(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する帯状の正極集電板、及び、この正極集電板上に配置され、正極活物質粒子と結着材とを含み、この正極集電板の長手方向に延びる帯状の正極活物質層を有する帯状の正電極板と、
導電性を有する帯状の負極集電板、及び、この負極集電板上に配置され、負極活物質粒子と結着材とを含み、この負極集電板の長手方向に延びる帯状の負極活物質層を有し、上記正電極板と対向してなる帯状の負電極板と、
上記正電極板と上記負電極板との間に介在してなるセパレータと、を捲回してなる発電要素を備える
リチウムイオン二次電池であって、
上記正極活物質層と上記正極集電板との間の剥離強度、及び、上記負極活物質層と上記負極集電板との間の剥離強度の少なくともいずれかについて、上記長手方向に直交する幅方向について、活物質層の特性を異ならせることにより、その幅方向の中央部に比して両側縁部を高くしてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極活物質層及び前記負極活物質層のうち、前記剥離強度について、前記幅方向の前記中央部に比して前記両側縁部を高くした活物質層は、
上記活物質層中の前記結着材の量を、上記中央部に比して上記両側縁で多くしてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項３】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極活物質層及び前記負極活物質層のうち、前記剥離強度について、前記幅方向の前記中央部に比して前記両側縁部を高くした活物質層は、
上記活物質層中の前記結着材の結晶化度を、上記中央部に比して上記両側縁部で高くしてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記正極活物質層及び前記負極活物質層のうち、前記剥離強度について、前記幅方向の前記中央部に比して前記両側縁部を高くした活物質層は、
上記活物質層中の前記結着材の分子量を、上記中央部に比して上記両側縁部で大きくしてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを駆動エネルギ源の全部又は一部に使用する電池搭載機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電板及び活物質層を有する電極板（正電極板，負電極板）と、セパレータとを捲回してなる発電要素を備えるリチウムイオン二次電池、このリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、リチウムイオン二次電池が利用されている。
このようなリチウムイオン二次電池には、いずれも帯状の、負電極板と正電極板と、これらの間に介在してなるセパレータとを捲回した発電要素を備えるリチウムイオン二次電池（以下、単に電池という）が挙げられる。
【０００３】
このような電池に関連して、特許文献１では、長手方向に延びる帯状の集電体（正極集電板，負極集電板）のうち、その長手方向に直交する幅方向の中央に位置する面には、突起部が規則的に形成された第１の領域を、幅方向の両側縁に位置する面には、突起部がランダムに形成された第２の領域をそれぞれ形成したリチウム二次電池用電極（正電極板，負電極板）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のリチウム二次電池用電極における集電体の第２の領域では、第１の領域よりも活物質（正極活物質層，負極活物質層）との密着性が高い。このため、充放電の際に、両端縁に位置する第２の領域で生じる、正極活物質層（又は負極活物質層）と正極集電板（又は負極集電板）との間の剥離を抑制することができ、電池のサイクル特性の低下を抑制できる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のように、集電体（正極集電板，負極集電板）の表面を改質して、それぞれ特性の異なる第１の領域及び第２の領域を設け、その上に活物質（正極活物質層，負極活物質層）を配置した集電体を形成するのは困難である。
【０００７】
そこで、発明者らは、集電体（正極集電板，負極集電板）ではなく、正極活物質層，負極活物質層の特性の向上により、正極活物質層と正極集電板との間、及び、負極活物質層と負極集電板との間の少なくともいずれかの密着性を向上させることについて検討した。しかし、例えば、活物質層中の結着材量を多くして活物質層と集電板との間の剥離強度を全面にわたって高くした場合、これを用いた電池において、放電レート特性が低下してしまい好ましくない。結着材量を多くしたことにより、活物質層の全面にわたって、活物質層内のリチウムイオンの移動が妨げられたため、特に高レートの放電でその影響を受けたと考えられる。なお、放電レート特性とは、小さな（低レートの）放電電流値で電池を放電させたときの電池容量に対する、大きな（高レートの）放電電流値で電池を放電させたときの電池容量の割合（高レート容量維持率）で表される特性であり、その割合が大きい（高レートでも電池容量が低下しにくい）ほど好ましい。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、製造容易で良好な電池特性を有するリチウムイオン二次電池、このリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器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】
【０００９】
本発明の一態様は、導電性を有する帯状の正極集電板、及び、この正極集電板上に配置され、正極活物質粒子と結着材とを含み、この正極集電板の長手方向に延びる帯状の正極活物質層を有する帯状の正電極板と、導電性を有する帯状の負極集電板、及び、この負極集電板上に配置され、負極活物質粒子と結着材とを含み、この負極集電板の長手方向に延びる帯状の負極活物質層を有し、上記正電極板と対向してなる帯状の負電極板と、上記正電極板と上記負電極板との間に介在してなるセパレータと、を捲回してなる発電要素を備えるリチウムイオン二次電池であって、上記正極活物質層と上記正極集電板との間の剥離強度、及び、上記負極活物質層と上記負極集電板との間の剥離強度の少なくともいずれかについて、上記長手方向に直交する幅方向について、活物質層の特性を異ならせることにより、その幅方向の中央部に比して両側縁部を高くしてなるリチウムイオン二次電池である。
【００１０】
上述の電池では、正極活物質層と正極集電板との間の剥離強度、及び、負極活物質層と負極集電板との間の剥離強度の少なくともいずれかについて、幅方向中央部に比して両側縁部を高くしてなる。これにより、当該活物質層について、剥離しやすいその幅方向両側縁部が、集電板から剥離するのを抑制することができる。
その一方で、剥離強度を高めたことで、リチウムイオンの移動のしやすさなどの電気的特性が低下しがちな両側縁部に比べ、中央部ではこのような特性の低下は生じにくいので、活物質層全体としては、良好な特性を得ることができる。
かくして、活物質層の剥離を抑制しつつも、良好な電池特性を有する電池とすることができる。
【００１１】
なお、剥離強度の測定手法としては、例えば、碁盤目試験や、電極板を液温が６０℃のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に３０日間浸漬する浸漬試験が挙げられる。このうち、碁盤目試験とは、例えば、市販の自動クロスカット剥離試験機を用いて、活物質層を貫通して集電板に達する切り傷を碁盤目状に付け、粘着テープを付着して引きはがしたときの表面の状態を観察し、その表面の状態から剥離強度を評価する分類表により評価する試験である。
【００１２】
また、活物質層の特性を異ならせる手法としては、幅方向中央部と幅方向両端縁部との剥離強度を異ならせるように、例えば、正極活物質層（或いは負極活物質層）中の結着材の量や、結着材の結晶化度や、結着材の分子量によって変える手法が挙げられる。
【００１３】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極活物質層及び前記負極活物質層のうち、前記剥離強度について、前記幅方向の前記中央部に比して前記両側縁部を高くした活物質層は、上記活物質層中の前記結着材の量を、上記中央部に比して上記両側縁で多くしてなるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１４】
