(57)【要約】【課題】  優れた負荷特性を有する扁平形酸化銀電池を提供する。【解決手段】  シート状正極とシート状負極とがセパレータを介して巻回された電極巻回体を有する電池であって、前記シート状正極は、正極活物質、導電助剤およびバインダを含有する正極合剤シートが、金属製の集電体の片面または両面に圧着されて構成されており、前記シート状正極の集電体は、その表面に突起を有しており、前記突起がシート状正極合剤内に侵入していることを特徴とする電池により、前記課題を解決する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状正極とシート状負極とがセパレータを介して巻回された電極巻回体を有する電池であって、
前記シート状正極は、正極活物質、導電助剤およびバインダを含有する正極合剤シートが、金属製の集電体の片面または両面に圧着されて構成されており、
前記シート状正極の集電体は、その表面に突起を有しており、前記突起がシート状正極合剤内に侵入していることを特徴とする電池。
【請求項２】
シート状正極の集電体の有する突起が、電極巻回体の巻回方向と逆向きに傾斜している請求項１に記載の電池。
【請求項３】
シート状正極の集電体の表面には、導電性の材料が塗布されている請求項１または２に記載の電池。
【請求項４】
シート状正極の集電体の有する突起が、金属製である請求項１〜３のいずれかに記載の電池。
【請求項５】
シート状正極の集電体は、金属板である請求項１〜４のいずれかに記載の電池。
【請求項６】
シート状正極の集電体の有する突起の、正極合剤シート中における侵入位置が、正極合剤シートの集電体側表面から、正極合剤シートの厚みの１／５〜１／２の位置までである請求項１〜５のいずれかに記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極合剤シートおよび集電体を有する正極と、負極とが、セパレータを介して渦巻き状に巻回された電極巻回体を備えた電池であって、正極における正極合剤シートと集電体との密着性が良好であり、電極巻回体の巻き緩みが生じ難い電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば筒形電池では、シート状の正極とシート状の負極とをセパレータを介して巻回してなる電極巻回体を、電解液と共に筒形の外装缶内に有する構造のものが知られている。
【０００３】
前記のような電池で使用されるシート状の正極としては、正極活物質、導電助剤およびバインダなどを混合した正極合剤を溶剤に分散させて塗料とし、これを金属箔などの集電体表面に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成する工程を経て製造したものが汎用されている。
【０００４】
ここで、電池の高容量化の観点からは、例えば、正極合剤層を厚くして正極活物質の充填量を高めることが考えられるが、前記のような正極合剤を含有する塗料を集電体表面に塗布する工程を含む製法では、正極合剤層の厚みを大きくすることが難しい。よって、例えば一次電池では、正極合剤をプレスなどにより均一に伸ばしてシート状にし、この正極合剤シートを集電体となる金属箔などと重ね合わせてプレスするなどして集電体表面に正極合剤シートを圧着することで、正極合剤層を集電体表面に形成したシート状正極が使用される場合もある（例えば、特許文献１）。このような製法であれば、正極合剤層を構成する正極合剤シートを容易に厚くすることができるため、厚みの大きな正極合剤層を有するシート状正極を得ることができる
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９２３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電池においては、その負荷特性を高める観点から、例えば正極合剤層と集電体との密着性が高いことが好ましい。
【０００７】
ところが、電池の放電時には正極合剤層が膨張するため、正極合剤層と集電体との密着性が損なわれる虞がある。前記のように厚みの大きな正極合剤シートと集電体とを圧着して構成した正極の場合、電池の放電に伴う正極合剤層（正極合剤シート）の膨張量が非常に大きくなるため、正極合剤層と集電体との密着性が特に損なわれやすい。
