(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022124192
(43)【公開日】2022-08-25
(54)【発明の名称】電池及び電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 4/02 20060101AFI20220818BHJP
H01M 4/13 20100101ALI20220818BHJP
H01M 4/70 20060101ALI20220818BHJP
H01M 4/40 20060101ALI20220818BHJP
H01M 50/543 20210101ALI20220818BHJP
H01M 4/04 20060101ALI20220818BHJP
H01M 4/139 20100101ALI20220818BHJP
H01M 4/50 20100101ALI20220818BHJP
H01M 6/16 20060101ALI20220818BHJP
H01M 4/06 20060101ALI20220818BHJP
H01M 4/08 20060101ALI20220818BHJP
H01M 50/531 20210101ALI20220818BHJP
H01G 11/70 20130101ALI20220818BHJP
H01G 11/30 20130101ALI20220818BHJP
H01G 11/26 20130101ALI20220818BHJP
【ＦＩ】
H01M4/02 Z
H01M4/13
H01M4/70 A
H01M4/40
H01M2/30 B
H01M4/04 Z
H01M4/139
H01M4/50
H01M6/16 C
H01M4/06 L
H01M4/08 F
H01M2/26 A
H01G11/70
H01G11/30
H01G11/26
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021021809
(22)【出願日】2021-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000237721
【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002918
【氏名又は名称】特許業務法人扶桑国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 隆二
(72)【発明者】
【氏名】眞野 司
(72)【発明者】
【氏名】池山 美紗子
(72)【発明者】
【氏名】花村 玲
【テーマコード（参考）】
5E078
5H017
5H024
5H043
5H050
【Ｆターム（参考）】
5E078BA09
5E078BA27
5E078BA73
5E078FA04
5E078FA12
5E078FA13
5E078FA23
5H017AA03
5H017AS02
5H017CC03
5H017CC25
5H017DD08
5H017HH03
5H024AA03
5H024AA11
5H024AA12
5H024CC04
5H024DD11
5H024DD15
5H024HH13
5H043AA01
5H043AA05
5H043BA07
5H043BA19
5H043CA08
5H043DA02
5H043EA04
5H043EA06
5H043EA22
5H043JA23E
5H043LA02E
5H050AA08
5H050AA14
5H050BA06
5H050BA16
5H050BA17
5H050CA02
5H050CA08
5H050CB08
5H050CB11
5H050CB12
5H050DA04
5H050DA20
5H050FA13
5H050HA04
(57)【要約】
【課題】電極合材量を増やして電極を厚くしても、集電体と電極合材との剥がれを抑え、高い性能を得ることのできる電池を実現する。
【解決手段】電池の正極電極又は負極電極として、対向する主面１１ａ，１１ｂとそれらの間を貫通する貫通孔１１ｃとを有する集電体１１と、その両主面１１ａ，１１ｂ及び貫通孔１１ｃ内、又は貫通孔１１ｃ内に設けられる電極合材１２とを備える電極１０を用いる。電極１０は、集電体１１の両主面１１ａ，１１ｂが対向する方向Ｓにおける集電体１１の厚さをｄ１、方向Ｓにおける電極１０の厚さをｄ２とした時、ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たす。これにより、電極合材１２を厚くしても、集電体１１からの電極合材１２の剥がれ及びそれによる抵抗上昇等を抑えて曲げることのできる電極１０を備えた、高性能の電池が実現される。
【選択図】図４
【解決手段】電池の正極電極又は負極電極として、対向する主面１１ａ，１１ｂとそれらの間を貫通する貫通孔１１ｃとを有する集電体１１と、その両主面１１ａ，１１ｂ及び貫通孔１１ｃ内、又は貫通孔１１ｃ内に設けられる電極合材１２とを備える電極１０を用いる。電極１０は、集電体１１の両主面１１ａ，１１ｂが対向する方向Ｓにおける集電体１１の厚さをｄ１、方向Ｓにおける電極１０の厚さをｄ２とした時、ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たす。これにより、電極合材１２を厚くしても、集電体１１からの電極合材１２の剥がれ及びそれによる抵抗上昇等を抑えて曲げることのできる電極１０を備えた、高性能の電池が実現される。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対向する第１主面及び第２主面と、前記第１主面と前記第２主面との間を貫通する貫通孔とを有する集電体と、
前記集電体の前記第１主面、前記第２主面及び前記貫通孔内、又は前記集電体の貫通孔内に設けられる電極合材と
を備える第１電極を含み、
前記集電体の前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向における前記集電体の厚さをｄ１、前記第１方向における前記第１電極の厚さをｄ２とした時、ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たすことを特徴とする電池。
前記集電体の前記第１主面、前記第２主面及び前記貫通孔内、又は前記集電体の貫通孔内に設けられる電極合材と
を備える第１電極を含み、
前記集電体の前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向における前記集電体の厚さをｄ１、前記第１方向における前記第１電極の厚さをｄ２とした時、ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たすことを特徴とする電池。
【請求項2】
対向する正極電極及び負極電極と、
前記正極電極と前記負極電極との間に介在され、電解質を含有する介在層と、
前記正極電極、前記負極電極及び前記介在層を収容する外装体と
を含み、
前記第１電極は、前記正極電極又は前記負極電極であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
前記正極電極と前記負極電極との間に介在され、電解質を含有する介在層と、
前記正極電極、前記負極電極及び前記介在層を収容する外装体と
を含み、
前記第１電極は、前記正極電極又は前記負極電極であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項3】
