(57)【要約】      （修正有）【課題】活物質層の外縁が容易に検出される電極等の提供。【解決手段】電極基材１１１と、導電助剤を含み且つ電極基材１１１に重ねられた導電層１１２と、導電層１１２に重ねられた活物質層１１３とを備え、導電層１１２の外縁は、電極基材１１１の外縁と活物質層１１３の外縁との間に配置され、導電層１１２の外縁と活物質層１１３の外縁との間にある導電層１１２の表面の色の明度Ｌ＊と、活物質層１１３の外縁の内側にあり且つ導電層１１２に重ねられた活物質層１１３の表面の色の明度Ｌ＊との差は、１０以上である電極１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極基材と、導電助剤を含み且つ前記電極基材に重ねられた導電層と、該導電層に重ねられた活物質層とを備え、
前記導電層の外縁は、前記電極基材の外縁と前記活物質層の外縁との間に配置され、
前記導電層の外縁と前記活物質層の外縁との間にある前記導電層の表面の色の明度Ｌ＊と、前記活物質層の外縁の内側にあり且つ前記導電層に重ねられた前記活物質層の表面の色の明度Ｌ＊との差は、１０以上である、電極。
【請求項２】
前記導電層の厚みは、２．０μｍ以下である、請求項１に記載の電極。
【請求項３】
前記導電層の目付量は、０．８ｇ／ｍ２以下である、請求項１又は２に記載の電極。
【請求項４】
前記導電層は、導電助剤として炭素質材料を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電極。
【請求項５】
前記導電層の表面の色の明度Ｌ＊は、３０以上８０以下である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電極。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電極を備える蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極、及び、該電極を備えた蓄電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄電素子としては、正極と負極とを電極として備えた非水電解質二次電池などが知られている。この種の非水電解質二次電池のいずれかの電極は、例えば、集電体と、導電助剤を含み且つ集電体に重ねられたアンダーコート層と、該アンダーコート層にさらに重ねられた活物質層とを有する（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の電池の電極では、アンダーコート層の外縁が活物質層の外縁よりも外側に配置されている。特許文献１に記載の電池の電極では、アンダーコート層に重ねられた活物質層の外縁を容易に検出することが困難である場合がある。活物質層の外縁が容易に検出されないと、例えば、斯かる一方の電極と他方の電極との短絡をより確実に防ぐための絶縁層などを、活物質層の外縁を覆うように設けることが困難となり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０４１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、活物質層の外縁が容易に検出される電極を提供することを課題とする。また、該電極を備えた蓄電素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電極は、
電極基材と、導電助剤を含み且つ電極基材に重ねられた導電層と、該導電層に重ねられた活物質層とを備え、
導電層の外縁は、電極基材の外縁と活物質層の外縁との間に配置され、
導電層の外縁と活物質層の外縁との間にある導電層の表面の色の明度Ｌ＊と、活物質層の外縁の内側にあり且つ導電層に重ねられた活物質層の表面の色の明度Ｌ＊との差は、１０以上である。
【０００７】
斯かる構成の電極においては、上記の導電層の表面の色の明度Ｌ＊と、上記の活物質層の表面の色の明度Ｌ＊との差が１０以上であることから、活物質層の外縁が容易に検出される。
【０００８】
上記の電極では、導電層の厚みは、２．０μｍ以下であってもよい。導電層の厚みが２．０μｍ以下であることにより、上記の導電層の表面の色を、電極基材の表面の色に近づけることができる。これにより、導電層の表面の色と活物質層の表面の色との差がより大きくなり得る。
【０００９】
上記の電極では、導電層の目付量は、０．８ｇ／ｍ２以下であってもよい。導電層の目付量が０．８ｇ／ｍ２以下であることにより、上記の導電層の表面の色を、電極基材の表面の色に近づけることができる。これにより、導電層の表面の色と活物質層の表面の色との差がより大きくなり得る。
【００１０】
上記の電極では、導電層は、炭素質材料を導電助剤として含んでいてもよい。導電層が炭素質材料を含むことにより、電極板と活物質層との間における導電性を、導電層によってより十分に保つことができる。
【００１１】
上記の電極では、導電層の表面の色の明度Ｌ＊は、３０以上８０以下であってもよい。導電層の表面の色の明度Ｌ＊が３０以上８０以下であり上記の明度の差が１０以上であることにより、活物質層の外縁をより確実に検出することができる。
【００１２】
