JP7298642B2

JP7298642B2 - リチウムイオン二次電池

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Description

本開示は、リチウムイオン二次電池に関する。

特開２０１４－９３１２８号公報（特許文献１）および特開２００５－２９４１５０号公報（特許文献２）には、正極とセパレータと負極とが積層された積層型電極体の周囲に、多孔質シート（多孔質フィルム）が巻かれた非水電解質二次電池（リチウムイオン二次電池）が開示されている。

特開２０１４－９３１２８号公報特開２００５－２９４１５０号公報

一般に、液系電池においては、正極および負極は電解液に含浸しており、正極と負極との間のイオン伝導を、電解液が担っている。しかし、積層構造を有する電池を平置きにする（積層方向が上下方向となるように設置する）と、積層方向に電解液充填量の差がつく、すなわち、上側の電解液が不足し、下側の電解液が過剰になるという、いわゆる液ムラが起こる。そのため、充放電を繰り返した場合、容量維持率が低下したり、電池寿命が短くなったりする可能性がある。

このような問題を解消する方法として、特許文献１においては、積層型電極体の周囲に、電解液を保持可能な細孔を有する多孔質部材を巻くことが、特許文献２においては、積層型電極体の周囲に、セパレータの孔径より大きい孔径を有する多孔質フィルムを巻くことが、それぞれ提案されている。

しかし、上記のような方法では、電池の充放電に伴う電極体の膨張収縮によって、電極体内の電解液が電極外に移動して多孔質部材に保持されるものの、液ムラの解消には改善の余地があると考えられる。また、電池が充放電により発熱した場合等に、多孔質部材が収縮することで、例えば、積層型電極体の端部等に応力が加わり、電池が破壊される可能性もあると考えられる。

本開示の目的は、電池の破壊を抑制しつつ、電解液不足による容量維持率の低下を抑制することが可能なリチウムイオン二次電池を提供することである。

以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否により、特許請求の範囲が限定されるべきではない。
〔１〕本開示のリチウムイオン二次電池は、
外装体と電極体と電解液と多孔質部材とを含み、
外装体は、電極体と電解液と多孔質部材とを収納しており、
電極体は、正極と負極とセパレータとを有し、
正極と負極とがセパレータを介して積層されている、リチウムイオン二次電池であって、
リチウムイオン二次電池の設置時の上下方向に、正極と負極とセパレータとが積層されており、
多孔質部材は、電極体の側面の少なくとも一部に接しており、
多孔質部材は、電解液を含んでおり、
多孔質部材の平均細孔径は、正極および負極の各々の平均細孔径よりも小さい。

図２を参照して、上記〔１〕のリチウムイオン二次電池においては、電解液を含有した多孔質部材４０が、正極１０と負極２０とがセパレータ３０を介して積層された電極体５０の側面の少なくとも一部に接している。例えば、充放電の繰り返しにより電極体５０の上側の電解液が不足した場合、多孔質部材４０から該不足部分に電解液が供給され得る。これにより、電極体５０の上下方向における液ムラを解消することができる。

したがって、上記〔１〕によれば、電池の破壊を抑制しつつ、電解液不足による電池の容量維持率の低下を抑制することができる。
〔２〕上記〔１〕に記載のリチウムイオン二次電池において、多孔質部材の平均細孔径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。
〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載のリチウムイオン二次電池において、多孔質部材の空孔率は、３０％以上９０％以下であってもよい。
〔４〕上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池において、多孔質部材の耐熱温度は、７０℃以上が好ましい。

図１は、本実施形態のリチウムイオン二次電池に含まれる電極体の一例を示す概略断面図である。図２は、本実施形態のリチウムイオン二次電池に含まれる電極体および多孔質部材の一例を示す概略断面図である。図３は、実施例２に係る多孔質部材、正極および負極の細孔分布を水銀圧入法により測定した結果を示すグラフである。図４は、実施例１および比較例１に係る多孔質部材ならびに負極の熱重量測定のプロファイルである。

