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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-07
(45)【発行日】2022-03-15
(54)【発明の名称】電極の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 4/04 20060101AFI20220308BHJP
H01G 11/70 20130101ALI20220308BHJP
H01G 11/86 20130101ALI20220308BHJP
H01M 4/70 20060101ALI20220308BHJP
【ＦＩ】
H01M4/04 Z
H01G11/70
H01G11/86
H01M4/70 A
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018184430
(22)【出願日】2018-09-28
(65)【公開番号】P2020053370
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-02-11
(73)【特許権者】
【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】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124062
【弁理士】
【氏名又は名称】三上 敬史
(74)【代理人】
【識別番号】100148013
【弁理士】
【氏名又は名称】中山 浩光
(74)【代理人】
【識別番号】100162640
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 康樹
(72)【発明者】
【氏名】杉本 祐樹
(72)【発明者】
【氏名】南形 厚志
【審査官】藤原 敬士
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－２１２６１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０８８３７９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ４／００ － ４／８４
Ｈ０１Ｇ １１／００ － １１／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
集電体、及び前記集電体の両面に第１の電極層及び第２の電極層をそれぞれ備える電極の製造方法であって、前記集電体の基材の第１の面に対し、前記第１の電極層を形成する第１の電極塗料を塗工する第１の塗工工程と、
前記第１の塗工工程における塗工領域の位置を検出する検出工程と、
前記基材の第２の面に対し、前記第２の電極層を形成する第２の電極塗料を塗工する第２の塗工工程と、を備え、
前記第２の面は、前記第１の面に比して粗度が高く、
前記第２の塗工工程では、前記検出工程で検出された前記塗工領域に基づいて、塗工位置の調整がなされる、電極の製造方法。
【請求項2】
前記基材は帯状の部材であり、前記第１の塗工工程及び前記第２の塗工工程では、前記基材の長手方向に間隔を空けて前記第１の電極塗料及び前記第２の電極塗料を塗工する、請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項3】
前記第２の面は、複数の突起が突出することによって粗度が高くなっている、請求項１又は２に記載の電極の製造方法。
【請求項4】
前記複数の突起の平均高さは、５μｍ以上３０μｍ以下である、請求項３に記載の電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、電極が記載されている。この電極は、金属製の集電体の一面に正極層を設けると共に他面に負極層を設けたものである。このような電極が用いられる電池は、正極及び負極の間に挟まれたセパレータと、正極層、負極層及びセパレータによって構成された単電池の周囲を取り囲むと共に集電体の間に圧着された枠状のシール材とを含む。この電極の集電体の両面はＶ字状の溝が形成されることで、粗くされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１８／０２５８６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、集電体の表面の粗化を行う場合、粗化の態様によっては、粗面が暗くなる場合がある。一方、電極塗料は黒いため、集電体の表面が暗くなる場合、集電体に対してどの位置に電極塗料が塗工されたのかを把握しにくくなる。従って、集電体の一方の面の電極層と、他方の面の電極層との間の位置合わせが難しく、位置精度が低下する可能性がある。これによって電極の性能が低下してしまう可能性がある。
【0005】
本発明は、電極の性能を向上できる電極の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係る電極の製造方法は、集電体、及び集電体の両面に第１の電極層及び第２の電極層をそれぞれ備える電極の製造方法であって、集電体の基材の第１の面に対し、第１の電極層を形成する第１の電極塗料を塗工する第１の塗工工程と、第１の塗工工程における塗工領域の位置を検出する検出工程と、基材の第２の面に対し、第２の電極層を形成する第２の電極塗料を塗工する第２の塗工工程と、を備え、第２の面は、第１の面に比して粗度が高く、第２の塗工工程では、検出工程で検出された塗工領域に基づいて、塗工位置の調整がなされる。
【0007】
この電極の製造方法では、第２の面は、第１の面に比して粗度が高い。従って、第１の塗工工程では、粗度が低い第１の面に対して先に第１の電極塗料が塗工される。粗度の低い第１の面と第１の電極塗料との間の境界部は、粗度が高くて暗い第２の面と第２の電極塗料との間の境界部に比して、検出が容易である。従って、検出工程では、第１の塗工工程における塗工領域の位置を容易に検出することができる。このような検出を行うことで、第２の塗工工程を行う際には、第１の電極塗料の塗工領域がどこであるかを把握した状態で、第２の電極塗料を塗工することができる。従って、第２の塗工工程では、検出工程で検出された塗工領域に基づいて、塗工位置の調整がなされる。これにより、第１の電極層と第２の電極層との間の位置精度を向上することができる。それに伴い、電極の性能を向上することができる。
【0008】
基材は帯状の部材であり、第１の塗工工程及び第２の塗工工程では、基材の長手方向に間隔を空けて第１の電極塗料及び第２の電極塗料を塗工してよい。この場合、第１の電極層及び第２の電極層は、基材中において、当該基材の幅方向に延びる端部を有する事となる。すなわち、これらの端部について、第１の電極層と第２の電極層との間で位置合わせをする必要が生じる。この場合、第１の電極層と第２の電極層との間の位置精度を向上できる本願発明の効果がより顕著となる。
【0009】
