2022-135504 セパレータ及び非水電解質二次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022135504

(43)【公開日】2022-09-15

(54)【発明の名称】セパレータ及び非水電解質二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/409 20210101AFI20220908BHJP

   H01M 10/0566 20100101ALI20220908BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20220908BHJP

【ＦＩ】

H01M2/16 L

H01M2/16 P

H01M2/16 M

H01M10/0566

H01M10/0587

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021035351

(22)【出願日】2021-03-05

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平本 菜摘

【テーマコード（参考）】

5H021

5H029

【Ｆターム（参考）】

5H021CC03

5H021CC04

5H021EE02

5H021EE04

5H021EE21

5H021EE32

5H021HH01

5H021HH03

5H021HH10

5H029AJ14

5H029AK01

5H029AK03

5H029AL03

5H029AL06

5H029AL07

5H029AL08

5H029AL11

5H029AM03

5H029AM05

5H029AM07

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029CJ23

5H029DJ04

5H029EJ08

5H029EJ12

5H029HJ12

(57)【要約】

【課題】セパレータ、正極、及び負極を含む電極体と非水電解液とを用いて電池を製造する際に、電極体の内部に速やかに非水電解液を含浸させることができるセパレータ及びそれを備えた非水電解液二次電池を提供する。
【解決手段】電池用のセパレータは、セパレータが有する端辺のうちの少なくとも１つの端辺を含む端部領域と、セパレータの平面視において端部領域よりも内側に配置される中央部領域と、を含む。端部領域の細孔径は、中央部領域の細孔径よりも大きい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池用のセパレータであって、
前記セパレータが有する端辺のうちの少なくとも１つの端辺を含む端部領域と、
前記セパレータの平面視において前記端部領域よりも内側に配置される中央部領域と、を含み、
前記端部領域の細孔径は、前記中央部領域の細孔径よりも大きい、セパレータ。

【請求項2】

前記セパレータは、帯状のシート体であり、
前記端部領域は、前記シート体の長手方向に沿った一対の端辺を含む領域である、請求項１に記載のセパレータ。

【請求項3】

前記セパレータは、ポリオレフィン製の基材層と、前記基材層上に設けられ、かつセラミック粒子及びバインダーを含む耐熱層と、を有し、
前記耐熱層において、前記端部領域に対応する第１領域の細孔径が、前記中央部領域に対応する第２領域の細孔径よりも大きい、請求項１又は２に記載のセパレータ。

【請求項4】

前記第１領域の細孔径と、前記第２領域の細孔径との比（第１領域の細孔径／第２領域の細孔径）は、２．５以上２５以下である、請求項３に記載のセパレータ。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のセパレータ、正極、及び負極を含む電極体と、
非水電解液と、を備える非水電解質二次電池。

【請求項6】

前記セパレータ、前記正極、及び前記負極は、いずれも帯状のシート体であり、
前記電極体は、前記正極、前記セパレータ、及び前記負極をこの順に積層した積層体を、前記シート体の長手方向に巻回した巻回電極体であり、
前記端部領域は、前記セパレータを構成する前記シート体の長手方向に沿った一対の端辺を含む領域である、請求項５に記載の非水電解質二次電池。

【請求項7】

さらに、前記巻回電極体及び前記非水電解液を収納するケースを備え、
前記ケースは、開口部を有する外装体と、前記開口部を封口するための封口板とを備え、
前記封口板は、前記非水電解液を注入するための注液孔を有し、
前記巻回電極体は、その巻回軸が前記開口部と平行となるように、前記外装体に収納される、請求項６に記載の非水電解質二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セパレータ、及び、それを備えた非水電解質二次電池に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２０－５７５２２号公報（特許文献１）は、捲回電極体のセパレータシートにおいて、幅方向の非水電解液の透過性を、長手方向の非水電解液の透過性よりも所定以上高くすることを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－５７５２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二次電池は、通常、捲回電極体を収容した電池ケースに非水電解液を注入することによって作製される。二次電池を作製する際に、非水電解液の透過性が異なる領域を設けたセパレータを用いた場合、当該領域の配置によっては、非水電解液の注入時に捲回電極体への非水電解液の含浸性が低下することがあった。

