(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面と側面とを有し、前記側面は前記主面側が突出した凹凸状であり、前記側面の突出によって形成された支持部を有する集電体と、
活物質を含み、前記支持部上を含む前記主面上に形成された電極層と
を具備し、前記支持部は前記電極層の周縁にわたって形成されている
電気化学デバイス用電極。
【請求項２】
第１の主面と第１の側面とを有し、前記第１の側面は前記第１の主面側が突出した凹凸状であり、前記第１の側面の突出によって形成された第１の支持部を有する第１の集電体と、活物質を含み、前記第１の支持部上を含む前記第１の主面上に形成された第１の電極層とを備え、前記第１の支持部は前記第１の電極層の周縁にわたって形成されている第１の電極と、
第２の主面と第２の側面とを有し、前記第２の側面は前記第２の主面側が突出した凹凸状であり、前記第２の側面の突出によって形成された第２の支持部を有する第２の集電体と、活物質を含み、前記第２の支持部上を含む前記第２の主面上に形成された第２の電極層とを備え、前記第２の支持部は前記第２の電極層の周縁にわたって形成されている第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置され、前記第１の電極層と前記第２の電極層の接触を防止するセパレータと
を具備する電気化学デバイス。
【請求項３】
主面と側面とを有する集電体の主面上に、活物質を含む電極層を形成し、
前記集電体及び前記電極層を圧延することによって、前記側面に前記主面側が凹凸状に突出した支持部を前記電極層の周縁にわたって形成し、前記支持部上に前記電極層を延伸させる
電気化学デバイス用電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活物質を含む電気化学デバイス用電極、電気化学デバイス及び電気化学デバイス用電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、正極と負極がセパレータを介して対向し、電解液と共に封入されて構成されている。正極と負極の間で電圧を印加すると、正極及び負極において電気二重層が形成され、電荷が蓄積される。電極（正極及び負極）は、金属箔等の集電体上に活性炭等の活物質を含む電極層が積層されたものが一般的であり、活物質には表面積の大きい活性炭が多く用いられる。
【０００３】
電気二重層キャパシタにおいては、各種構造が開発されている。例えば特許文献１に記載のコンデンサでは、集電体にエンボス加工またはコルゲート加工が施され、集電体と電極の接着性が改善されている。また、特許文献２に記載の電気二重層コンデンサでは、電極表面の凹凸形状に押圧密接されることで集電体が凹凸形状に形成され、集電体と電極の接着性が改善されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３６３０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１８８０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電気二重層キャパシタにおいては、電極層の角部における電流集中に起因する電極の劣化、即ちデバイスの信頼性低下が問題となっている。特許文献１に記載の集電体への加工はアンカー効果が生じるように形成されるため、集電体側面には形成されず、電極角部での電流集中が発生する。また、特許文献２に記載の凹凸形状は電極が接触しない集電体側面には形成されず、電極角部での電流集中が発生する。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、電極層の角部における電流集中を緩和することが可能な電気化学デバイス用電極、電気化学デバイス及び電気化学デバイス用電極の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイス用電極は、集電体と、電極層とを具備する。
上記集電体は、主面と側面とを有する。
上記電極層は、活物質を含み、上記主面上に形成され、上記側面から庇状に突出した庇部を有する。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイス用電極は、集電体と、電極層とを具備する。
