(57)【要約】【課題】固定された電極積層体構造を採用するリチウムイオン二次電池における、正極または負極上に発生する応力を低減した二次電池の電極を提供する。【解決手段】本発明に係る二次電池の電極は、正極１０とセパレータ３０と負極２０とを交互に積層した積層電極体１０１と、積層電極体を積層方向に固定する固定部４０と、を有し、セパレータと対向する正極および／または負極の剛性が固定部の近傍部よりも遠傍部の方が低いことを特徴とする。【選択図】図３
2013157283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極とセパレータと負極とを交互に積層した積層電極体と、
前記積層電極体を積層方向に固定する固定部と、
を有し、
前記セパレータと対向する前記正極および／または前記負極の剛性は前記固定部の近傍部よりも遠傍部の方が低いことを特徴とする二次電池の電極。
【請求項２】
前記正極および／または負極の剛性は、前記セパレータと対向する前記正極および／または前記負極の表面の表面粗度を前記固定部の近傍部より遠傍部の方を大きくすることによって調整することを特徴とする請求項１に記載の二次電池の電極。
【請求項３】
前記表面粗度は、前記正極および／または前記負極の表面に溝部を設けることによって調整していることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池の電極。
【請求項４】
前記溝部の深さは、前記固定部の近傍部よりも遠傍部の方を深くすることを特徴とする請求項３に記載の二次電池の電極。
【請求項５】
前記溝部の間隔は、前記固定部の近傍部から遠傍部に向かうにつれて狭くすることを特徴とする請求項３または４に記載の二次電池の電極。
【請求項６】
前記溝部は、前記積層電極体の積層方向から見た際に楕円形状に形成されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の二次電池の電極。
【請求項７】
前記正極および／または負極の剛性は、前記固定部の近傍部から遠傍部に向かうにつれて深くなる斜面を形成することによって調整することを特徴とする請求項１に記載の二次電池の電極。
【請求項８】
前記固定部は、電極反応の際に利用される活性領域から逸脱する領域に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の二次電池の電極。
【請求項９】
前記負極に使用される活物質は合金よりなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の二次電池の電極。
【請求項１０】
前記正極又は前記負極における前記セパレータと対向する表面には、前記正極又は前記負極を被覆する被覆層が設けられ、前記被覆層は前記セパレータよりも融点の高い多孔膜の部材からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次電池の電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等に使用される二次電池の電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等に使用される二次電池は、集電体の両面に正極又は負極の活物質が塗布されて形成された正極又は負極を、セパレータを挟んで積層させた積層電極体を構成しているものが多い。このような積層式の二次電池は外部からの振動によって電極体に積層のズレが生じやすいため、積層電極体を積層方向に固定する技術が研究されている。例えば下記特許文献１では電極反応に利用される活性領域から逸脱した領域に積層電極体を固定するための貫通部を設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３２１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電極は充放電によるリチウムの挿入・脱離反応に伴い、活物質層は膨張・収縮を繰り返す。そのため、上記特許文献１のように積層電極体において正極と負極とを積層方向に固定してしまうと、当該固定部を起点として正極活物質層や負極活物質層の表面は膨張・収縮し、応力による歪が発生する。活物質層に発生する応力が高くなれば、電極層の崩落や剥がれが起こり、これによって二次電池の内部短絡が発生するおそれがある。電極層の崩落等は電池の寿命を短くさせるおそれをも有する。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、固定された積層電極体構造を採用するリチウムイオン二次電池における、正極または負極上に発生する応力を低減した二次電池の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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明は、正極、セパレータ、及び負極を交互に積層した積層電極体と、積層電極体を積層方向に固定する固定部とを有している。