CN104205474A

CN104205474A - 非水电解质二次电池

Info

Publication number: CN104205474A
Application number: CN201280072227.6A
Authority: CN
Inventors: 永井裕喜; 秋田宏之; 玉木匠; 齐藤克史; 神谷正人; 铃木信司
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2032-04-10
Also published as: CN104205474B; KR20150004367A; WO2013153619A1; US20150064529A1; JPWO2013153619A1; EP2838150A1; US9755206B2; EP2838150A4; EP2838150B1; KR101635696B1; JP6016038B2

Abstract

本发明提供使用仅在单面具备耐热层(74)的隔离件(70)的情况下，电池(10)达到高温时的热稳定性优异、安全性和可靠性更高的非水电解质二次电池(10)。上述非水电解质二次电池(10)具备在正极集电体(32)的两面具备正极活性物质层(34)的正极(30)、在负极集电体(52)的两面具备负极活性物质层(54)的负极(50)、在基材(72)的单面具备耐热层(74)的至少2片隔离件(70)和电解质，具备正极(30)和负极(50)介由隔离件(70)相互层叠而成的电极体(20)，并且，至少2片隔离件(70)被配设成：在层叠方向，对于任意的隔离件而言，耐热层(74)相对于基材(72)位于同一侧。

Description

非水电解质二次电池

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池，更详细而言，涉及具备将正极、负极和具有耐热层的隔离件层叠而成的电极体的非水电解质二次电池。

背景技术

镍氢电池、锂二次电池等可充放电的非水电解质二次电池作为车辆搭载用电源或个人计算机和移动终端的电源等近年来重要性不断提高。特别是轻型且可得到高能量密度的锂二次电池，优选用作车辆搭载用高输出电源。

这种二次电池，典型的是将使正极和负极介由隔离件层叠而成的电极体与电解质一起收容于壳体来构筑。作为上述电极体的电极结构，已知层叠多个平面状的电极体的形态的层叠型电极体，或者，漩涡状地卷绕长条的片状电极体的形态的卷绕型电极体等，通过设为这样的构成，能够增大正负极间的反应面积，能够提高能量密度和输出。

这里，隔离件典型的是树脂制，具有将正极与负极之间电绝缘的作用和保持非水电解液的作用。而且，除了这些作用，出于确保电池和搭载有该电池的机器的安全性的目的，隔离件还具备如下功能：电池内过热而达到一定的温度域(典型的是该树脂的软化点或者熔点)时软化，阻断电荷载体的传导通路(关闭)。另外，上述隔离件在负极附近被暴露于还原电位下，在正极附近被暴露于还原电位下，因此要求具备对这些气氛的耐性(特别是对正极的氧化气氛的抗氧化性)。

因此，对上述隔离件，提出了在由以往的树脂构成的基材的一面或两面具备含有具有耐热性的无机填料和粘结剂的耐热层(例如，参照专利文献1和2)。例如，通过在隔离件的至少与正极对置的一侧的表面具备上述耐热层，能够防止由正极所致的氧化劣化。另外，通过隔离件具备耐热层，隔离件关闭后也能够维持正负极间的绝缘，能够防止漏电流的产生。

另一方面，近年来，作为车辆的动力源等使用的这样的大型二次电池(例如混合动力汽车用的锂二次电池等)中高输出化发展，假定例如由不可避免的金属异物的混入等导致在电池内部发生短路的情况下，电池温度急剧上升。这时，负极表面的短路点附近的温度更高，例如能达到数百℃(例如300℃以上)。因此，也研究了在上述大型二次电池中，通过在隔离件的至少与负极对置的一侧的表面具备上述耐热层，防止由内部短路所致的隔离件的熔融。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利申请公开2011-253684号公报

专利文献2:日本专利申请公开2008-300362号公报

发明内容

然而，在两面具备上述耐热层的隔离件中，由于隔离件本身的厚度变厚，所以正负极的体积在规定的体积中所占的比例和反应面积减少，可能直接影响电池容量的降低。从避免上述影响的观点出发，例如，如图8所示，隔离件70优选根据所希望的目的使用仅在基材72的单面具备耐热层74的隔离件。图8的情况表示与负极50对置地配设有耐热层74的例子。然而，使用仅在单面具备耐热层74的隔离件70时，出现了如下问题：因过充电等而电池达到高温时，隔离件70的不具备耐热层74的一侧的面(即，基材72)软化，对置的基材72彼此粘结。如果产生上述粘结，则有以下问题：电池温度上升而隔离件70收缩时，在隔离件70的基材72与正极30或负极50的活性物质层34、54的端部(典型的是角部)之间产生更大的应力，隔离件70可能发生破损。这也成为引起局部短路的原因，并且会增大电池关闭后的漏电流，因而不优选。

本发明是为了解决上述的现有问题而作出的，其目的在于，提供即便使用仅在单面具备耐热层的隔离件的情况下，电池达到高温时电极体的热稳定性也优异、安全性和可靠性更高的非水电解质二次电池。

即，这里公开的非水电解质二次电池是具备在正极集电体的两面具备正极活性物质层的正极、在负极集电体的两面具备负极活性物质层的负极、在基材的单面具备耐热层的至少2片隔离件和电解质的非水电解质二次电池(以下，有时也简称为二次电池、电池)。上述二次电池的特征在于，具备上述正极和上述负极介由上述隔离件相互层叠而成的电极体，并且，上述隔离件被配设成：在层叠方向，上述耐热层相对于上述基材位于一定的方向。

所述二次电池中，上述的至少2片隔离件不是被配设成配设有耐热层的面与正极或负极中的任一个对置，而是被配设成：在层叠方向，对于任意隔离件而言，上述耐热层相对于上述基材位于同一侧。换言之，例如如果将隔离件的具备耐热层的面假定为“表”、以基材露出的面为“背”，则隔离件被配设成：在电极体的层叠方向，隔离件的“表”总是朝向一定的方向。不是如图8的现有例所示，像图中“表”、“背”、“表”朝向上方那样，隔离件的背表相互不同地配设(参照后述的图4)。

根据上述构成，由于隔离件的基材彼此不对置，所以基材彼此不会粘结而被固定。另外，耐热层与基材之间不发生粘结。因此，高温时即便隔离件收缩时，也能够抑制隔离件受到局部应力而破损。因此，提供即便电池温度上升时，内部短路的原因和电池关闭后的漏电流也减少、热稳定性高的二次电池。

应予说明，以往认为重要的是分别在正极和负极中，形成于集电体的一面的活性物质层与形成于另一面的活性物质层保持为相同的状态(整齐)。因此，隔离件的耐热层与集电体的一面的活性物质层对置时，必须使另一面的活性物质层也与其对置是本领域技术人员的技术常识。与此相对，本发明人等得到如下见解，即，如果电极体整体以及作为电池整体的状态整理为更好的状态，则分别在正极和负极中，即便使形成于集电体的两面的活性物质层的状态不同，也能够补偿其影响。这里公开的发明是基于该见解，大胆地制作在集电体的两侧耐热层与活性物质层对置的状态和不对置的状态，更好地整理电极体整体的状态。这里公开的二次电池与以往的电池相比，不需要新的材料、复杂的制造工序等，以打破以往的规定概念的构思取得了上述优异的效果。

这里公开的非水电解质二次电池优选的一个方式中，其特征在于，上述电极体的上述正极、上述负极以及上述至少2片隔离件均形成为长条状，这些片状的上述正极、上述负极以及上述至少2片隔离件层叠并卷绕而构成卷绕电极体。

