知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024124982
(43)【公開日】2024-09-13
(54)【発明の名称】非水二次電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 4/139 20100101AFI20240906BHJP
H01M 4/62 20060101ALI20240906BHJP
H01M 10/0567 20100101ALI20240906BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20240906BHJP
【ＦＩ】
H01M4/139
H01M4/62 Z
H01M10/0567
H01M10/052
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023033009
(22)【出願日】2023-03-03
(71)【出願人】
【識別番号】399107063
【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107249
【弁理士】
【氏名又は名称】中嶋 恭久
(72)【発明者】
【氏名】中藤 広樹
(72)【発明者】
【氏名】西 弘貴
【テーマコード（参考）】
5H029
5H050
【Ｆターム（参考）】
5H029AJ14
5H029AK01
5H029AK03
5H029AL06
5H029AL07
5H029AM03
5H029AM05
5H029AM07
5H029CJ03
5H029CJ22
5H029HJ07
5H050AA19
5H050BA17
5H050CA01
5H050CA08
5H050CA09
5H050CB07
5H050CB08
5H050DA03
5H050DA09
5H050FA08
5H050GA03
5H050GA22
5H050HA07
(57)【要約】
【課題】極板において抵抗分布が均一化された非水二次電池の製造方法を提供する。
【解決手段】非水二次電池の製造方法は、正極シート２１と負極シート２４とがセパレータ２７を介して積層された電極体２０と、リチウム塩を含む被膜形成剤を含有する非水電解液と、を備える。非水二次電池の製造方法は、負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層２６を負極集電体２５に塗工することで負極シート２４を製造する塗工工程、負極合材層２６を塗工した負極シート２４を圧延する圧延工程と、を含む。塗工工程では、圧延後の負極シート２４の抵抗分布が均一となるように、圧延前後の負極活物質のＢＥＴ比表面積差と負極活物質の配向性との関係に基づいて負極活物質の配向性を調整する。
【選択図】図２
【解決手段】非水二次電池の製造方法は、正極シート２１と負極シート２４とがセパレータ２７を介して積層された電極体２０と、リチウム塩を含む被膜形成剤を含有する非水電解液と、を備える。非水二次電池の製造方法は、負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層２６を負極集電体２５に塗工することで負極シート２４を製造する塗工工程、負極合材層２６を塗工した負極シート２４を圧延する圧延工程と、を含む。塗工工程では、圧延後の負極シート２４の抵抗分布が均一となるように、圧延前後の負極活物質のＢＥＴ比表面積差と負極活物質の配向性との関係に基づいて負極活物質の配向性を調整する。
【選択図】図２
【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を介して積層された電極体と、リチウム塩を含む被膜形成剤を含有する非水電解液と、を備える非水二次電池の製造方法であって、
負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層を負極基材に塗工することで前記負極シートを製造する塗工工程と、
前記負極合材層を塗工した前記負極シートを圧延する圧延工程と、を含み、
前記塗工工程では、前記圧延後の前記負極シートの抵抗分布が均一となるように、前記圧延前後の前記負極活物質のＢＥＴ比表面積差と前記負極活物質の配向性との関係に基づいて前記負極活物質の配向性を調整する
非水二次電池の製造方法。
負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層を負極基材に塗工することで前記負極シートを製造する塗工工程と、