第２の面は、複数の突起が突出することによって粗度が高くなっていてよい。この場合、突起が影になることで第２の面が暗くなり易い。このように、第２の面の粗化が複数の突起によってなされる場合、本願発明の効果がより顕著となる。
【0010】
複数の突起の平均高さは、５μｍ以上３０μｍ以下であってよい。この場合、突起が影になることで第２の面が暗くなり易い。この場合、突起の折損を抑制しつつ、他部材の第２の面からの剥離などを良好に抑制することができる。また、第２の面の粗化がこのような高さの複数の突起によってなされる場合、第２の面が暗くなり易いため、本願発明の効果がより顕著となる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、電極の性能を向上できる電極の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図3】バイポーラ電極の製造方法を示すフロー図である。
【図5】鋼板の表面に下地ニッケルメッキ層を形成する工程を例示する模式図である。
【図9】集電体の基材に正極層及び負極層を形成するための電極層形成装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。図１及び図２には、説明の便宜のため、ＸＹＺ直交座標系が示されている。
【0014】
図１は、一実施形態に係る電極を備える蓄電装置を模式的に示す断面図である。蓄電装置１は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池、或いは電気二重層キャパシタである。蓄電装置１は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。以下、一例として、蓄電装置１がニッケル水素二次電池である場合について説明する。
【0015】
蓄電装置１は、バイポーラ電極（電極）３の積層体２を備えたバイポーラ電池である。蓄電装置１は、バイポーラ電極３の積層体２と、積層体２を保持するケース５と、積層体２を拘束する拘束体６とを備えている。
【0016】
積層体２は、セパレータ７を介して複数のバイポーラ電極３を第１方向Ｄ１に沿って積層することによって構成されている。第１方向Ｄ１は、ここではＺ軸方向に平行な方向であり、以下では上下方向または積層方向とも呼称する。例えば、後述する端子部材２５に離間するバイポーラ電極３を基準とした場合、当該バイポーラ電極３の上下にはセパレータ７を間に挟んで別のバイポーラ電極３がそれぞれ設けられている。バイポーラ電極３のそれぞれは、集電体１１と、集電体１１の一方の面１１ａに設けられた正極層１２（第２の電極層）と、集電体１１の他方の面１１ｂに設けられた負極層１３（第１の電極層）とを有している。正極層１２及び負極層１３のそれぞれは、活物質層であり、集電体１１の少なくとも中央部Ｍに設けられている。積層体２において、一のバイポーラ電極３の正極層１２は、第１方向Ｄ１に隣り合う一方のバイポーラ電極３の負極層１３と対向し、一のバイポーラ電極３の負極層１３は、第１方向Ｄ１に隣り合う他方のバイポーラ電極の正極層１２と対向している。積層体２は、隣り合うバイポーラ電極３同士の間隔を保持するための複数の樹脂スペーサ４を有する。樹脂スペーサ４は、バイポーラ電極３の周縁部１１ｃに沿って配置されており、且つ、当該バイポーラ電極３の一表面に接して設けられている。樹脂スペーサ４は、例えば周縁部１１ｃ上に配置された樹脂を硬化することによって形成される。硬化前の樹脂は、液体状でもよいし、シート状でもよいし、ゲル状でもよい。
【0017】
集電体１１は、例えば、ニッケル箔や、ニッケルメッキ処理が表面に施された鋼板である。鋼板としては、例えばＪＩＳ Ｇ ３１４１：２００５にて規定される冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ等）が挙げられる。集電体１１の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１０００μｍ以下であってもよい。正極層１２を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極層１３を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。集電体１１の他方の面１１ｂにおける負極層１３の形成領域は、集電体１１の一方の面１１ａにおける正極層１２の形成領域に対して一回り大きくてもよい。なお、ニッケルメッキ処理の詳細については後述する。
【0018】
集電体１１の周縁部１１ｃは、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域となっている。周縁部１１ｃは、ケース５の内壁５ａに埋没した状態でケース５に保持されている。周縁部１１ｃの一方の面１１ａと内壁５ａとの間には、樹脂スペーサ４が介在されている。これにより、第１方向Ｄ１に隣り合う集電体１１，１１間には、当該集電体１１，１１とケース５の内壁５ａとによって仕切られた空間が形成されている。当該空間には、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液を含む電解液（不図示）が収容されている。第１方向Ｄ１にて隣り合うバイポーラ電極３同士の間に形成される電解液の収容空間は、樹脂スペーサ４によって互いに液密に分離（シール）されている。
【0019】
積層体２の一方（Ｚ軸方向正方向）の積層端には、片面に負極層１３のみが設けられた集電体１１Ａが積層されている。当該集電体１１Ａは、セパレータ７を介して負極層１３と最上層のバイポーラ電極３の正極層１２とが対向するように配置されている。集電体１１Ａは、例えば、集電体１１と同様にニッケルメッキ処理が施された鋼板でもよいし、ニッケル箔等の金属箔でもよい。また、積層体２の他方（Ｚ軸方向負方向）の積層端には、正極層１２のみが設けられた集電体１１Ｂが積層されている。当該集電体１１Ｂは、セパレータ７を介して正極層１２と最下層のバイポーラ電極３の負極層１３とが対向するように配置されている。集電体１１Ｂは、例えば、集電体１１と同様にニッケルメッキ処理が施された鋼板でもよいし、ニッケル箔等の金属箔でもよい。集電体１１Ａ，１１Ｂの縁部は、バイポーラ電極３の集電体１１と同様に、ケース５の内壁５ａに埋没した状態でケース５に保持されている。集電体１１Ａ，１１Ｂの縁部の一方の面と内壁５ａとの間には、樹脂スペーサ４が介在されている。集電体１１Ａ，１１Ｂは、バイポーラ電極３の集電体１１に比べて厚く形成されてもよい。
【0020】
セパレータ７は、例えばシート状に形成されている絶縁物である。セパレータの形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂で構成された多孔質フィルム、ポリプロピレン等で構成された織布又は不織布等が例示される。また、セパレータ７は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されてもよい。なお、セパレータ７は、シート状に限られず、袋状の絶縁物を用いてもよい。
【0021】
