JP2016081758A - 非水電解液二次電池とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エージング処理にて溶解され難い部位への金属異物の混入が防止されていることで微小短絡の発生が抑制されている非水電解液二次電池を提供すること。
【解決手段】本発明により、正極活物質層が備えられた正極と、負極活物質層が備えられた負極と、正極および負極との間に介在されたセパレータとを有する電極体と、非水電解液と、電極体および非水電解液を収容している電池ケースと、を備える非水電解液二次電池が提供される。ここで、負極活物質層とセパレータとの当接面の端部の少なくとも一部が接着されている。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、金属異物による微小短絡の発生が低減された非水電解液二次電池とその製造方法に関する。

リチウム二次電池に代表される非水電解液二次電池は、既存の電池に比べ、小型、軽量かつ高エネルギー密度であって、出力密度に優れる。このため近年、パソコンや携帯端末等のいわゆるポータブル電源や、車両駆動用電源として好ましく用いられている。

この非水電解液二次電池は、典型的には、正極と負極とがセパレータを介して対向された構造の電極体と、非水電解液とが、電池ケースに密閉状態で収容されることにより構築される。そして構築後の電池には、実際に使用可能な状態に調整するため、所定の条件で初期充電処理が施される。また、初期充電後の電池に対しては、電池反応の安定化や短絡の有無等を調べることを主な目的として、エージング処理等が施されてもいる。

特開２００３−１５１６３８号公報

ところで、非水電解液二次電池の製造にあたっては、例えば、構成部材の不純物（混在物）として、あるいは電池構築時に発生する不可避的な金属微粒子等として、電池ケース内に金属異物が混入する場合があった。混入した金属異物は、充電によって溶解電位を上回る環境となるとイオン化され、電解質中に溶出し得る。そして、充電時に負極側に向かって移動し、対向する負極上に局所的に析出する。そのため、金属異物の大きさ等によっては、この析出物がセパレータを貫通して正極に到達し、電池内に微小な内部短絡が発生する虞があった。内部短絡が発生すると電池品質が悪化（例えばエネルギー密度や安全性の低下）する等の不具合が生じ得る。

そこで、混入した金属異物を上記のエージング処理にて促進的に溶解させ、負極に析出させて短絡させることで、このような金属異物が混入した電池を出荷前に検出すること（例えば、自己放電検査）が行われてもいる。しかしながら、このエージング処理によって溶解しきれなかった金属異物については、出荷後の電池使用時に徐々に溶解され、遅れて微小短絡に至る可能性があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エージング処理にて溶解され難い部位への金属異物の混入が防止されていることで、微小短絡の発生が抑制されている非水電解液二次電池を提供することである。また、そのような非水電解液二次電池を簡便に製造する方法を提供することである。

金属異物の溶解を目的としたエージング処理では、電池電位の調整によって正極電位を上昇させ、正極の周辺に存在する金属異物を溶解させる。ここで、本発明者らの詳細な検討によると、概ね、正極（詳細には正極活物質，正極活物質層）とセパレータとの間に混入している金属異物については正極電位に晒されることで溶解が進行しやすい。しかしながら、セパレータと負極（詳細には負極活物質）との間に混入した金属異物については、正極ほどの高い電位に晒されないため溶解が進行し難いことが判った。このような部位に存在する金属異物は、その後の電池使用時に徐々に溶解してゆき、使用中に微小短絡を発生させ得る。例えば、たとえ同じ大きさおよび組成の金属異物であっても、正極とセパレータとの間に混入した場合に比較して遅れて微小短絡（以下、かかる現象を「遅れ微小短絡」と表現する場合がある）に至る。そこで、ここに開示される技術においては、セパレータと負極との間への金属異物の混入自体を抑制することを想到した。そして、電極体内への金属異物の混入は、主として、非水電解液の含浸時に起こりやすいことを見出し、本願発明を完成するに至った。

すなわち、ここに開示される非水電解液二次電池は、正極活物質層が備えられた正極と、負極活物質層が備えられた負極と、上記正極および上記負極との間に介在されたセパレータとを有する電極体と、非水電解液と、上記電極体および上記非水電解液を収容している電池ケースと、を備えている。そして上記負極活物質層と上記セパレータとの当接面の端部の少なくとも一部が接着されていることを特徴としている。このような構成によると、電極体に非水電解液を含浸させる際に負極活物質層とセパレータとの間に隙間が発生し難くなる。したがって、遅れ微小短絡の発生の原因となる金属異物の混入自体を好適に抑制し得るために好ましい。
なお、特許文献１には、正極および負極のいずれか一方と、セパレータとが接着性樹脂層により接着されたリチウムイオン二次電池が開示されている。このリチウムイオン二次電池は、接着性樹脂層を介して正極又は負極とセパレータとが接着されている点において、ここに開示される非水電解液二次電池と明瞭に区別され得る。

ここに開示される非水電解液二次電池の好ましい一態様において、上記電極体は、長尺の上記正極と長尺の上記負極と長尺の上記セパレータとが積層され、長手方向に直交する幅方向を捲回軸として断面長円形に捲回されてなる扁平型捲回電極体である。そして上記負極活物質層と上記セパレータとは、上記幅方向の両端部に沿う帯状の領域であって、少なくとも、上記扁平型捲回電極体の電極面が平坦な部位（以下、単に平面部という場合がある）において接着されていることを特徴とする。
金属異物による微小短絡は、扁平型捲回電極体の電極面が湾曲された部位（以下、単に捲回曲部という場合がある）よりも、平面部において生じやすい。したがって、扁平型捲回電極体については、この平面部での金属異物の混入を防止することで、遅れ微小短絡を効果的に抑制できるために好ましい。

ここに開示される非水電解液二次電池の好ましい一態様において、上記負極活物質層と上記セパレータとは、上記当接面の全面において接着されていることを特徴としている。このような構成によると、負極活物質層とセパレータとの間への金属異物の混入を確実に防止できて好ましい。

ここに開示される非水電解液二次電池の好ましい一態様において、上記正極活物質層と上記セパレータとは接着されていないことを特徴としている。負極活物質層とセパレータとの間が接着された状態で、正極活物質層とセパレータとが接着されると、電極体の曲げ剛性が高くなりすぎる可能性があるために好ましくない。

ここに開示される非水電解液二次電池の好ましい一態様において、上記負極活物質層と上記セパレータとは、剥離強度が０．２Ｎ／ｍ以上１．２Ｎ／ｍ以下となるように接着されていることを特徴としている。これにより、負極活物質層とセパレータとを適切な接着状態で接着することができる。

他の側面において、ここに開示される技術は、非水電解液二次電池の製造方法を提供する。かかる製造方法は、正極活物質層を備える正極と、負極活物質層を備える負極と、上記正極および上記負極との間に介在されるセパレータとを有する電極体を電池ケースに収容してセルを構築すること、および、上記電池ケース内に非水電解液を供給すること、を包含している。そして、上記非水電解液の供給に先立ち、上記負極活物質層と上記セパレータとの当接面の端部の少なくとも一部において、上記負極活物質層と上記セパレータとを接着させることを含むことを特徴としている。これにより、電極体に非水電解液を含浸させる際に負極活物質層とセパレータとの間に金属異物が混入し難く、遅れ微小短絡が発生し難い電池を製造することができる。

