JP7583704B2 - 電極板の製造方法、二次電池の製造方法、電極板および二次電池 - Google Patents

Description

本発明は、電極板の製造方法、二次電池の製造方法、電極板および二次電池に関する。

リチウムイオン二次電池等の二次電池は、例えば、セパレータを介して正極板と負極板とが対向した電極体を備えている。以下、これらの正極板と負極板をまとめて「電極板」と称する。この電極板は、例えば、金属箔である電極芯体と、当該電極芯体の表面に付与された電極活物質層とを備えている。かかる構成の電極板の製造では、まず、大型の電極芯体に電極活物質層を付与し、電極板の前駆体（以下「電極前駆体」という）を作製する。そして、レーザ等を用いて電極前駆体から電極板を切り出す。これによって、所望のサイズの電極板を得ることができる。この電極板の切り出しには、連続波レーザ（ＣＷレーザ）やパルスレーザ等の種々のレーザが使用される（特許文献１参照）。

ところで、二次電池を構築する際には、電極芯体が露出した電極タブを電極板の一部に形成し、当該電極タブと導電部材（集電部材等）とを接続することがある。この電極タブを有する電極板を製造する場合には、まず、電極活物質層が付与されておらず、電極芯体が露出した領域（芯体露出領域）を電極前駆体に形成する。そして、電極前駆体から電極板を切り出す際に、芯体露出領域の一部を切り出す。これによって、芯体露出領域の一部（電極タブ）を有する電極板を製造することができる。

特開２０１８－３７３０８号公報

しかしながら、電極タブを有する電極板の製造では、金属箔（電極芯体）が露出する芯体露出領域をレーザ切断する際に、溶融した微細な金属片（スパッタ）が飛散し、電極板の電極タブに付着することがある。そして、構築後の二次電池内部で電極タブからスパッタが大量に脱離すると、微小な内部短絡が発生する可能性が高くなるおそれがある。

本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、電極板の電極タブへのスパッタの付着数を低減する技術を提供することを目的とする。

上記目的を実現するべく、ここに開示される電極板の製造方法が提供される。

ここに開示される電極板の製造方法は、金属箔である電極芯体と、電極芯体の表面に付与された電極活物質層とを備えた電極板を製造する。かかる電極板の製造方法は、電極芯体の表面に電極活物質層が付与された活物質付与領域と、電極活物質層が付与されずに電極芯体が露出した芯体露出領域とを有する電極前駆体を準備する前駆体準備工程と、芯体露出領域をレーザで切断して電極タブを形成する芯体露出領域切断工程とを備えている。そして、ここに開示される電極板の製造方法では、電極芯体は、第１面と、当該第１面の反対側の面であって第１面よりも表面粗さが小さい第２面とを有しており、芯体露出領域切断工程において、第１面にレーザを照射する。

ここに開示される技術は、電極芯体の各面の表面粗さの違いがスパッタの付着量に大きな影響を与えることに着目してなされたものである。具体的には、レーザ照射面におけるスパッタの付着量は、レーザ照射面の表面粗さの大小による影響を受け難いことを見出した。また、レーザ非照射面におけるスパッタの付着量は、レーザ非照射面の表面粗さの大小による影響を受け易く、レーザ非照射面の表面粗さが大きいほど、スパッタの付着量が多くなることを見出した。そして、ここに開示される電極板の製造方法では、表面粗さが小さい方の第２面をレーザ非照射面としている。これによって、電極芯体のレーザ非照射面側に飛散したスパッタが電極芯体のレーザ非照射面に付着され難くなり、電極タブへのスパッタの付着数を低減できる。

ここに開示される電極板の製造方法の好適な一態様では、レーザがパルスレーザである。パルスレーザは、他のレーザ（ＣＷレーザ等）と比べて容易に電極板を切断できる一方で、スパッタの飛散量が多くなる傾向がある。しかし、ここに開示される製造方法によると、パルスレーザを使用してスパッタの飛散量が増大した場合でも、電極タブへのスパッタの付着量を十分に低減することができる。

ここに開示される電極板の製造方法の好適な一態様では、電極芯体は、銅又は銅合金を含む。これらの銅系材料を含む負極芯体から生じたスパッタは、導電性が高いため、微小な内部短絡による電池性能の低下を生じさせやすい。しかし、ここに開示される電極板の製造方法は、電極タブへのスパッタの付着量を低減できるため、銅系材料を含む電極芯体を用いた場合でも、微小な内部短絡による電池性能の低下を好適に防止できる。

ここに開示される電極板の製造方法の好適な一態様では、第２面の平均粗さＳａが０．０７μｍ以上０．２５μｍ以下である。このような表面粗さの小さな第２面を有する電極芯体を用いることによって、スパッタの付着量をより好適に低減することができる。

ここに開示される電極板の製造方法の好適な一態様では、第１面の平均粗さＳａが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である。ここに開示される電極板の製造方法によると、このような第１面を有する電極芯体を用いた場合でも、電極芯体へのスパッタの付着量を低減できる。

ここに開示される電極板の製造方法の好適な一態様では、活物質付与領域をレーザで切断する活物質付与領域切断工程をさらに備え、芯体露出領域切断工程と活物質付与領域切断工程を交互に実施することによって、活物質付与領域の側縁部から複数の電極タブが突出する電極板を製造する。これによって、電極板の表面側に多量のスパッタが飛散する芯体露出領域のレーザ切断を最小限に留めることができるため、電極タブへのスパッタの付着量をさらに低減できる。

また、ここに開示される技術の他の側面として、二次電池の製造方法が提供される。かかる二次電池の製造方法は、正極板と負極板を含む電極体を備えた二次電池を製造する方法であって、上記構成の電極板の製造方法を用いて、正極板と負極板の少なくとも一方を製造する。これによって、製造後の二次電池内部で電極板からスパッタが脱離すること抑制し、二次電池の性能低下を防止することができる。

ここに開示される二次電池の製造方法の好適な一態様では、電極タブが複数枚積層された電極タブ群を有する電極体を作製する電極体作製工程と、電極タブ群の一方の表面に集電部材を接続する集電部材接続工程とをさらに備え、集電部材接続工程において、集電部材が接続されない電極タブ群の他方の表面に電極芯体の第２面を配置する。これによって、スパッタの付着量が第２面よりも多い第１面を電極タブと集電部材との間（又は複数枚の電極タブの間）に封入できるため、電極板からのスパッタの脱離をより好適に抑制できる。

また、ここに開示される技術の他の側面として、電極板が提供される。すなわち、ここに開示される電極板は、箔状の金属部材である電極芯体と、電極芯体の表面に付与されて電極活物質を含む電極活物質層とを備えている。また、この電極板は、電極芯体の表面に電極活物質層が付与された領域である極板本体部と、極板本体部から突出し、電極活物質層が付与されておらず、電極芯体が露出している露出領域を含む電極タブとを備えている。そして、この電極板の電極芯体は、第１面と、当該第１面の反対側の面であって第１面よりも表面粗さが小さい第２面とを有しており、電極タブにおいて露出する電極芯体は、第２面に付着した金属粒子の数が第１面に付着した金属粒子の数よりも少ない。ここに開示される電極板は、上記構成の電極板の製造方法によって製造されたものである。この電極板は、相対的に表面粗さが小さい第２面における金属粒子（スパッタ）の付着数が少ないという構造的な特徴を有している。

ここに開示される電極板の好適な一態様では、電極タブは、極板本体部の外側縁部から外側に向かって複数突出しており、電極タブの各々は、極板本体部と隣接した電極タブの根本部分に、電極活物質層が付与されている活物質層付与領域を含む。かかる構成の電極板を製造するには、芯体露出領域切断工程と活物質付与領域切断工程を交互に実施する必要がある。上述した通り、このような製造工程を採用すると、多量のスパッタが飛散する芯体露出領域のレーザ切断を最小限に留めることができるため、電極タブへのスパッタの付着量をさらに低減できる。

