(57)【要約】【課題】負極の破損を抑制することが可能な二次電池を提供する。【解決手段】二次電池は、正極および負極と共に電解液を備え、その負極は、負極集電体の一部に設けられた負極活物質層を含む。負極活物質層が設けられていない第２領域における負極集電体の破断伸びδ２（％）は、負極活物質層が設けられている第１領域における負極集電体の破断伸びδ１（％）よりも大きい。【選択図】図６
2014053134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極および負極と共に電解液を備え、
前記負極は、負極集電体の一部に設けられた負極活物質層を含み、
前記負極活物質層が設けられていない第２領域における前記負極集電体の破断伸びδ２（％）は、前記負極活物質層が設けられている第１領域における前記負極集電体の破断伸びδ１（％）よりも大きい、
二次電池。
【請求項２】
前記第２領域における前記負極集電体の結晶粒径Ｄ２（μｍ）は、前記第１領域における前記負極集電体の結晶粒径Ｄ１（μｍ）よりも大きい、
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記負極集電体は渦巻状に巻回されており、
前記負極活物質層は、少なくとも、前記負極集電体の最外周の一部に設けられていない、
請求項１記載の二次電池。
【請求項４】
前記負極集電体は、銅（Ｃｕ）を構成元素として含む、
請求項１記載の二次電池。
【請求項５】
前記負極活物質層は、負極活物質を含み、
前記負極活物質は、ケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）のうちの少なくとも１種を構成元素として含む、
請求項１記載の二次電池。
【請求項６】
前記破断伸びδ２は、前記破断伸びδ１よりも１％以上大きい、
請求項１記載の二次電池。
【請求項７】
前記結晶粒径Ｄ２は、前記結晶粒径Ｄ１よりも３０％以上大きい、
請求項１記載の二次電池。
【請求項８】
前記破断伸びδ２が前記破断伸びδ１よりも大きい前記負極集電体は、前記破断伸びδ１，δ２が互いに等しい前記負極集電体のうちの前記第１領域に前記負極活物質層が形成されたのち、その負極集電体のうちの前記第１領域および前記第２領域が加熱されたものである、
請求項１記載の二次電池。
【請求項９】
前記負極集電体のうちの前記第１領域および前記第２領域は、ロール・トゥ・ロール方式により加熱されている、
請求項８記載の二次電池。
【請求項１０】
前記破断伸びδ２が前記破断伸びδ１よりも大きい前記負極集電体は、前記破断伸びδ１，δ２が互いに等しい前記負極集電体のうちの前記第２領域だけが加熱されたものである、
請求項１記載の二次電池。
【請求項１１】
前記破断伸びδ２が前記破断伸びδ１よりも大きい前記負極集電体は、前記破断伸びδ１，δ２が互いに等しい前記負極集電体のうち、前記第２領域の加熱温度が前記第１領域の加熱温度よりも高くなるように前記第１領域および前記第２領域が加熱されたものである、
請求項１記載の二次電池。
【請求項１２】
リチウム二次電池である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項１３】
負極集電体の一部に負極活物質層を形成し、
前記負極活物質層が形成されていない第２領域および前記負極活物質層が形成されている第１領域のうち、少なくとも前記第２領域における前記負極集電体を加熱して、負極を形成する、
二次電池の製造方法。
【請求項１４】
二次電池と、
前記二次電池の使用状態を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と
を備え、
前記二次電池は、正極および負極と共に電解液を備え、
前記負極は、負極集電体の一部に設けられた負極活物質層を含み、
前記負極活物質層が設けられていない第２領域における前記負極集電体の破断伸びδ２（％）は、前記負極活物質層が設けられている第１領域における前記負極集電体の破断伸びδ１（％）よりも大きい、
電池パック。
【請求項１５】
二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の使用状態を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、正極および負極と共に電解液を備え、
前記負極は、負極集電体の一部に設けられた負極活物質層を含み、
前記負極活物質層が設けられていない第２領域における前記負極集電体の破断伸びδ２（％）は、前記負極活物質層が設けられている第１領域における前記負極集電体の破断伸びδ１（％）よりも大きい、
電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、負極集電体の一部に負極活物質層が設けられた負極を備えた二次電池およびその製造方法、ならびにその二次電池を用いた電池パックおよび電動車両
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機および携帯情報端末機器（ＰＤＡ）などの電子機器が広く普及しており、その電子機器のさらなる小型化、軽量化および長寿命化などが要望されている。これに伴い、電源として、電池、特に小型かつ軽量で高エネルギー密度の二次電池が開発されている。
【０００３】
二次電池の用途は、最近では、上記した電子機器に限らず、多様な用途が検討されている。この多様な用途の代表例は、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パックや、電気自動車などの電動車両や、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システムや、電動ドリルなどの電動工具である。
【０００４】
電池容量を得るためにさまざまな充放電原理を利用する二次電池が提案されており、中でも、電極反応物質の吸蔵放出を利用する二次電池や、電極反応物質の析出溶解を利用する二次電池などが注目されている。鉛電池およびニッケルカドミウム電池などよりも高いエネルギー密度が得られるからである。
【０００５】
二次電池は、正極および負極と共に電解液を備えている。この負極は、負極集電体に設けられた負極活物質層を含んでおり、その負極活物質層は、電極反応物質を吸蔵放出可能である活物質（負極活物質）と、必要に応じて負極結着剤などとを含んでいる。ただし、負極活物質層は、負極集電体の全体に設けられている場合もあれば、一部に設けられている場合もある。
【０００６】
この負極の具体的な構成については、さまざまな検討がなされている。例えば、充放電時に負極集電体にしわ等が発生することを抑制するために、その負極集電体の引張強さ（Ｎ／ｍｍ2 ）を規定している（例えば、特許文献１，２参照。）。また、負極活物質の膨張収縮に伴う電極群の座屈を抑制するために、負極板の引張伸び率（％）よりも正極板の引張伸び率（％）を大きくしている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
この他、充放電サイクル経過に伴う集電性の低下を抑制するために、負極結着剤としてポリイミドを用いた場合に、そのポリイミドのガラス転移温度よりも高い温度で負極を熱処理している（例えば、特許文献４，５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−００７３０５号公報
【特許文献２】特開２００５−２８５６５１号公報
【特許文献３】特開２００９−２６６７６１号公報
【特許文献４】特開２００９−２３８６５９号公報
【特許文献５】特開２００９−２４５７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
充放電時に負極活物質層が膨張収縮すると、その膨張収縮時に生じる応力の影響を受けて負極集電体が変形し、場合によっては破損する可能性がある。このような傾向は、特に、負極活物質層が負極集電体の一部に設けられていると、その負極活物質層が設けられていない領域における負極集電体で顕著となる。
【００１０】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、負極の破損を抑制することが可能な二次電池およびその製造方法、ならびに電池パックおよび電動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本技術の二次電池は、正極および負極と共に電解液を備え、その負極が負極集電体の一部に設けられた負極活物質層を含むものである。負極活物質層が設けられていない第２領域における負極集電体の破断伸びδ２（％）は、負極活物質層が設けられている第１領域における負極集電体の破断伸びδ１（％）よりも大きい。また、本技術の電池パックまたは電動車両は、二次電池を備え、その二次電池が上記した本技術の二次電池と同様の構成を有するものである。
【００１２】
本技術の二次電池の製造方法は、負極集電体の一部に負極活物質層を形成し、負極活物質層が形成されていない第２領域および負極活物質層が形成されている第１領域のうち、少なくとも第２領域における負極集電体を加熱して、負極を形成するものである。
【００１３】
ただし、破断伸びδ１，δ２の測定方法および測定条件などは、ＪＩＳ  Ｚ２２４１に規定されている金属材料引張試験方法に準拠する。
【発明の効果】
【００１４】
本技術の二次電池によれば、負極集電体において破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きいので、負極の破損を抑制できる。また、本技術の二次電池の製造方法によれば、負極集電体の一部に負極活物質層を形成したのち、少なくとも第２領域の負極集電体を加熱しているので、負極の破損を抑制できる。さらに、本技術の電極を用いた二次電池または電池パックでも同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本技術の一実施形態の電極の構成を模式的に表す断面図である。
【図２】電極の製造装置の構成を表す図である。
【図３】本技術の一実施形態の電極を用いた二次電池（円筒型）の構成を表す断面図である。
【図４】図３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３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６】図４に示した正極および負極の構成を模式的に表す断面図である。
【図７】本技術の一実施形態の電極を用いた他の二次電池（ラミネートフィルム型）の構成を表す斜視図である。
【図８】図７に示した巻回電極体のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】二次電池の適用例（電池パック）の構成を表すブロック図である。
【図１０】二次電池の適用例（電動車両）の構成を表すブロック図である。
【図１１】二次電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。
【図１２】二次電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本技術の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．電極
１−１．構成
１−２．製造方法
２．二次電池およびその製造方法
２−１．リチウムイオン二次電池（円筒型）
２−２．リチウムイオン二次電池（ラミネートフィルム型）
２−３．リチウム金属二次電池（円筒型またはラミネートフィルム型）
３．二次電池の用途
３−１．電池パック
３−２．電動車両
３−３．電力貯蔵システム
３−４．電動工具
【００１７】
＜１．電極＞
＜１−１．構成＞
図１は、本技術の一実施形態の電極の断面構成を模式的に表している。この「模式的」とは、図１中ではあくまで電極の図示内容を簡略化しているため、各構成要素の寸法および形状などは任意に設定可能であることを意味している。
【００１８】
［電極の全体構成］
ここで説明する電極は、各種用途の電気化学デバイスに広く用いられるものであり、その電気化学デバイスは、例えば、二次電池およびキャパシタなどである。ただし、電極は、正極として用いられてもよいし、負極として用いられてもよい。
【００１９】
この電極は、集電体１と、その集電体１に設けられた活物質層２とを含んでいる。この活物質層２は、集電体１の両面に設けられていてもよいし、片面だけに設けられていてもよい。
【００２０】
ただし、活物質層２は、集電体１の一部に設けられている。これに伴い、負極集電体１は、活物質層２が設けられている領域（第１領域）に存在する部分（活物質層形成部分１Ａ）と、活物質層２が設けられていない領域（第２領域）に存在する部分（非活物質層形成部分１Ｂ）とを含んでいる。
【００２１】
ここでは、例えば、集電体１は、所定の方向（図１中の横方向＝長手方向）に延在する細長い形状（帯状）を有しており、活物質層２は、長手方向における集電体１の中央領域に設けられている。これに伴い、集電体１は、一端部および他端部に位置する２つの非活物質層形成部分１Ｂと、その２つの非活物質層形成部分１Ａにより挟まれた１つの活物質層形成部分１Ａとを含んでいる。
【００２２】
なお、電極は、必要に応じて、長手方向において湾曲していたり、渦巻状となるように長手方向において巻回されていてもよい。
【００２３】
［集電体］
集電体１は、例えば、電気化学的安定性、電気伝導性および機械的強度に優れた導電性材料のいずれか１種類または２種類以上により形成されており、その導電性材料は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）およびステンレスなどの金属材料である。中でも、電極反応物質と金属間化合物を形成しないと共に活物質層２と合金化する材料が好ましい。より具体的には、集電体１は、優れた電気伝導性を得るために、Ｃｕを構成元素として含んでいることが好ましい。