【0005】

本開示の目的は、セパレータ、正極、及び負極を含む電極体と非水電解液とを用いて電池を製造する際に、電極体の内部に速やかに非水電解液を含浸させることができるセパレータ及びそれを備えた非水電解質二次電池を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

〔１〕 電池用のセパレータであって、
前記セパレータが有する端辺のうちの少なくとも１つの端辺を含む端部領域と、
前記セパレータの平面視において前記端部領域よりも内側に配置される中央部領域と、を含み、
前記端部領域の細孔径は、前記中央部領域の細孔径よりも大きい、セパレータ。
〔２〕 前記セパレータは、帯状のシート体であり、
前記端部領域は、前記シート体の長手方向に沿った一対の端辺を含む領域である。
〔３〕 前記セパレータは、ポリオレフィン製の基材層と、前記基材層上に設けられ、かつセラミック粒子及びバインダーを含む耐熱層と、を有し、
前記耐熱層において、前記端部領域に対応する第１領域の細孔径が、前記中央部領域に対応する第２領域の細孔径よりも大きい。
〔４〕 前記セパレータにおいて、前記第１領域の細孔径と、前記第２領域の細孔径との比（第１領域の細孔径／第２領域の細孔径）は、２．５以上２５以下である。
〔５〕 前記セパレータ、正極、及び負極を含む電極体と、非水電解液と、を備える非水電解質二次電池。
〔６〕 前記非水電解質二次電池において、前記セパレータ、前記正極、及び前記負極は、いずれも帯状のシート体であり、
前記電極体は、前記正極、前記セパレータ、及び前記負極をこの順に積層した積層体を、前記シート体の長手方向に巻回した巻回電極体であり、
前記端部領域は、前記セパレータを構成する前記シート体の長手方向に沿った一対の端辺を含む領域である。
〔７〕 非水電解質二次電池は、さらに、前記巻回電極体及び前記非水電解液を収納するケースを備え、
前記ケースは、開口部を有する外装体と、前記開口部を封口するための封口板とを備え、
前記封口板は、前記非水電解液を注入するための注液孔を有し、
前記巻回電極体は、その巻回軸が前記開口部と平行となるように、前記外装体に収納される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、電池を製造する際に、電極体の内部に速やかに非水電解液を含浸することができるセパレータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示のセパレータの一例を模式的に示す平面図である。

【図2】本開示のセパレータの他の一例を模式的に示す平面図である。

【図3】本開示のセパレータのさらに他の一例を模式的に示す平面図である。

【図4】本開示のセパレータのさらに他の一例を模式的に示す平面図である。

【図5】本開示の非水電解質二次電池の一例を模式的に示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施形態について説明する。
（セパレータ）
図１～図４は、本開示のセパレータの一例を模式的に示す平面図である。本実施形態のセパレータ１０は、非水電解質二次電池等の電池に用いられる。セパレータ１０は、セパレータ１０が有する端辺１１のうちの少なくとも１つの端辺を含む端部領域１５と、セパレータ１０の平面視において端部領域１５よりも内側に配置される中央部領域１６とを含む。内側とは、セパレータ１０の平面視において、端部領域１５に含まれる端辺とは反対側にあるセパレータ１０の中央側をいう。

【0010】

セパレータ１０において、端部領域１５の細孔径は中央部領域１６の細孔径よりも大きい。本明細書において細孔径は、端部領域１５及び中央部領域１６のそれぞれについて、水銀圧入式ポロシメータで測定した細孔分布の累積細孔容積が全細孔容積の５０％となる細孔径（平均細孔径）をいう。

【0011】

後述するように、セパレータ１０は正極及び負極とともに電極体を構成し、電池は電極体を収容したケースに非水電解液を注入することによって製造される。セパレータ１０では端部領域１５の細孔径が中央部領域１６の細孔径よりも大きいため、毛細管現象により端部領域１５から中央部領域１６に向けて非水電解液が浸透しやすい。これにより、電極体の内部に速やかに非水電解液を含浸させることができるため、電池を製造する際の非水電解液の注液時間を短縮することができる。

