(57)【要約】【課題】電池特性を著しく低下させることなく、ショートが発生するまでの強度（荷重）を高くし得る又はショートが発生するまでの強度（荷重）を著しく低下させることなく、電池特性を向上させ得る非水電解質組成物及びこれを用いた非水電解質二次電池を提供する。【解決手段】第１の非水電解質組成物は、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、充填材と、界面活性剤とを含む。  第１の非水電解質二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、非水電解質組成物とを有し、該非水電解質組成物が、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、充填材と、界面活性剤とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、充填材と、界面活性剤とを含む非水電解質組成物。
【請求項２】
上記界面活性剤が、炭化水素系界面活性剤及び／又はシリコーン系界面活性剤を含有する界面活性剤である請求項１に記載の非水電解質組成物。
【請求項３】
上記充填材１００質量部に対して上記界面活性剤を０．３〜５質量部の割合で含有する請求項１に記載の非水電解質組成物。
【請求項４】
上記充填材が、鉄、銅、ケイ素、ナトリウム、マグネシウム及びジルコニウムの不純物合計濃度が１００ｐｐｍ以下（但し、セラミックス粉が酸化ジルコニウムを含む場合はジルコニウムを、酸化マグネシウムを含む場合はマグネシウムを除く。）のセラミックス粉である請求項１に記載の非水電解質組成物。
【請求項５】
上記充填材が、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン及び酸化マグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有するセラミックス粉である請求項１に記載の非水電解質組成物。
【請求項６】
上記酸化アルミニウムが、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムである請求項５に記載の非水電解質組成物。
【請求項７】
正極と、負極と、セパレータと、非水電解質組成物とを有し、
上記非水電解質組成物が、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、充填材と、界面活性剤とを含む非水電解質二次電池。
【請求項８】
非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、少なくとも酸化アルミニウムを含有する充填材とを含み、
上記酸化アルミニウムが、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムである非水電解質組成物。
【請求項９】
上記充填材が、鉄、銅、ケイ素、ナトリウム、マグネシウム及びジルコニウムの不純物合計濃度が１００ｐｐｍ以下（但し、セラミックス粉が酸化ジルコニウムを含む場合はジルコニウムを、酸化マグネシウムを含む場合はマグネシウムを除く。）のセラミックス粉である請求項８に記載の非水電解質組成物。
【請求項１０】
正極と、負極と、セパレータと、非水電解質組成物とを有し、
上記非水電解質組成物が、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、少なくとも酸化アルミニウムを含有する充填材とを含み、
上記酸化アルミニウムが、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムである非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質組成物及び非水電解質二次電池に関する。
更に詳細には、本発明は、非水溶媒と電解質塩とマトリックス樹脂と充填材と界面活性剤とを含む非水電解質組成物及びこれを用いた非水電解質二次電池に関する。
また、更に詳細には、本発明は、非水溶媒と電解質塩とマトリックス樹脂と所定の酸化アルミニウムを含有する充填材とを含む非水電解質組成物及びこれを用いた非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型電子機器が多く登場し、それらの小型化及び軽量化が図られている。
携帯型電子機器の電源として用いられる電池においても、携帯型電子機器の小型軽量化実現のために、電池自体を小型化することや、携帯型電子機器内の収容スペースを効率的に使うことが求められている。
このような要求を満たす電池としては、エネルギー密度が大きいリチウムイオン二次電池が最も好適なことが知られている。
【０００３】
このようなリチウムイオン二次電池としては、例えば、軽量でエネルギー密度が高いこと、極めて薄い形状のものを製造可能であること等から、外装部材にラミネートフィルムを用いたものが実用化されている。
そして、外装部材としてラミネートフィルムを用いた電池では、耐漏液性等の目的から、電解質として電解液とその電解液を保持させるマトリックス樹脂とを適用することが行われ、ポリマー電池として知られている。
【０００４】
このようなポリマー電池は、外装部材にアルミニウムラミネートフィルムを用いることにより、形状自由度が大きく向上しているが、この反面、強度が十分でないことがあり、誤使用により強い力がかかった際には変形を生じ易い。
この場合、強固な外装パックに覆われていれば問題はないが、近時の高容量化の要求に伴い、外装パックも簡易なものになってきており、変形が大きければ電池内部でショートが発生し易くなり、電池として機能しないこともあり得る。
【０００５】
このような問題に対し、従来は、電極表面にセラミックスを塗布した電池が提案されている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２１４６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の電池においては、ショートが発生するまでの強度（荷重）を高くすることができるものの、電極への電解液の含浸性が低下し易く、その結果、電池特性の著しい低下を招くことがある。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。
そして、その目的とするところは、電池特性を著しく低下させることなく、ショートが発生するまでの強度（荷重）を高くし得る又はショートが発生するまでの強度（荷重）を著しく低下させることなく、電池特性を向上させ得る非水電解質組成物及びこれを用いた非水電解質二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。
そして、その結果、非水電解質を、マトリックス樹脂と充填材と界面活性剤とを含むものとするか又はマトリックス樹脂と所定の酸化アルミニウムを含有する充填材とを含むものとすることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の第１の非水電解質組成物は、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、充填材と、界面活性剤とを含むものである。
【００１１】
また、本発明の第２の非水電解質組成物は、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、少なくとも酸化アルミニウムを含有する充填材とを含み、該酸化アルミニウムが、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムであるものである。
【００１２】
更に、本発明の第１の非水電解質二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、非水電解質組成物とを有し、該非水電解質組成物が、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、充填材と、界面活性剤とを含むものである。
