(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な耐蝕性及び導電性を確保しつつ炭素被膜層の剥離を防止した電池用電極箔を提供する。この電池用電極箔を用いた正電極板、この正電極板を用いた電池、これを用いた車両、電池搭載機器を提供する。電池用電極箔の製造方法を提供する。【解決手段】電池用電極箔３２は、金属アルミニウムからなる本体金属箔３３と、本体金属箔の主面において、金属アルミニウムに直接接触して積層され、ステンレス鋼からなる耐蝕層３４Ａと、耐蝕層上に直接積層され、炭素からなり、結着剤を含まない炭素被膜層３５Ａと、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属アルミニウムからなる本体金属箔と、
上記本体金属箔の主面において、金属アルミニウムに直接接触して積層され、ステンレス鋼からなる耐蝕層と、
上記耐蝕層上に直接積層され、炭素からなり、結着剤を含まない炭素被膜層と、を備える
電池用電極箔。
【請求項２】
請求項１に記載の電池用電極箔であって、
前記耐蝕層及び前記炭素被膜層の層厚が、それぞれ５０ｎｍである
電池用電極箔。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電池用電極箔と、
上記電池用電極箔の前記炭素被膜層上に担持され、正極活物質を含む正極活物質層と、を備える
正電極板。
【請求項４】
請求項３に記載の正電極板を含む発電要素を備える
電池。
【請求項５】
請求項４に記載の電池を搭載した車両。
【請求項６】
請求項４に記載の電池を搭載した電池搭載機器。
【請求項７】
金属アルミニウムからなる本体金属箔と、
上記本体金属箔の主面において、金属アルミニウムに直接接触して積層され、ステンレス鋼からなる耐蝕層と、
上記耐蝕層上に直接積層され、炭素からなり、結着剤を含まない炭素被膜層と、を備える
電池用電極箔の製造方法であって、
上記本体金属箔の上記主面に、金属アルミニウムを露出させる露出工程と、
金属アルミニウムが露出した上記主面上に、上記耐蝕層を直接形成する耐蝕層形成工程と、
上記耐蝕層上に、上記炭素被膜層を直接形成する炭素被膜層形成工程と、を備える
電池用電極箔の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電池用電極箔の製造方法であって、
前記露出工程は、イオンエッチングにより行い、
前記耐蝕層形成工程及び前記炭素被膜層形成工程は、それぞれアークイオンプレーティングにより行う
電池用電極箔の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電池用電極箔の製造方法であって、
減圧したアルゴン雰囲気下で、前記露出工程、前記耐蝕層形成工程及び前記炭素被膜層形成工程を連続して行う
電池用電極箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の正電極板に用いる電池用電極箔、正電極板、電池、これを用いた車両、電池搭載機器、及び、電池用電極箔の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器やハイブリッド電気自動車等の車両の普及により、これらの駆動用電源に用いられる電池の需要は増大している。
このような電池の中には、アルミニウムからなる金属箔（アルミニウム箔）を基材（正極集電体）とした正電極板を用いた電池がある。例えば、Ｌｉ化合物を含む正電極活物質層を、このような本体金属箔に形成した正電極板を用いたリチウムイオン二次電池が挙げられる。
【０００３】
ところで、上述したアルミニウム箔の表面には、絶縁性のアルミニウム酸化物層（アルミナ層）が自然に形成されているため、このような本体金属箔上に正電極活物質層を形成しても、これらの間での導電性は低くなりがちである。これに加えて、このアルミナ層では、耐蝕性が十分ではなく、例えば、塗布した正極活物質ペーストや、電池中の電解液によってアルミニウム箔に腐食が生じる虞がある。
そこで、特許文献１では、正極集電体の耐蝕性と導電性とを向上させるべく、この正極集電体に用いるアルミニウム集電体（本体金属箔）の表面に、炭素粒子と結着剤とを混練して得たスラリーを塗布し、乾燥させた炭素膜を有する正極集電体を備える電池を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０６５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の電池の正極集電体では、電解液の溶媒により結着剤が膨潤してしまい、この正極集電体において炭素膜と本体金属箔との間の結着力が低下し、この炭素膜が本体金属箔から剥離してしまう虞がある。逆に、炭素からなり、結着剤を含まない炭素被膜層を本体金属箔の表面に直接形成した場合には、炭素被膜層と本体金属箔との間での結着力が低いために、炭素被膜層が本体金属箔から剥離しやすい。