【0012】

端部領域１５は、セパレータ１０が有する少なくとも１つの端辺１１の全体を含む領域である。端部領域１５は、セパレータ１０の平面視において互いに離間して設けられた２以上の領域で構成されてもよく（図１～図３）、連続的に設けられた１つの領域で構成されてもよい（図４）。端部領域１５は、図１～図３に示すように、セパレータ１０の平面視において互いに対向する一対の端辺１１の全体をそれぞれ含むように離間して設けられた少なくとも２つの領域で構成されていることが好ましい。端部領域１５が２以上の領域で構成されている場合、それぞれの領域の細孔径は、同じであってもよく異なっていてもよい。セパレータ１０の端辺１１は、直線状であってもよく、曲線状であってもよいが、互いに対向する一対の端辺１１は、平行であることが好ましい。

【0013】

セパレータ１０の端部領域１５の端辺１１から中央部領域１６に向かう方向の長さｗ１（以下、「端部領域１５の幅ｗ１」ということがある。）は特に限定されない。例えば、セパレータ１０の平面視形状が方形（長方形又は正方形）であり、端辺１１ａ，１１ｂに沿って同じ幅で端部領域１５が形成されている場合（図１）、端部領域１５の幅ｗ１は、互いに対向する一対の端辺１１ａ，１１ｂを結ぶ端辺１１ｃ，１１ｄの長さＬａｂの１５％以内であることが好ましく、１０％以内の範囲であることがより好ましく、また、通常５％以上であり、７％以上であってもよい。端部領域１５が２以上の領域で構成されている場合、それぞれの領域の幅ｗ１は、同じであってもよく異なっていてもよい。

【0014】

中央部領域１６は、セパレータ１０の平面視において、端部領域１５よりも内側に配置されている領域であって、端部領域１５の細孔径よりも小さい細孔径を有する領域であればよい。中央部領域１６は、セパレータ１０の端部領域１５以外の領域のうちのすべての領域であってもよく、一部の領域であってもよい。中央部領域１６は、セパレータ１０の平面視において端部領域１５に接するように設けられてもよく、離間して設けられてもよい。中央部領域１６と端部領域１５とが離間している場合、両領域の間の領域の細孔径は、端部領域１５よりも大きく中央部領域１６よりも小さいことが好ましい。

【0015】

セパレータ１０の中央部領域１６の端部領域１５に向かう方向の長さｗ２（以下、「中央部領域１６の幅ｗ２」ということがある。）は特に限定されない。例えばセパレータ１０の平面視形状が方形であり、端辺１１ａ，１１ｂと平行な方向に沿って同じ幅で中央部領域１６が形成されている場合（図１）、中央部領域１６の幅ｗ２は、端辺１１ｃ，１１ｄの長さＬａｂの５０％以内であることが好ましく、４０％以内であることがより好ましく、通常５％以上であり、１０％以上であってもよく、２０％以上であってもよい。中央部領域１６は、セパレータ１０の中心Ｐを含むように設けられることが好ましく、端辺１１ｃ，１１ｄの中心（Ｌａｂ／２の位置）を含むように上記幅ｗ２の範囲内で設けられることが好ましい。

【0016】

セパレータ１０は、図１に示すように平面視形状が長尺の帯状のシート体であってもよい。帯状のシート体は、後述する巻回電極体に好適に用いることができる。帯状のシート体は、長辺方向に沿う一対の端辺１１ａ，１１ｂが平行であることが好ましい。この場合、端部領域１５は、一対の端辺１１ａ，１１ｂの全体を含む２つの領域によって構成され、中央部領域１６は、この２つの領域の間に配置され、短手方向に沿う一対の端辺１１ｃ、１１ｄの一部を含むことが好ましい。

