(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容部を備える容器と、
この容器の前記収容部に配置されてこの収容部を正極室と負極室とに区分し、蛇腹状であるセパレータと、
前記正極室及び前記負極室のそれぞれに充填された正極電極組成物及び負極電極組成物と
を備え、
前記正極電極組成物及び前記負極電極組成物が正極活物質粒子又は負極活物質粒子と電解液とを含むスラリー状の前記正極電極組成物及び前記負極電極組成物であり、
前記セパレータがポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン製の微多孔膜フィルム、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維からなる不織布、アラミド繊維からなる不織布、ガラス繊維からなる不織布、及びそれらの表面にセラミック微粒子を付着させた前記セパレータであることを特徴とするリチウムイオン電池。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン電池において、
前記正極活物質粒子及び前記負極活物質粒子のうち少なくとも一方の前記活物質粒子の表面の少なくとも一部が、導電助剤と高分子とからなる層で被覆されていることを特徴とするリチウムイオン電池。
【請求項３】
請求項２記載のリチウムイオン電池において、
前記正極電極組成物及び前記負極電極組成物のうち少なくとも一方は繊維状物質を含むことを特徴とするリチウムイオン電池。
【請求項４】
請求項３記載のリチウムイオン電池において、
前記繊維状物質はカーボンファイバーであることを特徴とするリチウムイオン電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池が搭載される電子機器の小型軽量化の要求の高まりに伴い、リチウムイオン電池に限らず、電子機器に搭載される電池の高出力化が求められている。電池の高出力化のためには、電池を構成する正極及び負極の活物質量を増やす必要があるが、上述した電子機器の小型軽量化の要求に鑑みると、電池の投影面積を増加させずに正極活物質及び負極活物質を増加させるには、正極及び負極の膜厚を増加することが好ましい。
【０００３】
しかしながら、正極活物質及び負極活物質の増加により、正極活物質及び負極活物質を分離して内部短絡を防止するために設けられるセパレータの、正極及び負極に対する相対的な面積が小さくなる。この結果、セパレータ部分のイオン伝導抵抗を高めることになる。かかる問題点に鑑みて、蛇腹状のセパレータと、正極活物質及び負極活物質をそれぞれ含有する成形体を正極側セル及び負極側セルにそれぞれ配置した電池が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４１５２２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、上述した従来の電池では、ニッケルフォームやパンチングメタルに正極及び負極活物質を含浸させた後、加工機を用いてプリーツ状に加工して蛇腹状の成形体を形成していたので、加工時に正極及び負極に剥がれが生じる可能性があった。かかる電極の剥がれが生じると、剥がれが生じた部分の電極の機能低下を招き、結果として電池全体の容量低下を招く可能性があった。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、容量低下を招く可能性を低下しつつ高出力化を達成しうるリチウムイオン電池の提供を、その目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、収容部を備える容器と、この容器の収容部に配置されてこの収容部を正極室と負極室とに区分し、蛇腹状であるセパレータと、正極室及び負極室のそれぞれに充填された正極電極組成物及び負極電極組成物とを備え、正極電極組成物及び負極電極組成物が正極活物質粒子又は負極活物質粒子と電解液とを含むスラリー状の正極電極組成物及び負極電極組成物であり、セパレータがポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン製の微多孔膜フィルム、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維からなる不織布、アラミド繊維からなる不織布、ガラス繊維からなる不織布、及びそれらの表面にセラミック微粒子を付着させたセパレータであるリチウムイオン電池により、上述の課題の少なくとも一つを解決している。
【０００８】
ここで、正極活物質粒子及び負極活物質粒子のうち少なくとも一方の活物質粒子の表面の少なくとも一部を、導電助剤と高分子とからなる層で被覆することが好ましい。さらに、正極電極組成物及び負極電極組成物のうち少なくとも一方は繊維状物質を含むことが好ましく、この場合、さらに、繊維状物質はカーボンファイバーであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、容量低下を招く可能性を低下しつつ高出力化を達成しうるリチウムイオン電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態であるリチウムイオン電池を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態であるリチウムイオン電池を示す一部破断斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態であるリチウムイオン電池の要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