対向する正極電極及び負極電極と、
前記正極電極と前記負極電極との間に介在され、電解質を含有する介在層と、
前記正極電極、前記負極電極及び前記介在層を収容する外装体と
を含み、
前記正極電極として、前記第１電極を含み、
前記負極電極として、金属層を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
前記正極電極と前記負極電極との間に介在され、電解質を含有する介在層と、
前記正極電極、前記負極電極及び前記介在層を収容する外装体と
を含み、
前記正極電極として、前記第１電極を含み、
前記負極電極として、金属層を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項4】
前記第１電極の前記電極合材は、二酸化マンガンを含み、
前記金属層は、金属リチウム又はリチウムアルミニウム合金を含むことを特徴とする請求項３に記載の電池。
前記金属層は、金属リチウム又はリチウムアルミニウム合金を含むことを特徴とする請求項３に記載の電池。
【請求項5】
前記第１電極に接続される第１端子を含み、
前記集電体は、前記電極合材から露出する、平面視で多角形状の第１部位を有し、
前記第１部位は、平面視で２辺以上において前記電極合材と接し、
前記第１端子は、前記第１部位に接続されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電池。
前記集電体は、前記電極合材から露出する、平面視で多角形状の第１部位を有し、
前記第１部位は、平面視で２辺以上において前記電極合材と接し、
前記第１端子は、前記第１部位に接続されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電池。
【請求項6】
前記集電体は、前記貫通孔を複数有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電池。
【請求項7】
対向する第１主面及び第２主面と、前記第１主面と前記第２主面との間を貫通する貫通孔とを有する集電体と、
前記集電体の前記第１主面、前記第２主面及び前記貫通孔内、又は前記集電体の貫通孔内に設けられる電極合材と
を備える第１電極を形成する工程を含み、
前記集電体の前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向における前記集電体の厚さをｄ１、前記第１方向における前記第１電極の厚さをｄ２とした時、ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たすことを特徴とする電池の製造方法。
前記集電体の前記第１主面、前記第２主面及び前記貫通孔内、又は前記集電体の貫通孔内に設けられる電極合材と
を備える第１電極を形成する工程を含み、
前記集電体の前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向における前記集電体の厚さをｄ１、前記第１方向における前記第１電極の厚さをｄ２とした時、ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たすことを特徴とする電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池及び電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
正極又は負極の電極合材を金属箔や金属板等の集電体と積層した構造を有する電極を備えた電池が知られている。
例えば、このような電極に関し、電極活物質が塗布される第１面と、第１面と対向し電極活物質が塗布されない第２面とを有する電極集電体の、その第２面に、電極の柔軟性のための貫通孔等のパターンを形成する技術が知られている。
例えば、このような電極に関し、電極活物質が塗布される第１面と、第１面と対向し電極活物質が塗布されない第２面とを有する電極集電体の、その第２面に、電極の柔軟性のための貫通孔等のパターンを形成する技術が知られている。
【0003】
また、複数の金属繊維がランダムに配列された、気孔を有する不織布構造の導電性ネットワーク構造を持った金属繊維型集電体に対し、活物質を含侵又はコーティングして電極を形成し、これに液状プリ電解質を一体化して高分子電解質を形成する技術が知られている。
【0004】
また、正極が複数の貫通孔を有するアルミニウム箔からなる正極集電体と硫黄系正極活物質とを有し、負極が複数の貫通孔を有する銅箔からなる負極集電体とシリコン系又はスズ系負極活物質とを有するリチウムイオン二次電池において、正負極集電体の貫通孔により、リチウムイオンの移動、負極活物質へのドーピングを行う技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表２０１７－５０４９３３号公報
【特許文献2】特表２０１７－５２９６６３号公報
【特許文献3】国際公開第２０１６／１５９０５８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
集電体と電極合材とを含む電極を備えた電池において、そのエネルギー密度を増加させる手法の１つとして、電極に集電体と共に含まれる電極合材を厚くし、電極合材量を増やす手法が挙げられる。しかし、電極合材量を増やすと、電極が厚くなって硬くなり、曲げ等の外力に起因した応力により、集電体と電極合材との剥がれが生じる場合がある。集電体と電極合材との剥がれは、それらの間の抵抗上昇等の不具合を招き、電池の性能を低下させる恐れがある。
【0007】
１つの側面では、本発明は、電極合材量を増やして電極を厚くしても、集電体と電極合材との剥がれを抑え、高い性能を得ることのできる電池を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
１つの態様では、対向する第１主面及び第２主面と、前記第１主面と前記第２主面との間を貫通する貫通孔とを有する集電体と、前記集電体の前記第１主面、前記第２主面及び前記貫通孔内、又は前記集電体の貫通孔内に設けられる電極合材とを備える第１電極を含み、前記集電体の前記第１主面と前記第２主面とが対向する第１方向における前記集電体の厚さをｄ１、前記第１方向における前記第１電極の厚さをｄ２とした時、ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たす電池が提供される。
【0009】
また、１つの態様では、上記のような電池の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0010】
１つの側面では、電極合材量を増やして電極を厚くしても、集電体と電極合材との剥がれを抑え、高い性能を得ることのできる電池を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施の形態に係る電池の一例について説明する図である。
【図2】実施の形態に係る電極の一例について説明する図である。
【図3】電極の別例について説明する図である。
【図4】実施の形態に係る電極の集電体と電極合材との密着性について説明する図である。
【図5】実施の形態に係る電極の第１のタブ接続例について説明する図である。
【図6】比較例に係る電極のタブ接続例について説明する図（その１）である。
【図7】比較例に係る電極のタブ接続例について説明する図（その２）である。
【図8】比較例に係る電極のタブ接続例について説明する図（その３）である。