【0017】

セパレータ１０は、図２～図４に示すように平面視形状が枚葉状のシート体であってもよい。枚葉状のシート体は、積層型電極体に好適に用いることができる。枚葉状のシート体は方形であることが好ましい。この場合、端部領域１５は、対向する一対の端辺１１の全体を含む２つの領域によって構成され、中央部領域１６は、この２つの領域の間に配置されてもよい（図２及び図３）。あるいは、端部領域１５は、セパレータ１０のすべての端辺１１の全体を含むように連続的に設けられた領域で構成され、端部領域１５の内側に中央部領域１６が配置されてもよい（図４）。

【0018】

端部領域１５の細孔径と中央部領域１６の細孔径との比（端部領域の細孔径／中央部領域の細孔径）は、１よりも大きく、２．５以上であることが好ましく、５以上であってもよく、１０以上であってもよい。上記比は、５０以下であってもよく、４０以下であってもよく、３０以下であってもよいが、２５以下であることが好ましい。上記比が大きすぎると、端部領域１５の細孔径に比較して中央部領域１６の細孔径が小さくなりすぎるため、端部領域１５から中央部領域１６への非水電解液の浸透速度が低下する傾向にある。

【0019】

端部領域１５の細孔径は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であってもよく、また、１．０μｍ以下であることが好ましく、０．８μｍ以下であることがより好ましい。中央部領域１６の細孔径は、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．０２μｍ以上であってもよく、また、０．２μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であってもよい。

【0020】

セパレータ１０は、単層構造又は多層構造のポリオレフィン製の多孔質フィルムであってもよく、ポリオレフィン製の基材層と、基材層上に設けられた耐熱層とを有していてもよい。基材層上に設けられる耐熱層は、基材層の片面にのみ設けられてもよく、両面に設けられてもよい。

【0021】

ポリオレフィン製の多孔質フィルムとしては、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）等のフィルムが挙げられる。多孔質フィルムが多層構造である場合、各層は同じ樹脂材料で形成されてもよく、異なる樹脂材料で形成されてもよい。セパレータ１０が多孔質フィルムである場合、端部領域１５と中央部領域１６とにおいて細孔径を異ならせる方法としては、無孔のフィルムを加熱しながら延伸して多孔質化する際に、端部領域と中央部領域とで加熱温度を異ならせる方法、端部領域と中央部領域とで延伸量を異ならせる方法等が挙げられる。

【0022】

基材層は、ポリオレフィン製の多孔膜であることが好ましい。多孔膜としては、多孔質フィルムで説明したものが挙げられる。基材層の厚みは、例えば５μｍ以上４０μｍ以下とすることができる。

【0023】

耐熱層は、セラミック粒子及びバインダーを含むことが好ましい。セラミック粒子としては、例えばアルミナ、ベーマイト、水酸化アルミニウム、シリカ、チタニア、窒化ケイ素、及び窒化チタンからなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。セラミック粒子の平均粒子径（Ｄ５０）は、例えば０．１μｍ以上１５μｍ以下である。バインダーとしては、例えばアクリル系バインダー、フッ素ポリマー系バインダー、及びスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）からなる群より選ばれる１種以上が挙げられる。耐熱層中のセラミック粒子の含有量は、例えば９０重量％以上９８重量％以下である。耐熱層中のバインダーの含有量は、例えば２重量％以上１０重量％以下である。耐熱層の厚みは、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。

【0024】

セパレータ１０が基材層と耐熱層とを有する場合、基材層及び耐熱層のうちの少なくとも一方において、端部領域１５及び中央部領域１６に対応する領域の細孔径を異ならせればよい。セパレータ１０は、基材層の端部領域１５及び中央部領域１６に対応する領域の細孔径が同じであり、耐熱層において、端部領域１５に対応する第１領域の細孔径が中央部領域１６に対応する第２領域の細孔径よりも大きいことが好ましい。

