特開 2024-167593 集電体、電極、電池、飛行体、集電体を生産する方法、電極を生産する方法、及び、電池を生産する方法

(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】P2024167593

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】集電体、電極、電池、飛行体、集電体を生産する方法、電極を生産する方法、及び、電池を生産する方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/66 20060101AFI20241127BHJP

   H01M 4/70 20060101ALI20241127BHJP

   H01M 50/531 20210101ALI20241127BHJP

   H01M 4/02 20060101ALI20241127BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20241127BHJP

   H01M 50/543 20210101ALI20241127BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20241127BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20241127BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20241127BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20241127BHJP

   H01M 50/121 20210101ALI20241127BHJP

   H01M 50/178 20210101ALI20241127BHJP

   H01M 50/105 20210101ALI20241127BHJP

   H01M 50/545 20210101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

H01M4/66 A

H01M4/70 A

H01M50/531

H01M4/02 Z

H01M10/04 Z

H01M50/543

H01M10/0585

H01M4/04 Z

H01M4/139

H01M4/13

H01M50/121

H01M50/178

H01M50/105

H01M50/545

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083778

(22)【出願日】2023-05-22

(71)【出願人】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂田 大成

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 貴也

(72)【発明者】

【氏名】宮川 絢太郎

【テーマコード（参考）】

5H011

5H017

5H028

5H029

5H043

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H011AA03

5H011CC02

5H011DD13

5H011EE04

5H011GG00

5H011HH02

5H011JJ12

5H017AA03

5H017AS02

5H017BB00

5H017CC01

5H017DD06

5H017DD08

5H017EE07

5H017HH03

5H028AA05

5H028BB04

5H028BB05

5H028CC02

5H028CC05

5H028CC07

5H028CC08

5H028EE06

5H028HH05

5H029AJ03

5H029AK01

5H029AK02

5H029AK15

5H029AL02

5H029AL03

5H029AL11

5H029AL12

5H029AL16

5H029AM03

5H029AM05

5H029AM12

5H029AM16

5H029BJ12

5H029CJ06

5H029DJ05

5H029DJ07

5H029DJ14

5H029EJ01

5H029EJ12

5H029HJ06

5H043AA05

5H043AA13

5H043BA19

5H043BA24

5H043CA08

5H043CA13

5H043DA02

5H043DA09

5H043EA06

5H043JA02E

5H043JA12E

5H043JA14E

5H043LA03E

5H043LA21E

5H043LA22E

5H050AA08

5H050BA15

5H050BA16

5H050BA17

5H050BA20

5H050CA01

5H050CA02

5H050CA19

5H050CB02

5H050CB03

5H050CB11

5H050CB12

5H050CB20

5H050DA04

5H050DA20

5H050EA23

5H050FA02

5H050FA15

5H050FA18

5H050GA08

5H050HA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】蓄電セルの単位質量当たりのエネルギー密度を向上することが可能な集電体を提供する。
【解決手段】集電体が、樹脂材料を含む支持層４２０と、支持層の少なくとも一方の面に形成され、支持層よりも優れた導電性を有する導電層５４２、５４４とを備える。上記の導電層には、導電層を貫通し、支持層を貫通することなく支持層の一部を露出させる露出部４５０、５５０が形成される。導電層は、本体部５６２と、本体部の一部から本体部の外部に向かって延伸する延伸部５６４とを有してよい。露出部は、本体部及び延伸部の境界の近傍に配されてよい。露出部の少なくとも一部は、延伸部の内側に配されてもよい。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を備え、
前記導電層には、前記導電層を貫通し、前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部が形成される、
集電体。

【請求項2】

前記支持層は、熱可塑性の樹脂材料を含む、
請求項１に記載の集電体。

【請求項3】

前記導電層は、
本体部と、
前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
を有し、
前記露出部は、前記本体部及び前記延伸部の境界の近傍に配される、
請求項１に記載の集電体。

【請求項4】

前記露出部の少なくとも一部は、前記延伸部の内側に配される、
請求項３に記載の集電体。

【請求項5】

前記導電層には、複数の前記露出部が形成されており、
前記複数の露出部の少なくとも一部は、前記導電層の周縁の少なくとも一部に配される、
請求項１に記載の集電体。

【請求項6】

前記導電層は、
本体部と、
前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
を有し、
前記本体部には、複数の前記露出部が形成されている、
請求項１に記載の集電体。

【請求項7】

前記導電層は、
前記支持層の第１面に形成される第１導電層と、
前記支持層の第２面に形成される第２導電層と、
を有し、
前記集電体には、前記第１導電層、前記支持層及び前記第２導電層を貫通する貫通孔が形成されている、
請求項１に記載の集電体。

【請求項8】

前記第１導電層及び前記第２導電層のそれぞれは、
本体部と、
前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
を有し、
前記貫通孔は、前記第１導電層の前記延伸部の一部と、前記支持層の一部と、前記第２導電層の前記延伸部の一部とを貫通する、
請求項７に記載の集電体。

【請求項9】

前記貫通孔の内部に配され、前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する接続部材をさらに備える、
請求項７に記載の集電体。

【請求項10】

前記導電層には、１以上の前記露出部が形成されており、
前記集電体には、１以上の前記貫通孔が形成されており、
前記１以上の露出部の円相当径の平均値と、前記１以上の露出部の円相当径の平均値とが異なる、
請求項７に記載の集電体。

【請求項11】

請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の集電体と、
前記集電体の少なくとも一方の面に配された活物質層と、
を備える、
電極。

【請求項12】

正極と、
負極と、
前記正極及び前記負極の間に配されるセパレータと、
を備え、
前記正極は、
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の集電体と、
前記集電体の少なくとも一方の面に配された正極活物質層と、
を有し、
前記負極は、
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の集電体と、
前記集電体の少なくとも一方の面に配された負極活物質層と、
を有する、
電池。

【請求項13】

請求項１２に記載の電池と、
前記電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、
を備える、飛行体。

【請求項14】

第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に配されるセパレータと、
を備え、
前記第１電極は、
第１集電体と、
前記第１集電体の少なくとも一方の面に配された第１活物質層と、
を有し、
前記第２電極は、
第２集電体と、
前記第２集電体の少なくとも一方の面に配された第２活物質層と、
を有し、
前記第１集電体及び前記第２集電体のそれぞれは、
樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を含み、
前記第１集電体及び前記第２集電体により、前記第１活物質層、前記セパレータ及び前記第２活物質層を封止するべく、前記第１集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる前記樹脂材料と、前記第２集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる前記樹脂材料とが一体化されている、
電池。

【請求項15】

前記電池は、外部の機器と前記第１集電体とを電気的に接続するための第１端子をさらに備え、
前記第１端子は、前記第１集電体の前記樹脂材料及び前記第２集電体の前記樹脂材料が一体化された領域の外側において、前記第１集電体の前記導電層と電気的に接続される、
請求項１４に記載の電池。

【請求項16】

前記電池は、外部の機器と前記第１集電体とを電気的に接続するための第１端子をさらに備え、
前記第１端子は、前記第１集電体の前記樹脂材料及び前記第２集電体の前記樹脂材料が一体化された領域の内側において、前記第１集電体の前記導電層と電気的に接続される、
請求項１４に記載の電池。

【請求項17】

請求項１４に記載の電池と、
前記電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、
を備える、飛行体。

【請求項18】

樹脂材料を含む支持層の少なくとも一方の面に、前記樹脂材料よりも優れた導電性を有する導電性材料を含む導電層を形成する導電層形成段階を有し、
前記導電層形成段階は、前記導電性材料が、前記導電層を貫通し前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部を有する導電層を形成するように、前記支持層の前記少なくとも一方の面に前記導電性材料を配置する配置段階を含む、
集電体を生産する方法。

【請求項19】

集電体を準備する段階と、
前記集電体の少なくとも一方の面に、活物質を含む活物質層を形成する活物質層形成段階と、
を有し、
前記集電体は、
樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を備え、
前記導電層には、前記導電層を貫通し、前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部が形成されており、
前記導電層は、
本体部材と、
前記本体部材の一部から前記本体部材の外部に向かって延伸する延伸部材と、
を有し、
前記活物質層形成段階は、前記導電層の前記本体部材上の少なくとも一部に、活物質層を形成する段階を含む、
電極を生産する方法。

【請求項20】

第１電極、セパレータ及び第２電極をこの順に積層する積層段階と、
前記第１電極の周縁部の少なくとも一部と、前記第２電極の周縁部の少なくとも一部とを一体化させる一体化段階と、
を有し、
前記第１電極は、
第１集電体と、
前記第１集電体の少なくとも一方の面に配された第１活物質層と、
を有し、
前記第２電極は、
第２集電体と、
前記第２集電体の少なくとも一方の面に配された第２活物質層と、
を有し、
前記第１集電体及び前記第２集電体のそれぞれは、
樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を含み、
前記一体化段階は、前記第１集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる前記樹脂材料と、前記第２集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる前記樹脂材料とを一体化して、前記第１活物質層、前記セパレータ及び前記第２活物質層を封止する封止段階を含む、
電池を生産する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、集電体、電極、電池、飛行体、集電体を生産する方法、電極を生産する方法、及び、電池を生産する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、パウチの第１の部分に結合され、第１の電極材料がその上に配置された第１の集電体と、パウチの第２の部分に結合され、第２の電極材料がその上に配置された第２の集電体と、第１の電極材料と第２の電極材料の間に配置されたセパレータとを備える電気化学的セルが記載されている。特許文献１に記載された電気化学的セルにおいては、当該電気化学的セルを封入するために、パウチの第１の部分がパウチの第２の部分に結合される。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０２１－０１２８９１号公報

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

本発明の第１の態様においては、集電体が提供される。上記の集電体は、例えば、樹脂材料を含む支持層を備える。上記の集電体は、例えば、支持層の少なくとも一方の面に形成され、支持層よりも優れた導電性を有する導電層を備える。上記の集電体において、導電層には、例えば、導電層を貫通し、支持層を貫通することなく支持層の一部を露出させる露出部が形成される。

【0004】

上記の何れかの集電体において、支持層は、熱可塑性の樹脂材料を含んでよい。上記の何れかの集電体において、導電層は、本体部と、本体部の一部から本体部の外部に向かって延伸する延伸部とを有してよい。露出部は、本体部及び延伸部の境界の近傍に配されてよい。上記の集電体において、上記の何れかの集電体において、露出部の少なくとも一部は、延伸部の内側に配されてよい。

【0005】

上記の何れかの集電体において、導電層には、複数の露出部が形成されていてもよい。複数の露出部の少なくとも一部は、導電層の周縁の少なくとも一部に配されてよい。上記の何れかの集電体において、導電層は、本体部と、本体部の一部から本体部の外部に向かって延伸する延伸部とを有してよい。本体部には、複数の露出部が形成されてよい。

【0006】

上記の何れかの集電体において、導電層は、支持層の第１面に形成される第１導電層と、支持層の第２面に形成される第２導電層とを有してよい。集電体には、第１導電層、支持層及び第２導電層を貫通する貫通孔が形成されていてよい。

【0007】

上記の何れかの集電体において、第１導電層及び第２導電層のそれぞれは、本体部と、本体部の一部から本体部の外部に向かって延伸する延伸部とを有してよい。貫通孔は、第１導電層の延伸部の一部と、支持層の一部と、第２導電層の延伸部の一部とを貫通してよい。上記の何れかの集電体は、貫通孔の内部に配され、第１導電層及び第２導電層を電気的に接続する接続部材を備えてよい。上記の何れかの集電体において、導電層には、１以上の露出部が形成されていてよい。集電体には、１以上の貫通孔が形成されていてよい。１以上の露出部の円相当径の平均値と、１以上の露出部の円相当径の平均値とは異なってよい。

【0008】

本発明の第２の態様においては、電極が提供される。上記の電極は、例えば、上記の第１の態様に係る何れかの集電体を備える。上記の電極は、例えば、集電体の少なくとも一方の面に配された活物質層を備える。

【0009】

本発明の第３の態様においては、電池が提供される。上記の電池は、例えば、正極を備える。上記の電池は、例えば、負極を備える。上記の電池は、例えば、正極及び負極の間に配されるセパレータを備える。上記の電池において、正極は、例えば、上記の第１の態様に係る何れかの集電体と、当該集電体の少なくとも一方の面に配された正極活物質層とを有する。上記の電池において、負極は、例えば、上記の第１の態様に係る何れかの集電体と、当該集電体の少なくとも一方の面に配された負極活物質層とを有する。

【0010】

本発明の第４の態様においては、飛行体が提供される。上記の飛行体は、例えば、上記の第３の態様に係る何れかの電池を備える。上記の飛行体は、例えば、電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置を備える。

【0011】

本発明の第５の態様においては、電池が提供される。上記の電池は、例えば、第１電極を備える。上記の電池は、例えば、第２電極を備える。上記の電池は、例えば、第１電極及び第２電極の間に配されるセパレータを備える。上記の電池において、第１電極は、例えば、第１集電体を有する。上記の電池において、第１電極は、例えば、第１集電体の少なくとも一方の面に配された第１活物質層を有する。上記の電池において、第２電極は、例えば、第２集電体を有する。上記の電池において、第２電極は、例えば、第２集電体の少なくとも一方の面に配された第２活物質層を有する。上記の電池において、第１集電体及び第２集電体のそれぞれは、例えば、樹脂材料を含む支持層を含む。上記の電池において、第１集電体及び第２集電体のそれぞれは、例えば、支持層の少なくとも一方の面に形成され、支持層よりも優れた導電性を有する導電層を含む。上記の電池において、第１集電体及び第２集電体により、第１活物質層、セパレータ及び第２活物質層を封止するべく、第１集電体の支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる樹脂材料と、第２集電体の支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる樹脂材料とが一体化されている。