上記集電体は、主面と、上記主面側が突出した凹凸状の側面とを有する。
上記電極層は、活物質を含み、上記主面上に形成されている。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスは、第１の電極と、第２の電極と、セパレータとを具備する。
上記第１の電極は、第１の主面と第１の側面とを有する第１の集電体と、活物質を含み、上記第１の主面上に形成され、上記第１の側面から庇上に突出した庇部を有する第１の電極層とを備える。
上記第２の電極は、第２の主面と第２の側面とを有する第２の集電体と、活物質を含み、上記第２の主面上に形成され、上記第２の側面から庇上に突出した庇部を有する第２の電極層とを備える。
上記セパレータは、上記第１の電極と上記第２の電極の間に配置され、上記第１の電極層と上記第２の電極層の接触を防止する。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスは、第１の電極と、第２の電極と、セパレータとを具備する。
上記第１の電極は、第１の主面と上記第１の主面側が突出した凹凸状の側面である第１の側面とを有する第１の集電体と、活物質を含み、上記第１の主面上に形成された第１の電極層とを備える。
上記第２の電極は、第２の主面と上記第２の主面側が突出した凹凸状の側面である第２の側面とを有する第２の集電体と、活物質を含み、上記第２の主面上に形成された第２の電極層とを備える。
上記セパレータは、上記第１の電極と上記第２の電極の間に配置され、上記第１の電極層と上記第２の電極層の接触を防止する。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスの製造方法は、主面と側面を有する集電体の主面上に、活物質を含む電極層を形成する。
上記側面から庇状に突出した庇部は、上記集電体及び上記電極層を圧延することによって、上記電極層に形成される。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスの製造方法は、主面と側面を有する集電体の主面上に、活物質を含む電極層を形成する。
上記側面は、上記集電体及び上記電極層を圧延することによって、上記主面側が突出した凹凸状に形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気化学デバイスの斜視断面図である。
【図２】同電気化学デバイスの断面図である。
【図３】同電気化学デバイスの備える正極の断面図である。
【図４】同電気化学デバイスの備える負極の断面図である。
【図５】比較例に係る電気化学デバイス（電極及びセパレータ）の模式図である。
【図６】本発明の１の実施形態に係る電気化学デバイスの電極の作製方法を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電気化学デバイスの備える正極の断面図である。
【図８】同電気化学デバイスの備える負極の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態に係る電気化学デバイス用電極は、集電体と、電極層とを具備する。
上記集電体は、主面と側面とを有する。
上記電極層は、活物質を含み、上記主面上に形成され、上記側面から庇状に突出した庇部を有する。
【００１５】
この構成によれば、電極層に庇部が形成されていることにより、電極層の角部において電荷の分散と集電抵抗の増加が生じる。これにより、当該角部における電流集中が緩和されるため、電極の劣化を防止し、電気化学デバイスの信頼性を向上させることが可能である。
【００１６】
本実施形態に係る電気化学デバイス用電極は、集電体と、電極層とを具備する。
上記集電体は、主面と、上記主面側が突出した凹凸状の側面とを有する。
上記電極層は、活物質を含み、上記主面上に形成されている。
【００１７】
この構成によれば、集電体の側面が主面側が突出した凹凸状に形成されていてもよく、電極層の角部において電荷の分散と集電抵抗の増加が生じる。これにより、当該角部における電流集中が緩和されるため、電極の劣化を防止し、電気化学デバイスの信頼性を向上させることが可能である。