【図9】実施の形態に係る電極の第２のタブ接続例について説明する図である。
【図10】実施の形態に係る電極の第３のタブ接続例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
【0013】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す電池１は、薄形電池の１種であるラミネート型電池（「積層ラミネート型電池」とも言う）の一例である。電池１は、正極電極２、負極電極３、セパレータ４、正極端子（「正極タブ」とも言う）５、負極端子（「負極タブ」とも言う）６、絶縁フィルム（「タブフィルム」とも言う）７、及び外装体８を備える。
【0014】
正極電極２には、正極活物質を含む正極材料が用いられる。正極材料には、正極活物質のほか、導電助剤、樹脂成分等が含まれてよい。正極材料が、正極活物質のほか、導電助剤、樹脂成分等を含む場合、その正極材料を「正極合材」とも言う。正極電極２は、金属箔や金属板等の集電体を含んでよく、その場合、集電体上に正極合材が設けられる。尚、正極電極２の構成の詳細については後述する。
【0015】
負極電極３には、負極活物質を含む負極材料が用いられる。負極材料には、負極活物質のほか、導電助剤、樹脂成分等が含まれてよい。負極材料が、負極活物質のほか、導電助剤、樹脂成分等を含む場合、その負極材料を「負極合材」とも言う。負極電極３は、金属箔や金属板等の集電体を含んでよく、その場合、集電体上に負極合材が設けられる。尚、負極電極３の構成の詳細については後述する。
【0016】
電池１は、例えば、二酸化マンガンリチウム一次電池とすることができる。この場合、正極電極２には、正極活物質である二酸化マンガン（ＭｎＯ２）を含む正極材料が、ステンレス等の集電体上に設けられたものを用いることができる。負極電極３には、負極活物質であるリチウム（Ｌｉ）を含む負極材料として、金属リチウム又はリチウムアルミニウム合金を含む金属層を用いることができる。
【0017】
セパレータ４は、正極電極２と負極電極３との間に介在される介在層であって、正極電極２と負極電極３とを隔離する。介在層であるセパレータ４には、電解質が含有又は保持される。正極電極２及び負極電極３は、それらの双方又は一方に集電体が用いられる場合、互いの正極材料と負極材料とがセパレータ４を介して対向するように設けられる。セパレータ４には、セルロース繊維や合成繊維の不織布、多孔質の樹脂やセラミック等を用いることができる。
【0018】
正極タブ５は、正極電極２の正極材料と電気的に接続される。正極タブ５は、正極電極２に集電体が用いられる場合、その集電体と接続される。正極タブ５には、例えば、帯状の金属箔や金属板等のリード部材（「端子リード」とも言う）が用いられる。
【0019】
負極タブ６は、負極電極３の負極材料と電気的に接続される。負極タブ６は、負極電極３に集電体が用いられる場合、その集電体と接続される。負極タブ６には、例えば、帯状の金属箔や金属板等の端子リードが用いられる。
【0020】
上記のような正極電極２、負極電極３、セパレータ４、正極タブ５及び負極タブ６（これらを「電池素子」とも言う）が、正極タブ５及び負極タブ６の先端部が突出するように、外装体８の外装フィルム８ａで包まれる。外装フィルム８ａには、金属層の両主面に絶縁層が積層されたラミネートフィルムを用いることができる。例えば、外装フィルム８ａには、アルミニウムやステンレス等の金属箔の両主面に、ポリアミドやポリプロピレン等の樹脂層が積層されたラミネートフィルムが用いられる。
【0021】
電池１では、例えば、２枚の外装フィルム８ａの間に、電池素子がその正極タブ５及び負極タブ６の先端部が突出するように挟まれる。２枚の外装フィルム８ａの、正極タブ５及び負極タブ６が突出する側の縁部（「タブ突出側縁部」とも言う）を除く３辺の縁部が加熱及び加圧により溶着（「熱圧着」とも言う）される。溶着されていないタブ突出側縁部から、電解質として電解液（図示せず）、例えば、非水系電解液が注入され、減圧含侵後、タブ突出側縁部が熱圧着される。
【0022】
ここで、２枚の外装フィルム８ａのタブ突出側縁部には、先端部を突出させる正極タブ５及び負極タブ６が介在する状態で十分な密閉性を実現するため、例えば、帯状のタブフィルム７が設けられる。タブフィルム７には、例えば、変性ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が用いられる。タブフィルム７には、ポリエチレンナフタレート等の基材の両主面に、変性ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が積層されたものが用いられてもよい。正極タブ５及び負極タブ６を挟む２枚の外装フィルム８ａの間にタブフィルム７が介在され、加熱及び加圧が行われることで、タブフィルム７が正極タブ５及び負極タブ６と接着されると共に、対向するタブフィルム７同士、タブフィルム７と外装フィルム８ａとが溶着される。これにより、２枚の外装フィルム８ａのタブ突出側縁部が、十分な密閉性で封止される。
【0023】
尚、２枚の外装フィルム８ａの正極タブ５及び負極タブ６が突出するタブ突出側縁部の封止は、このような帯状のタブフィルム７を用いて密閉する方式（タブフィルム方式）のほか、予め端子リードの途中にタブフィルムが接着されている部材（「タブリード」とも言う）を用いて密閉する方式（タブリード方式）によって行われてもよい。
【0024】
また、正極タブ５及び負極タブ６は、上記のような外装フィルム８ａの同じ側の縁部から突出する形態に限らず、外装フィルム８ａの異なる縁部からそれぞれ突出する形態、例えば、対向する縁部又は隣接する縁部からそれぞれ突出する形態とされてもよい。即ち、正極タブ５及び負極タブ６の外装フィルム８ａからの突出方向は、上記のような同じ方向に限らず、互いに反対の方向であってもよいし、互いに交差する方向であってもよい。
【0025】
上記電池１の正極電極２及び負極電極３について更に述べる。
図２は実施の形態に係る電極の一例について説明する図である。図２（Ａ）には実施の形態に係る電極の集電体の一例の断面図を模式的に示し、図２（Ｂ）には実施の形態に係る電極の一例の断面図を模式的に示している。
図２は実施の形態に係る電極の一例について説明する図である。図２（Ａ）には実施の形態に係る電極の集電体の一例の断面図を模式的に示し、図２（Ｂ）には実施の形態に係る電極の一例の断面図を模式的に示している。
【0026】
電池１（図１）の正極電極２及び負極電極３のうち、少なくともいずれか一方は、例えば、図２（Ａ）に示すような集電体１１を含む。集電体１１には、ステンレス、アルミニウム等の金属箔又は金属板が用いられる。集電体１１には、その一方の主面１１ａと他方の主面１１ｂとの間を貫通する、少なくとも１つ、一例として複数の貫通孔１１ｃが設けられる。集電体１１には、例えば、複数の気孔が設けられた多孔性メッシュ構造のステンレス、アルミニウム等の金属箔又は金属板を用いることができる。正極電極２の場合には、図２（Ａ）に示すような集電体１１上に正極合材が設けられ、負極電極３の場合には、図２（Ａ）に示すような集電体１１上に負極合材が設けられる。
【0027】
ここでは、このような集電体１１を含む上記正極電極２又は負極電極３（図１）を「電極」とも言い、集電体１１上に設けられる正極合材又は負極合材を「電極合材」とも言う。
【0028】
