JPWO2010067440A1 - 電極板の製造方法、電極板、電池、車両及び電池搭載機器 - Google Patents
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Abstract
静電スクリーン印刷法を用いながらも、活物質層における活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板の製造方法を提供する。活物質粒子同士が良好に結着した活物質層を有する電極板、この電極板を用いてなる電池、この電池を搭載した車両、及び、電池搭載機器を提供する。電極板２０，３０の製造方法は、電極基板２６，３６と、この基板主面２７，２８，３７，３８上に形成された活物質層２１，３１と、を備え、活物質粒子２２，３２及び樹脂粒子２３Ｇ，３３Ｇを、予め混合した混合粒子群ＭＸ１，ＭＸ２を、静電スクリーン印刷法により、基板主面２７，２８，３７，３８上に堆積させて未圧縮活物質層２１Ｂ，３１Ｂを形成する層形成工程を備える。
Description
本発明は、電極基板とこの基板主面に形成された活物質層とを備える電極板の製造方法、この電極板、電池、車両、及び、電池搭載機器に関する。
基板上に成膜する手法として、静電スクリーン印刷法が知られている。静電スクリーン印刷法とは、複数の目を有する静電スクリーンと基板の被塗面との間に高電圧（例えば、５００Ｖ以上）を印加して静電界を発生させると共に、帯電させた粒子を静電スクリーンの目から静電界中に投入して、クーロン力によって、粒子を被塗面に向けて飛ばし、この被塗面に堆積（塗布）させる手法である。
特許文献１では、電極構成体（電極基板）に、予め結着剤（バインダ樹脂）を塗布した後に、静電スクリーン印刷法を用いて、電極材料（活物質粒子、導電助剤等）を塗布して（堆積させて）電極材料層（活物質層）を形成する電極（電極板）の製造方法が挙げられている。
特許文献１では、電極構成体（電極基板）に、予め結着剤（バインダ樹脂）を塗布した後に、静電スクリーン印刷法を用いて、電極材料（活物質粒子、導電助剤等）を塗布して（堆積させて）電極材料層（活物質層）を形成する電極（電極板）の製造方法が挙げられている。
しかしながら、特許文献１では、結着剤（バインダ樹脂）の上に、電極材料（活物質粒子等）を堆積させるので、例えば、活物質粒子同士の間にバインダ樹脂が適切に介在できない。このため、電極材料層（活物質層）における活物質粒子同士の結着力が弱くなってしまう虞がある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、静電スクリーン印刷法を用いながらも、活物質層における活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板の製造方法を提供することを目的とする。また、活物質粒子同士が良好に結着した活物質層を有する電極板、この電極板を用いてなる電池、この電池を搭載した車両、及び、電池搭載機器を提供することを目的とする。
そして、その解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子及びバインダ樹脂を有する活物質層と、を備える電極板の製造方法であって、上記活物質粒子、及び、上記バインダ樹脂からなる樹脂粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、上記電極基板の上記基板主面上に堆積させて未圧縮活物質層を形成する層形成工程を備える電極板の製造方法である。
本発明の電極板の製造方法では、活物質粒子と樹脂粒子とを予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法で基板主面上に堆積させる。このため、樹脂粒子上に活物質粒子を静電スクリーン法で堆積させる場合に比して、未圧縮活物質層内において活物質粒子と樹脂粒子とを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮活物質層を用いて形成した活物質層では、活物質粒子同士をバインダ樹脂により適切に結着させることができる。かくして、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板を製造できる。
なお、混合粒子群には、活物質粒子及び樹脂粒子のほか、導電助剤等の粒子を含んでいても良い。また、電極基板として、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔などの金属箔や、金属板や、導電性を有する樹脂フィルム等を用いることができる。
また、バインダ樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂を用いると良く、具体的には、熱圧プレス工程において活物質粒子同士を熱融着により結着可能な特性を有する樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦとも言う）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体等のフッ素系樹脂や、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム状樹脂が挙げられる。さらに、樹脂粒子としては、例えば、上述のバインダ樹脂を、静電スクリーン印刷法で使用可能なように、粒状にしたものが挙げられる。
また、バインダ樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂を用いると良く、具体的には、熱圧プレス工程において活物質粒子同士を熱融着により結着可能な特性を有する樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦとも言う）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体等のフッ素系樹脂や、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム状樹脂が挙げられる。さらに、樹脂粒子としては、例えば、上述のバインダ樹脂を、静電スクリーン印刷法で使用可能なように、粒状にしたものが挙げられる。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記層形成工程で形成した前記未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮して前記バインダ樹脂により前記活物質粒子同士を結着させる熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
本発明の電極板の製造方法では、層形成工程で形成した未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮する熱圧プレス工程を備える。このため、未圧縮活物質層内の樹脂粒子を軟化変形させて、厚み方向に見て、いずれの部位でも、活物質粒子とバインダ樹脂との比率が一定となる活物質層を形成できる。従って、活物質粒子同士をバインダ樹脂の熱融着により確実に結着させた電極板を製造できる。
さらに、上述のいずれかの電極板の製造方法であって、前記電極基板は金属からなる電極板の製造方法とすると良い。
ところで、電極板の製造方法として、活物質粒子や結着材を分散媒に分散させてペーストとし、これを電極基板である金属箔上に塗布し、その後その分散媒を蒸発させて活物質層を形成する方法が知られている。
しかしながら、上述の方法では、塗布したペーストによって金属箔が腐食されてしまう場合がある。具体的には、例えば、分散媒として水を、活物質粒子としてＬｉ化合物をそれぞれ用いたペーストを用意し、これをアルミニウムからなる電極基板に塗布すると、その分散媒である水が電離して強アルカリ性を示すため、アルミニウムが腐食される。しかも、これと共に水素ガスが発生して、乾燥後の活物質層内に気孔が残存してしまうため、不均一な活物質層となり、この電極板を用いた電池の、電池性能が低下してしまう虞がある。
しかしながら、上述の方法では、塗布したペーストによって金属箔が腐食されてしまう場合がある。具体的には、例えば、分散媒として水を、活物質粒子としてＬｉ化合物をそれぞれ用いたペーストを用意し、これをアルミニウムからなる電極基板に塗布すると、その分散媒である水が電離して強アルカリ性を示すため、アルミニウムが腐食される。しかも、これと共に水素ガスが発生して、乾燥後の活物質層内に気孔が残存してしまうため、不均一な活物質層となり、この電極板を用いた電池の、電池性能が低下してしまう虞がある。
これに対し、本発明の製造方法では、電極基板が金属からなるので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いており、分散媒を用いないので、これによる金属製の電極基板に腐食が発生するのを防止して、電極基板に活物質層を適切に形成できる。
さらに、他の解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子及びバインダ樹脂を有する活物質層と、を備える電極板であって、上記活物質層は、上記活物質粒子と上記バインダ樹脂との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記活物質粒子同士が、熱融着した上記バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板である。
本発明の電極板では、活物質層において、活物質粒子とバインダ樹脂との比率がその厚み方向に一定にされてなり、活物質粒子同士が熱融着したバインダ樹脂により互いに結着してなる。このため、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板とすることができる。
さらに、他の解決手段は、前述した電極板を用いてなる電池である。
本発明の電池では、前述した電極板を用いるので、正極活物質層或いは負極活物質層において、活物質粒子同士の結着力が高く、例えば、充放電による膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池とすることができる。
なお、電池としては、例えば、正極用の電極基板上に正極活物質層を形成してなる正電極板と、負極用の電極基板上に負極活物質層を形成してなる負電極板とを用いてなる電池や、電極基板の一方の基板主面上に正極活物質層を、他方の基板主面上に負極活物質層をそれぞれ形成してなる電極板を用いてなるバイポーラ電池等が挙げられる。
さらに、他の解決手段は、前述した電池を搭載した車両である。
本発明の車両では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両とすることができる。
なお、車両としては、その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギを使用している車両であれば良く、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。
さらに、他の解決手段は、前述した電池を搭載した電池搭載機器である。
本発明の電池搭載機器では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる電池搭載機器とすることができる。
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも１つとして利用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。
１，５０１，７０１ 電池
１０，５１０，７１０ 発電要素
２０，５２０ 正電極板（電極板，金属箔）
２１，５２１ 正極活物質層（活物質層）
２１Ｂ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
２２ 正極活物質粒子（活物質粒子）
２３，３３ 結着材（バインダ樹脂）
２３Ｇ，３３Ｇ 結着粒子（樹脂粒子）
２６ 正極基板（電極基板）
２７ 第１正極基板主面（基板主面）
２８ 第２正極基板主面（基板主面）
３０，５３０ 負電極板（電極板）
３１，５３１ 負極活物質層（活物質層）
３１Ｂ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
３２ 負極活物質粒子（活物質粒子）
３６ 負極基板（電極基板）
３７ 第１負極基板主面（基板主面）
３８ 第２負極基板主面（基板主面）
７５０ 第１電極板（電極板）
７５１ 総正極基板（電極基板）
７５２ 総正極主面（基板主面）
７５５ 第２電極板（電極板）
７５６ 総負極基板（電極基板）
７５７ 総負極主面（基板主面）
７６０ 第３電極板（電極板）
７６６ 電極基板
７６７ 第１基板主面（基板主面）
７６８ 第２基板主面（基板主面）
８００ 車両
８１０ 組電池（電池）
９００ ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０ バッテリパック（電池）
ＤＴ 厚み方向
ＭＸ１，ＭＸ２，ＭＸ３，ＭＸ５ 混合粒子群
１０，５１０，７１０ 発電要素
２０，５２０ 正電極板（電極板，金属箔）
２１，５２１ 正極活物質層（活物質層）
２１Ｂ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
２２ 正極活物質粒子（活物質粒子）
２３，３３ 結着材（バインダ樹脂）
２３Ｇ，３３Ｇ 結着粒子（樹脂粒子）
２６ 正極基板（電極基板）
２７ 第１正極基板主面（基板主面）
２８ 第２正極基板主面（基板主面）
３０，５３０ 負電極板（電極板）
３１，５３１ 負極活物質層（活物質層）
３１Ｂ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
３２ 負極活物質粒子（活物質粒子）
３６ 負極基板（電極基板）
３７ 第１負極基板主面（基板主面）
３８ 第２負極基板主面（基板主面）
７５０ 第１電極板（電極板）
７５１ 総正極基板（電極基板）
７５２ 総正極主面（基板主面）
７５５ 第２電極板（電極板）
７５６ 総負極基板（電極基板）
７５７ 総負極主面（基板主面）
７６０ 第３電極板（電極板）
７６６ 電極基板
７６７ 第１基板主面（基板主面）
７６８ 第２基板主面（基板主面）
８００ 車両
８１０ 組電池（電池）
９００ ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０ バッテリパック（電池）
ＤＴ 厚み方向
ＭＸ１，ＭＸ２，ＭＸ３，ＭＸ５ 混合粒子群
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態１にかかる電池１の斜視図を図１に、この電池１の部分断面図を図２にそれぞれ示す。
この電池１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態１にかかる電池１の斜視図を図１に、この電池１の部分断面図を図２にそれぞれ示す。
この電池１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
このうち、電池ケース８０は、金属製で上部が開口した有底矩形箱形の電池ケース本体８１と、金属からなる板状で、その電池ケース本体８１の開口を閉塞する封口蓋８２とを含む（図１参照）。
このうち、封口蓋８２からは、発電要素１０の正電極板２０と電気的に接続した、アルミニウムからなる正極集電部材７１の先端部７１Ａが、また、発電要素１０の負電極板３０と電気的に接続した、銅からなる負極集電部材７２の先端部７２Ａが、それぞれ突出している（図１，２参照）。なお、封口蓋８２と、正極集電部材７１、又は、負極集電部材７２との間には、絶縁樹脂からなる絶縁部材７５がそれぞれ介在しており、封口蓋８２と、正極集電部材７１又は負極集電部材７２とを絶縁している。
このうち、封口蓋８２からは、発電要素１０の正電極板２０と電気的に接続した、アルミニウムからなる正極集電部材７１の先端部７１Ａが、また、発電要素１０の負電極板３０と電気的に接続した、銅からなる負極集電部材７２の先端部７２Ａが、それぞれ突出している（図１，２参照）。なお、封口蓋８２と、正極集電部材７１、又は、負極集電部材７２との間には、絶縁樹脂からなる絶縁部材７５がそれぞれ介在しており、封口蓋８２と、正極集電部材７１又は負極集電部材７２とを絶縁している。
また、発電要素１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層２１を有する正電極板２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層３１を有する負電極板３０と、セパレータ４０とを有する（図３参照）。この発電要素１０は、正電極板２０と負電極板３０とを、これらの間にセパレータ４０を介して、積層方向ＤＬに複数積層してなる（図３，４参照）。また、この発電要素１０は、図示しない電解液を含む。
このうち正電極板２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層２１を備える（図４参照）。さらに、この正極活物質層２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５を含む。
なお、本実施形態１では、この正極活物質層２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：導電助剤粒子２５＝８５：５：１０とした。
なお、本実施形態１では、この正極活物質層２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：導電助剤粒子２５＝８５：５：１０とした。
しかも、正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，４参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０とすることができる。
かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０とすることができる。
また、負電極板３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３を含む負極活物質層３１を形成している（図４参照）。
なお、この負極活物質層３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３＝９５：５とした。
なお、この負極活物質層３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３＝９５：５とした。
しかも、負極活物質層３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０とすることができる。
かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０とすることができる。
また、本実施形態１にかかる電池１では、上述の正電極板２０及び負電極板３０を用いるので、正極活物質層２１において、正極活物質粒子２２同士の結着力が高い。また、負極活物質層３１においても同様に、負極活物質粒子３２同士の結着力が高い。このため、例えば、充放電による活物質層２１，３１の膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子２２，３２の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池１とすることができる。
次に、本実施形態１にかかる電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成する層形成工程について図５，６を参照しつつ説明する。
まず、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成する層形成工程について図５，６を参照しつつ説明する。
層形成工程に用いる層形成装置１００Ｘは、図５に示すように、矩形平板形状で、５００メッシュのステンレス製のスクリーン１１０と、矩形平板状のステンレス製の受け台１２０と、ブラシ１３０と、電源装置１４０と、所定形状の貫通孔（図示しない）を有するマスク１５０と、混合粒子群ＭＸ１をスクリーン１１０上（図５中、上方）に供給する供給部１６０Ｘとを備える。このうち、供給部１６０Ｘは、自身の内部に混合粒子群ＭＸ１を収容しており、スクリーン１１０上に混合粒子群ＭＸ１を供給する。
また、電源装置１４０は、スクリーン１１０と、このスクリーン１１０に対向した位置にある受け台１２０との間に電圧を印加する。具体的には、電源装置１４０の負極をスクリーン１１０に、正極を受け台１２０にそれぞれ接続し、３ｋＶの電圧を印加する。これにより、スクリーン１１０と受け台１２０との間に、静電界を生じさせることができる。
また、ブラシ１３０は、スクリーン１１０上（図５中、上方）に配置されており、スクリーン１１０上を移動（具体的には、図５中、左右方向を往復移動）させ、スクリーン１１０上の帯電した混合粒子群ＭＸ１を、そのスクリーン１１０の目を通過させ、受け台１２０に向けて（図５中、下方へ）混合粒子群ＭＸ１を飛ばす。
また、アクリル製のマスク１５０は、スクリーン１１０と正極基板２６との間に位置し、スクリーン１１０から飛び出した混合粒子群ＭＸ１のうち、マスク１５０に形成した所定形状の貫通孔（図示しない）を通過したものを正極基板２６上に堆積させる。これにより、正極基板２６の主面の所望の位置に、混合粒子群ＭＸ１を堆積させることができる。
また、ブラシ１３０は、スクリーン１１０上（図５中、上方）に配置されており、スクリーン１１０上を移動（具体的には、図５中、左右方向を往復移動）させ、スクリーン１１０上の帯電した混合粒子群ＭＸ１を、そのスクリーン１１０の目を通過させ、受け台１２０に向けて（図５中、下方へ）混合粒子群ＭＸ１を飛ばす。
また、アクリル製のマスク１５０は、スクリーン１１０と正極基板２６との間に位置し、スクリーン１１０から飛び出した混合粒子群ＭＸ１のうち、マスク１５０に形成した所定形状の貫通孔（図示しない）を通過したものを正極基板２６上に堆積させる。これにより、正極基板２６の主面の所望の位置に、混合粒子群ＭＸ１を堆積させることができる。
この層形成工程では、まず、巻出し部ＭＤにセットした帯状の正極基板２６を引き出して長手方向ＤＡに移動させ、この正極基板２６の第１正極基板主面２７に、混合粒子群ＭＸ１を堆積させる（図６Ａ参照）。
なお、この混合粒子群ＭＸ１は、正極活物質粒子２２及び結着粒子２３Ｇの他に、導電助剤粒子２５を含み、これらを十分混合してなる。
供給部１６０Ｘからスクリーン１１０上（図６Ａ中、上方）に供給した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０上を図６Ａ中、左右方向に移動するブラシ１３０とスクリーン１１０との間で、負に摩擦帯電させる。そして、ブラシ１３０により、負に帯電した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０の目から押し出す。
なお、この混合粒子群ＭＸ１は、正極活物質粒子２２及び結着粒子２３Ｇの他に、導電助剤粒子２５を含み、これらを十分混合してなる。
供給部１６０Ｘからスクリーン１１０上（図６Ａ中、上方）に供給した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０上を図６Ａ中、左右方向に移動するブラシ１３０とスクリーン１１０との間で、負に摩擦帯電させる。そして、ブラシ１３０により、負に帯電した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０の目から押し出す。
ところで、電源装置１４０により、スクリーン１１０とそのスクリーン１１０の、図６Ａ中、下方に配置された受け台１２０との間には、電圧の印加による静電界が生じているので、スクリーン１１０の目を通過移動した混合粒子群ＭＸ１は、この静電界により、受け台１２０に向けて加速される。加速された混合粒子群ＭＸ１のうち、マスク１５０の貫通孔（図示しない）を通過したものが、図６Ｂ中、受け台１２０の上方に位置する正極基板２６に衝突する。
かくして、正極基板２６の第１正極基板主面２７上に混合粒子群ＭＸ１が堆積され、未圧縮の未圧縮正極活物質層２１Ｂが、長手方向ＤＡに間欠的に形成される（図６Ｂ参照）。
かくして、正極基板２６の第１正極基板主面２７上に混合粒子群ＭＸ１が堆積され、未圧縮の未圧縮正極活物質層２１Ｂが、長手方向ＤＡに間欠的に形成される（図６Ｂ参照）。
次いで、熱圧プレス工程では、ＰＶＤＦが軟化する温度まで加熱された、２つの金属製のプレスローラ２１０，２１０を備えたプレス装置２００Ｘを用いる（図５参照）。
上述の層形成工程の後に、正極基板２６を長手方向ＤＡに移動させて、未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成した正極基板２６を、加熱した２つのプレスローラ２１０、２１０の間に通すと、未圧縮正極活物質層２１Ｂは、正極基板２６と共に、加熱されながら厚さ方向ＤＴに圧縮される。これにより、未圧縮正極活物質層２１Ｂの結着粒子２３Ｇ（図６Ｂ参照）を軟化変形させて、正極活物質粒子２２同士のほか、正極活物質粒子２２と導電助剤粒子２５との間などを結着材２３の熱融着により互いに結着させる。
かくして、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層２１を形成する。
なお、熱圧プレス工程の後に、正極基板２６を巻取り部ＭＴで巻き取る（図５参照）。
上述の層形成工程の後に、正極基板２６を長手方向ＤＡに移動させて、未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成した正極基板２６を、加熱した２つのプレスローラ２１０、２１０の間に通すと、未圧縮正極活物質層２１Ｂは、正極基板２６と共に、加熱されながら厚さ方向ＤＴに圧縮される。これにより、未圧縮正極活物質層２１Ｂの結着粒子２３Ｇ（図６Ｂ参照）を軟化変形させて、正極活物質粒子２２同士のほか、正極活物質粒子２２と導電助剤粒子２５との間などを結着材２３の熱融着により互いに結着させる。
かくして、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層２１を形成する。
なお、熱圧プレス工程の後に、正極基板２６を巻取り部ＭＴで巻き取る（図５参照）。
さらに、正極基板２６の第２正極基板主面２８側についても、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘを用いて（図５参照）、正極活物質層２１を形成する。その後、正極活物質層２１を形成した正極基板２６を裁断する。
また、上記とは別に、負極基板３６においても、前述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘと同様の、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、負極活物質層３１を形成する。
