(57)【要約】  【課題】Ｎｉ系活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、厚さの均一性に優れた正極を提供する。  【解決手段】正極は、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含んでいる。正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物であり、アクリル系樹脂の一部は、正極活物質およびカーボン系材料からなる粉体に吸着している。正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の合計量Ａ１に対するアクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である。【選択図】図１
2014022127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、
上記正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物であり、
上記アクリル系樹脂の一部は、上記正極活物質および上記カーボン系材料からなる粉体に吸着し、
上記正極活物質、上記アクリル系樹脂および上記カーボン系材料の合計量Ａ１に対する上記アクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である正極。
【請求項２】
上記カーボン系材料は、ケッチェンブラックである請求項１に記載の正極。
【請求項３】
上記正極活物質の平均粒径は、５μｍ以上７７μｍ以下の範囲内である請求項１に記載の正極。
【請求項４】
上記正極活物質は、以下の式（１）に示した平均組成を有している請求項１に記載の正極。
ＬｉxＣｏyＮｉzＭ1-y-zＯb-aＸa  ・・・（１）
（式中、Ｍは、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、バリウム（Ｂａ）、タングステン（Ｗ）、インジウム（Ｉｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）およびアンチモン（Ｓｂ）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。Ｘは、ハロゲン元素である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂはそれぞれ、０．８０＜ｘ≦１．２、０＜ｙ≦０．５０、０．５０＜ｚ≦１．０、１．８≦ｂ≦２．２、０≦ａ≦１．０の範囲内の値である。）
【請求項５】
正極、負極および電解質を備え、
上記正極は、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、
上記正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物であり、
上記アクリル系樹脂の一部は、上記正極活物質および上記カーボン系材料からなる粉体に吸着し、
上記正極活物質、上記アクリル系樹脂および上記カーボン系材料の合計量Ａ１に対する上記アクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である電池。
【請求項６】
正極活物質、アクリル系樹脂、カーボン系材料および溶媒を固練りすることにより、スラリー状の正極合剤を作製し、
上記正極合剤を塗布し硬化する
ことを含み、
上記アクリル系樹脂の一部は、上記正極活物質および上記カーボン系材料からなる粉体に吸着し、
上記正極活物質、上記アクリル系樹脂および上記カーボン系材料の合計量Ａ１に対する上記アクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である正極の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の電池を備える電池パック。
【請求項８】
請求項５に記載の電池を備え、
上記電池から電力の供給を受ける電子機器。
【請求項９】
請求項５に記載の電池と、
上記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
上記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を備える電動車両。
【請求項１０】
請求項５に記載の電池を備え、
上記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
【請求項１１】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え、
上記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、上記電池の充放電制御を行う請求項１０に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の電池から電力の供給を受け、または、発電装置もしくは電力網から上記電池に電力が供給される電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、正極およびその製造方法、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置ならびに電力システムに関する。詳しくは、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含む正極に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ一体型ＶＴＲ（Video Tape Recorder）、携帯電話やノートパソコンなどのポータブル電子機器が広く普及し、その小型化、軽量化および長寿命化が強く求められている。これに伴い、電子機器のポータブル電源として、電池、特に軽量で高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。中でも、充放電反応にリチウム（Ｌｉ）の吸蔵および放出を利用する二次電池（いわゆるリチウムイオン二次電池）は、従来の非水系電解液二次電池である鉛電池やニッケルカドミウム電池よりも高いエネルギー密度が得られるため、広く実用化されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池では、高容量化のために、高容量の活物質を用いるとともに電極を厚膜化する技術が提案されている。また、電極の厚膜化を実現化するためには、電極の内部抵抗を低減する技術も重要となる。
【０００４】
高容量の正極活物質としては、ＬｉＮｉＯ2やそのＮｉの一部を他の遷移金属で置換したリチウム複合酸化物（以下「Ｎｉ系材料」と称する。）を用いることが提案されている。しかしながら、Ｎｉ系材料を用いると、混練の際に正極合剤がゲル化し易くなり、正極合剤スラリーの塗工性が低下する(例えば特許文献１〜４参照)。このような塗工性の低下を改善する技術として、正極合剤の作製環境を低湿度化する技術が開示されている(例えば特許文献４参照)。また、正極合剤ペースト物性のばらつきを抑えるために、正極合剤の固練り時間を選択する技術も開示されている(例えば特許文献５参照)、
【０００５】
電極の厚膜化のためには、巻回性を考慮して高柔軟性のアクリル系樹脂を結着剤（バインダ）として用いることが提案されている。しかしながら、アクリル系樹脂を結着剤として用いると、その増粘作用から正極合剤スラリーの塗工性が低下する(例えば特許文献６、７参照)。この塗工性の低下を改善する技術として、少なくとも（メタ）アクリル酸エステルおよび／または（メタ）アクリロニトリルの重合単位を主成分として有するアクリル系共重合体と、重量平均分子量が２５万以上のフッ化ビニリデン系重合体とを含む非水系二次電池電極用バインダ組成物が開示されている(例えば特許文献６参照)。
【０００６】
内部抵抗を低減するために、導電剤としてアセチレンブラックなどのカーボン系材料を用いる技術が提案されている。しかしながら、これらのかさ密度の低いカーボン系材料(０．０１５〜０．５ｇ／ｃｍ3)を用いると、正極合剤スラリーのチキソ性が高くなり、正極合剤スラリーの塗工性が低下する(例えば特許文献８、９参照)。このような塗工性不良を改善する技術として、炭素粉末のかさ密度の数値範囲を選択する技術や、正極合剤を作製する工程を露点０℃以下の雰囲気で行う技術が開示されている。(例えば特許文献８、９参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−３２４６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１２８７１９号公報
【特許文献３】特開２００６−２８６２４０号公報
【特許文献４】特開平１１−１３５１２１号公報
【特許文献５】特開２００９−１８７８１９号公報
【特許文献６】特許開２００３−３１７７２２号公報
【特許文献７】特開２００６−１０７７６７号公報
【特許文献８】特許開平１１−３０７０９９号公報
【特許文献９】特許開平１１−３１２５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、Ｎｉ系活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を個別に用いた正極合剤スラリーの塗工性を改善する技術が従来検討されている。しかしながら、正極活物質、結着剤および導電剤として、Ｎｉ系活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の３種を組み合わせて用いた正極合剤の塗工性を改善する技術については従来検討されていない。
【０００９】
したがって、本技術の目的は、Ｎｉ系活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、厚さの均一性に優れた正極およびその製造方法、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置ならびに電力システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、第１の技術は、
正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、
正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物であり、
アクリル系樹脂の一部は、正極活物質およびカーボン系材料からなる粉体に吸着し、
正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の合計量Ａ１に対するアクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である正極である。
【００１１】
第２の技術は、
正極、負極および電解質を備え、
正極は、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、
正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物であり、
アクリル系樹脂の一部は、正極活物質およびカーボン系材料からなる粉体に吸着し、
正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の合計量Ａ１に対するアクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である電池である。
【００１２】
第３の技術は、
正極活物質、アクリル系樹脂、カーボン系材料および溶媒を固練りすることにより、スラリー状の正極合剤を作製し、
正極合剤を塗布し硬化する
ことを含み、
アクリル系樹脂の一部は、正極活物質およびカーボン系材料からなる粉体に吸着し、
正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の合計量Ａ１に対するアクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である正極の製造方法である。
【００１３】
本技術の電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムは、第１の技術の正極、または第２の技術の電池を備えることを特徴とする。
【００１４】
本技術では、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の合計量Ａ１に対するアクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である。したがって、スラリー状の正極合剤のチキソトロピー量を低減し、正極作製時における正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本技術によれば、厚さの均一性に優れた正極を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本技術の第１の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示した巻回電極体の一部を拡大して表す断面図である。
【図３】図３は、本技術の第２の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、図３に示した巻回電極体のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図５は、本技術の第３の実施形態に係る電池パックの一構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、本技術の非水電解質二次電池を住宅用の蓄電システムに適用した例を示す概略図である。
【図７】図７は、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の一構成を示す概略図である。