【００１３】
更にまた、本発明の第２の非水電解質二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、非水電解質組成物とを有し、該非水電解質組成物が、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、少なくとも酸化アルミニウムを含有する充填材とを含み、該酸化アルミニウムが、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムであるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、非水電解質を、マトリックス樹脂と充填材と界面活性剤とを含むものか又はマトリックス樹脂と所定の酸化アルミニウムを含有する充填材とを含むものとしたため、高い電池特性と高いショート荷重特性を両立することができる。すなわち、電池特性を著しく低下させることなく、ショートが発生するまでの強度（荷重）を高くし得る又はショートが発生するまでの強度（荷重）を著しく低下させることなく、電池特性を向上させ得る非水電解質組成物及びこれを用いた非水電解質二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の非水電解質二次電池の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示した電池素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（第１の非水電解質組成物の例）
２．第２の実施の形態（第２の非水電解質組成物の例）
３．第３又は第４の実施の形態（第１又は第２の非水電解質二次電池の例）
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
本実施形態の第１の非水電解質組成物は、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、充填材と、界面活性剤とを含むものであり、非水電解質二次電池に好適に用いられる。
【００１８】
［非水溶媒］
非水溶媒としては、各種の高誘電率溶媒や低粘度溶媒を用いることができる。
高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとを含むものを好適例として挙げることができるが、これに限定されるものではない。
高誘電率溶媒としては、例えば、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、４‐フルオロ‐１，３‐ジオキソラン‐２‐オン（フルオロエチレンカーボネート）、４‐クロロ‐１，３‐ジオキソラン‐２‐オン（クロロエチレンカーボネート）、トリフルオロメチルエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステルを挙げることもできる。
【００１９】
また、高誘電率溶媒として、環状炭酸エステルの代わりに又はこれと併用して、γ‐ブチロラクトンやγ‐バレロラクトンなどのラクトン、Ｎ‐メチルピロリドンなどのラクタム、Ｎ‐メチルオキサゾリジノンなどの環状カルバミン酸エステル、テトラメチレンスルホンなどのスルホン化合物等も使用可能である。
【００２０】
一方、低粘度溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート等の鎖状炭酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル等の鎖状カルボン酸エステル、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアセトアミド等の鎖状アミド、Ｎ，Ｎ‐ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ‐ジエチルカルバミン酸エチル等の鎖状カルバミン酸エステル、１，２‐ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３‐ジオキソラン等のエーテルなどを挙げることができる。
【００２１】
なお、上記の高誘電率溶媒及び低粘度溶媒は、１種を単独で又はこれらの２種以上を任意に混合して用いることができる。
また、上記の非水溶媒の含有量は、７０〜９０質量％とすることが好ましい。７０質量％未満では、粘度が上昇し過ぎることがあり、９０質量％を超えると、十分な伝導度が得られないことがある。
【００２２】
［電解質塩］
電解質塩としては、上記の非水溶媒に溶解ないしは分散してイオンを生ずるものであればよく、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を好適に使用することができるが、これに限定されるものではないことは言うまでもない。
例えば、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、六フッ化アンチモン酸リチウム（ＬｉＳｂＦ６）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、四塩化アルミニウム酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ４）等の無機リチウム塩や、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホン）イミド（ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２）、リチウムビス（ペンタフルオロエタンスルホン）メチド（ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２）、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホン）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３）等のパーフルオロアルカンスルホン酸誘導体のリチウム塩なども使用可能であり、１種を単独で又は２種以上を任意に混合して用いることも可能である。
【００２３】
なお、このような電解質塩の含有量は、１０〜３０質量％とすることが好ましい。１０質量％未満では、十分な伝導度が得られないことがあり、３０質量％を超えると、粘度が上昇し過ぎることがある。
【００２４】
［マトリックス樹脂］
マトリックス樹脂としては、上記の非水溶媒、上記の電解質塩、下記の充填材及び下記の界面活性剤を含浸ないしは保持し得るものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、構成成分としてフッ化ビニリデンやヘキサフルオロプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなどを含む重合体、即ち単独重合体、共重合体及び多元共重合体が好ましい。具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＥＰ−ＣＴＦＥ）などを挙げることができる。
なお、マトリックス樹脂には、上記非水溶媒や電解質塩を含浸ないしは保持して膨潤やゲル化ないしは非流動化するものがある。また、これにより、得られる電池において、非水電解質の漏液を抑制することができる。
また、上記のマトリックス樹脂の含有量は、４〜１５質量％とすることが好ましい。マトリックス樹脂の含有量が４質量％未満である場合には、非水電解質組成物をゲル化させることができないことがあり、また、充填材を均一に保持させることができないことがある。また、マトリックス樹脂の含有量が１５質量％を超える場合には、エネルギー密度の減少等、電池特性に影響を及ぼす可能性がある。
