(57)【要約】【課題】本発明は、電解液中のリチウムイオン濃度の減少を抑え、大容量の蓄電デバイスを実現することを目的とする。【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、セパレータ４を介して積層または巻回された正極層２および負極層３と、これらの正極層２および負極層３に含浸させた、リチウム塩を溶質とする電解液と、正極層２、負極層３、およびセパレータ４を収容するケース５とを備え、セパレータ４には、シロキサン化合物が結合させたものとした。これにより本発明は、電解液中からリチウムイオンが減少するのを抑制し、大容量の蓄電デバイスを実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負一対の電極を、その間にセパレータを介して積層または巻回したデバイス素子と、
このデバイス素子に含浸させた、リチウム塩を溶質とする電解液と、
前記デバイス素子を電解液と共に収容したケースと、を少なくとも備え、
前記セパレータにはシロキサン化合物を結合させた蓄電デバイス。
【請求項２】
前記セパレータに結合させたシロキサン化合物は、前記セパレータに結合しているリチウムの重量よりも大きい請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記シロキサン化合物を結合させた前記セパレータは、炭化セルロースである請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記セパレータは、前記シロキサン化合物を結合した後、酸性溶液中で加熱し脱水処理を施したセルロースからなる請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
正負一対の電極を、その間にセパレータを介して積層または巻回したデバイス素子と、
このデバイス素子に含浸させた、リチウム塩を溶質とする電解液と、
前記デバイス素子を電解液と共に収容したケースと、を少なくとも備え、
前記セパレータにシロキサン化カルボキシメチルセルロースを荷担させた構成とした蓄電デバイス。
【請求項６】
セパレータにシロキサン化合物を結合させる工程と、
正負一対の電極を、その間に前記セパレータを介して積層または巻回してデバイス素子を形成する工程と、
このデバイス素子に、リチウム塩を溶質とする電解液を含浸させる工程と、
前記デバイス素子をケースに収容する工程と、を少なくとも備え、
前記セパレータにシロキサン化合物を結合させる工程は、
前記デバイス素子をケースに収容する工程よりも先に行う蓄電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池や電気化学キャパシタなどの蓄電デバイスと蓄電デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄電デバイスは、セパレータを介して積層した正極層および負極層を巻回したデバイス素子をケースに収容し、封止したものである。正極層、負極層には電解液が含浸されている。なお、正極層および負極層は、それぞれ端子と溶接され、ケースの外部に引き出される。
【０００３】
ここで、電解液としては、リチウム塩を溶質とする電解液が用いられ、さらに負極層は、集電体と、この集電体上に形成された、リチウムイオンを吸蔵、脱離する電極層とを有している。
【０００４】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の蓄電デバイスでは容量が減少することがある。この原因のひとつに、電解液中のリチウムイオンがセパレータと結合し、電解液中のリチウムイオン濃度が減少することが考えられる。これにより蓄電デバイスの容量が減少するのである。
【０００７】
また特性劣化した製品の解析においては、セパレータの表面にシュウ酸リチウムの生成が認められた経緯があり、蓄電デバイスの容量減少の他の原因として、電解液の溶媒とリチウムイオンが反応し、電解液中のリチウムイオン濃度が減少することが考えられる。
【０００８】
そこで本発明は、電解液中のリチウムイオン濃度の減少を抑え、大容量の蓄電デバイスを実現する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そしてこの目的を達成するため本発明は、正負一対の電極を、その間にセパレータを介して積層または巻回したデバイス素子と、このデバイス素子に含浸させた、リチウム塩を溶質とする電解液と、デバイス素子を電解液と共に収容したケースと、を少なくとも備え、セパレータにはシロキサン化合物を結合させたものとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、セパレータの反応基とシロキサン化合物とを予め結合させておくことで、電解液中のリチウムイオンとセパレータとの反応もしくはリチウムイオンと電解液の溶媒との反応によるリチウムイオン濃度の減少を抑え、蓄電デバイスの容量劣化の抑制ができるものである。
