(57)【要約】本発明は、集電体（２０）と、集電体（２０）の表面上に設けられる電極活物質層（３０）及び絶縁層（４０）とを備え、絶縁層（４０）が、電極活物質層（３０）の端部（３１）に隣接し、かつ端部（３１）を覆うように配置されるリチウムイオン二次電池用電極（１０）であって、絶縁層（４０）が、絶縁性微粒子及び絶縁層用バインダーを含み、絶縁層（４０）の空隙率が５０％未満であり、絶縁性微粒子の平均粒子径が０．１５〜５μｍである。また、本発明のリチウムイオン二次電池は本発明のリチウムイオン二次電池用電極（１０）を備える。これにより、電極にバリがあっても、両電極間の短絡をより確実に防止できるリチウムイオン二次電池用電極及びその電極を備えたリチウムイオン二次電池を提供できる。
2020162598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体と、前記集電体の表面上に設けられる電極活物質層及び絶縁層とを備え、前記絶縁層が、前記電極活物質層の端部に隣接し、かつ該端部を覆うように配置されるリチウムイオン二次電池用電極であって、
前記絶縁層が、絶縁性微粒子及び絶縁層用バインダーを含み、
前記絶縁層の空隙率が５０％未満であり、
前記絶縁性微粒子の平均粒子径が０．１５〜５μｍであるリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項２】
前記絶縁層と前記集電体との間の密着強度が５Ｎ／ｍ以上である請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項３】
前記絶縁性微粒子及び前記絶縁層用バインダーの合計に対する絶縁性微粒子の割合が３０〜７５体積％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用電極。
【請求項４】
前記絶縁性微粒子は無機絶縁性微粒子である請求項１〜３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項５】
前記無機絶縁性微粒子は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ベーマイト、チタニア、ジルコニア、窒化ホウ素、酸化亜鉛、二酸化スズ、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、フッ化カリウム、フッ化リチウム、クレイ、ゼオライト、炭酸カルシウム、ニオブ−タンタル複合酸化物及びマグネシウム−タンタル複合酸化物からなる群から選択される少なくとも一種の無機材料から構成される粒子である請求項４に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項６】
前記電極活物質層が正極活物質層である請求項１〜５のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極を備えるリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
負極と、正極とを備え、
前記正極が、前記リチウムイオン二次電池用電極である請求項７に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項９】
正極と、負極とがそれぞれが複数層設けられるように交互に配置され、各層を構成する正極それぞれの集電体の端部が纏められて正極端子に接続され、かつ各層を構成する負極それぞれの集電体の端部が纏められ負極端子に接続されるリチウムイオン二次電池であって、
前記正極、又は前記負極の少なくとも一方が、前記リチウムイオン二次電池用電極により構成され、
前記絶縁層は、前記集電体の纏められた端部側において、前記電極活物質層の端部に隣接するよう配置される請求項７又は８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、電極活物質層の端部に隣接し、かつ該端部を覆うように配置された絶縁層を備えるリチウムイオン二次電池用電極、及びリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、電力貯蔵用の大型定置用電源、電気自動車用等の電源として利用されており、近年では電池の小型化及び薄型化の研究が進展している。リチウムイオン二次電池は、金属箔の表面に電極活物質層を形成した両電極と、両電極の間に配置されるセパレータを備えるものが一般的である。セパレータは、両電極間の短絡防止や電解液を保持する役割を果たす。
リチウムイオン二次電池では、特に、集電体上の活物質層の端部近傍で短絡の発生率が高くなる。これに対し、両電極間の短絡をより確実に防止するために、上記短絡の発生率が高い部分を絶縁テープで被覆した非水系二次電池が従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の非水系二次電池では、集電体の露出部と正極合剤層の塗布部との境目部分に絶縁テープを貼り付けることにより、内部短絡をより確実に防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３４９１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、積層型電池の場合、電極にバリがあると、電極のバリが、その電極に対向する電極に設けられた絶縁テープを突き破って、両電極間の短絡が発生する場合がある。
そこで、本発明は、電極にバリがあっても、両電極間の短絡をより確実に防止できるリチウムイオン二次電池用電極及びその電極を備えたリチウムイオン二次電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、鋭意検討の結果、電極活物質層の端部に隣接し、かつその端部を覆うように配置された、所定の空隙率を有する絶縁層を電極に設けるとともに、所定の平均粒子径を有する絶縁性微粒子を絶縁層に含有させることにより、上記課題を解決できることを見出した。そして、本発明者は、以下の本発明を完成させた。本発明の要旨は、以下の［１］〜［９］である。
［１］集電体と、前記集電体の表面上に設けられる電極活物質層及び絶縁層とを備え、前記絶縁層が、前記電極活物質層の端部に隣接し、かつ該端部を覆うように配置されるリチウムイオン二次電池用電極であって、前記絶縁層が、絶縁性微粒子及び絶縁層用バインダーを含み、前記絶縁層の空隙率が５０％未満であり、前記絶縁性微粒子の平均粒子径が０．１５〜５μｍであるリチウムイオン二次電池用電極。
［２］前記絶縁層と前記集電体との間の密着強度が５Ｎ／ｍ以上である上記［１］に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
