(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極集電体と、
前記電極集電体の表面に形成された電極活物質層と、
前記電極活物質層の表面を覆う導電膜であって、
Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ及びＭｏから成る群から選択される少なくとも一種の金属の炭化物、または
Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂから成る群から選択される少なくとも一種の金属の窒化物、または
Ｈｆ、Ａｌ及びＺｒから成る群から選択された少なくとも一種の弁金属、のうちの少なくとも一つにより構成される導電膜と、
前記電極活物質層を迂回して前記導電膜と前記電極集電体との間を直接的に電気的に接続するための導通部と、
前記導電膜の表面を覆う絶縁膜と、
を有する電極を備えた、二次電池。
【請求項２】
前記導電膜は、空孔を含む多孔質膜である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記導電膜の厚みは１００ｎｍ〜３０００ｎｍである、請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記導通部は、前記導電膜と同じ材料により構成され、かつ該導電膜と一体に形成されている、請求項１から３の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項５】
前記導通部は、前記電極活物質層の端部を覆い、前記電極集電体の表面に接触するように形成されている、請求項１から４の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項６】
前記絶縁膜は、空孔を含む多孔質膜である、請求項１から５の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項７】
前記絶縁膜の厚みは１０ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項１から６の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項８】
前記絶縁膜は、絶縁性を有する金属酸化物、金属窒化物および炭素質材料のうちの少なくとも一つにより構成されている、請求項１から７の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項９】
前記絶縁膜は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ及びＴｉから成る群から選択される少なくとも一種の金属の酸化物を含む、請求項８に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記絶縁膜は、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂ及びＡｌから成る群から選択される少なくとも一種の金属の窒化物を含む、請求項８に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記絶縁膜は、ダイヤモンドライクカーボンを含む、請求項８に記載の二次電池。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一つに記載の二次電池に用いられる電極を製造する方法であって、
電極集電体の表面に電極活物質層が形成された電極構造体をチャンバ内に配置すること；
前記チャンバ内を減圧するとともに、該減圧雰囲気にて前記配置した電極構造体の電極活物質層の表面上に導電膜を成膜すること；および、
前記成膜した導電膜の表面上に絶縁膜を成膜すること；
を包含する、電極の製造方法。
【請求項１３】
前記導電膜の成膜と、前記絶縁膜の成膜とを、前記減圧雰囲気が形成された同一のチャンバ内で実行する、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記電極構造体は、長尺な電極構造体シートであり、該長尺な電極構造体シートの長手方向に前記導電膜の成膜と前記絶縁膜の成膜とが連続的に行われる、請求項１２または１３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極集電体と該電極集電体の表面に形成された電極活物質層とを備えた電極を有する二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウム二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。この種の二次電池の一つの典型的な構成では、リチウムイオンを可逆的に吸蔵および放出し得る材料（電極活物質）が導電率部材（電極集電体）に保持された構成の電極を備える。例えば、正極に用いられる電極集電体（正極集電体）の代表例としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金を主体とするシート状または箔状の部材が挙げられる。また、正極に用いられる電極活物質（正極活物質）の代表例としては、リチウムと一種または二種以上の遷移金属元素とを構成金属元素として含む酸化物（リチウム遷移金属複合酸化物）が例示される。【０００３】
正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物を用いる場合、該リチウム遷移金属複合酸化物は電子伝導性が低いため、通常、導電材を混ぜ合わせて使用する。例えば、この種の正極の一つの典型的な構成では、正極活物質であるリチウム遷移金属複合酸化物に導電材としてのカーボン粉末を混合し、これをバインダで正極集電体の表面に結着することにより形成されている。カーボン粉末の存在により正極活物質と正極集電体間に導電パスが形成され、正極活物質と正極集電体との間で電子のやり取りが可能になる。この種の電極に関する従来技術としては、例えば特許文献１〜３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特許出願公開第２００３−１５７８５２号公報
【特許文献２】日本国特許出願公開第２００２−１６４０５０号公報
【特許文献３】日本国特許出願公開第平１１−１４４７０９号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、リチウム二次電池の用途のなかには、ハイレートでの充放電（高入出力）で使用されることが想定されるものがある。車両の動力源として用いられるリチウム二次電池（例えば、動力源としてリチウム二次電池と内燃機関等のように作動原理の異なる他の動力源とを併用するハイブリッド車両に搭載されるリチウム二次電池）は、このような使用態様が想定されるリチウム二次電池の代表例である。このような高入出力特性が求められるリチウム二次電池では、正極活物質層の表層部から集電体まで（正極活物質層の厚さ方向に上から下まで）良好な電子伝導のパスを確保する必要があるため、導電材を多く混入している。しかし、導電材を多く混入すると、それに伴い、電極の体積当たりに含まれる活物質量が少なくなるため、電極（ひいては該電極を用いて構築されるリチウム二次電池）の体積当たりの容量が低下するという課題があった。本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【０００６】