【0012】

上記の何れかの電池は、外部の機器と第１集電体とを電気的に接続するための第１端子を備えてよい。上記の何れかの電池において、第１端子は、第１集電体の樹脂材料及び第２集電体の樹脂材料が一体化された領域の外側において、第１集電体の導電層と電気的に接続されてよい。

【0013】

上記の何れかの電池は、外部の機器と第１集電体とを電気的に接続するための第１端子を備えてよい。上記の何れかの電池において、第１端子は、第１集電体の樹脂材料及び第２集電体の樹脂材料が一体化された領域の内側において、第１集電体の導電層と電気的に接続されてよい。

【0014】

本発明の第６の態様においては、飛行体が提供される。上記の飛行体は、例えば、上記の第５の態様に係る何れかの電池を備える。上記の飛行体は、例えば、電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置を備える。

【0015】

本発明の第７の態様においては、集電体を生産する方法が提供される。上記の方法は、例えば、樹脂材料を含む支持層の少なくとも一方の面に、樹脂材料よりも優れた導電性を有する導電性材料を含む導電層を形成する導電層形成段階を有する。上記の方法において、導電層形成段階は、例えば、導電性材料が、導電層を貫通し支持層を貫通することなく支持層の一部を露出させる露出部を有する導電層を形成するように、支持層の少なくとも一方の面に導電性材料を配置する配置段階を含む。

【0016】

本発明の第８の態様においては、電極を生産する方法が提供される。上記の方法は、例えば、集電体を準備する段階を有する。上記の方法は、例えば、集電体の少なくとも一方の面に、活物質を含む活物質層を形成する活物質層形成段階を有する。上記の方法において、集電体は、例えば、樹脂材料を含む支持層を備える。上記の方法において、集電体は、例えば、支持層の少なくとも一方の面に形成され、支持層よりも優れた導電性を有する導電層を備える。上記の方法において、導電層には、例えば、導電層を貫通し、支持層を貫通することなく支持層の一部を露出させる露出部が形成されている。上記の方法において、導電層は、例えば、本体部材と、当該本体部材の一部から本体部材の外部に向かって延伸する延伸部材とを有する。上記の方法において、活物質層形成段階は、例えば、導電層の本体部材の少なくとも一部の上に、活物質層を形成する段階を含む。

【0017】

本発明の第９の態様においては、電池を生産する方法が提供される。上記の方法は、例えば、第１電極、セパレータ及び第２電極をこの順に積層する積層段階を有する。上記の方法は、例えば、第１電極の周縁部の少なくとも一部と、第２電極の周縁部の少なくとも一部とを一体化させる一体化段階を有する。上記の方法において、第１電極は、例えば、第１集電体を有する。第１電極は、例えば、第１集電体の少なくとも一方の面に配された第１活物質層を有する。上記の方法において、第２電極は、例えば、第２集電体を有する。第２電極は、例えば、第２集電体の少なくとも一方の面に配された第２活物質層を有する。上記の方法において、第１集電体及び第２集電体のそれぞれは、例えば、樹脂材料を含む支持層を含む。第１集電体及び第２集電体のそれぞれは、例えば、支持層の少なくとも一方の面に形成され、支持層よりも優れた導電性を有する導電層を含む。上記の方法において、一体化段階は、例えば、第１集電体の支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる樹脂材料と、第２集電体の支持層の周縁部の少なくとも一部に含まれる樹脂材料とを一体化して、第１活物質層、セパレータ及び第２活物質層を封止する封止段階を含む。

【0018】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】飛行体１００のシステム構成の一例を概略的に示す。

【図2】蓄電セル１１２の内部構成の一例を概略的に示す。

【図3】蓄電セル１１２の断面の一例を概略的に示す。

【図4】集電体４００の一例を概略的に示す。

【図5】集電体４００の断面の一例を概略的に示す。

【図6】集電体４００の断面の他の例を概略的に示す。

【図7】集電体４００の各部の位置関係の一例を概略的に示す。

【図8】集電体４００と他の部材との位置関係の一例を概略的に示す。

【図9】集電体９００の一例を概略的に示す。

【図10】集電体１０００の一例を概略的に示す。

【図11】正極２２０又は負極２４０を生産する方法の一例を概略的に示す。

【図12】蓄電セル１１２を生産する方法の一例を概略的に示す。

【図13】蓄電セル１１２の上面の一例を概略的に示す。

【図14】蓄電セル１４１２の断面の一例を概略的に示す。

【図15】蓄電セル１５１２の断面の一例を概略的に示す。

【図16】蓄電セル１６１２の上面の一例を概略的に示す。

【図17】蓄電セル１６１２を構成する部品の一例を概略的に示す。

【図18】蓄電セル１６１２を構成する部品の他の例を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本明細書において例示される一実施形態（本実施形態と称される場合がある。）によれば、樹脂材料を含む支持層と、当該支持層の少なくとも一方の面に形成された導電層とを備える集電体を用いて、蓄電セルが作製される。導電層は、支持層よりも優れた導電性を有する。本実施形態において、樹脂材料の種類は、例えば、支持層の密度が導電層の密度よりも小さくなるように決定される。これにより、従来の蓄電セルと比較して、蓄電セルの単位質量当たりのエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］、及び／又は、活物質の単位質量あたりの容量［ｍＡｈ／ｇ－活物質］が向上し得る。

【0021】

例えば、従来、集電体として、８～２０μｍ程度の厚さを有するアルミニウム箔、銅箔などが用いられている。そのため、従来の蓄電セルにおいては、蓄電セルの質量に対する正極及び負極の集電体の質量の割合は、２０～２５％であった。これに対して、本実施形態によれば、集電体の一部が、アルミニウム箔又は銅箔よりも密度の小さな物質（典型的には、空気、又は、樹脂材料である。）により形成される。その結果、単位質量当たりのエネルギー密度及び／又は活物質の単位質量あたりの容量に優れた蓄電セルが提供され得る。例えば、本実施形態によれば、単位質量あたりのエネルギー密度が３５０［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］以上の蓄電セルが提供され得る。また、本実施形態に係る蓄電セルは、単位質量あたりのエネルギー密度が大きいので、飛行体の用途に特に適している。

【0022】

上記の蓄電セルは、例えば、正極と、負極と、正極及び負極の間に配されるセパレータとを備える。上記の集電体は、上記の蓄電セルの正極及び／又は負極の一部を構成する。例えば、上記の蓄電セルにおいて、正極は、上記の集電体と、当該集電体の少なくとも一方の面に配された層状の正極活物質（正極活物質層と称される場合がある。）とを有する。負極は、上記の集電体と、当該集電体の少なくとも一方の面に配された層状の負極活物質（負極活物質層と称される場合がある。）とを有する。

【0023】

本実施形態によれば、集電体の支持層が、蓄電セルの外装の全部又は一部を構成する。これにより、蓄電セルが、正極、セパレータ及び負極の積層体とは別に外装を備える場合と比較して、蓄電セルの質量が小さくなる。その結果、蓄電セルの単位質量当たりのエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］、及び／又は、活物質の単位質量あたりの容量［ｍＡｈ／ｇ－活物質］が向上し得る。また、本実施形態によれば、蓄電セルに含まれる少なくとも１個の集電体の両面に活物質層を形成することができる。

【0024】

上述されたとおり、支持層は樹脂材料を含む。上記の樹脂材料の種類は特に限定されるものではないが、樹脂材料の種類は、例えば、正極活物質、負極活物質、電解液、蓄電セルの外装形成時の温度、及び、蓄電セルに要求される電池特性、並びに、これらの組み合わせに応じて決定される。樹脂材料として、任意の熱可塑性の樹脂材料が用いられてもよい。上記の樹脂材料の融点又は軟化点は、導電層の主成分の融点又は軟化点より小さくてよい。支持層は、実質的に熱可塑性の樹脂材料により構成されていてもよく、支持層は、熱可塑性の樹脂材料であってもよい。

【0025】

例えば、電池を構成する少なくとも２個の電極がセパレータを介して積層された後、各電極に含まれる集電体の支持層の一部が加熱及び押圧されると、隣接する２個の電極に含まれる支持層同士が溶着する。これにより、隣接する２個の集電体が一体化する。その結果、当該２個の集電体の間に配された正極活物質層及び負極活物質層が、当該２個の集電体により封止される。

【0026】

上述されたとおり、本実施形態において、支持層の表面には導電層が形成される。導電層が支持層の周縁部に配されている場合、当該導電層が支持層の一体化を阻害する可能性がある。そこで、本実施形態に係る集電体の導電層には、当該導電層を貫通し、上記の支持層の一部を露出させる露出部が形成される。上記の導電層には、複数の露出部が形成されてもよい。

【0027】

１以上の露出部は、例えば、上述された支持層が一体化される領域の近傍に配される。一実施形態において、１以上の露出部が形成される領域の全体が、上記の支持層が一体化される領域の内部に配される。他の実施形態において、１以上の露出部が形成される領域の一部と、上記の支持層が一体化される領域の一部とが重畳する。さらに他の実施形態において、上記の支持層が一体化される領域の全体が、１以上の露出部が形成される領域の内部に配される。

【0028】

これにより、本実施形態によれば、導電層に露出部が形成されない場合と比較して、隣接する２個の集電体を良好に一体化させることができる。その結果、正極活物質層及び負極活物質層が良好に封止される。

【0029】

なお、少なくとも２個の集電体を一体化させる手法は、熱溶着に限定されない。他の実施形態において、少なくとも２個の集電体は、接着により一体化し得る。

【0030】

蓄電セルは、電池の一例であってよい。一実施形態において、単一のセパレータにより隔離される正極及び負極は、第１電極及び第２電極の一例であってよい。この場合、正極は第１電極及び第２電極の一方の一例であり、負極は、第１電極及び第２電極の他方の一例であってよい。正極活物質層は、第１活物質層及び第２活物質層の一方の一例であり、負極活物質層は、第１活物質層及び第２活物質層の他方の一例であってよい。他の実施形態において、電池が、１以上の正極、１以上のセパレータ及び１以上の負極の積層体を備える場合、当該積層体の最も外側に配される２個の電極は、第１電極及び第２電極の一例であってよい。上記の２個の電極のそれぞれに配される２個の活物質層は、第１活物質層及び第２活物質層の一例であってよい。

【0031】

以上のとおり、本実施形態によれば、例えば、充電式電池における重量当たりのエネルギー量を改善することができ、より軽量でより多くの電力を蓄えることができる充電式電池を実現できる。充電式電池は、例えば、災害現場へ持ち込まれ、被災者へのエネルギー供給などに活用され得る。そのため、本実施形態に係る積層体、電極構造体及び電池、並びに、これらの製造方法は、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」又は目標１３「気候変動に具体的な対策を」などの達成に貢献できる。

【0032】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0033】

本明細書において、数値範囲が「Ａ～Ｂ」と表記される場合、当該表記はＡ以上Ｂ以下を意味する。また、「置換又は非置換」とは、「任意の置換基で置換されている、又は、置換基で置換されていない」ことを意味する。上記の置換基の種類は、明細書中で言及されない限り、特に制限されない。また、上記の置換基の個数は、明細書中で言及されない限り、特に制限されない。

【0034】

（飛行体１００の概要）
図１は、飛行体１００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、飛行体１００は、蓄電池１１０と、電力制御回路１２０と、１又は複数の電動機１３０と、１又は複数のプロペラ１４０と、１又は複数のセンサ１５０と、制御装置１６０とを備える。本実施形態において、蓄電池１１０は、１又は複数の蓄電セル１１２を有する。

【0035】

本実施形態において、飛行体１００は、蓄電池１１０に蓄積された電気エネルギーを利用して飛行する。飛行体１００としては、飛行機、飛行船又は風船、気球、ヘリコプター、ドローンなどが例示される。

【0036】

本実施形態において、蓄電池１１０は、電力制御回路１２０を介して、外部の充電装置（図示されていない。）から電気エネルギーを受領し、当該電気エネルギーを１以上の蓄電セル１１２に蓄積する。また、蓄電池１１０は、電力制御回路１２０を介して、１以上の蓄電セル１１２に蓄積された電気エネルギーを電動機１３０に供給する。

【0037】

本実施形態において、蓄電セル１１２は、電気エネルギーを蓄積する（蓄電セル１１２の充電と称される場合がる）。また、蓄電セル１１２は、蓄積された電気エネルギーを放出する（蓄電セル１１２の放電と称される場合がある）。蓄電セル１１２は、二次電池であってよい。

【0038】

蓄電セル１１２は、電解液又はゲル電解質を含んでもよく、電解液又はゲル電解質を含まなくてもよい。電解液は、例えば、支持電解質塩及び溶媒を含む。溶媒は、水系溶媒であってもよく、非水溶媒であってもよい。ゲル電解質は、例えば、支持電解質塩、有機高分子化合物及び有機溶媒を含む。

【0039】

蓄電セル１１２は、全固体電池であってよい。蓄電セル１１２は、全固体二次電池であってよい。全固体二次電池は、上述された電解液又はゲル電解質を実質的に含まない二次電池であり、例えば、一対の電極と、当該一対の電極の間に配される固体電解質層とを備える。

