(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を含む発電要素が積層された積層構造を有する非水電解質二次電池であって、
前記電極は、電極集電体と、前記電極集電体の一部に備えられた電極合材層とを含み、
前記電極集電体は、前記電極集電体の前記電極合材層が備えられていない集電部を含み、
前記集電部は、積層方向に隣り合う他の電極集電体の集電部と超音波溶接された溶接部を含み、
前記集電部には、前記溶接部と前記電極合材層との間の領域の一部のみに、前記超音波溶接に伴う振動を緩衝する振動緩衝部材が設けられており、
ここで該振動緩衝部材は、前記電極合材層と前記集電部との境界線に沿う方向の長さが前記電極集電体の該方向の長さよりも短くなるように形成されている、非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記振動緩衝部材は、前記電極合材層と前記集電部との境界線に沿う方向の長さが、
前記溶接部の該方向の長さ以上となるように、かつ、
前記電極集電体の該方向の長さよりも短くなるように形成されている、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記振動緩衝部材は、前記電極合材層に接した状態で前記境界線に沿う方向に帯状に形成されている、請求項２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記電極が、正極集電体の表面に正極合材層が備えられた正極を含み、
前記正極に備えられる前記振動緩衝部材の厚みは、前記正極合材層の厚みの５０％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記電極が、負極集電体の表面に負極合材層が備えられた負極を含み、
前記負極に備えられる前記振動緩衝部材の厚みは、前記負極合材層の厚みの４５％以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
前記振動緩衝部材は、前記電極の駆動電圧において酸化されない樹脂粒子から構成される多孔質構造を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項７】
前記振動緩衝部材の多孔度は６０％以下である、請求項６に記載の非水電解質二次電池。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池の製造方法であって、
前記電極集電体と、前記電極合材層を形成するための電極合材と、前記振動緩衝部材を形成するための振動緩衝部材形成用組成物を用意すること、
前記電極集電体に前記集電部を残しつつ前記電極合材を供給して前記電極合材層を形成すること、
前記電極集電体の前記集電部に、前記溶接部を少なくとも残しつつ、前記溶接部と前記電極合材層との間の領域の一部に、前記振動緩衝部材形成用組成物を供給して前記振動緩衝部材を形成し、前記電極を作製すること、
前記電極を含む発電要素を複数積層して積層構造体を構築すること、
前記積層構造体における前記集電部を積層方向で隣り合う他の電極集電体の集電部と前記溶接部において溶接すること、
前記集電部に残された前記溶接部に、超音波振動を伴う手法により集電端子を接合すること、および、
前記積層構造体を備える非水電解質二次電池を構築すること、
を包含する、
製造方法。
【請求項９】
前記溶接が超音波溶接である、請求項８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液を備えた二次電池に関する。詳しくは、電極体に溶接された集電端子を経由して電力が出入力される構成の非水電解質二次電池とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池等の非水電解質二次電池は、近年、パソコンや携帯端末等のいわゆるポータブル電源や車両駆動用電源として用いられている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車等の車両の駆動用高出力電源として好ましく用いられている。
【０００３】
このような非水電解質二次電池では、典型的には、正極または負極の集電体（集電箔であり得る。）の表面に、それぞれ正極または負極の合材層が設けられたシート状の正極と負極とが互いに絶縁された状態で対向配置されてなる発電要素が、捲回あるいは積層されることで、積層構造を構成している。そして、このような積層構造体の両端に正極集電体または負極集電体が露出した集電部をそれぞれ形成しておき、この集電部に集電端子を接続することで電極体から電力を出入力する構成が知られている。このような集電端子の接続には、典型的には溶接法が採用されている。また、これに関連する技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０２６７０５号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、集電部に集電端子を溶接する際の集電体の屈曲や振動等により、集電体に設けられた合材層から活物質等の構成材料が脱落することがあった。例えば、特に、箔のように薄い金属同士の接合を好適に可能とする超音波溶接により集電部（集電箔）と集電端子との溶接を行う場合、集電部および集電端子には、これらを構成する金属原子の拡散を誘起するために超音波振動が継続的に加えられる。この振動が、集電体に備えられた合材層にまで伝達することで、多孔質な合材層を構成する活物質粒子等が合材層から脱落（いわゆる、「粉落ち」であり得る。）したり、合材層自体が集電体から浮いたり剥離したりする虞があった。
【０００６】
一方で、大容量の非水電解質二次電池をより安価に製造するために、製造時間を短縮することが求められている。製造時間の短縮には、とりわけ、正極および負極の作製に際し、集電体に塗布する電極合材の溶媒量を低減して、塗布した電極合材層の乾燥時間を削減することが効果的であり得る。したがって、電極合材の低溶媒化や、さらには溶媒を使用しない非水電解質二次電池の製造方法が検討されてもいる。しかしながら、溶媒量を低減することで電極合材中の結着剤の分散不良が生じやすく、合材層を構成する電極活物質等の材料の結合状態にばらつきが発生し、上記の溶接の際に活物質粒子の脱落や合材層の剥離が生じる確率がより一層高まり得るという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば、超音波溶接等の振動を伴う手法により集電部に集電端子を接続する場合であっても、合材層の構成材料の脱落や合材層の剥離が効果的に抑制されている非水電解質二次電池を提供することである。関連する他の目的は、かかる二次電池を生産性良く、より低コストで製造し得る方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するべく、本発明により、電極を含む発電要素が積層された積層構造を有する非水電解質二次電池が提供される。かかる非水電解質二次電池において、上記電極は、電極集電体と、上記電極集電体の一部に備えられた電極合材層とを含んでいる。上記電極集電体は、前記電極集電体の前記電極合材層が備えられていない集電部を含んでいる。上記集電部は、積層方向に隣り合う他の電極集電体の集電部と溶接された溶接部を含んでいる。そして、上記集電部には、上記溶接部と上記電極合材層との間に振動緩衝部材が設けられていることを特徴としている。かかる溶接部は、典型的には、積層構造にある複数の発電要素の最表面に集電端子を溶接することで形成される溶接部であり得る。したがって、溶融部の溶融金属は、電極集電体の組成に準じる場合ないしは電極集電体と集電端子との成分からなる場合とが考慮される。上記振動緩衝部材は、上記溶接部と上記電極合材層との間の一部の領域にのみ設けられているのが好ましい。
【０００９】
上記の構成によると、電極合材層と溶接部との間の領域に振動緩衝部材が配設されていることから、例えば、集電端子の接合に伴い集電部を積層方向で溶接する際の衝撃や振動が電極合材層に伝播するのが抑制されている。また、集電部に振動緩衝部材が配設されることで、該振動による集電部の屈曲が抑制されている。したがって、かかる衝撃や振動、屈曲により、集電体に設けられた合材層から活物質等の構成材料が脱落したり、合材層自体が剥離したりすることが低減された、高品質な電極合材層を備える非水電解質二次電池が提供される。また、かかる非水電解質二次電池をハイレートで充放電した際に、剥がれや浮きを生じた電極合材層の構成材料が存在しても、振動緩衝部材の存在によりかかる材料が電極外に流出するのを抑制することができ、ハイレート劣化を低減する効果を得ることができる。
【００１０】
他の側面において、本発明は、上記の非水電解質二次電池の製造方法を提供する。かかる製造方法は、以下の工程、上記電極集電体と、上記電極合材層を形成するための電極合材と、上記振動緩衝部材を形成するための振動緩衝部材形成用組成物を用意すること、上記電極集電体に上記集電部を残しつつ上記電極合材を供給して上記電極合材層を形成すること、上記電極集電体の上記集電部に、上記溶接部を少なくとも残しつつ、上記溶接部と上記電極合材層との間の領域の一部に、上記振動緩衝部材形成用組成物を供給して上記振動緩衝部材を形成し、上記電極を作製すること、上記電極を含む発電要素を複数積層して積層構造体を構築すること、上記積層構造体における上記集電部を積層方向で隣り合う他の電極集電体の集電部と上記溶接部において溶接すること、上記集電部に残された上記溶接部に上記集電端子を溶接により接合すること、および、上記積層構造体を備える非水電解質二次電池を構築すること、を包含することを特徴としている。なお、上記溶接が超音波溶接であることが好ましい。
【００１１】
かかる構成によると、例えば、集電端子の接合に伴い集電部を積層方向で溶接するに先立って、溶接部と電極合材層との間に振動緩衝部材を確実に形成するため、溶接時の衝撃や振動が溶接部から電極合材層に伝播するのを確実に抑制して非水電解質二次電池を製造することができる。
また、超音波溶接（超音波圧接ともいう。）では、典型的には、ホーンおよびアンビル間に被溶接材を挟み、圧力を加えながら超音波振動を与えることによって、被溶接材の固相面を固相接合する。このような超音波溶接は、抵抗溶接等に比較して接合温度が低いために被溶接材への熱影響が低く、箔などの薄物の溶接を可能とする等の利点を有する反面、溶接時には振動が発生するため被溶接材への振動の伝播が問題となり得る。特に、比較的脆い電極合材層を備える電極集電体の溶接に際しては、電極合材層からの粉落ちや電極合材層の浮きや剥離等の問題が懸念される。
