(57)【要約】【課題】破断や変形などの支障を生じることなく電極を製造することができる蓄電デバイスを提供する。【解決手段】箔状の集電体１８，２２と、前記集電体１８，２２の一辺に接続された電流端子とを備え、スリット状の複数の貫通孔３４が、前記集電体１８，２２に形成されており、前記貫通孔３４は、長さ方向の長さ（Ｌ）と、前記貫通孔３４の長さ方向に隣接する貫通孔３４同士の間隔（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ）が１．０以下であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔状の集電体と、前記集電体の一辺に接続された電流端子とを備え、
スリット状の複数の貫通孔が、前記集電体に形成されており、
前記貫通孔は、長さ方向の長さ（Ｌ）と、前記貫通孔の長さ方向に隣接する貫通孔同士の間隔（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ）が１．０以下である
ことを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
前記貫通孔が長さ方向をそろえて一列に並んだ第１貫通孔列と、
前記第１貫通孔列より前記比（Ｌ／Ｄ）が小さい第２貫通孔列と
を有し、
前記第１貫通孔列と前記第２貫通孔列が、前記貫通孔の幅方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項１記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記間隔（Ｄ）が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記貫通孔は、幅方向の長さＷが１〜５００μｍ、前記長さ方向の長さＬが１０〜５０００μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
前記貫通孔は、
前記貫通孔の長さ方向に平行な一対の長辺部と、
前記一対の長辺部の両端側に先窄まり状に形成された短辺部と
からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、そして全固体電池などの蓄電デバイスは、集電体に金属箔が用いられている。例えばリチウムイオン電池は、正極集電体としてアルミニウム箔、負極集電体として銅箔が主に用いられている。
【０００３】
これら蓄電デバイスにおいて、リチウムイオンのプレドープ効率の向上、活物質層の脱落防止等を目的に貫通孔を設けた孔開き金属箔が集電体として用いられる場合がある。
【０００４】
例えば特許文献１や特許文献２に記載のように、表面に凹凸を有するロールと平滑ロールとの間に金属箔を通すことで金属箔に貫通孔を複数形成し、金属箔と活物質の密着性を改善することが提案されている。特許文献３には、エッチング処理により金属箔に多数の貫通孔を形成する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０７４６８９号公報
【特許文献２】特許第５８３００８０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２１６３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２には、表面に凹凸を有するロールと平滑ロールとの間に金属箔を通すという物理的な手法で孔開け加工を行った場合、孔開け加工時に微細金属片が発生することが記載されている。ある程度の大きさの金属片が電池に混入した場合、内部で短絡を生じるおそれがある。一部の文献では発生した金属片を後で除去する手法も報告されているものの、内部短絡は電池の安全面において致命的な現象であり、発生そのものを抑制することが望ましい。
【０００７】
特許文献３に記載の手法では、前述の金属片が発生するリスクは少ないが、レジスト膜の形成、エッチング、レジスト膜の除去といった製法であるため、物理的な孔開け加工方法に比べ生産性が著しく低く、集電体としての製造コストが極めて大きくなるという懸念がある。
【０００８】