【００１８】
本発明実施形態に係る電気化学デバイスは、第１の電極と、第２の電極と、セパレータとを具備する。
上記第１の電極は、第１の主面と第１の側面とを有する第１の集電体と、活物質を含み、上記第１の主面上に形成され、上記第１の側面から庇上に突出した庇部を有する第１の電極層とを備える。
上記第２の電極は、第２の主面と第２の側面とを有する第２の集電体と、活物質を含み、上記第２の主面上に形成され、上記第２の側面から庇上に突出した庇部を有する第２の電極層とを備える。
上記セパレータは、上記第１の電極と上記第２の電極の間に配置され、上記第１の電極層と上記第２の電極層の接触を防止する。
【００１９】
この構成によれば、第１の電極と第２の電極において電極層の角部における電流集中が緩和され、電気化学デバイスの信頼性を向上させることが可能である。
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電気化学デバイスは、第１の電極と、第２の電極と、セパレータとを具備する。
上記第１の電極は、第１の主面と上記第１の主面側が突出した凹凸状の側面である第１の側面とを有する第１の集電体と、活物質を含み、上記第１の主面上に形成された第１の電極層とを備える。
上記第２の電極は、第２の主面と上記第２の主面側が突出した凹凸状の側面である第２の側面とを有する第２の集電体と、活物質を含み、上記第２の主面上に形成された第２の電極層とを備える。
上記セパレータは、上記第１の電極と上記第２の電極の間に配置され、上記第１の電極層と上記第２の電極層の接触を防止する。
【００２１】
この構成によれば、第１の電極と第２の電極において電極層の角部における電流集中が緩和され、電気化学デバイスの信頼性を向上させることが可能である。
【００２２】
本実施形態に係る電気化学デバイスの製造方法は、主面と側面を有する集電体の主面上に、活物質を含む電極層を形成する。
上記側面から庇状に突出した庇部は、上記集電体及び上記電極層を圧延することによって、上記電極層に形成される。
【００２３】
この構成によれば、電極層に、集電体の側面から庇状に突出した庇部を形成することが可能である。
【００２４】
本実施形態に係る電気化学デバイスの製造方法は、主面と側面を有する集電体の主面上に、活物質を含む電極層を形成する。
上記側面は、上記集電体及び上記電極層を圧延することによって、上記主面側が突出した凹凸状に形成される。
【００２５】
この構成によれば、集電体の側面を、主面側が突出した凹凸状に形成することが可能である。
【００２６】
（第１の実施形態）
本技術の第１の実施形態に係る電気化学デバイスについて説明する。
【００２７】
［電気化学デバイスの構造］
図１は、本実施形態に係る電気化学デバイス１００の斜視断面図であり、図２は電気化学デバイス１００の断面図である。
【００２８】
これらの図に示すように、電気化学デバイス１００は、正極１０１、負極１０２、セパレータ１０３、正極端子１０４、負極端子１０５及びフィルムパッケージ１０６を有する。正極１０１と負極１０２はセパレータ１０３を介して対向し、フィルムパッケージ１０６に収容されている。正極端子１０４は正極１０１と接続され、負極端子１０５は負極１０２と接続され、それぞれフィルムパッケージ１０６から引き出されている。フィルムパッケージ１０６には電解液が封入されている。
【００２９】
図１及び図２においては、正極１０１と負極１０２がそれぞれ一つずつ設けられているが、複数設けられるものとすることも可能である。この場合、複数の正極１０１と負極１０２がセパレータ１０３を介して積層されるものとすることができる。また、電気化学デバイス１００は、正極１０１、負極１０２及びセパレータ１０３の積層体がロール状に巻回されたものとすることも可能である。
【００３０】
正極１０１は、電気化学デバイス１００の正極として機能する。図３は、正極１０１の拡大断面図である。同図に示すように、正極１０１は、正極集電体１１０及び正極電極層１１１を備える。
【００３１】
正極集電体１１０は、金属等の導電性材料からなる箔であるものとすることができ、例えばアルミ箔であるものとすることができる。図３に示すように、正極集電体１１０は主面１１０ａと側面１１０ｂを有する。主面１１０ａは、正極集電体１１０の厚み方向に垂直な方向に沿った面（表裏面）であり、側面１１０ｂは正極集電体１１０の厚み方向に沿った面（端面）である。