本発明の製造方法によると、溶接時の衝撃や振動を効果的に抑制し得るため、電極の集電部と集電端子との接合に超音波溶接を採用することはその効果が顕著に表れ得るために好ましい。これにより、超音波溶接法を採用して非水電解質二次電池を製造する場合であっても、電極合材層からの粉落ちや電極合材層の浮きや剥離等の問題を低減し得る製造方法が提供される。
【００１２】
ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記振動緩衝部材は、上記電極合材層と上記集電部との境界線に沿う方向の長さが、上記溶接部の該方向の長さ以上となるように、かつ、上記電極集電体の該方向の長さよりも短くなるように形成されていることを特徴としている。
かかる構成においては、溶接の際の衝撃や振動が電極合材層に直進的に伝播する経路を横切るように振動緩衝部材が配設されるため、振動緩衝部材による衝撃や振動を効率よく抑制することができる。また、上記の伝播経路を横切る方向における振動緩衝部材の長さが、電極集電体の幅未満とされていることにより、電解質として非水電解液を用いた場合であっても電極合材層への電解液の含浸が大きく妨げられることがない。したがって、より高品質な電極を備える非水電解質二次電池が提供される。
また、ここに開示される発明は、かかる非水電解質二次電池の製造方法をも提供する。  
【００１３】
ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記電極合材層に接した状態で上記境界線に沿う方向に帯状に形成されていることを特徴としている。
かかる構成によると、溶接の際の衝撃や振動が振動緩衝部材に伝播するのを確実に抑制できるとともに、電極合材層の端部における構成材料が脱落や電極合材層の剥がれを防止することができる。これによっても、より高品質な電極合材層を備える非水電解質二次電池が提供される。
また、ここに開示される発明は、かかる非水電解質二次電池の製造方法をも提供する。  
【００１４】
ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記電極が、正極集電体の表面に正極合材層が備えられた正極を含み、上記正極に備えられる上記振動緩衝部材の厚みは、上記正極合材層の厚みの５０％以上であることを特徴としている。
かかる構成によると、例えば電極と集電端子との溶接時に振動が発生しても、正極合材層からの構成材の脱落量（粉落ち量）を大幅に低減することができる。例えば、振動緩衝部材が配設されていない場合と比較して、粉落ち量を約１／１０以下の量にまで低減することができる。かかる観点においても、より高品質な正極合材層を備える非水電解質二次電池が提供される。
また、ここに開示される発明は、かかる非水電解質二次電池の製造方法をも提供する。  
【００１５】
ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記電極が、負極集電体の表面に負極合材層が備えられた負極を含み、上記負極に備えられる上記振動緩衝部材の厚みは、上記負極合材層の厚みの４５％以上であることを特徴としている。
かかる構成によると、例えば電極と集電端子との溶接時に振動が発生しても、負極合材層からの構成材の脱落量（粉落ち量）を大幅に低減することができる。例えば、振動緩衝部材が配設されていない場合と比較して、粉落ち量を約１／１０以下の量にまで低減することができる。かかる観点においても、より高品質な負極合材層を備える非水電解質二次電池が提供される。
また、ここに開示される発明は、かかる非水電解質二次電池の製造方法をも提供する。  
【００１６】
ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記振動緩衝部材は、上記電極の駆動電圧において酸化されない樹脂粒子から構成される多孔質構造を有することを特徴としている。
かかる構成によると、振動緩衝部材による衝撃や振動の緩衝効果が得られることに加え、振動緩衝部材が多孔質構造であることにより、電解質として非水電解液を用いた場合に電解液の含浸状態を良好に維持しつつ、剥がれや浮きを生じた電極合材層の構成材料の流出を抑制することができる。したがって、電解液の含浸状態が良好で良好な出力特性を発揮することが期待できる、より高品質な電極合材層を備える非水電解質二次電池が提供される。また、振動緩衝部材を樹脂粒子により多孔質構造に形成するため、振動緩衝部材を比較的軽量とすることができ、非水電解質二次電池の重量の増加を抑えることができる。
なお、かかる樹脂粒子を熱可塑性樹脂からなる粒子とし、例えば、溶着等により互いに結合させることで、バインダを使用することなく振動緩衝部材を形成することが可能となる。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンであることが好ましく、特にポリプロピレンであることが好ましい。
また、ここに開示される発明は、かかる非水電解質二次電池の製造方法をも提供する。
【００１７】
ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記振動緩衝部材の多孔度は６０％以下であることを特徴としている。
振動緩衝部材は多孔質構造であることにより電解液の浸透を阻害する作用が抑えられるものの、衝撃や振動の抑制効果を十分に得るためには、多孔度を上記の通り６０％以下程度としておくことが望ましい。したがって、振動緩衝効果と電解液浸透阻害抑制効果とがよりバランスよく実現された、高品質な電極合材層を備える非水電解質二次電池が提供される。
また、ここに開示される発明は、かかる非水電解質二次電池の製造方法をも提供する。
【００１８】
なお、本明細書における「多孔度（ε）」とは、電極表面に配設される振動緩衝部材を所定の大きさに切り出した試験片について、測定した面積をＳ、厚みをｈ、重量をＷ、振動緩衝部材の真密度をρとしたとき、下式で算出される値として定義される。
ε（％）＝１００−Ｗ÷（Ｓ×ｈ×ρ）
なお、振動緩衝部材が複数の材料から構成されている場合、振動緩衝部材の真密度ρは、各構成材料の真密度ρｎに、各構成材料の配合割合を乗じたものの総和として考慮することができる。本明細書では、直径が３ｍｍの円形となるように切り出した（ポンチ抜き）試験片について算出した多孔度ρを採用している。
【００１９】
ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記発電要素は、複数の上記正極と上記複数の負極が互いに絶縁された状態で複数のものが積層されてなる積層型電極体を構成していてもよい。あるいは、ここに開示される非水電解質二次電池の好ましい一形態において、上記発電要素は、長尺のシート状の上記正極および長尺のシート状の上記負極が互いに絶縁された状態で重ねられて捲回されることで積層構造が形成されている捲回型電極体を構成していてもよい。これらの電極体の正極および負極の少なくとも一方は、上記集電部が、上記溶接部において上記電極の積層方向で一体的に接合されている。そして、かかる一体的な上記集電部の最表面の上記溶接部において、例えば、集電端子が溶接により接合されている。このような構成の非水電解質二次電池においても、各電極の溶接部と電極合材層との間には、振動緩衝部材が配設される。
かかる構成によると、複数の電極の各々に振動緩衝部材が配設されているため、各々の電極について溶接時の衝撃や振動が電極合材層に伝播するのが的確に抑制され得る。したがって、例えば積層数の多い積層構造を備える電極体と集電端子とを溶接するために、溶接時の入力パワーが増大して衝撃や振動の大きさが増大したり、溶接時間が長くなったりした場合であっても、合材層からの粉落ちや、合材層の浮きや剥がれが好適に抑制され得る。これにより、高品質な積層型電極体または捲回型電極体を備える非水電解質二次電池が提供される。
また、ここに開示される発明は、かかる非水電解質二次電池の製造方法をも提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る非水電解質二次電池の断面構造を模式的に示す縦断面図である。
【図２】一実施例に係る電極の構成を例示した平面図である。
【図３】一実施形態に係る電極体の集電部に集電端子を接合した様子を説明する断面模式図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、電極における振動緩衝部材の配設の態様を例示した平面図である。
【図５】一実施形態に係る（ａ）捲回型電極体と（ｂ）積層型電極体へ集電端子を接続した様子を例示する斜視図である。
【図６】一実施形態に係る捲回型電極体の構成を説明する模式図である。
【図７】実施例における振動緩衝部材の厚みと溶接による粉落ち量との関係を示すグラフである。
【図８】実施例における電極に配設された振動緩衝部材の形態と、電解液含浸時の抵抗挙動との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。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本発明の実施に必要な事柄は、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。本発明は、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、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。
【００２２】
以下、特に限定することを意図したものではないが、本発明に係る非水電解質二次電池の構成を、図１〜６に例示した好適な一実施形態としての非水電解質二次電池１００を例にして詳細に説明する。この図１に例示された非水電解質二次電池１００は、扁平形状に捲回された捲回型電極体２０と非水電解液（図示せず）とを扁平な直方体形状の電池ケース１０に収容した形態を有している。そして本発明により提供される非水電解質二次電池１００は、本質的に、電極３０，４０を含む発電要素が積層された積層構造を含むよう構成されている。ここで、発電要素とは、典型的には、正極３０および負極４０が互いに絶縁された状態で対向配置された構成であり得る。また、かかる発電要素が積層された積層構造は、典型的には、正極３０および負極４０が互いに積層された積層構造を備える電極体２０により実現され得る。非水電解質二次電池１００は、典型的には、この電極体２０と、この電極体２０から電力を出入力するための集電端子６２，７２とを具備している。
【００２３】
