CN110959208A - 二次电池用负极、二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备 - Google Patents

Abstract

二次电池具备正极、负极和电解液，其中，负极包含：第一负极活性物质，其含有包含碳作为构成元素的材料；第二负极活性物质，其含有包含硅作为构成元素的材料；以及常温熔融盐组合物。

Description

二次电池用负极、二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系 统、电动工具以及电子设备

技术领域

本技术涉及用于二次电池的负极、使用该负极的二次电池以及使用该二次电池的电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备。

背景技术

人们广泛使用便携式电话机等各种电子设备，并期待该电子设备的小型化、轻量化和长寿命化。因此，在电源方面，正在推进在小型且轻量的同时能够获得高能量密度的二次电池的开发。

二次电池的应用不限于电子设备，本领域也在研究将其应用于其他用途。若举一例，则是可装拆地搭载在电子设备等上的电池包、电动汽车等电动车辆、家用电力服务器等电力储存系统及电钻等电动工具。

该二次电池在具备正极及负极的同时具备电解液，该负极包含参与充放电反应的负极活性物质等。由于负极的构成极大地影响二次电池的电池特性，因此对该负极的构成进行了各种研究。

具体地，为了获得优异的循环特性等，在负极中含有常温熔融盐(例如，参照专利文献1～4。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-218385号公报

专利文献2：日本特开2009-193784号公报

专利文献3：日本特开2015-038870号公报

专利文献4：日本特开2016-048628号公报。

发明内容

搭载了二次电池的电子设备等日益高性能化和多功能化。与此同时，电子设备等的使用频率增加，并且电子设备等的使用环境正在扩大。因此，二次电池的电池特性还有待改进。

本技术是鉴于这样的问题所做出的，其目的在于提供能够获得优异的电池特性的二次电池用负极、二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备。

本技术的二次电池用负极包含：含有包含碳作为构成元素的材料的第一负极活性物质、含有包含硅作为构成元素的材料的第二负极活性物质以及常温熔融盐组合物。

本技术的二次电池具备正极、负极以及电解液，该负极具有与上述的本技术的二次电池用负极同样的构成。

本技术的电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备分别具备二次电池，该二次电池具有与上述的本技术的二次电池同样的构成。

根据本技术的二次电池用负极或二次电池，负极在包含第一负极活性物质及第二负极活性物质的同时包含常温熔融盐组合物，第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料。由此，能够获得优异的电池特性。另外，在本技术的各个电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具或者电子设备中，也能够获得同样的效果。

此外，这里记载的效果并不受限制，可以是本技术中记载的任何效果。

附图说明

图1是表示本技术的第一实施方式中的二次电池用负极的构成的剖视图。

图2是表示第一负极活性物质及第二负极活性物质各自的构成(第一方式)的剖视图。

图3是表示第一负极活性物质及第二负极活性物质各自的构成(第二方式)的剖视图。

图4是表示与第一负极活性物质及第二负极活性物质各自的构成相关的变形例的剖视图。

图5是表示本技术的一实施方式的二次电池(圆筒型)的构成的剖视图。

图6是表示图5所示的卷绕电极体的一部分的构成的剖视图。

图7是表示本技术的一实施方式的其他二次电池(层压膜型)的构成的立体图。

图8是卷绕电极体沿着图7所示的VIII-VIII线的剖视图。

图9是表示二次电池的适用例(电池包：单电池)的构成的立体图。

图10是表示图9所示的电池包的构成的框图。

图11是表示二次电池的适用例(电池包：组合电池)的构成的框图。

图12是表示二次电池的适用例(电动车辆)的构成的框图。

图13是表示二次电池的适用例(电力储存系统)的构成的框图。

图14是表示二次电池的适用例(电动工具)的构成的框图。

图15是表示试验用的二次电池(硬币型)的构成的剖视图。

图16是表示其他试验用的二次电池(硬币型)的构成的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细说明本技术的实施方式。此外，说明的步骤如下：

1.二次电池用负极(第一实施方式)

1-1.构成

1-2.制造方法

1-3.作用和效果

2.二次电池用负极(第二实施方式)

2-1.构成

2-2.制造方法

2-3.作用和效果

3.变形例

4.二次电池

4-1.锂离子二次电池(圆筒型)

4-2.锂离子二次电池(层压膜型)

5.二次电池的用途

5-1.电池包(单电池)

5-2.电池包(组合电池)

5-3.电动车辆

5-4.电力储存系统

5-5.电动工具

＜1.二次电池用负极(第一实施方式)＞

首先，对本技术的第一实施方式的二次电池用负极进行说明。

这里说明的二次电池用负极(下面，简称为“负极”。)例如是使用锂作为电极反应物质的负极，并用于二次电池。该电极反应物质是参与电极反应(所谓的充放电反应)的物质。二次电池的种类没有特别限制，例如是锂离子二次电池等。

＜1-1.构成＞

首先，对负极的构成进行说明。

图1表示负极的截面构成。图2和图3分别表示第一负极活性物质200和第二负极活性物质300各自的截面构成。

例如如图1所示，该负极包括负极集电体1和设置在该负极集电体1之上的负极活性物质层2。

此外，负极活性物质层2可以仅设置于负极集电体1的单面，也可以设置于负极集电体1的双面。在图1中，例如，示出了负极活性物质层2设置于负极集电体1的双面的情况。

[负极集电体]

负极集电体1例如包含导电性材料中的任一种或两种以上。导电性材料的种类没有特别限制，例如可以是铜、铝、镍及不锈钢等金属材料，也可以是合金。该负极集电体1可以是单层，也可以是多层。

负极集电体1的表面优选粗糙化。这是由于根据所谓的锚固效应可改善负极活性物质层2相对于负极集电体1的紧贴性。在该情况下，只要至少在与负极活性物质层2相对的区域中，负极集电体1的表面被粗糙化即可。粗糙化的方法没有特别限制，例如是利用电解处理来形成微颗粒的方法等。在电解处理中，在电解槽中利用电解法在负极集电体1的表面形成微颗粒，因此在该负极集电体1的表面设置有凹凸。利用电解法制备的铜箔通常称为电解铜箔。

[负极活性物质层]

负极活性物质层2例如包含可吸留及释放锂的两种负极活性物质(第一负极活性物质200和第二负极活性物质300)和常温熔融盐组合物。

不过，负极活性物质层2还可以包含负极粘结剂及负极导电剂等其他材料中的任一种或两种以上。该负极活性物质层2可以是单层，也可以是多层。

关于第一负极活性物质200及第二负极活性物质300各自的构成，列举了两种方式。在图2中，示出了第一方式中的第一负极活性物质200及第二负极活性物质300各自的截面构成，并且在图3中，示出了第二方式中的第一负极活性物质200及第二负极活性物质300各自的截面构成。

(第一方式中的第一负极活性物质及第二负极活性物质)

第一方式中的第一负极活性物质200及第二负极活性物质300各自的构成例如为以下那样。

(第一负极活性物质)

例如如图2所示，第一负极活性物质200是多个颗粒状。该第一负极活性物质200包含碳系材料中的任一种或两种以上。该碳系材料是包含碳作为构成元素的材料的总称。

第一负极活性物质200包含碳系材料是由于在锂的吸留时及锂的释放时碳系材料不易膨胀收缩的缘故。由此，碳系材料的晶体构造不易变化，因此稳定地获取高能量密度。而且，由于碳系材料也作为负极导电剂发挥功能，因此负极活性物质层2的导电性提高。

碳系材料的种类没有特别限制，例如是碳材料。该碳材料是仅包含碳作为构成元素的材料的总称。不过，碳材料的纯度并不一定限于100％，因此该碳材料也可以含有微量的异种元素。该异种元素是除碳以外的元素中的任一种或两种以上。

具体而言，碳材料例如是易石墨化碳、难石墨化碳以及石墨等。其中，优选关于难石墨化碳的(002)面的面间距为0.37nm以上，并且优选关于石墨的(002)面的面间距为0.34nm以下。

更加具体地，碳材料例如是热解碳类、焦炭类、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物烧结体、活性炭以及炭黑类等。该焦炭类包括沥青焦炭、针状焦炭以及石油焦炭等。有机高分子化合物烧结体是在适当的温度下烧结(碳化)酚醛树脂及呋喃树脂等高分子化合物而成的烧结物。除此之外，碳材料可以是在约1000℃以下的温度下进行了热处理的低结晶性碳，也可以是无定形碳。此外，碳材料的形状可以是纤维状、球状、粒状及磷片状中的任一种。

(第二负极活性物质)

例如如图2所示，第二负极活性物质300为多个颗粒状。该第二负极活性物质300包含硅系材料中的任一种或两种以上。该硅系材料是包含硅作为构成元素的材料的总称。

第二负极活性物质300包含硅系材料是由于该硅系材料具有优异的锂的吸留释放能力，因此获得高能量密度的缘故。

硅系材料的种类没有特别限制。因此，硅系材料可以是硅的单质或硅的合金或硅的化合物，或者它们中的两种以上，也可以是其中至少一部分包含它们中的一种或两种以上的相的材料。

这里说明的单质不过是指一般意义下的单质，因此也可以含有微量的杂质。即，单质的纯度不一定是100％。另外，合金可以是由两种以上的金属元素构成的材料，也可以是包含一种或两种以上的金属元素和一种或两种以上的半金属元素的材料，还可以是在包含一种或两种以上的金属元素的同时包含一种或两种以上的非金属元素。与这里说明的单质及合金分别相关的定义在之后也是同样的。硅系材料的组织例如是固溶体、共晶(共熔混合物)、金属间化合物以及它们中的两种以上的共存物等。

硅的合金例如作为除硅以外的构成元素，包含锡、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑以及铬等中的任一种或两种以上。硅的化合物例如包含碳和氧等中的任一种或两种以上作为除硅以外的构成元素。此外，硅的化合物例如也可以含有关于硅的合金进行说明的一系列的元素中的任一种或两种以上作为除硅以外的构成元素。

硅的合金的具体例和硅的化合物的具体例为SiB₄、SiB₆、Mg₂Si、Ni₂Si、TiSi₂、MoSi₂、CoSi₂、NiSi₂、CaSi₂、CrSi₂、Cu₅Si、FeSi₂、MnSi₂、NbSi₂、TaSi₂、VSi₂、WSi₂、ZnSi₂、SiC、Si₃N₄、Si₂N₂O、SiO_v(0＜v≤2)以及LiSiO等。此外，SiO_v中的v也可以是0.2＜v＜1.4。

这里，负极活性物质层2包含第一负极活性物质200(碳系材料)和第二负极活性物质300(硅系材料)双方是因为可获得高理论容量(即电池容量)，并且在充放电时负极不易膨胀和收缩的缘故。

详细而言，硅系材料具有理论容量高这一优点，但相反具有在充放电时易剧烈地膨胀和收缩这一顾虑。相对于此，碳系材料具有理论容量低这一顾虑，但相反具有在充放电时不易膨胀和收缩这一优点。由此，通过将碳系材料与金属系材料并用，从而一边保证高理论容量，一边抑制了充放电时的负极的膨胀和收缩。

第一负极活性物质200与第二负极活性物质300的混合比(重量比)没有特别限制。具体地，第二负极活性物质300的重量相对于第一负极活性物质200的重量与第二负极活性物质300的重量的总和所占的比例(混合比例)为1重量％～99重量％。这是因为可获得不取决于混合比但将上述的第一负极活性物质200与第二负极活性物质300并用的优点的缘故。

其中，混合比例优选为50重量％以下，更加优选为30重量％以下。这是由于作为产生负极的膨胀及收缩的主要的原因的硅系材料的含量变少，因此该负极的膨胀及收缩被充分抑制的缘故。

(第二方式中的第一负极活性物质及第二负极活性物质)

第二方式中的第一负极活性物质200及第二负极活性物质300各自的构成例如为以下那样。

(第一负极活性物质)

第一负极活性物质200的构成例如与上述的第一方式中的第一负极活性物质200的构成为同样。

(第二负极活性物质)

例如，如图3所示，第二负极活性物质300包括中心部301和设置于该中心部301的表面的被覆部302。

(中心部)

中心部301例如为颗粒状，并包含硅系材料。与硅系材料相关的详细内容如上述的那样。即，中心部301与第一方式中的第二负极活性物质300具有同样的构成。

(被覆部)

被覆部302是通过覆盖中心部301的表面而保护该中心部301的保护层。该被覆部302设置于中心部301的表面中的一部分或者全部。因此，被覆部302可以覆盖中心部301的表面中的全部，也可以仅覆盖该中心部301中的表面中的一部分。当然，在后者的情况下，也可以彼此物理分离的多个被覆部302存在于中心部301的表面。

该被覆部302包含被覆材料中的任一种或两种以上。该被覆材料例如是聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯以及聚乙烯吡咯烷酮等。

第二负极活性物质300包括被覆部302是由于通过该被覆部302保护中心部301，因此在含有高反应性的硅系材料的中心部301的表面电解液不易分解的缘故。另外，由于被覆部302也作为粘结剂发挥功能，因此经由该被覆部302而使第二负极活性物质300彼此易相互粘接。该情况下，若负极活性物质层2包含负极粘结剂，则第二负极活性物质300的粘接性进一步提高。

被覆部302包含被覆材料是由于通过该被覆材料形成的被膜实现与所谓的SEI(Solid Electrolyte Interphase：固体电解质膜)膜同样的功能的缘故。由此，即使在中心部301的表面设置被覆部302，也不在中心部301阻碍锂被吸留及释放，通过被覆部302保护了中心部301的表面。该情况下，特别是，即使在放电末期，由于存在由被覆材料形成的被膜，因此SEI膜不易分解。由此，即使在放电末期，也易于维持基于被覆部302的中心部301的保护状态。

聚丙烯酸盐的种类没有特别限制，例如为金属盐及鎓盐等。不过，这里说明的聚丙烯酸盐并不限于聚丙烯酸中包含的全部羧基(-COOH)形成盐的化合物，也可以是聚丙烯酸中包含的一部分的羧基形成盐的化合物。即，后者的聚丙烯酸盐可以包含一个或两个以上的未反应基(羧基)。