【図８】図８Ａは、正極合剤のチキソトロピー量と、正極合剤の全固形分量Ａ１に対するアクリル系樹脂（結着剤）の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１との関係を示すグラフである。図８Ｂは、正極合剤のチキソトロピー量と、アクリル系樹脂（結着剤）の全体量Ａ２に対するアクリル系樹脂（結着剤）の吸着量Ｂ２の割合Ｃ２との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、正極合剤４−１〜４−３のチキソトロピー量の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本技術の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。
１．第１の実施形態（正極活物質の例）
２．第２の実施形態（円筒型電池の例）
３．第３の実施形態（扁平型電池の例）
４．第４の実施形態（電池パックの例）
５．第５の実施形態（蓄電システムの例）
【００１８】
＜１．第１の実施形態＞
［概要］
正極合剤に用いられる材料には、その材料固有の特性によって、正極合剤のゲル化、増粘化または高チキソトロピー化を引き起こすものがある。本技術で正極合剤に用いるＮｉ系活物質、アクリル系樹脂および低かさ密度のカーボン系材料（例えばケッチェンブラック、アセチレンブラックなど）はそのような材料に該当する。正極合剤がゲル化、増粘化または高チキソトロピー化すると、正極合剤の塗工性不良が発生し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。そこで、本発明者らは、このような塗布かすれや膜厚ムラが発生を抑制できる技術を鋭意検討した。その結果、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の合計量Ａ１に対するアクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）を０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内とすることで、スラリー状の正極合剤のチキソトロピー量を低減し、正極作製時における正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制する技術を見出すに至った。
【００１９】
[電池の構成]
図１は、本技術の第１の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す断面図である。この非水電解質二次電池は、例えば、負極の容量が、電極反応物質であるリチウム（Ｌｉ）の吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池である。この非水電解質二次電池はいわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶１１の内部に、一対の帯状の正極２１と帯状の負極２２とがセパレータ２３を介して積層し巻回された巻回電極体２０を有している。電池缶１１は、ニッケル（Ｎｉ）のめっきがされた鉄（Ｆｅ）により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶１１の内部には、電解液が注入され、セパレータ２３に含浸されている。また、巻回電極体２０を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板１２、１３がそれぞれ配置されている。
【００２０】
電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４と、この電池蓋１４の内側に設けられた安全弁機構１５および熱感抵抗素子（Positive Temperature Coefficient；ＰＴＣ素子）１６とが、封口ガスケット１７を介してかしめられることにより取り付けられている。これにより、電池缶１１の内部は密閉されている。電池蓋１４は、例えば、電池缶１１と同様の材料により構成されている。安全弁機構１５は、電池蓋１４と電気的に接続されており、内部短絡あるいは外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上となった場合にディスク板１５Ａが反転して電池蓋１４と巻回電極体２０との電気的接続を切断するようになっている。封口ガスケット１７は、例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアスファルトが塗布されている。
【００２１】
巻回電極体２０の中心には例えばセンターピン２４が挿入されている。巻回電極体２０の正極２１にはアルミニウム（Ａｌ）などよりなる正極リード２５が接続されており、負極２２にはニッケルなどよりなる負極リード２６が接続されている。正極リード２５は安全弁機構１５に溶接されることにより電池蓋１４と電気的に接続されており、負極リード２６は電池缶１１に溶接され電気的に接続されている。
【００２２】
図２は、図１に示した巻回電極体２０の一部を拡大して表す断面図である。以下、図２を参照しながら、二次電池を構成する正極２１、負極２２、セパレータ２３、および電解液について順次説明する。
【００２３】
（正極）
正極２１は、例えば、正極集電体２１Ａの両面に正極活物質層２１Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体２１Ａの片面のみに正極活物質層２１Ｂを設けるようにしてもよい。正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。正極活物質層２１Ｂは、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質、導電剤および結着剤を含んで構成されている。
【００２４】
（正極活物質）
正極活物質層２１Ｂにおける正極活物質の含有量は、好ましくは９６．８質量％以上９８．８質量％以下の範囲内であり、例えば約９７．８質量％である。
【００２５】
正極活物質の平均粒径は、好ましくは５μｍ以上７７μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以上１９μｍ以下の範囲内であり、例えば約１７μｍである。平均粒径が５μｍ未満であると、比表面積が大きくなりすぎて、正極活物質層２１Ｂ中の結着剤の含有比率を増やさなくてはならず、それに伴い正極活物質および導電剤からなる粉体の含有比率が減ってしまう。一方、平均粒径が７７μｍを超えると、導電剤(一般に用いられている導電剤の平均粒径は数十ｎｍまたは数百ｎｍ)との粒径差が大きくなり、導電剤の効果が低減してしまう。更には正極活物質の沈降が大きくなることで塗料の扱いや塗工性が劣化してしまう。
なお、本技術において、平均粒径は次のようにして求めたものである。まず、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所（ＨＯＲＩＢＡ，Ｌｔｄ．）製、商品名：ＬＡ−９２０）を用いて、正極活物質の粒度分布を測定する。次に、測定した粒度分布から積算値５０％の粒径（Ｄ５０）を求め、これを平均粒径とする。
【００２６】
正極活物質は、一次粒子が凝集した二次粒子を形成していることが好ましい。一次粒子が凝集した二次粒子とすることにより、電極作製時に必要な結着剤量を減少させることができ、また、正極活物質層２１Ｂの形成が容易になる。
【００２７】
正極活物質としては、リチウムを吸蔵および放出することができる遷移金属複合酸化物を用いることができる。遷移金属複合酸化物は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む、層状岩塩型の構造を有する遷移金属複合酸化物である。
【００２８】
必要に応じて、この遷移金属複合酸化物に含まれるニッケル（Ｎｉ）の一部を他の遷移金属で置換してもよい。他の遷移金属としては、例えばコバルト（Ｃｏ）が挙げられる。さらに、この遷移金属複合酸化物に含まれる遷移金属の一部をリチウム（Ｌｉ）、ニッケル（Ｎｉ）およびコバルト（Ｃｏ）以外の他の金属元素で置換してもよい。他の金属元素としては、例えば、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、バリウム（Ｂａ）、タングステン（Ｗ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）およびアンチモン（Ｓｂ）からなる群より選ばれる１種以上の元素を用いることができる。中でも、この遷移金属複合酸化物としては、リチウム（Ｌｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）およびアルミニウム（Ａｌ）を含む遷移金属複合酸化物が好ましい。上述の遷移金属複合酸化物は、リチウムを除いた金属元素のなかでニッケル（Ｎｉ）を最も多く含んでいることが好ましい。高い放電容量が得られるからである。
【００２９】
また、必要に応じて、遷移金属複合酸化物に含まれる酸素（Ｏ）の一部をハロゲン元素で置換してもよい。ハロゲン元素としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）およびヨウ素（Ｉ）からなる群より選ばれる１種以上の元素を用いることができる。
【００３０】
上述の遷移金属複合酸化物は、以下の式（１）に示した平均組成を有していることが好ましい。
ＬｉxＣｏyＮｉzＭ1-y-zＯb-aＸa  ・・・（１）
（式中、Ｍは、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、バリウム（Ｂａ）、タングステン（Ｗ）、インジウム（Ｉｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）およびアンチモン（Ｓｂ）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。Ｘは、ハロゲン元素である。ｘは、０．８０＜ｘ≦１．２、好ましくは０．９５≦ｘ≦１．０７の範囲内の値である。ｙは、０＜ｙ≦０．５０、好ましくは０．１５＜ｙ＜０．３０であり、より好ましくは０．１５＜ｙ＜０．２５の範囲内の値である。ｚは、０．５０＜ｚ≦１．０、好ましくは０．７０＜ｚ＜０．９５、より好ましくは０．７５≦ｚ≦０．９５の範囲内の値である。ａおよびｂはそれぞれ１．８≦ｂ≦２．２、０≦ａ≦１．０の範囲内の値である。）
【００３１】
ｘが０．８０＜ｘ≦１．２の範囲外に値が小さくなると、放電容量が減少してしまう。一方、ｘが０．８０＜ｘ≦１．２の範囲外に値が大きくなると、正極活物質粒子の結晶構造の安定性が低下し、充放電の繰返しの容量低下と、安全性の低下の原因となる。
【００３２】
ｙが０＜ｙ≦０．５０の範囲外に値が小さくなると充放電効率が低下し、充放電の繰返しの容量低下と安全性の低下の原因となる。一方、ｙが０＜ｙ≦０．５０の範囲外に値が大きくなると放電容量が減少してしまう。
【００３３】
ｚが０．５０＜ｚ≦１．０の範囲外に値が小さくなると、電池容量が減少してしまう。一方、ｚが０．５０＜ｚ≦１．０の範囲外に値が大きくなると、充放電の繰返しの容量低下と安全性の低下の原因となる。
【００３４】
（導電剤）
正極活物質層２１Ｂにおける導電剤の含有量は、好ましくは１．０質量％以上１．２質量％以下の範囲内であり、例えば約０．８質量％である。
【００３５】
導電剤としては、かさ密度の低いカーボン系材料が用いられる。このようなカーボン系材料としては、正極活物質層２１Ｂの内部抵抗の低減の観点から、ケッチェンブラック、アセチレンブラックが好ましく、これらのカーボン系材料を組み合わせて用いてもよい。カーボン系材料のかさ密度は、例えば、０．０１５ｇ／ｃｍ3以上０．５ｇ／ｃｍ3以下の範囲内である。
【００３６】
（結着剤）
正極活物質層２１Ｂにおける結着剤の含有量は、好ましくは１．２質量％以上１．６質量％以下の範囲内であり、例えば約１．４質量％である。
【００３７】
結着剤の一部は、正極活物質層２１Ｂ内において正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着している。一方、その残りは、正極活物質層２１Ｂ内において正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着せず分散している。正極活物質、導電剤および結着剤の合計量Ａ１に対する結着剤の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００［質量％］）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内であり、例えば約１．１９質量％である。割合Ｃ１が０．９５質量％未満であると、正極作製時において正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着した結着剤起因の架橋凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。一方、割合Ｃ１が１．２９質量％を超えると、正極作製時において正極合剤の枯渇凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。
【００３８】
結着剤の全体量Ａ２に対する結着剤の吸着量Ｂ２の割合Ｃ２（＝（Ｂ２／Ａ２）×１００）は、好ましくは１４．８質量％以上３２．５質量％以下の範囲内であり、例えば約１４．８質量％である。割合Ｃ２が１４．８質量％未満であると、正極作製時において正極合剤の枯渇凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。一方、割合Ｃ２が３２．５質量％を超えると、正極作製時において正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着した結着剤起因の架橋凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。
【００３９】
