(57)【要約】  シャットダウン機能と耐熱機能とを備えたセパレータを有するリチウムイオン電池を提供する。上記課題を解決するために、本発明のリチウムイオン電池は、集電箔の表面上に形成された負極層上に、シリカ粒子層を下層とし、ポリプロピレン粒子層を上層とする２層構造の絶縁層を、互いに比重の異なる２種類の微粒子を含む絶縁材料を用いた１回の塗工工程によって形成する。同様に、集電箔の表面上に形成された正極層上に、シリカ粒子層を下層とし、ポリプロピレン粒子層を上層とする２層構造の絶縁層を、互いに比重の異なる２種類の微粒子を含む絶縁材料を用いた１回の塗工工程によって形成する。シリカ粒子層は耐熱機能を有し、ポリプロピレン粒子層はシャットダウン機能を有する。
2016111063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１集電箔の表面上に正極層が形成された正極と、
第２集電箔の表面上に負極層が形成された負極と、
前記正極と前記負極とに挟まれ、前記正極と前記負極とを絶縁するセパレータと、
前記正極と前記負極との間で充放電反応が行われる電解液と、
を備えるリチウムイオン電池であって、
前記セパレータは、互いに比重の異なる複数の粒子を含む、リチウムイオン電池。
【請求項２】
請求項１記載のリチウムイオン電池において、
前記セパレータは、第１比重の第１粒子と、前記第１比重よりも大きい第２比重の第２粒子とを含み、
前記セパレータは、
前記第１粒子が前記第２粒子よりも多く含まれる第１の層と、
前記第２粒子が前記第１粒子よりも多く含まれ、前記正極と前記第１の層との間または前記負極と前記第１の層との間に形成される第２の層と、
を有する、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、
前記第１粒子は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子であり、前記第２粒子は、無機酸化物粒子である、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、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である、リチウムイオン電池。
【請求項５】
請求項２記載のリチウムイオン電池において、
前記第１の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第２の層は、耐熱機能を有する、リチウムイオン電池。
【請求項６】
（ａ）集電箔の表面上に、スラリ状の電極材料を塗布して第１塗布膜を形成する工程、
（ｂ）前記第１塗布膜の表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して第２塗布膜を形成する工程、
（ｃ）前記第１塗布膜および前記第２塗布膜を乾燥させて、前記集電箔の表面上に、前記第１塗布膜からなる電極層と前記第２塗布膜からなる絶縁層とを重ねて形成する工程、
を有し、
前記絶縁材料は、互いに比重の異なる複数の粒子を含む、リチウムイオン電池の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記絶縁材料は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子と、無機酸化物粒子とを含む、リチウムイオン電池の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である、リチウムイオン電池の製造方法。
【請求項９】
請求項６記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記絶縁材料は、第１比重の第１粒子と、前記第１比重よりも大きい第２比重の第２粒子とを含み、
前記絶縁層は、
前記第１粒子が前記第２粒子よりも多く含まれる第１の層と、
前記第２粒子が前記第１粒子よりも多く含まれ、前記電極層と前記第１の層との間に形成された第２の層と、
を有する、リチウムイオン電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載のリチウムイオン電池の製造方法において、
前記第１の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第２の層は、耐熱機能を有する、リチウムイオン電池の製造方法。
【請求項１１】
集電箔を搬送する搬送部と、
前記集電箔の表面上に、スラリ状の電極材料を塗布して第１塗布膜を形成する第１塗工部と、
前記第１塗布膜の表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して第２塗布膜を形成する第２塗工部と、
前記第１塗布膜および前記第２塗布膜を乾燥させて、前記集電箔の表面上に、前記第１塗布膜からなる電極層と前記第２塗布膜からなる絶縁層とを重ねて形成する乾燥部と、
を備え、
前記絶縁材料は、互いに比重の異なる複数の粒子を含む、リチウムイオン電池の製造装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のリチウムイオン電池の製造装置において、
前記絶縁材料は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子と、無機酸化物粒子とを含む、リチウムイオン電池の製造装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のリチウムイオン電池の製造装置において、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である、リチウムイオン電池の製造装置。
【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およびその製造方法、並びにリチウムイオン電池の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００３−０４５４９１号公報（特許文献１）がある。この公報には、正極シート状物送出機構と、正極電極物質塗工機構と、正極電極形成用加熱機構と、電解、絶縁物質塗工機構と、電解、絶縁物形成用加熱機構と、負極シート状物送出機構と、負極電極物質塗工機構と、負極電極形成用加熱機構と、電解、絶縁物質塗工機構と、電解、絶縁物形成用加熱機構と、捲回機構とを備えた二次電池製造装置が記載されている。上記捲回機構は、正極電極物質と電解、絶縁物質とが固着された正極シート状物と負極電極物質と電解、絶縁物質とが固着された負極シート状物を積層して所定の形状に捲回す機構である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、正極と負極とを電気的に分離するセパレータには、ポリプロピレン（ＰＰ：Polypropylene）等の絶縁材料が用いられている。この絶縁材料を用いることにより、セパレータにシャットダウン機能を持たせることができる。すなわち、ポリプロピレン等の絶縁材料からなるセパレータは多孔質フィルムであり、リチウムイオン電池においては、セパレータの空孔内に電解液が保持され、正極と負極との間のリチウムイオン伝導の通路を構成する。リチウムイオン電池が異常発熱した場合は、セパレータが溶解して上記空孔内が塞がれて、リチウムイオン伝導が遮断される。これにより、リチウムイオン電池内における反応が停止し、リチウムイオン電池温度のさらなる上昇を防ぐことができる。【０００５】