金属盐所包含的金属离子的种类没有特别限制，例如为碱金属离子等，更加具体地，为锂离子、钠离子以及钾离子等。鎓盐所包含的鎓离子的种类没有特别限制，例如为铵离子及鏻离子等。聚丙烯酸盐的具体例为聚丙烯酸钠及聚丙烯酸钾等。

此外，聚丙烯酸盐在一个分子中可以仅包含金属离子，也可以仅包含鎓离子，也可以包含金属离子及鎓离子双方。

被覆部302的重量相对于中心部301的重量与被覆部302的重量的总和所占的比例(占有比例)没有特别限制。该占有比例通过占有比例(重量％)＝[被覆部302的重量/(中心部301的重量+被覆部302的重量)]×100这一计算式计算。在该计算式中，前者(分子)的被覆部302的重量为被覆材料的重量，并且后者(分母)的被覆部302的重量也是被覆材料的重量。不过，占有比例优选不要过大。是为了通过适当抑制基于被覆部302的中心部301的被覆量，从而保证该中心部301的表面的离子传导性。由此，即使中心部301的表面被被覆部302覆盖，也易在该中心部301吸留及释放锂。

被覆部302的厚度没有特别限制，例如优选为约小于1μm。是因为更不易阻碍中心部301的锂的吸留及释放的缘故。

这里说明的被覆部302的厚度是所谓的平均厚度，例如，通过以下的步骤计算。首先，使用电场放射型扫描型电子显微镜(FE-SEM)等显微镜，来观察第二负极活性物质300(中心部301及被覆部302)的截面。在该情况下，以能够观察第二负极活性物质300的整体像中的约1/3的方式调整倍率。更加具体地，在第二负极活性物质300的平均粒径(中值直径D50)为约20μm的情况下，将倍率设为约2000倍。接着，基于观察结果(显微镜照片)，在以等间隔所在的五处测定被覆部302的厚度。该间隔例如约0.5μm。最后，计算在五处测定出的厚度的平均值。

被覆部302的覆盖率、即通过被覆部302覆盖中心部301的表面的比例没有特别限制，例如优选为50％以上。这是由于充分发挥基于被覆部302的中心部301的保护效果的缘故。

这里说明的被覆部302的覆盖率是所谓的平均覆盖率，例如，通过以下的步骤计算。首先，使用电场放射型扫描型电子显微镜(FE-SEM)等显微镜，对第二负极活性物质300(中心部301及被覆部302)的截面进行观察。该情况下，以能够观察第二负极活性物质300的整体像中的约1/3的方式调整倍率，并且在任意的10处(10个视野)对被覆部302的截面进行观察。与倍率相关的详细内容例如与计算被覆部302的平均厚度的情况是同样的。接着，基于观察结果(显微镜照片)，针对每个视野计算覆盖率。该情况下，对中心部301的整体像的外缘(轮廓)的长度L1进行测定，并且对该中心部301中的被被覆部302覆盖的部分的外缘的长度L2进行测定之后，计算覆盖率＝(L2/L1)×100。最后，计算在10个视野中计算出的覆盖率的平均值。

不过，在常温熔融盐组合物包含后述的共聚物的情况下，第二负极活性物质300也可以不包括被覆部302。这是由于共聚物覆盖中心部301的表面，因此该共聚物实现与被覆部302同样的功能的缘故。此外，关于共聚物的详细内容，后文叙述。

(常温熔融盐组合物)

常温熔融盐组合物与上述的第一负极活性物质200、第二负极活性物质300一起包含在负极活性物质层2中。因此，常温熔融盐组合物与第一负极活性物质200及第二负极活性物质300同样地，被分散在负极活性物质层2中。

不过，常温熔融盐组合物由于相对于硅系材料具有高亲合性，因此在负极活性物质层2中，以与第一负极活性物质200(碳系材料)的附近相比较多存在于第二负极活性物质300(硅系材料)的附近的方式分布。

即，若将在第一负极活性物质200的附近存在常温熔融盐组合物的量与在第二负极活性物质300的附近存在常温熔融盐组合物的量进行比较，则第二负极活性物质300的附近的常温熔融盐组合物的存在量变得比第一负极活性物质200的附近的常温熔融盐组合物的存在量大。

负极活性物质层2包含常温熔融盐组合物是因为在该负极活性物质层2包含有第一负极活性物质200(碳系材料)及第二负极活性物质300(硅系材料)双方的混合体系中，如上述的那样，该常温熔融盐组合物与第一负极活性物质200的附近相比易存在于第二负极活性物质300的附近的缘故。该情况下，由于在第二负极活性物质300的附近离子传导性优先提高，因此在该第二负极活性物质300中锂易被吸留及释放。由此，在将碳系材料与硅系材料并用的混合体系中，在抑制了上述的硅系材料的顾虑的同时，加强了该硅系材料的优点。由此，在负极中充放电反应易顺畅且稳定地进行，并且即使充电状态的负极暴露在高温环境中也热稳定。

常温熔融盐组合物例如包含常温熔融盐及共聚物中的一方或双方。常温熔融盐的种类可以是一种，也可以是两种以上。同样地，共聚物的种类可以仅一种，也可以两种以上。

常温熔融盐是所谓的离子液体，具有优异的阻燃性及高离子传导性。共聚物是常温熔融盐与高分子化合物的共聚物。与高分子化合物共聚合的常温熔融盐的种类可以仅为一种，也可以为两种以上。同样地，与常温熔融盐共聚合的高分子化合物的种类可以仅为一种，也可以为两种以上。

常温熔融盐包含一种或两种以上的阳离子和一种或两种以上的阴离子。

阳离子的种类没有特别限制，例如为铵阳离子、鏻阳离子、锍阳离子、咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子以及吡咯烷鎓阳离子等。其中，优选为季铵阳离子、季鏻阳离子、叔锍阳离子、咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子以及吡咯烷鎓阳离子。这是由于得到优异的热稳定性，并且能够容易地合成常温熔融盐的缘故。

季铵阳离子用NR₄ ⁺表示。R是一价脂肪烃基、一价芳烃基以及一价杂环基等中的任一种。其中，四个R可以是相互相同的基，也可以是相互不同的基。当然，也可以是仅四个R中的一部分是相互相同的基。

季鏻阳离子用PR₄ ⁺表示。与四个R相关的详细内容与关于季铵阳离子进行说明的情况同样。

叔锍阳离子用SR₃ ⁺表示。与三个R相关的详细内容与关于季铵阳离子进行说明的情况同样。

咪唑鎓阳离子用C₃H₃N₂R₂ ⁺表示。与两个R相关的详细内容与关于季铵阳离子进行说明的情况同样。该咪唑鎓阳离子例如是1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子等。

吡啶鎓阳离子用C₅H₅NR₂ ⁺表示。与两个R相关的详细内容与关于季铵阳离子进行说明的情况同样。

吡咯烷鎓阳离子用C₄H₈NR₂ ⁺表示。与两个R相关的详细内容与关于季铵阳离子进行说明的情况同样。

阴离子的种类没有特别限制，例如为双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子(CF₃-S(＝O)₂-N^--S(＝O)₂-CF₃)、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子(F-S(＝O)₂-N^--S(＝O)₂-F)、四氟硼酸根阴离子(BF₄ ^-)、六氟磷酸根阴离子(PF₆ ^-)以及卤化物阴离子等，该卤化物阴离子例如为氯阴离子(Cl^-)等。其中，优选为双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子、四氟硼酸根阴离子、六氟磷酸根阴离子以及氯阴离子。这是由于得到优异的热稳定性，并且能够容易地合成常温熔融盐的缘故。

共聚物例如是对高分子化合物接合聚合有常温熔融盐的接枝共聚物。在该接枝共聚物中，例如，对高分子化合物导入一个或两个以上的常温熔融盐作为侧链。高分子化合物的种类没有特别限制，例如，与后述的负极粘结剂(高分子化合物)的种类为同样。这是由于得到优异的热稳定性，因此负极粘结剂的热稳定性进一步提高的缘故。高分子化合物例如为聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺酰亚胺、聚四氟乙烯以及聚偏氟乙烯等。其中，优选为聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚酰亚胺以及聚偏氟乙烯等。

特别是，常温熔融盐组合物优选包含易与第二负极活性物质300(硅系材料)反应的反应基中的任一种或两种以上。即，在常温熔融盐组合物包含常温熔融盐的情况下，优选该常温熔融盐包含反应基。另外，在常温熔融盐组合物包含共聚物的情况下，可以是常温熔融盐包含反应基，可以是高分子化合物包含反应基，也可以是双方包含反应基。这是由于常温熔融盐组合物经由反应基而与硅系材料反应，因此该常温熔融盐组合物固定于第二负极活性物质300的缘故。由此，常温熔融盐组合物更易存在于第二负极活性物质300的附近。

反应基的种类若为易与硅系材料反应的官能团，则没有特别限制，例如，为烷氧基、羟基、丙烯酰基以及甲基丙烯酰基等。这是由于常温熔融盐组合物易于与硅系材料充分反应的缘故。

负极活性物质层2中的常温熔融盐组合物的含量没有特别限制，例如，为0.01重量％～5重量％。这是由于保证了第一负极活性物质200和第二负极活性物质300各自的含容量，因此在维持高电池容量的同时，得到由上述的常温熔融盐组合物产生的优点的缘故。

(其他材料)

其他材料例如除上述的负极粘结剂及负极导电剂以外，还是金属盐及硅烷偶联剂等。

(负极粘结剂)

负极粘结剂主要使第一负极活性物质200及第二负极活性物质300等粘接。该负极粘结剂例如包含合成橡胶及高分子化合物等中的任一种或两种以上。合成橡胶例如是苯乙烯-丁二烯系橡胶、氟系橡胶以及三元乙丙橡胶等。高分子化合物例如是聚偏氟乙烯、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸以及聚酰亚胺等。其中，优选为聚偏氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、聚酰亚胺、聚丙烯酸盐以及聚丙烯酸等。

(负极导电剂)

负极导电剂主要使负极活性物质层2的电子传导性提高。该负极导电剂例如含有碳材料等导电性材料中的任一种或两种以上。该碳材料例如是石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维以及碳纳米管等。其中，若负极导电剂为导电性材料，则并不限于碳材料，也可以是金属材料及导电性高分子等。

(金属盐)

金属盐主要使常温熔融盐组合物的离子传导性提高，并且使负极活性物质层2的离子传导性提高。金属盐的种类没有特别限制，其中，优选为电极反应物质的盐。即，在作为电极反应物质使用锂的情况下，金属盐优选为锂盐。锂盐的种类若是含有锂离子作为阳离子的盐中的任一种或两种以上，则没有特别限制。与锂盐相关的详细内容例如与关于后述的电解质盐的详细内容同样。

(硅烷偶联剂)

硅烷偶联剂主要相对于负极粘结剂具有高亲合性，因此使第一负极活性物质200及第二负极活性物质300等相互粘接。此外，硅烷偶联剂除上述的第一负极活性物质200及第二负极活性物质300以外，也使负极集电体1及负极导电剂等粘接。

硅烷偶联剂的种类若是相对于负极粘结剂具有高亲合性的材料中的任一种或两种以上，则没有特别限制。具体地，硅烷偶联剂例如为包含氨基的硅烷偶联剂、包含硫作为构成元素的硅烷偶联剂以及包含氟作为构成元素的硅烷偶联剂等。包含氨基的硅烷偶联剂例如为3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷以及N,N’-双[3-三甲氧基甲硅烷基]丙基乙二胺等。包含硫作为构成元素的硅烷偶联剂例如为双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物、双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]二硫化物、3-巯丙基三甲氧基硅烷以及3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷等。含有氟作为构成元素的硅烷偶联剂例如为(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)-三甲氧基硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)-三(二甲基氨基)硅烷以及(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)-三乙氧基硅烷等。

(其他负极活性物质)

此外，负极活性物质层2例如也可以与上述的第一负极活性物质200及第二负极活性物质300一起，含有其他负极活性物质中的任一种或两种以上。

其他负极活性物质例如是金属系材料。该金属系材料是包含金属元素及半金属元素中的任一种或两种以上作为构成元素的材料的总称。这是由于可得到高能量密度的缘故。不过，上述的硅系材料被从这里说明的金属系材料去除。

该金属系材料可以是单质、合金或化合物，或者它们中的两种以上，也可以是其中至少一部分具有它们中的一种或两种以上的相的材料。金属系材料的组织例如是固溶体、共晶(共熔混合物)、金属间化合物以及它们中的两种以上的共存物等。

金属元素例如是能够与锂形成合金的金属元素，并且半金属元素例如是能够与锂形成合金的半金属元素。具体地，金属元素及半金属元素例如是镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌、铪(Hf)、锆、钇(Y)、钯(Pd)以及铂(Pt)等。

其中，优选为锡。这是由于吸留及释放锂的能力优异，因此得到显著高的能量密度的缘故。

包含锡作为构成元素的材料(下面，简称为“锡系材料”。)可以是锡的单质、锡的合金或锡的化合物，可以是它们中的两种以上，或者是其中至少一部分含有它们中的一种或两种以上的相的材料。

锡的合金例如作为除锡以外的构成元素，包含硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑以及铬等中的任一种或两种以上。锡的化合物例如作为除锡以外的构成元素，包含碳和氧等中的任一种或两种以上。此外，锡的化合物例如作为除锡以外的构成元素，也可以包含关于锡的合金进行说明的一系列的元素中的任一种或两种以上。

锡的合金和锡的化合物的具体例为SnO_w(0＜w≤2)、SnSiO₃、LiSnO以及Mg₂Sn等。

特别是，锡系材料例如优选是在包含作为第一构成元素的锡的同时包含第二构成元素及第三构成元素的材料(下面，称为“含锡材料”。)。第二构成元素例如是钴、铁、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、镓、锆、铌、钼、银、铟、铯(Ce)、铪(Hf)、钽、钨、铋以及硅等中的任一种或两种以上。第三构成元素例如是硼、碳、铝以及磷等中的任一种或两种以上。这是由于能够获得高电池容量和优异的循环特性等的缘故。