【００２４】
なお、「電極反応物質」とは、電極反応の媒介として働く物質であり、例えば、リチウムイオン二次電池のリチウム（リチウムイオン）などである。また、「電極反応」とは、電極を用いて生じる電気化学的反応であり、例えば、二次電池の充放電反応などである。
【００２５】
集電体１の表面（活物質層２と接する面）は、粗面化されていてもよいし、粗面化されていなくてもよい。粗面化されていない集電体１は、例えば、圧延金属箔などであり、粗面化されている集電体１は、例えば、電解処理およびサンドブラスト処理などが施された金属箔などである。電解処理とは、電解槽中で電解法を用いて金属箔などの表面に微粒子を形成する方法である。電解法により作製された金属箔は、一般的に、電解箔（例えば電解銅箔など）と呼ばれている。
【００２６】
中でも、集電体１の表面は、粗面化されていることが好ましい。アンカー効果により、集電体１に対する活物質層２の密着性が向上するからである。集電体１の表面粗さ（例えば十点平均粗さＲｚなど）は、特に限定されないが、アンカー効果により活物質層２の密着性を向上させるためには、できるだけ大きいことが好ましい。ただし、表面粗さが大きすぎると、かえって活物質層２の密着性が低下し得る。
【００２７】
［活物質層］
活物質層２は、活物質として、電極反応物質を吸蔵放出可能である材料（活物質材料）のいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、必要に応じて、結着剤および導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。
【００２８】
活物質材料は、例えば、炭素材料のいずれか１種類または２種類以上である。電極反応物質の吸蔵放出時における結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度などが得られるからである。また、炭素材料は導電剤としても機能するからである。この炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素や、（００２）面の面間隔が０．３７ｎｍ以上の難黒鉛化性炭素や、（００２）面の面間隔が０．３４ｎｍ以下の黒鉛などである。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類は、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどを含む。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）されたものである。この他、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素および非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状および鱗片状などである。
【００２９】
または、活物質材料は、例えば、金属元素および半金属元素のいずれか１種類または２種類を構成元素として含む材料（金属系材料）である。高いエネルギー密度が得られるからである。この金属系材料は、単体、合金または化合物でもよいし、それらの２種類以上でもよいし、それらの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。この「合金」には、２種類以上の金属元素からなる材料に加えて、１種類以上の金属元素と１種類以上の半金属元素とを含む材料も含まれる。また、「合金」は、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、およびそれらの２種類以上の共存物などがある。
【００３０】
上記した金属元素および半金属元素は、例えば、電極反応物質と合金を形成可能である金属元素および半金属元素のいずれか１種類または２種類以上である。具体的には、Ｍｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｙ、ＰｄおよびＰｔなどである。中でも、Ｓｉ、ＳｎおよびＧｅのいずれか１種類または２種類以上が好ましい。電極反応物質を吸蔵放出する能力が優れているため、著しく高いエネルギー密度が得られるからである。
【００３１】
Ｓｉ、ＳｎおよびＧｅのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料（以下、「Ｓｉ系材料」と総称する。）は、Ｓｉ、ＳｎまたはＧｅの単体、合金または化合物でもよいし、それらの２種類以上でもよい。この他、Ｓｉ、ＳｎおよびＧｅのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。ただし、ここでいう「単体」とは、あくまで一般的な意味合いでの単体（微量の不純物を含んでいてもよい）であり、必ずしも純度１００％を意味しているわけではない。
【００３２】
Ｓｉの合金は、例えば、Ｓｉ以外の構成元素として、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｂｉ、ＳｂおよびＣｒなどのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。Ｓｉの化合物は、例えば、Ｓｉ以外の構成元素として、ＣおよびＯなどのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、Ｓｉの化合物は、例えば、Ｓｉ以外の構成元素として、Ｓｉの合金について説明した元素のいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【００３３】
Ｓｉの合金および化合物の具体例は、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 Ｏ、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）およびＬｉＳｉＯなどである。なお、ＳｉＯv におけるｖは、０．２＜ｖ＜１．４でもよい。
【００３４】
Ｓｎの合金は、例えば、Ｓｎ以外の構成元素として、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｂｉ、ＳｂおよびＣｒなどのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。Ｓｎの化合物は、例えば、Ｓｎ以外の構成元素として、ＣおよびＯなどのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、Ｓｎの化合物は、例えば、Ｓｎ以外の構成元素として、Ｓｎの合金について説明した元素のいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。Ｓｎの合金および化合物の具体例は、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
【００３５】
Ｇｅの合金および化合物の具体例は、ＳｉおよびＳｎの合金および化合物の具体例のうち、そのＳｉおよびＳｎをＧｅに置き換えた材料などである。
【００３６】
特に、Ｓｉ系材料のうち、Ｓｎを構成元素として含む材料としては、例えば、Ｓｎを第１構成元素とし、それに加えて第２および第３構成元素を含む材料が好ましい。第２構成元素は、例えば、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、ＢｉおよびＳｉなどのいずれか１種類または２種類以上である。第３構成元素は、例えば、Ｂ、Ｃ、ＡｌおよびＰなどのいずれか１種類または２種類以上である。第２および第３構成元素を含むことで、高いエネルギー密度などが得られるからである。
【００３７】
中でも、Ｓｎ、ＣｏおよびＣを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＣ含有材料）が好ましい。このＳｎＣｏＣ含有材料では、例えば、Ｃの含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、ＳｎおよびＣｏの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が２０質量％〜７０質量％である。高いエネルギー密度が得られるからである。
【００３８】
ＳｎＣｏＣ含有材料は、Ｓｎ、ＣｏおよびＣを含む相を有しており、その相は、低結晶性または非晶質であることが好ましい。この相は電極反応物質と反応可能な相（反応相）であるため、その反応相の存在により優れた特性が得られる。この相のＸ線回折により得られる回折ピークの半値幅は、特定Ｘ線としてＣｕＫα線を用いると共に挿引速度を１°／ｍｉｎとした場合に、回折角２θで１°以上であることが好ましい。電極反応物質がより円滑に吸蔵放出されると共に、電解液との反応性が低減するからである。なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、低結晶性または非晶質の相に加えて、各構成元素の単体または一部を含む相を含んでいる場合もある。
【００３９】
Ｘ線回折により得られた回折ピークが電極反応物質と反応可能な反応相に対応するものであるか否かは、電極反応物質との電気化学的反応の前後におけるＸ線回折チャートを比較することで容易に判断できる。例えば、電極反応物質との電気化学的反応の前後で回折ピークの位置が変化すれば、電極反応物質と反応可能な反応相に対応するものである。この場合には、例えば、低結晶性または非晶質の反応相の回折ピークが２θ＝２０°〜５０°の範囲に見られる。このような反応相は、例えば、上記した各構成元素を含んでおり、主に、Ｃの存在に起因して低結晶化または非晶質化していると考えられる。
【００４０】
ＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素であるＣのうち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。Ｓｎなどの凝集または結晶化が抑制されるからである。元素の結合状態を調べるには、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いればよい。市販の装置では、例えば、軟Ｘ線としてＡｌ−Ｋα線またはＭｇ−Ｋα線などが用いられる。Ｃのうちの少なくとも一部が金属元素または半金属元素などと結合している場合には、Ｃの１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）の合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。なお、Ａｕ原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークは、８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正されているものとする。この際、通常、物質表面には表面汚染炭素が存在しているため、表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとし、それをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定では、Ｃ１ｓのピークの波形が表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形で得られるため、例えば、市販のソフトウエアを用いて解析することで、両者のピークを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。
【００４１】
なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、構成元素がＳｎ、ＣｏおよびＣだけである材料（ＳｎＣｏＣ）に限られない。このＳｎＣｏＣ含有材料は、例えば、Ｓｎ、ＣｏおよびＣに加えて、さらにＳｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｐ、ＧａおよびＢｉなどのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
【００４２】
ＳｎＣｏＣ含有材料の他、Ｓｎ、Ｃｏ、ＦｅおよびＣを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料）も好ましい。このＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の組成は、任意でよい。一例を挙げると、Ｆｅの含有量を少なめに設定する場合の組成は、Ｃの含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、Ｆｅの含有量が０．３質量％〜５．９質量％、ＳｎおよびＣｏの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％〜７０質量％である。一方、Ｆｅの含有量を多めに設定する場合の組成は、Ｃの含有量が１１．９質量％〜２９．７質量％、Ｓｎ、ＣｏおよびＦｅの含有量の割合（（Ｃｏ＋Ｆｅ）／（Ｓｎ＋Ｃｏ＋Ｆｅ））が２６．４質量％〜４８．５質量％、ＣｏおよびＦｅの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｆｅ））が９．９質量％〜７９．５質量％である。このような組成範囲において、高いエネルギー密度が得られるからである。なお、ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の物性（半値幅など）は、上記したＳｎＣｏＣ含有材料と同様である。
