(57)【要約】【課題】セパレータの乾燥に際して、多孔質フィルムの劣化が少なく、高価な真空乾燥炉が不要なリチウムイオン電池の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂製の多孔質フィルムを有するセパレータ１３を備えたリチウムイオン電池の製造方法である。本製造方法は、樹脂製の多孔質フィルムを準備する工程と、前記多孔質フィルムに対し、波長が３６０ｎｍ〜２．９μｍの光Ａを照射する工程とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の多孔質フィルムを有するセパレータを備えたリチウムイオン電池の製造方法であって、
樹脂製の多孔質フィルムを準備する工程と、
前記多孔質フィルムに対し、波長が３６０ｎｍ〜２．９μｍの光を照射する工程と、
を備えるリチウムイオン電池の製造方法。
【請求項２】
前記光を照射する工程において、水分子を共鳴振動させる波長の光を照射する、請求項１に記載のリチウムイオン電池の製造方法。
【請求項３】
前記光を照射する工程において、波長が２．８μｍ〜２．９μｍの光を照射する、請求項２に記載のリチウムイオン電池の製造方法。
【請求項４】
前記光を照射する工程は、光源としての発光ダイオードまたは半導体レーザを前記多孔質フィルムの一方の面の側に配置し、前記光源から前記光を照射する工程である、請求項１〜３のいずれか一つに記載のリチウムイオン電池の製造方法。
【請求項５】
前記光を照射する工程において、前記多孔質フィルムの他方の面の側に鏡を配置し、前記光源から照射されて前記多孔質フィルムを透過した光を前記鏡で反射し、前記多孔質フィルムに対して前記鏡からの反射光を照射する、請求項４に記載のリチウムイオン電池の製造方法。
【請求項６】
前記光を照射する工程において、前記光源と前記鏡との間の距離は、前記光源が発する光の波長の自然数倍の距離に設定されている、請求項５に記載のリチウムイオン電池の製造方法。
【請求項７】
前記多孔質フィルムの表面に絶縁性多孔膜を形成する工程を更に備え、
前記光を照射する工程において、前記絶縁性多孔膜を介して前記多孔質フィルムに前記光を照射する、請求項１〜６のいずれか一つに記載のリチウムイオン電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレータを乾燥する工程を備えたリチウムイオン電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池では、内部に水分が含まれているとその水分がリチウムと反応してしまい、リチウムが無駄に消費されてしまう。そのため、内部に含まれる水分の量が多いと、電池容量が低下し、また、電池の内部抵抗が上昇してしまうという問題がある。したがって、リチウムイオン電池において、内部の水分量を低減することは非常に重要である。
【０００３】
リチウムイオン電池の内部に水分が混入してしまうことについては、様々な原因が考えられる。その主な原因の一つとして、セパレータが水分を含んでいることが挙げられる。そこで、リチウムイオン電池の製造に際して、セパレータを乾燥させることが好ましい。
【０００４】
従来から、リチウムイオン電池のセパレータとして、樹脂製の多孔質フィルムを有するものがよく用いられている。この種のセパレータは、樹脂の溶融温度以上の温度にまで加熱すると、セパレータ内部の空孔が閉塞してしまうため、正極と負極との間でリチウムイオンを移動させるというセパレータ本来の役割を適切に果たすことができなくなる。したがって、上記セパレータでは、充分に高い温度で乾燥させることができないため、乾燥後であってもある程度の量の水分が残留してしまう。
【０００５】
特許文献１には、無機フィラー等を含むスラリーをシート状セパレータの表面に塗布した後、所定の温度で乾燥させることが記載されている。特許文献２には、所定温度に保たれた温風循環型の恒温槽中で乾燥を行うことが記載されている。特許文献３には、真空乾燥機を用いて減圧乾燥を行うことが記載されている。なお、セパレータの乾燥を目的としたものではないが、特許文献３には、ポリオレフィンを含有する樹脂シートを延伸処理することによって延伸フィルムを作製し、その後、この延伸フィルムに２００ｎｍよりも短波長の紫外線を照射することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００６／０９３０４９号
【特許文献２】国際公開第２００８／０２９９２２号
