(57)【要約】【課題】充放電サイクル後の充電容量特性を向上させる。【解決手段】ポリオレフィン多孔質フィルムを含むセパレータと、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層と、活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上の正極板と、前記折り曲げ回数が１６５０回以上の負極板と、を備え、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上であり、前記ポリフッ化ビニリデン系樹脂のα型結晶の含有量が３５．０モル％以上である、非水電解液二次電池。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、
ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層と、
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準拠し、荷重１Ｎ、折り曲げ角度４５°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上である正極板と、
前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上である負極板と、を備え、
前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、
前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上であり、かつ
前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板及び前記負極板の少なくともいずれかと、の間に配置されており、
前記多孔質層に含まれる前記ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である、非水電解液二次電池。
（ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７６ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。）
【請求項２】
前記正極板が、遷移金属酸化物を含む、請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項３】
前記負極板が、黒鉛を含む、請求項１または２に記載の非水電解液二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
非水電解液二次電池、特にリチウム二次電池は、エネルギー密度が高いのでパーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末などに用いる電池として広く使用され、また最近では車載用の電池として開発が進められている。
【０００３】
例えば特許文献１には、セパレータ自体の電解液の保持性を制御するポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池セパレータを備える非水電解液二次電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１５３９９２号
【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、上述の従来の非水電解液二次電池は、充放電サイクルを繰り返した後の充電容量の観点から改善の余地があった。
【０００６】
本発明の一態様は、充放電サイクル後の充電容量特性に優れた非水電解液二次電池を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様１に係る非水電解液二次電池は、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層と、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準拠し、荷重１Ｎ、折り曲げ角度４５°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上である正極板と、前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上である負極板と、を備え、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上であり、かつ、前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板及び前記負極板の少なくともいずれかと、の間に配置されており、前記多孔質層に含まれる前記ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である。
（ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７６ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。）
また、本発明の態様２に係る非水電解液二次電池は、前記態様１において、前記正極板が、遷移金属酸化物を含む。
【０００８】
また、本発明の態様３に係る非水電解液二次電池は、前記態様１または２において、前記負極板が、黒鉛を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、充放電サイクル後の充電容量特性に優れた非水電解液二次電池を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＭＩＴ試験機の概略を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に関して以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態に関しても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層と、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準拠し、荷重１Ｎ、折り曲げ角度４５°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上である正極板と、前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上である負極板と、を備え、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネート（以下、ＤＥＣということがある）の減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上であり、かつ、前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板及び前記負極板の少なくともいずれかと、の間に配置されており、前記多孔質層に含まれる前記ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である。
（ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７６ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。）
なお、以下、「ポリオレフィン多孔質フィルム」を「多孔質フィルム」と、「ポリフッ化ビニリデン系樹脂」を「ＰＶＤＦ系樹脂」と、「前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度」を、「減少速度」と、「前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径」を「スポット径」と、それぞれ称することがある。
【００１３】
＜正極板＞
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池における正極板は、後述のように耐折試験において測定される折り曲げ回数が特定の範囲であれば特に限定されない。例えば、正極活物質層として、正極活物質、導電剤および結着剤を含む正極合剤を正極集電体上に担持したシート状の正極板が用いられる。なお、正極板は、正極集電体の両面上に正極合剤を担持してもよく、正極集電体の片面上に正極合剤を担持してもよい。
【００１４】
前記正極活物質としては、例えば、リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料が挙げられる。当該材料としては、遷移金属酸化物が好ましい。遷移金属酸化物として、具体的には、例えば、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉ等の遷移金属を少なくとも１種類含んでいるリチウム複合酸化物が挙げられる。
【００１５】
前記導電剤としては、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、カーボンブラック、熱分解炭素類、炭素繊維、有機高分子化合物焼成体等の炭素質材料等が挙げられる。前記導電剤は、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１６】
前記結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンの共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレンの共重合体、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレン、およびポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、アクリル樹脂、並びに、スチレンブタジエンゴムが挙げられる。尚、結着剤は、増粘剤としての機能も有している。
【００１７】
前記正極集電体としては、例えば、Ａｌ、Ｎｉ、ステンレス等の導電体が挙げられ、薄膜に加工し易く、安価であることから、Ａｌがより好ましい。
【００１８】
＜負極板＞
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池における負極板は、後述のように耐折試験において測定される折り曲げ回数が特定の範囲であれば特に限定されない。例えば、負極活物質層として、負極活物質を含む負極合剤を負極集電体上に担持したシート状の負極が用いられる。シート状の負極板には、好ましくは前記導電剤、及び、前記結着剤が含まれる。なお、負極板は、負極集電体の両面上に負極合剤を担持してもよく、負極集電体の片面上に負極合剤を担持してもよい。
【００１９】
前記負極活物質としては、例えば、リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料、リチウム金属またはリチウム合金等が挙げられる。当該材料としては、例えば、炭素質材料等が挙げられる。炭素質材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、カーボンブラック、および熱分解炭素類等が挙げられる。導電剤、結着剤としては、前記正極活物質層に含まれ得る導電剤、結着剤として記載したものを使用することができる。
【００２０】
