(57)【要約】  正極集電体及び正極集電体上に設けられた正極合剤層を有する正極、電解質層、並びに負極集電体及び負極集電体上に設けられた負極合剤層を有する負極を備える電極群と、電極群を収容する外装体と、を備え、電極群が、溶媒及びリチウム塩を含むイオン伝導材を含有し、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が、０．１２〜０．３５ｇ／ｃｍ３であり、溶媒が、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒を含み、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量が、溶媒の総物質量を基準として、８５モル％以上である、リチウムイオン二次電池が開示される。
2019177055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体及び前記正極集電体上に設けられた正極合剤層を有する正極、電解質層、並びに負極集電体及び前記負極集電体上に設けられた負極合剤層を有する負極を備える電極群と、
前記電極群を収容する外装体と、
を備え、
前記電極群が、溶媒及びリチウム塩を含むイオン伝導材を含有し、
前記外装体の単位容積当たりの前記イオン伝導材の総質量が、０．１２〜０．３５ｇ／ｃｍ３であり、
前記溶媒が、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒を含み、
前記２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量が、溶媒の総物質量を基準として、８５モル％以上である、リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記正極合剤層の単位体積当たりの前記イオン伝導材の質量が、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３である、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記負極合剤層の単位体積当たりの前記イオン伝導材の質量が、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３である、請求項１又は２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒が、下記一般式（１）で表されるグライムを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。
Ｒ１Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−Ｒ２  （１）
［式（１）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｍは３〜６の整数を示す。］
【請求項５】
前記２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒が、トリエチレングリコールジメチルエーテル又はテトラエチレングリコールジメチルエーテルを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池の開発が盛んに進められている。特に電気自動車に用いられる電池の開発が進められており、リチウムイオン二次電池にはさらなる高容量化が求められている。【０００３】
一方、リチウムイオン二次電池の高容量化を実現するには、電池内の安全性も高める必要がある。特に、コントローラー等が異常を起こし、電池電圧が通常使用される電圧より高くなった場合の安全性（過充電時の安全性）を確保することが求められる。【０００４】
このような安全性を高める方法としては、例えば、リチウムイオン二次電池に用いられる電解液を、従来のカーボネート系有機電解液から低揮発性でかつ難燃性である液体に置き換える方法が挙げられる。【０００５】
例えば、特許文献１には、メチルトリグライムおよびメチルテトラグライムからなるグライム混合物と、リチウムイオンと、からなるグライム錯体を含む、リチウムイオン二次電池用電解質が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８７４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らの検討によると、低揮発性でかつ難燃性である液体を電解液として用いた場合においても、従来のリチウムイオン二次電池においては、過充電時の安全性が充分でなく、さらには放電レート特性が低下してしまうことがあることが判明した。【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、過充電時の安全性に優れるとともに、放電レート特性にも優れるリチウムイオン二次電池を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らが鋭意検討したところ、特定の構成を有するリチウムイオン二次電池において、イオン伝導材に用いられる溶媒として揮発し難いものを採用し、電池内におけるイオン伝導材の量を調整することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１０】
本発明の一側面は、正極集電体及び正極集電体上に設けられた正極合剤層を有する正極、電解質層、並びに負極集電体及び負極集電体上に設けられた負極合剤層を有する負極を備える電極群と、電極群を収容する外装体と、を備え、電極群が、溶媒及びリチウム塩を含むイオン伝導材を含有し、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が、０．１２〜０．３５ｇ／ｃｍ３であり、溶媒が、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒を含み、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量が、溶媒の総物質量を基準として、８５モル％以上である、リチウムイオン二次電池を提供する。【００１１】
上記リチウムイオン二次電池によれば、過充電時の安全性に優れるとともに、放電レート特性にも優れるものとなる。このような効果が奏される理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは、電池内のイオン伝導材の量の範囲が、充放電に対して充分な範囲であるとともに、過充電時には液枯れが発生し得る範囲であるためと考えている。液枯れが発生することによって、電池の内部抵抗が上昇して自ら電流を遮断することが可能となる。このような電流遮断特性の発現によって、リチウムイオン二次電池は過充電時においても、安全性に優れるものとなり得る。【００１２】
