(57)【要約】【課題】金属箔と活物質層の結着力を高めた電極の製造工程を簡素化すること。【解決手段】金属箔３１に複数の孔部３３を形成する。そして、孔部３３を有する金属箔３１にバインダを含むスラリーを塗布した後、乾燥させる。この乾燥工程において、溶媒の蒸発に伴う蒸気を、金属箔３１の孔部３３を介して排気させる。その際、蒸気の排出量を、金属箔３１に塗布したスラリーの表面側に比して界面側の方が多くなるように排出させる。これにより、スラリーに含有されるバインダは、蒸気とともに界面側に移動し易くなり、その結果、界面側に偏析する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に貫通する複数の孔部を有する金属箔の一面に少なくとも活物質、結着剤及び溶媒を含有するスラリー状又はペースト状の電極材を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程で塗布した前記電極材を加熱して前記電極材から前記溶媒を蒸発させ、前記孔部を経由して前記金属箔の前記一面とは反対の他面側から前記溶媒の蒸気を排出させ、前記電極材を乾燥させる乾燥工程と、を備え、
前記乾燥工程では、前記孔部を経由して排出される前記溶媒の蒸気量が、前記電極材の表面から排出される前記溶媒の蒸気量と比較して多いことを特徴とする電極の製造方法。
【請求項２】
前記乾燥工程において前記溶媒の蒸気は、全て前記孔部を経由して排出される請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項３】
金属箔の一面に少なくとも活物質及び結着剤を含有する活物質層を有する第１電極及び前記第１電極とは極性の異なる第２電極とを前記第１電極と前記第２電極との間にセパレータを配置した状態で層状に重ね合わせた電極組立体を備えた蓄電装置において、
前記第１電極の前記金属箔及び前記第２電極の前記金属箔の少なくとも何れか一方の前記金属箔は、厚み方向に貫通する複数の孔部を有し、
前記金属箔の前記一面に形成された前記活物質層によって前記孔部の前記一面側の開口が閉塞されており、
前記活物質層における前記結着剤の占有体積率は、前記活物質層を厚さ方向に等分に３分割した領域のうち、前記金属箔に最も近い領域において大きく、
前記活物質層を厚さ方向に等分に３分割した領域のうち、前記金属箔に最も近い領域において、前記活物質層を厚さ方向から見て前記開口と重なる部分を第１部分、前記第１部分の周囲の部分を第２部分とすると、
前記第１部分の前記結着剤の占有体積率が、前記第２部分の前記結着剤の占有体積率と比較して大きいことを特徴とする蓄電装置。
【請求項４】
前記活物質層には、導電助剤をさらに含み、
前記第１部分の前記導電助剤の占有体積率が、前記第２部分の前記導電助剤の占有体積率と比較して大きい請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも何れか一方は、前記一面に活物質層を有する金属箔の前記他面同士を貼り合わせて構成されている請求項３又は請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記金属箔の活物質層は、単層構造である請求項３〜請求項５のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記蓄電装置は、二次電池である請求項３〜請求項６のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極組立体を構成する電極の製造方法、及びその電極組立体を有する蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。この種の二次電池は、金属箔に活物質層を有する正極電極と負極電極を有し、これらの正極電極と負極電極の間をセパレータで絶縁して層状に重ね合わせた電極組立体を有する。活物質層は、少なくとも活物質と結着剤を含むスラリー状又はペースト状の電極材を金属箔に塗布し、乾燥させることで形成される。