図１（ａ）は本発明の第１実施形態であるリチウムイオン電池を示す断面図、図１（ｂ）は第１実施形態の変形例であるリチウムイオン電池を示す断面図である。
【００１２】
本実施形態のリチウムイオン電池Ｌは、図１（ａ）に示すように、中空の断面矩形状の容器１の収容部１ａである容器内部には蛇腹状であるセパレータ４が配置され、この収容部１ａを正極室２及び負極室３に区分している。本実施形態のリチウムイオン電池Ｌでは、蛇腹状であるセパレータ４は、１枚のセパレータについて所定角度をなすように所定の間隔で複数回折り曲げること、又は複数の平板を互いに所定角度をなすように複数のセパレータを組み合わせることで、少なくとも２方向の異なった方向に面を向けた、表面が複数の平面を有するように成形され、全体として三角波状に形成されている。
【００１３】
収容部１ａ内には、容器１の上下の内面に沿って、平板状の正極集電体７及び負極集電体８が相対向した状態で、正極室２及び負極室３内にそれぞれ配置されている。
【００１４】
図１（ａ）において容器１は右側面の少なくとも一部が開口され、この開口部を介して正極室２及び負極室３に正極活物質５及び負極活物質６がそれぞれ充填され、そして、容器１の開口部がシール部材９により封止されることで、本実施形態のリチウムイオン電池が形成されている。
【００１５】
この際、正極集電体７及び負極集電体８の一部は、上述の開口部から図中右方に延出され、この延出部が電極端子７ａ、８ａに形成されることが好ましい。
【００１６】
ここで、本明細書において、「充填された」とは、正極活物質粒子及び負極活物質粒子が正極室２及び負極室３にそれぞれ収納されている状態を意味し、好ましくは、この正極活物質粒子及び負極活物質粒子と電解質とが正極室２及び負極室３にそれぞれ収納されている状態を意味する。さらに好ましくは、正極活物質粒子及び負極活物質粒子と電解質とが混合された状態を意味する。
【００１７】
本発明において正極室２及び負極室３に正極電極組成物及び負極電極組成物が充填された状態にするには、粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を直接正極室２及び負極室３にそれぞれに入れてもよく、正極活物質粒子又は負極活物質粒子と電解液とを含むスラリー状の正極電極組成物及び負極電極組成物を正極室２及び負極室３にそれぞれ入れることで行ってもよい。粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を直接正極室２及び負極室３に入れた場合、その後電解液を入れることで正極室２及び負極室３のそれぞれに正極電極組成物及び負極電極組成物が充填される。
【００１８】
正極、負極活物質粒子を正極室２及び負極室３に充填する際には、容器１に振動、衝撃を与えることで、正極、負極活物質粒子を正極室２及び負極室３に均一に充填することが好ましい。
【００１９】
また、正極、負極活物質粒子と電解液とを混合した物質は、通常スラリー状であるが、正極、負極活物質粒子と電解液との重量比によってはゲル状物質や粉体に近い物質になることもある。
【００２０】
そして、容器１内を減圧脱気した後、この容器１の開口部をシール部材等を用いて封止することにより、本発明のリチウムイオン電池Ｌの一例を製造することができる。
【００２１】
正極活物質５を構成する正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物（例えばＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ2及びＬｉＭｎ2Ｏ4）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ2及びＶ2Ｏ5）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ2及びＴｉＳ2）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリフッ化ビニリデン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン及びポリカルバゾール）等が挙げられる。
【００２２】
また、負極活物質６を構成する負極活物質粒子としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、高分子化合物焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）、炭素繊維、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリピロール等）、スズ、シリコン、及び金属合金（例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金等）、リチウムと遷移金属との複合酸化物（例えばＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12等）等が挙げられる。
【００２３】
本発明の電池においては、正極、負極活物質粒子が、表面の少なくとも一部が被覆用樹脂及び導電助剤を含む被覆剤で被覆されてなる被覆活物質粒子であることが好ましい。
【００２４】
