(57)【要約】【課題】本発明が解決しようとする課題は、入出力特性が向上した電池を実現することができる正極を提供することである。【解決手段】１つの実施形態によれば、正極１が提供される。この正極１は、正極集電体１１と、正極集電体１１上に形成された正極合剤層１２とを含む。正極合剤層１２は、正極活物質を含む。正極合剤層は、水銀圧入法により得られる細孔径分布において最も存在比率が高く、細孔径がＤ1である第１の細孔と、前記細孔径分布において２番目に存在比率が高く、細孔径がＤ2である第２の細孔とを有する。細孔径Ｄ1及び細孔径Ｄ2は、以下の関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８を満たす。第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）は、関係式：２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たす。【選択図】      図１
2014179240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体と、
正極活物質を含み、前記正極集電体上に形成された正極合剤層と
を含み、
前記正極合剤層は、水銀圧入法により得られる細孔径分布において最も存在比率が高く、細孔径がＤ1である第１の細孔と、前記細孔径分布において２番目に存在比率が高く、細孔径がＤ2である第２の細孔とを有し、
前記細孔径Ｄ1及び前記細孔径Ｄ2は、以下の関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８を満たし、
前記細孔径分布から得られる前記第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び前記第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）は、関係式：２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たすことを特徴とする正極。
【請求項２】
前記細孔径Ｄ1は０．２３μｍ〜０．６μｍの範囲内にあり、前記細孔径Ｄ2は０．２５μｍ〜６μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の正極。
【請求項３】
前記正極集電体は、一対の長辺を有した帯状であり、
前記正極集電体は複数の正極集電タブを備え、
前記複数の正極集電タブのそれぞれは、前記一対の長辺の少なくとも一方の長辺上において前記正極集電体から延出しており、
前記複数の正極集電タブのうちの第１の正極集電タブの前記一方の長辺上の中点と、前記第１の正極集電タブと隣り合う第２の正極集電タブの前記一方の長辺上の中点との距離Ｌの半分の長さがｄｘであり、
前記正極集電体の前記長辺の方向に直交する方向における前記正極合剤層の幅がｄｙであり、
前記長さｄｘ及び前記幅ｄｙが関係式：１．１≦ｄｙ／ｄｘ≦２．０を満たすことを特徴とする請求項２に記載の正極。
【請求項４】
請求項１に記載の正極と、
負極と、
を具備することを特徴とする電池。
【請求項５】
前記負極は、０．４Ｖ（対Ｌｉ／Ｌｉ+）以上の電位でリチウムイオンの挿入及び脱離が可能な負極活物質を含むことを特徴とする請求項４に記載の電池。
【請求項６】
前記正極と前記負極との間に位置したセパレータを更に具備し、
前記正極と前記セパレータと前記負極とが捲回されており、
前記正極集電体は、一対の長辺を有した帯状であり、
前記正極集電体は、複数の正極集電タブを備え、
前記複数の正極集電タブのそれぞれは、前記一対の長辺の少なくとも一方の長辺上において前記正極集電体から延出しており、
前記複数の正極集電タブのうちの第１の正極集電タブの前記一方の長辺上の中点と、前記第１の正極集電タブと隣り合う第２の正極集電タブの前記一方の長辺上の中点との距離Ｌの半分の長さがｄｘであり、
前記正極集電体の前記長辺の方向に直交する方向における前記正極合剤層の幅がｄｙであり、
前記長さｄｘ及び前記幅ｄｙが関係式：１．１≦ｄｙ／ｄｘ≦２．０を満たす
ことを特徴とする請求項４に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、正極及び電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりから電動自転車、電動バイク及びフォークリフトなどの電動車の動力として二次電池を使用することが増えている。そのような二次電池は、その用途のために、安全性、長寿命とともに、高い入出力性能を有することが要求される。しかしながら、電極作製の工程において、粒径の大きい活物質を含む電極をプレスすると、活物質が壊砕され、活物質間の距離が生じ、導電が取りにくくなる。このように導電が取りにくくなった電極を用いて電池を作成した場合、入力特性が低下するという問題があった。
【０００３】
水銀圧入法により求められる細孔分布曲線において、２つのピークトップを有しており、小孔径側のピーク（Ｄ1）のピークトップが細孔径１４０〜２２０ｎｍの範囲内に存在し、大孔径側のピーク（Ｄ2）のピークトップが細孔径３３０〜９１０ｎｍの範囲内に存在している正極を用いて、高密度であり且つ非水電解液の浸透性が良好な電池を提供することが行われている。
【０００４】
他方、水銀圧入法により測定される細孔分布において、最大の微分細孔容積を与えるピーク細孔径（Ｄa）が０．８〜５．０μｍ、最大の微分細孔容積の１０％以上の微分細孔容積値を与えるサブピークの細孔径（Ｄb）が０．５〜２．０μｍであるリチウム複合酸化物焼結体を正極組成物（活物質）として用いることも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−５４１３５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２９１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、入出力特性が向上した電池を実現することができる正極と、それを具備する電池とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施形態によれば、正極が提供される。この正極は、正極集電体と、正極集電体上に形成された正極合剤層とを含む。正極合剤層は、正極活物質を含む。正極合剤層は、水銀圧入法により得られる細孔径分布において最も存在比率が高く、細孔径がＤ1である第１の細孔と、前記細孔径分布において２番目に存在比率が高く、細孔径がＤ2である第２の細孔とを有する。細孔径Ｄ1及び細孔径Ｄ2は、以下の関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８を満たす。第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）は、関係式：２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たす。
【０００８】
他の実施形態によれば、電池が提供される。この電池は、第１の実施形態に係る正極と、負極とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る一例の正極の細孔径分布を示すグラフである。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る一例の正極を概略的に示す部分切欠平面図である。
【図３】図３は、第２の実施形態に係る一例の電池の部分切欠斜視図である。