ここに開示される電極板の好適な一態様では、極板本体部の外側縁部に、電極芯体上に電極活物質層の変性物が固着した変性物固着領域が形成されており、第１面における変性物固着領域の幅が、第２面における変性物固着領域の幅よりも大きい。ここに開示される電極板では、電極芯体の第１面の表面粗さが第２面よりも大きいため、レーザ照射面である第１面に多く付着した電極活物質層の変性物が電極芯体から脱離することを抑制できる。

また、ここに開示される技術の他の側面として、二次電池が提供される。かかる二次電池は、正極板と負極板を含む電極体を備えた二次電池であって、正極板と負極板の少なくとも一つが上記構成の電極板である。これによって、二次電池の内部で電極板からスパッタが脱離すること抑制し、微小な内部短絡による二次電池の性能低下を防止できる。

ここに開示される二次電池の好適な一態様では、電極体は、電極タブが複数枚積層された電極タブ群を備えており、電極タブ群の一方の表面に集電部材が接続され、かつ、集電部材が接続されない電極タブ群の他方の表面に電極芯体の第２面が配置されている。これによって、スパッタの付着量が第２面よりも多い第１面が電極タブと集電部材との間（又は複数枚の電極タブの間）に封入されるため、電極タブからのスパッタの脱離をより好適に抑制できる。

ここに開示される二次電池の好適な一態様では、集電部材と電極体の側面とが対向するように電極タブ群が折り曲げられている。

一実施形態に係る電極板の製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係る電極板の製造方法によって製造される負極板を模式的に示す平面図である。 一実施形態に係る電極板の製造方法を説明する平面図である。 図３中のIV-IV矢視断面図である。 図２中のV-V矢視断面図である。 一実施形態に係る二次電池を模式的に示す斜視図である。 図６中のVII-VII線に沿う模式的な縦断面図である。 図６中のVIII-VIII線に沿う模式的な縦断面図である。 図６中のIX-IX線に沿う模式的な横断面図である。 封口板に取り付けられた電極体を模式的に示す斜視図である。 正極第２集電部と負極第２集電部が取り付けられた電極体を模式的に示す斜視図である。 一実施形態に係る二次電池の電極体を説明する斜視図である。 正極第２集電部と負極第２集電部が取り付けられた電極体を模式的に示す正面図である。 図１３中のXIV-XIV矢視断面図である。 他の実施形態に係る二次電池の集電部と電極体との接続部分を模式的に示す断面図である。 従来の電極板の製造方法を説明する断面図である。

以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術の実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、「好ましくはＡより大きい」および「好ましくはＢより小さい」の意を包含するものとする。

なお、本明細書において「二次電池」とは、電解質を介して一対の電極（正極と負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電反応が生じる蓄電デバイス一般をいう。かかる二次電池は、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池の他に、電気二重層キャパシタ等のキャパシタなども包含する。

１．電極板の製造方法
ここに開示される電極板の製造方法は、二次電池用の電極板を製造する。以下では、ここに開示される電極板の製造方法の一実施形態として、リチウムイオン二次電池の負極側の電極板（負極板）を製造する方法を説明する。図１は、本実施形態に係る電極板の製造方法を示すフローチャートである。図２は、本実施形態に係る電極板の製造方法によって製造される負極板を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係る電極板の製造方法を説明する平面図である。また、図４は、図３中のIV-IV矢視断面図である。図５は、図２中のＶ－Ｖ矢視断面図である。なお、図２～５中の符号Ｌは負極板２０（又は負極前駆体２０Ａ）の「長手方向」を示し、符号Ｓは「短手方向」を示し、符号Ｔは「厚み方向」を示す。

図１に示すように、本実施形態に係る電極板の製造方法は、前駆体準備工程Ｓ１と、活物質付与領域切断工程Ｓ２と、芯体露出領域切断工程Ｓ３とを備えている。これによって、図２に示す構成の負極板２０が製造される。以下、製造対象である負極板２０の概要を説明した後に、図１に示す各工程について説明する。

（１）負極板の概要
図２に示すように、負極板２０は、長尺な帯状部材である。負極板２０は、長尺な金属箔である負極芯体２２と、負極芯体２２の表面に付与された負極活物質層２４とを備えている。なお、負極活物質層２４は、負極芯体２２の両面に付与されていることが好ましい（図５参照）。これによって、より優れた電池性能を有する二次電池を構築できる。そして、本実施形態における負極板２０は、平面視において、極板本体部２０ｂと、負極タブ２２ｔという２つの領域を備えている。極板本体部２０ｂは、負極芯体２２の表面に負極活物質層２４が付与された領域である。一方、負極タブ２２ｔは、極板本体部２０ｂから突出した部分であり、負極活物質層２４が付与されておらず、負極芯体２２が露出している露出領域を含んでいる。

負極タブ２２ｔは、極板本体部２０ｂの外側縁部２０ｂ１から外側（図２では短手方向Ｓの上方）に向かって複数突出している。これらの複数の負極タブ２２ｔは、負極板２０の長手方向Ｌにおいて所定の間隔を空けて設けられている。また、極板本体部２０ｂと隣接した負極タブ２２ｔの根本部分には、負極活物質層２４が付与されている活物質層付与領域が形成されている。詳しくは後述するが、かかる構成の負極板２０は、活物質付与領域切断工程Ｓ２と芯体露出領域切断工程Ｓ３を交互に複数回実施することによって製造される。これによって、多量のスパッタが飛散する負極芯体露出領域Ａ２（図３参照）のレーザ切断を最小限に留めることができるため、負極タブ２２ｔへのスパッタの付着量をさらに低減できる。

負極板２０を構成する各部材には、従来公知の一般的な二次電池で使用され得る材料を特に制限なく使用できる。例えば、負極芯体２２には、所定の導電性を有した金属材料が使用される。かかる負極芯体２２は、例えば、銅または銅合金製であることが好ましい。これらの銅系材料は、好適な導電性を有し、かつ、安価であるため、負極芯体２２の材料として好適である。一方で、銅系材料を含む負極芯体２２から生じたスパッタは、導電性が高いため、微小な内部短絡を生じさせやすい。しかし、本実施形態に係る電極板の製造方法によると、レーザ切断時に生じたスパッタが負極タブ２２ｔに付着することを抑制できる。また、負極芯体２２は、銅系材料以外の材料を含んでいてもよい。例えば、負極芯体２２は、クロム（Ｃｒ）等の副成分を含んでいてもよい。このような高融点の副成分を負極芯体２２に混入させることによって、レーザ切断時のスパッタの飛散量を低減できる。また、負極芯体２２の厚みは、３μｍ～５０μｍが好ましく、５μｍ～２０μｍがより好ましい。

一方、負極活物質層２４は、負極活物質を含む層である。負極活物質には、正極活物質との関係において、電荷担体を可逆的に吸蔵・放出できる材料が用いられる。かかる負極活物質としては、炭素材料、シリコン系材料などが挙げられる。炭素材料としては、例えば、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、非晶質炭素等を使用し得る。また、黒鉛の表面が非晶質炭素で被覆された非晶質炭素被覆黒鉛などを使用することもできる。一方、シリコン系材料としては、シリコン、シリコン酸化物（シリカ）などが挙げられる。また、シリコン系材料は、他の金属元素（例えばアルカリ土類金属）や、その酸化物を含有していてもよい。また、負極活物質層２４は、負極活物質以外の添加剤を含んでいてもよい。かかる添加剤の一例として、バインダ、増粘剤等が挙げられる。バインダの具体例として、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム系のバインダが挙げられる。また、増粘剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等が挙げられる。また、負極活物質層２４の厚みは、１０μｍ～５００μｍが好ましく、３０μｍ～４００μｍがより好ましく、５０μｍ～３００μｍがさらに好ましい。

上記構成の負極板２０は、図１に示す前駆体準備工程Ｓ１と、活物質付与領域切断工程Ｓ２と、芯体露出領域切断工程Ｓ３とを実施することによって製造される。以下、各々の工程について説明する。

