(57)【要約】【課題】  生産性に優れた高容量の非水電解質電池及びその製造方法を提供する。【解決手段】  実施形態によれば、正極１１、負極１２、セパレータ１３、及び非水電解質を含む非水電解質電池１が提供される。前記正極１１は、正極集電体１１ａと該正極集電体１１ａ上に形成された活物質層１１ｂとを含む。前記負極１２は、負極集電体１２ａと該負極集電体１２ａ上に形成された活物質層１２ｂとを含む。前記正極１１及び負極１２の少なくとも一方の電極の活物質層は、粗面化された表面を有する。前記粗面化された表面において、凹部及び凸部の平均高さからの凸部の最大高さは、前記粗面化された表面を有する活物質層の平均厚さの５％以上３０％以下の範囲内である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体と該正極集電体上に形成された活物質層とを含む正極と、
負極集電体と該負極集電体上に形成された活物質層とを含む負極と、
セパレータと、
非水電解質と、
を含み、
前記正極及び負極の少なくとも一方の電極の活物質層が、粗面化された表面を有し、
前記粗面化された表面において、凹部及び凸部の平均高さからの凸部の最大高さが、前記粗面化された表面を有する活物質層の平均厚さの５％以上３０％以下の範囲内であることを特徴とする、非水電解質電池。
【請求項２】
前記凸部の最大高さが、前記セパレータの平均厚さの５０％以下であることを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項３】
前記正極集電体及び前記負極集電体が、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項２に記載の非水電解質電池。
【請求項４】
前記負極の活物質層が、リチウムイオン吸蔵電位が０．４Ｖ（対Li/Li+）以上であるリチウムチタン複合酸化物を活物質として含むことを特徴とする、請求項２又は３に記載の非水電解質電池。
【請求項５】
正極集電体上に活物質層を形成して正極を作製することと、
負極集電体上に活物質層を形成して負極を作製することと、
前記正極及び負極の少なくとも一方の電極の活物質層の表面を繊維束でブラッシングすることにより、該表面を粗面化することと、
前記正極及び負極を、セパレータを介して積層することにより、電極群を作製することとを含み、
前記粗面化が、凹部及び凸部の平均高さからの凸部の最大高さが、粗面化された活物質層の平均厚さの５％以上３０％以下の範囲内であるように行われることを特徴とする、非水電解質電池の製造方法。
【請求項６】
前記粗面化が、前記凸部の最大高さが前記セパレータの平均厚さの５０％以下であるように行われることを特徴とする請求項５に記載の非水電解質電池の製造方法。
【請求項７】
前記表面を粗面化される活物質層が、圧延処理されたものである、ことを特徴とする、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記繊維束の繊維が、ナイロン樹脂で形成され、該繊維の平均直径が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項６又は７に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、非水電解質電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非水電解質二次電池を高容量化するためには、活物質を増量する必要がある。所定の電池寸法を維持しながら活物質を増量するために、電極を圧縮することが試みられている。電極を圧縮することにより、活物質層の密度が増大し、これによって活物質を増量することができる。しかしながら、活物質層の密度が増大すると、活物質層内の空隙が減少する。そのため、電解液が活物質層に吸収されにくく、電池の生産性が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９３５２０号公報
【特許文献２】特開平１１−１６７９２２号公報
【特許文献３】特開平９−２２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生産性に優れた高容量の非水電解質電池及びそ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】
【０００５】
実施形態によれば、正極、負極、セパレータ、及び非水電解質を含む非水電解質電池が提供される。前記正極は、正極集電体と該正極集電体上に形成された活物質層とを含む。前記負極は、負極集電体と該負極集電体上に形成された活物質層とを含む。前記正極及び負極の少なくとも一方の電極の活物質層は、粗面化された表面を有する。前記粗面化された表面において、凹部及び凸部の平均高さからの凸部の最大高さは、前記粗面化された表面を有する活物質層の平均厚さの５％以上３０％以下の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の非水電解質電池の外観を示す斜視図。
【図２】図１の電池の展開斜視図。
