(57)【要約】  【課題】ガス発生を抑制し、かつ、電池の安全性を向上することができる電池を提供する。  【解決手段】電池は、正極と、負極と、セパレータと、正極とセパレータとの間に設けられた、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含む中間層とを備え、正極は、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層を有し、正極活物質層中におけるフッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、
負極と、
セパレータと、
前記正極と前記セパレータとの間に設けられた、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含む中間層と
を備え、
前記正極は、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層を有し、
前記正極活物質層中における前記フッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である電池。
【請求項２】
前記正極活物質層は、導電剤をさらに含み、
前記正極活物質層中における前記導電剤の含有量が、０．５質量％以上２．８質量％以下である請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記フッ素樹脂は、電解液を保持している請求項１に記載の電池。
【請求項４】
前記中間層は、ゲル状電解質層である請求項３に記載の電池。
【請求項５】
前記フッ素系バインダが、ポリフッ化ビニリデンである請求項１に記載の電池。
【請求項６】
前記粒子は、無機粒子である請求項１に記載の電池。
【請求項７】
前記無機粒子は、金属酸化物を含む請求項６に記載の電池。
【請求項８】
前記金属酸化物が、酸化アルミニウム、ベーマイト、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化イットリウムおよび酸化亜鉛のうちの少なくとも１種を含む請求項７に記載の電池。
【請求項９】
前記正極と前記負極と前記中間層と前記セパレータとが扁平状に巻回されている請求項１に記載の電池。
【請求項１０】
前記正極と前記負極と前記中間層と前記セパレータとを収容するフィルム状の外装材をさらに備える請求項１に記載の電池。
【請求項１１】
融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層と、
前記正極活物質層の表面に設けられた、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含む表面層と
を備え、
前記正極活物質層中における前記フッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である正極。
【請求項１２】
請求項１に記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と、
を備える電池パック。
【請求項１３】
請求項１に記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１４】
請求項１に記載の電池と、
前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、
前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１５】
請求項１に記載の電池を備え、
前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１６】
請求項１に記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、正極、電池、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電池は、携帯電話、ノートパソコン、電動工具および電気自動車などの電源として広く用いられている。電池特性は、電池に用いる電極、電解質およびセパレータに大きく左右されるため、それらの部材に関して様々な技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３では、正極に関しては以下に示す技術が提案されている。すなわち、正極のバインダとして、融点が１６５℃以下のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を使用することによって、高い空孔率を有しながらも、安定な多孔構造の塗工物層を実現する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第０４０５３７６３号公報
【特許文献２】特許第０４０２１６５１号公報
【特許文献３】特許第０４０２１６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本技術の目的は、ガス発生を抑制し、かつ、安全性を向上することができる正極、電池、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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本技術の電池は、正極と、負極と、セパレータと、正極とセパレータとの間に設けられた、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含む中間層とを備え、正極は、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層を有し、正極活物質層中におけるフッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である。
【０００７】
本技術の正極は、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層と、正極活物質層の表面に設けられた、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含む表面層とを備え、正極活物質層中におけるフッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である。
【０００８】
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、上述の電池を備える。
【０００９】
本技術において、中間層は、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含み、正極の表面に設けられた表面層であってもよいし、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含み、セパレータ表面に設けられた表面層であってもよい。表面層に含まれるフッ素樹脂は、電解液を保持していてもよい。電解液を保持するフッ素樹脂は、ゲル状となっていてもよい。
【００１０】
本技術において、中間層が粒子を含む場合、粒子は正極およびセパレータの少なくとも一方に担持された状態で存在していてもよい。
【００１１】
本技術において、中間層は、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種が正極とセパレータとの間に連続的に設けられたものであってもよいし、不連続的（例えば斑状または島状）に設けられたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本技術によれば、ガス発生を抑制し、かつ、安全性を向上することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本技術の一実施形態に係る非水電解質二次電池の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、図１のII線−II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、応用例としての電子機器の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、応用例としての車両における蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、応用例としての住宅における蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
１  一実施形態（ラミネートフィルム型電池）
２  応用例１（電池パックおよび電子機器）
３  応用例２（車両における蓄電システム）
４  応用例３（住宅における蓄電システム）
【００１５】
＜１  一実施形態＞
［電池の構成］
図１に示すように、本技術の一実施形態に係る非水電解質二次電池（以下単に「電池」という。）１０は、いわゆるラミネートフィルム型電池であり、正極リード１１および負極リード１２が取り付けられた扁平状の巻回電極体２０をフィルム状の外装部材３０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。
【００１６】
正極リード１１および負極リード１２は、それぞれ、外装部材３０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１１および負極リード１２は、例えば、アルミニウム(Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレス等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。
【００１７】
外装部材３０は、例えば、柔軟性を有するラミネートフィルムからなる。外装部材３０は、例えば、熱融着樹脂層、金属層、表面保護層を順次積層した構成を有する。なお、熱融着樹脂層側の面が、巻回電極体２０を収容する側の面となる。この熱融着樹脂層の材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）が挙げられる。金属層の材料としては、例えばアルミニウムが挙げられる。表面保護層の材料としては、例えばナイロン（Ｎｙ）が挙げられる。具体的には例えば、外装部材３０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３０は、例えば、熱融着樹脂層側と巻回電極体２０とが対向するように配設され、各外縁部が融着または接着剤により互いに密着されている。外装部材３０と正極リード１１および負極リード１２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム３１が挿入されている。密着フィルム３１は、正極リード１１および負極リード１２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等のポリオレフィン樹脂により構成されている。
【００１８】
なお、外装部材３０は、上述した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、ポリプロピレン等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。あるいは、アルミニウム製フィルムを心材として、その片面または両面に高分子フィルムを積層したラミネートフィルムを用いてもよい。
【００１９】
また、外装部材３０としては、外観の美しさの点から、有色層をさらに備えるもの、および／または、熱融着樹脂層および表面保護層のうちから選ばれる少なくとも一種の層に着色材を含むものを用いてもよい。熱融着樹脂層と金属層との間、および表面保護層と金属層との間の少なくとも一方に接着層が設けられている場合には、その接着層が着色材を含むようにしてもよい。
【００２０】