正極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量は、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３であってよい。負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量は、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３であってよい。【００１３】
２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒は、下記一般式（１）で表されるグライムを含んでいてもよい。また、トリエチレングリコールジメチルエーテル又はテトラエチレングリコールジメチルエーテルを含んでいてもよい。
Ｒ１Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−Ｒ２  （１）
［式（１）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｍは３〜６の整数を示す。］
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、過充電時の安全性に優れるとともに、放電レート特性にも優れるリチウムイオン二次電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】リチウムイオン二次電池の一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】図１に示すリチウムイオン二次電池の分解図である。
【図３】リチウムイオン二次電池の他の実施形態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。
【００１７】
本明細書における数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
【００１８】
本明細書では、二次電池としてリチウムイオン二次電池を例にして説明するが、本発明の技術的思想は、リチウムイオン二次電池の他、ナトリウムイオン二次電池、マグネシウムイオン二次電池、アルミニウムイオン二次電池などに対しても適用することができる。
【００１９】
［リチウムイオン二次電池］
図１は、リチウムイオン二次電池の一実施形態を示す模式断面図である。リチウムイオン二次電池１００は、正極集電体１０及び正極集電体１０上に設けられた正極合剤層４０を有する正極７０、電解質層５０、並びに負極集電体２０及び負極集電体２０上に設けられた負極合剤層６０を有する負極８０を備える電極群８５と、電極群８５を収容する外装体３０と、を備える。図２は、図１に示すリチウムイオン二次電池の分解図である。外装体３０は容積Ｓを有する。正極合剤層４０は体積Ｖ１を有し、負極合剤層６０は体積Ｖ２を有する。
【００２０】
電極群８５は、溶媒及びリチウム塩を含むイオン伝導材を含有する。外装体３０の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量（イオン伝導材の総質量／外装体３０の容積Ｓ）は、０．１２〜０．３５ｇ／ｃｍ３である。溶媒は、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒を含み、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量は、溶媒の総物質量を基準として、８５モル％以上である。
【００２１】
電極群
［正極］
正極７０は、正極集電体１０及び正極集電体１０上に設けられた正極合剤層４０を有する。正極合剤層４０は、正極活物質及びイオン導電材を含有する。正極合剤層４０は、必要に応じて、導電性付与のための正極導電材、これらを結着するための正極バインダ等を含有していてもよい。
【００２２】
＜正極集電体＞
正極集電体１０は、特に制限されず、一般に二次電池で用いられる正極集電体を使用することができる。正極集電体１０は、二次電池製造プロセス中の加熱、二次電池の運転温度に耐えられる耐熱性を有する低抵抗導電体であることが好ましい。このような正極集電体１０としては、例えば、金属箔（厚み１０〜１００μｍ）、穿孔金属箔（厚み１０〜１００μｍ、孔径０．１〜１０ｍｍ）、エキスパンドメタル、発泡金属板、ガラス状炭素板等が挙げられる。また、金属種としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、貴金属（例えば、金、銀、白金）等が挙げられる。
【００２３】
＜正極合剤層＞
正極合剤層４０は、まず、正極活物質、正極導電材、正極バインダ、分散媒等を混合して得られる正極合剤スラリーを、ドクターブレード法、ディッピング法、スプレー法等によって正極集電体１０へ塗布する。次に、正極合剤スラリーの分散媒を乾燥させ、ロールプレスによる加圧成形によって、正極活物質層を形成する。次いで、得られた正極活物質層にイオン導電材をマイクロピペット等で滴下することによって、正極合剤層４０を作製することができる。また、このような工程を複数回行うことによって、正極集電体１０上に正極合剤層４０を積層させることも可能である。
【００２４】
（正極活物質）
正極活物質は、例えば、遷移金属を含むリチウム複合酸化物であってよい。リチウム複合酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＭｎＯ３、ＬｉＭｎ２Ｏ３、ＬｉＭｎＯ２、Ｌｉ４Ｍｎ５Ｏ１２、Ｌｉ２Ｍｎ３ＭＯ８（Ｍ＝Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ）、Ｌｉ１−ｘＭｘＭｎ２Ｏ４（Ｍ＝Ｍｇ，Ｂ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｃａ、ｘ＝０．０１〜０．１）、ＬｉＭｎ２−ｘＭｘＯ２（Ｍ＝Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｔａ、ｘ＝０．０１〜０．２）、ＬｉＣｏ１−ｘＭｘＯ２（Ｍ＝Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎ、ｘ＝０．０１〜０．２）、ＬｉＮｉ１−ｘＭｘＯ２（Ｍ＝Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｇａ，Ｃａ，Ｍｇ、ｘ＝０．０１〜０．２）、ＬｉＮｉ１−ｘ−ｙＭｎｘＣｏｙＯ２（ｘ＝０．１〜０．８、ｙ＝０．１〜０．８、ｘ＋ｙ＝０．１〜０．９）、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４等が挙げられる。