そして、図２は、本発明の非水電解質二次電池１００において特徴的な構成の電極３０，４０の一実施形態を例示した図である。本発明の非水電解質二次電池１００の正極３０は、正極集電体３２と、正極集電体３２の一部に備えられた正極合材層３４とを含んでいる。この正極集電体３２は、正極合材層３４が備えられていない正極集電部３６を有しており、かかる正極集電部３６には、積層方向に隣り合う他の正極集電体３２の集電部３６と溶接されることにより形成される溶接部６４を含んでいる。また負極４０は、負極集電体４２と、負極集電体４２の一部に備えられた負極合材層４４とを含んでいる。この負極集電体４２は、負極合材層４４が備えられていない負極集電部４６を有しており、かかる負極集電部４６には、積層方向に隣り合う他の負極集電体４２の集電部４６と溶接されることにより形成される溶接部７４を含んでいる。そして、例えば、図３に示すように、かかる構成の電極３０，４０を含む発電要素が積層された積層構造において、典型的には、正極集電端子６２は、最表面の正極集電部３６の一部に設けられた溶接部６４において正極集電部３６に溶接により接合されている。また負極集電端子７２は、最表面の負極集電部４６の一部に設けられた溶接部７４において負極集電部４６に溶接により接合されている。
そして、正極集電部３６には、溶接部６４と正極合材層３４との間に、さらに振動緩衝部材８０が配設されている。また、負極集電部４６には、溶接部７４と負極合材層４４との間に、さらに振動緩衝部材８０が配設されている。この振動緩衝部材８０は、溶接部６４，７４と電極合材層３４，４４との間の領域の一部のみに配設されている。すなわち、溶接部６４，７４と電極合材層３４，４４との間の領域には、集電部３６，４６が露出した部分が残されている。なお、図３では、全ての電極集電体３２，４２の両面に振動緩衝部材８０が配設されているが、本発明はかかる実施態様に限定されない。例えば、一部の電極集電体３２，４２のみに振動緩衝部材８０が配設されていてもよい。また、あるいは、一部あるいは全部の電極集電体３２，４２の片面にのみ振動緩衝部材８０が配設されていてもよい。例えば、最表面の電極集電体３２，４２には振動緩衝部材８０が配設されていなくてもよい。
【００２４】
このように、溶接部６４，７４と電極合材層３４，４４との間に振動緩衝部材８０が配設されていることで、溶接部６４，７４から電極合材層３４，４４に伝わる衝撃や振動を確実に低減（以下、単に「振動緩衝効果」という場合がある。）することができる。例えば、溶接部６４，７４において電極端子６２，７２を溶接する際に発生する衝撃や振動が溶接部６４，７４から電極合材層３４，４４に伝播するのを抑制することができる。また、外部（電池ケース１０の外部）からの衝撃や振動が電極端子６２，７２を介して電極合材層３４，４４に伝播するのも抑制することができる。すなわち、本発明において、振動緩衝部材８０は、意図しない外部からの任意の衝撃や振動から電極合材層３４，４４の破壊や損傷を防止する、免震効果を発現する構造部材として理解することができる。
【００２５】
なお、図２の場合、振動緩衝部材８０は、電極合材層３４，４４と集電部３６，４６との境界線に沿う方向の長さが、溶接部６４，７４の該方向の長さ以上であって、かつ、電極集電体３２，４２の該方向の長さよりも短くなるように形成されている。これにより、溶接部６４，７４から電極合材層３４，４４へと直進的に伝播する衝撃や振動に加えて、溶接部６４，７４から電極合材層３４，４４へと比較的拡散しながら伝播する衝撃や振動をも振動緩衝部材８０が抑制することができ、より高い振動緩衝効果を得ることができる。さらに、振動緩衝部材８０は、電極合材層３４，４４に接した状態で、電極合材層３４，４４と集電部３６，４６との境界線に沿う方向に帯状に形成されている。この場合、溶接部６４，７４から電極合材層３４，４４に伝わる衝撃や振動をより一層確実に低減できる点で好ましい。また、電極合材層３４，４４に隣接して振動緩衝部材８０を形成することで、比較的脆い電極合材層３４，４４の端部における合材層構成材料の脱落や合材層３４，４４の剥離を抑制し得るという効果も得られる。さらに、電極合材層３４，４４に隣接して振動緩衝部材８０を形成することで、振動緩衝部材８０を容易に嵩高く形成することができるという利点もある。
【００２６】
しかしながら、振動緩衝部材８０の形態はかかる例に限定されることなく、例えば、図４（ａ）に例示されるように、電極合材層３４，４４から全部が離れて形成されていても良い。あるいは、具体的には図示していないが、電極合材層３４，４４から一部が離れて形成されていても良い。また、図２の場合、振動緩衝部材８０は連続的な帯状に形成されているが、かかる例に限定されることなく、例えば、図４（ｂ）に例示されるように、断続的な帯状に形成されていても良い。図４（ｂ）では振動緩衝部材８０が連続的でないことを明確に示すために帯状部分で振動緩衝部材８０の形成されない部分を比較的広くあるいは多数に分割して示しているが、かかる例に限定されることなく、断続的な帯状の振動緩衝部材８０の形態については所望の作用等に応じて任意に設定することができる。
なお、かかる帯状の振動緩衝部材８０は、特に制限されるものではないが、典型的には、電極合材層３４，４４と集電部３６，４６との境界線に直交する方向の寸法が、１ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが好ましい。かかる寸法の振動緩衝部材８０が形成されていることで、電池の体格等に大きく左右されることなく、衝撃や振動の伝播を抑制する効果を十分に得ることができる。
なお、振動緩衝部材８０の形状については特に制限はなく、必ずしも矩形のものに限定されることはなく、例えば、任意の曲線状やパターン等からなる不定形状であってもよい。
【００２７】
一方で、この振動緩衝部材８０は電極体２０の構築時に形成されるため、例えば、非水電解質として非水電解液を使用する二次電池１００であって、構築後の電極体２０の溶接部６４，７４から電極合材層３４，４４に向かう方向に非水電解液を浸透させる構成の電池においては、かかる振動緩衝部材８０が非水電解液の浸透に対して抵抗作用を示す場合があり得る。かかる場合においては、振動緩衝部材８０は、電極合材層３４，４４と集電部３６，４６との境界線に沿う方向の長さが、かかる方向での電極集電体３２，４２の長さよりも短くなるように形成されていることが好ましい。ここでいう長さは、当該方向における振動緩衝部材８０の長さの総和として考慮することができる。例えば、振動緩衝部材８０が断続的な帯状に形成されている場合は、個々の振動緩衝部材８０の当該方向における長さの合計とすることができる。
【００２８】
また、振動緩衝部材８０の振動緩衝効果は、振動緩衝部材８０の体積に伴ってその効果が変化し得る。すなわち、電極３０，４０に配設される振動緩衝部材８０の体積が大きいほど振動緩衝効果が高まり得る。その一方で、非水電解液の浸透阻害作用は、振動緩衝部材８０が溶接部６４，７４と電極合材層３４，４４との対向領域のより広い面積（例えば、全部）に配設されているほどより顕著となり得る。したがって、浸透阻害作用を低減しつつ振動緩衝効果をバランスよく得るために、振動緩衝部材８０は、同体積であってもその厚みを嵩高くして形成することがより好ましい。振動緩衝部材８０を嵩高く形成することで、溶接部６４，７４に電極端子６２，７２を溶接する際に発生する衝撃や振動が電極合材層３４，４４に伝播するのをより効果的に抑制することができ、電極合材層３４，４４からその構成材料が脱落する量（粉落ち量）を削減することができる。また、非水電解液の浸透阻害作用を好適に抑えることができる。なお、振動緩衝部材８０の厚みを厚くすることで、例えば、万一、電極合材層３４，４４やその構成材料が剥がれたり、浮きを生じた場合であっても、かかる電極合材層３４，４４が電極体２０から流出するのを抑制する効果をも得ることができる。これは、電極合材層３４，４４の劣化が比較的顕著となり得るハイレートでの充放電を行う非水電解質二次電池１００においては、望ましい構成であり得る。
【００２９】
このような振動緩衝部材８０の厚みは特に制限されるものではないが、例えば、おおよその目安として、電極合材層３４，４４の厚みを基準として４５％程度以上の厚みとするのが好ましい。より具体的には、例えば、電極が正極３０の場合には、振動緩衝部材８０の厚みを正極合材層３４の厚みの５０％以上（より好ましくは５５％以上、例えば６０％以上）となるよう形成するのが好ましい。また、例えば、電極が負極４０の場合には、振動緩衝部材８０の厚みを負極合材層４４の厚みの４０％以上（より好ましくは４８％以上、例えば５０％以上）となるよう形成するのが好ましい。振動緩衝部材８０の厚みの上限は、電極体２０を構築するのに不適切な厚みでない限り特に制限されないものの、電極合材層３４，４４の厚みの１００％を超過すると上記効果は急激に飽和状態に近づく。したがって、振動緩衝部材８０の厚みは、例えば、電極合材層３４，４４の厚みの１５０％以下程度、好ましくは１３０％以下程度、例えば１００％以下程度を目安にすることができる。
【００３０】
なお、以上のような振動緩衝部材８０は、必ずしもこれに限定されるものではないが、多孔質構造であるのが好ましい。振動緩衝部材８０が多孔質構造体であることで、非水電解液の浸透を阻害する作用を低減させることができる。この場合、振動緩衝部材８０の多孔度が０％を超えることで非水電解液の浸透阻害作用を低減することが望めるが、かかる多孔度は２０％以上であるとその効果が明瞭となるために好ましく、更には３０％以上であるとより好ましい。しかしながら、多孔度が高すぎると振動緩衝部材８０の本来の目的である振動を抑制する効果が効果的に発現し得ないために好ましくない。かかる観点から、振動緩衝部材８０の多孔度は６０％以下であることが好ましく、例えば５５％以下、更には５０％以下、特に４０％以下であるのがより好ましい。
【００３１】
また、かかる多孔質構造を有する振動緩衝部材８０は、電極の駆動電圧において酸化されない樹脂粒子から構成されていることが好ましい。樹脂粒子を、間隙をもって積み重ねる形態により、上記の範囲で多孔度を調製しつつ、好適に多孔質構造を有する振動緩衝部材８０を形成することができる。また、樹脂粒子を用いることで、他の材料を用いた場合よりも比較的軽量な振動緩衝部材８０を構成できる点でも好ましい。なお、かかる多孔質構造を有する振動緩衝部材８０を樹脂粒子から構成することで、振動緩衝部材８０の厚みを電極合材層３４，４４の厚みの１００％以上とした場合であっても、比較的軽微な応力（圧縮力）で振動緩衝部材８０を１００％程度にまで圧縮することが可能となり得るために好ましい。
【００３２】