図２に示すように、電池素子としての巻回電極体２０は、長尺状を有する正極２１と負極２２とを、長尺状を有するセパレータ２３および電解質層２４を介して積層し、扁平状かつ渦巻状に巻回したものであり、最外周部は保護テープ２５により保護されている。
【００２１】
以下、電池を構成する正極２１、負極２２、セパレータ２３および電解質層２４について順次説明する。
【００２２】
（正極）
正極２１は、正極集電体２１Ａの片面または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、ニッケル箔またはステンレス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、電極反応物質である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と、バインダとを含んでいる。正極活物質層２１Ｂは、必要に応じて導電剤をさらに含んでいてもよい。
【００２３】
（正極活物質）
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としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物またはリチウムを含む層間化合物などのリチウム含有化合物が適当であり、これらの２種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素（Ｏ）とを含むリチウム含有化合物が好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ａ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｂ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素として、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ｃ）、式（Ｄ）もしくは式（Ｅ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｆ）に示したスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、または式（Ｇ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられ、具体的には、ＬｉＮｉ0.50Ｃｏ0.20Ｍｎ0.30Ｏ2、ＬｉaＣｏＯ2（ａ≒１）、ＬｉbＮｉＯ2（ｂ≒１）、Ｌｉc1Ｎｉc2Ｃｏ1-c2Ｏ2（ｃ１≒１，０＜ｃ２＜１）、ＬｉdＭｎ2Ｏ4（ｄ≒１）またはＬｉeＦｅＰＯ4（ｅ≒１）などがある。
【００２４】
ＬｉpＮｉ(1-q-r)ＭｎqＭ１rＯ(2-y)Ｘz  ・・・（Ａ）
（但し、式（Ａ）中、Ｍ１は、ニッケル、マンガンを除く２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。Ｘは、酸素以外の１６族元素および１７族元素のうち少なくとも１種を示す。ｐ、ｑ、ｙ、ｚは、０≦ｐ≦１．５、０≦ｑ≦１．０、０≦ｒ≦１．０、−０．１０≦ｙ≦０．２０、０≦ｚ≦０．２の範囲内の値である。）
【００２５】
ＬｉaＭ２bＰＯ4  ・・・（Ｂ）
（但し、式（Ｂ）中、Ｍ２は、２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。ａ、ｂは、０≦ａ≦２．０、０．５≦ｂ≦２．０の範囲内の値である。）
【００２６】
ＬｉfＭｎ(1-g-h)ＮｉgＭ３hＯ(2-j)Ｆk  ・・・（Ｃ）
（但し、式（Ｃ）中、Ｍ３は、コバルト、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄、銅、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｆ、ｇ、ｈ、ｊおよびｋは、０．８≦ｆ≦１．２、０＜ｇ＜０．５、０≦ｈ≦０．５、ｇ＋ｈ＜１、−０．１≦ｊ≦０．２、０≦ｋ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｆの値は完全放電状態における値を表している。）
【００２７】
ＬｉmＮｉ(1-n)Ｍ４nＯ(2-p)Ｆq  ・・・（Ｄ）
（但し、式（Ｄ）中、Ｍ４は、コバルト、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｍ、ｎ、ｐおよびｑは、０．８≦ｍ≦１．２、０．００５≦ｎ≦０．５、−０．１≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｍの値は完全放電状態における値を表している。）
【００２８】
ＬｉrＣｏ(1-s)Ｍ５sＯ(2-t)Ｆu  ・・・（Ｅ）
（但し、式（Ｅ）中、Ｍ５は、ニッケル、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｒ、ｓ、ｔおよびｕは、０．８≦ｒ≦１．２、０≦ｓ＜０．５、−０．１≦ｔ≦０．２、０≦ｕ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｒの値は完全放電状態における値を表している。）
【００２９】
ＬｉvＭｎ2-wＭ６wＯxＦy  ・・・（Ｆ）
（但し、式（Ｆ）中、Ｍ６は、コバルト、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｖ、ｗ、ｘおよびｙは、０．９≦ｖ≦１．１、０≦ｗ≦０．６、３．７≦ｘ≦４．１、０≦ｙ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｖの値は完全放電状態における値を表している。）
【００３０】
ＬｉzＭ７ＰＯ4  ・・・（Ｇ）
（但し、式（Ｇ）中、Ｍ７は、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ（Ｎｂ）、銅、亜鉛、モリブデン、カルシウム、ストロンチウム、タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｚは、０．９≦ｚ≦１．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｚの値は完全放電状態における値を表している。）
【００３１】
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としては、これらの他にも、ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＮｉＳ、ＭｏＳなどのリチウムを含まない無機化合物も挙げられる。
【００３２】
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は、上記以外のものであってもよい。また、上記で例示した正極活物質は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。
【００３３】
（バインダ）
バインダは、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含んでいる。フッ素系バインダの融点が１６６℃以下であると、フッ素系バインダと正極活物質粒子との親和性が向上し、フッ素系バインダにより正極活物質粒子を良好に被覆することができるため、正極活物質粒子と電解液との反応を抑制することができる。したがって、ガス発生による電池１０の膨れを抑制することができる。また、フッ素系バインダにより正極活物質粒子を良好に被覆することで、正極２１の熱安定性を向上することができるため、電池の安全性（例えば釘刺し試験により評価される短絡系安全性や、加熱試験により評価される加熱系安全性）を向上することもできる。フッ素系バインダの融点の下限値は特に限定されるものではないが、例えば１５０℃以上である。
【００３４】
上記のフッ素系バインダの融点は、例えば次のようにして測定される。まず、正極活物質層２１Ｂを構成する正極合剤（正極活物質およびバインダなど）を取り出し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中で十分攪拌することでバインダをＮＭＰに溶解させる。次に、未溶解分の正極合材を取り除き、ＮＭＰを蒸発乾固させ、析出した樹脂成分について、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によりバインダの融点を測定する。
【００３５】
フッ素系バインダは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）である。ポリフッ化ビニリデンとしては、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）を単量体として含む単独重合体（ホモポリマー）が用いられる。フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）を単量体として含む共重合体（コポリマー）は電解液に膨潤および溶解しやすく、結着力が弱いため、バインダとして上記共重合体を用いると、正極２１の特性が低下する虞がある。ポリフッ化ビニリデンとしては、その末端等の一部をマレイン酸などのカルボン酸で変性したものを用いてもよい。
【００３６】
正極活物質層２１Ｂ中におけるフッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である。フッ素系バインダの含有量が０．７質量％未満であると、正極活物質粒子同士の結着、および正極活物質粒子と正極集電体２１Ａとの結着が不十分になり、正極２１を扁平状に巻回したときに、正極集電体２１Ａから正極活物質層２１Ｂが脱落する虞がある。また、フッ素系バインダによる正極活物質粒子の被覆が不十分になり、電池１０の膨れを抑制することが困難となると共に、電池の安全性が低下する虞もある。一方、フッ素系バインダの含有量が２．８質量％を超えると、正極活物質層２１Ｂの柔軟性が低下し、正極２１を扁平状に巻回したときに、正極活物質層２１Ｂに割れが発生する虞がある。
【００３７】
上記のフッ素系バインダの含有量は、例えば次のようにして求めることが可能である。すなわち、正極活物質層２１Ｂを構成する正極合材（正極活物質およびフッ素系バインダなど）の熱重量測定（ＴＧ）を行い、重量減少分から正極活物質層２１Ｂ中におけるフッ素系バインダの含有量を求めることが可能である。
【００３８】
（導電剤）
導電剤としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、ケッチェンブラックまたはカーボンナノチューブなどの炭素材料が挙げられ、これらのうちの１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば金属材料または導電性高分子材料などを用いるようにしてもよい。
【００３９】
正極活物質層２１Ｂ中における導電剤の含有量が、０．５質量％以上２．８質量％以下であることが好ましい。導電剤の含有量が０．５質量％以上であると、導電剤によるガス吸収能力が向上し、電池１０の膨れを更に抑制できる。また、正極活物質層２１Ｂの柔軟性を向上し、正極２１を扁平状に巻回したときに、正極活物質層２１Ｂに割れが発生することを抑制することができる。一方、導電剤の含有量が２．８質量％以下であると、導電剤に吸着するバインダの量を抑制し、正極２１を扁平状に巻回したときに、正極集電体２１Ａから正極活物質層２１Ｂが脱落することを抑制することができる。
【００４０】
上記の導電剤の含有量は、例えば次のようにして求めることが可能である。すなわち、正極活物質層２１Ｂを構成する正極合材（正極活物質、バインダおよび導電剤など）の熱重量測定（ＴＧ）を行い、重量減少分から正極活物質層２１Ｂ中における導電剤の含有量を求めること可能である。
【００４１】
（負極）
負極２２は、負極集電体２２Ａの片面または両面に負極活物質層２２Ｂが設けられた構造を有しており、負極活物質層２２Ｂと正極活物質層２１Ｂとが対向するように配置されている。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、ニッケル箔またはステンレス箔などの金属箔により構成されている。