ここに開示される製造方法の好ましい一態様においては、上記負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含む。そして、上記負極と上記セパレータとの接着は、上記セルの構築工程において、上記負極の上記負極活物質層と上記セパレータとを当接し、上記当接面に端部の少なくとも一部を押圧しながら加熱することで実施することを特徴としている。これにより、確実に負極活物質層とセパレータとを接着することができる。

ここに開示される製造方法の好ましい一態様においては、上記負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含む。そして、上記セルの構築後に、さらに上記セルを乾燥させることを含む。そして上記負極と上記セパレータとの接着は、当該セルの乾燥において、電池ケースの外部から上記電極体の上記負極活物質層と上記セパレータとの当接面の端部の少なくとも一部が押圧されるように加圧しながら加熱することで行う。これによると、セルの乾燥工程を利用して、負極活物質層とセパレータとの接着を実施することができて好ましい。

ここに開示される製造方法の好ましい一態様において、上記負極と上記セパレータとの接着は、上記バインダの軟化点以上１２５℃以下の温度範囲において、上記負極活物質層と上記セパレータとの間に０．０１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下の圧力を加えることで実施することを特徴としている。これにより、負極活物質層とセパレータとを確実に接着できるために好ましい。

ここに開示される製造方法の好ましい一態様において、上記負極と上記セパレータとの接着は、剥離強度が０．２Ｎ／ｍ以上１．２Ｎ／ｍ以下となるように実施することを特徴としている。これにより、負極活物質層とセパレータとを効果的に接着できるために好ましい。

ここに開示される製造方法の好ましい一態様においては、さらにエージング処理を含むことを特徴としている。かかる構成の電極体に対してエージングを施すことで、正極活物質層とセパレータとの間に混入した金属異物の溶解および析出を促進的に実施することができる。延いては、金属異物に起因した微小短絡が発生し得る電池が市場に供給されることを防止できる。

以上のように、ここで開示される非水電解質二次電池およびその製造方法は、金属異物が電極体に混入することを好適に防止して、遅れ微小短絡が抑制されたものであり得る。したがって、例えば、通常のエージングにて金属異物をより確実に溶解させることができ、自己放電検査にて良品と不良品との判定を高精度に行うことができる。すなわち、金属異物に起因する微小短絡の発生が抑制された信頼性の高い高品質な二次電池を市場に提供することができる。また、かかる二次電池は、従来の製造工程に付加的な操作を加えることのみで簡便に製造でき、低コストで提供され得る。したがって、このような二次電池は各種用途で利用可能であるものの、高い安全性や信頼性が求められる自動車等の車両に搭載される駆動用電源として好適に使用することができる。なお、この二次電池は、単独（単電池）で使用してもよいし、当該二次電池が直列および／または並列に複数個接続されてなる組電池の形態で使用することもできる。

図１は、一実施形態に係る非水電解液二次電池の構成を模式的に示す断面図である。 図２は、一実施形態に係る扁平型捲回電極体の構成を説明する模式図である。 図３Ａは、一実施形態に係る非水電解液二次電池の製造方法のフロー図である。 図３Ｂは、他の実施形態に係る非水電解液二次電池の製造方法のフロー図である。 図４の（ａ）〜（ｅ）は、扁平型捲回電極体において負極とセパレータとを接着する部位を模式的に例示した図である。

本明細書において「非水電解液二次電池」とは、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等のいわゆる化学電池の他、化学電池（例えばリチウム二次電池）と同様の産業分野で同様に使用され得る蓄電素子（例えば、疑似容量キャパシタ、レドックスキャパシタ）、およびこれらを組み合わせたハイブリッドキャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等を包含する用語である。また、「リチウム二次電池」とは、電解質イオンとしてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンの移動（電荷の移動）により充放電が実現される二次電池をいう。一般にリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等と称される二次電池は、本明細書におけるリチウム二次電池に包含される典型例である。また、本明細書において「活物質」とは、正極側または負極側において電荷担体となる化学種（リチウム二次電池ではリチウムイオン）を可逆的に吸蔵および放出し得る物質（化合物）をいう。

また、ここに開示される技術において溶解の対象となり得る金属異物は、非水電解液二次電池の製造工程において電池ケース内に混入する可能性のある金属（典型的には微粒子状の金属）であって、当該二次電池の作動電圧範囲内に酸化還元電位を有し、当該電位で溶解（イオン化）し得るものである。このような金属異物は、例えば、当該二次電池の構成原料の不純物、溶接の際のスパッタ、加工の際の粉塵などとして不可避的に電池ケース内に混入したものであり得る。このような金属異物を構成する金属元素（およびその酸化還元電位）としては、代表的には、例えば、鉄（Ｆｅ；２．６Ｖ）、銅（Ｃｕ；３．４Ｖ）が挙げられ、金属異物の組成としてはこれらの単体および合金等が挙げられる。とりわけ鉄は、種々の製造装置や構成部材等として多用されるステンレス鋼の主成分等であることから、製造工程において混入する可能性が高い元素と考えられる。なお、本明細書において「電位」とは、特に限定しない限り、リチウム基準の電位（ＶｖｓＬｉ／Ｌｉ^＋）を示す。

以下、ここで開示される非水電解液二次電池について、ここに開示される当該電池の製造方法の好適な実施形態と併せて説明する。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実施に必要な事柄（本発明を特徴付けない非水電解液二次電池の一般的構成等）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。かかる構造の二次電池は、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。なお、以下では好適な態様としてのリチウム二次電池を例として説明することがあるが、本発明の適用対象をかかる電池に限定する意図ではない。

図１は、一実施形態としての非水電解液二次電池の断面模式図である。図２は、かかる非水電解液二次電池に収容される電極体の構成を説明する模式図である。図３Ａおよび図３Ｂは、ここに開示される非水電解液二次電池の製造方法を示すフロー図である。以下、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は、必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。
ここで開示される非水電解液二次電池１００は、本質的に、正極活物質層３４が備えられた正極３０と、負極活物質層４４が備えられた負極４０と、これら正極３０および負極４０の間に介在されたセパレータ５０とを有する電極体２０と、非水電解液（図示せず）と、電池ケース１０とを備える。上記電極体２０および非水電解液は、この電池ケース１０に収容されている。なお、このように構築された二次電池１００は、実際に使用可能な（出荷可能な）状態に調整するため、所定の条件で初期充電処理が施される。また、初期充電後の電池に対しては、例えば、電池反応の安定化を主な目的とした高温エージング処理や、微小短絡の有無等を調べる自己放電検査（低温エージング処理）等が行われ得る。そして、検査を通過した電池のみが、製品として出荷される。