【０００８】
また、電池の放電に伴う正極合剤層の膨張量が大きな正極を有する電池では、正極合剤層と集電体との位置ずれが生じることで、特に電池の貯蔵後において電極巻回体の巻き緩みが生じる虞もある。
【０００９】
例えば、正極合剤シートと集電体とを圧着する際に、より高いプレス圧を付加することで、正極合剤層（正極合剤シート）と集電体との密着性を予め高めておき、電池の放電に伴うこれらの密着性の低下を可及的に抑制することも考えられるが、通常、正極合剤シートは軟らかいため、集電体との圧着時のプレス圧を上げすぎると、正極合剤シートに割れが生じてしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、正極合剤シートおよび集電体を有する正極と、負極とが、セパレータを介して渦巻き状に巻回された電極巻回体を備えた電池であって、正極における正極合剤シートと集電体との密着性が良好であり、電極巻回体の巻き緩みが生じ難い電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成し得た本発明の電池は、シート状正極とシート状負極とがセパレータを介して巻回された電極巻回体を有する電池であって、前記シート状正極は、正極活物質、導電助剤およびバインダを含有する正極合剤シートが、金属製の集電体の片面または両面に圧着されて構成されており、前記シート状正極の集電体は、その表面に突起を有しており、前記突起がシート状正極合剤内に侵入していることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の電池では、シート状正極の集電体が突起を有しており、この突起が集電体と圧着されている正極合剤シート内に侵入している。そのため、正極における正極合剤シート（正極合剤層）と集電体との密着性が良好であり、また、放電によって正極合剤シートが膨張しても、正極合剤シートと集電体との位置ずれが生じ難く、電極巻回体の巻き緩み（特に電池の貯蔵後の電極巻回体の巻き緩み）が抑制される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、正極における正極合剤シートと集電体との密着性が良好であり、電極巻回体の巻き緩みが生じ難い電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の電池の一例を模式的に表す縦断側面図である。
【図２】本発明の電池に係るシート状正極の一例の長手方向の一部断面を模式的に示す図である。
【図３】本発明の電池に係るシート状正極の集電体の一例を模式的に表す平面図である。
【図４】図３に示す集電体の幅方向の断面拡大図である。
【図５】本発明の電池に係るシート状正極の集電体の他の例を模式的に表す平面図である。
【図６】図５に示す集電体の幅方向の断面拡大図である。
【図７】本発明の電池に係るシート状正極の集電体の長手方向の要部断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に、本発明の電池の一例を表す縦断側面図を示す。図１において、電池１は、上方開口部を有する有底円筒状の外装缶２と、外装缶２内に装填されたシート状正極４とシート状負極５とをセパレータ６を介して巻回してなる電極巻回体３と、電解液と、外装缶２の上方開口部を封止する封口構造を有している。言い換えれば、図１の電池１は、外装缶２と外装缶２の上方開口部を封止する封口構造とで囲まれる空間内に、シート状正極４とシート状負極５とをセパレータ６を介して巻回してなる電極巻回体３や電解液といった発電要素を有するものである。前記外装缶２は、鉄やステンレス鋼などを素材とする。
【００１６】