【００２５】
（正極導電材）
正極導電材は、導電性繊維（例えば、気相成長炭素、カーボンナノチューブ、ピッチ（石油、石炭、コールタール等の副生成物）を原料として、高温で炭化して製造した繊維、アクリル繊維から製造した炭素繊維など）であってよい。また、正極導電材は、正極活物質よりも電気抵抗率が低く、正極の充放電電位（通常、２．５〜４．５Ｖ）において、酸化溶解し難い材料であることが好ましい。このような材料としては、例えば、耐食性金属（チタン、金等）、炭化物（ＳｉＣ、ＷＣ等）、窒化物（Ｓｉ３Ｎ４、ＢＮ等）などが挙げられる。さらに、正極導電材は、高比表面積の炭素材料（例えば、カーボンブラック、活性炭等）であってもよい。
【００２６】
（正極バインダ）
正極バインダとしては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロ−ス、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）；これらの混合物等が挙げられる。
【００２７】
（分散媒）
分散媒としては、例えば、水、１−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
【００２８】
（イオン導電材）
イオン伝導材は、溶媒及びリチウム塩を含む。溶媒は、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒を含み、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量は、溶媒の総物質量を基準として、８５モル％以上である。
【００２９】
２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒としては、例えば、下記一般式（１）で表されるグライム、イオン液体、環状カーボネート等が挙げられる。
Ｒ１Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−Ｒ２  （１）
【００３０】
式（１）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｍは３〜６の整数を示す。Ｒ１及びＲ２としてのアルキル基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基等であってよい。これらの中でも、アルキル基は、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
【００３１】
グライムとしては、例えば、トリエチレングリコールジメチルエーテル（トリグライム、２０℃蒸気圧：１２０Ｐａ）、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（テトラグライム、２０℃蒸気圧：１Ｐａ）、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル（ペンタグライム）、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル（ヘキサグライム）等が挙げられる。なお、ペンタグライム及びヘキサグライムは、テトラグライムと構造が類似し、分子量がテトラグライムより大きい。このことから、ペンタグライム及びヘキサグライムの２０℃蒸気圧は、テトラグライムと同程度又はそれ以下であると予想される。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、グライムは、好ましくはトリグライム又はテトラグライムである。
【００３２】
イオン液体は、構成するカチオンとアニオンの間に働く強い静電的な相互作用により水、有機溶媒等の分子性液体とは異なり、蒸気圧がほとんどないことが知られている。そのため、イオン液体は、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下であることが予想される。
【００３３】
イオン液体のアニオン成分は、特に限定されないが、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−等のハロゲンのアニオン、ＢＦ４−、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−等の無機アニオン、Ｂ（Ｃ６Ｈ５）４−、ＣＨ３ＳＯ２Ｏ−、ＣＦ３ＳＯ２Ｏ−、Ｎ（ＳＯ２Ｃ４Ｆ９）２−、Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２−、Ｎ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２−等の有機アニオンなどであってよい。イオン液体のアニオン成分は、好ましくは、下記式（Ａ）で表されるアニオン成分の少なくとも１種を含有する。
Ｎ（ＳＯ２ＣｍＦ２ｍ＋１）（ＳＯ２ＣｎＦ２ｎ＋１）−  （Ａ）
［式（Ａ）中、ｍ及びｎは、それぞれ独立に０〜５の整数を表す。ｍ及びｎは、互いに同一でも異なっていてもよく、好ましくは互いに同一である。］
【００３４】
イオン液体のカチオン成分は、好ましくは鎖状四級オニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、及びイミダゾリウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００３５】
鎖状四級オニウムカチオンは、例えば、下記式（２）で表される化合物であってよい。
【化１】
2019177055.tif 000003
［式（２）中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０の鎖状アルキル基、又はＲ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表される鎖状アルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す。）を表し、Ｘは、窒素原子又はリン原子を表す。Ｒ１〜Ｒ４で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００３６】
ピペリジニウムカチオンは、例えば、下記式（３）で表される、窒素を含有する六員環環状化合物であってよい。
【化２】
2019177055.tif 000004
［式（３）中、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、又はＲ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す。）を表す。Ｒ５及びＲ６で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００３７】