【０００６】
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであって、良好な耐蝕性及び導電性を確保しつつ炭素被膜層の剥離を防止した電池用電極箔を提供することを目的とする。さらには、この電池用電極箔を用いた正電極板、この正電極板を用いた電池、これを用いた車両、電池搭載機器を提供することを目的とする。また、電池用電極箔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】
本発明の一態様は、金属アルミニウムからなる本体金属箔と、上記本体金属箔の主面において、金属アルミニウムに直接接触して積層され、ステンレス鋼からなる耐蝕層と、上記耐蝕層上に直接積層され、炭素からなり、結着剤を含まない炭素被膜層と、を備える電池用電極箔である。
【０００８】
上述の電池用電極箔では、上述の本体金属箔の金属アルミニウム上に直接ステンレス鋼からなる耐蝕層を備え、さらにその上に直接炭素被膜層を備える。このため、本体金属箔と炭素被膜層との間で、金属アルミニウムとステンレス鋼、ステンレス鋼と炭素が直接接触するために、これらの間で良好な導電性を得ることができる。しかも、炭素被膜層とステンレス鋼からなる耐蝕層の２層で本体金属箔の腐食を防ぐので、耐蝕性を十分に確保できる。さらに、炭素被膜層（炭素）は、結着剤がなくても、ステンレス鋼からなる耐蝕層には、良好に結着するので、炭素被膜層が本体金属箔から剥離するのを防止できる。
【０００９】
なお、ステンレス鋼とは、「ＪＩＳ  Ｇ  ０２０３  鉄鋼用語（製品及び品質）」に規定されている通り、クロム又はクロムとニッケルとを含有させた合金鋼で、一般にはクロム含有量が全体の約１０．５％以上の鋼をいう。このようなステンレス鋼としては、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼及び析出硬化系ステンレス鋼が挙げられる。
【００１０】
また、炭素被膜層は、炭素からなる層であり、その結晶性（結合状態）は問わない。なお、炭素のほか被膜形成工程において不可避な気体元素（水素、酸素等）が含まれていても良い。
【００１１】
さらに、上述の電池用電極箔であって、前記耐蝕層及び前記炭素被膜層の層厚が、それぞれ５０ｎｍである電池用電極箔とすると良い。
【００１２】
本発明者らの研究で、耐蝕層及び炭素被膜層の層厚がそれぞれ５０ｎｍの耐蝕層及び炭素被膜層を本体金属箔上に形成した電池用電極箔では、アルミナ層が生じている本体金属箔を用いた電極箔よりも、良好な導電性を有することが確かめられた。
上述の電池用電極箔では、耐蝕層及び炭素被膜層の層厚がそれぞれ５０ｎｍであるので、良好な導電性を有する電池用電極箔とすることができる。
【００１３】
或いは、本発明の他の態様は、前述のいずれかの電池用電極箔と、上記電池用電極箔の前記炭素被膜層上に担持され、正極活物質を含む正極活物質層と、を備える正電極板である。
【００１４】
上述の正電極板では、前述の電池用電極箔と正極活物質層とを備える。このため、電池用電極箔に担持された正極活物質層中の正極活物質は、本体金属箔との間で、低抵抗で電子のやりとりをすることができる。即ち、低抵抗の正電極板となり、内部抵抗の低い電池を実現できる。
【００１５】
また、正極活物質層を電池用電極箔に担持させる段階において、正極活物質層となるペーストを電池用電極箔に塗布した場合でも、この電池用電極箔には、炭素被膜層及び耐蝕層が存在するので、これらの下層の本体金属箔が腐食されない。このため、この正電極板は、正極活物質層が電池用電極箔から脱落することなく、安定に正極活物質層を担持することができる。また、この正電極板は、電池に使用した段階においても、電池用電極箔の本体金属箔が電池の電解液に腐食されたり、結着剤が膨張することがない。このため、電池内において、正極活物質層が電池用電極箔から脱落することなく、安定して使用することができる。
【００１６】
なお、正極活物質としては、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2などのリチウム含有層状酸化物や、ＬｉＦｅＰＯ4などのオリビン系酸化物等が挙げられる。
【００１７】
或いは、本発明の他の態様は、前述の正電極板を含む発電要素を備える電池である。
【００１８】
上述の電池では、発電要素に前述の正電極板を含んでいる。このため、低抵抗の発電要素、即ち、低い内部抵抗の電池となる。
また、この電池内で、正電極板が電解液に接しても、電池用電極箔の本体金属箔が腐食されない。従って、正極活物質層が電池用電極箔から脱落することのない、安定した電池とすることができる。
【００１９】
或いは、本発明の他の態様は、前述の電池を搭載した車両である。
【００２０】
上述の車両では、前述の電池を搭載しているので、良好な走行性能を有し、安定した性能の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。
