二次電池
【課題】セパレータと電極との間に多孔質絶縁層を備えた二次電池において、電解液の浸透性向上を図る。
【解決手段】二次電池は、正極シートと負極シート２０とがセパレータシート４０を介して相互に重ね合わされてなる電極体と、電解液とを備える二次電池である。正極シート及び負極シートのうちの少なくとも一方の電極シート２０と、セパレータシートとの双方の対向面には、それぞれ無機フィラー及びバインダを含む多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが所定方向に沿って断続的に形成されており、かつ、当該対向面における両シート上に形成された多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂは、両シート２０、４０を相互に重ね合わせた状態において、一方のシート２０の多孔質絶縁層３０Ａが形成されていない部分３２Ａ及び当該部分３２Ａに接する多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａが、他方のシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂと相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。
【解決手段】二次電池は、正極シートと負極シート２０とがセパレータシート４０を介して相互に重ね合わされてなる電極体と、電解液とを備える二次電池である。正極シート及び負極シートのうちの少なくとも一方の電極シート２０と、セパレータシートとの双方の対向面には、それぞれ無機フィラー及びバインダを含む多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが所定方向に沿って断続的に形成されており、かつ、当該対向面における両シート上に形成された多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂは、両シート２０、４０を相互に重ね合わせた状態において、一方のシート２０の多孔質絶縁層３０Ａが形成されていない部分３２Ａ及び当該部分３２Ａに接する多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａが、他方のシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂと相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液を備える二次電池に関するものであり、特に電極シート及びセパレータシートの間に多孔質絶縁層を備えた二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウム二次電池、ニッケル水素電池その他の二次電池（蓄電池）は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウム二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられている。この種のリチウム二次電池の一つの典型的な構成では、正極と、負極と、正極と負極との間に介在する多孔質のセパレータとを備える。セパレータは、正極と負極との接触に伴う短絡を防止するとともに、該セパレータの空孔内に電解液を含浸させることにより、両電極間のイオン伝導パスを形成する役割を担っている。
【０００３】
従来から、セパレータとしては、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等からなる多孔質の樹脂シートが用いられている。上記セパレータは多孔質であるため、温度が高くなると熱収縮が起こる。これを利用してシャットダウン機能が働く。しかし、熱収縮の程度が大きいと、破膜等による局所的な短絡が発生し、そこから更に短絡が拡大するおそれがある。セパレータが熱収縮した場合でも正極と負極とが直接接触するのを阻むために、セパレータと電極との間に多孔質絶縁層を形成することが提案されている。多孔質絶縁層は、無機フィラーとバインダとを含む塗料をセパレータもしくは電極の表面に塗布して乾燥することにより形成される。また、かかる多孔質絶縁層をセパレータもしくは電極の表面全体に形成する代わりに、部分的に、例えば特に内部短絡が起こりやすい箇所にのみ設けることも検討されている。この種の従来技術として、特許文献１にはセパレータと電極との間に多孔質耐熱層を部分的に形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２０６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、セパレータと電極との間に多孔質耐熱層を部分的に形成すると、多孔質耐熱層の有るところと多孔質耐熱層の無いところとでは電解液の浸透性に差が生じる。そのため、多孔質絶縁層を部分的に配置した電池では、電極体全体に電解液が均一に浸み込まず、電解液の分布の偏りが生じてしまう。電解液の分布の偏りが生じると、電位ムラが発生し、サイクル後の容量維持率が低下するため好ましくない。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、セパレータと電極との間に多孔質絶縁層を備えた二次電池において、電解液の浸透ムラを発生させることなく、電解液の浸透性向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を実現するべく、本発明により提供される非水電解液型二次電池は、正極シートと負極シートとがセパレータシートを介して相互に重ね合わされてなる電極体と、電解液とを備える二次電池である。上記正極シート及び上記負極シートのうちの少なくとも一方の電極シートと、上記セパレータシートとの双方の対向面には、それぞれ無機フィラー及びバインダを含む多孔質絶縁層が所定方向（典型的には当該シートにおける長手方向）に沿って断続的に形成されている。そして、当該対向面における両シート上に形成された多孔質絶縁層は、両シートを相互に重ね合わせた状態において、一方のシートの多孔質絶縁層が形成されていない部分及び当該部分に接する多孔質絶縁層の端部（多孔質絶縁層の所定方向における端部）が、他方のシートの多孔質絶縁層と相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。
【０００７】
かかる構成によると、電極シート及びセパレータシートを相互に重ね合わせた状態において、一方のシートの多孔質絶縁層が形成されていない部分とそれに対向する他方のシートの多孔質絶縁層との間に大きな空間（スペース）が形成される。その空間を利用して電極体の外部から内部へと電解液を流通させることができる。このことにより、電解液の浸透性が向上し、電解液の浸透時間（ひいては電池の製造時間）を短縮することができる。かかる構成によると、両シート間の全面にわたって電解液の流路（空間）が形成される構成となるため、電極体全体に電解液が均一に浸透する。そのため、電解液の浸透ムラを発生させることなく、電極体への電解液浸透性向上を図ることができ、技術的価値が高い。さらに、かかる構成の電極体では、両シートの多孔質絶縁層の端部同士が相互に重なる（ラップする）ように配置されているので、両シートの対向面に直交する方向から見たときに、両シート間の全面にわたって多孔質絶縁層が隙間なく存在する。そのため、過充電等によりセパレータシートが熱収縮した場合でも、正負極間の直接接触を多孔質絶縁層により阻むことで、内部短絡の発生を防止することができる。従って、本発明によると、内部短絡の虞がなく、かつ電解液の浸透性が向上した最適な二次電池を提供することができる。
【０００８】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層は、所定方向（典型的には当該シートにおける長手方向）に沿った一の多孔質絶縁層とそれに隣接する一の多孔質絶縁層との間の非形成部分の長さ（すなわち両シートの多孔質絶縁層が形成されていない部分の所定方向に沿う長さ）が、５ｍｍ〜５００ｍｍとなるように形成されている。非形成部分の長さを５ｍｍ以上とすることにより、電解液を浸透させる空間が拡大し、電解液の浸透性がさらに向上する。一方、非形成部分の長さが５００ｍｍより大きすぎると、多孔質絶縁層を断続的に形成していない従来のものと構成が近づくため、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。電解液浸透性向上の観点からは、通常は５ｍｍ〜５００ｍｍの範囲が適当であり、好ましくは１０ｍｍ〜３００ｍｍであり、特に好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【０００９】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層の少なくとも一方の厚みが、２μｍ〜５０μｍである。多孔質絶縁層の厚みが２μｍ未満の場合は、塗工が難しくなってくることに加えて、電解液を浸透させる空間が縮小し、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。一方、多孔質絶縁層の厚みが５０μｍを超えると、電池の単位容積における電極活物質の量が相対的に減るので、電池容量が低下傾向になることがある。高容量化と電解液浸透性向上効果との双方を満足する観点からは、通常は２μｍ〜５０μｍの範囲であり、好ましくは２μｍ〜３０μｍであり、特に好ましくは２μｍ〜１０μｍである。
【００１０】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記対向する２つのシートの対向面に直交する方向から見たときに、両シート上の多孔質絶縁層の端部同士が重なる部分の所定方向に沿う幅が、少なくとも０．１ｍｍ以上である。かかる構成によると、上記電極体が捲回電極体である場合、両シートの多孔質絶縁層を捲回電極体のＲ部に配置した際に、多孔質絶縁層の端部同士が重なる（ラップする）ように両シートを確実に対向させることができる。そのため、内部短絡の発生をより確実に防止することができる。重なり部分の幅の上限値は特に限定されないが、重なり部分の幅が大きすぎると、電解液を浸透させる空間（流路）の間隔が開くので、電極体全体に電解液が均一に浸み込まない場合がある。電解液の浸透ムラを防止する観点からは、概ね３０ｍｍ以下が適当であり、好ましくは２０ｍｍ以下であり、特に好ましくは１０ｍｍ以下である。
【００１１】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記電極体は、長尺な上記正極シートと長尺な上記負極シートとが長尺な上記セパレータシートを介して捲回された捲回電極体である。そして、上記多孔質絶縁層は、上記正極シートと上記セパレータシートとの間、および、上記負極シートと上記セパレータシートとの間の双方に設けられている。かかる構成によると、正極シートとセパレータシートとの間および負極シートとセパレータシートとの間のいずれか一方のみに多孔質絶縁層を形成する場合に比べて、電解液を浸透させる空間（流路）がさらに多くなる。そのため、電解液の浸透性が格段に向上し、より電池性能に優れた二次電池が得られる。
【００１２】
ここに開示される何れかの二次電池は、上記のとおり、電解液の浸透性に優れ、また内部短絡の虞がないことから、例えば自動車等の車両に搭載される二次電池（典型的には駆動電源用途の二次電池）として好適である。したがって本発明によると、ここに開示される何れかの二次電池（複数の電池が接続された組電池の形態であり得る。）を備える車両が提供される。特に、該二次電池を動力源として備える車両（例えば家庭用電源で充電できるプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等）が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる捲回電極体を説明するための模式図である。
【図４】（ａ）は負極シートのセパレータシートと対向する対向面を模式的に示す平面図であり、（ｂ）はセパレータシートの負極シートと対向する対向面を模式的に示す平面図である。
【図５】負極シートとセパレータシートとを相互に重ね合わせて捲回した状態において、捲回方向（長手方向）に沿う断面の要部を拡大して示す模式的断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられる捲回電極体を模式的に示す正面図である。
【図７】二次電池を搭載した車両を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、正極活物質および負極活物質の製造方法、セパレータや電解質の構成および製法、二次電池の構築に係る一般的技術等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。
【００１５】
特に限定することを意図したものではないが、以下では捲回された電極体（捲回電極体）と非水電解液とを角型の電池ケースに収容した形態のリチウム二次電池を例として本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態に係るリチウム二次電池の概略構成を図１〜図３に示す。このリチウム二次電池１００は、長尺状の正極シート１０と長尺状の負極シート２０とが長尺状のセパレータシート４０を介して積層されて捲回された形態の電極体（捲回電極体）８０が、該電極体に含浸させた非水電解液９０（図２）とともに、該捲回電極体８０を収容し得る形状（箱型）の電池ケース５０に収容された構成を有する。
【００１７】
電池ケース５０は、上端が開放された箱型のケース本体５２と、その開口部を塞ぐ蓋体５４とを備える。電池ケース５０を構成する材質としては、アルミニウム、スチール、ＮｉめっきＳＵＳ等の金属材料が好ましく用いられる。あるいは、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を成形してなる電池ケース５０であってもよい。電池ケース５０の上面（すなわち蓋体５４）には、捲回電極体８０の正極１０と電気的に接続する正極端子７０および捲回電極体８０の負極２０と電気的に接続する負極端子７２が設けられている。電池ケース５０の内部には、捲回電極体８０が非水電解液９０とともに収容される。
【００１８】
＜捲回電極体＞
