(57)【要約】【課題】優れた電池特性を得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、活物質層を含む電極と、その活物質層に設けられた電解質層とを備える。活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、電解質層は、高分子化合物および電解液を含む。電解質層の表面観察により、（Ａ）円形領域が観察されない、あるいは、（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、
前記電解質層は、高分子化合物および電解液を含み、
前記電解質層の表面観察により、
（Ａ）円形領域が観察されない、
あるいは、
（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である、
二次電池。
【請求項２】
前記電極は、正極活物質層を含む正極であり、
前記電解質層は、前記正極活物質層に設けられている、
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
リチウムイオン二次電池である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項４】
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記電解質層は、高分子化合物を含まない非水液体が前記活物質層の表面に供給されたのち、前記高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液が前記活物質層の表面に供給されることにより形成されたものである、
二次電池。
【請求項５】
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上である、
請求項４記載の二次電池。
【請求項６】
前記電解液は、１または２以上の非水溶媒と、電解質塩とを含み、
前記非水液体は、前記非水溶媒のうちの少なくとも１つを含む、
請求項４記載の二次電池。
【請求項７】
活物質層を形成し、
前記活物質層の表面に、高分子化合物を含まない非水液体を供給し、
前記非水液体が供給された前記活物質層の表面に、前記高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液を供給して、電解質層を形成する、
二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記非水液体の粘度は、２５℃において３０ｍＰａ／ｓ以下であり、または前記非水液体の蒸気圧は、２５℃において７．５７ＭＰａ以下である、
請求項７記載の二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記電解液は、１または２以上の非水溶媒と、電解質塩とを含み、
前記非水液体は、前記非水溶媒のうちの少なくとも１つを含む、
請求項７記載の二次電池の製造方法。
【請求項１０】
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、
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、
前記電解質層は、高分子化合物および電解液を含み、
前記電解質層の表面観察により、
（Ａ）円形領域が観察されない、
あるいは、
（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である、
電池パック。
【請求項１１】
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、
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、
前記電解質層は、高分子化合物および電解液を含み、
前記電解質層の表面観察により、
（Ａ）円形領域が観察されない、
あるいは、
（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である、
電動車両。
【請求項１２】
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、
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、
前記電解質層は、高分子化合物および電解液を含み、
前記電解質層の表面観察により、
（Ａ）円形領域が観察されない、
あるいは、
（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である、
電力貯蔵システム。
【請求項１３】
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、
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、
前記電解質層は、高分子化合物および電解液を含み、
前記電解質層の表面観察により、
（Ａ）円形領域が観察されない、
あるいは、
（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である、
電動工具。
【請求項１４】
二次電池を電力供給源として備え、
前記二次電池は、
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、
前記電解質層は、高分子化合物および電解液を含み、
前記電解質層の表面観察により、
（Ａ）円形領域が観察されない、
あるいは、
（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、高分子化合物および電解液を含む電解質層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、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機および携帯情報端末機器（ＰＤＡ）などの多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器の小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。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を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。
【０００３】
二次電池は、最近では、電子機器に限らず、他の用途への適用も検討されている。他の用途の一例は、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パック、電気自動車などの電動車両、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システム、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いるが、中でも、電極反応物質の吸蔵放出を利用する二次電池が注目されている。この二次電池では、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、電極（正極および負極）と共に、液状の電解質である電解液を備えている。電極は、活物質を含む活物質層を備えており、電解液は、溶媒および電解質塩を含んでいる。電解液を備えた二次電池では、高いイオン伝導性が得られる反面、電解液の漏洩に起因して腐食などの不具合が生じ得る。
【０００６】
これに伴い、最近では、電解液の漏洩を防止するために、ゲル状の電解質である電解質層が用いられている。この電解質層は、電解液と共に高分子化合物を含んでおり、その電解液は、高分子化合物により保持されている。
【０００７】
電解質層の形成工程では、高分子化合物および電解液を含む溶液を準備したのち、その溶液を活物質層の表面に塗布している。これにより、電解液および高分子化合物を含む電解質層が活物質層の表面を被覆するように形成される。この場合には、優れた電池特性を得るために、電解質層中の電解液をできるだけ活物質層に浸透させる必要がある。
【０００８】
そこで、活物質層に対する溶液の浸透性を改善するために、その溶液を活物質層の表面に複数回塗布している（例えば、特許文献１参照。）。この場合には、活物質層の表面に低粘度の溶液を塗布したのち、その活物質層の表面に高粘度の溶液を塗布している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１７３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、活物質層に対する溶液の浸透性は未だ十分でないため、電池特性の低下を招き得る。
【００１１】
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、優れた電池特性を得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、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本技術の二次電池は、活物質層を含む電極と、その活物質層に設けられた電解質層とを備え、活物質層の面積密度が４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、電解質層が高分子化合物および電解液を含むものである。この電解質層の表面観察により、（Ａ）円形領域が観察されない、あるいは、（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径が１．３ｍｍ以下である。
【００１３】
本技術の他の二次電池は、活物質層を含む電極と、その活物質層に設けられた電解質層とを備えたものである。この電解質層は、高分子化合物を含まない非水液体が活物質層の表面に供給されたのち、高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液が活物質層の表面に供給されることにより形成されたものである。
【００１４】
本技術の二次電池の製造方法は、活物質層を形成し、その活物質層の表面に高分子化合物を含まない非水液体を供給し、その非水液体が供給された活物質層の表面に高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液を供給して電解質層を形成するものである。
【００１５】
本技術の電池パック、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。
【００１６】
ここで、「電解質層の表面観察」には、光学顕微鏡などの顕微鏡のいずれか１種類または２種類以上を用いることとする。
【００１７】
「円形領域」とは、顕微鏡写真中に観察されるほぼ円形の領域であり、主に、電解質層の形成工程において気泡の混入などに起因して生じた痕跡である。この痕跡の外縁により画定される形状（輪郭の形状）は、ほぼ円形であればよいため、真円に限られない。すなわち、輪郭の形状は、その輪郭が曲線を含んでいる形状であれば特に限定されず、楕円でもよいし、他の形状でもよい。また、痕跡の内部の色は淡色（相対的に白色に近い色）であるのに対して、外部（下地）の色は濃色（相対的に黒色に近い色）であるため、その濃淡（コントラスト）により、痕跡は円形の領域として目視で視認される。ただし、円形領域には、内部の色が全体に渡って淡色である領域だけでなく、内部のうちの中心部を除いた部分の色が淡色であるためにリング状（またはクレータ状）に視認される領域も含まれる。なお、上記した濃淡の位置関係（痕跡の内部色が淡色であると共に外部色が濃色）は、逆でもよい。
【００１８】
「平均直径」とは、円形領域の数が１つである場合には、その円形領域の直径であり、円形領域の数が２つ以上である場合には、その２つ以上の円形領域の直径の平均値である。この「平均直径」を求めるためには、まず、電解質層の表面を観察して（観察エリアサイズ＝４６ｃｍ×４ｃｍ、観察エリア数＝１）、顕微鏡写真を得る。続いて、顕微鏡写真を用いて、各円形領域の直径（ｍｍ）を測定する。最後に、直径の平均値を算出する。
【発明の効果】
【００１９】