【００１１】
すなわちシロキサン化合物を結合させたセパレータのシロキサン部分は、非共有電子対を有するＯ原子を備えているため、このＯ原子に電解液中のリチウムイオンを配位させ、リチウムイオンをイオンの状態で安定に保持することができる。そして電極電位に変化を与えることで、電解液中にリチウムイオンを放出することができる。
【００１２】
以上より本発明は、電解液中のリチウムイオン濃度の減少を抑えることで、蓄電デバイスの容量劣化の抑制ができ、さらに、反応生成物による微短絡の発生、製品抵抗の変化の抑制を図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の蓄電デバイスの一部切欠斜視図
【図２】本発明の蓄電デバイスの製造工程を示す斜視図
【図３】蓄電デバイスの製品抵抗の経時変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１では蓄電デバイスとして電気化学キャパシタを例に挙げ、構成について説明する。
【００１５】
図１に示すように、この蓄電デバイスは、正極層２および負極層３を、間にセパレータ４を介して積層し、巻回したデバイス素子１を有している。正極層２および負極層３には、リチウム塩を溶質とする電解液が含浸されている。そしてデバイス素子１および電解液は、ケース５に収容される。ケース５の開口部には、封口ゴム６が挿入され、この封口ゴム６でケース５の開口部は封止されている。
【００１６】
正極層２、負極層３は、それぞれ芯となる集電体７、８と、この集電体７、８のそれぞれの両面の一部の面を除き形成された電極層９、１０とを有している。負極層３の電極層１０には、リチウムイオン（Ｌｉ+）がプレドープされ、このリチウムイオンを吸蔵、脱離することができる。リチウムイオンをプレドープすることで、負極層３の電位を下げ、正極層２、負極層３間の電位差を大きくすることができる。
【００１７】
また集電体７、８が露出した部分にそれぞれ正極リード端子１１、負極リード端子１２が接続される。これらの正極リード端子１１、負極リード端子１２は、ケース５の外部へ引き出される。
【００１８】
セパレータ４が純粋なセルロース骨格のみからなる場合、下記の（化１）に示す反応のように電解液中のリチウムイオンと部分的に結合する場合が考えられる。
【００１９】
【化１】
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【００２０】
なお、セパレータの材質として、水酸基、カルボキシル基、エステルを含む材料で構成されるビニルアルコール共重合体、アリルアルコール共重合体、ポリカルボン酸、カルボキシル基含有共重合体、酢酸ビニル共重合体などで構成される場合においても（化１）と同じような反応が発生する可能性があるため、後述する数種のシロキサン化の方法によるセパレータ材の改質により製品特性の改善を図ることができる。
【００２１】
またセパレータの材質が、アラミド、ポリアミンの骨格を含むものとした場合、リチウムイオンと反応は起こりにくいと思われるが、後述する数種のシロキサン化の方法によるセパレータ材の改質により、リチウムイオンを安定な状態で、電解液中で局在化させることができるため、電解液の溶媒との反応の機会を軽減させてリチウムイオンと電解液の反応を抑制し、製品特性の改善を図ることができる。
【００２２】
そして本実施例のセパレータ４には、ケース５に収容する前に、予めシロキサン化合物を化学的に結合させている。すなわち、セパレータ自体をシロキサン化合物としている。セパレータ４に結合させるシロキサン化合物は、セパレータ４に結合している電解液中のリチウムイオンの全重量よりも大きくなるようにするのが好ましい。
【００２３】
次に、本実施例の各部材の材料について説明する。
【００２４】
本実施例の正極層２は、集電体７がアルミニウムからなり、電極層９はフェノール樹脂系活性炭を主成分とする。また負極層３は、集電体８が銅からなり、電極層１０は黒鉛を主成分とする。
【００２５】
さらにセパレータ４はシロキサン化セルロースからなり、ケース５はアルミニウム製のものを用いた。セルロースのシロキサン化材として、本実施例では、両末端がエポキシ変性したポリシロキサンを用いた。また電解液として、電解質カチオンがリチウムイオン（Ｌｉ+）、電解質アニオンがフッ素含有系イオン（例えばＢＦ4-）となるリチウム塩を溶質とする電解液を用いた。この電解液の溶媒には、高誘電率のエチレンカーボネート（以下、ＥＣと呼ぶ）と低粘度のジエチルカーボネート（以下、ＤＥＣと呼ぶ）を重量比で１：１に混合した混合溶媒を用いた。
【００２６】