本実施形態に係る捲回電極体８０は、負極シート２０とセパレータシート４０との間に多孔質絶縁層３０を備える点を除いては通常のリチウム二次電池の捲回電極体と同様であり、図３に示すように、正極シート１０と負極シート２０とが２枚のセパレータシート４０を介して積層されて捲回された構造を有している。
【００１９】
＜負極シート＞
負極シート２０は、長尺シート状の箔状の負極集電体２２の両面に負極活物質を含む負極活物質層２４が保持された構造を有している。ただし、負極活物質層２４は負極シート２０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図３では上側の側縁部分）には付着されず、負極集電体２２を一定の幅にて露出させた負極活物質層非形成部が形成されている。負極集電体２２には銅箔その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物（リチウムチタン酸化物等）、リチウム遷移金属窒化物等が例示される。
【００２０】
負極活物質層２４は、負極活物質のほか、一般的なリチウム二次電池において負極活物質層の構成成分として使用され得る一種または二種以上の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、負極活物質の結着剤（バインダ）として機能し得るポリマー材料（例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ））、負極活物質層形成用ペーストの増粘剤として機能し得るポリマー材料（例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））等が挙げられる。
【００２１】
＜正極シート＞
正極シート１０も負極シート２０と同様に、長尺シート状の箔状の正極集電体１２の両面に正極活物質を含む正極活物質層１４が保持された構造を有している。ただし、正極活物質層は正極シート１０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図３では下側の側縁部分）には付着されず、正極集電体１２を一定の幅にて露出させた正極活物質層非形成部が形成されている。正極集電体１２にはアルミニウム箔その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極活物質としては、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。ここに開示される技術の好ましい適用対象として、リチウムニッケル酸化物（例えばＬｉＮｉＯ２）、リチウムコバルト酸化物（例えばＬｉＣｏＯ２）、リチウムマンガン酸化物（例えばＬｉＭｎ２Ｏ４）等の、リチウムと一種または二種以上の遷移金属元素とを構成金属元素として含む酸化物（リチウム遷移金属酸化物）を主成分とする正極活物質が挙げられる。
【００２２】
正極活物質層１４は、正極活物質のほか、一般的なリチウム二次電池において正極活物質層の構成成分として使用され得る一種または二種以上の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、導電材が挙げられる。該導電材としては、カーボン粉末（例えば、アセチレンブラック（ＡＢ））やカーボンファイバー等のカーボン材料が好ましく用いられる。あるいは、ニッケル粉末等の導電性金属粉末等を用いてもよい。その他、正極活物質層の成分として使用され得る材料としては、正極活物質の結着剤（バインダ）として機能し得る各種のポリマー材料（例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ））が挙げられる。
【００２３】
＜セパレータシート＞
正負極間に使用されるセパレータ４０としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系の樹脂を好適に用いることができる。セパレータ４０の構造は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。ここでは、セパレータ４０はＰＥ系樹脂によって構成されている。ＰＥ系樹脂としては、エチレンの単独重合体が好ましく用いられる。また、ＰＥ系樹脂は、エチレンから誘導される繰り返し単位を５０質量％以上含有する樹脂であって、エチレンと共重合可能なα‐オレフィンを重合した共重合体、あるいはエチレンと共重合可能な少なくとも一種のモノマーを重合した共重合体であってもよい。α‐オレフィンとして、プロピレン等が例示される。他のモノマーとして共役ジエン（例えばブタジエン）、アクリル酸等が例示される。
【００２４】
また、セパレータシート４０は、シャットダウン温度が１２０℃〜１４０℃（典型的には、１２５℃〜１３５℃）程度のＰＥから構成されることが好ましい。上記シャットダウン温度は、電池の耐熱温度（例えば、約２００℃以上）よりも十分に低い。かかるＰＥとしては、一般に高密度ポリエチレン、あるいは直鎖状（線状）低密度ポリエチレン等と称されるポリオレフィンが例示される。あるいは中密度、低密度の各種の分岐ポリエチレンを用いてもよい。また、必要に応じて、各種可塑剤、酸化防止剤等の添加剤を含有することもできる。
【００２５】
セパレータ４０として、一軸延伸または二軸延伸された多孔性樹脂シートを好適に用いることができる。中でも、長手方向（ＭＤ方向：Machine Direction）に一軸延伸された多孔性樹脂シートは、適度な強度を備えつつ幅方向の熱収縮が少ないため、特に好ましい。例えば、かかる長手方向一軸延伸樹脂シートを有するセパレータを用いると、長尺シート状の正極および負極とともに捲回された態様において、長手方向の熱収縮も抑制され得る。したがって、長手方向に一軸延伸された多孔性樹脂シートは、かかる捲回電極体を構成するセパレータの一材料として特に好適である。
【００２６】
セパレータ４０の厚みは、１０μｍ〜３０μｍ程度であることが好ましく、１６μｍ〜２０μｍ程度であることがより好ましい。セパレータ４０の厚みが大きすぎると、セパレータ４０のイオン伝導性が低下するおそれがある。一方、セパレータ４０の厚みが小さすぎると、破膜が生じるおそれがある。なお、セパレータ４０の厚みは、ＳＥＭにより撮影した画像を画像解析することによって求めることができる。セパレータシート４０の多孔度は、概ね２０％〜６０％程度であることが好ましく、例えば３０％〜５０％程度であることがより好ましい。セパレータシート４０の多孔度が大きすぎると、強度が不足し、破膜が起こりやすくなるおそれがある。一方、セパレータシート４０の多孔度が小さすぎると、セパレータシート４０に保持可能な電解液量が少なくなり、イオン伝導性が低下する場合がある。
【００２７】
なお、ここではセパレータシート４０は、ＰＥ層の単層構造によって構成されているが、多層構造の樹脂シートであってもよい。例えば、ＰＰ層と、ＰＰ層上に積層されたＰＥ層と、ＰＥ層上に積層されたＰＰ層との３層構造により構成してもよい。この場合、多孔質絶縁層３０は、セパレータシート４０の表面に現れたＰＰ層上に積層することができる。多層構造の樹脂シートの層数は３に限られず、２であってもよく、４以上であってもよい。
【００２８】
＜多孔質絶縁層＞
本実施形態においては、図３に示すように、負極シート２０及びセパレータシート４０の双方の対向面には、それぞれ多孔質絶縁層３０（３０Ａ、３０Ｂ）が長手方向（捲回方向）に沿って断続的に形成されている。多孔質絶縁層３０は、無機フィラー及びバインダを含んでおり、セパレータシート４０が熱収縮した際に正極シート１０と負極シート２０とが直接接触するのを阻む機能を発揮する。多孔質絶縁層３０は、バインダにより無機フィラーが負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に固着化されるとともに、無機フィラーの粒同士が相互に結着されている。また、無機フィラーの粒間には、バインダで結着されていない部位に多数の空隙が形成されている。かかる空隙に非水電解液を含浸させることにより、正極シート１０及び負極シート２０間のＬｉイオンの移動が確保され、十分な電池出力が発揮される。
【００２９】
さらに、図４及び図５を加えて、本実施形態に係る多孔質絶縁層について詳細に説明する。図４（ａ）は、負極シート２０のセパレータシート４０と対向する対向面を模式的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、セパレータシート４０の負極シート２０と対向する対向面を模式的に示す平面図である。また、図５は、負極シート２０とセパレータシート４０とを相互に重ね合わせて捲回した状態において、捲回方向（長手方向）に沿う断面の要部を拡大して示す模式的断面図である。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、負極シート２０のセパレータシート４０と対向する対向面には、多孔質絶縁層３０Ａが長手方向に沿って断続的に形成されている。この実施形態では、多孔質絶縁層３０Ａは負極活物質層２４の表面上に設けられ、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０Ａとそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０Ａとの間の非形成部分３２Ａには、負極活物質層２４の表面が露出している。同様に、図４（ｂ）に示すように、セパレータシート４０の負極シート２０と対向する対向面には、多孔質絶縁層３０Ｂが長手方向に沿って断続的に形成されている。この実施形態では、多孔質絶縁層３０Ｂはセパレータシート４０の主面上に設けられ、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０Ｂとそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０Ｂとの間の非形成部分３２Ｂには、セパレータシート４０の表面が露出している。
【００３１】
そして、当該対向面における各シート２０、４０上に形成された多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂは、図５に示すように、両シート２０、４０を相互に重ね合わせて捲回した状態において、負極シート２０の多孔質絶縁層３０Ａが形成されていない部分（非形成部分）３２Ａ及び当該部分３２Ａに接する多孔質絶縁層３０Ａの長手方向における端部３４Ａが、セパレータシート４０上の多孔質絶縁層３０Ｂと相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。同様に、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂが形成されていない部分（非形成部分）３２Ｂ及び当該部分３２Ｂに接する多孔質絶縁層３０Ｂの長手方向における端部３４Ｂが、負極シート２０上の多孔質絶縁層３０Ａと相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。これにより、一方のシート２０（４０）の多孔質絶縁層３０Ａ（３０Ｂ）が形成されていない部分３２Ａ（３２Ｂ）とそれに対向する他方のシート４０（２０）の多孔質絶縁層３０Ｂ（３０Ａ）との間に大きな空間（スペース）Ｓが形成される。
【００３２】
ここで、セパレータシート４０もしくは負極シート２０のいずれか一方の表面に多孔質絶縁層を全面にわたって形成するという一般的な構成では、注液時に電解液の流通が多孔質絶縁層により阻害される。そのため、多孔質絶縁層を有する電池は、多孔質絶縁層を有しない電池に比べると、捲回電極体８０の内部まで電解液が充分に浸透し難くなり、電解液の浸透に時間を要するという問題があった。これに対し、本実施形態の構成によると、負極シート２０及びセパレータシート４０を相互に重ね合わせて捲回した状態において、一方のシート２０（４０）の多孔質絶縁層３０Ａ（３０Ｂ）が形成されていない部分３２Ａ（３２Ｂ）とそれに対向する他方のシート４０（２０）の多孔質絶縁層３０Ｂ（３０Ａ）との間に大きな空間（スペース）Ｓが形成される。その空間Ｓを利用して捲回電極体８０の外部から内部へと電解液を流通させることができる。
【００３３】
すなわち、捲回電極体８０に電解液を含浸させると、該電解液は、捲回電極体８０の捲回方向（シートの長手方向）と交差する幅方向の両端から侵入する。この侵入方向は、図５の紙面と直交する方向と略一致している。つまり、浸入してきた電解液は、捲回電極体８０の捲回方向（長手方向）に交差する幅方向の両端から浸入し、その一部が両シート２０、４０の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂ同士が対向していない部分に設けられた空間Ｓを経由して捲回電極体８０の中央部に浸透する。このことにより、電解液の浸透性が向上し、電解液の浸透時間（ひいては電池の製造時間）を短縮することができる。かかる構成によると、両シート２０、４０間の全面にわたって電解液の流路（空間）Ｓが形成される構成となるため、捲回電極体全体に電解液が均一に浸透する。そのため、電解液の浸透ムラを発生させることなく、捲回電極体８０への電解液浸透性向上を図ることができ、技術的価値が高い。
【００３４】
さらに、ここで開示される捲回電極体８０では、負極シート２０の多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａと、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂの端部３４Ｂとが相互に重なる（ラップする）ように配置されているので、両シートの対向面に直交する方向から見たときに、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが両シート間の全面にわたって隙間なく存在する。そのため、過充電等によりセパレータシート４０が熱収縮した場合でも、正負極間の直接接触を多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂにより阻むことで、内部短絡の発生を防止することができる。従って、本実施形態の構成によると、内部短絡の虞がなく、かつ電解液の浸透性が向上した最適な二次電池１００を提供することができる。
