WO2019054137A1 - セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池 - Google Patents

セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2019054137A1
WO2019054137A1 PCT/JP2018/030782 JP2018030782W WO2019054137A1 WO 2019054137 A1 WO2019054137 A1 WO 2019054137A1 JP 2018030782 W JP2018030782 W JP 2018030782W WO 2019054137 A1 WO2019054137 A1 WO 2019054137A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separator
ceramic layer
manufacturing
resin layer
ceramic
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/030782
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
文昭 小保内
健人 高橋
Original Assignee
Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 filed Critical Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社
Priority to JP2019541962A priority Critical patent/JP7256126B2/ja
Publication of WO2019054137A1 publication Critical patent/WO2019054137A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443—Particulate material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a separator, a separator and a lithium ion secondary battery.
  • a porous resin film mainly composed of a polyolefin resin or a polyester resin is used as a separator.
  • Such a porous resin film has a shutdown function of blocking the flow of current by blocking the fine pores of the porous resin film when an abnormal current is generated and the temperature of the battery rises. Therefore, the porous membrane is effective from the viewpoint of avoiding thermal runaway of the battery.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-71009 describes a separator for a lithium ion secondary battery including a porous resin film and an insulating ceramic layer applied to at least the first surface thereof. ing.
  • a separator provided with such a ceramic layer is considered to be excellent in heat resistance because thermal contraction is suppressed.
  • a separator provided with a ceramic layer generally has a resin layer such as a polyolefin resin layer or a polyester resin layer, and a ceramic layer provided on one surface of the resin layer.
  • a separator having such a multilayer structure is cut by a heat cutting method such as a heat cutter or a heat wire, the ceramic layer which is resistant to heat does not shrink, and the resin layer which is weak to heat is greatly shrunk. As a result, only the ceramic layer floats, cracks may occur in the ceramic layer, and the ceramic particles may come off.
  • the dropped ceramic particles may become foreign matter, which may damage the protective layer formed on the inner surface of the outer package.
  • the separator having the ceramic layer is cut with a push-cutting blade or a rotary blade, blade contact occurs when the hard ceramic particles and the blade come in contact with each other, and the cutability of the blade is reduced. It has become clear that defects such as burrs tend to occur over time, that it becomes impossible to cut, etc., and productivity decreases due to an increase in the frequency of blade replacement. Furthermore, according to the study of the present inventors, it has also become clear that in the separator provided with the ceramic layer, the detachment of the ceramic particles constituting the ceramic layer is likely to occur from the end face.
  • This invention is made in view of the said situation, and provides the manufacturing method of the separator which can obtain stably the separator by which generation
  • the present inventors diligently studied to solve the above problems. As a result, after removing at least a part of the ceramic layer at the portion to be cut of the separator, by cutting the separator, the generation of burrs on the cut surface is suppressed while the amount of cut powder adhering to the cut surface is suppressed. It has been found that a stable separator can be obtained stably. Furthermore, the present inventors have found that in the separator from which at least a part of the ceramic layer on at least one side of the separator has been removed, detachment of the ceramic particles from the end face is suppressed.
  • the present invention was devised based on such knowledge. That is, according to the present invention, a method for producing a separator, a separator and a lithium ion secondary battery shown below are provided.
  • a manufacturing method for manufacturing a separator comprising a resin layer and a ceramic layer provided on at least one surface of the resin layer, Cutting the separator into a predetermined size; In the step of cutting the separator into a predetermined size, the step of removing at least a portion of the ceramic layer at the portion to be cut of the separator, and the separator along the portion where at least a portion of the ceramic layer is removed And a step of cutting the separator.
  • a separator comprising: a resin layer; and a ceramic layer provided on at least one surface of the resin layer,
  • the thickness of the ceramic layer at the central portion A in the plane direction of the separator is D 1 [ ⁇ m]
  • the thickness of the ceramic layer at a position of 1 ⁇ m from the central portion B of one side of the separator to the central portion A is D 2 [ ⁇ m]
  • a separator having D 2 / D 1 of 0.50 or less on at least one side of the separator.
  • a lithium ion battery in which a positive electrode that absorbs and releases lithium, a negative electrode that absorbs and releases lithium, a non-aqueous electrolytic solution containing a lithium salt, and a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode are accommodated in a container.
  • the separator comprises the above-described separator of the present invention.
  • a separator in which the generation of burrs and cutting powder on a cut surface is suppressed can be stably obtained. Furthermore, according to the separator of the present invention, it is possible to suppress the falling off of the ceramic particles from the end face.
  • FIG. 1 is sectional drawing which showed typically an example of the manufacturing method of the separator 20 of embodiment which concerns on this invention.
  • the method of manufacturing the separator 20 according to the present embodiment is a manufacturing method for manufacturing the separator 20 including the resin layer 21 and the ceramic layer 23 provided on at least one surface of the resin layer 21.
  • 50 includes cutting the separator 50 into a predetermined size, and cutting the separator 50 into a predetermined size includes removing at least a portion of the ceramic layer 23 at the portion 51 to be cut of the separator 50; Cutting the separator 50 along the portion 53 where at least a portion of the portion is removed.
  • the separator 20 according to the present embodiment can be used, for example, as a separator for a lithium ion secondary battery.
  • a separator provided with a ceramic layer generally has a resin layer such as a polyolefin resin layer or a polyester resin layer, and a ceramic layer provided on one surface of the resin layer.
  • a separator having such a multilayer structure is cut by a heat cutting method such as a heat cutter or a heat wire, the ceramic layer which is resistant to heat does not shrink, and the resin layer which is weak to heat is greatly shrunk.
  • a heat cutting method such as a heat cutter or a heat wire
  • the ceramic layer which is resistant to heat does not shrink, and the resin layer which is weak to heat is greatly shrunk.
  • the ceramic layer floats, cracks may occur in the ceramic layer, and the ceramic particles may come off.
  • the dropped ceramic particles may become foreign matter, which may damage the protective layer formed on the inner surface of the outer package.
  • the separator having the ceramic layer is cut with a push-cutting blade or a rotary blade, blade contact occurs when the hard ceramic particles and the blade come in contact with each other, and the cutability of the blade is reduced. It has become clear that defects such as burrs tend to occur over time, that it becomes impossible to cut, etc., and productivity decreases due to an increase in the frequency of blade replacement. Therefore, as a result of intensive investigations by the present inventor, after removing at least a part of the ceramic layer 23 at the portion to be cut 51 of the separator 50, the separator 50 is cut to thereby cause cracks or burrs in the cut surface of the ceramic layer 23.
  • the method of removing at least a part of the ceramic layer 23 at the planned cutting site 51 of the separator 50 is not particularly limited, but from the viewpoint of being able to remove the ceramic layer 23 at the planned cutting site 51 of the separator 50 precisely, It is preferable to remove at least a part of the ceramic layer 23 at the portion 51 to be cut of the separator 50 by irradiating it.
  • the laser to be used is not particularly limited, but the wavelength of the laser is preferably 300 nm or more and 600 nm or less, more preferably 350 nm or more and 550 nm or less, from the viewpoint of being able to remove a part of the ceramic layer 23 with much lower output power and short time. Or 532 nm is more preferred. Further, from the viewpoint of excellent cost, a 532 nm laser is particularly preferable.
  • the wavelength of the laser is preferably 300 nm or more and 600 nm or less, more preferably 350 nm or more and 550 nm or less, from the viewpoint of being able to remove a part of the ceramic layer 23 with much lower output power and short time. Or 532 nm is more preferred. Further, from the viewpoint of excellent cost, a 532 nm laser is particularly preferable.
  • the wavelength of the laser By setting the wavelength of the laser to the upper limit value or less, the energy absorption rate with respect to the ceramic layer 23 can be increased, and as a result, the
  • Examples of the laser having a wavelength of 300 nm or more and 600 nm or less include a laser in which a YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm), a YAG fundamental wave (wavelength 1064 nm) or the like is divided into integer multiples.
  • a laser having a wavelength of 532 nm is, for example, a YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm) or a YAG fundamental wave (wavelength 1064 nm) converted to a half wavelength
  • a laser having a wavelength of 355 nm is The YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm) and the YAG fundamental wave (wavelength 1064 nm) are converted to a wavelength of 1/3.
  • the thickness of the ceramic layer 23 before removing at least a part is set to d 0 [ ⁇ m].
  • d 1 / d 0 is preferably 0.50 or less, more preferably 0.30 or less, still more preferably 0.20 or less, Particularly preferably, it is 0.15 or less.
  • the lower limit value of d 1 / d 0 is not particularly limited, and is, for example, 0.00 or more.
  • the thickness of the ceramic layer 23 before removing at least a part is optionally measured at three points, and their average value can be adopted.