ところで、上記のセル１００の構築に際しては、電極体２０に金属異物が混入することがあり得る。このような場合、初期充電やエージングでの充電により正極３０の電位が金属異物の溶解電位（酸化電位）よりも高くなると、正極３０近傍の金属異物が酸化され（電子を失って）、金属イオンとなって電解液中へと溶解する。例えば、金属異物が銅や鉄の場合、Ｃｕ→Ｃｕ^２＋，Ｆｅ→Ｆｅ^２＋のように溶解する。この金属イオンは正に帯電しているため、通常は正負極間を、セパレータ５０を通過して負極４０に向かって直線的に移動する。そして当該金属イオンは、負極４０上の金属異物と対向する位置で還元され、局所的に（集中的に）析出する。このため、充電が進むにつれて負極上の析出物は正極３０側に向かって徐々に成長していく。そしてこの析出物が正極に到達することで、当該電池に短絡（微小短絡）が発生する。

ところが、金属異物が正極３０の電位に晒されない場合、具体的には、金属異物が負極４０とセパレータ５０との間に存在する場合などには、金属異物の存在する位置の電位が溶解電位に達しにくく、金属異物は溶解され難い。しかしながら、例えば、当該電池の使用態様によっては、局所的な過充電等により金属異物の電位が断続的に溶解電位に到達するなどして、徐々に溶解が進行しうる。例えば、大容量をハイレートで充放電させる使用態様の電池においては、過充電状態が起こり易い。そして、当該電池の使用中に遅れて短絡する事態が起こり得る。そこで、このような事態を回避するために、ここで開示する非水電解液二次電池１００においては、負極４０とセパレータ５０との間に金属異物が混入しないような構成を採用している。

そこで、ここで開示される技術においては、例えば、具体的には、図３Ａに示すように、以下の手順で非水電解液二次電池を製造するようにしている。
（Ｓ１）セルの構築工程
（Ｓ２）非水電解液の供給工程
そして、非水電解液の供給工程（Ｓ２）に先立って、（Ｘ）負極活物質層とセパレータとの当接面の端部の少なくとも一部において、負極活物質層とセパレータとを接着させる接着処理を含むことを特徴としている。

［Ｓ１．セルの構築］
工程Ｓ１では、先ず、正極活物質層３４を備える正極３０と、負極活物質層４４を備える負極４０と、正極３０および負極４０との間に介在されるセパレータ５０とを有する電極体を用意する。
（正極）
正極３０は、典型的には、長尺の正極集電体３２と、この正極集電体３２上に保持された正極活物質層３４とを備えている。正極集電体３２には、典型的には、正極活物質層３４が形成された部位と、正極活物質層３４が設けられずに集電体３２が露出された正極集電体露出部３３とが設けられる。この正極集電体露出部３３は、典型的には、長尺の正極集電体３２の幅方向の一方の端部に沿って帯状に設けられる。そして、正極活物質層３４は、この正極集電体３２のうち、正極集電体露出部３３を除く表面に設けられる。正極活物質層３４は、正極集電体３２の両面に設けられてもよいし、いずれか一方の面にのみ設けられてもよい。正極集電体３２としては、導電性の良好な金属（例えばアルミニウム、ニッケル等）からなる導電性部材が好適である。この正極活物質層３４は、少なくとも正極活物質を含み、非水電解液の含浸が可能なように多孔質構造を有している。

かかる正極３０の作製方法は特に限定されないが、例えば、正極活物質と導電材とバインダ等とを適当な溶媒（例えば、ＮＭＰ）中で混合してペースト状（スラリー状、インク状のものを包含する。）の組成物（以下、「正極ペースト」という。）を調製し、当該ペーストを正極集電体３２上に供給して正極活物質層３４を形成することができる。正極ペーストの供給方法としては、例えば、上記正極ペーストを正極集電体の片面または両面に、従来公知の塗布装置（例えば、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーター）を用いて塗布する方法が挙げられる。あるいは、正極活物質と導電材とバインダとを適度な大きさに造粒して造粒体とし、かかる造粒体を正極集電体３２上に供給して圧着させることにより正極活物質層３４を形成することもできる。

上記正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な材料であって、リチウム元素と一種または二種以上の遷移金属元素を含むリチウム含有化合物（例えばリチウム遷移金属複合酸化物）を好適に用いることができる。例えば、層状岩塩型またはスピネル型の結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物が好適例として挙げられる。かかるリチウム遷移金属酸化物は、例えば、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉＮｉＯ_２）、リチウムコバルト複合酸化物（例えばＬｉＣｏＯ_２）、リチウムマンガン複合酸化物（例えばＬｉＭｎ_２Ｏ_４）、或いは、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（例えばＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２）のような三元系リチウム含有複合酸化物であり得る。また、一般式がＬｉＭＰＯ_４或いはＬｉＭＶＯ_４或いはＬｉ_２ＭＳｉＯ_４（式中のＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅのうちの少なくとも一種以上の元素）等で表記されるようなポリアニオン系化合物（例えばＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＦｅＶＯ_４、ＬｉＭｎＶＯ_４、Ｌｉ_２ＦｅＳｉＯ_４、Ｌｉ_２ＭｎＳｉＯ_４、Ｌｉ_２ＣｏＳｉＯ_４）を上記正極活物質として用いてもよい。

なお、正極活物質層３４には、上記正極活物質に加えて、一般的な非水電解液二次電池において正極活物質層の構成成分として使用され得る１種または２種以上の材料を必要に応じて含有し得る。そのような材料の例として、導電材やバインダが挙げられる。導電材としては、例えば、種々のカーボンブラック（例えば、アセチレンブラックやケッチェンブラック）、活性炭、黒鉛、炭素繊維等の炭素材料を好適に用いることができる。また、バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のハロゲン化ビニル樹脂、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等のポリアルキレンオキサイドを好適に用いることができる。

正極活物質層３４全体に占める正極活物質の割合は、高エネルギー密度を実現する観点から、およそ６０質量％以上（典型的には６０質量％〜９５質量％）とすることが適当であり、通常はおよそ７０質量％〜９５質量％であることが好ましい。また、バインダを使用する場合、正極活物質層全体に占めるバインダの割合は、機械的強度（形状保持性）を好適に確保する観点から、例えばおよそ０．５質量％〜１０質量％とすることができ、通常はおよそ１質量％〜５質量％とすることが好ましい。導電材を使用する場合、出力特性とエネルギー密度とを高いレベルで両立する観点から、正極活物質層全体に占める導電材の割合は、例えばおよそ１質量％〜２０質量％とすることができ、通常はおよそ２質量％〜１０質量％とすることが好ましい。

また、正極集電体３２の単位面積当たりに設けられる正極活物質層３４の質量（目付量）は、高エネルギー密度を実現する観点から、正極集電体３２の片面当たり３ｍｇ／ｃｍ^２以上（例えば５ｍｇ／ｃｍ^２以上、典型的には７ｍｇ／ｃｍ^２以上）とするとよい。優れた出力特性を実現する観点からは、正極集電体３２の片面当たり１００ｍｇ／ｃｍ^２以下（例えば７０ｍｇ／ｃｍ^２以下、典型的には５０ｍｇ／ｃｍ^２以下）とするとよい。また、正極活物質層３４の片面当たりの平均厚みは、例えば２０μｍ以上（典型的には４０μｍ以上）であって、１００μｍ以下（典型的には８０μｍ以下）とするとよい。また、正極活物質層３４の密度は、例えば１．０ｇ／ｃｍ^３以上（典型的には２．０ｇ／ｃｍ^３以上）であって、４．５ｇ／ｃｍ^３以下（例えば４．０ｇ／ｃｍ^３以下）とするとよい。