前記負極合材層を塗工した前記負極シートを圧延する圧延工程と、を含み、
前記塗工工程では、前記圧延後の前記負極シートの抵抗分布が均一となるように、前記圧延前後の前記負極活物質のＢＥＴ比表面積差と前記負極活物質の配向性との関係に基づいて前記負極活物質の配向性を調整する
非水二次電池の製造方法。
【請求項2】
正極シートと負極シートとがセパレータを介して積層された電極体と、リチウム塩を含む被膜形成剤を含有する非水電解液と、を備える非水二次電池の製造方法であって、
負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層を負極基材に塗工することで前記負極シートを製造する塗工工程と、
前記負極合材層を塗工した前記負極シートを圧延する圧延工程と、を含み、
前記負極合材層は、前記非水電解液が両端から浸透する前記負極シートの前記両端を含む端部領域と、２つの前記端部領域の間に位置する中央領域と、を備え、
前記塗工工程では、前記圧延後の前記中央領域における前記負極活物質のＢＥＴ比表面積が前記端部領域における前記負極活物質のＢＥＴ比表面積よりも大きくなるように、前記負極活物質のＢＥＴ比表面積と前記負極活物質の配向性との関係に基づいて前記中央領域及び前記端部領域における前記負極活物質の配向性を調整する
非水二次電池の製造方法。
負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層を負極基材に塗工することで前記負極シートを製造する塗工工程と、
前記負極合材層を塗工した前記負極シートを圧延する圧延工程と、を含み、
前記負極合材層は、前記非水電解液が両端から浸透する前記負極シートの前記両端を含む端部領域と、２つの前記端部領域の間に位置する中央領域と、を備え、
前記塗工工程では、前記圧延後の前記中央領域における前記負極活物質のＢＥＴ比表面積が前記端部領域における前記負極活物質のＢＥＴ比表面積よりも大きくなるように、前記負極活物質のＢＥＴ比表面積と前記負極活物質の配向性との関係に基づいて前記中央領域及び前記端部領域における前記負極活物質の配向性を調整する
非水二次電池の製造方法。
【請求項3】
前記塗工工程は、前記負極基材に前記負極合材層を塗工した後に、所望のＢＥＴ比表面積となる配向性となるように磁場を掛ける工程を含む
請求項１又は２に記載の非水二次電池の製造方法。
請求項１又は２に記載の非水二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非水二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載の非水二次電池の製造方法では、非水電解液にリチウムを含む被膜形成材が添加されている。被膜形成剤は、リチウム塩の一例であるリチウムビスオキサレートボレート（ＬｉＢＯＢ）である。非水二次電池に用いられる電極体は、ナトリウム塩を含む。そして、電極体にＮａが多く含まれる場合には、ＬｉＢＯＢから電離したＢＯＢイオンがナトリウム塩から電離したＮａイオンと結合してＮａＢＯＢ被膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－２５８４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記特許文献１に記載の非水二次電池の製造方法では、電解液が極板の端部から極板に浸透する。また、電解液に溶解しているＮａイオンの拡散速度はＢＯＢイオンよりも速い。このため、極板の中央部でＮａＢＯＢが生成されることによって、極板の中央部までＢＯＢイオンが行き渡らなくなる。そして、ＬｉＢＯＢ被膜が少ない箇所が極板の中央部に発生する。このような極板を用いた非水二次電池において充放電が繰り返されると、被膜形成剤が相対的に少ない箇所において電解液の分解が顕著となる。そして、被膜形成材が少ない箇所において高抵抗被膜を形成されてＬｉ析出が発生する。上記非水二次電池の製造方法には、Ｌｉ析出の発生を抑制するために、極板において抵抗分布の均一化が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する非水二次電池の製造方法は、正極シートと負極シートとがセパレータを介して積層された電極体と、リチウム塩を含む被膜形成剤を含有する非水電解液と、を備える非水二次電池の製造方法であって、負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層を負極基材に塗工することで前記負極シートを製造する塗工工程と、前記負極合材層を塗工した前記負極シートを圧延する圧延工程と、を含み、前記塗工工程では、前記圧延後の前記負極シートの抵抗分布が均一となるように、前記圧延前後の前記負極活物質のＢＥＴ比表面積差と前記負極活物質の配向性との関係に基づいて前記負極活物質の配向性を調整する。
