特許 7320172 電極、電極の製造方法及び電池

(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】2023-07-26

(45)【発行日】2023-08-03

(54)【発明の名称】電極、電極の製造方法及び電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/443 20210101AFI20230727BHJP

   H01M 4/02 20060101ALI20230727BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20230727BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20230727BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20230727BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20230727BHJP

   H01M 10/0583 20100101ALI20230727BHJP

   H01M 50/414 20210101ALI20230727BHJP

   H01M 50/42 20210101ALI20230727BHJP

   H01M 50/423 20210101ALI20230727BHJP

   H01M 50/426 20210101ALI20230727BHJP

   H01M 50/434 20210101ALI20230727BHJP

   H01M 50/46 20210101ALI20230727BHJP

【ＦＩ】

H01M50/443 M

H01M4/02 Z

H01M4/04 Z

H01M4/13

H01M4/139

H01M10/04 Z

H01M10/0583

H01M50/414

H01M50/42

H01M50/423

H01M50/426

H01M50/434

H01M50/46

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019052088

(22)【出願日】2019-03-20

(65)【公開番号】P2020155294

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】507357232

【氏名又は名称】株式会社ＡＥＳＣジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(74)【代理人】

【識別番号】100127236

【弁理士】

【氏名又は名称】天城 聡

(72)【発明者】

【氏名】▲柳▼澤 良太

(72)【発明者】

【氏名】山本 剛正

【審査官】上野 文城

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０２１７７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０２－２９６８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２３２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０８５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３５４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９１４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３３４６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１６３５６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２２４０５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／４０３ － ４６

Ｈ０１Ｍ ４／０２

Ｈ０１Ｍ ４／１３

Ｈ０１Ｍ ４／０４

Ｈ０１Ｍ ４／１３９

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

活物質層と、
前記活物質層上の塗布層と、
を含み、
前記塗布層が、ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウム粒子を含む、電極。

【請求項2】

請求項１に記載の電極において、
前記塗布層が樹脂をさらに含む電極。

【請求項3】

請求項２に記載の電極において、
前記樹脂は、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミドアミド及びポリアミドのうちの少なくとも一である、電極。

【請求項4】

ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウムを含む溶液を活物質層上に塗布する工程を含む、電極の製造方法。

【請求項5】

正極又は負極として機能可能な電極を含み、
前記電極は、
活物質層と、
前記活物質層上の塗布層と、
を含み、
前記塗布層が、ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウム粒子を含む、電池。

【請求項6】

請求項５に記載の電池において、
隣り合う前記正極と前記負極の間に樹脂層が存在しない、電池。

【請求項7】

請求項５又は６に記載の電池において、
前記電極は、つづら折りに折り重ねられている、電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極、電極の製造方法及び電池に関する。

【背景技術】

【0002】

電池の一種として、二次電池、特に、非水電解質二次電池が開発されている。非水電解質二次電池は、正極、負極及びセパレータを含んでいる。セパレータは、正極及び負極の間に位置している。

【0003】

特許文献１には、セパレータの一例について記載されている。セパレータは、ポリエチレン微多孔膜及びポリエチレン微多孔膜の両面上の耐熱性多孔質層を含んでいる。耐熱性多孔質層は、ポリメタフェニレンイソフタルアミド及び水酸化アルミニウムからなる無機フィラーを含んでいる。

【0004】

特許文献２には、セパレータの一例について記載されている。セパレータは、ポリエチレン微多孔膜及びポリエチレン微多孔膜の両面上の多孔質層を含んでいる。多孔質層は、メタ型全芳香族ポリアミド及びα－アルミナからなる無機フィラーを含んでいる。

【0005】

特許文献３及び４には、セパレータの一例について記載されている。セパレータは、ポリエチレン多孔質フィルム及びポリエチレン多孔質フィルム上の耐熱多孔層を含んでいる。耐熱多孔層は、液晶ポリエステル及びアルミナ粒子を含んでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００９－２３１２８１号公報

【文献】特開２０１０－１６０９３９号公報

【文献】特開２００８－３１１２２１号公報

【文献】特開２００８－３０７８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明者は、電池において、正極及び負極を電気的に絶縁するための新規な構造を検討した。

【0008】

本発明の目的の一例は、新規な構造によって正極及び負極を電気的に絶縁することにある。本発明の他の目的は、本明細書の開示から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、
活物質層と、
前記活物質層上にあって、ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウム粒子と、
を含む電極である。

