CN111052455A - 电极及非水电解质电池 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施方式的电极包含含有活性物质及导电助剂的电极合材层。在利用汞压入法的log微分细孔容积分布中，电极合材层满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2。P1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的最大的log微分细孔容积的值。P2为电极合材层的log微分细孔容积分布中的关于0.03μm的细孔径的log微分细孔容积的值。S1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的积分值。S2为电极合材层的log微分细孔容积分布中的大于0μm且低于0.1μm的细孔径范围内的积分值。

Description

电极及非水电解质电池
技术领域
本发明的实施方式涉及电极及非水电解质电池。
背景技术
伴随着混合动力车、怠速停止系统车的普及，要求非水电解质电池的高输出化。为了提高非水电解质电池的输出性能，进行了各种努力。其中，迄今为止，关于导电助剂的技术开发也进行了许多努力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-243463号公报
专利文献2：国际公开第2016/068258号公报
专利文献3：日本特开2015-84323号公报
专利文献4：日本特开2000-182617号公报
专利文献5：日本特开平6-132032号公报
专利文献6：日本特开2016-33851号公报
非专利文献
非专利文献1：神保元二等：“微粒手册(微粒子ハンドブック)”、初版、朝仓书店、1991年9月1日、p.151-152
非专利文献2：早川宗八郎编：“粉体物性测定法(粉体物性測定法)”、初版、朝仓书店、1973年10月15日、p.257-259
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的是提供能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池的电极及具备该电极的非水电解质电池。
用于解决课题的手段
根据第1实施方式，提供一种电极。该电极包含含有活性物质及导电助剂的电极合材层。在利用汞压入法的log微分细孔容积分布中，电极合材层满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2。其中，P1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的最大的log微分细孔容积的值[mL/g]，P2为电极合材层的log微分细孔容积分布中的关于0.03μm的细孔径的log微分细孔容积的值[mL/g]。S1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的积分值，S2为电极合材层的log微分细孔容积分布中的大于0μm且低于0.1μm的细孔径的范围内的积分值。
根据第2实施方式，提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备作为正极的第1实施方式的电极、负极和非水电解质。
附图说明
图1是第1实施方式的一个例子的电极的概略截面图。
图2是第1实施方式的一个例子的电极所具备的电极合材层所包含的石墨的拉曼光谱。
图3是第1实施方式的一个例子的电极所具备的电极合材层所包含的炭黑的拉曼光谱。
图4是第1实施方式的一个例子的电极所具备的电极合材层的log微分细孔容积分布。
图5是第1碳材料的粒子的一个例子的SEM像。
图6是第2实施方式的第1例的非水电解质电池的概略剖面立体图。
图7是图6的A部的概略放大截面图。
图8是第2实施方式的第2例的非水电解质电池的概略剖面立体图。
具体实施方式
以下，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及其理解的示意图，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。该电极包含含有活性物质及导电助剂的电极合材层。在利用汞压入法的log微分细孔容积分布中，电极合材层满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2。这里，P1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的最大的log微分细孔容积的值[mL/g]，P2为电极合材层的log微分细孔容积分布中的关于0.03μm的细孔径的log微分细孔容积的值[mL/g]。S1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的积分值，S2为电极合材层的log微分细孔容积分布中的大于0μm且低于0.1μm的细孔径的范围内的积分值。