［３］前記絶縁性微粒子及び前記絶縁層用バインダーの合計に対する絶縁性微粒子の割合が３０〜７５体積％である上記［１］又は［２］に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
［４］前記絶縁性微粒子は無機絶縁性微粒子である上記［１］〜［３］のいずれか１つに記載のリチウムイオン二次電池用電極。
［５］前記無機絶縁性微粒子は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ベーマイト、チタニア、ジルコニア、窒化ホウ素、酸化亜鉛、二酸化スズ、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、フッ化カリウム、フッ化リチウム、クレイ、ゼオライト、炭酸カルシウム、ニオブ−タンタル複合酸化物及びマグネシウム−タンタル複合酸化物からなる群から選択される少なくとも一種の無機材料から構成される粒子である上記［４］に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
［６］前記電極活物質層が正極活物質層である上記［１］〜［５］のいずれか１つに記載のリチウムイオン二次電池用電極。
［７］上記［１］〜［６］のいずれか１つに記載のリチウムイオン二次電池用電極を備えるリチウムイオン二次電池。
［８］負極と、正極とを備え、前記正極が、前記リチウムイオン二次電池用電極である上記［７］に記載のリチウムイオン二次電池。
［９］正極と、負極とがそれぞれが複数層設けられるように交互に配置され、各層を構成する正極それぞれの集電体の端部が纏められて正極端子に接続され、かつ各層を構成する負極それぞれの集電体の端部が纏められ負極端子に接続されるリチウムイオン二次電池であって、前記正極、又は前記負極の少なくとも一方が、前記リチウムイオン二次電池用電極により構成され、前記絶縁層は、前記集電体の纏められた端部側において、前記電極活物質層の端部に隣接するよう配置される上記［７］又は［８］に記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電極にバリがあっても、両電極間の短絡をより確実に防止できるリチウムイオン二次電池用電極及びその電極を備えたリチウムイオン二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極の概略断面図である。
【図２】図２は、電極活物質層用組成物の塗布に用いるダイヘッドの一例を示す図である。
【図３】図３は、電極活物質層用組成物の塗布を説明するための図である。
【図４】図４は、絶縁層用組成物の塗布に用いるダイヘッドの一例を示す図である。
【図５】図５は、絶縁層用組成物の塗布を説明するための図である。
【図６】図６は、電極活物質層及び絶縁層を形成した集電体の分割を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極の変形例の概略断面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池の概略断面図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池の変形例の概略断面図である。
【図１０】図１０は、実施例の短絡テストに用いた装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［リチウムイオン二次電池用電極］
以下、図１を参照して本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極について説明する。図１は、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極の概略断面図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極１０は、集電体２０と、集電体２０の両側の表面上に設けられる電極活物質層３０及び絶縁層４０とを備える。そして、それぞれの絶縁層４０が、電極活物質層３０の端部３１に隣接し、かつその端部３１を覆うように配置される。これにより、絶縁層４０は、電極活物質層３０の表面と、電極活物質層３０が設けられない集電体２０の表面に跨るように設けられる。さらに絶縁層４０が、絶縁性微粒子及び絶縁層用バインダーを含み、絶縁層４０の空隙率が５０％未満であり、絶縁性微粒子の平均粒子径が０．１５〜５μｍである。これにより、電極１０に対向する電極にバリがあっても、そのバリが絶縁層４０を突き破りにくくすることができる。そして、電極のバリによる両電極間の短絡をより確実に防止できる。
【０００９】
（絶縁層）
絶縁層４０は、正極及び負極間の短絡をより確実に防止するために設けられた絶縁層である。上述したように、絶縁層４０は、電極活物質層３０の端部３１に隣接し、かつその端部３１を覆うように配置される。これにより、対向する電極にバリがある場合、そのバリは、絶縁層４０に当接することになる。そして、そのバリは絶縁層４０を突き抜けることが難しいため、電極のバリに起因する短絡をより確実に防止することができる。
【００１０】
絶縁層４０は絶縁性微粒子及び絶縁層用バインダーを含む。これにより、電極のバリが絶縁層４０を突き抜けることをより難しくすることができる。
【００１１】
絶縁性微粒子としては、例えば、無機絶縁性微粒子、有機絶縁性微粒子が挙げられる。電極のバリが絶縁層４０を突き破りにくくすることができるという観点から、好ましい絶縁性微粒子は無機絶縁性微粒子である。
無機絶縁性微粒子を構成する好ましい材料には、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ベーマイト、チタニア、ジルコニア、窒化ホウ素、酸化亜鉛、二酸化スズ、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、フッ化カリウム、フッ化リチウム、クレイ、ゼオライト、炭酸カルシウム、ニオブ−タンタル複合酸化物及びマグネシウム−タンタル複合酸化物等が挙げられる。これらの中でも、電極のバリが絶縁層４０をより突き破りにくくすることができるという観点からアルミナがより好ましい。
また、絶縁性微粒子として用いる有機絶縁性微粒子を構成する好ましい材料には、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の各種重合体化合物等が挙げられる。粒子を形成する上記重合体化合物は、例えば、混合物、変成体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体、架橋体等であっても使用しうる。また、有機粒子は、２種以上の重合体化合物の混合物により形成されていてもよい。
これらの無機絶縁性微粒子及び有機絶縁性微粒子は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【００１２】