図２（Ｂ）に示す電極１０は、図２（Ａ）に示すような集電体１１を含む正極電極２又は負極電極３の一例である。電極１０の集電体１１上に、正極合材又は負極合材である電極合材１２が設けられる。図２（Ｂ）に示す電極１０において、電極合材１２は、集電体１１の一方の主面１１ａ及び他方の主面１１ｂ、並びにそれらの間を貫通する貫通孔１１ｃ内に設けられる。電極１０は、例えば、貫通孔１１ｃを有する集電体１１の両主面１１ａ，１１ｂに電極合材１２を塗布し、加圧及び乾燥することで、形成される。図２（Ｂ）に示す電極１０は、その集電体１１の両主面１１ａ，１１ｂの対向する方向Ｓの厚さをｄ１、その方向Ｓの電極１０の厚さをｄ２とした時、ｄ１＜ｄ２であり、例えば、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たすように形成される。尚、電極１０の厚さｄ２は、集電体１１（厚さｄ１）と電極合材１２とを含む厚さである。
【0029】
このような関係を満たす電極１０では、電極合材１２を比較的厚くしても、即ち、電極合材１２の量を増やして電極１０を比較的厚くしても、集電体１１と電極合材１２との密着性の低下が抑えられ、集電体１１からの電極合材１２の剥がれ、それによる抵抗上昇等が抑えられる。
【0030】
【0031】
一般に、集電体と電極合材（正極合材又は負極合材）とを含む電極（正極電極又は負極電極）を備えた電池において、そのエネルギー密度を増加させるためには、電極に集電体と共に含まれる電極合材を厚くし、電極合材量を増やすことが有効である。
【0032】
例えば、図３（Ａ）に示すような、集電体１０１とその両主面１０１ａ，１０１ｂに設けられた電極合材１０２とを含む電極１００を考える。このような電極１００では、それが用いられる電池のエネルギー密度を増加させるために、集電体１０１上に設けられる電極合材１０２の厚さを厚くすると、電極１００が厚くなって硬くなる。そのため、曲げられて使用され得る電池に用いられる電極１００の場合、電極１００が曲げられた時の応力に対し、集電体１０１と電極合材１０２との密着が維持できないことが起こり得る。その結果、電極１００には、図３（Ｂ）のＰ部に示すような、集電体１０１からの電極合材１０２の剥がれが生じ、それによる抵抗上昇等の不具合が生じることがある。集電体１０１からの電極合材１０２の剥がれ、それによる抵抗上昇等は、電極１００が用いられる電池の性能を低下させる恐れがある。
【0033】
尚、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には、集電体１０１の両主面１０１ａ，１０１ｂに電極合材１０２が設けられる例を示したが、集電体１０１の主面１０１ａ又は主面１０１ｂのいずれか一方に電極合材１０２が設けられる場合にも、その電極合材１０２を厚くすると、同様に集電体１０１からの電極合材１０２の剥がれ、それによる抵抗上昇等が生じ、電池の性能が低下し得る。
【0034】
これに対し、実施の形態に係る電池１の電極１０（正極電極２又は負極電極３）では、上記構成により、電極合材１２（正極合材又は負極合材）を比較的厚くしても、集電体１１と電極合材１２との密着性の低下が抑えられ、集電体１１からの電極合材１２の剥がれ、それによる抵抗上昇等が抑えられる。
【0035】
図４は実施の形態に係る電極の集電体と電極合材との密着性について説明する図である。図４（Ａ）には実施の形態に係る電極の一例の断面図を模式的に示し、図４（Ｂ）には実施の形態に係る電極の一例の曲げ時の様子の断面図を模式的に示している。
【0036】
電極１０では、図４（Ａ）に示すように、貫通孔１１ｃを有する集電体１１が用いられ、その両主面１１ａ，１１ｂ並びに貫通孔１１ｃ内に電極合材１２が設けられる。これにより、電極１０では、集電体１１の両主面１１ａ，１１ｂに設けられる電極合材１２同士が、貫通孔１１ｃ内に設けられる電極合材１２によって接続される。
【0037】
電極１０では、このように集電体１１の両主面１１ａ，１１ｂの電極合材１２同士が、集電体１１の貫通孔１１ｃ内の電極合材１２によって接続されることで、集電体１１と電極合材１２との接着が補助される。そのため、図４（Ｂ）に示すように、たとえ電極１０が曲げられて使用される場合でも、電極１０が曲げられた時の応力に抗して集電体１１と電極合材１２との接着が補助され、集電体１１からの電極合材１２の剥がれが抑えられる。電極１０では、電池１のエネルギー密度を増加させるために、電極合材１２の厚さを比較的厚くしても、集電体１１の貫通孔１１ｃ内の電極合材１２による両主面１１ａ，１１ｂの電極合材１２同士の接続、それによる集電体１１と電極合材１２との接着の補助により、集電体１１からの電極合材１２の剥がれが抑えられるようになる。
【0038】
ここで、電極１０では、集電体１１の厚さｄ１が厚くなるほど、その貫通孔１１ｃの方向Ｓの長さが長くなり、貫通孔１１ｃ内に設けられる電極合材１２による上記のような補助の強度も強くなると考えられる。実験の結果、電極合材１２の厚さを厚くし、電極１０の厚さｄ２が１５０μｍ以上となるような場合、電極１０の厚さｄ２に対する集電体１１の厚さｄ１の比ｄ１／ｄ２が０．２以上であると、集電体１１からの電極合材１２の剥がれが効果的に抑えられることが見出された。
【0039】
尚、電極１０において、電極合材１２が、集電体１１の貫通孔１１ｃ内と共に、両主面１１ａ，１１ｂに設けられる場合、集電体１１の厚さｄ１は、電極１０の厚さｄ２よりも薄くなり、即ち、ｄ１＜ｄ２、比ｄ１／ｄ２＜１となる。電極１０において、電極合材１２は、両主面１１ａ，１１ｂ及び貫通孔１１ｃ内のうち、貫通孔１１ｃ内のみに設けることもでき、即ち、ｄ１＝ｄ２、比ｄ１／ｄ２＝１となってもよい。ｄ１≦ｄ２であり、ｄ２≧１５０μｍで、ｄ１／ｄ２≧０．２の関係を満たせば、集電体１１からの電極合材１２の剥がれ、それによる抵抗上昇等が抑えられる。一方、電極合材１２よりも外側に集電体１１が来るような形態、すなわち、ｄ１＞ｄ２となるような形態の場合には、集電体１１の角部等により、短絡のリスクが高まる可能性がある点に留意する。
【0040】
以上説明したように、実施の形態に係る電極１０では、貫通孔１１ｃを有する集電体１１が用いられ、その貫通孔１１ｃ内及び両主面１１ａ，１１ｂに電極合材１２が設けられ、又は貫通孔１１ｃ内及び両主面１１ａ，１１ｂのうちの貫通孔１１ｃ内のみに電極合材１２が設けられる。電極１０は、集電体１１及び電極合材１２を含む電極１０の厚さｄ２が１５０μｍ以上で、電極１０の厚さｄ２に対する集電体１１の厚さｄ１の比ｄ１／ｄ２が０．２以上となるように設定される。このような厚さｄ１の条件を満たす、一定長さの貫通孔１１ｃを有する集電体１１が用いられることで、電極１０の厚さｄ２が１５０μｍ以上となるような比較的厚い電極合材１２が設けられる場合でも、集電体１１からの電極合材１２の剥がれを抑えることが可能になる。比較的厚い電極合材１２によってエネルギー密度が高められ、また、それによって厚さｄ２が比較的厚くなっても集電体１１からの電極合材１２の剥がれを抑えて曲げることのできる電極１０を備えた、高性能の電池１が実現される。
【0041】
尚、電極１０の集電体１１には、上記図２及び図４に例示したような複数の貫通孔１１ｃに限らず、１つの貫通孔１１ｃのみが設けられてもよい。貫通孔１１ｃが１つのみ設けられる集電体１１の場合にも、集電体１１からの電極合材１２の剥がれを抑える一定の効果を得ることが可能である。
【0042】
また、電極１０の集電体１１には、その両主面１１ａ，１１ｂ間を貫通する貫通孔１１ｃを有するものであれば、多孔性メッシュ構造の金属箔又は金属板に限らず、金属繊維が用いられた不織布構造等が採用されてもよい。貫通孔１１ｃの形状は、例示のような方向Ｓ（図２）と平行に直線的に延びる形状には限定されない。
