(57)【要約】【課題】  集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制し、且つ、十分な体積容量を有する電極を得ることが可能な電極の製造方法及び電極を提供すること。【解決手段】  集電体１２０と、該集電体１２０の少なくとも一方の面上に形成された活物質含有層１４０と、を備え、集電体１２０の上記面の少なくとも一方の縁部に、活物質含有層１４０が形成されていない露出面１２０Ａを有し、且つ、露出面１２０Ａに近接する側の活物質含有層１４０の縁部に、活物質含有層１４０の最大膜厚よりも膜厚が小さい膜厚減少部１４０Ａを有する電極素体１００を準備する準備工程と、電極素体１００に対してロールプレス機により加圧処理を施すロールプレス工程と、を含むことを特徴とする電極の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体と、該集電体の少なくとも一方の面上に形成された活物質含有層と、を備え、前記集電体の前記面の少なくとも一方の縁部に、前記活物質含有層が形成されていない露出面を有し、且つ、前記露出面に近接する側の前記活物質含有層の縁部に、前記活物質含有層の最大膜厚よりも膜厚が小さい膜厚減少部を有する電極素体を準備する準備工程と、
前記電極素体に対してロールプレス機により加圧処理を施すロールプレス工程と、
を含むことを特徴とする電極の製造方法。
【請求項２】
前記膜厚減少部において、断面形状は、前記集電体の前記露出面に向かって膜厚が減少するテーパ形状となっていることを特徴とする請求項１記載の電極の製造方法。
【請求項３】
前記活物質含有層の縁部から中央部に向かう方向の前記膜厚減少部の幅Ｗ１（μｍ）が、下記式（１）で表される条件を満たしていることを特徴とする請求項１又は２記載の電極の製造方法。
（４×Ｄ１）≦Ｗ１≦（３０×Ｄ１）    ・・・（１）
［式中、Ｄ１は電極素体における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【請求項４】
前記露出面に最も近い位置の前記膜厚減少部の膜厚Ｄ２（μｍ）が、下記式（２）で表される条件を満たしていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の電極の製造方法。
Ｄ２≦（０．１×Ｄ１）    ・・・（２）
［式中、Ｄ１は電極素体における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【請求項５】
前記電極素体は、前記集電体の前記面の両縁部に前記露出面を有し、且つ、前記露出面に近接する前記活物質含有層の両縁部に前記膜厚減少部を有することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の電極の製造方法。
【請求項６】
前記準備工程は、
前記集電体の前記面上に、該面の少なくとも一方の縁部に前記露出面を残すように前記活物質含有層となるべき第１の前駆体層を形成し、第１の積層体を得る第１の前駆体層形成工程と、
前記露出面に近接する側の前記第１の前駆体層の縁部に、前記膜厚減少部を形成し、前記電極素体を得る膜厚減少部形成工程と、
を含むことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の電極の製造方法。
【請求項７】
前記膜厚減少部形成工程は、前記第１の前駆体層の前記縁部を切削することにより前記膜厚減少部を形成する工程であることを特徴とする請求項６記載の電極の製造方法。
【請求項８】
前記膜厚減少部形成工程は、前記第１の前駆体層の前記縁部を加圧することにより前記膜厚減少部を形成する工程であることを特徴とする請求項６記載の電極の製造方法。
【請求項９】
前記加圧は、前記第１の前駆体層の前記縁部を加圧することが可能なロール部材を用いて行うことを特徴とする請求項８記載の電極の製造方法。
【請求項１０】
前記準備工程は、
電極活物質、該電極活物質を結着可能なバインダー、及び、該バインダーを溶解又は分散可能な液体を含む活物質含有層形成用塗布液を調製する塗布液調製工程と、
前記活物質含有層が形成されるべき方向に向けて張り出して前記集電体との間に隙間を形成する張り出し部を有するマスク部材により、前記集電体の前記面の少なくとも一方の縁部を被覆する被覆工程と、
前記集電体の前記面上に前記活物質含有層形成用塗布液を塗布した後、前記液体を除去して前記活物質含有層となるべき第２の前駆体層を形成し、第２の積層体を得る第２の前駆体層形成工程と、
前記第２の積層体から前記マスク部材を除去することにより、前記集電体の前記面上に前記露出面を形成するとともに、前記露出面に近接する側の前記第２の前駆体層の縁部に、前記膜厚減少部を形成し、前記電極素体を得る除去工程と、
を含むことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の電極の製造方法。
【請求項１１】
前記準備工程は、
電極活物質、該電極活物質を結着可能なバインダー、及び、該バインダーを溶解又は分散可能な液体を含む活物質含有層形成用塗布液を調製する塗布液調製工程と、
前記集電体の前記面上に、該面の少なくとも一方の縁部に前記露出面を残すように前記活物質含有層形成用塗布液を塗布した後、前記液体を除去して前記活物質含有層を形成し、前記電極素体を得る活物質含有層形成工程と、
を含み、
前記活物質含有層形成工程において、前記露出面に近接する側の前記活物質含有層の縁部に前記膜厚減少部が形成されるように、該膜厚減少部が形成されるべき領域における前記活物質含有層形成用塗布液の塗布量を減少させることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の電極の製造方法。
【請求項１２】
前記活物質含有層形成用塗布液が、導電助剤を更に含むことを特徴とする請求項１０又は１１記載の電極の製造方法。
【請求項１３】
集電体と、該集電体の少なくとも一方の面上に形成された活物質含有層と、を備え、
前記集電体は、前記面の少なくとも一方の縁部に、前記活物質含有層が形成されていない露出面を有しており、
前記活物質含有層は、前記露出面に近接する側の縁部に、前記活物質含有層の最大膜厚よりも膜厚が小さい膜厚減少部を有しており、
前記集電体及び前記活物質含有層は、加圧処理が施されていることを特徴とする電極。
【請求項１４】
前記膜厚減少部において、断面形状は、前記集電体の前記露出面に向かって膜厚が減少するテーパ形状となっていることを特徴とする請求項１３記載の電極。
【請求項１５】
前記活物質含有層の縁部から中央部に向かう方向の前記膜厚減少部の幅Ｗ２（μｍ）が、下記式（３）で表される条件を満たしていることを特徴とする請求項１３又は１４記載の電極。
（４×Ｄ３）≦Ｗ２≦（３０×Ｄ３）    ・・・（３）
［式中、Ｄ３は電極における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【請求項１６】
前記露出面に最も近い位置の前記膜厚減少部の膜厚Ｄ４（μｍ）が、下記式（４）で表される条件を満たしていることを特徴とする請求項１３〜１５のうちのいずれか一項に記載の電極。
Ｄ４≦（０．１×Ｄ３）    ・・・（４）
［式中、Ｄ３は電極における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極の製造方法及び電極に関し、より詳しくは、電気二重層キャパシタをはじめとする電気化学キャパシタ、及び、リチウムイオン２次電池をはじめとする２次電池を含む電気化学デバイスに用いられる電極の製造方法、並びに、電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタをはじめとする電気化学キャパシタ、及び、リチウムイオン２次電池をはじめとする２次電池等の電気化学デバイスは、小型化、軽量化が容易に可能であるため、例えば、携帯機器（小型電子機器）等の電源或いはバックアップ用電源、電気自動車やハイブリッド車向けの補助電源等として期待されており、その性能向上のための様々な検討がなされている。特に、電気自動車用電源のように大容量を必要とされる場合においては、電極の単位体積当たりの容量（以下、「体積容量」という）が高い電気化学デバイスの開発が望まれている。
【０００３】
このような電気化学デバイスに用いられている電極は、集電体と活物質含有層とを含む積層構造を有しており、例えば、集電体の表面に活物質含有層の構成材料を含む塗布液を塗布し、乾燥させることよって作製することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、集電体表面への塗布液の塗布は、例えば、集電体の縁部など所定の領域が露出した状態となるように行われる。このように、集電体表面の一部に露出面を設けることにより、この露出面を含む集電体の露出部を外部との電気的接続を行うための外部出力端子として用いることができる。そして、塗布液を塗布した後、乾燥を行うことで、集電体上に活物質含有層が形成されている積層部と、集電体上に活物質含有層が形成されていない上記露出部とを有する積層体（電極となる積層体）を得ることができる。
【特許文献１】特開２０００−１０６３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように集電体の表面に塗布液を塗布して乾燥させただけでは、形成される活物質含有層の密度が低く、十分な体積容量を得ることが困難であった。そのため、十分な体積容量を有する電極を得るためには、塗布により活物質含有層を形成した後、ロールプレス機等によって加圧処理を施して活物質含有層を圧縮し、その密度を向上させる必要があった。
【０００６】
