特開 2024-57772 電極体および電池

(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】P2024057772

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】電極体および電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/13 20100101AFI20240418BHJP

   H01M 4/62 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

H01M4/13

H01M4/62 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164662

(22)【出願日】2022-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(74)【代理人】

【識別番号】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(72)【発明者】

【氏名】加藤 典之

(72)【発明者】

【氏名】榎原 勝志

(72)【発明者】

【氏名】海野 公則

(72)【発明者】

【氏名】小浦 兼嗣

(72)【発明者】

【氏名】近藤 剛司

【テーマコード（参考）】

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H050AA19

5H050BA16

5H050BA17

5H050CA01

5H050CA07

5H050CA08

5H050CA09

5H050CB02

5H050CB08

5H050CB11

5H050CB12

5H050DA11

5H050FA02

5H050FA08

5H050FA10

5H050HA01

5H050HA04

5H050HA12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電極層の端面における欠陥の発生を抑制した電極体を提供する。
【解決手段】電池に用いられる電極体１０であって、上記電極体は、集電体１および電極層を有し、上記電極層は、厚さ方向において、上記集電体側から順に、第１電極層２および第２電極層３を有し、上記第１電極層は端面Ａを有し、上記第２電極層は端面Ｂを有し、上記厚さ方向の断面視において、上記端面Ａは、上記集電体側の端部Ａ_１と、上記第２電極層側の端部Ａ_２と、を有し、上記端面Ｂは、上記第１電極層側の端部Ｂ_１と、上記第１電極層とは反対側の端部Ｂ_２と、を有し、上記端面Ａは、上記厚さ方向に垂直な方向において、上記端部Ａ_１が上記端部Ａ_２より突出した第１傾斜部Ｓ_１を有し、上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記第２電極層の外縁全周が、上記第１電極層の外縁全周より内側に配置される、電極体を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池に用いられる電極体であって、
前記電極体は、集電体および電極層を有し、
前記電極層は、厚さ方向において、前記集電体側から順に、第１電極層および第２電極層を有し、
前記第１電極層は端面Ａを有し、前記第２電極層は端面Ｂを有し、
前記厚さ方向の断面視において、前記端面Ａは、前記集電体側の端部Ａ_１と、前記第２電極層側の端部Ａ_２と、を有し、前記端面Ｂは、前記第１電極層側の端部Ｂ_１と、前記第１電極層とは反対側の端部Ｂ_２と、を有し、
前記端面Ａは、前記厚さ方向に垂直な方向において、前記端部Ａ_１が前記端部Ａ_２より突出した第１傾斜部を有し、
前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記第２電極層の外縁全周が、前記第１電極層の外縁全周より内側に配置される、電極体。

【請求項2】

前記端面Ｂは、前記厚さ方向に垂直な方向において、前記端部Ｂ_１が前記端部Ｂ_２より突出した第２傾斜部を有し、
前記厚さ方向の断面視において、前記第１傾斜部は、前記第２傾斜部より外側に配置される、請求項１に記載の電極体。

【請求項3】

前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記第１傾斜部は、前記第１電極層の前記外縁全周に沿って配置され、前記第２傾斜部は、前記第２電極層の前記外縁全周に沿って配置されている、請求項２に記載の電極体。

【請求項4】

前記電極体は、前記厚さ方向に垂直な方向において前記端部Ａ_２が前記端部Ｂ_１より突出することで、前記第１電極層が前記第２電極層から露出した露出部を有する、請求項２に記載の電極体。

【請求項5】

前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記露出部は、前記第１電極層の前記外縁全周に沿って、前記第１傾斜部を介して配置されている、請求項４に記載の電極体。

【請求項6】

前記端面Ａにおける前記端部Ａ_２は、前記厚さ方向に延在する突起の先端Ｔ_１であり、
前記厚さ方向の断面視において、前記第２電極層の前記外縁に該当する端部Ｂ_３は、前記先端Ｔ_１より内側に配置される、請求項１に記載の電極体。

【請求項7】

前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記第２電極層の前記外縁全周が、前記先端Ｔ_１の全周より内側に配置される、請求項６に記載の電極体。

【請求項8】

前記第２電極層の厚さが、前記第１電極層の厚さより大きい、請求項１に記載の電極体。

【請求項9】

前記電極層の厚さが、２００μｍ以上である、請求項１に記載の電極体。

【請求項10】

前記第１電極層および前記第２電極層が、それぞれバインダを含有し、
前記第１電極層における前記バインダの割合が、前記第２電極層における前記バインダの割合より多い、請求項１に記載の電極体。