【００２２】
或いは、本発明の他の態様は、前述の電池を搭載した電池搭載機器である。
【００２３】
上述の電池搭載機器では、前述の電池を搭載しているので、良好な使用性能を有し、安定した性能の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。
【００２５】
或いは、本発明の他の態様は、金属アルミニウムからなる本体金属箔と、上記本体金属箔の主面において、金属アルミニウムに直接接触して積層され、ステンレス鋼からなる耐蝕層と、上記耐蝕層上に直接積層され、炭素からなり、結着剤を含まない炭素被膜層と、を備える電池用電極箔の製造方法であって、上記本体金属箔の上記主面に、金属アルミニウムを露出させる露出工程と、金属アルミニウムが露出した上記主面上に、上記耐蝕層を直接形成する耐蝕層形成工程と、上記耐蝕層上に、上記炭素被膜層を直接形成する炭素被膜層形成工程と、を備える電池用電極箔の製造方法である。
【００２６】
一般に、金属アルミニウムからなる本体金属箔の表面には、アルミニウム酸化物層（アルミナ層）が自然に形成されている。
これに対し、上述の電池用電極箔の製造方法では、露出工程において、本体金属箔をなす金属アルミニウムを露出させ、その後、耐蝕層形成工程で、露出した金属アルミニウム上に、ステンレス鋼からなる耐蝕層を直接形成する。このため、本体金属箔をなす金属アルミニウムと直接接触した耐蝕層を有する電池用電極箔を、確実に製造することができる。
さらに、炭素被膜層形成工程で、ステンレス鋼からなる耐蝕層上に、上述の炭素被膜層を直接形成する。このため、炭素被膜層が耐蝕層に良好に結着した電池用電極箔を製造することができる。
【００２７】
なお、露出工程では、例えば、液体の薬品を用いたウエットエッチングや、反応性の気体（エッチングガス）、イオン、ラジカルを用いるドライエッチングや、イオンエッチング、プラズマエッチング、スパッタイオンビームエッチング等の、不活性ガスのイオンによる物理的エッチング等の手法を用いることができる。
また、耐蝕層形成工程及び炭素被膜層形成工程では、例えば、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、アーク放電を用いるアークイオンプレーティングなどの物理蒸着（ＰＶＤ）法や、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤなどの化学蒸着（ＣＶＤ）法を用いることができる。
【００２８】
さらに、上述の電池用電極箔の製造方法であって、前記露出工程は、イオンエッチングにより行い、前記耐蝕層形成工程及び前記炭素被膜層形成工程は、それぞれアークイオンプレーティングにより行う電池用電極箔の製造方法とすると良い。
【００２９】
上述の電池用電極箔の製造方法では、露出工程はイオンエッチングにより、耐蝕層形成工程及び炭素被膜層形成工程はアークイオンプレーティングによりそれぞれ行う。このため、本体金属箔の表面に形成されているアルミナ層を確実に除去し、金属アルミニウムを露出させることができる。また、露出した金属アルミニウム上に直接耐蝕層を、さらにこの耐蝕層上に炭素被膜層を直接形成できる。
【００３０】
さらに、上述の電池用電極箔の製造方法であって、減圧したアルゴン雰囲気下で、前記露出工程、前記耐蝕層形成工程及び前記炭素被膜層形成工程を連続して行う電池用電極箔の製造方法とすると良い。
【００３１】
上述の電池用電極箔の製造方法では、減圧したアルゴン雰囲気下で、露出工程、耐蝕層形成工程及び炭素被膜層形成工程を連続して行うので、製造が容易で、かつ、露出させた金属アルミニウムや耐蝕層等が酸化する等の不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態１にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１の負電極板の斜視図である。
【図３】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図４】実施形態１の正電極板の拡大端面図（図３のＡ部）である。
【図５】容量密度と電池電圧との関係を示すグラフである。
【図６】容量密度と電池電圧との関係を示すグラフである。
【図７】実施形態１の露出工程、耐蝕層形成工程及び炭素被膜層形成工程の説明図である。
【図８】実施形態１の正極活物質形成工程の説明図である。
【図９】実施形態１の正極活物質形成工程の説明図である。
【図１０】実施形態２にかかる車両の説明図である。
【図１１】実施形態３にかかるハンマードリルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（実施形態１）
