JP2016225077A - 電極及び電極の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】過充電等により加熱した後も良好な放熱性を有する電極を提供すること。【解決手段】電極１０は、導電性物質からなる集電体１１と、少なくとも活物質を含み、集電体１１のある一面に形成された合剤層１２と、絶縁性を有する複数の熱可塑性樹脂粒子を合剤層１２上に配置することにより形成された熱可塑性樹脂粒子層１３と、集電体１１、合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる積層体の少なくとも一つの側端面に配置された、絶縁性を有する複数の無機酸化物粒子を含む多孔質の無機酸化物粒子層１４と、を備え、無機酸化物粒子の融点は、熱可塑性樹脂粒子の融点より高い。【選択図】図１

Description

本発明は電極及び電極の製造方法に関し、特にリチウムイオン二次電池の電極及び電極の製造方法に関する。
近年、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）に用いる二次電池の開発が盛んに行われている。
二次電池としては、高い理論エネルギーを有するリチウムイオン二次電池が注目を集めており、現在急速に開発が進められている。リチウムイオン二次電池は、一般に、バインダを用いて正極活物質等を正極集電体の両面に塗布した正極と、バインダを用いて負極活物質等を負極集電体の両面に塗布した負極とが、電解質層を介して接続され、電池ケースに収納される構成を有している。
このリチウムイオン二次電池を過充電し続けると、電池内部で電解液の還元分解や酸化分解、正極の分解による酸素の放出、場合によっては負極における金属リチウムの析出も加わり、電池電圧・温度の上昇が起こり、短絡が発生する虞がある。
この問題に対して、特許文献１では、正極と負極との間及び正極と負極の側端面に熱可塑性高分子からなる多孔質被膜を備えることにより、過充電等により加熱した場合に、熱可塑性高分子が溶解して、多孔質被膜の空隙が塞がり、正極と負極との間で電流やイオンの移動を遮断して短絡を防ぐことを目的としている。
特開２００１−９３５８３号公報
しかしながら、特許文献１の電極では、過充電等により加熱された場合に、熱可塑性高分子が溶解して多孔質被膜の空隙が塞がることにより、放熱性が悪くなるという問題があった。
本発明は、過充電等により加熱した後も良好な放熱性を有する電極及び電極の製造方法を提供することを目的としている。
本発明の電極は、導電性物質からなる集電体と、少なくとも活物質を含み、前記集電体のある一面に形成された合剤層と、絶縁性を有する複数の熱可塑性樹脂粒子を前記合剤層上に配置することにより形成された熱可塑性樹脂粒子層と、前記集電体、前記合剤層及び前記熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の少なくとも一つの側端面に配置された、絶縁性を有する複数の無機酸化物粒子を含む多孔質の無機酸化物粒子層と、を備え、前記無機酸化物粒子の融点は、前記熱可塑性樹脂粒子の融点より高い。
本発明の電極によれば、正極集電体、正極合剤層、及び、絶縁性を有する複数の熱可塑性樹脂粒子を前記合剤層上に配置することにより形成された熱可塑性樹脂粒子層の少なくとも一つの側端面に、絶縁性を有する複数の無機酸化物粒子を含む多孔質の無機酸化物粒子層を配置することにより、電極が過充電等により加熱された場合に、熱可塑性樹脂粒子層が溶融して空隙が塞がり、正極と負極との間で電流やイオンの移動を遮断する一方で、熱可塑性樹脂粒子より融点の高い無機酸化物粒子層は、溶融せずに孔が保持されるので、良好な放熱性を有することができる。
本発明の電極製造方法は、導電性物質からなる集電体上に、少なくとも活物質を含む合剤を配置して合剤層を形成し、絶縁性を有する複数の熱可塑性樹脂粒子を前記合剤層上に配置して熱可塑性樹脂粒子層を形成し、前記集電体、前記合剤層及び前記熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の一部の少なくとも一つの端面から突出しない方向にオフセットした位置にスペーサーを配置し、前記スペーサーを介して前記積層体の一部に前記積層体の他の部分又は他の積層体を積層し、前記積層された前記積層体の一部及び前記積層体の他の部分、又は、前記積層された前記積層体の一部及び他の積層体のスペーサーが配置された端面に前記熱可塑性樹脂粒子よりも融点が高い無機酸化物粒子を塗工することにより無機酸化物粒子層を配置する。