【図３】図１の電池に備えられる電極群の展開斜視図。
【図４】粗面化された活物質層の表面の拡大模式図。
【図５】表面処理に用いられるブラシクリーナーの模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、各実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、角型の非水電解質電池１の外観図である。図２は、図１の非水電解質電池１の展開斜視図である。図２に示すように、非水電解質電池１は、偏平型の電極群２を備える。
【０００９】
電極群２は外装缶３に収容される。外装缶３の開口部には蓋４が取り付けられ、これによって外装缶３が密封される。蓋４には、正極端子５及び負極端子６が備えられる。正極端子５は、絶縁ガスケット９を介して蓋４に例えばかしめ固定によって取り付けられている。負極端子６は、絶縁ガスケット１０を介して蓋４に例えばかしめ固定によって取り付けられている。
【００１０】
外装缶３内部には、正極リード７及び負極リード８が備えられる。正極リード７及び負極リード８は、それぞれ、貫通孔を有する接続プレートと、該接続プレートから二股に分岐し、下方に延出した短冊状の集電部とを有する。正極リード７は、その貫通孔に正極端子５がかしめ固定されることにより、蓋４に固定される。また、これにより、正極端子５と正極リード７が電気的に接続される。負極リード８は、その貫通孔に負極端子６がかしめ固定されことにより、蓋４に固定される。また、これにより、負極端子６と負極リード８とが電気的に接続される。
【００１１】
図３に、電極群２の展開斜視図を示す。電極群２は、正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して積層され、偏平形状に捲回された構成を有する。
【００１２】
正極１１は、正極集電体１１ａと正極活物質層１１ｂを備える。正極活物質層１１ｂは、正極集電体１１ａの片面又は両面に形成される。また、正極活物質層１１ｂは、正極１１の長手方向と平行な端部を残して形成される。これにより、正極の長手方向と平行な端部に、正極集電体１１ａが露出した非塗工部が残される。この非塗工部は、正極集電タブ１１ｃとして用いられる。正極集電タブ１１ｃは、正極の両端に形成されてもよいが、一端のみに形成されることが好ましい。
【００１３】
負極１２は、負極集電体１２ａと負極活物質層１２ｂを備える。負極活物質層１２ｂは、負極集電体１２ａの片面又は両面に形成される。また、負極活物質層１２ｂは、負極１２の長手方向と平行な端部を残して形成される。これにより、負極の長手方向と平行な端部に、負極集電体１２ａが露出した非塗工部が残される。この非塗工部は、負極集電タブ１２ｃとして用いられる。負極集電タブ１２ｃは、負極の両端に形成されてもよいが、一端のみに形成されることが好ましい。
【００１４】
正極１１及び負極１２は、正極集電タブ１１ｃが電極群の捲回軸方向にセパレータ１３から突出し、かつ負極集電タブ１２ｃがこれとは反対方向にセパレータ１３から突出するよう、正極１１及び負極１２の位置をずらして重ねられ、捲回される。これにより、電極群２は、図２に示すように、一方の端面から渦巻状に捲回された正極集電タブ１１ｃが突出し、かつ他方の端面から渦巻状に捲回された負極集電タブ１２ｃが突出している。電極群２は、巻止するため、及び、電極群２と外装缶３とを絶縁するために、図２に示すように最外周を絶縁テープ１４によって覆われる。
【００１５】
図２に示すように、正極集電タブ１１ｃは正極リード７と接合される。これにより、正極１１と正極リード７及び正極端子５が電気的に接続される。同様に、負極集電タブ１２ｃは負極リード８と接合される。これにより、負極１２と負極リード８及び負極端子６が電気的に接続される。正負極集電タブ１１ｃ，１２ｃと正負極リード７，８との接合は、例えば超音波溶接によって行うことができる。
【００１６】
正負極リード７，８と正負極集電タブ１１ｃ，１２ｃとが接合された電極群２と、電解液とが外装缶３に収容される。蓋４が外装缶３の開口部に接合されることにより密封される。接合は、例えばレーザーを用いたシーム溶接によって行うことができる。
【００１７】
外装缶３及び蓋４は、それぞれ、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄及びステンレスのような金属で形成されてよい。外装缶３と蓋４は、異なる種類の金属から形成されてもよいが、同じ種類の金属から形成されることが好ましい。
【００１８】
正極集電体１１ａは、アルミニウム箔又はMg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及びSiから成る群より選択される一以上の元素を含むアルミニウム合金箔から形成されることが好ましい。負極集電体１２ａは、アルミニウム箔、Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及びSiから成る群より選択される一以上の元素を含むアルミニウム合金箔、又は銅箔から形成されることが好ましい。
【００１９】
