【手続補正書】
【提出日】平成22年11月9日(2010.11.9)
【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、負極集電体に設けられた負極活物質層上に被膜を有し、
前記被膜は、化１で表される金属塩を含有する、
二次電池。
【化１】
2009129893.tif 000001
（Ｒ１は（ａ１＋ｂ１＋ｃ１）価の基であり、Ｍ１は金属元素である。ａ１、ｄ１、ｅ１およびｆ１は１以上の整数であり、ｂ１およびｃ１は０以上の整数である。ただし、（ｂ１＋ｃ１）≧１である。）
【請求項２】
前記化１中のＲ１は、鎖状の飽和炭化水素基、鎖状の不飽和炭化水素基、環状の飽和炭化水素基、環状の不飽和炭化水素基、あるいはそれらをハロゲン化した基である、請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記化１中のＭ１は、アルカリ金属元素あるいはアルカリ土類金属元素である、請求項１記載の二次電池。
【請求項４】
前記化１に示した金属塩は、化２で表される金属塩である、請求項１記載の二次電池。
【化２】
2009129893.tif 000002
（Ｒ２は（ａ２＋ｂ２）価の基であり、Ｍ２は金属元素である。ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２およびｅ２は１以上の整数である。）
【請求項５】
前記化１に示した金属塩は、化３で表される金属塩である、請求項１記載の二次電池。
【化３】
2009129893.tif 000003
（Ｒ３は（ａ３＋ｂ３）価の基であり、Ｍ３は金属元素である。ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３およびｅ３は１以上の整数である。）
【請求項６】
前記化２に示した金属塩は、化４〜化８で表される金属塩のうちの少なくとも１種である、請求項４記載の二次電池。
【化４】
2009129893.tif 000004
【化５】
2009129893.tif 000005
【化６】
2009129893.tif 000006
【化７】
2009129893.tif 000007
【化８】
2009129893.tif 000008
【請求項７】
前記化３に示した金属塩は、化９〜化１２で表される金属塩のうちの少なくとも１種である、請求項５記載の二次電池。
【化９】
2009129893.tif 000009
【化１０】
2009129893.tif 000010
【化１１】
2009129893.tif 000011
【化１２】
2009129893.tif 000012
【請求項８】
前記化１に示した金属塩は、化１３で表される金属塩である、請求項１記載の二次電池。
【化１３】
2009129893.tif 000013
【請求項９】
前記被膜は、アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩のうちの少なくとも１種（前記化１に示した金属塩に該当するものを除く）を含有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項１０】
前記負極活物質層は、ケイ素の単体、合金および化合物、ならびにスズの単体、合金および化合物のうちの少なくとも１種を含有する負極活物質を含む、請求項１記載の二次電池。
【請求項１１】
前記負極活物質層は、複数の負極活物質粒子を有すると共に、前記負極活物質粒子の表面を被覆する酸化物含有膜を有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項１２】
前記酸化物含有膜は、ケイ素、ゲルマニウムおよびスズのうちの少なくとも１種の酸化物を含有する、請求項１１記載の二次電池。
【請求項１３】
前記負極活物質層は、複数の負極活物質粒子を有すると共に、前記負極活物質粒子間の隙間に電極反応物質と合金化しない金属材料を有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項１４】
前記負極活物質粒子は、その粒子内に多層構造を有し、前記負極活物質層は、前記負極活物質粒子内の隙間に前記金属材料を有する、請求項１３記載の二次電池。
【請求項１５】
前記金属材料は、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛および銅のうちの少なくとも１種である、請求項１４記載の二次電池。
【請求項１６】
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１７】
二次電池に用いられると共に、負極集電体に設けられた負極活物質層上に被膜を有し、
前記被膜は、化１４で表される金属塩を含有する、
負極。
【化１４】
2009129893.tif 000014
（Ｒ１は（ａ１＋ｂ１＋ｃ１）価の基であり、Ｍ１は金属元素である。ａ１、ｄ１、ｅ１およびｆ１は１以上の整数であり、ｂ１およびｃ１は０以上の整数である。ただし、（ｂ１＋ｃ１）≧１である。）
【請求項１８】
リチウムイオン二次電池に用いられる、請求項１７記載の負極。
【請求項１９】
正極および負極と共に電解液を含む二次電池を備え、
前記負極は、負極集電体に設けられた負極活物質層上に被膜を有し、
前記被膜は、化１５で表される金属塩を含有する、
電子機器。
【化１５】
2009129893.tif 000015
（Ｒ１は（ａ１＋ｂ１＋ｃ１）価の基であり、Ｍ１は金属元素である。ａ１、ｄ１、ｅ１およびｆ１は１以上の整数であり、ｂ１およびｃ１は０以上の整数である。ただし、（ｂ１＋ｃ１）≧１である。）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】負極、二次電池および電子機器