【図４】図４は、図３の電池のＡ部の拡大断面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る電池が具備することができる一例の捲回構造の電極群を概略的に示す部分切欠展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。なお、各図は実施形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる点があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜設計変更することができる。
【００１１】
（第１の実施形態）
第１の実施形態によれば、正極が提供される。この正極は、正極集電体と、正極集電体上に形成された正極合剤層とを含む。正極合剤層は、正極活物質を含む。正極合剤層は、水銀圧入法により得られる細孔径分布において最も存在比率が高く、細孔径がＤ1である第１の細孔と、前記細孔径分布において２番目に存在比率が高く、細孔径がＤ2である第２の細孔とを有する。細孔径Ｄ1及び細孔径Ｄ2は、関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８を満たす。第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）は、関係式：２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たす。正極合剤層における第１の細孔及び第２の細孔のそれぞれの合計体積は、細孔径分布から得られる。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係る一例の正極の細孔径分布を示すグラフである。図１では、横軸に細孔径（μｍ）をとり、縦軸にＬｏｇ微分細孔体積（ｍＬ・ｇ-1）をとっている。各々の細孔径の細孔の合計体積の対数は、各々の細孔径の細孔の存在比率に対応している。図１に示す細孔径分布では、最も存在比率が高い細孔の細孔径Ｄ1は０．２７μｍであり、２番目に存在比率が高い細孔径Ｄ2は０．５１μｍである。
【００１３】
正極合剤層において細孔径Ｄ1及び細孔径Ｄ2が関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８を満たし、第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）が、関係式：２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たす正極は、正極合剤層が、正極合剤層への電解液の十分な浸透を許容できる充填密度を有することができると共に、正極合剤層中での正極活物質間の十分な導電性を保持できる正極活物質間距離を有することができる。正極合剤層への電解液の浸透性が高いほど、正極合剤層中の電極反応が促進される。そのおかげで、第１の実施形態に係る正極は、電極反応を促進することができ且つ十分な導電性を有することができる。よって、第１の実施形態に係る正極は、入出力特性に優れた電池を実現することができる。また、第１の実施形態に係る正極は、上記の通り正極合剤層中の活物質間の導電性が高いので、正極合剤層における導電剤及びバインダの含有量を少なくすることができる。その結果、第１の実施形態に係る正極は、放電容量の低下を防ぐことができる。
【００１４】
正極合剤層において細孔径Ｄ1及び細孔径Ｄ2が関係式：０．１＜Ｄ1／Ｄ2＜０．６５を満たすことが好ましい。正極合剤層において細孔径Ｄ1及び細孔径Ｄ2がこの関係式を満たす正極は、正極合剤層の充填密度と、正極合剤層中の正極活物質間の距離とのバランスがより優れる。そのため、このような正極を用いると、入出力特性により優れた電池を作製することができる。
【００１５】
正極合剤層においてＤ1／Ｄ2が０．０３以下であるということは、第２の細孔の細孔径Ｄ2に対して第１の細孔の細孔径Ｄ1が小さ過ぎる、又は第１の細孔の細孔径Ｄ1に対して第２の細孔の細孔径Ｄ2が大き過ぎることを意味する。細孔径Ｄ2に対して細孔径Ｄ1が小さ過ぎると、正極合剤層の充填密度が高すぎて、正極合剤層への電解液の浸透を阻害する。また、細孔径Ｄ1に対して細孔径Ｄ2が大き過ぎると、正極合剤層における正極活物質間の距離が大き過ぎて、正極活物質間の導電性が低下する。そのため、正極合剤層においてＤ1／Ｄ2が０．０３以下である正極を用いて電池を作製すると、電池の入力特性の低下をもたらす。
【００１６】
正極合剤層においてＤ1／Ｄ2が０．８以上１未満であるということは、第１の細孔の細孔径Ｄ1と第２の細孔の細孔径Ｄ2とが近いことを意味する。
【００１７】
細孔径Ｄ1と細孔径Ｄ2とが近い場合としては、細孔径Ｄ2が細孔径Ｄ1程度に小さい場合が挙げられる。第２の細孔は正極合剤層への電解液の浸透性に寄与し、その寄与度は細孔径Ｄ2の大きさに依存し得る。そのため、第２の細孔の細孔径Ｄ2が第１の細孔の細孔径Ｄ1程度に小さいと、正極合剤層への電解液の浸透性が低下するおそれがある。
【００１８】
また、細孔径Ｄ1と細孔径Ｄ2とが近い場合、細孔径Ｄ1が細孔径Ｄ2程度に大きいこともある。細孔径Ｄ1が細孔径Ｄ2程度に大きくなると、正極合剤層における正極活物質間の距離が大きくなる。そうなると、正極合剤層における導電性が低くなる。
【００１９】
このように、正極合剤層においてＤ1／Ｄ2が０．８以上１未満である正極を用いて電池を作製すると、正極合剤層への電解液の浸透性が低下する又は正極合剤層における正極活物質間の距離が大きくなり、それ故に電池の入力特性の低下をもたらす。
【００２０】
また、正極合剤層においてＤ1／Ｄ2が１以上であるということは、細孔径Ｄ1が細孔径Ｄ2以上であることを意味する。第１の細孔の細孔径Ｄ1が第２の細孔の細孔径Ｄ2以上であると、正極合剤層における正極活物質の距離が大きくなる。そのため、正極合剤層においてＤ1／Ｄ2が１以上である正極を用いて電池を作製すると、正極活物質間の導電性が低下し、電池の入力特性の低下するおそれがある。
【００２１】
正極合剤層において、第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）が、関係式：２．３＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜４．５を満たすことが好ましい。第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）がこの関係式を満たす正極合剤層は、正極合剤層の充填密度と、正極合剤層中の正極活物質間の距離とのバランスがより優れる。そのため、このような正極を用いると、入出力特性により優れた電池を作製することができる。
【００２２】
正極合剤層においてｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）が２以下であるということは、第１の細孔の合計体積が第１の細孔の合計体積に近いこと、すなわち、第２の細孔が多数存在することを意味する。ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）が２以下である正極合剤層では、第２の細孔が多数存在するために活物質間の距離が大きい箇所が多くなり、導電性が低下する。そのため、このような正極合剤層を含む正極を用いて電池を作製すると、正極合剤層における正極活物質間の距離が大きくなるために、電池の入力特性の低下をもたらす。
【００２３】