絶縁層４０に含まれる絶縁性微粒子の平均粒子径は０．１５〜５μｍである。絶縁性微粒子の平均粒子径が０．１５μｍよりも小さいと、電極のバリが絶縁性微粒子に当たっても、そのまま絶縁層を突き抜けてしまう場合がある。また、絶縁性微粒子の平均粒子径が０．１５μｍよりも小さいと、絶縁層４０と集電体２０との間の密着強度が小さくなり、絶縁層４０の信頼性が低下する。なお、絶縁層４０と集電体２０との間の密着強度が小さくなったのは、絶縁性微粒子の平均粒子径が小さくなると、相対的に比表面積が増加し、絶縁層用バインダーが必要量に対して不足してしまうためであると考えられる。一方、絶縁性微粒子の平均粒子径が５μｍよりも大きいと、電極表面の絶縁層４０の凹凸が大きくなり、正極と負極とが短絡しやすくなる。また、電極を作製するときに行う加圧プレスの際に用いるプレスロールを傷つけるおそれがある。上述の観点から、絶縁性微粒子の平均粒子径は、好ましくは０．２〜４μｍであり、より好ましくは０．３〜３μｍであり、さらに好ましくは０．４〜２μｍである。なお、平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた電極活物質の粒度分布において、体積積算が５０％での粒径（Ｄ５０）を意味する。
【００１３】
絶縁層４０における絶縁性微粒子及び絶縁層用バインダーの合計に対する絶縁性微粒子の割合は、絶縁層の空隙率を５０％未満にすることができれば、とくに限定されない。絶縁層４０の空隙率を小さくするという観点から、絶縁性微粒子の割合は、好ましくは７５体積％以下であり、より好ましくは６５体積％以下である。また、電極のバリが絶縁層４０を突き破りにくくすることができるという観点から、絶縁性微粒子の割合は、好ましくは３０体積％以上であり、より好ましくは４０体積％以上であり、さらに好ましくは４５体積％以上である。
【００１４】
絶縁層４０における空隙率は５０％未満である。絶縁層４０における空隙率が５０％以上であると、電極のバリが絶縁層の空隙のある部分を突き抜けて、電極の短絡が発生する場合がある。また、絶縁層４０における空隙率が５０％以上であると、絶縁層４０と集電体２０との間の接触面積が小さくなり、接着強度が小さくなる。なお、絶縁層４０と集電体２０との間の接着強度が小さくなると、絶縁層４０は剥がれやすくなり、絶縁層４０の信頼性が低下する。電極のバリによる短絡の発生をより確実に防止するという観点及び密着強度の観点から、絶縁層４０における空隙率は、好ましくは４９％以下であり、より好ましくは３０％以下であり、さらに好ましくは２５％以下であり、よりさらに好ましくは１５％であり、特に好ましくは９％以下である。なお、絶縁層４０における空隙率の範囲の下限値は、好ましくは０％である。絶縁層４０の空隙率は後述の実施例に記載の方法で測定することができる。
【００１５】
絶縁層４０に含まれる絶縁層用バインダーは、絶縁層４０の絶縁を確保できるものであれば、特に限定されない。絶縁層用バインダーには、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素含有樹脂、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）等のアクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリ（メタ）アクリル酸、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース、及びポリビニルアルコール等が挙げられる。これらの絶縁層用バインダーは、１種単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。これらの中では、フッ素含有樹脂が好ましく、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。また、カルボキシメチルセルロース等は、ナトリウム塩等の塩の態様にて使用されていてもよい。これらの高分子は、単独で用いてもよいし、これらの高分子を重ね合わせて複層体として用いてもよい。さらに、これらの高分子には、種々の添加剤を用いてもよく、その種類や含有量は特に制限されない。
【００１６】
絶縁層４０に含まれるバインダーの少なくとも１種は、電極活物質層３０に含まれるバインダー（後述）と同じ物質であることが好ましい。これにより、絶縁層４０と電極活物質層３０との間の密着強度を高め、絶縁層３０の信頼性を高めることができる。たとえば、電極活物質層３０に含まれるバインダーがポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）であるときは、絶縁層４０にはポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）が含まれることが好ましい。また、電極活物質層３０に含まれるバインダーがスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）であるときは、絶縁層４０にはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）が含まれることが好ましい。
【００１７】
絶縁層４０の厚さは、短絡抑制効果の観点から、１〜１００μｍが好ましい。なお、絶縁層４０の厚さは、絶縁層４０の活物質層３０に接していない、集電体２０上の絶縁層部分の厚さ（図１の符号ｄ参照）の平均値である。また、ＣＰ（Ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎ  Ｐｏｌｉｓｈｅｒ）法やミクロトーム、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）法により電極断面を作製し、走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）などを用いて、絶縁層４０の厚さを測定する。
【００１８】
絶縁層４０に含まれる絶縁性微粒子の平均粒子径は、絶縁層４０の厚さに対し、５〜７０％であることが好ましい。絶縁性微粒子の平均粒子径が絶縁層４０の厚さに対して５％以上であることで、電極のバリが絶縁層を突き抜けてしまうのを確実に防ぐことができる。また、絶縁層４０と集電体２０との間の密着強度を高め、絶縁層４０の信頼性を高めることができる。一方、絶縁性微粒子の平均粒子径が絶縁層４０の厚さに対し７０％以下であることで、電極表面の絶縁層４０の凹凸を抑え、正極と負極との短絡を確実に防ぐことができる。また、電極を作製するときに行う加圧プレスの際に用いるプレスロールを傷つけるのを防ぐことができる。このような観点から、絶縁層４０に含まれる絶縁性微粒子の平均粒子径は、絶縁層４０の厚さに対し、８〜６０％であることがより好ましく、１０〜４０％であることがさらに好ましい。