ピロリジニウムカチオンは、例えば、下記式（４）で表される五員環環状化合物であってよい。
【化３】
2019177055.tif 000005
［式（４）中、Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、又はＲ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す。）を表す。Ｒ７及びＲ８で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００３８】
ピリジニウムカチオンは、例えば、下記式（５）で示される化合物であってよい。
【化４】
2019177055.tif 000006
［式（５）中、Ｒ９〜Ｒ１３は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す。）、又は水素原子を表す。Ｒ９〜Ｒ１３で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００３９】
イミダゾリウムカチオンは、例えば、下記式（６）で示される化合物であってよい。
【化５】
2019177055.tif 000007
［式（６）中、Ｒ１４〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０のアルキル基、Ｒ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−で表されるアルコキシアルキル基（Ｒはメチル基又はエチル基を表し、ｎは１〜４の整数を表す。）、又は水素原子を表す。Ｒ１４〜Ｒ１８で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜２０、より好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。］
【００４０】
イオン液体としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アンモニウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＤＥＭＥ−ＴＦＳＩ）、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アンモニウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＤＥＭＥ−ＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＥＭＩ−ＴＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリジウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＥＭＩ−ＦＳＩ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＢＭＩ−ＴＦＳＩ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＢＭＩ−ＦＳＩ）、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＰＰ１３−ＴＦＳＩ）、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＰＰ１３−ＦＳＩ）、１−メチル−１−プロピルピロリジウム−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＰＹ１３−ＴＦＳＩ）、１−メチル−１−プロピルピロリジウム−ビス（フルオロスルホニル）イミド（ＰＹ１３−ＦＳＩ）等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、イオン液体は、好ましくはＤＥＭＥ−ＴＦＳＩ又はＥＭＩ−ＦＳＩである。
【００４１】
環状カーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート（２０℃蒸気圧：１７Ｐａ）、エチレンカーボネート（２０℃蒸気圧：２１Ｐａ）等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、環状カーボネートは、好ましくはプロピレンカーボネートである。
【００４２】
２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量は、溶媒の総物質量を基準として、８５モル％以上である。当該溶媒の含有量は、８５〜１００モル％、９０〜１００モル％又は９５〜１００モル％であってよく、当該溶媒のみから構成されるもの（すなわち、１００モル％）であってもよい。２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量が、溶媒の総物質量を基準として、８５モル％以上であると、放電レート特性に優れる。
【００４３】
溶媒は、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａを超える溶媒を含み得る。このような溶媒は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池で通常用いられる溶媒を用いることができる。当該溶媒の含有量は、溶媒の総物質量を基準として、０〜１５モル％、０〜１０モル％、又は０〜５モル％であってよい。
【００４４】
リチウム塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、リチウムビスオキサレートボラート（ＬｉＢＯＢ）、リチウムイミド塩（例えば、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ））等が挙げられる。これらのリチウム塩は、１種を単独で、又は２種以上を組わせて用いてもよい。これらの中でも、リチウム塩は、好ましくはＬｉＴＦＳＩである。
【００４５】
正極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量（正極合剤層のイオン伝導材の質量／正極合剤層の体積Ｖ１）は、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３であってよい。正極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量は、０．０６ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、０．４０ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。正極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量が０．０５ｇ／ｃｍ３以上であると、放電レート特性により優れる傾向にあり、０．５０ｇ／ｃｍ３以下であると、過充電時の安全性により優れる傾向にある。