【００２５】
［充填剤］
充填材としては、各種の無機質充填材や有機質充填材を用いることができる。
このような充填材は、例えば、鉄、銅、ケイ素、ナトリウム、マグネシウム及びジルコニウムの不純物合計濃度が１００ｐｐｍ以下（但し、セラミックス粉が酸化ジルコニウムを含む場合はジルコニウムを、酸化マグネシウムを含む場合はマグネシウムを除く。）のセラミックス粉であることが望ましい。不純物合計濃度が１００ｐｐｍを超える場合には、電池特性におけるサイクル特性が低下することがある。
【００２６】
無機質充填材としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などのセラミックス粉を挙げることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を任意に混合して用いることができる。
酸化アルミニウムとしては、例えばα化率が８０％以上のものを用いることが好ましい。α化率が８０％以上であると、電池特性をより向上させることができる。
【００２７】
一方、有機質充填材としては、マトリックス樹脂と比較して非水溶媒共存下における強度が高いものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＡＢＳ樹脂などの樹脂粉を挙げることができる。
充填材としては、上記の無機質充填材や有機質充填材のうち１種を単独で又は２種以上を任意に混合して用いることができる。
【００２８】
［界面活性剤］
界面活性剤としては、上述の充填剤を分散させ得るものであればよく、炭化水素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤を好適例として挙げることができる。非イオン性の炭化水素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤は、イオンを生じないために特に望ましい。
炭化水素系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、アルキルピロリドン（１−オクチル−２−ピロリドン等）、アルキルグルコシド、ソルビタン脂肪酸エステル、モノ及びジエタノールアミン脂肪酸アミド、アルキルアミンのポリオキシエチレン付加物、エトキシレート化テトラメチルドデシンジオール、テトラメチルデシンジオール、グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタン等の非イオン性の炭化水素系界面活性剤が挙げられる。
【００２９】
ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどを挙げることができる。
また、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルとしては、例えばポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどを挙げることができる。
更に、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルとしては、例えばポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレートなどを挙げることができる。
【００３０】
一方、シリコーン系界面活性剤としては、例えばジメチルシリコーン、アミノシラン、アクリルシラン、ビニルベンジルシラン、ビニルベンジシルアミノシラン、グリシドシラン、メルカプトシラン、ジメチルシラン、ポリジメチルシロキサン、ポリアルコキシシロキサン、ハイドロジエン変性シロキサン、ビニル変性シロキサン、ビトロキシ変性シロキサン、アミノ変性シロキサン、カルボキシル変性シロキサン、ハロゲン化変性シロキサン、エポキシ変性シロキサン、メタクリロキシ変性シロキサン、メルカプト変性シロキサン、フッ素変性シロキサン、アルキル基変性シロキサン、フェニル変性シロキサン、アルキレンオキシド変性シロキサンなどの非イオン性のシリコーン系界面活性剤を挙げることができる。
【００３１】
なお、上述の炭化水素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性は、１種を単独で又は２種以上を任意に混合して用いることができる。
また、上述の界面活性剤の含有量は、上述の充填材１００質量部に対して０．３〜５．０質量部とすることが好ましい。界面活性剤の含有量を上記範囲内とすると、電池特性を殆ど低下させることなく、ショートが発生するまでの強度（荷重）をより高くすることができる。
【００３２】
＜２．第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る第２の非水電解質組成物は、非水溶媒と、電解質塩と、マトリックス樹脂と、少なくとも酸化アルミニウムを含有する充填材とを含むものである。
また、酸化アルミニウムは、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムである。
そして、このような非水電解質組成物は、非水電解質二次電池に好適に用いられる。
なお、第２の実施の形態に係る第２の非水電解質組成物における非水溶媒及び電解質塩は上述したものと同じであるため、その説明は省略する。
【００３３】
［マトリックス樹脂］
マトリックス樹脂としては、上記の非水溶媒、上記の電解質塩及び下記の充填材を含浸ないしは保持し得るものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、構成成分としてフッ化ビニリデンやヘキサフルオロプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなどを含む重合体、即ち単独重合体、共重合体及び多元共重合体が好ましい。具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＥＰ−ＣＴＦＥ）などを挙げることができる。
なお、マトリックス樹脂には、上記非水溶媒や電解質塩を含浸ないしは保持して膨潤やゲル化ないしは非流動化するものがある。また、これにより、得られる電池において、非水電解質の漏液を抑制することができる。
また、上記のマトリックス樹脂の含有量は、４〜１５質量％とすることが好ましい。マトリックス樹脂の含有量が４質量％未満である場合には、非水電解質組成物をゲル化させることができないことがあり、また、充填材を均一に保持させることができないことがある。また、マトリックス樹脂の含有量が１５質量％を超える場合には、エネルギー密度の減少等、電池特性に影響を及ぼす可能性がある。
【００３４】
［充填材］
充填材としては、少なくとも酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含有し、その酸化アルミニウムのα化率が８０％以上である。充填材としては、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムに加えて、その他の無機質充填材や有機質充填材を共に含んでいてもよい。
このような充填材は、例えば、鉄、銅、ケイ素、ナトリウム、マグネシウム及びジルコニウムの不純物合計濃度が１００ｐｐｍ以下（但し、セラミックス粉が酸化ジルコニウムを含む場合はジルコニウムを、酸化マグネシウムを含む場合はマグネシウムを除く。）のセラミックス粉であることが望ましい。不純物合計濃度が１００ｐｐｍを超える場合には、電池特性におけるサイクル特性が低下することがある。
【００３５】
酸化アルミニウムと共に含まれる無機質充填材としては、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などのセラミックス粉を挙げることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を任意に混合して、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムと併用することができる。
