(57)【要約】【課題】  充電の際に、負極活物質層の第２負極部内へのリチウムイオンの挿入を抑制して、電池容量の低下を抑制可能なリチウムイオン二次電池、このリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器を提供する。【解決手段】  リチウムイオン二次電池１は、正電極板３０と、負極活物質層４１を有する負電極板４０と、セパレータ２０と、電解液６０とを備え、負極活物質層は、セパレータを介して、正極活物質層３１に対向する第１負極部４２と、対向する正極活物質層が存在しない第２負極部４３とからなり、セパレータは、第１負極部に対向し、リチウムイオンを自身の厚み方向ＤＣに透過可能な多孔質の第１セパレータ部２２と、第２負極部に対向する第２セパレータ部２３と、を有し、第２セパレータ部の一部は、第１セパレータ部に比して、リチウムイオンの厚み方向ＤＣの透過が困難な形態とされてなる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する正極集電板、及び、上記正極集電板上に配置された正極活物質層を有する正電極板と、
導電性を有する負極集電板、及び、上記負極集電板上に配置された負極活物質層を有する負電極板と、
上記正電極板と上記負電極板との間に介在してなるセパレータと、
リチウムイオンを含む電解液と、を備える
リチウムイオン二次電池であって、
上記負極活物質層は、
上記セパレータを介して、上記正極活物質層に対向する第１負極部と、
上記セパレータを介して対向する上記正極活物質層が存在しない第２負極部と、からなり、
上記セパレータは、
上記第１負極部に対向し、リチウムイオンを自身の厚み方向に透過可能な多孔質の第１セパレータ部と、
上記第２負極部に対向する第２セパレータ部と、を有し、
上記第２セパレータ部の少なくとも一部は、
上記第１セパレータ部に比して、リチウムイオンの上記厚み方向への透過が困難な形態とされた透過困難部とされてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記透過困難部は、
リチウムイオンを自身の厚み方向に透過不能とされてなる透過不能部である
リチウムイオン二次電池。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のリチウムイオン二次電池であって、
いずれも長手方向に延びる帯状の前記正電極板、前記負電極板及び前記セパレータは、
上記長手方向に捲回されて捲回型発電要素をなし、
上記長手方向に延びる帯状の前記負極活物質層のうち、前記第２負極部は、
短手方向の両端側にそれぞれ位置する短手端側第２負極部を含み、
前記第２セパレータ部は、
上記短手方向の両端側にそれぞれ位置し、上記長手方向に延びる帯状の短手端側第２セパレータ部を含み、
上記短手端側第２セパレータ部は、
前記透過困難部からなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを駆動エネルギ源の全部又は一部に使用する電池搭載機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極活物質層を有する正電極板と、負極活物質層を有する負電極板と、セパレータとを備えるリチウムイオン二次電池、このリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、リチウムイオン二次電池（以下、単に電池ともいう）が利用されている。
特許文献１では、負極板（負電極板）の活物質塗着部（負極活物質層）の幅を、正極板（正電極板）の活物質塗着部（正極活物質層）の幅よりも大きく設定した捲回型のリチウムイオン二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９０９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の電池では、負極活物質層は、セパレータを介して、正極活物質層に対向する第１負極部と、負極活物質層の幅方向（短手方向）両端側に位置し、セパレータを介して対向する正極活物質層が存在しない第２負極部とに分けられる。
この電池では、第１負極部と負極集電板との間のほか、第２負極部と負極集電板との間でも、電子のやりとりが可能である。このため、この電池を充電すると、正極活物質層から放出されたリチウムイオンが、対向する第１負極部内に挿入されるほか、正極活物質層の端部から外側に拡がるようにリチウムイオンが移動して、第２負極部の内部にも挿入される。