そして、従来、金属箔と活物質層の結着力を高めるために、金属箔と活物質層の界面付近に結着剤を偏析させる技術が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４１８１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１６２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、かさ密度の高い導電助剤を含む活物質スラリーから順に集電体（金属箔）上に塗布し、乾燥させる工程を繰り返している。この特許文献１の手法は、複数種類の活物質スラリーを用意し、これら複数種類の活物質スラリーの塗布及び乾燥を繰り返す必要があることから、電極の製造工程が複雑である。
【０００５】
また、特許文献２では、表面側に結着剤が偏析した状態となった電極材を、金属箔に転写させている。この特許文献２の手法は、電極材の塗布工程、電極材の乾燥工程、及び金属箔の転写工程を必要とすることから、電極の製造工程が複雑である。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、金属箔と活物質層の結着力を高めた電極の製造工程を簡素化し得る電極の製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、金属箔と活物質層の結着力を高めた電極を有する蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、厚み方向に貫通する複数の孔部を有する金属箔の一面に少なくとも活物質、結着剤及び溶媒を含有するスラリー状又はペースト状の電極材を塗布する塗布工程と、前記塗布工程で塗布した前記電極材を加熱して前記電極材から前記溶媒を蒸発させ、前記孔部を経由して前記金属箔の前記一面とは反対の他面側から前記溶媒の蒸気を排出させ、前記電極材を乾燥させる乾燥工程と、を備え、前記乾燥工程では、前記孔部を経由して排出される前記溶媒の蒸気量が、前記電極材の表面から排出される前記溶媒の蒸気量と比較して多いことを要旨とする。
【０００８】
これによれば、金属箔に塗布した電極材の乾燥工程において、溶媒の蒸気を金属箔に形成した孔部を経由して排出させる。これにより、電極材に含有された結着剤は、溶媒の蒸気の排出とともに金属箔と電極材の界面側に向かって移動する。つまり、結着剤は、金属箔と電極材の界面側に偏析する。このとき、本発明では、孔部を経由して排出される溶媒の蒸気量を多くすることで、結着剤を金属箔と電極材の界面側に向かって移動させ易くすることができる。その結果、結着剤をより確実に偏析させることができる。したがって、金属箔と電極材、すなわち金属箔と活物質層の結着力が高められる。そして、本発明では、乾燥工程における溶媒の蒸気の排出によって結着剤を偏析させるので、製造工程を簡素化することができる。
【０００９】
なお、「孔部を経由して排出される蒸気量を多くする」とは、例えば孔部側にのみ排気口を設けて孔部を経由してのみ溶媒の蒸気を排出し、電極材の表面側からは溶媒の蒸気の排出を行わない場合や、孔部側と電極材の表面側の両方に排気口を設けて孔部側の排気口から排出される溶媒の蒸気量を電極材の表面側の排気口から排出される溶媒の蒸気量よりも多くする場合や、孔部側に設けた排気口により孔部側と電極材の表面側の両方から溶媒の蒸気を排出するが、排気口が孔部側に設けられているために孔部を経由して排出される溶媒の蒸気量の方が電極材の表面側から排出される溶媒の蒸気量よりも多い場合などを意味する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電極の製造方法において、前記乾燥工程において前記溶媒の蒸気は、全て前記孔部を経由して排出されることを要旨とする。