(57)【要約】【課題】  高温での安全性が良好な非水電解質二次電池と、その製造方法とを提供する。【解決手段】  集電体表面に多孔性の正極合剤層が形成された正極と、集電体表面に多孔性の負極合剤層が形成された負極と、多孔性の隔離材とを構成要素とする非水電解質二次電池であって、多孔性の隔離材が、正極表面および／または負極表面に形成されており、多孔性の隔離材は、架橋樹脂を、その構成成分の全体積中、４０体積％以上含有しており、多孔性の隔離材の含有する架橋樹脂の少なくとも一部が、正極合剤層中および／または負極の負極合剤層中に存在している非水電解質二次電池である。前記非水電解質二次電池は、例えば、モノマーなどや架橋剤などを含む隔離材形成用塗料を電極表面に塗布し、エネルギー線を照射して架橋樹脂を合成しつつ隔離材を形成する工程を含む方法により製造できる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、集電体表面に多孔性の正極合剤層が形成された正極と、集電体表面に多孔性の負極合剤層が形成された負極と、多孔性の隔離材とを構成要素とする非水電解質二次電池であって、
前記多孔性の隔離材が、正極表面および／または負極表面に形成されており、
前記多孔性の隔離材は、架橋樹脂を、その構成成分の全体積中、４０体積％以上含有しており、
前記多孔性の隔離材の含有する架橋樹脂の少なくとも一部が、表面に多孔性の隔離材が形成された正極の正極合剤層中および／または表面に多孔性の隔離材が形成された負極の負極合剤層中に存在していることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
多孔性の隔離材の表面における孔の形状が円形であり、その円形度が０．８以上である請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
多孔性の隔離材の含有する架橋樹脂が、モノマーまたはオリゴマーを正極表面または負極表面で重合することにより形成されたものである請求項１または２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
多孔性の隔離材が、電気絶縁性の無機微粒子を更に含有している請求項１〜３のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
非水電解液を有しており、前記非水電解液中に、高分子物質が溶解している請求項１〜４のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
恒温槽内で２０℃から１５０℃の範囲で１℃／分の速度で昇温したとき、８０〜１５０℃の温度で、内部抵抗が５倍以上に上昇する請求項１〜５のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
【請求項７】
８０〜１５０℃の範囲で空孔が閉塞するポリオレフィン製の微多孔膜を、正極と負極との間に有している請求項１〜６のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
【請求項８】
多孔性の隔離材が、８０〜１５０℃で溶融する樹脂の微粒子を含有している請求項１〜７のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
【請求項９】
短冊状の正極と短冊状の負極とが渦巻き状に巻回された巻回体電極群を有しており、多孔性の隔離材が、表面に前記隔離材が形成された前記正極の幅方向の端面および／または表面に前記隔離材が形成された負極の幅方向の端面を被覆している請求項１〜８のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
【請求項１０】
モノマーまたはオリゴマー、エネルギー線感応型の重合開始剤、および揮発性または非水電解液溶解性の孔開け剤を含有する隔離材形成用塗料を、正極および／または負極の表面に塗布し、エネルギー線照射によって前記モノマーまたはオリゴマーを重合することにより架橋樹脂を合成して隔離材を形成する工程と、
前記正極および／または前記負極を短冊状に裁断する工程と、
前記短冊状の正極および／または前記短冊状の負極を用いて、正極と負極とが対向し、かつ渦巻状に巻回された巻回体電極群を形成する工程と、
前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、
前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、
前記外装体を封止する工程と
を有することを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１１】
幅広の正極および／または負極を短冊状に裁断する工程と、
前記裁断工程に引き続いて、前記短冊状に裁断された正極および／または負極の表面に、モノマーまたはオリゴマー、エネルギー線感応型の重合開始剤、および揮発性または非水電解液溶解性の孔開け剤を含有する隔離材形成用塗料を塗布し、エネルギー線照射によって前記モノマーまたはオリゴマーを重合することにより架橋樹脂を合成して隔離材を形成する工程と、
前記短冊状の正極および／または前記短冊状の負極を用いて、正極と負極とが対向し、かつ渦巻状に巻回された巻回体電極群を形成する工程と、
前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、
前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、
前記外装体を封止する工程と
を有することを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１２】
短冊状の正極および／または短冊状の負極の表面に、モノマーまたはオリゴマー、エネルギー線感応型の重合開始剤、および揮発性または非水電解液溶解性の孔開け剤を含有する隔離材形成用塗料を塗布し、エネルギー線照射によって前記モノマーまたはオリゴマーを重合することにより架橋樹脂を合成して隔離材を形成する工程と、
前記短冊状の正極および／または前記短冊状の負極を用いて、正極と負極とが対向し、かつ渦巻状に巻回された巻回体電極群を形成する工程と、
前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、
前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、
前記外装体を封止する工程と
を有することを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１３】
巻回体電極群の形成工程において、正極と負極との間に、ポリオレフィン製の微多孔膜を介在させて巻回体電極群を形成する請求項１０〜１２のいずれかに記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１４】
隔離材形成用塗料が油中水滴型エマルジョンであり、揮発性の孔開け剤が水である請求項１０〜１３のいずれかに記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１５】
非水電解液溶解性の孔開け剤が、アクリル樹脂微粒子である請求項１０〜１３のいずれかに記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１６】