作为关于电极合材层中包含的导电助剂的办法，可列举出例如将多种导电助剂组合使用来调整电极合材层的空隙率。例如，通过使用粒径不同的多种导电助剂，能够达成填埋活性物质粒子间的空隙那样的配置，由此，能够期待形成良好的导电通路、可实现优异的输出性能。
然而，发明人等进行了深入研究，结果发现：在导电助剂以凝聚的状态包含于合材层中的情况下，即使相对于活性物质重量以较大的量包含，也无法发挥优异的输出性能。而且获知：作为导电助剂被广泛使用的碳材料具有容易凝聚的性质，因此，仅使电极合材层中包含多种导电助剂的情况下，由于导电助剂的凝聚，无法发挥各个导电助剂的效果。另外获知：在使导电助剂分散以防止凝聚而制备了涂料的情况下，会对粒径小的导电助剂施加特别强的剪切力。而且获知，就使用通过这样的分散而制备的涂料而制作的电极合材层而言，细孔径变得极小；及由于这样的电极合材层不易浸渗非水电解质，因此Li离子的扩散性恶化，无法实现优异的输出性能。进而获知：施加了强的剪切力的导电助剂在表层的结晶性降低，导电性降低；及包含这样的导电助剂的电极合材层无法发挥优异的输出性能。
另一方面，作为其他例子的办法，可列举出对电极合材层中的导电助剂的配置下工夫而使输出性能提高。这样的办法包括例如通过包含强分散的方法来制备包含导电助剂的涂料。然而，深入研究的结果获知：在这样的分散中，对导电助剂施加强的剪切力，使导电助剂的表层的结晶性降低；及因此，就这样的办法而言，无法发挥导电助剂本来的优异的输出性能。另外获知：通过这样的办法而得到的电极合材层由于施加于导电助剂的强剪切力，因此细孔径变得极小，无法发挥优异的输出性能。
发明人等基于以上的见解进行了深入研究，结果实现了第1实施方式的电极。第1实施方式的电极通过以下说明的理由，能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
在第1实施方式的电极中，包含活性物质及导电助剂的电极合材层在利用汞压入法的log微分细孔容积分布中，满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2。其中，P1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1～1μm的细孔径范围内的最大的log微分细孔容积的值[mL/g]，P2为电极合材层的微分细孔容积分布中的关于0.03μm的细孔径的log微分细孔容积的值[mL/g]。另外，S1为电极合材层的log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的积分值，S2为电极合材层的log微分细孔容积分布中的大于0μm且低于0.1μm的细孔径范围内的积分值。
在满足在上述范围内的比P1/P2及比S1/S2的电极合材层中，可以说处于下述状态：导电助剂充分均匀地分散，活性物质间的空隙通过该导电助剂被充分地填埋，并且阻碍Li离子的扩散的过小的细孔少。这样的状态的电极合材层能够实现优异的输出性能。
因此，第1实施方式的电极能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
在比P1/P2低于2并且比S1/S2低于3的电极合材层中，细孔径为0.03μm以下的细孔的存在比率过大。另外，在比P1/P2为2以上并且比S1/S2低于3的电极合材层中，细孔径低于0.1μm的细孔的存在比率过大。而且，在比P1/P2低于2并且比S1/S2为3以上的电极合材层中，细孔径为0.03μm的细孔的存在比率过大。这些电极合材层由于小的空隙过多，因此Li+的扩散性差。因此，这些电极合材层无法实现优异的输出性能。
另外，在比P1/P2为8以上和/或比S1/S2为10以上的电极合材层中，导电助剂在电极合材层中没有均匀地分散。这样的电极合材层由于在大电流流过时电流分布出现偏颇，因此无法实现优异的输出性能。
导电助剂优选包含第1碳材料的粒子及第2碳材料的粒子。另外，平均粒径的比d1/d2优选在2～14的范围内。其中，d1为上述第1碳材料的粒子的平均粒径，d2为上述第2碳材料的粒子的平均粒径。