【００４３】
この他、活物質材料は、例えば、金属酸化物および高分子化合物などでもよい。金属酸化物は、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムおよび酸化モリブデンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンおよびポリピロールなどである。
【００４４】
この活物質層２は、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法、焼成法（焼結法）、またはそれらの２種類以上の方法により形成されている。塗布法とは、例えば、粒子（粉末）状の活物質と結着剤などとの混合物が有機溶剤などの溶媒に分散された溶液を準備したのち、その溶液を集電体１に塗布して乾燥させる方法である。気相法は、例えば、物理堆積法および化学堆積法などである。より具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長、化学気相成長（ＣＶＤ）法およびプラズマ化学気相成長法などである。液相法は、例えば、電解鍍金法および無電解鍍金法などである。溶射法とは、溶融状態または半溶融状態の活物質を負極集電体１に噴き付ける方法である。焼成法とは、例えば、塗布法を用いて溶液を集電体１に塗布したのち、結着剤などの融点よりも高い温度で塗布膜を熱処理する方法である。この焼成法は、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法およびホットプレス焼成法などである。
【００４５】
結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子材料などのいずれか１種類または２種類以上である。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子材料は、例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリイミドなどである。
【００４６】
導電剤は、例えば、炭素材料などのいずれか１種類または２種類以上である。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケチェンブラックなどである。なお、導電剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
【００４７】
［電極の物性］
この電極では、集電体１の物性が場所に応じて異なっている。
【００４８】
具体的には、集電体１の引張強度に着目すると、活物質層形成部分１Ａは破断伸びδ１（％）を有していると共に、非活物質層形成部分１Ｂは破断伸びδ２（％）を有している。ただし、非活物質層形成部分１Ｂの破断伸びδ２（％）は、活物質層形成部分１Ａの破断伸びδ１（％）よりも大きくなっている。この「破断伸び（％）」の測定方法および測定条件などは、上記したように、ＪＩＳ  Ｚ２２４１に規定されている金属材料引張試験方法に準拠する。
【００４９】
破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きいのは、以下で説明する理由により、電極反応時に電極が破損しにくくなるからである。
【００５０】
電極反応時に活物質層２が膨張収縮すると、その膨張収縮時に生じる応力の影響を受けて、集電体１も同様に膨張収縮する。この場合には、活物質層２が集電体１の一部に設けられていると、活物質層形成領域１Ａよりも非活物質層形成領域１Ｂが応力の影響を受けやすい傾向にある。活物質層形成部分１Ａは活物質層２により保持されているのに対して、非活物質層形成部分１Ｂは活物質層２により保持されていないからである。これにより、応力の程度によっては、電極が破損しやすくなる。より具体的には、非活物質層形成部分１Ｂに亀裂が生じたり、その非活物質層形成部分１Ｂが破断しやすくなる。
【００５１】
特に、集電体１が非活物質層形成部分１Ｂを含む電極は、いわゆる段差が生じている箇所で破損しやすい傾向にある。段差が生じている箇所を境界として応力の値が急激に変化するため、その箇所で集電体１に局所的に応力が集中しやすいからである。この段差が生じる箇所とは、例えば、集電体１のうち、活物質層２の端部に対応する位置（活物質層形成部分１Ａと非活物質層形成部分１Ｂとの境界）である。また、集電体１に電極リードまたは保護テープ（いずれも図示せず）などが設けられる場合には、その電極リードなどの端部に対応する位置である。
【００５２】
これに対して、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きいと、集電体１では非活物質層形成部分１Ｂが活物質層形成部分１Ａよりも変形（伸び縮み）しやすくなるため、その非活物質層形成部分１Ｂが応力に追随しやすくなる。これにより、破断伸びδ１，δ２が互いに等しい場合や、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも小さい場合と比較して、非活物質層形成部分１Ｂに亀裂などが生じにくくなるため、電極が破損しにくくなる。
【００５３】
破断伸びδ１，δ２のそれぞれの値は、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きくなるような大小関係にあれば、特に限定されない。中でも、破断伸びδ２は、破断伸びδ１よりも約１％以上、好ましくは約５％以上大きいことが好ましい。破断伸びδ１，δ２間に十分な差異が生じるため、非活物質層形成部分１Ｂが活物質層形成部分１Ａよりも変形しやすくなるからである。
【００５４】
ここで、集電体１の結晶特性に着目すると、活物質層形成部分１Ａの結晶子は結晶粒径Ｄ１（μｍ）を有していると共に、非活物質層形成部分１Ｂの結晶子は結晶粒径Ｄ２（μｍ）を有している。この場合には、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きいことに伴い、非活物質層形成部分１Ｂの結晶粒径Ｄ２は、活物質層形成部分１Ａの結晶粒径Ｄ１よりも大きくなっている。結晶粒径が相対的に大きい非活物質層形成部分１Ｂは、結晶粒径が相対的に小さい活物質層形成部分１Ａよりも変形しやすいからである。
【００５５】
この「結晶粒径」とは、いわゆる結晶子サイズであり、１００個の結晶子の粒径の平均値（平均結晶粒径）である。この結晶粒径を求める場合には、最初に、クロスセクションポリッシャ（ＣＰ）法を用いて集電体１の断面を露出させる。続いて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて集電体１の断面を観察して、反射電子像を得る。最後に、反射電子像に基づいて任意の１００個の結晶子の粒径（長径寸法）を測定したのち、その平均値を算出する。
【００５６】
結晶粒径Ｄ１，Ｄ２のそれぞれの値は、結晶粒径Ｄ２が結晶粒径Ｄ１よりも大きくなるような大小関係にあれば、特に限定されない。中でも、結晶粒径Ｄ２の値は、結晶粒径Ｄ１よりも約３０％以上大きいことが好ましい。結晶粒径Ｄ１，Ｄ２間に十分な差異が生じるため、非活物質層形成部分１Ｂが活物質層形成部分１Ａよりも変形しやすくなるからである。
【００５７】
このように活物質層形成部分１Ａの物性と非活物質層形成部分１Ｂの物性とが異なる電極は、電極反応時に破損しにくくなるという利点をもたらすため、特に、活物質層２の活物質がＳｉ系材料である場合に有効である。Ｓｉ系材料は、高いエネルギー密度をもたらす反面、電極反応時に著しく膨張収縮しやすい性質を有するからである。活物質としてＳｉ系材料を用いても、上記したように活物質層形成部分１Ａの物性と非活物質層形成部分１Ｂの物性とを異ならせることで、電極の破損を抑制しつつ、高いエネルギー密度が得られる。
【００５８】
＜１−２．製造方法＞
この電極は、例えば、以下の手順により製造される。ここでは、集電体１および活物質層２のそれぞれの形成材料などについては既に詳細に説明したので、それらの説明を省略する。
【００５９】
ここでは、例えば、図２に示した電極の製造装置を用いて、複数の電極を連続的に形成する場合について説明する。図２は、電極の製造装置の構成を表している。この製造装置は、いわゆるロール・トゥ・ロール（Ｒｏｌｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌ）方式で連続的に加熱処理を行うことが可能であり、例えば、ヒータなどの加熱源１０１と、回転軸Ｃを中心として回転可能な巻出ローラ１０２および巻取ローラ１０３とを備えている。
【００６０】
電極を製造する場合には、最初に、帯状の集電体１を準備する。活物質層２が形成される前の状態の集電体１では、破断伸びδ１，δ２が互いに等しくてもよい。後工程の加熱処理により、破断伸びδ１，δ２を事後的に異ならせることができるからである。なお、「破断伸びδ１，δ２が互いに等しい」とは、破断伸びδ１，δ２のそれぞれの値が正確に一致していることを意味しているわけではない。上記した破断伸びδ１，δ２を互いに異ならせる処理（ここでは加熱処理）が未だ集電体１に施されていないことを意味している。
【００６１】
続いて、活物質層２の形成方法として塗布法を用いる場合には、活物質と、必要に応じて結着剤などとを混合して合剤としたのち、有機溶剤などに合剤を分散させてペースト状の合剤スラリーとする。続いて、集電体１の特定部分（活物質層形成部分１Ａとなる部分）ごとに合剤スラリーを塗布してから乾燥させて、複数の活物質層２を形成する。これにより、集電体１は、活物質層形成部分１Ａと非活物質層形成部分１Ｂとを含むことになる。続いて、必要に応じて、ロールプレス機などを用いて活物質層２を圧縮成型する。この場合には、活物質層２を加熱しながら圧縮成型してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
【００６２】
続いて、複数の活物質層２が形成された集電体１（以下、「集電体１等」という。）のうち、少なくとも非活物質層形成部分１Ｂを加熱処理する。この場合には、例えば、集電体１等の巻回体を巻出ローラ１０２に装着したのち、その巻出ローラ１０２と共に巻取ローラ１０３を回転させることで、巻出ローラ１０２から送り出された集電体１等を巻取ローラ１０３で巻き取る。このように集電体１等を搬送させながら、その集電体１等に対して加熱源Ｈから連続的に熱Ｈを照射する。
【００６３】
加熱温度は、後述するように破断伸びδ１，δ２を異ならせることができる温度であれば特に限定されないが、例えば、３００℃以上である。また、集電体１等の搬送速度は、加熱温度などの条件に応じて任意に設定可能であり、破断伸びδ１，δ２を異ならせることができれば特に限定されない。
【００６４】
この加熱処理により、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂが一緒に加熱されるが、非活物質層形成部分１Ｂが活物質層形成部分１Ａよりも実質的に加熱されるため、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きくなる。詳細には、活物質層２により被覆されている活物質層形成部分１Ａと、活物質層２により被覆されておらずに露出している非活物質層形成部分１Ｂとでは、比熱容量が異なる。露出している非活物質層形成部分１Ｂは熱Ｈに対して直接的に晒されるのに対して、露出していない活物質層形成部分１Ａは熱Ｈに対して間接的に晒されるからである。よって、非活物質層形成部分１Ｂの被加熱量は活物質層形成部分１Ａの被加熱量よりも相対的に多くなるため、加熱処理により破断伸びδ１，δ２はいずれも大きくなり得るが、最終的には破断伸びδ２が破断伸びδ１に対して相対的に大きくなる。
【００６５】
これにより、集電体１は、相対的に小さい破断伸びδ１および結晶粒径Ｄ１を有する活物質層形成部分１Ａと、相対的に大きい破断伸びδ２および結晶粒径Ｄ２を有する非活物質層形成部分１Ｂとを含むことになる。こののち、集電体１等を活物質層２ごとに分割することで、複数の電極が完成する。
【００６６】
ここで、破断伸びδ１，δ２を異ならせることを目的として加熱処理を行うためには、いわゆるバッチ方式で断続的に加熱処理を行うよりも、上記したロール・トゥ・ロール方式で連続的に加熱処理を行うことが好ましい。破断伸びδ１，δ２に容易かつ再現性よく差異を生じさせることができるからであり、結晶粒径Ｄ１，Ｄ２についても同様である。
【００６７】
詳細には、オーブンなどを用いて集電体１等に対して断続的な加熱処理を繰り返して行うバッチ方式では、電極の安定化などを目的として、長時間に渡って加熱処理を行うことが一般的である。この場合には、加熱処理が長すぎるため、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂのそれぞれの被加熱量が必要以上に大きくなりやすい。これにより、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂがいずれも加熱されすぎるため、結局のところ、破断伸びδ１，δ２にほとんど差異が生じなくなる。なお、バッチ方式を採用しても、オーブンなどへの投入時間を短くして、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂがいずれも加熱されすぎないようにすれば、破断伸びδ１，δ２に差異を生じさせることができるとも考えられる。しかしながら、加熱処理ごとに加熱時間がばらつきやすいため、破断伸びδ１，δ２を再現性よく制御することが困難である。