【００３６】
一方、酸化アルミニウムと共に含まれる有機質充填材としては、マトリックス樹脂と比較して非水溶媒共存下における強度が高いものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＡＢＳ樹脂などの樹脂粉を挙げることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を任意に混合して、α化率が８０％以上の酸化アルミニウムと併用することができる。
【００３７】
他の成分として、例えば、上述の充填材を分散させ得る界面活性剤を含んでいてもよい。
このような界面活性剤としては、炭化水素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤を好適例として挙げることができる。非イオン性の炭化水素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤は、イオンを生じないために特に望ましい。
炭化水素系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、アルキルピロリドン（１−オクチル−２−ピロリドン等）、アルキルグルコシド、ソルビタン脂肪酸エステル、モノ及びジエタノールアミン脂肪酸アミド、アルキルアミンのポリオキシエチレン付加物、エトキシレート化テトラメチルドデシンジオール、テトラメチルデシンジオール、グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタン等の非イオン性の炭化水素系界面活性剤が挙げられる。
【００３８】
ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどを挙げることができる。
また、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルとしては、例えばポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどを挙げることができる。
更に、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルとしては、例えばポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレートなどを挙げることができる。
【００３９】
一方、シリコーン系界面活性剤としては、例えばジメチルシリコーン、アミノシラン、アクリルシラン、ビニルベンジルシラン、ビニルベンジシルアミノシラン、グリシドシラン、メルカプトシラン、ジメチルシラン、ポリジメチルシロキサン、ポリアルコキシシロキサン、ハイドロジエン変性シロキサン、ビニル変性シロキサン、ビトロキシ変性シロキサン、アミノ変性シロキサン、カルボキシル変性シロキサン、ハロゲン化変性シロキサン、エポキシ変性シロキサン、メタクリロキシ変性シロキサン、メルカプト変性シロキサン、フッ素変性シロキサン、アルキル基変性シロキサン、フェニル変性シロキサン、アルキレンオキシド変性シロキサンなどを挙げることができる。
【００４０】
なお、上述の炭化水素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性は、１種を単独で又は２種以上を任意に混合して用いることができる。
また、上述の界面活性剤の含有量は、上述の充填材１００質量部に対して０．３〜５．０質量部とすることが好ましい。界面活性剤の含有量を上記範囲内とすると、電池特性を殆ど低下させることなく、ショートが発生するまでの強度（荷重）をより高くすることができる。
【００４１】
＜３．第３又は第４の実施の形態＞
［非水電解質二次電池の構成］
図１は、本発明の非水電解質二次電池の一例を示す分解斜視図である。
同図に示すように、この二次電池は、正極端子１１と負極端子１２が取り付けられた電池素子２０をフィルム状の外装部材３０の内部に封入して構成されている。正極端子１１及び負極端子１２は、外装部材３０の内部から外部に向かって、例えば同一方向にそれぞれ導出されている。正極端子１１及び負極端子１２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）又はステンレスなどの金属材料によりそれぞれ構成される。
【００４２】
外装部材３０は、例えばナイロンフィルム、アルミニウム箔及びポリエチレンフィルムをこの順に張り合わせた矩形状のラミネートフィルムにより構成されている。外装部材３０は、例えばポリエチレンフィルム側と電池素子２０とが対向するように配設されており、各外縁部が融着又は接着剤により互いに接合されている。
外装部材３０と正極端子１１及び負極端子１２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム３１が挿入されている。密着フィルム３１は、正極端子１１及び負極端子１２に対して密着性を有する材料により構成され、例えば正極端子１１及び負極端子１２が上述した金属材料から構成される場合には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン又は変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されることが好ましい。
【００４３】
なお、外装部材３０は、上述したラミネートフィルムに代えて、他の構造、例えば金属材料を有さないラミネートフィルム、ポリプロピレンなどの高分子フィルム又は金属フィルムなどにより構成してもよい。
ここで、ラミネートフィルムの一般的な構成は、外装層／金属箔／シーラント層の積層構造で表すことができ（但し、外装層及びシーラント層は複数層で構成されることがある。）、上記の例では、ナイロンフィルムが外装層、アルミニウム箔が金属箔、ポリエチレンフィルムがシーラント層に相当する。
なお、金属箔としては、耐透湿性のバリア膜として機能すれば十分であり、アルミニウム箔のみならず、ステンレス箔、ニッケル箔及びメッキを施した鉄箔などを使用することができるが、薄く軽量で加工性に優れるアルミニウム箔を好適に用いることができる。
【００４４】
外装部材として、使用可能な構成を（外装層／金属箔／シーラント層）の形式で列挙すると、Ｎｙ（ナイロン）／Ａｌ（アルミニウム）／ＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）／Ａｌ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／Ｎｙ／Ａｌ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／Ｎｙ／Ａｌ／Ｎｙ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／Ｎｙ／Ａｌ／Ｎｙ／ＰＥ（ポリエチレン）、Ｎｙ／ＰＥ／Ａｌ／ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）、ＰＥＴ／ＰＥ／Ａｌ／ＰＥＴ／ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＰＥＴ／Ｎｙ／Ａｌ／ＬＤＰＥ／ＣＰＰなどがある。
【００４５】
［電池素子の構成］
図２は、図１に示した電池素子２０のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式的な断面図である。同図において、電池素子２０は、正極２１と負極２２とが上述した第１の非水電解質組成物又は第２の非水電解質組成物から成る非水電解質組成物層２３及びセパレータ２４を介して対向して位置し、巻回されているものであり、最外周部は保護テープ２５により保護されている。