本発明の蓄電素子は、上記の電極を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、活物質層の外縁が容易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態の電極の一部の平面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面の断面図である。
【図３】図３は、重ね合わされた正極、負極、及びセパレータの断面図である。
【図４】図４は、導電層を備えた負極の断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。
【図６】図６は、同実施形態に係る蓄電素子の正面図である。
【図７】図７は、図５のＶＩＩ―ＶＩＩ線位置の断面図である。
【図８】図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線位置の断面図である。
【図９】図９は、同実施形態に係る蓄電素子の一部を組み立てた状態の斜視図であって、注液栓、電極体、集電体、及び端子部を蓋板に組み付けた状態の斜視図である。
【図１０】図１０は、同実施形態に係る蓄電素子の電極体の構成を説明するための図である。
【図１１】図１１は、同実施形態に係る蓄電素子を含む蓄電装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電極及び蓄電素子の一実施形態について、図１〜図１１を参照しつつ説明する。蓄電素子には、一次電池、二次電池、キャパシタ等がある。本実施形態では、蓄電素子の一例として、充放電可能な二次電池について説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。
【００１６】
本実施形態の蓄電素子１は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子１は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この種の蓄電素子１は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子１は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子１は、要求される出力及び要求される電圧が小さいときには、単一で使用される。一方、蓄電素子１は、要求される出力及び要求される電圧の少なくとも一方が大きいときには、他の蓄電素子１と組み合わされて蓄電装置１００に用いられる。前記蓄電装置１００では、該蓄電装置１００に用いられる蓄電素子１が電気エネルギーを供給する。
【００１７】
蓄電素子１は、図５〜図１０に示すように、正極１１及び負極１２を含む電極体２と、電極体２を収容するケース３と、ケース３の外側に配置される外部端子７であって電極体２と導通する外部端子７と、を備える。また、蓄電素子１は、電極体２、ケース３、及び外部端子７の他に、電極体２と外部端子７とを導通させる集電体５等を有する。
【００１８】
電極体２は、正極１１と負極１２とが互いに絶縁された状態で積層された積層体２２が巻回されることによって形成される。
【００１９】
本実施形態の電極１０は、蓄電素子１の正極１１及び負極１２の少なくともいずれか一方である。以下、電極１０として正極１１を例に挙げ、正極１１について詳しく説明する。
【００２０】
本実施形態の電極１０としての正極１１は、図１に示すように、帯状である。なお、正極１１は、後述するように、例えば巻回された状態で使用される。
【００２１】
正極１１は、電極基材１１１と、斯かる電極基材１１１に重ねられた導電層１１２と、斯かる導電層１１２に重ねられた活物質層１１３と、を備える。詳しくは、正極１１は、図２に示すように、箔状の電極基材１１１と、電極基材１１１の少なくとも片方の表面に重なるように配置された（本実施形態では、両方の各表面にそれぞれ重なるように配置された）導電層１１２と、導電層１１２にさらに重ねられた活物質層１１３と、を備える。
【００２２】
正極１１の少なくとも一部では、導電層１１２の外縁は、電極基材１１１の外縁と活物質層１１３の外縁との間に配置される。即ち、導電層１１２の外縁は、電極基材１１１の外縁よりも内側であって活物質層１１３の外縁よりも外側に配置される。
【００２３】
正極１１には、図２に示すように、電極基材１１１が活物質層１１３及び導電層１１２のいずれにも覆われず露出した露出部１０５が形成される。露出部１０５は、正極１１が巻回されるときの正極１１の巻回軸方向における一方の端部に沿うように配置される。
【００２４】
正極１１には、図２に示すように、導電層１１２の外縁と活物質層１１３の外縁との間にあり導電層１１２が活物質層１１３に覆われていない中間部１０２が形成される。中間部１０２は、上記の露出部１０５よりも内側で露出部１０５に沿うように配置される。
【００２５】
正極１１では、導電層１１２の外縁と活物質層１１３の外縁との間にある導電層１１２の表面の色と、活物質層１１３の外縁の内側にあり且つ導電層１１２に重ねられた活物質層１１３の表面の色とが異なる。詳しくは、導電層１１２の外縁と活物質層１１３の外縁との間にある導電層１１２の表面の色の明度Ｌ＊（以下、明度１Ｌ＊ともいう）と、活物質層１１３の外縁の内側にあり且つ導電層１１２に重ねられた活物質層１１３の表面の色の明度Ｌ＊（以下、明度２Ｌ＊ともいう）との差は、１０以上である。
【００２６】
