JP2023022372A - 負極集電体、および、電池 - Google Patents

Abstract

【課題】負極集電体を備えた負極において水素が発生することを抑制して、負極の外表面に水素が付着することを抑制する技術を提供する。【解決手段】電解液を用いる電池の負極集電体は、導電性を有する金属を主成分とする下地層と、下地層上に積層され、遷移金属を主成分とするバリア層と、バリア層上に積層され、遷移金属と、錫とが合金化された合金層と、合金層上に積層され、錫を主成分とするめっき層と、バリア層の遷移金属と、めっき層の錫とが合金化された合金層と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、負極集電体、および、電池の技術に関する。

従来、負極集電体において、銅を主成分とする下地層と、下地層上に形成され、錫を主成分とするめっき層とを焼成して、下地層とめっき層との間に合金層を形成する技術が知られている（特許文献１）。この技術では、合金層は、銅と錫とによって構成される化合物である。

特表２０１０－５４１１８３号公報

負極集電体と、負極集電体の周囲に配置された負極活物質と、を含む負極を備えた電池において、水系電解液を用いた場合に、負極において水素が発生し得る。この場合、発生した水素が負極の外表面に付着することで、電池の機能を低下させる場合がある。よって、負極集電体を備えた負極において水素が発生して、負極の外表面に水素が付着することを抑制する技術が望まれる。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、電解液を用いる電池の負極集電体が提供される。この負極集電体は、導電性を有する金属を主成分とする下地層と、前記下地層上に積層され、遷移金属を主成分とするバリア層と、前記バリア層上に積層され、前記遷移金属と、錫とが合金化された合金層と、前記合金層上に積層され、前記錫を主成分とするめっき層と、を備える。この形態によれば、負極集電体は、遷移金属を主成分とするバリア層と、遷移金属と錫とが合金化された合金層と、錫を主成分とするめっき層と、を備える。これにより、負極集電体を備えた負極において水素が発生することを抑制できるので、負極の外表面に水素が付着することを抑制できる。また、負極において水素が発生した場合に、負極集電体の外表面よりも内側に位置する合金層などの層において水素を保持できる。そのため、負極の外表面に水素が付着することを抑制できる。よって、負極集電体を備えた負極において水素が発生して、負極の外表面にその水素が付着することによって、電池の機能が低下することを抑制できる。
（２）上記形態であって、前記電解液は、アルカリ性の水系電解液であってもよい。この形態によれば、電解液がアルカリ性であるため、酸性や中性の電解液を用いる場合と比べて、電解液中により多くのヒドロキシイオンが存在する。このヒドロキシイオンと、負極活物質との反応により生じる電子が正極側に流れることで電池の放電機能を実現する。一方で、ヒドロキシイオンと負極活物質との反応により生じた電子が正極側に流れることなく、電解液中の水の還元反応に寄与することで、電解液中の水が酸化されて負極において水素が発生する場合が生じ得る。この場合においても、負極集電体が、バリア層と、合金層と、めっき層と、を備えることによって、負極集電体の外表面よりも内側に位置する合金層などの層において、発生した水素を保持できる。そのため、負極において水素が発生することを抑制できる。
（３）上記形態であって、前記遷移金属は、ニッケルと、鉄と、クロムと、ジルコニウムと、ランタンと、の少なくとも１つであってもよい。この形態によれば、負極において水素が発生した場合に、水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも小さい遷移金属によって、バリア層を形成できる。そのため、この形態では、上記水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも大きい遷移金属によってバリア層が形成される場合と比べて、負極における水素発生反応が起こりづらい。すなわち、負極において水素が発生することを抑制できる遷移金属によって、バリア層を形成できる。
（４）上記形態であって、前記バリア層の厚さは、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。この形態によれば、下地層をバリア層によって欠落無く覆うことができる。そのため、下地層がバリア層上に露出する可能性を低減できる。よって、下地層に含まれる金属が負極集電体の外表面側へ拡散する可能性を低減できる。
（５）上記形態であって、前記めっき層の厚さは、２μｍ以上５μｍ以下であってもよい。この形態によれば、合金層をめっき層によって欠落無く覆うことができる。そのため、負極において水素が発生した場合に、水素を保持する機能を有する合金層などの層が負極集電体の外表面に露出する可能性を低減できる。よって、負極において水素が発生することをさらに抑制できる。
（６）上記形態であって、前記バリア層は、前記遷移金属とは異なる異種元素であって、ホウ素と、アルミニウムと、リンと、チタンと、コバルトと、の少なくとも１つの異種元素を含有してもよい。この形態によれば、バリア層に異種元素が含有されることで、電解液中における負極活物質の溶解度を減少させるなどの付加的な機能を付与できる。
（７）上記形態であって、前記めっき層は、さらに、インジウムとビスマスとの少なくとも一方の元素を含有してもよい。この形態によれば、めっき層は、上記水素発生反応に係る交換電流密度が錫と同程度以下の金属を含有する。これにより、上記水素発生反応に係るめっき層の交換電流密度を小さくすることができる。よって、負極において水素が発生することをさらに抑制できる。
（８）本開示の他の形態によれば、電池が提供される。この電池は、上記形態に記載の負極集電体と、負極活物質とを含む負極と、正極集電体と、正極活物質とを含む正極と、前記負極と前記正極とを隔てるセパレータと、前記負極と、前記正極と、前記セパレータと、が配置された領域に収容された電解液と、を備える。この形態によれば、電池を構成する負極集電体は、遷移金属を主成分とするバリア層と、遷移金属と錫とが合金化された合金層と、錫を主成分とするめっき層と、を備える。これにより、負極集電体を備えた負極において水素が発生することを抑制できる。また、負極において水素が発生した場合に、負極集電体の外表面よりも内側に位置する合金層などの層において水素を保持できる。そのため、負極の外表面に水素が付着することを抑制できる。よって、負極の外表面に水素が付着することによって、電池の機能が低下することを抑制できる。
本開示は、上記の負極集電体、および、電池以外の種々の形態で実現することが可能である。例えば、負極集電体の製造方法や負極集電体を備えた電池の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