（２）前駆体準備工程Ｓ１
本工程では、電極板の前駆体である電極前駆体を準備する。図３に示す電極前駆体は、負極板の前駆体（負極前駆体２０Ａ）である。この負極前駆体２０Ａは、帯状の金属箔である負極芯体２２を備えている。この負極前駆体２０Ａの負極芯体２２の面積は、製造後の負極板２０（図２参照）の面積よりも広い。そして、当該負極芯体２２の表面には、負極活物質層２４が付与されている。なお、負極活物質層２４は、短手方向Ｓにおける負極芯体２２の中央部に、長手方向Ｌに沿って延びるように付与される。本明細書では、この負極活物質層２４が付与された領域を「負極活物質付与領域Ａ１」と称する。一方、負極前駆体２０Ａの両側縁部（短手方向Ｓにおける負極活物質層２４の両外側の領域）は、負極活物質層２４が付与されておらず、負極芯体２２が露出している。本明細書では、かかる負極芯体２２が露出した領域を「負極芯体露出領域Ａ２」と称する。上記構成の負極前駆体２０Ａを準備する手段は、特に限定されず、従来公知の種々の手法を特に制限なく採用できる。例えば、負極活物質等を含む原料ペーストを負極芯体２２の表面に塗布した後に乾燥させることによって負極前駆体２０Ａを作製できる。また、本工程は、負極前駆体２０Ａを準備できれば、特に限定されない。例えば、上記構成を有する負極前駆体２０Ａを購入して準備してもよい。なお、負極前駆体は、負極活物質付与領域と、負極芯体露出領域を備えていればよく、図２に示される構造に限定されない。例えば、負極前駆体は、片方の側縁部のみに負極芯体露出領域が形成された構造を採用することもできる。

（３）活物質付与領域切断工程Ｓ２
本実施形態に係る電極板の製造方法では、負極前駆体２０Ａの負極活物質付与領域Ａ１をレーザで切断する活物質付与領域切断工程Ｓ２を備えている。具体的には、活物質付与領域切断工程Ｓ２では、図３中の点線Ｌ_Ｎ１に示すように、負極活物質付与領域Ａ１の側縁部Ａ１ａに沿うように、負極活物質付与領域Ａ１上にレーザを走査させる。これによって、製造後の負極板２０へのスパッタの付着をより好適に防止できる。具体的には、本工程のように負極活物質付与領域Ａ１をレーザ切断している間は、負極活物質層２４が壁となってスパッタを遮るため、スパッタが負極板２０の表面側に飛散しにくい。一方で、後述する芯体露出領域切断工程Ｓ３（図３中の点線Ｌ_Ｎ２）では、壁となる負極活物質層２４が存在しないため、スパッタが負極板２０の表面側に飛散しやすい。すなわち、図３に示すように、芯体露出領域切断工程Ｓ３（点線Ｌ_Ｎ２）と活物質付与領域切断工程Ｓ２（点線Ｌ_Ｎ１）とを交互に実施することによって、負極芯体露出領域Ａ２のレーザ切断を最低限に留めることができるため、スパッタの飛散量自体を大幅に低減できる。また、負極活物質付与領域Ａ１の側縁部Ａ１ａは、負極活物質層２４の厚みが不均一になりやすい。これに対して、活物質付与領域切断工程Ｓ２を実施すると、負極活物質付与領域Ａ１の側縁部Ａ１ａが切除されるため、負極活物質層２４の厚みが均一な負極板２０の製造にも貢献できる。

（４）芯体露出領域切断工程Ｓ３
芯体露出領域切断工程Ｓ３では、負極前駆体２０Ａの負極芯体露出領域Ａ２をレーザで切断して負極タブ２２ｔを形成する。具体的には、本工程では、まず、図３中の点線Ｌ_Ｎ２に示すように、負極活物質付与領域Ａ１から負極芯体露出領域Ａ２に向かうように、負極前駆体２０Ａの短手方向Ｓに沿ってレーザを走査させる。そして、負極芯体露出領域Ａ２において、負極前駆体２０Ａの長手方向Ｌに沿うようにレーザを一定距離走査させた後に、再び負極活物質付与領域Ａ１に向かうように短手方向Ｓに沿ってパルスレーザを走査させる。これによって、負極芯体露出領域Ａ２の一部が凸状に切り出されて負極タブ２２ｔ（図２参照）が形成される。そして、上述した通り、本実施形態に係る製造方法では、活物質付与領域切断工程Ｓ２（点線Ｌ_Ｎ１）と、芯体露出領域切断工程Ｓ３（点線Ｌ_Ｎ２）を一定の周期毎に繰り返す。これによって、負極活物質付与領域Ａ１の側縁部Ａ１ａを切除すると共に、複数の負極タブ２２ｔを切り出すことができる。

ここで、本実施形態において使用される負極芯体２２は、図４に示すように、第１面２２ａと、当該第１面２２ａの反対側の面であって第１面２２ａよりも表面粗さが小さい第２面２２ｂとを有している。そして、本実施形態に係る製造方法では、芯体露出領域切断工程Ｓ３において、相対的に表面粗さが小さい第２面２２ｂをレーザ非照射面とし、第１面２２ａにレーザＬを照射する。これによって、製造後の負極板２０の負極タブ２２ｔへのスパッタＳｐの付着数を低減することができる。以下、本実施形態に係る電極板の製造方法がスパッタの付着数を低減できる理由について、従来の電極板の製造方法（図１６参照）と対比しながら説明する。

まず、図１６に示すように、電極板の製造では、表面粗さが小さい側の面である第２面１２２ｂがレーザ照射面となり、表面粗さが大きい側の面である第１面１２２ａがレーザ照射面となることがある。この状態で負極芯体露出領域Ａ２（負極芯体１２２）のレーザ切断を実施すると、次のようなメカニズムで負極芯体１２２の第１面１２２ａと第２面１２２ｂの両方に多量のスパッタＳｐが付着すると推測される。まず、負極芯体露出領域Ａ２にレーザを照射すると、レーザ照射面である第２面１２２ｂが凹形状となるように負極芯体露出領域Ａ２が僅かに撓む。そして、溶融した負極芯体１２２がスパッタＳｐとして飛散する。このとき、第２面１２２ｂは凹形状となっているため、飛散したスパッタＳｐが付着し易い状態となっている。したがって、スパッタＳｐの付着量は、第２面１２２ｂの表面粗さの大小の影響を受け難い。一方、負極芯体露出領域Ａ２が撓んだ結果、第１面１２２ａは、凸形状となるため、飛散したスパッタＳｐが付着し難いものの、表面粗さが大きい場合には表面の凹凸により飛散したスパッタＳｐが付し易くなる。このため、レーザ非照射面である第１面１２２ａの表面粗さが大きい場合、切断後の負極板（典型的には負極タブ１２２ｔ）におけるスパッタＳｐの付着量が多くなる。

これに対して、本実施形態に係る製造方法では、図４に示すように、芯体露出領域切断工程Ｓ３において、表面粗さの小さな第２面２２ｂをレーザ非照射面とし、第１面２２ａにレーザＬを照射する。換言すると、本実施形態に係る製造方法は、負極芯体２２の両面の表面粗さを確認する工程と、第１面２２ａにレーザＬを照射する工程を含んでいる。これによって、飛散するスパッタＳｐが負極芯体２２に捕集されることを防止できる。一方で、本実施形態に係る製造方法では、表面粗さの大小に影響されずに、スパッタが付着しやすいレーザ照射面に、表面粗さが大きい側の面である第１面２２ａを配置する。これによって、相対的に表面粗さが小さな第２面２２ｂにおけるスパッタの付着量が大幅に低減した負極芯体２２を製造することができる。

なお、負極芯体２２の第２面２２ｂの表面粗さが小さくなるに従って、第２面２２ｂへのスパッタＳｐの付着量が少なくなる傾向がある。かかる観点から、第２面２２ｂの最大高さＳｚは、２．５μｍ以下が好ましく、２．０μｍ以下がより好ましく、１．８μｍ以下がより好ましく、１．４μｍ以下が特に好ましい。一方、スパッタの付着量の低減という観点では、第２面２２ｂの最大高さＳｚの下限は、特に限定されず、０．７μｍ以上でもよく、０．９μｍ以上でもよく、１．０μｍ以上でもよい。なお、本明細書における「最大高さＳｚ」は、ＩＳＯ２５１７８に準じて測定したものであり、負極芯体の表面粗さ測定における最大山高さＳｐと最大谷深さＳｖとの和である。