次に、本発明の第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１の斜視図を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、後述する正電極板３０を含む発電要素２０を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。この電池１では、発電要素２０が矩形箱状の電池ケース１０に収容されている。
【００３４】
なお、アルミニウム製の電池ケース１０のうち、図１中、上方を向くケース表面１２ａからは、正電極板３０と接続する正極集電部材７１の先端の正極端子部７１Ａが、図１中、上方に突出している。また、負電極板４０と接続する負極集電部材７２の先端の負極端子部７２Ａも、図１中、上方に突出している。このため、電池１では、これら正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａを通じて、電気エネルギをこの電池１の外部に取り出すことができる。
また、電池ケース１０と、正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａとの間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材７５が介在して、両者を絶縁している。また、矩形板状の安全弁７７がケース表面１２ａ側に封着されている。
【００３５】
また、図示しない電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＣｌＯ4を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした有機電解液である。
【００３６】
一方、発電要素２０は、帯状の正電極板３０及び負電極板４０を、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ５０を介して扁平形状に捲回してなる（図１参照）。なお、この発電要素２０の正電極板３０及び負電極板４０は、それぞれ発電要素２０の両端部でクランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１又は負極集電部材７２と接合、導通されている。
【００３７】
この発電要素２０のうち、負電極板４０は、図２に示すように、長手方向ＤＡに帯状に延び、銅からなる負極箔４２と、この負極箔４２上に積層された第１負極活物質層４１Ａ及び第２負極活物質層４１Ｂとを有している。このうち、負極活物質層４１Ａ，４１Ｂには、それぞれ図示しないグラファイト及び結着剤が含まれる。
【００３８】
次いで、上述の発電要素２０を構成する正電極板３０について説明する。この正電極板３０は、図３に示すように、長手方向ＤＡに帯状に延びる正極箔３２と、この正極箔３２の第１炭素被膜層３５Ａ，第２炭素被膜層３５Ｂ（後述）上にそれぞれ担持された、第１正極活物質層３１Ａ及び第２正極活物質層３１Ｂとを有している。
【００３９】
このうち、第１正極活物質層３１Ａ及び第２正極活物質層３１Ｂはいずれも、ＬｉＮｉＯ2からなる正極活物質３１Ｘ、アセチレンブラック（ＡＢ、図示しない）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、図示しない）及びカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ、図示しない）を含む。
【００４０】
また、正極箔３２は、長手方向ＤＡに帯状に延びる金属アルミニウムからなる本体金属箔３３と、この本体金属箔３３の第１金属箔主面３３ａ及び第２金属箔主面３３ｂ上にそれぞれ積層された、第１耐蝕層３４Ａ及び第２耐蝕層３４Ｂとを有している。さらに、これら第１耐蝕層３４Ａ及び第２耐蝕層３４Ｂ上には、炭素からなり、結着剤を含まない第１炭素被膜層３５Ａ及び第２炭素被膜層３５Ｂが直接積層されている（図４参照）。
【００４１】
このうち、本体金属箔３３では、これをなす金属アルミニウムが、第１耐蝕層３４Ａ及び第２耐蝕層３４Ｂに直接接触している。
一般に金属アルミニウムには、その特性上、大気中に放置すると、その表面にごく薄い（５ｎｍ以下程度の）アルミナからなる不動態膜（アルミナ層）が形成される。しかし、本実施形態１の正極箔３２は、後述する製造方法（露出工程）により、本体金属箔３３の第１金属箔主面３３ａ及び第２金属箔主面３３ｂ上に形成されたアルミナ層を除去して、金属アルミニウムを露出させてある。そして、露出後に、金属箔主面３３ａ，３３ｂ上に耐蝕層３４Ａ，３４Ｂを直接形成してある。このため、本実施形態１の正極箔３２では、アルミナ層が介在することなく、金属アルミニウムからなる金属箔主面３３ａ，３３ｂに耐蝕層３４Ａ，３４Ｂが直接接触している。
【００４２】
また、第１耐蝕層３４Ａ及び第２耐蝕層３４Ｂは、いずれもＳＵＳ３１６をアークイオンプレーティング（後述）で本体金属箔３３上に被着させてなり、厚さ方向ＤＴの層厚ＴＳはいずれも５０ｎｍである。なお、ＳＵＳ３１６は、鉄のほかに、クロムを１６．０〜１８．０％含むオーステナイト系ステンレス鋼である。
