(57)【要約】【課題】リチウムイオンの拡散を可能にする複数の貫通孔が存在するリチウムイオン二次電池用電極板において、不可逆容量を低減することができる電極板を提供する。【解決手段】基板と、前記基板上に形成された活物質層とを備えたリチウムイオン二次電池用電極板において、前記活物質層には、リチウムイオンが前記活物質層の外表面側から侵入して、前記活物質層の内部を拡散できる複数の貫通孔が存在し、前記活物質層の表面のうち、対電極板の活物質層と対向しない領域４２の表面が、絶縁性の可塑層によって被覆されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された活物質層とを備えたリチウムイオン二次電池用電極板であって、
前記活物質層には、リチウムイオンが前記活物質層の外表面側から侵入して、前記活物質層の内部を拡散できる複数の貫通孔が存在し、
前記活物質層の表面のうち、対電極板の活物質層と対向しない領域の表面が、絶縁性の可塑層によって被覆されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極板。
【請求項２】
前記可塑層の厚みが、前記活物質層の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用電極板。
【請求項３】
前記可塑層が、フッ素系結着材、アクリルゴム、変性アクリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリル系重合体、及び、ビニル系重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウムイオン二次電池用電極板。
【請求項４】
前記可塑層の外表面が絶縁性フィルムによって被覆されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用電極板。
【請求項５】
前記絶縁性フィルムが、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、及び、ポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種から形成された絶縁性フィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用電極板。
【請求項６】
正極板、負極板、及び、前記正極板と前記負極板とのあいだに挟まれたセパレータからなる電極体を含有するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板及び前記負極板のいずれか一方又は双方が、請求項１〜３のいずれかに記載の電極板であることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池に使用される電極板、及び、これを用いたリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコン、携帯電話などのポータブル機器の開発に伴い、その電源として電池の需要が増大している。これらの機器に用いられる電池には、高いエネルギー密度及び優れたサイクル特性が要望されており、正極および負極のそれぞれにおいて、新たな活物質材料の開発が行われている。なかでも、非常に高い容量を達成できる負極活物質として、ケイ素（Ｓｉ）又はスズ（Ｓｎ）の単体及び酸化物、並びに、前記元素を含む合金が有望視されている。
【０００３】
しかしながら、例えばＳｉの単体又はＳｎの単体を負極活物質として用いる場合には、負極の変形が大きな問題となる。これらの負極活物質が充放電時にリチウムイオンを吸蔵及び放出すると、負極活物質が大きく膨張又は収縮するため、大きな応力が発生する。この応力に起因して、負極に歪みが生じ、集電体にしわが生じたり、集電体が切れたりする問題が発生する。集電体にしわが生じると、負極とセパレータとの間に空間が生じ、正極と負極との間の距離が不均一となるため、充放電反応が不均一になる。その結果、電池の内部で局部的な特性低下が生じる。
【０００４】
以上のような問題を解決するために、負極活物質層中に、応力を緩和するための空隙（貫通孔）を設けることが提案されている。例えば、凹凸を有する集電体上に活物質を堆積させることで、突起状の活物質粒子を形成し、当該活物質粒子間に空隙を形成することが提案されている（特許文献１を参照）。このように活物質層中に空隙を設けると、活物質の膨張又は収縮による応力が緩和されて、負極の歪みが抑制される。このため、集電体にしわが生じたり、負極活物質が集電体から剥がれたりすることを防止でき、よって、電池容量の低下及びサイクル特性の低下を抑制できる。
【０００５】