本発明の電極製造方法によれば、集電体、合剤層及び熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の端面からオフセットした位置に平板形状のスペーサーを平行に配置して、交互に積層し、積層体の端面に無機酸化物粒子を塗工することにより、一度の塗工で、積層体の側端面単位の無機酸化物粒子層を形成することができる。
本発明によれば、集電体、合剤層、及び、熱可塑性樹脂の複数の粒子からなる多孔質の熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の側端面に、絶縁性を有し、熱可塑性樹脂の溶融温度より高い融点を有する粒子で形成された多孔質の無機酸化物粒子層を配置することにより、電極が過充電等により加熱された後も良好な放熱性を有することができる。
実施の形態１に係る電極の構成を示す略図である。 加熱時の電極の状態を示す略図である。 実施の形態１に係る電極の製造法を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る電極の製造法を示す図である。 実施の形態１の電極の製造方法における電極及びスペーサーの断面図である。 無機酸化物粒子層形成後の電極及びスペーサーの断面図である。 無機酸化物粒子層形成後の電極及びスペーサーの断面図である。 リチウムイオン二次電池を示す断面図である。 リチウムイオン二次電池に内装される電極体を示す図である。
（実施の形態の概略）
以下に、二次電池用電極及び製造方法の一実施形態として、リチウム二次電池用の正極及び正極の製造を例にして本発明についての説明を行う。
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１に係る電極の構成を示す略図である。図１において、電極１０は、正極集電体１１と、正極合剤層１２と、熱可塑性樹脂粒子層１３と、無機酸化物粒子層１４と、負極集電体１５と、負極合剤層１６とを備える。
正極集電体１１は、導電性物質からなり、還元反応により正極合剤層１２が受け取った電子を外部に送出する。例えば、正極集電体１１は、正極合剤層１２を積層するための平面を有する薄膜形状が好適である。正極集電体１１は、従来の非水電解液二次電池（典型的にはリチウム二次電池）の正極に用いられる電極集電体と同様、導電性の良好な金属からなる導電性部材を用いることができる。
例えば、アルミニウム、ニッケル、チタン、鉄等を主成分とする金属またはその合金等を用いることができる。より好ましくは、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。正極集電体の形状については特に制限はなく、所望の二次電池の形状等に応じて様々なものを考慮することができる。例えば、棒状、板状、シート状、箔状、メッシュ状等の種々の形態のものであり得る。典型的には、シート状のアルミニウム製の正極集電体が用いられる。
正極合剤層１２は、還元反応により電子を受け取る活物質を少なくとも含み、正極集電体１１上に配置される。
熱可塑性樹脂粒子層１３は、複数の熱可塑性樹脂粒子が正極合剤層１２上に配置された層である。熱可塑性樹脂粒子層１３は、過充電等により加熱した場合に溶融して孔が塞がり、正極と負極との間の電流やイオンの移動を遮断して短絡を防ぐ。例えば、熱可塑性樹脂粒子層１３に用いられる熱可塑性樹脂として、ポリエチレンが好適である。
無機酸化物粒子層１４は、正極集電体１１、正極合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる積層体の側端面に、側端面を覆う壁形状を有し、無機酸化物粒子からなる多孔質体である。言い換えれば、無機酸化物粒子層１４は、積層面に対して略垂直に形成され、側端面に接している構造を有する。また、無機酸化物粒子層１４は、熱可塑性樹脂粒子層１３の溶融温度より融点が高く、また過充電等の加熱時に想定される温度よりも融点が高い物質であることが望ましい。例えば、無機酸化物粒子層１４は、アルミナ等の無機酸化物が好適である。