【００４３】
また、第１炭素被膜層３５Ａ及び第２炭素被膜層３５Ｂは、いずれもターゲットとして黒鉛を用いて、アークイオンプレーティング（後述）によって本体金属箔３３上に被着形成されてなり、厚さ方向ＤＴの膜厚ＴＤがいずれも５０ｎｍである。この炭素被膜層３５Ａ，３５Ｂは、後述する炭素被膜層形成工程により形成され、高い導電性を有している。また、上述の第１耐蝕層３４Ａ及び第２耐蝕層３４Ｂと共に、本体金属箔３３が耐蝕性を有している。
【００４４】
ところで、発明者らは、上述の正極箔３２の特性を把握するため、この正極箔を用いた各種の試作電池を作製して、各放電電流における電池の容量について検証した。
具体的には、金属アルミニウムが露出した本体金属箔の第１金属箔主面上に第１耐蝕層（層厚＝５０ｎｍ）を、この第１耐蝕層上に炭素被膜層（層厚＝５０ｎｍ）をそれぞれ直接形成した正極箔を正電極板に用いた２０３２型のコイン型電池（以下、試作電池Ａとも言う）を製作した。一方、この試作電池Ａの比較例として、本体金属箔の第１金属箔主面に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなるアルミナ層（層厚＝５ｎｍ）が生じている正極箔を用いた電池（以下、試作電池Ｂとも言う）を製作した。なお、この試作電池Ｂには、第１耐蝕層及び炭素被膜層が形成されていない。また、試作電池Ａでは炭素被膜層上に、試作電池Ｂではアルミナ層上に正極活物質層を同体積担持させて正電極板とした。また、正電極板の材質以外については全て同様に製作した（例えば、負極（対極）に金属リチウムを用いている）。
【００４５】
製作した各電池について、定電流放電試験を実施した。具体的には、２５℃の温度環境下で、満充電（約４．１Ｖ）から放電終了電圧（＝３．０Ｖ）まで定電流で放電させて、各時点での電池電圧と容量との関係を得た。なお、５０Ｃ，１００Ｃの放電電流について各電池で評価した。このときの試作電池Ａ及び試作電池Ｂの結果を、それぞれ図５及び図６に示す。
【００４６】
放電電流を５０Ｃとした場合、図５に示すように、試作電池Ｂでは、その電池電圧が、放電開始直後に約３．８Ｖ弱まで低下する。その後、この電池電圧は、ほぼ直線的に低下する。そして、試作電池Ｂにおける、電池電圧が３．０Ｖとなった時点での容量は約７０ｍＡｈであった。
一方、試作電池Ａでは、放電開始直後に約４．０Ｖ付近まで電池電圧が低下する。従って、放電開始直後の電池電圧の低下分（即ち、満充電時の電池電圧４．１Ｖからの低下分）は試作電池Ｂよりも小さい。これは、試作電池Ａにおける本体金属箔（金属アルミニウム）−正極活物質層間に介在する第１耐蝕層及び炭素被膜層に生じる抵抗が、試作電池Ｂにおける本体金属箔（金属アルミニウム）−正極活物質層間に介在するアルミナ層に生じる抵抗よりも小さいため、この部分の抵抗による電圧降下も小さくなったからである。即ち、試作電池Ａの正極箔は、試作電池Ｂよりも良好な導電性を有することが判る。
また、試作電池Ａの容量（電池電圧が３．０Ｖとなった時点での容量）は約８２ｍＡｈであった。これは同体積の正極活物質層を正極箔に担持する試作電池Ｂ（約７０ｍＡｈ）よりも大きい。このことからも、試作電池Ａの正極箔が、試作電池Ｂよりも良好な導電性を有することが判る。
【００４７】
さらに、放電電流を１００Ｃとした場合について、図６に示す。この図６から判るように、試作電池Ｂでは、放電開始直後に電池電圧が約３．４Ｖ付近まで大きく減少している。これに対し、試作電池Ａでは、放電開始直後の電池電圧は、３．８Ｖ程度であり、この場合にも試作電池Ａの方が放電開始直後の電池電圧の低下分が試作電池Ｂよりも小さいことが判る。
また、試作電池Ｂの容量（電池電圧が３．０Ｖ時点での容量）が約１７ｍＡｈに対し、試作電池Ａの容量が約８５ｍＡｈである。
以上の結果から、試作電池Ａの正極箔が、試作電池Ｂよりも良好な導電性を有することが判る。
【００４８】
以上より、本実施形態１にかかる正極箔３２では、上述の本体金属箔３３の金属アルミニウム上に直接ステンレス鋼からなる第１耐蝕層３４Ａ及び第２耐蝕層３４Ｂを備え、さらにその上に直接第１炭素被膜層３５Ａ及び第２炭素被膜層３５Ｂを備える。このため、本体金属箔３３と第１炭素被膜層３５Ａ及び第２炭素被膜層３５Ｂとの間で、金属アルミニウムとステンレス鋼、ステンレス鋼と炭素が直接接触するために、これらの間で良好な導電性を得ることができる。しかも、第１炭素被膜層３５Ａ及び第２炭素被膜層３５Ｂと、ステンレス鋼からなる第１耐蝕層３４Ａ及び第２耐蝕層３４Ｂの２層で本体金属箔３３の腐食を防ぐので、耐蝕性を十分に確保できる。
【００４９】
さらに、炭素被膜層３５Ａ，３５Ｂ（炭素）は、結着剤がなくても、ステンレス鋼からなる耐蝕層３４Ａ，３４Ｂには、良好に結着するので、炭素被膜層３５Ａ，３５Ｂが本体金属箔から剥離するのを防止できる。
【００５０】