【００３２】
正極電極層１１１は活物質を含む層であり、正極集電体１１０の主面１１０ａ上に形成される。具体的には正極電極層１１１は、活物質とバインダからなるものとすることができ、活物質としての活性炭がバインダとしての合成樹脂に混合されたものとすることができる。なお、正極電極層１１１は、セパレータ１０３が正極１０１の表裏両面に積層される場合には、主面１１０ａのみだけではなく、その裏面にも設けられるものとすることも可能である。
【００３３】
正極電極層１１１は、庇部１１１ａを有する。庇部１１１ａは、正極集電体１１０の側面１１０ｂから庇状に突出した部分であり、正極電極層１１１の周縁にわたって形成されている。庇部１１１ａの側面１１０ｂからの突出幅は、庇部１１１ａの形状を維持できる幅であれば特に限定されないが、例えば２μｍ〜２０μｍ程度とすることができ、より好ましくは１０μｍ程度である。庇部１１１ａの形成方法については後述する。
【００３４】
負極１０２は、電気化学デバイス１００の負極として機能する。図４は、負極１０２の拡大断面図である。同図に示すように、負極１０２は、負極集電体１１３及び負極電極層１１４を備える。
【００３５】
負極集電体１１３は、金属等の導電性材料からなる箔であるものとすることができ、例えばアルミ箔であるものとすることができる。図４に示すように、負極集電体１１３は主面１１３ａと側面１１３ｂを有する。主面１１３ａは、負極集電体１１３の厚み方向に垂直な方向に沿った面（表裏面）であり、側面１１３ｂは負極集電体１１３の厚み方向に沿った面（端面）である。
【００３６】
負極電極層１１４は活物質を含む層であり、負極集電体１１３の主面１１３ａ上に形成される。具体的には負極電極層１１４は、活物質とバインダからなるものとすることができ、活物質としての活性炭がバインダとしての合成樹脂に混合されたものとすることができる。なお、負極電極層１１４は、セパレータ１０３が負極１０２の表裏両面に積層される場合には、主面１１３ａのみだけではなく、その裏面にも設けられるものとすることも可能である。
【００３７】
負極電極層１１４は、庇部１１４ａを有する。庇部１１４ａは、負極集電体１１３の側面１１３ｂから庇状に突出した部分であり、負極電極層１１４の周縁にわたって形成されている。庇部１１４ａの側面１１３ｂからの突出幅は、庇部１１１ａの形状を維持できる幅であれば特に限定されないが、例えば２μｍ〜２０μｍ程度とすることができ、より好ましくは１０μｍ程度である。庇部１１４ａの形成方法については後述する。
【００３８】
セパレータ１０３は、正極１０１と負極１０２の間に配置され、電解液を通過させると共に正極電極層１１１と負極電極層１１４の接触を防止する。セパレータ１０３は、織布、不織布、合成樹脂微多孔膜等であるものとすることができる。
【００３９】
正極端子１０４は、正極集電体１１０に電気的に接続され、正極１０１の端子として機能する。正極端子１０４は導電性材料からなる箔や線材であるものとすることができる。
【００４０】
負極端子１０５は、負極集電体１１３に電気的に接続され、負極１０２の端子として機能する。負極端子１０５は導電性材料からなる箔や線材であるものとすることができる。
【００４１】
フィルムパッケージ１０６は、正極１０１、負極１０２及びセパレータ１０３及び電解液を収容し、封止する。フィルムパッケージ１０６は、絶縁性材料のシート状材料であるものとすることができ、例えばアルミラミネート材であるものとすることができる。また、フィルムパッケージ１０６に替えて、合成樹脂からなるケース等を利用してもよい。
【００４２】
フィルムパッケージ１０６内に封入される電解液は特に限定されず、アニオンとカチオンを含むものであればよい。例えばＳＢＰ・ＢＦ４（５−アゾニアスピロ［４．４］ノナンテトラフルオロボラート）／ＰＣ（プロピレンカーボネート）等を利用することが可能である。
【００４３】
電気化学デバイス１００は以上のような構成を有する。ここで、正極電極層１１１に庇部１１１ａが設けられ、負極電極層１１４に庇部１１４ａが設けられるものとしたが、正極電極層１１１と負極電極層１１４のいずれか一方にのみ庇部が設けられるものとすることも可能である。ただし、正極電極層１１１と負極電極層１１４の両方に庇部を設けた方が、庇部による効果（後述）が大きく、好適である。