また、電極体２０は、例えば、図２および図４に例示されるような板状電極を含む構成であってよい。典型的には、例えば、図５（ｂ）に例示されるように、複数の正極３０と複数の負極４０が互いに絶縁された状態で積層されてなる積層型電極体２０であってもよい。この場合、集電端子６２，７２は、例えば、最表面にある電極３０，４０に溶接により接合することができる。これにより、積層方向に隣り合う集電部４６が溶接部７４において接合される。そして、所望の電池１００の構成に応じて、積層型電極体２０の複数の正極３０および複数の負極４０のうち、少なくとも一方がかかる溶接部６４，７４において集電端子６２，７２に接続された形態であってよい。内部抵抗を低く抑えて大電流の入出力を可能とするために、例えば、正極３０および負極４０の両方において集電端子６２，７２に接続された形態がより好ましい。なお、集電端子６２，７２が接合される溶接部６４，７４の形状については特に制限はなく、使用する超音波溶接装置の態様等に応じて任意の形態であり得る。なお、例えば、図２および図４等に示されるように電極集電体３２，４２の端部に沿って帯状に溶接部６４，７４が形成される場合には、電極合材層３４，４４と集電部３６，４６との境界線に直交する方向の寸法が、８ｍｍ以上であると、集電端子６２，７２の溶接を精度よく行うことができ、また溶接強度を確保しやすい点で好ましい。溶接部６４，７４の当該寸法の上限は特に制限はなく、例えば電極体２０の体格等に応じて適宜設定できる。典型的には、例えば、１２ｍｍ以下程度を目安とすることができる。溶接部６４，７４は、１または２以上の溶接部６４，７４から構成されていても良い。
正極３０および負極４０のうち、いずれか一方のみが上記の溶接部６４，７４において集電端子６２，７２に接続される形態の場合は、例えば、他方の集電端子６２，７２は、例えば、一例として、正極３０および負極４０の平面方向に直交するように集電部３６，４６に当接して接合することが例示される。
【００３３】
さらに、電極体２０は、例えば、図５（ａ）および図６に例示されるように、長尺のシート状の正極３０と長尺のシート状の負極４０とが互いに絶縁された状態で重ね合わされて捲回されてなる捲回型電極体２０であってもよい。この場合、集電端子６２，７２は、捲回されて積層状態にある正極３０および負極４０のうち最表面の正極３０および負極４０に接合することができる。これにより、積層方向に隣り合う集電部３６，４６が溶接部７２，７４において接合される。なお、捲回型電極体２０は、円筒形状の捲回型電極体２０であっても良いし、捲回軸に直交する一の方向において扁平に拉げた扁平形状の捲回型電極体２０であってもよい。そして、所望の電池１００の構成に応じて、積層型電極体２０の複数の正極３０および複数の負極４０のうち、少なくとも一方がかかる溶接部６４，７４において集電端子６２，７２に接続された形態であってよい。内部抵抗を低く抑えて大電流の入出力を可能とするために、例えば、正極３０および負極４０の両方において集電端子６２，７２に接続された形態がより好ましい。溶接部６４，７４の、電極合材層３４，４４と集電部３６，４６との境界線に直交する方向の寸法については、上記の積層型電極体２０の場合と同様に考慮することができる。捲回型電極体２０の場合、本質的に、一枚の正極シート３０および負極シート４０に複数の溶接部６４，７４が形成されることとなる。
なお、正極３０および負極４０のうち、いずれか一方のみが上記の溶接部６４，７４において集電端子６２，７２に接続される形態の場合は、例えば、他方の集電端子６２，７２は、例えば、一例として、正極３０および負極４０の捲回軸方向に直交するように集電端子６２，７２に当接して接合することが例示される。
【００３４】
例えば上記の積層型または捲回型電極体２０のように、正極３０と負極４０とからなる発電要素が複数積層された積層構造を有する電極体２０においては、集電端子６２，７２が幾重にも積層された集電部３６，４６と接合されるために溶接時の入力が大きくなったり、溶接時間が長くなったりすることが考えられる。すなわち、溶接時の衝撃や振動が増大することが予想される。本発明の非水電解質二次電池は、上記の通りの振動緩衝効果が得られるため、例えば、集電端子６２，７２を溶接により接合した積層型または捲回型の電極体２０を備える大型の非水電解質二次電池１００に適用されることが好適である。
【００３５】
以下、本発明の非水電解質二次電池１００のより詳細な構成を、図１および図６に示した捲回型電極体２０を備える非水電解質二次電池１００について、その製造方法と併せて説明する。
【００３６】
≪非水電解質二次電池の製造方法≫
上述のような非水電解質二次電池１００は、例えば、以下の工程を包含する製造方法によって好適に製造することができる。
（１）準備工程：電極集電体３２，４２と、電極合材層３４，４４を形成するための電極合材と、振動緩衝部材８０を形成するための振動緩衝部材形成用組成物を用意すること。
（２）電極合材層の形成工程：電極集電体３２，４２に集電部３６，４６を残しつつ電極合材を供給して電極合材層３４，４４を形成すること。
（３）振動緩衝部材および電極形成工程：電極集電体３２，４２の集電部３６，４６の一部に、集電端子６２，７２を接続する溶接部６４，７４を少なくとも残しつつ、振動緩衝部材形成用組成物を供給して振動緩衝部材８０を形成し、電極を作製すること。
（４）電極体構築工程：電極３０，４０を少なくとも備える電極体２０を構築すること。
（５）集電端子溶接工程：集電部３６，４６に残された溶接部６４，７４に集電端子６２，７２を溶接により接合すること。
（６）電池構築工程：電極体２０を備える非水電解質二次電池１００を構築すること。
かかる製造方法によれば、振動緩衝部材８０を備えることにより高品質な電極合材層３４，４４を備える非水電解質二次電池１００を好適に製造することができる。以下、各工程を順に説明する。
【００３７】
［１：準備工程］
先ず、電極集電体３２，４２と、電極合材層３４，４４を形成するための電極合材と、振動緩衝部材８０を形成するための振動緩衝部材形成用組成物を用意する。
≪正極≫
正極集電体３２には、導電性の良好な金属（例えばアルミニウム、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等）からなる導電性部材を好適に用いることができる。図６の例では、長尺シート状の正極集電体３２を用意している。
正極合材は、典型的には、例えば、正極活物質と必要に応じて用いられる正極合材層の構成材料とを適切な溶媒に分散させ、適切な粘度（濃度）のペースト状またはスラリー状の組成物に調製したものを用いることができる。
正極活物質としては、非水電解質二次電池の正極活物質として使用し得ることが知られている各種の材料の１種または２種以上を、特に制限なく使用することができる。好適例として、層状系、スピネル系等のリチウム複合金属酸化物（例えば、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４，ＬｉＣｒＭｎＯ４、ＬｉＦｅＰＯ４）が例示される。
【００３８】
好適な一態様として、Ｌｉ，Ｎｉ，ＣｏおよびＭｎを含む層状構造（典型的には、六方晶系に属する層状岩塩型構造）のリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（例えば、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２）が挙げられる。かかる化合物は、熱安定性に優れ、且つ他の材料に比べて高いエネルギー密度を実現することができる。
ここで、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物とは、Ｌｉ，Ｎｉ，ＣｏおよびＭｎのみを構成金属元素とする酸化物のほか、Ｌｉ，Ｎｉ，ＣｏおよびＭｎ以外に他の少なくとも１種の金属元素（すなわち、Ｌｉ，Ｎｉ，ＣｏおよびＭｎ以外の遷移金属元素および／または典型金属元素）を含む酸化物をも包含する意味である。かかる金属元素は、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｂ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）のうちの１種または２種以上の元素であり得る。これらの金属元素の添加量（配合量）は特に限定されないが、通常０．０１質量％〜５質量％（例えば０．０５質量％〜２質量％、典型的には０．１質量％〜０．８質量％）であり得る。上記添加量の範囲とすることで、優れた電池特性（例えば、高エネルギー密度）を実現することができる。
【００３９】
また、好適な他の一態様として、一般式：ＬｉＭｎ２−ｐＭｐＯ４（式中、ｐは、０≦ｐ＜２であり、典型的には０≦ｐ≦１（例えば０．２≦ｐ≦０．６）である）で表される、スピネル構造のリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。ｐが０より大きい場合、Ｍは、Ｍｎ以外の任意の金属元素または非金属元素であり得る。Ｍが遷移金属元素の少なくとも一種（例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，ＣｕおよびＺｎから選択される一種または二種以上）を含む組成のものが好ましい。かかる化合物を用いることで、正極の作動電位を一般的な非水電解質二次電池（作動電位の上限が４．１Ｖ〜４．２Ｖ程度）よりも高いおよそ４．５Ｖ以上（さらには４．６Ｖ以上、例えば４．７Ｖ以上）に設定することができる。このため、より一層高エネルギー密度を実現することができる。
【００４０】
正極合材層３４の構成材料としては、上記正極活物質に加え、一般的な非水電解質二次電池において正極合材層３４の構成成分として使用され得る１種または２種以上の材料を必要に応じて含有し得る。そのような材料の例として、導電材やバインダが挙げられる。導電材としては、例えば、種々のカーボンブラック（典型的にはアセチレンブラック、ケッチェンブラック）、コークス、活性炭、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ等の炭素材料を好適に用いることができる。また、バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のハロゲン化ビニル樹脂；ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等のポリアルキレンオキサイド；等を好適に用いることができる。
上記の正極合材を構成する材料を分散させる溶媒としては、使用するバインダの性状に応じたものであれば水性溶媒および有機溶媒のいずれもが使用可能であり、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を好適に用いることができる。
【００４１】
正極合材における固形分濃度は特に制限されるものではなく、例えば、５０質量％以上８５質量％以下を目安に調整することができる。ここに開示される発明においては、振動緩衝部材８０の存在により正極合材層３４の粉落ちが低減されることから、一般的な正極合材に比較して溶媒量を低減して、換言すると固形分濃度を高くして、正極合材を調製することができる。かかる高濃度の固形分濃度としては、一例として、６５質量％以上８５質量％以下、例えば、７５質量％以上８０質量％以下とすることが例示される。