ケース５は、例えば絶縁性の樹脂を用いた射出成形によって矩形の筒状に形成されている。樹脂性のケース５を構成する樹脂材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）、変性ポリフェニレンサルファイド（変性ＰＰＳ）等が挙げられる。ケース５は、バイポーラ電極３の積層によって形成される積層体２の側面２ａを取り囲んで保持する部材である。
【0022】
拘束体６は、一対の拘束プレート２１，２１と、拘束プレート２１，２１同士を連結する連結部材（ボルト２２及びナット２３）とによって構成されている。拘束プレート２１は、例えば鉄等の金属によって平板状に形成されている。拘束プレート２１の縁部には、ボルト２２を挿通させる挿通孔２１ａがケース５よりも外側となる位置に設けられている。拘束体６における挿通孔２１ａの内周面及びボルト座面には、絶縁処理がなされている。また、拘束プレート２１の一面側には、絶縁性部材２４を介して端子部材２５（負極端子部材２５Ａ，正極端子部材２５Ｂ）が結合されている。拘束プレート２１と端子部材２５との間に介在させる絶縁性部材２４の形成材料としては、例えばフッ素系樹脂、又はポリエチレン樹脂が挙げられる。
【0023】
一方の拘束プレート２１は、第１方向Ｄ１においてケース５よりも一方側に位置している。一方の拘束プレート２１は、ケース５の内側で負極端子部材２５Ａと集電体１１Ａとが当接するようにケース５の一端面に突き当てられる。他方の拘束プレート２１は、第１方向Ｄ１においてケース５よりも他方側に位置している。他方の拘束プレート２１は、ケース５の内側で正極端子部材２５Ｂと集電体１１Ｂとが当接するようにケース５の他端面に突き当てられる。ボルト２２は、例えば一方の拘束プレート２１側から他方の拘束プレート２１側に向かって挿通孔２１ａに通され、他方の拘束プレート２１から突出するボルト２２の先端には、ナット２３が螺合されている。
【0024】
これにより、積層体２、集電体１１Ａ，１１Ｂ、及びケース５が挟持されてユニット化されると共に、積層体２には第１方向Ｄ１に拘束荷重が付加される。また、負極端子部材２５Ａは、一方の拘束プレート２１と積層体２との間に配置され、正極端子部材２５Ｂは、他方の拘束プレート２１と積層体２との間に配置される。負極端子部材２５Ａには、引出部２６が接続されている。正極端子部材２５Ｂには、引出部２７が接続されている。引出部２６及び引出部２７によって、蓄電装置１の充放電を行うことができる。
【0025】
続いて、上述した本実施形態の蓄電装置１における集電体１１の構造と、集電体１１，１１Ａ，１１Ｂと樹脂スペーサ４との接合部の構成について、図２（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。図２（ａ）は、図１における集電体の周縁部及びその周辺の拡大図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の要部拡大図である。なお、以下の説明においては、集電体１１について説明を行う。集電体１１Ａ，１１Ｂは、集電体１１と同様の構成を有してもよいし、同様の構成を有さなくてもよい。
【0026】
図２（ａ）に示されるように、本実施形態の集電体１１の周縁部１１ｃには、鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１を覆うメッキ層３０が形成されている。このため、集電体１１の周縁部１１ｃにおいて、樹脂スペーサ４は、メッキ層３０に接するように設けられている。メッキ層３０は、鋼板Ｓと樹脂スペーサ４との間における強度及び液密性を確保すると共に、集電体１１の表面積を大きくするために設けられている。メッキ層３０は、例えば集電体１１を構成する鋼板Ｓに対して電解ニッケルメッキ処理を実施することによって、鋼板Ｓの表面に形成できる。この場合、メッキ層３０は、電解メッキによって形成されたニッケル層に相当する。メッキ層３０の厚みは、例えば５μｍ以上２０μｍ以下に設定される。
【0027】
図２（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態のメッキ層３０は、鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１上に設けられる下地ニッケルメッキ層３１と、下地ニッケルメッキ層３１上に設けられる本ニッケルメッキ層３２とを有する。下地ニッケルメッキ層３１と、本ニッケルメッキ層３２とは、互いに異なる条件にて電解メッキを実施することによって形成されている。
【0028】
下地ニッケルメッキ層３１は、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に沿って鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１上に設けられる電解メッキ層である。第２方向Ｄ２は、ＸＹ平面に沿う方向、もしくは一方の表面Ｓ１の延在方向に相当する。したがって、第２方向Ｄ２は、必ずしも第１方向Ｄ１に直交しなくてもよい。下地ニッケルメッキ層３１の厚さは、例えば０．５μｍ以上２μｍ以下である。下地ニッケルメッキ層３１は、周縁部１１ｃにおける一方の表面Ｓ１の全てを覆っていることが好ましい。この場合、メッキ層３０にピンホール等が形成されにくくなるので、リーク電流の発生を抑制できる。下地ニッケルメッキ層３１の表面形状は、一方の表面Ｓ１の形状と異なっている。具体的には、下地ニッケルメッキ層３１は、第１方向Ｄ１に突出した複数の凸部３３を有する。このため、下地ニッケルメッキ層３１の表面形状は、鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１に沿っておらず、鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１の表面形状よりも粗くなっている。したがって、本実施形態の下地ニッケルメッキ層３１は、平滑メッキ層とは異なるように設けられている。平滑メッキ層は、メッキされる対象の表面に沿った表面形状を有するメッキ層である。
【0029】
複数の凸部３３は、第２方向Ｄ２に不規則に設けられる。下地ニッケルメッキ層３１の厚さが約１μｍまたはそれ以上である場合、凸部３３の平均高さは、例えば０．４μｍ以上であって、下地ニッケルメッキ層３１の厚さの半分以下であればよい。この場合、本ニッケルメッキ層３２の形状を良好にすることができる。凸部３３の平均高さは、例えばレーザ共焦点光学系を用いた顕微鏡を用いて測定される。
【0030】