結着剤の非吸着量Ｂ１の分析方法を以下に説明する。正極活物質層２１Ｂを溶媒で正極集電体２１Ａから剥離させる。その剥離物に溶媒を添加したものの遠心分離を実施する。ここで粉体材料(活物質や導電剤)へ吸着している結着剤はそれらと共に沈降物となり、非吸着の結着剤は溶液中へ残ることになる。その溶液を採取する。沈降物は含水ケーキ状であるので、非吸着の結着剤も存在しており、それを完全に採取するために「遠心分離処理→溶液採取」を繰り返し行なう。これにより遠心分離後の含水ケーキ状の沈降物には非吸着の結着剤を消失させることができる。消失完了の判定方法は、溶液での熱分析で結着剤成分が無くなった時点である。ここまでに採取した溶液の熱分析(結着剤は残存し、溶媒のみが揮発するように、４０〜６０℃の長時間低温処理や常温真空乾燥)によって、非非吸着の結着剤量Ｂ１を求めることができる。この熱分析での残存量が結着剤の非吸着量Ｂ１である。
【００４０】
結着剤の吸着量Ｂ２の分析方法を以下に示す。上記のようにして求めた沈降物は粉体材料(活物質や導電剤)と吸着の結着剤と含水ケーキ状の溶媒の混合物である。これに結着剤に影響を及ぼさず、かつ、溶媒のみが揮発する処理(４０〜６０℃の長時間低温処理や常温真空乾燥)を施すことにより、溶媒のみを除去させる。それにより沈降物は粉体材料と吸着の結着剤の混合物となる。この混合物において、吸着の結着剤のみが揮発するような熱処理(樹脂が揮発し、粉体材料(無機物)が揮発しないような一般的な高温２００〜３００℃)によって、吸着量Ｂ２を求めることができる。この熱分析での揮発した量が結着剤の吸着量Ｂ１となる。
【００４１】
結着剤の全体量Ａ２は、上述のようにして求めた結着剤の非吸着量Ｂ１と吸着量Ｂ２の和により求めることができる。
【００４２】
正極活物質、導電剤および結着剤の合計量Ａ１は、上述のようにして求めた沈降物(正極活物質および導電剤)の量と結着剤の全体量Ａ２との和により求めることができる。
【００４３】
結着剤としては、アクリル系樹脂が用いられる。アクリル系樹脂を用いることで、正極活物質層２１Ｂの可撓性を向上し、正極２１の巻回性を向上できる。したがって、正極活物質層２１Ｂの厚膜化が可能となり、更なる非水電解質二次電池の高容量化が可能となる。
【００４４】
アクリル系樹脂としては、例えばアクリル系共重合体を用いることができる。アクリル系共重合体とは、少なくとも（メタ）アクリル酸エステルおよび／または（メタ）アクリロニトリルの重合単位を主成分として含むものであり、一般にアクリルゴムと総称されるものが含まれる。ここで、（メタ）アクリルとはアクリルまたはメタクリルのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリロニトリルとはアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルのいずれかであることを意味する。
【００４５】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸イソアミル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ラウリルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好適に用いられる。また、（メタ）アクリル酸アルキルエステルのアルキル基にリン酸残基、スルホン酸残基、ホウ酸残基などを有する（メタ）アクリル酸エステルであってもよい。
【００４６】
また、本技術に用いられる結着材のうち、アクリル系共重合体は、（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリロニトリルの少なくとも一方と他のエチレン性不飽和結合を有するモノマーとの共重合体を用いてもよい。
【００４７】
このような他のエチレン性不飽和結合を有するモノマーとしては、例えば、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸２−エチルヘキシル、クロトン酸ヒドロキシプロピルなどのクロトン酸アルキルエステル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのアミノ基含有メタアクリル酸エステル；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレートなどのアルコキシ基含有モノカルボン酸エステルなどが挙げられる。
【００４８】
また多官能のエチレン性不飽和結合を有するモノマーであってもよく、このようなモノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリル酸エステル、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどのトリ（メタ）アクリル酸エステル、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどのポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００４９】
（負極）
負極２２は、例えば、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、負極集電体２２Ａの片面のみに負極活物質層２２Ｂを設けるようにしてもよい。負極集電体２２Ａは、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。
【００５０】
負極活物質層２２Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んで構成されており、必要に応じて正極活物質層２１Ｂと同様の結着剤を含んで構成されている。
【００５１】
なお、この二次電池では、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の電気化学当量が、正極２１の電気化学当量よりも大きくなっており、充電の途中において負極２２にリチウム金属が析出しないようになっている。
【００５２】
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維あるいは活性炭などの炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークスなどがある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。また、高分子材料としてはポリアセチレンあるいはポリピロールなどがある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができるとともに、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れた特性が得られるので好ましい。さらにまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。
【００５３】
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、リチウムを吸蔵および放出することが可能であり、金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素として含む材料も挙げられる。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料とともに用いるようにすれば、高エネルギー密度を得ることができるとともに、優れたサイクル特性を得ることができるのでより好ましい。この負極材料は金属元素あるいは半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。なお、本技術において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物あるいはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。
【００５４】
この負極材料を構成する金属元素あるいは半金属元素としては、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）あるいは白金（Ｐｔ）が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。
【００５５】
中でも、この負極材料としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素あるいは半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、特に好ましいのはケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）の少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）は、リチウム（Ｌｉ）を吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。
【００５６】
スズ（Ｓｎ）の合金としては、例えば、スズ（Ｓｎ）以外の第２の構成元素として、ケイ素（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。ケイ素（Ｓｉ）の合金としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）以外の第２の構成元素として、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
【００５７】
スズ（Ｓｎ）の化合物あるいはケイ素（Ｓｉ）の化合物としては、例えば、酸素（Ｏ）あるいは炭素（Ｃ）を含むものが挙げられ、スズ（Ｓｎ）またはケイ素（Ｓｉ）に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。
【００５８】
中でも、この負極材料としては、コバルト（Ｃｏ）と、スズ（Ｓｎ）と、炭素（Ｃ）とを構成元素として含み、炭素の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下であり、かつスズ（Ｓｎ）とコバルト（Ｃｏ）との合計に対するコバルト（Ｃｏ）の割合が３０質量％以上７０質量％以下であるＳｎＣｏＣ含有材料が好ましい。このような組成範囲において高いエネルギー密度を得ることができるとともに、優れたサイクル特性を得ることができるからである。
【００５９】
このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じてさらに他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、インジウム（Ｉｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、ガリウム（Ｇａ）またはビスマス（Ｂｉ）が好ましく、２種以上を含んでいてもよい。容量またはサイクル特性をさらに向上させることができるからである。
【００６０】
なお、このＳｎＣｏＣ含有材料は、スズ（Ｓｎ）と、コバルト（Ｃｏ）と、炭素（Ｃ）とを含む相を有しており、この相は結晶性の低いまたは非晶質な構造を有していることが好ましい。また、このＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素（Ｃ）の少なくとも一部が、他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下はスズ（Ｓｎ）等が凝集あるいは結晶化することによるものであると考えられるが、炭素（Ｃ）が他の元素と結合することにより、そのような凝集あるいは結晶化を抑制することができるからである。
【００６１】
さらに、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、他の金属化合物または高分子材料が挙げられる。他の金属化合物としては、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13）などの酸化物、硫化ニッケル（ＮｉＳ）、硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などの硫化物、または窒化リチウム（Ｌｉ3Ｎ）などのリチウム窒化物が挙げられ、高分子材料としてはポリアセチレン、ポリアニリンまたはポリピロールなどが挙げられる。
【００６２】
（セパレータ）
セパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ２３としては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどの合成樹脂製の多孔質膜、またはセラミック製の多孔質膜を単層で、またはそれらを複数積層したもの用いることができる。特に、セパレータ２３としては、ポリオレフィン製の多孔質膜が好ましい。ショート防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるからである。また、セパレータ２３としては、ポリオレフィンなどの微多孔膜上に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの多孔性の樹脂層を形成したものを用いてもよい。
【００６３】
（電解液）
セパレータ２３には、液状の電解質である電解液が含浸されている。この電解液は、溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。
【００６４】
溶媒としては、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレンなどの環状の炭酸エステルを用いることができ、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの一方、特に両方を混合して用いることが好ましい。サイクル特性を向上させることができるからである。
【００６５】
溶媒としては、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸メチルプロピルなどの鎖状の炭酸エステルを混合して用いることが好ましい。高いイオン伝導性を得ることができるからである。
【００６６】
溶媒としては、さらにまた、２，４−ジフルオロアニソールあるいは炭酸ビニレンを含むこと好ましい。２，４−ジフルオロアニソールは放電容量を向上させることができ、また、炭酸ビニレンはサイクル特性を向上させることができるからである。よって、これらを混合して用いれば、放電容量およびサイクル特性を向上させることができるので好ましい。