一方、正極に関しても、大電流放電時のリチウムの移動度を改善するために、正極活物質を集電体上に突起状に形成することが提案されている（例えば特許文献２を参照）。
【０００６】
ところで、リチウムイオン二次電池において正極活物質層と負極活物質層とは対向しているが、正極活物質層において負極活物質層と対向していない領域（以下、非対向領域ともいう）があると、充電時に非対向領域からのリチウムイオンが挿入される負極活物質が存在していないために、負極集電体上にリチウム金属が析出し、成長した金属リチウムデンドライトが正負極間で短絡を起こし、電池機能を喪失する可能性がある。
【０００７】
そのため、リチウムイオン二次電池では正極活物質層において非対向領域が生じないよう、通常、負極活物質層が、これに対向する正極活物質層よりも大きくなるように形成される。しかしながら、このような構成のリチウムイオン二次電池では、充電時に、負極活物質層において正極活物質層と対向する領域（以下、対向領域ともいう）と、対向していない領域とのあいだに電位差が生じるので、充電状態で長時間放置すると、対向領域から非対向領域にリチウムイオンが拡散することになる。非対向領域に拡散したリチウムイオンは対向した正極活物質層が存在しないため、放電されず、その拡散分は不可逆容量に相当し、電池容量が著しく劣化するという問題があった。
【０００８】
この問題を解決するため、電極合材が塗布されて形成され活物質層に貫通孔が形成されていない電極において、非対向領域を、絶縁性樹脂で被覆することが提案されている（特許文献３を参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１２７５６１号公報
【特許文献２】特開平６−１８７９９４号公報
【特許文献３】特開平７−１３０３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者の検討によって、特許文献１及び２に記載のような活物質層に貫通孔が形成されている電極を用いてリチウムイオン二次電池を構成する際、非対向領域を、特許文献３に記載のような絶縁性樹脂で被覆しても、不可逆容量の低減効果を十分に達成することができないことが判明した。
【００１１】
そこで、本発明は、活物質層に、リチウムイオンの拡散を可能にする複数の貫通孔が存在するリチウムイオン二次電池用電極板において、不可逆容量を低減することができる電極板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】
【００１２】
本発明者は、活物質層に貫通孔が形成されている電極では、非対向領域の表面を絶縁性樹脂で被覆しても、前記貫通孔を通じて対向領域から非対向領域にリチウムイオンが拡散するために、不可逆容量を十分に低減することができないものと推測した。そこで、対向領域から非対向領域にリチウムイオンが拡散するのを確実に抑制するために、非対向領域を、単なる絶縁性樹脂ではなく、絶縁性の可塑層で被覆し、貫通孔の空間を封止することで前記の課題を解決した。
【００１３】
すなわち本発明は、基板と、前記基板上に形成された活物質層とを備えたリチウムイオン二次電池用電極板であって、前記活物質層には、リチウムイオンが前記活物質層の外表面側から侵入して、前記活物質層の内部を拡散できる複数の貫通孔が存在し、前記活物質層の表面のうち、対電極板の活物質層と対向しない領域の表面が、絶縁性の可塑層によって被覆されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極板に関する。
【００１４】
また本発明は、正極板、負極板、及び、前記正極板と前記負極板とのあいだに挟まれたセパレータからなる電極体を含有するリチウムイオン二次電池であって、前記正極板及び前記負極板のいずれか一方又は双方が、前記電極板であることを特徴とするリチウムイオン二次電池にも関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、活物質層に複数の貫通孔が存在するにも関わらず、非対向領域でのリチウムイオンの拡散を防止することができ、不可逆容量が十分に低減されたリチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のリチウムイオン二次電池用電極板は、基板と、前記基板上に形成された活物質層とを備えている。活物質層は基板の片面のみに形成されてもよいし、基板の両面に形成されてもよい。
【００１７】
前記基板としては金属箔を使用することができる。金属としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、チタン等を使用することができる。金属箔の厚みとしては５〜５０μｍ程度である。後述のように基板の表面には、凹凸を形成してもよい。
