(57)【要約】【課題】非水電解質二次電池の性能を高めることが可能な非水電解質二次電池用セパレータを提供すること。【解決手段】非水電解質二次電池用セパレータは、耐熱層を有する。耐熱層は、耐熱性材料と、０．３質量％以上２質量％以下のカルボキシメチルセルロースと、０．５質量％以上４質量％以下のイソプロピルアクリルアミドとを含む。イソプロピルアクリルアミドは、耐熱層に分散している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水電解質二次電池用セパレータであって、
耐熱層を有し、
前記耐熱層は、耐熱性材料と、０．３質量％以上２質量％以下のカルボキシメチルセルロースと、０．５質量％以上４質量％以下のイソプロピルアクリルアミドとを含み、
前記イソプロピルアクリルアミドは、前記耐熱層に分散している非水電解質二次電池用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱層を有する非水電解質二次電池用セパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０１３−１０１９５４号公報）に記載の電池用セパレータは、カルボキシメチルセルロース等の水溶性セルロースを含む耐熱多孔質層を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非水電解質二次電池を繰り返し充放電すると、活物質が膨張と収縮とを繰り返す。活物質の膨張により非水電解質がセパレータから押し出されるので、非水電解質二次電池のサイクル特性の低下を招く。
【０００５】
図３は、従来の非水電解質二次電池用セパレータの断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、図３に示す非水電解質二次電池用セパレータで生じる不具合を説明する断面図である。セパレータ１１５が耐熱層１５３を有する場合、活物質が膨張と収縮とを繰り返すことにより耐熱層１５３においてその構成材料が偏在する。これにより、耐熱層１５３においてその多孔度が不均一となるので、非水電解質二次電池のハイレート特性の低下を招く。また、耐熱層１５３が潰れ易くなる。
【０００６】
耐熱層１５３の潰れを防止する方法としては、耐熱層１５３の構成材料の含有量を増やして耐熱層１５３の機械的強度を高めることが考えられる。しかし、耐熱層１５３の構成材料の含有量を増やすと、耐熱層１５３のガーレー数の増加を招く。この不具合は、耐熱性材料５３ａの含有量を増やした場合に顕著となる（図４（ａ））。
【０００７】
また、カルボキシメチルセルロース５３ｂの含有量を増やすと、カルボキシメチルセルロース５３ｂが吸湿性に優れるために耐熱層１５３に吸収される水分の増加を招く。この水分はリチウム塩と反応するので、リチウム塩が消費され、よって、非水電解質二次電池のＩ−Ｖ抵抗の上昇と高温保存時の非水電解質二次電池の容量低下とを招く。このような不具合は、カルボキシメチルセルロース５３ｂが耐熱層１５３の表層１５４側に局在化している場合に顕著となる（図４（ｂ））。
【０００８】
本発明は、非水電解質二次電池の性能を高めることが可能な非水電解質二次電池用セパレータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、耐熱層を有する非水電解質二次電池用セパレータである。耐熱層は、耐熱性材料と、０．３質量％以上２質量％以下のカルボキシメチルセルロースと、０．５質量％以上４質量％以下のイソプロピルアクリルアミドとを含む。イソプロピルアクリルアミドは、耐熱層に分散している。
【００１０】