【００６８】
これに対して、上記した製造装置を用いて集電体１等を搬送させながら連続的な加熱処理を行うロール・トゥ・ロール方式では、搬送速度を調整することで、集電体１等に対する加熱時間が適正に短くなる。また、搬送速度を一定にすることで、集電体１等ごとの加熱時間もほぼ一定になる。この場合には、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂのそれぞれの被加熱量が適正化されやすいと共に、その加熱時間も制御しやすいため、破断伸びδ１，δ２を容易かつ安定に制御できる。
【００６９】
［電極の作用および効果］
この電極によれば、非活物質層形成部分１Ｂの破断伸びδ２が活物質層形成部分１Ａの破断伸びδ１よりも大きくなっている。この場合には、上記したように、非活物質層形成部分１Ｂが活物質層形成部分１Ａよりも変形（伸び縮み）しやすくなるため、電極反応時に活物質層２が膨張収縮しても、その膨張収縮時に生じた応力に非活物質層形成部分１Ｂが追随しやすくなる。よって、非活物質層形成部分１Ｂに亀裂などが生じにくくなるため、電極反応時における電極の破損を抑制できる。この利点は、非活物質層形成部分１Ｂの結晶粒径Ｄ２が活物質層形成部分１Ａの結晶粒径Ｄ１よりも大きいことによっても同様に得られる。
【００７０】
特に、負極活物質がＳｉ系材料を含んでいれば、電極反応時に膨張収縮しやすいＳｉ系材料を用いても電極の破損が抑制される。よって、電極の破損を抑制しつつ、高いエネルギー密度を得ることができる。
【００７１】
また、後述するように、電極を二次電池の負極２２に適用した場合（図６参照）には、より高い効果を得ることができる。なぜなら、各種目的に応じて非活物質層形成部分２２ＡＹを広範囲に形成した場合には、その非活物質層部分２２ＡＹの破損確率が高くなる傾向にあるにも関わらずに破損を効果的に抑制できるからである。
【００７２】
なお、図１では、集電体１が長手方向の一端部および他端部にそれぞれ非活物質層形成部分１Ｂを有すると共に中央部に活物質層形成部分１Ａを有するようにした。しかしながら、活物質層２が集電体１の一部に設けられていれば、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂの配置場所および配置数などは自由に変更可能である。一例を挙げると、集電体１が一端部だけに非活物質層形成部分１Ｂを有していてもよいし、集電体１が活物質層形成部分１Ａと非活物質層形成部分１Ｂとを交互に繰り返して有していてもよい。これらの場合でも、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きくなっていれば、同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、異なる破断伸びδ１，δ２を得るために、ロール・トゥ・ロール方式の加熱処理を採用したが、集電体１に活物質層２を形成したのち、少なくとも非活物質層形成部分１Ｂを加熱できれば、他の方式の加熱処理を用いてもよい。この他の方式の具体例は、赤外炉などの加熱源を用いた選択的加熱方式の加熱処理などである。この加熱処理では、電極の特定部分だけを選択的に加熱可能であるため、集電体１に活物質層２を形成したのち、非活物質層形成部分１Ｂだけを所望の条件で加熱すればよい。この場合でも、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂのそれぞれの被加熱量を適正に制御することで、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きくなるため、同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、選択的加熱方式を採用する場合には、加熱処理を利用して破断伸びδ１よりも破断伸びδ２を大きくすることができれば、上記したように、非活物質層形成部分１Ｂだけを加熱してもよい。または、非活物質層形成部分１Ｂの被加熱量が活物質層形成部分１Ａの被加熱量よりも大きくなるように加熱条件を異ならせることで、活物質層形成部分１Ａおよび非活物質層形成部分１Ｂの双方を加熱してもよい。この場合には、例えば、非活物質層形成部分１Ｂの加熱温度を活物質層形成部分１Ａの加熱温度よりも高くすることで、非活物質層形成部分１Ｂの被加熱量が活物質層形成部分１Ａの被加熱量よりも大きくなる。
【００７５】
＜２．二次電池およびその製造方法＞
上記した電極は、例えば、以下のようにして電気化学デバイスに用いられる。ここでは、電気化学デバイスとして二次電池を例に挙げて、電極の適用例を具体的に説明する。
【００７６】
＜２−１．リチウムイオン二次電池（円筒型）＞
図３は、二次電池の断面構成を表している。図４は、図３に示した巻回電極体２０のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面を表しており、図５は、巻回電極体２０の一部を拡大している。図６は、図４に示した正極２１および負極２２の平面構成を模式的に表している。
【００７７】
［二次電池の全体構成］
ここで説明する二次電池は、電極反応物質であるリチウム（リチウムイオン）の吸蔵放出により負極２２の容量が得られるリチウム二次電池（リチウムイオン二次電池）であり、いわゆる円筒型である。
【００７８】
この二次電池では、例えば、図３に示したように、中空円柱状の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、巻回電極体２０とが収納されている。この巻回電極体２０は、例えば、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２とが積層されてから巻回されたものである。ここでは、例えば、上記した電極は負極２２に適用される。
【００７９】
電池缶１１は、例えば、一端部が閉鎖されると共に他端部が開放された中空構造を有していると共に、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）およびそれらの合金などにより形成されている。この電池缶１１の表面には、ニッケル（Ｎｉ）などが鍍金されていてもよい。一対の絶縁板１２，１３は、巻回電極体２０を挟むように配置されていると共に、その巻回電極体２０の巻回周面に対して垂直に延在している。
【００８０】
電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４、安全弁機構１５および熱感抵抗素子（ＰＴＣ素子）１６がガスケット１７を介してかしめられているため、その電池缶１１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形成されている。安全弁機構１５および熱感抵抗素子１６は、電池蓋１４の内側に設けられており、その安全弁機構１５は、熱感抵抗素子１６を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。この安全弁機構１５では、内部短絡、または外部からの加熱などに起因して内圧が一定以上になると、ディスク板１５Ａが反転して電池蓋１４と巻回電極体１０との電気的接続を切断するようになっている。熱感抵抗素子１６は、大電流に起因する異常な発熱を防止するものであり、その熱感抵抗素子１６の抵抗は、温度の上昇に応じて増加するようになっている。ガスケット１７は、例えば、絶縁材料により形成されており、その表面にアスファルトが塗布されていてもよい。
【００８１】
巻回電極体２０の巻回中心には、必要に応じて、センターピン２４が挿入されている。正極２１には、例えば、アルミニウムなどの導電性材料により形成された正極リード８が接続されていると共に、負極２２には、例えば、ニッケルなどの導電性材料により形成された負極リード９が接続されている。正極リード８は、例えば、安全弁機構１５に溶接されていると共に、電池蓋１４と電気的に接続されている。負極リード９は、例えば、電池缶１１に溶接されることで、その電池缶１１と電気的に接続されている。
【００８２】
［正極］
正極２１は、例えば、図４および図５に示したように、正極集電体２１Ａの片面または両面に正極活物質層２１Ｂを有している。正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの導電性材料により形成されている。
【００８３】
正極活物質層２１Ｂは、正極活物質として、リチウムイオンを吸蔵放出可能である正極材料のいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、必要に応じて、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。なお、正極結着剤および正極導電剤に関する詳細は、上記した電極に用いられる結着剤および導電剤と同様である。
【００８４】
正極材料は、リチウム含有化合物であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。このリチウム含有化合物は、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物およびリチウム遷移金属リン酸化合物などである。リチウム遷移金属複合酸化物とは、Ｌｉと１または２以上の遷移金属元素とを構成元素として含む酸化物であり、リチウム遷移金属リン酸化合物とは、Ｌｉと１または２以上の遷移金属元素とを構成元素として含むリン酸化合物である。中でも、遷移金属元素は、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＦｅなどのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましい。より高い電圧が得られるからである。その化学式は、例えば、Ｌｉx Ｍ１Ｏ2 またはＬｉy Ｍ２ＰＯ4 で表される。式中、Ｍ１およびＭ２は、１種類以上の遷移金属元素である。ｘおよびｙの値は、充放電状態に応じて異なるが、例えば、０．０５≦ｘ≦１．１０、０．０５≦ｙ≦１．１０である。
【００８５】
リチウム遷移金属複合酸化物は、例えば、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、および下記の式（１）で表されるリチウムニッケル系複合酸化物などである。リチウム遷移金属リン酸化合物は、例えば、ＬｉＦｅＰＯ4 およびＬｉＦｅ1-u Ｍｎu ＰＯ4 （ｕ＜１）などである。高い電池容量が得られると共に、優れたサイクル特性なども得られるからである。
【００８６】
ＬｉＮｉ1-z Ｍz Ｏ2   …（１）
（Ｍは、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｖ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｙｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｐ、ＳｂおよびＮｂのいずれか１種類または２種類以上である。ｚは、０．００５＜ｚ＜０．５を満たす。）
【００８７】
この他、正極材料は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子などでもよい。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。ただし、正極材料は、上記した一連の材料に限られず、他の材料でもよい。
【００８８】
［負極］
負極２２は、上記した電極と同様の構成を有している。具体的には、負極２２は、例えば、図４および図５に示したように、負極集電体２２Ａの片面または両面に負極活物質層２２Ｂを有しており、負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂの構成は、それぞれ集電体１および活物質層２の構成と同様である。
【００８９】
この二次電池では、充電途中で意図せずにリチウム金属が負極２２に析出することを防止するために、リチウムイオンを吸蔵放出可能である負極材料の電気化学当量が正極の電気化学当量よりも大きくなっている。また、完全充電時の開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．２５Ｖ以上であると、４．２０Ｖである場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりのリチウムイオンの放出量が多くなるため、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整されている。これにより、高いエネルギー密度が得られるようになっている。
【００９０】
ここで、正極活物質層２１Ｂは、例えば、図４および図６に示したように、正極集電体２１Ａの表面の一部（例えば長手方向の中央領域）に設けられている。また、負極活物質層２２Ｂは、例えば、正極活物質層２１Ｂと同様に、負極集電体２２Ａの一部（例えば長手方向の中央領域）に設けられている。このため、負極集電体２２Ａは、活物質層形成部分２２ＡＸ（破断伸びδ１，結晶粒径Ｄ１）および非活物質層形成部分２２ＡＹ（破断伸びδ２，結晶粒径Ｄ２）を含んでいる。
【００９１】
なお、例えば、図４に示したように、巻外側に位置する非活物質層部分２２ＡＹは、正極集電体２１Ａおよびセパレータ２３と一緒に１周または２周以上巻回されていてもよい。このことは、巻内側に位置する非活物質層形成部分２２ＡＹについても同様であり、その巻内側の非活物質層部分２２ＡＹは、正極集電体２１Ａおよびセパレータ２３と一緒に１周または２周以上巻回されていてもよい。
【００９２】