（負極）
長尺の負極４０は、典型的には、長尺の負極集電体４２と、負極集電体４２上に形成された負極活物質層４４とを備えている。負極集電体４２には、負極活物質層４４が形成される部位と、負極活物質層４４が設けられずに集電体４２が露出される負極集電体露出部４３とが設定される。この負極集電体露出部４３は、典型的には、負極集電体４２の幅方向の一方の端部に沿って帯状に設けられる。そして、負極活物質層４４は、この負極集電体４２のうち、負極集電体露出部４３を除く表面に設けられる。負極集電体４２としては、導電性の良好な金属（例えば銅、ニッケル等）からなる導電性部材が好適である。この負極活物質層４４は、少なくとも負極活物質を備えており、非水電解液の含浸が可能なように多孔質構造を有している。

かかる負極の作製方法は特に限定されないが、例えば、負極活物質とバインダ等とを適当な溶媒中で混合してペースト状の組成物（以下、「負極ペースト」という。）を調製し、当該ペーストを負極集電体上に付与して負極活物質層（負極活物質層ともいう。）を形成した形態のものを用いることができる。あるいは、下記の負極活物質とバインダと必要に応じて導電材とを適度な大きさに造粒して造粒体とし、かかる造粒体を負極集電体４２上に供給して圧着させることにより負極活物質層４４を形成することもできる。負極活物質層４４を形成する方法としては、上述した正極の場合と同様の手法を適宜採用することができる。

負極活物質としては、非水電解液二次電池の負極活物質として使用し得ることが知られている各種の材料を１種または２種以上を採用することができる。好適例として、黒鉛（グラファイト）、難黒鉛化炭素（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素（ソフトカーボン）、カーボンナノチューブ、或いは、これらを組み合わせた構造を有するもの等の炭素材料が挙げられる。なかでも、エネルギー密度の観点から、天然黒鉛（石墨）や人造黒鉛等の黒鉛系材料を好ましく用いることができる。かかる黒鉛系材料は、少なくとも一部の表面に非晶質炭素が配置されているものを好ましく用いることができる。より好ましくは、粒状炭素の表面のほぼ全てを非晶質炭素の膜で被覆された形態である。なお、非晶質炭素はその表面にエッジ面が多く露出しており、電荷担体の受入性が高い（すなわち、電荷担体の吸蔵・放出スピードが速い）。また、黒鉛は、理論容量が大きく、エネルギー密度に優れている。したがって、負極活物質として非晶質炭素被覆黒鉛を用いることで、大容量でエネルギー密度が高く、かつ、入出力特性に優れた非水電解液二次電池を実現することが可能となる。また、かかる炭素系材料のほかに、例えば、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２等のリチウムチタン複合酸化物、リチウム遷移金属複合窒化物等の、リチウム遷移金属複合化物を用いることもできる。

なお、負極活物質層４４には、上記負極活物質に加えて、一般的な非水電解液二次電池において負極活物質層４４の構成成分として使用され得る１種または２種以上の材料を必要に応じて含有し得る。そのような材料の例として、バインダや各種添加剤が挙げられる。バインダとしては、一般的なリチウムイオン二次電池の負極に使用されるバインダと同様のものを適宜採用することができる。例えば、正極３０におけるのと同様のバインダを用いることができる。そして好ましい形態として、負極活物質層４４を形成するために上記の水性溶媒を用いる場合には、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、酢酸ビニル共重合体等の水溶性のポリマー材料または水分散性のポリマー材料を好ましく採用し得る。その他、増粘剤、分散剤、導電材等の各種添加剤を適宜使用することもできる。例えば、増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース（ＭＣ）、酢酸フタル酸セルロース（ＣＡＰ）等のセルロース系ポリマーが挙げられる。

負極活物質層全体に占める負極活物質の割合は、およそ５０質量％以上とすることが適当であり、通常は９０質量％〜９９質量％（例えば９５質量％〜９９質量％）とすることが好ましい。これにより、高エネルギー密度を実現することができる。バインダを使用する場合、負極活物質層全体に占めるバインダの割合は、例えばおよそ１質量％〜１０質量％とすることができ、通常はおよそ１質量％〜５質量％とすることが好ましい。これにより、負極活物質層の機械的強度（形状保持性）を好適に確保することができ、良好な耐久性を実現することができる。増粘剤を使用する場合、負極活物質層全体に占める増粘剤の割合は、例えばおよそ１質量％〜１０質量％とすることができ、通常はおよそ１質量％〜５質量％とすることが好ましい。

負極集電体４２の単位面積当たりに設けられる負極活物質層４４の質量（目付量）は、高エネルギー密度と出力密度とを実現する観点から、負極集電体４２の片面当たり５ｍｇ／ｃｍ^２以上（典型的には７ｍｇ／ｃｍ^２以上）であって、２０ｍｇ／ｃｍ^２以下（典型的には１５ｍｇ／ｃｍ^２以下）程度とするとよい。また、負極活物質層４４の片面当たりの厚みは、例えば４０μｍ以上（典型的には５０μｍ以上）であって、１００μｍ以下（典型的には８０μｍ以下）とするとよい。また、負極活物質層４４の密度は、例えば０．５ｇ／ｃｍ^３以上（典型的には１．０ｇ／ｃｍ^３以上）であって、２．０ｇ／ｃｍ^３以下（典型的には１．５ｇ／ｃｍ^３以下）とするとよい。

（セパレータ）
セパレータ５０は、正極３０と負極４０とを絶縁するとともに、電荷担体を保持し、この電荷担体の通過性を可能とする構成材料である。このようなセパレータ５０は、各種の材料からなる微多孔質樹脂シートにより好適に構成することができる。特に限定されるものではないが、このセパレータ５０は、扁平型捲回電極体２０が所定の温度となったときに軟化溶融し、電荷担体の通過を遮断すするシャットダウン機能を備えるように構成してもよい。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）に代表されるポリオレフィン樹脂からなる微多孔質シートは、シャットダウン温度（例えば軟化温度）を比較的好適に設定できるためにセパレータ５０として好ましい。例えば、ポリエチレンを用いたセパレータ５０のシャットダウン温度（軟化温度）は、１２０℃〜１４５℃とすることができ、好ましくは１２５℃〜１４０℃であり、例えば１３０℃〜１３５℃とすることができる。