これによれば、結着剤をより確実に偏析させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、金属箔の一面に少なくとも活物質及び結着剤を含有する活物質層を有する第１電極及び前記第１電極とは極性の異なる第２電極とを前記第１電極と前記第２電極との間にセパレータを配置した状態で層状に重ね合わせた電極組立体を備えた蓄電装置において、前記第１電極の前記金属箔及び前記第２電極の前記金属箔の少なくとも何れか一方の前記金属箔は、厚み方向に貫通する複数の孔部を有し、前記金属箔の前記一面に形成された前記活物質層によって前記孔部の前記一面側の開口が閉塞されており、前記活物質層における前記結着剤の占有体積率は、前記活物質層を厚さ方向に等分に３分割した領域のうち、前記金属箔に最も近い領域において大きく、前記活物質層を厚さ方向に等分に３分割した領域のうち、前記金属箔に最も近い領域において、前記活物質層を厚さ方向から見て前記開口と重なる部分を第１部分、前記第１部分の周囲の部分を第２部分とすると、前記第１部分の前記結着剤の占有体積率が、前記第２部分の前記結着剤の占有体積率と比較して大きいことを要旨とする。これによれば、結着剤が金属箔と電極材の界面側に偏析されていることで、金属箔と活物質層の結着力を高めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の蓄電装置において、前記活物質層には、導電助剤をさらに含み、前記第１部分の前記導電助剤の占有体積率が、前記第２部分の前記導電助剤の占有体積率と比較して大きいことを要旨とする。これによれば、結着剤に加えて導電助剤も金属箔と電極材の界面側に偏析されていることで、電極の抵抗が小さくなり、電極の出力を向上させることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の蓄電装置において、前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも何れか一方は、前記一面に活物質層を有する金属箔の前記他面同士を貼り合わせて構成されていることを要旨とする。これによれば、両面に活物質層を有する電極において、金属箔と活物質層の結着力を高めることができる。また、活物質層に導電助剤を含む場合には、電極の出力を向上させることもできる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜請求項５のうちいずれか一項に記載の蓄電装置において、前記金属箔の活物質層は、単層構造であることを要旨とする。これによれば、活物質層を単層構造とすることで、活物質層の構成を簡素化できる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項３〜請求項６のうちいずれか一項に記載の蓄電装置において、前記蓄電装置は、二次電池であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金属箔と活物質層の結着力を高めた電極の製造工程を簡素化することができる。また、本発明によれば、電極において金属箔と活物質層の結着力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】二次電池の外観を示す斜視図。
【図２】電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。
【図３】電極の構成を示す一部破断斜視図。
【図４】電極の製造装置を模式的に示す模式図。
【図５】図３の１−１線断面図。
【図６】図５の一部拡大図。
【図７】電極組立体を示す正面図。
【図８】別例を説明する正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１に電極組立体１２が収容されている。ケース１１は、直方体状の本体部材１３と、本体部材１３の開口部を閉塞する矩形平板状の蓋部材１４とからなる。ケース１１を構成する本体部材１３と蓋部材１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。
【００１９】
電極組立体１２は、当該電極組立体１２と電気的に接続されている正極端子１５と負極端子１６を有する。そして、正極端子１５及び負極端子１６には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁リング１７ａがそれぞれ取り付けられている。
【００２０】
