(57)【要約】  【課題】体積当りあるいは重量当りの出力密度を最大化（最適化）した非水電解液二次電池を提供する。  【解決手段】電極板（正極集電体及び負極集電体）に電極活物質合剤による電極層（正極層及び負極層）２０３ｂ及び２０３ｃを形成した電極板（正極板及び負極板）２０１を有する非水電解液二次電池において、集電体２０３ａの断面積が電極層２０３ｂ及び２０３ｃの形成面積（塗工面積）に対して所定の割合となるようにすることにより、重量又は体積当りの出力密度を最適化する。正極板の場合は、正極層塗工面積の０．００３％〜０．００６％にすることにより重量出力密度が、また、０．００４％〜０．００６％にすることにより体積出力密度が最適化される。負極板の場合は、負極層塗工面積の０．００２％〜０．００４％にすることにより重量出力密度及び体積出力密度ともに最適化される。  【選択図】  図３
2006318867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板とを有する非水電解液二次電池であって、
前記正極集電体の断面積が、前記正極層の形成面積の０．００３％以上０．００６％未満であることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項２】
正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板とを有する非水電解液二次電池であって、
前記正極集電体の断面積が、前記正極層の形成面積の０．００４％以上０．００６％未満であることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項３】
正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板と、前記正極集電体に接続された正極端子と、前記負極集電体から導出された負極端子とを有する非水電解液二次電池であって、
前記正極端子の断面積が、前記正極層の形成面積の０．００３％以上０．００６％未満であることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項４】
正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板と、前記正極集電体から導出された正極端子と、前記負極集電体から導出された負極端子とを有する非水電解液二次電池であって、
前記正極端子の断面積が、前記正極層の形成面積の０．００４％以上０．００６％未満であることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項５】
正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板とを有する非水電解液二次電池であって、
前記負極集電体の断面積が、前記負極層の形成面積の０．００２％以上０．００４％以下であることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項６】
正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板と、前記正極集電体から導出された正極端子と、前記負極集電体から導出された負極端子とを有する非水電解液二次電池であって、
前記負極端子の断面積が、前記負極層の形成面積の０．００２％以上０．００４％以下であることを特徴とする非水電解液二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液二次電池に関し、特に、体積当りあるいは重量当りの出力密度を高くした非水電解液二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極集電体に正極活物質合剤層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤層を形成した負極板とを、セパレータを介して交互に積層して電解液とともに容器に封入した積層型の二次電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような二次電池の一種としてのリチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池は、高出力、高エネルギーが得られる電池として電気自動車あるいはハイブリッド自動車等に使用されている。
電気自動車においては、高電圧を得るために、通常、多数の電池を直列に接続して使用しており、これにより個々の電池に大電流が流れる。そのため、個々の電池の内部抵抗を少なくすることが、出力特性を向上させるために重要である。
【０００３】