架橋樹脂の合成に使用するエネルギー線が、紫外線、電子線、可視光線よりなる群から選択される少なくとも１種である請求項１０〜１５のいずれかに記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池とその製造方法に関し、更に詳しくは、特に携帯用電子機器、ロードレベリングなどの電源として使用するのに適したエネルギー密度が高く、しかも安全性に優れた非水電解質二次電池とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、携帯電話やノートＰＣなどの携帯機器の電源として広く用いられている。そして、携帯機器の高性能化に伴い、リチウムイオン二次電池の高容量化が更に進む傾向にあり、安全性の確保が重要となっている。
【０００３】
従来、リチウムイオン二次電池において、正極と負極とを隔離するためのセパレータとしては、厚みが２０〜３０μｍのポリオレフィン系の多孔性フィルム（微多孔膜）が使用されている。特に電池の熱暴走温度以下で空孔が閉塞することによって電池の内部抵抗を上昇させ、短絡の際などに電池の安全性を向上させる、いわゆるシャットダウン効果を確保するため、前記セパレータに、ポリエチレン製の多孔性フィルムが使用されている。
【０００４】
例えば、正極と負極とを、ポリオレフィン系セパレータを介して重ね、渦巻き状に巻回して構成した巻回体電極群を電池に用いる場合、巻回体電極群の作製時にセパレータにテンションがかかるため、セパレータには、十分に高い引張強度が求められる。そこで、通常のポリオレフィン系セパレータには、多孔化と強度向上を目的として一軸延伸または二軸延伸を施したフィルムが使用されている。そのため、通常のポリオレフィン系セパレータでは、延伸に伴う残留応力によって高温時に収縮が起こるという問題がある。
【０００５】
ポリオレフィン系セパレータの収縮温度は、これを構成するポリオレフィンの融点、すなわちシャットダウン温度と非常に近いところに存在する。そのため、ポリオレフィン系セパレータを使用する電池では、充電異常時などに電池の温度がシャットダウン温度に達したときに、電流を直ちに減少させ電池の温度上昇を防止しなければならない。セパレータの空孔が閉塞せず電流を直ちに減少できなかった場合、電池の温度は容易にポリオレフィン系セパレータの収縮温度にまで上昇するため、内部短絡による発火の危険性がある。
【０００６】
前記のような問題点を解決する技術も種々提案されている。例えば、特許文献１および２には、アルミナなどの無機微粒子を主体とした多孔質保護層を電極表面に設け、セパレータが破れた場合などにも正負極間を良好に隔離できるようにした電池が示されている。しかしながら、巻回体電極群を有する電池の場合、これら無機微粒子を主体とした多孔質保護層は、巻回体電極群を形成する際に、折り曲げによって割れが発生する虞があり、粉落ち、ひびなどによって正負極間の短絡が十分に防止できない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２０７５９号公報
【特許文献２】特開平９−２３７６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高温での安全性が良好な非水電解質二次電池と、その製造方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成し得た本発明の非水電解質二次電池は、少なくとも、集電体表面に多孔性の正極合剤層が形成された正極と、集電体表面に多孔性の負極合剤層が形成された負極と、多孔性の隔離材とを構成要素とする非水電解質二次電池であって、前記多孔性の隔離材が、正極表面および／または負極表面に形成されており、前記多孔性の隔離材は、架橋樹脂（架橋構造を有する樹脂）を、その構成成分の全体積（隔離材の空孔部分の体積を除き、構成成分のみの総体積。隔離材中の各種成分の含有量に関して、以下同じ。）中、４０体積％以上含有しており、前記多孔性の隔離材の含有する架橋樹脂の少なくとも一部が、表面に多孔性の隔離材が形成された正極の正極合剤層中および／または表面に多孔性の隔離材が形成された負極の負極合剤層中に存在していることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の非水電解質二次電池の製造方法は、モノマーまたはオリゴマー、エネルギー線感応型の重合開始剤、および揮発性または非水電解液溶解性の孔開け剤を含有する隔離材形成用塗料を、正極および／または負極の表面に塗布し、エネルギー線照射によって前記モノマーまたはオリゴマーを重合することにより架橋樹脂を合成して隔離材を形成する工程と、前記正極および／または前記負極を短冊状に裁断する工程と、前記短冊状の正極および／または前記短冊状の負極を用いて、正極と負極とが対向し、かつ渦巻状に巻回された巻回体電極群を形成する工程と、前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、前記外装体を封止する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明の非水電解質二次電池の別の態様は、幅広の正極および／または負極を短冊状に裁断する工程と、前記裁断工程に引き続いて、前記短冊状に裁断された正極および／または負極の表面に、モノマーまたはオリゴマー、エネルギー線感応型の重合開始剤、および揮発性または非水電解液溶解性の孔開け剤を含有する隔離材形成用塗料を塗布し、エネルギー線照射によって前記モノマーまたはオリゴマーを重合することにより架橋樹脂を合成して隔離材を形成する工程と、前記短冊状の正極および／または前記短冊状の負極を用いて、正極と負極とが対向し、かつ渦巻状に巻回された巻回体電極群を形成する工程と、前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、前記外装体を封止する工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の非水電解質二次電池の更に別の態様は、短冊状の正極および／または短冊状の負極の表面に、モノマーまたはオリゴマー、エネルギー線感応型の重合開始剤、および揮発性または非水電解液溶解性の孔開け剤を含有する隔離材形成用塗料を塗布し、エネルギー線照射によって前記モノマーまたはオリゴマーを重合することにより架橋樹脂を合成して隔離材を形成する工程と、前記短冊状の正極および／または前記短冊状の負極を用いて、正極と負極とが対向し、かつ渦巻状に巻回された巻回体電極群を形成する工程と、前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、前記外装体を封止する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高温での安全性が良好な非水電解質二次電池と、その製造方法とを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の非水電解質二次電池は、正極および／または負極の表面（集電体を有する場合には、集電体側とは反対側の表面。）に、正極と負極とを隔離するための多孔性の隔離材（以下、単に「隔離材」という場合がある。）を有している。前記隔離材は、架橋樹脂を含有しているため、十分な強度と非水電解液に対する耐性とを有している。また、前記隔離材を構成する架橋樹脂の少なくとも一部は、隔離材が形成された電極に係る電極合剤層（正極合剤層および／または負極合剤層）中に存在しているため、隔離材と電極合剤層との密着性が良好で剥離などの問題が生じず、電池内が高温となっても、隔離材の収縮が生じ難い。しかも、前記隔離材は、その構成成分の全体積中、架橋樹脂の体積が４０％以上、好ましくは５０％以上であるため、折り曲げに強く、巻回体電極群を用いた電池においても、隔離材のひび割れなどの問題がない。よって、本発明の電池は、通常の使用温度において、また、異常発熱するなどして電池内が高温となった場合において、隔離材によって正負極の短絡が抑制できるため、安全性の高い電池となる。