また、正極合材の固形分に占める正極活物質の割合は、およそ６０質量％以上（典型的には６０質量％〜９９質量％）とすることが適当であり、通常はおよそ７０質量％〜９５質量％であることが好ましい。導電材を使用する場合、正極合材層３４全体に占める導電材の割合は、例えばおよそ２質量％〜２０質量％とすることができ、通常はおよそ３質量％〜１０質量％とすることが好ましい。バインダを使用する場合、正極合材層３４全体に占めるバインダの割合は、例えばおよそ０．５質量％〜１０質量％とすることができ、通常はおよそ１質量％〜５質量％とすることが好ましい。
【００４２】
≪負極≫
負極集電体４２には、導電性の良好な金属（例えば、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等）からなる導電性材料を好適に用いることができる。図６の例では、長尺シート状の負極集電体４２を用意している。
負極合材は、典型的には、例えば、負極活物質と必要に応じて用いられる負極合材層の構成材料とを適切な溶媒に分散させ、適切な粘度（濃度）のペースト状またはスラリー状の組成物に調製したものを用いることができる。負極活物質としては、非水電解質二次電池の負極活物質として使用し得ることが知られている各種の材料の１種または２種以上を、特に限定なく使用することができる。好適例として、黒鉛（グラファイト）、難黒鉛化炭素（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素（ソフトカーボン）、カーボンナノチューブ等の炭素材料が挙げられる。なかでも、導電性に優れ、高いエネルギー密度が得られることから、天然黒鉛や人造黒鉛等の黒鉛系材料（特には天然黒鉛）を好ましく用いることができる。
【００４３】
負極活物質の性状は特に限定されないが、例えば粒子状や粉末状であり得る。かかる粒子状負極活物質の平均粒径は、２５μｍ以下（典型的には１μｍ〜２２μｍ、例えば１０μｍ〜２０μｍ）であり得る。また、比表面積は１ｍ２／ｇ以上（典型的には２．５ｍ２／ｇ以上、例えば２．８ｍ２／ｇ以上）であって、１０ｍ２／ｇ以下（典型的には３．５ｍ２／ｇ以下、例えば３．４ｍ２／ｇ以下）であり得る。
なお、本明細書において「平均粒径」とは、一般的なレーザー回折・光散乱法に基づく粒度分布測定により測定した体積基準の粒度分布おいて、微粒子側からの累積５０％に相当する粒径（Ｄ５０粒径、メジアン径ともいう。）をいう。また、本明細書において「比表面積（ｍ２／ｇ）」とは、吸着質として窒素（Ｎ２）ガスを用いたガス吸着法（定容量式吸着法）によって測定されたガス吸着量を、ＢＥＴ法（例えば、ＢＥＴ１点法）で解析することによって算出した値をいう。
【００４４】
負極合材には、上記負極活物質に加え、一般的な非水電解質二次電池において負極合材層の構成成分として使用され得る１種または２種以上の材料を必要に応じて含有し得る。そのような材料の例として、バインダや各種添加剤が挙げられる。バインダとしては、例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のポリマー材料を好適に用いることができる。その他、増粘剤、分散剤、導電材等の各種添加剤を適宜使用することもできる。例えば、増粘剤としてはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース（ＭＣ）を好適に用いることができる。
上記の負極合材を構成する材料を分散させる溶媒としては、使用するバインダの性状に応じたものであれば水性溶媒および有機溶媒のいずれもが使用可能であり、例えば水（イオン交換水等であり得る。）を好適に用いることができる。
【００４５】
負極合材における固形分濃度は特に制限されるものではなく、例えば、４５質量％以上８０質量％以下を目安に調整することができる。ここに開示される発明においては、振動緩衝部材８０の存在により負極合材層４４の粉落ちが低減されることから、一般的な負極合材に比較して溶媒量を低減して、換言すると固形分濃度を高くして、負極合材を調製することができる。かかる固形分濃度としては、上記の正極３０の場合と同様に、典型的には、６０質量％以上８０質量％以下、例えば、７０質量％以上７５質量％以下とすることが例示される。
また、負極合材の固形分に占める負極活物質の割合は、およそ５０質量％以上とすることが適当であり、通常は９０質量％〜９９質量％（例えば９５質量％〜９９質量％）とすることが好ましい。バインダを使用する場合には、負極合材層４４全体に占めるバインダの割合は例えばおよそ１質量％〜１０質量％とすることができ、通常はおよそ１質量％〜５質量％とすることが好ましい。増粘剤を使用する場合には、負極合材層４４全体に占める増粘剤の割合は例えばおよそ１質量％〜１０質量％とすることができ、通常はおよそ１質量％〜５質量％とすることが好ましい。
【００４６】
≪振動緩衝部材≫
振動緩衝部材８０には、振動緩衝部材８０を主として構成し、振動を緩衝する作用を有する材料（以下、単に、「振動緩衝材料」という場合がある。）を含むことができる。そして、振動緩衝部材形成用組成物は、典型的には、例えば、振動緩衝材料と必要に応じて用いられる振動緩衝部材８０の構成材料とを適切な溶媒に分散させ、適切な粘度（濃度）のペースト状またはスラリー状の組成物に調製したものを用いることができる。
この振動緩衝材料としては、振動緩衝部材が配設される電極の駆動電圧において酸化されず、また、後述の非水電解液と接しても反応することのない各種の材料から１種を単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。かかる振動緩衝材料としては、有機材料、無機材料、金属材料およびガラス材料などの何れであっても良く、好ましくは振動緩衝効果の高い材料であり得る。例えば、電極の駆動電圧において酸化されない樹脂等であることが好ましい。かかる樹脂としては、典型的には、例えば、上記の正極または負極でバインダとして一般に使用され得る樹脂材料が例示される。
【００４７】
より具体的に、振動緩衝材料としては、例えば、正極に関しては、２．５Ｖ〜４．９Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ）において酸化反応を生じることなく、また、電池性能を阻害しない材料であることが望ましい。このような材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素化樹脂等が例示される。
また、負極に関しては、０Ｖ〜３Ｖ（ｖｓＬｉ）において酸化および還元反応を生じることなく、また、電池性能を阻害しない材料であることが望ましい。このような材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類等が例示される。
【００４８】
なかでも、正極および負極の何れにおいても用いることが可能なポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）であることがより好ましい。特にポリプロピレンは、より軽量で、かつ、バインダを必要とせずに振動緩衝部材形成用組成物を好適に形成し得る点で好ましい。
そして上記の振動緩衝材料は、多孔質構造の振動緩衝部材を好適に形成し得る点で、粒子状であることが好ましい。かかる振動緩衝材料の平均粒径は特に制限されないものの、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下とすることが例示される。好ましくは、１μｍ以上５μｍ以下、例えば２μｍ以上４μｍ以下であり得る。かかる平均粒径の粒子を用いることで、例えば、多孔率が０％を超えて４０％以下の振動緩衝部材を簡便に製造することができる。
【００４９】
なお、振動緩衝部材形成用組成物には、上記の主として振動緩衝部材を構成する材料の他に、一般的な非水電解質二次電池において合材の調製に使用され得る１種または２種以上の材料を必要に応じて含有し得る。そのような材料の例として、バインダや各種添加剤が挙げられる。バインダは、必ずしも必要ではないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のポリマー材料を好適に用いることができる。その他、増粘剤、分散剤、導電材等の各種添加剤を適宜使用することもできる。例えば、増粘剤としてはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース（ＭＣ）を好適に用いることができる。
振動緩衝材料等を分散させる溶媒としては、例えば、低級アルコール、水、これらの混合物等の、水性溶媒および有機溶媒のいずれもが使用可能である。振動緩衝部材形成用組成物がバインダを含む場合は、使用するバインダの性状に応じた溶媒を選択することができ、バインダを使用しない場合は、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を好適に用いることができる。
【００５０】
［２：電極合材層の形成工程］
上記のとおり用意した正極合材および負極合材を、それぞれ正極集電体３２および負極集電体４２に供給して正極合材層３４および負極合材層４４を形成する。このとき、正負の集電体３２，４２の端部３３，４３を含む領域に所定の集電部３６，４６を残しつつ、正負の電極合材を供給するようにしてもよい。図６の例では、長尺シート状の集電体３２，４２の長手方向に直交する幅方向の一方の端部に帯状に集電部３６，４６を設定している。電極合材を供給する手法としては特に制限されず、例えば、グラビアコーター、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、ディップコーター等の適当な塗付装置を使用して行うことができる。また、溶媒の除去も、従来公知の手段（例えば、加熱乾燥や真空乾燥等）により行うことができる。
正極集電体３２の単位面積当たりに設けられる正極合材層３４の質量（目付量）は、充分な電池容量を確保する観点から、正極集電体３２の片面当たり３ｍｇ／ｃｍ２以上（例えば５ｍｇ／ｃｍ２以上、典型的には１０ｍｇ／ｃｍ２以上）とすることができる。また、入出力特性を確保する観点から、正極集電体の片面当たり５０ｍｇ／ｃｍ２以下（例えば４０ｍｇ／ｃｍ２以下、典型的には２０ｍｇ／ｃｍ２以下）とすることができる。なお、この実施形態のように正極集電体３２の両面に正極合材層３４を有する構成では、正極集電体３２の各々の面に設けられる正極合材層３４の質量は、概ね同程度とすることが好ましい。