また、負極芯体２２の平均粗さＳａは、第２面２２ｂへのスパッタＳｐの付着量を少なくするという観点から、０．２５μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以下がより好ましく、０．１８μｍ以下がより好ましく、０．１４μｍ以下が特に好ましい。一方、第２面２２ｂの平均粗さＳａの下限は、特に限定されず、０．０７μｍ以上でもよく、０．０９μｍ以上でもよく、０．１μｍ以上でもよい。なお、本明細書における「平均粗さＳａ」も、ＩＳＯ２５１７８に準じて測定したものである。

一方で、上述した通り、第１面２２ａは、レーザ照射面であるため、表面粗さに影響されずに一定量のスパッタが付着する。このため、スパッタの付着量を低減するという観点では、第１面２２ａの表面粗さは特に限定されない。例えば、第１面２２ａの最大高さＳｚは、３μｍ以下でもよく、２．５μｍ以下でもよく、１．８μｍ以下でもよい。一方、第１面２２ａの最大高さＳｚの下限値は、１μｍ以上でもよく、１．２５μｍ以上でもよく、１．５μｍ以上でもよい。また、第１面２２ａの平均粗さＳａは、０．３μｍ以下でもよく、０．２５μｍ以下でもよく、０．１８μｍ以下でもよい。また、第１面２２ａの平均粗さＳａは、０．１μｍ以上でもよく、０．１４μｍ以上でもよい。

なお、ここに開示される電極板の製造方法において使用されるレーザの種類は、特に限定されず、電極前駆体の切断に使用され得る従来公知のレーザを特に制限なく使用できる。この種のレーザの一例として、連続発振レーザ（ＣＷレーザ）やパルスレーザが挙げられる。これらの中でも、パルスレーザは、短い時間幅で大きなエネルギーを集中して加えることができる（ピーク出力が高い）ため、負極前駆体２０Ａを速やかに切断し、製造効率の向上に貢献できる。一方で、パルスレーザは、レーザ照射時の衝撃が大きいため、負極芯体２２を切断する際のスパッタ飛散量が増大する原因にもなる。しかし、本実施形態に係る製造方法によると、スパッタの飛散量が増大した場合でも、負極タブ２２ｔへのスパッタの付着量を十分に低減できるため、パルスレーザを使用することによる問題点を好適に解消できる。

なお、ここに開示される技術におけるレーザ照射条件は、特に限定されず、レーザの種類や負極前駆体２０Ａの構造（典型的には、負極活物質層２４や負極芯体２２の厚みや材料）に応じて適宜調節することが好ましい。一例として、パルスレーザを使用する場合には、繰り返し周波数を小さくすることが好ましい。これによって、レーザの照射回数が少なくなるため、スパッタの飛散量を低減できる。かかる観点から、パルスレーザの周波数は、１０００ＫＨｚ以下が好ましく、８００ＫＨｚ以下がより好ましい。一方、パルスレーザの周波数を大きくすると、短い時間幅で大きなエネルギーを集中して加えることができるため、製造効率の向上に貢献することができる。かかる観点から、パルスレーザの周波数は、５０ＫＨｚ以上が好ましく、８０ＫＨｚ以上がより好ましい。

また、パルスレーザを使用する場合の平均出力は、５０Ｗ以上が好ましく、８０Ｗ以上がより好ましく、９５Ｗ以上が特に好ましい。パルスレーザの平均出力が大きくなるにつれて、負極前駆体２０Ａの切断が容易になる傾向がある。一方、パルスレーザの平均出力は、５００Ｗ以下が好ましく、３００Ｗ以下がより好ましく、２８５Ｗ以下が特に好ましい。パルスレーザの平均出力が小さくなるにつれて、レーザ照射時の衝撃が小さくなるため、スパッタの飛散量が少なくなる傾向がある。また、パルスレーザを使用する場合のパルス幅は、３０ｎｓ以上が好ましく、５０ｎｓ以上がより好ましく、６０ｎｓ以上が特に好ましい。パルス幅が大きくなるにつれて、負極前駆体２０Ａを加熱する時間が長くなるため、負極前駆体２０Ａの切断が容易になる傾向がある。一方、パルスレーザのパルス幅は、３００ｎｓ以下が好ましく、２００ｎｓ以下がより好ましく、１５０ｎｓ以下がさらに好ましく、１２０ｎｓ以下が特に好ましい。パルス幅が小さくなるにつれて、負極芯体２２の溶融量が少なくなるため、スパッタの飛散量が少なくなる傾向がある。

また、パルスレーザのスポット径は、１０μｍ～６０μｍが好ましく、２０μｍ～５０μｍがより好ましく、２５μｍ～４０μｍがさらに好ましい。これによって、負極前駆体２０Ａから負極板２０を容易に切り出すことができる。さらに、パルスレーザの走査速度は、５０００ｍｍ／ｓｅｃ以下が好ましく、３０００ｍｍ／ｓｅｃ以下がより好ましい。このように走査速度を遅くすることによって負極芯体２２の切断不良を抑制できる。一方、パルスレーザの走査速度の下限値は、特に限定されず、２０ｍｍ／ｓｅｃ以上であってもよい。なお、切断時間の短縮による製造効率の向上という観点から、パルスレーザの走査速度の下限値は、２００ｍｍ／ｓｅｃ以上が好ましく、５００ｍｍ／ｓｅｃ以上がより好ましい。

（５）他の工程
上述した通り、本実施形態に係る製造方法では、活物質付与領域切断工程Ｓ２（図３中の点線Ｌ_Ｎ１）と、芯体露出領域切断工程Ｓ３（図３中の点線Ｌ_Ｎ２）を一定の周期毎に繰り返すことによって、負極活物質付与領域Ａ１の側縁部Ａ１ａを切除すると共に、複数の負極タブ２２ｔを形成する。さらに、本実施形態に係る製造方法では、図３中の二点鎖線Ｌ_Ｎ３に示すように、負極前駆体２０Ａの短手方向Ｓの中央部を長手方向Ｌに沿って裁断する。これによって、図２に示すように、極板本体部２０ｂの外側縁部２０ｂ１の一辺のみに負極タブ２２ｔが形成された負極板２０を作製できる。また、本実施形態では、二点鎖線Ｌ_Ｎ４に示すように、長さ方向Ｌにおいて所定の間隔を空けて、負極前駆体２０Ａを短手方向Ｓに沿って裁断している。これによって、所望の長さの負極板２０を製造できる。なお、二点鎖線Ｌ_Ｎ３、Ｌ_Ｎ４に沿った負極前駆体２０Ａの裁断には、レーザ切断を使用せずに、切断刃、金型、カッター等を使用してもよい。また、これらの二点鎖線Ｌ_Ｎ３、Ｌ_Ｎ４に沿った切断は、製造後の負極板の形状に応じて適宜実施すればよく、ここに開示される技術を限定するものではない。

２．負極板の構造
次に、本実施形態に係る電極板の製造方法を用いて製造した電極板（負極板２０）の詳細な構造について説明する。

まず、図２に示す通り、本実施形態に係る負極板２０は、負極芯体２２と、負極活物質層２４とを備えている。また、この負極板２０は、負極芯体２２の表面に負極活物質層２４が付与された領域である極板本体部２０ｂと、極板本体部２０ｂから突出し、負極活物質層２４が付与されておらず、負極芯体２２が露出した露出領域を含む負極タブ２２ｔとを備えている。これらについては、既に説明したため、重複する説明を省略する。