本技術の二次電池によれば、電解質層は、高分子化合物を含まない非水液体が活物質層の表面に供給されたのち、高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液が活物質層の表面に供給されることにより形成されている。このため、活物質層の面積密度が４０ｍｇ／ｃｍ2 以上である場合には、電解質層の表面観察により、円形領域が観察されないか、あるいは、１または２以上の円形領域が観察される場合には平均直径が１．３ｍｍ以下である。よって、優れた電池特性を得ることができる。また、本技術の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具または電子機器においても、同様の効果を得ることができる。
【００２０】
本技術の二次電池の製造方法によれば、電解質層を形成するために、活物質層の表面に高分子化合物を含まない非水液体を供給したのち、その活物質層の表面に高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液を供給している。よって、優れた電池特性を有する二次電池を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本技術の一実施形態の二次電池の構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した巻回電極体のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２に示した巻回電極体の一部を抜粋して表す断面図である。
【図４】電解質層の観察結果を説明するための顕微鏡写真である。
【図５】電解質層の他の観察結果を説明するための顕微鏡写真である。
【図６】図５に示した顕微鏡写真を模式的に表す図である。
【図７】円形領域の発生原因を説明するための断面図である。
【図８】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９】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１０】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１１】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。
【図１２】試験用の二次電池の構成を表す断面図である。
【図１３】電解質層の表面観察結果（実験例１−１）を表す顕微鏡写真である。
【図１４】電解質層の表面観察結果（実験例１−２）を表す顕微鏡写真である。
【図１５】電解質層の表面観察結果（実験例１−３）を表す顕微鏡写真である。
【図１６】電解質層の表面観察結果（実験例１−４）を表す顕微鏡写真である。
【図１７】電解質層の表面観察結果（実験例１−５）を表す顕微鏡写真である。
【図１８】電解質層の表面観察結果（実験例１−８）を表す顕微鏡写真である。
【図１９】電解質層の表面観察結果（実験例１−１６）を表す顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
１．二次電池
１−１．構成
１−２．製造方法
１−３．作用および効果
１−４．変形例
２．二次電池の用途
２−１．電池パック
２−２．電動車両
２−３．電力貯蔵システム
２−４．電動工具
【００２３】
＜１．二次電池＞
まず、本技術の一実施形態の二次電池について説明する。
【００２４】
＜１−１．構成＞
図１は、二次電池の斜視構成を表している。図２は、図１に示した巻回電極体１０のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を表しており、図３は、図２に示した巻回電極体１０の一部を抜粋している。ただし、図１では、巻回電極体１０と２枚の外装部材２０とを互いに離間させた状態を示している。
【００２５】
［全体構成］
ここで説明する二次電池は、例えば、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１４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、いわゆるラミネートフィルム型の電池構造を有している。
【００２６】
この二次電池は、例えば、フィルム状の外装部材２０の内部に巻回電極体１０を収納している。巻回電極体１０は、例えば、セパレータ１５および電解質層１６を介して正極１３と負極１４とが積層されてから巻回されたものである。正極１３には正極リード１１が取り付けられていると共に、負極１４には負極リード１２が取り付けられている。巻回電極体１０の最外周部は、保護テープ１７により保護されている。
【００２７】
正極リード１１および負極リード１２は、例えば、外装部材２０の内部から外部に向かって導出されている。正極リード１１は、例えば、アルミニウムなどの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いる。負極リード１２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のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。これらの導電性材料は、例えば、薄板状または網目状である。
【００２８】
外装部材２０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２０は、例えば、融着層が巻回電極体１０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のいずれか１種類または２種類以上である。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のいずれか１種類または２種類以上である。
【００２９】
中でも、外装部材２０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２０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。
【００３０】
外装部材２０と正極リード１１および負極リード１２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２１が挿入されている。この密着フィルム２１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、変性ポリエチレンおよび変性ポリプロピレンなどのいずれか１種類または２種類以上である。
【００３１】
［正極］
正極１３は、例えば、正極集電体１３Ａの片面または両面に正極活物質層１３Ｂを有している。ただし、図２および図３では、例えば、正極集電体１３Ａの両面に正極活物質層１３Ｂが設けられている場合を示している。
【００３２】
正極集電体１３Ａ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のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。
【００３３】
正極活物質層１３Ｂは、正極活物質として、リチウム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種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層１３Ｂは、例えば、正極結着剤および正極導電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。
【００３４】
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、リチウム（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る。リチウム遷移金属リン酸化合物とは、リチウムと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、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（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。リチウム遷移金属複合酸化物の化学式は、例えば、Ｌｉx Ｍ１Ｏ2 で表される。リチウム遷移金属リン酸化合物の化学式は、例えば、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を満たしている。
【００３５】
リチウム遷移金属複合酸化物の具体例は、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り、それら以外の化合物でもよい。リチウム遷移金属リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 およびＬｉＦｅ1-u Ｍｎu ＰＯ4 （ｕ＜１）などであり、それら以外の化合物でもよい。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。
【００３６】
ＬｉＮｉ1-z Ｍz Ｏ2   …（１）
（Ｍは、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、バナジウム（Ｖ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、バリウム（Ｂａ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、ガリウム（Ｇａ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）およびニオブ（Ｎｂ）のうちの少なくとも１種である。ｚは、０．００５＜ｚ＜０．５を満たす。）
【００３７】
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のいずれか１種類または２種類以上でもよい。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。もちろん、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。
【００３８】
正極結着剤は、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種類以上を含んでいる。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。
【００３９】
正極導電剤は、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、正極導電剤は、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の他の材料でもよい。
【００４０】
［負極］
負極１４は、例えば、負極集電体１４Ａの片面または両面に負極活物質層１４Ｂを有している。ただし、図２および図３では、例えば、負極集電体１４Ａの両面に負極活物質層１４Ｂが設けられている場合を示している。
【００４１】
負極集電体１４Ａ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のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。
【００４２】
この負極集電体１４Ａの表面は、例えば、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果により、負極集電体１４Ａに対する負極活物質層１４Ｂの密着性が向上するからである。この場合には、少なくとも負極活物質層１４Ｂと対向する領域において、負極集電体１４Ａの表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法は、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法などである。この電解処理とは、電解槽中において電解法を用いて負極集電体１４Ａの表面に微粒子を形成することで、その負極集電体１４Ａの表面に凹凸を設ける方法である。電解法により作製された銅箔は、一般的に、電解銅箔と呼ばれている。
【００４３】
負極活物質層１４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料のいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層１４Ｂは、例えば、負極結着剤および負極導電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。負極結着剤および負極導電剤に関する詳細は、例えば、正極結着剤および正極導電剤と同様である。