本実施形態において、正極活物質層１１ｂ及び負極活物質層１２ｂの少なくとも一方の活物質層は、粗面化された表面を有する。前記粗面化された表面において、凹部及び凸部の平均高さからの凸部の最大高さは、前記粗面化された表面を有する活物質層の平均厚さの５〜３０％の範囲内である。
【００２０】
図４は、粗面化された表面の断面を拡大した模式図である。図４に示すように、粗面化された表面には、微小な複数の溝が形成されている。この溝は、山状の凸部と谷状の凹部から構成されるものであり、基準面１６より高い部分を凸部と称し、低い部分を凹部と称する。基準面１６は、凸部及び凹部の平均高さであり、凸部の総面積と凹部の総面積が等しくなるように決定される。基準面１６から凸部の頂点までの長さを凸部の高さと称し、最も高い凸部の高さ１７が凸部の最大高さ（Ｒｐ）である。
【００２１】
本実施形態において、粗面化された表面は、凸部の最大高さ（Ｒｐ）が、該粗面化された表面を有する活物質層の平均厚さの５％以上３０％以下の範囲内である。
【００２２】
本実施形態に従って、活物質層の表面を粗面化し、複数の溝を形成することにより、電解液の吸液性を向上させることができる。よって、電池の製造において量産性を向上させることができる。
【００２３】
凸部の最大高さ（Ｒｐ）が大きいほど表面の粗さが大きくなる。凸部の最大高さ（Ｒｐ）を活物質層の平均厚さの５％以上にすることにより、吸液性を向上する効果が得られる。一方、凸部の最大高さ（Ｒｐ）を活物質層の平均厚さの３０％以下にすることにより、セパレータを貫通して内部短絡が起こる危険性を低減することが出来る。
【００２４】
活物質層の粗面化された表面に形成された複数の溝は、これに限定されないが、活物質表面において同一方向に形成される。また、複数の溝は、活物質表面の全体にあることが好ましい。
【００２５】
なお、活物質層は集電体上に形成されているため、粗面化された表面は、集電体側と反対に位置する表面である。
【００２６】
さらに、凸部の最大高さは、セパレータの平均厚さの５０％以下であることが好ましい。セパレータの平均厚さの５０％以下であることにより、正極活物質層表面と負極活物質層表面のそれぞれの最も高い凸部の場所が一致しても、凸部がセパレータを貫通して内部短絡を引き起こすことを防ぐことができる。
【００２７】
さらに、粗面化された表面を有する活物質層が形成されている集電体は、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲の厚さを有することが好ましい。厚さを１０μｍ以上にすることにより、集電体の破断を防ぐことができる。また、厚さを３０μｍ以下にすることにより、電池のエネルギー密度を向上させることができる。
【００２８】
正極活物質層１１ｂには、正極活物質が含まれる。正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出できる酸化物、硫化物、及びポリマーを使用することができる。リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、及び、リチウム燐酸鉄のような活物質は、高い正極電位が得られるためより好ましい。
【００２９】
負極活物質層１２ｂには、負極活物質が含まれる。負極活物質としては、リチウムを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、及び合金を使用することができる。リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して０．４Ｖ以上貴である酸化物が好適に用いられる。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する酸化物を用いると、アルミニウムもしくはアルミニウム合金とリチウムとの合金反応が抑制できる。そのため、負極集電体及び負極に関連する部材をアルミニウムもしくはアルミニウム合金で形成することができる。そのような酸化物の例には、チタン酸化物及びチタン酸リチウムのようなリチウムチタン複合酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、スズ珪素酸化物、及び酸化珪素が含まれる。特に、リチウムチタン複合酸化物が好ましい。なお、リチウムイオン吸蔵電位が０．４Ｖ（対Li/Li+）以上である酸化物のリチウムイオン吸蔵電位の上限は、これに限定されないが、２Ｖであることが好ましい。
【００３０】
セパレータ１３は、微多孔性の膜、織布又は不織布であってよく、或いは、それらの組合せであってよい。セパレータ１３は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー及びエチレン−ブテン共重合ポリマーからなる群から選択される材料で形成されてよい。
【００３１】
電解液は、非水溶媒に電解質（例えば、リチウム塩）を溶解させることにより調製された非水電解液であってよい。
【００３２】