【００６７】
これらの他にも、溶媒としては、炭酸ブチレン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピロニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドあるいはリン酸トリメチルなどが挙げられる。
【００６８】
なお、これらの非水溶媒の少なくとも一部の水素をフッ素で置換した化合物は、組み合わせる電極の種類によっては、電極反応の可逆性を向上させることができる場合があるので、好ましい場合もある。
【００６９】
電解質塩としては、例えばリチウム塩が挙げられ、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣＨ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉＦ6、ＬｉＣｌ、ジフルオロ［オキソラト−Ｏ，Ｏ'］ホウ酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、あるいはＬｉＢｒなどが挙げられる。中でも、ＬｉＰＦ6は高いイオン伝導性を得ることができるとともに、サイクル特性を向上させることができるので好ましい。
【００７０】
［電池の製造方法］
次に、本技術の第１の実施形態に係る非水電解質二次電池の製造方法の一例について説明する。
【００７１】
まず、正極活物質と結着剤とを攪拌する。次に、攪拌した正極活物質および結着剤に対して結着剤と溶媒とを添加し、これらの材料を固練り撹拌することにより、正極合剤を調製する。結着剤と溶媒とを含む溶液を予め調製しておき、この溶液を、攪拌した正極活物質および結着剤に対して添加するようにしてもよい。固練り撹拌の回数は１回に限定されるものではなく、攪拌条件を変えて２回以上行ってもよい。溶媒としては、例えば、トルエン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などを単独または２以上組み合わせて用いることができる。
【００７２】
固練り攪拌時における正極合剤の固形分量は、好ましくは８５．４質量％以上８７．８質量％以下の範囲内であり、例えば約８６．６質量％である。
【００７３】
固練り攪拌時における正極合剤の固練り時間は、好ましくは５分以上２５分以下の範囲内であり、例えば約１５分である。
【００７４】
次に、固練り撹拌した正極合剤に対して結着剤と溶媒とをさらに添加した後、撹拌する。結着剤と溶媒とを含む溶液を予め調製しておき、この溶液を、固練り撹拌した正極合剤に対して添加するようにしてもよい。撹拌の回数は１回に限定されるものではなく、攪拌条件を変えて２回以上行ってもよい。
【００７５】
次に、攪拌した正極合剤に対して溶媒をさらに添加して、所定の最終固形分量に調整した後、撹拌する。これにより、目的とするスラリー状の正極合剤が得られる。
【００７６】
塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制する観点からすると、上述のチキソトロピー量の数値範囲と粘度の数値範囲とを組み合わせることが好ましい。また、塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制する観点からすると、上述の固練り撹拌時における固形分量の数値範囲と、固練り撹拌時における固練り時間の数値範囲と、最終固形分量（すなわち正極合剤の塗布時の固形分量）の数値範囲とを組み合わせることが好ましい。
【００７７】
上述のようにして得られた正極合剤のチキソトロピー量は、好ましくは２２９８Ｐａ／ｓ以下、より好ましくは１６２３Ｐａ／ｓ以上２２９８Ｐａ／ｓ以下の範囲内である。チキソトロピー量が２２９８Ｐａ／ｓ以下であると、正極作製時における正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制することができる。
【００７８】
上述のようにして得られた正極合剤の粘度は、好ましくは１７．６Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１６．３Ｐａ・ｓ以上１７．６Ｐａ・ｓ以下の範囲内である。粘度が１７．６Ｐａ・ｓ以下であると、正極作製時における正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制することができる。
【００７９】
上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤では、結着剤の一部は、正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着している。一方、その残りは、正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着せず分散している。上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤において、正極活物質、導電剤および結着剤の合計量Ａ１に対する結着剤の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００［質量％］）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内であり、例えば約１．１９質量％である。割合Ｃ１が０．９５質量％未満であると、後述する正極作製工程において正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着した結着剤起因の架橋凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。一方、割合Ｃ１が１．２９質量％を超えると、後述する正極作製工程において正極合剤の枯渇凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。
【００８０】
上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤において、結着剤の全体量Ａ２に対する結着剤の吸着量Ｂ２の割合Ｃ２（＝（Ｂ２／Ａ２）×１００）は、１４．８質量％以上３２．５質量％の範囲内であり、例えば約１４．８質量％である。割合Ｃ２が１４．８質量％未満であると、後述する正極作製工程において正極合剤の枯渇凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。一方、割合Ｃ２が３２．５質量％を超えると、後述する正極作製工程において正極活物質および導電剤からなる粉体に吸着した結着剤起因の架橋凝集によりチキソトロピー量が増加し、塗布かすれや膜厚ムラが発生する。
【００８１】
次に、上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤を正極集電体２１Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより正極活物質層２１Ｂを形成し、正極２１を形成する。
【００８２】
また、例えば、負極活物質と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次に、この負極合剤スラリーを負極集電体２２Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより負極活物質層２２Ｂを形成し、負極２２を作製する。
【００８３】
次に、正極集電体２１Ａに正極リード２５を溶接などにより取り付けるとともに、負極集電体２２Ａに負極リード２６を溶接などにより取り付ける。次に、正極２１と負極２２とをセパレータ２３を介して巻回する。次に、正極リード２５の先端部を安全弁機構１５に溶接するとともに、負極リード２６の先端部を電池缶１１に溶接して、巻回した正極２１および負極２２を一対の絶縁板１２、１３で挟み電池缶１１の内部に収納する。次に、正極２１および負極２２を電池缶１１の内部に収納したのち、電解液を電池缶１１の内部に注入し、セパレータ２３に含浸させる。次に、電池缶１１の開口端部に電池蓋１４、安全弁機構１５および熱感抵抗素子１６を封口ガスケット１７を介してかしめることにより固定する。これにより、図１に示した二次電池が得られる。
【００８４】
この第１の実施形態に係る非水電解質二次電池では、正極活物質層２１Ｂは、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物からなる正極活物質と、アクリル系樹脂である結着剤と、カーボン系材料である導電剤とを含んでいる。これにより、正極活物質層２１Ｂの形成時における正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制することができる。したがって、均一性に優れた正極活物質層２１Ｂを実現することができる。
【００８５】
この第１の実施形態に係る非水電解質二次電池では、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む高容量の正極活物質を用いている。また、結着剤として高柔軟性を有するアクリル系樹脂を含んでいるので、正極活物質層２１Ｂの巻回性を向上し、正極活物質層２１Ｂの厚膜化が可能となる。さらに、導電剤としてケッチェンブラックを用いているので、正極２１の内部抵抗を低減できる。したがって、高容量を有する巻回型の非水電解質二次電池を実現できる。
【００８６】
スラリー状の正極合剤は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む複合酸化物からなる正極活物質と、アクリル系樹脂である結着剤と、カーボン系材料である導電剤とを含んでいる。これにより、スラリー状の正極合剤のチキソトロピー量を低減し、例えば２５００以下にすることができる。このようなチキソトロピー量を有するスラリー状の正極合剤を正極集電体２１Ａに塗布することで、正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制することができる。したがって、均一性に優れた正極活物質層２１Ｂを実現することができる。
【００８７】
正極活物質層２１Ｂが、高柔軟性を有するアクリル系樹脂を含んでいるので、正極２１の巻回性を向上することができる。したがって、正極活物質層２１Ｂの厚膜化が可能となり、更なる非水電解質二次電池の高容量化が可能となる。また、巻回時において正極活物質層２１Ｂに割れが発生することを抑制し、生産性を向上することができる。また、添加剤を用いずに巻回性などを向上できるため、電池特性の劣化やコストの増加を回避することができる。
【００８８】
＜２．第２の実施形態＞
［電池の構成］
図３は、本技術の第２の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す分解斜視図である。この二次電池は、正極リード３１および負極リード３２が取り付けられた巻回電極体３０をフィルム状の外装部材４０の内部に収容したものであり、小型化、軽量化および薄型化が可能となっている。
【００８９】
正極リード３１および負極リード３２は、それぞれ、外装部材４０の内部から外部に向かい例えば同一方向に導出されている。正極リード３１および負極リード３２は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料によりそれぞれ構成されており、それぞれ薄板状または網目状とされている。
【００９０】
外装部材４０は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルムにより構成されている。外装部材４０は、例えば、ポリエチレンフィルム側と巻回電極体３０とが対向するように配設されており、各外縁部が融着あるいは接着剤により互いに密着されている。外装部材４０と正極リード３１および負極リード３２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム４１が挿入されている。密着フィルム４１は、正極リード３１および負極リード３２に対して密着性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されている。
【００９１】
なお、外装部材４０は、上述したアルミラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレンなどの高分子フィルムまたは金属フィルムにより構成するようにしてもよい。
【００９２】
図４は、図３に示した巻回電極体３０のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。巻回電極体３０は、正極３３と負極３４とをセパレータ３５および電解質層３６を介して積層し、巻回したものであり、最外周部は保護テープ３７により保護されている。
【００９３】
正極３３は、正極集電体３３Ａの片面あるいは両面に正極活物質層３３Ｂが設けられた構造を有している。負極３４は、負極集電体３４Ａの片面あるいは両面に負極活物質層３４Ｂが設けられた構造を有しており、負極活物質層３４Ｂと正極活物質層３３Ｂとが対向するように配置されている。正極集電体３３Ａ、正極活物質層３３Ｂ、負極集電体３４Ａ、負極活物質層３４Ｂおよびセパレータ３５の構成は、それぞれ第１の実施形態における正極集電体２１Ａ、正極活物質層２１Ｂ、負極集電体２２Ａ、負極活物質層２２Ｂおよびセパレータ２３と同様である。
【００９４】
電解質層３６は、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含み、いわゆるゲル状となっている。ゲル状の電解質層３６は高いイオン伝導率を得ることができるとともに、電池の漏液を防止することができるので好ましい。電解液の組成は、第１の実施形態に係る二次電池と同様である。高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレンまたはポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性の点からはポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンあるいはポリエチレンオキサイドが好ましい。