本実施形態の電池の内部構造を概略的に示した断面模式図。 図１の領域の拡大図。 作製した負極を用いたサイクリックボルタンメトリによる測定結果を示す図。 サイクル耐久試験の条件を示す図。 サイクル耐久試験の結果を示す図。

Ａ．実施形態：
Ａ－１．電池の構成：
図１は、本実施形態の電池１の内部構造を概略的に示した断面模式図である。図１は、電池１を長手方向に沿った平面で切断した図を示している。本実施形態では、電池１は、電池容器本体を上蓋と下蓋とによって密閉した円筒型のニッケル亜鉛二次電池である。なお、電池１の種類および外形はこれに限られるものではない。電池１は、例えば、ニッケルカドミウム蓄電池であってもよい。また、電池１の外形は、例えば、積層型や角型、パック型であってもよい。

電池１は、負極２と、正極５と、２つのセパレータＣ１，Ｃ２と、電解液８、とを含む。負極２と、正極５と、２つのセパレータＣ１，Ｃ２と、電解液８とは、電池容器本体と上蓋と下蓋とによって囲まれた電池１の内部空間に収容されている。負極２と、正極５と、セパレータＣ１、Ｃ２とは、電池１の内部空間において、電解液８に浸った状態である。

負極２は、負極集電体２０と、負極活物質２８と、を含む。負極集電体２０は、導電性を有する。負極集電体２０は、図示しない負極端子と電気的に接続されている。負極集電体２０の詳細については、図２を用いて後述する。

負極活物質２８は、負極２において酸化還元反応に寄与する。本実施形態では、負極活物質２８は、亜鉛（Ｚｎ）と亜鉛の酸化物との少なくとも一方を主成分とする。具体的には、負極活物質２８の主成分として、例えば、単体としての亜鉛（Ｚｎ）と、酸化亜鉛（ＺｎＯ）と、の少なくとも一方を用いる。負極活物質２８の主成分を亜鉛とする場合には、例えば、亜鉛を含む亜鉛合金を用いてもよい。本開示において、「主成分」とは「５０質量％より大きい割合」であることを意味する。

負極活物質２８は、さらに、増粘剤やバインダ、その他無機物などの添加剤を含んでもよい。増粘剤は、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などのセルロース系ポリマーである。バインダは、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂である。なお、負極活物質２８を構成する成分および組成は、これに限られるものではない。また、負極活物質２８の添加剤は、耐腐食性、浸潤性、導電性などを高める性質を有する成分であってもよい。

正極５は、正極集電体５０と、正極活物質５８と、を含む。正極集電体５０は、導電性を有する。正極集電体５０は、図示しない正極端子と電気的に接続されている。正極集電体５０は、導電性を有する金属を主成分とする。正極集電体５０に用いられる導電性を有する金属は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）と、アルミニウムを主成分とする合金と、ニッケル（Ｎｉ）と、チタン（Ｔｉ）と、のいずれかである。本実施形態では、正極集電体５０は、ニッケルを主成分としている。なお、正極活物質５８には、負極活物質２８と同様に、増粘剤やバインダ、その他無機物などの添加剤を含んでもよい。

正極活物質５８は、正極５において酸化還元反応に寄与する。本実施形態では、正極活物質５８は、ニッケル（Ｎｉ）またはニッケルの水酸化物を主成分とする。正極活物質５８は、例えば、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ_２））である。

セパレータＣ１，Ｃ２は、負極２と正極５とを隔てる。具体的には、セパレータＣ１，Ｃ２は、負極２と正極５との接触による内部短絡を防止するために、負極２と正極５との間に設けられる壁である。本実施形態では、第１セパレータＣ１が負極２側に配置され、第２セパレータＣ２が正極５側に配置されている。セパレータＣ１，Ｃ２は、絶縁性を有し、電解液８を透過させる。セパレータＣ１，Ｃ２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィンによって形成された多孔質膜である。セパレータＣ１，Ｃ２は、さらに、化学繊維によって形成された不織布などを含んでもよい。化学繊維は、例えば、ポリプロピレン繊維と、セルロース繊維と、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維と、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）繊維と、のいずれかである。

電解液８は、電気伝導性を有する液体である。電解液８は、アルカリ性の水溶液などの水系電解液と、リチウム塩などの有機電解質を含む非水系電解液と、のいずれか一方によって構成される。本実施形態では、電解液８は、アルカリ性の水系電解液である。電解液８としてのアルカリ性の水系電解液は、アルカリ金属の水酸化物と水とを含む。電解液８は、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）水溶液である。電解液８は、複数のアルカリ性の水溶液を混合して用いてもよい。本実施形態では、電解液８は、水酸化カリウムを主成分として、水酸化ナトリウムと水酸化リチウムとを加えたアルカリ性の混合水溶液である。電解液８は、さらに、その他の無機添加剤および有機添加剤を含んでもよい。

図２は、図１の領域Ｒ２の拡大図である。負極集電体２０は、下地層２１０と、バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０と、を備える。負極集電体２０は、これらの層２１０，２３０，２５０，２７０が積層された積層体である。負極集電体２０において、下地層２１０と、バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０とは、負極集電体２０の内側から負極集電体２０の外表面である集電体外表面２０ａに向かってこの順に積層されている。下地層２１０は、積層体である負極集電体２０の内側としての中心部に位置する。バリア層２３０は、下地層２１０上に積層されている。合金層２５０は、バリア層２３０上に積層されている。めっき層２７０は、合金層２５０上に積層されており、集電体外表面２０ａを形成する。つまり、めっき層２７０は、図１に示すように、電解液８と負極活物質２８との少なくとも一方に接触する位置に設けられる。

負極２においては、電解液８として水系電解液を用いた場合に、以下の式（１）に示す充放電反応が起こる。具体的には、負極活物質２８としての亜鉛（Ｚｎ）が、電解液８中に電離した状態で存在するヒドロキシイオン（ＯＨ^－）と反応して酸化される。これにより、水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）_２）が生成されると共に、電子（ｅ^－）が発生する。以下の式（１）において、左辺から右辺への反応が放電反応である。また、以下の式（１）において、右辺から左辺への反応が充電反応である。
Ｚｎ＋２ＯＨ^－→Ｚｎ（ＯＨ）_２＋２ｅ^－ 式（１）