【００４２】
負極活物質層２２Ｂは、リチウムを吸蔵および放出することが可能な１種または２種以上の負極活物質を含んでいる。負極活物質層２２Ｂは、必要に応じてバインダや導電剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００４３】
なお、この非水電解質電池では、負極２２または負極活物質の電気化学当量が、正極２１の電気化学当量よりも大きくなっており、理論上、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ことが好ましい。
【００４４】
（負極活物質）
負極活物質としては、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、炭素繊維また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、ニードルコークスまた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。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共に、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、優れたサイクル特性が得られるので好ましい。更にまた、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。
【００４５】
また、高容量化が可能な他の負極活物質としては、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（例えば、合金、化合物または混合物）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、炭素材料と共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共に、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。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）、金属間化合物またはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。
【００４６】
このような負極活物質としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、チタン、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）または白金（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。
【００４７】
負極活物質としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素または半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、より好ましいのはケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素およびスズは、リチウム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。このような負極活物質としては、例えば、ケイ素の単体、合金または化合物や、スズの単体、合金または化合物や、それらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有する材料が挙げられる。
【００４８】
ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第２の構成元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム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。スズの合金としては、例えば、スズ以外の第２の構成元素として、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロム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。
【００４９】
スズの化合物またはケイ素の化合物としては、例えば、酸素または炭素を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。
【００５０】
中でも、Ｓｎ系の負極活物質としては、コバルトと、スズと、炭素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、かつスズとコバルトとの合計に対するコバルトの割合が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共に、優れたサイクル特性を得ることができるからである。
【００５１】
このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて更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、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン（Ｐ）、ガリウムまたはビスマスが好ましく、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更に向上させることができるからである。
【００５２】
なお、このＳｎＣｏＣ含有材料は、スズと、コバルトと、炭素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などが凝集または結晶化することによるものであると考えられるが、炭素が他の元素と結合することにより、そのような凝集または結晶化を抑制することができるからである。
【００５３】
元素の結合状態を調べる測定方法としては、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）が挙げられる。ＸＰＳでは、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは、グラファイトであれば、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークが８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正された装置において、２８４．５ｅＶに現れる。また、表面汚染炭素であれば、２８４．８ｅＶに現れる。これに対して、炭素元素の電荷密度が高くなる場合、例えば炭素が金属元素または半金属元素と結合している場合には、Ｃ１ｓのピークは、２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。すなわち、ＳｎＣｏＣ含有材料について得られるＣ１ｓの合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる場合には、ＳｎＣｏＣ含有材料に含まれる炭素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。
【００５４】
なお、ＸＰＳ測定では、スペクトルのエネルギー軸の補正に、例えばＣ１ｓのピークを用いる。通常、表面には表面汚染炭素が存在しているので、表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとし、これをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定では、Ｃ１ｓのピークの波形は、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として得られるので、例えば市販のソフトウエアを用いて解析することにより、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。
【００５５】
その他の負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物なども挙げられる。金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）などのチタンとリチウムとを含むリチウムチタン酸化物、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデンなどが挙げられる。高分子化合物としては、例えば、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。
【００５６】
（結着剤）
バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、スチレンブタジエンゴムおよびカルボキシメチルセルロースなどの樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体などから選択される少なくとも１種が用いられる。
【００５７】
（導電剤）
導電剤としては、正極活物質層２１Ｂと同様の炭素材料などを用いることができる。
【００５８】
（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は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンあるいはポリエチレンなどの樹脂製の多孔質膜によって構成されており、これらの２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜は短絡防止効果に優れ、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ので好ましい。特にポリエチレンは、１００℃以上１６０℃以下の範囲内においてシャットダウン効果を得ることができ、かつ電気化学的安定性にも優れているので、セパレータ２３を構成する材料として好ましい。他にも、化学的安定性を備えた樹脂を、ポリエチレンあるいはポリプロピレンと共重合またはブレンド化した材料を用いることができる。あるいは、多孔質膜は、ポリプロピレン層と、ポリエチレン層と、ポリプロピレン層とを順次に積層した３層以上の構造を有していてもよい。
【００５９】
（電解質層）
電解質層２４は、中間層の一例であって、非水電解液と、この非水電解液を保持する保持体となる、高分子化合物としてフッ素樹脂とを含み、フッ素樹脂は非水電解液により膨潤されている。フッ素樹脂の含有比率は適宜調整可能である。電解質層２４がフッ素樹脂を含むことで、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層２１Ｂと、セパレータ２３との密着性を高めることができる。電解質層２４が、ゲル状の電解質層であることが好ましい。電解質層２４がゲル状の電解質層であると、高いイオン伝導率を得ることができると共に、電池１０の漏液を特に抑制することができるからである。
【００６０】
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。電解液が、電池特性を向上するために、公知の添加剤を含んでいてもよい。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
高分子化合物としてのフッ素樹脂は、例えば、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およびポリヘキサフルオロプロピレンのうちの少なくとも１種を含んでいる。特に電気化学的な安定性の点から、ポリフッ化ビニリデンおよびポリヘキサフルオロプロピレンのうちの少なくとも１種を含んでいることが好ましい。