前記負極集電体としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、ステンレス等が挙げられ、特にリチウムイオン二次電池においてはリチウムと合金を作り難く、かつ薄膜に加工し易いことから、Ｃｕがより好ましい。
【００２１】
＜折り曲げ回数＞
本発明の一実施形態における正極板および負極板は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準拠して実施した耐折試験において、活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が特定の範囲である。前記耐折試験は、荷重１Ｎ、折り曲げ角度４５°にて実施される。非水電解液二次電池では、充放電サイクルの過程で、活物質の膨張および収縮が起こり得る。前記耐折試験により測定された、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が多いほど、電極活物質層内部に含まれる成分（活物質、導電剤およびバインダー）同士の密着性、および、電極活物質層と集電体との密着性が維持されやすいことを表す。それゆえ、充放電サイクルの過程での非水電解液二次電池の劣化が抑制される。
【００２２】
前記耐折試験において、正極板は、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上であることが好ましく、１５０回以上であることがより好ましい。また、前記耐折試験において、負極板は、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上であることが好ましく、１８００回以上であることがより好ましく、２０００回以上であることがさらに好ましい。
【００２３】
図１は、ＭＩＴ試験機法に用いられるＭＩＴ試験機の概略を示す模式図である。ｘ軸は水平方向を表し、ｙ軸は鉛直方向を表す。ＭＩＴ試験機法の概要を以下に説明する。試験片の長手方向の一端をばね荷重クランプで挟み、もう一端を折り曲げクランプで挟んで固定する。ばね荷重クランプは錘とつながっている。前記耐折試験では、この錘による荷重が１Ｎである。これにより試験片は、長手方向にテンションがかかった状態となる。この状態において、試験片の長手方向は鉛直方向と平行である。そして、折り曲げクランプを回転させることにより、試験片を折り曲げる。前記耐折試験では、この際の折り曲げ角度が４５°である。すなわち、試験片は左右に４５°に折り曲げられる。また、試験片を折り曲げる速度は、１７５往復／分である。
【００２４】
＜正極板および負極板の製造方法＞
シート状の正極板の製造方法としては、例えば、正極活物質、導電剤および結着剤を正極集電体上で加圧成型する方法；適当な有機溶剤を用いて正極活物質、導電剤および結着剤をペースト状にした後、当該ペーストを正極集電体に塗工し、次いで、湿潤状態で、または乾燥した後に加圧することにより、正極集電体に固着する方法；等が挙げられる。
【００２５】
同様に、シート状の負極板の製造方法としては、例えば、負極活物質を負極集電体上で加圧成型する方法；適当な有機溶剤を用いて負極活物質をペースト状にした後、当該ペーストを負極集電体に塗工し、次いで、湿潤状態で、または乾燥した後に加圧することにより、負極集電体に固着する方法；等が挙げられる。前記ペーストには、好ましくは前記導電剤および前記結着剤が含まれる。
【００２６】
ここで、加圧を行う時間、圧力、または加圧方法等を調整することにより、上述の折り曲げ回数を制御することができる。加圧を行う時間は、１〜３６００秒が好ましく、より好ましくは１〜３００秒である。加圧は、正極板または負極板を拘束することにより、行われてもよい。本明細書では、拘束による圧力を拘束圧とも称する。拘束圧は、０．０１〜１０ＭＰａが好ましく、より好ましくは０．０１〜５ＭＰａである。また、有機溶媒を用いて正極板または負極板を湿潤させた状態で加圧してもよい。これによって、電極活物質層内部に含まれる成分同士の密着性、および、電極活物質層と集電体との密着性が向上し得る。有機溶媒としては、例えば、カーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、アミド類、カーバメート類および含硫黄化合物、並びにこれらの有機溶媒にフッ素基が導入されてなる含フッ素有機溶媒等が挙げられる。
【００２７】
＜ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度＞
本明細書において、「ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度」とは、ポリオレフィン多孔質フィルム上にＤＥＣを滴下した場合の、当該ＤＥＣの蒸発速度を示し、以下の測定条件の下、以下の方法によって測定される。
測定条件：大気圧；室温（約２５℃）；湿度６０〜７０％；風速０．２ｍ／ｓ以下；
測定方法：
（ｉ）多孔質フィルムを５０ｍｍ×５０ｍｍ角の正方形に切り出し、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）板上に載せ、前記多孔質フィルムを載せたＰＴＦＥ板を分析天秤に載せてゼロ点補正する。
（ｉｉ）先端にピペットチップを装着したマイクロピペットを用いて、ＤＥＣ２０ｍＬを測り取る。
（ｉｉｉ）（ｉ）にてゼロ点補正した前記分析天秤に載せた多孔質フィルムの上方、高さ５ｍｍの位置から、前記多孔質フィルムの中心部に向けて、（ｉｉ）にて測り取ったＤＥＣを２０μＬ滴下した後、分析天秤の目盛、すなわちＤＥＣの重量を測定する。
（ｉｖ）（ｉｉｉ）にて測定したＤＥＣの重量が１５ｍｇから５ｍｇになるまでの時間を測定し、測定された時間をＤＥＣの重量変化量（１０ｍｇ）にて割ることにより、「ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度」（秒／ｍｇ）を算出する。
【００２８】
本発明の一実施形態に係る多孔質フィルムは、前記多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、好ましくは、１６秒／ｍｇ〜２０秒／ｍｇであり、より好ましくは、１７秒／ｍｇ〜１９秒／ｍｇである。
【００２９】
多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇよりも小さいことは、当該多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータまたは後述する当該多孔質フィルムを含む積層セパレータを用いて、非水電解液二次電池を構成した場合に、多孔質フィルムの保液性が乏しいことを示す。その結果、非水電解液二次電池内にて液枯れが発生し易くなる。また、多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、２１秒／ｍｇよりも大きいことは、当該多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータまたは後述する当該多孔質フィルムを含む積層セパレータを用いて非水電解液二次電池を構成した場合に、多孔質フィルムの空孔（空隙）内における、流体（ＤＥＣ等の電解液、充放電時に電池内にて電解液から発生するガス）の移動速度が遅いことを示す。その結果、充放電時の電極への電解液供給不足による液枯れ、および前記発生ガスの前記空隙内への滞留に伴う、当該セパレータのイオン透過抵抗の増大（イオン透過性の減少）を招く。
【００３０】
＜ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径＞
本明細書において、「ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径」とは、多孔質フィルム上にＤＥＣを２０μＬ滴下してから１０秒間経過後に、当該多孔質フィルムに残るＤＥＣの滴下跡の直径を示し、以下の測定条件の下、以下の方法によって測定される。
測定条件：大気圧；室温（約２５℃）；湿度６０〜７０％；風速０．２ｍ／ｓ以下；
測定方法：上述の「ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度」の測定方法における工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）と同様の工程を行い、多孔質フィルムの上方、高さ５ｍｍの位置から、前記多孔質フィルムの中心部に向けて、ＤＥＣを２０μＬ滴下し、１０秒間経過後に、当該多孔質フィルムに残るＤＥＣの滴下跡の直径を測定する。
【００３１】
本発明の一実施形態における多孔質フィルムは、多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が、２０ｍｍ以上であり、好ましくは２１ｍｍ以上、より好ましくは２２ｍｍ以上である。また、前記スポット径は、３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が、２０ｍｍより小さいことは、滴下したＤＥＣが多孔質フィルム内部の空隙に取り込まれる速度が遅く、多孔質フィルムの電解液（ＤＥＣなど）との親和性が低いことを示し、従って、当該多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータまたは後述する当該多孔質フィルムを含む積層セパレータを用いて非水電解液二次電池を構成した場合に、多孔質フィルム内におけるＤＥＣ等の電解液の移動速度、特に充放電時の電極合材層から多孔質フィルム内部への取り込み速度が遅くなるとともに、多孔質フィルム内部への電解液浸透力低下にともない、多孔質フィルム内部における保液量が低下するため、電池充放電を繰り返す事で、セパレータと電極との界面や多孔基材内部に局所的な電解液枯渇部が発生し易くなる。その結果、電池内部の抵抗値の増大を招き、非水電解液二次電池のサイクル特性が低下する。また、多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が、３０ｍｍより大きいことは、当該多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータまたは後述する当該多孔質フィルムを含む積層セパレータを用いて非水電解液二次電池を構成した場合に、多孔質フィルムと電解液との親和性が高くなり過ぎ、多孔質フィルム内部に電解液が保持され易くなり過ぎることを示す。その結果、充放電時の電極への電解液供給不足による液枯れが生じ易くなる。
【００３３】
尚、多孔質フィルムに多孔質層などのその他の層が積層されている場合、当該多孔質フィルムの物性値は、多孔質フィルムとその他の層とを含む積層体から、当該その他の層を取り除いて測定することができる。積層体からその他の層を取り除く方法としては、Ｎ−メチルピロリドンまたはアセトン等の溶剤によってその他の層を構成する樹脂を溶解除去する方法などが挙げられる。
【００３４】
また、上述のジエチルカーボネートの減少速度、および上述のスポット径の測定において、多孔質フィルム表面に樹脂粉や無機物等の付着物が存在する場合などは、必要に応じ測定前に多孔質フィルムをＤＥＣ等の有機溶剤および／または水に浸漬し、前記付着物等を洗浄除去した後、溶剤や水を乾燥する等の前処理を行ってもよい。
【００３５】
＜非水電解液二次電池用セパレータ＞
本発明の一実施形態における非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む。
【００３６】
前記多孔質フィルムは、単独で非水電解液二次電池用セパレータとなり得る。また、後述する多孔質層が積層された非水電解液二次電池用積層セパレータの基材ともなり得る。前記多孔質フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、その内部に連結した細孔を多数有しており、一方の面から他方の面に気体および液体を通過させることが可能となっている。