本発明では、イソプロピルアクリルアミドが耐熱層に分散しているので、耐熱層においてその構成材料が偏在することを防止できる。これにより、耐熱層の潰れを防止できる。よって、耐熱層の構成材料の含有量を増やす必要がないため、耐熱層のガーレー数の増加、非水電解質二次電池のＩ−Ｖ抵抗の上昇及び高温保存時の非水電解質二次電池の容量低下を防止できる。また、耐熱層が潰れ難くなるので、活物質の膨張及び収縮による耐熱層の潰れもまた防止できる。よって、非水電解質二次電池の充放電による非水電解質の押し出しを防止できるので、非水電解質二次電池のサイクル特性の低下を防止できる。このような効果は、耐熱層が０．３質量％以上２質量％以下のカルボキシメチルセルロースと０．５質量％以上４質量％以下のイソプロピルアクリルアミドとを含む場合に顕著となる。
【００１１】
「耐熱層」は、ポリプロピレン又はポリエチレン等のポリオレフィンからなる層よりも耐熱性に優れる層を意味し、ポリオレフィンからなる層が溶融、収縮又は消失するような高温下においても溶融、収縮又は消失し難い層を意味する。たとえば１５０℃以上においても溶融、収縮又は消失し難い層を意味する。
【００１２】
「耐熱性材料」は、ポリプロピレン又はポリエチレン等のポリオレフィンよりも耐熱性に優れる材料を意味し、ポリオレフィンが溶融、収縮又は消失するような高温下においても溶融、収縮又は消失し難い材料を意味する。たとえば１５０℃以上においても溶融、収縮又は消失し難い材料を意味する。
【００１３】
「イソプロピルアクリルアミドが耐熱層に分散している」については次に示すように換言できる。耐熱層を複数の領域に分け、それぞれの領域の単位体積あたりのイソプロピルアクリルアミドのモル数を求め、その平均値を求める。求められた平均値の±１０％の範囲に含まれる領域の数が全領域の数の８０％以上であれば、「イソプロピルアクリルアミドが耐熱層に分散している」と言える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、非水電解質二次電池の性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の非水電解質二次電池用セパレータの断面図である。
【図２】実施例の非水電解質二次電池の平面図である。
【図３】従来の非水電解質二次電池用セパレータの断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、図３に示す非水電解質二次電池用セパレータで生じる不具合を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の非水電解質二次電池用セパレータ（以下では「セパレータ」と記す。）について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
【００１７】
［セパレータの構成］
図１は、本発明の一実施形態のセパレータ１５の断面図である。セパレータ１５は、正極と負極とを隔離するとともに、非水電解質を保持して正極と負極との間のイオン伝導性を確保する。セパレータ１５は、セパレータ基材５１と、耐熱層５３とを有する。
【００１８】
耐熱層５３は、耐熱性材料５３ａとカルボキシメチルセルロース（以下では「ＣＭＣ」と記す）５３ｂとバインダー５３ｃとイソプロピルアクリルアミド５３ｄとを含む。イソプロピルアクリルアミド５３ｄが耐熱層５３に分散しているので、耐熱層５３においてその構成材料（耐熱性材料５３ａ、ＣＭＣ５３ｂ、バインダー５３ｃ及びイソプロピルアクリルアミド５３ｄ等）が偏在することを防止できる。これにより、耐熱層５３の潰れを防止できる。このように耐熱層５３の構成材料の含有量を増やさなくても耐熱層５３の潰れを防止できるので、耐熱層５３のガーレー数の増加、非水電解質二次電池のＩ−Ｖ抵抗の上昇及び高温保存時の非水電解質二次電池の容量低下を防止できる。
【００１９】
また、耐熱層５３が潰れ難くなるので、耐熱層５３の保液性を確保できる。よって、非水電解質二次電池の反応性を高く維持できる。例えば、低温環境下における非水電解質二次電池のＩ−Ｖ抵抗の増加を防止できる。
【００２０】