非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（EC）、プロピレンカーボネート（PC）、ブチレンカーボネート（BC）、ジメチルカーボネート（DMC）、ジエチルカーボネート（DEC）、エチルメチルカーボネート（EMC）、γ−ブチロラクトン（γ-BL）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（THF)、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。これらの溶媒は単独で使用しても２種以上の溶媒を混合して用いてもよい。
電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム(LiClO4）、六フッ過リン酸リチウム（LiPF6）、四フッ化ホウ酸リチウム（LiBF4）、六フッ化砒素リチウム（LiAsF6）、トリフルオロメタスルホン酸リチウム（LiCF3SO3）等のリチウム塩を挙げることができる。電解質は単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．２ｍｏｌ／Ｌ〜３ｍｏｌ／Ｌの範囲であることが好ましい。
【００３３】
以上に示した本実施形態によれば、高容量化された電池においても活物質層の吸液性を向上させることができ、生産性に優れた高容量の非水電解質電池を提供することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、第１実施形態に係る非水電解質電池を製造する方法を説明する。該製造方法は、正極集電体上に活物質層を形成して正極を作製することと、負極集電体上に活物質層を形成して負極を作製することと、前記正極及び負極の少なくとも一方の電極の活物質層の表面を繊維束でブラッシングすることにより、該表面を粗面化することと、前記正極及び負極を、セパレータを介して積層することにより、電極群を作製することとを含む。ここで、前記粗面化は、凹部及び凸部の平均高さからの凸部の最大高さ（Ｒｐ）が、粗面化された活物質層の平均厚さの５％以上３０％以下の範囲内であるように行われる。
【００３５】
電極群を構成する正極及び負極は、少なくとも一方が本実施形態に従って処理されればよいが、両極共に本実施形態に従って処理されることが好ましい。
【００３６】
まず、正極製造用スラリー及び負極製造用スラリーをそれぞれ調製する。スラリーは、正極又は負極用の活物質、及び、導電剤及び結着剤を溶媒に懸濁して調製される。
【００３７】
正極活物質及び負極活物質の例は、第１実施形態で記載したとおりである。
【００３８】
導電剤は、活物質と集電体との接触抵抗を抑えるために用いられる。導電剤には、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物を用いることができる。
【００３９】
結着剤は、活物質と導電剤を結着させるために用いられる。結着剤には、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)及びフッ素系ゴムを用いることができる。
【００４０】
正極製造用スラリーにおける、正極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、正極活物質は８０重量％以上９５重量％以下、導電剤は３重量％以上１８重量％以下、結着剤は２重量％以上１７重量％以下の範囲にすることが好ましい。導電剤が３重量％以上含まれることにより上述した効果が得られ、１８重量％以下の範囲で含まれることにより、高温保存下での導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。結着剤が２重量％以上含まれることにより十分な電極強度が得られ、１７重量％以下の範囲で含まれることにより、絶縁体の配合量を減少させ、内部抵抗を減少できる。
【００４１】
負極製造用スラリーにおける、負極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、負極活物質は７０重量％以上９６重量％以下、導電剤は２重量％以上２８重量％以下、結着剤は２重量％以上２８重量％以下の範囲にすることが好ましい。導電剤が２重量％以上含まれることにより負極層の集電性能を向上させることができ、電池の大電流特性を向上させることができる。また、結着剤が２重量％以上含まれることにより、負極層と負極集電体の結着性を向上させ、サイクル特性を向上させることができる。一方、高容量化の観点から、導電剤及び結着剤は各々２８重量％以下の範囲で含まれることが好ましい。
【００４２】
スラリーを調製するための溶媒には、例えばＮメチルエチルピロリドンを用いることができる。活物質、導電剤及び結着剤の総重量と溶媒の重量との混合比は、５０：５０から８０：２０の範囲であることが好ましい。
【００４３】
次に、正極製造用スラリーを正極集電体上に塗布して乾燥し、正極活物質層を形成する。また、負極製造用スラリーを負極集電体上に塗布して乾燥し、負極活物質層を形成する。正負極のそれぞれにおいて、活物質層は、集電体の片面のみ又は両面に形成してよい。スラリーは、電極の長手方向と平行な端部に当たる部分を残して塗布する。これにより、集電体が露出した非塗工部が得られる。この非塗工部は集電タブとして用いられる。非塗工部は、電極の両方の端部に形成されてもよいが、一方の端部のみに形成されることが好ましい。次いで、必要であれば、電極を裁断し、帯状の形状とする。