但し、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙには、負極活物質粒子３２、及び、結着材３３をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子３３Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ２を収容している（図５参照）。また、層形成装置１００Ｙを用いた層形成工程の後に、矩形平板状の負極基板３６を載せて、プレス装置２００Ｙにより熱圧プレス工程を行う。これらの点で、正極活物質層２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるため、これらの説明を省略する。
なお、負極基板３６についても、正極基板２６と同様、第１負極基板主面３７上及び第２負極基板主面３８上に負極活物質層３１を形成する。その後、負極活物質層３１を形成した負極基板３６を裁断する。
但し、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙには、負極活物質粒子３２、及び、結着材３３をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子３３Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ２を収容している（図５参照）。また、層形成装置１００Ｙを用いた層形成工程の後に、矩形平板状の負極基板３６を載せて、プレス装置２００Ｙにより熱圧プレス工程を行う。これらの点で、正極活物質層２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるため、これらの説明を省略する。
なお、負極基板３６についても、正極基板２６と同様、第１負極基板主面３７上及び第２負極基板主面３８上に負極活物質層３１を形成する。その後、負極活物質層３１を形成した負極基板３６を裁断する。
裁断した矩形板状の正極基板２６及び負極基板３６を、矩形板状のセパレータ４０を介して交互に積層して、前述の発電要素１０ができあがる（図３，４参照）。
さらに、この発電要素１０の正電極板２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素１０を電気ケース本体８１に収容し、図示しない電解液を電池ケース本体８１に注液してセパレータ４０に吸収させた後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１ができあがる（図１参照）。
さらに、この発電要素１０の正電極板２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素１０を電気ケース本体８１に収容し、図示しない電解液を電池ケース本体８１に注液してセパレータ４０に吸収させた後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１ができあがる（図１参照）。
本実施形態１の正電極板２０の製造方法では、正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ１を、静電スクリーン印刷法で正極基板２６の第１正極基板主面２７（第２正極基板主面２８）上に堆積させる。このため、結着粒子２３Ｇ上に正極活物質粒子２２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内において正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮正極活物質層２１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２同士を結着材２３により適切に結着させることができる。かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０を製造できる。
同様に、負電極板３０の製造方法では、負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ２を、静電スクリーン印刷法で負極基板３６の第１負極基板主面３７（第２負極基板主面３８）上に堆積させる。このため、結着粒子３３Ｇ上に負極活物質粒子３２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内において負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮負極活物質層３１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した負極活物質層３１では、負極活物質粒子３２同士を結着材３３により適切に結着させることができる。かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０を製造できる。
また、熱圧プレス工程により、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内の結着粒子２３Ｇを軟化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が一定となる正極活物質層２１を形成できる。従って、正極活物質粒子２２同士を結着材２３の熱融着により確実に結着させた正電極板２０を製造できる。
同様に、熱圧プレス工程により、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内の結着粒子３３Ｇを軟化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が一定となる負極活物質層３１を形成できる。従って、負極活物質粒子３２同士を結着材３３の熱融着により確実に結着させた負電極板３０を製造できる。
また、正電極板２０において、正極基板２６をアルミニウムからなるものとしたので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いて、分散媒を用いないので、これによる正極基板２６の腐食の発生を防止して、正極基板２６に正極活物質層２１を適切に形成できる。
（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池５０１について、図１〜３，５，７を参照しつつ説明する。
本変形形態１は、セパレータ及び電解液の代わりに固体電解質を用いる点、即ち、その電池５０１の正電極板と負電極板との間に固体電解質層５４０を介在させている点、及び、それに伴い正電極板の正極活物質層内、及び、負電極板の負極活物質層内に固体電解質粒子を含む点で、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
次に、本発明の変形形態１にかかる電池５０１について、図１〜３，５，７を参照しつつ説明する。
本変形形態１は、セパレータ及び電解液の代わりに固体電解質を用いる点、即ち、その電池５０１の正電極板と負電極板との間に固体電解質層５４０を介在させている点、及び、それに伴い正電極板の正極活物質層内、及び、負電極板の負極活物質層内に固体電解質粒子を含む点で、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
本変形形態１にかかる電池５０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素５１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
発電要素５１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０とを、積層方向ＤＬにいずれも交互に複数積層してなる（図３，７参照）。なお、正電極板５２０の正極活物質層５２１と、この正電極板５２０と隣りあう負電極板５３０の負極活物質層５３１との間には、固体電解質層５４０が介在している（図７参照）。
発電要素５１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０とを、積層方向ＤＬにいずれも交互に複数積層してなる（図３，７参照）。なお、正電極板５２０の正極活物質層５２１と、この正電極板５２０と隣りあう負電極板５３０の負極活物質層５３１との間には、固体電解質層５４０が介在している（図７参照）。
このうち正電極板５２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層５２１を備える（図７参照）。さらに、この正極活物質層５２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる固体電解質粒子２４を含む。
なお、本変形形態１では、この正極活物質層５２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：固体電解質粒子２４＝６７：５：２８とした。
なお、本変形形態１では、この正極活物質層５２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：固体電解質粒子２４＝６７：５：２８とした。
しかも、正極活物質層５２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，７参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、実施形態１と同様、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板５２０とすることができる。
かくして、実施形態１と同様、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板５２０とすることができる。
また、負電極板５３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、ＰＶＤＦからなる結着材３３、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる固体電解質粒子３４を含む負極活物質層５３１を形成している（図７参照）。
なお、この負極活物質層５３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３：固体電解質粒子３４＝４７．５：５：４７．５とした。
なお、この負極活物質層５３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３：固体電解質粒子３４＝４７．５：５：４７．５とした。
しかも、負極活物質層５３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、実施形態１と同様、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板５３０とすることができる。
かくして、実施形態１と同様、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板５３０とすることができる。
次に、本変形形態１にかかる電池５０１の製造方法について、図５を参照しつつ説明する。
まず、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｘを用いて層形成工程を行い、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層（図示しない）を形成する。但し、導電助剤粒子２５を除く、正極活物質粒子２２、結着粒子２３Ｇ、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子２４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ３を、層形成装置１００Ｘの供給部１６０Ｘから供給する点で、実施形態１と異なる（図５参照）。
まず、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｘを用いて層形成工程を行い、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層（図示しない）を形成する。但し、導電助剤粒子２５を除く、正極活物質粒子２２、結着粒子２３Ｇ、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子２４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ３を、層形成装置１００Ｘの供給部１６０Ｘから供給する点で、実施形態１と異なる（図５参照）。
次いで、実施形態１と同様のプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて熱圧プレス工程を行い、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層５２１を形成する。
次に、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘと同様の、層形成装置１００Ｚ及びプレス装置２００Ｚを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、正極基板２６上に形成した正極活物質層５２１上に、さらに固体電解質層５４０を積層，形成する。
但し、層形成装置１００Ｚの供給部１６０Ｚには、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子４１、及び、結着材４２をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子４２Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ４を収容している（図５参照）。なお、この点でのみ、正極活物質層５２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるので、これらの説明を省略する。
但し、層形成装置１００Ｚの供給部１６０Ｚには、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子４１、及び、結着材４２をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子４２Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ４を収容している（図５参照）。なお、この点でのみ、正極活物質層５２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるので、これらの説明を省略する。
次いで、実施形態１と同様の、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、固体電解質層５４０上に、さらに負極活物質層５３１を積層，形成する。
但し、負極活物質粒子３２及び結着粒子３３Ｇのほか、固体電解質粒子３４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ５を、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙから供給する点で、実施形態１と異なる（図５参照）。
但し、負極活物質粒子３２及び結着粒子３３Ｇのほか、固体電解質粒子３４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ５を、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙから供給する点で、実施形態１と異なる（図５参照）。
さらに、上述の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ，１００Ｚ及びプレス装置２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚを繰り返し用いて、正極活物質層５２１、負極活物質層５３１、或いは、固体電解質層５４０を形成する。その後、正極基板２６を裁断して、前述の発電要素５１０、即ち、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０と、正極活物質層５２１と負極活物質層５３１との間に介在する固体電解質層５４０とを有する発電要素５１０ができる（図３，７参照）。
さらに、この発電要素５１０の正電極板５２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板５３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素５１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池５０１ができあがる（図１参照）。
さらに、この発電要素５１０の正電極板５２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板５３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素５１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池５０１ができあがる（図１参照）。
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２にかかる電池７０１について、図１，５，８〜１０を参照しつつ説明する。
本実施形態２は、その電池７０１がバイポーラ型の電池である点、及び、ゲル電解質を用いている点で、前述の実施形態１と異なる。
次に、本発明の実施形態２にかかる電池７０１について、図１，５，８〜１０を参照しつつ説明する。
本実施形態２は、その電池７０１がバイポーラ型の電池である点、及び、ゲル電解質を用いている点で、前述の実施形態１と異なる。
この電池７０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素７１０を有するバイポーラ型のリチウムイオン二次電池である（図１，８参照）。
このうち、発電要素７１０は、図９中、最上部に位置する総正極基板７５１と、最下部に位置する総負極基板７５６とを有する。また、これらの間に、いずれも複数の、正極活物質層２１、負極活物質層３１、ゲル電解質層７４０及び金属箔からなる電極基板７６６を、積層方向ＤＬに積層されている（図９，１０参照）。なお、各々の電極基板７６６は、図９中、左奥から右手前方向の寸法が総正極基板７５１（総負極基板７５６）より短い、矩形箔状である。
このうち、発電要素７１０は、図９中、最上部に位置する総正極基板７５１と、最下部に位置する総負極基板７５６とを有する。また、これらの間に、いずれも複数の、正極活物質層２１、負極活物質層３１、ゲル電解質層７４０及び金属箔からなる電極基板７６６を、積層方向ＤＬに積層されている（図９，１０参照）。なお、各々の電極基板７６６は、図９中、左奥から右手前方向の寸法が総正極基板７５１（総負極基板７５６）より短い、矩形箔状である。
この実施形態２における、正極活物質層２１及び負極活物質層３１はいずれも実施形態１における正極活物質層２１及び負極活物質層３１と同様である。即ち、正極活物質層２１には、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活物質粒子２２、ＰＶＤＦからなる結着材２３、及び、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５が含まれる。一方、負極活物質層３１には、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３が含まれる。
また、ゲル電解質層７４０は、三次元的な網目構造を構成した、ポリエチレンオキシドからなるポリマー（図示しない）と電解液（図示しない）とを有する。このゲル電解質層７４０は、ポリマーの網目がなす空隙に電解液（図示しない）を保持させたゲル状の電解質である。
なお、ポリマーとしては、上記の他に、例えば、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル系樹脂、アラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、これらの共重合体、これらのアロイ（異なるポリマーの複合体）が挙げられる。
なお、ポリマーとしては、上記の他に、例えば、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル系樹脂、アラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、これらの共重合体、これらのアロイ（異なるポリマーの複合体）が挙げられる。
発電要素７１０を、具体的に総正極基板７５１側から順に説明すると、この総正極基板７５１の一方の主面である総正極主面７５２上に正極活物質層２１が形成されている（図１０参照）。そして、その正極活物質層２１の、図１０中、下方には、ゲル電解質層７４０が、このゲル電解質層７４０の、図中、下方には、負極活物質層３１がそれぞれ形成されており、さらにその負極活物質層３１の、図中、下方には、電極基板７６６が、自身の第２基板主面７６８で接して配置されている。さらに、この電極基板７６６の第１基板主面７６７上（図１０中、下方）には、正極活物質層２１が形成されている。また、この正極活物質層２１の、図１０中、下方には、既に説明したのと同じく、ゲル電解質層７４０、負極活物質層３１、及び、電極基板７６６が積層されており、これが繰り返されている。そして、図１０中、最も下方に位置した負極活物質層３１に接して、総負極基板７５６が配置されている。
なお、この発電要素７１０では、ゲル電解質層７４０を介した正極活物質層２１と負極活物質層３１との間で、１つの単位電池が構成される。従って、発電要素７１０は、複数の単位電池が積層方向ＤＬに直列に積層された形態をなすので、第１電極板７５０の総正極基板７５１と、第２電極板７５５の総負極基板７５６との間には、第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０における各電位差の、総和の電位差が生じる。
また、この発電要素７１０では、アルミニウムからなる矩形板状の総正極基板７５１と、この総正極基板７５１の総正極主面７５２上に形成された正極活物質層２１とで、第１電極板７５０をなしていると見ることができる（図１０参照）。また、銅からなる矩形板状の総負極基板７５６と、この総負極基板７５６の総負極主面７５７上に形成された負極活物質層３１とで、第２電極板７５５をなしていると見ることができる。さらに、電極基板７６６と、この上下、即ち第１基板主面７６７上に形成された正極活物質層２１と、第２基板主面７６８上に形成された負極活物質層３１とで、第３電極板７６０をなしていると見ることができる。
すると、この発電要素７１０は、第１電極板７５０と第３電極板７６０との間、第３電極板７６０，７６０同士の間、及び、第３電極板７６０と第２電極板７５５との間に、それぞれゲル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
すると、この発電要素７１０は、第１電極板７５０と第３電極板７６０との間、第３電極板７６０，７６０同士の間、及び、第３電極板７６０と第２電極板７５５との間に、それぞれゲル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
なお、総正極基板７５１には正極タブ部７７１が、また、総負極基板７５６には負極タブ部７７２が、それぞれ図９中、左手前方向に延出している。この正極タブ部７７１の先端部７７１Ａ、及び、負極タブ部７７２の先端部７７２Ａが、電池ケース８０の封口蓋８２を貫通し、電池ケース８０からその外部に突出して、電池７０１の外部端子をなしている（図１，８参照）。
本実施形態２の第１電極板７５０及び第３電極板７６０では、実施形態１，変形形態１と同様、これらに形成された正極活物質層２１が、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
また、第２電極板７５５及び第３電極板７６０では、実施形態１，変形形態１と同様、これらに形成された負極活物質層３１が、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士、或いは、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０とすることができる。
また、第２電極板７５５及び第３電極板７６０では、実施形態１，変形形態１と同様、これらに形成された負極活物質層３１が、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士、或いは、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０とすることができる。
なお、本実施形態２にかかる電池７０１の製造にあたっては、前述の実施形態１の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ、及び、プレス装置２００Ｘ，２００Ｙを用いて（図５参照）、電極基板７６６（或いは、総正極基板７５１又は総負極基板７５６）上に正極活物質層２１、或いは負極活物質層３１を形成する。
具体的には、まず、変形形態１と同様の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６の第１基板主面７６７上に正極活物質層２１を間欠的に形成する。次いで、電極基板７６６の第２基板主面７６８上に、変形形態１と同様の層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６を挟んで正極活物質層２１が配置された位置に負極活物質層３１を形成する。なお、その後、長手方向ＤＡに所定寸法になるように裁断して、矩形板状の電極基板７６６に形成する。
具体的には、まず、変形形態１と同様の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６の第１基板主面７６７上に正極活物質層２１を間欠的に形成する。次いで、電極基板７６６の第２基板主面７６８上に、変形形態１と同様の層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６を挟んで正極活物質層２１が配置された位置に負極活物質層３１を形成する。なお、その後、長手方向ＤＡに所定寸法になるように裁断して、矩形板状の電極基板７６６に形成する。