さらには、活物質が膨張と収縮とを繰り返した場合であっても耐熱層５３の潰れを防止できる。よって、非水電解質二次電池の充放電による非水電解質の押し出しを防止できるので、非水電解質二次電池のサイクル特性の低下を防止できる。
【００２１】
その上、拘束部材等により非水電解質二次電池を拘束した場合であっても耐熱層５３の潰れを防止できる。よって、非水電解質二次電池の保存時における非水電解質の押し出しを防止できるので、保存時に非水電解質二次電池の性能が低下することを防止できる。
【００２２】
また、非水電解質二次電池の過充電時においても耐熱層５３の潰れを防止できる。よって、自己放電による非水電解質二次電池の容量の低下を防止できる。また、非水電解質二次電池の過充電時には、過充電を防止するための添加剤の反応性を阻害することなくガスの発生量を確保できる。よって、非水電解質二次電池の安全性を高めることができる。
【００２３】
上述の効果は、ＣＭＣ５３ｂの含有量が０．３質量％以上２質量％以下でありイソプロピルアクリルアミド５３ｄの含有量が０．５質量％以上４質量％以下である場合に顕著となる。ＣＭＣ５３ｂの含有量が０．３質量％以上であれば、耐熱層５３の保液性をさらに確保できる。ＣＭＣ５３ｂの含有量が２質量％以下であれば、ＣＭＣ５３ｂの含有量を増やすことなく耐熱層５３の潰れをさらに防止できる。好ましくは、ＣＭＣ５３ｂの含有量は１質量％以上２質量％以下である。
【００２４】
イソプロピルアクリルアミド５３ｄの含有量が０．５質量％以上であれば、耐熱層５３においてその構成材料が偏在することをさらに防止できる。イソプロピルアクリルアミド５３ｄの含有量が４質量％以下であれば、イソプロピルアクリルアミド５３ｄの含有量を増やすことなく耐熱層５３の潰れをさらに防止できる。好ましくは、イソプロピルアクリルアミド５３ｄの含有量が２質量％以上４質量％以下である。
【００２５】
なお、非水電解質二次電池を分解して成分分析及び質量分析をすることにより、ＣＭＣ５３ｂの含有量とイソプロピルアクリルアミド５３ｄの含有量とを求めることができる。
【００２６】
耐熱層５３の構成材料の１つであるＣＭＣ５３ｂが耐熱層５３において分散しているので、次に示す効果を得ることもできる。ＣＭＣ５３ｂが耐熱層５３において分散していない場合に比べて耐熱層５３の潰れを防止できるので、耐熱層５３の保液性をより一層高めることができる。また、非水電解質二次電池の過充電時における耐熱層５３の潰れをより一層、防止できるので、自己放電による非水電解質二次電池の容量の低下をより一層、防止できる。さらに、非水電解質二次電池の過充電時には上記添加剤（過充電を防止するための添加剤）の反応性を阻害することなくガスの発生量をより一層、確保できるので、非水電解質二次電池の安全性をより一層、高めることができる。
【００２７】
次に示す方法にしたがって耐熱層５３を形成することができる。これにより、耐熱層５３では、イソプロピルアクリルアミド５３ｄが分散するので、その構成材料も分散する。
【００２８】
まず、イソプロピルアクリルアミド５３ｄの下限臨界共溶温度（Lower Critical Solution Temperature（LCST））以下の温度（たとえば２５℃）で、耐熱性材料５３ａとＣＭＣ５３ｂとバインダー５３ｃとイソプロピルアクリルアミド５３ｄと分散媒（例えば水）とを含む溶液を調製する。ここで、イソプロピルアクリルアミド５３ｄは、下記化学式（１）により表される化合物であり、３２℃の下限臨界共溶温度を有し、３２℃以下であれば水に溶解するが、３２℃を超えると水に殆ど溶解しない。そのため、イソプロピルアクリルアミド５３ｄは、上記分散媒に共溶され、上記溶液において分散する。
【００２９】
【化１】
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【００３０】