活物質層中の結着材の量を多くすると、活物質層と集電板との間の剥離強度を高くすることができる。このため、上述の電池では、活物質層と集電板との間の剥離強度について、幅方向の中央部に比して両側縁部で確実に高くすることができ、活物質層の剥離を確実に抑制しつつ、良好な電池特性を有する電池とすることができる。
【００１５】
又は、前述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極活物質層及び前記負極活物質層のうち、前記剥離強度について、前記幅方向の前記中央部に比して前記両側縁部を高くした活物質層は、上記活物質層中の前記結着材の結晶化度を、上記中央部に比して上記両側縁部で高くしてなるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１６】
活物質層中の結着材の結晶化度を高くすると結着材の粘性が高くなり、この活物質層と集電板との間の剥離強度を高くすることができる。このため、上述の電池では、活物質層と集電板との間の剥離強度について、幅方向の中央部に比して両側縁部で確実に高くすることができ、活物質層の剥離を確実に抑制しつつ、良好な電池特性を有する電池とすることができる。
【００１７】
なお、結晶化度を測定する測定手段としては、例えば、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いた融解熱測定が挙げられる。
【００１８】
又は、前述のリチウムイオン二次電池であって、前記正極活物質層及び前記負極活物質層のうち、前記剥離強度について、前記幅方向の前記中央部に比して前記両側縁部を高くした活物質層は、上記活物質層中の前記結着材の分子量を、上記中央部に比して上記両側縁部で大きくしてなるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１９】
活物質層中の結着材の分子量を大きくすると結着材の粘性が高くなり、この活物質層と集電板との間の剥離強度を高くすることができる。このため、上述の電池では、活物質層と集電板との間の剥離強度について、幅方向の中央部に比して両側縁部で確実に高くすることができ、活物質層の剥離を確実に抑制しつつ、良好な電池特性を有する電池とすることができる。
【００２０】
或いは、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両である。
【００２１】
上述の車両は、良好な電池特性を有する電池を搭載しているので、安定した性能の動力源を有する車両とすることができる。
【００２２】
なお、車両としては、電池による電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用す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。
【００２３】
或いは、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを駆動エネルギ源の全部又は一部に使用する電池搭載機器である。
【００２４】
上述の電池搭載機器は、良好な電池特性を有する電池を搭載しているので、安定した性能の動力源を有する電池搭載機器とすることができる。
【００２５】
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載し、これをエネルギ源の全部又は一部に使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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１，変形形態１，変形形態２にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１，変形形態１，変形形態２の正電極板の斜視図である。
【図３】実施形態１，変形形態１，変形形態２の負電極板の斜視図である。
【図４】変形形態１の正電極板，負電極板の説明図である。
【図５】実施形態２にかかる車両の説明図である。
【図６】実施形態３にかかる電池搭載機器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１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、図１を参照して説明する。
この電池１は、帯状の正電極板２０と、帯状の負電極板３０と、正電極板２０と負電極板３０との間に介在させた帯状のセパレータ５０とを捲回し、このセパレータ５０に電解液６０を含浸させた発電要素１０を備えるリチウムイオン二次電池である（図１参照）。この電池１は、発電要素１０を電池ケース８０に収容してなる。
【００２８】
この電池ケース８０は、共にアルミニウム製の電池ケース本体８１及び封口蓋８２を有する。このうち電池ケース本体８１は有底矩形箱形であり、この電池ケース８０と発電要素１０との間には、樹脂からなり、箱状に折り曲げた絶縁フィルム（図示しない）が介在させてある。また、封口蓋８２は矩形板状であり、電池ケース本体８１の開口を閉塞して、この電池ケース本体８１に溶接されている。この封口蓋８２には、発電要素１０と接続している正極集電部材９１及び負極集電部材９２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部９１Ａ及び負極端子部９２Ａが貫通しており、図１中、上方に向く蓋表面８２ａから突出している。これら正極端子部９１Ａ及び負極端子部９２Ａと封口蓋８２との間には、それぞれ絶縁性の樹脂からなる絶縁部材９５が介在し、互いを絶縁している。さらに、この封口蓋８２には矩形板状の安全弁９７も封着されている。
【００２９】
また、電解液６０は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＤＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ6を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした非水電解液である。
【００３０】
また、発電要素１０は、帯状の正電極板２０及び負電極板３０が、帯状のセパレータ５０を介して扁平形状に捲回されてなる捲回型の形態である（図１参照）。なお、この発電要素１０では、正電極板２０と負電極板３０とが対向している。また、この発電要素１０の正電極板２０及び負電極板３０はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の負極集電部材９２又は正極集電部材９１と接合している（図１参照）。
このうち、多孔性のポリプロピレンからなる帯状のセパレータ５０は、正電極板２０と負電極板３０との間に介在して、これらを離間させている。このセパレータ５０には、全体に上述した電解液６０が含浸させてある。
【００３１】
また、正電極板２０は、図２に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、導電性を有するアルミニウムからなるアルミ箔２８（箔厚は１５μｍ）と、このアルミ箔２８の両主面上に配置され、長手方向ＤＬに延びる帯状の２つの正極活物質層２１，２１とを有している。
【００３２】
このうち正極活物質層２１は、それぞれ、長手方向ＤＬに直交する幅方向ＤＷについて、この正極活物質層２１の特性を異ならせてある。具体的には、図２に示すように、正極活物質層２１は、幅方向ＤＷの中央に位置する帯状の中央部２１Ｃ、幅方向ＤＷの両側縁に位置する２つの帯状の縁部２１Ｅ，２１Ｅ、及び、これら中央部２１Ｃと縁部２１Ｅとの間に位置する２つの帯状の中間部２１Ｍ，２１Ｍからなる。
これら中央部２１Ｃ、縁部２１Ｅ及び中間部２１Ｍはいずれも、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子２４、カーボンブラックからなる導電材２５、及び、結晶化温度が約１４０℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる結着材２３を含む。但し、中央部２１Ｃ、縁部２１Ｅ及び中間部２１Ｍでは、これら正極活物質粒子２４、導電材２５及び結着材２３の重量比をそれぞれ異ならせてある。