しかしながら、この第２負極部は、対向する正極活物質層が存在しないので、放電の際には、この第２負極部からその内部にあるリチウムイオンを放出させ難い。つまり、この第２負極部は、負極活物質層でありながら、リチウムイオンを吸蔵するだけで、放電に関与し難い。このため、充電の際に第２負極部に挿入されたリチウムイオンの分だけ、放電の際に負極活物質層から放出しうるリチウムイオンの量が減少してしまう、即ち、電池容量が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、充電の際に、負極活物質層の第２負極部内へのリチウムイオンの挿入を抑制して、電池容量の低下を抑制可能なリチウムイオン二次電池、このリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、導電性を有する正極集電板、及び、上記正極集電板上に配置された正極活物質層を有する正電極板と、導電性を有する負極集電板、及び、上記負極集電板上に配置された負極活物質層を有する負電極板と、上記正電極板と上記負電極板との間に介在してなるセパレータと、リチウムイオンを含む電解液と、を備えるリチウムイオン二次電池であって、上記負極活物質層は、上記セパレータを介して、上記正極活物質層に対向する第１負極部と、上記セパレータを介して対向する上記正極活物質層が存在しない第２負極部と、からなり、上記セパレータは、上記第１負極部に対向し、リチウムイオンを自身の厚み方向に透過可能な多孔質の第１セパレータ部と、上記第２負極部に対向する第２セパレータ部と、を有し、上記第２セパレータ部の少なくとも一部は、上記第１セパレータ部に比して、リチウムイオンの自身の厚み方向の透過が困難な形態とされた透過困難部とされてなるリチウムイオン二次電池である。
【０００７】
上述の電池では、第２セパレータ部のうちの少なくとも一部は、第１セパレータ部に比して、自身の厚み方向についてリチウムイオンの透過が困難な透過困難部とされている。このため、電池の充電の際、第２負極部、特に、このうち透過困難部に対向している部位にリチウムイオンが挿入されるのを抑えることができ、電池容量の低下を抑制することができる。
【０００８】
なお、電池としては、いずれも帯状の正電極板と負電極板との間にセパレータを介して捲回してなる捲回型発電要素を有する捲回型電池や、複数の正電極板と複数の負電極板とを、セパレータを介して交互に積層してなる積層型発電要素を有する積層型電池が挙げられる。
また、透過困難部としては、多孔性を有しているが、第１セパレータ部に比して、多孔度を低くした部位のほか、透孔を有せずリチウムイオンが透過不能とした部位も含まれる。なお、透過困難部の多孔度を第１セパレータ部に比して低くする手法としては、例えば、多孔質のセパレータを熱圧縮して透過困難部としたり、溶剤を塗布してセパレータを溶かして孔を埋めたり、樹脂を含んだ溶液を塗布して孔を塞いだり、多孔質のセパレータに、リチウムイオンを透過困難な材質からなる部材を担持、接着（接合）、貼付或いは塗布するなどの手法が挙げられる。
【０００９】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記透過困難部は、リチウムイオンを自身の厚み方向に透過不能とされてなる透過不能部であるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１０】
上述の電池では、透過困難部が透過不能とされる透過不能部であるので、電池の充電の際、第２負極部のうち、透過困難部（透過不能部）に対向している部位にリチウムイオンが挿入されるのを確実に抑えることができる。
【００１１】
なお、透過不能部としては、リチウムイオンを自身の厚み方向に透過不能とされてなる部位であれば良く、例えば、多孔質のセパレータを熱圧縮して完全に透孔を塞いでなる部位、溶剤を塗布してセパレータを溶かして完全に透孔を埋めてなる部位、樹脂を含んだ溶液を塗布して孔を塞いでなる部位、多孔質のセパレータに、リチウムイオンを透過不能な材質からなる部材を担持、接着（接合）、貼付或いは塗布してなる部位などが挙げられる。
