JP6579383B2 - リチウムイオン二次電池用セパレータ、リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法、及びリチウムイオン二次電池 - Google Patents

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池セパレータ、リチウムイオン二次電池セパレータの製造方法、及びリチウムイオン二次電池に関する。

リチウムイオン二次電池（以下、「電池」と略記する場合がある）に使用されているリチウムイオン二次電池セパレータ（以下、「セパレータ」と略記する場合がある）としては、従来、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製多孔膜が用いられてきた。しかし、このような樹脂製多孔膜をセパレータとして使用した場合には、電池が異常発熱した場合に溶融・収縮し、正負極を隔離する機能が失われて著しい内部短絡を生じる問題があった。

電池が異常発熱した場合でも溶融・収縮を生じにくい、耐熱性を有するセパレータとして、プラスチック不織布基材に各種の無機顔料を含む層を設けてなるセパレータが提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。

特許文献１及び２のセパレータは、プラスチック不織布基材に無機顔料を含む塗液を塗工して製造されている。しかしながら、耐熱性を向上させるために、無機顔料の塗工量を多くすると、塗液が不織布基材の裏面に滲出し、不織布基材を支持しているロールを汚す問題が発生する場合があり、内部抵抗を低くするために、厚みの薄いセパレータを製造しようとして、無機顔料の塗工量を少なくすると、無機顔料を含む層にピンホールが生じやすいという問題があった。

特許文献３のセパレータの高分子ポリマーとしてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とスチレン−ブタジエンラテックスを用いている。しかしながら粘度の異なる２種類のＣＭＣを用いていることや１％濃度のＣＭＣを調整して使用しているため、生産性が悪いという問題があった。

特許文献４のセパレータの高分子ポリマーとしてポリアクリルアミド-アクリレートを用いている。しかしながら、内部抵抗を低くするためにセパレータの厚みを薄くした場合に、ピンポールが発生しやすくなり、内部短絡しやすいという問題があった。

特表２００５−５３６８５７号公報 特開２００９−２３０９７５号公報 特開２０１３−１１５０３１号公報 特表２０１３−５１９２０５号公報

本発明は、上記課題を解決しようとするものである。すなわち、
第一には、プラスチック製不織布と無機被覆層からなるセパレータであって、耐熱性に優れ、高温下においても内部短絡を引き起こしにくく、セパレータの厚みを薄くした場合であっても、セパレータの機能（正極負極間を隔離する機能）を安定して発現することができるリチウムイオン二次電池用セパレータの提供、さらには前記セパレータを用いてリチウムイオン二次電池の出力特性の向上を図ることを目的とする。また、コーティング剤を不織布に塗工、乾燥して前記セパレータを製造するにあたり、無機被覆層にピンホール等の欠陥がなく均一な塗膜を形成させ、安定した性能のセパレータを生産性良く製造可能とする前記セパレータの製造法を提供するものである。

本発明者らは、不織布表面に無機被覆層が設けられたセパレータにおいて、不織布を構成する合成繊維の平均繊維径とポア径、及び無機被覆層に含まれるセラミック微粒子の平均粒子径がそれぞれ特定範囲のものとし、さらに前記セラミック微粒子の平均粒子径に対すると合成繊維のポア径の比が特定の関係となるような不織布とセラミック微粒子を組み合わせることにより上記課題を解決し得ることを見出した。

すなわち、本発明は、
プラスチック製不織布表面に無機被覆層が設けられたリチウムイオン二次電池用セパレータであって、プラスチック製不織布を構成する合成繊維は、平均繊維径が１〜１０μｍおよび平均ポア径（ａ）１〜２０μｍであり、前記被覆層および前記不織布内部は、平均粒子径が０．１〜５μｍのセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）を含み、かつ、平均ポア径（ａ）に対する平均粒子径（ｂ）の比率（Ｘ）［（ｂ）／（ａ）］が０．０５〜０．５の範囲であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用セパレータ；水溶性ポリマー（Ｂ）が、スルホン酸基含有不飽和２重結合性単量体（ｃ）を０．０１〜１モル％の範囲で共重合して得られるポリ（メタ）アクリルアミドを用いることを特徴とする前記リチウムイオン二次電池用セパレータ；平均繊維径１〜１０μｍおよび平均ポア径（ａ）１〜２０μｍであるプラスチック製不織布表面に、平均粒子径が０．１〜５μｍのセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）と水を含み、２５℃におけるＢ型粘度が５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲であるコーティング剤を塗工し、乾燥させることを特徴とする前記リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法；前記コーティング剤におけるセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマーの合計濃度が、２０〜５０質量％である前記リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法；前記のセパレータを搭載したリチウムイオン二次電池、に関する。

本発明のセパレータは、耐熱性に優れ、電池が異常発熱した場合であっても、溶融・収縮による内部短絡が生じにくく、セパレータの機能（正極、負極を隔離する機能）を安定して発現することができ、特に、セパレータの厚みを薄くし内部抵抗を低減したセパレータに好適である。よって、本発明のセパレータを搭載したリチウムイオン二次電池は、電池の出力特性に優れる。
本発明のセパレータの製造方法によれば、コーティング剤のプラスチック製不織布裏面への滲出（裏抜け）がなく、前記不織布にピンホール等のない均一な塗膜形成が可能となり、その結果、前記不織布上に欠陥のない無機被覆層を形成させることができるので、安定した性能のセパレータを効率よく量産することができる。