【特許文献３】特開２００９−００１７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述の通り、樹脂製の多孔質フィルムを有するセパレータは熱に弱いため、熱風を当てて乾燥する方法では、セパレータの劣化を招きやすい。また、有機体は紫外線を受けると劣化するため、短波長の紫外線を照射する方法もセパレータの劣化を招きやすい。減圧乾燥する方法では、高価な真空乾燥炉が必要となり、製造コストの上昇が避けられない。
【０００８】
そこで本発明は、セパレータの乾燥に際して多孔質フィルムの劣化が少なく、また、高価な真空乾燥炉が不要なリチウムイオン電池の製造方法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】
【０００９】
本発明によると、樹脂製の多孔質フィルムを有するセパレータを備えたリチウムイオン電池の製造方法が提供される。本製造方法は、樹脂製の多孔質フィルムを準備する工程と、前記多孔質フィルムに対し、波長が３６０ｎｍ〜２．９μｍの光を照射する工程とを備える。
【００１０】
波長が３６０ｎｍ〜２．９μｍの光は、水分子を振動させることができる一方、上記多孔質フィルムを構成する分子を振動させにくい。そのため、上記製造方法によれば、多孔質フィルムに含まれる水分は上記照射光を受けて蒸発するが、多孔質フィルム自体は上記照射光の影響を受けにくい。したがって、上記製造方法によれば、セパレータの乾燥に際して、セパレータの劣化を抑制することができる。また、高価な真空乾燥炉は不要である。
【００１１】
ここに開示される製造方法の好ましい一態様では、前記光を照射する工程において、水分子を共鳴振動させる波長の光を照射する。例えば、前記光を照射する工程において、波長が２．８μｍ〜２．９μｍの光を照射する。このように、水分子を共鳴振動させる波長の光を照射することとすれば、多孔質フィルムに含まれる水分を選択的に効率よく加熱することができる。したがって、多孔質フィルムの劣化を抑えつつ、多孔質フィルムに含まれる水分量を効果的に低減させることができる。
【００１２】
ここに開示される製造方法の他の好ましい一態様では、前記光を照射する工程は、光源としての発光ダイオードまたは半導体レーザを前記多孔質フィルムの一方の面の側に配置し、前記光源から前記光を照射する工程である。これにより、高価な真空乾燥炉を用いる従来の方法と異なり、安価且つ小型の光源を用いて、多孔質フィルムを劣化させずに乾燥させることができる。
【００１３】
ここに開示される製造方法の他の好ましい一態様では、前記光を照射する工程において、前記多孔質フィルムの他方の面の側に鏡を配置する。そして、前記光源から照射されて前記多孔質フィルムを透過した光を前記鏡で反射し、前記多孔質フィルムに対して前記鏡からの反射光を照射する。これにより、多孔質フィルムの一方の面側からだけでなく、他方の面側からも光を照射することができる。したがって、多孔質フィルムの乾燥効率を高めることができる。
【００１４】
ここに開示される製造方法の他の好ましい一態様では、前記光を照射する工程において、前記光源と前記鏡との間の距離は、前記光源が発する光の波長の自然数倍の距離に設定されている。これにより、光源からの照射光と鏡からの反射光との位相が揃い、多孔質フィルムに対してより強い光を照射することができる。そのため、多孔質フィルムの乾燥効率をより向上させることができる。なお、光源が発する光が実質的に単一波長の光でない場合には、「光源が発する光の波長」は、光源が発する平均の波長として定義することができる。
【００１５】
ここに開示される製造方法の他の好ましい一態様では、前記多孔質フィルムの表面に絶縁性多孔膜を形成する工程を更に備える。前記光を照射する工程において、前記絶縁性多孔膜を介して前記多孔質フィルムに前記光を照射する。熱風を当てて乾燥させる方法では、熱風の熱が絶縁性多孔膜の加熱に消費されてしまい、多孔質フィルムの乾燥効率が低下するおそれがある。しかし、上記方法によれば、照射光は多孔質フィルムの水分を選択的に直接加熱するので、照射光のエネルギーが絶縁性多孔膜の加熱に消費されてしまうことを抑えることができる。したがって、多孔質フィルムの乾燥効率をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】リチウムイオン二次電池の内部構成を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係るセパレータの模式的断面図である。
【図３】他の実施形態に係るセパレータの模式的断面図である。