なお、セパレータ５０は、正極の酸化雰囲気に好適に耐え得るように、上記の微多孔質樹脂シートを基材として、この基材の正極３０に対向する側の表面（片面）を上記ポリオレフィン樹脂よりも耐酸化性の高い、ポリアミド，ポリイミド，ポリアミドイミド等の耐酸化性樹脂により構成することができる。
あるいは、上記の微多孔質樹脂シートを基材として、この機材の片面または両面に、耐熱性および絶縁性を有する無機フィラー（無機骨材）からなる耐熱層（Heat Resistant Layer：ＨＲＬ）を備えることができる。好ましくは、正極５０に対向する側の表面（片面）にＨＲＬを設けることができる。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、セリア（ＣｅＯ_２）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）、ベーマイト（Ａｌ_２Ｏ_３・Ｈ_２Ｏ）、ムライト（Ａｌ_６Ｏ_１３Ｓｉ_２）、マグネシア（ＭｇＯ）、シリカ（ＳｉＯ_２）、チタニア（ＴｉＯ_２）等からなる平均粒子径がおよそ０．１μｍ以上３μｍの微粉末を好適に用いることができる。

これにより、たとえば、扁平型捲回電極体２０の温度がセパレータ５０の融点よりも高い温度となりセパレータ５０が縮んだり破断したりしても、正極３０および負極５０が短絡するのを防止することができる。また、正極５０側の表面に設けることで、後述の負極４０とセパレータ５０との接着を好適に実現することができる。
セパレータ５０の全体の平均厚みは特に限定されないが、通常、１０μｍ以上、典型的には１５μｍ以上、例えば１７μｍ以上とすることができる。また、上限については、４０μｍ以下、典型的には３０μｍ以下、例えば２５μｍ以下とすることができる。平均厚みが上記範囲内にあることで、電荷担体の透過性を良好に保つことができ、かつ、微小な短絡（漏れ電流）がより生じ難くなる。このため、入出力密度と安全性とを高いレベルで両立することができる。

（電極体）
上記で用意した正極３０、負極４０およびセパレータ５０を用い、例えば図２に示すような扁平型捲回電極体２０を構成することができる。すなわち、長尺の正極３０と長尺の負極４０とを計二枚の長尺のセパレータ５０を介在させて積層し、長手方向に直交する幅方向を捲回軸として断面長円形に捲回する。扁平型の捲回電極体２０は、円筒型の捲回電極体２０を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって整形しても良いし、最初から、断面扁平形状に捲回して形成しても良い。このような扁平型捲回電極体２０の形状は、使用する電池ケース１０の形状に合わせて適切に調整することができる。

なお、正極３０、負極４０およびセパレータ５０の積層の際には、正極３０の正極集電体露出部３３と、負極４０の負極集電体露出部４３とが、セパレータ５０の幅方向の一方の端部と他方の端部とにそれぞれ突出するように、正極３０と負極４０とを幅方向でややずらして重ね合わせるとよい。その結果、扁平型捲回電極体２０の捲回軸Ｗ方向では、正極集電体露出部３３と負極集電体露出部４３とが、それぞれ捲回コア部分（すなわち正負の活物質層３４，４４が対向した部分）から外方にはみ出すこととなる。この正極集電体露出部３３と負極集電体露出部４３とを利用することで、高効率な集電を行うことができる。

（セルの組み立て）
次に、上記電極体２０を適切な電池ケース１０に収容する。そして、当該ケース１０を密閉することで、二次電池（セル）１００を構築する。特に厳密に区別するものではないが、本明細書においては、電極体が電池ケースに収容された状態であって、初期充電およびエージング等の処理が完了するまでの電池について、セルと呼ぶ場合がある。
電池ケース１０としては、従来から二次電池に用いられる材料や形状を用いることができる。当該ケースの材質としては、例えばアルミニウム、スチール等の比較的軽量な金属材や、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いることができる。なかでも、放熱性やエネルギー密度の向上等の観点から、比較的軽量な金属（例えばアルミニウムやアルミニウム合金）からなる電池ケース１０を好ましく採用し得る。また、当該ケース１０の形状（容器の外形）も特に限定されず、例えば円形（円筒形、コイン形、ボタン形）、六面体形（角型）、およびそれらを加工し変形させた形状等であり得る。

この図の例示された電池ケース１０は、上端が開放された扁平な直方体形状（角型）のケース本体１２と、その開口部を塞ぐ封口体１４とを備える。電池ケース１０の上面（即ち封口体１４）には、扁平型捲回電極体２０の正極３０と電気的に接続する正極端子６０および当該電極体２０の負極４０と電気的に接続する負極端子７０とが設けられている。例えば、電極体２０の正極集電体３２の当該露出端部に正極集電板６２が、負極集電体４２の当該露出端部に負極集電板７２が、それぞれ溶接部等において付設され、正極端子６０および負極端子７０とそれぞれ電気的に接続される。なお、電池ケース１０には、上記正極端子６０および負極端子７０と電極体２０との間の導電経路内に、必要に応じて電流遮断機構８０（電池の過充電時に、内圧の上昇に応じて電流を遮断し得る機構）等の安全機構を設けることもできる。また、封口体１４には、従来の二次電池の電池ケース１０と同様に、電池ケース内部で発生したガスをケースの外部に排出するための安全弁８２や、非水電解液を注入するための注液口８４等が備えられている。

密閉の作業は、従来から二次電池に用いられる方法と同様の方法で行うことができる。例えば、金属製の電池ケース１０を用いる場合は、レーザー溶接、抵抗溶接、電子ビーム溶接等の手法を用いることができる。また、非金属製（例えば樹脂材料）の電池ケース１０を用いる場合は、接着剤による接着や超音波溶接等の手法を用いることができる。

［Ｘ．接着処理］
なお、負極４０とセパレータ５０との間に金属異物が混入するのは、上記の構築後のセルに非水電解液を注入し、当該非水電解液が扁平型捲回電極体２０の負極４０とセパレータ５０の間に含浸するときが考えられる。したがって、ここに開示される技術においては、次工程Ｓ２の非水電解液の供給に先立ってこの工程Ｘを行い、負極活物質層４４とセパレータ５０との当接面の端部の少なくとも一部において、負極活物質層４４とセパレータ５０とを接着する。

（Ｘ−１．乾燥工程での接着処理）
非水電解液二次電池の用途によっては、セルの構築後であって、非水電解液の供給前に、セル乾燥工程を含み得る。このセル乾燥工程では、電極体２０に含まれる水分（例えば上記正極または負極ペーストに含まれる溶媒等）を所定のレベル以下にまで低減するために、典型的には、例えば、セルを１０５℃±５℃程度に加熱することが行われ得る。ここに開示される技術においては、図３Ａに示したように、かかるセル乾燥工程を利用して、負極４０とセパレータ５０との接着を実施することができる。

具体的には、負極４０とセパレータ５０との接着は、当該セルの乾燥に際し、電池ケース１０を外部から押圧しながら加熱する。このとき、電池ケース１０を介して電極体２０の負極活物質層４４とセパレータ５０との当接面の端部の少なくとも一部が押圧されるようにする。これにより、当該部位において負極活物質層４４に含まれるバインダが軟化または溶融して、当該押圧部位にてセパレータ５０に付着する。かかる状態で負極活物質層４４およびセパレータ５０を冷却してバインダを固化させることで、負極活物質層４４とセパレータ５０とを接着することができる。