明度１Ｌ＊と明度２Ｌ＊との差は、活物質層１１３の外縁がより容易に検出されるという点で、２４以上であることが好ましく、３４以上であることがより好ましく、３９以上であることがさらに好ましい。なお、明度１Ｌ＊と明度２Ｌ＊との差は、通常、６０以下である。
【００２７】
上記の明度１Ｌ＊は、好ましくは、３０以上８０以下である。また、上記の明度２Ｌ＊は、通常、２０以上２５以下である。
【００２８】
上記の各明度Ｌ＊は、ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色差式の分光測色計を用いて測定した値である。詳しくは、上記の各明度Ｌ＊は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ８７２３に従って測定した値である。より詳しくは、後述する実施例に記載された方法によって測定された値である。上記の明度１Ｌ＊は、図２に示すように、電極基材１１１に重なった導電層１１２の表面であって活物質層１１３で覆われていない導電層１１２の表面の明度を測定した値である。上記の明度２Ｌ＊は、電極基材１１１と導電層１１２と活物質層１１３とが順に重なり合った部分の活物質層１１３の表面であって、活物質層１１３の外縁を挟んで上記の明度１Ｌ＊の測定部分と隣り合う活物質層１１３の表面の明度を測定した値である。
【００２９】
上記の明度１Ｌ＊は、例えば、導電層１１２の厚みを小さくすることによって、大きくすることができる。上記の明度１Ｌ＊は、例えば、導電層１１２に含まれる後述の炭素質材料の量を減らすことによって、大きくすることができる。上記の明度１Ｌ＊は、例えば、導電層１１２に含まれる後述のバインダの種類及び量を適宜設定することによって、調整することができる。
【００３０】
上記の明度２Ｌ＊は、例えば、活物質層１１３に含まれる後述の炭素質材料の量を減らすことによって、大きくすることができる。上記の明度２Ｌ＊は、例えば、導電層１１２に含まれる後述のバインダの種類及び量を適宜設定することによって、調整することができる。
【００３１】
電極基材１１１は、帯状である。正極１１の電極基材１１１の材質は、例えば、アルミニウムである。電極基材１１１の厚みは、通常、５〜５０μｍである。電極基材１１１がアルミニウム箔である場合、アルミニウム箔の表面の明度（即ち、露出部１０５の明度）は、通常、８５以上９５以下である。
【００３２】
導電層１１２は、帯状である。導電層１１２は、例えば図２に示すように、電極基材１１１の両方の面にそれぞれ重なる。
【００３３】
導電層１１２の厚みは、通常、０．１μｍ以上である。導電層１１２の厚みは、２．０μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以下であることがより好ましい。
【００３４】
導電層１１２の目付量は、通常、０．１ｇ／ｍ２以上である。導電層１１２の目付量は、０．８ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、０．６ｇ／ｍ２以下であることがより好ましい。
【００３５】
導電層１１２は、導電助剤とバインダ（結着剤）とを含む。なお、導電層１１２は、正極活物質を含まない。
【００３６】
導電層１１２は、導電助剤を含むことから、導電性を有する。導電層１１２は、電極基材１１１と活物質層１１３との間における電子の経路となり、これらの間の導電性を保つ。導電層１１２の導電性は、通常、活物質層１１３の導電性よりも高い。
【００３７】
導電層１１２は、上述したようにバインダ（結着剤）を含み、電極基材１１１及び活物質層１１３の間に配置される。従って、導電層１１２は、電極基材１１１に対して十分な密着性を有する。即ち、導電層１１２は、電極基材１１１に対して十分な剥離強度を有する。導電層１１２は、活物質層１１３に対しても十分な密着性を有する。
【００３８】
導電助剤は、通常、粒子状である。導電助剤としては、例えば、炭素質材料が挙げられる。炭素質材料としては、例えば、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛、コークス粉末などが挙げられる。炭素質材料の電気伝導率は、通常、１０−６  Ｓ／ｍ以上である。
【００３９】
導電層１１２は、好ましくは、導電助剤として炭素質材料を、１０質量％以上８０質量％以下含み、より好ましくは、３０質量％以上６０質量％以下含む。また、導電層１１２は、好ましくは、バインダを２０質量％以上９０質量％以下含む。
【００４０】
バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、エチレンとビニルアルコールとの共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンオキサイド（ポリエチレングリコール）、ポリプロピレンオキサイド（ポリプロピレングリコール）、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリオレフィン、ニトリル−ブタジエンゴムなどの合成高分子化合物が挙げられる。
【００４１】
また、バインダとしては、例えば、セルロースとキトサンピロリドンカルボン酸塩との架橋重合体といったセルロース誘導体、キチン又はキトサンの誘導体などの天然高分子化合物誘導体などが挙げられる。キトサンの誘導体としては、キトサンをグリセリル化した高分子化合物、キトサンの架橋体などが挙げられる。キトサンの誘導体としては、例えば、ヒドロキシエチルキトサン、ヒドロキシプロピルキトサン、ヒドロキシブチルキトサンなどのヒドロキシアルキルキトサン、又は、グリセリル化キトサン等が挙げられる。