【0025】

第１領域の細孔径は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であってもよく、また、１μｍ以下であることが好ましく、０．８μｍ以下であることがより好ましい。第２領域の細孔径は、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．０２μｍ以上であってもよく、また、０．２μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であってもよい。耐熱層の第１領域の厚みと第２領域の厚みとの比（第１領域の厚み／第２領域の厚み）は、０．５以上であることが好ましく、０．８以上であることがより好ましく、また、１．５以下であることが好ましく、１．２以下であることがより好ましく、１であってもよい。第１領域と第２領域とにおいて細孔径を異ならせる方法としては、耐熱層を構成するセラミック粒子の量及び／又はバインダーの量を調整する方法、セラミック粒子の粒径を調整する方法等が挙げられる。

【0026】

基材層の端部領域１５及び中央部領域１６に対応する領域の細孔径を異ならせる方法としては、上記した多孔質フィルムにおいて細孔径を異ならせる方法が挙げられる。

【0027】

セパレータ１０において、端部領域１５の透気度は、中央部領域１６の透気度よりも小さいことが好ましい。透気度は、王研式透気度試験機を用いて測定された値である。端部領域１５の透気度は、中央部領域１６の透気度よりも１０ｓ／１００ｍＬ以上小さくてもよく、２０ｓ／１００ｍＬ以上小さくてもよく、２２ｓ／１００ｍＬ以上小さくてもよく、また、通常１００ｓ／１００ｍＬ以下小さく、９０ｓ／１００ｍＬ以下小さくてもよく、８０ｓ／１００ｍＬ以下小さくてもよい。

【0028】

セパレータ１０において、端部領域１５の気孔率は、中央部領域１６の気孔率よりも大きいことが好ましい。気孔率は、ＪＩＳ－Ｌ１０９６（２０１０）に規定される「気孔容積率」に準じて算出することができる。端部領域１５の気孔率の値から中央部領域１６の気孔率の値を差し引いた値（差）は、３％以上であってもよく、５％以上であってもよく、また、１５％以下であってもよく、１２％以下であってもよい。

【0029】

セパレータ１０の厚みは、通常１μｍ以上であり、５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であってもよく、また、通常５０μｍ以下であり、３５μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であることが好ましい。

【0030】

（非水電解質二次電池）
図５は、本開示の非水電解質二次電池の一例を模式的に示す概略図である。非水電解質二次電池３０（以下、「電池３０」ということがある。）としては、例えばリチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池等が挙げられる。電池３０は、正極、セパレータ及び負極をこの順に積層した積層体を含む電極体と、図示しない非水電解液とを備える。電極体は、積層型電極体であってもよく、図５に示すように巻回電極体３１であってもよい。巻回電極体３１は、正極、セパレータ及び負極としてそれぞれ帯状のシート体を用い、正極、セパレータ及び負極を積層した積層体をシート体の長手方向に巻回することによって製造することができる。巻回電極体３１では、巻回軸Ｘに平行な方向の両端から非水電解液が取り込まれるため、図１に示すようにセパレータ１０の端部領域１５をシート体の長手方向に沿った一対の端辺を含むように設けることが好ましい。

【0031】

電池３０は、巻回電極体３１及び非水電解液を収納するケース３５を備える。ケース３５は、例えば角形（扁平直方体）の金属製の容器である。ケース３５は、開口部を有する外装体３６と、開口部（図５では外装体の上面）を封口するための封口板３７とを備える。封口板３７は、非水電解液を注入するための注液孔３３を有する。電池３０は、開口部から巻回電極体３１等を外装体３６に収納した後、開口部を封口板３７によって封口し、注液孔３３から非水電解液を注入することによって得られる。ケース３５内には、巻回軸Ｘが開口部に平行となるように巻回電極体３１が収納される。巻回電極体３１に含まれるセパレータは端部領域及び中央部領域を有し、巻回軸Ｘに平行な方向の両端に端部領域が設けられている。そのため、ケース３５内に注入された非水電解液が端部領域から中央部領域に向けて浸透しやすく、巻回電極体３１の内部に速やかに非水電解液を含浸させることができる。これにより、電池３０を製造する際の非水電解液の注液時間を短縮することができる。