【００３５】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、対向する２つのシート２０、４０上の多孔質絶縁層３０は、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０とそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０との間の非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長さＬ（すなわち多孔質絶縁層非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長手方向に沿う長さ）が、５ｍｍ〜５００ｍｍ（より好ましくは１０ｍｍ〜５００ｍｍ）となるように形成されていることが望ましい。多孔質絶縁層非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長さＬを５ｍｍ以上とすることにより、電解液を浸透させる空間Ｓが拡大し、電解液の浸透性がさらに向上する。その一方で、非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長さが５００ｍｍより大きすぎると、多孔質絶縁層を断続的に形成していない従来のものと構成が近づくため、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。電解液浸透性向上の観点からは、通常は５ｍｍ〜５００ｍｍの範囲が適当であり、好ましくは１０ｍｍ〜３００ｍｍであり、特に好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【００３６】
また、図５に示すように、対向する２つのシート２０、４０上の多孔質絶縁層３０の少なくとも一方の厚みＨが、２μｍ〜５０μｍである。多孔質絶縁層３０の厚みＨが２μｍ未満の場合は、塗工が難しくなってくることに加えて、電解液を浸透させる空間（スペース）Ｓが縮小し、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。一方、多孔質絶縁層３０の厚みＨが５０μｍを超えると、電池の単位容積における負極活物質の量が相対的に減るので、電池容量が低下傾向になることがある。高容量化と電解液浸透性向上効果との双方を満足する観点からは、通常は２μｍ〜５０μｍの範囲であり、好ましくは２μｍ〜３０μｍであり、特に好ましくは２μｍ〜１０μｍである。
【００３７】
さらに、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、対向する２つのシート２０、４０の対向面に直交する方向から見たときに、負極シート２０上の多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａと、セパレータシート４０上の多孔質絶縁層３０Ｂの端部３４Ｂとが相互に重なる（ラップする）部分の長手方向に沿う幅Ｗが少なくとも０．１ｍｍ以上（例えば０．１ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ以上、例えば０．５ｍｍ〜３０ｍｍ）であることが好ましい。このことにより、両シート２０、４０の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを捲回電極体８０のＲ部に配置した際に、多孔質絶縁層の端部３４Ａ、３４Ｂ同士が重なる（ラップする）ように両シート２０、４０を確実に対向させることができる。そのため、内部短絡の発生をより確実に防止することができる。重なり部分の幅Ｗの上限値は特に限定されないが、重なり部分の幅Ｗが大きすぎると、電解液を浸透させる空間（流路）Ｓの間隔が開くので、捲回電極体全体に電解液が均一に浸み込まない場合がある。電解液の浸透ムラを防止する観点からは、概ね３０ｍｍ以下が適当であり、好ましくは２０ｍｍ以下であり、特に好ましくは１０ｍｍ以下である。
【００３８】
なお、上述した例では、負極シート２０とセパレータシート４０との間に多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを配置する場合を説明したがこれに限定されない。例えば、正極シート１０とセパレータシート４０との間に多孔質絶縁層３０を配置することもできる。また、多孔質絶縁層３０は、正極シート１０とセパレータシート４０との間、および、負極シート２０とセパレータシート４０との間の双方に配置してもよい。かかる構成によると、正極シート１０とセパレータシート４０との間および負極シート２０とセパレータシート４０との間のいずれか一方のみに多孔質絶縁層を配置する場合に比べて、電解液を浸透させる空間（流路）Ｓがさらに多くなる（典型的には倍増する）。そのため、電解液の浸透性が格段に向上し、より電池性能に優れた二次電池が得られる。
【００３９】
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの多孔度としては特に限定されないが、概ね４０％〜７０％程度であることが好ましく、例えば５０％〜６０％程度であることがより好ましい。多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの多孔度が大きすぎると、機械的強度が不足し、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの損傷が起こりやすくなるおそれがある。一方、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの多孔度が小さすぎると、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂに保持可能な電解液量が少なくなり、イオン伝導性が低下する場合がある。
【００４０】
＜無機フィラー＞
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂに用いられる無機フィラーを構成し得る材料としては、電気絶縁性が高く、かつセパレータシート４０よりも融点が高い材料であることが好ましい。例えば、アルミナ、ベーマイト、マグネシア、チタニア、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化鉄、セリア、イットリア等の無機化合物が例示される。特に好ましい無機化合物として、アルミナ、ベーマイト、マグネシア、チタニアが挙げられる。これらの無機材料は、一種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。無機フィラーの形状（外形）は特に制限されない。機械的強度、製造容易性等の観点から、通常は、略球形の無機フィラー粒子を好ましく使用し得る。また、無機フィラー粒子のサイズ（平均粒径）は、セパレータシートの平均細孔径よりも大きいことが好ましい。例えば、平均粒径が凡そ０．１μｍ以上の無機フィラー粒子の使用が好ましく、より好ましくは凡そ０．３μｍ以上であり、特に好ましくは０．５μｍ以上である。
【００４１】
＜バインダ＞
本実施形態に係る二次電池は、無機フィラーがバインダとともに多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂに含有されている。バインダとしては、後述する多孔質絶縁層形成用塗料が水系の溶媒（バインダの分散媒として水または水を主成分とする混合溶媒を用いた溶液）の場合には、水系の溶媒に分散または溶解するポリマーを用いることができる。水系溶媒に分散または溶解するポリマーとしては、例えば、アクリル系樹脂が挙げられる。アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、２‐ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート等のモノマーを１種類で重合した単独重合体が好ましく用いられる。また、アクリル系樹脂は、２種以上の上記モノマーを重合した共重合体であってもよい。さらに、上記単独重合体及び共重合体の２種類以上を混合したものであってもよい。上述したアクリル系樹脂のほかに、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を用いることができる。これらポリマーは、一種のみを単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、アクリル系樹脂を用いることが好ましい。バインダの形態は特に制限されず、粒子状（粉末状）のものをそのまま用いてもよく、溶液状あるいはエマルション状に調製したものを用いてもよい。二種以上のバインダを、それぞれ異なる形態で用いてもよい。
【００４２】
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂは、上述した無機フィラーおよびバインダ以外の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、後述する多孔質絶縁層形成用塗料の増粘剤として機能し得る各種のポリマー材料が挙げられる。特に水系溶媒を使用する場合、上記増粘剤として機能するポリマーを含有することが好ましい。該増粘剤として機能するポリマーとしてはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース（ＭＣ）が好ましく用いられる。
【００４３】
＜含有割合＞
特に限定するものではないが、多孔質絶縁層全体に占める無機フィラーの割合は凡そ５０質量％以上（例えば５０質量％〜９９質量％）が適当であり、好ましくは８０質量％以上（例えば８０質量％〜９９質量％）であり、特に好ましくは凡そ９０質量％〜９９質量％である。また、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂ中のバインダの割合は凡そ４０質量％以下が適当であり、好ましくは１０質量％以下であり、特に好ましくは５質量％以下（例えば凡そ０．５質量％〜３質量％）である。また、無機フィラー及びバインダ以外の多孔質絶縁層形成成分、例えば増粘剤を含有する場合は、該増粘剤の含有割合を凡そ３質量％以下とすることが好ましく、凡そ２質量％以下（例えば凡そ０．５質量％〜１質量％）とすることが好ましい。上記バインダの割合が少なすぎると、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの投錨性や多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂ自体の強度（保形性）が低下して、ヒビや剥落等の不具合が生じることがある。上記バインダの割合が多すぎると、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの粒子間の隙間が不足し、多孔質絶縁層３０のイオン透過性が低下する（ひいては該多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを用いて構築された二次電池の抵抗が上昇する）場合がある。
【００４４】
＜多孔質絶縁層の形成方法＞
次に、本実施形態に係る多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの形成方法について説明する。多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを形成するための多孔質絶縁層形成用塗料としては、無機フィラー、バインダおよび溶媒を混合分散したペースト状（スラリー状またはインク状を含む。以下同じ。）のものが用いられる。このペースト状の塗料を、負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に長手方向に沿って間欠的に塗工しさらに乾燥することによって、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを断続的に形成することができる。本実施形態では、負極シート２０は、該負極シート２０の両面に多孔質絶縁層形成用塗料が間欠的に塗工され得る。一方、セパレータシート４０は、該セパレータシート４０の片面に多孔質絶縁層形成用塗料が間欠的に塗工され得る。
【００４５】
多孔質絶縁層形成用塗料に用いられる溶媒としては、水または水を主体とする混合溶媒が挙げられる。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒（低級アルコール、低級ケトン等）の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。あるいは、Ｎ‐メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピロリドン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、等の有機系溶媒またはこれらの２種以上の組み合わせであってもよい。多孔質絶縁層形成用塗料における溶媒の含有率は特に限定されないが、塗料全体の４０〜９０質量％、特には５０質量％程度が好ましい。
【００４６】
上記無機フィラー及びバインダを溶媒に混合させる操作は、ボールミル、ホモディスパー、ディスパーミル（登録商標）、クレアミックス（登録商標）、フィルミックス（登録商標）、超音波分散機などの適当な混練機を用いて行うことができる。多孔質絶縁層形成用塗料を負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に長手方向に沿って間欠塗工し乾燥させることによって、負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを断続的に形成することができる。
【００４７】
多孔質絶縁層形成用塗料を負極シート２０及びセパレータシート４０上に間欠塗工する操作は、従来の一般的な塗工手段を特に限定することなく使用することができる。例えば、適当な塗工装置（グラビアコーター、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター等）を使用して、上記負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に所定量の上記多孔質絶縁層形成用塗料を長手方向に沿って断続的にコーティングすることにより塗布され得る。その後、適当な乾燥手段で塗布物を乾燥（典型的にはセパレータシート４０の融点よりも低い温度、例えば１１０℃以下、例えば３０〜８０℃）することによって、多孔質絶縁層形成用塗料中の溶媒を除去する。多孔質絶縁層形成用塗料から溶媒を除去することによって、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが形成され得る。