【0040】

二次電池が電解液又はゲル電解質を実質的に含まないとは、二次電池が電解液又はゲル電解質を含まない場合だけでなく、二次電池が少量の電解液又はゲル電解質を含む場合をも意味する。二次電池の構成材料が電解液又はゲル電解質に含まれる溶媒に溶解する場合であっても、二次電池に含まれる溶媒の量が少なければ、二次電池の構成材料が溶媒に溶解することの電池性能に対する影響が無視し得るからである。

【0041】

一実施形態において、蓄電セル１１２は、（ｉ）支持電解質塩及び溶媒を含む電解液、及び、（ｉｉ）支持電解質塩、有機高分子化合物及び有機溶媒を含むゲル電解質の少なくとも一方を含まない。他の実施形態において、活物質として用いられる有機化合物の質量［ｋｇ］に対する、電解液及びゲル電解質の質量［ｋｇ］の割合は、５％未満である。

【0042】

二次電池のキャリアイオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどが例示される。二次電池としては、ナトリウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウム金属二次電池、リチウム空気二次電池、リチウム硫黄二次電池、マグネシウムイオン二次電池などが例示される。

【0043】

例えば、車両に搭載される二次電池用の活物質としては、単位体積あたりに蓄積できる電荷量の大きな材料が選択されることが多い。一方、本実施形態において、蓄電セル１１２は飛行体１００に搭載される。そのため、蓄電セル１１２に用いられる活物質は、単位質量あたりに蓄積できる電荷量の大きな材料であることが好ましい。

【0044】

蓄電セル１１２の質量エネルギー密度は、３５０［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることが好ましく、４００Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、５００Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、６００Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、７００［Ｗｈ／ｇ‐蓄電セル］以上であることがさらに好ましい。これにより、飛行体の電源の用途に特に適した蓄電セルが得られる。

【0045】

蓄電セル１１２の体積エネルギー密度は、３００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以上１２００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよく、４００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以上１０００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよい。蓄電セル１１２が飛行体１００の電源の一部として飛行体１００に搭載される場合、蓄電セル１１２の体積エネルギー密度は、６００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよく、８００［Ｗｈ／ｍ^３‐蓄電セル］以下であってもよい。

【0046】

蓄電セル１１２は、上記の数値範囲内の質量エネルギー密度と、上記の数値範囲内の体積エネルギー密度を有してもよい。これにより、車両の電源に用いることが比較的困難な蓄電セルを、飛行体の電源として利用することができる。蓄電セル１１２の詳細は後述される。

【0047】

本実施形態において、電力制御回路１２０は、蓄電池１１０の電力の入力及び出力を制御する。電力制御回路１２０は、制御装置１６０からの命令に基づいて、蓄電池１１０の電力の入力及び出力を制御してよい。電力制御回路１２０は、例えば、制御装置１６０からの制御信号に基づいて動作する複数のスイッチング素子を含む。

【0048】

本実施形態において、電動機１３０は、電力制御回路１２０を介して、蓄電池１１０から電気エネルギーを受領する。電動機１３０は、蓄電池１１０から受領した電気エネルギーを利用して、プロペラ１４０を回転させる。これにより、電動機１３０は、蓄電セル１１２に蓄積された電気エネルギーを利用して、飛行体１００の推進力を発生させることができる。

【0049】

本実施形態において、センサ１５０は、飛行体１００の位置及び姿勢に関する各種の物理量を測定する。飛行体１００の位置及び姿勢に関する各種の物理量を測定するためのセンサとしては、ＧＰＳ信号受信機、加速度センサ、角加速度センサ、ジャイロセンサなどが例示される。センサ１５０は、蓄電池１１０の状態に関する各種の物理量を測定してよい。蓄電池１１０の状態に関する各種の物理量を測定するためのセンサとしては、温度センサ、電流センサ、電圧センサなどが例示される。

【0050】

本実施形態において、制御装置１６０は、飛行体１００を制御する。制御装置１６０は、電力制御回路１２０を制御することで、蓄電池１１０の電力の入出力を制御してよい。例えば、制御装置１６０は、蓄電池１１０の出力電流、出力電圧、入力電流、入力電圧などを制御する。これにより、制御装置１６０は、飛行体１００の位置及び姿勢を制御することができる。制御装置１６０は、センサ１５０からの出力に基づいて電力制御回路１２０を制御することで、飛行体１００の位置及び姿勢を制御してよい。

【0051】

蓄電池１１０は、二次電池の一例であってよい。蓄電セル１１２は、二次電池の一例であってよい。電動機１３０は、推進力発生装置の一例であってよい。二次電池は、電池の一例であってよい。

【0052】

（蓄電セル１１２の概要）
図２及び図３を用いて、蓄電セル１１２の一例が説明される。図２は、蓄電セル１１２の内部構成の一例を概略的に示す。図３は、蓄電セル１１２の断面図の一例を概略的に示す。

【0053】

本実施形態においては、電池の一例である蓄電セル１１２がラミネート型（パウチ型と称される場合がある。）の二次電池である場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明される。しかしながら、電池又は蓄電セルは、ラミネート型の二次電池に限定されないことに留意されたい。電池が二次電池である場合、任意の形式の蓄電セルが用いられてよい。電池は、一次電池であってもよい。

【0054】

（蓄電セル）
図２に示されるとおり、本実施形態において、蓄電セル１１２は、端子２０２と、端子２０４と、外装２０６とを備える。本実施形態において、外装２０６の内部には、積層体２１２と、液体又はゲル状の電解質２１４とが収容される。本実施形態において、積層体２１２は、１個の正極２２０と、２個のセパレータ２３０と、２個の負極２４０とを備える。

【0055】

本実施形態によれば、負極２４０と、セパレータ２３０と、正極２２０と、セパレータ２３０と、負極２４０とがこの順に積層される。２個のセパレータ２３０のそれぞれは、各セパレータを挟む正極２２０及び負極２４０を隔離する。本実施形態において、セパレータ２３０の一方の面は正極活物質層２２４と接する。また、セパレータ２３０の他方の面は負極活物質層２４４と接する。

【0056】

本実施形態において、端子２０２は、蓄電セル１１２の正極端子である。端子２０２は、積層体２１２に含まれる正極集電体２２２と電気的に接続される。本実施形態において、端子２０４は、蓄電セル１１２の負極端子である。端子２０４は、積層体２１２に含まれる２個の負極集電体２４２のそれぞれと電気的に接続される。

【0057】

本実施形態において、外装２０６は、積層体２１２に含まれる正極集電体２２２及び負極活物質層２４４を封止する。外装２０６は、積層体２１２に含まれる正極集電体２２２負極活物質層２４４及びセパレータ２３０を封止してもよい。本実施形態において、外装２０６の一部又は全部は、積層体２１２の最も外側に配される２個の負極集電体２４２により構成される。これにより、蓄電セル１１２の単位質量当たりのエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］、及び／又は、蓄電セル１１２に含まれる活物質の単位質量あたりの容量［ｍＡｈ／ｇ－活物質］が向上し得る。

【0058】

また、本実施形態によれば、積層体２１２の最も外側に配される２個の電極を除く１以上の電極の両面に、活物質層が形成され得る。より具体的には、積層体２１２の最も外側には２個の負極集電体２４２が配されており、正極集電体２２２の両面に正極活物質層２２４が形成されている。これに対して、特開２０２１－０１２８９１号公報に開示された電気化学的セルによれば、正極活物質層は、正極集電体の一方の面にしか形成されない。同様に、負極活物質層は、負極集電体の一方の面にしか形成されない。

【0059】

本実施形態において、電解質２１４の種類は特に限定されない。電解質２１４としては、公知の任意の電解質が用いられる。液体又はゲル状の電解質２１４は、公知の任意の溶媒を含んでよい。上記の溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、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）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、γ－ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、１，２－ジメトキシメタン、１，３－ジメトキシプロパン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、及び、これらの混合物が例示される。

【0060】

（正極集電体）
本実施形態において、正極集電体２２２は、正極活物質層２２４を保持する。正極集電体２２２は、例えば、０．０１ｍΩ～１Ωの電気抵抗を有する。正極集電体２２２の密度は、例えば、１．１～２．０ｇ／ｃｍ^３程度に調整される。これにより、正極２２０の質量が非常に軽くなり、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が大きくなる。

【0061】

本実施形態において、正極集電体２２２の少なくとも一部は、金属よりも密度の小さな材料により形成される。正極集電体２２２の少なくとも一部は、アルミニウムよりも密度の小さな材料により形成されてもよい。例えば、正極集電体２２２の少なくとも一部は、樹脂により形成される。例えば、正極集電体２２２は、導電性材料を含む導電層と、当該導電層を支持する支持層とを備える。導電層及び支持層の詳細は後述される。

【0062】

本実施形態において、正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の少なくとも一方の面に形成される。正極活物質層２２４の厚さは、正極集電体２２２の片面あたり０超２００μｍ以下であってもよく、１以上１００μｍ以下であってもよく、５以上５０μｍ以下であってもよい。

【0063】

正極活物質層２２４は、例えば、正極活物質と、結着材料（バインダーと称される場合がある。）とを含む。正極活物質層２２４は、導電性材料及びイオン伝導性材料の少なくとも一方をさらに含んでよい。正極活物質層２２４は、正極活物質と、イオン伝導性材料とを含んでもよい。

【0064】

一実施形態において、正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の少なくとも一方の面の上に、正極活物質層２２４を構成する材料及び溶媒を含むスラリーを塗布し、当該スラリーを乾燥させることで形成される。上記の溶媒としては、各種の溶媒物質又はその混合物が例示される。上記の溶媒物質の種類は特に限定されるものではないが、上記の溶媒物質としては、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、水などが例示される。他の実施形態において、正極活物質層２２４は、正極活物質層２２４を構成する材料を混合してシート状に成型し、当該シート状の混合物を正極集電体２２２の少なくとも一方の面に圧着することで形成される。

【0065】

（正極活物質）
正極活物質層２２４に含まれる正極活物質としては、蓄電セル１１２のキャリアイオンを吸蔵及び放出することができる各種の物質が用いられる。正極活物質は、単一若しくは複数の種類の有機化合物、単一若しくは複数の種類の無機化合物、又は、これらの混合物であってもよい。

【0066】

正極活物質として用いられる無機化合物（無機正極活物質と称される場合がある。）としては、金属酸化物、金属ケイ酸塩、金属リン酸塩、金属ホウ酸塩などが例示される。上記の金属としては、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏなどの遷移金属が例示される。

【0067】

正極活物質として用いられる有機化合物（有機正極活物質と称される場合がある。）としては、各種の酸化還元活性な化合物が有機正極活物質として用いられる。有機正極活物質としては、共役系高分子、ジスルフィド、キノン、局在型ラジカル、非局在型ラジカルなどが例示される。

【0068】

有機正極活物質は、芳香族炭化水素、芳香族複素環化合物、１以上のシアノ基により置換されたアルケン、ジスルフィド、及び、その誘導体、並びに、これらに由来する構造又は構造単位を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であってよい。有機正極活物質が上記の構造単位を含む化合物である場合、その重合度は１００以下であってよい。上記の誘導体は、１以上の水素が、ケトン基、ＯＨ基、ＯＭ基（Ｍは、金属である。Ｍとしては、電池のキャリア金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが例示される）、ニトロ基などにより置換された化合物であってよい。

【0069】

有機正極活物質は、ベンゼン環に少なくとも２個の酸素原子が結合した構造を含む化合物、ベンゼン環に少なくとも２個の水酸基が結合した構造を含む化合物、ベンゼン環の少なくとも２個の炭素原子が窒素原子に置換された構造を含む化合物、炭素の二重結合に少なくとも２個のシアノ基が結合した構造を含む化合物、ジスルフィド結合を含む化合物、及び、その誘導体、並びに、これらに由来する構造又は構造単位を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であってよい。有機正極活物質が上記の構造単位を含む化合物である場合、その重合度は１００以下であってよい。上記の誘導体は、１以上の水素が、ケトン基、ＯＨ基、ＯＭ基（Ｍは、金属である。Ｍとしては、電池のキャリア金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが例示される）、ニトロ基などにより置換された化合物であってよい。

【0070】

（結着材料）
正極活物質層２２４に含まれる結着材料は、正極活物質層２２４を構成する材料を結着し、正極２２０の電極形状を保持する。結着材料としては、例えば、各種の高分子材料が用いられる。上記の高分子材料としては、カルボキシメチルセルロース、スチレン－ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体などが例示される。

【0071】

（導電性材料）
正極活物質層２２４に含まれる導電性材料は、正極活物質層２２４の導電率を向上させる。これにより、正極２２０の抵抗が小さくなる。導電性材料は、電子伝導性を有する材料であれば特に限定されない。導電性材料としては、炭素系材料、金属系材料、導電性高分子材料などが例示される。これらの導電性材料は、単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。

【0072】

炭素系材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。金属系材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、チタン、ニッケルなどが例示される。導電性高分子材料としては、ポリフェニレン誘導体などが例示される。

【0073】

（伝導性材料）
正極活物質層２２４に含まれる伝導性材料は、正極活物質層２２４におけるキャリアイオンの伝導性を向上させる。伝導性材料としては、例えば、各種の固体電解質が用いられる。固体電解質としては、硫化物系固体電解質、酸化物系固体電解質、高分子固体電解質などが例示される。伝導性材料として、高分子固体電解質が用いられてよい。高分子固体電解質としては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体から選択される少なくとも１種の化合物が例示される。

【0074】

（セパレータ）
本実施形態において、セパレータ２３０は、正極２２０及び負極２４０の間に配され、正極２２０及び負極２４０を隔離する。より具体的には、セパレータ２３０は、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４の間に配され、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４を隔離する。また、セパレータ２３０は、正極２２０及び負極２４０の間におけるキャリアイオンの伝導性を確保する。

