(57)【要約】  正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗の増加を抑制した正電極板、さらにはこの正電極板を用いた電池、この電池を搭載した車両、電池搭載機器を提供することを、また、正極活物質層を適切に製造できる正電極板の製造方法を提供することを課題とする。正電極板３０は、導電性を有する基体３８と、基体に形成してなり、正極活物質粒子３６、導電材３５及び結着材３２Ａ，３２Ｂを含む正極活物質層３１と、を備え、結着材は、ポリエチレンオキサイドのみ、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる。
2010150397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する基体と、
上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える
正電極板であって、
上記結着材は、ポリエチレンオキサイドのみ、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる
正電極板。
【請求項２】
請求項１に記載の正電極板であって、
前記基体と前記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなる
正電極板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の正電極板であって、
前記結着材は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる
正電極板。
【請求項４】
請求項３に記載の正電極板であって、
前記正極活物質層は、前記ポリエチレンオキサイド及び前記カルボキシメチルセルロースをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む
正電極板。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の正電極板を用いた電池。
【請求項６】
請求項５に記載の電池を搭載し、この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。
【請求項７】
請求項５に記載の電池を搭載し、この電池による電気エネルギをエネルギ源の全部又は一部として使用する電池搭載機器。
【請求項８】
導電性を有する基体と、
上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える
正電極板の製造方法であって、
上記結着材は、ポリエチレンオキサイドのみ、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなり、
上記正極活物質粒子、上記導電材及び上記結着材を混練した活物質ペーストを上記基体に塗布し乾燥させて、上記正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程、を備える
正電極板の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の正電極板の製造方法であって、
上記正電極板は、
前記基体と前記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、
前記正極活物質層形成工程は、
前記活物質ペーストを、予め上記基体に形成した上記カーボンコート層上に塗布する
正電極板の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の正電極板の製造方法であって、
前記正極活物質層形成工程に先立ち、
混練後の活物質ペーストを、捕集効率９０％が５０μｍ以下のフィルタに通すフィルタ通過工程を備える
正電極板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体と、この基体に形成した正極活物質層と、を備える正電極板、この正電極板を用いた電池、この電池を搭載した車両及び電池搭載機器に関する。また、そのような正電極板の製造方法に関する。
【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（以下、単に電池ともいう）が利用されている。
このような電池に関して、例えば、特許文献１には、導電層（カーボンコート層）の上に、カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣともいう）のみを結着材とした活物質層（正極活物質層）を備える正極（正電極板）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の電池では、カーボンコート層上に正極活物質層を形成するため、正極活物質層の剥離強度を高くできる利点がある。しかしながら、結着材に用いるＣＭＣは、例えば、リチウム複合酸化物などアルカリ性を示す物質の存在下では、そのＣＭＣの構造が変化してしまう。これにより、ＣＭＣの粘度が、例えば、ポリエチレンオキサイド（以下、ＰＥＯともいう）等、他の結着材に比して低くなる。このため、特許文献１に記載の正電極板を製造する際に、ＣＭＣ（結着材）、正極活物質粒子、導電材及び溶媒を混練した活物質ペーストの粘度も低くなり、この活物質ペースト中で活物質が沈降したり、これを基体上に塗布しても、乾燥するまでに、活物質ペーストが塗布の範囲よりも広がったり、基体上から活物質ペーストが流れ落ちる等の不具合が生じる虞がある。
さらに、活物質ペースト中に存在するＣＭＣの粘度が、時間の経過と共に極端に低下してしまう。このため、正電極板を製造するに当たっては、活物質ペーストを混練後、速やかに塗布しなければならない。また、混練後しばらく時間が経った活物質ペーストは粘度が低下して、塗布の工程に用いることができない。かくして、正電極板を生産（製造）する場合の効率が悪くなる不具合があった。【０００５】
また、特許文献１には、正極活物質層の結着材として、例えば、ＣＭＣのほかにポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥともいう）も例示されている。しかしながら、このＰＴＦＥを結着材に用いて活物質ペーストを作製すると、活物質ペースト内で、ＰＴＦＥ粒子と導電材とが凝集体を形成しやすい。例えば、導電材にアセチレンブラックを用いた場合、このＰＴＦＥ粒子は活物質ペースト内で分散せずに、その一部がアセチレンブラックと共に、比較的大きな凝集体（粒径：５０μｍ以上）を形成してしまう。
このような凝集体を含んだ活物質ペーストを塗布して正電極板を製造すると、例えば、凝集体が点在してしまい、この活物質ペーストを基体に薄く一様に塗布できないので、充放電に伴う反応が正極活物質層の部位によってばらつき、正電極板、ひいてはこれを用いた電池の特性が安定しない。また、異物除去のため、この活物質ペーストをフィルタに通すことがあるが、凝集体が生じていると、フィルタが凝集体により目詰まりを起こしやすく、活物質ペーストの通過量を減少させるので、生産性が低下する不具合もある。
また、ＣＭＣ、ＰＥＯと共にＰＴＦＥを用いた場合に比して、ＰＴＦＥを含まない方が正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗変化率（電池抵抗値を、電池の初期の電池抵抗値で割ったもの）も小さく抑えることができることが判ってきた。【０００６】
本発明は、かかる知見に鑑みてなされたものであって、正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗の増加を抑制した正電極板、さらにはこの正電極板を用いた電池、この電池を搭載した車両、電池搭載機器を提供することを目的とする。また、正極活物質層を適切に製造できる正電極板の製造方法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】
【０００７】
本発明の一態様は、導電性を有する基体と、上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える正電極板であって、上記結着材は、ポリエチレンオキサイドのみ、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる正電極板である。【０００８】
ところで、結着材としてＰＥＯのみを、或いは、ＰＥＯ及びＣＭＣのみを用いた正極活物質層を備える正電極板を用いた電池は、結着材にＰＥＯ及びＣＭＣと共にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えた電池に比して、正極活物質層の剥離強度が高く、また、電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。
また、そのような電池は、特許文献１の電池、即ち、結着材にＣＭＣのみを用いた電池に比しても、剥離強度を高く、また、電池抵抗変化率を小さくできる。
かくして、上述の正電極板は、結着材にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えたものより、また、結着材にＣＭＣのみを用いた正極活物質層を備えたものより、正極活物質層の剥離強度を向上でき、電池抵抗の増加を抑制できる。【０００９】
また、この正極活物質層の形成にあたり、活物質ペースト内に、ＰＴＦＥ由来の凝集体が形成されない。つまり、この正電極板では、そのような凝集体の形成を防止して、活物質ペーストが基体に均一に塗布される。従って、この正電極板を用いることで電池の特性を安定させることができる。【００１０】
なお、正極活物質層に含む導電材としては、例えば、上述した炭素粉体や、ニッケル粉末等の金属粉体などが挙げられる。
また、正極活物質粒子は、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属複合酸化物粒子や、鉄オリビン化合物が挙げられる。【００１１】
さらに、上述の正電極板であって、前記基体と前記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなる正電極板とすると良い。【００１２】
上述の正電極板では、基体と正極活物質層との間にカーボンコート層を介在させてなるので、基体と正極活物質層との間の結着力を確実に大きくすることができる。【００１３】
なお、カーボンコート層に含む炭素粉体としては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックや、グラファイト粉末等が挙げられる。【００１４】
さらに、上述のいずれかの正電極板であって、前記結着材は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる正電極板とすると良い。【００１５】
結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣのみを含んだ正極活物質層を備える正電極板を用いた電池は、結着材としてＰＥＯのみを含んだ正極活物質層を備える正電極板を用いた電池よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。このことから、上述の正電極板を電池に用いれば、電池抵抗の増加を抑制した電池にすることができる。【００１６】
さらに、上述の正電極板であって、前記正極活物質層は、前記ポリエチレンオキサイド及び前記カルボキシメチルセルロースをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正電極板とすると良い。【００１７】
結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正極活物質層を備える正電極板を用いた電池が、ＣＭＣのみを含んだ正極活物質層を用いた電池だけでなく、ＰＥＯのみを含んだ正極活物質層を用いた電池よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。これは、ＣＭＣのみでは正電極活物質粒子の被覆量が小さく、正極活物質粒子の表面が劣化してしまう。逆に、ＰＥＯのみでは正極活物質粒子の被覆量が大きくなって、粒子の表面積のうち電池反応に関与する面積が狭くなって、電池として充放電を繰り返すと正電極活物質粒子の内部が劣化しやすいからであると考えられる。このことから、上述の正電極板を電池に用いれば、電池抵抗の増加を抑制した電池にすることができる。【００１８】
或いは、本発明の他の態様は、前述した正電極板を用いた電池である。【００１９】
上記の電池は、前述した正電極板を用いているので、正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗の増加を抑制した電池とすることができる。【００２０】
或いは、本発明の他の態様は、前述した電池を搭載し、この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る。【００２１】
上記の車両は、前述した電池、即ち、前述の正電極板を用いた電池を搭載しているので、駆動性能の劣化を抑制した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、前述した電池を搭載し、この電池による電気エネルギをエネルギ源の全部又は一部として使用する電池搭載機器である。【００２４】
上述の電池搭載機器は、前述した電池、即ち、前述の正電極板を用いた電池を搭載しているので、特性の劣化を抑制した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として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。【００２６】
或いは、本発明の他の態様は、導電性を有する基体と、上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える正電極板の製造方法であって、上記結着材は、ポリエチレンオキサイドのみ、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなり、上記正極活物質粒子、上記導電材及び上記結着材を混練した活物質ペーストを上記基体に塗布し乾燥させて、上記正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程、を備える正電極板の製造方法である。【００２７】
上述の正電極板の製造方法では、結着材にＰＥＯのみを、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣのみを用いた活物質ペーストを、基体に塗布し、乾燥させて正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程を備える。このため、良好な剥離強度を有し、適切な形状を維持した正極活物質層を基体に形成した正電極板を製造できる。【００２８】
また、ＰＥＯは、ＣＭＣよりも高い耐アルカリ性を有する。このため、結着材にＰＥＯのみ、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣのみを用いた場合には、アルカリ性を示す正極活物質粒子と混ぜた場合でも、時間の経過と共に活物質ペーストに生じる粘度の低下が、ＣＭＣのみを用いた場合に比して緩やかである。このため、正電極板の製造において、例えば、予め製造しておいた活物質ペーストを順次基体に塗布しても、活物質ペーストの粘度の変化が少なく、正極活物質層の厚みなどにばらつきが生じにくく、また、効率良く正電極板を製造できる。【００２９】