ところが、上述のような積層部と露出部とを有する積層体に対してロールプレスを行った場合、積層体の露出部がロールのせん断応力によって積層部から切断されやすいという問題があった。これは、積層体をその露出部側からロール間に導入し、ロールが露出部から積層部に差し掛かったときに、積層部と露出部との境界部位に大きなせん断応力が加わり、それによって切断が生じるものと考えられる。そして、このように積層部と露出部との境界部位が切断された電極は選別されて廃棄されることになるため、製造歩留まりが悪いという問題があった。なお、露出部が積層体の一方の縁部にのみ形成されている状態でロールプレスを行う場合に、積層体を露出部が形成されていない積層部側からロール間に導入することがあるが、この場合にも、ロールが積層部から露出部に差し掛かったときに積層部と露出部との境界部位に大きなせん断応力が加わり、それによって露出部の切断が生じることとなる。また、露出部の切断が生じない程度の低い圧力でロールプレスを行うことも検討されているが、この場合には活物質含有層の密度の向上が不十分となり、十分な体積容量を有する電極を得ることが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制し、且つ、十分な体積容量を有する電極を得ることが可能な電極の製造方法及び電極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】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の形状を有する電極素体をロールプレスすることにより電極を得る電極の製造方法であれば、上記目的を達成可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、集電体と、該集電体の少なくとも一方の面上に形成された活物質含有層と、を備え、集電体の上記面の少なくとも一方の縁部に、活物質含有層が形成されていない露出面を有し、且つ、露出面に近接する側の活物質含有層の縁部に、活物質含有層の最大膜厚よりも膜厚が小さい膜厚減少部を有する電極素体を準備する準備工程と、電極素体に対してロールプレス機により加圧処理を施すロールプレス工程と、を含むことを特徴とする電極の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明の電極の製造方法においては、上記の膜厚減少部が形成された活物質含有層を備える電極素体を準備し、この電極素体に対してロールプレスを行うが、活物質含有層に膜厚減少部が形成されていることにより、集電体における露出面を含む露出部と集電体上に活物質含有層が形成されている積層部との段差を減少させ、ロールプレス時に積層部と露出部との境界部位に加わるせん断応力を十分に抑制することが可能となる。したがって、本発明の電極の製造方法によれば、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することが可能となる。
【００１１】
そして、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することが可能であることから、ロールプレス時の圧力を十分に高く設定することができ、活物質含有層を十分に圧縮して密度の向上を図ることが可能となる。したがって、本発明の電極の製造方法によれば、十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の電極の製造方法において、上記膜厚減少部において、断面形状は、集電体の露出面に向かって膜厚が減少するテーパ形状となっていることが好ましい。
【００１３】
活物質含有層の膜厚減少部において、その断面形状が集電体の露出面に向かって膜厚が減少するテーパ形状（以下、場合により「断面テーパ形状」という）となっていることにより、膜厚減少部に段差がなくなり、電極素体の特定の部位に集中的にせん断応力が加わることを十分に防止することが可能となる。これにより、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することができるとともに、活物質含有層に欠けや剥がれ等が発生することを十分に抑制することができる。
【００１４】
更に、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となるため、活物質含有層をより十分に圧縮して密度をより十分に向上させることができ、より十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の電極の製造方法において、活物質含有層の縁部から中央部に向かう方向の膜厚減少部の幅Ｗ１（μｍ）が、下記式（１）で表される条件を満たしていることが好ましい。
（４×Ｄ１）≦Ｗ１≦（３０×Ｄ１）    ・・・（１）
［式中、Ｄ１は電極素体における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００１６】
膜厚減少部の幅Ｗ１が上記式（１）の条件を満たしていることにより、ロールプレスにより集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることをより十分に抑制することができる。特に、膜厚減少部が上述した断面テーパ形状を有していると、この断面テーパ形状の集電体表面に対する傾斜角度を十分に小さくすることができる。そのため、ロールプレス時のせん断応力が電極素体の特定の部位に加わることをより十分に抑制することができる。したがって、ロールプレス時に集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することができるとともに、活物質含有層に欠けや剥がれ等が発生することをより十分に抑制することができる。また、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００１７】
更に、上記露出面に最も近い位置の上記膜厚減少部の膜厚Ｄ２（μｍ）が、下記式（２）で表される条件を満たしていることが好ましい。
Ｄ２≦（０．１×Ｄ１）    ・・・（２）
［式中、Ｄ１は電極素体における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００１８】
上記膜厚Ｄ２が上記式（２）の条件を満たしていることにより、積層部と露出部との段差が十分に低減されることとなり、ロールプレス時に積層部と露出部との境界部位に加わるせん断応力をより十分に抑制することが可能となる。これにより、ロールプレス時に集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することが可能となる。また、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００１９】
なお、本発明において、上記露出面に最も近い位置の上記膜厚減少部の膜厚が均一でない場合には、それらの膜厚のうち最小の膜厚が上記式（２）の条件を満たしていればよい。
【００２０】
また、電極素体は、集電体の上記面の両縁部に露出面を有し、且つ、露出面に近接する活物質含有層の両縁部に膜厚減少部を有することが好ましい。
【００２１】
このように集電体の両縁部に露出面が形成されていることにより、ロールプレス後に切断等を行って電極を得る場合に、まず一方の露出面を含むように切断を行って１つ目の電極を得ることができ、更に他方の露出面を含むように切断を行って２つ目の電極を得ることができるため、生産性を向上させることができるという利点がある。
【００２２】
そして、活物質含有層の両縁部に膜厚減少部が形成されていることにより、電極素体に対してロールプレスを行う際、まず、ロールが電極素体の一方の露出部から積層部に差し掛かったときに積層部と露出部との境界部位に大きなせん断応力が加わることを十分に抑制することができる。更に、その後、ロールが積層部から他方の露出部に差し掛かったときに、当該露出部に近接する側の活物質含有層の縁部にも膜厚減少部が形成されていることにより、特に、活物質含有層の当該縁部に欠けや剥がれ等が発生することを十分に抑制することができる。また、このとき、積層部と露出部との境界部位に大きなせん断応力が加わることも十分に抑制することができる。これにより、ロールプレス時に集電体の両方の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することができるとともに、活物質含有層の縁部に欠けや剥がれが発生することを十分に抑制することができる。また、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００２３】
また、本発明の電極の製造方法における上記準備工程は、集電体の上記面上に、該面の少なくとも一方の縁部に露出面を残すように活物質含有層となるべき第１の前駆体層を形成し、第１の積層体を得る第１の前駆体層形成工程と、露出面に近接する側の第１の前駆体層の縁部に、膜厚減少部を形成し、電極素体を得る膜厚減少部形成工程と、を含む工程であることが好ましい。
【００２４】
上記準備工程が、上記第１の前駆体層形成工程と上記膜厚減少部形成工程とを含むことにより、上述した膜厚減少部が形成された活物質含有層を備える電極素体を効率的に且つ確実に得ることができる。そして、これらの工程を経て電極素体を得るとともに、この電極素体に対してロールプレスを行うことにより、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することができる。更に、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００２５】
また、上記膜厚減少部形成工程は、第１の前駆体層の上記縁部を切削することにより膜厚減少部を形成する工程であることが好ましい。これによって、膜厚減少部をより効率的に且つより確実に形成することができる。
【００２６】
また、上記膜厚減少部形成工程は、第１の前駆体層の上記縁部を加圧することにより膜厚減少部を形成する工程であってもよい。この場合にも、膜厚減少部をより効率的に且つより確実に形成することができる。また、加圧により膜厚減少部を形成する場合、加圧は、第１の前駆体層の上記縁部を加圧することが可能なロール部材を用いて行うことが好ましい。
【００２７】
また、本発明の電極の製造方法における上記準備工程は、電極活物質、該電極活物質を結着可能なバインダー、及び、該バインダーを溶解又は分散可能な液体を含む活物質含有層形成用塗布液を調製する塗布液調製工程と、活物質含有層が形成されるべき方向に向けて張り出して集電体との間に隙間を形成する張り出し部を有するマスク部材により、集電体の上記面の少なくとも一方の縁部を被覆する被覆工程と、集電体の上記面上に活物質含有層形成用塗布液を塗布した後、液体を除去して活物質含有層となるべき第２の前駆体層を形成し、第２の積層体を得る第２の前駆体層形成工程と、第２の積層体からマスク部材を除去することにより、集電体の上記面上に露出面を形成するとともに、露出面に近接する側の第２の前駆体層の縁部に、膜厚減少部を形成し、電極素体を得る除去工程と、を含む工程であってもよい。
【００２８】
上記準備工程が、上記塗布液調製工程と上記被覆工程と上記第２の前駆体層形成工程と上記除去工程とを含むことにより、上述した構成の電極素体を効率的に且つ確実に得ることができる。ここで、電極素体における膜厚減少部は、上記マスク部材における張り出し部と集電体との隙間に活物質含有層形成用塗布液が入り込み、その後液体が除去されることによって形成されることとなる。そして、これらの工程を経て電極素体を得るとともに、この電極素体に対してロールプレスを行うことにより、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することができる。更に、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００２９】