本発明は、破断や変形などの支障を生じることなく電極を製造することができる蓄電デバイス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】
【０００９】
本発明の第１の観点は、箔状の集電体と、前記集電体の一辺に接続された電流端子とを備え、スリット状の複数の貫通孔が、前記集電体に形成されており、前記貫通孔は、長さ方向の長さ（Ｌ）と、前記貫通孔の長さ方向に隣接する貫通孔同士の間隔（Ｄ）の比（Ｌ／Ｄ）が１．０以下であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、前記貫通孔が前記貫通孔の長さ方向をそろえて一列に並んだ第１貫通孔列と、前記第１貫通孔列より前記比（Ｌ／Ｄ）が小さい第２貫通孔列とを有し、前記第１貫通孔列と前記第２貫通孔列が、前記貫通孔の幅方向に交互に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の観点は、第１又は第２の観点に基づく発明であって、前記間隔Ｄが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第４の観点は、第１〜第３のいずれかの観点に基づく発明であって、前記貫通孔は、幅方向の長さＷが１〜５００μｍ、前記長さ方向の長さＬが１０〜５０００μｍであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第５の観点は、第１〜第４のいずれかの観点に基づく発明であって、前記貫通孔は、前記貫通孔の長さ方向に平行な一対の長辺部と、前記一対の長辺部の両端側に先窄まり状に形成された短辺部とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の観点によれば、貫通孔は、長さ方向の長さＬと、貫通孔の長さ方向の間隔Ｄの比（Ｌ／Ｄ）が、１．０以下となるように形成されているので、巻き出しや巻き取りに必要な強度が維持されているから、破断や変形などの支障を生じることなく電極を製造することができる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、貫通孔を有するので合材層の密着性が得られ、全体として抵抗の増加を抑制することができると共に、第２貫通孔列を含むことで、より確実に強度を向上することができる。
【００１６】
本発明の第３及び第４の観点によれば、二次電池製造時の巻き出しや巻き取りの際に印加される張力に耐えることができる。
【００１７】
本発明の第５の観点によれば、不要な金属片を発生させることなく貫通孔を形成できるため、金属片の付着が生じていない集電体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の集電体を示す平面図であり、図２Ａは正極集電体、図２Ｂは負極集電体である。
【図３】本実施形態に係る集電体の部分拡大平面図である。
【図４】本実施形態に係る貫通孔の拡大平面図である。
【図５】本実施形態に係る貫通孔の表面側から見た拡大斜視図である。
【図６】本実施形態に係る貫通孔の裏面側から見た拡大斜視図である。
【図７】本実施形態に係る貫通孔を形成する状態を説明するための端面図である。
【図８】本実施形態に係る貫通孔を形成する方法を示す斜視図である。
【図９】本実施形態に係る貫通孔を形成する製造装置を示す模式図である。
【図１０】本実施形態に係る集電体の製造に用いる金属箔の平面図である。
【図１１】本実施形態に係る貫通孔を形成する製造装置の変形例を示す模式図である。
【図１２】本実施形態に係る集電体の製造に用いる金属箔の変形例（１）を示す平面図である。
【図１３】本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の集電体の変形例を示す平面図であり、図１３Ａは正極集電体、図１３Ｂは負極集電体である。
【図１４】本実施形態に係る集電体の製造に用いる金属箔の変形例（２）を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
１．全体構成