其中，含锡材料优选为含有锡、钴以及碳作为构成元素的材料(下面，称为“含锡钴碳材料”)。在该含锡钴碳材料中，例如，碳的含量为9.9质量％～29.7质量％、锡及钴的含量的比例(Co/(Sn+Co))为20质量％～70质量％。这是由于能够获得高能量密度的缘故。

含锡钴碳材料具有包含锡、钴以及碳的相，该相优选为低结晶相或无定形相。该相是能够与锂反应的相(反应相)，因此由于该反应相的存在而获得优异的特性。在使用CuKα线作为特定X射线且扫描速度为1°/min的情况下，优选通过该反应相的X射线衍射获得的衍射峰的半值宽度(衍射角2θ)为1°以上。这是由于锂被更顺畅地吸留及释放，并且与电解液的反应性降低的缘故。此外，含锡钴碳材料除了低结晶相或无定形相以外，也有时包含含有各构成元素的单质或一部分的相。

通过X射线衍射得到的衍射峰是否为对应能够与锂反应的反应相的衍射峰，能够通过比较与锂的电化学反应前后的X射线衍射图而容易地判断。例如，如果与锂的电化学反应前后衍射峰的位置发生变化，则为对应能够与锂反应的反应相的衍射峰。该情况下，例如在2θ＝20°～50°的范围检测出由低结晶性或无定形的反应相产生的衍射峰。该反应相例如包含上述的一系列的构成元素，且可以认为主要由于碳的存在而进行了低结晶化或无定形化。

在含锡钴碳材料中，优选作为构成元素的碳中的至少一部分与作为其他构成元素的金属元素或半金属元素结合。这是由于锡等的聚集或锡的结晶化被抑制的缘故。关于元素的结合状态，例如能够使用X射线光电子分光法(XPS)来进行确认。在市售的装置中，例如，可以使用Al-Kα线或者Mg-Kα线等作为软X射线。当碳中的至少一部分与金属元素或半金属元素等结合时，碳的1s轨道(C1s)的合成波的峰出现在低于284.5eV的能量区域中。此外，金原子的4f轨道(Au4f)的峰值为了能够在84.0eV中得到而进行能量校准。此时，通常，由于在物质的表面存在有表面污染碳，因此由该表面污染碳引起的C1s的峰值的能量为284.8eV，并将该峰值作为能量基准。在XPS测定中，C1s的峰的波形包含起因于表面污染碳的峰和起因于含锡钴碳材料中的碳的峰。因此，例如，通过使用市售的软件来对峰进行分析，由此将两者的峰分开。在波形分析中，将最低结合能侧存在的主峰的位置定义为能量基准(284.8eV)。

该含锡钴碳材料并不限于构成元素仅为锡、钴以及碳的材料。该含锡钴碳材料例如在锡、钴以及碳的基础上，还可以包含硅、铁、镍、铬、铟、铌、锗、钛、钼、铝、磷、镓以及铋等中的任一种或两种以上作为构成元素。

除了含锡钴碳材料以外，还优选包含锡、钴、铁以及碳作为构成元素的材料(下面，称为“含锡钴铁碳材料”。)。该含锡钴铁碳材料的组成是任意的。若举一例，在将铁的含量设定为较少的值的情况下，则碳的含量为9.9质量％～29.7质量％，铁的含量为0.3质量％～5.9质量％，锡和钴的含量的比例(Co/(Sn+Co))为30质量％～70质量％。另外，在将铁的含量设定得较大时，碳的含量为11.9质量％～29.7质量％，锡、钴以及铁的含量的比例((Co+Fe)/(Sn+Co+Fe))为26.4质量％～48.5质量％，钴与铁的含量的比例(Co/(Co+Fe))为9.9质量％～79.5质量％。这是由于在这样的组成范围，能够获得高能量密度的缘故。此外，含锡钴铁碳材料的物性(半值宽度等)与上述的含锡钴碳材料的物性为同样。

另外，其他负极活性物质例如是金属氧化物和高分子化合物等。金属氧化物例如是氧化铁、氧化钌以及氧化钼等。高分子化合物例如是聚乙炔、聚苯胺以及聚吡咯等。

＜1-2.制造方法＞

接着，关于负极的制造方法进行说明。该负极例如通过以下的步骤制造。

首先，准备负极合剂。

在使用第一方式中的第一负极活性物质200和第二负极活性物质300的情况下，将包含第一负极活性物质200和第二负极活性物质300的负极活性物质、常温熔融盐组合物以及根据需要添加的负极粘结剂及负极导电剂等进行混合，从而形成负极合剂。

在使用第二方式中的第一负极活性物质200和第二负极活性物质300的情况下，通过以下的步骤，制作第二负极活性物质300之后，得到负极合剂。

在该情况下，首先，将包含硅系材料的中心部301和包含聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯及聚乙烯吡咯烷酮中的任一种或两种以上的被覆材料进行混合。作为被覆材料，可以使用溶解物，也可以使用非溶解物。该溶解物例如是通过纯水等将被覆材料溶解的溶液，更加具体地，例如是聚丙烯酸盐水溶液和聚丙烯酸水溶液等。

接下来，将混合物投入到溶剂中后，对该溶剂进行搅拌。溶剂的种类若为任意的溶剂中的任一种或两种以上，则没有特别限制，例如是可溶解被覆材料的水性溶剂和有机溶剂等。水性溶剂例如为纯水等，并且有机溶剂例如为N-甲基-2-吡咯烷酮等。在搅拌溶剂的情况下，例如，也可以使用搅拌器等搅拌装置。关于搅拌时间等的条件，能够任意地进行设定。由此，中心部301分散到溶剂中，并且通过该溶剂将被覆材料溶解，因此制备了包含中心部301和被覆材料的分散液。

接下来，将第二负极活性物质300从分散液中分离。分离方法没有特别限制，例如，通过将分散液过滤，由此回收过滤物。之后，也可以使过滤物干燥。关于干燥温度和干燥时间等条件，能够任意地设定。在分散液中，由于包含被覆材料的被覆部302形成于中心部301的表面，因此形成包括该中心部301和被覆部302的第二负极活性物质300。由此，通过对分散液进行过滤，从而得到作为过滤物的第二负极活性物质300。

此外，也可以代替过滤分散液，使用喷雾干燥装置对分散液喷雾后，使该分散液干燥。在该情况下，由于在中心部301的表面形成被覆部302，因此得到第二负极活性物质300。

最后，通过将包含第一负极活性物质200和第二负极活性物质300(中心部301及被覆部302)的负极活性物质、常温熔融盐组合物以及根据需要添加的负极粘结剂及负极导电剂等进行混合，由此形成负极合剂。

此外，如上述的那样。在作为常温熔融盐组合物使用共聚物的情况下，也可以不形成被覆部302。

接下来，将负极合剂投入到溶剂中后，对该溶剂进行搅拌，由此制备糊状的负极合剂浆料。溶剂的种类若为任意的溶剂中的任一种或两种以上，则没有特别限制，例如，为水性溶剂和有机溶剂等。关于水性溶剂和有机溶剂的详细内容如上述的那样。

最后，对负极集电体1的双面涂布负极合剂浆料后，使该负极合剂浆料干燥，由此形成负极活性物质层2。之后，根据需要，使用辊压机等来对负极活性物质层2进行压缩成型。在该情况下，可以对负极活性物质层2进行加热，也可以反复多次压缩成型。

由此，包括负极集电体1和负极活性物质层21的负极完成。

＜1-3.作用和效果＞

根据本实施方式的负极，负极活性物质层2包含第一负极活性物质(碳系材料)、第二负极活性物质300(硅系材料)以及常温熔融盐组合物。在该情况下，如上述的那样，在碳系材料与硅系材料的混合体系中，常温熔融盐组合物与碳系材料附近相比更以存在于硅系材料的附近。由此，在硅系材料附近离子传导性优先提高，因此在该硅系材料中易吸留及释放锂。由此，在负极中充放电反应易顺畅且稳定地进行，并且充电状态的负极即使暴露在高温环境中也热稳定，因此能够获得优异的电池特性。

特别是，若常温熔融盐组合物包含常温熔融盐和共聚物中的一方或双方，则常温熔融盐组合物易于充分存在于硅系材料附近，因此能够获得更高的效果。在该情况下，若常温熔融盐组合物包含共聚物，则得到优异的热稳定性，由此负极粘结剂的热稳定性进一步提高，因此能够获得进一步高的效果。另外，若常温熔融盐作为阳离子含有季铵阳离子等，高分子化合物含有聚丙烯酸盐等，则常温熔融盐组合物更易于存在于硅系材料附近，因此能够获得进一步高的效果。

另外，若常温熔融盐包含双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子等作为阴离子，则常温熔融盐组合物更易存在于硅系材料的附近，因此能够获得更高的效果。

另外，若常温熔融盐组合物包含烷氧基等反应基，则该常温熔融盐组合物易经由反应基而与硅系材料反应。由此，由于常温熔融盐组合物更易于存在于硅系材料的附近，因此能够获得更高的效果。

另外，若负极活性物质层2包含金属盐，则该负极活性物质层2等的离子传导性提高，因此能够获得更高的效果。

另外，若负极活性物质层2包含负极粘结剂，该负极粘结剂包含聚偏氟乙烯等，则第一负极活性物质200与第二负极活性物质300经由负极粘结剂而被充分粘接。由此，在第一负极活性物质200和第二负极活性物质300各自中锂易被顺畅且充分地吸留及释放，因此能够获得更高的效果。

＜2.二次电池用负极(第二实施方式)＞

接下来，对本技术的第二实施方式的二次电池用负极进行说明。下面，随时引用已经说明的第一实施方式的负极的构成要素。

＜2-1.构成＞

这里说明的负极除代替常温熔融盐组合物分散在负极活性物质层2中，该常温熔融盐组合物包含在被覆部302中以外，具有与上述的第一实施方式的负极(图3所示的第二方式)同样的构成。

具体地，如图3所示，第二负极活性物质300包括中心部301和被覆部302，该被覆部302在包含被覆材料的同时包含常温熔融盐组合物。与被覆材料及常温熔融盐组合物分别相关的详细内容如上述的那样。

被覆部302包含常温熔融盐组合物是由于与负极活性物质层2包含常温熔融盐组合物的第一实施方式同样地，常温熔融盐组合物易存在于硅系材料附近的缘故。在该情况下，特别是，由于在包含硅系材料的中心部301的表面固定包含常温熔融盐组合物的被覆部302，因此常温熔融盐组合物相对于该硅系材料被牢固地固定。由此，与碳系材料附近相比，在硅系材料附近易更多地存在常温熔融盐组合物，并且该状态即使反复充放电也易被维持。

在该情况下，优选常温熔融盐组合物与硅系材料结合。更加具体地，优选常温熔融盐组合物经由上述的反应基而与硅系材料结合。这是由于常温熔融盐组合物相对于硅系材料被更牢固地固定，因此更易维持常温熔融盐组合物更多地存在于该硅系材料附近的状态的缘故。

另外，常温熔融盐组合物优选与负极粘结剂结合。更加具体地，常温熔融盐组合物优选经由上述的反应基而与负极粘结剂结合。通过常温熔融盐组合物与负极粘结剂结合，易于维持该常温熔融盐组合物固定于硅系材料的表面的状态。

此外，被覆部302也可以包含金属盐。与金属盐相关的详细内容如上述的那样。这是由于能够获得与负极活性物质层2包含金属盐的第一实施方式同样的优点的缘故。

另外，被覆部302也可以包含导电性材料。与导电性材料相关的详细内容例如与关于上述的负极导电剂的详细内容为同样。即，导电性材料例如为碳纳米管等。这是由于被覆部302的导电性提高的缘故。

这里，负极活性物质层2例如也可以包含追加的常温熔融盐组合物。即，常温熔融盐组合物例如不仅包含在被覆部302中，也可以分散在负极活性物质层2中。这是由于第二负极活性物质300附近的常温熔融盐组合物的存在量增加，因此该第二负极活性物质300附近的离子传导性更加提高的缘故。

不过，在常温熔融盐组合物包含共聚物的情况下，第二负极活性物质300也可以不包括被覆部302。如上述的那样，这是由于共聚物实现与被覆部302同样的功能的缘故。

当然，在第二负极活性物质300包括中心部301和被覆部302的情况下，该被覆部302也可以在包含被覆材料的同时包含常温熔融盐组合物(共聚物)。

与上述的被覆部302不包含常温熔融盐组合物的情况同样地，被覆部302包含常温熔融盐组合物的情况下的占有比例是被覆部302的重量相对于中心部301的重量与被覆部302的重量的总和所占的比例。即，占有比例根据占有比例(重量％)＝[被覆部302的重量/(中心部301的重量+被覆部302的重量)]×100这一计算式计算。不过，在上述的计算式中，前者(分子)的被覆部302的重量是被覆材料的重量，后者(分母)的被覆部302的重量是被覆材料的重量、常温熔融盐组合物的重量以及导电性材料的重量的总和。

＜2-2.制造方法＞

该负极例如除第二负极活性物质300的形成步骤不同以外，通过与第一实施方式中的负极的制作步骤同样的步骤制造。下面，提及第二负极活性物质300的形成步骤。

在形成第二负极活性物质300的情况下，首先，将包含硅系材料的中心部301、常温熔融盐组合物和包含聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯以及聚乙烯吡咯烷酮中的任一种或两种以上的被覆材料进行混合。接下来，将混合物投入到溶剂中后，对该溶剂进行搅拌。由此，中心部301和常温熔融盐组合物分散在溶剂中，并且通过该溶剂将被覆材料溶解，因此制备了包含中心部301、常温熔融盐组合物以及被覆材料的分散液。最后，将第二负极活性物质300从分散液中分离。在分散液中，由于包含常温熔融盐组合物和被覆材料的被覆部302形成于中心部301的表面，因此形成包括该中心部301和被覆部302的第二负极活性物质300。通过对分散液进行过滤，由此获得作为过滤物的第二负极活性物质300。当然，为了得到第二负极活性物质300，如上述那样，也可以使用喷雾干燥装置来喷涂分散液后，使该分散液干燥。