【００１２】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、いずれも長手方向に延びる帯状の前記正電極板、前記負電極板及び前記セパレータは、上記長手方向に捲回されて捲回型発電要素をなし、上記長手方向に延びる帯状の前記負極活物質層のうち、前記第２負極部は、短手方向の両端側にそれぞれ位置する短手端側第２負極部を含み、前記第２セパレータ部は、上記短手方向の両端側にそれぞれ位置し、上記長手方向に延びる帯状の短手端側第２セパレータ部を含み、上記短手端側第２セパレータ部は、前記透過困難部からなるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１３】
上述の電池は、捲回型発電要素を備え、短手端側第２セパレータ部は透過困難部からなる。長手方向に延びる帯状の負極活物質層において、短手端側第２負極部は第２負極部の大半を占める。従って、ここに透過困難部からなる短手端側第２セパレータ部が対向することで、電池の充電の際に、第２負極部に挿入されるリチウムイオンを大幅に減少させることができ、これによる電池容量の低下を十分に抑制することができる。
【００１４】
或いは、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両である。
【００１５】
上述の車両は、電池容量の低下を抑制した電池を搭載しているので、安定した性能の動力源を有する車両とすることができる。
【００１６】
なお、車両としては、電池による電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両であれば良く、例えば、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、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。
【００１７】
或いは、本発明の他の態様は、前述のいずれかのリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを駆動エネルギ源の全部又は一部に使用する電池搭載機器である。
【００１８】
上述の電池搭載機器は、電池容量の低下を抑制した電池を搭載しているので、安定した性能の駆動エネルギ源を有する電池搭載機器とすることができる。
【００１９】
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載し、これをエネルギ源の全部又は一部に使用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１の正電極板の斜視図である。
【図３】実施形態１の負電極板の斜視図である。
【図４】実施形態１のセパレータの斜視図である。
【図５】実施形態１にかかる電池の拡大断面図（図１のＡ−Ａ部）である。
【図６】変形形態１にかかる電池の斜視図である。
【図７】変形形態１の正電極板の斜視図である。
【図８】変形形態１の負電極板の斜視図である。
【図９】変形形態１のセパレータの斜視図である。
【図１０】実施形態２にかかる車両の説明図である。
【図１１】実施形態３にかかるハンマードリルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について、図１を参照して説明する。
この電池１は、リチウムイオンを含む電解液６０、いずれも長手方向ＤＡに延びる帯状の正電極板３０、負電極板４０及びセパレータ２０を備え、これら正電極板３０、負電極板４０及びセパレータ２０を長手方向ＤＡに捲回して捲回型の発電要素１０をなすリチウムイオン二次電池である（図１参照）。なお、電池１は、図１に示すように、発電要素１０を電池ケース８０に収容してなる。
【００２２】
この電池ケース８０は、共にアルミニウム製の電池ケース本体８１及び封口蓋８２を有する。このうち電池ケース本体８１は有底矩形箱形であり、この電池ケース８０と発電要素１０との間には、樹脂からなり、箱状に折り曲げた絶縁フィルム（図示しない）が介在させてある。また、封口蓋８２は矩形板状であり、電池ケース本体８１の開口を閉塞して、この電池ケース本体８１に溶接されている。この封口蓋８２には、発電要素１０と接続している正極集電部材９１及び負極集電部材９２のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部９１Ａ及び負極端子部９２Ａが貫通しており、図１中、上方に向く蓋表面８２ａから突出している。これら正極端子部９１Ａ及び負極端子部９２Ａと封口蓋８２との間には、それぞれ絶縁性の樹脂からなる絶縁部材９５が介在し、互いを絶縁している。さらに、この封口蓋８２には矩形板状の安全弁９７も封着されている。
【００２３】