【００４８】
次に、上記多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが形成された負極シート２０及びセパレータシート４０を用いて捲回電極体８０を作製する方法について説明する。捲回電極体８０を作製するに際しては、図３に示すように、正極シート１０と負極シート２０と２枚のセパレータシート４０とを重ね合わせ、各々のシート１０、２０、４０にテンションをかけながら該シートの長手方向に捲回することにより捲回電極体８０が作製され得る。その際、正極シート１０の正極活物質層非形成部分と負極シート２０の負極活物質層非形成部分とがセパレータシート４０の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート１０と負極シート２０とを幅方向にややずらして重ね合わせる。また、負極シート２０とセパレータシート４０とを相互に重ね合わせて捲回した状態において、負極シート２０の多孔質絶縁層３０Ａが形成されていない部分（非形成部分）３２Ａ及び当該部分３２Ａに接する多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａが、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂと相互に対向し得る位置関係となるように配置する。同様に、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂが形成されていない部分（非形成部分）３２Ｂ及び当該部分３２Ｂに接する多孔質絶縁層３０Ｂの端部３４Ｂが、負極シート２０上の多孔質絶縁層３０Ａと相互に対向し得る位置関係となるように配置する。
【００４９】
このように正極シート１０と負極シート２０と２枚のセパレータシート４０とを重ね合わせ、各々のシート１０、２０、４０にテンションをかけながら該シートの長手方向に捲回することにより捲回電極体８０が作製され得る。
【００５０】
捲回電極体８０の捲回軸方向における中央部分には、図６に示すように、捲回コア部分８２（即ち正極シート１０の正極活物質層１４と負極シート２０の負極活物質層２４とセパレータ４０とが密に積層された部分）が形成される。また、捲回電極体８０の捲回軸方向の両端部には、正極シート１０および負極シート２０の電極活物質層非形成部分がそれぞれ捲回コア部分８２から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分（すなわち正極活物質層１４の非形成部分）８４および負極側はみ出し部分（すなわち負極活物質層２４の非形成部分）８６には、正極集電板７４および負極集電板７６がそれぞれ付設されており、上述の正極端子７０および負極端子７２とそれぞれ電気的に接続される。
【００５１】
＜非水電解液＞
そして、ケース本体５２の上端開口部から該本体５２内に捲回電極体８０を収容するとともに、適当な非水電解液９０をケース本体５２内に配置（注液）する。かる非水電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。上記非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）等を用いることができる。また、上記支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等のリチウム塩を好ましく用いることができる。
【００５２】
その後、上記開口部を蓋体５４との溶接等により封止し、本実施形態に係るリチウム二次電池１００の組み立てが完成する。ケース５０の封止プロセスや電解質の配置（注液）プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。このようにして本実施形態に係るリチウム二次電池１００の構築が完成する。
【００５３】
このようにして構築されたリチウム二次電池１００は、電解液の浸透性に優れ、また内部短絡の虞がないことから、優れた電池性能を示すものである。例えば、サイクル特性に優れる（サイクル後の容量維持率が高い）、電池の発熱が少ない、のうちの少なくとも一方（好ましくは全部）を満たす二次電池を提供することができる。
【００５４】
以下、本発明に関する試験例を説明するが、本発明を以下の試験例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００５５】
＜実施例１＞
（１）正極シートの作製
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ２粉末とＡＢ（導電材）とＰＶＤＦ（バインダ）とを、これらの材料の質量比が８５：１０：５となるようにＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）と混合して、正極活物質層形成用ペーストを調製した。この正極活物質層形成用ペーストを厚み１５μｍの長尺状のアルミニウム箔（正極集電体）１２の両面に帯状に塗布して乾燥することにより、正極集電体１２の両面に正極活物質層１４が設けられた正極シート１０を作製した。正極活物質層形成用ペーストの塗布量は、両面合わせて約３０ｍｇ／ｃｍ２（固形分基準）となるように調節した。
【００５６】
（２）負極シートの作製
負極活物質としての天然黒鉛粉末と、ＳＢＲと、ＣＭＣとを、これらの材料の質量比が９８：１：１となるように水と混合して負極活物質層形成用ペーストを調製した。この負極活物質層形成用ペーストを厚み１０μｍの長尺状の銅箔（負極集電体）２２の両面に塗布して乾燥することにより、負極集電体２２の両面に負極活物質層２４が設けられた負極シート２０を作製した。負極活物質層用ペーストの塗布量は、両面合わせて約２０ｍｇ／ｃｍ２（固形分基準）となるように調節した。
【００５７】
（３）多孔質絶縁層の形成
無機フィラーとしてのアルミナ粉末と、バインダとしてのアクリル系ポリマーと、増粘剤としてのＣＭＣとを、それらの材料の質量比が固形分比で９６：２：２となるように水と混合し、多孔質絶縁層形成用塗料を調製した。この多孔質絶縁層形成用塗料を、上記得られた負極シート２０の両面（負極活物質層２４）にグラビアロールにより間欠的に塗工して乾燥することにより、負極シート２０の両面に多孔質絶縁層３０Ａが断続的に形成された負極シート２０を得た。また、同様の手順で多孔質絶縁層形成用塗料を調製し、これをセパレータシート（厚み２０μｍの多孔質ポレエチレン製のものを使用した。）４０の片面にグラビアロールにより間欠的に塗工して乾燥することにより、セパレータシート４０の片面に多孔質絶縁層３０Ｂが断続的に形成されたセパレータシート４０を得た。図４に示されように、本例では、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂとそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂとの間の非形成部３２Ａ、３２Ｂの長さＬを４０ｍｍとした。また、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層（多孔質絶縁層形成部）３０Ａ、３０Ｂの長さを５０ｍｍとした。さらに、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの厚みは５μｍとした。
【００５８】
（４）リチウム二次電池の構築
上記多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが断続的に形成された負極シート２０およびセパレータシート４０を用いて評価試験用のリチウム二次電池を作製した。評価試験用のリチウム二次電池は、以下のようにして作製した。
【００５９】
図３に示すように、正極シート１０と負極シート２０と２枚のセパレータシート４０とを重ね合わせ、該シートの長手方向に捲回することにより捲回体を得た。その際、負極シート２０及びセパレータシート４０の対向面において、両シート２０、４０上に形成された多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが所定の位置関係（図５参照）となるように両シート２０、４０を対向配置した。得られた捲回体を側面方向から押しつぶすことによって扁平形状の捲回電極体８０を作製した。この捲回電極体を非水電解液とともに箱型の電池ケース（縦７５ｍｍ、幅１２０ｍｍ、厚さ１５ｍｍ。ケース厚さ１ｍｍのものを使用した。）に収容し、電池ケースの開口部を気密に封口した。非水電解液としては、ＥＣとＥＭＣとＤＥＣとを３：５：２の体積比で含む混合溶媒に、支持塩としてのＬｉＰＦ６を約１ｍｏｌ／リットルの濃度で含有させたものを使用した。このようにしてリチウム二次電池を組み立てた。その後、常法により初期充放電処理（コンディショニング）を行って、試験用リチウム二次電池を得た。このリチウム二次電池の理論容量は４Ａｈである。
【００６０】
＜実施例２＞
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを、負極シート２０とセパレータシート４０との間ではなく、正極シート１０とセパレータシート４０との間に配置したこと以外は実施例１と同様にして試験用リチウム二次電池を得た。
【００６１】
＜実施例３＞
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを、負極シート２０とセパレータシート４０との間に加えて、正極シート１０とセパレータシート４０との間にも配置したこと以外は実施例１と同様にして試験用リチウム二次電池を得た。
【００６２】
＜比較例＞
セパレータシート４０上には多孔質絶縁層３０Ｂを形成せず、負極シート２０の全面に亘って多孔質絶縁層を連続的に形成したこと以外は実施例１と同様にして試験用リチウム二次電池を得た。多孔質絶縁層の厚みは５μｍとした。
【００６３】
（５）初期容量の測定
次に、上記のように構築した試験用リチウム二次電池について、温度２５℃、３．０Ｖから４．１Ｖの電圧範囲で、次の手順１〜４によって初期容量を測定した。
手順１：１Ｃの定電流で４．１Ｖまで充電し、５分間休止する。
手順２：１Ｃの定電流で３．０Ｖまで放電し、５分間休止する。
手順３：１Ｃの定電流で４．１Ｖまで充電し、続いて電流値が０．１Ｃになるまで定電圧で充電する。
手順４：手順３の後、１Ｃの定電流で３．０Ｖまで放電し、続いて電流値が０．１Ｃになるまで定電圧で放電する。
そして、手順４における定電流放電から定電圧放電に至る放電における放電容量（ＣＣＣＶ放電容量）を初期容量とした。
【００６４】
（６）充放電サイクル試験
上記初期容量の測定後、試験用リチウム二次電池を、５０℃の恒温槽内にて、２Ｃの定電流で４．１Ｖまで充電し、次いで、２Ｃの定電流で３．０Ｖまで放電するという充放電サイクルを１０００回連続して行った。そして、充放電サイクル試験の放電容量を上記初期容量の測定と同じ手順で測定し、初期容量と、充放電サイクル試験後の放電容量との比率から、１０００サイクル後の容量維持率（「充放電サイクル試験後の放電容量／初期容量）」×１００）を算出した。その結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１から明らかなように、負極シートの全面に多孔質絶縁層を形成した比較例に係るリチウム二次電池は、電解液の浸透性が悪く、電位ムラが生じたため、充放電を１０００サイクル繰り返した後の容量維持率が低下した。これに対し、負極シート及びセパレータシートの双方に多孔質絶縁層を断続的に形成し、かつそれらが所定の位置関係（図５参照）となるように対向配置した実施例１〜３に係るリチウム二次電池は、多孔質絶縁層に電解液を浸透させる空間が多く存在するため、電解液の浸透性が良好となり、比較例に比べて、充放電サイクル後の容量維持率が高かった。特に、正極シートとセパレータシートとの間、および、負極シートとセパレータシートとの間の双方に多孔質絶縁層を配置した実施例３の電池では、８０％以上という極めて高い容量維持率を達成できた。容量維持率を高める観点からは、正極シートとセパレータシートとの間、および、負極シートとセパレータシートとの間の双方に多孔質絶縁層を配置することがこの好ましい。
【００６７】
ここに開示されるいずれかの二次電池は、上述したように、内部短絡の虞がなく、且つ電解液の浸透性に優れるので、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。従って本発明は、図７に模式的に示すように、かかる二次電池１００（典型的には複数直列接続してなる組電池）を電源として備える車両１（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）を提供する。
【００６８】
以上、本発明を好適な実施形態および実施例により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
例えば、上記の実施形態は、二次電池の典型例としてリチウム二次電池について説明したが、この形態の二次電池に限定されない。例えば、リチウムイオン以外の金属イオン（例えばナトリウムイオン）を電荷担体とする非水電解液型二次電池や、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ 車両
１０ 正極シート
１２ 正極集電体
１４ 正極活物質層
２０ 負極シート
２２ 負極集電体
２４ 負極活物質層
３０ 多孔質絶縁層
３２Ａ、３２Ｂ 非形成部分
３４Ａ、３４Ｂ 端部
４０ セパレータシート
５０ 電池ケース
５２ ケース本体
５４ 蓋体
７０ 正極端子
７２ 負極端子
７４ 正極集電板
７６ 負極集電板
８０ 捲回電極体
８２ 捲回コア部分
９０ 電解液
１００ 二次電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液を備える二次電池に関するものであり、特に電極シート及びセパレータシートの間に多孔質絶縁層を備えた二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウム二次電池、ニッケル水素電池その他の二次電池（蓄電池）は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウム二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられている。この種のリチウム二次電池の一つの典型的な構成では、正極と、負極と、正極と負極との間に介在する多孔質のセパレータとを備える。セパレータは、正極と負極との接触に伴う短絡を防止するとともに、該セパレータの空孔内に電解液を含浸させることにより、両電極間のイオン伝導パスを形成する役割を担っている。