そして、正極および／または負極の剛性が固定部の近傍部より遠傍部の方が低いことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る二次電池の電極によれば、充放電反応等により固定部を起点として生じる積層電極体の膨張・収縮による変形は、固定部から離れる程大きくなるため、正極または負極の剛性を固定部から離れる程低く構成している。そのため、二次電池の充放電によって生じる固定部から遠傍部の変形が近傍部に比べて許容され、正極または負極に発生する応力を低減させることができる。
【０００８】
このように正極又は負極の表面に発生する応力を低減させることによって電極層の崩落、剥がれを抑制でき、さらに二次電池の内部短絡を抑制し、電池の寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】積層型二次電池を示す断面図である。
【図２】本発明に係る正極を示す平面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。
【図４】本実施形態に係る二次電池の電極の変形例を示す断面図である。
【図５】本実施形態に係る二次電池の電極の変形例を示す平面図である。
【図６】本実施形態に係る二次電池の電極の変形例を示す平面図である。
【図７】本実施形態に係る二次電池の電極の変形例を示す平面図である。
【図８】本実施形態に係る二次電池の電極の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１１】
図１は積層型二次電池を示す断面図、図２は本実施形態に係る正極又は負極を示す平面図、図３は図２の３−３線に沿う断面図である。
【００１２】
図１〜図３を参照して、二次電池１００は、正極１０とセパレータ３０と負極２０とを交互に積層した積層電極体１０１と、積層電極体１０１を積層方向に固定する固定部４０と、を有し、セパレータ３０と対向する正極１０および／または負極２０の剛性は固定部４０の近傍部よりも遠傍部の方が低く構成されている。
【００１３】
本実施形態において正極１０および／または負極２０の剛性は、正極１０および／または負極２０の表面の表面粗度を固定部４０の近傍部より遠傍部の方を大きくすることによって調整している。表面粗度の調整は正極１０および／または負極２０の表面に溝部５０を設けることによって調整している。なお、図２及び図３では正極１０の表面を図示しているが、固定部４０や溝部５０に関する記載は負極２０に対しても同様に適用される。
【００１４】
二次電池１００はラミネートフィルム等で形成される外装材７０の内部に封止されている。これによって二次電池１００に加わる衝撃が緩和され、二次電池１００からの液漏れが防止される。また、正極１０は、図１及び図３に示すように、正極集電体１１の表面に正極活物質１２及び被覆層６０を塗布することによって構成される。同様に負極２０は負極集電体２１の表面に負極活物質２２及び被覆層６０を塗布することによって構成される。以下、詳述する。
【００１５】
正極集電体１１及び負極集電体２１を構成する集電体は、導電性材料から構成され、その一方の面または両面に活物質層が配置される。集電体を構成する材料に特に制限はなく、例えば、金属や、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に導電性フィラーが添加された導電性を有する樹脂が採用されうる。導電性高分子材料には例えばポリアニリン、ポリプロール等が挙げられ、非導電性の高分子材料としては例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００１６】
導電性フィラーには導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属及び導電性カーボン等が挙げられる。金属としては、特に制限はないが、Ｎｉ，Ｔｉ、Ａｌ等からなる群から選択される少なくとも１種の金属若しくはこれらの金属を含む合金又は金属酸化物を含むことが好ましい。導電性カーボンとしては、特に制限はないが、アセチレンブラックやカーボンナノファイバー、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ等から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１７】