一方、正極合剤層においてｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）が６以上であるということは、第１の細孔の合計体積が、第２の細孔の合計体積に対して大き過ぎることを意味する。先に述べたように、第２の細孔は、正極合剤層への電解液の浸透性に寄与し得る。ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）が６以上である正極合剤層は、第２の細孔が少なく、そのため正極合剤層への電解液の浸透性に劣る。そのため、このような正極合剤層を含む正極を用いて電池を作製すると、正極合剤層における正極活物質間の距離が大きくなり、電池の入力特性の低下をもたらす。
【００２４】
第１の細孔の細孔径Ｄ1は０．２３μｍ〜０．６μｍの範囲内にあることが好ましく、第２の細孔の細孔径Ｄ2は０．２５μｍ〜６μｍの範囲内にあることが好ましい。正極合剤層において第１の細孔及び第２の細孔の細孔径が上記範囲内にある正極は、正極合剤層の充填密度と、正極合剤層中の正極活物質間の距離とのバランスがより優れる。そのため、このような正極を用いると、入出力特性により優れた電池を作製することができる。第１の細孔の細孔径Ｄ1が０．２５μｍ〜０．５μｍの範囲内にあり、第２の細孔の細孔径Ｄ2が０．３μｍ〜４μｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００２５】
［材料］
次に、第１の実施形態に係る正極が具備する正極合剤層及び正極集電体で用いることができる材料について説明する。
【００２６】
＜正極合剤層＞
正極合剤層は、正極活物質に加え、導電剤及びバインダを含むことができる。導電剤は、集電性能を高め、且つ、正極活物質と正極集電体との接触抵抗を抑えるために配合され得る。バインダは、分散された正極活物質の間隙を埋め、また、正極活物質と正極集電体とを結着させるために配合され得る。
【００２７】
＜正極活物質＞
正極活物質としては、負極活物質と組み合わせて、充放電可能なものを使用することができる。負極活物質として０．４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）の電位でＬｉイオンの挿入及び脱離が可能な負極活物質と組み合わせて充放電可能なものを使用する場合、正極活物質として用いることができるものの例としては、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物などが挙げられる。
【００２８】
＜導電剤＞
導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボン、黒鉛などが挙げられる。
【００２９】
＜バインダ＞
バインダとしては、例えば、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴムなどが挙げられる。
【００３０】
＜正極集電体＞
正極集電体としては、例えば金属箔又は合金箔を用いることができる。金属箔の例としては、アルミニウム箔、銅箔及びニッケル箔などを挙げることができる。合金箔の例としては、アルミニウム合金、銅合金及びニッケル合金などを挙げることができる。
【００３１】
［製造方法］
第１の実施形態に係る正極は、例えば以下のようにして製造することができる。
【００３２】
まず、適当な溶媒、例えばＮ−メチルピロリドン中に正極活物質、任意に導電剤、及びバインダを投入し、混練して、正極スラリーを調製する。混練は、例えば自転・公転ミキサー又はビーズミルを用いて行うことができる。
【００３３】
正極スラリーの調製の際、正極活物質、導電剤及びバインダの配合割合は、正極活物質７３〜９５質量％、導電剤３〜２０質量％、バインダ２〜７質量％の範囲内にすることが好ましい。
【００３４】
上記のようにして得られたスラリーを、正極集電体上に塗布する。塗布したスラリーを乾燥させ、プレスをすることによって、正極集電体と、この正極集電体上に形成された正極合剤層とを含む正極を得ることができる。
【００３５】
次に、正極合剤層における細孔径分布の制御方法について説明する。
【００３６】
正極合剤層における細孔径分布は、例えば、分散に供する正極活物質の粒径の選択、正極合剤層を形成するためのスラリーの分散条件の変更、及び正極合剤層プレス条件の変更によって制御することができる。
【００３７】
スラリーを作製するのに自転・公転ミキサーを使用する場合、例えば自転・公転ミキサーによるスラリー分散条件を変えることにより、正極活物質の粒径を制御することができ、その結果得られるスラリーを用いて作製する正極合剤層の細孔径分布を制御することができる。
【００３８】
スラリーの分散条件としては、自転・公転ミキサーの回転数、回転時間、及びビーズ径などが挙げられる。  
自転・公転ミキサーの回転数を上げると、ビーズ同士の衝突回数が増える。その結果、このスラリーを用いて得られる正極合剤層において正極構成成分が密になり、正極合剤層の細孔径が小さくなる。一方、自転・公転ミキサーの回転数を下げると、ビーズ同士の衝突回数が減る。その結果、このスラリーを用いて得られる正極合剤層において正極構成成分が粗になり、正極合剤層の細孔径が大きくなる。
【００３９】
また、自転・公転ミキサーの回転時間を長くすると、ビーズ同士の衝突回数が増える。その結果、このスラリーを用いて得られる正極合剤層において正極構成成分が密になり、正極合剤層の細孔径が小さくなる。一方、自転・公転ミキサーの回転時間を短くすると、ビーズ同士の衝突回数が減る。その結果、このスラリーを用いて得られる正極合剤層において正極構成成分が粗になり、正極合剤層の細孔径が大きくなる。
【００４０】
さらに、ビーズ径を小さくすると、ビーズの接触面積が大きくなる。その結果、このスラリーを用いて得られる正極合剤層において正極構成成分が密になり、正極合剤層の細孔径が小さくなる。一方、ビーズ径を大きくすると、ビーズの接触面積が小さくなる。その結果、このスラリーを用いて得られる正極合剤層において正極構成成分が粗になり、正極合剤層の細孔径が大きくなる。
【００４１】
第１の実施形態に係る正極は、製造しようとする電池の要請に応じて、様々な形態を採用することができる。
【００４２】
例えば、第１の実施形態に係る正極は、図２に示す構造を有することもできる。
【００４３】
図２は、第１の実施形態に係る一例の正極を概略的に示す部分切欠平面図である。
【００４４】
図２に示す正極１は、正極集電体１１と、正極集電体１１上に形成された正極合剤層１２とを含む。図２では、正極１のうち、図の右側に示す一方の端部を、正極合剤層１２を省略して示している。
【００４５】
正極集電体１１は、第１の方向（Ｉ）に延びた帯状である。正極集電体１１は、一対の長辺１１ａと、一対の短辺１１ｂとを有する。
【００４６】
正極集電体１１は、短冊状のｎ個の正極集電タブ１３1〜１３nを備えている。ｎ個の正極集電タブ１３1〜１３nのそれぞれは、一対の長辺の一方の長辺上において、正極集電体１１から延出している。
【００４７】
図２に示す正極１では、ｎ個の正極集電タブ１３1〜１３nのうちの１つの正極集電タブ１３の正極集電体１１の一方の長辺１１ａ上における中点と第１の方向（Ｉ）においてこの正極集電タブ１３と隣り合うもう１つの正極集電タブ１３の正極集電体１１の一方の長辺１１ａ上における中点との間の距離Ｌの半分の長さｄｘと、正極集電体１１の長辺１１ａの方向に直交する方向における正極合剤層１２の幅ｄｙとが、関係式：１．１≦ｄｙ／ｄｘ≦２．０を満たしている。すなわち、図２に示す正極１では、図の最も左側に位置する第１の正極集電タブ１３1の正極集電体１１の一方の長辺１１ａ上における中点と左から２番目に位置する第２の正極集電タブ１３2の正極集電体１１の一方の長辺１１ａ上における中点との間の距離Ｌ1の半分の長さｄｘ1と、正極集電体１１の長辺１１ａの方向に直交する方向における正極合剤層１２の幅ｄｙ1とが、関係式：１．１≦ｄｙ1／ｄｘ1≦２．０を満たす。同様に、第２の正極集電タブ１３2の正極集電体１１の一方の長辺１１ａ上における中点と左から３番目に位置する第３の正極集電タブ１３3の正極集電体１１の一方の長辺１１ａ上における中点の間の距離Ｌ2の半分の長さｄｘ2と、正極集電体１１の長辺１１ａの方向に直交する方向における正極合剤層１２の幅ｄｙ2とが、関係式：１．１≦ｄｙ2／ｄｘ2≦２．０を満たす。図示はしていないが、第３の正極集電タブ１３3以降に関しても、長さｄｘn-1及び幅ｄｙn-1が、関係式：１．１≦ｄｙn-1／ｄｘn-1≦２．０を満たす。