なお、第３の実施の形態に係る第１の非水電解質二次電池及び第４の実施の形態に係る第２の非水電解質二次電池のそれぞれにおける第１の非水電解質組成物及び第２の非水電解質組成物は上述したものと同じであるため、その説明は省略する。
【００４６】
［正極］
ここで、正極２１は、例えば対向する一対の面を有する正極集電体２１Ａの両面又は片面に正極活物質層２１Ｂが被覆された構造を有している。正極集電体２１Ａには、長手方向における一方の端部に正極活物質層２１Ｂが被覆されずに露出している部分があり、この露出部分に正極端子１１が取り付けられている。
正極集電体２１Ａは、例えばアルミニウム箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。
【００４７】
正極活物質層２１Ｂは、正極活物質として、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な正極材料のいずれか１種又は２種以上を含んでおり、必要に応じて導電剤及び結着剤を含んでいてもよい。
リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な正極材料としては、例えば酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）などの酸化物、硫黄（Ｓ）や、二硫化鉄（ＦｅＳ２）、二硫化チタン（ＴｉＳ２）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）などの二硫化物、二セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ２）等のリチウムを含有しないカルコゲン化物（特に層状化合物やスピネル型化合物）、リチウムを含有するリチウム含有化合物、並びに、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロールなどの導電性高分子化合物が挙げられる。
【００４８】
これらの中でも、リチウム含有化合物は、高電圧及び高エネルギー密度を得ることができるものがあるので好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えばリチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物や、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物が挙げられるが、より高い電圧を得る観点からは、特にコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、チタン（Ｔｉ）又はこれらの任意の混合物を含むものが好ましい。
【００４９】
このようなリチウム含有化合物は、代表的には、次の一般式（１）又は（２）
ＬｉｒＭＩＯ２…（１）
ＬｉｓＭＩＩＰＯ４…（２）
［式（１）及び（２）中のＭＩ及びＭＩＩは１種類以上の遷移金属元素を示し、ｒ及びｓの値は電池の充放電状態によって異なるが、通常０．０５≦ｒ≦１．１０、０．０５≦ｓ≦１．１０である。］で表され、（１）式の化合物は一般に層状構造を有し、（２）式の化合物は一般にオリビン構造を有する。
【００５０】
また、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物の具体例としては、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉＯ２）及びこれらの固溶体（Ｌｉ（ＮｉｔＣｏｕＭｎｖ）Ｏ２（０＜ｔ＜１、０＜ｕ＜１、０＜ｖ＜１、ｔ＋ｕ＋ｖ＝１））、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（ＬｉＮｉ１−ｗＣｏｗＯ２（０＜ｗ＜１））、スピネル型構造を有するリチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）及びこれらの固溶体（Ｌｉ（Ｍｎ２−ｘＮｉｙ）Ｏ４（０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜２））などが挙げられる。
リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物の具体例としては、例えばオリビン構造を有するリチウム鉄リン酸化合物（ＬｉＦｅＰＯ４）やリチウム鉄マンガンリン酸化合物（ＬｉＦｅ１−ｚＭｎｚＰＯ４（０＜ｚ＜１））が挙げられる。
【００５１】
導電剤としては、正極活物質に適量混合して導電性を付与できるものであれば特に制限されるものではないが、例えば黒鉛、カーボンブラック、ケッチェンブラックなどの炭素材料が挙げられる。これらは、１種又は２種以上が混合して用いられる。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば、金属材料又は導電性高分子材料などを用いるようにしてもよい。
【００５２】
結着剤としては、通常この種の電池の正極合剤に用いられている公知の結着剤を用いることができるが、好ましくは、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン及びポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系高分子や、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴム及びエチレンプロピレンジエンゴム等の合成ゴムが挙げられる。これらは１種又は２種以上が混合して用いられる。
【００５３】
［負極］
一方、負極２２は、正極２１と同様に、例えば対向する一対の面を有する負極集電体２２Ａの両面又は片面に負極活物質層２２Ｂが設けられた構造を有している。負極集電体２２Ａには、長手方向における一方の端部に負極活物質層２２Ｂが設けられず露出している部分があり、この露出部分に負極端子１２が取り付けられている。
負極集電体２２Ａは、例えば銅箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。
【００５４】
負極活物質層２２Ｂは、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な負極材料、金属リチウムのいずれか１種又は２種以上を含んでおり、必要に応じて導電剤及び結着剤を含んでいてもよい。
リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な負極材料としては、例えば炭素材料、金属酸化物及び高分子化合物が挙げられる。
炭素材料としては、例えば難黒鉛化炭素材料、人造黒鉛材料、黒鉛系材料などが挙げられ、より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭、カーボンブラックなどがある。このうち、コークス類にはピッチコークス、ニードルコークス、石油コークスなどがあり、有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。
また、金属酸化物としては、例えば酸化鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブデンなどが挙げられ、高分子化合物としてはポリアセチレンやポリピロールなどが挙げられる。
【００５５】
更に、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な負極材料としては、リチウムと合金を形成可能な金属元素及び半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素として含む材料も挙げられる。この負極材料は金属元素又は半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの１種又は２種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。