【００１５】
前記隔離材を構成する架橋樹脂は、電池の有する非水電解質（非水電解液）中において安定で、電池内部の電気化学反応に対して安定であり、電気絶縁性を有するものであれば特に制限はない。なお、電池が、巻回体電極群を有する場合のように、セパレータや電極を湾曲させて使用する構成の電池の場合には、湾曲によって生じ得る隔離材のひび割れをより良好に抑制できるように、可撓性を有する樹脂を使用することが好ましい。この場合、樹脂に要求される可撓性は、電池の構成などによって異なるが、例えば、携帯電話などの小型モバイル機器に一般的に使用される民生用の小型角形電池の場合、巻回体電極群の最内周の径に相当する０．３ｍｍφに湾曲させた場合に割れが生じないことが好ましい。
【００１６】
また、隔離材を構成する架橋樹脂は、軟化点、すなわち、融点およびガラス転移点が、電池の通常使用温度の範囲外であることが好ましい。より具体的には、樹脂の融点およびガラス転移点が、０℃以下であるか、または８０℃以上であることが好ましく、―１０℃以下であるか、または１００℃以上であることがより好ましい。なお、ここでいう樹脂の融点は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１の規定に準じて、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定される融解温度であり、樹脂のガラス転移点は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１の規定に準じて、ＤＳＣを用いて測定される値である。
【００１７】
更に、隔離材を構成する架橋樹脂は、非水電解液に対する膨潤度が低いことが好ましい。架橋樹脂の非水電解液に対する膨潤度が大きいと、電池内において、隔離材の空孔が架橋樹脂の膨潤によって塞がれる虞がある。樹脂の膨潤度としては、下記式で表される膨潤度Ｂが１００％以下であることが好ましい。また、樹脂の膨潤度は低ければ低いほど好ましく、０％であることが最も好ましい。
Ｂ  ＝  １００×（ｂ−ａ）／ａ
【００１８】
なお、前記式中、ａは膨潤前の架橋樹脂の質量（ｇ）、ｂは膨潤後の架橋樹脂の質量（ｇ）である。また、膨潤後の架橋樹脂の質量ｂは、樹脂で構成される厚みが１ｍｍの試験片を常温の非水電解液中に７２時間浸漬し、その後非水電解液から取り出した試験片について測定した質量である。
【００１９】
前記のような特性を有する架橋樹脂としては、具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、共重合ポリオレフィン、ポリオレフィン誘導体（塩素化ポリエチレンなど）、スチレンブタジエン共重合体、アクリル樹脂［ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレートなどのポリアルキル（メタ）アクリレートおよびその誘導体］、ポリアルキレンオキシド［ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）など］、フッ素樹脂［ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）など］、およびこれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミドなどの架橋体が挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
なお、前記隔離材の含有する架橋樹脂は、モノマーやオリゴマーを含む液状の組成物（塗料）を、電極表面でその場重合することで形成されたものであることがより好ましい。液状の組成物を樹脂の原材料とすることで、電極合剤層の空隙に前記液状の組成物が侵入し易いため、電極合剤層内に架橋樹脂を存在させることでき、電極合剤層と隔離材との密着性を高めることが可能となる。
【００２１】
電極表面でその場重合して形成し得る樹脂としては、例えば、アクリル樹脂モノマー［メチルメタクリレート、メチルアクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレートおよびその誘導体］またはこれらのオリゴマーと、架橋剤［ジオキサングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどの、２価または多価のアクリルモノマーなど］とから形成されるアクリル樹脂；ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートといったオリゴマーと、架橋剤（前記の２価または多価のアクリルモノマーなど）とから形成される架橋樹脂；２価または多価のアルコールとジカルボン酸との縮重合によって形成されたエステル化合物と、スチレンモノマーとの混合物を重合させて得られる不飽和ポリエステル樹脂；多官能エポキシ（エチレングリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、１，２：８，９ジエポキシリモネンなど）、多官能オキセタン［３−エチル−３〔｛（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ｝メチル〕オキセタン、キシレンビスオキセタンなど］、およびこれらの混合物から形成される樹脂；ポリイソシアネート［ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタンなど］と、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオールまたはポリエステルポリオールとの反応によって形成される各種ポリウレタン樹脂；などが挙げられる。
【００２２】
電極表面でその場重合して前記樹脂を形成する場合の重合方法としては、熱重合；可視光線、紫外線、放射線、電子線などの各種エネルギー線を用いた重合；などが挙げられる。これらの中でも、エネルギー線、特に可視光線および紫外線を用いた重合の場合、短時間で重合を完了でき、また、安全であることから好ましい。
【００２３】
なお、重合に用いる重合開始剤としては、熱重合の場合、ラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリルなどの各種アゾ重合開始剤；過酸化ベンゾイル、過酸化ｔ−ジブチルなどの各種過酸化物；過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなどの各種過硫酸塩；などが、また、カチオン重合開始剤としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールなどの各種イミダゾール類などが挙げられる。また、エネルギー線による重合の場合、エネルギー線感応型のラジカル重合開始剤としては、例えば、１，１−ベンジルジメチルケタール、１，２−α−ヒドロキシアルキルフェノン、１，２−α−ヒドロキシアルキルフェノンなどの各種アルキルフェノン；２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイドなどのアシルフォスフィンオキサイド；などが、また、エネルギー線感応型のカチオン重合開始剤としては、各種芳香族スルホニウム塩、トリメトキシボロキシン、テトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）などが挙げられる。