【００４８】
長さｄｘ及び幅ｄｙが１．１≦ｄｙ／ｄｘを満たす正極１では、正極合剤層１２に含まれ且つ正極集電タブ１３からの距離が最も長い正極活物質、即ち、正極集電タブ１３から第１の方向（Ｉ）において長さｄｘだけ離れた位置Ｍから第２の方向（ＩＩ）において幅ｄｙだけ離れた、正極集電タブ１３が延出していない長辺１１ａ上である位置ｍにある正極活物質からの、正極集電タブ１３までの距離を短くすることができる。正極集電タブ１３までの距離が短いほど、電子の移動距離を短くすることができ、その結果、正極１１を具備する電池の抵抗値を下げることができる。そのため、図２に示す正極１を用いると、入出力特性により優れた電池を作製することができる。
【００４９】
また、長さｄｘ及び幅ｄｙがｄｙ／ｄｘ≦２．０である正極１では、正極集電タブ１３の形成工程にかかるコストに対する電子の移動距離を短くする効果、すなわち入出力特性向上に関する費用対効果により優れる電池を提供することができる。
【００５０】
長さｄｘ及び幅ｄｙが関係式：１．５≦ｄｙ／ｄｘ≦１．９を満すことがより好ましい。このような正極１は、入出力特性にさらに優れ、入出力特性向上に関する費用対効果にさらに優れる電池を提供することができる。
【００５１】
以上説明した第１の実施形態に係る正極は、関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８を満たす。細孔径分布から得られる第１の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ1）及び第２の細孔の合計体積Ｖ（Ｄ2）は、関係式：２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たす。この正極は、正極合剤層が、正極合剤層への電解液の十分な浸透を許容できる充填密度を有することができると共に、正極合剤層中での正極活物質間の十分な導電性を保持できる正極活物質間距離を有することができる。よって、第１の実施形態に係る正極は、入出力特性に優れた電池を実現することができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態によれば、電池が提供される。この電池は、第１の実施形態に係る正極と、負極とを具備する。
【００５３】
先に述べたように、第１の実施形態に係る正極は、入出力特性に優れた電池を実現できるものである。よって、第２の実施形態に係る電池は、優れた入出力特性を有することができる。
【００５４】
負極は、０．４Ｖ（対Ｌｉ／Ｌｉ+）以上の電位でリチウムイオンの挿入及び脱離が可能な負極活物質を含むことが好ましい。このような負極を具備した第２の実施形態に係る電池は、充放電によるリチウムの析出を抑えることができる。よって、このような電池は、急速充放電特性により優れる。
【００５５】
電池が具備する正極の正極合剤層における細孔径分布は、例えば、以下の手順で得ることができる。まず、電池を完全放電させる、例えば電圧が０．５Ｖ未満に下がるまで放電させる。次に、電池を解体して正極を取り出す。取り出した正極を電池の電解液と同様の溶媒で洗浄する。かくして得られた試料に対して水銀圧入法を用いることによって、正極合剤層の細孔径分布を得ることができる。
【００５６】
次に、第２の実施形態に係る電池の一例を詳細に説明する。
【００５７】
この例の非水電解質電池は、電極群を具備する。
【００５８】
電極群は、第１の実施形態に係る正極と、負極とを備える。電極群は、更に、正極及び負極の間に位置したセパレータとを備えることができる。
【００５９】
正極は電極群から延出した正極集電タブを含むことができる。同様に、負極は電極群から延出した負極集電タブを含むことができる。
【００６０】
この例の電池は、容器を更に具備することができる。電極群は、この容器内に収納され得る。容器は、電解液を更に収納することができる。電解液は、容器内に収納された電極群に含浸され得る。
【００６１】
この例の電池は、容器に固定された正極端子及び負極端子を更に具備することができる。正極端子は、正極の正極集電タブに電気的に接続され得る。負極端子は、負極の負極集電タブに電気的に接続され得る。
【００６２】
次に、第２の実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる各構成部材について説明する。
【００６３】
（１）負極
負極は、先に説明したように、負極集電体と、負極集電体上に形成された負極合剤層とを含む。また、負極合剤層は、負極活物質に加え、導電剤及びバインダを含むことができる。導電剤は、集電性能を高め、且つ、負極活物質と負極集電体との接触抵抗を抑えるために配合され得る。バインダは、分散された負極活物質の間隙を埋め、また、負極活物質と負極集電体とを結着させるために配合され得る。
【００６４】
［材料］
以下に、負極活物質、導電剤、バインダ及び負極集電体として用いることができる材料を説明する。
【００６５】
＜負極活物質＞
０．４Ｖ（対Ｌｉ／Ｌｉ+）以上の電位でリチウムイオンの挿入及び脱離が可能な負極活物質としては、例えばＬｉ4+xＴｉ5Ｏ12（ｘは充放電反応により−１≦ｘ≦３の範囲で変化する）で表されるスピネル型チタン酸リチウム、ラムステライド型Ｌｉ2+xＴｉ3Ｏ7（ｘは充放電反応により−１≦ｘ≦３の範囲で変化する）、ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物などが挙げられる。ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物としては、例えば、ＴｉＯ2−Ｐ2Ｏ5、ＴｉＯ2−Ｖ2Ｏ5、ＴｉＯ2−Ｐ2Ｏ5−ＳｎＯ2、ＴｉＯ2−Ｐ2Ｏ5−ＭＯ（ＭはＣｕ、Ｎｉ及びＦｅからなる群より選択される少なくとも１つの元素）を挙げることができる。これらの金属複合酸化物は、充電によりリチウムが挿入されることでリチウムチタン複合酸化物に変化する。リチウムチタン複合酸化物のうち、スピネル型チタン酸リチウムがサイクル特性に優れ、好ましい。
【００６６】
負極活物質はその他の活物質を含んでもよく、例えば炭素質物または金属化合物が挙げられる。
【００６７】
炭素質物としては、例えば天然黒鉛、人造黒鉛、コークス、気相成長炭素繊維、メソフェーズピッチ系炭素繊維、球状炭素、樹脂焼成炭素を挙げることができる。より好ましい炭素質物として、気相成長炭素繊維、メソフェーズピッチ系炭素繊維、球状炭素が挙げられる。炭素質物は、Ｘ線回折による（００２）面の面間隔ｄ００２が０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
金属化合物としては、金属硫化物、金属窒化物を用いることができる。金属硫化物としては例えばＴｉＳ2のような硫化チタン、例えばＭｏＳ2のような硫化モリブデン、例えばＦｅＳ、ＦｅＳ2、ＬｉｘＦｅＳ2のような硫化鉄を用いることができる。金属窒化物としては、例えばリチウムコバルト窒化物（例えばＬｉsＣｏtＮ、０＜ｓ＜４，０＜ｔ＜０．５）を用いることができる。
【００６９】
＜導電剤＞