図２に示すように、電極組立体１２は、シート状の第１電極としての正極電極１８と、シート状の第２電極としての負極電極１９と、正極電極１８と負極電極１９の間を絶縁するシート状のセパレータ２０と、を有する。そして、電極組立体１２は、正極電極１８と負極電極１９との間にセパレータ２０を配置した状態で層状に重ね合わせた積層体とされる。また、電極組立体１２は、複数枚の正極電極１８と複数枚の負極電極１９を交互に重ね合わせて構成される。すなわち、電極組立体１２には、正極電極１８と、負極電極１９と、セパレータ２０とからなる組が複数組、設けられている。
【００２１】
また、図２に示すように、正極電極１８は、正極金属箔２１と、正極活物質層２２を有する。また、正極電極１８の縁部１８ａには、正極金属箔２１からなる正極タブ２３が突出形成されている。正極タブ２３には、正極活物質層２２が形成されていない。また、正極タブ２３は、正極端子１５と電気的に接続される端子接続部である。正極タブ２３は、電極組立体１２を構成する各正極電極１８において同位置に同一形状で形成されている。
【００２２】
また、図２に示すように、負極電極１９は、負極金属箔２５と、負極活物質層２６を有する。また、負極電極１９の縁部１９ａには、負極金属箔２５からなる負極タブ２７が突出形成されている。負極タブ２７には、負極活物質層２６が形成されていない。また、負極タブ２７は、負極端子１６と電気的に接続される端子接続部である。負極タブ２７は、電極組立体１２を構成する各負極電極１９において同位置に同一形状で形成されている。また、負極タブ２７は、正極電極１８と負極電極１９を重ね合わせた時に正極タブ２３と重ならない位置に形成されている。
【００２３】
金属箔には、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、ステンレス鋼などの導電性の材料を用いることができる。例えば、正極金属箔２１にはアルミニウム箔を用いる一方で、負極金属箔２５には銅箔を用いることができる。
【００２４】
正極活物質層２２は、正極活物質、導電助剤、及びバインダ（結着剤）を混合し、溶媒を添加して混練した電極材としての正極スラリーＳ１を正極金属箔２１に塗布し、乾燥させることで形成される。同様に、負極活物質層２６は、負極活物質、導電助剤、及びバインダを混合し、溶媒を添加して混練した電極材としての負極スラリーＳ２を負極金属箔２５に塗布し、乾燥させることで形成される。正極スラリーＳ１及び負極スラリーＳ２は、所定の粘度に調製したスラリー状又はペースト状の材料である。
【００２５】
正極活物質としては、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物を用いることができる。また、負極活物質としては、カーボンやリチウム遷移金属酸化物を用いることができる。カーボンとしては、ハードカーボンやカーボンブラックなどを用いることができる。導電助剤としては、アセチレンブラックなどを用いることができる。バインダとしては、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などを用いることができる。溶媒としては、ＮＭＰ（ノルマルメチルピロリドン）などを用いることができる。
【００２６】
以下、本実施形態の正極電極１８及び負極電極１９の構成を詳しく説明する。
なお、正極電極１８及び負極電極１９は金属箔の材料や活物質層の組成が相違するが、以下に説明する構成は同一である。このため、以下の説明では、正極電極１８と負極電極１９を纏めて「電極３０」、正極金属箔２１及び負極金属箔２５を纏めて「金属箔３１」、正極活物質層２２及び負極活物質層２６を纏めて「活物質層３２」とそれぞれ表記して説明する。
【００２７】
図３に示すように、電極３０の金属箔３１には、当該金属箔３１の厚み方向に貫通する複数の孔部３３が形成されている。つまり、金属箔３１は、孔空き金属箔である。そして、孔部３３は、同一形状で形成されている。また、孔部３３は、金属箔３１における電極材としてのスラリーの塗工領域全体に亘って形成されている。そして、金属箔３１の一面には、スラリーが塗布されるとともに、そのスラリーを乾燥させることで活物質層３２が形成される。金属箔３１の一面は、図３において符号「３１ａ」を付した第１面であり、当該第１面３１ａにスラリーの塗工領域、つまり活物質層３２が形成される領域が設定される。そして、金属箔３１の第１面３１ａに形成される活物質層３２は、その第１面３１ａ側において各孔部３３の開口を閉塞する。なお、金属箔３１の第１面３１ａとは反対側の他面である第２面３１ｂには、スラリーが塗工されず、活物質層３２も形成されない。
