【手続補正書】
【提出日】平成27年1月27日(2015.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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上に負極活物質層を有し、
前記負極活物質層は炭素材料を含み、
前記負極活物質層の厚さは３０μｍ〜１００μｍであり、
前記電解液は下記の式（１）で表される不飽和環状炭酸エステルを含む、
二次電池。
【化１】
2013178918.tif 000001
（Ｘはｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２とｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は互いに結合されていてもよい。ｍおよびｎはｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）
【請求項２】
前記ハロゲン基はフッ素基、塩素基、臭素基またはヨウ素基であり、
前記１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基は炭素数＝１〜１２のアルキル基、炭素数＝２〜１２のアルケニル基、炭素数＝２〜１２のアルキニル基、炭素数＝６〜１８のアリール基、炭素数＝３〜１８のシクロアルキル基、炭素数＝１〜１２のアルコキシ基、それらのうちの２つ以上が結合された基、またはそれらのうちの少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記不飽和環状炭酸エステルは下記の式（２）または式（３）で表される、
請求項１または請求項２に記載の二次電池。
【化２】
2013178918.tif 000002
（Ｒ５〜Ｒ１０は水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、Ｒ５およびＲ６は互いに結合されていてもよいし、Ｒ７〜Ｒ１０のうちの任意の２つ以上は互いに結合されていてもよい。）
【請求項４】
前記不飽和環状炭酸エステルは下記の式（１−１）〜式（１−５６）で表される、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の二次電池。
【化３】
2013178918.tif 000003
【化４】
2013178918.tif 000004
【化５】
2013178918.tif 000005
【化６】
2013178918.tif 000006
【請求項５】
前記電解液中における前記不飽和環状炭酸エステルの含有量は０．０１重量％〜１０重量％である、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項６】
前記負極活物質層の体積密度は１．４ｇ／ｃｍ3 〜１．９５ｇ／ｃｍ3 である、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項７】
リチウムイオン二次電池である、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項８】
二次電池と、
その二次電池の使用状態を制御する制御部と、
その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上に負極活物質層を有し、
前記負極活物質層は炭素材料を含み、
前記負極活物質層の厚さは３０μｍ〜１００μｍであり、
前記電解液は下記の式（１）で表される不飽和環状炭酸エステルを含む、
電池パック。
【化７】
2013178918.tif 000007
（Ｘはｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２とｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は互いに結合されていてもよい。ｍおよびｎはｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）
【請求項９】
二次電池と、
その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、
その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上に負極活物質層を有し、
前記負極活物質層は炭素材料を含み、
前記負極活物質層の厚さは３０μｍ〜１００μｍであり、
前記電解液は下記の式（１）で表される不飽和環状炭酸エステルを含む、
電動車両。
【化８】
2013178918.tif 000008
（Ｘはｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２とｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は互いに結合されていてもよい。ｍおよびｎはｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）
【請求項１０】
二次電池と、
その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、
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上に負極活物質層を有し、
前記負極活物質層は炭素材料を含み、
前記負極活物質層の厚さは３０μｍ〜１００μｍであり、
前記電解液は下記の式（１）で表される不飽和環状炭酸エステルを含む、
電力貯蔵システム。
【化９】
2013178918.tif 000009
（Ｘはｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２とｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は互いに結合されていてもよい。ｍおよびｎはｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）
【請求項１１】
二次電池と、
その二次電池から電力を供給される可動部と
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上に負極活物質層を有し、
前記負極活物質層は炭素材料を含み、
前記負極活物質層の厚さは３０μｍ〜１００μｍであり、
前記電解液は下記の式（１）で表される不飽和環状炭酸エステルを含む、
電動工具。
【化１０】
2013178918.tif 000010
（Ｘはｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２とｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は互いに結合されていてもよい。ｍおよびｎはｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）
【請求項１２】
二次電池を電力供給源として備え、
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上に負極活物質層を有し、
前記負極活物質層は炭素材料を含み、
前記負極活物質層の厚さは３０μｍ〜１００μｍであり、
前記電解液は下記の式（１）で表される不飽和環状炭酸エステルを含む、
電子機器。
【化１１】
2013178918.tif 000011
