(57)【要約】【課題】電極シートの裁断工程におけるバリの発生を抑制する。【解決手段】集電体電極シートの製造方法は、活物質を含むスラリをシート状の金属箔９の両面または片面に塗布するに先立ち、間欠的に金属箔の表面の油膜を除去する油膜除去工程（Ｐ１）と、スラリを金属箔９の両面または片面に間欠的に塗布、画像してスラリの分布領域と、非塗布領域を金属箔の長尺方向に交互に形成する塗布工程（Ｓ１）と、金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、スラリの塗布領域と非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程（Ｓ３）と、金属箔の長尺方向と平行にスラリの塗布領域と非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程（Ｓ５）と、を含み、油膜除去工程（Ｐ１）における油膜除去処理は、塗布領域の終端部を形成する予定領域のみに行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の金属箔の両面または片面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを該金属箔の両面または片面に塗布するに先立ち、間欠的に前記金属箔の表面の油膜を除去する工程と、
前記活物質を含むスラリを、前記シート状の金属箔の両面又は片面上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記シート状の前記金属箔の長尺方向に交互に形成する塗布工程と、
前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記シート状の金属箔の長尺方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を含み、
前記金属箔の表面の油膜を除去する工程における油膜除去処理は、前記塗布領域の終端部を形成する予定領域のみに行うものである、集電体電極シートの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質層の各塗布領域の前記終端部には、前記非塗布領域に向かって前記活物質層の尾引き部が複数形成されており、
前記圧縮工程において、前記活物質層が形成された前記金属箔のうち、前記塗布領域の中央部にかかる荷重が１．５ｔｏｎ／ｃｍを超える、集電体電極シートの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の表面の前記油膜除去処理を、大気圧またはその近傍の圧力下でのプラズマ放電により行うものである、集電体電極シートの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の表面の前記油膜除去処理を、酸および塩基の水溶液、並びに、アルコール系、ケトン系、およびエーテル系のいずれか一つである有機溶媒を塗布した後、該溶液または溶媒を除去して行うものである、集電体電極シートの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の表面の前記油膜除去処理後の金属箔表面と水の接触角が５１度以下である、集電体電極シートの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の集電体電極シートの製造方法により製造された集電体電極シート。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の集電体電極シートを用いて製造された電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電体電極シートの製造方法、その製造方法により製造された集電体電極シート、ならびに、その集電体電極シートを用いて製造された電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を踏まえ、電気自動車やハイブリッド自動車への関心が高まり、その駆動源である二次電池の高エネルギー密度化、高容量化への技術的要求が一段と高まっている。
【０００３】
こうした二次電池用の電極は、アルミニウムや銅等の帯状の金属箔上に活物質を含むスラリを塗布・乾燥させた電極シートから作製される。活物質の塗布方法は、間欠塗工方式と連続塗工方式とに大別できる。
【０００４】
図１１に、間欠塗工方式によって製造される集電体電極シートを示す。
間欠塗工方式は、帯状の金属箔９に、活物質等のスラリを塗布して形成する塗布領域１１とスラリを塗布しない非塗布領域１２とを、該金属箔９が巻き取られる方向、すなわち、金属箔９の長尺方向Ｄｘに所定の間隔で交互に形成する方式である。所定の間隔で配置された活物質の非形成部は、外部端子と電気的に接続するための引き出しタブを取り出す部位として利用される。
【０００５】
図１２に示すように、本発明に関連する電極シートの製造方法では、主材である活物質、導電付与剤、結合材、溶剤を混合または混錬したスラリを、金属箔９の一方の面に間欠的に塗布（以下、間欠塗布と称する。）した後に、再度、金属箔９上の反対側の他方の面にも間欠塗布して、金属箔９の両面にスラリをそれぞれ塗布する（ステップＳ１）。次に、両面にスラリが塗布された金属箔９を圧縮ローラ５０によって加圧成型する（ステップＳ３）。その後、集電体として所望の外形寸法に切断し（ステップＳ５）、集電体電極シートに電極端子部を形成している。
【０００６】
ここで、リチウムイオン二次電池の正極活物質には、リチウム含有複合酸化物が用いられており、こうした金属酸化物粒子を主成分とする活物質層を加圧成型する場合、大きな圧力を必要とする。特に高エネルギー密度に設計された二次電池に用いる正極電極では、活物質層を高密度に圧縮する必要があるため、該加圧成型において、より大きな圧力をかけて成型されることが多い。
【０００７】
また、高エネルギー密度に設計された二次電池に用いる電極は、集電体である金属箔の厚さを薄く設計する傾向にある。
【０００８】
特許文献１には、水または非水溶媒を含んだ繊維ロールで脱脂洗浄した集電体にスラリを間欠塗布する二次電池極板の製造方法が記載されている。圧延工程での過剰な高密度化によるキレや、正極板用ペーストの脱落を防止するために、箔圧延後のアルミニウム硬箔を間欠的に洗浄して脱脂処理することにより、箔を軟化させることなく脱脂すると共に、箔表面の濡れ性を改善して、電極材料等のコーティング材の塗布性を高めること、が記載されている。
【０００９】
特許文献２には、箔圧延後のアルミニウム箔に、１００〜２００℃で５〜１５分間保持する低温熱処理で脱脂洗浄した集電体にスラリを間欠塗布した電池用極板を用いたリチウムイオン二次電池が記載されている。
【００１０】
特許文献３には、間欠的に物理的表面処理（コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、レーザ処理など）した集電体にスラリを塗布して作製された電極板を用いたリチウムイオン二次電池が記載されている。
【００１１】
特許文献４には、集電体表面を大気圧下グロー放電プラズマにより表面処理すること、これにより、集電体表面の有機汚染物の除去と、酸化被膜の形成により、集電体の合剤スラリに対する濡れ性が向上することが記載されている。さらに、充放電を繰り返しても、合剤が集電体から剥がれにくくなり、サイクル寿命特性が向上することが記載されている。
【００１２】
特許文献５には、金属箔よりなる集電体に電極合剤スラリを塗布した後に乾燥して製造する電池の製造方法において、塗布に先行して集電体表面にコロナ放電処理を行うことが記載されている。さらに、この構成により、スラリと箔の接着性を高め、サイクル劣化を抑えることが記載されている。
【００１３】
特許文献６には、表面をプラズマ処理した負極集電体に結着剤と炭素材料を塗布して負極電極を形成することが記載されている。さらに、この構成により、結着剤と箔の接着性を高め、サイクル劣化を抑えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００８−２５８０１０号公報