【００４２】
活物質層１１３は、帯状である。正極１１が巻回されるときの巻回軸方向における活物質層１１３の長さは、電極基材１１１よりも短い。活物質層１１３は、例えば図２に示すように、電極基材１１１の両方の面にそれぞれ重なった導電層１１２にさらに重なる。活物質層１１３は、これらの導電層１１２を挟み込むように配置される。活物質層１１３の厚みは、通常、３０〜２００μｍである。
【００４３】
活物質層１１３は、正極活物質と、導電助剤とを少なくとも含む。活物質層１１３は、バインダをさらに含む。
【００４４】
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な物質が挙げられる。正極活物質は、通常、粒子状である。
【００４５】
正極活物質としては、例えば、ＬｉｘＭＯｎ（Ｍは少なくとも一種の遷移金属を表し、０＜ｘ≦１．３，ｎは２〜４の整数を表す）で表される複合酸化物が挙げられる。斯かる複合酸化物としては、例えば、ＬｉｘＣｏＯ２、ＬｉｘＮｉＯ２、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４、ＬｉｘＭｎＯ３、ＬｉｘＮｉｙＣｏ（１−ｙ）Ｏ２、ＬｉｘＮｉｙＭｎｚＣｏ（１−ｙ−ｚ）Ｏ２（０＜ｙ＜１，０＜ｚ＜１を表す）、又は、ＬｉｘＮｉｅＭｎ（２−ｅ）Ｏ４（０＜ｅ＜２を表す）などが挙げられる。
【００４６】
また、正極活物質としては、例えば、ＬｉｗＭｅＶ（ＧＯｕ）ｔ（Ｍｅは少なくとも一種の遷移金属を表し、Ｇは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖであり、０＜ｗ≦３、１≦ｖ≦２、３＜ｕ＜５、１≦ｔ≦３）で表されるポリアニオン化合物が挙げられる。斯かるポリアニオン化合物としては、例えば、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｏＰＯ４Ｆなどが挙げられる。
【００４７】
正極活物質において、上記の化合物中の元素またはポリアニオンの一部は、他の元素またはアニオン種で置換されていてもよい。正極活物質は、表面がＺｒＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３などの金属酸化物や炭素で被覆されていてもよい。正極活物質としては、さらに、ジスルフィド、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラスチレン、ポリアセチレン、ポリアセン系材料などの導電性高分子化合物、擬グラファイト構造炭素質材料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。正極活物質は、これらの化合物が単独で用いられたものであってもよく、２種以上が混合されて用いられたものであってもよい。
【００４８】
活物質層１１３の導電助剤としては、例えば、炭素質材料が挙げられる。炭素質材料としては、上述した導電層１１２の炭素質材料と同様の炭素質材料が挙げられる。バインダとしては、上述した導電層１１２のバインダと同様のものが挙げられる。
【００４９】
正極の活物質層１１３は、通常、正極活物質を８０質量％以上９５質量％以下含む。活物質層１１３は、通常、炭素質材料を導電助剤として２質量％以上１０質量％以下含む。活物質層１１３は、通常、バインダを２質量％以上１０質量％以下含む。
【００５０】
負極１２は、正極１１と同様に構成され得るが、例えば、下記の点で正極１１と異なる。正極１１と同様の構成については、説明を繰り返さない。
【００５１】
負極１２は、例えば図１に示す正極１１と同様に、帯状である。負極１２は、電極基材１２１と、斯かる電極基材１２１に重ねられた活物質層１２３とを備える。詳しくは、負極１２は、図３に示すように、箔状の電極基材１２１と、電極基材１２１の少なくとも片方の表面に重なるように（本実施形態では両方の表面にそれぞれ重なるように）配置された活物質層１２３とを備える。
【００５２】
負極１２の電極基材１２１の材質は、例えば、銅である。
【００５３】
負極１２の活物質層１２３は、負極活物質とバインダとを含む。負極活物質としては、例えば、非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、黒鉛等の炭素系物質が挙げられる。バインダとしては、正極１１の活物質層１１３のバインダと同様のものが挙げられる。
【００５４】
正極１１と負極１２とが互いに重ね合わされた積層体２２が巻回された電極体２においては、正極１１の中間部１０２は、例えば図３に示すように、負極１２の活物質層１２３の一方の外縁と向かい合うように配置される。
【００５５】
電極体２においては、例えば図３に示すように、正極１１と負極１２とが巻回されるときの巻回軸方向（以下、幅方向ともいう）において、負極１２の活物質層１２３の両外縁が正極１１の活物質層１１３の両外縁よりもそれぞれ外側に配置される。即ち、電極体２の幅方向の両端部において、負極１２の活物質層１２３の外縁が正極１１の活物質層１１３の各外縁よりもそれぞれ外側に配置される。これにより、電極体２は、充電時に正極１１の活物質層１１３から負極１２側へ移動してきたＬｉイオンなどのイオン成分を負極活物質へ十分に吸蔵させ得る。
