CN110931709B - 电极、层叠体、锂离子二次电池、电池包及车辆 - Google Patents

电极、层叠体、锂离子二次电池、电池包及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电极、层叠体、锂离子二次电池、电池包及车辆。本发明能够提供能够实现倍率特性及低温特性优异的锂离子二次电池的电极或层叠体、具备该电极或层叠体的锂离子二次电池、具备该锂离子二次电池的电池包及具备该电池包的车辆。根据1个实施方式，提供一种电极。电极具备含有活性物质层，该含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子和脱离活性物质粒子而存在的固体电解质粒子。固体电解质粒子为第1离子传导性。固体电解质粒子包含选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种即第1离子。

Description

电极、层叠体、锂离子二次电池、电池包及车辆
技术领域
本发明的实施方式涉及电极、层叠体、锂离子二次电池、电池包及车辆。
背景技术
近年来，作为高能量密度电池，锂离子二次电池或非水电解质二次电池等二次电池的研究开发正在积极地开展。二次电池被期待作为混合动力电动车、电动汽车这样的车辆用电源、或手机基地的无停电电源用等电源。特别是作为车载用电池，积极地研究了全固体型锂离子二次电池，其高安全性受到关注。
与使用非水电解质的锂离子二次电池相比，使用固体电解质的全固体型锂离子二次电池起火的可能性低。然而，现状是高容量的全固体型锂离子二次电池还没有被实用化。作为其原因之一，可列举出固体电解质与活性物质之间的界面电阻高。由于两者均为固体，所以若施加热，则比较容易使固体电解质与活性物质粘接。然而，由于活性物质伴随锂的嵌入脱离而膨胀收缩，所以在进行反复充放电的情况下有时活性物质从固体电解质上剥离，变得无法进行良好的循环。
因此，需要缓和活性物质的膨胀伸缩的影响，形成固体电解质与活性物质之间的良好的界面。
发明内容
本发明所要解决的课题是提供能够实现倍率特性及低温特性优异的锂离子二次电池的电极或层叠体、具备该电极或层叠体的锂离子二次电池、具备该锂离子二次电池的电池包及具备该电池包的车辆。
根据第1实施方式，提供一种电极。电极具备含有活性物质层，该含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子、和脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。固体电解质粒子包含选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种即第1离子。
根据第2实施方式，提供一种层叠体。层叠体具备包含含有活性物质层的电极和固体电解质层。含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子。固体电解质层包含脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种。
根据第3实施方式，提供一种锂离子二次电池。锂离子二次电池具备非水电解质和第1实施方式的电极。或者，锂离子二次电池具备非水电解质和第2实施方式的层叠体。
根据第4实施方式，提供一种电池包。该电池包包含第3实施方式的锂离子二次电池。
根据第5实施方式，提供一种车辆。该车辆包含第4实施方式的电池包。
根据上述构成，能够提供能够实现倍率特性及低温特性优异的锂离子二次电池的电极或层叠体、具备该电极或层叠体的锂离子二次电池、具备该锂离子二次电池的电池包及具备该电池包的车辆。
附图说明
图1是概略地表示实施方式的含有活性物质层内的Li离子传导的情形的图。
图2是概略地表示参考例的含有活性物质层内的Li离子传导的情形的图。
图3是概略地表示第2实施方式的层叠体的一个例子的截面图。
图4是概略地表示第2实施方式的层叠体的另一个例子的截面图。
图5是概略地表示第3实施方式的锂离子二次电池的一个例子的截面图。
图6是将图5中所示的锂离子二次电池的A部放大的截面图。
图7是示意性表示第3实施方式的锂离子二次电池的另一个例子的局部剖立体图。
图8是将图7中所示的锂离子二次电池的B部放大的截面图。
图9是概略地表示第3实施方式的组电池的一个例子的立体图。
图10是概略地表示第4实施方式的电池包的一个例子的立体图。
图11是表示图10中所示的电池包的电路的一个例子的框图。
图12是概略地表示第5实施方式的车辆的一个例子的截面图。
图13是概略地表示第5实施方式的车辆的另一个例子的图。
图14是实施例1的SEM(Scanning Electron Microscope)图像。
图15是将图14中所示的SEM图像的一部分放大而表示的图像。
图16是比较例2的SEM图像。
图17是将图16中所示的SEM图像的一部分放大而表示的图像。
图18是比较例5的SEM图像。
图19是将图18中所示的SEM图像的一部分放大而表示的图像。
符号的说明
1电极组、2外包装构件、3负极、3a负极集电体、3b含有负极活性物质层、3c负极集电片、4隔板、5正极、5a正极集电体、5b含有正极活性物质层、6负极端子、7正极端子、11活性物质粒子、12溶剂分子、13第1离子传导性的固体电解质粒子、14锂离子、15第1离子、16锂离子传导性的固体电解质粒子、17锂离子嵌入位点、18固体电解质层、20层叠体、21汇流条、22正极侧引线、23负极侧引线、24粘接胶带、31容纳容器、32盖、33保护片材、34印制布线基板、35布线、40车辆本体、41车辆用电源、42电控制装置、43外部端子、44逆变器、45驱动马达、50圆、100二次电池、200组电池、200a组电池、200b组电池、200c组电池、300电池包、300a电池包、300b电池包、300c电池包、301a组电池监视装置、301b组电池监视装置、301c组电池监视装置、341正极侧连接器、342负极侧连接器、343热敏电阻、344保护电路、345布线、346布线、347通电用的外部端子、348a正极侧布线、348b负极侧布线、400车辆、411电池管理装置、412通信总线、413正极端子、414负极端子、415开关装置、L1连接线、L2连接线、W驱动轮。
具体实施方式
以下，适当参照附图对实施方式进行说明。需要说明的是，对实施方式中共同的构成标注相同的符号，并省略重复的说明。另外，各图是有助于实施方式的说明和其理解的示意图，其形状或尺寸、比例等与实际的装置有不同的地方，但它们可以通过参考以下的说明和公知的技术而适当地进行设计变更。
(第1实施方式)
根据第1实施方式，提供一种电极。电极具备含有活性物质层，该含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子、和脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。固体电解质粒子包含选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种即第1离子。
参照图1及图2对实施方式的电极能够实现显示优异的倍率特性及低温特性的锂离子二次电池的理由进行说明。图1是概略地表示实施方式的含有活性物质层内的锂离子传导的情形的图。图2是概略地表示参考例的含有活性物质层内的锂离子传导的情形的图。
实施方式的含有活性物质层是应该保持非水电解质的层。在图1及图2中所示的含有活性物质层内，作为一个例子，示出了存在非水电解液或凝胶电解质等非水电解质的情况。图1及图2中示出了活性物质粒子11。活性物质粒子11为正极活性物质粒子及负极活性物质粒子中的任一者。图1中进一步示出了第1离子传导性的固体电解质粒子13、溶剂分子12、锂离子14及第1离子15。图2中除了活性物质粒子11以外，还示出了锂离子传导性的固体电解质粒子16、溶剂分子12及锂离子14。
首先，参照图2对参考例的含有活性物质层内的锂离子传导的情形进行说明。
通常，在锂离子二次电池的充电时，与非水电解质所包含的溶剂分子发生媒合后的状态的锂离子从正极侧向负极侧移动，锂离子被嵌入负极活性物质粒子中。另一方面，在放电时，与非水电解质所包含的溶剂分子发生媒合后的状态的锂离子从负极侧向正极侧移动，锂离子被嵌入正极活性物质粒子中。
若成为相对于负极活性物质粒子或正极活性物质粒子嵌入了许多锂离子的状态，则通过媒合而与锂离子一起移动的溶剂分子集中在活性物质粒子的表面附近。即，在活性物质粒子的表面附近，没有发生媒合的自由的溶剂的浓度变高。在溶剂的浓度高的部分中，媒合后的锂离子难以流入。进而，由于处于许多锂离子被嵌入负极活性物质粒子或正极活性物质粒子中的状态，所以还产生了浓度极化。因此，处于难以使锂离子进一步嵌入活性物质粒子中的状态。
在产生了浓度极化的状态下，若如图2中所示的那样存在锂离子传导性的固体电解质粒子16，则在媒合后的状态的锂离子流入负极侧或正极侧时，在锂离子传导性的固体电解质粒子16的附近产生脱媒合。脱媒合后的锂离子14被嵌入锂离子传导性的固体电解质粒子16内的锂离子嵌入位点17。之后，从锂离子嵌入位点17脱嵌的锂离子14再次经由媒合状态，通过脱媒合而被嵌入活性物质粒子11中。因此，即使是在正负极间产生了大的浓度极化的状态，若存在锂离子传导性的固体电解质粒子16，则锂离子14相对于活性物质粒子11的嵌入也会得到促进，倍率特性及低温特性提高。
此外，认为锂离子传导性的固体电解质粒子16还显示出以下那样的作用。即，在没有发生媒合的自由的溶剂的浓度提高的活性物质粒子11表面，锂离子传导性的固体电解质粒子16可吸附溶剂分子12。图2中作为一个例子，示出了3个溶剂分子12被吸附于锂离子传导性的固体电解质粒子16上的情况。由此，能够使活性物质粒子11表面的自由的溶剂的浓度下降，同时由于媒合状态的锂离子变得容易被脱媒合，因此锂离子14变得容易被嵌入活性物质粒子11中。换而言之，锂离子14相对于活性物质粒子11的嵌入得到促进，倍率特性及低温特性提高。
本发明人们发现由后者的作用带来的效果大。即，本发明人们发现，存在于活性物质粒子的附近的固体电解质粒子大大有助于由吸附溶剂分子带来的倍率特性提高及低温特性提高。
这里，参照示出实施方式的含有活性物质层内的锂离子传导的情形的图1。
第1离子传导性的固体电解质粒子13具有多个第1离子15。这些第1离子15无助于锂离子二次电池的电极反应。即，在充放电时，第1离子15中的许多可视为停留在第1离子传导性的固体电解质粒子13内而存在。认为：在第1离子传导性的固体电解质粒子13吸附溶剂分子12时，相对于第1离子15的正电荷具有溶剂分子12的负的极性的部分进行吸附。因此，若停留在第1离子传导性的固体电解质粒子13内而存在的第1离子15的数目多，则第1离子传导性的固体电解质粒子13能够吸附的溶剂分子12的数目多。
另一方面，在图2中所示的参考例的含有活性物质层内的情况下，存在于活性物质粒子11的附近的固体电解质粒子为锂离子传导性。因此，存在于锂离子传导性的固体电解质粒子16内的锂离子14自身在充放电时从固体电解质粒子16脱离、或嵌入其中。因此，相对于锂离子传导性的固体电解质粒子16能够吸附的溶剂分子的数目与相对于第1离子传导性的固体电解质粒子13能够吸附的溶剂分子的数目相比较少。
图1中作为一个例子，示出了7个溶剂分子12被吸附于第1离子传导性的固体电解质粒子13上的情况。为了使以媒合状态移动到活性物质粒子11的附近的锂离子14被嵌入活性物质粒子11中，锂离子14需要被脱媒合。与如图2那样在活性物质粒子11的附近存在锂离子传导性的固体电解质粒子16的情况相比，在图1的情况下，被脱媒合后残留的溶剂分子12容易被吸附到第1离子传导性的固体电解质粒子13上。因此，与图2的情况相比，图1的情况、即含有活性物质层包含第1离子传导性的固体电解质粒子的情况更加促进锂离子14相对于活性物质粒子11的嵌入。该效果在正极中和负极中均被发挥。
但是，第1离子传导性的固体电解质粒子13不优选与活性物质粒子11相接。若第1离子传导性的固体电解质粒子13与活性物质粒子11相接，则不仅第1离子传导性的固体电解质粒子13能够吸附溶剂分子12的数目减少，而且第1离子传导性的固体电解质粒子13会堵塞锂离子14的传导经路。其结果是，倍率特性及低温特性下降。
因此，要求含有活性物质层包含脱离活性物质粒子11而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子13。需要说明的是，在第1离子传导性的固体电解质粒子13脱离活性物质粒子11而存在的情况下，在它们之间例如存在导电剂和/或粘结剂。相对于含有活性物质层所包含的第1离子传导性固体电解质粒子的总数，不与活性物质粒子相接的第1离子传导性固体电解质粒子的数目越多越优选。
第1离子传导性的固体电解质粒子脱离活性物质粒子而存在可以通过利用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)的观察来确认。另外，与SEM观察不同，通过实施电感耦合等离子体(ICP：Inductively Coupled Plasma)分析，能够确认活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子的组成。
<扫描型电子显微镜(SEM)观察>
首先，使锂离子二次电池处于完全放电状态。例如通过重复多次使电池在25℃环境下以0.1C电流放电至额定终止电压或电池电压达到1.0V为止，以使放电时的电流值成为额定容量的1/100以下，能够使电池处于完全放电状态。即使是放电状态下，有时也存在残留的锂离子。
将内置有处于完全放电状态(State of Charge：0％)的电极的二次电池在填充了氩的手套箱中分解。从分解后的二次电池中取出测定对象的电极。将该电极用适当的溶剂洗涤。作为洗涤中使用的溶剂，例如使用碳酸乙甲酯等较佳。若洗涤不充分，则因残留于电极中的碳酸锂或氟化锂等的影响，有时变得难以观察粒子。将洗涤后的电极放入适当的溶剂中并照射超声波。例如将电极放入装入玻璃烧杯中的碳酸乙甲酯中，通过在超声波洗涤机中使其振动，可以使含有活性物质层从集电体剥离。接着，进行减压干燥，将剥离后的含有活性物质层进行干燥。通过将所得到的含有活性物质层用乳钵等进行粉碎，成为包含作为测定对象的活性物质粒子、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂等的粉末。