導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が挙げられる。
【００７０】
＜バインダ＞
バインダの例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、及びスチレンブタジェンゴムが挙げられる。
【００７１】
＜負極集電体＞
負極活物質がリチウムイオンを吸蔵及び放出できる物質である場合、負極集電体としては、該負極活物質のリチウムイオン吸蔵及び放出電位において電気化学的に安定である材料を用いることができる。負極集電体は、銅、ニッケル、ステンレス及びアルミニウムから選択される少なくとも１種類から作られる金属箔、又はＭｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びＳｉから選択される少なくとも１種類の元素を含むアルミニウム合金から作られる合金箔であることが好ましい。
【００７２】
負極集電体の形状は、この例の負極を用いる電池の用途に応じて、様々なものを用いることができる。
【００７３】
［製造方法］
負極は、例えば、以下の方法によって作製することができる。
【００７４】
まず、負極活物質、バインダ及び必要な場合には導電剤を、汎用されている溶媒、例えばＮ−メチルピロリドン中で懸濁させ、負極作製用スラリーを調製する。
【００７５】
スラリーの調製の際、負極活物質、導電剤及びバインダは、それぞれ６８質量％以上９６質量％以下、２質量％以上１６質量％以下及び２質量％以上１６質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤の量を２質量％以上とすることにより、負極合剤層の集電性能を向上させることができる。また、バインダの量を２質量％以上とすることにより、負極合剤層と負極集電体との結着性を高めることができ、優れたサイクル特性を期待できる。一方、導電剤及びバインダはそれぞれ１６質量％以下にすることが高容量化を図る上で好ましい。
【００７６】
上記のようにして得られたスラリーを、負極集電体上に塗布する。塗布したスラリーを乾燥させ、プレスをすることによって、負極集電体と、この負極集電体上に形成された負極合剤層とを含む負極を得ることができる。
【００７７】
負極は、製造しようとする電池の要請に応じて、様々な形態を採用することができる。
【００７８】
（２）セパレータ
セパレータとしては、絶縁性を有するものであれば特に限定されないが、ポリオレフィン、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、及びビニロンのようなポリマーで作られた多孔質フィルム又は不織布を用いることができる。セパレータの材料は１種類であってもよいし、又は２種類以上を組合せて用いてもよい。
【００７９】
（３）電極群
電極群は、正極、セパレータ及び負極を積層したものを捲回した捲回型構造であってもよいし、複数の正極及び複数の負極を間にセパレータを介して交互に積層させたスタック型構造であってもよいし、又はその他の構造を有していてもよい。
【００８０】
（４）電解液
電解液としては、非水電解質を用いることができる。
【００８１】
非水電解質は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解される電解質塩を含む。非水溶媒中にはポリマーを含んでもよい。
【００８２】
電解質塩は、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ（ビストリフルオロメタンスルホニルアミドリチウム；通称ＬｉＴＦＳＩ）、ＬｉＣＦ3ＳＯ3（通称ＬｉＴＦＳ）、Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2Ｎ（ビスペンタフルオロエタンスルホニルアミドリチウム；通称ＬｉＢＥＴＩ）、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ビスオキサラトホウ酸リチウム｛ＬｉＢ（Ｃ2Ｏ4）2、通称；ＬｉＢＯＢ｝、ジフルオロ（トリフルオロ−２−オキシド−２−トリフルオロ−メチルプロピオナト（２−）−０，０）ホウ酸リチウム｛ＬｉＢＦ2ＯＣＯＯＣ（ＣＦ3）2、通称；ＬｉＢＦ2（ＨＨＩＢ）｝のようなリチウム塩を用いることができる。これらの電解質塩は一種類で使用してもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。特にＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4が好ましい。
【００８３】
電解質塩濃度は、１〜３モル／Ｌの範囲内にすることが好ましい。このような電解質濃度の規定によって、電解質塩濃度の上昇による粘度増加の影響を抑えつつ、高負荷電流を流した場合の性能をより向上することが可能になる。
【００８４】
非水溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状カーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）やジメチルカーボネート（ＤＭＣ）あるいはメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）もしくはジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）などの鎖状カーボネート、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＨＦ）、１，３−ジオキソラン、スルホラン、アセトニトリル（ＡＮ）を用いることができる。これらの溶媒は一種類で使用してもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。環状カーボネート及び／または鎖状カーボネートを含む非水溶媒が好ましい。
【００８５】
或いは、第２の実施形態に係る電池の電池反応にリチウムイオンが関与しない場合、電解液は水溶液でもよい。
【００８６】
（５）容器
電極群及び非水電解質を収容する容器としては、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレスなどからなる金属缶で角形の形状のものを使用することができる。
【００８７】
或いは、容器としては、金属缶の代わりに、ラミネートフィルムからなる外装容器を使用することが可能である。ラミネートフィルムには、金属箔に樹脂フィルムで被覆された多層フィルムを使用することが好ましい。樹脂としてポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの高分子を用いることができる。ラミネートフィルムの厚さは０．２ｍｍ以下にすることが望ましい。
【００８８】
容器の形状は、第２の実施形態に係る電池の用途に依存し得る。例えば、容器の形状は、角型、円筒型、薄型、コイン型等にすることができる。
【００８９】
次に、図面を参照しながら、第２の実施形態の一例を説明する。
【００９０】
図３は、第２の実施形態に係る一例の電池の部分切欠斜視図である。図４は、図３の電池のＡ部の拡大断面図である。
【００９１】
図３及び図４に示す電池１０は、捲回型構造を有する電極群２０と、電極群２０に含浸された非水電解質（図示しない）と、電極群２０及び非水電解質を収納する容器３０とを具備する。
【００９２】
電極群２０は、帯状の正極１と、帯状の負極２と、帯状のセパレータ３とを備える。セパレータ３は、正極１と負極２との間に挟持されている。このような捲回型構造の電極群２０は、例えば、正極１と負極２とに間にセパレータ３が位置するように正極１、セパレータ３及び負極２を積層して形成した積層物を、負極２を外側にして渦巻状に捲回し、プレス成型することにより形成できる。