电极体通过成为卷绕型电极体而在其电极结构形成曲部。该曲部中，卷绕外周侧的卷绕长度比卷绕内周侧长。因此，曲部中，例如在集电体的卷绕外周侧的活性物质层和卷绕内周侧的活性物质层中在卷绕周向产生不同朝向的应力。即，在卷绕外周侧的活性物质层中在周向产生拉伸的应力，与此相对，在卷绕内周侧的活性物质层中在周向产生压缩的应力。因此，特别是电池达到高温而隔离件发生热收缩时，卷绕外周侧的活性物质层与隔离件之间产生的应力能够进一步增大。这里，如果隔离件的基材彼此粘结而被固定，则这些应力局部集中，隔离件断裂的可能性变高。

与此相对，根据这里公开的构成，消除了隔离件的基材彼此粘结的问题。因此，隔离件的断裂得到抑制，内部短路、关闭后的漏电流增大等问题得到抑制。即，将这里公开的构成应用于具备卷绕型电极体的二次电池，能够进一步明确地得到该效果。

这里公开的非水电解质二次电池的优选的一个方式中，其特征在于，上述卷绕电极体为在与卷绕轴大致垂直的方向被压扁的扁平形状。如上所述，电极体通过制成卷绕型电极体而在其电极结构中形成曲部。而且扁平形状的卷绕电极体的情况下，实质上在卷绕截面的长边方向的最端部曲部的曲率能够最大。因此，例如，与不是扁平形状的圆筒型的卷绕电极体相比，产生隔离件的断裂、关闭后的漏电流增大等问题的可能性高。然而，根据这里公开的构成，消除了隔离件的基材彼此粘结的问题。因此，隔离件的断裂、关闭后的漏电流增大等问题得到抑制，所以能够进一步明确地得到上述效果。

这里公开的非水电解质二次电池的优选的一个方式中，其特征在于，上述隔离件被配设成：上述耐热层相对于上述基材位于卷绕外周侧。电极体一般如下构成，即，为了防止在正极被氧化的电荷载体(锂二次电池的情况下为锂离子)在负极表面析出，与正极相比，加宽负极的宽度来提高电荷载体的接受性(容量)变高(例如参照图4)。

根据该申请的发明人等的详细研究，可知在卷绕电极体的曲部可看到以下现象。即，如上所述，在上述曲部，卷绕外周侧的卷绕长度比卷绕内周侧长，因此有以下趋势：对置的正极活性物质层与负极活性物质层间的电荷载体的接受性的平衡瓦解，在位于负极集电体的卷绕外周侧的负极活性物质层的表面，容易发生电荷载体的析出。这样的状态下，如果以与位于卷绕外周侧的负极活性物质层对置的方式配设隔离件的耐热层(即，在隔离件的卷绕内周侧配置耐热层)，则电荷载体的析出在耐热层中进展，产生负极活性物质层和耐热层被稳固地固定的情况。因此，电池达到高温而隔离件产生收缩时，存在隔离件更易断裂的问题。

与此相对，根据这里公开的构成，由于隔离件的耐热层被配设在卷绕外周侧，所以不与位于卷绕外周侧的负极活性物质层被固定。因此，隔离件的断裂得到抑制，所以能够更可靠地减少短路的原因，并且能够进一步减少电池关闭后的漏电流。

这里公开的非水电解质二次电池的优选的一个方式中，其特征在于，上述基材至少具备由聚乙烯构成的聚乙烯层、由抗氧化性高于上述聚乙烯的树脂构成的抗氧化性树脂层，上述抗氧化性树脂层构成上述基材中与具备上述耐热层的表面相反的一侧的表面。而且以抗氧化性高于上述聚乙烯的树脂为聚丙烯作为优选的形态。

上述构成的隔离件由于仅在单面具备耐热层，所以不具备耐热层的一侧的面露出基材。因此，上述基材优选具备在适当的温度软化、熔融并阻断电流的关闭功能和例如对正极的氧化气氛的抗氧化性。根据这里公开的构成，基材至少具有聚乙烯层和抗氧化性树脂层这2层，在表面露出该抗氧化性层。而且作为耐热层与抗氧化性层的中间层的聚乙烯层能够具备关闭功能。这些树脂层与含有无机填料的耐热层相比，可以比较薄地形成。因此，具备上述基材的隔离件在保持其厚度更薄的状态下，能够成为例如具备不会因正极的氧化气氛而劣化的抗氧化性和耐久性且具备规定温度下的关闭功能的隔离件。

这里公开的非水电解质二次电池的优选的一个方式中，其特征在于，介由上述隔离件对置的一个正极活性物质层和一个负极活性物质层中，对置容量比(C_N/C_P)为1.5～1.9，上述对置容量比以上述负极活性物质层的初期充电容量(C_N)与上述正极活性物质层的初期充电容量(C_P)之比定义。如上所述，介由隔离件对置的正极活性物质层与负极活性物质层的容量的比例直接影响电池容量(或者不可逆容量)和电池的能量密度，进而例如由于快速充电等电池的使用条件而容易导致电荷载体的析出。这也会提高电池电阻。因此，这里公开的发明中，通过使其对置容量比为1.5～1.9的范围，从而良好地维持电池容量、能量密度等电池特性，抑制各种电池的使用状况下的电荷载体的析出。

如上所述，这里公开的非水电解质二次电池能够消除由隔离件的基材的粘结而引起的问题，电池达到高温时的热稳定性优异，且安全性和可靠性高。对上述效果而言，特别是在应用于要求高容量和高输出特性的大型电池时，能够充分发挥该效果。例如，具体而言，可以优选地使用具备(1)能量密度为500wh/L以上、(2)容量为2.4Ah以上、或者(3)输出密度为1.5kwh/L以上中的任1个以上的特性的电池，优选具备(1)～(3)的全部特性的电池。因此，上述非水电解质二次电池能够适合作为特别要求高安全性和可靠性的搭载于汽车等车辆的驱动用电源使用。而且，例如如图6所示，本发明还可以提供具备上述非水电解质二次电池10(可以是电池组100的形态)作为车辆驱动用马达(电动机)的电源的汽车等车辆1。车辆1的种类没有特别限定，典型的可以是混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等。

附图说明

图1是示意地表示一个实施方式的非水电解质二次电池的外观的立体图。

图2是沿图1中的II-II线的纵截面图。

图3是说明一个实施方式的卷绕电极体的构成的图。

图4是沿图3中的IV-IV线的截面示意图。

图5是说明一个实施方式的卷绕电极体的曲部的构成的截面示意图。

图6是例示具备一个实施方式的二次电池的车辆的侧面图。

图7是说明关闭时的电池行为的概念图。

图8是表示现有的电极体的构成的一个例子的截面示意图。

具体实施方式

本说明书中“二次电池”是指所有通过电荷载体的移动而能够反复充放电的电池，典型地包括镍氢电池、锂二次电池、锂聚合物电池等。另外，本说明书中“活性物质”是指二次电池中能够可逆地吸留和放出(典型的是插入和脱离)成为电荷载体的化学种(例如，锂二次电池中为锂离子)的物质。

以下，对于这里公开的非水电解质二次电池，参照例示出优选的实施方式的附图，进一步详细说明。应予说明，本说明书中特别提及的事项以外的事情、实施所必需的事情，可以作为基于该领域的以往技术的本领域技术人员的设计事项把握。本发明可以基于本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识实施。

这里公开的非水电解质二次电池本质上具备正极、负极、至少2片隔离件和电解质。

上述二次电池例如如图4所示，具备正极30和负极50介由隔离件70相互层叠而成的电极体20。该电极体20可以是形成有一个正极30-隔离件70-负极50-隔离件70的层叠单位的电极体20，也可以是具备重复2次以上该层叠单位而得的多层结构的电极体20。正极30在正极集电体32的两面具备正极活性物质层34。负极50在负极集电体52的两面具备负极活性物质层54。而且隔离件70在基材72的表面的任一面(单面)具备耐热层74。