【００４４】
［電気化学デバイスの動作及び効果］
電気化学デバイス１００は次のように動作する。正極端子１０４及び負極端子１０５が外部の電源に接続され、充電が開始されると、電解液中のアニオンが正極１０１に移動し、正極電極層１１１の活物質表面に吸着して電気二重層を形成する。同時に電解液中のカチオンが負極１０２に移動し、負極電極層１１４の活物質表面に吸着して電気二重層を形成する。これにより、正極１０１及び負極１０２のそれぞれに電荷が蓄積される。放電時においては、正極１０１及び負極１０２において電気二重層が解消されると共に正極端子１０４及び負極端子１０５から電流が取り出される。電気化学デバイス１００においては、以上のような充放電サイクルが繰返される。
【００４５】
ここで、電気化学デバイス１００においては、電極層の角部における電流集中を緩和することが可能である。図５は、一般的な電気化学デバイス３００（比較例）の電極及びセパレータを示し、図５（ａ）は電気化学デバイス３００の断面図、図５（ｂ）は電気化学デバイス３００の分解斜視図である。これらの図に示すように電気化学デバイス３００は、正極３０１、負極３０２及びセパレータ３０３を有する。正極３０１は正極集電体３１０及び正極電極層３１１から構成され、負極３０２は負極集電体３１３及び負極電極層３１４から構成されている。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、一般的な電気化学デバイス３００においては、正極電極層３１１及び負極電極層３１４に、電気化学デバイス１００における庇部に相当する構成が設けられていない。このような電気化学デバイス３００においては、充電時においては正極電極層３１１と負極電極層３１４の角部に電流集中が発生する。図５（ｂ）に、電流集中が発生する正極電極層３１１と負極電極層３１４の角部を破線で示す。
【００４７】
これに対し、電気化学デバイス１００においては、正極電極層１１１に庇部１１１ａが形成され、負極電極層１１４に庇部１１４ａが形成されているため、正極電極層１１１及び負極電極層１１４の角部において電荷の分散と集電抵抗の増加が生じる。これにより、当該角部における電流集中が緩和されるため、電極の劣化を防止し、電気化学デバイスの信頼性を向上させることが可能である。
【００４８】
［電気化学デバイスの製造方法］
電気化学デバイス１００の製造方法について説明する。なお、電気化学デバイス１００の正極１０１及び負極１０２は、同一の構成を有する電極を利用することが可能であるため、この電極（以下、電極１５０とする）の作製方法を説明する。
【００４９】
図６は、電極１５０の製造方法を示す模式図である。図６（ａ）に示すように、アルミ箔等である集電体１５１を準備する。集電体１５１の厚さは任意であるが、例えば２０μｍとすることができる。集電体１５１は主面１５１ａ及び側面１５１ｂを有する。
【００５０】
続いて、主面１５１ａにスラリーを塗布する。スラリーは活性炭等の活物質と合成樹脂等のバインダを混合したものとすることができる。これにより、図６（ｂ）に示すように、主面１５１ａ上に電極層１５２が形成される。電極層１５２に厚さは任意であるが、例えば２０μｍとすることができる。必要に応じて電極層１５２が形成された集電体１５１を所定サイズに切断する。
【００５１】
続いて、集電体１５１及び電極層１５２を圧延する。これにより、図６（ｃ）に示すように電極層１５２が伸張され、庇部１５２ａが形成される。以上のようにして作製された電極１５０を正極１０１及び負極１０２としてセパレータ１０３と積層する（図２参照）。この際、正極電極層１１１及び負極電極層１１４がセパレータ１０３側となるように積層する。続いて正極１０１に正極端子１０４を、負極１０２に負極端子１０５をそれぞれ超音波溶接等によって接続する。この積層体を加熱真空乾燥等によって乾燥させ、フィルムパッケージ１０６に収容する。フィルムパッケージ１０６内に電解液を注入し、シール材等を利用して封止する。電気化学デバイス１００は以上のようにして製造することが可能である。
【００５２】
（第２の実施形態）
本技術の第２の実施形態に係る電気化学デバイスについて説明する。