【図４】一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法のフローチャートである。
【図５】セパレータの作製方法のフローチャートである。
【図６】セパレータの乾燥方法を説明する説明図である。
【図７】乾燥後のセパレータの水分量について、一実施形態に係る乾燥方法と従来の熱風乾燥方法とを対比して示すグラフである。
【図８】一実施形態に係るリチウムイオン二次電池を備えた車両（自動車）を示す模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１８】
図１に、本発明の一実施形態に係る製造方法によって製造されるリチウムイオン二次電池１０を示す。リチウムイオン二次電池１０は、電極体１１が非水電解液２０と共に電池ケース１５に収容された構成を有する。電極体１１は、正極１２と負極１４とセパレータ１３とによって構成されている。非水電解液２０の少なくとも一部は、電極体１１に含浸されている。
【００１９】
正極１２は、長尺シート状の正極集電体１２２と、正極活物質を含み且つ正極集電体１２２上に設けられた正極合材層１２４とを有している。負極１４は、長尺シート状の負極集電体１４２と、負極活物質を含み且つ負極集電体１４２上に設けられた負極合材層１４４とを有している。セパレータ１３は、正極１２および負極１４と同様に、長尺シート状に形成されている。正極１２および負極１４は、それらの間にセパレータ１３が介在するように、二枚のセパレータ１３とともに円筒状に巻回されている。
【００２０】
電池ケース１５は、有底円筒状のケース本体１５２と、その開口部を塞ぐ蓋体１５４とを備えている。蓋体１５４およびケース本体１５２はいずれも金属製であって、相互に絶縁されている。蓋体１５４は正極集電体１２２と電気的に接続され、ケース本体１５２は負極集電体１４２と電気的に接続されている。このリチウムイオン二次電池１０では、蓋体１５４が正極端子、ケース本体１５２が負極端子をそれぞれ兼ねている。
【００２１】
正極集電体１２２の長手方向に沿う一方の縁（図１の上側の縁）には、正極合材層１２４が設けられずに集電体１２２が露出した部分が設けられている。この露出部分には、蓋体１５４が電気的に接続されている。負極集電体１４２の長手方向に沿う一方の縁（図１の下側の縁）には、負極合材層１４４が設けられずに集電体１４２が露出した部分が設けられている。この露出部分には、ケース本体１５２が電気的に接続されている。
【００２２】
非水電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒（非水溶媒）中に含んだものである。リチウム塩としては、例えば、従来からリチウムイオン二次電池の非水電解液の支持塩として用いられている公知のリチウム塩を、適宜選択して使用することができる。例えば、かかるリチウム塩として、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等が例示される。上記非水溶媒として、一般的なリチウムイオン二次電池に用いられる有機溶媒を適宜選択して使用することができる。特に好ましい非水溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）等のカーボネート類が例示される。
【００２３】
正極集電体１２２には、導電性の良好な金属からなる導電性部材が好ましく用いられる。例えば、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金を用いることができる。正極合材層１２４は、正極活物質の他、必要に応じて導電材、結着剤（バインダ）等を含有し得る。正極活物質としては、リチウムを吸蔵および放出可能な材料が用いられ、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる物質（例えば、層状構造の酸化物やスピネル構造の酸化物）の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。例えば、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物、リチウムマグネシウム系複合酸化物等のリチウム含有複合酸化物が挙げられる。上記導電材としては、例えば、カーボンブラック（例えばアセチレンブラック）、グラファイト粉末等のカーボン材料を好ましく用いることができる。上記バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用いることができる。