個々の電池の出力特性の向上のためには種々の方法が開示されており、例えば、正極集電体から直接導出された集電用リード片の断面積の総和を正極活物質合剤層の塗工面の面積に対して０．００６％〜０．０４８％とし、また、負極集電体から直接導出された集電用リード片の断面積の総和を負極活物質合剤層の塗工面の面積に対して０．００４％〜０．０３％とすることにより、組み立て加工性が良好で出力特性に優れた非水電解液二次電池等が実現できる旨が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２５９８５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２７０１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献２に示されているような従来の二次電池は、内部抵抗を低減して出力特性を向上させることを目的としているため、出力特性は向上するものの、体積あるいは重量に対する出力、すなわち出力密度が最大になるようには構成されていない。電気自動車等においては、十分な出力を確保するために多数の電池を搭載したいという要望がある一方で、制限のある車両空間を有効に利用するとともに車両駆動時の消費電力を低減するために、その容積（体積）や重量を少しでも小さくしたいという要望がある。そのために、電気自動車等に搭載する電池は、単に出力が大きさいのみではなく、電池の体積（容積）や重量との関係において出力を最大にする、すなわち、電池の体積や重量と出力との関係を最適化する、さらに換言すれば出力密度を向上させることが非常に重要である。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、体積当りあるいは重量当りの出力密度を最大化（最適化）した非水電解液二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る非水電解液二次電池は、正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板とを有する非水電解液二次電池であって、前記正極集電体の断面積が、前記正極層の形成面積の０．００３％以上０．００６％未満であることを特徴とする。
このような構成の非水電解液二次電池においては、電池の出力に対して電極集電体とセル体積の関係が最適化され、セルの体積出力密度が向上する。
【０００７】
あるいはまた、前記正極集電体の断面積が、前記正極層の形成面積の０．００４％以上０．００６％未満であることを特徴とする。
このような構成の非水電解液二次電池においては、電池の出力に対して電極集電体とセル重量の関係が最適化され、セルの重量出力密度が向上する。
【０００８】
また、本発明に係る他の非水電解液二次電池は、正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板と、前記正極集電体から導出された正極端子（正極タブ）と、前記負極集電体から導出された負極端子（負極タブ）とを有する非水電解液二次電池であって、正極端子の断面積が、正極層の形成面積の０．００３％以上０．００６％未満であることを特徴とする。
あるいはまた、前記正極端子の断面積が、前記正極層の形成面積の０．００４％以上０．００６％未満であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の非水電解液二次電池は、正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板とを有する非水電解液二次電池であって、前記負極集電体の断面積が、前記負極層の形成面積の０．００２％以上０．００４％以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他の非水電解液二次電池は、正極集電体に正極活物質合剤による正極層を形成した正極板と、負極集電体に負極活物質合剤による負極層を形成した負極板とを有する非水電解液二次電池であって、前記負極端子の断面積が、前記負極層の形成面積の０．００２％以上０．００４％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、体積当りあるいは重量当りの出力密度を最大化（最適化）した非水電解液二次電池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】
【００１２】
本発明の一実施形態の薄型電池について、図１〜図７を参照して説明する。
まず、その薄型電池の全体の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、その薄型電池１０の全体斜視図であり、図２は、その薄型電池１０の図１におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
本実施形態の薄型電池１０は、リチウム系の平板状積層タイプの薄型二次電池である。この薄型電池１０を単位電池とし、これを所望の数だけ複数積層することにより、所望の出力電圧で所望の容量の組電池が構成される。
【００１３】
薄型電池１０は、図２に示すように、３枚の正極板１０１、５枚のセパレータ１０２、３枚の負極板１０３、正極タブ１０４、負極タブ１０５、上部外装部材１０６、下部外装部材１０７及び図示しない電解質を有する。なお、以下の説明において、このうち正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３を積層したものを電極群と称し、さらに、電極群と電解質とを含めて発電要素１０８と称する。