しかしながら、ポリプロピレン等の絶縁材料からなるセパレータは１８０℃程度で溶融する。このため、リチウムイオン電池の温度が２００℃程度まで上昇すると、セパレータが溶融し、セパレータと正極との界面またはセパレータと負極との界面に混合層が形成されて、セパレータが薄くなり、正極と負極との短絡が発生しやすくなる。従って、従来のリチウムイオン電池に備わるセパレータには、シャットダウン機能は有するが、耐熱機能には劣るという問題があった。【０００６】
そこで、本発明は、シャットダウン機能と耐熱機能とを備えたセパレータを有するリチウムイオン電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明によるリチウムイオン電池は、第１比重のポリプロピレン粒子を主に含み、シャットダウン機能を有する上層と、第１比重よりも大きい第２比重のシリカ粒子を主に含み、耐熱機能を有する下層とから構成されるセパレータを有する。【０００８】
また、本発明によるリチウムイオン電池の製造方法は、集電箔の表面上に、スラリ状の電極材料を塗布して第１塗布膜を形成する工程と、第１塗布膜の表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して第２塗布膜を形成する工程とを有し、絶縁材料には、第１比重のポリプロピレン粒子と、第１比重よりも大きい第２比重のシリカ粒子とが混合されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シャットダウン機能と耐熱機能とを備えたセパレータを有するリチウムイオン電池を提供することができる。【００１０】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置を示す模式図である。
【図２】実施例１によるリチウムイオン電池の具体的な製造工程の工程図である。
【図３】実施例１による乾燥後の負極板の断面を拡大して示す写真である。
【図４】実施例１による絶縁層の厚さ方向におけるポリプロピレンの濃度分布を示すグラフ図である。
【図５】実施例１による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、実施例１による電極捲回体の構成の第１変形例および第２変形例を示す要部断面図である。
【図７】実施例２によるセパレータの製造装置を示す模式図である。
【図８】実施例２による電極捲回体の構成を模式的に示す斜視図である。
【図９】実施例２による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１３】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１４】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１５】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１６】
また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１７】
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
以下の説明では、正極および負極を総括して「電極」と呼び、正極板および負極板を総括して「電極板」と呼び、正極材料および負極材料を総括して「電極材料」と呼ぶ。また、以下の説明では、乾燥炉を用いた乾燥工程前の正極材料、負極材料および絶縁材料は、バインダ溶液および有機溶剤などの液体を含み、流動性を有する物質である。また、以下の説明では、正極材料を塗工し乾燥させた膜を正極層、負極材料を塗工し乾燥させた膜を負極層、絶縁材料を塗工し乾燥させた膜を絶縁層と記載し、正極層および負極層を総括して「電極層」と呼ぶ。また、以下の説明で「集電箔（集電板）の表面」という場合は、集電箔の表側の面および裏側の面を含めた全面ではなく、表側の面のみを指すものとする。
【００１９】
本実施の形態では、蓄電デバイスである二次電池としてリチウムイオン電池を例示し、リチウムイオン電池およびその製造方法、並びにリチウムイオン電池の製造装置について説明するが、これに限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
本実施例１では、リチウムイオン電池を構成するセパレータとなるスラリ状の絶縁材料を塗工する工程において、この絶縁材料に、互いに比重の異なる２種類以上の微粒子を混合する。これにより、１回の塗工工程によって、シャットダウン機能を有する層と耐熱機能を有する層とからなる多層構造の塗布膜（乾燥後は絶縁層）を形成することを特徴としている。【００２１】
≪リチウムイオン電池の製造装置≫
本実施例１によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置について、図１を用いて説明する。図１は、本実施例１によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置を示す模式図である。【００２２】
図１に示すように、本実施例１によるリチウムイオン電池を構成する電極板の製造装置は、集電箔（集電板）１を送り出す集電用金属箔ロール２と、集電箔１を巻き取る巻き取りロール３とを有している。薄い板状の金属箔である集電箔１は、集電用金属箔ロール２と巻き取りロール３との間で、複数のローラに支えられながら搬送される。ここでは、集電箔１を一定速度で搬送するため複数のローラを使用しており、これら複数のローラをローラ搬送系、つまり搬送部と呼ぶ。【００２３】