【０００３】
従来から、セパレータとしては、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等からなる多孔質の樹脂シートが用いられている。上記セパレータは多孔質であるため、温度が高くなると熱収縮が起こる。これを利用してシャットダウン機能が働く。しかし、熱収縮の程度が大きいと、破膜等による局所的な短絡が発生し、そこから更に短絡が拡大するおそれがある。セパレータが熱収縮した場合でも正極と負極とが直接接触するのを阻むために、セパレータと電極との間に多孔質絶縁層を形成することが提案されている。多孔質絶縁層は、無機フィラーとバインダとを含む塗料をセパレータもしくは電極の表面に塗布して乾燥することにより形成される。また、かかる多孔質絶縁層をセパレータもしくは電極の表面全体に形成する代わりに、部分的に、例えば特に内部短絡が起こりやすい箇所にのみ設けることも検討されている。この種の従来技術として、特許文献１にはセパレータと電極との間に多孔質耐熱層を部分的に形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２０６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、セパレータと電極との間に多孔質耐熱層を部分的に形成すると、多孔質耐熱層の有るところと多孔質耐熱層の無いところとでは電解液の浸透性に差が生じる。そのため、多孔質絶縁層を部分的に配置した電池では、電極体全体に電解液が均一に浸み込まず、電解液の分布の偏りが生じてしまう。電解液の分布の偏りが生じると、電位ムラが発生し、サイクル後の容量維持率が低下するため好ましくない。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、セパレータと電極との間に多孔質絶縁層を備えた二次電池において、電解液の浸透ムラを発生させることなく、電解液の浸透性向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を実現するべく、本発明により提供される非水電解液型二次電池は、正極シートと負極シートとがセパレータシートを介して相互に重ね合わされてなる電極体と、電解液とを備える二次電池である。上記正極シート及び上記負極シートのうちの少なくとも一方の電極シートと、上記セパレータシートとの双方の対向面には、それぞれ無機フィラー及びバインダを含む多孔質絶縁層が所定方向（典型的には当該シートにおける長手方向）に沿って断続的に形成されている。そして、当該対向面における両シート上に形成された多孔質絶縁層は、両シートを相互に重ね合わせた状態において、一方のシートの多孔質絶縁層が形成されていない部分及び当該部分に接する多孔質絶縁層の端部（多孔質絶縁層の所定方向における端部）が、他方のシートの多孔質絶縁層と相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。
【０００７】
かかる構成によると、電極シート及びセパレータシートを相互に重ね合わせた状態において、一方のシートの多孔質絶縁層が形成されていない部分とそれに対向する他方のシートの多孔質絶縁層との間に大きな空間（スペース）が形成される。その空間を利用して電極体の外部から内部へと電解液を流通させることができる。このことにより、電解液の浸透性が向上し、電解液の浸透時間（ひいては電池の製造時間）を短縮することができる。かかる構成によると、両シート間の全面にわたって電解液の流路（空間）が形成される構成となるため、電極体全体に電解液が均一に浸透する。そのため、電解液の浸透ムラを発生させることなく、電極体への電解液浸透性向上を図ることができ、技術的価値が高い。さらに、かかる構成の電極体では、両シートの多孔質絶縁層の端部同士が相互に重なる（ラップする）ように配置されているので、両シートの対向面に直交する方向から見たときに、両シート間の全面にわたって多孔質絶縁層が隙間なく存在する。そのため、過充電等によりセパレータシートが熱収縮した場合でも、正負極間の直接接触を多孔質絶縁層により阻むことで、内部短絡の発生を防止することができる。従って、本発明によると、内部短絡の虞がなく、かつ電解液の浸透性が向上した最適な二次電池を提供することができる。
【０００８】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層は、所定方向（典型的には当該シートにおける長手方向）に沿った一の多孔質絶縁層とそれに隣接する一の多孔質絶縁層との間の非形成部分の長さ（すなわち両シートの多孔質絶縁層が形成されていない部分の所定方向に沿う長さ）が、５ｍｍ〜５００ｍｍとなるように形成されている。非形成部分の長さを５ｍｍ以上とすることにより、電解液を浸透させる空間が拡大し、電解液の浸透性がさらに向上する。一方、非形成部分の長さが５００ｍｍより大きすぎると、多孔質絶縁層を断続的に形成していない従来のものと構成が近づくため、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。電解液浸透性向上の観点からは、通常は５ｍｍ〜５００ｍｍの範囲が適当であり、好ましくは１０ｍｍ〜３００ｍｍであり、特に好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【０００９】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層の少なくとも一方の厚みが、２μｍ〜５０μｍである。多孔質絶縁層の厚みが２μｍ未満の場合は、塗工が難しくなってくることに加えて、電解液を浸透させる空間が縮小し、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。一方、多孔質絶縁層の厚みが５０μｍを超えると、電池の単位容積における電極活物質の量が相対的に減るので、電池容量が低下傾向になることがある。高容量化と電解液浸透性向上効果との双方を満足する観点からは、通常は２μｍ〜５０μｍの範囲であり、好ましくは２μｍ〜３０μｍであり、特に好ましくは２μｍ〜１０μｍである。
【００１０】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記対向する２つのシートの対向面に直交する方向から見たときに、両シート上の多孔質絶縁層の端部同士が重なる部分の所定方向に沿う幅が、少なくとも０．１ｍｍ以上である。かかる構成によると、上記電極体が捲回電極体である場合、両シートの多孔質絶縁層を捲回電極体のＲ部に配置した際に、多孔質絶縁層の端部同士が重なる（ラップする）ように両シートを確実に対向させることができる。そのため、内部短絡の発生をより確実に防止することができる。重なり部分の幅の上限値は特に限定されないが、重なり部分の幅が大きすぎると、電解液を浸透させる空間（流路）の間隔が開くので、電極体全体に電解液が均一に浸み込まない場合がある。電解液の浸透ムラを防止する観点からは、概ね３０ｍｍ以下が適当であり、好ましくは２０ｍｍ以下であり、特に好ましくは１０ｍｍ以下である。
【００１１】
ここで開示される二次電池の好適な一態様では、上記電極体は、長尺な上記正極シートと長尺な上記負極シートとが長尺な上記セパレータシートを介して捲回された捲回電極体である。そして、上記多孔質絶縁層は、上記正極シートと上記セパレータシートとの間、および、上記負極シートと上記セパレータシートとの間の双方に設けられている。かかる構成によると、正極シートとセパレータシートとの間および負極シートとセパレータシートとの間のいずれか一方のみに多孔質絶縁層を形成する場合に比べて、電解液を浸透させる空間（流路）がさらに多くなる。そのため、電解液の浸透性が格段に向上し、より電池性能に優れた二次電池が得られる。
【００１２】
ここに開示される何れかの二次電池は、上記のとおり、電解液の浸透性に優れ、また内部短絡の虞がないことから、例えば自動車等の車両に搭載される二次電池（典型的には駆動電源用途の二次電池）として好適である。したがって本発明によると、ここに開示される何れかの二次電池（複数の電池が接続された組電池の形態であり得る。）を備える車両が提供される。特に、該二次電池を動力源として備える車両（例えば家庭用電源で充電できるプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等）が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる捲回電極体を説明するための模式図である。
【図４】（ａ）は負極シートのセパレータシートと対向する対向面を模式的に示す平面図であり、（ｂ）はセパレータシートの負極シートと対向する対向面を模式的に示す平面図である。
【図５】負極シートとセパレータシートとを相互に重ね合わせて捲回した状態において、捲回方向（長手方向）に沿う断面の要部を拡大して示す模式的断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられる捲回電極体を模式的に示す正面図である。
【図７】二次電池を搭載した車両を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、正極活物質および負極活物質の製造方法、セパレータや電解質の構成および製法、二次電池の構築に係る一般的技術等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。
【００１５】
特に限定することを意図したものではないが、以下では捲回された電極体（捲回電極体）と非水電解液とを角型の電池ケースに収容した形態のリチウム二次電池を例として本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態に係るリチウム二次電池の概略構成を図１〜図３に示す。このリチウム二次電池１００は、長尺状の正極シート１０と長尺状の負極シート２０とが長尺状のセパレータシート４０を介して積層されて捲回された形態の電極体（捲回電極体）８０が、該電極体に含浸させた非水電解液９０（図２）とともに、該捲回電極体８０を収容し得る形状（箱型）の電池ケース５０に収容された構成を有する。
【００１７】
電池ケース５０は、上端が開放された箱型のケース本体５２と、その開口部を塞ぐ蓋体５４とを備える。電池ケース５０を構成する材質としては、アルミニウム、スチール、ＮｉめっきＳＵＳ等の金属材料が好ましく用いられる。あるいは、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を成形してなる電池ケース５０であってもよい。電池ケース５０の上面（すなわち蓋体５４）には、捲回電極体８０の正極１０と電気的に接続する正極端子７０および捲回電極体８０の負極２０と電気的に接続する負極端子７２が設けられている。電池ケース５０の内部には、捲回電極体８０が非水電解液９０とともに収容される。
【００１８】
＜捲回電極体＞
本実施形態に係る捲回電極体８０は、負極シート２０とセパレータシート４０との間に多孔質絶縁層３０を備える点を除いては通常のリチウム二次電池の捲回電極体と同様であり、図３に示すように、正極シート１０と負極シート２０とが２枚のセパレータシート４０を介して積層されて捲回された構造を有している。
【００１９】
＜負極シート＞
負極シート２０は、長尺シート状の箔状の負極集電体２２の両面に負極活物質を含む負極活物質層２４が保持された構造を有している。ただし、負極活物質層２４は負極シート２０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図３では上側の側縁部分）には付着されず、負極集電体２２を一定の幅にて露出させた負極活物質層非形成部が形成されている。負極集電体２２には銅箔その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物（リチウムチタン酸化物等）、リチウム遷移金属窒化物等が例示される。
【００２０】
負極活物質層２４は、負極活物質のほか、一般的なリチウム二次電池において負極活物質層の構成成分として使用され得る一種または二種以上の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、負極活物質の結着剤（バインダ）として機能し得るポリマー材料（例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ））、負極活物質層形成用ペーストの増粘剤として機能し得るポリマー材料（例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））等が挙げられる。
【００２１】
＜正極シート＞
正極シート１０も負極シート２０と同様に、長尺シート状の箔状の正極集電体１２の両面に正極活物質を含む正極活物質層１４が保持された構造を有している。ただし、正極活物質層は正極シート１０の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図３では下側の側縁部分）には付着されず、正極集電体１２を一定の幅にて露出させた正極活物質層非形成部が形成されている。正極集電体１２にはアルミニウム箔その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極活物質としては、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。ここに開示される技術の好ましい適用対象として、リチウムニッケル酸化物（例えばＬｉＮｉＯ２）、リチウムコバルト酸化物（例えばＬｉＣｏＯ２）、リチウムマンガン酸化物（例えばＬｉＭｎ２Ｏ４）等の、リチウムと一種または二種以上の遷移金属元素とを構成金属元素として含む酸化物（リチウム遷移金属酸化物）を主成分とする正極活物質が挙げられる。
【００２２】
正極活物質層１４は、正極活物質のほか、一般的なリチウム二次電池において正極活物質層の構成成分として使用され得る一種または二種以上の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、導電材が挙げられる。該導電材としては、カーボン粉末（例えば、アセチレンブラック（ＡＢ））やカーボンファイバー等のカーボン材料が好ましく用いられる。あるいは、ニッケル粉末等の導電性金属粉末等を用いてもよい。その他、正極活物質層の成分として使用され得る材料としては、正極活物質の結着剤（バインダ）として機能し得る各種のポリマー材料（例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ））が挙げられる。