【００１４】
正極板１０１は、正極タブ１０４まで伸びている正極側集電体１０１ａと、正極側集電体１０１ａの一部の両主面にそれぞれ形成された正極層（正極活物質合剤）１０１ｂ、１０１ｃとを有する。
本実施形態の薄型電池１０においては、電極出力密度を最大にするために、正極板１０１の正極側集電体１０１ａの断面積が、正極層１０１ｂ及び１０１ｃの形成面積の０．００４％以上０．００６％未満の範囲（重量出力密度を最適化する場合）、又は、０．００３％以上０．００６％未満の範囲（体積出力密度を最適化する場合）のいずれかとなるように、正極側集電体１０１ａ及び正極層１０１ｂ、１０１ｃの形状が規定される。なお、このような面積比により電極出力密度を大きくして最適化できることについては、後に説明する。
【００１５】
正極板１０１の正極側集電体１０１ａは、例えばアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔又はニッケル箔等の電気化学的に安定した金属箔で形成される。また、正極板１０１の正極層１０１ｂ、１０１ｃは、例えばニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）又はコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物や、カルコゲン（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）化物等の正極活物質と、カーボンブラック等の導電剤と、ポリ四フッ化エチレンの水性ディスパージョン等の接着剤とを混合したものを、正極側集電体１０１ａの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。
【００１６】
負極板１０３は、負極タブ１０５まで伸びている負極側集電体１０３ａと、当該負極側集電体１０３ａの一部の両主面にそれぞれ形成された負極層１０３ｂ、１０３ｃとを有する。
本実施形態の薄型電池１０においては、電極出力密度を最大にするために、負極板１０３の負極側集電体１０３ａの断面積が、負極板１０３ｂ及び１０３ｃの形成面積の０．００２％以上０．００４％未満の範囲となるように、負極側集電体１０３ａ及び負極板１０３ｂ、１０３ｃの形状が規定される。なお、このような面積比により電極出力密度を大きくして最適化できることについては後に説明する。
【００１７】
負極板１０３の負極側集電体１０３ａは、例えばニッケル箔、銅箔、ステンレス箔又は鉄箔等の電気化学的に安定した金属箔で形成される。また、負極板１０３の負極層１０３ｂ、１０３ｃは、例えば非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素又は黒鉛等のような正極活物質のリチウムイオンを吸蔵及び放出する負極活物質に、有機物焼成体の前駆体材料としてのスチレンブタジエンゴム樹脂粉末の水性ディスパージョンを混合し、乾燥し、粉砕し、炭素粒子表面に炭化したスチレンブタジエンゴムを担持させたものを主材料とする。負極板１０３ｂ、１０３ｃは、これにアクリル樹脂エマルジョン等の結着剤をさらに混合し、この混合物を負極側集電体１０３ａの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延させることにより形成される。
負極活物質として非晶質炭素や難黒鉛化炭素を用いると、急激な出力低下が無いので、電気自動車の電源として用いると有利である。
【００１８】
発電要素１０８のセパレータ１０２は、正極板１０１と負極板１０３との短絡を防止するもので、電解質を保持する機能を備えていてもよい。このセパレータ１０２は、例えばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能も有する。
なお、セパレータ１０２は、ポリオレフィン等の単層膜に限られず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜で挟持して形成した３層構造の膜や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布等を積層した膜等を用いることもできる。このようにセパレータ１０２を複層化することで、過電流の防止機能、電解質保持機能及びセパレータの形状維持（剛性向上）機能等の諸機能を付与することができる。
【００１９】
以上の発電要素１０８は、図２に示すように、セパレータ１０２を介して正極板１０１と負極板１０３とが交互に積層されている。そして、３枚の正極板１０１は、正極層１０１ｂ及び１０１ｃが形成されていない正極側集電体１０１ａの余白部を介して、金属箔製の正極タブ１０４にそれぞれ接続される。また、３枚の負極板１０３は、負極板１０３ｂ及び１０３ｃが形成されていない負極側集電体１０３ａの余白部を介して、同様に金属箔製の負極タブ１０５にそれぞれ接続される。
【００２０】