【００２８】
本実施形態において孔部３３は、金属箔３１にスラリーを塗布した後の加熱乾燥時にスラリーに添加した溶媒の蒸発に伴う蒸気を排出する機能を有する。このため、各孔部３３は、蒸気の排出を促進するために可能な範囲で大きく形成されていることが好ましい。その一方、各孔部３３は、金属箔３１の第１面３１ａにスラリーが塗布されるので、その塗布したスラリーが孔部３３から落ちない程度の大きさで形成される必要もある。例えば、各孔部３３の大きさは、スラリーが落ちない程度で、直径１０μｍ〜１ｍｍの範囲で設定される。また、金属箔３１には、蒸気の排出を促進するために可能な範囲で多くの孔部３３が形成されていることが好ましい。例えば、金属箔３１において孔部３３の占める割合（開口率）は、２０％〜９９％の範囲で設定される。なお、開口率は、金属箔３１の強度などを考慮して設定されることが好ましい。
【００２９】
図４は、金属箔３１にスラリーを塗工し、乾燥させて電極３０を製造するための塗工乾燥装置３５を模式的に示す。
塗工乾燥装置３５は、金属箔３１を供給する供給機構３６と、金属箔３１にスラリーを塗工する塗工機構３７と、塗工後のスラリーを乾燥させる乾燥機構３８と、乾燥後の金属箔３１を巻き取る巻取機構３９と、を備える。供給機構３６は、長尺帯状の金属箔３１が巻装された供給ロール３６ａを備える。供給ロール３６ａは、支持機構によって回転可能に支持されている。塗工機構３７は、供給ロール３６ａから送り出された金属箔３１の第１面３１ａにスラリーを塗布するスリットダイ３７ａを備える。この塗工機構３７によって金属箔３１にスラリーを塗布する塗布工程が行われる。
【００３０】
乾燥機構３８は、温風を吹き付けることによってスラリーを乾燥させる乾燥機３８ａを備える。本実施形態の乾燥機３８ａは、フローティング式の乾燥機である。乾燥機３８ａには、搬送される塗工後の金属箔３１をエアの噴出によって浮上支持する複数のフローティングノズル３８ｂが設けられている。各フローティングノズル３８ｂから噴出されるエアは温風とされており、そのエアによって金属箔３１の浮上支持とスラリーの乾燥が行われる。各フローティングノズル３８ｂは、乾燥機３８ａ内を搬送される金属箔３１の下側、つまりスラリーが塗工されていない第２面３１ｂ側から温風を噴出するように設けられている。また、乾燥機３８ａには、排気口３８ｃが設けられている。排気口３８ｃは、金属箔３１の孔部３３から蒸気を排出させるために、乾燥機３８ａ内を搬送される金属箔３１の第２面３１ｂよりも下方に配置されている。これにより、スラリーからの蒸気は、孔部３３を経由して排出され易くなる。換言すれば、蒸気は、スラリーの表面側からは排気され難い。この乾燥機構３８によって金属箔３１に塗布したスラリーを乾燥する乾燥工程が行われる。
【００３１】
巻取機構３９は、モータ駆動によって回転可能な巻取ロール３９ａを備える。巻取ロール３９ａは、一定の回転速度で回転し、供給ロール３６ａから送り出される金属箔３１を巻き取る。このため、金属箔３１は、一定の搬送速度で供給ロール３６ａから巻取ロール３９ａに向かって搬送される。塗工乾燥装置３５では、金属箔３１の搬送方向上流側から下流側に向かって順に、供給機構３６、塗工機構３７、乾燥機構３８、及び巻取機構３９が配設されている。これにより、供給ロール３６ａから送り出される金属箔３１は、塗工機構３７でスラリーが塗工された後に乾燥機構３８で乾燥され、その後に巻取ロール３９ａに巻き取られる。なお、塗工乾燥装置３５には、供給機構３６と巻取機構３９の間に、搬送される金属箔３１を支持する複数のサポートロール４０が配設されている。
【００３２】
ところで、スラリーの塗工及び乾燥を経て金属箔３１に形成される活物質層３２は、スラリーを急速に乾燥させると、活物質層３２における導電助剤及びバインダの偏析が生じ得ることが知られている。この偏析は、スラリーに添加した溶媒の蒸発に伴って導電助剤及びバインダの移動が促進されることで、蒸気の排出方向に導電助剤及びバインダが運ばれ易くなることで生じ得る。そして、バインダの偏析が金属箔３１に塗工したスラリーの表面側に生じた場合は、金属箔３１と活物質層３２との結着力の低下に繋がる。また、導電助剤の偏析が金属箔３１に塗工したスラリーの表面側に生じた場合は、電極の抵抗が大きくなり、電極の出力低下に繋がる。