【特許文献２】特開２００８−１５９２９７号公報
【特許文献３】特開２００８−２７０００４号公報
【特許文献４】特開２００６−０７９９３５号公報
【特許文献５】特開平０７−１３５０２３号公報
【特許文献６】特開平０７−１０５９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図１１に示すように、集電体電極シート１０の塗布終端部には、スラリを間欠塗布したときに、塗布領域１１と非塗布領域１２との境界に、スラリの尾引き部１４が発生しやすい。帯状の電極シート１０を電極ロールの長尺方向Ｄｘに沿って、ロールプレス機で圧延加工成型する場合、こうした尾引き部１４が存在すると、塗布終端の尾引き部１４には長尺方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が断続的にしか存在しないため、長尺方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が連続的に存在する塗布領域１１の中央部分よりも大きな線圧がかかることになる。
【００１６】
図１１の尾引き部１４では、大きな線圧が掛かるため、活物質粒子が割れ、金属箔に大きく食い込むクラック現象がしばしば発生する。この活物質粒子が割れ、金属箔に食い込んだクラック部分の金属箔の残肉量はきわめて薄くなる。図１３に示すように、引き続き行う裁断工程で裁断する際にシート電極の切断面に上述のクラックが存在すると、活物質層の部分的に脱落したバリ１９が発生する。発生したバリ１９が、電極に付着すると、電池の組み立て時に短絡を発生させる原因になり、電池の不良率が高まるという問題が生じていた。
【００１７】
上記特許文献１以外の文献には、このような尾引き部１４の記載はない。特許文献２、３では、塗工部と未塗工部の境界部が湾曲したり、塗工開始端部において盛り上がりが生じたりすることは記載されている。特許文献１では、上記したよう、水または非水溶媒を含んだ繊維ロールでアルミニウム硬箔の表面を脱脂洗浄することが記載されていて、さらに、コロナ、プラズマ等のような電気的な前処理や、火花・火炎を用いたフレーム処理といった脱脂処理を用いないことが記載されている。
【００１８】
本発明は上述したような背景技術が有する課題を解決するためになされたものであり、電極シートの裁断工程におけるバリの発生を抑制できる集電体電極シートの製造方法、およびその製造方法により製造された集電体電極シート、ならびに、その集電体電極シートを用いて製造された電池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】
【００１９】
本発明の集電体電極シートの製造方法は、
シート状の金属箔の両面または片面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法であって、
前記活物質を含むスラリを該金属箔の両面または片面に塗布するに先立ち、間欠的に前記金属箔の表面の油膜を除去する工程と、
前記活物質を含むスラリを、前記シート状の金属箔の両面又は片面上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記シート状の前記金属箔の長尺方向に交互に形成する塗布工程と、
前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記シート状の金属箔の長尺方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を含み、
前記金属箔の表面の油膜を除去する工程における油膜除去処理は、前記活物質塗布領域の終端部を形成する予定領域のみに行うものである。
【００２０】
本発明の集電体電極シートは、本発明の上記集電体電極シートの製造方法により製造される。
【００２１】
本発明のある１つの態様として、集電体電極シートは、
ロールに巻き取られる帯状のシートの金属箔の両面または片面に、当該シートの長尺方向に向かって間欠的に塗布された活物質層の塗布領域と、非塗布領域とが、交互に形成された集電体電極シートであって、
前記活物質層の各塗布領域の終端部には、前記非塗布領域に向かって活物質層の尾引き部が複数形成されており、
前記尾引き部の前記シートの長尺方向の長さをＡｍｍ、当該尾引き部の開始部分の前記シートの長尺方向と垂直な方向の長さをＣｍｍとしたとき、式（１）で定義されるアスペクト比ａ１が５．０以上である。
ａ１＝Ａ／Ｃ        ・・・式（１）
【００２２】
本発明のある他の態様として、集電体電極シートは、
ロールに巻き取られる帯状のシートの金属箔の両面または片面に、当該シートの長尺方向に向かって間欠的に塗布された活物質層の塗布領域と、非塗布領域とが、交互に形成された集電体電極シートにおいて、
前記活物質層の各塗布領域の終端部には、前記非塗布領域に向かって活物質層の尾引き部が複数形成されており、
前記塗布領域の塗工端から前記尾引き部の終端部分の前記シートの長尺方向の長さをＡｍｍ、当該尾引き部の前記シートの長尺方向の長さをＢｍｍとしたとき、式（３）で定義される寸法比ａ３が０．４０以下である。
ａ３＝Ｂ／Ａ        ・・・式（３）
【００２３】
本発明の電池は、上記いずれかの本発明の集電体電極シートを用いて製造される。
【００２４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００２５】
また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【００２６】
また、本発明の方法およびコンピュータプログラムには複数の手順を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の方法およびコンピュータプログラムを実施するときには、その複数の手順の順番は内容的に支障のない範囲で変更することができる。
【００２７】
さらに、本発明の方法およびコンピュータプログラムの複数の手順は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、電極シートの裁断工程におけるバリの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る集電体電極シートの製造方法における活物質の両面塗布後の集電体電極シートを示す部分平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電極シートの製造システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電極シートの製造システムの各装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の集電体電極シートの構成を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態の集電体電極シートの尾引き部の各寸法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態の集電体電極シートの尾引き部のアスペクト比又は寸法比を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態の電極シートの製造方法の工程の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の圧縮装置の概要を示す模式図である。
【図９】本発明の実施形態の裁断装置の概要を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る電池の構成の一例を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る集電体電極シートの一例を示す部分平面図である。