ただし、充電時に正極２１から放出されたリチウムイオンが意図せずに負極集電体２２Ａの表面に析出することを防止するために、負極活物質層２２Ｂの形成範囲は、正極活物質層２１Ｂの形成範囲よりも巻内側および巻外側に拡張されていることが好ましい。これにより、負極活物質層２２Ｂは、正極活物質層２１Ｂと対向する部分（対向部分２２ＢＸ）と、正極活物質層２１Ｂと対向しない部分（非対向部分２２ＢＹ）とを含んでいる。この場合には、負極活物質層２２Ｂのうち、対向部分２２ＢＸは充放電に関与するが、非対向部分２２ＢＹは充放電にほとんど関与しない。
【００９３】
上記したように、非活物質層形成部分２２ＡＹの破断伸びδ２は、活物質層形成部分２２ＡＸの破断伸びδ１よりも大きくなっている。この場合には、充放電時の影響を受けて負極集電体２２Ａが変形または変性などする可能性があるため、破断伸びδ１，δ２の値およびそれらの大小関係が負極２２の形成時の状態から変動し得る。しかしながら、非対向部分２２ＢＹでは、充放電の影響をほとんど受けずに負極集電体２２Ａの状態（物理的特性）がほぼ維持される。このため、負極集電体２２Ａの物性（破断伸びδ１，δ２および結晶粒径Ｄ１，Ｄ２）については、非対向部分２２ＢＹが形成されている箇所の負極集電体２２Ａを調べることが好ましい。充放電の履歴（充放電の有無および回数など）に依存せずに、負極集電体２２Ａの物性を再現性よく正確に調べることができるからである。
【００９４】
［セパレータ］
セパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離することで、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させるものである。このセパレータ２３は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどの多孔質膜であり、２種類以上の多孔質膜が積層された積層膜でもよい。合成樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。
【００９５】
なお、セパレータ２３は、上記したように、巻回電極体２０の巻外側および巻内側で１周または２周以上巻回されていてもよい。ただし、巻外側におけるセパレータ２３の巻回状況は、電池缶１１が機能を果たす電極端子の種類に応じて決定されることが好ましい。具体的には、電池缶１１が巻外側の電極（負極２２）と同極の端子（負極端子）として機能する場合には、二次電池に釘などが刺さった場合などにおいて負極２２と電池缶１１とを積極的に接触させる必要がある。このため、セパレータ２３は、負極集電体２２Ａの非活物質層形成部分２２ＡＹよりも余分に巻回されていないことが好ましい。一方、電池缶１１が巻外側の電極（負極２２）と異極の端子（正極端子）として機能する場合には、負極２２と電池缶１１とを積極的に接触させないようにする必要がある。このため、セパレータ２３は、負極集電体２２Ａの非活物質層形成部分２２ＡＹよりも余分に巻回されていることが好ましい。後者の場合には、少なくとも、負極集電体２２Ａの最外周の一部（例えば末端近傍部）に負極活物質層２２Ｂは設けられていないことが好ましい。非活物質層形成部分２２ＡＹの存在範囲が狭まるため、その非活物質層形成２２ＡＹに亀裂などが生じる確率が低下するからである。ただし、負極活物質層２２Ｂが設けられていない領域は、必ずしも負極集電体２２Ａの最外周の一部に限られない。すなわち、負極活物質層２２Ｂは、負極集電体２２Ａの最外周の全部に設けられていなくてもよいし、最外周の全部だけでなく内周の一部まで設けられていなくてもよい。
【００９６】
［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おり、その電解液は、溶媒および電解質塩を含んでいる。ただし、電解液は、添加剤などの他の材料のいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【００９７】
溶媒は、有機溶媒などの非水溶媒のいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この非水溶媒は、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ラクトン、鎖状カルボン酸エステルおよびニトリルなどである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。環状炭酸エステルは、例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレンおよび炭酸ブチレンなどであり、鎖状炭酸エステルは、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸メチルプロピルなどである。ラクトンは、例えば、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンなどである。カルボン酸エステルは、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルなどである。ニトリルは、例えば、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および３−メトキシプロピオニトリルなどである。
【００９８】
この他、非水溶媒は、例えば、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、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、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、燐酸トリメチルおよびジメチルスルホキシドなどでもよい。同様の利点が得られるからである。
【００９９】
中でも、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルのいずれか１種類または２種類以上が好ましい。より優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。この場合には、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンなどの高粘度（高誘電率）溶媒（例えば比誘電率ε≧３０）と、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸ジエチルなどの低粘度溶媒（例えば粘度≦１ｍＰａ・ｓ）との組み合わせがより好ましい。電解質塩の解離性およびイオンの移動度が向上するからである。
【０１００】
特に、溶媒は、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化炭酸エステル、スルトン（環状スルホン酸エステル）および酸無水物のいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。電解液の化学的安定性が向上するからである。不飽和環状炭酸エステルとは、１または２以上の不飽和結合（炭素間二重結合）を有する環状炭酸エステルであり、例えば、炭酸ビニレン、炭酸ビニルエチレンおよび炭酸メチレンエチレンなどである。ハロゲン化炭酸エステルとは、１または２以上のハロゲンを構成元素として含む環状または鎖状の炭酸エステルである。環状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンなどである。鎖状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）および炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。スルトンは、例えば、プロパンスルトンおよびプロペンスルトンなどである。酸無水物は、例えば、例えば、無水コハク酸、無水エタンジスルホン酸および無水スルホ安息香酸などである。
【０１０１】
電解質塩は、例えば、リチウム塩などの塩のいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の他の塩を含んでいてもよい。この「他の塩」とは、例えば、リチウム塩以外の軽金属塩などである。
【０１０２】
このリチウム塩は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3 ＳＯ3 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4 ）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2 ＳｉＦ6 ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。ただし、リチウム塩の具体例は、上記した化合物に限られない。
【０１０３】
中でも、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 およびＬｉＡｓＦ6 のいずれか１種類または２種類以上が好ましく、ＬｉＰＦ6 がより好ましい。内部抵抗が低下するため、より高い効果が得られるからである。
【０１０４】
電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．３ｍｏｌ／ｋｇ〜３．０ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。高いイオン伝導性が得られるからである。
【０１０５】
［二次電池の動作］
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。充電時には、正極２１から放出されたリチウムイオンが電解液を介して負極２２に吸蔵される。一方、放電時には、負極２２から放出されたリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
【０１０６】
［二次電池の製造方法］
この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
【０１０７】
最初に、正極２１を作製する。正極活物質と、必要に応じて正極結着剤などとを混合して、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を分散させて、ペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、正極集電体２１Ａの両面に正極合剤スラリーを塗布してから乾燥させて、正極活物質層２１Ｂを形成する。続いて、必要に応じて、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型する。この場合には、正極活物質層２１Ｂを加熱しながら圧縮成型してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
【０１０８】
また、上記した電極と同様の手順により、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂを形成したのち、加熱処理により破断伸びδ１，δ２を異ならせることで、負極２２を作製する。
【０１０９】
最後に、正極２１および負極２２を用いて二次電池を組み立てる。溶接法などを用いて正極集電体２１Ａに正極リード８を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体２２Ａに負極リード９を取り付ける。続いて、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２とを積層してから巻回させて巻回電極体２０を作製したのち、その巻回中心にセンターピン２４を挿入する。続いて、一対の絶縁板１２，１３で挟みながら巻回電極体２０を電池缶１１の内部に収納する。この場合には、溶接法などを用いて正極リード８の先端部を安全弁機構１５に取り付けると共に、溶接法などを用いて負極リード９の先端部を電池缶１１に取り付ける。続いて、電池缶１１の内部に、溶媒に電解質塩が分散された電解液を注入してセパレータ２３に含浸させる。続いて、ガスケット１７を介して電池缶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をかしめる。
【０１１０】
［二次電池の作用および効果］
この円筒型の二次電池によれば、負極２２が上記した電極と同様の構成を有しているので、負極集電体２２Ａの非活物質層形成部分２２ＡＹに亀裂などが生じにくくなる。よって、充放電時における負極２２の破損を抑制できる。これ以外の作用および効果は、上記した電極などと同様である。
【０１１１】
＜２−２．リチウムイオン二次電池（ラミネートフィルム型）＞
図７は、他の二次電池の斜視構成を表しており、図８は、図７に示した巻回電極体３０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面を拡大している。ただし、図７では、巻回電極体３０と２枚の外装部材４０とを離間させた状態を示している。以下では、既に説明した円筒型の二次電池の構成要素を随時引用する。
【０１１２】
［二次電池の全体構成］
ここで説明する二次電池は、いわゆるラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池であり、例えば、図７に示したように、フィルム状の外装部材４０の内部に巻回電極体３０が収納されている。この巻回電極体３０は、セパレータ３５および電解質層３６を介して正極３３と負極３４とが積層されてから巻回されたものである。正極３３には正極リード３１が取り付けられていると共に、負極３４には負極リード３２が取り付けられている。巻回電極体３０の最外周部は、保護テープ３７により保護されている。