なお、本実施例では、正極層２の集電体７としてアルミニウムを用いたが、その他、銅、チタン、ニオブ、タンタル、ニッケル、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン、マグネシウム、あるいはそれらの化合物などを用いることができる。この中でも、特に陽極酸化により不導体被膜を形成する金属、即ちアルミニウム、チタン、ニオブ、タンタル、ニッケル、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン、マグネシウム等を用いることが好ましい。
【００２７】
また本実施例では、シロキサン化合物として末端エポキシ変性ポリシロキサンを用いたが、セルロースの水酸基と反応できるものであればよく、末端や側鎖に結合性の高い官能基を有する化合物が好ましい。例えば末端カルボキシ変性ポリシロキサン、末端シラノール変性ポリシロキサンなどが挙げられる。
【００２８】
次に、本実施例の蓄電デバイスの製造方法について説明する。
【００２９】
はじめに、厚さ３０μｍの高純度アルミニウム箔（Ａｌ：９９．９９％以上）を塩酸系のエッチング液中で電解エッチングして表面を粗面化し、集電体７を形成した。
【００３０】
次に、平均粒径５μｍのフェノール樹脂系活性炭粉末と、導電性付与剤として平均粒径０．０５μｍのカーボンブラック、カルボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣと呼ぶ）を溶解した水溶性バインダ溶液を８５：５：１０の重量比に混合して混練機で十分に混練した後、メタノールと水の分散溶媒を少しずつ加え、更に混練して所定の粘度のペーストを作製し、このペーストを上記集電体７の表裏面に塗布し、１００℃の大気中で１時間乾燥したのち、線圧が７５〜１００ｋｇｆ／ｃｍでプレス加工し、所定の寸法に切断して正極層２を得た。
【００３１】
さらに、厚さ１５μｍの銅箔を集電体８として用い、この集電体８の表裏面に厚さ３０μｍ（片面厚さ）の黒鉛の電極層１０を形成した。この黒鉛の電極層１０は、黒鉛：アセチレンブラック：バインダ＝８５：５：１０とし、かつ、バインダとしては、カルボキシメチルセルロースで構成した。また、製造方法としては、水にＣＭＣ・アセチレンブラック・黒鉛の順に添加し、撹拌して混練することによりペースト状にしたものを、コンマコータやダイコータ等を用いて上記集電体８上に厚さ５０μｍ（片面厚さ）に塗工し、これを８０℃の温度で乾燥した後、厚さ３０μｍ（片面厚さ）、電極密度が１．２〜１．５ｇ／ｃｍ3の黒鉛の電極層１０を作製し、これを所定の寸法に切断して負極層３とした。
【００３２】
なお、正極層２の電極層９と、負極層３の電極層１０は、夫々の集電体７、８が露出するように塗工した。また、負極層３の電極層１０の表面にリチウム金属層を配設した状態で、正負一対の電極の集電体の露出部分が互いに逆方向に位置するようにずらして重ね合わせ、その間にシロキサン化セパレータを介在させて巻回することによりデバイス素子１を構成した。
【００３３】
シロキサン化セパレータを得る方法としては、セパレータを(化２)に示す両末端エポキシ変性ポリシロキサンに浸漬した状態で酸を加えて加熱もしくは、酸を加え電極体２枚で挟み、２枚の電極体に交流電圧を加えることで（化３）に示す反応で行うことが考えられる。
【００３４】
【化２】
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【００３５】
【化３】
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【００３６】
その他、セパレータを(化４)に示す末端カルボキシ変性ポリシロキサンに浸漬した状態で加熱もしくは、酸を加え、電極体２枚で挟み、２枚の電極体に交流電圧を加えることで（化５）に示す反応で行うことが考えられる。
【００３７】
【化４】
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【００３８】
【化５】
2011166043.tif 000007
【００３９】
さらにシロキサン化セパレータを得るその他の方法としては、セパレータを(化６)に示す両末端シラノール変性ポリシロキサンに浸漬した状態で加熱もしくは、触媒を加えて撹拌し、（化７）に示す脱水縮合反応で行うことが考えられる。なお（化７）の一部にも示すようにシラール基どうしでも加熱により脱水縮合反応が生じるので添加量には注意を要する。
【００４０】
【化６】
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【００４１】
【化７】
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【００４２】
