JP6365383B2

JP6365383B2 - 非水電解質二次電池

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Publication number: JP6365383B2
Application number: JP2015080860A
Authority: JP
Inventors: 康資岩瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: JP2016201255A

Description

本発明は、正極と、負極と、正極と負極との間に設けられたセパレータと、少なくともセパレータに保持された非水電解質とを備えた非水電解質二次電池に関する。

特許文献１（特開２００２−３１９３８６号公報）には、微多孔を有する多孔質材料からなる層が複数積層されてなるセパレータを非水電解質二次電池において用いることが記載されている。特許文献１に記載のセパレータでは、多孔質材料からなる層のうちの少なくとも２層の空隙率が異なり、空隙率の異なる層のうちの最も空隙率の高い層の微多孔平均孔径は最も空隙率の低い層の微多孔平均孔径よりも大きい。特許文献１には、かかるセパレータを用いれば非水電解質二次電池において良好な低温特性と過充電安全性とを両立できることが記載されている。

特開２００２−３１９３８６号公報

非水電解質二次電池では、セパレータは正極と負極との間に設けられており、セパレータに形成されている多数の空孔の内部には非水電解質が存在している。これにより、正極と負極との間において、イオン（非水電解質に含まれるイオン（例えばリチウムイオン））の移動又は電流が確保されている。

ところで、非水電解質二次電池の温度がその非水電解質二次電池のセパレータを構成する材料の融点以上にまで上昇すると、そのセパレータを構成する材料が溶融する。これにより、セパレータに形成されている空孔が塞がれるので、上記イオンの移動又は電流が遮断される（セパレータのシャットダウン）。セパレータがシャットダウンすると、正極と負極との間の抵抗が高くなるので、正極と負極との間に大電流が流れることを防止できる。したがって、非水電解質二次電池の動作を安全に停止させることができる。

しかし、セパレータのシャットダウン後に非水電解質二次電池の温度が更に上昇する場合がある。セパレータのシャットダウン後に非水電解質二次電池の温度が大幅に上昇すると、セパレータの熱収縮などを招くことがある。「セパレータの熱収縮」とは、セパレータの温度上昇に起因してセパレータが収縮又は消失することを意味する。そのため、セパレータのシャットダウン後における非水電解質二次電池の温度の大幅な上昇を防止することが好ましく、より一層安全な非水電解質二次電池が要求されている。本発明では、より一層安全な非水電解質二次電池を提供する。

セパレータのシャットダウン後に非水電解質二次電池の温度が更に上昇する理由として、次に示すことが考えられる。

セパレータがシャットダウンすると非水電解質二次電池の温度が低下する傾向にあるが、セパレータのシャットダウン直後においては非水電解質二次電池の温度が十分に低下していない場合がある。そして、非水電解質二次電池の温度が高い状態では、正極活物質又は負極活物質と非水電解質との反応（発熱反応）が起こり易いと考えられている。

ところで、セパレータがシャットダウンしていない状態では、セパレータに形成されている多数の空孔の内部には非水電解質が存在している。セパレータは正極と負極との間に配置されているので、上記発熱反応が生じ得る箇所の近傍には非水電解質が存在することとなる。ここで、非水電解質は熱容量を有する。そのため、セパレータがシャットダウンしていない状態では、上記発熱反応が起こったとしても、その発熱反応により生じた熱を非水電解質へ逃がすことができる。

しかし、セパレータがシャットダウンしている状態では、セパレータに形成されていた空孔が塞がれているので、その空孔の内部に存在していた非水電解質がセパレータの外へ排出されている。そのため、上記発熱反応が生じ得る箇所の近傍に存在する非水電解質の量が減少する。よって、セパレータがシャットダウンしている状態で上記発熱反応が起こると、その発熱反応により生じた熱を非水電解質へ逃がすことが困難となる。したがって、非水電解質二次電池の温度の更なる上昇を引き起こす。つまり、セパレータのシャットダウン後に非水電解質二次電池の温度が更に上昇することとなる。

また、上記発熱反応では、正極活物質と非水電解質との反応による発熱量の方が、負極活物質と非水電解質との反応による発熱量よりも大きい、と言われている。以上をふまえ、本発明の非水電解質二次電池が完成した。