被覆剤は被覆用樹脂を含んでおり、正極活物質粒子の周囲が被覆剤で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨脹を抑制することができる。被覆用樹脂の例としては、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの中ではビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂が好ましい。
【００２５】
導電助剤としては、導電性を有する材料から選択される。
【００２６】
具体的には、金属［アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、金、銅及びチタン等］、カーボン［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００２７】
これらの導電助剤は１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物が用いられてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、金、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電助剤とは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料（上記した導電助剤の材料のうち金属のもの）をメッキ等でコーティングしたものでもよい。
【００２８】
導電助剤として導電性繊維を用いることも可能である。導電性繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。
【００２９】
被覆活物質粒子は、例えば、活物質粒子を万能混合機に入れて３０〜５００ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用樹脂を含む樹脂溶液を１〜９０分かけて滴下混合し、さらに導電助剤を混合し、撹拌したまま５０〜２００℃に昇温し、０．００７〜０．０４ＭＰａまで減圧した後に１０〜１５０分保持することにより得ることができる。
【００３０】
活物質粒子を含むスラリーは、電解液を含む電解液スラリーであることが好ましい。
【００３１】
電解液としては、リチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する電解液を使用することができる。
【００３２】
電解質としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＡｓＦ6及びＬｉＣｌＯ4等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2及びＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはＬｉＰＦ6である。
【００３３】
非水溶媒としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物を用いることができる。
【００３４】
非水溶媒は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
非水溶媒の内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン化合物、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、より好ましいのはラクトン化合物、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、さらに好ましいのは環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。特に好ましいのはプロピレンカーボネート(ＰＣ)、またはエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合液である。
【００３６】
スラリーは、活物質粒子並びに導電助剤を電解液の重量に基づいて１０〜６０重量％の濃度で分散してスラリー化することにより調製することが好ましい。
【００３７】
セパレータ４としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等、ポリオレフィン製の微多孔膜フィルム、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等が挙げられる。
【００３８】
集電体７、８としては、金属集電体や樹脂集電体を用いることができる。金属集電体としては、公知の金属集電体を用いることができる。たとえば、金属集電体は、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、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、およびこれらの一種以上を含む合金、ならびにステンレス合金からなる群から選択される一種以上からなると好ましい。金属集電体は薄板または金属箔から形成されてもよいし、基材の表面にスパッタリング、電着、塗布等の手法により金属層を形成してもよい。
【００３９】
樹脂集電体を構成する高分子材料は、導電性高分子であってもよいし、導電性を有さない高分子であってもよい。
【００４０】