これら正極タブ１０４及び負極タブ１０５は、薄型電池１０の出力密度を確保するために、各々、その断面積が、接続される正極板１０１又は負極板１０３の正極側集電体１０１ａ及び負極側集電体１０３ａの断面積の総和に等しくなるような形状に規定される。すなわち、正極タブ１０４は、３枚の正極板１０１の正極側集電体１０１ａの断面積の総和に等しくなるような断面積に、また、負極タブ１０５は、３枚の負極板１０３の負極側集電体１０３ａの断面積の総和に等しくなるような断面積に、各々形成される。
【００２１】
前述したように、個々の正極側集電体１０１ａの断面積は、その正極層１０１ｂ及び１０１ｃの総面積の０．００３％以上０．００６％未満、あるいは０．００４％以上０．００６％未満に規定されているので、正極タブ１０４の断面積は、３枚の正極板１０１の各正極層１０１ｂ及び１０１ｃの総面積の０．００３％以上０．００６％未満、あるいは０．００４％以上０．００６％未満の面積となる。同様に、個々の負極側集電体１０３ａの断面積は、その負極層１０３ｂ及び１０３ｃの総面積の０．００２％以上０．００４％未満に規定されているので、負極タブ１０５の断面積は、３枚の負極板１０３の各負極層１０３ｂ及び１０３ｃの総面積の０．００２％以上０．００４％未満の面積となる。
【００２２】
正極タブ１０４及び負極タブ１０５の断面積を、正極側集電体１０１ａあるいは負極側集電体１０３ａの断面積の総和よりも小さくすると、タブの内部抵抗が集電体の抵抗より大きくなり、総内部抵抗が大きくなり出力密度が低下する。また、正極タブ１０４及び負極タブ１０５の断面積を、正極側集電体１０１ａあるいは負極側集電体１０３ａの断面積の総和よりも大きくすると、タブの重量が必要以上に大きくなる。そこで、正極タブ１０４及び負極タブ１０５の断面積は、前述したように、各々正極側集電体１０１ａ及び負極側集電体１０３ａの断面積の総和に等しくするのが好ましい。
【００２３】
正極タブ１０４も負極タブ１０５も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極タブ１０４としては、上述の正極側集電体１０１ａと同様に、例えばアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔又はニッケル箔等を挙げることができる。また、負極タブ１０５としては、上述の負極側集電体１０３ａと同様に、例えばニッケル箔、銅箔、ステンレス箔又は鉄箔等を挙げることができる。
【００２４】
なお、発電要素１０８の正極板１０１、セパレータ１０２及び負極板１０３の枚数は、上記の枚数に限定されない。例えば、１枚の正極板１０１、３枚のセパレータ１０２及び１枚の負極板１０３でも発電要素１０８を構成することができ、必要に応じて正極板、セパレータ及び負極板の枚数を選択して構成することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、電極板１０１、１０３の集電体１０１ａ、１０３ａを構成する金属箔自体を電極タブ１０４、１０５まで延長することにより、電極板１０１、１０３を電極タブ１０４、１０５に直接接続しているが、電極板１０１、１０３の集電体１０１ａ，１０３ａと、電極タブ１０４、１０５とを、集電体１０１ａ、１０３ａを構成する金属箔とは別の材料や部品により接続してもよい。
【００２６】
これら薄型電池１０の発電要素１０８は、上部外装部材１０６及び下部外装部材１０７（外装部材）に被覆された状態で封止されている。換言すれば、発電要素１０８は、上部外装部材１０６及び下部外装部材１０７により形成される薄型電池１０の内部空間１１１に封入される。
本実施形態における上部外装部材１０６及び下部外装部材１０７は、金属箔と、耐電解液性に優れた樹脂により形成された内側樹脂シートと、電気絶縁性に優れた樹脂により形成された表面樹脂シートとの３層構造のラミネートフィルムである。具体的には、内部金属箔としては例えばアルミニウム箔が好適であり、また、外側層としての表面樹脂シートとしては、ナイロン等のポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂等が好適である。また、内側樹脂シートとしては、例えばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン又はアイオノマー等が好適である。これらの樹脂は、熱溶着性にも優れているため、上部外装部材１０６と下部外装部材１０７とを熱溶着する構成の場合には一層好適である。
薄型電池１０は、このような構成を有する。
【００２７】
このような構成の薄型電池１０においては、電極出力密度（電極重量出力密度、電極体積出力密度）を最適化するために、前述したように、正極側集電体１０１ａを、その断面積が正極層１０１ｂ及び１０１ｃの形成面積の０．００３％以上０．００６％未満の範囲、又は、０．００４％以上０．００６％未満の範囲になるように形成する。また、負極側集電体１０３ａを、その断面積が負極層１０３ｂ及び１０３ｃの形成面積の０．００２％以上０．００４％未満の範囲になるように形成する。
このような構成とすることにより、電極出力密度が最適化されることについて、図３〜図７を参照して説明する。
【００２８】
