JPWO2006093049A1 - リチウムイオン二次電池およびその製造法 - Google Patents
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Abstract
Description
多孔質絶縁層を担持する活物質層の表面は、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを有する。
ここで、上記の複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を活物質層の表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積は10μm2以上100mm2以下である。
セパレータの表面は、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを有する。
ここで、上記の複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円をセパレータの表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積は10μm2以上100mm2以下である。
基準欠損部には、10μm2以上の面積を有する欠損部を選択することが好ましい。
また、最近接する10μm2以上の面積を有する2つの欠損部間の距離は、大きい方の欠損部の最大幅(欠損部が円形の場合は直径)の2倍以上であることが好ましい。
多孔質絶縁層は、無機フィラーおよび樹脂バインダを含むことが好ましい。あるいは、多孔質絶縁層は、耐熱性樹脂を含むことが好ましい。
工程dは、活物質層の表面に、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを形成することからなる。
工程dでは、複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を活物質層の表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積が、10μm2以上100mm2以下となるように、多孔質絶縁層を形成する。
工程dは、セパレータの表面に、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを形成することからなる。
工程dでは、複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円をセパレータの表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積が10μm2以上100mm2以下となるように、多孔質絶縁層を形成する。
ただし、本発明は、正極活物質層11bが多孔質絶縁層を担持する場合も含む。また、本発明は、正極活物質層11bおよび負極活物質層12bの両方が、多孔質絶縁層を担持する場合も含む。
さらに、本発明は、芯材11aの両面に担持されている2つの正極活物質層11bの一方と、芯材12aの両面に担持されている2つの負極活物質層12bの一方とが、多孔質絶縁層を担持している場合を含む。この場合、正極活物質層11bの他方は、負極活物質層12bが担持する多孔質絶縁層と対面する。また、負極活物質層12bの他方が、正極活物質層11bが担持する多孔質絶縁層と対面する。
なお、多孔質絶縁層が十分な厚さを有する場合、シート状セパレータ13は、省略することができる。
図3に、多孔質絶縁層の上面図を示す。多孔質絶縁層32の下地領域が第1領域である。多孔質絶縁層32には、複数の欠損部31が存在する。欠損部31において、露出する下地領域は、第2領域である。欠損部31は、多孔質絶縁層の全面に点在していることが好ましい。
複数の欠損部31は、互いに独立しており、不連続(島状)である。複数の欠損部31が連続している(繋がっている)場合には、内部短絡の発生時に、短絡部の拡大を抑制することが困難になる。
そこで、本発明では、活物質層もしくはセパレータの表面に所定の円を設定する。所定の円は、活物質層もしくはセパレータの表面において、想定するだけである。そして、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積を、10μm2以上100mm2以下に制御する。
なお、無機フィラーおよび樹脂バインダを含む多孔質絶縁層と、耐熱性樹脂を含む多孔質絶縁層とを組み合わせて用いてもよく、例えばこれらを積層してもよい。
非水溶媒は、特に限定されないが、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)等の炭酸エステル;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、蟻酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等のカルボン酸エステル;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル等が用いられる。非水溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、特に炭酸エステルが好ましく用いられる。