次に、調製された溶液をセパレータ基材５１に塗布してから乾燥させる。この工程をイソプロピルアクリルアミド５３ｄの下限臨界共溶温度よりも高い温度で行うことにより、イソプロピルアクリルアミド５３ｄが疎水化される。ここで、調製された溶液では、イソプロピルアクリルアミド５３ｄが均一に分散していたため、セパレータ基材５１上の塗膜においても、イソプロピルアクリルアミド５３ｄは均一に分散していると考えられる。よって、セパレータ基材５１上の塗膜を乾燥させるときにはイソプロピルアクリルアミド５３ｄの移動が防止される。したがって、イソプロピルアクリルアミド５３ｄが立体障害となって、耐熱性材料５３ａ、ＣＭＣ５３ｂ及びバインダー５３ｃのそれぞれの移動が阻害される。以上より、形成された耐熱層５３では、耐熱性材料５３ａ、ＣＭＣ５３ｂ、バインダー５３ｃ及びイソプロピルアクリルアミド５３ｄがそれぞれ分散する。
【００３１】
上記方法にしたがって耐熱層５３を形成することにより次に示す効果も得られる。イソプロピルアクリルアミド５３ｄが疎水化されるので、耐熱層５３の吸湿性が低下する。よって、低温保存時の非水電解質二次電池の容量低下を防止できる。以下では、セパレータ１５の構成を具体的に示す。
【００３２】
＜セパレータ基材＞
セパレータ基材５１は、非水電解質二次電池のセパレータ材料として従来公知の材料からなることが好ましく、たとえば、ポリプロピレン又はポリエチレン等のポリオレフィンからなることが好ましい。セパレータ基材５１の厚さは、特に限定されず、非水電解質二次電池のセパレータ基材の厚さとして従来公知の厚さであることが好ましい。
【００３３】
＜耐熱層＞
（耐熱性材料）
耐熱性材料５３ａは、無機粒子であることが好ましい。無機粒子は、金属酸化物からなることが好ましく、たとえば、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、チタニア又はシリカ等からなることがより好ましい。無機粒子としては、１種を単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。無機粒子は、０．０１〜１μｍの平均粒径を有することが好ましい。
【００３４】
（ＣＭＣ）
ＣＭＣ５３ｂは、ＣＭＣのナトリウム塩であることが好ましく、粒子状に形成されていることが好ましい。この粒子は、ＣＭＣ５３ｂ以外の材料を含んでも良いが、５０質量％以上のＣＭＣ５３ｂを含むことが好ましい。また、この粒子は、任意の粒径を有することが好ましい。なお、ＣＭＣ５３ｂの代わりに、耐熱層５３の形状を維持可能な水溶性ポリマーを用いても良い。
【００３５】
（バインダー）
バインダー５３ｃは、非水電解質二次電池の結着材料として従来公知の材料からなることが好ましく、たとえばポリフッ化ビニリデン又はＳＢＲ（styrene-butadiene rubber）等であることが好ましい。バインダー５３ｃとしては、２種以上の結着剤を混合して用いても良い。
【００３６】
（イソプロピルアクリルアミド）
イソプロピルアクリルアミド５３ｄは、粒子状に形成されていることが好ましい。この粒子は、イソプロピルアクリルアミド５３ｄ以外の材料を含んでいても良いが、５０質量％以上のイソプロピルアクリルアミド５３ｄを含むことが好ましい。また、この粒子は、任意の粒径を有することが好ましい。
【００３７】
なお、セパレータ１５は、セパレータ基材５１を有していなくても良い。セパレータ基材５１は、互いに異なる材料からなる２種以上の層が積層されて構成されていても良い。
【００３８】
耐熱層５３は、互いに異なる材料からなる２種以上の層が積層されて構成されていても良い。この場合、耐熱層５３を構成する各層が、耐熱性材料５３ａとＣＭＣ５３ｂとバインダー５３ｃとイソプロピルアクリルアミド５３ｄとを含むことが好ましい。
【００３９】
耐熱層５３は、温度応答性に優れた高分子を含んでも良い。この場合には、その高分子がＣＭＣ５３ｂとの相乗効果を発揮することを確認してから使用することが好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