【００６８】
［電池電圧］
一実施形態に係る電池では、一対の正極２１および負極２２当たりの完全充電状態における開回路電圧（すなわち電池電圧）は、４．２Ｖ以下でもよいが、好ましくは４．２５Ｖ以上、より好ましくは４．３Ｖ、更により好ましくは４．４Ｖ以上になるように設計されていてもよい。電池電圧を高くすることにより、高いエネルギー密度を得ることができる。一対の正極２１および負極２２当たりの完全充電状態における開回路電圧の上限値は、好ましくは６．００Ｖ以下、より好ましくは４．６０Ｖ以下、さらにより好ましくは４．５０Ｖ以下である。
【００６９】
［電池の動作］
上述の構成を有する電池では、充電を行うと、例えば、正極活物質層２１Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極活物質層２２Ｂに吸蔵される。また、放電を行うと、例えば、負極活物質層２２Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して正極活物質層２１Ｂに吸蔵される。
【００７０】
［電池の製造方法］
次に、本技術の一実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。
【００７１】
（正極の作製工程）
正極２１を次にようにして作製する。まず、例えば、正極活物質と、導電剤と、バインダとを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などの溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次に、この正極合剤スラリーを正極集電体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。
【００７２】
（負極の作製工程）
負極２２を次にようにして作製する。まず、例えば、負極活物質と、バインダ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。
【００７３】
（電解質層の形成工程）
電解質層２４を次にようにして作製する。まず、マトリックス高分子と、電解液と、希釈溶剤とを含む電解質溶液を調製する。次に、この電解質溶液を、上述のようにして得られた正極２１および負極２２のそれぞれに均一に塗布して含浸させる。その後、希釈溶剤を気化させて除去することにより、電解質層２４を形成する。
【００７４】
（巻回工程）
巻回電極体２０を次にようにして作製する。まず、正極集電体２１Ａの端部に正極リード１１を溶接により取り付けると共に、負極集電体２２Ａの端部に負極リード１２を溶接により取り付ける。次に、電解質層２４が形成された正極２１と負極２２とをセパレータ２３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２５を接着して巻回電極体２０を形成する。
【００７５】
（封止工程）
外装部材３０により巻回電極体２０を次のようにして封止する。まず、例えば、柔軟性を有する外装部材３０の間に巻回電極体２０を挟み込み、外装部材３０の外縁部同士を熱融着などにより密着させて封止する。その際、正極リード１１および負極リード１２と外装部材３０との間には密着フィルム３１を挿入する。なお、正極リード１１、負極リード１２にそれぞれ密着フィルム３１を予め取り付けておいてもよい。また、外装部材３０に予めエンボス成型を施し、巻回電極体２０を収容する収容空間としての凹部を形成しておいてもよい。以上により、外装部材３０により巻回電極体２０が収容された電池１０が得られる。
【００７６】
（プレス工程）
次に、必要に応じて、ヒートプレスにより電池１０を成型する。より具体的には、電池１０を加圧しながら、常温より高い温度で加熱する。次に、必要に応じて、電池１０の主面に加圧板等を押しつけて、電池１０を一軸加圧する。
【００７７】
［効果］
一実施形態に係る電池１０では、正極２１とセパレータ２３との間に、フッ素樹脂を含む電解質層２４が設けられている。また、正極２１は、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層２１Ｂを有し、正極活物質層２１Ｂ中におけるフッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である。このため、ガス発生による電池１０の膨れを抑制することができる。また、電池１０の安全性を向上することもできる。また、正極２１を扁平状に巻回したときに、正極集電体２１Ａから正極活物質層２１Ｂが脱落することを抑制し、かつ正極活物質層２１Ｂに割れが発生することも抑制することができる。
【００７８】
［変形例］
（変形例１）
セパレータ２３は、基材と、基材の片面または両面に設けられた表面層を備える構成を有していてもよい。表面層は、中間層の一例であり、電気的な絶縁性を有する無機粒子と、無機粒子を基材の表面に結着するとともに、無機粒子同士を結着する樹脂材料とを含んでいる。なお、片面にのみ表面層を設ける場合には、表面層は正極２１に対向する側の面に設けられる。セパレータ２３が上記の表面層を備えることで、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層２１Ｂと、セパレータ２３との密着性を高めることができるので、電池１０の膨れを抑制し、かつ電池１０の安全性を向上することもできる。
【００７９】
表面層に含まれる樹脂材料は、例えば、フィブリル化し、フィブリルが相互連続的に繋がった三次元的なネットワーク構造を有していてもよい。無機粒子は、この三次元的なネットワーク構造を有する樹脂材料に担持されることにより、互いに連結することなく分散状態を保つことができる。また、樹脂材料はフィブリル化せずに基材の表面や無機粒子同士を結着してもよい。この場合、より高い結着性を得ることができる。上述のように基材の片面または両面に表面層を設けることで、耐酸化性、耐熱性および機械強度を基材に付与することができる。
【００８０】
基材は、多孔性を有する多孔質層である。基材は、より具体的には、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の膜から構成される多孔質膜であり、基材の空孔に電解液が保持される。基材は、セパレータの主要部として所定の機械的強度を有する一方で、電解液に対する耐性が高く、反応性が低く、膨張しにくいという特性を要することが好ましい。
【００８１】
基材を構成する樹脂材料は、例えばポリプロピレン若しくはポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂またはナイロン樹脂などを用いることが好ましい。特に、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレンなどのポリエチレン、若しくはそれらの低分子量ワックス分、またはポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂は溶融温度が適当であり、入手が容易なので好適に用いられる。また、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造、もしくは、２種以上の樹脂材料を溶融混練して形成した多孔質膜としてもよい。ポリオレフィン樹脂からなる多孔質膜を含むものは、正極２１と負極２２との分離性に優れ、内部短絡の低下をいっそう低減することができる。
【００８２】
基材としては、不織布を用いてもよい。不織布を構成する繊維としては、アラミド繊維、ガラス繊維、ポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、またはナイロン繊維などを用いることができる。また、これら２種以上の繊維を混合して不織布としてもよい。
【００８３】
無機粒子は、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物および金属硫化物などのうちの少なくとも１種を含んでいる。金属酸化物は、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）、ベーマイト（水和アルミニウム酸化物）、酸化マグネシウム（マグネシア、ＭｇＯ）、酸化チタン（チタニア、ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ジルコニア、ＺｒＯ2）、酸化ケイ素（シリカ、ＳｉＯ2）および酸化イットリウム（イットリア、Ｙ2Ｏ3）などのうちの少なくとも１種を含んでいることが好ましい。金属窒化物は、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（ＢＮ）および窒化チタン（ＴｉＮ）などのうちの少なくとも１種を含んでいることが好ましい。金属炭化物は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）および炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）などのうちの少なくとも１種を含んでいることが好ましい。金属硫化物は、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）などを含んでいることが好ましい。また、ゼオライト（Ｍ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｘＳｉＯ2・ｙＨ2Ｏ、Ｍは金属元素、ｘ≧２、ｙ≧０）などの多孔質アルミノケイ酸塩、層状ケイ酸塩、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）などの鉱物のうちの少なくとも１種を含んでいてもよい。中でも、アルミナ、チタニア（特にルチル型構造を有するもの）、シリカおよびマグネシアなどのうちの少なくとも１種を含んでいることが好ましく、アルミナを含んでいることがより好ましい。無機粒子は耐酸化性および耐熱性を備えており、無機粒子を含有する正極対向側面の表面層は、充電時の正極近傍における酸化環境に対しても強い耐性を有する。無機粒子の形状は特に限定されるものではなく、球状、板状、繊維状、キュービック状およびランダム形状などのいずれも用いることができる。
【００８４】
表面層を構成する樹脂材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどの含フッ素樹脂、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などの含フッ素ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体またはその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体またはその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体またはその水素化物、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルなどのゴム類、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、全芳香族ポリアミド（アラミド）などのポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、アクリル酸樹脂またはポリエステルなどの融点およびガラス転移温度の少なくとも一方が１８０℃以上の高い耐熱性を有する樹脂などが挙げられる。これら樹脂材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。中でも、耐酸化性および柔軟性の観点からは、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂が好ましく、耐熱性の観点からは、アラミドまたはポリアミドイミドを含むことが好ましい。
【００８５】