第1碳材料的粒子在电极合材层的拉曼光谱中，优选满足在2以上且低于4的范围内的强度比G1/D1。其中，G1为在电极合材层的拉曼光谱中在1550cm-1～1650cm-1的区域中出现峰顶的G1带的强度。另外，D1为在电极合材层的拉曼光谱中在1300cm-1～1400cm-1的区域出现峰顶的D1带的强度。在碳材料中G1带及D1带出现在相同的拉曼光谱中，强度的单位为任意单位。这样的第1碳材料的粒子能够在表面显示出优异的结晶性，能够形成优异的导电通路。
而且，第1碳材料的粒子优选为扁平粒子、且其长宽比在1.5～2的范围内。优选的方式的第1碳材料的粒子由于具有充分的各向异性，因此具有球形或脱离立方体的形状。这样的第1碳材料的粒子例如在电极制作用的涂料制备时，能够保护一起分散的其他碳材料具体而言平均粒径小于第1碳材料的第2碳材料的粒子免受剪切力，同时防止第1碳材料的粒子的表面的结晶性及第2碳材料的粒子的表面的结晶性的降低。
第2碳材料的粒子在电极合材层的拉曼光谱中，优选满足在1以上且低于1.5的范围内的强度比G2/D2。其中，G2为在电极合材层的拉曼光谱中在1550cm-1～1650cm-1的区域出现峰顶的G2带的强度。D2为在电极合材层的拉曼光谱中在1300cm-1～1400cm-1的区域出现峰顶的D2带的强度。G2带及D2带出现在相同的拉曼光谱中，强度的单位为任意单位。
这样的第2碳材料的粒子虽然表面的结晶性低于第1碳材料的粒子，但是可以具有小于第1碳材料的粒子的平均粒径。若该第2碳材料的粒子在电极合材层中以几十个一次粒子凝聚而得到的二次粒子的状态充分均匀地分散，则能够形成优异的导电网络。
然而，该第2碳材料的粒子由于平均粒径小，因此表现出较强的疏水性相互作用，容易成为几百个单位的一次粒子凝聚而成的二次粒子。在包含这样的二次粒子的电极合材层中，第2碳材料的粒子无法均匀地分散。在这样的电极合材层中，虽然在存在许多第2碳材料的地方形成导电网络，但是第2碳材料少的部分发生电隔离。另一方面，在电极制作用的涂料制备时，若对第2碳材料的粒子施加过强的剪切力，则第2碳材料的粒子的构成二次粒子的一次粒子变得低于10个。使用包含这样的第2碳材料的粒子的涂料制作的电极合材层即使第2碳材料的粒子的分散性高，也无法形成优异的导电网络。
就第1实施方式的电极中的导电助剂包含第1碳材料和第2碳材料的本方式的电极而言，第2碳材料的粒子可处于在保持适当的二次粒子的状态的情况下充分均匀地分散在电极合材层中的状态。因此，该方式的电极的电极合材层中包含的第2碳材料的粒子能够形成更优异的导电网络。
另外，重量比C1/C2优选在0.2以上且低于1的范围内。C1为电极合材层中包含的第1碳材料的粒子的重量，C2为电极合材层中包含的第2碳材料的粒子的重量。即，在电极合材层中，第2碳材料的粒子的含量优选大于第1碳材料的粒子的含量。
例如，在制备包含活性物质和以上说明的优选的方式的导电助剂的电极制作用的涂料时，即使施加强的剪切力而进行分散，第1碳材料的粒子也能够保护第2碳材料的粒子。另外，优选的方式的第1碳材料的粒子由于长宽比为2以下，所以即使在涂料制备时实施强的剪切，也不易折断而形状被破坏。这也是第1碳材料的粒子能够充分地保护第2碳材料的粒子的理由。
因此，通过使用以上说明的优选的方式的导电助剂并且施加强的剪切力而进行分散，能够在将第2碳材料的粒子的表层的结晶性维持在高的状态的情况下，防止第1碳材料的粒子及第2碳材料的粒子的凝聚而制备电极制作用的涂料。另外，通过使用像这样操作而制备的涂料，能够防止在电极合材层中细孔径变得极小。
进而，具有不同的平均粒径的第1碳材料的粒子和第2碳材料的粒子与仅使用同样的粒径的导电助剂的粒子的情况相比，能够更充分地填埋活性物质间的空隙。
接着，对第1实施方式的电极更详细地进行说明。
第1实施方式的电极可以是例如在非水电解质电池中使用的正极，或也可以是负极。
第1实施方式的电极具备电极合材层。电极合材层包含活性物质和导电助剂。第1实施方式的电极也可以进一步具备集电体。电极合材层可形成于集电体上。
活性物质例如也可以为正极活性物质。正极活性物质没有特别限定。作为正极活性物质的例子，可列举出镍钴锰复合氧化物(NCM：例如，LiaNi1-x-yCoxMnyO2(下标x及y满足0<x≤0.4及0<y≤0.35，下标a在0.9≤a≤1.2的范围内))、锂锰复合氧化物(LMO：例如LibMn2O4或LicMnO2(下标b在0.9≤b≤1.2的范围内，下标c在0.9≤c≤1.2的范围内))、锂镍复合氧化物(例如LidNiO2(下标d在0.9≤d≤1.2的范围内)、锂钴复合氧化物(LCO：例如LieCoO2(下标e在0.9≤e≤1.2的范围内))、锂镍钴复合氧化物(例如LifNi1-xCoxO2(下标x在0<x≤1的范围内，下标f在0.9≤f≤1.2的范围内))、锂锰钴复合氧化物(例如LigMnxCo1-xO2(下标x在0<x≤1的范围内，下标g在0.9≤g≤1.2的范围内)、磷酸铁锂(例如LihFePO4(下标h在0.9≤h≤1.2的范围内)及锂复合磷氧化合物(例如，含锰的磷酸铁锂LiiMnxFe1-xPO4(LFP)：下标x在0<x≤1的范围内，下标i在0.9≤i≤1.2的范围内)。