【００４４】
充電途中において意図せずにリチウム金属が負極１４に析出することを防止するために、負極材料の充電可能な容量は、正極１３の放電容量よりも大きいことが好ましい。すなわち、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料の電気化学当量は、正極１３の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。
【００４５】
負極材料は、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。リチウム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および優れたサイクル特性が得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するからである。
【００４６】
この炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛などである。ただし、難黒鉛化性炭素における（００２）面の面間隔は０．３７ｎｍ以上であることが好ましいと共に、黒鉛における（００２）面の面間隔は０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料には、例えば、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が含まれる。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でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状および鱗片状のいずれでもよい。
【００４７】
また、負極材料は、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、合金および化合物のいずれでもよいし、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。なお、ここで説明する合金には、２種類以上の金属元素からなる材料だけでなく、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く、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。
【００４８】
上記した金属元素および半金属元素は、例えば、リチウム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、例えば、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、ケイ素およびスズのいずれか一方または双方が好ましい。リチウムを吸蔵放出する能力が優れているため、高いエネルギー密度が得られるからである。
【００４９】
ケイ素およびスズのいずれか一方または双方を構成元素として含む材料は、ケイ素またはスズの単体、合金および化合物のいずれでもよいし、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。なお、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。
【００５０】
ケイ素の合金は、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、ケイ素の化合物は、例えば、Ｓｉ以外の構成元素として、ケイ素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。
【００５１】
ケイ素の合金およびケイ素の化合物の具体例は、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。
【００５２】
スズの合金は、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。スズの化合物は、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、スズの化合物は、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。スズの合金およびスズの化合物の具体例は、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
【００５３】
特に、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、高い電池容量および優れたサイクル特性などが得られるからである。
【００５４】
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。
【００５５】
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、リチウムと反応可能な反応相であるため、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とした場合において、回折角２θで１°以上であることが好ましい。リチウム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。
【００５６】
Ｘ線回折により得られた回折ピークがリチウムと反応可能な反応相に対応するものであるか否かは、リチウム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れば容易に判断できる。例えば、リチウム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、リチウム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°の間に見られる。このような反応相は、例えば、上記した各構成元素を有しており、主に、炭素の存在に起因して低結晶化または非晶質化しているものと考えられる。
【００５７】
ＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素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。スズなどの凝集または結晶化が抑制されるからである。元素の結合状態については、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて確認可能である。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。炭素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、炭素の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、金原子の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、物質表面に表面汚染炭素が存在しているため、その表面汚染炭素の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。
【００５８】
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。
【００５９】
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、任意である。一例を挙げると、Ｆｅの含有量を少なめに設定する場合は、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。また、Ｆｅの含有量を多めに設定する場合は、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含有材料の物性と同様である。
【００６０】
この他、負極材料は、例えば、金属酸化物および高分子化合物などのいずれか１種類または２種類以上でもよい。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。もちろん、負極材料は、上記した一連の材料に限られず、他の材料でもよい。
【００６１】
負極活物質層１４Ｂは、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法および焼成法（焼結法）などのいずれか１種類または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）状の負極活物質を負極結着剤などと混合したのち、その混合物を有機溶剤などの溶媒に分散させてから負極集電体１４Ａに塗布する方法である。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負極活物質を負極集電体１４Ａ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、溶媒に分散された混合物を負極集電体１４Ａに塗布したのち、負極結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。この焼成法としては、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を用いることができる。
【００６２】
この二次電池では、上記したように、充電途中において負極１４にリチウム金属が意図せずに析出することを防止するために、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料の電気化学当量は正極の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。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。
【００６３】
［セパレータ］
セパレータ１５は、正極１３と負極１４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１５は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどの多孔質膜のいずれか１種類または２種類以上であり、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のいずれか１種類または２種類以上である。
【００６４】
特に、セパレータ１５は、例えば、上記した多孔質膜（基材層）の片面または両面に高分子化合物層を有していてもよい。正極１３および負極１４に対するセパレータ１５の密着性が向上するため、巻回電極体１０の歪みが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、基材層に含浸された電解液の漏液も抑制されるため、充放電を繰り返しても抵抗が上昇しにくくなると共に、電池膨れが抑制される。
【００６５】
高分子化合物層は、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子材料を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。ただし、高分子材料は、ポリフッ化ビニリデン以外の材料でもよい。この高分子化合物層を形成する場合には、例えば、高分子材料が溶解された溶液を準備したのち、その溶液を基材層に塗布してから乾燥させる。なお、溶液中に基材層を浸漬させてから乾燥させてもよい。
【００６６】
［電解質層］
電解質層１６は、例えば、正極１３（正極活物質層１３Ｂ）および負極１４（負極活物質層１４Ｂ）のいずれか一方または双方に設けられている。ただし、図２および図３では、正極活物質層１３Ｂに電解質層１６（１６Ｘ）が設けられていると共に負極活物質層１４Ｂに電解質層１６（１６Ｙ）が設けられている場合を示している。
【００６７】
この電解質層１６は、液状の電解質である電解液が高分子化合物により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１６は、さらに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。
【００６８】