【0006】
上記構成によれば、負極活物質の配向性を高めると圧延前後での比表面積差が小さくなるため、負極活物質の配向性を調整することで、比表面積を変更することができる。よって、これを利用して負極活物質の配向性を調整することで負極シートにおいて抵抗分布を均一化することができる。
【0007】
上記課題を解決する非水二次電池の製造方法は、正極シートと負極シートとがセパレータを介して積層された電極体と、リチウム塩を含む被膜形成剤を含有する非水電解液と、を備える非水二次電池の製造方法であって、負極活物質と、ナトリウム塩とを含む添加材とを含む負極合材層を負極基材に塗工することで前記負極シートを製造する塗工工程と、前記負極合材層を塗工した前記負極シートを圧延する圧延工程と、を含み、前記負極合材層は、前記非水電解液が両端から浸透する前記負極シートの前記両端を含む端部領域と、２つの前記端部領域の間に位置する中央領域と、を備え、前記塗工工程では、前記圧延後の前記中央領域における前記負極活物質のＢＥＴ比表面積が前記端部領域における前記負極活物質のＢＥＴ比表面積よりも大きくなるように、前記負極活物質のＢＥＴ比表面積と前記負極活物質の配向性との関係に基づいて前記中央領域及び前記端部領域における前記負極活物質の配向性を調整する。
【0008】
上記構成によれば、負極活物質の配向性を高めると圧延前後での比表面積差が小さくなるため、負極活物質の配向性を調整することで、比表面積を変更することができる。よって、これを利用して負極活物質の配向性を調整することで負極シートにおいて抵抗分布を均一化することができる。
【0009】
上記非水二次電池の製造方法について、前記塗工工程は、前記負極基材に前記負極合材層を塗工した後に、所望のＢＥＴ比表面積となる配向性となるように磁場を掛ける工程を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、極板において抵抗分布を均一化がすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】非水二次電池のセル電池の概略構成を示す斜視図である。
【図2】電極体の一部を展開した図である。
【図3】非水二次電池の製造方法の配向性算出処理を示すフローチャートである。
【図4】非水二次電池の極板の位置と抵抗比との関係を示す図である。
【図5】非水二次電池の活物質の配向性を示すイメージ図である。
【図6】非水二次電池の活物質の密度と比表面積との関係を示す図である。
【図7】非水二次電池の活物質の比表面積と極板の抵抗比との関係を示す図である。
【図8】非水二次電池の極板の位置と抵抗比との関係を示す図である。
【図9】非水二次電池の活物質の比表面積と極板の抵抗比との関係を示す図である。
【図10】非水二次電池の活物質の密度と比表面積との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
【0013】
［リチウムイオン二次電池１０］
図１に示すように、リチウムイオン二次電池１０は、複数のリチウムイオン二次電池１０と組み合わされた状態で、樹脂製又は金属製のケースに封入されて電池パックを構成するセル電池である。電池パックは、ハイブリッド自動車や電気自動車に用いられる。
図１に示すように、リチウムイオン二次電池１０は、複数のリチウムイオン二次電池１０と組み合わされた状態で、樹脂製又は金属製のケースに封入されて電池パックを構成するセル電池である。電池パックは、ハイブリッド自動車や電気自動車に用いられる。
【0014】
リチウムイオン二次電池１０は、電池ケース１１と、蓋体１２と、を備える。電池ケース１１は、上側に開口部を有した直方体形状である。蓋体１２は、電池ケース１１の開口部を封止する。電池ケース１１及び蓋体１２は、アルミニウム、若しくはアルミニウム合金等の金属で構成される。リチウムイオン二次電池１０は、電池ケース１１に蓋体１２を取り付けることで密閉された電槽が構成される。
【0015】