また、正極箔３２では、耐蝕層３４Ａ，３４Ｂ及び炭素被膜層３５Ａ，３５Ｂの層厚がそれぞれ５０ｎｍであるので、良好な導電性を有する正極箔３２とすることができる。
【００５１】
また、本実施形態１にかかる正電極板３０では、前述の正極箔３２と第１正極活物質層３１Ａ，第２正極活物質層３１Ｂとを備える。このため、正極箔３２に担持された第１正極活物質層３１Ａ，第２正極活物質層３１Ｂ中の正極活物質３１Ｘは、本体金属箔３３との間で、低抵抗で電子のやりとりをすることができる。即ち、低抵抗の正電極板３０となり、内部抵抗の低い電池１を実現できる。
【００５２】
また、第１正極活物質層３１Ａ，第２正極活物質層３１Ｂを正極箔３２に担持させる段階（後述の正極活物質形成工程）において、正極活物質層３１Ａ，３１Ｂとなるペースト（後述の活物質ペースト３１Ｐ）を正極箔３２に塗布した場合でも、この正極箔３２には、炭素被膜層（第１炭素被膜層３５Ａ，第２炭素被膜層３５Ｂ）及び耐蝕層（第１耐蝕層３４Ａ，第２耐蝕層３４Ｂ）が存在するので、これらの下層の本体金属箔３３が腐食されない。このため、第１正極活物質層３１Ａ，第２正極活物質層３１Ｂが正極箔３２から脱落することなく、安定に第１正極活物質層３１Ａ，第２正極活物質層３１Ｂを担持した正電極板３０とすることができる。
また、正電極板３０を電池１に使用しても、正極箔３２の本体金属箔３３が電池１の電解液に腐食されない。このため、電池１内において、第１正極活物質層３１Ａ，第２正極活物質層３１Ｂが正極箔３２から脱落することなく、安定して使用することができる。
【００５３】
また、本実施形態１にかかる電池１では、発電要素２０に前述の正電極板３０を含んでいるので、低い抵抗の発電要素２０、即ち、低い内部抵抗の電池１となる。
また、この電池１内で、正電極板３０が電解液に接しても、正極箔３２の本体金属箔３３が腐食されない。従って、第１正極活物質層３１Ａ，第２正極活物質層３１Ｂが正極箔３２から脱落することのない、安定した電池１とすることができる。
【００５４】
次に、本実施形態にかかる電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず図７に、電池１の製造方法のうち、正極箔３２の露出工程、耐蝕層形成工程及び炭素被膜層形成工程を担う装置１００の概略図を示す。この装置１００は、本体金属箔３３の金属箔主面３３ａ，３３ｂから、その金属箔主面３３ａ，３３ｂに形成されているアルミナ層を、減圧下でイオンエッチングにより除去し、金属箔主面３３ａ，３３ｂに金属アルミニウムを露出させる。そして、露出させた後に、引き続きアークイオンプレーティングで耐蝕層（第１耐蝕層３４Ａ，第２耐蝕層３４Ｂ）及び炭素被膜層（第１炭素被膜層３５Ａ，第２炭素被膜層３５Ｂ）を形成する装置である。
【００５５】
この装置１００は、図７に示すように、金属製の円柱形状のローラ１９０、本体金属箔３３の巻出し部１０１、巻取り部１０２、及び、複数の補助ローラ１８０を備えている。また、この装置１００は、ローラ１９０の側面の一部に向けて、イオンを照射可能な高周波イオン源１２１、ローラ１９０の側面の他の一部に対向させて保持され、黒鉛からなる板状の第１ターゲット１４３、及び、ローラ１９０の側面の更に他の一部に対向させて保持され、ＳＵＳ３１６からなる板状の第２ターゲット１６３を備えている。なお、巻出し部１０１に装着され、ロール状に捲回されたアルミニウムからなる本体金属箔３３は、その金属箔主面３３ａ，３３ｂに約５ｎｍの層厚のアルミナ層が形成されている。
【００５６】
また、この装置１００は、内部を真空ポンプ（図示しない）によって減圧すること及び、室内にアルゴンガスを少量充填することができるようになっており、工程途中における本体金属箔３３の酸化反応（アルミナ層の形成）を抑制できる。
【００５７】
まず、本体金属箔３３を、巻出し部１０１から巻き出し、補助ローラ１８０により長手方向ＤＡに移動させて、露出工程を行う。
具体的には、室内を１０-3Ｐａにまで排気後、アルゴンガスを導入して、室内の内圧を１０-1Ｐａとする。このアルゴンガス雰囲気中で、本体金属箔３３の第２金属箔主面３３ｂ側をローラ１９０に接触させる一方、第１金属箔主面３３ａをＡｒを用いたイオンエッチングを行う。具体的には、本体金属箔３３に１０００Ｖの電圧を印加し、高周波イオン源１２１から本体金属箔３３の第１金属箔主面３３ａに向けてＡｒイオンを衝突させる。
すると、本体金属箔３３の第１金属箔主面３３ａ上のアルミナ層が除去されて、第１金属箔主面３３ａ側に本体金属箔３３をなす金属アルミニウムが露出する。
【００５８】
さらに、金属アルミニウムが露出した本体金属箔３３を、長手方向ＤＡに進ませ、アークイオンプレーティングを用いて耐蝕層形成工程を行う。具体的には、ＳＵＳ３１６からなる第１ターゲット１４３と装置１００内に配置した電極（図示しない）との間に、３０Ｖを印加して１５０Ａの電流を流し、アーク放電を発生させる。すると、第１ターゲット１４３のＳＵＳ３１６の一部がイオンとなって、第１ターゲット１４３から本体金属箔３３に向けて飛び出す。これにより、第１金属箔主面３３ａ上に第１耐蝕層３４Ａを成膜する。