なお、本発明において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物又はこれらのうちの２種以上が共存するものがある。
【００５６】
このような金属元素又は半金属元素としては、例えばスズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、銀（Ａｇ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びイットリウム（Ｙ）が挙げられる。
中でも、長周期型周期表における１４族の金属元素又は半金属元素が好ましく、特に好ましいのはケイ素又はスズである。ケイ素及びスズは、リチウムを吸蔵及び放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。
【００５７】
スズの合金としては、例えばスズ以外の第２の構成元素として、ケイ素、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロム（Ｃｒ）から成る群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
ケイ素の合金としては、例えばケイ素以外の第２の構成元素として、スズ、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムから成る群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
【００５８】
スズの化合物又はケイ素の化合物としては、例えば酸素（Ｏ）又は炭素（Ｃ）を含むものが挙げられ、スズ又はケイ素に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。
【００５９】
更に、上述のような負極材料としては、チタンのようにリチウムと複合酸化物を形成する元素でもよい。もちろん、金属リチウムを析出溶解させてもよく、リチウム以外のマグネシウムやアルミニウムを析出溶解させることもできる。
なお、導電剤や結着剤としては、正極に用いた材料と同様のものを用いることができる。
【００６０】
［セパレータ］
また、セパレータ２４は、例えばポリプロピレン若しくはポリエチレンなどのポリオレフィン系の合成樹脂から成る多孔質膜、又はセラミック製の不織布などの無機材料から成る多孔質膜など、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の薄膜から構成されており、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造としてもよい。特に、ポリオレフィン系の多孔質膜を含むものは、正極２１と負極２２との分離性に優れ、内部短絡や開回路電圧の低下をいっそう低減できるので好適である。
【００６１】
［非水電解質二次電池の作製］
次に、上述した非水電解質二次電池の製造方法の一例につき説明する。
まず、正極２１を作製する。例えば粒子状の正極活物質を用いる場合には、正極活物質と必要に応じて導電剤及び結着剤とを混合して正極合剤を調製し、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドンなどの分散媒に分散させて正極合剤スラリーを作製する。
次いで、この正極合剤スラリーを正極集電体２１Ａに塗布し乾燥させ、圧縮成型して正極活物質層２１Ｂを形成する。
【００６２】
また、負極２２を作製する。例えば粒子状の負極活物質を用いる場合には、負極活物質と必要に応じて導電剤及び結着剤とを混合して負極合剤を調製し、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドンなどの分散媒に分散させて負極合剤スラリーを作製する。この後、この負極合剤スラリーを負極集電体２２Ａに塗布し乾燥させ、圧縮成型して負極活物質層２２Ｂを形成する。
【００６３】
次いで、正極２１に正極端子１１を取り付けるとともに、負極２２に負極端子１２を取り付けた後、負極２２、セパレータ２４、正極２１及びセパレータ２４を順次積層して巻回し、最外周部に保護テープ２５を接着して巻回電極体を形成する。更に、この巻回電極体を外装部材３０の一例であるラミネートフィルムで挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とする。
【００６４】
しかる後、上述した非水電解質組成物を準備し、ラミネートフィルムの開口部から巻回電極体の内部に非水電解質組成物を注入して、ラミネートフィルムの開口部を熱融着し封入する。これにより、非水電解質組成物層２３が形成され、図１及び図２に示した非水電解質二次電池が完成する。
【００６５】
なお、この非水電解質二次電池は次のようにして製造してもよい。
例えば、巻回電極体を作製してから上述した非水電解質組成物を注入するのではなく、正極２１及び負極２２の上、又はセパレータ２４に上述した非水電解質組成物を塗布した後に巻回し、ラミネートフィルムの内部に封入するようにしてもよい。
【００６６】
また、例えば正極２１及び負極２２の上、又はセパレータ２４に上述したポリフッ化ビニリデン等のマトリックス樹脂のモノマーやポリマーの溶液を塗布して巻回し、ラミネートフィルムから成る外装部材３０の内部に収納した後に上述した非水電解質組成物の他の成分を注入するようにして非水電解質組成物層２３を形成してもよい。
但し、外装部材３０の内部でモノマーを重合させるようにした方が非水電解質組成物層２３とセパレータ２４との接合性が向上し、内部抵抗を低くすることができるので好ましい。また、外装部材３０の内部に非水電解質組成物等を注入して非水電解質組成物層２３を形成するようにした方が、少ない工程で簡単に製造することができるので好ましい。
【００６７】
［動作説明］
以上に説明した非水電解質二次電池では、充電を行うと、正極活物質層２１Ｂからリチウムイオンが放出され、非水電解質組成物層２３を介して負極活物質層２２Ｂに吸蔵される。放電を行うと、負極活物質層２２Ｂからリチウムイオンが放出され、非水電解質組成物層２３を介して正極活物質層２１Ｂに吸蔵される。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
具体的には、以下の各例に記載したような操作を行い、図１及び図２に示したような非水電解質二次電池を作製し、その性能を評価した。
【００６９】
（実施例１−１−１）
（正極の作製）
まず、正極活物質としてのリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２）９１質量部と、導電剤としての黒鉛６質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）１０質量部とを均質に混合し、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させて、正極合剤スラリーを得た。
次いで、得られた正極合剤スラリーを、正極集電体となる厚み２０μｍの帯状アルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥して、正極活物質層を形成した。これを幅３８ｍｍ、長さ７００ｍｍの形状に切断して、正極を作製し、更に正極端子を取り付けた。
【００７０】
（負極の作製）
次に、負極活物質としての人造黒鉛９０質量部と、結着剤としてのＰＶｄＦ１０質量部とを均質に混合し、ＮＭＰに分散させて、負極合剤スラリーを得た。
次いで、得られた負極合剤スラリーを、負極集電体となる厚み１０μｍの帯状銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥して、負極合剤層を形成した。これを幅４０ｍｍ、長さ６５０ｍｍの形状に切断して、負極を作製し、更に負極端子を取り付けた。
