(57)【要約】【課題】巻回型の電極体を構成する電極の合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い蓄電装置用電極体を備える蓄電装置を提供する。【解決手段】二次電池は、帯状集電体１１の少なくとも片面に合剤層が塗布された正極及び負極が、正極の合剤層と負極の合剤層との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で巻回された巻回型の電極体を備える。帯状集電体１１の外周側の第１端部側に塗布された合剤層（第１の活物質層１２ａ）は、帯状集電体１１の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層（第２の活物質層１２ｂ）よりも単位体積当たりの重量が大きく形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状集電体の少なくとも片面に合剤層が塗布された正極及び負極が、前記正極の前記合剤層と前記負極の前記合剤層との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で巻回された巻回型の電極体を備える蓄電装置であって、前記帯状集電体の外周側の第１端部側に塗布された合剤層は、前記帯状集電体の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層よりも単位面積当たりの重量が大きく形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層と単位体積当たりの重量は同じに形成されている請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層よりも単位体積当たりの重量も大きく形成されている請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
帯状集電体の少なくとも片面に合剤層が塗布された正極及び負極が、前記正極の前記合剤層と前記負極の前記合剤層との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で巻回された巻回型の電極体を備える蓄電装置であって、前記帯状集電体の外周側の第１端部側に塗布された合剤層は、前記帯状集電体の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層よりも単位体積当たりの重量が大きく形成されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項５】
前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層と単位面積当たりの重量は同じに形成されている請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層よりも単位面積当たりの重量も大きく形成されている請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の蓄電装置を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置及び車両に係り、詳しくは二次電池やキャパシタのように再充電可能な蓄電装置及びその蓄電装置を搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの二次電池では、電極として金属箔製の集電体に活物質を塗布（担持）して活物質層を形成したものが使用されている。二次電池として、帯状の正極用電極と帯状の負極用電極との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で略長円柱状に巻回した巻回型の電極体（発電要素）が電解液と共に電池ケースに収容された角型二次電池がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
二次電池では、集電体に塗布された活物質の量を多くすることにより、二次電池の容量を大きくすることができる。しかし、巻回型の電極体では巻回される帯状の電極の曲率が電極体の内側に巻回される部分ほど大きくなる。そして、帯状の電極が大きな曲率で巻回されると、巻回時あるいは巻回後に活物質層に損傷が生じ易くなる。そのため、巻回型の電極体用の電極に対する要求として、内側に巻回される部分に対しては大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に活物質層に損傷が生じ難いことが挙げられる。また、外側に巻回される部分に対しては引っ掻きや異物によって活物質層が損傷されない強度（硬度）を有することが挙げられる。そして、活物質層を厚くしたり活物質層の密度を高くしたりする場合には、特に内側に巻回される部分に対しては大きな曲率で巻回されても支障のないものという要求が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３６７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の巻回型の電極体を備えた二次電池では、巻回型の電極体を構成する電極は、帯状の集電体に形成された活物質層の厚さが、帯状の集電体の長手方向の第１端部から第２端部まで一定に形成されていた。