【００３３】
このため、本実施形態では、スラリーの乾燥工程において蒸気を金属箔３１の孔部３３を経由して金属箔３１の第１面３１ａ側から第２面３１ｂ側へ排出させている。上記の乾燥工程を行った場合、スラリーの表面側から排出される蒸気量に比して孔部３３を経由して排出される蒸気量の方が多くなる。このように、孔部３３を経由して排出される蒸気量が多いと、導電助剤及びバインダは、溶媒の蒸発に伴い金属箔３１と活物質層３２の界面側に移動し易くなる。このため、導電助剤及びバインダは、金属箔３１と活物質層３２の界面側に偏析することになる。
【００３４】
図５は、本実施形態の乾燥工程を経た活物質層３２の断面図である。図５に示すように、活物質層３２では、金属箔３１との界面側への導電助剤及びバインダの偏析を促進させたことで、活物質層３２の表面側から界面側に向かうほど導電助剤及びバインダの占有体積率が大きくなっている。なお、図５では、占有体積率の大小を、活物質層３２に図示したドットの密集具合によって表している。
【００３５】
図５に示すように、例えば、活物質層３２を厚さ方向に等分に３分割し、活物質層３２の表面側から界面側に向かって領域ａ１，ａ２，ａ３を規定する。そして、このように領域ａ１〜ａ３を規定したときの占有体積率は、活物質層３２の表面側に最も近い領域ａ１に比して、活物質層３２の界面側に最も近い領域ａ３の方が大きくなる。なお、領域ａ１の占有体積率に対して領域ａ３の占有体積率は、１倍よりも大きく、１０倍程度までの範囲内に収まることが好ましい。
【００３６】
また、活物質層３２では、領域ａ１〜ａ３の占有体積率が、領域ａ１よりも領域ａ２の方が大きく、領域ａ２よりも領域ａ３の方が大きくなる。つまり、活物質層３２では、表面側から界面側に向かって導電助剤及びバインダの占有体積率が大きくなる。換言すれば、活物質層３２では、界面側から表面側に向かうにつれて導電助剤及びバインダの占有体積率が小さくなる。
【００３７】
本実施形態では、活物質、導電助剤、及びバインダを混合し、溶媒を添加して混練した１種類のスラリーを用いている。そして、電極３０においては、金属箔３１にスラリーを塗布し、そのスラリーの乾燥時に導電助剤及びバインダを界面側に偏析させている。なお、導電助剤及びバインダを界面側に偏析させる方法として、もともとの占有体積率が異なる複数種類のスラリーを用いて、塗布工程と乾燥工程を繰り返し複数回行い、活物質層を複数層構造で係止することも考えられるが、本実施形態の電極３０の製造方法によれば、塗布工程と乾燥工程を各１回ずつ行うだけでよい。
【００３８】
図６は、本実施形態の電極３０の界面付近の拡大図である。図６においても、占有体積率の大小を活物質層３２に図示したドットの密集具合によって表している。そして、図６に示すように、本実施形態の電極３０では、領域ａ３において孔部３３の形成部位Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に位置する部分である第１部分３２ａと、領域ａ３において孔部３３の非形成部材Ａ１，Ａ２，Ａ３に位置する部分である第２部分３２ｂとの間で導電助剤及びバインダの占有体積率が相違する。
【００３９】
これは、乾燥工程において孔部３３を経由して蒸気を排出させることにより、導電助剤及びバインダが、第２部分３２ｂよりも、第１部分３２ａへ移動し易くなるためである。その結果、第２部分３２ｂと第１部分３２ａにおける導電助剤及びバインダの占有体積率を比較した場合、その占有体積率は、第２部分３２ｂに比して第１部分３２ａの方が大きくなる。
【００４０】
第１部分３２ａは、活物質層３２を厚さ方向に等分に３分割した領域のうち、金属箔３１に最も近い領域ａ３において、活物質層３２を厚さ方向から見て孔部３３の開口と重なる部分である。なお、孔部３３の開口と重なる部分とは、孔部３３の開口と同じ形状の断面形状を有する領域である。一方、第２部分３２ｂは、活物質層３２を厚さ方向に等分に３分割した領域のうち、金属箔３１に最も近い領域ａ３において、第１部分３２ａの周囲の部分である。