封口構造は、外装缶２の上方開口部の内周縁に固定された蓋板８と、蓋板８の中央部に開設された開口に、ポリプロピレンなどを素材とする絶縁パッキング９を介して装着された端子体１０と、蓋板８の下部に配置された絶縁板１１とを有している。絶縁板１１は、円盤状のベース部１２の周縁に環状の側壁１３を立設した上向きに開口する丸皿形状に形成されており、ベース部１２の中央にはガス通口１４が開設されている。蓋板８は、側壁１３の上端部に受け止められた状態で、外装缶２の上方開口部の内周縁に、レーザー溶接で固定するか、またはパッキングを介したクリンプシールで固定されている。電池内圧が急激に上昇したときの対策として、蓋板８または外装缶２の缶底２ａには、薄肉部（ベント）を設けることができる。正極４と端子体１０の下面とは、正極リード体１５で接続されている。また、負極５に取り付けられた負極リード体１６は、外装缶２の上部内面に溶接されている。
【００１７】
本発明の電池において、その外装体（電池容器）には、前記のような外装缶の他、アルミニウムラミネートフィルムなどからなるラミネートフィルム外装体を用いることもできる。
【００１８】
本発明の電池には、非水電解液を有する非水電解液電池、およびアルカリ電解液（アルカリ水溶液）を有するアルカリ電池が含まれる。また、本発明の電池は、正極や負極の選択によって、一次電池、二次電池いずれの形態とすることもできる。以下、本発明の電池の構成を詳細に説明する。
【００１９】
＜正極＞
本発明の電池に係るシート状正極としては、例えば、正極活物質に導電助剤やバインダを配合し、必要に応じて水などを添加してなる正極合剤（スラリー）を、ロールなどを用いて圧延するなどして予備シート化し、これを乾燥・粉砕したものを再度ロール圧延などしてシート形状に成形した正極合剤シートを、集電体の片面または両面に重ね、プレスなどにより正極合剤シートと集電体とを圧着して、集電体の片面または両面に正極合剤シートからなる層（正極合剤層）を形成したものが使用できる。
【００２０】
具体的には、例えば、集電体が、２枚の正極合剤シートよりも数ｍｍ内側にくるようにして三者を重ね合わせ、巻回始端部となる長さ方向の端部から３〜１０ｍｍの部分をプレスすることでシート状正極を製造できる。なお、作業上の観点からは、電極巻回体の作製に先立って、２枚の正極合剤シートと正極集電体とを圧着しておくことが好ましいが、独立した２枚の正極合剤シートとを、電極巻回体の巻回時に圧着しても構わず、このような製法によっても特性上は特に問題はない。
【００２１】
正極活物質としては、例えば、非水電解液電池である場合には、マンガン、コバルト、ニッケル、マグネシウム、銅、鉄、ニオブなどの酸化物；これらの複合酸化物；これらとリチウムとの複合酸化物；フッ化黒鉛；などが、アルカリ電池である場合には、二酸化マンガン、オキシ水酸化ニッケル、酸化銀などが挙げられる。
【００２２】
また、導電助剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラック（ケッチェンブラックなど）、アセチレンブラックなどが挙げられ、これらを１種単独で用いる他、２種以上を併用してもよい。バインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素樹脂；ゴム系バインダ；などが使用できる。なお、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦなどのフッ素樹脂の場合、ディスパージョンタイプのものでもよいし、粉末状のものでもよいが、ディスパージョンタイプのものが特に好適である。
【００２３】
シート状正極に係る正極合剤層においては、例えば、正極活物質の含有量を９２〜９７質量％、導電助剤の含有量を２〜４質量％、およびバインダの含有量を１〜４質量％とすることが好ましい。また、正極合剤層の厚み（集電体の両面に形成されている場合は、片面当たりの厚み）は、例えば、１００〜２０００μｍであることが好ましい。
【００２４】
シート状正極に係る正極合剤層の密度は、例えば、２．１〜２．８ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。なお、本明細書でいうシート状正極の密度は、乾燥状態の正極合剤層の体積と質量によって求められる値である。
【００２５】
シート状正極の集電体には、表面に突起を有するものを使用する。集電体の突起が正極合剤シート（正極合剤層）内に侵入することで、正極合剤シートと集電体との密着性が向上する。そのため、本発明の電池では、負荷特性を高めることができ、また、貯蔵時における電極巻回体の巻き緩みを抑制することができる。