そのため、活物質層の厚さを厚くしたり、活物質層の密度を高くしたりした場合は、内側に巻回される部分に対しては大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に活物質層に損傷が生じ難く、外側に巻回される部分に対しては引っ掻きや異物によって活物質層が損傷されない強度（硬度）を有するという要求を同時に満たすことが難しかった。また、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタにおいても、帯状の集電体に活物質層に対応する合剤層を有する帯状電極が巻回された電極体において同様な問題がある。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、巻回型の電極体を構成する電極の合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い蓄電装置用電極体を備えた蓄電装置及びその蓄電装置を搭載した車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、帯状集電体の少なくとも片面に合剤層が塗布された正極及び負極が、前記正極の前記合剤層と前記負極の前記合剤層との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で巻回された巻回型の電極体を備える蓄電装置であって、前記帯状集電体の外周側の第１端部側に塗布された合剤層は、前記帯状集電体の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層よりも単位面積当たりの重量が大きく形成されている。ここで、「合剤層」とは、蓄電装置が二次電池の場合は活物質層を意味し、蓄電装置が電気二重層キャパシタの場合は活性炭電極層を意味する。
【０００８】
巻回型の電極体では、巻回される帯状電極の曲率が電極体の内側（軸心側）に巻回される部分ほど大きくなる。また、巻回型の電極体用の電極に対する要求として、内側に巻回される部分に対しては大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に合剤層に損傷が生じ難いことが挙げられ、外側に巻回される部分に対しては引っ掻きや異物によって合剤層が損傷されない強度（硬度）を有することが挙げられる。この発明の蓄電装置が備える巻回型の電極体は、帯状集電体の少なくとも片面に合剤層が塗布され、帯状集電体の外周側の第１端部側に塗布された合剤層は、帯状集電体の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層よりも単位面積当たりの重量が大きく形成されている。
【０００９】
同じ組成の合剤で形成された合剤層では、単位面積当たりの重量が小さい方が大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に活物質層に損傷が生じ難くい。前記のように構成された巻回型の電極体は、電極体の内側（軸心側）になる第２の端部側の合剤層の単位面積当たりの重量が小さいため、大きな曲率で巻回される部分でも支障なく巻回することができる。したがって、帯状の電極に形成された合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い蓄電装置を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層と単位体積当たりの重量は同じに形成されている。この発明の蓄電装置は、合剤の塗布工程において同じ組成の合剤を使用して、予め設定された厚さになるように厚さを調整して帯状集電体に塗布することにより、他の工程は従来と同じ工程により製造することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層よりも単位体積当たりの重量も大きく形成されている。この発明の蓄電装置では、帯状集電体の第１端部側に塗布された合剤層の厚さと、第２端部側に塗布された合剤層の厚さとを同じに形成することも可能になる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、帯状集電体の少なくとも片面に合剤層が塗布された正極及び負極が、前記正極の前記合剤層と前記負極の前記合剤層との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で巻回された巻回型の電極体を備える蓄電装置であって、前記帯状集電体の外周側の第１端部側に塗布された合剤層は、前記帯状集電体の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層よりも単位体積当たりの重量が大きく形成されている。
【００１３】