这里正极30例如如图3和图4所示，典型的是在宽度方向的一侧的端部不形成正极活性物质层34而设有正极集电体32露出的部分(未涂覆部33)。另外，负极50中也在其宽度方向的一侧的端部不形成负极活性物质层54而设有负极集电体52露出的部分(未涂覆部53)。上述正极30和负极50与二片隔离件70一起构筑层叠结构，但往往负极活性物质层54的宽度与正极活性物质层34的宽度相比更宽幅地形成。这种情况下，以在宽度方向覆盖正极活性物质层34的方式配置负极活性物质层54。同时，以正极30的未涂覆部33和负极50的未涂覆部53在宽度方向的一侧的端部和另一侧的端部分别突出地配置的方式，稍稍错开地配置正极30与负极50。另外，为了将正极活性物质层34与负极活性物质层54可靠地绝缘，隔离件70与它们的宽度相比更宽幅地形成。因此，隔离件70以在宽度方向覆盖正极活性物质层34和负极活性物质层54的方式进行配置。

这里公开的发明中，上述的隔离件70均配设成：在层叠方向，即与隔离件70表面垂直的方向，耐热层74相对于基材72位于同一侧。图4的例子中，隔离件70的耐热层74在图中统一成为基材72的上侧。根据上述构成，例如对于配置于正极30的上下的隔离件70而言，从正极活性物质层34突出的部分的基材72不对置。因此，例如即便因过充电等而电池的温度变高、隔离件70软化时，也避免了配置于正极30的上下的隔离件70彼此粘结。另外，对于负极50也同样，对于配置于负极50的上下的隔离件70而言，在从负极活性物质层54突出的部分基材72不对置，例如因过充电等而电池的温度变高、隔离件70软化时，也避免了配置于负极50的上下的隔离件70彼此粘结。

由此，从正极30或负极50的活性物质层34、54突出的部分的隔离件70不会相互粘结而拘束端部，所以能够抑制在隔离件70与正极30或者负极50之间产生局部应力或局部应力集中。因此，上述二次电池在电池达到高温时的隔离件70的破损得到抑制，能够抑制内部短路、电池关闭后的漏电流的产生。

另外，电极体20可以是层叠多个平面状的电极体20的形态的层叠型电极体，该平面状的电极体20由具有规定形状的上述的正极30-隔离件70-负极50-隔离件70的1个层叠单位构成。或者，也可以是如图3所示的将由上述1个层叠单位构成的长条片状的电极体20漩涡状地卷绕的形态的卷绕型电极体20。应予说明，构成卷绕型电极体20时，对于电池构成，能够看到层叠型电极体20中看不到的上述形态特有的影响。

例如，该影响之一是由于卷绕型电极体20在电极面具有曲部，卷绕外周侧的卷绕长度比卷绕内周侧长。即，卷绕外周侧的卷绕长度(体积)比卷绕内周侧长(大)。因此与平面部相比，曲部中对置的正负极30、50间，位于卷绕外周侧的电极活性物质层34、54的电荷载体的接受特性(容量)变高(大)。因此，卷绕型电极体20如图3所示，一般对将电荷载体的接受性必需更高的负极50配置在下方、将正极30配置在上方而成的电极体以正极30为内侧进行卷绕。该卷绕型电极体20的曲部中，电池达到高温而隔离件70发生热收缩时，与该卷绕面相比隔离件70更多地在卷绕内周侧收缩，因此在位于隔离件70的卷绕内周侧的活性物质层34、54的端部在卷绕半径方向朝向卷绕内侧的应力能够作用。因此，根据以往技术的构成，隔离件70的基材72彼此粘结而被拘束的情况下，产生隔离件70受到的应力更集中的部分，隔离件70的断裂的可能性可能进一步提高。

与此相对，根据这里公开的构成，消除了隔离件70的基材72彼此粘结的问题。因此，隔离件70的断裂、关闭后的漏电流的增大的可能性得到抑制。

另外，卷绕电极体20如图3所示，根据电池壳体的形状，有时也形成为在与卷绕轴大致垂直的方向被压扁的扁平形状。该构成中，电极体20的曲部的曲率实质上不是一定的，而是在卷绕电极体20的卷绕截面的短边方向的中央部分(即，相当于长径的部位)曲率可以为最大。因此，在该短边方向中央部分，例如，根据以往技术的构成，隔离件70的基材72彼此粘结而被拘束时，与不是扁平形状的圆筒型的卷绕电极体20相比，隔离件70的断裂的可能性可能进一步提高。然而，根据这里公开的构成，消除了隔离件70的基材72彼此粘结的问题。因此，具备扁平形状的卷绕电极体的情况下，不易引起隔离件70的断裂，内部短路、关闭后的漏电流增大等问题得到抑制，能够更好地得到上述效果。

并且，可知在卷绕电极体20的曲部中能够观察到以下现象。即，如上所述，该曲部中，卷绕外周侧的卷绕长度(体积)比卷绕内周侧长(大)。因此，曲部中，与位于负极50的负极集电体52的卷绕外周侧的负极活性物质层54相比，与其对置的卷绕内周侧的正极活性物质层34的面积变大，所以在位于卷绕外周侧的负极活性物质层54的表面，有电荷载体的析出量(锂二次电池的情况下为金属锂的析出量)变多的趋势。另外，根据情况，在卷绕电极体20的扁平截面在相当于长径的部位，正极30、隔离件70、负极50、隔离件70之间产生缝隙。该缝隙随着内部电阻的增大，局部成为过电压状态，因此有在上述部位更容易产生电荷载体的析出的状况。并且，如图5所示，在集电体32、52的卷绕外侧的活性物质层34、54和卷绕内侧的活性物质层34、54本来在周向受到的应力的方向不同。具体而言，卷绕外侧的活性物质层34、54在卷绕周向受到拉伸应力，与此相对，卷绕内侧的活性物质层34、54在卷绕周向受到压缩应力。

这样的卷绕电极体20的状况下，如果以与位于卷绕外周侧的负极活性物质层54对置的方式配设隔离件70的耐热层74(即，在隔离件的卷绕内周侧配置耐热层74)，则在耐热层74中电荷载体的析出也生长，负极活性物质层54和耐热层74被稳固地固定。其结果，例如因过充电等而电池的温度变高，隔离件70的基材72收缩，而位于卷绕外周侧的负极活性物质层54和耐热层74在周向产生拉伸应力，产生隔离件70断裂、关闭后的漏电流增大之类的问题的可能性进一步变高。

与此相对，根据这里公开的构成，因为隔离件70的耐热层74配设于卷绕外周侧，所以即便在位于卷绕外周侧的负极活性物质层54析出锂，两者也不被固定。因此，上述由于位于卷绕外周侧的负极活性物质层54和耐热层74的固定而隔离件断裂的可能性降低，更可靠地减少短路的原因，并且能够减少电池关闭后的漏电流。

以上的非水电解质二次电池中，隔离件70的耐热层74均配设成：在层叠方向，相对于基材72为同一侧，优选位于卷绕外周侧。因此，例如接近的2片隔离件70的基材72(或者耐热层74)成为一片与正极30对置、另一片与负极50对置的构成。如果考虑基材72与正极30对置的情况，则基材72优选具有关闭功能并且具备高抗氧化性。因此，该二次电池中，基材72至少具备由聚乙烯构成的聚乙烯层和由抗氧化性高于该聚乙烯的树脂构成的抗氧化性树脂层，作为更优选的形式，例示出该抗氧化性树脂层构成在基材72中与具备耐热层74的表面相反的一侧的表面。