しかも、結着材として、ＰＥＯのみを、或いは、ＰＥＯ及びＣＭＣのみを用いた正極活物質層を備える正電極板を電池に用いることで、その電池抵抗の増加を抑制できる利点もある。また、活物質ペーストにＰＴＦＥを含まないので、活物質ペーストに凝集体が生じずに、活物質ペーストを薄く一様に塗布することができる。【００３０】
さらに、上述の正電極板の製造方法であって、上記正電極板は、前記基体と前記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、前記正極活物質層形成工程は、前記活物質ペーストを、予め上記基体上に形成した上記カーボンコート層上に塗布する正電極板の製造方法とすると良い。【００３１】
上述の正電極板の製造方法において、正極活物質層形成工程では、基体上に形成したカーボンコート層上に塗布するので、形成した正極活物質層と基体との間の結着力を確実に大きくすることができる。【００３２】
さらに、上述の正電極板の製造方法であって、前記正極活物質層形成工程に先立ち、混練後の活物質ペーストを、捕集効率９０％が５０μｍ以下のフィルタに通すフィルタ通過工程を備える正電極板の製造方法とすると良い。【００３３】
上述の正電極板の製造方法では、上述のフィルタ通過工程を備えるので、フィルタによる異物の除去が可能な上、凝集体による目詰まりもなく、効率的に異物を除去できる。【００３４】
なお、フィルタとしては、捕集効率９０％が５０μｍ以下のものであり、具体的には、ポリプロピレン又はポリエチレン製の不織布の多層ロール、不織布の単層プリーツ、糸巻きフィルタなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態１にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１の負電極板の斜視図である。
【図３】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図４】実施形態１の正電極板の拡大断面図（図３のＡ部）である。
【図５】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図６】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図７】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図８】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図９】粘度計の説明図である。
【図１０】放置時間の長さによる、活物質ペーストの粘度の変化を示すグラフである。
【図１１】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図１２】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図１３】実施形態２にかかる車両の説明図である。
【図１４】実施形態３にかかる電池搭載機器の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１０１，２０１  電池
３０，１３０，２３０  正電極板
３１，１３１，２３１  正極活物質層
３１Ｐ，１３１Ｐ，２３１Ｐ  活物質ペースト
３２Ａ  第１結着材（結着材）
３２Ｂ  第２結着材（結着材）
３５  導電材
３６，２３６  正極活物質粒子
３７  カーボンコート層
３８  アルミ箔（基体）
ＣＰ  炭素粉体
４００  車両
５００  ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０  フィルタ
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（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にかかる正電極板３０を用いてなる電池１（実施例１）について説明する。図１に実施例１の電池１の斜視図を示す。
この電池１は、正電極板３０のほかに負電極板４０及びセパレータ５０を有する発電要素２０、及び、図示しない電解液を備える捲回形の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２０及び電解液（図示しない）を矩形箱状の電池ケース１０に収容している。この電池ケース１０は、共にアルミニウム製の電池ケース本体１１及び封口蓋１２を有する。このうち電池ケース本体１１は有底矩形箱形であり、この電池ケース１０と発電要素２０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。
【００３８】
また、封口蓋１２は矩形板状であり、電池ケース本体１１の開口を閉塞して、この電池ケース本体１１に溶接されている。この封口蓋１２には、発電要素２０と接続している正極集電部材７１及び負極集電部材７２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａが貫通しており、図１中、上方に向く蓋表面１２ａから突出している。これら正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａと封口蓋１２との間には、それぞれ絶縁性の樹脂からなる絶縁部材７５が介在し、互いを絶縁している。さらに、この封口蓋１２には矩形板状の安全弁７７も封着されている。
【００３９】
また、図示しない電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ：ＤＭＣ＝１：３：３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の濃度とした有機電解液である。
【００４０】
また、発電要素２０は、帯状の負電極板４０及び正電極板３０が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ５０を介して扁平形状に捲回されてなる（図１参照）。なお、この発電要素２０の正電極板３０及び負電極板４０はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１又は負極集電部材７２と接合している。
【００４１】
発電要素２０のうち負電極板４０は、図２に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、銅からなる銅箔４８と、この銅箔４８の第１箔主面４８ａ及び第２箔主面４８ｂ上にそれぞれ積層配置した２つの負極活物質層４１，４１と、これら負極活物質層４１，４１上に形成されてなるセラミックコート層４２とを有している。
このうち、セラミックコート層４２は、アルミナ及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる。このセラミックコート層４２により、セパレータ５０の小穴や異物による短絡に伴い、セパレータ５０の収縮や破壊が起きた場合でも、その短絡点を広げないようにすることができる。また、負極活物質層４１は、グラファイトからなる負極活物質（図示しない）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）からなる結着材（図示しない）、及び、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ、図示しない）を含む。なお、スチレンブタジエンラバーは、ペーストに用いるとＣＭＣに比して高い結着作用を呈するので、負極活物質層を形成するにあたり、その形状を適切に保持することができる。
本実施形態１では、負極活物質層４１内における、これらの重量比を、負極活物質：結着材：ＳＢＲ＝９８：１：１とした。
【００４２】
次いで、上述の発電要素２０を構成する正電極板３０について、図３，４を参照しつつ説明する。
この正電極板３０は、図３，４に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウムからなるアルミ箔３８と、このアルミ箔３８の主面（第１箔主面３８ａ，第２箔主面３８ｂ）上にそれぞれ形成したカーボンコート層３７，３７と、このカーボンコート層３７上に形成された正極活物質層３１とを有している。
【００４３】
このうちカーボンコート層３７は、厚さ２μｍで、アセチレンブラックからなる炭素粉体ＣＰの他、図示しないポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む。なおカーボンコート層３７内における、これらの重量比（固形分比）を、炭素粉体ＣＰ：ＰＶＤＦ＝３０：７０とした。
このカーボンコート層３７は、後述する正極活物質層３１の形成の際、後述の活物質ペースト３１Ｐがアルミ箔３８に接触して腐食を発生するのを防止し、アルミ箔３８と正極活物質層３１との物理的接触の補助的役割を果たす。
【００４４】
また、正電極板３０の正極活物質層３１には、次述するように、第１結着材３２ＡであるＣＭＣ、及び、第２結着材３２ＢであるＰＥＯを含む一方、ポリテトラフルオリエチレン（ＰＴＦＥ）は含んでいない。このため、アルミ箔３８上に、この正極活物質層３１の剥離強度の低下が懸念される。しかしながら、本実施形態１では、アルミ箔３８上にカーボンコート層３７を有するため、カーボンコート層３７のアンカー効果により、アルミ箔３８と正極活物質層３１との間の結着力を確実に大きくすることができる。従って、このカーボンコート層３７上に形成した正極活物質層３１の剥離強度を高くし、安定して正極活物質層３１をアルミ箔３８に保持することができる。
【００４５】
本実施形態１のうち、実施例１にかかる正極活物質層３１は、ＰＴＦＥを含まず、ＬｉＮｉ０．８２Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０３Ｏ２からなる正極活物質粒子３６、及び、アセチレンブラックからなる導電材３５のほか、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを含む（図３，４参照）。また、正極活物質層３１内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ：第２結着材３２Ｂ＝８７：１０：１：１とした。
なお、この正極活物質層３１は、後に詳述するが、正極活物質粒子３６、第１結着材３２Ａ、第２結着材３２Ｂ及び導電材３５に、イオン交換水ＡＱを加えて混練した活物質ペースト３１Ｐを塗布し、乾燥させて、さらにこれを圧縮したものである。
【００４６】
発明者らは、上述した電池１の特性（電池容量及び電池抵抗）についての評価試験を行った。
まず、電池１のうち、製造して間もない新品（初期）の電池１について試験を行った。具体的には、電池容量の評価試験として、１Ｃの電流値で端子間電圧が４．１Ｖ（満充電電圧）になるまで定電流充電をした電池１について、１Ｃの電流値で端子間電圧が２．５Ｖになるまで定電流放電を行い、放電した電気量（電池容量）を測定した。また、電池抵抗の評価試験では、上述の電池容量の試験の後に、１Ｃの電流値で、端子間電圧が３．５３７Ｖ（充電状態（ＳＯＣ）が３０％に相当（２．５〜４．１Ｖの電圧範囲における電池容量を１００％としたとき））になるまで充電し、その後、その電圧を一定に保ちつつ電流値を１Ｃから０．０２Ｃまで徐々に小さくしながら充電を行った（定電圧充電）。３０秒間の休止の後、３０Ｃの電流値で定電流放電し、放電開始後１０秒目の電圧の値を測定した。この時点での電池抵抗値をオームの法則により算出した。
【００４７】
上述の試験を行った電池１について、２．５〜４．１Ｖの電圧範囲で定電流充電及び定電流放電（電流値はいずれも１Ｃ）を繰り返すサイクル試験を実施した。具体的には、１組の充放電を１サイクルとして、２０００サイクルを連続して繰り返した。
その後、電池１の電池抵抗値を、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電池１の電池抵抗変化率を算出した。この電池抵抗変化率は、サイクル試験後の電池抵抗値を、サイクル試験前の、新品（初期）時の電池抵抗値で割ったものである。
【００４８】
また、発明者らは、電池１における正電極板３０の正極活物質層３１の剥離強度について測定した。具体的には、図示しない引張試験機を用いて、剥離強度よりも十分粘着性の高い両面テープで正電極板３０を固定し、この正電極板３０に垂直な方向に正極活物質層３１を引っ張ったときの強度を測定した。
【００４９】
そのほか、他の実施例である電池１０１，２０１、比較例である電池Ｃ１，Ｃ２も製作し、これらの特性についての評価試験、及び、正電極板の剥離強度の測定を、電池１と同様に行った。
このうち実施例２にかかる電池１０１は、正極活物質粒子３６及び導電材３５のほか、結着材として第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた正極活物質層１３１を有する正電極板１３０を用いている（図１，５参照）。この正極活物質層１３１内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第２結着材３２Ｂ＝８７：１０：２とした。
また、実施例３にかかる電池２０１は、電池１で用いた、ＬｉＮｉ０．８２Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０３Ｏ２からなる正極活物質粒子３６に代えて、ＬｉＣｏＯ２からなる正極活物質粒子２３６を用いた正極活物質層２３１を有する正電極板２３０を用いた（図１，６参照）。この正極活物質層内における、これらの重量比は、正極活物質粒子２３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ：第２結着材３２Ｂ＝８７：１０：１：１とした。
【００５０】
また、比較例１にかかる電池Ｃ１は、正極活物質粒子３６、導電材３５、第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）の他に、ＰＴＦＥを含む正極活物質層を有する正電極板を用いた。この正極活物質層内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ：第２結着材３２Ｂ：ＰＴＦＥ＝８７：１０：１：１：１とした。
また、比較例２にかかる電池Ｃ２は、正極活物質粒子３６及び導電材３５のほか、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）のみを用いた正極活物質層を有する正電極板を用いた。この正極活物質層内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ＝８７：１０：２とした。
これら電池１，１０１，２０１及び比較電池Ｃ１，Ｃ２の試験結果を表１に示す。
なお、正電極板における正極活物質層の剥離強度は、比較電池Ｃ１に用いた正電極板における正極活物質層の剥離強度を基準として、相対値（％）を示してある。
【００５１】
【表１】
2010150397.tif 000003
【００５２】
表１によれば、電池１，１０１，２０１の電池抵抗変化率は、いずれも比較電池Ｃ１のそれより小さい。このことから、ＰＴＦＥを含むよりも、このＰＴＦＥを含まない正極活物質層を有する正電極板を用いた電池の方が、その電池抵抗変化率を小さくできることが判る。
さらに、電池１，１０１，２０１にそれぞれ用いた正電極板３０，１３０，２３０における正極活物質層３１，１３１，２３１の剥離強度は、いずれも比較電池Ｃ１のそれよりも相対的に高い。このことから、ＰＴＦＥを含むよりも、このＰＴＦＥを含まない正極活物質層の方が、その剥離強度を高くできることが判る。