【００３７】
本発明の一実施形態における非水電解液二次電池用セパレータは、少なくとも一方の面上に、後述するポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層が積層され得る。この場合、前記非水電解液二次電池用セパレータの少なくとも一方の面上に、前記多孔質層が積層されてなる積層体を、本明細書において、「非水電解液二次電池用積層セパレータまたは積層セパレータ」と称する。また、本発明の一実施形態における非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムの他に、接着層、耐熱層、保護層等のその他の層をさらに備えていてもよい。
【００３８】
（ポリオレフィン多孔質フィルム）
多孔質フィルムに占めるポリオレフィンの割合は、多孔質フィルム全体の５０体積％以上であり、９０体積％以上であることがより好ましく、９５体積％以上であることがさらに好ましい。また、前記ポリオレフィンには、重量平均分子量が５×１０５〜１５×１０６の高分子量成分が含まれていることがより好ましい。特に、ポリオレフィンに重量平均分子量が１００万以上の高分子量成分が含まれていると、非水電解液二次電池用セパレータの強度が向上するのでより好ましい。
【００３９】
熱可塑性樹脂である前記ポリオレフィンとしては、具体的には、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン等の単量体を（共）重合してなる、単独重合体または共重合体が挙げられる。前記単独重合体としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンを挙げることができる。また、前記共重合体としては、例えばエチレン−プロピレン共重合体を挙げることができる。
【００４０】
このうち、過大電流が流れることをより低温で阻止（シャットダウン）することができるため、ポリエチレンがより好ましい。当該ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレン（エチレン−α−オレフィン共重合体）、重量平均分子量が１００万以上の超高分子量ポリエチレン等が挙げられ、このうち、重量平均分子量が１００万以上の超高分子量ポリエチレンがさらに好ましい。
【００４１】
多孔質フィルムの膜厚は、４〜４０μｍであることが好ましく、５〜３０μｍであることがより好ましく、６〜１５μｍであることがさらに好ましい。
【００４２】
多孔質フィルムの単位面積当たりの目付は、強度、膜厚、重量、およびハンドリング性を考慮して適宜決定すればよいものの、多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用積層セパレータを非水電解液二次電池に用いた場合の当該電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くすることができるように、４〜２０ｇ／ｍ２であることが好ましく、４〜１２ｇ／ｍ２であることがより好ましく、５〜１０ｇ／ｍ２であることがさらに好ましい。
【００４３】
多孔質フィルムの透気度は、ガーレ値で３０〜５００sec／１００ｍＬであることが好ましく、５０〜３００sec／１００ｍＬであることがより好ましい。多孔質フィルムが前記透気度を有することにより、充分なイオン透過性を得ることができる。
【００４４】
多孔質フィルムの空隙率は、電解液の保持量を高めると共に、過大電流が流れることをより低温で確実に阻止（シャットダウン）する機能を得ることができるように、２０〜８０体積％であることが好ましく、３０〜７５体積％であることがより好ましい。また、多孔質フィルムが有する細孔の孔径は、充分なイオン透過性を得ることができ、かつ、正極や負極への粒子の入り込みを防止することができるように、０．３μｍ以下であることが好ましく、０．１４μｍ以下であることがより好ましい。
【００４５】
（ポリオレフィン多孔質フィルムの製造方法）
本発明の一実施形態におけるポリオレフィン多孔質フィルムの製造方法としては、特に限定されず、種々の方法が挙げられる。
【００４６】
例えば、ポリオレフィン系樹脂組成物を特定のＴダイ押出温度にて、Ｔダイからシート状に押し出す工程、および特定の熱固定温度にて熱固定を行い、ポリオレフィン系樹脂を主成分とするポリオレフィン多孔質フィルムを得る工程と、前記工程以外の工程として、ポリオレフィン多孔質フィルム（多孔質膜）を製造するための一般的な方法に含まれ得る適当な工程を組み合わせた方法であり得る。前記適当な工程としては、例えば、ポリオレフィン等の樹脂に可塑剤を加えて膜を成形した後、可塑剤を適当な溶媒で除去してポリオレフィン多孔質フィルムを形成する方法が挙げられる。
【００４７】
具体的には、例えば、超高分子量ポリエチレンと、重量平均分子量が１万以下の低分子量ポリオレフィンとを含むポリオレフィン樹脂を用いてポリオレフィン多孔質フィルムを製造する場合には、製造コストの観点から、以下に示す方法によって当該ポリオレフィン多孔質フィルムを製造することが好ましい。
（１）超高分子量ポリエチレン１００重量部と、重量平均分子量が１万以下の低分子量ポリオレフィン５〜２００重量部と、孔形成剤１００〜４００重量部とを混練してポリオレフィン樹脂組成物を得る工程、
（２）前記ポリオレフィン樹脂組成物を用いて、特定のＴダイ押出温度にて、Ｔダイからシートを成形する工程、
次いで、
（３）工程（２）で得られたシートから孔形成剤を除去する工程、
（４）工程（３）で孔形成剤を除去したシートを延伸する工程、
（５）工程（４）にて延伸されたシートに対して、特定の熱固定温度にて熱固定を行い、ポリオレフィン多孔質フィルムを得る工程。
或いは、
（３’）工程（２）で得られたシートを延伸する工程、
（４’）工程（３’）にて延伸されたシートから孔形成剤を除去する工程、
（５’）工程（４’）にて得られたシートに対して、特定の熱固定温度にて熱固定を行い、ポリオレフィン多孔質フィルムを得る工程。
【００４８】
前記孔形成剤としては、無機充填剤および可塑剤などが挙げられる。
【００４９】
前記無機充填剤としては特に限定されるものではなく、酸を含有する水系溶剤、アルカリを含有する水系溶剤、主に水からなる水系溶剤にそれぞれ溶解しうる無機フィラーなどが挙げられる。酸を含有する水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられ、安価で微細な粉末が得やすい点から炭酸カルシウムが好ましい。アルカリを含有する水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、例えば、珪酸、酸化亜鉛等が挙げられ、安価で微細な粉末が得やすいので珪酸が好ましい。主に水からなる水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、例えば、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。
【００５０】
前記可塑剤としては特に限定されるものではなく、流動パラフィン等の低分子量の炭化水素が挙げられる。
【００５１】
前記工程（２）におけるＴダイ押出温度は、ポリオレフィン樹脂組成物をシート状に押し出す際のＴダイの温度であり、２４５℃以上、２８０℃以下が好ましく、２４５℃以上、２６０℃以下がより好ましい。
【００５２】
Ｔダイ押出温度が上述の範囲であることが、得られるシートを構成する樹脂が適度に酸化され、電解液に対する親和性が向上する面において好ましい。より詳細には、Ｔダイ押出温度を高くする、例えば、２４５℃以上とすることによって、前記シートを構成する樹脂の酸性度を向上させ、電解液との親和性を向上させ、得られる多孔質フィルムの電解液に対する保液性を向上させることができる。一方、Ｔダイ押出温度を低くする、例えば、２８０℃以下とすることによって、前記シートを構成する樹脂の酸性度の向上を抑制し、電解液との親和性を低下させ、得られる多孔質フィルムの電解液に対する保液性が過度に向上することを抑制することができる。従って、Ｔダイ押出温度を適当な範囲に調節することによって、前記樹脂と電解液との親和性を適切に調節することができ、その結果、得られる多孔質フィルムの電解液に対する保液性が適度に向上する。
【００５３】
前記工程（５）および（５’）における熱固定温度は、１００℃以上、１２５℃以下が好ましく、１００℃以上、１２０℃以下がより好ましい。
【００５４】
熱固定温度が上述の範囲であることが、得られる多孔質フィルム内部の空孔（空隙）の孔径、孔路（くねり度）が制御され、多孔質フィルム内部における電解液の蒸発速度（電解液の移動）が制御される面において好ましい。より詳細には、熱固定温度を高くする、例えば、１００℃以上とすることによって、多孔質フィルム内部の空孔の孔径を大きく、孔路を短くすることができ、多孔質フィルム内部における電解液の蒸発速度（電解液の移動速度）を大きくする、すなわち、得られる多孔質フィルムの電解液に対する保液性が過度に向上することを抑制することができる。一方、熱固定温度を低くする、例えば、１２５℃以下とすることによって、多孔質フィルム内部の空孔の孔径を小さく、孔路を長くすることができ、多孔質フィルム内部における電解液の蒸発速度（電解液の移動速度）を小さくする、すなわち、得られる多孔質フィルムの電解液に対する保液性を向上させることができる。従って、熱固定温度を適当な範囲に調節することによって、前記樹脂と電解液との親和性を適切に調節することができ、その結果、得られる多孔質フィルムの保液性、前記空隙における流体の移動速度を、規定範囲に抑えることができる。
【００５５】
前記Ｔダイ押出温度および熱固定温度が上述の範囲であることによって、製造される多孔質フィルムの電解液に対する保液性、内部の空隙における流体移動速度が好ましい範囲に制御され、多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、かつ、多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上である多孔質フィルムが製造され得る。
【００５６】
（多孔質層）
多孔質層は、非水電解液二次電池を構成する部材として、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板および前記負極板の少なくともいずれかとの間に配置されている。前記多孔質層は、非水電解液二次電池用セパレータの片面または両面に形成され得る。或いは、前記多孔質層は、前記正極板および前記負極板の少なくともいずれかの活物質層上に形成され得る。或いは、前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板および前記負極板の少なくともいずれかとの間に、これらと接するように配置されてもよい。非水電解液二次電池用セパレータと、正極板および負極板の少なくともいずれかと、の間に配置される多孔質層は、１層でもよく２層以上であってもよい。
【００５７】
多孔質層は、樹脂を含む絶縁性の多孔質層であることが好ましい。
【００５８】
前記多孔質層に含まれ得る樹脂は、電池の電解液に不溶であり、また、その電池の使用範囲において電気化学的に安定であることが好ましい。多孔質フィルムの片面に多孔質層が積層される場合には、当該多孔質層は、好ましくは、多孔質フィルムにおける非水電解液二次電池の正極板と対向する面に積層され、より好ましくは、前記正極板と接する面に積層される。