負極集電体１５は、導電性物質からなり、外部から受け取った電子を負極合剤層１６に送出する。
負極合剤層１６は、酸化反応により電子を送出する活物質を少なくとも含み、負極集電体１５上に配置される。
以上の構成を有する電極１０は、正極集電体１１、正極合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる正電極体と、負極集電体１５及び負極合剤層１６からなる負電極体との間で、電解質を介する化学反応により、起電力を生じる電池として機能する。
更にこの電池は、過充電等による加熱時に短絡を防ぐシャットダウン機能を有している。このシャットダウン機能について図２を用いて説明する。図２は、加熱時の電極の状態を示す略図である。図２において、図１と同一の構成については、同一の番号を付し、説明を省略する。
電極が過充電等により加熱された場合、熱可塑性樹脂の多孔質体である図１の熱可塑性樹脂粒子層１３が溶融し、孔が塞がる。図２において、熱可塑性樹脂層１７は、図１の熱可塑性樹脂粒子層１３が溶融により孔が塞がったものである。孔が塞がることにより、正極集電体１１及び正極合剤層１２と、負極集電体１５及び負極合剤層１６との間で、イオンの移動が遮断され、電流が流れなくなる。この結果、電極間の短絡を防ぐことができる。
ここで、無機酸化物粒子層１４は、熱可塑性樹脂粒子層１３より融点が高く、また過充電等の加熱時に想定される温度よりも融点が高いので、孔が塞がらない状態を保つ。すなわち、無機酸化物粒子層１４は、溶融した熱可塑性樹脂粒子層１３よりも熱の移動がしやすい状態を保っている。
次に、実施の形態１の電極の製造方法について説明する。図３は、実施の形態１に係る電極の製造法を示すフローチャートである。また図４は、実施の形態１に係る電極の製造法を示す図である。図４では、この帯状の正極集電体１１に対して、長辺に無機酸化物粒子層１４を形成する例として説明する。図４において、先ず（ａ）に示すように、帯状の正極集電体１１を用意する。
図３のステップＳ１０１において、図４の（ｂ）に示すように、正極集電体１１上にペースト状の正極合剤を塗工することにより、導電性物質からなる正極集電体１１上に、正極合剤層１２が配置される。具体的には、正極集電体１１上の、巻き取り等により把持する帯状の両端及び端子を溶接するための一長辺側の端部を除く領域全体に正極合剤を塗工する。
例えば、正極合剤層１２は、粒状の正極活物質と、ペースト状カーボン組成物と、バインダと、溶媒とを含む組成物として調製される。そして、正極合剤層１２の塗布については、公知の各種の塗工装置を用いて行うことができる。例えば、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーター等の適切な塗布装置を使用することで好適に行うことができる。正極合剤層１２の塗布量は特に限定されず、例えば、目的の電極を備える二次電池の用途に応じて任意に設定することができる。例えば、３〜５０ｍｇ／ｃｍ２程度の範囲内で適宜に設定することができる。
次に図３のステップＳ１０２において、図４の（ｃ）に示すように、正極合剤層１２を乾燥させた後に、熱可塑性樹脂の粒子からなる熱可塑性樹脂粒子を塗工することにより、熱可塑性樹脂粒子層１３が形成される。具体的には、正極合剤層１２を塗工した領域全面に熱可塑性樹脂粒子を塗工する。熱可塑性樹脂粒子層を形成する工程では、高分子粒子を正極合剤層１２上に塗布する等して供給し、正極合剤層１２上に熱可塑性樹脂粒子層１３を形成する。高分子粒子の塗布については、公知の各種の塗工装置を用いて行うことができる。例えば、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーター等の適切な塗布装置を使用することで好適に行うことができる。