具体的には、中央部２１Ｃ内における、正極活物質粒子２４、導電材２５及び結着材２３の重量比を、正極活物質粒子２４：導電材２５：結着材２３＝８８：９：３としてある。また、縁部２１Ｅ内における、それらの重量比を、正極活物質粒子２４：導電材２５：結着材２３＝８５：６：９としてある。さらに、中間部２１Ｍ内における、それらの重量比を、正極活物質粒子２４：導電材２５：結着材２３＝８７：８：５としてある。即ち、正極活物質粒子２４の量を中央部２１Ｃ，中間部２１Ｍ，縁部２１Ｅの順に多く、つまり、中央部２１Ｃから両側の縁部２１Ｅ，２１Ｅに向かうほど多くしてある。
【００３３】
一方、負電極板３０は、図３に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、導電性を有する銅からなる銅箔３８（箔厚は１５μｍ）と、この銅箔３８の主面上に配置され、長手方向ＤＬに延びる帯状の２つの負極活物質層３１，３１とを有している。
【００３４】
このうち負極活物質層３１は、正極活物質層２１と同様に、幅方向ＤＷついて、この負極活物質層３１の特性を異ならせてある。具体的には、図３に示すように、負極活物質層３１は、幅方向ＤＷの中央に位置する帯状の中央部３１Ｃ、幅方向ＤＷの両側縁に位置する２つの帯状の縁部３１Ｅ，３１Ｅ、及び、これら中央部３１Ｃと縁部３１Ｅとの間に位置する２つの帯状の中間部３１Ｍ，３１Ｍからなる。
これら中央部３１Ｃ、縁部３１Ｅ及び中間部３１Ｍはいずれも、グラファイト粉末の負極活物質粒子３４、及び、結晶化温度が約１４０℃のＰＶＤＦからなる結着材３３を含む。但し、中央部３１Ｃ、縁部３１Ｅ及び中間部３１Ｍでは、これら負極活物質粒子３４及び結着材３３の重量比をそれぞれ異ならせてある。
具体的には、中央部３１Ｃ内における、負極活物質粒子３４及び結着材３３の重量比を、負極活物質粒子３４：結着材３３＝９６５：３５としてある。また、縁部３１Ｅ内における、それらの重量比を、負極活物質粒子３４：結着材３３＝９０５：９５としてある。さらに、中間部３１Ｍ内における、それらの重量比を、負極活物質粒子３４：結着材３３＝９３５：６５としてある。即ち、負極活物質粒子３４の量を中央部３１Ｃ，中間部３１Ｍ，縁部３１Ｅの順に多く、つまり、中央部３１Ｃから両側の縁部３１Ｅ，３１Ｅに向かうほど多くしてある。
【００３５】
ところで、本発明者らは、上述した電池１の放電レート特性、サイクル特性、及び、活物質層における剥離の有無について評価すべく、電池１と同様の正極活物質層、負極活物質層、セパレータ及び電解液を用いた円筒形状の試料電池Ｔ１を用意した。
具体的に、まず、上述の結着材２３を３ｇ溶解したＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１２５ｍｌ中に、上述の正極活物質粒子２４を８８ｇ、及び、導電材２５を９ｇそれぞれ投入し、均一になるよう混練して、第１正極ペースト（図示しない）を作製した（この第１正極ペーストにおける結着材２３は３ｗｔ％である）。
同様にして、結着材２３を５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、正極活物質粒子２４を８７ｇ、及び、導電材２５を８ｇそれぞれ投入し、均一になるよう混練して、第２正極ペースト（図示しない）を作製した（この第２正極ペーストにおける結着材２３は５ｗｔ％である）。また、結着材２３を９ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、正極活物質粒子２４を８５ｇ、及び、導電材２５を６ｇそれぞれ投入し、均一になるよう混練して、第３正極ペースト（図示しない）を作製した（この第２正極ペーストにおける結着材２３は９ｗｔ％である）。
【００３６】
これら第１，第２，第３正極ペーストを、長手方向に延びる帯状のアルミニウム製のアルミ箔（箔厚は１５μｍ）に塗布し、乾燥させた。
具体的には、まず、第１正極ペーストを、アルミ箔の両主面の、長手方向に直交する幅方向の中央の位置に、３０．０ｍｍの幅寸法で帯状にそれぞれ塗布した。塗布後、アルミ箔上の第１正極ペーストを１２０℃で乾燥させた。
次いで、第２正極ペーストを、乾燥させた第１正極ペーストの幅方向両縁に隣接するように、片側の主面につき２条、７．５ｍｍの幅寸法で帯状にそれぞれ塗布し、乾燥させた。さらに、第３正極ペーストを、アルミ箔の幅方向の両側縁に、第２正極ペーストの縁に隣接するように、片側の主面につき２条、１．５ｍｍの幅寸法で帯状にそれぞれ塗布し、乾燥させた。かくして、第１，第２，第３正極ペーストを、幅方向に見て、第３正極ペースト、第２正極ペースト、第１正極ペースト、第２正極ペースト及び第３正極ペーストの順序で、アルミ箔の両主面上に並べた。
【００３７】
乾燥した各正極ペーストを、図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、上述した電池１にかかる正極活物質層２１と同じ、アルミ箔上に、中央部、縁部及び中間部を有する正極活物質層（図示しない）を作製した。なお、この正極活物質層における、中央部，縁部，中間部の幅方向の寸法がそれぞれ３０．０，７．５，３．５ｍｍであり、正極活物質層の層厚が９０μｍ、密度が１．６ｇ／ｃｍ3である。
作製した正極活物質層を、アルミ箔と共に、５２ｍｍ×７２０ｍｍの形状に切断し（このうち、正極活物質層を担持した部位の寸法は５２ｍｍ×６８０ｍｍ）、正電極板（図示しない）とした。
【００３８】
また一方で、上述の結着材３３を３．５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、上述の負極活物質粒子３４を９６．５ｇ投入し、混練して第１負極ペースト（図示しない）を作製した（この第１負極ペーストにおける結着材３３は３．５ｗｔ％である）。
同様にして、結着材３３を６．５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、負極活物質粒子３４を９３．５ｇ投入して第２負極ペースト（図示しない）を、また、結着材３３を９．５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、負極活物質粒子３４を９０．５ｇ投入して第３負極ペースト（図示しない）を、それぞれ作製した（第２，第３負極ペーストにおける結着材３３はそれぞれ６．５，９．５ｗｔ％である）。
【００３９】
これら第１，第２，第３負極ペーストを、長手方向に延びる帯状の銅製の銅箔ＣＦ（箔厚は１５μｍ）に塗布した。
具体的には、第１負極ペーストを、銅箔の両主面の、長手方向に直交する幅方向の中央の位置に、３０．０ｍｍの幅寸法で帯状にそれぞれ塗布した。塗布後、銅箔上の第１負極ペーストを１２０℃で乾燥させた。
次いで、第２負極ペーストを、乾燥させた第１負極ペーストの幅方向両縁に隣接するように、片側の主面につき２条、７．５ｍｍの幅寸法で帯状にそれぞれ塗布し、乾燥させた。さらに、第３負極ペーストを、銅箔の幅方向の両側縁に、第２負極ペーストの縁に隣接するように、片側の主面につき２条、１．５ｍｍの幅寸法で帯状にそれぞれ塗布し、乾燥させた。かくして、第１，第２，第３負極ペーストを、幅方向に見て、第３負極ペースト、第２負極ペースト、第１負極ペースト、第２負極ペースト及び第３負極ペーストの順序で、銅箔の両主面上に並べた。
【００４０】
乾燥した各負極ペーストを、図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、上述した電池１にかかる負極活物質層３１と同じ、銅箔上に、中央部、縁部及び中間部を有する負極活物質層（図示しない）を作製した。なお、この負極活物質層における、中央部，縁部，中間部の幅方向の寸法がそれぞれ３０．０，７．５，５．０ｍｍであり、負極活物質層の層厚が４０μｍ、密度が１．２ｇ／ｃｍ3である。
作製した負極活物質層を、銅箔と共に、５５ｍｍ×７４０ｍｍの形状に切断し（このうち、負極活物質層を担持した部位の寸法は５５ｍｍ×７２０ｍｍ）、負電極板（図示しない）とした。
【００４１】
これら正電極板と負電極板との間に、厚みが３０μｍのポリエチレン製のセパレータ（図示しない）を介在させて積層し、これら正電極板、負電極板及びセパレータを捲回して、捲回型の発電要素（図示しない）を作製した。この発電要素を１８６５０型円筒ケースに挿入し、上述の電解液６０をその中に注入した後、封止して試料電池Ｔ１（図示しない）を製造した。
【００４２】
上述の試料電池Ｔ１のうち、製造して間もない新品（初期）のものの電池容量について測定した。具体的には、まず、２５℃の温度環境下で、試料電池Ｔ１について、３．０〜４．１Ｖの電圧範囲で定電流充電及び定電流放電（共に０．１Ｃ）を、１組の充放電を１サイクルとして３サイクル繰り返した（コンディショニング）。