また、電解液６０は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ6を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした非水電解液である。
【００２４】
また、発電要素１０は、帯状の正電極板３０及び負電極板４０が、帯状のセパレータ２０を介して扁平形状に捲回されてなる捲回型である（図１参照）。この発電要素１０の最外側及び最内側には、セパレータ２０のみが捲回されている。なお、この発電要素１０の正電極板３０及び負電極板４０はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材９１又は負極集電部材９２と接合している（図１参照）。
【００２５】
このうち、正電極板３０は、図２の斜視図に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウム製のアルミ箔３８と、このアルミ箔３８の両主面上に、それぞれ長手方向ＤＡに延びる帯状に配置された２つの正極活物質層３１，３１とを有している。
この正極活物質層３１は、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子（図示しない）と、アセチレンブラックからなる導電材（図示しない）と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる結着材（図示しない）とを含む。
【００２６】
また、負電極板４０は、図３の斜視図に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で銅製の銅箔４８と、この銅箔４８の両主面上に、それぞれ長手方向ＤＡに延びる帯状に配置された２つの負極活物質層４１，４１とを有している。
このうち負極活物質層４１は、グラファイトからなる負極活物質粒子（図示しない）、及び、ＰＶＤＦからなる結着材（図示しない）を含む。
【００２７】
この負極活物質層４１は、図３、及び、図１の拡大断面図（Ａ−Ａ部）の図５に示すように、セパレータ２０を介して、正極活物質層３１に対向する第１負極部４２と、セパレータ２０を介して対向する正極活物質層３１が存在しない第２負極部４３（次述する短手端側第２負極部４４及び長手端側第２負極部４５）とからなる。
より詳細に説明すると、負極活物質層４１は、その面積が対向する正極活物質層３１に比して大きくされている。この負極活物質層４１のうち、第１負極部４２は、負極活物質層４１の、長手方向ＤＡ及び短手方向ＤＢのそれぞれ中央に位置する一方、第２負極部４３は、第１負極部４２に隣接した周囲に枠状に位置している（図３参照）。このため、電池１を充電した際、負極活物質層４１の周縁に位置する銅箔４８に金属リチウムが析出するのを防止できる。
【００２８】
このうち第２負極部４３は、負極活物質層４１の長手方向ＤＡの両端側にそれぞれ位置する２つの長手端側第２負極部４５，４５と、負極活物質層４１の短手方向ＤＢの両端側にそれぞれ位置する２つの短手端側第２負極部４４，４４とからなる（図３参照）。なお、負極活物質層４１における第２負極部４３（短手端側第２負極部４４及び長手端側第２負極部４５）と第１負極部４２との境界の位置は、負電極板４０、セパレータ２０及び正電極板３０を捲回して発電要素１０を形成したときに決まる。
【００２９】
また、図４，５を示す、ポリエチレンからなり、長手方向ＤＡに延びる帯状のセパレータ２０は、第１負極部４２に対向し、リチウムイオンを自身の厚み方向ＤＣに透過可能な多孔質の第１セパレータ部２２と、第２負極部４３に対向する第２セパレータ部２３（後述する短手端側第２セパレータ部２４及び長手端側第２セパレータ部２５）と、正極活物質層３１及び負極活物質層４１のいずれにも接しない第３セパレータ部２７（次述する短手端側第３セパレータ部２８及び長手端側第３セパレータ部２９）とからなる。
【００３０】
このうち、第３セパレータ部２７は、セパレータ２０の短手方向ＤＢの両端側にそれぞれ位置する短手端側第３セパレータ部２８，２８と、セパレータ２０の長手方向ＤＡの両端側にそれぞれ位置する長手端側第３セパレータ部２９，２９とからなる（図４参照）。この長手端側第３セパレータ部２９，２９の一方は、それのみで捲回されて、発電要素１０の最内側の軸芯付近に配置され、他方は、発電要素１０の最外側を覆うように配置される。