本発明の製造法は、無機フィラーおよび樹脂バインダを含むスラリー、または、耐熱性樹脂を含むスラリーを調製する工程を含む。スラリーは、無機フィラーおよび樹脂バインダ、または、耐熱性樹脂を、液状成分に溶解もしくは分散させることにより、調製される。液状成分は、特に限定されず、無機フィラー、樹脂バインダまたは耐熱性樹脂の種類に応じて選択する。例えば、水、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキサノン等を用いることができる。液状成分の沸点は200℃以下であることが好ましい。
次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定される訳ではない。
平均粒径3μmのコバルト酸リチウム3kgと、呉羽化学(株)製の「#1320(商品名)」(ポリフッ化ビニリデンを12重量%含むN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液)1kgと、アセチレンブラック90gと、適量のNMPとを、双腕式練合機にて攪拌し、正極合剤ペーストを調製した。このペーストを、芯材(正極集電体)である厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥して、正極板を得た。次に、正極板を総厚が160μmとなるように圧延した。圧延後の正極板を18650サイズの円筒型電池ケースに挿入可能な幅に裁断して、正極を得た。
平均粒径20μmの人造黒鉛3kgと、日本ゼオン(株)製の「BM−400B(商品名)」(スチレン−ブタジエン共重合体を40重量%含む水性分散液)75gと、カルボキシメチルセルロース(CMC)30gと、適量の水とを、双腕式練合機にて攪拌し、負極合剤ペーストを調製した。このペーストを、芯材(負極集電体)である厚さ10μmの銅箔の両面に塗布し、乾燥して、負極板を得た。次に、負極板を総厚が180μmとなるように圧延した。圧延後の負極板を、18650サイズの円筒型電池ケースに挿入可能な幅に切断し、負極を得た。
体積基準の平均粒径(メディアン径)0.3μmのアルミナ950gと、日本ゼオン(株)製の「BM−720H(商品名)」(ポリアクリロニトリル誘導体を8重量%含むのNMP溶液)625gと、1kgのNMPとを、双腕式練合機にて攪拌し、無機フィラーと樹脂バインダとを含むスラリーを調製した。得られたスラリーの25℃における粘度を振動式測定法に沿って測定したところ、60Pであった。
正極と、両面に多孔質絶縁層を担持した負極とを、厚さ20μmのポリエチレン製の微多孔性フィルムからなるシート状セパレータを介して捲回し、柱状の電極群を得た。この電極群を5.5gの電解液とともに円筒型の電池ケースに収容した。その後、電池ケースを封口して、設計容量2000mAhで、18650サイズの円筒型リチウムイオン二次電池を完成した。
実施例1の電池について、慣らし充放電を二度行い、45℃環境下で7日間保存した。その後、20℃環境下で、以下の2通りの充放電試験を行い、放電容量を求めた。
定電流充電:充電電流値1400mA/充電終止電圧4.2V
定電圧充電:充電電圧値4.2V/充電終止電流100mA
定電流放電:放電電流値400mA/放電終止電圧3V
定電流充電:充電電流値1400mA/充電終止電圧4.2V
定電圧充電:充電電圧値4.2V/充電終止電流100mA
定電流放電:放電電流値4000mA/放電終止電圧3V
充放電特性の評価後の電池について、20℃環境下において、以下の充電を行った。
定電流充電:充電電流値1400mA/充電終止電圧4.25V
定電圧充電:充電電圧値4.25V/充電終止電流100mA
400mA放電による放電容量は1980mAh、4000mA放電による放電容量は1850mAh、1秒後の到達温度は70℃、90秒後の到達温度は90℃であった。これらの結果から、実施例1の電池は、釘刺し試験により、強制的に内部短絡を生じさせた場合に、電池の過熱を回避できること、および、実施例1の電池は、優れた放電特性を有することとが確認できた。
400mA放電による放電容量は1972mAh、4000mA放電による放電容量は1845mAh、1秒後の到達温度は78℃、90秒後の到達温度は102℃であった。これらの結果から、実施例2の電池も、釘刺し試験により、強制的に内部短絡を生じさせた場合に、電池の過熱を回避できること、および、実施例2の電池は、優れた放電特性を有することとが確認できた。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
なお、1つあたりの面積が1mm2である凹部間の最近接距離は、2.5mm以上離すようにした。1つあたりの面積が50μm2である凹部間の最近接距離は、20μm以上離すようにした。1つあたりの面積が1mm2である凹部と1つあたりの面積が50μm2である凹部との最近接距離は、2.5mm以上離すようにした。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表3に示す。
400mA放電による放電容量は1977mAh、4000mA放電による放電容量は1846mAh、1秒後の到達温度は70℃、90秒後の到達温度は87℃であった。これらの結果から、実施例5の電池も、釘刺し試験により、強制的に内部短絡を生じさせた場合に、電池の過熱を回避できること、および、実施例5の電池は、優れた放電特性を有することが確認できた。