【００１８】
前記活物質層は、リチウムイオン二次電池の正極活物質又は負極活物質として、好ましくは負極活物質として使用されている材料から構成される。なかでも、活物質層が、ケイ素若しくはスズの単体又は酸化物から構成される際には、充放電時の膨張又は収縮による応力を緩和することを目的として活物質層に貫通孔を形成するので、本発明を好適に適用することができる。前記活物質層の厚みは、通常、５〜３０μｍ程度である。
【００１９】
前記活物質層には、リチウムイオンが前記活物質層の外表面側から侵入して、前記活物質層の内部を拡散できる複数の貫通孔が存在している。貫通孔とは、活物質層の厚み方向に形成され、活物質層表面から基板表面の方向に向けて存在する空間を意味する。後述する図５では貫通孔の底部において基板表面が露出している状態を示しているが、これに限定されない。例えば、貫通孔の底部で基板表面が露出しておらず、基板表面が活物質層で被覆された状態であってもよい。この場合、貫通孔は、活物質層の表面に存在する凹部に相当する。
【００２０】
複数の貫通孔は孤立しておらず、互いに連結しているため、リチウムイオンは活物質層の内部を、活物質層の厚み方向（Ｚ方向）に加えて、活物質層の平面方向（ＸＹ方向）にも拡散することができる。このような貫通孔は、活物質層を構成する電極材料が充放電時に膨張又は収縮することで発生する応力を緩和すること等を目的として、活物質層に積極的に形成されたものである。例えば活物質をバインダーとともに基板上に塗布した際に不可避的に生じるボイドのようなものとは異なる。
【００２１】
このような貫通孔が存在している活物質層の具体例としては、以下が挙げられる。
(i)例えば特開２００４−１２７５６１号公報（特許文献１）に記載のような、表面に規則的に配列した微細な凹凸パターンを有する基板上に形成された、直立した複数の円柱から構成された活物質層。活物質層は電解メッキにより形成され得る。
(ii)例えば特開２００６−１５５９５８号公報に記載のような、真空蒸着法により負極活物質層を基板上に形成する際に、蒸着原料が基板に対して斜め方向から入射するようにして、１方向に傾斜した複数の２次粒子から構成された負極活物質層。
(iii)特開平６−１８７９９４号公報（特許文献２）に記載のような、斜め方向からの真空蒸着により形成された、ＬｉＭｎＯ４等の柱状突起から構成される正極活物質層。
(iv)国際公開第０１／０２９９１２号に記載のような、厚み方向に形成された切れ目によって柱状に分離された負極活物質層。この活物質層は、電池の製造前にリチウムを吸蔵・放出させたり、フォトリソグラフィーによりパターニングしたレジスト膜を用いたりすることで形成できる。
【００２２】
本発明における活物質層は、上記(ii)や(iii)のような、斜め蒸着等によって、複数の微小な、活物質の突起が基材上に密に形成されて構成される活物質層であることが好ましい。ここでは、複数の突起にはさまれた空間が上記の貫通孔に相当する。
【００２３】
本発明における活物質層は、蒸着や電解メッキ等の方法により実質的に電極活物質のみによって構成されたものである。接着材や導電材等を含有していないため、活物質層内部のリチウムイオンの拡散が抑止されることがない。
【００２４】
本発明では、前記活物質層の表面のうち、対電極板の活物質層と対向しない領域の表面が、絶縁性の可塑層によって被覆されている。ここで対電極板とは、本発明の電極板が負極板である場合には、正極板を示し、本発明の電極板が正極板である場合には、負極板を示す。
【００２５】
リチウムイオン二次電池では、通常、充電時において、リチウム金属が析出して電池内部で短絡が生じることを防止するために、負極板における負極活物質層は、これに対向する正極板における正極活物質層よりも、幅及び長さが大きくなるように形成される。そのため、負極板では、図４に示すように、負極活物質層の表面では、正極活物質層と対向している領域４１（以下、対向領域ともいう）が中央に位置し、その周囲を、正極活物質層と対向していない領域４２（以下、非対向領域ともいう）が取り囲むように位置している。本発明では、この非対向領域の表面を、絶縁性の可塑層によって被覆する。
【００２６】
前記可塑層は、非対向領域の表面を被覆するが、可塑層を構成する可塑性材料が前記貫通孔内に入りこんで、貫通孔内の空間を満たすようになることが好ましい。これによって、活物質層のうち非対向領域においては、前記貫通孔を通じてリチウムイオンが活物質層の内部を拡散することを防止できるので、不可逆容量を低減することができる。ここで可塑性とは、外力が加わった時に変形し、その変形後の形状から元の形状に容易には復帰しない性質をいう。
【００２７】