また、本実施形態に係る負極板２０の負極タブ２２ｔの各々は、極板本体部２０ｂと隣接した負極タブ２２ｔの根本部分に、負極活物質層２４が付与されている活物質層付与領域を含む。この活物質層付与領域は、上述したように、活物質付与領域切断工程Ｓ２と芯体露出領域切断工程Ｓ３を繰り返して負極板２０を製造することによって形成される。また、図示は省略するが、本実施形態に係る負極板２０では、極板本体部２０ｂの外側縁部２０ｂ１に、負極芯体２２上に負極活物質層２４の変性物が固着した変性物固着領域が形成されることがある。この変性物固着領域は、活物質付与領域切断工程Ｓ２におけるレーザの衝撃によって負極活物質層２４の一部が吹き飛ばされると共に、レーザの熱によって負極活物質層２４が熱変性することによって形成され得る。そして、上述した通り、本実施形態では、負極前駆体２０Ａの第１面（負極芯体２２の表面粗さが相対的に粗い側の面）をレーザ照射面としているため、製造後の負極板２０では、第１面における変性物固着領域の幅の方が、第２面における変性物固着領域の幅よりも大きくなり得る。なお、本実施形態では、負極芯体２２の第１面２２ａ（レーザ照射面）の表面粗さが第２面２２ｂ（レーザ非照射面）よりも大きいため、第１面２２ａに多く付着した変性物が負極芯体２２から脱離しにくいという効果も発揮される。また、変性物固着領域における変性物の層の厚みは、負極活物質層２４の厚みよりも小さいことが好ましい。

そして、図５に示すように、本実施形態に係る負極板２０の負極芯体２２は、相対的に表面粗さが大きい第１面２２ａと、相対的に表面粗さが小さい第２面２２ｂとを有している。上述した通り、本実施形態に係る製造方法では、相対的に表面粗さが小さい第２面２２ｂがレーザ非照射面となるようにレーザ切断を行っている。このため、製造後の負極板２０の負極タブ２２ｔ（露出した負極芯体２２）では、第２面２２ｂに付着した金属粒子（スパッタ）の数が第１面２２ａに付着した金属粒子の数よりも少なくなる。かかる負極板２０を使用することによって、二次電池の内部でスパッタが脱離して微小な内部短絡を発生させることを防止できる。

なお、負極タブ２２ｔの各々の面における金属粒子（スパッタ）の具体的な付着数は、特に限定されない。例えば、第１面２２ａのスパッタ付着数は、２０個／ｃｍ^２以上でもよく、２５個／ｃｍ^２以上でもよく、３０個／ｃｍ^２以上でもよい。一方、第１面２２ａのスパッタ付着数は、２００個／ｃｍ^２以下が好ましく、１５０個／ｃｍ^２以下がより好ましく、１００個／ｃｍ^２以下がさらに好ましく、８０個／ｃｍ^２以下が特に好ましい。一方、第２面２２ｂのスパッタ付着数は、０個／ｃｍ^２（スパッタが付着していない）でもよく、１個／ｃｍ^２以上でもよく、２個／ｃｍ^２以上でもよい。一方、第２面２２ｂのスパッタ付着数は、５０個／ｃｍ^２以下が好ましく、４５個／ｃｍ^２以下がより好ましく、４０個／ｃｍ^２以下が特に好ましい。また、第１面２２ａに対する第２面２２ｂのスパッタ付着割合は、１／２以下が好ましく、１／３以下がより好ましく、１／４以下がさらに好ましく、１／５以下が特に好ましい。なお、「スパッタの付着数」は、顕微鏡観察にて確認された粒子径５μｍ以上の金属粒子の個数である。また、スパッタの形状は、球状に限定されず、楕円形状、棒状、針状、板状などにもなり得る。これらの非球形のスパッタが確認された場合には、最も大きな寸法である最大粒子径が５μｍ以上となった金属粒子の個数をスパッタの付着数としてカウントする。

３．二次電池
次に、本実施形態に係る負極板２０を用いて作製した二次電池について説明する。図６は、本実施形態に係る二次電池を模式的に示す斜視図である。図７は、図６中のVII-VII線に沿う模式的な縦断面図である。図８は、図６中のVIII-VIII線に沿う模式的な縦断面図である。図９は、図６中のIX-IX線に沿う模式的な横断面図である。図１０は、封口板に取り付けられた電極体を模式的に示す斜視図である。図１１は、正極第２集電部と負極第２集電部が取り付けられた電極体を模式的に示す斜視図である。図１２は、本実施形態に係る二次電池の電極体を説明する斜視図である。図１３は、正極第２集電部と負極第２集電部が取り付けられた電極体を模式的に示す正面図である。図１４は、図１３中のXIV-XIV矢視断面図である。なお、図６～１４における符号Ｘは、二次電池１００の「厚み方向」を示し、符号Ｙは「幅方向」を示し、符号Ｚは「上下方向」を示す。また、厚み方向ＸにおけるＦは「前」を示し、Ｒｒは「後」を示す。幅方向ＹにおけるＬは「左」を示し、Ｒは「右」を示す。そして、上下方向ＺにおけるＵは「上」を示し、「Ｄ」は下を示す。但し、これらの方向は説明の便宜上の定めたものであり、二次電池１００の設置形態を限定することを意図したものではない。

図６～９に示すように、本実施形態に係る二次電池１００は、電極体４０と、電池ケース５０と、正極端子６０と、負極端子６５と、正極集電部７０と、負極集電部７５と、を備えている。また、図示は省略するが、この二次電池１００の電池ケース５０の内部には、電極体４０の他に、非水電解液も収容されている。この非水電解液は、非水系溶媒に支持塩を溶解させることによって調製される。非水系溶媒の一例として、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート系溶媒が挙げられる。支持塩の一例として、ＬｉＰＦ_６等のフッ素含有リチウム塩が挙げられる。

（１）電池ケース
電池ケース５０は、電極体４０を収容する筐体である。本実施形態における電池ケース５０は、扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース５０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース５０は、金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等からなることがより好ましい。電池ケース５０は、外装体５２と、封口板５４と、を備えている。

外装体５２は、上面に開口５２ｈを有する扁平な有底角型の容器である。図６に示すように、外装体５２は、平面略矩形の底壁５２ａと、底壁５２ａの長辺から上下方向Ｚに延びる一対の長側壁５２ｂと、底壁５２ａの短辺から上下方向Ｚに延びる一対の短側壁５２ｃとを備えている。一方、封口板５４は、外装体５２の開口５２ｈを塞ぐ、平面略矩形の板状部材である。そして、封口板５４の外周縁部は、外装体５２の開口５２ｈの外周縁部と接合（例えば溶接）されている。これによって、内部が気密に封止（密閉）された電池ケース５０が作製される。また、封口板５４には、注液孔５５と、ガス排出弁５７とが設けられている。注液孔５５は、外装体５２と封口板５４とを接合した後の電池ケース５０の内部に、非水電解液を注液するために設けられている。なお、非水電解液の注液後の二次電池１００では、注液孔５５が封止部材５６によって封止される。また、ガス排出弁５７は、電池ケース５０内で大量のガスが発生した際に、予め定められた圧力で破断（開口）し、電池ケース５０内のガスを排出するように設計された薄肉部である。

（２）電極端子
また、二次電池１００の長辺方向Ｙにおける封口板５４の一方（図６、図７中の左側）の端部には正極端子６０が取り付けられている。かかる正極端子６０は、電池ケース５０の外側において、板状の正極外部導電部材６２と接続されている。一方、二次電池１００の長辺方向Ｙにおける封口板５４の他方（図６、図７中の右側）の端部には、負極端子６５が取り付けられている。かかる負極端子６５にも、板状の負極外部導電部材６７が取り付けられている。これらの外部導電部材（正極外部導電部材６２および負極外部導電部材６７）は、外部接続部材（バスバー等）を介して、他の二次電池や外部機器と接続される。なお、外部導電部材は、導電性に優れた金属（アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等）で構成されていることが好ましい。