同じ組成の合剤で形成された合剤層では、単位体積当たりの重量が小さい方が大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に活物質層に損傷が生じ難くい。この発明の蓄電装置が備える巻回型の電極体は、電極体の内側（軸心側）になる第２端部側の合剤層の単位体積当たりの重量が小さいため、大きな曲率で巻回される部分でも支障なく巻回することができる。したがって、帯状の電極に形成された合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い蓄電装置を提供することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層と単位面積当たりの重量は同じに形成されている。この発明の蓄電装置用電極では、帯状集電体の第１端部側に塗布された合剤層は、第２端部側に塗布された合剤層より厚さが薄くなるが、請求項４と同様の効果が得られる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記第１端部側に塗布された合剤層は、前記第２端部側に塗布された合剤層よりも単位面積当たりの重量も大きく形成されている。この発明の蓄電装置用電極では、帯状集電体の第１端部側に塗布された合剤層の厚さと、第２端部側に形成された合剤層の厚さとを同じに形成することも可能になる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の蓄電装置を搭載した車両である。したがって、この発明の車両は請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の蓄電装置の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜請求項６に記載の発明によれば、巻回型の電極体を構成する電極の合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い蓄電装置用電極体を備えた蓄電装置を提供することができる。また、請求項７に記載の発明によれば、前記蓄電装置の効果が得られる車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は電極の模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図２】（ａ），（ｂ）は活物質の塗布方法を示す模式図。
【図３】（ａ），（ｂ）は電極体の模式斜視図。
【図４】限界曲げＲとエネルギー密度の関係を示すグラフ。
【図５】曲げ試験の方法を示す模式図。
【図６】二次電池の模式断面図。
【図７】二次電池の模式断面図。
【図８】第２の実施形態を示し、（ａ）は電極の模式平面図、（ｂ）は模式断面図。
【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は活物質の塗布後のプレス方法の手順を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
先ず、帯状集電体の少なくとも片面に合剤層が塗布された正極及び負極が、正極の合剤層と負極の合剤層との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で巻回された巻回型の電極体に使用される蓄電装置用電極について説明する。図１（ａ），（ｂ）に示すように、蓄電装置用電極としての二次電池用電極１０は、金属製の帯状集電体１１の少なくとも片面に合剤層としての活物質層１２が塗布されている。この実施形態では、帯状集電体１１は、例えば帯状の銅箔で形成され、活物質層１２は帯状集電体１１の両面にそれぞれ塗布されている。活物質層１２は、帯状集電体１１の幅方向の片側に存在する一定幅の活物質非塗布部１３を除いた部分全面に塗布されている。
【００２０】
活物質層１２は、単位面積当たりの重量が帯状集電体１１の全長に亘って同じになるように形成されてはおらず、二次電池用電極１０が巻回型の電極体を作製するのに適するように、巻回型の電極体の内側になる部分の単位面積当たりの重量が、外側になる部分の単位面積当たりの重量より小さくなるように形成されている。
【００２１】
この実施形態では、活物質層１２は帯状集電体１１の長手方向の第１端部側（図１（ａ），（ｂ）の右側）に塗布された第１の活物質層１２ａと、帯状集電体１１の長手方向の第２端部側（図１（ａ），（ｂ）の左側）に塗布された第２の活物質層１２ｂとから構成されている。帯状集電体１１の長手方向の第１端部側は、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側となり、帯状集電体１１の長手方向の第２端部側は、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側となる。この実施形態では、第１の活物質層１２ａ及び第２の活物質層１２ｂはそれぞれ帯状集電体１１の全長の１／２の範囲に塗布されている。第１の活物質層１２ａ及び第２の活物質層１２ｂは同じ組成の合剤、即ち、活物質、導電助剤及びバインダ（結着剤）の種類と配合比が同じ合剤で形成されている。図１（ｂ）に示すように、第１の活物質層１２ａは第２の活物質層１２ｂよりも厚さが厚く塗布され、単位面積当たりの重量が第２の活物質層１２ｂより大きく形成されている。そして、第１の活物質層１２ａは、第２の活物質層１２ｂと単位体積当たりの重量は同じに形成されている。また、第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとの境界部分１２ｃは、厚さが連続的に変化するように形成されている。