在优选的方式的例子中，作为正极活性物质的活性物质包含选自由镍钴锰复合氧化物(NCM)、锂钴复合氧化物(LCO)、锂锰复合氧化物(LMO)及磷酸铁锂(LFP)构成的组中的至少1种。作为正极活性物质的活性物质可以包含以上列举出的例子的活性物质中的1种或2种以上。作为正极活性物质的活性物质更优选包含组成以通式LiaNi1-x-yCoxMnyO2(下标a及x及y在0.9≤a≤1.2、0<x≤0.4、0<y≤0.3的范围内)所表示的镍钴锰复合氧化物。正极活性物质中的镍钴锰复合氧化物的含量相对于正极活性物质重量优选为70重量％～100重量％。
作为正极活性物质的活性物质可具有例如粒子的形状。正极活性物质的粒子优选为一次粒子凝聚而成的二次粒子。正极活性物质的粒子更优选为平均一次粒径为0.1μm以上且低于1μm的一次粒子凝聚而形成的平均二次粒径为3μm以上且低于10μm的二次粒子。平均一次粒径和平均二次粒径在该范围内的正极活性物质粒子能够提高电极合材层中的锂离子的扩散性，即使是少的导电助剂量也能够形成导电网络。
或者，活性物质也可以为负极活性物质。负极活性物质可以包含例如1种以上的负极活性物质。作为负极活性物质，可以使用例如金属、金属合金、金属氧化物、金属硫化物及金属氮化物等。作为金属氧化物，可以使用例如包含钛的物质、例如钛氧化物、锂钛复合氧化物及铌钛复合氧化物、以及铌复合氧化物。作为金属硫化物，可列举出例如TiS2那样的硫化钛、例如MoS2那样的硫化钼、例如FeS、FeS2、LixFeS2那样的硫化铁。
作为负极活性物质的活性物质可以为例如粒子的方式。负极活性物质的粒子优选为一次粒子凝聚而成的二次粒子。负极活性物质的粒子更优选为平均一次粒径为0.1μm以上且低于0.5μm的一次粒子凝聚而形成的平均二次粒径为0.6μm以上且低于2μm的二次粒子。
导电助剂优选包含分别在之前说明的第1碳材料的粒子和第2碳材料的粒子。
作为第1碳材料的粒子的例子，可列举出例如石墨的粒子、石墨烯的粒子及碳纤维的粒子。第1碳材料的粒子可以包含例如选自由石墨的粒子、石墨烯的粒子及碳纤维的粒子构成的组中的至少1种的粒子。这里，所谓一个碳纤维的粒子是指1根碳纤维。
第1碳材料的粒子如之前说明的那样，优选为具有在1.5～2的范围内的长宽比的扁平粒子。粒子的长宽比为粒子中的最大的长度(长径)相对于粒子中的与长径平行的方向上的最小的长度(短径)之比。第1碳材料的粒子的长宽比优选在1.6～1.8的范围内，更优选在1.7～1.8的范围内。
作为第2碳材料的粒子，可列举出例如炭黑的粒子。作为炭黑的例子，可列举出例如乙炔黑、科琴黑、炉黑、槽法炭黑、灯黑及热裂法炭黑。
需要说明的是，关于第1碳材料的粒子的G1带和关于第2碳材料的粒子的G2带在拉曼光谱中可出现在同样的位置。然而，虽然在以下进行说明，但通过使用由第1碳材料及第2碳材料各自的拉曼光谱得到的强度比G/D来实施多变量解析，能够区别各个带。对于关于第1碳材料的粒子的D1带和关于第2碳材料的粒子的D2带，也能够同样地区别。
强度比G1/D1更优选为2.2～3.5，进一步优选为2.2～3。强度比G2/D2更优选为1.1～1.4，进一步优选为1.2～1.3。
需要说明的是，即使使用同样的第1碳材料的粒子，第1碳材料的粒子的强度比G1/D1有时也根据例如电极的制作条件、特别是电极制作用的涂料的制备条件而不同。第1实施方式的电极所包含的第1碳材料的粒子的强度比G1/D1为对电极合材层通过拉曼分光法进行测定而得到的强度比。同样地，即使使用同样的第2碳材料的粒子，第2碳材料的强度比G2/D2有时也根据例如电极的制作条件、特别是电极制作用的涂料的制备条件而不同。第2实施方式的电极所包含的第2碳材料的强度比G2/D2为对电极合材层通过拉曼分光法进行测定而得到的强度比。
作为原料的第1碳材料的粒子的强度比G1/D1优选在3～10的范围内，更优选在5～10的范围内。另外，作为原料的第2碳材料的粒子的强度比G2/D2优选在1.2以上且低于2的范围内，更优选在1.5以上且低于2的范围内。
关于电极合材层中的导电助剂的平均粒径的比d1/d2优选在4～14的范围内，更优选在8～14的范围内。若比d1/d2在这些范围内，则能够进一步提高利用第1碳材料的粒子的保护第2碳材料的粒子的效果。
第1碳材料的粒子的平均粒径d1优选在4μm以上且低于7μm的范围内。若第1碳材料的粒子的平均粒径d1在该范围内，则在电极合材层中，即使少量也能够形成广范围的导电网络。平均粒径d1更优选在4～6的范围内。