本発明によって提供される二次電池は、電極集電体と、前記電極集電体の表面に形成された電極活物質層と、前記電極活物質層の表面を覆う導電膜と、前記電極活物質層を迂回して（即ち電極活物質層内の導電材の導電パスを介さずに、電極活物質層とは別体の別部材を通じて）前記導電膜と前記電極集電体との間を直接的に電気的に接続するための導通部とを有する電極を備える。
【０００７】
本発明に係る構成によれば、電極活物質層の表面を覆う導電膜と、電極活物質層を迂回して導電膜と電極集電体との間を直接的に電気的に接続するための導通部とを有するので、導電膜および導通部を通じて電極活物質層表層部からの集電も可能になる。そのため、電極の集電効率（電極活物質と電極集電体間における電子のやり取りの容易さ）が向上し、該電極を用いて構築されるリチウム二次電池の性能（例えばハイレート充放電特性）を良好にすることができる。
【０００８】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記導電膜は、空孔を含む多孔質膜である。導電膜を多孔質化することにより導電膜内を電解液が通過可能になる。そのため、導電膜を電極活物質層の表面に形成した場合でも電極活物質層内に電解液を十分に浸透させることができる。
【０００９】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記導電膜の厚みは概ね１００ｎｍ〜３０００ｎｍ程度である。導電膜の厚みが大きすぎると、電極活物質層が被覆されすぎイオンを遮断するため、二次電池のエネルギー密度が低下傾向となることがあり、また該導電膜の強度が不足しやすくなることがある。一方、導電膜の厚みが小さすぎると、導電膜の面方向（横方向）の抵抗が大きくなるため、上述したような電極集電効率向上効果が得られないことがある。従って、導電膜の厚みは１００ｎｍ〜３０００ｍが適当であり、好ましくは１００ｎｍ〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、特に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍである。このような導電膜の厚みの範囲内であると、高い機械的強度と優れた導電性の双方を高度なレベルで実現した導電膜とすることができる。
【００１０】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記導電膜は、導電性を有する金属炭化物、金属窒化物および弁金属（バルブメタル）のうちの少なくとも一つにより構成されている。導電性を有する金属炭化物としては、例えば、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ及びＭｏから成る群から選択される少なくとも一種の金属の炭化物が挙げられる。また、導電性を有する金属窒化物としては、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂから成る群から選択される少なくとも一種の金属の窒化物が挙げられる。また、導電性を有する弁金属としては、Ｈｆ、Ａｌ及びＺｒから成る群から選択された少なくとも一種の弁金属が挙げられる。これらの材料は導電率が高く、かつ電池の使用範囲内で電気化学的に安定である点で好ましい。
【００１１】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記導通部は、前記電極活物質層の端部（側面）を覆い、前記電極集電体の表面に接触するように形成されている。また好ましくは、前記導通部は、前記導電膜と同じ材料により構成され、該導電膜と一体に形成されている。この場合、導電膜と導通部とを同一の成膜プロセスにより簡易に形成することができる。
【００１２】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記電極は、前記導電膜の表面を覆う絶縁膜を有する。電極活物質層の表面を導電膜で被覆すると、電極の集電効率は向上するが、その背反として短絡時に正極と負極間で急激に電流が流れ、発熱等の不都合が生じる場合があり得る。上記構成によれば、導電膜の表面を絶縁膜で被覆しているので、絶縁膜の存在によって正極と負極の電気的接触を回避することができ、上述した発熱等の不都合を解消することができる。
【００１３】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記絶縁膜は、空孔を含む多孔質膜である。絶縁膜を多孔質化することにより絶縁膜内を電解液が通過可能になる。そのため、絶縁膜を導電膜の表面に形成した場合でも電極活物質層内に電解液を十分に浸透させることができる。
【００１４】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記絶縁膜の厚さは概ね１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。絶縁膜の厚みが大きすぎると、電極活物質層が被覆されすぎイオンを遮断するため、二次電池のエネルギー密度が低下傾向となることがあり、また該絶縁膜膜の強度が不足しやすくなることがある。一方、絶縁膜の厚みが小さすぎると、正極と負極の電気的接触を回避できないことがある。従って、絶縁膜の厚みは１０ｎｍ〜１００ｎｍが適当であり、好ましくは２０ｎｍ〜９０ｎｍであり、より好ましくは３０ｎｍ〜８０ｎｍであり、特に好ましくは４０ｎｍ〜７０ｎｍである。このような絶縁膜の厚みの範囲内であると、高い機械的強度と優れた短絡防止効果の双方を高度なレベルで実現した絶縁膜とすることができる。
【００１５】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記絶縁膜は、絶縁性を有する金属酸化物、金属窒化物および炭素質材料のうちの少なくとも一つにより構成されている。絶縁性を有する金属酸化物としては、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ及びＴｉから成る群から選択される少なくとも一種の金属の酸化物が挙げられる。また、絶縁性を有する金属窒化物としては、例えば、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｂ及びＡｌから成る群から選択される少なくとも一種の金属の窒化物が挙げられる。また、絶縁性を有する炭素質材料としては、例えば、ダイヤモンドライクカーボンが挙げられる。これらの材料は抵抗率が高く、かつ電池の使用範囲内で電気化学的に安定である点で好ましい。
【００１６】