【００５９】
本発明の一実施形態における多孔質層は、ＰＶＤＦ系樹脂を含有する多孔質層であって、前記ＰＶＤＦ系樹脂中の、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である。
【００６０】
ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７６ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。
【００６１】
多孔質層は、内部に多数の細孔を有し、これら細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体或いは液体が通過可能となった層である。また、本発明の一実施形態における多孔質層が非水電解液二次電池用積層セパレータを構成する部材として使用される場合、前記多孔質層は、当該セパレータの最外層として、電極と接着する層となり得る。
【００６２】
ＰＶＤＦ系樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデンのホモポリマー；フッ化ビニリデンと他の共重合可能なモノマーとの共重合体；これらの混合物；が挙げられる。フッ化ビニリデンと共重合可能なモノマーとしては、例えば、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリクロロエチレン、フッ化ビニル等が挙げられ、１種類または２種類以上を用いることができる。ＰＶＤＦ系樹脂は、乳化重合または懸濁重合で合成し得る。
【００６３】
ＰＶＤＦ系樹脂は、その構成単位としてフッ化ビニリデンが通常、８５モル％以上、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは９５モル％以上、更に好ましくは９８モル％以上含まれている。フッ化ビニリデンが８５モル％以上含まれていると、電池製造時の加圧や加熱に耐え得る機械的強度と耐熱性とを確保し易い。
【００６４】
また、多孔質層は、例えば、ヘキサフルオロプロピレンの含有量が互いに異なる２種類のＰＶＤＦ系樹脂（下記第一の樹脂と第二の樹脂）を含有する態様も好ましい。
・第一の樹脂：ヘキサフルオロプロピレンの含有量が０モル％を超え、１．５モル％以下であるフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、またはフッ化ビニリデン単独重合体。
・第二の樹脂：ヘキサフルオロプロピレンの含有量が１．５モル％を超えるフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体。
【００６５】
前記２種類のＰＶＤＦ系樹脂を含有する多孔質層は、何れか一方を含有しない多孔質層に比べて、電極との接着性が向上する。また、前記２種類のＰＶＤＦ系樹脂を含有する多孔質層は、何れか一方を含有しない多孔質層に比べて、非水電解液二次電池用セパレータを構成する他の層（例えば、多孔質フィルム層）との接着性が向上し、これら層間の剥離力が向上する。第一の樹脂と第二の樹脂との質量比は、１５：８５〜８５：１５の範囲が好ましい。
【００６６】
ＰＶＤＦ系樹脂は、重量平均分子量が２０万〜３００万の範囲であることが好ましく、より好ましくは２０万〜２００万の範囲であり、さらに好ましくは５０万〜１５０万の範囲である。重量平均分子量が２０万以上であると、多孔質層と電極との十分な接着性が得られる傾向がある。一方、重量平均分子量が３００万以下であると、成形性に優れる傾向がある。
【００６７】
本発明の一実施形態における多孔質層は、ＰＶＤＦ系樹脂以外の他の樹脂として、スチレン−ブタジエン共重合体；アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体または共重合体；ポリエチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド等のポリエーテル類；等を含み得る。
【００６８】
本発明の一実施形態における多孔質層は、フィラーを含み得る。前記フィラーは、無機フィラーまたは有機フィラーであり得る。前記フィラーの含有量は、前記ＰＶＤＦ系樹脂および前記フィラーの総量に占める前記フィラーの割合が、１質量％以上、９９質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上、９８質量％以下であることがより好ましい。前記フィラーの割合の下限値は、５０質量％以上でもよく、７０質量％以上でもよく、９０質量％以上でもよい。有機フィラー及び無機フィラーは、従来公知のものを使用することができる。
【００６９】
本発明の一実施形態における多孔質層の平均膜厚は、電極との接着性および高エネルギー密度を確保する観点から、一層あたり０．５μｍ〜１０μｍの範囲であることが好ましく、１μｍ〜５μｍの範囲であることがより好ましい。
【００７０】
多孔質層の膜厚は、一層あたり０．５μｍ未満であると、非水電解液二次電池の破損等による内部短絡を抑制することができ、また、多孔質層における電解液の保持量が充分となるため好ましい。
【００７１】
一方、多孔質層の膜厚が一層当たり１０μｍを超えると、非水電解液二次電池において、リチウムイオンの透過抵抗が増加するので、サイクルを繰り返すと非水電解液二次電池の正極が劣化し、レート特性およびサイクル特性が低下する。また、正極および負極間の距離が増加するので非水電解液二次電池の内部容積効率が低下する。
【００７２】
本実施形態における多孔質層は、非水電解液二次電池用セパレータと正極板が備える正極活物質層との間に配置されるのが好ましい。多孔質層の物性に関する下記説明においては、非水電解液二次電池としたときに、非水電解液二次電池用セパレータと正極板が備える正極活物質層との間に配置された多孔質層の物性を少なくとも指す。
【００７３】
多孔質層の単位面積当たりの目付は、非水電解液二次電池用積層セパレータの強度、膜厚、重量、およびハンドリング性を考慮して適宜決定すればよい。非水電解液二次電池用積層セパレータにおける多孔質層の単位面積当たりの目付は、通常、一層あたり０．５〜２０ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．５〜１０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。
【００７４】
多孔質層の単位面積当たりの目付をこれらの数値範囲とすることにより、当該多孔質層を備えた非水電解液二次電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くすることができる。多孔質層の目付が前記範囲を超える場合には、非水電解液二次電池が重くなる。
【００７５】
多孔質層の空隙率は、充分なイオン透過性を得ることができるように、２０〜９０体積％であることが好ましく、３０〜８０体積％であることがより好ましい。また、多孔質層が有する細孔の孔径は、１．０μｍ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。細孔の孔径をこれらのサイズとすることにより、当該多孔質層を含む非水電解液二次電池用積層セパレータを備える非水電解液二次電池は、充分なイオン透過性を得ることができる。
【００７６】
前記非水電解液二次電池用積層セパレータの透気度は、ガーレ値で３０〜１０００ sec／１００ｍＬであることが好ましく、５０〜８００ sec／１００ｍＬであることがより好ましい。非水電解液二次電池用積層セパレータは、前記透気度を有することにより、非水電解液二次電池において、充分なイオン透過性を得ることができる。
【００７７】
透気度が前記範囲を超える場合には、非水電解液二次電池用積層セパレータの空隙率が高いために非水電解液二次電池用積層セパレータの積層構造が粗になっていることを意味し、結果として非水電解液二次電池用積層セパレータの強度が低下して、特に高温での形状安定性が不充分になるおそれがある。一方、透気度が前記範囲未満の場合には、非水電解液二次電池用積層セパレータは、充分なイオン透過性を得ることができず、非水電解液二次電池の電池特性を低下させることがある。
【００７８】
（ＰＶＤＦ系樹脂の結晶形）
本発明の一実施形態に使用される多孔質層に含まれるＰＶＤＦ系樹脂において、α型結晶およびβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合のα型結晶の含有量は、３５．０モル％以上であり、好ましくは３７．０モル％以上であり、より好ましくは４０．０モル％以上であり、さらに好ましくは４４．０モル％以上である。また、好ましくは９０．０モル％以下である。前記α型結晶の含有量が上述の範囲である前記多孔質層は、ハイレート放電後の充電容量の維持に優れた非水二次電池、特に非水二次電池用積層セパレータまたは非水電解液二次電池用電極を構成する部材として好適に利用される。
【００７９】
非水電解液二次電池は、充放電を繰り返すことで発熱する。ＰＶＤＦ系樹脂の融点は、α型結晶の方が、β型結晶よりも高く、熱による塑性変形を起し難い。
【００８０】
本発明の一実施形態における多孔質層では、多孔質層を構成するＰＶＤＦ系樹脂のα型結晶の割合を一定以上の割合にする事により、充放電を繰り返す際の発熱によるＰＶＤＦ系樹脂の変形に起因した多孔質層内部構造の変形や空隙の閉塞等を低減させるとともに、ＬｉイオンとＰＶＤＦ系樹脂との相互作用によるＬｉイオンの偏在化を回避することができ、結果として電池の性能低下を抑制することができる。
【００８１】
α型結晶のＰＶＤＦ系樹脂は、ＰＶＤＦ系樹脂を構成する重合体に含まれるＰＶＤＦ骨格において、前記骨格中の分子鎖にある１つの主鎖炭素原子に結合するフッ素原子（または水素原子）に対し、一方の隣接する炭素原子に結合した水素原子（またはフッ素原子）がトランスの位置に存在し、かつ、もう一方（逆側）に隣接する炭素原子に結合する水素原子（またはフッ素原子）がゴーシュの位置（６０°の位置）に存在し、その立体構造の連鎖が２つ以上連続する
【００８２】
【数１】
2019110072.tif 000002
【００８３】
であることを特徴とするものであって、分子鎖が、
【００８４】
【数２】
2019110072.tif 000003
【００８５】
型でＣ−Ｆ２、Ｃ−Ｈ２結合の双極子能率が分子鎖に垂直な方向と平行な方向とにそれぞれ成分を有している。
【００８６】
α型結晶のＰＶＤＦ系樹脂は、１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおいて、−９５ｐｐｍ付近、−７８ｐｐｍ付近に特徴的なピークを有する。
【００８７】
β型結晶のＰＶＤＦ系樹脂は、ＰＶＤＦ系樹脂を構成する重合体に含まれるＰＶＤＦ骨格において、前記骨格中の分子鎖の１つの主鎖炭素に隣り合う炭素原子に結合したフッ素原子と水素原子がそれぞれトランスの立体配置（ＴＴ型構造）、すなわち隣り合う炭素原子に結合するフッ素原子と水素原子とが、炭素−炭素結合の方向から見て１８０°の位置に存在することを特徴とする。
【００８８】
β型結晶のＰＶＤＦ系樹脂は、ＰＶＤＦ系樹脂を構成する重合体に含まれるＰＶＤＦ骨格において、前記骨格全体が、ＴＴ型構造を有していてもよい。また、前記骨格の一部がＴＴ型構造を有し、かつ、少なくとも４つの連続するＰＶＤＦ単量体単位のユニットにおいて前記ＴＴ型構造の分子鎖を有するものであってもよい。何れの場合もＴＴ型構造の部分がＴＴ型の主鎖を構成する炭素−炭素結合は、平面ジグザグ構造を有し、Ｃ−Ｆ２、Ｃ−Ｈ２結合の双極子能率が分子鎖に垂直な方向の成分を有している。
【００８９】