【００２２】
活物質は、例えば、ニッケル水素電池とリチウムイオン電池のように二次電池の種類によって異なる。また、同じ種類の二次電池でも電極体を構成する際に、正極になる正極用の二次電池用電極１０に塗布されるものと負極になる負極用の二次電池用電極１０に塗布されるものとでは異なる。
【００２３】
次に前記のように構成された二次電池用電極１０の製造方法を説明する。
二次電池用電極１０の製造方法は、活物質の塗布工程が従来と異なり、その他の工程は基本的に同じため、説明を省略する。活物質の塗布工程には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、帯状集電体１１の移動経路に沿って、合剤供給部２１が設けられている。合剤供給部２１は活物質層１２を形成するためのスラリー状の合剤を帯状集電体１１上に直接供給する。合剤供給部２１は図示しない機構により、帯状集電体１１との距離が調整可能な状態で合剤を帯状集電体１１上へ供給可能に構成され、帯状集電体１１との距離が調整されることにより帯状集電体１１上に塗布される活物質層１２の厚さが調整可能に構成されている。
【００２４】
帯状集電体１１は、図示しない帯状集電体供給ローラから供給されるとともに、ガイドローラを経て合剤供給部２１の下方を通過した後、図示しないガイドローラに案内されて図示しない巻き取りローラに巻き取られるようになっている。そして、図２（ａ）に示すように、先ず第１の活物質層１２ａの厚さに対応する位置に合剤供給部２１が配置された状態で、帯状集電体１１への合剤の供給が開始される。そして、帯状集電体１１が合剤供給部２１の下方を通過することにより、第１の活物質層１２ａを形成する厚さで合剤が帯状集電体１１に塗布される。帯状集電体１１の全長のほぼ１／２が合剤供給部２１の下方を通過するまで、合剤供給部２１と帯状集電体１１との距離は一定に保持され、帯状集電体１１上に第１の活物質層１２ａが塗布される。
【００２５】
帯状集電体１１の全長のほぼ１／２が合剤供給部２１の下方を通過すると、合剤供給部２１は、帯状集電体１１との距離が第２の活物質層１２ｂの厚さに対応する距離になるまで、徐々に帯状集電体１１との距離が近くなる位置へ移動された後、その位置に保持される。その結果、図２（ｂ）に示すように、第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとの境界部に活物質層１２の厚さが徐々に変化する境界部分１２ｃが形成された後、境界部分１２ｃに連続して第２の活物質層１２ｂが塗布される。そして、帯状集電体１１の残りの領域に第２の活物質層１２ｂが塗布されると、合剤供給部２１は合剤の供給を停止する。その結果、片面に第１の活物質層１２ａと、境界部分１２ｃと、第２の活物質層１２ｂとからなる活物質層１２が塗布された帯状集電体１１が形成される。
【００２６】
次にその帯状集電体１１の活物質層１２が塗布されていない面に対して、前記と同様にして合剤が塗布されて、帯状集電体１１の両面に第１の活物質層１２ａと、境界部分１２ｃと、第２の活物質層１２ｂとからなる活物質層１２が塗布される。両面に活物質層１２が塗布された帯状集電体１１はプレス加工が行われて、図１（ａ），（ｂ）に示す二次電池用電極１０が完成する。プレス加工は全長に亘って一定の加圧力で行われる。そして、合剤を構成する活物質として正極用の活物質を使用すれば正極用の二次電池用電極１０が得られ、合剤を構成する活物質として負極用の活物質を使用すれば負極用の二次電池用電極１０が得られる。
【００２７】
正極用の二次電池用電極１０と負極用の二次電池用電極１０との間に帯状のセパレータを挟んだ状態で、例えば、略長円柱状に巻回することにより巻回型の電極体が得られる。巻回型の電極体が電解液と共に電池ケースに収容されて二次電池が構成される。そして、電極体からの電力の取り出しは、帯状集電体１１の活物質非塗布部１３に接続された集電端子を介して行われる。
【００２８】
巻回型の電極体の集電端子の接続構造としては、電極体の巻回された電極の軸方向の同じ側に集電端子が接続される構成と、電極体の巻回された電極の軸方向の異なる側に集電端子が接続される構成とがある。そして、電極体の巻回された電極の軸方向の異なる側に集電端子が接続される構成では、図３（ａ）に示すように、蓄電装置用電極体としての二次電池用電極体３０は、正極用の二次電池用電極１０と負極用の二次電池用電極１０とが、各電極の活物質非塗布部１３が二次電池用電極体３０の巻回された電極の軸方向の異なる側に位置するように巻回される。そのため、二次電池用電極１０の活物質非塗布部１３が図１（ａ）に示すように、帯状集電体１１の幅方向の片側に全長に亘って形成されていても支障はない。なお、図３（ａ）では、例えば、活物質非塗布部１３が上側に位置するように図示されたものが正極を構成し、活物質非塗布部１３が下側に位置するように図示されたものが負極を構成する。
【００２９】