接着，使10mg左右所得到的粉末附着于粘贴在SEM试样台上的碳胶带等导电性胶带上。将其用SEM进行观察而得到SEM图像。在SEM测定时以20,000倍的倍率进行观察。另外，优选：在将测定对象的粉末导入试样室中时，维持不活泼气氛。
在通过SEM观察而得到的SEM图像中，能够判断：在存在没有附着第1离子传导性的固体电解质粒子的活性物质粒子的情况下，在解体前的电池所包含的电极中，存在远离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。
进而，相对于以20,000倍的倍率观察而得到的SEM图像的视场的总面积，第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积的比例优选为20％以下，更优选为10％以下。该比例也可以为0％。SEM图像的视场的总面积作为二维的面积算出。例如，在SEM图像的视场为15μm×15μm四方的视场的情况下，SEM图像的视场的总面积为225μm。另外，第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积也不是作为粒子的表面积、而是作为二维的面积算出。关于第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积相对于SEM图像的视场的总面积的比例，无规地变更观察部位并分别算出5处的观察部位中的该比例，将它们的值平均而求出。
在测定面积比例时，通过将SEM及电子射线微分析仪(EPMA：Electron ProbeMicro Analyzer)并用，能够将活性物质粒子与第1离子传导性的固体电解质粒子切分而进行映射。在映射后，通过进行图像处理，能够定量地算出活性物质粒子所占的面积相对于视场的总面积的比例和第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积相对于视场的总面积的比例。作为图像处理，例如抽取活性物质粒子和第1离子传导性的固体电解质粒子，进行相互评价。
若含有活性物质层中包含的第1离子传导性的固体电解质粒子的重量一定，就能够判断：第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积相对于SEM图像的视场的总面积的比例越小，在含有活性物质层中，不与活性物质粒子相接的第1离子传导性的固体电解质粒子的数目越多。原因是由于，若进行上述的SEM观察时的前处理，则在含有活性物质层内不接触的活性物质粒子及第1离子传导性固体电解质粒子在作为测定对象的粉末中成为分离的状态。若观察该状态的粉末，则主要被观察的粒子为活性物质粒子，第1离子传导性固体电解质粒子难以被观察。
假设含有活性物质层所包含的活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子相接的情况下，即使进行了上述的前处理，也如后述的比较例2的图16及图17、以及比较例5的图18及图19中所示的那样，相对于许多活性物质粒子以附着有第1离子传导性的固体电解质粒子的状态被观察。该情况下，相对于SEM图像的视场的总面积，第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积的比例高。
另外，通过对SEM图像进行分析，能够算出第1离子传导性的固体电解质粒子没有接触的活性物质粒子的个数相对于视场内存在的活性物质粒子的总数的比例。关于第1离子传导性的固体电解质粒子没有接触的活性物质粒子的个数相对于视场内存在的活性物质粒子的总数的比例的算出，无规地变更观察部位并分别算出5处观察部位中的该比例，将它们的值平均而求出。另外，为了算出该比例，也可以进行并用了能量色散型X射线分光(EDX：Energy Dispersive X-ray spectrometry)功能的SEM-EDX分析。也可以将SEM图像与通过SEM-EDX分析而得到的元素映射图像组合而算出各个观察部位中的上述比例。
第1离子传导性的固体电解质粒子没有接触的活性物质粒子的个数相对于SEM图像的视场内存在的活性物质粒子的总数的比例优选为80％以上，更优选为90％以上。该比例也可以为100％。若该比例高，则由于第1离子传导性的固体电解质粒子难以堵塞锂离子的传导经路，而且相对于第1离子传导性的固体电解质粒子变得容易吸附溶剂分子，所以存在倍率特性及低温特性优异的倾向。
<电感耦合等离子体(ICP)分析>
含有活性物质层所包含的活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子的组成可以通过以电感耦合等离子体(ICP)作为光源的发光分光分析来确认。
通过ICP分析，能够调查电极中包含的固体电解质粒子的金属组成比。另外，通过ICP分析，能够测定第1离子传导性的固体电解质粒子的重量在含有活性物质层的重量中所占的的比例。ICP测定如以下那样进行。
首先，通过与SEM观察的项中说明的同样的方法准备包含活性物质粒子、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂等的粉末。取该粉末0.05g到特氟隆(注册商标)容器中，加入王水8mL，进行微波加热而均匀地溶解。通过溶解，可以制作包含各成分的液体样品。将在该溶液中加入超纯水而设定为100g的液体作为ICP测定试样。对于该ICP测定试样，通过使用ICP-发光分光分析装置在下述条件下实施测定并进行分析，能够获知活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子的组成。
(ICP-发光分光分析装置测定条件)
使用水溶剂/旋风腔室，设定为：等离子体气体(PL1)：13(L/分钟)、鞘气(G1)：0.3(L/分钟)、雾化器气压：3.0(bar)、雾化器流量：0.2(L/分钟)、高频功率：1.0(kw)。
通过将所得到的结果与市售的原子吸光分析用标准液的分析值进行比较，算出定量值。
第1离子传导性的固体电解质粒子是指第1离子的传导率比锂离子的传导率高的固体电解质粒子。第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种。除锂离子以外的碱金属离子为选自由Na离子、K离子、Rb离子、Cs离子及Fr离子构成的组中的至少1种。这些离子中，从容易提高固体电解质的第1离子传导率的观点出发，第1离子优选为一价的阳离子即选自由Na离子及K离子构成的组中的至少1种。
第1离子传导性的固体电解质粒子可含有第1离子及锂离子。在第1离子传导性的固体电解质粒子的内部，第1离子的浓度比锂离子的浓度大。第1离子在锂离子二次电池中无助于电极反应。因此，在第1离子传导性的固体电解质粒子内，若第1离子的浓度比锂离子的浓度大，则被吸附到第1离子传导性的固体电解质粒子上的溶剂分子增加，倍率特性及低温特性优异。在第1离子传导性的固体电解质粒子的内部，第1离子的浓度比锂离子的浓度大可以通过ICP分析来确认。
第1离子传导性的固体电解质粒子的25℃下的第1离子传导率为例如1×10-10S/cm以上，优选为1×10-6S/cm以上。若第1离子传导性的固体电解质粒子的第1离子传导率高，则由于离子在粒子表面容易极化，能够吸附的溶剂分子进一步增加，所以优选。第1离子传导性的固体电解质粒子的25℃下的第1离子传导率的上限值为例如2×10-2S/cm。第1离子传导性的固体电解质粒子的25℃下的第1离子传导率优选在1×10-10S/cm～2×10-2S/cm的范围内。
第1离子传导性的固体电解质粒子的25℃下的第1离子传导率可以通过下述的方法进行测定。
<第1离子传导性固体电解质粒子的第1离子传导率测定>
将与通过上述的ICP分析而鉴定的第1离子传导性固体电解质粒子相同组成的固体电解质粒子200mg压粉成型为直径10mm的圆筒形状。将该压粉体在1100℃的温度下进行5小时加热处理，得到片剂状的无机化合物。对所得到的片剂状的无机化合物的2面使用金溅射在表面蒸镀金，测定第1离子传导率(σ)。作为测定方法，使用交流阻抗法。由所测定的圆弧估算室温下的体电阻R(Ω)，用游标卡尺测定片剂状的无机化合物的厚度，将厚度设为L(cm)，将截面积设为S(cm2)。使用所得到的值并按照下式计算出第1离子传导率σ(S/cm)。
[数学式1]
ρ＝R×S/L
[数学式2]
σ＝1/ρ
第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径在例如0.1μm～20μm的范围内，优选在0.1μm～5μm的范围内。若第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径在该范围内，则变得容易配置于活性物质粒子的粒子间的空隙中。因此，该情况下，相对于含有活性物质层内存在的第1离子传导性的固体电解质粒子的总数，不与活性物质粒子相接的固体电解质粒子的个数增加。例如，能够减小第1离子传导性的固体电解质粒子相对于通过上述的方法测定的SEM图像的视场的总面积所占的面积。该情况下，变得容易产生充放电时的锂离子的脱媒合，倍率特性及低温特性优异。
第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径例如可以通过上述的SEM观察来测定。
第1离子传导性的固体电解质粒子例如为选自由75Na2S-P2S5(mol％)等硫化物系、Na2FeP2O7等玻璃陶瓷、Na2B10H10等络合物氢化物、具有NASICON型骨架的Na1+xZr2SixP3-xO12(0＜x＜3)、β-Fe2(SO4)型的离子传导体、β氧化铝的Na2O·11Al2O3构成的组中的至少1种。电极所包含的含有活性物质层可以仅包含1种第1离子传导性的固体电解质粒子，也可以包含2种以上的第1离子传导性的固体电解质粒子。
具有NASICON型骨架的固体电解质粒子只要是属于NASICON型的结晶系的第1离子传导性的固体电解质粒子则没有特别限定。具有NASICON型骨架的固体电解质粒子的例子包含以通式AaM2(XO4)3(A为碱金属及碱土类金属中的1种以上，M为过渡金属，X为Si、P、S、As、Mo及W中的1种以上，a为1～3))表示、且MO6八面体与XO4四面体共有顶点而构成三维网络的粒子。
NASICON型的固体电解质粒子及β-Fe2(SO4)型的固体电解质粒子可以是除钠以外的碱金属离子(除锂离子以外)传导体。
第1离子传导性的固体电解质粒子优选为具有NASICON型骨架的氧化物。该情况下，由于对于空气中的水分稳定、合成容易，所以优选。
第1离子传导性的固体电解质粒子例如包含选自由Na3Zr2Si2PO12、Na2Zr2SiP2O12、Na3.5Zr2Si2.5P0.5O12、Na1.5Zr2Si0.5P2.5O12、Na2B10H10、Na2O·11Al2O3、K2Zr2SiP2O12、CaZr2SiP2O12、MgZr2SiP2O12及AlZr2Si2PO12构成的组中的至少1种。第1离子传导性的固体电解质粒子也可以为选自由Na3Zr2Si2PO12、Na2Zr2SiP2O12、Na3.5Zr2Si2.5P0.5O12、Na1.5Zr2Si0.5P2.5O12、Na2B10H10、Na2O·11Al2O3、K2Zr2SiP2O12、CaZr2SiP2O12、MgZr2SiP2O12及AlZr2Si2PO12构成的组中的至少1种。
如上所述，实施方式的电极具备含有活性物质层，该含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子和脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。电极可以进一步包含集电体。含有活性物质层可以进一步包含导电剂及粘结剂。含有活性物质层可以仅包含1种第1离子传导性的固体电解质粒子，也可以包含2种以上的第1离子传导性的固体电解质粒子。
实施方式的电极可以用于锂离子二次电池。
含有活性物质层为可形成于集电体的一面或两面的片材状的层。含有活性物质层的厚度例如在20μm～80μm的范围内。
第1离子传导性的固体电解质粒子的重量在电极的含有活性物质层的重量中所占的比例例如在0.1重量％～30重量％的范围内，优选在0.5重量％～20重量％的范围内，更优选在1重量％～10重量％的范围内。若第1离子传导性的固体电解质粒子的重量在该范围内，则能够达成优异的倍率特性及低温特性，同时能够维持高的容量。
接着，分成实施方式的电极为负极的情况和为正极的情况，对它们的详细情况进行说明。首先对负极进行说明。
负极具有负极集电体和担载于负极集电体的一面或两面上的含有负极活性物质层。含有负极活性物质层包含锂离子传导性的负极活性物质粒子和脱离负极活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。含有负极活性物质层可以进一步包含导电剂及粘结剂。含有负极活性物质层可以仅包含1种第1离子传导性的固体电解质粒子，也可以包含2种以上的第1离子传导性的固体电解质粒子。
负极集电体使用在负极活性物质的锂的嵌入及脱嵌电位下电化学稳定的材料。负极集电体优选由铜、镍、不锈钢或铝、或者包含选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si中的一种以上的元素的铝合金制作。负极集电体的厚度优选在5μm～20μm的范围内。具有这样的厚度的负极集电体能够取得负极的强度与轻量化的平衡。
另外，负极集电体可以包含在其表面没有形成含有负极活性物质层的部分。该部分可以作为负极集电片起作用。
作为负极活性物质，可以使用能够嵌入脱嵌锂离子的物质，可列举出例如碳材料、石墨材料、锂合金材料、金属氧化物及金属硫化物。负极活性物质优选包含锂离子的嵌入脱嵌电位在1V～3V(vs.Li/Li+)的范围内的钛氧化物。
钛氧化物的例子包含具有斜方锰矿结构的钛酸锂(例如Li2+yTi3O7、0≤y≤3)、具有尖晶石结构的钛酸锂(例如Li4+xTi5O12、0≤x≤3)、单斜晶型二氧化钛(TiO2)、锐钛矿型二氧化钛、金红石型二氧化钛、锰钡矿型钛复合氧化物、直方晶型(orthorhombic)含钛复合氧化物及单斜晶型铌钛复合氧化物。