蓋体１２には、２つの正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂが設けられる。正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂは、電力の充放電に用いられる。電池ケース１１の内部には、電極体２０が収容される。電極体２０における正極側の端部である正極側集電部２０Ａは、正極側集電部材１４Ａを介して正極外部端子１３Ａに電気的に接続される。電極体２０における負極側の端部である負極側集電部２０Ｂは、負極側集電部材１４Ｂを介して負極外部端子１３Ｂに電気的に接続される。また、電池ケース１１内には、図示しない注液孔から非水電解液が注入される。なお、正極外部端子１３Ａ及び負極外部端子１３Ｂの形状は、図１に示す形状に限定されず、任意の形状であってよい。
【0016】
［電極体２０］
図２に示すように、電極体２０は、長尺の正極シート２１と負極シート２４とがセパレータ２７を介して積層した積層体を捲回した偏平な捲回体である。正極シート２１、負極シート２４、及びセパレータ２７は、それぞれの長手となる方向が長手方向Ｄ１と一致するように積層される。捲回前の積層体は、正極シート２１、セパレータ２７、負極シート２４、セパレータ２７の順に積層される。
図２に示すように、電極体２０は、長尺の正極シート２１と負極シート２４とがセパレータ２７を介して積層した積層体を捲回した偏平な捲回体である。正極シート２１、負極シート２４、及びセパレータ２７は、それぞれの長手となる方向が長手方向Ｄ１と一致するように積層される。捲回前の積層体は、正極シート２１、セパレータ２７、負極シート２４、セパレータ２７の順に積層される。
【0017】
［正極シート２１］
正極シート２１は、正極集電体２２と、正極合材層２３と、を備える。正極集電体２２は、長尺状に形成された箔状の正極基材である。正極合材層２３は、正極集電体２２の相対する２つの面の各々に設けられる。正極集電体２２は、幅方向Ｄ２の一端に、正極合材層２３が形成されずに正極集電体２２が露出した正極側未塗工部２２Ａを備える。
正極シート２１は、正極集電体２２と、正極合材層２３と、を備える。正極集電体２２は、長尺状に形成された箔状の正極基材である。正極合材層２３は、正極集電体２２の相対する２つの面の各々に設けられる。正極集電体２２は、幅方向Ｄ２の一端に、正極合材層２３が形成されずに正極集電体２２が露出した正極側未塗工部２２Ａを備える。
【0018】
正極集電体２２は、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金から構成される金属箔が用いられる。正極集電体２２は、正極における集電体として機能する。正極集電体２２が備える正極側未塗工部２２Ａは、捲回体の状態において、向かい合う面が互いに圧接されて正極側集電部２０Ａを構成する。
【0019】
正極合材層２３は、液状体の正極合材ペーストの硬化体である。正極合材ペーストは、正極活物質、正極溶媒、正極導電材、及び、正極結着材を含む。正極合材層２３は、正極合材ペーストが乾燥されて正極溶媒が気化することで形成される。したがって、正極合材層２３は、正極活物質、正極導電材、及び、正極結着材を含む。
【0020】
正極活物質は、リチウムイオン二次電池１０における電荷担体であるリチウムイオンを吸蔵及び放出可能なリチウム含有複合酸化物が用いられる。リチウム含有複合酸化物は、リチウムと、リチウム以外の他の金属元素とを含む酸化物である。リチウム以外の他の金属元素は、例えば、ニッケル、コバルト、マンガン、バナジウム、マグネシウム、モリブデン、ニオブ、チタン、タングステン、アルミニウム、リチウム含有複合酸化物にリン酸鉄として含有される鉄からなる群から選択される少なくとも一種である。
【0021】
例えば、リチウム含有複合酸化物は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）である。例えば、リチウム含有複合酸化物は、ニッケル、コバルト及びマンガンを含有する三元系リチウム含有複合酸化物であり、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム（ＬｉＮｉＣｏＭｎＯ２）である。例えば、リチウム含有複合酸化物は、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）である。
【0022】