しかし、電極体の巻回された電極の軸方向の同じ側に集電端子が接続される構成では、活物質非塗布部１３の集電端子が接続される箇所を除いて他の部分を除去して、残った箇所をタブ部として集電端子と接続するか、帯状集電体１１と別に形成されたタブ部を活物質非塗布部１３に接合してそのタブ部を集電端子と接続する必要がある。例えば、活物質非塗布部１３の集電端子が接続される箇所を除いて他の部分を除去して、残った箇所をタブ部とする構成では、図３（ｂ）に示すように、正極用の二次電池用電極１０のタブ部１３ｐと負極用の二次電池用電極１０のタブ部１３ｎとが二次電池用電極体３０の巻回された電極の軸方向の同じ側に突出するように巻回される。
【００３０】
次に前記のように構成された二次電池用電極１０の作用を説明する。
正極用の二次電池用電極１０と負極用の二次電池用電極１０とが、帯状のセパレータを挟んだ積層状態で略長円柱状に巻回されて二次電池用電極体３０が構成される。巻回型の電極体では巻回される電極の曲率が電極体の内側に巻回される部分ほど大きくなる。巻回型の電極体用の電極に対する要求として、内側に巻回される部分に対しては大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に活物質層１２に損傷が生じ難いことが挙げられる。また、外側に巻回される部分に対しては引っ掻きや異物によって活物質層１２が損傷されない強度（硬度）を有することが挙げられる。
【００３１】
二次電池の電極として帯状集電体１１に塗布された活物質の重量を大きくすることにより、二次電池の容量や二次電池の出力（放電電流に放電電圧を乗じた値）を高くすることができる。しかし、従来技術のように、活物質層１２の組成及び目付が帯状集電体１１のどの部分おいても同じ構成の場合は、活物質の重量を大きくするため、活物質層１２を厚くしたり、活物質層１２の密度を高くしたりすると、電極体の内側に巻回される曲率半径の小さな部分、即ち曲率の大きな部分において、巻回時あるいは巻回後に活物質層１２に損傷が生じる。
【００３２】
一方、この実施形態の二次電池用電極１０は、帯状集電体１１の両面に塗布された活物質層１２は、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された第１の活物質層１２ａと、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された第２の活物質層１２ｂと、境界部分１２ｃとで形成され、第１の活物質層１２ａは第２の活物質層１２ｂよりも単位面積当たりの重量が大きく形成されている。そのため、活物質の重量を大きくするため、活物質層１２の平均厚さを厚くしたり、活物質層１２の平均密度を高くしたりしても、第２の活物質層１２ｂが電極体の内側になるように巻回することにより、曲率の大きな部分において、巻回時あるいは巻回後に活物質層１２に損傷が生じることが抑制あるいは防止される。
【００３３】
電極の限界曲げＲと、二次電池の体積エネルギー密度との関係をシミュレーションで調べた結果、図４に示すように、限界曲げＲを小さくすると、ほぼ比例してエネルギー密度が高くなることが確認された。なお、限界曲げＲとは、両面に活物質層１２を塗布した帯状電極２６を、図５に示すように、平行に配置した２枚の保持板２５ａ，２５ｂの間に折り曲げた状態に配置して、保持板２５ａ，２５ｂの間隔を変更した際に、帯状電極２６に異常が発生する限界の曲率半径を意味する。異常とは、例えば、電極の破断あるいは活物質層１２の剥離である。現状では活物質層の密度が３ｇ／ｃｍ３程度の場合、限界曲げＲは９ｍｍ程度であったが、活物質層１２を第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとで形成することにより、限界曲げＲを小さくすることが可能になった。
【００３４】
図３（ａ）に示す二次電池用電極体３０は、正極用の二次電池用電極１０の活物質非塗布部１３に正極用集電端子３１が接合され、負極用の二次電池用電極１０の活物質非塗布部１３に負極用集電端子３２が接合された状態で、図６に示すように電池ケース（電槽）４１に収容され、電解液４２とともに二次電池４０が構成される。なお、正極用集電端子３１及び負極用集電端子３２はそれぞれ二次電池４０の正極端子４３及び負極端子４４に固定される。この二次電池４０では、二次電池用電極体３０は巻回された電極の軸方向が正極端子４３及び負極端子４４の電池ケース４１からの突出方向と直交する方向になるように電池ケース４１内に収容される。
【００３５】
また、図３（ｂ）に示す二次電池用電極体３０は、図７に示すように、正極用の二次電池用電極１０のタブ部１３ｐに正極用集電端子３１が接合され、負極用の二次電池用電極１０のタブ部１３ｎに負極用集電端子３２が接合された状態で電池ケース（電槽）４１に収容され、電解液４２とともに二次電池４０が構成される。正極用集電端子３１及び負極用集電端子３２はそれぞれ二次電池４０の正極端子４３及び負極端子４４に固定される。
【００３６】
前記の構成の二次電池４０は種々の用途に使用されるが、例えば車両に搭載した状態でも使用される。
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【００３７】