なお、短手端側第３セパレータ部２８は、隣接する、次述の短手端側第２セパレータ部２４と同様、リチウムイオンの厚み方向ＤＣの透過が不能な形態とされた透過不能部とされている。また、長手端側第３セパレータ部２９は、第１セパレータ部２２と同様、リチウムイオンを透過可能な長手第３透過部２９Ａと、短手端側第２セパレータ部２４と同様、透過不能部とされた長手第３透過不能部２９Ｂとからなる。
【００３１】
また、第２セパレータ部２３は、セパレータ２０の長手方向ＤＡ、第１セパレータ部２２と２つの長手端側第３セパレータ部２９，２９の長手第３透過部２９Ａ，２９Ａとの間にそれぞれ位置する２つの長手端側第２セパレータ部２５，２５と、セパレータ２０の短手方向ＤＢ、第１セパレータ部２２と２つの短手端側第３セパレータ部２８，２８との間の両端側にそれぞれ位置する２つの短手端側第２セパレータ部２４，２４とからなる（図４参照）。なお、長手端側第２セパレータ部２５は、負極活物質層４１の長手端側第２負極部４５に、また、短手端側第２セパレータ部２４は、負極活物質層４１の短手端側第２負極部４４にそれぞれ対向する（短手端側第２セパレータ部２４については、図５参照）。このため、セパレータ２０における第１セパレータ部２２と第２セパレータ部２３（短手端側第２セパレータ部２４及び長手端側第２セパレータ部２５）、並びに、第３セパレータ部２７（長手端側第３セパレータ部２９）との境界の位置もまた、負電極板４０、セパレータ２０及び正電極板３０を捲回して発電要素１０を形成したときに決まる。
【００３２】
第２セパレータ部２３のうち、短手端側第２セパレータ部２４は、多孔質の第１セパレータ部２２に比して、リチウムイオンの厚み方向ＤＣの透過が困難な形態とされた透過困難部とされている。さらに詳しくは、この短手端側第２セパレータ部２４は透過不能部となっている。このため、電池１の充電の際、負極活物質層４１の第２負極部４３のうち、短手端側第２セパレータ部２４に対向している部位、即ち短手端側第２負極部４４にリチウムイオンが挿入されるのを抑えることができ、電池容量の低下を抑制することができる。
一方、第２セパレータ部２４のうち、長手端側第２セパレータ部２５は、第１セパレータ部２２と同様、多孔質の形態であり、リチウムイオンが透過可能である。
【００３３】
特に、短手端側第２セパレータ部２４は、リチウムイオンが透過不能の透過不能部とされているので、電池１の充電の際、第２負極部４３のうち、その短手端側第２セパレータ部２４に対向している短手端側第２負極部４４にリチウムイオンが挿入されるのを確実に抑えることができる。
【００３４】
また、この電池１では、捲回型の発電要素１０を備えており、第２セパレータ部２３のうち、短手端側第２セパレータ部２４が透過困難部（透過不能部）となっている。長手方向ＤＡに延びる帯状の負極活物質層２１において、この短手端側第２セパレータ部２４に対向する短手端側第２負極部４４は第２負極部４３の大半を占める。従って、この第２負極部４３と透過困難部（透過不能部）である短手端側第２セパレータ部２４が対向する本実施形態１では、電池１の充電の際に、第２負極部４３に挿入されるリチウムイオンを大幅に減少させることができ、これによる電池容量の低下を十分に抑制することができる。
【００３５】
次に、本実施形態１にかかる電池１の製造方法について説明する。
まず、結着材を溶解したＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子及び導電材をそれぞれ投入し混練してできたペースト（図示しない）を、長手方向ＤＡに延びる帯状のアルミ箔３８に塗布した。塗布後、アルミ箔３８上のペーストを乾燥させた。アルミ箔３８の裏側についても、同様にペーストを塗布し、乾燥させた。その後、図示しないロールプレスで、アルミ箔３８の両主面上で乾燥させたペーストを圧縮した正電極板３０を作製した（図２参照）。
【００３６】
一方、結着材を溶解したＮＭＰ中に、グラファイト粒子からなる負極活物質粒子を投入し混練してできたペースト（図示しない）を、長手方向ＤＡに延びる帯状の銅箔４８に塗布した。塗布後、銅箔４８上のペーストを乾燥させた。銅箔４８の裏側についても、同様にペーストを塗布し、乾燥させた。その後、図示しないロールプレスで、銅箔４８の両主面上で乾燥させたペーストを圧縮した負電極板４０を作製した（図３参照）。
【００３７】
次いで、全体に複数の透孔を有する多孔性のポリエチレンからなり、長手方向ＤＡに延びる帯状の加工前セパレータ（図示しない）において、その短手方向ＤＢの両端を、図示しない熱圧縮用プレス機を用いて熱圧縮した。なお、この加工前セパレータの短手方向ＤＢの両端のうち、正電極板３０と共に捲回する際に、正極活物質層３１に対向しない部位について熱圧縮した。