上述のシロキサン化反応例は、セパレータがセルロースである場合を示したが、セパレータの材質として、水酸基、カルボキシル基、エステルを含む材料で構成されるビニルアルコール共重合体、アリルアルコール共重合体、ポリカルボン酸、カルボキシル基含有共重合体、酢酸ビニル共重合体などで構成される場合においても、概ね類似の方法で上述のシロキサン化の方法によりセパレータ材の改質により製品特性の改善を図ることができる。
【００４３】
またセパレータの材質が、アラミド、ポリアミンの骨格を含むものとした場合、主となるシロキサン化方法としては、両末端エポキシ変性ポリシロキサン（化２）に浸漬した状態で加熱などを行うことで（化８）に示す反応で行うことが考えられる。
【００４４】
（化８）では、アラミドのシロキサン化を例に挙げたが、ポリアミンについても類似の方法でシロキサン化により製品特性の改善を図ることができる。
【００４５】
【化８】
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【００４６】
セパレータの材質が、アラミド、ポリアミンの骨格を含むものとした場合、リチウムイオンと反応は起こりにくいと思われるが、シロキサン化により、リチウムイオンを安定な状態で電解液中に局在化させることができるため、電解液の溶媒との反応の機会を軽減させてリチウムイオンと電解液の反応を抑制し、製品特性の改善を図ることができる。
【００４７】
その後の工程であるプレドーブの方法としては、図２に示すイオン移動による方法や、リチウム拡散による方法で行った。イオン移動による方法としては組み立てた蓄電デバイスを図２に示すような治具１３を用いてプレドープを行った。この治具１３は、金属のケース５と電気的に接続されるケースホールド部１３ａと、素子から引き出された負極リード端子１２と電気的に接続されるリード端子ホールド部１３ｂを有し、このケースホールド部１３ａとリード端子ホールド部１３ｂを導線１３ｃで結合することによって電気的に接続した構成のものであり、このように構成された治具１３を蓄電デバイスに装着し、この状態で３.０５Ｖ以上の電圧を印加した状態で所定の時間経過させることでプレドープ作業を行う。一方、リチウム拡散による方法としては、負極表面にリチウム箔を貼り付けるなどによりリチウム層を形成した状態で、治具１３を使用せずにリード間に３.０５Ｖ以上の電圧を印加した状態で所定の時間経過させることでプレドープ作業を行う。このプレドープ作業により、上記ケース５の内底面に配設されたリチウムはリチウムイオンとして負極の電極層に吸蔵されるようになる。
【００４８】
以上のようにして本実施例の蓄電デバイスは製造することができる。
【００４９】
以下、本実施例の効果について説明する。
【００５０】
本実施例では、電解液中のリチウムイオン濃度の減少を抑え、蓄電デバイスの容量劣化を抑制できる。さらに反応生成物による微短絡の発生、製品抵抗の変化の抑制を図ることができる。
【００５１】
その理由は、セパレータ４にシロキサン化合物を結合させたからである。
【００５２】
すなわち電解液中には、電解質カチオンであるリチウムイオンや負極層３から脱離し放出されたリチウムイオンが存在する。したがって上記（化１）に示すように、従来の蓄電デバイスでは、このリチウムイオンがセパレータのＯ原子と結合したり、あるいはセパレータの二重結合に付加反応して結合したりしてしまうことがあった。
【００５３】
これに対し本実施例では、セパレータ４にシロキサン化合物を結合させているため、このシロキサン化合物のＯ原子に電解液中のリチウムイオンを配位させることができる。したがって、リチウムイオンをイオンの状態で安定に保持することができる。そして電位を印加すれば、電解液中にリチウムイオンを放出することができる。
【００５４】
したがって本実施例では、リチウムイオンをシロキサン化合物に配位させることで、リチウムイオンがセパレータ４と結合するのを抑制できる。そしてその結果、電解液中のリチウムイオン濃度の減少を抑え、大容量の蓄電デバイスを実現できる。
【００５５】
なお、シロキサン化合物を電解液に含有させた状態で電解液注入用の孔を経て電解液をケース５内へ注入し、ケース５の内部を減圧することにより、素子の空隙部分を電解液で満たす操作である含浸操作を行った際、シロキサン化合物が僅かにセパレータ４と結合する可能性もあるが、リチウムイオンとセパレータ４との結合をより確実に抑制するために、シロキサン化合物を予めセパレータ４に結合させておき、リチウムイオンが反応する可能性があるサイトを積極的に軽減させておく必要がある。
【００５６】
すなわち、セルロースからなるセパレータ４の水酸基数をシロキサン化合物との反応前に減少させることによって、リチウムイオンがルイス酸として水酸基と反応することによる、電解液中のリチウムイオンの減少抑制や、水酸化リチウムの析出抑制によって、カチオン、アニオンの泳動の阻害を回避することができる。さらに、水酸基を減少させることによって、セパレータ４の劣化や疎水化（電解液溶媒の濡れ性変化）の進行が起こるのを抑制することができる。
【００５７】