【００４４】
次いで、帯状の電極を圧延処理し、活物質層を圧縮する。圧延処理は、例えば、ローラープレス装置を用いて、ローラーで電極に荷重することにより行うことができる。
【００４５】
次いで、前記正極及び前記負極の少なくとも一方の電極において、活物質層の表面を繊維束でブラッシングすることにより、該表面を粗面化する。繊維束でブラッシングすることにより、活物質層の表面をわずかに削り取り、微小な複数の溝を形成することができる。
【００４６】
ブラッシングは、例えば、図５に示すようなブラシクリーナーを用いて行うことができる。図５に例示したブラシクリーナー１８は、ブラシ１９と、ブラシの周囲を囲む外装２０と、吸引装置２１を備える。ブラシ１９は、回転軸２２に繊維束２３が固定された構成を有する。吸引装置２１はブラシ１９の上方に備えられる。
【００４７】
ブラシクリーナー１８は、電極２４の活物質層の表面に繊維束２３の先端が接触するように配置される。例えば、電極２４を一定方向に移動させ、ブラシクリーナー１８を固定したまま、ブラシ１９を電極２４の移動方向とは逆方向に回転させることにより、活物質層の表面をブラッシングすることができる。ブラッシングにより活物質層表面から削り取られた活物質は、吸引装置２１により吸引される。
【００４８】
このようなブラシクリーナー１８を用いて活物質層の表面をブラッシングすることにより、活物質層の表面に一定方向の微小な複数の溝が形成され、表面を粗面化することができる。
【００４９】
ブラシクリーナー１８は、これに限定されないが、処理する電極２４の幅と同程度の幅を有することが好ましい。
【００５０】
粗面化は、凹部及び凸部の平均高さからの凸部の最大高さ（Ｒｐ）が、粗面化された活物質層の平均厚さの５％以上３０％以下の範囲内であるように行われる。例えば、繊維束２３と活物質層表面との接触強度、繊維束２３の繊維の材質、繊維の平均直径、ブラシ１９の回転速度などを調整することにより、凸部の最大高さ（Ｒｐ）を調整することができる。
【００５１】
また、粗面化は、凸部の最大高さがセパレータの平均厚さの５０％以下であるように行われることが好ましい。凸部の最大高さがセパレータの平均厚さの５０％以下であることにより、正極活物質層表面と負極活物質層表面のそれぞれの最も高い凸部の場所が一致しても、凸部がセパレータを貫通して内部短絡を引き起こすことを防ぐことができる。
【００５２】
また、繊維束２３の繊維は、活物質層と接触し粗面化するため、耐衝撃性、耐摩耗性に優れ、かつ電極へ不要な負荷が加わらない、柔軟性のある材料から形成されることが好ましく、ナイロン樹脂製繊維が好適に用いられる。特に、６，６−ナイロン、６−ナイロン、６１２−ナイロンのようなナイロン樹脂からなる繊維が好適に用いられる。
【００５３】
また、繊維の平均直径は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲内であることが好ましい。平均直径が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることにより、活物質表面に適度な幅の溝を形成することができる。
【００５４】
また、本実施形態による活物質層の表面の粗面化は、圧延処理によって表面が平滑にされた活物質層に実施することにより、より大きな効果を得ることができる。
【００５５】
次に、粗面化された帯状の電極を、セパレータを介して対極と積層し、電極群を製造する。即ち、粗面化処理された帯状の電極が正極の場合は負極と積層し、粗面化処理された帯状の電極が負極の場合は正極と積層する。なお、上述したように、正極及び負極の両極ともに粗面化処理されたものであることが好ましい。
【００５６】
帯状の正極と負極を、セパレータを挟んで積層し捲回することにより、捲回電極群を製造することができる。或いは、帯状の正極と負極を所望の大きさに切断し、セパレータを挟んでスタック状に積み上げることにより、積層電極を製造することができる。
【００５７】
上記のように作製した電極群２を外装缶３に収容し、蓋４を外装缶３の開口部に接合する。接合は、例えばレーザーを用いたシーム溶接によって行うことができる。次いで、蓋４に備えられた注液口１５から、電解液を外装缶３内に注入した後、密封する。
【００５８】
以上の方法によれば、電解液の吸液性が向上し、且つ、高容量の非水電解質電池を、高い生産性で製造することが可能である。
【００５９】
なお、上記の説明では非水電解液を用いた電池を例に用いたが、本実施形態は非水電解液の代わりに固体電解質やポリマー電解質を用いた電池についても適用される。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００６１】
（実施例１）
コバルト酸リチウムを正極活物質として用いて、正極作製用スラリーを調製した。このスラリーを、アルミニウム箔（厚さ１５μｍ）の両面に塗工し、乾燥させて、正極を作製した。