  • the thickness of the ceramic layer 23 at a portion where at least a part of the ceramic layer 23 is removed can be optionally measured at three points, and the average value thereof can be adopted.
  • the ratio of the ceramic layer 23 at the planned cutting site 51 of the separator 50 can be further reduced as d 1 / d 0 is less than or equal to the above upper limit, and as a result, the ceramic layer 23 floats up when the separator 50 is cut. Can be further suppressed.
  • the method of cutting the separator 50 along the portion 53 where at least a part of the ceramic layer 23 is removed is not particularly limited.
  • a method of cutting by a thermal cutting method, a method of cutting with a push-cutting blade or a rotary blade, and a method of cutting by irradiating a laser are mentioned.
  • the separator 50 is cut by irradiating the portion 53 where at least a part of the ceramic layer 23 is removed. Method is preferred.
  • the wavelength of the laser is 300 nm or more and 600 nm or less, but from the viewpoint of being able to cut at a lower output and in a short time, 350 nm or more and 550 nm or less is preferable, and 355 nm or 532 nm is more preferable. Further, from the viewpoint of excellent cost, a 532 nm laser is particularly preferable.
  • the wavelength of the laser is 300 nm or more and 600 nm or less, but from the viewpoint of being able to cut at a lower output and in a short time, 350 nm or more and 550 nm or less is preferable, and 355 nm or 532 nm is more preferable. Further, from the viewpoint of excellent cost, a 532 nm laser is particularly preferable.
  • the wavelength of the laser By setting the wavelength of the laser to the upper limit value or less, the energy absorptivity for the separator 50 can be increased, and as a result, the separator 50 can be cut in an
  • Examples of the laser having a wavelength of 300 nm or more and 600 nm or less include a laser in which a YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm), a YAG fundamental wave (wavelength 1064 nm) or the like is divided into integer multiples.
  • a laser having a wavelength of 532 nm is, for example, a YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm) or a YAG fundamental wave (wavelength 1064 nm) converted to a half wavelength
  • a laser having a wavelength of 355 nm is The YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm) and the YAG fundamental wave (wavelength 1064 nm) are converted to a wavelength of 1/3.
  • the planar shape of the separator 20 according to the present embodiment is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the shapes of the electrode and the current collector, and can be, for example, rectangular.
  • the thickness of the resin layer 21 is preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, from the viewpoint of balance between mechanical strength and lithium ion conductivity, and from the viewpoint of being able to improve the energy density of the obtained lithium ion secondary battery.
  • the thickness is 40 ⁇ m or more, and more preferably 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the resin for forming the resin layer 21 examples include polyolefin resins such as polypropylene resins and polyethylene resins, and polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate. Among these, polyolefin resins are preferable, and polypropylene resins are more preferable, from the viewpoint of being excellent in balance of heat resistance, shutdown function, cost and the like. These resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the resin layer 21 preferably contains at least one selected from a polyolefin resin and a polyester resin as a main component.
  • the term "main component" means that the proportion in the porous resin layer is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass It means that it may be.
  • polypropylene resin For example, a propylene homopolymer, the copolymer of propylene and other olefins, etc. are mentioned, A propylene homopolymer (homo polypropylene) is preferable.
  • the polypropylene resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the olefins copolymerized with propylene include, for example, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, etc. -An olefin etc. are mentioned.
  • polyethylene-type resin For example, an ethylene homopolymer, the copolymer of ethylene and other olefins, etc. are mentioned, An ethylene homopolymer (homo polyethylene) is preferable.
  • the polyethylene resins may be used alone or in combination of two or more.
  • olefins copolymerized with ethylene include ⁇ -olefins such as 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene and 1-decene. Etc.
  • the resin layer 21 is preferably a porous resin layer.
  • abnormal current is generated in the lithium ion secondary battery, and when the temperature of the battery rises, etc., the fine pores of the porous resin film can be blocked and the flow of current can be blocked, thereby causing thermal runaway of the battery. It can be avoided.
  • the porosity of the porous resin layer is preferably 20% to 80%, more preferably 30% to 70%, and still more preferably 40% to 60%. Is particularly preferred.
  • ⁇ porosity (%)
  • Ws basis weight (g / m 2 )
  • ds true density (g / cm 3 )
  • t film thickness ( ⁇ m).
  • the separator 20 according to the present embodiment has a ceramic layer 23 on at least one surface of the resin layer 21 from the viewpoint of improving the heat resistance.
  • the ceramic layer 23 is preferably provided only on one side of the resin layer 21 from the viewpoint of the handleability and productivity of the separator 20 according to the present embodiment, but the heat resistance of the separator 20 is preferable. May be provided on both sides of the resin layer 21 from the viewpoint of further improving the By having the ceramic layer 23, the separator 20 according to the present embodiment can further reduce the thermal contraction of the separator 20, and can further prevent a short circuit between electrodes.
  • the ceramic layer 23 can be formed, for example, by applying and drying a ceramic layer forming material on the resin layer 21.
  • a ceramic layer forming material for example, a material in which ceramic particles and a binder are dissolved or dispersed in an appropriate solvent can be used.
  • the ceramic particles used for the ceramic layer 23 can be appropriately selected from known materials used for a separator of a lithium ion secondary battery.
  • oxides or nitrides or sulfides or carbides having high insulating properties are preferable, and one or more selected from aluminum oxide, titanium oxide, silicon oxide, magnesium oxide, barium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, iron oxide and the like It is more preferable to adjust two or more kinds of ceramics into particles.
  • aluminum oxide and titanium oxide are preferable.
  • the binder is not particularly limited, and examples thereof include cellulose resins such as carboxymethyl cellulose (CMC); acrylic resins; fluorine resins such as polyvinylidene fluoride (PVDF); and the like.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the binder may be used alone or in combination of two or more.
  • the solvent for dissolving or dispersing these components is not particularly limited, and is appropriately selected from, for example, water, alcohols such as ethanol, N-methylpyrrolidone (NMP), toluene, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), etc. Can be used.
  • alcohols such as ethanol, N-methylpyrrolidone (NMP), toluene, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), etc.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • DMC dimethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • the thickness of the ceramic layer 23 is preferably 0.2 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, from the viewpoint of the balance of heat resistance, mechanical strength, handleability and lithium ion conductivity. More preferably, it is 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the separator 20 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of the structure of the separator 20 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is sectional drawing which showed typically an example of the structure of the edge part 25 of the separator 20 of embodiment which concerns on this invention.
  • the separator 20 is a separator 20 including a resin layer 21 and a ceramic layer 23 provided on at least one surface of the resin layer 21, and the ceramic at the central portion A in the planar direction of the separator 20 Assuming that the thickness of the layer 23 is D 1 [ ⁇ m], and the thickness of the ceramic layer 23 at a position of 1 ⁇ m from the central portion B of one side of the separator 20 toward the central portion A is D 2 [ ⁇ m]
  • the D 2 / D 1 is preferably 0.50 or less, more preferably 0.30 or less, still more preferably 0.20 or less, and particularly preferably 0.15 or less on one side 27.
  • the lower limit value of D 2 / D 1 is not particularly limited, and is, for example, 0.00 or more. If D 2 / D 1 is equal to or less than the above upper limit, it is possible to further more reduce the proportion of the ceramic layer 23 at the ends 25, as a result, it is possible to suppress the dropping of cracking or ceramic particles produced in the ceramics layer 23.
  • the ratio of the ceramic layer 23 at the end 25 can be further reduced, and from the viewpoint of further suppressing the occurrence of cracks and ceramic particles falling off in the ceramic layer 23, D 2 / D 1 at two opposing sides of the separator 20. More preferably but within the above range, more preferably D 2 / D 1 is within the above range in the three sides of the separator 20, the D 2 / D 1 in all sides of the separator 20 in the above range Being particularly preferred.
  • the separator 20 in which the D 2 / D 1 is equal to or less than the upper limit on at least one side 27 of the separator 20 suppresses the falling off of ceramic particles from the end face. . That is, it has been found for the first time that the scale of D 2 / D 1 at the end of the separator 20 is effective as a design guideline for realizing the separator 20 in which the falling off of ceramic particles from the end face is suppressed.
  • the amount of ceramic particles at the end 25 of the separator 20 can be suppressed as D 2 / D 1 is less than the above upper limit value, As a result, it is considered that the crack etc. of the ceramic layer 23 which arises in the edge part 25 of the ceramic layer 23 can be suppressed. Thereby, it is considered that the amount of ceramic particles attached to the end 25 of the ceramic layer 23 can be suppressed, and the falling off of the ceramic particles can be suppressed.
  • the more suppression of the dropping of ceramic particles from the end face preferably the thickness D 2 of the ceramic layer 23 is 2.0 ⁇ m or less, more not more 1.5 ⁇ m or less
  • the thickness is preferably 1.0 ⁇ m or less, more preferably 0.8 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the thickness D 2 of the ceramic layer 23 is not particularly limited, for example, not less than 0.00 ⁇ m.