集電箔１の搬送経路には、集電用金属箔ロール２側から巻き取りロール３側に向かって順に、ダイコータ４、ダイコータ５および乾燥室６が配置されている。さらに、ダイコータ４に対向してバックローラ７ａが配置され、ダイコータ５に対向してバックローラ７ｂが配置されている。搬送される集電箔１は、ダイコータ４とバックローラ７ａとの間、ダイコータ５とバックローラ７ｂとの間、および、乾燥室６内を通る。ここで、ダイコータ４にはタンク８から電極材料９が供給され、ダイコータ５にはタンク１０から絶縁材料１１が供給される。【００２４】
図１において、リチウムイオン電池の電極を構成する電極層を形成するために用いる電極材料９は、充放電によりリチウムイオンの放出・吸蔵が可能な活物質と導電助剤の粉末を、これら粉末を結着させるためのバインダおよび溶剤などと混練・調合した高粘度スラリ状の液体である。【００２５】
≪リチウムイオン電池の製造方法≫
以下に、リチウムイオン電池の製造方法について、図１〜図５を用いて具体的に説明する。図２は、本実施例１によるリチウムイオン電池の具体的な製造工程の工程図である。図３は、本実施例１による乾燥後の負極板の断面を拡大して示す写真である。図４は、本実施例１による絶縁層の厚さ方向におけるポリプロピレンの濃度分布を示すグラフ図である。図５は、本実施例１による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。【００２６】
リチウムイオン電池を構成する正極および負極のそれぞれは、集電箔１の材料および集電箔１に塗工する膜の材料等に違いはあるが、基本的に同様の工程により製造される。そこで、以下では、正極および負極のそれぞれの製造工程を分けずに説明する。例えば、後述の塗工材料である電極材料は、正極用の材料である場合と、負極用の材料である場合とを含んでおり、それぞれの場合において、異なる材料により構成される。ここで、正極の製造工程において、正極用の材料からなる集電箔および塗工材料を用い、負極の製造工程のみに用いられる材料を使用しないことは言うまでもない。また、負極の製造工程においても同様に、負極用の材料からなる集電箔および塗工材料を用い、正極の製造工程のみに用いられる材料を使用しないことは言うまでもない。【００２７】
１．電極板（正極板および負極板）製造
＜混錬・調合工程＞
本実施例１によるリチウムイオン電池の製造工程では、まず、リチウムイオン電池の正極または負極をそれぞれ形成するための電極材料９を混錬・調合する。【００２８】
＜第１の塗工工程（電極材料）＞
次に、調整したスラリ状の電極材料９を、バックローラ７ａに対向するように配置された第１塗工部に備わるダイコータ４を用いて、集電用金属箔ロール２から供給される集電箔１の表面上に薄く、均一に塗工する。ここで、電極材料９はタンク８からダイコータ４に供給される。以下では、第１の塗工工程により集電箔１の表面上に塗工された電極材料９からなる膜を第１塗布膜と呼ぶ。第１塗工部には、例えばスリットダイコータを用いることができるが、電極材料９を塗工する装置として、他の装置を用いてもよい。【００２９】
＜第２の塗工工程（絶縁材料）＞
次に、スラリ状の絶縁材料１１を、バックローラ７ｂに対向するように配置された第２塗工部に備わるダイコータ５を用いて、第１塗布膜の表面上に薄く、均一に塗工する。ここで、絶縁材料１１はタンク１０からダイコータ５に供給される。以下では、第２の塗工工程により第１塗布膜の表面上に塗工された絶縁材料１１からなる膜を第２塗布膜と呼ぶ。第２塗工部には、例えばスリットダイコータを用いることができるが、絶縁材料１１を塗工する装置として、他の装置を用いてもよい。【００３０】
絶縁材料１１は、互いに比重の異なる２種類以上の微粒子を含んでおり、例えばポリプロピレン（ＰＰ：Polypropylene）粒子と無機酸化物粒子とが混合されている。無機酸化物粒子は、例えばシリカ（ＳｉＯ２）粒子またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子などである。また、ポリプロピレン粒子に代えて、例えばポリエチレン（ＰＥ：Polyethylene）粒子などを用いることができる。さらに、絶縁材料１１は、上記微粒子を結着させるためのバインダ、例えばポリビニリデンフルオライド系ポリマーまたはゴム系ポリマーなどを含有している。ポリプロピレン粒子の大きさは、例えば０．１〜１０μｍ程度であり、シリカ粒子の大きさは、例えば０．１〜１０μｍ程度である。【００３１】
例えば互いに比重の異なる２種類の微粒子を混合したスラリ状の絶縁材料１１を、第１塗布膜の表面上に塗工すると、相対的に比重の小さい微粒子からなる層は上層となり、相対的に比重の大きい微粒子からなる層は下層となり、２層構造の第２塗布膜が形成される。【００３２】
ポリプロピレンの比重は、例えば０．９０〜０．９１ｇ／ｃｍ３程度であり、ポリエチレンの比重は、例えば０．９１〜０．９２ｇ／ｃｍ３程度である。一方、シリカの比重は１．８〜２．１ｇ／ｃｍ３程度であり、アルミナの比重は、例えば３．９〜４．１ｇ／ｃｍ３程度である。従って、例えばポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合したスラリ状の絶縁材料１１を、第１塗布膜の表面上に塗布すると、相対的に比重の小さいポリプロピレン粒子からなる層（以下、ポリプロピレン粒子層と言う）が上層となり、相対的に比重の大きいシリカ粒子からなる層（以下、シリカ粒子層と言う）が下層となり、２層構造の第２塗布膜が形成される。【００３３】
＜乾燥工程＞
次に、第１の塗工工程により第１塗布膜を塗工し、さらに、第２の塗工工程により第２塗布膜を塗工した集電箔１を、熱風乾燥炉である乾燥室６内に搬送する。乾燥室６内では、第１塗布膜中および第２塗布膜中の溶剤成分を加熱して蒸発させることで、第１塗布膜および第２塗布膜を乾燥させ、電極層および絶縁層を一括で形成する。すなわち、第１塗布膜は乾燥工程により電極層となり、第２塗布膜は乾燥工程により絶縁層となる。これにより、集電箔１と、集電箔１の片面に順に積層された電極層および絶縁層からなる電極板、つまり正極板または負極板がそれぞれ形成される。その後、電極板は巻き取りロール３に巻き取られる。【００３４】
図３は、乾燥後の負極板の断面を拡大して示す写真である。【００３５】
集電箔１の表面上に、負極層ＮＥＬが形成されている。集電箔１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）箔などからなり、その厚さは、例えば１０〜２０μｍ程度である。負極層ＮＥＬは、例えば黒鉛材料または炭素質材料などからなり、その厚さは、例えば１０〜５００μｍ程度である。【００３６】
さらに、負極層ＮＥＬの表面上に、上層をポリプロピレン粒子層ＰＬとし、下層をシリカ粒子層ＳＬとする絶縁層ＩＬが形成されている。絶縁層ＩＬの厚さは、例えば５〜５０μｍ程度である。【００３７】