また、負極集電体４２の単位面積当たりに設けられる負極合材層４４の質量（目付量）は、充分な電池容量を確保する観点から、負極集電体４２の片面当たり３ｍｇ／ｃｍ２以上（典型的には５ｍｇ／ｃｍ２以上、例えば７ｍｇ／ｃｍ２以上）とすることができる。また、入出力特性を確保する観点から、負極集電体４２の片面当たり３０ｍｇ／ｃｍ２以下（典型的には２０ｍｇ／ｃｍ２以下、例えば１５ｍｇ／ｃｍ２以下）とすることができる。なお、この実施形態のように負極集電体４２の両面に負極合材層４４を有する構成では、負極集電体４２の各々の面に設けられる負極合材層４４の質量を概ね同程度とすることが好ましい。
【００５１】
なお、上述のような電極合材層３４，４４の性状（すなわち平均厚み、密度、空隙率）は、例えば、上記電極合材層３４，４４の形成後に、かかる電極に対して適当なプレス処理を施すことによって調整することができる。プレス処理には、ロールプレス法、平板プレス法等の従来公知の各種プレス方法を採用することができる。また、かかる処理は１回でもよく、２回以上の複数回行うこともできる。
【００５２】
正極合材層３４の片面当たりの平均厚みは、例えば４０μｍ以上（典型的には５０μｍ以上）であって、１００μｍ以下（典型的には８０μｍ以下）とすることができる。また、正極合材層３４の密度は、例えば１ｇ／ｃｍ３〜４ｇ／ｃｍ３（例えば１．５ｇ／ｃｍ３〜３．５ｇ／ｃｍ３）とすることができる。また、正極合材層３４の空隙率は、例えば１０体積％〜５０体積％（典型的には２０体積％〜４０体積％）とすることができる。上記性状のうち１つまたは２つ以上を満たす場合、正極合材層３４内に適度な空隙を保つことができ、非水電解液を十分に浸潤させることができる。このため、電荷担体との反応場を広く確保することができ、より高い入出力特性を発揮することができる。また、正極合材層３４内の導電性を良好に保つことができ、抵抗の増大を抑制することができる。さらに、正極合材層の機械的強度（形状保持性）を確保することができ、より良好なサイクル特性を発揮することができる。
【００５３】
また、負極合材層４４の片面当たりの厚みは、例えば４０μｍ以上（好ましくは５０μｍ以上）であって、１００μｍ以下（好ましくは８０μｍ以下）とすることができる。また、負極合材層４４の密度は、例えば０．５ｇ／ｃｍ３〜２ｇ／ｃｍ３（好ましくは１ｇ／ｃｍ３〜１．５ｇ／ｃｍ３）程度とすることができる。また、負極合材層４４の空隙率は、例えば５体積％〜５０体積％（好ましくは３５体積％〜５０体積％）程度とすることができる。上記性状のうち１つまたは２つ以上を満たす場合、より高いエネルギー密度を実現することができる。また、負極合材層４４内に適度な空隙を保つことができ、非水電解液を十分に浸潤させることができる。このため、電荷担体との反応場を広く確保することができ、より高い入出力特性を発揮することができる。さらに、非水電解液との界面を好適に保つことができ、より高い耐久性（例えばサイクル特性）を発揮することができる。
【００５４】
なお、本明細書において「空隙率」とは、上述の水銀ポロシメータの測定によって得られた全細孔容積（ｃｍ３）を合材層の見かけの体積（ｃｍ３）で除して１００を掛けた値をいう。見かけの体積は、平面視での面積（ｃｍ２）と厚み（ｃｍ）との積によって算出することができる。
【００５５】
さらに、上述のように、電極合材における固形分濃度を高濃度（典型的には、６０質量％以上８０質量％以下、例えば、７０質量％以上７５質量％以下程度）とする場合については、特に限定されるものではないが、一例として、特許文献２に開示された手法などを採用して、電極合材層を好適に形成することができる。また、この場合の形成方法としては、湿式および乾式の各種の成形法を考慮することができ、例えば、加圧成形法（ロール加圧成形法、金型加圧成形法等であり得る。）、押出成形法（ペースト押出等とも言う。）等の乾式成形法を好ましく採用することができる。乾式成形法を採用することで、溶媒の量を極少量にまで低減でき（好ましくは溶媒レス）、乾燥工程が不要で製造コストを抑えることができる。
【００５６】
［３：振動緩衝部材および電極形成工程］
次いで、電極集電体３２，４２の集電部３６，４６の一部に、振動緩衝部材形成用組成物を供給して振動緩衝部材８０を形成し、電極３０，４０を作製する。この時、後工程で集電端子６２，７２を接続する溶接部６４，７４を少なくとも残しつつ、この溶接部６４，７４と電極合材層との間の領域の一部に、振動緩衝部材形成用組成物を供給するようにする。このようにすることで、溶接部６４，７４と電極合材層３４，４４との間の領域の全面にではなく、その一部のみに、振動緩衝部材８０を形成することができる。図６の例では、正負の電極合材層３４，４４に接する状態で、正負の電極合材層３４，４４と集電部３６，４６との境界線に沿った方向に断続的に連なる帯状に振動緩衝部材８０を形成している。振動緩衝部材８０は、かかる電極３０，４０を扁平形状の捲回型電極体２０へと成形した場合に、その平面視で（すなわち後述の扁平に拉げさせる方向から見て）電極３０，４０の長手方向を捲回型電極体２０における幅方向としたとき、かかる幅方向で溶接部６４，７４以上の寸法となるように、かつ、捲回型電極体２０の幅よりも短い寸法に、形成するようにしている。このような振動緩衝部材８０は、例えば、振動緩衝部材形成用組成物の塗布を電極３０，４０の長手方向で断続的に行う間欠塗工法を採用することで実施することができる。
振動緩衝部材形成用組成物の塗布、乾燥等の手法については、上記の電極合材層の形成と同様に従来公知の手法を採用して実施することができる。また、振動緩衝部材８０の性状（多孔率、厚み、密度）についても、振動緩衝部材形成用組成物の固形分濃度や供給量を調整するとともに、上述した電極合材層３４，４４等と同様に、適当なプレス処理を施すことによって調整することができる。
なお、バインダを使用せずに調製された振動緩衝部材形成用組成物を用いて振動緩衝部材を形成する場合は、例えば、塗布した組成物の乾燥時に、熱線あるいは熱風を照射する等して振動緩衝材料（典型的には、ポリプロピレン粒子等の樹脂粒子）を溶着により互いに結合させることで、多孔質構造の振動緩衝部材を好適に形成することが可能となる。
【００５７】
［４：電極体構築工程］
このようにして用意した電極３０，４０少なくとも備える電極体２０を構築する。電極体２０の構成については特に制限されず、典型的には、正極３０と負極４０とがセパレータ５０により絶縁された形態のものを考慮することができる。具体的には、正極合材層３４と負極合材層４４とがセパレータ５０を介して対向配置された構成であり得る。この場合、正極合材層３４−セパレータ５０−負極合材層４４からなる発電要素は、一つの電池１００において一つであっても良いし、２以上の複数が包含されていても良い。
図６に例示した捲回型電極体２０の場合は、例えば、上から長尺シート状の正極（正極シート）３０、セパレータ（セパレータシート）５０、長尺シート状の負極（負極シート）４０、および、セパレータ（セパレータシート）５０の順に重ね合わせた積層体を長手方向に捲回し、得られた捲回体を捲回軸に直交する一の方向から押圧して拉げさせることによって、扁平形状に成形することで、構築することができる。ここで、正極シート３０は、捲回型電極体２０の一方（図では左側）の端部に正極シート３０の集電部３６が突出するように、負極シート４０は他方（図では右側）の端部に負極シート４０の集電部４６が突出するように、幅方向で互いにずらして積層している。また、幅方向で負極合材層４４が正極合材層３４を覆うように負極合材層４４が正極合材層３４よりも少し幅広に形成されている。そして、セパレータシート５０は、幅方向で負極合材層４４と正極合材層３４とを確実に絶縁するようにこれらよりも少し幅広に形成されている。また、捲回型電極体２０を拉げさせる方向は、振動緩衝部材８０が捲回型電極体２０を平面視したときに幅方向の略中央に配置されるように設定されている。
なお、電極体２０としては、例えば、正極合材層３４−セパレータ５０−負極合材層４４からなる発電要素を、セパレータ５０を介して複数積層した形態の積層型電極体２０とすることもできる。積層型電極体２０の場合については、電極３０，４０として正極３０および負極４０を複数用意し、例えば、上から板状の正極３０、セパレータ５０、板状の負極４０、セパレータ５０の組み合わせを所望の数だけ積層して構成することができる（図５（ｂ）参照）。積層型電極体２０の場合、少なくとも一部の電極３０，４０に振動緩衝部材８０を配設することができる。好ましくは全ての正極３０および負極４０に振動緩衝部材８０を配設することである。また、振動緩衝部材８０は、電極３０，４０の幅方向の略中央に配置されるのが好ましい。
【００５８】
セパレータ（セパレータシート）５０としては、正極合材層３４と負極合材層４４とを絶縁するとともに、正極合材層３４と負極合材層４４との間で電荷担体（この場合はリチウムイオン）の移動を可能とする微多孔質構造（非水電解液の保持機能であり得る）を有するものであればよく、さらにはシャットダウン機能を有するものが好ましい。かかるセパレータ５０好適例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂から成る多孔質樹脂シート（フィルム）が挙げられる。かかる多孔質樹脂シートは、単層構造であってもよく、二層以上の積層構造（例えば、ＰＥ層の両面にＰＰ層が積層された三層構造）であってもよい。多孔性樹脂シートの平均厚みは、例えば１０μｍ〜４０μｍ程度とすることができる。また、セパレータ５０は上記多孔性樹脂シートの片面または両面（典型的には片面）に多孔質の耐熱層を備える構成であってもよい。かかる多孔質耐熱層は、例えば無機材料（アルミナ粒子等の無機フィラー類を好ましく採用し得る。）とバインダとを含む層であり得る。あるいは、絶縁性を有する樹脂粒子（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の粒子）を含む層であり得る。
【００５９】
［５：集電端子溶接工程］
次いで、上記のとおり用意した電極体２０の集電部３６，４６に残された溶接部６４，７４に集電端子６２，７２を溶接により接合する。
捲回型電極体２０については、図５（ａ）に例示したように、正極３０および負極４０の少なくとも一方（図では両方）に集電端子６２，７２を接合する。接合に際しては、例えば、捲回状態で突出している電極３０，４０の集電部３６，４６を捲回軸に直交する一の方向において圧密して互いに密着させるとともに、一体化させた状態の電極３０，４０の集電部３６，４６（集電部群であり得る。）の最表面の溶接部６４，７４に集電端子６２，７２を当接させる。このような状態で、集電部３６，４６と集電端子６２，７２とを、溶接部６４，７４において溶接により一体的に接合することができる。