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、負極集電体上に負極活物質層を有する負極、その負極を備えた二次電池、およびその二次電池を備えた電子機器に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、サイクル特性および膨れ特性を向上させることが可能な負極、二次電池および電子機器を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の負極は、二次電池に用いられると共に、負極集電体に設けられた負極活物質層上に被膜を有し、被膜が化１で表される金属塩を含有するものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の二次電池は、正極および負極と共に電解液を備え、負極が負極集電体に設けられた負極活物質層上に被膜を有し、被膜が化３で表される金属塩を含有するものである。また、本発明の電子機器は、上記した本発明の二次電池を備えたものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の負極によれば、化１に示した金属塩を含有する被膜を負極活物質層に形成しているので、その被膜を形成しない場合と比較して、負極の化学的安定性が向上する。このため、負極が二次電池などの電気化学デバイスに用いられた場合に、負極において電極反応物質が効率よく吸蔵および放出されると共に、負極が電解液などの他の物質と反応しにくくなる。これにより、本発明の負極を用いた二次電池および電子機器によれば、サイクル特性および膨れ特性を向上させることができる。  
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７６】
最後に、正極３３および負極３４と共に電解液を用いて二次電池を組み立てた。最初に、正極集電体３３Ａの一端にアルミニウム製の正極リード３１を溶接すると共に、負極集電体３４Ａの一端にニッケル製の負極リード３２を溶接した。続いて、正極３３と、微多孔性ポリプロピレンフィルムからなるセパレータ３５（厚さ＝２５μｍ）と、負極３４とをこの順に積層してから長手方向に巻回させたのち、粘着テープからなる保護テープ３７で巻き終わり部分を固定して、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を形成した。続いて、外側から、ナイロンフィルム（厚さ＝３０μｍ）と、アルミニウム箔（厚さ＝４０μｍ）と、無延伸ポリプロピレンフィルム（厚さ＝３０μｍ）とが積層された３層構造のラミネートフィルム（総厚＝１００μｍ）からなる外装部材４０の間に巻回体を挟み込んだのち、一辺を除く外縁部同士を熱融着して、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納した。続いて、外装部材４０の開口部から電解液を注入してセパレータ３５に含浸させて巻回電極体３０を作製した。最後に、真空雰囲気中において外装部材４０の開口部を熱融着して封止することにより、ラミネートフィルム型の二次電池が完成した。この二次電池については、負極３４の充放電容量が正極３３の充放電容量よりも大きくなるように正極活物質層３３Ｂの厚さを調節することにより、充放電の途中で負極３４にリチウム金属が析出しないようにした。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２２６】
（実施例５−１〜５−６）
気相法（電子ビーム蒸着法）の代わりに、焼結法によって負極活物質層３４Ｂを片面側の厚さが１０μｍとなるように形成したことを除き、実施例１−１〜１−６と同様の手順を経た。焼結法によって負極活物質層３４Ｂを形成する場合には、負極活物質としてケイ素（平均粒径＝１μｍ）９５質量部と、結着剤としてポリイミド５質量部とを混合した負極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させてペースト状の負極合剤スラリーとし、バーコータによって電解銅箔（厚さ＝１８μｍ）からなる負極集電体３４Ａの両面に均一に塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機によって圧縮成形し、真空雰囲気中において４００℃×１２時間の条件で加熱した。この場合においても、負極３４の充放電容量が正極３３の充放電容量よりも大きくなるように正極活物質層３３Ｂの厚さを調節することにより、充放電の途中で負極３４にリチウム金属が析出しないようにした。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５０】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記した実施の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、本発明の負極の使用用途は、必ずしも二次電池に限らず、二次電池以外の他の電気化学デバイスであっても良い。他の用途としては、例えば、キャパシタなどが挙げられる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５１】
また、上記した実施の形態および実施例では、二次電池の種類として、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づいて表されるリチウムイオン二次電池について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。本発明の二次電池は、負極がリチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料を含む場合に、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の充電容量を正極の充電容量よりも小さくすることにより、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出に伴う容量とリチウムの析出および溶解に伴う容量とを含み、かつ、それらの容量の和によって表される二次電池についても同様に適用可能である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５２】
また、上記した実施の形態および実施例では、本発明の二次電池の電解質として、電解液や、電解液を高分子化合物に保持させたゲル状電解質を用いる場合について説明したが、他の種類の電解質を用いるようにしてもよい。他の電解質としては、例えば、イオン伝導性セラミックス、イオン伝導性ガラスあるいはイオン性結晶などのイオン伝導性無機化合物と電解液とを混合したものや、他の無機化合物と電解液とを混合したものや、これらの無機化合物とゲル状電解質とを混合したものなどが挙げられる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５３】
また、上記した実施の形態および実施例では、電池構造が円筒型およびラミネートフィルム型である場合、ならび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、本発明の二次電池は、角型、コイン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ついても同様に適用可能である。