高分子材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。
【００４１】
電気的安定性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）及びポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリメチルペンテン（ＰＭＰ）である。
【００４２】
また、樹脂集電体は、導電性の高分子材料を含む樹脂集電体の導電性を向上させる目的、あるいは、導電性を有さない高分子材料を含む樹脂集電体に導電性を付与する目的から、導電性フィラーを含んでいると好ましい。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択される。好ましくは、集電体内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料を用いるのが好ましい。具体的には、カーボン材料、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、アンチモン、チタン、ニッケルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの導電性フィラーは１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、ステンレス（ＳＵＳ）等のこれらの合金材が用いられてもよい。耐食性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン材料、ニッケル、より好ましくはカーボン材料である。また、これらの導電性フィラーは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに、上記で示される金属をメッキ等でコーティングしたものであってもよい。
【００４３】
樹脂集電体の具体例としては、ポリプロピレンに導電性フィラーとしてアセチレンブラックを５〜２０部分散させた後、熱プレス機で圧延したものが挙げられる。また、その厚みも特に制限されず、公知のものと同様、あるいは適宜変更して適用することができる。
【００４４】
シール部材を構成する材料としては、集電体７、８との接着性を有し、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料、特に熱硬化性樹脂が好ましい。具体的には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフッ化ビニデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。
【００４５】
以上の構成を有する本実施形態のリチウムイオン電池Ｌは、正極室２及び負極室３のそれぞれに正極電極組成物である正極活物質５及び負極電極組成物である負極活物質６を充填してなるものであるから、従来の電池における正極活物質５及び負極活物質６、さらにはセパレータ４を蛇腹状に加工する工程を不要とすることができる。これにより、従来の電池において生じる可能性があった、電極等の加工時における電極の剥がれが生じることがなく、この結果、容量低下を招く可能性を低下しつつ高出力化を達成しうるリチウムイオン電池Ｌを実現することが可能になる。
【００４６】
また、本発明のリチウムイオン電池Ｌは、従来のリチウムイオン電池のように正極活物質及び負極活物質に熱処理してこれら正極活物質及び負極活物質を乾燥させていないので、従来のリチウムイオン電池で生じることがあり得た、リチウムイオン電池全体に負荷をかけて電池全体がたわんだ際に正極または負極活物質が集電体から剥離して所望の出力を得ることが期待しづらいという現象が生じることを抑制することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌでは、セパレータ４の表面を複数の平面を有する形状に形成しているので、平板状のセパレータ４と比較してその表面面積を大きく確保することができ、これにより、より高出力化を図ることができるという優れた効果を奏することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態であるリチウムイオン電池を示す一部破断斜視図である。
【００４９】
図２に示すように、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌでは、容器１は中空状の円錐台形に形成され、この容器１の収容部１ａである容器内部にはセパレータ４が配置され、この収容部１ａを正極室２及び負極室３に区分している。本実施形態のリチウムイオン電池Ｌでは、図２に示すように、セパレータ４は、複数の平板を互いに所定角度をなすように組み合わせることで、少なくとも２方向の異なった方向に面を向けた、表面が複数の平面を有するセパレータ４とし、全体として三角波状に形成されている。
【００５０】
容器１の内面には、この容器１の内面から内方に突出する固定部１ｂが形成されている。この固定部１ｂの先端部には、図２において上下方向に延びる三角波状の溝１ｃが形成され、この溝１ｃにシール部材９を介してセパレータ４が嵌合されることで、セパレータ４が容器１の収容部１ａ内に固定されている。
【００５１】