作为直方晶型含钛复合氧化物的例子，可列举出Li2+aM(I)2-bTi6-cM(II)dO14+σ所表示的化合物。这里，M(I)为选自由Sr、Ba、Ca、Mg、Na、Cs、Rb及K构成的组中的至少1种。M(II)为选自由Zr、Sn、V、Nb、Ta、Mo、W、Y、Fe、Co、Cr、Mn、Ni及Al构成的组中的至少1种。组成式中的各个下标为0≤a≤6、0≤b<2、0≤c<6、0≤d<6、-0.5≤σ≤0.5。作为直方晶型含钛复合氧化物的具体例子，可列举出Li2+aNa2Ti6O14(0≤a≤6)。
作为单斜晶型铌钛复合氧化物的例子，可列举出LixTi1-yM1yNb2-zM2zO7+δ所表示的化合物。这里，M1为选自由Zr、Si及Sn构成的组中的至少1种。M2为选自由V、Ta及Bi构成的组中的至少1种。组成式中的各个下标为0≤x≤5、0≤y<1、0≤z<2、-0.3≤δ≤0.3。作为单斜晶型铌钛复合氧化物的具体例子，可列举出LixNb2TiO7(0≤x≤5)。
作为单斜晶型铌钛复合氧化物的其它例子，可列举出Ti1-yM3y+zNb2-zO7-δ所表示的化合物。这里，M3为选自Mg、Fe、Ni、Co、W、Ta及Mo中的至少1种。组成式中的各个下标为0≤y<1、0≤z≤2、-0.3≤δ≤0.3。
负极活性物质粒子可以是单独的一次粒子、一次粒子的凝聚体即二次粒子、或者单独的一次粒子与二次粒子的混合物。从高密度化的观点出发，负极活性物质层优选包含5～50体积％的一次粒子。一次粒子的形状没有特别限定，例如可以制成球状、楕圆形状、扁平形状、纤维状等。
负极活性物质粒子优选其平均一次粒径为0.1μm～1μm、并且通过利用N2吸附的BET法得到的比表面积在3m2/g～200m2/g的范围内。由此，能够提高与非水电解质的亲和性。负极活性物质粒子的平均一次粒径更优选为0.5μm～1μm。
负极活性物质的BET(Brunauer，Emmett，Teller)比表面积优选在3m2/g～200m2/g的范围内。若在该范围内，则能够抑制活性物质粒子表面上的利用强电介质粒子的覆盖率过度提高。另外，若在该范围内则由于能够提高与电解质的亲和性，所以输入输出特性提高。
作为第1离子传导性的固体电解质粒子，可以使用之前叙述的固体电解质粒子。
导电剂是为了提高集电性能、并且抑制活性物质与集电体的接触电阻而配合的。导电剂的例子中包含气相生长碳纤维(Vapor Grown Carbon Fiber；VGCF)、乙炔黑等炭黑及石墨那样的碳质物。可以使用它们中的1种作为导电剂，或者也可以将2种以上组合而作为导电剂使用。或者，代替使用导电剂，也可以对活性物质粒子的表面实施碳涂布或电子导电性无机材料涂布。
粘结剂是为了填埋所分散的活性物质的间隙、另外使活性物质与负极集电体粘结而配合的。粘结剂的例子中包含聚四氟乙烯(polytetrafluoro ethylene；PTFE)、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride；PVdF)、氟系橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、聚丙烯酸化合物、酰亚胺化合物、羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose；CMC)及CMC的盐。可以使用它们中的1种作为粘结剂，或者也可以将2种以上组合而作为粘结剂使用。
负极的多孔率(除集电体以外)优选设定为20～50％的范围。由此，负极与电解质的亲和性优异，并且能够得到高密度的负极。多孔率的进一步优选的范围为25～40％。
含有负极活性物质层中的负极活性物质粒子、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂的配合比例分别优选为70质量％～95质量％、0.05质量％～30质量％、2质量％～18质量％及2质量％～10质量％的比例。
负极例如可以通过以下的方法来制作。首先，将负极活性物质、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂悬浮到溶剂中而制备浆料。将该浆料涂布到负极集电体的一面或两面上。接着，使所涂布的浆料干燥，得到含有负极活性物质层与负极集电体的层叠体。之后，对该层叠体实施压制。像这样操作而制作负极。
或者，负极也可以通过下面的方法来制作。首先，将负极活性物质、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂混合而得到混合物。接着，将该混合物成型为颗粒状。接着，通过将这些颗粒配置在负极集电体上，可以得到负极。
接着，对实施方式的电极为正极的情况进行说明。
正极具有正极集电体和担载于正极集电体的一面或两面上的含有正极活性物质层。含有正极活性物质层包含锂离子传导性的正极活性物质粒子和脱离正极活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。含有正极活性物质层可以进一步包含导电剂及粘结剂。含有正极活性物质层可以仅包含1种第1离子传导性的固体电解质粒子，也可以包含2种以上的第1离子传导性的固体电解质粒子。
正极集电体优选为铝箔、或包含选自Mg、Ti、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe、Cu及Si中的一种以上的元素的铝合金箔。
铝箔或铝合金箔的厚度优选为5μm～20μm，更优选为15μm以下。铝箔的纯度优选为99质量％以上。铝箔或铝合金箔中包含的铁、铜、镍及铬等过渡金属的含量优选为1质量％以下。
另外，正极集电体可以包含在其表面没有形成含有正极活性物质层的部分。该部分可以作为正极集电片起作用。
作为正极活性物质，例如可以使用锂离子传导性的氧化物或硫化物。正极中，作为正极活性物质，可以单独包含1种化合物、或者也可以将2种以上的化合物组合而包含。氧化物及硫化物的例子中可列举出能够嵌入及脱离Li或Li离子的化合物。
作为这样的化合物，例如包含二氧化锰(MnO2)、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4或LixMnO2；0<x≤1)、锂镍复合氧化物(例如LixNiO2；0<x≤1)、锂钴复合氧化物(例如LixCoO2；0<x≤1)、锂镍钴复合氧化物(例如LixNi1-yCoyO2；0<x≤1、0<y<1)、锂锰钴复合氧化物(例如LixMnyCo1-yO2；0<x≤1、0<y<1)、具有尖晶石结构的锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2-yNiyO4；0<x≤1、0<y<2)、具有橄榄石结构的锂磷氧化物(例如LixFePO4；0<x≤1、LixFe1-yMnyPO4；0<x≤1、0<y<1、LixCoPO4；0<x≤1)、硫酸铁(Fe2(SO4)3)、钒氧化物(例如V2O5)及锂镍钴锰复合氧化物(LixNi1-x-yCoxMnyO2；0<x≤1、0<y<1、0<z<1、y+z<1)。
上述中，作为正极活性物质更优选的化合物的例子中包含具有尖晶石结构的锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4；0<x≤1)、锂镍复合氧化物(例如LixNiO2；0<x≤1)、锂钴复合氧化物(例如LixCoO2；0<x≤1)、锂镍钴复合氧化物(例如LixNi1-yCoyO2；0<x≤1、0<y<1)、具有尖晶石结构的锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2-yNiyO4；0<x≤1、0<y<2)、锂锰钴复合氧化物(例如LixMnyCo1-yO2；0<x≤1、0<y<1)、磷酸铁锂(例如LixFePO4；0<x≤1)及锂镍钴锰复合氧化物(LixNi1-y-zCoyMnzO2；0<x≤1、0<y<1、0<z<1、y+z<1)。若将这些化合物用于正极活性物质，则能够提高正极电位。
在使用常温熔融盐作为电池的电解质的情况下，优选使用包含磷酸铁锂、LixVPO4F(0≤x≤1)、锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂镍钴复合氧化物、或它们的混合物的正极活性物质。这些化合物由于与常温熔融盐的反应性低，所以能够使循环寿命提高。关于常温熔融盐的详细情况，在后面叙述。
正极活性物质的一次粒径优选为100nm～1μm。一次粒径为100nm以上的正极活性物质在工业生产上的处理容易。一次粒径为1μm以下的正极活性物质能够使锂离子的固体内扩散顺利地进行。
正极活性物质的比表面积优选为0.1m2/g～10m2/g。具有0.1m2/g以上的比表面积的正极活性物质能够充分确保Li离子的嵌入/脱嵌位点。具有10m2/g以下的比表面积的正极活性物质在工业生产上容易处理，并且能够确保良好的充放电循环性能。
作为第1离子传导性的固体电解质粒子，可以使用之前叙述的固体电解质粒子。
粘结剂是为了填埋所分散的正极活性物质的间隙、另外使正极活性物质与正极集电体粘结而配合的。粘结剂的例子中包含聚四氟乙烯(polytetrafluoro ethylene；PTFE)、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride；PVdF)、氟系橡胶、聚丙烯酸化合物、酰亚胺化合物、羧甲基纤维素(carboxyl methyl cellulose；CMC)及CMC的盐。可以使用它们中的1种作为粘结剂，或者也可以将2种以上组合而作为粘结剂使用。
导电剂是为了提高集电性能、并且抑制正极活性物质与正极集电体的接触电阻而配合的。导电剂的例子中包含气相生长碳纤维(Vapor Grown Carbon Fiber；VGCF)、乙炔黑等炭黑及石墨那样的碳质物。可以使用它们中的1种作为导电剂，或者也可以将2种以上组合而作为导电剂使用。另外，也可以将导电剂省略。
含有正极活性物质层中的正极活性物质粒子、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂的配合比例分别优选为70质量％～95质量％、0.05质量％～30质量％、2质量％～18质量％及2质量％～10质量％的比例。
正极例如可以通过以下的方法来制作。首先，将正极活性物质、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂悬浮到溶剂中而制备浆料。将该浆料涂布到正极集电体的一面或两面上。接着，使涂布的浆料干燥而得到含有正极活性物质层与正极集电体的层叠体。之后，对该层叠体实施压制。像这样操作而制作正极。
或者，正极也可以通过下面的方法来制作。首先，将正极活性物质、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂混合而得到混合物。接着，将该混合物成型为颗粒状。接着，通过将这些颗粒配置在正极集电体上，可以得到正极。
根据第1实施方式，提供一种电极。电极具备含有活性物质层，该含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子和脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。固体电解质粒子包含选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种第1离子。该电极能够实现倍率特性及低温特性优异的锂离子二次电池。
(第2实施方式)
根据第2实施方式，提供一种层叠体。层叠体具备包含含有活性物质层的电极和固体电解质层。含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子。固体电解质层包含脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种。
在第1实施方式中，对电极包含第1离子传导性的固体电解质粒子的情况进行了说明，但只要第1离子传导性的固体电解质粒子脱离活性物质粒子而存在，则电极也可以不包含第1离子传导性的固体电解质粒子。
具体而言，具有以下的构成的层叠体能够实现显示优异的倍率特性及低温特性的锂离子二次电池。即，实施方式的层叠体具备包含含有活性物质层的电极和固体电解质层，含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子，固体电解质层包含脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子，第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种。
实施方式的层叠体例如是包含含有活性物质层的电极与固体电解质层层叠而成的。电极及固体电解质层例如具有片材形状。电极可进一步包含集电体。含有活性物质层的一个主表面可以与电极所具备的集电体相接。含有活性物质层的另一个主表面可以与固体电解质含有层相接。
电极可以是第1实施方式中说明的负极或正极。在第2实施方式的层叠体中，固体电解质层包含第1离子传导性的固体电解质粒子。因此，电极也可以不包含第1离子传导性的固体电解质粒子。即使电极不包含第1离子传导性的固体电解质粒子，层叠体也包含含有脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子的固体电解质层。因此，实施方式的层叠体能够实现倍率特性及低温特性优异的锂离子二次电池。
第2实施方式的层叠体所包含的电极中所包含的含有活性物质层，也可以包含第1离子传导性的固体电解质粒子。在实施方式的层叠体中，若电极包含第1离子传导性的固体电解质粒子、固体电解质层也包含第1离子传导性的固体电解质粒子，则在充放电时锂离子的脱媒合更顺利地进行，因此能够达成优异的倍率特性及低温特性。
层叠体除了电极及固体电解质层以外，还可以具备隔板。隔板例如可夹在电极及固体电解质层之间。
隔板例如由包含聚乙烯(polyethylene；PE)、聚丙烯(polypropylene；PP)、纤维素或聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride；PVdF)的多孔质膜、或合成树脂制无纺布形成。从安全性的观点出发，优选使用由聚乙烯或聚丙烯形成的多孔质膜。这是由于：这些多孔质膜在一定温度下熔融，能够将电流阻断。