【００５３】
また、電池１，１０１，２０１と、比較電池Ｃ２とを比較すると、電池１，１０１，２０１の電池抵抗変化率はいずれも、比較電池Ｃ２より小さい。このことから、結着材にＣＭＣのみを用いる（比較電池Ｃ２）よりも、結着材にＰＥＯのみ（電池１）、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣのみ（電池１０１，２０１）を用いた、正極活物質層を有する正電極板を用いた電池は、その電池抵抗変化率を小さくできることが判る。
さらに、電池１，１０１，２０１にそれぞれ用いた正電極板３０，１３０，２３０が有する正極活物質層３１，１３１，２３１の剥離強度が、いずれも比較電池Ｃ２のそれよりも相対的に高い。このことから、結着材にＣＭＣのみを用いるより、ＰＥＯのみ、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣのみを用いた正極活物質層の方が、その剥離強度を高くできることが判る。
【００５４】
かくして、電池１，１０１，２０１の正電極板３０，１３０，２３０は、比較電池Ｃ１、即ち、結着材にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えたものより、また、比較電池Ｃ２、即ち、結着材にＣＭＣのみを用いた正極活物質層を備えたものより、正極活物質層３１の剥離強度を向上でき、電池抵抗の増加を抑制できる。
【００５５】
また、表１によれば、正極活物質層に同じ正極活物質粒子３６を用いた電池１と電池１０１とを比較すると、結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣのみを含んだ正極活物質層３１を有する正電極板３０を用いた電池１が、結着材としてＰＥＯのみを含んだ正極活物質層１３１を有する正電極板１３０を用いた電池１０１よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判る。
なお、ＬｉＣｏＯ２を正極活物質とした実施例３の電池２０１についても、実施例２の電池１０１における、正極活物質をＬｉＣｏＯ２とした電池（特性の詳細は示さない）に比して、その電池抵抗変化率を小さくできることが判っている。
従って、ＰＥＯ及びＣＭＣのみからなる結着材を用いた正極活物質層を有する正電極板３０，２３０を用いるのがより好ましいことが判る。
【００５６】
また、電池１の電池抵抗変化率は、比較電池Ｃ１，Ｃ２のみならず、電池１０１の電池抵抗変化率に比しても小さい。このことから、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）及び第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）をそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正極活物質層３１を有する正電極板３０を用いるのが特に良いことが判る。これは、ＣＭＣのみでは正電極活物質粒子の被覆量が小さく、正極活物質粒子の表面が劣化してしまう。逆に、ＰＥＯのみでは正極活物質粒子の被覆量が大きくなって、粒子の表面積のうち電池反応に関与する面積が狭くなって、電池として充放電を繰り返すと正電極活物質粒子の内部が劣化しやすいからであると考えられる。
また、ＰＥＯ及びＣＭＣをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正極活物質層を有する正電極板３０を用いた電池１は、電池抵抗の増加をより抑制できる。
【００５７】
次に、本実施形態１にかかる正電極板３０を用いた電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、アルミ箔３８にカーボンコート層３７を形成する。この工程では、炭素粉体ＣＰをなす３０重量部のアセチレンブラックと、ＰＶＤＦをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）で混合した、固形分率１３％のＰＶＤＦ／ＮＭＰ溶液とを用いて、アセチレンブラック及びＰＶＤＦの固形分比が３０：７０になるように均一に混合して、図示しないカーボンコート層用ペーストを作製した。
このカーボンコート層用ペースト（図示しない）を、厚さが１５μｍのアルミ箔３８の両面（第１箔主面３８ａ，第２箔主面３８ｂ）にグラビアコータで塗布し、その後に乾燥させて、カーボンコート層３７を形成した。
【００５８】
次いで、正極活物質粒子３６、導電材３５、第１結着材３２Ａ及び第２結着材３２Ｂを混練して活物質ペースト３１Ｐを形成する工程について、図７を参照しつつ説明する。
この工程では、混合槽９０１と、この混合槽９０１内に収容した収容物を、剪断しつつ攪拌する攪拌羽根９０２とを備える混練機９００を用いる。
【００５９】
この工程では、正極活物質粒子３６を８７重量部、導電材３５を１０重量部、第１結着材３２ＡをなすＣＭＣを１重量部、第２結着材３２ＢをなすＰＥＯを１重量部、及び、イオン交換水ＡＱを８５重量部を、第１混練機９００の混合槽９０１にそれぞれ投入し、攪拌羽根９０２を用いて混合した。これにより、均一な活物質ペースト３１Ｐを得る。
【００６０】
次いで、混練後の活物質ペースト３１Ｐを、フィルタ９１０に通すフィルタ通過工程について、図７を参照しつつ説明する。このフィルタ通過工程で用いるフィルタ９１０は、ポリプロピレン製の不織布の多層ロールフィルタ（捕集効率９０％＝４０μｍ）からなり、上述の混練機９００と、次述する塗工装置７００のダイ７１０との間に位置する。
このフィルタ通過工程では、混練機９００でできた活物質ペースト３１Ｐをフィルタ９１０に通す。これにより、活物質ペースト３１Ｐ内に混在している異物を除去する。なお、フィルタ９１０を通過した活物質ペースト３１Ｐは、ダイ７１０のペースト保持部７１１に収容される。
【００６１】
次いで、正極活物質粒子３６、導電材３５、第１結着材３２Ａ及び第２結着材３２Ｂを混練した活物質ペースト３１Ｐを、上述のカーボンコート層３７上に塗布させ乾燥させて、正極活物質層３１を形成する正極活物質層形成工程について、図７を参照しつつ説明する。なお、この正極活物質層形成工程は、図７に示す塗工装置７００を用いる塗工工程と、図８に示すプレス装置８００を用いるプレス工程とを含む。
【００６２】
まず、塗工装置７００を用いる塗工工程について説明する。この塗工装置７００は、巻出し部７０１、ダイ７１０、ヒータ７３０、巻取り部７０２、及び、複数の補助ローラ７４０を備えている（図７参照）。
【００６３】
このうち、ダイ７１０は、フィルタ９１０を通過した活物質ペースト３１Ｐを内部に貯留してなる金属製のペースト保持部７１１と、このペースト保持部７１１に保持した活物質ペースト３１Ｐをカーボンコート層３７に向かって連続的に吐出する吐出口７１２とを有する。
この吐出口７１２は、スリット状で、長手方向ＤＡに移動するアルミ箔３８の両面に形成したカーボンコート層３７，３７上に、帯状に活物質ペースト３１Ｐを吐出するべく、アルミ箔３８の幅方向（図７中、奥行き方向）に平行に開口している。
【００６４】
また、ヒータ７３０は、アルミ箔３８、及び、このアルミ箔３８に塗布された活物質ペースト３１Ｐを加熱する。これにより、２つのヒータ７３０，７３０の間を移動している間に、このカーボンコート層３７に塗布された活物質ペースト３１Ｐの乾燥が徐々に進み、ヒータ７３０を通過し終えたときには、活物質ペースト３１Ｐは全乾燥、即ち、活物質ペースト３１Ｐ内のイオン交換水ＡＱが全て蒸発している。
【００６５】
次いで、塗工工程について説明する。
まず、巻出し部７０１に捲回した、帯状のアルミ箔３８（厚さ：１５μｍ）を長手方向ＤＡに移動させる。なお、このアルミ箔３８の両面には、カーボンコート層３７，３７が予め塗布されている。そのアルミ箔３８上のカーボンコート層３７に、ダイ７１０により活物質ペースト３１Ｐを塗布する。
その後、この活物質ペースト３１Ｐをヒータ７３０で乾燥させ未圧縮活物質層３１Ｂとした。そして、この未圧縮活物質層３１Ｂを片側のカーボンコート層３７上に担持した片面担持アルミ箔３８Ｋを、一旦巻取り部７０２に巻き取る。
【００６６】
次に、この塗工装置７００を再度用いて、上述の片面担持アルミ箔３８Ｋ（アルミ箔３８）の、未圧縮活物質層３１Ｂを担持していない側のカーボンコート層３７に、活物質ペースト３１Ｐを塗布する。そして、この活物質ペースト３１Ｐをヒータ７３０で全乾燥させる。かくして、アルミ箔３８の両面のカーボンコート層３７，３７上に未圧縮活物質層３１Ｂ，３１Ｂをそれぞれ積層配置した、プレス前の活物質積層板３０Ｂが作製される。
【００６７】
次いで、正極活物質層形成工程のうち、プレス装置８００を用いるプレス工程について図８を参照しつつ説明する。
プレス装置８００は、巻出し部８０１、プレスローラ８１０、巻取り部８０２及び複数の補助ローラ８２０を備えている。このプレス装置８００により、巻出し部８０１から上述のプレス前の活物質積層板３０Ｂを、２つのプレスローラ８１０，８１０の間に通して、厚み方向ＤＴに圧縮する。
かくして、アルミ箔３８の両側に、圧縮済みの２つの正極活物質層３１、３１を積層してなる正電極板３０を得る（図３，４参照）。
【００６８】
ところで、発明者らは、作製からの時間の経過（放置時間）による、活物質ペーストの粘度の変化について調査した。
具体的には、上述の活物質ペースト３１Ｐ、即ち、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）及び第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）を含む活物質ペースト３１Ｐについて、放置時間が０ｈ（製作直後）、２４ｈ、４８ｈ、７２ｈ、９６ｈの時点における各粘度を測定した。
一方、この活物質ペースト３１Ｐの比較として、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）のみを含む活物質ペースト（比較ペーストＥＰ）について、放置時間が０ｈ（製作直後）、２４ｈ、４８ｈの時点における各粘度についても測定した。
【００６９】
なお、各活物質ペーストの粘度の測定には、図９に示すＥ型粘度計ＶＭを用いた。このＥ型粘度計ＶＭは、軸芯ＡＸを中心に回転可能な、片面が円錐形状のコーンプレートＶＭＣ（外径が１４ｍｍ、コーン角度が３°）と、軸芯ＡＸに垂直な平面形状の基盤ＶＭＢとを有する回転粘度計である。
活物質ペースト３１Ｐの粘度の測定では、まず、３０℃の恒温槽内で、Ｅ型粘度計ＶＭの基盤ＶＭＢ上に、作製直後の活物質ペースト３１Ｐを、ギャップが１００μｍとなるように配置した。そして、その活物質ペースト３１Ｐの上方からコーンプレートＶＭＣを、このコーンプレートＶＭＣの先端が基盤ＶＭＢに当接するまで移動させた。その後、コーンプレートＶＭＣを、軸芯ＡＸを中心とした１ｒｐｍの剪断速度（回転速度）で定速回転させて、活物質ペースト３１Ｐの粘度を測定した。さらに、放置時間が２４ｈ，４８ｈ，７２ｈ，９６ｈの時点での粘度も測定した。
比較例の比較ペーストＥＰについても、活物質ペースト３１Ｐと同様にして、放置時間が０ｈ，２４ｈ，４８ｈの時点での粘度を測定した。これらの結果について、図１０に示す。
【００７０】
図１０のグラフは、放置時間の長さによる、各活物質ペーストの粘度の変化を示したグラフである。
まず、放置時間が０ｈ、即ち、作製直後について比較すると、活物質ペースト３１Ｐの粘度は、比較ペーストＥＰの粘度よりも高い。このことから、活物質ペーストの結着材として、ＣＭＣのみならず、ＰＥＯをも用いることで、活物質ペーストの粘度を向上させうることが判る。
【００７１】
従って、結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣを用いた活物質ペースト３１Ｐを、上述の塗工工程において、カーボンコート層３７上に塗布しても、ヒータ７３０で乾燥させるまでに、この活物質ペースト３１Ｐが塗布の範囲よりも広がったり、アルミ箔３８上から流れ落ちる等の不具合が発生するのを防止できる。即ち、本実施形態１の製造方法では、適切な形状を維持した正極活物質層３１をアルミ箔３８（カーボンコート層３７）上に形成した正電極板３０を製造できる。
【００７２】
また、正極活物質層形成工程では、アルミ箔３８上に形成したカーボンコート層３７上に塗布させるので、カーボンコート層３７のアンカー効果により、形成した正極活物質層３１とアルミ箔３８との間の結着力を確実に大きくすることができる。
【００７３】
また、図１０のグラフによれば、活物質ペースト３１Ｐ、及び、比較ペーストＥＰとも、放置時間が長くなるに従って、各々の粘度が低下する。これは、いずれのペースト（活物質ペースト３１Ｐ，比較ペーストＥＰ）に含まれる正極活物質粒子３６がアルカリ性を示すため、これに伴ってＣＭＣの粘度が、時間の経過とともに徐々に低下していくためであると考えられる。
但し、活物質ペースト３１Ｐにおいては、粘度の低下速度（粘度の変化量を放置時間で除したもの）が、比較ペーストＥＰのそれよりも小さい。即ち、活物質ペースト３１Ｐは、粘度の経時的な低下が緩やかである。これは、活物質ペースト３１Ｐ中のＰＥＯが、ＣＭＣに比して高い耐アルカリ性を有しており、活物質ペースト３１Ｐ中でＰＥＯの粘度が維持されるためであると考えられる。
【００７４】
従って、活物質ペースト３１Ｐを、前述の塗工工程で用いると、活物質ペースト３１Ｐの粘度の経時的な変化が少なく、正電極板３０を多数製造する場合でも、正極活物質層３１の厚みなどにばらつきが生じにくく、また、効率良く正電極板３０を製造できる。
【００７５】
また、上述の正電極板３０とは別に、負電極板４０を製作した。具体的には、グラファイト粉末を９８重量部と、１．２３ｗｔ％のＣＭＣ水溶液を８１重量部（即ち、ＣＭＣを１重量部）と、イオン交換水を４重量部とを混合した。さらにイオン交換水を７０重量部追加し均一に混練した後、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）を１重量部加えて攪拌し、負極ペースト（図示しない）を作製した。一方、アクリル樹脂をＮＭＰで混合した固形分率１０％のアクリル樹脂／ＮＭＰ溶液を用いて、アルミナと結着材とを、これらの固形分比がアルミナ：結着材＝９５：５で均一に混合して、図示しないセラミックペーストを製作した。
【００７６】
まず、厚さが１０μｍの銅箔４８の両面に、上述の負極ペーストをダイコータで塗布し、その後に乾燥させ、これを銅箔４８と共にプレスして、負極活物質層４１を形成した。この負極活物質層４１上に、周知のグラビアコータを用いてセラミックペーストを塗布し、これを乾燥させてセラミックコート層４２とした。かくして、負電極板４０ができあがる（図２参照）。
【００７７】
上述のように作製した正電極板３０と負電極板４０との間に、２０μｍのセパレータ５０を介在させて捲回し、発電要素２０とする。さらに、正電極板３０（アルミ箔３８）及び負電極板４０（銅箔４８）にそれぞれ正極集電部材７１及び負極集電部材７２を溶接し、電池ケース本体１１に挿入し、図示しない電解液を注入後、封口蓋１２で電池ケース本体１１を溶接で封口する。かくして、電池１が完成する（図１参照）。
【００７８】
本実施形態１にかかる正電極板３０の製造方法では、ＰＴＦＥを含むことなく、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた活物質ペースト３１Ｐを、アルミ箔３８（カーボンコート層３７上）に塗布し、乾燥させて正極活物質層３１を形成する正極活物質層形成工程を備える。このため、前述した表１の電池１、即ち、良好な剥離強度を有し、その電池抵抗の増加を抑制できる電池１の正電極板３０を製造できる。