此外，如上述的那样，在作为常温熔融盐组合物使用共聚物的情况下，也可以不形成被覆部302，也可以以在包含被覆材料的同时包含共聚物的方式形成被覆部302。

另外，在使用上述的追加的常温熔融盐组合物的情况下，在调制负极合剂时，也可以将包含第一负极活性物质200和第二负极活性物质300(中心部301和被覆部302)的负极活性物质、追加的常温熔融盐组合物、以及根据需要添加的负极粘结剂及负极导电剂等进行混合。

＜2-3.作用和效果＞

根据本实施方式的负极，负极活性物质层2包含第一负极活性物质200(碳系材料)和第二负极活性物质300(包含硅系材料的中心部301和被覆部302)，该被覆部302包含常温熔融盐组合物。在该情况下，与第一实施方式同样地，在碳系材料与硅系材料的混合体系中，与碳系材料附近相比，常温熔融盐组合物更易存在于硅系材料附近，因此易于在该硅系材料中吸留及释放锂。由此，在负极中充放电反应易顺畅且稳定地进行，并且充电状态的负极即使暴露在高温环境中也热稳定，因此能够获得优异的电池特性。

特别是，通过设置于中心部301的表面的被覆部302包含常温熔融盐组合物，从而常温熔融盐组合物固定于硅系材料的表面，因此常温熔融盐组合物相对于该硅系材料被牢固地固定。由此，与碳系材料附近相比，在硅系材料附近更多地存在有常温熔融盐组合物的状态即使反复充放电也易被维持，因此能够获得比第一实施方式高的效果。

另外，若常温熔融盐组合物与硅系材料结合，则常温熔融盐组合物相对于该硅系材料被更牢固地固定，因此能够获得更高的效果。

另外，若常温熔融盐组合物与负极粘结剂结合，则易于维持该常温熔融盐组合物固定于硅系材料的表面的状态，因此能够获得更高的效果。

另外，若被覆部302包含金属盐，则负极活性物质层2等的离子传导性提高，因此能够获得更高的效果。

与本实施方式的负极相关的除此之外的作用及效果与第一实施方式的负极的作用及效果为同样。

＜3.变形例＞

关于本技术的负极的构成，能够适当地进行变更。

具体地，例如，如与图3对应的图4所示，第一负极活性物质200也可以具有与第二方式的第二负极活性物质300(中心部301和被覆部302)同样的构成。

即，第一负极活性物质200例如包括与中心部301对应的中心部201、和与被覆部302对应的被覆部202。中心部201的构成例如除代替硅系材料而包含碳系材料以外，与中心部301的构成相为同样。被覆部202的构成例如除包含常温熔融盐组合物以外，与被覆部302的构成为同样。即，被覆部202包含被覆材料。

该第一负极活性物质200例如除作为中心部201的形成材料代替硅系材料而使用碳系材料，并且作为被覆部202的形成材料不使用常温熔融盐组合物以外，通过与第二负极活性物质300的制作步骤同样的步骤制作。

在该情况下，第二负极活性物质300也具有在第一实施方式或第二实施方式中说明的构成，从而能够获取同样的效果。在该情况下，特别是，第一负极活性物质200彼此易于经由被覆部202而相互粘接，因此能够使该第一负极活性物质200的粘接性提高。

＜4.二次电池＞

接下来，关于使用上述的本技术的负极的二次电池进行说明。下面，随时引用已经说明的本技术的负极的构成要素。

＜4-1.锂离子二次电池(圆筒型)＞

图5表示二次电池的截面结构，图6将图5所示的卷绕电极体20的截面结构中的一部分放大。

这里说明的二次电池例如是利用锂的吸留现象和锂的释放现象来获得电池容量(负极22的容量)的锂离子二次电池。

[构成]

如图5所示，该二次电池为在中空圆筒状的电池罐11的内部收容有作为电池元件的卷绕电极体20的圆筒型二次电池。

具体地，二次电池例如在电池罐11的内部具备一对绝缘板12、13和卷绕电极体20。该卷绕电极体20例如通过经由隔膜23而将正极21与负极22层叠后，卷绕该正极21、负极22以及隔膜23而形成。在卷绕电极体20中含浸有液状的电解质亦即电解液。

电池罐11例如具有一端部封闭并且另一端部敞开的中空构造，例如包含铁、铝以及它们的合金等中的任一种或两种以上。在电池罐11的表面例如也可以镀镍等。一对绝缘板12、13各自以相互夹持卷绕电极体20并且相对于该卷绕周面垂直地延伸的方式配置。

在电池罐11的敞开端部例如经由垫圈17铆接有电池盖14、安全阀机构15、以及热敏电阻元件(PTC元件)16，因此该电池罐11被密闭。电池盖14例如包含与电池罐11的形成材料同样的材料。安全阀机构15和热敏电阻元件16分别设置在电池盖14的内侧，该安全阀机构15经由热敏电阻元件16而与电池盖14电连接。在该安全阀机构15中，当电池罐11的内压由于内部短路或外部加热等而变得高于或等于一定水平以上时，盘形板15A翻转。由此，电池盖14与卷绕电极体20的电连接被切断。为了防止大电流引起的异常发热，热敏电阻元件16的电阻随着温度的上升而增加。垫圈17例如包含绝缘材料，在该垫圈17的表面例如也可以涂布有沥青等。

在卷绕电极体20的卷绕中心20C例如插入有中心销24。不过，中心销24也可以不插入于卷绕中心20C。在正极21安装有正极引线25，并且在负极22安装有负极引线26。正极引线25例如包含铝等导电性材料。该正极引线25例如安装于安全阀机构15，因此与电池盖14电连接。负极引线26例如包含镍等导电性材料。该负极引线26例如安装于电池罐11，因此与该电池罐11电连接。

(正极)

如图6所示，正极21例如包括正极集电体21A和设置于该正极集电体21A的双面的两个正极活性物质层21B。不过，也可以在正极集电体21A的单面仅设置有一个正极活性物质层21B。

(正极集电体)

正极集电体21A例如包含导电性材料中的任一种或两种以上。导电性材料的种类没有特别限制，例如为铝、镍以及不锈钢等金属材料。该正极集电体21A可以是单层，也可以是多层。

(正极活性物质层)

正极活性物质层21B包含能够吸留及释放锂的正极材料中的任一种或两种以上作为正极活性物质。不过，正极活性物质层21B也可以还包含正极粘结剂和正极导电剂等其他材料中的任一种或两种以上。

(正极活性物质(正极材料))

正极材料例如是含锂化合物。这是由于能够获得高能量密度的缘故。含锂化合物的种类没有特别限制，例如为含锂复合氧化物和含锂磷酸化合物等。

含锂复合氧化物是含有锂和一种或两种以上的其他元素作为构成元素的氧化物，例如，具有层状岩盐型和尖晶石型等中的任一个晶体构造。含锂磷酸化合物是含有锂和一种或两种以上其他元素作为构成元素的磷酸化合物，例如，具有橄榄石型等晶体构造。此外，其他元素是除锂以外的元素。

其他元素的种类只要是任意元素中的任一种或两种以上，则没有特别限制。其中，其他元素优选为长周期型元素周期表中属于2族～15族的元素。更加具体地，其他元素例如优选为镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)以及铁(Fe)等。这是由于能够获得高电压的缘故。

具有层状岩盐型晶体构造的含锂复合氧化物例如是用下述的式(1)～式(3)分别表示的化合物等。

Li_aMn_(1-b-c)Ni_bM1_cO_(2-d)Fe……(1)

(M1为钴(Co)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)以及钨(W)中的至少一种。a～e满足0.8≤a≤1.2，0＜b＜0.5，0≤c≤0.5，(b+c)＜1，-0.1≤d≤0.2以及0≤e≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

Li_aNi_(1-b)M2_bO_(2-c)F_d……(2)

(M2为钴(Co)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)以及钨(W)中的至少一种。a～d满足0.8≤a≤1.2，0.005≤b≤0.5，-0.1≤c≤0.2以及0≤d≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

Li_aCo_(1-b)M3_bO_(2-c)F_d……(3)

(M3为镍(Ni)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)以及钨(W)中的至少一种。a～d满足0.8≤a≤1.2，0≤b＜0.5，-0.1≤c≤0.2以及0≤d≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a为完全放电状态的值。)

具有层状岩盐型晶体构造的含锂复合氧化物的具体例是LiNiO₂、LiCoO₂、LiCo_0.98Al_0.01Mg_0.01O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂、Li_1.2Mn_0.52Co_0.175Ni_0.1O₂以及Li_1.15(Mn_0.65Ni_0.22Co_0.13)O₂等。

此外，在具有层状岩盐型晶体构造的含锂复合氧化物包含镍、钴、锰以及铝作为构成元素的情况下，该镍的原子比率优选为50原子％以上。这是由于能够获得高能量密度的缘故。

具有尖晶石型晶体构造的含锂复合氧化物例如是用下述的式(4)表示的化合物等。

Li_aMn_(2-b)M4_bO_cF_d……(4)

(M4为钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)以及钨(W)中的至少一种。a～d满足0.9≤a≤1.1，0≤b≤0.6，3.7≤c≤4.1以及0≤d≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有尖晶石型晶体构造的含锂复合氧化物的具体例是LiMn₂O₄等。

具有橄榄石型晶体构造的含锂磷酸化合物例如是用下述的式(5)表示的化合物等。

Li_aM5PO₄……(5)

(M5为钴(Co)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铌(Nb)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、钙(Ca)、锶(Sr)、钨(W)以及锆(Zr)中的至少一种。a满足0.9≤a≤1.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有橄榄石型晶体构造的含锂磷酸化合物的具体例是LiFePO₄、LiMnPO₄、LiFe_0.5Mn_0.5PO₄以及LiFe_0.3Mn_0.7PO₄等。

此外，含锂复合氧化物也可以是用下述的式(6)表示的化合物等。

(Li₂MnO₃)_x(LiMnO₂)_1-x……(6)

(x满足0≤x≤1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，x是完全放电状态的值。)

(其他正极材料)

除此之外，正极材料例如也可以是氧化物、二硫化物、硫属元素化物以及导电性高分子等。氧化物例如是氧化钛、氧化钒以及二氧化锰等。二硫化物例如是二硫化钛和硫化钼等。硫属元素化物例如是硒化铌等。导电性高分子例如是硫、聚苯胺以及聚噻吩等。

(正极粘结剂和正极导电剂)

关于正极粘结剂的详细内容例如与关于负极粘结剂的详细内容为同样。另外，关于正极导电剂的详细内容例如与关于负极导电剂的详细内容为同样。

(负极)

负极22与上述的本技术的负极具有同样的构成。具体地，如图6所示，负极22例如包括负极集电体22A和负极活性物质层22B。负极集电体22A的构成与负极集电体1的构成为同样，并且负极活性物质层22B的构成与负极活性物质层2的构成为同样。

在该负极22中，为了防止在充电中途锂金属无意地析出到负极22的表面，优选负极材料可充电的容量比正极21的放电容量大。即，优选能够吸留及释放锂的负极材料的电化学当量比正极21的电化学当量大。

特别是，在这里说明的二次电池中，如上述的那样，为了防止在充电中途锂金属无意地析出到负极22的表面，优选能够吸留及释放锂的负极材料的电化学当量比正极的电化学当量大。另外，若完全充电时的开路电压(即电池电压)为4.25V以上，则与4.20V的情况相比，考虑到即使使用相同的正极活性物质但每单位质量的锂的释放量变多，因此相互调整正极活性物质的量与负极活性物质的量。由此，能够获得高能量密度。

[隔膜]

如图6所示，隔膜23例如配置在正极21与负极22之间，一边防止由于两极的接触而引起的电流的短路一边使锂离子通过。

该隔膜23例如包括合成树脂及陶瓷等多孔膜中的任一种或两种以上，也可以是两种以上的多孔膜的层压膜。合成树脂例如是聚四氟乙烯、聚丙烯以及聚乙烯等。

特别是，隔膜23例如也可以包括上述多孔膜(基材层)、和设置在该基材层的单面或双面的高分子化合物层。这是由于提高了隔膜23相对于正极21及负极22各自的紧贴性，因此抑制了卷绕电极体20的变形的缘故。由此，抑制了电解液的分解反应，并且也抑制了含浸在基材层中的电解液的漏液，因此即使反复充放电电阻也不易上升，并且抑制了电池膨胀。

高分子化合物层例如包含聚偏氟乙烯等高分子化合物。这是由于物理强度优异，并且电化学性稳定的缘故。不过，高分子化合物也可以除聚偏氟乙烯以外的物质。在形成该高分子化合物层的情况下，例如，在基材层上涂布将高分子化合物溶解于有机溶剂等而得到的溶液之后，使该基材层干燥。此外，例如也可以在使基材层浸渍在溶液中之后，使该基材层干燥。

此外，高分子化合物层例如也可以包含无机颗粒等绝缘性颗粒中的任一种或两种以上。这是由于隔膜23不易被氧化，因此二次电池的安全性提高的缘故。无机颗粒的种类例如是氧化铝和氮化铝等。

(电解液)

如上述的那样，在卷绕电极体20含浸有电解液。该电解液例如包含溶剂和电解质盐。不过，电解液也可以还包含添加剂等其他材料中的任一种或两种以上。

溶剂包含有机溶剂等非水溶剂中的任一种或两种以上。包含非水溶剂的电解液是所谓的非水电解液。

非水溶剂例如是环状碳酸酯、链状碳酸酯、内酯、链状羧酸酯以及腈(单腈)化合物等。这是由于能够获得优异的电池容量、循环特性以及保存特性等。

环状碳酸酯例如是碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯以及碳酸亚丁酯等。链状碳酸酯例如是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯以及碳酸甲丙酯等。内酯例如是γ-丁内酯和γ-戊内酯等。链状羧酸酯例如是乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯以及三甲基乙酸乙酯等。腈化合物例如是乙腈、甲氧基乙腈和3-甲氧基丙腈等。