隔板的厚度例如在5μm～30μm的范围内。
固体电解质层根据需要也可以包含粘结剂、有机电解质及锂离子传导性的固体电解质粒子等。
固体电解质层的厚度例如在1μm～20μm的范围内，优选在2μm～10μm的范围内。若固体电解质层的厚度在该范围内，则在固体电解质层内扩散的锂离子的扩散距离不会变得过长，锂离子的扩散可充分地进行，因此即使在快速的充放电中锂离子的供给也容易。
作为第1离子传导性的固体电解质粒子，可以使用之前叙述的固体电解质粒子。
粘结剂例如为与碳酸酯类等有机溶剂进行凝胶化的高分子体。粘结剂的例子包含聚丙烯腈(PAN)、聚环氧乙烷(PEO)、聚偏氟乙烯(PVdF)及聚甲基丙烯酸甲酯。粘结剂可以单独使用1种，也可以将多种混合使用。
粘结剂的重量相对于固体电解质层的重量的比例例如在0.1重量％～10重量％的范围内，优选在0.5重量％～5重量％的范围内。若粘结剂的重量相对于固体电解质层的重量的比例过低，则由于凝胶化后的有机电解质的粘度不足，所以存在变得无法保持固体电解质粒子彼此、固体电解质层的机械强度下降、或者固体电解质层从电极剥离的倾向。
有机电解质包含有机溶剂和电解质盐。有机电解质例如包含显示锂离子传导性的选自碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯中的至少一种有机溶剂。在使用这些有机溶剂的情况下，有第1离子传导性的固体电解质粒子难以熔融、可稳定地存在这样的优点。
电解质盐优选包含高氯酸锂(LiClO4)、六氟化磷酸锂(LiPF6)、四氟化硼酸锂(LiBF4)、六氟化砷锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、双(三氟甲磺酰)亚胺锂[LiN(CF3SO2)2](LiTFSI)那样的锂盐、或它们的混合物。有机电解质也可以包含其它电解质盐。
有机电解质的重量相对于固体电解质层的重量的比例例如在0.1质量％～20质量％的范围内，优选在1质量％～10质量％的范围内。
以下，参照图3及图4对层叠体的一个例子进行说明。
图3是概略地表示层叠体的一个例子的截面图。图3中所示的层叠体20包含负极3和固体电解质层18。负极3包含负极集电体3a和形成于负极集电体3a上的含有负极活性物质层3b。含有负极活性物质层3b的一个主表面与负极集电体3a相接，含有负极活性物质层3b的另一个主表面与固体电解质层18相接。固体电解质层18包含：脱离含有负极活性物质层所包含的活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。
图4是概略地表示层叠体的另一个例子的截面图。图4中所示的层叠体20除了隔板4夹在含有负极活性物质层3b与固体电解质层18之间以外，具有与图3中说明的同样的结构。如该情况那样，即使含有负极活性物质层3b与固体电解质层18没有直接相接，在负极活性物质粒子附近，充放电时锂离子的脱媒合也得到促进，能够达成优异的倍率特性及低温特性。
层叠体也可以是依次具备正极及负极中的一者、固体电解质层、和正极及负极中的另一者的电极组。固体电解质层可以为了防止正极及负极接触而配置。
层叠体可以是例如片材状的正极、片材状的固体电解质层及片材状的负极依次层叠而成的电极组。此时，正极所具备的含有正极活性物质层的一个主表面与固体电解质层的一个主表面相接，负极所具备的含有负极活性物质层的一个主表面与固体电解质层的另一个主表面相接。含有正极活性物质层及含有负极活性物质层中的至少一者也可以不与固体电解质层相接。在含有正极活性物质层及含有负极活性物质层中的至少一者不与固体电解质层相接的情况下，可以在它们之间配置隔板。例如可以在含有正极活性物质层与固体电解质层之间配置隔板。另外，例如可以在含有负极活性物质层与固体电解质层之间配置隔板。也可以在含有正极活性物质层与固体电解质层之间、及含有负极活性物质层与固体电解质层之间配置隔板。
根据第2实施方式，提供一种层叠体。层叠体具备包含含有活性物质层的电极和固体电解质层。含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子。固体电解质层包含脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种。该层叠体能够实现倍率特性及低温特性优异的锂离子二次电池。
(第3实施方式)
根据第3实施方式，提供一种锂离子二次电池。锂离子二次电池具备非水电解质和第1实施方式的电极。或者，锂离子二次电池也可以具备非水电解质和第2实施方式的层叠体。锂离子二次电池例如包含正极、负极及非水电解质。正极及负极中的至少一者可以是第1实施方式中说明的电极。
锂离子二次电池可以进一步包含固体电解质层及隔板。在正极及负极中的至少一者为第1实施方式的电极的情况下，锂离子二次电池可以在不包含固体电解质层的情况下包含隔板。
非水电解质可被保持在电极、层叠体或电极组中。锂离子二次电池可以进一步具备能够容纳电极组及非水电解质的外包装构件。另外，锂离子二次电池可以进一步具备与负极电连接的负极端子及与正极电连接的正极端子。
以下，对负极、正极、非水电解质、固体电解质层、隔板、外包装构件、负极端子及正极端子进行详细说明。
(1)负极
第3实施方式的锂离子二次电池所具备的负极例如可以是在第1实施方式中说明的负极。在正极为相当于第1实施方式的电极的情况下，负极也可以不包含第1离子传导性的固体电解质粒子。
(2)正极
第3实施方式的锂离子二次电池所具备的正极例如可以是在第1实施方式中说明的正极。在负极为相当于第1实施方式的电极的情况下，正极也可以不包含第1离子传导性的固体电解质粒子。
(3)非水电解质
作为非水电解质，例如可以使用锂离子传导性的液状非水电解质或凝胶状非水电解质。液状非水电解质通过将作为溶质的电解质盐溶解于有机溶剂中来制备。
电解质盐的浓度优选为0.5mol/L～2.5mol/L，更优选为0.8mol/L～1.5mol/L。若电解质盐的浓度在该范围内，则由于电解液的离子传导率高，所以倍率特性及低温特性优异。
电解质盐的例子中包含高氯酸锂(LiClO4)、六氟化磷酸锂(LiPF6)、四氟化硼酸锂(LiBF4)、六氟化砷锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)及双(三氟甲磺酰)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)那样的锂盐及它们的混合物。电解质盐优选为在高电位下也难以氧化的物质，最优选LiPF6。
有机溶剂的例子中包含碳酸亚丙酯(propylene carbonate；PC)、碳酸亚乙酯(ethylene carbonate；EC)、碳酸亚乙烯酯(vinylene carbonate；VC)那样的环状碳酸酯；碳酸二乙酯(diethyl carbonate；DEC)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate；DMC)、碳酸甲乙酯(methyl ethyl carbonate；MEC)那样的链状碳酸酯；四氢呋喃(tetrahydrofuran；THF)、2甲基四氢呋喃(2-methyl tetrahydrofuran；2MeTHF)、二氧杂环戊烷(dioxolane；DOX)那样的环状醚；二甲氧基乙烷(dimethoxy ethane；DME)、二乙氧基乙烷(diethoxy ethane；DEE)那样的链状醚；γ-丁内酯(γ-butyrolactone；GBL)、乙腈(acetonitrile；AN)及环丁砜(sulfolane；SL)。这些有机溶剂可以单独使用、或作为混合溶剂使用。
非水电解质所包含的有机溶剂的粘度优选较低。若有机溶剂的粘度低，则由于溶剂分子变得容易吸附于第1离子传导性的固体电解质粒子上，所以存在倍率特性及低温特性提高的倾向。例如，与有机溶剂包含DEC的情况相比，在有机溶剂包含MEC或DMC的情况下，由于非水电解质的粘度低，所以存在倍率特性及低温特性进一步提高的倾向。
凝胶状非水电解质通过将液状非水电解质与高分子材料复合化来制备。高分子材料的例子中包含聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride；PVdF)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile；PAN)、聚环氧乙烷(polyethylene oxide；PEO)、或它们的混合物。
或者，作为非水电解质，代替液状非水电解质及凝胶状非水电解质，也可以使用含有锂离子的常温熔融盐(离子性熔体)。
常温熔融盐(离子性熔体)是指在由有机物阳离子与阴离子的组合形成的有机盐中在常温(15℃～25℃)下可以作为液体存在的化合物。常温熔融盐中包含以单体的形态作为液体存在的常温熔融盐、通过与电解质盐混合而成为液体的常温熔融盐、通过溶解于有机溶剂中而成为液体的常温熔融盐、或它们的混合物。一般，二次电池中使用的常温熔融盐的熔点为25℃以下。另外，有机物阳离子一般具有季铵骨架。
(4)固体电解质层
第3实施方式的锂离子二次电池所包含的固体电解质层可以是第2实施方式的层叠体所包含的固体电解质层。在正极及负极中的至少一者包含脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子的情况下，锂离子二次电池可以包含隔板来代替固体电解质层。
(5)隔板
第3实施方式的锂离子二次电池所包含的隔板可以是在第2实施方式中说明的隔板。
(6)外包装构件
作为外包装构件，例如可以使用由层压膜形成的容器、或金属制容器。
层压膜的厚度例如为0.5mm以下，优选为0.2mm以下。
作为层压膜，使用包含多个树脂层和夹在这些树脂层间的金属层的多层膜。树脂层例如包含聚丙烯(polypropylene；PP)、聚乙烯(polyethylene；PE)、尼龙及聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)等高分子材料。为了轻量化，金属层优选由铝箔或铝合金箔形成。层压膜通过利用热熔融粘合进行密封可以成型为外包装构件的形状。
金属制容器的壁的厚度例如为1mm以下，更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.2mm以下。
金属制容器例如由铝或铝合金等制作。铝合金优选包含镁、锌及硅等元素。铝合金包含铁、铜、镍及铬等过渡金属时，其含量优选为100重量ppm以下。
外包装构件的形状没有特别限定。外包装构件的形状例如也可以为扁平型(薄型)、方型、圆筒型、硬币型或纽扣型等。外包装构件可以根据电池尺寸或电池的用途而适当选择。
(7)负极端子
负极端子可以由在上述的负极活性物质的Li嵌入脱嵌电位下电化学稳定、并且具有导电性的材料形成。具体而言，作为负极端子的材料，可列举出铜、镍、不锈钢或铝、或者包含选自由Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si构成的组中的至少1种元素的铝合金。作为负极端子的材料，优选使用铝或铝合金。为了降低与负极集电体的接触电阻，负极端子优选由与负极集电体同样的材料形成。
(8)正极端子
正极端子可以由相对于锂的氧化还原电位在3V～5V的电位范围(vs.Li/Li+)内电稳定、并且具有导电性的材料形成。作为正极端子的材料，可列举出铝、或包含选自由Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si构成的组中的至少1种元素的铝合金。为了降低与正极集电体的接触电阻，正极端子优选由与正极集电体同样的材料形成。
接着，对于实施方式的二次电池，参照附图更具体地进行说明。
图5是概略地表示实施方式的二次电池的一个例子的截面图。图6是将图5中所示的二次电池的A部放大的截面图。
图5及图6中所示的二次电池100具备图5及图6中所示的袋状外包装构件2、图5中所示的电极组1和未图示的非水电解质。电极组1及非水电解质被收纳于袋状外包装构件2内。非水电解质(未图示)被保持于电极组1中。
袋状外包装构件2由包含2个树脂层和夹在它们之间的金属层的层压膜形成。
如图5中所示的那样，电极组1为扁平状的卷绕型电极组。扁平状且卷绕型的电极组1如图6中所示的那样包含负极3、隔板4和正极5。隔板4夹在负极3与正极5之间。二次电池也可以具备固体电解质层来代替隔板4。
负极3包含负极集电体3a和含有负极活性物质层3b。负极3中，位于卷绕型的电极组1的最外壳的部分如图6中所示的那样仅在负极集电体3a的内面侧形成有含有负极活性物质层3b。在负极3中的其它部分中，在负极集电体3a的两面形成有含有负极活性物质层3b。
正极5包含正极集电体5a和形成于其两面上的含有正极活性物质层5b。
如图5中所示的那样，负极端子6及正极端子7位于卷绕型的电极组1的外周端附近。该负极端子6与位于负极集电体3a的最外壳的部分连接。另外，正极端子7与位于正极集电体5a的最外壳的部分连接。这些负极端子6及正极端子7从袋状外包装构件2的开口部被伸出到外部。在袋状外包装构件2的内表面设置有热塑性树脂层，通过将其热熔融粘合而开口部被封闭。
第3实施方式的二次电池不限于图5及图6中所示的构成的二次电池，例如也可以是图7及图8中所示的构成的电池。
图7是示意性表示第3实施方式的二次电池的另一个例子的局部剖立体图。图8是将图7中所示的二次电池的B部放大的截面图。
图7及图8中所示的二次电池100具备图7及图8中所示的电极组1、图7中所示的外包装构件2和未图示的电解质。电极组1及电解质被收纳于外包装构件2内。电解质被保持于电极组1中。
外包装构件2由包含2个树脂层和夹在它们之间的金属层的层压膜形成。
电极组1如图8中所示的那样为层叠型的电极组。层叠型的电极组1具有在负极3与正极5之间夹着隔板4并将它们交替地层叠而成的结构。
电极组1包含多个负极3。多个负极3分别具备负极集电体3a和担载于负极集电体3a的两面上的含有负极活性物质层3b。另外，电极组1包含多个正极5。多个正极5分别具备正极集电体5a和担载于正极集电体5a的两面上的含有正极活性物质层5b。
各负极3的负极集电体3a在其一边中包含在任一表面均没有担载含有负极活性物质层3b的部分3c。该部分3c作为负极集电片起作用。如图8中所示的那样，作为负极集电片起作用的部分3c没有与正极5重叠。另外，多个负极集电片(部分3c)与带状的负极端子6电连接。带状的负极端子6的前端被引出到外包装构件2的外部。