【００５６】
また、電極体２の幅方向の一方側の端部においては、負極１２の活物質層１２３の外縁が、正極１１の導電層１１２の外縁よりも内側に配置され、且つ、正極１１の活物質層１１３の外縁よりも外側に配置される。即ち、負極１２の活物質層１２３の外縁が、幅方向にて、正極１１の導電層１１２の外縁と正極１１の活物質層１１３の外縁との間に配置される。これにより、負極１２の活物質層１２３の外縁が、正極１１の中間部１０２と向き合う。
【００５７】
一方、電極体２の幅方向の他方側の端部においては、負極１２の活物質層１２３の外縁が、正極１１の外縁よりも外側に配置される。また、負極１２の電極基材１２１の外縁が、負極１２の活物質層１２３の外縁よりも外側に配置される。
【００５８】
以上のように構成される正極１１と負極１２とは、セパレータ４によって絶縁された状態で巻回される。即ち、電極体２では、正極１１、負極１２、及びセパレータ４の積層体２２が巻回される。セパレータ４は、絶縁性を有する部材である。セパレータ４は、正極１１と負極１２との間に配置される。これにより、電極体２（詳しくは、積層体２２）において、正極１１と負極１２とが互いに絶縁される。また、セパレータ４は、ケース３内において、電解液を保持する。これにより、蓄電素子１の充放電時において、リチウムイオンが、セパレータ４を挟んで交互に積層される正極１１と負極１２との間を移動する。
【００５９】
セパレータ４は、帯状である。セパレータ４は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。セパレータ４は、ＳｉＯ２粒子、Ａｌ２Ｏ３粒子、ベーマイト（アルミナ水和物）等の無機粒子を含んだ無機層を、多孔質膜によって形成された基材の上に設けることで形成されてもよい。セパレータ４は、例えば、ポリエチレンによって形成される。セパレータ４の幅（帯形状の短手方向の寸法）は、負極１２の活物質層１２３の幅より僅かに大きい。セパレータ４は、正極の活物質層１１３及び負極の活物質層１２３が重なるように幅方向に位置ずれした状態で重ね合わされた正極１１と負極１２との間に配置される。このとき、正極１１の露出部１０５と負極１２の露出部１０５とは重なっていない。即ち、正極１１の露出部１０５が、正極１１と負極１２との重なる領域から幅方向に突出し、且つ、負極１２の露出部１０５が、正極１１と負極１２との重なる領域から幅方向（正極１１の露出部１０５の突出方向と反対の方向）に突出する。積層された状態の正極１１、負極１２、及びセパレータ４、即ち、積層体２２が巻回されることによって、電極体２が形成される。正極１１の露出部１０５又は負極１２の露出部１０５のみが積層された部位によって、電極体２における露出積層部２６が構成される。
【００６０】
露出積層部２６は、電極体２における集電体５と導通される部位である。露出積層部２６は、巻回された正極１１、負極１２、及びセパレータ４の巻回中心方向視において、中空部２７（図１０参照）を挟んで二つの部位（二分された露出積層部）２６１に区分けされる。
【００６１】
以上のように構成される露出積層部２６は、電極体２の各極に設けられる。即ち、正極１１の露出部１０５のみが積層された露出積層部２６が電極体２における正極１１の露出積層部を構成し、負極１２の露出部１０５のみが積層された露出積層部２６が電極体２における負極１２の露出積層部を構成する。
【００６２】
ケース３は、開口を有するケース本体３１と、ケース本体３１の開口を塞ぐ（閉じる）蓋板３２と、を有する。ケース３は、電極体２及び集電体５等と共に、電解液を内部空間に収容する。ケース３は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。ケース３は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成される。ケース３は、ステンレス鋼及びニッケル等の金属材料、又は、アルミニウムにナイロン等の樹脂を接着した複合材料等によって形成されてもよい。
【００６３】
前記電解液は、非水溶液系電解液である。電解液は、有機溶媒に電解質塩を溶解させることによって得られる。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類である。電解質塩は、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、及びＬｉＰＦ６等である。電解液は、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートを、プロピレンカーボネート：ジメチルカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３：２：５の割合で調整した混合溶媒に、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させたものである。
【００６４】
ケース３は、ケース本体３１の開口周縁部と、長方形状の蓋板３２の周縁部とを重ね合わせた状態で接合することによって形成される。また、ケース３は、ケース本体３１と蓋板３２とによって画定される内部空間を有する。本実施形態では、ケース本体３１の開口周縁部と蓋板３２の周縁部とは、溶接によって接合される。
【００６５】