（３）電極集電部
二次電池１００には、電池ケース５０の内部に複数個（図では３個）の電極体４０が収容されている。正極端子６０は、電池ケース５０内に収容された正極集電部７０を介して、複数の電極体４０の各々と接続されている。具体的には、電池ケース５０の内部には、正極端子６０と電極体４０とを接続する正極集電部７０が収容されている。図７に示すように、正極集電部７０は、封口板５４の内側面に沿って延びた板状の導電部材である正極第１集電部７１と、上下方向Ｚに沿って延びた板状の導電部材である複数の正極第２集電部７２とを備えている。そして、正極端子６０の下端部６０ｃは、封口板５４の端子挿通孔５８を通って電池ケース５０の内部に向かって延び、正極第１集電部７１と接続される（図７参照）。一方、正極第２集電部７２は、電極体４０の正極タブ群４２と接続される。この正極第２集電部７２と正極タブ群４２との接続では、超音波接合、抵抗溶接、レーザ溶接などが用いられ、接続部分には第１接合部７２ａが形成される（図１３参照）。なお、正極タブ群４２との接合性を考慮すると、正極第２集電部７２は、正極芯体１２と同じ素材（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等）であることが好ましい。そして、図９に示すように、電極体４０の正極タブ群４２は、正極第２集電部７２と電極体４０の一方の側面４０ａとが対向するように折り曲げられている。これによって、正極第２集電部７２の上端部と正極第１集電部７１とが電気的に接続される。

一方、負極端子６５は、電池ケース５０内に収容された負極集電部７５を介して、複数の電極体４０の各々と接続される。かかる負極側の接続構造は、上述した正極側の接続構造と略同一である。具体的には、負極集電部７５は、封口板５４の内側面に沿って延びた板状の導電部材である負極第１集電部７６と、上下方向Ｚに沿って延びた板状の導電部材である複数の負極第２集電部７７とを備えている。そして、負極端子６５の下端部６５ｃは、端子挿通孔５９を通って電池ケース５０の内部に延びて負極第１集電部７６と接続される（図７参照）。また、負極第２集電部７７は、電極体４０の負極タブ群４４と接続される。この負極第２集電部７７と負極タブ群４４との接続においても、超音波接合、抵抗溶接、レーザ溶接などが好ましく用いられる。そして、負極第２集電部７７と負極タブ群４４との接続部分には第２接合部７７ａが形成される（図１３参照）。なお、負極タブ群４４との接合性を考慮すると、負極第２集電部７７は、負極芯体２２と同じ素材（例えば、銅、銅合金等）であることが好ましい。そして、負極タブ群４４は、負極第２集電部７７と電極体４０の他方の側面４０ｂとが対向するように折り曲げられている（図９参照）。これによって、負極第２集電部７７の上端部と負極第１集電部７６とが電気的に接続される。

（４）絶縁部材
また、本実施形態に係る二次電池１００では、電極体４０と電池ケース５０との導通を防止する種々の絶縁部材が取り付けられている。具体的には、正極外部導電部材６２（負極外部導電部材６７）と封口板５４の外側面との間には、外部絶縁部材９２が介在している（図６参照）。これによって、正極外部導電部材６２や負極外部導電部材６７が封口板５４と導通することを防止できる。また、封口板５４の端子挿通孔５８、５９の各々にはガスケット９０が装着されている（図７参照）。これによって、端子挿通孔５８、５９に挿通された正極端子６０（又は負極端子６５）が封口板５４と導通することを防止できる。また、正極第１集電部７１（又は負極第１集電部７６）と封口板５４の内側面との間には、内部絶縁部材９４が配置されている。この内部絶縁部材９４は、正極第１集電部７１（又は負極第１集電部７６）と封口板５４の内側面との間に介在する板状のベース部９４ａを備えている。これによって、正極第１集電部７１や負極第１集電部７６が封口板５４と導通することを防止できる。さらに、内部絶縁部材９４は、封口板５４の内側面から電極体４０に向かって突出する突出部９４ｂを備えている。これによって、上下方向Ｚにおける電極体４０の移動を規制し、電極体４０と封口板５４が直接接触することを防止できる。加えて、電極体４０は、絶縁性の樹脂シートからなる電極体ホルダ９８（図８参照）に覆われた状態で電池ケース５０の内部に収容されている。これによって、電極体４０と外装体５２が直接接触することを防止できる。なお、上述した各々の絶縁部材の材料は、所定の絶縁性を有していれば特に限定されない。一例として、ポリオレフィン系樹脂（例、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ））、フッ素系樹脂（例、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））等の合成樹脂材料を使用できる。

（５）電極体
電極体は、正極板１０と負極板２０を備えている。図１２に示すように、本実施形態における電極体４０は捲回電極体である。このような捲回電極体では、セパレータ３０を介して一対の電極板（正極板１０、負極板２０）が対向した状態で捲回される。この電極体４０を作製する際には、まず、長尺な帯状のセパレータ３０を介在させつつ、長尺な帯状の正極板１０と長尺な帯状の負極板２０とを積層させた積層体を形成する。そして、この積層体を長手方向に沿って捲回した後に、最外周に配置されたセパレータ３０の終端部３０ａに巻止めテープ３８（図１３参照）を貼り付ける。以下、電極体４０を構成する各部材について説明する。

（ａ）セパレータ
まず、セパレータ３０は、正極板１０と負極板２０との接触を防止すると共に、電荷担体を通過させる機能を有したシート状の部材である。かかるセパレータ３０の一例として、電荷担体が通過し得る微細な孔が複数形成された樹脂シートが挙げられる。かかる樹脂シートは、ポリオレフィン樹脂（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ））からなる樹脂層を含むことが好ましい。また、上記樹脂シートの表面には、アルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、チタニア等の無機フィラーを含む耐熱層が形成されていてもよい。

（ｂ）正極板
正極板１０は、箔状の金属部材である正極芯体１２と、正極芯体１２の表面に付与された正極活物質層１４と、正極板１０の側縁部１０ａに隣接するように正極芯体１２の表面に付与された保護層１６と、を備えている。正極芯体１２には、所定の導電性を有した金属材料が使用される。かかる正極芯体１２には、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等が使用され得る。また、正極板１０の側縁部１０ａには、短手方向Ｓの外側（図１２中の左側）に向かって突出する正極タブ１２ｔが、正極板１０の長手方向Ｌにおいて所定の間隔を空けて複数設けられている。この正極タブ１２ｔは、正極活物質層１４や保護層１６が付与されておらず、正極芯体１２が露出した領域である。そして、捲回後の電極体４０では、正極タブ１２ｔが複数枚積層された正極タブ群４２が形成される。上述した通り、この正極タブ群４２は、正極第２集電部７２と接続される（図１３参照）。なお、電池性能の観点から、正極活物質層１４と保護層１６は、正極芯体１２の両面に付与されていることが好ましい。また、保護層１６は、その一部が正極活物質層１４の側縁部を覆うように付与されていてもよい。なお、正極活物質層１４や保護層１６の材料は、一般的な二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）で使用され得る従来公知の材料を特に制限なく使用でき、ここに開示される技術を限定するものではないため詳細な説明を省略する。

（ｃ）負極板
一方、この二次電池１００では、本実施形態に係る負極板２０が使用されている。上述した通り、本実施形態に係る電極板の製造方法では、負極前駆体２０Ａの負極芯体露出領域Ａ２（負極芯体２２）を切断する際に、相対的に表面粗さが小さい第２面２２ｂをレーザ非照射面とし、相対的に表面粗さが大きい第１面２２ａをレーザ照射面としている。このため、製造後の負極板２０では、負極タブ２２ｔにおけるスパッタの付着量が低減している。このような負極板２０を使用することによって、二次電池１００の内部で負極タブ２２ｔからスパッタが脱離して微小な内部短絡を生じさせることを防止できる。