更に、本発明の電極の製造方法における上記準備工程は、電極活物質、該電極活物質を結着可能なバインダー、及び、該バインダーを溶解又は分散可能な液体を含む活物質含有層形成用塗布液を調製する塗布液調製工程と、集電体の上記面上に、該面の少なくとも一方の縁部に露出面を残すように活物質含有層形成用塗布液を塗布した後、液体を除去して活物質含有層を形成し、電極素体を得る活物質含有層形成工程と、を含み、活物質含有層形成工程において、露出面に近接する側の活物質含有層の縁部に膜厚減少部が形成されるように、該膜厚減少部が形成されるべき領域における活物質含有層形成用塗布液の塗布量を減少させる工程であってもよい。
【００３０】
上記準備工程が、上記塗布液調製工程と上記活物質含有層形成工程とを含むことにより、上述した構成の電極素体を効率的に且つ確実に得ることができる。そして、これらの工程を経て電極素体を得るとともに、この電極素体に対してロールプレスを行うことにより、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることをより十分に抑制することができる。更に、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【００３１】
また、上記塗布液調製工程において調製され、上記第２の前駆体層形成工程及び上記活物質含有層形成工程において用いられる上記活物質含有層形成用塗布液は、導電助剤を更に含むことが好ましい。
【００３２】
活物質含有層形成用塗布液が導電助剤を含むことにより、塗布液の粘度調整が容易に可能となり、塗布液を塗布した後に液体を除去する際の時間を容易に調節することが可能となる。これにより、膜厚減少部の形状の調節が容易に可能となり、例えば、上述した断面テーパ形状の膜厚減少部を形成することが容易に可能となる。また、最終的に得られる電極における活物質含有層中に導電助剤が含有されることとなるため、電極特性を良好なものとすることができる。
【００３３】
本発明はまた、集電体と、該集電体の少なくとも一方の面上に形成された活物質含有層と、を備え、集電体は、上記面の少なくとも一方の縁部に、活物質含有層が形成されていない露出面を有しており、活物質含有層は、露出面に近接する側の縁部に、活物質含有層の最大膜厚よりも膜厚が小さい膜厚減少部を有しており、集電体及び活物質含有層は、加圧処理が施されていることを特徴とする電極を提供する。
【００３４】
かかる電極においては活物質含有層に加圧処理が施されているが、活物質含有層が膜厚減少部を有しているため、集電体の積層部と露出部との境界部位が加圧処理時に切断されにくく、ロールプレス機等を用いて高い圧力で集電体及び活物質含有層に加圧処理が施される。したがって、本発明の電極は、活物質含有層が十分に高密度化されており十分な体積容量を得ることができる。更に、活物質含有層の縁部が膜厚減少部となっていることにより、この電極を用いて電気化学デバイスを製造する際に、活物質含有層の縁部が他の部材と接触するなどして該活物質含有層に欠けや剥がれが発生することを十分に抑制することができる。
【００３５】
また、本発明の電極において、上記膜厚減少部において、断面形状は、集電体の露出面に向かって膜厚が減少するテーパ形状となっていることが好ましい。
【００３６】
膜厚減少部がこのような断面テーパ形状を有していることにより、加圧処理時における集電体の積層部と露出部との境界部位の切断及び活物質含有層の欠けや剥がれの発生がより十分に抑制され、ロールプレス機等を用いてより高い圧力で集電体及び活物質含有層に加圧処理が施される。したがって、かかる電極は、活物質含有層がより十分に高密度化されており、より十分な体積容量を得ることができる。更に、膜厚減少部が断面テーパ形状となっていることにより、この電極を用いて電気化学デバイスを製造する際に、活物質含有層の縁部が他の部材と接触するなどして該活物質含有層に欠けや剥がれが発生することをより十分に抑制することができる。
【００３７】
更に、本発明の電極において、活物質含有層の縁部から中央部に向かう方向の膜厚減少部の幅Ｗ２（μｍ）が、下記式（３）で表される条件を満たしていることが好ましい。
（４×Ｄ３）≦Ｗ２≦（３０×Ｄ３）    ・・・（３）
［式中、Ｄ３は電極における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００３８】
上記幅Ｗ２が上記式（３）の条件を満たしていることにより、加圧処理時における集電体の積層部と露出部との境界部位の切断及び活物質含有層の欠けや剥がれの発生がより十分に抑制され、ロールプレス機等を用いてより高い圧力で集電体及び活物質含有層に加圧処理が施される。したがって、かかる電極は、活物質含有層がより十分に高密度化されており、より十分な体積容量を得ることができる。更に、上記幅Ｗ２が上記式（３）の条件を満たしていることにより、この電極を用いて電気化学デバイスを製造する際に、活物質含有層の縁部が他の部材と接触するなどして該活物質含有層に欠けや剥がれが発生することをより十分に抑制することができる。
【００３９】
また、本発明の電極において、上記露出面に最も近い位置の上記膜厚減少部の膜厚Ｄ４（μｍ）が、下記式（４）で表される条件を満たしていることが好ましい。
Ｄ４≦（０．１×Ｄ３）    ・・・（４）
［式中、Ｄ３は電極における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００４０】
上記膜厚Ｄ４が上記式（４）の条件を満たしていることにより、積層部と露出部との段差が十分に低減されることとなり、加圧処理時に集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されにくく、ロールプレス機等を用いてより高い圧力で集電体及び活物質含有層に加圧処理が施される。したがって、かかる電極は、活物質含有層がより十分に高密度化されており、より十分な体積容量を得ることができる。更に、上記膜厚Ｄ４が上記式（４）の条件を満たしていることにより、この電極を用いて電気化学デバイスを製造する際に、活物質含有層の縁部が他の部材と接触するなどして該活物質含有層に欠けや剥がれが発生することをより十分に抑制することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制し、且つ、十分な体積容量を有する電極を得ることが可能な電極の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、十分な体積容量を有し、且つ、電気化学デバイスの製造時における活物質含有層の欠けや剥がれの発生を十分に抑制することが可能な電極を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、場合により図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４３】
［電極］
図１は、本発明の電極の好適な一実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１に示す電極を図１のＩ−Ｉ線に沿って切断した場合の模式断面図である。図１及び図２に示すように、電極１０は、平板状の集電体１２と、該集電体１２の面上に形成された活物質含有層１４と、を備え、集電体１２の上記面の縁部に、活物質含有層１４が形成されていない露出面１２Ａを有し、且つ、露出面１２Ａに近接する側の活物質含有層１４の縁部に、活物質含有層１４の最大膜厚Ｄ１よりも膜厚が小さい膜厚減少部１４Ａを有している。また、この膜厚減少部１４Ａにおいて、その断面形状は、集電体１２の露出面１２Ａに向かって膜厚が減少するテーパ形状（断面テーパ形状）となっている。更に、電極１０は、集電体１２上に活物質含有層１４が形成されていない露出面１２Ａを含む露出部２２と、集電体１２上に活物質含有層１４が形成されている積層部２４とから構成されており、電極１０を用いて電気化学デバイスを形成した場合、露出部２２は外部との電気的接続を行うための外部出力端子として用いられる。そして、電極１０は、集電体１２及び活物質含有層１４に加圧処理が施されている。
【００４４】
ここで、集電体１２は、活物質含有層１４への電荷の移動を十分に行うことができる良導体であれば特に制限されず、公知の電気化学デバイス用電極に用いられる集電体を使用することができる。例えば、集電体１２としては、アルミニウム等の金属箔等が挙げられ、金属箔としては、エッチング加工されたものや圧延加工されたもの等が特に制限なく使用可能である。
【００４５】
この集電体１２の膜厚は、１０〜５０μｍであることが好ましく、１５〜３０μｍであることがより好ましい。集電体１２の膜厚が上記下限値未満であると、膜厚が上記範囲内である場合と比較して、露出部２２の切断が生じやすく、活物質含有層１４に対して十分に高い圧力で加圧処理を施すことが困難となるため、電極１０の体積容量が低下する傾向がある。一方、膜厚が上記上限値を超えると、小型化及び軽量化を図ることが困難となる傾向がある。
【００４６】
活物質含有層１４は、集電体１２上に形成されており、電荷の蓄電と放電に寄与する層である。この活物質含有層１４は、主として、電極活物質と、導電助剤と、バインダーとから構成されている。
【００４７】
電極活物質は、電気化学デバイスの種類によって異なるが、例えば電気化学デバイスが電気二重層キャパシタの場合には、電極活物質として、電荷の蓄電と放電に寄与する電子伝導性を有する多孔体粒子が用いられる。多孔体粒子としては、例えば、粒状又は繊維状の賦活処理済みの活性炭等が用いられる。これら活性炭としてより具体的には、例えば、フェノール系活性炭や、椰子ガラ活性炭等が挙げられる。なお、本発明において、「キャパシタ」は「コンデンサ」と同義とする。
【００４８】
電気化学デバイスがリチウムイオン２次電池の場合には、電極がアノードの場合とカソードの場合とで、用いられる電極活物質が異なる。電極がアノードの場合には、電極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出（インターカレート・デインターカレート、或いはドーピング・脱ドーピング）可能な黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温度焼成炭素等の炭素材料、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと化合することのできる金属、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物を主体とする非晶質の化合物、チタン酸リチウム（Ｌｉ３Ｔｉ５Ｏ１２）等が用いられる。
【００４９】