本実施例では、製品完成後の任意の時点において、セパレータ４に結合しているシロキサン化合物の重量を少なくともセパレータ４に結合しているリチウムよりも大きくなるように結合させたものとした。
【００５８】
なお、セパレータ４は、複数のセルロース高分子が集まって構成されたものであり、シロキサン化合物は一部のセルロース高分子にのみ結合していてもよいものとする。この場合は、セパレータ４に結合したシロキサン化合物の重量と、セパレータ４に結合しているリチウムの重量との対比は、シロキサン化合物が結合していないセルロース高分子も含めた平均値での対比とする。
【００５９】
なお、本実施例で用いたセパレータ４は、セルロースからなり、ポリプロピレンやポリエステルなどの化学繊維に比べて孔が大きく、低ＥＳＲ化が可能である。しかし孔が大きくかつフィブリルも多いことからも、化学種との接触面が広くなり、リチウムイオンとの反応懸念があった。これに対して本実施例では、セパレータ４にシロキサン化合物を上記のように結合させているため、リチウムイオンとセパレータ４との結合を効果的に抑制することができる。
【００６０】
なお、セルロース骨格中のリチウムイオンが反応する可能性があるサイトの大部分をシロキサン化した場合、立体障害によりセパレータ内のイオン泳動が阻害され、製品抵抗を上昇させてしまう弊害も考えられる。したがって、本実施例におけるセパレータ４は、これを用いた蓄電デバイスの劣化抵抗の平衡値（図３の抵抗値Ｒ１）が、シロキサン化合物を結合させていないセルロースからなる従来のセパレータを用いた蓄電デバイスの劣化抵抗の平衡値（図３の抵抗値Ｒ２）よりも小さくなるように、適量のシロキサン化合物を結合させたものである。
【００６１】
ここで劣化抵抗とは、電解液が十分にあり、液枯れしない理想条件のもと、セパレータや電極材料、電解液とリチウムイオンとの反応によって、時間経過とともに劣化する、製品の抵抗値をいう。この蓄電デバイスの劣化抵抗値は、所定の時間を置くと、平衡となる。上記の説明では、この平衡となったときの抵抗値を、劣化抵抗の平衡値と記載した。
【００６２】
すなわち、セパレータ４は、シロキサン化合物の結合量が増える程、立体障害により初期抵抗値は上がるが、セパレータとリチウムイオンとの反応は抑制され、抵抗値は殆ど上昇しなくなる。したがって、シロキサン化合物を過剰にセパレータ４と結合させると、図３の比較例に示すように、製品の初期抵抗（抵抗値Ｒ３）が既に従来の劣化抵抗の平均値Ｒ２よりも高くなり、セパレータとリチウムイオンとの結合抑制効果を顕在化することができないが、本実施例のようにその初期抵抗値Ｒ１が従来の劣化抵抗の平衡値Ｒ２よりも低ければ、立体障害を抑制しつつ、セパレータとリチウムイオンとの結合を低減できる。そしてその結果、製品抵抗を長時間低く抑えることができる。
【００６３】
以上、本実施例では電気化学キャパシタ１を例に説明したが、リチウムイオン二次電池の場合でも、負極の電極層のバインダー材料にシロキサン化合物を適量結合させることで、電解液溶媒とリチウムイオンの反応や、負極の不必要なサイトへのリチウムイオンの反応を抑制することができるため、電解液中のリチウムイオン濃度の減少を抑え、信頼性の高いリチウムイオン二次電池を実現することができる。なお、リチウムイオン二次電池の場合は、正極の活物質として平均粒径約１０μｍのコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）粉末１０ｇと、導電剤であるアセチレンブラック０．３ｇと、結着剤であるポリフッ化ビニリデン粉末０．８ｇと、適量のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）とを、充分に混合して、正極合剤ペーストを調製し、得られたペーストを厚さ２０μｍのアルミニウム箔に塗布し、乾燥後、圧延して、活物質層を構成し、これを正極電極とし、負極と対向させた構成となる。
【００６４】
また本実施の形態では、巻回型のコンデンサを例に挙げて説明したが、セパレータを介して正極および負極を積層した積層型コンデンサを用いた場合も同様に、電極層のバインダー材料にシロキサン化合物を結合させることによって、大容量のコンデンサを実現できる。
【００６５】
（実施例２）
本実施例と実施例１との主な違いは、セパレータ４がシロキサン化したセルロースを炭化させたものである点である。（化９）に示すようにセパレータ４を部分炭化させることで、シロキサン化合物と未反応であった残留水酸基が脱離し、水酸基の数を減少させ、未反応であった水酸基とリチウムの反応を抑制することができるものである。（化９）は、セパレータにシロキサン化合物を結合させた後、酸性溶液中で加熱し脱水処理を施した反応を示す。
【００６６】
【化９】
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【００６７】
