記電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、
    を備える、飛行体。
12. 樹脂材料を含む支持層に、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を形成する段階と、
    前記支持層の一方の面に、前記樹脂材料よりも優れた導電性を有する導電性材料を含む第１導電層を形成する段階と、
    前記支持層の他方の面に、前記樹脂材料よりも優れた導電性を有する導電性材料を含む第２導電層を形成する段階と、
    ４個の前記第１貫通孔の内部に、前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する導電部材を形成する段階と、
    を有し、
    前記導電部材を形成する段階は、
    ４個の前記第１貫通孔の内部に、前記支持層、前記第１導電層及び前記第２導電層を貫通する空隙が形成され、４個の前記第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域において、下記の数式１で示される第１集電パラメータの値が６２％以上９５．５％以下となるように、前記導電部材を形成する段階、
    を含み、
    前記数式１において、
    ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］であり、
    Ｓｕは、前記支持層の厚さ方向に略垂直な面で前記支持層を切断して得られる断面である第３面における、前記単位領域の面積［ｍ^２］であり、
    Ｓｖは、前記第３面における前記空隙の面積［ｍ^２］であり、
    Ｓｉは、前記第３面における前記導電部材の面積［ｍ^２］であり、
    Ｔｆは、前記第１導電層の厚さ［ｍ］であり、
    Ｔｂは、前記第２導電層の厚さ［ｍ］であり、
    ｈｓは、前記支持層の厚さ［ｍ］である、
    集電体を生産する方法。
13. 集電体を準備する段階と、
    前記集電体上に活物質層を形成する段階と、
    を有し、
    前記集電体は、
    板状又はフィルム状の形状を有し、樹脂材料を含む支持層と、
    前記支持層の一方の面である第１面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第１導電層と、
    前記支持層の他方の面である第２面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第２導電層と、
    を備え、
    前記支持層には、前記支持層を貫通する複数の貫通孔が形成されており、
    前記複数の貫通孔は、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含み、
    ４個の前記第１貫通孔のそれぞれの内部には、
    前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する導電部材と、
    前記支持層、前記第１導電層及び前記第２導電層を貫通する空隙と、
    が形成されており、
    ４個の前記第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域において、下記の数式１で示される第１集電パラメータの値は６２％以上９５．５％以下であり、
    前記数式１において、
    ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］であり、
    Ｓｕは、前記支持層の厚さ方向に略垂直な面で前記支持層を切断して得られる断面である第３面における、前記単位領域の面積［ｍ^２］であり、
    Ｓｖは、前記第３面における前記空隙の面積［ｍ^２］であり、
    Ｓｉは、前記第３面における前記導電部材の面積［ｍ^２］であり、
    Ｔｆは、前記第１導電層の厚さ［ｍ］であり、
    Ｔｂは、前記第２導電層の厚さ［ｍ］であり、
    ｈｓは、前記支持層の厚さ［ｍ］である、
    電極を生産する方法。
14. 正極及び負極を準備する段階と、
    セパレータを準備する段階と、
    前記正極、前記負極及び前記セパレータを用いて蓄電セルを組み立てる段階と、
    を有し、
    前記正極及び前記負極の少なくとも一方は、集電体を備え、
    前記正極の前記集電体、及び／又は、前記負極の前記集電体は、
    板状又はフィルム状の形状を有し、樹脂材料を含む支持層と、
    前記支持層の一方の面である第１面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第１導電層と、
    前記支持層の他方の面である第２面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する第２導電層と、
    を備え、
    前記支持層には、前記支持層を貫通する複数の貫通孔が形成されており、
    前記複数の貫通孔は、互いに隣接して配される４個の第１貫通孔を含み、
    ４個の前記第１貫通孔のそれぞれの内部には、
    前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する導電部材と、
    前記支持層、前記第１導電層及び前記第２導電層を貫通する空隙と、
    が形成されており、
    ４個の前記第１貫通孔のそれぞれの中心に囲まれた領域である単位領域において、下記の数式１で示される第１集電パラメータの値は６２％以上９５．５％以下であり、
    前記数式１において、
    ＣＰｕは、第１集電パラメータ［％］であり、
    Ｓｕは、前記支持層の厚さ方向に略垂直な面で前記支持層を切断して得られる断面である第３面における、前記単位領域の面積［ｍ^２］であり、
    Ｓｖは、前記第３面における前記空隙の面積［ｍ^２］であり、
    Ｓｉは、前記第３面における前記導電部材の面積［ｍ^２］であり、
    Ｔｆは、前記第１導電層の厚さ［ｍ］であり、
    Ｔｂは、前記第２導電層の厚さ［ｍ］であり、
    ｈｓは、前記支持層の厚さ［ｍ］である、
    電池を生産する方法。