図１に示すように、蓄電デバイスとしてのリチウムイオン二次電池１０は、正極１２、負極１４、セパレータ１６、及びこれらを収容するケース１７を備える。本図に示すリチウムイオン二次電池１０は、セパレータ１６を間に挟んで正極１２及び負極１４が交互に５個ずつ重ねられている。正極１２、負極１４及びセパレータ１６は、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）やジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などを含む非水溶媒にＬｉＰＦ６やＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４などのリチウム塩を混合した電解液（図示しない）に浸されている。
【００２１】
正極１２は、箔状の正極集電体１８と、正極集電体１８の一側又は両側表面に設けられた正極合材層２０とを有する。正極集電体１８は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金の箔を用いることができる。正極合材層２０は、ＬｉＣｏＯ２（ＬＣＯ）などの活物質及びポリフッ化ビニリデンやポリアミドイミドなどのバインダーを含む。
【００２２】
負極１４は、箔状の負極集電体２２と、負極集電体２２の一側又は両側表面に設けられた負極合材層２４とを有する。負極集電体２２は、例えば銅または銅合金の箔を用いることができる。負極合材層２４は、天然黒鉛などの活物質及びスチレン・ブタジエン・ラバーなどのバインダーを含む。
【００２３】
正極合材層２０及び負極合材層２４は、さらに、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブなどの導電助剤やカルボキシメチルセルロースなどの増粘剤を含んでもよい。
【００２４】
複数の正極１２は、端子接続部１９において束ねられ、正極電流端子２６の一側表面に配置され、溶接によって固定されている。溶接は、例えば超音波溶接を用いることができる。溶接する際は、束ねた端子接続部１９の表面に当て板３０を配置し、正極電流端子２６の他側表面から超音波を照射して、当て板３０とともに束ねた端子接続部１９を正極電流端子２６の一側表面に固定する。当て板３０は、正極集電体１８と同じアルミニウム又はアルミニウム合金の板を用いる。
【００２５】
複数の負極１４も、端子接続部２３において束ねられ、上記正極１２と同様に当て板３２とともに、負極電流端子２８の一側表面に、溶接によって固定する。当て板３２は、ニッケル板又はニッケルめっきを施した銅板を用いる。
【００２６】
正極１２及び負極１４における上記溶接は、超音波溶接に限定されず、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接を用いることができる。
【００２７】
図２に示すように、正極集電体１８は、合材形成領域３６を含む箔本体１８Ａを有する。当該箔本体１８Ａには、端子接続部１９が一体に形成されている。箔本体１８Ａは、矩形状であり、周縁を除く中心部分が合材形成領域３６である。合材形成領域３６には、上記正極合材層２０が設けられる。端子接続部１９は、箔本体１８Ａの一辺の一側よりに形成されている。本図の場合、端子接続部１９は箔本体１８Ａの上辺の左側寄りに設けられており、上辺から突出している。正極集電体１８は、厚さ方向に貫通したスリット状の貫通孔３４が、多数形成されている。
【００２８】
負極集電体２２は、正極集電体１８と同様に、合材形成領域３８を含む箔本体２２Ａ及び端子接続部２３を有し、スリット状の貫通孔３４が多数形成されている。合材形成領域３８には、上記負極合材層２４が設けられる。端子接続部２３は、正極集電体１８と逆側である、箔本体２２Ａの上辺の右側寄りに設けられており、上辺から突出している。
【００２９】
本明細書では、正極集電体１８と負極集電体２２を区別しない場合、総称して集電体と呼ぶ。貫通孔３４の向きは、特に限定されないが、本図の場合、貫通孔３４の長さ方向が、箔本体１８Ａ，２２Ａの前記一辺に平行となるように形成されている。
【００３０】