（Ｘはｍ個の＞Ｃ＝ＣＲ１Ｒ２とｎ個の＞ＣＲ３Ｒ４とが任意の順に結合された２価の基である。Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基または１価のハロゲン化酸素含有炭化水素基であり、Ｒ１〜Ｒ４のうちの任意の２つ以上は互いに結合されていてもよい。ｍおよびｎはｍ≧１およびｎ≧０を満たす。）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
負極活物質層２２Ｂが負極活物質と共に負極結着剤などの他の材料を含んでいる場合には、その負極活物質と他の材料との混合比は、特に限定されない。中でも、負極活物質と他の材料との混合比（重量比）は、負極活物質：他の材料＝９９：１〜８５：１５であることが好ましい。エネルギー密度などを確保しつつ、電解液の化学的安定性がより向上するからである。詳細には、負極活物質の割合が小さすぎると、十分なエネルギー密度が得られない可能性がある。一方、負極活物質の割合が大きすぎると、結着性などが低下する可能性がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
なお、上記した「１価の炭化水素基」は、上記したアルキル基などのうちの２種類以上が全体として１価となるように結合された基でもよい。例えば、アルキル基とアリール基とが結合された基、またはアルキル基とシクロアルキル基とが結合された基などである。より具体的には、アルキル基とアリール基とが結合された基は、例えば、ベンジル基などである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
式（４）に示した他の不飽和環状炭酸エステルは、炭酸ビニレン系化合物である。Ｒ１１およびＲ１２の種類は、水素基またはアルキル基であれば、特に限定されない。アルキル基は、例えば、メチル基またはエチル基などであり、そのアルキル基の炭素数は、１〜１２であることが好ましい。優れた溶解性および相溶性が得られるからである。炭酸ビニレン系化合物の具体例は、炭酸ビニレン（１，３−ジオキソール−２−オン）、炭酸メチルビニレン（４−メチル−１，３−ジオキソール−２−オン）、炭酸エチルビニレン（４−エチル−１，３−ジオキソール−２−オン）、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソール−２−オン、または４，５−ジエチル−１，３−ジオキソール−２−オンなどである。なお、Ｒ１１およびＲ１２は、アルキル基のうちの少なくとも一部の水素基がハロゲン基により置換された基でもよい。この場合における炭酸ビニレン系化合物の具体例は、４−フルオロ−１，３−ジオキソール−２−オン、または４−トリフルオロメチル−１，３−ジオキソール−２−オンなどである。中でも、炭酸ビニレンが好ましい。容易に入手できると共に、高い効果が得られるからである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
さらに、溶媒は、酸無水物を含んでいることが好ましい。電解液の化学的安定性がより向上するからである。この酸無水物は、例えば、カルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物、またはカルボン酸スルホン酸無水物などである。カルボン酸無水物は、例えば、無水コハク酸、無水グルタル酸または無水マレイン酸などである。ジスルホン酸無水物は、例えば、無水エタンジスルホン酸または無水プロパンジスルホン酸などである。カルボン酸スルホン酸無水物は、例えば、無水スルホ安息香酸、無水スルホプロピオン酸または無水スルホ酪酸などである。溶媒中における酸無水物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。ただし、酸無水物の具体例は、上記した化合物に限られない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
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および負極３４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の間に巻回体を挟み込んだのち、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含む電解質用組成物を調製して袋状の外装部材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、ゲル状の電解質層３６が形成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
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ために用いられる。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（Ａ／Ｄ）変換して制御部６１に供給するものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４６】
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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４７】
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ようになっている。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。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
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ようになっている。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。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
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）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できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６２】
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、独立電源である自家発電機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。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７４】
サイクル特性を調べる場合には、電池状態を安定化させるために常温環境中（２３℃）において二次電池を１サイクル充放電させたのち、同環境中において二次電池をさらに１サイクル充放電させて放電容量を測定した。続いて、同環境中においてサイクル数の合計が３００サイクルに到達するまで充放電を繰り返して放電容量を測定した。この結果から、サイクル維持率（％）＝（３００サイクル目の放電容量／２サイクル目の放電容量）×１００を算出した。充電時には、１Ｃの電流で上限電圧４．２Ｖまで充電したのち、さらに定電圧で充電開始からの総時間が３時間に到達するまで充電した。放電時には、１Ｃの電流で終止電圧３Ｖに到達するまで放電した。この１Ｃとは、電池容量（理論容量）を１時間で放電しきる電流値である。