なお、負極活物質層４４とセパレータ５０とは、これらの層間への金属異物の挿入が妨げることができれば、一定の効果を得ることができる。かかる観点で、負極活物質層４４とセパレータ５０とは、扁平型捲回電極体２０の層間の入り口となる、捲回幅Ｗ方向（幅方向）の両端部に沿う帯状の領域であって、扁平型捲回電極体２０の平面部Ｐの少なくとも一部が接着されていればよい。例えば、図４（ａ）に示すように、平面部Ｐの幅方向の両端部に帯状に亘る領域Ｂにおいて好ましく接着することができる。しかしながら、負極活物質層４４とセパレータ５０とを、この帯状領域の全てに亘って接着する必要はない。
例えば（ｂ）に示すように、当該帯状領域の長手方向の中心近傍の一の領域Ｂにおいて、負極活物質層４４とセパレータ５０とを接着しても良い。また、例えば（ｃ）に示すように、当該帯状領域の複数の領域Ｂにおいて接着しても良い。あるいは、例えば（ｄ）に示すように、平面部Ｐのほぼ全領域Ｂに亘って確実に接着しても良い。例えば、この（ｄ）に示される態様によると、負極活物質層４４とセパレータ５０との間への金属異物の混入を確実に防止し得る点で好ましい。なお、図４に示した例では、平面部Ｐの幅方向の一方の端部と他方の端部とで同じ位置に接着の領域Ｂを設けているが、一方の端部と他方の端部とで異なる位置に接着の領域Ｂを設けるようにしてもよい。

接着処理における加熱温度は、負極活物質層４４に含まれるバインダの軟化点以上（例えば６０℃以上）の温度とすることができる。より好ましくは、バインダの軟化点以上であって、１００℃以上であることが好ましく、１０５℃以上がより好ましく、１１０℃以上が特に好ましい。加熱温度の上限は特に制限されないが、例えば、セパレータがシャットダウン機能を備えている場合には、セパレータの軟化温度以下（または軟化温度未満）の温度とすることが好ましい。例えば、１２５℃以下とすることができ、１２０℃以下とするのが好ましく、１１５℃以下とするのが特に好ましい。例えば、常圧で水分が揮発され得る１０５℃程度の温度範囲とすることができる。

なお、必ずしも必要ではないが、電池ケース１０内の水分を好適に乾燥および除去するために、この接着処理を減圧下で行うようにしても良い。この場合の減圧は、絶対圧力で、例えば、３ｋＰａ（ａｂｓ）以上１８ｋＰａ（ａｂｓ）以下とするのが好ましく、５ｋＰａ（ａｂｓ）以上１５ｋＰａ（ａｂｓ）以下とするのがより好ましく、８ｋＰａ（ａｂｓ）以上１２ｋＰａ（ａｂｓ）以下とするのが特に好ましい。

押圧の際の圧力は、負極活物質層４４とセパレータ５０との間に０．０１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下の圧力が加わるようにする。０．０１ＭＰａ以上の圧力が加われば、負極活物質層４４とセパレータ５０との間が、例えば充放電に伴う負極活物質層４４の膨張収縮によっても容易に剥離しない程度の接着強度が実現できる。かかる圧力は、０．０５ＭＰａ以上であるのが好ましく、０．１ＭＰａ以上であるのがより好ましい。加圧の上限は特に制限されないが、ここに開示される発明においては負極活物質層４４およびセパレータ５０間への金属異物の混入を妨げることができる程度の接着力が備わっていれば良く、例えば、１ＭＰａ以下とすることができ、０．７５ＭＰａ以下であってよく、例えば０．７ＭＰａ以下とすることができる。

なお、図４に示すような電池ケースの外部から局所的な押圧は、例えば、複数の非水電解二次電池を拘束する際に使用する拘束板（スペーサであり得る）を用いることで好適に実施することができる。具体的には、エージング等の促進効果を得るために、複数の電池間に拘束板を介在させて拘束し、この拘束状態でエージング処理等を行う場合がある。かかる拘束板を用いることで、例えば電池ケースの強度を低下させることなく、電池ケース内の扁平型捲回電極体２０の平面部Ｐに均一に拘束圧を加えて、押圧することができる。そして、例えば、この拘束板が電池ケース１０に当接する面に、上記領域Ｂに対応する形状の所望の凸部を設けておくことで、この凸部により電極体の当該領域Ｂに対して局所的に圧力を加えることができる。これにより、扁平型捲回電極体２０の平面部Ｐの幅方向の端部の任意の位置において、負極活物質層４４とセパレータ５０とを接着することができる。

なお、本明細書でいう「接着」とは、例えば、本質的に負極活物質層４４および／またはセパレータ５０に含まれていたバインダ能力を有する成分（典型的にはバインダ，樹脂）等を介して、負極活物質層４４とセパレータ５０とが物理的または化学的な結合力により結合された状態をいう。負極活物質層４４とセパレータ５０とが、例えば負極活物質層４４のバインダ成分を介して当接（隣接）している場合や、静電気的に付着している場合等であっても、両者が結合を形成していない場合は、ここでいう接着には含まれない。

十分な接着が実現されたかどうかは、例えば、同条件にて接着処理を行った負極活物質層４４とセパレータ５０との剥離強度を測定することで確認することができる。
なお、負負極活物質層４４とセパレータ５０との剥離強度は、例えばＪＩＳ Ｋ６８５４−１：１９９９にて規定される「９０°剥離試験」によって定量的に評価することができる。好適な一態様において、上記接着処理後の負極４０とセパレータ５０との９０°剥離強度は、好ましくは０．２Ｎ／ｍ以上であり、典型的には０．３Ｎ／ｍ以上であり、例えば０．４Ｎ／ｍ以上であり得る。剥離強度の上限については特に制限はなく、例えば、２Ｎ／ｍ以下程度であれば十分と判断される。なお、必要以上に強固な接着は電極の損傷を招き得るため、剥離強度は、例えば１．２Ｎ／ｍ以下程度とすることができ、好ましくは０．７Ｎ／ｍ以下、典型的には０．６Ｎ／ｍ以下であり、例えば０．５Ｎ／ｍ以下であり得る。これにより、負極活物質層４４とセパレータ５０との接着を確実なものとすることができ、金属異物の混入を防止することができる。

なお、一方の正極３０（正極活物質層３４）とセパレータ５０とについては、これに限定されるものではないが、従来のセルと同様に、接触することはあっても、接着されていないことが好ましい。というのは、負極４０（負極活物質層４４）とセパレータ５０に加えて、正極３０までもが接着されると、扁平型捲回電極体２０の柔軟性が失われて耐久性が低下したり、非水電解液の含浸を抑制したりすることにつながる恐れがあるためである。また、負極４０（負極活物質層４４）の表面においては、通常の電池使用時あるいは過充電時に、電解液や過充電添加剤の分解によりガスが発生し得る。ここで、正極３０とセパレータ５０とが接着されていると、負極４０で発生したガスが電極体２０の外に抜けるのが妨げられ得るために好ましくないからである。なお、必ずしも必要ではないが、このような観点から、セパレータ５０は、正極に対向する側の表面にＨＲＬを設けていることがより好ましい。