【０１１３】
正極リード３１および負極リード３２は、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって同一方向に導出されている。正極リード３１は、例えば、アルミニウムなどの導電性材料により形成されていると共に、負極リード３２は、例えば、銅、ニッケルおよびステンレスなどの導電性材料により形成されている。これらの導電性材料は、例えば、薄板状および網目状である。
【０１１４】
外装部材４０は、例えば、融着層と、金属層と、表面保護層とがこの順に積層されたラミネートフィルムである。この外装部材４０は、例えば、融着層が巻回電極体３０と対向するように２枚のラミネートフィルムが重ねられたのち、各融着層の外周縁部同士が融着されたものである。ただし、２枚のラミネートフィルムは、接着剤などを介して貼り合わされていてもよい。融着層は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのフィルムである。金属層は、例えば、アルミニウム箔などである。表面保護層は、例えば、ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートなどのフィルムである。
【０１１５】
中でも、外装部材４０は、ポリエチレンフィルムと、アルミニウム箔と、ナイロンフィルムとがこの順に積層されたアルミラミネートフィルムであることが好ましい。ただし、外装部材４０は、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよいし、ポリプロピレンなどの高分子フィルムでもよいし、金属フィルムでもよい。
【０１１６】
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、例えば、外気の侵入を防止するために密着フィルム４１が挿入されている。この密着フィルム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により形成されている。この密着性材料は、例えば、ポリオレフィン樹脂などであり、より具体的には、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である。
【０１１７】
図８に示したように、正極３３は、例えば、正極集電体３３Ａの片面または両面に正極活物質層３３Ｂを有していると共に、負極３４は、例えば、負極集電体３４Ａの片面または両面に負極活物質層３４Ｂを有している。正極集電体３３Ａ、正極活物質層３３Ｂ、負極集電体３４Ａおよび負極活物質層３４Ｂの構成は、それぞれ正極集電体２１Ａ、正極活物質層２１Ｂ、負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂの構成と同様である。また、セパレータ３５の構成は、セパレータ２３の構成と同様である。
【０１１８】
電解質層３６は、高分子化合物により電解液が保持されたものであり、いわゆるゲル状の電解質である。高いイオン伝導率（例えば、室温で１ｍＳ／ｃｍ以上）が得られると共に、電解液の漏液が防止されるからである。この電解質層３６は、必要に応じて、添加剤などの他の材料を含んでいてもよい。
【０１１９】
高分子化合物は、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、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、ポリフッ化ビニル、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、ポリカーボネート、およびフッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体などのいずれか１種類または２種類以上である。中でも、ポリフッ化ビニリデン、およびフッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体が好ましく、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。電気化学的に安定だからである。
【０１２０】
電解液の組成は、例えば、円筒型の場合と同様である。ただし、ゲル状の電解質である電解質層３６において、電解液の「溶媒」とは、液状の溶媒だけでなく、電解質塩を解離させることが可能なイオン伝導性を有する材料まで含む広い概念である。よって、イオン伝導性を有する高分子化合物を用いる場合には、その高分子化合物も溶媒に含まれる。
【０１２１】
なお、ゲル状の電解質層３６に代えて、電解液をそのまま用いてもよい。この場合には、電解液がセパレータ３５に含浸される。
【０１２２】
［二次電池の動作］
この二次電池では、例えば、以下のように動作する。充電時には、正極３３から放出されたリチウムイオンが電解質層３６を介して負極３４に吸蔵される。一方、放電時には、負極３４から放出されたリチウムイオンが電解質層３６を介して正極３３に吸蔵される。
【０１２３】
［二次電池の製造方法］
ゲル状の電解質層３６を備えた二次電池は、例えば、以下の３種類の手順により製造される。
【０１２４】
第１手順では、正極２１および負極２２と同様の作製手順により、正極３３および負極３４を作製する。正極集電体３３Ａの両面に正極活物質層３３Ｂを形成して正極３３を作製すると共に、負極集電体３４Ａの両面に負極活物質層３４Ｂを形成して負極３４を作製する。続いて、電解液と、高分子化合物と、有機溶剤などの溶媒とを含む前駆溶液を調製したのち、その前駆溶液を正極３３および負極３４に塗布して、ゲル状の電解質層３６を形成する。続いて、溶接法などを用いて正極集電体３３Ａに正極リード３１を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体３４Ａに負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層してから巻回させて巻回電極体３０を作製したのち、その最外周部に保護テープ３７を貼り付ける。続いて、２枚のフィルム状の外装部材４０の間に巻回電極体３０を挟み込んだのち、熱融着法などを用いて外装部材４０の外周縁部同士を接着させて、その外装部材４０の内部に巻回電極体３０を封入する。この場合には、正極リード３１および負極リード３２と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入する。
【０１２５】
第２手順では、正極３３に正極リード３１を取り付けると共に、負極３４に負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層してから巻回させて、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を作製したのち、その最外周部に保護テープ３７を貼り付ける。続いて、２枚のフィルム状の外装部材４０の間に巻回体を配置したのち、熱融着法などを用いて一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を接着させて、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納する。続いて、電解液と、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混合して、電解質用組成物を調製する。続いて、袋状の外装部材４０の内部に電解質用組成物を注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０を密封する。続いて、モノマーを熱重合させて高分子化合物を形成する。これにより、高分子化合物に電解液が含浸され、その高分子化合物がゲル化するため、電解質層３６が形成される。
【０１２６】
第３手順では、高分子化合物が両面に塗布されたセパレータ３５を用いることを除き、上記した第２手順と同様に、巻回体を作製して袋状の外装部材４０の内部に収納する。このセパレータ３５に塗布する高分子化合物は、例えば、フッ化ビニリデンを成分とする重合体（単独重合体、共重合体または多元共重合体）などである。具体的には、単独重合体は、ポリフッ化ビニリデンである。共重合体は、例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとを成分とする二元系の共重合体などである。多元共重合体は、例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとクロロトリフルオロエチレンとを成分とする三元系の共重合体などである。なお、フッ化ビニリデンを成分とする重合体と一緒に、他の１種類または２種類以上の高分子化合物を用いてもよい。続いて、電解液を調製して外装部材４０の内部に注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０の開口部を密封する。続いて、外装部材４０に加重をかけながら加熱して、高分子化合物を介してセパレータ３５を正極３３および負極３４に密着させる。これにより、高分子化合物に電解液が含浸され、その高分子化合物がゲル化するため、電解質層３６が形成される。
【０１２７】
この第３手順では、第１手順よりも二次電池の膨れが抑制される。また、第３手順では、第２手順よりも高分子化合物の原料であるモノマーまたは溶媒などが電解質層３６中にほとんど残らないため、高分子化合物の形成工程が良好に制御される。このため、正極３３、負極３４およびセパレータ３５と電解質層３６とが十分に密着する。
【０１２８】
［二次電池の作用および効果］
このラミネートフィルム型の二次電池によれば、負極３４が上記した電極と同様の構成を有しているので、円筒型の二次電池と同様の理由により、充放電時における負極３４の破損を抑制できる。これ以外の作用および効果は、上記した電極などと同様である。
【０１２９】
＜２−３．リチウム金属二次電池（円筒型またはラミネートフィルム型）＞
ここで説明する二次電池は、負極２２の容量がリチウム金属の析出溶解により表されるリチウム二次電池（リチウム金属二次電池）である。この二次電池は、負極活物質層２２Ｂがリチウム金属により形成されていることを除き、上記したリチウムイオン二次電池（円筒型）と同様の構成を有していると共に、同様の手順により製造される。
【０１３０】
この二次電池では、負極活物質としてリチウム金属を用いているため、高いエネルギー密度が得られる。なお、負極活物質層２２Ｂは、組み立て時から既に存在してもよいが、組み立て時には存在せず、充電時に析出したリチウム金属により形成されるようにしてもよい。また、負極活物質層２２Ｂを集電体としても利用することで、負極集電体２２Ａを省略してもよい。
【０１３１】
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。充電時には、正極２１からリチウムイオンが放出され、そのリチウムイオンが電解液を介して負極集電体２２Ａの表面にリチウム金属となって析出する。一方、放電時には、負極活物質層２２Ｂからリチウム金属がリチウムイオンとなって電解液中に溶出し、その電解液を介して正極２１に吸蔵される。
【０１３２】
このリチウム金属二次電池によれば、上記したリチウムイオン二次電池と同様の理由により、充放電時における負極２２の破損を抑制できる。これ以外の作用および効果は、リチウムイオン二次電池の場合と同様である。なお、リチウム金属二次電池は、円筒型に限らず、ラミネートフィルム型でもよい。
【０１３３】
＜３．二次電池の用途＞
次に、上記した二次電池の適用例について説明する。
【０１３４】
二次電池の用途は、その二次電池を駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして使用可能な機械、機器、器具、装置またはシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。なお、電源として使用される二次電池は、主電源（優先的に使用される電源）でもよいし、補助電源（主電源に代えて、または主電源から切り換えて使用される電源）でもよい。二次電池を補助電源として使用する場合、主電源の種類は二次電池に限られない。
【０１３５】
二次電池の用途は、例えば、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビまたは携帯用情報端末などの電子機器（携帯用電子機器を含む）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源またはメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルまたは電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに用いられる電池パックである。ペースメーカまたは補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。もちろん、上記以外の用途でもよい。
【０１３６】
中でも、二次電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具または電子機器などに適用されることが有効である。優れた電池特性が要求されるため、本技術の二次電池を用いることで、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、二次電池を用いた電源であり、いわゆる組電池などである。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されており、その電力が必要に応じて消費されるため、家庭用の電気製品などが使用可能になる。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として可動部（例えばドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