正極活物質層１２を形成する正極活物質は、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する組成を有する。好ましい一例としては、遷移金属とリチウムとの複合酸化物であるリチウム−遷移金属複合酸化物が挙げられる。
【００１８】
具体的には、ＬｉＣｏＯ２などのＬｉ・Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのＬｉ・Ｎｉ系複合酸化物、スピネルＬｉＭｎ２Ｏ４などのＬｉ・Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２などのＬｉ・Ｆｅ系複合酸化物およびこれらの遷移金属の一部を他の元素により置換したものなどが使用できる。これらリチウム−遷移金属複合酸化物は、反応性、サイクル特性に優れ、低コストな材料である。そのため、これらの材料を電極に用いることにより、出力特性に優れた電池を形成することが可能である。
【００１９】
この他、正極活物質としては、ＬｉＦｅＰＯ４などの遷移金属とリチウムのリン酸化合物や硫酸化合物；Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、ＭｏＯ３などの遷移金属酸化物や硫化物；ＰｂＯ２、ＡｇＯ、ＮｉＯＯＨなど、を用いることもできる。上記正極活物質は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。
【００２０】
負極活物質層２２を形成する負極活物質は、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵できる組成を有する。負極活物質は、リチウムを可逆的に吸蔵および放出できるものであれば特に制限されないが、負極活物質の例としては、ＳｉやＳｎなどの金属、あるいはＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、もしくはＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＳｎＯ２などの金属酸化物、Ｌｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４もしくはＬｉ７ＭｎＮなどのリチウムと遷移金属との複合酸化物、Ｌｉ−Ｐｂ系合金、Ｌｉ−Ａｌ系合金、Ｌｉ、または天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、ソフトカーボン、もしくはハードカーボンなどの炭素材料などが好ましく挙げられる。
【００２１】
このうち、リチウムと合金化する元素を用いることにより、従来の炭素系材料に比べて高いエネルギー密度を有する高容量および優れた出力特性の電池を得ることが可能となる。上記負極活物質は、単独で使用されてもあるいは２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。上記のリチウムと合金化する元素としては、以下に制限されることはないが、具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｈ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｔｌ、Ｃ、Ｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｌ等が挙げられる。
【００２２】
活物質層と集電体との接合方法は特に制限なく、従来の方法を適宜採用することができる。例えば、活物質層と集電体の間に接着剤を塗布して張り合わせることによって接合してもよいし、ホットプレスによって熱融着することによって接合してもよい。
【００２３】
セパレータ３０は、二次電池の充放電反応によりリチウムイオン等が移動可能なように、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンからなる粒子径の微細な多孔膜から構成される。
【００２４】
上述した正極活物質層１２、これに隣接する負極活物質層２２、及び被覆層６０はセパレータ３０を介して対向し、正極活物質層１２、被覆層６０、セパレータ３０、被覆層６０、負極活物質層２２の順に積層されている。
【００２５】
これによって隣接する正極活物質層１２、被覆層６０、セパレータ３０、被覆層６０、及び負極活物質層２２は１つの単電池層８０を構成する。したがって、本実施形態のリチウムイオン電池は、単電池層８０が複数積層されることで電気的に並列接続されている構成を有する。
【００２６】
また、単電池層８０の外周には隣接する正極集電体と負極集電体との間を絶縁するためのシール部が設けられていてもよい。積層電極体１０１の両最外層に位置する正極集電体１１にはいずれも片面のみに正極活物質層１２が配置されている。なお、図１の正極及び負極の配置を逆にして最外層の負極集電体２１の片面のみに負極活物質層２２が配置されるように構成してもよい。