以下では、図５に示すように、蓋板３２の長辺方向をＸ軸方向とし、蓋板３２の短辺方向をＹ軸方向とし、蓋板３２の法線方向をＺ軸方向とする。
【００６６】
ケース本体３１は、開口方向（Ｚ軸方向）における一方の端部が塞がれた角筒形状（即ち、有底角筒形状）を有する。
【００６７】
蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐ板状の部材である。具体的に、蓋板３２は、ケース本体３１の開口を塞ぐようにケース本体３１に当接する。より具体的には、蓋板３２が開口を塞ぐように、蓋板３２の周縁部がケース本体３１の開口周縁部に重ねられる。開口周縁部と蓋板３２とが重ねられた状態で、蓋板３２とケース本体３１との境界部が溶接される。これにより、ケース３が構成される。
【００６８】
蓋板３２は、Ｚ軸方向視において、ケース本体３１の開口周縁部に対応した輪郭形状を有する。即ち、蓋板３２は、Ｚ軸方向視において、Ｘ軸方向に長い矩形状の板材である。また、蓋板３２の四隅は、円弧状である。
【００６９】
蓋板３２は、ケース３内のガスを外部に排出可能なガス排出弁３２１を有する。ガス排出弁３２１は、ケース３の内部圧力が所定の圧力まで上昇したときに、該ケース３内から外部にガスを排出する。ガス排出弁３２１は、Ｘ軸方向における蓋板３２の中央部に設けられる。
【００７０】
ケース３には、電解液を注入するための注液孔が設けられる。注液孔は、ケース３の内部と外部とを連通する。注液孔は、蓋板３２に設けられる。
【００７１】
注液孔は、注液栓３２６によって密閉される（塞がれる）。注液栓３２６は、溶接によってケース３（本実施形態の例では蓋板３２）に固定される。
【００７２】
外部端子７は、他の蓄電素子１の外部端子７又は外部機器等と電気的に接続される部位である。外部端子７は、導電性を有する部材によって形成される。例えば、外部端子７は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料、銅又は銅合金等の銅系金属材料等の溶接性の高い金属材料によって形成される。
【００７３】
外部端子７は、バスバ等が溶接可能な面７１を有する。面７１は、平面である。外部端子７は、蓋板３２に沿って拡がる板状である。詳しくは、外部端子７は、Ｚ軸方向視において矩形状の板状である。
【００７４】
集電体５は、ケース３内に配置され、電極体２と通電可能に直接又は間接に接続される。本実施形態の集電体５は、クリップ部材５０を介して電極体２と通電可能に接続される。即ち、蓄電素子１は、電極体２と集電体５とを通電可能に接続するクリップ部材５０を備える。
【００７５】
集電体５は、導電性を有する部材によって形成される。図７に示すように、集電体５は、ケース３の内面に沿って配置される。
【００７６】
集電体５は、蓄電素子１の正極１１と負極１２とにそれぞれ配置される。本実施形態の蓄電素子１では、ケース３内において、電極体２の正極１１の露出積層部２６と、負極１２の露出積層部２６とにそれぞれ配置される。
【００７７】
正極１１の集電体５と負極１２の集電体５とは、異なる材料によって形成される。具体的に、正極１１の集電体５は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成され、負極１２の集電体５は、例えば、銅又は銅合金によって形成される。
【００７８】
本実施形態の蓄電素子１では、電極体２とケース３とを絶縁する袋状の絶縁カバー６に収容された状態の電極体２（詳しくは、電極体２及び集電体５）がケース３内に収容される。
【００７９】
次に、上記実施形態の蓄電素子を製造する蓄電素子の製造方法について説明する。
【００８０】
正極１１及び負極１２をそれぞれ作製する（ステップ１）。正極１１と負極１２との間にセパレータ４を挟み込んだ積層体２２を巻回することにより、電極体２を形成する（ステップ２）。ケース３のケース本体３１に電極体２を入れ、ケース本体３１の開口を蓋板３２で塞ぐ（ステップ３）。電解液をケース３内に注入する（ステップ４）。
【００８１】
正極１１（電極１０）の作製（ステップ１）では、例えば、炭素質材料とバインダと溶媒とを含む導電層用組成物を電極基材１１１の少なくとも一方の表面（本実施形態では両面）に塗布することによって導電層１１２を形成することと、塗布した導電層用組成物の上に活物質とバインダと溶媒とを含む合剤を塗布することによって活物質層１１３を形成することと、を行う。
【００８２】
導電層１１２を形成するために、例えば、炭素質材料と、バインダとを混合し、この混合物を溶媒に加えて混練りし、導電層用組成物を調製する。次に、この導電層用組成物を電極基材の両面に塗布する。続いて、塗布した導電層用組成物から溶媒を揮発させる。電極基材１１１の両面に導電層用組成物を塗布するときに、例えば、帯状の電極基材１１１における幅方向（短手方向）の一方側にて、導電層用組成物を塗布しない帯状の部分を残す。
【００８３】
活物質層１１３を形成するために、例えば、塗布した導電層用組成物の上に合剤を塗布する。上述した中間部１０２を形成するために、例えば、塗布した導電層用組成物の少なくとも一部が、塗布した合剤よりも外側に配置されるように合剤を塗布する。次に、塗布した合剤から溶媒を揮発させる。なお、塗布された導電層用組成物の上に正極合剤を塗布するときには、導電層用組成物が未だ溶媒を含んでいてもよく、乾燥によって導電層用組成物から既に溶媒が揮発されていてもよい。