【図１２】本発明に関連する電極シートの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図１３】図１２の製造方法により製造された電極シートを裁断工程で裁断した後の電極シートを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の集電体電極シートの製造方法における活物質の両面塗布後の集電体電極シート１０を示す部分平面図である。
【００３２】
集電体電極シート１０は、帯状の金属箔９の両面に、活物質等のスラリの塗布領域１１と非塗布領域１２とが長尺方向Ｄｘに交互に繰り返し配置されている。塗布領域１１の終端１３側の電極部分には、スラリを引きずる状態が生じることで尾引き部１４が形成される。そして、裁断工程では、線１７（図中、破線で示し、以後、「長尺方向裁断予定線１７」とも呼ぶ）に沿って長尺方向Ｄｘに電極シート１０が巻き取られながら裁断される。
【００３３】
ここで、本実施形態に係る電極シート１０から作製される電極は特に限定されないが、例えば、リチウムイオン一次電池やリチウムイオン二次電池等のリチウムイオン電池用電極（正極や負極）である。
【００３４】
以下、電極の構成について詳細に説明する。
【００３５】
はじめに、本実施形態に係るスラリの塗布領域１１を形成する電極活物質層を構成する各成分について説明する。
電極活物質層は、電極活物質を含み、必要に応じてバインダー樹脂等の結着剤、導電助剤、増粘剤等を含む。本実施形態において、電極活物質は、例えば、リチウム金属複合酸化物を用いることができる。
【００３６】
本実施形態に係る電極活物質層に含まれる電極活物質は用途に応じて適宜選択される。正極を作製するときは正極活物質を使用し、負極を作製するときは負極活物質を使用する。
【００３７】
正極活物質としてはリチウムイオン電池の正極に使用可能な通常の正極活物質であれば特に限定されない。例えば、リチウム−ニッケル複合酸化物、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−アルミニウム複合酸化物等のリチウムと遷移金属との複合酸化物；ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２等の遷移金属硫化物；ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２等の遷移金属酸化物、オリビン型リチウムリン酸化物等が挙げられる。
オリビン型リチウムリン酸化物は、例えば、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂ、およびＦｅよりなる群のうちの少なくとも１種の元素と、リチウムと、リンと、酸素とを含んでいる。これらの化合物はその特性を向上させるために一部の元素を部分的に他の元素に置換したものであってもよい。
【００３８】
これらの中でも、オリビン型リチウム鉄リン酸化物、リチウム−ニッケル複合酸化物、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−アルミニウム複合酸化物が好ましい。これらの正極活物質は作用電位が高いことに加えて容量も大きく、大きなエネルギー密度を有する。
正極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
負極活物質としては、リチウムイオン電池の負極に使用可能な通常の負極活物質であれば特に限定されない。例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、樹脂炭、炭素繊維、活性炭、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料；リチウム金属、リチウム合金等のリチウム系金属材料；シリコン、スズ等の金属材料；ポリアセン、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性ポリマー材料等が挙げられる。これらの中でも炭素材料が好ましく、特に天然黒鉛や人造黒鉛等の黒鉛質材料が好ましい。
負極活物質は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４０】
電極活物質の平均粒子径は、充放電時の副反応を抑えて充放電効率の低下を抑える点から、１μｍ以上が好ましく、２μｍ以上がより好ましく、入出力特性や電極作製上の観点（電極表面の平滑性等）から、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。ここで、平均粒径は、レーザ回折散乱法による粒度分布（体積基準）における積算値５０％での粒子径（メジアン径：Ｄ５０）を意味する。
【００４１】
電極活物質の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、８５質量部以上９９．８質量部以下であることが好ましい。
【００４２】
本実施形態に係る電極活物質層に含まれるバインダー樹脂は用途に応じて適宜選択される。例えば、溶媒に溶解可能なフッ素系バインダー樹脂や、水に分散可能な水系バインダー等を使用することができる。
【００４３】
フッ素系バインダー樹脂としては電極成形が可能であり、十分な電気化学的安定性を有していれば特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、フッ素ゴム等が挙げられる。これらのフッ素系バインダー樹脂は一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、ポリフッ化ビニリデン系樹脂が好ましい。フッ素系バインダー樹脂は、例えば、Ｎ−メチル−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶媒に溶解させて使用することができる。
【００４４】
水系バインダーとしては電極成形が可能であり、十分な電気化学的安定性を有していれば特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、スチレン・ブタジエン系ゴム、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。これらの水系バインダーは一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、スチレン・ブタジエン系ゴムが好ましい。
なお、本実施形態において、水系バインダーとは、水に分散し、エマルジョン水溶液を形成できるものをいう。
水系バインダーを使用する場合は、さらに増粘剤を使用することができる。増粘剤としては特に限定されないが、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系ポリマーおよびこれらのアンモニウム塩並びにアルカリ金属塩；ポリカルボン酸；ポリエチレンオキシド；ポリビニルピロリドン；ポリアクリル酸ナトリウム等のポリアクリル酸塩；ポリビニルアルコール；等の水溶性ポリマー等が挙げられる。
【００４５】
バインダー樹脂の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、０．１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記範囲内であると、電極スラリの塗工性、バインダーの結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
また、バインダー樹脂の含有量が上記上限値以下であると、電極活物質の割合が大きくなり、電極質量当たりの容量が大きくなるため好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記下限値以上であると、電極剥離が抑制されるため好ましい。
【００４６】
本実施形態に係る電極活物質層に含まれる導電助剤としては電極の導電性を向上させるものであれば特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、カーボンナノチューブやカーボンナノホーン等の炭素繊維、天然黒鉛、人工黒鉛等が挙げられる。これらの導電助剤は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