【００９５】
［電池の製造方法］
次に、本技術の第２の実施形態に係る非水電解質二次電池の製造方法の一例について説明する。
【００９６】
まず、正極３３および負極３４のそれぞれに、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物と、混合溶剤とを含む前駆溶液を塗布し、混合溶剤を揮発させて電解質層３６を形成する。次に、正極集電体３３Ａの端部に正極リード３１を溶接により取り付けるとともに、負極集電体３４Ａの端部に負極リード３２を溶接により取り付ける。次に、電解質層３６が形成された正極３３と負極３４とをセパレータ３５を介して積層し積層体としたのち、この積層体をその長手方向に巻回して、最外周部に保護テープ３７を接着して巻回電極体３０を形成する。最後に、例えば、外装部材４０の間に巻回電極体３０を挟み込み、外装部材４０の外縁部同士を熱融着などにより密着させて封入する。その際、正極リード３１および負極リード３２と外装部材４０との間には密着フィルム４１を挿入する。これにより、図３および図４に示した二次電池が得られる。
【００９７】
また、この二次電池は、次のようにして作製してもよい。まず、上述のようにして正極３３および負極３４を作製し、正極３３および負極３４に正極リード３１および負極リード３２を取り付ける。次に、正極３３と負極３４とをセパレータ３５を介して積層して巻回し、最外周部に保護テープ３７を接着して、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を形成する。次に、この巻回体を外装部材４０に挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とし、外装部材４０の内部に収納する。次に、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤などの他の材料とを含む電解質用組成物を用意し、外装部材４０の内部に注入する。
【００９８】
次に、電解質用組成物を外装部材４０内に注入したのち、外装部材４０の開口部を真空雰囲気下で熱融着して密封する。次に、熱を加えてモノマーを重合させて高分子化合物とすることによりゲル状の電解質層３６を形成する。以上により、図３に示した二次電池が得られる。
【００９９】
この第２の実施形態に係る非水電解質二次電池の作用および効果は、第１の実施形態に係る非水電解質二次電池と同様である。
【０１００】
＜３．第３の実施形態＞
（電池パックの例）
図５は、本技術の非水電解質二次電池（以下「二次電池」と適宜称する。）を電池パックに適用した場合の回路構成例を示すブロック図である。電池パックは、組電池３０１、外装、充電制御スイッチ３０２ａと、放電制御スイッチ３０３ａ、を備えるスイッチ部３０４、電流検出抵抗３０７、温度検出素子３０８、制御部３１０を備えている。
【０１０１】
また、電池パックは、正極端子３２１および負極端子３２２を備え、充電時には正極端子３２１および負極端子３２２がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。また、電子機器使用時には、正極端子３２１および負極端子３２２がそれぞれ電子機器の正極端子、負極端子に接続され、放電が行われる。
【０１０２】
組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列および／または並列に接続してなる。この二次電池３０１ａは本技術の二次電池である。なお、図５では、６つの二次電池３０１ａが、２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された場合が例として示されているが、その他、ｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは整数）のように、どのような接続方法でもよい。
【０１０３】
スイッチ部３０４は、充電制御スイッチ３０２ａおよびダイオード３０２ｂ、ならびに放電制御スイッチ３０３ａおよびダイオード３０３ｂを備え、制御部３１０によって制御される。ダイオード３０２ｂは、正極端子３２１から組電池３０１の方向に流れる充電電流に対して逆方向で、負極端子３２２から組電池３０１の方向に流れる放電電流に対して順方向の極性を有する。ダイオード３０３ｂは、充電電流に対して順方向で、放電電流に対して逆方向の極性を有する。なお、例では＋側にスイッチ部を設けているが、−側に設けてもよい。
【０１０４】
充電制御スイッチ３０２ａは、電池電圧が過充電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に充電電流が流れないように充放電制御部によって制御される。充電制御スイッチのＯＦＦ後は、ダイオード３０２ｂを介することによって放電のみが可能となる。また、充電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御部３１０によって制御される。
【０１０５】
放電制御スイッチ３０３aは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に放電電流が流れないように制御部３１０によって制御される。放電制御スイッチ３０３aのＯＦＦ後は、ダイオード３０３ｂを介することによって充電のみが可能となる。また、放電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御部３１０によって制御される。
【０１０６】
温度検出素子３０８は例えばサーミスタであり、組電池３０１の近傍に設けられ、組電池３０１の温度を測定して測定温度を制御部３１０に供給する。電圧検出部３１１は、組電池３０１およびそれを構成する各二次電池３０１ａの電圧を測定し、この測定電圧をＡ／Ｄ変換して、制御部３１０に供給する。電流測定部３１３は、電流検出抵抗３０７を用いて電流を測定し、この測定電流を制御部３１０に供給する。
【０１０７】
スイッチ制御部３１４は、電圧検出部３１１および電流測定部３１３から入力された電圧および電流を基に、スイッチ部３０４の充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａを制御する。スイッチ制御部３１４は、二次電池３０１ａのいずれかの電圧が過充電検出電圧もしくは過放電検出電圧以下になったとき、また、大電流が急激に流れたときに、スイッチ部３０４に制御信号を送ることにより、過充電および過放電、過電流充放電を防止する。
【０１０８】
ここで、例えば、二次電池３０１ａがリチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧が例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧が例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。
【０１０９】
充放電スイッチは、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチを使用できる。この場合ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードがダイオード３０２ｂおよび３０３ｂとして機能する。充放電スイッチとして、Ｐチャンネル型ＦＥＴを使用した場合は、スイッチ制御部３１４は、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３aのそれぞれのゲートに対して、制御信号ＤＯおよびＣＯをそれぞれ供給する。充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａはＰチャンネル型である場合、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってＯＮする。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号ＣＯおよびＤＯをローレベルとし、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａをＯＮ状態とする。
【０１１０】
そして、例えば過充電もしくは過放電の際には、制御信号ＣＯおよびＤＯをハイレベルとし、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａをＯＦＦ状態とする。
【０１１１】
メモリ３１７は、ＲＡＭやＲＯＭからなり例えば不揮発性メモリであるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などからなる。メモリ３１７では、制御部３１０で演算された数値や、製造工程の段階で測定された各二次電池３０１ａの初期状態における電池の内部抵抗値などが予め記憶され、また適宜、書き換えも可能である。（また、二次電池３０１ａの満充電容量を記憶させておくことで、制御部３１０とともに例えば残容量を算出することができる。
【０１１２】
温度検出部３１８では、温度検出素子３０８を用いて温度を測定し、異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行う。
【０１１３】
＜４．第４の実施形態＞
上述した非水電解質二次電池およびこれを用いた電池パックは、例えば電子機器や電動車両、蓄電装置などの機器に搭載または電力を供給するために使用することができる。
【０１１４】
電子機器として、例えばノート型パソコン、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられる。
【０１１５】
また、電動車両としては鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などが挙げられ、これらの駆動用電源または補助用電源として用いられる。
【０１１６】
蓄電装置としては、住宅をはじめとする建築物用または発電設備用の電力貯蔵用電源などが挙げられる。
【０１１７】
以下では、上述した適用例のうち、上述した本技術の非水電解質二次電池を適用した蓄電装置を用いた蓄電システムの具体例を説明する。
【０１１８】
この蓄電システムは、例えば下記の様な構成が挙げられる。第１の蓄電システムは、再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって蓄電装置が充電される蓄電システムである。第２の蓄電システムは、蓄電装置を有し、蓄電装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。第３の蓄電システムは、蓄電装置から、電力の供給を受ける電子機器である。これらの蓄電システムは、外部の電力供給網と協働して電力の効率的な供給を図るシステムとして実施される。
【０１１９】
さらに、第４の蓄電システムは、蓄電装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、蓄電装置に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。第５の蓄電システムは、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した蓄電装置の充放電制御を行う電力システムである。第６の蓄電システムは、上述した蓄電装置から、電力の供給を受け、または発電装置または電力網から蓄電装置に電力を供給する電力システムである。以下、蓄電システムについて説明する。
【０１２０】
（応用例としての住宅における蓄電システム）
本技術の非水電解質二次電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図６を参照して説明する。例えば住宅１０１用の蓄電システム１００においては、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８などを介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これとともに、発電装置１０４などの独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
【０１２１】
住宅１０１には、発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池などが利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄなどである。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃである。
【０１２２】
蓄電装置１０３に対して、本技術の非水電解質二次電池が適用される。本技術の非水電解質二次電池は、例えば上述したリチウムイオン二次電池によって構成されていてもよい。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせてもよい。
【０１２３】
各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサなどである。各種のセンサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態などが把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社などに送信することができる。
【０１２４】
パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換などの処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）などの通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【０１２５】
制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていてもよい。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信してもよいが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機など）から送受信してもよい。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)などに、表示されてもよい。