（１）二次電池用電極１０は、帯状集電体１１の少なくとも片面に合剤層（活物質層１２）が塗布され、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された合剤層（第１の活物質層１２ａ）は、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層（第２の活物質層１２ｂ）よりも単位面積当たりの重量が大きく形成されている。したがって、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層が、巻回型の電極体の内側（軸心側）になるように巻回することにより、電極の合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い二次電池用電極１０を提供することができる。
【００３８】
（２）活物質層１２は、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された第１の活物質層１２ａ（第１の合剤層）と、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された第２の活物質層１２ｂ（第２の合剤層）と、境界部分１２ｃとで形成されている。帯状集電体１１の長手方向に沿って塗布された活物質層１２の単位面積当たりの重量を、帯状集電体１１の長手方向に沿って複数段階に次第に大きくなるように形成して、合剤量の少ない方の活物質層１２が巻回型の二次電池用電極体３０の軸心側になるように巻回すれば、軸心側の活物質層１２の曲率が大きな状態で巻回されても支障がない。しかし、単位面積当たりの重量の異なる活物質層１２の数を増やすほど、製造工程が複雑になり、製造コストも高くなる。この実施形態では、活物質層１２は、第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとで形成されているため、製造工程が簡単になり、製造コストも低くなる。
【００３９】
（３）第１端部側に塗布された合剤層（第１の活物質層１２ａ）は、第２端部側に塗布された合剤層（第２の活物質層１２ｂ）と単位体積当たりの重量は同じに形成されている。したがって、二次電池用電極１０は、合剤の塗布工程において同じ組成の合剤を使用して、予め設定された厚さになるように厚さを調整して帯状集電体１１に塗布することにより、他の工程は従来と同じ工程により製造することができる。
【００４０】
（４）二次電池用電極体３０は、前記構成の二次電池用電極１０を備えた正極及び負極が、両者の間に帯状のセパレータが介在する状態で巻回された巻回型の電極体であって、正極及び負極は帯状集電体１１の第２端部側が内側になるように巻回されている。したがって、二次電池用電極体３０は前記構成の二次電池用電極１０が有する効果を得ることができる。
【００４１】
（５）二次電池４０は、前記構成の二次電池用電極体３０を備えた二次電池である。したがって、二次電池４０は前記構成の二次電池用電極体３０が有する効果を得ることができる。そして、帯状集電体１１に塗布された活物質の重量を大きくすることにより、二次電池４０の容量を大きくすることができる。
【００４２】
（６）二次電池４０を搭載した車両は、その二次電池４０が有する効果を得ることができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図８及び図９にしたがって説明する。この実施形態では、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された第１の活物質層１２ａは、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された第２の活物質層１２ｂよりも単位体積当たりの重量が大きく形成されている点が前記第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４３】
図８に示すように、二次電池用電極１０は、金属製の帯状集電体１１の両面に活物質層１２がそれぞれ塗布されている。活物質層１２は、帯状集電体１１の幅方向の片側に存在する一定幅の活物質非塗布部１３を除いた部分全面に塗布されている。
【００４４】
活物質層１２は、単位体積当たりの重量が帯状集電体１１の全長に亘って同じになるように形成されてはおらず、二次電池用電極１０が巻回型の電極体を作製するのに適するように設定されている。
【００４５】
詳述すると、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された合剤層（第１の活物質層１２ａ）は、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層（第２の活物質層１２ｂ）よりも単位体積当たりの重量が大きく形成されている。
【００４６】