【００７９】
しかも、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた正極活物質層３１を備える正電極板３０を電池１に用いることで、その電池抵抗の増加を抑制できる利点もある（前述した表１参照）。また、活物質ペースト３１ＰにＰＴＦＥを含まないので、活物質ペースト３１Ｐ中に凝集体が生じずに、活物質ペースト３１Ｐを薄く一様に塗布することができる。
【００８０】
また、活物質ペースト３１ＰにはＰＴＦＥを含まない。このため、活物質ペースト３１Ｐ内で、ＰＴＦＥ粒子、及び、アセチレンブラックからなる導電材３５による凝集体が形成されない。
この正電極板３０の製造方法では、上述のフィルタ通過工程を備えるので、フィルタ９１０による異物の除去が可能な上、上述の凝集体による目詰まりがなく、効率的に異物を除去できる。
【００８１】
なお、実施例２にかかる電池１０１の正電極板１３０の製造方法、及び、実施形態３にかかる電池２０１の正電極板２３０の製造方法は、正極活物質層形成工程の塗工工程で用いる活物質ペーストが、上述の電池１の正電極板３０の製造方法と異なり、それ以外については同じであるので、説明を省略する。
【００８２】
正電極板１３０の製造方法では、図１１に示す混練機９００を用いて、活物質ペースト１３１Ｐを形成する。具体的には、正極活物質粒子３６を８７重量部、導電材３５を１０重量部、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）を１重量部、及び、イオン交換水ＡＱを８５重量部を、第１混練機９００の混合槽９０１にそれぞれ投入し、攪拌羽根９０２を用いて混合した。これにより、均一な活物質ペースト１３１Ｐを得る。
【００８３】
次いで、フィルタ通過工程では、図１１に示すフィルタ９１０を用いて、混練機９００でできた活物質ペースト１３１Ｐをフィルタ９１０に通し、活物質ペースト１３１Ｐ内に混在している異物を除去する。
電池１０１における正電極板１３０の正極活物質層形成工程のうちの塗工工程では、図１１に示す塗工装置７００のダイ７１０を用いて、アルミ箔３８の両面に形成したカーボンコート層３７，３７のいずれかに、活物質ペースト１３１Ｐを塗布する。
【００８４】
また、正電極板２３０の製造方法では、図１２に示す混練機９００を用いて、活物質ペースト２３１Ｐを形成する。具体的には、上述の電池１の正極活物質粒子３６とは異なる、ＬｉＣｏＯ２からなる正極活物質粒子２３６を８７重量部、導電材３５を１０重量部、第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）を１重量部、及び、イオン交換水ＡＱを８５重量部を、第１混練機９００の混合槽９０１にそれぞれ投入し、攪拌羽根９０２を用いて混合した。これにより、均一な活物質ペースト２３１Ｐを得る。
【００８５】
次いで、フィルタ通過工程では、図１２に示すフィルタ９１０を用いて、混練機９００でできた活物質ペースト２３１Ｐをフィルタ９１０に通し、活物質ペースト２３１Ｐ内に混在している異物を除去する。
電池２０１における正電極板２３０の正極活物質層形成工程のうちの塗工工程では、図１２に示す塗工装置７００のダイ７１０を用いて、アルミ箔３８の両面に形成したカーボンコート層３７，３７のいずれかに、活物質ペースト２３１Ｐを塗布する。
【００８６】
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両４００は、前述した電池１を複数搭載したものである。具体的には、図１３に示すように、車両４００は、エンジン４４０、フロントモータ４２０及びリアモータ４３０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４００は、車体４９０、エンジン４４０、これに取り付けられたフロントモータ４２０、リアモータ４３０、ケーブル４５０、インバータ４６０、及び、複数の電池１，１０１，２０１を自身の内部に有する組電池４１０を有している。
【００８７】
本実施形態２にかかる車両４００は、前述した電池１，１０１，２０１、即ち、前述の正電極板３０，１３０，２３０を用いた電池１，１０１，２０１を搭載しているので、駆動性能の劣化を抑制した車両４００とすることができる。
【００８８】
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル５００は、前述した電池１，１０１，２０１を含むバッテリパック５１０を搭載したものであり、図１４に示すように、バッテリパック５１０、本体５２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック５１０はハンマードリル５００の本体５２０のうちパック収容部５２１に脱着可能に収容されている。
【００８９】
本実施形態３にかかるハンマードリル５００は、前述した電池１，１０１，２０１、即ち、前述の正電極板３０，１３０，２３０を用いた電池１，１０１，２０１を搭載しているので、特性の劣化を抑制したハンマードリル５００とすることができる。
【００９０】
以上において、本発明を実施形態１〜実施形態３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では、カーボンコート層に含む炭素粉体として、アセチレンブラックを用いたが、例えば、アセチレンブラック以外の、ファーネスブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックや、グラファイト粉末等を用いても良い。また、正電極板にアセチレンブラックからなる導電材を用いたが、例えば、上述した炭素粉体のうち、アセチレンブラック以外のものや、ニッケル粉末等の金属粉末などを用いても良い。
また、正極活物質粒子にニッケルコバルト酸リチウムを用いたが、例えば、このほかの、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属複合酸化物や、鉄オリビン化合物を用いても良い。
【図１】
2010150397.tif 000004
【図２】
2010150397.tif 000005
【図３】
2010150397.tif 000006
【図４】
2010150397.tif 000007
【図５】
2010150397.tif 000008
【図６】
2010150397.tif 000009
【図７】
2010150397.tif 000010
【図８】
2010150397.tif 000011
【図９】
2010150397.tif 000012
【図１０】
2010150397.tif 000013
【図１１】
2010150397.tif 000014
【図１２】
2010150397.tif 000015
【図１３】
2010150397.tif 000016
【図１４】
2010150397.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月28日(2010.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムからなる基体と、
上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える
正電極板であって、
上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、
上記結着材は、ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなる
正電極板。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
請求項１に記載の正電極板であって、
前記結着材は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる
正電極板。
【請求項４】
請求項１又は請求項３に記載の正電極板であって、
前記正極活物質層は、前記ポリエチレンオキサイド及び前記カルボキシメチルセルロースをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む
正電極板。
【請求項５】
請求項１、請求項３、及び、請求項４のいずれか一項に記載の正電極板、及び、
銅からなる負電極板用基体と、上記負電極板用基体に形成してなり、グラファイトからなる負極活物質粒子及び結着材を含む負極活物質層と、上記負極活物質層上に形成されてなるセラミックコート層と、を備える負電極板を用いた電池であって、
この電池の充電状態（ＳＯＣ）が０〜１００％の範囲を、１Ｃの電流値で定電流充電及び定電流放電により交互に２０００回ずつ繰り返すサイクル試験の前後で、上記ＳＯＣを３０％とした上記電池について３０Ｃの電流値で定電流放電を行い、放電開始後１０秒経過時点の電圧の値を測定して、上記サイクル試験前後での上記電池の抵抗値をそれぞれ算出したとき、
上記サイクル試験後の上記抵抗値を、上記サイクル試験前の上記抵抗値で割った電池抵抗変化率が、１００〜１１０％の範囲にある特性を有してなる
電池。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
アルミニウムからなる基体と、
上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える
正電極板の製造方法であって、
上記正電極板は、上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、
上記結着材は、ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなり、
上記正極活物質粒子、上記導電材及び上記結着材を混練した活物質ペーストを、予め上記基体に形成した上記カーボンコート層上に塗布し乾燥させて、上記正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程、を備える
正電極板の製造方法。
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
請求項８に記載の正電極板の製造方法であって、
前記正極活物質層形成工程に先立ち、
混練後の前記活物質ペーストを、捕集効率９０％が５０μｍ以下のフィルタに通すフィルタ通過工程を備える
正電極板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［０００６］
本発明は、かかる知見に鑑みてなされたものであって、正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗の増加を抑制した正電極板、さらにはこの正電極板を用いた電池、この電池を搭載した車両、電池搭載機器を提供することを目的とする。また、正極活物質層を適切に製造できる正電極板の製造方法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
［０００７］
本発明の一態様は、アルミニウムからなる基体と、上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える正電極板であって、上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、上記結着材は、ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなる正電極板である。
［０００８］
ところで、結着材としてＰＥＯを、或いは、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた正極活物質層を備える正電極板を用いた電池は、結着材にＰＥＯ及びＣＭＣと共にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えた電池に比して、正極活物質層の剥離強度が高く、また、電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。
また、そのような電池は、特許文献１の電池、即ち、結着材にＣＭＣのみを用いた電池に比しても、剥離強度を高く、また、電池抵抗変化率を小さくできる。
かくして、上述の正電極板は、結着材にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えたものより、また、結着材にＣＭＣのみを用いた正極活物質層を備えたものより、正極活物質層の剥離強度を向上でき、電池抵抗の増加を抑制できる。
［０００９］
また、この正極活物質層の形成にあたり、活物質ペースト内に、ＰＴＦＥ由来の凝集体が形成されない。つまり、この正電極板では、そのような凝集体の形成を防止して、活物質ペーストが基体に均一に塗布される。従って、この正電極板を用いることで電池の特性を安定させることができる。
また、上述の正電極板では、基体と正極活物質層との間にカーボンコート層を介在させてなるので、基体と正極活物質層との間の結着力を確実に大きくすることができる。
［００１０］
なお、正極活物質層に含む導電材としては、例えば、上述した炭素粉体や
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
、ニッケル粉末等の金属粉体などが挙げられる。
また、正極活物質粒子は、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属複合酸化物粒子や、鉄オリビン化合物が挙げられる。
また、カーボンコート層に含む炭素粉体としては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックや、グラファイト粉末等が挙げられる。
［００１１］
［００１２］
［００１３］
［００１４］
さらに、上述の正電極板であって、前記結着材は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる正電極板とすると良い。
［００１５］
結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣのみを含んだ正極活物質層を備える正電極板を用いた電池は、結着材としてＰＥＯのみを含んだ正極活物質層を備える正電極板を用いた電池よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。このことから、上述の正電極板を電池に用いれば、電池抵抗の増加を抑制した電池にすることができる。
［００１６］
さらに、上述のいずれかの正電極板であって、前記正極活物質層は、前記ポリエチレンオキサイド及び前記カルボキシメチルセルロースをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正電極板とすると良い。
［００１７］
結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正極活物質層を備える正電極板を用いた電池が、ＣＭＣのみを含んだ正極活物質層を用いた電池だけでなく、ＰＥＯのみを含んだ正極活物質層を用いた電池よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。これは、ＣＭＣのみ
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