続いて、１．０Ｃの電流値で、４．１Ｖまで充電し、その後、２５℃の温度環境下で、その電圧を保ちつつ電流値を徐々に低下させながら２．５時間保持した（定電流−定電圧充電）。さらに、２５℃の温度環境下で、１／３Ｃの電流値で３．０Ｖとなるまで定電流放電を行い、放電した電池容量を測定した。なお、このときの電池容量を、「１／３Ｃ電池容量」とする。
次いで、再び上述の定電流−低電圧充電を行った後、電流値を２０Ｃに変えて定電流放電を行い、電池容量を測定した。
そして、測定した各電池容量から、放電電流値が２０Ｃにおける高レート容量維持率を算出した。この高レート容量維持率は、各放電電流値の電池容量を、１／３Ｃ電池容量で割ったもの（百分率）である。
【００４３】
さらに、上述の試験を行った試料電池Ｔ１について、３．０〜４．１Ｖの電圧範囲で定電流充電（電流値は２Ｃ）及び定電流放電（電流値は２Ｃ）を繰り返すサイクル試験を実施した。具体的には、６０℃の温度環境下で、１組の充放電を１サイクルとして、５００サイクルを連続して繰り返した。
その後、試料電池Ｔ１の電池容量を、上述と同様にして測定した。そして、サイクル試験後における試料電池Ｔ１のサイクル容量維持率を算出した。このサイクル容量維持率は、サイクル試験後の電池容量を、サイクル試験前の電池容量で割ったもの（百分率）である。
【００４４】
サイクル試験の後、正極活物質層及び負極活物質層のうち縁部付近の剥離の有無を確認した。具体的には、市販の自動クロスカット剥離試験機を用いて、各活物質層を貫通して集電板に達する切り傷を碁盤目状に付け、粘着テープを付着して引きはがしたときの表面の状態を観察し、分類表により各活物質層の剥離強度を判定した。なお、正極活物質層及び負極活物質層のいずれにも剥離が見られない場合には「剥離なし」、それ以外の場合には「剥離あり」とそれぞれ判定した。
【００４５】
この試料電池Ｔ１と同様にして、比較例である比較電池Ｃ１，Ｃ２も製作し、これらの電池についての電池特性（高レート容量維持率及びサイクル容量維持率）を、試料電池Ｔ１と同様に測定した。
但し、比較電池Ｃ１は、結着材２３を９．０ｗｔ％含む第１正極ペーストを全体に用いた正極活物質層を有する点、及び、結着材３３を９．５ｗｔ％含む第１負極ペーストを全体に用いた負極活物質層を有する点で試料電池Ｔ１と異なる。
また、比較電池Ｃ２は、結着材２３を３．０ｗｔ％含む第３正極ペーストを全体に用いた正極活物質層を有する点、及び、結着材３３を３．５ｗｔ％含む第３負極ペーストを全体に用いた負極活物質層を有する点で試料電池Ｔ１と異なる。
これら試料電池Ｔ１及び比較電池Ｃ１，Ｃ２の、正極活物質層及び負極活物質層における結着材の重量比率、正極活物質層及び負極活物質層のうち縁部付近の剥離の有無、サイクル容量維持率及び高レート容量維持率を表１に示す。
【００４６】
【表１】
0005392063.tif 000002
【００４７】
表１によれば、剥離の有無について、試料電池Ｔ１と比較電池Ｃ１は、「剥離なし」の判定となった。一方、比較電池Ｃ２は、「剥離あり」の判定となった。また、試料電池Ｔ１及び比較電池Ｃ１の各サイクル容量維持率（８４％及び７５％）は、比較電池Ｃ２のサイクル容量維持率（３７％）に比して明らかに高い。
試料電池Ｔ１と比較電池Ｃ１では、正極活物質層及び負極活物質層の縁部における結着材の重量比率を、それぞれ高くしてある（９．０ｗｔ％及び９．５ｗｔ％）。このように結着材の量を多くすることで、正極活物質層とアルミ箔との間、及び、負極活物質層と銅箔との間の剥離強度を上げることができ、それらの間での剥離を抑制することができたと考えられる。また、そのため、試料電池Ｔ１と比較電池Ｃ１では、サイクル特性の低下を抑制できたと考えられる。
【００４８】
さらに、試料電池Ｔ１と比較電池Ｃ１とを比較するに、試料電池Ｔ１の高レート容量維持率（７２％）は、比較電池Ｃ１のそれ（４５％）よりも高い。このことから、正極活物質層全体及び負極活物質層全体の結着材の重量比率をそれぞれ一様に高く（９．０ｗｔ％及び９．５ｗｔ％）した電池よりも、幅方向の中央部における結着材の重量比率を、縁部に比して低く（３．０ｗｔ％及び３．５ｗｔ％）した方が、高レート容量維持率を高くできる、即ち、放電レート特性の低下を抑制できることが判る。
これは、活物質層の全体にわたって結着材の重量比率を高くすると、活物質層の全面にわたって、正極活物質層及び負極活物質層内のリチウムイオンの移動が妨げられ、特に高レートの放電でその影響を受ける。これに対して、試料電池Ｔ１のように、活物質層のうちでも縁部（及び中間部）だけ、結着材の重量比率を高くする場合にはその影響が限られるためであると考えられる。
【００４９】
以上より、上述の試料電池Ｔ１、さらには試料電池Ｔ１と同じ構成の正極活物質層及び負極活物質層を用いた電池１では、正極活物質層及び負極活物質層のいずれについても、剥離しやすいその幅方向の縁部が、アルミ箔及び銅箔から剥離するのを抑制することができる。
その一方で、正極活物質層とアルミ箔との間、及び、負極活物質層と銅箔との間の各剥離強度を高めたことで、リチウムイオンの移動のしやすさなどの電気的特性が低下しがちな縁部に比べ、中央部ではこのような特性の低下は生じにくいので、正極活物質層及び負極活物質層全体としては、良好な特性を得ることができる。
かくして、試料電池Ｔ１及び電池１では、活物質層の剥離を抑制しつつも、良好な電池特性（サイクル特性、放電レート特性）を有する電池とすることができる。
【００５０】
また、上述の試料電池Ｔ１及び電池１では、正極活物質層及び負極活物質層の縁部の結着材の量を中央部に比して多くしているので、活物質層と集電板との間の剥離強度について、幅方向の中央部に比して縁部で確実に高くすることができる。従って、活物質層の剥離を確実に抑制しつつも、良好な電池特性を有する電池とすることができる。
【００５１】
次に、本実施形態１にかかる電池１の製造方法について説明する。
まず、試料電池Ｔ１とほぼ同様にして、発電要素１０を作製する。具体的には、まず、前述した第１正極ペースト、第２正極ペースト及び第３正極ペーストを、アルミ箔２８の両主面にそれぞれ塗布し、乾燥させて、これらを、アルミ箔２８の幅方向ＤＷに見て、第３正極ペースト、第２正極ペースト、第１正極ペースト、第２正極ペースト及び第３正極ペーストの順序で、アルミ箔２８の両主面上に配置させた。これらを図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、正極活物質層２１を作製し、帯状の正電極板２０ができあがる（図２参照）。
【００５２】
また一方で、前述した第１負極ペースト、第２負極ペースト及び第３負極ペーストを、銅箔３８の両主面にそれぞれ塗布し、乾燥させて、これらを、銅箔３８の幅方向ＤＷに見て、第３負極ペースト、第２負極ペースト、第１負極ペースト、第２負極ペースト及び第３負極ペーストの順序で、銅箔３８の両主面上に配置させた。これらを図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、負極活物質層３１を作製し、帯状の負電極板３０ができあがる（図３参照）。
上述のように作製した正電極板２０と負電極板３０との間に、セパレータ５０を介在させて捲回し、発電要素１０とする。
【００５３】
その後は、正電極板２０（アルミ箔２８）及び負電極板３０（銅箔３８）にそれぞれ正極集電部材９１及び負極集電部材９２を溶接し、電池ケース本体８１に挿入し、前述した電解液６０を注入後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１が完成する（図１参照）。
【００５４】
（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池１０１について、図１〜４を参照しつつ説明する。
本変形形態１は、正極活物質層及び負極活物質層における結着材の結晶化度を、中央部、中間部及び縁部の順に高くした点で、前述の実施形態１の電池１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態１と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００５５】
本変形形態１にかかる電池１０１は、帯状の正電極板１２０と、帯状の負電極板１３０と、正電極板１２０と負電極板１３０との間に介在させた帯状のセパレータ５０とを捲回し、このセパレータ５０に電解液６０を含浸させた発電要素１１０を備えるリチウムイオン二次電池である（図１参照）。
【００５６】