另外，非水溶剂例如也可以是1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基噁唑烷酮、N,N’-二甲基咪唑啉酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、磷酸三甲酯以及二甲基亚砜等。这是由于能够获得同样的优点。

其中，优选为环状碳酸酯和链状碳酸酯中的任一种或两种以上，更加优选为碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯等中的任一种或两种以上。这是由于能够获得高电池容量、优异的循环特性以及优异的保存特性等的缘故。该情况下，进一步优选碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯等高粘度(高介电常数)溶剂(例如，相对介电常数ε≥30)、与碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯以及碳酸二乙酯等低粘度溶剂(例如，粘度≤1mPa·s)的组合。这是由于电解质盐的离解性和离子的迁移率提高的缘故。

另外，非水溶剂例如为不饱和环状碳酸酯、卤化碳酸酯、磺酸酯、酸酐、双氰基化合物(二腈化合物)、二异氰酸酯化合物、磷酸酯以及不饱和链状化合物等。这是由于电解液的化学稳定性提高的缘故。

不饱和环状碳酸酯是具有一个或两个以上不饱和键(碳碳双键)的环状碳酸酯的总称。该不饱和环状碳酸酯例如可以是碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯以及碳酸亚甲基亚乙酯等。非水溶剂中的不饱和环状碳酸酯的含量没有特别限制，例如为0.01重量％～10重量％。

卤化碳酸酯是包含一个或两个以上卤素作为构成元素的环状或链状碳酸酯的总称。在卤化碳酸酯包含两个以上卤素作为构成元素的情况下，该两个以上的卤素的种类可以仅为一种，也可以是两种以上。环状卤化碳酸酯例如是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮和4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮等。链状卤化碳酸酯例如是碳酸氟甲基甲酯、碳酸二(氟甲基)酯和碳酸二氟甲基甲酯等。非水溶剂中卤化碳酸酯的含量没有特别限制，例如为0.01重量％～50重量％。

磺酸酯例如是单磺酸酯和二磺酸酯等。非水溶剂中磺酸酯的含量没有特别限制，例如为0.01重量％～10重量％。

单磺酸酯可以是环状单磺酸酯，也可以是链状单磺酸酯。环状单磺酸酯例如是1,3-丙烷磺内酯和1,3-丙烯磺内酯等磺内酯。链状单磺酸酯例如是环状单磺酸酯中途被切断的化合物等。二磺酸酯可以是环状二磺酸酯，也可以是链状二磺酸酯。

酸酐例如是羧酸酐、二磺酸酐以及羧酸磺酸酐等。羧酸酐例如是琥珀酸酐、戊二酸酐以及马来酸酐等。二磺酸酐例如是乙二磺酸酐和丙二磺酸酐等。羧酸磺酸酐例如是磺基苯甲酸酐、磺基丙酸酐以及磺基丁酸酐等。非水溶剂中酸酐的含量没有特别限制，例如是0.5重量％～5重量％。

二腈化合物例如是用NC-R1-CN(R1是亚烷基和亚芳基中的任一个。)表示的化合物。该二腈化合物例如是丁二腈(NC-C₂H₄-CN)、戊二腈(NC-C₃H₆-CN)、己二腈(NC-C₄H₈-CN)以及邻苯二甲腈(NC-C₆H₄-CN)等。非水溶剂中二腈化合物的含量没有特别限制，例如是0.5重量％～5重量％。

二异氰酸酯化合物例如是用OCN-R2-NCO(R2是亚烷基和亚芳基中的任一种，)表示的化合物。该二异氰酸酯化合物例如是六亚甲基二异氰酸酯(OCN-C₆H₁₂-NCO)等。非水溶剂中二异氰酸酯化合物的含量没有特别限制，例如是0.5重量％～5重量％。

磷酸酯例如是磷酸三甲酯和磷酸三乙酯等。非水溶剂中磷酸酯的含量没有特别限制，例如是0.5重量％～5重量％。

不饱和链状化合物是具有一个或者两个以上碳碳三键的链状的化合物的总称。具有该碳碳三键的链状化合物例如是碳酸炔丙基甲基酯(CH≡C-CH₂-O-C(＝O)-O-CH₃)和炔丙基甲基磺酸酯(CH≡C-CH₂-O-S(＝O)₂-CH₃)等。非水溶剂中具有碳碳三键的链状化合物的含量没有特别限制，例如是0.5重量％～5重量％。

电解质盐例如包含锂盐中的任一种或两种以上。然而，电解质盐例如也可以含有除锂盐以外的盐。该除锂以外的盐例如是锂以外的轻金属的盐等。

锂盐例如是六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、高氯酸锂(LiClO₄)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、四苯基硼酸锂(LiB(C₆H₅)₄)、甲磺酸锂(LiCH₃SO₃)、三氟甲磺酸锂(LiCF₃SO₃)、双(氟磺酰基)酰亚基锂(LiN(SO₂F)₂)、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiN(CF₃SO₂)₂)、四氯铝酸锂(LiAlCl₄)、六氟硅酸二锂(Li₂SiF₆)、盐化锂(LiCl)以及溴化锂(LiBr)等。这是由于能够得到优异的电池容量、循环特性以及保存特性等缘故。

电解质盐的含量没有特别限制，其中，优选相对于溶剂为0.3mol/kg～3.0mol/kg。这是由于能够得到高离子电导性的缘故。

[动作]

该二次电池例如像以下那样动作。

在充电时，从正极21释放锂离子，并且该锂离子经由电解液而被吸留在负极22中。另一方面，在放电时，从负极22释放锂离子，并且该锂离子经由电解液而被吸留正在正极21中。

[制造方法]

该二次电池例如通过以下的步骤制造。

在制作正极21的情况下，首先，将正极活性物质、根据需要添加的正极粘结剂以及正极导电剂等混合，由此形成正极合剂。接着，使正极合剂分散在机溶剂等中，由此形成糊状的正极合剂浆料。最后，对正极集电体21A的双面涂布正极合剂浆料后，使该正极合剂浆料干燥，由此形成正极活性物质层21B。之后，根据需要，使用辊压机等来对正极活性物质层21B进行压缩成型。在该情况下，可以将正极活性物质层21B加热，也可以反复多次压缩成型。

在制作负极22的情况下，通过与上述的本技术的负极的制作步骤同样的步骤，在负极集电体22A的双面形成负极活性物质层22B。

在组装二次电池的情况下，利用焊接法等来将正极引线25安装于正极集电体21A，并且利用焊接法等来将负极引线26安装于负极集电体22A。接着，经由隔膜23而使正极21与负极22层叠后，使该正极21、负极22以及隔膜23卷绕，形成卷绕电极体20。接着，向卷绕电极体20的卷绕中心20C插入中心销24。

接着，一边通过一对绝缘板12、13夹持卷绕电极体20，一边将该卷绕电极体20收纳于电池罐11的内部。该情况下，利用焊接法等来将正极引线25的前端部安装于安全阀机构15，并且利用焊接法等来将负极引线26的前端部安装于电池罐11。接着，向电池罐11的内部注入电解液，从而使该电解液含浸在卷绕电极体20中。最后，经由垫圈17而对电池罐11的开口端部铆接电池盖14、安全阀机构15以及热敏电阻元件16。由此，因为在电池罐11的内部封入卷绕电极体20，因此圆筒型的二次电池完成。

[作用和效果]

根据该圆筒型的二次电池，负极22具有与上述的本技术的负极同样的构成，因此如上述的那样，在负极22中易顺畅且稳定地进行充放电反应，并且充电状态的负极22即使暴露在高温环境中也热稳定。由此，能够获得优异的电池特性。

关于圆筒型二次电池的除此以外的作用和效果与关于本技术的负极的作用及效果为同样。

＜4-2.锂离子二次电池(层压膜型)＞

图7表示其他二次电池的立体构成，图8表示沿着图7所示的VIII-VIII线的卷绕电极体30的截面构成。此外，在图7中，示出了使卷绕电极体30与外包装部件40相互分离的状态。

在下面的说明中，随时引用已经说明的圆筒型二次电池的构成要素。

[构成]

如图7所示，该二次电池例如是在具有柔软性(或者挠性)的膜状的外包装部件40的内部收容有作为电池元件的卷绕电极体30的层压膜型二次电池(锂离子二次电池)。

具体地，二次电池例如在外包装部件40的内部具备卷绕电极体30。卷绕电极体30例如通过经由隔膜35及电解质层36而使正极33与负极34相互层叠之后，卷绕该正极33、负极34、隔膜35以及电解质层36而形成。该电解质层36例如配置在正极33与隔膜35之间，并且配置在负极34与隔膜35之间。在正极33安装有正极引线31，并且在负极34安装有负极引线32。卷绕电极体30的最外周部被保护带37保护。

正极引线31和负极引线32分别例如被从外包装部件40的内部朝向外部向同一方向导出。正极引线31例如包含铝(Al)等导电性材料中的任一种或两种以上。负极引线32例如包含铜(Cu)、镍(Ni)以及不锈钢等导电性材料中的任一种或两种以上。这些导电性材料例如为薄板状或网眼状。

如图7所示，外包装部件40例如是可向箭头R的方向折叠的一张膜，在该外包装部件40设置有用于收纳卷绕电极体30的凹陷40U。该外包装部件40例如是将熔接层、金属层、表面保护层依次层叠而成的层压膜型。在二次电池的制造工序中，例如，以熔接层彼此隔着卷绕电极体30而相对的方式将外包装部件40折叠后，对该熔接层的外周缘部彼此进行熔接。不过，也可以经由粘接剂等将两张层压膜相互贴合。熔接层例如是聚乙烯和聚丙烯等膜中的任一种或两种以上。金属层例如是铝箔等中的任一种或两种以上。表面保护层例如是尼龙和聚对苯二甲酸乙二醇酯等膜中的任一种或两种以上。

其中，外包装部件40优选为依次层叠有聚乙烯膜、铝箔、以及尼龙膜的铝层压膜型。不过，外包装部件40也可以是具有其他层叠构造的层压膜，也可以是聚丙烯等高分子膜，也可以是金属膜。

在外包装部件40与正极引线31之间，例如为了防止外部空气的侵入而插入有紧贴膜41。另外，在外包装部件40与负极引线32之间，例如插入有上述的紧贴膜41。该紧贴膜41包含相对于正极引线31及负极引线32双方具有紧贴性的材料。该具有紧贴性的材料例如是聚烯烃树脂等，更加具体地，是聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯以及改性聚丙烯等中的任一种或两种以上。

(正极、负极以及隔膜)

如图8所示，正极33例如包括正极集电体33A和正极活性物质层33B。如图8所示，负极34例如包括负极集电体34A和负极活性物质层34B。正极集电体33A、正极活性物质层33B、负极集电体34A以及负极活性物质层34B各自的构成例如与正极集电体21A、正极活性物质层21B、负极集电体22A以及负极活性物质层22B各自的构成为同样。另外，隔膜35的构成例如与隔膜23的构成为同样。

(电解质层)

电解质层36包含电解液和高分子化合物。这里进行说明的电解质层36是所谓的凝胶状电解质，因此在该电解质层36中，电解液由高分子化合物保持。这是由于可得到高离子电导性(例如，在室温下为1mS/cm以上)，并且防止电解液的漏液。此外，电解质层36也可以还包含添加剂等其他材料中的任一种或两种以上。

高分子化合物例如包含聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚苯乙烯以及聚碳酸酯等中的任一种或两种以上。除此之外，高分子化合物也可以是共聚物。该共聚物例如是偏二氟乙烯和六氟芘的共聚物等。其中，均聚物优选为聚偏氟乙烯，并且共聚物优选为偏二氟乙烯和六氟芘的共聚物。这是由于电化学性稳定的缘故。

在凝胶状的电解质亦即电解质层36中，电解液中包含的“溶剂”是不仅包含液状的材料、也包含具有能够使电解质盐解离的离子电导性的材料的宽泛的概念。由此，在使用具有离子电导性的高分子化合物的情况下，该高分子化合物也包含在溶剂中。

此外，也可以代替电解质层36而直接使用电解液。该情况下，电解液含浸在卷绕电极体30(正极33、负极34以及隔膜35)中。

[动作]

该二次电池例如像下面那样动作。

在充电时，从正极33释放锂离子，并且该锂离子经由电解质层36而被吸留在负极34中。另一方面，在放电时，从负极34释放锂离子，并且该锂离子经由电解质层36而被吸留在正极33中。

[制造方法]

具备凝胶状的电解质层36的二次电池例如通过下面三种步骤制造。

[第一步骤]

在制作正极33的情况下，首先，将正极活性物质、根据需要添加的正极粘结剂及正极导电剂等进行混合，由此形成正极合剂。接下来，使正极合剂分散到有机溶剂等中，由此制备糊状的正极合剂浆料。最后，将正极合剂浆料塗布于正极集电体33A的双面之后，使该正极合剂浆料干燥，由此形成正极活性物质层33B。之后，根据需要，也可以使用辊压机等来对正极活性物质层33B进行压缩成型。在该情况下，可以对正极活性物质层33B进行加热，也可以反复多次压缩成型。

在制作负极34的情况下，通过与上述的本技术的负极的制作步骤同样的步骤，在负极集电体34A的双面形成负极活性物质层34B。

在形成电解质层36的情况下，将电解液、高分子化合物以及有机溶剂等进行混合之后，对该混合物进行搅拌，由此制备凝胶状的前驱体溶液。将该前驱体溶液涂布于正极33之后，使该前驱体溶液干燥，由此形成电解质层36，并且将前驱体溶液涂布于负极34之后，使该前驱体溶液干燥，由此形成电解质层36。

在组装二次电池的情况下，首先，利用焊接法等来使正极引线31连接到正极集电体33A，并且利用焊接法等来使负极引线32连接到负极集电体34A。接着，在经由隔膜35而使形成有电解质层16的正极33与形成有电解质层16的负极34相互卷绕之后，使该正极33、负极34、隔膜35以及电解质层36卷绕，由此形成卷绕电极体30。之后，在卷绕电极体30的最外周部粘贴保护带37。接下来，在卷绕电极体30收纳于凹陷40U的状态下，以夹持该卷绕电极体30的方式折叠外包装部件40。最后，利用热熔接法等来使外包装部件40的外周缘部彼此粘接，由此将卷绕电极体30收纳于该外包装部件40的内部。该情况下，向正极引线31与外包装部件40之间插入紧贴膜41，并且向负极引线32与外包装部件40之间插入紧贴膜42。