薄型電池１０に用いられる正極板１０１及び負極板１０３の構成を一般的に示すと、図３に示す電極板２０１のような構成と考えることができる。図３（Ａ）は、電極板２０１の平面図であり、図３（Ｂ）は電極板２０１の側面図である。
図３に示す電極板２０１は、金属箔で形成された集電体２０３ａと、その両主面に電極材料が塗工されて形成される電極層２０３ｂ及び２０３ｃとを有する。集電体２０３ａの一辺には、電極層２０３ｂ及び２０３ｃが形成されず集電体２０３ａが露出した集電体余白部２１１が形成されており、この集電体余白部２１１に電極タブ２０４が接続される。
【００２９】
このような構成の電極板２０１において、電極重量出力密度あるいは電極体積出力密度（重量当りあるいは体積当りの出力密度）は、式（１）及び式（２）に示すように、電極板２０１の総抵抗Ｒの逆数を、電極板総重量Ｔｗ又は電極板総体積Ｔｖで割ったものとして考えることができる。また、電極板２０１の総抵抗Ｒは、式（３）に示すように、集電体２０３ａの内部抵抗Ｒｃに電極層２０３ｂ及び２０３ｃの内部抵抗Ｒａを加えたものとなる。
【００３０】
（数１）
電極重量出力密度＝（１／Ｒ）／Ｔｗ  …（１）
（数２）
電極体積出力密度＝（１／Ｒ）／Ｔｖ  …（２）
（数３）
Ｒ＝Ｒｃ＋Ｒａ  …（３）
【００３１】
例えば、図３に示す電極板２０１において、電極幅（電極板２０１の幅）Ｗが１２０ｍｍ、電極層形成部（電極塗布部）の長さ（電極層２０３ｂ及び２０３ｃの長さ）Ｌａが２００ｍｍ、集電体余白部２１１及び電極タブ２０４を含む電極非形成部（総余白部）の長さＬｂが２０ｍｍ、電極の厚み（電極板２０１の厚み）Ｈが６０μｍ、集電体２０３ａの厚みＨｃが２０μｍとする。
そして、電極板２０１が正極板である場合を考えて、電極層（正極層）２０３ｂ及び２０３ｃの重量が３ｇ、電極層（正極層）２０３ｂ及び２０３ｃの抵抗（Ｒａ）が２０ｍΩであり、また、集電体２０３ａとしてアルミニウム箔（Ａｌ箔）を用い、このＡｌ箔の比抵抗が０．０２５ｍΩ・ｍｍ、密度が０．００２７ｇ／ｍｍ３  とする。
【００３２】
この場合、集電体２０３ａの内部抵抗Ｒｃは、次式（４）により求められ、電極板２０１の総重量Ｔｗ及び総体積Ｔｖは、各々次式（５）及び式（６）により求められる。
【００３３】
（数４）
Ｒｃ＝比抵抗／断面積×長さ／２  …（４）
＝０．０２５／１２０／（２０／１０００）×（２００＋２０）／２
＝１．１４６
（数５）
Ｔｗ＝集電体密度×集電体体積＋電極層重量  …（５）
＝０．００２７×１２０×（２０／１０００）×（２００＋２０）＋３
＝４．４２６
（数６）
Ｔｖ＝電極幅×電極総厚み×電極総長さ  …（６）
＝１２０×（６０／１０００）×（２００＋２０）
＝１５８４
【００３４】
従って、式（３）〜式（６）を式（１）及び式（２）に代入すると、各々式（７）及び式（８）のように、この場合の電極板（正極板）２０１の電極重量出力密度及び電極体積密度が求められる。
（数７）
電極重量出力密度＝（１／（１．１４６＋２０））／４．４２６
＝０．０１０６
（数８）
電極体積出力密度＝（１／（１．１４６＋２０））／１５８４
＝０．００００３
【００３５】
このような電極重量出力密度あるいは電極体積出力密度を、電極板２０１の構成に係る種々のパラメータを変化させた各条件、各構成について検出するとともに、その各条件、各構成における集電体２０３ａの断面積の電極層２０３ｂ及び２０３ｃの形成面積（塗工面積）に対する割合を検出する。そして、電極出力密度が十分に高くなる集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との比率を検出することにより、最適な集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との関係を検出する。
【００３６】
正極板については、集電体２０３ａとしてのＡｌ箔の厚みＨｃを１０μｍ〜３０μｍの範囲で、集電体余白部２１１及び電極タブ２０４を含む電極非形成部（総余白部）の長さＬｂを１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で、電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工量を１０ｍｇ／ｃｍ２  〜４０ｍｇ／ｃｍ２  の範囲で、集電体２０３ａの厚みを含む電極板２０１全体の厚みＨを５０μｍ〜１５０μｍの範囲で、また、電極層２０３ｂ及び２０３ｃの比抵抗を１０Ω〜５０Ωで変化させて電極板（正極板）２０１を構成する。なお、Ａｌ箔の比抵抗は０．０２５ｍΩ・ｍｍであり、Ａｌ箔の密度は、０．００２７ｇ／ｍｍ３  である。
【００３７】
そして、各条件において、前述した式により電極出力密度を求めるとともに、その構成における集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との比率を検出する。この時、ある条件に対して、集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積のみが変化しそれ以外の条件がなるべく変化しないように順次パラメータの選択を行うことにより、集電体の断面積と電極層の塗工面積の比率に対する電極出力密度の影響を直接的に検出することができる。