下地層２１０は、上記式（１）の反応によって生じる電子を集める集電部としての機能と、他の層２３０，２５０，２７０とを支持する支持部としての機能と、を有する。下地層２１０は、導電性を有する金属を主成分とした導電体である。本実施形態では、下地層２１０は、銅（Ｃｕ）を主成分とする。下地層２１０の厚さは、集電部および支持部として機能し得る範囲において任意の厚さとすればよい。なお、下地層２１０の主成分は、これに限られるものではない。下地層２１０は、例えば、銅と錫との合金であってもよい。また、下地層２１０の形状は、例えば、板状、箔状、メッシュ状、スポンジ状、繊維状であってもよい。

ここで、負極２においては、電解液８として水系電解液を用いた場合に、以下の式（２）に示すように、負極２において水素（Ｈ_２）が発生する場合が生じ得る。具体的には、上記式（１）において発生した電子が正極５側へ流れることなく、電解液８中の水分子（Ｈ_２Ｏ）を還元する反応に寄与することによって、水素が発生する。負極２において水素が発生した場合、発生した水素が負極２の外表面２ａに付着することで、電池１の機能を低下させる場合がある。そこで、本実施形態では、負極２を構成する負極集電体２０において、負極２における水素の発生を抑制するために、バリア層２３０とめっき層２７０との間に、合金層２５０を設ける。合金層２５０は、第１の基材としてのバリア層２３０と、第２の基材としてのめっき層２７０と、を合金化した層である。バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０と、を設けることによって負極２における水素の発生を抑制できる。この詳細は、後述する。なお、吸湿した非水系電解液を用いた場合にも負極２において水素が発生し得る。
２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ^－→Ｈ_２＋２ＯＨ^－ 式（２）

バリア層２３０は、下地層２１０を覆うことによって、下地層２１０に含まれる導電性を有する金属（本実施形態では銅）が集電体外表面２０ａ側へと拡散することを抑制する。バリア層２３０は、さらに、合金層２５０を形成するための第１の基材となる。バリア層２３０は、欠落無く下地層２１０の表面全域を覆う。バリア層２３０は、例えば、電気めっきによって下地層２１０上に形成される。なお、バリア層２３０は、溶融めっきや気相めっき、化学めっきなどの他の方法によって、下地層２１０上に形成されてもよい。

バリア層２３０は、下地層２１０に含まれる銅を電解液８が存在する集電体外表面２０ａ側に拡散させない程度の厚さを有することが好ましい。具体的には、バリア層２３０の厚さは、２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。バリア層２３０の厚さを２μｍ以上とすることで、下地層２１０をバリア層２３０によって欠落無く覆うことができる。また、バリア層２３０の厚さの上限は、下地層２１０をバリア層２３０によって覆うために電気めっきを行う場合の操作性やコストを鑑みて、１０μｍとしている。なお、バリア層２３０の厚さは、これに限られるものではない。バリア層２３０の厚さは、例えば、１０μｍを超えていてもよい。

バリア層２３０は、遷移金属を主成分とする。本実施形態において、遷移金属は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）と、鉄（Ｆｅ）と、クロム（Ｃｒ）と、ジルコニウム（Ｚｒ）と、ランタン（Ｌａ）と、の少なくとも１つである。バリア層２３０の主成分とする遷移金属は、銅を主成分とする下地層２１０の保護を実現するために、以下の条件（ｉ）を満たすことが好ましい。また、バリア層２３０の主成分とする遷移金属は、上記式（２）の反応式によって生じる水素の発生を抑制するために、以下の条件（ｉｉ）を満たすことが好ましい。負極２における水素発生を抑制するためには、上記式（２）に示すような水素を発生させる反応（以下、水素発生反応）を起こりにくくする方法が考えられる。以下の条件（ｉｉ）は、上記式（２）に示す水素発生反応を起こりにくくする方法を実現するための条件の一例である。
（ｉ）銅を主成分とする下地層２１０をバリア層２３０によって覆う場合に、下地層２１０から集電体外表面２０ａを形成するめっき層２７０側へと銅が拡散することを抑制できる遷移金属
（ｉｉ）上記式（２）に示す水素発生反応における交換電流密度が金（Ａｕ）よりも小さい遷移金属

上記条件（ｉ）に示すように、下地層２１０の主成分である銅が集電体外表面２０ａを形成するめっき層２７０側へと拡散することを抑制するために、下地層２１０を覆うバリア層２３０として適した遷移金属を選択することが好ましい。下地層２１０に含まれる銅がめっき層２７０側へと拡散することを抑制するために、めっき層２７０に好適に用いられる遷移金属は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）と、鉄（Ｆｅ）と、のいずれかである。また、下地層２１０に含まれる銅がめっき層２７０側へと拡散することを抑制するために、めっき層２７０に用いる遷移金属として適さない遷移金属は、例えば、インジウム（Ｉｎ）と、錫（Ｓｎ）と、ビスマス（Ｂｉ）と、のいずれかである。

上記条件（ｉｉ）に示すように、バリア層２３０の主成分として、上記式（２）に示す水素発生反応が起こりづらい遷移金属を選択することが好ましい。本実施形態では、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度の大小に応じて、遷移金属を３つの群に分けて考える。具体的には、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも大きい一群を第１群、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも小さい一群を第２群および第３群とする。第２群は、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも小さいが、第３群に属する金属よりも上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が大きい遷移金属である。なお、第３群に属する元素の一部は、遷移金属に該当しない元素も存在するが、めっき層２７０において、後述する際に必要となるため、予めここで説明しておく。