高分子化合物は、高分子材料のいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この高分子材料は、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、ポリスチレンおよびポリカーボネートなどである。中でも、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。電気化学的に安定だからである。この他、高分子材料は、共重合体でもよい。この共重合体は、例えば、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である。
【００６９】
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、例えば、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。
【００７０】
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。溶媒として非水溶媒を含む電解液は、いわゆる非水電解液である。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
特に、非水溶媒は、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）および酸無水物などのいずれか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、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。ただし、非水溶媒は、上記以外の化合物でもよい。
【００７５】
なお、ゲル状の電解質である電解質層１６において、電解液の溶媒とは、上記した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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。ただし、電解質塩は、上記以外の化合物でもよい。
【００７９】
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。
【００８０】
［電解質層の表面観察］
図４〜図７は、電解質層１６の観察結果を説明するためのものである。図４および図５では、電解質層１６の表面観察結果（顕微鏡写真）を示していると共に、図６では、図５に示した顕微鏡写真を模式的に示している。図７は、後述する円形領域Ｐの発生原因を説明するためのものであり、図３に示した巻回電極体１０の一部（正極活物質層１３Ｂおよび電解質層１６）を抜粋している。
【００８１】
正極活物質層１３Ｂに設けられている電解質層１６Ｘは、その正極活物質層１３Ｂの表面に対する前処理用液体の供給処理を経てから形成されている。すなわち、電解質層１６Ｘは、正極活物質層１３Ｂの表面に前処理用液体が供給されたのち、その正極活物質層１３Ｂの表面に電解質用溶液が供給されることにより形成されたものである。前処理用液体とは、高分子化合物を含んでいない液体（非水液体）であり、電解質用溶液とは、高分子化合物と共に電解液を含んでいる液体（非水溶液）である。なお、前処理用液体は、電解液を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。この前処理用液体および電解質用溶液を用いた電解質層１６Ｘの形成工程に関する詳細に関しては、後述する。
【００８２】
上記した電解質層１６Ｘの形成工程に伴い、その電解質層１６Ｘの形成状態は、優れた電池特性が得られるように適正化されている。このため、電解質層１６Ｘの表面観察結果は、下記の第１または第２条件のいずれかを満たしている。
【００８３】
顕微鏡を用いて、電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察する。この顕微鏡は、例えば、光学顕微鏡などのいずれか１種類または２種類以上である。ここでは、例えば、光学顕微鏡を用いているため、図４および図５に示している写真は、光学顕微鏡写真である。顕微鏡を用いた観察時には、観察エリアサイズ＝４６ｃｍ×４ｃｍ、観察エリア数＝１として、電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２のうちの任意の場所を観察したのち、その観察結果（顕微鏡写真）を目視で確認する。なお、観察時の倍率は、上記した観察エリアサイズにおいて円形領域Ｐ（図５参照）を目視で確認可能であると共にその円形領域Ｐの直径Ｄを測定可能な倍率であれば、任意でよい。
【００８４】
第１条件では、図４に示したように、電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察しても、円形領域Ｐ（図５参照）が観察されない。すなわち、電解質層１６Ｘの形成状態が最適化されているため、その電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２のうちの任意の場所を観察した結果（顕微鏡写真）を見ても、目視で円形領域Ｐが視認されない。
【００８５】
第２条件では、図５および図６に示したように、電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察すると、１または２以上の円形領域Ｐが観察される。すなわち、電解質層１６Ｘの形成状態が最適化されていないため、顕微鏡写真を見ると、目視で円形領域Ｐが視認される。
【００８６】
この円形領域Ｐは、顕微鏡写真中に観察されるほぼ円形の領域であり、主に、電解質層１６Ｘの形成工程において気泡の混入などに起因して生じた痕跡である。この痕跡の外縁により画定される形状（輪郭の形状）は、ほぼ円形であればよいため、真円に限られない。すなわち、輪郭の形状は、その輪郭が曲線を含んでいる形状であれば特に限定されず、楕円でもよいし、他の形状でもよい。また、痕跡の内部の色は淡色（相対的に白色に近い色）であるのに対して、外部（下地）の色は濃色（相対的に黒色に近い色）であるため、その濃淡（コントラスト）により、痕跡は円形の領域として目視で視認される。ただし、円形領域Ｐには、内部の色が全体に渡って淡色である領域だけでなく、内部のうちの中心部を除いた部分の色が淡色であるためにリング状（またはクレータ状）に視認される領域も含まれる。また、円形領域Ｐを視認可能とするコントラストは、内部が淡色であると共に外部が濃色である場合に限られず、内部が濃色であると共に外部が淡色であってもよい。
【００８７】
円形領域Ｐが観察される場合、その円形領域Ｐの平均直径ＡＤ（ｍｍ）は、できるだけ小さく抑えられており、具体的には１．３ｍｍ以下である。この「平均直径ＡＤ」とは、円形領域Ｐの数が１つである場合には、その円形領域Ｐの直径Ｄであり、円形領域Ｐの数が２つ以上である場合には、その２つ以上の円形領域Ｐの直径Ｄの平均値である。ただし、直径Ｄは、例えば、投影周長円相当径とする。
【００８８】
円形領域Ｐの平均直径ＡＤを求めるためには、最初に、顕微鏡を用いて電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２のうちの任意の場所を観察して、顕微鏡写真を得る。観察エリアサイズなどの観察条件は、第１条件と同様である。円形領域Ｐの直径Ｄは概ね１ｍｍ〜２ｍｍ程度であるのに対して、観察エリア（＝４６ｃｍ×４ｃｍ）は十分に広い（十分な数の円形領域Ｐを視認できる）ため、上記したように、観察エリア数は１つで十分である。続いて、顕微鏡写真を用いて、各円形領域Ｐの直径Ｄ（ｍｍ）を測定する。ただし、直径Ｄを測定すべき円形領域Ｐは、図５および図６に示したように、観察エリア中に視認される１または２以上の円形領域Ｐのうち、その観察エリア中に全体像が含まれている円形領域Ｐ１のみとする。すなわち、観察エリア中に全体像が含まれている円形領域Ｐ（Ｐ１）の直径Ｄを測定するが、その観察エリア中に全体像が含まれていない円形領域Ｐ（Ｐ２）の直径Ｄを測定しないようにする。図６では、直径Ｄを測定すべき円形領域Ｐ１の外縁（輪郭）だけを示している。なお、円形領域Ｐの形状が楕円などの真円以外の形状である場合には、最大径を直径Ｄとしてもよい。最後に、直径Ｄの平均値を算出して、平均直径ＡＤを得る。
【００８９】
特に、平均粒径ＡＤの算出精度を向上させるためには、円形領域Ｐの有無を特定するために、画像処理を用いてもよい。この場合には、最初に、顕微鏡写真を用いて人為的に各円形領域Ｐの直径Ｄを測定して、その直径Ｄの最大値ＭＤ１を求める。続いて、画像解析ソフトを用いて顕微鏡写真に平坦化処理を施す。この画像解析ソフトは、Soft Imaging System GmbH社製のanalySIS Pro version 3.2である。平坦化処理では、同じ高さの領域が同じ色で表示されるようにコントラストが調整されるため、円形領域Ｐの輪郭などが明瞭になる。続いて、平坦化処理後の顕微鏡写真を用いて人為的に各円形領域Ｐの直径Ｄを測定して、その直径Ｄの最大値ＭＤ２を算出する。最後に、最大値ＭＤ１，ＭＤ２が同じ値となるように、コントラストを調整する。
【００９０】
なお、電解質層１６Ｘの表面を観察して、円形領域Ｐの有無および直径Ｄを調べる場合には、製造直後または使用前（充放電前）の二次電池を用いてもよいし、使用後（充放電後）の二次電池を用いてもよい。電解質層１６Ｘの形成状態（円形領域Ｐの有無および直径Ｄ）は、充放電の影響をほとんど受けずに維持されるため、電解質層１６Ｘの表面観察では、その充放電の有無に依存せずに同様の観察結果が得られるからである。
【００９１】
電解質層１６Ｘの表面観察結果に関して、上記した第１または第２条件のいずれかを満たしている理由は、以下の通りである。
【００９２】
電解質層１６Ｘの形成工程では、上記したように、高分子化合物および電解液を含む電解質用溶液を準備したのち、その電解質用溶液を正極活物質層１３Ｂの表面に供給する。これにより、正極活物質層１３Ｂ中に存在している複数の空隙に電解液が浸透する。また、正極活物質層１３Ｂの表面において、電解液を保持している高分子化合物が膜化するため、その高分子化合物および電解液を含む電解質層１６Ｘが正極活物質層１３Ｂの表面を被覆するように形成される。この場合には、正極活物質層１３Ｂの全体においてリチウムを吸蔵放出しやすくするために、その正極活物質層１３Ｂの奥深くまで電解液を浸透させることが好ましい。
【００９３】
しかしながら、正極活物質層１３Ｂ中に存在している空隙の数は膨大であると共に、その空隙のサイズは極めて微細である。これに伴い、電解液は、本質的かつ潜在的に、正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透しにくい傾向にある。また、電解質層１６Ｘの形成工程において電解質用溶液を正極活物質層１３Ｂの表面に供給すると、その正極活物質層１３Ｂ中に存在している一部の空隙に電解液が入り込むことに応じて、他の空隙中に存在している空気が正極活物質層１３Ｂの表面に押し出される。これに伴い、電解質層１６Ｘ中に気泡が混入しやすい傾向にある。この電解質層１６Ｘに気泡が混入した痕跡（気泡痕）は、上記したように、その電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察すると、円形領域Ｐとして目視で視認される。
【００９４】
ここで、電解質層１６Ｘに対する気泡の混入に起因して円形領域Ｐが観察される原因としては、例えば、図７に示したように、いくつかの態様が考えられる。
【００９５】
第１に、気泡の混入に起因して電解質層１６Ｘの一部が除去され、正極活物質層１３Ｂが部分的に露出した場合には、円形領域Ｐ（ＰＡ）が観察される。第２に、電解質層１６Ｘのうちの一部の厚さが他の部分の厚さよりも小さくなった場合には、円形領域Ｐ（ＰＢ）が観察される。第３に、気泡の混入に起因して電解質層１６Ｘの一部が押し上げられ、その電解質層１６Ｘの一部と正極活物質層１３Ｂとの間に隙間が生じた場合には、円形領域Ｐ（ＰＣ）が観察される。第４に、気泡の混入に起因して電解質層１６Ｘの一部が激しく変形した場合には、中心以外の周辺部分において電解質層１６Ｘが盛り上がるため、クレータ状の円形領域Ｐ（ＰＤ）が観察される。
【００９６】
なお、ここでは円形領域Ｐが観察される原因として４種類の態様（円形領域ＰＡ〜ＰＤ）を例示したが、これらの態様に限られず、他の態様の円形領域Ｐが観察されてもよい。
【００９７】