  • the thickness D 3 of the ceramic layer 23 is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.5 ⁇ m or less, and 1.0 ⁇ m or less It is more preferable that the thickness be 0.8 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the thickness D 3 of the ceramic layer 23 is not particularly limited, for example, not less than 0.00 ⁇ m.
  • D 3 in the two opposing sides of the separator 20 above range more preferably the inner, more preferably D 3 is within the above range in the three sides of the separator 20, it is particularly preferred D 3 at all sides of the separator 20 is within the above range.
  • D 2 / D 1 is not particularly limited to the manufacturing method of the separator 20 is more than the above upper limit, for example, removing at least a portion of the ceramic layer 23 in the cut portion 51 of the separator 50, the ceramic layer 23 Cutting the separator 50 along the portion 53 from which at least a portion has been removed, the method can be obtained by the manufacturing method according to the present embodiment described above.
  • the lithium ion secondary battery according to the present embodiment has the following configuration.
  • the lithium ion secondary battery includes a positive electrode that inserts and receives lithium, a negative electrode that inserts and receives lithium, a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, and a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode. It is accommodated in a container, and the said separator is a separator for lithium ion secondary batteries which concerns on the said this embodiment.
  • the form and type of the lithium ion secondary battery of the present embodiment are not particularly limited, but, for example, the following configuration can be made.
  • FIG. 5 is a schematic view schematically showing an example of the structure of the stacked battery 100 according to the embodiment of the present invention.
  • Stacked battery 100 includes battery elements in which positive electrode 1 and negative electrode 6 are alternately laminated in multiple layers with separator 20 interposed therebetween, and these battery elements are a flexible film together with an electrolytic solution (not shown). It is housed in a 30 container.
  • the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 16 are electrically connected to the battery element, and a part or all of the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 16 are drawn out of the flexible film 30. .
  • the positive electrode 1 is provided with the coated portion 2 and the uncoated portion of the positive electrode active material on the front and back of the positive electrode current collector 3, and the negative electrode active material is coated on the front and back of the negative electrode current collector 8. And an uncoated part are provided.
  • the positive electrode tabs 10 are assembled on the positive electrode terminal 11 and connected together by ultrasonic welding etc. together with the positive electrode terminal 11, and the negative electrode tabs 5 are assembled on the negative electrode terminal 16 connected together by ultrasonic welding etc. together with the negative electrode terminal 16. Be done.
  • one end of the positive electrode terminal 11 is drawn out of the flexible film 30, and one end of the negative electrode terminal 16 is also drawn out of the flexible film 30.
  • an insulating member can be formed at the boundary 4 between the coated part 2 and the non-coated part of the positive electrode active material, and the insulating member is not only the boundary 4 but also the positive electrode tab 10 and the positive electrode active material. It can be formed near both boundaries.
  • an insulating member can be formed at the boundary 9 between the coated part 7 and the non-coated part of the negative electrode active material as necessary, and formed near the boundary between both the negative electrode tab 5 and the negative electrode active material.
  • the external dimension of the application part 7 of a negative electrode active material is larger than the external dimension of the application part 2 of a positive electrode active material, and smaller than the external dimension of the separator 20.
  • FIG. 6 is a schematic view schematically showing an example of the structure of the wound battery 101 according to the embodiment of the present invention.
  • the wound battery 101 includes a battery element in which a positive electrode 1 and a negative electrode 6 are stacked via a separator 20 and wound, and this battery element is made of a flexible film together with an electrolytic solution (not shown). Contained in the The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are also electrically connected to the battery element of the wound battery 101, and the other configuration is substantially the same as that of the laminated battery 100, and thus further description is omitted here.
  • the positive electrode 1 used in the present embodiment can be appropriately selected from among positive electrodes that can be used for known lithium ion secondary batteries, according to the application and the like.
  • the active material used for the positive electrode 1 is preferably a material having high electron conductivity so that lithium ions can be reversibly released and stored, and electron transport can be easily performed.
  • a complex oxide of lithium and transition metal such as lithium nickel complex oxide, lithium cobalt complex oxide, lithium manganese complex oxide, lithium-manganese-nickel complex oxide, etc .
  • Transition metal sulfides such as TiS 2 , FeS, MoS 2 and the like
  • transition metal oxides such as MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2
  • olivine-type lithium phosphorus oxide is, for example, at least one member of the group consisting of Mn, Cr, Co, Cu, Ni, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, Nb, and Fe. It contains elements, lithium, phosphorus and oxygen. These compounds may be obtained by partially replacing some elements with other elements in order to improve their properties.
  • olivine-type lithium iron phosphorus oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium nickel composite oxide, lithium manganese composite oxide, and lithium-manganese-nickel composite oxide are preferable.
  • These positive electrode active materials have large capacity in addition to high action potential and large energy density.
  • the positive electrode active material may be used alone or in combination of two or more.
  • a binder, a conductive agent, etc. can be suitably added to the positive electrode active material.
  • the conductive agent carbon black, carbon fiber, graphite or the like can be used.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • carboxymethyl cellulose modified acrylonitrile rubber particles and the like can be used as the binder.
  • the positive electrode current collector 3 used for the positive electrode aluminum, stainless steel, nickel, titanium or an alloy thereof can be used. Among these, aluminum is particularly preferable.
  • the positive electrode 1 in the present embodiment can be manufactured by a known method. For example, after a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are dispersed in an organic solvent to obtain a slurry, a method of applying and drying this slurry on the positive electrode current collector 3 can be employed.
  • the negative electrode 6 used in the present embodiment can be appropriately selected from among negative electrodes that can be used for known lithium ion secondary batteries, depending on the application and the like.
  • the active material used for the negative electrode 6 can also be appropriately set according to the application etc. as long as it can be used for the negative electrode.
  • the material that can be used as the negative electrode active material include artificial graphite, natural graphite, amorphous carbon, diamond-like carbon, fullerenes, carbon materials such as carbon nanotubes and carbon nanohorns; lithium metal materials; silicon, tin, etc. Alloy-based materials; oxide-based materials such as Nb 2 O 5 and TiO 2 ; or composites of these can be used.
  • the negative electrode active material may be used alone or in combination of two or more.
  • a binder, a conductive agent, etc. can be suitably added to a negative electrode active material similarly to a positive electrode active material.
  • the same binder and conductive agent as those added to the positive electrode active material can be used.
  • the negative electrode current collector 8 copper, stainless steel, nickel, titanium or an alloy thereof can be used. Among these, copper is particularly preferable.
  • the negative electrode 6 in the present embodiment can be manufactured by a known method. For example, after a negative electrode active material and a binder are dispersed in an organic solvent to obtain a slurry, a method of applying and drying this slurry on the negative electrode current collector 8 can be employed.
  • Non-aqueous electrolyte containing lithium salt The non-aqueous electrolytic solution containing a lithium salt used in the present embodiment can be appropriately selected from known ones depending on the type of active material, the use of the lithium ion secondary battery, and the like.
  • lithium salt for example, LiClO 4, LiBF 6, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiB 10 Cl 10, LiAlCl 4, LiCl, LiBr, LiB Examples include (C 2 H 5 ) 4 , CF 3 SO 3 Li, CH 3 SO 3 Li, LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, and lower fatty acid carboxylate lithium.
  • the solvent for dissolving the lithium salt is not particularly limited as long as it is generally used as a liquid for dissolving the electrolyte, and ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), methyl ethyl carbonate (MEC), vinylene carbonate (VC) and other carbonates; ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone and other lactones; trimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane Ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; Oxolanes such as 1,3-dioxolane and 4-methyl-1,3-dioxolane; acetonitrile Nitrogenous solvents such as nitromethane, formamide and dimethylformamide; methyl formate, methyl acetate,
  • a well-known member can be used for a container in this embodiment, and it is preferable to use the flexible film 30 from a viewpoint of weight reduction of a battery.
  • the flexible film 30 can use what provided the resin layer in front and back of the metal layer used as a base material.
  • the metal layer can be selected to have a barrier property to prevent leakage of the electrolytic solution and entry of moisture from the outside, and aluminum, stainless steel, etc. can be used.
  • a heat-sealable resin layer such as modified polyolefin is provided on at least one surface of the metal layer, and the heat-sealable resin layers of the flexible film 30 are opposed to each other through the battery element to make the battery element
  • the sheath is formed by heat-sealing the periphery of the part to be stored.
  • a resin layer such as a nylon film or a polyester film can be provided on the surface of the exterior body opposite to the surface on which the heat-fusible resin layer is formed.