正極溶媒は、有機溶媒の一例であるＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）溶液が用いられる。正極導電材としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、カーボンナノチューブやカーボンナノファイバ等の炭素繊維、黒鉛が用いられる。正極結着材は、正極合材ペーストに含まれる樹脂成分の一例である。正極結着材は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）等が用いられる。
【0023】
なお、正極シート２１は、正極側未塗工部２２Ａと正極合材層２３との境界に、絶縁層を備えてもよい。絶縁層は、絶縁性を有した無機成分と、結着材として機能する樹脂成分とを含む。無機成分は、粉末状のベーマイト、チタニア、及びアルミナからなる群から選択される少なくとも１つである。樹脂成分は、ＰＶＤＦ、ＰＶＡ、アクリルからなる群から選択される少なくとも１つである。
【0024】
［負極シート２４］
負極シート２４は、負極集電体２５と、負極合材層２６と、を備える。負極集電体２５は、長尺状に形成された箔状の負極基材である。負極合材層２６は、負極集電体２５の相対する２つの面の各々に設けられる。負極集電体２５は、幅方向Ｄ２の一端であって、正極側未塗工部２２Ａと反対に位置する端部において、負極合材層２６が形成されずに負極集電体２５が露出した負極側未塗工部２５Ａを備える。
負極シート２４は、負極集電体２５と、負極合材層２６と、を備える。負極集電体２５は、長尺状に形成された箔状の負極基材である。負極合材層２６は、負極集電体２５の相対する２つの面の各々に設けられる。負極集電体２５は、幅方向Ｄ２の一端であって、正極側未塗工部２２Ａと反対に位置する端部において、負極合材層２６が形成されずに負極集電体２５が露出した負極側未塗工部２５Ａを備える。
【0025】
負極集電体２５は、銅又は銅を主成分とする合金から構成される金属箔が用いられる。負極集電体２５は、負極における集電体として機能する。負極側未塗工部２５Ａは、捲回体の状態において、向かい合う面が互いに圧接されて負極側集電部２０Ｂを構成する。
【0026】
負極合材層２６は、液状体の負極合材ペーストの硬化体である。負極合材ペーストは、負極活物質、負極溶媒、負極増粘材、及び、負極結着材を含む。負極合材層２６は、負極合材ペーストが乾燥されて負極溶媒が気化することで形成される。したがって、負極合材層２６は、負極活物質、さらに、添加材として、負極増粘材及び負極結着材を含む。なお、負極合材層２６は、導電材のような添加材をさらに含んでもよい。
【0027】
負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な材料である。負極活物質は、例えば、黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、カーボンナノチューブ等の炭素材料等が用いられる。負極溶媒は、一例として、水である。負極増粘材は、一例として、ナトリウム塩を含む増粘材として、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を用いることができる。負極結着材は、正極結着材と同様のものを用いることができる。負極結着材は、一例としてナトリウム塩を含む結着材として、ＳＡＲ（スチレンアクリル酸共重合体）を用いることができる。
【0028】
［セパレータ２７］
セパレータ２７は、正極シート２１と負極シート２４との接触を防ぐとともに、正極シート２１及び負極シート２４の間で非水電解液を保持する。非水電解液に電極体２０を浸漬させると、セパレータ２７の幅方向Ｄ２の端部から中央部に向けて非水電解液が浸透する。
セパレータ２７は、正極シート２１と負極シート２４との接触を防ぐとともに、正極シート２１及び負極シート２４の間で非水電解液を保持する。非水電解液に電極体２０を浸漬させると、セパレータ２７の幅方向Ｄ２の端部から中央部に向けて非水電解液が浸透する。
【0029】
セパレータ２７は、ポリプロピレン製等の不織布である。セパレータ２７としては、例えば、多孔性ポリエチレン膜、多孔性ポリオレフィン膜、多孔性ポリ塩化ビニル膜等の多孔性ポリマー膜、及び、イオン導電性ポリマー電解質膜等を用いることができる。
【0030】
［非水電解液］