【0075】

セパレータ２３０としては、公知の任意のセパレータが用いられる。例えば、多孔質材料、固体電解質などがセパレータ２３０として用いられる。セパレータ２３０の厚さは、特に限定されるものではないが、１０～５０μｍであることが好ましい。

【0076】

本実施形態において、負極集電体２４２は、負極活物質層２４４を保持する。負極集電体２４２は、正極集電体２２２と同様の構成を有してよい。例えば、負極集電体２４２は、導電性材料を含む導電層と、当該導電層を支持する支持層とを備える。

【0077】

本実施形態において、負極活物質層２４４は、負極集電体２４２の少なくとも一方の面に形成される。負極活物質層２４４の厚さは、負極集電体２４２の片面あたり０超２００μｍ以下であってもよく、１以上１００μｍ以下であってもよく、５以上５０μｍ以下であってもよい。

【0078】

負極活物質層２４４は、例えば、負極活物質と、結着材料（バインダーと称される場合がある。）とを含む。負極活物質層２４４は、導電性材料及びイオン伝導性材料の少なくとも一方をさらに含んでよい。負極活物質層２４４は、負極活物質と、イオン伝導性材料とを含んでもよい。

【0079】

一実施形態において、負極活物質層２４４は、負極集電体２４２の少なくとも一方の面の上に、負極活物質層２４４を構成する材料及び有機溶媒を含むスラリーを塗布し、当該スラリーを乾燥させることで作製される。上記の溶媒としては、各種の溶媒物質又はその混合物が例示される。上記の溶媒物質の種類は特に限定されるものではないが、上記の溶媒物質としては、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、水などが例示される。他の実施形態において、負極活物質層２４４は、負極活物質層２４４を構成する材料を混合してシート状に成型し、当該シート状の混合物を負極集電体２４２の少なくとも一方の面に圧着することで形成される。

【0080】

（負極活物質）
負極活物質層２４４に含まれる負極活物質としては、蓄電セル１１２のキャリアイオンを吸蔵及び放出することができる各種の物質が用いられる。負極活物質は、無機化合物であってもよく、有機化合物であってもよい。これらの負極活物質は単独で用いられてもよく、２種以上の負極活物質が組み合せられてもよい。例えば、蓄電セル１１２のキャリアイオンを放出可能な金属箔が、負極活物質層２４４として用いられる。これにより、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が向上する。

【0081】

負極活物質として用いられる無機化合物（無機負極活物質と称される場合がある。）としては、（ｉ）キャリア金属及びこれを含む合金、（ｉｉ）スズ、シリコン及びこれらを含む合金、（ｉｉｉ）珪素酸化物、（ｉｖ）チタン酸化物などが例示される。例えば、蓄電セル１１２がリチウム二次電池である場合、負極活物質として、金属リチウム、リチウム・チタン酸化物（ＬＴＯ）などが用いられる。キャリア金属を含まない材料が負極活物質として用いられる場合、当該材料にキャリア金属がプレドープされてよい。

【0082】

負極活物質として用いられる有機化合物（有機負極活物質と称される場合がある。）としては、芳香族複素環化合物及びその誘導体、並びに、これらに由来する構造又は構造単位を含む化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であってよい。有機負極活物質が上記の構造単位を含む化合物である場合、その重合度は１００以下であってよい。上記の誘導体は、１以上の水素が、ケトン基、ＯＨ基、ＯＭ基（Ｍは、金属である。Ｍとしては、電池のキャリア金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが例示される）、ニトロ基などにより置換された化合物であってよい。

【0083】

上述されたとおり、負極活物質層２４４は、箔状のキャリア金属を含んでよい。例えば、負極活物質層２４４は、リチウム金属箔を含む。これにより、蓄電セル１１２にキャリア金属が供給される。金属箔の厚さは、１～２００μｍであってよく、１０～１００μｍであってよく、２０～５０μｍであってよい。金属箔の厚さ及び／又は質量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量に応じて決定されてよい。

【0084】

（結着材料）
負極活物質層２４４に含まれる結着材料は、負極活物質層２４４を構成する材料を結着し、負極２４０の電極形状を保持する。結着材料としては、例えば、各種の高分子材料が用いられる。上記の高分子材料としては、カルボキシメチルセルロース、スチレン－ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体などが例示される。

【0085】

（導電性材料）
負極活物質層２４４に含まれる導電性材料は、負極活物質層２４４の導電率を向上させる。これにより、負極２４０の抵抗が小さくなる。導電性材料は、電子伝導性を有する材料であれば特に限定されない。導電性材料としては、炭素系材料、金属系材料、導電性高分子材料などが例示される。これらの導電性材料は、単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。

【0086】

炭素系材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。金属系材料としては、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、チタン、ニッケルなどが例示される。導電性高分子材料としては、ポリフェニレン誘導体などが例示される。

【0087】

（伝導性材料）
負極活物質層２４４に含まれる伝導性材料は、負極活物質層２４４におけるキャリアイオンの伝導性を向上させる。伝導性材料としては、例えば、各種の固体電解質が用いられる。固体電解質としては、硫化物系固体電解質、酸化物系固体電解質、高分子固体電解質などが例示される。伝導性材料として、高分子固体電解質が用いられてよい。高分子固体電解質としては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、及び、これらの誘導体から選択される少なくとも１種の化合物が例示される。

【0088】

図３に示されるとおり、本実施形態において、積層体２１２の最も外側に配される２個の負極２４０に含まれる２個の負極集電体２４２が、これらの周縁部の少なくとも一部（一体化領域３２０と称される場合がある。）において一体化している。本実施形態によれば、一体化領域３２０において、２個の負極集電体２４２は、正極集電体２２２を介して一体化している。これにより、２個の負極集電体２４２のそれぞれの周縁の一部と、正極集電体２２２の周縁の一部とが一体化している。

【0089】

本実施形態によれば、一体化領域３２０において一体化した２個の負極集電体２４２が、外装２０６を構成する。本実施形態において、外装２０６は、上記の２個の負極集電体２４２と、正極集電体２２２とにより構成される。

【0090】

これにより、２個の負極集電体２４２により、２個の正極活物質層２２４と、２個のセパレータ２３０と、２個の負極活物質層２４４とが封止される。同様に、２個の負極集電体２４２の一方と、正極集電体２２２とにより、１個の正極活物質層２２４と、１個のセパレータ２３０と、１個の負極活物質層２４４とが封止される。

【0091】

正極２２０は、電極の一例であってよい。正極集電体２２２は、集電体の一例であってよい。正極活物質層２２４は、活物質層の一例であってよい。負極２４０は、電極の一例であってよい。負極集電体２４２は、集電体の一例であってよい。負極活物質層２４４は、活物質層の一例であってよい。

【0092】

特定のセパレータ２３０を介して配される正極２２０及び負極２４０の一方は、第１電極の一例であってよく、当該特定のセパレータ２３０を介して配される正極２２０及び負極２４０の他方は、第２電極の一例であってよい。上記の正極２２０に含まれる正極集電体２２２は、第１集電体及び第２集電体の一方の一例であってよく、上記の負極２４０に含まれる負極集電体２４２は、第１集電体及び第２集電体の他方の一例であってよい。上記の正極２２０に含まれる正極活物質層２２４は、第１活物質層及び第２活物質層の一方の一例であってよく、上記の負極２４０に含まれる負極活物質層２４４は、第１活物質層及び第２活物質層の他方の一例であってよい。

【0093】

２個の負極２４０は、積層体２１２の最も外側に配される電極の一例であってよい。２個の負極２４０の一方は、第１電極の一例であってよく、２個の負極２４０の他方は、第２電極の一例であってよい。２個の負極２４０の一方に含まれる負極集電体２４２は、第１集電体及び第２集電体の一方の一例であってよく、２個の負極２４０の他方に含まれる負極集電体２４２は、第１集電体及び第２集電体の他方の一例であってよい。２個の負極２４０の一方に含まれる負極活物質層２４４は、第１活物質層及び第２活物質層の一方の一例であってよく、２個の負極２４０の他方に含まれる負極活物質層２４４は、第１活物質層及び第２活物質層の他方の一例であってよい。

【0094】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、積層体２１２が、１個の正極２２０と、２個の負極２４０と、上記の正極２２０及び負極２４０のそれぞれを隔離する２個のセパレータ２３０とを備える場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は、本実施形態に限定されない。

【0095】

他の実施形態において、例えば、積層体２１２は、２個の正極２２０と、１個の負極２４０と、上記の正極２２０及び負極２４０のそれぞれを隔離する２個のセパレータ２３０とを備える。さらに他の実施形態において、積層体２１２は、ｎ個の正極２２０と、ｍ個の負極２４０と、上記の正極２２０及び負極２４０のそれぞれを隔離するｋ個のセパレータ２３０とを備える。ｎ、ｍ及びｋのそれぞれは、２以上の整数である。

【0096】

本実施形態においては、蓄電セル１１２が液体又はゲル状の電解質２１４を含む場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２は、液体又はゲル状の電解質２１４を実質的に含まなくてもよい。この場合、セパレータ２３０は、固体電解質を含んでもよく、実質的に固体電解質により構成されていてもよい。

【0097】

（正極集電体２２２及び／又は負極集電体２４２の概要）
図４，図５、図６、図７及び図８を用いて、集電体４００の一例が説明される。集電体４００は、例えば、正極集電体２２２及び／又は負極集電体２４２として用いられる。

【0098】

図４は、集電体４００の一例を概略的に示す。図４は、集電体４００の上面図の一例である。図５は、集電体４００のＡ－Ａ断面の一例を概略的に示す。図６は、集電体４００のＢ－Ｂ断面の一例を概略的に示す。図７は、集電体４００の各部の位置関係の一例を概略的に示す。図８は、集電体４００の各部と、蓄電セル１１２の他の部材との位置関係の一例を概略的に示す。

【0099】

（集電体４００の構造）
図４に示されるとおり、本実施形態において、集電体４００は、支持層４２０と、導電層４４０とを備える。本実施形態においては、支持層４２０の周縁部４２２に導電層４４０が形成されていない場合を例として、集電体４００の詳細が説明される。

【0100】

図５及び図６に示されるとおり、本実施形態において、支持層４２０は、第１平面５２２と、第２平面５２４と、側面５２６とを有する。本実施形態において、導電層４４０は、支持層４２０の第１平面５２２に配される導電層５４２と、支持層４２０の第２平面５２４に配される導電層５４４とを有する。本実施形態において、導電層５４２には、１以上の開口４５０が形成される。本実施形態において、導電層５４４には、１以上の開口５５０が形成される。

【0101】

図５、図６及び図７に示されるとおり、本実施形態において、導電層５４２及び導電層５４４のそれぞれは、集電部５６２と、タブ部５６４とを備える。本実施形態において、導電層５４２及び導電層５４４のそれぞれのタブ部５６４は、接続領域５６６と、露出領域５６８とを有する。

【0102】

本実施形態において、支持層４２０は、集電部５６２と、タブ部５６４の露出領域５６８とを支持する本体領域７６２を有する。本体領域７６２は、任意の形状を有してよい。一体化領域３２０は、本体領域７６２の内側に設定される。また、支持層４２０は、タブ部５６４の接続領域５６６を支持する突出領域７６４を有する。突出領域７６４は、一体化領域３２０の外側に配される。突出領域７６４は、本体領域７６２の外縁の一部から、本体領域７６２の外側に向かって突出する。突出領域７６４は、任意の形状を有してよい。

【0103】

タブ部５６４の接続領域５６６は、端子２０２若しくは端子２０４、又は、端子２０２若しくは端子２０４と導電層４４０とを電気的に接続する配線（図示されていない。）と接続される。導電層５４２のタブ部５６４の露出領域５６８には、１以上の開口４５０が形成される。導電層５４４のタブ部５６４の露出領域５６８には、１以上の開口５５０が形成される。

【0104】

図８に示されるとおり、本実施形態において、上述された一体化領域３２０は、支持層４２０の周縁部４２２の少なくとも一部、及び、導電層４４０の露出領域５６８に設定される。周縁部４２２及び露出領域５６８においては、支持層４２０に含まれる樹脂材料が、導電層４４０に覆われることなく、集電体４００の表面に露出している。これにより、例えば、少なくとも２個の集電体４００が積層された状態で、一体化領域３２０が加熱及び押圧されると、少なくとも２個の支持層４２０のそれぞれに含まれる樹脂材料が溶融して一体化する。

【0105】

図８に示されるとおり、本実施形態において、導電層５４２及び導電層５４４の少なくとも一方の集電部５６２は、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４が配される活物質領域８４０を有する。例えば、集電体４００が、積層体２１２の最も外側に配される電極用の集電体として用いられる場合、導電層５４２及び導電層５４４の一方の集電部５６２が活物質領域８４０を有する。例えば、集電体４００が、積層体２１２の最も外側に配される電極以外の電極用の集電体として用いられる場合、導電層５４２及び導電層５４４の両方の集電部５６２が活物質領域８４０を有する。

【0106】

（集電体４００の各部の説明）
本実施形態において、支持層４２０は、導電層５４２及び導電層５４４を支持する。これにより、導電層５４２及び導電層５４４の破損が抑制される。支持層４２０の密度は、導電層５４２及び導電層５４４の密度より小さい。例えば、支持層４２０は、密度が導電層５４２又は導電層５４４の密度よりも小さな材料により構成される。支持層４２０は、樹脂材料を含むシートであってもよく、シート状の樹脂材料であってもよい。