【００２４】
負極集電体１４２には、導電性の良好な金属からなる導電性部材が好ましく用いられる。例えば、銅または銅を主成分とする合金を用いることができる。負極合材層１４４は、負極活物質の他、正極合材層１２４と同様の導電材、バインダ等を必要に応じて含有し得る。負極活物質としては、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。例えば、好適な負極活物質としてカーボン粒子が挙げられる。少なくとも一部にグラファイト構造（層状構造）を含む粒子状の炭素材料（カーボン粒子）が好ましく用いられる。いわゆる黒鉛質のもの（グラファイト）、難黒鉛化炭素質のもの（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素質のもの（ソフトカーボン）、これらを組み合わせた構造を有するもののいずれの炭素材料も、好適に使用され得る。
【００２５】
次に、セパレータ１３について説明する。前述したように本実施形態では、セパレータ１３は長尺のシート状に形成されている。ただし、セパレータ１３の形状は、リチウムイオン二次電池の形状等に応じて異なり得るため、特にシート状に限定される訳ではない。
【００２６】
図２は一実施形態に係るセパレータ１３を示し、図３は他の一実施形態に係るセパレータ１３を示している。図２および図３に示すように、セパレータ１３は、多孔質フィルム６０と、多孔質フィルム６０の表面上に形成された絶縁性の多孔膜７０とを備える。絶縁性多孔膜７０は多孔質フィルム６０の熱収縮を抑え、多孔質フィルム６０の破膜に起因する電池の内部短絡を防止する等の役割を果たす。なお、絶縁性多孔膜７０は多孔質フィルム６０の一方の面にのみ設けてもよく、両方の面に設けてもよい。
【００２７】
多孔質フィルム６０の材料としては、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）やＰＰ（ポリプロピレン）等のポリオレフィン系の樹脂を好適に用いることができる。多孔質フィルム６０の構造は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。図２は、三層構造の多孔質フィルム６０を有するセパレータ１３の一例を表している。ここでは多孔質フィルム６０は、ＰＰ層６１と、ＰＰ層６１上に積層されたＰＥ層６２と、ＰＥ層６２上に積層されたＰＰ層６３とにより構成されている。ただし、多層構造の層数は３に限られず、２であってもよく、４以上であってもよい。図３は、単層構造の多孔質フィルム６０を有するセパレータ１３の一例を表している。ここでは、多孔質フィルム６０はＰＥ層６２によって構成されている。
【００２８】
多孔質フィルム６０として、一軸延伸または二軸延伸された多孔性樹脂フィルムを好適に用いることができる。中でも、長手方向に一軸延伸された多孔性樹脂フィルムは、適度な強度を備えつつ幅方向の熱収縮が少ないため、特に好ましい。
【００２９】
多孔質フィルム６０の厚みは特に限定される訳ではないが、典型的には１０μｍ〜３０μｍ程度が好ましい。多孔質フィルム６０の厚みが大きすぎると、セパレータ１３のイオン伝導性が低下する傾向が見られ、多孔質フィルム６０の厚みが小さすぎると、破膜が生じやすくなる傾向が見られる。なお、多孔質フィルム６０の厚みは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した画像を画像解析することにより求めることができる。
【００３０】
絶縁性多孔膜７０は、無機酸化物または無機水酸化物のフィラーと、バインダとを含んでいる。フィラー（充填材）としては、電気絶縁性が高く、融点がＰＰ層６１，６３およびＰＥ層６２よりも高い無機酸化物または無機水酸化物からなる粒子を好適に用いることができる。例えば、アルミナ、ベーマイト、マグネシア、チタニア、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化鉄、セリア、イットリア、水酸化マグネシウム等から選択される一種または二種以上を粒子状に調製したものが使用され得る。上記バインダには、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂等を用いることができる。これらバインダは、一種のみを単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。フィラーおよびバインダを溶解または分散させる溶媒は特に限定されず、例えば、水、エタノール等のアルコール類、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、トルエン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等から適宜選択して用いることができる。