【請求項11】

請求項１から請求項１０までのいずれかの請求項に記載の電極体を有する、電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電極体および電池に関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン二次電池等の電池は、集電体と、活物質を含有する電極層と、を有する電極体を備える。例えば特許文献１には、集電体としての集電箔と、複数の電極膜層が積層された電極膜と、を有するリチウムイオン二次電池が開示されている。特許文献１には、リチウムイオン二次電池が、電極膜層として、集電箔側のバインダの濃度が集電箔の反対側のバインダの濃度よりも高い層を含むことが開示されている。

【0003】

特許文献２には、集電体の表面に第１層用スラリーを塗工する工程と、第１層用スラリーが乾燥する前に、第１層用スラリー上に第２層用スラリーを塗工する工程と、を有する二次電池用電極の製造方法が開示されている。特許文献２には、第１層用スラリーに用いる第１のバインダが、第２層用スラリーに用いる第２のバインダより、粘性が高いことが開示されている。

【0004】

特許文献３には、集電体と、集電体の表面に形成され、バインダ樹脂、活物質および導電助剤を含む電極層と、を有するリチウムイオン二次電池用電極が開示されている。特許文献３には、電極層は、第一電極層と、バインダ樹脂濃度が第一電極層のバインダ樹脂濃度よりも高い第二電極層とを有することが開示されている。また、電極に関する技術ではないものの、特許文献４には、基材と、ＬＦＰ粒子および第１バインダを含む第１層と、有機粒子および第２バインダを含む第２層と、を有する分離膜が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１０７１８２号公報

【特許文献2】特開２０１９－０９６５０１号公報

【特許文献3】国際公開第２０１１／１４２０８３号

【特許文献4】特開２０２０－１３６２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

例えば特許文献２には、集電体の表面に、スラリーを塗工して電極層を作製することが開示されている。スラリーを集電体に塗工すると、スラリーの流動性によって、塗工層（乾燥前の電極層）の端面が傾斜する（ダレる）。傾斜した端面では、クラック等の欠陥が生じやすい。特に塗工層の厚さが大きいほど、端面の傾斜量（ダレ量）は大きくなり、欠陥の発生を抑制することが難しい。

【0007】

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電極層の端面における欠陥の発生を抑制した電極体を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

［１］
電池に用いられる電極体であって、
上記電極体は、集電体および電極層を有し、
上記電極層は、厚さ方向において、上記集電体側から順に、第１電極層および第２電極層を有し、
上記第１電極層は端面Ａを有し、上記第２電極層は端面Ｂを有し、
上記厚さ方向の断面視において、上記端面Ａは、上記集電体側の端部Ａ_１と、上記第２電極層側の端部Ａ_２と、を有し、上記端面Ｂは、上記第１電極層側の端部Ｂ_１と、上記第１電極層とは反対側の端部Ｂ_２と、を有し、
上記端面Ａは、上記厚さ方向に垂直な方向において、上記端部Ａ_１が上記端部Ａ_２より突出した第１傾斜部を有し、
上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記第２電極層の外縁全周が、上記第１電極層の外縁全周より内側に配置される、電極体。

【0009】

［２］
上記端面Ｂは、上記厚さ方向に垂直な方向において、上記端部Ｂ_１が上記端部Ｂ_２より突出した第２傾斜部を有し、
上記厚さ方向の断面視において、上記第１傾斜部は、上記第２傾斜部より外側に配置される、［１］に記載の電極体。

【0010】

［３］
上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記第１傾斜部は、上記第１電極層の上記外縁全周に沿って配置され、上記第２傾斜部は、上記第２電極層の上記外縁全周に沿って配置されている、［１］または［２］に記載の電極体。

【0011】

［４］
上記電極体は、上記厚さ方向に垂直な方向において上記端部Ａ_２が上記端部Ｂ_１より突出することで、上記第１電極層が上記第２電極層から露出した露出部を有する、［１］から［３］までのいずれかに記載の電極体。

【0012】

［５］
上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記露出部は、上記第１電極層の上記外縁全周に沿って、上記第１傾斜部を介して配置されている、［４］に記載の電極体。

【0013】

［６］
上記端面Ａにおける上記端部Ａ_２は、上記厚さ方向に延在する突起の先端Ｔ_１であり、
上記厚さ方向の断面視において、上記第２電極層の上記外縁に該当する端部Ｂ_３は、上記先端Ｔ_１より内側に配置される、［１］または［２］に記載の電極体。

【0014】

［７］
上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記第２電極層の上記外縁全周が、上記先端Ｔ_１の全周より内側に配置される、［６］に記載の電極体。

【0015】

［８］
上記第２電極層の厚さが、上記第１電極層の厚さより大きい、［１］から［７］までのいずれかに記載の電極体。

【0016】

［９］
上記電極層の厚さが、２００μｍ以上である、［１］から［８］までのいずれかに記載の電極体。

【0017】

［１０］
上記第１電極層および上記第２電極層が、それぞれバインダを含有し、
上記第１電極層における上記バインダの割合が、上記第２電極層における上記バインダの割合より多い、［１］から［９］までのいずれかに記載の電極体。