第１群に属する遷移金属は、例えば、ロジウム（Ｒｈ）と、レニウム（Ｒｅ）と、イリジウム（Ｉｒ）と、白金（Ｐｔ）と、のいずれかである。第２群に属する遷移金属は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）と、鉄（Ｆｅ）と、コバルト（Ｃｏ）と、のいずれかである。第３群に属する金属は、例えば、インジウム（Ｉｎ）と、錫（Ｓｎ）と、ビスマス（Ｂｉ）と、チタン（Ｔｉ）と、のいずれかである。第１群に属する遷移金属は、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも大きく、第２群および第３群に属する遷移金属よりも相対的に大きいため、上記式（２）に示す反応が起こりやすい場合が生じ得る。これに対して、第２群および第３群に属する遷移金属は、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が第１群に属する金属よりも相対的に小さいため、上記式（２）に示す反応が第１群の遷移金属を用いた場合と比べて起こりづらい。そのため、第２群および第３群に属する遷移金属をバリア層２３０の主成分とした場合には、上記式（２）に示す水素発生反応が起こる可能性を低減できる。よって、上記条件（ｉｉ）に示すように、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも小さい第２群および第３群に属する遷移金属をバリア層２３０の主成分として選択することが好ましい。

以上のことから、上記条件（ｉ）および上記条件（ｉｉ）を満たす遷移金属として、本実施形態では、ニッケルを用いている。

なお、バリア層２３０は、バリア層２３０の主成分となる遷移金属とは異なる異種元素であって、ホウ素と、アルミニウムと、リンと、チタンと、コバルトと、の少なくとも１つの異種元素を含有してもよい。バリア層２３０にリンなどの異種元素が含有されることで、電解液８中の負極活物質２８の溶解度を減少させるなどの付加的な機能を付与できる。

めっき層２７０は、集電体外表面２０ａに形成されて、内側の層、例えば合金層２５０を保護する。めっき層２７０は、さらに、合金層２５０を形成するための第２の基材となる。めっき層２７０は、欠落無くバリア層２３０の表面全域を覆う。ここで言うバリア層２３０の表面とは、バリア層２３０のうちで、下地層２１０と接触している面とは反対側の面を指す。めっき層２７０は、例えば、電気めっきによってバリア層２３０上に形成される。なお、めっき層２７０は、溶融めっきや気相めっき、化学めっきなどの他の方法によって、バリア層２３０上に形成されてもよい。

めっき層２７０は、合金層２５０を保護することができ、かつ、めっき層２７０とバリア層２３０とを合金化した場合において所望の合金層２５０の厚さを得られる程度の厚さを有することが好ましい。具体的には、めっき層２７０の厚さは、２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。めっき層２７０の厚さが薄い場合、例えば、２μｍ未満の場合には、バリア層２３０の表面を覆う際に、ピンホールが生じたり、バリア層２３０上に形成されためっき層２７０がバリア層２３０の表面上で不均一となったりする。その結果、バリア層２３０が電解液８と接触するように露出する場合が生じ得る。また、めっき層２７０の厚さの上限は、バリア層２３０をめっき層２７０によって覆うために電気めっきを行う場合の操作性やコストを鑑みて、５μｍとしている。なお、めっき層２７０の厚さは、これに限られるものではない。めっき層２７０の厚さは、例えば、１０μｍを超えていてもよい。

めっき層２７０は、錫（Ｓｎ）を主成分とする。めっき層２７０の主成分として錫を選択した理由は、以下の４つである。１つ目として、本願発明者らは、ニッケルと錫とを合金化した合金層２５０を負極集電体２０に設けることで、負極２における水素の発生が抑制できることを見出した。２つ目として、錫は、前述したように、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が小さく、水素を発生させにくい。３つ目として、錫は、めっき材料として汎用的に用いられており、対象物（本実施形態では、バリア層２３０および合金層２５０）に形成された被膜の柔軟性や、めっき作業における操作性において優れている。４つ目として、対象物を錫で覆うことによって、対象物の耐腐食性を向上させることができる。以上のことから、本実施形態では、めっき層２７０の主成分として、錫を用いている。

めっき層２７０は、添加剤として、インジウム（Ｉｎ）と、ビスマス（Ｂｉ）と、の少なくとも一方を含んでもよい。インジウムとビスマスとは、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも小さい第３群に属する遷移金属である。そのため、めっき層２７０にインジウムとビスマスとの少なくとも一方を含まない場合と比べて、めっき層２７０の交換電流密度をより小さくすることができる。また、インジウムやビスマスは、一般に、負極活物質２８の耐腐食性の向上に寄与し得る。

合金層２５０は、負極２における水素発生を抑制することに寄与する。具体的には、負極集電体２０は、集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層において、負極２の外表面２ａに発生した水素を保持する。合金層２５０は、下地層２１０と、バリア層２３０と、めっき層２７０と、を内側から集電体外表面２０ａに向かってこの順に積層した積層状態において、予め定められた時間だけ積層状態を維持することによって形成される。具体的には、積層状態を維持した場合に、バリア層２３０の主成分であるニッケルと、めっき層２７０の主成分である錫と、が自然拡散により合金化される。これにより、バリア層２３０とめっき層２７０との間に合金層２５０が形成される。本実施形態では、合金層２５０は、ニッケルと錫との合金である。

合金層２５０を形成させる際に、積層状態においてめっき層２７０に対して熱処理を行ってもよい。例えば、熱処理として、めっき層２７０を２２０℃で１０分間加熱する。めっき層２７０に対する熱処理は、いわゆるリフロー処理である。めっき層２７０に対して熱処理を行うことで、めっき層２７０を均一化することができる。これにより、めっき層２７０が不均一となったり、ピンホールが生じたりすることを抑制できる。よって、バリア層２３０とめっき層２７０との間に形成された合金層２５０が、負極集電体２０の集電体外表面２０ａに露出する可能性を低減できる。なお、めっき層２７０に対して行われる熱処理における加熱時間、加熱温度などの条件は、これに限られるものではない。熱処理における加熱温度は、２２０℃よりも低くてもよい。また、熱処理における加熱時間は、１０分よりも長くても短くてもよい。