無機粒子の粒径は、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。１ｎｍより小さいと、入手が困難であり、また入手できたとしてもコスト的に見合わない。一方、１０μｍより大きいと電極間距離が大きくなり、限られたスペースで活物質充填量が十分得られず電池容量が低くなる。
【００８６】
表面層の形成方法としては、例えば、マトリックス樹脂、溶媒および無機物からなるスラリーを基材（多孔質膜）上に塗布し、マトリックス樹脂の貧溶媒且つ上記溶媒の親溶媒浴中を通過させて相分離させ、その後、乾燥させる方法を用いることができる。
【００８７】
なお、上述した無機粒子は、基材としての多孔質膜に含有されていてもよい。
【００８８】
表面層が無機粒子を含まず、樹脂材料のみにより構成されていてもよい。この場合、樹脂材料としては、フッ素樹脂が用いられる。表面層が無機粒子を含まない場合であっても、表面層がフッ素樹脂を含んでいれば、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層２１Ｂと、セパレータ２３との密着性を高めることができるので、電池１０の膨れを抑制し、かつ電池１０の安全性を向上することもできる。
【００８９】
フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどの含フッ素樹脂、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などの含フッ素ゴムなどの融点およびガラス転移温度の少なくとも一方が１８０℃以上の高い耐熱性を有する樹脂などが挙げられる。これら樹脂材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００９０】
（変形例２）
正極２１とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４が、粒子をさらに含んでいてもよい。粒子は、変形例１における粒子と同様である。また、同様に、負極２２とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４が、粒子をさらに含んでいてもよい。
【００９１】
（変形例３）
正極２１とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４が、フッ素樹脂以外の樹脂と、粒子とを含んでいてもよい。粒子は、変形例１における粒子と同様である。また、同様に、負極２２とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４が、フッ素樹脂以外の樹脂と、粒子とを含んでいてもよい。
【００９２】
（変形例４）
一実施形態では、正極２１とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４と、負極２２とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４とのいずれもフッ素樹脂を含む場合について説明したが、負極２２とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４はフッ素樹脂を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。この場合、負極２２とセパレータ２３との間に設けられた電解質層２４は、例えば、高分子化合物として、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、ポリスチレンおよびポリカーボネートのうちの少なくとも１種を含んでいる。特に電気化学的な安定性の点から、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およびポリエチレンオキサイドのうちの少なくとも１種を含んでいることが好ましい。
【００９３】
（変形例５）
一実施形態では、扁平形状を有する電池に本技術を適用した例について説明したが、本技術は角型形状、円筒形状、湾曲形状または屈曲形状を有する電池に対しても適用可能である。また、一実施形態では、外装部材としてラミネートフィルムを備える電池に本技術を適用した例について説明したが、本技術は外装部材として金属缶を備える電池に対しても適用可能である。
【００９４】
例えば、本技術は外装部材として金属缶を備える円筒型電池に対しても適用可能であるが、本技術はラミネートフィルム型電池、特に扁平形状を有するラミネートフィルム型電池に適用することが好ましい。これは以下の理由による。すなわち、円筒型の電池の場合には、外装材が金属缶であるため、電池に膨れが発生し難い。また、電極体が円筒形状を有するため、電極体の巻回時に電極に割れが発生することも少ない。これに対して、ラミネートフィルム型電池では、外装材がラミネートフィルムであるため、電池に膨れが発生しやすい。また、電極体が扁平形状であるため、電極体の巻回時に電極に割れが発生しやすい。
【００９５】
（変形例６）
一実施形態では、剛性を有する電池に本技術を適用した例について説明したが、本技術はフレキシブル電池にも適用可能である。
【００９６】
（変形例７）
一実施形態では、正極リードおよび負極リードが、外装材の同一の辺から同一方向に導出されている構成を例として説明したが、正極リードおよび負極リードの構成はこれに限定されるものではない。例えば、正極リードおよび負極リードが、外装材の異なる辺から異なる方向に導出されていてもよい。
【００９７】
（変形例８）
一実施形態では、電解質が、非水電解液と、この非水電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含むものである場合を例として説明したが、電解質が、液状の電解質、すなわち電解液であってもよい。
【００９８】
（変形例９）
正極活物質層が、必要に応じて、フッ素系バインダ以外のバインダを含んでいてもよい。例えば、フッ素系バインダ以外に、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などの樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体などから選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。
【００９９】
正極活物質層が、必要に応じて、ポリフッ化ビニリデン以外のフッ素系バインダを含んでいてもよい。例えば、ポリフッ化ビニリデン以外に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびＶｄＦを単量体の一種として含むＶｄＦ系共重合体（コポリマー）のうちの少なくとも１種を含んでいてもよい。
【０１００】
ＶｄＦ系共重合体としては、例えば、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）と、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロトリフロロエチレン（ＣＴＦＥ）およびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）などからなる群より選ばれる少なくとも１種との共重合体を用いることができる。より具体的には、ＰＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体、ＰＶｄＦ−ＣＴＦＥ共重合体、ＰＶｄＦ−ＴＦＥ共重合体、ＰＶｄＦ−ＨＦＰ−ＣＴＦＥ共重合体、ＰＶｄＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ共重合体、ＰＶｄＦ−ＣＴＦＥ−ＴＦＥ共重合体およびＰＶｄＦ−ＨＦＰ−ＣＴＦＥ−ＴＦＥ共重合体などからなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることができる。ＶｄＦ系共重合体としては、その末端等の一部をマレイン酸などのカルボン酸で変性したものを用いてもよい。
【０１０１】
＜２  応用例１＞
「応用例としての電池パックおよび電子機器」
応用例１では、一実施形態またはその変形例に係る電池を備える電池パックおよび電子機器について説明する。
【０１０２】
［電池パックおよび電子機器の構成］
以下、図３を参照して、応用例としての電池パック３００および電子機器４００の一構成例について説明する。電子機器４００は、電子機器本体の電子回路４０１と、電池パック３００とを備える。電池パック３００は、正極端子３３１ａおよび負極端子３３１ｂを介して電子回路４０１に対して電気的に接続されている。電子機器４００は、例えば、ユーザにより電池パック３００を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器４００の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック３００を電子機器４００から取り外しできないように、電池パック３００が電子機器４００内に内蔵されている構成を有していてもよい。
【０１０３】
電池パック３００の充電時には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、充電器（図示せず）の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック３００の放電時（電子機器４００の使用時）には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、電子回路４０１の正極端子、負極端子に接続される。
【０１０４】
電子機器４００としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォン等）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、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、信号機等が挙げられるが、これに限定されるものでなない。
【０１０５】
（電子回路）
電子回路４０１は、例えば、ＣＰＵ、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部等を備え、電子機器４００の全体を制御する。
【０１０６】
（電池パック）
電池パック３００は、組電池３０１と、充放電回路３０２とを備える。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構成されている。複数の二次電池３０１ａは、例えばｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは正の整数）に接続される。なお、図５では、６つの二次電池３０１ａが２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された例が示されている。二次電池３０１ａとしては、一実施形態またはその変形例に係る電池が用いられる。
【０１０７】
ここでは、電池パック３００が、複数の二次電池３０１ａにより構成される組電池３０１を備える場合について説明するが、電池パック３００が、組電池３０１に代えて１つの二次電池３０１ａを備える構成を採用してもよい。
【０１０８】
充放電回路３０２は、組電池３０１の充放電を制御する制御部である。具体的には、充電時には、充放電回路３０２は、組電池３０１に対する充電を制御する。一方、放電時（すなわち電子機器４００の使用時）には、充放電回路３０２は、電子機器４００に対する放電を制御する。
【０１０９】
＜３．応用例２＞
「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図４を参照して説明する。図４に、本開示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。
【０１１０】