【００８４】
なお、上記の導電層１１２や活物質層１１３を形成するための塗布方法としては、一般的な方法が採用される。また、負極は、導電層を形成しない点以外は、上記と同様にして作製される。
【００８５】
電極体２の形成（ステップ２）では、正極１１の活物質層１１３と負極１２の活物質層１２３とがセパレータ４を介して重なるように、正極１１とセパレータ４と負極１２とを重ね合わせ、積層体２２を作る。次に、積層体２２を巻回して、電極体２を形成する。
【００８６】
ケース本体３１の開口を蓋板３２で塞ぐ（ステップ３）ときには、ケース本体３１の内部に電極体２を入れ、正極１１と一方の外部端子７とを導通させ、且つ、負極１２と他方の外部端子７とを導通させた状態で、ケース本体３１の開口を蓋板３２で塞ぐ。電解液をケース３内へ注入する（ステップ４）ときには、ケース３の蓋板３２の注入孔から電解液をケース３内に注入する。
【００８７】
上記のように構成された本実施形態の正極１１（電極１０）及び蓄電素子１では、導電層１１２の外縁と活物質層１１３の外縁との間にある導電層１１２の表面の色の明度Ｌ＊と、活物質層１１３の外縁の内側にあり且つ導電層１１２に重ねられた活物質層１１３の表面の色の明度Ｌ＊との差が１０以上であることから、活物質層１１３の外縁が容易に検出される。活物質層１１３の外縁を容易に検出できることから、例えば、活物質層１１３の外縁を覆うように電気絶縁性のテープを貼り付けること、又は、活物質層１１３の全体を覆う電気絶縁性の層を形成することなどを、電極１０等の製造時に容易に行うことができる。
【００８８】
正極１１（電極１０）では、導電層１１２の表面の色の明度Ｌ＊と、活物質層１１３の表面の色の明度Ｌ＊との差が、２４以上であることにより、活物質層１１３の外縁をより確実に検出することができる。
【００８９】
正極１１（電極１０）では、導電層１１２の表面の色の明度Ｌ＊が３０以上８０以下であり、上記の明度の差が１０以上であることにより、活物質層１１３の外縁をより確実に検出することができる。
【００９０】
正極１１（電極１０）では、導電層１１２の厚みが２．０μｍ以下であることにより、上記の導電層１１２の表面の色を、電極基材１１１の表面の色に近づけることができる。これにより、導電層１１２の表面の色と活物質層１１３の表面の色との差がより大きくなる。
【００９１】
正極１１（電極１０）では、導電層１１２の目付量が０．１ｇ／ｍ２以上であることにより、高ＳＯＣでの放置やサイクル試験によって電池抵抗が上昇することを抑制できる。導電層１１２の目付量が０．８ｇ／ｍ２以下であることにより、上記の導電層１１２の表面の色を、電極基材１１１の表面の色に近づけることができる。これにより、導電層１１２の表面の色と活物質層１１３の表面の色との差がより大きくなる。
【００９２】
正極１１（電極１０）では、導電層１１２が炭素質材料を導電助剤として含むことから、電極基材１１１と活物質層１１３との間における導電性を、導電層１１２によって十分に保つことができる。
【００９３】
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
【００９４】
例えば、上記の実施形態では、電極１０としての正極１１について詳しく説明したが、上述したように、電極１０は、負極１２であってもよい。即ち、上記実施形態では、正極１１が導電層を含んでいたが、本発明では、図４に示すように、負極１２が導電層（負極の導電層１２２）を含んでいてもよい。なお、負極１２では、正極１１における導電層１１２と同様の導電層が採用され得る。
【００９５】
また、上記実施形態では、導電層１１２が電極基材１１１の両面側にそれぞれ配置され、活物質層１１３も電極基材１１１の両面側にそれぞれ配置された電極について説明したが、本発明の電極１０は、活物質層及び導電層を電極基材の片面側にのみ備えたものであってもよい。
【００９６】
また、上記実施形態では、導電層１１２を有する正極１１を備えた蓄電素子１について詳しく説明したが、本発明の蓄電素子では、導電層を有する電極１０が、正極１１及び負極１２のいずれか一方であってもよく、正極１１及び負極１２の両方であってもよい。
【００９７】
また、上記実施形態では、蓄電素子１が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子１の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態では、蓄電素子１の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。
【００９８】
蓄電素子１（例えば電池）は、図１１に示すような蓄電装置１００（蓄電素子が電池の場合は電池モジュール）１００に用いられてもよい。蓄電装置１００は、少なくとも二つの蓄電素子１と、二つの（異なる）蓄電素子１同士を電気的に接続するバスバ部材９１と、を有する。この場合、本発明の技術が少なくとも一つの蓄電素子に適用されていればよい。
【実施例】
【００９９】
下記のようにして、電極としての正極を作製した。
【０１００】
（実施例１）