ここに開示される二次電池の好ましい一態様では、前記絶縁膜は、絶縁性を有する電極活物質により構成されている。この場合、絶縁膜を構成する電極活物質が充放電に寄与するため、この電極を用いて構築される二次電池のエネルギー密度を高めることができる。絶縁性を有する電極活物質としては、例えば、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）、リン酸マンガンリチウム（ＬｉＭｎＰＯ４）、リン酸ニッケルリチウム（ＬｉＮｉＰＯ４）、等のオリビン型リン酸リチウム化合物が挙げられる。
【００１７】
また、本発明によると、上記二次電池に用いられる電極を好適に製造する方法が提供される。この方法は、電極集電体と該電極集電体の表面に形成された電極活物質層とから構成された電極構造体をチャンバ内に配置することと、前記チャンバ内を減圧するとともに、該減圧雰囲気にて前記配置した電極構造体の電極活物質層の表面に導電膜を成膜することと、前記成膜した導電膜の表面に絶縁膜を成膜することを包含する。これにより、上述したような集電効率のよい電極を好ましく製造することができる。
【００１８】
ここに開示される電極製造方法の好ましい一態様では、前記導電膜の成膜と、前記絶縁膜の成膜とを、前記減圧雰囲気が形成された同一のチャンバ内で実行する。導電膜の成膜と絶縁膜の成膜とを上記減圧雰囲気が形成された同一のチャンバ内で実行することにより、導電膜上に意図しない酸化膜等の物質が生成することが抑制される。そのため、高品質な電極を製造することができる。好ましくは、前記電極構造体は、長尺な電極構造体シートであり、該長尺な電極構造体シートの長手方向に前記導電膜の成膜と前記絶縁膜の成膜とが連続的に行われる。この場合、上記電極を効率よく製造することができる。
【００１９】
ここに開示されるいずれかの二次電池は、車両に搭載される電池として適した性能を備え、特にハイレート充放電（入出力）特性に優れたものであり得る。したがって本発明によると、ここに開示されるいずれかの二次電池を搭載した車両が提供される。特に、該二次電池を動力源（典型的には、ハイブリッド車両または電気車両の動力源）として備える車両（例えば自動車）が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る正極シートを模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る正極シートを模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る正極シートの製造装置を模式的に示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るリチウム二次電池を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る捲回電極体を模式的に示す図である。
【図６】図６は、本発明の一試験例に係る電気抵抗値の測定方法を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の一試験例に係る正極シートの電池抵抗値を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の一試験例に係る試験用リチウム二次電池（コインセル）を模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の一試験例に係る電圧と容量密度との関係を示す充放電特性図である。
【図１０】図１０は、本発明の一試験例に係る電圧と容量密度との関係を示す充放電特性図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る二次電池を備えた車両を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、電極活物質の製造方法、セパレータや電解質の構成および製法、二次電池その他の電池の構築に係る一般的技術等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。
【００２２】
特に限定することを意図したものではないが、以下では主としてリチウム二次電池（典型的にはリチウムイオン電池）を例として、本実施形態に係る二次電池について説明する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１を参照しながら本実施形態に係るリチウム二次電池が備える正極１０について説明する。
【００２４】
ここに開示されるリチウム二次電池が備える正極（正極シート）１０は、正極集電体１２と、該正極集電体１２の表面に形成された正極活物質層１４とを有する。また、正極シート１０は、正極活物質層１４の表面を覆う導電膜１６と、正極活物質層１４を迂回して導電膜１６と正極集電体１２との間を直接的に電気的に接続するための導通部１８とを有する。
【００２５】
この実施形態では、正極シート１０は、長尺シート状の箔状の正極集電体１２の表面に正極活物質を含む正極活物質層１４が保持された構造を有している。ただし、正極活物質層１４は正極シート１０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図では右側の側縁部分）には付着されず、正極集電体１２を一定の幅にて露出させた正極活物質層非形成部１２Ａが形成されている。
【００２６】
かかる正極シート１０を構成する構成要素は、導電膜１６及び導通部１８が形成されている点を除いて、従来のリチウム二次電池の正極シートと同様でよく、特に制限はない。正極集電体１２にはアルミニウム箔その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。
【００２７】
正極活物質としては、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。ここに開示される技術の好ましい適用対象として、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＮｉＯ２）等の、リチウムと遷移金属元素とを構成金属元素として含む酸化物（リチウム遷移金属酸化物）を主成分とする正極活物質が挙げられる。
【００２８】
このようなリチウム遷移金属酸化物（典型的には粒子状）としては、例えば、従来公知の方法で調製されるリチウム遷移金属酸化物粉末をそのまま使用することができる。例えば、平均粒径が凡そ１μｍ〜２５μｍの範囲にある二次粒子によって実質的に構成されたリチウム遷移金属酸化物粉末を正極活物質として好ましく用いることができる。
【００２９】
上記正極活物質層は、一般的なリチウム二次電池において正極活物質層の構成成分として使用され得る一種または二種以上の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、導電材及びバインダが挙げられる。該導電材としてはカーボン粉末やカーボンファイバー等のカーボン材料が好ましく用いられる。あるいは、ニッケル粉末等の導電率金属粉末等を用いてもよい。該バインダとしては、上記構成材料の結着剤として機能し得る各種のポリマー材料（例えばポリフッ化ビニリデン等）が挙げられる。
【００３０】
上記正極活物質層は、正極活物質粉末に上記導電材を混合し、これを上記バインダで正極集電体の表面に結着することにより形成され得る。導電材の存在により正極活物質と正極集電体間に導電パスが形成され、この導電パスを通じて正極活物質と正極集電体との間で電子のやり取りが行われる。