【００５３】
［電気化学デバイスの構造］
本実施形態に係る電気化学デバイス２００は、第１の実施形態に係る電気化学デバイス１００に対して正極と負極の構造のみが異なるため、その他の構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
正極２０１は、電気化学デバイス２００の正極として機能する。図７は、正極２０１の拡大断面図である。同図に示すように、正極２０１は、正極集電体２１０及び正極電極層２１１を備える。
【００５５】
正極集電体２１０は、金属等の導電性材料からなる箔であるものとすることができ、例えばアルミ箔であるものとすることができる。図７に示すように、正極集電体１１０は主面２１０ａと側面２１０ｂを有する。主面２１０ａは、正極集電体１１０の厚み方向に垂直な方向に沿った面（表裏面）であり、側面２１０ｂは正極集電体１１０の厚み方向に沿った面（端面）である。
【００５６】
側面２１０ｂは主面２１０ａ側が突出した凹凸状に形成され、正極電極層２１１を支持する。以下、この側面２１０ｂの突出部分を支持部２１０ｃとする。支持部２１０ｃは、正極集電体２１０の周縁にわたって形成されている。支持部２１０ｃの突出幅は、例えば２μｍ〜２０μｍ程度、より好ましくは１０μｍ程度とすることができる。支持部２１０ｃの形成方法については後述する。
【００５７】
正極電極層２１１は活物質を含む層であり、正極集電体２１０の主面２１０ａ上に形成される。具体的には正極電極層２１１は、活物質とバインダからなるものとすることができ、活物質としての活性炭がバインダとしての合成樹脂に混合されたものとすることができる。なお、正極電極層２１１は、セパレータが正極２０１の表裏両面に積層される場合には、主面２１０ａのみだけではなく、その裏面にも設けられるものとすることも可能である。
【００５８】
負極２０２は、電気化学デバイス２００の負極として機能する。図８は、負極２０２の拡大断面図である。同図に示すように、負極２０２は、負極集電体２１３及び負極電極層２１４を備える。
【００５９】
負極集電体２１３は、金属等の導電性材料からなる箔であるものとすることができ、例えばアルミ箔であるものとすることができる。図８に示すように、負極集電体２１３は主面２１３ａと側面２１３ｂを有する。主面２１３ａは、負極集電体１１３の厚み方向に垂直な方向に沿った面（表裏面）であり、側面２１３ｂは負極集電体１１３の厚み方向に沿った面（端面）である。
【００６０】
側面２１３ｂは主面２１３ａ側が突出した凹凸状に形成され、負極電極層２１４を支持する。以下、この側面２１３ｂの突出部分を支持部２１３ｃとする。支持部２１３ｃは、負極集電体２１３の周縁にわたって形成されている。支持部２１３ｃの突出幅は、例えば２μｍ〜２０μｍ程度、より好ましくは１０μｍ程度とすることができる。支持部２１３ｃの形成方法については後述する。
【００６１】
負極電極層２１４は活物質を含む層であり、負極集電体２１３の主面２１３ａ上に形成される。具体的には負極電極層２１４は、活物質とバインダからなるものとすることができ、活物質としての活性炭がバインダとしての合成樹脂に混合されたものとすることができる。なお、負極電極層２１４は、セパレータが負極２０２の表裏両面に積層される場合には、主面２１３ａのみだけではなく、その裏面にも設けられるものとすることも可能である。
【００６２】
電気化学デバイス２００は以上のような構成を有する。ここで、正極集電体２１０に支持部２１０ｃが設けられ、負極集電体２１３に支持部２１３ｃが設けられるものとしたが、正極集電体２１０と負極集電体２１３のいずれか一方にのみ支持部が設けられるものとすることも可能である。ただし、正極集電体２１０と負極集電体２１３の両方に支持部を設けた方が、支持部による効果が大きく、好適である。
【００６３】
［電気化学デバイスの動作及び効果］
電気化学デバイス２００は、第１の実施形態に係る電気化学デバイス１００と同様の充放電サイクルを行う。ここで、電気化学デバイス２００においては、正極集電体２１０に支持部２１０ｃが形成され、負極集電体２１３に支持部２１３ｃが形成されているため、正極電極層２１１及び負極電極層２１４の角部において電荷の分散と集電抵抗の増加が生じる。これにより、当該角部における電流集中が緩和されるため、電極の劣化を防止し、デバイスの信頼性を向上させることが可能である。