かくして、層厚を５０ｎｍとした、ＳＵＳ３１６からなる第１耐蝕層３４Ａを本体金属箔３３の第１金属箔主面３３ａ上に形成した。
【００５９】
第１耐蝕層３４Ａを第１金属箔主面３３ａ上に形成した本体金属箔３３を、さらに長手方向ＤＡに進ませ、この本体金属箔３３に対しアークイオンプレーティングを用いて炭素被膜層形成工程を行う。具体的には、黒鉛からなる第２ターゲット１６３と装置１００内に配置した電極（図示しない）との間に、３０Ｖを印加して６０Ａの電流を流し、アーク放電を発生させる。すると、第２ターゲット１６３の黒鉛の一部がイオンとなって、第２ターゲット１６３から本体金属箔３３に向けて飛び出す。これにより、第１炭素被膜層３５Ａを成膜する。
かくして、層厚を５０ｎｍとした、炭素からなる第１炭素被膜層３５Ａを、本体金属箔３３の第１耐蝕層３４Ａ上に形成した。
【００６０】
上述の炭素被膜層形成工程後、本体金属箔３３を巻取り部１０２で巻き取る。
次に、この装置１００を再度用いて、本体金属箔３３の第２金属箔主面３３ｂについて同様の工程を繰り返す。かくして、本体金属箔３３の第１金属箔主面３３ａに直接第１耐蝕層３４Ａを、さらにこの第１耐蝕層３４Ａ上に直接第１炭素被膜層３５Ａを、かつ、第２金属箔主面３３ｂに直接第２耐蝕層３４Ｂを、さらにこの第２耐蝕層３４Ｂ上に直接第２炭素被膜層３５Ｂをそれぞれ形成した正極箔３２が作製される（図３，４参照）。
【００６１】
本実施形態１の電池１の製造方法では、装置１００内での露出工程で、本体金属箔３３をなす金属アルミニウムを露出させ、その後、耐蝕層形成工程で、露出した金属アルミニウム上に、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）からなる耐蝕層３４Ａ，３４Ｂを直接形成させる。このため、本体金属箔３３をなす金属アルミニウムと直接接触した耐蝕層３４Ａ，３４Ｂを有する正極箔３２を、確実に製造することができる。
さらに、炭素被膜層形成工程で、耐蝕層３４Ａ，３４Ｂ上に、炭素被膜層３５Ａ，３５Ｂを直接形成する。このため、炭素被膜層３５Ａ，３５Ｂが耐蝕層３４Ａ，３４Ｂに良好に結着した正極箔３２を製造することができる。
【００６２】
また、露出工程はイオンエッチングにより、耐蝕層形成工程及び炭素被膜層形成工程はアークイオンプレーティングによりそれぞれ行う。このため、露出工程では、本体金属箔３３の金属箔主面３３ａ，３３ｂに形成されているアルミナ層を確実に除去し、金属アルミニウムを露出させることができる。また、本体金属箔３３の金属箔主面３３ａ，３３ｂに露出した金属アルミニウム上に直接耐蝕層３４Ａ，３４Ｂを、さらにこの耐蝕層３４Ａ，３４Ｂ上に炭素被膜層３５Ａ，３５Ｂを直接形成できる。
【００６３】
また、１０-1Ｐａのアルゴン雰囲気下で、上述の露出工程、耐蝕層形成工程及び炭素被膜層形成工程を連続して行うので、製造が容易で、かつ、露出させた金属アルミニウムや耐蝕層３４Ａ，３４Ｂ等が酸化する等の不具合を防止できる。
【００６４】
次いで、電池１の正極活物質形成工程のうち、塗工装置２００を用いた塗工工程について説明する。
この塗工装置２００は、図８に示すように、巻出し部２０１、ダイ２１０、乾燥炉２２０、巻取り部２０２、及び複数の補助ローラ２８０を備えている。
このうち、ダイ２１０は、活物質ペースト３１Ｐを内部に保持してなる金属製のペースト保持部２１１と、このペースト保持部２１１に保持した活物質ペースト３１Ｐを正極箔３２の第１炭素被膜層３５Ａ上、或いは、第２炭素被膜層３５Ｂ上に向かって活物質ペースト３１Ｐを連続的に吐出する吐出口２１２とを有する。
この吐出口２１２はスリット状で、長手方向ＤＡに移動する正極箔３２上に、帯状に活物質ペースト３１Ｐを吐出するよう、正極箔３２の幅方向（図１０中、奥行き方向）に平行に開口している。
【００６５】
なお、ダイ２１０が保持する活物質ペースト３１Ｐは、ＬｉＮｉＯ2からなる正極活物質３１Ｘのほか、アセチレンブラック（ＡＢ、図示しない）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、図示しない）及びカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ、図示しない）を水と共に混練してなる流動体である。
【００６６】
また、乾燥炉２２０では、正極箔３２に塗布された活物質ペースト３１Ｐに向けて、熱風を送ることができる。これにより、正極箔３２に塗布された活物質ペースト３１Ｐは、移動中に全乾燥する。
また、帯状の正極箔３２は、複数の補助ローラ２８０により、その長手方向ＤＡに移動する。
【００６７】
この塗工装置２００では、まず、巻出し部２０１に捲回した帯状の正極箔３２を長手方向ＤＡに移動させ、その正極箔３２の第１炭素被膜層３５Ａ上に、ダイ２１０により活物質ペースト３１Ｐを塗布する。その後は、乾燥炉２２０で正極箔３２と共に活物質ペースト３１Ｐを乾燥させて、第１炭素被膜層３５Ａ上に未圧縮正極活物質層（図示しない）を担持させた片面担持電極箔３２Ｋを、巻取り部２０２に一旦巻き取る。