図３に示すように、貫通孔３４は、長さ方向に隣接している。貫通孔３４は、貫通孔３４の長さ方向に間隔Ｄをあけて列をなしており、幅方向に間隔Ｔをあけて配置されている。貫通孔同士の長さ方向の間隔Ｄは、例えば、０．５ｍｍ以上であるのが好ましい。０．５ｍｍ未満の場合、直径の小さなロータリー刃で開孔しても、貫通孔３４と貫通孔３４が繋がってしまう不具合が生じる。本図の場合、幅方向に隣り合う貫通孔３４は、貫通孔３４の長さ方向の位置が揃った状態で、配置されている。貫通孔３４は、長さ方向の長さＬと、長さ方向の間隔Ｄの比（Ｌ／Ｄ）が、１．０以下となるように形成されている。比（Ｌ／Ｄ）が、１．０を超える場合、間隔Ｄが狭すぎるため、製造工程において、集電体が変形したり破断したりする恐れがある。貫通孔３４は、横長のスリット状であるために、間隔Ｄが狭すぎると、少しの力で貫通孔３４間に存在する金属が破断してしまう。また、一旦破断すると、次の貫通孔３４へ簡単に伝播して、ひいては、直線状の長い孔ができる不具合が生じる。本図の場合、間隔Ｄは、一定であるが、周期的に又はランダムに変化していてもよい。比（Ｌ／Ｄ）は、０．８以下が好ましく、０．５以下がより好ましい。比（Ｌ／Ｄ）は０．０５以上であるのが好ましい。比（Ｌ／Ｄ）が０．０５未満の場合、貫通孔３４の長さＬが短すぎるため、結着性、液浸透性、ガス透過性などの効果が得られ難くなる。
【００３１】
比（Ｌ／Ｄ）は、適用する蓄電デバイスの電気容量のサイズにより、異なる。例えば携帯電話、スマートフォン等、必要となる電気容量が小さい民生用の蓄電デバイスの場合、使用する電極の長さが短いので、電池を積層する際に電極を巻く回数が一般的に７〜８回と少ない。このため集電体を含む電極板に掛かる引っ張り荷重は小さいので、比（Ｌ／Ｄ）を比較的大きく、すなわち長さＬに対する間隔Ｄを比較的狭くすることができる。
【００３２】
一方、必要となる電気容量が大きい車載用の蓄電デバイスの場合、使用する電極の長さが長いので、電池を積層する際に電極を巻く回数が数十回と多い。このため集電体を含む電極板により大きい引っ張り荷重がかかるので、比（Ｌ／Ｄ）を小さく、すなわち長さＬに対する間隔Ｄを広くして、集電箔の強度を高める必要がある。
【００３３】
以上のように蓄電デバイスのサイズにより、集電箔が破損しないための比（Ｌ／Ｄ）を適切に調整することにより、蓄電デバイスの製造段階において、不良なく製造することが可能になる。
【００３４】
幅方向の間隔Ｔは、例えば、１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で選択することができる。間隔Ｔが狭すぎる場合、機械的強度が低下するため、製造工程において貫通孔３４の長さ方向に張力が印加された場合、集電体が変形する恐れがある。逆に間隔Ｔが大きすぎる場合、単位幅当たりの貫通孔３４数が低下し、貫通孔３４部分での結着性向上が期待できなくなる。貫通孔３４の減少により両側表面の正極合材層２０同士又は負極合材層２４同士の液浸透性、ガス透過性が低下してしまう不具合が生じる。
【００３５】
図４に示すように、貫通孔３４は、貫通孔３４の長さ方向に平行な一対の長辺部３４Ｂと、貫通孔３４の長さ方向の両端側に先窄まり状に長辺部３４Ｂと一体に形成された短辺部３４Ｃとからなる開口部３４Ａを有する。長辺部３４Ｂの間隔を貫通孔３４の幅方向の長さ（スリット幅）Ｗ、短辺部３４Ｃの間隔を貫通孔３４の長さ方向の長さＬとする。貫通孔３４は、長さＬと長さＷで規定されるアスペクト比（Ｌ／Ｗ）が１０以上であるのが好ましい。アスペクト比（Ｌ／Ｗ）が１０未満の場合、貫通孔３４が正方形に近い形状となり、後述する貫通孔形成時に金属箔が千切れて微細金属片を生じてしまうため、好ましくない。貫通孔３４のアスペクト比（Ｌ／Ｗ）は、高い方が金属片の発生を低減できる効果をより向上することができる。アスペクト比（Ｌ／Ｗ）の上限は、特に限定されないが、加工や取扱いの容易さの観点から、２００程度とするのがより好ましい。
【００３６】
貫通孔３４の長さＬは１０μｍ以上５０００μｍ以下の範囲であることが望ましく、長さＷは１μｍ以上５００μｍ以下の範囲であることが望ましい。前述の範囲において、長さＬは５００μｍ以上３０００μｍ以下の範囲がより望ましく、長さＷは５μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることがより望ましい。
【００３７】
集電体の厚さは１μｍ〜４０μｍの範囲であることが望ましい。集電体が１μｍより薄くなると強度が不足し、巻き取りや巻き出しの際に変形するおそれがあり、４０μｍを超えて厚い場合は集電体としてのメリットが少なくなる。
【００３８】