本実施形態の本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１を被成膜面として設けられる電解メッキ層であり、下地ニッケルメッキ層３１よりも大きい表面粗さを有する。下地ニッケルメッキ層３１及び本ニッケルメッキ層３２の表面粗さのそれぞれは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３（あるいはＩＳＯ ４２８７：１９９７， Ａｍｄ．１：２００９）に規定される算術平均粗さＲａで表される。本ニッケルメッキ層３２の表面粗さは、例えば１．５μｍ以上６．０μｍ以下であり、下地ニッケルメッキ層３１の１．５倍以上６０．０倍以下である。この場合、メッキ層３０にピンホール等が発生することを抑制しつつ、本ニッケルメッキ層３２の表面積を大きくできる。本ニッケルメッキ層３２の厚さは、例えば５μｍ以上２０μｍ以下である。集電体１１の周縁部１１ｃにおいて、本ニッケルメッキ層３２は、必ずしも下地ニッケルメッキ層３１の表面全体を覆うように形成されなくてもよい。例えば、本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１から第１方向Ｄ１に突出する複数の突起３４の集合体であってもよい。この場合、本ニッケルメッキ層３２は、粗化メッキ層とも呼称される。複数の突起３４のそれぞれは、対応する凸部３３に接する部分を基端３４ａとして、第１方向Ｄ１に沿って先端３４ｂに至るように形成されている。
【0031】
複数の突起３４の少なくとも一部には、例えば略球形状である複数のニッケル結晶が重畳していてもよい。これらのニッケル結晶は、電解メッキ処理により形成された複数の析出金属（付与物）である。このような析出金属が互いに重畳することによって、当該突起３４の第２方向Ｄ２における長さ寸法が、基端３４ａにおける第２方向Ｄ２の長さ寸法よりも大きい拡大部３４ｃが形成されている。すなわち、少なくとも一部の突起３４は、基端３４ａ側から先端３４ｂ側に向かって先太りとなる先太り形状を呈している。突起３４における拡大部３４ｃの位置は、必ずしも先端３４ｂでなくてもよいが、少なくとも基端３４ａよりも先端３４ｂ側に位置している。換言すると、先太り形状を呈する突起３４において第２方向Ｄ２の長さ寸法が最も大きい箇所は、先端３４ｂでなくてもよいが、基端３４ａ以外に位置している。突起３４における拡大部３４ｃの位置は、析出金属の重複態様により突起３４ごとに異なってもよい。
【0032】
複数の突起３４において隣り合う二つの突起３４であって、少なくとも一方が先太り形状である当該二つの突起３４間には、樹脂スペーサ４の一部４ａが介在されている。例えば、樹脂スペーサ４を構成する樹脂が硬化する前に、当該樹脂の一部が突起３４間に介在される。そして樹脂全体を硬化することによって、突起３４間に樹脂スペーサ４の一部４ａが介在される。これにより、隣り合う二つの突起３４は、介在される樹脂スペーサ４の一部４ａが基端３４ａから離れる方向へ移動することを規制する。換言すれば、隣り合う突起３４の間の断面形状は、アンカー効果を奏するアンダーカット形状となっている。
【0033】
突起３４の平均高さは、例えば５μｍ以上３０μｍ以下である。突起３４の平均高さが５μｍ以上であることによって、隣り合う二つの突起３４の間に介在される樹脂スペーサ４の一部４ａに対してアンカー効果が良好に奏される。突起３４の平均高さが３０μｍ以下であることによって、突起３４の折損を良好に抑制できる。突起３４の平均高さは、例えばレーザ共焦点光学系を用いた顕微鏡を用いて測定される。
【0034】
平面視（すなわち、第１方向Ｄ１から見た場合）において、本ニッケルメッキ層３２の単位面積あたりにおける突起３４の数は、例えば２，５００個以上７，０００個以下であることが好ましい。突起３４の上記数が２，５００個以上であることによって、本ニッケルメッキ層３２の表面積を十分に確保することができる。突起３４の上記数が７，０００個以下であることによって、隣り合う突起３４同士が接触することを抑制できる。本実施形態における単位面積は、１ｍｍ２である。本ニッケルメッキ層３２の単位面積あたりにおける突起３４の数は、例えばＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３（あるいはＩＳＯ ４２８７：１９９７， Ａｍｄ．１：２００９）に規定される粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍによって算出される。
【0035】
本実施形態のバイポーラ電極３の中央部Ｍ（図１参照）では、鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１を覆うメッキ層３０が形成されている。中央部Ｍは、メッキ層３０を介して正極層１２の正極活物質と結合されている。すなわち本実施形態では、メッキ層３０は、周縁部１１ｃから中央部Ｍにわたって鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１に連続的に形成されている。より具体的には、下地ニッケルメッキ層３１は鋼板Ｓの一方の表面Ｓ１を全て覆っている。一方で、本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１の表面の全てを覆わなくてもよい。
【0036】
メッキ層３０は、複数の鋼板Ｓのいずれにおいても、第１方向Ｄ１の一方側（Ｚ軸方向正方向）の表面を覆っている。樹脂スペーサ４は、複数の集電体１１のいずれにおいても、メッキ層３０を介して配置されている。これにより、第１方向Ｄ１にて隣り合うバイポーラ電極３においては、集電体１１の一方の面１１ａ上に位置する樹脂スペーサ４と、集電体１１の他方の面１１ｂとが、第１方向Ｄ１において対向している。つまり、隣り合うバイポーラ電極３においては、集電体１１の一方の面１１ａと、集電体１１の他方の面１１ｂとは、樹脂部材である樹脂スペーサ４によって互いに離間している。このため、隣り合うバイポーラ電極３においては、集電体１１の一方の面１１ａと、集電体１１の他方の面１１ｂとの絶縁性は、樹脂スペーサ４によって確保されている。
【0037】
次に、バイポーラ電極３の製造方法について説明する。図３は、バイポーラ電極３の製造方法を示すフロー図である。図３に示すように、バイポーラ電極３は、粗面形成工程Ｓ１０と、第１の塗工工程Ｓ２０と、検出工程Ｓ３０と、第２の塗工工程Ｓ４０と、を備える。
【0038】
粗面形成工程Ｓ１０は、集電体１１の粗面を形成する工程である。なお、本実施形態では、粗面形成工程Ｓ１０にて鋼板Ｓの面を粗くすることで、集電体１１の基材５０を形成する。また、図９に示すように、当該基材５０に対して、後の各工程Ｓ２０～Ｓ４０が行われるものとする。基材５０は、帯状の部材であり、最終的に切断することによって集電体１１の形状に切り分けるものである。従って、粗面形成工程Ｓ１０では、帯状の鋼板Ｓの一方の面を粗くする処理が実行される。上述のように、本実施形態の集電体１１の一方の面１１ａは、メッキ層３０（図２（ａ）参照）によって粗化されているため、本実施形態の粗面形成工程Ｓ１０では、帯状の鋼板Ｓの一方の面に対してメッキ層３０が形成される。これにより、基材５０が形成される。基材５０の面のうち、メッキ層３０が形成された方の面は、粗度が高くなっている。従って、基材５０の面のうち、粗度が高い方の面を粗面５０ａ（第２の面）と称する。基材５０のうち、メッキ層３０が形成されていない方の面の粗度は、鋼板Ｓの表面の本来の粗度となっている。従って、当該面は、粗面５０ａよりも粗度が低く、鋼板Ｓの平滑な表面によって構成されている。このような面を平滑面５０ｂ（第１の面）と称する。