【0043】
上記のような構成を有する電極１０には、端子、即ち、電池１の正極タブ５又は負極タブ６（図１）が接続される。正極タブ５又は負極タブ６は、例えば、電極１０の集電体１１及び電極合材１２のうち、集電体１１の部位に接続される。ここでは、正極タブ５又は負極タブ６を「電極タブ」又は「タブ」とも言う。
【0044】
図５は実施の形態に係る電極の第１のタブ接続例について説明する図である。図５には実施の形態に係る電極の一例の平面図を模式的に示している。
電極１０には、例えば、図５に示すように、集電体１１に設けられる電極合材１２から露出する、平面視で矩形状の部位１１ｄが設けられ、その部位１１ｄに、電極タブ１３（正極タブ５又は負極タブ６）が接続される。部位１１ｄは、例えば、集電体１１に設けられる電極合材１２が部分的に除去されることで形成される。電極タブ１３は、例えば、集電体１１の部位１１ｄに超音波溶接等によって取り付けられ、接続部１３ａにおいて集電体１１と接続される。
電極１０には、例えば、図５に示すように、集電体１１に設けられる電極合材１２から露出する、平面視で矩形状の部位１１ｄが設けられ、その部位１１ｄに、電極タブ１３（正極タブ５又は負極タブ６）が接続される。部位１１ｄは、例えば、集電体１１に設けられる電極合材１２が部分的に除去されることで形成される。電極タブ１３は、例えば、集電体１１の部位１１ｄに超音波溶接等によって取り付けられ、接続部１３ａにおいて集電体１１と接続される。
【0045】
ここで、図６～図８は比較例に係る電極のタブ接続例について説明する図である。図６には比較例に係る第１の電極の平面図を模式的に示し、図７には比較例に係る第２の電極の平面図を模式的に示し、図８には比較例に係る第３の電極の平面図を模式的に示している。
【0046】
図６に示す電極１００Ａは、電極合材１２が設けられる集電体１１に、電極合材１２から露出する部位１１ｄ、即ち、電極合材１２が設けられない平面矩形状の部位１１ｄが、外側に突出するように設けられた構成を有する。図７に示す電極１００Ｂ及び図８に示す電極１００Ｃは、集電体１１に設けられる電極合材１２の、集電体１１の一辺に対応する部分に、電極合材１２から露出する部位１１ｄ、即ち、電極合材１２が設けられない平面矩形状の部位１１ｄが形成された構成を有する。これらの電極１００Ａ、電極１００Ｂ及び電極１００Ｃの、各々の集電体１１の部位１１ｄには、上記のような貫通孔１１ｃが存在し、各々の集電体１１の部位１１ｄに、電極タブ１３が接続される。
【0047】
集電体１１の、貫通孔１１ｃを有する部位１１ｄに電極タブ１３が接続される場合、その部位１１ｄには貫通孔１１ｃが存在するため、貫通孔１１ｃが存在しない場合に比べて、集電体１１の強度は弱くなる。そのため、電極１０が曲げられた際、その曲げ時の応力が、集電体１１の部位１１ｄにおける電極タブ１３の接続部１３ａに集中し易くなる。図６～図８に示す電極１００Ａ、電極１００Ｂ及び電極１００Ｃはいずれも、平面視で、電極合材１２が設けられない部位１１ｄが、その部位１１ｄの１辺１１ｄｅで電極合材１２と接する構成となっている。このような部位１１ｄを有する集電体１１を備える電極１００Ａ、電極１００Ｂ及び電極１００Ｃでは、貫通孔１１ｃが存在することで強度が低下しており且つ１辺１１ｄｅのみで電極合材１２と接している部位１１ｄの支えが比較的弱い。そのため、曲げられた際の応力が、部位１１ｄにおける電極タブ１３の接続部１３ａに集中し易くなる。電極タブ１３の接続部１３ａに曲げ時の応力が集中すると、その接続部１３ａに剥がれが生じる恐れがある。
【0048】
これに対し、実施の形態に係る電極１０では、図５に第１のタブ接続例として示したように、集電体１１に設けられた電極合材１２から露出し、電極合材１２が設けられない、集電体１１の平面矩形状の部位１１ｄが、平面視で、その２辺１１ｄａ，１１ｄｂで電極合材１２と接するように設けられる。図５に示す電極１０では、このように２辺１１ｄａ，１１ｄｂが電極合材１２と接するように設けられた部位１１ｄに、電極タブ１３が接続される。これにより、貫通孔１１ｃが存在することで強度が低下している集電体１１のみの部位１１ｄが、その２辺１１ｄａ，１１ｄｂで電極合材１２により支えられ、電極１０が曲げられる場合にも、その集電体１１の部位１１ｄへの応力の集中が抑えられる。そのため、部位１１ｄに接続される電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられる。このように、図５に示す電極１０では、電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられるため、それが用いられる電池１の性能の低下が抑えられるようになる。
【0049】
電極１０に対する電極タブ１３の接続は、上記図５のような例に限定されるものではない。
図９は実施の形態に係る電極の第２のタブ接続例について説明する図である。図９には実施の形態に係る電極の一例の平面図を模式的に示している。
図９は実施の形態に係る電極の第２のタブ接続例について説明する図である。図９には実施の形態に係る電極の一例の平面図を模式的に示している。
【0050】
電極１０は、例えば、図９に示すように、集電体１１に設けられた電極合材１２から露出し、電極合材１２が設けられない、集電体１１の平面矩形状の部位１１ｄが、平面視で、その３辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃで電極合材１２と接するように設けられてもよい。図９に示す電極１０では、このように３辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃが電極合材１２と接するように設けられた部位１１ｄに、電極タブ１３が接続される。これにより、貫通孔１１ｃが存在することで強度が低下している集電体１１のみの部位１１ｄが、その３辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃで電極合材１２により支えられ、電極１０が曲げられる場合にも、その集電体１１の部位１１ｄへの応力の集中が抑えられる。そのため、部位１１ｄに接続される電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられる。このように、図９に示す電極１０では、電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられるため、それが用いられる電池１の性能の低下が抑えられる。
【0051】
また、図１０は実施の形態に係る電極の第３のタブ接続例について説明する図である。図１０には実施の形態に係る電極の一例の平面図を模式的に示している。
電極１０は、例えば、図１０に示すように、集電体１１に設けられた電極合材１２から露出し、電極合材１２が設けられない、集電体１１の平面矩形状の部位１１ｄが、平面視で、その４辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄで電極合材１２と接するように設けられてもよい。図１０に示す電極１０では、このように４辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄが電極合材１２と接するように設けられた部位１１ｄに、電極タブ１３が接続される。これにより、貫通孔１１ｃが存在することで強度が低下している集電体１１のみの部位１１ｄが、その４辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄで電極合材１２により支えられ、電極１０が曲げられる場合にも、その集電体１１の部位１１ｄへの応力の集中が抑えられる。そのため、部位１１ｄに接続される電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられる。このように、図１０に示す電極１０では、電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられるため、それが用いられる電池１の性能の低下が抑えられる。