【００６８】
次に、この塗工装置２００を再度用いて、上述の片面担持電極箔３２Ｋにおいて、正極箔３２の第２炭素被膜層３５Ｂ上にも活物質ペースト３１Ｐを塗布する。そして、この活物質ペースト３１Ｐを乾燥炉２２０で全乾燥させる。かくして、正極箔３２の第１炭素被膜層３５Ａ上、及び、第２炭素被膜層３５Ｂ上に未圧縮正極活物質層（図示しない）を積層配置した、プレス前の正電極板３０Ｂが作製される。
【００６９】
次いで、図９に、電池１の正極活物質形成工程のうち、プレス装置３００を用いたプレス切断工程を示す。
プレス装置３００は、巻出し部３０１、プレスローラ３１０、巻取り部３０２、切断刃３３０および複数の補助ローラ３２０を備えている。そして、このプレス装置３００では、巻出し部３０１から上述のプレス前正電極板３０Ｂを、２つのプレスローラ３１０の間に通すことで、厚み方向に圧縮された上述の正電極板３０を得ることができる。その後、切断刃３３０で中央を切断して２つに分けた後、２つの巻取り部３０２で正電極板３０を巻き取る。
【００７０】
上述のプレス切断工程の後は、作製した正電極板３０を、別途用意した負電極板４０と共にセパレータ５０を介して捲回して発電要素２０とする。さらに、この発電要素２０に正極集電部材７１及び負極集電部材７２を溶接し、電池ケース本体１１に挿入し、電解液６０を注入後、封口蓋１２で電池ケース本体１１を溶接で封口する。かくして、電池１が完成する（図１参照）。
【００７１】
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両４００は、前述した電池１を複数含むバッテリパック４１０を搭載したものである。具体的には、図１０に示すように、車両４００は、エンジン４４０、フロントモータ４２０及びリアモータ４３０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４００は、車体４９０、エンジン４４０、これに取り付けられたフロントモータ４２０、リアモータ４３０、ケーブル４５０、インバータ４６０、及び、矩形箱形状のバッテリパック４１０を有している。このうちバッテリパック４１０は、前述した実施形態１にかかる電池１を複数、矩形箱形状のバッテリケースの内部に収容してなる。
【００７２】
このため、本実施形態２にかかる車両４００では、前述の電池１を搭載しているので、良好な走行性能を有し、安定した性能の車両４００とすることができる。
【００７３】
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル５００は、前述した電池１を含むバッテリパック５１０を搭載したものであり、図１１に示すように、バッテリパック５１０、本体５２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック５１０はハンマードリル５００の本体５２０のうち底部５２１に脱着可能に収容されている。
【００７４】
このため、本実施形態３にかかるハンマードリル５００では、前述の記載の電池１を搭載しているので、良好な使用性能を有し、安定した性能の電池搭載機器とすることができる。
【００７５】
以上において、本発明を実施形態１，２，３に即して説明したが、本発明は上記した実施形態等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等では、電池の電池ケースを矩形形状の収容容器としたが、例えば、円筒形状や、ラミネート形状の収容容器としても良い。また、電池用電極箔の耐蝕層をＳＵＳ３１６からなるものとしたが、例えば、ＳＵＳ３１６のほかのオーステナイト系ステンレス鋼や、マルテンサイト系ステンレス鋼や、フェライト系ステンレス鋼や、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼や、析出硬化型ステンレス鋼からなるものとしても良い。
【符号の説明】
【００７６】
１  電池
２０  発電要素
３０  正電極板
３１Ｘ  正極活物質
３１Ａ  第１正極活物質層（正極活物質層）
３１Ｂ  第２正極活物質層（正極活物質層）
３２  正極箔（電池用電極箔）
３３  本体金属箔
３３ａ  第１金属箔主面（（本体金属箔の）主面）
３３ｂ  第２金属箔主面（（本体金属箔の）主面）
３４Ａ  第１耐蝕層（耐蝕層）
３４Ｂ  第２耐蝕層（耐蝕層）
３５Ａ  第１炭素被膜層（炭素被膜層）
３５Ｂ  第２炭素被膜層（炭素被膜層）
４００  車両
５００  ハンマードリル（電池搭載機器）
【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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