另外，虽然未图示，但各正极5的正极集电体5a在其一边中包含在任一表面均没有担载含有正极活性物质层5b的部分。该部分作为正极集电片起作用。正极集电片与负极集电片(部分3c)同样地没有与负极3重叠。另外，正极集电片相对于负极集电片(部分3c)位于电极组1的相反侧。正极集电片与带状的正极端子7电连接。带状的正极端子7的前端位于与负极端子6相反侧，被引出到外包装构件2的外部。
实施方式的锂离子二次电池也可以构成组电池。组电池具备多个实施方式的锂离子二次电池。
在实施方式的组电池中，各单电池可以以串联或并联的方式电连接而配置，或者也可以将串联连接及并联连接组合而配置。
对于实施方式的组电池的一个例子，参照附图进行说明。
图9是概略地表示实施方式的组电池的一个例子的立体图。图9中所示的组电池200具备5个单电池100a～100e、4个汇流条21、正极侧引线22和负极侧引线23。5个单电池100a～100e分别为实施方式的二次电池。
汇流条21例如将1个单电池100a的负极端子6与位于该单电池100a的旁边的单电池100b的正极端子7连接。像这样操作，5个单电池100通过4个汇流条21以串联的方式被连接。即，图9的组电池200为5个串联的组电池。
如图9中所示的那样，5个单电池100a～100e中的位于左端的单电池100a的正极端子7与外部连接用的正极侧引线22连接。另外，5个单电池100a～100e中的位于右端的单电池100e的负极端子6与外部连接用的负极侧引线23连接。
第3实施方式的锂离子二次电池包含非水电解质和第1实施方式的电极。或者，第3实施方式的锂离子二次电池包含非水电解质和第2实施方式的层叠体。因此，实施方式的锂离子二次电池的倍率特性及低温特性优异。
(第4实施方式)
根据第4实施方式，提供一种电池包。该电池包具备第3实施方式的锂离子二次电池。该电池包可以具备1个第3实施方式的锂离子二次电池，也可以具备由多个锂离子二次电池构成的组电池。
实施方式的电池包可以进一步具备保护电路。保护电路具有控制二次电池的充放电的功能。或者，也可以将使用电池包作为电源的装置(例如电子设备、汽车等)中包含的电路作为电池包的保护电路使用。
另外，实施方式的电池包也可以进一步具备通电用的外部端子。通电用的外部端子是用于将来自二次电池的电流输出到外部和/或用于向二次电池输入来自外部的电流的部件。换而言之，在将电池包作为电源使用时，电流通过通电用的外部端子被供给到外部。另外，在将电池包进行充电时，充电电流(包含汽车等的动力的再生能量)通过通电用的外部端子被供给到电池包中。
接着，对于实施方式的电池包的一个例子，参照附图进行说明。
图10是概略地表示实施方式的电池包的一个例子的分解立体图。图11是表示图10中所示的电池包的电路的一个例子的框图。
图10及图11中所示的电池包300具备容纳容器31、盖32、保护片材33、组电池200、印制布线基板34、布线35和未图示的绝缘板。
图10中所示的容纳容器31为具有长方形的底面的有底方型容器。容纳容器31能够将保护片材33、组电池200、印制布线基板34和布线35容纳地构成。盖32具有矩形型的形状。盖32通过将容纳容器31覆盖而容纳组电池200等。在容纳容器31及盖32上，虽然未图示，但设置有用于与外部设备等连接的开口部或连接端子等。
组电池200具备多个单电池100、正极侧引线22、负极侧引线23和粘接胶带24。
单电池100具有图5及图6中所示的结构。多个单电池100中的至少1个为第3实施方式的二次电池。多个单电池100按照伸出到外部的负极端子6及正极端子7都朝着相同方向的方式层叠。多个单电池100各自如图10中所示的那样以串联的方式电连接。多个单电池100可以以并联的方式电连接，也可以将串联连接及并联连接组合而连接。若将多个单电池100并联连接，则与串联连接的情况相比，电池容量增大。
粘接胶带24将多个单电池100捆紧。代替粘接胶带24，也可以使用热收缩带而将多个单电池100固定。该情况下，在组电池200的两侧面配置保护片材33，使热收缩带绕圈后，使热收缩带热收缩而将多个单电池100捆扎。
正极侧引线22的一端与在单电池100的层叠体中位于最下层的单电池100的正极端子7连接。负极侧引线23的一端与在单电池100的层叠体中位于最上层的单电池100的负极端子6连接。
印制布线基板34沿着容纳容器31的内侧面中的一个短边方向的面而设置。印制布线基板34具备正极侧连接器341、负极侧连接器342、热敏电阻343、保护电路344、布线345及346、通电用的外部端子347、正极侧布线348a和负极侧布线348b。印制布线基板34的一个主表面在组电池200中与负极端子6及正极端子7伸出的面相对。在印制布线基板34与组电池200之间，夹持有未图示的绝缘板。
在正极侧连接器341上设置有贯通孔。通过在该贯通孔中插入正极侧引线22的另一端，正极侧连接器341与正极侧引线22被电连接。在负极侧连接器342上，设置有贯通孔。通过在该贯通孔中插入负极侧引线23的另一端，负极侧连接器342与负极侧引线23被电连接。
热敏电阻343被固定于印制布线基板34的一个主表面上。热敏电阻343检测单电池100各自的温度，并将其检测信号发送至保护电路344。
通电用的外部端子347被固定于印制布线基板34的另一个主表面上。通电用的外部端子347与存在于电池包300的外部的设备电连接。
保护电路344被固定于印制布线基板34的另一个主表面上。保护电路344介由正极侧布线348a与通电用的外部端子347连接。保护电路344介由负极侧布线348b与通电用的外部端子347连接。另外，保护电路344介由布线345与正极侧连接器341电连接。保护电路344介由布线346与负极侧连接器342电连接。进而，保护电路344介由布线35与多个单电池100各自电连接。
保护片材33被配置在容纳容器31的长边方向的两个内侧面和介由组电池200与印制布线基板34相对的短边方向的内侧面上。保护片材33例如由树脂或橡胶形成。
保护电路344控制多个单电池100的充放电。另外，保护电路344基于由热敏电阻343发送的检测信号、或由各个单电池100或组电池200发送的检测信号，将保护电路344与通电用的外部端子347的电连接阻断。
作为由热敏电阻343发送的检测信号，例如可列举出检测到单电池100的温度为规定的温度以上的信号。作为由各个单电池100或组电池200发送的检测信号，例如可列举出检测到单电池100的过充电、过放电及过电流的信号。在对各个单电池100检测过充电等时，可以检测电池电压，也可以检测正极电位或负极电位。在后者的情况下，将作为参比电极使用的锂电极插入各个单电池100中。
需要说明的是，作为保护电路344，也可以使用将电池包300作为电源使用的装置(例如电子设备、汽车等)中包含的电路。
另外，该电池包300如上述那样具备通电用的外部端子347。因此，该电池包300可以介由通电用的外部端子347，将来自组电池200的电流输出到外部设备中，并且将来自外部设备的电流输入组电池200中。若换而言之，在使用电池包300作为电源时，来自组电池200的电流通过通电用的外部端子347被供给到外部设备中。另外，在将电池包300进行充电时，来自外部设备的充电电流通过通电用的外部端子347被供给到电池包300中。在使用该电池包300作为车载用电池的情况下，作为来自外部设备的充电电流，可以使用车辆的动力的再生能量。
需要说明的是，电池包300也可以具备多个组电池200。该情况下，多个组电池200可以以串联的方式连接，也可以以并联的方式连接，还可以将串联连接及并联连接组合而连接。另外，印制布线基板34及布线35也可以省略。该情况下，也可以使用正极侧引线22及负极侧引线23作为通电用的外部端子。
这样的电池包例如被用于在取出大电流时要求循环性能优异的用途中。该电池包具体而言例如作为电子设备的电源、固定用电池、各种车辆的车载用电池使用。作为电子设备，例如可列举出数码相机。该电池包特别适宜作为车载用电池使用。
第4实施方式的电池包具备第3实施方式的锂离子二次电池。因此，该电池包的倍率特性及低温特性优异。
(第5实施方式)
根据第5实施方式，提供一种车辆。该车辆搭载有第4实施方式的电池包。
在实施方式的车辆中，电池包为例如将车辆的动力的再生能量进行回收的电池包。车辆也可以包含将该车辆的动能转换成再生能量的机构。
作为车辆的例子，可列举出例如两轮至四轮的混合动力电动车、两轮至四轮的电动汽车及助力自行车及铁道用车辆。
车辆中的电池包的搭载位置没有特别限定。例如将电池包搭载于汽车中的情况下，电池包可以搭载于车辆的发动机室、车体后方或座席之下。
车辆也可以搭载多个电池包。该情况下，电池包可以以串联的方式电连接，也可以以并联的方式电连接，还可以将串联连接及并联连接组合而电连接。
对于实施方式的车辆的一个例子，参照附图进行说明。
图12是概略地表示实施方式的车辆的一个例子的截面图。
图12中所示的车辆400包含车辆本体40和第4实施方式的电池包300。图12中所示的例子中，车辆400为四轮的汽车。
该车辆400也可以搭载多个电池包300。该情况下，电池包300可以以串联的方式连接，也可以以并联的方式连接，还可以将串联连接及并联连接组合而连接。
图12中图示出电池包300被搭载于位于车辆本体40的前方的发动机室内的例子。如上所述，电池包300例如也可以搭载于车辆本体40的后方或座席之下。该电池包300可以作为车辆400的电源使用。另外，该电池包300可以将车辆400的动力的再生能量回收。
接着，参照图13对实施方式的车辆的实施方式进行说明。
图13是概略地表示实施方式的车辆的一个例子的图。图13中所示的车辆400为电动汽车。
图13中所示的车辆400具备车辆本体40、车辆用电源41、作为车辆用电源41的上位控制机构的车辆ECU(ECU：Electric Control Unit；电控制装置)42、外部端子(用于与外部电源连接的端子)43、逆变器44和驱动马达45。
车辆400将车辆用电源41搭载于例如发动机室、汽车的车体后方或座席之下。需要说明的是，在图13中所示的车辆400中，对于车辆用电源41的搭载部位概略地进行表示。
车辆用电源41具备多个(例如3个)的电池包300a、300b及300c、电池管理装置(BMU：Battery Management Unit)411和通信总线412。
3个电池包300a、300b及300c以串联的方式电连接。电池包300a具备组电池200a和组电池监视装置301a(例如VTM：Voltage Temperature Monitoring)。电池包300b具备组电池200b和组电池监视装置301b。电池包300c具备组电池200c和组电池监视装置301c。电池包300a、300b及300c能够分别独立地卸下，能够与其它电池包300互换。
组电池200a～200c各自具备以串联的方式连接的多个单电池。多个单电池中的至少1个为第3实施方式的锂离子二次电池。组电池200a～200c分别通过正极端子413及负极端子414进行充放电。
电池管理装置411为了收集关于车辆用电源41的维护的信息，与组电池监视装置301a～301c之间进行通信，收集车辆用电源41中包含的组电池200a～200c中包含的单电池100的关于电压及温度等的信息。
在电池管理装置411与组电池监视装置301a～301c之间，连接有通信总线412。通信总线412按照以多个结点(电池管理装置和1个以上的组电池监视装置)共有1组通信线的方式构成。通信总线412例如为基于CAN(Control Area Network)标准而构成的通信总线。
组电池监视装置301a～301c基于来自电池管理装置411的利用通信的指令，测量构成组电池200a～200c的各个单电池的电压及温度。但是，温度可以对1个组电池仅在多个部位进行测定，也可以不测定全部单电池的温度。
车辆用电源41也可以具有用于通断正极端子413与负极端子414的连接的电磁接触器(例如图13中所示的开关装置415)。开关装置415包含在对组电池200a～200c进行充电时接通的预充电开关(未图示)及在向负荷供给电池输出时接通的主开关(未图示)。预充电开关及主开关具备通过供给至配置在开关元件的附近的线圈的信号而接通或断开的继电器电路(未图示)。
逆变器44将输入的直流电压转换成马达驱动用的3相交流(AC)的高电压。逆变器44的3相的输出端子与驱动马达45的各3相的输入端子连接。逆变器44基于用于控制电池管理装置411、或车辆整体的动作的来自车辆ECU42的控制信号，控制输出电压。
驱动马达45通过由逆变器44供给的电力而旋转。该旋转例如介由差动齿轮单元而传递至车轴及驱动轮W。
另外，虽然未图示，但车辆400具备再生制动器机构。再生制动器机构在将车辆400制动时使驱动马达45旋转，将动能转换成作为电能的再生能量。由再生制动器机构回收的再生能量被输入至逆变器44，转换成直流电流。直流电流例如被输入车辆用电源41所具备的电池包中。
在车辆用电源41的负极端子414上，介由电池管理装置411内的电流检测部(未图示)而连接有连接线L1的一个端子。连接线L1的另一个端子与逆变器44的负极输入端子连接。
在车辆用电源41的正极端子413上，介由开关装置415而连接有连接线L2的一个端子。连接线L2的另一个端子与逆变器44的正极输入端子连接。
外部端子43与电池管理装置411连接。外部端子43例如可以与外部电源连接。
车辆ECU42响应司机等的操作输入而与其它装置一起协调控制电池管理装置411，进行车辆整体的管理。在电池管理装置411与车辆ECU42之间，通过通信线，进行车辆用电源41的残余容量等关于车辆用电源41的维护的数据传送。
第5实施方式的车辆具备第4实施方式的电池包。因此，根据本实施方式，能够提供搭载了倍率特性及低温特性优异的电池包的车辆。
实施例
以下对实施例进行说明，但实施方式并不限定于以下记载的实施例。
(实施例1)
在实施例1中，为了调查包含第1离子传导性的固体电解质粒子的锂离子二次电池的性能，制作了由复合正极/隔板/负极形成的单层电极体。将包含第1离子传导性的固体电解质粒子的正极称为复合正极。另外，将包含第1离子传导性的固体电解质粒子的负极称为复合负极。
<正极的制作>