【0039】
図４（ａ）～（ｃ）を用いながら本実施形態のメッキ層３０の形成方法の一例について説明する。図４（ａ）～（ｃ）は、集電体の一表面に対するメッキ層の形成方法の一例を説明するための概略図である。なお、図４（ｂ），（ｃ）のそれぞれにおいて、下地ニッケルメッキ層３１と、本ニッケルメッキ層３２との具体的な表面形状は省略されている。
【0040】
まず、図４（ａ）に示されるように、集電体１１を構成する鋼板Ｓを準備する。次に、図４（ｂ）に示されるように、集電体１１である鋼板Ｓの表面Ｓ１上に、鋼板Ｓの表面形状とは異なる表面形状を有する下地ニッケルメッキ層３１を形成する。下地ニッケルメッキ層３１は、鋼板Ｓに対して電解メッキを施すことによって形成される。電解メッキでは、例えばニッケル濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下、温度が４０℃以上６５℃以下に設定されたニッケル浴を用いる。ニッケル浴とは、ニッケル陽イオンが存在する電解液であり、例えば塩化ニッケル溶液、硫酸ニッケル溶液等である。ニッケル浴のニッケル濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることによって、効率良くメッキ層を形成することができる。また、ニッケル浴の温度が４０℃以上６５℃以下であることによって、下地ニッケルメッキ層３１に設けられる凸部３３の平均高さを良好に制御できる。
【0041】
下地ニッケルメッキ層３１を形成するための電解メッキを実施する際、例えば電流密度が０．５Ａ／ｄｍ２以上５．０Ａ／ｄｍ２以下の条件下にて１５０秒以上２，４００秒以下の間、鋼板Ｓをニッケル浴に浸漬させる。電解メッキ中における電流密度を０．５Ａ／ｄｍ２以上５．０Ａ／ｄｍ２以下に設定することによって、下地ニッケルメッキ層３１が平滑メッキ層になることを防止できる。加えて、下地ニッケルメッキ層３１に形成される凸部３３が針形状（もしくはウィスカー形状）になることを抑制できる。また、１５０秒以上２，４００秒以下の間、鋼板Ｓをニッケル浴に浸漬させることによって、下地ニッケルメッキ層３１の厚さを良好に設定できる。
【0042】
下地ニッケルメッキ層３１を形成する際に特に重要とされる条件は、ニッケル浴の温度、及び電流密度である。したがって、ニッケル浴の温度と、電流密度とのいずれも上記範囲内であるとき、ニッケル浴のニッケル濃度と、鋼板Ｓが浸漬される時間とは、必ずしも上記範囲内でなくてもよい。
【0043】
以下では、図５を用いながら鋼板の表面に下地ニッケルメッキ層を形成する工程の具体例を説明する。図５は、鋼板の表面に下地ニッケルメッキ層を形成する工程を例示する模式図である。図５に示されるように、ドラムＤＲ２によってロール状に巻回された鋼板Ｓを引き出し、ドラムＤＲ１における少なくとも下半分の表面に沿って搬送された後、ドラムＤＲ３に巻き取られる。このとき、ドラムＤＲ１の下部及び陽極６０は、ニッケル陽イオンを含む電解液Ｌ１に浸漬されている。よって、ドラムＤＲ１の下部表面に接している鋼板Ｓは、電解液Ｌ１に浸漬される。そして、鋼板Ｓの搬送中、ドラムＤＲ１及び陽極６０との間には、所定の電流が流される。これにより、電解液Ｌ１に浸漬されている鋼板Ｓの表面Ｓ１（鋼板ＳにおいてドラムＤＲ１の表面に接している表面と反対側に位置する表面）にニッケルが析出し、凸部３３を有する下地ニッケルメッキ層３１が鋼板Ｓの表面Ｓ１上に形成される。
【0044】
なお、ドラムＤＲ３に巻回された、下地ニッケルメッキ層３１が設けられた鋼板Ｓを用い、図５に例示された方法と同様にして、突起３４を有する本ニッケルメッキ層３２を形成できる。本ニッケルメッキ層３２を形成するとき、凸部３３には電流集中が生じるので、当該凸部３３を基端３４ａとするように選択的にニッケルが析出し、複数の突起３４を選択的に形成できる。このような方法によっても、メッキ層３０を有する集電体１１を形成できる。
【0045】
図６は、ニッケル浴の温度に対する下地ニッケルメッキ層の凸部の平均高さの変化を示すグラフである。図６において、縦軸は凸部の平均高さを示し、横軸はニッケル浴の温度を示す。実線５１は、電流密度を１．０Ａ／ｄｍ２に設定した場合のニッケル浴の温度に対する凸部の平均高さの変化を示す。破線５２は、電流密度を０．５Ａ／ｄｍ２に設定した場合のニッケル浴の温度に対する凸部の平均高さの変化を示す。一点鎖線５３は、電流密度を５Ａ／ｄｍ２に設定した場合のニッケル浴の温度に対する凸部の平均高さの変化を示す。例えば電流密度が１．０Ａ／ｄｍ２に設定された場合、ニッケル浴の温度が４０℃以上６５℃以下であれば、凸部の平均高さが０．４μｍ以上になる。また、ニッケル浴の温度が５０℃のとき、凸部の平均高さが最も大きくなっている。一方、電流密度が低すぎる場合と、電流密度が高すぎる場合とのいずれであっても、ニッケル浴の温度にかかわらず凸部の平均高さが０．４μｍ未満になる傾向にある。
【0046】
ここで、図７（ａ），（ｂ）を用いて、鋼板上に実際に形成された本実施形態の下地ニッケルメッキ層の表面形状を示す。図７（ａ）は、本実施形態の下地ニッケルメッキ層の表面の一部を示す写真であり、図７（ｂ）は、本実施形態の下地ニッケルメッキ層の断面の一部を示す写真である。図７（ａ），（ｂ）に示される下地ニッケルメッキ層３１は、温度が５０℃であってニッケル濃度が１ｍｏｌ／Ｌであるニッケル塩化物浴に対して、電流密度を１Ａ／ｄｍ２とした条件にて鋼板Ｓを３００秒浸漬することによって形成された。図７（ａ）に示されるように、下地ニッケルメッキ層３１の表面には多数の凸部３３が設けられている。また図７（ｂ）に示されるように、下地ニッケルメッキ層３１の表面形状は、鋼板Ｓの表面形状と大きく異なっている。このような下地ニッケルメッキ層３１は、多数の凸部３３が設けられており、鋼板Ｓの表面形状とは大きく異なった表面形状を有している。また、下地ニッケルメッキ層３１の表面粗さＲａは、例えば０．１μｍ以上１．０μｍ以下である。
【0047】
次に、図４（ｃ）に示されるように、本実施形態では下地ニッケルメッキ層３１上に、複数の突起３４を含み、下地ニッケルメッキ層３１よりも大きい表面粗さを有する本ニッケルメッキ層３２（図２（ｂ）を参照）を形成する。これにより、鋼板Ｓと、下地ニッケルメッキ層３１及び本ニッケルメッキ層３２を有するメッキ層３０とを備える集電体１１が得られる。本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１が形成された鋼板Ｓに対して電解メッキを施すことによって形成される。この電解メッキでは、例えばニッケル濃度が０．１５ｍｏｌ／Ｌ以上０．３０ｍｏｌ／Ｌ未満、温度が３０℃以上６０℃以下に設定されたワット浴を用いる。ワット浴とは、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、及びホウ酸を主成分とする電解液である。ワット浴のニッケル濃度が０．１５ｍｏｌ／Ｌ以上０．３０ｍｏｌ／Ｌ未満であることによって、先太り形状を呈する突起３４を良好に形成できる。また、ワット浴の温度が３０℃以上６０℃以下であることによって、先太り形状の平均高さを良好に制御できる。