次に図３のステップＳ１０３において、図４の（ｄ）に示すように、熱可塑性樹脂粒子層１３上に少なくとも一つの端面から突出しない短辺方向でオフセットする位置に平板状のスペーサー１８が配置される。具体的には、スペーサー１８は、無機酸化物粒子層１４を形成する長辺に対して、後退する方向にオフセットした位置に配置される。
次に図３のステップＳ１０４において、スペーサー１８を介して積層体の一部に積層体の他の部分又は他の積層体が積層される。例えば、正極集電体１１、正極合剤層１２、熱可塑性樹脂粒子層１３及びスペーサー１８を配置した後、短辺を軸としてこれらを巻き取ることにより、正極合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる積層体と、スペーサー１８とが、交互に積層される。
交互に積層された一例を図５に示す。図５は、実施の形態１の電極の製造方法における電極及びスペーサーの断面図である。図５は、積層面に対して垂直な面での断面図である。図５に示すように、スペーサー１８は、正極集電体１１、正極合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる積層体の側端面に対して突出しない方向にオフセットを有して配置され、正極合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる積層体の側端面に対して、スペーサー１８は凹部を形成している。
次に図３のステップＳ１０５において、積層された積層体の一部及び積層体の他の部分、又は、積層された積層体の一部及び他の積層体のスペーサー１８が配置された端面に、熱可塑性樹脂粒子よりも融点が高い無機酸化物粒子が塗工され、無機酸化物粒子層１４が配置される。図６は、無機酸化物粒子層形成後の電極及びスペーサーの断面図である。図６に示すように、スペーサー１８の端面は、正極合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる積層体の側端面より凹んだ位置にあるので、直接塗工されず、無機酸化物粒子層１４は、正極合剤層１２及び熱可塑性樹脂粒子層１３からなる積層体の側端面にのみ形成され、スペーサー１８の端面には、形成されない。この結果、一度の塗工で、積層体の側端面単位の無機酸化物粒子層１４が形成される。
したがって、巻き取った電極を用いて電極を形成する際に、積層体間で無機酸化物粒子層が繋がってしまうことがない。すなわち、積層体間で無機酸化物粒子層を切り離す工程は不要になる。
このように、実施の形態１の電極製造方法によれば、集電体、合剤層及び熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の端面からオフセットした位置に平板形状のスペーサーを平行に配置して、交互に積層し、積層体の端面に無機酸化物粒子を塗工することにより、一度の塗工で、積層体の側端面単位の無機酸化物粒子層を形成することができる。
次に、実際に製作した電極１０の温度特性について説明する。
まず、粒径分布ｄ５０の粒径が２．５μｍのポリエチレン粒子をカルボキシメチルセルロースと混合し、ポリエチレン粒子とカルボキシメチルセルロースの質量比が９９．８対０．２となるペーストを作成した。そして、このペーストを、正極合剤層１２の上、または負極集電体１５の層の上に、グラビアコートで膜厚２５μｍとなるように塗工して熱可塑性樹脂粒子層１３を形成した。
そして、正極の側端面にアルミナの無機酸化物粒子層１４を形成した。アルミナの場合、粒径分布ｄ５０の粒径が０．８μｍであるアルミナ粒子をカルボキシメチルセルロースと混合し、アルミナ粒子とカルボキシメチルセルロースの質量比が９９．６対０．４となるペーストを作成した。そして、このペーストを正極の側端面に、スプレーコートで膜厚２μｍ、４μｍまたは８μｍとなるように塗工して無機酸化物粒子層１４を形成した。
なお、無機酸化物粒子層１４の代わりにポリエチレンで層を形成した場合は、熱可塑性樹脂粒子層１３と同様に、粒径分布ｄ５０の粒径が２．５μｍであるポリエチレン粒子をカルボキシメチルセルロースと混合し、ポリエチレン粒子とカルボキシメチルセルロースの質量比が９９．８対０．２となるペーストを作成した。そして、このペーストを正極の側端面に、グラビアコートで膜厚２５μｍとなるように塗工して無機酸化物粒子層１４の変わりのポリエチレン層を形成した。