β型結晶のＰＶＤＦ系樹脂は、１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおいて、−９５ｐｐｍ付近に特徴的なピークを有する。
【００９０】
（ＰＶＤＦ系樹脂におけるα型結晶、β型結晶の含有率の算出方法）
本発明に係る多孔質層における、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、α型結晶の含有率およびβ型結晶の含有率は、前記多孔質層から得られる１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルから算出され得る。具体的な算出方法は、例えば、以下の通りである。
（１）ＰＶＤＦ系樹脂を含有する多孔質層に対して、以下の条件にて１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルを測定する。
測定条件
測定装置：Ｂｒｕｋｅｒ Ｂｉｏｓｐｉｎ社製  ＡＶＡＮＣＥ４００
測定方法：シングルパルス法
観測核：１９Ｆ
スペクトル幅：１００ｋＨｚ
パルス幅：３．０ｓ（９０°パルス）
パルス繰り返し時間：５．０ｓ
基準物質：Ｃ６Ｆ６（外部基準：−１６３．０ｐｐｍ）
温度：２２℃
試料回転数：２５ｋＨｚ
（２）（１）にて得られた１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける−７８ｐｐｍ付近のスペクトルの積分値を算出し、α／２量とする。
（３）（２）と同様に、（１）にて得られた１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける−９５ｐｐｍ付近のスペクトルの積分値を算出し、｛（α／２）＋β｝量とする。
（４）（２）および（３）にて得られた積分値から、以下の式（１）にて、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合のα型結晶の含有率（α比とも称する）を算出する。
α比（モル％）＝〔（−７８ｐｐｍ付近の積分値）×２／｛（−９５ｐｐｍ付近の積分値）＋（−７８ｐｐｍ付近の積分値）｝〕×１００  （１）
（５）（４）にて得られたα比の値から、以下の式（２）にて、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合のβ型結晶の含有率（β比とも称する）を算出する。
β比（モル％）＝１００（モル％）−α比（モル％）  （２）。
【００９１】
（多孔質層、非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法）
本発明の一実施形態における多孔質層および非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法としては、特に限定されず、種々の方法が挙げられる。
【００９２】
例えば、基材となる多孔質フィルムの表面上に、以下に示す工程（１）〜（３）の何れかの１つの工程を用いて、ＰＶＤＦ系樹脂および任意でフィラーを含む多孔質層を形成する。工程（２）および（３）の場合においては、多孔質層を析出させた後にさらに乾燥させ、溶媒を除去することによって、製造され得る。なお、工程（１）〜（３）における塗工液は、フィラーを含む多孔質層の製造に使用する場合には、フィラーが分散しており、かつ、ＰＶＤＦ系樹脂が溶解している状態であることが好ましい。
【００９３】
本発明の一実施形態における多孔質層の製造方法に使用される塗工液は、通常、前記多孔質層に含まれる樹脂を溶媒に溶解させると共に、前記多孔質層に含まれるフィラーを分散させることにより調製され得る。
【００９４】
（１）前記多孔質層を形成するＰＶＤＦ系樹脂および任意でフィラーを含む塗工液を、多孔質フィルム上に塗工し、前記塗工液中の溶媒（分散媒）を乾燥除去することによって多孔質層を形成させる工程。
【００９５】
（２）（１）に記載の塗工液を、前記多孔質フィルムの表面に塗工した後、その多孔質フィルムを前記ＰＶＤＦ系樹脂に対して貧溶媒である、析出溶媒に浸漬することによって、多孔質層を析出させる工程。
【００９６】
（３）（１）に記載の塗工液を、前記多孔質フィルムの表面に塗工した後、低沸点有機酸を用いて、前記塗工液の液性を酸性にすることによって、多孔質層を析出させる工程。
【００９７】
前記塗工液における溶媒（分散媒）としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン、および水が挙げられる。
【００９８】
前記析出溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコールまたはｔ−ブチルアルコールを用いることが好ましい。
【００９９】
前記工程（３）において、低沸点有機酸としては、例えば、パラトルエンスルホン酸、酢酸等を使用することができる。
【０１００】
なお、前記基材には、多孔質フィルムの他に、その他のフィルム、正極板および負極板などを用いることができる。
【０１０１】
前記塗工液は、前記樹脂およびフィラー以外の成分として、分散剤や可塑剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤等の添加剤を適宜含んでいてもよい。
【０１０２】
なお、前記基材には、多孔質フィルムの他に、その他のフィルム、正極板および負極板などを用いることができる。
【０１０３】
塗工液の基材への塗布方法としては、従来公知の方法を採用することができ、具体的には、例えば、グラビアコーター法、ディップコーター法、バーコーター法、およびダイコーター法等が挙げられる。
【０１０４】
（ＰＶＤＦ系樹脂の結晶形の制御方法）
本発明の一実施形態における多孔質層に含まれるＰＶＤＦ系樹脂の結晶形は、上述の方法における乾燥温度、乾燥時の風速および風向などの乾燥条件およびＰＶＤＦ系樹脂を含む多孔質層を析出溶媒または低沸点有機酸を用いて析出させる場合の析出温度で制御することができる。
【０１０５】
前記ＰＶＤＦ系樹脂において、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、α型結晶の含有量を３５．０モル％以上とするための前記乾燥条件および前記析出温度は、前記多孔質層の製造方法、使用する溶媒（分散媒）、析出溶媒および低沸点有機酸の種類等によって適宜変更され得る。
【０１０６】
前記工程（１）のように単に塗工液を乾燥させる場合には、前記乾燥条件は、塗工液における、溶媒、ＰＶＤＦ系樹脂の濃度、および、フィラーが含まれる場合には、含まれるフィラーの量、並びに、塗工液の塗工量などによって適宜変更され得る。前記工程（１）にて多孔質層を形成する場合は、乾燥温度は３０℃〜１００℃であることが好ましく、乾燥時における熱風の風向は塗工液を塗工した多孔質基材または電極シートに対して垂直方向であることが好ましく、風速は０．１ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓであることが好ましい。具体的には、ＰＶＤＦ系樹脂を溶解させる溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドン、ＰＶＤＦ系樹脂を１．０質量％、無機フィラーとしてアルミナを９．０質量％含む塗工液を塗布する場合には、前記乾燥条件を、乾燥温度：４０℃〜１００℃とし、乾燥時における熱風の風向：塗工液を塗工した多孔質基材または電極シートに対して垂直方向とし、風速：０．４ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓとすることが好ましい。
【０１０７】
また、前記工程（２）にて多孔質層を形成する場合は、析出温度は−２５℃〜６０℃であることが好ましく、乾燥温度は２０℃〜１００℃であることが好ましい。具体的には、ＰＶＤＦ系樹脂を溶解させる溶媒としてＮ−メチルピロリドンを使用し、析出溶媒としてイソプロピルアルコールを使用して、工程（２）にて多孔質層を形成する場合は、析出温度は−１０℃〜４０℃とし、乾燥温度は３０℃〜８０℃とすることが好ましい。
【０１０８】
＜非水電解液＞
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池に含まれ得る非水電解液は、一般に非水電解液二次電池に使用される非水電解液であれば特に限定されない。前記非水電解液としては、例えば、リチウム塩を有機溶媒に溶解してなる非水電解液を用いることができる。リチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、低級脂肪族カルボン酸リチウム塩およびＬｉＡｌＣｌ４等が挙げられる。前記リチウム塩は、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１０９】
非水電解液を構成する有機溶媒としては、例えば、カーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、アミド類、カーバメート類および含硫黄化合物、並びにこれらの有機溶媒にフッ素基が導入されてなる含フッ素有機溶媒等が挙げられる。前記有機溶媒は、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１０】
＜非水電解液二次電池の製造方法＞
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池を製造する方法として、例えば、前記正極、非水電解液二次電池用セパレータ、および負極をこの順で配置して非水電解液二次電池用部材を形成した後、非水電解液二次電池の筐体となる容器に当該非水電解液二次電池用部材を入れ、次いで、当該容器内を非水電解液で満たした後、減圧しつつ密閉する方法を挙げることができる。
【０１１１】
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、上述したように、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、多孔質層と、正極板と、負極板と、を備えている。特に、本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）の要件を充足する。
（ｉ）多孔質層に含まれるポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である。
（ｉｉ）正極板の、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上である。
（ｉｉｉ）負極板の、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上である。
（ｉｖ）ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上である。
【０１１２】
（ｉ）の要件によって、本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池では、高温でのＰＶＤＦ系樹脂の塑性変形が抑制され、充放電サイクル後の多孔質層の構造変形および空隙閉塞が防止される。また、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の要件によって、電極全体が活物質の膨張および収縮に等方的に追従しやすい。従って、電極活物質層内部に含まれる成分同士の密着性、および、電極活物質層と集電体との密着性が維持されやすい。さらに、（ｉｖ）の要件によって、ポリオレフィン多孔質フィルムにおける非水電解液の保液性、およびその内部の空隙における流体移動速度が好ましい範囲に制御される。
【０１１３】