【0048】
本ニッケルメッキ層３２を形成するための電解メッキを実施する際、例えば電流密度が３０Ａ／ｄｍ２以上５０Ａ／ｄｍ２以下の条件下にて３０秒以上６０秒以下の間、鋼板Ｓをニッケル浴に浸漬させる。電解メッキ中における電流密度を３０Ａ／ｄｍ２以上５０Ａ／ｄｍ２以下に設定することによって、先太り形状を呈する突起３４を良好に形成できる。また、３０秒以上６０秒以下の間、鋼板Ｓをワット浴に浸漬させることによって、本ニッケルメッキ層３２の厚さを良好に設定できる。
【0049】
本ニッケルメッキ層３２を形成する際に特に重要とされる条件は、ワット浴のニッケル濃度、及び電流密度である。したがって、ワット浴のニッケル濃度と、電流密度とのいずれも上記範囲内であるとき、ワット浴の温度と、鋼板Ｓが浸漬される時間とは、必ずしも上記範囲内でなくてもよい。
【0050】
ここで、図８を用いて、実際に形成された本ニッケルメッキ層の表面形状を示す。図８は、本ニッケルメッキ層の表面の一部を示す写真である。図８に示される本ニッケルメッキ層３２は、温度が３０℃であってニッケル濃度が０．２ｍｏｌ／Ｌであるワット浴を用い、電流密度を４０Ａ／ｄｍ２とした条件にて、下地ニッケルメッキ層が形成された鋼板を４０秒浸漬することによって形成された。図８に示されるように、基端側から先端側に向かって先太りとなる先太り形状を呈している突起３４が複数確認された。また、これらの突起３４の表面には、複数のニッケル結晶が重畳している。したがって、これらの突起３４から構成される本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１よりも明らかに粗化になっている。本ニッケルメッキ層３２は、下地ニッケルメッキ層３１の表面粗さよりも明らかに大きくなっており、その表面粗さＲａは例えば１．５μｍ以上６．０μｍ以下である。
【0051】
次に、第１の塗工工程Ｓ２０、検出工程Ｓ３０、及び第２の塗工工程Ｓ４０について、図９～図１１を参照して説明する。図９は、集電体１１の基材５０に正極層１２及び負極層１３を形成するための電極層形成装置１００の概略構成を示す図である。図１０は、各電極層が形成された基材５０を粗面５０ａ側から見た図である。図１１は、各電極層が形成された基材５０の断面図である。
【0052】
まず、電極層形成装置１００の構成について説明する。図９に示すように、電極層形成装置１００は、巻出部１０１と、負極塗料の塗工部１０２と、乾燥部１０３と、検出部１０４と、正極塗料の塗工部１０６と、乾燥部１０７と、巻取部１０８と、制御部１１０と、を備える。
【0053】
巻出部１０１は、基材５０の流れにおける最も上流の位置に設けられ、巻取部１０８は、最も下流側の位置に設けられる。巻出部１０１は、ロール状に巻かれた基材５０を回転させて当該基材５０を巻き出す。巻き出された基材５０は、各構成要素にて処理をなされたのち、巻取部１０８にて巻き取られる。巻取部１０８は、両面に各電極層が形成された基材５０を回転することでロール状に巻き取る。
【0054】
塗工部１０２は、負極層１３を形成する負極塗料（第１の電極塗料）を基材５０の平滑面５０ｂに塗工する。塗工部１０２は、負極活物質を含むスラリーを負極塗料として平滑面５０ｂに塗工する。ここでは、塗工部１０２は、ダイコーターと称される方式によって負極塗料を塗工する。塗工部１０２は、ダイの内部のマニフォールドから負極塗料を押し出し、ダイの先端から基材５０の平滑面５０ｂへ負極塗料を供給する。基材５０を挟んでダイと対向する位置では、バックローラが基材５０を支持する。なお、塗工部１０２は負極塗料を基材５０に塗工できる限り、方式は特に限定されず、コンマコーター、リバースローラコーターなどの方式が採用されてもよい。乾燥部１０３は、塗工部１０２の下流側に配置され、基材５０の平滑面５０ｂに塗工された負極塗料を乾燥させる。これにより、乾燥部１０３は、負極塗料を固化させて、負極層１３を形成する。乾燥部１０３は、熱を付与することなどによって負極塗料を乾燥させる。
【0055】
検出部１０４は、塗工部１０２によって負極塗料が塗工された塗工領域の位置を検出する。検出部１０４は、乾燥部１０３の下流側に配置される。検出部１０４は、例えばカメラなどによって構成され、基材５０の平滑面５０ｂを撮影して、画像を取得する。あるいは、検出部１０４は、例えばレーザー検出器などによって構成され、平滑面５０ｂと負極層１３との境界部付近の光学情報を検出する。検出部１０４は、取得した情報を制御部１１０へ送信する。制御部１１０は、送信された情報に基づいて、基材５０のうちの、負極塗料の塗工領域の位置を検出する。このように、制御部１１０は、検出部１０４の一部として機能する。なお、検出部１０４は、塗工部１０２と乾燥部１０３との間に配置されてもよい。
【0056】
塗工部１０６は、正極層１２を形成する正極塗料（第２の電極塗料）を基材５０の粗面５０ａに塗工する。塗工部１０６は、正極活物質を含むスラリーを正極塗料として粗面５０ａに塗工する。塗工部１０６は、塗工部１０２と同趣旨の構成を有するため、説明を省略する。乾燥部１０７は、塗工部１０６の下流側に配置され、基材５０の粗面５０ａに塗工された正極塗料を乾燥させる。これにより、乾燥部１０７は、正極塗料を固化させて、正極層１２を形成する。乾燥部１０７は、熱を付与することなどによって正極塗料を乾燥させる。
【0057】
制御部１１０は、電極層形成装置１００の動作全体を制御する。制御部１１０は、塗工部１０２、乾燥部１０３、塗工部１０６及び乾燥部１０７へ制御信号を送信し、これらを制御する。また、検出部１０４からの情報を取得する。制御部１１０は、塗工部１０２，１０６の塗工タイミングを制御することで、長手方向における電極塗料の塗工位置を調整することができる。例えば、制御部１１０は、塗工部１０２，１０６が電極塗料の供給開始のタイミング、及び供給停止のタイミングを調整することで、各電極層１２，１３の端部１２ｂ，１３ｂ（図１０（ａ）参照）の位置を調整することができる。また、制御部１１０は、幅方向における電極塗料の塗工位置を調整することができる。例えば、制御部１１０は、塗工部１０２，１０６の吐き出し口の幅の大きさ、及び吐き出し口の幅方向における位置を調整することで、各電極層１２，１３の端部１２ａ，１３ａの位置を調整することができる。制御部１１０は、検出部１０４での検出結果に基づいて、塗工部１０６による正極塗料の塗工位置を調整する。当該調整の詳細については後述する。
【0058】
以上の様な電極層形成装置１００を用いて、工程Ｓ２０～Ｓ４０が実行される（図３参照）。第１の塗工工程Ｓ２０は、平滑面５０ｂに対して、負極層１３を形成する負極塗料を塗工する工程である。平滑面５０ｂに対する負極塗料の塗工が完了したら、乾燥部１０３が負極塗料を乾燥することで、負極層１３を形成する。
【0059】
基材５０は、図１０（ａ）において仮想線で示す切断ラインＣＬで切断されることで、複数の集電体１１に分割される。これにより、切断ラインＣＬが集電体１１の端部１１ｄとなる。また、基材５０の幅方向の両側の端部５０ｃは、集電体１１の端部１１ｅとなる。基材５０の粗面５０ａは、集電体１１の一方の面１１ａとなり、基材５０の平滑面５０ｂは、集電体１１の他方の面１１ｂ（図１１参照）となる。