ポリプロピレン粒子層ＰＬは、電流を遮断するシャットダウン機能を有する。すなわち、リチウムイオン電池が異常発熱した場合、ポリプロピレン粒子層ＰＬが溶解して、ポリプロピレン粒子層ＰＬの空孔内を塞ぐことにより、電流を遮断することができる。ただし、ポリプロピレン粒子層ＰＬは、１８０℃以上になると溶融する。【００３８】
しかし、負極層ＮＥＬとポリプロピレン粒子層ＰＬとの間には、１,０００℃程度までは溶融しないシリカ粒子層ＳＬが形成されているので、ポリプロピレン粒子層ＰＬが１８０℃以上の温度で溶融しても、シリカ粒子層ＳＬが存在しているため絶縁性が保持できる。【００３９】
従って、上層をポリプロピレン粒子層ＰＬ、下層をシリカ粒子層ＳＬとする絶縁層ＩＬを形成することにより、シャットダウン機能（ポリプロピレン粒子層ＰＬの機能）と耐熱機能（シリカ粒子層ＳＬの機能）とを有する絶縁層ＩＬ、つまりセパレータを形成することができる。また、前述の＜第２の塗工工程（絶縁材料）＞で説明したように、スラリ状の絶縁材料１１にポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合することにより、同時に、ポリプロピレン粒子層ＰＬとシリカ粒子層ＳＬとを集電箔１の表面上に塗工することができる。従って、塗工工程を増加させることなく、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＬ）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＳＬ）とから構成される絶縁層ＩＬを形成することができる。【００４０】
なお、ここでは、負極板について説明したが、正極板においても同様に、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＬ）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＳＬ）とから構成される絶縁層ＩＬを形成することができる。【００４１】
図４は、絶縁層の厚さ方向におけるポリプロピレンの濃度分布を示すグラフ図である。【００４２】
前述の＜第２の塗工工程（絶縁材料）＞で説明したように、互いに比重の異なる２種類の微粒子を混合したスラリ状の絶縁材料を、第１塗布膜（乾燥後は電極層）の表面上に塗工すると、相対的に比重の小さい微粒子からなる層は上層となり、相対的に比重の大きい微粒子からなる層は下層となり、２層構造の第２塗布膜（乾燥後は絶縁層）が形成される。これにより、例えば図３に示したように、絶縁層（乾燥前は第２塗布膜）は、シャットダウン機能を有するポリプロピレン粒子層ＰＬと耐熱機能を有するシリカ粒子層ＳＬとの２層構造となる。しかし、ポリプロピレン粒子のみからなるポリプロピレン粒子層ＰＬと、シリカ粒子のみからなるシリカ粒子層ＳＬとして、完全に２つの層に分離しているわけではない。特に、ポリプロピレン粒子層ＰＬとシリカ粒子層ＳＬとの界面では、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とが混在する。【００４３】
図４に示すように、ポリプロピレン粒子は絶縁層の厚さ方向に濃度分布を有する。すなわち、ポリプロピレン粒子は電極層側の絶縁層には殆ど含まれず、その殆どは、表面側の絶縁層に含まれる。また、ポリプロピレン粒子層ＰＬとシリカ粒子層ＳＬとの界面では、表面偏析の場合と比較すると、ポリプロピレン粒子が急激に増加する（シリカ粒子が急激に減少する）。しかし、上記界面では、完全にポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを分離することはできず、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とは混在する。【００４４】
従って、図３に示すポリプロピレン粒子層ＰＬは、ポリプロピレン粒子のみで構成されるものではなく、特にポリプロピレン粒子層ＰＬとシリカ粒子層ＳＬとの界面においては、シリカ粒子が混在している。すなわち、ポリプロピレン粒子層ＰＬは、ポリプロピレン粒子の濃度がシリカ粒子の濃度よりも高い層である。同様に、図３に示すシリカ粒子層ＳＬは、シリカ粒子のみで構成されるものではなく、特にポリプロピレン粒子層ＰＬとシリカ粒子層ＳＬとの界面においては、ポリプロピレン粒子が混在している。すなわち、シリカ粒子層ＳＬは、シリカ粒子の濃度がポリプロピレン粒子の濃度よりも高い層である。【００４５】
ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とが完全に分離する２層構造の方が、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とが完全に分離しない２層構造よりも、シャットダウン機能および耐熱機能の点では優れると考えられる。しかし、完全に分離しなくても、シャットダウン機能としての効果が高いポリプロピレン粒子を多く含む層と、耐熱機能としての効果が高いシリカ粒子を多く含む層とによって絶縁層ＩＬを形成することにより、シャットダウン機能および耐熱機能の両機能を有することができる。【００４６】
＜加工工程＞
次に、集電箔１に対し、圧縮および切断などの加工を行う。なお、ここでは、集電箔１の片面（表面）に電極層（正極層または負極層）および絶縁層を形成した電極板（正極板または負極板）を製造する例を説明した。集電箔１の両面（表面と裏面）に電極層および絶縁層を形成した電極板を製造する場合には、集電箔１の表面に対して、＜混錬・調合工程＞、＜第１の塗工工程（電極材料）＞、＜第２の塗工工程（絶縁材料）工程＞および＜乾燥工程＞を行った後で、＜加工工程＞を行う前に、巻き取りロールに巻き取られた電極板を反転させて、再度同一の工程を経て、集電箔１の裏面を塗工する。【００４７】
２．電池セル組立
＜捲回工程＞
次に、正極板から電池セルに必要な大きさの正極（集電箔１と正極層）および絶縁層を切り出す。同様に、負極板から電池セルに必要な大きさの負極（集電箔１と負極層）および絶縁層を切り出す。続いて、その表面に絶縁層が形成された正極と、その表面に絶縁層が形成された負極とを重ねた後、この積層体を捲き合わせる。【００４８】
図５は、捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。【００４９】