【００１９】
絶縁層４０は、正極に設けてもよいし、負極に設けてもよいが、正極の電極面積よりも負極の電極面積が通常大きいので、負極のバリが正極の集電体に触れることで短絡が生じやすい。そのため、絶縁層４０を正極に設けることで効果的に短絡を防止できる。
【００２０】
（集電体）
集電体２０を構成する材料には、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性を有する金属が挙げられる。これらの中では、集電体２０が正極集電体の場合、アルミニウム、チタン、ニッケル及びステンレス鋼が好ましく、アルミニウムがより好ましい。また、集電体２０が負極集電体の場合、銅、チタン、ニッケル及びステンレス鋼が好ましく、銅がより好ましい。集電体２０は、一般的に金属箔からなり、その厚さは、特に限定されないが、１〜５０μｍが好ましく、５〜２０μｍがより好ましい。集電体２０の厚さが１〜５０μｍであると、集電体２０のハンドリングが容易になるとともに、エネルギー密度の低下を抑制できる。
【００２１】
電極のバリによる短絡の発生をより確実に防止するという観点、及び絶縁層４０のハガレを防止して、絶縁層４０の信頼性を高めるという観点から、絶縁層４０と集電体２０との間の密着強度は、好ましくは５Ｎ／ｍ以上であり、より好ましくは２０Ｎ／ｍ以上である。
【００２２】
（電極活物質層）
電極活物質層３０は、典型的には、電極活物質と、電極用バインダーとを含む。電極が正極である場合、電極活物質層は正極活物質層となり、電極活物質は正極活物質となる。一方、電極が負極の場合、電極活物質層は負極活物質層となり、電極活物質は負極活物質となる。リチウムイオン二次電池では、通常、リチウムを保有する正極の正極活物質に比べて、リチウムを受け入れる負極の負極活物質が多めに搭載される。すなわち、正極の正極活物質量に比べて負極活物質量を多くした負極を使用する。これは、充電時に負極がリチウムイオンを受け入れられず、負極上にリチウム金属が析出することを防止するための措置である。このため、対向する正極と負極とでは、負極活物質量が正極活物質量よりも多く存在するように構成することが好ましい。同様の理由で対向した正極/負極の面積は正極よりも負極を大きく設計することが好ましい。これは位置ずれした場合にも常に負極活物質量が多い状態を維持するためである。そして、負極活物質層に比べて面積の小さい正極活物質層の領域と正極活物質層の形成されていない領域との境界部分に絶縁層を形成することで、内部短絡をより確実に防止できる。したがって、絶縁層４０を設ける電極活物質層３０は好ましくは正極活物質層であり、電極活物質は好ましくは正極活物質である。
【００２３】
電極活物質層３０の厚さは、特に限定されないが、集電体の片面あたり、１０〜１００μｍが好ましく、２０〜８０μｍがより好ましい。なお、断面出し加工した測定試料をＳＥＭで観察するなどの公知の方法によって、電極活物質層３０の厚さを測定する。
【００２４】
＜正極活物質＞
正極活物質層に使用される正極活物質としては、例えば、金属酸リチウム化合物が挙げられる。金属酸リチウム化合物としては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）等が例示できる。また、正極活物質として、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）等を使用してもよい。さらに、正極活物質として、リチウム以外の金属を複数使用したものを使用してもよく、三元系と呼ばれるＮＣＭ（ニッケルコバルトマンガン）系酸化物、ＮＣＡ（ニッケルコバルトアルミニウム系）系酸化物等を使用してもよい。正極活物質として、これらの物質を１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
＜負極活物質＞
負極活物質層に使用される負極活物質としては、グラファイト、ハードカーボン等の炭素材料、スズ化合物とシリコンと炭素の複合体、リチウム等が挙げられるが、これら中では炭素材料が好ましく、グラファイトがより好ましい。負極活物質として、上記物質を１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
＜電極活物質の平均粒子径＞
電極活物質の平均粒子径は、特に限定されないが、０．５〜５０μｍであることが好ましく、１〜３０μｍであることがより好ましく、５〜２５μｍであることがさらに好ましい。なお、平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた電極活物質の粒度分布において、体積積算が５０％での粒径（Ｄ５０）を意味する。
【００２７】
＜電極活物質の含有量＞
電極活物質層３０における電極活物質の含有量は、電極活物質層全量基準で、６０〜９９質量％が好ましく、８０〜９９質量％がより好ましく、９０〜９８質量％がさらに好ましい。
【００２８】
＜電極用バインダー＞
電極用バインダーの具体例としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素含有樹脂、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）等のアクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリ（メタ）アクリル酸、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース、及びポリビニルアルコール等が挙げられる。これらバインダーは、１種単独で使用されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。また、カルボキシメチルセルロース等は、ナトリウム塩等の塩の態様にて使用されていてもよい。
【００２９】
電極活物質層３０における電極用バインダーの含有量は、電極活物質層全量基準で、０．５〜２０質量％であることが好ましく、１．０〜１０質量％がより好ましい。
【００３０】
＜導電助剤＞
電極活物質層３０は、導電助剤をさらに含んでもよく、正極活物質層は、導電助剤を含むことが好ましい。導電助剤は、上記電極活物質よりも導電性が高い材料が使用され、具体的には、ケッチェンブラック、アセチレンブラック（ＡＢ）、カーボンナノチューブ、棒状カーボン等の炭素材料等が挙げられる。導電助剤は１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。電極活物質層３０において、導電助剤が含有される場合、導電助剤の含有量は、電極活物質層全量基準で、０．５〜１５質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。導電助剤の含有量が０．５〜１５質量％であると、電池抵抗が上昇して出力性能が低下することを抑制できるとともに、導電助剤がバインダーを吸収して粉落ちが発生することを抑制できる。
