(57)【要約】      （修正有）【課題】ロールプレスの際、集電体の破損防止を図り得る電池用電極の製造方法および電池用電極を提供する。【解決手段】電池用電極の製造方法は、導電性の樹脂層を含む集電体１２０に、集電体より圧縮強度が大きい補強部１３０を配置する補強工程を有する。電池用電極の製造方法はまた、電極スラリー１５０、１６０を集電体に塗布する塗工工程を含む。補強工程は、補強部を、長尺状の集電体の短手方向に離隔させ、且つ集電体の長手方向に沿って配置する。塗工工程は、電極層１５０の端部が補強部の上に位置するように、電極スラリーを塗布する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の樹脂層を含む集電体に、前記集電体より圧縮強度が大きい補強部を、長尺状の前記集電体の短手方向に離隔させ、且つ前記集電体の長手方向に沿って配置する補強工程と、
電極層の端部が前記補強部の上に位置するように、電極スラリーを前記集電体に塗布する塗工工程と、を含む電池用電極の製造方法。
【請求項２】
前記補強工程は、前記電極層としての正極層を形成するための前記集電体の一方の面と、前記電極層としての負極層を形成するための前記集電体の他方の面とのうち、前記一方の面に前記補強部を配置し、
前記塗工工程は、前記電極スラリーとしての正極スラリーを前記一方の面に塗布し、前記電極スラリーとしての負極スラリーを前記他方の面に塗布する請求項１に記載の電池用電極の製造方法。
【請求項３】
前記塗工工程は、前記負極層の端部が、前記一方の面に配置された補強部に支持される位置にくるように、前記負極スラリーを塗布する請求項２に記載の電池用電極の製造方法。
【請求項４】
前記補強工程は、前記正極層の外周を囲む位置に前記補強部を配置する請求項２または請求項３に記載の電池用電極の製造方法。
【請求項５】
前記補強工程は、前記他方の面にさらに前記補強部を配置する請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の電池用電極の製造方法。
【請求項６】
導電性の樹脂層を含む集電体と、
前記集電体の表面に形成される電極層と、
前記電極層の対向する１組の端部の下に配置される補強部と、を含む電池用電極。
【請求項７】
前記補強部は、前記電極層の端部と前記集電体との間に配置される請求項６に記載の電池用電極。
【請求項８】
前記電極層としての正極層が前記集電体の一方の面に形成され、前記電極層としての負極層が前記集電体の他方の面に形成され、前記補強部は前記一方の面に配置される請求項６または請求項７に記載の電池用電極。
【請求項９】
前記負極層の端部は、前記一方の面に配置された前記補強部に支持される位置にある請求項８に記載の電池用電極。
【請求項１０】
前記補強部は、前記正極層の外周を囲む請求項８または請求項９に記載の電池用電極。
【請求項１１】
前記補強部は、前記他方の面にさらに配置される請求項８〜請求項１０のいずれか１つに記載の電池用電極。
【請求項１２】
前記補強部は、ナイロン６６、ポリカーボネート、または金属によって形成される請求項６〜請求項１１のいずれか１つに記載の電池用電極。
【請求項１３】
請求項８〜請求項１１のいずれか１つに記載の電池用電極を含む双極型電池。
【請求項１４】
請求項６〜請求項１２のいずれか１つに記載の電池用電極を含む電池を複数電気的に接続してなる組電池。
【請求項１５】
請求項１４に記載の組電池をモータ駆動用電源として搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用電極の製造方法、電池用電極、双極型電池、組電池、および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気汚染や地球温暖化に対処するため、二酸化炭素量の低減が切に望まれており、自動車業界では、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっている。このようないわゆる電動車両においては、放電・充電ができる電源装置の活用が不可欠であり、リチウムイオン二次電池やニッケル・水素二次電池等の電池について様々な研究・開発がなされている。
【０００３】