導電助剤の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、０．１質量部以上５．０質量部以下であることが好ましい。導電助剤の含有量が上記範囲内であると、電極スラリの塗工性、バインダーの結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
また、導電助剤の含有量が上記上限値以下であると、電極活物質の割合が大きくなり、電極質量当たりの容量が大きくなるため好ましい。導電助剤の含有量が上記下限値以上であると、電極の導電性がより良好になるため好ましい。
【００４８】
本実施形態に係る電極活物質層は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、電極活物質の含有量は好ましくは８５質量部以上９９．８質量部以下である。また、バインダー樹脂の含有量は好ましくは０．１質量部以上１０．０質量部以下である。また、導電助剤の含有量は好ましくは０．１質量部以上５．０質量部以下である。
電極活物質層を構成する各成分の含有量が上記範囲内であると、リチウムイオン電池用電極の取扱い性と、得られるリチウムイオン電池の電池特性のバランスが特に優れる。
【００４９】
電極活物質層の密度は、電極活物質層が負極活物質層の場合は特に限定されないが、例えば、１．２ｇ／ｃｍ３以上２．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．３ｇ／ｃｍ３以上１．９ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、１．４ｇ／ｃｍ３以上１．８ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。
電極活物質層の密度を上記範囲内とすると、高放電レートでの使用時における放電容量が向上するため好ましい。
【００５０】
また、電極活物質層が正極活物質層の場合、活物質層の密度は３．４０ｇ／ｃｍ３以上である。
【００５１】
電極活物質層の厚みは特に限定されるものではなく、所望の特性に応じて適宜設定することができる。例えば、エネルギー密度の観点からは厚く設定することができ、また出力特性の観点からは薄く設定することができる。電極活物質層の厚み（片面の厚み）は、例えば、１０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲で適宜設定でき、２０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上１５０μｍ以下がより好ましい。
【００５２】
本実施形態に係る集電体層（金属箔９）としては特に限定されないが、正極集電体層としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金等を用いることができる。その形状としては、例えば、箔、平板状、メッシュ状等が挙げられる。特にアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、および鉄ステンレス合金箔、のいずれか一つを好適に用いることができる。
【００５３】
また、金属箔９の厚さは１２μｍ以下であるのが好ましい。
【００５４】
また、負極集電体層としては、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金を用いることができる。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。特に銅箔を好適に用いることができる。
【００５５】
正極集電体層の厚みは特に限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下である。また、負極集電体層の厚みは特に限定されないが、例えば１μｍ以上２０μｍ以下である。
【００５６】
はじめに、電極スラリを調製する。
電極スラリは、電極活物質と、必要に応じてバインダー樹脂と、導電助剤と、増粘剤と、を混合することにより調製することができる。電極活物質、バインダー樹脂、および導電助剤の配合比率は電極活物質層中の電極活物質、バインダー樹脂、および導電助剤の含有比率と同じため、ここでは説明を省略する。
【００５７】
電極スラリは、電極活物質と、必要に応じてバインダー樹脂と、導電助剤と、増粘剤と、を溶媒に分散または溶解させたものである。
各成分の混合手順は特に限定されないが、例えば、電極活物質と導電助剤とを乾式混合した後に、バインダー樹脂および溶媒を添加して湿式混合することにより電極スラリを調製することができる。
このとき、用いられる混合機としては、ボールミルやプラネタリーミキサー等の公知のものが使用でき、特に限定されない。
電極スラリに用いる溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶媒や、水を用いることができる。
【００５８】
電極スラリを集電体層上に塗布する方法は、一般的に公知の方法を用いることができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法およびスクイーズ法等を挙げることができる。これらの中でも、電極スラリの粘性等の物性および乾燥性に合わせて、良好な塗布層の表面状態を得ることが可能となる点で、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法が好ましい。
【００５９】
集電体層上に塗布した電極スラリの乾燥方法としては特に限定されないが、例えば、加熱ロールを用いて集電体層側または既に乾燥した電極活物質層側から電極スラリを間接的に加熱し、電極スラリを乾燥させる方法；赤外線、遠赤外線・近赤外線のヒーター等の電磁波を用いて電極スラリを乾燥させる方法；集電体層側または既に乾燥した電極活物質層側から熱風を当てて電極スラリを間接的に加熱し、電極スラリを乾燥させる方法等が挙げられる。
【００６０】
金属箔９の厚さをｄとし、さらに、粒度分布計を用いて測定した際に、測定した活物質粒子のうち、最小の粒径から粒子を順に並べたときに、測定した粒子の９０％に当たる粒子の粒径：Ｄ９０としたとき、Ｄ９０≧ｄの関係を満たす金属箔と活物質を用いるのが好ましい。
【００６１】
図２は、本発明の実施形態に係る電極シート１０の製造システム１の構成例を示すブロック図である。
製造システム１は、スラリ塗布装置２０と、圧縮装置４０と、裁断装置６０と、を備える。さらに、製造システム１の各装置を制御する制御装置を備えてもよい。
【００６２】
図３は、本発明の実施の形態に係る電極シートの製造システムの各装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
スラリ塗布装置２０、圧縮装置４０、および裁断装置６０は、それぞれ少なくとも１つのコンピュータ１００により実現される。コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、メモリ１０４、メモリ１０４にロードされた各装置を実現するプログラム１１０、そのプログラム１１０を格納するストレージ１０５、Ｉ／Ｏ（Input Output）１０６、およびネットワーク接続用通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０７を備える。ＣＰＵ１０２と各要素は、バス１０９を介して互いに接続され、ＣＰＵ１０２によりコンピュータ１００全体が制御される。ただし、ＣＰＵ１０２などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。を介して接続されるが、接続手段はバスに限定されない。
【００６３】
ＣＰＵ１０２が、ストレージ１０５に記憶されるプログラム１１０をメモリ１０４に読み出して実行することにより、各装置の各機能を実現することができる。
