(57)【要約】【課題】電解液の流動性を高めることができるバイポーラ電極の製造方法を提供する。【解決手段】  正極ペースト塗工工程Ｓ２において、集電シート４０の粗面化された第１面４０ａが鉛直下方を向いた状態で正極ペースト４２を集電シート４０の下側から塗工することで、第１面４０ａの凹凸は正極ペースト４２によって埋まりづらい。そのため、集電体１１の第１面１１ａと正極活物質層１２との間に隙間Ｖが存在するバイポーラ電極３が得られる。蓄電装置１内に封入される電解液は、バイポーラ電極３の集電体１１の第１面１１ａと正極活物質層１２との隙間Ｖを通って流動することで、高い流動性が得られる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗面化された第１面と、該第１面とは反対側の第２面とを有する集電体と、前記第１面および前記第２面の一方に設けられた正極活物質層と、前記第１面および前記第２面の他方に設けられた負極活物質層とを備えるバイポーラ電極の製造方法であって、
前記第１面が鉛直下方を向いた状態で、該第１面に、前記正極活物質層を形成する正極ペーストおよび前記負極活物質層を形成する負極ペーストの一方を前記集電体の下側から塗工する第１塗工工程を含む、バイポーラ電極の製造方法。
【請求項２】
前記第１塗工工程の前に、前記第２面に、前記正極ペーストおよび前記負極ペーストの他方を塗工する第２塗工工程をさらに含む、請求項１に記載のバイポーラ電極の製造方法。
【請求項３】
前記正極活物質層は前記第１面に設けられている、請求項１または２に記載のバイポーラ電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイポーラ電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集電体の一方面上に正極活物質層が設けられ、他方面上に負極活物質層が設けられたバイポーラ電極を備えた、いわゆるバイポーラ型の蓄電装置が知られている。このような蓄電装置のケース内には電解液が封入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５６７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した蓄電装置では、製造段階においてケース内に電解液を注入する際や、使用時において電解液が消耗した箇所に他の箇所から電解液が流れこむ際などに、ケース内において電解液はある程度流動する必要がある。
【０００５】
しかしながら、バイポーラ型の蓄電装置では、互いに重なり合うバイポーラ電極同士の隙間が狭く、かつ、大容量タイプにおいてはバイポーラ電極自体の面積（すなわち、バイポーラ電極同士の対向面積）が比較的大きいため、電解液の流動性を十分に確保することが困難であった。
【０００６】
本発明は、電解液の流動性を高めることができるバイポーラ電極の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係るバイポーラ電極の製造方法は、粗面化された第１面と、該第１面とは反対側の第２面とを有する集電体と、第１面および第２面の一方に設けられた正極活物質層と、第１面および第２面の他方に設けられた負極活物質層とを備えるバイポーラ電極の製造方法であって、第１面が鉛直下方を向いた状態で、該第１面に、正極活物質層を形成する正極ペーストおよび負極活物質層を形成する負極ペーストの一方を集電体の下側から塗工する第１塗工工程を含む。
【０００８】
上記バイポーラ電極の製造方法では、第１塗工工程において、粗面化された第１面の凹凸は、塗工されるペースト（正極ペーストまたは負極ペースト）によって埋まりづらいため、第１面と活物質層（正極活物質層または負極活物質層）との間に隙間が存在するバイポーラ電極を得ることができる。電解液は、第１面と活物質層との隙間を通って流動することができるため、上記バイポーラ電極の製造方法によれば、電解液の流動性を高めることができる。
【０００９】
他の側面に係るバイポーラ電極の製造方法では、第１塗工工程の前に、第２面に、正極ペーストおよび負極ペーストの他方を塗工する第２塗工工程をさらに含む。この場合、第２塗工工程において第２面にペーストを塗工する際、第１面にはまだペーストが塗工されていないため、第１面にすでにペーストが塗工されている場合に比べて、第２塗工工程でのペーストの塗工条件の自由度が高い。
【００１０】