以下、本開示の実施形態（本明細書では「本実施形態」と記される）が説明される。ただし以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。以下、リチウムイオン二次電池が「電池」と略記され得る。
＜リチウムイオン二次電池＞
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、
外装体と電極体と電解液と多孔質部材とを含み、
外装体は、電極体と電解液と多孔質部材を収納しており、
電極体は、正極と負極とセパレータとを有し、
正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる、リチウムイオン二次電池であって、
リチウムイオン二次電池の設置時の上下方向に、正極と負極とセパレータが積層されており、
多孔質部材は、電極体の側面の少なくとも一部に接しており、
多孔質部材は、電解液を含んでおり、
多孔質部材の平均細孔径は、正極および負極の各々の平均細孔径よりも小さい。

図１は、本実施形態のリチウムイオン二次電池の電極体の一例を示す概略断面図である。図２は、本実施形態のリチウムイオン二次電池に含まれる電極体および多孔質部材の一例を示す概略断面図である。

図１および図２を参照して、本実施形態の電池は、外装体（図示せず）、電極体５０、電解液（図示せず）および多孔質部材４０を含む。電極体５０、電解液および多孔質部材４０は、外装体内に収納されている。電極体５０は、正極１０、セパレータ３０および負極２０を有し、正極１０と負極２０とがセパレータ３０を介して交互に積層されてなる。
電池の設置（使用）時の上下方向に、正極１０と負極２０とセパレータ３０が積層されており、多孔質部材４０は、電極体の側面の少なくとも一部に接している。

（電極体）
電極体５０は、正極１０、負極２０およびセパレータ３０を有する。正極１０は、正極端子（図示せず）に接続される。負極２０は、負極端子（図示せず）に接続される。

電極体５０は、積層型である。電極体５０は、例えば、正極１０、セパレータ３０および負極２０が設置（使用）時の上下方向に積層されることにより形成される。電極体５０は、正極１０と負極２０が、セパレータ３０を介して積層されてなる。

図２に示すように、電極体５０の厚さＴは、５ｍｍ以上であることが好ましく、７ｍｍ以上であることがより好ましい。

〔正極〕
正極１０は、正極集電箔１１および正極合材１２を含む。正極集電箔１１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）箔等であってもよい。正極集電箔１１は、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下の厚さを有していてもよい。

正極合材１２は、例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有していてもよい。正極合材１２は、少なくとも正極活物質を含む。正極合材１２は、例えば、実質的に正極活物質からなっていてもよい。正極合材１２は、正極活物質に加えて、例えば、固体電解質、導電材、およびバインダ等を含んでいてもよい。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム等（例えばＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２等）、ニッケルコバルトアルミン酸リチウム、およびリン酸鉄リチウムからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。正極活物質に表面処理が施されていてもよい。表面処理により、正極活物質の表面に緩衝層が形成されてもよい。緩衝層は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）等を含んでいてもよい。固体電解質は、例えば、硫化物固体電解質等〔例えばＬｉＢｒ－ＬｉＩ－（Ｌｉ₂Ｓ－Ｐ₂Ｓ₅）等〕を含んでいてもよい。導電材は、例えば、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料を含んでいてもよい。バインダは、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）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）等を含んでいてもよい。

正極１０の平均細孔径は、例えば、０．１μｍ以上１μｍ以下である。平均細孔径とは、水銀圧入式ポロシメータで測定した細孔分布の累積細孔容積が全細孔容積の５０％となる細孔径をいう。

正極１０の空孔率は、例えば、１０％以上５０％以下である。空孔率は、水銀圧入式ポロシメータにより測定された実体積と、電極構成材料から算出される理論体積から算出される。

〔負極〕
負極２０は、負極集電箔２１および負極合材２２を含む。負極集電箔２１は、例えば、銅（Ｃｕ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔等であってもよい。負極集電箔２１は、例えば、５μｍ以上３０μｍ以下の厚さを有していてもよい。