また、可塑層は、電極内で短絡が生じないよう、絶縁性を示す必要がある。
【００２８】
可塑層は固体又はゲル状のものであり、可塑層を構成する材料としては、フッ素系結着材、アクリルゴム、変性アクリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリル系重合体、及び、ビニル系重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。これらの材料は粘着性も有しているため、活物質層の表面を被覆することで、電池作製中に生じる振動や衝撃に対して安定に当該可塑層を保持することができる。
【００２９】
前記可塑層の厚みは、前記活物質層の厚みよりも大きいことが好ましい。これにより、可塑性材料が十分に貫通孔内に入りこむことが可能になり、不可逆容量の低減効果を顕著に発揮することができる。具体的には、前記可塑層の厚みは５〜１００μｍ程度であってよい。
【００３０】
前記可塑層は、被覆する工程が簡単であるため、可塑層と絶縁性フィルムとからなる複層構造の材料で活物質層を被覆することが好ましい。この場合、可塑層が活物質層に直接接触しており、その可塑層の外表面が前記絶縁性フィルムによって被覆されることになる。複層構造の材料としては例えば粘着テープを使用してもよい。
【００３１】
前記絶縁性フィルムとしては、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、及び、ポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種から形成された絶縁性フィルムが好ましい。絶縁性フィルムの厚みとしては、例えば１０〜１００μｍ程度であってよい。
【００３２】
また、前記可塑層は、単層で活物質層を被覆することも可能である。この場合、可塑層と剥離フィルムから構成される複層構造の材料で活物質層を被覆した後、当該剥離フィルムのみを剥離すればよい。また、可塑層を構成する材料を加熱して溶融し、活物質層表面に塗布した後、固化することによって可塑層を形成することもできる。
【００３３】
可塑層を構成する可塑性材料が十分に貫通孔内に入りこむことが可能となるよう、活物質層内の非対向領域の表面を可塑層で被覆した後、例えばプレス処理等を用いて可塑層表面に対して圧力を加えることが好ましい。
【００３４】
図５では、本発明の好適な態様における電極板の模式断面図を示す。基板５１の表面には、電極活物質から構成された複数の微小な突起５２が形成されている。これら複数の突起が電極活物質層を構成する。また、複数の突起にはさまれた空間が貫通孔５３である。図５で示された微小な突起５２から構成される電極活物質層は非対向領域に位置しており、当該層の表面は絶縁性の可塑層５４によって被覆されている。図５では、突起５２の高さ、すなわち活物質層の厚みよりも可塑層５４の厚みが大きく、可塑層５４を構成する可塑性材料が十分に貫通孔５３内に入りこんでいる状態を示している。また、可塑層の外表面は絶縁性フィルム５５によって被覆されている。
【００３５】
以上詳述した電極板は、リチウムイオン二次電池の電極板として用いることができる。
【００３６】
本発明のリチウムイオン二次電池は、正極板、負極板、及び、前記正極板と前記負極板とのあいだに挟まれたセパレータからなる電極体を含有し、前記正極板及び前記負極板のいずれか一方又は双方として、本発明の電極板を用いる。最も好適な態様では、前記負極板として、本発明の電極板を用いる。また、前記正極板として本発明の電極板を用いることも可能である。この場合、上述した不可逆容量の低減効果を達成できることに加えて、初期充電時に正極側から負極側に移動するリチウムイオンが過剰にならないため、負極でのリチウム金属の析出を防止する効果も期待できる。本発明のリチウムイオン二次電池は、電極体を捲回したものであってもよいし、捲回していないものであってもよい。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではない。
【００３８】
(実施例１)
まず、負極集電体（負極基板）の表面に凹凸を形成した。すなわち、厚さ１８μｍの圧延銅箔上にネガ型フォトレジストを塗布し、ひし形パターンのネガ型マスクを用いて、銅箔上のレジストフィルムを露光、現像し、形成された溝に電解法により銅粒子を析出させ、その後レジストを除去し、ひし形の突起１１を形成した。このひし形形状の突起１１の高さは１０μｍ、対角線の長さは２８μｍと１２μｍであった。図１にこの凹凸を作成した集電体表面を撮影したレーザー顕微鏡写真を示す。
【００３９】