【００９３】
正極１は、帯状の正極集電体１１と、正極集電体１１の両方の表面上に形成された正極合剤層１２とを含む。正極集電体１１の表面に正極合剤層１２が形成されていない部分には、正極集電タブ１３が設けられている。
【００９４】
負極２は、帯状の負極集電体２１と、負極集電体２１の表面の一部上形成された負極合剤層２２とを含む。負極集電体２１の表面に負極合剤層２２が形成されていない部分には、負極集電タブ２３が設けられている。
【００９５】
最外殻の負極２は、図４に示すように負極集電体２１の内面側の片面のみに負極合剤層２２が形成された構成を有する。その他の負極２は、負極集電体２１の両面に負極合剤層２２が形成されている。
【００９６】
捲回型構造の電極群１及び非水電解質を収納する容器３０は、一端に開口部を有する金属製の有底矩形筒状容器である。この開口部は、例えばレーザー溶接などによって溶接された封口板３１により封止されている。
【００９７】
封口板３１には、正極端子３２が嵌め込まれた状態で固定されている。正極端子３２は、正極集電タブ１３に電気的に接続されている。正極集電タブ１３と正極端子３２との接続は、例えばレーザー溶接などの溶接によって行われている。
【００９８】
また、封口板３１には、負極端子３３が絶縁性のガスケット３４を介して嵌め込まれた状態で固定されている。負極端子３３は、負極集電タブ２３に電気的に接続されている。負極集電タブ２３と負極端子３３との接続は、例えばレーザー溶接などの溶接によって行われている。
【００９９】
封口板３１は、図示していないが、電解液注入口を備えている。非水電解質は、封口板３１が備えた電解液注入口を通して、容器３０内に注入することができる。
【０１００】
第２の実施形態に係る電池は、図２を参照しながら説明した正極１を含むことができる。また、第２の実施形態に係る電池は、図２を参照しながら説明した正極１の構造と同様の構造を有する負極２を含むことができる。
【０１０１】
以下に、第２の実施形態に係る電池が具備することができる電極群の一例を、図面を参照しながら説明する。
【０１０２】
図５は、第２の実施形態に係る電池が具備することができる一例の捲回構造の電極群を概略的に示す部分切欠展開図である。
【０１０３】
図５に示す電極群２０は、正極１と、負極２と、正極１と負極２との間に配されたセパレータ３とを含む。図５の右側に示す一方の端部（Ａ）では、電極群２０のうち最表面にある１つの正極合剤層１２を省略して、正極集電体１１を示している。また、図５の左側に示すもう一方の端部（Ｂ）では、正極１、セパレータ３及び１つの負極合剤層２２を省略して、負極集電体２１を示している。図５の左側に示す端部（Ｂ）の右側に隣接する部分（Ｃ）では、電極群２０のうち正極１及びセパレータ３を省略して、負極２を示している。さらに、この部分（Ｃ）の右側に隣接する部分（Ｄ）は、正極１を省略して、セパレータ３を示している。
【０１０４】
正極１は、図２に示す構造を有する正極である。すなわち、正極１は、関係式：１．１≦ｄｙ／ｄｘ≦２．０を満たす。
【０１０５】
負極２は、正極１と同様の構造を有する。
【０１０６】
すなわち、負極２は、正極１と同じく、第１の方向（Ｉ）に延びた帯状である。また、負極２は、負極集電体２１と、負極集電体２１上に形成された負極合剤層２２とを含む。また、負極集電体２１は、一対の長辺２１ａと、一対の短辺２１ｂとを有する。そして、負極集電体２１は複数の負極集電タブ２３を備えている。複数の負極集電タブ２３のそれぞれは、一対の長辺２１ａの一方の長辺において、負極集電体２１から延出している。
【０１０７】
更に、負極２では、複数の負極集電タブ２３のうちの１つの負極集電タブ２３の負極集電体２１の一方の長辺２１ａ上における中点と、第１の方向（Ｉ）においてこの負極集電タブ２３と隣り合うもう１つの負極集電タブ２３の負極集電体２１の一方の長辺２１ａ上における中点との間の距離Ｌ’の半分の長さｄｘ’と、負極集電体２１の長辺２１ａの方向に直交する方向における負極合剤層２２の幅ｄｙ’が、関係式：１．１≦ｄｙ’／ｄｘ’≦２．０を満たす。
【０１０８】
正極１及び負極２は、間にセパレータ３を挟み且つ正極集電タブ１３と負極集電タブ２３とが重ならないように積層されている。正極集電タブ１３と負極集電タブ２３との間の距離は、封口板３１に固定された正極端子３２と負極端子３３との距離に対応していればよく、特に限定はされない。
【０１０９】
図５に示す電極群２０は、第２の方向に延びた軸を中心にして、捲回することができる。電極群２０は、複数の正極集電タブ１３が互いに重なり合い且つ複数の負極集電タブ２３が互いに重なり合うように捲回することができる。
【０１１０】
このような電極群２０を具備する電池１０は、正極集電タブ１３から最も離れたところｍにある正極活物質から正極集電タブ１３までの距離を短くすることができる。同様に、この電池１０は、負極集電タブ２３から最も離れたところ、すなわち負極集電タブ２３から第１の方向（Ｉ）において長さｄｘだけ離れた位置Ｍ’から第２の方向（ＩＩ）において幅ｄｙ’だけ離れた、負極集電タブ２３が延出していない長辺２１ａ上である位置ｍ’にある負極活物質から負極集電タブ２３までの距離を短くすることができる。そのため、このような電池１０では、電子の移動距離を短くすることができ、その結果、抵抗値を下げることができる。そのため、このような電池１０は、より優れた入出力特性を示すことができる。
【０１１１】
また、このような電池１０は、入出力特性向上に関する費用対効果により優れる。
【０１１２】
以上説明した第２の実施形態によれば、電池が提供される。この電池は、第１の実施形態に係る正極を含むため、優れた入出力特性を有することができる。
【０１１３】
［実施例］
以下に例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、発明の主旨を超えない限り本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。
【０１１４】
（実施例１）
１．非水電解質電池１０の作製
実施例１では、以下のようにして、図３、図４及び図５に示す角型の非水電解質電池１０を作製した。
【０１１５】
［正極作製用スラリーの調製］
正極活物質としてのリチウムマンガン酸化物ＬｉＭｎ2Ｏ4（平均粒径：１３．５μｍ）及びリチウムコバルト酸化物ＬｉＣｏＯ2（平均粒径：６.１μｍ）、導電剤としてのアセチレンブラック、並びにバインダとしてのポリビニリデンフルオライドＰＶｄＦをＮ−メチルピロリドン中に懸濁させて、正極作製用スラリーを得た。Ｎ−メチルピロリドンに投入したリチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、アセチレンブラック及びＰＶｄＦの質量比は、それぞれ、７０質量％、２０質量％、７質量％及び３質量％であった。
【０１１６】
正極作製用スラリーの分散は、自転・公転ミキサーであるＴＨＩＮＫＹ製錬太郎（ＡＲＥ−２５０）を用いて行った。分散条件は、回転数２０００ｒｐｍ、回転時間５ｍｉｎ、ビーズ径φ２（ジルコニアビーズ）、ビーズの充填率８０％とした。
【０１１７】
［正極１の作製］
正極集電体１１として、厚さが１５μｍであるアルミニウム箔を準備した。正極集電体１１は、第１の方向（Ｉ）に延び、この第１の方向に直交する第２の方向（ＩＩ）に幅を有する帯形状を有していた。
【０１１８】
先に説明したように調製した正極作製用スラリーを、電極目付けが６５ｇ／ｍ2となるように調整しながら、正極集電体１１の両面に塗布した。スラリー塗布の際、正極集電体１１の表面の一部に第１の方向（Ｉ）に延びた帯状のスラリー未塗布部を残した。次に、スラリーを塗布した正極集電体１１を乾燥させた。