非水電解液は、非水溶媒に支持塩が含有された組成物である。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等からなる群から選択された一種又は二種以上の材料を用いることができる。また、支持塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＩ、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサレートボレート）等から選択される一種又は二種以上のリチウム化合物（リチウム塩）を用いることができる。
非水電解液は、非水溶媒に支持塩が含有された組成物である。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等からなる群から選択された一種又は二種以上の材料を用いることができる。また、支持塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＩ、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサレートボレート）等から選択される一種又は二種以上のリチウム化合物（リチウム塩）を用いることができる。
【0031】
本実施形態では、非水溶媒としてエチレンカーボネートを採用している。非水電解液には、被膜形成剤のリチウム塩としてのＬｉＢＯＢが添加される。例えば、非水電解液におけるＬｉＢＯＢの濃度が０．００１以上０．１以下［ｍｏｌ／Ｌ］となるように、非水電解液にＬｉＢＯＢを添加する。
【0032】
【0033】
リチウムイオン二次電池１０の製造方法は、負極集電体２５に負極合材層２６を塗工することで負極シート２４を製造する塗工工程と、負極合材層２６を塗工した負極シート２４を圧延する圧延工程と、を含む。塗工工程では、圧延後の負極シート２４の抵抗分布が均一となるように、圧延前後の負極活物質のＢＥＴ比表面積差と負極活物質の配向性との関係に基づいて前記負極活物質の配向性を調整する。
【0034】
本実施形態では、負極合材層２６は、非水電解液が両端から浸透する負極シート２４の前記両端を含む端部領域と、２つの端部領域の間に位置する中央領域と、を備える。塗工工程では、圧延後の中央領域における負極活物質のＢＥＴ比表面積が端部領域における負極活物質のＢＥＴ比表面積よりも大きくなるように、負極活物質のＢＥＴ比表面積と負極活物質の配向性との関係に基づいて中央領域及び端部領域における負極活物質の配向性を調整する。塗工工程は、負極集電体２５に負極合材層２６を塗工した後に、所望のＢＥＴ比表面積となる配向性となるように磁場を掛ける工程を含む。以下では、ＢＥＴ比表面積を比表面積と記載する。
【0035】
［負極シートの抵抗分布］
図３に示すように、負極シート２４の両端を繋ぐ仮想線上の抵抗分布は、中央部に凸を有する山型であって、中央を境に線対称な形となる。図３は、中央部を１００％とする抵抗比を示している。山の裾は抵抗の変化が少ない端部領域となる。非水電解液は、負極シート２４の幅方向Ｄ２の両端から浸透する。負極シート２４は、負極シート２４の端部から浸透した電解液に含まれるＢＯＢイオンが負極シート２４の中央部で材料由来のＮａイオンと過剰に反応することで負極シート２４の中央部の被膜量が多くなる。このため、負極シート２４の中央部は端部と比べて抵抗が高くなり、Ｌｉが析出し易くなる。この抵抗分布を均一化することが求められる。
図３に示すように、負極シート２４の両端を繋ぐ仮想線上の抵抗分布は、中央部に凸を有する山型であって、中央を境に線対称な形となる。図３は、中央部を１００％とする抵抗比を示している。山の裾は抵抗の変化が少ない端部領域となる。非水電解液は、負極シート２４の幅方向Ｄ２の両端から浸透する。負極シート２４は、負極シート２４の端部から浸透した電解液に含まれるＢＯＢイオンが負極シート２４の中央部で材料由来のＮａイオンと過剰に反応することで負極シート２４の中央部の被膜量が多くなる。このため、負極シート２４の中央部は端部と比べて抵抗が高くなり、Ｌｉが析出し易くなる。この抵抗分布を均一化することが求められる。
【0036】
［配向性と比表面積との関係］
図４は、負極集電体２５に塗工された負極合材層２６に含まれる負極活物質の配向性の違いを示している。左側の図は、負極活物質の配向性が低い状態を示している。配向性が低い状態では負極活物質は整列しておらず、圧延しても潰れ難い。右側の図は、負極活物質の配向性が高い状態を示している。配向性が高い状態では負極活物質は整列して、圧延すると潰れ易い。よって、配向性を高くすることで潰れ易い負極シート２４とすることができる。負極活物質は、磁場を掛けることで配向性を高くすることができる。