【0032】

正極、負極、及び非水電解液には、公知の非水電解質二次電池に用いられているものを用いることができる。正極としては、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金等のアルミニウム材料を用いて構成された正極集電体の片面又は両面に、正極活物質層を設けたものが挙げられる。正極活物質層に含まれる正極活物質としては、例えばリチウム遷移金属酸化物（ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１。５Ｏ_４等）、リチウム遷移金属リン酸化合物（ＬｉＦｅＰＯ_４等）等が挙げられる。正極活物質層は、カーボンブラック（アセチレンブラック、ファーネスブラック等）等の炭素材料で構成される導電材、ポリフッ化ビニリデン等の結着材等を含むことができる。

【0033】

負極としては、例えば、銅及び銅合金等の銅材料を用いて構成された負極集電体の片面又は両面に、負極活物質層を設けたものが挙げられる。負極活物質層に含まれる負極活物質としては、例えば炭素材料（黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等）、チタン酸リチウム、Ｓｉ、Ｓｎ等が挙げられる。負極活物質層は、スチレンブタジエンゴム等の結着材、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤を含むことができる。

【0034】

非水電解液としては、例えば、有機溶媒等の非水溶媒中に、支持塩を含有させたものが挙げられる。非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、モノフルオロエチレンカーボネート（ＭＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、モノフルオロメチルジフルオロメチルカーボネート（Ｆ－ＤＭＣ）、及びトリフルオロジメチルカーボネート（ＴＦＤＭＣ）からなる群より選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。支持塩としては、例えば、リチウム塩（ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３等）を好適に用いることができる。支持塩の濃度は、０．７ｍｏｌ／Ｌ以上１．３ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましい。

【実施例0035】

以下、実施例及び比較例を示して本開示をさらに具体的に説明する。
〔実施例１〕
（セパレータの作製）
球形粒子状のアルミナ（平均粒子径（Ｄ５０）：１μｍ）とポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを、アルミナ：ＰＶＤＦ＝９５：５（重量比）で混合してスラリーを調製した。ポリエチレン製の多孔質膜で構成された基材層（厚み９μｍの単層構造）の片面に、上記スラリーを塗布して耐熱層を形成して、平面視において長手方向に延在する端辺の長さが３５０ｍｍ、短手方向に延在する端辺の長さが１２０ｍｍの長方形状のセパレータを作製した。上記スラリーは、セパレータの端部領域に対応する領域（耐熱層の第１領域）において、目付量が０．３ｍｇ／ｃｍ^２、厚みが２μｍとなり、セパレータの中央部領域（耐熱層の第２領域）において、目付量が０．８ｍｇ／ｃｍ^２、厚みが２μｍとなるように塗布した。セパレータの端部領域は、長手方向に延在する一対の端辺の全体をそれぞれ含む互いに離間した２つの領域とし、各領域の幅（短手方向の長さ）は、セパレータの短手方向に延在する端辺の長さの２０％の長さ（２．４ｍｍ）とした。セパレータの中央部領域は、端部領域以外の領域とした。

【0036】

［耐熱層の細孔径の測定］
セパレータの端部領域（２領域）及び中央部領域のそれぞれにおいて、その短手方向の中心付近で、セパレータの短手方向に２ｃｍ、セパレータの長手方向に３ｃｍの長方形状に切出した切出片について、水銀圧入式ポロシメータを用いて細孔分布を測定した。また、基材層についても、上記と同様に切出した切出片について水銀圧入式ポロシメータを用いて細孔分布を測定した。セパレータの端部領域及び中央部領域の細孔分布から、基材層の細孔分布を差し引き、耐熱層の第１領域及び第２領域における細孔分布を得、累積細孔容積が全細孔容積の５０％となる細孔径（平均細孔径）を、耐熱層の第１領域及び第２領域における細孔径として決定した。耐熱層の第１領域の細孔径は、セパレータの端部領域を構成する２つの領域のそれぞれから切出した切出片について細孔径を決定し、その平均値とした。結果を表１に示す。

【0037】

［セパレータの透気度の測定］
王研式透気度試験機を用い、セパレータの端部領域（２領域）及び中央領域のそれぞれにおいて３箇所の透気度の測定を行い、その平均値を各領域における透気度とした。セパレータの端部領域の透気度は、セパレータの端部領域を構成する２つの領域について得られた透気度をさらに平均した。結果を表１に示す。