これにより、熱圧縮した部位のポリエチレンを溶かして、その部位の透孔を完全に埋め、リチウムイオンが透過不能の透過不能部からなる短手端側第２セパレータ部２４、第３セパレータ部２７の短手端側第３セパレータ部２８、及び、長手端側第３セパレータ部２９の長手第３透過不能部２９Ｂを有するセパレータ２０ができあがる。
【００３８】
上述のように作製した正電極板３０と負電極板４０との間に、セパレータ２０を介在させて捲回し、発電要素１０とする。なお、負電極板４０の負極活物質層４１における第１負極部４２に、セパレータ２０（第１セパレータ部２２）を介して、正電極板３０の正極活物質層３１が対向するように、かつ、第２セパレータ部２３のうちの短手端側第２セパレータ部２４が、第２負極部４３の短手端側第２負極部４４に対向するように、セパレータ２０、負電極板４０、セパレータ２０、正電極板３０の順に重ねて捲回する。
【００３９】
その後は、正電極板３０（アルミ箔３８）及び負電極板４０（銅箔４８）にそれぞれ正極集電部材９１或いは負極集電部材９２を溶接し、電池ケース本体８１に挿入し、前述した電解液６０を注入後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１が完成する（図１参照）。
【００４０】
（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池１０１について、図６〜９を参照しつつ説明する。
この電池１０１は、複数の正電極板と複数の負電極板とを、セパレータを介して交互に積層してなる積層型発電要素を有する点で、前述の実施形態１にかかる電池１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態１にかかる電池１と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略、又は、簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００４１】
この電池１０１は、実施形態１と同様の電解液６０、いずれも矩形板状の正電極板１３０、負電極板１４０及びセパレータ１２０を備え、これら正電極板１３０、負電極板１４０及びセパレータ１２０を交互に積層してなる積層型の発電要素１１０をなすリチウムイオン二次電池である（図６参照）。なお、電池１０１は、図６に示すように、発電要素１１０を、実施形態１と同様の電池ケース８０に収容してなる。
【００４２】
このうち、発電要素１１０は、正電極板１３０及び負電極板１４０が、矩形板状のセパレータ１２０を介して交互に積層してなる積層型である（図６参照）。なお、この発電要素１１０の正電極板１３０及び負電極板１４０はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材９１又は負極集電部材９２と接合している（図６参照）。
【００４３】
また、正電極板１３０は、図７の斜視図に示すように、矩形板状でアルミニウム製のアルミ箔１３８と、このアルミ箔１３８の両主面上にそれぞれ配置された２つの正極活物質層１３１，１３１とを有している。
この正極活物質層１３１は、実施形態１と同様の、いずれも図示しない正極活物質粒子、導電材及び結着材を含む。
【００４４】
一方、負電極板１４０は、図８の斜視図に示すように、矩形板状で銅製の銅箔１４８と、この銅箔１４８の両主面上にそれぞれ配置された２つの負極活物質層１４１，１４１とを有している。
このうち負極活物質層１４１は、実施形態１と同様の、いずれも図示しない負極活物質粒子及び結着材を含む。
【００４５】
この負極活物質層１４１は、図８に示すように、セパレータ１２０を介して、正極活物質層１３１に対向する第１負極部１４２と、セパレータ１２０を介して対向する正極活物質層１３１が存在しない第２負極部１４３とからなる。
より詳細に説明すると、負極活物質層１４１は、その面積が対向する正極活物質層１３１に比して大きくされている。この負極活物質層１４１のうち、第１負極部１４２は、負極活物質層１４１の中央に位置する一方、第２負極部１４３は、第１負極部１４２に隣接した周囲に位置している。このため、実施形態１の電池１と同様に、電池１０１を充電した際、負極活物質層１４１の周縁に位置する銅箔１４８に金属リチウムが析出するのを防止できる。
【００４６】