また、総正極基板７５１について、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、その総正極主面７５２上に正極活物質層２１を形成する。さらに、総負極基板７５６について、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、その総負極主面７５７上に負極活物質層３１を形成する。
また、別途、ゲル電解質層７４０を、電解質高分子（モノマー）を含有する電解液を金属箔上に塗布し、電子線照射によるラジカル重合によりモノマーを重合させて膜を形成し、この膜を金属箔より剥がして矩形板状に裁断して作製しておく。
その後、ゲル電解質層７４０を、２つの電極基板７６６，７６６の間、及び、電極基板７６６と総正極基板７５１又は総負極基板７５６との間に介在させるようにして、積層方向ＤＬ（厚さ方向ＤＴ）にこれらを積層する。かくして、前述の発電要素７１０ができあがる（図９，１０参照）。
さらに、この発電要素７１０の総正極基板７５１の正極タブ部７７１を、総負極基板７５６の負極タブ部７７２をそれぞれ封口蓋８２に貫通させた後、この発電要素７１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池７０１ができあがる（図１参照）。
（実施形態３）
本実施形態３にかかる車両８００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両８００は、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両８００は、車体８９０、エンジン８４０、これに取り付けられたフロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、及び、複数の電池１，５０１，７０１を自身の内部に有する組電池８１０を有している。
本実施形態３にかかる車両８００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両８００は、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両８００は、車体８９０、エンジン８４０、これに取り付けられたフロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、及び、複数の電池１，５０１，７０１を自身の内部に有する組電池８１０を有している。
本実施形態３にかかる車両８００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両８００とすることができる。
（実施形態４）
また、本実施形態４のハンマードリル９００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを含むバッテリパック９１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック９１０、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック９１０は、本体９２０のパック収容部９２１に脱着可能に収容されている。
また、本実施形態４のハンマードリル９００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを含むバッテリパック９１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック９１０、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック９１０は、本体９２０のパック収容部９２１に脱着可能に収容されている。
本実施形態４にかかるハンマードリル９００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できるハンマードリル９００とすることができる。
以上において、本発明を実施形態１〜実施形態４及び変形形態１に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では、電極基板２６，３６としてアルミニウム箔或いは銅箔を用いたが、例えば、材質をニッケルやステンレス等としても良い。また、金属箔の他に、例えば、金属板や、導電性を有する樹脂フィルムを用いても良い。
例えば、実施形態１では、電極基板２６，３６としてアルミニウム箔或いは銅箔を用いたが、例えば、材質をニッケルやステンレス等としても良い。また、金属箔の他に、例えば、金属板や、導電性を有する樹脂フィルムを用いても良い。
また、実施形態１，変形形態１では、セパレータ或いは固体電解質層を正電極板及び負電極板の間に介在させた積層型のリチウムイオン二次電池としたが、そのセパレータ，固体電解質層の代わりに、実施形態２で示したゲル電解質層を用いた形態としても良い。また、実施形態２では、ゲル電解質層を用いたバイポーラ型のリチウムイオン二次電池としたが、ゲル電解質層の代わりに、実施形態１，変形形態１で示したセパレータ或いは固体電解質層を用いたバイポーラ型の電池としても良い。
また、変形形態１では、正極活物質層５２１、固体電解質層５４０及び負極活物質層５３１を、この順に一層ずつ積層して、発電要素を形成した。
しかし、これら正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層を形成し積層する手順に、特に限定はなく、例えば、正極基板上に正極活物質層を、負極基板上に負極活物質層をそれぞれ別々に形成し、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質を形成する。その後、この未圧縮固体電解質層を介して負極活物質層と正極活物質層とを重ねて、三者を合わせて、プレス装置を用いて圧縮して、固体電解質層を形成して、それらを積層しても良い。
さらに、例えば、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質層を形成した後にプレスして、正極活物質層上に固体電解質層、或いは、負極活物質層上に固体電解質層を形成しておく。そして、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮負極活物質層を、或いは、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮正極活物質層を堆積させて、全体をプレスしても良い。
しかし、これら正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層を形成し積層する手順に、特に限定はなく、例えば、正極基板上に正極活物質層を、負極基板上に負極活物質層をそれぞれ別々に形成し、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質を形成する。その後、この未圧縮固体電解質層を介して負極活物質層と正極活物質層とを重ねて、三者を合わせて、プレス装置を用いて圧縮して、固体電解質層を形成して、それらを積層しても良い。
さらに、例えば、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質層を形成した後にプレスして、正極活物質層上に固体電解質層、或いは、負極活物質層上に固体電解質層を形成しておく。そして、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮負極活物質層を、或いは、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮正極活物質層を堆積させて、全体をプレスしても良い。
【０００２】
課題を解決するための手段
［０００６］
そして、本発明の一態様における解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子、活物質層用バインダ樹脂、及び固体電解質からなる活物質層用固体電解質粒子を有する活物質層と、を備える電極板の製造方法であって、上記活物質粒子、上記活物質層用バインダ樹脂からなる活物質層用樹脂粒子、及び上記活物質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、上記電極基板の上記基板主面上に堆積させて未圧縮活物質層を形成する層形成工程を備える電極板の製造方法である。
［０００７］
本発明の電極板の製造方法では、活物質粒子と樹脂粒子とを予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法で基板主面上に堆積させる。このため、樹脂粒子上に活物質粒子を静電スクリーン法で堆積させる場合に比して、未圧縮活物質層内において活物質粒子と樹脂粒子とを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮活物質層を用いて形成した活物質層では、活物質粒子同士をバインダ樹脂により適切に結着させることができる。かくして、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板を製造できる。
［０００８］
なお、混合粒子群には、活物質粒子及び樹脂粒子のほか、導電助剤等の粒子を含んでいても良い。また、電極基板として、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔などの金属箔や、金属板や、導電性を有する樹脂フィルム等を用いることができる。
また、バインダ樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂を用いると良く、具体的には、熱圧プレス工程において活物質粒子同士を熱融着により結着可能な特性を有する樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦとも言う）、ポリテトラフルオロエテレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体等のフッ素系樹脂や、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム状樹脂が挙げられる。さらに、樹脂粒子としては、例えば、上述のバインダ樹脂を、静電スクリーン印刷法で使用可能なように、粒状にしたものが挙げられる。
［０００９］
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記層形成工程で形成した前記未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮して前記活物質層用バインダ樹脂により前記活物質粒子及び前記活物質層用固体電解質粒子同士を
課題を解決するための手段
［０００６］
そして、本発明の一態様における解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子、活物質層用バインダ樹脂、及び固体電解質からなる活物質層用固体電解質粒子を有する活物質層と、を備える電極板の製造方法であって、上記活物質粒子、上記活物質層用バインダ樹脂からなる活物質層用樹脂粒子、及び上記活物質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、上記電極基板の上記基板主面上に堆積させて未圧縮活物質層を形成する層形成工程を備える電極板の製造方法である。
［０００７］
本発明の電極板の製造方法では、活物質粒子と樹脂粒子とを予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法で基板主面上に堆積させる。このため、樹脂粒子上に活物質粒子を静電スクリーン法で堆積させる場合に比して、未圧縮活物質層内において活物質粒子と樹脂粒子とを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮活物質層を用いて形成した活物質層では、活物質粒子同士をバインダ樹脂により適切に結着させることができる。かくして、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板を製造できる。
［０００８］
なお、混合粒子群には、活物質粒子及び樹脂粒子のほか、導電助剤等の粒子を含んでいても良い。また、電極基板として、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔などの金属箔や、金属板や、導電性を有する樹脂フィルム等を用いることができる。
また、バインダ樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂を用いると良く、具体的には、熱圧プレス工程において活物質粒子同士を熱融着により結着可能な特性を有する樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦとも言う）、ポリテトラフルオロエテレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体等のフッ素系樹脂や、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム状樹脂が挙げられる。さらに、樹脂粒子としては、例えば、上述のバインダ樹脂を、静電スクリーン印刷法で使用可能なように、粒状にしたものが挙げられる。
［０００９］
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記層形成工程で形成した前記未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮して前記活物質層用バインダ樹脂により前記活物質粒子及び前記活物質層用固体電解質粒子同士を
【０００３】
結着させる熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
［００１０］
本発明の電極板の製造方法では、層形成工程で形成した未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮する熱圧プレス工程を備える。このため、未圧縮活物質層内の樹脂粒子を軟化変形させて、厚み方向に見て、いずれの部位でも、活物質粒子とバインダ樹脂との比率が一定となる活物質層を形成できる。従って、活物質粒子同士をバインダ樹脂の熱融着により確実に結着させた電極板を製造できる。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記電極板は、前記活物質層上に固体電解質層用固体電解質粒子及び固体電解質層用バインダ樹脂からなる固体電解質層を有してなり、前記熱圧プレス工程の後に、上記固体電解質層用バインダ樹脂からなる固体電解質層用樹脂粒子及び上記固体電解質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、前記活物質層上に堆積させて未圧縮固体電解質層を形成する未圧縮固体電解質層形成工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記固体電解質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記固体電解質層用樹脂粒子及び前記固体電解質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用樹脂粒子及び前記活物質層用バインダ樹脂と同材質である電極仮の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮固体電解質層形成工程で形成した前記未圧縮固体電解質層を加熱しつつ圧縮して、前記固体電解質層用バインダ樹脂により前記固体電解質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記固体電解質層を形成する固体電解質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記電極板は、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂、及び逆極性活物質層用固体電解質粒子からなる逆極性活物質層を前記固体電解質層上に有してなり、前記固体電解質層熱圧プレス工程の後に、上記逆極性活物質粒子、上記逆極性活物質層用バインダ樹脂からなる逆極性活物質層用樹脂粒子、及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、前記固体電解質層上に堆積させて未圧縮逆極性活物質層を形成する未圧縮逆極性活物質層形成工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用樹脂粒子及び前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用樹脂粒子及び前記固体電解質層用樹脂粒子、並びに、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮逆極性活物質層形成工程で形成した前記未圧縮逆極性活物質層を加熱しつつ圧縮して、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂により前記逆極性活物質粒子、及び前記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記逆極性活物質層を形成する逆極性活物質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
［００１１］
さらに、上述のいずれかの電極板の製造方法であって、前記電極基板は金属からなる電極板の製造方法とすると良い。
［００１２］
ところで、電極板の製造方法として、活物質粒子や結着材を分散媒に分散させてペーストとし、これを電極基板である金属箔上に塗布し、その後その分散媒を蒸発させて活物質層を形成する方法が知られている。
しかしながら、上述の方法では、塗布したペーストによって金属箔が腐食されてしまう場合がある。具体的には、例えば、分散媒として水を、活物質粒子としてＬｉ化合物をそれぞれ用いたペーストを用意し、これをアルミニウムからなる電極基板に塗布すると、その分散媒である水が電離して強アルカリ性を示すため、アルミニウムが腐食される。しかも、これと共に水素ガスが発生して、乾燥後の活物質層内に気孔が残存してしまうため、不均一な活物質層となり、この電極板を用いた電池の、電池性能が低下してしまう虞がある。
［００１３］
これに対し、本発明の製造方法では、電極基板が金属からなるので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いており、分散媒を用いないので、これによる金属製の電極基板に腐食が発生するのを防止して、電極基板に活物質層を適切に形成できる。
［００１４］
さらに、他の態様における解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子、活物質層用バインダ樹脂、及び固体電解質からなる活物質層用固体電解質粒子を有する活物質層と、を備える電極板であって、上記活物質層は、上記活物質粒子と上記活物質層用バインダ樹脂と上記活物質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記活物質粒子及び上記活物質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記活物質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板である。
［００１５］
本発明の電極板では、活物質層において、活物質粒子とバインダ樹脂との比率が
結着させる熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
［００１０］
本発明の電極板の製造方法では、層形成工程で形成した未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮する熱圧プレス工程を備える。このため、未圧縮活物質層内の樹脂粒子を軟化変形させて、厚み方向に見て、いずれの部位でも、活物質粒子とバインダ樹脂との比率が一定となる活物質層を形成できる。従って、活物質粒子同士をバインダ樹脂の熱融着により確実に結着させた電極板を製造できる。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記電極板は、前記活物質層上に固体電解質層用固体電解質粒子及び固体電解質層用バインダ樹脂からなる固体電解質層を有してなり、前記熱圧プレス工程の後に、上記固体電解質層用バインダ樹脂からなる固体電解質層用樹脂粒子及び上記固体電解質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、前記活物質層上に堆積させて未圧縮固体電解質層を形成する未圧縮固体電解質層形成工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記固体電解質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記固体電解質層用樹脂粒子及び前記固体電解質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用樹脂粒子及び前記活物質層用バインダ樹脂と同材質である電極仮の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮固体電解質層形成工程で形成した前記未圧縮固体電解質層を加熱しつつ圧縮して、前記固体電解質層用バインダ樹脂により前記固体電解質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記固体電解質層を形成する固体電解質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記電極板は、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂、及び逆極性活物質層用固体電解質粒子からなる逆極性活物質層を前記固体電解質層上に有してなり、前記固体電解質層熱圧プレス工程の後に、上記逆極性活物質粒子、上記逆極性活物質層用バインダ樹脂からなる逆極性活物質層用樹脂粒子、及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、前記固体電解質層上に堆積させて未圧縮逆極性活物質層を形成する未圧縮逆極性活物質層形成工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用樹脂粒子及び前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用樹脂粒子及び前記固体電解質層用樹脂粒子、並びに、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮逆極性活物質層形成工程で形成した前記未圧縮逆極性活物質層を加熱しつつ圧縮して、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂により前記逆極性活物質粒子、及び前記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記逆極性活物質層を形成する逆極性活物質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
［００１１］
さらに、上述のいずれかの電極板の製造方法であって、前記電極基板は金属からなる電極板の製造方法とすると良い。
［００１２］
ところで、電極板の製造方法として、活物質粒子や結着材を分散媒に分散させてペーストとし、これを電極基板である金属箔上に塗布し、その後その分散媒を蒸発させて活物質層を形成する方法が知られている。
しかしながら、上述の方法では、塗布したペーストによって金属箔が腐食されてしまう場合がある。具体的には、例えば、分散媒として水を、活物質粒子としてＬｉ化合物をそれぞれ用いたペーストを用意し、これをアルミニウムからなる電極基板に塗布すると、その分散媒である水が電離して強アルカリ性を示すため、アルミニウムが腐食される。しかも、これと共に水素ガスが発生して、乾燥後の活物質層内に気孔が残存してしまうため、不均一な活物質層となり、この電極板を用いた電池の、電池性能が低下してしまう虞がある。
［００１３］
これに対し、本発明の製造方法では、電極基板が金属からなるので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いており、分散媒を用いないので、これによる金属製の電極基板に腐食が発生するのを防止して、電極基板に活物質層を適切に形成できる。
［００１４］
さらに、他の態様における解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子、活物質層用バインダ樹脂、及び固体電解質からなる活物質層用固体電解質粒子を有する活物質層と、を備える電極板であって、上記活物質層は、上記活物質粒子と上記活物質層用バインダ樹脂と上記活物質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記活物質粒子及び上記活物質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記活物質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板である。
［００１５］
本発明の電極板では、活物質層において、活物質粒子とバインダ樹脂との比率が
【０００４】
その厚み方向に一定にされてなり、活物質粒子同士が熱融着したバインダ樹脂により互いに結着してなる。このため、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板とすることができる。
さらに、上述の電極板であって、前記活物質層上に固体電解質層用バインダ樹脂及び固体電解質層用固体電解質粒子からなる固体電解質層を有してなり、上記固体電解質層は、上記固体電解質層用バインダ樹脂と上記固体電解質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記固体電解質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記固体電解質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記固体電解質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層上に、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂及び逆極性活物質層用固体電解質粒子を有する逆極性活物質層を有してなり、上記逆極性活物質膚は、上記逆極性活物質粒子と逆極性活物質層用バインダ樹脂と上記逆極性活物質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記逆極性活物質粒子及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記逆極性活物質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