【０１３７】
ここで、二次電池のいくつかの適用例について具体的に説明する。なお、以下で説明する各適用例の構成はあくまで一例であるため、適宜変更可能である。
【０１３８】
＜３−１．電池パック＞
図９は、電池パックのブロック構成を表している。この電池パックは、例えば、プラスチック材料などにより形成された筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１および負極端子７２とを備えている。
【０１３９】
制御部６１は、電池パック全体の動作（電源６２の使用状態を含む）を制御するものであり、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などを含んでいる。電源６２は、１または２以上の二次電池（図示せず）を含んでいる。この電源６２は、例えば、２以上の二次電池を含む組電池であり、それらの二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源６２は、２並列３直列となるように接続された６つの二次電池を含んでいる。
【０１４０】
スイッチ部６３は、制御部６１の指示に応じて電源６２の使用状態（電源６２と外部機器との接続の可否）を切り換えるものである。このスイッチ部６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオード（いずれも図示せず）などを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
【０１４１】
電流測定部６４は、電流検出抵抗７０を用いて電流を測定して、その測定結果を制御部６１に出力するものである。温度検出部６５は、温度検出素子６９を用いて温度を測定して、その測定結果を制御部６１に出力するようになっている。この温度測定結果は、例えば、異常発熱時に制御部６１が充放電制御を行う場合や、制御部６１が残容量の算出時に補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部６６は、電源６２中における二次電池の電圧を測定して、その測定電圧をアナログ−デジタル変換して制御部６１に供給するものである。
【０１４２】
スイッチ制御部６７は、電流測定部６４および電圧検出部６６から入力される信号に応じて、スイッチ部６３の動作を制御するものである。
【０１４３】
このスイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部６３（充電制御スイッチ）を切断して、電源６２の電流経路に充電電流が流れないように制御する。これにより、電源６２では、放電用ダイオードを介して放電のみが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、充電時に大電流が流れた場合に、充電電流を遮断するようになっている。
【０１４４】
また、スイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部６３（放電制御スイッチ）を切断して、電源６２の電流経路に放電電流が流れないように制御する。これにより、電源６２では、充電用ダイオードを介して充電のみが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、放電時に大電流が流れた場合に、放電電流を遮断するようになっている。
【０１４５】
なお、二次電池では、例えば、過充電検出電圧は４．２０Ｖ±０．０５Ｖであり、過放電検出電圧は２．４Ｖ±０．１Ｖである。
【０１４６】
メモリ６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどである。このメモリ６８には、例えば、制御部６１により演算された数値や、製造工程段階で測定された二次電池の情報（例えば、初期状態の内部抵抗など）などが記憶されている。なお、メモリ６８に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部６１が残容量などの情報を把握可能になる。
【０１４７】
温度検出素子６９は、電源６２の温度を測定すると共にその測定結果を制御部６１に出力するものであり、例えば、サーミスタなどである。
【０１４８】
正極端子７１および負極端子７２は、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えばノート型のパーソナルコンピュータなど）や、電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源６２の充放電は、正極端子７１および負極端子７２を介して行われる。
【０１４９】
＜３−２．電動車両＞
図１０は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。この電動車両は、例えば、金属製の筐体７３の内部に、制御部７４と、エンジン７５と、電源７６と、駆動用のモータ７７と、差動装置７８と、発電機７９と、トランスミッション８０およびクラッチ８１と、インバータ８２，８３と、各種センサ８４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置７８およびトランスミッション８０に接続された前輪用駆動軸８５および前輪８６と、後輪用駆動軸８７および後輪８８とを備えている。
【０１５０】
この電動車両は、エンジン７５またはモータ７７のいずれか一方を駆動源として走行可能である。エンジン７５は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン７５を動力源とする場合、エンジン７５の駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して前輪８６または後輪８８に伝達される。なお、エンジン７５の回転力は発電機７９にも伝達され、その回転力により発電機７９が交流電力を発生させると共に、その交流電力はインバータ８３を介して直流電力に変換され、電源７６に蓄積される。一方、変換部であるモータ７７を動力源とする場合、電源７６から供給された電力（直流電力）がインバータ８２を介して交流電力に変換され、その交流電力によりモータ７７が駆動する。このモータ７７により電力から変換された駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して前輪８６または後輪８８に伝達される。
【０１５１】
なお、図示しない制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ７７に回転力として伝達され、その回転力によりモータ７７が交流電力を発生させるようにしてもよい。この交流電力はインバータ８２を介して直流電力に変換され、その直流回生電力は電源７６に蓄積されることが好ましい。
【０１５２】
制御部７４は、電動車両全体の動作を制御するものであり、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源７６は、１または２以上の二次電池（図示せず）を含んでいる。この電源７６は、外部電源と接続され、その外部電源から電力供給を受けることで電力を蓄積可能になっていてもよい。各種センサ８４は、例えば、エンジン７５の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）を制御するために用いられる。この各種センサ８４は、例えば、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどを含んでいる。
【０１５３】
なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合について説明したが、その電動車両は、エンジン７５を用いずに電源７６およびモータ７７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
【０１５４】
＜３−３．電力貯蔵システム＞
図１１は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。この電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅または商業用ビルなどの家屋８９の内部に、制御部９０と、電源９１と、スマートメータ９２と、パワーハブ９３とを備えている。
【０１５５】
ここでは、電源９１は、例えば、家屋８９の内部に設置された電気機器９４に接続されていると共に、家屋８９の外部に停車された電動車両９６に接続可能になっている。また、電源９１は、例えば、家屋８９に設置された自家発電機９５にパワーハブ９３を介して接続されていると共に、スマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して外部の集中型電力系統９７に接続可能になっている。
【０１５６】
なお、電気機器９４は、例えば、１または２以上の家電製品を含んでおり、その家電製品は、例えば、冷蔵庫、エアコン、テレビおよび給湯器などである。自家発電機９５は、例えば、太陽光発電機および風力発電機などのいずれか１種類または２種類以上である。電動車両９６は、例えば、電気自動車、電気バイクまたはハイブリッド自動車などの１種類または２種類以上である。集中型電力系統９７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所または風力発電所などの１種類または２種類以上である。
【０１５７】
制御部９０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源９１の使用状態を含む）を制御するものであり、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源９１は、１または２以上の二次電池（図示せず）を含んでいる。スマートメータ９２は、例えば、電力需要側の家屋８９に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信可能になっている。これに伴い、スマートメータ９２は、例えば、必要に応じて外部と通信しながら、家屋８９における需要・供給のバランスを制御することで、効率的で安定したエネルギー供給を可能とする。
【０１５８】
この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統９７からスマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である太陽光発電機９５からパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積される。この電源９１に蓄積された電力は、制御部９０の指示に応じて、必要に応じて電気機器９４または電動車両９６に供給されるため、その電気機器９４が稼働可能になると共に、電動車両９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源９１を用いて、家屋８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。
【０１５９】
電源９１に蓄積された電力は、任意に利用可能である。このため、例えば、電気使用量が安い深夜に集中型電力系統９７から電源９１に電力を蓄積しておき、その電源９１に蓄積しておいた電力を電気使用量が高い日中に用いることができる。
【０１６０】
なお、上記した電力貯蔵システムは、１戸（１世帯）ごとに設置されていてもよいし、複数戸（複数世帯）ごとに設置されていてもよい。
【０１６１】
＜３−４．電動工具＞
図１２は、電動工具のブロック構成を表している。この電動工具は、例えば、電動ドリルであり、プラスチック材料などにより形成された工具本体９８の内部に、制御部９９と、電源１００とを備えている。この工具本体９８には、例えば、可動部であるドリル部１０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
【０１６２】
制御部９９は、電動工具全体の動作（電源１００の使用状態を含む）を制御するものであり、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１００は、１または２以上の二次電池（図示せず）を含んでいる。この制御部９９は、図示しない動作スイッチの操作に応じて、必要に応じて電源１００からドリル部１０１に電力を供給して可動させるようになっている。
【実施例】
【０１６３】
本技術の実施例について、詳細に説明する。
【０１６４】
（実験例１〜４）
以下の手順により、図３〜図６に示した円筒型のリチウムイオン二次電池を作製した。
【０１６５】