また、電極がカソードの場合には、電極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、リチウムマンガンスピネル（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、及び、一般式：ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏｚＯ２（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で表される複合金属酸化物、リチウムバナジウム化合物、Ｖ２Ｏ５、オリビン型ＬｉＭＰＯ４（ただし、Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ又はＦｅを示す）、チタン酸リチウム（Ｌｉ３Ｔｉ５Ｏ１２）等が用いられる。
【００５０】
導電助剤は、必要に応じて添加されるものである。この導電助剤としては、集電体１２と活物質含有層１４との間での電荷の移動を十分に進行させることが可能な電子伝導性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、カーボンブラック等が用いられる。
【００５１】
上記カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ケッフェンブラック、ファーネスブラック等が挙げられるが、本発明においてはアセチレンブラックが好ましく用いられる。
【００５２】
バインダーは、上記電極活物質と上記導電助剤とを結着可能なものであれば特に制限はなく、例えば、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）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００５３】
上記フッ素ゴムとしては、例えば、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＣＴＦＥ系フッ素ゴム）等が挙げられるが、ＶＤＦ、ＨＦＰ及びＴＦＥからなる群から選択される少なくとも二種が共重合してなるフッ素ゴムが好ましく、密着性や耐薬品性がより向上する傾向があることから、上記群の三種が共重合してなるＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴムが特に好ましい。
【００５４】
これらの各成分を含有する活物質含有層１４の厚さは、電極の小型化及び軽量化を図る観点から、１〜３００μｍであることが好ましく、３〜２００μｍであることがより好ましい。
【００５５】
電極１０は、上述した構成を有し、且つ、集電体１２及び活物質含有層１４に加圧処理が施されているが、活物質含有層１４が膜厚減少部１４Ａを有しているため、集電体１２の露出部２２と積層部２４との境界部位が加圧処理時に切断されにくく、ロールプレス機等を用いて高い圧力で集電体１２及び活物質含有層１４に加圧処理が施される。したがって、本発明の電極１０は、活物質含有層１４が十分に高密度化されており十分な体積容量を得ることができる。更に、活物質含有層１４の縁部が膜厚減少部１４Ａとなっていることにより、この電極１０を用いて電気化学デバイスを製造する際に、活物質含有層１４の縁部が他の部材と接触するなどして該活物質含有層１４に欠けや剥がれが発生することを十分に抑制することができる。
【００５６】
また、電極１０において、活物質含有層１４の縁部から中央部に向かう方向の膜厚減少部１４Ａの幅Ｗ２（μｍ）が、下記式（３）で表される条件を満たしていることが好ましい。
（４×Ｄ３）≦Ｗ２≦（３０×Ｄ３）    ・・・（３）
［式中、Ｄ３は電極における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００５７】
上記幅Ｗ２が上記式（３）の条件を満たしていることにより、加圧処理時における集電体１２の露出部２２の切断及び活物質含有層１４の欠けや剥がれの発生がより十分に抑制され、ロールプレス機等を用いてより高い圧力で集電体１２及び活物質含有層１４に加圧処理が施される。したがって、かかる電極１０は、活物質含有層１４がより十分に高密度化されており、より十分な体積容量を得ることができる。更に、上記幅Ｗ２が上記式（３）の条件を満たしていることにより、この電極を用いて電気化学デバイスを製造する際に、活物質含有層１４の縁部が他の部材と接触するなどして該活物質含有層１４に欠けや剥がれが発生することをより十分に抑制することができる。
【００５８】
ここで、Ｗ２が（４×Ｄ３）未満であると、Ｗ２が上記の条件を満たす場合と比較して、露出部２２と積層部２４との境界部位の切断及び活物質含有層１４の欠けや剥がれ等が生じやすくなるため、活物質含有層１４の加圧処理が不十分となり、電極１０の体積容量が低下する傾向がある。一方、Ｗ２が（３０×Ｄ３）を超えると、Ｗ２が上記の条件を満たす場合と比較して、活物質含有層１４の体積が減少する傾向にあり、電極１０としての容量が低下する傾向がある。
【００５９】
更に、電極１０において、露出面１２Ａに最も近い位置の膜厚減少部１４Ａの膜厚Ｄ４（μｍ）が、下記式（４）で表される条件を満たしていることが好ましい。
Ｄ４≦（０．１×Ｄ３）    ・・・（４）
［式中、Ｄ３は電極における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００６０】
上記膜厚Ｄ４が上記式（４）の条件を満たしていることにより、露出部２２と積層部２４との段差（すなわち、Ｄ４に該当する段差）が十分に低減されることとなり、加圧処理時に集電体１２の露出部２２が切断されにくく、ロールプレス機等を用いてより高い圧力で集電体１２及び活物質含有層１４に加圧処理が施される。したがって、かかる電極１０は、活物質含有層１４がより十分に高密度化されており、より十分な体積容量を得ることができる。更に、上記膜厚Ｄ４が上記式（４）の条件を満たしていることにより、この電極１０を用いて電気化学デバイスを製造する際に、活物質含有層１４の縁部が他の部材と接触するなどして該活物質含有層１４に欠けや剥がれが発生することをより十分に抑制することができる。
【００６１】
ここで、Ｄ４が（０．１×Ｄ３）を超えると、Ｄ４が上記の条件を満たす場合と比較して、露出部２２と積層部２４との境界部位の切断が生じやすくなるため、活物質含有層１４の加圧処理が不十分となり、電極１０の体積容量が低下する傾向がある。
【００６２】
［電極の製造方法］
（第一実施形態）
次に、上述した電極１０を製造するための、本発明の電極の製造方法の好適な一実施形態（第一実施形態）について説明する。
【００６３】
図３は、本発明の電極の製造方法において使用する電極素体の一例を示す斜視図であり、図４は、図３に示す電極素体を図３のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した場合の模式断面図である。図３及び図４に示すように、電極素体１００は、平板状の集電体１２０と、該集電体１２０の面上に形成された活物質含有層１４０と、を備え、集電体１２０の上記面の両縁部に、活物質含有層１４０が形成されていない露出面１２０Ａを有し、且つ、露出面１２０Ａに近接する活物質含有層１４０の両縁部に、活物質含有層１４０の最大膜厚Ｄ１よりも膜厚が小さい膜厚減少部１４０Ａを有している。また、この膜厚減少部１４０Ａにおいて、その断面形状は、集電体１２０の露出面１２０Ａに向かって膜厚が減少するテーパ形状（断面テーパ形状）となっている。更に、電極素体１００は、集電体１２０上に活物質含有層１４０が形成されていない露出面１２０Ａを含む露出部２２０と、集電体１２０上に活物質含有層１４０が形成されている積層部２４０とから構成されている。
【００６４】
本発明の電極の製造方法においては、まず、上記の電極素体１００を準備する準備工程を行う。以下、この準備工程について詳細に説明する。
【００６５】
図５は、活物質含有層形成用塗布液を調製する塗布液調製工程を説明するための説明図である。
【００６６】
まず、図５に示すように、撹拌子ＳＢ１を入れた容器Ｃ１中に、電極活物質Ｐ１、導電助剤Ｐ２、バインダーＰ３、及び、バインダーＰ３を溶解又は分散可能であるとともに電極活物質Ｐ１及び導電助剤Ｐ２を分散可能な溶剤Ｓを投入し、撹拌することにより活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を調製する。
【００６７】
ここで、電極活物質Ｐ１、導電助剤Ｐ２及びバインダーＰ３としては、電極の説明において例示した電極活物質、導電助剤及びバインダーを用いることができる。
【００６８】
また、溶剤Ｓとしては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）やメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）等のケトン系溶剤等が挙げられる。
【００６９】
また、上記の活物質含有層形成用塗布液を調整せずに、例えば、電極活物質Ｐ１に導電助剤Ｐ２とバインダーＰ３とを添加して混練することで混練物を調製し、この混練物を圧延伸してシート状に成形することにより活物質含有層１２０となるべきシート状の第１の前駆体層を製造してもよい。この場合には、電極活物質Ｐ１と導電助剤Ｐ２とが均等に分布し、ほぼ同一強度でバインダーＰ３でからめられることが好ましく、そのために混練を充分に行い、一般に繰り返し圧延伸を縦横に行うことが好ましい。このようにシート状の第１の前駆体層を製造した場合には、例えば、導電性粒子を用いて集電体１２０と貼り合わせることで、集電体１２０上に第１の前駆体層を形成することができる。
【００７０】
次に、上記の活物質含有層形成用塗布液Ｌ１、及び、図６及び図７に示すような装置７０を用いて集電体１２０上に活物質含有層１４０となるべき第１の前駆体層を積層し、第１の積層体７７を形成する第１の前駆体層形成工程を行う。ここで、図６及び図７は、集電体上に活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を塗布した後、乾燥させて第１の積層体７７を得る工程を説明するための説明図である。
【００７１】
図６及び図７に示す装置７０は、主として、第１のロール７１と、第２のロール７２と、第１のロール７１と第２のロール７２との間に配置される乾燥機７３と、２つの支持ロール７９とから構成されている。第１のロール７１は、円柱状の巻心７４とテープ状の積層体シート７５とから構成されている。この積層体シート７５の一端は巻心７４に接続されており、更に積層体シート７５は巻心７４に巻回されている。更に積層体シート７５は、基体シートＢ１上にシート状の集電体１２０が積層された構成を有している。ここで、集電体１２０としては、例えば、金属箔シートが用いられる。
【００７２】