本実施例では、実施例１と同様に、電解質中のリチウムイオン濃度の減少を抑えることができ、大容量の蓄電デバイスを実現できる。また実施例１に加え、さらにシロキサン化セルロースの炭化により水酸基数を減少させているため、リチウムイオンの固形生成物の析出をさらに抑制することができ、セパレータ４の高いイオン透過性を維持できる。そしてその結果、低ＥＳＲの蓄電デバイスを実現できるものである。
【００６８】
なお、一般にセパレータ４を炭化すると水酸基が脱離して電解液溶媒の濡れ性が低下するが、本実施例ではシロキサン化合物を結合させているため、セパレータ４全体の電解液溶媒の濡れ性低下の抑制を図ることができるものである。
【００６９】
（実施例３）
本実施例は、セパレータ４に前記セパレータにシロキサン化カルボキシメチルセルロースを荷担させた構成としたもので、その他の構成部材は前述と同様のものとする。
【００７０】
カルボキシメチルセルロースアンモニウム塩を水溶液中で混練し溶解させる。その溶解させた液中にセパレータを浸漬し、引き上げることでセパレータにカルボキシメチルセルロース溶液を塗工し、その後、加熱乾燥することにより、カルボキシメチルセルロースを荷担したセパレータを得る。
【００７１】
【化１０】
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【００７２】
シロキサン化剤として例えば、(化１１)に示す両末端エポキシ変性ポリシロキサンを使用した場合を記す。両末端エポキシ変性ポリシロキサン中にカルボキシメチルセルロースを荷担したセパレータを浸漬し、酸などを加えて加熱することにより、（化１２）もしくは（化１３）に示す反応により、シロキサン化合物である両末端エポキシ変性シロキサンとＣＭＣを反応させて、シロキサン化ＣＭＣを荷担させたセパレータを得る。
【００７３】
【化１１】
2011166043.tif 000013
【００７４】
【化１２】
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【００７５】
【化１３】
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【００７６】
なお、実施例ではセパレータにＣＭＣを荷担させた後、ＣＭＣをシロキサン化することにより、シロキサン化合物を荷担したセパレータを得たが、粉状のＣＭＣを前述までに示したシロキサン化反応を使用し、シロキサン化ＣＭＣを得て、このシロキサン化ＣＭＣを分散させた状態の液中に、セパレータを浸漬し、浸漬液の溶媒を蒸発させることにより、シロキサン化ＣＭＣを荷担させたセパレータを得てもよい。
【００７７】
セパレータの厚みは、薄いほうが製品の抵抗特性を減少させることができるため薄厚であることがよいが、過剰な薄厚化によってはピンホールが形成する、もしくは、カーボン粒の極間浮遊により、電極間の微小短絡が発生してしまう。本実施例は、特に１５μｍ以下の厚みのセパレータを用い、シロキサン化ＣＭＣをセパレータに荷担させた構成とすることにより、セパレータの薄厚化と、電極間の微小短絡の防止と、セパレータにシロキサンを荷担させたことにより、リチウムイオンを安定な状態で局在化させることで、蓄電デバイスの構成材料との不要なリチウムイオンとの反応を抑制することで、デバイス内のリチウムイオンの減少を抑えることができるため、より特性劣化の少ない長寿命な蓄電デバイスが得られるものである。
【００７８】
なお、実施例３は、実施例１、実施例２のようにシロキサン化合物をセパレータの官能基と直接反応させてシロキサン化セパレータを得るものではなく、セパレータがシロキサン化ＣＭＣを荷担しておれば、その機能を果たすので、セパレータの材質が、これまでに示したセルロース系であることや、水酸基、カルボキシル基、エステル、アラミド、アミンを有していなくても、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどであっても、その機能を果たすものである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の蓄電デバイスは、大容量かつ低ＥＳＲ化を実現でき、各種電子機器、又は車載用の電源などにおいて有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１  デバイス素子
２  正極層
３  負極層
４  セパレータ
５  ケース
６  封口ゴム
７  集電体
８  集電体
９  電極層
１０  電極層
１１  正極リード端子
１２  負極リード端子
１３  治具
１３ａ  ケースホールド部
１３ｂ  リード端子ホールド部
１３ｃ  導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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