では正電極活物質粒子の被覆量が小さく、正極活物質粒子の表面が劣化してしまう。逆に、ＰＥＯのみでは正極活物質粒子の被覆量が大きくなって、粒子の表面積のうち電池反応に関与する面積が狭くなって、電池として充放電を繰り返すと正電極活物質粒子の内部が劣化しやすいからであると考えられる。このことから、上述の正電極板を電池に用いれば、電池抵抗の増加を抑制した電池にすることができる。
［００１８］
或いは、本発明の他の態様は、前述した正電極板、及び、銅からなる負電極板用基体と、上記負電極板用基体に形成してなり、グラファイトからなる負極活物質粒子及び結着材を含む負極活物質層と、上記負極活物質層上に形成されてなるセラミックコート層と、を備える負電極板を用いた電池であって、この電池の充電状態（ＳＯＣ）が０〜１００％の範囲を、１Ｃの電流値で定電流充電及び定電流放電により交互に２０００回ずつ繰り返すサイクル試験の前後で、上記ＳＯＣを３０％とした上記電池について３０Ｃの電流値で定電流放電を行い、放電開始後１０秒経過時点の電圧の値を測定して、上記サイクル試験前後での上記電池の抵抗値をそれぞれ算出したとき、上記サイクル試験後の上記抵抗値を、上記サイクル試験前の上記抵抗値で割った電池抵抗変化率が、１００〜１１０％の範囲にある特性を有してなる電池である。
［００１９］
上記の電池は、前述した正電極板、及び、銅からなる負電極板用基体と、負極活物質層と、負極活物質層上に形成されてなるセラミックコート層と、を備える負電極板を用い、サイクル試験の前後での電池抵抗変化率が、１００〜１１０％の範囲にある特性を有してなる。このため、基体と正極活物質層との間の結着力を確実に大きくしつつ、正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗の増加を抑制した電池とすることができる。
［００２０］
さらに、前述した電池を搭載し、この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とすると良い。
［００２１］
上記の車両は、前述した電池、即ち、前述の正電極板を用いた電池を搭載しているので、駆動性能の劣化を抑制した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、前述した電池を搭載し、この電池による電気エネルギをエネルギ源の全部又は一部として使用する電池搭載機器とすると良い。
［００２４］
上述の電池搭載機器は、前述した電池、即ち、前述の正電極板を用いた電池を搭載しているので、特性の劣化を抑制した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として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。
［００２６］
或いは、本発明の他の態様は、アルミニウムからなる基体と、上記基体に形成し
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
てなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える正電極板の製造方法であって、上記正電極板は、上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、上記結着材は、ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなり、上記正極活物質粒子、上記導電材及び上記結着材を混練した活物質ペーストを、予め上記基体に形成した上記カーボンコート層上に塗布し乾燥させて、上記正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程、を備える正電極板の製造方法である。
［００２７］
上述の正電極板の製造方法では、結着材にＰＥＯを、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた活物質ペーストを、予め基体に形成した上記カーボンコート層上に塗布し、乾燥させて正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程を備える。このため、良好な剥離強度を有し、適切な形状を維持した正極活物質層を基体に形成した正電極板を製造できる。
［００２８］
また、ＰＥＯは、ＣＭＣよりも高い耐アルカリ性を有する。このため、結着材にＰＥＯ、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた場合には、アルカリ性を示す正極活物質粒子と混ぜた場合でも、時間の経過と共に活物質ペーストに生じる粘度の低下が、ＣＭＣのみを用いた場合に比して緩やかである。このため、正電極板の製造において、例えば、予め製造しておいた活物質ペーストを順次基体に塗布しても、活物質ペーストの粘度の変化が少なく、正極活物質層の厚みなどにばらつきが生じにくく、また、効率良く正電極板を製造できる。
［００２９］
しかも、結着材として、ＰＥＯを、或いは、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた正極活物質層を備える正電極板を電池に用いることで、その電池抵抗の増加を抑制できる利点もある。また、活物質ペーストにＰＴＦＥを含まないので、活物質ペーストに凝集体が生じずに、活物質ペーストを薄く一様に塗布することができる。
［００３０］
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
［００３１］
また、上述の正電極板の製造方法において、正極活物質層形成工程では、基体上に形成したカーボンコート層上に塗布するので、形成した正極活物質層と基体との間の結着力を確実に大きくすることができる。
［００３２］
さらに、上述の正電極板の製造方法であって、前記正極活物質層形成工程に先立ち、混練後の前記活物質ペーストを、捕集効率９０％が５０μｍ以下のフィルタに通すフィルタ通過工程を備える正電極板の製造方法とすると良い。
［００３３］
上述の正電極板の製造方法では、上述のフィルタ通過工程を備えるので、フィルタによる異物の除去が可能な上、凝集体による目詰まりもなく、効率的に異物を除去できる。
［００３４］
なお、フィルタとしては、捕集効率９０％が５０μｍ以下のものであり、具体的には、ポリプロピレン又はポリエチレン製の不織布の多層ロール、不織布の単層プリーツ、糸巻きフィルタなどが挙げられる。
図面の簡単な説明
［００３５］
［図１］実施形態１にかかる電池の斜視図である。
［図２］実施形態１の負電極板の斜視図である。
［図３］実施形態１の正電極板の斜視図である。
［図４］実施形態１の正電極板の拡大断面図（図３のＡ部）である。
［図５］実施形態１の正電極板の斜視図である。
［図６］実施形態１の正電極板の斜視図である。
［図７］実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
［図８］実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
［図９］粘度計の説明図である。
［図１０］放置時間の長さによる、活物質ペーストの粘度の変化を示すグラフである。
［図１１］実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
［図１２］実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
［図１３］実施形態２にかかる車両の説明図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
セパレータ５０を介在させて捲回し、発電要素２０とする。さらに、正電極板３０（アルミ箔３８）及び負電極板４０（銅箔４８）にそれぞれ正極集電部材７１及び負極集電部材７２を溶接し、電池ケース本体１１に挿入し、図示しない電解液を注入後、封口蓋１２で電池ケース本体１１を溶接で封口する。かくして、電池１が完成する（図１参照）。
［００７８］
本実施形態１にかかる正電極板３０の製造方法では、ＰＴＦＥを含むことなく、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた活物質ペースト３１Ｐを、アルミ箔３８（カーボンコート層３７上）に塗布し、乾燥させて正極活物質層３１を形成する正極活物質層形成工程を備える。このため、前述した表１の電池１、即ち、良好な剥離強度を有し、その電池抵抗の増加を抑制できる電池１の正電極板３０を製造できる。
［００７９］
しかも、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた正極活物質層３１を備える正電極板３０を電池１に用いることで、その電池抵抗の増加を抑制できる利点もある（前述した表１参照）。また、活物質ペースト３１ＰにＰＴＦＥを含まないので、活物質ペースト３１Ｐ中に凝集体が生じずに、活物質ペースト３１Ｐを薄く一様に塗布することができる。
［００８０］
また、活物質ペースト３１ＰにはＰＴＦＥを含まない。このため、活物質ペースト３１Ｐ内で、ＰＴＦＥ粒子、及び、アセチレンブラックからなる導電材３５による凝集体が形成されない。
この正電極板３０の製造方法では、上述のフィルタ通過工程を備えるので、フィルタ９１０による異物の除去が可能な上、上述の凝集体による目詰まりがなく、効率的に異物を除去できる。
［００８１］
なお、実施例２にかかる電池１０１の正電極板１３０の製造方法、及び、実施例３にかかる電池２０１の正電極板２３０の製造方法は、正極活物質層形成工程の塗工工程で用いる活物質ペーストが、上述の電池１の正電極板３０の製造方法と異なり、それ以外については同じであるので、説明を省略
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月12日(2011.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体と、この基体に形成した正極活物質層と、を備える正電極板、この正電極板を用いた電池に関する。また、そのような正電極板の製造方法に関する。
【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（以下、単に電池ともいう）が利用されている。
このような電池に関して、例えば、特許文献１には、導電層（カーボンコート層）の上に、カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣともいう）のみを結着材とした活物質層（正極活物質層）を備える正極（正電極板）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の電池では、カーボンコート層上に正極活物質層を形成するため、正極活物質層の剥離強度を高くできる利点がある。しかしながら、結着材に用いるＣＭＣは、例えば、リチウム複合酸化物などアルカリ性を示す物質の存在下では、そのＣＭＣの構造が変化してしまう。これにより、ＣＭＣの粘度が、例えば、ポリエチレンオキサイド（以下、ＰＥＯともいう）等、他の結着材に比して低くなる。このため、特許文献１に記載の正電極板を製造する際に、ＣＭＣ（結着材）、正極活物質粒子、導電材及び溶媒を混練した活物質ペーストの粘度も低くなり、この活物質ペースト中で活物質が沈降したり、これを基体上に塗布しても、乾燥するまでに、活物質ペーストが塗布の範囲よりも広がったり、基体上から活物質ペーストが流れ落ちる等の不具合が生じる虞がある。
さらに、活物質ペースト中に存在するＣＭＣの粘度が、時間の経過と共に極端に低下してしまう。このため、正電極板を製造するに当たっては、活物質ペーストを混練後、速やかに塗布しなければならない。また、混練後しばらく時間が経った活物質ペーストは粘度が低下して、塗布の工程に用いることができない。かくして、正電極板を生産（製造）する場合の効率が悪くなる不具合があった。
【０００５】
また、特許文献１には、正極活物質層の結着材として、例えば、ＣＭＣのほかにポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥともいう）も例示されている。しかしながら、このＰＴＦＥを結着材に用いて活物質ペーストを作製すると、活物質ペースト内で、ＰＴＦＥ粒子と導電材とが凝集体を形成しやすい。例えば、導電材にアセチレンブラックを用いた場合、このＰＴＦＥ粒子は活物質ペースト内で分散せずに、その一部がアセチレンブラックと共に、比較的大きな凝集体（粒径：５０μｍ以上）を形成してしまう。
このような凝集体を含んだ活物質ペーストを塗布して正電極板を製造すると、例えば、凝集体が点在してしまい、この活物質ペーストを基体に薄く一様に塗布できないので、充放電に伴う反応が正極活物質層の部位によってばらつき、正電極板、ひいてはこれを用いた電池の特性が安定しない。また、異物除去のため、この活物質ペーストをフィルタに通すことがあるが、凝集体が生じていると、フィルタが凝集体により目詰まりを起こしやすく、活物質ペーストの通過量を減少させるので、生産性が低下する不具合もある。
また、ＣＭＣ、ＰＥＯと共にＰＴＦＥを用いた場合に比して、ＰＴＦＥを含まない方が正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗変化率（電池抵抗値を、電池の初期の電池抵抗値で割ったもの）も小さく抑えることができることが判ってきた。
【０００６】
本発明は、かかる知見に鑑みてなされたものであって、正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗の増加を抑制した正電極板、さらにはこの正電極板を用いた電池を提供することを目的とする。また、正極活物質層を適切に製造できる正電極板の製造方法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】
【０００７】
本発明の一態様は、アルミニウムからなる基体と、上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える正電極板であって、上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、上記結着材は、ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなる正電極板である。
【０００８】
ところで、結着材としてＰＥＯを、或いは、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた正極活物質層を備える正電極板を用いた電池は、結着材にＰＥＯ及びＣＭＣと共にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えた電池に比して、正極活物質層の剥離強度が高く、また、電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。
また、そのような電池は、特許文献１の電池、即ち、結着材にＣＭＣのみを用いた電池に比しても、剥離強度を高く、また、電池抵抗変化率を小さくできる。
かくして、上述の正電極板は、結着材にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えたものより、また、結着材にＣＭＣのみを用いた正極活物質層を備えたものより、正極活物質層の剥離強度を向上でき、電池抵抗の増加を抑制できる。
【０００９】
また、この正極活物質層の形成にあたり、活物質ペースト内に、ＰＴＦＥ由来の凝集体が形成されない。つまり、この正電極板では、そのような凝集体の形成を防止して、活物質ペーストが基体に均一に塗布される。従って、この正電極板を用いることで電池の特性を安定させることができる。