図４は、負極集電体２５に塗工された負極合材層２６に含まれる負極活物質の配向性の違いを示している。左側の図は、負極活物質の配向性が低い状態を示している。配向性が低い状態では負極活物質は整列しておらず、圧延しても潰れ難い。右側の図は、負極活物質の配向性が高い状態を示している。配向性が高い状態では負極活物質は整列して、圧延すると潰れ易い。よって、配向性を高くすることで潰れ易い負極シート２４とすることができる。負極活物質は、磁場を掛けることで配向性を高くすることができる。
【0037】
図５に示すように、圧延前後の負極合材層２６の密度変化であるΔ密度と圧延前後の負極合材層２６の比表面積の変化量であるΔ比表面積とは比例関係であって、Δ密度が増加するとΔ比表面積も増加する。同じΔ密度において、配向性が高い方がΔ比表面積が小さくなる。つまり、比表面積が変化する要因である負極活物質へのダメージは、配向性が高いと減るため、同じΔ密度におけるΔ比表面積が小さくなる。
【0038】
［配向性算出処理］
図６に示すように、まず、負極シート２４の抵抗と負極合材層２６の比表面積との関係を取得する（ステップＳ１）。すなわち、比表面積が異なる負極活物質にて負極シート２４を作製して、異なる比表面積の負極活物質を含む負極シート２４の抵抗分布をそれぞれ測定する。図７に示すように、負極合材層２６の比表面積が高くなると、負極シート２４の抵抗比は小さくなる。
図６に示すように、まず、負極シート２４の抵抗と負極合材層２６の比表面積との関係を取得する（ステップＳ１）。すなわち、比表面積が異なる負極活物質にて負極シート２４を作製して、異なる比表面積の負極活物質を含む負極シート２４の抵抗分布をそれぞれ測定する。図７に示すように、負極合材層２６の比表面積が高くなると、負極シート２４の抵抗比は小さくなる。
【0039】
続いて、負極シート２４の中央部と端部との抵抗値の差を算出する（ステップＳ２）。図８に示すように、負極シート２４の両端を繋ぐ仮想線上の抵抗分布は、中央部に凸を有する山型であって、中央を境に線対称な形となる。中央領域に含まれる中央部の抵抗値から端部領域に含まれる端部の抵抗値を引くことで抵抗値の差Ａを算出する。端部領域の抵抗値は、抵抗変化が小さい部分の値とする。
【0040】
続いて、負極シート２４の中央部と端部との比表面積の差を算出する（ステップＳ３）。図９に示すように、ステップＳ１で取得した抵抗と比表面積との関係と、ステップＳ２の抵抗値の差Ａとから負極シート２４の中央部と端部との比表面積の差Ｂを算出する。圧延工程において負極シート２４の端部と中央部との比表面積の変化量であるΔ比表面積の差が上記比表面積の差Ｂとなるようにすればよい。
【0041】
続いて、負極シート２４のΔ比表面積を測定する（ステップＳ４）。すなわち、磁場を掛けることで負極活物質の配向性が異なる負極シート２４を作製して、狙いの密度に圧延したときの圧延前後のΔ比表面積をそれぞれ測定する。図１０に示すように、負極合材層２６の配向性と負極合材層２６のΔ比表面積とは比例関係であって、負極合材層２６の配向性が高くなると負極合材層２６のΔ比表面積も大きくなる。Δ比表面積＝ｆ（配向性）・・・（１）となる。
【0042】
続いて、負極シート２４の中央部に相当するΔ比表面積を算出する（ステップＳ５）。すなわち、ステップＳ４の式（１）と磁場を掛けないときの配向性の値とから負極活物質の配向性を高めないときの圧延前後でのΔ比表面積を算出する。これが負極シート２４の中央部のΔ比表面積に相当する。
【0043】
続いて、負極シート２４の端部に相当するΔ比表面積を算出する（ステップＳ６）。すなわち、ステップＳ３で算出したΔ比表面積の差Ｂと、ステップＳ５で算出した負極シート２４の中央部のΔ比表面積とから負極シート２４の端部のΔ比表面積を式（２）にて算出する。Δ比表面積差＝中央部のΔ比表面積－端部のΔ比表面積・・・（２）
【0044】
続いて、配向性の狙い値を算出する（ステップＳ７）。すなわち、図１０に示すステップＳ４の負極シート２４のΔ比表面積において、ステップＳ６で算出した負極シート２４の端部に相当するΔ比表面積における配向性の値を算出する。
【0045】
上記配向性算出処理で算出された配向性となるように、負極集電体２５に負極合材層２６を塗工する際のペースト粘度を調整する。また、負極集電体２５に負極合材層２６を塗工した後に端部領域に掛ける磁場の磁束密度を調整する。よって、端部領域の負極合材層２６の配向性を高くすることで、同じΔ密度におけるΔ比表面積を端部領域のみ小さくすることができる。つまり、負極シート２４の抵抗分布を均一にするには、端部の比表面積を中央部の比表面積と比べて低くして反応性を下げることが有効である。