  • the positive electrode terminal 11 may be made of aluminum or an aluminum alloy
  • the negative electrode terminal 16 may be copper or a copper alloy, or those plated with nickel.
  • Each terminal is drawn to the outside of the container, but a heat fusible resin can be provided in advance in a portion located at a portion of the respective terminal where the periphery of the package is heat welded.
  • Insulating member In the case of forming the insulating member at the boundary portions 4 and 9 between the coated portion and the non-coated portion of the active material, polyimide, glass fiber, polyester, polypropylene or those containing these in the structure can be used. Heat can be applied to these members to weld them to the boundaries 4 and 9, or a gel-like resin can be applied to the boundaries 4 and 9 and dried to form an insulating member.
  • the separator 20 according to this embodiment is used as the separator. The description here is omitted.
  • grains is also observed. That is, generation of burrs, adhesion of cutting powder, and dropping of ceramic particles are all observed on the cut surface (end surface).
  • Example 1 A separator (size: 20 cm) comprising a porous resin layer having a thickness of 18 ⁇ m made of a polypropylene resin and having a porosity of 50%, and a ceramic layer having a thickness of 5 ⁇ m formed of aluminum oxide particles on one surface of the porous resin layer Prepared 20 cm).
  • a YVO 4 laser having a wavelength of 532 nm, which was obtained by converting the YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm) to a half wavelength, was irradiated from the ceramic layer side to remove the ceramic layer at the site to be cut.
  • the portion from which the ceramic layer was removed was irradiated from the surface on the ceramic layer side with a YVO 4 laser having a wavelength of 532 nm, in which the YVO 4 fundamental wave (wavelength 1064 nm) was converted to a half wavelength, It was cut into a size (divided into two) to obtain a separator 1. Each evaluation was performed with respect to the obtained separator 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 2 and 3 Separators 2 and 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that D 2 , D 3 and d 1 were changed to the values shown in Table 1 by adjusting the irradiation intensity of the laser, and evaluations were made. I did each. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 1 A separator 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the ceramic layer at the portion to be cut of the separator was not removed, and each evaluation was performed. The obtained evaluation results are shown in Table 1.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本発明のセパレータの製造方法は、樹脂層と、樹脂層の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層と、を備えるセパレータを製造するための製造方法であって、セパレータを所定の大きさに切断する工程を含み、セパレータを所定の大きさに切断する工程は、セパレータの切断予定部位におけるセラミックス層の少なくとも一部を除去する工程と、セラミックス層の少なくとも一部が除去された部位に沿ってセパレータを切断する工程と、を含む。また、本発明のセパレータは、樹脂層と、樹脂層の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層と、を備えるセパレータであって、セパレータの平面方向の中心部Ａにおけるセラミックス層の厚みをＤ１［μｍ］とし、セパレータの一辺の中心部Ｂから中心部Ａに向かって１μｍの位置におけるセラミックス層の厚みをＤ２［μｍ］としたとき、セパレータの少なくとも一辺においてＤ２／Ｄ１が０．５０以下である。

Description

セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池
　本発明は、セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池に関する。
　リチウムイオン二次電池には、ポリオレフィン系樹脂やポリエステル系樹脂から主に構成された多孔性樹脂膜がセパレータとして使用されている。このような多孔性樹脂膜は、異常電流が発生し、電池の温度が上昇した場合等に多孔性樹脂膜の微細孔が閉塞して電流の流れを遮断するシャットダウン機能を有する。そのため、上記多孔性膜は、電池の熱暴走を回避する観点から有効とされている。
　このようなセパレータに関する技術としては、例えば、特許文献１に記載のものが挙げられる。
　特許文献１（特開２０１１－７１００９号公報）には、多孔性樹脂膜と、その少なくとも第１面に付与された絶縁性のセラミックス層と、を含むリチウムイオン二次電池用のセパレータが記載されている。
　このようなセラミックス層を備えるセパレータは、一般的に、熱収縮が抑制され、耐熱性に優れるとされている。
特開２０１１－７１００９号公報
　セパレータは、正極と負極の間に挿入するのに適した形状にカットされる。
　本発明者の検討によれば、以下のことが明らかになった。
　まず、セラミックス層を備えるセパレータは、一般的にポリオレフィン系樹脂層やポリエステル系樹脂層等の樹脂層と、この樹脂層の一方の面に設けられたセラミックス層と、を有する。このような多層構造を有するセパレータは、熱カッターや熱ワイヤー等の熱切断方式で切断する場合、熱に強いセラミックス層は収縮せず、熱に弱い樹脂層は収縮が大きくなってしまう。その結果、セラミックス層のみが浮いてしまい、セラミックス層にひび割れが発生し、セラミックス粒子の脱落が起きてしまう場合がある。この脱落したセラミックス粒子は異物となり、外装体の内面に形成された保護層を傷つけたりする可能性がある。
　また、本発明者の検討によれば、セラミックス層を備えるセパレータは、押し切り刃や回転刃で切断した場合、固いセラミックス粒子と刃が接触することで刃こぼれが生じ、刃の切断性が低下してやがてバリが発生しやすくなったり、切断できなくなったりする等の不具合が生じたり、刃の交換頻度の増加により生産性が低下したりすることが明らかになった。
　さらに、本発明者らの検討によれば、セラミックス層を備えるセパレータは、セラミックス層を構成するセラミックス粒子の脱落が端面から起きやすいことも明らかになった。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、切断面のバリや切断粉の発生が抑制されたセパレータを安定的に得ることが可能なセパレータの製造方法を提供するものである。
　さらに、本発明は端面からのセラミックス粒子の脱落が抑制されたセパレータを提供するものである。
　本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、セパレータの切断予定部位におけるセラミックス層の少なくとも一部を除去した後に、セパレータを切断することにより、切断面のバリの発生を抑制しながら、切断面に付着する切断粉の量が抑制されたセパレータが安定的に得られることを見出した。
　さらに、本発明者らは、セパレータの少なくとも一辺におけるセラミックス層の少なくとも一部が除去されたセパレータは、端面からのセラミックス粒子の脱落が抑制されることを見出した。
　本発明はこのような知見に基づいて発案されたものである。
　すなわち、本発明によれば、以下に示すセパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池が提供される。
　本発明によれば、
　樹脂層と、上記樹脂層の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層と、を備えるセパレータを製造するための製造方法であって、
　上記セパレータを所定の大きさに切断する工程を含み、
　　上記セパレータを所定の大きさに切断する工程は、上記セパレータの切断予定部位における上記セラミックス層の少なくとも一部を除去する工程と、上記セラミックス層の少なくとも一部が除去された部位に沿って上記セパレータを切断する工程と、を含むセパレータの製造方法が提供される。
　また、本発明によれば、
　樹脂層と、上記樹脂層の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層と、を備えるセパレータであって、
　上記セパレータの平面方向の中心部Ａにおける上記セラミックス層の厚みをＤ１［μｍ］とし、
　上記セパレータの一辺の中心部Ｂから上記中心部Ａに向かって１μｍの位置における上記セラミックス層の厚みをＤ２［μｍ］としたとき、
　上記セパレータの少なくとも一辺においてＤ２／Ｄ１が０．５０以下であるセパレータが提供される。
　さらに、本発明によれば、
　リチウムを吸蔵放出する正極と、リチウムを吸蔵放出する負極と、リチウム塩を含有する非水電解液と、上記正極と上記負極との間に挟まれたセパレータとが容器に収容されたリチウムイオン二次電池であって、
　上記セパレータが上記の本発明のセパレータを含むリチウムイオン二次電池が提供される。