【００２４】
隔離材を構成する架橋樹脂においては、非水電解液（電池の含有する非水電解液）に２４時間浸漬した後において、下記式で表されるゲル分率が、９０％以上であることが好ましく、１００％であることがより好ましい。
ゲル分率（％）  ＝  １００×ｍ２／ｍ１
ここで、前記式中、ｍ１：非水電解液に浸漬前の架橋樹脂の質量、ｍ２：非水電解液に浸漬後の架橋樹脂の質量、である。
【００２５】
前記隔離材は、前記の架橋樹脂のみで構成してもよいが、その強度を高めるために、各種無機微粒子を含有させてもよい。無機微粒子としては、電気化学的に安定で電気絶縁性のものであれば特に制限はないが、酸化鉄、ＳｉＯ２（シリカ）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＴｉＯ２、ＢａＴｉＯ３などの酸化物粉末；窒素化アルミニウム、窒素化ケイ素などの窒素化物粉末；シリコン、ダイヤモンドなどの共有結合性結晶粉末；硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウムなどの難溶性イオン結晶粉末；モンモリロナイト；などが挙げられる。これらは必要に応じて元素置換、表面処理、固溶体化されていても構わない。無機微粒子の粒径は、例えば、レーザー散乱粒度分布計を用いて無機微粒子を液状の媒体に分散させて求められる数平均粒子径で、０．１〜１５μｍであることが好ましい。
【００２６】
隔離材における無機微粒子の含有量は、隔離材の構成成分の全体積中、６０体積％以下であることが好ましく、５０体積％以下であることがより好ましい。隔離材中の無機微粒子量が多すぎると、隔離材が脆くなりすぎて、例えば、巻回体電極群の形成時において、巻回などの曲げるプロセスで隔離材に割れが生じて正負極間の絶縁が良好に保てなくなる虞がある。
【００２７】
また、隔離材には、電池にシャットダウン特性を持たせるために、ポリオレフィン微粒子などの、８０〜１５０℃で溶融する微粒子（隔離材を構成する前記架橋樹脂の融点と同じ方法で求められる融点が８０〜１５０℃の樹脂で構成された微粒子）を含有させることもできる。このような微粒子を構成する樹脂としては、例えば、ＰＥ、共重合ポリオレフィン、ポリオレフィン誘導体（塩素化ポリエチレンなど）、ポリオレフィンワックス、石油ワックス、カルナウバワックスなどの微粒子が挙げられる。また、前記共重合ポリオレフィンとしては、エチレン−ビニルモノマー共重合体、より具体的には、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体など）などが例示できる。前記共重合ポリオレフィンにおけるエチレン由来の構造単位は、８５モル％以上であることが好ましい。また、ポリシクロオレフィンなどを用いることもできる。前記微粒子は、これらの樹脂のうちの１種のみを有していてもよく、２種以上を有していても構わない。８０〜１５０℃で溶融する微粒子の粒径は、例えば、レーザー散乱粒度分布計を用いて前記微粒子を液状の媒体に分散させて求められる数平均粒子径で、０．１〜２０μｍであることが好ましい。
【００２８】
なお、隔離材に８０〜１５０℃で溶融する微粒子を含有させることによって電池にシャットダウン特性を持たせる場合、隔離材の構成成分の全体積中における前記微粒子の含有量は、良好なシャットダウン特性を確保する観点から、１０体積％以上であることが好ましい。ただし、隔離材中における８０〜１５０℃で溶融する樹脂の量が多すぎると、隔離材の耐熱性が低下する虞があることから、隔離材の構成成分の全体積中における前記微粒子の含有量は、４０体積％以下であることが好ましい。
【００２９】
前記隔離材の厚みは、正極と負極とを十分に隔離し、短絡の発生を良好に抑制する観点から、３μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましい。ただし、前記隔離材が厚すぎると、電池のエネルギー密度が低下する傾向にあることから、３０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。
【００３０】
また、前記隔離材の空孔率は、非水電解液の保液量を確保してイオン透過性を良好にするために、乾燥した状態で、２０％以上であることが好ましく、３０％以上であることがより好ましい。また、内部短絡の防止の観点から、隔離材の空孔率は、乾燥した状態で、７０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましい。なお、隔離材の空孔率：Ｐ（％）は、隔離材の厚み、面積あたりの質量、構成成分の密度から、下記式を用いて各成分ｉについての総和を求めることにより計算できる。
Ｐ  ＝  １００−（Σａｉ／ρｉ）×（ｍ／ｔ）
ここで、前記式中、ａｉ：質量％で表した成分ｉの比率、ρｉ：成分ｉの密度（ｇ／ｃｍ３）、ｍ：隔離材の単位面積あたりの質量（ｇ／ｃｍ２）、ｔ：隔離材の厚み（ｃｍ）である。
【００３１】
本発明の電池に係る正極としては、通常の非水電解質二次電池に用いられる正極であれば特に制限はない。正極活物質としては、例えば、Ｌｉ１−ｘＭ１−ｙＯ２で表されるリチウム含有遷移金属酸化物、ＬｉＭｎ２Ｏ４などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＭｎ２Ｏ４のＭｎの一部を他元素で置換したＬｉＭｎｘＭ（１−ｘ）Ｏ４、オリビン型ＬｉＭＰＯ４（Ｍ：Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ）、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２、Ｌｉ（１−ａ）ＭｎｘＮｉｙＣｏ（１−ｘ−ｙ）Ｏ２（−０．１＜ａ＜０．１、０＜ｘ＜０．５、０＜ｙ＜０．５）などの、リチウムイオンを吸蔵、放出可能な化合物を有する正極を用いることができる。そして、これらの正極活物質に、カーボンブラックなどの導電助剤やＰＶＤＦなどの結着剤などを適宜添加した正極合剤を、集電体を芯材として成形体（正極合剤層）に仕上げたものが正極として用いられる。このような構成の正極合剤層（特に後記の好適成分組成を満たす正極合剤層）とすることで、正極合剤層が多孔性となる。
【００３２】
なお、通常は、前記の正極合剤を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などの溶剤に分散させて正極合剤含有組成物を調製し、これを集電体の片面または両面に塗布し、乾燥して溶剤を除去した後、必要に応じてカレンダー処理などのプレス処理を施すことで正極合剤層を形成する工程を経て正極が製造される。
【００３３】
正極合剤層の成分組成としては、例えば、正極活物質が５０〜９５質量％、導電助剤が２〜４０質量％、結着剤が１〜２０質量％であることが好ましい。また、正極合剤層の厚みは、例えば、２０〜２００μｍであることが好ましい。
【００３４】
正極の集電体としては、アルミニウム製の箔、パンチングメタル、網、エキスパンドメタルなどを用い得るが、通常、厚みが１０μｍ以上３０μｍ以下のアルミニウム箔が好適に用いられる。
【００３５】