本発明の非水電解質二次電池は、正極と、負極と、正極と負極との間に設けられたセパレータと、少なくともセパレータに保持された非水電解質とを備える。セパレータは、正極に対向し且つポリプロピレンからなる第１セパレータ層と、負極に対向し且つポリプロピレンからなる第２セパレータ層と、第１セパレータ層と第２セパレータ層との間に設けられ且つポリエチレンからなる第３セパレータ層とを少なくとも有する。第１セパレータ層の空孔率（％）をαと表し、第２セパレータ層の空孔率（％）をβと表し、第３セパレータ層の空孔率（％）をγと表し、正極に含まれる正極活物質の比表面積（ｍ²／ｇ）をδと表した場合、下記式１〜式４が満たされている。
２０％＜α≦２５％・・・式１
８０％≦β＜８５％・・・式２
１５％＜γ≦２０％・・・式３
δ≧３．０ｍ²／ｇ・・・式４。

一般に、ポリエチレンの方がポリプロピレンよりも融点が低い。そのため、本発明の非水電解質二次電池の温度が上昇すると、第３セパレータ層を構成する材料が溶融し、第３セパレータ層に形成されている空孔が塞がれる。これにより、第３セパレータ層においては上記イオンの移動又は電流が遮断される（第３セパレータ層のシャットダウン）。

第３セパレータ層に形成されている空孔が塞がれると、その空孔の内部に存在していた非水電解質が第３セパレータ層の外へ排出される。本発明の非水電解質二次電池では、上記式１と上記式２とが満たされている。そのため、第３セパレータ層の外へ排出された非水電解質は、第１セパレータ層側よりも第２セパレータ層側へ染み出し易くなり、つまり正極側よりも負極側へ染み出し易くなる。これにより、正極活物質と非水電解質との接触面積の増加を抑制できるので、正極活物質と非水電解質との反応を防止できる。

正極活物質と非水電解質との接触面積の増加を抑制するという観点では、正極活物質の比表面積は小さい方が好ましいと考えられる。しかし、今般、上記式４が満たされていれば、上記式４が満たされていない場合に比べ、上述の効果が顕著となることが分かった。

以上より、上記式１〜式４が満たされていれば、第３セパレータ層において空孔が塞がれた後における正極活物質と非水電解質との反応を防止できる。よって、第３セパレータ層のシャットダウン後に非水電解質二次電池の温度が更に上昇することを防止できる。

本明細書では、「第１セパレータ層の空孔率」とは、例えば水銀ポロシメータによる空孔容積測定により求められた値を意味する。「第２セパレータ層の空孔率」および「第３セパレータ層の空孔率」についても同様のことが言える。「比表面積」とは、ＢＥＴ比表面積を意味する。

本発明では、第３セパレータ層のシャットダウン後に非水電解質二次電池の温度が更に上昇することを防止できるので、非水電解質二次電池の安全性をより一層高めることができる。

本発明の一実施形態の非水電解質二次電池の斜視図である。本発明の一実施形態の電極体の断面図である。

以下、本発明について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。

［非水電解質二次電池の構成］
図１は、本発明の実施形態の非水電解質二次電池の斜視図である。本実施形態の非水電解質二次電池では、電極体１１と非水電解質（不図示）とが電池ケース１の内部に設けられている。そのため、図１においては、本実施形態の非水電解質二次電池の内部構造の一部を示している。電池ケース１には、正極端子３と負極端子７とが設けられている。

＜電極体＞
図２は、本実施形態の電極体１１の断面図である。電極体１１は、正極１３と、負極１７と、正極１３と負極１７との間に設けられたセパレータ１５とを有する。電極体１１では、正極１３と負極１７とがセパレータ１５を挟んで巻回されている。

正極１３は、正極集電体１３Ａと、正極合剤層１３Ｂと、正極露出部１３Ｄとを含む。正極合剤層１３Ｂは、正極１３の幅方向一端（図２の左端）を除く正極集電体１３Ａの両面に設けられている。正極露出部１３Ｄは、正極１３の幅方向一端に位置し、正極合剤層１３Ｂが正極集電体１３Ａに設けられることなく構成されている。

負極１７は、負極集電体１７Ａと、負極合剤層１７Ｂと、負極露出部１７Ｄとを含む。負極合剤層１７Ｂは、負極１７の幅方向一端（図２の右端）を除く負極集電体１７Ａの両面に設けられている。負極露出部１７Ｄは、負極１７の幅方向一端に位置し、負極合剤層１７Ｂが負極集電体１７Ａに設けられることなく構成されている。

正極露出部１３Ｄと負極露出部１７Ｄとは、セパレータ１５から突出しており、電極体１１の軸方向に沿って互いに反対側に突出している。正極露出部１３Ｄは正極端子３に接続されており、負極露出部１７Ｄは負極端子７に接続されている。