まず、無水トリメリット酸モノクロライド21gと、ジアミン(ジアミノジフェニルエーテル)20gとを、NMP1kgに添加し、室温で混合し、ポリアミド酸濃度が3.9重量%であるポリアミド酸を含むスラリーを調製した。スラリーの塗膜を乾燥させる際に、ポリアミド酸は脱水閉環して、ポリアミドイミドを生成する。なお、ポリアミドイミドの熱変形温度(荷重たわみ温度)をASTMに準拠して測定したところ、280℃であった。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表4に示す。
まず、1kgのNMPに対し、乾燥した無水塩化カルシウムを65g添加し、反応槽内で80℃に加温して完全に溶解させた。得られた塩化カルシウムのNMP溶液を常温に戻した後、パラフェニレンジアミンを32g添加し、完全に溶解させた。この後、反応槽を20℃の恒温槽に入れ、テレフタル酸ジクロライド58gを、1時間をかけてNMP溶液に滴下した。その後、NMP溶液を20℃の恒温槽内で1時間放置し、重合反応を進行させることにより、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(以下、PPTAと略記)を合成した。反応終了後、NMP溶液(重合液)を、恒温槽から真空槽に入れ替え、減圧下で30分間撹拌して脱気した。得られた重合液を、さらに塩化カルシウムのNMP溶液で希釈し、PPTA濃度が1.4重量%であるアラミドを含むスラリーを調製した。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表5に示す。
多孔質絶縁層を担持する活物質層の表面は、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを有する。
ここで、上記の複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を活物質層の表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積は10μm2以上100mm2以下である。
セパレータの表面は、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを有する。
ここで、上記の複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円をセパレータの表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積は10μm2以上100mm2以下である。
基準欠損部には、10μm2以上の面積を有する欠損部を選択することが好ましい。
また、最近接する10μm2以上の面積を有する2つの欠損部間の距離は、大きい方の欠損部の最大幅(欠損部が円形の場合は直径)の2倍以上であることが好ましい。
多孔質絶縁層は、無機フィラーおよび樹脂バインダを含むことが好ましい。あるいは、多孔質絶縁層は、耐熱性樹脂を含むことが好ましい。
工程dは、活物質層の表面に、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを形成することからなる。
工程dでは、複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を活物質層の表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積が、10μm2以上100mm2以下となるように、多孔質絶縁層を形成する。
工程dは、セパレータの表面に、多孔質絶縁層が形成された第1領域と、多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを形成することからなる。
工程dでは、複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円をセパレータの表面に設定するとき、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積が10μm2以上100mm2以下となるように、多孔質絶縁層を形成する。
ただし、本発明は、正極活物質層11bが多孔質絶縁層を担持する場合も含む。また、本発明は、正極活物質層11bおよび負極活物質層12bの両方が、多孔質絶縁層を担持する場合も含む。
さらに、本発明は、芯材11aの両面に担持されている2つの正極活物質層11bの一方と、芯材12aの両面に担持されている2つの負極活物質層12bの一方とが、多孔質絶縁層を担持している場合を含む。この場合、正極活物質層11bの他方は、負極活物質層12bが担持する多孔質絶縁層と対面する。また、負極活物質層12bの他方が、正極活物質層11bが担持する多孔質絶縁層と対面する。
なお、多孔質絶縁層が十分な厚さを有する場合、シート状セパレータ13は、省略することができる。
図3に、多孔質絶縁層の上面図を示す。多孔質絶縁層32の下地領域が第1領域である。多孔質絶縁層32には、複数の欠損部31が存在する。欠損部31において、露出する下地領域は、第2領域である。欠損部31は、多孔質絶縁層の全面に点在していることが好ましい。