上記構成の正極板１０と負極板２０とセパレータ３０とを含む積層体を捲回することによって、セパレータ３０を介して正極活物質層１４と負極活物質層２４とが対向したコア部４６を有する電極体４０が形成される（図１３参照）。そして、図１２及び図１３に示すように、捲回後の電極体４０では、負極タブ２２ｔが複数枚積層された負極タブ群４４が形成される。本実施形態では、負極板２０を一回捲回する度に負極タブ２２ｔが１枚積層されるように、負極板２０の長手方向Ｌにおける負極タブ２２ｔの間隔が設定されている。この結果、捲回後の電極体４０では、図１４に示すように、負極タブ群４４の一方の面４４ａに負極タブ２２ｔ（負極芯体２２）の第１面２２ａが配置され、他方の面４４ｂに負極タブ２２ｔ（負極芯体２２）の第２面２２ｂが配置される。このような負極タブ２２ｔが形成される場合には、負極芯体２２の第１面２２ａが配置される方の面４４ａに負極第２集電部７７を接続し、負極第２集電部７７と接続されていない他方の面４４ｂに負極芯体２２（負極タブ２２ｔ）の第２面２２ｂを配置することが好ましい。これによって、スパッタの付着量が多い第１面２２ａを負極タブ２２ｔと負極第２集電部７７との間（又は複数枚の負極タブ２２ｔの間）に封入できるため、負極板２０からのスパッタの脱離をより好適に抑制できる。なお、負極タブ群４４における負極タブ２２ｔの第１面２２ａの配置位置は、ここに開示される技術を限定するものではない。ここに開示される技術によると、負極タブ２２ｔに付着するスパッタの総量を低減できるため、負極第２集電部７７と接続されていない他方の面４４ｂに第１面２２ａを配置した場合でも、従来の技術と比べて負極タブ２２ｔから脱離するスパッタの量を低減できる。

４．他の実施形態
以上、ここに開示される技術の一実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は、ここに開示される技術が適用される一例を示したものであり、ここに開示される技術を限定するものではない。

例えば、上述の実施形態では、ここに開示される技術の対象を負極板としている。しかし、ここに開示される技術の対象は、負極板に限定されず、正極板であってもよい。かかる正極板を製造対象とした場合であっても、製造後の電極板（正極板）へのスパッタの付着数を低減することができる。

また、電極体の構造も、ここに開示される技術を限定する要素ではない。例えば、上述の実施形態における電極体４０は、負極板２０を一回捲回する度に負極タブ２２ｔが１枚積層されるような構成を採用している。しかし、電極体の構成は、特に限定されず、負極板を一回捲回する度に負極タブが２枚積層されるような構成を採用することもできる。この場合には、図１５に示すように、負極タブ２２ｔ（負極芯体２２）の第１面２２ａが幅方向Ｙの内側に配置されるように負極板２０の捲回方向を調節することが好ましい。これによって、スパッタの付着量が多い第１面２２ａを負極タブ２２ｔの間に封入できる。

また、上述の実施形態では、電極体として捲回電極体を使用している。しかし、電極体は、正極板と負極板を備えていればよく、捲回電極体に限定されない。電極体の構造の他の例として、セパレータを介在させながら、複数枚の正極板と負極板とを順次積層させた積層電極体が挙げられる。この種の積層電極体用の負極板を作製するには、図３中の二点鎖線Ｌ_Ｎ４に示すような短手方向Ｓに沿った裁断を、１つの負極タブ２２ｔ毎に実施するとよい。詳細な説明は省略するが、正極板の作製も同様である。そして、正極タブが同じ位置に積層され、かつ、負極板の負極タブが同じ位置に積層されるように、セパレータを介在させながら複数枚の正極板と複数枚の負極板を順次積層する。これによって積層電極体を作製できる。

また、上述の実施形態では、電池ケース５０の内部に３つの電極体４０が収容された高容量の二次電池１００を対象としている。しかし、１つの電池ケース内に収容される電極体の数は、特に限定されず、２つ以上（複数）であってもよいし、１つであってもよい。さらに、上述の実施形態に係る二次電池１００は、リチウムイオンが電荷担体であるリチウムイオン二次電池である。しかし、ここに開示される二次電池は、リチウムイオン二次電池に限定されない。他の二次電池（例えばニッケル水素電池など）の製造工程においても、電極前駆体の活物質付与領域と芯体露出領域をレーザで切断する工程が存在しているため、ここに開示される技術を特に制限なく適用することができる。

また、上述の実施形態に係る二次電池１００は、電解質として非水電解液を用いた非水電解液二次電池である。しかし、ここに開示される技術は、非水電解液二次電池以外の電池に適用することもできる。二次電池の構造の他の例として、全固体電池が挙げられる。この全固体電池では、正極板と負極板との間に介在させるセパレータとして、固体電解質をシート状に成形した固体電解質層が用いられる。この全固体電池では、セパレータと電解質とが一体化され、電極体の内部に含まれるため、電解液の漏出などを防止できる。この種の全固体電池の製造工程においても、電極前駆体の芯体露出領域をレーザで切断する工程が存在しているため、ここに開示される技術を特に制限なく適用することができる。

［試験例］
以下、本発明に関する試験例を説明する。なお、以下に記載する試験例の内容は、本発明を限定することを意図したものではない。

１．サンプルの準備
（実施例１）
実施例１では、負極前駆体の負極活物質付与領域と芯体露出領域をレーザ切断することによって、リチウムイオン二次電池用の負極を製造した。まず、厚み８μｍの負極芯体（銅箔）の両面に、厚さ８０μｍの負極活物質層が付与された負極前駆体を準備した。この負極前駆体の負極活物質層には、負極活物質と、増粘剤と、バインダとが９８．３：０．７：１．０の割合で含まれている。なお、負極活物質には黒鉛（グラファイト）を使用し、増粘剤にはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を使用し、バインダにはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を使用した。次に、所定の条件で負極前駆体から負極板を切り出した。具体的には、実施例１では、パルス幅を１２０ｎｓ、パワーを３５％、出力を１０５Ｗ、周波数を３００ｋＨｚに設定したパルスレーザを使用した。そして、実施例１では、相対的に表面粗さが小さい側の面をレーザ非照射面とし、相対的に表面粗さの大きい側の面をレーザ照射面として負極板の切り出しを行った。

（比較例１）
比較例１では、負極前駆体から負極板を切り出す際に、相対的に表面粗さの小さい側の面をレーザ照射面とした点を除いて、実施例１と同じ条件で負極板を製造した。

（実施例２、比較例２）
実施例２では、パルスレーザのパルス幅を１２０ｎｓ、パワーを９５％、出力を２８５Ｗ、周波数を３００ｋＨｚに設定した点を除いて、実施例１と同じ条件で負極板の切り出しを行った。また、比較例２では、相対的に表面粗さの小さい側の面をレーザ照射面とした点を除いて、実施例２と同じ条件で負極板を製造した。

（実施例３、比較例３）
実施例３では、パルスレーザのパルス幅を１２０ｎｓ、パワーを９５％、出力を９５Ｗ、周波数を１００ｋＨｚに設定した点を除いて、実施例１と同じ条件で負極板の切り出しを行った。また、比較例３では、相対的に表面粗さの小さい側の面をレーザ照射面とした点を除いて、実施例３と同じ条件で負極板を製造した。

（実施例４、比較例４）
実施例４では、パルスレーザのパルス幅を６０ｎｓ、パワーを３５％、出力を１０５Ｗ、周波数を７５０ｋＨｚに設定した点を除いて、実施例１と同じ条件で負極板の切り出しを行った。また、比較例４では、相対的に表面粗さの小さい側の面をレーザ照射面とした点を除いて、実施例４と同じ条件で負極板を製造した。

（実施例５、比較例５）
実施例５では、パルスレーザのパルス幅を６０ｎｓ、パワーを９５％、出力を１１４Ｗ、周波数を３００ｋＨｚに設定した点を除いて、実施例１と同じ条件で負極板の切り出しを行った。また、比較例５では、相対的に表面粗さの小さい側の面をレーザ照射面とした点を除いて、実施例５と同じ条件で負極板を製造した。

２．評価試験
（１）表面粗さの測定
本試験では、レーザ切断による負極板の切り出しを行う前に、芯体露出領域（露出した負極芯体）のレーザ照射面と、その反対側の面の表面粗さを測定した。具体的には、ＩＳＯ２５１７８に準じて、負極芯体の両面の最大高さＳｚと平均粗さＳａを測定した。測定結果を表１に示す。