積層型電極体２０については、図５（ｂ）に例示したように、複数の正極３０および複数の負極５０の少なくとも一方（図では正極３０のみ）に集電端子６２，７２を接合する。接合に際しては、例えば、集電部３６，４６の溶接部６４，７４を電極３０，４０の積層方向に圧密して互いに密着させ、この圧密された集電部３６，４６の最表面の溶接部６４，７４に集電端子６２，７２を当接させる。かかる状態で、複数の集電部３６，４６と集電端子とを、溶接部６４，７４において溶接により一体的に接合することができる。
【００６０】
これによって、集電部３６，４６は、積層方向に隣り合う他の電極集電体３２，４２の集電部３６，４６と溶接された溶接部６４，７４を含む構成となる。そして、集電部３６，４６には、溶接部６４，７４と電極合材層３４，４４との間に振動緩衝部材８０が設けられることとなる。
図３は、集電端子６２，７２を接合した捲回型電極体２０または積層型電極体２０の溶接部を含む断面を模式的に示している。なお、簡略化のため、セパレータ５０は記載していない。これらの捲回型あるいは積層型の電極体２０のように、電極３０，４０が幾重にもなる部分で集電端子６２，７２を溶接により接合する場合、溶接部６４，７４の各々に対して振動緩衝部材８０が配設されることで、溶接時の衝撃や振動が各溶接部６４，７４から電極合材層３４，４４に伝播するのが的確に抑制され得る。さらに、万一、合材層３４，４４からの粉落ちや、合材層３４，４４の浮きや剥がれが生じた場合でも、振動緩衝部材８０の存在により脱離した合材層３４，４４をかかる電極集電体３２，４２の間に好適に留めることができる。
【００６１】
集電端子６２，７２は、電池の内部抵抗を必要以上に高めるものでない限り、その材質や形状等に特に制限はなく、例えば、電池１００の形状や電極体２０の構成等に応じて様々な形態のものを考慮することができる。また、例えば、正極の集電端子としてはアルミニウムまたはアルミニウム合金製のものを、負極の集電端子としては銅製、ニッケル製のもの等を用いることができる。図１には、電池ケース１０の蓋体の内側に固定され、外部正極端子６０および外部負極端子７０とそれぞれ電気的に接続されるとともに、電極体２０の正極集電部３６および負極集電部４６に溶接された集電端子６２，７２が例示されている。なお、図５および図３において、集電端子６２，７２は、その先端部であって正極集電部３６および負極集電部４６に接続される部分のみが開示されている。
【００６２】
この時、溶接の手法に特に制限はなく、各種の溶接法を採用することができる。例えば、抵抗溶接、超音波溶接等の溶接法を採用することができる。電極集電体３２，４２を構成する材料は比較的厚みが薄く、熱伝導率が高いものが多いことから、抵抗溶接等に比較して接合温度が低いために被溶接材への熱影響が低く、箔などの薄物の溶接を可能とする等の利点を有する超音波溶接法がより好適であり得る。かかる超音波溶接法は、抵抗溶接法に比べて溶接時に振動が発生するため、被溶接材への振F動の伝播が問題となり得るが、本発明の製造方法においては振動緩衝部材８０が溶接部６４，７４と電極合材層３４，４４との対向する領域の一部に形成されていることから、かかる振動を効果的に吸収することができる。特に、比較的脆い電極合材層を備える電極集電体の溶接に際しては、電極合材層からの粉落ちや電極合材層の浮きや剥離等の問題が低減されて、好適に超音波溶接による接合を実施することが可能とされる。
【００６３】
なお、超音波溶接の条件は、対象とする非水電解質二次電池の構成に応じて適宜調整して実施することができる。例えば、典型的には、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ２〜３０ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは１００ｋｇｆ／ｃｍ２〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２、典型的には、振幅５μｍ〜９０μｍ、好ましくは１０μｍ〜７０μｍ、典型的には、振動数１０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ、好ましくは１０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ、溶接時間は典型的には、０．１秒〜０．５秒程度、好ましくは０．１５秒〜０．２５秒程度の範囲で調整することが例示される。また、かかる集電端子６２，７２の溶接によって、電極体から集電端子を介して電力を高効率に取り出すことが可能となる。
【００６４】
［６：電池構築工程］
以上のように用意した電極体２０を用い、典型的には、電池ケース１０に収容して、電極体２０を備える非水電解質二次電池１００を構築する。
電池ケース１０は、図１の例の場合は、上端が開放された扁平な直方体形状（箱型）の電池ケース本体１２と、その開口部を塞ぐ蓋体１４とを備えている。電池ケース１０の上面（すなわち蓋体１４）には外部接続用の正極端子６０および負極端子７０が、蓋体１４とは絶縁された状態で配設されている。蓋体１４にはまた、従来の非水電解質二次電池の電池ケースと同様に、電池ケース１０の内部で発生したガスを電池ケース１０の外部に排出するための安全弁（図示せず）と、電解液を注液するための注液孔（図示せず）が備えられている。
電池ケース１０の材質としては、アルミニウム、スチール等の金属材料や、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料等が例示される。なかでも、放熱性向上やエネルギー密度を高める目的から、比較的軽量な金属（例えばアルミニウムやアルミニウム合金）を好ましく採用し得る。また、該ケースの形状（容器の外形）は、ここでは直方体形状であるが、例えば円形状（円筒形、コイン形、ボタン形）、六面体形状（直方体形、立方体形）、袋体形状、およびそれらを加工し変形させた形状等を採用し得る。
【００６５】
電極体２０は、上記の通りに接続した正負の集電端子６２，７２を、それぞれ蓋体１４に備えられた外部正極端子６０および外部負極端子７０に抵抗溶接等により接続することができる。この時、正負のいずれかの集電体３２，４２と外部電極端子６０，７０との間には、電池ケース１０内の圧力の上昇に応じて電池ケース内に発生したガスを外部に放出する安全装置等が配設される等しても良い。このようにして電池ケース１０の蓋体１４と一体化された電極体２０を電池ケース１０内に収容し、蓋体１４と電池ケース本体１２とを溶接等により密封する。その後、電解液の注入孔（図示せず）を通して非水電解液を電池ケース１０内に注入することによって、電極体２０の内部にまで非水電解液を浸透させることで、非水電解質二次電池１００を構築することができる。
【００６６】
非水電解液は、非水溶媒中に少なくとも支持塩を含んでいる。非水電解液は常温（例えば２５℃）で液状を呈し、好ましい一態様では、電池の使用環境下（例えば−３０℃〜６０℃の温度環境下）で常に液状を呈する。
非水溶媒としては、一般的な非水電解質二次電池１００の電解液に用いられる各種のカーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の有機溶媒を用いることができる。具体例として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等が挙げられる。このような非水溶媒は、１種を単独で、あるいは２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。好適な一態様では、高誘電率の溶媒と低粘性の溶媒とを混合して用いる。かかる混合溶媒を用いることで、高い電気伝導率や広範な温度域での使用を実現することができる。高誘電率溶媒としてはＥＣが、低粘性溶媒としてはＤＭＣやＥＭＣが、それぞれ例示される。例えば、非水溶媒として１種または２種以上のカーボネート類を含み、それらカーボネート類の合計体積が非水溶媒全体の体積の６０体積％以上（より好ましくは７５体積％以上、さらに好ましくは９０体積％以上であり、実質的に１００体積％であってもよい。）を占める非水溶媒を好適に用いることができる。また、好適な他の一態様では、エチレンカーボネートが非水溶媒全体の２０体積％以上４０体積％以下を占める。
【００６７】
支持塩としては、電荷担体（例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン等。リチウムイオン二次電池ではリチウムイオン。）を含むものであれば、一般的な非水電解質二次電池と同様のものを適宜選択して使用することができる。例えば電荷担体がリチウムイオンの場合は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等のリチウム塩が例示される。このような支持塩は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。特に好ましい支持塩としてＬｉＰＦ６が挙げられる。また、非水電解液は上記支持塩の濃度が０．７ｍｏｌ／Ｌ〜１．３ｍｏｌ／Ｌの範囲内となるように調製することが好ましい。
【００６８】
ここで開示される電池１００は各種用途に利用可能であるが、振動緩衝部材８０により溶接時の衝撃や振動を低減する効果が好適に発揮され、電極合材層３４，４４を構成する材料の脱落や電極合材層３４，４４の浮きや剥がれ等の発生が高度に抑制されている。また、たとえ電極合材層３４，４４の構成材料の脱落ないしは電極合材層３４，４４の浮きや剥がれが生じていても、振動緩衝部材８０の存在によりかかる部材が電解液に流出するのが抑制されて、例えば、ハイレートでの充放電を長期に亘って好適に実現し得る。このような性質を活かして、かかる電池１００は、例えば、車両に搭載される駆動用電源として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えばプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）、電気トラック、原動機付自転車、電動アシスト自転車、電動車いす、電気鉄道等が挙げられる。このように、本発明によれば、ここで開示されるいずれかの非水電解質二次電池を、好ましくは動力源として備えた車両をも提供することができる。車両に備えられる非水電解質二次電池は、通常、複数個の単電池が接続された上記組電池の形態であり得る。
【００６９】
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。
以下の手順で、捲回型電極体を備える非水電解質二次電池を製造した。