正極の電極基材（アルミニウム箔  品番「１０８５」ＵＡＣＪ社製）の両面側に、それぞれ導電層を形成するための導電層用組成物を塗布した。導電層用組成物は、導電助剤（アセチレンブラック  平均粒子径−５０ｎｍ）と、バインダ（キトサン誘導体）と、架橋剤（ピロメリット酸）とをそれぞれ１／１／１の質量比で溶媒（ＮＭＰ）と混合することによって調製した。導電層用組成物は、塗布後の導電層の厚み（１層分）が１．０μｍとなるように、また、導電層の目付量が０．６ｇ／ｍ２となるように、正極の電極基材に塗布した。導電層用組成物を塗布した後、１６０℃以上に加温することによって、溶媒を揮発させ、架橋剤を架橋させて、導電層を作製した。
次に、導電層上に、活物質を形成するための活物質合剤を塗布した。活物質合剤は、活物質（ニッケルコバルトマンガン酸リチウム  ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２）と、バインダ（ＰＶｄＦ）と、導電助剤（アセチレンブラック）とをそれぞれ９１／４．５／４．５の質量比で、溶媒（ＮＭＰ）と混合することによって調製した。調製した活物質合剤を導電層上に塗布した。活物質合剤を塗布した後、加温することによって、溶媒を揮発させ、プレスして、厚みが４２μｍの活物質層を作製した。
なお、導電層及び活物質層の厚みは、市販されているマイクロメータによって測定した。厚みは、ランダムに選んだ少なくとも５箇所の測定値の平均である。また、導電層の目付量は、活物質合剤を塗布する前に、５×１０ｃｍ２の矩形状の試料を切り出し、切り出した試料の総質量からアルミニウム箔の質量を差し引くことによって求めた。
【０１０１】
（実施例２）
導電層の厚み（１層分）が１．０μｍとなるように、また、導電層の目付量が０．４ｇ／ｍ２となるように、導電層用組成物を正極の電極基材に塗布した点以外は、実施例１と同様にして正極を作製した。
【０１０２】
（実施例３）
導電層の厚み（１層分）が１．０μｍとなるように、また、導電層の目付量が０．３ｇ／ｍ２となるように、導電層用組成物を正極の電極基材に塗布した点以外は、実施例１と同様にして正極を作製した。
【０１０３】
（実施例４）
導電層の厚み（１層分）が０．５μｍとなるように、また、導電層の目付量が０．２ｇ／ｍ２となるように、導電層用組成物を正極の電極基材に塗布した点以外は、実施例１と同様にして正極を作製した。
【０１０４】
（比較例１）
導電層の厚み（１層分）が２．５μｍとなるように、また、導電層の目付量が１．４ｇ／ｍ２となるように、導電層用組成物を正極の電極基材に塗布した点以外は、実施例１と同様にして正極を作製した。
【０１０５】
（比較例２）
炭素質材料として平均粒子径１００ｎｍのアセチレンブラックを用いた点、バインダとしてセルロース系高分子化合物を用いた点、導電層の厚みが１．０μｍとなるように、且つ、導電層の目付量が０．３６ｇ／ｍ２となるように、導電層用組成物を正極の電極基材に塗布した点以外は、実施例１と同様にして正極を作製した。
【０１０６】
＜電極の各部分の明度の測定＞
ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色差式の分光測色計を用いて、各電極において、アルミニウム箔が露出した露出部（Ａ部）、アルミニウム箔上に重ねられた導電層の一部であって正極の活物質層に覆われていない中間部（Ｂ部）、アルミニウム箔と導電層と活物質層とが重なり合った部分（Ｃ部）の明度を測定した。
測定機器として、色差計（コニカミノルタ社製カラーリーダー「ＣＲ−１０」）を用いた。測定条件は、ＪＩＳ  Ｚ８７２３に従った。８°方向照明拡散受光方式（正反射光を含む）によって測定した。測定径は、φ８ｍｍとした。レンズ部分を測定面に押し付けることによって測定し、３回の測定値を平均することによって明度を求めた。なお、測定径φ８ｍｍについては、一例であって、測定対象に合わせて変更できる。
明度の測定結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
2016186882.tif 000003
【０１０８】
アルミニウム箔上に重ねられた導電層の一部であって正極の活物質層に覆われていない中間部（Ｂ部）の明度と、アルミニウム箔と導電層と活物質層とが重なり合った部分（Ｃ部）の明度との差が１０以上である各実施例の電極では、活物質層の外縁を目視によって容易に検出することができた。
【符号の説明】
【０１０９】
１：蓄電素子（非水電解質二次電池）、
２：電極体、
２６：露出積層部、
３：ケース、  ３１：ケース本体、  ３２：蓋板、
４：セパレータ、
５：集電体、  ５０：クリップ部材、
６：絶縁カバー、
７：外部端子、  ７１：面、
１０：電極、
１０２：中間部、  １０５：露出部
１１：正極、
１１１：正極の電極基材、  １１２：正極の導電層、  １１３：正極の活物質層、
１２：負極、
１２１：負極の電極基材、  １２３：負極の活物質層、
９１：バスバ部材、
１００：蓄電装置。
【図１】
2016186882.tif 000004
【図２】
2016186882.tif 000005
【図３】
2016186882.tif 000006
【図４】
2016186882.tif 000007
【図５】
2016186882.tif 000008
【図６】
2016186882.tif 000009
【図７】
2016186882.tif 000010
【図８】
2016186882.tif 000011
【図９】
2016186882.tif 000012
【図１０】
2016186882.tif 000013
【図１１】
2016186882.tif 000014