上記実施形態によれば、負極集電体２０は、下地層２１０と、遷移金属を主成分とするバリア層２３０と、バリア層２３０の遷移金属とめっき層２７０の錫とが合金化された合金層２５０と、錫を主成分とするめっき層２７０と、を備える。下地層２１０と、バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０とは、内側から集電体外表面２０ａに向かってこの順で積層されている。このとき、少なくともバリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０と、が負極集電体２０に含まれることによって、負極２において水素が発生することを抑制できる。また、負極２において水素が発生した場合に、集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層において水素を保持できる。そのため、負極２の外表面２ａに水素が付着することを抑制できる。よって、負極２の外表面２ａに水素が付着することによって、電池１の機能が低下することを抑制できる。

また、上記実施形態によれば、電解液８としてアルカリ性の水系電解液を用いる。このとき、本実施形態の電解液８は、液性が酸性や中性の電解液を用いる場合と比べて、電解液中により多くのヒドロキシイオンが存在する。このヒドロキシイオンと、負極活物質２８との上記式（１）に示す反応により生じる電子が正極側に流れることで、電池１は、放電機能を実現する。一方で、このヒドロキシイオンと負極活物質２８との反応により生じた電子が正極側に流れることなく、上記式（２）に示す電解液中の水の還元反応に寄与することで、上記式（２）に示す反応が起こり、負極２において水素が発生する場合がある。この場合においても、負極集電体２０が、少なくともバリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０と、を備えることによって、集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層において、水素を保持できる。そのため、負極２において水素が発生することを抑制できる。よって、負極２の外表面２ａに水素が付着することによって、電池１の機能が低下することを抑制できる。

また、上記実施形態によれば、ニッケルと、鉄と、クロムと、ジルコニウムと、ランタンと、の少なくとも１つの遷移金属を、バリア層２３０の主成分とする。この場合、上記式（１）に示す反応により生じる電子に起因して、上記式（２）に示すように電解液８中の水が酸化されて水素が発生する。負極２において水素が発生した場合に、水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも小さい遷移金属によって、バリア層２３０を形成できる。そのため、水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも大きい遷移金属によってバリア層２３０が形成される場合と比べて、上記式（２）に示す水素発生反応が起こりづらい。よって、負極２において水素が発生することを抑制できる遷移金属によって、バリア層２３０を形成できる。

また、上記実施形態では、バリア層２３０の厚さを２μｍ以上１０μｍ以下としている。このようにすると、下地層２１０をバリア層２３０によって欠落無く覆うことができる。そのため、下地層２１０がバリア層２３０上に露出する可能性を低減できる。よって、下地層２１０に含まれる金属が集電体外表面２０ａ側へ拡散する可能性を低減できる。

また、上記実施形態では、めっき層２７０の厚さを２μｍ以上５μｍ以下としている。このようにすると、合金層２５０をめっき層２７０によって欠落無く覆うことができる。そのため、負極２において水素が発生した場合に、水素を保持する機能などを有する合金層２５０などの層が集電体外表面２０ａに露出する可能性を低減できる。よって、負極２において水素が発生することをより確実に抑制できる。

また、上記実施形態によれば、バリア層２３０は、バリア層２３０の主成分となる遷移金属とは異なる異種元素であって、ホウ素と、アルミニウムと、リンと、チタンと、コバルトと、の少なくとも１つの異種元素を含有してもよい。バリア層２３０にリンなどの異種元素が含有されることで、電解液８中の負極活物質２８の溶解度を減少させるなどの付加的な機能を付与できる。

また、上記実施形態によれば、めっき層２７０は、インジウムとビスマスとの少なくとも一方の元素を含む構成とすることができる。すなわち、めっき層２７０は、上記式（２）に示す水素発生反応に係る交換電流密度が金よりも小さい金属であって、錫と同程度以下の金属を含有する。これにより、上記式（２）に示す水素発生反応に係るめっき層２７０の交換電流密度を小さくすることができる。よって、負極２において水素が発生することをさらに抑制できる。

また、上記実施形態によれば、下地層２１０と、バリア層２３０と、めっき層２７０とが内側から集電体外表面２０ａに向かってこの順に積層された積層状態において、めっき層２７０に対して熱処理を行う。これにより、めっき層２７０を均一化することができる。すなわち、めっき層２７０が不均一となったり、ピンホールが生じたりする可能性を低減できる。よって、バリア層２３０とめっき層２７０との間に合金層２５０が形成された状態において、合金層２５０が集電体外表面２０ａに露出する可能性を低減できる。

Ａ－２．実験例：
Ａ－２－１．実験例１：
以上において説明した構成を前提として、本実施形態の負極２としてのサンプルＸ１～Ｘ４と、比較例としてのサンプルＹ１と、を作製した。本実験では、比較例としてのサンプルＹ１と本実施形態のサンプルＸ１～Ｘ４とを比較することで、バリア層２３０、合金層２５０、および、めっき層２７０の有無による負極２における水素の発生の差異を確認した。比較例としてのサンプルＹ１は、負極集電体２０における構成がサンプルＸ１～Ｘ４とは異なる。具体的には、サンプルＹ１の負極集電体２０は、バリア層２３０とめっき層２７０とを設けていない。これにより、サンプルＹ１の負極集電体２０は、バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０とが存在しない。

サンプルＸ１は、以下のようにして作製した。導電性および加工性の観点から、下地層２１０は、無酸素銅（Ｃ１０２０）によって形成されたパンチングメタルを用いた。下地層２１０上にバリア層２３０を欠落無く形成させた。バリア層２３０の厚さは２μｍとした。次に、バリア層２３０上にめっき層２７０を欠落無く形成させた。めっき層２７０の厚さは３μｍとした。次に、下地層２１０と、バリア層２３０と、めっき層２７０とが内側から集電体外表面２０ａに向かってこの順に積層された積層状態において、予め定められた時間だけ積層状態を維持した。これにより、バリア層２３０と、めっき層２７０と、の間に合金層２５０を形成させた。これらの層２１０，２３０，２５０，２７０が積層された積層体を負極集電体２０として用いた。

負極活物質２８の作製にあたり、粉状の酸化亜鉛と、粉状の亜鉛と、カルボキシメチルセルロースと、ポリテトラフルオロエチレンを分散させた分散液とを、重量比で９０：１０：１：２の割合で混合して第１混合液を得た。第１混合液に、水とイソプロパノール（ＩＰＡ）とを重量比で１：１の割合で混合した溶液を適量滴下して第２混合液を得た。第２混合液をシンキー社製の自転・公転ミキサーを用いて１５分間攪拌して得られたスラリ状のインクを負極活物質２８とした。