また、上述の正電極板では、基体と正極活物質層との間にカーボンコート層を介在させてなるので、基体と正極活物質層との間の結着力を確実に大きくすることができる。
【００１０】
なお、正極活物質層に含む導電材としては、例えば、上述した炭素粉体や、ニッケル粉末等の金属粉体などが挙げられる。
また、正極活物質粒子は、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属複合酸化物粒子や、鉄オリビン化合物が挙げられる。
また、カーボンコート層に含む炭素粉体としては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックや、グラファイト粉末等が挙げられる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
さらに、上述の正電極板であって、前記結着材は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる正電極板とすると良い。
【００１５】
結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣのみを含んだ正極活物質層を備える正電極板を用いた電池は、結着材としてＰＥＯのみを含んだ正極活物質層を備える正電極板を用いた電池よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。このことから、上述の正電極板を電池に用いれば、電池抵抗の増加を抑制した電池にすることができる。
【００１６】
さらに、上述のいずれかの正電極板であって、前記正極活物質層は、前記ポリエチレンオキサイド及び前記カルボキシメチルセルロースをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正電極板とすると良い。
【００１７】
結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正極活物質層を備える正電極板を用いた電池が、ＣＭＣのみを含んだ正極活物質層を用いた電池だけでなく、ＰＥＯのみを含んだ正極活物質層を用いた電池よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判ってきた。これは、ＣＭＣのみでは正電極活物質粒子の被覆量が小さく、正極活物質粒子の表面が劣化してしまう。逆に、ＰＥＯのみでは正極活物質粒子の被覆量が大きくなって、粒子の表面積のうち電池反応に関与する面積が狭くなって、電池として充放電を繰り返すと正電極活物質粒子の内部が劣化しやすいからであると考えられる。このことから、上述の正電極板を電池に用いれば、電池抵抗の増加を抑制した電池にすることができる。
【００１８】
或いは、本発明の他の態様は、前述した正電極板、及び、銅からなる負電極板用基体と、上記負電極板用基体に形成してなり、グラファイトからなる負極活物質粒子及び結着材を含む負極活物質層と、上記負極活物質層上に形成されてなるセラミックコート層と、を備える負電極板を用いた電池であって、この電池の充電状態（ＳＯＣ）が０〜１００％の範囲を、１Ｃの電流値で定電流充電及び定電流放電により交互に２０００回ずつ繰り返すサイクル試験の前後で、上記ＳＯＣを３０％とした上記電池について３０Ｃの電流値で定電流放電を行い、放電開始後１０秒経過時点の電圧の値を測定して、上記サイクル試験前後での上記電池の抵抗値をそれぞれ算出したとき、上記サイクル試験後の上記抵抗値を、上記サイクル試験前の上記抵抗値で割った電池抵抗変化率が、１００〜１１０％の範囲にある特性を有してなる電池である。
【００１９】
上記の電池は、前述した正電極板、及び、銅からなる負電極板用基体と、負極活物質層と、負極活物質層上に形成されてなるセラミックコート層と、を備える負電極板を用い、サイクル試験の前後での電池抵抗変化率が、１００〜１１０％の範囲にある特性を有してなる。このため、基体と正極活物質層との間の結着力を確実に大きくしつつ、正極活物質層の剥離強度が高く、電池抵抗の増加を抑制した電池とすることができる。
【００２０】
さらに、前述した電池を搭載し、この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とすると良い。
【００２１】
上記の車両は、前述した電池、即ち、前述の正電極板を用いた電池を搭載しているので、駆動性能の劣化を抑制した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、前述した電池を搭載し、この電池による電気エネルギをエネルギ源の全部又は一部として使用する電池搭載機器とすると良い。
【００２４】
上述の電池搭載機器は、前述した電池、即ち、前述の正電極板を用いた電池を搭載しているので、特性の劣化を抑制した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として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。
【００２６】
或いは、本発明の他の態様は、アルミニウムからなる基体と、上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える正電極板の製造方法であって、上記正電極板は、上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、上記結着材は、ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなり、上記正極活物質粒子、上記導電材及び上記結着材を混練した活物質ペーストを、予め上記基体に形成した上記カーボンコート層上に塗布し乾燥させて、上記正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程、を備える正電極板の製造方法である。
【００２７】
上述の正電極板の製造方法では、結着材にＰＥＯを、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた活物質ペーストを、予め基体に形成した上記カーボンコート層上に塗布し、乾燥させて正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程を備える。このため、良好な剥離強度を有し、適切な形状を維持した正極活物質層を基体に形成した正電極板を製造できる。
【００２８】
また、ＰＥＯは、ＣＭＣよりも高い耐アルカリ性を有する。このため、結着材にＰＥＯ、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた場合には、アルカリ性を示す正極活物質粒子と混ぜた場合でも、時間の経過と共に活物質ペーストに生じる粘度の低下が、ＣＭＣのみを用いた場合に比して緩やかである。このため、正電極板の製造において、例えば、予め製造しておいた活物質ペーストを順次基体に塗布しても、活物質ペーストの粘度の変化が少なく、正極活物質層の厚みなどにばらつきが生じにくく、また、効率良く正電極板を製造できる。
【００２９】
しかも、結着材として、ＰＥＯを、或いは、ＰＥＯ及びＣＭＣを用いた正極活物質層を備える正電極板を電池に用いることで、その電池抵抗の増加を抑制できる利点もある。また、活物質ペーストにＰＴＦＥを含まないので、活物質ペーストに凝集体が生じずに、活物質ペーストを薄く一様に塗布することができる。
【００３０】
【００３１】
また、上述の正電極板の製造方法において、正極活物質層形成工程では、基体上に形成したカーボンコート層上に塗布するので、形成した正極活物質層と基体との間の結着力を確実に大きくすることができる。
【００３２】
さらに、上述の正電極板の製造方法であって、前記正極活物質層形成工程に先立ち、混練後の前記活物質ペーストを、捕集効率９０％が５０μｍ以下のフィルタに通すフィルタ通過工程を備える正電極板の製造方法とすると良い。
【００３３】
上述の正電極板の製造方法では、上述のフィルタ通過工程を備えるので、フィルタによる異物の除去が可能な上、凝集体による目詰まりもなく、効率的に異物を除去できる。
【００３４】
なお、フィルタとしては、捕集効率９０％が５０μｍ以下のものであり、具体的には、ポリプロピレン又はポリエチレン製の不織布の多層ロール、不織布の単層プリーツ、糸巻きフィルタなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態１にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１の負電極板の斜視図である。
【図３】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図４】実施形態１の正電極板の拡大断面図（図３のＡ部）である。
【図５】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図６】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図７】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図８】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図９】粘度計の説明図である。
【図１０】放置時間の長さによる、活物質ペーストの粘度の変化を示すグラフである。
【図１１】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図１２】実施形態１の正電極板の正極活物質層形成工程の説明図である。
【図１３】参考形態１の車両の説明図である。
【図１４】参考形態２の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】
【００３６】
（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にかかる正電極板３０を用いてなる電池１（実施例１）について説明する。図１に実施例１の電池１の斜視図を示す。
この電池１は、正電極板３０のほかに負電極板４０及びセパレータ５０を有する発電要素２０、及び、図示しない電解液を備える捲回形の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２０及び電解液（図示しない）を矩形箱状の電池ケース１０に収容している。この電池ケース１０は、共にアルミニウム製の電池ケース本体１１及び封口蓋１２を有する。このうち電池ケース本体１１は有底矩形箱形であり、この電池ケース１０と発電要素２０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。
【００３７】
また、封口蓋１２は矩形板状であり、電池ケース本体１１の開口を閉塞して、この電池ケース本体１１に溶接されている。この封口蓋１２には、発電要素２０と接続している正極集電部材７１及び負極集電部材７２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａが貫通しており、図１中、上方に向く蓋表面１２ａから突出している。これら正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａと封口蓋１２との間には、それぞれ絶縁性の樹脂からなる絶縁部材７５が介在し、互いを絶縁している。さらに、この封口蓋１２には矩形板状の安全弁７７も封着されている。
【００３８】
また、図示しない電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ：ＤＭＣ＝１：３：３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の濃度とした有機電解液である。
【００３９】
また、発電要素２０は、帯状の負電極板４０及び正電極板３０が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ５０を介して扁平形状に捲回されてなる（図１参照）。なお、この発電要素２０の正電極板３０及び負電極板４０はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１又は負極集電部材７２と接合している。
【００４０】
発電要素２０のうち負電極板４０は、図２に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、銅からなる銅箔４８と、この銅箔４８の第１箔主面４８ａ及び第２箔主面４８ｂ上にそれぞれ積層配置した２つの負極活物質層４１，４１と、これら負極活物質層４１，４１上に形成されてなるセラミックコート層４２とを有している。
このうち、セラミックコート層４２は、アルミナ及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる。このセラミックコート層４２により、セパレータ５０の小穴や異物による短絡に伴い、セパレータ５０の収縮や破壊が起きた場合でも、その短絡点を広げないようにすることができる。また、負極活物質層４１は、グラファイトからなる負極活物質（図示しない）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）からなる結着材（図示しない）、及び、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ、図示しない）を含む。なお、スチレンブタジエンラバーは、ペーストに用いるとＣＭＣに比して高い結着作用を呈するので、負極活物質層を形成するにあたり、その形状を適切に保持することができる。
本実施形態１では、負極活物質層４１内における、これらの重量比を、負極活物質：結着材：ＳＢＲ＝９８：１：１とした。
【００４１】
次いで、上述の発電要素２０を構成する正電極板３０について、図３，４を参照しつつ説明する。
この正電極板３０は、図３，４に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウムからなるアルミ箔３８と、このアルミ箔３８の主面（第１箔主面３８ａ，第２箔主面３８ｂ）上にそれぞれ形成したカーボンコート層３７，３７と、このカーボンコート層３７上に形成された正極活物質層３１とを有している。
【００４２】
このうちカーボンコート層３７は、厚さ２μｍで、アセチレンブラックからなる炭素粉体ＣＰの他、図示しないポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含む。なおカーボンコート層３７内における、これらの重量比（固形分比）を、炭素粉体ＣＰ：ＰＶＤＦ＝３０：７０とした。
このカーボンコート層３７は、後述する正極活物質層３１の形成の際、後述の活物質ペースト３１Ｐがアルミ箔３８に接触して腐食を発生するのを防止し、アルミ箔３８と正極活物質層３１との物理的接触の補助的役割を果たす。
【００４３】
また、正電極板３０の正極活物質層３１には、次述するように、第１結着材３２ＡであるＣＭＣ、及び、第２結着材３２ＢであるＰＥＯを含む一方、ポリテトラフルオリエチレン（ＰＴＦＥ）は含んでいない。このため、アルミ箔３８上に、この正極活物質層３１の剥離強度の低下が懸念される。しかしながら、本実施形態１では、アルミ箔３８上にカーボンコート層３７を有するため、カーボンコート層３７のアンカー効果により、アルミ箔３８と正極活物質層３１との間の結着力を確実に大きくすることができる。従って、このカーボンコート層３７上に形成した正極活物質層３１の剥離強度を高くし、安定して正極活物質層３１をアルミ箔３８に保持することができる。