負極合材２２は、例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有していてもよい。負極合材２２は、少なくとも負極活物質を含む。負極合材２２は、例えば、実質的に負極活物質からなっていてもよい。負極合材２２は、負極活物質に加えて、例えば、固体電解質、導電材、およびバインダ等を含んでいてもよい。負極活物質は、例えば、黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、珪素、酸化珪素、珪素基合金、錫、酸化錫、錫基合金、およびチタン酸リチウム（Ｌｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。固体電解質は、例えば、硫化物固体電解質等〔例えばＬｉＢｒ－ＬｉＩ－（Ｌｉ₂Ｓ－Ｐ₂Ｓ₅）等〕を含んでいてもよい。導電材は、例えば、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料を含んでいてもよい。バインダは、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）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）等を含んでいてもよい。

負極２０の平均細孔径は、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。負極２０の空孔率は、例えば、１０％以上５０％以下である。

〔セパレータ〕
セパレータ３０は、正極１０と負極２０との間に介在している。セパレータ３０は、正極１０と負極２０とを分離している。

セパレータ３０は、多孔質である。セパレータ３０の平均細孔径は、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下である。セパレータ３０の空孔率は、例えば、３５％以上５５％以下である。

セパレータ３０は、電気絶縁性の材料により構成され得る。セパレータ３０は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）製、ポリプロピレン（ＰＰ）製等であり得る。

（電解液）
電解液は、溶媒と支持電解質とを含む。溶媒は非プロトン性である。溶媒は任意の成分を含み得る。溶媒は、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）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等であってもよい。１種の溶媒が単独で使用されてもよく、２種以上の溶媒が組み合わされて使用されてもよい。

支持電解質は、溶媒に溶解している。支持電解質は、例えば、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＮ（ＦＳＯ₂）₂等であってもよい。１種の支持電解質が単独で使用されてもよく、２種以上の支持電解質が組み合わされて使用されてもよい。支持電解質は、例えば、０．５ｍоｌ／Ｌ以上２ｍоｌ／Ｌ以下のモル濃度を有していてもよい。

電解液は、任意の添加剤をさらに含んでもよい。電解液は、例えば、質量分率で０．１％以上５％以下の添加剤を含んでもよい。添加剤は、例えば、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＯ_２Ｆ_２）、フルオロスルホン酸リチウム（ＦＳＯ_３Ｌｉ）、リチウムビスオキサラトボラート（ＬｉＢＯＢ）等であってもよい。１種の添加剤が単独で使用されてもよく、２種以上の添加剤が組み合わされて使用されてもよい。

（多孔質部材）
多孔質部材４０は、電極体５０の積層方向に垂直な側面の少なくとも一部に接しておればよく、全体に接していてもよい。なお、多孔質部材４０の膨張収縮による電極体５０の破壊を抑制できる範囲で、多孔質部材４０は、側面以外の電極体５０の表面（電池の設置時の上面および底面）の一部に接していてもよいが、側面以外の電極体５０の表面の全体には接していないことが好ましく、側面以外の電極体５０の表面に全く接していないことがより好ましい。

多孔質部材４０は、電解液を含んでいる。多孔質部材４０の平均細孔径は、電極体５０を構成する正極１０および負極２０の各々の平均細孔径よりも小さく、好ましくは正極１０、負極２０およびセパレータ３０のどの部材の平均細孔径よりも小さい。

多孔質部材４０は、電極体５０の電解液が不足した場合に、電解液を供給し得る。多孔質部材４０から電極体５０に電解液を供給することができる理由は、以下によるものと考えられる。電池の充放電によって、電池内の温度が変動し、電解液が膨張収縮する。ここで、多孔質部材の平均細孔径は、電極体の平均細孔径よりも小さい。一般に、温度が上昇していくと、多孔質部材の体積および電解液は膨張する。このとき、平均細孔径が小さい程、内圧が上昇しやすく、平均細孔径の小さなものから先に液体を放出する傾向にある。そのため、多孔質部材から電解液が放出されるのが、電極体から電解液が放出されるよりも早い。したがって、電極体の電解液が不足した場合に、多孔質部材から電極体に電解液を供給することが可能となる。なお、電池の充放電後は、電池内の温度は低下し、多孔質部材に再度電解液が供給される。