由此，在外包装部件40的内部封入卷绕电极体30，因此二次电池完成。

[第二步骤]

首先，通过与上述的第一步骤同样的步骤，分别制作正极33和负极34之后，利用焊接法等来使正极引线31连接到正极33，并且利用焊接法等来使负极引线32连接到负极34。接着，经由隔膜35而使正极33与负极34相互层叠之后，使该正极33、负极34以及隔膜35卷绕，由此制作作为卷绕电极体30的前驱体的卷绕体。之后，在卷绕体的最外周部粘贴保护带37。

接下来，以夹住卷绕体的方式将外包装部件40折叠之后，利用热熔接法等来使外包装部件40中的除一边的外周缘部以外的剩下的外周缘部粘接，由此将卷绕体收纳于袋状的外包装部件40的内部。

接下来，将电解液、作为高分子化合物的原料的单体、聚合引发剂以及根据需要添加的聚合抑制剂等其他材料混合之后，对该混合物进行搅拌，由此制备电解质用组合物。接着，在向袋状的外包装部件40的内部注入电解质用组合物之后，利用热熔接法等来将外包装部件40密封。

最后，通过使电解质用组合物中的单体热聚合，由此形成高分子化合物。由此，由于电解液由高分子化合物保持，因此形成电解质层36。由此，向外包装部件40的内部封入卷绕电极体30。

[第三步骤]

首先，除使用在多孔膜(基材层)的双面形成有两个高分子化合物层的隔膜35以外，通过与上述的第二步骤相同的步骤，制作卷绕体。接着，将卷绕体收纳于袋状的外包装部件40的内部。接着，在向外包装部件40的内部注入电解液之后，利用热熔接法等来将外包装部件40的开口部密封。最后，在对外包装部件40施加负荷的同时，对该外包装部件30进行加热，由此使隔膜35经由高分子化合物层而与正极33紧贴，并且使隔膜35经由高分子化合物层而与负极34紧贴。由此，电解液含浸在高分子化合物层中，并且该高分子化合物层凝胶化，从而电解液由高分子化合物保持，因此形成电解质层36。由此，向外包装部件40的内部封入卷绕电极体30。

在该第三步骤中，与第一步骤相比，二次电池变得难以膨胀。另外，在第三步骤中，与第二步骤相比，由于溶剂和单体(高分子化合物的原料)等不易残留在电解质层36中，因此高分子化合物的形成工序得到良好地控制。由此，正极33、负极34以及隔膜35分别与电解质层36充分紧贴。

[作用和效果]

根据该层压膜型二次电池，负极34具有与上述的本技术的负极同样的构成，因此与圆筒型二次电池的情况同样地，能够获得优异的电池特性。关于层压膜型二次电池的除此之外的作用和效果与关于本技术的负极的作用和效果为同样。

＜5.二次电池的用途＞

接下来，关于上述的二次电池的适用例进行说明。

二次电池的用途只要是可以将二次电池作为用于驱动的电源或作为用于电力蓄积的电力储存源等使用的机械、设备、器具、装置以及系统(多个设备等的集合体)等，则没有特别限制。用作电源使用的二次电池可以是主电源，也可以是辅助电源。主电源是优选使用的电源，而无论是否存在其他电源。辅助电源例如可以是代替主电源而使用的电源，也可以是根据需要从主电源切换的电源。当二次电池用作辅助电源时，主电源的种类不限于二次电池。

二次电池的用途例如如以下那样：摄像机、数码相机、便携式电话机、笔记本电脑、无绳电话、耳机立体声、便携式收音机、便携式电视以及便携式信息终端等电子设备(包括便携式电子设备)；电动剃须刀等便携式生活工具；备用电源和存储卡等存储用装置；电钻和电锯等电动工具；作为可拆装的电源搭载在笔记本电脑等上的电池包。起搏器和助听器等医疗用电子设备；电动汽车(包括混合动力汽车)等电动车辆；以及防备紧急情况等而预先储存电力的家用电池系统等电力储存系统。当然，二次电池的用途可以是除上述以外的用途。

其中，将二次电池适用于电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备等是有效的。由于这些用途需要优异的电池特性，因此，通过使用本技术的二次电池，能够有效地提高性能。此外，电池包是使用二次电池的电源。如后述那样，该电池包可以使用单电池，也可以使用组合电池。电动车辆是将二次电池作为驱动用电源动作(行驶)的车辆，如上述那样，它可以是也包括二次电池以外的驱动源的汽车(混合动力汽车等)。电力储存系统是使用二次电池作为电力储存源的系统。例如，在家用电力储存系统中，由于电力被蓄积在作为电力储存源的二次电池中，因此能够利用该电力来使用家用电气产品等。电动工具是以二次电池为驱动用的电源使可动部(例如钻头等)动作的工具。电子设备是以二次电池为驱动用的电源(电力供给源)来发挥各种功能的设备。

这里，关于二次电池的若干适用例具体地进行说明。此外，以下进行说明的适用例的构成不过是一例，因此该适用例的构成能够适当变更。

＜5-1.电池包(单电池)＞

图9表示使用单电池的电池包的立体结构。图10表示图9所示的电池包的块构成。此外，在图9中，示出了电池包被分解后的状态。

这里进行说明的电池包是使用一个二次电池的简易型电池包(所谓的软包装)，例如搭载在以智能手机为代表的电子设备等中。如图9所示，该电池包例如具备为层压膜型二次电池的电源111和连接到该电源111的电路基板116。在该电源111安装有正极引线112和负极引线113。

在电源111的两侧面粘贴有一对胶带118、119。在电路基板116形成有保护电路(PCM：保护电路模块)。该电路基板116经由极耳114连接到正极112，并且经由极耳115连接到负极引线113。另外，电路基板116连接到外部连接用的带连接器的引线117。此外，在电路基板116连接至电源111的状态下，该电路基板116由标签120和绝缘片121保护。通过粘贴该标签120，从而电路基板116和绝缘片121等被固定。

另外，如图10所示，电池包例如具备电源111和电路基板116。电路基板116例如具备控制部121、开关部122、PTC元件123以及温度检测部124。电源111能够经由正极端子125和负极端子127而与外部连接，因此该电源111经由正极端子125和负极端子127而被充电和放电。温度检测部124使用温度检测端子(所谓的T端子)126来检测温度。

控制部121控制电池包整体的动作(包括电源111的使用状态)。该控制部121例如包括中央运算处理装置(CPU)和存储器等。

该控制部121例如在电池电压达到过充电检测电压时，断开开关部122，使得没有充电电流流过电源111的电流路径。另外，控制部121例如在充电期间有大电流流过时，通过断开开关部122来切断充电电流。

另一方面，控制部121例如在电池电压达到过放电检测电压时，断开开关部122，使得没有放电电流流过电源111的电流路径。另外，控制部121例如在放电期间有大电流流过时，通过断开开关部122来切断放电电流。

此外，过充电检测电压不被特别限制，例如为4.2V±0.05V，并且过放电检测电压不被特别限制，例如为2.4V±0.1V。

开关部122根据控制部121的指示，切换电源111的使用状态、即电源111和外部设备之间有无连接。该开关部122例如包括充电控制开关和放电控制开关等。充电控制开关和放电控制开关分别例如是使用金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等半导体开关。此外，充电和放电电流例如基于开关部122的导通电阻来检测。

温度检测部124测定电源111的温度，并且将该温度的测定结果输出至控制部121。该温度检测部124例如包括热敏电阻等温度检测元件。此外，由温度检测部124测定出的温度的测定结果被用于异常发热时控制部121进行充电和放电控制时或计算剩余容量时控制部121进行校正处理等时候。

此外，电路基板116也可以不具备PTC元件123。该情况下，可以另外将PTC元件附接到电路基板116。

＜5-2.电池包(组合电池)＞

图11表示使用了组合电池的电池包的块构成。

该电池包例如在箱体60的内部具备控制部61、电源62、开关部63、电流测定部64、温度检测部65、电压检测部66、开关控制部67、存储器68、温度检测元件69、电流检测电阻70、正极端子71以及负极端子72。该箱体60例如包含塑料材料等。

控制部61控制电池包整体的动作(包括电源62的使用状态)。该控制部61例如包括CPU等。电源62是包括两个以上的二次电池的组合电池，这种两个以上的二次电池的连接形式可以是串联、并联或者两者的混合型。若举一例，电源62包括以2并联3串联的方式连接的六个二次电池。

开关部63根据控制部61的指示，切换电源62的使用状态、即电源62与外部设备之间是否存在连接。该开关部63例如包括充电控制开关、放电控制开关、充电用二极管以及放电用二极管等。充电控制开关和放电控制开关分别例如是使用金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等半导体开关。

电流测定部64使用电流检测电阻70来测定电流，并将该电流的测定结果输出至控制部61。温度检测部65使用温度检测元件69来测定温度，并且将该温度的测定结果输出至控制部61。该温度的测定结果例如被用于在异常发热时控制部61进行充电和放电控制或在计算剩余容量时控制部61进行校正处理等。电压检测部66测定电源62中的二次电池的电压，并将模拟数字转换后的电压的测定结果供给至控制部61。

开关控制部67根据从电流测定部64和电压检测部66分别输入的信号来控制开关部63的动作。

该开关控制部67例如在电池电压达到过充电检测电压时，断开开关部63(充电控制开关)，使得没有充电电流流过电源62的电流路径。由此，在电源62中，只能通过放电用二极管进行放电。此外，开关控制部67例如在充电时若有大电流流过，则切断充电电流。

另外，开关控制部67例如在电池电压达到过放电检测电压时，通过断开开关部63(放电控制开关)，使得没有放电电流流过电源62的电流路径。由此，在电源62中，能够只通过充电用二极管进行充电。此外，开关控制部67例如在放电时若有大电流流过，则切断放电电流。

此外，过充电检测电压未被特别限制，例如为4.2V±0.05V，并且过放电检测电压未被特别限制，例如为2.4V±0.1。

存储器68例如包括作为非易失性存储器的EEPROM等。在该存储器68例如存储有由控制部61运算的数值、在制造工序阶段测定的二次电池的信息(例如，初始状态下的内部电阻等)等。此外，如果二次电池的满充电容量被存储在存储器68中，则控制部61能够掌握剩余容量等信息。

温度检测元件69测定电源62的温度，并且将该温度的测定结果输出至控制部61。该温度检测元件69例如包括热敏电阻等。

正极端子71和负极端子72分别是连接到使用电池包来工作的外部设备(例如，笔记本型个人计算机等)、用于对电池包充电的外部设备(例如充电器等)等的端子。电源62经由正极端子71和负极端子72而被充电和放电。

＜5-3.电动车辆＞

图12表示作为电动车辆的一例的混合动力汽车的块构成。

该电动车辆例如在金属制的箱体73的内部具备控制部74、发动机75、电源76、驱动用电动机77、差动装置78、发电机79、变速器80、离合器81、逆变器82、83以及各种传感器84。除此之外，电动车辆例如具备连接到差动装置78及变速器80的前轮用驱动轴85及前轮86和后轮用驱动轴87及后轮88。

该电动车辆例如能够使用发动机75和电动机77中的任一个作为驱动源运行。发动机75是主要动力源，例如汽油发动机等。当发动机75用作动力源时，例如发动机75的驱动力(旋转力)经由作为驱动部的差动装置78、变速器80以及离合器81而传递至前轮86和后轮88。此外，由于发动机75的旋转力被传递至发电机79，因此发电机79利用该旋转力产生交流电力，并且该交流电力经由逆变器83而被转换为直流电力，因此该直流电力蓄积在电源76中。另一方面，在将作为转换部的电动机77设为动力源的情况下，从电源76供给的电力(直流电力)经由逆变器82转换为交流电力，因此电动机77利用该交流电力进行驱动。通过该电动机77从电力转换而来的驱动力(旋转力)例如经由作为驱动部的差动装置78、变速器80以及离合器81而传递至前轮86和后轮88。

此外，当电动车辆经由制动机构而减速时，该减速时的阻力作为旋转力被传递到电动机77，因此电动机77也可以利用该旋转力来产生交流电力。由于该交流电力经由逆变器82而被转换为直流电力，因此优选将该直流再生电力蓄积在电源76中。

控制部74控制电动车辆整体的动作。该控制部74例如包括CPU等。电源76包括一个或两个以上的二次电池。该电源76连接到外部电源，并且可以从该外部电源接受电力供给以蓄积电力。各种传感器84例如用于控制发动机75的转速，并且控制节气门的开度(节气门开度)。该各种传感器84例如包括速度传感器、加速度传感器以及发动机转速传感器等中的任一种或两种以上。

此外，尽管以电动车辆是混合动力汽车的情况为例，但该电动车辆可以是不使用发动机75而仅使用电源76和电动机77运行的车辆(电动汽车)。

＜5-4.电力储存系统＞

图13表示电力储存系统的块构成。

该电力储存系统例如在普通住宅和商用大楼等房屋89的内部具备控制部90、电源91、智能电表92以及电力集线器93。

这里，电源91例如可以连接至设置在房屋89内部的电气设备94，同时连接至停放在房屋89外部的电动车辆96。另外，电源91例如能够经由电力集线器93连接至设置在房屋89中的自发电用发电机95，同时经由智能电表92和电力集线器93而连接到外部的集中式电力系统97。

此外，电气设备94例如包括一种或两种以上家用电器，该家用电器例如是冰箱、空调、电视机以及热水器等。自发电用发电机95例如包括太阳能发电机和风力发电机等中的任一种或两种以上。电动车辆96例如包括电动汽车、电动自行车以及混合动力汽车等中的任一种或两种以上。集中式电力系统97例如包括火力发电厂、核电厂、水力发电厂以及风力发电厂等中的任一种或两种以上。