［００１６］
さらに、他の態様における解決手段は、前述したいずれかの電極抜を用いてなる電池である。
［００１７］
本発明の電池では、前述した電極板を用いるので、正極活物質層或いは負極活物質層において、活物質粒子同士の結着力が高く、例えば、充放電による膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池とすることができる。
［００１８］
なお、電池としては、例えば、正極用の電極基板上に正極活物質層を形成してなる正電極板と、負極用の電極基板上に負極活物質層を形成してなる負電極仮とを用いてなる電池や、電極基板の一方の基板主面上に正極活物質層を、他方の基板主面上に負極活物質層をそれぞれ形成してなる電極板を用いてなるバイポーラ電池等が挙げられる。
［００１９］
さらに、他の態様における解決手段は、前述した電池を搭載した車両である。
［００２０］
本発明の車両では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両とすることができる。
［００２１］
なお、車両としては、その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギを使用している車両であれば良く、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動東ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。
［００２２］
さらに、他の態様における解決手段は、前述した電池を搭載した電池搭載機器である。
［００２３］
本発明の電池搭載機器では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる電池搭載機器とすることができる。
［００２４］
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも１つとして利用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。
その厚み方向に一定にされてなり、活物質粒子同士が熱融着したバインダ樹脂により互いに結着してなる。このため、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板とすることができる。
さらに、上述の電極板であって、前記活物質層上に固体電解質層用バインダ樹脂及び固体電解質層用固体電解質粒子からなる固体電解質層を有してなり、上記固体電解質層は、上記固体電解質層用バインダ樹脂と上記固体電解質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記固体電解質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記固体電解質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記固体電解質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層上に、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂及び逆極性活物質層用固体電解質粒子を有する逆極性活物質層を有してなり、上記逆極性活物質膚は、上記逆極性活物質粒子と逆極性活物質層用バインダ樹脂と上記逆極性活物質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記逆極性活物質粒子及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記逆極性活物質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
［００１６］
さらに、他の態様における解決手段は、前述したいずれかの電極抜を用いてなる電池である。
［００１７］
本発明の電池では、前述した電極板を用いるので、正極活物質層或いは負極活物質層において、活物質粒子同士の結着力が高く、例えば、充放電による膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池とすることができる。
［００１８］
なお、電池としては、例えば、正極用の電極基板上に正極活物質層を形成してなる正電極板と、負極用の電極基板上に負極活物質層を形成してなる負電極仮とを用いてなる電池や、電極基板の一方の基板主面上に正極活物質層を、他方の基板主面上に負極活物質層をそれぞれ形成してなる電極板を用いてなるバイポーラ電池等が挙げられる。
［００１９］
さらに、他の態様における解決手段は、前述した電池を搭載した車両である。
［００２０］
本発明の車両では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両とすることができる。
［００２１］
なお、車両としては、その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギを使用している車両であれば良く、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動東ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。
［００２２］
さらに、他の態様における解決手段は、前述した電池を搭載した電池搭載機器である。
［００２３］
本発明の電池搭載機器では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる電池搭載機器とすることができる。
［００２４］
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも１つとして利用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。
【０００５】
図面の簡単な説明
［００２５］
［図１］参考形態１，参考形態２，実施形態１にかかる電池の斜視図である。
［図２］参考形態１，実施形態１にかかる電池の部分断面図である。
［図３］参考形態１，実施形態１の発電要素の斜視図である。
［図４］参考形態１の発電要素の部分拡大断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
［図５］参考形態１，参考形態２にかかる層形成工程及び熱圧プレス工程の説明図である。
［図６Ａ］参考形態１にかかる層形成工程の説明図である。
［図６Ｂ］参考形態１にかかる層形成工程の説明図である。
［図７］実施形態１の発電要素の部分拡大断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
［図８］参考形態２にかかる電池の部分断面図である。
［図９］参考形態２の発電要素の斜視図である。
［図１０］参考形態２の発電要素の部分拡大断面図（図９のＢ−Ｂ断面図）である。
［図１１］実施形態２にかかる車両の説明図である。
［図１２］実施形態３にかかるハンマードリルの説明図である。
符号の説明
［００２６］
１，５０１，７０１ 電池
１０，５１０，７１０ 発電要素
２０，５２０ 正電極板（電極板，金属箔）
２１，５２１ 正極活物質層（活物質層）
２１Ｂ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
２２ 正極活物質粒子（活物質粒子）
２３，３３ 結着材（バインダ樹脂）
２３Ｇ，３３Ｇ 結着粒子（樹脂粒子）
２６ 正極基板（電極基板）
２７ 第１正極基板主面（基板主面）
２８ 第２正極基板主面（基板主面）
３０，５３０ 負電極板（電極板）
図面の簡単な説明
［００２５］
［図１］参考形態１，参考形態２，実施形態１にかかる電池の斜視図である。
［図２］参考形態１，実施形態１にかかる電池の部分断面図である。
［図３］参考形態１，実施形態１の発電要素の斜視図である。
［図４］参考形態１の発電要素の部分拡大断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
［図５］参考形態１，参考形態２にかかる層形成工程及び熱圧プレス工程の説明図である。
［図６Ａ］参考形態１にかかる層形成工程の説明図である。
［図６Ｂ］参考形態１にかかる層形成工程の説明図である。
［図７］実施形態１の発電要素の部分拡大断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
［図８］参考形態２にかかる電池の部分断面図である。
［図９］参考形態２の発電要素の斜視図である。
［図１０］参考形態２の発電要素の部分拡大断面図（図９のＢ−Ｂ断面図）である。
［図１１］実施形態２にかかる車両の説明図である。
［図１２］実施形態３にかかるハンマードリルの説明図である。
符号の説明
［００２６］
１，５０１，７０１ 電池
１０，５１０，７１０ 発電要素
２０，５２０ 正電極板（電極板，金属箔）
２１，５２１ 正極活物質層（活物質層）
２１Ｂ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
２２ 正極活物質粒子（活物質粒子）
２３，３３ 結着材（バインダ樹脂）
２３Ｇ，３３Ｇ 結着粒子（樹脂粒子）
２６ 正極基板（電極基板）
２７ 第１正極基板主面（基板主面）
２８ 第２正極基板主面（基板主面）
３０，５３０ 負電極板（電極板）
【０００６】
３１，５３１ 負極活物質層（活物質層）
３１Ｂ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
３２ 負極活物質粒子（活物質粒子）
３６ 負極基板（電極基板）
３７ 第１負極基板主面（基板主面）
３８ 第２負極基板主面（基板主面）
７５０ 第１電極板（電極板）
７５１ 総正極基板（電極基板）
７５２ 総正極主面（基板主面）
７５５ 第２電極板（電極板）
７５６ 総負極基板（電極基板）
７５７ 総負極主面（基板主面）
７６０ 第３電極板（電極板）
７６６ 電極基板
７６７ 第１基板主面（基板主面）
７６８ 第２基板主面（基板主面）
８００ 車両
８１０ 組電池（電池）
９００ ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０ バッテリパック（電池）
ＤＴ 厚み方向
ＭＸ１，ＭＸ２，ＭＸ３，ＭＸ５ 混合粒子群
発明を実施するための最良の形態
［００２７］
（参考形態１）
次に、本発明の参考形態１について、図面を参照しつつ説明する。
本参考形態１にかかる電池１の斜視図を図１に、この電池１の部分断面図を図２にそれぞれ示す。
この電池１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素１
３１，５３１ 負極活物質層（活物質層）
３１Ｂ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
３２ 負極活物質粒子（活物質粒子）
３６ 負極基板（電極基板）
３７ 第１負極基板主面（基板主面）
３８ 第２負極基板主面（基板主面）
７５０ 第１電極板（電極板）
７５１ 総正極基板（電極基板）
７５２ 総正極主面（基板主面）
７５５ 第２電極板（電極板）
７５６ 総負極基板（電極基板）
７５７ 総負極主面（基板主面）
７６０ 第３電極板（電極板）
７６６ 電極基板
７６７ 第１基板主面（基板主面）
７６８ 第２基板主面（基板主面）
８００ 車両
８１０ 組電池（電池）
９００ ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０ バッテリパック（電池）
ＤＴ 厚み方向
ＭＸ１，ＭＸ２，ＭＸ３，ＭＸ５ 混合粒子群
発明を実施するための最良の形態
［００２７］
（参考形態１）
次に、本発明の参考形態１について、図面を参照しつつ説明する。
本参考形態１にかかる電池１の斜視図を図１に、この電池１の部分断面図を図２にそれぞれ示す。
この電池１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素１
【０００７】
０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
［００２８］
このうち、電池ケース８０は、金属製で上部が開口した有底矩形箱形の電池ケース本体８１と、金属からなる板状で、その電池ケース本体８１の開口を閉塞する封口蓋８２とを含む（図１参照）。
このうち、封口蓋８２からは、発電要素１０の正電極板２０と電気的に接続した、アルミニウムからなる正極集電部材７１の先端部７１Ａが、また、発電要素１０の負電極板３０と電気的に接続した、銅からなる負極集電部材７２の先端部７２Ａが、それぞれ突出している（図１，２参照）。なお、封口蓋８２と、正極集電部材７１、又は、負極集電部材７２との間には、絶縁樹脂からなる絶縁部材７５がそれぞれ介在しており、封口蓋８２と、正極集電部材７１又は負極集電部材７２とを絶縁している。
［００２９］
また、発電要素１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層２１を有する正電極板２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層３１を有する負電極板３０と、セパレータ４０とを有する（図３参照）。この発電要素１０は、正電極板２０と負電極板３０とを、これらの間にセパレータ４０を介して、積層方向ＤＬに複数積層してなる（図３，４参照）。また、この発電要素１０は、図示しない電解液を含む。
［００３０］
このうち正電極板２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層２１を備える（図４参照）。さらに、この正極活物質層２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５を含む。
なお、本参考形態１では、この正極活物質層２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：導電助剤粒子２５＝８５：５：１０とした。
［００３１］
しかも、正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，４参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０とすることができる。
０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
［００２８］
このうち、電池ケース８０は、金属製で上部が開口した有底矩形箱形の電池ケース本体８１と、金属からなる板状で、その電池ケース本体８１の開口を閉塞する封口蓋８２とを含む（図１参照）。
このうち、封口蓋８２からは、発電要素１０の正電極板２０と電気的に接続した、アルミニウムからなる正極集電部材７１の先端部７１Ａが、また、発電要素１０の負電極板３０と電気的に接続した、銅からなる負極集電部材７２の先端部７２Ａが、それぞれ突出している（図１，２参照）。なお、封口蓋８２と、正極集電部材７１、又は、負極集電部材７２との間には、絶縁樹脂からなる絶縁部材７５がそれぞれ介在しており、封口蓋８２と、正極集電部材７１又は負極集電部材７２とを絶縁している。
［００２９］
また、発電要素１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層２１を有する正電極板２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層３１を有する負電極板３０と、セパレータ４０とを有する（図３参照）。この発電要素１０は、正電極板２０と負電極板３０とを、これらの間にセパレータ４０を介して、積層方向ＤＬに複数積層してなる（図３，４参照）。また、この発電要素１０は、図示しない電解液を含む。
［００３０］
このうち正電極板２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層２１を備える（図４参照）。さらに、この正極活物質層２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５を含む。
なお、本参考形態１では、この正極活物質層２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：導電助剤粒子２５＝８５：５：１０とした。
［００３１］
しかも、正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，４参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０とすることができる。
【０００８】
［００３２］
また、負電極板３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３を含む負極活物質層３１を形成している（図４参照）。
なお、この負極活物質層３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３＝９５：５とした。
［００３３］
しかも、負極活物質層３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０とすることができる。
［００３４］
また、本参考形態１にかかる電池１では、上述の正電極板２０及び負電極板３０を用いるので、正極活物質層２１において、正極活物質粒子２２同士の結着力が高い。また、負極活物質層３１においても同様に、負極活物質粒子３２同士の結着力が高い。このため、例えば、充放電による活物質層２１，３１の膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子２２，３２の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池１とすることができる。
［００３５］
次に、本参考形態１にかかる電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成する層形成工程について図５、６を参照しつつ説明する。
［００３６］
層形成工程に用いる層形成装置１００Ｘは、図５に示すように、矩形平板形状で、５００メッシュのステンレス製のスクリーン１１０と、矩形平板状のステンレス製の受け台１２０と、ブラシ１３０と、電源装置１４０と、所定形状の貫通孔（図示しない）を有するマスク１５０と、混合粒子群ＭＸ１をスクリーン１１０上（図５中、上方）に供給する供給部１６０Ｘとを備える。このうち、供給部１６０Ｘは、自身の内部に混合粒子群ＭＸ１を収容しており、スクリーン１１０上に混合粒子群ＭＸ１を供給する。
［００３７］
また、電源装置１４０は、スクリーン１１０と、このスクリーン１１０に対向した位置にある受け台１２０との間に電圧を印加する。具体的には、電源装置１４０の負極をスクリー
［００３２］
また、負電極板３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３を含む負極活物質層３１を形成している（図４参照）。
なお、この負極活物質層３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３＝９５：５とした。
［００３３］
しかも、負極活物質層３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０とすることができる。
［００３４］
また、本参考形態１にかかる電池１では、上述の正電極板２０及び負電極板３０を用いるので、正極活物質層２１において、正極活物質粒子２２同士の結着力が高い。また、負極活物質層３１においても同様に、負極活物質粒子３２同士の結着力が高い。このため、例えば、充放電による活物質層２１，３１の膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子２２，３２の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池１とすることができる。
［００３５］
次に、本参考形態１にかかる電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成する層形成工程について図５、６を参照しつつ説明する。
［００３６］
層形成工程に用いる層形成装置１００Ｘは、図５に示すように、矩形平板形状で、５００メッシュのステンレス製のスクリーン１１０と、矩形平板状のステンレス製の受け台１２０と、ブラシ１３０と、電源装置１４０と、所定形状の貫通孔（図示しない）を有するマスク１５０と、混合粒子群ＭＸ１をスクリーン１１０上（図５中、上方）に供給する供給部１６０Ｘとを備える。このうち、供給部１６０Ｘは、自身の内部に混合粒子群ＭＸ１を収容しており、スクリーン１１０上に混合粒子群ＭＸ１を供給する。
［００３７］
また、電源装置１４０は、スクリーン１１０と、このスクリーン１１０に対向した位置にある受け台１２０との間に電圧を印加する。具体的には、電源装置１４０の負極をスクリー
【００１１】
さらに、この発電要素１０の正電極板２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素１０を電気ケース本体８１に収容し、図示しない電解液を電池ケース本体８１に注液してセパレータ４０に吸収させた後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１ができあがる（図１参照）。
［００４４］
本参考形態１の正電極板２０の製造方法では、正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ１を、静電スクリーン印刷法で正極基板２６の第１正極基板主面２７（第２正極基板主面２８）上に堆積させる。このため、結着粒子２３Ｇ上に正極活物質粒子２２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内において正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮正極活物質層２１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２同士を結着材２３により適切に結着させることができる。かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０を製造できる。
［００４５］
同様に、負電極板３０の製造方法では、負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ２を、静電スクリーン印刷法で負極基板３６の第１負極基板主面３７（第２負極基板主面３８）上に堆積させる。このため、結着粒子３３Ｇ上に負極活物質粒子３２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内において負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮負極活物質層３１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した負極活物質膚３１では、負極活物質粒子３２同士を結着材３３により適切に結着させることができる。かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０を製造できる。
［００４６］
また、熱圧プレス工程により、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内の結着粒子２３Ｇを軟化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が一定となる正極活物質層２１を形成できる。従って、正極活物質粒子２２同士を結着材２３の熱融着により確実に結着させた正電極板２０を製造できる。
［００４７］
同様に、熱圧プレス工程により、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内の結着粒子３３Ｇを軟
さらに、この発電要素１０の正電極板２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素１０を電気ケース本体８１に収容し、図示しない電解液を電池ケース本体８１に注液してセパレータ４０に吸収させた後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１ができあがる（図１参照）。
［００４４］
本参考形態１の正電極板２０の製造方法では、正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ１を、静電スクリーン印刷法で正極基板２６の第１正極基板主面２７（第２正極基板主面２８）上に堆積させる。このため、結着粒子２３Ｇ上に正極活物質粒子２２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内において正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮正極活物質層２１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２同士を結着材２３により適切に結着させることができる。かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０を製造できる。
［００４５］
同様に、負電極板３０の製造方法では、負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ２を、静電スクリーン印刷法で負極基板３６の第１負極基板主面３７（第２負極基板主面３８）上に堆積させる。このため、結着粒子３３Ｇ上に負極活物質粒子３２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内において負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮負極活物質層３１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した負極活物質膚３１では、負極活物質粒子３２同士を結着材３３により適切に結着させることができる。かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０を製造できる。
［００４６］
また、熱圧プレス工程により、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内の結着粒子２３Ｇを軟化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が一定となる正極活物質層２１を形成できる。従って、正極活物質粒子２２同士を結着材２３の熱融着により確実に結着させた正電極板２０を製造できる。