【0018】

［１１］
［１］から［１０］までのいずれかに記載の電極体を有する、電池。

【発明の効果】

【0019】

本開示における電極体は、電極層の端面における欠陥の発生を抑制できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本開示における電極体を例示する概略平面図および概略断面図である。

【図2】本開示における電極体を例示する概略断面図である。

【図3】本開示における電極体を例示する概略断面図である。

【図4】本開示における電極体を例示する概略平面図および概略断面図である。

【図5】本開示における電極体を例示する概略断面図である。

【図6】本開示における電極体の製造方法を説明する概略断面図である。

【図7】本開示における電池を例示する概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示における実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下に示す各図は、模式的に示したものであり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。また、本明細書において、ある部材に対して他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」または「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上または直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方または下方に、別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含む。

【0022】

Ａ．電極体
図１（ａ）は本開示における電極体を例示する概略平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ－Ｘ断面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電極体１０は、集電体１と、集電体１上に配置された電極層Ｅ_１とを有する。電極層Ｅ_１は、厚さ方向Ｄ_３において、集電体１側から順に、第１電極層２および第２電極層３を有する。また、図１（ｂ）に示すように、第１電極層２は端面Ａを有し、第２電極層３は端面Ｂを有する。

【0023】

図１（ｂ）に示すように、厚さ方向Ｄ_３の断面視において、端面Ａは、集電体１側の端部Ａ_１と、第２電極層３側の端部Ａ_２と、を有する。また、端面Ｂは、第１電極層２側の端部Ｂ_１と、第１電極層２とは反対側の端部Ｂ_２と、を有する。また、端面Ａは、厚さ方向Ｄ_３に垂直な方向Ｄ_１において、端部Ａ_１が端部Ａ_２より突出した第１傾斜部Ｓ_１を有する。また、図１（ａ）に示すように、電極体１０を厚さ方向から見た場合に、第２電極層３の外縁Ｏ_２の全周が、第１電極層２の外縁Ｏ_１の全周より内側に配置される。図１（ａ）および図１（ｂ）において、第１電極層２の外縁Ｏ_１は、端面Ａにおける端部Ａ_１により規定され、第２電極層３の外縁Ｏ_２は、端面Ｂにおける端部Ｂ_１により規定される。

【0024】

本開示によれば、電極層が第１電極層および第２電極層を有し、さらに、第２電極層の外縁全周が、第１電極層の外縁全周より内側に配置されることから、電極層の端面における欠陥の発生を抑制した電極体となる。上述したように、例えば特許文献２には、集電体の表面に、スラリーを塗工して電極層を作製することが開示されている。スラリーを集電体に塗工すると、スラリーの流動性によって、塗工層（乾燥前の電極層）の端面が傾斜する（ダレる）。傾斜した端面では、クラック等の欠陥が生じやすい。特に塗工層の厚さが大きいほど、端面の傾斜量（ダレ量）は大きくなり、欠陥の発生を抑制することが難しい。

【0025】

これに対して、本開示における電極層は、第１電極層および第２電極層を有する。そのため、第１電極層および第２電極層の作製時に、第１電極層の端面形状および第２電極層の端面形状を、緻密に制御できる。その結果、例えば同じ厚さの電極層を作製する場合、電極層が第１電極層のみの単層である場合に比べて、電極層の端面における欠陥の発生を抑制できる。

【0026】

さらに、第２電極層の外縁全周が、第１電極層の外縁全周より内側に配置されることから、第２電極層の端面の傾斜量（ダレ量）が過大になることを防止できる。その結果、第２電極層の端面における欠陥の発生を抑制できる。また、電極層の端面の傾斜量（ダレ量）が過大になることを防止することで、電極層の有効面積が小さくなることを防止でき、高容量な電極体が得られる。

【0027】

また、電極層の端面の傾斜量（ダレ量）が小さすぎると、電極層の搬送時および電極層プレスに、電極層の角が剥離しやすくなる。これに対して、本開示においては、第１電極層および第２電極層が、それぞれ端面Ａおよび端面Ｂを有することから、電極層の端面の傾斜量（ダレ量）が小さくなりすぎることを防止でき、電極層の角が剥離することを防止できる。

【0028】

１．電極体の構成
本開示における電極体は、集電体および電極層を有する。

【0029】

（１）集電体
集電体の平面視形状（厚さ方向から見た形状）は、特に限定されないが、例えば、長方形、正方形等の四角形である。例えば、図１（ａ）に示す集電体１の平面視形状は長方形であり、第１方向Ｄ_１が長手方向に該当し、第２方向Ｄ_２（第１方向Ｄ_１に直交する方向）が短手方向に該当する。第１方向Ｄ_１は、例えば、電極体の作製時における集電体１の搬送方向に該当する。