【００２３】
＜セパレータシート＞
正負極間に使用されるセパレータ４０としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系の樹脂を好適に用いることができる。セパレータ４０の構造は、単層構造であってもよく、多層構造であってもよい。ここでは、セパレータ４０はＰＥ系樹脂によって構成されている。ＰＥ系樹脂としては、エチレンの単独重合体が好ましく用いられる。また、ＰＥ系樹脂は、エチレンから誘導される繰り返し単位を５０質量％以上含有する樹脂であって、エチレンと共重合可能なα‐オレフィンを重合した共重合体、あるいはエチレンと共重合可能な少なくとも一種のモノマーを重合した共重合体であってもよい。α‐オレフィンとして、プロピレン等が例示される。他のモノマーとして共役ジエン（例えばブタジエン）、アクリル酸等が例示される。
【００２４】
また、セパレータシート４０は、シャットダウン温度が１２０℃〜１４０℃（典型的には、１２５℃〜１３５℃）程度のＰＥから構成されることが好ましい。上記シャットダウン温度は、電池の耐熱温度（例えば、約２００℃以上）よりも十分に低い。かかるＰＥとしては、一般に高密度ポリエチレン、あるいは直鎖状（線状）低密度ポリエチレン等と称されるポリオレフィンが例示される。あるいは中密度、低密度の各種の分岐ポリエチレンを用いてもよい。また、必要に応じて、各種可塑剤、酸化防止剤等の添加剤を含有することもできる。
【００２５】
セパレータ４０として、一軸延伸または二軸延伸された多孔性樹脂シートを好適に用いることができる。中でも、長手方向（ＭＤ方向：Machine Direction）に一軸延伸された多孔性樹脂シートは、適度な強度を備えつつ幅方向の熱収縮が少ないため、特に好ましい。例えば、かかる長手方向一軸延伸樹脂シートを有するセパレータを用いると、長尺シート状の正極および負極とともに捲回された態様において、長手方向の熱収縮も抑制され得る。したがって、長手方向に一軸延伸された多孔性樹脂シートは、かかる捲回電極体を構成するセパレータの一材料として特に好適である。
【００２６】
セパレータ４０の厚みは、１０μｍ〜３０μｍ程度であることが好ましく、１６μｍ〜２０μｍ程度であることがより好ましい。セパレータ４０の厚みが大きすぎると、セパレータ４０のイオン伝導性が低下するおそれがある。一方、セパレータ４０の厚みが小さすぎると、破膜が生じるおそれがある。なお、セパレータ４０の厚みは、ＳＥＭにより撮影した画像を画像解析することによって求めることができる。セパレータシート４０の多孔度は、概ね２０％〜６０％程度であることが好ましく、例えば３０％〜５０％程度であることがより好ましい。セパレータシート４０の多孔度が大きすぎると、強度が不足し、破膜が起こりやすくなるおそれがある。一方、セパレータシート４０の多孔度が小さすぎると、セパレータシート４０に保持可能な電解液量が少なくなり、イオン伝導性が低下する場合がある。
【００２７】
なお、ここではセパレータシート４０は、ＰＥ層の単層構造によって構成されているが、多層構造の樹脂シートであってもよい。例えば、ＰＰ層と、ＰＰ層上に積層されたＰＥ層と、ＰＥ層上に積層されたＰＰ層との３層構造により構成してもよい。この場合、多孔質絶縁層３０は、セパレータシート４０の表面に現れたＰＰ層上に積層することができる。多層構造の樹脂シートの層数は３に限られず、２であってもよく、４以上であってもよい。
【００２８】
＜多孔質絶縁層＞
本実施形態においては、図３に示すように、負極シート２０及びセパレータシート４０の双方の対向面には、それぞれ多孔質絶縁層３０（３０Ａ、３０Ｂ）が長手方向（捲回方向）に沿って断続的に形成されている。多孔質絶縁層３０は、無機フィラー及びバインダを含んでおり、セパレータシート４０が熱収縮した際に正極シート１０と負極シート２０とが直接接触するのを阻む機能を発揮する。多孔質絶縁層３０は、バインダにより無機フィラーが負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に固着化されるとともに、無機フィラーの粒同士が相互に結着されている。また、無機フィラーの粒間には、バインダで結着されていない部位に多数の空隙が形成されている。かかる空隙に非水電解液を含浸させることにより、正極シート１０及び負極シート２０間のＬｉイオンの移動が確保され、十分な電池出力が発揮される。
【００２９】
さらに、図４及び図５を加えて、本実施形態に係る多孔質絶縁層について詳細に説明する。図４（ａ）は、負極シート２０のセパレータシート４０と対向する対向面を模式的に示す平面図であり、図４（ｂ）は、セパレータシート４０の負極シート２０と対向する対向面を模式的に示す平面図である。また、図５は、負極シート２０とセパレータシート４０とを相互に重ね合わせて捲回した状態において、捲回方向（長手方向）に沿う断面の要部を拡大して示す模式的断面図である。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、負極シート２０のセパレータシート４０と対向する対向面には、多孔質絶縁層３０Ａが長手方向に沿って断続的に形成されている。この実施形態では、多孔質絶縁層３０Ａは負極活物質層２４の表面上に設けられ、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０Ａとそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０Ａとの間の非形成部分３２Ａには、負極活物質層２４の表面が露出している。同様に、図４（ｂ）に示すように、セパレータシート４０の負極シート２０と対向する対向面には、多孔質絶縁層３０Ｂが長手方向に沿って断続的に形成されている。この実施形態では、多孔質絶縁層３０Ｂはセパレータシート４０の主面上に設けられ、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０Ｂとそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０Ｂとの間の非形成部分３２Ｂには、セパレータシート４０の表面が露出している。
【００３１】
そして、当該対向面における各シート２０、４０上に形成された多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂは、図５に示すように、両シート２０、４０を相互に重ね合わせて捲回した状態において、負極シート２０の多孔質絶縁層３０Ａが形成されていない部分（非形成部分）３２Ａ及び当該部分３２Ａに接する多孔質絶縁層３０Ａの長手方向における端部３４Ａが、セパレータシート４０上の多孔質絶縁層３０Ｂと相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。同様に、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂが形成されていない部分（非形成部分）３２Ｂ及び当該部分３２Ｂに接する多孔質絶縁層３０Ｂの長手方向における端部３４Ｂが、負極シート２０上の多孔質絶縁層３０Ａと相互に対向し得る位置関係となるように配置されている。これにより、一方のシート２０（４０）の多孔質絶縁層３０Ａ（３０Ｂ）が形成されていない部分３２Ａ（３２Ｂ）とそれに対向する他方のシート４０（２０）の多孔質絶縁層３０Ｂ（３０Ａ）との間に大きな空間（スペース）Ｓが形成される。
【００３２】
ここで、セパレータシート４０もしくは負極シート２０のいずれか一方の表面に多孔質絶縁層を全面にわたって形成するという一般的な構成では、注液時に電解液の流通が多孔質絶縁層により阻害される。そのため、多孔質絶縁層を有する電池は、多孔質絶縁層を有しない電池に比べると、捲回電極体８０の内部まで電解液が充分に浸透し難くなり、電解液の浸透に時間を要するという問題があった。これに対し、本実施形態の構成によると、負極シート２０及びセパレータシート４０を相互に重ね合わせて捲回した状態において、一方のシート２０（４０）の多孔質絶縁層３０Ａ（３０Ｂ）が形成されていない部分３２Ａ（３２Ｂ）とそれに対向する他方のシート４０（２０）の多孔質絶縁層３０Ｂ（３０Ａ）との間に大きな空間（スペース）Ｓが形成される。その空間Ｓを利用して捲回電極体８０の外部から内部へと電解液を流通させることができる。
【００３３】
すなわち、捲回電極体８０に電解液を含浸させると、該電解液は、捲回電極体８０の捲回方向（シートの長手方向）と交差する幅方向の両端から侵入する。この侵入方向は、図５の紙面と直交する方向と略一致している。つまり、浸入してきた電解液は、捲回電極体８０の捲回方向（長手方向）に交差する幅方向の両端から浸入し、その一部が両シート２０、４０の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂ同士が対向していない部分に設けられた空間Ｓを経由して捲回電極体８０の中央部に浸透する。このことにより、電解液の浸透性が向上し、電解液の浸透時間（ひいては電池の製造時間）を短縮することができる。かかる構成によると、両シート２０、４０間の全面にわたって電解液の流路（空間）Ｓが形成される構成となるため、捲回電極体全体に電解液が均一に浸透する。そのため、電解液の浸透ムラを発生させることなく、捲回電極体８０への電解液浸透性向上を図ることができ、技術的価値が高い。
【００３４】
さらに、ここで開示される捲回電極体８０では、負極シート２０の多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａと、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂの端部３４Ｂとが相互に重なる（ラップする）ように配置されているので、両シートの対向面に直交する方向から見たときに、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが両シート間の全面にわたって隙間なく存在する。そのため、過充電等によりセパレータシート４０が熱収縮した場合でも、正負極間の直接接触を多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂにより阻むことで、内部短絡の発生を防止することができる。従って、本実施形態の構成によると、内部短絡の虞がなく、かつ電解液の浸透性が向上した最適な二次電池１００を提供することができる。
【００３５】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、対向する２つのシート２０、４０上の多孔質絶縁層３０は、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０とそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０との間の非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長さＬ（すなわち多孔質絶縁層非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長手方向に沿う長さ）が、５ｍｍ〜５００ｍｍ（より好ましくは１０ｍｍ〜５００ｍｍ）となるように形成されていることが望ましい。多孔質絶縁層非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長さＬを５ｍｍ以上とすることにより、電解液を浸透させる空間Ｓが拡大し、電解液の浸透性がさらに向上する。その一方で、非形成部分３２Ａ、３２Ｂの長さが５００ｍｍより大きすぎると、多孔質絶縁層を断続的に形成していない従来のものと構成が近づくため、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。電解液浸透性向上の観点からは、通常は５ｍｍ〜５００ｍｍの範囲が適当であり、好ましくは１０ｍｍ〜３００ｍｍであり、特に好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍである。
【００３６】
また、図５に示すように、対向する２つのシート２０、４０上の多孔質絶縁層３０の少なくとも一方の厚みＨが、２μｍ〜５０μｍである。多孔質絶縁層３０の厚みＨが２μｍ未満の場合は、塗工が難しくなってくることに加えて、電解液を浸透させる空間（スペース）Ｓが縮小し、電解液浸透性向上効果が不十分になることがある。一方、多孔質絶縁層３０の厚みＨが５０μｍを超えると、電池の単位容積における負極活物質の量が相対的に減るので、電池容量が低下傾向になることがある。高容量化と電解液浸透性向上効果との双方を満足する観点からは、通常は２μｍ〜５０μｍの範囲であり、好ましくは２μｍ〜３０μｍであり、特に好ましくは２μｍ〜１０μｍである。
【００３７】
さらに、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、対向する２つのシート２０、４０の対向面に直交する方向から見たときに、負極シート２０上の多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａと、セパレータシート４０上の多孔質絶縁層３０Ｂの端部３４Ｂとが相互に重なる（ラップする）部分の長手方向に沿う幅Ｗが少なくとも０．１ｍｍ以上（例えば０．１ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ以上、例えば０．５ｍｍ〜３０ｍｍ）であることが好ましい。このことにより、両シート２０、４０の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを捲回電極体８０のＲ部に配置した際に、多孔質絶縁層の端部３４Ａ、３４Ｂ同士が重なる（ラップする）ように両シート２０、４０を確実に対向させることができる。そのため、内部短絡の発生をより確実に防止することができる。重なり部分の幅Ｗの上限値は特に限定されないが、重なり部分の幅Ｗが大きすぎると、電解液を浸透させる空間（流路）Ｓの間隔が開くので、捲回電極体全体に電解液が均一に浸み込まない場合がある。電解液の浸透ムラを防止する観点からは、概ね３０ｍｍ以下が適当であり、好ましくは２０ｍｍ以下であり、特に好ましくは１０ｍｍ以下である。