図５及び図６に示すように、貫通孔３４は、開口部３４Ａのほぼ全周において、集電体の裏面側に突出したバリ３５が形成されている。バリ３５は、開口部３４Ａの長辺部３４Ｂから突出した長辺バリ部３５Ａと短辺部３４Ｃから突出された短辺バリ部３５Ｂとからなり、２つの長辺バリ部３５Ａと２つの短辺バリ部３５Ｂによって、集電体の裏面側における開口部３４Ａ周縁のほぼ全周が囲まれている。
【００３９】
これらのバリ３５は図７に示すように、刃先部４０Ｇを厚さ方向に突き通された集電体が、部分的に塑性変形することによって形成されたものである。
【００４０】
このため、長辺バリ部３５Ａの高さ（長さ）Ｈは貫通孔のスリットの長さＷの１／２より大きく形成されている。長辺バリ部３５Ａの高さ（長さ）Ｈと短辺バリ部３５Ｂの高さ（長さ）Ｈはほぼ同等とされている。長辺バリ部３５Ａの高さＨが貫通孔３４の長さＷの１／２より大きく形成されているのは、工具４０の刃先部４０Ｇで箔本体１８Ａ（２２Ａ）の一部をその厚さ方向に突き通す場合に箔本体１８Ａ（２２Ａ）を構成する金属材料が塑性変形により伸ばされた結果である。
【００４１】
２．製造方法
次に集電体を形成する方法について説明する。集電体は、金属箔に貫通孔３４を形成し、当該金属箔から所定の形状に切り出すことによって、形成することができる。金属箔は、正極集電体１８を形成する場合はアルミニウムまたはアルミニウム合金の箔であり、負極集電体２２を形成する場合は銅または銅合金の箔である。
【００４２】
貫通孔３４は、図８に示す工具４０を用いて形成することができる。工具４０は、支持軸４０Ａの一部に軸部４０Ｂにより回転自在に設けられた円板状の回転刃４０Ｄを有する。この回転刃４０Ｄの外周縁部には、円周方向に複数の凹部４０Ｅを介して凸型の切断刃４０Ｆが定間隔で交互に複数形成され、切断刃４０Ｆの先端部分に刃先部４０Ｇが形成されているロータリー式の隙間刃が形成されている。
【００４３】
この工具４０の回転刃４０Ｄを金属箔４１に対し直角に押し付けて個々の刃先部４０Ｇで金属箔４１を突き通すように加工しながら金属箔４１の長さ方向に沿って回転刃４０Ｄを回転移動することで、金属箔４１に複数の貫通孔３４を間欠的に１列形成することができる。この加工に先立ち、金属箔４１の裏面側にゴムシートなどの受け材を配置し、刃先部４０Ｇが金属箔４１を貫通する場合のクッション材とすることが好ましい。
【００４４】
このように回転刃４０Ｄを備えた工具４０を用いることにより、刃先部４０Ｇを用いてバリ３５を形成しながら金属箔４１に貫通孔３４を形成できるので、目的のアスペクト比で目的の大きさの貫通孔３４を多数有する金属箔４１を容易に製造することができる。刃先部４０Ｇを用いて突き通しにより金属箔４１にアスペクト比１０以上の貫通孔３４を形成することにより、金属箔４１の材料を刃先部４０Ｇで引き延ばして塑性変形させた後に貫通孔３４を生成しバリ３５を形成するので、微細金属片などの異物を個別に発生させることなく貫通孔３４を形成できる。このため、微細金属片などの異物を有していない金属箔４１はリチウムイオン二次電池１０の集電体用として好適であり、内部短絡などのおそれのない高品質の集電体を提供できる。
【００４５】
図９は、長尺の帯状の金属箔４１に対し複数列の貫通孔３４を連続形成する場合に用いて好適な製造装置４２を示す。
【００４６】
製造装置４２は、帯状の金属箔４１を巻き出し自在な巻出リール４３と金属箔４１を巻き取り自在な巻取リール４４を有し、巻出リール４３と巻取リール４４の間に押当ロール４５とロータリー刃４６が設けられ、それらの前後に調整リール４７が設けられている。
【００４７】
ロータリー刃４６は刃先部４６ａを外周部に複数、凹部４６ｂを介して設けた回転刃４６ｃを必要数だけ厚さ方向に積層した構成である。回転刃４６ｃの積層数は金属箔４１の幅方向に形成する貫通孔３４の列数に対応する。
【００４８】
押当ロール４５は外周部に弾性体層を有する、又は、全体が弾性体からなるロールであり、ロータリー刃４６の刃先部４６ａで帯状の金属箔４１を突き通した場合に刃先部４６ａの先端を弾性的に受けるためのクッションロールである。
【００４９】
巻出リール４３に巻き付けておいた帯状の金属箔４１を繰り出し、一方の調整リール４７を介してロータリー刃４６と押当ロール４５との間を通過させ、他方の調整リール４７を介して巻取リール４４で巻き取る。この操作により、ロータリー刃４６と押当ロール４５との間を通過した金属箔４１にロータリー刃４６の複数の刃先部４６ａによって複数列の貫通孔３４を間欠的に順次同時形成することができる。