これらの電池に用いられる電極は一般的に、活物質を含む電極層を集電体の表面に形成した構成を有する。製造の際、活物質を含む電極スラリーを集電体の表面に塗布して乾燥させた後、集電体は、電極層とともにロールプレスされる（例えば特許文献１参照。）。集電体としては金属箔が知られているが、電池の高出力密度化および高容量密度化の要求から、電池の更なる軽量化が必要とされており、導電性の樹脂層を含む集電体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１２３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、集電体が樹脂層を含むと金属箔に比べて強度が低下し、ロールプレスの際に圧力に耐えられず集電体が破損する虞がある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ロールプレスの際、集電体の破損防止を図り得る電池用電極の製造方法および電池用電極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】
上記目的を達成するための本発明の電池用電極の製造方法は、導電性の樹脂層を含む集電体に、集電体より圧縮強度が大きい補強部を配置する補強工程を有する。本発明の電池用電極の製造方法はまた、電極スラリーを集電体に塗布する塗工工程を含む。補強工程は、補強部を、長尺状の集電体の短手方向に離隔させ、且つ集電体の長手方向に沿って配置する。塗工工程は、電極層の端部が補強部の上に位置するように、電極スラリーを塗布する。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の電池用電極は、導電性の樹脂層を含む集電体と、集電体の表面に形成される電極層と、を含む。本発明の電池用電極はまた、電極層の対向する１組の端部の下に配置される補強部を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電池用電極の製造方法によれば、電極層の端部が補強部の上に位置することとなるので、ロールプレス時に電極層の端部にかかる応力を補強部によって吸収して樹脂層を含む集電体の破損防止を図れ、電池用電極を連続的に製造できる。
【００１０】
本発明の電池用電極は、電極層の端部の下に配置される補強部を有するため、電池用電極の製造におけるロールプレス時に、電極層の端部にかかる応力を補強部によって吸収して、樹脂層を含む集電体の破損防止を図れ、電池用電極の連続的な製造を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は第１実施形態の電池用電極の概要を模式的に示した平面概略図、（Ｂ）は１−１線に沿う断面概略図、（Ｃ）は第１実施形態の電池用電極の概要を模式的に示した平面概略図である。
【図２】実施形態の電池用電極の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】（Ａ）は第１実施形態の補強工程を説明するための平面概略図、（Ｂ）は３−３線に沿う断面概略図である。
【図４】（Ａ）は第１実施形態の塗工工程を説明するための平面概略図、（Ｂ）は４−４線に沿う断面概略図、（Ｃ）は第１実施形態の塗工工程を説明するための平面概略図である。
【図５】双極型リチウムイオン二次電池の外観を模式的に表した斜視図である。
【図６】（Ａ）組電池の平面図であり、（Ｂ）は組電池の正面図であり、（Ｃ）は組電池の側面図である。
【図７】組電池を搭載した車両の概念図である。
【図８】（Ａ）は第２実施形態の電池用電極の概要を模式的に示した平面概略図、（Ｂ）は８−８線に沿う断面概略図、（Ｃ）は第２実施形態の電池用電極の概要を模式的に示した平面概略図である。
【図９】（Ａ）は第２実施形態の補強工程を説明するための平面概略図、（Ｂ）は９−９線に沿う断面概略図である。
【図１０】（Ａ）は第２実施形態の塗工工程を説明するための平面概略図、（Ｂ）は１０−１０線に沿う断面概略図、（Ｃ）は第２実施形態の塗工工程を説明するための平面概略図である。
【図１１】（Ａ）は第３実施形態の電池用電極の概要を模式的に示した平面概略図、（Ｂ）は１１−１１線に沿う断面概略図、（Ｃ）は第３実施形態の電池用電極の概要を模式的に示した平面概略図である。
【図１２】（Ａ）は第３実施形態の補強工程を説明するための平面概略図、（Ｂ）は１２−１２線に沿う断面概略図、（Ｃ）は第３実施形態の補強工程を説明するための平面概略図である。
【図１３】（Ａ）は第３実施形態の塗工工程を説明するための平面概略図、（Ｂ）は１３−１３線に沿う断面概略図、（Ｃ）は第３実施形態の塗工工程を説明するための平面概略図である。
【図１４】（Ａ）は実施形態と異なる電池用電極の一例を模式的に示した平面概略図、（Ｂ）は１４−１４線に沿う断面概略図である。
【図１５】（Ａ）は実施形態と異なる電池用電極の製造方法の一例を示すための平面概略図、（Ｂ）は１５−１５線に沿う断面概略図である。
【図１６】実施形態と異なる一例を説明するための平面概略図である。
【図１７】実施形態と異なる電池用電極の一例を模式的に示す部分拡大概略図である。
【図１８】第１実施形態の電池用電極の部分拡大概略図である。
【図１９】実施形態と異なる電池用電極の一例を部分的に拡大して示す断面概略図である。