【００７１】
（非水電解質組成物の作製）
また、非水電解質組成物としては、非水電解液９０質量部と、マトリックス樹脂としてのポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ：ＨＦＰ＝９３．１：６．９（質量比））１０質量部と、充填材としての酸化アルミニウム（不純物濃度：５５ｐｐｍ、α化率：９０％）１０質量部と、充填材１００質量部に対して界面活性剤としての炭化水素系界面活性剤（非イオン系ポリオキシエチレンラウリルエーテル）０．２質量部とを混合し、分散させたものを用いた。
なお、非水電解液は、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートを、エチレンカーボネート：プロピレンカーボネート＝６：４（質量比）の割合で混合した非水溶媒に、電解質塩としての六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を濃度が０．８ｍｏｌ／ｋｇと溶解させたものを用いた。
また、このときの分散時間は３０分間であった。
【００７２】
（非水電解質二次電池の作製）
得られた正極と負極とに、得られた非水電解質組成物を塗布し、セパレータとなる厚み２０μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムを介して積層して巻き取り、アルミニウムラミネートフィルムから成る外装部材内に封止して、本例の非水電解質二次電池を得た。
得られた非水電解質二次電池の仕様の一部を表１に示す。
【００７３】
（実施例１−１−２〜実施例１−１−５、比較例１−１−１及び比較例１−１−２）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００７４】
【表１】
2010257838.tif 000003
【００７５】
（実施例１−２−１〜実施例１−２−５、比較例１−１−１及び比較例１−１−３）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表２に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
なお、以下の実施例において、シリコーン系界面活性剤としては３−メタクリロプロピルトリエトキシシランを用いた。
【００７６】
【表２】
2010257838.tif 000004
【００７７】
（実施例１−３−１〜実施例１−３−５、比較例１−１−１、比較例１−１−２、比較例１−１−４〜比較例１−１−７）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表３に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００７８】
【表３】
2010257838.tif 000005
【００７９】
（実施例１−４−１〜実施例１−４−５、比較例１−１−１、比較例１−１−３、比較例１−１−４〜比較例１−１−７）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表４に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００８０】
【表４】
2010257838.tif 000006
【００８１】
（実施例１−５−１〜実施例１−５−３、比較例１−１−１、比較例１−１−２、比較例１−１−８〜比較例１−１−１０）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表５に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００８２】
【表５】
2010257838.tif 000007
【００８３】
（実施例１−６−１〜実施例１−６−３、比較例１−１−１、比較例１−１−３、比較例１−１−８〜比較例１−１−１０）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表６に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００８４】
【表６】
2010257838.tif 000008
【００８５】
（実施例１−７−１〜実施例１−７−３、比較例１−１−１、比較例１−１−２、比較例１−１−１１〜比較例１−１−１３）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表７に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００８６】
【表７】
2010257838.tif 000009
【００８７】
（実施例１−８−１〜実施例１−８−３、比較例１−１−１、比較例１−１−３、比較例１−１−１１〜比較例１−１−１３）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表８に示すように変更したこと以外は、実施例１−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００８８】
【表８】
2010257838.tif 000010
【００８９】
（実施例２−１−１）
（正極の作製）
まず、正極活物質としてのリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２）９１質量部と、導電剤としての黒鉛６質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）１０質量部とを均質に混合し、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させて、正極合剤スラリーを得た。
次いで、得られた正極合剤スラリーを、正極集電体となる厚み２０μｍの帯状アルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥して、正極活物質層を形成した。これを幅３８ｍｍ、長さ７００ｍｍの形状に切断して、正極を作製し、更に正極端子を取り付けた。
【００９０】
（負極の作製）
次に、負極活物質としての人造黒鉛９０質量部と、結着剤としてのＰＶｄＦ１０質量部とを均質に混合し、ＮＭＰに分散させて、負極合剤スラリーを得た。
次いで、得られた負極合剤スラリーを、負極集電体となる厚み１０μｍの帯状銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥して、負極合剤層を形成した。これを幅４０ｍｍ、長さ６５０ｍｍの形状に切断して、負極を作製し、更に負極端子を取り付けた。
【００９１】
（非水電解質組成物の作製）
また、非水電解質組成物としては、非水電解液９０質量部と、マトリックス樹脂としてのポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ：ＨＦＰ＝９３．１：６．９（質量比））１０質量部と、充填材としての酸化アルミニウム（不純物濃度：２０ｐｐｍ、α化率：９０％）１０質量部とを混合し、分散させたものを用いた。
なお、非水電解液は、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートを、エチレンカーボネート：プロピレンカーボネート＝６：４（質量比）の割合で混合した非水溶媒に、電解質塩としての六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を濃度が０．８ｍｏｌ／ｋｇと溶解させたものを用いた。
また、このときの分散時間は３０分間であった。
【００９２】
（非水電解質二次電池の作製）