これらのことから、正極活物質層１３Ｂに対する電解液の浸透性が十分でないと、その正極活物質層１３Ｂにおいてリチウムが円滑かつ十分に吸蔵放出されにくくなる。また、電解質層１６Ｘに気泡が混入すると、図７に示した電解質層１６Ｘの部分的除去などに起因して、正極１３から負極１４にリチウムが移動しにくくなる。よって、充放電時においてリチウムの吸蔵放出が阻害されるため、十分な電池容量を得ることが困難になり、特に、初回充放電時において容量が低下しやすくなる。
【００９８】
この点に関して、本実施形態では、前処理用溶液を用いた電解質層１６Ｘの形成工程に起因して、正極活物質層１３Ｂに対する電解液の浸透性が十分に向上している。これにより、正極活物質層１３Ｂ中に存在する微細な空隙が電解液により十分に満たされているため、その正極活物質層１３Ｂの表面に空気が押し出されにくくなる。ここでは、特に、正極活物質層１３Ｂ中に存在している空気量が十分に少ないため、電解質層１６Ｘの形成状態が空気（気泡）の影響をほとんど受けない。よって、上記した第１条件のように、顕微鏡などを用いて電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察しても、円形領域Ｐが観察されない。これにより、著しく高い電池容量が得られ、特に、初回充放電時から理論容量に近い容量が得られる。
【００９９】
または、本実施形態では、正極活物質層１３Ｂに対する電解液の浸透性が十分でないとしても、その電解液の浸透性は、正極活物質層１３Ｂの表面に押し出される空気が電解質層１６Ｘの形成状態に過度な影響を与えない程度に確保されている。よって、上記した第２条件のように、顕微鏡を用いて電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察すると、１または２以上の円形領域Ｐは観察されるが、その円形領域Ｐの直径Ｄは、電解質層１６Ｘの形成状態に過度な影響を与えない程度に抑えられている。具体的には、上記した手順により算出される円形領域Ｐの平均直径ＡＤは、１．３ｍｍ以下である。これにより、十分な電池容量が得られ、特に、初回充放電時から高い容量が得られる。
【０１００】
上記したように、二次電池の電池容量と、正極活物質層１３Ｂに対する電解液の浸透性と、電解質層１６Ｘの形成状態（円形領域Ｐの有無およびその平均直径ＡＤ）とは、相関関係にある。すなわち、電解液の浸透性が低下すると、電解質層１６Ｘの形成状態が気泡の影響を受けやすいことに起因して、円形領域Ｐが発生すると共にその円形領域Ｐの平均直径ＡＤが増大するため、電池容量が低下する。一方、電解液の浸透性が向上すると、電解質層１６Ｘの形成状態が気泡の影響を受けにくいことに起因して、円形領域Ｐが発生せず、または円形領域Ｐが発生しても平均直径ＡＤが小さく抑えられるため、高い電池容量が得られる。この相関関係により、電解質層１６Ｘの形成状態（円形領域Ｐの有無およびその平均直径ＡＤ）は、二次電池の電池容量（電解液の浸透性）を評価するための指標となる。すなわち、電解質層１６Ｘの形成状態を観察して、円形領域Ｐの有無およびその平均粒径ＡＤを調べれば、二次電池の電池容量を実際に測定しなくても、十分な電池容量が得られるかどうかを間接的に判断できる。
【０１０１】
正極活物質層１３Ｂに設けられた電解質層１６Ｘに関して、上記した第１または第２条件を規定している理由は、以下の通りである。
【０１０２】
例えば、後述するように、充電時において正極１３からリチウムが放出される場合には、その正極１３から負極１４に向けて放出されるリチウムの絶対量が電池容量、特に初回充放電時の容量に大きな影響を及ぼす。具体的には、正極１３から負極１４に向けて放出されるリチウムの絶対量が多いと、高い電池容量が得られるのに対して、リチウムの絶対量が少ないと、十分な電池容量が得られない。この点に関して、電解質層１６Ｘの表面観察結果が第１または第２条件を満たしていると、上記した電解質層１６Ｘの部分的除去などが生じにくくなる。これにより、正極１３から電解質層１６Ｘを介して負極１４に十分な量のリチウムが放出されるため、高い電池容量が得られる。
【０１０３】
上記した利点は、特に、正極活物質層１３Ｂの面積密度が高い場合、具体的には面積密度が４０ｍｇ／ｃｍ2 以上である場合において、顕著になる。面積密度が４０ｍｇ／ｃｍ2 未満であると、本来的に前処理用液体を塗布しなくても電解液が正極活物質層１３Ｂに浸透しやすいため、その前処理用液体の塗布処理が電解液の浸透性にほとんど影響を与えないからである。言い替えれば、面積密度が４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であると、正極活物質層１３Ｂ中に存在する空隙のサイズが十分に小さくなるため、本来的に電解液が空隙に入り込みにくくなる。この場合には、前処理用液体を塗布しなければ電解液が正極活物質層１３Ｂに浸透しにくいため、その前処理用液体の塗布処理が電解液の浸透性に大きな影響を及ぼす。なお、面積密度の範囲は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であれば特に限定されないが、中でも、４０ｍｇ／ｃｍ2 〜５３ｍｇ／ｃｍ2 であることが好ましい。
【０１０４】
この面積密度は、正極活物質層１３Ｂ全体の面積密度である。すなわち、正極集電体１３Ａの片面だけに正極活物質層１３Ｂが設けられている場合の面積密度は、その１つの正極活物質層１３Ｂの面積密度である。また、正極集電体１３Ａの両面に正極活物質層１３Ｂが設けられている場合の面積密度は、その２つの正極活物質層１３Ｂの面積密度である。
【０１０５】
ここで、正極活物質層１３Ｂに対する電解液の浸透性は、例えば、正極１３の厚さなどの条件に応じて変動し得る。詳細には、正極１３の厚さが大きくなると、電解液を浸透させなければならない範囲（浸透距離）が大きくなる。これにより、電解液が正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透しにくくなるため、浸透性は低下する。
【０１０６】
正極１３の厚さは、特に限定されないが、例えば、８２μｍ以上であることが好ましく、８２μｍ〜１４４μｍであることがより好ましい。または、正極１３の厚さは、例えば、１１０μｍであることが好ましく、１１０μｍ〜１４５μｍであることがより好ましい。正極１３の厚さが大きいことに起因して、電解液が本質的かつ潜在的に正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透しにくい場合においても、その電解液の浸透性が向上するからである。
【０１０７】
この厚さは、上記した面積密度と同様に、正極活物質層１３Ｂ全体の厚さである。すなわち、正極集電体１３Ａの片面だけに正極活物質層１３Ｂが設けられている場合の厚さは、その１つの正極活物質層１３Ｂの厚さである。また、正極集電体１３Ａの両面に正極活物質層１３Ｂが設けられている場合の厚さは、その２つの正極活物質層１３Ｂの厚さの合計である。
【０１０８】
［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１３からリチウムが放出されると、そのリチウムが電解質層１６を介して負極１４に吸蔵される。一方、放電時には、負極１４からリチウムが放出されると、そのリチウムが電解質層１６を介して正極１３に吸蔵される。
【０１０９】
＜１−２．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。
【０１１０】
［正極の作製工程］
最初に、正極１３を作製する。この場合には、例えば、正極活物質と、正極結着剤などの他の材料とを混合して、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１３Ａ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１３Ｂを形成する。こののち、ロールプレス機などを用いて正極活物質層１３Ｂを圧縮成型してもよい。この場合には、正極活物質層１３Ｂを加熱しながら圧縮成型してもよいし、正極活物質層１３Ｂの圧縮成型処理を複数回繰り返してもよい。
【０１１１】
［負極の作製工程］
次に、上記した正極１３と同様の手順により、負極１４を作製する。この場合には、負極活物質と負極結着剤などの他の材料とが混合された負極合剤を有機溶剤などに分散させて、ペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、負極集電体１４Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布してから乾燥させて、負極活物質層１４Ｂを形成する。こののち、正極活物質層１３Ｂを圧縮成形した場合と同様の手順により、負極活物質層１４Ｂを圧縮成型してもよい。
【０１１２】
［電解質層の形成工程］
次に、正極１３および負極１４のそれぞれに電解質層１６を形成する。
【０１１３】
正極１３に電解質層１６Ｘを形成する場合には、前処理用液体を準備する。この前処理用液体は、高分子化合物および電解質塩などの固形分を含んでいる電解質用溶液とは異なり、それらの固形分を含んでいない非水液体のいずれか１種類または２種類以上である。ただし、非水液体は、電解液を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。すなわち、非水液体は、高分子化合物を含んでいなければ、電解液そのものでもよいし、電解液と共に他の材料（高分子化合物以外の材料）を含んでいてもよい。この前処理用液体の種類は、何らかの非水液体のいずれか１種類または２種類以上であれば特に限定されない。より具体的には、電解液を含んでいない非水液体は、例えば、電解液に含まれる非水溶媒の具体例と同様である。また、電解液を含んでいる非水液体は、例えば、電解液そのものでもよいし、電解液と非水溶媒のいずれか１種類または２種類以上との混合物でもよい。
【０１１４】
続いて、正極活物質層１３Ｂの表面に前処理用液体を供給して、その前処理用液体を正極活物質層１３Ｂに浸透（含浸）させる。この前処理用液体の供給処理により、正極活物質層１３Ｂ中の空隙に前処理用液体が入り込むため、その正極活物質層１３Ｂの内部（空隙を形成する内壁面）が前処理用液体に濡れる。この場合には、正極活物質層１３Ｂの内壁面の濡れ性が変化するため、その内壁面が前処理用液体と同系統の液体に濡れやすくなる。この「同系統の液体」とは、前処理用液体が非水液体である（非水溶媒を含んでいる）ため、同様に非水溶媒を含む電解質用溶液などである。これにより、上記した固形分を含んでいない前処理用液体は電解質用溶液よりも低粘度になると共に、いわゆる毛細管現象を利用して前処理用液体は正極活物質層１３Ｂ中に円滑かつ積極的に導入される。よって、前処理用液体は、正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透する。
【０１１５】
中でも、前処理用液体の粘度は、例えば、２５℃において３０ｍＰａ／ｓ以下であることが好ましい。毛細管現象を利用して正極活物質層１３Ｂ中の空隙に前処理用液体が導入されやすくなるため、その正極活物質層１３Ｂの内部に前処理用液体がより浸透しやすくなるからである。上記した粘度条件を満たす前処理用液体の種類は、例えば、電解液に含まれる非水溶媒の種類と同様であり、中でも、環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましい。または、前処理用液体の蒸気圧は、２５℃において７．５７ＭＰａ以下であることが好ましい。正極活物質層１３Ｂ中に浸透された前処理用液体が揮発しやすくなるため、後工程において電解質用溶液が正極活物質層１３Ｂ中に浸透することを阻害しにくくなるからである。上記した蒸気圧条件を満たす前処理用液体の種類は、例えば、上記した粘度条件を満たす前処理用液体の種類と同様である。
【０１１６】
特に、電解液は、上記したように、１または２以上の非水溶媒を含んでいる。これに伴い、前処理用液体は、電解液に含まれている非水溶媒のうちの少なくとも１つを含んでいることが好ましい。言い替えれば、前処理用液体の種類は、電解液に含まれている非水溶媒のうちの少なくとも１つと同じ種類であることが好ましい。前処理用液体と電解液とが共通の成分（非水溶媒）を含むため、前処理用液体の供給処理後における正極活物質層１３Ｂ中の内壁面に対して電解液がより濡れやすくなるからである。これにより、前処理用液体の供給処理後における正極活物質層１３Ｂの内部に電解液がより浸透しやすくなる。もちろん、前処理用液体は、電解液そのものでもよいため、前処理用液体は、上記した非水溶媒のうちの少なくとも１つを含む電解液であってもよい。前処理用液体が非水溶媒のうちの少なくとも１つである場合と同様の利点が得られるからである。
【０１１７】