【００４６】
［負極］
負極８０は、負極集電体２０及び負極集電体２０上に設けられた負極合剤層６０を有する。負極合剤層６０は、負極活物質及びイオン導電材を含有する。負極合剤層６０は、必要に応じて、導電性付与のための負極導電材、これらを結着するための負極バインダ等を含有していてもよい。
【００４７】
＜負極集電体＞
負極集電体２０は、特に制限されず、一般に二次電池で用いられる負極集電体を使用することができる。負極集電体２０は、正極集電体１０と同様に、二次電池製造プロセス中の加熱、二次電池の運転温度に耐えられる耐熱性を有する低抵抗導電体であることが好ましい。このような負極集電体２０としては、例えば、金属箔（厚み１０〜１００μｍ）、穿孔金属箔（厚み１０〜１００μｍ、孔径０．１〜１０ｍｍ）、エキスパンドメタル、発泡金属板、ガラス状炭素板等が挙げられる。また、金属種としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、貴金属（例えば、金、銀、白金）等が挙げられる。
【００４８】
＜負極合剤層＞
負極合剤層６０は、まず、負極活物質、負極導電材、負極バインダ、分散媒等を混合して得られる負極合剤スラリーを、ドクターブレード法、ディッピング法、スプレー法等によって負極集電体２０へ塗布する。次に、負極合剤スラリーの分散媒を乾燥させ、ロールプレスによる加圧成形によって、負極活物質層を形成する。次いで、得られた負極活物質層にイオン導電材をマイクロピペット等で滴下することによって、負極合剤層６０を作製することができる。また、このような工程を複数回行うことによって、負極集電体２０上に負極合剤層６０を積層させることも可能である。
【００４９】
（負極活物質）
負極活物質としては、例えば、炭素系材料（例えば、黒鉛、易黒鉛化炭素材料、非晶質炭素材料等）、導電性高分子材料（例えば、ポリアセン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリアセチレン等）、リチウム複合酸化物（例えば、チタン酸リチウム：Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属リチウム、リチウムと合金化する金属（例えば、アルミニウム、シリコン、スズ等）などが挙げられる。
【００５０】
（負極導電材）
負極導電材は、正極導電材で例示したものと同様のものを使用できる。
【００５１】
（負極バインダ）
負極バインダは、正極バインダで例示したものと同様のものを使用できる。
【００５２】
（分散媒）
分散媒としては、例えば、水、１−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
【００５３】
（イオン導電材）
イオン導電材は、上述のイオン導電材と同様のものであってよい。
【００５４】
負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量（負極合剤層のイオン伝導材の質量／負極合剤層の体積Ｖ２）は、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３であってよい。負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量は、０．０６ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、０．４０ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量が０．０５ｇ／ｃｍ３以上であると、放電レート特性により優れる傾向にあり、０．５０ｇ／ｃｍ３以下であると、過充電時の安全性により優れる。
【００５５】
［電解質層］
電解質層５０は、電解質成分及び電解質バインダを含有する。電解質層５０は、例えば、電解質成分に電解質バインダを添加・混合することによって作製することができる。また、電解質層５０は、電解質成分及び電解質バインダを分散媒に混合して得られる溶液を調製し、分散媒を留去することによっても作製することができる。
【００５６】
＜電解質成分＞
電解質成分は、無機粒子及びイオン導電材から構成される。すなわち、電解質層５０は、イオン導電材を含有する。イオン導電材は無機粒子に担持されていてもよい。電解質成分は、例えば、無機粒子とイオン導電材とを特定の体積比率で混合し、メタノール等の分散媒を添加・混合して、電解質成分スラリーを調製する。その後、当該スラリーをシャーレに滴下し、分散媒を留去することによって、電解質成分を得ることができる。
【００５７】
（無機粒子）
無機粒子は、電気化学的安定性の観点から、絶縁性粒子であり、かつ上述の溶媒に不溶であることが好ましい。このような無機粒子としては、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）粒子、γ−アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子、セリア（ＣｅＯ２）粒子、又はジルコニア（ＺｒＯ２）粒子であってもよい。また、無機粒子は、他の公知の金属酸化物粒子であってもよい。
【００５８】
イオン導電材の保持量は、無機粒子の比表面積に比例すると考えられる。無機粒子の一次粒子の平均粒径は、１ｎｍ〜１０μｍであってもよい。平均粒径が１０μｍ以下であると、無機粒子がイオン導電材を充分な量保持することができ、電解質層を形成し易くなる傾向にある。平均粒径が１ｎｍ以上であると、粒子間の表面間力が大きくなり過ぎて粒子同士が凝集することを抑制することができ、電解質層を形成し易くなる傾向にある。また、金属酸化物粒子の一次粒子の平均粒径は、１〜５０ｎｍ又は１〜１０ｎｍであってもよい。なお、一次粒子の平均粒径は、レーザー散乱法を利用した公知の粒径分布測定装置を用いて求めることができる。
【００５９】
無機粒子としてＳｉＯ２粒子（平均粒径：７ｎｍ、ゼータ電位：約−２０ｍＶ）を用いると、高耐熱性の電解質層が得られる傾向にある。
【００６０】
無機粒子としてγ−Ａｌ２Ｏ３粒子（平均粒径：５ｎｍ、ゼータ電位：約−５ｍＶ）を用いると、二次電池の充放電回数を延ばすことが可能となる傾向にある。このような効果が奏する理由は定かではないが、耐還元性の高いアルミナ粒子を用いることで充放電サイクル中の負極側でのリチウムデンドライト析出を抑制できるためと考えられる。
【００６１】