この実施形態では、活物質層１２は帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側（図１（ａ），（ｂ）の右側）に塗布された第１の活物質層１２ａと、帯状集電体の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された第２の活物質層１２ｂとから構成されている。この実施形態では、第１の活物質層１２ａ及び第２の活物質層１２ｂはそれぞれ帯状集電体１１の全長の１／２の範囲に塗布されている。第１の活物質層１２ａ及び第２の活物質層１２ｂは同じ組成の合剤、即ち、活物質、導電助剤及びバインダ（結着剤）の種類と配合比が同じ合剤で形成されている。そして、図１（ｂ）に示すように、第１の活物質層１２ａは第２の活物質層１２ｂよりも厚さが薄く塗布され、単位体積当たりの重量が第２の活物質層１２ｂより大きく、かつ単位面積当たりの重量は第２の活物質層１２ｂと同じに形成されている。また、第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとの境界部分１２ｃは、厚さが第１の活物質層１２ａ側から第２の活物質層１２ｂ側に向かって大きくなるように連続的に変化するように形成され、単位体積当たりの重量も連続的に変化するように形成されている。
【００４７】
次に前記のように構成された二次電池用電極１０の製造方法を説明する。
二次電池用電極１０の製造方法は、帯状集電体１１に対する活物質の塗布後のプレス工程が従来と異なり、その他の工程は基本的に同じため、説明を省略する。帯状集電体１１に対する活物質の塗布が終了した状態では、図９（ａ）に示すように、帯状集電体１１の両面には最終製品より厚い同じ厚さで活物質層１２が塗布されている。この帯状集電体１１に対してプレス工程でプレス加工を行うことにより、第１の活物質層１２ａ、境界部分１２ｃ及び第２の活物質層１２ｂからなる図８（ａ），（ｂ）に示す二次電池用電極１０が形成される。
【００４８】
プレス加工においては、図９（ｂ）に示すように、先ず第１の活物質層１２ａを形成するための加圧力で活物質層１２に対する加圧が加圧ローラ２８により行われる。帯状集電体１１の全長のほぼ１／２が加圧ローラ２８の間を通過するまで、加圧ローラ２８の加圧力は一定に保持され、帯状集電体１１上に第１の活物質層１２ａが形成される。
【００４９】
帯状集電体１１の全長のほぼ１／２が加圧ローラ２８の間を通過すると、加圧ローラ２８の加圧力が第２の活物質層１２ｂを形成する加圧力になるまで徐々に加圧ローラ２８間の距離が遠くなるように変更され、その間に加圧ローラ２８で加圧された部分が境界部分１２ｃとなる。その後、加圧ローラ２８の加圧力が第２の活物質層１２ｂを形成する加圧力に維持された状態で、図９（ｃ）に示すように、加圧ローラ２８による加圧が継続されて、図８（ａ），（ｂ）に示す二次電池用電極１０が形成される。合剤を構成する活物質として正極用の活物質を使用すれば正極用の二次電池用電極１０が得られ、合剤を構成する活物質として負極用の活物質を使用すれば負極用の二次電池用電極１０が得られる。
【００５０】
同じ組成の合剤で形成された活物質層１２では、単位体積当たりの重量が小さい方が大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に活物質層に損傷が生じ難くい。そのため、この実施形態の二次電池用電極１０で巻回型の電極体を構成する場合は、第２の活物質層１２ｂが電極体の内側（軸心側）になるように巻回することにより、大きな曲率で巻回される部分でも支障なく巻回することができる。したがって、帯状の電極に塗布された合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い蓄電装置用電極を提供することができる。
【００５１】
この実施形態の二次電池用電極１０も第１の実施形態の二次電池用電極１０と同様に、図３（ａ），（ｂ）に示す二次電池用電極体３０を構成して、図６及び図７に示す二次電池４０を形成することができる。そして、二次電池４０は種々の用途に使用されるが、例えば車両に搭載した状態でも使用される。
【００５２】
この実施形態によれば、第１の実施形態の（２），（５），（６）と同様な効果に加えて次の効果を得ることができる。
（７）二次電池用電極１０は、帯状集電体１１の少なくとも片面に合剤層（活物質層１２）が塗布され、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された合剤層（第１の活物質層１２ａ）は、帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された合剤層（第２の活物質層１２ｂ）よりも単位体積当たりの重量が大きく形成されている。同じ組成の合剤で形成された合剤層では、単位体積当たりの重量が小さい方が大きな曲率で巻回されても巻回時あるいは巻回後に活物質層１２に損傷が生じ難くい。そのため、この実施形態の二次電池用電極１０で巻回型の電極体を構成する場合は、第２の端部側が電極体の内側（巻回中心側）になるように巻回することにより、大きな曲率で巻回される部分でも支障なく巻回することができる。したがって、帯状の電極に形成された合剤層の平均厚さを厚くしたり、合剤層の平均密度を高くしたりしても、電極を支障なく巻回することができ、かつ巻回後に合剤層が損傷し難い二次電池用電極１０を提供することができる。
【００５３】
（８）第１の活物質層１２ａは、第２の活物質層１２ｂと単位面積当たりの重量は同じに形成されている。そのため、第１の活物質層１２ａは第２の活物質層１２ｂに比べて密度が高く、引っ掻きや異物によって合剤層（活物質層１２）が損傷されない強度（硬度）を有する。したがって、巻回型の二次電池用電極体３０を構成した状態において、第１の活物質層１２ａが二次電池用電極体３０の外周面を構成することにより、二次電池用電極体３０の外周面が引っ掻きや異物によって損傷されるのを防止することができる。