【００６２】
チタン酸リチウムを負極活物質として用いて、負極作製用スラリーを調製した。このスラリーを、アルミニウム箔（厚さ１５μｍ）の両面に塗工し、乾燥させて、負極を作製した。
【００６３】
作製した正極及び負極のそれぞれを、全体の幅が１００ｍｍであり、集電タブ（非塗工部）の幅が１０ｍｍ、活物質層の幅が９０ｍｍになるように、スリッターで裁断し、帯状の正極及び負極とした。
【００６４】
次いで、帯状の正極及び負極を、ローラープレスを用いて所定の密度になるようにプレスした。
【００６５】
次いで、帯状の正極及び負極をそれぞれ、ブラシクリーナーを用いてブラッシング処理した。ブラシクリーナーの繊維は、６，６−ナイロン製、平均直径が０．２ｍｍであった。
【００６６】
ブラッシング後の正極及び負極の活物質層の表面の凸部の最大高さ（Ｒｐ）は、それぞれ、９．０４μｍ及び８．９９μｍであった。
【００６７】
上記の正極と負極を、厚さ２０μｍのセパレータを間に挟んで積層し、捲回して円筒状の電極群を作製した。これを、約８０℃で加熱プレスし、扁平形状に成型した。さらに絶縁テープで固定して捲回電極群を作製した。
【００６８】
蓋に正負極端子、正負極リードをそれぞれ固定した。この正負極リードに、捲回電極群の正負極集電タブを、レーザー溶接で接合した。蓋と固定された捲回電極群を、金属製の外装缶に収納し、蓋と外装缶をレーザー溶接で接合した。注液口より非水電解液を注液し、封止栓を挿入し、レーザー溶接で接合して封口した。これにより、２０Ａｈの非水電解質二次電池を作製した。
【００６９】
（実施例２）
正極及び負極の活物質層の表面の凸部の最大高さ（Ｒｐ）を表１に示す値に変更したこと以外は、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【００７０】
（比較例）
正極及び負極の活物質層にブラッシング処理を施さなかったこと以外は、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【００７１】
（吸液時間の測定）
電池を製造する際の非水電解液を注液する工程において、非水電解液が完全に浸透するまでの吸液時間を測定した。試験は、実施例１及び２、比較例のそれぞれについて１００個の電池で行った。各電池には３０ｇの非水電解液を注液した。その結果を表１に示す。
【００７２】
（絶縁検査）
内部短絡の発生を確認するため、吸液時間の測定後に絶縁検査を行った。内部抵抗が１０ｋΩ以上である場合に絶縁と判定し、１０ｋΩを超えない場合は導通していると判定した。試験した電池のうち、導通していると判定された電池の割合を導通率として表１に示す。
【表１】
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【００７３】
（結果）
表１から明らかな通りに、実施例１及び２の電池は、３〜４時間で吸液が完了した。一方、比較例の電池は、吸液完了までに１３時間を要した。よって、本実施形態に従って活物質層の表面が粗面化された電池は、吸液時間が著しく短縮されることが示された。
【００７４】
また、絶縁検査の結果、実施例２の電池は、９％の電池が導通していたが、実施例１の電池は、全て絶縁されていた。よって、活物質層表面の凸部の最大高さがセパレータの平均厚さの５０％以下である場合、絶縁性が高いことが示された。
【００７５】
（充放電試験）
実施例１及び２、比較例のそれぞれの電池を用いて、充放電試験を行った。１Ｃで１０００サイクルの充放電を行い、１０００サイクル後の容量維持率を算出した。その結果を表２に示す。なお、実施例２は、絶縁検査で導通していないことが確認された電池を用いて試験を行った。
【表２】
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【００７６】
実施例１及び２の電池は何れも比較例とほぼ同じ容量維持率を示した。よって、活物質層の表面をブラッシングして微小な溝を形成してもサイクル特性に影響しないことが示された。
【００７７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１…非水電解質電池、２…電極群、３…外装缶、４…蓋、５…正極端子、６…負極端子、７…正極リード、８…負極リード、９，１０…絶縁ガスケット、１１…正極、１１ａ…正極集電体、１１ｂ…正極活物質層、１１ｃ…正極集電タブ、１２…負極、１２ａ…負極集電体、１２ｂ…負極活物質層、１２ｃ…負極集電タブ、１３…セパレータ、１４…絶縁テープ、１５…注液口、１６…基準面、１７…凸部最大高さ、１８…ブラシクリーナー、１９…ブラシ、２２…回転軸、２３…繊維束。
【図１】
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【図２】
2012174414.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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