【００３１】
絶縁性多孔膜７０の厚みは特に限定されないが、典型的には１μｍ〜１２μｍ程度が好ましい。絶縁性多孔膜７０の厚みが大きすぎると、セパレータ１３の取扱性や加工性が低下したり、ヒビや剥落等の不具合が起こりやすくなったりすることがある。厚みが小さすぎると、短絡防止効果が低減したり、保持可能な電解液量が低下したりする場合がある。絶縁性多孔膜７０の厚みは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影した画像を画像解析することにより求めることができる。
【００３２】
次に、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池１０の製造方法について説明する。図４に示すように、本実施形態に係る製造方法は、正極１２を作製する工程（ステップＳ１）と、負極１４を作製する工程（ステップＳ２）と、セパレータ１３を作製する工程（ステップＳ３）とを備えている。なお、これらステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３の順序は何ら限定されない。正極１２、負極１４、およびセパレータ１３を作製した後は、それらを重ね合わせて円筒状に巻回することにより、電極体１１を組み立てる（ステップＳ４）。その後、電極体１１に非水電解液２０を含浸させ、電極体１１を電池ケース１５に収容する。すなわち、電池の組立を行う（ステップＳ５）。
【００３３】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、セパレータ１３を作製する工程（ステップＳ３参照）の詳細について説明する。セパレータ１３の作製にあたっては、まずステップＳ１１において、多孔質フィルム６０を準備する。例えば、多孔質フィルム６０の延伸処理、または多孔質フィルム６０を所定場所に搬入する作業等が、この準備工程に含まれる。
【００３４】
次に、ステップＳ１２において、フィラーとバインダと溶媒とを混合し、ペースト状の絶縁性多孔膜形成用の組成物を調製した後、その組成物を多孔質フィルム６０の一方または両方の面に塗布する。上記組成物を塗布する方法は特に限定されず、例えば、ダイコーター、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、エアナイフコーター、スプレーコーター、ブラッシュコーター、スクリーンコーター等を用いて行うことができる。
【００３５】
その後、ステップＳ１３において、上記組成物を乾燥させる。上記組成物の乾燥には、従来公知の方法を適宜選択して実施することができる。例えば、多孔質フィルム６０のＰＥ層６２の融点よりも充分に低い温度、例えば、８０℃未満の温度雰囲気下にて所定時間放置する方法、または８０℃未満の熱風を当てる方法等を用いることができる。
【００３６】
上記組成物を乾燥させた後は、ステップＳ１４においてセパレータ１３の乾燥を行う。多孔質フィルム６０はポリオレフィン系の樹脂を含んでいるため、熱に弱いという性質を有している。例えば、ＰＥ層６２の融点は１２０℃〜１４０℃程度であり、ＰＰ層６１の融点は１５０℃〜１７０℃程度である。多孔質フィルム６０をそれら融点以上の温度に所定時間以上晒してしまうと、多孔質フィルム６０の一部が溶融し、多孔質フィルム６０は劣化してしまう。一方、大気圧における水の沸点は１００℃である。そのため、例えば８０℃未満の熱風をセパレータ１３に当てて乾燥する方法では、多孔質フィルム６０に含まれる水分を充分に蒸発させることは難しい。しかし、乾燥効率を高めるために乾燥温度を１００℃以上に設定すると、多孔質フィルム６０に含まれる樹脂の融点に近い温度となるため、多孔質フィルム６０が劣化しやすくなる。
【００３７】
また、多孔質フィルム６０の表面に絶縁性多孔膜７０が形成されている場合、熱風を当てて乾燥させる方法では、熱風は絶縁性多孔膜７０の表面と接触することになり、多孔質フィルム６０は絶縁性多孔膜７０を介して間接的に加熱されることになる。そのため、熱風が有する熱の一部が絶縁性多孔膜７０の加熱に消費されてしまい、絶縁性多孔膜７０がない場合に比べて、多孔質フィルム６０の乾燥効率は低下してしまう。
【００３８】