【００５０】
複数のロータリー刃４６を並列した構成で金属箔４１に貫通孔３４を形成することにより、金属箔４１の幅方向に所定の間隔で正確に整列した状態の複数の貫通孔３４を形成できる。本図に示す製造装置４２を用いることで、図１０に示すように、貫通孔３４の長さ方向が金属箔４１の長さ方向に沿った貫通孔３４が均一かつ正確に配列された帯状の金属箔４１を形成することができる。本図に示す金属箔４１から、所定形状に切り出すことにより、本実施形態に係る集電体が得られる。
【００５１】
３．作用及び効果
集電体は、両側表面に正極合材層２０又は負極合材層２４を設けた場合、両側表面の正極合材層２０同士又は負極合材層２４同士が貫通孔３４を介して密着する。したがって正極１２又は負極１４は、集電体に対する正極合材層２０又は負極合材層２４のそれぞれの密着性が向上する。
【００５２】
金属箔４１に合材スラリーを塗布して、正極合材層２０、又は負極合材層２４を形成する場合に金属箔４１に対し長さ方向に張力が印加される。貫通孔３４は、その長さ方向が金属箔４１の長さ方向に沿って、長さ方向の長さＬと、長さ方向の間隔Ｄの比（Ｌ／Ｄ）が、１．０以下となるように形成されているので、巻き出しや巻き取りに必要な強度が維持されているから、金属箔４１の破断や変形などの支障を生じることなく合材スラリーを塗布できる。
【００５３】
箔本体１８Ａ，２２Ａの貫通孔３４は、アスペクト比（Ｌ／Ｗ）が１０以上とされ、前述の工具４０あるいは製造装置４２で貫通孔３４が形成されているので、箔本体１８Ａ，２２Ａに微細金属片などの不要な導電性の異物が付着しておらず、集電体の導電性異物に起因する内部短絡のおそれを生じない二次電池を得ることができる。
【００５４】
集電体は、長さ方向の長さＬと長さ方向の間隔Ｄの比（Ｌ／Ｄ）が１．０以下、アスペクト比（Ｌ／Ｗ）が１０以上である貫通孔３４を備えることにより、金属箔４１の破断や変形、集電体の導電性異物に起因する内部短絡を防止でき、二次電池の不良率を低減することができる。
【００５５】
貫通孔３４の長さＬは１０μｍ〜５０００μｍの範囲、長さＷは１μｍ〜５００μｍの範囲であり、帯状の金属箔４１の長さ方向に貫通孔３４の長さ方向を揃え、金属箔４１の厚さを１μｍ〜４０μｍ、貫通孔３４を金属箔４１に０.５ｍｍ以上の間隔Ｄで形成しているので、二次電池製造時の巻き出しや巻き取りの際の張力印加に耐える実用的な強度を有する。
【００５６】
集電体は、貫通孔３４が複数形成されていることにより、外周部から貫通孔３４を介して内部へ電解液が浸透しやすく、中心部分の電極の抵抗が増加しにくい。したがってリチウムイオン二次電池は、全体として抵抗の増加を抑制することができる。
【００５７】
従来技術の凹凸ロールによって金属箔に貫通孔を開けた場合、凹凸ロールに挟まれた金属箔を引き千切るように打ち抜いて孔あけ加工しているので、必然的に微細な金属片が多数発生し、短絡のおそれが生じる。これに対し上述の工具４０あるいは製造装置４２で貫通孔３４を形成することにより、金属箔４１の一部を塑性加工はするが、塑性加工部分はバリ３５としてそのまま残し、塑性加工した部分の一部を切断して貫通孔３４を形成しているので、不要な金属片を発生させることなく貫通孔３４を形成できる。このため、金属片の付着が生じていない金属箔４１及び集電体を得ることができる。
【００５８】
４．変形例
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。
【００５９】
図１１は、長尺の帯状の金属箔４１に対し複数列の貫通孔３４を連続形成する場合に好適な製造装置の他の例を示す側面図である。図１１に示す製造装置４８において図９に示す製造装置４２と同等の構成要素には同一の符号を付し、同等の構成要素については説明を省略する。
【００６０】
製造装置４８は、ロータリー刃４６および押当ロール４５の設置位置と巻取リール４４側の調整リール４７との間に軽圧下ロール４９，４９を配置した点に特徴を有する。これらの軽圧下ロール４９，４９は金属箔４１に軽く圧延を施し、ロータリー刃４６および押当ロール４５によって金属箔４１に形成した複数の貫通孔３４に設けられているバリ３５を押し潰して金属箔４１を平滑化する機能を有する。