なお、正極活物質層１３Ｂの表面に前処理用液体を供給する場合には、例えば、正極活物質層１３Ｂの表面に前処理用液体を塗布してもよいし、前処理用液体中に正極活物質層１３Ｂを浸漬させてもよい。前処理用液体の濃度、供給量および供給時間などの条件は、任意である。もちろん、前処理用液体の供給方法は、その前処理用液体を正極活物質層１３Ｂに浸透可能な方法であれば、上記以外の方法でもよい。
【０１１８】
こののち、前処理用液体が供給された正極活物質層１３Ｂを放置して、その前処理用液体を乾燥（揮発）させてもよい。この場合には、乾燥時間に応じて前処理用液体の揮発量が変化するため、正極活物質層１３Ｂ中に残存する前処理用液体の量を調整できる。すなわち、乾燥時間を短くすると、揮発量が少なくなるため、前処理用液体の残存量が多くなる。一方、乾燥時間を長くすると、揮発量が多くなるため、前処理用液体の残存量が少なくなる。
【０１１９】
続いて、高分子化合物および電解液を含む電解質用溶液を準備したのち、前処理用液体が供給された正極活物質層１３Ｂの表面に電解質用溶液を供給する。この電解質用溶液は、電解液に高分子化合物が分散または溶解されたものである。高分子化合物の種類および電解液の組成は、電解質層１６の構成に関して既に説明した通りである。ただし、電解質用溶液は、希釈用の有機溶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。
【０１２０】
この電解質用溶液の供給処理により、正極活物質層１３Ｂの表面において電解質用溶液が膜化するため、高分子化合物および電解液を含む電解質層１６Ｘが正極活物質層１３Ｂの表面に形成される。
【０１２１】
この場合には、上記した前処理用液体の供給処理により、正極活物質層１３Ｂの内壁面が非水溶媒に濡れやすい性質を有しているため、その正極活物質層１３Ｂ中の空隙に電解液が入り込みやすくなる。これにより、前処理用液体の供給処理において、その前処理用液体が正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透しやすくなる場合と同様に、電解質用溶液の供給処理において、その電解質用溶液中の電解液が正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透しやすくなる。すなわち、正極活物質層１３Ｂの表面に供給された電解質用溶液中の電解液は、その正極活物質層１３Ｂの表面近傍部分でなく、底面近傍部分まで到達しやすくなる。
【０１２２】
しかも、正極活物質層１３Ｂの奥深くまで前処理用液体が入り込むことで、その正極活物質層１３Ｂ中に残存している空気量が減少するため、電解質用溶液が膜化する際に、その膜中に気泡が混入しにくくなる。これにより、顕微鏡を用いて電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察すると、その表面Ｓ１，Ｓ２に円形領域Ｐが観察されにくくなる。この場合には、上記したように、正極活物質層１３Ｂ中に空気がほとんど残存していなければ、電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２に円形領域Ｐは観察されない。または、正極活物質層１３Ｂ中に空気が残存していても、その空気量が十分に減少していれば、電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２に円形領域Ｐは観察されるが、その円形領域Ｐの平均直径ＡＤは十分に小さくなり、具体的には１．３ｍｍ以下になる。
【０１２３】
なお、負極１４に電解質層１６Ｙを形成する場合には、例えば、前処理用液体の供給処理を行わないことを除き、正極１３に電解質層１６Ｘを形成した場合と同様の手順を用いる。
【０１２４】
［二次電池の組立工程］
二次電池を組み立てる場合には、溶接法などを用いて正極集電体１３Ａに正極リード１１を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体１４Ａに負極リード１２を取り付ける。続いて、セパレータ１５を介して、正極活物質層１３Ｂに電解質層１６Ｘが形成された正極１３と、負極１４に電解質層１６Ｙが形成された負極１４とを積層して、積層体を形成する。続いて、積層体を巻回させて巻回電極体１０を作製したのち、その巻回電極体１０の最外周部に保護テープ１７を貼り付ける。続いて、２枚のフィルム状の外装部材２０の間に巻回電極体１０を挟み込んだのち、熱融着法などを用いて外装部材２０の外周縁部同士を接着させて、その外装部材２０の内部に巻回電極体１０を封入する。この場合には、正極リード１１および負極リード１２と外装部材２０との間に密着フィルム２１を挿入する。これにより、二次電池が完成する。
【０１２５】
＜１−３．作用および効果＞
この二次電池によれば、正極活物質層１３Ｂの表面に、高分子化合物および電解液を含む電解質層１６Ｘが設けられている。この電解質層１６Ｘは、正極活物質層１３Ｂの表面に前処理用液体が供給されたのち、その正極活物質層１３Ｂの表面に電解質用溶液が供給されることにより形成されたものである。これに伴い、顕微鏡を用いた電解質層１６Ｘの表面観察により、円形領域Ｐが観察されない。または、１または２以上の円形領域Ｐが観察されても、その円形領域Ｐの平均直径ＡＤは１．３ｍｍ以下に抑えられている。
【０１２６】
これにより、上記したように、電解質層１６Ｘ中の電解液が正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透するため、その正極活物質層１３Ｂの全体においてリチウムが円滑かつ十分に吸蔵放出される。しかも、電解質層１６Ｘに対する気泡の混入量が抑えられるため、充放電時においてリチウムの吸蔵放出が阻害されにくい。よって、高い電池容量が得られ、特に、初回充放電時から高い容量が得られるため、優れた電池特性を得ることができる。
【０１２７】
この場合には、正極活物質層１３Ｂの面積密度が４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であると、本質的かつ潜在的に電解質層１６Ｘ中の電解液が正極活物質層１３Ｂに浸透しにくい傾向にあるため、より高い効果を得ることができる。
【０１２８】
特に、正極活物質層１３Ｂに電解質層１６Ｘが設けられているため、充電時において正極１３からリチウムが放出される場合には、その正極１３から電解質層１６を介して負極１４に十分な量のリチウムが放出される。よって、より高い電池容量を得ることができる。
【０１２９】
また、二次電池の製造方法によれば、電解質層１６Ｘの形成工程において、正極活物質層１３Ｂの表面に前処理用液体を供給したのち、その前処理用液体が供給された正極活物質層１３Ｂの表面に電解質用溶液を供給している。
【０１３０】
これにより、上記したように、正極活物質層１３Ｂ中の空隙に入り込んだ前処理用液体により、その空隙を形成する正極活物質層１３Ｂの内壁面が非水溶媒に濡れやすくなるため、電解質用溶液中の電解液が正極活物質層１３Ｂの奥深くまで浸透しやすくなる。しかも、電解質用溶液が膜化する際に、その膜中に気泡が混入しにくくなるため、顕微鏡を用いて電解質層１６Ｘの表面Ｓ１，Ｓ２を観察しても、円形領域Ｐが観察されない。または、１または２以上の円形領域Ｐが観察されても、その円形領域Ｐの平均直径ＡＤは１．３ｍｍ以下に抑えられる。よって、高い電池容量が得られるため、優れた電池特性を有する二次電池を製造できる。
【０１３１】
特に、前処理用液体の粘度が２５℃において３０ｍＰａ／ｓ以下であり、または前処理用液体の蒸気圧が２５℃において７．５７ＭＰａ以下であれば、より高い効果を得ることができる。また、前処理用液体が電解液中の非水溶媒のうちの少なくとも１つを含んでいれば、より高い効果を得ることができる。
【０１３２】
＜１−４．変形例＞
正極活物質層１３Ｂに設けられた電解質層１６Ｘの表面観察結果が上記した第１または第２条件を満たすようにしたが、負極活物質層１４Ｂに設けられた電解質層１６Ｙの表面観察結果が同様の条件を満たすようにしてもよい。この場合には、正極活物質層１３Ｂの表面に電解質層１６Ｘを形成した場合と同様の手順により、負極活物質層１４Ｂの表面に電解質層１６Ｙを形成する。すなわち、負極活物質層１４Ｂの表面に電解質層１６Ｙを形成する工程において、上記した前処理用液体の供給処理および電解質用溶液の供給処理をこの順に行う。この場合においても、電解質層１６Ｘの表面観察結果が第１または第２条件を満たす場合と同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
もちろん、電解質層１６Ｘの表面観察結果および電解質層１６Ｙの表面観察結果の双方が第１または第２条件を満たすようにしてもよい。この場合には、正極１３および負極１４においてリチウムの吸蔵放出がより阻害されにくくなるため、より高い効果を得ることができる。
【０１３４】
＜２．二次電池の用途＞
上記した二次電池は、例えば、以下の用途に適用される。
【０１３５】
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利用可能な機械、機器、器具、装置およびシステム（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。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には、主電源の種類は二次電池に限られない。
【０１３６】
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、携帯用テレビおよび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。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび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。ペースメーカおよび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。
【０１３７】
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、電動工具および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いるため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用可能になる。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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
＜２−１．電池パック＞
図８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３０の内部に、制御部３１と、電源３２と、スイッチ部３３と、電流測定部３４と、温度検出部３５と、電圧検出部３６と、スイッチ制御部３７と、メモリ３８と、温度検出素子３９と、電流検出抵抗４０と、正極端子４１および負極端子４２とを備えている。
【０１４０】
制御部３１は、電池パック全体の動作（電源３２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３２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３２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３２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。
【０１４１】
スイッチ部３３は、制御部３１の指示に応じて電源３２の使用状態（電源３２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３３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。
【０１４２】
電流測定部３４は、電流検出抵抗４０を用いて電流を測定して、その測定結果を制御部３１に出力するものである。温度検出部３５は、温度検出素子３９を用いて温度を測定して、その測定結果を制御部３１に出力する。この温度測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部３１が充放電制御を行う場合や、制御部３１が残容量の算出時において補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部３６は、電源３２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３１に供給するものである。