したがって、前記（ｉ）〜（ｉｖ）の要件を充足する非水電解液二次電池では、（ａ）充放電サイクル後の多孔質層の構造安定性が良好であるため、多孔質層のイオン透過性が良好であり、（ｂ）上述の流体移動速度が好ましい範囲に制御されるため、ポリオレフィン多孔質フィルム内での非水電解液の移動が良好であり、さらに、（ｃ）上述の密着性が維持されやすいため、充放電サイクルの過程での非水電解液二次電池の劣化が抑制される。それゆえ、充放電サイクル後（例えば、１００サイクル経過）であっても、電池の充電容量が向上すると考えられる。
【０１１４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１１５】
以下、実施例および比較例により、本発明をさら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。
【０１１６】
［測定方法］
実施例および比較例における各測定を以下の方法で行った。
【０１１７】
（１）ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度
実施例および比較例において得られた多孔質フィルムを５０ｍｍ×５０ｍｍ角の正方形に切り出し、大気圧、室温（約２５℃）、湿度６０〜７０％、風速０．２ｍ／ｓ以下の条件下、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）板上に、測定する多孔質フィルムを載せ、それらを分析天秤（株式会社島津製作所製、形名：ＡＵＷ２２０）に載せてゼロ点補正した。また、先端にピペットチップ（エッペンドルフ株式会社製、品名：スタンダード、０．５〜２０μＬ用イエローチップ）を装着したマイクロピペット（エッペンドルフ株式会社製、形名：リファレンス、２０μＬ用）でジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を測り取った。ゼロ点補正後、測り取ったＤＥＣを多孔質フィルム中心部に、高さ５ｍｍの位置から、２０μＬ滴下し、重量変化を測定した。即ち、ＤＥＣの重量が１５ｍｇから５ｍｇになるまでの時間（以下、「蒸発時間」とも称する）を測定した。そして測定された「蒸発時間」を、ＤＥＣの重量変化量（１０ｍｇ）にて割ることにより、得られた値を「減少速度」の測定値とした。
【０１１８】
（２）ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径
前記「減少速度」の測定と同様の測定条件、測定方法にて、測り取ったＤＥＣを実施例および比較例において得られた多孔質フィルムの中心部に、高さ５ｍｍの位置から、２０μＬ滴下し、１０秒間経過後に、当該多孔質フィルムに残るＤＥＣの滴下跡の直径を測定した。そしてその値を「スポット径」の測定値とした。
【０１１９】
上述の「減少速度」および「スポット径」の測定を、実施例および比較例において得られた、それぞれの多孔質フィルムに対して、計３回ずつ実施し、得られた３つの測定値を平均することによって、前記「減少速度」および前記「スポット径」の値を算出した。
【０１２０】
（３）α比算出法
以下の実施例および比較例において得られた積層セパレータを約２ｃｍ×５ｃｍの大きさに切り出した。前記（ＰＶＤＦ系樹脂におけるα型結晶、β型結晶の含有率の算出方法）の（１）〜（４）の手順に沿って、切り出された積層セパレータに含まれるＰＶＤＦ系樹脂におけるα型結晶の含有率（α比）を測定した。
【０１２１】
（４）耐折試験
以下の実施例および比較例において得られた正極板または負極板から、長さ１０５ｍｍ×幅１５ｍｍの試験片を切り出した。この試験片を用いてＭＩＴ試験機法に準じ、耐折試験を行った。
【０１２２】
耐折試験はＭＩＴ型耐折試験機（安田精機製）を用い、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準じて、荷重：１Ｎ、折り曲げ部Ｒ：０．３８ｍｍ、折り曲げ速度１７５往復／分とし、試験片の一端を固定し左右へ４５度の角度に折り曲げることによって行った。
【０１２３】
これにより、正極板または負極板から電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数を測定した。ここでの折り曲げ回数は、上記ＭＩＴ型耐折試験機のカウンターに表示される往復折り曲げ回数のことである。
【０１２４】
（５）充放電１００サイクル目の充電容量
以下の工程（Ａ）〜工程（Ｂ）に示す方法によって、実施例、比較例にて製造された非水電解液二次電池を１００サイクル充放電を繰り返した際の、１００サイクル目の充電容量を測定した。
【０１２５】
（Ａ）初期充放電試験
実施例、比較例にて製造された充放電サイクルを経ていない新たな非水電解液二次電池に対して、電圧範囲；２．７〜４．１Ｖ、充電電流値０．２ＣのＣＣ−ＣＶ充電（終止電流条件０．０２Ｃ）、放電電流値０．２ＣのＣＣ放電（１時間率の放電容量による定格容量を１時間で放電する電流値を１Ｃとする、以下も同様）を１サイクルとして、４サイクルの初期充放電を２５℃にて実施した。ここでＣＣ−ＣＶ充電とは、設定した一定の電流で充電し、所定の電圧に到達後、電流を絞りながら、その電圧を維持する充電方法である。またＣＣ放電とは設定した一定の電流で所定の電圧まで放電する方法であり、以下も同様である。
【０１２６】
（Ｂ）サイクル試験
前記初期充放電試験後の非水電解液二次電池を、電圧範囲；２．７〜４．２Ｖ、充電電流値１ＣのＣＣ−ＣＶ充電（終止電流条件０．０２Ｃ）、放電電流値１０ＣのＣＣ放電を１サイクルとして、１００サイクルの充放電を５５℃にて実施した。
【０１２７】
このとき、１００サイクル充放電を繰り返した際の、１００サイクル目の充電容量（ｍＡｈ）を正極活物質の質量で除した値を表１に示した。
【０１２８】
［実施例１］
［非水電解液二次電池用積層セパレータの製造］
超高分子量ポリエチレン粉末（ＧＵＲ４０３２、ティコナ社製、重量平均分子量４９７万）の割合が７０重量％、重量平均分子量１０００のポリエチレンワックス（ＦＮＰ−０１１５、日本精鑞社製）の割合が３０重量％となるように両者を混合した。この超高分子量ポリエチレン粉末とポリエチレンワックスとの合計を１００重量部として、この混合物１００重量部に、酸化防止剤（Ｉｒｇ１０１０、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）０．４重量部、酸化防止剤（Ｐ１６８、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）０．１重量部、ステアリン酸ナトリウム１．３重量部を加え、さらに全体積に対して３６体積％となるように平均粒径０．１μｍの炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製）を加え、これらを粉末のままヘンシェルミキサーで混合し、混合物１を得た。
【０１２９】
その後、混合物１を、二軸混練機にて溶融混練して、ポリオレフィン樹脂組成物１を得た。ポリオレフィン樹脂組成物１を、２５０℃に設定したＴダイからシート状に押し出し、表面温度が１５０℃の一対のロールを用いて圧延し、圧延シート１を作成した。続いて、圧延シート１を塩酸水溶液（塩酸４ｍｏｌ／Ｌ、非イオン系界面活性剤０．５重量％）に浸漬させることにより、圧延シート１から炭酸カルシウムを除去した。その後、前記圧延シートを６．２倍に延伸し、さらに１２０℃で熱固定を行い、多孔質フィルム１を得た。
【０１３０】
ＰＶＤＦ系樹脂（ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー）のＮ−メチル−２−ピロリドン（以下「ＮＭＰ」と称する場合もある。）溶液（株式会社クレハ製；商品名「Ｌ＃９３０５」、重量平均分子量；１００００００）を塗工液とし、多孔質フィルム１上に、ドクターブレード法により、塗工液中のＰＶＤＦ系樹脂が１平方メートル当たり６．０ｇとなるように塗布した。
【０１３１】
得られた塗布物を、塗膜が溶媒湿潤状態のままで２−プロパノール中に浸漬し、−１０℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム１を得た。得られた積層多孔質フィルム１を、浸漬溶媒湿潤状態で、さらに別の２−プロパノール中に浸漬し、２５℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム１ａを得た。得られた積層多孔質フィルム１ａを３０℃で５分間乾燥させて、多孔質層が積層された積層セパレータ１を得た。得られた積層セパレータ１の評価結果を表１示す。
【０１３２】
［非水電解液二次電池の作製］
（正極板）
正極合剤（ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｏ２／導電剤／ＰＶＤＦ（重量比：９２／５／３））が、正極集電体（アルミニウム箔）の片面に積層された正極板を得た。この正極板に対して、室温で３０秒間拘束圧（０．７ＭＰａ）をかけた。
【０１３３】
前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが４５ｍｍ×３０ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、正極板１を得た。
【０１３４】
（負極板）
負極合剤（天然黒鉛／スチレン−１，３−ブタジエン共重合体／カルボキシメチルセルロースナトリウム（重量比９８／１／１））が、負極集電体（銅箔）の片面に積層された負極板を得た。この負極板に対して、室温で３０秒間拘束圧（０．７ＭＰａ）をかけた。
【０１３５】
前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが５０ｍｍ×３５ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板１を得た。
【０１３６】
（非水電解液二次電池の組み立て）
正極板１、負極板１および積層セパレータ１を使用して、以下に示す方法にて非水電解液二次電池を製造した。
【０１３７】
具体的には、ラミネートパウチ内で、正極板１、多孔質層を正極側に対向させた積層セパレータ１、および負極板１をこの順で積層（配置）することにより、非水電解液二次電池用部材１を得た。このとき、正極板１の正極活物質層における主面の全部が、負極板１の負極活物質層における主面の範囲に含まれる（主面に重なる）ように、正極板１および負極板１を配置した。
【０１３８】
続いて、非水電解液二次電池用部材１を、予め作製していた、アルミニウム層とヒートシール層とが積層されてなる袋に入れ、さらにこの袋に非水電解液を０．２５ｍＬ入れた。前記非水電解液は、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートを３：５：２（体積比）で混合してなる混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／Ｌとなるように溶解して調製した。そして、袋内を減圧しつつ、当該袋をヒートシールすることにより、非水電解液二次電池１を作製した。
【０１３９】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池１の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１４０】
［実施例２］
［非水電解液二次電池用積層セパレータの製造］
熱固定温度を１１０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、多孔質フィルム２を得た。
【０１４１】