また、図９に斜視図を示す、ポリエチレンからなり、矩形板状のセパレータ１２０は、第１負極部１４２に対向し、リチウムイオンを自身の厚み方向ＤＣに透過可能な多孔質の第１セパレータ部１２２と、第２負極部１４３に対向する第２セパレータ部１２３と、正極活物質層１３１及び負極活物質層１４１のいずれにも接しない第３セパレータ部１２７とからなる。第１セパレータ部１２２は、セパレータ１２０の中央に位置し、第３セパレータ部１２７は、逆にセパレータ１２０の周縁に位置する。そして、第２セパレータ部１２３は、第１セパレータ部１２２と第３セパレータ部１２７との間に、それぞれと隣接して配置されている。このうち、第３セパレータ部１２７は、隣接する第２セパレータ部１２３と同様、リチウムイオンの厚み方向ＤＣの透過が不能な形態とされた透過不能部とされている。
【００４７】
また、第２セパレータ部１２３は、多孔質の第１セパレータ部１２２に比して、リチウムイオンの厚み方向ＤＣの透過が困難な形態とされた透過困難部とされている。さらに詳しくは、実施形態１と同様に、この第２セパレータ部１２３は透過不能部となっている。このため、電池１０１の充電の際、負極活物質層１４１のうち、第２セパレータ部１２３に対向している部位、即ち第２負極部１４３にリチウムイオンが挿入されるのを抑えることができ、電池容量の低下を抑制することができる。
特に、第２セパレータ部１２３は、リチウムイオンを透過不能とされる透過不能部とされているので、電池１０１の充電の際、第２負極部１４３にリチウムイオンが挿入されるのを確実に抑えることができる。
【００４８】
次に、本変形形態１にかかる電池１０１の製造方法について説明する。
まず、結着材を溶解したＮＭＰ中に、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子及び導電材をそれぞれ投入し混練してできたペースト（図示しない）を、矩形板状のアルミ箔１３８に塗布した。塗布後、アルミ箔１３８上のペーストを乾燥させた。アルミ箔１３８の裏側についても、同様にペーストを塗布し、乾燥させた。その後、図示しないロールプレスで、アルミ箔１３８の両主面上で乾燥させたペーストを圧縮した正電極板１３０を作製した（図７参照）。
【００４９】
一方、結着材を溶解したＮＭＰ中に、グラファイト粒子からなる負極活物質粒子を投入し混練してできたペースト（図示しない）を、矩形板状の銅箔１４８に塗布した。塗布後、銅箔１４８上のペーストを乾燥させた。銅箔１４８の裏側についても、同様にペーストを塗布し、乾燥させた。その後、図示しないロールプレスで、銅箔１４８の両主面上で乾燥させたペーストを圧縮した負電極板１４０を作製した（図８参照）。
【００５０】
次いで、全体に複数の透孔を有する多孔性のポリエチレンからなる、矩形板状の加工前セパレータ（図示しない）について、その周縁を、図示しない熱圧縮用プレス機を用いて熱圧縮した。なお、この加工前セパレータの周縁のうち、正電極板１３０と共に積層した場合に、正極活物質層１３１に対向しない部位について熱圧縮した。
これにより、熱圧縮した部位のポリエチレンを溶かして、その部位の透孔を完全に埋め、リチウムイオンが透過不能の透過不能部からなる第２セパレータ部１２３及び第３セパレータ部１２７を有するセパレータ１２０ができあがる。
【００５１】
上述のように作製した正電極板１３０と負電極板１４０との間に、セパレータ１２０を介在させて積層し、発電要素１１０とする。なお、負極活物質層１４１の第１負極部１４２に、セパレータ１２０（第１セパレータ部１２２）を介して正極活物質層１３１が対向するように、かつ、第２セパレータ部１２３が第２負極部１４３に対向するように、負電極板１４０、セパレータ１２０、正電極板１３０、セパレータ１２０の順に繰り返し積層する。
さらに、積層方向の最外側に位置する負電極板１４０のうち、外側に露出している負極活物質層１４１の外側に、セパレータ１２０を介して、アルミ箔１３８の一方の主面にのみ正極活物質層１３１を形成した正電極板（図示しない）を配置、積層する。一方、積層方向の他方の最外側に位置するセパレータ１２０の外側に、銅箔１４８の一方の主面にのみ負極活物質層１４１を形成した負電極板（図示しない）を配置、積層する。
これにより、複数の負電極板１４０の全てにおいて、負極活物質層１４１の第１負極部１４２に、セパレータ１２０（第１セパレータ部１２２）を介して正極活物質層１３１が、かつ、第２負極部１４３に第２セパレータ部１２３がそれぞれ対向する積層型の発電要素１１０ができあがる。
【００５２】