【００６１】
上記実施形態の場合、幅方向に隣り合う貫通孔３４は、貫通孔３４の長さ方向の位置が揃った状態で、配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、貫通孔３４の長さ方向の位置が互い違いになった状態で、配置されていてもよい。図１２は変形例に係る金属箔５０を示すもので、幅方向に隣り合う貫通孔５２は、貫通孔５２の長さ方向の位置が互い違いになった状態で、配置されている。本図に示す金属箔５０から、所定形状に切り出すことにより、集電体が得られる。すなわち比（Ｌ／Ｄ）が、１．０以下となるように形成されているので、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００６２】
上記実施形態の場合、貫通孔３４は、その長さ方向が箔本体１８Ａ，２２Ａの前記一辺に平行となるように形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限らない。図１３に示す正極集電体５４及び負極集電体５６は、貫通孔５８が、箔本体５４Ａ，５６Ａの端子接続部１９，２３が設けられた一辺に直交する方向ｘと、貫通孔５８の長さ方向とのなす鋭角が４５°以下、本図の場合０°となるように、形成されている。本変形例に係る集電体は、比（Ｌ／Ｄ）が、１．０以下となるように形成されているので、上記実施形態と同様の効果が得られる。さらに、貫通孔５８の長さ方向が方向ｘと略平行に形成されていることにより、正極電流端子２６又は負極電流端子２８を接続する際に、集電体に端子接続部１９，２３に向かって張力が働いた場合であっても、貫通孔５８の短辺に応力が集中するのを防ぐことができるので、集電体の破断をより抑制することができる。
【００６３】
上記実施形態の場合、貫通孔３４は、長さ方向の長さＬと、長さ方向の間隔Ｄの比（Ｌ／Ｄ）が全体的に一定である場合について説明したが、本発明はこれに限らず、前記比を変化させてもよい。図１４に示す金属箔５９は、比（Ｌ／Ｄ）が１．０以下となるように形成された貫通孔３４が貫通孔３４の長さ方向をそろえて一列に並んだ第１貫通孔列６０と、前記第１貫通孔列６０より前記比（Ｌ／Ｄ）が小さくなるように貫通孔６２が貫通孔６２の長さ方向をそろえて一列に並んだ第２貫通孔列６４とを有し、前記第１貫通孔列６０と前記第２貫通孔列６４が、前記貫通孔３４，６２の幅方向に交互に配置されている。本変形例に係る集電体は、比（Ｌ／Ｄ）が、１．０以下となるように形成されているので、上記実施形態と同様の効果が得られる。さらに金属箔５９から所定形状に切り出すことにより、得られた集電体は、貫通孔３４，６２を有するので合材層の密着性が得られ、全体としてリチウムイオン二次電池の抵抗の増加を抑制することができると共に、第２貫通孔列６４を含むことで、より確実に強度を向上することができる。
【００６４】
蓄電デバイスとしてリチウムイオン二次電池に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタあるいは全固体電池などに適用することができる。
【００６５】
金属箔４１の材料は、用途に合わせて適宜選択することができ、例えば、ニッケル又はニッケル合金、銀又は銀合金を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０    リチウムイオン二次電池（蓄電デバイス）
１８    正極集電体（集電体）
２２    負極集電体（集電体）
２６    正極電流端子（電流端子）
２８    負極電流端子（電流端子）
３４    貫通孔
３４Ａ  開口部
３４Ｂ  長辺部
３４Ｃ  短辺部
３５    バリ
【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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【図１３】
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【図１４】
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