【００３１】
また、正極シート１０は、正極活物質層１４の表面１４ａを覆う導電膜１６と、正極活物質層１４を迂回して導電膜１６と正極集電体１２との間を直接的に電気的に接続するための導通部１８とを有する。導通部１８は、正極活物質層内の導電材の導電パスを介さずに、正極活物質層とは別体の別部材によって導電膜１６と正極集電体１２との間を電気的に接続するようになっている。この実施形態では、導通部１８は、正極活物質層１４の端部（側面）１４ｂを覆い、正極集電体１２の表面に接触するように形成されている。また、この実施形態では、導通部１８は、導電膜１６と同じ材料により構成され、かつ同一の成膜プロセスにより導電膜１６と一体に形成されている。
【００３２】
このように正極活物質層１４の表面１４ａを覆う導電膜１６と、正極活物質層１４を迂回して導電膜１６と正極集電体１２との間を直接的に電気的に接続するための導通部１８とを有することにより、正極活物質層表層部からの集電も可能になる。すなわち、導電膜１６及び導通部１８を通じて、表層部に含まれる正極活物質と正極集電体との間で電子のやり取りを直接（導電材による導電パスを介さずに）行うことができる。そのため、正極の集電効率（正極活物質と正極集電体間における電子のやり取りの容易さ）が向上し、該正極を用いて構築されるリチウム二次電池の性能（例えばハイレート充放電特性）を良好にすることができる。
【００３３】
上記導電膜に用いられる材料としては、例えば、導電性を有する金属炭化物、金属窒化物および弁金属（バルブメタル）などが挙げられる。導電性を有する金属炭化物の好適例としては、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化ジルコニア（ＺｒＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化クロム（Ｃｒ３Ｃ２）、炭化モリブデン（ＭｏＣ）、等が例示される。導電性を有する金属窒化物の好適例としては、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニア（ＺｒＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、等が例示される。導電性を有する弁金属の好適例としては、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニア（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、等が例示される。これらの材料の一種又は二種以上を用いることができる。
【００３４】
上記の材料は導電率が高いため、該材料からなる導電膜を正極活物質層の表面上に形成することによって、正極活物質層表層部からの集電が可能になり、正極集電効率を向上させることができる。導電膜の抵抗率としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）が約１７μΩ・ｍ、炭化ジルコニア（ＺｒＣ）が約４２μΩ・ｍ、炭化チタン（ＴｉＣ）が約５２μΩ・ｍ、炭化ニオブ（ＮｂＣ）が約１９μΩ・ｍ、炭化クロム（Ｃｒ３Ｃ２）が約７５μΩ・ｍ、炭化モリブデン（ＭｏＣ）が約５７μΩ・ｍである。また、窒化チタン（ＴｉＮ）が約２５μΩ・ｍ、窒化ジルコニア（ＺｒＮ）が約２１μΩ・ｍ、窒化ニオブ（ＮｂＮ）が約５８μΩ・ｍである。また、ハフニウム（Ｈｆ）が約４０μΩ・ｍ、ジルコニア（Ｚｒ）が約４０μΩ・ｍ、アルミニウム（Ａｌ）が約２．６６μΩ・ｍである。
【００３５】
また、上記の材料は標準酸化還元電位が正極電位よりも高い若しくは表面に安定な被膜が形成されるため、該材料からなる導電膜を正極活物質層の表面上に形成した場合でも電気化学的に安定である。例えば、約１．２Ｖ（ｖｓＨ／Ｈ＋）の酸化還元電位で使用しても上記の材料は酸化溶解されない。
【００３６】
このような導電膜を正極活物質層表面に形成する方法としては、公知の成膜法、例えば物理蒸着法（ＰＶＤ法、例えばスパッタリング法）、化学蒸着法（ＣＶＤ法、例えばプラズマＣＶＤ法）等を好ましく採用することができる。かかる成膜法による導電膜の形成（導電膜の蒸着）は、典型的には減圧条件下（例えば、圧力０．００１Ｐａ〜１００Ｐａ程度の不活性ガス雰囲気下、不活性ガスと非酸化性ガスとの混合ガス雰囲気下または大気雰囲気下）で行われる。ここに開示される技術において正極活物質層表面に導電膜を形成する方法として、例えば、導電膜の材料物質をターゲットに用いたスパッタリング法を好ましく採用することができる。
【００３７】
ここで、本実施形態では、上記導電膜を形成する際に、正極活物質層１４の表面及び端部（側面）１４ｂを覆い、かつ正極集電体１２の表面（正極活物質層非形成部１２Ａ）に接触するように導電材料を成膜する。このように正極活物質層１４の表面及び端部（側面）１４ｂを覆い、かつ正極集電体１２の表面に接触するように導電材料を成膜することにより、正極活物質層１４を迂回して導電膜１６と正極集電体１２との間を電気的に接続する導通部１８を同時に形成することができる。この場合、導電膜１６と導通部１８とを同一の成膜プロセスにより簡易に形成することができる。
【００３８】
上記導電膜の厚さは、上記正極活物質層を一様に覆い得る程度の厚さであればよく特に限定されないが、概ね１００ｎｍ〜３０００ｎｍの範囲内が適当である。導電膜の厚みが大きすぎると、正極活物質層が被覆されすぎリチウムイオンを遮断するため、この電極を用いて構築されるリチウム二次電池のエネルギー密度が低下傾向となることがあり、また該導電膜の強度が不足しやすくなることがある。一方、導電膜の厚みが小さすぎると、該導電膜の面方向（横方向）の抵抗が大きくなるため、上述したような電極集電効率向上効果が得られないことがある。従って、導電膜の厚みは１００ｎｍ〜３０００ｎｍが適当であり、好ましくは１００ｎｍ〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、特に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍである。このような導電膜の厚みの範囲内であると、高い機械的強度と優れた導電性の双方を高度なレベルで実現した導電膜とすることができる。なお、導電膜の厚さは該導電膜の形成条件（例えばスパッタ条件）等を調整することにより任意に制御することができる。
【００３９】
上記正極活物質層の表面のうち上記導電膜を形成する範囲（領域）は、正極活物質層表面の一部であってもよく全範囲であっても構わないが、正極活物質層表面の全範囲に亘って導電膜を形成することが好ましい。正極活物質層表面の全範囲に亘って導電膜を形成することにより、上述したような電極集電効率向上効果を確実に得ることができる。
【００４０】