第2碳材料的粒子的平均粒径d2优选在0.5μm以上且低于2μm的范围内。第2碳材料的粒子的平均粒径d2在该范围内的第2碳材料的粒子若与第1碳材料的粒子并用，则在电极合材层中，可以按照填埋空隙的方式配置，由此，能够提供优异的导电网络。平均粒径d2更优选在0.5～1范围内。
关于电极合材层中的导电助剂的重量比C1/C2更优选在0.3以上且低于1的范围内，进一步优选在0.3～0.7的范围内，特别优选在0.4～0.7的范围内。若比C1/C2在这些范围内，则能够进一步提高利用第1碳材料的粒子的保护第2碳材料的粒子的效果。
电极合材层中的面积比A2/A1优选在0.1～0.4的范围内。这里，A1为电极合材层的截面的每1μm2中包含的活性物质的面积[μm]，A2为电极合材层的截面的每1μm2中包含的导电助剂的面积[μm]。面积比A2/A1在上述范围内的电极能够实现能量密度与输出性能的优异的平衡。面积比A2/A1更优选在0.15～0.3的范围内。
在一个方式中，例如，第1实施方式的电极为正极，面积比A2/A1为0.15～0.3。在另一方式中，例如，第1实施方式的电极为负极，面积比A2/A1为0.1～0.2。
电极合材层可以进一步包含粘合剂。粘合剂可以显示出将活性物质与集电体结合的作用。粘合剂的例子为例如以聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯酸系共聚物作为主要成分的粘合剂及羧甲基纤维素(CMC)。
在包含粘合剂的情况下，电极合材层中的活性物质、导电助剂及粘合剂的比例分别优选为70重量％～96重量％、1重量％～20重量％及1重量％～10重量％，更优选为90重量％～95重量％、3重量％～7重量％及1重量％～5重量％。
通过将导电助剂的量设定为1重量％以上，能够进一步提高电极合材层的集电性能。另外，通过将粘合剂的量设定为1重量％以上，能够进一步提高电极合材层与集电体的粘结性，能够期待优异的循环特性。另一方面，导电助剂及粘合剂分别设定为10重量％以下在谋求高输出化方面优选。
在一个方式中，例如，第1实施方式的电极为正极，电极合材层中的活性物质、导电助剂及粘合剂的比例分别为70重量％～95重量％、1重量％～20重量％及1重量％～10重量％。在另一方式中，例如，第1实施方式的电极为负极，电极合材层中的活性物质、导电助剂及粘合剂的比例分别为70重量％～96重量％、2重量％～20重量％及2重量％～10重量％。
而且，就第1实施方式的电极而言，如之前详细说明的那样，电极合材层在利用汞压入法的log微分细孔容积分布中，满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2。
比P1/P2优选在4～8的范围内。比P1/P2在该范围内的电极可处于导电助剂更充分均匀地分散、活性物质间的空隙通过该导电助剂而更充分地被填埋的状态。比P1/P2更优选为4～7。
比S1/S2优选在3.5～7的范围内。比S1/S2在该范围内的电极可处于阻碍Li离子的扩散的过小的细孔少的状态。比S1/S2更优选为3.5～6。
集电体可以具有例如带状的平面形状。带状的集电体可以具有包含第1面及作为其背面的第2面的两个表面。电极合材层可形成于集电体的两个表面及一个表面上。集电体也可以包含在表面未担载电极合材层的部分。该部分例如可以作为集电极耳起作用。
作为正极的集电体，可以使用包含导电性高的材料的片材。例如，作为正极集电体，可以使用铝箔或铝合金箔。在使用铝箔或铝合金箔的情况下，其厚度为例如20μm以下，优选为15μm以下。铝合金箔中可以包含镁、锌、硅等。另外，铝合金箔中包含的铁、铜、镍、铬这样的过渡金属的含量优选为1％以下。
另一方面，作为负极的集电体，可以使用包含导电性高、在负极的工作电位范围内能够抑制腐蚀的材料的片材。例如，作为负极集电体，可以使用与可用作正极集电体的材料同样的铝箔或铝合金箔。
[各种分析方法]
接着，对关于电极的各种分析方法进行说明。
(A)前处理
对于被插入非水电解质电池中的电极，通过以下的步骤进行前处理。
首先，将非水电解质电池在充满氩的手套箱内分解，从非水电解质电池中取出作为测定对象的电极。接着，将取出的电极用碳酸甲乙酯(MEC)洗涤。接着，使洗涤后的电极在100℃及表压-75kPa的气氛下干燥。将干燥后的电极作为以下说明的各分析的对象。以下，将测定对象的电极简称为“电极”。
(B)导电助剂的长宽比