このハイブリッド車両７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、バッテリー７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサ７２１０、充電口７２１１が搭載されている。バッテリー７２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。
【０１１１】
ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モータである。バッテリー７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂ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７２０３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７２１０は、車両制御装置７２０９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７２１０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。
【０１１２】
エンジン７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力をバッテリー７２０８に蓄積することが可能である。
【０１１３】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置７２０３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７２０３により生成された回生電力がバッテリー７２０８に蓄積される。
【０１１４】
バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両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。
【０１１５】
図示しないが、二次電池に関する情報に基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良い。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。
【０１１６】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或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、モーター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、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という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開示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開示は有効に適用可能である。
【０１１７】
以上、本開示に係る技術が適用され得るハイブリッド車両７２００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、バッテリー７２０８に好適に適用され得る。
【０１１８】
＜４．応用例３＞
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図５を参照して説明する。例えば住宅９００１用の蓄電システム９１００においては、火力発電９００２ａ、原子力発電９００２ｂ、水力発電９００２ｃ等の集中型電力系統９００２から電力網９００９、情報網９０１２、スマートメータ９００７、パワーハブ９００８等を介し、電力が蓄電装置９００３に供給される。これと共に、家庭内発電装置９００４等の独立電源から電力が蓄電装置９００３に供給される。蓄電装置９００３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置９００３を使用して、住宅９００１で使用する電力が給電される。住宅９００１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。
【０１１９】
住宅９００１には、発電装置９００４、電力消費装置９００５、蓄電装置９００３、各装置を制御する制御装置９０１０、スマートメータ９００７、各種情報を取得するセンサー９０１１が設けられている。各装置は、電力網９００９および情報網９０１２によって接続されている。発電装置９００４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置９００５および／または蓄電装置９００３に供給される。電力消費装置９００５は、冷蔵庫９００５ａ、空調装置９００５ｂ、テレビジョン受信機９００５ｃ、風呂９００５ｄ等である。さらに、電力消費装置９００５には、電動車両９００６が含まれる。電動車両９００６は、電気自動車９００６ａ、ハイブリッドカー９００６ｂ、電気バイク９００６ｃである。
【０１２０】
蓄電装置９００３に対して、上述した本開示のバッテリユニットが適用される。蓄電装置９００３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両９００６で使用されるものでも良い。スマートメータ９００７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９００９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良い。
【０１２１】
各種のセンサー９０１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー９０１１により取得された情報は、制御装置９０１０に送信される。センサー９０１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置９００５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９０１０は、住宅９００１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等に送信することができる。
【０１２２】
パワーハブ９００８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置９０１０と接続される情報網９０１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ等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。
【０１２３】
制御装置９０１０は、外部のサーバ９０１３と接続されている。このサーバ９０１３は、住宅９００１、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良い。サーバ９０１３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）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。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)等に、表示されても良い。
【０１２４】
各部を制御する制御装置９０１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置９００３に格納されている。制御装置９０１０は、蓄電装置９００３、家庭内発電装置９００４、電力消費装置９００５、各種センサー９０１１、サーバ９０１３と情報網９０１２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等を備えていても良い。
【０１２５】
以上のように、電力が火力９００２ａ、原子力９００２ｂ、水力９００２ｃ等の集中型電力系統９００２のみならず、家庭内発電装置９００４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置９００３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置９００４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９００３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置９００３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置９００３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。
【０１２６】
なお、この例では、制御装置９０１０が蓄電装置９００３内に格納される例を説明したが、スマートメータ９００７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム９１００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。
【０１２７】
以上、本開示に係る技術が適用され得る蓄電システム９１００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、蓄電装置９００３が有する二次電池に好適に適用され得る。
【実施例】
【０１２８】
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。
【０１２９】
［実施例１−１−Ａ］
（正極の作製工程）
正極を次のようにして作製した。正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９８．８質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ（フッ化ビニリデンのホモポリマー））０．７質量％と、導電剤としてカーボンブラック０．５質量％とを混合することにより正極合剤としたのち、この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正極集電体（アルミニウム箔）に正極合剤スラリーを塗布してから乾燥させて、正極活物質層を形成した。最後に、プレス機を用いて正極活物質層を圧縮成型した。
【０１３０】
（負極の作製工程）
負極を次のようにして作製した。まず、負極活物質として人造黒鉛粉末９６質量％と、
第１のバインダとしてスチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）１質量％と、第２のバインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２質量％と、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）１質量％とを混合することにより負極合剤としたのち、この負極合剤を有機溶剤（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負極集電体（銅箔）に負極合剤スラリーを塗布してから乾燥させた。最後に、プレス機を用いて負極活物質層を圧縮成型した。
【０１３１】
（電解液の調製工程）
電解液を次のようにして調製した。まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）と炭酸ジエチル（ＤＣ）とを、質量比でＥＣ：ＰＣ：ＤＣ＝１５：１５：７０となるようにして混合して混合溶媒を調製した。続いて、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１ｍｏｌ／ｌとなるように溶解させて電解液を調製した。
【０１３２】
（ラミネート型電池の作製工程）