【００３１】
電極活物質層３０は、本発明の効果を損なわない範囲内において、電極活物質、導電助剤、及び電極用バインダー以外の他の任意成分を含んでもよい。ただし、電極活物質層の総質量のうち、電極活物質、導電助剤、及び電極用バインダーの総含有量は、９０質量％以上であることが好ましく、９５質量％以上であることがより好ましい。
【００３２】
［リチウムイオン二次電池用電極の製造方法］
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極は、例えば、以下の製造方法により製造することができる。本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極の製造方法の一例では、まず、電極活物質層用組成物を集電体上に塗布して集電体上に電極活物質層を形成する。その後、塗布した絶縁層用組成物が電極活物質層の端部に隣接し、かつその端部を覆うように絶縁層用組成物を塗布して絶縁層を形成する。
【００３３】
（電極活物質層形成工程）
電極活物質層形成工程においては、まず、電極活物質と、電極用バインダーと、溶媒とを含む電極活物質層用組成物を用意する。電極活物質層用組成物に使用する溶媒には、例えば、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、トルエン、イソプロピルアルコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、エタノール、水等が挙げられる。電極活物質層用組成物は、必要に応じて配合される導電助剤等のその他成分を含んでもよい。電極活物質、電極用バインダー等の詳細は上記で説明したとおりである。電極活物質層用組成物はスラリーの状態である。
【００３４】
電極活物質層は、例えば、公知のコーティング方法で、上記電極活物質層用組成物を集電体の上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。上記電極活物質層用組成物を集電体用シートの上に塗布する方法には、例えば、ダイコート法、スリットコート法、コンマコート法、リップコート法、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、バーコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法等が挙げられる。これらの塗布方法の中で、電極活物質層の端部に傾斜部を容易に形成できるという観点から、ダイコート法が好ましい。以下、ダイコート法を例に挙げて、図２及び図３を参照して電極活物質層用組成物の集電体上への塗布を説明する。
【００３５】
図２は、電極活物質層用組成物の塗布に用いるダイヘッドの一例を示す図である。ダイヘッド５０には、吐出口５１が設けられている。ダイヘッド５０に供給された電極活物質層用組成物は、吐出口５１から吐出される。
【００３６】
図３に示すように、符号１２１の方向に移動している集電体１２０の上に、ダイヘッド５０から電極活物質層用組成物を吐出させる。これにより、集電体１２０の上に電極活物質層１３０を形成することができる。電極活物質層１３０が上に形成された集電体１２０は不図示の乾燥機の中を通過する。これにより、集電体１２０の上に形成された電極活物質層１３０は乾燥する。乾燥温度は、上記溶媒を除去できれば特に限定されないが、例えば４０〜１２０℃、好ましくは５０〜９０℃である。また、乾燥時間は、特に限定されないが、例えば、３０秒〜１０分間である。
電極活物質層１３０の乾燥後、同様な方法で、集電体１２０の反対側の表面上にも電極活物質層１３０を形成する。
【００３７】
（絶縁層形成工程）
次に、塗布した縁樹脂層用組成物が電極活物質層１３０の端部１３１に隣接し、かつ端部１３１を覆うように、絶縁層用組成物を塗布する。まず、絶縁性微粒子と、電極用バインダーと、溶媒とを含む絶縁層用組成物を用意する。絶縁層用組成物における溶媒の具体例としては、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、及びジメチルホルムアミドから選択される１種又は２種以上が挙げられる。また、絶縁層用組成物は、必要に応じて配合されるその他の任意成分を含んでいてもよい。絶縁性微粒子、絶縁層用バインダー等の詳細は上記で説明したとおりである。絶縁層用組成物はスラリーの状態となる。
【００３８】
絶縁層は、上記絶縁層用組成物を使用して公知の方法で形成すればよく、例えば、上記絶縁層用組成物を集電体１２０の電極活物質層１３０の端部付近に塗布し、乾燥することによって形成することができる。上記絶縁層用組成物を集電体１２０の上に塗布する方法には、例えば、ダイコート法、スリットコート法、コンマコート法、リップコート法、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、バーコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法等が挙げられる。これらの塗布方法の中で、電極活物質層１３０の端部付近に精度よく絶縁層用組成物を塗布できるという観点から、ダイコート法が好ましい。以下、ダイコート法を例に挙げて、図４及び図５を参照して絶縁層用組成物の塗布を説明する。
【００３９】
図４は、絶縁層用組成物の塗布に用いるダイヘッドの一例を示す図である。ダイヘッド６０には、２つの吐出口６１，６２が設けられている。２つの吐出口６１，６２の位置は、電極活物質層１３０の端部付近の位置にそれぞれ相当する。ダイヘッド６０に供給された電極活物質層用組成物は、２つの吐出口６１，６２から吐出される。これにより、塗布した絶縁層用組成物が電極活物質層１３０の端部１３１に隣接し、かつ端部１３１を覆うように、絶縁層用組成物を塗布することができる。
【００４０】
図５に示すように、符号１２１の方向に移動している、電極活物質層１３０を上に形成した集電体１２０の上に、ダイヘッド６０から絶縁層用組成物を吐出させる。これにより、絶縁層１４０が電極活物質層１３０の端部１３１に隣接し、かつ端部１３１を覆うように、集電体１２０の上に絶縁層１４０を形成することができる。上に絶縁層１４０が形成された集電体１２０は不図示の乾燥機の中を通過する。これにより、集電体１２０の上に形成された絶縁層１４０は乾燥する。乾燥温度は、溶媒を除去できれば特に限定されないが、例えば４０〜１２０℃、好ましくは５０〜９０℃である。また、乾燥時間は、特に限定されないが、例えば、３０秒〜１０分間である。
絶縁層１４０の乾燥後、同様な方法で、集電体１２０の反対側の表面上にも絶縁層１４０を形成する。
【００４１】
（加圧プレス工程）