発電要素１１０は、実施形態１の電池１と同様、帯状の正電極板１２０及び負電極板１３０が、帯状のセパレータ５０を介して扁平形状に捲回されてなる捲回型の形態である（図１参照）。このうち、正電極板１２０は、図２に示すように、電池１と同様のアルミ箔２８と、このアルミ箔２８の両主面上に配置され、長手方向ＤＬに延びる帯状の２つの正極活物質層１２１，１２１とを有している。
【００５７】
この正極活物質層１２１は、実施形態１と同様、それぞれ、長手方向ＤＬに直交する幅方向ＤＷについて、この正極活物質層１２１の特性を異ならせてある。具体的には、図２に示すように、幅方向ＤＷに、１条の中央部１２１Ｃ、２条の縁部１２１Ｅ，１２１Ｅ、及び、２条の中間部１２１Ｍ，１２１Ｍからなる。
これら中央部１２１Ｃ、縁部１２１Ｅ及び中間部１２１Ｍはいずれも、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子２４、カーボンブラックからなる導電材２５、及び、結晶化温度が約１４０℃のＰＶＤＦからなる結着材（次述する中央部結着材１２３Ｃ，縁部結着材１２３Ｅ，中間部結着材１２３Ｍ）を含む。但し、中央部１２１Ｃ、縁部１２１Ｅ及び中間部１２１Ｍでは、これらに含まれる結着材（中央部結着材１２３Ｃ，縁部結着材１２３Ｅ，中間部結着材１２３Ｍ）の結晶化度をそれぞれ異ならせてある。
【００５８】
具体的に、中央部１２１Ｃ、縁部１２１Ｅ及び中間部１２１Ｍには、結晶化度が２０〜３０％の中央部結着材１２３Ｃ、４０〜５０％の縁部結着材１２３Ｅ、及び、３０〜４０％の中間部結着材１２３Ｍをそれぞれ含む。即ち、結着材１２３Ｃ，１２３Ｍ，１２３Ｅの結晶化度を中央部１２１Ｃ，中間部１２１Ｍ，縁部１２１Ｅの順に高く、つまり、中央部１２１Ｃから両側の縁部１２１Ｅ，１２１Ｅに向かうほど高くしてある。結着材の結晶化度が高いほど、結着材の粘性が高くなるので、正極活物質層１２１の剥離強度は、中央部１２１Ｃから縁部１２１Ｅに向かうほど高くなる。
【００５９】
また、負極活物質層１３１は、実施形態１と同様、それぞれ、長手方向ＤＬに直交する幅方向ＤＷについて、この負極活物質層１３１の特性を異ならせてある。具体的には、図３に示すように、幅方向ＤＷに、１条の中央部１３１Ｃ、２条の縁部１３１Ｅ，１３１Ｅ、及び、２条の中間部１３１Ｍ，１３１Ｍからなる。
これら中央部１３１Ｃ、縁部１２１Ｅ及び中間部１３１Ｍはいずれも、グラファイト粉末の負極活物質粒子３４、及び、結晶化温度が約１４０℃のＰＶＤＦからなる結着材（次述する中央部結着材１３３Ｃ，縁部結着材１３３Ｅ，中間部結着材１３３Ｍ）を含む。但し、中央部１３１Ｃ、縁部１３１Ｅ及び中間部１３１Ｍでは、これらに含まれる結着材（中央部結着材１３３Ｃ，縁部結着材１３３Ｅ，中間部結着材１３３Ｍ）の結晶化度をそれぞれ異ならせてある。
【００６０】
具体的に、中央部１３１Ｃ、縁部１３１Ｅ及び中間部１３１Ｍには、結晶化度が２０〜３０％の中央部結着材１３３Ｃ、４０〜５０％の縁部結着材１３３Ｅ、及び、３０〜４０％の中間部結着材１３３Ｍをそれぞれ含む。即ち、結着材１３３Ｃ，１３３Ｍ，１３３Ｅの結晶化度を中央部１３１Ｃ，中間部１３１Ｍ，縁部１３１Ｅの順に高く、つまり、中央部１３１Ｃから両側の縁部１３１Ｅ，１３１Ｅに向かうほど高くしてある。結着材の結晶化度が高いほど、結着材の粘性が高くなるので、負極活物質層１３１の剥離強度は、中央部１３１Ｃから縁部１３１Ｅに向かうほど高くされている。
【００６１】
なお、本変形形態１では、結着材をさらす最高温度の違いにより、この結着材の結晶化度を変える。
上述の結着材に用いるＰＶＤＦの結晶化温度は約１４０℃であるので、ペーストを加熱・乾燥して活物質層を形成するにあたり、例えば、結着材を、その結晶化温度よりも高い温度（例えば、１６０℃）にすることで、結晶化させることができる、即ち、比較的高い結晶化度を有する結着材にすることができる。逆に、結着材を、その結晶化温度を下回る温度（例えば、１２０℃）までしか上げないようにすることで、結晶化していない（或いはわずかに結晶化した）、即ち、比較的低い結晶化度を有する結着材にすることができる。
【００６２】
ところで、本発明者らは、実施形態１と同様にして、上述した電池１の放電レート特性、サイクル特性、及び、活物質層における剥離の有無について評価すべく、電池１０１と同様の正極活物質層、負極活物質層、セパレータ及び電解液を用いた円筒形状の試料電池Ｔ２を用意した。
具体的に、まず、上述の結着材（ＰＶＤＦ）を５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、上述の正極活物質粒子２４を８５ｇ、及び、導電材２５を１０ｇそれぞれ投入し、均一になるよう混練して、正極ペースト１２１Ｐを作製した。
【００６３】
この正極ペースト１２１Ｐを、長手方向に延びる帯状のアルミニウム製のアルミ箔ＡＦ（箔厚は１５μｍ）に塗布し、乾燥させた。
具体的には、まず、正極ペースト１２１Ｐを、図４（ａ）に示すように、アルミ箔ＡＦの両主面の、幅方向ＤＷの中央を含む４５ｍｍの幅寸法の間隔を空けて、３．５ｍｍの幅寸法で帯状に２条塗布した。塗布後、この正極ペースト１２１Ｐを１６０℃で乾燥させた。乾燥温度が結着材の結晶化温度（約１４０℃）よりも高いので、この正極ペースト１２１Ｐの乾燥が進むと共に、正極ペースト１２１Ｐ内の結着材の結晶化が進む。これにより、この正極ペースト１２１Ｐは、結晶化度が４０〜５０％の縁部結着材１２３Ｅを含む、未圧縮の正極活物質層の縁部になる。
【００６４】
次いで、正極ペースト１２１Ｐを、図４（ｂ）に示すように、幅方向ＤＷの中央を含む３０ｍｍの幅寸法の間隔を空けつつ、縁部結着材１２３Ｅを含む、乾燥させた２条の正極ペーストが挟む内側に隣接させて、７．５ｍｍの幅寸法で帯状に２条塗布した。塗布後、この正極ペースト１２１Ｐを１４０℃で乾燥させた。乾燥温度が結着材の結晶化温度とほぼ同じであるので、この正極ペースト１２１Ｐの乾燥が進むと共に、正極ペースト１２１Ｐ内の結着材の結晶化が進む（但し、上述した縁部結着材１２３Ｅほど結晶化は進まない）。これにより、この正極ペースト１２１Ｐは、結晶化度が３０〜４０％の中間部結着材１２３Ｍを含む、未圧縮の正極活物質層の中間部になる。
さらに、正極ペースト１２１Ｐを、中間部結着材１２３Ｍを含む、乾燥させた２条の正極ペーストが挟む内側に隣接させて、幅方向ＤＷの中央を含む３０ｍｍの幅寸法で帯状に１条塗布した。塗布後、この正極ペースト１２１Ｐを１２０℃で乾燥させた。乾燥温度が結着材の結晶化温度よりも低いので、この正極ペースト１２１Ｐの乾燥が進むが、正極ペースト１２１Ｐ内の結着材の結晶化はあまり進まない。これにより、この正極ペースト１２１Ｐは、結晶化度が２０〜３０％の中央部結着材１２３Ｃを含む、未圧縮の正極活物質層の中央部になる。
かくして、未圧縮の正極活物質層を、幅方向ＤＷに見て、縁部結着材１２３Ｅを含むもの、中間部結着材１２３Ｍを含むもの、中央部結着材１２３Ｃを含むもの、中間部結着材１２３Ｍを含むもの、及び、縁部結着材１２３Ｅを含むものの順序で、アルミ箔ＡＦの両主面上に並べた。
【００６５】
この未圧縮の正極活物質層を、図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、上述した電池１０１にかかる正極活物質層１２１と同じ、アルミ箔ＡＦ上に、中央部、縁部及び中間部を有する正極活物質層（図示しない）を作製した。なお、この正極活物質層における、中央部，縁部，中間部の幅方向の寸法がそれぞれ３０．０，７．５，３．５ｍｍであり、正極活物質層の層厚が９０μｍ、密度が１．６ｇ／ｃｍ3である。
作製した正極活物質層を、アルミ箔と共に、５２ｍｍ×７２０ｍｍの形状に切断し（このうち、正極活物質層を担持した部位の寸法は５２ｍｍ×６８０ｍｍ）、正電極板（図示しない）とした。
【００６６】
また一方で、上述の結着材３３を７．５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、上述の負極活物質粒子３４を９２．５ｇ投入し、混練して負極ペースト１３１Ｐを作製した。
この負極ペーストを、長手方向に延びる帯状の銅製の銅箔ＣＦ（箔厚は１５μｍ）に塗布し、乾燥させた。
【００６７】
具体的には、まず、負極ペースト１３１Ｐを、図４（ａ）に示すように、銅箔ＣＦの両主面の、幅方向ＤＷの中央を含む４５ｍｍの幅寸法の間隔を空けて、３．５ｍｍの幅寸法で帯状に２条塗布した。塗布後、この負極ペースト１３１Ｐを１６０℃で乾燥させた。これにより、この負極ペースト１３１Ｐは、結晶化度が４０〜５０％の縁部結着材１３３Ｅを含む、未圧縮の負極活物質層の縁部になる。