即，隔离件70在一面具备耐热层74，在另一面具备抗氧化性层。而且作为其中间层，至少具备聚乙烯(PE)。聚乙烯容易得到且软化点和熔点的设定简便，因此是适于构成体现关闭功能的层的材料。另外，作为抗氧化性高于上述聚乙烯的树脂，没有特别限定，例如，可以使用耐热温度为110℃以上(例如130℃以上)的各种聚合物。具体而言，例如，可例示聚丙烯等聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、或者组合它们而构成的聚合物。其中，也考虑使用全芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚砜以及聚醚砜等被称为所谓的工程塑料的功能性聚合物。这些功能性聚合物可以是除了抗氧化性以外机械特性、耐溶剂性等化学特性也优异的材料。然而，一般而言，具备聚丙烯(PP)程度的抗氧化性就足够了。上述基材72可以是2层结构或3层以上的结构。应予说明，从将隔离件70的体积抑制到更小的观点出发，基材72例如更优选为2层结构(例如，PP/PE等)或3层结构(例如，PP/PE/PP等)。由此，隔离件70能够以更薄地保持其厚度的状态具备例如不因正极30的氧化气氛而劣化的抗氧化性和耐久性，并且具备规定温度下的关闭功能。

应予说明，在考虑不但使电池特性变得良好，而且抑制电荷载体析出的方面，上述的二次电池中，重要的是适当控制介由隔离件70对置的正极活性物质层34与负极活性物质层54的容量比。该容量比可以根据电池的用途、使用条件等而变化，但很难严格地限定，这里公开的发明中，介由隔离件70对置的一个正极活性物质层34和一个负极活性物质层54中，通过使以负极活性物质层54的初期充电容量(C_N)与正极活性物质层34的初期充电容量(C_P)之比定义的对置容量比(C_N/C_P)为作为近似目标的1.4～2.0的范围，例如为1.5～1.9的范围，从而将它们的平衡控制在更合适的范围。可以使该对置容量比(C_N/C_P)例如为1.2以上，但通过限定为1.4以上，从而负极的锂接受性更高，能够有效地抑制快速充电等时在负极活性物质层54表面的锂的析出。对置容量比(C_N/C_P)例如为1.5以上，进一步限定为1.6以上时更有效。另一方面，对置容量比(C_N/C_P)超过2.0而过大时，相对于电池的初期容量的不可逆容量的值变大，每一定体积的电池容量(能量密度)有变小的趋势，因而不优选。对置容量比(C_N/C_P)优选为1.9以下，例如为1.8以下是合适的。

应予说明，初期充电容量例如可以根据以下的方法测定。例如对正极活性物质层34的初期充电容量(C_P)的测定进行说明，将在正极集电体32上具有正极活性物质层34的正极30冲孔成规定的尺寸而得的电极作为测定电极，对电极使用金属锂电极来构筑测定用电池单元(半电池)。对于该测定用电池单元，进行如下的初次充放电循环，由此求出正极30的每单位面积的初期充电容量[mAh/cm²]，即，使锂离子从正极活性物质脱离直到上述测定电极的电位达到4.2V(金属锂基准。以下，将金属锂基准的电压表示为“V(对Li/Li⁺)”)，接下来，向该正极活性物质插入锂离子(典型的是插入锂离子直到上述测定电极的电位达到3.0V(对Li/Li⁺))。通过将其乘以上述的二次电池中具备的正极30的正极活性物质层34的形成面积[cm²]，计算正极活性物质层34的初期充电容量(C_P)。另外，负极活性物质层54的初期充电容量(C_N)可以如下计算：通过与上述正极30的情况同样地用负极50构筑测定用电池单元，进行向负极活性物质插入锂离子直到在初次的充放电循环中测定电极的电位达到0.02V，接着放出该锂离子(典型的是放出锂离子直到上述测定电极的电位达到1.5V(对Li/Li⁺))的初次充放电循环，从而与正极30的情况同样地计算。可以由这样把握的C_P和C_N求出正极活性物质层34与负极活性物质层54的对置容量比(C_N/C_P)。

以下，适当地参照图1～图4，以作为优选的一个实施方式的锂二次电池10为例对这里公开的非水电解质二次电池的整体构成进行详细说明。该锂离子电池10为隔离件70的耐热层74朝向同一侧的方式配设而成的构成。

如上所述，正极30在正极集电体32上具备正极活性物质层34。

作为正极集电体32，可以适当地使用一直以来适于锂二次电池的正极30的金属或者合金。例如，可以使用以铝、镍、钛、不锈钢等为主体的棒状体、板状体、箔状体、网状体等。该实施方式中，正极集电体32使用具有规定的宽度、厚度为大约1μm的带状的铝箔。另外，在正极集电体32沿宽度方向单侧的边缘部设有未涂覆部33。正极活性物质层34形成在不包括设置于正极集电体32的未涂覆部33的正极集电体32的两面。

正极活性物质层34至少包含正极活性物质。该实施方式中，正极活性物质层34以粒状的正极活性物质为主体，同时含有用于提高导电性的导电材料，它们通过粘结剂被固定在上述的正极集电体32上。另外，正极活性物质层34典型的是通过在正极集电体32上供给含有这些正极活性物质、导电材料和粘结剂的正极活性物质层形成用组合物而形成。在这样形成的正极活性物质层34形成有供电解液能够渗透于正极活性物质粒子之间的空隙。

作为正极活性物质，可以使用可用作锂二次电池10的正极活性物质的各种物质。具体而言，作为正极活性物质，可以使用能吸留和放出锂的材料，可以没有特别限定地使用一直以来在锂二次电池中使用的各种物质的一种或者二种以上。作为这样的正极活性物质，可以适当地使用锂过渡金属氧化物(典型的是粒子状)，可以适当选择使用层状结构的氧化物或者尖晶石结构的氧化物。例如，优选使用选自锂镍系氧化物(代表性的是LiNiO₂)、锂钴系氧化物(代表性的是LiCoO₂)以及锂锰系氧化物(代表性的是LiMn₂O₄)中的一种或者二种以上的锂过渡金属氧化物。

这里，例如，“锂镍系氧化物”是除了以Li和Ni为构成金属元素的氧化物之外，还包含以比Ni少的比例(按原子数换算。含有二种以上除Li和Ni以外的金属元素时它们中任意一个比Ni少的比例)含有除Li和Ni以外的另外一种或者二种以上的金属元素(即，除Li和Ni以外的过渡金属元素和/或典型金属元素)的复合氧化物的意思。上述金属元素，例如，可以是选自Co、Al、Mn、Cr、Fe、V、Mg、Ti、Zr、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La以及Ce中的一种或者二种以上的元素。对于锂钴系氧化物和锂锰系氧化物也同样。

另外，组成可以是用通式：Li(Li_aMn_xCo_yNi_z)O₂(上式中的a、x、y、z满足a+x+y+z≈1，xyz≠0。)表示的含有3种过渡金属元素的所谓的三元系锂过渡金属氧化物、用通式：xLi[Li_1/3Mn_2/3]O₂·(1-x)LiMeO₂(上式中，Me为1种或者2种以上的过渡金属，x满足0＜x1。)表示的所谓的固溶型的锂过量过渡金属氧化物等。应予说明，为了方便，这些锂过渡金属氧化物用上述通式表示，上述式中的过渡金属元素的一部分(小于50原子％)可以被选自上述例示的Co、Al、Mn、Cr、Fe…的金属元素中的一种或者二种以上的元素置换自不必说。这样的锂过渡金属氧化物，例如，具体而言，作为优选的例子例示使用D₅₀为3～8μm左右、比表面积(基于BET法)为0.5～1.9m²/g左右的锂过量过渡金属氧化物。例如通过使用锂过量过渡金属氧化物、固溶型的锂过量过渡金属氧化物等作为正极活性物质，能够构筑兼具高输出特性和高速率特性的锂离子电池。