【0010】

本発明の他の態様は、
ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウムを含む溶液を活物質層上に塗布する工程を含む、電極の製造方法である。

【0011】

本発明のさらに他の態様は、
正極又は負極として機能可能な電極を含み、
前記電極は、
活物質層と、
前記活物質層上にあって、ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウム粒子と、
を含む、電池である。

【発明の効果】

【0012】

本発明の上述した一態様によれば、新規な構造によって正極及び負極を電気的に絶縁することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態に係る電池の上面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ´断面図である。

【図3】図２の一部分を拡大した図である。

【図4】図３に示した正極の製造方法の一例を説明するための図である。

【図5】図３の第１の変形例を示す図である。

【図6】図３の第２の変形例を示す図である。

【図7】図２の第１の変形例を示す図である。

【図8】図２の第２の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0015】

図１は、実施形態に係る電池１０の上面図である。図２は、図１のＡ－Ａ´断面図である。図３は、図２の一部分を拡大した図である。図２では、説明のため、図１に示した外装材４００を示していない。

【0016】

図３を用いて、電池１０の概要を説明する。電池１０は、正極１００及び負極２００を含んでいる。正極１００は、活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）及び層３００（層３１０及び層３２０）を含んでいる。層３００は、活物質層１２０上にある。層３００は、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）を含んでいる。水酸化マグネシウム粒子（Ａ）は、ステアリン酸で表面処理されている。

【0017】

上述した構成によれば、新規な構造によって正極１００及び負極２００を電気的に絶縁することができる。具体的には、上述した構成においては、正極１００は、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）を含んでいる。水酸化マグネシウム粒子（Ａ）は、正極１００及び負極２００を電気的に絶縁するためのセパレータとして機能することができる。

【0018】

さらに、上述した構成によれば、スラリー中における水酸化マグネシウム粒子（Ａ）の分散性を向上させることができる。具体的には、上述した構成においては、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）は、ステアリン酸で表面処理されている。したがって、層３００の形成において水酸化マグネシウム粒子（Ａ）を含むスラリーが用いられる場合、スラリー中における水酸化マグネシウム粒子（Ａ）の分散性をステアリン酸によって向上させることができる。

【0019】

さらに、上述した構成によれば、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）のアルカリ性を抑えることができる。アルカリ成分が強いと電池内の二酸化炭素がアルカリによって析出し、活物質表面に付着してしまうため、アルカリ成分を抑制することは電池１０において好適である。具体的には、上述した構成においては、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）は、ステアリン酸で表面処理されている。したがって、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）のアルカリ性をステアリン酸によって抑えることができる。

【0020】

特に図３に示す例においては、正極１００と負極２００の間に樹脂層（すなわち、セパレータ）が存在しない。図３に示す例においては、上述したように、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）がセパレータとして機能することができる。したがって、正極１００と負極２００の間に樹脂層を設けなくてもよい。この場合、電池１０の厚さを薄くすることができる。他の例において、正極１００及び負極２００の間に樹脂層（例えば、セパレータ）が存在していてもよい。

【0021】

図１を用いて、電池１０の詳細を説明する。

【0022】

電池１０は、第１リード１３０、第２リード２３０及び外装材４００を含んでいる。

【0023】

第１リード１３０は、図２に示す正極１００に電気的に接続されている。第１リード１３０は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成させてもよい。

【0024】

第２リード２３０は、図２に示す負極２００に電気的に接続されている。第２リード２３０は、例えば、銅若しくは銅合金又はそれらにニッケルメッキを施したもので形成させてもよい。

【0025】

図１に示す例において、外装材４００は、４辺を有する矩形形状を有している。図１に示す例において、第１リード１３０及び第２リード２３０は、外装材４００の４辺のうちの共通の１辺から突出している。他の例において、第１リード１３０及び第２リード２３０は、外装材４００の４辺のうちの異なる辺（例えば、互いに反対側の辺）から突出していてもよい。

【0026】

外装材４００は、図２に示す積層体１２を電解液（不図示）とともに収容している。

【0027】

外装材４００は、例えば、熱融着性樹脂層及びバリア層を含み、例えば、熱融着性樹脂層及びバリア層を含む積層フィルムにしてもよい。

【0028】

熱融着性樹脂層を形成する樹脂材料は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等にしてもよい。熱融着性樹脂層の厚さは、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下である。

【0029】

バリア層は、例えば、電解液の漏出又は外部からの水分の侵入防止といったバリア性を有しており、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、チタン箔等の金属により形成されたバリア層にしてもよい。バリア層の厚さは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