【００６４】
スラリ塗布装置２０、圧縮装置４０、および裁断装置６０は、それぞれコンピュータ１００のハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
【００６５】
プログラム１１０は、コンピュータ１００で読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。記録媒体は特に限定されず、様々な形態のものが考えられる。また、プログラムは、記録媒体からコンピュータ１００のメモリ１０４にロードされてもよいし、ネットワークを通じてコンピュータ１００にダウンロードされ、メモリ１０４にロードされてもよい。
【００６６】
プログラム１１０を記録する記録媒体は、非一時的な有形のコンピュータ１００が使用可能な媒体を含み、その媒体に、コンピュータ１００が読み取り可能なプログラムコードが埋め込まれる。プログラム１１０が、コンピュータ１００上で実行されたとき、コンピュータ１００に、各装置を実現させる電極シート１０の製造方法を実行させる。
【００６７】
本実施形態の集電体電極シート１０は、図１に示すように、ロールに巻き取られる帯状のシートの金属箔９の両面または片面に、当該シートの長尺方向Ｄｘに向かって間欠的に塗布された活物質層の塗布領域１１と、非塗布領域１２とが、交互に形成される。
【００６８】
ここで、各名称の定義について図を用いて説明する。
図４（ａ）は、集電体電極シート１０の上面図である。図４（ｂ）は、集電体電極シート１０を矢印Ｉの方向から見た線Ｉ−Ｉにおける断面図である。図５は、尾引き部１４の各寸法を説明するための図である。活物質層の各塗布領域１１の終端部１６には、非塗布領域１２に向かって活物質層の尾引き部１４が複数形成されている。
【００６９】
塗工端１５とは、金属箔９の長尺方向Ｄｘに間欠的に塗布形成された塗布領域１１の活物質層の厚さが減少し始める位置ではなく、図４（ｂ）に示すように、終端部１６のうち、活物質層の厚さが終端に向かって薄くなっていく途中の部分である。具体的には、金属箔９の長尺方向Ｄｘに間欠的に塗布形成された塗布領域１１の活物質層のうち、長尺方向Ｄｘおよび長尺方向Ｄｘに垂直な方向Ｄｙの中央における活物質層の厚さの平均値ｈに対し、長尺方向Ｄｘに向かって活物質層の厚さが略半分となる位置を塗工端１５とする。すなわち、塗工端１５の位置は、活物質層の厚さの平均値ｈに対して５０％の値とする。
【００７０】
尾引き部１４とは、図４（ａ）に示すように、金属箔９の長尺方向Ｄｘに間欠的に形成された塗布領域１１の活物質層を上面から見たときに、活物質塗工端１５から非塗布領域１２にかけて、長尺方向Ｄｘとは垂直な方向Ｄｙに凹凸になっている部分である。
【００７１】
Ａ寸法とは、塗工端１５から尾引き部１４の終端１３の先端までの長さである。より詳細には、Ａ寸法は、図４（ａ）に示すように、金属箔９の長尺方向Ｄｘに間欠的に形成された塗布領域１１の活物質層を上面から見たときに、塗工端１５から各尾引き部１４のうち長尺方向Ｄｘの非塗布領域１２に突出した凸部の先端までの長さである。尾引き部１４は、塗布領域１１の活物質層の中央部に比較して厚さが薄い。
【００７２】
上記したように、尾引き部１４は、金属箔９の長尺方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が断続的にしか存在しないため、金属箔９の長尺方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が連続的に存在する塗布領域１１の中央部分に比べ、大きな線圧がかかる。大きな線圧の掛かる尾引き部分１４では、活物質粒子が金属箔９に大きく食い込む。この活物質粒子が金属箔９に食い込んだ部分の金属箔９の残肉量がきわめて薄くなる。そのため、図１３に示すように、裁断工程で裁断する際にシート電極の切断面８０に活物質層の部分的に脱落したバリ１９が発生する。尾引き部１４の長さが長いほど、圧縮ローラにプレスされる部分が広くなるので、Ａ寸法は短くなるように設計されるのが好ましい。
【００７３】
Ｂ寸法とは、図５に示すように、金属箔９の長尺方向Ｄｘに間欠的に形成された塗布領域１１の活物質層を上面から見たときに、各尾引き部１４において、凸部Ｔを頂点とする該尾引き部１４を形成する二辺のうち、活物質層中央側により多く窪んだ一辺側の最も活物質層中央側に窪んだ点（図中の点Ｌ）から長尺方向Ｄｘに延ばした直線と、凸部Ｔから長尺方向Ｄｘに対して直交方向に延びる直線を結んだ直交座標における長尺方向Ｄｘ成分の長さである。凸部Ｔから活物質層中央側に向かって凹む窪みには、圧縮ローラによる局所荷重がかかるため、このエリアでクラックやバリが発生する。そのため、このＢ寸法も短くなるように設計されるのが好ましい。
【００７４】
尾引き部１４の幅Ｃは、図５に示すように、金属箔９の長尺方向Ｄｘに間欠的に形成された塗布領域１１の活物質層を上面から見たときに、各尾引き部１４の凸部Ｔから、該尾引き部１４を形成する二辺のうち、活物質層中央側により多く窪んだ一辺の、長尺方向Ｄｘと略平行な方向から長尺方向Ｄｘと略垂直な方向へと変曲する点（図中の点Ｍ）と、上記の変曲する点Ｍを通り、長尺方向Ｄｘと平行な方向に延ばした線と、該尾引き部１４を形成する他方の辺の該尾引き部１４の凸部Ｔから長尺方向Ｄｘと略平行な方向に向かって延ばした線の交点（図中の点Ｎ）との間の長さである。
【００７５】
本発明では、各尾引き部１４の上記の寸法の最大値を一定の範囲に規定する。
第１の実施形態では、図６（ａ）に示すように、尾引き部１４の金属箔９シートの長尺方向Ｄｘの長さをＡ（ｍｍ）、当該尾引き部１４の開始部分の金属箔９シートの長尺方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙの長さをＣ（ｍｍ）としたとき、式（１）で定義されるアスペクト比ａ１は５．０以上である。
ａ１＝Ａ／Ｃ        ・・・式（１）
【００７６】
ここで、長さＡ（ｍｍ）とは、上記したＡ寸法（図４（ａ））であり、塗工端１５から尾引き部１４の終端１３の先端までの長さである。長さＣ（ｍｍ）とは、上記した尾引き部１４の幅Ｃ（図５）である。
【００７７】
本発明の実施形態の電極シート１０の製造方法は、図１２で説明した製造方法と同じ工程（塗布工程（Ｓ１）と、圧縮工程（Ｓ３）と、裁断工程（Ｓ５））を含む。
詳細には、図２のスラリ塗布装置２０を用いて、金属箔９の一方の面に主材である活物質、導電付与剤、結合材、溶剤を混合または混錬したスラリを間欠塗布した後に、再度、金属箔９上の反対側の他方の面にも間欠塗布して、金属箔９の両面にスラリをそれぞれ塗布する（ステップＳ１）。
【００７８】
次に、図８の圧縮装置４０を用いて、両面にスラリが塗布された金属箔９を圧縮ローラ５０によって加圧成型する（ステップＳ３）。図８は、本実施形態の圧縮装置４０の概要を示す模式図である。圧縮装置４０は、一対の圧縮ローラ５０と、２つのバックアップローラ５１と、を備える。
【００７９】
この圧縮工程（ステップＳ３）において、スラリ塗布装置２０で、集電体層の両面に活物質の塗布領域１１を形成した集電体電極シート１０を、図８で示すように一対の圧縮ローラ５０で圧縮する。集電体電極シート１０は、一対の圧縮ローラ５０の隙間を通過する際に加圧圧縮されて、長尺方向Ｄｘに電極シートロール９０を使って巻き取られる。
【００８０】
なお、この圧縮工程では、集電体電極シート１０を流れる方向、すなわち長尺方向Ｄｘを塗布終端側から塗布始端側になるように設定しても、反対に塗布始端側から塗布終端側になるように設定してもよい。このステップＳ３の圧縮工程における線圧は１．５ｔｏｎ／ｃｍ以上とする。
【００８１】
その後、図９の裁断装置６０を用いて、集電体電極シート１０を裁断する（ステップＳ５）。図９は、本実施形態の裁断装置６０の概要を示す模式図である。裁断装置６０は、第１のスリット刃６１と、第２のスリット刃６２と、２つのバックアップローラ６３と、一対のガイドローラ６４と、を備える。
【００８２】