【0030】

（２）電極層
電極層の平面視形状は、特に限定されないが、例えば、長方形、正方形等の四角形である。図１（ａ）に示す電極層Ｅ_１の平面視形状は長方形であり、第１方向Ｄ_１が長手方向に該当し、第２方向Ｄ_２が短手方向に該当する。

【0031】

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電極層Ｅ_１は、厚さ方向Ｄ_３において、集電体１側から順に、第１電極層２および第２電極層３を有する。すなわち、集電体１上に第１電極層２が配置され、第１電極層２上に第２電極層３が配置される。厚さ方向Ｄ_３は、電極体の厚さに対応する方向であり、通常、第１方向Ｄ_１および第２方向Ｄ_２に直交する。

【0032】

図１（ｂ）に示すように、第１電極層２は、集電体１側の主面２１と、第２電極層３側の主面２２と、を有する。第１電極層２における端面Ａは、主面２１および主面２２を結ぶ側面である。端面Ａは、主面２１の外縁全周、および、主面２２の外縁全周に沿って配置される。

【0033】

図１（ｂ）に示すように、端面Ａは、厚さ方向Ｄ_３に垂直な方向Ｄ_１において、端部Ａ_１が端部Ａ_２より突出した第１傾斜部Ｓ_１を有する。第１傾斜部Ｓ_１は、典型的には、第１電極層２の作製時に、スラリーの流動性に起因して生じる部位である。図１（ｂ）では、第１方向Ｄ_１における端面Ａが、第１傾斜部Ｓ_１を有する。図示しないが、第１方向Ｄ_１において、対向する２つの端面Ａが、それぞれ、第１傾斜部Ｓ_１を有していてもよい。また、図１（ａ）に示すように、第２方向Ｄ_２における端面Ａが、第１傾斜部Ｓ_１を有していてもよい。図示しないが、第２方向Ｄ_２において、対向する２つの端面Ａが、それぞれ、第１傾斜部Ｓ_１を有していてもよい。

【0034】

図１（ａ）に示すように、電極体１０を厚さ方向から見た場合に、第１傾斜部Ｓ_１は、第１電極層２の外縁Ｏ_１の全周に沿って配置されていてもよい。この場合、外縁Ｏ_１は、端面Ａにおける端部Ａ_１により規定され、外縁Ｏ_１の内側に第１傾斜部Ｓ_１が配置される。

【0035】

図１（ａ）に示すように、電極体１０を厚さ方向から見た場合に、第２電極層３の外縁Ｏ_２の全周が、第１電極層２の外縁Ｏ_１の全周より内側に配置される。これにより、電極層の端面における欠陥の発生を抑制できる。

【0036】

図１（ｂ）に示すように、端面Ｂは、厚さ方向Ｄ_３に垂直な方向Ｄ_１において、端部Ｂ_１が端部Ｂ_２より突出した第２傾斜部Ｓ_２を有していてもよい。第２傾斜部Ｓ_２は、典型的には、第２電極層２の作製時に、スラリーの流動性に起因して生じる部位である。図１（ｂ）では、第１方向Ｄ_１における端面Ｂが、第２傾斜部Ｓ_２を有する。図示しないが、第１方向Ｄ_１において、対向する２つの端面Ｂが、それぞれ、第２傾斜部Ｓ_２を有していてもよい。また、図１（ａ）に示すように、第２方向Ｄ_２における端面Ｂが、第２傾斜部Ｓ_２を有していてもよい。図示しないが、第２方向Ｄ_２において、対向する２つの端面Ｂが、それぞれ、第２傾斜部Ｓ_２を有していてもよい。

【0037】

図１（ａ）に示すように、電極体１０を厚さ方向から見た場合に、第２傾斜部Ｓ_２は、第２電極層３の外縁Ｏ_２の全周に沿って配置されていてもよい。この場合、外縁Ｏ_２は、端面Ｂにおける端部Ｂ_１により規定され、外縁Ｏ_２の内側に第２傾斜部Ｓ_２が配置される。

【0038】

厚さ方向Ｄ_３の断面視において、第１傾斜部Ｓ_１は、第２傾斜部Ｓ_２より外側に配置されることが好ましい。例えば、図１（ｂ）では、第１方向Ｄ_１において、第１傾斜部Ｓ_１の全体が、第２傾斜部Ｓ_２より外側に配置されている。