【図２０】実施形態と異なる電池用電極の一例を部分的に拡大して示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下で説明する実施形態において、各実施形態で共通する機能を有する部材については、類似の符号を付し、また、重複する説明は省略する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１において概説すると、本実施形態の電池用電極１００は、導電性の樹脂層を含む集電体１２０と、集電体１２０の表面に形成される電極層と、を含む。電池用電極１００は、双極型リチウムイオン二次電池に用いられるものである。電池用電極１００は、電極層としての正極層１１０を集電体１２０の一方の面１２１に有し、電極層としての負極層１４０を集電体１２０の他方の面１２２に有する。電池用電極１００はまた、電極層の対向する１組の端部１１２、１１４の下、より具体的には、正極層１１０の端部１１２、１１４と集電体１２０との間に配置される補強部１３０を含む。
【００１４】
集電体１２０は、導電性を有する樹脂層を含み、好適には、導電性を有する樹脂層からなる。樹脂層は導電性高分子によって形成される。導電性高分子は、導電性を有し、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料から選択される。代表的な例として、ポリエン系導電性高分子が挙げられる。樹脂層が導電性を有するための他の形態としては、樹脂層が樹脂および導電性フィラーを含む形態が挙げられる。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択される。好ましくは、導電性を有する樹脂層内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料を用いるのが望ましい。具体的には、導電性フィラーとして、アルミニウム材、ステンレス（ＳＵＳ）材、グラファイトやカーボンブラックなどのカーボン材、銀材、金材、銅材、チタン材などが挙げられる。
【００１５】
正極層１１０は、正極活物質を含む。また、正極層１１０は必要に応じてその他の添加剤をさらに含む。正極活物質としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｎ）Ｏ２およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム−遷移金属リン酸化合物、リチウム−遷移金属硫酸化合物などが挙げられる。場合によっては、２種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム−遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。
【００１６】
負極層１４０は、負極活物質を含む。また、負極層１４０は必要に応じてその他の添加剤をさらに含む。負極活物質としては、例えば、グラファイト、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リチウム−遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属材料、リチウム合金系負極材料などが挙げられる。場合によっては、２種以上の負極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、炭素材料またはリチウム−遷移金属複合酸化物が、負極活物質として用いられる。
【００１７】
正極層１１０および負極層１４０はバインダを含む。バインダの好適な例として、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、スチレン・ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドが挙げられる。
【００１８】
正極層１１０および負極層１４０に含まれうるその他の添加剤としては、例えば、導電助剤、電解質塩（リチウム塩）、イオン伝導性ポリマー等が挙げられる。導電助剤とは、正極層１１０または負極層１４０の導電性を向上させるために配合される添加物をいう。導電助剤としては、アセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、気相成長炭素繊維などの炭素材料が挙げられる。電解質塩（リチウム塩）としては、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等が挙げられる。イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系およびポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）系のポリマーが挙げられる。