そこでステップＳ１４の乾燥工程では、セパレータ１３に対して樹脂（特にポリオレフィン系の樹脂）を劣化させにくい波長の光、具体的には３６０ｎｍ〜２．９μｍの光を照射し、多孔質フィルム６０の劣化を抑えつつ、多孔質フィルム６０に含まれる水の分子を上記光で振動させて蒸発させることとした。すなわち、波長の短い紫外線は樹脂を劣化させやすいが、上記紫外線よりも波長の長い３６０ｎｍ〜２．９μｍの光は、多孔質フィルム６０の樹脂成分を劣化させにくい一方、多孔質フィルム６０に含まれる水分子を振動させることができる。本乾燥工程では、上記波長の光を照射することにより、多孔質フィルム６０に含まれる水分子を直接的に振動させ、水分を蒸発させることとした。
【００３９】
図６は、乾燥工程における乾燥の様子を模式的に示す図である。乾燥工程では、セパレータ１３は、ローラ２３によってその長手方向に搬送される。なお、符号２４は、セパレータ１３の移動を案内するガイドローラを示す。セパレータ１３の搬送速度は、例えば３０ｍ／ｍｉｎとすることができる。ただし、セパレータ１３の搬送速度は何ら限定されず、乾燥条件等に応じて適宜に設定することができる。
【００４０】
セパレータ１３の一方の面側（図６の左側）には、光源２１が配置されている。光源２１は、３６０ｎｍ〜２．９μｍの光を照射するものである。なお、光源２１は、広帯域の波長の光を照射するものであってもよいが、実質的に単一波長の光を照射する光源であってもよい。そのような光源として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または半導体レーザ（ＬＤ）等を好適に用いることができる。
【００４１】
本実施形態では光源２１として、水分子を共鳴振動させる波長の光を照射する発光ダイオードまたは半導体レーザを用いる。光源２１が照射する光の波長は、典型的には２μｍ〜２．９μｍであり、２．３μｍ〜２．９μｍが好ましく、２．８μｍ〜２．９μｍが特に好ましい。ここでは、光源２１として、実質的に２．８５μｍの光Ａを照射するように構成された発光ダイオードまたは半導体レーザが用いられる。このような光源２１として、例えば、ＧａＩｎＰ系、ＧａＮ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＳｂ系等の量子井戸構造を有する半導体を好適に利用することができる。２．８μｍ〜２．９μｍ（典型的には２．８５μｍ）の光は、水分子を共鳴振動させることのできる波長の光であり、多孔質フィルム６０を劣化させずに水分のみを効率的に加熱することができる。したがって、光源２１から２．８μｍ〜２．９μｍの光Ａを照射することにより、多孔質フィルム６０内の水分を選択的かつ高効率に加熱することができる。
【００４２】
また、図６に示すように、セパレータ１３の他方の面側（図６の右側）には、鏡２２が配置されている。光源２１から照射されてセパレータ１３を通過した光Ａ´は、鏡２２に反射され、反射光Ｂとなってセパレータ１３に再度照射される。
【００４３】
光源２１と鏡２２との間の距離Ｌは、光源２１から照射される光の波長の自然数倍の距離に設定されている。すなわち、ｎを自然数としたときに、Ｌ＝ｎ×２．８５μｍである。ここでは、距離Ｌは２．８５ｃｍに設定されている。このように、上記距離Ｌを光の波長の自然数倍とすることにより、光源２１から照射された光Ａと鏡２２に反射された光Ｂとの位相を揃えることができる。そのため、セパレータ１３に照射される光の強度を高めることができ、セパレータ１３の乾燥効率を向上させることができる。
【００４４】
なお、光源２１から光を照射する方法は特に限定されない。光源２１から光を常時照射するようにしてもよい。また、光源２１から光を間欠的に照射するようにしてもよい。例えば、発光ダイオードまたは半導体レーザにパルス信号を入力し、光源２１から光を間欠的に照射してもよい。
【００４５】
本実施形態では、セパレータ１３を一定の速度で搬送することとしているが、セパレータ１３の搬送方法は特に限定されない。搬送速度を適宜に変更させながらセパレータ１３を長手方向に搬送するようにしてもよい。また、セパレータ１３を長手方向に間欠的に搬送するようにしてもよい。例えば、セパレータ１３の搬送を一時的に停止し、光源２１と正対する所定部分の乾燥を行った後、当該部分の隣に位置する未乾燥の部分が光源２１と正対するまでセパレータ１３を搬送し、以後同様の動作を繰り返すようにしてもよい。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、セパレータ１３の劣化を抑えつつ、セパレータ１３に含まれる水分を効率的に乾燥させることができる。