無機粒子としてＣｅＯ２粒子（ゼータ電位：約３０ｍＶ）又はＺｒＯ２粒子（ゼータ電位：約４０ｍＶ）を用いると、高イオン伝導性の電解質層が得られる傾向にある。無機粒子としてゼータ電位が高い粒子を用いると、粒子表面へのイオン導電材の吸着が弱まり、イオン導電材が比較的自由に熱運動できるようになると考えられる。その結果、イオン導電材からリチウムイオンが移動し易くなり、リチウムイオン伝導が促進されると予測される。
【００６２】
無機粒子は、リチウムイオン伝導性の無機物質を用いることによって、イオン伝導性により優れる電解質層が得られる傾向にある。そのような無機物質としては、例えば、Ｌｉ５＋ＸＬａ３（ＺｒＸ、Ａ２−Ｘ）Ｏ１２（式中、ＡはＳｃ、Ｔｉ、Ｃ、Ｙ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎからなる群より選ばれる１種類以上の元素、１．４≦Ｘ≦２）、Ｌｉ１＋ＹＡｌＹＴｉ２−Ｙ（ＰＯ４）３（０≦Ｙ≦１）、Ｌｉ３ＺＬａ２／３−ＺＴｉＯ３（０≦Ｚ≦２／３）等が挙げられる。これらは、室温におけるイオン伝導度が高く、電気化学的安定性が高い傾向にある。
【００６３】
（イオン導電材）
イオン導電材は、上述のイオン導電材と同様のものであってよい。
【００６４】
＜電解質バインダ＞
電解質バインダは、フッ素系の樹脂が好適に用いられる。フッ素系の樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。ＰＶＤＦ又はＰＴＦＥを用いることで、電解質層及び電極集電体の密着性が向上するため、電池性能が向上する傾向にある。
【００６５】
外装体
外装体３０は、正極７０、電解質層５０及び負極８０を備える電極群８５を収容できる電池ケースである。外装体の材料は、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の耐食性を有するものであることが好ましい。外装体の容積Ｓは、電池のサイズに合わせて適宜設定することができる。
【００６６】
外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量（イオン伝導材の総質量／外装体の容積Ｓ）は、０．１２〜０．３５ｇ／ｃｍ３である。外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量は、０．１５ｇ／ｃｍ３以上、０．１８ｇ／ｃｍ３以上、０．２１ｇ／ｃｍ３以上、０．２４ｇ／ｃｍ３以上、０．２７ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、０．３４ｇ／ｃｍ３以下、０．３３ｇ／ｃｍ３以下、０．３２ｇ／ｃｍ３以下、０．３１ｇ／ｃｍ３以下、０．３０ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が０．１２ｇ／ｃｍ３以上であると、放電レート特性に優れ、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が０．３５ｇ／ｃｍ３以下であると、過充電時の安全性に優れる。
【００６７】
［リチウムイオン二次電池の製造方法］
上述のリチウムイオン二次電池１００は、正極集電体１０及び正極集電体１０上に設けられた正極合剤層４０を有する正極７０、電解質層５０、並びに負極集電体２０及び負極集電体２０上に設けられた負極合剤層６０を有する負極８０を備える電極群８５を作製する工程と、電極群８５を外装体３０に収容する工程と、を備える製造方法によって製造することができる。
【００６８】
正極７０は、例えば、正極集電体１０上に正極活物質を含む正極活物質層が設けられた正極前駆体を用意する工程と、イオン導電材を正極活物質層に加えて正極合剤層４０を形成する工程と、を備える製造方法によって製造することができる。
【００６９】
正極合剤層４０の単位体積当たりのイオン伝導材の質量（正極合剤層のイオン伝導材の質量／正極合剤層の体積Ｖ１）は、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３であってよい。正極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量は、０．０６ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、０．４０ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。正極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量が０．０５ｇ／ｃｍ３以上であると、放電レート特性により優れる傾向にあり、０．５０ｇ／ｃｍ３以下であると、過充電時の安全性により優れる傾向にある。
【００７０】
電解質層５０は、例えば、電解質成分に電解質バインダを添加・混合する工程と、得られた混合物をシート状に形成する工程と、を備える製造方法によって製造することができる。
【００７１】
負極８０は、例えば、負極集電体２０上に負極活物質を含む負極活物質層が設けられた負極前駆体を用意する工程と、イオン導電材を負極活物質層に加えて負極合剤層６０を形成する工程と、を備える製造方法によって製造することができる。
【００７２】
負極合剤層６０の単位体積当たりのイオン伝導材の質量（負極合剤層のイオン伝導材の質量／負極合剤層の体積Ｖ２）は、０．０５〜０．５０ｇ／ｃｍ３であってよい。負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量は、０．０６ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、０．４０ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量が０．０５ｇ／ｃｍ３以上であると、放電レート特性により優れる傾向にあり、０．５０ｇ／ｃｍ３以下であると、過充電時の安全性により優れる。
【００７３】
次いで、得られた正極７０、電解質層５０、及び負極８０を備える電極群８５を外装体３０に収容することによって、リチウムイオン二次電池１００を得ることができる。電極群８５を外装体３０に収容する際に、電極群８５にイオン導電材を注液し、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が所定の範囲になるように調整してもよい。なお、注液されたイオン導電材は外装体３０と電極群８５との隙間に存在することになるため、注液前後において、正極合剤層４０及び負極合剤層６０の単位体積当たりのイオン伝導材の質量は変動しないと推察される。
【００７４】