また、ここに開示される好ましい技術において、上記導電膜は、空孔を含む多孔質膜である。導電膜を多孔質化することにより導電膜内を電解液及びイオンが通過可能になる。そのため、導電膜を電極活物質層の表面に形成した場合でも正極活物質層内に電解液及びイオンを十分に浸透させることができる。多孔質導電膜は、該導電膜の形成条件を調整することにより実現することができる。例えばスパッタ条件を種々変えることにより、形成される導電膜の内部構造を疎密に変えることができる。導電膜の空孔率としては特に制限されないが、概ね５％〜４０％が適当であり、好ましくは２０％〜３０％である。このような導電膜の空孔率の範囲内であると、良好な電解液透過性と高い機械的強度の双方を高度なレベルで実現した導電膜とすることができる。なお、上記空孔を導電膜に形成しない場合（即ち導電膜を緻密に形成した場合）でも電極活物質層表面の凹凸により十分なイオン透過性を確保することは可能である。
【００４１】
本実施形態の構成によれば、正極活物質層表層部からも集電可能なため、導電材を大量投入しなくても良好な性能の電極が得られる。例えば、正極活物質層全体に占める導電材の割合は概ね４〜８質量％とすることができ、凡そ５〜６質量％であることが好ましい。このような導電材含有量の範囲内であっても、ハイレート充放電特性に優れたリチウム二次電池を構築することができる。
【００４２】
なお、特に限定するものではないが、正極活物質層全体に占める正極活物質の割合は凡そ５０質量％以上（典型的には５０〜９５質量％）であることが好ましく、凡そ７５〜９０質量％であることが好ましい。また、正極活物質及び導電材以外の正極活物質層形成成分（例えばバインダ）を含有する場合は、それら任意成分の合計含有割合を凡そ７質量％以下とすることが好ましく、凡そ５質量％以下（例えば凡そ１〜５質量％）とすることが好ましい。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
続いて、図２を参照しながら、本発明に係る別の実施形態について説明する。この実施形態では、図２に示すように、正極（正極シート）１１０は、絶縁膜１２０を有する点において上述した第１実施形態とは相違する。すなわち、正極シート１１０は、正極活物質層１１４の表面１１４ａを覆う導電膜１１６と、正極活物質層１１４を迂回して導電膜１１６と正極集電体１１２との間を直接的に電気的に接続するための導通部１１８と、導電膜１１６の表面１１６ａを覆う絶縁膜１２０とを有する。この実施形態では、絶縁膜１２０は、導電膜１１６の表面１１６ａと導通部１１８の側面１１８ｂとを包含する領域を被覆するように形成されている。
【００４４】
正極活物質層１１４の表面を導電膜１１６で被覆すると、正極の集電効率は向上するが、その背反として短絡時に正極と負極間で急激に電流が流れ、発熱等の不都合が生じる場合があり得る。これに対し、図２の構成によれば、導電膜１１６の表面を絶縁膜１２０で被覆しているので、絶縁膜１２０の存在によって正極（特に導電膜）と負極の電気的接触を回避することができ、上述した発熱等の不都合を解消することができる。
【００４５】
該絶縁膜に用いられる材料としては、絶縁性を有し、かつ電池の使用範囲内で電気化学的に安定であるものが好ましい。そのような材料としては、例えば、絶縁性を有する金属酸化物、金属窒化物および炭素質材料が挙げられる。絶縁性を有する金属酸化物の好適例としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ）、チタニア（ＴｉＯ２）、等が例示される。また、絶縁性を有する金属窒化物の好適例としては、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、等が例示される。また、絶縁性を有する炭素質材料の好適例としては、ダイヤモンドライクカーボンが例示される。これらの材料の一種又は二種以上を用いることができる。
【００４６】
上記の材料は抵抗率が高いため、該材料からなる絶縁膜を導電膜の表面上に形成することによって、正極と負極の電気的接触を適切に回避することができる。絶縁膜の抵抗率としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が約１０２０μΩ・ｍ、マグネシア（ＭｇＯ）が約１０１２μΩ・ｍ、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）が約１０１８μΩ・ｍ、窒化クロム（ＣｒＮ）が約６４０μΩ・ｍ、窒化ホウ素（ＢＮ）が約１０４μΩ・ｍ、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が約１０１５μΩ・ｍ、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が約１０１８μΩ・ｍである。また、上記の材料は標準酸化還元電位が正極電位よりも高いため、該材料からなる絶縁膜を導電膜の表面上に形成した場合でも電気化学的に安定である。例えば、約１．２Ｖ（ｖｓＨ／Ｈ＋）の酸化還元電位で使用しても上記の材料は酸化溶解されない。
【００４７】
なお、ダイヤモンドライクカーボン（Diamond-Like-Carbon）は、非晶系無機物の炭素質材料であり、当該技術分野において通常用いられる技術用語の意義であって特別な限定はない。すなわち、ダイヤモンドライクカーボンとは、炭化水素や炭素の同素体からなるダイヤモンド結合（ＳＰ３結合）とグラファイト結合（ＳＰ２結合）の両方が混在している非晶質の硬質炭素質膜であることが一般によく知られているところ、ダイヤモンド結合とグラファイト結合との混在比率や水素含有の多少は特に制限されない。絶縁性を有するダイヤモンドライクカーボンからなる被膜は、例えば化学蒸着法（ＣＶＤ法、例えばプラズマＣＶＤ法）を用いて容易に形成することができる。
【００４８】
上記導電膜の表面上に形成される絶縁膜は、絶縁性を有する電極活物質（典型的にはリチウムを吸蔵放出し得る材料）により構成してもよい。この場合、絶縁膜を構成する電極活物質が充放電に寄与するため、この電極を用いて構築される二次電池のエネルギー密度を高めることができる。絶縁性を有する正極活物質の好適例としては、例えば、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）、リン酸マンガンリチウム（ＬｉＭｎＰＯ４）、リン酸ニッケルリチウム（ＬｉＮｉＰＯ４）、等のオリビン型リン酸リチウム化合物が挙げられる。オリビン型リン酸リチウム化合物は電子伝導性が極めて低いため、該正極活物質からなる絶縁膜を導電膜の表面に形成してもよい。
【００４９】
このような絶縁膜を導電膜の表面に形成する方法としては、公知の成膜法、例えば物理蒸着法（ＰＶＤ法、例えばスパッタリング法）、化学蒸着法（ＣＶＤ法、例えばプラズマＣＶＤ法）等を好ましく採用することができる。かかる成膜法による絶縁膜の形成（絶縁膜の蒸着）は、典型的には減圧条件下（例えば、圧力０．００１Ｐａ〜１００Ｐａ程度の不活性ガス雰囲気下、不活性ガスと非酸化性ガスとの混合ガス雰囲気下または大気雰囲気下）で行われる。ここに開示される技術において導電膜表面に絶縁膜を形成する方法として、例えば、絶縁膜の材料物質を蒸着材に用いた真空蒸着法を好ましく採用することができる。
【００５０】