本発明のリチウムイオン二次電池セパレータ（以下、単に、セパレータという）は、プラスチック製不織布表面に無機被覆層が設けられたリチウムイオン電池用セパレータであって、プラスチック製不織布は、平均繊維径１〜１０μｍおよび平均ポア径（ａ）１〜２０μｍであり、前記無機被覆層および前記不織布内部は、平均粒子径が０．１〜５μｍのセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）を含み、かつ、平均ポア径（ａ）に対する平均粒子径（ｂ）の比率（Ｘ）［（ｂ）／（ａ）］が０．０５〜０．５の範囲であることを特徴とする。

［プラスチック製不織布］
本発明のセパレータに用いるプラスチック製不織布は、平均繊維径が１〜１０μｍ、平均ポア径１〜２０μｍの合成繊維で構成されたものを使用する。平均繊維径は、１〜１５μｍがより好ましく、１〜１０μｍがさらに好ましい。平均繊維径が１μｍ未満では、繊維が細すぎて、後述するセラミック微粒子（Ａ）や水溶性ポリマー（Ｂ）を不織布内部に充填させにくく、無機被覆層と不織布との密着性が不十分となる。また、セパレータの隔離機能が十分に高いものとならない場合がある。平均繊維径が２０μｍより太いと、不織布層自体の厚みを薄くすることが困難になり、セパレータ厚みを薄くすることが困難である。
本発明のポア径とは、プラスチック製不織布を形成する合成繊維同士の隙間のことを意味する。

プラスチック製不織布の平均ポア径は１〜２０μｍであり、３〜２０μｍがより好ましく、５〜２０μｍがさらに好ましい。平均ポア径が１μｍ未満では、内部抵抗が大きくなり、出力特性が悪くなる。一方で平均ポア径が２０μｍ以上では、リチウムデンドライド生成時に内部短絡してしまうことがある。

本発明における平均繊維径および平均ポア径の値は、走査型電子顕微鏡写真から、繊維の繊維径、ポア径を計測し、無作為に選んだ２０本の繊維の繊維径における平均値、２０ヵ所のポア径における平均値である。

なお、不織布は、構成繊維の平均繊維径が１〜１０μｍで平均ポア径１〜２０μｍの合成繊維のみから構成されることが好ましいが、セパレータの薄厚化の必要性があまり高くない場合等、必要に応じて平均繊維径およびポア径が前記と異なる合成繊維を併用しても良い。また、同様の観点から合成繊維以外の繊維を適宜併用しても良い。これらの繊維（平均繊維径および平均ポア径が本願で特定される範囲外の合成樹脂繊維や合成繊維以外の繊維）を併用する場合の含有量は、不織布の強度等を確保する観点から３０質量％以下とすべきであり、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。

合成樹脂繊維の材質となる合成樹脂としては、ポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）系樹脂、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）系樹脂、ポリ酢酸ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）樹脂、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）系樹脂、アクリル（ａｃｒｙｌｉｃ）系樹脂、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）系樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）系樹脂、ポリビニルエーテル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｅｔｈｅｒ）系樹脂、ポリビニルケトン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｋｅｔｏｎｅ）系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）系樹脂、ジエン（ｄｉｅｎｅ）系樹脂、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）系樹脂、フェノール（ｐｈｅｎｏｌ）系樹脂、メラミン（ｍｅｌａｍｉｎｅ）系樹脂、フラン（ｆｕｒａｎ）系樹脂、尿素系樹脂、アニリン（ａｎｉｌｉｎｅ）系樹脂、不飽和ポリエステル（Ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）系樹脂、アルキド（ａｌｋｙｄ）樹脂、フッ素（ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）系樹脂、シリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）系樹脂、ポリアミドイミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ｉｍｉｄｅ）系樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ）系樹脂、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系樹脂、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）系樹脂、ポリアゾメチン（ｐｏｌｙａｚｏｍｅｔｈｉｎｅ）系樹脂、ポリエステルアミド（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒａｍｉｄｅ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）系樹脂、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール（ｐｏｌｙ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｅｎｚｏｂｉｓｏｘａｚｏｌｅ）樹脂、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）系樹脂などが挙げられ、これらのうち、セラミック微粒子との密着性を高くするにはポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂を使用することが好ましい。また、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂を使用すると、セパレータの耐熱性を向上させることができる。

ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）系、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＢＴ）系、ポリトリメチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＰＴ）系、ポリエチレンメフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ系）、ポリブチレンナフタレート系（ｐｏｌｙｂｕｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンイソナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｓｏｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）系、全芳香族ポリエステル（ｆｕｌｌｙ ａｒｏｍａｔｉｃ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）系などの樹脂が挙げられる。またこれらの樹脂の誘導体も使用できる。これらの樹脂の中で、耐熱性、耐電解液性、セラミック微粒子との接着性を向上させるためには、ポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。

アクリル系樹脂としては、アクリロニトリル１００％の重合体からなるもの、アクリロニトリルに対して、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の（メタ）アクリル酸誘導体、酢酸ビニル等を共重合させたもの等が挙げられる。

ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、オレフィン系共重合体等が挙げられる。耐熱性の観点から、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、オレフィン系共重合体等を挙げることができる。

ポリアミド系樹脂としては、ナイロンなどの脂肪族ポリアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド−３，４−ジフェニルエーテルテレフタルアミド、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドなどの全芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドにおける主鎖の一部に脂肪鎖を有する半芳香族ポリアミドが挙げられる。