【００１９】
デンドライト析出を防止するため、負極層１４０の面積は正極層１１０の面積に比べて大きいことが好ましく、負極層１４０の外周は正極層１１０の外周の外側に位置する。そして、負極層１４０の端部１４２、１４４は、補強部１３０に支持される位置にある。正極層１１０および負極層１４０は、集電体１２０に電気的に接続している。
【００２０】
補強部１３０は、集電体１２０より圧縮強度が大きい。また補強部１３０の耐熱温度は、集電体１２０の耐熱温度より大きいことが好ましい。補強部１３０は、例えば樹脂によって形成される。補強部１３０は、例えば、ナイロン６６（登録商標）、ポリアセタール、ポリカーボネート、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）、フッ化ビニリデン、ＰＰＯ、ポリスルホン、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂によって形成され得る。また、補強部１３０は、金属によって形成され得る。
【００２１】
電池用電極１００の製造方法について説明する。
【００２２】
図２に示すように、電池用電極１００の製造方法は、集電体１２０に補強部１３０を配置する補強工程Ｓ１１０を含む。電池用電極１００の製造方法はまた、正極活物質を含む正極スラリー１５０（電極スラリー）および負極活物質を含む負極スラリー１６０（電極スラリー）を集電体１２０に塗布する塗工工程Ｓ１２０と、正極スラリー１５０および負極スラリー１６０を乾燥させる乾燥工程Ｓ１３０と、を含む。また電池用電極１００の製造方法は、正極層１１０および負極層１４０をプレスするプレス工程Ｓ１４０と、長尺状の集電体１２０を切断する切断工程Ｓ１５０と、を有する。
【００２３】
図３に示すように、補強工程Ｓ１１０は、補強部１３０を、長尺状の集電体１２０の短手方向に離隔させ、且つ集電体１２０の長手方向に沿って配置する。補強工程Ｓ１１０は、正極層１１０を形成するための、集電体１２０の一方の面１２１と、負極層１４０を形成するための、集電体１２０の他方の面１２２とのうち、一方の面１２１に補強部１３０を配置する。補強部１３０は、例えば接着剤によって集電体１２０に固定される。
【００２４】
図４に示すように、塗工工程Ｓ１２０は、正極スラリー１５０を一方の面１２１に塗布し、負極スラリー１６０を他方の面１２２に塗布する。塗工工程Ｓ１２０は、ロールトゥロールによって集電体１２０を搬送し、スリットダイ（不図示）によって、正極スラリー１５０および負極スラリー１６０を塗布する。スリットダイとしては公知技術を利用できる。塗工工程Ｓ１２０は、正極スラリー１５０および負極スラリー１６０を、集電体１２０の長手方向に沿って間欠的に塗布する。
【００２５】
正極スラリー１５０は、上述したような、正極活物質、導電助剤、およびバインダを含み、これらに加え、粘度を調整するための溶媒を含む。負極スラリー１６０は、上述したような、負極活物質、導電助剤、バインダを含み、これらに加え、溶媒を含む。正極スラリー１５０および負極スラリー１６０に含まれる溶媒は、例えばＮ−メチル−２−ピロリドンである。
【００２６】
塗工工程Ｓ１２０は、補強部１３０と補強部１３０との間に正極スラリー１５０を塗布する。ここで、集電体１２０の短手方向における正極スラリー１５０の長さＬ１ａ（以下、単に正極スラリー１５０の幅Ｌ１ａと称す）は、補強部１３０と補強部１３０との間の長さＬ３より大きい（Ｌ１ａ＞Ｌ３）。つまり、塗工工程Ｓ１２０は、正極層１１０の端部１１２、１１４が補強部１３０の上に位置するように、正極スラリー１５０を塗布する。
【００２７】
また、塗工工程Ｓ１２０は、負極層１４０の端部１４２、１４４が補強部１３０に支持される位置にくるように、負極スラリー１６０を塗布する。したがって集電体１２０の短手方向における負極スラリー１６０の長さＬ２ａ（以下、単に負極スラリー１６０の幅Ｌ２ａと称す）が、補強部１３０と補強部１３０との間の長さＬ３より大きい（Ｌ１ａ＞Ｌ３）。
【００２８】
負極スラリー１６０の幅Ｌ２ａは、正極スラリー１５０の幅Ｌ１ａより大きく（Ｌ２ａ＞Ｌ１ａ）、また、集電体１２０の長手方向において、負極スラリー１６０の長さＬ２ｂは、正極スラリー１５０の長さＬ１ｂより大きい（Ｌ２ｂ＞Ｌ３ｂ）。このように塗布することによって、負極層１４０が正極層１１０より大きく形成される。
【００２９】
乾燥工程Ｓ１３０は、公知の技術によって正極スラリー１５０および負極スラリー１６０を乾燥でき、例えば、熱風乾燥炉（不図示）によって乾燥させる。乾燥工程Ｓ１３０において正極スラリー１５０および負極スラリー１６０を乾燥させるための乾燥温度Ｔ、集電体１２０の熱変形温度Ｔ１（５ｋｇ／ｃｍ２負荷）、および補強部１３０の熱変形温度Ｔ２（５ｋｇ／ｃｍ２負荷）は、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２の関係を満たすことが好ましい。