【0060】
図１０（ａ）に示すように、第１の塗工工程Ｓ２０では、基材５０の長手方向に間隔を空けて負極塗料が塗工される。制御部１１０は、当該集電体１１の端部１１ｄ、すなわち切断ラインＣＬ付近には負極塗料を塗工しないように、塗工部１０２を制御する。制御部１１０は、負極層１３の端部１３ｂが集電体１１の端部１１ｄよりも内周側へ離間するように、塗工部１０２を制御する。制御部１１０は、基材５０の幅方向において、負極層１３の端部１３ａが基材５０の端部５０ｃ、すなわち集電体１１の端部１１ｅよりも内周側へ離間するように、塗工部１０６を制御する。
【0061】
第１の塗工工程Ｓ２０が完了し、基材５０の平滑面５０ｂに負極層１３が形成された後、検出工程Ｓ３０が実行される。検出工程Ｓ３０は、第１の塗工工程Ｓ２０における塗工領域の位置を検出する工程である。平滑面５０ｂは、鋼板Ｓの表面によって構成されるため、明るい（白色）面として構成される。一方、負極層１３は、黒色である。従って、図１１（ａ）に示すように、検出部１０４は、平滑面５０ｂと負極層１３との境界部Ｂ１を検出部１０４で特定することができる。すなわち、検出部１０４は、基材５０中における、負極層１３の端部１３ａ，１３ｂの位置を特定することができる（図１０（ａ）参照）。これにより、検出部１０４は、負極塗料の塗工領域Ｅ１の位置（負極層１３が形成されている位置に等しい）を検出することができる。
【0062】
検出工程Ｓ３０が完了した後、第２の塗工工程Ｓ４０が実行される。第２の塗工工程Ｓ４０は、基材５０の粗面５０ａに対し、正極層１２を形成する正極塗料を塗工する工程である。第２の塗工工程Ｓ４０では、検出工程Ｓ３０で検出された塗工領域Ｅ１に基づいて、塗工位置の調整がなされる。粗面５０ａに対する正極塗料の塗工が完了したら、乾燥部１０７が正極塗料を乾燥することで、正極層１２を形成する。その後、基材５０を切断ラインＣＬで切断して、バイポーラ電極３を形成する。
【0063】
図１１（ｂ）に示すように、制御部１１０は、基材５０のうち、負極塗料の塗工領域Ｅ１がどの位置であるかを把握済みである。制御部１１０は、検出部１０４の位置で塗工領域Ｅ１の位置を把握したら、基材５０の送り量などを考慮することで、当該塗工領域Ｅ１が塗工部１０６の位置に到達したときも、当該塗工領域Ｅ１の位置を把握することができる。制御部１１０は、正極塗料が塗工領域Ｅ１から外周側へはみ出ないように、塗工部１０６を制御する。
【0064】
具体的には、図１０（ａ）に示すように、第２の塗工工程Ｓ４０では、基材５０の長手方向に間隔を空けて正極塗料が塗工される。制御部１１０は、当該集電体１１の端部１１ｄ、すなわち切断ラインＣＬ付近には正極塗料を塗工しないように、塗工部１０６を制御する。制御部１１０は、正極層１２の端部１２ｂが集電体１１の端部１１ｄよりも内周側へ離間するように、塗工部１０６を制御する。また、制御部１１０は、検出結果によって得られた負極層１３の端部１３ｂの位置を考慮し、正極層１２の端部１２ｂが負極層１３の端部１３ｂよりも内周側へ離間するように、塗工部１０２を制御する。制御部１１０は、基材５０の幅方向において、正極層１２の端部１２ａが基材５０の端部５０ｃ、すなわち集電体１１の端部１１ｅよりも内周側へ離間するように、塗工部１０６を制御する。また、制御部１１０は、検出結果によって得られた負極層１３の端部１３ａの位置を考慮し、正極層１２の端部１２ａが負極層１３の端部１３ａよりも内周側へ離間するように、塗工部１０２を制御する。
【0065】
次に、本実施形態に係るバイポーラ電極３の製造方法の作用・効果について説明する。
【0066】
まず、比較例として、図１２（ａ）に示すように、平滑面５０ｂよりも先に、粗面５０ａに対して正極層１２を形成する方法を挙げる。粗面５０ａは複数の突起の影の影響などにより、暗くなる。また、正極塗料も黒色である。この場合、基材５０全体が暗く見えるため（図１０参照）、粗面５０ａと正極塗料との間の境界部を検出することが難しくなる。従って、平滑面５０ｂに対する負極塗料の塗工は、正極塗料の塗工領域との位置関係を把握できない状態で、行われる。この場合、図１２（ｂ）に示すように、正極層１２と負極層１３との間に位置ずれが生じる可能性がある。例えば、正極層１２の境界部Ｂ２付近は、負極層１３と重なっていない。また、負極層１３の境界部Ｂ３付近は、正極層１２と重ならない領域が大きくなる。このような箇所は、電池の充放電反応に寄与しないため、電池の容量が低下してしまうことを誘発する可能性がある。
【0067】
これに対し、本実施形態に係るバイポーラ電極３の製造方法では、基材５０の粗面５０ａは、平滑面５０ｂに比して粗度が高い。従って、第１の塗工工程Ｓ２０では、粗度が低い平滑面５０ｂに対して先に負極塗料が塗工される。粗度の低くて明るい平滑面５０ｂと負極塗料との間の境界部Ｂ１（図１１（ａ）参照）は、粗度が高くて暗い粗面５０ａと正極塗料との間の境界部に比して、検出が容易である。従って、検出工程Ｓ３０では、第１の塗工工程Ｓ２０における塗工領域Ｅ１の位置を容易に検出することができる。このような検出を行うことで、第２の塗工工程Ｓ４０を行う際には、負極塗料の塗工領域Ｅ１がどこであるかを把握した状態で、正極塗料を塗工することができる。従って、第２の塗工工程Ｓ４０では、検出工程Ｓ３０で検出された塗工領域Ｅ１に基づいて、塗工位置の調整がなされる。これにより、正極層１２と負極層１３との間の位置精度を向上することができる。それに伴い、電極の性能を向上することができる。
【0068】
基材５０は帯状の部材であり、第１の塗工工程Ｓ２０及び第２の塗工工程Ｓ４０では、基材５０の長手方向に間隔を空けて負極塗料及び正極塗料を塗工する。この場合、正極層１２及び負極層１３は、基材５０中において、当該基材５０の幅方向に延びる端部１２ｂ，１３ｂを有する事となる。すなわち、これらの端部１２ｂ，１３ｂについて、正極層１２と負極層１３との間で位置合わせをする必要が生じる。この場合、正極層１２と負極層１３との間の位置精度を向上できる本願発明の効果がより顕著となる。
【0069】
粗面５０ａは、複数の突起３４が突出することによって粗度が高くなる。この場合、突起３４が影になることで粗面５０ａが暗くなり易い。このように、粗面５０ａの粗化が複数の突起３４によってなされる場合、本願発明の効果がより顕著となる。
【0070】
複数の突起３４の平均高さは、５μｍ以上３０μｍ以下であってよい。この場合、突起３４が影になることで粗面５０ａが暗くなり易い。この場合、突起３４の折損を抑制しつつ、他部材の粗面５０ａ（集電体１１の面１１ａ）からの剥離などを良好に抑制することができる。また、粗面５０ａの粗化がこのような高さの複数の突起３４によってなされる場合、粗面５０ａが暗くなり易いため、本願発明の効果がより顕著となる。
【0071】
図１３（ａ）は、鋼板の表面を示す写真である。図１３（ｂ）は、鋼板に対して本ニッケルメッキ層のみを形成した場合の集電体の表面を示す写真である。図１３（ｃ）は、下地ニッケルメッキ層として平滑メッキ層を形成した場合の集電体の表面を示す写真である。図１４は、下地ニッケルメッキ層の表面形状を鋼板の表面形状と異なるものとした場合の集電体の表面を示す写真である。