【０１２６】
各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種のセンサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能などを備えていてもよい。
【０１２７】
以上のように、電力が火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２のみならず、発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えるとともに、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
【０１２８】
なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されてもよいし、単独で構成されていてもよい。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
【０１２９】
（応用例としての車両における蓄電システム）
本技術を車両用の蓄電システムに適用した例について、図７を参照して説明する。図７に、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【０１３０】
このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８に対して、上述した本技術の非水電解質二次電池が適用される。
【０１３１】
ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
【０１３２】
エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。
【０１３３】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両２００が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
【０１３４】
バッテリー２０８は、ハイブリッド車両２００の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
【０１３５】
図示しないが、二次電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
【０１３６】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、またはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
【実施例】
【０１３７】
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１３８】
本技術の実施例について以下の順序で説明する。
１．固練り時の固形分量についての検討
２．固練り時間についての検討
３．結着剤の非吸着量についての評価
４．最終固形分量についての検討
５．コーター塗布性についての検討
【０１３９】
なお、「１．固練り時の固形分量についての検討」、「２．固練り時間についての検討」および「４．最終固形分量についての検討」では、ドクターブレード塗布（手塗り）用に少量のスラリー状の正極合剤を作製した。以下にその作製に用いた攪拌装置および作製環境を示す。
撹拌装置：プライミクス社製、ハイビスミックス  ２Ｐ−０３型
撹拌環境：温度２４℃、湿度５０％
【０１４０】
「５．コーター塗布性についての検討」では、ダイコータ塗布（ダイコート装置による塗布）用に大量のスラリー状の正極合剤を作製した。以下にその作製に用いた攪拌装置および作製環境を示す。
撹拌装置：浅田鉄工株式会社製、プラネタリーミキサー  ＰＶＭＬ−１０−２Ｄ
撹拌環境：温度２４℃、湿度５０％
【０１４１】
＜１．固練り時の固形分量についての検討＞
（正極合剤１−１）
正極活物質を以下のようにして作製した。
まず、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4）と硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4）とを水中に溶解し、十分に攪拌させながら水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）溶液を加えて、モル比がＮｉ：Ｃｏ＝８５：１５となるようにニッケル−コバルト複合共沈水酸化物を得た。次に、得られた共沈物を水洗、乾燥し、その後に水酸化リチウム一水和塩（ＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ）と水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）を加え、モル比がＬｉ：（Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ａｌ）＝１０３：１００となるように調整して前駆体を作製した。
【０１４２】
次に、これらの前駆体を酸素気流中、５００℃で１０時間焼成した。次に、この焼成粉末を取り出した後、粉砕し、１００ｇをイオン交換水中に分散させ、２．０ｍｏｌ／Ｌの硝酸コバルト水溶液３２ｍＬを添加して、分散液のｐＨが１２となるように苛性ソーダを添加して１時間攪拌した。次に、焙焼粉末を１Ｌのイオン交換水で洗浄後、吸引ろ過を行い、１２０℃オーブンで１２時間乾燥した。次に、乾燥した粉末に水酸化リチウム一水和塩（ＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ）を加え、モル比がＬｉ：（Ｎｉ＋Ｃｏ）＝１０３：１００となるように調整して中間体を作製した。次に、この中間体を酸素気流中、７００℃で１０時間焼成することにより、平均組成がＬｉ1.03Ｎｉ0.75Ｃｏ0.20Ａｌ0.05Ｏ2で表される正極活物質を得た。なお、この正極活物質は、上述の組成式を有する複合酸化物粒子の一次粒子とそれが凝集した二次粒子との混合の状態となっていた。
【０１４３】
得られた正極活物質の粒度分布をレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所（ＨＯＲＩＢＡ，Ｌｔｄ．）製、商品名：ＬＡ−９２０）により取得した。その結果を以下に示す。
メジアン径：１６．５μｍ
最小径：５μｍ
最大径：７７μｍ
算術平均径：１７．９μｍ
モード径：１４．３μｍ
【０１４４】
上述のようにして得られた正極活物質を用いて、スラリー状の正極合剤１−１を以下の（１）〜（８）のプロセスにより作製した。なお、以下の（１）〜（８）のプロセスにおける撹拌時間の合計は１時間５０分とした。
（１）正極活物質（Ｌｉ1.03Ｎｉ0.75Ｃｏ0.20Ａｌ0.05Ｏ2）とケッチェンブラック（ライオン株式会社製、商品名：ＫＢ−ＥＣＰ）とを攪拌装置に投入した。
（２）投入した材料を乾式撹拌（撹拌条件：回転数１０ｒｐｍ、撹拌時間１０分）した。
（３）アクリル系樹脂をＮ−メチル−２−ピロリドン（以下「ＮＭＰ」と称する。）により６質量％の濃度に希釈したアクリル系樹脂溶液を準備し、この溶液を、乾式攪拌した材料に対して添加することにより、固形分量８２質量％の正極合剤を得た。
（４）固形分量８２質量％の正極合剤を固練り撹拌（撹拌条件：回転数１０ｒｐｍ、撹拌時間１０分）した後、撹拌条件を変更してさらに固練り撹拌（撹拌条件：回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間１時間）した。
（５）固練り撹拌した正極合剤に対してアクリル系樹脂溶液とＮＭＰとを添加することにより、固形分量８０．２５質量％の正極合剤を得た。
（６）固形分量８０．２５質量％の正極合剤を撹拌（撹拌条件：回転数１０ｒｐｍ、撹拌時間１０分）した後、撹拌条件を変更してさらに撹拌（撹拌条件：回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間１０分）した。
（７）攪拌した正極合剤に対してＮＭＰをさらに添加して、最終固形分量を７９質量％に調整した。
（８）最終固形分量を調整した正極合剤を撹拌(撹拌条件：７０ｒｐｍ、撹拌時間１０分)することにより、目的とするスラリー状の正極合剤を得た。
【０１４５】
上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤の組成を以下に示す。
Ｌｉ1.03Ｎｉ0.75Ｃｏ0.20Ａｌ0.05Ｏ2（正極活物質）：９７．８質量％
ケッチェンブラック（導電剤）：０．８質量％
アクリル系樹脂（バインダ）：１．４質量％
ＮＭＰ（溶媒）：２１質量％
なお、正極活物質、導電剤および結着剤の含有量「質量％」は、正極合剤の固形分量（すなわち正極活物質、導電剤および結着剤の合計量）を１００質量％とした場合の含有量を示している。一方、溶媒の含有量「質量％」は、スラリー状の正極合剤の全体（すなわち正極活物質、導電剤、結着剤および溶媒の合計量）を１００質量％とした場合の含有量を示している。
【０１４６】
（正極合剤１−２）
上述の工程（３）において、アクリル系樹脂溶液の添加量を調整することにより、正極合剤の固形分量を８４．６質量％としたこと以外は正極合剤１−１と同様にして、最終固形分量７９質量％のスラリー状の正極合剤を得た。
【０１４７】
（正極合剤１−３）
上述の工程（３）において、アクリル系樹脂溶液の添加量を調整することにより、正極合剤の固形分量を８６．６質量％としたこと以外は正極合剤１−１と同様にして、最終固形分量７９質量％のスラリー状の正極合剤を得た。
【０１４８】
（正極合剤１−４）
上述の工程（３）において、アクリル系樹脂溶液の添加量を調整することにより、正極合剤の固形分量を９０質量％としたこと以外は正極合剤１−１と同様にして、最終固形分量７９質量％のスラリー状の正極合剤を得た。
【０１４９】
（正極合剤１−５）
全材料を一括で添加して作製した。撹拌時間は他の正極合剤の総撹拌時間と同様の１時間５０分とした。これ以外のことは正極合剤１−１と同様にして、最終固形分量７９質量％のスラリー状の正極合剤を得た。完成した塗料は正極合剤にかたまりが多く残り、この正極合剤を用いて形成した塗膜には激しい凹凸が発生した。すなわち、正極合剤は電極に不適切なものとなった。
【０１５０】
（合剤特性）
上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤のチキソトロピー量および粘度を以下のようにして測定した。その結果を表１に示す。なお、正極合剤１−５は、かたまりが多く残ったため、チキソトロピー量および粘度の評価は行わなかった。
【０１５１】
（チキソトロピー量の測定方法）
チキソトロピー量の測定は、粘度／粘弾性測定装置（ＨＡＡＫＥ社製、商品名：レオメータ  ＭＡＲＳ)を用いて、以下の手順で行なった。なお、測定時の温度は常時２３℃に維持した。
（１）プレシェア１００／ｓ(１分)
（２）ヒステリシス測定「シェアレート０／ｓ→１００／ｓ→０／ｓ」
(スイープは片道３６秒で、シェアレートの単位時間当たりの上昇下降量は一定)
（３）１８０秒静止
（４）ヒステリシス測定「シェアレート０／ｓ→１００／ｓ→０／ｓ」
(スイープは片道３６秒で、シェアレートの単位時間当たりの上昇下降量は一定)
（５）（４）の測定で示されたヒステリスの面積(シェアレート(１／ｓ)と応力(Ｐａ))をその正極合剤のチキソトロピー量とした。
【０１５２】
（粘度の測定方法）
粘度の測定は、Ｂ型粘度計（ブルックフィールド社製、商品名：ＤＶ−II＋Ｐｒｏ）を用いて以下の手順で行なった。
（１）サンプルとしてのスラリー状の正極合剤を完成直後にＢ型粘度計セット
（２）測定開始から５分後の値を記録
【０１５３】
上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤を用いて、コイン型の非水電解質二次電池（以下「コインセル」と称する。）を以下のようにして作製した。
【０１５４】
（サンプル１−１）
まず、スラリー状の正極合剤１−１を帯状アルミニウム箔に、ドクターブレードタイプアプリケーター(ＳＡ−２０４  マイクロメーター付フィルムアプリケーター、ＳＨＥＥＮ製)を用いて手塗りで均一に塗布した。その後、オーブン乾燥（乾燥条件：温度８０℃、乾燥時間２０分）した。次に、プレス機により１４．９ＭＰａ／ｃｍ2にて圧縮した後、真空高温乾燥（乾燥条件：温度１３０℃、乾燥時間１２ｈ）した。これにより、正極活物質層が帯状アルミニウム箔上に形成された。次に、正極活物質層が形成された帯状アルミニウム箔を、直径１６ｍｍの円形状に打ち抜いて円形状の正極を得た。
【０１５５】
次に、負極として直径１６ｍｍの円板状に打ち抜いたＬｉ金属箔を準備した。次に、セパレータとして厚み２５μｍのポリエチレン製の微多孔フィルムを準備した。次に、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを１：１の質量比で混合した溶媒に、電解質塩としてＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｋｇの濃度になるように溶解して非水電解液を調製した。
【０１５６】
次に、作製した正極と負極とを微多孔フィルムを介して積層して積層体とし、この積層体とともに非水電解液を外装カップおよび外装缶の内部に収容させてガスケットを介してかしめた。これにより、２０１６サイズ（直径２０ｍｍ、高さ１．６ｍｍのサイズ）のコインセルを得た。
【０１５７】
（サンプル１−２）
スラリー状の正極合剤１−２を用いる以外のことはサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１５８】
（サンプル１−３）
スラリー状の正極合剤１−３を用いる以外のことはサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１５９】
（サンプル１−４）
スラリー状の正極合剤１−４を用いる以外のことはサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１６０】