多孔質フィルム２上に、実施例１と同様に塗工液を塗布した。得られた塗布物を、塗膜が溶媒湿潤状態のままで２−プロパノール中に浸漬し、２５℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム２を得た。得られた積層多孔質フィルム２を浸漬溶媒湿潤状態で、さらに別の２−プロパノール中に浸漬し、２５℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム２ａを得た。得られた積層多孔質フィルム２ａを６５℃で５分間乾燥させて、多孔質層が積層された積層セパレータ２を得た。得られた積層セパレータ２の評価結果を表１に示す。
【０１４２】
［非水電解液二次電池の作製］
積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ２を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池を作製した。作製した非水電解液二次電池を非水電解液二次電池２とした。
【０１４３】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池２の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１４４】
［実施例３］
［非水電解液二次電池用積層セパレータの製造］
超高分子量ポリエチレン粉末（ＧＵＲ４０３２、ティコナ社製）の使用量を７１．５重量％とし、重量平均分子量１０００のポリエチレンワックス（ＦＮＰ−０１１５、日本精鑞社製）の使用量を２８．５重量％とし、平均粒径０．１μｍの炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製）の添加量を、全体積に対して３７体積％となるようにし、延伸倍率を７．０倍とし、そして、熱固定温度を１２３℃とした以外は、実施例１と同様にして、多孔質基材３を得た。
【０１４５】
多孔質フィルム３上に、実施例１と同様に塗工液を塗布した。得られた塗布物を、塗膜が溶媒湿潤状態のままで２−プロパノール中に浸漬し、−５℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム３を得た。得られた積層多孔質フィルム３を浸漬溶媒湿潤状態で、さらに別の２−プロパノール中に浸漬し、２５℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム３ａを得た。得られた積層多孔質フィルム３ａを３０℃で５分間乾燥させて、多孔質層が積層された積層セパレータ３を得た。得られた積層セパレータ３の評価結果を表１に示す。
【０１４６】
［非水電解液二次電池の作製］
積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ３を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池を作製した。作製した非水電解液二次電池を非水電解液二次電池３とした。
【０１４７】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池３の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１４８】
［実施例４］
（正極板）
正極合剤（ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｏ２／導電剤／ＰＶＤＦ（重量比：９２／５／３））が、正極集電体（アルミニウム箔）の片面に積層された正極板を得た。この正極板をジエチルカーボネートで湿潤させた状態で、室温で３０秒間拘束圧（０．７ＭＰａ）をかけた。
【０１４９】
前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが４５ｍｍ×３０ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、正極板２を得た。
【０１５０】
［非水電解液二次電池の作製］
負極板として、負極板１を用いた。また、積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ３を使用し、正極板１の代わりに、正極板２を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池を作製した。作製した非水電解液二次電池を非水電解液二次電池４とした。
【０１５１】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池４の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１５２】
［実施例５］
（正極板）
正極合剤（ＬｉＣｏＯ２／導電剤／ＰＶＤＦ（重量比：１００／５／３））が、正極集電体（アルミニウム箔）の片面に積層された正極板を得た。この正極板をジエチルカーボネートで湿潤させた状態で、室温で３０秒間拘束圧（０．７ＭＰａ）をかけた。
【０１５３】
前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが４５ｍｍ×３０ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより正極板３を得た。
【０１５４】
［非水電解液二次電池の作製］
負極板として、負極板１を用いた。また、積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ３を使用し、正極板１の代わりに、正極板３を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池を作製した。作製した非水電解液二次電池を非水電解液二次電池５とした。
【０１５５】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池５の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１５６】
［実施例６］
（負極板）
負極合剤（天然黒鉛／スチレン−１，３−ブタジエン共重合体／カルボキシメチルセルロースナトリウム（重量比９８／１／１））が、負極集電体（銅箔）の片面に積層された負極板を得た。この負極板をジエチルカーボネートで湿潤した状態で、室温で３０秒間拘束圧（０．７ＭＰａ）をかけた。
【０１５７】
前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが５０ｍｍ×３５ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板２を得た。
【０１５８】
［非水電解液二次電池の作製］
正極板として、正極板１を用いた。また、積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ３を使用し、負極板１の代わりに、負極板２を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池を作製した。作製した非水電解液二次電池を非水電解液二次電池６とした。
【０１５９】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池６の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１６０】
［実施例７］
（負極板）
負極合剤（人造球晶黒鉛／導電剤／ＰＶＤＦ（重量比８５／１５／７．５））が、負極集電体（銅箔）の片面に積層された負極板を得た。この負極板をジエチルカーボネートで湿潤させた状態で、室温で３０秒間拘束圧（０．７ＭＰａ）をかけた。
【０１６１】
前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが５０ｍｍ×３５ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板３を得た。
【０１６２】
［非水電解液二次電池の作製］
正極板として、正極板１を用いた。また、積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ３を使用し、負極板１の代わりに、負極板３を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池を作製した。作製した非水電解液二次電池を非水電解液二次電池７とした。
【０１６３】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池７の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１６４】
［実施例８］
［多孔質層、積層セパレータの作製］
ＰＶＤＦ系樹脂（株式会社アルケマ製；商品名「Ｋｙｎａｒ（登録商標）ＬＢＧ」、重量平均分子量：５９０，０００）を、固形分が１０質量％となるように、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに、６５℃で３０分間かけて撹拌し、溶解させた。得られた溶液をバインダー溶液として用いた。フィラーとして、アルミナ微粒子（住友化学株式会社製；商品名「ＡＫＰ３０００」、ケイ素の含有量：５ｐｐｍ）を用いた。前記アルミナ微粒子、バインダー溶液、および溶媒（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を、下記割合となるように混合した。即ち、前記アルミナ微粒子９０重量部に対してＰＶＤＦ系樹脂が１０重量部となるように、バインダー溶液を混合すると共に、得られる混合液における固形分濃度（アルミナ微粒子＋ＰＶＤＦ系樹脂）が１０重量％となるように溶媒を混合することで分散液を得た。
【０１６５】
実施例３にて作製した多孔質フィルム３上に、ドクターブレード法により、塗工液中のＰＶＤＦ系樹脂が１平方メートル当たり６．０ｇとなるように塗布することにより、積層多孔質フィルム４を得た。積層多孔質フィルム４を６５℃で５分間乾燥させることにより、積層セパレータ４を得た。乾燥は、熱風風向を多孔質フィルム４に対して垂直方向とし、風速を０．５ｍ/sとして実施した。得られた積層セパレータ４の評価結果を表１に示す。
【０１６６】
［非水電解液二次電池の作製］
積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ４を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池を作製した。作製した非水電解液二次電池を非水電解液二次電池８とした。
【０１６７】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池８の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１６８】
［比較例１］
［非水電解液二次電池用セパレータの作製］
実施例３と同様の方法で得られた塗布物を、塗膜が溶媒湿潤状態のままで２−プロパノール中に浸漬し、−７８℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム５を得た。得られた積層多孔質フィルム５を浸漬溶媒湿潤状態で、さらに別の２−プロパノール中に浸漬し、２５℃で５分間静置させ、積層多孔質フィルム５ａを得た。得られた積層多孔質フィルム５ａを３０℃で５分間乾燥させて、積層セパレータ５を得た。得られたセパレータ５の評価結果を表１に示す。
【０１６９】
［非水電解液二次電池の作製］