【００６８】
次いで、負極ペースト１３１Ｐを、図４（ｂ）に示すように、幅方向ＤＷの中央を含む３０ｍｍの幅寸法の間隔を空けつつ、縁部結着材１３３Ｅを含む、乾燥させた２条の負極ペーストが挟む内側に隣接させて、７．５ｍｍの幅寸法で帯状に２条塗布した。塗布後、この負極ペースト１３１Ｐを１４０℃で乾燥させた。これにより、この負極ペースト１３１Ｐは、結晶化度が３０〜４０％の中間部結着材１３３Ｍを含む、未圧縮の負極活物質層の中間部になる。
さらに、負極ペースト１３１Ｐを、中間部結着材１３３Ｍを含む、乾燥させた２条の負極ペーストが挟む内側に隣接させて、幅方向ＤＷの中央を含む３０ｍｍの幅寸法で帯状に１条塗布した。塗布後、この負極ペースト１３１Ｐを１２０℃で乾燥させた。これにより、この負極ペースト１３１Ｐは、結晶化度が２０〜３０％の中央部結着材１３３Ｃを含む、未圧縮の負極活物質層の中央部になる。
【００６９】
さらに、未圧縮の負極活物質層（縁部，中間部，中央部）を、図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、上述した電池１０１にかかる負極活物質層１３１と同じ、銅箔ＣＦ上に、中央部、縁部及び中間部を有する負極活物質層（図示しない）を作製した。なお、この負極活物質層における、中央部，縁部，中間部の幅方向の寸法がそれぞれ３０．０，７．５，５．０ｍｍであり、負極活物質層の層厚が４０μｍ、密度が１．２ｇ／ｃｍ3である。
作製した負極活物質層を、銅箔と共に、５５ｍｍ×７４０ｍｍの形状に切断し（このうち、負極活物質層を担持した部位の寸法は５５ｍｍ×７２０ｍｍ）、負電極板（図示しない）とした。
【００７０】
これら正電極板と負電極板との間に、厚みが３０μｍのポリエチレン製のセパレータ（図示しない）を介在させて積層し、これら正電極板、負電極板及びセパレータを捲回して、捲回型の発電要素（図示しない）を作製した。この発電要素を１８６５０型円筒ケースに挿入し、上述の電解液６０をその中に注入した後、封止して試料電池Ｔ２（図示しない）を製造した。
【００７１】
上述の試料電池Ｔ２について、実施形態１と同様の測定を行った。
即ち、この試料電池Ｔ２のうち、製造して間もない新品（初期）のものの電池容量について測定した。具体的には、コンディショニングの後、１／３Ｃの電流値で３．０Ｖとなるまで定電流放電を行い、放電した電池容量（「１／３Ｃ電池容量」）を測定した。
次いで、電流値を２０Ｃに変えて定電流放電を行って電池容量を測定した。この電池容量から高レート容量維持率を算出した。
【００７２】
さらに、上述の試験を行った試料電池Ｔ２について、実施形態１と同様のサイクル試験を実施した。
その後、試料電池Ｔ２の電池容量を、上述と同様にして測定した。そして、サイクル試験後における試料電池Ｔ２のサイクル容量維持率を算出した。
さらに、その後の正極活物質層及び負極活物質層のうち縁部付近の剥離の有無について、実施形態１と同様にして確認した。
【００７３】
この試料電池Ｔ２と同様にして、比較例である比較電池Ｃ３，Ｃ４も製作し、これらの電池についての電池特性（高レート容量維持率及びサイクル容量維持率）を、試料電池Ｔ２と同様に測定した。
但し、比較電池Ｃ３は、正極活物質層に結晶化度が４０〜５０％の結着材を含む点、及び、負極活物質層に結晶化度が４０〜５０％の結着材を含む点で試料電池Ｔ２と異なる。
また、比較電池Ｃ４は、正極活物質層に結晶化度が２０〜３０％の結着材を含む点、及び、負極活物質層に結晶化度が２０〜３０％の結着材を含む点で試料電池Ｔ２と異なる。
これら試料電池Ｔ２及び比較電池Ｃ３，Ｃ４の、正極活物質層及び負極活物質層における結着材の重量比率、正極活物質層及び負極活物質層のうち縁部付近の剥離の有無、サイクル容量維持率及び高レート容量維持率を表２に示す。
【００７４】
【表２】
0005392063.tif 000003
【００７５】
表２によれば、剥離の有無について、試料電池Ｔ２と比較電池Ｃ３は、「剥離なし」の判定となった。一方、比較電池Ｃ４は、「剥離あり」の判定となった。また、試料電池Ｔ２及び比較電池Ｃ３の各サイクル容量維持率（８８％及び７８％）は、比較電池Ｃ４のサイクル容量維持率（６２％）に比して高い。
試料電池Ｔ２と比較電池Ｃ３では、正極活物質層及び負極活物質層の縁部における結着材（縁部結着材１２３Ｅ，１３３Ｅ）の結晶化度を、それぞれ高くしてある（４０〜５０％）。このように縁部結着材１２３Ｅ，１３３Ｅの結晶化度を高くすることで、これら縁部結着材１２３Ｅ，１３３Ｅの粘性を高くすることができる。従って、正極活物質層とアルミ箔との間、及び、負極活物質層と銅箔との間の剥離強度を上げることができ、それらの間での剥離を抑制することができたと考えられる。また、そのため、試料電池Ｔ２と比較電池Ｃ３では、サイクル特性の低下を抑制できたと考えられる。
【００７６】
さらに、試料電池Ｔ２と比較電池Ｃ３とを比較するに、試料電池Ｔ２の高レート容量維持率（７６％）は、比較電池Ｃ３のそれ（５８％）よりも高い。このことから、正極活物質層全体及び負極活物質層全体の結着材の乾燥温度をそれぞれ一様に高く（１６０℃）した電池よりも、幅方向の中央部における結着材の乾燥温度を、縁部に比して低く（１２０℃）した方が、高レート容量維持率を高くできる、即ち、放電レート特性の低下を抑制できることが判る。
これは、活物質層の全体にわたって、結着材の結晶化度を高め、結着材の粘性を高くすると、活物質層の全面にわたって、正極活物質層及び負極活物質層内のリチウムイオンの移動が妨げられ、特に高レートの放電でその影響を受ける。これに対して、試料電池Ｔ２のように、活物質層のうち縁部（及び中間部）だけ、結着材の結晶化度を高くする場合にはその影響が限られるためであると考えられる。
【００７７】
以上より、上述の試料電池Ｔ２、さらには試料電池Ｔ２と同じ構成の正極活物質層及び負極活物質層を用いた電池１０１では、正極活物質層及び負極活物質層の縁部における結着材の結晶化度を中央部に比して高くしているので、活物質層と集電板との間の剥離強度について、幅方向の中央部に比して縁部で確実に高くすることができる。従って、活物質層の剥離を確実に抑制しつつも、良好な電池特性を有する電池とすることができる。
【００７８】
次に、本変形形態１にかかる電池１０１の製造方法について説明する。
まず、試料電池Ｔ２とほぼ同様にして、発電要素１１０を作製する。具体的には、まず、前述した正極ペースト１２１Ｐを、アルミ箔２８の両主面の、幅方向ＤＷの中央を含む所定の幅寸法の間隔を空けて帯状に２条塗布した。塗布後、アルミ箔２８上の正極ペースト１２１Ｐを１６０℃で乾燥させた。
次いで、正極ペースト１２１Ｐを、縁部結着材１２３Ｅを含む、乾燥させた２条の正極ペーストが挟む内側に隣接させつつ、幅方向ＤＷの中央を含む所定の幅寸法の間隔を空けて帯状に２条塗布した。塗布後、アルミ箔２８上の正極ペースト１２１Ｐを１４０℃で乾燥させた。
さらに、正極ペースト１２１Ｐを、中間部結着材１２３Ｍを含む、乾燥させた２条の正極ペーストが挟む内側に隣接させて帯状に１条塗布した。塗布後、アルミ箔２８上の正極ペースト１２１Ｐを１２０℃で乾燥させた。
かくして、未圧縮の正極活物質層を、幅方向ＤＷに見て、縁部結着材１２３Ｅを含むもの、中間部結着材１２３Ｍを含むもの、中央部結着材１２３Ｃを含むもの、中間部結着材１２３Ｍを含むもの、及び、縁部結着材１２３Ｅを含むものの順序で、アルミ箔２８の両主面上に並べた。
このような未圧縮の正極活物質層を、図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、正極活物質層１２１を作製し、帯状の正電極板１２０ができあがる（図２参照）。
【００７９】
また一方で、前述した負極ペースト１３１Ｐを、まず、銅箔３８の両主面の、幅方向ＤＷの中央を含む所定の幅寸法の間隔を空けて帯状に２条塗布した。塗布後、銅箔３８上の負極ペースト１３１Ｐを１６０℃で乾燥させた。
次いで、負極ペースト１３１Ｐを、縁部結着材１３３Ｅを含む、乾燥させた２条の負極ペーストが挟む内側に隣接させつつ、幅方向ＤＷの中央を含む所定の幅寸法の間隔を空けて帯状に２条塗布した。塗布後、銅箔３８上の負極ペースト１３１Ｐを１４０℃で乾燥させた。
さらに、負極ペースト１３１Ｐを、中間部結着材１３３Ｍを含む、乾燥させた２条の負極ペーストが挟む内側に隣接させて帯状に１条塗布した。塗布後、銅箔３８上の負極ペースト１３１Ｐを１２０℃で乾燥させた。
かくして、未圧縮の負極活物質層を、幅方向ＤＷに見て、縁部結着材１３３Ｅを含むもの、中間部結着材１３３Ｍを含むもの、中央部結着材１３３Ｃを含むもの、中間部結着材１３３Ｍを含むもの、及び、縁部結着材１３３Ｅを含むものの順序で、銅箔３８の両主面上に並べた。