【００２７】
正極集電体１１又は負極集電体２１には、正極１０又は負極２０と導通される正極集電板１３又は負極集電板２３がそれぞれ取り付けられる。正極集電板１３及び負極集電板２３は、外装材７０の端部に挟まれ、外装材７０の外部に導出されるように配設されている。正極集電板１３又は負極集電板２３は、必要に応じて正極端子リードおよび負極端子リードを介して、正極集電体１１又は負極集電体２１に超音波溶接や抵抗溶接等により取り付けられていてもよい。
【００２８】
ただし、正極集電体１１が延長されて正極集電板１３とされ、外装材７０から導出されていてもよい。同様に、負極集電体２１が延長されて負極集電板２３とされ、同様に外装材７０から導出されるように配設してもよい。
【００２９】
被覆層６０は、図１及び図３に示すように、正極１０及び負極２０におけるセパレータ３０と対向する表面に設けられ、セパレータ３０より融点の高い材料によって構成されている。被覆層６０を設けることによって、例えばセパレータ３０を形成するポリエチレンが１４０度付近でメルトダウンした場合でも、被覆層６０はセパレータ３０よりも融点が高いため、正極１０と負極２０との間に介在できる。これによって、二次電池１００の内部短絡を防止することができる。被覆層６０の材料は、特に限定されないが、例えばポリイミドや芳香族ポリアミド等の耐熱性樹脂が用いられる。
【００３０】
固定部４０は、図２に示すように、正極１０又は負極２０の平面における、電極反応に利用される活性領域から逸脱した領域に形成されている。図２、図３では矩形状の正極１０，負極２０の４箇所に固定部４０を設け、説明の便宜上、集電体１１，２１は省略し、表面に被覆層６０が位置し、その下に活物質層１２，２２が位置するように図示している。固定部４０の上記４箇所は、例えば図２における右上と左下、及び左上と右下の対角線の交点が正極１０又は負極２０の表面の幾何的な中心を通るように配置している。固定部４０は単電池層８０の単位ではなく、積層電極体１０１をまとめて固定している。固定部４０は、特に限定されないが、本実施形態においてはクリップによって構成している。
【００３１】
本実施形態に係る積層電極体１０１は、上述した正極１０、負極２０及びセパレータ３０が１０個〜２４個未満積層されている。図２における正極１０又は負極２０の平面のアスペクト比は１：１〜１：４の間であることが望ましい。
【００３２】
溝部５０は、固定部４０が正極１０，負極２０の４箇所に設けられている場合には、図２に示す固定部４０の対角線で切断した断面において、被覆層６０に略矩形状に複数形成されている。本実施形態において固定部４０の近傍部は、図３における固定部近傍の右側周辺及び左側周辺部分が該当し、遠傍部は固定部４０から近傍部よりもさらに離間した図３における中央部分が該当する。
【００３３】
溝部５０は固定部４０の近傍部よりも遠傍部の方が大きく構成され、図３では固定部４０が位置する右端部及び左端部よりも中央部分の表面粗度を大きくすることによって剛性を調整している。また、本実施形態においては、二次電池の積層方向から見た際に、図２に示すように溝部５０を略真円状に複数形成することによって、正極１０、負極２０の表面粗度および剛性を調整している。溝部５０は例えばエンボス加工や型抜き加工によって形成することができる。溝部５０の性状を表す表面粗度の指標は、特に制限されないが、例えば算術平均粗さ（Ｒａ）を用いることができる。なお、溝部５０の形状の測定方法としては、特に限定されないが、例えば断面ＳＥＭや探針状の粗さ計、またはレーザー変位計等によって行うことができる。
【００３４】
溝部５０による表面粗度の調整は、例えば図３に示すように、溝部５０の深さｄを固定部４０の近傍部よりも遠傍部を深くすることによって行うことができる。また、図３における溝部５０の間隔ｇについては、固定部４０の近傍部よりも遠傍部を狭くするように構成することができる。
【００３５】
上述のように、積層電極体１０１を図２に示す正極１０，負極２０の４箇所の端部で固定すると、正極１０又は負極２０の中心付近は固定されていない状態となる。このような状態で電池の充放電反応によってリチウムイオンの挿入・脱離が生じ、正極１０又は負極２０に膨張・収縮現象が起こると、固定部４０によって固定されていない中央部分には応力が発生し、集中する。正極１０又は負極２０の表面に応力集中部位が生じれば、電極の崩落等を引き起こすおそれがある。
【００３６】
これに対し本実施形態では、上記膨張・収縮により発生する応力に対して、活物質層１２，２２に隣接する被覆層６０の表面に溝部５０を設けている。固定部４０から離れた遠傍部に応力が発生し、集中した場合、溝部５０が設けられることによって固定部４０から遠傍部は近傍部に比べて低剛性となる。固定部４０から遠傍部を近傍部に比べて低剛性とすることによって、遠傍部の変形が近傍部に比べて許容され、発生する応力を低減させることができる。