控制部90控制电力储存系统整体的动作(包括电源91的使用状态)。该控制部90例如包括CPU等。电源91包括一个或两个以上二次电池。智能电表92例如是设置在电力需求侧的房屋89的网络兼容型电力表，并能够与电力供应侧通信。与此同时，智能电表92例如在与外部通信时，能够通过控制房屋89中的电力需求与供应之间的平衡，实现高效且稳定的能源供给。

在该电力储存系统中，例如电力从作为外部电源的集中式电力系统97经由智能电表92和电力集线器93而蓄积在电源91中，并从作为独立电源的自发电用发电机95经由电力集线器93蓄积在电源91中。因为蓄积在该电源91中的电力根据控制部90的指示供给至电气设备94和电动车辆96，因此能够在使该电气设备94工作的同时，对该电动车辆96充电。即，电力储存系统是能够使用电源91在房屋89内进行电力的蓄积和供给的系统。

蓄积在电源91中的电力能够根据需要来使用。因此，例如能够在电费便宜的深夜，从集中式电力系统97向电源91蓄积电力，在电费贵的白天，使用蓄积在该电源91中的电力。

此外，上述的电力储存系统可以设置在一户(一个家庭)，或者可以多户(多个家庭)合装一台。

＜5-5.电动工具＞

图14表示电动工具的块结构。

这里进行说明的电动工具例如是电钻。该电动工具例如在工具主体98的内部具备控制部99和电源100。在该工具主体98中例如可动作(旋转)地安装有作为可动部的钻头部101。

工具主体98例如包含塑料材料等。控制部99控制电动工具整体的动作(包括电源100的使用状态)。该控制部99例如包括CPU等。电源100包括一个或两个以上的二次电池。该控制部99根据动作开关的操作，从电源100向钻头部101供给电力。

实施例

关于本技术的实施例进行说明。

(实验例1-1～1-29)

首先，制作使用了上述的第一实施方式的负极的二次电池，并且对该二次电池的电池特性进行评价。

[二次电池的制作]

通过下面的步骤，制作图15所示的硬币型二次电池(锂离子二次电池)，作为试验用的二次电池。

在该二次电池中，收容于外包装罐52的内部的对极53与收容于外包装杯54的内部的试验极51经由隔膜55层叠，并且外包装罐52与外包装杯54经由垫圈56铆接。电解液分别含浸在试验极51、对极53以及隔膜55中。

(对极的制作)

在制作对极53的情况下，首先，将正极活性物质(钴酸锂(LiCoO₂))98质量份、正极粘结剂(聚偏氟乙烯)1质量份以及正极导电剂(科琴黑)1质量份进行混合，由此形成正极合剂。接下来，将有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)与正极合剂混合之后，使用自转公转式搅拌机来对混合物进行搅拌(混揉)，由此制备糊状的正极合剂浆料。接下来，使用涂布装置来对正极集电体(15μm厚的铝箔)的单面涂布正极合剂浆料后，使该正极合剂浆料干燥(干燥温度＝120℃)，由此形成正极活性物质层。最后，使用手动压力机来对正极活性物质层进行压缩成形之后，使该正极活性物质层真空干燥。在该情况下，将正极活性物质层的体积密度设为3.6g/cm³。

(试验极的制作)

在制作试验极51的情况下，首先，将硅系材料、被覆材料(作为聚丙烯酸盐的聚丙烯酸钠(SPA))的水溶液、溶剂(纯水)进行混合。作为硅系材料(中值直径D50＝3μm)，使用硅的单质(Si)、硅的合金(SiTi_0.3)以及硅的化合物(SiO)。接下来，使用搅拌器来对混合物进行搅拌(搅拌时间＝1小时)，由此得到含有硅系材料和被覆材料的分散液。接下来，使用喷雾干燥装置(藤崎电气株式会社制)来喷射分散液之后，使该分散液干燥(干燥温度＝120℃)。由此，包含硅系材料的中心部的表面被包含被覆材料的被覆部覆盖，因此得到第二负极活性物质。被覆材料的占有比例(重量％)如表1和表2所示那样。

接下来，对第一负极活性物质(作为碳系材料的中间相碳微珠(MCMB)，中值直径D50＝21μm)、上述的第二负极活性物质、负极粘结剂、负极导电剂、常温熔融盐组合物、根据需要添加的金属盐、以及溶剂进行混合之后，使用自公转式搅拌机来搅拌混合物(搅拌时间＝15分钟)。由此，制备了包含第一负极活性物质、第二负极活性物质、负极粘结剂以及常温熔融盐组合物等的负极合剂浆料。

作为负极粘结剂，使用聚偏氟乙烯(PVDF)和苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)。作为溶剂，在作为负极粘结剂使用聚偏氟乙烯的情况下使用有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)，并且在作为负极粘结剂使用苯乙烯丁二烯橡胶的情况下使用水性溶剂(纯水)。

作为负极导电剂，使用纤维状碳和磷片状石墨。在该情况下，将纤维状碳的混合比设为1重量％，将磷片状石墨的混合比设为0.5重量％。

作为常温熔融盐组合物，使用了常温熔融盐和共聚物。在该情况下，使用下述的18种常温熔融盐(盐A～盐R)，并且使用下述的3种共聚物(聚A～聚C)。此外，作为聚偏氟乙烯，使用株式会社吴羽制的Kureha KF聚合物KF#9200，并且作为聚丙烯酸盐，使用东亚合成株式会社制的丙烯酸聚合物Aron A-20L。

盐A：AOEMA·BF₄(具有丙烯酰基作为反应基的(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基铵·四氟硼酸盐)

盐B：AOEMA·TFSI(具有丙烯酰基作为反应基的(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基铵·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺

盐C：BDP·TFSI(三丁基十二烷基鏻·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺

盐D：MOA·TFSI(甲基三辛基铵·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺

盐E：MSPBA·TFSI(具有烷氧基作为反应基的(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三丁基铵·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

盐F：ODMMSPA·Cl(具有烷氧基作为反应基的十八烷基二甲基(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)铵·氯化物)

盐G：EMI·TFSI(1-乙基-3-甲基咪唑鎓·双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺)盐H：BMP·TFSI(三丁基甲基鏻·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

盐I：EMMP·TFSI(三乙基甲氧基甲基鏻·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

盐J：EBP·TFSI(三乙基丁基鏻·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

盐K：BDP·FSI(三丁基十二烷基鏻·双(氟磺酰基)酰亚胺)

盐L：BP·PF 6(四丁基鏻·六氟磷酸盐)

盐M：HDP·Cl(三己基(十四烷基)鏻·氯化物

盐N：ES·TFSI(三乙基锍·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

盐O：EVI·FSI(1-乙基-3-乙烯基咪唑鎓·双(氟磺酰基)酰亚胺)

盐P：EMI·FSI(1-乙基-3-甲基咪唑鎓·双(氟磺酰基)酰亚胺)

盐Q：MEMPry·TFSI(N-(2-甲氧乙基)-N-甲基吡咯烷鎓·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

盐R：HMPy·TFSI(1-己基-4-甲基吡啶鎓·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

聚A：聚偏氟乙烯与具有丙烯酰基作为反应基的AOEMA·TFSI的共聚物

聚B：聚丙烯酸钠与具有羟基作为反应基的OHEMA·TFSI(N-油烯基-N,N-二(2-羟乙基)-N-甲基铵·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺的共聚物

聚C：聚丙烯酸钠与具有烷氧基作为反应基的MSPBA·BF₄((3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三丁铵·四氟硼酸盐)的共聚物

作为金属盐，使用了四氟硼酸锂(LiBF₄)和三氟甲磺酸锂(LiTFSI)。

第一负极活性物质、第二负极活性物质、负极粘结剂以及常温熔融盐组合物各自的混合比(重量％)与金属盐的含量(mol/dm³＝(mol/l)如表1和表2所示那样。该金属盐的含量是相对于常温熔融盐组合物的含量。

如表1和表2所示，在作为常温熔融盐组合物使用共聚物(聚A～聚C)的情况下，通过具有反应基的共聚物与硅系材料结合，从而该共聚物实现与被覆部同样的功能，因此不使用被覆材料。

【表1】

【表2】

接下来，使用涂布装置来对负极集电体(12μm厚的铜箔)的单面涂布负极合剂浆料之后，使该负极合剂浆料干燥(干燥温度＝120℃)，由此形成负极物质层。最后，使用手动压力机来对负极活性物质层进行压缩成形之后，使该负极活性物质层真空干燥。在该情况下，负极活性物质层的体积密度为1.8g/cm³。

使用负极合剂浆料形成的负极活性物质层的构成如表3和表4所示那样。

【表3】

【表4】

(电解液的制备)

在制备电解液的情况下，将溶剂(碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯)与电解质盐(六氟磷酸锂)混合之后，对该混合物进行搅拌。在该情况下，将溶剂的混合比(重量比)设为碳酸亚乙酯：碳酸亚丙酯＝50：50。另外，使电解质盐的含量相对于溶剂为1mol/dm³。

(二次电池的组装)

在组装二次电池的情况下，首先，将试验极51冲压成团粒状，并且将对极53冲压成团粒状。接下来，经由含浸有电解液的隔膜55(微多孔性聚乙烯膜，厚度＝5μm)而使试验极51与对极53层叠，由此得到层叠体。最后，将层叠物收容于外包装杯54的内部之后，经由垫圈56将外包装罐52与外包装杯54铆接。

由此，由于在外包装罐52和外包装杯54的内部收纳有试验极51、对极53、隔膜55以及电解液等，因此硬币型二次电池完成。

[电池特性的评价]

作为二次电池的电池特性调查了负荷特性和发热特性，得到了表3和表4所示的结果。

(负荷特性)

在调查负荷特性的情况下，通过使用图15所示的硬币型二次电池来进行负荷试验，求出容量维持率(％)。

在该情况下，首先，为了使电池状态稳定化，在常温环境中(23℃)使二次电池充放电一个循环。接下来，通过在该环境中使二次电池充放电三个循环，对第二循环的放电容量和第四循环的放电容量进行了测定。

在第一循环～第四循环的充电时，以0.2C的电流进行定电流充电直至电压到达4.3V之后，以4.3V的电压进行定电压充电直至电流到达0.025C为止。在第一循环～第四循环放电时，以规定的电流进行定电流放电直至电压到达2.5V。在该情况下，第一循环和第二循环放电时的电流为0.2C，第三循环的放电时的电流为0.5C，第四循环的放电时的电流为2C。0.2C是将电池容量(理论容量)在5个小时完全放电的电流值，0.025C是将电池容量在40个小时完全放电的电流值，0.5C是将电池容量在2个小时完全放电的电流值，2C是将电池容量(理论容量)在0.5个小时完全放电的电流值。

最后，计算出容量维持率(％)＝(第四循环的放电容量/第二循环的放电容量)×100。其中，在表3和表4中，作为容量维持率的值，示出了将未使用常温熔融盐组合物的情况下(实验例1-27)的容量维持率的值作为100％标准化而得到的值。

(发热特性)

在调查发热特性时，通过下面的步骤，使用示差扫描热量计(DSC)来求出与二次电池的充电容量相当的发热量(mW/mAh，下面，简称为“发热量”。)。

在该情况下，首先，作为用于发热量的测定的第一个简易型的二次电池，制作了图16所示的试验用的二次电池亦即硬币型二次电池(对极锂金属二次电池)。当制作该简易型的二次电池时，除作为试验极51使用了上述的对极53(正极活性物质为钴酸锂)，并且作为对极53使用了锂金属板(厚度＝1mm)以外，经过了与图15所示的硬币型二次电池的制作步骤同样的步骤。

接下来，作为用于发热量的测定的第二个简易型的二次电池，制作了图16所示的试验用的二次电池亦即硬币型二次电池(对极锂金属二次电池)。当制作该简易型的二次电池时，除作为试验极51使用了上述的试验极51(负极活性物质为第一负极活性物质和第二负极活性物质)，并且作为对极53使用了锂金属板(厚度＝1mm)以外，经过了同样的制作步骤。

接下来，使上述的两个简易型的二次电池分别充电。充电条件与调查上述的负荷特性的情况的充电条件为同样。接下来，从第一个简易型的二次电池回收了充电状态的试验极51(包含正极活性物质。)，并且从第二个简易型的二次电池回收了充电状态的试验极51(包含第一负极活性物质和第二负极活性物质。)。接下来，通过在两个试验极51之间夹持隔膜(微多孔性聚乙烯膜，厚度＝5μm)，制作了这两个试验极51经由隔膜而相互层叠而成的电极样品。接下来，将电极样品收容于被镀金了的SUS制的热分析用样品盘的内部之后，利用DSC来对电极样品进行热分析，由此获取到DSC曲线。在该热分析中，将升温速度设为20℃/分。

最后，基于DSC曲线来求出270℃附近的峰的最大值(mW)之后，将该最大值除以充电容量(mAh)，由此计算出发热量(mW/mAh)。其中，这里说明的“充电容量”是指上述的负荷试验时的第二循环的充电容量。另外，在表3和表4中，作为发热量的值，示出了将未使用常温熔融盐组合物的情况(实验例1-27)的发热量的值作为100％标准化而得到的值。

[研究]

如表3和表4所示，容量维持率和发热量分别与常温熔融盐组合物的有无等相应地变动较大。

具体地，当在碳系材料与硅系材料的混合体系中使用了常温熔融盐组合物的情况下(实验例1-1～1-26)，与在该混合体系中未使用常温熔融盐组合物的情况(实验例1-27、1-28)相比较，容量维持率增加，并且发热量减少。

特别是，当在碳系材料与硅系材料的混合体系中使用了常温熔融盐组合物(常温熔融盐)的情况下(实验例1-1～1-21)，若该常温熔融盐组合物具有反应基(实验例1-1～1-3、1-6、1-7)，则发热量进一步减少。

此外，当在碳系材料的单独体系中使用了常温熔融盐组合物的情况下(实验例1-29)，与在碳系材料与硅系材料的混合体系中未使用常温熔融盐组合物的情况(实验例1-27)相比较，容量维持率大幅增加，但发热量也大幅增加。