得られた正極と負極とに、得られた非水電解質組成物を塗布し、セパレータとなる厚み２０μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムを介して積層して巻き取り、アルミニウムラミネートフィルムから成る外装部材内に封止して、本例の非水電解質二次電池を得た。
得られた非水電解質二次電池の仕様の一部を表９に示す。
【００９３】
（実施例２−１−２〜実施例２−１−６及び比較例２−１−１）
非水電解質組成物の作製に当たって、その仕様の一部を表９に示すように変更したこと以外は、実施例２−１−１と同様の操作を繰り返して、各例の非水電解質二次電池を得た。
【００９４】
【表９】
2010257838.tif 000011
【００９５】
［性能評価］
以上のようにして得られた各例の電池について下記の性能評価を行い、得られた結果を表１〜表９に併記する。
【００９６】
（ショート荷重）
セル中心を、直径１０ｍｍ、先端角度４５°、Ｒ＝４ｍｍのＳＵＳ製棒をにより、３ｍｍ／ｍｉｎの速度で加圧していき、ショートするまでに、セルにかかる荷重を測定した。１０００Ｎ以上が良好である。
【００９７】
（サイクル特性）
４．２Ｖ−１Ｃで３時間充電後、１Ｃで３．０Ｖまでの放電を１サイクルとして、これを繰り返した。５００サイクルで８０％以上の維持率を示すことが望ましい。
【００９８】
（開路電圧（ＯＣＶ））
４．２Ｖ−１Ｃで３時間充電後、８０℃の雰囲気状態で４日間放置し、放置後の開路電圧を測定した。４日後の開路電圧が４．１Ｖ以上を示すことが望ましい。
【００９９】
表１より、本発明の範囲に属する実施例１−１−１〜実施例１−１−５は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−２と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−１−２〜実施例１−１−４は、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１００】
表２より、本発明の範囲に属する実施例１−２−１〜実施例１−２−５は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−３と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−２−２〜実施例１−２−４は、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１０１】
表３より、本発明の範囲に属する実施例１−３−１〜実施例１−３−５は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−２と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−３−２〜実施例１−３−４は、比較例１−１−１、比較例１−１−２、比較例１−１−４〜比較例１−１−７と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１０２】
表４より、本発明の範囲に属する実施例１−４−１〜実施例１−４−５は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−３と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−４−２〜実施例１−４−４は、比較例１−１−１、比較例１−１−３、比較例１−１−４〜比較例１−１−７と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１０３】
表５より、本発明の範囲に属する実施例１−５−１〜実施例１−５−３は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−２と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−５−１〜実施例１−５−３は、比較例１−１−１、比較例１−１−２、比較例１−１−８〜比較例１−１−１０と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１０４】
表６より、本発明の範囲に属する実施例１−６−１〜実施例１−６−３は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−３と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−６−１〜実施例１−６−３は、比較例１−１−１、比較例１−１−３、比較例１−１−８〜比較例１−１−１０と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１０５】
表７より、本発明の範囲に属する実施例１−７−１〜実施例１−７−３は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−２と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−７−１〜実施例１−７−３は、比較例１−１−１、比較例１−１−２、比較例１−１−１１〜比較例１−１−１３と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１０６】
表８より、本発明の範囲に属する実施例１−８−１〜実施例１−８−３は、本発明外の比較例１−１−１及び比較例１−１−３と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を著しく低下させることなく、ショート荷重を向上させていることが分かる。特に、実施例１−８−１〜実施例１−８−３は、比較例１−１−１、比較例１−１−３、比較例１−１−１１〜比較例１−１−１３と比較して、サイクル特性やＯＣＶなどの電池特性を殆ど低下させることなく、ショート荷重をより向上させていることが分かる。
【０１０７】
表９より、本発明の範囲に属する実施例２−１−１〜実施例２−１−６は、本発明外の比較例２−１−１と比較して、ショート荷重及び電池特性におけるＯＣＶを殆ど低下させることなく、電池特性におけるサイクル特性を向上させていることが分かる。
また、表９より、α化率は９０％以上であることがより好ましいことが分かる。更に、表９より、不純物濃度は１００ｐｐｍ以下であることがより好ましいことが分かる。
【０１０８】
以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【０１０９】
例えば、上記の実施形態では、正極２１及び負極２２を積層して巻回した電池素子２０を備える場合について説明したが、一対の正極と負極とを積層した平板状の電池素子、又は複数の正極と負極とを積層した積層型の電池素子を備える場合についても、本発明を適用することができる。
【０１１０】
更に、本発明は、上述の如く、電極反応物質としてリチウムを用いる電池に関するものであるが、本発明の技術的思想は、ナトリウム（Ｎａ）若しくはカリウム（Ｋ）などの他のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）若しくはカルシウム（Ｃａ）などのアルカリ土類金属、又はアルミニウムなどの他の軽金属を用いる場合についても適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１１…正極端子、１２…負極端子、２０…電池素子、２１…正極、２１Ａ…正極集電体、２１Ｂ…正極活物質層、２２…負極、２２Ａ…負極集電体、２２Ｂ…負極活物質層、２３…非水電解質組成物層、２４…セパレータ、２５…保護テープ、３０…外装部材、３１…密着フィルム
【図１】
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【図２】
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