続いて、規則的な凹凸を有する負極集電体表面に、複数の微小な突起から構成される活物質層を形成することで負極板を作製した。図２では、活物質層の形成に用いた、電子ビームを加熱手段（図示せず）として具備する蒸着装置（（株）アルバック製）を示した。この蒸着装置は、酸素ガスを真空槽２２内に導入するためのガス導入ノズル２３を具備する。ガス導入ノズルは、マスフローコントローラを経由して、酸素ボンベと接続した。ガス導入ノズル２３の上方には、負極集電体を固定する支持板２６を設置した。支持板２６の下方には、負極集電体２７の表面に活物質材料を突起状に堆積させる蒸着源２１を設置した。蒸着源には、純度９９．９９９９％のケイ素単体（（株）高純度化学研究所製）を用いた。
【００４０】
上記で表面に凹凸を形成した集電体を支持板２６に固定し、傾斜角θが６０°（θ＝６０°）となるように傾斜させた状態で活物質を蒸着させ、多数の突起状粒子から構成される活物質層を形成した。蒸着後の活物質層２５の厚みが２２μｍとなるように蒸着時間を調整した。
【００４１】
ケイ素単体の蒸着源２１に照射する電子ビームの加速電圧を−８ｋＶとし、エミッション電流を２５０ｍＡに設定した。ケイ素単体の蒸気は、真空槽中の酸素とともに、負極集電体として支持板２６に設置された銅箔上に堆積し、ケイ素と酸素とを含む化合物（酸化ケイ素）からなる負極活物質層を有する負極板を製造した。
【００４２】
得られた負極活物質層に含まれる酸素量を燃焼法により定量した結果、酸化ケイ素の組成はＳｉＯ０．３であった。
【００４３】
続いて、平均粒径５μｍのコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）１００重量部に、導電材としてアセチレンブラックを３重量部混合して、混合物を得た。得られた混合物に、結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）のＮ-メチル-２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液をＰＶｄＦ重量に換算して４重量部加え練合し、ペースト状正極合材を得た。この正極合材を、アルミニウム箔からなる正極集電体４１（厚み１５μｍ）の両面に塗着し（厚み片面８５μｍ）、乾燥後、圧延して、正極板を作製した。
【００４４】
上記プロセスで得た負極板と正極板とを用いて図３に示す構造を持つ電池を作製した。負極板を２０ｍｍ×２０ｍｍのサイズに切り出し、負極集電体３４の端部に、ニッケル製の負極用リード３７をスポット溶接によって接合した。正極板を１５ｍｍ×１５ｍｍのサイズに切り出し、正極集電体３１の端部にアルミニウム製の対極用リード３６をスポット溶接にて接合した。正極板の両面にポリエチレン製の微多孔膜からなるセパレータ３３（厚さ１６μｍ）を配置し、さらにその外側を負極板が覆うように配置した。挟み込んだ極板がずれないように、ポリプロピレン製の接着テープで固定し、スタックとした。そのスタックをアルミラミネートのパウチである外装ケース３８に入れ、ここに電解液（ＥＣ：ＥＭＣ：ＤＥＣ＝３：５：２（体積比）、１Ｍ  ＬｉＰＦ６（三菱化学社製））を１ｃｍ３加えて、熱シールにより封止してリチウムイオン二次電池を作製した。アルミラミネートは昭和電工パッケージング社製（厚み９５μｍ）のものを用いた。
【００４５】
この電池を構成する際、負極板は正極板に対して大きいため、負極活物質層の表面には正極活物質層と対向しない領域が存在する。この非対向領域を、ポリプロピレンの絶縁層（厚み２０μｍ）とアクリルゴムの可塑層（厚み１０μｍ）との２層からなる粘着テープにより、非対向領域と当該可塑層が接触するようにして被覆した。この被覆は、粘着テープを一旦ロールに転写してから、ロールプレス処理によって負極活物質層の表面に貼り付けることで実施した。このテープにて被覆された負極板の模式上面図を図４に示す。図４では、負極活物質層の表面には、正極活物質層と対向している領域４１と、正極活物質層と対向しない領域４２が存在し、非対向領域４２のみをテープにて被覆している。４３はリードを溶接する集電体端部である。このように構成した電池Ａを実施例１とする。
【００４６】
（実施例２）
粘着テープとして、ポリプロピレンの絶縁層（厚み２０μｍ）とアクリルゴムからなる可塑層（厚み２５μｍ）との２層からなる粘着テープを用いたこと以外は電池Ａと同様に作製した電池Ｂを実施例２とする。
【００４７】
（実施例３）
粘着テープとして、ポリプロピレンの絶縁層（厚み２０μｍ）とスチレン−ブタジエンゴムからなる可塑層（厚み２５μｍ）との２層からなる粘着テープを用いたこと以外は電池Ａと同様に作製した電池Ｃを実施例３とする。
【００４８】
（比較例１）
負極活物質層の表面の非対向領域を被覆しなかったこと以外は電池Ａと同様に作製した電池Ｄを比較例１とする。
【００４９】
（比較例２）