（Ｘ−２．電極体構築時の接着処理）
ここで、他の態様として、負極４０とセパレータ５０との接着は、例えば、上記のとおり、セルの構築工程Ｓ１の後、非水電解液の供給工程Ｓ２の前に行うことに限定されない。例えば、図３Ｂに示すように、扁平型捲回電極体２０の構築時に併せて実施することができる。すなわち、例えば、扁平型捲回電極体２０の構築に際しては、長尺の負極４０を、２枚の（あるいは２倍長で二つ折りにした）セパレータ５０の間に挟み、その上に長尺の正極３０を重ね合わせて、捲回軸Ｗを中心にして長手方向に捲回する。例えばこのとき、負極４０をセパレータ５０で挟み込み、負極活物質層４４とセパレータ５０とを当接させたときに、この当接面の幅方向の両端部の少なくとも一部において、負極活物質層４４とセパレータ５０とを接着してもよい。接着のための加熱の条件や押圧の条件は、上記の電池ケース１０の外部から押圧する場合と同様に決定することができる。例えば、加熱と押圧とは、平板プレス装置あるいはロールプレス装置等を利用して行っても良い。適切な押圧治具を利用することで、かかる構成によっても、例えば、図４（ａ）〜（ｄ）に示したような領域Ｂによる負極活物質層４４とセパレータ５０との接着を実現することができる。また、例えば、図４（ｅ）に示したように、扁平型捲回電極体２０の平面部Ｐのみならず、曲部Ｒにおいても負極活物質層４４とセパレータ５０とを接着することができる。

［Ｓ２．非水電解液の供給］
次いで、工程Ｓ２において、電池ケース１０内に非水電解液を供給する。なお、ここに開示される技術においては、この非水電解液の供給工程Ｓ２に先立って、上記のとおり、負極４０とセパレータ５０とが端部の少なくとも一部において接着されている。したがって、かかる非水電解液の供給の際に、電池ケース１０内に混入した金属異物が非水電解液と共に負極４０とセパレータ５０との間に混入することは抑制される。これにより、例えば、電池の出荷後に徐々に金属異物の溶解が進行して微小短絡が生じる遅れ破壊の発生率を低く抑えることができる。

非水電解液としては、典型的には、非水溶媒中に支持塩（例えば、リチウムイオン二次電池ではリチウム塩）を溶解または分散させたものを採用し得る。あるいは、液状の非水電解質にポリマーが添加されてゲル状となった、いわゆる固体電解質としてもよい。
非水溶媒としては、一般的なリチウムイオン二次電池において電解液として用いられるカーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の各種の有機溶媒を特に制限なく用いることができる。例えば、具体的には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等が挙げられる。このような非水溶媒は、１種を単独で、あるいは２種以上を混合溶媒として用いることができる。

支持塩としては、一般的なリチウムイオン二次電池に用いられる各種のものを適宜選択して採用することができる。例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３等のリチウム塩を用いることが例示される。このような支持塩は、１種を単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いてもよい。かかる支持塩は、非水電解質における濃度が０．７ｍｏｌ／Ｌ〜１．３ｍｏｌ／Ｌの範囲内となるように調製することが好ましい。

また、非水電解質は、ここに開示されるリチウムイオン二次電池の特長を損なわない限り、各種の添加剤等を含んでいても良い。かかる添加剤としては、ビニレンカーボネート（ＶＣ），フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）等の皮膜形成剤、ビフェニル（ＢＰ），シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）等のガス発生添加剤等が挙げられる。

［Ｓ３．初期充電処理］
なお、ここに開示される技術において必須の工程ではないが、非水電解液二次電池１００の作製に際し、上記の電解液の供給工程Ｓ２の後に、初期充電処理を好ましく行うことができる。初期充電処理は、上記構築した二次電池（セル）１００に対して、例えば、常温域で当該電池の作動上限電圧値まで充電処理を行う工程である。典型的には、セルの正極３０（正極端子６０）と負極４０（負極端子７０）との間に外部電源（図示せず）を接続し、所定の電圧まで充電（典型的には定電流充電）を行うとよい。この初期充電工程における常温域とは、典型的には常温とされる温度領域をいい、２０℃±１５℃であり得る。また、初期充電処理における正負極端子間の電圧（典型的には最高到達電圧）は、使用する活物質や非水溶媒の種類等によっても異なり得るが、電池組立体のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：充電状態）が満充電時（典型的には電池の定格容量）の約８０％以上（典型的には９０〜１０５％）の範囲にあるときに示し得る電圧範囲とすればよい。例えば４．２Ｖで満充電となる電池では、約３．８〜４．２Ｖの範囲に調整することが例示される。初期充電処理における充電レートは、従来の電池組立体を初期充電するときに一般的に採用され得る従来公知の充電レートと同様でよく、例えば０．１〜１０Ｃ程度とするとよい。かかる充電処理は１回でもよいが、例えば放電処理を挟んで２回以上繰り返し行ってもよい。

［Ｓ４．エージング処理］
エージング工程は、典型的には、上記初期充電工程を終えた二次電池（セル）１００を所定の温度域および所定のＳＯＣで一定時間保持（典型的には静置）する工程である。セルを保持する温度は、低温領域（例えば、上記常温域〜４０℃程度）であっても高温領域（例えば、４０℃〜８０℃程度）であっても良い。また、セルのＳＯＣも、０％〜１００％あるいは１００％以上のいずれの状態であっても良い。これらの温度およびＳＯＣは、エージング処理により所定の効果を実現するために、様々に変化させることができる。

このエージング処理においては、正極３０とセパレータ５０との間に混入した金属異物が高い正極電位に晒され得る。これにより、正極３０と金属異物との間で電子のやり取りが行われ、金属異物８０が溶解（すなわち、イオン化）される。溶解された金属異物のイオンは、正に帯電しているため、電解液中をより電位の低い負極４０側へと引き寄せられる。ここで、負極４０の表面に、電位が金属異物の還元電位以下となる部位が存在する場合には、金属異物のイオンは当該部位に析出物として析出し得る。また、エージング処理が終了して負極の電位が金属異物の還元電位以下となると、このタイミングで金属異物のイオンは負極４０の表面に析出物として析出する。
このような金属の析出により微小短絡が生じた電池１００については、例えば次に述べる自己放電検査工程により、判別し、回収することができる。

なお、ここに開示される製造方法では、正極３０とセパレータ５０との間に混入した金属異物は、正極の高電位により溶解が促進され得る。したがって、例えば、金属異物が溶解速度の遅い鉄であっても、比較的短時間で好適に溶解することができる。また、負極４０とセパレータ５０との間への金属異物の混入は防止されている。したがって、例えば、溶解速度の遅い鉄等が、溶解が促進され難い負極４０とセパレータ５０との間に混入することが防止される。これにより、所定のエージング時間を超えて、微小短絡を発生しない程度に溶解されない金属異物の存在を極めて低く抑えることができる。