複数の欠損部31は、互いに独立しており、不連続(島状)である。複数の欠損部31が連続している(繋がっている)場合には、内部短絡の発生時に、短絡部の拡大を抑制することが困難になる。
そこで、本発明では、活物質層もしくはセパレータの表面に所定の円を設定する。所定の円は、活物質層もしくはセパレータの表面において、想定するだけである。そして、その円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積を、10μm2以上100mm2以下に制御する。
なお、無機フィラーおよび樹脂バインダを含む多孔質絶縁層と、耐熱性樹脂を含む多孔質絶縁層とを組み合わせて用いてもよく、例えばこれらを積層してもよい。
非水溶媒は、特に限定されないが、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)等の炭酸エステル;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、蟻酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等のカルボン酸エステル;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル等が用いられる。非水溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、特に炭酸エステルが好ましく用いられる。
本発明の製造法は、無機フィラーおよび樹脂バインダを含むスラリー、または、耐熱性樹脂を含むスラリーを調製する工程を含む。スラリーは、無機フィラーおよび樹脂バインダ、または、耐熱性樹脂を、液状成分に溶解もしくは分散させることにより、調製される。液状成分は、特に限定されず、無機フィラー、樹脂バインダまたは耐熱性樹脂の種類に応じて選択する。例えば、水、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキサノン等を用いることができる。液状成分の沸点は200℃以下であることが好ましい。
次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定される訳ではない。
平均粒径3μmのコバルト酸リチウム3kgと、呉羽化学(株)製の「♯1320(商品名)」(ポリフッ化ビニリデンを12重量%含むN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液)1kgと、アセチレンブラック90gと、適量のNMPとを、双腕式練合機にて攪拌し、正極合剤ペーストを調製した。このペーストを、芯材(正極集電体)である厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥して、正極板を得た。次に、正極板を総厚が160μmとなるように圧延した。圧延後の正極板を18650サイズの円筒型電池ケースに挿入可能な幅に裁断して、正極を得た。
平均粒径20μmの人造黒鉛3kgと、日本ゼオン(株)製の「BM−400B(商品名)」(スチレン−ブタジエン共重合体を40重量%含む水性分散液)75gと、カルボキシメチルセルロース(CMC)30gと、適量の水とを、双腕式練合機にて攪拌し、負極合剤ペーストを調製した。このペーストを、芯材(負極集電体)である厚さ10μmの銅箔の両面に塗布し、乾燥して、負極板を得た。次に、負極板を総厚が180μmとなるように圧延した。圧延後の負極板を、18650サイズの円筒型電池ケースに挿入可能な幅に切断し、負極を得た。
体積基準の平均粒径(メディアン径)0.3μmのアルミナ950gと、日本ゼオン(株)製の「BM−720H(商品名)」(ポリアクリロニトリル誘導体を8重量%含むのNMP溶液)625gと、1kgのNMPとを、双腕式練合機にて攪拌し、無機フィラーと樹脂バインダとを含むスラリーを調製した。得られたスラリーの25℃における粘度を振動式測定法に沿って測定したところ、60Pであった。
正極と、両面に多孔質絶縁層を担持した負極とを、厚さ20μmのポリエチレン製の微多孔性フィルムからなるシート状セパレータを介して捲回し、柱状の電極群を得た。この電極群を5.5gの電解液とともに円筒型の電池ケースに収容した。その後、電池ケースを封口して、設計容量2000mAhで、18650サイズの円筒型リチウムイオン二次電池を完成した。
実施例1の電池について、慣らし充放電を二度行い、45℃環境下で7日間保存した。その後、20℃環境下で、以下の2通りの充放電試験を行い、放電容量を求めた。
定電流充電:充電電流値1400mA/充電終止電圧4.2V
定電圧充電:充電電圧値4.2V/充電終止電流100mA
定電流放電:放電電流値400mA/放電終止電圧3V
定電流充電:充電電流値1400mA/充電終止電圧4.2V
定電圧充電:充電電圧値4.2V/充電終止電流100mA
定電流放電:放電電流値4000mA/放電終止電圧3V
充放電特性の評価後の電池について、20℃環境下において、以下の充電を行った。
定電流充電:充電電流値1400mA/充電終止電圧4.25V
定電圧充電:充電電圧値4.25V/充電終止電流100mA
400mA放電による放電容量は1980mAh、4000mA放電による放電容量は1850mAh、1秒後の到達温度は70℃、90秒後の到達温度は90℃であった。これらの結果から、実施例1の電池は、釘刺し試験により、強制的に内部短絡を生じさせた場合に、電池の過熱を回避できること、および、実施例1の電池は、優れた放電特性を有することとが確認できた。