【0030】

積層フィルムの熱融着性樹脂層は、１層であってもよいし、又は２層以上であってもよい。同様にして、積層フィルムのバリア層は、１層であってもよいし、又は２層以上であってもよい。

【0031】

電解液は、例えば、非水電解液である。この非水電解液は、リチウム塩及びリチウム塩を溶解する溶媒を含んでいてもよい。

【0032】

リチウム塩は、例えば、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_６、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣＦ_３ＣＯ_２、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＢ_１０Ｃｌ_１０、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ_２Ｈ_５）_４、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等にしてもよい。

【0033】

リチウム塩を溶解する溶媒は、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等のカーボネート類；γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等のラクトン類；トリメトキシメタン、１，２－ジメトキシエタン、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等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン等のオキソラン類；アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素溶媒；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル類；リン酸トリエステルやジグライム類；トリグライム類；スルホラン、メチルスルホラン等のスルホラン類；３－メチル－２－オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類；１，３－プロパンスルトン、１，４－ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類等にしてもよい。これらの物質は、単独で使用されてもよいし、又は組み合わせて使用されてもよい。

【0034】

図２を用いて、積層体１２の詳細を説明する。

【0035】

積層体１２は、複数の正極１００及び複数の負極２００を含んでいる。複数の正極１００及び複数の負極２００は、交互に積層されている。

【0036】

図３を用いて、正極１００、負極２００及びセパレータ３００のそれぞれの詳細を説明する。

【0037】

正極１００は、集電体１１０、活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）及び層３００（層３１０及び層３２０）を含んでいる。集電体１１０は、第１面１１２及び第２面１１４を有している。第２面１１４は、第１面１１２の反対側にある。活物質層１２２は、集電体１１０の第１面１１２上にある。活物質層１２４は、集電体１１０の第２面１１４上にある。層３１０は、活物質層１２２上にある。層３２０は、活物質層１２４上にある。

【0038】

集電体１１０は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金で形成させてもよい。集電体１１０の形状は、例えば、箔、平板又はメッシュにしてもよい。

【0039】

活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）は、活物質、バインダー樹脂及び導電助剤を含んでいる。

【0040】

活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）に含まれる活物質は、例えば、Ｌｉ_ａＮｉ_ｂＭ_１－ｂＯ_２（Ｍは、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎａ、Ｂａ及びＭｇの中から選ばれる少なくとも一種以上の元素である。）によって示される。Ｌｉ_ａＮｉ_ｂＭ_１－ｂＯ_２は、例えば、
リチウム－ニッケル複合酸化物；
リチウム－ニッケル－Ａ１複合酸化物（Ａ１は、コバルト、マンガン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、バリウム及びマグネシウムのうちの一である。）；
リチウム－ニッケル－Ｂ１－Ｂ２複合酸化物（Ｂ１及びＢ２のそれぞれは、コバルト、マンガン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、バリウム及びマグネシウムのうちの一である。Ｂ１及びＢ２は、互いに異なる。）；
リチウム－ニッケル－Ｃ１－Ｃ２－Ｃ３複合酸化物（Ｃ１～Ｃ３のそれぞれは、コバルト、マンガン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、バリウム及びマグネシウムのうちの一である。Ｃ１～Ｃ３は、互いに異なる。）；
リチウム－ニッケル－Ｄ１－Ｄ２－Ｄ３－Ｄ４複合酸化物（Ｄ１～Ｄ４のそれぞれは、コバルト、マンガン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、バリウム及びマグネシウムのうちの一である。Ｄ１～Ｃ４は、互いに異なる。）；
リチウム－ニッケル－Ｅ１－Ｅ２－Ｅ３－Ｅ４－Ｅ５複合酸化物（Ｅ１～Ｅ５のそれぞれは、コバルト、マンガン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、バリウム及びマグネシウムのうちの一である。Ｅ１～Ｅ５は、互いに異なる。）；
リチウム－ニッケル－Ｆ１－Ｆ２－Ｆ３－Ｆ４－Ｆ５－Ｆ６複合酸化物（Ｆ１～Ｆ６のそれぞれは、コバルト、マンガン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、バリウム及びマグネシウムのうちの一である。Ｆ１～Ｆ６は、互いに異なる。）；
リチウム－ニッケル－Ｇ１－Ｇ２－Ｇ３－Ｇ４－Ｇ５－Ｇ６－Ｇ７複合酸化物（Ｇ１～Ｇ７のそれぞれは、コバルト、マンガン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、バリウム及びマグネシウムのうちの一である。Ｇ１～Ｇ７は、互いに異なる。）；又は
リチウム－ニッケル－コバルト－マンガン－アルミニウム－チタン－ジルコニウム－ナトリウム－バリウム－マグネシウム複合酸化物である。Ｌｉ_ａＮｉ_ｂＭ_１－ｂＯ_２の組成比ａは、例えば、０．９５≦ａ≦１．０５である。Ｌｉ_ａＮｉ_ｂＭ_１－ｂＯ_２の組成比ｂは、適宜決定することができる。組成比ｂは、例えば、ａ≧０．５０である。他の例において、活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）に含まれる活物質は、リチウム－コバルト複合酸化物、リチウム－マンガン複合酸化物等のリチウム及び遷移金属の複合酸化物；ＴｉＳ_２、ＦｅＳ、ＭｏＳ_２等の遷移金属硫化物；ＭｎＯ、Ｖ_２Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３、ＴｉＯ_２等の遷移金属酸化物、オリビン型リチウムリン酸化物等であってもよい。オリビン型リチウムリン酸化物は、例えば、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂ及びＦｅからなる群のうちの少なくとも１種の元素と、リチウムと、リンと、酸素とを含んでいる。これらの化合物は、その特性を向上させるために一部の元素を部分的に他の元素に置換したものであってもよい。これらの物質は、単独で使用されてもよいし、又は組み合わせて使用されてもよい。
これらの中でも、正極活物質層にニッケルを６０％以上含有する層状活物質を用いたい場合にはアルカリ性を強く示すため、ステアリン酸で表面処理を施した水酸化マグネシウムを用いるとこのアルカリ性を抑制でき、本発明により好適である。