電極１０は、例えば、図１０に示すように、集電体１１に設けられた電極合材１２から露出し、電極合材１２が設けられない、集電体１１の平面矩形状の部位１１ｄが、平面視で、その４辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄで電極合材１２と接するように設けられてもよい。図１０に示す電極１０では、このように４辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄが電極合材１２と接するように設けられた部位１１ｄに、電極タブ１３が接続される。これにより、貫通孔１１ｃが存在することで強度が低下している集電体１１のみの部位１１ｄが、その４辺１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄで電極合材１２により支えられ、電極１０が曲げられる場合にも、その集電体１１の部位１１ｄへの応力の集中が抑えられる。そのため、部位１１ｄに接続される電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられる。このように、図１０に示す電極１０では、電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることが抑えられるため、それが用いられる電池１の性能の低下が抑えられる。
【0052】
ここでは、集電体１１の電極合材１２から露出する部位１１ｄの平面形状を矩形状とする例を示したが、部位１１ｄの平面形状は、矩形状に限らず、各種多角形状（四角形のほか、三角形や五角形以上）とすることができる。上記の例に従い、集電体１１の各種多角形状の部位１１ｄを、その２辺以上で電極合材１２と接するように設けることで、部位１１ｄに接続される電極タブ１３の接続部１３ａに剥がれが生じることを抑えることができる。
【0053】
以上、実施の形態について説明した。
尚、以上の実施の形態の説明では、上記構成を有する電極１０を、正極電極２と負極電極３とを１層ずつ含む１層型の電池１（図１）の、その正極電極２及び負極電極３のうちの少なくとも一方に適用する例を示した。このほか、上記構成を有する電極１０は、１層型の電池１に限らず、複数の正極電極２及び複数の負極電極３を含む多層型の電池の、その正極電極２群及び負極電極３群のうちの少なくとも一方又はいずれかに適用することもできる。
尚、以上の実施の形態の説明では、上記構成を有する電極１０を、正極電極２と負極電極３とを１層ずつ含む１層型の電池１（図１）の、その正極電極２及び負極電極３のうちの少なくとも一方に適用する例を示した。このほか、上記構成を有する電極１０は、１層型の電池１に限らず、複数の正極電極２及び複数の負極電極３を含む多層型の電池の、その正極電極２群及び負極電極３群のうちの少なくとも一方又はいずれかに適用することもできる。
【0054】
上記構成を有する電極１０は、一例として、負極材料に金属リチウム等を用いる各種リチウム一次電池の正極電極に適用することができる。例えば、電極１０は、正極材料に二酸化マンガンを用いる二酸化マンガンリチウム一次電池、正極材料にフッ化黒鉛を用いるフッ化黒鉛リチウム一次電池、正極材料に硫化鉄を用いる硫化鉄リチウム一次電池、正極材料に酸化銅を用いる酸化銅リチウム一次電池等の正極電極に適用することができる。
【0055】
このほか、上記構成を有する電極１０は、負極材料にリチウム等を用い且つ正極材料に二酸化マンガン等を用いるリチウム二次電池の正極電極や、負極材料にグラファイト等を用い且つ正極材料にコバルト酸リチウム等を用いるリチウムイオン二次電池の正極電極、或いは電気二重層キャパシタの正負極電極等に適用することもできる。
【0056】
上記構成を有する電極１０は、リチウムイオン二次電池の一形態である固体電池の正極電極又は負極電極に適用することもできる。固体電池では、例えば、正極電極と負極電極との間に、介在層として固体電解質層が介在される。正極電極及び負極電極とそれらの間に介在される固体電解質層とが、外装体、例えば、外装フィルムを用いた外装体に収容される。固体電池の固体電解質層には、例えば、酸化物系や硫化物系の固体電解質が用いられる。固体電池の正極電極には、正極活物質を含む正極材料が用いられ、正極材料には、正極活物質のほか、導電助剤、樹脂成分、固体電解質等を含む正極合材が用いられてよい。固体電池の負極電極には、例えば、負極活物質を含む負極材料が用いられ、負極材料には、負極活物質のほか、導電助剤、樹脂成分、固体電解質等を含む負極合材が用いられてよい。このような固体電池の正極電極又は負極電極に、上記構成を有する電極１０が適用される。尚、固体電池の正極電極と負極電極との間の介在層には、ポリマー電解質が用いられてもよい。また、固体電池の負極電極には、金属リチウム又はリチウムアルミニウム合金、カーボン材料等が用いられてもよい。
【0057】
以上述べた実施の形態に係る電極１０に関し、その実施例及び比較例について以下に説明する。
［実施例１］
正極電極及び負極電極とそれらの間に介在されるセパレータとを含む電池素子が、非水系電解液と共に、正極電極及び負極電極にそれぞれ接続される正極タブ及び負極タブの先端部が突出するように、外装フィルムを用いた外装体に収容されたラミネート型電池（薄形電池）を準備した。
［実施例１］
正極電極及び負極電極とそれらの間に介在されるセパレータとを含む電池素子が、非水系電解液と共に、正極電極及び負極電極にそれぞれ接続される正極タブ及び負極タブの先端部が突出するように、外装フィルムを用いた外装体に収容されたラミネート型電池（薄形電池）を準備した。
【0058】
（正極電極）
正極活物質である二酸化マンガンを９１重量部、導電助剤であるアセチレンブラックを５重量部、バインダであるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を３．７重量部、ホウ素を０．３重量部含有する組成に調整した正極合材を、厚さ１５０μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）製の多孔性メッシュ構造の集電体の両主面に、プレス後の正極電極の厚さが３６０μｍとなるように塗布し、乾燥及びプレスを行った。正極電極の厚さは、集電体と正極合材とを含む厚さである。乾燥及びプレスの後、２０ｍｍ×２０ｍｍの平面サイズで切り出し、正極合材の一部を、３ｍｍ×３ｍｍの平面サイズで除去し、集電体を露出させた。正極合材の除去は、上記図５の例に従い、平面視で、正極合材の設けられない部位の２辺が正極合材と接するような形状となるように行った。そして、正極合材を除去して露出させた集電体の部位に、ステンレス製の正極タブを、超音波溶接により接続した。