収容部１ａ内には、容器１の内面に沿うように、略半円錐台形の正極集電体７及び負極集電体８が相対向した状態で、正極室２及び負極室３内にそれぞれ配置されている。そして、これら正極及び負極集電体７、８が正極室２及び負極室３内に配置された状態で、正極及び負極活物質５、６が正極室２及び負極室３にそれぞれ充填され、容器１の図中上下開口を蓋１０で封止することで、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌが形成されている。
【００５２】
なお、正極活物質５及び負極活物質６の充填に当たっては、例えば下部の蓋１０に、それぞれ正極室２及び負極室３に連通する貫通孔を２つ形成し、これら貫通孔から正極及び負極活物質５、６をそれぞれ正極室２及び負極室３にそれぞれ充填した後、貫通孔を封止すればよい。
【００５３】
なお、本実施形態では、正極集電体７及び負極集電体８の図中上部には、これら正極集電体７及び負極集電体８と別体の電極端子１１、１２が取り付けられ、これら電極端子１１、１２は、図２において上方に位置する蓋１０の上面にまで延出されている。
【００５４】
また、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌは、一例としてロボットの腕等の構造体の内部に収納され、電極端子１１、１２から取り出された電源電圧によりこの構造体を駆動することに用いられる。
【００５５】
なお、セパレータ４、正極及び負極活物質５、６、正極及び負極集電体７、８及びシール部材９の具体的構成は、上述の第１実施形態で説明したとおりであるので、ここでの説明は簡略化する。
【００５６】
従って、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌによっても、容量低下を招く可能性を低下しつつ高出力化を達成しうるリチウムイオン電池Ｌを実現することができる。
【００５７】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態であるリチウムイオン電池の要部を示す斜視図である。上述の第２実施形態では、リチウムイオン電池Ｌを構成する容器１が中空状の円錐台形に形成されていたが、本発明のリチウムイオン電池を構成する容器の形状に限定はない。
【００５８】
本実施形態のリチウムイオン電池Ｌを構成する容器１は、中空の外形略矩形状に形成されており、この容器１の中空部である収容部１ａの内面には、外形略矩形板状に形成された正極及び負極集電体７、８が配置されている。また、本実施形態においても、この容器１の収容部１ａには、全体として三角波状に形成された蛇腹状であるセパレータ４が配置され、このセパレータ４により収容部１ａが正極室２及び負極室３に区分されている。
【００５９】
そして、これら正極及び負極集電体７、８が正極室２及び負極室３内に配置された状態で、図３において図略の正極及び負極活物質５、６が正極室２及び負極室３にそれぞれ充填され、容器１の図中上下開口を封止することで、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌが形成されている。
【００６０】
なお、正極活物質５及び負極活物質６の充填に当たっては、例えば、図３において容器１の上面に、それぞれ正極室２及び負極室３に連通する貫通孔を２つ形成し、これら貫通孔に、ノズル１３、１４を介して正極及び負極活物質５、６をそれぞれ正極室２及び負極室３にそれぞれ充填した後、貫通孔をシール部材９により封止すればよい。
【００６１】
なお、本実施形態では、正極集電体７及び負極集電体８の一部は、図３において容器１の右側面の外方にまで延出され、この延出部が電極端子７ａ、８ａとされている。
【００６２】
なお、セパレータ４、正極及び負極活物質５、６、正極及び負極集電体７、８及びシール部材９の具体的構成は、上述の第１実施形態で説明したとおりであるので、ここでの説明は簡略化する。
【００６３】
従って、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌによっても、容量低下を招く可能性を低下しつつ高出力化を達成しうるリチウムイオン電池Ｌを実現することができる。
【００６４】
（変形例）
なお、本発明のリチウムイオン電池は、その細部が上述の各実施形態に限定されず、種々の変形例が可能である。一例として、本発明のリチウムイオン電池Ｌにおけるセパレータ４の形状は、図１（ａ）、２、３に示すような三角波形状に限定されず、略蛇腹状であれば本実施形態のセパレータ４に適用可能であり、一例として、矩形波形状、鋸波形状等、種々の形状が採用可能である。
【００６５】
加えて、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌにおける蛇腹状であるセパレータ４の形状は、図１（ａ）に示される三角波状に成形された形状に限定されず、一例として、図１（ｂ）に示すように１枚のセパレータについて所定の間隔で交互にその方向を変えながら全体として連続する曲面を成すように折り曲げることで連続曲面状に形成されてもよく、表面の一部が曲面を備える形状であってもよい。さらに、三角波状と曲面状とを組み合わせた形状であってもよい。
【００６６】
一方、正極集電体７及び負極集電体８の形状にも特段の限定はないが、上述の実施形態のように、リチウムイオン電池を構成する容器１の内面に沿って正極及び負極集電体７、８を設けることで、正極室２及び負極室３に充填される正極電極組成物及び負極電極組成物の容量を高めることができて好ましい。さらに言えば、少なくとも正極及び負極集電体７、８とセパレータ４との間が等間隔でない部分を有することで、容器１内部の収納空間をより有効利用することが可能となる。
【実施例】
【００６７】