負極２の作製にあたり、１ｃｍ^２の上記負極集電体２０に対して、１００ｍｇ程度の上記負極活物質２８が塗布されるように、上記負極集電体２０に対して上記負極活物質２８を塗布することによって負極合材を得た。負極合材を８０℃で２時間乾燥させた後に、タクミ技研社製のロールプレス機を用いて線圧０．７５ｔでプレスして負極２とした。

第１セパレータＣ１は、ポリプロピレン性の多孔質膜と、ポリビニルアルコール繊維とセルロース繊維とが混合された混合不織布と、によって形成した。負極２の一端に対して、厚さが１２０μｍである銅箔を抵抗溶接機で溶接した後に、負極２を第１セパレータＣ１によって包んで負極－セパレータ複合体を形成した。

正極集電体５０は、ニッケルを主成分とした多孔質金属である住友電工社製「セルメット（登録商標）」を用いた。正極集電体５０と、正極活物質５８としての水酸化ニッケルとによって構成された正極５に、正極端子を溶接したものを重ねて、正極合材を得た。第２セパレータＣ２は、不織布によって形成した。正極合材を第２セパレータＣ２で溶着包埋させて正極－セパレータ複合体を形成した。

負極－セパレータ複合体と、正極－セパレータ複合体とを、電池容器本体と下蓋とによって形成された空間に収容して、予め定められた量の電解液８を添加した。電解液８は、水酸化カリウム水溶液を主成分とし、水酸化ナトリウム水溶液と水酸化リチウム水溶液とを混合したアルカリ性の混合水溶液を用いた。これにより、負極－セパレータ複合体と、正極－セパレータ複合体とが電解液８に浸漬する状態とした。その後、上蓋によって封止して、サンプルＸ１を得た。

サンプルＸ２は、サンプルＸ１の負極集電体２０におけるめっき層２７０に対して熱処理を実行したサンプルである。サンプルＸ２は、下地層２１０と、バリア層２３０と、めっき層２７０とが内側から集電体外表面２０ａに向かってこの順に積層された積層状態において、めっき層２７０に熱処理を行った。具体的には、積層状態において、めっき層２７０を２２０℃で１０分間加熱して、めっき層２７０を溶融させた。その後、加熱しためっき層２７０を急冷して、サンプルＸ２を得た。サンプルＸ２の他の構成要素、および、サンプルＸ２の作製方法は、サンプルＸ１と同一である。

サンプルＸ３は、サンプルＸ１の負極集電体２０におけるバリア層２３０に、バリア層２３０の主成分とは異なる異種元素としてのリンを含有するサンプルである。サンプルＸ３の他の構成要素、および、サンプルＸ３の作製方法は、サンプルＸ１と同一である。

サンプルＸ４は、サンプルＸ１の負極集電体２０におけるバリア層２３０の厚さと、めっき層２７０の厚さとをそれぞれ薄くしたサンプルである。サンプルＸ４は、バリア層２３０の厚さを１μｍ、めっき層２７０の厚さを２μｍとした。サンプルＸ４の他の構成要素、および、サンプルＸ４の作製方法は、サンプルＸ１と同一である。

比較例としてのサンプルＹ１は、サンプルＸ１の負極集電体２０に設けられているバリア層２３０と合金層２５０とめっき層２７０とを設けていないサンプルである。サンプルＹ１の他の構成要素、および、サンプルＹ１の作製方法は、サンプルＸ１と同一である。

図３は、作製した負極２を用いたサイクリックボルタンメトリによる測定結果を示す図である。図３では、サンプルＸ１～Ｘ４と、比較例としてのサンプルＹ１との測定結果を図示している。

サイクリックボルタンメトリとは、電極電位を繰り返し掃引して、掃引時の応答電流を測定する電気化学分野における基本的な計測手法である。図３に係る測定では、サンプルＸ１～Ｘ４，Ｙ１のいずれか１つと、ニッケル対極と、参照極としての水銀－酸化水銀電極と、を電気化学セルに設置した。この電気化学セルに、電解液８として６ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を添加した。この状態において、参照極の電位（ＳＨＥ比＋０．１０Ｖ）に対して、－１．２Ｖ～－１．９Ｖの間で１往復掃引した。つまり、図３に係る測定では、参照極の電位（ＳＨＥ比＋０．１０Ｖ）に対して、－１．２Ｖから－１．９Ｖまでの負方向の掃引と、－１．９Ｖから－１．２Ｖまでの正方向の掃引と、を１回ずつ行った。

図３の横軸は、参照極の電位を表している。図３では、参照極の電位の単位を［Ｖ］としている。図３の縦軸は、電位に対する応答電流値を表している。図３では、応答電流値の単位を［ｍＡ］としている。図３のグラフは、特定の電位における応答電流値の変化の推移を表す、いわゆるサイクリックボルタモノグラムである。図３では、－１．２Ｖ～－１．９Ｖの間における正方向の掃引と負方向への掃引との平均値を１本のグラフとして示している。サイクリックボルタモノグラムでは、酸化還元電位付近に電位差を表すピークが生じる。図３では、応答電流値が負となる方向に形成されるピークが還元側電流の変動によって生じる還元波である。応答電流値が正となる方向に形成されるピークが酸化側電流の変動によって生じる酸化波である。

図３において、負極集電体２０にバリア層２３０と合金層２５０とめっき層２７０とが設けられていないサンプルＹ１では、参照極の電位が－１．９Ｖ付近となる時点において、還元側電流が大きく減少している。これに対して、負極集電体２０にバリア層２３０と合金層２５０とめっき層２７０とが設けられたサンプルＸ１では、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点における還元側電流は、－３．０ｍＡ付近となっている。つまり、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ１は、サンプルＹ１と比べて、還元側電流が小さい。換言すると、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ１は、サンプルＹ１と比べて、還元波が小さい。なお、本実施形態では、参照極の電位が－１．９Ｖ付近となる時点は、上記式（２）に示す水素発生反応の酸化還元電位に相当する。