将90重量％的作为正极活性物质的一次粒子的平均粒径为2μm的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2复合氧化物、3重量％的作为第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径为0.49μm的具有NASICON型骨架的Na3Zr2Si2PO12、4重量％的作为导电剂的石墨粉末、作为粘结剂的3重量％的PVdF配合并分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中而制备了浆料。上述的配合量分别为相对于含有正极活性物质层的重量的重量。之后，在厚度为15μm的铝合金箔(纯度99％)的一面涂布浆料，干燥而得到层叠体。对该层叠体实施压制，制作了一面的正极层的厚度为40μm、电极密度为3.2g/cm3的复合正极。
<负极的制作>
准备了作为负极活性物质的平均粒径为0.6μm且比表面积为10m2/g的Li4Ti5O12粒子、作为导电剂的平均粒径为6μm的石墨粉末和作为粘结剂的PVdF。将负极活性物质、导电剂及粘结剂分别相对于负极整体以94重量％、4重量％及2重量％的比例配合并分散于NMP溶剂中。将该分散液使用球磨机在转速为1000rpm、搅拌时间为2小时的条件下搅拌而制备了浆料。通过将所得到的浆料涂布于厚度为15μm的铝合金箔(纯度99.3％)的一面上并将涂膜干燥而得到了由集电体及含有活性物质层形成的层叠体。对该层叠体实施压制，制作了含有负极活性物质层的厚度为59μm、电极密度为2.2g/cm3的负极。除集电体以外的负极多孔率为35％。
<非水电解质>
将碳酸亚丙酯(PC)及碳酸二乙酯(DEC)以体积比1：2混合而制备了混合溶剂。在该混合溶剂中使LiPF6以1M的浓度溶解而制备了非水电解质。
<二次电池的制作>
将上述得到的复合正极、厚度为20μm的无纺布即隔板和负极按照复合正极的含有活性物质层及负极的含有活性物质层相对的方式，在它们之间夹着隔板而进行层叠，得到了层叠体。接着，将该层叠体按照负极位于最外周的方式卷绕成涡旋状而制作了电极组。通过将其在90℃下进行加热压制，制作了扁平型电极组。将所得到的电极组收纳到由厚度为0.25mm的不锈钢形成的薄型的金属罐中。需要说明的是，在该金属罐中，设置有若内压成为2个大气压以上则将气体漏泄的阀。通过向该金属罐中注液电解质而制作了二次电池。
在表1及表2中，对于实施例1中使用的材料、非水电解质、以及后述的低温性能及倍率性能的评价进行汇总。在表1及表2中还示出了后述的实施例2～25的结果。进而，在表3及表4中，示出后述的实施例26～43及比较例1～3的结果。
(实施例2～10)
作为第1离子传导性的固体电解质粒子，使用了表1中记载的固体电解质，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例11～15)
如表1中所示的那样，将复合正极所含有的第1离子传导性的固体电解质粒子的含量进行变更，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例16～19)
作为第1离子传导性的固体电解质粒子，使用了具有表1中所示的平均粒径(平均一次粒径)的Na3Zr2Si2PO12，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例20～25)
作为正极活性物质，使用了表2中所示的正极活性物质粒子，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例26)
在实施例26中，为了调查包含第1离子传导性的固体电解质粒子的锂离子二次电池的性能，制作了由正极/隔板/复合负极形成的单层电极体。
<正极的制作>
将93重量％的作为正极活性物质的一次粒子的平均粒径为2μm的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2复合氧化物、4重量％的作为导电剂的石墨粉末、作为粘结剂的3重量％的PVdF配合并分散到N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中而制备了浆料。上述的配合量分别为相对于含有正极活性物质层的重量的重量。之后，在厚度为15μm的铝合金箔(纯度99％)的一面上涂布浆料并干燥而得到层叠体。对该层叠体实施压制，制作了一面的正极层的厚度为40μm、电极密度为3.2g/cm3的正极。
<负极的制作>
准备了作为负极活性物质的平均粒径为0.6μm、且比表面积为10m2/g的Li4Ti5O12粒子、作为第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径为0.49μm的具有NASICON型骨架的Na3Zr2Si2PO12、作为导电剂的平均粒径为6μm的石墨粉末和作为粘结剂的PVdF。将负极活性物质、第1离子传导性的固体电解质粒子、导电剂及粘结剂分别相对于负极整体以91重量％、3重量％、4重量％及2重量％的比例配合并分散于NMP溶剂中。将该分散液使用球磨机在转速为1000rpm、搅拌时间为2小时的条件下搅拌而制备了浆料。通过将所得到的浆料涂布于厚度为15μm的铝合金箔(纯度99.3％)的一面上并将涂膜干燥而得到了由集电体及含有活性物质层形成的层叠体。对该层叠体实施压制，制作了含有负极活性物质层的厚度为59μm、电极密度为2.2g/cm3的复合负极。除集电体以外的负极多孔率为35％。
<非水电解质>
将碳酸亚丙酯及碳酸二乙酯以体积比1：2混合而制备了混合溶剂。在该混合溶剂中使LiPF6以1M的浓度溶解而制备了非水电解质。
<二次电池的制作>
将上述得到的正极、厚度为20μm的无纺布即隔板和复合负极按照正极的含有活性物质层及复合负极的含有活性物质层相对的方式进行层叠而得到了层叠体。接着，将该层叠体按照负极位于最外周的方式卷绕成涡旋状而制作了电极组。通过将其在90℃下加热压制，制作了扁平型电极组。将所得到的电极组收纳到由厚度为0.25mm的不锈钢形成的薄型的金属罐中。需要说明的是，在该金属罐中，设置有若内压成为2个大气压以上则将气体漏泄的阀。通过向该金属罐中注液电解质而制作了二次电池。
(实施例27)
作为负极活性物质，使用了铌钛复合氧化物，除此以外，通过与实施例26中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例28～29)
如表3中所示的那样，将复合负极所含有的第1离子传导性的固体电解质粒子的含量进行变更，除此以外，通过与实施例27中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例30～31)
作为负极活性物质，使用了表4中所示的负极活性物质粒子，除此以外，通过与实施例26中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例32)
在实施例32中，为了调查包含第1离子传导性的固体电解质粒子的锂离子二次电池的性能，制作了由正极/固体电解质层/负极形成的单层电极体。
<正极的制作>
将93重量％的作为正极活性物质的一次粒子的平均粒径为2μm的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2复合氧化物、4重量％的作为导电剂的石墨粉末、作为粘结剂的3重量％的PVdF配合并分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中而制备了浆料。上述的配合量分别为相对于含有正极活性物质层的重量的重量。之后，在厚度为15μm的铝合金箔(纯度99％)的一面上涂布浆料并干燥而得到了层叠体。对该层叠体实施压制，制作了一面的正极层的厚度为40μm、电极密度为3.2g/cm3的正极。
<负极的制作>
准备了作为负极活性物质的平均粒径为0.6μm、且比表面积为10m2/g的Li4Ti5O12粒子、作为导电剂的平均粒径为6μm石墨粉末和作为粘结剂的PVdF。将负极活性物质、导电剂及粘结剂分别相对于负极整体以94重量％、4重量％及2重量％的比例配合并分散于NMP溶剂中。将该分散液使用球磨机在转速为1000rpm、搅拌时间为2小时的条件下搅拌而制备了浆料。通过将所得到的浆料涂布于厚度为15μm的铝合金箔(纯度99.3％)的一面上并将涂膜干燥而得到了由集电体及含有活性物质层形成的层叠体。对该层叠体实施压制，制作了含有负极活性物质层的厚度为59μm、电极密度为2.2g/cm3的负极。除集电体以外的负极多孔率为35％。
<固体电解质层的制作>
在包含0.5重量％的作为粘结剂的PVdF的NMP溶液中，使平均一次粒径为0.49μm的具有NASICON型骨架的Na3Zr2Si2PO12粉末分散。将该分散液涂布于上述制作的正极上及上述制作的负极上并使其干燥，在正极上及负极上分别制作了固体电解质层。将各个固体电解质层合计而得到的厚度为3μm。
<非水电解质>
将碳酸亚丙酯及碳酸二乙酯以体积比1：2混合而制备了混合溶剂。在该混合溶剂中使LiPF6以1M的浓度溶解而制备了非水电解质。
<二次电池的制作>
将上述得到的正极和负极按照正极上的固体电解质层及负极上的固体电解质层相对的方式进行层叠而得到了层叠体。接着，将该层叠体按照负极位于最外周的方式卷绕成涡旋状而制作了电极组。通过将其在90℃下加热压制，制作了扁平型电极组。将所得到的电极组收纳到由厚度为0.25mm的不锈钢形成的薄型的金属罐中。需要说明的是，在该金属罐中，设置有若内压成为2个大气压以上则将气体漏泄的阀。通过向该金属罐中注液电解质而制作了二次电池。
(实施例33)
作为非水电解质，使用了以下说明的凝胶状电解质，除此以外，通过与实施例32中记载的同样的方法制作了二次电池。
将碳酸亚丙酯及碳酸二乙酯以体积比1：2混合而制备了混合溶剂。在该混合溶剂中使LiPF6以1M的浓度溶解而制备了混合溶液。在该混合溶液中添加作为凝胶化剂的聚丙烯腈(PAN)的高分子体(2重量％)而制作了凝胶状电解质。
(实施例34)
作为凝胶化剂使用了聚环氧乙烷(PEO)，除此以外，通过与实施例33中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例35)
<正极的制作>
将93重量％的作为正极活性物质的一次粒子的平均粒径为2μm的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2复合氧化物、4重量％的作为导电剂的石墨粉末、作为粘结剂的3重量％的PVdF配合并分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中而制备了浆料。上述的配合量分别为相对于含有正极活性物质层的重量的重量。之后，在厚度为15μm的铝合金箔(纯度99％)的一面上涂布浆料并干燥而得到了层叠体。对该层叠体实施压制，制作了一面的正极层的厚度为40μm、电极密度为3.2g/cm3的正极。
<负极的制作>
准备了作为负极活性物质的平均粒径为0.6μm、且比表面积为10m2/g的Li4Ti5O12粒子、作为导电剂的平均粒径为6μm的石墨粉末和作为粘结剂的PVdF。将负极活性物质、导电剂及粘结剂分别相对于负极整体以94重量％、4重量％及2重量％的比例配合并分散于NMP溶剂中。将该分散液使用球磨机在转速为1000rpm、搅拌时间为2小时的条件下搅拌而制备了浆料。通过将所得到的浆料涂布于厚度为15μm的铝合金箔(纯度99.3％)的一面上并将涂膜干燥而得到了包含集电体及含有活性物质层的层叠体。对该层叠体实施压制，制作了含有负极活性物质层的厚度为59μm、电极密度为2.2g/cm3的负极。除集电体以外的负极多孔率为35％。
<固体电解质层的制作>
在包含0.5重量％的作为粘结剂的PVdF的NMP溶液中，使平均一次粒径为0.49μm的具有NASICON型骨架的Na3Zr2Si2PO12粉末分散。将该分散液通过凹版涂布而涂布于厚度为20μm的无纺布即隔板的一面上，制作了在一面形成有固体电解质层的隔板。通过与其同样的方法制作另一片隔板，合计制作了2片在一面形成有固体电解质层的隔板。
<二次电池的制作>
将2片制作的在一面具有固体电解质层的隔板按照均夹持在正极及负极之间的方式进行层叠而得到了层叠体。此时，2片隔板按照固体电解质层彼此相对的方式、换而言之按照没有形成固体电解质层的面与含有正极活性物质层及含有负极活性物质层接触的方式进行层叠。固体电解质层的厚度合计为3μm。接着，将该层叠体按照负极位于最外周的方式卷绕成涡旋状而制作了电极组。通过将其在90℃下加热压制，制作了扁平型电极组。将所得到的电极组收纳到由厚度为0.25mm的不锈钢形成的薄型的金属罐中。需要说明的是，在该金属罐中，设置有若内压成为2个大气压以上则将气体漏泄的阀。通过向该金属罐中注液电解质而制作了二次电池。
(实施例36)
在实施例36中，为了调查包含第1离子传导性的固体电解质粒子的锂离子二次电池的性能，制作了由复合正极/隔板/复合负极形成的单层电极体。
具体而言，作为负极，使用了通过与实施例26同样的方法制作的复合负极，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例37)
在实施例37中，为了调查包含第1离子传导性的固体电解质粒子的锂离子二次电池的性能，制作了由复合正极/固体电解质层/复合负极形成的单层电极体。
具体而言，作为正极，使用了通过与实施例1同样的方法制作的复合正极，作为负极，使用了通过与实施例26同样的方法制作的复合负极，除此以外，通过与实施例32同样的方法制作了二次电池。
(实施例38)
作为非水电解质的溶剂，使用了将碳酸亚丙酯及碳酸甲乙酯以体积比1：2混合而得到的混合溶剂，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例39)
作为非水电解质的溶剂，使用了将碳酸亚丙酯及碳酸二甲酯以体积比1：2混合而得到的混合溶剂，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例40)
作为非水电解质，使用了在将碳酸亚丙酯及碳酸二乙酯以体积比1：2混合而得到的混合溶剂中使LiPF6以0.5M的浓度溶解而得到的非水电解液，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例41)