【０１４３】
スイッチ制御部３７は、電流測定部３４および電圧検出部３６から入力される信号に応じて、スイッチ部３３の動作を制御するものである。
【０１４４】
このスイッチ制御部３７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３３（充電制御スイッチ）を切断して、電源３２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３２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３７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。
【０１４５】
また、スイッチ制御部３７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３３（放電制御スイッチ）を切断して、電源３２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源３２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３７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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
メモリ３８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３８には、例えば、制御部３１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３８に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部３１が残容量などの情報を把握可能になる。
【０１４８】
温度検出素子３９は、電源３２の温度を測定すると共にその測定結果を制御部３１に出力するものであり、例えば、サーミスタなどである。
【０１４９】
正極端子４１および負極端子４２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３２の充放電は、正極端子４１および負極端子４２を介して行われる。
【０１５０】
＜２−２．電動車両＞
図９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４３の内部に、制御部４４と、エンジン４５と、電源４６と、駆動用のモータ４７と、差動装置４８と、発電機４９と、トランスミッション５０およびクラッチ５１と、インバータ５２，５３と、各種センサ５４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置４８およびトランスミッション５０に接続された前輪用駆動軸５５および前輪５６と、後輪用駆動軸５７および後輪５８とを備えている。
【０１５１】
この電動車両は、例えば、エンジン４５またはモータ４７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４５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４５を動力源とする場合、そのエンジン４５の駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置４８、トランスミッション５０およびクラッチ５１を介して前輪５６または後輪５８に伝達される。なお、エンジン４５の回転力は発電機４９にも伝達され、その回転力を利用して発電機４９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５３を介して直流電力に変換され、電源４６に蓄積される。一方、変換部であるモータ４７を動力源とする場合、電源４６から供給された電力（直流電力）がインバータ５２を介して交流電力に変換され、その交流電力を利用してモータ４７が駆動する。このモータ４７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４８、トランスミッション５０およびクラッチ５１を介して前輪５６または後輪５８に伝達される。
【０１５２】
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４７に回転力として伝達され、その回転力を利用してモータ４７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５２を介して直流電力に変換され、その直流回生電力は電源４６に蓄積されることが好ましい。
【０１５３】
制御部４４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４６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４６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５４は、例えば、エンジン４５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５４は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどを含んでいる。
【０１５４】
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４５を用いずに電源４６およびモータ４７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
【０１５５】
＜２−３．電力貯蔵システム＞
図１０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、一般住宅および商業用ビルなどの家屋５９の内部に、制御部６０と、電源６１と、スマートメータ６２と、パワーハブ６３とを備えている。
【０１５６】
ここでは、電源６１は、例えば、家屋５９の内部に設置された電気機器６４に接続されていると共に、家屋５９の外部に停車された電動車両６６に接続可能である。また、電源６１は、例えば、家屋５９に設置された自家発電機６５にパワーハブ６３を介して接続されていると共に、スマートメータ６２およびパワーハブ６３を介して外部の集中型電力系統６７に接続可能である。
【０１５７】
なお、電気機器６４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６５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６６は、例えば、電気自動車、電気バイクおよびハイブリッド自動車などのいずれか１種類または２種類以上である。集中型電力系統６７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所および風力発電所などのいずれか１種類または２種類以上である。
【０１５８】
制御部６０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源６１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６１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６２は、例えば、電力需要側の家屋５９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である。これに伴い、スマートメータ６２は、例えば、外部と通信しながら、家屋５９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。
【０１５９】
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６７からスマートメータ６２およびパワーハブ６３を介して電源６１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機６５からパワーハブ６３を介して電源６１に電力が蓄積される。この電源６１に蓄積された電力は、制御部６１の指示に応じて電気機器６４および電動車両６６に供給されるため、その電気機器６４が稼働可能になると共に、電動車両６６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源６１を用いて、家屋５９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。
【０１６０】
電源６１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、電気使用料が安い深夜に集中型電力系統６７から電源６１に電力を蓄積しておき、その電源６１に蓄積しておいた電力を電気使用料が高い日中に用いることができる。
【０１６１】
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。
【０１６２】
＜２−４．電動工具＞
図１１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６８の内部に、制御部６９と、電源７０とを備えている。この工具本体６８には、例えば、可動部であるドリル部７１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
【０１６３】
制御部６９は、電動工具全体の動作（電源７０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７０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６９は、図示しない動作スイッチの操作に応じて、電源７０からドリル部７１に電力を供給する。
【実施例】
【０１６４】
本技術の具体的な実施例について、詳細に説明する。
【０１６５】
（実験例１−１〜１−２１）
試験用の二次電池として、図１２に示したコイン型のリチウムイオン二次電池を作製した。この二次電池は、正極に相当する試験極８１と負極に相当する対極８３とがセパレータ８５を介して積層されると共に、試験極８１を収容する外装缶８２と対極８３を収容する外装カップ８４とがガスケット８６を介してかしめられたものである。
【０１６６】
試験極８１を作製する場合には、正極活物質（ＬｉＣｏＯ2 ）９８質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン：ＰＶＤＦ）１．２質量部と、正極導電剤（黒鉛）０．８質量部とを混合して、正極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン：ＮＭＰ）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した。続いて、アプリケータを用いて正極集電体（１２μｍ厚の帯状アルミニウム箔）の両面に正極合剤スラリーを塗布してから乾燥させて、正極活物質層を形成した。この場合には、表１に示したように、正極活物質層の面積密度（ｍｇ／ｃｍ2 ）および厚さ（μｍ）を調整した。続いて、ロールプレス機を用いて正極活物質層を圧縮成型して、その正極活物質層の体積密度を３．６５ｇ／ｃｍ3 とした。
【０１６７】
対極８３を作製する場合には、負極活物質（人造黒鉛）９２．５質量部と、負極結着剤（ＰＶＤＦ）４．５質量部と、負極導電剤（気相成長炭素繊維：ＶＧＣＦ）３質量部とを混合して、負極合剤とした。続いて、有機溶剤（ＮＭＰ）に負極合剤を分散させて、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、アプリケータを用いて負極集電体（１０μｍ厚の帯状銅箔）の両面に負極合剤スラリーを塗布してから乾燥させて、負極活物質層を形成した。この場合には、負極活物質層の面積密度（ｍｇ／ｃｍ2 ）を１７．４ｍｇ／ｃｍ2 （３４ｍｇ／ｃｍ2 ）、２０．５ｍｇ／ｃｍ2 （４０ｍｇ／ｃｍ2 ）、２２．５ｍｇ／ｃｍ2 （４４ｍｇ／ｃｍ2 ）、２４．３ｍｇ／ｃｍ2 （４８ｍｇ／ｃｍ2 ）および２７．１ｍｇ／ｃｍ2 （５３ｍｇ／ｃｍ2 ）とした。括弧内の値は、正極活物質層の面積密度であり、負極活物質層の面積密度の定義は、正極活物質層の面積密度の定義と同様である。る。続いて、ロールプレス機を用いて負極活物質層を圧縮成型して、その負極活物質層の体積密度を１．５７ｇ／ｃｍ3 とした。