应予说明，本说明书中，D₅₀表示通过激光衍射散射法测定的粒度分布中的用累积50％粒径(体积基准)表示的平均粒径。以下，D₅₀与平均粒径按相同意思使用。

并且，作为上述正极活性物质，也可举出用通式LiMAO₄(这里M为选自Fe、Co、Ni和Mn中的至少1种的金属元素，A选自P、Si、S和V)表示的聚阴离子型化合物。

构成这样的正极活性物质的化合物，例如，可以用公知的方法制备而备用。例如，根据目标正极活性物质的组成，将适当地选择的几种原料化合物按规定的比例混合，通过适当的方法煅烧该混合物。由此，例如，可以制备作为构成正极活性物质的化合物的氧化物。应予说明，对于正极活性物质(典型的是锂过渡金属氧化物)的制备方法而言，其本身不对本发明赋予任何特征。

另外，对正极活性物质的形状等没有严格的限制，但如上所述制备的正极活性物质可以通过适当的方法进行粉碎、造粒以及分级。例如，可以优选采用实质上由平均粒径在大约1μm～25μm(典型的是大约2μm～15μm)范围的二次粒子构成的锂过渡金属氧化物粉末作为这里公开的技术中的正极活性物质。由此，能够得到实质上由具有所希望的平均粒径和/或粒度分布的二次粒子构成的粒状的正极活性物质粉末。

导电材料具有确保导电性并不那么高的正极活性物质与正极集电体32之间的导电路径的作用。作为该导电材料，可以使用导电性良好的各种导电材料。作为导电材料，可以使用导电性良好的各种导电材料。例如，优选使用碳粉末、纤维状碳等碳原料。更具体而言，可以是各种炭黑(例如，乙炔黑、炉法炭黑、石墨化炭黑、科琴黑)、石墨粉末等碳粉末，针状石墨、气相生长碳纤维(VGCF)等纤维状碳等。它们可以使用一种或者将二种以上并用。或者，可以使用镍粉末等导电性金属粉末等。

作为粘结剂，可以使用可溶解或分散于形成正极活性物质层34时使用的溶剂中的聚合物。例如，使用水性溶剂形成正极活性物质层34时，可以优选采用羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)等纤维素系聚合物，以及例如聚乙烯醇(PVA)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等氟系树脂，乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)、丙烯酸改性SBR树脂(SBR系乳胶)等橡胶类等水溶性或者水分散性聚合物。另外，使用非水溶剂形成正极活性物质层34时，可以优选采用聚偏氟乙烯(PVdF)、聚偏氯乙烯(PVdC)、聚丙烯腈(PAN)等聚合物。

正极活性物质层34例如可以通过调制在溶剂中混合上述的正极活性物质、导电材料以及粘结剂而得的糊状(或者可以是浆状等)的正极活性物质层形成用组合物，将其涂布于正极集电体32，使其干燥，进行轧制而形成。这时，作为正极活性物质层形成用组合物的溶剂，水性溶剂和非水溶剂均可使用。作为非水溶剂的优选的例子，典型地可举出N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。作为上述粘结剂例示的聚合物材料，除了作为粘结剂的功能之外，有时还可以出于发挥作为正极活性物质层形成用组合物的增粘剂和其他添加剂的功能的目的而使用。应予说明，代替上述溶剂，可以使用介质。

另外，虽然没有特别限制，但例如可例示相对于正极活性物质100质量份，导电材料的使用量为1～20质量份(优选为5～15质量份)。另外，可例示粘结剂相对于正极活性物质100质量份为0.5～10质量份。

负极50在负极集电体52上具备含有负极活性物质的负极活性物质层54。

作为负极集电体52，可以适当地使用适于负极的金属。例如，可以使用以铜、镍、钛、不锈钢等为主体的棒状体、板状体、箔状体、网状体等。该例中，具体而言，负极集电体52使用具有规定的宽度、厚度为大约10μm的带状的铜箔。在这样的负极集电体52沿宽度方向的单侧边端部设有未涂覆部53。在不包括设置于负极集电体52的未涂覆部53的负极集电体52的两面形成负极活性物质层54。

该实施方式中，负极活性物质层54含有粒状的负极活性物质作为主体，该负极活性物质通过粘结剂被固定在上述的负极集电体52上。另外，负极活性物质层54典型的是通过在上述负极集电体52上涂覆含有这些负极活性物质和粘结剂的负极活性物质层形成用组合物而形成。在这样形成的负极活性物质层54形成有供电解液能够渗透到负极活性物质粒子之间的空隙。

作为负极活性物质，可以没有特别限定地使用一直以来在锂离子电池中使用的材料的一种或者二种以上。例如，可举出在至少一部分含有石墨结构(层状结构)的粒子状的碳材料(碳粒子)。更具体而言，作为负极活性物质，例如，可以是天然石墨、石墨质(石墨)、难石墨化碳质(硬碳)、易石墨化碳质(软碳)，用非晶碳包覆这些碳材料而得的碳材料，或者，组合它们2种以上而得的碳材料等。例如，具体而言，作为优选的例子示出使用D₅₀为8～11μm左右、比表面积(基于BET法)为3.5～5.5m²/g左右的用非晶碳被覆的石墨。

另外，作为负极活性物质，例如，可以使用以Si、Ge、Sn、Pb、Al、Ga、In、As、Sb、Bi等为构成金属元素的金属化合物(优选为硅化物或者金属氧化物)等。例如，作为负极活性物质粒子，也可以使用LTO(钛酸锂)。对于由金属化合物构成的负极活性物质，例如，可以以通过碳被膜充分被覆金属化合物的表面、导电性优异的粒状体的形式使用。这时，负极活性物质层中可以不含有导电材料，也可以与不进行碳被覆的情况相比减少下述导电材料的配合量。这些负极活性物质的附加的方式、粒径等形态，可以根据所希望的特性适当地选择。

另外，虽没有特别限定，但负极活性物质层54中可以含有导电材料。导电材料可以出于确保导电性不高的负极活性物质与负极集电体52之间的导电路径的目的而使用。作为这样的导电材料，同样可以使用上述正极活性物质层中的导电材料。

作为负极活性物质层54的粘结剂、溶剂、增粘剂，同样可以使用作为上述正极活性物质层34的粘结剂、溶剂、增粘剂例示的材料。

作为溶剂，上述正极活性物质层34中使用的水性溶剂和非水溶剂均可使用。作为非水溶剂的优选的例子，可举出N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。

另外，作为上述正极活性物质层34的粘结剂例示的聚合物材料，除了作为粘结剂的功能之外，还可以出于发挥作为负极活性物质层形成用组合物的增粘剂和其他添加剂的功能的目的而使用。

应予说明，使用导电材料时，可例示其使用量相对于负极活性物质100质量份大约为1～30质量份(优选为大约2～20质量份、例如5～10质量份左右)。另外，相对于负极活性物质100质量份的粘结剂的使用量例如可以为0.5～10质量份。