多孔質部材４０は、少なくとも多孔質材料を含む。多孔質部材４０は、多孔質材料に加えて、任意の添加剤を含んでもよい。多孔質材料は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、活性炭、ゼオライト、アルミナ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等が挙げられ、ゼオライトが好ましい。添加剤は、例えば、バインダ等であってもよい。バインダは、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）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）等が挙げられる。

多孔質部材４０の平均細孔径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上１μｍ以下であることがより好ましい。多孔質部材４０の平均細孔径が０．０１μｍ未満の場合、多孔質部材４０の平均細孔径が０．０１μｍ以上の場合よりも低い温度で電解液を放出するため、多孔質部材４０の補液性が低下する。多孔質部材４０の平均細孔径が１０μｍを超える場合、電極体５０の平均細孔径よりも大きくなるため、電極体５０よりも高い温度で電解液を放出するため、多孔質部材４０の補液性が低下する。

多孔質部材４０の空孔率は、電極体５０を構成する正極１０、負極２０およびセパレータ３０のどの部材の空孔率よりも高いことが好ましい。多孔質部材４０の空孔率は、３０％以上９０％以下であることが好ましく、４５％以上８０％以下であることがより好ましく、５０％以上７５％以下であることが特に好ましい。

多孔質部材４０は、耐熱性を有することが好ましく、多孔質部材４０の耐熱温度は、７０℃以上であることが好ましい。多孔質部材４０の耐熱温度が７０℃未満の場合、電池の通常作動温度において変形や破壊が生じる可能性がある。ここで、耐熱温度が７０℃とは、多孔質部材を７０℃の環境に曝した後、再び室温に戻したときに空隙体積や空孔率が変化していないことを意味する。

（加熱回復）
電池の容量維持率の低下が生じた場合または電池の容量維持率の低下が推測された場合、電池を所定の温度に加熱する加熱回復処理が実施されてもよい。ここで、所定の温度とは、多孔質部材から電解液が放出される温度よりも高い温度のことであり、電極体から電解液が放出される温度よりも低い温度であればよい。当該温度は、例えば、３５℃以上７０℃以下であってもよく、４０℃以上５５℃以下であってもよい。また、加熱時間は、多孔質部材から電解液が放出され電極体に供給される時間であればよく、例えば、１分以上１８０分以下であってもよく、１５分以上１２０分以下であってもよい。電池の容量維持率の低下は、従来既知の方法で判断すればよく、例えば、ある任意の電圧間の区間容量で判断することができる。

以下、実施例が説明される。ただし以下の例は、特許請求の範囲を限定するものではない。

＜実施例１＞
（正極の製造）
下記材料が準備された。

正極活物質：ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２
導電材：ＡＢ
バインダ：ＰＶｄＦ
分散媒：Ｎ－メチル－２－ピロリドン
正極集電箔：Ａｌ箔
正極活物質と導電材とバインダと分散媒とが混合されることにより、正極スラリーが調製された。正極スラリーが正極集電体の表面に塗布され、乾燥されることにより、正極合材が形成された。正極合材が圧縮されることにより、正極が製造された。

（負極の製造）
下記材料が準備された。

負極活物質：天然黒鉛
導電材：ＡＢ
バインダ：ＰＶｄＦ
溶媒：水
負極集電箔：Ｃｕ箔
負極活物質とバインダと分散媒とが混合されることにより、負極スラリーが調製された。負極スラリーが負極集電体の表面に塗布され、乾燥されることにより、負極合材が形成された。負極合材が圧縮されることにより、負極が製造された。

（セパレータの製造）
１５μｍの厚さを有するセパレータ（多孔質膜）が準備された。このセパレータは、３層構造を有する。３層構造は、ポリプロピレン（ＰＰ）の多孔質層、ポリエチレン（ＰＥ）の多孔質層およびポリプロピレン（ＰＰ）の多孔質層がこの順序で積層されることにより構成されている。セパレータ（全体）の空孔率は４５％である。