导电助剂的长宽比的测定可以通过以下的步骤进行。首先，将电极相对于集电体垂直地进行研磨。接着，使用透射型电子显微镜(Transmission Electron Microscope：TEM)或扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)拍摄研磨后的电极的截面。对拍摄的照片的图像进行解析，选定50个导电助剂的粒子。分别测定所选定的50个导电助剂的粒子的截面的长径。另外，在调查长径时分别测定与测定时相同的50个导电助剂的粒子的截面的短径(粒子的厚度)。分别对所测定的长径及短径求出平均值，将这些平均长径与平均短径之比设定为长宽比(长径/短径)。这里测定的粒子限于相对于c轴方向垂直的粒子。对于是否相对于c轴方向垂直地朝向，只要观察原子排列就能够确认。相对于c轴方向垂直的粒子可以从粒子的扁平面的正上方观察到，能够正确地取得长宽比。另外测定中利用的粒子限于长径为3μm以上的粒子。长径低于3μm的粒子由于在制造工序中晶体崩坏的可能性高，所以不适合长宽比的测定。
测定了长径及短径的粒子是第1碳材料的粒子、还是第2碳材料的粒子可以通过拉曼光谱中的G/D比来判断。
(C)利用汞压入法的关于电极合材层的细孔径分布的测定
关于电极所具备的电极合材层的细孔径分布可以通过以下的步骤进行测定。
对于测定装置，使用岛津Autopore 9520(Shimadzu Corporation制作的Autopore9520型号)。作为试样，使用将电极切断成约25×25mm2的尺寸的试样。将该试样折叠并取至测定单元，在初始压20kPa(初始压20kPa相当于约3psia，另外，相当于施加于细孔径为约60μm的试样的压力)及最高压414Mpa(最高压414Mpa相当于约59986psia，另外，相当于施加于细孔径为约0.003μm的试样的压力)的条件下进行测定。使用三个试样的平均值作为测定结果。在数据整理时，细孔比表面积将细孔的形状设定为圆筒形而进行计算。需要说明的是，汞压入法的解析原理基于Washburn的式：D＝-4γcosθ/P。这里，P为施加的压力，D为细孔径，γ为汞的表面张力(480dyne·cm-1)，θ为汞与细孔壁面的接触角且为140°。由于γ及θ为常数，因此通过由Washburn的式子求出施加的压力P与细孔径D的关系，并测定此时的汞侵入体积，能够导出细孔径和其体积分布。测定法、原理等的详细情况参照神保元二等：“微粒手册(微粒子ハンドブック)”朝仓书店、(1991)、早川宗八郎编：“粉体物性测定法(粉体物性測定法)”朝仓书店(1973)等。
由所得到的细孔径分布，可以获知之前详细说明的比P1/P2及比S1/S2各自的值。
(D)利用拉曼分光法的电极的分析
关于电极合材层中包含的导电助剂的各个成分的拉曼光谱可以通过按照以下的步骤进行关于电极合材层的表面的利用拉曼分光法的分析而得到。
相对于电极的表面的拉曼分光分析的测定方法的详细情况如下所述。曝光时间：10s or 20s、累计次数：1次、透镜：50倍、测定范围：40×40μm、激光功率：5％。
首先，将电极表面分成分别具有40×40μm的大小的1024个区域。对各点实施拉曼分光测定，得到拉曼光谱。
通过对所得到的1024个拉曼光谱实施多变量解析，能够将拉曼光谱以与各个材料对应的多个不同的拉曼光谱进行映射。通过利用该映射的分离，能够从中将关于第1碳材料的粒子的拉曼光谱与关于第2碳材料的粒子的拉曼光谱分别分离。
G1带与D1带的强度比G1/D1为G1带的峰顶的强度相对于D1带的峰顶的强度之比。同样地，G2带与D2带的强度比G2/D2为G2带的峰顶的强度相对于D2带的峰顶的强度之比。
需要说明的是，对于各测定区域，通过以通过多变量解析得到的多个拉曼峰作为基准，判断峰最接近的构成构件占有该区域(点)，可以实施关于电极合材层表面的构成材料的拉曼映射。如此，能够得到显示出什么样的物质如何配置在电极合材层的表面的关于电极合材层的拉曼映射。
(E)平均粒径的测定
电极合材层中包含的导电助剂的平均粒径可以通过以下的步骤进行测定。
首先，将电极相对于集电体垂直地进行研磨。接着，拍摄研磨后的电极的截面。对拍摄的照片的图像进行解析，选定电极合材层中包含的50个导电助剂的粒子。分别测定所选定的50个导电助剂的粒子的截面的长径。需要说明的是，电极的截面照片一般而言使用扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)进行拍摄。但是，在通过SEM照片无法特定导电助剂的粒径的情况下，也可以使用偏光显微镜(Polarization Microscope)或透射型电子显微镜，与上述同样地拍摄截面照片。这里测定的粒子限于相对于c轴方向垂直的粒子。对于是否相对于c轴方向垂直地朝向，只要观察原子排列就能够确认。相对于c轴方向垂直的粒子从粒子的扁平面的正上方能够观察到，能够正确地测定长径。
测定了长径的粒子是第1碳材料的粒子、还是第2碳材料的粒子可以通过拉曼光谱中的G/D比来判断。