【００３０】
例えば、乾燥温度Ｔが１４０℃程度であると、補強部１３０の材質としては、ナイロン６６（登録商標）、ポリカーボネート等、熱変形温度Ｔ２が１５０℃以上のものが好適である。また、金属によって形成される補強部１３０も好適である。
【００３１】
プレス工程Ｓ１４０は、ロールトゥロールによって集電体１２０を搬送しつつ、正極層１１０および負極層１４０を、ロールプレスする。そして、切断工程Ｓ１５０は、例えばシャーリングマシン（不図示）によって、長尺状の集電体１２０を切断し、電池用電極１００を形成する。ロールプレスによって、正極層１１０および負極層１４０の空隙率が調整される。ロールプレスのプレス圧は、例えば１００ＭＰａである。補強部１３０の圧縮強度が大きくなると、プレス工程Ｓ１４０において補強部１３０が変形し難く、好ましい。このため補強部１３０の材質は、乾燥温度Ｔに加え、プレス圧を考慮して、適宜決定するのが好ましい。
【００３２】
電池用電極１００を含む双極型リチウムイオン二次電池３０（双極型電池）、これを複数電気的に接続してなる組電池４０、および組電池４０を搭載した電気自動車５０（車両）について述べる。
【００３３】
図５に示すように、双極型リチウムイオン二次電池３０は、長方形状の扁平な形状を有し、長手方向に位置する両端から、電力を取り出すための正極タブ３１および負極タブ３３がそれぞれ引き出されている。
【００３４】
双極型リチウムイオン二次電池３０は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素３７が、外装材としてのラミネートシート３５の内部に封止された構造を有する。詳しくは、高分子−金属複合ラミネートシート３５を外装材として用い、その周辺部の全部を熱融着にて接合することにより、発電要素３７を収納し密封した構成を有している。ここで発電要素３７は、電解質を介して電池用電極１００を積層した構成を有する。具体的には、１つの電池用電極１００の正極層１１０と、他の電池用電極１００の負極層１４０とが、電解質を介して対向するようにして、電池用電極１００、電解質、電池用電極１００がこの順に積層されている。電解質としては、公知のものを適用でき、例えば液体電解質またはポリマー電解質が用いられ得る。
【００３５】
図６に示すように、組電池４０は、双極型リチウムイオン二次電池３０が複数、直列に又は並列に電気的に接続した小型の組電池４３を、複数、直列に又は並列に電気的に接続した構成を有する。複数の小型の組電池４３は、それぞれ、装脱着可能である。
【００３６】
小型の組電池４３は、バスバーのような部材を用いて相互に電気的に接続し、接続治具４１によって複数段積層される。何個の双極型リチウムイオン二次電池３０を接続して小型の組電池４３を作製するか、また、小型の組電池４３を何段積層して組電池４０を作製するかは、必要とされる電池容量や出力に応じて決めればよい。
【００３７】
図７に示すように、電気自動車５０は、車体中央部の座席下に組電池４０を搭載している。座席下に搭載することによって、車内空間およびトランクルームを広く取ることができる。組電池４０は、電気自動車５０のモータ駆動用電源として用いられ得る。
【００３８】
第１実施形態の効果を述べる。
【００３９】
電池用電極１００は、正極層１１０の端部１１２、１１４の下に配置される補強部１３０を有するため、プレス工程Ｓ１４０において正極層１１０の端部１１２、１１４にかかる応力を補強部１３０によって吸収し、樹脂層からなる集電体１２０の破損防止を図れ、連続的な製造を可能とする。
【００４０】
電池用電極１００は、正極層１１０の端部１１２、１１４の下、特に、正極層１１０の端部１１２、１１４と集電体１２０との間に補強部１３０を有するため、端部１１２、１１４の下の集電体１２０内部に補強部１３０を配置する場合と異なり、プレス工程Ｓ１４０において正極層１１０の端部１１２、１１４にかかる応力を直接緩和できる。また、集電体１２０内部に補強部１３０を配置する場合に比べ、製造が容易である。
【００４１】
電池用電極１００は、集電体１２０の両面１２１、１２２のうち、一方の面１２１に補強部１３０を有するため、両面１２１、１２２に補強部を有する場合に比べ、重量、およびコストを抑制できる。
【００４２】
電池用電極１００では、一方の面１２２に配置された負極層１４０の端部１４２、１４４が、その一方の面１２２と反対側の他方の面１２１に配置された補強部１３０に支持される位置にある。このため、電池用電極１００は、プレス工程Ｓ１４０において負極層１４０の端部１４２、１４４にかかる応力を補強部１３０によって吸収し、集電体１２０の破損をより一層効果的に防止できる。