他の側面に係るバイポーラ電極の製造方法では、正極活物質層は第１面に設けられている。電解液は、特に正極活物質層においてガス化して消耗されるが、第１面と正極活物質層との隙間を通って電解液が流動することで、消耗した箇所に他の箇所から電解液が流れこみやすくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電解液の流動性を高めることができるバイポーラ電極の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、一実施形態に係る蓄電装置を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示したバイポーラ電極の集電体の要部拡大図である。
【図３】図３は、図１に示したバイポーラ電極の製造方法を示すフロー図である。
【図４】図４は、図３に示したフロー図の各工程を示した図である。
【図５】図５は、図３に示したフロー図の正極ペースト塗工工程後の集電シートを示した要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
図１は、一実施形態に係る蓄電装置を模式的に示す断面図である。蓄電装置１は、たとえば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池、または、電気二重層キャパシタである。蓄電装置１は、たとえば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いることができる。以下、一例として、蓄電装置１がニッケル水素二次電池である場合について説明する。
【００１４】
蓄電装置１は、バイポーラ電極３の積層体２を備えたバイポーラ電池である。蓄電装置１は、バイポーラ電極３の積層体２と、積層体２を保持するケース５と、積層体２を拘束する拘束体６とを備えている。
【００１５】
積層体２は、セパレータ７を介して複数の個片のバイポーラ電極３を第１方向Ｄ１に沿って積層することによって構成されている。第１方向Ｄ１は、ここではＺ軸方向に沿う方向であり、以下では上下方向または積層方向とも称する。たとえば、後述する端子部材２５から離れたバイポーラ電極３を基準とした場合、当該バイポーラ電極３の上下にはセパレータ７を間に挟んで別のバイポーラ電極３がそれぞれ設けられている。バイポーラ電極３のそれぞれは、集電体１１と、集電体１１の第１面１１ａに設けられた正極活物質層１２と、集電体１１の厚み方向において第１面１１ａとは反対側である第２面１１ｂに設けられた負極活物質層１３とを有している。積層体２において、一のバイポーラ電極３の正極活物質層１２は、第１方向Ｄ１において隣り合う一方のバイポーラ電極３の負極活物質層１３と対向し、一のバイポーラ電極３の負極活物質層１３は、第１方向Ｄ１において隣り合う他方のバイポーラ電極の正極活物質層１２と対向している。
【００１６】
正極活物質層１２を構成する正極活物質としては、たとえば水酸化ニッケルが挙げられる。負極活物質層１３を構成する負極活物質としては、たとえば水素吸蔵合金が挙げられる。集電体１１の第２面１１ｂにおける負極活物質層１３の形成領域は、集電体１１の第１面１１ａにおける正極活物質層１２の形成領域に対して一回り大きくてもよい。
【００１７】
集電体１１の周縁部１１ｃは、正極活物質および負極活物質が塗工されない未塗工領域である。ケース５の内壁５ａに埋没した状態で、ケース５は周縁部１１ｃを保持している。周縁部１１ｃの第１面１１ａと内壁５ａとの間には、それらに接した状態で周縁部１１ｃに沿って樹脂スペーサ４が介在されている。樹脂スペーサ４は、隣り合うバイポーラ電極３同士の間隔を保持する。これにより、第１方向Ｄ１において隣り合う集電体１１，１１間に、当該集電体１１，１１とケース５の内壁５ａとが協働して空間を形成している。当該空間には、たとえば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液（不図示）が収容されている。第１方向Ｄ１において隣り合うバイポーラ電極３同士の間に形成される電解液の収容空間は、樹脂スペーサ４によって互いに液密に分離（シール）されている。樹脂スペーサ４は、たとえば周縁部１１ｃ上に配置された樹脂を硬化することによって形成される。硬化前の樹脂は、液体状でもよく、シート状でもよく、ゲル状でもよい。
【００１８】