上に電極活物質層１３０及び絶縁層１４０を形成した集電体１２０は、好ましくは加圧プレスする。加圧プレスは、ロールプレス等により行えばよい。
加圧プレスの圧力は、所望の電極密度が達成でき、集電体１２０にシワ等が発生しなければ特に限定されない加圧プレスの圧力は、ロールプレスの場合、線圧で、好ましくは１００〜２０００ｋＮ／ｍ、より好ましくは２００〜１０００ｋＮ／ｍである。
【００４２】
（分割）
電極活物質層１３０及び絶縁層１４０を形成した集電体１２０は、例えば、図６の符号１５０の点線に沿って切断され、複数のリチウムイオン二次電池用電極に分割される。これにより、図１に示す、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極１０を製造することができる。
【００４３】
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極１０は以下のように変形することができる。
（変形例１）
以上の本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極１０は集電体２０の両面上に、電極活物質層３０及び絶縁層４０を形成していた。しかし、図７に示すリチウムイオン二次電池用電極１０Ａのように、集電体２０の一方の面上にのみ、電極活物質層３０及び絶縁層４０を形成してもよい。
【００４４】
（変形例２）
本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法の上記一例では、本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極を製造する際、電極活物質層用組成物及び絶縁層用組成物を別々に塗布した。しかし、電極活物質層用組成物及び絶縁層用組成物を同時に塗布してもよい。
【００４５】
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極及びその変形例は、本発明のリチウムイオン二次電池用電極の一実施形態にすぎない。したがって、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極及びその変形例は、本発明のリチウムイオン二次電池用電極を限定しない。
【００４６】
［リチウム二次イオン電池］
図８を参照して、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池を説明する。図８は、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池の概略断面図である。図８に示すように、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池１は、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用電極１０を正極及び負極として備える。
【００４７】
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池１では、正極としてのリチウムイオン二次電池用電極１０と、負極としてのリチウムイオン二次電池用電極１０とがそれぞれが複数層設けられるように交互に配置されている。そして、各層を構成する正極としてのリチウムイオン二次電池用電極１０それぞれの集電体２０の端部が纏められて正極端子２に接続され、かつ各層を構成する負極としてのリチウムイオン二次電池用電極１０それぞれの集電体２０の端部が纏められ負極端子３に接続されている。さらに、絶縁層４０は、集電体１２０の纏められた端部側において、電極活物質層３０の端部に隣接するよう配置されている。これにより、リチウムイオン二次電池用電極１０にバリがあった場合でも、正極及び負極の間の短絡をより確実に防止することができる。なお、筐体６，７は、角型、円筒型、ラミネート型等のいずれでもよい。
【００４８】
本発明の一実施形態のおけるリチウムイオン二次電池１は、好ましくは正極１０及び負極１０の間に配置されるセパレータ８をさらに備える。セパレータ８が設けられることで、正極１０及び負極１０の間の短絡がより一層効果的に防止される。また、セパレータ８は、後述する電解質９を保持してもよい。正極１０又は負極１０に設けられる絶縁層４０は、セパレータに接触していてもよいし、接触していなくてもよいが、接触することが好ましい。
【００４９】
セパレータ８としては、多孔性の高分子膜、不織布、ガラスファイバー等が挙げられ、これらの中では多孔性の高分子膜が好ましい。多孔性の高分子膜としては、オレフィン系多孔質フィルムが例示される。セパレータ８は、リチウムイオン二次電池駆動時の発熱により加熱されて熱収縮等することがあるが、そのような熱収縮時でも、上記絶縁層が設けられることで短絡が抑制しやすくなる。
【００５０】
本は発明のリチウムイオン二次電池は、電解質９を備える。電解質は特に限定されず、リチウムイオン二次電池１で使用される公知の電解質９を使用すればよい。電解質９としては例えば電解液を使用する。電解質９は、例えば、積層した電極１０を筐体６，７に収納した後に、筐体６，７の中に充填される。
【００５１】
電解液としては、有機溶媒と、電解質塩を含む電解液が例示できる。有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒、又はこれら溶媒の２種類以上の混合物が挙げられる。電解質塩としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＰＦ６ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ３）２及びＬｉＮ（ＣＯＣＦ２ＣＦ３）２、リチウムビスオキサレートボラート（ＬｉＢ（Ｃ２Ｏ４）２等のリチウムを含む塩が挙げられる。また、有機酸リチウム塩−三フッ化ホウ素錯体、ＬｉＢＨ４等の錯体水素化物等の錯体が挙げられる。これらの塩又は錯体は、１種単独で使用してもよいが、２種以上の混合物であってもよい。また、電解質９は、上記電解液にさらに高分子化合物を含むゲル状電解質であってもよい。高分子化合物としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマー、ポリ（メタ）アクリル酸メチル等のポリアクリル系ポリマーが挙げられる。なお、ゲル状電解質は、セパレータとして使用されてもよい。
【００５２】
以上の本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池は以下のように変形することができる。
（変形例１）
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、正極及び負極として本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極１０を備えていたが、正極及び負極として本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極の変形例１０Ａを備えてもよい。