　本発明のセパレータの製造方法によれば、切断面のバリや切断粉の発生が抑制されたセパレータを安定して得ることができる。
　さらに、本発明のセパレータによれば、端面からのセラミックス粒子の脱落を抑制することができる。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明に係る実施形態のセパレータの製造方法の一例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る実施形態のセパレータの構造の一例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る実施形態のセパレータの構造の一例を模式的に示した平面図である。 本発明に係る実施形態のセパレータの端部の構造の一例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る実施形態の積層型電池の構造の一例を模式的に示した概略図である。 本発明に係る実施形態の捲回型電池の構造の一例を模式的に示した概略図である。
　以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図において各構成要素は本発明が理解できる程度の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示したものであり、実寸とは異なっている。また、数値範囲の「～」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。
＜セパレータの製造方法＞
　図１は、本発明に係る実施形態のセパレータ２０の製造方法の一例を模式的に示した断面図である。
　本実施形態に係るセパレータ２０の製造方法は、樹脂層２１と、樹脂層２１の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層２３と、を備えるセパレータ２０を製造するための製造方法であって、セパレータ５０を所定の大きさに切断する工程を含み、セパレータ５０を所定の大きさに切断する工程は、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の少なくとも一部を除去する工程と、セラミックス層２３の少なくとも一部が除去された部位５３に沿ってセパレータ５０を切断する工程と、を含む。
　本実施形態に係るセパレータ２０は、例えば、リチウムイオン二次電池用のセパレータとして用いることができる。
　本発明者の検討によれば、以下のことが明らかになった。
　まず、セラミックス層を備えるセパレータは、一般的にポリオレフィン系樹脂層やポリエステル系樹脂層等の樹脂層と、この樹脂層の一方の面に設けられたセラミックス層と、を有する。このような多層構造を有するセパレータは、熱カッターや熱ワイヤー等の熱切断方式で切断する場合、熱に強いセラミックス層は収縮せず、熱に弱い樹脂層は収縮が大きくなってしまう。その結果、セラミックス層のみが浮いてしまい、セラミックス層にひび割れが発生し、セラミックス粒子の脱落が起きてしまう場合がある。この脱落したセラミックス粒子は異物となり、外装体の内面に形成された保護層を傷つけたりする可能性がある。
　また、本発明者の検討によれば、セラミックス層を備えるセパレータは、押し切り刃や回転刃で切断した場合、固いセラミックス粒子と刃が接触することで刃こぼれが生じ、刃の切断性が低下してやがてバリが発生しやすくなったり、切断できなくなったりする等の不具合が生じたり、刃の交換頻度の増加により生産性が低下したりすることが明らかになった。
　そこで、本発明者は鋭意検討した結果、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の少なくとも一部を除去した後に、セパレータ５０を切断することにより、セラミックス層２３に生じるひび割れや切断面のバリの発生を抑制しながら、切断面に付着する切断粉の量が抑制されたセパレータ２０を安定的に得ることができることを見出した。
　本実施形態に係るセパレータ２０の製造方法を用いることにより、セラミックス層２３に生じるひび割れや切断面のバリの発生を抑制しながら、切断面に付着する切断粉の量が抑制されたセパレータ２０を安定的に得ることができる理由は明らかではないが、以下の理由が考えられる。
　本実施形態のように、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の少なくとも一部を除去することによって、セパレータ５０の切断部位におけるセラミックス層２３の割合を減らすことができ、その結果、セパレータ５０を切断する際にセラミックス層２３が浮き上がってしまうこと等を抑制できる。これによって、セラミックス層２３に生じるひび割れやセラミックス粒子の脱落を抑制できると考えられる。
　また、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の少なくとも一部を除去することによって、セパレータ５０の切断部位におけるセラミックス層２３の割合を減らすことができ、その結果、押し切り刃や回転刃でセパレータ５０を切断した場合に、固いセラミックス粒子と刃の接触面積を減らすことができる。その結果、刃の切断性を良好に維持できるため、バリの発生を抑制できると考えられる。
　セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の少なくとも一部を除去する方法としては特に限定されないが、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３を精度よく除去できる観点から、レーザーをセラミックス層２３に照射することによってセパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の少なくとも一部を除去する方法が好ましい。
　使用するレーザーとしては特に限定されないが、より一層低出力かつ短時間でセラミックス層２３の一部を除去できる観点から、レーザーの波長は３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下が好ましく、３５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下がより好ましく、３５５ｎｍまたは５３２ｎｍがさらに好ましい。また、コストに優れる観点から、５３２ｎｍのレーザーが特に好ましい。
　レーザーの波長を上記上限値以下とすることにより、セラミックス層２３に対するエネルギー吸収率を高めることができ、その結果、より一層低出力かつ短時間でセラミックス層２３を除去することが可能となる。
　また、レーザーの波長を上記下限値以上とすることにより、エネルギーの出力を高めることができたり、レーザー設備を簡略化できたりするため、より一層効率よくセラミックス層２３を除去することが可能となり、さらにコストも低減することができる。
　波長が３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であるレーザーは、例えば、ＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）やＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）等を整数倍に分割したレーザーが挙げられる。ここで、波長が５３２ｎｍのレーザーは、例えば、ＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）やＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）を２分の１の波長に変換したものであり、波長が３５５ｎｍのレーザーは、例えば、ＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）やＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）を３分の１の波長に変換したものである。
　本実施形態に係るセパレータ２０の製造方法において、セラミックス層２３の少なくとも一部を除去する工程では、少なくとも一部を除去する前のセラミックス層２３の厚みをｄ０［μｍ］とし、セラミックス層２３の少なくとも一部が除去された部位の厚みをｄ１［μｍ］としたとき、ｄ１／ｄ０が、好ましくは０．５０以下、より好ましくは０．３０以下、さらに好ましくは０．２０以下、特に好ましくは０．１５以下である。ｄ１／ｄ０の下限値は特に限定されないが、例えば、０．００以上である。ここで、ｄ０［μｍ］は、少なくとも一部を除去する前のセラミックス層２３の厚みを任意に３点測定し、それらの平均値を採用することができる。また、ｄ１［μｍ］は、セラミックス層２３の少なくとも一部が除去された部位におけるセラミックス層２３の厚みを任意に３点測定し、それらの平均値を採用することができる。
　ｄ１／ｄ０が上記上限値以下であると、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の割合をより一層減らすことができ、その結果、セパレータ５０を切断する際にセラミックス層２３が浮き上がってしまうこと等をより一層抑制できる。これによって、セラミックス層２３に生じるひび割れやセラミックス粒子の脱落をより一層抑制できる。
　また、ｄ１／ｄ０が上記上限値以下であると、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の割合をより一層減らすことができ、その結果、押し切り刃や回転刃で切断した場合に、固いセラミックス粒子と刃の接触面積をより一層減らすことができる。その結果、刃の切断性をより一層良好に維持できるため、バリの発生をより一層抑制できる。
　本実施形態に係るセパレータ２０の製造方法において、セラミックス層２３の少なくとも一部が除去された部位５３に沿ってセパレータ５０を切断する方法としては特に限定されないが、例えば、熱カッターや熱ワイヤー等の熱切断方式で切断する方法や、押し切り刃や回転刃で切断する方法、レーザーを照射することにより切断する方法が挙げられる。
　これらの中でも、バリの発生をより一層抑制でき、かつ、より精度よくセパレータ５０を切断できる観点から、セラミックス層２３の少なくとも一部が除去された部位５３にレーザーを照射することによりセパレータ５０を切断する方法が好ましい。
　ここで、レーザーの波長は３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であるが、より一層低出力かつ短時間で切断可能となる観点から、３５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下が好ましく、３５５ｎｍまたは５３２ｎｍがさらに好ましい。また、コストに優れる観点から、５３２ｎｍのレーザーが特に好ましい。
　レーザーの波長を上記上限値以下とすることにより、セパレータ５０に対するエネルギー吸収率を高めることができ、その結果、より一層低出力かつ短時間でセパレータ５０を切断可能となる。
　また、レーザーの波長を上記下限値以上とすることにより、エネルギーの出力を高めることができたり、レーザー設備を簡略化できたりするため、より一層効率よくセパレータを切断可能となり、さらにコストも低減することができる。
　波長が３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であるレーザーは、例えば、ＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）やＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）等を整数倍に分割したレーザーが挙げられる。ここで、波長が５３２ｎｍのレーザーは、例えば、ＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）やＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）を２分の１の波長に変換したものであり、波長が３５５ｎｍのレーザーは、例えば、ＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）やＹＡＧ基本波（波長１０６４ｎｍ）を３分の１の波長に変換したものである。
　本実施形態に係るセパレータ２０の平面形状は、特に限定されず、電極や集電体の形状に合わせて適宜選択することが可能であり、例えば、矩形とすることができる。