正極のリード部は、通常、正極製造時にアルミニウム製の集電体の一部に正極合剤層を形成せずに集電体の露出部を残し、そこをリード部とすることによって設けられる。ただし、リード部は必ずしも当初から集電体と一体化されたものであることは要求されず、集電体にアルミニウム製の箔などを後から接続することによって設けてもよい。
【００３６】
本発明の電池に係る負極としては、通常の非水電解質二次電池に用いられる負極であれば特に制限はない。負極活物質としては、例えば、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維などの、リチウムイオンを吸蔵、放出可能な炭素系材料の１種または２種以上が用いられる。また、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｇｅ、び、Ｓｂ、Ｉｎなどの合金またはリチウム含有窒化物、酸化物などのリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物；リチウム金属；リチウム−アルミニウム合金；なども負極活物質として用いることができる。そして、これらの負極活物質に、導電助剤やＰＶＤＦなどの結着剤などを適宜添加した負極合剤を、集電体を芯材として成形体（負極合剤層）に仕上げたものが負極として用いられる。このような構成の負極合剤層（特に後記の好適成分組成を満たす負極合剤層）とすることで、負極合剤層が多孔性となる。
【００３７】
なお、通常は、前記の負極合剤を、ＮＭＰなどの溶剤に分散させて負極合剤含有組成物を調製し、これを集電体の片面または両面に塗布し、乾燥して溶剤を除去した後、必要に応じてプレス処理を施すことで負極合剤層を形成する工程を経て負極が製造される。このような製法を採用することによって、多孔性の負極合剤層が形成される。
【００３８】
負極合剤層の成分組成としては、例えば、負極活物質が５０〜９９質量％、結着剤が０．５〜２０質量％であることが好ましく、更に、導電助剤を使用する場合には、導電助剤が０．５〜４０質量％であることが好ましい。また、負極合剤層の厚みは、例えば、２０〜２００μｍであることが好ましい。
【００３９】
負極の集電体としては、銅製またはニッケル製の箔、パンチングメタル、網、エキスパンドメタルなどを用い得るが、通常、銅箔が使用される。この負極集電体は、例えば、例えば、厚みが３０μｍ以下のものが好ましく、これにより高エネルギー密度の電池を得るために負極全体を薄くすることが可能となる。また、負極集電体の厚みは、５μｍ以上であることが好ましい。
【００４０】
負極のリード部も、正極のリード部と同様に、通常、負極製造時に集電体の一部に負極合剤層を形成せずに集電体の露出部を残し、そこをリード部とすることによって設けられる。ただし、この負極のリード部も、必ずしも当初から集電体と一体化されたものであることは要求されず、集電体に銅箔などを後から接続することによって設けてもよい。
【００４１】
本発明の非水電解質二次電池は、正極合剤層表面に前記隔離材を有する正極または負極合剤層表面に前記隔離材を有する負極を用いる。正極および負極の両方が前記隔離材を有していてもよい。ただし、通常は、正極よりも負極の幅を広くするため、前記隔離材は少なくとも負極表面に形成されていることが好ましい。また、正極および負極の両者が前記隔離材を有している場合、発電に直接関与しない隔離材の電池内における占有体積が大きくなって、電池のエネルギー密度を高め難くなる虞があることから、負極のみが隔離材を有していることがより好ましい。
【００４２】
なお、本発明の非水電解質二次電池では、通常、短冊状の正極と短冊状の負極とを対向させ、渦巻き状に巻回した巻回体電極群が使用されるが、前記隔離材を有する電極（正極および／または負極）においては、その幅方向（長尺方向に直交する方向）の端面が、隔離材で覆われていることが好ましい。電極の幅方向の端面は短絡の発生箇所となることがあるが、前記端面が隔離材に覆われている場合には、前記端面での短絡の発生が良好に抑制できる。
【００４３】
本発明の電池に係る非水電解液としては、通常の非水電解質二次電池と同様に、有機溶媒にリチウム塩を溶解した溶液が使用できる。有機溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸メチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、エチレングリコールサルファイト、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどが挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、リチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、Ｌｉ２Ｃ２Ｆ４（ＳＯ３）２、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ３（ｎ≧２）、ＬｉＮ（ＲｆＯＳＯ２）２（Ｒｆはフルオロアルキル基）などが挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４４】
なお、非水電解液中のリチウム塩の濃度としては、０．５〜１．５ｍｏｌ／ｌであることが好ましく、０．９〜１．２５ｍｏｌ／ｌであることがより好ましい。
【００４５】
本発明の非水電解質二次電池の外装体には、外装缶（アルミニウムやアルミニウム合金、ステンレス鋼などで形成された外装缶）やラミネートシート外装体（アルミニウムラミネートシート製の外装体）など、通常の非水電解質二次電池に用いられている外装体と同じものが使用できる。また、電池の形状も、特に制限はなく、例えば、通常の非水電解質二次電池で採用されている円筒形、角筒形などが採用でき、ラミネートシート外装体を用いた無定形とすることもできる。
【００４６】
なお、本発明の非水電解質二次電池では、下記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のいずれかの態様の採用によって、シャットダウン特性を持たせることができる。
【００４７】
（Ａ）前述の通り、８０〜１５０℃で溶融する微粒子を前記隔離材に含有させる。
（Ｂ）シャットダウン特性を有するポリオレフィン微多孔膜を、電極表面に形成された隔離材とは別に、正負極間に配置する。
（Ｃ）ポリオレフィン微粒子などの、８０〜１５０℃で溶融する微粒子を含有するシャットダウン層を、前記隔離材の表面（電極合剤層側とは反対側の表面）、または前記隔離材を有しない電極の電極合剤層表面（集電体側とは反対側の表面）に形成する。
【００４８】
（Ｂ）の態様の場合、ポリオレフィン微多孔膜には、従来から非水電解質二次電池用のセパレータとして用いられているポリオレフィン（ＰＥ、エチレン−プロピレン共重合体など）製の微多孔膜を使用することができる。ポリオレフィン微多孔膜の厚みは、ある程度の強度を確保して破れなどを防止する観点から、５μｍ以上であることが好ましく、また、電池の内部抵抗の増大を抑える観点から、２０μｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
（Ｃ）の態様の場合、シャットダウン層を構成するための、８０〜１５０℃で溶融する微粒子としては、前述した、シャットダウン特性を持たせるために前記隔離材に使用可能な８０〜１５０℃で溶融する微粒子と同じものが使用できる。このシャットダウン層は、例えば、８０〜１５０℃で溶融する微粒子のみで構成することができる。
【００５０】