また、第２のロール７２は、上記積層体シート７５の他端が接続された円柱状の巻芯７６を有している。更に、第２のロール７２の巻芯７６には当該巻芯７６を回転させるための巻芯駆動用モータ（図示せず）が接続されており、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を塗布し更に乾燥機７３中において乾燥処理を施された後の積層体シート８７が所定の速度で巻回されるようになっている。
【００７３】
先ず、巻芯駆動用モータが回転すると、第２のロール７２の巻芯７６が回転し、第１のロール７１の巻心７４に巻回されている積層体シート７５が第１のロール７１から繰り出される。次に、繰り出された積層体シート７５の集電体１２０上に、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を塗布する。これにより、集電体１２０上には活物質含有層形成用塗布液Ｌ１からなる塗膜Ｌ２が形成される。ここで、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１は、集電体１６０の中央部にのみ塗布され、集電体１２０の縁部には塗膜Ｌ２が形成されていない露出面１２０Ａが形成される（図７参照）。
【００７４】
次に、塗膜Ｌ２が形成されると、積層体シート７５は、巻芯駆動用モータの回転により、乾燥機７３中に導かれる。乾燥機７３中において、積層体シート７５上の塗膜Ｌ２が乾燥されて、第１の前駆体層７８となり、集電体１２０上に第１の前駆体層７８が形成された第１の積層体７７が得られる。この第１の前駆体層７８は、電極素体１００とされたときに活物質含有層１４０となるべき層であり、膜厚減少部１４Ａが形成される前の状態の層である。そして、巻芯駆動用モータの回転により、基体シートＢ１上に集電体１２０と第１の前駆体層７８とからなる第１の積層体７７が積層された積層体シート８７は、支持ロール７９により巻芯７６へ導かれて巻芯７６に巻回される。
【００７５】
次に、第１の積層体７７における第１の前駆体層７８の上記露出面１２０Ａに近接する両縁部に膜厚減少部１４０Ａを形成し、シート状の電極素体を作製する。
【００７６】
ここで、膜厚減少部１４０Ａは、第１の前駆体層７８の縁部を切削することにより形成するか、又は、縁部を加圧することにより形成する（膜厚減少部形成工程）。
【００７７】
切削により膜厚減少部１４０Ａを形成する方法としては、例えば、（１）カッター等を用いて切削する方法、（２）研磨紙、砥石、バフ等を用いて研削する方法、（３）ブラスト処理、エッチング処理等により切削する方法、等が挙げられる。
【００７８】
また、加圧により膜厚減少部１４０Ａを形成する場合には、例えば、図８（ａ）〜（ｂ）に示す方法により行うことができる。図８（ａ）〜（ｂ）は、ロール部材を用いて第１の前駆体層７８の縁部を加圧することにより膜厚減少部１４０Ａを形成する方法を説明するための説明図である。図８（ａ）〜（ｂ）に示すように、加圧による膜厚減少部１４０Ａの形成は、第１の前駆体層７８の縁部をロール部材８０ａ及びロール部材８０ｂとにより加圧することにより行うことができる。ここで、ロール部材８０ａは、その外表面が第１の前駆体層７８の表面と接するものであり、形成すべき膜厚減少部１４０Ａの形状に合致する形状を有している。また、ロール部材８０ｂは、その外表面が集電体１２０の表面と接するものであり、その形状は、第１の前駆体層７８の縁部を十分に加圧することが可能な形状であれば特に限定されない。このようなロール部材８０ａ及び８０ｂを用いて第１の前駆体層７８の縁部に加圧処理を施すことにより、膜厚減少部１４０を効率的に且つ確実に形成することができる。
【００７９】
また、加圧により膜厚減少部１４０Ａを形成する場合、平面プレスにより第１の前駆体層７８の縁部を加圧して膜厚減少部１４０Ａを形成することも可能である。更に、これらの加圧は、加熱しながら行ってもよい。
【００８０】
このようにして第１の前駆体層７８の縁部に膜厚減少部１４０Ａを形成し、シート状の電極素体を得る。
【００８１】
そして、このシート状電極素体を所定の大きさに切断し、図３及び図４に示す構成を有する電極素体１００の作製を完了する。
【００８２】
次に、電極素体１００に対してロールプレス機を用いて加圧処理を施すロールプレス工程を行う。
【００８３】
図９は、電極素体１００に対してロールプレス機を用いて加圧処理を行う工程を説明するための説明図である。図９に示すように、ロールプレス機９０中には、２つの円柱状のローラ９０ａとローラ９０ｂが配置されている。ローラ９０ａとローラ９０ｂとは、これらの間に電極素体１００が挿入されるように配置されている。
【００８４】
そして、ローラ９０ａ及びローラ９０ｂは、所定の温度と所定の圧力で電極素体１００を押圧しつつ熱処理できるように設置されている。また、この円柱状のローラ９０ａ及びローラ９０ｂは、それぞれが電極素体１００の移動方向（図中の矢印の方向）に従う方向に回転する回転機構が備えられている。
【００８５】
ロールプレス機９０中において、電極素体１００が図中の矢印の方向に移動してローラ９０ａと９０ｂとの間に挿入されると、ローラ９０ａの側面は、まず、電極素体１００の集電体１２０の露出面１２０Ａと接触し、その後、活物質含有層１４０の膜厚減少部１４０Ａの外表面と接触することとなる。また、ローラ９０ｂの側面は、集電体１２０の外表面と接触することとなる。
【００８６】
このとき、電極素体１００における活物質含有層１４０の両縁部には、断面テーパ形状の膜厚減少部１４０Ａが形成されているため、集電体の露出面１２０Ａを含む露出部２２０と、集電体１２０上に活物質含有層１４０が形成されている積層部２４０との段差が低減されており、その境界部位に加わるせん断応力が十分に抑制されることとなる。そして、電極素体１００は、集電体１２０の露出部２２０が積層部２４０から切断されることが十分に抑制された状態で、ローラ９０ａ及びローラ９０ｂにより十分に高い圧力で加圧されることとなる。
【００８７】
次に、このようにして加圧処理を施した電極素体を、必要に応じて、搭載されるべき電気化学デバイスのスケールに合わせた大きさの電極となるように切断する。
【００８８】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、加圧処理後の電極素体を所定の大きさに切断して電極１０を形成する一連の工程図である。図１０（ａ）に示す加圧処理後の電極素体を、図１０（ｂ）に示すように、作製する電気化学キャパシタのスケールに合わせて所定の大きさ及び形状に打ち抜き、図１０（ｃ）に示す電極１０を得る。
【００８９】
以上のようにして、図１及び図２に示した本発明の電極１０の作製を完了する。
【００９０】
得られた電極１０は、上述したロールプレス工程において、十分に高い圧力で加圧処理が施されているため、活物質含有層１４が十分に高密度化されており、十分な体積容量を得ることができる。
【００９１】
なお、上記の説明においては、電極素体１００に対してロールプレス工程を行った後、所定の大きさ及び形状に切断して電極１０を形成しているが、この順序は逆であってもよい。すなわち、電極素体１００を電極として要求される所定の大きさ及び形状に切断した後にロールプレス工程を行って電極１０を形成してもよい。
【００９２】
また、本発明の電極の製造方法において、電極素体１００における活物質含有層１４０の縁部から中央部に向かう方向の膜厚減少部１４０Ａの幅Ｗ２（μｍ）は、下記式（１）で表される条件を満たしていることが好ましい。
（４×Ｄ１）≦Ｗ１≦（３０×Ｄ１）    ・・・（１）
［式中、Ｄ１は電極素体における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００９３】
膜厚減少部１４０Ａの幅Ｗ１が上記式（１）の条件を満たしていることにより、ロールプレスにより集電体１２０の活物質含有層１４０と露出部２２０との境界部位が切断されることをより十分に抑制することができる。特に、膜厚減少部１４０Ａが断面テーパ形状であると、集電体１２０表面に対する断面テーパ形状の傾斜角度θ（°）を十分に小さくすることができる。そのため、ロールプレス時のせん断応力が電極素体１００の特定の部位に加わることを十分に抑制することができ、集電体１２０の活物質含有層１４０と露出部２２０との境界部位が切断されることをより十分に抑制することができるとともに、活物質含有層１４０に欠けや剥がれ等が発生することをより十分に抑制することができる。また、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極１０を得ることができる。
【００９４】
ここで、Ｗ１が（４×Ｄ１）未満であると、Ｗ１が上記の条件を満たす場合と比較して、ロールプレス時に露出部２２０と積層部２４０との境界部位の切断及び活物質含有層１４０の欠けや剥がれ等が生じやすくなる傾向がある。一方、Ｗ１が（３０×Ｄ１）を超えると、Ｗ１が上記の条件を満たす場合と比較して、活物質含有層１４０の体積が減少する傾向にあり、得られる電極１０の容量が低下する傾向がある。
【００９５】
更に、本発明の電極の製造方法において、集電体１２０の露出面１２０Ａに最も近い位置の膜厚減少部１４０Ａの膜厚Ｄ２（μｍ）が、下記式（２）で表される条件を満たしていることが好ましい。
Ｄ２≦（０．１×Ｄ１）    ・・・（２）
［式中、Ｄ１は電極素体における活物質含有層の最大膜厚（μｍ）を示す。］
【００９６】
上記膜厚Ｄ２が上記式（２）の条件を満たしていることにより、露出部２２０と積層部２４０と段差（すなわち、Ｄ２に該当する段差）が十分に低減されることとなり、その境界部位に加わるせん断応力を十分に抑制することが可能となる。これにより、集電体１２０の活物質含有層１４０と露出部２２０との境界部位が切断されることを十分に抑制することが可能となる。また、ロールプレスをより高い圧力で行うことが可能となり、より十分な体積容量を有する電極１０を得ることができる。
【００９７】
なお、Ｄ２が（０．１×Ｄ１）を超えると、Ｄ２が上記の条件を満たす場合と比較して、ロールプレス時に露出部２２０と積層部２４０との境界部位の切断が生じやすくなるため、活物質含有層１４０の加圧処理が不十分となり、電極１０の体積容量が低下する傾向がある。
【００９８】
（第二実施形態）
次に、本発明の電極の製造方法の第二実施形態について説明する。第二実施形態に係る電極の製造方法は、電極素体１００を準備する準備工程を以下のように行うこと以外は、第一実施形態に係る電極の製造方法と同様である。
【００９９】
第二実施形態における準備工程では、まず、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を調製する塗布液調製工程を行う。この塗布液調製工程は、第一実施形態における塗布液調製工程と同様の方法で行うことができる。
【０１００】
次に、活物質含有層１４０が形成されるべき方向に向けて張り出して集電体１２０との間に隙間を形成する張り出し部を有するマスク部材により、集電体１２０の少なくとも一方の面の縁部を被覆する被覆工程を行う。
【０１０１】