図７に、乾燥後のセパレータ１３に残存する水分量について、熱風を当てて乾燥させる従来の方法と、本実施形態の乾燥方法とを比較した例を示す。本例において、セパレータ１３の多孔質フィルム６０は、ＰＰ層６１とＰＥ層６２とＰＰ層６３とからなる三層構造であり、全体の厚みは約１５μｍである。絶縁性多孔膜７０の厚みは約４μｍである。本例によれば、本実施形態に係る乾燥方法を採用した場合のセパレータ１３の水分量は６８０ｐｐｍであり、従来の熱風乾燥方法を採用した場合のセパレータ１３の水分量は１２００ｐｐｍである。本実施形態によれば、従来の熱風乾燥方法に比べて、セパレータ１３の水分量は大幅に低減する。
【００４７】
このように、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、乾燥工程においてセパレータ１３の劣化を抑えつつ、セパレータ１３に含まれる水分量を低減することができる。そのため、リチウムイオン二次電池の内部に含まれる水分量を低減することができ、電池容量の低下および内部抵抗の上昇を抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る製造方法によれば、高価且つ大型の真空乾燥炉は不要であり、比較的安価且つ小型の光源２１を用いることにより、セパレータ１３を効果的に乾燥させることができる。また、セパレータ１３を長手方向に搬送させながら順次乾燥させることができる。そのため、セパレータ１３をセル毎に乾燥させる必要がなく、乾燥工程の効率化を図ることができる。
【００４９】
なお、前記実施形態では、セパレータ１３の一方の面側に光源２１を配置し、他方の面側に鏡２２を配置した。しかし、鏡２２の代わりに、別の光源を配置することも可能である。すなわち、光源はセパレータ１３の一方の面側だけでなく、両方の面側に配置することも可能である。
【００５０】
前記実施形態において、光源２１の個数は１個でもよく、複数個であってもよい。複数個の光源をセパレータ１３の長手方向と平行に配列してもよい。複数個の光源を用いる場合、それらの光源が照射する光の波長は等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。
【００５１】
前記実施形態では、多孔質フィルム６０上に絶縁性多孔膜７０を形成した後に、多孔質フィルム６０を乾燥させることとした。しかし、絶縁性多孔膜７０を形成する前に多孔質フィルム６０を上記方法で乾燥させることも可能である。すなわち、多孔質フィルム６０を乾燥させた後、多孔質フィルム６０の表面に絶縁性多孔膜７０を形成することも可能である。
【００５２】
セパレータ１３に光を照射して乾燥させる方法は、従来の乾燥方法、例えばセパレータ１３に熱風を当てて乾燥させる方法等と併用することが可能である。例えば、予備乾燥としてセパレータ１３に８０℃未満の熱風を当て、その後、セパレータ１３に前述の波長の光を照射するようにしてもよい。
【００５３】
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池１０は、各種用途向けの二次電池として利用可能である。例えば、図８に示すように、自動車等の車両１に搭載されるモータ（電動機）用電源として好適に利用することができる。車両１の種類は特に限定されないが、典型的には、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等である。かかるリチウムイオン二次電池１０は、単独で使用されてもよく、直列および／または並列に複数接続されてなる組電池の形態で使用されてもよい。
【００５４】
また、本発明に係るリチウムイオン電池の製造方法は、二次電池に限らず、一次電池に対しても適用することができる。
【００５５】
以上、本発明を詳細に説明したが、上記実施形態は例示にすぎず、ここで開示される発明には上述の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１０    リチウムイオン二次電池
１２    正極
１３    セパレータ
１４    負極
２１    光源
２２    鏡
２３    ローラ
６０    多孔質フィルム
７０    絶縁性多孔膜
【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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