電極シート１０を所定の大きさに切断して複数の電極を得ることができる。電極シート１０から電極を切り出す方法は特に限定されないが、例えば、電極シート１０の長尺方向と平行に切断し（図１の長尺方向裁断予定線１７に沿って切断）、所定幅の複数の電極を切り出す方法が挙げられる。さらに用途に応じて、集電体として所望の外形寸法になるように長尺方向裁断予定線１７と垂直な方向Ｄｙのライン（不図示）に沿って所定の寸法に打ち抜いて、電池用の電極を得ることができる。
【００８３】
ここで、電極シート１０の切断方法は特に限定されず、例えば金属等からなる刃を用いて電極シート１０を切断することができる。
【００８４】
圧縮装置４０で加圧成型された電極シート１０を、図１に示すように電極シート１０の箔の流れる方向、すなわち長尺方向Ｄｘに裁断予定線１７に沿って、図９に示すように、電極シート１０を、電極シートロール９０を使って巻取りを行いながら、一方向に（図中、左方向に向かって）引出し、箔の上下両面に設置されたスリット刃６１、６２によって連続的に裁断する。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態によれば、各尾引き部１４の各寸法の最大値が式（１）により規定される一定の範囲とすることにより、本実施形態の集電体電極シート１０から作製される電極におけるクラックやバリの発生を抑制でき、不良率の低い電極を提供することができる。
【００８６】
（第２の実施形態）
本実施形態では、電極シート１０の製造方法に、油膜除去工程を含む点以外は上記実施形態と同様である。
図７は、本実施形態の電極シート１０の製造方法の工程の例を示す図である。本実施形態の電極シート１０の製造方法は、図１２で説明した製造方法の各工程（塗布工程（Ｓ１）と、圧縮工程（Ｓ３）と、裁断工程（Ｓ５））に先立って、さらに油膜除去工程（Ｐ１）を含む。
【００８７】
具体的には、油膜除去工程（Ｐ１）では、活物質を含むスラリを該金属箔９の両面または片面に塗布するに先立ち、間欠的に金属箔９の表面の油膜を除去する。油膜除去の方法は様々考えられるが、例えば、プラズマ処理によって行うこともできるし、洗浄液で洗浄してもよい。そして、この油膜除去工程（Ｐ１）における油膜除去処理は、塗布領域１１の終端部１６を形成する予定領域のみに行う。
【００８８】
例えば、油膜除去工程（ステップＰ１）において、大気圧またはその近傍の圧力下でのプラズマ放電により行ってもよい。
【００８９】
他の例では、油膜除去工程（ステップＰ１）において、金属箔９の表面を、酸および塩基の水溶液、並びに、アルコール系、ケトン系、およびエーテル系のいずれか一つである有機溶媒を塗布した後、該溶液または溶媒を除去することにより行うことができる。
【００９０】
油膜除去工程（ステップＰ１）による金属箔９の表面の油膜除去処理後の金属箔９表面の水の接触角は５１度以下であることが好ましい。
【００９１】
そして、図２のスラリ塗布装置２０を用いて、ステップＰ１で油膜除去された金属箔９の一方の面に主材である活物質、導電付与剤、結合材、溶剤を混合または混錬したスラリを間欠塗布した後に、再度、金属箔９上の反対側の他方の面にも間欠塗布して、金属箔９の両面にスラリをそれぞれ塗布する（ステップＳ１）。
以後の工程については、上記実施形態で説明した工程と同じであるので詳細な説明は省略する。なお、ステップＳ３の圧縮工程における線圧は１．５ｔｏｎ／ｃｍ以上とする。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態によれば、油膜除去工程を、活物質の塗工に先だって行うことにより、各尾引き部１４の各寸法の最大値が上記実施形態で説明した式（１）により規定される一定の範囲とすることができる。これにより、本実施形態の集電体電極シート１０から作製される電極におけるクラックやバリの発生を抑制でき、不良率の低い電極を提供することができる。
【００９３】
（第３の実施形態）
本実施形態では、尾引き部１４のアスペクト比の定義が異なる点以外は上記実施形態のいずれかと同様である。
本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、塗布領域１１の塗工端１５から尾引き部１４の終端部１６のシートの長尺方向の長さをＡｍｍ、当該尾引き部１４の金属箔９のシートの長尺方向の長さをＢ（ｍｍ）としたとき、式（３）で定義される寸法比ａ３が０．４０以下である。
ａ３＝Ｂ／Ａ        ・・・式（３）
【００９４】
本実施形態では、活物質層の密度は、３．４０ｇ／ｃｍ３以上とする。また、本実施形態において、電極シート１０の製造方法の工程は、図７および図１２のいずれかとすることができる。なお、図７および図１２の圧縮工程（ステップＳ３）における線圧は１．５ｔｏｎ／ｃｍ以上とする。
【００９５】
以上のように、本実施形態の集電体電極シート１０においても上記実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００９６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００９７】
たとえば、上記実施形態のいずれかの電極シート１０を用いて電池の電極を作製することができる。そして、当該電極シート１０から作製される電極を用いて電池を製造することができる。
本発明の電極の製造方法は、金属箔等の厚さの薄い集電体上に活物質層を形成し、乾燥後に圧縮、裁断する工程（図９）を経て電極を作製する場合に生じる集電体のバリの発生を抑制した電池等電気化学デバイスの組み立てを実施することができ、特性が良好な電池等電気化学デバイスを提供することが可能となる。
【００９８】
図１０は、本発明の実施の形態に係る電池１５０の構成の一例を示す概略図である。
本実施形態に係る電池は、上記実施形態で説明した電極シート１０から作製される電極を備える。以下、本実施形態に係る電池について、電池がリチウムイオン電池の積層型電池１５０である場合を代表例として説明する。
積層型電池１５０は、正極１２１と負極１２６とが、セパレータ１２０を介して交互に複数層積層された電池要素を備えており、これらの電池要素は電解液（図示せず）とともに可撓性フィルム１４０からなる容器に収納されている。電池要素には正極端子１３１および負極端子１３６が電気的に接続されており、正極端子１３１および負極端子１３６の一部または全部が可撓性フィルム１４０の外部に引き出されている構成になっている。
【００９９】
正極１２１には正極集電体層１２３の表裏に、正極活物質の塗布部（正極活物質層１２２）と未塗布部がそれぞれ設けられており、負極１２６には負極集電体層１２８の表裏に、負極活物質の塗布部（負極活物質層１２７）と未塗布部が設けられている。
【０１００】
正極集電体層１２３における正極活物質の未塗布部を正極端子１３１と接続するための正極タブ１３０とし、負極集電体層１２８における負極活物質の未塗布部を負極端子１３６と接続するための負極タブ１２５とする。
正極タブ１３０同士は正極端子１３１上にまとめられ、正極端子１３１とともに超音波溶接等で互いに接続され、負極タブ１２５同士は負極端子１３６上にまとめられ、負極端子１３６とともに超音波溶接等で互いに接続される。そのうえで、正極端子１３１の一端は可撓性フィルム１４０の外部に引き出され、負極端子１３６の一端も可撓性フィルム１４０の外部に引き出されている。
【０１０１】
正極活物質の塗布部（塗布領域１１）（正極活物質層１２２）と未塗布部（非塗布領域１２）の境界部１２４には、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、当該絶縁部材は境界部１２４だけでなく、正極タブ１３０と正極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。
【０１０２】
負極活物質の塗布部（負極活物質層１２７）と未塗布部の境界部１２９にも同様に、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、負極タブ１２５と負極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。