正極活物質である二酸化マンガンを９１重量部、導電助剤であるアセチレンブラックを５重量部、バインダであるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を３．７重量部、ホウ素を０．３重量部含有する組成に調整した正極合材を、厚さ１５０μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）製の多孔性メッシュ構造の集電体の両主面に、プレス後の正極電極の厚さが３６０μｍとなるように塗布し、乾燥及びプレスを行った。正極電極の厚さは、集電体と正極合材とを含む厚さである。乾燥及びプレスの後、２０ｍｍ×２０ｍｍの平面サイズで切り出し、正極合材の一部を、３ｍｍ×３ｍｍの平面サイズで除去し、集電体を露出させた。正極合材の除去は、上記図５の例に従い、平面視で、正極合材の設けられない部位の２辺が正極合材と接するような形状となるように行った。そして、正極合材を除去して露出させた集電体の部位に、ステンレス製の正極タブを、超音波溶接により接続した。
【0059】
（負極電極）
金属リチウムを、１９ｍｍ×１９ｍｍの平面サイズで切り出し、ステンレス製の負極タブを、超音波溶接により接続した。
金属リチウムを、１９ｍｍ×１９ｍｍの平面サイズで切り出し、ステンレス製の負極タブを、超音波溶接により接続した。
【0060】
（セパレータ）
厚さ５０μｍのセルロースセパレータを用いた。
（電池の作製）
正極電極、セパレータ、負極電極の順に積層し、積層体を形成した。形成された積層体を、外装フィルムであるラミネートフィルム（アルミラミネートフィルム）を用いた外装体に収容し、非水系電解液を注入して、減圧含侵後、真空封止した。ラミネートフィルムの封止幅（溶着幅又は熱圧着幅）は２ｍｍとし、１８０℃のヒートバーにて４辺を封止し、電池を作製した。
厚さ５０μｍのセルロースセパレータを用いた。
（電池の作製）
正極電極、セパレータ、負極電極の順に積層し、積層体を形成した。形成された積層体を、外装フィルムであるラミネートフィルム（アルミラミネートフィルム）を用いた外装体に収容し、非水系電解液を注入して、減圧含侵後、真空封止した。ラミネートフィルムの封止幅（溶着幅又は熱圧着幅）は２ｍｍとし、１８０℃のヒートバーにて４辺を封止し、電池を作製した。
【0061】
（電池の評価）
作製した電池について、樹脂を用いてカード状に成形した後、JIS X6305-1に準拠した条件で、１辺の表と裏、もう１辺の表と裏を、各２５０回ずつ、合計１０００回曲げる曲げ試験を実施した。曲げ試験実施前及び曲げ試験実施後において、１ｋＨｚでの抵抗（インピーダンス）を測定した。
作製した電池について、樹脂を用いてカード状に成形した後、JIS X6305-1に準拠した条件で、１辺の表と裏、もう１辺の表と裏を、各２５０回ずつ、合計１０００回曲げる曲げ試験を実施した。曲げ試験実施前及び曲げ試験実施後において、１ｋＨｚでの抵抗（インピーダンス）を測定した。
【0062】
［実施例２］
正極電極の厚さを２００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
正極電極の厚さを２００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0063】
［実施例３］
正極電極の厚さを７５０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
正極電極の厚さを７５０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0064】
［実施例４］
正極電極の厚さを１５０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
正極電極の厚さを１５０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0065】
［比較例１］
正極電極の厚さを８５０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
正極電極の厚さを８５０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0066】
［比較例２］
集電体に厚さ３０μｍのアルミニウム製のプレーン箔を用い、その片面に正極合材を形成し、正極電極の厚さを１００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
集電体に厚さ３０μｍのアルミニウム製のプレーン箔を用い、その片面に正極合材を形成し、正極電極の厚さを１００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0067】
［比較例３］
集電体に厚さ１０μｍのステンレス製のプレーン箔を用い、その片面に正極合材を形成し、正極電極の厚さを１００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
集電体に厚さ１０μｍのステンレス製のプレーン箔を用い、その片面に正極合材を形成し、正極電極の厚さを１００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0068】
［比較例４］
集電体に厚さ３０μｍのアルミニウム製のパンチング箔を用い、正極電極の厚さを２００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
集電体に厚さ３０μｍのアルミニウム製のパンチング箔を用い、正極電極の厚さを２００μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0069】
［比較例５］
集電体に厚さ１０μｍのアルミニウム製のプレーン箔を用い、その片面に正極合材を形成し、正極電極の厚さを３６０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
集電体に厚さ１０μｍのアルミニウム製のプレーン箔を用い、その片面に正極合材を形成し、正極電極の厚さを３６０μｍとした以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0070】
実施例１～４及び比較例１～５の電池の構成及び曲げ試験の結果を表１に示す。
【0071】
【表1】
【0072】
尚、表１において、正極電極の集電体がステンレス製の多孔性メッシュ構造である場合（実施例１～４及び比較例１）、「集電体種類」を「ステンレス／メッシュ」とし、「貫通孔」を「有」としている。正極電極の集電体がアルミニウム製のプレーン箔である場合（比較例２，５）、「集電体種類」を「アルミニウム／プレーン」とし、「貫通孔」を「無」としている。正極電極の集電体がステンレス製のプレーン箔である場合（比較例３）、「集電体種類」を「ステンレス／プレーン」とし、「貫通孔」を「無」としている。正極電極の集電体がアルミニウム製のパンチング箔である場合（比較例４）、「集電体種類」を「アルミニウム／パンチング」とし、「貫通孔」を「有」としている。
【0073】
また、表１において、「集電体厚さ」は、正極電極の集電体の厚さ［μｍ］を表し、「電極厚さ」は、集電体と正極合材とを含む正極電極の厚さ［μｍ］を表し、「比」は、「電極厚さ」に対する「集電体厚さ」の比［－］（＝集電体厚さ／電極厚さ）を表している。
【0074】
また、表１において、「初期抵抗」は、曲げ試験実施前に測定された抵抗［Ω］を表し、「曲げ試験後抵抗」は、曲げ試験実施後に測定された抵抗［Ω］を表している。表１において、「放電容量」は、作製した電池で測定された放電容量［ｍＡｈ］を表し、「体積エネルギー密度」は、作製した電池について測定された体積エネルギー密度［ｍＷｈ／ｃｍ３］を表している。