【0039】

図１（ｂ）に示すように、電極体１０は、露出部２３を有していてもよい。露出部２３は、厚さ方向Ｄ_３に垂直な方向Ｄ_１において端部Ａ_２が端部Ｂ_１より突出することで、第１電極層２が第２電極層３から露出した部位である。図１（ｂ）では、第１方向Ｄ_１における端面Ａおよび端面Ｂの間に、露出部２３が配置されている。図示しないが、第１方向Ｄ_１における電極層１０の両端面に、それぞれ、露出部２３が配置されていてもよい。また、図１（ａ）に示すように、第２方向Ｄ_２における端面Ａおよび端面Ｂの間に、露出部２３が配置されていてもよい。図示しないが、第２方向Ｄ_２における電極層１０の両端面に、それぞれ、露出部２３が配置されていてもよい。また、図１（ａ）に示すように、電極体１０を厚さ方向から見た場合に、露出部２３は、第１電極層２の外縁Ｏ_１の全周に沿って、第１傾斜部Ｓ_１を介して、配置されていてもよい。

【0040】

図１（ｂ）に示すように、第１傾斜部Ｓ_１の幅をＷ_Ａとし、第２傾斜部Ｓ_２の幅をＷ_Ｂとし、露出部２３の幅をＷ_Ｃとする。Ｗ_Ａは、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であってもよい。Ｗ_Ｂは、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であってもよい。Ｗ_Ｃは、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であってもよい。

【0041】

第１電極層の厚さ、および、第２電極層の厚さの関係は、特に限定されない。両者の厚さは、同じであってもよく、異なっていてもよい。「第１電極層の厚さ、および、第２電極層の厚さが同じである」とは、両者の厚さの差が、１０μｍ以下であることをいう。

【0042】

図２（ａ）に示すように、第２電極層３の厚さＴ_２は、第１電極層２の厚さＴ_１より大きくてもよい。この場合、Ｔ_１に対するＴ_２の割合（Ｔ_２／Ｔ_１）は、１より大きく、１．５以上であってもよい。一方、Ｔ_２／Ｔ_１は、例えば１０以下であり、５以下であってもよい。

【0043】

図２（ｂ）に示すように、第２電極層３の厚さＴ_２は、第１電極層２の厚さＴ_１より小さくてもよい。この場合、Ｔ_１に対するＴ_２の割合（Ｔ_２／Ｔ_１）は、１より小さく、０．９以下であってもよく、０．５以下であってもよい。一方、Ｔ_２／Ｔ_１は、例えば０．１以上である。

【0044】

本開示における電極層は、第１電極層および第２電極層を少なくとも有する。図２（ａ）に示すように、電極層Ｅ_１は、第１電極層２および第２電極層３のみを有していてもよい。一方、図２（ｃ）に示すように、電極層Ｅ_１は、第１電極層２および第２電極層３に加えて、他の電極層４を有していてもよい。他の電極層４は、単一の層であってもよく、複数の層であってもよい。

【0045】

第１電極層２の厚さＴ_１は、例えば、５０μｍ以上であり、５００μｍ以下である。第２電極層３の厚さＴ_２は、例えば、５０μｍ以上であり、５００μｍ以下である。また、電極層Ｅ_１の厚さは、例えば２００μｍ以上であり、４００μｍ以上であってもよく、６００μｍ以上であってもよい。一方、電極層Ｅ_１の厚さは、例えば１０００μｍ以下である。

【0046】

図２（ｄ）に示すように、電極体１０は、上述した露出部（例えば、図１（ｂ）における露出部２３）を有しなくてもよい。図２（ｄ）において、第１電極層２における端部Ａ_２の位置と、第２電極層３における端部Ｂ_１の位置とが、一致している。

【0047】

第１電極層および第２電極層は、それぞれバインダを含有していてもよい。その場合、第１電極層におけるバインダの割合（重量％）と、第２電極層におけるバインダの割合（重量％）との関係は特に限定されない。両者の割合は、同じであってもよく、異なっていてもよい。「第１電極層におけるバインダの割合（重量％）と、第２電極層におけるバインダの割合（重量％）とが同じである」とは、両者の割合の差が、１％以下であることをいう。

【0048】

第１電極層におけるバインダの割合（重量％）をＣ_１とし、第２電極層におけるバインダの割合（重量％）をＣ_２とする。Ｃ_１＞Ｃ_２の場合、Ｃ_２に対するＣ_１の比率（Ｃ_１／Ｃ_２）は、例えば３以上であり、５以上であってもよい。一方、Ｃ_１／Ｃ_２は、例えば１０以下である。また、Ｃ_１＞Ｃ_２の場合、上述した厚さの関係は、特に限定されず、Ｔ_２＞Ｔ_１であってもよく、Ｔ_２＝Ｔ_１であってもよく、Ｔ_２＜Ｔ_１であってもよい。