【００２６】
図２に、本発明の電池に係るシート状正極の一例を示している。図２は、シート状正極４の長手方向の一部断面図である。図２に示すシート状正極４は、複数の突起４２ａを両面に有する集電体４２の両面に、正極合剤シート（正極合剤層）４１、４１が圧着されて構成されており、集電体４２の有する突起４２ａが、正極合剤シート４１、４１内に侵入している。
【００２７】
図３および図４に、本発明の電池に係るシート状正極の集電体の一例を示している。図３は集電体４２を模式的に示す平面図、図４は、図３に示す集電体４２の幅方向（長手方向に直交する方向）の断面拡大図である。図３および図４に示す集電体４２は、その表面に、平面視で三角形の突起４２ａを複数有している。
【００２８】
更に、図５および図６には、本発明の電池に係るシート状正極の集電体の他の例を示している。図５は集電体４２を模式的に示す平面図、図６は、図５に示す集電体４２の幅方向（長手方向に直交する方向）の断面拡大図である。図５および図６に示す集電体４２は、その表面に、平面視で台形の突起４２ａを複数有している。なお、図３〜図６に示す集電体４２の長手方向の断面の様子は、図２に示すシート状正極４に係る集電体４２と同様である。
【００２９】
集電体の有する突起の形状については特に制限はなく、平面視で、図３に示すような三角形（正三角形、二等辺三角形など）、図４に示すような四角形（正方形、長方形、台形など）などの多角形や、無定形などが挙げられる。また、突起の全てが同じ形状であってもよく、個々の突起毎に異なる形状であってもよい。ただし、突起を有する集電体の製造を容易にする観点から、突起は全てが同じ形状であることが好ましい。
【００３０】
突起の素材は、電池内において化学反応などを起こさずに安定に存在し得るものであれば特に制限はなく、導電体であっても絶縁体であっても構わない。ただし、正極合剤層（正極合剤シート）と集電体との間の導電性をより高める観点からは、突起は導電体で構成されていることが好ましい。また、突起を有する集電体の製造を容易にする観点からは、突起を含む集電体全体が、単一の素材で構成されていることが好ましい。
【００３１】
集電体の有する突起は、電極巻回体の巻回方向と逆向きに傾斜していることが好ましい。例えば、図２に示すシート状正極４は、図中左側が電極巻回体の巻回中心側、図中右側が電極巻回体の最外周側であり、図中左から右に向かう方向が巻回方向となる。よって、集電体４２の有する突起４２ａは、図２に示すように、巻回方向と逆向き、すなわち図中左側に向けて傾斜していることが好ましい。集電体の有する突起が、このように傾斜することで、特に電極巻回体の巻き緩みの防止作用がより良好となる。
【００３２】
図７に、シート状正極に係る集電体の長手方向断面の要部拡大図を示している。なお、図７では、各構成要素の理解を容易にする目的で、断面の背景部分は省略している。集電体の有する突起は、電極巻回体の巻回方向と逆向きに傾斜している場合、集電体の本体部分（突起を除く部分。以下同じ。）と突起との間の角度［図７中、ａの角度。以下、傾斜角ａという。］は、突起による効果（正極合剤シートと集電体との密着性向上効果、および電極巻回体の巻き緩み防止効果）をより有効に確保する観点から、１５〜６０°であることが好ましい。
【００３３】
シート状正極においては、正極合剤シート（正極合剤層）と集電体との密着性をより良好にする観点から、突起の、正極合剤シート中における侵入位置が、正極合剤シートの集電体側表面から、正極合剤シートの厚みの１／５以上の位置であることが好ましい。よって、集電体の有する突起は、好ましくは前記の傾斜角ａを満たしつつ、正極合剤シートの前記の位置にまで侵入可能なサイズとすることが望ましい。また、正極合剤シート内における突起の侵入位置は、正極合剤シートの集電体側表面から、正極合剤シートの厚みの１／２の位置までとすることが好ましく、これに合わせて突起のサイズを調整することが望ましい。
【００３４】