（電極体の作製）
セパレータと正極とセパレータと負極とがこの順に積層されることにより積層体が形成された。正極と負極の積層体１対を２４個を積層することにより、電極体が作製された。電極体の厚み（図２のＴに相当）は、９．５ｍｍであった。

（電解液の調製）
エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）およびエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）が混合されることにより混合溶媒が調製された。混合溶媒にＬｉＰＦ₆が溶解されることにより、以下の組成を備える電解液が調製された。

電解液溶媒：ＥＣ：ＤＭＣ：ＥＭＣ＝３：４：３（体積比）
ＬｉＰＦ₆：１．０ｍоｌ／Ｌ
（多孔質部材の作製）
８０質量％のゼオライト、２０質量％のポリアクリル酸を蒸留水中で混合したペーストを作製し、錠剤成形機を用いて加圧プレス成形し、これを４００℃のオーブンで加熱することで、多孔質部材を作製した。

（リチウムイオン二次電池の作製）
電極体の積層方向に垂直な両側面の全体に多孔質部材が接するように多孔質部材を取り付けた。外装体として、Ａｌラミネートフィルム製のパウチが準備された。多孔質部材を取り付けた電極体が外装体に収納された。電解液が外装体に注入された。以上より、実施例１のリチウムイオン二次電池が作製された。

＜実施例２および３＞
多孔質部材の材料であるゼオライトおよびポリアクリル酸の含有量が変更されることを除いては、実施例１と同様に、それぞれのリチウムイオン二次電池が作製された。実施例２では、７０質量％のゼオライト、３０質量％のポリアクリル酸を混合したものを、実施例３では、６０質量％のゼオライト、４０質量％のポリアクリル酸を混合したものを、それぞれ多孔質部材の材料として使用した。

＜比較例１～３＞
多孔質部材の材料をゼオライトからアルミナに変更し、アルミナおよびポリアクリル酸の含有量と、アルミナのメジアン径ｄ５０が変更されることを除いては、実施例１と同様に、それぞれのリチウムイオン二次電池が作製された。比較例１では、８０質量％のアルミナ（メジアン径ｄ５０：１５μｍ）、２０質量％のポリアクリル酸を混合したものを、比較例２では、８０質量％のアルミナ（メジアン径ｄ５０：５μｍ）、２０質量％のポリアクリル酸を混合したものを、比較例３では、７０質量％のアルミナ（メジアン径ｄ５０：１μｍ）、３０質量％のポリアクリル酸を混合したものを、それぞれ多孔質部材の材料として使用した。

＜評価＞
（多孔質部材、正極および負極の平均細孔径の測定）
多孔質部材、正極および負極のそれぞれについて、水銀圧入式ポロシメータ（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製、ＡｕｔｏＰｏｒｅＶ）を用いて、細孔分布を測定した。結果を表１の「平均細孔径（μｍ）」の欄に示す。また、実施例２に係る多孔質部材、正極および負極の細孔分布測定の結果（差分細孔容積分布）を図３に示す。なお、各サンプルのｎ数は３であり、表１の値はそれらの平均値である。

（多孔質部材、正極および負極の空孔率の測定）
多孔質部材、正極および負極のそれぞれについて、水銀圧入式ポロシメータ（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製、ＡｕｔｏＰｏｒｅＶ）を用いて、空孔率を測定した。結果を表１の「空孔率（％）」の欄に示す。なお、各サンプルのｎ数は３であり、表１の値はそれらの平均値である。

（重量減少温度の測定）
実施例１および比較例１の多孔質部材ならびに負極の重量減少温度を熱重量測定（ＴＧ）により測定した。重量減少温度は、熱重量測定装置（ＲＩＧＡＫＵ社製、ＴｈｅｒｍｏｐｌｕｓＥＶ０２）を用いて、上記各試料をアルミ製サンプルパンに乗せ、１０℃／ｍｉｎで昇温したときの重量減少を測定することによって得ることができる。結果を図４に示す。