［Ｓ５．自己放電検査工程］
必須の工程ではないものの、好適な一態様では、上記エージング処理工程Ｓ４の後に、さらに自己放電検査を行うことができる。自己放電検査とは、セルの電圧降下量を計測することで不良品（内部短絡の発生が生じている電池）を判別する検査である。ここで検査対象とする内部短絡は、正極側に残存している金属異物に起因する微細な短絡（微小短絡）であるため、かかる微短絡の有無を正確に計測するには、従来では少なくとも５日間程度、場合によっては１０日間程度の検査時間を要していた。これは主として、溶解速度が遅く抵抗の高い金属異物（典型的には、鉄）がセル内に残存している場合を想定し、かかる異物の影響を検査するために５日間以上の期間が必要との見解に基づいて、検査時間を設定していたことによる。しかしながら、前工程のエージング処理においては、金属異物が完全に溶解されない場合であっても、微小短絡が発生し得る程度に好適に溶解を促進し得る。したがって、かかる自己放電検査は、検査時間を従来よりも短縮して実施することができる。例えば、自己放電検査の所要時間は、例えば２４時間以内（典型的には１５時間以内、例えば１０時間以内、好ましくは２時間〜５時間程度）とすることができる。したがって、自己放電検査に要する時間の短縮を図ることができ、生産性の向上を図ることができる。

なお、上記の実施態様では、電極体２０が扁平型捲回電極体２０である場合を基に、ここに開示される技術の説明を行った。しかしながら、電極体２０は扁平型捲回電極体に限定されず、例えば、板状の正極３０および負極４０がセパレータ５０を介して複数積層された平板積層型電極体２０を構成していても良い。具体的に図示はしないが、平板積層型電極体を備える構成においても、上記の扁平型捲回型電極体２０の場合と同様に考えることができる。すなわち、平板積層型電極体は、複数の方形型の正極３０と負極４０とが積層されて構成される。ここで、負極活物質層４４とセパレータ５０とは、負極活物質層４４の全面において当接する。したがって、負極活物質層４４とセパレータ５０との当接面の端部は、方形の負極活物質層４４の外縁に沿って帯状にぐるりと一周配置される。そして、かかる帯状の外縁部（端部）であって、その少なくとも一部において、負極活物質層４４とセパレータ５０とを接着すれば良い。

以上のここに開示される技術によると、本質的に、金属異物の溶解が促進され難い部位に、金属異物を混入させない構成が実現されている。したがって、例えば、上記の自己放電検査を通過して市場に提供された電池について、遅れ微小短絡が発生する確率を大幅に低減することができる。これにより、微小短絡に起因する容量低下や、過充電時の安全性の低下の問題が低減された、高品質で信頼性の高い非水電解液二次電池が提供される。

ここに開示される非水電解液二次電池１００は各種用途に利用可能であるが、従来品と比較して、上記のとおり、例えば、容量維持率が高く、また、安全性（信頼性）の高いものとして提供され得る。これにより、例えば、非水電解液二次電池１００が本来備え得る高エネルギー密度等の特長と、安全性との両立を高いレベルで達成することができる。また、このような構成は、比較的大きな容量（例えば電池容量が２０Ａｈ以上の、典型的には２５Ａｈ以上の、例えば３０Ａｈ以上）が求められる電池にも、好ましく適用することができる。したがって、このような特徴を活かして、ここに開示される技術は、高容量で、高エネルギー密度，およびサイクル特性等が要求される用途ならびに高い信頼性を要求される用途の電池について、特に好ましく適用することができる。かかる用途としては、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等の車両に搭載される駆動用電源が挙げられる。このリチウムイオン二次電池は、典型的には複数個を直列および／または並列に接続してなる組電池の形態としても使用され得る。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１０ 電池ケース
１２ ケース本体
１４ 封口体
２０ 電極体
３０ 正極
３２ 正極集電体
３４ 正極活物質層
４０ 負極
４２ 負極集電体
４４ 負極活物質層
５０ セパレータ
６０ 正極端子
７０ 負極端子
１００ 二次電池（セル）

Claims (12)

1. 正極活物質層が備えられた正極と、負極活物質層が備えられた負極と、前記正極および前記負極との間に介在されたセパレータとを有する電極体と、
   非水電解液と、
   前記電極体および前記非水電解液を収容している電池ケースと、を備え、
   前記負極活物質層と前記セパレータとの当接面の端部の少なくとも一部が接着されている、非水電解液二次電池。
2. 前記電極体は、長尺の前記正極と長尺の前記負極と長尺の前記セパレータとが積層され、長手方向に直交する幅方向を捲回軸として断面長円形に捲回されてなる扁平型捲回電極体であって、
   前記負極活物質層と前記セパレータとは、前記幅方向の両端部に沿う帯状の領域であって、少なくとも、前記扁平型捲回電極体の電極面が平坦な部位において接着されている、請求項１に記載の非水電解液二次電池。
3. 前記負極活物質層と前記セパレータとは、前記当接面の全面において接着されている、請求項１または２に記載の非水電解液二次電池。
4. 前記正極活物質層と前記セパレータとは接着されていない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池。
5. 前記正極活物質層の表面には、絶縁性の無機フィラーを含む耐熱層が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池。
6. 前記負極活物質層と前記セパレータとは、剥離強度が０．２Ｎ／ｍ以上１．２Ｎ／ｍ以下となるように接着されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池。
7. 正極活物質層を備える正極と、負極活物質層を備える負極と、前記正極および前記負極との間に介在されるセパレータとを有する電極体を電池ケースに収容してセルを構築すること、および、
   前記電池ケース内に非水電解液を供給すること、
   を包含し、
   前記非水電解液の供給に先立ち、前記負極活物質層と前記セパレータとの当接面の端部の少なくとも一部において、前記負極活物質層と前記セパレータとを接着させること、
   を含む、非水電解液二次電池の製造方法。
8. 前記負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含み、
   前記負極と前記セパレータとの接着は、前記セルの構築工程において、前記負極の前記負極活物質層と前記セパレータとを当接し、前記当接面に端部の少なくとも一部を押圧しながら加熱することで実施する、請求項７に記載の製造方法。
9. 前記負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含み、
   前記セルの構築後に、さらに前記セルを乾燥させることを含み、
   前記負極と前記セパレータとの接着は、当該セルの乾燥において、電池ケースの外部から前記電極体の前記負極活物質層と前記セパレータとの当接面の端部の少なくとも一部が押圧されるように加圧しながら加熱することで行う、請求項７に記載の製造方法。
10. 前記負極と前記セパレータとの接着は、前記バインダの軟化点以上１２５℃以下の温度範囲において、前記負極活物質層と前記セパレータとの間に０．０１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下の圧力を加えることで実施する、請求項８または９に記載の製造方法。
11. 前記負極と前記セパレータとの接着は、剥離強度が０．２Ｎ／ｍ以上１．２Ｎ／ｍ以下となるように実施する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
12. さらにエージング処理を含む、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
    
    

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