ここで、図１１（ａ）〜（ｂ）は、被覆工程で用いる上記マスク部材の一例を示す模式断面図である。図１１（ａ）に示すように、マスク部材６８は、例えば、テーパ状の張り出し部を有するものであってもよく、図１１（ｂ）に示すように、幅が異なる２種類のマスク部材６８ａ及び６８ｂを積層したものをであってもよい。２種類のマスク部材６８ａ及び６８ｂを積層して用いる場合には、まず、幅の小さいマスク部材６８ａを集電体１２０上に積層した後、このマスク部材６８ａ上に、これよりも幅の大きなマスク部材６８ｂを積層する。なお、図１１（ｂ）に示すマスク部材６８はテーパ形状を有するものではないが、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１の粘度やその乾燥条件等を調節することにより、断面テーパ形状の膜厚減少部１４０Ａを有する活物質含有層１４０を形成することが可能である。
【０１０２】
次に、マスク部材６８で被覆された集電体１２０の活物質含有層１４０が形成されるべき面上に上記活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を塗布し、その後、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１中の液体（溶媒Ｓ）を除去して第２の前駆体層を形成し、第２の積層体を得る第２の前駆体層形成工程を行う。
【０１０３】
かかる工程は、第一実施形態において、図６及び７を用いて説明した方法により行うことが可能である。また、上記被覆工程と上記第２の前駆体層形成工程とを、連続的に行うことも可能である。以下、上記２つの工程を連続的に行う場合について説明する。
【０１０４】
図１２は、集電体１２０へのマスク部材６８による被覆と、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を用いた塗膜Ｌ２の形成とを行う工程を説明するための説明図である。図１２では、集電体１２０の縁部をマスク部材６８で被覆するとともに、集電体１２０の活物質含有層１４０を形成すべき部位に、コーティングヘッド６７を用いて電極形成用塗布液Ｌ１を塗布している。なお、電極形成用塗布液Ｌ１は、マスク部材６８上も含めた集電体１２０の全面に塗布するようにしてもよい。
【０１０５】
その後、図６及び図７に示した装置７０により第２の前駆体層の形成が行われる。まず、塗膜Ｌ２の形成された積層体シート７５は、巻芯駆動用モータの回転により乾燥機７３中に導かれる。次いで、乾燥機７３中において、積層体シート７５上の塗膜Ｌ２は乾燥され、第２の前駆体層となる。これにより、集電体１２０上に第２の前駆体層が形成された第２の積層体が得られる。そして、巻芯駆動用モータの回転により、基体シートＢ１上に第２の積層体シートが積層された積層体シートは、支持ロール７９を伝って巻芯７６へ導かれ巻芯７６に巻回される。
【０１０６】
次に、第２の積層体からマスク部材６８を除去する除去工程を行うことにより、集電体１２０の面上に露出面１２０Ａを形成するとともに、活物質含有層１４０の縁部に膜厚減少部１４０Ａを形成し、シート状の電極素体を得る。その後、シート状の電極素体を所定の大きさ及び形状に切断し、図３及び図４に示した構成を有する電極素体１００を得る。
【０１０７】
そして、この電極素体１００を用いてロールプレス工程を行うことにより、集電体１２０の露出部２２０と積層部２４０との境界部位が切断されることを十分に抑制しつつ、十分に高い圧力で加圧することができる。かかるロールプレス工程を経て得られる電極１０は、集電体１２の露出部２２の切断が十分に抑制されているとともに、上述したように十分に高い圧力でロールプレスが行われているため、活物質含有層１４は十分に高密度化されており、十分な体積容量を得ることができる。
【０１０８】
また、第二実施形態に係る電極の製造方法において、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１は、上述したように導電助剤Ｐ２を含むことが好ましい。
【０１０９】
活物質含有層形成用塗布液Ｌ１が導電助剤Ｐ２を含むことにより、この塗布液Ｌ１の粘度調整が容易に可能となり、塗布液Ｌ１を塗布した後に液体（溶媒Ｓ）を除去する際の時間を容易に調節することが可能となる。これにより、膜厚減少部１４Ａの形状の調節が容易に可能となり、図３及び図４に示したような断面テーパ形状の膜厚減少部１４Ａを形成することが容易に可能となる。また、最終的に得られる電極１０における活物質含有層１４中に導電助剤Ｐ２が含有されることとなるため、電極特性を良好なものとすることができる。
【０１１０】
（第三実施形態）
次に、本発明の電極の製造方法の第三実施形態について説明する。第三実施形態に係る電極の製造方法は、電極素体１００を準備する準備工程を以下のように行うこと以外は、第一実施形態に係る電極の製造方法と同様である。
【０１１１】
第三実施形態における準備工程では、まず、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を調製する塗布液調製工程を行う。この塗布液調製工程は、第一実施形態における塗布液調製工程と同様の方法で行うことができる。
【０１１２】
次に、集電体１２０の少なくとも一方の面の縁部に露出面１２０Ａを残すように上記活物質含有層形成用塗布液Ｌ１を塗布した後、液体（溶媒Ｓ）を除去して活物質含有層１４を形成し、電極素体１００を得る活物質含有層形成工程を行う。
【０１１３】
上記活物質含有層形成工程は、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１の塗布を以下のように行うこと以外は、第一実施形態において図６及び図７を用いて説明した方法と同様にして行うことができる。すなわち、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１の塗布は、集電体１２０の露出面１２０Ａに近接する側の活物質含有層１４０の縁部に膜厚減少部１４０Ａが形成されるように、該膜厚減少部１４０Ａが形成されるべき領域における活物質含有層形成用塗布液Ｌ１の塗布量を減少させて行う。
【０１１４】
このような塗布は、例えば、エクストルージョンラミネーション法により流動（圧力損失）計算して塗布量を調節することにより行うことができる。より具体的には、例えば、図１２に示したようなコーティングヘッド６７を用い、その両端部のスリット内抵抗を増加させて両端部における塗布液の吐出量を減少させる方法や、両端部のポケット内圧力を減少させて両端部における塗布液の吐出量を減少させる方法等を用いることができる。
【０１１５】
なお、グラビアコーターにより塗布を行う場合には、両端部のグラビア容量を減らすことにより、また、リバースロールにより塗布を行う場合には、ギャップ量を調整することにより、それぞれ膜厚減少部１４０Ａが形成されるべき領域における塗布液の塗布量を減少させることができる。
【０１１６】
かかる工程によって、活物質含有層１４０に膜厚減少部１４０Ａが形成されたシート状の電極素体を得ることができる。その後、シート状の電極素体を所定の大きさ及び形状に切断し、図３及び図４に示した構成を有する電極素体１００を得る。
【０１１７】
そして、この電極素体１００を用いてロールプレス工程を行うことにより、集電体１２０の露出部２２０と積層部２４０との境界部位が切断されることを十分に抑制しつつ、十分に高い圧力で加圧することができる。かかるロールプレス工程を経て得られる電極１０は、集電体１２の露出部２２の切断が十分に抑制されているとともに、上述したように十分に高い圧力でロールプレスが行われているため、活物質含有層１４は十分に高密度化されており、十分な体積容量を得ることができる。
【０１１８】
また、第三実施形態に係る電極の製造方法において、活物質含有層形成用塗布液Ｌ１は、上述したように導電助剤Ｐ２を含むことが好ましい。
【０１１９】
活物質含有層形成用塗布液Ｌ１が導電助剤Ｐ２を含むことにより、この塗布液Ｌ１の粘度調整が容易に可能となり、塗布液Ｌ１を塗布した後に液体（溶媒Ｓ）を除去する際の時間を容易に調節することが可能となる。これにより、膜厚減少部１４Ａの形状の調節が容易に可能となり、図３及び図４に示したような断面テーパ形状の膜厚減少部１４Ａを形成することが容易に可能となる。また、最終的に得られる電極１０における活物質含有層１４中に導電助剤Ｐ２が含有されることとなるため、電極特性を良好なものとすることができる。
【０１２０】
以上、本発明の電極及び電極の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【０１２１】
例えば、上記電極の製造方法においては、連続的にシート状の電極素体を作製し、このシートから所定の大きさ及び形状の電極素体１００を切り出しているが、本発明の電極の製造方法においては、予め所定の大きさ及び形状に切断した集電体１２０上に活物質含有層１４０を形成する方法を用いてもよい。
【０１２２】
あるいは、第二実施形態の応用として、集電体１２０上に活物質含有層１４を塗布によって形成する際に、マスク部材６８を集電体１２０の長手方向に貼付けるのみではなく、活物質含有層１４が所定の大きさ及び形状になるように、任意の領域にマスク部材６８を張付けてもよい。例えば、集電体１２０の長手方向と垂直な方向にマスク部材６８を貼付け、塗布工程をおこない、マスク部材６８で形成された露出部２２０に相当する部分で切断されるように打ち抜いてもよい。
【０１２３】
また、上記電極１０は、集電体１２の一方の面上に活物質含有層１４が形成された構成を有しているが、更に集電体１２の他方の面上に活物質含有層１４が形成されていてもよい。この場合、少なくとも一方の活物質含有層１４に膜厚減少部１４Ａが形成されてればよいが、好ましくは両方の活物質含有層１４に膜厚減少部１４Ａが形成されていることが好ましい。
【０１２４】
以上のようにして得られた本発明の電極１０は、電気二重層キャパシタ等の電気化学キャパシタ、及び、リチウムイオン２次電池等の２次電池等の電気化学デバイスの電極として用いられる。
【０１２５】
電極１０を用いて電気化学デバイスを構成する場合、従来公知の電気化学デバイスの電極として上記電極１０を用いればよいが、例えば、電気二重層キャパシタを構成する場合には、まず、アノード及びカソードとして少なくとも２つの電極を用意し、これらを、互いの活物質含有層が向かい合った状態となるように対向配置する。次に、アノードとカソードとの間にセパレータを配置し、これらを電解質溶液とともに密閉状態で収容可能なケース内に収容し、電気化学デバイスを完成する。このとき、電極１０における集電体１２の露出部２２は、ケースの外部に突出され、外部出力端子として用いられる。
【０１２６】
本発明の電極１０を上記電気二重層キャパシタ等の電気化学デバイスに用いることにより、電気化学デバイスは十分な体積容量を得ることができる。
【実施例】