電池のシャットダウン特性を確保するにあたっては、前記（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のうちのいずれか一つの態様を採用してもよく、二つ以上の態様を採用してもよい。
【００５１】
なお、電池のシャットダウン特性は、下記の方法によって測定することができる。電池を恒温槽に入れ、２０℃から１５０℃の範囲で１℃／分の速度で昇温し、このときの電池の内部抵抗を測定しておき、内部抵抗が測定開始（２０℃）時から５倍以上に上昇したときの温度を、シャットダウン温度とする。
【００５２】
本発明の非水電解質二次電池は、下記（１）〜（３）のいずれかの方法によって製造することができる。
【００５３】
（１）の製造方法は、隔離材形成用塗料（液状の組成物）を電極（正極および／または負極）の表面に塗布し、必要に応じて乾燥させるなどして隔離材を形成する工程と、前記電極を短冊状に裁断する工程と、前記短冊状の電極を用いて巻回体電極群を形成する工程と、前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、前記外装体を封止する工程とを有する製造方法である。
【００５４】
隔離材形成用塗料には、隔離材を形成するための各種成分［樹脂または樹脂原料（モノマーまたはオリゴマー、架橋剤および重合開始剤）、無機微粒子など］を含む液状の組成物（スラリーなど）が使用される。前記（Ａ）の態様を採用して電池にシャットダウン特性を持たせる場合には、隔離材形成用塗料に、８０〜１５０℃で溶融する微粒子を含有させればよい。
【００５５】
なお、隔離材形成用塗料に、モノマーまたはオリゴマーなどの樹脂原料を用いる場合、モノマーまたはオリゴマーが液状であれば、溶剤を使用しなくてもよいが、モノマーまたはオリゴマーが非常に粘稠であったり、既に合成された樹脂を使用する場合には、溶剤を使用することが好ましい。溶剤としては、トルエン、キシレンなどの炭化水素類；プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネートなどのカーボネート類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジグライム、メチルセロソルブなどのエーテル類；などの有機溶剤や、水を使用することができる。
【００５６】
モノマーまたはオリゴマーなどの樹脂原料を含む隔離材形成用塗料を用いる場合、隔離材形成用塗料を電極表面に塗布した後、熱をかけるか、またはエネルギー線を照射して、モノマーまたはオリゴマーを重合して架橋樹脂を合成しつつ隔離材を形成する。
【００５７】
なお、隔離材の空孔率を、例えば前記好適値のように大きくしてイオンの移動がスムーズとなるようにするために、隔離材形成用塗料に孔開け剤を添加し、隔離材となる層の形成後、孔開け剤を除去して空孔を形成することができる。
【００５８】
孔開け剤としては、水または各種溶剤に溶解するものや、乾燥によって揮発するものが使用できる。水または各種溶剤に溶解する孔開け剤を用いた場合には、隔離材形成用塗料を表面に塗布し、乾燥した後の電極を、孔開け剤が溶解し得る水または溶剤中に浸漬するなどして孔開け剤を溶解除去することで、空孔を形成することができる。また、乾燥によって揮発する揮発性の孔開け剤を用いた場合には、隔離材形成用塗料を表面に塗布した電極を乾燥し、孔開け剤を揮発除去することで、空孔を形成することができる。
【００５９】
更に、孔開け剤を含んだままの隔離材を有する電極を用いて電池を構成し、電池の非水電解液中に孔開け剤を溶解させて、空孔を形成することもできる。このような非水電解液溶解性の孔開け剤としては、非水電解液中で酸化、還元などの反応を起こさない電気化学的に安定なものが好ましく使用できる。具体的には、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６などの塩類；ポリアルキル（メタ）アクリレートおよびその誘導体（ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレートなど）などのアクリル樹脂、ＥＶＡ、スチレン−アクリル共重合体などの樹脂；が挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でも、アクリル樹脂が好ましい。また、孔開け剤としてのアクリル樹脂は、モノマー（またはオリゴマー）と架橋剤との合計モル量における架橋剤のモル量の割合から算出される架橋密度が、５％以下のものが好ましい。架橋密度が５％を超える場合には、非水電解液に溶解せずに溶け残り、隔離材の空孔率を十分に高めることができない虞がある。
【００６０】
なお、孔開け剤に前記の樹脂を使用した場合、電池は、その非水電解液中に樹脂（高分子物質）を含有することになる。
【００６１】
揮発性の孔開け剤としては、水が好ましく、例えば、モノマーまたはオリゴマーなどの樹脂原料を含有する隔離材形成用塗料に水を分散させ、油中水滴型（Ｗ／Ｏ）エマルジョンとして使用することが推奨される。この場合、例えば、隔離材形成用塗料を電極表面に塗布し、熱をかけるか、エネルギー線を照射してモノマーまたはオリゴマーを重合し、その後必要に応じて乾燥することで、隔離材から水が除去される。
【００６２】
孔開け剤の粒径［非水電解液水または各種溶剤に溶解し得る孔開け剤（非水電解液溶解性の孔開け剤を含む）の粒径、および揮発性の孔開け剤である水の、Ｗ／Ｏエマルジョン中での粒径。孔開け剤の粒径について、以下同じ。］は、隔離材中のイオンの移動をスムーズにして電池の内部抵抗を下げるために、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましい。ただし、孔開け剤の粒径が大きすぎると、隔離材が、負極でのリチウムデンドライト析出などによる短絡を十分に抑制できなくなる虞があることから、１μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であることがより好ましい。
【００６３】
孔開け剤の形状は、球形（真球形や楕円体形などの略球形）であることが好ましい。球形の孔開け剤を用いることによって、孔開け剤を除去したときにできる空孔が球形の連なった形状になる。このような形状の空孔が形成されることで、リチウムイオンの通過する経路が曲路状になるため、リチウムデンドライト形成による内部短絡を、より良好に抑制することができる。なお、空孔が球形に形成されることで、隔離材の表面の孔形状は円形（真円形や楕円形などの略円形）となる。隔離材表面の孔形状は、下記式により表される円形度が、０．８以上であることが好ましく、０．９以上であることが好ましい。
円形度  ＝  （４×π×Ｓ）／Ｌ２
ここで、前記式中、Ｓ：隔離材表面の孔の面積（ｍｍ２）、Ｌ：隔離材表面の孔の周囲長（ｍｍ）、である。
【００６４】
孔開け剤を除去する前の隔離材における孔開け剤の比率は、孔開け剤の使用による効果を良好に確保する観点から、孔開け剤を含む隔離材の構成成分の全体積中、１０体積％以上であることが好ましい。ただし、孔開け剤を除去する前の隔離材における孔開け剤の比率が大きすぎると、空孔率が大きくなりすぎて隔離材が脆くなる虞があることから、前記比率は、孔開け剤を含む隔離材の構成成分の全体積中、５０体積％以下であることが好ましい。
【００６５】
なお、前記（Ｃ）の態様を採用して電池にシャットダウン特性を持たせる場合には、８０〜１５０℃で溶融する微粒子を含有する組成物（例えば、前記樹脂微粒子を含有するエマルジョンなど）を電極表面に形成した隔離材の表面、または、隔離材を形成していない電極の電極合剤層表面に塗布し、乾燥してシャットダウン層を形成すればよい。