半芳香族とは、主鎖の一部に例えば脂肪鎖などを有するものを指す。全芳香族ポリアミドはパラ型、メタ型いずれでも良い。

合成樹脂繊維は、単一の樹脂からなる繊維（単繊維）であっても良いし、２種以上の樹脂からなる繊維（複合繊維）であっても良い。複合繊維としては、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型が挙げられる。

また、合成樹脂繊維と併用可能な合成樹脂繊維以外の繊維としては例えば、溶剤紡糸セルロースや再生セルロースの短繊維やフィブリル化物、天然セルロース繊維、天然セルロース繊維のパルプ化物やフィブリル化物、無機繊維等が挙げられる。

プラスチック製不織布の厚みは、厚みを薄くし、内部抵抗の少ないセパレータを得る観点から、５〜２５μｍが好ましく５〜１５μｍがより好ましい。

［無機被覆層］
本発明のリチウムイオン二次電池用セパレータは、プラスチック製不織布の表面に無機被覆層が設けられ、前記無機被覆層および前記不織布内部は、平均粒子径が０．１〜５μｍのセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）を含むものである。

本発明のセパレータを構成する無機被覆層について説明する。
無機被覆層は、セラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）を構成成分として含むものである。なお、本発明のセパレータは無機被覆層がプラスチック製不織布の表面に形成されるとともに、不織布内部にも入り込んだ構造となっており、無機被覆層は不織布層と強固に密着している。よって、以下で説明する無機被覆層に関する記載は、不織布内部に入り込んだ部分についても適用される。
セラミック微粒子（Ａ）としては、アルミナ、ギブサイト、ベーマイト、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、シリカ、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウムなどの無機酸化物、窒化アルミニウムや窒化珪素なほどの無機窒化物、アルミニウム化合物、ゼオライト、マイカなどが挙げられ、特にベーマイトが好ましい。

本発明における平均粒径とは、レーザー回析法による粒度分布測定から求められる体積平均粒径（Ｄ５０）である。

セラミック微粒子（Ａ）の平均粒子径は、０．１〜５μｍであり、より好ましくは０．１〜４．５μｍ、さらに好ましくは０．１〜４．０μｍである。
平均粒子径が０．１μｍを下回ると内部抵抗が大きくなり、出力特性が低下し、平坦で均一な無機被覆層を設けることが困難である。一方、４μｍを超える場合には、無機被覆層の厚みを薄くすることが困難になり、セパレータ厚みを薄くすることが困難である。さらに十分な耐熱性が得られず、内部短絡が生じやすくなる可能性がある。また、不織布内部にセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）を均一に存在させることが難しくなるため、セパレータの安定した隔離性と密着性が得られない。

本発明は、プラスチック製不織布の平均ポア径（ａ）に対するセラミック微粒子の平均粒子径（ｂ）の比率（Ｘ）〔（Ｘ）＝（ｂ）／（ａ）〕が０．０５〜０．５の範囲とすることを特徴とする。（Ｘ）は、より好ましくは（Ｘ）＝０．０５〜０．４５、さらに好ましくは０．０５〜０．４である。
（Ｘ）を０．０５〜０．５の範囲に調整することにより、セラミック微粒子（Ａ）がプラスチック製不織布のポア径内に効果的に留まることができ、内部短絡を効果的に防止するとともにセパレータの内部抵抗の低減し、安定した隔離機能を奏するものが得られる。また、無機被覆層との密着性が確保され、よって、セパレータの厚みを薄くしても安定した性能を発揮することができる。
（Ｘ）が０．０５未満であると、プラスチック製不織布の平均ポア径（ａ）に対し、セラミック微粒子の平均粒子径（ｂ）が小さ過ぎ、塗布したコーティング剤が不織布のポアを貫通して裏抜けが顕著となり、無機被覆層の形成が難しくなる。一方、０．５を超えると、セラミック微粒子の平均粒子径（ｂ）が不織布のポアに入り込まず、よって密着性が得られない。

水溶性ポリマー（Ｂ）としては、水に溶解するものであれば特に限定されることなく使用できる。具体的にはセルロース系化合物、でんぷん、スターチ、アルギン酸、キサンタンガム、キトサン、カラギーナン、寒天、デキストリン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリスルホン酸及、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリスチレンスルホン酸、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリルアミド−アクリル酸共重合体、ポリアミジン、ポリビニルイミダゾリン等及びそれらの誘導体又は塩が挙げられる。これらのなかでも、セルロース系化合物、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ（メタ）アクリル酸及びその誘導体が増粘性および造膜性およびセラミック微粒子（Ａ）の分散効果に優れるため、好ましい。しかしながら、セルロース系化合物は、一般的に粉体として市販されており、高分子量のもの（２５℃での１質量％水溶液粘度が１０００ｍＰａ・s以上のもの）は水への溶解に長時間を要すため経済的に不利となるため好ましくない。
セパレータの耐熱性を確保する観点からポリ（メタ）アクリルアミドが最も好ましい。これらの水溶性ポリマー（Ｂ）は、１種を単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用することができる。

ポリ（メタ）アクリルアミドは、構成単量体として分子内に（メタ）アクリルアミド骨格を有する単量体（以下、（ｄ）成分）を含むものである。（ｄ）成分としては、具体的には、例えば、メタクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、アクリルアミドｔ−ブチルスルホン酸等が挙げられ、これらの１種を単独で、又は二種以上を併用できる。これらの中でも（メタ）アクリルアミド、特にアクリルアミドを用いると、ポリ（メタ）アクリルアミドの耐酸化性が高くなる。
また、（ｄ）成分の中でも、（メタ）アクリルアミドを選択することにより、セラミック微粒子（Ａ）の分散性や、電極内部における活物質同士の密着性が高められる。