［００４７］
同様に、熱圧プレス工程により、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内の結着粒子３３Ｇを軟
【００１２】
化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が一定となる負極活物質層３１を形成できる。従って、負極活物質粒子３２同士を結着材３３の熱融着により確実に結着させた負電極板３０を製造できる。
［００４８］
また、正電極板２０において、正極基板２６をアルミニウムからなるものとしたので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いて、分散媒を用いないので、これによる正極基板２６の腐食の発生を防止して、正極基板２６に正極活物質層２１を適切に形成できる。
［００４９］
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１にかかる電池５０１について、図１〜３，５，７を参照しつつ説明する。
本実施形態１は、セパレータ及び電解液の代わりに固体電解質を用いる点、即ち、その電池５０１の正電極板と負電極板との間に固体電解質層５４０を介在させている点、及び、それに伴い正電極板の正極活物質層内、及び、負電極板の負極活物質層内に固体電解質粒子を含む点で、前述の参考形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、参考形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
［００５０］
本実施形態１にかかる電池５０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素５１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
発電要素５１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０とを、積層方向ＤＬにいずれも交互に複数積層してなる（図３，７参照）。なお、正電極板５２０の正極活物質層５２１と、この正電極板５２０と隣りあう負電極板５３０の負極活物質層５３１との間には、固体電解質層５４０が介在している（図７参照）。
［００５１］
このうち正電極板５２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活
化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が一定となる負極活物質層３１を形成できる。従って、負極活物質粒子３２同士を結着材３３の熱融着により確実に結着させた負電極板３０を製造できる。
［００４８］
また、正電極板２０において、正極基板２６をアルミニウムからなるものとしたので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いて、分散媒を用いないので、これによる正極基板２６の腐食の発生を防止して、正極基板２６に正極活物質層２１を適切に形成できる。
［００４９］
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１にかかる電池５０１について、図１〜３，５，７を参照しつつ説明する。
本実施形態１は、セパレータ及び電解液の代わりに固体電解質を用いる点、即ち、その電池５０１の正電極板と負電極板との間に固体電解質層５４０を介在させている点、及び、それに伴い正電極板の正極活物質層内、及び、負電極板の負極活物質層内に固体電解質粒子を含む点で、前述の参考形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、参考形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
［００５０］
本実施形態１にかかる電池５０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素５１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
発電要素５１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０とを、積層方向ＤＬにいずれも交互に複数積層してなる（図３，７参照）。なお、正電極板５２０の正極活物質層５２１と、この正電極板５２０と隣りあう負電極板５３０の負極活物質層５３１との間には、固体電解質層５４０が介在している（図７参照）。
［００５１］
このうち正電極板５２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活
【００１３】
物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層５２１を備える（図７参照）。さらに、この正極活物質層５２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる固体電解質粒子２４を含む。
なお、本実施形態１では、この正極活物質層５２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：固体電解質粒子２４＝６７：５：２８とした。
［００５２］
しかも、正極活物質層５２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，７参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、参考形態１と同様、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板５２０とすることができる。
［００５３］
また、負電極板５３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、ＰＶＤＦからなる結着材３３、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる固体電解質粒子３４を含む負極活物質層５３１を形成している（図７参照）。
なお、この負極活物質層５３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３：固体電解質粒子３４＝４７．５：５：４７．５とした。
［００５４］
しかも、負極活物質層５３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、参考形態１と同様、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板５３０とすることができる。
［００５５］
次に、本実施形態１にかかる電池５０１の製造方法について、図５を参照しつつ説明する。
まず、参考形態１と同様の層形成装置１００Ｘを用いて層形成工程を行い、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層（図示しない）を形成する。但し、導電助剤粒子２５を除く、正極活物質粒子２２、結着粒子２３Ｇ、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子２４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ３を、層形成装置１００Ｘの供給部１６０Ｘから供給する点で、参考形
物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層５２１を備える（図７参照）。さらに、この正極活物質層５２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる固体電解質粒子２４を含む。
なお、本実施形態１では、この正極活物質層５２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：固体電解質粒子２４＝６７：５：２８とした。
［００５２］
しかも、正極活物質層５２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，７参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、参考形態１と同様、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板５２０とすることができる。
［００５３］
また、負電極板５３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、ＰＶＤＦからなる結着材３３、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる固体電解質粒子３４を含む負極活物質層５３１を形成している（図７参照）。
なお、この負極活物質層５３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３：固体電解質粒子３４＝４７．５：５：４７．５とした。
［００５４］
しかも、負極活物質層５３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、参考形態１と同様、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板５３０とすることができる。
［００５５］
次に、本実施形態１にかかる電池５０１の製造方法について、図５を参照しつつ説明する。
まず、参考形態１と同様の層形成装置１００Ｘを用いて層形成工程を行い、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層（図示しない）を形成する。但し、導電助剤粒子２５を除く、正極活物質粒子２２、結着粒子２３Ｇ、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子２４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ３を、層形成装置１００Ｘの供給部１６０Ｘから供給する点で、参考形
【００１４】
態１と異なる（図５参照）。
［００５６］
次いで、参考形態１と同様のプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて熱圧プレス工程を行い、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層５２１を形成する。
［００５７］
次に、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘと同様の、層形成装置１００Ｚ及びプレス装置２００Ｚを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、正極基板２６上に形成した正極活物質層５２１上に、さらに固体電解質層５４０を積層，形成する。
但し、層形成装置１００Ｚの供給部１６０Ｚには、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子４１、及び、結着材４２をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子４２Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ４を収容している（図５参照）。なお、この点でのみ、正極活物質層５２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるので、これらの説明を省略する。
［００５８］
次いで、参考形態１と同様の、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、固体電解質層５４０上に、さらに負極活物質層５３１を積層，形成する。
但し、負極活物質粒子３２及び結着粒子３３Ｇのほか、固体電解質粒子３４含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ５を、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙから供給する点で、参考形態１と異なる（図５参照）。
［００５９］
さらに、上述の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ，１００Ｚ及びプレス装置２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚを繰り返し用いて、正極活物質層５２１、負極活物質層５３１、或いは、固体電解質層５４０を形成する。その後、正極基板２６を裁断して、前述の発電要素５１０、即ち、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０と、正極活物質層５２１と負極活物質層５３１との間に介在する固体電解質層５４０とを有する発電要素５１０ができる（図３，７参照）。
さらに、この発電要素５１０の正電極板５２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板５３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）
態１と異なる（図５参照）。
［００５６］
次いで、参考形態１と同様のプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて熱圧プレス工程を行い、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層５２１を形成する。
［００５７］
次に、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘと同様の、層形成装置１００Ｚ及びプレス装置２００Ｚを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、正極基板２６上に形成した正極活物質層５２１上に、さらに固体電解質層５４０を積層，形成する。
但し、層形成装置１００Ｚの供給部１６０Ｚには、硫化物系固体電解質（Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子４１、及び、結着材４２をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子４２Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ４を収容している（図５参照）。なお、この点でのみ、正極活物質層５２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるので、これらの説明を省略する。
［００５８］
次いで、参考形態１と同様の、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、固体電解質層５４０上に、さらに負極活物質層５３１を積層，形成する。
但し、負極活物質粒子３２及び結着粒子３３Ｇのほか、固体電解質粒子３４含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ５を、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙから供給する点で、参考形態１と異なる（図５参照）。
［００５９］
さらに、上述の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ，１００Ｚ及びプレス装置２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚを繰り返し用いて、正極活物質層５２１、負極活物質層５３１、或いは、固体電解質層５４０を形成する。その後、正極基板２６を裁断して、前述の発電要素５１０、即ち、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０と、正極活物質層５２１と負極活物質層５３１との間に介在する固体電解質層５４０とを有する発電要素５１０ができる（図３，７参照）。
さらに、この発電要素５１０の正電極板５２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板５３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）
【００１５】
、この発電要素５１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池５０１ができあがる（図１参照）。
［００６０］
（参考形態２）
次に、本発明の参考形態２にかかる電池７０１について、図１，５，８〜１０を参照しつつ説明する。
本参考形態２は、その電池７０１がバイポーラ型の電池である点、及び、ゲル電解質を用いている点で、前述の参考形態１と異なる。
［００６１］
この電池７０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素７１０を有するバイポーラ型のリチウムイオン二次電池である（図１，８参照）。
このうち、発電要素７１０は、図９中、最上部に位置する総正極基板７５１と、最下部に位置する総負極基板７５６とを有する。また、これらの間に、いずれも複数の、正極活物質層２１、負極活物質層３１、ゲル電解質層７４０及び金属箔からなる電極基板７６６を、積層方向ＤＬに積層されている（図９，１０参照）。なお、各々の電極基板７６６は、図９中、左奥から右手前方向の寸法が総正極基板７５１（総負極基板７５６）より短い、矩形箔状である。
［００６２］
この参考形態２における、正極活物質層２１及び負極活物質層３１はいずれも参考形態１における正極活物質層２１及び負極活物質層３１と同様である。即ち、正極活物質層２１には、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活物質粒子２２、ＰＶＤＦからなる結着材２３、及び、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５が含まれる。一方、負極活物質層３１には、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３が含まれる。
［００６３］
また、ゲル電解質層７４０は、三次元的な網目構造を構成した、ポリエチレンオキシドからなるポリマー（図示しない）と電解液（図示しない）とを有する。このゲル電解質層７４０は、ポリマーの網目がなす空隙に電解液（図示しない）を保持させたゲル状の電解質である。
なお、ポリマーとしては、上記の他に、例えば、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル系樹脂、アラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、これらの共重合体、これらのアロ
、この発電要素５１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池５０１ができあがる（図１参照）。
［００６０］
（参考形態２）
次に、本発明の参考形態２にかかる電池７０１について、図１，５，８〜１０を参照しつつ説明する。
本参考形態２は、その電池７０１がバイポーラ型の電池である点、及び、ゲル電解質を用いている点で、前述の参考形態１と異なる。
［００６１］
この電池７０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素７１０を有するバイポーラ型のリチウムイオン二次電池である（図１，８参照）。
このうち、発電要素７１０は、図９中、最上部に位置する総正極基板７５１と、最下部に位置する総負極基板７５６とを有する。また、これらの間に、いずれも複数の、正極活物質層２１、負極活物質層３１、ゲル電解質層７４０及び金属箔からなる電極基板７６６を、積層方向ＤＬに積層されている（図９，１０参照）。なお、各々の電極基板７６６は、図９中、左奥から右手前方向の寸法が総正極基板７５１（総負極基板７５６）より短い、矩形箔状である。
［００６２］
この参考形態２における、正極活物質層２１及び負極活物質層３１はいずれも参考形態１における正極活物質層２１及び負極活物質層３１と同様である。即ち、正極活物質層２１には、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）からなる正極活物質粒子２２、ＰＶＤＦからなる結着材２３、及び、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５が含まれる。一方、負極活物質層３１には、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３が含まれる。
［００６３］
また、ゲル電解質層７４０は、三次元的な網目構造を構成した、ポリエチレンオキシドからなるポリマー（図示しない）と電解液（図示しない）とを有する。このゲル電解質層７４０は、ポリマーの網目がなす空隙に電解液（図示しない）を保持させたゲル状の電解質である。
なお、ポリマーとしては、上記の他に、例えば、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル系樹脂、アラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、これらの共重合体、これらのアロ
【００１７】
ル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
［００６７］
なお、総正極基板７５１には正極タブ部７７１が、また、総負極基板７５６には負極タブ部７７２が、それぞれ図９中、左手前方向に延出している。この正極タブ部７７１の先端部７７１Ａ、及び、負極タブ部７７２の先端部７７２Ａが、電池ケース８０の封口蓋８２を貫通し、電池ケース８０からその外部に突出して、電池７０１の外部端子をなしている（図１，８参照）。
［００６８］
本参考形態２の第１電極板７５０及び第３電極板７６０では、参考形態１，実施形態１と同様、これらに形成された正極活物質層２１が、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
また、第２電極板７５５及び第３電極板７６０では、参考形態１，実施形態１と同様、これらに形成された負極活物質層３１が、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士、或いは、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０とすることができる。
［００６９］
なお、本参考形態２にかかる電池７０１の製造にあたっては、前述の参考形態１の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ、及び、プレス装置２００Ｘ，２００Ｙを用いて（図５参照）、電極基板７６６（或いは、総正極基板７５１又は総負極基板７５６）上に正極活物質層２１、或いは負極活物質層３１を形成する。
具体的には、まず、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６の第１基板主面７６７上に正極活物質層２１を間欠的に形成する。次いで、電極基板７６６の第２基板主面７６８上に、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６を挟んで正極活物質層２１が配置された位置に負極活物質層３１を形成する。なお、その後、長手方向ＤＡに所定寸法になるように裁断して、矩形板状の電極基板７６６に形成する。
ル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
［００６７］
なお、総正極基板７５１には正極タブ部７７１が、また、総負極基板７５６には負極タブ部７７２が、それぞれ図９中、左手前方向に延出している。この正極タブ部７７１の先端部７７１Ａ、及び、負極タブ部７７２の先端部７７２Ａが、電池ケース８０の封口蓋８２を貫通し、電池ケース８０からその外部に突出して、電池７０１の外部端子をなしている（図１，８参照）。
［００６８］
本参考形態２の第１電極板７５０及び第３電極板７６０では、参考形態１，実施形態１と同様、これらに形成された正極活物質層２１が、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
また、第２電極板７５５及び第３電極板７６０では、参考形態１，実施形態１と同様、これらに形成された負極活物質層３１が、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士、或いは、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０とすることができる。
［００６９］
なお、本参考形態２にかかる電池７０１の製造にあたっては、前述の参考形態１の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ、及び、プレス装置２００Ｘ，２００Ｙを用いて（図５参照）、電極基板７６６（或いは、総正極基板７５１又は総負極基板７５６）上に正極活物質層２１、或いは負極活物質層３１を形成する。
具体的には、まず、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６の第１基板主面７６７上に正極活物質層２１を間欠的に形成する。次いで、電極基板７６６の第２基板主面７６８上に、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６を挟んで正極活物質層２１が配置された位置に負極活物質層３１を形成する。なお、その後、長手方向ＤＡに所定寸法になるように裁断して、矩形板状の電極基板７６６に形成する。
【００１８】
［００７０］
また、総正極基板７５１について、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、その総正極主面７５２上に正極活物質層２１を形成する。さらに、総負極基板７５６について、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、その総負極主面７５７上に負極活物質層３１を形成する。
［００７１］
また、別途、ゲル電解質層７４０を、電解質高分子（モノマー）を含有する電解液を金属箔上に塗布し、電子線照射によるラジカル重合によりモノマーを鉛させて膜を形成し、この膜を金属箔より剥がして矩形板状に裁断して作製しておく。
［００７２］
その後、ゲル電解質層７４０を、２つの電極基板７６６，７６６の間、及び、電極基板７６６と総正極基板７５１又は総負極基板７５６との間に介在させるようにして、積層方向ＤＬ（厚さ方向ＤＴ）にこれらを積層する。かくして、前述の発電要素７１０ができあがる（図９，１０参照）。