積層体２の一方（Ｚ軸方向正方向）の積層端には、片面に負極活物質層１３のみが設けられた集電体１１Ａが積層されている。当該集電体１１Ａは、セパレータ７を介して負極活物質層１３と最上層のバイポーラ電極３の正極活物質層１２とが対向するように配置されている。また、積層体２の他方（Ｚ軸方向負方向）の積層端には、正極活物質層１２のみが設けられた集電体１１Ｂが積層されている。当該集電体１１Ｂは、セパレータ７を介して正極活物質層１２と最下層のバイポーラ電極３の負極活物質層１３とが対向するように配置されている。集電体１１Ａ，１１Ｂの縁部は、バイポーラ電極３の集電体１１と同様に、ケース５の内壁５ａに埋没した状態でケース５に保持されている。集電体１１Ａ，１１Ｂの第１面１１ａの縁領域と内壁５ａとの間には、樹脂スペーサ４が介在されている。集電体１１Ａ，１１Ｂは、バイポーラ電極３の集電体１１に比べて厚く形成されてもよい。
【００１９】
セパレータ７は、たとえばシート状に形成されている絶縁物である。セパレータの形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン等からなる織布または不織布等が例示される。また、セパレータ７は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されてもよい。なお、セパレータ７は、シート状に限られず、袋状の絶縁物を用いてもよい。
【００２０】
ケース５は、たとえば絶縁性の樹脂を用いた射出成形によって矩形の筒状に形成されている。樹脂性のケース５を構成する樹脂材料としては、たとえばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）、変性ポリフェニレンサルファイド（変性ＰＰＳ）等が挙げられる。ケース５は、バイポーラ電極３の積層によって形成される積層体２の側面２ａを取り囲んで保持する部材である。
【００２１】
拘束体６は、一対の拘束プレート２１，２１と、拘束プレート２１，２１同士を連結する連結部材（ボルト２２およびナット２３）とによって構成されている。拘束プレート２１は、たとえば鉄等の金属によって平板状に形成されている。ケース５よりも外側に突出する拘束プレート２１の縁部は、ボルト２２を挿通させる挿通孔２１ａを備える。拘束体６における挿通孔２１ａの内周面およびボルト座面には、絶縁処理がなされている。また、拘束プレート２１の一面側には、絶縁性部材２４を介して端子部材２５（負極端子部材２５Ａ，正極端子部材２５Ｂ）が結合されている。拘束プレート２１と端子部材２５との間に介在させる絶縁性部材２４の形成材料としては、たとえばフッ素系樹脂またはポリエチレン樹脂が挙げられる。
【００２２】
一方の拘束プレート２１は、第１方向Ｄ１においてケース５よりも一方側に位置している。一方の拘束プレート２１は、ケース５の内側で負極端子部材２５Ａと集電体１１Ａとが当接するようにケース５の一端面に突き当てられる。他方の拘束プレート２１は、第１方向Ｄ１においてケース５よりも他方側に位置している。他方の拘束プレート２１は、ケース５の内側で正極端子部材２５Ｂと集電体１１Ｂとが当接するようにケース５の他端面に突き当てられる。ボルト２２は、たとえば一方の拘束プレート２１側から他方の拘束プレート２１側に向かって挿通孔２１ａに通され、他方の拘束プレート２１から突出するボルト２２の先端には、ナット２３が螺合されている。
【００２３】
これにより、積層体２、集電体１１Ａ，１１Ｂ、およびケース５が挟持されてユニット化されると共に、積層体２には第１方向Ｄ１に沿った拘束荷重が付加される。また、負極端子部材２５Ａは、一方の拘束プレート２１と積層体２との間に配置され、正極端子部材２５Ｂは、他方の拘束プレート２１と積層体２との間に配置される。負極端子部材２５Ａには、引出部２６が接続されている。正極端子部材２５Ｂには、引出部２７が接続されている。引出部２６および引出部２７によって、蓄電装置１の充放電をおこなうことができる。
【００２４】
以下、集電体１１について、図２を参照しつつ説明する。
【００２５】