上記絶縁膜の厚さは、上記導電膜を一様に覆い得る程度の厚さであればよく特に限定されないが、概ね１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内が適当である。絶縁膜の厚みが大きすぎると、正極活物質層が被覆されすぎリチウムイオンを遮断するため、この電極を用いて構築されるリチウム二次電池のエネルギー密度が低下傾向となることがあり、また該絶縁膜膜の強度が不足しやすくなることがある。一方、絶縁膜の厚みが小さすぎると、正極と負極の電気的接触を回避できないことがある。従って、絶縁膜の厚みは１０ｎｍ〜１００ｎｍが適当であり、好ましくは２０ｎｍ〜９０ｎｍであり、より好ましくは３０ｎｍ〜８０ｎｍであり、特に好ましくは４０ｎｍ〜７０ｎｍである。このような絶縁膜の厚みの範囲内であると、高い機械的強度と優れた短絡防止効果の双方を高度なレベルで実現した絶縁膜とすることができる。なお、絶縁膜の厚さは該絶縁膜の形成条件（例えば蒸着条件）等を調整することにより任意に制御することができる。
【００５１】
上記導電膜の表面のうち上記絶縁膜を形成する範囲（領域）は、導電膜表面の一部であってもよく全範囲であっても構わないが、導電膜表面の全範囲に亘って絶縁膜を形成することが好ましい。導電膜表面の全範囲に亘って絶縁膜を形成することにより、正極と負極の電気的接触を確実に回避することができる。
【００５２】
また、ここに開示される好ましい技術において、上記絶縁膜は、空孔を含む多孔質膜である。絶縁膜を多孔質化することにより絶縁膜内を電解液及びイオンが通過可能になる。そのため、絶縁膜を導電膜の表面に形成した場合でも正極活物質層内に電解液及びイオンを十分に浸透させることができる。多孔質絶縁膜は、該絶縁膜の形成条件を調整することにより実現することができる。例えば蒸着条件を種々変えることにより、形成される絶縁膜の内部構造を疎密に変えることができる。絶縁膜の空孔率としては特に制限されないが、概ね５％〜４０％が適当であり、好ましくは２０％〜３０％である。このような絶縁膜の空孔率の範囲内であると、良好な電解液透過性と高い機械的強度の双方を高度なレベルで実現した絶縁膜とすることができる。なお、上記空孔を絶縁膜に形成しない場合（即ち絶縁膜を緻密に形成した場合）でも電極活物質層表面の凹凸により十分なイオン透過性を確保することは可能である。
【００５３】
次に、図３を加えて、本実施形態に係る正極シート１１０を製造する電極製造装置２００について説明する。本実施形態の電極製造装置２００は、図３に示すように、内部を減圧可能に構成されたチャンバ２１０と、上記チャンバ２１０内に配置されたシート保持部２２０と、上記チャンバ２１０内の圧力（内圧）を調整する圧力調整部２３０とを備える。また、チャンバ２１０の内部には、導電膜成膜処理部２４０と、絶縁膜成膜処理部２５０とがシートの搬送方向に沿って順次設けられている。
【００５４】
チャンバ２１０は、上記正極シート１１０を製造するための処理室であり、内部を減圧可能に構成されている。シート保持部２２０は、チャンバ内２１０に配置され、該チャンバ内２１０にて電極構造体シート１３０を保持する。ここで電極構造体シート１３０は、導電膜および絶縁膜が形成される前段階の電極構造体であり、箔状の長尺な正極集電体１１２と、該正極集電体１１２の表面に形成された正極活物質層１１４とから構成されている。シート保持部２２０は、導電膜成膜処理部２４０を経て絶縁膜成膜処理部２５０へと長尺な電極構造体シート１３０を長手方向に連続的に流通させるようになっている。
【００５５】
圧力調整部２３０は、チャンバ２１０の外面に取り付けられ、該チャンバ２１０内の圧力（内圧）を調整する。この実施形態では、圧力調整部２３０は、チャンバ２１０内を減圧し、所定の減圧雰囲気（例えば、圧力０．００１Ｐａ〜１００Ｐａ程度の不活性ガス雰囲気）をチャンバ２１０内に形成し得るようになっている。
【００５６】
導電膜成膜処理部２４０は、上記シート保持部２２０で搬送されている電極構造体シート１３０が備える正極活物質層１１４の表面に導電膜１１６を形成する。この実施形態では、導電膜成膜処理部２４０は、炭化タングステン（ＷＣ）から成るターゲットを用いたスパッタリングにより、上記電極構造体シートが備える正極活物質層の表面に炭化タングステン（ＷＣ）から成る導電膜１１６を形成し得るように構成されている。
【００５７】
絶縁膜成膜処理部２５０は、上記導電膜成膜処理部２４０により成膜された導電膜１１６の表面に絶縁膜１２０を形成する。この実施形態では、絶縁膜成膜処理部２５０は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から成る蒸着材を用いた真空蒸着により、上記導電膜の表面にアルミナから成る絶縁膜１２０を形成し得るように構成されている。
【００５８】
上記装置を用いて導電膜および絶縁膜を成膜するに際しては、まず、正極集電体１１２と該正極集電体１１２の表面に形成された正極活物質層１１４とから成る電極構造体シート１３０をチャンバ２１０内に配置する。そして、チャンバ２１０内を減圧するとともに、該減圧雰囲気にて上記配置した電極構造体シート１３０の正極活物質層１１４の表面上に、導電膜成膜処理部２４０により導電膜１１６を成膜する。次いで、上記成膜された導電膜１１６の表面上に、絶縁膜成膜処理部２５０により絶縁膜１２０を成膜する。この実施形態では、導電膜１１６の成膜と、絶縁膜１２０の成膜とを、上記減圧雰囲気が形成された同一のチャンバ２１０内で実行する。また、この実施形態では、電極構造体１３０は、長尺な電極構造体シートであり、該長尺な電極構造体シート１３０の長手方向に導電膜１１６の成膜と絶縁膜１２０の成膜とが連続的に行われる。
【００５９】
本実施形態の製造方法によれば、長尺な電極構造体シートの長手方向に導電膜の成膜と絶縁膜の成膜とが連続的に行われるので、導電膜１１６及び絶縁膜１２０を備えた正極シート１１０を効率よく製造することができる。また、導電膜１１６の成膜と絶縁膜１２０の成膜とを上記減圧雰囲気が形成された同一のチャンバ２１０内で実行するので、導電膜１１６上に意図しない酸化膜等の物質が生成することが抑制される。そのため、高品質な正極シート１１０を製造することができる。
【００６０】
以下、第１の実施形態に係る正極（正極シート）１０を用いて構築されるリチウム二次電池の一実施形態につき、図４及び図５に示す模式図を参照しつつ説明する。
【００６１】
図示するように、本実施形態に係るリチウム二次電池１００は、長尺状の正極シート１０と長尺状の負極シート２０が長尺状のセパレータ４０を介して扁平状に捲回された形態の電極体（捲回電極体）８０が、図示しない非水電解液とともに、該捲回電極体８０を収容し得る形状（箱形）の容器５０に収容された構成を有する。
【００６２】
容器５０は、上端が開放された有底の容器本体５２と、その開口部を塞ぐ蓋体５４とを備える。容器５０を構成する材質としては、アルミニウム、スチール、ＮｉめっきＳＵＳ等の金属材料が好ましく用いられる（本実施形態ではＮｉめっきＳＵＳ）。あるいは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を成形してなる容器５０であってもよい。容器５０の上面（すなわち蓋体５４）には、捲回電極体８０の正極１０と電気的に接続する正極端子７０と、負極２０と電気的に接続する負極端子７２が設けられている。容器５０の内部には、捲回電極体８０が図示しない非水電解液とともに収容される。
【００６３】