【0072】
図１３（ａ）に示されるように、鋼板の表面には、製造時等に生じる傷が存在している。このため、鋼板の表面には凹凸が設けられている。当該鋼板に対して下地ニッケルメッキ層上を形成しないと、図１３（ｂ）に示されるように、鋼板の表面が完全にメッキされない傾向にある。すなわち、メッキ層にはピンホール等が多数設けられている。この場合、集電体におけるリーク電流が大きくなってしまい、当該集電体を含む電極の性能は、著しく低下する。また、鋼板の表面に下地ニッケルメッキ層として平滑メッキ層を形成した場合、メッキ層にピンホール等が設けられにくくなっている。このような下地ニッケルメッキ層が設けられた集電体を含む電極の性能は、下地ニッケルメッキ層を有さない集電体を含む電極の性能と比較して良好な傾向にある。ただ、図１３（ｃ）に示されるように、本ニッケルメッキ層の表面に大きな凹凸が残存する傾向にある。このような凹凸が設けられている領域では、樹脂スペーサによるシール性が低くなり、且つ、リーク電流が流れやすい傾向にある。このため、鋼板の表面に下地ニッケルメッキ層として平滑メッキ層を形成した場合であっても、電極性能が低下する可能性がある。これに対して、下地ニッケルメッキ層の表面形状を鋼板の表面形状と異なるものとした場合、図１４に示されるように、集電体の表面にはメッキ層が完全に覆われており、且つ、大きな凹凸が存在しない。このような集電体を含む電極の性能は、鋼板の表面形状の影響を受けにくくなっている。
【0073】
以上説明したように、本実施形態に係る製造方法によって製造される蓄電装置１では、鋼板Ｓの表面に下地ニッケルメッキ層３１が設けられ、且つ、当該下地ニッケルメッキ層３１の上に本ニッケルメッキ層３２が設けられている。このため、メッキ層３０において表面側に位置する本ニッケルメッキ層３２の形状は、鋼板Ｓの表面形状の影響を受けにくくなる。したがって蓄電装置１によれば、鋼板Ｓの表面形状による電極性能への影響を抑制可能になる。加えて、本ニッケルメッキ層３２の表面粗さは、下地ニッケルメッキ層３１の表面粗さよりも大きくなっている。これにより、メッキ層３０の表面積が大きくなり、電極の放熱性等を向上できる。
【0074】
蓄電装置１は、バイポーラ電極３の周縁部１１ｃに沿って配置され、メッキ層３０に接する樹脂スペーサ４を備え、メッキ層３０は、鋼板Ｓにおける表面Ｓ１の延在方向に交差する方向に沿って突出する複数の突起３４を有し、複数の突起３４の少なくとも一部は、基端３４ａ側から先端３４ｂ側に向かって先太りとなる先太り形状であり、複数の突起３４において隣り合う二つの突起３４であって、少なくとも一方が先太り形状である当該二つの突起３４間には、先端３４ｂ側から基端３４ａ側にわたって樹脂スペーサ４の一部４ａが介在されてもよい。この場合、隣り合う二つの突起３４の間に介在される樹脂スペーサ４の一部４ａが突起３４の基端３４ａから離れる方向へ移動することを規制できる。したがって、樹脂スペーサ４がメッキ層３０から剥離することを抑制できる。
【0075】
電流密度が０．５Ａ／ｄｍ２以上５．０Ａ／ｄｍ２以下の条件下にて、ニッケル濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下に設定されたニッケル浴に鋼板Ｓを浸漬することによって、複数の凸部３３を有する下地ニッケルメッキ層３１を鋼板Ｓの表面上に形成してもよい。この場合、下地ニッケルメッキ層３１に設けられる複数の凸部３３の平均高さ及び形状を良好に制御できる。このため、凸部３３からニッケルが成長しやすくなり、本ニッケルメッキ層３２の形状は、鋼板Ｓの表面形状の影響をさらに受けにくくなる。
【0076】
ニッケル浴の温度を４０℃以上６５℃以下に設定した条件下にて、１５０秒以上２，４００秒以下の間、ニッケル浴に鋼板Ｓを浸漬してもよい。この場合、複数の凸部３３の平均高さ及び形状をより良好に制御できる。
【0077】
本発明は上記実施形態に限定されず、他に様々な変形が可能である。例えば上記実施形態では下地ニッケルメッキ層は平滑メッキ層ではないが、本発明はこれに限られない。
【0078】
例えば、図１０（ｂ）に示すように、基材５０の長手方向に沿って、負極塗料及び正極塗料を連続的に塗工してもよい。この場合、基材５０には、長手方向に延びる電極層６１，６２が形成される。電極層６１，６２は、切断ラインＣＬで切断することによって、正極層１２及び負極層１３の形状に形成される。この場合、正極層１２と負極層１３との位置合わせにおいては、端部１２ａ，１３ｂ側の位置関係のみを考慮すればよい。
【0079】
また、図９に示す電極層形成装置は、一つのライン中で、正極塗料及び負極塗料を両方塗布できる構成であった。これに代えて、負極塗料を塗工するラインと、正極塗料を塗工するラインとを分けてもよい。例えば、基材５０に負極塗料を塗工して負極層１３を形成し、基材５０をロール状に巻くことで一度回収する。その後、後段のラインで基材５０に正極塗料を塗布して正極層１２を形成してよい。この場合、後段のラインにおいて、正極塗料を塗工する前に、検出部１０４で塗工領域Ｅ１を検出する。
【0080】
なお、上述の実施形態では、「第１の面」は、鋼板Ｓに何らの処理を行わず、平滑面５０ｂとすることで、検出部１０４での検出を行い易くされたものであった。これは、粗化を行う面が一方の面だけであっても、十分に剥離防止の効果を得られることに注目したものである。ただし、「第１の面」は、検出部１０４で塗工領域Ｅ１の検出を行うことができる範囲であれば、多少の粗化が行われていてもよい。例えば、第１の面の粗度が、Ｒａ１．０μｍ以下に抑えられることで、検出部１０４で塗工領域Ｅ１を検出できる。
【0081】
また、上記の実施形態では、粗面形成工程Ｓ１０において、基材である帯状の鋼板Ｓの一方の表面にメッキ層３０を設けることによって粗面５０ａが形成される構成であった。これに代えて、基材として帯状のニッケル箔を用い、ニッケル箔の一方の表面にブラスト加工やエッチング加工をすることで粗面５０ａを形成してもよい。この場合、集電体１１はメッキ層３０を備えない。
【0082】
また、上述の実施形態では、粗度の高い面に正極層を形成し、粗度の低い面に負極層を形成したが、逆であってもよい。あるいは、両方の面に同じ極の電極層が設けられてもよい。
【0083】
また、上述の実施形態では、帯状の基材に対して電極塗料を塗工して、各電極層を形成していた。これに代えて、予め集電体１１の形状に形成された状態の基材に対して、各電極層を形成してもよい。このように、請求項１における「集電体の基材」とは、最終的に集電体となる部材における、電極層形成時における状態を示すものであり、集電体そのものであっても、電極層形成時には基材に該当する。
【符号の説明】
【0084】
３…バイポーラ電極（電極）、１１…集電体、１２…正極層（第２の電極層）、１３…負極層（第１の電極層）、５０…基材、５０ａ…粗面（第２の面）、５０ｂ…平滑面（第１の面）。
【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】