【００６４】
［電気化学デバイスの製造方法］
電気化学デバイス２００は、第１の実施形態に係る電気化学デバイス１００と同様の製造方法によって製造することが可能である。集電体上に形成された電極層を圧延する際の条件によって電極層と共に集電体の側面の一部が延伸され、支持部が形成される。
【実施例】
【００６５】
上記各実施形態において説明した電気化学デバイスの効果を確認するため、以下の電気化学デバイスを作製し、実験を行った。
【００６６】
活物質として活性炭、バインダとしてカルボキシメチルセルロース及びスチレンブタジエンゴムを混合したスラリーを、集電体（アルミ箔：厚み２０μｍ）に塗布して電極層（厚み２０μｍ）を作製し、電極シートとした。
【００６７】
比較例１：上記電極シートを規定の厚みに圧延した後、金型で規定の寸法に打ち抜き、電極を得た。
実施例１：上記電極シートを金型で打ち抜いた後、圧延し、電極層に庇部を有する規定の寸法の電極を得た。
実施例２：上記電極シートを金型で打ち抜いた後、圧延し、集電体に支持部を有する規定の寸法の電極を得た。
【００６８】
上記各比較例及び実施例に係る電極を正極及び負極とし、セパレータ（セルロース系セパレータ：厚さ３０μｍ）を介して積層した。セパレータは金型で規定の寸法に裁断したものである。正極の集電体に正極端子を、負極の集電体に負極端子をそれぞれ超音波溶接によって接続した。この積層体を１８０℃で３６時間、真空乾燥した。
【００６９】
上記積層体をアルミラミネート封止材に収容して電解液を注入し、シール材を用いて封止部を熱融着した。電解液は、ＳＢＰ・ＢＦ４／ＰＣ（１．０ｍｏｌ／Ｌ）を用いた。このようにして、約２０ｍｍ×２６ｍｍのサイズの電気化学デバイスを作製した。
【００７０】
比較例１並びに実施例１及び２に係る電気化学デバイスについて、ピーク電圧２．５Ｖ、最大電流５Ａのサイクル試験を１００００回実施し、セルの容量と内部抵抗を測定した。容量測定では、各電気化学デバイスを充放電機器にて１００ｍＡで２．５Ｖまで１０分間、ＣＣＣＶ（定電流定電圧）充電し、１０ｍＡで放電した。放電カーブの傾きから容量を算出した。内部抵抗測定では、インピーダンス測定器にて１ｋＨｚ時のインピーダンスを測定した。
【００７１】
実施例１では、比較例１と比較して、サイクル試験後の容量維持率が５％向上し、内部抵抗の増加率が８％抑制された。電極層角部における電荷の分散と集電抵抗の増加により、電流集中が低減し、電気化学デバイスの信頼性が向上した。
【００７２】
実施例２では、比較例１と比較して、サイクル試験後の容量維持率が４％向上し、内部抵抗の増加率が６％上昇した。実施例１と比較して効果は小さいものの、電気化学デバイスの信頼性が向上した。
【００７３】
以上のように、本発明に係る電気化学デバイスにおいては、電極層に庇部を設け、又は集電体に支持部を設けることにより、電極層角部における電流集中を緩和して電極の劣化を防止し、デバイスの信頼性を向上させることが可能であるといえる。
【符号の説明】
【００７４】
１００、２００…電気化学デバイス
１０１、２０１…正極
１０２、２０２…負極
１０３…セパレータ
１０４…正極端子
１０５…負極端子
１０６…フィルムパッケージ
１１０、２１０…正極集電体
１１０ａ、２１０ａ…主面
１１０ｂ、２１０ｂ…側面
１１１、２１１…正極電極層
１１１ａ…庇部
１１３、２１３…負極集電体
１１３ａ、２１３ａ…主面
１１３ｂ、２１３ｂ…側面
１１４、２１４…負極電極層
１１４ａ…庇部
【要約】
【課題】電極層の角部における電流集中を緩和することが可能な電気化学デバイス用電極、電気化学デバイス及び電気化学デバイス用電極の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る電気化学デバイス用電極は、集電体と、電極層とを具備する。集電体は、主面と側面とを有する。電極層は、活物質を含み、主面上に形成され、側面から庇状に突出した庇部を有する。
【選択図】図３【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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