正極合剤層１３Ｂは正極活物質と導電剤と結着剤とを含み、正極合剤層１３Ｂには多数の空孔が形成されている。負極合剤層１７Ｂは負極活物質と結着剤とを含み、負極合剤層１７Ｂには多数の空孔が形成されている。セパレータ１５は正極合剤層１３Ｂと負極合剤層１７Ｂとの間に位置し、セパレータ１５には多数の空孔が形成されている。正極合剤層１３Ｂ、負極合剤層１７Ｂ及びセパレータ１５に形成されている多数の空孔には非水電解質が存在している。

＜セパレータ＞
セパレータ１５は、正極１３に対向する第１セパレータ層１５Ａと、負極１７に対向する第２セパレータ層１５Ｂと、第１セパレータ層１５Ａと第２セパレータ層１５Ｂとの間に設けられた第３セパレータ層１５Ｃとを有する。第１セパレータ層１５Ａと第２セパレータ層１５Ｂとはポリプロピレン（polypropylene，以下では「ＰＰ」と記す）からなる。一方、第３セパレータ層１５Ｃはポリエチレン（polyethylene，以下では「ＰＥ」と記す）からなる。

第１セパレータ層１５Ａの空孔率（％）をαと表し、第２セパレータ層１５Ｂの空孔率（％）をβと表し、第３セパレータ層１５Ｃの空孔率（％）をγと表し、正極１３に含まれる正極活物質の比表面積（ｍ²／ｇ）をδと表した場合、下記式１〜式４が満たされている。
２０％＜α≦２５％・・・式１
８０％≦β＜８５％・・・式２
１５％＜γ≦２０％・・・式３
δ≧３．０ｍ²／ｇ・・・式４。

ＰＥの方がＰＰよりも融点が低い。そのため、本実施形態の非水電解質二次電池の温度が上昇すると、まず、ＰＥが溶融する。これにより、第３セパレータ層１５Ｃにおいて、空孔が塞がれ、よって、上記イオンの移動又は電流が遮断される（第３セパレータ層１５Ｃのシャットダウン）。したがって、第３セパレータ層１５Ｃにおいて空孔が塞がれていれば、第１セパレータ層１５Ａおよび第２セパレータ層１５Ｂにおいて空孔の少なくとも一部が塞がれることなく残存していても、正極１３と負極１７との間の抵抗が高くなる。その結果、正極１３と負極１７との間に大電流が流れることを防止できるので、本実施形態の非水電解質二次電池の動作を安全に停止させることができる。

第３セパレータ層１５Ｃのシャットダウンによって非水電解質二次電池の温度が低下する傾向となるが、第３セパレータ層１５Ｃのシャットダウン直後においては非水電解質二次電池の高温状態が維持されている場合がある。そのため、正極活物質又は負極活物質と非水電解質との反応（発熱反応）が起こることがある。特に、第３セパレータ層１５Ｃにおいて空孔が塞がれると、その空孔の内部に存在していた非水電解質が第３セパレータ層１５Ｃの外へ排出されることとなるので、非水電解質が正極活物質又は負極活物質に接触し易くなる。上述したように正極活物質と非水電解質との反応による発熱量の方が負極活物質と非水電解質との反応による発熱量よりも大きいので、正極活物質と非水電解質との反応が起こると第３セパレータ層１５Ｃのシャットダウン後における非水電解質二次電池の温度の更なる上昇が顕著となる。

しかし、本実施形態の非水電解質二次電池では、上記式１と上記式２とが満たされている。そのため、第３セパレータ層１５Ｃの外へ排出された非水電解質は、第１セパレータ層１５Ａ側よりも第２セパレータ層１５Ｂ側へ染み出し易くなる。ここで、第１セパレータ層１５Ａは正極１３に対向しており、第２セパレータ層１５Ｂは負極１７に対向している。よって、第３セパレータ層１５Ｃの外へ排出された非水電解質は、正極１３側よりも負極１７側へ染み出し易くなる。したがって、第３セパレータ層１５Ｃの外へ排出された非水電解質と正極活物質との接触を防止できるので、正極活物質と非水電解質との接触面積の増加を抑制でき、その結果、正極活物質と非水電解質との反応を防止できる。