【0107】

上記の樹脂材料は、熱可塑性樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよい。支持層４２０は、単一の種類の樹脂材料により構成されてもよく、複数の種類の樹脂材料を含んでもよい。上述されたとおり、積層された複数の集電体４００の一部を溶着により一体化させる場合、上記の樹脂材料は、主に熱可塑性樹脂を含むこと、又は、実質的に熱可塑性樹脂により構成されることが好ましい。上記の樹脂材料の融点又は軟化点は、導電層４４０の主成分の融点又は軟化点より小さくてもよい。

【0108】

支持層４２０の導電率は特に限定されるものではないが、支持層４２０の導電率は、導電層５４２又は導電層５４４の導電率より小さくてもよい。支持層４２０の厚さは特に限定されるものではないが、支持層４２０の厚さは、導電層５４２又は導電層５４４の厚さより大きくてもよい。支持層４２０の厚さが大きくなると、支持層４２０の質量も大きくなる。そこで、支持層４２０がシート状の樹脂材料である場合、支持層４２０の厚さは、１０μｍ以下であってもよく、７μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがさらに好ましい。

【0109】

本実施形態において、導電層４４０は、支持層４２０の少なくとも一方の面に形成される。本実施形態において、導電層４４０は、支持層４２０よりも優れた導電性を有する。

【0110】

本実施形態において、導電層５４２及び導電層５４４は、導電性材料を含む。導電性材料は、支持層４２０に含まれる樹脂材料よりも優れた導電性を有してよい。導電性材料は、抵抗率が８．０×１０^－８［Ω・ｍ］以上の材料であってよい。導電性材料は、金属であってよい。上記の金属としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル又はこれらの合金などが例示される。ステンレススチールとしては、ＳＵＳ－４３０、ＳＵＳ－３０４などが例示される。導電性材料は、アルミニウムであってもよい。

【0111】

導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さ（図５又は図６の図中、上下方向の長さとして示される。）は、０．０５μｍ～７μｍであってよい。導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さは、０．０５μｍ～５μｍであってもよく、０．１μｍ～３μｍであってもよく、０．１μｍ～２μｍであってもよく、０．５μｍ～１μｍであってもよい。導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さは、０．０５μｍ～４μｍであってもよく、０．０５μｍ～３μｍであってもよく、０．０５μｍ～２μｍであってもよく、０．０５μｍ～１μｍであってもよい。導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さは、０．１μｍ～５μｍであることが好ましく、０．１μｍ～１μｍであることがさらに好ましい。

【0112】

市販のアルミニウム箔は、比較的薄いアルミニウム箔であっても６～１０μｍの厚さを有する。そのため、集電体４００が、５μｍ以下の厚さを有する導電層５４２及び／又は導電層５４４を備えることにより、導電層５４２及び／又は導電層５４４として市販のアルミニウム箔が用いられた場合と比較して、蓄電セルの単位質量当たりのエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］が向上する。

【0113】

導電層５４２及び／又は導電層５４４の少なくとも一方は、上記の厚さを有する層状又は箔状のアルミニウムであってよい。層状又は箔状のアルミニウムは、貼り付けにより支持層４２０の表面に配されてもよく、蒸着法、堆積法などにより支持層４２０の表面に形成されてもよい。

【0114】

導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さが７μｍ以下である場合、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が向上する。導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さが５μｍ以下である場合、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度がさらに向上する。導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さが１μｍ以下である場合、蓄電セル１１２の質量エネルギー密度が大きく向上する。一般的に、導電層の厚さが０．１μｍ以下又は０．１μｍ未満になると、導電層が破損しやすくなる。しかしながら、本実施形態に係る導電層５４２及び導電層５４４は、支持層４２０により支持されている。そのため、導電層５４２及び／又は導電層５４４の厚さが０．０５～０．１μｍ程度の場合であっても、導電層５４２及び／又は導電層５４４の破損が抑制され得る。

【0115】

本実施形態において、１以上の開口４５０のそれぞれは、導電層５４２を貫通し、支持層４２０を貫通することなく支持層４２０の一部を露出させる。１以上の開口４５０のそれぞれは、任意の形状を有してよい。同様に、１以上の開口５５０のそれぞれは、導電層５４４を貫通し、支持層４２０を貫通することなく支持層４２０の一部を露出させる。１以上の開口５５０のそれぞれは、任意の形状を有してよい。

【0116】

開口４５０は、例えば、円相当径で１０～１０００μｍの大きさを有する。開口４５０の大きさは、円相当径で１００～７００μｍであってもよく、３００～５００μｍであることが好ましい。開口４５０の大きさが小さいほど、導電層５４２の電気抵抗が小さくなる。一方、開口４５０の大きさが小さいほど、開口内における溶融した樹脂材料の流動性が低下し、複数の集電体４００の一体化が困難になる。導電層５４２に複数の開口４５０が形成される場合、複数の開口４５０の中心間の距離は、８０～１０００μｍであってよく、３００～７００μｍであることが好ましい。

【0117】

一体化領域３２０において、導電層５４２の面積に対する、１以上の開口４５０の面積の合計値の割合（開口率と称される場合がある。）は、５～８０％であってよい。上記の一体化領域３２０における導電層５４２の開口率は、１０～７０％であることが好ましい。上記の開口率は、一体化領域３２０の内部に配された１以上の開口４５０の面積の合計値を、一体化領域３２０及び導電層５４２の重複領域の面積で除して得られた値に、１００を乗じることで算出される。なお、一体化領域３２０の内部に配された１以上の開口４５０の面積の合計値は、一体化領域３２０と、１以上の開口４５０のそれぞれとの重複部分の面積の合計値として算出される。

【0118】

同様に、開口５５０は、例えば、０～１０００μｍの大きさを有する。開口４５０の大きさは、円相当径で１００～７００μｍであってもよく、３００～５００μｍであることが好ましい。導電層５４４に複数の開口５５０が形成される場合、複数の開口５５０の中心間の距離は、８０～１０００μｍであってよく、３００～７００μｍであることが好ましい。

【0119】

一体化領域３２０において、導電層５４４の面積に対する、１以上の開口５５０の面積の合計値の割合（開口率と称される場合がある。）は、５～８０％であってよい。上記の一体化領域３２０における導電層５４４の開口率は、１０～７０％であることが好ましい。上記の開口率は、一体化領域３２０の内部に配された１以上の開口５５０の面積の合計値を、一体化領域３２０及び導電層５４４の重複領域の面積で除して得られた値に、１００を乗じることで算出される。なお、一体化領域３２０の内部に配された１以上の開口５５０の面積の合計値は、一体化領域３２０と、１以上の開口５５０のそれぞれとの重複部分の面積の合計値として算出される。

【0120】

本実施形態において、集電部５６２には、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４が形成される。集電部５６２は、正極活物質層２２４又は負極活物質層２４４と、タブ部５６４とを電気的に接続する。

【0121】

本実施形態において、タブ部５６４は、集電部５６２の一部から集電部５６２の外部に向かって延伸するように形成される。タブ部５６４は、集電部５６２と、端子２０２又は端子２０４とを電気的に接続する。タブ部５６４の幅Ｗｔは、集電部５６２の幅Ｗｂより小さくてよい。タブ部５６４の長さＬｔは、集電部５６２の長さＬｂより小さくてよい。

【0122】

本実施形態において、タブ部５６４における接続領域５６６の位置は特に限定されるものではないが、接続領域５６６は、例えば、タブ部５６４の端部に配される。接続領域５６６は、露出領域５６８と比較して、集電部５６２及びタブ部５６４の境界から離れた位置に配されてよい。

【0123】

本実施形態において、露出領域５６８は、例えば、集電部５６２及びタブ部５６４の境界の近傍に配される。一実施形態において、露出領域５６８は、例えば、露出領域５６８の少なくとも一部がタブ部５６４の内側に配される。他の実施形態において、露出領域５６８の少なくとも一部が集電部５６２の内側に配される。さらに他の実施形態において、露出領域５６８の全体がタブ部５６４の内側に配される。

【0124】

露出領域５６８の幅Ｗｅは、タブ部５６４の幅Ｗｔと略同一であってもよく、タブ部５６４の幅Ｗｔより小さくてもよい。一体化領域３２０が略多角形の形状を有する場合、タブ部５６４の幅Ｗｔは、上記の略多角形を構成する複数の辺のうちタブ部５６４が配される辺に含まれる周縁部４２２の最長の幅Ｗｐｅより小さくてもよい。露出領域５６８の長さＬｅは、タブ部５６４の長さＬｔより小さくてよい。

【0125】

集電部５６２に隣接する周縁部４２２の幅Ｗｂｒ及びＷｂｌは、０．５ｍｍ以上であってよい。これにより、十分な強度を有する一体化領域３２０が容易に形成され得る。

【0126】

集電部５６２に隣接する周縁部４２２の長さＬｐｂは、０．５ｍｍ以上であってよい。これにより、十分な強度を有する一体化領域３２０が容易に形成され得る。

【0127】

集電部５６２に隣接する周縁部４２２の長さＬｐｅは、０．５ｍｍ以上であってよい。これにより、十分な強度を有する一体化領域３２０が容易に形成され得る。上記の長さＬｐｅは、上記のＬｐｂと略同一であってもよく、上記のＬｐｂより大きくてもよい。

【0128】

タブ部５６４に隣接する周縁部４２２の幅Ｗｔｒ及びＷｔｌは特に限定されるものではないが、上記の幅Ｗｔｒ及びＷｔｌは０．５ｍｍ以上であってよい。タブ部５６４に隣接する周縁部４２２の長さＬｐｔは特に限定されるものではないが、上記の長さＬｐｔは０．５ｍｍ以上であってよい。

【0129】

一体化領域３２０の幅Ｗｊｒは、集電部５６２に隣接する周縁部４２２の幅Ｗｂｒと略同一であってもよく、上記の幅Ｗｂｒより小さくてもよい。一体化領域３２０の幅Ｗｊｌは、集電部５６２に隣接する周縁部４２２の幅Ｗｂｌと略同一であってもよく、上記の幅Ｗｂｌより小さくてもよい。一体化領域３２０の長さＬｊｂは、集電部５６２に隣接する周縁部４２２の長さＬｐｂと略同一であってもよく、上記の長さＬｐｂより小さくてもよい。一体化領域３２０の長さＬｊｂは、上記の長さＬｊｂと略同一であってもよく、上記の長さＬｊｂと異なってもよい。一体化領域３２０が略多角形の形状を有する場合、上記の略多角形を構成する複数の辺のうちタブ部５６４が配される辺における一体化領域３２０の長さＬｊｔは、上記の長さＬｊｂより大きくてよい。

【0130】

本実施形態において、活物質領域８４０は、集電部５６２の内部に形成される。そのため、活物質領域８４０の幅Ｗａは、集電部５６２の幅Ｗｂと略同一であってもよく、上記の幅Ｗｂより小さくてもよい。活物質領域８４０の長さＬａは、集電部５６２の長さＬｂと略同一であってもよく、上記の長さＬｂより小さくてもよい。活物質領域８４０の面積Ｗａ×Ｌａと、集電部５６２の面積Ｗｂ×Ｌｂとの比は、１：１～１．５であってもよく、１：１～１：１．２であることが好ましい。上記の比は、１：１～１：１．１であってもよい。

【0131】

開口４５０は、露出部又は露出部の一部の一例であってよい。開口５５０は、露出部又は露出部の一部の一例であってよい。第１平面５２２及び第２平面５２４の一方は、第１面及び第２面の一方の一例であってよい。第１平面５２２及び第２平面５２４の他方は、第１面及び第２面の他方の一例であってよい。導電層５４２及び導電層５４４の一方は、第１導電層及び第２導電層の一方の一例であってよい。導電層５４２及び導電層５４４の他方は、第１導電層及び第２導電層の他方の一例であってよい。集電部５６２は、本体部の一例であってよい。本体部は、本体部材の一例であってよい。タブ部５６４は、延伸部の一例であってよい。延伸部は、延伸部材の一例であってよい。露出領域５６８は、露出部の一例であってよい。

【0132】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、露出領域５６８が、導電層４４０のタブ部５６４と、一体化領域３２０との重複部分に形成され、導電層４４０の集電部５６２には露出領域５６８が形成されない場合を例として、集電体４００の詳細が説明された。しかしながら、集電体４００は、本実施形態に限定されない。

【0133】

他の実施形態において、露出領域５６８が、導電層４４０と、一体化領域３２０との重複部分に加えて、導電層４４０の上記重複部分以外の領域にも露出領域５６８が形成される。蓄電セル１１２及び／又は集電体４００の設計の自由度が向上する。また、開口４５０、開口５５０、及び／又は、一体化領域３２０の位置決めの精度が低減され得る。その結果、例えば、蓄電セル１１２及び／又は集電体４００の製造工程が簡略化され得る。

【0134】

本実施形態においては、導電層４４０の導電層５４２及び導電層５４４の両方に開口が形成される場合を例として、集電体４００の詳細が説明された。しかしながら、集電体４００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態おいて、導電層４４０の導電層５４２及び導電層５４４の少なくも一方に開口が形成される。