【０１１９】
乾燥後、正極集電体１１のスラリー塗布部の幅を７５ｍｍに裁断し、裁断後、スラリー未塗布部を打ち抜き成形して、正極集電体１１の第１の方向（Ｉ）に延びた一方の長辺１１ａにおいて正極集電体１１から延出した３０個の正極集電タブ１３を設けた。２つの正極集電タブ１３の間隔は、一方の端部に最も近い正極集電タブ１３とその隣の正極集電タブ１３との間隔を９５ｍｍとし、それ以降は、他方の端部に向かうにつれてその間隔が０．９５ｍｍずつ広がるようにした。すなわち、２つの正極集電タブ１３の間隔を、９５ｍｍ、９５．９５（９５＋０．９５×１）ｍｍ、９６．９（９５＋０．９５×２）ｍｍ、…、１２２．５５（９５＋０．９５×２９）ｍｍとした。また、正極集電体１１の一方の端部からそれに最も近い正極集電タブ１３までの間隔は３０ｍｍであり、他方の端部からそれに最も近い正極集電タブ１３までの間隔は５０ｍｍとした。
【０１２０】
正極集電体１１のスラリー塗布部の幅ｄｙ、すなわち７５ｍｍの、隣り合う正極集電タブ１３の間隔Ｌの半分の長さｄｘに対する比（ｄｙ／ｄｘ）は、１．２２〜１．５８の間にあった。
【０１２１】
その後、打ち抜き成形した正極集電体１１をプレス荷重６０Ｎにてプレスした。かくして、正極集電体１１と、正極集電体１１上に形成された正極合剤層１２とを含み、正極集電体１１から延出した３０個の正極集電タブ１３を有する正極１を作製した。
【０１２２】
［負極作製用スラリーの調製］
負極活物質としてのスピネル型チタン酸リチウムＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12及びバインダとしてのＰＶｄＦをＮ−メチルピロリドン中に懸濁させて、負極作製用スラリーを得た。Ｎ−メチルピロリドンに投入したチタン酸リチウム及びＰＶｄＦの質量比は、それぞれ、９５質量％及び５質量％であった。
【０１２３】
［負極２の作製］
負極集電体２１として、厚さが１５μｍであるアルミニウム箔を準備した。負極集電体２１は、第１の方向（Ｉ）に延び、この第１の方向に直交する第２の方向（ＩＩ）に幅を有する帯形状を有していた。
【０１２４】
先に説明したように調製した負極作製用スラリーを、電極目付けが３５ｇ／ｍ2となるように調整しながら、負極集電体２１の両面に塗布した。スラリー塗布の際、負極集電体２１の表面の一部に第１の方向（Ｉ）に延びた帯状のスラリー未塗布部を残した。次に、スラリーを塗布した負極集電体２１を乾燥させた。
【０１２５】
乾燥後、負極集電体２１のスラリー塗布部の幅を７８ｍｍに裁断し、スラリー未塗布部の幅を２８．５ｍｍに裁断した。裁断後、スラリー未塗布部を打ち抜き成形して、負極集電体２１の第１の方向（Ｉ）に延びた一方の長辺上において負極集電体２１から延出した３１個の負極集電タブ２３を設けた。２つの負極集電タブ２３の間隔は、一方の端部に最も近い負極集電タブ２３とその隣の負極集電タブ２３との間隔を９５ｍｍとし、それ以降は、他方の端部に向かうにつれてその間隔が０．９６ｍｍずつ広がるようにした。すなわち、２つの負極集電タブ２３の間隔を、９５ｍｍ、９５．９６（９５＋０．９６×１）ｍｍ、９６．９２（９５＋０．９６×２）ｍｍ、…、１２３．８（９５＋０．９６×３０）ｍｍとした。また、負極集電体２１の一方の端部からそれに最も近い負極集電タブ２３までの間隔は５ｍｍであり、他方の端部からそれに最も近い負極集電タブ２３までの間隔は５０ｍｍとした。
【０１２６】
その後、打ち抜き成形した負極集電体２１をプレスし、密度が２．３ｇ／ｃｍ3である負極合剤層２２を得た。かくして、負極集電体２１と、負極集電体２１上に形成された負極合剤層２２とを含み、負極集電体２１から延出した３１個の負極集電タブ２３を有する負極２を作製した。
【０１２７】
［電極群２０の作製］
上記のように作製した正極１及び負極２を、間にセパレータ３を挟んで重ね合わせた。セパレータ３としては厚さが２０μｍであり、幅が８５ｍｍであるセルロース製のセパレータを用いた。重ね合わせの際、３０個の正極集電タブ１３と３１個の負極集電タブ２３とが隣り合うが重なり合わないように積層させた。かくして得られた積層体を、正極集電体１１及び負極集電体２１の幅方向に延びた軸を中心にして捲回した。この際、３０個の正極集電タブ１３が互いに重なり合い、且つ３１個の負極集電タブ２３が重なり合うようにして捲回を行った。
【０１２８】
上記のように捲回した正極１、負極２及びセパレータ３に、８０℃での熱プレスを供し、絶縁テープで固定した。かくして、正極１、負極２及び正極１と負極２との間に位置したセパレータ３を備える捲回型の電極群２０を得た。
【０１２９】
［電池１０の組み立て］
先に説明したようにして得られた電極群２０を、開口部を有したアルミニウム製の有底角型の容器３０内に収納した。この際、正極集電タブ１３及び負極集電タブ２３がこの開口部に向き合う電極群２０の端面から延出するようにした。
【０１３０】
次に、アルミニウム製の矩形の封口板３１を準備した。封口板３１は、図示しない３つの開口部が設けられていた。３つの開口部のうちの１つには、角柱の正極端子３１が嵌め込まれて固定されていた。３つの開口部のうちの他の１つには、絶縁性のガスケット３４を介して、角柱の負極端子３３が嵌め込まれて固定されていた。３つの開口部のうちの残りの１つは、非水電解質を注入するための電解液注入口であった。
【０１３１】
次に、正極端子３２の一端と電極群２０の正極集電タブ１３とを、レーザー溶接によって電気的に接続した。同様に負極端子３３の一端と電極群２０の負極集電タブ２３とを、レーザー溶接によって電気的に接続した。
【０１３２】
次に、封口板３１の周縁部を、容器３０の開口部を塞ぐように、容器３０に溶接した。
【０１３３】
次に、非水電解質を調製した。非水電解質は、プロピレンカーボネート（ＰＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を１：１の容積比で混合して調製した非水溶媒に、六フッ化リン酸リチウムＬｉＰＦ6を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させ、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）を０．５ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させて調製した。
【０１３４】
次に、上記のようにして調製した非水電解質を、封口板３１に設けられた電解液注入口を介して容器３０内に注入した。次に、電解液注入口の周縁部に封止蓋を溶接することにより、電池１０を組み立てた。
【０１３５】
［細孔径分布の測定］
実施例１の正極１の細孔径分布を、以下に説明する方法で測定した。
【０１３６】
測定装置には、島津オートポア9520形を用いた。試料は、正極を約２５×２５ｍｍ2サイズに切断し、これを折りたたんで測定セルに採り、初期圧２０ｋＰａ（約３ｐｓｉａ、細孔直径約６０μｍ相当）の条件で測定した。３試料の平均値を測定結果として用いた。データ整理に当り、細孔比表面積は、細孔の形状を円筒形として計算した。Log微分細孔体積分布曲線の細孔直径が０．０３μｍ以上、０．２μｍ以下の範囲にピークの頂点が存在するときに、この範囲にピークが存在すると認定した。
【０１３７】
なお、水銀圧入法の解析原理はWashburnの式（Ｂ）に基づく。
【０１３８】
Ｄ＝−４γｃｏｓθ／Ｐ      （Ｂ）式