ここで、還元波の大小は、負極２側への電子の供給量と比例する。すなわち、還元波が大きい場合には、負極２に供給される電子が多く、還元反応が活発に進行している。一方で、還元波が小さいほど、負極２に供給される電子が少なく、還元反応は抑制されている。そのため、サンプルＸ１は、サンプルＹ１と比べて、負極集電体２０を含む負極２において、水素が発生することを抑制できている。すなわち、負極２を構成する負極集電体２０において、バリア層２３０と合金層２５０とめっき層２７０とを設けた場合には、負極２における水素の発生を抑制できる。

さらに、図３において、サンプルＸ１では、参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖ付近となる時点において、酸化側電流に変動が見られ、酸化波が形成されている。これに対して、サンプルＹ１では、参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖとなる時点において、酸化側電流に変動は見られず、酸化波は形成されていない。

酸化波の大小は、負極２側から失われる電子の量と比例する。具体的には、酸化波が形成された場合には、負極２側において、電子が失われる反応として酸化反応が生じている。そのため、サンプルＸ１は、負極２において水素が発生した場合であっても、参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖ付近となる時点において生じた酸化反応に起因して、負極２の外表面２ａに水素が付着することを抑制できていると考えられる。参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖ付近となる時点において生じた酸化反応は、例えば、以下の式（３）に示すように、水素が酸化されて水を生成する反応が生じる反応が考えられる。集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層が、酸化還元能を有するとも言える。
２Ｈ_２＋Ｏ_２→２Ｈ_２Ｏ 式（３）

参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖ付近となる時点における酸化波が大きいほど、上記式（３）に示す酸化反応が活発に進行していると考えられる。つまり、上記酸化波が大きいほど、上記式（２）の反応式によって生じた水素のうち、酸化されて水を生じる割合が多くなるため、負極２の外表面２ａに付着する水素の量が減少することが考えられる。

また、負極集電体２０において、バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０とを設けることによって、集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層が水素吸蔵合金のような機能を果たしているとも考えられる。具体的には、負極２において発生した水素を負極集電体２０が吸蔵して金属水素化物を形成する。換言すると、集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層が、水素を保持している。このように、負極集電体２０内に金属水素化物となった状態で水素を貯めることによって、負極２における水素の発生を抑制している可能性も考え得る。

参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖ付近となる時点における酸化波が大きいほど、金属水素化物の形成が活発に進行していると考えられる。つまり、上記酸化波が大きいほど、集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層における吸蔵量が多くなり、負極２の外表面２ａに付着する水素の量が減少することが考えられる。また、集電体外表面２０ａよりも内側に位置する合金層２５０などの層において保持された水素が、上記式（３）の反応式によって酸化された可能性も考え得る。

また、熱処理が施されたサンプルＸ２では、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点における還元側電流は、－２．５ｍＡ付近となっている。つまり、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ２は、サンプルＸ１と同様に、比較例としてのサンプルＹ１と比べて、還元側電流が小さい。また、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ２の還元側電流は、サンプルＸ１の還元側電流より小さい。図３に示すように、サンプルＸ２では、参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖ付近となる時点において、サンプルＸ１と同様に、酸化側電流に変動が見られ、酸化波が形成されている。このとき、サンプルＸ２の酸化波は、サンプルＸ１の酸化波よりも大きなピークとなっている。このことから、合金層２５０を形成する過程において、めっき層２７０に対して熱処理を行うことで、負極２における水素の発生をさらに抑制できる。

バリア層２３０にリンが添加されたサンプルＸ３では、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点における還元側電流は、－２．４ｍＡ付近となっている。つまり、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ３は、サンプルＸ１と同様に、比較例としてのサンプルＹ１と比べて、還元側電流が小さい。また、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ３の還元側電流は、サンプルＸ１およびサンプルＸ２の還元側電流より小さい。図３に示すように、サンプルＸ３では、参照極の電位が－１．５～－１．４Ｖ付近となる時点において、サンプルＸ１と同様に、酸化側電流に変動が見られ、酸化波が形成されている。このことから、バリア層２３０の主成分とは異なる異種元素としてのリンがバリア層２３０に含有されることで、負極２における水素の発生をさらに抑制できる。

バリア層２３０の厚さと、めっき層２７０の厚さとをそれぞれ、サンプルＸ１と比べて薄くしたサンプルＸ４では、参照極の電位が－１．９Ｖ付近となる時点における還元側電流は、－４．５ｍＡ付近となっている。つまり、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ４の還元側電流は、比較例としてのサンプルＹ１よりも小さい一方で、サンプルＸ１～Ｘ３よりも大きい。また、参照極の電位が－１．９Ｖとなる時点において、サンプルＸ４の還元側電流値は、サンプルＸ１～Ｘ３よりもサンプルＹ１に近い値を示している。このことから、バリア層２３０の厚さを１μｍ、めっき層２７０の厚さを２μｍとした場合にも、負極集電体２０において、バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０とを設けることで、負極２における水素の発生を抑制できる。一方で、バリア層２３０の厚さを２μｍ、めっき層２７０の厚さを３μｍとした場合と比べて、バリア層２３０の厚さを１μｍ、めっき層２７０の厚さを２μｍとした場合には、負極２における水素の発生を抑制する効果が得られにくい。そのため、バリア層２３０の厚さは２μｍ以上、めっき層２７０の厚さは３μｍ以上とすることがより好ましい。

Ａ－２－２．実験例２：
さらに、電池１の性能を比較するために、サンプルＸ１～Ｘ４およびサンプルＹ１のサイクル耐久試験を行った。図４は、サイクル耐久試験の条件を示す図である。本試験では、本実施形態の電池１としてのサンプルＸ１～Ｘ４および比較例としてのサンプルＹ１を繰り返し充放電させた場合に、サンプルＸ１～Ｘ４，Ｙ１の機能が低下する時点までの充放電回数を測定することによって、サンプルＸ１～Ｘ４，Ｙ１の性能を評価している。なお、サンプルＸ１～Ｘ４，Ｙ１は、本試験を開始する前の初期状態において、満充電容量を１２０ｍＡｈ、残容量（ＳＯＣ）を１００％とする。