【0049】

Ｃ_１＜Ｃ_２の場合、Ｃ_２に対するＣ_１の比率（Ｃ_１／Ｃ_２）は、例えば０．９以下であり、０．８以下であってもよい。一方、Ｃ_１／Ｃ_２は、例えば０．１以上である。また、Ｃ_１＜Ｃ_２の場合、上述した厚さの関係は、特に限定されず、Ｔ_２＞Ｔ_１であってもよく、Ｔ_２＝Ｔ_１であってもよく、Ｔ_２＜Ｔ_１であってもよい。なお、Ｃ_１＝Ｃ_２の場合も、上述した厚さの関係は、特に限定されず、Ｔ_２＞Ｔ_１であってもよく、Ｔ_２＝Ｔ_１であってもよく、Ｔ_２＜Ｔ_１であってもよい。

【0050】

図３（ａ）に示すように、電極体１０は、集電体１の一方の面上に電極層Ｅ_１を有し、集電体１の他方の面上に電極層を有しなくてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、電極体１０は、集電体１の一方の面上に電極層Ｅ_１を有し、集電体１の他方の面上に電極層Ｅ_２を有してもよい。電極層Ｅ_２は、単一の層であってもよく、複数の層であってもよい。例えば、図３（ｂ）における電極層Ｅ_２は、集電体１側から順に、第３電極層５および第４電極層６を有する。電極層Ｅ_１および電極層Ｅ_２は、極性が同じであってもよく、逆であってもよい。前者の場合、電極層Ｅ_１および電極層Ｅ_２が正極層であってもよく、電極層Ｅ_１および電極層Ｅ_２が負極層であってもよい。後者の場合、電極層Ｅ_１が正極層であり、電極層Ｅ_２が負極層であってもよく、電極層Ｅ_１が負極層であり、電極層Ｅ_２が正極層であってもよい。電極層Ｅ_２の詳細については、上述した電極層Ｅ_１に記載した内容と同様である。第３電極層は、上述した第１電極層と同様の特徴を有していてもよい。また、第４電極層は、上述した第２電極層と同様の特徴を有していてもよい。

【0051】

（変形例）
本開示における電極層の好ましい変形例は、以下の通りである。すなわち、上記端面Ａにおける上記端部Ａ_２は、上記厚さ方向に延在する突起の先端Ｔ_１であり、上記厚さ方向の断面視において、上記第２電極層の上記外縁に該当する端部Ｂ_３は、上記先端Ｔ_１より内側に配置されることが好ましい。なお、変形例の好ましい特徴については、突起を設けたこと以外は、上述した内容と同様である。

【0052】

図４（ａ）は本開示における電極体を例示する概略平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ－Ｘ断面図である。図４（ｂ）に示すように、端面Ａにおける端部Ａ_２は、厚さ方向Ｄ_３に延在する突起Ｐの先端Ｔ_１であり、厚さ方向Ｄ_３の断面視において、第２電極層３の外縁Ｏ_２に該当する端部Ｂ_３は、先端Ｔ_１より内側に配置されることが好ましい。

【0053】

図４（ｂ）に示すように、第１方向Ｄ_１において、第２電極層３の外縁Ｏ_２に該当する端部Ｂ_３は、先端Ｔ_１より内側に配置されていてもよい。図示しないが、第１方向Ｄ_１において、対向する２つの端部Ｂ_３が、それぞれ、先端Ｔ_１より内側に配置されていてもよい。また、図４（ａ）に示すように、第２方向Ｄ_２において、第２電極層３の外縁Ｏ_２に該当する端部Ｂ_３は、先端Ｔ_１より内側に配置されていてもよい。図示しないが、第２方向Ｄ_２において、対向する２つの端部Ｂ_３が、それぞれ、先端Ｔ_１より内側に配置されていてもよい。また、図４（ａ）に示すように、電極体１０を厚さ方向から見た場合に、先端Ｔ_１が、第１電極層２の外縁Ｏ_１の全周に沿って配置されていてもよい。さらに、第２電極層３の外縁Ｏ_２の全周が、先端Ｔ_１の全周より内側に配置されていてもよい。

【0054】

図４（ｂ）に示すように、突起Ｐの幅をＷ_Ｄとする。Ｗ_Ｄは、例えば、０．１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であり、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下であってもよい。

【0055】

図５（ａ）に示すように、第１電極層２の厚さをＴ_１とし、突起Ｐの厚さをＴ_１１とする。Ｔ_１は、突起Ｐ以外の平坦面での厚さであり、具体的には、第１電極層２における主面２１および主面２２の距離（厚さ方向Ｄ_３における距離）である。一方、Ｔ_１１は、第１電極層２における主面２１および突起Ｐの先端Ｔ_１の距離（厚さ方向Ｄ_３における距離）である。Ｔ_１に対するＴ_１１の割合（Ｔ_１１／Ｔ_１）は、例えば１．１以上であり、１．３以上であってもよい。一方、Ｔ_１１／Ｔ_１は、例えば２以下であり、１．８以下であってもよい。