【００５４】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  第１の実施形態において、第１の活物質層１２ａは、第２の活物質層１２ｂよりも単位体積当たりの重量も大きく形成されていてもよい。
【００５５】
○  第２の実施形態において、第１の活物質層１２ａは、第２の活物質層１２ｂよりも単位面積当たりの重量も大きく形成されていてもよい。この場合、二次電池用電極１０において、第１の活物質層１２ａの厚さと、第２の活物質層１２ｂの厚さとを同じに形成することも可能になる。
【００５６】
○  第１の実施形態及び第２の実施形態において、第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとの境界に厚さが連続的に変化する境界部分１２ｃを設けずに、第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとの間に段差を有する状態で直接接続された構成としてもよい。  
【００５７】
○  第１の実施形態及び第２の実施形態において、第１の活物質層１２ａ及び第２の活物質層１２ｂを構成する合剤として異なる組成の合剤を使用してもよい。
○  活物質層１２を第１の活物質層１２ａ、第２の活物質層１２ｂ及び境界部分１２ｃの三種類、あるいは第１の活物質層１２ａ及び第２の活物質層１２ｂニ種類で構成する場合、第１の活物質層１２ａと第２の活物質層１２ｂとの境界は、二次電池用電極１０の長手方向の中央に限らず、二次電池用電極１０の長さ、塗布される合剤の種類、厚さ等によって適宜変更してもよい。しかし、第２の活物質層１２ｂの長さが活物質層１２全体の長さの１／３〜１／２が好ましい。
【００５８】
○  二次電池用電極１０を構成する帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された第１の活物質層１２ａが帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された第２の活物質層１２ｂよりも単位面積当たりの重量が大きく形成されている構成において、重量は境界部分１２ｃを除いた部分で３段階以上に変化する構成としてもよい。また、帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部から巻回時の軸心側の第２端部まで単位面積当たりの重量が連続的に変化する構成としてもよい。
【００５９】
○  二次電池用電極１０を構成する帯状集電体１１の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された第１の活物質層１２ａが帯状集電体１１の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された第２の活物質層１２ｂよりも単位体積当たりの重量が大きく形成されている構成において、重量は境界部分１２ｃを除いた部分で３段階以上に変化する構成としてもよい。また、帯状集電体１１の長手方向の第１端部から第２端部まで単位体積当たりの重量が連続的に変化する構成としてもよい。
【００６０】
○  巻回型の二次電池用電極体３０は、巻回形状が長円柱状に限らず、例えば、円柱状や直方体の四隅が曲面（円弧面）に形成された形状であってもよい。
○  二次電池４０は二次電池用電極体３０が電解液４２に浸漬された構成に限らず、電解液をセパレータに含浸させた構成や、高分子ゲル電解質や固体高分子電解質でセパレータを構成してもよい。
【００６１】
○  合剤層（活物質層１２）が帯状集電体１１の両面ではなく片面のみに設けられた構成であってもよい。
○  蓄電装置は二次電池に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタであってもよい。
【００６２】
○  合剤はスラリーではなくペーストであってもよい。
○  合剤の塗布は合剤供給部から帯状集電体１１上に直接供給する代わりに、合剤供給部から転写ローラを用いて塗布するようにしてもよい。また、ノズル噴射インクジェット式や塗布式などにより帯状集電体１１上に合剤を供給するようにしてもよい。
【００６３】
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記合剤層は、前記帯状集電体の巻回時の外周側の第１端部側に塗布された第１の合剤層と、前記帯状集電体の巻回時の軸心側の第２端部側に塗布された第２の合剤層と、第１の合剤層及び第２の合剤層の境界部分とで形成されている。
【符号の説明】
【００６４】
１０…蓄電装置用電極としての二次電池用電極、１１…帯状集電体、１２…合剤層としての活物質層、１２ａ…第１の活物質層、１２ｂ…第２の活物質層、３０…蓄電装置用電極体としての二次電池用電極体、４０…蓄電装置としての二次電池。
【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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