（２）スパッタ付着数の測定
本試験では、レーザ切断後の負極板の負極タブにおけるスパッタの付着数を測定した。具体的には、負極タブの上面と下面の各々に粘着テープを貼り付け、当該粘着テープを剥がすことによって、負極タブに付着していたスパッタを採集した。このとき、粘着テープの貼り付け面積は、各々の面において３．７ｃｍ^２とした。そして、この粘着テープを台紙も貼り付けて顕微鏡で観察することによって、各例の負極タブのレーザ照射面とレーザ非照射面のスパッタ付着数を測定した。なお、スパッタ付着数の測定は、光学顕微鏡（株式会社キーエンス製、型式：ＶＨＸ－６０００）を用いて撮影した粘着テープの顕微鏡写真に画像解析を行い、５μｍ以上の金属粒子の個数をカウントすることによって実施した。写真撮影及び画像解析の詳細な条件は以下の通りである。また、測定結果を表１に示す。なお、表１におけるスパッタ付着数は、単位面積あたりの個数（個／ｃｍ^２）を示す。

［撮影条件］
倍率 ：２００倍
撮影モード ：画像連結
画像色調整 ：Ｒ＝１．６５、Ｇ＝１．００、Ｂ＝２．２２
リング照明 ：１８０（１１６０ ｌｕｘ）ステージ－照明間距離６７ｍｍ
シャッタースピード：３３．００ｍｓ

［解析条件（自動面積計測）］
色相 ：０～４５、２４０～２５５
彩度 ：３５～２５５
分離度 ：１００

表１に示すように、実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１では、負極タブにおけるスパッタの付着数が低減していた。そして、レーザ照射面とレーザ非照射面の各々におけるスパッタの付着数を確認したところ、表面粗さが小さい側の面をレーザ非照射面とした実施例１では、当該レーザ非照射面におけるスパッタの付着数が比較例１と比べて特に顕著に低減していた。また、実施例２～５と比較例２～６との比較においても同様の傾向が確認された。このことから、表面粗さが小さい側の面をレーザ非照射面とし、表面粗さの大きい側の面をレーザ照射面とすることによって、製造後の電極板におけるスパッタの付着数を低減できることが分かった。

以上、本発明を詳細に説明したが、上述の説明は例示にすぎない。すなわち、ここで開示される技術には上述した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１０ 正極板
２０ 負極板
２０Ａ 負極前駆体
２２ 負極芯体
２２ｔ 負極タブ
２４ 負極活物質層
３０ セパレータ
４０ 電極体
５０ 電池ケース
６０ 正極端子
６５ 負極端子
７０ 正極集電部
７５ 負極集電部
１００ 二次電池
Ａ１ 負極活物質付与領域
Ａ２ 負極芯体露出領域
Ｓ１ 前駆体準備工程
Ｓ２ 活物質付与領域切断工程
Ｓ３ 芯体露出領域切断工程

Claims (15)

1. 金属箔である電極芯体と、前記電極芯体の表面に付与された電極活物質層とを備えた電極板を製造する方法であって、
   前記電極芯体の表面に前記電極活物質層が付与された活物質付与領域と、前記電極活物質層が付与されずに前記電極芯体が露出した芯体露出領域とを有する電極前駆体を準備する前駆体準備工程と、
   前記芯体露出領域をレーザで切断して電極タブを形成する芯体露出領域切断工程と
   を備え、
   前記電極芯体は、第１面と、当該第１面の反対側の面であって前記第１面よりも表面粗さが小さい第２面とを有しており、
   前記芯体露出領域切断工程において、前記第１面に前記レーザを照射する、電極板の製造方法。
2. 前記レーザがパルスレーザである、請求項１に記載の電極板の製造方法。
3. 前記電極芯体は、銅又は銅合金を含む、請求項１または２に記載の電極板の製造方法。
4. 前記第２面の平均粗さＳａが０．０７μｍ以上０．２５μｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の電極板の製造方法。
5. 前記第１面の平均粗さＳａが０．１μｍ以上０．３μｍ以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の電極板の製造方法。
6. 前記活物質付与領域をレーザで切断する活物質付与領域切断工程をさらに備え、
   前記芯体露出領域切断工程と前記活物質付与領域切断工程を交互に実施することによって、前記活物質付与領域の側縁部から複数の前記電極タブが突出する電極板を製造する、請求項１～５のいずれか一項に記載の電極板の製造方法。
7. 正極板と負極板を含む電極体を備えた二次電池の製造方法であって、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の電極板の製造方法を用いて、前記正極板と前記負極板の少なくとも一方を製造する、二次電池の製造方法。
8. 前記電極タブが複数枚積層された電極タブ群を有する電極体を作製する電極体作製工程と、
   前記電極タブ群の一方の表面に集電部材を接続する集電部材接続工程と
   をさらに備え、
   前記集電部材接続工程において、前記集電部材が接続されない前記電極タブ群の他方の表面に前記電極芯体の前記第２面を配置する、請求項７に記載の二次電池の製造方法。
9. 箔状の金属部材である電極芯体と、前記電極芯体の表面に付与された電極活物質層とを備えた電極板であって、
   前記電極芯体の表面に前記電極活物質層が付与された領域である極板本体部と、
   前記極板本体部から突出し、前記電極活物質層が付与されておらず、前記電極芯体が露出している露出領域を含む電極タブと
   を備え、
   前記電極芯体は、第１面と、当該第１面の反対側の面であって前記第１面よりも表面粗さが小さい第２面とを有しており、
   前記電極タブにおいて露出する前記電極芯体は、前記第２面に付着した金属粒子の数が前記第１面に付着した金属粒子の数よりも少なく、
   前記第１面における前記金属粒子の付着数が８０個／ｃｍ ^２ 以下であり、かつ、前記第２面における前記金属粒子の付着数が４０個／ｃｍ^２以下である、電極板。
10. 箔状の金属部材である電極芯体と、前記電極芯体の表面に付与された電極活物質層とを備えた電極板であって、
    前記電極芯体の表面に前記電極活物質層が付与された領域である極板本体部と、
    前記極板本体部から突出し、前記電極活物質層が付与されておらず、前記電極芯体が露出している露出領域を含む電極タブと
    を備え、
    前記電極芯体は、第１面と、当該第１面の反対側の面であって前記第１面よりも表面粗さが小さい第２面とを有しており、
    前記電極タブにおいて露出する前記電極芯体は、前記第２面に付着した金属粒子の数が前記第１面に付着した金属粒子の数よりも少なく、
    前記第１面における前記金属粒子の付着数が８０個／ｃｍ ^２ 以下であり、かつ、前記第１面における前記金属粒子の付着数に対する前記第２面における前記金属粒子の付着数の割合が１／２以下である、電極板。
11. 箔状の金属部材である電極芯体と、前記電極芯体の表面に付与された電極活物質層とを備えた電極板であって、
    前記電極芯体の表面に前記電極活物質層が付与された領域である極板本体部と、
    前記極板本体部から突出し、前記電極活物質層が付与されておらず、前記電極芯体が露出している露出領域を含む電極タブと
    を備え、
    前記電極芯体は、第１面と、当該第１面の反対側の面であって前記第１面よりも表面粗さが小さい第２面とを有しており、
    前記電極タブにおいて露出する前記電極芯体は、前記第２面に付着した金属粒子の数が前記第１面に付着した金属粒子の数よりも少なく、
    前記極板本体部の外側縁部に、前記電極芯体上に前記電極活物質層の変性物が固着した変性物固着領域が形成されており、前記第１面における前記変性物固着領域の幅が、前記第２面における前記変性物固着領域の幅よりも大きい、電極板。
12. 前記電極タブは、前記極板本体部の外側縁部から外側に向かって複数突出しており、
    前記電極タブの各々は、前記極板本体部と隣接した前記電極タブの根本部分に、前記電極活物質層が付与されている活物質層付与領域を含む、請求項９に記載の電極板。
13. 正極板と負極板を含む電極体を備えた二次電池であって、
    前記正極板と前記負極板の少なくとも一つが請求項９～１２のいずれか一項に記載の電極板である、二次電池。
14. 前記電極体は、前記電極タブが複数枚積層された電極タブ群を備えており、
    前記電極タブ群の一方の表面に集電部材が接続され、かつ、前記集電部材が接続されない前記電極タブ群の他方の表面に前記電極芯体の前記第２面が配置されている、請求項１３に記載の二次電池。
15. 前記集電部材と前記電極体の側面とが対向するように前記電極タブ群が折り曲げられている、請求項１４に記載の二次電池。

Images