このような未圧縮の負極活物質層を、図示しないロールプレスで圧縮して高密度化し、負極活物質層１３１を作製し、帯状の負電極板１３０ができあがる（図３参照）。
上述のように作製した正電極板１２０と負電極板１３０との間に、セパレータ５０を介在させて捲回し、発電要素１１０とする。
【００８０】
その後は、正電極板１２０（アルミ箔２８）及び負電極板１３０（銅箔３８）にそれぞれ正極集電部材９１及び負極集電部材９２を溶接し、電池ケース本体８１に挿入し、前述した電解液６０を注入後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１０１が完成する（図１参照）。
【００８１】
（変形形態２）
次に、本発明の変形形態２にかかる電池２０１について、図１〜３を参照しつつ説明する。
本変形形態２は、正極活物質層及び負極活物質層における結着材の分子量を、中央部、中間部及び縁部の順に大きくした点で、前述の実施形態１の電池１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態１と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００８２】
本変形形態２にかかる電池２０１は、帯状の正電極板２２０と、帯状の負電極板２３０と、正電極板２２０と負電極板２３０との間に介在させた帯状のセパレータ５０とを捲回し、このセパレータ５０に電解液６０を含浸させた発電要素２１０を備えるリチウムイオン二次電池である（図１参照）。
【００８３】
発電要素２１０は、実施形態１の電池１と同様、帯状の正電極板２２０及び負電極板２３０が、帯状のセパレータ５０を介して扁平形状に捲回されてなる捲回型の形態である（図１参照）。このうち、正電極板２２０は、図２に示すように、電池１と同様のアルミ箔２８と、このアルミ箔２８の両主面上に配置され、長手方向ＤＬに延びる帯状の２つの正極活物質層２２１，２２１とを有している。
【００８４】
この正極活物質層２２１は、実施形態１と同様、それぞれ、長手方向ＤＬに直交する幅方向ＤＷについて、この正極活物質層２２１の特性を異ならせてある。具体的には、図２に示すように、幅方向ＤＷに、１条の中央部２２１Ｃ、２条の縁部２２１Ｅ，２２１Ｅ、及び、２条の中間部２２１Ｍ，２２１Ｍからなる。
これら中央部２２１Ｃ、縁部２２１Ｅ及び中間部２２１Ｍはいずれも、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子２４、カーボンブラックからなる導電材２５、及び、ＰＶＤＦからなる結着材（次述する中央部結着材２２３Ｃ，縁部結着材２２３Ｅ，中間部結着材２２３Ｍ）を含む。但し、中央部１２１Ｃ、縁部１２１Ｅ及び中間部１２１Ｍでは、これらに含まれる結着材（中央部結着材２２３Ｃ，縁部結着材２２３Ｅ，中間部結着材２２３Ｍ）の分子量の大きさをそれぞれ異ならせてある。
【００８５】
具体的に、中央部２２１Ｃ、縁部２２１Ｅ及び中間部２２１Ｍには、分子量が２８万の中央部結着材２２３Ｃ、分子量が１００万の縁部結着材２２３Ｅ、及び、分子量が５０万の中間部結着材２２３Ｍをそれぞれ含む。即ち、結着材２２３Ｃ，２２３Ｍ，２２３Ｅの分子量の大きさを中央部２２１Ｃ，中間部２２１Ｍ，縁部２２１Ｅの順に大きく、つまり、中央部２２１Ｃから両側の縁部２２１Ｅ，２２１Ｅに向かうほど大きくしてある。結着材の分子量が大きいほど、結着材の粘性が高くなるので、正極活物質層２２１の剥離強度は、中央部２２１Ｃから縁部２２１Ｅに向かうほど高くなる。
【００８６】
また、負極活物質層２３１は、実施形態１と同様、それぞれ、長手方向ＤＬに直交する幅方向ＤＷについて、この負極活物質層２３１の特性を異ならせてある。具体的には、図３に示すように、幅方向ＤＷに、１条の中央部２３１Ｃ、２条の縁部２３１Ｅ，２３１Ｅ、及び、２条の中間部２３１Ｍ，２３１Ｍからなる。
これら中央部２３１Ｃ、縁部２２１Ｅ及び中間部２３１Ｍはいずれも、グラファイト粉末の負極活物質粒子３４、及び、ＰＶＤＦからなる結着材（次述する中央部結着材２３３Ｃ，縁部結着材２３３Ｅ，中間部結着材２３３Ｍ）を含む。但し、中央部２３１Ｃ、縁部２３１Ｅ及び中間部２３１Ｍでは、これらに含まれる結着材（中央部結着材２３３Ｃ，縁部結着材２３３Ｅ，中間部結着材２３３Ｍ）の分子量の大きさをそれぞれ異ならせてある。
【００８７】
具体的に、中央部２３１Ｃ、縁部２３１Ｅ及び中間部２３１Ｍには、分子量が２８万の中央部結着材２３３Ｃ、分子量が１００万の縁部結着材２３３Ｅ、及び、分子量が５０万の中間部結着材２３３Ｍをそれぞれ含む。即ち、正極側と同様、結着材２３３Ｃ，２３３Ｍ，２３３Ｅの分子量の大きさを中央部２３１Ｃ，中間部２３１Ｍ，縁部２３１Ｅの順に大きく、つまり、中央部２３１Ｃから両側の縁部２３１Ｅ，２３１Ｅに向かうほど大きくしてある。このため、負極活物質層２３１の剥離強度は、正極活物質層２２１と同様に、中央部２３１Ｃから縁部２３１Ｅに向かうほど高くなる。
【００８８】
ところで、本発明者らは、実施形態１と同様にして、上述した電池２０１の放電レート特性、サイクル特性、及び、活物質層における剥離の有無について評価すべく、電池２０１と同様の正極活物質層、負極活物質層、セパレータ及び電解液を用いた円筒形状の試料電池Ｔ３を用意した。
具体的に、まず、上述の中央部結着材２２３Ｃ（分子量の大きさが２８万）を５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、上述の正極活物質粒子２４を８５ｇ、及び、導電材２５を１０ｇそれぞれ投入し、均一になるよう混練して、第１正極ペースト（図示しない）を作製した。
同様にして、上述の中間部結着材２２３Ｍ（分子量の大きさが５０万）を５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、正極活物質粒子２４を８５ｇ、及び、導電材２５を１０ｇそれぞれ投入し、均一になるよう混練して、第２正極ペースト（図示しない）を作製した。また、上述の縁部結着材２２３Ｅ（分子量の大きさが１００万）を５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、正極活物質粒子２４を８５ｇ、及び、導電材２５を１０ｇそれぞれ投入し、均一になるよう混練して、第３正極ペースト（図示しない）を作製した。
【００８９】
これら第１，第２，第３正極ペーストを用いて、実施形態１の試料電池Ｔ１と同様にして、上述した電池２０１にかかる正極活物質層２２１と同じ、アルミ箔上に、中央部、縁部及び中間部を有する正極活物質層（図示しない）を作製した。なお、この正極活物質層における、中央部，縁部，中間部の幅方向の寸法がそれぞれ３０．０，７．５，３．５ｍｍであり、正極活物質層の層厚が９０μｍ、密度が１．６ｇ／ｃｍ3である。
さらに、作製した正極活物質層を、アルミ箔と共に、５２ｍｍ×７２０ｍｍの形状に切断し（このうち、正極活物質層を担持した部位の寸法は５２ｍｍ×６８０ｍｍ）、正電極板（図示しない）とした。
【００９０】
また一方で、上述の中央部結着材２３３Ｃ（分子量の大きさが２８万）を５．５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、上述の負極活物質粒子３４を９２．５ｇ投入し、混練して第１負極ペースト（図示しない）を作製した。
同様にして、上述の中間部結着材２３３Ｍ（分子量の大きさが５０万）を５．５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、負極活物質粒子３４を９２．５ｇ投入し、混練して第２負極ペースト（図示しない）を作製した。また、上述の縁部結着材２３３Ｅ（分子量の大きさが１００万）を５．５ｇ溶解したＮＭＰ１２５ｍｌ中に、負極活物質粒子３４を９２．５ｇ投入し、混練して第３負極ペースト（図示しない）を作製した。
【００９１】
これら第１，第２，第３負極ペーストを用いて、実施形態１の試料電池Ｔ１と同様にして、上述した電池２０１にかかる負極活物質層２３１と同じ、銅箔上に、中央部、縁部及び中間部を有する負極活物質層（図示しない）を作製した。なお、この負極活物質層における、中央部，縁部，中間部の幅方向の寸法がそれぞれ３０．０，７．５，５．０ｍｍであり、負極活物質層の層厚が４０μｍ、密度が１．２ｇ／ｃｍ3である。
さらに、作製した負極活物質層を、銅箔と共に、５５ｍｍ×７４０ｍｍの形状に切断し（このうち、負極活物質層を担持した部位の寸法は５５ｍｍ×７２０ｍｍ）、負電極板（図示しない）とした。