作为非水电解质，使用了在将碳酸亚丙酯及碳酸二乙酯以体积比1：2混合而得到的混合溶剂中使LiPF6以2M的浓度溶解而得到的非水电解液，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(实施例42)
作为非水电解质，使用了在将碳酸亚丙酯及碳酸二乙酯以体积比1：2混合而得到的混合溶剂中使LiTFSI以1M的浓度溶解而得到的非水电解液，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(比较例1)
比较例1是在正极和负极中均没有添加第1离子传导性的固体电解质粒子的例子。
具体而言，使用了通过与实施例26中记载的同样的方法制作的正极，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
(比较例2)
作为正极，使用了通过下述记载的方法制作的正极，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。
首先，制作作为正极活性物质的一次粒子的平均粒径为2μm的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2复合氧化物、羧甲基纤维素(CMC)1％水溶液和作为第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径为0.49μm的具有NASICON型骨架的Na3Zr2Si2PO12的混合溶液。该混合溶液中的第1离子传导性的固体电解质粒子的含量相对于活性物质粒子100重量份为1重量份。通过将所得到的混合溶液涂布于特氟隆(注册商标)片材上，在80℃的环境下进行40小时干燥，充分地将水分飞散而制作了复合正极活性物质粉末。将所得到的复合正极活性物质粉末、导电剂及粘结剂分别相对于正极整体以93重量％、4重量％及3重量％的比例配合并分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中而制备了浆料。通过将该浆料涂布于厚度为15μm的铝合金箔(纯度99％)的一面上并将涂膜干燥而得到了由集电体及含有活性物质层形成的层叠体。将该层叠体压制，制作了含有活性物质层的厚度为40μm、且电极密度为3.2g/cm3的正极。
(比较例3)
代替第1离子传导性的固体电解质粒子，使用了锂离子传导性的固体电解质粒子，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。使用的锂离子传导性的固体电解质粒子为平均一次粒径为1μm的LLZ(Li7La3Zr2O12)粉末。
(比较例4)
作为正极，使用了通过下述记载的方法制作的正极，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。在该比较例4中，首先，通过干式混合，制作了第1离子传导性的固体电解质粒子附着于活性物质粒子的表面上的复合正极活性物质粉末，然后使用该粉末制作了正极。
将作为正极活性物质的一次粒子的平均粒径为2μm的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2复合氧化物与作为第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径为0.49μm的具有NASICON型骨架的Na3Zr2Si2PO12以80：20的重量比进行干式混合，制作了在活性物质表面附着有Na3Zr2Si2PO12粒子的复合正极活性物质粉末。将所得到的复合正极活性物质粉末、导电剂及粘结剂分别相对于正极整体以93重量％、4重量％及3重量％的比例配合并分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中而制备了浆料。通过将该浆料涂布于厚度为15μm的铝合金箔(纯度99％)的一面上并将涂膜干燥而得到了由集电体及含有活性物质层形成的层叠体。将该层叠体压制，制作了含有活性物质层的厚度为40μm、且电极密度为3.2g/cm3的正极。
(比较例5)
作为正极，使用了通过下述记载的方法制作的正极，除此以外，通过与实施例1中记载的同样的方法制作了二次电池。在该比较例5中，首先，通过溶胶凝胶法制作了第1离子传导性的固体电解质粒子附着于活性物质粒子的表面的复合正极活性物质粉末，然后使用该粉末制作了正极。
将作为正极活性物质的一次粒子的平均粒径为2μm的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2复合氧化物与四异丙醇钛溶液与包含硝酸锆水合物、氢氧化钠、磷酸及硅酸钠的溶液混合并搅拌，过滤。通过将所得到的粉末在850℃下进行6小时烧成，制作了在活性物质表面附着有Na3Zr2Si2PO12粒子的复合正极活性物质粉末。将所得到的复合正极活性物质粉末、导电剂及粘结剂分别相对于正极整体以93重量％、4重量％及3重量％的比例配合并分散于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中而制备了浆料。通过将该浆料涂布于厚度为15μm的铝合金箔(纯度99％)的一面上并将涂膜干燥而得到了由集电体及含有活性物质层形成的层叠体。将该层叠体压制，制作了含有活性物质层的厚度为40μm、且电极密度为3.2g/cm3的正极。
<ICP分析>
按照第1实施方式中记载的方法进行了ICP分析，结果可以确认，各例的锂离子二次电池所包含的第1离子传导性的固体电解质粒子具有表1及表3中所示的组成。
<SEM观察>
另外，按照第1实施方式中记载的方法进行SEM观察，确认：在实施例1～实施例42的电池所包含的含有活性物质层中，存在脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。另一方面，对于比较例1～5也同样地实施了SEM观察，结果无法确认脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。
在图14～图19中示出在实施例1、比较例2及比较例5中得到的SEM图像。图14是实施例1的SEM图像。图15是将图14中所示的SEM图像的一部分放大而表示的图像。图16是比较例2的SEM图像。图17是将图16中所示的SEM图像的一部分放大而表示的图像。图18是比较例5的SEM图像。图19是将图18中所示的SEM图像的一部分放大而表示的图像。
根据图14中所示的SEM图像，能够确认：在实施例1的含有正极活性物质层中，存在脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。另外，相对于图14中所示的SEM图像的视场的总面积，第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积的比例为0.8％。
根据图16中所示的SEM图像，能够确认：在比较例2的含有正极活性物质层中，不存在脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。在比较例2中制作的含有正极活性物质层中，由于活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子相接，所以即使进行了第1实施方式的SEM观察的项中记载的前处理，第1离子传导性的固体电解质粒子也没有从活性物质粒子剥离。在图17的放大图像中，将附着于活性物质粒子11上的第1离子传导性的固体电解质粒子13示于圆50内。另外，相对于图16中所示的SEM图像的视场的总面积，第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积的比例为30％。
根据图18中所示的SEM图像，可以确认：在比较例5的含有正极活性物质层中，不存在脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。在比较例5中制作的含有正极活性物质层中，由于活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子相接，所以即使进行了第1实施方式的SEM观察的项中记载的前处理，第1离子传导性的固体电解质粒子也没有从活性物质粒子剥离。在图19的放大图像中，将附着于活性物质粒子11上的第1离子传导性的固体电解质粒子13示于圆50内。另外，相对于图18中所示的SEM图像的视场的总面积，第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积的比例为15％。
<倍率性能评价>
在25℃环境下将电池供于倍率试验。在充放电中，首先，将电池以1C充电至3.0V为止，之后以1C放电至1.7V为止并确认了电池的容量，然后将放电电流以20C放电并确认了电池的容量。将1C放电容量除以20C放电容量并乘以100而算出了1C/20C容量维持率。1C/20C容量维持率成为评价倍率特性的指标。将该结果示于表1及表3中。
<-30℃低温放电性能评价>
在-30℃环境下将电池供于放电试验。在充放电中，首先，在25℃的环境下将电池以1C充电至3.0V为止后，使电池在-30℃环境下静置3小时。之后，以1C放电至1.7V为止并确认了电池的容量。算出相对于上述倍率性能评价中测定的25℃下的放电容量的-30℃放电容量(-30℃放电容量/25℃放电容量×100)。该值成为评价低温特性的指标。将该结果示于表1及表3中。
Figure BDA0001980145750000441
Figure BDA0001980145750000451
Figure BDA0001980145750000461
Figure BDA0001980145750000471
在表1及表3中，在“固体电解质混合层”的列中示出了正极、负极及固体电解质层中的任一者是否包含第1离子传导性的固体电解质粒子。在“固体电解质粒子含量”的列中以重量％示出了第1离子传导性的固体电解质粒子在电极(正极或负极)的含有活性物质层中所占的含量。但是，关于实施例32～实施例35，示出了固体电解质层的厚度。另外，关于实施例36，示出了正极及负极各自中的含量。另外，关于实施例37，除了正极及负极各自中的含量以外，还示出了固体电解质层的厚度。在“面积比例(％)”的列中，以百分率示出了第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积相对于SEM图像的视场的总面积的比例。但是，在实施例36及37的“面积比例(％)”的列中，依次记载了含有正极活性物质层中的面积比例和含有负极活性物质层中的面积比例。在“个数比例(％)”的列中，以百分率示出了第1离子传导性的固体电解质粒子没有接触的活性物质粒子的个数相对于SEM图像的视场内存在的活性物质粒子的总数的比例。
另外，在表1及表3中，在“25℃倍率性能(20C/1C)容量维持率(％)”的列中，以百分率示出了上述倍率性能评价中的将20C放电容量除以1C放电容量并乘以100而得到的值。在“低温性能(-30℃/25℃)容量维持率(％)”的列中，以百分率示出了上述-30℃低温性能评价中的将-30℃放电容量除以25℃放电容量并乘以100而得到的值。
由表1～4获知以下的情况。
实施例1～31及36～42中制作的锂离子二次电池的正极及负极中的至少一者包含脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。这些实施例的锂离子二次电池与比较例1～5的电池相比，倍率特性及低温特性这两者优异。认为：这是由于溶剂分子容易吸附到第1离子传导性固体电解质粒子上，所以从锂离子的脱媒合得到促进。
如实施例1～42中所示的那样，第1离子传导性的固体电解质粒子所占的面积相对于SEM图像的视场的总面积的比例为20％以下的锂离子二次电池的倍率特性及低温特性优异。
如实施例36中所示的那样，正极及负极这两者包含第1离子传导性的固体电解质粒子的情况与例如仅正极包含第1离子传导性的固体电解质粒子的实施例1相比，倍率特性及低温特性优异。另外，如实施例37中所示的那样，正极及负极这两者包含第1离子传导性的固体电解质粒子、并且在正极及负极之间具有包含第1离子传导性的固体电解质粒子的固体电解质层的锂离子二次电池的倍率特性及低温特性更优异。
实施例32～35中制作的锂离子二次电池的正极和负极中均不包含第1离子传导性的固体电解质粒子。然而，这些电池包含不同于电极的固体电解质层，该固体电解质层包含第1离子传导性的固体电解质粒子。因此，固体电解质层包含脱离正极活性物质粒子和/或负极活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。这些实施例32～35与比较例1～5的电池相比，倍率特性及低温特性这两者优异。
如实施例11～15中所示的那样，获知：若含有活性物质层所含有的第1离子传导性的固体电解质粒子的含量多，则倍率特性及低温特性提高。
如实施例16～19中所示的那样，获知：若第1离子传导性的固体电解质粒子的平均一次粒径为0.1μm～5μm，则与具有比其大的平均一次粒径的情况相比能够达成优异的倍率特性及低温特性。认为这是由于，一次粒径小的第1离子传导性的固体电解质粒子越多，则不与活性物质粒子相接的粒子的数目越增加，越促进锂离子的脱媒合。
比较例1的正极和负极均不包含第1离子传导性的固体电解质粒子。因此，倍率特性及低温特性均比实施例1～42差。
比较例2是预先使活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子分散于包含粘结剂的溶液中而制作复合活性物质粉末并使用该粉末而制作了正极的例子。该情况下，第1离子传导性的固体电解质粒子与SEM图像的视场的范围内的全部活性物质粒子接触。
比较例3是含有正极活性物质层包含锂离子传导性的固体电解质粒子的例子。该比较例3的正极包含许多脱离活性物质粒子而存在的锂离子传导性的固体电解质粒子，但倍率特性及低温特性比实施例1～42差。认为这是由于，脱离活性物质粒子而存在的锂离子传导性的固体电解质粒子无法充分地吸附溶剂分子。其结果认为：在活性物质粒子的表面附近，锂离子的脱媒合没有得到促进。
比较例4是预先将活性物质粒子及第1离子传导性的固体电解质粒子以干式混合而制作复合活性物质粉末并使用该粉末而制作了正极的例子。该情况下，第1离子传导性的固体电解质粒子与SEM图像的视场的范围内的全部活性物质粒子接触。