【００３８】
このようにして得られた集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率に対する電極重量出力密度の関係を図４に示す。
図４において、連続的に配置されている２種類の一連のドットの列Ａ１，Ｂ１は、各々、特定の条件の下で集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との比率を変化させた場合に検出される電極重量出力密度の値を示す。２種類の一連のドットＡ１，Ｂ１は、その一連の電極重量出力密度の値の中で、電極重量出力密度のピーク値における集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が最も大きい場合と、最も小さい場合とを示す列である。また、これら一連のドットＡ１，Ｂ１の列以外のドットは、種々の条件において集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率を変化させた場合の一連の電極重量出力密度の値の中のピーク値を示すものである。
【００３９】
図４から明らかなように、電極重量出力密度が最高となる集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率は、０．００４％から０．００６％の間に集中している。このことから、その他のパラメータがある程度変化しようとも、集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が０．００４％〜０．００６％までの間となるような構成とすることにより、正極板について、電極重量出力密度が最高か、あるいはほぼ最高に近いような電極板（正極板）を構成できる。
【００４０】
また、正極板について、同様にパラメータを変化させて得られた集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率に対する電極体積出力密度の関係を図５に示す。
図５においても、連続的に配置されている２種類のドットの列Ａ２，Ｂ２は、各々、特定の条件の下で集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との比率を変化させた場合の電極体積出力密度の値の例であって、電極体積出力密度のピーク値における集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が最も大きい場合と、最も小さい場合とを示す列である。また、これらの連続的なドット列Ａ２，Ｂ２以外のドットは、種々の条件における集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率に対する電極体積出力密度の値の中のピーク値を示すものである。
【００４１】
図５から明らかなように、種々の条件において、電極体積出力密度が最高となる集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率は、０．００３％から０．００６％の間に集中している。このことから、その他のパラメータがある程度変化しようとも、集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が０．００３％〜０．００６％の範囲となるような構成とすることにより、正極板について、電極体積出力密度が最高か、あるいはほぼ最高に近いような電極板（正極板）を構成できる。
【００４２】
負極板については、集電体２０３ａとしてのＣｕ箔を用い、また電極層２０３ｂ及び２０３ｃとして所望の負極材料を用いることにより、前述した正極板の場合と同様に、電極重力出力密度及び電極体積出力密度を検出できる。
負極板については、Ｃｕ箔の厚みＨｃを１０μｍ〜１５μｍの範囲で、集電体余白部２１１及び電極タブ２０４を含む電極非形成部（総余白部）の長さＬｂを１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で、電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工量を５ｍｇ／ｃｍ２  〜３０ｍｇ／ｃｍ２  の範囲で、集電体２０３ａの厚みを含む電極板２０１全体の厚みＨを６０μｍ〜１８０μｍの範囲で、また、電極層２０３ｂ及び２０３ｃの比抵抗を２Ω〜２０Ωで変化させて電極板（負極板）２０１を構成する。
そして、各条件において、前述した式により電極出力密度を求めるとともに、その構成における集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との比率を検出する。
【００４３】
このようにして得られた集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率に対する電極重量出力密度の関係を図６に示す。