400mA放電による放電容量は1972mAh、4000mA放電による放電容量は1845mAh、1秒後の到達温度は78℃、90秒後の到達温度は102℃であった。これらの結果から、実施例2の電池も、釘刺し試験により、強制的に内部短絡を生じさせた場合に、電池の過熱を回避できること、および、実施例2の電池は、優れた放電特性を有することとが確認できた。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
なお、1つあたりの面積が1mm2である凹部間の最近接距離は、2.5mm以上離すようにした。1つあたりの面積が50μm2である凹部間の最近接距離は、20μm以上離すようにした。1つあたりの面積が1mm2である凹部と1つあたりの面積が50μm2である凹部との最近接距離は、2.5mm以上離すようにした。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表3に示す。
400mA放電による放電容量は1977mAh、4000mA放電による放電容量は1846mAh、1秒後の到達温度は70℃、90秒後の到達温度は87℃であった。これらの結果から、実施例5の電池も、釘刺し試験により、強制的に内部短絡を生じさせた場合に、電池の過熱を回避できること、および、実施例5の電池は、優れた放電特性を有することが確認できた。
まず、無水トリメリット酸モノクロライド21gと、ジアミン(ジアミノジフェニルエーテル)20gとを、NMP1kgに添加し、室温で混合し、ポリアミド酸濃度が3.9重量%であるポリアミド酸を含むスラリーを調製した。スラリーの塗膜を乾燥させる際に、ポリアミド酸は脱水閉環して、ポリアミドイミドを生成する。なお、ポリアミドイミドの熱変形温度(荷重たわみ温度)をASTMに準拠して測定したところ、280℃であった。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表4に示す。
まず、1kgのNMPに対し、乾燥した無水塩化カルシウムを65g添加し、反応槽内で80℃に加温して完全に溶解させた。得られた塩化カルシウムのNMP溶液を常温に戻した後、パラフェニレンジアミンを32g添加し、完全に溶解させた。この後、反応槽を20℃の恒温槽に入れ、テレフタル酸ジクロライド58gを、1時間をかけてNMP溶液に滴下した。その後、NMP溶液を20℃の恒温槽内で1時間放置し、重合反応を進行させることにより、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(以下、PPTAと略記)を合成した。反応終了後、NMP溶液(重合液)を、恒温槽から真空槽に入れ替え、減圧下で30分間撹拌して脱気した。得られた重合液を、さらに塩化カルシウムのNMP溶液で希釈し、PPTA濃度が1.4重量%であるアラミドを含むスラリーを調製した。
得られた電池は、実施例1と同様に評価した。結果を表5に示す。
Claims (14)
- 正極活物質層およびこれを担持する芯材を含む正極と、負極活物質層およびこれを担持する芯材を含む負極と、非水溶媒を含む電解液とを具備するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極および前記負極より選ばれる少なくとも一方の電極の少なくとも1つの活物質層は、多孔質絶縁層を担持しており、
前記多孔質絶縁層を担持する活物質層の表面は、(1)前記多孔質絶縁層が形成された第1領域と、(2)前記多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを有し、
前記複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ前記基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を前記活物質層の表面に設定するとき、前記円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積が、10μm2以上100mm2以下である、リチウムイオン二次電池。 - 正極活物質層およびこれを担持する芯材を含む正極と、負極活物質層およびこれを担持する芯材を含む負極と、前記正極と前記負極との間に介在するシート状セパレータと、非水溶媒を含む電解液とを具備するリチウムイオン二次電池であって、
前記セパレータは、多孔質絶縁層を担持しており、
前記セパレータの表面は、(1)前記多孔質絶縁層が形成された第1領域と、(2)前記多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを有し、