正極ＰＥＲは、集電箔１と、集電箔１の両面にそれぞれ形成された正極層ＰＥＬとからなり、正極層ＰＥＬ上に絶縁層ＰＩＬが形成されている。また、負極ＮＥＲは、集電箔１と、集電箔１の両面にそれぞれ形成された負極層ＮＥＬとからなり、負極層ＮＥＬ上に絶縁層ＮＩＬが形成されている。ここで、絶縁層ＰＩＬは、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）と、シャットダウン機能を有する層と正極層ＰＥＬとの間に位置し、耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＰＳＬ）とからなる。同様に、絶縁層ＮＩＬは、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＮＰＬ）と、シャットダウン機能を有する層と負極層ＮＥＬとの間に位置し、耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＮＳＬ）とからなる。【００５０】
その表面に絶縁層ＰＩＬが形成された正極ＰＥＲと、その表面に絶縁層ＮＩＬが形成された負極ＮＥＲとを積層して、軸芯ＣＲの回りに捲回することにより、電極捲回体ＷＲＦが形成される。この場合は、正極層ＰＥＬと負極層ＮＥＬとの間に、耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＰＳＬ）、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＮＰＬ）および耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＮＳＬ）からなるセパレータを挟むことができる。これにより、シャットダウン機能を有し、かつ、耐熱性が高いセパレータを得ることができる。【００５１】
なお、図５では、集電箔１の両面のそれぞれに正極層ＰＥＬを介してシャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＰＳＬ）とからなる２層構造の絶縁層ＰＩＬを形成した。同様に、集電箔１の両面のそれぞれに負極層ＮＥＬを介してシャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＮＰＬ）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＮＳＬ）とからなる２層構造の絶縁層ＮＩＬを形成した。そして、これらを捲回することにより形成された電極捲回体ＷＲＦを例示したが、電極捲回体ＷＲＦの構造は、これに限定されるものではない。【００５２】
例えば、図６（ａ）に示すように、正極ＰＥＲ側には、正極層ＰＥＬ上にシャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＰＳＬ）とからなる２層構造の絶縁層ＰＩＬを形成する。一方、負極ＮＥＲ側には、負極層ＮＥＬ上に耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＮＳＬ）からなる１層構造の絶縁層ＮＩＬを形成する。そして、これらを捲回することにより電極捲回体を形成することもできる。【００５３】
この場合も、正極層ＰＥＬと負極層ＮＥＬとの間に、耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＰＳＬ）、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）および耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＮＳＬ）からなるセパレータＳＰを挟むことができるので、シャットダウン機能を有し、かつ、耐熱性の高いセパレータＳＰを得ることができる。【００５４】
また、図６（ｂ）に示すように、正極ＰＥＲ側には、正極層ＰＥＬ上にシャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＰＳＬ）とからなる２層構造の絶縁層ＰＩＬを形成する。一方、負極ＮＥＲ側には、絶縁層を形成せず、負極層ＮＥＬのみを形成する。そして、これらを捲回することにより電極捲回体を形成することもできる。【００５５】
この場合は、正極ＰＥＲの集電箔１の表面上に形成された正極層ＰＥＬと、負極ＮＥＲの集電箔１の表面上に形成された負極層ＮＥＬとの間に、耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層ＰＳＬ）およびシャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）からなるセパレータＳＰを挟むことになる。すなわち、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）と負極層ＮＥＬとの間には、耐熱機能を有する層が形成されておらず、１８０℃以上の温度でシャットダウン機能を有する層、例えばポリプロピレン粒子層が溶融して、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）と負極層ＮＥＬとの界面に混合層が形成される恐れがある。しかし、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層ＰＰＬ）にも、例えばシリカ粒子が含まれているので（図４参照）、絶縁材料に、例えばポリプロピレン粒子のみを混合して絶縁層を形成した場合よりも、耐熱性は向上する。【００５６】
＜溶接・組立工程＞
次に、セパレータを挟んで捲き合わせた正極ＰＥＲおよび負極ＮＥＲの電極対の群を組み立てて溶接する。この溶接・組立工程では、例えば正極集電タブにアルミニウムリボンを捲きつけ、このアルミニウムリボンに正極集電タブを超音波溶接で接続する。【００５７】
＜抽液工程＞
次に、溶接したこれらの電極対の群を電池缶内に配置した後、電解液を注入する。【００５８】
電解液は、非水電解液が使用される。リチウムイオン電池は、活物質へのリチウムイオンの挿入および活物質からのリチウムイオンの脱離を利用して充放電を行う電池であり、リチウムイオンが電解液中を移動する。リチウムは、強い還元剤であり、水と激しく反応して水素ガスを発生する。従って、リチウムイオンが電解液中を移動するリチウムイオン電池では、水溶液を電解液に使用することができない。このことから、リチウムイオン電池では、電解液として非水電解液が使用される。【００５９】
非水電解液の電解質としては、例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ若しくはＣＦ３ＳＯ３Ｌｉなど、またはこれらの混合物を使用することができる。また、有機溶媒としては、例えばエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネートまたはエチルメチルカーボネートなどを使用することができる。さらに、有機溶媒としては、例えば１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリルまたはプロピオニトリルなどを使用することができる。さらに、有機溶媒としては、上記した有機溶媒の混合液を使用することができる。【００６０】