【0135】

本実施形態においては、支持層４２０に、支持層４２０を貫通する貫通孔が形成されていない場合を例として、集電体４００の詳細が説明された。しかしながら、集電体４００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、支持層４２０に、支持層４２０を貫通する貫通孔が形成される。これにより、蓄電セル１１２の単位質量当たりのエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ－蓄電セル］が向上する。上記の貫通孔は、支持層４２０の露出領域５６８以外の領域に形成されてもよく、支持層４２０の露出領域５６８の内部に形成されてもよい。上記の貫通孔が支持層４２０の露出領域５６８の内部に形成される場合、上記の貫通孔は、露出領域５６８に配された開口から支持層４２０の一部が露出するように形成される。

【0136】

図９は、集電体９００の上面図の一例を概略的に示す。集電体９００は、例えば、正極集電体２２２及び／又は負極集電体２４２として用いられる。

【0137】

集電体９００は、集電体４００の他の例であってよい。集電体９００は、（ｉ）接続領域５６６に、支持層４２０、導電層５４２及び導電層５４４を貫通する１以上の貫通孔９５０が形成される点と、（ｉｉ）貫通孔９５０の内部に、導電層５４２及び導電層５４４を電気的に接続する導電部材９５２が配される点とにおいて、集電体４００と相違する。上記の相違点を除き、集電体９００は、集電体４００と同様の構成を有してよい。

【0138】

本実施形態において、１以上の貫通孔９５０のそれぞれは、導電層５４２のタブ部５６４の一部を貫通し、支持層４２０の一部を貫通し、導電層５４４のタブ部５６４の一部を貫通する。貫通孔９５０は、支持層４２０を貫通する点で、開口４５０又は開口５５０と相違する。貫通孔９５０の形状は特に限定されるものではないが、貫通孔９５０の形状としては、略円形、略楕円形、略多角形などが例示される。

【0139】

上述されたとおり、本実施形態によれば、導電層５４２には、１以上の開口４５０が形成されており、導電層５４４には、１以上の開口５５０が形成されている。この場合において、１以上の開口４５０の円相当径の平均値又は１以上の開口５５０の円相当径の平均値と、１以上の貫通孔９５０の円相当径の平均値とが異なってよい。

【0140】

タブ部５６４の面積に対する、１以上の貫通孔９５０の面積の合計値の割合（貫通孔率と称される場合がある。）は、１０～５０％であってよい。上記のタブ部５６４の貫通孔率は、１０～３０％であることが好ましい。タブ部５６４の貫通孔率は、タブ部５６４に形成された１以上の貫通孔９５０の面積の合計値を、タブ部５６４の面積で除して得られた値に、１００を乗じることで算出される。なお、タブ部５６４に１以上の開口４５０が形成されている場合、上記のタブ部５６４の面積は、当該１以上の開口４５０の面積を含む。

【0141】

本実施形態において、導電部材９５２は、支持層４２０よりも優れた導電性を有する。導電部材９５２は、導電性材料を含む。導電性材料は、支持層４２０に含まれる樹脂材料よりも優れた導電性を有してよい。導電部材９５２に含まれる導電性材料としては、導電層５４２及び／又は導電層５４４に関連して説明された導電性材料と同様の材料が用いられ得る。導電部材９５２の組成は、導電層５４２及び／又は導電層５４４の組成と略同一であってよい。例えば、導電部材９５２は、支持層４２０の上に導電層５４２及び／又は導電層５４４を作製する工程において、導電層５４２及び／又は導電層５４４と同一の原料を用いて作製される。

【0142】

一実施形態によれば、導電部材９５２は、貫通孔９５０の内壁の表面に形成される。この場合、上記の貫通孔９５０の内部には、導電層５４２、支持層４２０及び導電層５４４を貫通する孔が存在する。他の実施形態によれば、導電部材９５２により貫通孔９５０の内部が充填されるように、導電部材９５２が形成される。

【0143】

貫通孔９５０は、第１導電層、支持層及び第２導電層を貫通する貫通孔の一例であってよい。導電部材９５２は、接続部材の一例であってよい。

【0144】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、貫通孔９５０が接続領域５６６の内側に配され、接続領域５６６の外側には貫通孔９５０が形成されない場合を例として、集電体４００の詳細が説明された。しかしながら、集電体４００は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、接続領域５６６の内側だけでなく、接続領域５６６の外側にも、貫通孔９５０が形成されてよい。また、接続領域５６６の外側に形成された貫通孔９５０の少なくとも一部の内部に、導電部材９５２が形成されてよい。

【0145】

図１０は、集電体１０００の上面図の一例を概略的に示す。集電体１０００は、例えば、正極集電体２２２及び／又は負極集電体２４２として用いられる。

【0146】

集電体１０００は、集電体４００又は集電体９００の他の例であってよい。集電体１０００は、（ｉ）集電体９００と比較してＬｐｂ、Ｗｂｌ及びＷｂｒが小さい点と、（ｉｉ）露出領域５６８が、集電部５６２の略全体に設定されている点とにおいて、集電体９００と相違する。上記の相違点を除き、集電体１０００は、集電体９００と同様の構成を有してよい。

【0147】

上述されたとおり、本実施形態においては、露出領域５６８が、集電部５６２の略全体に設定されている。これにより、導電層５４２の集電部５６２に複数の開口４５０が形成される。例えば、複数の開口４５０が、導電層５４２の集電部５６２の全体に略均等に配される。同様に、導電層５４４の集電部５６２に複数の開口５５０が形成される。例えば、複数の開口５５０が、導電層５４４の集電部５６２の全体に略均等に配される。

【0148】

本実施形態においては、複数の開口４５０及び／又は複数の開口５５０の少なくとも一部が、集電部５６２の周縁部の少なくとも一部に配される。これにより、蓄電セル１１２及び／又は集電体４００の設計の自由度が向上する。また、集電体１０００を作製する場合に要求される位置合わせの精度を低減させることができる。

【0149】

図１１は、正極２２０又は負極２４０（単に、電極と称される場合がある。）を生産する方法の一例を概略的に示す。図１１においては、集電体９００を備える正極２２０を生産する場合を例として、集電体又は電極を生産する方法の一例が説明される。また、図１１においては、１枚の樹脂シートを用いて複数の集電体９００を作製する場合を例として、集電体又は電極を生産する方法の一例が説明される。

【0150】

本実施形態によれば、まず、ステップ１１１２（ステップがＳと省略される場合がある。）において、熱可塑性樹脂を含む樹脂シートが準備される。樹脂シートは、集電体９００の支持層４２０として機能する。樹脂シートにおいて、複数の集電体９００のそれぞれの接続領域５６６となる複数の領域のそれぞれに、複数の貫通孔を形成する。

【0151】

次に、Ｓ１１１４、Ｓ１１１６、Ｓ１１１８において、樹脂シートの少なくとも一方の面に、導電層４４０が形成される。まず、Ｓ１１１４において、貫通孔が形成された樹脂シートの少なくとも一方の面に、導電層５４２又は導電層５４４を形成するためのマスキング層が形成される。例えば、樹脂シートにおいて、集電体９００の周縁部４２２、及び、開口４５０又は開口５５０に対応する位置に、マスキング層が形成される。マスキング層の材料としては、公知の任意の材料が用いられ得る。同様に、マスキング層の作製方法としては、公知の任意の方法が採用され得る。

【0152】

次に、Ｓ１１１６において、マスキング層が形成された樹脂シートの表面に、導電層４４０の原料を含むペーストが塗布される。上記のペーストは、当該ペーストが樹脂シートに形成された貫通孔の内部に侵入するように調整されてよい。これにより、導電部材９５２を有する貫通孔９５０が形成される。

【0153】

その後、ペーストを乾燥するための処理が実施される。これにより、樹脂シートの少なとも一方の面に導電性材料が配置される。具体的には、ペーストに含まれる導電性材料が、開口４５０を有する導電層５４２及び／又は開口５５０を有する導電層５４４を形成する。

【0154】

上記のペーストが十分に乾燥した後、Ｓ１１１８において、マスキング層が樹脂シートから除去される。これにより、樹脂シートの一方の面に、周縁部４２２及び開口４５０を有する導電層５４２が形成される。同様の手順により、樹脂シートの他方の面に、周縁部４２２及び開口５５０を有する導電層５４４が形成され得る。これにより、正極集電体２２２として用いられる集電体９００が得られる。

【0155】

次に、Ｓ１１２０において、導電層４４０の少なくとも一方の面に、正極活物質を含む正極活物質層２２４が形成される。例えば、導電層５４２及び導電層５４４のそれぞれの活物質領域８４０の上に、正極活物質層２２４の原料を含むペーストが塗布される。上記のペーストを乾燥させることで、正極活物質層２２４が形成される。

【0156】

上述されたとおり、本実施形態によれば、単一の樹脂シートに複数の電極が形成される。そこで、Ｓ１１２２において、複数の電極のそれぞれが、樹脂シートから切り出される。これにより、正極２２０が得られる。

【0157】

Ｓ１１１４～Ｓ１１１８は、導電層形成段階の一例であってよい。Ｓ１１１６は、配置段階の一例であってよい。Ｓ１１１２～Ｓ１１１８は、集電体を生産する方法、又は、集電体を準備する段階の一例であってよい。Ｓ１１２０は、活物質層形成段階の一例であってよい。活物質領域８４０は、導電層の本体部又は本体部材の少なくとも一部の一例であってよい。

【0158】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、マスキング層が形成された樹脂シートの表面に、導電層４４０の原料を含むペーストが塗布されることで、導電層５４２、導電層５４４及び導電部材９５２が形成される場合を例として、集電体９００の製造方法の詳細が説明された。しかしながら、集電体９００の製造方法は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、導電層５４２、導電層５４４及び導電部材９５２の少なくとも１つは、各種の堆積法、メッキ法などにより形成されてよい。

【0159】

本実施形態においては、導電層５４２及び導電層５４４のそれぞれの活物質領域８４０の上に、活物質層が形成される場合を例として、電極の製造方法の詳細が説明された。しかしながら、電極の製造方法は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、導電層５４２及び導電層５４４の少なくとも一方を覆うように、活物質層が形成されてよい。

【0160】

図１２は、蓄電セル１１２を生産する方法の一例を概略的に示す。本実施形態によれば、まず、図１１に関連して説明された電極を生産する方法により、１個の正極２２０と、２個の負極２４０とが作製される。また、リード１２２２と、リード１２４２とが作製される。リード１２２２は、例えば、外部の機器と、正極集電体２２２とを電気的に接続するために用いられる。リード１２４２は、例えば、外部の機器と、負極集電体２４２とを電気的に接続するために用いられる。

【0161】

本実施形態において、正極２２０は、正極集電体２２２の両面に正極活物質層２２４を有する。また、正極２２０の正極集電体２２２のタブ部５６４に配された接続領域５６６には、蓄電セル１１２の正極端子として機能するリード１２２２が接続されている。

【0162】

上述されたとおり、正極集電体２２２を構成する集電体４００の支持層４２０の第１平面５２２の表面には、導電層５４２が形成されている。同様に、上記の支持層４２０の第２平面５２４の表面には、導電層５４４が形成されている。本実施形態においては、説明を簡単にすることを目的として、例えば、リード１２２２と、タブ部５６４の接続領域５６６に配された導電層５４２とが、溶接により結合される。

【0163】

本実施形態において、２個の負極２４０のそれぞれは、負極集電体２４２の一方の面に負極活物質層２４４を有する。例えば、一方の負極２４０（説明を簡単にすることを目的として、図１２において最下層に配される負極２４０が、下側の負極２４０と称される場合がある。）を構成する集電体４００の導電層５４２の表面に、負極活物質層２４４が配される。同様に、他方の負極２４０（上側の負極２４０と称される場合がある。）を構成する集電体４００の導電層５４４の表面に、負極活物質層２４４が配される。

【0164】

次に、負極２４０と、セパレータ２３０と、リード１２２２が溶接された正極２２０と、セパレータ２３０と、負極２４０と、リード１２４２とを用いて、蓄電セル１１２が組み立てられる。具体的には、まず、負極２４０、セパレータ２３０、正極２２０、セパレータ２３０及び負極２４０をこの順に積層する（積層段階と称される場合がある）。また、下側の負極２４０のタブ部５６４の接続領域５６６に配された導電層５４４の表面に、リード１２４２が配される。

【0165】

この時、上記の各部材は、２個の負極集電体２４２の周縁部と、正極集電体２２２の周縁部とが略一致するように積層される。また、上記の各部材は、２個の負極集電体２４２のタブ部５６４の接続領域５６６が略一致するように積層される。なお、本実施形態において、２個の負極集電体２４２のタブ部５６４の接続領域５６６と、リード１２４２とは、まだ一体化されていない。

【0166】

上述されたとおり、正極２２０の導電層５４２の表面には、リード１２２２が配される。また、下側の負極２４０の表面には、リード１２４２が配される。これにより、図１２に示される実施形態おいては、下から順に、（ｉ）リード１２４２、（ｉｉ）下側の負極２４０の導電層５４４、支持層４２０及び導電層５４２、（ｉｉｉ）下側の負極２４０の負極活物質層２４４、（ｉｖ）セパレータ２３０、（ｖ）正極２２０の正極活物質層２２４、（ｖｉ）正極２２０の導電層５４４，支持層４２０及び導電層５４２、（ｖｉｉ）正極２２０の正極活物質層２２４と、リード１２２２、（ｖｉｉｉ）セパレータ２３０、（ｉｘ）上側の負極２４０の負極活物質層２４４、並びに、（ｘ）上側の負極２４０の導電層５４４、支持層４２０及び導電層５４２が積層される。