【００４４】
本実施形態１のうち、実施例１にかかる正極活物質層３１は、ＰＴＦＥを含まず、ＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2からなる正極活物質粒子３６、及び、アセチレンブラックからなる導電材３５のほか、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを含む（図３，４参照）。また、正極活物質層３１内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ：第２結着材３２Ｂ＝８７：１０：１：１とした。
なお、この正極活物質層３１は、後に詳述するが、正極活物質粒子３６、第１結着材３２Ａ、第２結着材３２Ｂ及び導電材３５に、イオン交換水ＡＱを加えて混練した活物質ペースト３１Ｐを塗布し、乾燥させて、さらにこれを圧縮したものである。
【００４５】
発明者らは、上述した電池１の特性（電池容量及び電池抵抗）についての評価試験を行った。
まず、電池１のうち、製造して間もない新品（初期）の電池１について試験を行った。具体的には、電池容量の評価試験として、１Ｃの電流値で端子間電圧が４．１Ｖ（満充電電圧）になるまで定電流充電をした電池１について、１Ｃの電流値で端子間電圧が２．５Ｖになるまで定電流放電を行い、放電した電気量（電池容量）を測定した。また、電池抵抗の評価試験では、上述の電池容量の試験の後に、１Ｃの電流値で、端子間電圧が３．５３７Ｖ（充電状態（ＳＯＣ）が３０％に相当（２．５〜４．１Ｖの電圧範囲における電池容量を１００％としたとき））になるまで充電し、その後、その電圧を一定に保ちつつ電流値を１Ｃから０．０２Ｃまで徐々に小さくしながら充電を行った（定電圧充電）。３０秒間の休止の後、３０Ｃの電流値で定電流放電し、放電開始後１０秒目の電圧の値を測定した。この時点での電池抵抗値をオームの法則により算出した。
【００４６】
上述の試験を行った電池１について、２．５〜４．１Ｖの電圧範囲で定電流充電及び定電流放電（電流値はいずれも１Ｃ）を繰り返すサイクル試験を実施した。具体的には、１組の充放電を１サイクルとして、２０００サイクルを連続して繰り返した。
その後、電池１の電池抵抗値を、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電池１の電池抵抗変化率を算出した。この電池抵抗変化率は、サイクル試験後の電池抵抗値を、サイクル試験前の、新品（初期）時の電池抵抗値で割ったものである。
【００４７】
また、発明者らは、電池１における正電極板３０の正極活物質層３１の剥離強度について測定した。具体的には、図示しない引張試験機を用いて、剥離強度よりも十分粘着性の高い両面テープで正電極板３０を固定し、この正電極板３０に垂直な方向に正極活物質層３１を引っ張ったときの強度を測定した。
【００４８】
そのほか、他の実施例である電池１０１，２０１、比較例である電池Ｃ１，Ｃ２も製作し、これらの特性についての評価試験、及び、正電極板の剥離強度の測定を、電池１と同様に行った。
このうち実施例２にかかる電池１０１は、正極活物質粒子３６及び導電材３５のほか、結着材として第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた正極活物質層１３１を有する正電極板１３０を用いている（図１，５参照）。この正極活物質層１３１内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第２結着材３２Ｂ＝８７：１０：２とした。
また、実施例３にかかる電池２０１は、電池１で用いた、ＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2からなる正極活物質粒子３６に代えて、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子２３６を用いた正極活物質層２３１を有する正電極板２３０を用いた（図１，６参照）。この正極活物質層内における、これらの重量比は、正極活物質粒子２３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ：第２結着材３２Ｂ＝８７：１０：１：１とした。
【００４９】
また、比較例１にかかる電池Ｃ１は、正極活物質粒子３６、導電材３５、第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）の他に、ＰＴＦＥを含む正極活物質層を有する正電極板を用いた。この正極活物質層内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ：第２結着材３２Ｂ：ＰＴＦＥ＝８７：１０：１：１：１とした。
また、比較例２にかかる電池Ｃ２は、正極活物質粒子３６及び導電材３５のほか、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）のみを用いた正極活物質層を有する正電極板を用いた。この正極活物質層内における、これらの重量比は、正極活物質粒子３６：導電材３５：第１結着材３２Ａ＝８７：１０：２とした。
これら電池１，１０１，２０１及び比較電池Ｃ１，Ｃ２の試験結果を表１に示す。
なお、正電極板における正極活物質層の剥離強度は、比較電池Ｃ１に用いた正電極板における正極活物質層の剥離強度を基準として、相対値（％）を示してある。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
表１によれば、電池１，１０１，２０１の電池抵抗変化率は、いずれも比較電池Ｃ１のそれより小さい。このことから、ＰＴＦＥを含むよりも、このＰＴＦＥを含まない正極活物質層を有する正電極板を用いた電池の方が、その電池抵抗変化率を小さくできることが判る。
さらに、電池１，１０１，２０１にそれぞれ用いた正電極板３０，１３０，２３０における正極活物質層３１，１３１，２３１の剥離強度は、いずれも比較電池Ｃ１のそれよりも相対的に高い。このことから、ＰＴＦＥを含むよりも、このＰＴＦＥを含まない正極活物質層の方が、その剥離強度を高くできることが判る。
【００５２】
また、電池１，１０１，２０１と、比較電池Ｃ２とを比較すると、電池１，１０１，２０１の電池抵抗変化率はいずれも、比較電池Ｃ２より小さい。このことから、結着材にＣＭＣのみを用いる（比較電池Ｃ２）よりも、結着材にＰＥＯのみ（電池１）、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣのみ（電池１０１，２０１）を用いた、正極活物質層を有する正電極板を用いた電池は、その電池抵抗変化率を小さくできることが判る。
さらに、電池１，１０１，２０１にそれぞれ用いた正電極板３０，１３０，２３０が有する正極活物質層３１，１３１，２３１の剥離強度が、いずれも比較電池Ｃ２のそれよりも相対的に高い。このことから、結着材にＣＭＣのみを用いるより、ＰＥＯのみ、又は、ＰＥＯ及びＣＭＣのみを用いた正極活物質層の方が、その剥離強度を高くできることが判る。
【００５３】
かくして、電池１，１０１，２０１の正電極板３０，１３０，２３０は、比較電池Ｃ１、即ち、結着材にＰＴＦＥを用いた正極活物質層を備えたものより、また、比較電池Ｃ２、即ち、結着材にＣＭＣのみを用いた正極活物質層を備えたものより、正極活物質層３１の剥離強度を向上でき、電池抵抗の増加を抑制できる。
【００５４】
また、表１によれば、正極活物質層に同じ正極活物質粒子３６を用いた電池１と電池１０１とを比較すると、結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣのみを含んだ正極活物質層３１を有する正電極板３０を用いた電池１が、結着材としてＰＥＯのみを含んだ正極活物質層１３１を有する正電極板１３０を用いた電池１０１よりも、その電池抵抗変化率を小さくできることが判る。
なお、ＬｉＣｏＯ2を正極活物質とした実施例３の電池２０１についても、実施例２の電池１０１における、正極活物質をＬｉＣｏＯ2とした電池（特性の詳細は示さない）に比して、その電池抵抗変化率を小さくできることが判っている。
従って、ＰＥＯ及びＣＭＣのみからなる結着材を用いた正極活物質層を有する正電極板３０，２３０を用いるのがより好ましいことが判る。
【００５５】
また、電池１の電池抵抗変化率は、比較電池Ｃ１，Ｃ２のみならず、電池１０１の電池抵抗変化率に比しても小さい。このことから、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）及び第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）をそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正極活物質層３１を有する正電極板３０を用いるのが特に良いことが判る。これは、ＣＭＣのみでは正電極活物質粒子の被覆量が小さく、正極活物質粒子の表面が劣化してしまう。逆に、ＰＥＯのみでは正極活物質粒子の被覆量が大きくなって、粒子の表面積のうち電池反応に関与する面積が狭くなって、電池として充放電を繰り返すと正電極活物質粒子の内部が劣化しやすいからであると考えられる。
また、ＰＥＯ及びＣＭＣをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む正極活物質層を有する正電極板３０を用いた電池１は、電池抵抗の増加をより抑制できる。
【００５６】
次に、本実施形態１にかかる正電極板３０を用いた電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、アルミ箔３８にカーボンコート層３７を形成する。この工程では、炭素粉体ＣＰをなす３０重量部のアセチレンブラックと、ＰＶＤＦをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）で混合した、固形分率１３％のＰＶＤＦ／ＮＭＰ溶液とを用いて、アセチレンブラック及びＰＶＤＦの固形分比が３０：７０になるように均一に混合して、図示しないカーボンコート層用ペーストを作製した。
このカーボンコート層用ペースト（図示しない）を、厚さが１５μｍのアルミ箔３８の両面（第１箔主面３８ａ，第２箔主面３８ｂ）にグラビアコータで塗布し、その後に乾燥させて、カーボンコート層３７を形成した。
【００５７】
次いで、正極活物質粒子３６、導電材３５、第１結着材３２Ａ及び第２結着材３２Ｂを混練して活物質ペースト３１Ｐを形成する工程について、図７を参照しつつ説明する。
この工程では、混合槽９０１と、この混合槽９０１内に収容した収容物を、剪断しつつ攪拌する攪拌羽根９０２とを備える混練機９００を用いる。
【００５８】
この工程では、正極活物質粒子３６を８７重量部、導電材３５を１０重量部、第１結着材３２ＡをなすＣＭＣを１重量部、第２結着材３２ＢをなすＰＥＯを１重量部、及び、イオン交換水ＡＱを８５重量部を、混練機９００の混合槽９０１にそれぞれ投入し、攪拌羽根９０２を用いて混合した。これにより、均一な活物質ペースト３１Ｐを得る。
【００５９】
次いで、混練後の活物質ペースト３１Ｐを、フィルタ９１０に通すフィルタ通過工程について、図７を参照しつつ説明する。このフィルタ通過工程で用いるフィルタ９１０は、ポリプロピレン製の不織布の多層ロールフィルタ（捕集効率９０％＝４０μｍ）からなり、上述の混練機９００と、次述する塗工装置７００のダイ７１０との間に位置する。
このフィルタ通過工程では、混練機９００でできた活物質ペースト３１Ｐをフィルタ９１０に通す。これにより、活物質ペースト３１Ｐ内に混在している異物を除去する。なお、フィルタ９１０を通過した活物質ペースト３１Ｐは、ダイ７１０のペースト保持部７１１に収容される。
【００６０】
次いで、正極活物質粒子３６、導電材３５、第１結着材３２Ａ及び第２結着材３２Ｂを混練した活物質ペースト３１Ｐを、上述のカーボンコート層３７上に塗布させ乾燥させて、正極活物質層３１を形成する正極活物質層形成工程について、図７を参照しつつ説明する。なお、この正極活物質層形成工程は、図７に示す塗工装置７００を用いる塗工工程と、図８に示すプレス装置８００を用いるプレス工程とを含む。
【００６１】
まず、塗工装置７００を用いる塗工工程について説明する。この塗工装置７００は、巻出し部７０１、ダイ７１０、ヒータ７３０、巻取り部７０２、及び、複数の補助ローラ７４０を備えている（図７参照）。
【００６２】
このうち、ダイ７１０は、フィルタ９１０を通過した活物質ペースト３１Ｐを内部に貯留してなる金属製のペースト保持部７１１と、このペースト保持部７１１に保持した活物質ペースト３１Ｐをカーボンコート層３７に向かって連続的に吐出する吐出口７１２とを有する。
この吐出口７１２は、スリット状で、長手方向ＤＡに移動するアルミ箔３８の両面に形成したカーボンコート層３７，３７上に、帯状に活物質ペースト３１Ｐを吐出するべく、アルミ箔３８の幅方向（図７中、奥行き方向）に平行に開口している。
【００６３】
また、ヒータ７３０は、アルミ箔３８、及び、このアルミ箔３８に塗布された活物質ペースト３１Ｐを加熱する。これにより、２つのヒータ７３０，７３０の間を移動している間に、このカーボンコート層３７に塗布された活物質ペースト３１Ｐの乾燥が徐々に進み、ヒータ７３０を通過し終えたときには、活物質ペースト３１Ｐは全乾燥、即ち、活物質ペースト３１Ｐ内のイオン交換水ＡＱが全て蒸発している。
【００６４】
次いで、塗工工程について説明する。
まず、巻出し部７０１に捲回した、帯状のアルミ箔３８（厚さ：１５μｍ）を長手方向ＤＡに移動させる。なお、このアルミ箔３８の両面には、カーボンコート層３７，３７が予め塗布されている。そのアルミ箔３８上のカーボンコート層３７に、ダイ７１０により活物質ペースト３１Ｐを塗布する。
その後、この活物質ペースト３１Ｐをヒータ７３０で乾燥させ未圧縮活物質層３１Ｂとした。そして、この未圧縮活物質層３１Ｂを片側のカーボンコート層３７上に担持した片面担持アルミ箔３８Ｋを、一旦巻取り部７０２に巻き取る。
【００６５】
次に、この塗工装置７００を再度用いて、上述の片面担持アルミ箔３８Ｋ（アルミ箔３８）の、未圧縮活物質層３１Ｂを担持していない側のカーボンコート層３７に、活物質ペースト３１Ｐを塗布する。そして、この活物質ペースト３１Ｐをヒータ７３０で全乾燥させる。かくして、アルミ箔３８の両面のカーボンコート層３７，３７上に未圧縮活物質層３１Ｂ，３１Ｂをそれぞれ積層配置した、プレス前の活物質積層板３０Ｂが作製される。
【００６６】
次いで、正極活物質層形成工程のうち、プレス装置８００を用いるプレス工程について図８を参照しつつ説明する。
プレス装置８００は、巻出し部８０１、プレスローラ８１０、巻取り部８０２及び複数の補助ローラ８２０を備えている。このプレス装置８００により、巻出し部８０１から上述のプレス前の活物質積層板３０Ｂを、２つのプレスローラ８１０，８１０の間に通して、厚み方向ＤＴに圧縮する。
かくして、アルミ箔３８の両側に、圧縮済みの２つの正極活物質層３１、３１を積層してなる正電極板３０を得る（図３，４参照）。
【００６７】
ところで、発明者らは、作製からの時間の経過（放置時間）による、活物質ペーストの粘度の変化について調査した。
具体的には、上述の活物質ペースト３１Ｐ、即ち、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）及び第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）を含む活物質ペースト３１Ｐについて、放置時間が０ｈ（製作直後）、２４ｈ、４８ｈ、７２ｈ、９６ｈの時点における各粘度を測定した。