図３は、リチウムイオン二次電池の他の実施形態を示す模式断面図である。リチウムイオン二次電池２００は、正極集電体１０、正極合剤層４０、電解質層５０、負極合剤層６０、インターコネクタ９０、正極合剤層４０、電解質層５０、負極合剤層６０、インターコネクタ９０、正極合剤層４０、電解質層５０、負極合剤層６０、及び負極集電体２０をこの順に備える電極群８５と、外装体３０と、を備える。図３に示すとおり、リチウムイオン二次電池２００は、正極合剤層４０、電解質層５０、及び負極合剤層６０をこの順で有する組み合わせを、インターコネクタ９０を介して複数備えているとみなすことができる。複数の組み合わせの中でも、最外に存在する正極合剤層４０は、正極集電体１０に接続され、最外に存在する負極合剤層６０は、負極集電体２０に接続される。
【００７５】
［インターコネクタ］
インターコネクタ９０には、電子伝導性が高いこと、イオン伝導性がないこと、負極合剤層６０と正極合剤層４０に接触する面がそれぞれの電位によって酸化還元反応を示さないことが求められる。インターコネクタ９０は、正極集電体１０及び負極集電体２０として用いられるものであってもよく、アルミニウム箔又はＳＵＳ箔であってもよい。
【実施例】
【００７６】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００７７】
（実施例１）
＜イオン導電材の調製＞
ＬｉＴＦＳＩ（リチウム塩）とテトラグライム（溶媒（一般式（１）で表されるグライム）、２０℃蒸気圧：１Ｐａ）とを１：１のモル比で混合し、ガラス瓶内でマグネティックスターラを用いて撹拌し、イオン導電材を調製した。２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量は１００モル％であった。【００７８】
＜正極の作製＞
ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２（正極活物質）８１．０質量部に、粉末状炭素（正極導電材）３．０質量部及びアセチレンブラック（正極導電材）６．０質量部を加え、混合物を得た。別途、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ、正極バインダ）１０．０質量部をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ、分散媒）に溶解した溶液を用意し、これに上記混合物を加え、ＮＭＰで粘度を調整しながらプラネタリーミキサーで混合し、正極合剤スラリーを調製した。正極合剤スラリーを、厚み１２μｍのＳＵＳ鋼箔からなる集電体（正極集電体）の片面に、塗布機で均一かつ均等に塗布した。塗布後、ロールプレス機により圧縮成形し、５ＭＰａで加圧し、Φ１０ｍｍに打ち抜くことで正極活物質層を有する正極前駆体を得た。正極前駆体の単位面積当たりの質量は、１５ｍｇ／ｃｍ２であった。【００７９】
得られた正極前駆体の正極活物質層に対して、マイクロピペットを用いて、上記イオン導電材を滴下することによって正極合剤層を有する正極を作製した。このとき、正極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量が０．３ｇ／ｃｍ３となるように調整した。なお、正極活物質層に滴下したイオン伝導材の質量は０．０３０６ｇであり、正極合剤層の体積は０．１０２ｃｍ３であった。また、正極合剤層の体積はマイクロメータを用いて正極合剤層の厚み等を測定することによって求めた。【００８０】
＜負極の作製＞
黒鉛（負極活物質）９０．０質量部に、ＰＶＤＦ（負極バインダ）１０．０質量部をＮＭＰ（分散媒）に溶解した溶液を加え、ＮＭＰで粘度を調整しながらプラネタリーミキサーで混合し、負極合剤スラリーを調製した。負極合剤スラリーを、厚み１２μｍのＳＵＳ鋼箔からなる集電体（負極集電体）の片面に、塗布機で均一かつ均等に塗布した。塗布後、ロールプレス機により圧縮成形し、５ＭＰａで加圧し、Φ１０ｍｍに打ち抜くことで負極活物質層を有する負極前駆体を得た。負極前駆体の単位面積当たりの質量は、６．８ｍｇ／ｃｍ２であった。【００８１】
得られた負極前駆体の負極活物質層に対して、マイクロピペットを用いて、上記イオン導電材を滴下することによって負極合剤層を有する負極を作製した。このとき、負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量が０．３ｇ／ｃｍ３となるように調整した。なお、負極活物質層に滴下したイオン伝導材の質量は０．０２２５ｇであり、負極合剤層の体積は０．０７５ｃｍ３であった。また、負極合剤層の体積はマイクロメータを用いて負極合剤層の厚み等を測定することによって求めた。【００８２】
＜電解質層用シートの作製＞
上記イオン導電材及びＳｉＯ２ナノ粒子（無機粒子）を体積基準で６２：３８の比率で混合し、これにメタノールを添加して３０分間撹拌した。その後、得られた電解質成分スラリーをシャーレに広げ、メタノールを留去して、粉末状の電解質成分を得た。これに、５質量％となるようにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、電解質バインダ）を添加し、充分に混合した後、加圧して伸張し、Φ１６ｍｍに打ち抜くことで、厚み約３０μｍの電解質層用シート得た。電解質層用シートにおけるイオン伝導材の質量は０．０５０６ｇであった。【００８３】
＜電池の作製＞
アルゴンで充填したグローブボックス内に、作製した正極、負極、及び電解質層用シートを入れ、負極集電体、負極合剤層、電解質層用シート、正極合剤層、及び正極集電体をこの順に重ね、２０３２サイズのコイン型電池セルホルダ（外装体、容積：０．５４２ｃｍ３）に収容した。次いで、マイクロピペットを用いて、コイン型電池セルホルダに上記イオン導電材を注液し、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が、０．２９ｇ／ｃｍ３となるように調整した。なお、滴下したイオン伝導材の質量は０．０５３５ｇであり、イオン伝導材の総質量は０．１５７２ｇであった。その後、かしめ機によって密閉することで、実施例１のリチウムイオン二次電池を作製した。【００８４】
（実施例２）
表１に示すとおり、イオン導電材の調製において、テトラグライムをＤＥＭＥ−ＴＦＳＩ（溶媒（イオン液体））に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２のリチウムイオン二次電池を作製した。【００８５】
（実施例３）
表１に示すとおり、イオン導電材の調製において、テトラグライムをプロピレンカーボネート（環状カーボネート、２０℃蒸気圧：１７Ｐａ）に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例３のリチウムイオン二次電池を作製した。【００８６】
（実施例４）
表１に示すとおり、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量を０．３５ｇ／ｃｍ３となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例４のリチウムイオン二次電池を作製した。【００８７】