ポリ（メタ）アクリルアミドの単量体として、（ｄ）成分以外の単量体を含めてもよいが、その場合であっても、（ｄ）成分の含有量は、ポリ（メタ）アクリルアミドを構成する全単量体に対し通常３０モル％以上、好ましくは５０モル％以上である。

また、水溶性ポリマー（Ｂ）の中でもポリ（メタ）アクリルアミドは、後述する本発明の製造方法のように、水溶性コーティング剤の形態でプラスチック製不織布に塗工して無機被覆層を形成させる際に、適度な粘度に調整することができる点で有利である。すなわち、ポリ（メタ）アクリルアミドは、連鎖移動剤等を併用して分子量を制御しやすく、コーティング剤の粘度をプラスチック不織布への浸透に適した粘度範囲に調整することが容易になる。
連鎖移動剤としては、スルホン酸基含有不飽和２重結合性単量体（ｃ）（以下、（ｃ）成分という）を用いるのが、セパレータの耐酸化性を高める点で最も好ましい。単量体として（ｃ）成分を併用することにより、耐酸化性が高められる。セパレータの耐熱性が向上し、特に、強い酸化性を有する正極側での使用に好適なものとなるである。

（ｃ）成分としては、分子内にスルホン酸基とラジカル重合性の不飽和二重結合を有する単量体であれば、各種公知のものを特に制限なく使用できる。具体的には、例えば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸及びメタリルスルホン酸並びにそれらの塩が挙げられ、これらの内の１種を単独で、又は二種以上を併用できる。それらの塩としてはアンモニアや有機アミン塩、カリウム塩、ナトリウム塩が挙げられる。これらの中でも、後述するコーティング剤として適度な粘度と水溶性（すなわち、コーティング剤中の（Ａ）成分の分散安定性に適した程度の水溶性）のものが得られることから、メタリルスルホン酸塩、特にメタリルスルホン酸ナトリウムが好ましい。

（ｃ）成分の含有量は特に限定されないが、ポリ（メタ）アクリルアミドを構成する全単量体のうち０．０１〜１モル％程度、好ましくは０．０５〜１モル％程度とするのがよい
（ｃ）成分が多すぎると得られるポリ（メタ）アクリルアミドが低分子になり、セパレータの屈曲性が不足することがある。一方で（ｃ）成分が少なすぎると高分子化しすぎるため、ポリ（メタ）アクリルアミドが凝集しやすく被覆層中にセラミック微粒子（Ａ）を均一に分散させることが困難となり、セパレータの隔離性能や密着性が不十分となる場合がある。

さらに、ポリ（メタ）アクリルアミドに用いる単量体として、本発明の効果が失われない範囲で、（ｃ）成分及び（ｄ）成分と共重合可能な他の共単量体（ｅ）（以下、（ｅ）成分という）を含めてよい。（ｅ）成分としては、具体的には、例えば、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸エステル、α，β−不飽和ニトリル化合物、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物等が挙げられ、これらの１種を単独で、又は２種以上を併用できる。

不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等を挙げることができる。該不飽和カルボン酸含有量は特に限定されないが、密着性を考慮すると、全単量体のうち１０モル％未満であるのが好ましい。

不飽和カルボン酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸エステルが好ましく、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸ｉ−アミル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル等の単官能（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸エチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸エチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸プロピレングリコール、トリ（メタ）アクリル酸トリメチロールプロパン、テトラ（メタ）アクリル酸ペンタエリスリトール、ヘキサ（メタ）アクリル酸ジペンタエリスリトール、（メタ）アクリル酸アリル、ジ（メタ）アクリル酸エチレン等の多官能（メタ）アクリル酸エステルを挙げることができ、これらの１種を単独で又は２種以上を併用できる。不飽和カルボン酸エステルの含有量は特に限定されないが、耐酸化性を考慮すると全単量体のうち１０モル％未満であるのが好ましい。

α，β−不飽和ニトリル化合物は、得られる無機被覆層に柔軟性を与える場合に有効である。具体例としては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等を挙げることができ、二種以上を併用できる。これらのうち、アクリロニトリル及び／又はメタクリロニトリルが好ましく、特にアクリロニトリルが好ましい。α，β−不飽和ニトリル化合物の含有量は特に限定されないが、ポリ（メタ）アクリルアミドの水溶性を維持するためには全単量体のうち４０モル％未満であるのがより好ましい。

共役ジエン化合物としては、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換および側鎖共役ヘキサジエン類等が挙げられる。また、芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。また、これらの１種又は二種以上を併用できる。これらの含有量は特に限定されないが、ポリ（メタ）アクリルアミドの全単量体のうち１０モル％未満であるのが好ましい。なお、正極用バインダーは高電圧に曝されるため、耐酸化性が必要である。しかし、共役ジエン化合物や芳香族ビニル化合物は酸化しやすい化合物のため耐酸化性を下げる傾向にある。そのため、正極側ではこれらは使用しないことが好ましい。

ポリ（メタ）アクリルアミドは、各種公知の方法でラジカル重合法で合成できる。好ましくは水溶液ラジカル重合法である。具体的には、前記（ｃ）成分及び（ｄ）成分並びに必要に応じて（ｅ）成分を含む単量体の混合液にラジカル重合開始剤を加え、撹拌しながら、反応温度５０〜１００℃程度で重合反応を行えばよい。反応時間は特に限定されず、通常１〜１０時間程度である。