積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ５を使用した以外は、実施例１と同様の方法にて、非水電解液二次電池を作製した。得られた非水電解液二次電池を非水電解液二次電池１１とした。
【０１７０】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池９の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１７１】
［比較例２］
（正極板）
正極合剤（ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｏ２／導電剤／ＰＶＤＦ（重量比：９２／５／３））が、正極集電体（アルミニウム箔）の片面に積層された正極板を得た。
【０１７２】
前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが４５ｍｍ×３０ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、正極板４とした。
【０１７３】
［非水電解液二次電池の作製］
負極板として、負極板１を用いた。また、積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ３を使用し、正極板１の代わりに、正極板４を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法にて、非水電解液二次電池を作製した。得られた非水電解液二次電池を非水電解液二次電池９とした。
【０１７４】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池１０の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１７５】
［比較例３］
（負極板）
負極合剤（天然黒鉛／スチレン−１，３−ブタジエン共重合体／カルボキシメチルセルロースナトリウム（重量比９８／１／１））が、負極集電体（銅箔）の片面に積層された負極板を得た。
【０１７６】
前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが５０ｍｍ×３５ｍｍであり、かつその外周に幅１３ｍｍで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板４とした。
【０１７７】
［非水電解液二次電池の作製］
正極板として、正極板１を用いた。また、積層セパレータ１の代わりに、積層セパレータ３を使用し、負極板１の代わりに、負極板４を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法にて、非水電解液二次電池を作製した。得られた非水電解液二次電池を非水電解液二次電池１０とした。
【０１７８】
その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池１１の１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１７９】
【表１】
2019110072.tif 000004
【０１８０】
表１に記載の通り、実施例１〜８にて製造された非水電解液二次電池は、比較例１〜３にて製造された非水電解液二次電池よりも、１００サイクル充放電を繰り返した際の１００サイクル目の充電容量が向上している。
【０１８１】
従って、非水電解液二次電池において、（ｉ）多孔質層に含まれるポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上、（ｉｉ）正極板の、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上、（ｉｉｉ）負極板の、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上、（ｉｖ）ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇ、ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上との４つの要件を充足することにより、当該非水電解液二次電池の充放電サイクル後の充電容量特性を向上できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、充放電サイクル後の充電容量特性に優れるため、パーソナルコンピュータ、携帯電話および携帯情報端末などに用いる電池、並びに、車載用電池として好適に利用することができる。
【図１】
2019110072.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月2日(2018.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、
ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層と、
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準拠し、荷重１Ｎ、折り曲げ角度４５°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上である正極板と、
前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上である負極板と、を備え、
前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、
前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上であり、かつ
前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板及び前記負極板の少なくともいずれかと、の間に配置されており、
前記多孔質層に含まれる前記ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である、非水電解液二次電池。
（ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７８ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。）
【請求項２】
前記正極板が、遷移金属酸化物を含む、請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項３】
前記負極板が、黒鉛を含む、請求項１または２に記載の非水電解液二次電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の態様１に係る非水電解液二次電池は、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層と、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準拠し、荷重１Ｎ、折り曲げ角度４５°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上である正極板と、前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上である負極板と、を備え、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上であり、かつ、前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板及び前記負極板の少なくともいずれかと、の間に配置されており、前記多孔質層に含まれる前記ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である。
（ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７８ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。）
また、本発明の態様２に係る非水電解液二次電池は、前記態様１において、前記正極板が、遷移金属酸化物を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、ポリフッ化ビニリデン系樹脂を含有する多孔質層と、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１５（１９９４）に規定されたＭＩＴ試験機法に準拠し、荷重１Ｎ、折り曲げ角度４５°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１３０回以上である正極板と、前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が１６５０回以上である負極板と、を備え、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネート（以下、ＤＥＣということがある）の減少速度が、１５秒／ｍｇ〜２１秒／ｍｇであり、前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径が２０ｍｍ以上であり、かつ、前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用セパレータと、前記正極板及び前記負極板の少なくともいずれかと、の間に配置されており、前記多孔質層に含まれる前記ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、α型結晶とβ型結晶の含有量の合計を１００モル％とした場合の、前記α型結晶の含有量が、３５．０モル％以上である。
（ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７８ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。）
なお、以下、「ポリオレフィン多孔質フィルム」を「多孔質フィルム」と、「ポリフッ化ビニリデン系樹脂」を「ＰＶＤＦ系樹脂」と、「前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下したジエチルカーボネートの減少速度」を、「減少速度」と、「前記ポリオレフィン多孔質フィルム上に滴下して１０秒後のジエチルカーボネートのスポット径」を「スポット径」と、それぞれ称することがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
ここで、α型結晶の含有量は、前記多孔質層の１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルにおける、−７８ｐｐｍ付近にて観測される（α／２）の波形分離、および、−９５ｐｐｍ付近にて観測される｛（α／２）＋β｝の波形分離から算出される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
透気度が前記範囲未満の場合には、非水電解液二次電池用積層セパレータの空隙率が高いために非水電解液二次電池用積層セパレータの積層構造が粗になっていることを意味し、結果として非水電解液二次電池用積層セパレータの強度が低下して、特に高温での形状安定性が不充分になるおそれがある。一方、透気度が前記範囲を超える場合には、非水電解液二次電池用積層セパレータは、充分なイオン透過性を得ることができず、非水電解液二次電池の電池特性を低下させることがある。