【0041】

活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）に含まれる活物質の密度は、例えば、２．０ｇ／ｃｍ^３以上４．０ｇ／ｃｍ^３以下である。

【0042】

集電体１１０の両面（第１面１１２及び第２面１１４）のうちの一方の面上の活物質層（活物質層１２２又は活物質層１２４）の厚さは、適宜決定することができる。当該厚さは、例えば、６０μｍ以下である。

【0043】

集電体１１０の両面（第１面１１２及び第２面１１４）上の活物質層（活物質層１２２及び活物質層１２４）の厚さの合計は、適宜決定することができる。当該厚さは、例えば、１２０μｍ以下である。

【0044】

活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）は、例えば次のようにして製造可能である。まず、活物質、バインダー樹脂及び導電助剤を有機溶媒中に分散させてスラリーを調製する。有機溶媒は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）である。次いで、このスラリーを集電体１１０の第１面１１２上に塗布し、スラリーを乾燥させ、必要に応じてプレスを実施して、集電体１１０上に活物質層１２０（活物質層１２２）を形成する。活物質層１２４も同様にして形成可能である。

【0045】

活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）に含まれるバインダー樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。

【0046】

活物質層１２０（活物質層１２２又は活物質層１２４）に含まれるバインダー樹脂の量は、適宜決定することができる。活物質層１２２は、活物質層１２２の総質量１００質量部に対して、例えば、０．１質量部以上１０．０質量部以下のバインダー樹脂を含んでいる。活物質層１２４についても同様である。

【0047】

活物質層１２０（活物質層１２２及び活物質層１２４）に含まれる導電助剤は、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、天然黒鉛、人工黒鉛、炭素繊維等である。黒鉛は、例えば、鱗片状黒鉛又は球状黒鉛であってもよい。これらの物質は、単独で使用されてもよいし、又は組み合わせて使用されてもよい。

【0048】

活物質層１２０（活物質層１２２又は活物質層１２４）に含まれる導電助剤の量は、適宜決定することができる。活物質層１２２は、活物質層１２０の総質量１００質量部に対して、例えば、３．０質量部以上８．０質量部以下の導電助剤を含んでいる。活物質層１２４についても同様である。

【0049】

層３００（層３１０及び層３２０）は、複数の水酸化マグネシウム粒子（Ａ）及び樹脂（Ｂ）を含んでいる。樹脂（Ｂ）は、複数の水酸化マグネシウム粒子（Ａ）を互いに接着させるためのバインダー樹脂として機能している。