図２（ａ）に示されるように、集電体１１は、鋼板１０と、鋼板１０の一方の表面１０ａを覆うニッケルのメッキ層３０を有する。第１面１１ａはメッキ層３０の表面であり、第２面１１ｂは鋼板１０の表面である。第１面１１ａには粗面化処理を施すことで、第１面１１ａが鋼板１０の自然面である一方の表面１０ａおよび第２面１１ｂより大きい表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を有する。粗面化処理としては、たとえば、エッチング処理やメッキ処理等の化学的処理、スパッタリング等の物理的処理、研磨処理等の機械的処理等の公知の表面処理を適用することができる。本実施形態では、電解ニッケルメッキ処理によって粗面化された第１面１１ａを有するメッキ層３０が形成される。第２面１１ｂは、鋼板１０の自然面、すなわち、上記の粗面化処理が施されていない非粗面である。第２面１１ｂはたとえば平滑面である。鋼板としては、たとえばＪＩＳ  Ｇ  ３１４１：２００５にて規定される冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ等）が挙げられる。集電体１１の厚さは、たとえば０．１μｍ以上１０００μｍ以下であり、一例として５０μｍである。メッキ層３０は、電解ニッケルメッキ処理によって形成される。メッキ層３０の厚みは、たとえば５μｍ以上２０μｍ以下に設計され得る。
【００２６】
図２（ａ），（ｂ）に示されるように、メッキ層３０は、鋼板１０の一方の表面１０ａ上に設けられる下地ニッケルメッキ層３１と、下地ニッケルメッキ層３１上に設けられる本ニッケルメッキ層３２とを含む。下地ニッケルメッキ層３１と、本ニッケルメッキ層３２とは、互いに異なる条件にて電解メッキを実施することによって形成されている。
【００２７】
下地ニッケルメッキ層３１は、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に沿って鋼板１０の一方の表面１０ａ上に設けられる電解メッキ層である。第２方向Ｄ２は、ＸＹ平面に沿う方向、もしくは一方の表面１０ａの延在方向に相当する。したがって、第２方向Ｄ２は、必ずしも第１方向Ｄ１に直交しなくてもよい。下地ニッケルメッキ層３１の厚さは、たとえば０．５μｍ以上２μｍ以下である。下地ニッケルメッキ層３１は、鋼板１０の一方の表面１０ａの全てを覆っていることが好ましい。この場合、メッキ層３０にピンホール等が形成されにくくなるので、リーク電流の発生を抑制できる。下地ニッケルメッキ層３１の表面形状は、一方の表面１０ａの形状と異なっている。具体的には、下地ニッケルメッキ層３１は、第１方向Ｄ１に沿って突出する複数の凸部３３を有する。このため、下地ニッケルメッキ層３１の表面形状は、鋼板１０の一方の表面１０ａに沿っておらず、下地ニッケルメッキ層３１の表面粗さは、鋼板１０の一方の表面１０ａの表面粗さよりも大きくなっている。したがって、下地ニッケルメッキ層３１は、平滑メッキ層とは異なるように設けられている。平滑メッキ層は、メッキされる対象の表面に沿った表面形状を呈するメッキ層である。
【００２８】
複数の凸部３３は、第２方向Ｄ２に沿って不規則に設けられる。下地ニッケルメッキ層３１の厚さが約１μｍまたはそれ以上である場合、凸部３３の平均高さは、たとえば０．４μｍ以上であって、下地ニッケルメッキ層３１の厚さの半分以下であればよい。この場合、本ニッケルメッキ層３２の形状を良好にすることができる。凸部３３の平均高さは、たとえばレーザ共焦点光学系を用いた顕微鏡を用いてによって測定される。
【００２９】
本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１を被成膜面として設けられる電解メッキ層であり、下地ニッケルメッキ層３１よりも大きい表面粗さを有する。下地ニッケルメッキ層３１および本ニッケルメッキ層３２の表面粗さのそれぞれは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３（あるいはＩＳＯ  ４２８７：１９９７，  Ａｍｄ．１：２００９）に規定される算術平均粗さＲａで表される。本ニッケルメッキ層３２の表面粗さは、たとえば１．５μｍ以上６．０μｍ以下であり、下地ニッケルメッキ層３１の１．５倍以上６０．０倍以下である。この場合、メッキ層３０にピンホール等が発生することを抑制しつつ、本ニッケルメッキ層３２の表面積を大きくできる。本ニッケルメッキ層３２の厚さは、たとえば５μｍ以上２０μｍ以下である。本ニッケルメッキ層３２は、必ずしも下地ニッケルメッキ層３１の表面全体を覆うように形成されなくてもよい。たとえば、本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１から第１方向Ｄ１に突出する複数の突起３４の集合体であってもよい。この場合、本ニッケルメッキ層３２は、粗化メッキ層とも呼称される。複数の突起３４のそれぞれは、対応する凸部３３に接する部分を基端３４ａとして、第１方向Ｄ１に沿って先端３４ｂに至るように形成されている。