【０１２７】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２８】
（活物質含有層形成用塗布液の調製）
賦活処理した活性炭素材料（クラレケミカル社製、商品名：ＢＰ−２０）と、バインダー（フッ素ゴム、デュポン社製、商品名：Ｖｉｔｏｎ−ＧＦ）と、導電助剤（アセチレンブラック、電気化学工業社製、商品名：ＤＥＮＫＡＢＬＡＣＫ）とを、これらの質量比が炭素材料：バインダー：導電助剤＝９０：１：９となるように配合し、これを溶媒であるＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）中に投入して混練することにより、活物質含有層形成用塗布液を調製した。
【０１２９】
［実施例１］
上記活物質含有層形成用塗布液を、エクストルージョンラミネーション法により集電体であるアルミニウム箔（膜厚：２０μｍ）の一方の面上に塗布した。このとき、アルミニウム箔の上記面の両縁部に露出面が残るように塗布を行った。塗布の際、エクストルージョンコーター（エクストルージョンラミネーション法における塗布装置）のスリットノズルにおいて、ノズル両端部分の抵抗をノズル中央部分に比較して高めて、スリットノズル両端部分からの塗布液の吐出量を減少させることにより、露出面に近接した活物質含有層の縁部の塗布量が中央部分に比して少なくなっている塗膜を形成した。その後、この塗膜を１２０℃で５分間乾燥させることでＭＩＢＫを除去し、アルミニウム箔上に膜厚（Ｄ１）１９０μｍの活物質含有層が形成された積層体とし、シート状電極素体を得た。
【０１３０】
得られたシート状電極素体の膜厚減少部は、幅Ｗ１が２０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ２が０μｍ（測定限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が５．４°であり、Ｄ２／Ｄ１が０であり、Ｗ１／Ｄ１が１１である断面テーパ形状を有するものであった。
【０１３１】
次に、得られたシート状電極素体を、縦２０ｍｍ×横１００ｍｍの大きさの露出面が両縁部に設けられ、全体の大きさが縦１５０ｍｍ×横１００ｍｍとなるように打ち抜いて電極素体を得た。
【０１３２】
次に、この電極素体の一方の露出面側から、ロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行い膜厚（Ｄ３）１２５μｍの活物質含有層を有する実施例１の電極を得た。加圧処理時の圧力は線圧１０００ｋｇｆ／ｃｍとした。このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位の切断や損傷、或いは、活物質含有層の欠けや剥がれは認められなかった。
【０１３３】
また、得られた電極における活物質含有層の膜厚減少部は、幅Ｗ２が２０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ４が０μｍ（測定限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が３．６°であり、Ｄ４／Ｄ３が０であり、Ｗ２／Ｄ３が１６である断面テーパ形状を有するものであった。得られた電極のセル容量を測定したところ、目標容量値に対して±５％以内の値が得られた。
【０１３４】
なお、幅Ｗ１、Ｗ２及び膜厚Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は光学顕微鏡による断面写真（×１００）から計測した数値を用い、傾斜角度は上記数値から三角関数を用いて算出した。
【０１３５】
［実施例２］
スリットノズルにおけるノズル両端部分の抵抗と、ノズル中央部分の抵抗との差を、実施例１とは異なった値とした以外は実施例１と同様にして実施例２の電極を得た。
【０１３６】
実施例２の電極は、実施例１の電極とは異なった膜厚減少部の形状を有している。すなわち、電極素体の状態において、活物質含有層は、膜厚Ｄ１が１９０μｍであり、膜厚減少部は、幅Ｗ１が７００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ２が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が１５．２°であり、Ｄ２／Ｄ１が０であり、Ｗ１／Ｄ１が４である断面テーパ形状を有するものであった。
【０１３７】
また、上記の電極素体に対してロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行って電極を得たが、このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位の切断や損傷、或いは、活物質含有層の欠けや剥がれは認められなかった。
【０１３８】
また、得られた電極において、活物質含有層は、膜厚Ｄ３が１２５μｍであり、膜厚減少部は、幅Ｗ２が７００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ４が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が１０．１°であり、Ｄ４／Ｄ３が０であり、Ｗ２／Ｄ３が６である断面テーパ形状を有するものであった。得られた電極のセル容量を測定したところ、目標容量値に対して±５％以内の値が得られた。
【０１３９】
［実施例３］
スリットノズルにおけるノズル両端部分の抵抗と、ノズル中央部分の抵抗との差を、実施例１とは異なった値とした以外は実施例１と同様にして実施例３の電極を得た。
【０１４０】
実施例３の電極は、実施例１の電極とは異なった膜厚減少部の形状を有している。すなわち、電極素体の状態において、活物質含有層は、膜厚Ｄ１が１９０μｍであり、膜厚減少部は、幅Ｗ１が３５００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ２が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が３．１°であり、Ｄ２／Ｄ１が０であり、Ｗ１／Ｄ１が１８である断面テーパ形状を有するものであった。
【０１４１】
また、電極素体に対してロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行って電極を得たが、このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位の切断や損傷、或いは、活物質含有層の欠けや剥がれは認められなかった。
【０１４２】
また、得られた電極において、活物質含有層は、膜厚Ｄ３が１２５μｍであり、膜厚減少部は、幅Ｗ２が３５００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ４が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が２．０°であり、Ｄ４／Ｄ３が０であり、Ｗ２／Ｄ３が２８である断面テーパ形状を有するものであった。得られた電極のセル容量を測定したところ、目標容量値に対してやや低い値（−５％）であったが、実用上問題のない容量値が得られた。
【０１４３】
［実施例４］
アルミニウム箔（膜厚：２０μｍ）の活物質含有層が形成されるべき面上の露出面が形成されるべき領域に、膜厚０．５ｍｍ、幅８ｍｍの第１のマスクテープを貼り付け、更にこの第１のマスクテープ上に膜厚０．５ｍｍ、幅９ｍｍの第２のマスクテープを、図１１（ｂ）に示したように活物質含有層が形成されるべき方向に張り出して集電体との間に隙間を形成する張り出し部が形成されるように貼り付けた。
【０１４４】
マスクテープにより表面の一縁部が被覆されたアルミニウム箔上に、上記活物質含有層形成用塗布液をエクストルージョンラミネーション法により塗布した。その後、１２０℃で５分間乾燥処理を行い、第１及び第２のマスクテープを剥離した。これにより、アルミニウム箔上の第１のマスクテープが貼り付けられていた領域に露出面を形成し、且つ、該露出面に近接する側の活物質含有層の縁部に膜厚減少部を形成した。このようにして、アルミニウム箔上に膜厚（Ｄ１）１９０μｍの活物質含有層が形成されており、且つ、該活物質含有層の縁部に膜厚減少部が形成されたシート状電極素体を得た。ここで、膜厚減少部は、幅Ｗ１が１０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ２が１０μｍであり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が１０．２°であり、Ｄ２／Ｄ１が０．０５であり、Ｗ１／Ｄ１が５である断面テーパ形状を有するものであった。
【０１４５】
次に、得られたシート状電極素体を、露出面を含むように縦１５０ｍｍ×横１００ｍｍ（露出面：縦２０ｍｍ×横１００ｍｍ）に打ち抜いて電極素体を得た。
【０１４６】
次に、この電極素体の露出面側から、ロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行い、膜厚（Ｄ３）１２５μｍの活物質含有層を有する実施例４の電極を得た。加圧処理時の圧力は線圧１０００ｋｇｆ／ｃｍとした。このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位の切断や損傷、或いは、活物質含有層の欠けや剥がれは認められなかった。
【０１４７】
また、得られた電極における活物質含有層の膜厚減少部は、幅Ｗ２が１０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ４が８μｍであり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が６．７°であり、Ｄ４／Ｄ３が０．０６であり、Ｗ２／Ｄ３が８である断面テーパ形状を有するものであった。得られた電極のセル容量を測定したところ、目標容量値に対して±５％以内の値が得られた。
【０１４８】
［実施例５］
膜厚減少部を以下の手順で形成した以外は実施例４と同様にして実施例５の電極を得た。
【０１４９】
すなわち、アルミニウム箔上に活物質含有層を形成する際に、ノズルからの活物質含有層形成用塗布液の供給量を調整して変更することにより、膜厚減少部の形状を変更した。これにより得られた電極素体において、活物質含有層は、膜厚Ｄ１が１９０μｍであり、膜厚減少部は、幅Ｗ１が１０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ２が１７μｍであり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が９．８°であり、Ｄ２／Ｄ１が０．０９であり、Ｗ１／Ｄ１が５である断面テーパ形状を有するものであった。
【０１５０】