【0050】

水酸化マグネシウム粒子（Ａ）の平均粒径は、例えば、５０ｎｍ以上１０μｍ以下である。平均粒径が上記下限以上である場合、スラリーにおける水酸化マグネシウム粒子（Ａ）の分散性を向上させることができる。平均粒径が上記上限以下である場合、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）による層３００の表面の凹凸を抑えることができる。

【0051】

樹脂（Ｂ）は、例えば、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミドアミド及びポリアミドのうちの少なくとも一である。樹脂（Ｂ）は、特に芳香族ポリアミドは耐熱性が高く、ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウムとの結合性が高いため、剥離強度の観点からも好ましい。その他の例として、樹脂（Ｂ）は、エンジニアリングプラスチック、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）及びポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）のうちの少なくとも一であってもよい。

【0052】

負極２００は、集電体２１０及び活物質層２２０（活物質層２２２及び活物質層２２４）を含んでいる。集電体２１０は、第１面２１２及び第２面２１４を有している。第２面２１４は、第１面２１２の反対側にある。活物質層２２２は、集電体２１０の第１面２１２上にある。活物質層２２４は、集電体２１０の第２面２１４上にある。

【0053】

集電体２１０は、例えば、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金で形成させてもよい。集電体２１０の形状は、例えば、箔、平板又はメッシュにしてもよい。

【0054】

活物質層２２０（活物質層２２２及び活物質層２２４）は、活物質及びバインダー樹脂を含んでいる。活物質層２２０は、必要に応じて、導電助剤をさらに含んでいてもよい。

【0055】

活物質層２２０（活物質層２２２及び活物質層２２４）に含まれる活物質は、例えば、リチウムを吸蔵する黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の炭素材料；リチウム金属、リチウム合金等のリチウム系金属材料；Ｓｉ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯｘ（０＜ｘ≦２）、Ｓｉ含有複合材料等のＳｉ系材料；ポリアセン、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性ポリマー材料等である。これらの物質は、単独で使用されてもよいし、又は組み合わせて使用されてもよい。一例において、活物質層２２０（活物質層２２２及び活物質層２２４）は、第１平均粒径及び第１平均硬度を有する第１群の黒鉛粒子（例えば、天然黒鉛）及び第２平均粒径及び第２平均硬度を有する第２群の黒鉛粒子（例えば、天然黒鉛）を含んでいてもよい。第２平均粒径は第１平均粒径より小さくてもよく、第２平均硬度は第１平均硬度より高くてもよく、第２群の黒鉛粒子の総質量は、第１群の黒鉛粒子の総質量より小さくてもよく、第２群の黒鉛粒子の総質量は、第１群の黒鉛粒子の総質量１００質量部に対して、例えば、２０質量部以上３０質量部以下であってもよい。

【0056】

活物質層２２０（活物質層２２２及び活物質層２２４）に含まれる活物質の密度は、例えば、１．２ｇ／ｃｍ^３以上２．０ｇ／ｃｍ^３以下である。

【0057】

集電体２１０の両面（第１面２１２及び第２面２１４）のうちの一方の面上の活物質層（活物質層２２２又は活物質層２２４）の厚さは、適宜決定することができる。当該厚さは、例えば、６０μｍ以下である。

【0058】

集電体２１０の両面（第１面２１２及び第２面２１４）上の活物質層（活物質層２２２及び活物質層２２４）の厚さの合計は、適宜決定することができる。当該厚さは、例えば、１２０μｍ以下である。

【0059】

活物質層２２０（活物質層２２２及び活物質層２２４）は、例えば次のようにして製造可能である。まず、活物質及びバインダー樹脂を溶媒中に分散させてスラリーを調製する。溶媒は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶媒であってもよいし、又は水であってもよい。次いで、このスラリーを集電体２１０の第１面２１２上に塗布し、スラリーを乾燥させ、必要に応じてプレスを実施して、集電体２１０上に活物質層２２０（活物質層２２２）を形成する。活物質層２２４も同様にして形成可能である。

【0060】

活物質層２２０（活物質層２２２及び活物質層２２４）に含まれるバインダー樹脂は、スラリーを得るための溶媒として有機溶媒を用いた場合、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のバインダー樹脂にすることができ、スラリーを得るための溶媒として水を用いた場合、例えば、ゴム系バインダー（例えば、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム））又はアクリル系バインダー樹脂にすることができる。このような水系バインダー樹脂は、エマルジョン形態にしてもよい。溶媒として水を用いる場合、水系バインダー及びＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）等の増粘剤を併用することが好ましい。