　樹脂層２１の厚みは、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点や、得られるリチウムイオン二次電池のエネルギー密度を向上できる観点から、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上４０μｍ以下であり、さらに好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。
　樹脂層２１を形成する樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性、シャットダウン機能、コスト等のバランスに優れる観点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂がより好ましい。これらの樹脂は一種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　ここで、樹脂層２１はポリオレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂から選択される少なくとも一種を主成分として含むことが好ましい。ここで、「主成分」とは、多孔性樹脂層中における割合が５０質量％以上であることをいい、好ましくは７０質量％以上であり、さらに好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％であってもよいことを意味する。
　上記ポリプロピレン系樹脂としては特に限定されず、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体等が挙げられ、プロピレン単独重合体（ホモポリプロピレン）が好ましい。ポリプロピレン系樹脂は、単独で用いても二種以上を併用して用いてもよい。
　なお、プロピレンと共重合されるオレフィンとしては、例えば、エチレン、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン等のα－オレフィン等が挙げられる。
　上記ポリエチレン系樹脂としては特に限定されず、例えば、エチレン単独重合体、エチレンと他のオレフィンとの共重合体等が挙げられ、エチレン単独重合体（ホモポリエチレン）が好ましい。ポリエチレン系樹脂は、単独で用いても二種以上を併用して用いてもよい。
　なお、エチレンと共重合されるオレフィンとしては、例えば、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン等のα－オレフィン等が挙げられる。
　樹脂層２１は多孔性樹脂層であることが好ましい。これにより、リチウムイオン二次電池に異常電流が発生し、電池の温度が上昇した場合等に多孔性樹脂膜の微細孔が閉塞して電流の流れを遮断することができ、電池の熱暴走を回避することができる。
　上記多孔性樹脂層の空孔率は、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、２０％以上８０％以下が好ましく、３０％以上７０％以下がより好ましく、４０％以上６０％以下が特に好ましい。
　空孔率は、下記式から求めることができる。
　ε＝｛１－Ｗｓ／（ｄｓ・ｔ）｝×１００
　ここで、ε：空孔率（％）、Ｗｓ：目付（ｇ／ｍ２）、ｄｓ：真密度（ｇ／ｃｍ３）、ｔ：膜厚（μｍ）である。
　本実施形態に係るセパレータ２０は、耐熱性を向上させる観点から、樹脂層２１の少なくとも一方の面にセラミックス層２３を有する。ここで、セラミックス層２３は、本実施形態に係るセパレータ２０の取り扱い性や、生産性などの観点から、樹脂層２１の一方の面のみに設けられていることが好ましいが、セパレータ２０の耐熱性をより一層向上させる観点から、樹脂層２１の両面に設けられていてもよい。
　本実施形態に係るセパレータ２０は、セラミックス層２３を有することにより、セパレータ２０の熱収縮をより小さくすることができ、電極間の短絡をより一層防止することができる。
　セラミックス層２３は、例えば、樹脂層２１上に、セラミックス層形成材料を塗布して乾燥させることにより形成することができる。セラミックス層形成材料としては、例えば、セラミックス粒子と結着剤とを適当な溶媒に溶解または分散させたものを用いることができる。
　セラミックス層２３に用いられるセラミックス粒子は、リチウムイオン二次電池のセパレータに使用される公知の材料の中から適宜選択することができる。例えば、絶縁性の高い酸化物、窒化物、硫化物、炭化物等が好ましく、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛および酸化鉄等から選択される一種または二種以上のセラミックスを粒子状に調整したものがより好ましい。これらの中でも、酸化アルミニウムおよび酸化チタンが好ましい。
　上記結着剤は特に限定されず、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系樹脂；アクリル系樹脂；ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂；等が挙げられる。結着剤は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　これら成分を溶解または分散させる溶媒は特に限定されず、例えば、水、エタノール等のアルコール類、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、トルエン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等から適宜選択して用いることができる。
　セラミックス層２３の厚みは、耐熱性、機械的強度、取扱い性およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、好ましくは０．２μｍ以上５０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以上３０μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下である。
＜セパレータ＞
　ここで、図２は、本発明に係る実施形態のセパレータ２０の構造の一例を模式的に示した断面図である。図３は、本発明に係る実施形態のセパレータ２０の構造の一例を模式的に示した平面図である。図４は、本発明に係る実施形態のセパレータ２０の端部２５の構造の一例を模式的に示した断面図である。
　本実施形態に係るセパレータ２０は、樹脂層２１と、樹脂層２１の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層２３と、を備えるセパレータ２０であって、セパレータ２０の平面方向の中心部Ａにおけるセラミックス層２３の厚みをＤ１［μｍ］とし、セパレータ２０の一辺の中心部Ｂから中心部Ａに向かって１μｍの位置におけるセラミックス層２３の厚みをＤ２［μｍ］としたとき、セパレータ２０の少なくとも一辺２７においてＤ２／Ｄ１が、好ましくは０．５０以下、より好ましくは０．３０以下、さらに好ましくは０．２０以下、特に好ましくは０．１５以下である。Ｄ２／Ｄ１の下限値は特に限定されないが、例えば、０．００以上である。
　Ｄ２／Ｄ１が上記上限値以下であると、端部２５におけるセラミックス層２３の割合をより一層減らすことができ、その結果、セラミックス層２３に生じるひび割れやセラミックス粒子の脱落を抑制できる。
　また、端部２５におけるセラミックス層２３の割合をより一層減らすことができ、セラミックス層２３に生じるひび割れやセラミックス粒子の脱落をより一層抑制できる観点から、セパレータ２０の向かい合う二辺においてＤ２／Ｄ１が上記範囲内であることがより好ましく、セパレータ２０の三辺においてＤ２／Ｄ１が上記範囲内であることがさらに好ましく、セパレータ２０のすべての辺においてＤ２／Ｄ１が上記範囲内であることが特に好ましい。
　本発明者らの検討によれば、セラミックス層を備えるセパレータは、セラミックス層を構成するセラミックス粒子の脱落が端面から起きやすいことも明らかになった。
　そこで、本発明者は鋭意検討した結果、セパレータ２０の少なくとも一辺２７において上記Ｄ２／Ｄ１が上記上限値以下であるセパレータ２０は、端面からのセラミックス粒子の脱落が抑制されることを見出した。
　すなわち、セパレータ２０の端部におけるＤ２／Ｄ１という尺度が、端面からのセラミックス粒子の脱落が抑制されたセパレータ２０を実現するための設計指針として有効であることを初めて見出した。
　このようなセパレータ２０において、セラミックス粒子の脱落が抑制される理由は明らかではないが、Ｄ２／Ｄ１が上記上限値以下であるとセパレータ２０の端部２５におけるセラミックス粒子の量を抑制でき、その結果、セラミックス層２３の端部２５に生じるセラミックス層２３のひび割れなどを抑制できるからだと考えられる。これにより、セラミックス層２３の端部２５に付着するセラミックス粒子の量を抑制でき、セラミックス粒子の脱落を抑制できると考えられる。
　本実施形態に係るセパレータ２０において、端面からのセラミックス粒子の脱落をより抑制する点から、セラミックス層２３の厚みＤ２は２．０μｍ以下であることが好ましく、１．５μｍ以下であることがより好ましく、１．０μｍ以下であることがさらに好ましく、０．８μｍ以下であることが特に好ましい。セラミックス層２３の厚みＤ２の下限値は特に限定されないが、例えば、０．００μｍ以上である。
　本実施形態に係るセパレータ２０において、端面からのセラミックス粒子の脱落をより抑制する点から、セパレータ２０の一辺の中心部Ｂから中心部Ａに向かって０．１μｍの位置におけるセラミックス層２３の厚みをＤ３［μｍ］としたとき、セパレータ２０の少なくとも一辺２７においてセラミックス層２３の厚みＤ３は２．０μｍ以下であることが好ましく、１．５μｍ以下であることがより好ましく、１．０μｍ以下であることがさらに好ましく、０．８μｍ以下であることが特に好ましい。セラミックス層２３の厚みＤ３の下限値は特に限定されないが、例えば、０．００μｍ以上である。
　また、端部２５におけるセラミックス層２３の割合をより一層減らすことができ、セラミックス層２３に生じるひび割れやセラミックス粒子の脱落をより一層抑制できる観点から、セパレータ２０の向かい合う二辺においてＤ３が上記範囲内であることがより好ましく、セパレータ２０の三辺においてＤ３が上記範囲内であることがさらに好ましく、セパレータ２０のすべての辺においてＤ３が上記範囲内であることが特に好ましい。
　Ｄ２／Ｄ１が上記上限値以下であるセパレータ２０の製造方法は特に限定されないが、例えば、セパレータ５０の切断予定部位５１におけるセラミックス層２３の少なくとも一部を除去する工程と、セラミックス層２３の少なくとも一部が除去された部位５３に沿ってセパレータ５０を切断する工程と、を含む、前述した本実施形態に係る製造方法により得ることができる。
＜リチウムイオン二次電池＞
　本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、以下の構成を備える。
　当該リチウムイオン二次電池は、リチウムを吸蔵放出する正極と、リチウムを吸蔵放出する負極と、リチウム塩を含有する非水電解液と、上記正極と上記負極との間に挟まれたセパレータとが容器に収容されたものであり、上記セパレータが、上記本実施形態に係るリチウムイオン二次電池用セパレータである。
　本実施形態のリチウムイオン二次電池は特にその形態や種類が限定されるものではないが、例えば、以下のような構成とすることができる。
［積層型電池］
　図５は、本発明に係る実施形態の積層型電池１００の構造の一例を模式的に示した概略図である。積層型電池１００は、正極１と負極６とが、セパレータ２０を介して交互に複数層積層された電池要素を備えており、これらの電池要素は電解液（図示せず）とともに可撓性フィルム３０からなる容器に収納されている。電池要素には正極端子１１および負極端子１６が電気的に接続されており、正極端子１１および負極端子１６の一部または全部が可撓性フィルム３０の外部に引き出されている構成になっている。
　正極１には正極集電体３の表裏に、正極活物質の塗布部２と未塗布部がそれぞれ設けられており、負極には負極集電体８の表裏に、負極活物質の塗布部７と未塗布部が設けられている。
　正極集電体３における正極活物質の未塗布部を正極端子１１と接続するための正極タブ１０とし、負極集電体８における負極活物質の未塗布部を負極端子１６と接続するための負極タブ５とする。