本実施形態に係る捲回電極体８０は、正極シート１０の構成を除いては通常のリチウム二次電池の捲回電極体と同様であり、図５に示すように、捲回電極体８０を組み立てる前段階において長尺状（帯状）のシート構造を有している。
【００６４】
正極シート１０は、前述したように、正極集電体１２と、該正極集電体１２の表面に形成された正極活物質層１４と、該正極活物質層の表面を覆う導電膜１６とを備えている。正極活物質層１４は正極シート１０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図５では上側の側縁部分）には付着されず、正極集電体１２を一定の幅にて露出させた正極活物質層非形成部が形成されている。
【００６５】
負極シート２０は、長尺シート状の箔状の負極集電体２２の表面に負極活物質を含む負極活物質層２４が保持された構造を有している。ただし、負極活物質層２４は負極シート２０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図では下側の側縁部分）には付着されず、負極集電体２２を一定の幅にて露出させた負極活物質層非形成部が形成されている。
【００６６】
捲回電極体８０を作製するに際しては、正極シート１０と負極シート２０とがセパレータシート４０を介して積層される。このとき、正極シート１０の正極活物質層非形成部分と負極シート２０の負極活物質層非形成部分とがセパレータシート４０の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート１０と負極シート２０とを幅方向にややずらして重ね合わせる。このように重ね合わせた積層体を捲回することによって捲回電極体８０が作製され得る。
【００６７】
捲回電極体８０の捲回軸方向における中央部分には、捲回コア部分８２（即ち正極シート１０の正極活物質層１４と負極シート２０の負極活物質層２４とセパレータシート４０とが密に積層された部分）が形成される。また、捲回電極体８０の捲回軸方向の両端部には、正極シート１０および負極シート２０の電極活物質層非形成部分がそれぞれ捲回コア部分８２から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分（すなわち正極活物質層１４の非形成部分）８４および負極側はみ出し部分（すなわち負極活物質層２４の非形成部分）８６には、正極リード端子７４および負極リード端子７６がそれぞれ付設されており、上述の正極端子７０および負極端子７２とそれぞれ電気的に接続される。
【００６８】
かかる捲回電極体８０を構成する構成要素は、正極シート１０を除いて、従来のリチウム二次電池の捲回電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、負極シート２０は、長尺状の負極集電体２２の上にリチウム二次電池用負極活物質を主成分とする負極活物質層２４が付与されて形成され得る。負極集電体２２には銅箔その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質としては、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。例えば、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。ここに開示される技術の好ましい適用対象として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料を主成分とする負極活物質が例示される。
【００６９】
正負極シート１０、２０間に使用されるセパレータシート４０の好適例としては、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、合成樹脂製（例えばポリエチレン等のポリオレフィン製）多孔質セパレータシートが好適に使用し得る。
【００７０】
そして、容器本体５２の上端開口部から該本体５２内に捲回電極体８０を収容するとともに適当な電解質を含む電解液を容器本体５２内に配置（注液）する。電解質は例えばＬｉＰＦ６等のリチウム塩である。例えば、適当量（例えば濃度１Ｍ）のＬｉＰＦ６等のリチウム塩をジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒（例えば質量比１：１）に溶解してなる非水電解液を使用することができる。
【００７１】
その後、上記開口部を蓋体５４との溶接等により封止し、本実施形態に係るリチウム二次電池１００の組み立てが完成する。容器５０の封止プロセスや電解質の配置（注液）プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。このようにして本実施形態に係るリチウム二次電池１００の構築が完成する。
【００７２】
このようにして構築されたリチウム二次電池１００は、前述のように集電効率が良好な正極１０を用いて構築されていることから、優れた電池性能を示すものである。例えば、上記正極１０を用いて電池を構築することにより、ハイレート充放電（入出力）特性に優れるリチウム二次電池１００を提供することができる。
【００７３】
以下、本発明を試験例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこの試験例に限定されない。
【００７４】
＜試験例１：正極シートの作製＞
サンプル１では、図１に示すように、正極活物質層１４の表面に導電膜１６を形成した正極シート１０を作製した。まず、正極活物質としてのＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２粉末と、導電材としてのアセチレンブラックと、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを、それらの質量比が９１：６：３となるように水中で混合して正極活物質層形成用ペーストを調製し、これを正極集電体（アルミニウム箔）の片面に塗布して乾燥することにより、該正極集電体１２の片面に正極活物質層１４を形成した。正極活物質層形成用ペーストの塗布量は、乾燥後で約４．８ｍｇ／ｃｍ２（固形分基準）となるように調節した。
【００７５】
次いで、上記得られた正極活物質層１４の表面に多孔質な導電膜１６を形成した。本例では、導電膜として厚さ１００ｎｍの炭化タングステン（ＷＣ）膜を形成した。炭化タングステン膜の形成は、図３の装置を用いてスパッタリングにより行った。スパッタ条件は、炭化タングステンをターゲットとし、Ａｒガス流量を１１．５ｓｃｃｍ、ガス圧力を２〜４×１０−５Ｔｏｒｒ、出力を４００Ｗとした。また、正極活物質層１４の表面だけでなく、正極活物質層１４の端部１４ｂにも炭化タングステンを成膜し、導通部１８を形成した。このようにして正極活物質層の表面に導電膜１６を形成したサンプル１の正極シート１０を得た。
【００７６】