また、電極素体に対してロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行って電極を得たが、このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位の切断や損傷、或いは、活物質含有層の欠けや剥がれは認められなかった。
【０１５１】
また、得られた電極において、活物質含有層は、膜厚Ｄ３が１２５μｍであり、活物質含有層の膜厚減少部は、幅Ｗ２が１０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ４が８μｍであり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が６．７°であり、Ｄ４／Ｄ３が０．０６であり、Ｗ２／Ｄ３が８である断面テーパ形状を有するものであった。得られた電極のセル容量を測定したところ、目標容量値に対して±５％以内の値が得られた。
【０１５２】
［実施例６］
膜厚減少部を以下の手順で形成した以外は実施例４と同様にして実施例６の電極を得た。
【０１５３】
すなわち、膜厚減少部を有する活物質含有層がアルミニウム箔上に形成された実施例４と同様の電極素体において、膜厚減少部が形成されている活物質含有層の縁部を更にラッピングフィルム（＃１０００）を用いて切削することにより、積層部と露出部との間に段差のない膜厚減少部を形成した。これにより、活物質含有層の膜厚Ｄ１が１９０μｍである実施例６における電極素体を得た。この電極素体において、膜厚減少部は、幅Ｗ１が２０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ２が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が５．４°であり、Ｄ２／Ｄ１が０であり、Ｗ１／Ｄ１が１１である断面テーパ形状を有するものであった。
【０１５４】
また、電極素体に対してロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行って電極を得たが、このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位の切断や損傷、或いは、活物質含有層の欠けや剥がれは認められなかった。
【０１５５】
また、得られた電極において、活物質含有層は、膜厚Ｄ３が１２５μｍであり、膜厚減少部は、幅Ｗ２が２０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ４が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が３．６°であり、Ｄ４／Ｄ３が０であり、Ｗ２／Ｄ３が１６である断面テーパ形状を有するものであった。得られた電極のセル容量を測定したところ、目標容量値に対して±５％以内の値が得られた。
【０１５６】
［実施例７］
膜厚減少部を以下の手順で形成した以外は実施例４と同様にして実施例７の電極を得た。
【０１５７】
すなわち、膜厚減少部を有する活物質含有層がアルミニウム箔上に形成された実施例４と同様の電極素体において、膜厚減少部が形成されている活物質含有層の縁部に対して、更に平面熱プレス（加圧時温度１９０℃、加圧時間３０秒間、荷重４ｋｇｆ／ｃｍ２）を用いて加圧プレス成形を行い、積層部と露出部との間に段差のない膜厚減少部を形成した。これにより、活物質含有層の膜厚Ｄ１が１９０μｍである実施例７における電極素体を得た。この電極素体において、膜厚減少部は、幅Ｗ１が２０００μｍであり、活物質含有層の膜厚Ｄ１が１９０μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ２が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が５．４°であり、Ｄ２／Ｄ１が０であり、Ｗ１／Ｄ１が１１である断面テーパ形状を有するものであった。
【０１５８】
また、電極素体に対してロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行って電極を得たが、このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位の切断や損傷、或いは、活物質含有層の欠けや剥がれは認められなかった。
【０１５９】
また、得られた電極において、活物質含有層は、膜厚Ｄ３が１２５μｍであり、膜厚減少部は、幅Ｗ２が２０００μｍであり、集電体の露出面に最も近い位置の膜厚減少部の膜厚Ｄ４が０μｍ（検出限界３μｍ以下）であり、集電体表面に平行な面に対する傾斜角度が３．６°であり、Ｄ４／Ｄ３が０であり、Ｗ２／Ｄ３が１６である断面テーパ形状を有するものであった。得られた電極のセル容量を測定したところ、目標容量値に対して±５％以内の値が得られた。
【０１６０】
［比較例１］
上記活物質含有層形成用塗布液を、エクストルージョンラミネーション法により、実施例１と同様のアルミニウム箔の一方の面上に塗布した。このとき、アルミニウム箔の上記面の両縁部に露出面が残るように塗布を行った。その後、１２０℃で５分間乾燥させることでＭＩＢＫを除去し、アルミニウム箔上に膜厚（Ｄ１）１９０μｍの活物質含有層が形成されたシート状電極素体を得た。
【０１６１】
得られた積層体における露出面に近接した活物質含有層の縁部は、塗料の表面張力に起因する端部のなだらかな盛り上がり形状が認められた。具体的には、集電体の露出面に最も近い領域の膜厚Ｄ２は最高部位が２００μｍであった。集電体表面に平行な面に対する傾斜角度は約９０°であり、部分的に９０°以上（いわゆる「オーバーハング」形状）を形成している部位も認められた。
【０１６２】
次に、得られたシート状電極素体を、縦２０ｍｍ×横１００ｍｍの大きさの露出面が両縁部に設けられ、全体の大きさが縦１５０ｍｍ×横１００ｍｍとなるように打ち抜いて電極素体を得た。
【０１６３】
次に、この電極素体の一方の露出面側から、ロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行い膜厚（Ｄ３）１２５μｍの活物質含有層を有する比較例１の電極を得た。加圧処理時の圧力は１０００線圧ｋｇｆ／ｃｍとした。このとき、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断され、評価可能な電極を作成することができなかった。
【０１６４】
［比較例２］
実施例１と同様のアルミニウム箔の、活物質含有層が形成されるべき面上に、実施例４の第１のマスクテープを貼付け、上記活物質含有層形成用塗布液を、エクストルージョンラミネーション法によりアルミニウム箔のマスクテープを張付けた面上に塗布した。その後、１２０℃で５分間乾燥させることでＭＩＢＫを除去した後、アルミニウム箔上からマスクテープを剥離し、膜厚（Ｄ１）１９０μｍの活物質含有層が形成されたシート状電極素体を得た。
【０１６５】
マスクテープを剥離した部分を集電体の露出面とした。積層体における露出面に近接した活物質含有層の縁部は、露出面に対してほぼ垂直な形状となっていることが認められた。具体的には、集電体の露出面に最も近い領域の膜厚Ｄ２は１９０μｍであった。集電体表面に平行な面に対する傾斜角度は約９０°であった。
【０１６６】
次に、得られたシート状電極素体を、縦２０ｍｍ×横１００ｍｍの大きさの露出面（マスクを剥離した面）が両縁部に設けられ、全体の大きさが縦１５０ｍｍ×横１００ｍｍとなるように打ち抜いて電極素体を得た。
【０１６７】
次に、この電極素体の一方の露出面側から、ロールプレス機を用いて５回の加圧処理を行い膜厚（Ｄ３）１２５μｍの活物質含有層を有する実施例１の電極を得た。加圧処理時の圧力は１０００線圧ｋｇｆ／ｃｍとした。このとき、集電体の活物質含有層の露出部近傍部分において全面に切断され、評価可能な電極を作成することができなかった。
【０１６８】
以上の結果から明らかなように、本発明の電極の製造方法によれば、電極素体のロールプレス時に集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することができることが確認された。また、集電体の積層部と露出部との境界部位が切断されることを十分に抑制することができることから、ロールプレス時の圧力を十分に高く設定することが可能であり、活物質含有層を十分に圧縮して密度の向上を図ることが可能である。したがって、本発明の電極の製造方法によれば、十分な体積容量を有する電極を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明の電極の好適な一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電極を図１のＩ−Ｉ線に沿って切断した場合の模式断面図である。
【図３】本発明の電極の製造方法において使用する電極素体の一例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す電極素体を図３のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した場合の模式断面図である。
【図５】活物質含有層形成用塗布液を調製する塗布液調製工程を説明するための説明図である。
【図６】活物質含有層形成用塗布液を用いた第１の積層体の形成工程を説明するための説明図である。
【図７】活物質含有層形成用塗布液を用いた第１の積層体の形成工程を説明するための説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｂ）は、ロール部材を用いて膜厚減少部を形成する方法を説明するための説明図である。
【図９】電極素体に対してロールプレス機を用いて加圧処理を行う工程を説明するための説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｂ）は、加圧処理後の電極素体から電極を形成する一連の工程図である。
【図１１】（ａ）〜（ｂ）は、マスク部材の一例を示す模式断面図である。
【図１２】集電体へのマスク部材による被覆と、活物質含有層形成用塗布液を用いた塗膜の形成とを行う工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１０…電極、１２，１２０…集電体、１２Ａ，１２０Ａ…露出面、１４，１４０…活物質含有層、１４Ａ，１４０Ａ…膜厚減少部、２２，２２０…露出部、２４，２４０…積層部、１００…電極素体。
【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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【図１２】
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