［００７３］
さらに、この発電要素７１０の総正極基板７５１の正極タブ部７７１を、総負極基板７５６の負極タブ部７７２をそれぞれ封口蓋８２に貫通させた後、この発電要素７１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池７０１ができあがる（図１参照）。
［００７４］
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両８００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両８００は、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両８００は、車体８９０、エンジン８４０、これに取り付けられたフロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、及び、複数の電池１，５０１，７０１を自身の内部に有する組電池８１０を有している。
［００７５］
本実施形態２にかかる車両８００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両８００とすることができる。
［００７６］
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル９００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを含むバッテリパック９１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック
［００７０］
また、総正極基板７５１について、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、その総正極主面７５２上に正極活物質層２１を形成する。さらに、総負極基板７５６について、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、その総負極主面７５７上に負極活物質層３１を形成する。
［００７１］
また、別途、ゲル電解質層７４０を、電解質高分子（モノマー）を含有する電解液を金属箔上に塗布し、電子線照射によるラジカル重合によりモノマーを鉛させて膜を形成し、この膜を金属箔より剥がして矩形板状に裁断して作製しておく。
［００７２］
その後、ゲル電解質層７４０を、２つの電極基板７６６，７６６の間、及び、電極基板７６６と総正極基板７５１又は総負極基板７５６との間に介在させるようにして、積層方向ＤＬ（厚さ方向ＤＴ）にこれらを積層する。かくして、前述の発電要素７１０ができあがる（図９，１０参照）。
［００７３］
さらに、この発電要素７１０の総正極基板７５１の正極タブ部７７１を、総負極基板７５６の負極タブ部７７２をそれぞれ封口蓋８２に貫通させた後、この発電要素７１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池７０１ができあがる（図１参照）。
［００７４］
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両８００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両８００は、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両８００は、車体８９０、エンジン８４０、これに取り付けられたフロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、及び、複数の電池１，５０１，７０１を自身の内部に有する組電池８１０を有している。
［００７５］
本実施形態２にかかる車両８００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両８００とすることができる。
［００７６］
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル９００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを含むバッテリパック９１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック
【００１９】
９１０、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック９１０は、本体９２０のパック収容部９２１に脱着可能に収容されている。
［００７７］
本実施形態３にかかるハンマードリル９００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できるハンマードリル９００とすることができる。
［００７８］
以上において、本発明を実施形態１〜実施形態３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、参考形態１では、電極基板２６，３６としてアルミニウム箔或いは銅箔を用いたが、例えば、材質をニッケルやステンレス等としても良い。また、金属箔の他に、例えば、金属板や、導電性を有する樹脂フィルムを用いても良い。
［００７９］
また、参考形態１，実施形態１では、セパレータ或いは固体電解質層を正電極板及び負電極板の間に介在させた積層型のリチウムイオン二次電池としたが、そのセパレータ，固体電解質層の代わりに、参考形態２で示したゲル電解質層を用いた形態としても良い。また、参考形態２では、ゲル電解質層を用いたバイポーラ型のリチウムイオン二次電池としたが、ゲル電解質層の代わりに、参考形態１，実施形態１で示したセパレータ或いは固体電解質層を用いたバイポーラ型の電池としても良い。
［００８０］
また、実施形態１では、正極活物質層５２１、固体電解質層５４０及び負極活物質層５３１を、この順に一層ずつ積層して、発電要素を形成した。
しかし、これら正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層を形成し積層する手順に、特に限定はなく、例えば、正極基板上に正極活物質層を、負極基板上に負極活物質層をそれぞれ別々に形成し、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質を形成する。その後、この未圧縮固体電解質層を介して負極活物質層と正極活物質層とを重ねて、三者を合わせて、プレス装置を用いて圧縮して、固体電解質層を形成して、それらを積層しても良い。
さらに、例えば、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質層を形成した後にプレスして、正極活物質層上に固体電解質層、或いは、負極活物質層上に固体電解質層を形成しておく。そして、正極活物
９１０、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック９１０は、本体９２０のパック収容部９２１に脱着可能に収容されている。
［００７７］
本実施形態３にかかるハンマードリル９００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できるハンマードリル９００とすることができる。
［００７８］
以上において、本発明を実施形態１〜実施形態３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、参考形態１では、電極基板２６，３６としてアルミニウム箔或いは銅箔を用いたが、例えば、材質をニッケルやステンレス等としても良い。また、金属箔の他に、例えば、金属板や、導電性を有する樹脂フィルムを用いても良い。
［００７９］
また、参考形態１，実施形態１では、セパレータ或いは固体電解質層を正電極板及び負電極板の間に介在させた積層型のリチウムイオン二次電池としたが、そのセパレータ，固体電解質層の代わりに、参考形態２で示したゲル電解質層を用いた形態としても良い。また、参考形態２では、ゲル電解質層を用いたバイポーラ型のリチウムイオン二次電池としたが、ゲル電解質層の代わりに、参考形態１，実施形態１で示したセパレータ或いは固体電解質層を用いたバイポーラ型の電池としても良い。
［００８０］
また、実施形態１では、正極活物質層５２１、固体電解質層５４０及び負極活物質層５３１を、この順に一層ずつ積層して、発電要素を形成した。
しかし、これら正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層を形成し積層する手順に、特に限定はなく、例えば、正極基板上に正極活物質層を、負極基板上に負極活物質層をそれぞれ別々に形成し、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質を形成する。その後、この未圧縮固体電解質層を介して負極活物質層と正極活物質層とを重ねて、三者を合わせて、プレス装置を用いて圧縮して、固体電解質層を形成して、それらを積層しても良い。
さらに、例えば、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質層を形成した後にプレスして、正極活物質層上に固体電解質層、或いは、負極活物質層上に固体電解質層を形成しておく。そして、正極活物
本発明は、電極基板とこの基板主面に形成された活物質層とを備える電極板の製造方法、この電極板、電池、車両、及び、電池搭載機器に関する。
基板上に成膜する手法として、静電スクリーン印刷法が知られている。静電スクリーン印刷法とは、複数の目を有する静電スクリーンと基板の被塗面との間に高電圧（例えば、５００Ｖ以上）を印加して静電界を発生させると共に、帯電させた粒子を静電スクリーンの目から静電界中に投入して、クーロン力によって、粒子を被塗面に向けて飛ばし、この被塗面に堆積（塗布）させる手法である。
特許文献１では、電極構成体（電極基板）に、予め結着剤（バインダ樹脂）を塗布した後に、静電スクリーン印刷法を用いて、電極材料（活物質粒子、導電助剤等）を塗布して（堆積させて）電極材料層（活物質層）を形成する電極（電極板）の製造方法が挙げられている。
特許文献１では、電極構成体（電極基板）に、予め結着剤（バインダ樹脂）を塗布した後に、静電スクリーン印刷法を用いて、電極材料（活物質粒子、導電助剤等）を塗布して（堆積させて）電極材料層（活物質層）を形成する電極（電極板）の製造方法が挙げられている。
しかしながら、特許文献１では、結着剤（バインダ樹脂）の上に、電極材料（活物質粒子等）を堆積させるので、例えば、活物質粒子同士の間にバインダ樹脂が適切に介在できない。このため、電極材料層（活物質層）における活物質粒子同士の結着力が弱くなってしまう虞がある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、静電スクリーン印刷法を用いながらも、活物質層における活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板の製造方法を提供することを目的とする。また、活物質粒子同士が良好に結着した活物質層を有する電極板、この電極板を用いてなる電池、この電池を搭載した車両、及び、電池搭載機器を提供することを目的とする。
そして、本発明の一態様におけるその解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子、活物質層用バインダ樹脂、及び固体電解質からなる活物質層用固体電解質粒子を有する活物質層と、を備える電極板の製造方法であって、上記活物質粒子、上記活物質層用バインダ樹脂からなる活物質層用樹脂粒子、及び上記活物質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、スクリーンの目を通過させて帯電させ電界により飛ばして、上記電極基板の上記基板主面上に堆積させる静電スクリーン印刷法により、予め定めた形状に未圧縮活物質層を形成する層形成工程、前記層形成工程で形成した前記未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮して、前記活物質層用バインダ樹脂により前記活物質粒子及び前記活物質層用固体電解質粒子同士を結着させる熱圧プレス工程を備え、前記電極板は、前記活物質層上に固体電解質層用固体電解質粒子及び固体電解質層用バインダ樹脂からなる固体電解質層を有してなり、前記熱圧プレス工程の後に、上記固体電解質層用バインダ樹脂からなる固体電解質層用樹脂粒子及び上記固体電解質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、スクリーンの目を通過させて帯電させ電界により飛ばして、前記活物質層上に堆積させる静電スクリーン印刷法により、予め定めた形状に未圧縮固体電解質層を形成する未圧縮固体電解質層形成工程を備える電極板の製造方法である。
本発明の電極板の製造方法では、活物質粒子と樹脂粒子とを予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法で基板主面上に堆積させる。このため、樹脂粒子上に活物質粒子を静電スクリーン法で堆積させる場合に比して、未圧縮活物質層内において活物質粒子と樹脂粒子とを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮活物質層を用いて形成した活物質層では、活物質粒子同士をバインダ樹脂により適切に結着させることができる。かくして、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板を製造できる。
加えて、本発明の電極板の製造方法では、層形成工程で形成した未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮する熱圧プレス工程を備える。このため、未圧縮活物質層内の樹脂粒子を軟化変形させて、厚み方向に見て、いずれの部位でも、活物質粒子とバインダ樹脂との比率が一定となる活物質層を形成できる。従って、活物質粒子同士をバインダ樹脂の熱融着により確実に結着させた電極板を製造できる。
加えて、本発明の電極板の製造方法では、層形成工程で形成した未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮する熱圧プレス工程を備える。このため、未圧縮活物質層内の樹脂粒子を軟化変形させて、厚み方向に見て、いずれの部位でも、活物質粒子とバインダ樹脂との比率が一定となる活物質層を形成できる。従って、活物質粒子同士をバインダ樹脂の熱融着により確実に結着させた電極板を製造できる。
なお、混合粒子群には、活物質粒子及び樹脂粒子のほか、導電助剤等の粒子を含んでいても良い。また、電極基板として、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔などの金属箔や、金属板や、導電性を有する樹脂フィルム等を用いることができる。
また、バインダ樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂を用いると良く、具体的には、熱圧プレス工程において活物質粒子同士を熱融着により結着可能な特性を有する樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦとも言う）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体等のフッ素系樹脂や、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム状樹脂が挙げられる。さらに、樹脂粒子としては、例えば、上述のバインダ樹脂を、静電スクリーン印刷法で使用可能なように、粒状にしたものが挙げられる。
また、バインダ樹脂としては、熱可塑性を有する樹脂を用いると良く、具体的には、熱圧プレス工程において活物質粒子同士を熱融着により結着可能な特性を有する樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦとも言う）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体等のフッ素系樹脂や、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム状樹脂が挙げられる。さらに、樹脂粒子としては、例えば、上述のバインダ樹脂を、静電スクリーン印刷法で使用可能なように、粒状にしたものが挙げられる。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、記固体電解質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記固体電解質層用樹脂粒子及び前記固体電解質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用樹脂粒子及び前記活物質層用バインダ樹脂と同材質である電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮固体電解質層形成工程で形成した前記未圧縮固体電解質層を加熱しつつ圧縮して、前記固体電解質層用バインダ樹脂により前記固体電解質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記固体電解質層を形成する固体電解質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記電極板は、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂、及び逆極性活物質層用固体電解質粒子からなる逆極性活物質層を前記固体電解質層上に有してなり、前記固体電解質層熱圧プレス工程の後に、上記逆極性活物質粒子、上記逆極性活物質層用バインダ樹脂からなる逆極性活物質層用樹脂粒子、及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、スクリーンの目を通過させて帯電させ電界により飛ばして、前記固体電解質層上に堆積させる静電スクリーン印刷法により、予め定めた形状に未圧縮逆極性活物質層を形成する未圧縮逆極性活物質層形成工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用樹脂粒子及び前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用樹脂粒子及び前記固体電解質層用樹脂粒子、並びに、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮逆極性活物質層形成工程で形成した前記未圧縮逆極性活物質層を加熱しつつ圧縮して、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂により前記逆極性活物質粒子、及び前記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記逆極性活物質層を形成する逆極性活物質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮固体電解質層形成工程で形成した前記未圧縮固体電解質層を加熱しつつ圧縮して、前記固体電解質層用バインダ樹脂により前記固体電解質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記固体電解質層を形成する固体電解質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記電極板は、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂、及び逆極性活物質層用固体電解質粒子からなる逆極性活物質層を前記固体電解質層上に有してなり、前記固体電解質層熱圧プレス工程の後に、上記逆極性活物質粒子、上記逆極性活物質層用バインダ樹脂からなる逆極性活物質層用樹脂粒子、及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子を、予め混合した混合粒子群を、スクリーンの目を通過させて帯電させ電界により飛ばして、前記固体電解質層上に堆積させる静電スクリーン印刷法により、予め定めた形状に未圧縮逆極性活物質層を形成する未圧縮逆極性活物質層形成工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用樹脂粒子及び前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用樹脂粒子及び前記固体電解質層用樹脂粒子、並びに、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述の電極板の製造方法であって、前記未圧縮逆極性活物質層形成工程で形成した前記未圧縮逆極性活物質層を加熱しつつ圧縮して、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂により前記逆極性活物質粒子、及び前記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士を結着させて前記逆極性活物質層を形成する逆極性活物質層熱圧プレス工程を備える電極板の製造方法とすると良い。
さらに、上述のいずれかの電極板の製造方法であって、前記電極基板は金属からなる電極板の製造方法とすると良い。
ところで、電極板の製造方法として、活物質粒子や結着材を分散媒に分散させてペーストとし、これを電極基板である金属箔上に塗布し、その後その分散媒を蒸発させて活物質層を形成する方法が知られている。
しかしながら、上述の方法では、塗布したペーストによって金属箔が腐食されてしまう場合がある。具体的には、例えば、分散媒として水を、活物質粒子としてＬｉ化合物をそれぞれ用いたペーストを用意し、これをアルミニウムからなる電極基板に塗布すると、その分散媒である水が電離して強アルカリ性を示すため、アルミニウムが腐食される。しかも、これと共に水素ガスが発生して、乾燥後の活物質層内に気孔が残存してしまうため、不均一な活物質層となり、この電極板を用いた電池の、電池性能が低下してしまう虞がある。
しかしながら、上述の方法では、塗布したペーストによって金属箔が腐食されてしまう場合がある。具体的には、例えば、分散媒として水を、活物質粒子としてＬｉ化合物をそれぞれ用いたペーストを用意し、これをアルミニウムからなる電極基板に塗布すると、その分散媒である水が電離して強アルカリ性を示すため、アルミニウムが腐食される。しかも、これと共に水素ガスが発生して、乾燥後の活物質層内に気孔が残存してしまうため、不均一な活物質層となり、この電極板を用いた電池の、電池性能が低下してしまう虞がある。
これに対し、本発明の製造方法では、電極基板が金属からなるので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いており、分散媒を用いないので、これによる金属製の電極基板に腐食が発生するのを防止して、電極基板に活物質層を適切に形成できる。
さらに、他の態様における解決手段は、導電性の電極基板と、上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子、活物質層用バインダ樹脂、及び固体電解質からなる活物質層用固体電解質粒子を有する活物質層と、を備える電極板であって、上記活物質層は、静電スクリーン印刷法を用いて、予め定めた形状に形成され、上記活物質粒子と上記活物質層用バインダ樹脂と上記活物質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記活物質粒子及び上記活物質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記活物質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなり、前記活物質層上に、固体電解質層用バインダ樹脂及び固体電解質層用固体電解質粒子からなる固体電解質層を有してなり、上記固体電解質層は、静電スクリーン印刷法を用いて、予め定めた形状に形成され、上記固体電解質層用バインダ樹脂と上記固体電解質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記固体電解質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記固体電解質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板である。
本発明の電極板では、活物質層において、活物質粒子とバインダ樹脂との比率がその厚み方向に一定にされてなり、活物質粒子同士が熱融着したバインダ樹脂により互いに結着してなる。このため、活物質粒子同士の結着力を向上させた電極板とすることができる。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記固体電解質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層上に、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂及び逆極性活物質層用固体電解質粒子を有する逆極性活物質層を有してなり、上記逆極性活物質層は、静電スクリーン印刷法を用いて、予め定めた形状に形成され、上記逆極性活物質粒子と上記逆極性活物質層用バインダ樹脂と上記逆極性活物質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記逆極性活物質粒子及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記逆極性活物質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記固体電解質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記固体電解質層上に、前記活物質粒子とは逆極性の逆極性活物質粒子、逆極性活物質層用バインダ樹脂及び逆極性活物質層用固体電解質粒子を有する逆極性活物質層を有してなり、上記逆極性活物質層は、静電スクリーン印刷法を用いて、予め定めた形状に形成され、上記逆極性活物質粒子と上記逆極性活物質層用バインダ樹脂と上記逆極性活物質層用固体電解質粒子との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、上記逆極性活物質粒子及び上記逆極性活物質層用固体電解質粒子同士が、熱融着した上記逆極性活物質層用バインダ樹脂により、互いに結着してなる電極板とすると良い。
さらに、上述の電極板であって、前記逆極性活物質層用固体電解質粒子は、前記活物質層用固体電解質粒子及び前記固体電解質層用固体電解質粒子と同材質であり、前記逆極性活物質層用バインダ樹脂は、前記活物質層用バインダ樹脂及び前記固体電解質層用バインダ樹脂と同材質である電極板とすると良い。
さらに、他の態様における解決手段は、前述したいずれかの電極板を用いてなる電池である。