【００３８】
なお、上述した例では、負極シート２０とセパレータシート４０との間に多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを配置する場合を説明したがこれに限定されない。例えば、正極シート１０とセパレータシート４０との間に多孔質絶縁層３０を配置することもできる。また、多孔質絶縁層３０は、正極シート１０とセパレータシート４０との間、および、負極シート２０とセパレータシート４０との間の双方に配置してもよい。かかる構成によると、正極シート１０とセパレータシート４０との間および負極シート２０とセパレータシート４０との間のいずれか一方のみに多孔質絶縁層を配置する場合に比べて、電解液を浸透させる空間（流路）Ｓがさらに多くなる（典型的には倍増する）。そのため、電解液の浸透性が格段に向上し、より電池性能に優れた二次電池が得られる。
【００３９】
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの多孔度としては特に限定されないが、概ね４０％〜７０％程度であることが好ましく、例えば５０％〜６０％程度であることがより好ましい。多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの多孔度が大きすぎると、機械的強度が不足し、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの損傷が起こりやすくなるおそれがある。一方、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの多孔度が小さすぎると、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂに保持可能な電解液量が少なくなり、イオン伝導性が低下する場合がある。
【００４０】
＜無機フィラー＞
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂに用いられる無機フィラーを構成し得る材料としては、電気絶縁性が高く、かつセパレータシート４０よりも融点が高い材料であることが好ましい。例えば、アルミナ、ベーマイト、マグネシア、チタニア、シリカ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化鉄、セリア、イットリア等の無機化合物が例示される。特に好ましい無機化合物として、アルミナ、ベーマイト、マグネシア、チタニアが挙げられる。これらの無機材料は、一種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。無機フィラーの形状（外形）は特に制限されない。機械的強度、製造容易性等の観点から、通常は、略球形の無機フィラー粒子を好ましく使用し得る。また、無機フィラー粒子のサイズ（平均粒径）は、セパレータシートの平均細孔径よりも大きいことが好ましい。例えば、平均粒径が凡そ０．１μｍ以上の無機フィラー粒子の使用が好ましく、より好ましくは凡そ０．３μｍ以上であり、特に好ましくは０．５μｍ以上である。
【００４１】
＜バインダ＞
本実施形態に係る二次電池は、無機フィラーがバインダとともに多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂに含有されている。バインダとしては、後述する多孔質絶縁層形成用塗料が水系の溶媒（バインダの分散媒として水または水を主成分とする混合溶媒を用いた溶液）の場合には、水系の溶媒に分散または溶解するポリマーを用いることができる。水系溶媒に分散または溶解するポリマーとしては、例えば、アクリル系樹脂が挙げられる。アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、２‐ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート等のモノマーを１種類で重合した単独重合体が好ましく用いられる。また、アクリル系樹脂は、２種以上の上記モノマーを重合した共重合体であってもよい。さらに、上記単独重合体及び共重合体の２種類以上を混合したものであってもよい。上述したアクリル系樹脂のほかに、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を用いることができる。これらポリマーは、一種のみを単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、アクリル系樹脂を用いることが好ましい。バインダの形態は特に制限されず、粒子状（粉末状）のものをそのまま用いてもよく、溶液状あるいはエマルション状に調製したものを用いてもよい。二種以上のバインダを、それぞれ異なる形態で用いてもよい。
【００４２】
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂは、上述した無機フィラーおよびバインダ以外の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、後述する多孔質絶縁層形成用塗料の増粘剤として機能し得る各種のポリマー材料が挙げられる。特に水系溶媒を使用する場合、上記増粘剤として機能するポリマーを含有することが好ましい。該増粘剤として機能するポリマーとしてはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース（ＭＣ）が好ましく用いられる。
【００４３】
＜含有割合＞
特に限定するものではないが、多孔質絶縁層全体に占める無機フィラーの割合は凡そ５０質量％以上（例えば５０質量％〜９９質量％）が適当であり、好ましくは８０質量％以上（例えば８０質量％〜９９質量％）であり、特に好ましくは凡そ９０質量％〜９９質量％である。また、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂ中のバインダの割合は凡そ４０質量％以下が適当であり、好ましくは１０質量％以下であり、特に好ましくは５質量％以下（例えば凡そ０．５質量％〜３質量％）である。また、無機フィラー及びバインダ以外の多孔質絶縁層形成成分、例えば増粘剤を含有する場合は、該増粘剤の含有割合を凡そ３質量％以下とすることが好ましく、凡そ２質量％以下（例えば凡そ０．５質量％〜１質量％）とすることが好ましい。上記バインダの割合が少なすぎると、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの投錨性や多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂ自体の強度（保形性）が低下して、ヒビや剥落等の不具合が生じることがある。上記バインダの割合が多すぎると、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの粒子間の隙間が不足し、多孔質絶縁層３０のイオン透過性が低下する（ひいては該多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを用いて構築された二次電池の抵抗が上昇する）場合がある。
【００４４】
＜多孔質絶縁層の形成方法＞
次に、本実施形態に係る多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの形成方法について説明する。多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを形成するための多孔質絶縁層形成用塗料としては、無機フィラー、バインダおよび溶媒を混合分散したペースト状（スラリー状またはインク状を含む。以下同じ。）のものが用いられる。このペースト状の塗料を、負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に長手方向に沿って間欠的に塗工しさらに乾燥することによって、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを断続的に形成することができる。本実施形態では、負極シート２０は、該負極シート２０の両面に多孔質絶縁層形成用塗料が間欠的に塗工され得る。一方、セパレータシート４０は、該セパレータシート４０の片面に多孔質絶縁層形成用塗料が間欠的に塗工され得る。
【００４５】
多孔質絶縁層形成用塗料に用いられる溶媒としては、水または水を主体とする混合溶媒が挙げられる。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒（低級アルコール、低級ケトン等）の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。あるいは、Ｎ‐メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピロリドン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、等の有機系溶媒またはこれらの２種以上の組み合わせであってもよい。多孔質絶縁層形成用塗料における溶媒の含有率は特に限定されないが、塗料全体の４０〜９０質量％、特には５０質量％程度が好ましい。
【００４６】
上記無機フィラー及びバインダを溶媒に混合させる操作は、ボールミル、ホモディスパー、ディスパーミル（登録商標）、クレアミックス（登録商標）、フィルミックス（登録商標）、超音波分散機などの適当な混練機を用いて行うことができる。多孔質絶縁層形成用塗料を負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に長手方向に沿って間欠塗工し乾燥させることによって、負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを断続的に形成することができる。
【００４７】
多孔質絶縁層形成用塗料を負極シート２０及びセパレータシート４０上に間欠塗工する操作は、従来の一般的な塗工手段を特に限定することなく使用することができる。例えば、適当な塗工装置（グラビアコーター、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター等）を使用して、上記負極シート２０及びセパレータシート４０の表面に所定量の上記多孔質絶縁層形成用塗料を長手方向に沿って断続的にコーティングすることにより塗布され得る。その後、適当な乾燥手段で塗布物を乾燥（典型的にはセパレータシート４０の融点よりも低い温度、例えば１１０℃以下、例えば３０〜８０℃）することによって、多孔質絶縁層形成用塗料中の溶媒を除去する。多孔質絶縁層形成用塗料から溶媒を除去することによって、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが形成され得る。
【００４８】
次に、上記多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが形成された負極シート２０及びセパレータシート４０を用いて捲回電極体８０を作製する方法について説明する。捲回電極体８０を作製するに際しては、図３に示すように、正極シート１０と負極シート２０と２枚のセパレータシート４０とを重ね合わせ、各々のシート１０、２０、４０にテンションをかけながら該シートの長手方向に捲回することにより捲回電極体８０が作製され得る。その際、正極シート１０の正極活物質層非形成部分と負極シート２０の負極活物質層非形成部分とがセパレータシート４０の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート１０と負極シート２０とを幅方向にややずらして重ね合わせる。また、負極シート２０とセパレータシート４０とを相互に重ね合わせて捲回した状態において、負極シート２０の多孔質絶縁層３０Ａが形成されていない部分（非形成部分）３２Ａ及び当該部分３２Ａに接する多孔質絶縁層３０Ａの端部３４Ａが、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂと相互に対向し得る位置関係となるように配置する。同様に、セパレータシート４０の多孔質絶縁層３０Ｂが形成されていない部分（非形成部分）３２Ｂ及び当該部分３２Ｂに接する多孔質絶縁層３０Ｂの端部３４Ｂが、負極シート２０上の多孔質絶縁層３０Ａと相互に対向し得る位置関係となるように配置する。
【００４９】
このように正極シート１０と負極シート２０と２枚のセパレータシート４０とを重ね合わせ、各々のシート１０、２０、４０にテンションをかけながら該シートの長手方向に捲回することにより捲回電極体８０が作製され得る。
【００５０】
捲回電極体８０の捲回軸方向における中央部分には、図６に示すように、捲回コア部分８２（即ち正極シート１０の正極活物質層１４と負極シート２０の負極活物質層２４とセパレータ４０とが密に積層された部分）が形成される。また、捲回電極体８０の捲回軸方向の両端部には、正極シート１０および負極シート２０の電極活物質層非形成部分がそれぞれ捲回コア部分８２から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分（すなわち正極活物質層１４の非形成部分）８４および負極側はみ出し部分（すなわち負極活物質層２４の非形成部分）８６には、正極集電板７４および負極集電板７６がそれぞれ付設されており、上述の正極端子７０および負極端子７２とそれぞれ電気的に接続される。
【００５１】
＜非水電解液＞
そして、ケース本体５２の上端開口部から該本体５２内に捲回電極体８０を収容するとともに、適当な非水電解液９０をケース本体５２内に配置（注液）する。かる非水電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。上記非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）等を用いることができる。また、上記支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等のリチウム塩を好ましく用いることができる。
【００５２】
その後、上記開口部を蓋体５４との溶接等により封止し、本実施形態に係るリチウム二次電池１００の組み立てが完成する。ケース５０の封止プロセスや電解質の配置（注液）プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。このようにして本実施形態に係るリチウム二次電池１００の構築が完成する。