【００４１】
第１部分３２ａの占有体積率と第２部分３２ｂの占有体積率を比較する場合、第１部分３２ａの一部と第２部分３２ｂの一部とを抽出して比較すればよい。
本実施形態において正極電極１８は、図３〜図６で説明した正極活物質層２２を形成した２つの電極３０を貼り合わせることで１つの正極電極１８として構成される。詳細には、１つの正極電極１８は、図７に示すように、２つの電極３０の各金属箔３１の第２面３１ｂ同士を貼り合わせることで構成される。なお、２つの電極３０の貼り合わせは、接着剤による貼り合わせでも良いし、圧着による貼り合わせでも良い。また、本実施形態において負極電極１９は、正極電極１８と同様に、負極活物質層２６を形成した２つの電極３０を貼り合わせることで１つの負極電極１９として構成される。詳細には、１つの負極電極１９は、図７に示すように、２つの電極３０の各金属箔３１の第２面３１ｂ同士を貼り合わせることで構成される。上記のように構成した正極電極１８と負極電極１９は、金属箔３１を挟んで対向する両面に活物質層３２を形成した電極となる。
【００４２】
そして、本実施形態の電極組立体１２は、図７に示すように、２つの電極３０を貼り合わせて構成した正極電極１８と負極電極１９を用いて構成される。つまり、電極組立体１２は、正極電極１８と負極電極１９の間をセパレータ２０で絶縁して層状に重ね合わせることによって構成される。
【００４３】
以下、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態において電極３０の活物質層３２は、孔部３３を有する金属箔３１の第１面３１ａにスラリーを塗布し、そのスラリーを乾燥させることによって形成される。このとき、乾燥工程においては、溶媒の蒸発に伴う蒸気が、金属箔３１に形成した孔部３３を経由して排出される。つまり、乾燥工程では、金属箔３１に塗布したスラリーの表面側より孔部３３を経由して排出される蒸気量が多くなるように蒸気を排出させる。これにより、スラリーに含有される導電助剤及びバインダは、溶媒の蒸発に伴う蒸気とともに界面側に向かって移動し易くなる。その結果、乾燥後の活物質層３２においては、界面側における導電助剤及びバインダの占有体積率が表面側における導電助剤及びバインダの占有体積率に比して大きくなるように導電助剤及びバインダの偏析が起こる。
【００４４】
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）金属箔３１に塗布したスラリーの乾燥工程において、溶媒の蒸気を金属箔３１に形成した孔部３３を経由して排出させる。また、孔部３３を経由して排出される溶媒の蒸気量は、活物質層３２の表面側から排出される溶媒の蒸気量より多い。これにより、スラリーに含有されたバインダは、溶媒の蒸気の排出とともに金属箔３１とスラリーの界面側に向かって移動する。つまり、バインダは、金属箔３１とスラリーの界面側に偏析する。したがって、金属箔３１と活物質層３２の結着力が高められる。つまり、密着強度が増加する。また、乾燥工程における溶媒の蒸気の排出によってバインダを偏析させるので、製造工程を複雑化する必要がない。
【００４５】
（２）また、スラリーに含有される導電助剤についてもバインダと同様に金属箔３１とスラリーの界面側に向かって移動する。つまり、導電助剤は、金属箔３１とスラリーの界面側に偏析する。したがって、電極３０の抵抗が小さくなり、電極３０の出力を向上させることができる。そして、乾燥工程における溶媒の蒸気の排出によって導電助剤を偏析させるので、製造工程を複雑化する必要がない。
【００４６】
（３）電極３０を貼り合わせることで、両面に活物質層３２を有する正極電極１８や負極電極１９を構成することができる。そして、このような正極電極１８や負極電極１９において、金属箔３１と活物質層３２の結着力を高めることができる。また、活物質層３２に導電助剤を含む場合には、電極の出力を向上させることもできる。
【００４７】