次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特記しない限り部は重量部、％は重量％を意味する。
【００６８】
（被覆用樹脂溶液の作製）
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した４つ口フラスコに、酢酸エチル８３部とメタノール１７部とを仕込み６８℃に昇温した。次いで、メタクリル酸２４２．８部、メチルメタクリレート９７．１部、２−エチルヘキシルメタクリレート２４２．８部、酢酸エチル５２．１部及びメタノール１０．７部を配合したモノマー配合液と、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．２６３部を酢酸エチル３４．２部に溶解した開始剤溶液とを４つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで４時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．５８３部を酢酸エチル２６部に溶解した開始剤溶液を滴下ロートを用いて２時間かけて連続的に追加した。さらに、沸点で重合を４時間継続した。溶媒を除去し、樹脂５８２部を得た後、イソプロパノールを１，３６０部加えて、樹脂濃度３０重量％のビニル樹脂からなる被覆用樹脂溶液を得た。
【００６９】
（被覆正極活物質粒子の作製）
ＬｉＣｏＯ2粉末［日本化学工業（株）製  セルシードＣ−８Ｇ］９６重量部を万能混合機に入れ、室温、１５０ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用樹脂溶液（樹脂固形分濃度３０重量％）を樹脂固形分として２重量部になるように６０分かけて滴下混合し、さらに３０分撹拌した。
【００７０】
次いで、撹拌した状態でアセチレンブラック［電気化学工業（株）製  デンカブラック（登録商標）］２重量部を３回に分けて混合し、３０分撹拌したままで７０℃に昇温し、１００ｍｍＨｇまで減圧し３０分保持した。上記操作により被覆正極活物質粒子を得た。
【００７１】
（被覆負極活物質粒子の作製）
難黒鉛化性炭素［（株）クレハ・バッテリー・マテリアルズ・ジャパン製  カーボトロン（登録商標）ＰＳ（Ｆ）］９０重量部を万能混合機に入れ、室温、１５０ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用樹脂溶液（樹脂固形分濃度３０重量％）を樹脂固形分として５重量部になるように６０分かけて滴下混合し、さらに３０分撹拌した。
【００７２】
次いで、撹拌した状態でアセチレンブラック［電気化学工業（株）製  デンカブラック（登録商標）］５重量部を３回に分けて混合し、３０分撹拌したままで７０℃に昇温し、０．０１ＭＰａまで減圧し３０分保持した。上記操作により被覆負極活物質粒子を得た。
【００７３】
（電解液の作製）
エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合溶媒（体積比率１：１）に、ＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解させてリチウムイオン電池用電解液を作製した。
【００７４】
（正極被覆活物質スラリーの製造）
被覆正極活物質６７重量部、炭素繊維［大阪ガスケミカル（株）製  ドナカーボ・ミルド  Ｓ−２４３：平均繊維長５００μｍ、平均繊維径１３μｍ］１重量部、上記電解液３２重量部を混合して、正極被覆活物質スラリーを作製した。
【００７５】
（負極被覆活物質スラリーの製造）
被覆負極活物質粒子５２重量部、正極被覆活物質スラリーの製造で使用したものと同じ炭素繊維１重量部、上記電解液４７重量部を混合して、負極被覆活物質スラリーを作製した。
【００７６】
（リチウムイオン電池の製造その１）
正極用集電体を敷いて正極活物質スラリーを注入して正極活物質層を形成した。続いて、セパレータを敷いて負極活物質スラリーを注入して負極活物質層を形成した。続いて負極用集電体をかぶせた後、構造体(ケース)とともに接着剤で封止した。
【００７７】
電池としての動作を確認するため、集電体からのリード部分に充放電試験機を接続し、充放電試験を実施した。充放電が可能であり、リチウムイオン二次電池として機能することを確認した。
【００７８】
（リチウムイオン電池の製造その２）
下部が封止された略円錐台形の構造体(ケース)の内部をセパレータで区切り正極室と負極室を形成し、それぞれの内壁に正極用集電体と負極用集電体を設けた。続いて、正極室と負極室に、粉末状の正極活物質及び負極活物質と電解質とからなる正極活物質スラリー及び負極活物質スラリーをそれぞれ入れて充填した後、構造体の上部を封止した。
【００７９】
電池としての動作を確認するため、集電体からのリード部分に充放電試験機を接続し、充放電試験を実施した。この場合も、充放電が可能であり、リチウムイオン二次電池として機能することを確認した。
【符号の説明】
【００８０】
Ｌ    リチウムイオン電池
１    容器
１ａ    収容部
２    正極室
３    負極室
４    セパレータ
５    正極活物質
６    負極活物質
７    正極集電体
８    負極集電体
９    シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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