正極活物質と非水電解質との接触面積の増加を抑制するという観点では、正極活物質の比表面積は小さい方が好ましいと考えられる。しかし、今般、δ≧３．０ｍ²／ｇであれば（上記式４が満たされていれば）、上記式４が満たされていない場合（δ＜３．０ｍ²／ｇである場合）に比べ、上述の効果が顕著となることが分かった。このような結果が得られた理由として、本発明者は、正極活物質の比表面積が３．０ｍ²／ｇとなると、正極活物質と非水電解質との反応による発熱量が大幅に増加するからではないかと考えた。そこで、本発明者は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ（differential scanning calorimetry））によって下記測定条件で正極活物質と非水電解液との反応により生じる熱量を測定した。結果を表１に示す。

（測定条件）
測定温度の範囲：１００℃〜２５０℃
測定用サンプル：正極活物質が非水電解液に分散されたもの。

表１に示すように、正極活物質の比表面積が３．０ｍ²／ｇであれば、正極活物質の比表面積が２．５ｍ²／ｇである場合に比べ、ＤＳＣにより測定された熱量（１００℃〜２５０℃での発熱量）が大幅に増加した。このことから、正極活物質の比表面積が３．０ｍ²／ｇとなると、正極活物質と非水電解質との反応による発熱量が大幅に増加することが確認された。

なお、正極活物質の比表面積が３．０ｍ²／ｇとなると正極活物質と非水電解質との反応による発熱量が大幅に増加する理由として、本発明者は、次に示すことを考えている。比表面積が３．０ｍ²／ｇ以上である正極活物質では、その温度が上昇すると、リチウム原子が正極活物質の結晶構造から抜け出し易くなる。これにより、正極活物質の熱安定性が低下するので、正極活物質と非水電解質との反応による発熱量が大幅に増加する。

以上をまとめると、本実施形態の非水電解質二次電池では、上記式１〜式４が満たされているので、第３セパレータ層１５Ｃにおいて空孔が塞がれた後における正極活物質と非水電解質との反応を防止できる。これにより、第３セパレータ層１５Ｃのシャットダウン後に非水電解質二次電池の温度が更に上昇することを防止できる。このように、本実施形態では、非水電解質二次電池の安全性をより一層高めることができる。したがって、本実施形態の非水電解質二次電池を例えばハイブリッド自動車若しくは電気自動車等の自動車用電源、工場用電源又は家庭用電源等に使用される大型電池として使用すれば、かかる大型電池の安全性をより一層高めることができる。

第１セパレータ層１５Ａに形成されている空孔を大きくすれば、又は、第１セパレータ層１５Ａにおける空孔の個数を多くすれば、第１セパレータ層１５Ａの空孔率が高くなる。第２セパレータ層１５Ｂの空孔率及び第３セパレータ層１５Ｃの空孔率に対しても同様のことが言える。そのため、上記式１〜式３が満たされるように、第１セパレータ層１５Ａにおける空孔の大きさ及び空孔の個数、第２セパレータ層１５Ｂにおける空孔の大きさ及び空孔の個数、及び、第３セパレータ層１５Ｃにおける空孔の大きさ及び空孔の個数のうちの少なくとも１つを決定することが好ましい。

第１セパレータ層１５Ａは、３μｍ以上１５μｍ以下の厚さを有することが好ましい。第２セパレータ層１５Ｂは、３μｍ以上１５μｍ以下の厚さを有することが好ましい。第３セパレータ層１５Ｃは、３μｍ以上１５μｍ以下の厚さを有することが好ましい。

正極活物質の比表面積は、より好ましくは３．０ｍ²／ｇ以上３．２５ｍ²／ｇ以下であり、さらに好ましくは３．０ｍ²／ｇ以上３．０８ｍ²／ｇ以下である。

正極活物質を除く正極１３の構成としては、非水電解質二次電池の正極の構成として従来公知の構成を特に限定されることなく使用できる。負極１７の構成及び非水電解質の構成についても同様のことが言える。

以下では、非水電解質二次電池の一例としてリチウムイオン二次電池を例に挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されない。

（１） α／βの最適化
［実施例１］
＜リチウムイオン二次電池の製造＞
（正極の作製）
正極活物質として、Ｌｉと３種の遷移金属元素（Ｃｏ、ＮｉおよびＭｎ）とを含む複合酸化物からなる粉末（比表面積が３．０ｍ²／ｇ）を準備した。質量比で９０：８：２となるように正極活物質とアセチレンブラック（導電剤）とＰＶＤＦ（結着剤）とを混ぜ、ＮＭＰ（N-methylpyrrolidone）で希釈して、正極合剤ペーストを得た。