【０１０３】
通常、負極活物質層１２７の外形寸法は正極活物質層１２２の外形寸法よりも大きく、セパレータ１２０の外形寸法よりも小さい。
【０１０４】
（リチウム塩を含有する非水電解液）
本実施形態に用いるリチウム塩を含有する非水電解液は、電極活物質の種類やリチウムイオン電池の用途等に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
【０１０５】
具体的なリチウム塩の例としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等を挙げることができる。
【０１０６】
リチウム塩を溶解する溶媒としては、電解質を溶解させる液体として通常用いられるものであれば特に限定されるものではなく、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等のカーボネート類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類；トリメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン等のオキソラン類；アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素溶媒；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル類；リン酸トリエステルやジグライム類；トリグライム類；スルホラン、メチルスルホラン等のスルホラン類；３−メチル−２−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類；１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１０７】
（容器）
本実施形態において容器には公知の部材を用いることができ、電池の軽量化の観点からは可撓性フィルム１４０を用いることが好ましい。可撓性フィルム１４０は、基材となる金属層の表裏面に樹脂層が設けられたものを用いることができる。金属層には電解液の漏出や外部からの水分の侵入を防止する等のバリア性を有するものを選択することができ、アルミニウム、ステンレス鋼等を用いることができる。金属層の少なくとも一方の面には変性ポリオレフィン等の熱融着性の樹脂層が設けられ、可撓性フィルム１４０の熱融着性の樹脂層同士を電池要素を介して対向させ、電池要素を収納する部分の周囲を熱融着することで外装体を形成する。熱融着性の樹脂層が形成された面と反対側の面となる外装体表面にはナイロンフィルム、ポリエステルフィルム等の樹脂層を設けることができる。
【０１０８】
（端子）
本実施形態において、正極端子１３１にはアルミニウムやアルミニウム合金で構成されたもの、負極端子１３６には銅や銅合金あるいはそれらにニッケルメッキを施したもの等を用いることができる。それぞれの端子は容器の外部に引き出されるが、それぞれの端子における外装体の周囲を熱溶着する部分に位置する箇所には熱融着性の樹脂をあらかじめ設けることができる。
【０１０９】
（絶縁部材）
活物質の塗布部と未塗布部の境界部１２４、１２９に絶縁部材を形成する場合には、ポリイミド、ガラス繊維、ポリエステル、ポリプロピレンあるいはこれらを構成中に含むものを用いることができる。これらの部材に熱を加えて境界部１２４、１２９に溶着させるか、または、ゲル状の樹脂を境界部１２４、１２９に塗布、乾燥させることで絶縁部材を形成することができる。
【０１１０】
（セパレータ）
本実施形態に係るセパレータ１２０は、耐熱性樹脂を主成分として含む樹脂層を備えることが好ましい。
ここで、上記樹脂層は主成分である耐熱性樹脂により形成されている。ここで、「主成分」とは、樹脂層中における割合が５０質量％以上であることを言い、好ましくは７０質量％以上であり、さらに好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％であってもよいことを意味する。
本実施形態に係るセパレータ１２０を構成する樹脂層は、単層であっても、二種以上の層であってもよい。
【０１１１】
上記樹脂層を形成する耐熱性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレート、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、フッ素系樹脂、ポリエーテルニトリル、変性ポリフェニレンエーテル等から選択される一種または二種以上を挙げることができる。
【０１１２】
これらの中でも、耐熱性や機械的強度、伸縮性、価格等のバランスに優れる観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミドおよび全芳香族ポリエステルから選択される一種または二種以上が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミドおよび半芳香族ポリアミドから選択される一種または二種以上がより好ましく、ポリエチレンテレフタレートおよび全芳香族ポリアミドから選択される一種または二種以上がさらに好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
【０１１３】
本実施形態に係るセパレータ１２０を構成する樹脂層は多孔性樹脂層であることが好ましい。これにより、リチウムイオン電池に異常電流が発生し、電池の温度が上昇した場合等に多孔性樹脂層の微細孔が閉塞して電流の流れを遮断することができ、電池の熱暴走を回避することができる。
【０１１４】
上記多孔性樹脂層の空孔率は、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、２０％以上８０％以下が好ましく、３０％以上７０％以下がより好ましく、４０％以上６０％以下が特に好ましい。
空孔率は、下記式から求めることができる。
ε＝｛１−Ｗｓ／（ｄｓ・ｔ）｝×１００
ここで、ε：空孔率（％）、Ｗｓ：目付（ｇ／ｍ２）、ｄｓ：真密度（ｇ／ｃｍ３）、ｔ：膜厚（μｍ）である。
【０１１５】
本実施形態に係るセパレータ１２０の平面形状は、特に限定されず、電極や集電体の形状に合わせて適宜選択することが可能であり、例えば、矩形とすることができる。
【０１１６】
本実施形態に係るセパレータ１２０の厚みは、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下である。
【０１１７】
以上、説明したように、本実施形態によれば、上記実施形態のいずれかの電極シート１０を用いて電池を製造することができる。本発明の電極シート１０によれば、図７又は図１２の圧縮工程（ステップＳ３）で生じる集電体電極シート１０の縁のそりの発生を抑制、又は、裁断工程（ステップＳ５）でのバリの発生を抑制、もしくは、そりやバリの発生した電極シートの使用を未然に防止した電池等の電気化学デバイスの組み立てを実施することができ、特性が良好な電池等の電気化学デバイスを提供することが可能となる。
【０１１８】
また、上記実施形態のいずれかの製造方法により作製された電極シート１０を用いて電池を製造することができる。本実施形態の電極シート１０は、図７のステップＰ１で金属箔９の少なくとも一方の面の油膜を除去した後（ステップＰ１）、金属箔９の前記面上に活物質層を間欠塗布により形成し、乾燥後に圧縮、裁断する工程を経て電極を作製する場合に、圧縮工程（ステップＳ３）で生じる集電体電極シート１０の縁のそりの発生を抑制、又は、裁断工程（ステップＳ５）でのバリの発生を抑制、もしくは、そりやバリの発生した電極シートの使用を未然に防止した電池等の電気化学デバイスの組み立てを実施することができ、特性が良好な電池等の電気化学デバイスを提供することが可能となる。
【０１１９】