（サンプル１−５）
スラリー状の正極合剤１−５を用いる以外のことはサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１６１】
（電池特性）
上述のようにして得られたコインセルの初期容量、初回効率および負荷特性を以下のようにして求めた。その結果を表１に示す。なお、サンプル１−５では、正極合剤１−５にかたまりが多く残っていたため、正極合剤の塗膜に激しい凹凸が発生した。このため、電池特性の著しい低下が明らかであったので、電池特性の評価は省略した。
【０１６２】
（初期放電容量）
まず、１ｍＡ／ｃｍ2の定電流で電池電圧が４．３５Ｖに到達するまで定電流充電したのち、４．３５Ｖの電圧で電流が０．０２６ｍＡ／ｃｍ2に到達するたまで定電圧充電した。次に、１ｍＡ／ｃｍ2の定電流で電圧が２．５Ｖに達するまで定電流放電して、初期放電容量［ｍＡｈ］を求めた。次に、この初期放電容量［ｍＡｈ］を用いて、正極の質量からアルミニウム箔および結着剤の質量を除いた単位質量あたりの初期放電容量［ｍＡｈ／ｇ］を求めた。ここでいう放電とは、正極活物質から対極へのリチウムの放出を意味する。
【０１６３】
（初回効率）
上記の初期放電容量で示した充放電システムにおいて、初回放電容量および初回充電容量を測定し、これらの測定値を以下の式に代入することにより、初回効率を求めた。
初回効率（％）＝［（初回放電容量）／（初回充電容量）］×１００
【０１６４】
（負荷特性）
まず、上述の初期充電容量を求めた場合と同様の手順で充電を行った。次に、６ｍＡ／ｃｍ2の定電流で電圧が２．５Ｖに達するまで定電流放電して、放電容量［ｍＡｈ］を求めた。次に、この初期放電容量［ｍＡｈ］を用いて、正極の質量からアルミニウム箔および結着剤の質量を除いた単位質量あたりの初期放電容量［ｍＡｈ／ｇ］を求めた。この放電容量を負荷特性の指標とした。
【０１６５】
（評価結果）
表１は、正極合剤１−１〜１−５およびそれを用いて作製したサンプル１−１〜１−５のコインセルの評価結果を示す。
【表１】
2014022127.tif 000003
【０１６６】
上記評価から以下のことがわかった。
固練り時の固形分量を調整することにより、正極合剤のチキソトロピー量を変えることができる。具体的には、固練り時の固形分量を８２質量％以上９０質量％以下の範囲内で調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以上３０１８Ｐａ／ｓ以下の範囲内で変えることができる。
固練り時の固形分量を所定値に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を最小にすることができる。具体的には、固練り時の固形分量を８６．６質量％に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を最小の２２９８Ｐａ／ｓにすることができる。
正極合剤のチキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓに低下させた場合にも、電池特性の低下は見られない。したがって、正極合剤のチキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以上３０１８Ｐａ／ｓ以下の範囲内に調整した場合には、ほぼ同等の電池特性が得られる。
【０１６７】
固練り時の固形分量を調整することにより、正極合剤の粘度を変えることができる。具体的には、固練り時の固形分量を８２質量％以上９０質量％以下の範囲内で調整することで、正極合剤の粘度を１６．３Ｐａ・ｓ以上１８．２Ｐａ・ｓ以下の範囲内で変えることができる。
固練り時の固形分量を所定値に調整することで、正極合剤の粘度を最小にすることができる。具体的には、固練り時の固形分量を８６．６質量％に調整することで、正極合剤の粘度を最小の１６．３Ｐａ・ｓにすることができる。
正極合剤の粘度を１６．３Ｐａ・ｓに低下させた場合にも、電池特性の低下は見られない。したがって、正極合剤の粘度を１６．３Ｐａ・ｓ以上１８．２Ｐａ・ｓ以下の範囲内に調整した場合には、ほぼ同等の電池特性が得られる。
【０１６８】
＜２．固練り時間についての検討＞
＜正極合剤２−１＞
工程（４）において、２回目の固練り撹拌の撹拌条件を「回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間１時間」から「回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間０．２５時間（１５分）」に変更する以外のことは正極合剤１−３と同様にして、スラリー状の正極合剤を得た。
【０１６９】
＜正極合剤２−２＞
工程（４）において、２回目の固練り撹拌の撹拌条件を「回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間１時間」から「回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間０．５時間（３０分）」に変更する以外のことは正極合剤１−３と同様にして、スラリー状の正極合剤を得た。
【０１７０】
＜正極合剤２−３＞
工程（４）において、２回目の固練り撹拌の撹拌条件を「回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間１時間」から「回転数７０ｒｐｍ、撹拌時間２時間」に変更する以外のことは正極合剤１−３と同様にして、スラリー状の正極合剤を得た。
【０１７１】
（合剤特性）
上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤のチキソトロピー量および粘度を、上述の正極合剤１−１〜１−４と同様にして測定した。その結果を表２に示す。
【０１７２】
上述のようにして得られたスラリー状の正極合剤を用いて、コインセルを以下のようにして作製した。
【０１７３】
（サンプル２−１）
スラリー状の正極合剤２−１を用いる以外のことはサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１７４】
（サンプル２−２）
スラリー状の正極合剤２−２を用いる以外のことはサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１７５】
（サンプル２−３）
スラリー状の正極合剤２−３を用いる以外のことはサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１７６】
（電池特性）
上述のようにして得られたコインセルの初期容量、初回効率、負荷特性およびサイクル容量維持率を以下のようにして求めた。その結果を表２に示す。なお、固練り時間０．２５時間（１５分）の正極合剤を用いたサンプル２−１では、サンプル２−２、１−３、２−３の評価結果からその評価結果が予測されるため、電池特性の評価は省略した。
【０１７７】
（初期容量、初回効率、負荷特性）
初期容量、初回効率および負荷特性は、上述のサンプル１−１〜１−４と同様にして求めた。
【０１７８】
（サイクル容量維持率）
サイクル容量維持率の測定は、負極として、Ｌｉ金属箔の負極に代えて、グラファイト系材料の負極を用いたサンプルを新たに作製して、以下のようにして評価した。
まず、０．５Ｃの定電流で電池電圧が４．３５Ｖに到達するまで定電流充電したのち、４．３５Ｖの電圧で電流が０．０２６ｍＡ／ｃｍ2に到達するたまで定電圧充電した。次に、０．５Ｃの定電流で電圧が２．５Ｖに達するまで定電流放電した。この充放電のサイクルを繰り返して、１サイクル目および３０サイクル目の放電容量［ｍＡｈ］を求めた。次に、それらの放電容量［ｍＡｈ］を以下の式に代入することにより、サイクル容量維持率を求めた。
サイクル容量維持率（％）＝［（３０サイクル目の放電容量）／（１サイクル目の放電容量）］×１００
【０１７９】
（評価結果）
表２は、正極合剤１−３、２−１〜２−３およびそれを用いて作製したサンプル１−３、２−１〜２−３のコインセルの評価結果を示す。
【表２】
2014022127.tif 000004
【０１８０】
上記評価から以下のことがわかった。
固練り時間を調整することにより、正極合剤のチキソトロピー量を変えることができる。具体的には、固練りを０．２５時間以上２時間以下の範囲内に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を１６２３Ｐａ／ｓ以上３７６７Ｐａ／ｓ以下の範囲内で変化させることができる。
固練り時間を所定値に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を最小にすることができる。具体的には、固練り時間を０．２５時間に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を最小の１６２３Ｐａ／ｓにすることができる。
正極合剤のチキソトロピー量を１６２３Ｐａ／ｓに低下させた場合にも、電池特性の低下は見られない。したがって、正極合剤のチキソトロピー量を１６２３Ｐａ／ｓ以上３７６７Ｐａ／ｓ以下の範囲内に調整した場合には、ほぼ同等の電池特性が得られる。
【０１８１】
＜３．結着剤の非吸着量についての評価＞
「１．固練り時の固形分量についての検討」と「２．固練り時間についての検討」とで作製した正極合剤のうち正極合剤１−１〜１−３、２−１〜２−３について、正極合剤の全固形分量Ａ１に対する結着剤の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００））［％］を求めた。また、結着剤の全体量Ａ２に対する結着剤の吸着量Ｂ２の割合Ｃ２（＝（Ｂ２／Ａ２）×１００））［％］も求めた。なお、正極合剤の全固形分量Ａ１、結着剤の全体量Ａ２、結着剤の非吸着量Ｂ１および結着剤の吸着量Ｂ２の分析方法としては、上述した分析方法を用いた。
【０１８２】
（評価結果）
表３は、正極合剤１−１〜１−３、２−１〜２−３の正極合剤の評価結果を示す。
【表３】
2014022127.tif 000005
【０１８３】
図８Ａは、正極合剤のチキソトロピー量と、正極合剤の全固形分量Ａ１に対する結着剤の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１との関係を示す。図８Ｂは、正極合剤のチキソトロピー量と、結着剤の全体量Ａ２に対する結着剤の吸着量Ｂ２の割合Ｃ２との関係を示す。図８Ａ、図８Ｂ中に示された「質量％」は上述の工程（３）における固形分量を表し、「時間（ｈ）」は上述の工程（４）における固練り時間を表している。なお、全ての結着剤が非吸着であった場合には、正極合剤の全固形分量Ａ１に対する結着剤の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１は１．４質量％となる。
【０１８４】
表３、図８Ａおよび図８Ｂから以下のことがわかる。
結着剤の非吸着量の割合Ｃ１を調整することにより、正極合剤のチキソトロピー量を変えることができる。具体的には、結着剤の非吸着量の割合Ｃ１を０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内で調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を１６２３Ｐａ／ｓ以上２２９８Ｐａ／ｓ以下の範囲内で変えることができる。なお、後述するように、チキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以下にすることで、コーター塗布（装置塗布）による正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制することができる。
正極合剤のチキソトロピー量は、結着剤の非吸着量の割合Ｃ１に依存する。結着剤の非吸着量の割合Ｃ１が多い場合には正極合剤の枯渇凝集の発生によりチキソトロピー量が増加する。一方、結着剤の非吸着量の割合Ｃ１が少ない場合には正極活物質および導電剤に吸着した結着剤起因の架橋凝集によってチキソトロピー量が増加する。したがって、非吸着量の割合Ｃ１を所定値に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を最小にすることができる。具体的には、非吸着量の割合Ｃ１を１．２９に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を最小の１６２３Ｐａ／ｓにすることができる。
【０１８５】
＜４．最終固形分量についての検討＞
＜正極合剤３−１〜３−８＞
上述の工程（７）において、ＮＭＰの添加量を調整して、最終固形分量を７４質量％以上７８．５質量％以下の範囲内で変更する以外のことは正極合剤１−３と同様にして、スラリー状の正極合剤を得た。
【０１８６】
（合剤特性）
上述のようにして得られた正極合剤３−１〜３−８のチキソトロピー量および粘度を、上述の正極合剤１−１〜１−４と同様にして評価した。
【０１８７】
（評価結果）
表４は、正極合剤３−１〜３−８の正極合剤のチキソトロピー量および粘度を示す。
【０１８８】
【表４】
2014022127.tif 000006
【０１８９】
上記評価から以下のことがわかる。
正極合剤の最終固形分量が減少するに従って、正極合剤のチキソトロピー量が減少する傾向がある。したがって、正極合剤の最終固形分量を調整することにより、正極合剤のチキソトロピー量を変えることができる。具体的には、最終固形分量を７４質量％以上７８．５質量％以下の範囲内に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を５８８Ｐａ／ｓ以上２３７４Ｐａ／ｓ以下の範囲内で変化させることができる。
最終固形分量を７４質量％以上７７．５質量％以下の範囲内に調整することで、正極合剤のチキソトロピー量を５８８Ｐａ／ｓ以上２０６４Ｐａ／ｓ以下の範囲内で変化させることができる。したがって、最終固形分量を７４質量％以上７７．５質量％以下の範囲内とすることで、正極合剤のチキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以下にすることができる。なお、後述するように、チキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以下にすることで、コーター塗布（装置塗布）による正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制することができる。