その後は、正電極板１３０（アルミ箔１３８）及び負電極板１４０（銅箔１４８）にそれぞれ正極集電部材９１或いは負極集電部材９２を溶接し、電池ケース本体８１に挿入し、前述した電解液６０を注入後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１０１が完成する（図６参照）。
【００５３】
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両２００は、前述した電池１，１０１を複数含むバッテリパック２１０を搭載したものである。具体的には、図１０に示すように、車両２００は、エンジン２４０、フロントモータ２２０及びリアモータ２３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両２００は、車体２９０、エンジン２４０、これに取り付けられたフロントモータ２２０、リアモータ２３０、ケーブル２５０、インバータ２６０、及び、矩形箱形状のバッテリパック２１０を有している。このうちバッテリパック２１０は、前述した電池１，１０１を複数収容してなる。
【００５４】
本実施形態２にかかる車両２００は、電池容量の低下を抑制した電池１，１０１を搭載しているので、安定した性能の動力源を有する車両２００とすることができる。
【００５５】
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル３００は、前述した電池１，１０１を含むバッテリパック３１０を搭載したものであり、図１１に示すように、バッテリパック３１０、本体３２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック３１０はハンマードリル３００の本体３２０のうち底部３２１に可能に収容されている。
【００５６】
本実施形態３にかかるハンマードリル３００は、電池容量の低下を抑制した電池１，１０１を搭載しているので、安定した性能の駆動エネルギ源を有する電池搭載機器とすることができる。
【００５７】
以上において、本発明を実施形態１〜３及び変形形態１に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では第２セパレータ部２３のうち短手端側第２セパレータ部２４を、変形形態１では第２セパレータ部１２３をそれぞれ、透孔を有せずリチウムイオンが透過不能である透過不能部とした。しかし、短手端側第２セパレータ部２４や第２セパレータ部１２３について、リチウムイオンが完全に透過しない形態ではなく、第１セパレータ部に比して多孔度を低くした透過困難部としても良い。
また、実施形態１の短手端側第２セパレータ部２４、及び、変形形態１の第２セパレータ部１２３を、多孔質のセパレータを熱圧縮して完全に透孔を塞いでなる透過不能部とした。しかし、これらを、例えば、溶剤を塗布してセパレータを溶かして完全に透孔を埋めてなる部位、樹脂を含んだ溶液を塗布して孔を塞いでなる部位、多孔質のセパレータに、リチウムイオンを透過不能な材質からなる部材を担持、接着（接合）、貼付或いは塗布してなる部位などとしても良い。
さらに、実施形態１では、第１セパレータ部２３のうち、短手端側第２セパレータ部２４を透過不能部としたが、例えば、短手端側第２セパレータ部２４と共に、長手端側第２セパレータ部２５についても透過不能部としても良い。この場合には、電池の充電の際に、リチウムイオンが挿入される第２負極部４３の領域をなくすことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１，１０１  電池（リチウムイオン二次電池）
１０，１１０  発電要素（捲回型発電要素）
２０，１２０  セパレータ
２２，１２２  第１セパレータ部
２３，１２３  第２セパレータ部
２４  短手端側第２セパレータ部
３０，１３０  正電極板
３１，１３１  正極活物質層
３８，１３８  アルミ箔（正極集電板）
４０，１４０  負電極板
４１，１４１  負極活物質層
４２，１４２  第１負極部
４３，１４３  第２負極部
４４  短手端側第２負極部
４８，１４８  銅箔（負極集電板）
６０  電解液
２００  車両
３００  ハンマードリル（電池搭載機器）
ＤＡ  長手方向
ＤＢ  短手方向
ＤＣ  厚み方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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