【０１６８】
電解質層を形成する場合には、溶媒（炭酸エチレンおよび炭酸プロピレン）に電解質塩（ＬｉＰＦ6 ）を溶解させて、電解液を調製した。この場合には、溶媒の組成を重量比で炭酸エチレン：炭酸プロピレン＝１：１、電解質塩の含有量を溶媒に対して１．０８ｍｏｌ／ｋｇとした。続いて、高分子化合物（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）３．６質量部と、電解液５１．１質量部と、希釈溶剤（炭酸ジメチル）４５．３質量部とを攪拌しながら混合した。この場合には、ヘキサフルオロプロピレンの共重合量を６．９％とした。これにより、高分子化合物が電解液および希釈溶剤に溶解されたため、ゾル状の電解質用溶液が得られた。
【０１６９】
試験極８１に電解質層を形成する場合には、正極活物質層の表面に前処理用液体を塗布したのち、その前処理用液体を自然乾燥させた。前処理用液体の種類および乾燥時間（時間）は、表１に示した通りである。なお、ＰＣは炭酸プロピレン、ＤＭＣは炭酸ジメチル、ＥＣは炭酸エチレンであり、ＥＣとＰＣとの混合比は重量比である。続いて、前処理用液体が塗布された正極活物質層の表面に、電解質用溶液を塗布してから乾燥させた。この場合には、塗布速度＝２０ｍ／分、乾燥条件＝９０℃×２分間とした。これにより、希釈溶剤が揮発すると共に、電解液を保持する高分子化合物が正極活物質層の表面において膜化したため、電解質層が形成された。この場合には、比較のために、正極活物質層の表面に前処理用液体を塗布せずに電解質層を形成した。
【０１７０】
こののち、上記した手順および条件により、正極活物質層に設けられた電解質層の表面を観察した。この電解質層の表面観察結果（実験例１−１〜１−５，１−８，１−１６）は、図１３〜図１９に示した通りである。また、円形領域の有無およびその平均直径（ｍｍ）を調べたところ、表１に示した結果が得られた。
【０１７１】
対極８３に電解質層を形成する場合には、負極活物質層の表面に前処理用液体を塗布しなかったことを除き、正極活物質層の表面に電解質層を形成する場合と同様の手順を用いた。
【０１７２】
二次電池を組み立てる場合には、試験極８１をペレット状（直径＝１５ｍｍ）に打ち抜いたのち、その試験極８１を外装缶８２に収容した。続いて、対極８３をペレット状（直径＝１６ｍｍ）に打ち抜いたのち、その対極８３を外装カップ８４に収容した。続いて、外装缶８２に収容された試験極８１と外装カップ８４に収容された対極８３とをセパレータ８５（２３μｍ厚の多孔性ポリオレフィンフィルム）を介して積層させたのち、ガスケット８６を介して外装缶８２および外装カップ８４をかしめた。これにより、コイン型の二次電池が完成した。
【０１７３】
二次電池の電池特性として、初回充放電時の電池容量を調べたところ、表１に示した結果が得られた。この電池容量を調べる場合には、０．２Ｃの電流で電圧が４．３Ｖに到達するまで二次電池を充電したのち、さらに４．３Ｖの電圧で総充電時間が８時間に到達するまで二次電池を充電した。続いて、０．２Ｃの電流で電圧が３Ｖに到達するまで二次電池を放電して、放電容量（ｍＡｈ）を測定した。最後に、放電容量を正極活物質の重量（ｇ）で割ることで、電池容量（ｍＡｈ／ｇ）を算出した。０．２Ｃとは、電池容量（理論容量）を５時間で放電しきる電流値である。なお、表１に示した「変化量（ｍＡｈ／ｇ）」は、前処理用液体の塗布の有無に応じた電池容量の増加量である。
【０１７４】
【表１】
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【０１７５】
正極活物質層の面積密度が高い場合において、前処理用液体を塗布すると、その前処理用液体を塗布しなかった場合と比較して、前処理用液体の種類などの条件に依存せずに、電池容量が増加した。
【０１７６】
詳細には、前処理用液体を塗布しなかった場合（実験例１−１６〜１−１９）には、図１９に示したように、正極活物質層に設けられた電解質層を観察すると、複数の円形領域が確認された。この場合には、円形領域の平均直径が過度に大きくなり、具体的には１．３ｍｍを越えたため、十分な電池容量が得られなかった。
【０１７７】
これに対して、前処理用液体を塗布した場合（実験例１−１〜１−１５）には、乾燥時間が短いと（実験例１−１）、図１３に示したように、円形領域が観察されなかった。このため、著しく高い電池容量が得られた。このように円形領域が観察されなかったことは、正極活物質層の面積密度を変更した場合（実験例１−９〜１−１１）および前処理用液体の種類を変更した場合（実験例１−１２〜１−１５）においても同様であった。
【０１７８】
また、前処理用液体を塗布した場合には、乾燥時間が長いと（実験例１−２〜１−８）、図１４〜図１８に示したように、複数の円形領域が観察された。しかしながら、円形領域の平均直径は十分に抑えられ、具体的には１．３ｍｍ以下であるため、高い電池容量が得られた。この場合には、概ね、乾燥時間が長くなるにしたがって平均直径が次第に増加するため、それに応じて電池容量が次第に減少する傾向を示した。
【０１７９】
ただし、単純に前処理用液体を塗布すれば、電池容量が増加するというわけではなかった。すなわち、正極活物質層の面積密度が低い場合（実験例１−２０，１−２１）には、前処理用液体を塗布すると、円形領域の有無は変化したが、電池容量は増加しなかった。これに対して、面積密度が高い場合（実験例１−１，１−９〜１−１１，１−１６〜１−１９）には、前処理用液体を塗布することで、電池容量が増加した。
【０１８０】
この結果は、以下の傾向を表している。前処理用液体の塗布による利点は、正極活物質層の面積密度が高い場合には得られるが、その面積密度が低い場合にはほとんど得られない。すなわち、正極活物質層の面積密度が低い場合には、わざわざ前処理用液体を塗布しなくても電解液が正極活物質層に浸透しやすいため、本来的に高い電池容量が得られる傾向にある。このため、前処理用液体を塗布しても、電池容量は増加しない。これに対して、正極活物質層の面積密度が高い場合には、前処理用液体を塗布しなければ電解液が正極活物質層に浸透しにくいため、本来的に高い電池容量が得られない傾向にある。このため、前処理用液体を塗布することで、電池容量は増加する。表１に示した面積密度と電池容量（変化量）との関係から、前処理用液体を塗布することで上記した利点が得られることになる面積密度の閾値は、４０ｍｇ／ｃｍ2 であると考えられる。
【０１８１】
特に、前処理用液体を塗布した場合には、その前処理用液体の種類（ＰＣ）と、電解液に含まれている溶媒（ＰＣ）の種類とが同じであると、より高い電池容量が得られた。
【０１８２】
表１に示した結果から、高分子化合物および電解液を含む電解質層が活物質層の表面に設けられており、その活物質層の面積密度が高い場合には、電子顕微鏡を用いた電解質層の表面観察により円形領域が観察されないと、優れた電池特性が得られた。または、円形領域が観察されても、その円形領域の平均直径が１．３ｍｍ以下であると、優れた電池特性が得られた。
【０１８３】
以上、実施形態および実施例を挙げながら本技術を説明したが、本技術は実施形態および実施例において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、電池構造がラミネートフィルム型およびコイン型であると共に、電池素子が巻回構造を有する場合を例に挙げて説明したが、これらに限られない。本技術の二次電池は、角型、円筒型および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関しても、同様に適用可能である。
【０１８４】
また、本技術の二次電池用電極は、二次電池に限らず、他の電気化学デバイスに適用されてもよい。他の電気化学デバイスの具体例は、キャパシタなどである。
【０１８５】
また、電解質層の表面観察により円形領域が観察される場合の平均直径の範囲について、実施例の結果から導き出された適正範囲を説明しているが、その説明は、平均直径が上記した範囲外となる可能性を完全に否定するものではない。すなわち、上記した適正範囲は、あくまで本技術の効果を得る上で特に好ましい範囲であるため、本技術の効果が得られるのであれば、上記した範囲から平均直径が多少外れてもよい。このことは、厚さおよび面積密度などの他のパラメータに関しても同様である。
【０１８６】
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）
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上であり、
前記電解質層は、高分子化合物および電解液を含み、
前記電解質層の表面観察により、
（Ａ）円形領域が観察されない、
あるいは、
（Ｂ）１または２以上の円形領域が観察され、その円形領域の平均直径は１．３ｍｍ以下である、
二次電池。
（２）
前記電極は、正極活物質層を含む正極であり、
前記電解質層は前記正極活物質層に設けられている、
上記（１）に記載の二次電池。
（３）
リチウム二次電池である、
上記（１）または（２）に記載の二次電池。
（４）
活物質層を含む電極と、
その活物質層に設けられた電解質層と
を備え、
前記電解質層は、高分子化合物を含まない非水液体が前記活物質層の表面に供給されたのち、前記高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液が前記活物質層の表面に供給されることにより形成されたものである、
二次電池。
（５）
前記活物質層の面積密度は、４０ｍｇ／ｃｍ2 以上である、
上記（４）に記載の二次電池。
（６）
前記電解液は、１または２以上の非水溶媒と、電解質塩とを含み、
前記非水液体は、前記非水溶媒のうちの少なくとも１つを含む、
上記（４）または（５）に記載の二次電池。
（７）
活物質層を形成し、
前記活物質層の表面に、高分子化合物を含まない非水液体を供給し、
前記非水液体が供給された前記活物質層の表面に、前記高分子化合物と共に電解液を含む非水溶液を供給して、電解質層を形成する、
二次電池の製造方法。
（８）
前記非水液体の粘度は、２５℃において３０ｍＰａ／ｓ以下であり、または前記非水液体の蒸気圧は、２５℃において７．５７ＭＰａ以下である、
上記（７）に記載の二次電池の製造方法。
（９）
前記電解液は、１または２以上の非水溶媒と、電解質塩とを含み、
前記非水液体は、前記非水溶媒のうちの少なくとも１つを含む、
上記（７）または（８）に記載の二次電池の製造方法。
（１０）
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の二次電池と、
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
を備えた、電池パック。
（１１）
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の二次電池と、
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
を備えた、電動車両。
（１２）
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の二次電池と、
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
を備えた、電力貯蔵システム。
（１３）
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の二次電池と、
その二次電池から電力を供給される可動部と
を備えた、電動工具。
（１４）
上記（１）ないし（６）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】
【０１８７】
１０…巻回電極体、１３…正極、１３Ａ…正極集電体、１３Ｂ…正極活物質層、１４…負極、１４Ａ…負極集電体、１４Ｂ…負極活物質層、１５…セパレータ、１６（１６Ｘ，１６Ｙ）…電解質層、２０…外装部材、Ｄ…直径、Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）…円形領域。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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