【００５３】
（変形例２）
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、正極及び負極として本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極１０を備えていたが、正極及び負極のいずれか一方の電極として本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極１０を備えていればよい。また、正極及び負極のいずれか一方の電極として本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極の変形例１０Ａを備えてもよい。なお、上述したように、負極よりも正極の方が通常、電極面積が小さいので、絶縁層４０は、負極よりも正極において内部短絡をより確実に防止できる。したがって、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、少なくとも正極として本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極１０もしくはその変形例１０Ａを備えることが好ましい。
例えば、図９に示すリチウムイオン二次電池１Ａのように、正極のみに本発明の一実施形態のリチウムイオン二次電池用電極１０を使用し、負極には絶縁層が形成されていない電極１０Ｂを使用してもよい。なお、この場合、正極にバリがあっても、正極のバリが負極の集電体に直接触れることを負極活物質層が抑制するので、短絡が生じにくい。
【００５４】
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池及びその変形例は、本発明のリチウムイオン二次電池の一実施形態にすぎない。したがって、本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池及びその変形例は、本発明のリチウムイオン二次電池を限定しない。
【実施例】
【００５５】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００５６】
得られたリチウムイオン二次電池用電極は、以下の評価方法により評価した。
（絶縁層の空隙率）
イオンミリング方式で、アルミニウム箔上に形成された絶縁層の断面を露出させた。次に、露出させた絶縁層の断面を、ＦＥ−ＳＥＭ（電界放出型走査型電子顕微鏡）を用いて、絶縁層全体が観察できる倍率で観察し、絶縁層の画像を得た。なお、倍率は５０００〜２５０００倍であった。次に、画像解析ソフト「Ｉｍａｇｅ  Ｊ」を使用して、絶縁層の実部分が黒く表示され、絶縁層の空隙部分が白く表示されるように、得られた画像を２値化処理した。そして、白部分の面積の割合を測定した。この白部分の面積の割合が絶縁層の空隙率（％）となる。【００５７】
（絶縁層の厚さ）
絶縁層の厚さは、上述のＳＥＭの画像から、絶縁層の厚さを測定し、その平均値を絶縁層の厚さ（Ｄ）とした。【００５８】
（絶縁層の正極集電体に対する密着強度）
アルミニウム箔の絶縁層を形成した部分を幅５ｍｍの帯状に切り出し、帯状試料を作製した。ローラを用いて強粘着テープを帯状試料の絶縁層に貼り付けた。そして、強粘着テープを貼り付けた帯状試料について、オートグラフを用いて、室温（２５℃）の下、１０ｍｍ／秒の剥離試験速度で、１８０°方向の剥離試験を行った。なお、剥離試験では、絶縁層と集電体との間で、強粘着テープは集電体から剥離した。【００５９】
（短絡テスト）
図１０に示すように構成された装置を用いて、短絡テストを実施した。
図１０中の符号７１は実施例で作製した負極であり、符号７２はポリエチレン製多孔質フィルムのセパレータ、符号７３はニッケル小片、符号７４は絶縁層、符号７５はアルミニウム箔をそれぞれ示す。また、符号８１は、負極７１とアルミニウム箔（正極）７５とが互いに接近する方向に圧力を印加する押圧治具を示す。押圧治具８１が印加する圧力はオートグラフを用いて測定した。符号８２はＳＵＳ３０４製の受け板を示す。ニッケル小片７３として、ＪＩＳ  Ｃ  ８７１４：２００７の強制内部短絡の試験で用いるニッケル小片を用いた。
押圧治具８１を下降させて負極７１をアルミニウム箔（正極）７５に押し付ける圧力を増大させると、ニッケル小片７３がセパレータ７２及び絶縁層７４を貫通して導通（短絡）が生じる。短絡テストは、負極７１とアルミニウム箔（正極）７５との間に２Ｖの電圧を印加し、押圧治具８１を下降させながらアルミニウム箔（正極）７５と負極７１との間の抵抗値を測定し、抵抗値が１０Ω以下になったとき、導通したと判断した。２０個以上の試料について、３０Ｎ加圧した際、導通しなかった確率に基づいて、以下のように評価した。
Ａ：９５％以上
Ｂ：８０％以上９５％未満
Ｃ：８０％未満【００６０】
［実施例１］
（絶縁層の形成）
ポリフッ化ビニリデン溶液（（株）クレハ製、製品名：Ｌ＃１７１０、１０質量％溶液、溶媒：ＮＭＰ）に、絶縁性微粒子としてアルミナ粒子（平均粒子径（Ｒ）０．１８μｍ）を、中程度の剪断力を加えながら混合して分散させてスラリーを得た。なお、ポリフッ化ビニリデン及びアルミナ粒子の合計に対するアルミナ粒子の割合は５０体積％であった。そして、正極集電体としての厚さ１５μｍのアルミニウム箔に絶縁層用スラリーを塗布した。そして、その塗膜を６０℃で１０分間乾燥することによって、アルミニウム箔に絶縁層を形成した。その後、絶縁層を形成したアルミニウム箔を、４００ｋＮ／ｍの線圧でローラにより加圧プレスし、さらに電極寸法の１００ｍｍ×２００ｍｍ角に打ち抜いて、絶縁層を有する正極とした。なお、絶縁層の厚さ（Ｄ）は５μｍであった。【００６１】
（負極の作製）
負極活物質としてグラファイト（平均粒子径１０μｍ）１００質量部と、負極用バインダーとしてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）のナトリウム塩を１．５質量部及びスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）１．５質量部と、溶媒として水とを混合し、固形分５０質量％に調整した負極活物質層用スラリーを得た。この負極活物質層用スラリーを、負極集電体としての厚さ１２μｍの銅箔の両面に塗布して１００℃で真空乾燥した。その後、両面に負極活物質層用スラリーを塗布した負極集電体を、３００ｋＮ／ｍの線圧でローラにより加圧プレスし、さらに電極寸法の１１０ｍｍ×２１０ｍｍ角に打ち抜いて、両面に負極活物質層を有する負極とした。該寸法のうち、負極活物質が塗布された面積は１１０ｍｍ×１９０ｍｍであった。なお、両面に形成された負極活物質層の厚さは、片面あたり５０μｍであった。また、負極には絶縁層を形成しなかった。【００６２】