【００３０】
複数の突起３４の少なくとも一部には、たとえば略球形状を呈する複数のニッケル結晶が重畳している。これらのニッケル結晶は、電解メッキ処理により形成された複数の析出金属（付与物）である。このような析出金属が互いに重畳することによって、当該突起３４の第２方向Ｄ２における長さ寸法が、基端３４ａにおける第２方向Ｄ２の長さ寸法よりも大きい拡大部３４ｃが形成されている。すなわち、少なくとも一部の突起３４は、基端３４ａ側から先端３４ｂ側に向かって先太りとなる先太り形状を呈している。突起３４における拡大部３４ｃの位置は、必ずしも先端３４ｂでなくてもよいが、少なくとも基端３４ａよりも先端３４ｂ側に位置している。換言すると、先太り形状を呈する突起３４において第２方向Ｄ２の長さ寸法が最も大きい箇所は、先端３４ｂでなくてもよいが、基端３４ａ以外に位置している。突起３４における拡大部３４ｃの位置は、析出金属の重複態様により突起３４ごとに異なってもよい。
【００３１】
突起３４の平均高さは、たとえば３０μｍ以下である。突起３４の平均高さが３０μｍ以下であることによって、突起３４の折損を良好に抑制できる。突起３４の平均高さは、たとえばレーザ共焦点光学系を用いた顕微鏡を用いて測定される。
【００３２】
平面視（すなわち、第１方向Ｄ１に沿って見た場合）において、本ニッケルメッキ層３２の単位面積あたりにおける突起３４の数は、たとえば２，５００個以上７，０００個以下である。突起３４の上記数が２，５００個以上であることによって、本ニッケルメッキ層３２の表面積を十分に確保することができる。突起３４の上記数が７，０００個以下であることによって、隣り合う突起３４同士が接触することを抑制できる。本実施形態では、単位面積は１ｍｍ２である。本ニッケルメッキ層３２の単位面積あたりにおける突起３４の数は、たとえばＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３（またはＩＳＯ  ４２８７：１９９７，  Ａｍｄ．１：２００９）に規定される粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍによって算出される。
【００３３】
集電体１１Ａ、１１Ｂは、集電体１１と同様に電解メッキ処理が施された鋼板でもよく、ニッケル箔等の金属箔でもよい。
【００３４】
上述したメッキ層３０は、たとえば以下に示す手順によって形成することができる。
【００３５】
まず、集電体１１を構成する鋼板１０の表面１０ａ上に、鋼板１０の表面形状とは異なる表面形状を呈する下地ニッケルメッキ層３１を形成する。下地ニッケルメッキ層３１は、鋼板１０に対して電解メッキを施すことによって形成される。電解メッキでは、たとえばニッケル濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下、温度が４０℃以上６５℃以下に設定されたニッケル浴を用いる。ニッケル浴とは、ニッケル陽イオンが存在する電解液であり、たとえば塩化ニッケル溶液、硫酸ニッケル溶液等である。ニッケル浴のニッケル濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることによって、効率良くメッキ層を形成することができる。また、ニッケル浴の温度が４０℃以上６５℃以下であることによって、下地ニッケルメッキ層３１に設けられる凸部３３の平均高さを良好に制御できる。
【００３６】
下地ニッケルメッキ層３１を形成するための電解メッキを実施する際、たとえば電流密度が０．５Ａ／ｄｍ２以上５．０Ａ／ｄｍ２以下の条件下にて１５０秒以上２，４００秒以下の間、鋼板１０をニッケル浴に浸漬させる。電解メッキ中における電流密度を０．５Ａ／ｄｍ２以上５．０Ａ／ｄｍ２以下に設定することによって、下地ニッケルメッキ層３１が平滑メッキ層になることを防止できる。加えて、下地ニッケルメッキ層３１に形成された凸部３３が針形状（もしくはウィスカー形状）を呈することを抑制できる。また、１５０秒以上２，４００秒以下の間、鋼板１０をニッケル浴に浸漬させることによって、下地ニッケルメッキ層３１の厚さを良好に設定できる。
【００３７】
下地ニッケルメッキ層３１を形成する際に特に重要とされる条件は、ニッケル浴の温度および電流密度である。したがって、ニッケル浴の温度と、電流密度とのいずれも上記範囲内であるとき、ニッケル浴のニッケル濃度と、鋼板１０が浸漬される時間とは、必ずしも上記範囲内でなくてもよい。
【００３８】