本発明の電池では、前述した電極板を用いるので、正極活物質層或いは負極活物質層において、活物質粒子同士の結着力が高く、例えば、充放電による膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池とすることができる。
なお、電池としては、例えば、正極用の電極基板上に正極活物質層を形成してなる正電極板と、負極用の電極基板上に負極活物質層を形成してなる負電極板とを用いてなる電池や、電極基板の一方の基板主面上に正極活物質層を、他方の基板主面上に負極活物質層をそれぞれ形成してなる電極板を用いてなるバイポーラ電池等が挙げられる。
さらに、他の態様における解決手段は、前述した電池を搭載した車両である。
本発明の車両では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両とすることができる。
なお、車両としては、その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギを使用している車両であれば良く、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。
さらに、他の態様における解決手段は、前述した電池を搭載した電池搭載機器である。
本発明の電池搭載機器では、前述の電池を搭載するので、活物質層での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる電池搭載機器とすることができる。
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも１つとして利用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。
（参考形態１）
次に、本発明の参考形態１について、図面を参照しつつ説明する。
本参考形態１にかかる電池１の斜視図を図１に、この電池１の部分断面図を図２にそれぞれ示す。
この電池１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
次に、本発明の参考形態１について、図面を参照しつつ説明する。
本参考形態１にかかる電池１の斜視図を図１に、この電池１の部分断面図を図２にそれぞれ示す。
この電池１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
このうち、電池ケース８０は、金属製で上部が開口した有底矩形箱形の電池ケース本体８１と、金属からなる板状で、その電池ケース本体８１の開口を閉塞する封口蓋８２とを含む（図１参照）。
このうち、封口蓋８２からは、発電要素１０の正電極板２０と電気的に接続した、アルミニウムからなる正極集電部材７１の先端部７１Ａが、また、発電要素１０の負電極板３０と電気的に接続した、銅からなる負極集電部材７２の先端部７２Ａが、それぞれ突出している（図１，２参照）。なお、封口蓋８２と、正極集電部材７１、又は、負極集電部材７２との間には、絶縁樹脂からなる絶縁部材７５がそれぞれ介在しており、封口蓋８２と、正極集電部材７１又は負極集電部材７２とを絶縁している。
このうち、封口蓋８２からは、発電要素１０の正電極板２０と電気的に接続した、アルミニウムからなる正極集電部材７１の先端部７１Ａが、また、発電要素１０の負電極板３０と電気的に接続した、銅からなる負極集電部材７２の先端部７２Ａが、それぞれ突出している（図１，２参照）。なお、封口蓋８２と、正極集電部材７１、又は、負極集電部材７２との間には、絶縁樹脂からなる絶縁部材７５がそれぞれ介在しており、封口蓋８２と、正極集電部材７１又は負極集電部材７２とを絶縁している。
また、発電要素１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層２１を有する正電極板２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層３１を有する負電極板３０と、セパレータ４０とを有する（図３参照）。この発電要素１０は、正電極板２０と負電極板３０とを、これらの間にセパレータ４０を介して、積層方向ＤＬに複数積層してなる（図３，４参照）。また、この発電要素１０は、図示しない電解液を含む。
このうち正電極板２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）からなる正極活物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層２１を備える（図４参照）。さらに、この正極活物質層２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５を含む。
なお、本参考形態１では、この正極活物質層２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：導電助剤粒子２５＝８５：５：１０とした。
なお、本参考形態１では、この正極活物質層２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：導電助剤粒子２５＝８５：５：１０とした。
しかも、正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，４参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０とすることができる。
かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０とすることができる。
また、負電極板３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３を含む負極活物質層３１を形成している（図４参照）。
なお、この負極活物質層３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３＝９５：５とした。
なお、この負極活物質層３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３＝９５：５とした。
しかも、負極活物質層３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０とすることができる。
かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０とすることができる。
また、本参考形態１にかかる電池１では、上述の正電極板２０及び負電極板３０を用いるので、正極活物質層２１において、正極活物質粒子２２同士の結着力が高い。また、負極活物質層３１においても同様に、負極活物質粒子３２同士の結着力が高い。このため、例えば、充放電による活物質層２１，３１の膨張・圧縮や使用中の振動等による、活物質粒子２２，３２の脱落や剥がれといった不具合を抑制した電池１とすることができる。
次に、本参考形態１にかかる電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成する層形成工程について図５，６を参照しつつ説明する。
まず、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成する層形成工程について図５，６を参照しつつ説明する。
層形成工程に用いる層形成装置１００Ｘは、図５に示すように、矩形平板形状で、５００メッシュのステンレス製のスクリーン１１０と、矩形平板状のステンレス製の受け台１２０と、ブラシ１３０と、電源装置１４０と、所定形状の貫通孔（図示しない）を有するマスク１５０と、混合粒子群ＭＸ１をスクリーン１１０上（図５中、上方）に供給する供給部１６０Ｘとを備える。このうち、供給部１６０Ｘは、自身の内部に混合粒子群ＭＸ１を収容しており、スクリーン１１０上に混合粒子群ＭＸ１を供給する。
また、電源装置１４０は、スクリーン１１０と、このスクリーン１１０に対向した位置にある受け台１２０との間に電圧を印加する。具体的には、電源装置１４０の負極をスクリーン１１０に、正極を受け台１２０にそれぞれ接続し、３ｋＶの電圧を印加する。これにより、スクリーン１１０と受け台１２０との間に、静電界を生じさせることができる。
また、ブラシ１３０は、スクリーン１１０上（図５中、上方）に配置されており、スクリーン１１０上を移動（具体的には、図５中、左右方向を往復移動）させ、スクリーン１１０上の帯電した混合粒子群ＭＸ１を、そのスクリーン１１０の目を通過させ、受け台１２０に向けて（図５中、下方へ）混合粒子群ＭＸ１を飛ばす。
また、アクリル製のマスク１５０は、スクリーン１１０と正極基板２６との間に位置し、スクリーン１１０から飛び出した混合粒子群ＭＸ１のうち、マスク１５０に形成した所定形状の貫通孔（図示しない）を通過したものを正極基板２６上に堆積させる。これにより、正極基板２６の主面の所望の位置に、混合粒子群ＭＸ１を堆積させることができる。
また、ブラシ１３０は、スクリーン１１０上（図５中、上方）に配置されており、スクリーン１１０上を移動（具体的には、図５中、左右方向を往復移動）させ、スクリーン１１０上の帯電した混合粒子群ＭＸ１を、そのスクリーン１１０の目を通過させ、受け台１２０に向けて（図５中、下方へ）混合粒子群ＭＸ１を飛ばす。
また、アクリル製のマスク１５０は、スクリーン１１０と正極基板２６との間に位置し、スクリーン１１０から飛び出した混合粒子群ＭＸ１のうち、マスク１５０に形成した所定形状の貫通孔（図示しない）を通過したものを正極基板２６上に堆積させる。これにより、正極基板２６の主面の所望の位置に、混合粒子群ＭＸ１を堆積させることができる。
この層形成工程では、まず、巻出し部ＭＤにセットした帯状の正極基板２６を引き出して長手方向ＤＡに移動させ、この正極基板２６の第１正極基板主面２７に、混合粒子群ＭＸ１を堆積させる（図６Ａ参照）。
なお、この混合粒子群ＭＸ１は、正極活物質粒子２２及び結着粒子２３Ｇの他に、導電助剤粒子２５を含み、これらを十分混合してなる。
供給部１６０Ｘからスクリーン１１０上（図６Ａ中、上方）に供給した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０上を図６Ａ中、左右方向に移動するブラシ１３０とスクリーン１１０との間で、負に摩擦帯電させる。そして、ブラシ１３０により、負に帯電した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０の目から押し出す。
なお、この混合粒子群ＭＸ１は、正極活物質粒子２２及び結着粒子２３Ｇの他に、導電助剤粒子２５を含み、これらを十分混合してなる。
供給部１６０Ｘからスクリーン１１０上（図６Ａ中、上方）に供給した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０上を図６Ａ中、左右方向に移動するブラシ１３０とスクリーン１１０との間で、負に摩擦帯電させる。そして、ブラシ１３０により、負に帯電した混合粒子群ＭＸ１を、スクリーン１１０の目から押し出す。
ところで、電源装置１４０により、スクリーン１１０とそのスクリーン１１０の、図６Ａ中、下方に配置された受け台１２０との間には、電圧の印加による静電界が生じているので、スクリーン１１０の目を通過移動した混合粒子群ＭＸ１は、この静電界により、受け台１２０に向けて加速される。加速された混合粒子群ＭＸ１のうち、マスク１５０の貫通孔（図示しない）を通過したものが、図６Ｂ中、受け台１２０の上方に位置する正極基板２６に衝突する。
かくして、正極基板２６の第１正極基板主面２７上に混合粒子群ＭＸ１が堆積され、未圧縮の未圧縮正極活物質層２１Ｂが、長手方向ＤＡに間欠的に形成される（図６Ｂ参照）。
かくして、正極基板２６の第１正極基板主面２７上に混合粒子群ＭＸ１が堆積され、未圧縮の未圧縮正極活物質層２１Ｂが、長手方向ＤＡに間欠的に形成される（図６Ｂ参照）。
次いで、熱圧プレス工程では、ＰＶＤＦが軟化する温度まで加熱された、２つの金属製のプレスローラ２１０，２１０を備えたプレス装置２００Ｘを用いる（図５参照）。
上述の層形成工程の後に、正極基板２６を長手方向ＤＡに移動させて、未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成した正極基板２６を、加熱した２つのプレスローラ２１０、２１０の間に通すと、未圧縮正極活物質層２１Ｂは、正極基板２６と共に、加熱されながら厚さ方向ＤＴに圧縮される。これにより、未圧縮正極活物質層２１Ｂの結着粒子２３Ｇ（図６Ｂ参照）を軟化変形させて、正極活物質粒子２２同士のほか、正極活物質粒子２２と導電助剤粒子２５との間などを結着材２３の熱融着により互いに結着させる。
かくして、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層２１を形成する。
なお、熱圧プレス工程の後に、正極基板２６を巻取り部ＭＴで巻き取る（図５参照）。
上述の層形成工程の後に、正極基板２６を長手方向ＤＡに移動させて、未圧縮正極活物質層２１Ｂを形成した正極基板２６を、加熱した２つのプレスローラ２１０、２１０の間に通すと、未圧縮正極活物質層２１Ｂは、正極基板２６と共に、加熱されながら厚さ方向ＤＴに圧縮される。これにより、未圧縮正極活物質層２１Ｂの結着粒子２３Ｇ（図６Ｂ参照）を軟化変形させて、正極活物質粒子２２同士のほか、正極活物質粒子２２と導電助剤粒子２５との間などを結着材２３の熱融着により互いに結着させる。
かくして、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層２１を形成する。
なお、熱圧プレス工程の後に、正極基板２６を巻取り部ＭＴで巻き取る（図５参照）。
さらに、正極基板２６の第２正極基板主面２８側についても、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘを用いて（図５参照）、正極活物質層２１を形成する。その後、正極活物質層２１を形成した正極基板２６を裁断する。
また、上記とは別に、負極基板３６においても、前述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘと同様の、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、負極活物質層３１を形成する。
但し、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙには、負極活物質粒子３２、及び、結着材３３をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子３３Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ２を収容している（図５参照）。また、層形成装置１００Ｙを用いた層形成工程の後に、矩形平板状の負極基板３６を載せて、プレス装置２００Ｙにより熱圧プレス工程を行う。これらの点で、正極活物質層２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるため、これらの説明を省略する。
なお、負極基板３６についても、正極基板２６と同様、第１負極基板主面３７上及び第２負極基板主面３８上に負極活物質層３１を形成する。その後、負極活物質層３１を形成した負極基板３６を裁断する。
但し、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙには、負極活物質粒子３２、及び、結着材３３をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子３３Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ２を収容している（図５参照）。また、層形成装置１００Ｙを用いた層形成工程の後に、矩形平板状の負極基板３６を載せて、プレス装置２００Ｙにより熱圧プレス工程を行う。これらの点で、正極活物質層２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるため、これらの説明を省略する。
なお、負極基板３６についても、正極基板２６と同様、第１負極基板主面３７上及び第２負極基板主面３８上に負極活物質層３１を形成する。その後、負極活物質層３１を形成した負極基板３６を裁断する。
裁断した矩形板状の正極基板２６及び負極基板３６を、矩形板状のセパレータ４０を介して交互に積層して、前述の発電要素１０ができあがる（図３，４参照）。
さらに、この発電要素１０の正電極板２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素１０を電気ケース本体８１に収容し、図示しない電解液を電池ケース本体８１に注液してセパレータ４０に吸収させた後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１ができあがる（図１参照）。
さらに、この発電要素１０の正電極板２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素１０を電気ケース本体８１に収容し、図示しない電解液を電池ケース本体８１に注液してセパレータ４０に吸収させた後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１ができあがる（図１参照）。
本参考形態１の正電極板２０の製造方法では、正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ１を、静電スクリーン印刷法で正極基板２６の第１正極基板主面２７（第２正極基板主面２８）上に堆積させる。このため、結着粒子２３Ｇ上に正極活物質粒子２２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内において正極活物質粒子２２と結着粒子２３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮正極活物質層２１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した正極活物質層２１では、正極活物質粒子２２同士を結着材２３により適切に結着させることができる。かくして、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板２０を製造できる。
同様に、負電極板３０の製造方法では、負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを予め混合した混合粒子群ＭＸ２を、静電スクリーン印刷法で負極基板３６の第１負極基板主面３７（第２負極基板主面３８）上に堆積させる。このため、結着粒子３３Ｇ上に負極活物質粒子３２を静電スクリーン印刷法で堆積させる場合に比して、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内において負極活物質粒子３２と結着粒子３３Ｇとを均一に分散させることができる。従って、この未圧縮負極活物質層３１Ｂを用いて熱圧プレス工程で形成した負極活物質層３１では、負極活物質粒子３２同士を結着材３３により適切に結着させることができる。かくして、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板３０を製造できる。
また、熱圧プレス工程により、未圧縮正極活物質層２１Ｂ内の結着粒子２３Ｇを軟化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が一定となる正極活物質層２１を形成できる。従って、正極活物質粒子２２同士を結着材２３の熱融着により確実に結着させた正電極板２０を製造できる。
同様に、熱圧プレス工程により、未圧縮負極活物質層３１Ｂ内の結着粒子３３Ｇを軟化変形させて、厚み方向ＤＴに見て、いずれの部位でも、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が一定となる負極活物質層３１を形成できる。従って、負極活物質粒子３２同士を結着材３３の熱融着により確実に結着させた負電極板３０を製造できる。
また、正電極板２０において、正極基板２６をアルミニウムからなるものとしたので、良好な導電性が得られる。その上、静電スクリーン印刷法を用いて、分散媒を用いないので、これによる正極基板２６の腐食の発生を防止して、正極基板２６に正極活物質層２１を適切に形成できる。
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１にかかる電池５０１について、図１〜３，５，７を参照しつつ説明する。
本実施形態１は、セパレータ及び電解液の代わりに固体電解質を用いる点、即ち、その電池５０１の正電極板と負電極板との間に固体電解質層５４０を介在させている点、及び、それに伴い正電極板の正極活物質層内、及び、負電極板の負極活物質層内に固体電解質粒子を含む点で、前述の参考形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、参考形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
次に、本発明の実施形態１にかかる電池５０１について、図１〜３，５，７を参照しつつ説明する。
本実施形態１は、セパレータ及び電解液の代わりに固体電解質を用いる点、即ち、その電池５０１の正電極板と負電極板との間に固体電解質層５４０を介在させている点、及び、それに伴い正電極板の正極活物質層内、及び、負電極板の負極活物質層内に固体電解質粒子を含む点で、前述の参考形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、参考形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
本実施形態１にかかる電池５０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素５１０を有するリチウムイオン二次電池である（図１，２参照）。
発電要素５１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０とを、積層方向ＤＬにいずれも交互に複数積層してなる（図３，７参照）。なお、正電極板５２０の正極活物質層５２１と、この正電極板５２０と隣りあう負電極板５３０の負極活物質層５３１との間には、固体電解質層５４０が介在している（図７参照）。
発電要素５１０は、アルミニウム箔からなる正極基板２６、及び、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、銅箔からなる負極基板３６、及び、この負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０とを、積層方向ＤＬにいずれも交互に複数積層してなる（図３，７参照）。なお、正電極板５２０の正極活物質層５２１と、この正電極板５２０と隣りあう負電極板５３０の負極活物質層５３１との間には、固体電解質層５４０が介在している（図７参照）。
このうち正電極板５２０は、具体的には、正極基板２６の両面をなす第１正極基板主面２７及び第２正極基板主面２８上に、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）からなる正極活
物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層５２１を備える（図７参照）。さらに、この正極活物質層５２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか硫化物系固体電解質（Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5ガラス）からなる固体電解質粒子２４を含む。
なお、本実施形態１では、この正極活物質層５２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：固体電解質粒子２４＝６７：５：２８とした。
物質粒子２２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材２３を含む正極活物質層５２１を備える（図７参照）。さらに、この正極活物質層５２１には、正極活物質粒子２２及び結着材２３のほか硫化物系固体電解質（Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5ガラス）からなる固体電解質粒子２４を含む。
なお、本実施形態１では、この正極活物質層５２１内における、これらの重量比を、正極活物質粒子２２：結着材２３：固体電解質粒子２４＝６７：５：２８とした。
しかも、正極活物質層５２１では、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴ（前述の積層方向ＤＬと同方向、図３，７参照）に一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
かくして、参考形態１と同様、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板５２０とすることができる。
かくして、参考形態１と同様、正極活物質粒子２２同士の結着力を向上させた正電極板５２０とすることができる。
また、負電極板５３０は、具体的には、負極基板３６の両面をなす第１負極基板主面３７及び第２負極基板主面３８上に、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、ＰＶＤＦからなる結着材３３、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5ガラス）からなる固体電解質粒子３４を含む負極活物質層５３１を形成している（図７参照）。
なお、この負極活物質層５３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３：固体電解質粒子３４＝４７．５：５：４７．５とした。
なお、この負極活物質層５３１内における、これらの重量比を、負極活物質粒子３２：結着材３３：固体電解質粒子３４＝４７．５：５：４７．５とした。
しかも、負極活物質層５３１では、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴ（積層方向ＤＬ）に一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、参考形態１と同様、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板５３０とすることができる。
かくして、参考形態１と同様、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた負電極板５３０とすることができる。
次に、本実施形態１にかかる電池５０１の製造方法について、図５を参照しつつ説明する。