（正極の作製）
正極活物質として、Ｌｉと３種の遷移金属元素（Ｃｏ、Ｎｉ及びＭｎ）とを含むリチウム含有遷移金属複合酸化物からなる粉末を準備した。質量比で９０：８：２となるように正極活物質とアセチレンブラック（導電剤）とポリフッ化ビニリデン（結着剤）とを混ぜ、ＮＭＰ（N-methylpyrrolidone）で希釈して、正極合剤ペーストを得た。
【００４１】
Ａｌ箔（正極集電体）の幅方向一端が露出するように、正極合剤ペーストをＡｌ箔の両面に塗布してから乾燥させた。これにより、正極合剤層がＡｌ箔の両面に形成された。その後、ロール圧延機を用いて、正極合剤層及びＡｌ箔を圧延した。このようにして、正極露出部１３ａを有する正極を得た。得られた正極では、その厚さ（正極合剤層の厚さとＡｌ箔の厚さとの合計）が１７０μｍであり、その長さが４５００ｍｍであった。正極合剤層の幅は９４ｍｍであった。
【００４２】
（負極の作製）
負極活物質として、天然黒鉛を核材とする炭素材料を準備した。負極活物質に対して、１質量％のＣＭＣ（増粘剤）と、１質量％のＳＢＲ（結着剤）とを混ぜ、水で希釈して、負極合剤ペーストを得た。
【００４３】
Ｃｕ箔（負極集電体）の幅方向一端が露出するように、負極合剤ペーストをＣｕ箔の両面に塗布してから乾燥させた。これにより、負極合剤層がＣｕ箔の両面に形成された。その後、ロール圧延機を用いて、負極合剤層及びＣｕ箔を圧延した。このようにして、負極露出部１７ａを有する負極を得た。得られた負極では、その厚さ（負極合剤層の厚さとＣｕ箔の厚さとの合計）が１５０μｍであり、その長さが４７００ｍｍであった。負極合剤層の幅は１００ｍｍであり、Ｃｕ箔の厚さは１４μｍであった。
【００４４】
（セパレータの作製）
イオン交換水に、アルミナ粒子を１００質量部と、ＣＭＣのＮａ塩を１質量部と、イソプロピルアクリルアミドを２質量部と、０．５質量部のバインダーとを加えた。このようにして得られた溶液を、クレアミックス（エム・テクニック株式会社製、チラー温度が２５℃）を用いてスラリー化した。このようにして耐熱層用スラリーを得た。
【００４５】
次に、ポリプロピレン層とポリエチレン層とポリプロピレン層とが順に積層されて構成されたセパレータ基材（厚さが２５μｍ）を準備した。グラビア塗工装置を用いて、準備したセパレータ基材に耐熱層用スラリーを塗布した。このようにして耐熱層を有するセパレータ１５を得た。
【００４６】
（巻回電極体の作製、挿入）
正極露出部１３ａと負極露出部１７ａとがＡｌ箔の幅方向（図２の横方向）においてセパレータ１５から互いに逆向きに突出するように、正極と負極とセパレータ１５とを配置した。次に、Ａｌ箔の幅方向に対して平行となるように巻回軸（不図示）を配置し、その巻回軸を用いて正極、セパレータ１５及び負極を巻回した。得られた電極体に対して４ｋＮ／ｃｍ2の圧力を常温で２分間与え、扁平状の巻回電極体１１を得た。続いて、正極集電板２３を介して正極露出部１３ａに正極端子３を接続し、負極集電板２７を介して負極露出部１７ａに負極端子７を接続した。その後、正極端子３及び負極端子７が接続された巻回電極体１１をＡｌ缶１内に挿入した。
【００４７】
（電解液の調製）
体積比で３０：４０：３０となるようにエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネートとを混合して、混合溶媒を得た。この混合溶媒に、濃度が１．０ｍｏｌ／ＬとなるようにＬｉＰＦ６を加え、含有量が１質量％となるようにシクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ（cyclohexylbenzene））を加え、含有量が１質量％となるようにビフェニル（ＢＰ（biphenyl））を加えた。このようにして電解液を得た。
【００４８】
（封止）