［実施例２〜１４及び比較例１〜１０］
ポリフッ化ビニリデン及びアルミナ粒子の割合、アルミナ粒子の平均粒子径を表１〜３に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜１４及び比較例１〜１０における正極及び負極を作製した。【００６３】
測定結果及び評価結果を次の表１〜３に示す。【００６４】
【表１】
2020162598.tif 000003
【００６５】
【表２】
2020162598.tif 000004
【００６６】
【表３】
2020162598.tif 000005
【００６７】
実施例１〜１４及び比較例１〜１０を比較することにより、絶縁層の空隙率を５０％未満とし、絶縁性微粒子の平均粒子径を０．１５〜５μｍとすることによって、電極にバリがあっても、両電極間の短絡をより確実に防止できることがわかった。
【符号の説明】
【００６８】
１，１Ａ  リチウムイオン二次電池
２  正極端子
３  負極端子
６，７  筐体
８  セパレータ
９  電解質
１０，１０Ａ，１０Ｂ  リチウムイオン二次電池用電極（正極，負極）
１１  電極平坦部
２０，１２０  集電体
３０，１３０  電極活物質層
３１，１３１  端部
４０，１４０  絶縁層
５０，６０  ダイヘッド
５１，６１，６２  吐出口
７１  負極
７２  セパレータ
７３  ニッケル小片
７４  絶縁層
７５  アルミニウム箔
８１  押圧治具
８２  受け板
【図１】
2020162598.tif 000006
【図２】
2020162598.tif 000007
【図３】
2020162598.tif 000008
【図４】
2020162598.tif 000009
【図５】
2020162598.tif 000010
【図６】
2020162598.tif 000011
【図７】
2020162598.tif 000012
【図８】
2020162598.tif 000013
【図９】
2020162598.tif 000014
【図１０】
2020162598.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月9日(2020.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体と、前記集電体の表面上に設けられる電極活物質層及び絶縁層とを備え、前記絶縁層が、前記電極活物質層の端部に隣接し、かつ該端部を覆うように配置されるリチウムイオン二次電池用電極であって、
前記絶縁層が、絶縁性微粒子及び絶縁層用バインダーを含み、
前記絶縁層の空隙率が５０％未満であり、
前記絶縁性微粒子の平均粒子径が０．１５〜５μｍであるリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項２】
前記絶縁層の空隙率が３０％以下である請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項３】
前記絶縁層の空隙率が１５％以下である請求項２に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項４】
前記絶縁層の空隙率が９％以下である請求項３に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項５】
前記絶縁層が、前記集電体上の一部、前記電極活物質層の端部及び前記電極活物質層上の一部を覆う構造を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項６】
前記絶縁層の厚さが１〜１００μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項７】
前記電極活物質層がバインダーを含み、
前記絶縁層に含まれるバインダーの少なくとも１種が前記電極活物質層に含まれるバインダーと同じ物質である請求項１〜６のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項８】
前記絶縁層と前記集電体との間の密着強度が５Ｎ／ｍ以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項９】
前記絶縁性微粒子及び前記絶縁層用バインダーの合計に対する絶縁性微粒子の割合が３０〜７５体積％である請求項１〜８のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項１０】
前記絶縁性微粒子は無機絶縁性微粒子である請求項１〜９のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項１１】
前記無機絶縁性微粒子は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ベーマイト、チタニア、ジルコニア、窒化ホウ素、酸化亜鉛、二酸化スズ、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、フッ化カリウム、フッ化リチウム、クレイ、ゼオライト、炭酸カルシウム、ニオブ−タンタル複合酸化物及びマグネシウム−タンタル複合酸化物からなる群から選択される少なくとも一種の無機材料から構成される粒子である請求項１０に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項１２】
前記電極活物質層が正極活物質層である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池用電極を備えるリチウムイオン二次電池。
【請求項１４】
負極と、正極とを備え、
前記正極が、前記リチウムイオン二次電池用電極である請求項１３に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１５】
正極と、負極とがそれぞれが複数層設けられるように交互に配置され、各層を構成する正極それぞれの集電体の端部が纏められて正極端子に接続され、かつ各層を構成する負極それぞれの集電体の端部が纏められ負極端子に接続されるリチウムイオン二次電池であって、
前記正極、又は前記負極の少なくとも一方が、前記リチウムイオン二次電池用電極により構成され、
前記絶縁層は、前記集電体の纏められた端部側において、前記電極活物質層の端部に隣接するよう配置される請求項１３又は１４に記載のリチウムイオン二次電池。
【国際調査報告】
2020162598.tif 000016
2020162598.tif 000017
2020162598.tif 000018
2020162598.tif 000019
2020162598.tif 000020