将关于第1碳材料的粒子的测定结果的平均值设定为第1碳材料的平均粒径d1。另外，将关于第2碳材料的粒子的测定结果的平均值设定为第2碳材料的平均粒径d2。
另外，本申请说明书中的“平均粒径”为一次粒子及二次粒子的没有区别地测定的粒径的平均(数平均)值。
(F)电极合材层中的重量比C1/C2的算出方法
电极合材层中的重量比C1/C2可以利用差热天平-质量分析法(Thermogravimetry-Differential Thermal Analysis and Mass Spectrometry：TG/DTA-MS)并通过以下的步骤进行测定。
作为测定装置，可以使用例如SII NanoTechnology株式会社的TG/DTA7200。
首先，较小地切取电极而制作测定试样。例如以10±1mg作为标准，制成测定试样。接着，将所得到的试样放入径为5mm的铂制的PAN(测定容器)中，将其安置在测定台上。测定使试样的温度如以下那样变化而进行。首先，在氮气氛中从室温升温至500℃。接着，暂时降温至300℃。接着，将气氛切换成空气，再次升温至800℃。升温时间及降温速度均设定为每分钟5℃。在这些温度变化中，在600℃～700℃下得到的重量减少量Tc2为第2碳材料(例如炭黑)的重量减少量，在800℃以上得到的重量减少量Tc1为第1碳材料的重量减少量。因此，通过计算比Tc1/Tc2，能够算出重量比C1/C2。关于气体的流量，氮、大气均设定为200ml/分钟。
(G)电极合材层中的面积比A2/A1的算出方法
(G-1)前处理
对于被插入非水电解质电池中的电极，通过以下的步骤进行前处理。
首先，将非水电解质电池在充满氩的手套箱内分解，从非水电解质电池中取出作为测定对象的电极。接着，将取出的电极用碳酸甲乙酯(MEC)洗涤。接着，使洗涤后的电极在100℃及表压-75kPa的气氛下干燥。将干燥后的电极作为以下说明的各分析的对象。以下，将测定对象的电极简称为“电极”。
(G-2)面积比A2/A1的测定
面积比A2/A1的测定可以通过以下的步骤进行。首先，将电极相对于集电体垂直地进行研磨。接着，使用扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)拍摄研磨后的电极的截面。此时按照视野成为30μm四方的方式调整。接着，对所得到的视野进行EDX分析。此时用元素Ni、Co、Mn、Fe及Ti进行映射，将所得到的区域的面积的合计设定为A1。但是对于2种以上的多种元素重叠的区域，仅计入1种区域量。例如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2虽然在相同的区域中被Ni、Co、Mn这3种元素映射，但是该情况下仅计入Ni或者Co或者Mn中的1种区域量。同样地用元素C进行映射，将所得到的区域的面积设定为A2。由此，能够算出电极合材层的截面中的导电助剂与活性物质的面积比A2/A1。
接着，参照附图对第1实施方式的电极的例子具体地进行说明。
图1是第1实施方式的一个例子的电极的概略截面图。
图1中所示的电极10具备带状的集电体11和形成于集电体的两个表面上的电极合材层12。电极合材层12的表面12a为电极10的表面。电极合材层12包含活性物质及导电助剂。导电助剂包含作为第1碳材料的粒子的石墨的粒子和作为第2碳材料的粒子的炭黑的粒子。平均粒径的比d1/d2为8，重量比C1/C2为0.6。
图2是电极合材层12中包含的作为第1碳材料的粒子的石墨的粒子的拉曼光谱。图2中所示的拉曼光谱具有在1590cm-1具有峰顶的G1带，具有在1350cm-1具有峰顶的D1带。另外，强度比G1/D1为2.3。
图3是电极合材层12中包含的作为第2碳材料的粒子的炭黑的粒子的拉曼光谱。图3中所示的拉曼光谱具有在1350cm-1具有峰顶的G2带，具有在1590cm-1具有峰顶的D2带。另外，强度比G2/D2为1.1。
图4是关于图1中所示的电极合材层12的Log微分细孔容积分布。在图4中所示的log微分细孔容积分布中，比P1/P2为5.9，比S1/S2为9.5。在图4中所示的log细孔容积分布中，0.1μm～1μm的细孔径范围内的取最大的log微分细孔容积的值的细孔径为0.25μm。
图5是关于图1中所示的电极合材层12的包含石墨的1个粒子的截面SEM像。该图像是将电极合材层12相对于集电体11平行地进行研磨而得到的截面的一个SEM像。通过之前说明的步骤算出电极合材层12所包含的石墨的粒子的长宽比，结果为1.8。
[制造方法]
第1实施方式的电极可以通过包括例如使用之前说明的优选的方式的导电助剂及例如如以下说明的制造方法的例子中说明那样在电极制作用的涂料的制备时施加强的剪切力而进行分散的方法来制造。然而，仅通过单纯使用分别在之前说明的第1碳材料的粒子及第2碳材料的粒子的混合物，无法实现第1实施方式的电极。另外，要注意第1实施方式的电极的制造方法并不限定以下所示的例子。