ラジカル重合開始剤としては、各種公知のものを特に制限なく使用できる。具体的には、例えば、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；該過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウム等の還元剤とを組み合わせたレドックス系重合開始剤；アゾ系開始剤等が挙げられる。ラジカル重合開始剤の含有量は特に制限されないが、ポリ（メタ）アクリルアミドの合成に用いる全単量体の総質量に対し０．０５〜２質量％程度、好ましくは０．１〜１．５質量％程度である。この場合、重合反応が十分に進行し、ポリ（メタ）アクリルアミドを高分子量化できる。

ラジカル重合反応前又は、得られたポリ（メタ）アクリルアミドを水溶化する際に、製造安定性を向上させる目的で、アンモニアや有機アミン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等の一般的な中和剤でｐＨ調整を行ってもよい。その場合、ｐＨ（２５℃）は５〜１１程度の範囲に調整することが好ましい。また、同様の目的で、金属イオン封止剤であるＥＤＴＡもしくはその塩等を使用することも可能である。

無機被覆層におけるセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）の固形分比率（質量％）は９９：１〜９０：１０の範囲であるのが好ましい。水溶性ポリマー（Ｂ）の固形分比率が１を下回る場合は無機被覆層の密着性が維持できず、セラミック微粒子（Ａ）が剥離を起こしやすくなる。一方で１０以上では無機被覆層全体を覆ってしまうため、内部抵抗が高くなり、リチウムイオン二次電池の出力特性が悪化する場合がある。

本発明のリチウムイオン二次電池用セパレータは、上記の構成からなるものであるが、セパレータの厚みは、１０〜４０μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましく、１０〜２５μｍがさらに好ましい。４０μｍを超えると、その厚みの影響により内部抵抗が高くなり、リチウムイオン二次電池の出力特性が悪くなる場合があり、１０μｍ未満であると、十分な強度を得ることが難しい場合がある。

［リチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法］
本発明のリチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法は、前記したプラスチック製不織布表面に、前記したセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）と水を含み、２５℃におけるＢ型粘度が５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲であるコーティング剤を塗工し、乾燥させることを特徴とする。

本発明に用いるコーティング剤は、前記の平均繊維径と平均ポア径を有するプラスチック製不織布内に適度に浸透し、その表面上に安定した無機被覆層を設けることができる。

コーティング剤はセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）と水を含むものであり、水溶性ポリマー（Ｂ）によりセラミック微粒子（Ａ）が均一、安定に分散されたものである。水溶性ポリマー（Ｂ）は、セラミック微粒子（Ａ）を分散させる機能を有するとともに、プラスチック製不織布表面に形成される無機被覆層と不織布とを密着させるバインダーとしての効果を有する。

均一かつ薄い塗膜の形成など、塗工安定性及びプラスチック製不織布への適度な浸透性を確保する観点から、コーティング剤の２５℃におけるＢ型粘度は５０〜１０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。粘度が１０００ｍＰａ・ｓを超えると塗工量が多くなりすぎるため薄い無機被覆層の形成が困難となる。また、コーティング剤の不織布に浸透しにくくなりセパレータの内部抵抗が高くなり電池の出力特性が悪くなることがある。一方で５０ｍＰａ・ｓ未満では塗工時にコーティング剤の不織布基材への裏抜けが起こり、セラミック微粒子（Ａ）がポア内に保持されにくくなり、また、ロール汚れが生ずるなど生産性が悪化する。

同様の観点から、セラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）の合計濃度は２０〜５０質量％であることが好ましい。さらに同様の観点から、コーティング剤におけるセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）の割合は、固形分質量比で２０：０．２〜４５：５の範囲であるのが好ましい。水溶性ポリマー（Ｂ）の固形分比率が０．２を下回る場合は塗工層の密着性が維持できず、セラミック微粒子（Ａ）が剥離しやすく、一方で５を超えると塗工層全体を覆ってしまうため、内部抵抗が高くなり、リチウムイオン二次電池の出力特性が悪化する。

本発明コーティング剤には、他の添加剤を含めてよい。具体的には、例えば、水系ラテックス、分散剤、レベリング剤、酸化防止剤、電解液分解抑制剤、導電補助剤、チキソトロピック剤等が挙げられる。

水系ラテックスとしては、スチレン―ブタジエン共重合体ラテックス、ブタジエンラテックス、アクリルエステルラテックス等が挙げられ、セパレータに柔軟性を与える目的で使用される。しかしながら、これらのラテックスは、耐酸化性が悪く正極側では使用しにくいことに加え、添加量が多くなると、コーティング剤を塗布した際に、不織布のポアを貫通して裏抜けが激しくなるため好ましくない。そのため含有量は、（Ｂ）成分１００質量部に対して１０質量部未満とするのが好ましい。さらに好ましくは同じ理由によって含まないことが良い。

分散剤としては、例えば、アニオン性化合物、カチオン性化合物、非イオン性化合物、高分子化合物が挙げられる。分散剤を使用することで、本発明のコーティング剤の安定性が高まり、また、これを用いて平滑な電極層を形成できるため高い電池容量を達成可能である。分散剤の使用量は特に限定されないが、（Ｂ）成分１００質量部に対して５質量部未満である。

レベリング剤としては、例えば、アルキル系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、金属系界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤を使用することで、本発明のコーティング剤をプラスチック製不織布に塗工する際のはじきを抑制でき、また、無機被覆層表面の平滑性を向上させることができる。レベリング剤の使用量は特に限定されないが、（Ｂ）成分１００質量部に対して１０質量部未満である。