(实验例2-1～2-16)

接下来，制作使用了上述的第二实施方式的负极的二次电池，并且对该二次电池的电池特性进行了评价。

[二次电池的制作]

除下面说明的内容以外，通过同样的步骤，制作了图15所示的硬币型二次电池(锂离子二次电池)。

在制作试验极51的情况下，首先，将硅系材料、被覆材料的水溶液、常温熔融盐组合物、根据需要添加的金属盐(四氟硼酸锂)以及导电性材料(单壁碳纳米管(CNT)，OCSiAl公司制的TUBALL(注册商标))以及溶剂混合。作为硅系材料(中值直径D50＝3μm)，使用了硅的单质(Si)和硅的化合物(SiO)。作为被覆材料，使用了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚偏氟乙烯(PVDF)以及作为聚丙烯酸盐的聚丙烯酸钠(SPA)。作为溶剂，在使用了聚乙烯吡咯烷酮及聚偏氟乙烯作为被覆材料的情况下使用有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)，并且在使用了聚丙烯酸钠作为被覆材料的情况下使用水性溶剂(纯水)。接下来，使用搅拌器来对混合物进行搅拌(搅拌时间＝1小时)，由此得到包含硅系材料、被覆材料以及常温熔融盐组合物等的分散液。接下来，使用喷雾干燥装置来喷射分散液之后，使该分散液干燥(干燥温度＝120℃)。由此，包含硅系材料的中心部的表面被包含被覆材料和常温熔融盐组合物等的被覆部覆盖，因此得到了第二负极活性物质。

常温熔融盐组合物和导电性材料各自的含量(重量％)、金属盐的含量(mol/dm³＝(mol/l))以及被覆材料的占有比例(重量％)如表5和表6所示那样。该常温熔融盐组合物的含量为常温熔融盐组合物的重量相对于中心部的重量与被覆部的重量的总和的比例，并且导电性材料的含量为导电性材料的重量相对于中心部的重量与被覆部的重量的总和的比例。这里说明的被覆部的重量与为了计算被覆材料的占有比例而使用的被覆部的重量同样地，是被覆材料的重量、常温熔融盐组合物的重量以及导电性材料的重量的总和。金属盐的含量为相对于常温熔融盐组合物的含量。

【表5】

【表6】

接下来，将第一负极活性物质、上述的第二负极活性物质、负极粘结剂、负极导电剂、根据需要添加的常温熔融盐组合物、以及溶剂混合之后，使用自公转式搅拌机来对混合物进行搅拌(搅拌时间＝15分钟)。作为第一负极活性物质(中值直径D50＝21μm)，使用作为碳材料的中间相碳微珠(MCMB)和天然石墨(NGr)。由此，得到包含第一负极活性物质、第二负极活性物质以负极粘结剂等的负极合剂浆料。

作为负极粘结剂，使用聚偏氟乙烯(PVDF)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、聚丙烯酸钠(SPA)以及聚酰亚胺(PI)。作为溶剂，在作为负极粘结剂使用聚偏氟乙烯的情况下使用有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)，并且在作为负极粘结剂使用苯乙烯丁二烯橡胶、聚丙烯酸钠以及聚酰亚胺的情况下使用水性溶剂(纯水)。

作为负极导电剂，使用纤维状碳和磷片状石墨。在该情况下，将纤维状碳的混合比设为1重量％，将磷片状石墨的混合比设为0.5重量％。

作为常温熔融盐组合物，使用常温熔融盐和共聚物。在该情况下，使用上述的两种常温熔融盐(盐I和盐P)以及下述的一种常温熔融盐(盐S)，并且使用上述的两种共聚物(聚A和聚B)。作为追加的常温熔融盐组合物，使用了上述的常温熔融盐(盐A)。

盐S：OHEMA·TFSI(具有羟基作为反应基的N-油烯基-N,N-二(2-羟乙基)-N-甲基铵·双(三氟甲磺酰基)酰亚胺)

第一负极活性物质、第二负极活性物质、负极粘结剂以及追加的常温熔融盐组合物各自的混合比(重量％)如表5和表6所示那样。

如表5和表6所示，在作为常温熔融盐组合物使用共聚物(聚A和聚B)的情况下，通过具有反应基的共聚物与硅系材料结合，从而该共聚物实现与被覆部同样的功能，因此根据需要，不使用被覆材料。

使用负极合剂浆料而形成的负极活性物质层的构成如表7和表8所示那样。

【表7】

【表8】

[电池特性的评价]

作为二次电池的电池特性调查了负荷特性和发热特性，得到表7和表8所示的结果。分别调查负荷特性和发热特性的步骤为如上述的那样。其中，在表7和表8中，与表3和表4同样地，作为容量维持率的值示出了标准化的值，并且作为发热量的值示出了标准化的值。

[研究]

如表7和表8所示，即使被覆部等包含常温熔融盐组合物(实验例2-1～2-14)，但与该被覆部等不包含常温熔融盐组合物的情况(实验例2-15、2-16)相比较，容量维持率增加，并且发热量减少。

特别是，在被覆部等包含常温熔融盐组合物的情况下，得到以下的趋势。第一，若被覆部包含金属盐和导电性材料(实验例2-6、2-7)，则容量维持率进一步增加。第二，若使用追加的常温熔融盐组合物(实验例2-7)，则发热量进一步减少。第三，若被覆部在包含被覆材料的同时包含常温熔融盐组合物(实验例2-14)，则在维持高容量维持率的同时，发热量大幅减少。

[总结]如表1～表8所示，若负极在包含第一负极活性物质(碳系材料)及第二负极活性物质(硅系材料)的同时包含常温熔融盐组合物，则负荷特性及发热特性均被改善。由此，获得在二次电池中优异的电池特性。

以上，一边举出实施方式和实施例一边对本技术进行了说明，但关于该本技术，并不限于在实施方式及实施例中说明的方式，能够进行各种变形。

具体地，关于圆筒型二次电池、层压膜型二次电池以及硬币型二次电池进行了说明，但并不限于此。例如，也可以是方型二次电池等。

另外，关于电池元件具有卷绕构造的情况进行了说明，但并不限于此。例如，电池元件也可以具有层叠构造等其他构造。

另外，关于锂离子二次电池进行了说明，但并不限于此。例如，也可以是通过使能够吸留及释放锂的负极活性物质的容量比正极的容量小，基于由锂的吸留现象及锂的释放现象引起的容量与基于锂的析出现象及锂的溶解现象引起的容量之和来得到负极的容量的二次电池。

另外，对作为电极反应物质使用锂的二次电池进行了说明，但并不限于此。电极活性物质例如可以是钠及钾等长周期型元素周期表中的其他1族元素，也可以是镁和钙等长周期型元素周期表中的2族元素，还可以是铝等其他轻金属。

另外，例如，本技术的二次电池用电解液并不限于二次电池，也可以适用于其他电化学设备。其他电化学设备例如是电容器等。

此外，本说明书中所记载的效果只不过是例示的并不是限制的，另外，也可以有其他效果。

此外，本技术也能够采取以下那样的构成。

(1)一种二次电池，具备：

正极；

负极，上述负极包含第一负极活性物质、第二负极活性物质以及常温熔融盐组合物，上述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，上述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

电解液。

(2)根据上述(1)所述的二次电池，其中，

上述常温熔融盐组合物包含常温熔融盐及上述常温熔融盐与高分子化合物的共聚物中的至少一方，

上述常温熔融盐包含季铵阳离子、季鏻阳离子、叔锍阳离子、咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子以及吡咯烷鎓阳离子中的至少一种，

上述高分子化合物包含聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚酰亚胺以及聚偏氟乙烯中的至少一种。

(3)根据上述(1)或(2)所述的二次电池，其中，

上述常温熔融盐包含双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子、四氟硼酸根阴离子、六氟磷酸根阴离子以及氯阴离子中的至少一种。

(4)根据上述(1)～(3)中的任一项所述的二次电池，其中，

上述常温熔融盐组合物包含烷氧基、羟基、丙烯酰基以及甲基丙烯酰基中的至少一种。

(5)根据上述(1)～(4)中的任一项所述的二次电池，其中，

上述负极还包含金属盐。

(6)根据上述(1)～(5)中的任一项所述的二次电池，其中，

上述负极还包含负极粘结剂，

上述负极粘结剂包含聚偏氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、聚酰亚胺、聚丙烯酸盐以及聚丙烯酸中的至少一种。

(7)根据上述(1)～(6)中的任一项所述的二次电池，其中，

上述第二负极活性物质包括：

中心部，上述中心部含有包含上述硅作为构成元素的材料；

被覆部，上述被覆部设置于上述中心部的表面，并且含有聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯以及聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

(8)根据上述(7)所述的二次电池，其中，

上述被覆部含有上述常温熔融盐组合物。

(9)根据上述(8)所述的二次电池，其中，

上述常温熔融盐组合物与上述包含硅作为构成元素的材料结合。

(10)根据上述(8)或(9)所述的二次电池，其中，

上述负极还包含金属盐，

上述被覆部含有所述金属盐。

(11)根据上述(8)～(10)中的任一项所述的二次电池，其中，

上述负极还包含负极粘结剂，

上述负极粘结剂包含聚偏氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、聚酰亚胺、聚丙烯酸盐以及聚丙烯酸中的至少一种，

上述常温熔融盐组合物与上述负极粘结剂结合。

(12)根据上述(1)～(11)中的任一项所述的二次电池，其中，

上述二次电池为锂离子二次电池。

(13)一种二次电池用负极，包含：

第一负极活性物质，上述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料；

第二负极活性物质，上述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

常温熔融盐组合物。

(14)一种电池包，具备：

上述(1)～(12)中的任一项所述的二次电池；

控制部，控制上述二次电池的动作；以及

开关部，根据上述控制部的指示来切换上述二次电池的动作。

(15)一种电动车辆，具备：

上述(1)～(12)中的任一项所述的二次电池；

转换部，将从上述二次电池供给的电力转换成驱动力；

驱动部，与上述驱动力相应地进行驱动；以及

控制部，控制上述二次电池的动作。

(16)一种电力储存系统，具备：

上述(1)～(12)中的任一项所述的二次电池；

一种或两种以上的电气设备，从上述二次电池被供给电力；以及

控制部，控制来自上述二次电池的针对上述电气设备的电力供给。

(17)一种电动工具，具备：

上述(1)～(12)中的任一项所述的二次电池；以及

可动部，从上述二次电池被供给电力。

(18)一种电子设备，具备上述(1)～(12)中的任一项所述的二次电池作为电力供给源。

Claims (18)

1.一种二次电池，具备：

正极；

负极，所述负极包含第一负极活性物质、第二负极活性物质和常温熔融盐组合物，所述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，所述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

电解液。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述常温熔融盐组合物包含常温熔融盐及所述常温熔融盐与高分子化合物的共聚物中的至少一方，

所述常温熔融盐包含季铵阳离子、季鏻阳离子、叔锍阳离子、咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子以及吡咯烷鎓阳离子中的至少一种，

所述高分子化合物包含聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚酰亚胺以及聚偏氟乙烯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述常温熔融盐包含双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子、四氟硼酸根阴离子、六氟磷酸根阴离子以及氯阴离子中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述常温熔融盐组合物包含烷氧基、羟基、丙烯酰基以及甲基丙烯酰基中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述负极还包含金属盐。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述负极还包含负极粘结剂，

所述负极粘结剂包含聚偏氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、聚酰亚胺、聚丙烯酸盐以及聚丙烯酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述第二负极活性物质包括：

中心部，所述中心部含有所述包含硅作为构成元素的材料；以及

被覆部，所述被覆部设置于所述中心部的表面，并含有聚丙烯酸盐、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯以及聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，

所述被覆部含有所述常温熔融盐组合物。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其中，

所述常温熔融盐组合物与所述包含硅作为构成元素的材料结合。

10.根据权利要求8所述的二次电池，其中，

所述负极还包含金属盐，

所述被覆部含有所述金属盐。

11.根据权利要求8所述的二次电池，其中，

所述负极还包含负极粘结剂，

所述负极粘结剂包含聚偏氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、聚酰亚胺、聚丙烯酸盐以及聚丙烯酸中的至少一种，

所述常温熔融盐组合物与所述负极粘结剂结合。

12.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述二次电池为锂离子二次电池。

13.一种二次电池用负极，包含：

第一负极活性物质，所述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料；

第二负极活性物质，所述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

常温熔融盐组合物。

14.一种电池包，具备：

二次电池；

控制部，控制所述二次电池的动作；以及

开关部，根据所述控制部的指示来切换所述二次电池的动作，

所述二次电池具备：

正极；

负极，所述负极包含第一负极活性物质、第二负极活性物质以及常温熔融盐组合物，所述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，所述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

电解液。

15.一种电动车辆，具备：

二次电池；

转换部，将从所述二次电池供给的电力转换成驱动力；

驱动部，与所述驱动力相应地进行驱动；以及

控制部，控制所述二次电池的动作，

所述二次电池具备：

正极；

负极，所述负极包含第一负极活性物质、第二负极活性物质以及常温熔融盐组合物，所述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，所述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

电解液。

16.一种电力储存系统，具备：

二次电池；

一种或两种以上的电气设备，从所述二次电池被供给电力；以及

控制部，控制来自所述二次电池的针对所述电气设备的电力供给，

所述二次电池具备：

正极；

负极，所述负极包含第一负极活性物质、第二负极活性物质以及常温熔融盐组合物，所述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，所述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

电解液。

17.一种电动工具，具备：

二次电池；以及

可动部，从所述二次电池被供给电力，

所述二次电池具备：

正极；

负极，所述负极包含第一负极活性物质、第二负极活性物质以及常温熔融盐组合物，所述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，所述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

电解液。

18.一种电子设备，具备二次电池作为电力供给源，

所述二次电池具备：

正极；

负极，所述负极包含第一负极活性物质、第二负极活性物质以及常温熔融盐组合物，所述第一负极活性物质含有包含碳作为构成元素的材料，所述第二负极活性物质含有包含硅作为构成元素的材料；以及

电解液。

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