【００９２】
これら正電極板と負電極板との間に、厚みが３０μｍのポリエチレン製のセパレータ（図示しない）を介在させて積層し、これら正電極板、負電極板及びセパレータを捲回して、捲回型の発電要素（図示しない）を作製した。この発電要素を１８６５０型円筒ケースに挿入し、上述の電解液６０をその中に注入した後、封止して試料電池Ｔ３（図示しない）を製造した。
【００９３】
上述の試料電池Ｔ３について、実施形態１と同様の測定を行った。
即ち、この試料電池Ｔ３のうち、製造して間もない新品（初期）のものの電池容量について測定した。具体的には、コンディショニングの後、１／３Ｃの電流値で３．０Ｖとなるまで定電流放電を行い、放電した電池容量（「１／３Ｃ電池容量」）を測定した。
次いで、電流値を２０Ｃに変えて定電流放電を行って電池容量を測定した。この電池容量から高レート容量維持率を算出した。
【００９４】
さらに、上述の試験を行った試料電池Ｔ３について、実施形態１と同様のサイクル試験を実施した。
その後、試料電池Ｔ３の電池容量を、上述と同様にして測定した。そして、サイクル試験後における試料電池Ｔ３のサイクル容量維持率を算出した。
さらに、その後の正極活物質層及び負極活物質層のうち縁部付近の剥離の有無について、実施形態１と同様にして確認した。
【００９５】
この試料電池Ｔ３と同様にして、比較例である比較電池Ｃ５も製作し、これらの電池についての電池特性（高レート容量維持率及びサイクル容量維持率）を、試料電池Ｔ３と同様に測定した。
但し、比較電池Ｃ５は、正極活物質層全体及び負極活物質層全体に、分子量が１００万の結着材を含んでいる点で試料電池Ｔ３と異なる。
これら試料電池Ｔ３及び比較電池Ｃ５の、正極活物質層及び負極活物質層における結着材の重量比率、正極活物質層及び負極活物質層のうち縁部付近の剥離の有無、サイクル容量維持率及び高レート容量維持率を表３に示す。また、このほかに、比較電池Ｃ４のデータを表３に再掲する。
【００９６】
【表３】
0005392063.tif 000004
【００９７】
表３によれば、剥離の有無について、試料電池Ｔ３と比較電池Ｃ５は、「剥離なし」の判定となった。一方、比較電池Ｃ４は、「剥離あり」の判定となった。また、試料電池Ｔ３及び比較電池Ｃ５の各サイクル容量維持率（８６％及び７７％）は、比較電池Ｃ４のサイクル容量維持率（６２％）に比して高い。
試料電池Ｔ３と比較電池Ｃ５では、正極活物質層及び負極活物質層の縁部における結着材の分子量を、それぞれ大きくしてある（いずれも１００万）。このように結着材の分子量を大きくすることで、縁部における結着材の粘性を高くすることができる。従って、正極活物質層とアルミ箔との間、及び、負極活物質層と銅箔との間の剥離強度を上げることができ、それらの間での剥離を抑制することができたと考えられる。また、そのため、試料電池Ｔ３と比較電池Ｃ５では、サイクル特性の低下を抑制できたと考えられる。
【００９８】
さらに、試料電池Ｔ３と比較電池Ｃ５とを比較するに、試料電池Ｔ３の高レート容量維持率（７４％）は、比較電池Ｃ５のそれ（５２％）よりも高い。このことから、正極活物質層全体及び負極活物質層全体の結着材の分子量をそれぞれ一様に大きく（１００万）した電池よりも、幅方向の中央部における結着材の分子量を、縁部に比して小さく（２８万）した方が、高レート容量維持率を高くできる、即ち、放電レート特性の低下を抑制できることが判る。
これは、活物質層の全体にわたって、結着材の分子量を大きくして、結着材の粘性を高くすると、活物質層の全面にわたって、正極活物質層及び負極活物質層内のリチウムイオンの移動が妨げられ、特に高レートの放電でその影響を受ける。これに対して、試料電池Ｔ３のように、活物質層のうち縁部（及び中間部）だけ、結着材の分子量を大きくする場合にはその影響が限られるためであると考えられる。
【００９９】
以上より、上述の試料電池Ｔ３、さらには試料電池Ｔ３と同じ構成の正極活物質層及び負極活物質層を用いた電池２０１では、正極活物質層及び負極活物質層の縁部における結着材の分子量を中央部に比して大きくしているので、活物質層と集電板との間の剥離強度について、幅方向の中央部に比して縁部で確実に高くすることができる。従って、活物質層の剥離を確実に抑制しつつも、良好な電池特性を有する電池とすることができる。
【０１００】
なお、電池２０１の製造方法は、実施形態１の電池１とほぼ同じであるので説明を省略する。
【０１０１】
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両３００は、前述した電池１，１０１，２０１を複数含むバッテリパック３１０を搭載したものである。具体的には、図５に示すように、車両３００は、エンジン３４０、フロントモータ３２０及びリアモータ３３０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３００は、車体３９０、エンジン３４０、これに取り付けられたフロントモータ３２０、リアモータ３３０、ケーブル３５０、インバータ３６０、及び、矩形箱形状のバッテリパック３１０を有している。このうちバッテリパック３１０は、前述した電池１，１０１，２０１を複数収容してなる。
【０１０２】
本実施形態２にかかる車両３００は、良好な電池特性を有する電池１，１０１，２０１を搭載しているので、安定した性能の動力源を有する車両２００とすることができる。
【０１０３】
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル４００は、前述した電池１，１０１，２０１を含むバッテリパック４１０を搭載したものであり、図６に示すように、バッテリパック４１０、本体４２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック４１０はハンマードリル４００の本体４２０のうち底部４２１に可能に収容されている。
【０１０４】
本実施形態３にかかるハンマードリル４００は、良好な電池特性を有する電池１，１０１，２０１を搭載しているので、安定した性能の動力源を有する電池搭載機器とすることができる。
【０１０５】
以上において、本発明を実施形態１〜３及び変形形態１，２に即して説明したが、本発明は上記実施形態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，変形形態１，２では、正極活物質層と正極集電板との間の剥離強度、及び、負極活物質層と負極集電板との間の剥離強度の両方について、活物質層の特性を異ならせることにより、幅方向の中央部に比して両側縁部を高くしてなる電池を示した。しかし、正極活物質層と正極集電板との間の剥離強度、又は、負極活物質層と負極集電板との間の剥離強度について、活物質層の特性を異ならせることにより、幅方向の中央部に比して両側縁部を高くしてなる電池としても良い。このような電池では、正極側の剥離強度、及び、負極側の剥離強度の両方について、幅方向の中央部に比して両側縁部を高くしていない電池に比べて、良好な電池特性（サイクル特性、放電レート特性）を有する電池とすることができることが判っている。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１０１，２０１  電池（リチウムイオン二次電池）
１０，１１０，２１０  発電要素
２０，１２０，２２０  正電極板
２１，１２１，２２１  正極活物質層
２１Ｃ，１２１Ｃ，２２１Ｃ  中央部
２１Ｅ，１２１Ｅ，２２１Ｅ  縁部（両側縁部）
２３，３３  結着材
２４  正極活物質粒子
２８  アルミ箔（正極集電板）
３０，１３０，２３０  負電極板
３１，１３１，２３１  負極活物質層
３１Ｃ，１３１Ｃ，２３１Ｃ  中央部
３１Ｅ，１３１Ｅ，２３１Ｅ  縁部（両側縁部）
３４  負極活物質粒子
３８  銅箔（負極集電板）
５０  セパレータ
１２３Ｃ，１３３Ｃ，２２３Ｃ，２３３Ｃ  中央部結着材（結着材）
１２３Ｅ，１３３Ｅ，２２３Ｅ，２３３Ｅ  縁部結着材（結着材）
１２３Ｍ，１３３Ｍ，２２３Ｍ，２３３Ｍ  中間部結着材（結着材）
３００  車両
４００  ハンマードリル（電池搭載機器）
ＤＬ  長手方向
ＤＷ  幅方向
【図１】
0005392063.tif 000005
【図２】
0005392063.tif 000006
【図３】
0005392063.tif 000007
【図４】
0005392063.tif 000008
【図５】
0005392063.tif 000009
【図６】
0005392063.tif 000010