【0046】
次に、本実施形態の効果について説明する。
（１－１）負極活物質の配向性を高めると圧延前後での比表面積差が小さくなるため、負極活物質の配向性を調整することで、比表面積を変更することができる。よって、これを利用して負極活物質の配向性を調整することで負極シート２４において抵抗分布を均一化することができる。
（１－１）負極活物質の配向性を高めると圧延前後での比表面積差が小さくなるため、負極活物質の配向性を調整することで、比表面積を変更することができる。よって、これを利用して負極活物質の配向性を調整することで負極シート２４において抵抗分布を均一化することができる。
【0047】
（１－２）負極シート２４に磁場を掛けると、負極活物質の配向性を高めることができる。このため、磁場を調整して掛けることで、所望のＢＥＴ比表面積となる配向性とすることができる。
【0048】
（他の実施形態）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0049】
・上記実施形態では、中央領域と端部領域とに分けて、端部領域の配向性を設定した。しかしながら、端部領域を複数に分割して配向性を設定してもよい。
・また、中央部に対する各位置の配向性を設定してもよい。すなわち、中央部に対する各位置の比表面積の差を算出して、Δ比表面積から各位置の配向性を算出する。そして、算出した配向性となるように各位置に異なる磁場を掛ける。
・また、中央部に対する各位置の配向性を設定してもよい。すなわち、中央部に対する各位置の比表面積の差を算出して、Δ比表面積から各位置の配向性を算出する。そして、算出した配向性となるように各位置に異なる磁場を掛ける。
【0050】
・上記実施形態では、配向性算出処理で算出された配向性となるように、負極集電体２５に負極合材層２６を塗工する際のペースト粘度を調整した。しかしながら、負極集電体２５に負極合材層２６を塗工する際のペースト粘度を調整せず、配向性算出処理で算出された配向性となるように、塗工後に負極シート２４に掛ける磁場のみを調整してもよい。
【0051】
・上記実施形態において、非水電解液にリチウム塩としてのＬｉＢＯＢを添加した。しかしながら、リチウム塩であればＬｉＢＯＢに限定されるものではない。
・上記実施形態では、セパレータ２７を介して正極シート２１と負極シート２４とを積層した積層体を捲回した捲回体を電極体２０とした。しかしながら、複数の正極シート２１及び複数の負極シート２４を、セパレータ２７を介して交互に積層した積層体を電極体としてもよい。
・上記実施形態では、セパレータ２７を介して正極シート２１と負極シート２４とを積層した積層体を捲回した捲回体を電極体２０とした。しかしながら、複数の正極シート２１及び複数の負極シート２４を、セパレータ２７を介して交互に積層した積層体を電極体としてもよい。
【0052】
・リチウムイオン二次電池１０は、自動搬送機や荷役用の特殊自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車等の他、コンピュータ、その他の電子機器に搭載されるものであってもよく、これ以外のシステムを構成するものであってもよい。例えば、船舶、航空機等の移動体に設けられるものであってもよく、発電所から変電所等を介して二次電池が設置されたビルや家庭等に電力を供給する電力供給システムであってもよい。
【符号の説明】
【0053】
１０…リチウムイオン二次電池
１１…電池ケース
１２…蓋体
１３Ａ…正極外部端子
１３Ｂ…負極外部端子
１４Ａ…正極側集電部材
１４Ｂ…負極側集電部材
２０…電極体
２０Ａ…正極側集電部
２０Ｂ…負極側集電部
２１…正極シート
２２…正極集電体
２２Ａ…正極側未塗工部
２３…正極合材層
２４…負極シート
２５…負極集電体
２５Ａ…負極側未塗工部
２６…負極合材層
２７…セパレータ
１１…電池ケース
１２…蓋体
１３Ａ…正極外部端子
１３Ｂ…負極外部端子
１４Ａ…正極側集電部材
１４Ｂ…負極側集電部材
２０…電極体
２０Ａ…正極側集電部
２０Ｂ…負極側集電部
２１…正極シート
２２…正極集電体
２２Ａ…正極側未塗工部
２３…正極合材層
２４…負極シート
２５…負極集電体
２５Ａ…負極側未塗工部
２６…負極合材層
２７…セパレータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】