＜封口工程＞
次に、電池缶を完全に密閉することで、電池セルを作製する。【００６１】
＜充放電工程＞
次に、作製された電池セルを繰り返し充放電する。【００６２】
＜単電池検査工程＞
次に、この電池セルの性能および信頼性に関する検査（例えば電池セルの容量および電圧、充電または放電時の電流および電圧の検査など）を行う。これにより、リチウムイオン電池の電池セル、つまり単電池が完成する。【００６３】
≪リチウムイオン電池の各材料≫
次に、本実施例１によるリチウムイオン電池を製造するために用いられる各材料について説明する。【００６４】
本実施例１で用いる正極活物質には、コバルト酸リチウム若しくはＭｎ（マンガン）などを含有するスピネル構造のリチウム含有複合酸化物、またはＮｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）若しくはＭｎ（マンガン）などを含有する複合酸化物などを使用することができる。また、正極活物質には、オリビン型リン酸鉄などのオリビン型化合物を使用することもできる。ただし、正極活物質はこれらの材料に限定されず、他の材料を用いてもよい。Ｍｎ（マンガン）を含有するスピネル構造のリチウム含有複合酸化物は熱的安定性に優れているため、例えば安全性の高い電池を構成することができる。【００６５】
また、正極活物質には、Ｍｎ（マンガン）を含有するスピネル構造のリチウム含有複合酸化物のみを用いてもよいが、他の正極活物質を併用してもよい。他の正極活物質としては、例えばＬｉ１＋ｘＭＯ２（−０．１＜ｘ＜０．１）で表わされるオリビン型化合物などが挙げられる。この式における金属Ｍの例としては、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）またはＴｉ（チタン）などが挙げられる。【００６６】
また、正極活物質には、層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物を用いることができる。層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物の具体例としては、ＬｉＣｏＯ２またはＬｉＮｉ１−ｘＣｏｘ−ｙＡｌｙＯ２（０．１≦ｘ≦０．３、０．０１≦ｙ≦０．２）などが挙げられる。また、層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物には、少なくともＣｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）およびＭｎ（マンガン）を含む酸化物などを用いることができる。Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）およびＭｎ（マンガン）を含む酸化物としては、例えばＬｉＭｎ１／３Ｎｉ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２、ＬｉＭｎ５／１２Ｎｉ５／１２Ｃｏ１／６Ｏ２またはＬｉＮｉ３／５Ｍｎ１／５Ｃｏ１／５Ｏ２などが挙げられる。【００６７】
本実施例１で用いる負極活物質には、例えば天然黒鉛（鱗片状黒鉛）、人造黒鉛または膨張黒鉛などの黒鉛材料を用いることができる。また、負極活物質には、ピッチを焼成して得られるコークスなどの易黒鉛化性炭素質材料を用いることができる。また、負極活物質には、フルフリルアルコール樹脂（ＰＦＡ：Poly Furfuryl Alcohol）またはポリパラフェニレン（ＰＰＰ：Poly-Para-Phenylen）などと、フェノール樹脂とを低温焼成して得られる非晶質炭素などの難黒鉛化性炭素質材料を用いることができる。【００６８】
また、上記の炭素材料の他に、Ｌｉ（リチウム）またはリチウム含有化合物なども、負極活物質として用いることができる。このリチウム含有化合物としては、Ｌｉ−Ａｌなどのリチウム合金、またはＳｉ（シリコン）若しくはＳｎ（スズ）などのＬｉ（リチウム）と合金化が可能な元素を含む合金が挙げられる。さらに、Ｓｎ（スズ）酸化物またはＳｉ（シリコン）酸化物などの酸化物系材料も、負極活物質に用いることが可能である。この酸化物系材料は、Ｌｉ（リチウム）を含んでいなくともよい。【００６９】
本実施例１で用いる導電助剤は、正極層に含有させる電子伝導助剤として用いるものであり、例えばカーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト、カーボンファイバーまたはカーボンナノチューブなどの炭素材料であることが好ましい。炭素材料の中でも、導電性に対する添加量の効果および塗布用の正極スラリの製造性の点から、アセチレンブラックが特に好ましい。この導電助剤は負極層に含有させることも可能である。【００７０】
本実施例１の電極層に用いるバインダは、活物質と導電助剤とを互いに結着させるためのポリマーを含有していることが好ましい。バインダの材料としては、例えばポリビニリデンフルオライド系ポリマー、ポリビニルアルコールとその誘導体などの水溶性ポリマー、またはゴム系ポリマーなどが好適に用いられる。ポリビニリデンフルオライド系ポリマーは、例えば主成分がモノマーであるビニリデンフルオライドを８０質量％以上含有する含フッ素モノマー群の重合体である。ポリマーは、２種以上を併用してもよい。また、バインダは溶媒に溶解した形態、またはポリマー粒子が溶媒に分散したエマルジョンの形態で供されるものが好ましく使用できる。【００７１】
ポリビニリデンフルオライド系ポリマーを合成するための含フッ素モノマー群としては、ビニリデンフルオライド、またはビニリデンフルオライドと他のモノマーとの混合物で、ビニリデンフルオライドを８０質量％以上含有するモノマー混合物などが挙げられる。【００７２】
他のモノマーとしては、例えばビニルフルオライド、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンまたはフルオロアルキルビニルエーテルなどが挙げられる。【００７３】
ゴム系ポリマーとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ：Styrene-Butadiene Rubber）、エチレンプロピレンジエンゴムまたはフッ素ゴムなどが挙げられる。【００７４】