【００３７】
また、被覆層６０の表面に溝部５０を過度に形成すれば、二次電池の製造工程において被覆層６０の表面に接触する生産設備と磨耗を生じさせることによって、生産設備の耐用年数を短くするおそれがある。本実施形態では溝部５０を固定部４０の遠傍部のみにおいて大きくするよう調整しているため、設備に与える影響を最小限に抑えることができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態に係る二次電池の電極は、積層電極体１０１が固定部４０によって固定されている状態において、正極１０又は負極２０の剛性を固定部４０の近傍部より遠傍部の方が低くなるように構成している。
【００３９】
そのため、外力が入力された場合でも固定部４０から比較的遠い遠傍部は剛性が低く構成されているため、近傍部に比べて大きな変形が許容され、発生する応力を低減でき、電極の崩落、剥がれを抑制することができる。また、電極の崩落等が抑制できることによって内部短絡を防止し、二次電池の寿命を向上させることができる。
【００４０】
また、正極１０および／または負極２０の剛性は、セパレータ３０と対向する正極１０および／または負極２０の表面の表面粗度を固定部４０の近傍部より遠傍部の方を大きくするように構成している。そのため、エンボス加工等によって容易に表面粗度を調整して、正極１０および／または負極２０の表面に発生する応力を低減させることができる。
【００４１】
また、表面粗度は溝部５０を設けることによって調整しているため、上記と同様にエンボス加工等で容易に正極１０および／または負極２０の表面に発生する応力を低減させることができる。
【００４２】
また、溝部５０の深さは、固定部４０の近傍部よりも遠傍部の方を深くしており、電極の周辺を固定した状態で発生する変形モードに対応させている。従って、発生する応力を適切に低減することができる。
【００４３】
また、溝部５０の間隔は、固定部４０の近傍部から遠傍部に向かうほど間隔を狭く構成したため、比較的変形し易い遠傍部において溝部５０の間隔を狭くすることによって、電極に発生する変形に合わせて応力を低減させることができる。
【００４４】
また、固定部４０は、電極反応に利用される活性領域から逸脱する領域に設けられているため、固定部４０を設けても電池容量の低下を防止することができる。
【００４５】
また、負極２０に使用される活物質は合金から構成されているため、応力の発生を防止しつつ、容量及びエネルギー密度に優れた二次電池を提供することができる。
【００４６】
また、被覆層６０は、セパレータ３０よりも融点の高い多孔膜の部材から構成しているため、セパレータ３０が充放電反応により収縮しても被覆層６０は収縮せずに正極１０と負極２０との間に介在でき、高温時の内部短絡を抑制することができる。
【００４７】
本発明は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。
【００４８】
図４は、本実施形態に係る二次電池の電極の変形例を示す断面図であり、図５から図８は本実施形態に係る二次電池の電極の変形例を示す平面図である。
【００４９】
溝部５０は被覆層６０の表面に設けられる実施形態について説明したが、これに限定されない。正極または負極の表面には被覆層が形成されていないものも存在するため、正極活物質層または負極活物質層の表面に溝部を設けるように構成してもよい。
【００５０】
また、正極１０および／または負極２０の剛性を溝部５０によって調整する実施形態について説明したが、これに限定されない。剛性の調整は溝部以外にも、図４に示すように斜面を形成することによって調整してもよい。電極の表面に斜面を形成し、固定部の近傍部から離れる程斜面の深さを深くすることによって、近傍部より遠傍部の変形が許容され、正極等の表面に発生する応力を低減させることができる。
【００５１】
また、溝部５０は固定部４０の近傍部から遠傍部に向かうほど溝部の間隔ｇを狭く形成する実施形態について説明したが、これ以外にも図３に示す溝部５０の幅ｗを固定部の近傍部から遠傍部に向かうほど広くするように調整してもよい。
【００５２】
また、溝部５０を二次電池の積層方向から見た形状は、図２に示すように真円状に形成された実施形態について説明したが、これに限定されない。溝部５０の形状は固定部４０の近傍部から離れれば離れる程、被覆層または活物質層の膨張・収縮によって被覆層または活物質層の変形が相対的に大きくなることに鑑みてなされたものである。
【００５３】