　正極タブ１０同士は正極端子１１上にまとめられ、正極端子１１とともに超音波溶接等で互いに接続され、負極タブ５同士は負極端子１６上にまとめられ、負極端子１６とともに超音波溶接等で互いに接続される。そのうえで、正極端子１１の一端は可撓性フィルム３０の外部に引き出され、負極端子１６の一端も可撓性フィルム３０の外部に引き出されている。
　正極活物質の塗布部２と未塗布部の境界部４には、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、当該絶縁部材は境界部４だけでなく、正極タブ１０と正極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。
　負極活物質の塗布部７と未塗布部の境界部９にも同様に、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、負極タブ５と負極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。
　通常、負極活物質の塗布部７の外形寸法は正極活物質の塗布部２の外形寸法よりも大きく、セパレータ２０の外形寸法よりも小さい。
［捲回型電池］
　図６は、本発明に係る実施形態の捲回型電池１０１の構造の一例を模式的に示した概略図である。捲回型電池１０１は正極１と負極６とがセパレータ２０を介して積層され、捲回された電池要素を備えており、この電池要素は電解液（図示せず）とともに可撓性のフィルムからなる容器に収納されている。
　捲回型電池１０１の電池要素にも正極端子や負極端子が電気的に接続されている等、その他の構成は積層型電池１００と概ね一致するため、ここでのこれ以上の説明は省略する。
　つづいて、本実施形態のリチウムイオン二次電池に用いられる各構成について説明する。
（リチウムを吸蔵放出する正極）
　本実施形態に用いる正極１は、用途等に応じて、公知のリチウムイオン二次電池に使用することのできる正極の中から適宜選択することができる。正極１に用いられる活物質としては、リチウムイオンを可逆に放出・吸蔵でき、電子輸送が容易に行えるように電子伝導度の高い材料が好ましい。
　正極１に用いられる活物質としては、例えば、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム－マンガン－ニッケル複合酸化物等のリチウムと遷移金属との複合酸化物；ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２等の遷移金属硫化物；ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２等の遷移金属酸化物、オリビン型リチウムリン酸化物等が挙げられる。
　オリビン型リチウムリン酸化物は、例えば、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂ、およびＦｅよりなる群のうちの少なくとも１種の元素と、リチウムと、リンと、酸素とを含んでいる。これらの化合物はその特性を向上させるために一部の元素を部分的に他の元素に置換したものであってもよい。
　これらの中でも、オリビン型リチウム鉄リン酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム－マンガン－ニッケル複合酸化物が好ましい。これらの正極活物質は作用電位が高いことに加えて容量も大きく、大きなエネルギー密度を有する。
　正極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　正極活物質には結着剤や導電剤等を適宜加えることができる。導電剤としては、カーボンブラック、炭素繊維、黒鉛等を用いることができる。また、結着剤としては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）、カルボキシメチルセルロース、変性アクリロニトリルゴム粒子等を用いることができる。
　正極１に用いられる正極集電体３としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金等を用いることができ、これらの中でもアルミニウムが特に好ましい。
　また、本実施形態における正極１は、公知の方法により製造することができる。例えば、正極活物質、導電剤および結着剤を有機溶媒中に分散させスラリーを得た後、このスラリーを正極集電体３に塗布・乾燥する等の方法を採用することができる。
（リチウムを吸蔵放出する負極）
　本実施形態に用いる負極６は、用途等に応じて、公知のリチウムイオン二次電池に使用することのできる負極の中から適宜選択することができる。負極６に用いられる活物質についても負極に使用可能なものであれば用途等に応じて適宜設定することができる。
　負極活物質として使用可能な材料の具体例としては、人造黒鉛、天然黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の炭素材料；リチウム金属材料；シリコンやスズ等の合金系材料；Ｎｂ２Ｏ５やＴｉＯ２等の酸化物系材料；あるいはこれらの複合物を用いることができる。
　負極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　また、負極活物質には、正極活物質と同様に、結着剤や導電剤等を適宜加えることができる。これら結着剤や導電剤は正極活物質に添加するものと同じものを用いることができる。
　負極集電体８としては銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金を用いることができ、これらの中でも銅が特に好ましい。
　また、本実施形態における負極６は、公知の方法により製造することができる。例えば負極活物質と結着剤とを有機溶媒中に分散させスラリーを得た後、このスラリーを負極集電体８に塗布・乾燥する等の方法を採用することができる。
（リチウム塩を含有する非水電解液）
　本実施形態に用いるリチウム塩を含有する非水電解液は活物質の種類やリチウムイオン二次電池の用途等に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
　具体的なリチウム塩の例としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等を挙げることができる。
　リチウム塩を溶解する溶媒としては、電解質を溶解させる液体として通常用いられるものであればとくに限定されるものではなく、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）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等のカーボネート類；γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等のラクトン類；トリメトキシメタン、１，２－ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン等のオキソラン類；アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素溶媒；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル類；リン酸トリエステルやジグライム類；トリグライム類；スルホラン、メチルスルホラン等のスルホラン類；３－メチル－２－オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類；１，３－プロパンスルトン、１，４－ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
（容器）
　本実施形態において容器には公知の部材を用いることができ、電池の軽量化の観点からは可撓性フィルム３０を用いることが好ましい。可撓性フィルム３０は、基材となる金属層の表裏面に樹脂層が設けられたものを用いることができる。金属層には電解液の漏出や外部からの水分の侵入を防止する等のバリア性を有するものを選択することができ、アルミニウム、ステンレス鋼等を用いることができる。金属層の少なくとも一方の面には変性ポリオレフィン等の熱融着性の樹脂層が設けられ、可撓性フィルム３０の熱融着性の樹脂層同士を電池要素を介して対向させ、電池要素を収納する部分の周囲を熱融着することで外装体を形成する。熱融着性の樹脂層が形成された面と反対側の面となる外装体表面にはナイロンフィルム、ポリエステルフィルム等の樹脂層を設けることができる。
（端子）
　本実施形態において、正極端子１１にはアルミニウムやアルミニウム合金で構成されたもの、負極端子１６には銅や銅合金あるいはそれらにニッケルメッキを施したもの等を用いることができる。それぞれの端子は容器の外部に引き出されるが、それぞれの端子における外装体の周囲を熱溶着する部分に位置する箇所には熱融着性の樹脂をあらかじめ設けることができる。
（絶縁部材）
　活物質の塗布部と未塗布部の境界部４、９に絶縁部材を形成する場合には、ポリイミド、ガラス繊維、ポリエステル、ポリプロピレンあるいはこれらを構成中に含むものを用いることができる。これらの部材に熱を加えて境界部４、９に溶着させるか、または、ゲル状の樹脂を境界部４、９に塗布、乾燥させることで絶縁部材を形成することができる。
（セパレータ）
　セパレータとしては、本実施形態に係るセパレータ２０を用いる。ここでの説明は省略する。
　以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜評価＞
（１）セパレータの空孔率
　下記式から求めた。
　ε＝｛１－Ｗｓ／（ｄｓ・ｔ）｝×１００
　ここで、ε：空孔率（％）、Ｗｓ：目付（ｇ／ｍ２）、ｄｓ：真密度（ｇ／ｃｍ３）、ｔ：膜厚（μｍ）である。
（２）端部の観察
　電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、セパレータの中心部や端部の断面を観察し、セラミックス層の厚みＤ１、Ｄ２、Ｄ３、ｄ０およびｄ１をそれぞれ測定した。
（３）切断面（端面）の評価
　電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、セパレータの切断面（端面）を観察して、バリや切断粉の発生を調べ、以下の基準により評価した。
○：切断面（端面）にバリの発生がなく、かつ、切断粉の付着もない。切断面（端面）にセラミックス粒子の脱落も観察されない。すなわち、切断面（端面）に、バリの発生、切断粉の付着、およびセラミックス粒子の脱落のいずれも観察されない。
△：切断面（端面）に、バリの発生、切断粉の付着、およびセラミックス粒子の脱落のうち、一つまたは二つが観察される。
×：切断面（端面）にバリが発生し、切断粉が付着し、セラミックス粒子の脱落も観察される。すなわち、切断面（端面）に、バリの発生、切断粉の付着、およびセラミックス粒子の脱落のすべてが観察される。
（実施例１）
　ポリプロピレン系樹脂からなる厚さ１８μｍ、空孔率５０％の多孔性樹脂層と、多孔性樹脂層の一方の面に酸化アルミニウム粒子により形成された厚さ５μｍのセラミックス層とを有するセパレータ（サイズ２０ｃｍ×２０ｃｍ）を準備した。
　次いで、セラミックス層側からＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）を２分の１の波長に変換した波長５３２ｎｍのＹＶＯ４レーザーを照射し、切断予定部位におけるセラミックス層を除去した。
　次いで、セラミックス層を除去した部位に、セラミックス層側の面からＹＶＯ４基本波（波長１０６４ｎｍ）を２分の１の波長に変換した波長５３２ｎｍのＹＶＯ４レーザーを照射し、セパレータを２０ｃｍ×１０ｃｍのサイズに切断し（２つに分断）、セパレータ１を得た。得られたセパレータ１に対し、各評価をおこなった。得られた評価結果を表１に示す。
（実施例２および３）
　レーザーの照射強度を調整することによって、Ｄ２、Ｄ３およびｄ１をそれぞれ表１に示す値に変化させた以外は実施例１と同様にして、セパレータ２および３をそれぞれ作製し、各評価をそれぞれ行った。得られた評価結果を表１に示す。
（比較例１）
　セパレータの切断予定部位におけるセラミックス層を除去しない以外は実施例１と同様にして、セパレータ４を作製し、各評価を行った。得られた評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　この出願は、２０１７年９月１４日に出願された日本出願特願２０１７－１７７０４７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (19)