【００４３】
電池用電極１００は、補強部１３０がナイロン６６（登録商標）、ポリカーボネートまたは金属によって形成されることによって、補強部１３０の耐熱性を高め、乾燥工程Ｓ１３０において、補強部１３０の形状維持を図り得る。そして、電池用電極１００は、高温化でも補強部１３０の形状維持を図り得るため、乾燥工程Ｓ１３０において高温でテンションのかかる状況に集電体１２０がおかれても、集電体１２０全体の歪み等の発生を抑制できる。
【００４４】
電池用電極１００の製造方法によれば、正極層１１０の端部１１２、１１４が補強部１３０の上に位置することとなるので、プレス工程Ｓ１４０において正極層１１０の端部１１２、１１４にかかる応力を補強部１３０によって吸収して樹脂層を含む集電体１２０の破損防止を図れ、電池用電極１００を連続的に製造できる。
【００４５】
電池用電極１００の製造方法は、補強工程Ｓ１１０において、長尺状の集電体１２０の長手方向に補強部１３０を配置するため、ロールトゥロールによって搬送するとき、集電体１２０の長手方向にテンションがかかっても、集電体１２０の変形を抑制できる。
【００４６】
電池用電極１００の製造方法は、補強工程Ｓ１１０において、集電体１２０の両面１２１、１２２のうち、一方の面１２１に補強部１３０を配置するため、両面１２１、１２２に補強部１３０を配置する場合に比べ、電池用電極１００の重量、およびコストを抑制できる。
【００４７】
電池用電極１００の製造方法は、塗工工程Ｓ１２０において、負極層１４０の端部１４２、１４４が補強部１３０に支持される位置にくるように負極スラリー１６０を塗布するため、プレス工程Ｓ１４０において負極層１４０の端部１４２、１４４にかかる応力を補強部１３０によって吸収し、集電体１２０の破損をより一層効果的に防止できる。
【００４８】
双極型リチウムイオン二次電池３０は、第１実施形態の電池用電極１００を含むため、電池用電極１００と同様の効果を奏し、製造時、正極層１１０の端部１１２、１１４にかかる応力を補強部１３０によって吸収して集電体１２０の破損防止を図り得る。
【００４９】
組電池４０は、電池用電極１００を含む双極型リチウムイオン二次電池３０を、複数電気的に接続した構成を有する。このため組電池４０は、電池用電極１００と同様の効果を奏し、製造時、正極層１１０の端部１１２、１１４にかかる応力を補強部１３０によって吸収して集電体１２０の破損防止を図り得る。
【００５０】
電気自動車５０は、電池用電極１００を含む組電池４０を備えるため、電池用電極１００と同様の効果を奏し、製造時、正極層１１０の端部１１２、１１４にかかる応力を補強部１３０によって吸収して集電体１２０の破損防止を図り得る。
【００５１】
＜第２実施形態＞
概説すると、第２実施形態は、第１実施形態と略同様であるが、補強部が電極層の外周を囲むように配置される点で、第１実施形態と異なる。
【００５２】
図８に示すように、第２実施形態の電池用電極２００では、補強部２３０は、正極層２１０の外周を囲み、正極層２１０の端部２１１、２１２、２１３、２１４と集電体２２０との間に位置する。また、負極層２４０の端部２４１、２４２、２４３、２４４の全てが、補強部２３０に支持される位置にある。
【００５３】
図９に示すように、第２実施形態の電池用電極２００の製造方法では、補強工程Ｓ２１０（図２参照）は、正極層２１０の外周を囲む位置に補強部２３０を配置する。そして、図１０に示すように、塗工工程Ｓ２２０は、正極層２１０の端部２１１、２１２、２１３、２１４の全ての下に補強部２３０が位置するように、正極スラリー２５０を塗布する。また、塗工工程Ｓ２２０は、負極層２４０の端部２４１、２４２、２４３、２４４の全てが補強部２３０に支持される位置にくるように、負極スラリー２６０を塗布する。
【００５４】
第２実施形態の効果を述べる。
【００５５】
電池用電極２００では、補強部２３０が、正極層２１０の外周を囲み、プレス工程Ｓ２４０において、正極層２１０の端部２１１、２１２、２１３、２１４の全てにかかる応力を吸収する。このため、電池用電極２００は、第１実施形態の効果に加え、集電体２２０の破損をより一層効果的に防止できるという効果を奏する。
【００５６】
電池用電極２００では、負極層２４０の端部２４１、２４２、２４３、２４４の全てが補強部２３０に支持される位置にあり、プレス工程Ｓ２４０において、補強部２３０が、負極層２４０の端部２４１、２４２、２４３、２４４の全てにかかる応力を吸収する。このため、電池用電極２００は、第１実施形態の効果に加え、集電体２２０の破損をより一層効果的に防止できるという効果を奏する。
【００５７】