隔离件70是将正极30与负极50绝缘并保持电解质且允许其移动的构成部件。该隔离件70在基材72的单侧的面具备耐热层74。

对于基材72，只要是具有绝缘性、具有作为电荷载体的锂离子能够移动的程度的微小细孔的多孔体、无纺布状体、布状体等，就没有特别限制。例如，可以优选地使用由树脂构成的多孔性片(微多孔树脂片)。上述树脂材料本质上也没有限定，可以使用与以往相同的树脂材料。代表性地可举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺(特别优选为芳族聚酰胺)、聚酰亚胺、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺酰亚胺等。

另外，基材72优选具备关闭功能和抗氧化性，例如，优选为至少含有体现关闭功能的PE层和具有抗氧化性的聚丙烯(PP)的多层结构(更优选为2层结构或3层结构)。对PE层的关闭温度没有特别限制，例如，可以在80℃～130℃左右的温度范围选择适当的温度进行设定。对基材72的厚度没有严格的限制，例如，为10μm～30μm左右，更优选为15μm～25μm左右的厚度。

作为耐热层74含有无机填料和用于将无机填料彼此粘结并将其固定于基材72的粘结剂。

作为无机填料，可以使用各种绝缘性的无机材料。例如，可以选择使用具有绝缘性的金属氧化物、金属氢氧化物等填料、玻璃、各种无机矿物或者无机颜料等中的1种或者2种以上。例如，具体而言，可以使用氧化铝(Al₂O₃)、勃姆石(Al₂O₃·H₂O)、氧化镁(MgO)、云母、滑石、二氧化钛、玻璃珠、玻璃纤维等。作为这样的无机填料，更优选使用品质稳定、廉价且容易得到的氧化铝(Al₂O₃)、勃姆石(Al₂O₃·H₂O)等。可以使用无机填料的平均粒径(D₅₀)例如为0.1μm～5.0μm左右的无机填料，优选进一步限定为0.2μm～2.0μm左右。作为上述无机填料的比表面积，可以使用基于BET法的比表面积为2.8m²/g～100m²/g左右作为近似目标。

对于粘结剂，可以适当地选择使用与上述正极和负极活性物质层34、54中的粘结剂相同的粘结剂。

上述耐热层74例如可以通过如下方式来形成，即，调制在溶剂或者介质中混合上述的无机填料和粘结剂而得的糊状(浆状)的组合物，将其涂布在基材72的单面，使其干燥。基材72为多层结构时，在与抗氧化性更高的树脂层相反的一侧的表面形成耐热层74。这时，作为上述组合物的溶剂，水性溶剂和非水溶剂均可使用。作为非水溶剂的优选例，典型地可举出N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。应予说明，上述作为粘结剂例示的聚合物材料，除了作为粘结剂的功能之外，有时还可以出于发挥作为上述组合物的增粘剂和其他添加剂的功能的目的而使用。应予说明，虽然没有特别限定，但粘结剂在耐热层74中所占的质量比例例如可以在1质量％～60质量％等范围内设定为所希望的值。另外，耐热层形成用组合物的固体成分率例如可以为30质量％～50质量％左右。形成耐热层74时调制的糊状组合物的固体成分率典型的是溶剂系的情况可以调制为40质量％左右，水系的情况可以调制为50质量％～52质量％作为目标。但是，粘结剂量、固体成分率当然不限于上述数值。

对形成的耐热层74的厚度没有严格的限制，例如，优选为3μm～12μm左右，进一步优选为大概7μm以下，例如，2μm～5μm左右，进一步限定为4μm～5μm左右的厚度。

另外，作为隔离件70整体的厚度，优选大概40μm以下，例如，15μm～35μm左右，进一步限定为20μm～30μm左右。

含有耐热层74的隔离件70整体空孔率例如为30％～70％，更优选为40％～60％。

应予说明，图2～图4所示的例子中，作为隔离件70，使用具有多个微小孔的规定宽度的带状的片材。这里，负极活性物质层54的宽度b1与正极活性物质层34的宽度a1相比略宽。而且，隔离件70的宽度c1、c2与负极活性物质层54的宽度b1相比进一步略宽(c1、c2＞b1＞a1)。

另外，该例中，如图1所示，电池壳体80使用所谓的方型的电池壳体，具备容器主体84和盖体82。容器主体84是具有有底四角筒状、一个侧面(图中为上表面)开口的扁平的箱型的容器。盖体82是安装于该容器主体84的开口(上表面的开口)、塞住该开口的部件。

车载用的二次电池中，为了提高车辆的油耗效率，希望提高重量能量转换效率(每单位重量的电池的容量)。因此，该实施方式中，构成电池壳体80的容器主体84和盖体82采用铝、铝合金等轻型金属。由此能够提高重量能量转换效率。

电池壳体80具有扁平的矩形的内部空间作为收容卷绕电极体20的空间。另外，如图2所示，电池壳体80的扁平的内部空间与卷绕电极体20相比宽度略宽。另外，在电池壳体80的盖体82安装有正极端子40和负极端子60。正·负极端子40、60贯通电池壳体80(盖体82)突出到电池壳体80的外部。另外，在盖体82设有注液孔86和安全阀88。

卷绕电极体20如已经说明的那样，具有长条状的正极(正极片)30、长条状的负极(负极片)50和2片长条状的隔离件70。上述隔离件70在基材72的单面具备耐热层74。制作卷绕电极体20时，图3所示的例子中，从下方起依次层叠隔离件70、负极片50、隔离件70、正极片30。此时，以隔离件70的耐热层74为下方的面的方式重叠隔离件70。另外，以正极片30的正极活性物质层34的未涂覆部33和负极片50的负极活性物质层54的未涂覆部53从隔离件70的宽度方向的两侧分别突出的方式，使正极片30与负极片50在宽度方向稍稍错开地重叠。将这样重叠的电极体以负极片50为外周侧的方式进行卷绕。即，相对于隔离件70的基材72，耐热层74位于外周侧。接着将得到的卷绕体从与卷绕轴WL垂直的方向按压使其压扁，由此可制成扁平状的卷绕电极体20。由此，能够构筑耐热层74不与卷绕外周侧的负极活性物质层54对置的卷绕电极体20。

在卷绕电极体20的卷绕轴(WL)方向上的中央部分形成卷绕芯部分(即正极片30的正极活性物质层34、负极片50的负极活性物质层54和隔离件70紧密层叠的部分)。另外，在卷绕电极体20的卷绕轴向的两端部，正极片30和负极片50的未涂覆部33、53分别从卷绕芯部分向外侧突出。在上述正极侧突出部分(即正极集电体32的未涂覆部33)和负极侧突出部分(即负极集电体52的未涂覆部53)分别附设有正极引线端子41和负极引线端子61，分别与上述的正极端子40和负极端子60电连接。这时，根据各自的材质的不同，正极引线端子41与正极集电体32的连接例如使用超声波熔接。另外，负极引线端子61与负极集电体52的熔接例如使用电阻熔接。如图2所示，上述卷绕电极体20被收容于容器主体84的扁平的内部空间。容器主体84在收容卷绕电极体20后可利用盖体82进行密闭。盖体82与容器主体84的接缝例如通过激光熔接进行熔接而被密封。这样，该例中，卷绕电极体20通过被固定于盖体82(电池壳体80)的正极引线端子41、负极引线端子61而定位在电池壳体80内。