【0167】

次に、正極集電体２２２及び負極集電体２４２の周縁部に設定された一体化領域３２０を加熱する（一体化段階と称される場合がある）。これにより、一体化領域３２０において、正極集電体２２２の支持層４２０に含まれる樹脂材料と、負極集電体２４２の支持層４２０に含まれる樹脂材料とが溶着して一体化する。その結果、１個の正極集電体２２２と、２個の負極集電体２４２とが一体化して、正極活物質層２２４、セパレータ２３０及び負極活物質層２４４を封止する（封止段階と称される場合がある）。

【0168】

その後、２個の負極集電体２４２のタブ部５６４の接続領域５６６と、リード１２４２とが、溶接により一体化される。これにより、上述された蓄電セル１１２が得られる。

【0169】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、蓄電セル１１２の最も外側に配される２個の負極集電体２４２の両面に導電層が配される場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２の最も外側に配される２個の集電体の少なくとも一方は、外側の面に導電層を備えなくてもよい。蓄電セル１１２の最も外側に配される電極の種類は、例えば、正極２２０及び負極２４０のうち、価格の低い電極の個数が多くなるように決定される。

【0170】

本実施形態においては、蓄電セル１１２が、１個の正極２２０と、２個の負極２４０とを備える場合を例として、蓄電セル１１２を生産する方法の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２は、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４がセパレータ２３０を介して対向するように配されていればよく、正極２２０及び負極２４０の個数は特に限定されない。

【0171】

本実施形態においては、全ての正極２２０が正極集電体２２２を備え、全ての負極２４０が負極集電体２４２を備える場合を例として、蓄電セル１１２を生産する方法の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２の最も外側に配される２個の電極を除く１以上の電極の少なくとも一部は、集電体を備えなくてもよい。例えば、負極活物質としてリチウム箔のような金属箔が用いられる場合、負極の一部は負極集電体を備えない。

【0172】

本実施形態においては、２個の負極２４０のそれぞれの接続領域５６６にリード１２４２が接続されている場合を例として、蓄電セル１１２を生産する方法の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は本実施形態に限定されない。他の実施形態において、２個の負極２４０の少なくとも一方の接続領域５６６にリード１２４２が接続される。

【0173】

リード１２２２は、第１端子、及び、外部の機器と第２集電体とを電気的に接続するための第２端子の一方の一例であってよい。リード１２４２は、第１端子及び第２端子の他方の一例であってよい。蓄電池１１０は、外部の機器の一例であってよい。蓄電池１１０を充電する充電装置は、外部の機器の一例であってよい。電力制御回路１２０は、外部の機器の一例であってよい。電動機１３０は、外部の機器の一例であってよい。センサ１５０は、外部の機器の一例であってよい。制御装置１６０は、外部の機器の一例であってよい。

【0174】

図１３は、蓄電セル１１２の上面の一例を概略的に示す。図１３に示されるとおり、本実施形態において、リード１２２２は、一体化領域３２０の外側において、正極集電体２２２の導電層４４０の接続領域５６６と電気的に接続される。具体的には、溶接箇所１３２２において、リード１２２２と、導電層４４０とが溶接される。同様に、リード１２４２は、一体化領域３２０の外側において、負極集電体２４２の導電層４４０の接続領域５６６と電気的に接続される。具体的には、溶接箇所１３４２において、リード１２４２と、導電層４４０とが溶接される。本実施形態によれば、２個の負極集電体２４２のそれぞれに含まれる導電層４４０は、貫通孔９５０に配された導電部材９５２を介して電気的に接続される。

【0175】

図１４は、蓄電セル１４１２の断面の一例を概略的に示す。蓄電セル１４１２は、蓄電セル１１２の他の例を示す。本実施形態によれば、蓄電セル１４１２は、２個の正極２２０と、１個の負極２４０とが、２個のセパレータ２３０を介して積層されている点で、蓄電セル１１２と相違する。また、本実施形態によれば、負極２４０が負極集電体２４２を有しない点で、蓄電セル１１２と相違する。この場合において、負極活物質層２４４は、図４～図１０に関連して説明された導電層４４０と同様の形状を有してよい。

【0176】

上記の相違点を除き、蓄電セル１４１２は、蓄電セル１１２と同様の構成を有してよい。これにより、本実施形態においては、蓄電セル１４１２の最も外側に配される２個の正極集電体２２２の一部が一体化されることにより、正極活物質層２２４、セパレータ２３０、負極活物質層２４４、セパレータ２３０及び正極活物質層２２４がこの順に積層されてなる積層体が、上記の２個の正極集電体２２２の内部に封止される。

【0177】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、２個の正極２２０と、１個の負極２４０とが、２個のセパレータ２３０を介して積層されている場合を例として、蓄電セル１４１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１４１２は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２は、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４がセパレータ２３０を介して対向するように配されていればよく、正極２２０及び負極２４０の個数は特に限定されない。

【0178】

蓄電セル１４１２の他の例によれば、（ｉ）蓄電セル１４１２は、１個の正極２２０と、２個の負極２４０とが、２個のセパレータ２３０を介して積層された積層体を備え、（ｉｉ）蓄電セル１４１２の最も外側に配される２個の負極集電体２４２の一部が一体化されることにより、上記の積層体が上記の２個の負極集電体２４２の内部に封止される。この場合において、正極２２０は、正極集電体２２２を有してもよく、正極集電体２２２を有しなくてもよい。

【0179】

図１５は、蓄電セル１５１２の断面の一例を概略的に示す。蓄電セル１５１２は、蓄電セル１１２の他の例を示す。本実施形態によれば、蓄電セル１５１２は、最も外側に配される２個の集電体の一方が正極集電体２２２であり、上記の２個の集電体の他方が負極集電体２４２である点で、蓄電セル１１２と相違する。本実施形態においては、蓄電セル１５１２の最も外側に配される電極が集電体を備え、それ以外の電極は集電体を備えない場合を例として、蓄電セル１５１２の詳細が説明される。しかしながら、蓄電セル１５１２は本実施形態に限定されない。例えば、上記の相違点を除き、蓄電セル１５１２は、蓄電セル１１２及び／又は蓄電セル１４１２と同様の構成を有してよい。

【0180】

図１５に示されるとおり、本実施形態において、蓄電セル１５１２は、（ｉ）正極集電体２２２と、正極活物質層２２４と、セパレータ２３０と、負極活物質層２４４と、セパレータ２３０と、正極活物質層２２４と、セパレータ２３０と、負極活物質層２４４と、負極集電体２４２とが、この順に積層され、（ｉｉ）蓄電セル１５１２の最も外側に配される正極集電体２２２及び負極集電体２４２の一部が一体化されることにより作製される。これにより、正極活物質層２２４と、セパレータ２３０と、負極活物質層２４４と、セパレータ２３０と、正極活物質層２２４と、セパレータ２３０と、負極活物質層２４４とがこの順に積層されてなる積層体が、正極集電体２２２及び負極集電体２４２により封止される。

【0181】

図１６は、蓄電セル１６１２の上面の一例を概略的に示す。蓄電セル１６１２は、蓄電セル１１２の他の例を示す。本実施形態においては、蓄電セル１６１２の最も外側に配される２個の電極のそれぞれを構成する集電体の支持層の形状が矩形であり、当該２個の電極の間に配される１以上の電極のそれぞれを構成する集電体が、上述された集電体４００と同様の形状（すなわち、Ｌ字型の形状である。）を有する場合を例として、蓄電セル１６１２の詳細が説明される。

【0182】

なお、蓄電セル１６１２の最も外側に配される２個の電極のそれぞれを構成する集電体は、支持層４２０の形状が矩形である点と、導電層４４０に開口４５０が形成されていない点とを除いて、集電体４００、集電体９００又は集電体１０００と同様の構成を有してよい。また、上記以外の電極を構成する集電体は、導電層４４０に開口４５０が形成されていない点を除いて、集電体４００、集電体９００又は集電体１０００と同様の構成を有してよい。

【0183】

より具体的には、蓄電セル１６１２は、複数の正極２２０と、複数の負極２４０とを備える点で、蓄電セル１１２と相違する。加えて、本実施形態に係る蓄電セル１６１２は、一体化領域３２０の内側において、正極集電体２２２の導電層４４０のタブ部５６４に設定された接続領域５６６に配された導電層５４２及び導電層５４４と、リード１２２２とが電気的に接続されている点で、蓄電セル１１２と相違する。同様に、蓄電セル１６１２は、一体化領域３２０の内側において、負極集電体２４２の導電層４４０のタブ部５６４に設定された接続領域５６６に配された導電層５４２及び導電層５４４と、リード１２４２とが電気的に接続されている点で、蓄電セル１１２と相違する。

【0184】

本実施形態において、リード１２２２には、正極集電体２２２の支持層４２０を露出させるための開口４５０が形成されていない。そのため、例えば溶着により一体化領域３２０を一体化させるときに、リード１２２２と、正極集電体２２２とを一体化させることができない。そこで、本実施形態において、蓄電セル１６１２は、リード１２２２及び正極集電体２２２の間に配されるシール部材１６２２を備える。シール部材１６２２としては、タブ用のシーラントとして公知の材料が用いられる。

【0185】

シール部材１６２２は、例えば、リード１２２２の一体化領域３２０に対応する部分を覆うように配される。例えば、接続領域５６６において、リード１２２２が、第１の正極２２０の導電層４４０と、第２の正極２２０の導電層４４０とに接して配置される場合、一体化領域３２０において、第１の正極２２０の支持層４２０と、リード１２２２と、シール部材１６２２と、第２の正極２２０の支持層４２０とがこの順に積層する。これにより、一体化領域３２０が溶着されることで、一体化領域３２０の内部が封止される。第１の正極２２０及び第２の正極２２０の一方は、蓄電セル１６１２を構成する複数の正極２２０のうち、最も外側に配される正極２２０であってよい。

【0186】

同様に、例えば、接続領域５６６において、リード１２２２が、第１の正極２２０の導電層４４０と、第１の負極２４０の導電層４４０とに接して配置される場合、一体化領域３２０において、第１の正極２２０の支持層４２０と、リード１２２２と、シール部材１６２２と、第１の負極２４０の支持層４２０とがこの順に積層する。これにより、一体化領域３２０が溶着されることで、一体化領域３２０の内部が封止される。第１の正極２２０及び第１の負極２４０の一方は、蓄電セル１６１２を構成する複数の電極のうち、最も外側に配される電極であってよい。

【0187】

同様に、本実施形態において、リード１２４２には、負極集電体２４２の支持層４２０を露出させるための開口が形成されていない。そのため、例えば溶着により一体化領域３２０を一体化させるときに、リード１２４２と、負極集電体２４２とを一体化させることができない。そこで、本実施形態において、蓄電セル１６１２は、リード１２４２及び負極集電体２４２の間に配されるシール部材１６４２を備える。シール部材１６４２としては、タブ用のシーラントとして公知の材料が用いられる。

【0188】

シール部材１６４２は、例えば、リード１２４２の一体化領域３２０に対応する部分を覆うように配される。例えば、接続領域５６６において、リード１２４２が、第１の負極２４０の導電層４４０と、第２の負極２４０の導電層４４０とに接して配置される場合、一体化領域３２０において、第１の負極２４０の支持層４２０と、リード１２４２と、シール部材１６４２と、第２の負極２４０の支持層４２０とがこの順に積層する。これにより、一体化領域３２０が溶着されることで、一体化領域３２０の内部が封止される。第１の負極２４０及び第２の負極２４０の一方は、蓄電セル１６１２を構成する複数の負極２４０のうち、最も外側に配される負極２４０であってよい。

【0189】

同様に、例えば、接続領域５６６において、リード１２４２が、第１の負極２４０の導電層４４０と、第１の正極２２０の導電層４４０とに接して配置される場合、一体化領域３２０において、第１の負極２４０の支持層４２０と、リード１２４２と、シール部材１６４２と、第１の正極２２０の支持層４２０とがこの順に積層する。これにより、一体化領域３２０が溶着されることで、一体化領域３２０の内部が封止される。第１の負極２４０及び第１の正極２２０の一方は、蓄電セル１６１２を構成する複数の電極のうち、最も外側に配される電極であってよい。

【0190】

上記の相違点を除き、蓄電セル１６１２は、蓄電セル１１２、蓄電セル１４１２及び／又は蓄電セル１５１２と同様の構成を有してよい。例えば、蓄電セル１６１２においては、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４がセパレータ２３０を介して対向するように配されていればよく、蓄電セル１６１２に含まれる正極２２０及び負極２４０の個数は特に限定されない。また、蓄電セル１６１２の最も外側に配される２個の電極を除く１以上の電極の少なくとも一部は、集電体を備えなくてもよい。

【0191】

図１７は、蓄電セル１６１２を構成する部品の一例を概略的に示す。本実施形態によれば、蓄電セル１６１２は、複数の正極２２０と、複数の負極２４０とを備える。本実施形態において、蓄電セル１６１２の最も外側には、例えば、正極２２０と、負極２４０とが配される。

【0192】

蓄電セル１６１２の最も外側に配される正極２２０（最外層の正極２２０と称される場合がある。）は、例えば、支持層４２０と、支持層４２０の一方の面に配された導電層４４０と、導電層４４０の上に配された正極活物質層２２４とを備える。上述されたとおり、本実施形態において、蓄電セル１６１２の最も外側に配される正極２２０の支持層４２０は、例えば、矩形の形状を有する。

【0193】

最外層の正極２２０以外の正極２２０は、例えば、支持層４２０と、支持層４２０の両方の面のそれぞれに配された２個の導電層４４０と、２個の導電層４４０のそれぞれの上に配された２個の正極活物質層２２４とを備える。本実施形態において、上記の支持層４２０は、例えば、集電部５６２を支持する本体領域７６２と、タブ部５６４の接続領域５６６を支持する突出領域７６４とからなるＬ字型の形状を有する。