熱可塑性樹脂粒子層１３及び無機酸化物粒子層１４を形成した電極１０を電池として、シャットダウンが発生する条件を作り出し、１３０℃でシャットダウンが発生した。その後、電池の温度が上昇し、降下するまでの最高温度を以下の表１に示す。なお、表１において、対象となる電極は、熱可塑性樹脂粒子層１３が塗工された電極１０を示す。また、比較例１、２は、正極の側端面に無機酸化物粒子層１４を配置せず、正極の側端面を露出した例である。
Figure 2016225077
表１に示すように、無機酸化物粒子層１４の代わりにポリエチレン層を形成した比較例３−５、６−８と比べて、無機酸化物粒子層１４をアルミナで形成した実施例１−３、４−６は、シャットダウン後の電池の最高温度が２〜４℃低い。
電池においては、温度を測定している部位より温度が高い部位もあるので、できる限り最高温度が高くならない方が望ましい。また電池が熱暴走温度に達する前に対応するための温度のマージンはできる限り大きい方が望ましい。したがって、シャットダウン後の電池の最高温度が２〜４℃でも低いことは、電池にとって有益である。
このように、実施の形態１に係る電極は、正極集電体、正極合剤層、及び、熱可塑性樹脂の複数の粒子からなる多孔質の熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の側端面に、絶縁性を有し、熱可塑性樹脂の溶融温度より高い融点を有する粒子で形成された多孔質の無機酸化物粒子層を配置することにより、過充電等により加熱した後も、無機酸化物粒子層の孔が保持されるので、良好な放熱性を有することができる。
次に、無機酸化物粒子層を形成する具体的な条件について説明する。図７は、無機酸化物粒子層形成後の電極及びスペーサーの断面図である。無機酸化物粒子層１４を形成する際、図７に示すように、無機酸化物粒子が、熱可塑性樹脂粒子層１３の側端面からスペーサー１８側に流れて、層が形成される可能性がある。
そこで、スペーサーの厚み及びオフセット量を変化させて、電極を形成し、無機酸化物粒子層がスペーサー側に流れ出て形成される程度を確認した。
まず、電極には、ポリエチレン粒子を２５μｍの厚みで塗工し、熱可塑性樹脂粒子層を形成した。そして、スペーサーとして、厚さ５μｍ、１０μｍまたは２０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを、電極の積層体に対して１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍまたは１０ｍｍのオフセットで配置して、積層体とフィルムとを巻き取った。
そして巻き取った状態で、粒径分布ｄ５０の粒径が０．８μｍのアルミナ粒子をカルボキシメチルセルロースと混合し、アルミナ粒子とカルボキシメチルセルロースの質量比が９９．６対０．４となるペーストを正極の側端面に、エアスプレー、シリンジディスペンサー（スリット幅４０μｍ）で塗工した。
得られた結果を表２に示す。
Figure 2016225077
表２に示すように、いずれの厚み及びオフセットにおいても、層の厚みは２μｍ以下であった。この層の厚みは３μｍ以上である場合、電極が厚くなるため好ましくないが、実施例９−２０はいずれも２μｍ以下であり電極の厚さに影響を与えない範囲であることがわかる。一方、比較例９は、スペーサーを配置していない例であり、無機酸化物粒子を塗工した際に、積層体間で無機酸化物粒子層が繋がってしまい、積層体単位で無機酸化物粒子層を形成することができなかった。
次に、本実施の形態の電極を正極に用いた非水電解質二次電池の例を説明する。
《リチウムイオン二次電池１９》
図８は、リチウムイオン二次電池１９を示す断面図である。図９は、当該リチウムイオン二次電池１９に内装される電極体４０を示す図である。図８及び図９において、図１と同一の構成については、同一の番号を付す。
リチウムイオン二次電池１９は、図８に示すように、電池ケース２０と、電極体４０（図８では、捲回電極体）を備えている。
≪電池ケース２０≫