本明細書において、「取得」とは、自装置が他の装置や記憶媒体に格納されているデータまたは情報を取りに行くこと（能動的な取得）、たとえば、他の装置にリクエストまたは問い合わせして受信すること、他の装置や記憶媒体にアクセスして読み出すこと等、および、自装置に他の装置から出力されるデータまたは情報を入力すること（受動的な取得）、たとえば、配信（または、送信、プッシュ通知等）されるデータまたは情報を受信すること等、の少なくともいずれか一方を含む。また、受信したデータまたは情報の中から選択して取得すること、または、配信されたデータまたは情報を選択して受信することも含む。
【実施例】
【０１２０】
（実施例１〜５）
金属箔９としてアルミニウム箔を用いた。電極スラリの組成は、正極活物質として、Ｌｉ（Ｎｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２）Ｏ２を質量９４．８％、導電補助材としてカーボンブラックを質量２．５％、バインダーとしてポリフッ化ビニリデンを質量２．７％、とした。スラリの液固比は４４％であった。
【０１２１】
スラリ塗布工程（ステップＳ１）によって金属箔９上に形成された尾引き部１４の長さ（Ｂ寸法）と幅（Ｃ寸法）、塗布領域１１の塗工端１５から尾引き部１４の終端部１６の長さ（Ａ寸法）を計測した。得られた複数の計測値から式（１）で定義されるアスペクト比ａ１、および式（３）で定義される寸法比ａ３をそれぞれ算出した。計測値と算出結果は下記の表１のようになった。
【０１２２】
表１に示すように、各実施例のアスペクト比ａ１は５．０以上となった。また、各実施例の寸法比ａ３は４．０以下となった。
【０１２３】
また、正極活物質の密度と圧縮工程（ステップＳ３）における線圧は、それぞれ表１に示す通りとした。このようにして作製された電極シート１０を裁断工程（ステップＳ５）で裁断した場合のバリ又はクラック発生の有無も表１に示した通りであった。表１に示すように、実施例１〜６のいずれの例においても、裁断工程（ステップＳ５）において、バリ又はクラックは発生しなかった。
【０１２４】
（比較例１〜３）
比較例では、各寸法Ａ、Ｂ、Ｃおよびアスペクト比ａ１および寸法比ａ３がそれぞれ表１の値となった尾引き部１４が形成された電極シート１０を実施例と同様に裁断した。各比較例において、アスペクト比ａ１は５．０未満、寸法比ａ３は４．０を超えていた。比較例１〜３のいずれの例においても、裁断工程（ステップＳ５）において、バリ又はクラックが発生した。
【表１】
2020091944.tif 000003
【０１２５】
（実施例７）
実施例１〜６とは別の電極を用いて、プラズマ処理を施す前と後で、尾引き部１４の長さを計測した結果は表２に示す通りになった。プラズマ処理を施した方が、尾引き部１４のＢ寸法が短くなった。また、式（１）のアスペクト比ａ１を算出した結果も表２に示す。
【表２】
2020091944.tif 000004
【０１２６】
（実施例８）
金属箔９（アルミニウム箔）のプラズマ処理前の水の接触角は１２°であった。
水の接触角が３５°および５１°になるようにプラズマ処理を行った金属箔９と、プラズマ処理前の水の接触角が１２°の金属箔９において、実施例１と同じスラリを用いて接触角を計測した。その結果、いずれの接触角も１４°となった。
よって、水の接触角が５１°以下となるようにプラズマ処理を施すことで、スラリの接触角が１５°程度となり、金属箔９表面の濡れ性が改善することが分かった。
【０１２７】
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１２８】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限られない。
１．  シート状の金属箔の両面または片面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを該金属箔の両面または片面に塗布するに先立ち、間欠的に前記金属箔の表面の油膜を除去する工程と、
前記活物質を含むスラリを、前記シート状の金属箔の両面又は片面上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記シート状の前記金属箔の長尺方向に交互に形成する塗布工程と、
前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記シート状の金属箔の長尺方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を含み、
前記金属箔の表面の油膜を除去する工程における油膜除去処理は、前記塗布領域の終端部を形成する予定領域のみに行うものである、集電体電極シートの製造方法。
２．  １．に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質層の各塗布領域の前記終端部には、前記非塗布領域に向かって前記活物質層の尾引き部が複数形成されており、
前記圧縮工程において、前記活物質層が形成された前記金属箔のうち、前記塗布領域の中央部にかかる荷重が１．５ｔｏｎ／ｃｍを超える、集電体電極シートの製造方法。
３．  １．または２．に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の表面の前記油膜除去処理を、大気圧またはその近傍の圧力下でのプラズマ放電により行うものである、集電体電極シートの製造方法。
４．  １．から３．のいずれか一つに記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の表面の前記油膜除去処理を、酸および塩基の水溶液、並びに、アルコール系、ケトン系、およびエーテル系のいずれか一つである有機溶媒を塗布した後、該溶液または溶媒を除去して行うものである、集電体電極シートの製造方法。
５．  １．から４．のいずれか一つに記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の表面の前記油膜除去処理後の金属箔表面と水の接触角が５１度以下である、集電体電極シートの製造方法。
６．  １．から５．のいずれか一つに記載の集電体電極シートの製造方法により製造された集電体電極シート。
７．  １．から６．のいずれか一つに記載の集電体電極シートを用いて製造された電池。
【符号の説明】
【０１２９】
１  製造システム
９  金属箔
１０  集電体電極シート
１１  塗布領域
１２  非塗布領域
１３  終端
１４  尾引き部
１５  塗工端
１６  終端部
１７  長尺方向裁断予定線
１９  バリ
２０  スラリ塗布装置
４０  圧縮装置
５０  圧縮ローラ
５１  バックアップローラ
６０  裁断装置
６１  第１のスリット刃
６２  第２のスリット刃
６３  バックアップローラ
６４  ガイドローラ
８０  切断面
９０  電極シートロール
１００  コンピュータ
１０２  ＣＰＵ
１０４  メモリ
１０５  ストレージ
１０６  Ｉ／Ｏ
１０７  通信インタフェース
１０９  バス
１１０  プログラム
１２０  セパレータ
１２１  正極
１２２  正極活物質層
１２３  正極集電体層
１２４  境界部
１２５  負極タブ
１２６  負極
１２７  負極活物質層
１２８  負極集電体層
１２９  境界部
１３０  正極タブ
１３１  正極端子
１３６  負極端子
１４０  可撓性フィルム
１５０  電池
Ｄｘ  長尺方向
Ｄｙ  方向
【図１】
2020091944.tif 000005
【図２】
2020091944.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020091944.tif 000009
【図６】
2020091944.tif 000010
【図７】
2020091944.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020091944.tif 000014
【図１１】
2020091944.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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