次に、下地ニッケルメッキ層３１上に、複数の突起３４を含み、下地ニッケルメッキ層３１よりも大きい表面粗さを有する本ニッケルメッキ層３２（図２（ｂ）を参照）を形成する。これにより、鋼板１０と、下地ニッケルメッキ層３１および本ニッケルメッキ層３２を有するメッキ層３０とを備える集電体１１が得られる。本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１が形成された鋼板１０に対して電解メッキを施すことによって形成される。この電解メッキでは、たとえばニッケル濃度が０．１５ｍｏｌ／Ｌ以上０．３０ｍｏｌ／Ｌ未満、温度が３０℃以上６０℃以下に設定されたワット浴を用いる。ワット浴とは、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、および、ホウ酸を主成分とする電解液である。ワット浴のニッケル濃度が０．１５ｍｏｌ／Ｌ以上０．３０ｍｏｌ／Ｌ未満であることによって、先太り形状を呈する突起３４を良好に形成できる。また、ワット浴の温度が３０℃以上６０℃以下であることによって、先太り形状の平均高さを良好に制御できる。
【００３９】
本ニッケルメッキ層３２を形成するための電解メッキを実施する際、たとえば電流密度が３０Ａ／ｄｍ２以上５０Ａ／ｄｍ２以下の条件下にて３０秒以上６０秒以下の間、鋼板１０をニッケル浴に浸漬させる。電解メッキ中における電流密度を３０Ａ／ｄｍ２以上５０Ａ／ｄｍ２以下に設定することによって、先太り形状を呈する突起３４を良好に形成できる。また、３０秒以上６０秒以下の間、鋼板１０をワット浴に浸漬させることによって、本ニッケルメッキ層３２の厚さを良好に設定できる。
【００４０】
本ニッケルメッキ層３２を形成する際に特に重要とされる条件は、ワット浴のニッケル濃度および電流密度である。したがって、ワット浴のニッケル濃度と、電流密度とのいずれも上記範囲内であるとき、ワット浴の温度と、鋼板１０が浸漬される時間とは、必ずしも上記範囲内でなくてもよい。
【００４１】
続いて、図３および図４を参照しつつ、上述したバイポーラ電極３の製造方法について説明する。
【００４２】
バイポーラ電極３の製造方法では、集電体１１となるべき集電シート４０を搬送しつつ、集電シート４０に負極活物質を含む負極ペースト４１および正極活物質を含む正極ペースト４２を塗工する。
【００４３】
集電シート４０は、集電体１１の第１面１１ａに対応する第１面４０ａ、および、集電体１１の第２面１１ｂに対応する第２面４０ｂを有する。集電体１１の第１面１１ａに対応する集電シート４０の第１面４０ａは、粗面化されており、上述したメッキ層３０の突起３４が設けられている。
【００４４】
図４に示すように、集電シート４０は、所定の搬送ローラＲ１、Ｒ２によって水平方向に搬送される。このとき、集電シート４０の第１面４０ａは鉛直下方を向いており、第２面４０ｂは鉛直上方を向いている。
【００４５】
バイポーラ電極３を製造する際には、図３の負極ペースト塗工工程（第２塗工工程）Ｓ１として、図４（ａ）に示すように、集電シート４０の上面である第２面４０ｂ上に負極ペースト４１を塗工する。負極ペースト塗工工程Ｓ１では、集電シート４０の上方に配置されたダイコータ５０が用いられる。なお、負極ペースト塗工工程Ｓ１では、集電シート４０の下面である第１面４０ａには、正極ペースト４２がまだ塗工されていないため、ダイコータ５０と対向する位置に下側搬送ローラＲ２を配置することが可能である。ダイコータ５０と対向する位置に下側搬送ローラＲ２を配置することで、塗工時における集電シート４０の撓みが抑制されるため、負極ペーストを高い位置精度および寸法精度で塗工することができる。
【００４６】
集電シート４０は、搬送時および塗工時に撓まないように、大きな厚さ寸法を有する。集電シート４０は、集電体１１の厚さと同様の厚さ（すなわち、５０μｍ）を有する。また、集電シート４０は、搬送時および塗工時に撓まないように、１００Ｎ／ｍ以上の高い張力で保持され得る。
【００４７】
負極ペースト塗工工程Ｓ１に続いて、図３の正極ペースト塗工工程（第１塗工工程）Ｓ２として、図４（ｂ）に示すように、集電シート４０の第１面４０ａ上に正極ペースト４２を塗工する。正極ペースト塗工工程Ｓ２では、集電シート４０の下方に配置されたダイコータ５２が用いられる。
【００４８】