図４に示すように、本試験では、充電工程と放電工程とを繰り返し実施した。充電工程と放電工程との間にはそれぞれ、充電工程と放電工程とのいずれも実行しない待機時間を５分間設けた。本試験では、充電工程と、充電工程後かつ放電工程前の第１待機時間と、放電工程と、放電工程後かつ次のサイクルを開始する時点としての充電工程前の第２待機時間と、を１サイクルとした。充電工程は、定電流充電と定電圧充電とを組み合わせたＣＣ－ＣＶ方式によって実行した。具体的には、充電工程は、サンプルＸ１，Ｙ１に対して、電圧が２．００Ｖとなるまで１Ｃで電流を供給した後に、電圧を２．００Ｖを維持した状態において、６０ｍＡの電流を供給した。充電が完了したことを示す予め定められた終止条件に達した時点で、本サイクルにおける充電工程を終了した。放電工程は、定電流放電（ＣＣ）方式によって実行した。具体的には、放電工程では、サンプルＸ１，Ｙ１に対して、電圧が１．１Ｖとなるまで１Ｃで電流を供給した。

図５は、サイクル耐久試験の結果を示す図である。図５では、本実施形態の電池１としてのサンプルＸ１～Ｘ４および比較例としてのサンプルＹ１に係る試験結果を記載している。本試験では、開始時における電池容量を１００％とした場合に、サンプルＸ１～Ｘ４，Ｙ１の電池容量比が３０％に低下するまでのサイクル数を測定して、サンプルＸ１～Ｘ４，Ｙ１の充放電機能の低下時点を判定した。図５に示すように、負極集電体２０において、バリア層２３０と合金層２５０とめっき層２７０とを設けていないサンプルＹ１は、２５サイクルで電池容量比が３０％に達した。これに対して、負極集電体２０において、バリア層２３０と合金層２５０とめっき層２７０とを設けたサンプルＸ１は、１５４サイクルで電池容量比が３０％に達した。すなわち、負極集電体２０において、バリア層２３０と合金層２５０とめっき層２７０とを設けることで、電池容量比が３０％に低下するまでのサイクル数を増やすことができる。よって、電池１の機能の低下を抑制できる。

熱処理が施されたサンプルＸ２は、１６０サイクルで電池容量比が３０％に達した。このことから、負極集電体２０において、めっき層２７０に対して熱処理を行うことで、電池容量比が３０％に低下するまでのサイクル数をさらに増やすことができる。

バリア層２３０にリンが添加されたサンプルＸ３は、２５５サイクルで電池容量比が３０％に達した。このことから、バリア層２３０に異種元素を含有することで、電池容量比が３０％に低下するまでのサイクル数をさらに増やすことができる。

バリア層２３０の厚さと、めっき層２７０の厚さとをそれぞれ、サンプルＸ１と比べて薄くしたサンプルＸ４は、６０サイクルで電池容量比が３０％に達した。このことから、バリア層２３０の厚さを１μｍ、めっき層２７０の厚さを２μｍとした場合にも、バリア層２３０と、合金層２５０と、めっき層２７０とを設けることで、電池容量比が３０％に低下するまでのサイクル数を増やすことができる。一方で、サンプルＸ４は、サンプルＸ１～Ｘ３と比べて、サンプルＹ１に対するサイクル数の増加量が小さい。すなわち、バリア層２３０の厚さを２μｍ、めっき層２７０の厚さを３μｍとした場合と比べて、バリア層２３０の厚さを１μｍ、めっき層２７０の厚さを２μｍとした場合には、サンプルＹ１に対してサイクル数を増加させにくい。そのため、バリア層２３０の厚さは２μｍ以上、めっき層２７０の厚さは３μｍ以上とすることがより好ましい。

Ｂ．他の実施形態：
上記実施形態では、電池１の種類はニッケル亜鉛二次電池であったが、本開示はこれに限られるものではない。電池１は、例えば、一次電池であってもよい。このような形態であっても、負極集電体２０を備えた負極２において水素が発生して、負極２の外表面２ａにその水素が付着することを抑制できる。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１…電池、２…負極、２ａ…外表面、５…正極、８…電解液、２０…負極集電体、２０ａ…集電体外表面、２８…負極活物質、５０…正極集電体、５８…正極活物質、２１０…下地層、２３０…バリア層、２５０…合金層、２７０…めっき層、Ｃ１…第１セパレータ、Ｃ２…第２セパレータ

Claims (8)

1. 電解液を用いる電池の負極集電体であって、
   導電性を有する金属を主成分とする下地層と、
   前記下地層上に積層され、遷移金属を主成分とするバリア層と、
   前記バリア層に積層され、前記遷移金属と、錫とが合金化された合金層と、
   前記合金層上に積層され、前記錫を主成分とするめっき層と、を備える、負極集電体。
2. 請求項１に記載の負極集電体であって、
   前記電解液は、アルカリ性の水系電解液である、負極集電体。
3. 請求項１または請求項２に記載の負極集電体であって、
   前記遷移金属は、ニッケルと、鉄と、クロムと、ジルコニウムと、ランタンと、の少なくとも１つである、負極集電体。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の負極集電体であって、
   前記バリア層の厚さは、２μｍ以上１０μｍ以下である、負極集電体。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の負極集電体であって、
   前記めっき層の厚さは、２μｍ以上５μｍ以下である、負極集電体。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の負極集電体であって、
   前記バリア層は、前記遷移金属とは異なる異種元素であって、ホウ素と、アルミニウムと、リンと、チタンと、コバルトと、の少なくとも１つの異種元素を含有する、負極集電体。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の負極集電体であって、
   前記めっき層は、さらに、インジウムとビスマスとの少なくとも一方の元素を含有する、負極集電体。
8. 電池であって、
   請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の負極集電体と、負極活物質とを含む負極と、
   正極集電体と、正極活物質とを含む正極と、
   前記負極と前記正極とを隔てるセパレータと、
   前記負極と、前記正極と、前記セパレータと、が配置された領域に収容された電解液と、を備える、電池。

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