酸化防止剤としては、例えば、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、有機リン化合物、硫黄化合物、フェニレンジアミン化合物、ポリマー型フェノール化合物等が挙げられる。ポリマー型フェノール化合物は、分子内にフェノール構造を有する重合体であり、質量平均分子量が通常２００以上、好ましくは６００以上、通常１０００以下、好ましくは７００以下のものが好ましい。酸化防止剤を使用することで、本発明のコーティング剤の安定性や、これを用いて得られる二次電池の電池容量及びサイクル特性を改善できる。酸化防止剤の使用量は特に限定されないが、（Ｂ）成分１００質量部に対して５質量部未満である。

コーティング剤の塗工量（目付量）は、不織布面積あたり３．０〜２０．０ｇ／ｍ^２が好ましく、３．３〜１５．０ｇ／ｍ^２がより好ましく、３．５〜１０．０ｇ／ｍ^２がさらに好ましい。２０．０ｇ／ｍ^２を超えると、リチウムオン二次電池セパレータの内部抵抗が高くなり出力特性が悪くなることがあり、３．０ｇ／ｍ^２未満であると、短絡が発生しやすくなることがある。

プラスチック製不織布へコーティング剤を塗工する方法としては、特に限定されないが、例えばブレード、ロッド、リバースロール、リップ、ダイ、カーテン、エアーナイフ等各種の塗工方式、フレキソ、スクリーン、オフセット、グラビア、インクジェット等の各種印刷方式、ロール転写、フィルム転写などの転写方式、ディッピング等の引き上げ方式で非塗工面側の塗液を掻き落とす方式等を、必要に応じて選択して用いることができる。

本発明において、リチウムイオン二次電池セパレータの坪量は、不織布面積あたり９．５〜４０．０ｇ／ｍ^２が好ましく、１１．０〜３０．０ｇ／ｍ^２がより好ましく、１２．５〜２５．０ｇ／ｍ^２がさらに好ましい。４０．０ｇ／ｍ^２を超えると、セパレータの内部抵抗が高くなり、電池の出力特性が悪くなることがあり、９．５ｇ／ｍ^２未満であると、十分な強度を得ることが難しい場合がある。

こうして得られたセパレータは、リチウムイオン二次電池の正極と負極の間に装填され、セパレータ内部と、正極又は負極間は支持電解質溶液で満たされリチウムイオン二次電池に組み立てられる。

本発明におけるリチウムイオン二次電池の正極活物質としては正極活物質としては、無機化合物からなるものと有機化合物からなるものとに大別される。無機化合物からなる正極活物質としては、遷移金属酸化物、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属硫化物などがあげられる。上記の遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ等が使用される。正極活物質に使用される無機化合物の具体例としては、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＮｉ_１/２Ｍｎ_３/２Ｏ_４、ＬｉＣｏ_１/３Ｎｉ_１/３Ｍｎ_１/３Ｏ_２、Ｌｉ[Ｌｉ_０．１Ａｌ_０．１Ｍｎ_１．９]Ｏ_４、ＬｉＦｅＶＯ_４などのリチウム含有複合金属酸化物；ＴｉＳ_２、ＴｉＳ_３、非晶質ＭｏＳ_２等の遷移金属硫化物；Ｃｕ_２Ｖ_２Ｏ_３、非晶質Ｖ_２Ｏ−Ｐ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３などの遷移金属酸化物；などが挙げられる。これらの化合物は、部分的に元素置換したものであってもよい。有機化合物からなる正極活物質としては、例えば、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレンなどの導電性重合体を用いることもできる。電気伝導性に乏しい、鉄系酸化物は、還元焼成時に炭素源物質を存在させることで、炭素材料で覆われた電極活物質として用いてもよい。また、これら化合物は、部分的に元素置換したものであってもよい。これらの中でも実用性、電気特性、長寿命の点で、好ましくは、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＮｉ_１/２Ｍｎ_３/２Ｏ_４、ＬｉＣｏ_１/３Ｎｉ_１/３Ｍｎ_１/３Ｏ_２、Ｌｉ[Ｌｉ_０．１Ａｌ_０．１Ｍｎ_１．９]Ｏ_４である。

リチウムイオン二次電池の負極活物質としては、たとえば、ポリアセン等の導電性重合体等；ケイ素、錫、亜鉛、マンガン、鉄、ニッケル等の金属及び／若しくはそれらの合金、並びにそれらの酸化物ないし硫酸塩等；金属リチウム、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂｉ−Ｃｄ、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｃｄ等のリチウム合金、リチウム遷移金属窒化物；シリコン；アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、メゾカーボンマイクロビーズ、ピッチ系炭素繊維等の炭素質材料等が挙げられる。該炭素質材料の素材としては、例えば、人造黒鉛、天然黒鉛、フッ化黒鉛等の黒鉛（グラファイト）や、様々な熱分解条件での有機物の熱分解物が挙げられる。なお、該熱分解物としては、石炭系コークス、石油系コークス、石炭系ピッチの炭化物、石油系ピッチの炭化物、或いはこれらピッチを酸化処理したものの炭化物、ニードルコークス、ピッチコークス、フェノール樹脂、結晶セルロース等の炭化物等及びこれらを一部黒鉛化した炭素材、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ピッチ系炭素繊維等が挙げられる。該負極物質としては炭素質材料、特に人造黒鉛、精製天然黒鉛、ピッチを含む黒鉛材等であり、これらは種々表面処理が施されていてよい。