前記複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ前記基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を前記セパレータの表面に設定するとき、前記円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積が、10μm2以上100mm2以下である、リチウムイオン二次電池。 - 前記複数の欠損部から選択される最大の欠損部の面積が、100mm2以下である、請求項1または2記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記基準欠損部の面積が、10μm2以上である、請求項1または2記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記第2領域に占める、10μm2以上の面積を有する欠損部の合計面積の割合が、30%以上である、請求項1または2記載のリチウムイオン二次電池。
- 最近接する10μm2以上の面積を有する2つの欠損部間の距離が、大きい方の欠損部の最大幅の2倍以上である、請求項5記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記第1領域と前記第2領域との合計に占める、前記第2領域の面積の割合が、3〜30%である、請求項1または2記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記多孔質絶縁層は、無機フィラーおよび樹脂バインダを含み、または、耐熱性樹脂を含む、請求項1または2記載のリチウムイオン二次電池。
- 芯材に、正極活物質層を担持させて、正極板を得る工程aと、
芯材に、負極活物質層を担持させて、負極板を得る工程bと、
無機フィラーおよび樹脂バインダを含むスラリー、または、耐熱性樹脂を含むスラリーを得る工程cと、
前記スラリーを、前記正極および前記負極より選ばれる少なくとも一方の電極の少なくとも1つの活物質層の表面に塗布して、多孔質絶縁層を形成する工程dと、
前記正極板および前記負極板を用いて、電池を組み立てる工程eと、を有するリチウムイオン二次電池の製造法であって、
前記工程dが、前記活物質層の表面に、(1)前記多孔質絶縁層が形成された第1領域と、(2)前記多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを形成する工程からなり、
前記複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ前記基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を前記活物質層の表面に設定するとき、前記円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積を、10μm2以上100mm2以下とする、リチウムイオン二次電池の製造法。 - 芯材に、正極活物質層を担持させて、正極板を得る工程aと、
芯材に、負極活物質層を担持させて、負極板を得る工程bと、
無機フィラーおよび樹脂バインダを含むスラリー、または、耐熱性樹脂を含むスラリーを得る工程cと、
シート状セパレータを準備し、前記スラリーを、前記セパレータの表面に塗布して、多孔質絶縁層を形成する工程dと、
前記正極板、前記負極板および前記多孔質絶縁層を担持したセパレータを用いて、電池を組み立てる工程eと、を有するリチウムイオン二次電池の製造法であって、
前記工程dが、前記セパレータの表面に、(1)前記多孔質絶縁層が形成された第1領域と、(2)前記多孔質絶縁層が形成されていない複数の不連続の欠損部からなる第2領域とを形成する工程からなり、
前記複数の欠損部から任意の基準欠損部を選択し、かつ前記基準欠損部の10倍の面積を有する任意の円を前記セパレータの表面に設定するとき、前記円で包囲された領域に含まれる第2領域の面積を、10μm2以上100mm2以下とする、リチウムイオン二次電池の製造法。 - 前記工程dが、前記スラリーを、前記活物質層の表面に、複数の不連続な凹部からなる領域をロール表面に有するグラビアロールを用いて塗布する工程からなり、
前記複数の凹部から任意の基準凹部を選択し、かつ前記基準凹部の10倍の面積を有する任意の円を前記ロール表面に設定するとき、前記円で包囲された領域に含まれる凹部からなる領域の面積を、10μm2以上100mm2以下とする、請求項9記載のリチウムイオン二次電池の製造法。 - 前記工程dが、前記スラリーを、前記セパレータの表面に、複数の不連続な凹部からなる領域をロール表面に有するグラビアロールを用いて塗布する工程からなり、
前記複数の凹部から任意の基準凹部を選択し、かつ前記基準凹部の10倍の面積を有する任意の円を前記ロール表面に設定するとき、前記円で包囲された領域に含まれる凹部からなる領域の面積を、10μm2以上100mm2以下とする、請求項10記載のリチウムイオン二次電池の製造法。 - 前記スラリーが、前記無機フィラーまたは前記耐熱性樹脂100体積部あたり3〜50体積部のマイクロカプセルを含んでおり、前記マイクロカプセルの粒径が5〜50μmであり、
前記工程dが、前記スラリーの塗膜から前記マイクロカプセルを除去する工程を含む請求項9記載のリチウムイオン二次電池の製造法。 - 前記スラリーが、前記無機フィラーまたは前記耐熱性樹脂100体積部あたり3〜50体積部のマイクロカプセルを含んでおり、前記マイクロカプセルの粒径が5〜50μmであり、
前記工程dが、前記スラリーの塗膜から前記マイクロカプセルを除去する工程を含む請求項10記載のリチウムイオン二次電池の製造法。
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