正極２１を作製する場合には、最初に、正極活物質（ＬｉＮｉＯ2 ）９６質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ））３質量部と、正極導電剤（黒鉛）１質量部とを混合して、正極合剤とした。続いて、正極合剤を有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ））に分散させて、ペースト状の正極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて帯状の正極集電体２１Ａ（２０μｍ厚のアルミニウム箔）の両面に正極合剤スラリーを均一に塗布してから乾燥させて、正極活物質層２１Ｂを形成した。この場合には、単位面積当たりの塗布重量（両面の合計）が８０ｍｇ／ｃｍ2 となるように正極合剤スラリーの塗布厚さを調整した。最後に、ロールプレス機を用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型した。
【０１６６】
負極２２を作製する場合には、最初に、負極活物質（Ｓｉ，メジアン径＝５μｍ）７０質量部と、負極結着剤（ポリアミドイミド）２０質量部と、負極導電剤（黒鉛）１０質量部とを混合して、負極合剤とした。続いて、負極合剤を有機溶剤（ＮＭＰ）に分散させて、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて帯状の負極集電体２２Ａ（１５μｍ厚の銅箔）の両面に負極合剤スラリーを均一に塗布してから乾燥させて、負極活物質層２２Ｂを形成した。この場合には、単位面積当たりの塗布重量（両面の合計）が１０ｍｇ／ｃｍ2 となるように負極合剤スラリーの塗布厚さを調整した。続いて、ロールプレス機を用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型した。最後に、以下の条件で負極集電体２２Ａ等を加熱した。
【０１６７】
実験例１では、図２に示した製造装置を用いて、Ｎ2 雰囲気中でロール・トゥ・ロール方式の連続的加熱処理を行った。この場合の加熱条件は、加熱温度＝３００℃、搬送速度＝２ｍ／分、加熱時間＝１分間とした。実験例２では、赤外炉を用いて、選択的加熱方式の加熱処理を行った。この場合の加熱条件は、活物質層形成部分２２ＡＸでは加熱温度＝３００℃、加熱時間＝１０秒間、非活物質層形成部分２２ＡＹでは加熱温度＝５００℃、加熱時間＝１０秒間とした。実験例３では、オーブンを用いて、真空雰囲気中でバッチ方式の断続的加熱処理を行った。この場合の加熱条件は、加熱温度＝３００℃、加熱時間＝３時間とした。実験例４では、非活物質層部分２２ＡＹを加熱しなかったことを除き、実験例２と同様の手順により加熱処理を行った。
【０１６８】
加熱処理後の破断伸びδ１，δ２（％）および結晶粒径Ｄ１，Ｄ２（μｍ）は、表１に示した通りである。なお、破断伸びδ１，δ２および結晶粒径Ｄ１，Ｄ２の測定方法および測定条件などは、上記した通りである。
【０１６９】
電解液を調製する場合には、溶媒（炭酸エチレン（ＥＣ）および炭酸ジエチル（ＤＥＣ））に電解質塩（ＬｉＰＦ6 ）を溶解させた。この場合には、溶媒の組成を重量比でＥＣ：ＤＥＣ＝５０：５０、電解質塩の含有量を溶媒に対して１ｍｏｌ／ｋｇとした。
【０１７０】
二次電池を組み立てる場合には、最初に、正極２１の正極集電体２１Ａにアルミニウム製の正極リード８を超音波溶接すると共に、負極２２の負極集電体２２Ａにニッケル製の負極リード９を超音波溶接した。続いて、セパレータ２３（１６μｍ厚の多孔性ポリエチレンフィルム）を介して正極２１と負極２２とを積層してから巻回させたのち、粘着テープを用いて巻回物の巻き終わり部分を固定して、巻回電極体２０を作製した。続いて、巻回電極体２０の巻回中心にセンターピン２４を挿入した。続いて、ニッケル鍍金された鉄製の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３で挟みながら巻回電極体２０を収納した。この場合には、正極リード８の一端部を安全弁機構１５に溶接すると共に、負極リード９の一端部を電池缶１１に溶接した。続いて、真空含漬方式により電池缶１１の内部に電解液を注入してセパレータ２３に含浸させた。最後に、ガスケット１７を介して電池缶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をかしめた。これにより、円筒型の二次電池（外径＝１．８ｍｍ×高さ＝５６ｍｍ）が完成した。
【０１７１】
二次電池の電極状態を調べたところ、表１に示した結果が得られた。
【０１７２】
電極状態を調べる場合には、１サイクル充放電後の二次電池を解体して負極２２を取り出したのち、非活物質層形成部分２２ＡＹが破損しているかどうかを目視で確認した。充電時には、４００ｍＡの電流で上限電圧が４．２Ｖに到達するまで定電流充電したのち、４．２Ｖの電圧で電流が２０ｍＡに到達するまで定電圧充電した。放電時には、４００ｍＡの電流で終始電圧２．５Ｖに到達するまで定電流放電した。電極状態の評価は、破損が生じなかった場合を「○」、破損が生じた場合を「×」とした。
【０１７３】
【表１】
2014053134.tif 000003
【０１７４】
負極２２の破損状況は、負極集電体２２Ａ（活物質層形成部分２２ＡＸおよび非活物質層形成部分２２ＡＹ）の物性に応じて変化した。
【０１７５】
詳細には、負極集電体２２Ａの引張強度に着目すると、破断延びδ１，δ２の大小関係に応じて負極２２の破損状況に違いが見られた。すなわち、破断伸びδ１，δ２が互いに等しい場合や、破断伸びδ２が破断延びδ１よりも小さい場合には、非活物質層形成部分２２ＡＹに亀裂が生じた。これに対して、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きい場合には、非活物質層形成部分２２ＡＹに亀裂が生じなかった。
【０１７６】
このような傾向は、負極集電体２２Ａの結晶特性に着目した場合でも同様に得られた。すなわち、結晶粒径Ｄ２が結晶粒径Ｄ１よりも大きい場合には、非活物質層形成部分２２ＡＹに亀裂が生じなかったが、それ以外の場合には、非活物質層形成部分２２ＡＹに亀裂が生じた。
【０１７７】
この結果は、以下のことを表している。破断伸びδ２が破断伸びδ１以下であると、非活物質層形成部分２２ＡＹが変形（伸び縮み）しにくいため、充放電時に生じる応力の影響を受けて非活物質層形成部分２２ＡＹが破損しやすくなる。これに対して、破断伸びδ２が破断伸びδ１よりも大きいと、非活物質層形成部分２２ＡＹが変形しやすいため、充放電時に生じる応力の影響を受けても非活物質層形成部分２２ＡＹが破損しにくくなる。
このことは、上記した結晶粒径Ｄ１，Ｄ２の大小関係についても同様である。
【０１７８】
これらのことから、非活物質層形成部分の破断伸びδ２が活物質層形成部分の破断伸びδ１よりも大きいと、負極の破損を抑制できることが確認された。
【０１７９】
以上、実施形態および実施例を挙げて本技術について説明したが、本技術は実施形態および実施例で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本技術の二次電池は、負極の容量がリチウムイオンの吸蔵放出による容量とリチウム金属の析出溶解に伴う容量とを含み、両者の容量の和により電池容量が表される二次電池についても同様に適用可能である。この場合には、リチウムイオンを吸蔵放出可能である負極材料が用いられると共に、その負極材料の充電可能な容量は正極の放電容量よりも小さくなるように設定される。
【０１８０】
また、例えば、本技術の二次電池は、角型、コイン型またはボタン型などの他の電池構造を有する場合や、電池素子が積層構造などの他の構造を有する場合についても同様に適用可能である。
【０１８１】
また、例えば、電極反応物質は、ＮａまたはＫなどの他の１族元素や、ＭｇまたはＣａなどの２族元素や、Ａｌなどの他の軽金属でもよい。本技術の効果は、電極反応物質の種類に依存せずに得られるはずであるため、その電極反応物質の種類を変更しても同様の効果を得ることができる。
【０１８２】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
正極および負極と共に電解液を備え、
前記負極は、負極集電体の一部に設けられた負極活物質層を含み、
前記負極活物質層が設けられていない第２領域における前記負極集電体の破断伸びδ２（％）は、前記負極活物質層が設けられている第１領域における前記負極集電体の破断伸びδ１（％）よりも大きい、
二次電池。
（２）
前記第２領域における前記負極集電体の結晶粒径Ｄ２（μｍ）は、前記第１領域における前記負極集電体の結晶粒径Ｄ１（μｍ）よりも大きい、
上記（１）に記載の二次電池。
（３）
前記負極集電体は渦巻状に巻回されており、
前記負極活物質層は、少なくとも、前記負極集電体の最外周の一部に設けられていない、
上記（１）または（２）に記載の二次電池。
（４）
前記負極集電体は、銅（Ｃｕ）を構成元素として含む、
上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の二次電池。
（５）
前記負極活物質層は、負極活物質を含み、
前記負極活物質は、ケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）のうちの少なくとも１種を構成元素として含む、
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池。
（６）
前記破断伸びδ２は、前記破断伸びδ１よりも１％以上大きい、
上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の二次電池。
（７）
前記結晶粒径Ｄ２は、前記結晶粒径Ｄ１よりも３０％以上大きい、
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の二次電池。
（８）
前記破断伸びδ２が前記破断伸びδ１よりも大きい前記負極集電体は、前記破断伸びδ１，δ２が互いに等しい前記負極集電体のうちの前記第１領域に前記負極活物質層が形成されたのち、その負極集電体のうちの前記第１領域および前記第２領域が加熱されたものである、
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の二次電池。
（９）
前記負極集電体のうちの前記第１領域および前記第２領域は、ロール・トゥ・ロール方式により加熱されている、
上記（８）に記載の二次電池。
（１０）
前記破断伸びδ２が前記破断伸びδ１よりも大きい前記負極集電体は、前記破断伸びδ１，δ２が互いに等しい前記負極集電体のうちの前記第２領域だけが加熱されたものである、
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の二次電池。
（１１）
前記破断伸びδ２が前記破断伸びδ１よりも大きい前記負極集電体は、前記破断伸びδ１，δ２が互いに等しい前記負極集電体のうち、前記第２領域の加熱温度が前記第１領域の加熱温度よりも高くなるように前記第１領域および前記第２領域が加熱されたものである、
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の二次電池。
（１２）
リチウム二次電池である、
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の二次電池。
（１３）
負極集電体の一部に負極活物質層を形成し、
前記負極活物質層が形成されていない第２領域および前記負極活物質層が形成されている第１領域のうち、少なくとも前記第２領域における前記負極集電体を加熱して、負極を形成する、
二次電池の製造方法。
（１４）
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池の使用状態を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の使用状態を切り換えるスイッチ部と
を備えた、電池パック。
（１５）
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の使用状態を制御する制御部と
を備えた、電動車両。
【０１８３】
この他、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１６）
集電体の一部に設けられた活物質層を含み、
前記活物質層が設けられていない第２領域における前記集電体の破断伸びδ２（％）は、前記活物質層が設けられている第１領域における前記集電体の破断伸びδ１（％）よりも大きい、
電極。
（１７）
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備えた、電力貯蔵システム。
（１８）
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備えた、電動工具。
（１９）
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。
【符号の説明】
【０１８４】
１…集電体、１Ａ，２２ＡＸ…活物質層形成部分、１Ｂ，２２ＡＹ…非活物質層形成部分、２…活物質層、１１…電池缶、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、３６…電解質層、４０…外装部材、Ｄ１，Ｄ２…結晶粒径、δ１，δ２…破断伸び。
【図１】
2014053134.tif 000004
【図２】
2014053134.tif 000005
【図３】
2014053134.tif 000006
【図４】
2014053134.tif 000007
【図５】
2014053134.tif 000008
【図６】
2014053134.tif 000009
【図７】
2014053134.tif 000010
【図８】
2014053134.tif 000011
【図９】
2014053134.tif 000012
【図１０】
2014053134.tif 000013
【図１１】
2014053134.tif 000014
【図１２】
2014053134.tif 000015