【００６６】
前記の隔離材を形成した電極（正極および／または負極）を裁断して、短冊状の電極を作製する。また、隔離材を形成した電極（正極または負極）と共に、隔離材を持たない電極（負極または正極）を用いて電池を構成する場合には、隔離材を持たない電極についても、短冊状に裁断しておく。
【００６７】
次に、短冊状の正極と短冊状の負極とを重ね、渦巻状に巻回して巻回体電極群を作製する。なお、使用する外装体の形状によっては、横断面が扁平状となるように押しつぶすなどして、巻回体電極群を所望の形状とする。
【００６８】
なお、前記（Ｂ）の態様を採用して電池にシャットダウン特性を持たせる場合には、ポリオレフィン微多孔膜を正極と負極との間に配置した状態で巻回体電極群を作製すればよい。
【００６９】
次に、前記の巻回体電極群を外装体に挿入し、常法に従い正極および負極のリード部を電池の外部端子と接続し、非水電解液を注入した後、常法に従い外装体を封止して、非水電解質二次電池とする。
【００７０】
なお、（１）の製造方法では、電極表面に隔離材を形成した後、裁断して短冊状とするため、幅方向の端面が隔離材で被覆されていない電極を有する電池が得られる。
【００７１】
（２）の製造方法は、幅広の電極を短冊状に裁断する工程と、引き続き前記短冊状に裁断された電極の表面に隔離材形成用塗料を塗布し、必要に応じて乾燥するなどして隔離材を形成する工程と、前記短冊状の電極を用いて巻回体電極群を形成する工程と、前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、前記外装体を封止する工程とを有する製造方法である。
【００７２】
（２）の製造方法では、幅広の電極を短冊状に裁断する工程と、裁断後の短冊状の電極に隔離材形成用塗料を塗布するなどして隔離材を形成する工程とが連続的に行われる点に特徴があり、その他の工程については（１）の製造方法と同様である。よって、（２）の製造方法においても、例えば、隔離材形成用塗料に、モノマーまたはオリゴマーなどの樹脂原料を用いる場合には、隔離材形成用塗料を電極表面に塗布後、熱をかけるか、エネルギー線を照射して、架橋樹脂を形成する工程が必要となる。
【００７３】
（２）の製造方法では、電極を短冊状に裁断した後に隔離材を形成するため、幅方向の端面が隔離材で被覆された電極を有する電池を得ることができる。
【００７４】
（３）の製造方法は、短冊状の正極および／または短冊状の負極の表面に、隔離材形成用塗料を塗布し、必要に応じて乾燥するなどして隔離材を形成する工程と、前記短冊状の電極を用いて巻回体電極群を形成する工程と、前記巻回体電極群を外装体に挿入する工程と、前記外装体内に非水電解液を注入する工程と、前記外装体を封止する工程とを有する製造方法である。
【００７５】
（３）の製造方法は、予め短冊状に裁断しておき、例えばロール状に巻回してある電極を引き出し、その表面に隔離材を形成する点に特徴があり、その他の工程については、（２）の製造方法と同様である。よって、（３）の製造方法においても、例えば、隔離材形成用塗料に、モノマーまたはオリゴマーなどの樹脂原料を用いる場合には、隔離材形成用塗料を電極表面に塗布後、熱をかけるか、エネルギー線を照射して、架橋樹脂を形成する工程が必要となる。
【００７６】
（２）の製造方法では、予め短冊状に裁断された電極に隔離材を形成するため、（２）の製造方法の場合と同様に、幅方向の端面が隔離材で被覆された電極を有する電池を得ることができる。
【００７７】
本発明の非水電解質二次電池は、携帯用電子機器、ロードレベリングなどの電源用途を始めとして、従来から知られている非水電解質二次電池が適用されている各種用途に好ましく用いることができる。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は、本発明を制限するものではない。
【００７９】
製造例１（正極の作製）
正極活物質であるＬｉＣｏＯ２：８５質量部、導電助剤であるアセチレンブラック：１０質量部、および結着剤であるＰＶＤＦ：５質量部を、ＮＭＰを溶剤として均一になるように混合して正極合剤含有ペーストを調製した。このペーストを、集電体となる厚みが１５μｍのアルミニウム箔の両面に、塗布長が表面２８１ｍｍ、裏面２１２ｍｍとなるように間欠塗布し、乾燥した後、カレンダー処理を行って、全厚が１５０μｍになるように厚みを調整しつつ正極合剤層を形成して、幅広の正極を得た。
【００８０】
製造例２（負極の作製）
負極活物質である黒鉛：９５質量部と、ＰＶＤＦ：５質量部とを、ＮＭＰを溶剤として均一になるように混合して負極合剤含有ペーストを調製した。このペーストを、集電体となる厚みが１０μｍの銅箔の両面に、塗布長が表面２８７ｍｍ、裏面２２８ｍｍとなるように間欠塗布し、乾燥した後、カレンダー処理を行って、全厚が１４２μｍになるように厚みを調整しつつ負極合剤層を形成して、幅広の負極を得た。
【００８１】
実施例１
製造例１で作製した正極を幅４３ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の正極を得た。
【００８２】
モノマーであるジペンタエリスリトールペンタアクリレート：１００ｇ、重合開始剤である２，４，６−トリメチルベンゾイルビスフェニルホスフィンオキシド：１ｇ、および無機微粒子であるアルミナ（粒径０．４μｍ）：２００ｇを均一に混合して隔離材形成用のスラリーを調製した。このスラリーを、ギャップ５０μｍで、製造例２で作製した負極の表面に摺り切り塗布し、紫外線を照度６０ｍＷ／ｃｍ２で１０秒間照射しモノマーを重合して隔離材を形成した。その後、隔離材を形成した負極を幅４５ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の負極を得た。負極表面に形成した隔離材の構成成分の全体積中における架橋樹脂の体積比率は、６２．５％であり、前記の方法により求めた架橋樹脂のゲル分率は、９９．７％であった。
【００８３】
前記の正極と前記の負極とを組み合わせ、渦巻き状に巻回して巻回体電極群を作製し、ラミネートフィルム外装体に挿入した後、非水電解液（エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比で１：２で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ６を濃度１．２Ｍで溶解したもの）を注入し、真空封止を行って非水電解質二次電池を得た。
【００８４】
実施例２
モノマーであるジペンタエリスリトールペンタアクリレート：１００ｇ、重合開始剤である２，４，６−トリメチルベンゾイルビスフェニルホスフィンオキシド：１ｇ、および孔開け剤であるポリメチルメタクリレート微粒子（粒径０．４μｍ、架橋密度０％）：１００ｇを均一に混合して隔離材形成用のスラリーを調製した。このスラリーを、ギャップ５０μｍで、製造例２で作製した負極の表面に摺り切り塗布し、紫外線を照度６０ｍＷ／ｃｍ２で１０秒間照射しモノマーを重合して隔離材を形成した。その後、隔離材を形成した負極を幅４５ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の負極を得た。負極表面に形成した隔離材の構成成分の全体積中における架橋樹脂の体積比率は、１００％であり、前記の方法により求めた架橋樹脂のゲル分率は、９９．４％であった。
【００８５】
前記の負極を用いた以外は、実施例１と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
【００８６】