電池ケース２０は、ケース本体２１と、封口板２２とを備えている。ケース本体２１は、一端に開口部を有する箱形を有している。ここでは、ケース本体２１は、リチウムイオン二次電池１９の通常の使用状態における上面に相当する一面が開口した有底直方体形状を有している。この実施形態では、ケース本体２１には、矩形の開口が形成されている。封口板２２は、ケース本体２１の開口を塞ぐ部材である。封口板２２は凡そ矩形のプレートで構成されている。かかる封口板２２がケース本体２１の開口周縁に溶接されることによって、略六面体形状の電池ケース２０が構成されている。
電池ケース２０の材質は、例えば、軽量で熱伝導性の良い金属材料を主体に構成された電池ケース２０が好ましく用いられうる。このような金属製材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼等が例示される。本実施形態に係る電池ケース２０（ケース本体２１および封口板２２）はアルミニウム若しくはアルミニウムを主体とする合金によって構成されている。
図８に示す例では、封口板２２に外部接続用の正極端子２３（外部端子）および負極端子２４（外部端子）が取り付けられている。封口板２２には、安全弁３０と、注液口３２が形成されている。安全弁３０は、電池ケース２０の内圧が所定レベル（例えば、設定開弁圧０．３ＭＰａ〜１．０ＭＰａ程度）以上に上昇した場合に該内圧を開放するように構成されている。また、図８では、電解液が注入された後で、注液口３２が封止材３３によって封止された状態が図示されている。かかる電池ケース２０には、電極体４０が収容されている。
≪電極体４０（捲回電極体）≫
電極体４０は、図９に示すように、帯状の正極（正極シート５０）と、帯状の負極（負極シート６０）と、正極と負極とを隔てる熱可塑性樹脂粒子層１３と、熱可塑性樹脂粒子層１３の端部に設けられた無機酸化物粒子層１４と、を備える。
≪正極シート５０≫
正極シート５０は、帯状の正極集電体１１と正極合剤層１２とを備えている。正極集電体１１には、正極に適する金属箔が好適に使用され得る。正極集電体１１には、例えば、所定の幅を有し、厚さが凡そ１５μｍの帯状のアルミニウム箔を用いることができる。正極集電体１１の幅方向片側の縁部に沿って露出部５２が設定されている。図示例では、正極合剤層１２は、正極集電体１１に設定された露出部５２を除いて、正極集電体１１の両面に形成されている。ここで、正極合剤層１２は、正極集電体１１に保持され、少なくとも正極活物質が含まれている。この実施形態では、正極合剤層１２は、正極活物質を含む正極合材が正極集電体１１に塗工されている。また、「露出部５２」は、正極集電体１１に正極合剤層１２が保持（塗工、形成）されない部位をいう。
≪負極シート６０≫
負極シート６０は、図９に示すように、帯状の負極集電体１５と、負極合剤層１６とを備えている。負極集電体１５には、負極に適する金属箔が好適に使用され得る。この負極集電体１５には、所定の幅を有し、厚さが凡そ１０μｍの帯状の銅箔が用いられている。負極集電体１５の幅方向片側には、縁部に沿って露出部６２が設定されている。負極合剤層１６は、負極集電体１５に設定された露出部６２を除いて、負極集電体１５の両面に形成されている。負極合剤層１６は、負極集電体１５に保持され、少なくとも負極活物質が含まれている。この実施形態では、負極合剤層１６は、負極活物質を含む負極合材が負極集電体１５に塗工されている。また、「露出部６２」は、負極集電体１５に負極合剤層１６が保持（塗工、形成）されない部位をいう。
≪熱可塑性樹脂粒子層１３≫
熱可塑性樹脂粒子層１３は、図９に示すように、正極シート５０と負極シート６０とを隔てる部材である。熱可塑性樹脂粒子層１３は、図１の熱可塑性樹脂粒子層１３に対応する構成である。熱可塑性樹脂粒子層１３は、微小な孔を複数有する所定幅の帯状のシート材で構成されている。この例では、図９に示すように、負極合剤層１６の幅ｂ１は、正極合剤層１２の幅ａ１よりも少し広い。さらに熱可塑性樹脂粒子層１３の幅ｃ１、ｃ２は、正極合剤層１２の幅ａ１と同等の長さである。
また、熱可塑性樹脂粒子層１３は、正極合剤層１２と負極合剤層１６とを絶縁するとともに、電解質の移動を許容する。図示は省略するが、熱可塑性樹脂粒子層１３は、プラスチックの多孔質膜からなる基材の表面に耐熱層が形成されていてもよい。耐熱層は、フィラーとバインダとからなる。耐熱層は、ＨＲＬ（Heat Resistance Layer）とも称される。