ここで、Ｐは加える圧力、Ｄは細孔直径、γは水銀の表面張力（４８０dyne・ｃｍ-1）、θは水銀と細孔壁面の接触角で１４０°である。γ、θは定数であるからWashburnの式より、加えた圧力Ｐと細孔直径Ｄの関係が求められ、そのときの水銀侵入体積を測定することにより、細孔直径とその体積分布を導くことができる。測定法・原理等の詳細は、神保元ニら：「微粒子ハンドブック」朝倉書店、（１９９１）、早川宗八郎編：「粉体物性測定法」朝倉書店（１９７８）などを参照されたい。
【０１３９】
細孔径分布から、最も存在比率の高い細孔の細孔径Ｄ1が０．０７μｍであり、２番目に存在比率が高い細孔径Ｄ2が０．０９μｍであることが分かった。また、細孔径分布から、細孔径が０．０７μｍである細孔の合計体積の対数ｌｏｇＶ（Ｄ1）の、細孔径が０．０９μｍである細孔の合計体積の対数ｌｏｇＶ（Ｄ2）に対する比（ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2））は、４．０３であることがわかった。
【０１４０】
この測定から、下記の条件で正極１を作製することによって、上記のような細孔径分布が得られたことが分かった。
【０１４１】
・正極活物質  平均粒径が１３．５μｍであるリチウムマンガン酸化物ＬｉＭｎ2Ｏ4及び平均粒径が６.１μｍであるリチウムコバルト酸化物ＬｉＣｏＯ2；
・導電剤：アセチレンブラック；
・バインダ：ポリビニリデンフルオライドＰＶｄＦ；
・溶媒：Ｎ−メチルピロリドン；
・混合比：（リチウムマンガン酸化物）７０質量％；（リチウムコバルト酸化物）２０質量％；（導電剤）７質量％；（バインダ）３質量％；
・分散装置：アイメックス製ニュービスコミル（ＮＶＭ−２）；
・分散条件：回転数２０００ｒｐｍ、回転時間５ｍｉｎ、ビーズ径φ２（ジルコニアビーズ）、ビーズの充填率８０％；
・プレス荷重：６０Ｎ。
【０１４２】
［充電容量率の測定］
実施例１の電池１０を、２５℃環境下にて、１Ｃ充電および１０Ｃ充電を行い、１０Ｃ充電容量率を測定した。実施例１の電池１０の１０Ｃ充電率は９９％であった。ここで、１．５Ｖまで１Ｃ定電流放電した電池１０に対して、１Ｃ定電流電圧充電を実施して得られる充電容量を１Ｃ充電量とし、１０Ｃ定電流電圧充電を実施して得られる充電量を１０Ｃ充電容量とし、１０Ｃ充電容量の１Ｃ充電容量に対する比（１０Ｃ充電容量／１Ｃ充電容量）を１０Ｃ充電容量率とした。
【０１４３】
（実施例２〜１３）
実施例２〜１３では、正極作製用スラリーの分散条件及び正極１のプレス条件を表１に示した条件に変更したこと以外、実施例１と同様の方法で電池１０を作製し、評価した。
【０１４４】
（実施例１４〜１７）
実施例１４〜１７では、正極集電体１１のスラリー塗布部の幅ｄｙの隣り合う正極集電タブ１３の間隔Ｌの平均の半分の長さｄｘに対する比（ｄｙ／ｄｘ）を表２に示すように変更した以外は、実施例１２と同様の方法で電池１０を作製し、評価した。
【０１４５】
（実施例１８）
実施例１８では、負極活物質を黒鉛に変更した以外、実施例１２と同様の方法で電池１０を作製し、評価した。
【０１４６】
（比較例１〜１６）
比較例１〜１６では、正極作製用スラリーの分散条件及び正極１のプレス条件を表１に示した条件に変えたこと以外、実施例１と同様の方法で電池１０を作製し、評価した。
【表１】
2014179240.tif 000003
【０１４７】
［結果］
各実施例及び比較例の正極１の細孔径分布から得られた、最も存在比率の高い細孔の細孔径Ｄ1と、２番目に存在比率の高い細孔の細孔径Ｄ2と、Ｄ1／Ｄ2と、細孔径がＤ1である細孔の合計体積の対数ｌｏｇＶ（Ｄ1）の、細孔径がＤ2である細孔の合計体積の対数ｌｏｇＶ（Ｄ2）に対する比（ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2））とを表２に示す。また、各実施例及び比較例の電池１０の１０Ｃ充電容量率を表２に示す。
【表２】
2014179240.tif 000004
【０１４８】
実施例１〜１８の結果と比較例１〜１６の結果との比較から、実施例１〜１８の電池１０は、比較例１〜１６の電池よりも、１０Ｃ充電容量率が高い、すなわち入力特性に優れていることが分かる。これは、実施例１〜１８は、正極合剤層１２において、最も存在比率の高い細孔の細孔径Ｄ1と２番目に存在比率の高い細孔の細孔径Ｄ2とが関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８を満たし、細孔径がＤ1である細孔の合計体積の対数ｌｏｇＶ（Ｄ1）と、細孔径がＤ2である細孔の合計体積の対数ｌｏｇＶ（Ｄ2）とが、２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たすおかげで、正極合剤層１２への電解液の浸透性を高めることができると共に、正極合剤層１２中での正極活物質間の十分な導電性を高めることができた一方、比較例１〜１６の電池は、正極合剤層１２において、上記２つの関係式の何れか一方を満たしておらず、正極合剤層１２中での正極活物質間の導電性が低かったか、又は正極合剤層１２への電解液の浸透性が乏しかったからである。
【０１４９】
また、実施例１２の結果と実施例１８の結果との比較から、負極活物質としてチタン酸リチウムを用いた実施例１〜１７の電池１０は、負極活物質として黒鉛を用いた実施例１８よりも、１０Ｃ充電容量率が高い、すなわち入力特性に優れていることが分かる。
【０１５０】
また、実施例１２、及び実施例１４〜１７の結果を比較すると、正極集電体１１のスラリー塗布部の幅ｄｙの隣り合う正極集電タブ１３の間隔の半分Ｌの長さｄｘに対する比（ｄｙ／ｄｘ）が１．１以上である実施例１２、１４及び１５の電池１０は、ｄｙ／ｄｘが１．１未満である実施例１６及び１７の電池１０よりも、１０Ｃ充電容量率が高い、すなわち入力特性に優れていることが分かる。これは、実施例１６及び１７の電池１０は、実施例１２〜１５の電池１０よりもスラリー塗布部の幅ｄｙの正極集電タブ１３の間隔Ｌの半分の長さｄｘに対する比が小さく、すなわち正極合剤層１２における正極集電タブ１３への電子の移動距離が大きく、抵抗値が実施例１２〜１５の電池１０よりも大きかったからである。
【０１５１】
また、実施例１〜１２の結果を比較すると、最も存在比率の高い細孔の細孔径Ｄ1が０．２３〜０．６μｍの範囲内にある及び／又は２番目に存在比率の高い細孔の細孔径Ｄ2が０．２５〜６μｍの範囲内にある実施例１〜３及び実施例６〜１２は、細孔径Ｄ1が０．２３〜０．６μｍの範囲外にあり且つ細孔径Ｄ2が０．２５〜６μｍの範囲外にある実施例４及び５よりも、１０Ｃ充電容量率が高い、すなわち入力特性に優れていることが分かる。
【０１５２】
以上に説明した少なくとも１つの実施形態及び実施例によると正極が提供される。この正極は、関係式：０．０３＜Ｄ1／Ｄ2＜０．８及び関係式：２＜ｌｏｇＶ（Ｄ1）／ｌｏｇＶ（Ｄ2）＜６を満たす。この正極は、正極合剤層が、正極合剤層への電解液の十分な浸透を許容できる充填密度を有することができると共に、正極合剤層中での正極活物質間の十分な導電性を保持できる正極活物質間距離を有することができる。よって、第１の実施形態に係る正極は、入出力特性に優れた電池を実現することができる。
【０１５３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…電池、２０…電極群、３０…容器、１…正極、１１…正極集電体、１２…正極合剤層、１３…正極集電タブ、２…負極、２１…負極集電体、２２…負極合剤層、２３…負極集電タブ、３…セパレータ、３１…封口板、３２…正極端子、３３…負極端子、３４…ガスケット。
【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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