Ａｌ箔（正極集電体、厚さが１５μｍ）の幅方向一端が露出するように正極合剤ペーストをＡｌ箔の両面に塗布した後、正極合剤ペーストを乾燥させた。これにより、Ａｌ箔の幅方向一端を除くＡｌ箔の両面に正極合剤層が形成された。その後、ロール圧延機を用いて正極合剤層及びＡｌ箔を圧延した。このようにして正極露出部を幅方向一端に有する正極が得られた。

（負極の作製）
負極活物質として、天然黒鉛を核材とする炭素材料を準備した。質量比で９８：１：１となるように負極活物質とＣＭＣ（carboxymethylcellulose）（増粘剤）とポリフッ化ビニリデン（結着剤）とを混ぜ、水で希釈して、負極合剤ペーストを得た。

Ｃｕ箔（負極集電体、厚さが１０μｍ）の幅方向一端が露出するように負極合剤ペーストをＣｕ箔の両面に塗布した後、負極合剤ペーストを乾燥させた。これにより、Ｃｕ箔の幅方向一端を除くＣｕ箔の両面に負極合剤層が形成された。その後、ロール圧延機を用いて負極合剤層及びＣｕ箔を圧延した。このようにして負極露出部を幅方向一端に有する負極が得られた。

（セパレータの作製）
ＰＰ製の第１セパレータ層（厚さが１０μｍ、空孔率が２５％）とＰＰ製の第２セパレータ層（厚さが１０μｍ、空孔率が８０％）とＰＥ製の第３セパレータ層（厚さが１０μｍ、空孔率が２０％）とを準備した。第１セパレータ層、第２セパレータ層及び第３セパレータ層の各空孔率はいずれも前述の方法にしたがって測定された。第１セパレータ層と第２セパレータ層との間に第３セパレータ層を配置してセパレータを得た。

（電極体の作製及び挿入）
第１セパレータ層が正極合剤層に対向するとともに第２セパレータ層が負極合剤層に対向するように、正極合剤層と負極合剤層との間にセパレータを配置した。また、正極露出部と負極露出部とがセパレータから逆向きに突出するように、正極と負極とセパレータとを配置した。

次に、Ａｌ箔の幅方向（正極の幅方向に相当する）およびＣｕ箔の幅方向（負極の幅方向に相当する）に対して平行となるように巻回軸（不図示）を配置し、その巻回軸を用いて正極、セパレータおよび負極を巻回させた。得られた円筒型の電極体に対して４ｋＮ／ｃｍ²の圧力を常温で２分間与え、扁平状の電極体を得た。

続いて、正極端子と負極端子とが設けられた電池ケースの蓋体を準備した。正極露出部と正極端子とを接続し、負極露出部と負極端子とを接続した。蓋体が接続された電極体を電池ケースのケース本体に入れ、蓋体でケース本体の開口を塞いだ。

（非水電解液の調製及び注入）
体積比で３０：４０：３０となるようにＥＣ（ethylene carbonate）とＤＭＣ（dimethyl carbonate）とＥＭＣ（ethyl methyl carbonate）とを混合して、混合溶媒を得た。この混合溶媒に、濃度が１．０ｍｏｌ／ＬとなるようにＬｉＰＦ₆を入れた。調製された非水電解液を蓋体の注液用孔から注入した後、電池ケース内を減圧した。これにより、非水電解液は、正極合剤層、負極合剤層及びセパレータに含浸された。その後、注液用孔を封止した。このようにして実施例１のリチウムイオン二次電池が得られた。

＜評価＞
（温度の上昇量）
製造されたリチウムイオン二次電池に対して、−１０℃において１０Ｃの電流で電池電圧が４Ｖになるまで充電した。その後、電池電圧を４Ｖよりも更に上昇させてリチウムイオン二次電池の充電を継続させた（過充電）。

正極と負極との間を流れる電流が急激に低下した時点でリチウムイオン二次電池の充電を停止し、その直後から熱電対を用いて電池ケースの温度を測定した。電池ケースの温度の下降が確認されたら、電池ケースの温度の測定を停止した。得られたデータを下記式５に代入して温度の上昇量を算出した。なお、下記式５における「最高温度」とは、電池ケースの温度の最高値を意味する（以下においても同様である）。結果を表２に示す。温度の上昇量が１０℃以下であれば、第２セパレータ層のシャットダウン後におけるリチウムイオン二次電池の温度の更なる上昇が防止されていると考えられる。
（温度の上昇量）＝（最高温度）−（充電停止直後の電池ケースの温度）・・・式５。