【0038】

［セパレータの気孔率の算出］
セパレータの端部領域及び中央領域のそれぞれにおいて、直径が２０ｍｍの円形となるように打抜いた打抜片を３つ用意し、３つの打抜片を重ねて重量及び厚みを測定し、測定値を３で除して打抜片１つあたりの重量及び厚み（表１）を決定した。決定した打抜片１つあたりの重量及び厚みを用い、ＪＩＳ－Ｌ１０９６（２０１０）に規定される「気孔容積率」に準じて算出した。結果を表１に示す。

【0039】

（正極の作製）
正極活物質としてＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２を用い、導電材としてアセチレンブラック（ＡＢ）を用い、結着材としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いて、厚み７０μｍ、平面視において長手方向の長さが３００ｍｍ、短手方向の長さが１１５ｍｍの長方形状の正極を作製した。

【0040】

（負極の作製）
負極活物質として黒鉛を用い、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を用い、結着材としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いて、厚み８０μｍ、平面視において長手方向の長さが３３０ｍｍ、短手方向の長さが１１８ｍｍの長方形状の負極を作製した。

【0041】

（電極体の作製）
上記で作製した正極、セパレータ、及び負極をこの順に積層した積層体を、長手方向に巻回して巻回電極体を作製した。

【0042】

［非水電解液の含浸性の評価］
エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）と、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、ＥＣ：ＤＭＣ：ＥＭＣ＝３：４：３の体積比で含む混合溶媒に、ＬｉＰＦ_６を１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた非水電解液をバットに入れた。バット内の非水電解液に、巻回電極体の巻回軸に平行な方向の端部を浸漬し、３分後に取り出した。その後、巻回電極体を解体し、浸漬側の端部から巻回軸に平行な方向に非水電解液が浸透した高さを測定し、非水電解液の含浸性を次の基準で評価した。結果を表１に示す。
Ａ：非水電解液が浸透した高さが４ｃｍ以上
Ｂ：非水電解液が浸透した高さが２．５ｃｍ以上４ｃｍ未満
Ｃ：非水電解液が浸透した高さが２．５ｃｍ未満

【0043】

〔実施例２～６、比較例１及び２〕
基材層に塗布するスラリーの目付量を調整して、耐熱層の第１領域及び第２領域の細孔径を表１に示すようにしたこと以外は、実施例１と同様の手順でセパレータ及び電極体を作製した。作製したセパレータについて、透気度の測定及び気孔率の算出を行った。また、作製した電極体について、実施例１で行った手順で非水電解液の含浸性の評価を行った。結果を表１に示す。

【0044】

【表1】

【0045】

実施例１～６では、基材層の細孔径は全体に亘って同じであり、耐熱層の第１領域の細孔径が第２領域の細孔径よりも大きいため、セパレータの端部領域の細孔径が中央部領域の細孔径よりも大きくなっている。一方、比較例１では、端部領域の細孔径と中央部領域の細孔径とが同じであり、比較例２では端部領域の細孔径よりも中央部領域の細孔径の方が大きくなっている。このことから、実施例１～６では、毛細管現象により端部領域から中央領域に向けて非水電解液が浸透しやすく、巻回電極体の内部に速やかに非水電解液が含浸し、比較例１及び２では、毛細管現象による非水電解液の浸透が生じにくいために、非水電解液の含浸性が低かったと考えられる。実施例５では、第１領域の細孔径に比較して第２領域の細孔径が大幅に小さいため、実施例１～４及び６に比較すると含浸性の評価が低くなったと考えられる。

【0046】

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

【符号の説明】

【0047】

１０ セパレータ、１１ 端辺、１１ａ～１１ｄ 端辺、１５ 端部領域、１６ 中央部領域、３０ 非水電解質二次電池、３１ 巻回電極体、３３ 注液孔、３５ ケース、３６ 外装体、３７ 封口板、Ｘ 巻回軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】