電極層、つまり第１塗布膜中におけるバインダの含有量は、乾燥後の電極層を基準として０．１質量％以上であって、１０質量％以下であることが望ましい。より好ましくは、バインダの含有量は、０．３質量％以上であって、５質量％以下であることが望ましい。バインダの含有量が少なすぎると、乾燥後の電極層の機械的強度が不足し、電極層が集電箔から剥離する問題が生じる。また、バインダの含有量が多すぎると、電極層中の活物質量が減少して、電池容量が低くなるおそれがある。【００７５】
バインダの他に、電極材料の粘度を調整するための増粘剤を用いてもよい。増粘剤は、エマルジョンの形態で供されるバインダと共に用いることが好ましい。増粘剤はエチルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースまたはカルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩（ＣＭＣ−ＮＡ）ポリアクリル酸ソーダなどが挙げられる。【００７６】
本実施例１で用いる絶縁材料は、互いに比重の異なる２種類以上の微粒子を含有している。相対的に比重の小さい微粒子としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ：Polypropylene）またはポリエチレン（ＰＥ：Polyethylene）などが挙げられ、これら微粒子からなる層はシャットダウン機能を有する。ポリプロピレンの比重は、例えば０．９０〜０．９１ｇ／ｃｍ３程度であり、ポリエチレンの比重は、例えば０．９１〜０．９２ｇ／ｃｍ３程度である。また、相対的に比重の大きい微粒子としては、例えばシリカ（ＳｉＯ２）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの無機酸化物が挙げられ、これら微粒子からなる層は耐熱機能を有する。シリカの比重は１．８〜２．１ｇ／ｃｍ３程度であり、アルミナの比重は、例えば３．９〜４．１ｇ／ｃｍ３程度である。さらに、絶縁材料に用いられる微粒子を結着させるためのバインダとして、樹脂を用いる。バインダは、電極材料と同様に、ポリビニリデンフルオライド系ポリマーまたはゴム系ポリマーなどが好適に用いられる。また、カルボキシルメチルセルロースなどの増粘剤を用いてもよい。【００７７】
本実施例１で用いる集電箔は、シート状の箔に限定されることはなく、その基体としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ステンレス鋼若しくはチタン（Ｔｉ）などの純金属、または合金性導電材料を用いることができる。集電箔には、例えば網、パンチドメタル、フォームメタルまたは板状に加工した箔などが用いられる。集電箔を構成する導電性基体の厚さは、例えば５μｍ〜３０μｍであり、より好ましくは、例えば８μｍ〜２０μｍである。【００７８】
≪本実施例１における効果≫
以下に、本実施例１の効果について説明する。【００７９】
セパレータＳＰとなる絶縁材料１１を塗工する工程において、スラリ状の絶縁材料１１に、互いに比重の異なる２種類以上の微粒子を混合させることにより、第１塗布膜（乾燥後は電極層）の表面上に、シャットダウン機能を有する層と耐熱機能を有する層とからなる多層構造の第２塗布膜（乾燥後は絶縁層）を同時に形成することを特徴としている。この第２塗布膜は、乾燥後に、正極ＰＥＲと負極ＮＥＲとを電気的に分離するセパレータＳＰとなる絶縁層である。【００８０】
これにより、セパレータＳＰは、シャットダウン機能および耐熱機能の両機能を有することができるので、リチウムイオン電池の信頼性を向上させることができる。また、シャットダウン機能を有する層と耐熱機能を有する層とは同一の塗工工程で形成することができるので、製造工程数の増加を必要とせず、電極板の製造ＴＡＴ（Turn around time）の増加を招かない。
【実施例２】
【００８１】
前述の実施例１では、連続した塗工工程（＜第１の塗工工程（電極材料）＞および＜第２の塗工工程（絶縁材料）＞）により、電極の表面上に形成されるセパレータおよびその製造方法について説明したが、本実施例２は、セパレータ単体およびその製造方法について説明する。【００８２】
≪セパレータの製造方法≫
以下に、セパレータの製造方法について、図７を用いて具体的に説明する。図７は、本実施例２によるセパレータの製造装置を示す模式図である。【００８３】
図７に示すように、セパレータの製造装置は、図１に示した電極板の製造装置に備わる第１塗工部を除いた構成とほぼ同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、セパレータを製造する際に用いる絶縁材料についても、前述の実施例１で説明した絶縁材料とほぼ同じであるので、その詳細な説明は省略する。【００８４】
＜塗工工程＞
まず、スラリ状の絶縁材料１１を、バックローラ７に対向するように配置された塗工部に備わるダイコータ５を用いて、シート１２の表面上に薄く、均一に塗工する。シート１２は、例えばＰＥＴフィルム（ポリエステルフィルム）などである。ここで、絶縁材料１１はタンク１０からダイコータ５に供給される。塗工部には、例えばスリットダイコータを用いることができるが、絶縁材料１１を塗工する装置として、他の装置を用いてもよい。【００８５】
前述の実施例１で説明したように、絶縁材料１１は、互いに比重の異なる２種類以上の微粒子を含有しており、例えばポリプロピレン粒子と無機酸化物粒子とが混合されている。無機酸化物粒子は、例えばシリカ（ＳｉＯ２）粒子またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子などである。また、ポリプロピレン粒子に代えて、例えばポリエチレン粒子などを用いることができる。さらに、絶縁材料１１は、上記微粒子を結着させるためのバインダ、例えばポリビニリデンフルオライド系ポリマーまたはゴム系ポリマーなどを含有している。【００８６】
前述の実施例１で説明したように、例えば互いに比重の異なる２種類の微粒子を混合したスラリ状の絶縁材料１１を、シート１２の表面上に塗工すると、相対的に比重の小さい微粒子からなる層は上層となり、相対的に比重の大きい微粒子からなる層は下層となり、２層構造の塗布膜が形成される。例えばポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合したスラリ状の絶縁材料１１を、シート１２の表面上に塗布すると、ポリプロピレン粒子層（ポリプロピレンの比重：０．９０〜０．９１ｇ／ｃｍ３）が上層となり、シリカ粒子層（シリカの比重：１．８〜２．１ｇ／ｃｍ３）が下層となり、２層構造の塗布膜が形成される。【００８７】
＜乾燥工程＞
次に、塗工工程により塗布膜を塗工したシート１２を、熱風乾燥炉である乾燥室６内に搬送する。乾燥室６内では、塗布膜中の溶剤成分を加熱して蒸発させることで、塗布膜を乾燥させ、セパレータを形成する。【００８８】