【0194】

蓄電セル１６１２の最も外側に配される負極２４０（最外層の負極２４０と称される場合がある。）は、例えば、支持層４２０と、支持層４２０の一方の面に配された導電層４４０と、導電層４４０の上に配された負極活物質層２４４とを備える。上述されたとおり、本実施形態において、蓄電セル１６１２の最も外側に配される負極２４０の支持層４２０は、例えば、矩形の形状を有する。

【0195】

最外層の負極２４０以外の負極２４０は、例えば、支持層４２０と、支持層４２０の両方の面のそれぞれに配された２個の導電層４４０と、２個の導電層４４０のそれぞれの上に配された２個の負極活物質層２４４とを備える。本実施形態において、上記の支持層４２０は、例えば、集電部５６２を支持する本体領域７６２と、タブ部５６４の接続領域５６６を支持する突出領域７６４とからなるＬ字型の形状を有する。

【0196】

本実施形態によれば、セパレータ２３０を介して最外層の負極２４０に隣接する正極２２０（全体として２層目の正極２２０と称される場合がある。）の導電層４４０の接続領域５６６には、リード１２２２が配される。また、リード１２２２の一体化領域３２０に対応する部分を覆うように、シール部材１６２２が配される。これにより、一体化領域３２０において、全体として２層目の正極２２０の支持層４２０と、リード１２２２と、シール部材１６２２と、最外層の負極２４０の支持層４２０とがこの順に積層する。

【0197】

本実施形態によれば、セパレータ２３０を介して全体として２層目の正極２２０に隣接する負極２４０（全体として３層目の負極２４０と称される場合がある。）の導電層４４０の接続領域５６６には、リード１２４２が配される。また、リード１２４２の一体化領域３２０に対応する部分を覆うように、シール部材１６４２が配される。これにより、一体化領域３２０において、全体として３層目の負極２４０の支持層４２０と、リード１２４２と、シール部材１６４２と、最外層の負極２４０の支持層４２０とがこの順に積層する。

【0198】

本実施形態においては、複数の正極２２０と、複数の負極２４０とが、正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４が対向するように配される。正極活物質層２２４及び負極活物質層２４４の間にはセパレータ２３０が配される。これにより、正極２２０及び負極２４０がセパレータ２３０を介して交互に積層された積層体が作製される。

【0199】

本実施形態によれば、まず、最外層の正極２２０以外の１以上の正極２２０（上述されたＬ字型の形状を有する正極２２０である。）と、最外層の負極２４０以外の１以上の負極２４０（上述されたＬ字型の形状を有する負極２４０である。）とが、１以上のセパレータ２３０を介して交互に積層される。これより、最外層の正極２２０と、最外層の負極２４０とを含まない積層体が作製される。

【0200】

次に、１以上の正極２２０の接続領域５６６において、リード１２２２と、１以上の正極２２０のタブ部５６４の導電層４４０とが溶接により一体化される。同様に、１以上の負極２４０の接続領域５６６において、リード１２４２と、１以上の負極２４０のタブ部５６４の導電層４４０とが溶接により一体化される。溶接手法及び溶接手順としては、公知の任意の手法及び手順が採用され得る。

【0201】

次に、上記の積層体の一方の側に、セパレータ２３０と、最外層の正極２２０とが配される。また、上記の積層体の他方の側に、セパレータ２３０と、最外層の負極２４０とが配される。上述されたとおり、最外層の正極２２０及び最外層の負極２４０は、矩形の形状を有する。その後、最外層の正極２２０及び最外層の負極２４０を含む積層体の一体化領域３２０が、一体化される。例えば、上記の積層体の一体化領域３２０が加熱される。これにより、積層体に含まれる正極２２０の正極集電体２２２の一体化領域３２０と、積層体に含まれる負極２４０の負極集電体２４２の一体化領域３２０とが、溶着により一体化される。以上の手順により、蓄電セル１６１２が作製される。

【0202】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、最外層の正極２２０の支持層４２０と、最外層の負極２４０の支持層４２０とが、矩形の形状を有する場合として、蓄電セル１６１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１６１２は、本実施形態に限定されない。複数の正極２２０のそれぞれの支持層４２０の形状、及び、複数の負極２４０のそれぞれの支持層４２０の形状は、一体化領域３２０が一体化された場合に、一体化領域３２０の内部を封止することができる範囲で、任意に決定され得る。他の実施形態において、最上層の電極の支持層４２０が上述されたL字型の形状を有し、全体として上から２番目の電極の支持層４２０が矩形の形状を有してもよい。同様に、最下層の電極の支持層４２０が上述されたL字型の形状を有し、全体として下から２番目の電極の支持層４２０が矩形の形状を有してもよい。

【0203】

図１８は、蓄電セル１６１２を構成する部品の他の例を概略的に示す。本実施形態においては、蓄電セル１６１２の最も外側に配される電極に含まれる支持層４２０は、本体領域７６２及び突出領域７６４を有し、上記以外の電極に含まれる支持層４２０が突出領域７６４を有しない点で、図１７に関連して説明された蓄電セル１６１２と相違する。図１８に関連して説明される蓄電セル１６１２は、上記の相違点を除き、図１７に関連して説明された蓄電セル１６１２と同様の構成を有してよい。

【0204】

（別実施形態の一例）
本実施形態においては、最外層の２個の電極のそれぞれの支持層４２０の一体化領域３２０が溶着されることにより、一体化領域３２０の内部が封止される場合を例として、蓄電セル１６１２の他の例の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１６１２の他の例は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、最外層の２個の電極の間に配される１以上の電極のそれぞれの支持層４２０は、任意の形状を有してよい。上記の支持層４２０の形状によっては、最外層の２個の電極の間に配される１以上の電極の一部が、最外層の２個の電極のそれぞれの支持層４２０の一体化領域３２０が溶着されるときに、最外層の２個の電極のそれぞれの支持層４２０と一緒に溶着され得る。

【0205】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0206】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0207】

１００ 飛行体、１１０ 蓄電池、１１２ 蓄電セル、１２０ 電力制御回路、１３０ 電動機、１４０ プロペラ、１５０ センサ、１６０ 制御装置、２０２ 端子、２０４ 端子、２０６ 外装、２１２ 積層体、２１４ 電解質、２２０ 正極、２２２ 正極集電体、２２４ 正極活物質層、２３０ セパレータ、２４０ 負極、２４２ 負極集電体、２４４ 負極活物質層、３２０ 一体化領域、４００ 集電体、４２０ 支持層、４２２ 周縁部、４４０ 導電層、４５０ 開口、５２２ 第１平面、５２４ 第２平面、５２６ 側面、５４２ 導電層、５４４ 導電層、５５０ 開口、５６２ 集電部、５６４ タブ部、５６６ 接続領域、５６８ 露出領域、７６２ 本体領域、７６４ 突出領域、８４０ 活物質領域、９００ 集電体、９５０ 貫通孔、９５２ 導電部材、１０００ 集電体、１２２２ リード、１２４２ リード、１３２２ 溶接箇所、１３４２ 溶接箇所、１４１２ 蓄電セル、１５１２ 蓄電セル、１６１２ 蓄電セル、１６２２ シール部材、１６４２ シール部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2024-10-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を備え、
前記導電層には、前記導電層を貫通し、前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部が形成される、
集電体。

【請求項2】

前記支持層は、熱可塑性の樹脂材料を含む、
請求項１に記載の集電体。

【請求項3】

前記導電層は、
本体部と、
前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
を有し、
前記露出部は、前記本体部及び前記延伸部の境界の近傍に配される、
請求項１に記載の集電体。

【請求項4】

前記露出部の少なくとも一部は、前記延伸部の内側に配される、
請求項３に記載の集電体。

【請求項5】

前記導電層には、複数の前記露出部が形成されており、
前記複数の露出部の少なくとも一部は、前記導電層の周縁の少なくとも一部に配される、
請求項１に記載の集電体。

【請求項6】

前記導電層は、
本体部と、
前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
を有し、
前記本体部には、複数の前記露出部が形成されている、
請求項１に記載の集電体。

【請求項7】

前記導電層は、
前記支持層の第１面に形成される第１導電層と、
前記支持層の第２面に形成される第２導電層と、
を有し、
前記集電体には、前記第１導電層、前記支持層及び前記第２導電層を貫通する貫通孔が形成されている、
請求項１に記載の集電体。

【請求項8】

前記第１導電層及び前記第２導電層のそれぞれは、
本体部と、
前記本体部の一部から前記本体部の外部に向かって延伸する延伸部と、
を有し、
前記貫通孔は、前記第１導電層の前記延伸部の一部と、前記支持層の一部と、前記第２導電層の前記延伸部の一部とを貫通する、
請求項７に記載の集電体。

【請求項9】

前記貫通孔の内部に配され、前記第１導電層及び前記第２導電層を電気的に接続する接続部材をさらに備える、
請求項７に記載の集電体。

【請求項10】

前記導電層には、１以上の前記露出部が形成されており、
前記集電体には、１以上の前記貫通孔が形成されており、
前記１以上の露出部の円相当径の平均値と、前記１以上の露出部の円相当径の平均値とが異なる、
請求項７に記載の集電体。

【請求項11】

請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の集電体と、
前記集電体の少なくとも一方の面に配された活物質層と、
を備える、
電極。

【請求項12】

正極と、
負極と、
前記正極及び前記負極の間に配されるセパレータと、
を備え、
前記正極は、
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の集電体と、
前記集電体の少なくとも一方の面に配された正極活物質層と、
を有し、
前記負極は、
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の集電体と、
前記集電体の少なくとも一方の面に配された負極活物質層と、
を有する、
電池。

【請求項13】

請求項１２に記載の電池と、
前記電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、
を備える、飛行体。

【請求項14】

第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に配されるセパレータと、
を備え、
前記第１電極は、
第１集電体と、
前記第１集電体の少なくとも一方の面に配された第１活物質層と、
を有し、
前記第２電極は、
第２集電体と、
前記第２集電体の少なくとも一方の面に配された第２活物質層と、
を有し、
前記第１集電体及び前記第２集電体のそれぞれは、
樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を含み、
前記導電層には、前記導電層を貫通し、前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部が形成され、
前記第１集電体及び前記第２集電体により、前記第１活物質層、前記セパレータ及び前記第２活物質層を封止するべく、前記第１集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部及び前記露出部の領域に含まれる前記樹脂材料と、前記第２集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部及び前記露出部の領域に含まれる前記樹脂材料とが一体化されている、
電池。

【請求項15】

前記電池は、外部の機器と前記第１集電体とを電気的に接続するための第１端子をさらに備え、
前記第１端子は、前記第１集電体の前記樹脂材料及び前記第２集電体の前記樹脂材料が一体化された領域の外側において、前記第１集電体の前記導電層と電気的に接続される、
請求項１４に記載の電池。

【請求項16】

前記電池は、外部の機器と前記第１集電体とを電気的に接続するための第１端子をさらに備え、
前記第１端子は、前記第１集電体の前記樹脂材料及び前記第２集電体の前記樹脂材料が一体化された領域の内側において、前記第１集電体の前記導電層と電気的に接続される、
請求項１４に記載の電池。

【請求項17】

請求項１４に記載の電池と、
前記電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、
を備える、飛行体。

【請求項18】

樹脂材料を含む支持層の少なくとも一方の面に、前記樹脂材料よりも優れた導電性を有する導電性材料を含む導電層を形成する導電層形成段階を有し、
前記導電層形成段階は、前記導電性材料が、前記導電層を貫通し前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部を有する導電層を形成するように、前記支持層の前記少なくとも一方の面に前記導電性材料を配置する配置段階を含む、
集電体を生産する方法。

【請求項19】

集電体を準備する段階と、
前記集電体の少なくとも一方の面に、活物質を含む活物質層を形成する活物質層形成段階と、
を有し、
前記集電体は、
樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を備え、
前記導電層には、前記導電層を貫通し、前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部が形成されており、
前記導電層は、
本体部材と、
前記本体部材の一部から前記本体部材の外部に向かって延伸する延伸部材と、
を有し、
前記活物質層形成段階は、前記導電層の前記本体部材上の少なくとも一部に、活物質層を形成する段階を含む、
電極を生産する方法。

【請求項20】

第１電極、セパレータ及び第２電極をこの順に積層する積層段階と、
前記第１電極の周縁部の少なくとも一部と、前記第２電極の周縁部の少なくとも一部とを一体化させる一体化段階と、
を有し、
前記第１電極は、
第１集電体と、
前記第１集電体の少なくとも一方の面に配された第１活物質層と、
を有し、
前記第２電極は、
第２集電体と、
前記第２集電体の少なくとも一方の面に配された第２活物質層と、
を有し、
前記第１集電体及び前記第２集電体のそれぞれは、
樹脂材料を含む支持層と、
前記支持層の少なくとも一方の面に形成され、前記支持層よりも優れた導電性を有する導電層と、
を含み、
前記導電層には、前記導電層を貫通し、前記支持層を貫通することなく前記支持層の一部を露出させる露出部が形成され、
前記一体化段階は、前記第１集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部及び前記露出部の領域に含まれる前記樹脂材料と、前記第２集電体の前記支持層の周縁部の少なくとも一部及び前記露出部の領域に含まれる前記樹脂材料とを一体化して、前記第１活物質層、前記セパレータ及び前記第２活物質層を封止する封止段階を含む、
電池を生産する方法。