【0056】

図５（ａ）に示すように、端部Ｂ_２は、厚さ方向Ｄ_３において、突起Ｐの先端Ｔ_１より突出していてもよい。この場合、通常、端部Ｂ_２より外側（図面右側）に、端部Ｂ_３が配置される。

【0057】

図５（ｂ）に示すように、突起Ｐの先端Ｔ_１は、厚さ方向Ｄ_３において、端部Ｂ_２より突出していてもよい。また、図５（ｃ）に示すように、突起Ｐの先端Ｔ_１の位置と、端部Ｂ_２の位置と、が一致していてもよい。これらの場合、端部Ｂ_２が、端部Ｂ_３と一致する。また、図５（ｄ）に示すように、突起Ｐの先端Ｔ_１は、曲線形状であってもよい。

【0058】

２．電極体の部材
本開示における電極体は、集電体と、上記集電体上に配置された電極層と、を有する。集電体の材料としては、例えば、アルミニウム、銅、ＳＵＳ、ニッケル等の金属材料が挙げられる。集電体の形状は、例えば箔状である。

【0059】

電極層は、活物質を少なくとも含有する。電極層は、活物質として、正極活物質を含有していてもよく、負極活物質を含有していてもよい。正極活物質としては、例えば酸化物活物質が挙げられる。酸化物活物質としては、具体的には、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＶＯ_２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２等の岩塩層状型活物質、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ（Ｎｉ_０．５Ｍｎ_１．５）Ｏ_４等のスピネル型活物質、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４等のオリビン型活物質が挙げられる。一方、負極活物質としては、例えば、Ｌｉ、Ｌｉ合金等のＬｉ系活物質、グラファイト等のカーボン活物質、Ｓｉ、ＳｉＯ等のＳｉ系活物質が挙げられる。

【0060】

電極層は、導電材を含有していてもよい。導電材としては、例えば、炭素材料が挙げられる。炭素材料としては、例えば、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック（ＫＢ）等の粒子状炭素材料、炭素繊維、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）等の繊維状炭素材料が挙げられる。電極層は、導電材を１種のみ含有していてもよく、２種以上含有していてもよい。

【0061】

電極層は、バインダを含有していてもよい。バインダとしては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系バインダ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム系バインダ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素系バインダが挙げられる。電極層は、バインダを１種のみ含有していてもよく、２種以上含有していてもよい。

【0062】

３．電極体の製造方法
本開示においては、上述した電極体を製造する電極体の製造方法であって、上記集電体に第１スラリーを塗工し、第１塗工層を形成する第１塗工層形成工程と、上記第１塗工層に第２スラリーを塗工し、第２塗工層を形成する第２塗工層形成工程と、上記第１塗工層および上記第２塗工層を乾燥し、上記第１電極層および上記第２電極層を形成する乾燥工程と、を有する、電極体の製造方法を提供できる。

【0063】

図６は、本開示における電極体の製造方法を説明する概略断面図である。図６に示すように、集電体１を搬送しつつ、ダイコータ６０ａを用いて、第１スラリーを、ローラー５０上に配置された集電体１に塗工し、第１塗工層２ｘを形成する（第１塗工層形成工程）。次に、集電体１を搬送しつつ、ダイコータ６０ｂを用いて、第２スラリーを、ローラー５０上に配置された第１塗工層２ｘに塗工し、第２塗工層３ｘを形成する（第２塗工層形成工程）。その後、特に図示しないが、第１塗工層および第２塗工層を乾燥し、第１電極層および第２電極層を形成する（乾燥工程）。

【0064】

（１）第１塗工層形成工程
第１塗工層形成工程は、上記集電体に第１スラリーを塗工し、第１塗工層を形成する工程である。第１スラリーは、活物質および分散媒を少なくとも含有する。また、第１スラリーは、導電材およびバインダの少なくとも一方を含有することが好ましい。

【0065】

第１スラリーの固形分におけるバインダの割合（重量％）は、後述する第２スラリーの固形分におけるバインダの割合（重量％）より多いことが好ましい。第１スラリーの固形分におけるバインダの割合（重量％）をＣ_１´とし、第２スラリーの固形分におけるバインダの割合（重量％）をＣ_２´とする。Ｃ_２´に対するＣ_１´の比率（Ｃ_１´／Ｃ_２´）は、例えば３以上であり、５以上であってもよい。一方、Ｃ_１´／Ｃ_２´は、例えば１０以下である。なお、Ｃ_１´およびＣ_２´の関係については、上述したＣ_１およびＣ_２の関係と同様であってもよい。