電池用電極２００の製造方法は、補強工程Ｓ２１０において、正極層２１０の外周を囲む位置に補強部２３０を配置し、且つ、塗工工程Ｓ２２０において、正極層２１０の端部２１１、２１２、２１３、２１４の全ての下に補強部２３０が位置するように正極スラリー２５０を塗布する。このため、プレス工程Ｓ２４０において、補強部２３０が正極層２１０の端部２１１、２１２、２１３、２１４の全てにかかる応力を吸収する。したがって、電池用電極２００の製造方法は、第１実施形態の効果に加え、集電体２２０の破損をより一層効果的に防止できるという効果を奏する。
【００５８】
電池用電極２００の製造方法は、塗工工程Ｓ２２０において、負極層２４０の端部２４１、２４２、２４３、２４４の全てが補強部２３０に支持される位置にくるように、負極スラリー２６０を塗布する。このため、プレス工程Ｓ２４０において、補強部２３０が負極層２４０の端部２４１、２４２、２４３、２４４の全てにかかる応力を吸収する。したがって、電池用電極２００の製造方法は、第１実施形態の効果に加え、集電体２２０の破損をより一層効果的に防止できるという効果を奏する。
【００５９】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は第２実施形態と略同様であるが、集電体の両面に補強部が配置される点で、第３実施形態は第２実施形態と異なる。
【００６０】
図１１に示すように、電池用電極３００では、正極層３１０が配置される一方の面３２１だけでなく、面３２１と反対側の、他方の面３２２にさらに補強部３７０が配置される。
【００６１】
負極層３４０側の補強部３７０は、負極層３４０の外周を囲み、負極層３４０の端部３４１、３４２、３４３、３４４の下、より具体的には、負極層３４０の端部３４１、３４２、３４３、３４４と集電体３２０との間に配置されている。
【００６２】
図１２に示すように、電池用電極３００の製造方法では、補強工程Ｓ３１０（図２参照）は、正極層３１０を囲む位置に補強部３３０を配置するだけでなく、負極層３４０を囲む位置にも補強部３７０を配置する。そして、図１３に示すように、塗工工程Ｓ３２０は、負極層３４０の端部３４１、３４２、３４３、３４４の全ての下に補強部３７０が位置するように、負極スラリー３６０を塗布する。
【００６３】
第３実施形態の効果を述べる。
【００６４】
電池用電極３００は、正極層３１０側に補強部３３０を有するだけでなく、負極層３４０側にも補強部３７０を有し、プレス工程Ｓ３４０において負極層３４０の端部３４１、３４２、３４３、３４４にかかる応力をその補強部３７０によって直接吸収する。このため、電池用電極３００は、第２実施形態の効果に加え、集電体３２０の破損をより一層効果的に防止できるという効果を奏する。
【００６５】
電池用電極３００の製造方法は、補強工程Ｓ３１０において、正極層３１０を形成するための一方の面３２１に補強部３３０を配置するだけでなく、負極層３４０を形成するための他方の面３２２にも補強部３７０を配置する。このため、プレス工程Ｓ３４０において、負極層３４０の端部３４１、３４２、３４３、３４４にかかる応力を補強部３７０が直接吸収する。したがって、電池用電極３００の製造方法は、第２実施形態の効果に加え、集電体３２０の破損をより一層効果的に防止できるという効果を奏する。
【００６６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変できる。
【００６７】
例えば、双極型電池は、積層型（扁平型）に限定されず、本発明は、巻回型（円筒型）の双極型電池を含む。
【００６８】
また、本発明は双極型の形態に限定されず、集電体の両面に正極層を配置する形態、および集電体の両面に負極層を配置する形態、つまり非双極型の形態を含む。このとき、電池は、集電体の両面に正極層を配置してなる電池用電極と、集電体の両面に負極層を配置してなる電池用電極とを、電解質を介して積層した構成を有する。
【００６９】
また、本発明は、リチウムイオン二次電池に限定されず、ナトリウムイオン二次電池、カリウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、ニッケルカドミウム二次電池、ニッケル水素電池等を含む。
【００７０】
また、本発明は、集電体が導電性を有する樹脂層からなる形態に限定されず、集電体が樹脂製の薄膜と金属製の薄膜との多層フィルムである形態を含む。
【００７１】
また、本発明は補強部を集電体の表面に配置する形態に限定されない。つまり、本発明は、例えば図１４、および図１５に示すように、集電体４２０内部に補強部４３０を配置する形態を含む。集電体４２０内部に補強部４３０を配置する形態では、集電体表面に補強部を配置する形態に比べ、凹凸が少ないため、ロールトゥロールによる搬送の際、巻取りが容易である。また、集電体４２０内部に補強部４３０を配置する形態では、集電体表面に補強部を配置する形態のように、集電体表面と補強部との密着を考慮する必要がなく、表面処理を簡素化できる。