ラミネート型電池を次のようにして作製した。まず、正極集電体にアルミニウム製の正極リードを溶接すると共に、負極集電体に銅製の負極リードを溶接した。続いて、正極および負極を、微多孔性のポリエチレンフィルムの両面にフッ素樹脂（フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体））がコートされたセパレータを介して密着させたのち、長手方向に巻回して、最外周部に保護テープを貼り付けることにより、扁平形状の巻回電極体を作製した。次に、この巻回電極体を外装部材の間に装填し、外装部材の３辺を熱融着し、一辺は熱融着せずに開口を有するようにした。外装部材としては、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとが積層された防湿性のアルミラミネートフィルムを用いた。
【０１３３】
その後、電解液を外装部材の開口から注入し、外装部材の残りの１辺を減圧下において熱融着し、巻回電極体を密封した。これにより、目的とするラミネート型電池が得られた。なお、このラミネート型電池は、正極活物質量と負極活物質量とを調整し、完全充電時における開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．４０Ｖになるように設計されたものである。
【０１３４】
［実施例１−２−Ａ］
微多孔性のポリエチレンフィルムの両面にアルミナが保持されたセパレータを用いること以外は実施例１−１−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１３５】
［実施例１−３−Ａ］
セパレータとして微多孔性のポリエチレンフィルムを用い、正極、負極上にゲル状電解質層を形成させたものを用い、電解液を注液しないこと以外は実施例１−１−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１３６】
なお、ゲル状電解質層は、次のようにして形成した。まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）とを、質量比でＥＣ：ＰＣ＝５０：５０となるようにして混合して混合溶媒を調製した。続いて、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１ｍｏｌ／ｌとなるように溶解させて電解液を調製した。
【０１３７】
次に、調製した電解液と、電解質用高分子化合物としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）と、有機溶剤としてジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを含む前駆溶液を調製したのち、その前駆溶液を正極および負極に塗布し、ゲル状の電解質層を形成した。
【０１３８】
［実施例１−４−Ａ、１−５−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９７．１質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）１．４質量％と、導電剤としてカーボンブラック１．５質量％とを混合することにより正極合剤とすること以外は実施例１−１−Ａ、１−３−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１３９】
［実施例１−６−Ａ、１−７−Ａ、１−８−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９４．４質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２．８質量％と、導電剤としてカーボンブラック２．８質量％とを混合することにより正極合剤とすること以外は実施例１−１−Ａ、１−２−Ａ、１−３−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４０】
［実施例２−１−Ａ〜２−８−Ａ］
バインダとして融点が１６６℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は実施例１−１−Ａ〜１−８−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４１】
［比較例１−１−Ａ］
セパレータとしてコーティング無しの微多孔性のポリエチレンフィルムを用いること以外は実施例１−１−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４２】
［比較例１−２−Ａ］
セパレータとしてコーティング無しの微多孔性のポリエチレンフィルムを用いること以外は実施例１−４−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４３】
［比較例１−３−Ａ、１−４−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９４．３質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２．８質量％と、導電剤としてカーボンブラック２．９質量％とを混合することにより正極合剤とすること以外は実施例１−１−Ａ、１−２−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４４】
［比較例１−５−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９４．３質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２．８質量％と、導電剤としてカーボンブラック２．９質量％とを混合することにより正極合剤とした。また、セパレータとしてコーティング無しの微多孔性のポリエチレンフィルムを用いた。これ以外のことは実施例１−１−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４５】
［比較例１−６−Ａ、１−７−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９４．２質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２．８質量％と、導電剤としてカーボンブラック３．０質量％とを混合することにより正極合剤とすること以外は実施例１−１−Ａ、１−２−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４６】
［比較例１−８−Ａ、１−９−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９４．１質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２．９質量％と、導電剤としてカーボンブラック３．０質量％とを混合することにより正極合剤とすること以外は実施例１−１−Ａ、１−２−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４７】
［比較例１−１０−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９４．１質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２．９質量％と、導電剤としてカーボンブラック３．０質量％とを混合することにより正極合剤とした。また、セパレータとしてコーティング無しの微多孔性のポリエチレンフィルムを用いた。これ以外のことは実施例１−１−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４８】
［比較例１−１１−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９４．１質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２．９質量％と、導電剤としてカーボンブラック３．０質量％とを混合することにより正極合剤とすること以外は実施例１−３−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１４９】
［比較例１−１２−Ａ］
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９３．５質量％と、バインダとして融点が１５５℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）３．５質量％と、導電剤としてカーボンブラック３．０質量％とを混合することにより正極合剤とすること以外は実施例１−３−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１５０】
［比較例２−１−Ａ〜２−１２−Ａ］
バインダとして融点が１６６℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は比較例１−１−Ａ〜１−１２−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１５１】
［比較例３−１−Ａ〜３−８−Ａ］
バインダとして融点が１７２℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は実施例１−１−Ａ〜１−８−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１５２】
［比較例４−１−Ａ〜４−１２−Ａ］
バインダとして融点が１７２℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は比較例１−１−Ａ〜２−１２−Ａと同様にしてラミネート型電池を得た。
【０１５３】
［実施例１−１−Ｂ、１−２−Ｂ、１−４−Ｂ、１−６−Ｂ、１−７−Ｂ］
まず、正極および負極をセパレータを介して円筒形状に巻回すること以外は実施例１−１−Ａ、１−２−Ａ、１−４−Ａ、１−６−Ａ、１−７−Ａと同様にして、円筒形状の巻回電極体を作製した。次に、この巻回電極体を一対の絶縁板で挟み、負極リードを電池缶に溶接すると共に、正極リードを安全弁機構に溶接して、巻回電極体をニッケルめっきした鉄製の電池缶の内部に収納した。そののち、実施例１−１−Ａと同様にして調製した電解液を準備し、この電解液を電池缶の内部に減圧方式により注入して、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型電池を得た。
【０１５４】
［実施例１−３−Ｂ、１−５−Ｂ、１−８−Ｂ］
まず、ゲル状電解質層が形成された正極および負極をセパレータを介して円筒形状に巻回すること以外は実施例１−３−Ａ、１−５−Ａ、１−８−Ａと同様にして、円筒形状の巻回電極体を作製した。次に、この巻回電極体を一対の絶縁板で挟み、負極リードを電池缶に溶接すると共に、正極リードを安全弁機構に溶接して、巻回電極体をニッケルめっきした鉄製の電池缶の内部に収納した。そののち、電池缶の内部に炭酸ジエチルを減圧方式により注入して、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型電池を得た。
【０１５５】
［実施例２−１−Ｂ〜２−８−Ｂ］
バインダとして融点が１６６℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は実施例１−１−Ｂ〜１−８−Ｂと同様にして円筒型電池を得た。
【０１５６】
［比較例１−１−Ｂ〜１−１０−Ｂ］
まず、正極および負極をセパレータを介して円筒形状に巻回すること以外は比較例１−１−Ａ〜１−１０−Ａと同様にして、円筒形状の巻回電極体を作製した。次に、この巻回電極体を一対の絶縁板で挟み、負極リードを電池缶に溶接すると共に、正極リードを安全弁機構に溶接して、巻回電極体をニッケルめっきした鉄製の電池缶の内部に収納した。そののち、実施例１−１−Ａと同様にして調製した電解液を準備し、この電解液を電池缶の内部に減圧方式により注入して、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型電池を得た。