リチウムイオン二次電池の支持電解質溶液としては、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ、Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＦ_３ＣＯＯＬｉ、（ＣＦ_３ＣＯ）_２ＮＬｉ、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉ等の支持電解質を非水系溶媒に溶解させたものである。該支持電解質としては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉが、高い解離度を示すため好ましい。該非水系溶媒としては、例えば、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の鎖状カーボネート類；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類；１，２−ジメトキシエタン等の鎖状エーテル類；テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、スルホラン、１，３−ジオキソラン等の環状エーテル類；ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等の鎖状エステル類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル類、アセトニトリル等が挙げられる。これらは二種以上を併用でき、特に環状カーボネート類と鎖状カーボネート類の併用が好ましい。

本発明のリチウムイオン二次電池の形態は特に制限されない。例としては、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等が挙げられる。また、これらの形態の電池を任意の外装ケースに収めることにより、コイン型、円筒型、角型等の任意の形状にして用いることができる。

本発明のリチウムイオン二次電池を組み立てる手順も特に制限されず、電池の構造に応じて適切な手順で組み立てればよいが、例を挙げると特開２０１３−８９４３７に記載する方法を挙げることができる。外装ケース上に負極を乗せ、その上に電解液とセパレータを設け、更に負極と対向するように正極を乗せて、ガスケット、封口板と共にかしめて電池にすることができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、実施例中、「％」は「質量％」を示し、「部」は「質量部」を示す。

（Ｂ）成分の製造
製造例１
撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、イオン交換水２３００ｇ、アクリルアミド４００ｇ（５．６３ｍｏｌ）、メタリルスルホン酸ナトリウム９．０ｇ（０．０５７ｍｏｌ）を入れ、窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、５０℃まで昇温した。そこに２，２‘−アゾビス−２−アミジノプロパン 二塩酸塩（日宝化学株式会社製 製品名「ＮＣ−３２」）４．０ｇ、イオン交換水３０ｇを投入し、８０℃まで昇温し１．５時間反応を行った。次いで、ＮＣ−３２ ４．０ｇ、イオン交換水３０ｇを投入し８０℃にて１．５時間反応し、固形分１５．０％、粘度（２５℃）が３５，０００ｍＰａ・ｓのポリ（メタ）アクリルアミドを含有する水溶液（Ｂ）を得た。

製造例２−８
前記製造例１において、モノマー組成と開始剤の量を表１で示すもの及び数値に変更した他は実施例１と同様にして、ポリ（メタ）アクリルアミドを含有する水溶液（Ｂ）を調製した。

・ＡＭ：アクリルアミド
・ＮＭＡＭ：Ｎ−メチロールアクリルアミド
・ＡＴＢＳ：アクリルアミドｔ−ブチルスルホン酸
・ＳＭＡＳ：メタリルスルホン酸ナトリウム
・ＭＡＳ：メタリルスルホン酸
・ＡＡ：アクリル酸
・ＥＡ：アクリル酸エチル
・ＨＥＭＡ：メタクリル酸２−ヒドロキシエチル
・ＡＮ：アクリロニトリル
・ＭＰＡ：3-メルカプトプロピオン酸

実施例１
平均粒径（ｂ）２．３μｍのアルミナ水和物（ベーマイト、比表面積３．９ｍ^２／ｇ、静嵩密度０．３１ｇ／ｃｍ^３）１００質量部に水１４０質量部に分散させた後、製造法例１で合成した水溶性ポリマー（不揮発分１５％、２５℃、粘度３５０００ｍｐａ・ｓ）を３５．１質量部（固形分として５．３質量部）、添加攪拌混合し、さらにイオン交換水を加えて粘度を調整し、塗工液を作製した。平均繊維径５．２μｍ、平均ポア径（ａ）８．７μｍのＰＥＴ不織布上にグラビアコーターにて乾燥固形分が１０ｇ／ｍ^２となるように不織布両面にこのコーティング液を塗工、乾燥し、リチウムイオン用セパレータを得た。

実施例２〜１２
ＰＥＴ不織布の繊維径、ポア径、セラミック微粒子の平均粒径、水溶性ポリマー（Ｂ）を表２で示すもの及び数値に変更した他は実施例１と同様の操作でリチウムイオン用セパレータを得た。

実施例１３
水溶性ポリマー（Ｂ）をポリビニルアルコール（ＰＶＡ 平均重合度約３１００〜３９００ 部分けん化型）のものを使用した以外は実施例１と同様の操作でリチウムイオン用セパレータを得た。

実施例１４
水溶性ポリマー（Ｂ）をカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ 第一工業製薬 １％水溶液 ７８００ｍＰａ・ｓ）のものを使用した以外は実施例１と同様の操作でリチウムイオン用セパレータを得た。

比較例１〜５
ＰＥＴ不織布の繊維径、ポア径、セラミック微粒子の平均粒径、水溶性ポリマー（Ｂ）を表２で示すもの及び数値に変更した他は実施例１と同様の操作でリチウムイオン用セパレータを得た。

比較例６
水溶性ポリマー（Ｂ）をスチレン―ブタジエン共重合体ラテックス（ＳＢＲ）のエマルジョン水溶液を使用した以外は実施例１と同様の操作でリチウムイオン用セパレータを得た。

実施例及び比較例において、コーティング剤の粘度、塗工液の安定性、塗工性、セパレータのピンホール評価、リチウムイオン二次電池における出力特性は、それぞれ以下のように行った。