【００７２】
また、本発明は、補強部が連続的に配置される形態に限定されず、例えば図１６に示すように、補強部５３０が間欠的に配置される形態を含む。
【００７３】
また、例えば図１７に示すように、補強部６３０、６７０が、異なる材質の部材６３１、６３２、６７１、６７２を組み合わせた構成を有しても良い。図１７に示す形態では、補強部６３０、６７０は、２層構造を有する。２層のうち、集電体６２０側の一方６３１、６７１は相対的に剛性の高い材料によって形成され、他方６３２、６７２は弾性材によって形成される。このような構成にすることによって、充放電時の電極層６１０、６４０の収縮および膨張に補強部６３０、６７０が追随できる。
【００７４】
また、図１８で拡大して示すように、上述した第１実施形態の補強部１００では、集電体１２０の厚み方向における断面が矩形形状であるが、本発明はこれに限定されず、補強部の形状は適宜設計できる。例えば図１９に示すように、補強部の断面形状は、図１８で示すような第１実施形態の補強部１３０の４つの角１３１、１３２、１３３、１３４のうちの１つ、角１３１を面取りした形状であってもよい。第１実施形態のように断面形状が矩形形状であると、電極スラリーを塗布したとき、補強部１３０の角１３１の部分で、電極スラリーは拡散し難く、補強部１３０と電極層１１０との間に隙間が生じ易い。しかし、図１９のように面取りした形状によって、電極スラリーが拡散し易くなり、補強部７３０と電極層７１０とを密着させられる。
【００７５】
また、図２０に示すように、補強部８３０が細孔８３１を有してもよい。補強部８３０が細孔８３１を有すると、電極スラリーを塗布したとき、電極スラリーは、細孔８３１に入り込むため拡散し易く、補強部８３０と電極層８１０とを密着させられる。
【００７６】
また、双極型電池は、第１実施形態のものに限定されず、第２実施形態の電池用電極２００または第３実施形態の電池用電極３００を含むものであってもよい。また、組電池は、第１実施形態のものに限定されず、第２実施形態の電池用電極２００を含む双極型電池、第３実施形態の電池用電極３００を含む双極型電池、または、非双極型の電池用電極を含む電池を、複数電気的に接続したものであってもよい。そして車両は、このような組電池を搭載したものであってもよい。
【００７７】
また、車両は、電気自動車に限定されず、例えば、自動車ならばハイブリット車、燃料電池車（いずれも四輪車（乗用車、トラック、バスなどの商用車、軽自動車など）のほか、二輪車（バイク）や三輪車を含む）を含む。
【００７８】
また、組電池の用途が自動車に限定されるわけではなく、例えば、電車などの移動体の各種電源であっても適用は可能であるし、無停電電源装置などの載置用電源として利用することも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１００、２００、３００、４００、６００、７００、８００    電池用電極、
１１０、２１０、３１０、４１０、６１０、７１０、８１０    正極層（電極層）、
１１２、１１４、２１１、２１２、２１３、２１４、３１１、３１２、３１３、３１４、４１２、４１４、６１４、７１４、８１４、    正極層の端部、
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０    集電体、
１２１、２２１、３２１    集電体の面（一方の面）、
１２２、２２２、３２２    集電体の面（他方の面）、
１３０、２３０、３３０、３７０、４３０、５３０、６３０、６７０、７３０、
８３０    補強部、
１４０、２４０、３４０、４４０、６４０、７４０、８４０    負極層（電極層）、
１４２、１４４、２４２、２４４、３４１、３４２、３４３、３４４、４４２、４４４、６４４、７４４、８４４    負極層の端部、
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０    正極スラリー（電極スラリー）、
１６０、２６０、３６０、４６０    負極スラリー（電極スラリー）、
Ｓ１１０、Ｓ２１０、Ｓ３１０    補強工程、
Ｓ１２０、Ｓ２２０、Ｓ３２０    塗工工程、
Ｓ１３０、Ｓ２３０、Ｓ３３０    乾燥工程、
Ｓ１４０、Ｓ２４０、Ｓ３４０    プレス工程、
Ｓ１５０、Ｓ２５０、Ｓ３５０    切断工程、
３０    双極型リチウムイオン二次電池（双極型電池）、
４０    組電池、
５０    電気自動車（車両）。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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