実施例３
モノマーであるジペンタエリスリトールペンタアクリレート：１００ｇ、重合開始剤である２，４，６−トリメチルベンゾイルビスフェニルホスフィンオキシド：１ｇ、および無機微粒子である板状ベーマイト（粒径１μｍ、アスペクト比１０）：２００ｇを均一に混合して隔離材形成用のスラリーを調製した。このスラリーを、ギャップ５０μｍで、製造例２で作製した負極の表面に摺り切り塗布し、紫外線を照度６０ｍＷ／ｃｍ２で１０秒間照射しモノマーを重合して隔離材を形成した。その後、隔離材を形成した負極を幅４５ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の負極を得た。負極表面に形成した隔離材の構成成分の全体積中における架橋樹脂の体積比率は、５６．０％であり、前記の方法により求めた架橋樹脂のゲル分率は、９９．８％であった。
【００８７】
実施例１で作製したものと同じ短冊状の正極と、前記の負極との間に、ＰＥ製微多孔膜（厚み１６μｍ、空孔率４０％）を挟んで渦巻き状に巻回し、巻回体電極群を得た。この巻回体電極群を使用した以外は、実施例１と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
【００８８】
実施例４
モノマーであるジペンタエリスリトールペンタアクリレート：１００ｇ、重合開始剤である２，４，６−トリメチルベンゾイルビスフェニルホスフィンオキシド：１ｇ、および無機微粒子である二次粒子状ベーマイト（粒径０．６μｍ）：２００ｇを均一に混合して隔離材形成用のスラリーを調製した。このスラリーを、ギャップ５０μｍで、製造例２で作製した負極の表面に摺り切り塗布し、紫外線を照度６０ｍＷ／ｃｍ２で１０秒間照射しモノマーを重合して隔離材を形成した。その後、隔離材を形成した負極を幅４５ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の負極を得た。負極表面に形成した隔離材の構成成分の全体積中における架橋樹脂の体積比率は、５６．０％であり、前記の方法により求めた架橋樹脂のゲル分率は、９９．７％であった。
【００８９】
製造例１で作製した正極の表面に、ＰＥ微粒子のエマルジョン（ＰＥの粒径１μｍ、融点１３５℃、固形分比率４０質量％）を塗布し乾燥して、厚みが１０μｍのシャットダウン層を形成した。これを幅４３ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の正極を得た。
【００９０】
前記の正極と前記の負極とを用いた以外は、実施例１と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
【００９１】
実施例５
製造例２で作製した負極を幅４３ｍｍになるように裁断した。モノマーであるジペンタエリスリトールペンタアクリレート：１００ｇ、重合開始剤である２，４，６−トリメチルベンゾイルビスフェニルホスフィンオキシド：１ｇ、界面活性剤であるソルビタンセスキオレエート：１０ｇ、およびＰＥ微粒子のエマルジョン（ＰＥの粒径１μｍ、融点１３５℃、固形分比率４０質量％）：１００ｇを混合し、高圧ホモジナイザーを用いて攪拌して、隔離材形成用のＷ／Ｏエマルジョンを得た。このエマルジョンを、ギャップ５０μｍで、前記裁断後の負極の表面に摺り切り塗布し、紫外線を照度６０ｍＷ／ｃｍ２で１０秒間照射しモノマーを重合して隔離材を形成し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の負極を得た。得られた負極は、短冊状に切断された幅方向の端面部分が、隔離材で被覆されていた。負極表面に形成した隔離材の構成成分の全体積中における架橋樹脂の体積比率は、４５．５％であり、前記の方法により求めた架橋樹脂のゲル分率は、９８．６％であった。
【００９２】
前記の負極を用いた以外は、実施例１と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
【００９３】
実施例６
製造例２で作製した負極を、スリッターを用いて幅４３ｍｍに裁断し、巻き取る前に実施例１と同様にして負極表面に隔離材を形成し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の負極を得た。得られた負極は、短冊状に切断された幅方向の端面部分が、隔離材で被覆されていた。なお、負極表面に形成した隔離材の構成成分の全体積中における架橋樹脂の体積比率、および前記の方法により求めた架橋樹脂のゲル分率は、実施例１に係る負極表面に形成した隔離材と同様であった。
【００９４】
前記の負極を用いた以外は、実施例１と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
【００９５】
比較例１
製造例１で作製した正極を幅４３ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の正極を得た。また、製造例２で作製した負極を幅４５ｍｍになるように裁断し、集電体の露出部にタブ付けを行って、短冊状の負極を得た。
【００９６】
前記の正極と前記の負極とを、実施例３で用いたものと同じＰＥ製微多孔膜を介しつつ重ね、渦巻き状に巻回して巻回体電極群を得た。この巻回体電極群を使用した以外は、実施例１と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
【００９７】
なお、実施例１〜６の電池に使用した負極について、その断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、隔離材の構成樹脂が負極合剤層の空隙に存在していることが確認できた。
【００９８】
実施例１〜６および比較例１の非水電解質二次電池について、下記の各評価を行った。
【００９９】
＜電気化学的評価＞
実施例１〜６および比較例１の電池について、０．２Ｃで４．２Ｖまで定電流で充電し、引き続き４．２Ｖで３時間定電圧充電する定電流定電圧充電を行い、引き続き、３．０Ｖまで０．２Ｃで定電流放電を行った。
【０１００】
実施例１〜６および比較例１の電池は、いずれも良好な充放電特性を示し、内部短絡などの異常は見られなかった。なお、実施例５、６の電池は、負極の幅が正極の幅と同じであり、このような電池では、正負極の幅方向の端部において内部短絡発生が懸念されるが、実際には、幅方向の端部が隔離材で被覆されているために内部短絡が発生せず、良好な充放電特性を示している。
【０１０１】
＜高温貯蔵試験＞
実施例１〜６および比較例１の電池を、０．２Ｃで５時間定電流充電した後、１５０℃の恒温槽内に６０分放置し、放冷後の各電池の電圧を測定した。また、電圧測定後に各電池を分解して、隔離材の様子を観察した。これらの結果を表１に示す。
【０１０２】
＜シャットダウン温度測定＞
実施例３、実施例４および比較例１の電池を、恒温槽に入れ、１℃／分の速度で、２０℃から１５０℃まで加熱し、電池の内部抵抗が２０℃のときの５倍に上昇したときの温度（シャットダウン温度）を測定した。これらの結果を表１に併記する。
【０１０３】
【表１】
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【０１０４】
表１に示す結果から、実施例１〜６の非水電解質二次電池は、比較例１の電池に比べて、１５０℃６０分放置後も電圧を維持しており、また、隔離材の収縮もなく、安全性が良好であることが分かる。また、実施例３および実施例４の電池は、シャットダウン温度が比較例１の電池と同等で、優れたシャットダウン特性を有している。