ポリプロピレン粒子層とシリカ粒子層とからなるセパレータの場合は、ポリプロピレン粒子層が上層に位置し、シリカ粒子層が下層（シート１２側）に位置する。ここで、ポリプロピレン粒子層は、ポリプロピレン粒子の濃度がシリカ粒子の濃度よりも高い層であり、シャットダウン機能を有する。また、シリカ粒子層は、シリカ粒子の濃度がポリプロピレン粒子の濃度よりも高い層であり、耐熱機能を有する。【００８９】
従って、ポリプロピレン粒子層とシリカ粒子層とからなるセパレータを形成することにより、シャットダウン機能（ポリプロピレン粒子層の機能）と耐熱機能（シリカ粒子層の機能）とを有するセパレータを形成することができる。また、スラリ状の絶縁材料１１に、ポリプロピレン粒子とシリカ粒子とを混合して、同時に、シート１２の表面上に塗工することができるので、塗工工程を増加させることなく、シャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層）とから構成されるセパレータを形成することができる。【００９０】
その後、シート１２を剥がし、セパレータを巻き取りロール３に巻き取る。【００９１】
≪電極捲回体の構成≫
本実施例２による電極捲回体の構成を図８および図９を用いて説明する。図８は、本実施例２による捲回体の構成を模式的に示す斜視図である。図９は、本実施例２による捲回工程の態様の一例を説明する模式図である。【００９２】
電極捲回体ＷＲＦは、軸芯ＣＲの回りに捲回された正極ＰＥＲ、セパレータＳＰおよび負極ＮＥＲから構成される。電池セルに必要な大きさのフォルム状の正極ＰＥＲおよびフィルム状の負極ＮＥＲを切り出すとともに、電池セルに必要な大きさで、正極ＰＥＲと負極ＮＥＲとを分離するためのフィルム状のセパレータＳＰを切り出し、正極ＰＥＲと負極ＮＥＲとの間にセパレータＳＰを挟んで重ねた後、捲合わせる。【００９３】
ここで、セパレータＳＰは、正極ＰＥＲと負極ＮＥＲとの電気的な接触を防止し、かつ、リチウムイオンを通過させる機能を有している。さらに、セパレータＳＰは、多層構造を有し、例えばシャットダウン機能を有する層（例えばポリプロピレン粒子層）と耐熱機能を有する層（例えばシリカ粒子層）とから構成される。【００９４】
このように、本実施例２によれば、シャットダウン機能および耐熱機能の両機能を有する信頼性の高いセパレータＳＰを製造することがことができる。また、耐熱機能を有する層とシャットダウン機能を有する層とは同一の塗工工程で形成することができるので、製造ＴＡＴの増加を招くことなく、セパレータＳＰを製造することができる。【００９５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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種々変更可能であることはいうまでもない。【００９６】
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。【００９７】
〔付記１〕
互いに比重の異なる複数の粒子を含む、セパレータ。【００９８】
〔付記２〕
付記１記載のセパレータにおいて、
前記セパレータは、第１比重の第１粒子と、前記第１比重よりも大きい第２比重の第２粒子とを含み、
前記セパレータは、
前記第１粒子が前記第２粒子よりも多く含まれる第１の層と、
前記第２粒子が前記第１粒子よりも多く含まれる第２の層と、
を有する。【００９９】
〔付記３〕
付記２記載のセパレータにおいて、
前記第１粒子は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子であり、前記第２粒子は無機酸化物粒子である。【０１００】
〔付記４〕
付記３記載のセパレータにおいて、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である。【０１０１】
〔付記５〕
付記２記載のセパレータにおいて、
前記第１の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第２の層は、耐熱機能を有する。【０１０２】
〔付記６〕
以下の工程を含むセパレータの製造方法：
（ａ）シートの表面上に、スラリ状の絶縁材料を塗布して塗布膜を形成する工程；
（ｂ）前記塗布膜を乾燥させて、前記シートの表面上に、前記塗布膜からなるセパレータを形成する工程；
（ｃ）前記シートと前記セパレータとを分離する工程、
ここで、前記絶縁材料は、互いに比重の異なる複数の粒子を含む。【０１０３】
〔付記７〕
付記６記載のセパレータの製造方法において、
前記絶縁材料は、ポリプロピレン粒子またはポリエチレン粒子と、無機酸化物粒子とを含む。【０１０４】
〔付記８〕
付記７記載のセパレータの製造方法において、
前記無機酸化物粒子は、シリカ粒子またはアルミナ粒子である。【０１０５】
〔付記９〕
付記６記載のセパレータの製造方法において、
前記絶縁材料は、第１比重の第１粒子と、前記第１比重よりも大きい第２比重の第２粒子とを含み、
前記スペーサは、
前記第１粒子が前記第２粒子よりも多く含まれる第１の層と、
前記第２粒子が前記第１粒子よりも多く含まれる第２の層と、
を有する。【０１０６】
〔付記１０〕
付記９記載のセパレータの製造方法において、
前記第１の層は、シャットダウン機能を有し、
前記第２の層は、耐熱機能を有する。
【符号の説明】
【０１０７】
１  集電箔（集電板）
２  集電用金属箔ロール
３  捲き取りロール
４，５  ダイコータ
６  乾燥室
７，７ａ，７ｂ  バックローラ
８  タンク
９  電極材料
１０  タンク
１１  絶縁材料
１２  シート
ＩＬ  絶縁層
ＣＲ  軸芯
ＮＥＬ  負極層
ＮＥＲ  負極
ＮＩＬ  絶縁層
ＮＰＬ  ポリプロピレン粒子層
ＮＳＬ  シリカ粒子層
ＰＥＬ  正極層
ＰＥＲ  正極
ＰＩＬ  絶縁層
ＰＬ  ポリプロピレン粒子層
ＰＰＬ  ポリプロピレン粒子層
ＰＳＬ  シリカ粒子層
ＳＬ  シリカ粒子層
ＳＰ  セパレータ
ＷＲＦ  電極捲回体
【図１】
2016111063.tif 000003
【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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【国際調査報告】
2016111063.tif 000012
2016111063.tif 000013
2016111063.tif 000014
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