また、サンプル２では、図２に示すように、導電膜（炭化タングステン膜）１１６の表面に多孔質な絶縁膜１２０を形成した正極シート１１０を作製した。本例では、絶縁膜として厚さ５０ｎｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）膜を形成した。アルミナ膜の形成は、図３の装置を用いて真空蒸着により行った。蒸着条件は、アルミナを蒸着材とし、Ａｒガス流量を１１．５ｓｃｃｍ、ガス圧力を２〜４×１０−５Ｔｏｒｒ、パワーを３０ＫＶ、エミッション電流を５０ｍＡとした。このようにして導電膜１１６の表面に絶縁膜１２０を形成した正極シート１１０を得た。なお、導電膜１１６の表面に絶縁膜１２０を形成した点を除いてはサンプル１と同様にして正極シート１１０を作製した。
【００７７】
＜試験例２：正極シートの抵抗値測定＞
上記試験例１で得られたサンプル１、２の各正極シートの電気抵抗値を測定した。電気抵抗値の測定は図６に示す抵抗測定装置を用いて行った。図６に示すように、サンプル１に係る正極シート１０の導電膜１６（サンプル２では絶縁膜１２０）の上にアルミニウム板９２を重ね合わせ、電圧測定端子９６の上下から１ＭＰａの荷重を加えつつ、電流印加装置９４から電流を流したときの電圧変化から正極シートの垂直方向の抵抗値（貫通抵抗）を測定した。この垂直方向の抵抗値が大きいほど正極と負極の短絡時に流れる電流が少なく、電池性能が良好であるといえる。結果を図７のグラフに示す。
【００７８】
図７から明らかなように、導電膜表面に絶縁膜を形成したサンプル２に係る正極シートは、サンプル１に係る正極シートに比べて垂直方向の抵抗値が大きく、電池性能が良好であることが確認できた。
【００７９】
＜試験例３：ハイレート充放電特性試験＞
上記試験例１で得られたサンプル２に係る正極シートを用いてリチウム二次電池（コインセル）を構築し、該電池のハイレート充放電特性を評価した。リチウム二次電池の作製は、以下のようにして行った。
【００８０】
上記正極シートを直径１６ｍｍの円形に打ち抜いて、正極を作製した。この正極（作用極）と、負極（対極）としての金属リチウム（直径１９ｍｍの金属Ｌｉ箔を使用した。）と、セパレータ（直径２２ｍｍ、厚さ０．０２ｍｍの多孔質ポリプロピレンシートを使用した。）とを、非水電解液とともにステンレス製容器に組み込んで、直径２０ｍｍ、厚さ３．２ｍｍ（２０３２型）の図８に示すコインセル６０（充放電性能評価用のハーフセル）を構築した。図８中、符号６１は正極（作用極）を、符号６２は負極（対極）を、符号６３は電解液の含浸したセパレータを、符号６４はガスケットを、符号６５は容器（負極端子）を、符号６６は蓋（正極端子）をそれぞれ示す。なお、非水電解液としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを３：４：３の体積比で含む混合溶媒に支持塩としてのＬｉＰＦ６を約１ｍｏｌ／リットルの濃度で含有させたものを用いた。その後、常法により初期充放電処理（コンディショニング）を行って試験用のリチウム二次電池を得た。
【００８１】
また、比較のために、正極活物質層の表面に導電膜を形成していない従来の正極シートを用いてリチウム二次電池を構築した。従来の正極シートを用いたこと以外は上記と同様にしてリチウム二次電池を構築した。
【００８２】
以上のようにして得られた試験用リチウム二次電池のそれぞれに対して、ハイレート充放電試験を行った。具体的には、２５℃の温度条件にて、端子間電圧が４．１Ｖとなるまで１Ｃ、３０Ｃ、５０Ｃ及び１００Ｃの各定電流で充電し、続いて合計充電時間が１２時間となるまで定電圧で充電した。かかるＣＣ−ＣＶ充電後の電池を、２５℃の温度条件にて、端子間電圧が３．０Ｖとなるまで、１Ｃ、３０Ｃ、５０Ｃ及び１００Ｃの各定電流で放電させて、そのときの電池容量を測定した。結果を図９及び図１０に示す。図９は比較例に係るリチウム二次電池の容量密度（ｍＡｈｇ−１）と電圧（Ｖ）との関係を示した特性図であり、図１０はサンプル２に係るリチウム二次電池の容量密度（ｍＡｈｇ−１）と電圧（Ｖ）との関係を示した特性図である。
【００８３】
図９に示すように、従来の正極シートを用いて構築された比較例に係るリチウム二次電池では、５０Ｃ以上のハイレートになると容量が急激に低下した。これに対し、図１０に示すように、正極活物質層表面に導電膜を形成した正極シートを用いて構築されたリチウム二次電池では、正極活物質層表層部からも集電が可能なため、ハイレートでも容量低下が少なく、５０Ｃで８０ｍＡｈ／ｇ以上、１００Ｃで６５ｍＡｈ／ｇ以上という極めて高い容量を実現できた。この結果から、正極活物質層表面に導電膜を形成した正極シートを用いることにより、ハイレート充放電特性に優れたリチウム二次電池を構築できることが確認できた。
【００８４】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
【００８５】
例えば、電池の種類は上述したリチウムイオン電池に限られず、電極体構成材料や電解質が異なる種々の内容の電池、例えばリチウム金属やリチウム合金を負極とするリチウム二次電池、ニッケル水素電池、あるいはニッケルカドミウム電池であってもよい。また、ここで開示される電極の構成は正極１０に限らず、負極２０にも適用することができる。また、上述した実施形態では、電極活物質層１４を迂回して導電膜１６と電極集電体１２との間を電気的に接続するための導通部１８が電極活物質層１４の側面１４ｂを覆う薄膜である場合を例示したが、これに限定されない。導通部は、電極活物質層とは別体の別部材によって導電膜と電極集電体との間を電気的に接続するものであればよい。例えば、電極活物質層の表裏を貫通する貫通孔（電極活物質層から電極集電体の表面の一部を露出させる貫通孔）を形成し、該貫通孔に導電材料を充填することにより導通部（典型的にはコンタクトホール）を形成してもよい。このような場合でも、電極活物質層を迂回して（即ち電極活物質層内の導電材の導電パスを介さずに）導電膜と電極集電体との間を電気的に接続することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明によれば、ハイレート充放電特性に優れた二次電池（例えばリチウム二次電池）を提供するができる。【００８７】
なお、ここに開示されるいずれかの二次電池は、車両に搭載される電池として適した性能（例えばハイレートで高容量が得られること）を備えたものであり得る。したがって本発明によると、図１１に示すように、ここに開示されるいずれかの二次電池１００を備えた車両１が提供される。特に、該二次電池１００を動力源（典型的には、ハイブリッド車両または電気車両の動力源）として備える車両（例えば自動車）が提供される。【００８８】
また、ここに開示される技術の好ましい適用対象として、５０Ａ以上（例えば５０Ａ〜２５０Ａ）、さらには１００Ａ以上（例えば１００Ａ〜２００Ａ）のハイレート充放電を含む充放電サイクルで使用され得ることが想定される二次電池；理論容量が１Ａｈ以上（さらには３Ａｈ以上）の大容量タイプであって１０Ｃ以上（例えば１０Ｃ〜１００Ｃ）さらには２０Ｃ以上（例えば２０Ｃ〜１００Ｃ）さらには５０Ｃ以上（例えば５０Ｃ〜１００Ｃ）のハイレート充放電を含む充放電サイクルで使用されることが想定される二次電池；等が例示される。
【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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