【０１５７】
［比較例１−１１−Ｂ、１−１２−Ｂ］
まず、ゲル状電解質層が形成された正極および負極をセパレータを介して円筒形状に巻回すること以外は比較例１−１１−Ａ、１−１２−Ａと同様にして、円筒形状の巻回電極体を作製した。次に、この巻回電極体を一対の絶縁板で挟み、負極リードを電池缶に溶接すると共に、正極リードを安全弁機構に溶接して、巻回電極体をニッケルめっきした鉄製の電池缶の内部に収納した。そののち、電池缶の内部に炭酸ジエチルを減圧方式により注入して、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型電池を得た。
【０１５８】
［比較例２−１−Ｂ〜２−１２−Ｂ］
バインダとして融点が１６６℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は比較例１−１−Ｂ〜１−１２−Ｂと同様にして円筒型電池を得た。
【０１５９】
［比較例３−１−Ｂ〜３−８−Ｂ］
バインダとして融点が１７２℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は実施例１−１−Ｂ〜１−８−Ｂと同様にして円筒型電池を得た。
【０１６０】
［比較例４−１−Ｂ〜４−１２−Ｂ］
バインダとして融点が１７２℃のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いること以外は比較例１−１−Ｂ〜１−１２−Ｂと同様にして円筒型電池を得た。
【０１６１】
［評価］
上述のようにして得られた電池について、以下のようにして高温保存膨れ率、加熱試験、釘刺し試験および正極割れの評価を行った。また、上述の電池の作製段階で正極活物質層の脱落を評価した。
【０１６２】
（高温保存膨れ率）
電池を満充電状態にした後、６０℃環境下で１ヶ月保存し、保存前からの膨れ変化率を測定した。
【０１６３】
（加熱試験）
電池を満充電にした後、５℃／ｍｉｎで１３５℃まで昇温し、１時間保持することにより、電池の熱暴走有無を確認した。
【０１６４】
（釘刺し試験）
電池を満充電にした後、φ２．５ｍｍの釘を電池の中央部を２３℃環境下で１００ｍｍ／ｓｅｃの突き刺し速度で、釘を貫通させ、熱暴走の有無を確認した。
【０１６５】
（電極活物質層の脱落）
正極をスリットした段階で、正極集電体上の一部の電極活物質層が正極集電箔から剥がれるかどうかを確認した。
【０１６６】
（正極割れ）
組立が終了した初回充電前の電池を解体し、最内周部の正極集電体に孔が生じていないかどうかを確認した。
【０１６７】
表１は、実施例１−１−Ａ〜１−８−Ａ、比較例１−１−Ａ〜１−１２−Ａのラミネート型電池の構成および評価結果を示す。
【表１】
2018152293.tif 000003
【０１６８】
表２は、実施例２−１−Ａ〜２−８−Ａ、比較例２−１−Ａ〜２−１２−Ａのラミネート型電池の構成および評価結果を示す。
【表２】
2018152293.tif 000004
【０１６９】
表３は、比較例３−１−Ａ〜３−８−Ａ、４−１−Ａ〜４−１２−Ａのラミネート型電池の構成および評価結果を示す。
【表３】
2018152293.tif 000005
【０１７０】
表４は、実施例１−１−Ｂ〜１−８−Ｂ、比較例１−１−Ｂ〜１−１２−Ｂの円筒型電池の構成および評価結果を示す。
【表４】
2018152293.tif 000006
【０１７１】
表５は、実施例２−１−Ｂ〜２−８−Ｂ、比較例２−１−Ｂ〜２−１２−Ｂの円筒型電池の構成および評価結果を示す。
【表５】
2018152293.tif 000007
【０１７２】
表６は、比較例３−１−Ｂ〜３−８−Ｂ、４−１−Ｂ〜４−１２−Ｂの円筒型電池の構成および評価結果を示す。
【表６】
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【０１７３】
表１〜６から以下のことがわかる。
実施例１−１−Ａ〜１−８−Ａ、実施例２−１−Ａ〜２−８−Ａ、比較例３−１−Ａ〜３−８−Ａの評価結果を比較すると、正極バインダの融点が１６６℃以下であるラミネート型電池は、高温保存膨れ率が１０％以下となり、また加熱試験、釘刺し試験で熱暴走に至っていない。これに対して、正極バインダの融点が１７２℃であるラミネート型電池は、高温保存膨れ率が２０％以上と著しく高く、また加熱試験、釘刺し試験において熱暴走に至っている。したがって、正極バインダの融点は、１６６℃以下であることが好ましい。
【０１７４】
実施例１−１−Ａ〜１−８−Ａ、比較例１−１−Ａ〜１−１２−Ａの評価結果を比較すると、（ａ）正極活物質層中におけるバインダの含有量が０．７質量％以上２．８質量％以下であり、（ｂ）導電剤の含有量が０．５〜２．８質量％であり、（ｃ）正極とセパレータとの間にフッ素樹脂含有層（フッ素樹脂コート層、ゲル状電解質層）、金属酸化物粒子またはその両方を有するラミネート型電池は、高温保存膨れ率が１０％以下であり、加熱試験、釘刺し試験で熱暴走に至らず、組立時の正極割れもなく、正極スリット時の正極活物質層の脱落も見られない。これに対して、上記の構成（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれかを有していないラミネート型電池は、高温保存膨れ率、加熱試験、釘刺し試験および電極活物質層の脱落の少なくとも１つの項目で不具合が生じるか、正極割れが生じたため電池の完成に至っていない。
【０１７５】
実施例２−１−Ａ〜２−８−Ａ、比較例２−１−Ａ〜２−１２−Ａのラミネート型電池の評価結果についても、実施例１−１−Ａ〜１−８−Ａ、比較例１−１−Ａ〜１−１２−Ａの評価結果に関する上記考察と同様のことが言える。
【０１７６】
比較例３−１−Ａ〜３−８−Ａ、比較例４−１−Ａ〜４−１２−Ａのラミネート型電池では、正極バインダの融点が１７２℃であるため、上記の構成（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の全てを有しているから否かに関わらず、高温保存膨れ率、加熱試験、釘刺し試験、正極割れ、および正極活物質層の脱落の少なくとも１つの項目で不具合が生じるか、電池の完成に至っていない。
【０１７７】
実施例１−１−Ｂ〜１−８−Ｂ、２−１−Ｂ〜２−８−Ｂ、比較例１−１−Ｂ〜１−１２−Ｂ、比較例３−１−Ｂ〜３−８−Ｂ、４−１−Ｂ〜４−１２−Ｂの円筒型電池では、高温保存膨れ率、加熱試験、釘刺し試験、正極割れ、および正極活物質層全ての評価に関して、問題がない結果となった。その理由は明らかではないが、円筒型電池では容器が金属であることから、加熱試験、釘刺し試験時の放熱性が良化し、熱暴走に至らなかったのではないかと考えられる。また、そもそもの巻回構造の違いがこれらの結果に影響を及ぼした可能性も考えられる。高温保存時の膨れについては、円筒型電池では容器が金属であることから内部で発生したガスでは膨張しなかったと考えられる。正極割れに関しては、電池の形状が扁平ではないため、巻回時の正極へのストレスが小さく、正極割れに至らなかったのではないかと考えられる。
【０１７８】
以上、本技術の実施形態およびその変形例、ならびに実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例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。
【０１７９】
例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等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、材料および数値等を用いてもよい。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。
【０１８０】
また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、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。
【０１８１】
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
正極と、
負極と、
セパレータと、
前記正極と前記セパレータとの間に設けられた、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含む中間層と
を備え、
前記正極は、融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層を有し、
前記正極活物質層中における前記フッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である電池。
（２）
前記正極活物質層は、導電剤をさらに含み、
前記正極活物質層中における前記導電剤の含有量が、０．５質量％以上２．８質量％以下である（１）に記載の電池。
（３）
前記フッ素樹脂は、電解液を保持している（１）または（２）に記載の電池。
（４）
前記中間層は、ゲル状電解質層である（３）に記載の電池。
（５）
前記フッ素系バインダが、ポリフッ化ビニリデンである（１）から（４）のいずれかに記載の電池。
（６）
前記粒子は、無機粒子である（１）から（５）のいずれかに記載の電池。
（７）
前記無機粒子は、金属酸化物を含む（６）に記載の電池。
（８）
前記金属酸化物が、酸化アルミニウム、ベーマイト、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化イットリウムおよび酸化亜鉛のうちの少なくとも１種を含む（７）に記載の電池。
（９）
前記正極と前記負極と前記中間層と前記セパレータとが扁平状に巻回されている（１）から（８）のいずれかに記載の電池。
（１０）
前記正極と前記負極と前記中間層と前記セパレータとを収容するフィルム状の外装材をさらに備える（１）から（９）のいずれかに記載の電池。
（１１）
融点が１６６℃以下であるフッ素系バインダを含む正極活物質層と、
前記正極活物質層の表面に設けられた、フッ素樹脂および粒子のうちの少なくとも１種を含む表面層と
を備え、
前記正極活物質層中における前記フッ素系バインダの含有量が、０．７質量％以上２．８質量％以下である正極。
（１２）
（１）から（１１）のいずれかに記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と、
を備える電池パック。
（１３）
（１）から（１１）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
（１４）
（１）から（１１）のいずれかに記載の電池と、
前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、
前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。
（１５）
（１）から（１１）のいずれかに記載の電池を備え、
前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。
（１６）
（１）から（１１）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電力システム。
【符号の説明】
【０１８２】
１０    電池
１１    正極リード
１２    負極リード
２０    巻回電極体
２１    正極
２１Ａ    正極集電体
２１Ｂ    第１正極活物質層
２１Ｃ    第２正極活物質層
２２    負極
２２Ａ    負極集電体
２２Ｂ    第１負極活物質層
２２Ｃ    第２負極活物質層
２３    セパレータ
３０    外装部材
３１    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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