（実施例５）
表１に示すとおり、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量を０．２３ｇ／ｃｍ３となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例５のリチウムイオン二次電池を作製した。【００８８】
（実施例６）
表１に示すとおり、正極合剤層及び負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量を０．２７ｇ／ｃｍ３、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量を０．１８ｇ／ｃｍ３となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例６のリチウムイオン二次電池を作製した。【００８９】
（実施例７）
表１に示すとおり、正極合剤層及び負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量を０．１２ｇ／ｃｍ３、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量を０．１２ｇ／ｃｍ３となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例７のリチウムイオン二次電池を作製した。【００９０】
（比較例１）
表１に示すとおり、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量を０．５９ｇ／ｃｍ３となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、比較例１のリチウムイオン二次電池を作製した。【００９１】
（比較例２）
表１に示すとおり、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量を０．４１ｇ／ｃｍ３となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、比較例２のリチウムイオン二次電池を作製した。【００９２】
（比較例３）
表１に示すとおり、正極合剤層及び負極合剤層の単位体積当たりのイオン伝導材の質量を０．０５ｇ／ｃｍ３、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量を０．０９ｇ／ｃｍ３となるように調整した以外は、実施例１と同様にして、比較例３のリチウムイオン二次電池を作製した。【００９３】
（比較例４）
表１に示すとおり、イオン導電材の調製において、テトラグライムをテトラグライム（８０モル％）とジメチルカーボネート（２０℃蒸気圧：５３００Ｐａ、２０モル％）との混合液に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例４のリチウムイオン二次電池を作製した。【００９４】
＜コインセル電池の評価＞
（放電レート特性の評価）
実施例１〜７及び比較例１〜４のリチウムイオン二次電池について、１４８０ポテンシオスタット（ソーラトロン社製）を用いて、０．１Ｃで充電を行い、ＳＯＣ（Ｓｔａｇｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）１００％で１時間保持した後、０．１Ｃで放電を行った。上限電位を４．２Ｖ、下限電位を２．７Ｖとし、０．１Ｃでの放電容量を測定した。その後、０．１Ｃで充電した後、ＳＯＣ１００％で１時間保持し、０．５Ｃで放電することで、０．５Ｃでの放電容量を測定した。このとき、以下の式で表される値を放電レート特性とした。結果を表２に示す。
放電レート特性（％）＝［（０．５Ｃでの放電容量）／（０．１Ｃでの放電容量）］×１００【００９５】
（過充電特性の評価）
０．５Ｃレート特性の評価を行った後、０．１Ｃでさらに放電し、１時間放置した。その後、０．１Ｃで充電し、５Ｖ到達時から１時間経過後の電圧変化量を測定した。結果を表２に示す。本試験においては、数値が高いほど、電池の内部抵抗が上昇していること（すなわち、良好な電流遮断特性を備えていること）を意味し、安全性に優れるといえる。【００９６】
【表１】
2019177055.tif 000008
【００９７】
【表２】
2019177055.tif 000009
【００９８】
実施例１〜７のリチウムイオン二次電池は、過充電時の安全性に優れるとともに、放電レート特性にも優れていた。一方、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が０．３５ｇ／ｃｍ３を超える比較例１、２のリチウムイオン二次電池は、放電レート特性に優れるものの、過充電時の安全性が充分ではなかった。また、外装体の単位容積当たりのイオン伝導材の総質量が０．１２ｇ／ｃｍ３未満である比較例３及び２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以下である溶媒の含有量が溶媒の総物質量を基準として８５モル％未満である比較例４のリチウムイオン二次電池は、過充電時の安全性に優れるものの、放電レート特性が充分ではなかった。これらの結果から、本発明のリチウム二次電池が、過充電時の安全性に優れるとともに、放電レート特性にも優れることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明で得られるリチウムイオン二次電池は、セルコントローラー又は制御盤と接続し、筐体で保護することによって、蓄電デバイスとして使用することができる。本発明に係るリチウムイオン二次電池は、より高い電流での充放電が可能となり、さらに、サイクルに伴う蓄電性能の低下を抑制することが可能となる。また、リチウムイオン二次電池を用いた蓄電デバイスは、自動車用電源として車体前面又は底面に配置することも可能である。さらに、蓄電デバイスは、産業用電源として電力需給バランス化のためにも使用することが可能となる。
【符号の説明】
【０１００】
１０…正極集電体、２０…負極集電体、３０…外装体、４０…正極合剤層、５０…電解質層、６０…負極合剤層、７０…正極、８０…負極、８５…電極群、９０…インターコネクタ、１００、２００…リチウムイオン二次電池、Ｓ…容積（外装体）、Ｖ１…体積（正極合剤層）、Ｖ２…体積（負極合剤層）。
【図１】
2019177055.tif 000010
【図２】
2019177055.tif 000011
【図３】
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【国際調査報告】
2019177055.tif 000013
2019177055.tif 000014
2019177055.tif 000015