従って、溝部５０の形状は固定部４０から離れる程、溝部５０が深くなったり、間隔が狭くなったりすればよい。そのため、溝部は、例えば図５、図６、図７に示すように凹状の散点形状や、ストライプ状、または正極１０又は負極２０の四方の端部から中心に向かって形成されてもよい。なお、図７における溝部５０は、図７における垂直方向又は水平方向の３−３線に沿って切断した断面が図３に示すように形成される。
【００５４】
さらに固定部４０が４隅だけでなく、中央部分にも設けられている場合には、図８に示すように中央の固定部４０と正極１０又は負極２０の右半分、及び中央の固定部４０と正極１０又は負極２０の左半分によって囲まれた楕円形状の溝部５０を形成するように構成してもよい。固定部４０の配置に合わせて、積層方向から見た溝部５０の形状を変化させることによって、固定部４０の配置によって変化する電極の変形モードに合わせて応力を低減させることができる。
【００５５】
このように固定部４０は、積層電極体１０１を固定できれば固定部４０の対角線の交点が幾何的な中心を通っていなくてもよく、また固定箇所は４箇所に限定されず、３箇所や２箇所であってもよい。
【００５６】
また、固定部４０はクリップによって構成される実施形態について説明したがこれに限定されない。上記以外にも固定部は正極１０又は負極２０の電極反応に利用される活性領域から逸脱した領域に貫通孔を形成してネジによって固定するように構成してもよい。また、固定部はクリップにネジが通され、ネジの送り量によって積層電極体を挟持する幅を調節するように構成してもよい。
【００５７】
また、リチウムイオン二次電池を例に挙げた実施形態について説明したが、これに限定されず、本発明はリチウムイオン二次電池以外の二次電池にも適用可能である。また、二次電池は積層型である実施形態について説明したが、バイポーラ型の二次電池に適用することも可能である。
【００５８】
（実施例）
次に本実施形態に係る二次電池の電極を用いて二次電池の充放電特性試験を行ったので説明する。
【００５９】
本試験では、以下の電池を用いて２５℃の恒温状態、定電流定電圧方式（ＣＣＣＶ）において４．２Ｖまで１Ｃで充電し、定電流方式（ＣＣ）で２．５Ｖまで１Ｃで放電し、これを１サイクルとして５００サイクル行った。そして、容量維持率と内部短絡が起きているか確認を行った。サンプル数は各実施例及び比較例共に１０である。ここでＣとは時間率を示し、１Ｃは電池の全容量を１時間で充電又は放電するだけの電流量を表す。例えば、０．５Ｃの電流量は、２時間（＝１／０．５時間）で電池の全容量が充電又は放電されることを表す。
【００６０】
本試験では以下の表１に示すように、実施例１及び比較例１として正極にＬｉＣｏ２、負極にグラファイトを用い、実施例２及び比較例２として正極にＬｉＣｏ２、負極にＳｉＯを用いた。
【００６１】
【表１】
2013157283.tif 000003
【００６２】
正極板及び負極板は１辺が２００ｍｍの方形状のものを用いた。積層数は１０セルである。実施例１，２の負極板の表面には、枚葉のエンボスプレス成型機でプレスを施し、図２及び図３のような同心円状の溝を成形した。同心円状の溝は端部のＲａ（算術平均粗さ）が２μｍ、及び中心部のＲａが６μｍとなるように成形した。実験結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
2013157283.tif 000004
【００６４】
表２の結果より、実施例１と比較例１とでは、実施例１の容量維持率が高くなっており、電池のサイクル特性が向上していることが確認できた。また、実施例２と比較例２とを比較すると、膨張・収縮の大きいＳｉＯを使用した場合には、容量維持率の大幅改善だけでなく、サイクル評価中の内部短絡抑制にも効果があることが確認できた。
【００６５】
この検証として短絡の起きた比較例２と実施例２における評価後の電池を解体して電極を確認したところ、比較例２においては充放電に伴う膨張・収縮により、電極に皺が発生し、局部的に短絡している様子が確認された。一方、実施例２において皺の発生は確認されなかった。
【００６６】
このように本実施例に係る二次電池の電極を用いれば、二次電池の寿命を向上させ、内部短絡を抑制できることが確認できた。
【符号の説明】
【００６７】
１０    正極、
１１    正極集電体、
１２    正極活物質層、
１３    正極集電板、
２０    負極、
２１    負極集電体、
２２    負極活物質層、
２３    負極集電板、
３０    セパレータ、
４０    固定部、
５０    溝部、
６０    被覆層、
７０    外装材、
８０    単電池層、
１００  二次電池、
１０１  積層電極体。
【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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