先ず、正極活物質としてのＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２（ＬＮＣＭ）と、導電材としてのアセチレンブラック（ＡＢ）と、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、これら材料の質量比がＬＮＣＭ：ＡＢ：ＰＶｄＦ＝９０：６：４となるよう混練機に投入し、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）で粘度を調整しながら混練して、ペースト状の正極合材を調製した。この正極合材を厚み１５μｍの長尺状アルミニウム箔（正極集電体）の両面に塗布し、乾燥後にプレスすることによって、正極集電体の両面に正極合材層（片面当たりの厚み：７２μｍ、合材層密度：２．７ｇ／ｃｍ３）を有する正極シートを作製した。なお、正極合材は、長尺状のアルミニウム箔の幅方向の両端に沿って幅２０ｍｍの帯状に集電部を残しつつ略中央部分に供給して正極合材層を形成し、後工程においてかかる正極合材層の長手方向中心でスリットすることで、長手方向の一方の端部に集電部を有する正極シートを得るようにした。
【００７０】
また、本実施例において、正極合材は、正極活物質の吸油量３３［ｍｌ／１００ｇ］に対して、固形分率８０％となるように調整した。吸油量は、ＪＩＳ
Ｋ５１０１−１３−２に準じて測定されるあまに油についての吸油量を採用した。ここで、粉落ちが発生する電極合材の固形分率の閾値は、電極活物質の吸油量によって変化することが知られている。本発明者らの検討によると、上記の吸油量の正極活物質を用いて正極合材層を形成した場合、固形分率が７５％以上の合材により形成した場合に粉落ちが顕著に発生すると評価できた。上記の正極合材は合材層から粉落ちが発生しやすくなるように調製したものである。
【００７１】
次に、負極活物質としての天然黒鉛（Ｃ）と、バインダとしてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とを、これら材料の質量比がＣ：ＳＢＲ：ＣＭＣ＝９８：１：１となるよう混練機に投入し、イオン交換水で粘度を調整しながら混練して、スラリー状の負極合材を調製した。この負極合材を厚み１０μｍの長尺状銅箔（負極集電体）の両面に塗布し、乾燥後にプレスすることによって、負極集電体の両面に負極合材層（片面当たりの厚み：６０μｍ、合材層密度：１．４ｇ／ｃｍ３）を有する負極シートを作製した。なお、負極合材は、長尺状の銅箔の幅方向の両端に沿って幅２０ｍｍの帯状に集電部を残しつつ略中央部分に供給し負極合材層を形成し、後工程においてかかる負極合材層の長手方向中心でスリットすることで、長手方向の一方の端部に集電部を有する負極シートを得るようにした。
【００７２】
また、本実施例において、負極合材は、負極活物質の吸油量５０［ｍｌ／１００ｇ］に対し固形分率７０％となるように調整した。吸油量は、ＪＩＳ
Ｋ５１０１−１３−２に準じて測定される水についての吸油量（吸水量であり得る。）を採用した。正極の場合と同様に、本発明者らの検討によると、上記の吸水量の負極活物質を用いて負極合材層を形成した場合、固形分率が７０％以上の合材により形成した場合に粉落ちが顕著に発生すると評価できた。上記の負極合材は合材層から粉落ちが発生しやすくなるように調製したものである。
【００７３】
一方、振動緩衝部材として粒径が３μｍのポリプロピレン粒子（ＰＰ）を用意し、このポリプロピレン粒子を分散媒としてのＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に固形分率が４０％となるように分散させて、振動緩衝部材形成用組成物を調製した。
この振動緩衝部材形成用組成物を、間欠塗工法を採用して、プレス後の正極シートおよび負極シートの合材層に接するように幅５ｍｍの帯状に断続的に供給し、乾燥させることで、振動緩衝部材を形成した。この様にして形成された振動緩衝部材の多孔度は３５％であった。なお、間欠塗工における塗工間隔は、後述の集電端子の幅以上であって、電極体幅よりも短い寸法となるように設定した。かかる寸法は、例えば、予め、集電端子の幅、ならびに、捲回型電極体の捲回軸の径や、正極シート、負極シートおよび後述のセパレータの厚みを基に算出される扁平形状の捲回型電極体を構築した際の電極体幅（すなわち、扁平形状の捲回型電極体を平面視した際の、シートの長手方向に対応する寸法）を基に算出することができる。
なお、振動緩衝部材の厚みは、それぞれ正極合材層および負極合材層の厚みに対して、０％（すなわち、振動緩衝部材を形成しない）〜１５０％となるように調整し、それぞれ１３通りの正極シートおよび負極シートを用意した。
また、比較のために、電極合材に対する振動緩衝部材の厚みを６０％としたものについては、後述の集電端子の溶接部以外の集電部のほぼ全領域に振動緩衝部材を設けた電極シートについても用意した。
【００７４】
上記のように作製した正極シートと負極シートとを、２枚のセパレータシート（ここでは、ポリエチレン（ＰＥ）の両面にポリプロピレン（ＰＰ）が積層された三層構造であって、厚みが２０μｍのものを用いた。）を介して絶縁した状態で積層、捲回した後、捲回の軸に直交する方向から押圧して拉げさせることによって扁平形状の捲回型電極体を作製した。なお、この時、図６に示すように、正極シートの集電部と負極シートの集電部とが幅方向で異なる側に突出するように正極および負極のシートを互いにずらして積層した。また、扁平後の捲回型電極体の幅方向の中央に振動緩衝部材が配置されるように捲回した電極体を押圧した。
【００７５】
［粉落ち量の評価］
次に、捲回型電極体の両端部に突出している集電部の中心端部付近に設定された溶接部を、図５（ａ）に示すように、集電端子により挟み込む形態で一体的に超音波溶接法により溶接し、その際の合材層からの粉落ち量を調べた。集電端子は、電極合材層と集電部との境界線に沿う方向において、溶接部と電極合材層とが対向する領域に亘って振動緩衝部材が配置するように接合した。粉落ち量は、正極および負極のそれぞれの集電端子の溶接前後の重量を測定することで、正極および負極のそれぞれの粉落ち量とした。なお、散布された粉は、合材滑落がない程度にブラシ・エアー除去を実施した。その結果を図７に示した。
【００７６】
なお、超音波溶接の条件は、圧力１３０Ｐａ、振幅５０μｍ、振動数２０ｋＨｚ、溶接時間は０．２５秒とした。正極の集電部にはアルミニウム製の集電端子を、負極の集電部にはニッケル製の集電端子を用いた。また、かかる集電端子の溶接によって、電極体から集電端子を介して電力を高効率に取り出すことが可能となる。図５（ａ）では、集電端子はその一部のみが記載されており、かかる集電端子は電池ケースの外部端子に接続可能な形状に形成されている。
【００７７】
図７に示されるように、振動緩衝部材の厚みを厚くすることで、合材層からの粉落ち量を低減できることが確認できた。正極合材層からの粉落ち量は、振動緩衝部材の厚みを正極合材層の厚みの約４５％以上とすることで粉落ちを約８０％程度低減でき、特に厚みを約５０％以上とすることで粉落ちを約９０％程度以上と大幅に低減できることがわかった。また、負極合材層からの粉落ち量は、振動緩衝部材の厚みを負極合材層の厚みの約２５％以上とすることで粉落ちを約９０％程度低減でき、厚みを約４５％以上とすることで粉落ちを約９５％程度以上と大幅に低減できることがわかった。例えば、振動緩衝部材の厚みを電極合材層の厚みの４５％程度以上とすることで、超音波溶接時の合材層からの粉落ちを十分に抑制できると考えられる。
なお、本例において、正極の粉落ち量が負極の粉落ち量よりも２倍程度多いのは、各々の電極の単位面積当たりの合材重量が２倍程度異なることに因るものと考えられる。
【００７８】
次いで、電池ケースの蓋体に正極端子および負極端子を取り付け、これらの端子を捲回型電極体の正極シートおよび負極シートに溶接した集電端子にそれぞれ溶接した。このようにして蓋体と連結された捲回型電極体を、角型の電池ケースの開口部からその内部に収容し、開口部と蓋体を溶接した。そして、蓋体に設けられた電解液注入孔から電池ケース内に非水電解液を注入して、捲回型電極体内に非水電解液を浸透させた。非水電解液としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とをＥＣ：ＥＭＣ：ＤＭＣ＝３０：４０：３０の体積比で含む混合溶媒に、支持塩としてのＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させたものを用いた。このようにして、リチウムイオン二次電池を構築した。
【００７９】
［電解液浸透性の評価］
なお、振動緩衝部材の厚みを正極シート、負極シート共に０％（従来例）および６０％（実施例）として構成したリチウムイオン二次電池について、電解液を注液した際の正・負極端子間の抵抗の維持変化を調べた。また、比較のために、振動緩衝部材を厚み６０％で集電部のほぼ全領域に設けて構築したリチウムイオン二次電池（比較例）についても同様に評価した。その結果を、図８に示した。
図８に示されるように、電極の集電部に振動緩衝部材を設けた本願発明のリチウムイオン二次電池は、振動緩衝部材を設けていない従来のリチウムイオン二次電池とほぼ同様の抵抗変化を示し、振動緩衝部材を設けたことにより電解液の浸透が何ら阻害されないことが確認できた。これに対し、振動緩衝部材を厚み６０％でありながらも集電部のほぼ全領域に設けて構築した比較例のリチウムイオン二次電池は、抵抗の低減が緩やかであり、電解液の浸透が阻害されて十分な浸透までに時間を要してしまうことがわかった。このことから、振動緩衝部材を集電部のほぼ全領域に設けることは、電解液の浸透工程を長大化することに繋がるため、かかる点において好ましくないことが確認できた。
このように、電極合材層と集電端子との間の領域の一部に振動緩衝部材を適切に設けることで、電解液の含浸を妨げることなく、溶接時の衝撃や振動等により電極合材層からの構成材料の脱落（粉落ち）等を抑制することができ、高品質な電強合材層を備えた非水電解質二次電池を実現することができる。
【００８０】
以上、本発明を詳細に説明したが、上記実施形態および実施例は例示にすぎず、ここで開示される発明には上述の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【００８１】
１０    電池ケース
１２    電池ケース本体
１４    蓋体
２０    電極体
３０    正極（正極シート）
３２    正極集電体
３４    正極合材層
３６    正極集電部
４０    負極（負極シート）
４２    負極集電体
４４    負極合材層
４６    負極集電部
５０    セパレータ（セパレータシート）
６０    外部正極端子
６２    正極集電端子
６４    溶接部
７０    外部負極端子
７２    負極集電端子
７４    溶接部
１００  非水電解質二次電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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