粘着テープの代わりに、可塑層を有しない、ポリプロピレンの絶縁性フィルム（厚み２０μｍ）を用いて非対向領域を被覆したこと以外は電池Ａと同様に作製した電池Ｅを比較例２とする。
【００５０】
上記により作製した各電池種を用い、充放電容量を測定し、不可逆容量比を下記式に基づいて算出した。
不可逆容量比（％）＝（充電容量−放電容量）／充電容量×１００
充放電容量を測定した時の充放電条件を以下に示す。
充電時：定電流定電圧充電、１５ｍＡｈ、４．２Ｖカットオフ、０．７５ｍＡカットオフ
休止時間：１０分間
放電時：定電流放電、３ｍＡ、２．０Ｖカットオフ
休止時間：１０分間
試験結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2010080395.tif 000003
【００５２】
表１より、負極活物質層の表面のうち非対向領域を可塑層で被覆してなる負極を有する電池Ａ、Ｂ及びＣでは不可逆容量が小さく、より大きな容量が得られることが分かった。これは非対向領域を可塑層で被覆することによって非対向領域にある負極活物質へのリチウムイオンの拡散が抑制されたためと考えられる。また可塑層の厚みを活物質層の厚み（２２μｍ）よりも大きく構成した電池Ｂ及びＣでは不可逆容量の低減により効果があった。これは活物質層中の貫通孔に、可塑層を構成する可塑性材料が十分に入り込むことによって、リチウムイオンの拡散が電池Ａの場合よりも抑制されたためと考えられる。
【００５３】
非対向領域をまったく被覆しなかった電池Ｄでは不可逆容量は大きかった。これは活物質層中の貫通孔へのリチウムイオンの拡散が抑制されていないためと考えられる。
【００５４】
非対向領域を可塑層ではなく、可塑性を持たないフィルムで被覆した電池Ｅでは、まったく被覆しない電池Ｄよりは不可逆容量を低減する効果が見られたが、電池Ａ、Ｂ及びＣの場合のような顕著な低減効果は得られなかった。これは電極Ｅの場合、非可塑性フィルムが非対向領域の表面を被覆するものの、非対向領域の活物質層中の貫通孔には入り込まないために、対向領域の表面から活物質層に侵入したリチウムイオンが、非対向領域内の貫通孔内にまで浸透し、拡散するためと考えられる。さらに電池Ｅでは、絶縁性フィルムのみで被覆しているため、被覆されるべき非対向領域に当該絶縁性フィルムを固定しておくことが困難であった。これは電池の生産性を考慮すると、電池作製中に振動や衝撃が生じると安定に非対向領域を被覆し続けることができなくなるため産業上問題があると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、様々な態様のリチウムイオン二次池に適用することがきる。なかでも、高容量が要求されるリチウムイオン二次電池において有用である。本発明のリチウムイオン二次電池は、例えば携帯情報端末、携帯電子機器、家庭用小型電力貯蔵装置、自動二輪車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等の電源に用いることができるが、その用途は特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】凹凸を作成した集電体表面を撮影したレーザー顕微鏡写真
【図２】本発明の実施の形態における負極活物質の堆積装置を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態におけるリチウム二次電池の構成を示す概略断面図
【図４】本発明の実施の形態におけるテープにて被覆した負極板の模式上面図
【図５】本発明の好適な態様における電極板の模式断面図
【符号の説明】
【００５７】
１１  集電体表面に形成された突起
２１  蒸着源
２２  真空槽
２３  ガス導入ノズル
２４  真空排気装置
２５  負極活物質
２６  支持板
２７  集電体
３１  正極集電体
３２  正極活物質
３３  セパレータ
３４  負極集電体
３５  負極活物質
３６  対極用リード
３７  負極用リード
３８  外装ケース
４１  正極活物質層と対向している負極活物質層領域
４２  正極活物質層と対向していない負極活物質層領域（テープ形成部）
４３  リードを溶接する集電体端部
５１  基板
５２  電極活物質の突起
５３  突起間の空隙（貫通孔）
５４  可塑層
５５  絶縁性フィルム
【図２】
2010080395.tif 000004
【図３】
2010080395.tif 000005
【図４】
2010080395.tif 000006
【図５】
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【図１】
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