Ａｌ缶１に電解液（１２５ｇ）を供給してから、Ａｌ缶１を封止した。このようにして、実施例１の非水電解質二次電池（定格容量が２４．０Ａｈ、図２）を得た。
【００４９】
＜実施例２〜９及び比較例１〜１２＞
耐熱層用スラリーにおけるＣＭＣのＮａ塩及びイソプロピルアクリルアミドの各含有量を表１に示す値に変更したことを除いては上記実施例１の方法にしたがって、実施例２〜９及び比較例１〜１２の非水電解質二次電池を製造した。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
（Ｉ−Ｖ抵抗の測定）
まず、２５℃の環境下で非水電解質二次電池をＳＯＣ（State of Charge）６０％の状態に調整した。次に、１０Ｃの電流で放電（パルス放電）を１０秒間行った後の電圧変化量（ΔＶ）を求めた。求められたΔＶを電流で除して「Ｉ−Ｖ抵抗」を算出した。各実施例及び各比較例において、１０個の非水電解質二次電池のＩ−Ｖ抵抗を求め、その平均値を算出した。算出された平均値を表１の「Ｉ−Ｖ抵抗（ｍΩ）」に記す。
【００５２】
（容量維持率の測定−サイクル試験−）
初期の電池容量を求めた。具体的には、１Ｃの電流で電池電圧が４．１Ｖとなるまで充電を行った。５分間休止してから、電池電圧が３．０Ｖとなるまで放電を行って、５分間休止した。その後、電池電圧が４．１Ｖに達するまで１Ｃの電流（定電流）で充電を行い、電池電圧が４．１Ｖに達したら電池電圧が４．１Ｖを維持するように電流を下げて充電を行い、電流が０．１Ｃ（カット電流）まで低下したら充電を停止した（ＣＣＣＶ充電）。その後、電池電圧が３．０Ｖに達するまで１Ｃの電流（定電流）で放電を行い、電池電圧が３．０Ｖに達したら電池電圧が３．０Ｖを維持するように電流を下げて放電を行い、電流が０．１Ｃ（カット電流）まで低下したら放電を停止した（ＣＣＣＶ放電）。そして、初期の電池容量を求めた。
【００５３】
次に、５０℃に設定された恒温槽でＣＣサイクル充放電試験を行った。この試験では、ＣＣ充電とＣＣ放電とを１サイクルとしたときに１０００サイクル行った。ＣＣ充電では、電池電圧が４．１Ｖとなるまで２Ｃの電流（定電流）で充電を行った。ＣＣ放電では、電池電圧が３．０Ｖとなるまで２Ｃの電流（定電流）で放電を行った。その後、初期の電池容量の測定方法にしたがって、サイクル試験後の電池容量を求めた。
【００５４】
各実施例及び各比較例において、上記方法にしたがって初期の電池容量の測定とサイクル試験後の電池容量の測定とを５個の非水電解質二次電池に対して行った。そして、各非水電解質二次電池に対して、下記数式１を用いてサイクル試験後の容量維持率を算出し、その平均値を求めた。得られた平均値を表１の「サイクル」に記す。
（サイクル試験後の容量維持率）＝（サイクル試験後の電池容量）／（初期の電池容量）×１００                                                          ・・・数式１。
【００５５】
（容量維持率の測定−高温保存−）
２５℃の環境下で非水電解質二次電池をＳＯＣが１００％の状態に調整した。この非水電解質二次電池を６０℃の環境下で１００日間保存した。その後、初期の電池容量の測定方法にしたがって、高温保存後の電池容量を求めた。
【００５６】
各実施例及び各比較例において、上記方法にしたがって初期の電池容量の測定と高温保存後の電池容量の測定とを５０個の非水電解質二次電池に対して行った。そして、各非水電解質二次電池に対して、下記数式２を用いて高温保存後の容量維持率を算出し、その平均値を求めた。得られた平均値を表１の「高温保存」に記す。
（高温保存後の容量維持率）＝（高温保存後の電池容量）／（初期の電池容量）×１００                                                                  ・・・数式２。
【００５７】
（容量維持率の測定−ハイレートパルスサイクル試験−）