  1. 　樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層と、を備えるセパレータを製造するための製造方法であって、
    　前記セパレータを所定の大きさに切断する工程を含み、
    　　前記セパレータを所定の大きさに切断する工程は、前記セパレータの切断予定部位における前記セラミックス層の少なくとも一部を除去する工程と、前記セラミックス層の少なくとも一部が除去された部位に沿って前記セパレータを切断する工程と、を含むセパレータの製造方法。
  2. 　請求項１に記載のセパレータの製造方法において、
    　前記セラミックス層の少なくとも一部を除去する工程では、少なくとも一部を除去する前の前記セラミックス層の厚みをｄ０［μｍ］とし、前記セラミックス層の少なくとも一部が除去された部位の厚みをｄ１［μｍ］としたとき、
    　ｄ１／ｄ０が０．５０以下であるセパレータの製造方法。
  3. 　請求項１または２に記載のセパレータの製造方法において、
    　前記セパレータを切断する工程では、前記セラミックス層の少なくとも一部が除去された部位にレーザーを照射することにより前記セパレータを切断するセパレータの製造方法。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法において、
    　前記樹脂層はポリオレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂から選択される少なくとも一種を含むセパレータの製造方法。
  5. 　請求項１乃至４のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法において、
    　前記樹脂層が多孔性樹脂層であるセパレータの製造方法。
  6. 　請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法において、
    　前記セラミックス層はセラミックス粒子により構成されているセパレータの製造方法。
  7. 　請求項６に記載のセパレータの製造方法において、
    　前記セラミックス粒子が酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛および酸化鉄から選択される一種または二種以上を含むセパレータの製造方法。
  8. 　請求項１乃至７のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法において、
    　当該セパレータがリチウムイオン二次電池用セパレータであるセパレータの製造方法。
  9. 　樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面に設けられたセラミックス層と、を備えるセパレータであって、
    　前記セパレータの平面方向の中心部Ａにおける前記セラミックス層の厚みをＤ１［μｍ］とし、
    　前記セパレータの一辺の中心部Ｂから前記中心部Ａに向かって１μｍの位置における前記セラミックス層の厚みをＤ２［μｍ］としたとき、
    　前記セパレータの少なくとも一辺においてＤ２／Ｄ１が０．５０以下であるセパレータ。
  10. 　請求項９に記載のセパレータにおいて、
    　前記セラミックス層の厚みＤ２が２．０μｍ以下であるセパレータ。
  11. 　請求項９または１０に記載のセパレータにおいて、
    　前記樹脂層はポリオレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂から選択される少なくとも一種を含むセパレータ。
  12. 　請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のセパレータにおいて、
    　前記樹脂層が多孔性樹脂層であるセパレータ。
  13. 　請求項１２に記載のセパレータにおいて、
    　前記多孔性樹脂層の空孔率が２０％以上８０％以下であるセパレータ。
  14. 　請求項９乃至１３のいずれか一項に記載のセパレータにおいて、
    　前記樹脂層の厚みが１μｍ以上５０μｍ以下であるセパレータ。
  15. 　請求項９乃至１４のいずれか一項に記載のセパレータにおいて、
    　前記セラミックス層はセラミックス粒子により構成されているセパレータ。
  16. 　請求項１５に記載のセパレータにおいて、
    　前記セラミックス粒子が酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛および酸化鉄から選択される一種または二種以上を含むセパレータ。
  17. 　請求項９乃至１６のいずれか一項に記載のセパレータにおいて、
    　前記セラミックス層の厚みが０．２μｍ以上５０μｍ以下であるセパレータ。
  18. 　請求項９乃至１７のいずれか一項に記載のセパレータにおいて、
    　当該セパレータがリチウムイオン二次電池用セパレータであるセパレータ。
  19. 　リチウムを吸蔵放出する正極と、リチウムを吸蔵放出する負極と、リチウム塩を含有する非水電解液と、前記正極と前記負極との間に挟まれたセパレータとが容器に収容されたリチウムイオン二次電池であって、
    　前記セパレータが請求項９乃至１８のいずれか一項に記載のセパレータを含むリチウムイオン二次電池。
PCT/JP2018/030782 2017-09-14 2018-08-21 セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池 WO2019054137A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019541962A JP7256126B2 (ja) 2017-09-14 2018-08-21 セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-177047 2017-09-14
JP2017177047 2017-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019054137A1 true WO2019054137A1 (ja) 2019-03-21

Family

ID=65723273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/030782 WO2019054137A1 (ja) 2017-09-14 2018-08-21 セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7256126B2 (ja)
WO (1) WO2019054137A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021080186A1 (ko) * 2019-10-24 2021-04-29 주식회사 엘지화학 레이저 식각을 이용한 전극 제조방법 및 이를 수행하는 전극 제조설비

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013119095A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Sumitomo Chemical Co Ltd レーザ切断装置
JP2013257987A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 塗工膜の剥離装置、二次電池用セパレータの製造装置、塗工膜の剥離方法、及び、二次電池用セパレータの製造方法
JP2015072785A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 日産自動車株式会社 セパレータ切断装置およびセパレータ切断方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013119095A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Sumitomo Chemical Co Ltd レーザ切断装置
JP2013257987A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 塗工膜の剥離装置、二次電池用セパレータの製造装置、塗工膜の剥離方法、及び、二次電池用セパレータの製造方法
JP2015072785A (ja) * 2013-10-02 2015-04-16 日産自動車株式会社 セパレータ切断装置およびセパレータ切断方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021080186A1 (ko) * 2019-10-24 2021-04-29 주식회사 엘지화학 레이저 식각을 이용한 전극 제조방법 및 이를 수행하는 전극 제조설비
CN114556613A (zh) * 2019-10-24 2022-05-27 株式会社Lg新能源 使用激光蚀刻的电极制造方法及用于执行该方法的电极制造设备
CN114556613B (zh) * 2019-10-24 2024-05-28 株式会社Lg新能源 使用激光蚀刻的电极制造方法及用于执行该方法的电极制造设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019054137A1 (ja) 2020-10-15
JP7256126B2 (ja) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10439249B2 (en) Lithium ion secondary battery
CN113066955B (zh) 一种电极片及其应用
JP7382569B2 (ja) 電池用電極、電池、および電池用電極の製造方法
US10637026B2 (en) Separator for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery
JP6610692B2 (ja) 電極及び蓄電素子
WO2018163636A1 (ja) リチウムイオン電池
EP4053933A1 (en) Electrode plate, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for producing electrode plate
JP7256126B2 (ja) セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池
JP7212629B2 (ja) リチウムイオン二次電池
WO2018163660A1 (ja) セパレータの製造方法、セパレータおよびリチウムイオン二次電池
JP6928738B2 (ja) リチウムイオン電池
JP7027648B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP7244431B2 (ja) セパレータ、袋状セパレータ、袋詰電極およびリチウムイオン二次電池
JP2019179741A (ja) 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法
JP7027649B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP2019029183A (ja) セパレータ付き二次電池用電極、二次電池、それらの製造方法
JP6852279B2 (ja) 非水電解質二次電池
JP2024015816A (ja) 非水電解質二次電池
JP2023161721A (ja) 電極の製造方法
JP2017168259A (ja) 非水電解液電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18856857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019541962

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18856857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1