其后，从设于盖体82的注液孔86向电池壳体80内注入电解质。这里使用的电解质可以没有特别限定地使用与以往的锂二次电池中使用的非水电解质相同的一种或者二种以上的电解质。上述非水电解质典型的是在非水系的溶剂(典型的是有机溶剂)中含有作为支持电解质的锂盐。可优选使用常温下液态的非水电解质(即电解液)。作为锂盐，例如，可以适当地选择使用一直以来用作锂二次电池的非水电解质的支持电解质的公知的锂盐。例如，作为上述锂盐，例如可例示LiPF₆、LiBF₄、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiC(SO₂CF₃)₃、LiClO₄等。上述支持电解质可以仅单独使用一种，或者组合二种以上使用。作为特别优选的例子，可举出LiPF₆。对于上述非水电解质而言，例如上述支持电解质的浓度为0.1mol/L～5mol/L左右，例如，可以优选使用以大约0.8mol/L～1.5mol/L左右的浓度含有上述支持电解质的非水电解液。另外，也可以是上述液态电解液中添加了聚合物的固体状(凝胶状)的电解液。

作为非水溶剂，可以使用碳酸酯类、酯类、醚类、腈类、砜类、内酯类等非质子性溶剂。例如，可例示碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二烷、1,3-二氧戊环、二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、乙腈、丙腈、硝基甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、γ-丁内酯等。

电解液中可以含有各种添加剂。例如，作为防过充电剂，可以没有特别限定地使用氧化电位为锂二次电池的工作电压以上(例如，4.2V下为满充电的锂二次电池时，为4.2V以上)、被氧化时产生大量气体的化合物。例如，4.2V下为满充电状态的锂二次电池中，优选使用氧化反应电位为4.6V～4.9V范围的化合物。例如，可举出联苯化合物、环烷基苯化合物、烷基苯化合物、有机磷化合物、氟原子取代芳香族化合物、碳酸酯化合物、环状氨基甲酸酯化合物、脂环式烃等。更具体而言，可举出联苯(BP)、烷基联苯、三联苯、2-氟联苯、3-氟联苯、4-氟联苯、4,4’-二氟联苯、环己基苯(CHB)、反式-丁基环己基苯、环戊基苯、叔丁基苯、t-氨基苯、邻环己基氟苯、对环己基氟苯、三-(叔丁基苯基)磷酸酯、氟化苯、4-氟苯基乙酸酯、碳酸二苯酯、甲基苯基碳酸酯、双(叔丁基苯基)碳酸酯、二苯醚、二苯并呋喃等。特别优选使用环己基苯(CHB)和环己基苯衍生物。相对于使用的电解液100质量％的防过充电剂的使用量例如可以为大约0.01～10质量％，优选为0.1～5质量％左右。

该例中，电解液使用在碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯的混合溶剂(例如，体积比为1：1左右的混合溶剂)中以约1mol/升的浓度含有LiPF₆而成的电解液。其后，在注液孔88安装(例如熔接)金属制的密封帽来密封电池壳体80。

上述锂二次电池10中，正极集电体32和负极集电体52通过贯通电池壳体80的电极端子40、60与外部的装置电连接。由此，提供作为非水电解质二次电池的锂二次电池10。

该锂二次电池10中，隔离件70所具备的耐热层74相对于基材72总是位于同一侧，更优选配置于卷绕外周侧。因此，例如即使因过电流等而电池的温度变高时基材72彼此也不粘结。因此，例如，与基材72彼此对置的构成相比，将隔离件70断裂的可能性抑制得较低。因此，消除了由对置的基材72彼此粘结而引起的短路问题，能够减少电池关闭后的漏电流。即，提供电极体20的热稳定性高、安全性和可靠性更优异的锂二次电池10。

以上，对这里公开的非水电解质电池进行了说明，但上述二次电池的详细的构成、形态、容量、用途等不限于上述的例子。例如，上述中，与附图一起对具备卷绕电极体的二次电池进行了详细说明，但这里公开的发明也能适用于层叠型电极体。另外，对方型的二次电池进行了说明，但对构成上述电池的电池壳体的形状(例如金属制的壳体、圆筒型、按钮型、层压膜结构物)、尺寸或者正负极活性物质的构成要素等没有特别限制。

接下来，对本发明的一个实施例进行说明。但是，以下的说明并不是要将本发明限定于该具体例。

[评价用电池单元的准备]

作为评价电池单元，按以下的顺序构筑具备卷绕电极体的锂二次电池。

《隔离件》

形成隔离件中的耐热层时，制备耐热层形成用的糊剂。该糊剂如下制备：将作为无机填料的氧化铝(D₅₀：0.9μm，BET比表面积：18m²/g)、作为粘结剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)和作为增粘剂的羧甲基纤维素CMC按这些材料的质量比以无机填料的合计：粘结剂：增粘剂计为97：2：1的方式与离子交换水混合。糊剂的制备使用超声波分散机(MTechnique公司制，CLEARMIX)，作为预备分散，以15000rpm、5分钟的条件进行混合、混炼，作为主分散，以20000rpm、15分钟的条件进行混合、混炼。

接着，作为基材，使用由聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)构成的PP/PE/PP的三层结构的微多孔膜，在该基材的(A)仅单面或者(B)两面涂布如上所述调制的耐热层形成用糊剂。应予说明，准备基材的厚度为20μm、关闭温度(PE层的软化点)为128℃的基材。通过凹版涂布法涂覆耐热层形成用糊剂。作为涂覆条件，使用线数：#100根/英寸、油墨保有量：19.5ml/cm²的凹版辊，按涂覆速度为3m/分钟、凹版辊速度为3.8m/分钟、凹版速度/涂覆速度比为1.27的条件进行涂覆。干燥涂覆后的隔离件，由此制成在单面具有耐热层的隔离件。应予说明，对于隔离件整体的厚度而言，(A)仅单面形成有耐热层的隔离件为25μm，(B)在两面形成有耐热层的隔离件为30μm。

《负极》

首先，以相对于天然石墨粉末96质量％、沥青为4质量％的方式将它们混合并使其含浸，非活性气氛下，在1000℃～1300℃煅烧10小时，准备表面被非晶碳被覆的石墨。得到的非晶碳被覆石墨的D₅₀为10.5μm，BET比表面积为3.8m²/g。

将上述非晶碳被覆石墨作为负极活性物质，将该负极活性物质、作为粘结材料的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBR)和作为增粘剂的羧甲基纤维素(CMC)按这些材料的质量比为98.6：0.7：0.7的方式与离子交换水混合，由此制备负极活性物质层形成用糊剂。以在作为负极集电体的铜箔(厚度10μm)上沿其一端残留未涂覆部且每单位面积的负极活性物质的被覆量(单位面积重量)以两面计为7.3mg/cm²的方式涂布该糊剂并使其干燥。干燥后，用轧制加压机以负极活性物质层的密度为大约1.0～1.2g/cm³的方式进行轧制。将其按具有规定宽度的方式开缝，制成负极活性物质层的宽度为102mm、长度为3200mm的负极。

《正极》

按规定的比例混合硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰的各水溶液，用氢氧化钠中和，由此制成以Ni_0.34Co_0.33Mn_0.33(OH)₂为基本构成的前体。将该前体与碳酸锂按规定的比例混合，大气气氛中，在800℃～950℃的温度范围煅烧24小时，由此制备具有由通式Li_1.14Ni_0.34Co_0.33Mn_0.33O₂表示的组成的锂过渡金属复合氧化物。该锂过渡金属复合氧化物的D₅₀为6.0μm、BET比表面积为1.1m²/g。

以上述三元系锂过量过渡金属复合氧化物为正极活性物质、使用作为导电材料的乙炔黑(AB)和作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVDF)，按这些材料以质量比计为90：8：2的方式与NMP混合，由此制备正极活性物质层形成用糊剂。接着，在作为正极集电体的铝箔(厚度15μm)上沿其一端残留未涂覆部，且每单位面积的正极活性物质的被覆量(单位面积重量)以两面计为大约11.2mg/cm²的方式涂布该正极活性物质层形成用糊剂，使其干燥，由此形成正极活性物质层。干燥后，用轧制加压机以正极活性物质层的密度为大约1.9～2.3g/cm³的方式进行轧制。将其按具有规定宽度的方式开缝，制成正极活性物质层的宽度为90mm、长度为3000mm的正极。