（４）乾燥工程における溶媒の蒸気の排出によってバインダや導電助剤を偏析させるので、活物質層３２を単層構造とすることができる。つまり、活物質層３２の構成を簡素化できる。その結果、電極３０の製造工程を簡素化することができる。
【００４８】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図８に示すように、正極電極１８と負極電極１９を１つの電極３０によって構成しても良い。この場合、正極電極１８は、片面に正極活物質層２２を有する電極となる。同様に、負極電極１９は、片面に負極活物質層２６を有する電極となる。そして、電極組立体１２は、正極電極１８の正極活物質層２２と負極電極１９の負極活物質層２６を対向させるとともに、その間をセパレータ２０で絶縁して層状に重ね合わせて構成される。
【００４９】
○  乾燥機３８ａにおける加熱手段は、赤外線による加熱手段やマイクロ波による加熱手段でも良い。また、温風に加えて、上記の加熱手段を用いても良い。すなわち、乾燥機３８ａにおいて加熱する手段は特に限定されることなく、活物質層３２に偏析を生じさせるためには蒸気を界面側、すなわち金属箔３１の孔部３３を介して排出させれば良い。
【００５０】
○  乾燥機３８ａにおける排気口３８ｃの配置は、図４に示すように金属箔３１の第２面３１ｂ側、すなわち図４における下方には限定されない。つまり、蒸気を金属箔３１の第２面３１ｂ側から排出させることができれば、乾燥機３８ａの排気口３８ｃはどの位置に設けられていても良い。
【００５１】
○  溶媒の蒸気が、全て孔部３３を経由して排出され、活物質層３２の表面側からは排出されないように排気口を設けても良い。また、第１面３１ａ側と第２面３１ｂ側の両方に排気口を設けて、第２面３１ｂ側の排気口から排出される蒸気の排出量を第１面３１ａ側の排気口から排出される蒸気の排出量よりも多くしても良い。例えば、排気口の大きさを異ならせればよい。
【００５２】
○  金属箔３１に形成する孔部３３の形状は、円形状、多角形状、楕円形状などに変更しても良い。
○  活物質層３２を形成する場合のスラリーに導電助剤が含有されていなくても良い。この場合、活物質層３２では、溶媒の蒸発に伴ってバインダのみが界面側に偏析する。つまり、この場合の電極３０は、金属箔３１と活物質層３２の結着力が増加するのみとなる。
【００５３】
○  正極電極１８においてのみ、導電助剤及びバインダを界面側に偏析させても良い。つまり、負極電極１９は、導電助剤及びバインダが偏析していない負極活物質層２６としても良い。その逆に、負極電極１９においてのみ導電助剤及びバインダの偏析を生じさせ、正極電極１８に導電助剤及びバインドの偏析を生じさせないようにしても良い。また、本別例は、上記したスラリーに導電助剤が含有されていない場合も同様に適用することができる。
【００５４】
○  二次電池１０は、車両として自動車に搭載しても良いし、産業用車両に搭載しても良い。また、定置用の蓄電装置に適用しても良い。
○  実施形態の構成を、電気二重層コンデンサ等の他の蓄電装置に適用しても良い。
【００５５】
○  二次電池１０は、リチウムイオン二次電池でも良いし、他の二次電池であっても良い。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。
【００５６】
○  実施形態の構成は、実施形態のような積層型の電極組立体１２を有する二次電池１０に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型の電極組立体を有する二次電池に適用しても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１０…二次電池、１２…電極組立体、１８…正極電極、１９…負極電極、２０…セパレータ、２１…正極金属箔、２２…正極活物質層、２５…負極金属箔、２６…負極活物質層、３０…電極、３１…金属箔、３１ａ…第１面、３１ｂ…第２面、３２…活物質層、３２ａ…第１部分、３２ｂ…第２部分、３３…孔部、ａ１〜ａ３…領域。
【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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