＜粘度＞
コーティング剤のスラリー粘度はＢ型粘度計を用いて２５℃、回転数６０ｒｐｍで測定した。

＜塗工液の安定性＞
作製したコーティング溶液について、それぞれ２５℃で静置した状態で６時間放置し、その時のセラミック微粒子の沈降状態を以下の基準で目視評価した。

◎：全体が均質なペースト状であり、液状分離がなく、かつ、凝集物も認められない。
○：容器底部に凝集物は見られないが、少量の液状分離が認められる。
△：容器底部に少量の凝集物と、やや多くの液状分離とが認められる。
×：容器底部に粘土状の凝集物が多数認められ、液状分離も多く認められ
る。

＜塗工性評価＞
実施例及び比較例のコーティング液を、黒色画用紙の上に敷いた上記プラスチック製不織布にバーコーターを用いて塗工し、画用紙上から不織布を取り除いた際に、画用紙上に付着した塗工液の痕跡を観察し、次の基準で評価した。

◎：画用紙上に塗工液の痕跡がない。
○：画用紙上に裏抜けした塗工液の痕跡が２ヶ所以下ある。
△：画用紙上に裏抜けした塗工液の痕跡が少量ある。
×：画用紙上に裏抜けした塗工液の痕跡が多数ある。

＜ピンホール評価＞
実施例及び比較例で得られたセパレータのコーティング層の状態を、セパレータ基材側の面から光りを当て、コーティング層側から観察し、次の評価基準で評価した。

Ａ：目視でピンホールの発生は見られない
Ｂ：うっすらと透過光が観測される部分が存在する
Ｃ：明らかに透過光が多数観測される

＜リチウムイオン二次電池の作製＞
実施例及び比較例で得られたセパレータを用いて、正極にニッケル、マンガン、コバルト酸リチウム、負極にグラファイト、電解液にヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）の１ｍｏｌ／Ｌ炭酸エチレン（ＥＣ）／炭酸ジメチル（ＤＭＣ）（容量比３／７）の混合溶媒溶液を用いたコイン型のリチウムイオン二次電池を作製した。

＜出力特性＞
上記作製したリチウムイオン二次電池を用いて、２５℃で０．１Ｃで２．５〜４．２Ｖ電圧で充電し、電圧が４．２Ｖになった時点で引き続き定電圧（４．２Ｖ）にて充電を続行し、電流値が０．０１Ｃとなった時点を充電完了（カットオフ）とした。次いで１Ｃで２．５Ｖまで放電する充放電を、５０サイクル繰り返し、５サイクル目の１Ｃ放電容量に対する５０サイクル目の１Ｃ放電容量の割合を百分率で算出した値を容量維持率とした。この値が大きいほど出力特性が良好である。

実施例１〜１４で得られたコーティング用塗工液はいずれの場合も安定であり、また塗工性も良好であった。さらにセパレータ作製についても（ａ）と（ｂ）の割合（Ｘ）が０．０５〜０．５となることで裏抜け、ピンホールが見られず、良好なセパレータを得た。次いで出力特性においても非常に良好な結果であり、耐酸化性に優れていた。

比較例１では得られたコーティング用塗工液、塗工性は良好であり、セパレータのピンホールもなかったが、（Ｘ）が大きいため、密着性が悪くなり、出力特性が悪化した。

比較例２では不織布の平均繊維径が小さく、平均ポア径が大きいため、粒子が小さいため、塗工液が裏抜けしてしまい、塗工性が悪化した。さらにセパレータのピンホールの発生も見られた。

比較例３では（Ｘ）が小さいため、塗工液が裏抜けしてしまい、塗工性が悪化した。さらにセパレータのピンホールの発生も見られた。

比較例４ではセラミック微粒子の粒径が大きいため、塗工液中で沈降が見られ、安定性が悪化した。

比較例５ではセラミック微粒子の粒子径が小さいため、（Ｘ）が小さくなり、塗工液が裏抜けしてしまい、塗工性が悪化した。さらにセパレータのピンホールの発生も見られた。

比較例６では（Ｂ）としてエマルジョン溶液を用いているため、コーティング用塗工液の分散性が悪くすぐに沈降物が見られ、さらに塗工液の粘度が低いため、裏抜けが見られた。またセパレータのピンホールの発生も多数見られた。

Claims (5)

1. プラスチック製不織布表面に無機被覆層が設けられたリチウムイオン二次電池用セパレータであって、プラスチック製不織布を構成する合成繊維は、平均繊維径１〜１０μｍおよび平均ポア径（ａ）１〜２０μｍであり、前記無機被覆層および前記不織布内部は、平均粒子径が０．１〜５μｍのセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）を含み、水系ラテックスの含有量が（Ｂ）成分１００質量部に対して１０質量部未満であり、かつ、平均ポア径（ａ）に対する平均粒子径（ｂ）の比率（Ｘ）［（ｂ）／（ａ）］が０．０５〜０．５の範囲であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用セパレータ。
2. 水溶性ポリマー（Ｂ）が、スルホン酸基含有不飽和２重結合性単量体（ｃ）を０．０１〜１モル％の範囲で含むポリ（メタ）アクリルアミド共重合体である請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用セパレータ。
3. 平均繊維径１〜１０μｍおよび平均ポア径（ａ）１〜２０μｍであるプラスチック製不織布表面に、平均粒子径が０．１〜５μｍのセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマー（Ｂ）と水を含み、２５℃におけるＢ型粘度が５０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲であるコーティング剤を塗工し、乾燥させることを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法。
4. 前記コーティング剤におけるセラミック微粒子（Ａ）と水溶性ポリマーの合計濃度が、２０〜５０質量％である請求項３に記載のリチウムイオン二次電池用セパレータの製造方法。
5. 請求項１又は２に記載のセパレータを搭載したリチウムイオン電池。