比较例5是通过溶胶凝胶法制作对于活性物质粒子附着有第1离子传导性的固体电解质粒子的粉末并使用该粉末而制作了正极的例子。该情况下，第1离子传导性的固体电解质粒子与SEM图像的视场的范围内的全部活性物质粒子接触。
根据以上叙述的至少1个实施方式及实施例，提供一种电极。电极具备含有活性物质层，该含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子和脱离活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子。固体电解质粒子包含选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种即第1离子。根据该电极，能够实现倍率特性及低温特性优异的锂离子二次电池。
需要说明的是，可以将上述的实施方式汇总为以下的技术方案。
技术方案1
一种电极，其具备含有活性物质层，该含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子和脱离上述活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子，
上述固体电解质粒子包含选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种即第1离子。
技术方案2
根据上述技术方案1，其中，
对于上述含有活性物质层，在通过使用了扫描型电子显微镜(SEM：ScanningElectron Microscope)的观察而得到的SEM图像中，上述固体电解质粒子所占的面积相对于上述SEM图像的视场的总面积的比例为20％以下。
技术方案3
根据上述技术方案1或2，其中，上述固体电解质粒子的重量相对于上述含有活性物质层的重量的比例在0.1重量％～30重量％的范围内。
技术方案4
根据上述技术方案1～3中的任一项，其中，上述固体电解质粒子的平均粒径为0.1μm～5μm。
技术方案5
根据上述技术方案1～4中的任一项，其中，上述固体电解质粒子进一步包含锂离子，
在上述固体电解质粒子内，上述第1离子的浓度比锂离子的浓度大。
技术方案6
根据上述技术方案1～5中的任一项，其中，上述固体电解质粒子包含选自由Na3Zr2Si2PO12、Na2Zr2SiP2O12、Na3.5Zr2Si2.5P0.5O12、Na1.5Zr2Si0.5P2.5O12、Na2B10H10、Na2O·11Al2O3、K2Zr2SiP2O12、CaZr2SiP2O12、MgZr2SiP2O12及AlZr2Si2PO12构成的组中的至少1种。
技术方案7
根据上述技术方案1～6中的任一项，其用于锂离子二次电池。
技术方案8
一种层叠体，其具备利用上述技术方案1～7中任一项的电极和固体电解质层，
上述固体电解质层包含脱离上述活性物质粒子而存在的上述固体电解质粒子。
技术方案9
一种层叠体，其具备包含含有活性物质层的电极和固体电解质层，
上述含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子，
上述固体电解质层包含脱离上述活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子，
上述第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种。
技术方案10
根据上述技术方案9，其中，上述固体电解质粒子进一步包含锂离子，
在上述固体电解质粒子内，上述第1离子的浓度比锂离子的浓度大。
技术方案11
根据上述技术方案9或10，其中，上述固体电解质粒子包含选自由Na3Zr2Si2PO12、Na2Zr2SiP2O12、Na3.5Zr2Si2.5P0.5O12、Na1.5Zr2Si0.5P2.5O12、Na2B10H10、Na2O·11Al2O3、K2Zr2SiP2O12、CaZr2SiP2O12、MgZr2SiP2O12及AlZr2Si2PO12构成的组中的至少1种。
技术方案12
一种锂离子二次电池，其包含非水电解质和利用上述技术方案1～7中任一项的电极。
技术方案13
一种锂离子二次电池，其包含非水电解质和利用上述技术方案8～11中任一项的层叠体。
技术方案14
一种电池包，其具备利用上述技术方案12或13的锂离子二次电池。
技术方案15
根据上述技术方案14，其进一步具备通电用的外部端子和保护电路。
技术方案16
根据上述技术方案14或15，其具备多个上述锂离子二次电池，
上述锂离子二次电池以串联、并联或将串联及并联组合的方式电连接。
技术方案17
一种车辆，其搭载有利用上述技术方案14～16中任一项的电池包。
技术方案18
根据上述技术方案17，其包含将上述车辆的动能转换成再生能量的机构。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含于发明的范围、主旨中，同时包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。

Claims (16)

1.一种电极，其具备含有活性物质层，所述含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子和脱离所述活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子，其中，
所述固体电解质粒子包含第1离子和锂离子，所述第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种，
在所述固体电解质粒子内，所述第1离子的浓度比所述锂离子的浓度大，
所述第1离子传导性的所述固体电解质粒子没有接触的所述活性物质粒子的个数相对于使用了扫描型电子显微镜的观察而得到的扫描型电子显微镜图像的视场内存在的所述活性物质粒子的总数的比例为80％以上。
2.根据权利要求1所述的电极，其中，对于所述含有活性物质层，在通过使用了扫描型电子显微镜的观察而得到的扫描型电子显微镜图像中，所述固体电解质粒子所占的面积相对于所述扫描型电子显微镜图像的视场的总面积的比例为20％以下。
3.根据权利要求1或2所述的电极，其中，所述固体电解质粒子的重量相对于所述含有活性物质层的重量的比例在0.1重量％～30重量％的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的电极，其中，所述固体电解质粒子的平均粒径为0.1μm～5μm。
5.根据权利要求1或2所述的电极，其中，所述固体电解质粒子包含选自由Na3Zr2Si2PO12、Na2Zr2SiP2O12、Na3.5Zr2Si2.5P0.5O12、Na1.5Zr2Si0.5P2.5O12、Na2B10H10、Na2O·11Al2O3、K2Zr2SiP2O12、CaZr2SiP2O12、MgZr2SiP2O12及AlZr2Si2PO12构成的组中的至少1种。
6.根据权利要求1或2所述的电极，其用于锂离子二次电池。
7.一种层叠体，其具备权利要求1～6中任一项所述的电极和固体电解质层，其中，
所述固体电解质层包含脱离所述活性物质粒子而存在的所述固体电解质粒子。
8.一种层叠体，其具备包含含有活性物质层的电极和固体电解质层，其中，
所述含有活性物质层包含锂离子传导性的活性物质粒子，
所述固体电解质层包含脱离所述活性物质粒子而存在的第1离子传导性的固体电解质粒子，
所述第1离子为选自由除锂离子以外的碱金属离子、Ca离子、Mg离子及Al离子构成的组中的至少1种，
所述固体电解质粒子进一步包含锂离子，
在所述固体电解质粒子内，所述第1离子的浓度比所述锂离子的浓度大，
所述第1离子传导性的所述固体电解质粒子没有接触的所述活性物质粒子的个数相对于使用了扫描型电子显微镜的观察而得到的扫描型电子显微镜图像的视场内存在的所述活性物质粒子的总数的比例为80％以上。
9.根据权利要求8所述的层叠体，其中，所述固体电解质粒子包含选自由Na3Zr2Si2PO12、Na2Zr2SiP2O12、Na3.5Zr2Si2.5P0.5O12、Na1.5Zr2Si0.5P2.5O12、Na2B10H10、Na2O·11Al2O3、K2Zr2SiP2O12、CaZr2SiP2O12、MgZr2SiP2O12及AlZr2Si2PO12构成的组中的至少1种。
10.一种锂离子二次电池，其包含非水电解质和权利要求1～6中任一项所述的电极。
11.一种锂离子二次电池，其包含非水电解质和权利要求7～9中任一项所述的层叠体。
12.一种电池包，其具备权利要求10或11所述的锂离子二次电池。
13.根据权利要求12所述的电池包，其进一步具备通电用的外部端子和保护电路。
14.根据权利要求12所述的电池包，其具备多个所述锂离子二次电池，其中，
所述锂离子二次电池以串联、并联或将串联及并联组合的方式电连接。
15.一种车辆，其搭载有权利要求12～14中任一项所述的电池包。
16.根据权利要求15所述的车辆，其包含将所述车辆的动能转换成再生能量的机构。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11121408B2 (en) 2019-03-14 2021-09-14 Medtronic, Inc. Lithium-ion battery
JP7140093B2 (ja) * 2019-11-07 2022-09-21 トヨタ自動車株式会社 ナトリウムイオン電池用の負極材料、及びナトリウムイオン電池
JP6849124B1 (ja) * 2020-03-26 2021-03-24 住友大阪セメント株式会社 リチウムイオン二次電池用正極材料、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池
JP7471203B2 (ja) * 2020-11-20 2024-04-19 本田技研工業株式会社 リチウムイオン二次電池用電極
JP2023181705A (ja) * 2022-06-13 2023-12-25 トヨタ自動車株式会社 イオン伝導体、全固体電池およびイオン伝導体の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101076914A (zh) * 2004-12-13 2007-11-21 松下电器产业株式会社 包含活性材料层和固体电解质层的叠层体及使用这种叠层体的全固态锂二次电池
CN104769758A (zh) * 2013-02-26 2015-07-08 株式会社日立制作所 全固体离子二次电池
JP2016024907A (ja) * 2014-07-17 2016-02-08 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． リチウムイオン（ｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎ）二次電池
CN108172895A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 松下知识产权经营株式会社 二次电池
CN108461819A (zh) * 2017-02-21 2018-08-28 株式会社东芝 二次电池、复合电解质、电池包及车辆

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61285656A (ja) * 1985-06-12 1986-12-16 Asahi Chem Ind Co Ltd 非水系の二次電池
JP5657856B2 (ja) 2007-01-29 2015-01-21 日立マクセル株式会社 多孔質膜、電池用セパレータおよびリチウム二次電池
JP4911155B2 (ja) * 2008-10-08 2012-04-04 トヨタ自動車株式会社 電池電極の製造方法
JP5594379B2 (ja) * 2013-01-25 2014-09-24 トヨタ自動車株式会社 二次電池用正極、二次電池用正極の製造方法、及び、全固体二次電池
JP5665896B2 (ja) 2013-01-30 2015-02-04 国立大学法人群馬大学 活物質材料およびリチウムイオン電池
JP6024644B2 (ja) 2013-10-31 2016-11-16 トヨタ自動車株式会社 電極一体型セパレータの製造方法
US9583786B2 (en) * 2013-11-26 2017-02-28 Lg Chem, Ltd. Secondary battery including solid electrolyte layer
JP6759136B2 (ja) 2017-03-21 2020-09-23 株式会社東芝 複合電解質、二次電池、電池パック及び車両
JP7062462B2 (ja) 2018-02-19 2022-05-06 株式会社東芝 無機化合物粒子、複合電解質膜、複合電極、二次電池、電池パック及び車両

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101076914A (zh) * 2004-12-13 2007-11-21 松下电器产业株式会社 包含活性材料层和固体电解质层的叠层体及使用这种叠层体的全固态锂二次电池
CN104769758A (zh) * 2013-02-26 2015-07-08 株式会社日立制作所 全固体离子二次电池
JP2016024907A (ja) * 2014-07-17 2016-02-08 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． リチウムイオン（ｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎ）二次電池
CN108172895A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 松下知识产权经营株式会社 二次电池
CN108461819A (zh) * 2017-02-21 2018-08-28 株式会社东芝 二次电池、复合电解质、电池包及车辆

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