正極合剤シート（正極合剤層）と集電体との密着性をより良好にする観点から、集電体の有する突起の個数は、集電体の片面について、集電体の平面視での面積１ｃｍ２あたり、５個以上であることが好ましい。ただし、集電体の有する突起の個数を多くしすぎると、例えば、後述するように箔状の集電体の一部を切って突起を形成する場合に、集電体本体部分の空隙面積が大きくなりすぎることから、集電体の有する突起の個数は、集電体の片面について、集電体の平面視での面積１ｃｍ２あたり、３０個以下であることが好ましい。
【００３５】
突起を有する集電体の製法としては、例えば、集電体に用いる金属板について、その一部を残して切断することで突起を形成して製造する方法；突起にするための金属片や樹脂片などを、集電体に用いる金属板、金属網、パンチングメタルなどに取り付けることにより製造する方法；集電体に用いる金属板にエンボス加工を施して突起を形成することにより製造する方法；などが挙げられる。なお、突起を有する集電体の製法は、これらの製法に限定される訳ではなく、その他の方法によって製造してもよい。ただし、突起を有する集電体の製造が容易であり、また、突起が導電体となることから、金属板について、その一部を残して切断する方法で突起を形成して製造する方法や、金属板にエンボス加工を施して突起を形成することにより製造する方法がより好ましい。
【００３６】
集電体の本体部分の構成素材は、例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４４などのステンレス鋼などが挙げられる。また、突起の構成素材は、前記の通り、集電体本体の構成素材と同一の素材が好ましいことから、これらのステンレス鋼が推奨される。
【００３７】
集電体の本体部分の厚みは、例えば、０．１〜０．４ｍｍであることが好ましい。また、突起の厚みも、集電体の本体部分と同等であることが好ましく、具体的には、０．１〜０．４ｍｍであることが好ましい。
【００３８】
集電体の表面には、導電材（例えば、ペースト状の導電材）を塗布しておくことが望ましい。集電体として立体構造を有する網状のものを用いた場合も、金属箔やパンチングメタルなどの本質的に平板からなる材料を用いた場合と同様に、導電材の塗布により集電効果の著しい改善が認められる。これは、網状の集電体の金属部分が正極合剤層（正極合剤シート）と直接的に接触する経路のみならず、網目内に充填された導電材を介しての経路が有効に利用されていることによるものと推測される。
【００３９】
導電材としては、例えば、銀ペーストやカーボンペーストなどを用いることができる。特にカーボンペーストは、銀ペーストに比べて材料費が安く済み、しかも銀ペーストと略同等の接触効果が得られるため、電池の製造コストの低減化を図る上で好適である。導電材のバインダとしては、水ガラスやイミド系のバインダなどの耐熱性の材料を用いることが好ましい。これは正極合剤層中の水分を除去する際に２００℃を超える高温で乾燥処理するためである。
【００４０】
＜負極＞
本発明の電池に係るシート状負極としては、例えば、非水電解液電池、アルカリ電池のいずれにおいても、負極活物質である金属リチウム箔と、負極集電体である金属箔とで構成されたものが挙げられる。金属リチウム箔の材料としては金属リチウムのみならず、リチウム−アルミニウムなどのリチウム合金を挙げることができる。金属リチウム箔の厚みとしては、例えば、０．１５〜０．４ｍｍであることが好ましい。
【００４１】
シート状負極の集電体の素材としては、銅、ニッケル、鉄、ステンレスなどを挙げることができる。シート状負極の集電体は、その厚み分だけ外装缶の内部体積が減少するため、厚み寸法が可及的に小さいことが好ましく、具体的には、例えば、０．１ｍｍ以下とすることが推奨される。すなわち、シート状負極の集電体が厚すぎると、負極活物質である金属リチウム箔などの仕込み量を少なくせざるを得ず、電池容量の低下を招く虞がある。また、シート状負極の集電体が薄すぎると、破れやすくなるため、その厚みは、０．００５ｍｍ以上とすることが望ましい。また、シート状負極の集電体は、その幅が金属リチウム箔の幅と同じか、それよりも広いことが好ましく、また、その面積が片面に配置される金属リチウム箔の面積の１００〜１３０％であることが好ましい。集電体の面積を前記のようにすることによって、集電体の幅が金属リチウム箔の幅と同じかまたは広く、長さが長くなるため、集電体の周囲に沿って金属リチウム箔が切れて電気的接続が断たれることを防ぐことができる。