まず、参考形態１と同様の層形成装置１００Ｘを用いて層形成工程を行い、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層（図示しない）を形成する。但し、導電助剤粒子２５を除く、正極活物質粒子２２、結着粒子２３Ｇ、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子２４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ３を、層形成装置１００Ｘの供給部１６０Ｘから供給する点で、参考形態１と異なる（図５参照）。
まず、参考形態１と同様の層形成装置１００Ｘを用いて層形成工程を行い、正極基板２６にプレス前の未圧縮正極活物質層（図示しない）を形成する。但し、導電助剤粒子２５を除く、正極活物質粒子２２、結着粒子２３Ｇ、及び、硫化物系固体電解質（Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子２４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ３を、層形成装置１００Ｘの供給部１６０Ｘから供給する点で、参考形態１と異なる（図５参照）。
次いで、参考形態１と同様のプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて熱圧プレス工程を行い、正極基板２６の片側（第１正極基板主面２７側）に、圧縮済みの正極活物質層５２１を形成する。
次に、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘと同様の、層形成装置１００Ｚ及びプレス装置２００Ｚを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、正極基板２６上に形成した正極活物質層５２１上に、さらに固体電解質層５４０を積層，形成する。
但し、層形成装置１００Ｚの供給部１６０Ｚには、硫化物系固体電解質（Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子４１、及び、結着材４２をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子４２Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ４を収容している（図５参照）。なお、この点でのみ、正極活物質層５２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるので、これらの説明を省略する。
但し、層形成装置１００Ｚの供給部１６０Ｚには、硫化物系固体電解質（Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5ガラス）からなる粒状の固体電解質粒子４１、及び、結着材４２をなすＰＶＤＦからなる粒状の結着粒子４２Ｇを含み、これらを十分混合してなる混合粒子群ＭＸ４を収容している（図５参照）。なお、この点でのみ、正極活物質層５２１を形成する前述の層形成工程及び熱圧プレス工程と異なるだけであるので、これらの説明を省略する。
次いで、参考形態１と同様の、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙを用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、固体電解質層５４０上に、さらに負極活物質層５３１を積層，形成する。
但し、負極活物質粒子３２及び結着粒子３３Ｇのほか、固体電解質粒子３４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ５を、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙから供給する点で、参考形態１と異なる（図５参照）。
但し、負極活物質粒子３２及び結着粒子３３Ｇのほか、固体電解質粒子３４を含み、これらを十分混合した混合粒子群ＭＸ５を、層形成装置１００Ｙの供給部１６０Ｙから供給する点で、参考形態１と異なる（図５参照）。
さらに、上述の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ，１００Ｚ及びプレス装置２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚを繰り返し用いて、正極活物質層５２１、負極活物質層５３１、或いは、固体電解質層５４０を形成する。その後、正極基板２６を裁断して、前述の発電要素５１０、即ち、正極基板２６上に形成された正極活物質層５２１を有する正電極板５２０と、負極基板３６上に形成された負極活物質層５３１を有する負電極板５３０と、正極活物質層５２１と負極活物質層５３１との間に介在する固体電解質層５４０とを有する発電要素５１０ができる（図３，７参照）。
さらに、この発電要素５１０の正電極板５２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板５３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素５１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池５０１ができあがる（図１参照）。
さらに、この発電要素５１０の正電極板５２０（正極基板２６）に正極集電部材７１を、負電極板５３０（負極基板３６）に負極集電部材７２をそれぞれ接合した後（図３参照）、この発電要素５１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池５０１ができあがる（図１参照）。
（参考形態２）
次に、本発明の参考形態２にかかる電池７０１について、図１，５，８〜１０を参照しつつ説明する。
本参考形態２は、その電池７０１がバイポーラ型の電池である点、及び、ゲル電解質を用いている点で、前述の参考形態１と異なる。
次に、本発明の参考形態２にかかる電池７０１について、図１，５，８〜１０を参照しつつ説明する。
本参考形態２は、その電池７０１がバイポーラ型の電池である点、及び、ゲル電解質を用いている点で、前述の参考形態１と異なる。
この電池７０１は、電池ケース８０、及び、この電池ケース８０内に収容された発電要素７１０を有するバイポーラ型のリチウムイオン二次電池である（図１，８参照）。
このうち、発電要素７１０は、図９中、最上部に位置する総正極基板７５１と、最下部に位置する総負極基板７５６とを有する。また、これらの間に、いずれも複数の、正極活物質層２１、負極活物質層３１、ゲル電解質層７４０及び金属箔からなる電極基板７６６を、積層方向ＤＬに積層されている（図９，１０参照）。なお、各々の電極基板７６６は、図９中、左奥から右手前方向の寸法が総正極基板７５１（総負極基板７５６）より短い、矩形箔状である。
このうち、発電要素７１０は、図９中、最上部に位置する総正極基板７５１と、最下部に位置する総負極基板７５６とを有する。また、これらの間に、いずれも複数の、正極活物質層２１、負極活物質層３１、ゲル電解質層７４０及び金属箔からなる電極基板７６６を、積層方向ＤＬに積層されている（図９，１０参照）。なお、各々の電極基板７６６は、図９中、左奥から右手前方向の寸法が総正極基板７５１（総負極基板７５６）より短い、矩形箔状である。
この参考形態２における、正極活物質層２１及び負極活物質層３１はいずれも参考形態１における正極活物質層２１及び負極活物質層３１と同様である。即ち、正極活物質層２１には、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）からなる正極活物質粒子２２、ＰＶＤＦからなる結着材２３、及び、アセチレンブラックからなる導電助剤粒子２５が含まれる。一方、負極活物質層３１には、グラファイトからなる負極活物質粒子３２、及び、ＰＶＤＦからなる結着材３３が含まれる。
また、ゲル電解質層７４０は、三次元的な網目構造を構成した、ポリエチレンオキシドからなるポリマー（図示しない）と電解液（図示しない）とを有する。このゲル電解質層７４０は、ポリマーの網目がなす空隙に電解液（図示しない）を保持させたゲル状の電解質である。
なお、ポリマーとしては、上記の他に、例えば、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル系樹脂、アラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、これらの共重合体、これらのアロイ（異なるポリマーの複合体）が挙げられる。
なお、ポリマーとしては、上記の他に、例えば、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル系樹脂、アラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルクロライド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、これらの共重合体、これらのアロイ（異なるポリマーの複合体）が挙げられる。
発電要素７１０を、具体的に総正極基板７５１側から順に説明すると、この総正極基板７５１の一方の主面である総正極主面７５２上に正極活物質層２１が形成されている（図１０参照）。そして、その正極活物質層２１の、図１０中、下方には、ゲル電解質層７４０が、このゲル電解質層７４０の、図中、下方には、負極活物質層３１がそれぞれ形成されており、さらにその負極活物質層３１の、図中、下方には、電極基板７６６が、自身の第２基板主面７６８で接して配置されている。さらに、この電極基板７６６の第１基板主面７６７上（図１０中、下方）には、正極活物質層２１が形成されている。また、この正極活物質層２１の、図１０中、下方には、既に説明したのと同じく、ゲル電解質層７４０、負極活物質層３１、及び、電極基板７６６が積層されており、これが繰り返されている。そして、図１０中、最も下方に位置した負極活物質層３１に接して、総負極基板７５６が配置されている。
なお、この発電要素７１０では、ゲル電解質層７４０を介した正極活物質層２１と負極活物質層３１との間で、１つの単位電池が構成される。従って、発電要素７１０は、複数の単位電池が積層方向ＤＬに直列に積層された形態をなすので、第１電極板７５０の総正極基板７５１と、第２電極板７５５の総負極基板７５６との間には、第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０における各電位差の、総和の電位差が生じる。
また、この発電要素７１０では、アルミニウムからなる矩形板状の総正極基板７５１と、この総正極基板７５１の総正極主面７５２上に形成された正極活物質層２１とで、第１電極板７５０をなしていると見ることができる（図１０参照）。また、銅からなる矩形板状の総負極基板７５６と、この総負極基板７５６の総負極主面７５７上に形成された負極活物質層３１とで、第２電極板７５５をなしていると見ることができる。さらに、電極基板７６６と、この上下、即ち第１基板主面７６７上に形成された正極活物質層２１と、第２基板主面７６８上に形成された負極活物質層３１とで、第３電極板７６０をなしていると見ることができる。
すると、この発電要素７１０は、第１電極板７５０と第３電極板７６０との間、第３電極板７６０，７６０同士の間、及び、第３電極板７６０と第２電極板７５５との間に、それぞれゲル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
ル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
すると、この発電要素７１０は、第１電極板７５０と第３電極板７６０との間、第３電極板７６０，７６０同士の間、及び、第３電極板７６０と第２電極板７５５との間に、それぞれゲル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
ル電解質層７４０が介在している形態をなしていると見ることができる。
なお、総正極基板７５１には正極タブ部７７１が、また、総負極基板７５６には負極タブ部７７２が、それぞれ図９中、左手前方向に延出している。この正極タブ部７７１の先端部７７１Ａ、及び、負極タブ部７７２の先端部７７２Ａが、電池ケース８０の封口蓋８２を貫通し、電池ケース８０からその外部に突出して、電池７０１の外部端子をなしている（図１，８参照）。
本参考形態２の第１電極板７５０及び第３電極板７６０では、参考形態１，実施形態１と同様、これらに形成された正極活物質層２１が、正極活物質粒子２２と結着材２３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、正極活物質粒子２２同士が、熱融着した結着材２３により互いに結着してなる。
また、第２電極板７５５及び第３電極板７６０では、参考形態１，実施形態１と同様、これらに形成された負極活物質層３１が、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士、或いは、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０とすることができる。
また、第２電極板７５５及び第３電極板７６０では、参考形態１，実施形態１と同様、これらに形成された負極活物質層３１が、負極活物質粒子３２と結着材３３との比率が、その厚み方向ＤＴに一定（同じ）にされてなり、負極活物質粒子３２同士が、熱融着した結着材３３により互いに結着してなる。
かくして、正極活物質粒子２２同士、或いは、負極活物質粒子３２同士の結着力を向上させた第１電極板７５０、第２電極板７５５及び第３電極板７６０とすることができる。
なお、本参考形態２にかかる電池７０１の製造にあたっては、前述の参考形態１の層形成装置１００Ｘ，１００Ｙ、及び、プレス装置２００Ｘ，２００Ｙを用いて（図５参照）、電極基板７６６（或いは、総正極基板７５１又は総負極基板７５６）上に正極活物質層２１、或いは負極活物質層３１を形成する。
具体的には、まず、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６の第１基板主面７６７上に正極活物質層２１を間欠的に形成する。次いで、電極基板７６６の第２基板主面７６８上に、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６を挟んで正極活物質層２１が配置された位置に負極活物質層３１を形成する。なお、その後、長手方向ＤＡに所定寸法になるように裁断して、矩形板状の電極基板７６６に形成する。
具体的には、まず、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６の第１基板主面７６７上に正極活物質層２１を間欠的に形成する。次いで、電極基板７６６の第２基板主面７６８上に、実施形態１と同様の層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、層形成工程及び熱圧プレス工程を行い、電極基板７６６を挟んで正極活物質層２１が配置された位置に負極活物質層３１を形成する。なお、その後、長手方向ＤＡに所定寸法になるように裁断して、矩形板状の電極基板７６６に形成する。
また、総正極基板７５１について、上述の層形成装置１００Ｘ及びプレス装置２００Ｘ（図５参照）を用いて、その総正極主面７５２上に正極活物質層２１を形成する。さらに、総負極基板７５６について、層形成装置１００Ｙ及びプレス装置２００Ｙ（図５参照）を用いて、その総負極主面７５７上に負極活物質層３１を形成する。
また、別途、ゲル電解質層７４０を、電解質高分子（モノマー）を含有する電解液を金属箔上に塗布し、電子線照射によるラジカル重合によりモノマーを重合させて膜を形成し、この膜を金属箔より剥がして矩形板状に裁断して作製しておく。
その後、ゲル電解質層７４０を、２つの電極基板７６６，７６６の間、及び、電極基板７６６と総正極基板７５１又は総負極基板７５６との間に介在させるようにして、積層方向ＤＬ（厚さ方向ＤＴ）にこれらを積層する。かくして、前述の発電要素７１０ができあがる（図９，１０参照）。
さらに、この発電要素７１０の総正極基板７５１の正極タブ部７７１を、総負極基板７５６の負極タブ部７７２をそれぞれ封口蓋８２に貫通させた後、この発電要素７１０を電気ケース本体８１に収容し、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池７０１ができあがる（図１参照）。
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両８００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両８００は、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両８００は、車体８９０、エンジン８４０、これに取り付けられたフロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、及び、複数の電池１，５０１，７０１を自身の内部に有する組電池８１０を有している。
本実施形態２にかかる車両８００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを複数搭載したものである。具体的には、図１１に示すように、車両８００は、エンジン８４０、フロントモータ８２０およびリアモータ８３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両８００は、車体８９０、エンジン８４０、これに取り付けられたフロントモータ８２０、リアモータ８３０、ケーブル８５０、インバータ８６０、及び、複数の電池１，５０１，７０１を自身の内部に有する組電池８１０を有している。
本実施形態２にかかる車両８００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できる車両８００とすることができる。
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル９００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを含むバッテリパック９１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック
９１０、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック９１０は、本体９２０のパック収容部９２１に脱着可能に収容されている。
また、本実施形態３のハンマードリル９００は、前述した電池１，５０１，７０１のいずれかを含むバッテリパック９１０を搭載したものであり、図１２に示すように、バッテリパック
９１０、本体９２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック９１０は、本体９２０のパック収容部９２１に脱着可能に収容されている。
本実施形態３にかかるハンマードリル９００は、前述の電池１，５０１，７０１のいずれかを搭載しているので、活物質層２１，３１，５２１，５３１での結着力に起因する不具合を抑制しつつ、安定して使用できるハンマードリル９００とすることができる。
以上において、本発明を実施形態１〜実施形態３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、参考形態１では、電極基板２６，３６としてアルミニウム箔或いは銅箔を用いたが、例えば、材質をニッケルやステンレス等としても良い。また、金属箔の他に、例えば、金属板や、導電性を有する樹脂フィルムを用いても良い。
例えば、参考形態１では、電極基板２６，３６としてアルミニウム箔或いは銅箔を用いたが、例えば、材質をニッケルやステンレス等としても良い。また、金属箔の他に、例えば、金属板や、導電性を有する樹脂フィルムを用いても良い。
また、参考形態１，実施形態１では、セパレータ或いは固体電解質層を正電極板及び負電極板の間に介在させた積層型のリチウムイオン二次電池としたが、そのセパレータ，固体電解質層の代わりに、参考形態２で示したゲル電解質層を用いた形態としても良い。また、参考形態２では、ゲル電解質層を用いたバイポーラ型のリチウムイオン二次電池としたが、ゲル電解質層の代わりに、参考形態１，実施形態１で示したセパレータ或いは固体電解質層を用いたバイポーラ型の電池としても良い。
また、実施形態１では、正極活物質層５２１、固体電解質層５４０及び負極活物質層５３１を、この順に一層ずつ積層して、発電要素を形成した。
しかし、これら正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層を形成し積層する手順に、特に限定はなく、例えば、正極基板上に正極活物質層を、負極基板上に負極活物質層をそれぞれ別々に形成し、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質を形成する。その後、この未圧縮固体電解質層を介して負極活物質層と正極活物質層とを重ねて、三者を合わせて、プレス装置を用いて圧縮して、固体電解質層を形成して、それらを積層しても良い。
さらに、例えば、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質層を形成した後にプレスして、正極活物質層上に固体電解質層、或いは、負極活物質層上に固体電解質層を形成しておく。そして、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮負極活物質層を、或いは、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮正極活物質層を堆積させて、全体をプレスしても良い。
しかし、これら正極活物質層、固体電解質層及び負極活物質層を形成し積層する手順に、特に限定はなく、例えば、正極基板上に正極活物質層を、負極基板上に負極活物質層をそれぞれ別々に形成し、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質を形成する。その後、この未圧縮固体電解質層を介して負極活物質層と正極活物質層とを重ねて、三者を合わせて、プレス装置を用いて圧縮して、固体電解質層を形成して、それらを積層しても良い。
さらに、例えば、層形成装置を用いて、正極活物質層上、或いは、負極活物質層上に未圧縮固体電解質層を形成した後にプレスして、正極活物質層上に固体電解質層、或いは、負極活物質層上に固体電解質層を形成しておく。そして、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮負極活物質層を、或いは、正極活物質層上に形成した固体電解質層に未圧縮正極活物質層を堆積させて、全体をプレスしても良い。
１，５０１，７０１ 電池
１０，５１０，７１０ 発電要素
２０，５２０ 正電極板（電極板，金属箔）
２１，５２１ 正極活物質層（活物質層）
２１Ｂ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
２２ 正極活物質粒子（活物質粒子）
２３，３３ 結着材（バインダ樹脂）
２３Ｇ，３３Ｇ 結着粒子（樹脂粒子）
２６ 正極基板（電極基板）
２７ 第１正極基板主面（基板主面）
２８ 第２正極基板主面（基板主面）
３０，５３０ 負電極板（電極板）
３１，５３１ 負極活物質層（活物質層）
３１Ｂ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
３２ 負極活物質粒子（活物質粒子）
３６ 負極基板（電極基板）
３７ 第１負極基板主面（基板主面）
３８ 第２負極基板主面（基板主面）
７５０ 第１電極板（電極板）
７５１ 総正極基板（電極基板）
７５２ 総正極主面（基板主面）
７５５ 第２電極板（電極板）
７５６ 総負極基板（電極基板）
７５７ 総負極主面（基板主面）
７６０ 第３電極板（電極板）
７６６ 電極基板
７６７ 第１基板主面（基板主面）
７６８ 第２基板主面（基板主面）
８００ 車両
８１０ 組電池（電池）
９００ ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０ バッテリパック（電池）
ＤＴ 厚み方向
ＭＸ１，ＭＸ２，ＭＸ３，ＭＸ５ 混合粒子群
１０，５１０，７１０ 発電要素
２０，５２０ 正電極板（電極板，金属箔）
２１，５２１ 正極活物質層（活物質層）
２１Ｂ 未圧縮正極活物質層（未圧縮活物質層）
２２ 正極活物質粒子（活物質粒子）
２３，３３ 結着材（バインダ樹脂）
２３Ｇ，３３Ｇ 結着粒子（樹脂粒子）
２６ 正極基板（電極基板）
２７ 第１正極基板主面（基板主面）
２８ 第２正極基板主面（基板主面）
３０，５３０ 負電極板（電極板）
３１，５３１ 負極活物質層（活物質層）
３１Ｂ 未圧縮負極活物質層（未圧縮活物質層）
３２ 負極活物質粒子（活物質粒子）
３６ 負極基板（電極基板）
３７ 第１負極基板主面（基板主面）
３８ 第２負極基板主面（基板主面）
７５０ 第１電極板（電極板）
７５１ 総正極基板（電極基板）
７５２ 総正極主面（基板主面）
７５５ 第２電極板（電極板）
７５６ 総負極基板（電極基板）
７５７ 総負極主面（基板主面）
７６０ 第３電極板（電極板）
７６６ 電極基板
７６７ 第１基板主面（基板主面）
７６８ 第２基板主面（基板主面）
８００ 車両
８１０ 組電池（電池）
９００ ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０ バッテリパック（電池）
ＤＴ 厚み方向
ＭＸ１，ＭＸ２，ＭＸ３，ＭＸ５ 混合粒子群
Claims (7)
- 導電性の電極基板と、
上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子及びバインダ樹脂を有する活物質層と、を備える
電極板の製造方法であって、
上記活物質粒子、及び、上記バインダ樹脂からなる樹脂粒子を、予め混合した混合粒子群を、静電スクリーン印刷法により、上記電極基板の上記基板主面上に堆積させて未圧縮活物質層を形成する層形成工程を備える
電極板の製造方法。 - 請求の範囲第１項に記載の電極板の製造方法であって、
前記層形成工程で形成した前記未圧縮活物質層を加熱しつつ圧縮して、前記バインダ樹脂により前記活物質粒子同士を結着させる熱圧プレス工程を備える
電極板の製造方法。 - 請求の範囲第１項又は第２項に記載の電極板の製造方法であって、
前記電極基板は金属からなる
電極板の製造方法。 - 導電性の電極基板と、
上記電極基板の基板主面上に形成された、活物質粒子及びバインダ樹脂を有する活物質層と、を備える
電極板であって、
上記活物質層は、
上記活物質粒子と上記バインダ樹脂との比率が、その厚み方向に一定にされてなり、
上記活物質粒子同士が、熱融着した上記バインダ樹脂により、互いに結着してなる
電極板。 - 請求の範囲第４項に記載の電極板を用いてなる電池。
- 請求の範囲第５項に記載の電池を搭載した車両。
- 請求の範囲第５項に記載の電池を搭載した電池搭載機器。
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