（初期容量）
２５℃の温度環境下において、定電流－定電圧方式（ｃｃｃｖ）充電により、各リチウムイオン二次電池のＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）が１００％に調整された。定電流方式（ｃｃ）充電時の電流は、１／３Ｉｔであった。定電圧方式（ｃｖ）充電時の電圧は、４．２Ｖであった。ｃｃ放電により、電池が３Ｖまで放電された。ｃｃ放電時の電流は、１／３Ｉｔであった。この時の放電容量が「初期容量」とみなされる。以下、本実施例のＳＯＣは、初期容量に対する、その時点の充電容量の百分率を示す。なお「Ｉｔ」は電流の時間率を表す記号である。１Ｉｔの電流は、１００％のＳＯＣに相当する容量を１時間で放電する電流と定義される。

（サイクル試験）
各リチウムイオン二次電池において、充放電が２００サイクル実施された。２００サイクル目の放電容量が初期容量で除されることにより、容量維持率が求められた。結果を表１の「容量維持率（％）サイクル試験」の欄に示す。

（保存試験）
上記のサイクル試験後の各リチウムイオン二次電池のＳＯＣが３０％に調整された。５０℃に設定された恒温槽内で、各リチウムイオン二次電池が５時間保存された。５時間後の放電容量が初期容量で除されることにより、容量維持率が求められた。結果を表１の「容量維持率（％）保存試験」の欄に示す。

（回復率）
各リチウムイオン二次電池において、回復率を次式により算出した。結果を表１の「回復率（％）」の欄に示す。回復率が高いほど、容量維持率の低下が抑制されていると考えられる。

回復率（％）＝保存試験後の容量維持率－サイクル試験後の容量維持率

＜結果＞
（実施例１～３）
上記表１に示されるように、実施例１～３では、多孔質部材の平均細孔径は、正極および負極の平均細孔径よりも小さかった。また、多孔質部材の空孔率は、正極および負極の空孔率よりも高かった。さらに、回復率は６～８％であった。

（比較例１～３）
比較例１では、多孔質部材の平均細孔径は、正極および負極の平均細孔径よりも大きかった。また、多孔質部材の空孔率は、正極および負極の空孔率よりも高かった。さらに、回復率は２％であった。

比較例２では、多孔質部材の平均細孔径は、正極の平均細孔径よりも大きく、負極の平均細孔径と同じであった。また、多孔質部材の空孔率は、正極および負極の空孔率よりも高かった。さらに、回復率は１％であった。

比較例３では、多孔質部材の平均細孔径は、負極の平均細孔径よりも小さいものの、正極の平均細孔径よりも大きかった。また、多孔質部材の空孔率は、正極および負極の空孔率よりも高かった。さらに、回復率は２％であった。

また、図４より、実施例１の多孔質部材は、比較例１の多孔質部材、および負極よりも重量減少が起こり始める温度が低い結果となった。この結果より、実施例１の多孔質部材は、比較例１の多孔質部材、および負極よりも低い温度で電解液を放出し始めると考えられる。

今回開示された実施形態およ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。特許請求の範囲の記載によって確定される技術的範囲は、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。

１０正極、１１正極集電箔、１２正極合材、２０負極、２１負極集電箔、２２負極合材、３０セパレータ、４０多孔質部材、５０電極体、Ｔ電極体の厚み。

Claims

外装体と電極体と電解液と多孔質部材とを含み、
前記外装体は、前記電極体と前記電解液と前記多孔質部材とを収納しており、
前記電極体は、正極と負極とセパレータとを有し、
前記正極と前記負極とが前記セパレータを介して積層されている、リチウムイオン二次電池であって、
前記リチウムイオン二次電池の設置時の上下方向に、前記正極と前記負極と前記セパレータとが積層されており、
前記多孔質部材は、前記電極体の側面の少なくとも一部に接しており、
前記多孔質部材は、前記電解液を含んでおり、
前記多孔質部材の平均細孔径は、前記正極および前記負極の各々の平均細孔径よりも小さい、リチウムイオン二次電池。
前記多孔質部材の平均細孔径は、０．０１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
前記多孔質部材の空孔率は、３０％以上９０％以下である、請求項１または請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
前記多孔質部材の耐熱温度は、７０℃以上である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池。