【0075】
表１より、正極電極の電極厚さが１５０μｍ未満の場合（比較例２，３）、集電体種類及び集電体厚さ、並びに電極厚さに対する集電体厚さの比によらず、曲げ試験後抵抗の初期抵抗からの抵抗上昇は比較的小さく抑えられる。但し、正極電極の電極厚さが１５０μｍ未満の場合、放電容量及び体積エネルギー密度が比較的低くなる。
【0076】
表１より、正極電極の電極厚さが１５０μｍ以上の場合（実施例１～４及び比較例１，４，５）、集電体が貫通孔を有していて且つ正極電極の電極厚さに対する集電体厚さの比が０．２以上であれば（実施例１～４）、曲げ試験後抵抗の初期抵抗からの抵抗上昇が比較的小さく抑えられる。更に、集電体が貫通孔を有していて、且つ正極電極の電極厚さに対する集電体厚さの比が０．２以上であると（実施例１～４）、曲げ試験後抵抗の初期抵抗からの抵抗上昇が比較的小さく抑えられると共に、比較的高い放電容量及び体積エネルギー密度が得られる。正極電極の電極厚さが１５０μｍ以上の場合、集電体に貫通孔を設け且つ正極電極の電極厚さに対する集電体厚さの比を０．２以上とすることで、２００ｍＷｈ／ｃｍ３以上の比較的高い体積エネルギー密度を実現することができる。
【0077】
［比較例６］
上記図６の例に従い、集電体に、正極合材が設けられる平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍの部分から外側に突出するように、正極合材が設けられない平面サイズ３ｍｍ×３ｍｍの部位を設け、その部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
上記図６の例に従い、集電体に、正極合材が設けられる平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍの部分から外側に突出するように、正極合材が設けられない平面サイズ３ｍｍ×３ｍｍの部位を設け、その部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0078】
［比較例７］
上記図７の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の正極合材を平面サイズ３ｍｍ×２０ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
上記図７の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の正極合材を平面サイズ３ｍｍ×２０ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0079】
［比較例８］
上記図８の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の正極合材を平面サイズ３ｍｍ×２０ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
上記図８の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の正極合材を平面サイズ３ｍｍ×２０ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0080】
［実施例５］
上記図９の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の中央部の正極合材を平面サイズ３ｍｍ×３ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
上記図９の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の中央部の正極合材を平面サイズ３ｍｍ×３ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0081】
［実施例６］
上記図１０の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の中央部の、縁よりも内側の部位の正極合材を、平面サイズ３ｍｍ×３ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
上記図１０の例に従い、正極電極を平面サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍで切り出した後、１辺の中央部の、縁よりも内側の部位の正極合材を、平面サイズ３ｍｍ×３ｍｍで除去し、それによって露出した集電体の部位に正極タブを超音波溶接により接続した以外は、実施例１と同様に電池を作製し、曲げ試験を実施した。
【0082】
実施例１，５，６及び比較例６～８の電池の構成及び曲げ試験の結果を表２に示す。
【0083】
【表2】
【0084】
表２において、「集電体厚さ」は、正極電極の集電体の厚さ［μｍ］を表し、「電極厚さ」は、集電体と正極合材とを含む正極電極の厚さ［μｍ］を表し、「正極合材と接する辺の数」は、平面視で、正極合材が設けられずに集電体が露出する部位の、正極合材と接する辺の数［本］を表している。
【0085】
また、表２において、「初期抵抗」は、曲げ試験実施前に測定された抵抗［Ω］を表し、「曲げ試験後抵抗」は、曲げ試験実施後に測定された抵抗［Ω］を表している。
表２より、正極合材が設けられずに集電体が露出する部位の、正極合材と接する辺の数が、１本のみの場合（比較例６～８）、曲げ試験後抵抗の初期抵抗からの抵抗上昇は比較的大きくなる。これに対し、正極合材が設けられずに集電体が露出する部位の、正極合材と接する辺の数が、２本以上となる場合（実施例１，５，６）、曲げ試験後抵抗の初期抵抗からの抵抗上昇は比較的小さく抑えられる。
表２より、正極合材が設けられずに集電体が露出する部位の、正極合材と接する辺の数が、１本のみの場合（比較例６～８）、曲げ試験後抵抗の初期抵抗からの抵抗上昇は比較的大きくなる。これに対し、正極合材が設けられずに集電体が露出する部位の、正極合材と接する辺の数が、２本以上となる場合（実施例１，５，６）、曲げ試験後抵抗の初期抵抗からの抵抗上昇は比較的小さく抑えられる。
【符号の説明】
【0086】
１ 電池
２ 正極電極
３ 負極電極
４ セパレータ
５ 正極タブ
６ 負極タブ
７ タブフィルム
８ 外装体
８ａ 外装フィルム
１０，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 電極
１１，１０１ 集電体
１１ａ，１１ｂ，１０１ａ，１０１ｂ 主面
１１ｃ 貫通孔
１１ｄ 部位
１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄ，１１ｄｅ 辺
１２，１０２ 電極合材
１３ 電極タブ
１３ａ 接続部
２ 正極電極
３ 負極電極
４ セパレータ
５ 正極タブ
６ 負極タブ
７ タブフィルム
８ 外装体
８ａ 外装フィルム
１０，１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 電極
１１，１０１ 集電体
１１ａ，１１ｂ，１０１ａ，１０１ｂ 主面
１１ｃ 貫通孔
１１ｄ 部位
１１ｄａ，１１ｄｂ，１１ｄｃ，１１ｄｄ，１１ｄｅ 辺
１２，１０２ 電極合材
１３ 電極タブ
１３ａ 接続部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】