非水電解質二次電池をＳＯＣが５０％の状態に調整してから、０℃の環境下でハイレートパルスサイクル試験を行った。この試験では、２０Ｃの電流でのパルス充電（１０秒間）と２０Ｃの電流でのパルス放電（１０秒間）とを１サイクルとしたときに、５００００サイクル行った。その後、初期の電池容量の測定方法にしたがって、ハイレートパルスサイクル試験後の電池容量を求めた。
【００５８】
各実施例及び各比較例において、上記方法にしたがって初期の電池容量の測定とハイレートパルスサイクル試験後の電池容量の測定とを５個の非水電解質二次電池に対して行った。そして、各非水電解質二次電池に対して、下記数式３を用いてハイレートパルスサイクル試験後の容量維持率を算出し、その平均値を求めた。得られた平均値を表１の「パルスサイクル」に記す。
（ハイレートパルスサイクル試験後の容量維持率）＝（ハイレートパルスサイクル試験後の電池容量）／（初期の電池容量）×１００                          ・・・数式３。
【００５９】
（過充電試験）
まず、２５℃の環境下で非水電解質二次電池をＳＯＣが９５％の状態に調整し、この非水電解質二次電池を６０℃の環境下で１００日間保存した。次に、２５℃の環境下で２４Ａの電流（１Ｃ相当の電流）での充電（過充電）を行った。この充電での上限電圧を２０Ｖとした。各実施例及び各比較例において、１０個の非水電解質二次電池に対して上記過充電を行い、電池電圧を確認することによりＣＩＤ（Current Interrupt Device）の作動の有無を調べた。そして、ＣＩＤが作動したと考えられる電池の個数を数えた。その個数を表１の「ＣＩＤが作動した電池の数」に記す。
【００６０】
（考察）
実施例１〜９では、Ｉ−Ｖ抵抗が低く、容量維持率はいずれも高く、過充電試験では全ての非水電解質二次電池においてＣＩＤが作動した。その理由としては、耐熱層が０．３質量％以上２質量％以下のＣＭＣと０．５質量％以上４質量％以下のイソプロピルアクリルアミドとを含むので耐熱層においてその構成材料が偏在し難いことが考えられる。
【００６１】
一方、比較例１〜４では、０℃の環境下でのハイレートパルスサイクル試験を行なうと容量維持率が低下した。その理由としては、ＣＭＣの含有量が０．３質量％未満であることが考えられる。
【００６２】
比較例９〜１２では、Ｉ−Ｖ抵抗が大きかった。その理由としては、ＣＭＣの含有量が２質量％を超えていることが考えられる。
【００６３】
比較例１、５、７、９では、Ｉ−Ｖ抵抗が大きく、サイクル試験後の容量維持率が低下した。その理由としては、イソプロピルアクリルアミドの含有量が５質量％を超えていることが考えられる。
【００６４】
比較例４、６、８、１２では、Ｉ−Ｖ抵抗が大きく、サイクル試験後の容量維持率が低下し、さらには、ＣＩＤは一部の電池で作動したに過ぎなかった。これらの非水電解質二次電池を分解したところ、セパレータ１５の厚みが薄くなっており、バインダーが耐熱層の表層に局在していることが確認された。その理由としては、イソプロピルアクリルアミドの含有量が０．５質量％未満であることが考えられる。
【００６５】
今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６６】
１  Ａｌ缶、３  正極端子、７  負極端子、１１  巻回電極体、１３ａ  正極露出部、１５，１１５  セパレータ、１７ａ  負極露出部、２３  正極集電板、２７  負極集電板、５１  セパレータ基材、５３，１５３  耐熱層、５３ａ  耐熱性材料、５３ｂ  カルボキシメチルセルロース、５３ｃ  バインダー、５３ｄ  イソプロピルアクリルアミド、１５４  表層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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