一方、この活物質ペースト３１Ｐの比較として、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）のみを含む活物質ペースト（比較ペーストＥＰ）について、放置時間が０ｈ（製作直後）、２４ｈ、４８ｈの時点における各粘度についても測定した。
【００６８】
なお、各活物質ペーストの粘度の測定には、図９に示すＥ型粘度計ＶＭを用いた。このＥ型粘度計ＶＭは、軸芯ＡＸを中心に回転可能な、片面が円錐形状のコーンプレートＶＭＣ（外径が１４ｍｍ、コーン角度が３°）と、軸芯ＡＸに垂直な平面形状の基盤ＶＭＢとを有する回転粘度計である。
活物質ペースト３１Ｐの粘度の測定では、まず、３０℃の恒温槽内で、Ｅ型粘度計ＶＭの基盤ＶＭＢ上に、作製直後の活物質ペースト３１Ｐを、ギャップが１００μｍとなるように配置した。そして、その活物質ペースト３１Ｐの上方からコーンプレートＶＭＣを、このコーンプレートＶＭＣの先端が基盤ＶＭＢに当接するまで移動させた。その後、コーンプレートＶＭＣを、軸芯ＡＸを中心とした１ｒｐｍの剪断速度（回転速度）で定速回転させて、活物質ペースト３１Ｐの粘度を測定した。さらに、放置時間が２４ｈ，４８ｈ，７２ｈ，９６ｈの時点での粘度も測定した。
比較例の比較ペーストＥＰについても、活物質ペースト３１Ｐと同様にして、放置時間が０ｈ，２４ｈ，４８ｈの時点での粘度を測定した。これらの結果について、図１０に示す。
【００６９】
図１０のグラフは、放置時間の長さによる、各活物質ペーストの粘度の変化を示したグラフである。
まず、放置時間が０ｈ、即ち、作製直後について比較すると、活物質ペースト３１Ｐの粘度は、比較ペーストＥＰの粘度よりも高い。このことから、活物質ペーストの結着材として、ＣＭＣのみならず、ＰＥＯをも用いることで、活物質ペーストの粘度を向上させうることが判る。
【００７０】
従って、結着材としてＰＥＯ及びＣＭＣを用いた活物質ペースト３１Ｐを、上述の塗工工程において、カーボンコート層３７上に塗布しても、ヒータ７３０で乾燥させるまでに、この活物質ペースト３１Ｐが塗布の範囲よりも広がったり、アルミ箔３８上から流れ落ちる等の不具合が発生するのを防止できる。即ち、本実施形態１の製造方法では、適切な形状を維持した正極活物質層３１をアルミ箔３８（カーボンコート層３７）上に形成した正電極板３０を製造できる。
【００７１】
また、正極活物質層形成工程では、アルミ箔３８上に形成したカーボンコート層３７上に塗布させるので、カーボンコート層３７のアンカー効果により、形成した正極活物質層３１とアルミ箔３８との間の結着力を確実に大きくすることができる。
【００７２】
また、図１０のグラフによれば、活物質ペースト３１Ｐ、及び、比較ペーストＥＰとも、放置時間が長くなるに従って、各々の粘度が低下する。これは、いずれのペースト（活物質ペースト３１Ｐ，比較ペーストＥＰ）に含まれる正極活物質粒子３６がアルカリ性を示すため、これに伴ってＣＭＣの粘度が、時間の経過とともに徐々に低下していくためであると考えられる。
但し、活物質ペースト３１Ｐにおいては、粘度の低下速度（粘度の変化量を放置時間で除したもの）が、比較ペーストＥＰのそれよりも小さい。即ち、活物質ペースト３１Ｐは、粘度の経時的な低下が緩やかである。これは、活物質ペースト３１Ｐ中のＰＥＯが、ＣＭＣに比して高い耐アルカリ性を有しており、活物質ペースト３１Ｐ中でＰＥＯの粘度が維持されるためであると考えられる。
【００７３】
従って、活物質ペースト３１Ｐを、前述の塗工工程で用いると、活物質ペースト３１Ｐの粘度の経時的な変化が少なく、正電極板３０を多数製造する場合でも、正極活物質層３１の厚みなどにばらつきが生じにくく、また、効率良く正電極板３０を製造できる。
【００７４】
また、上述の正電極板３０とは別に、負電極板４０を製作した。具体的には、グラファイト粉末を９８重量部と、１．２３ｗｔ％のＣＭＣ水溶液を８１重量部（即ち、ＣＭＣを１重量部）と、イオン交換水を４重量部とを混合した。さらにイオン交換水を７０重量部追加し均一に混練した後、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）を１重量部加えて攪拌し、負極ペースト（図示しない）を作製した。一方、アクリル樹脂をＮＭＰで混合した固形分率１０％のアクリル樹脂／ＮＭＰ溶液を用いて、アルミナと結着材とを、これらの固形分比がアルミナ：結着材＝９５：５で均一に混合して、図示しないセラミックペーストを製作した。
【００７５】
まず、厚さが１０μｍの銅箔４８の両面に、上述の負極ペーストをダイコータで塗布し、その後に乾燥させ、これを銅箔４８と共にプレスして、負極活物質層４１を形成した。この負極活物質層４１上に、周知のグラビアコータを用いてセラミックペーストを塗布し、これを乾燥させてセラミックコート層４２とした。かくして、負電極板４０ができあがる（図２参照）。
【００７６】
上述のように作製した正電極板３０と負電極板４０との間に、２０μｍのセパレータ５０を介在させて捲回し、発電要素２０とする。さらに、正電極板３０（アルミ箔３８）及び負電極板４０（銅箔４８）にそれぞれ正極集電部材７１及び負極集電部材７２を溶接し、電池ケース本体１１に挿入し、図示しない電解液を注入後、封口蓋１２で電池ケース本体１１を溶接で封口する。かくして、電池１が完成する（図１参照）。
【００７７】
本実施形態１にかかる正電極板３０の製造方法では、ＰＴＦＥを含むことなく、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた活物質ペースト３１Ｐを、アルミ箔３８（カーボンコート層３７上）に塗布し、乾燥させて正極活物質層３１を形成する正極活物質層形成工程を備える。このため、前述した表１の電池１、即ち、良好な剥離強度を有し、その電池抵抗の増加を抑制できる電池１の正電極板３０を製造できる。
【００７８】
しかも、結着材として第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、及び、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）のみを用いた正極活物質層３１を備える正電極板３０を電池１に用いることで、その電池抵抗の増加を抑制できる利点もある（前述した表１参照）。また、活物質ペースト３１ＰにＰＴＦＥを含まないので、活物質ペースト３１Ｐ中に凝集体が生じずに、活物質ペースト３１Ｐを薄く一様に塗布することができる。
【００７９】
また、活物質ペースト３１ＰにはＰＴＦＥを含まない。このため、活物質ペースト３１Ｐ内で、ＰＴＦＥ粒子、及び、アセチレンブラックからなる導電材３５による凝集体が形成されない。
この正電極板３０の製造方法では、上述のフィルタ通過工程を備えるので、フィルタ９１０による異物の除去が可能な上、上述の凝集体による目詰まりがなく、効率的に異物を除去できる。
【００８０】
なお、実施例２にかかる電池１０１の正電極板１３０の製造方法、及び、実施例３にかかる電池２０１の正電極板２３０の製造方法は、正極活物質層形成工程の塗工工程で用いる活物質ペーストが、上述の電池１の正電極板３０の製造方法と異なり、それ以外については同じであるので、説明を省略する。
【００８１】
正電極板１３０の製造方法では、図１１に示す混練機９００を用いて、活物質ペースト１３１Ｐを形成する。具体的には、正極活物質粒子３６を８７重量部、導電材３５を１０重量部、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）を１重量部、及び、イオン交換水ＡＱを８５重量部を、第１混練機９００の混合槽９０１にそれぞれ投入し、攪拌羽根９０２を用いて混合した。これにより、均一な活物質ペースト１３１Ｐを得る。
【００８２】
次いで、フィルタ通過工程では、図１１に示すフィルタ９１０を用いて、混練機９００でできた活物質ペースト１３１Ｐをフィルタ９１０に通し、活物質ペースト１３１Ｐ内に混在している異物を除去する。
電池１０１における正電極板１３０の正極活物質層形成工程のうちの塗工工程では、図１１に示す塗工装置７００のダイ７１０を用いて、アルミ箔３８の両面に形成したカーボンコート層３７，３７のいずれかに、活物質ペースト１３１Ｐを塗布する。
【００８３】
また、正電極板２３０の製造方法では、図１２に示す混練機９００を用いて、活物質ペースト２３１Ｐを形成する。具体的には、上述の電池１の正極活物質粒子３６とは異なる、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子２３６を８７重量部、導電材３５を１０重量部、第１結着材３２Ａ（ＣＭＣ）、第２結着材３２Ｂ（ＰＥＯ）を１重量部、及び、イオン交換水ＡＱを８５重量部を、第１混練機９００の混合槽９０１にそれぞれ投入し、攪拌羽根９０２を用いて混合した。これにより、均一な活物質ペースト２３１Ｐを得る。
【００８４】
次いで、フィルタ通過工程では、図１２に示すフィルタ９１０を用いて、混練機９００でできた活物質ペースト２３１Ｐをフィルタ９１０に通し、活物質ペースト２３１Ｐ内に混在している異物を除去する。
電池２０１における正電極板２３０の正極活物質層形成工程のうちの塗工工程では、図１２に示す塗工装置７００のダイ７１０を用いて、アルミ箔３８の両面に形成したカーボンコート層３７，３７のいずれかに、活物質ペースト２３１Ｐを塗布する。
【００８５】
（参考形態１）
本参考形態１の車両４００は、前述した電池１を複数搭載したものである。具体的には、図１３に示すように、車両４００は、エンジン４４０、フロントモータ４２０及びリアモータ４３０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４００は、車体４９０、エンジン４４０、これに取り付けられたフロントモータ４２０、リアモータ４３０、ケーブル４５０、インバータ４６０、及び、複数の電池１，１０１，２０１を自身の内部に有する組電池４１０を有している。
【００８６】
本参考形態１の車両４００は、前述した電池１，１０１，２０１、即ち、前述の正電極板３０，１３０，２３０を用いた電池１，１０１，２０１を搭載しているので、駆動性能の劣化を抑制した車両４００とすることができる。
【００８７】
（参考形態２）
また、本参考形態２のハンマードリル５００は、前述した電池１，１０１，２０１を含むバッテリパック５１０を搭載したものであり、図１４に示すように、バッテリパック５１０、本体５２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック５１０はハンマードリル５００の本体５２０のうちパック収容部５２１に脱着可能に収容されている。
【００８８】
本参考形態２のハンマードリル５００は、前述した電池１，１０１，２０１、即ち、前述の正電極板３０，１３０，２３０を用いた電池１，１０１，２０１を搭載しているので、特性の劣化を抑制したハンマードリル５００とすることができる。
【００８９】
以上において、本発明を実施形態１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では、カーボンコート層に含む炭素粉体として、アセチレンブラックを用いたが、例えば、アセチレンブラック以外の、ファーネスブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックや、グラファイト粉末等を用いても良い。また、正電極板にアセチレンブラックからなる導電材を用いたが、例えば、上述した炭素粉体のうち、アセチレンブラック以外のものや、ニッケル粉末等の金属粉末などを用いても良い。
また、正極活物質粒子にニッケルコバルト酸リチウムを用いたが、例えば、このほかの、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属複合酸化物や、鉄オリビン化合物を用いても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１，１０１，２０１  電池
３０，１３０，２３０  正電極板
３１，１３１，２３１  正極活物質層
３１Ｐ，１３１Ｐ，２３１Ｐ  活物質ペースト
３２Ａ  第１結着材（結着材）
３２Ｂ  第２結着材（結着材）
３５  導電材
３６，２３６  正極活物質粒子
３７  カーボンコート層
３８  アルミ箔（基体）
ＣＰ  炭素粉体
４００  車両
５００  ハンマードリル（電池搭載機器）
９１０  フィルタ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムからなる基体と、
上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える
正電極板であって、
上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、
上記結着材は、
ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなる
正電極板。
【請求項２】
請求項１に記載の正電極板であって、
前記結着材は、
ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースのみからなる
正電極板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の正電極板であって、
前記正極活物質層は、
前記ポリエチレンオキサイド及び前記カルボキシメチルセルロースをそれぞれ１ｗｔ％ずつ含む
正電極板。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の正電極板、及び、
銅からなる負電極板用基体と、上記負電極板用基体に形成してなり、グラファイトからなる負極活物質粒子及び結着材を含む負極活物質層と、上記負極活物質層上に形成されてなるセラミックコート層と、を備える負電極板を用いた
電池であって、
この電池の充電状態（ＳＯＣ）が０〜１００％の範囲を、１Ｃの電流値で定電流充電及び定電流放電により交互に２０００回ずつ繰り返すサイクル試験の前後で、上記ＳＯＣを３０％とした上記電地について３０Ｃの電流値で定電流放電を行い、放電開始後１０秒経過時点の電圧の値を測定して、上記サイクル試験前後での上記電池の抵抗値をそれぞれ算出したとき、
上記サイクル試験後の上記抵抗値を、上記サイクル試験前の上記抵抗値で割った電池抵抗変化率が、１００〜１１０％の範囲にある特性を有してなる
電池。
【請求項５】
アルミニウムからなる基体と、
上記基体に形成してなり、正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む正極活物質層と、を備える
正電極板の製造方法であって、
上記正電極板は、
上記基体と上記正極活物質層との間に、炭素粉体を含むカーボンコート層を介在させてなり、
上記結着材は、
ポリエチレンオキサイド、又は、ポリエチレンオキサイド及びカルボキシメチルセルロースからなり、
上記正極活物質粒子、上記導電材及び上記結着材を混練した活物質ペーストを、予め上記基体に形成した上記カーボンコート層上に塗布し乾燥させて、上記正極活物質層を形成する正極活物質層形成工程、を備える
正電極板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の正電極板の製造方法であって、
前記正極活物質層形成工程に先立ち、
混練後の前記活物質ペーストを、捕集効率９０％が５０μｍ以下のフィルタに通すフィルタ通過工程を備える
正電極板の製造方法。
【国際調査報告】
2010150397.tif 000019
2010150397.tif 000020
2010150397.tif 000021
2010150397.tif 000022