【００５３】
このようにして構築されたリチウム二次電池１００は、電解液の浸透性に優れ、また内部短絡の虞がないことから、優れた電池性能を示すものである。例えば、サイクル特性に優れる（サイクル後の容量維持率が高い）、電池の発熱が少ない、のうちの少なくとも一方（好ましくは全部）を満たす二次電池を提供することができる。
【００５４】
以下、本発明に関する試験例を説明するが、本発明を以下の試験例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００５５】
＜実施例１＞
（１）正極シートの作製
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ２粉末とＡＢ（導電材）とＰＶＤＦ（バインダ）とを、これらの材料の質量比が８５：１０：５となるようにＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）と混合して、正極活物質層形成用ペーストを調製した。この正極活物質層形成用ペーストを厚み１５μｍの長尺状のアルミニウム箔（正極集電体）１２の両面に帯状に塗布して乾燥することにより、正極集電体１２の両面に正極活物質層１４が設けられた正極シート１０を作製した。正極活物質層形成用ペーストの塗布量は、両面合わせて約３０ｍｇ／ｃｍ２（固形分基準）となるように調節した。
【００５６】
（２）負極シートの作製
負極活物質としての天然黒鉛粉末と、ＳＢＲと、ＣＭＣとを、これらの材料の質量比が９８：１：１となるように水と混合して負極活物質層形成用ペーストを調製した。この負極活物質層形成用ペーストを厚み１０μｍの長尺状の銅箔（負極集電体）２２の両面に塗布して乾燥することにより、負極集電体２２の両面に負極活物質層２４が設けられた負極シート２０を作製した。負極活物質層用ペーストの塗布量は、両面合わせて約２０ｍｇ／ｃｍ２（固形分基準）となるように調節した。
【００５７】
（３）多孔質絶縁層の形成
無機フィラーとしてのアルミナ粉末と、バインダとしてのアクリル系ポリマーと、増粘剤としてのＣＭＣとを、それらの材料の質量比が固形分比で９６：２：２となるように水と混合し、多孔質絶縁層形成用塗料を調製した。この多孔質絶縁層形成用塗料を、上記得られた負極シート２０の両面（負極活物質層２４）にグラビアロールにより間欠的に塗工して乾燥することにより、負極シート２０の両面に多孔質絶縁層３０Ａが断続的に形成された負極シート２０を得た。また、同様の手順で多孔質絶縁層形成用塗料を調製し、これをセパレータシート（厚み２０μｍの多孔質ポレエチレン製のものを使用した。）４０の片面にグラビアロールにより間欠的に塗工して乾燥することにより、セパレータシート４０の片面に多孔質絶縁層３０Ｂが断続的に形成されたセパレータシート４０を得た。図４に示されように、本例では、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂとそれに隣接する一の多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂとの間の非形成部３２Ａ、３２Ｂの長さＬを４０ｍｍとした。また、長手方向に沿った一の多孔質絶縁層（多孔質絶縁層形成部）３０Ａ、３０Ｂの長さを５０ｍｍとした。さらに、多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂの厚みは５μｍとした。
【００５８】
（４）リチウム二次電池の構築
上記多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが断続的に形成された負極シート２０およびセパレータシート４０を用いて評価試験用のリチウム二次電池を作製した。評価試験用のリチウム二次電池は、以下のようにして作製した。
【００５９】
図３に示すように、正極シート１０と負極シート２０と２枚のセパレータシート４０とを重ね合わせ、該シートの長手方向に捲回することにより捲回体を得た。その際、負極シート２０及びセパレータシート４０の対向面において、両シート２０、４０上に形成された多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂが所定の位置関係（図５参照）となるように両シート２０、４０を対向配置した。得られた捲回体を側面方向から押しつぶすことによって扁平形状の捲回電極体８０を作製した。この捲回電極体を非水電解液とともに箱型の電池ケース（縦７５ｍｍ、幅１２０ｍｍ、厚さ１５ｍｍ。ケース厚さ１ｍｍのものを使用した。）に収容し、電池ケースの開口部を気密に封口した。非水電解液としては、ＥＣとＥＭＣとＤＥＣとを３：５：２の体積比で含む混合溶媒に、支持塩としてのＬｉＰＦ６を約１ｍｏｌ／リットルの濃度で含有させたものを使用した。このようにしてリチウム二次電池を組み立てた。その後、常法により初期充放電処理（コンディショニング）を行って、試験用リチウム二次電池を得た。このリチウム二次電池の理論容量は４Ａｈである。
【００６０】
＜実施例２＞
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを、負極シート２０とセパレータシート４０との間ではなく、正極シート１０とセパレータシート４０との間に配置したこと以外は実施例１と同様にして試験用リチウム二次電池を得た。
【００６１】
＜実施例３＞
多孔質絶縁層３０Ａ、３０Ｂを、負極シート２０とセパレータシート４０との間に加えて、正極シート１０とセパレータシート４０との間にも配置したこと以外は実施例１と同様にして試験用リチウム二次電池を得た。
【００６２】
＜比較例＞
セパレータシート４０上には多孔質絶縁層３０Ｂを形成せず、負極シート２０の全面に亘って多孔質絶縁層を連続的に形成したこと以外は実施例１と同様にして試験用リチウム二次電池を得た。多孔質絶縁層の厚みは５μｍとした。
【００６３】
（５）初期容量の測定
次に、上記のように構築した試験用リチウム二次電池について、温度２５℃、３．０Ｖから４．１Ｖの電圧範囲で、次の手順１〜４によって初期容量を測定した。
手順１：１Ｃの定電流で４．１Ｖまで充電し、５分間休止する。
手順２：１Ｃの定電流で３．０Ｖまで放電し、５分間休止する。
手順３：１Ｃの定電流で４．１Ｖまで充電し、続いて電流値が０．１Ｃになるまで定電圧で充電する。
手順４：手順３の後、１Ｃの定電流で３．０Ｖまで放電し、続いて電流値が０．１Ｃになるまで定電圧で放電する。
そして、手順４における定電流放電から定電圧放電に至る放電における放電容量（ＣＣＣＶ放電容量）を初期容量とした。
【００６４】
（６）充放電サイクル試験
上記初期容量の測定後、試験用リチウム二次電池を、５０℃の恒温槽内にて、２Ｃの定電流で４．１Ｖまで充電し、次いで、２Ｃの定電流で３．０Ｖまで放電するという充放電サイクルを１０００回連続して行った。そして、充放電サイクル試験の放電容量を上記初期容量の測定と同じ手順で測定し、初期容量と、充放電サイクル試験後の放電容量との比率から、１０００サイクル後の容量維持率（「充放電サイクル試験後の放電容量／初期容量）」×１００）を算出した。その結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１から明らかなように、負極シートの全面に多孔質絶縁層を形成した比較例に係るリチウム二次電池は、電解液の浸透性が悪く、電位ムラが生じたため、充放電を１０００サイクル繰り返した後の容量維持率が低下した。これに対し、負極シート及びセパレータシートの双方に多孔質絶縁層を断続的に形成し、かつそれらが所定の位置関係（図５参照）となるように対向配置した実施例１〜３に係るリチウム二次電池は、多孔質絶縁層に電解液を浸透させる空間が多く存在するため、電解液の浸透性が良好となり、比較例に比べて、充放電サイクル後の容量維持率が高かった。特に、正極シートとセパレータシートとの間、および、負極シートとセパレータシートとの間の双方に多孔質絶縁層を配置した実施例３の電池では、８０％以上という極めて高い容量維持率を達成できた。容量維持率を高める観点からは、正極シートとセパレータシートとの間、および、負極シートとセパレータシートとの間の双方に多孔質絶縁層を配置することがこの好ましい。
【００６７】
ここに開示されるいずれかの二次電池は、上述したように、内部短絡の虞がなく、且つ電解液の浸透性に優れるので、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。従って本発明は、図７に模式的に示すように、かかる二次電池１００（典型的には複数直列接続してなる組電池）を電源として備える車両１（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）を提供する。
【００６８】
以上、本発明を好適な実施形態および実施例により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
例えば、上記の実施形態は、二次電池の典型例としてリチウム二次電池について説明したが、この形態の二次電池に限定されない。例えば、リチウムイオン以外の金属イオン（例えばナトリウムイオン）を電荷担体とする非水電解液型二次電池や、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ 車両
１０ 正極シート
１２ 正極集電体
１４ 正極活物質層
２０ 負極シート
２２ 負極集電体
２４ 負極活物質層
３０ 多孔質絶縁層
３２Ａ、３２Ｂ 非形成部分
３４Ａ、３４Ｂ 端部
４０ セパレータシート
５０ 電池ケース
５２ ケース本体
５４ 蓋体
７０ 正極端子
７２ 負極端子
７４ 正極集電板
７６ 負極集電板
８０ 捲回電極体
８２ 捲回コア部分
９０ 電解液
１００ 二次電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極シートと負極シートとがセパレータシートを介して相互に重ね合わされてなる電極体と、電解液とを備える二次電池であって、
前記正極シート及び前記負極シートのうちの少なくとも一方の電極シートと、前記セパレータシートとの双方の対向面には、それぞれ無機フィラー及びバインダを含む多孔質絶縁層が所定方向に沿って断続的に形成されており、かつ、
当該対向面における両シート上に形成された多孔質絶縁層は、両シートを相互に重ね合わせた状態において、一方のシートの多孔質絶縁層が形成されていない部分及び当該部分に接する多孔質絶縁層の端部が、他方のシートの多孔質絶縁層と相互に対向し得る位置関係となるように配置されている、二次電池。
【請求項２】
前記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層は、所定方向に沿った一の多孔質絶縁層とそれに隣接する一の多孔質絶縁層との間の非形成部分の長さが、５ｍｍ〜５００ｍｍとなるように形成されている、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層の少なくとも一方の厚みが、２μｍ〜５０μｍである、請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記対向する２つのシートの対向面に直交する方向から見たときに、該２つのシート上の多孔質絶縁層の端部同士が重なる部分の所定方向に沿う幅が、少なくとも０．１ｍｍ以上である、請求項１〜３の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項５】
前記電極体は、長尺状の前記正極シートと長尺状の前記負極シートとが長尺状の前記セパレータシートを介して捲回された捲回電極体であり、
前記多孔質絶縁層は、前記正極シートと前記セパレータシートとの間、および、前記負極シートと前記セパレータシートとの間の双方に設けられている、請求項１〜４の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項１】
正極シートと負極シートとがセパレータシートを介して相互に重ね合わされてなる電極体と、電解液とを備える二次電池であって、
前記正極シート及び前記負極シートのうちの少なくとも一方の電極シートと、前記セパレータシートとの双方の対向面には、それぞれ無機フィラー及びバインダを含む多孔質絶縁層が所定方向に沿って断続的に形成されており、かつ、
当該対向面における両シート上に形成された多孔質絶縁層は、両シートを相互に重ね合わせた状態において、一方のシートの多孔質絶縁層が形成されていない部分及び当該部分に接する多孔質絶縁層の端部が、他方のシートの多孔質絶縁層と相互に対向し得る位置関係となるように配置されている、二次電池。
【請求項２】
前記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層は、所定方向に沿った一の多孔質絶縁層とそれに隣接する一の多孔質絶縁層との間の非形成部分の長さが、５ｍｍ〜５００ｍｍとなるように形成されている、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記対向する２つのシート上の多孔質絶縁層の少なくとも一方の厚みが、２μｍ〜５０μｍである、請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記対向する２つのシートの対向面に直交する方向から見たときに、該２つのシート上の多孔質絶縁層の端部同士が重なる部分の所定方向に沿う幅が、少なくとも０．１ｍｍ以上である、請求項１〜３の何れか一つに記載の二次電池。
【請求項５】
前記電極体は、長尺状の前記正極シートと長尺状の前記負極シートとが長尺状の前記セパレータシートを介して捲回された捲回電極体であり、
前記多孔質絶縁層は、前記正極シートと前記セパレータシートとの間、および、前記負極シートと前記セパレータシートとの間の双方に設けられている、請求項１〜４の何れか一つに記載の二次電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０５６８０（Ｐ２０１３−１０５６８０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０１４５（Ｐ２０１１−２５０１４５）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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