【００４２】
また、シート状負極の集電体においても、シート状正極の集電体と同様に、その表面に突起を設けてもよい。なお、負極の集電体に突起を形成する場合には、その形状（傾斜状態を含む。）、個数、サイズについては、正極の集電体と同様とすることが好ましい。
【００４３】
＜電解液＞
電解液としては、本発明の電池が非水電解液電池である場合には、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネートなどの環状炭酸エステル；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネートなどの鎖状炭酸エステル；や、１，２−ジメトキシエタン、ジグライム（ジエチレングリコールメチルエーテル）、トリグライム（トリエチレングリコールジメチルエーテル）、テトラグライム（テトラエチレングリコールジメチルエーテル）、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシメタン、テトラヒドロフランなどのエーテル；より選ばれる１種の溶媒あるいは２種以上の混合溶媒に電解質を０．３〜２．０ｍｏｌ／Ｌ程度の濃度に溶解させることによって調製した非水電解液が用いられる。
【００４４】
前記電解質としては、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２などが用いられる。
【００４５】
また、本発明の電池がアルカリ電池である場合には、電解液（電池に注入する電解液、およびゲル状負極に添加する電解液）には、アルカリ性の水溶液（例えば、水酸化リチウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液など）を用いることができる。
【００４６】
＜セパレータ＞
セパレータとしては、微孔性樹脂フィルム、樹脂不織布のいずれも用いることができる。その材質としては、例えば、ＰＥ、ＰＰ、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィンのほか、耐熱用として、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂；ＰＰＳ；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ＰＢＴなどが挙げられる。また、前記材質の微孔性樹脂フィルムと樹脂不織布とを複数積層したり、微孔性樹脂フィルム同士や樹脂不織布同士を複数積層することによってセパレータを構成してもよい。
【００４７】
本発明の電池は、従来から知られている一次電池や二次電池が用いられている各種用途に適用することができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は、本発明を制限するものではない。この実施例においては、電池（非水電解液電池）として、外径：１７ｍｍ、高さ：４５ｍｍの円筒形リチウム電池を例に挙げて説明する。なお、本実施例で使用する「％」は、特に断らない限り質量基準（質量％）である。
【００４９】
実施例１
実施例１の非水電解液電池について、［正極の作製］、［負極の作製］、［電極巻回体の作製］、［電池組み立て］、［後処理（予備放電、エージング）］の順に説明する。
【００５０】
［正極の作製］
まず、以下の手順で、正極合剤（質量比で、固形分：水分＝１００：３０のもの）を調製した。ＢＥＴ比表面積が６００ｍ２／ｇのカーボンブラック：３％と二酸化マンガン（東ソー社製）：９２％とを、プラネタリーミキサーを用いて乾式で５分間混合した後、水を固形分の２０％（質量比）となるように添加して５分間混合した。ＰＶＤＦディスパージョン（ダイキン工業社製「Ｄ−１」）を、固形分が、正極合剤の固形分で５％に当たる量だけ用意し、これを残りの水で希釈して、前記の混合物に添加し、５分間混合して正極合剤を得た。
【００５１】