【０１９０】
正極合剤の最終固形分量が減少するに従って、正極合剤の粘度が減少する傾向がある。したがって、正極合剤の最終固形分量を調整することにより、正極合剤の粘度を変えることができる。具体的には、最終固形分量を７４質量％以上７８．５質量％以下の範囲内に調整することで、正極合剤の粘度を２．５Ｐａ・ｓ以上１９．９Ｐａ・ｓ以下の範囲内で変化させることができる。
【０１９１】
＜５．コーター塗布性についての検討＞
（正極合剤４−１）
正極合剤４−１は、以下の（１）〜（８）のプロセスにより作製した。
（１）正極活物質（Ｌｉ1.03Ｎｉ0.75Ｃｏ0.20Ａｌ0.05Ｏ2）とケッチェンブラック（ライオン株式会社製、商品名：ＫＢ−ＥＣＰ）とを攪拌装置に投入した。
（２）投入した材料を乾式撹拌（撹拌条件：回転数１０ｒｐｍ、時間：１０分）した。
（３）アクリル系樹脂をＮＭＰにより６質量％の濃度に希釈したアクリル系樹脂溶液を準備し、この溶液を、乾式攪拌した材料に対して添加することにより、固形分量８４．２質量％の材料を得た。
（４）固形分量８４．２質量％の材料を固練り撹拌（撹拌条件：回転数６０ｒｐｍ、撹拌時間６０分）した。
（５）固練り撹拌した正極合剤に対してアクリル系樹脂溶液とＮＭＰとを添加することにより、固形分量８０．２５質量％の正極合剤を得た。
（６）固形分量８０．２５質量％の正極合剤を撹拌（撹拌条件：回転数６０ｒｐｍ、撹拌時間１５分）した。
（７）攪拌した正極合剤に対してＮＭＰをさらに添加して、最終固形分量を８１質量％に調整した。
（８）最終固形分量を調整した正極合剤を撹拌(撹拌条件：６０ｒｐｍ、１０分)することにより、スラリー状の正極合剤を得た。
【０１９２】
（正極合剤４−２）
以下のプロセスを変更する以外のことは正極合剤４−１と同様にして、スラリー状の正極合剤を得た。
（３）アクリル系樹脂をＮＭＰにより６質量％の濃度に希釈したアクリル系樹脂溶液を準備し、この溶液を、乾式攪拌した材料に対して添加することにより、固形分量８６．６質量％の正極合剤を得た。
（４）固形分量８６．６質量％の正極合剤を固練り撹拌（撹拌条件：回転数６０ｒｐｍ、撹拌時間２３分）した。
（７）攪拌した正極合剤に対してＮＭＰをさらに添加して、最終固形分量を７９．５５質量％に調整した。
【０１９３】
（正極合剤４−３）
以下のプロセスを変更する以外のことは正極合剤４−１と同様にして、スラリー状の正極合剤を得た。
（３）アクリル系樹脂をＮＭＰにより６質量％の濃度に希釈したアクリル系樹脂溶液を準備し、この溶液を、乾式攪拌した材料に対して添加することにより、固形分量８６．６質量％の正極合剤を得た。
（４）固形分量８４．２質量％の正極合剤を固練り撹拌（撹拌条件：回転数６０ｒｐｍ、撹拌時間２３分）した。
（７）攪拌した正極合剤に対してＮＭＰをさらに添加して、最終固形分量を７９．３５質量％に調整した。
【０１９４】
（正極合剤４−４）
以下のプロセスを変更する以外のことは正極合剤３−１と同様にして、スラリー状の正極合剤を得た。
（３）アクリル系樹脂をＮＭＰにより６質量％の濃度に希釈したアクリル系樹脂溶液を準備し、この溶液を、乾式攪拌した材料に対して添加することにより、固形分量８６．６質量％の正極合剤を得た。
（４）固形分量８４．２質量％の正極合剤を固練り撹拌（撹拌条件：回転数６０ｒｐｍ、撹拌時間５分）した。
（７）攪拌した正極合剤に対してＮＭＰをさらに添加して、最終固形分量を７７．５質量％に調整した。
【０１９５】
（合剤特性）
上述のようにして得られた正極合剤４−１〜４−４のチキソトロピー量および粘度を、上述の正極合剤１−１〜１−５と同様にして評価した。
【０１９６】
上述のようにして得られた正極合剤スラリーを用いて、コインセルを以下のようにして作製した。
【０１９７】
（サンプル４−１）
スラリー状の正極合剤４−１を用いること、およびダイコータ塗布により塗布すること以外はサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１９８】
（サンプル４−２）
スラリー状の正極合剤４−２を用いること、およびダイコータ塗布により塗布すること以外はサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０１９９】
（サンプル４−３）
スラリー状の正極合剤４−３を用いること、およびダイコータ塗布により塗布すること以外はサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０２００】
（サンプル４−４）
スラリー状の正極合剤４−４を用いること、およびダイコータ塗布により塗布すること以外はサンプル１−１と同様にして、コインセルを得た。
【０２０１】
（塗膜特性）
上述の作製工程において、正極合剤の塗布かすれおよび膜厚むらを以下のようにして評価した。
【０２０２】
（塗布かすれ）
塗布かすれは目視によって判定した。
【０２０３】
（膜厚ムラ）
膜厚ムラは次の式から算出した。
膜厚ムラ＝（最大膜厚−最少膜厚）／（平均膜厚）
【０２０４】
（電池特性）
上述のようにして得られたコインセルの初期容量および初回効率を、上述のサンプル１−１〜１−４と同様にして求めた。その結果を表５に示す。
【０２０５】
（評価結果）
表５は、正極合剤４−１〜４−４およびそれを用いて作製したサンプル４−１〜４−４のコインセルの評価結果を示す。
【表５】
2014022127.tif 000007
【０２０６】
上記評価から以下のことがわかる。
正極合剤のチキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以下、好ましくは２１００Ｐａ／ｓ以下、より好ましくは６７２Ｐａ／ｓにすることで、正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制できる。
正極合剤のチキソトロピー量が大きいと、ダイ部の開閉が繰り返されるパターン塗布工程における静止時(ダイの閉口時)に、塗料が増粘して塗料の流れが悪化する。このため、ダイ部の一部に完全に流動性がなくなる箇所が発生し、そこでかすれが発生すると考えられる。上述したように正極合剤のチキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以下にすることで、このようなかすれの発生が抑えられると考えられる。
正極合剤のチキソトロピー量を２２９８Ｐａ／ｓ以下に低下させた場合にも、電池特性の低下は見られない。したがって、正極合剤の粘度を２２９８Ｐａ／ｓ以下の範囲内に調整した場合には、ほぼ同等の電池特性が得られる。
正極合剤の固練り条件（固練り時間および固練り時の固形分量）と最終固形分量の低下とにより、チキソトロピー量および粘度を低減できる。これにより、正極合剤の塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制できる。
【０２０７】
サンプル４−２（チキソトロピー量２１００Ｐａ／ｓ、粘度８．８Ｐａ・ｓ）では、塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制できていることから、以下のことが推測される。すなわち、サンプル４−２とほぼ同等またはそれ以下のチキソトロピー量を有する上述の正極合剤１−３（チキソトロピー量２２９８Ｐａ／ｓ）、正極合剤２−１（チキソトロピー量１６２３Ｐａ／ｓ）、正極合剤２−２（チキソトロピー量２２４１Ｐａ／ｓ）の３つのサンプル（表３参照）でも、同様に塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制できるものと推測される。
これらの３つのサンプルの割合Ｃ１および割合Ｃ２の値を以下に示す。
正極合剤１−３（チキソトロピー量２２９８Ｐａ／ｓ、Ｃ１：０．９５、Ｃ２：３２．５）
正極合剤２−１（チキソトロピー量１６２３Ｐａ／ｓ、Ｃ１：１．２９、Ｃ２：１４．８）
正極合剤２−２（チキソトロピー量２２４１Ｐａ／ｓ、Ｃ１:１．１２、Ｃ２：１９．７）
【０２０８】
したがって、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料の合計量Ａ１に対するアクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）を０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内とすることで、塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制できる。
また、結着剤の全体量Ａ２に対する結着剤の吸着量Ｂ２の割合Ｃ２（＝（Ｂ２／Ａ２）×１００）を１４．８質量％以上３２．５質量％以下の範囲内とすることで、塗布かすれや膜厚ムラの発生を抑制できる。
【０２０９】
以上、本技術の実施形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０２１０】
例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【０２１１】
また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【０２１２】
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、
上記正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物であり、
上記アクリル系樹脂の一部は、上記正極活物質および上記カーボン系材料からなる粉体に吸着し、
上記正極活物質、上記アクリル系樹脂および上記カーボン系材料の合計量Ａ１に対する上記アクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である正極。
（２）
上記カーボン系材料は、ケッチェンブラックである（１）に記載の正極。
（３）
上記正極活物質の平均粒径は、５μｍ以上７７μｍ以下の範囲内である（１）または（２）に記載の正極。
（４）
上記正極活物質は、以下の式（１）に示した平均組成を有している（１）から（３）のいずれかに記載の正極。
ＬｉxＣｏyＮｉzＭ1-y-zＯb-aＸa  ・・・（１）
（式中、Ｍは、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、バリウム（Ｂａ）、タングステン（Ｗ）、インジウム（Ｉｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）およびアンチモン（Ｓｂ）からなる群より選ばれる１種以上の元素である。Ｘは、ハロゲン元素である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂはそれぞれ、０．８０＜ｘ≦１．２、０＜ｙ≦０．５０、０．５０＜ｚ≦１．０、１．８≦ｂ≦２．２、０≦ａ≦１．０の範囲内の値である。）
（５）
正極、負極および電解質を備え、
上記正極は、正極活物質、アクリル系樹脂およびカーボン系材料を含み、
上記正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）およびニッケル（Ｎｉ）を含む遷移金属複合酸化物であり、
上記アクリル系樹脂の一部は、上記正極活物質および上記カーボン系材料からなる粉体に吸着し、
上記正極活物質、上記アクリル系樹脂および上記カーボン系材料の合計量Ａ１に対する上記アクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である電池。
（６）
正極活物質、アクリル系樹脂、カーボン系材料および溶媒を固練りすることにより、スラリー状の正極合剤を作製し、
上記正極合剤を塗布し硬化する
ことを含み、
上記アクリル系樹脂の一部は、上記正極活物質および上記カーボン系材料からなる粉体に吸着し、
上記正極活物質、上記アクリル系樹脂および上記カーボン系材料の合計量Ａ１に対する上記アクリル系樹脂の非吸着量Ｂ１の割合Ｃ１（＝（Ｂ１／Ａ１）×１００）は、０．９５質量％以上１．２９質量％以下の範囲内である正極の製造方法。
（７）
（５）に記載の電池を備える電池パック。
（８）
（５）に記載の電池を備え、
上記電池から電力の供給を受ける電子機器。
（９）
（５）に記載の電池と、
上記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
上記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を備える電動車両。
（１０）
（５）に記載の電池を備え、
上記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
（１１）
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え、
上記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、上記電池の充放電制御を行う（１０）に記載の蓄電装置。
（１２）
（５）に記載の電池から電力の供給を受け、または、発電装置もしくは電力網から上記電池に電力が供給される電力システム。
【符号の説明】
【０２１３】
１１  電池缶
１２、１３  絶縁板
１４  電池蓋
１５  安全弁機構
１５Ａ  ディスク板
１６  熱感抵抗素子
１７  ガスケット
２０、３０  巻回電極体
２１、３３  正極
２１Ａ、３３Ａ  正極集電体
２１Ｂ、３３Ｂ  正極活物質層
２２、３４  負極
２２Ａ、３４Ａ  負極集電体
２２Ｂ、３４Ｂ  負極活物質層
２３、３５  セパレータ
２４  センターピン
２５、３１  正極リード
２６、３２  負極リード
３６  電解質層
３７  保護テープ
４０  外装部材
４１  密着フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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