【0061】

活物質層２２０（活物質層２２２又は活物質層２２４）に含まれるバインダー樹脂の量は、適宜決定することができる。活物質層２２２は、活物質層２２２の総質量１００質量部に対して、例えば、０．１質量部以上１０．０質量部以下のバインダー樹脂を含んでいる。活物質層２２４についても同様である。

【0062】

図４は、図３に示した正極１００の製造方法の一例を説明するための図である。正極１００は、以下のようにして製造可能である。

【0063】

まず、図４（ａ）に示すように、集電体１１０の第１面１１２上に活物質層１２０（活物質層１２２）を形成する。上述したように、活物質層１２０は、活物質、バインダー樹脂、導電助剤及び溶媒（例えば、有機溶媒）を含むスラリーを集電体１１０の第１面１１２上に塗布して形成される。図４（ａ）に示す工程において、活物質層１２０（すなわち、スラリー）は、乾燥されておらず、液状にある。

【0064】

次いで、図４（ｂ）に示すように、活物質層１２０上に層３００（層３１０）を形成する。層３００は、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）、樹脂（Ｂ）及び溶媒（Ｃ）を含む溶液を活物質層１２０上に塗布して形成される。溶液は、例えば、リバースロール、ダイレクトロール、ドクターブレード、ナイフ、エクストルージョン、カーテン、グラビア、バー、ディップ又はスクイーズによって塗布させることができる。溶媒（Ｃ）は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドンである。

【0065】

次いで、活物質層１２０及び層３００を乾燥させる。

【0066】

集電体１１０の第２面１１４上にも同様にして活物質層１２０（活物質層１２４）及び層３００（層３２０）を形成することができる。

【0067】

このようにして、正極１００を製造することができる。

【0068】

図５は、図３の第１の変形例を示す図である。

【0069】

図５に示すように、負極２００が層３００（層３３０及び層３４０）を含んでいてもよい。層３３０は活物質層２２２上にあり、層３４０は活物質層２２４上にある。負極２００の層３００は、図３に示した層３００と同様にして、水酸化マグネシウム粒子（Ａ）を含み、必要に応じて樹脂（Ｂ）をさらに含んでいてもよい。

【0070】

図６は、図３の第２の変形例を示す図である。

【0071】

図６に示すように、正極１００及び負極２００の双方が層３００を含んでいてもよい。

【0072】

図７は、図２の第１の変形例を示す図である。

【0073】

図７に示すように、正極１００は、つづら折りに折り重ねられていてもよい。図７に示す例において、電池１０（積層体１２）は、複数の負極２００を含んでいる。正極１００は、隣り合う負極２００の間に正極１００の一部が位置するように、つづら折りに折り重ねられている。

【0074】

図８は、図２の第２の変形例を示す図である。

【0075】

図８に示すように、負極２００は、つづら折りに折り重ねられていてもよい。図８に示す例において、電池１０（積層体１２）は、複数の正極１００を含んでいる。負極２００は、隣り合う正極１００の間に負極２００の一部が位置するように、つづら折りに折り重ねられている。

【0076】

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 活物質層と、
前記活物質層上にあって、ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウム粒子と、
を含む電極。
２． １．に記載の電極において、
前記活物質層上の層を含み、
前記層は、前記水酸化マグネシウム粒子と、樹脂と、を含む電極。
３． ２．に記載の電極において、
前記樹脂は、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミドアミド及びポリアミドのうちの少なくとも一である、電極。
４． ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウムを含む溶液を活物質層上に塗布する工程を含む、電極の製造方法。
５． 正極又は負極として機能可能な電極を含み、
前記電極は、
活物質層と、
前記活物質層上にあって、ステアリン酸で表面処理された水酸化マグネシウム粒子と、
を含む、電池。
６． ５．に記載の電池において、
隣り合う前記正極と前記負極の間に樹脂層が存在しない、電池。
７． ５．又は６．に記載の電池において、
前記電極は、つづら折りに折り重ねられている、電池。

【符号の説明】

【0077】

１０ 電池
１２ 積層体
１００ 正極
１１０ 集電体
１１２ 第１面
１１４ 第２面
１２０ 活物質層
１２２ 活物質層
１２４ 活物質層
１３０ 第１リード
２００ 負極
２１０ 集電体
２１２ 第１面
２１４ 第２面
２２０ 活物質層
２２２ 活物質層
２２４ 活物質層
２３０ 第２リード
３００ 層
３００ セパレータ
３１０ 層
３２０ 層
３３０ 層
３４０ 層
４００ 外装材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】