【0066】

集電体に第１スラリーを塗工する方法は、特に限定されないが、例えば、スリットダイコータ等のダイコータを用いる方法が挙げられる。

【0067】

（２）第２塗工層形成工程
第２塗工層形成工程は、上記第１塗工層に第２スラリーを塗工し、第２塗工層を形成する工程である。第２スラリーは、活物質および分散媒を少なくとも含有する。また、第２スラリーは、導電材およびバインダの少なくとも一方を含有することが好ましい。

【0068】

第１塗工層に第２スラリーを塗工する方法は、特に限定されないが、例えば、スリットダイコータ等のダイコータを用いる方法が挙げられる。

【0069】

例えば、図１（ａ）における第１方向Ｄ_１を、図６における集電体１の搬送方向とする。この場合、図１（ｂ）に示す構造は、例えば、図６におけるダイコータ６０ｂが第２スラリーの塗工を開始するタイミングを調整することで、形成することができる。また、第２方向Ｄ_２において、図１（ｂ）に示す構造と同様の構造を形成するために、例えば、図６におけるダイコータ６０ｂのダイヘッドの幅（第２方向Ｄ_２における長さ）を、ダイコータ６０ａのダイヘッドの幅より小さくする方法を採用してもよい。

【0070】

例えば、図４（ａ）における第１方向Ｄ_１を、図６における集電体１の搬送方向とする。この場合、図４（ｂ）に示す構造は、例えば、図６におけるダイコータ６０ａのスラリー塗工量を、端面において一時的に増加させることで、形成することができる。また、第２方向Ｄ_２において、図４（ｂ）に示す構造と同様の構造を形成するために、例えば、図６におけるダイコータ６０ａにおいて、ダイヘッドの幅方向における端部のスラリー塗工量を、中央部のスラリー塗工量より多く方法を採用してもよい。また、突起Ｐを形成するために、別途、ダイコータを用いてもよい。

【0071】

（３）乾燥工程
乾燥工程は、上記第１塗工層および上記第２塗工層を乾燥し、上記第１電極層および上記第２電極層を形成する工程である。乾燥方法および乾燥条件については、特に限定されず、公知の方法および公知の条件を採用できる。

【0072】

Ｂ．電池
本開示における電池は、上記「Ａ．電極体」に記載された電極体を有する。

【0073】

本開示によれば、上述した電極体を用いることで、電極層の端面における欠陥の発生を抑制した電池となる。

【0074】

図７は、本開示における電池を例示する概略断面図である。図７に示す電池１００は、電極体１０Ａ、電極体１０Ｂおよび電極体１０Ｃを有する。電極体１０Ａ、電極体１０Ｂおよび電極体１０Ｃの少なくとも一つが、上記「Ａ．電極体」に記載された電極体である。

【0075】

電極体１０Ａは、集電体１１と、集電体１１上に配置された正極層１２とを有する。電極体１０Ａにおける集電体１１は、正極集電体として機能する。また、電極体１０Ｂは、集電体１１と、集電体１１の一方の面上に配置された正極層１２と、集電体１１の他方の面上に配置された負極層１３と、を有する。電極体１０Ｂにおける負極層１３と、電極体１０Ａにおける正極層１２とは、セパレータ１４を介して、対向するように配置されている。また、電極体１０Ｃは、集電体１１と、集電体１１上に配置された負極層１３とを有する。電極体１０Ｃにおける集電体１１は、負極集電体として機能する。また、電極体１０Ｃにおける負極層１３と、電極体１０Ｂにおける正極層１２とは、セパレータ１４を介して、対向するように配置されている。

【0076】

本開示における電池は、上記「Ａ．電極体」に記載された電極体を、一つのみ有していてもよく、複数有していてもよい。本開示における電池は、セパレータおよび電解液を有していてもよい。セパレータおよび電解液の種類は特に限定されず、公知のセパレータおよび公知の電解液を用いることができる。また、本開示における電池は、ゲル電解質、ポリマー電解質等の固体電解質を含有していてもよい。

【0077】

本開示における電池の種類は、特に限定されないが、例えば、リチウムイオン二次電池が挙げられる。電池の用途としては、例えば、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）、ガソリン自動車、ディーゼル自動車等の車両の電源が挙げられる。特に、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）または電気自動車（ＢＥＶ）の駆動用電源に用いられることが好ましい。また、本開示における電池は、車両以外の移動体（例えば、鉄道、船舶、航空機）の電源として用いられてもよく、情報処理装置等の電気製品の電源として用いられてもよい。

【0078】

本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示における特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示における技術的範囲に包含される。

【符号の説明】

【0079】

１…集電体
２…第１電極層
３…第２電極層
１０…電極体
１００…電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】