前記の正極合剤を、直径：２５０ｍｍの２本ロールを用い、ロール温度を１２５±５℃に調整し、プレス圧：７トン／ｃｍ、ロール間隔：０．４ｍｍ、回転速度：１０ｒｐｍの条件で、ロール圧延してシート化した。ロールを通過した正極合剤（予備シート）を１０５±５℃で残水分が２％以下になるまで乾燥した。次いで乾燥後の予備シートを粉砕機を用いて粉砕した。この際、前記予備シートが、元の見かけ体積の２倍以上になるまで粉砕した。粉砕後の粒子径は、大部分が１ｍｍ以下であり、バインダーとして添加したＰＶＤＦも１ｍｍ以下の長さの繊維状に切断されていた。粉砕後の材料について、再度ロールによるシート化を行った。ロールの間隔は０．６±０．０５ｍｍに調整し、ロール温度：１２５±１０℃、プレス圧：７トン／ｃｍ、回転速度：１０ｒｐｍの条件でシート化して正極合剤シートを得た。得られた正極合剤シートは、厚みが１．０ｍｍで、外装缶内径の５．９％に相当する。また、正極合剤シートの密度は２．５ｇ／ｃｍ３であり、空隙率は４２％であった。この正極合剤シートを裁断して、幅：３７ｍｍ、長さ：５１ｍｍの内周用の正極合剤シートと、幅：３７ｍｍ、長さ：６２ｍｍの外周用の正極合剤シートを得た。
【００５２】
正極集電体は、次のようにして作製した。まず、金属板を構成する素材として厚さ１４０μｍのＳＵＳ３１６板を使用し、この鋼板の表裏両面に、一辺が８００μｍの正三角形の突起を、図３および図４に示すように鱗状に、幅方向において２ｍｍピッチ、長手方向において２ｍｍピッチで、エンボス加工によって形成した。形成した突起の傾斜角ａは４５°で、突起の高さは約０．５ｍｍ、集電体の有する突起の個数は、集電体の片面について、集電体の平面視での面積１ｃｍ２あたり、１２個であった。
【００５３】
前記の正極集電体を、幅：３４ｍｍ、長さ：５６ｍｍに切断し、長さ方向の中央部に、厚み：０．１ｍｍ、幅：３ｍｍのステンレス鋼製のリボンを正極リード体として抵抗溶接により取り付けた。更にこのエキスパンドメタルに、カーボンペースト（日本黒鉛社製）を、網の目をつぶさない程度に塗布した後、１０５±５℃の温度で乾燥して正極集電体とした。なお、カーボンペーストの塗布量は、乾燥後の塗布量で５ｍｇ／ｃｍ２となるようにした。
【００５４】
次に、内周用の正極合剤シートと外周用の正極合剤シートの間に正極集電体を介在させた状態で、長さ方向の片端部のみを固定して三者を一体化した。具体的には、内周用の正極合剤シートと外周用の正極合剤シートを、長さ方向の片端を揃えると共に、正極集電体の端部が、２枚の正極合剤シートの、両者を揃えた片端部からはみ出ないようにセットし、その状態で、２枚の正極合剤シートの、両者を揃えた片端部から５ｍｍの箇所をプレスにより圧着することで、三者を一体化した。その後、２枚の正極合剤シートと正極集電体とを一体化したものを２５０±１０℃で６時間熱風乾燥して、幅が３７ｍｍのシート状正極を得た。
【００５５】
［負極（負極前駆体）の作製］
負極は、幅：３９ｍｍ、長さ：１７０ｍｍ、厚み：１０μｍの銅箔（負極集電体）上に、幅：３７ｍｍ、長さ：８７ｍｍ、厚み：０．３０ｍｍの金属リチウム箔と、幅：３７ｍｍ、長さ：５０ｍｍ、厚み：０．３０ｍｍの金属リチウム箔を配置し、さらにその上に、それぞれ幅：３５ｍｍ、長さ：８５ｍｍ、厚み：６μｍと、幅：３５ｍｍ、長さ：４８ｍｍ、厚み：６μｍのアルミニウム箔を配置して構成した。まず、長さが５０ｍｍの方の金属リチウム箔に、幅：３ｍｍ、長さ：２０ｍｍ、厚み：０．１ｍｍのニッケル製の負極リード体を圧着した。その後、前記の２枚の金属リチウム箔を離間させた状態で前記銅箔上に配置し、これら２枚の金属リチウム箔の上に前記のアルミニウム箔をそれぞれ配置して、シート状負極（リチウム−アルミニウム合金形成前のシート状負極前駆体、以下、便宜上「シート状負極」という）を作製した。
【００５６】
［電極巻回体の作製］
幅：４４ｍｍ、長さ：１７０ｍｍ、厚み：２０μｍの微孔性ポリエチレンフィルム［旭化成社製「ハイポア」（商品名）］と、幅：４２ｍｍ、長さ：１７０ｍｍ、厚み：２０μｍの不織布とを積層し、微孔性ポリエチレンフィルムの長さ方向の片端から６５ｍｍの位置で、不織布と１０ｍｍずらして熱溶着してセパレータを作製した。
【００５７】