≪無機酸化物粒子層１４≫
無機酸化物粒子層１４は、図９に示すように、熱可塑性樹脂粒子層１３の端部のうち、正極の露出部５２がない方の端部に配置されている。
《電極体４０の取り付け》
この実施形態では、電極体４０は、図９に示すように、捲回軸ＷＬを含む一平面に沿って扁平に押し曲げられている。図９に示す例では、正極集電体１１の露出部５２と負極集電体１５の露出部６２とは、それぞれ熱可塑性樹脂粒子層１３の両側において、らせん状に露出している。この実施形態では、図８に示すように、電極体４０は、熱可塑性樹脂粒子層１３からはみ出た正負の露出部５２、６２の中間部分が寄せ集められ、電池ケース２０の内部に配置された正負の正極端子２３、負極端子２４の先端部２３ａ、２４ａに溶接されている。
電極体４０は、図８に示すように、電池ケース２０に収容される。電池ケース２０には、さらに電解液が注入される。電解液は、捲回軸ＷＬ（図９参照）の軸方向の両側から電極体４０の内部に浸入する。
かかるリチウムイオン二次電池１９の正極集電体１１と負極集電体１５は、電池ケース２０を貫通した正極端子２３、負極端子２４を通じて外部の装置に電気的に接続される。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態では、正極集電体及び正極合剤層からなる正電極に対して熱可塑性樹脂粒子層と無機酸化物粒子層とを設ける例について説明しているが、負極集電体及び負極合剤層からなる負電極に対して熱可塑性樹脂粒子層と無機酸化物粒子層とを設けても良い。また、上記実施の形態では、無機酸化物粒子としてアルミナを用いているが、熱可塑性樹脂粒子層よりも融点が高い絶縁性の無機酸化物粒子であれば他のものでもよく、例えばシリカ（SiO2）、ジルコニア(ZrO2)、チタニア(TiO2)等が挙げられる。
また、図８および図９に示されるリチウムイオン二次電池１９は、本発明の電極が適用されうるリチウムイオン二次電池の一例を示すものに過ぎず、本発明が適用されうるリチウムイオン二次電池を特段限定するものではない。例えば、図８では、捲回型電極体を備えるリチウムイオン二次電池として説明しているが、捲回型電極体に限定されず、積層型電極体でも適用可能である。
１０ 電極
１１ 正極集電体
１２ 正極合剤層
１３ 熱可塑性樹脂粒子層
１４ 無機酸化物粒子層
１５ 負極集電体
１６ 負極合剤層
１７ 熱可塑性樹脂層
１８ スペーサー

Claims (2)

  1. 導電性物質からなる集電体と、
    少なくとも活物質を含み、前記集電体のある一面に形成された合剤層と、
    絶縁性を有する複数の熱可塑性樹脂粒子を前記合剤層上に配置することにより形成された熱可塑性樹脂粒子層と、
    前記集電体、前記合剤層及び前記熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の少なくとも一つの側端面に配置された、絶縁性を有する複数の無機酸化物粒子を含む多孔質の無機酸化物粒子層と、を備え、
    前記無機酸化物粒子の融点は、前記熱可塑性樹脂粒子の融点より高いことを特徴とする電極。
  2. 導電性物質からなる集電体上に、少なくとも活物質を含む合剤を配置して合剤層を形成し、
    絶縁性を有する複数の熱可塑性樹脂粒子を前記合剤層上に配置して熱可塑性樹脂粒子層を形成し、
    前記集電体、前記合剤層及び前記熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の一部の少なくとも一つの端面から突出しない方向にオフセットした位置にスペーサーを配置し、
    前記スペーサーを介して前記積層体の一部に前記積層体の他の部分又は他の積層体を積層し、
    前記積層された前記積層体の一部及び前記積層体の他の部分、又は、前記積層された前記積層体の一部及び他の積層体のスペーサーが配置された端面に前記熱可塑性樹脂粒子よりも融点が高い無機酸化物粒子を塗工することにより無機酸化物粒子層を配置する、電極の製造方法。
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