（最高温度の差）
実施例１のリチウムイオン二次電池の製造方法にしたがって参照用リチウムイオン二次電池（第１セパレータ層の空孔率：５０％、第２セパレータ層の空孔率：５０％）を製造し、参照用リチウムイオン二次電池に対して上記評価と同様の評価を行った。下記式６を用いて最高温度の差を算出した。結果を表２に示す。
（最高温度の差）＝（実施例１のリチウムイオン二次電池の最高温度）−（参照用リチウムイオン二次電池の最高温度）・・・式６。

表２において、最高温度の差（式６参照）が１０℃以下であった場合には「Ａ１」と記し、最高温度の差（式６参照）が１０℃よりも大きかった場合には「Ｃ１」と記す。最高温度の差が１０℃以下であれば、リチウムイオン二次電池が過充電状態となった場合であってもその温度上昇が抑制されていると考えられる。温度の上昇量が１０℃以下であり、且つ、最高温度の差が１０℃以下であれば、そのリチウムイオン二次電池は安全性により一層優れると言える。

［実施例２〜３及び比較例１〜９］
第１セパレータ層の空孔率、第２セパレータ層の空孔率又は第３セパレータ層の空孔率が異なることを除いては実施例１に記載の方法にしたがってリチウムイオン二次電池を製造し、実施例１に記載の方法にしたがってリチウムイオン二次電池を評価した。結果を表２に示す。なお、表２の「最高温度の差」における「−」は、大電流入出力特性が１０％低下したために最高温度の差を測定しなかったことを意味する（比較例１、６及び７）。

＜考察＞
表２に示すように、実施例１〜３では、温度の上昇量が１０℃以下であり、最高温度の差が１０℃以下であった。一方、比較例１、６及び７では、大電流入出力特性が１０％低下した。また、比較例２〜５、８及び９では、温度の上昇量が１０℃を超え、最高温度の差が１０℃を超えた。この結果から、上記式１〜式３が満たされていればリチウムイオン二次電池の安全性がより一層高まることが分かった。

（２）正極活物質の比表面積の最適化
［実施例１，４と比較例１０］
正極活物質の比表面積が異なることを除いては実施例１に記載の方法にしたがってリチウムイオン二次電池を製造し、実施例１に記載の方法にしたがってリチウムイオン二次電池を評価した。結果を表３に示す。

表３に示すように、実施例１及び４では、最高温度の差が１０℃以下であった。一方、比較例１０では、最高温度の差が１０℃を超えた。この結果から、上記式１〜式３に加え上記式４が満たされていればリチウムイオン二次電池の安全性がより一層高まることが分かった。

なお、本発明者は、実施例１において第３セパレータ層の厚さを５μｍに変更した場合であっても実施例１と同様の結果が得られたことを確認している。また、本発明者は、実施例１において第３セパレータ層の厚さを１５μｍに変更した場合であっても実施例１と同様の結果が得られたことを確認している。

今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１電池ケース、３正極端子、７負極端子、１１電極体、１３正極、１３Ａ正極集電体、１３Ｂ正極合剤層、１３Ｄ正極露出部、１５，２５セパレータ、１５Ａ，２５Ａ第１セパレータ層、１５Ｂ，２５Ｂ第２セパレータ層、１５Ｃ，２５Ｃ中間層、１７負極、１７Ａ負極集電体、１７Ｂ負極合剤層、１７Ｄ負極露出部、２５Ｄ第３セパレータ層。

Claims

正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータと、少なくとも前記セパレータに保持された非水電解質とを備え、
前記セパレータは、前記正極に対向し且つポリプロピレンからなる第１セパレータ層と、前記負極に対向し且つポリプロピレンからなる第２セパレータ層と、前記第１セパレータ層と前記第２セパレータ層との間に設けられ且つポリエチレンからなる第３セパレータ層とを少なくとも有し、
前記第１セパレータ層の空孔率（％）をαと表し、前記第２セパレータ層の空孔率（％）をβと表し、前記第３セパレータ層の空孔率（％）をγと表し、前記正極に含まれる正極活物質の比表面積（ｍ²／ｇ）をδと表した場合、下記式１〜式４が満たされている非水電解質二次電池。
２０％＜α≦２５％・・・式１
８０％≦β＜８５％・・・式２
１５％＜γ≦２０％・・・式３
δ≧３．０ｍ²／ｇ・・・式４