そして、シート状負極の銅箔上に、接着テープを介してセパレータを貼り付けた。なお、セパレータを負極に貼り付ける際には、不織布面を正極側とし、また、セパレータの微孔性フィルムと不織布との熱溶着部分が、接着テープとの接着部分に含まれるようにした。次に、セパレータの微孔性フィルムと不織布との熱溶着部分を中心にして、２つ割の直径：３．５ｍｍの巻回芯に挟み、１周巻いた。次いで、負極をセパレータと共に１周巻き込んだ後、シート状正極の固定した側を巻回芯側に載置して巻回した。巻回終了後は、銅箔が最外周を覆う形となった。以上により、電極巻回体を得た。
【００５８】
［電池組み立て］
前記の電極巻回体を用いて、図１に示す構造の非水電解液電池を組み立てた。ニッケルメッキした鉄缶からなる有底円筒形の外装缶２の内底部２ａに、厚み：０．２ｍｍのポリプロピレン製の絶縁板を挿入し、その上に電極巻回体３を、正極リード体１５が上側を向く姿勢で挿入した。電極巻回体３の負極リード体１６を外装缶２の内面に抵抗溶接し、正極リード体１５は、絶縁板１１を挿入した後に、端子板１０の下面に抵抗溶接した。この時点で絶縁抵抗を測定し、短絡がないことを確認した。
【００５９】
電解液には、プロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの混合溶媒（体積比で１：２）に、ＬｉＣｌＯ４を０．５ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解させた非水系の溶液を用意し、これを外装缶２内に３．５ｍｌ注入した。注入は３回に分け、最終工程で減圧しつつ全量を注入した。電解液の注入後、蓋板８を外装缶２の上方開口部に嵌合し、レーザー溶接により外装缶２の開口端部の内周部と蓋板８の外周部とを溶接して外装缶２の開口部を封口した。
【００６０】
［後処理（予備放電、エージング）］
封口した電池を、１Ωの抵抗で３０秒間予備放電し、７０℃で６時間保管した後、１Ωの定抵抗で１分間、２次予備放電を行い、シート状負極のセパレータ側表面にリチウム−アルミニウム合金を形成させた。予備放電後の電池を、室温で７日間エージングし、開路電圧を測定して安定電圧が得られていることを確認して、外径：１７.０ｍｍ、総高：４５．０ｍｍの非水電解液電池を得た。この非水電解液電池の負極容量と正極容量との比は、１．００であった。
【００６１】
比較例１
正極の作製にあたって、正極集電体にステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製のエキスパンドメタルを用いた他は、実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【００６２】
実施例１および比較例１の非水電解液電池について、製造後放電していないもの、２０℃の環境下、放電電流１ｍＡで、放電深度４０％まで放電したもの、および同環境下、同放電電流で、放電深度８０％まで放電したものを、それぞれ５個用意した。これらの電池を８０℃で６０日間貯蔵し、その前後での内部抵抗を測定して、電池５個での平均値を求めた。これらの結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2011154788.tif 000003
【００６４】
表１示すように、実施例１の非水電解液電池は、比較例１の電池に比べて、放電が進んだ後における高温貯蔵時の内部抵抗の上昇を低く抑え得ることが確認できる。このように、実施例１の電池では、放電によって正極合剤シートが膨張した状態においても、正極合剤層と集電体とが良好に密着し、かつ巻き緩みが抑制されていることで、内部抵抗の上昇が抑えられていることが確認できる。
【符号の説明】
【００６５】
４    シート状正極
５    セパレータ
６    シート状負極
４１    正極合剤層（正極合剤シート）
４２    シート状正極の集電体
４１ａ  突起
【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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