《评价用电池单元的组装》

使用上述中制成的隔离件2片、正极和负极各1片，构筑评价用的锂二次电池。即，在中间介由隔离件将正极与负极以彼此的未涂覆部位于相反侧的方式以及负极活性物质层在宽度方向覆盖正极活性物质层的方式进行层叠，漩涡状地卷绕，接着压扁为扁平形状，由此制成卷绕型电极体。卷绕电极体的卷次数为30匝。

＜样品1＞

应予说明，使用2片仅在单面具备耐热层的隔离件(A)，2片均以耐热层与负极活性物质层对置的方式配设，将这样得到的卷绕电极体作为样品1。

＜样品2＞

使用2片在两面具备耐热层的隔离件(B)，即以耐热层与负极活性物质层和正极活性物质层这两方对置的方式配设，将这样得到的卷绕电极体作为样品2。

＜样品3＞

使用2片仅在单面具备耐热层的隔离件(A)，2片均以耐热层与正极活性物质层对置的方式配设，将这样得到的卷绕电极体作为样品3。

＜样品4＞

使用2片仅在单面具备耐热层的隔离件(A)，卷绕电极体中2片均以耐热层相对于基材位于卷绕外周侧的方式配设，将这样得到的卷绕电极体作为样品4。

将这些卷绕电极体与非水电解质一起收容于铝制的方型电池容器并封口，构筑成评价用的锂二次电池1～4。作为非水电解液，使用如下电解液：在将碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二甲酯(DMC)按3：3：4(体积比)混合而成的混合溶剂中，溶解作为锂盐的1.1mol/L的LiPF₆(LPFO)、作为添加剂的二氟磷酸盐(LiPO₂F₂)和双草酸硼酸锂(Li[B(C₂O₄)]₂)各0.025mol/L而得到的电解液。

上述评价用的锂二次电池1～4的电池容量为3.8Ah。另外，由正极活性物质层和负极活性物质层的初期充电容量的测定值求出对置容量比，其值为1.8。

[热稳定性的评价]

对上述构筑的评价用的锂二次电池1～4，按下述的条件进行热稳定性的评价。即，实施适当的初期调整处理后，进行连续主充电试验而使电池强制关闭，评价其后的漏电流的大小。

具体而言，作为初期调整处理，室温(25℃)下，将如下操作反复2～3次，即，以1/10C的充电速率进行3小时的恒定电流充电，接着以1/3C的充电速率以恒定电流恒定电压充电至4.1V的操作和以1/3C的放电速率进行恒定电流放电至3.0V的操作。

作为连续主充电试验，在0℃下，进行低电流放电直至达到SOC30％的状态，接着，从SOC30％的状态以电流60A进行恒定电流充电直到最高到达电压达到40V。上述连续主充电试验中，测定电池关闭后10分钟的电流值(漏电流值)，将10分钟中的最大电流值作为“漏电流值”示于表1。

另外，将连续主充电试验后的电池解体，对电极体的状况进行观察。

表1

从表1的结果可知，样品1和样品2与样品3和样品4相比，漏电流值大幅增大。将样品1和样品2解体后，确认这些电池的隔离件熔接以夹持正极。另外，观察到样品1和样品2均包含卷绕外周侧的负极活性物质层与隔离件的耐热层对置的构成，特别是在卷绕曲部的卷绕外周侧的负极活性物质层中有较大量的锂析出，根据场所不同通过析出的锂而隔离件和负极活性物质层固定。因此，样品1和样品2，卷绕外周侧的负极活性物质层和隔离件的耐热层通过析出的金属锂而固定，由于关闭时隔离件收缩，所以在较多的位置隔离件破损，考虑这是由关闭后的漏电流增大而引起的。

另一方面，虽然样品3和样品4的漏电流比较少，但是与样品3相比，样品4的漏电流值更低。将样品3和样品4解体后，样品3的2片隔离件熔接以夹持负极，与此相对，样品4中看不到隔离件的粘结和熔接。因此，对于样品3，认为对置的隔离件熔接，隔离件关闭时进一步收缩而导致隔离件的破损，使关闭后的漏电流增大。

另一方面，这里公开的发明的样品4的锂二次电池，通过使耐热层相对于基材配置于外周侧，从而不引起隔离件和负极活性物质层的固定、隔离件彼此的粘结。因此，隔离件的断裂位置被抑制为极少，因此认为关闭后的漏电流量少，热稳定性良好。

图7中概念性地示出上述连续主充电试验中关闭后的样品3和4的电池的电流和温度的行为。温度曲线和电流曲线均是上面的线表示样品3，下面的线表示样品4。与样品3相比，样品4关闭后的漏电流为极少量，关闭后的电池的发热得到抑制，电池温度整体低，稳定。即，确认根据这里公开的发明，因过充电等而电池关闭后的热稳定性保持良好。

[熔化时的评价]

准备与上述样品4相同的评价用的锂二次电池，确认熔化时的电池状态。即，对上述的初期调整后的电池，在室温(25℃)下，以0.2C的充电速率以恒定电流恒定电压充电至4.2V。使该电池负载5kg的重物并放入烘箱，调查将烘箱升温至200℃时的电池电压状态。其结果，到200℃为止的加热中未观察到电压的急速下降，能够确认防止了由隔离件熔融的熔化而引起的内部短路。

以上，通过优选的实施方式说明了本发明，但这样的记述不是限定事项，当然可以进行各种改变。

产业上的可利用性

根据这里公开的技术，通过对在单面具备耐热层的隔离件，只改变其配设方法，就能够得到即便因例如过充电等而电池温度上升，热稳定性也优异、安全性和可靠性更高的非水电解质二次电池。根据上述构成的非水电解质二次电池，能够提供更安全、可靠性更高的二次电池，因此，也能够提供例如具备上述二次电池作为驱动用电源的车辆等。

Claims

1.一种非水电解质二次电池，具备：在正极集电体的两面具备正极活性物质层的正极、在负极集电体的两面具备负极活性物质层的负极、在基材的单面具备耐热层的至少2片隔离件和电解质，

具备所述正极和所述负极介由所述隔离件相互层叠而成的电极体，

并且所述至少2片隔离件被配设成：在所述层叠方向，对于任一隔离件而言，所述耐热层相对于所述基材位于同一侧。

2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述电极体的所述正极、所述负极和所述至少2片隔离件均形成为长条状，这些片状的所述正极、所述负极和所述至少2片隔离件被层叠并卷绕而构成卷绕电极体。

3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池，其中，所述卷绕电极体为在与卷绕轴大致垂直的方向被压扁的扁平形状。

4.根据权利要求2或3所述的非水电解质二次电池，其中，所述隔离件被配设成所述耐热层相对于所述基材位于卷绕外周侧。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，所述隔离件的基材至少具备由聚乙烯构成的聚乙烯层和由抗氧化性高于所述聚乙烯的树脂构成的抗氧化性树脂层，

所述抗氧化性树脂层构成所述基材中与具备所述耐热层的表面相反的一侧的表面。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，所述抗氧化性树脂层由聚丙烯构成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，介由所述隔离件对置的一个正极活性物质层和一个负极活性物质层中，对置容量比C_N/C_P为1.5～1.9，所述对置容量比以所述负极活性物质层的初期充电容量C_N与所述正极活性物质层的初期充电容量C_P之比定义。

8.一种车辆，具备权利要求1～7中任一项所述的非水电解质二次电池作为驱动用电源。