図６において、連続的に配置されている２種類の一連のドットの列Ａ３，Ｂ３は、各々、特定の条件の下で集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との比率を変化させた場合に検出される電極重量出力密度の値を示す。２種類の一連のドットＡ３，Ｂ３は、その一連の電極重量出力密度の値の中で、電極重量出力密度のピーク値における集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が最も大きい場合と、最も小さい場合とを示す列である。また、これら一連のドットの列Ａ３，Ｂ３以外のドットは、種々の条件において集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率を変化させた場合の一連の電極重量出力密度の値の中のピーク値を示すものである。
【００４４】
図６から明らかなように、種々の条件において、電極重量出力密度が最高となる集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率は、０．００２％から０．００４％の間に集中している。このことから、その他のパラメータがある程度変化しようとも、集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が０．００２％〜０．００４％までの間となるような構成とすることにより、負極板について、電極重量出力密度が最高か、あるいはほぼ最高に近いような電極板（負極板）を構成できる。
【００４５】
また、負極板について、同様にパラメータを変化させて得られた集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率に対する電極体積出力密度の関係を図７に示す。
図７において、連続的に配置されている２種類の一連のドットの列Ａ４，Ｂ４は、各々、特定の条件の下で集電体２０３ａの断面積と電極層２０３ｂ及び２０３ｃの塗工面積との比率を変化させた場合の電極体積出力密度の値を示す。２種類の一連のドットＡ４，Ｂ４は、その一連の電極体積出力密度の値の中で、電極体積出力密度のピーク値における集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が最も大きい場合と、最も小さい場合とを示す列である。また、これらの連続的なドット列Ａ４，Ｂ４以外のドットは、種々の条件における集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率に対する電極体積出力密度の値の中のピーク値を示すものである。
【００４６】
図７から明らかなように、種々の条件において、電極体積出力密度が最高となる集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率は、０．００２％から０．００４％の間に集中している。このことから、その他のパラメータがある程度変化しようとも、集電体の断面積と電極層の塗工面積との比率が０．００２％〜０．００４％の範囲となるような構成とすることにより、負極板について、電極体積出力密度も最高か、あるいはほぼ最高に近いような電極板（負極板）を構成できる。
【００４７】
なお、本実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の薄型電池の全体斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した薄型電池の断面図であって、図１のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図３】図３は、図１に示した薄型電池に用いられる正極板及び負極板等の電極板の一般的な構成を示す図である。
【図４】図４は、正極板について集電体の断面積と電極層の塗工面積との割合に対する電極重量出力密度の関係を示す図である。
【図５】図５は、正極板について集電体の断面積と電極層の塗工面積との割合に対する電極体積出力密度の関係を示す図である。
【図６】図６は、負極板について集電体の断面積と電極層の塗工面積との割合に対する電極重量出力密度の関係を示す図である。
【図７】図７は、負極板について集電体の断面積と電極層の塗工面積との割合に対する電極体積出力密度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…薄型電池
１０１…正極板
１０１ａ…正極側集電体
１０１ｂ、１０１ｃ…正極層
１０２…セパレータ
１０３…負極板
１０３ａ…負極側集電体
１０３ｂ、１０３ｃ…負極層
１０４…正極タブ（正極端子）
１０５…負極タブ（負極端子）
１０６…上部外装部材
１０７…下部外装部材
１０８…発電要素
１１１…内部空間
２０１…電極板
２０３ａ…集電体
２０３ｂ，２０３ｃ…電極層
２０４…電極タブ
２１１…集電体余白部
【図１】
2006318867.tif 000003
【図２】
2006318867.tif 000004
【図３】
2006318867.tif 000005
【図４】
2006318867.tif 000006
【図５】
2006318867.tif 000007
【図６】
2006318867.tif 000008
【図７】
2006318867.tif 000009