正極ペースト塗工工程Ｓ２において、集電シート４０の下側から正極ペースト４２を塗工することで、図５に示すような構成となり得る。図５において、符号４２ａは正極ペースト４２に含まれる正極活物質を示しており、符号４１ａは負極ペースト４１に含まれる負極活物質を示している。図５に示すとおり、正極ペースト４２は集電シート４０の第１面４０ａに付着するが、正極ペースト４２に含まれる正極活物質４２ａや溶媒は第１面４０ａに設けられた複数の突起３４の間を埋めない。また、複数の突起３４が存在することで正極ペースト４２と第１面４０ａとは完全には密着せずに、正極ペースト４２と第１面４０ａとの間に隙間Ｖが形成される。正極活物質４２ａは、突起３４を介して集電シート４０との導通が図られる。一方、負極ペースト４１は、粗面化されていない集電シート４０の第２面４０ｂに上側から塗工されるため、第２面４０ｂに完全に密着し、負極ペースト４１と第２面４０ｂとの間には実質的に隙間が形成されない。
【００４９】
正極ペースト塗工工程Ｓ２の後は、図３の乾燥工程Ｓ３として、所定の乾燥条件において負極ペースト４１および正極ペースト４２を乾燥させる。乾燥工程Ｓ３では、正極ペースト４２から溶媒が除かれて正極活物質層１２になるとともに、負極ペースト４１から溶媒が除かれて負極活物質層１３となる。
【００５０】
そして最後に、図３の切断工程Ｓ４として、図４（ｃ）に示すように、帯状に形成されたバイポーラ電極３を所定の寸法で裁断または打ち抜きし、個片のバイポーラ電極３とする。
【００５１】
以上において説明したとおり、バイポーラ電極３の製造方法では、正極ペースト塗工工程Ｓ２において、集電シート４０の第１面４０ａが鉛直下方を向いた状態で正極ペースト４２を集電シート４０の下側から塗工することで、第１面４０ａの凹凸（すなわち、複数の突起３４によって画成された間隙）は正極ペースト４２によって埋まりづらい。そのため、上述したバイポーラ電極３の製造方法によれば、集電体１１の第１面１１ａと正極活物質層１２との間に隙間Ｖが存在するバイポーラ電極３を得ることができる。
【００５２】
蓄電装置１は、製造段階において積層体２を構成する複数のバイポーラ電極３間に電解液が注入される。また、蓄電装置１では、特に正極活物質層１２において電解液がガス化して電解液が消耗され得るため、消耗した箇所に他の箇所から電解液が流れこむ。このような場合に、電解液はある程度流動する必要がある。電解液の流動性が低いために電解液が消耗した箇所に電解液が十分に流れこまない場合には、電池特性が悪化することがある。
【００５３】
蓄電装置１内に封入される電解液は、バイポーラ電極３の集電体１１の第１面１１ａと正極活物質層１２との隙間Ｖを通って流動することができる。電解液は、隙間Ｖの寸法が小さくても毛細管現象により流動することができる。したがって、上述したバイポーラ電極３の製造方法によれば、電解液の流動性を高めることができる。
【００５４】
また、上述したバイポーラ電極３の製造方法では、集電シート４０に負極ペースト４１を塗工する際に正極ペースト４２がまだ塗工されていない。したがって、集電シート４０に負極ペースト４１を塗工する際に正極ペースト４２がすでに塗工されている場合に比べて、負極ペースト４１の塗工条件の自由度が高くなっている。たとえば、負極ペースト４１のダイコータ５０と対向する位置に下側搬送ローラＲ２を配置することが可能であり、この場合、塗工時における集電シート４０の撓みが抑制されるため、負極ペーストを高い位置精度および寸法精度で塗工することができる。
【００５５】
本発明は、上記実施形態に限定されず、他に様々な変形が可能である。たとえば、上記実施形態では、正極活物質層１２は粗面化された第１面１１ａに設けられていたが、負極活物質層１３が粗面化された第１面１１ａに設けられてもよい。すなわち、第１塗工工程が負極ペースト塗工工程、第２塗工工程が正極ペースト塗工工程であってもよい。また、集電体および集電シートの第１面のみが粗面化処理が施された態様を示したが、第１面および第２面の両方が粗面化処理が施された態様であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…蓄電装置、３…バイポーラ電極、１１…集電体、１１ａ…第１面、１１ｂ…第２面、１２…正極活物質層、１３…負極活物質層、３０…メッキ層、３４…突起、４０…集電シート、４０ａ…第１面、４０ｂ…第２面、Ｓ１…負極ペースト塗工工程、Ｓ２…正極ペースト塗工工程。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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