以下对第1实施方式的电极的制造方法的例子进行说明。
首先，准备第1碳材料的粒子和第2碳材料的粒子。接着，将它们按照之前说明的重量比C1/C2成为0.2以上且低于1的范围内的方式分别量取并混合而得到混合物。将该混合物通过例如亨舍尔混合机进行分散。将该分散称为导电助剂的先分散。通过导电助剂的这样的先分散，能够提高在第2碳材料的粒子各自的周围按照第1碳材料的粒子按照保护其的方式存在的概率。
接着，将通过先分散而得到的混合物投入溶剂、例如N-甲基吡咯烷酮中，得到分散液。将该分散液进行搅拌。在该搅拌中，可以使用例如THINKY CORPORATION制的“练太郎(練太郎)”。搅拌后，在分散液中添加粘合剂。此时，分多次以大致均等的量添加粘合剂。在每次添加后，将分散液进行搅拌。通过这样的分多次的粘合剂的添加，能够防止导电助剂的凝聚。
接着，在分散液中添加活性物质。接着，在分散液中添加溶剂例如N-甲基吡咯烷酮，将固体成分调节至65％～85％的范围内。优选将固体成分调节至70％～80％的范围内。
接着，将如此得到的分散液进一步进行多次搅拌。每次搅拌后，在室温下例如进行10分钟冷却。由此，能够抑制活性物质的结晶性的降低、并且解开导电助剂的凝聚。这里的进一步搅拌优选进行3次以上，更优选进行5次以上。通过在固体成分高的状态下进行多次搅拌，能够对分散液施加高的剪切力。由此，能够使分散液中的活性物质和导电助剂均匀地分散。将这里的多次搅拌称为“干硬拌和”。另外，在该分散液中，由于在第2碳材料的粒子各自的周围存在第1碳材料的粒子的概率提高，因此第1碳材料的粒子能够保护第2碳材料的粒子免受干硬拌和中的强的剪切力。即，根据这里示出例子的方法，能够防止导电助剂中包含的第2碳材料的表层的结晶性的降低，并且使活性物质和导电助剂均匀地分散。
接着，在通过干硬拌和而得到的混合物中，分2～3次追加NMP溶剂，按照成为55％～65％的范围的方式调整混合物中的固体成分。
接着，对调整了固体成分的混合物使用不利用介质的高压分散装置(无介质高压分散装置)进一步施加剪切力。例如作为无介质高压分散装置，可列举出喷射式粉碎机、薄膜旋转型高速搅拌机(FILMIX)、喷射贴片机等。例如在利用喷射式粉碎机的情况下，处理能力优选在0.5～2kg/小时的范围。喷射式粉碎机由于仅利用了压缩空气的打碎原理，因此能够在不降低活性物质或导电助剂的结晶性的情况下将大的凝聚体打碎。
接着，使用利用介质的分散装置，对供于无介质高压分散装置的混合物进一步施加剪切力。作为例如利用介质的分散装置，可列举出珠磨机及球磨机等。在例如使用珠磨机的情况下，作为珠，优选使用φ0.5～1mm的氧化锆制的珠。另外，关于珠磨机条件，优选将珠填充率设定为40～50％、将周速设定为1～3m/秒、将滞留时间设定为3～5分钟。
在用无介质分散装置将大的凝聚体打碎后，通过用利用介质的分散装置进一步进行细微地打碎，能够进一步提高混合物中的活性物质及导电助剂的分散性。提高的分散性在使用该混合物作为涂料而制作的电极合材层中也能够维持。需要说明的是，在使用介质进行分散时，需要防止活性物质或导电助剂的结晶性降低。因此，介质径优选在φ0.5～1mm的范围内以使碰撞时的能量变小。另外，介质的填充率也优选较少地设定为40～50％以使碰撞频率变少。
通过以上说明的利用介质的分散装置，可得到电极合材层制作用的涂料。
接着，将该涂料涂布于集电体的表面。接着，使涂膜干燥，接着将干燥后的涂膜连同集电体一起供于压制。通过压制而得到的电极合材层的密度优选在2.9～3.5g/m2的范围内。如此，能够得到显示出之前说明的log微分细孔容积分布的第1实施方式的电极。
需要说明的是，更详细的制造方法的例子在[实施例]中进行说明。
根据第1实施方式，提供一种电极。该电极包含含有活性物质及导电助剂的电极合材层。在利用汞压入法的电极合材层的log微分细孔容积分布中，电极合材层满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2。该电极处于下述状态：在电极合材层中导电助剂充分均匀地分散，活性物质间的空隙通过该导电助剂被充分地填埋，并且阻碍Li离子的扩散的过小的细孔少。因此，第1实施方式的电极能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
(第2实施方式)
根据第2实施方式，提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备作为正极的第1实施方式的电极、负极和非水电解质。
接着，对第2实施方式的非水电解质电池更详细地进行说明。
第2实施方式的非水电解质电池具备作为正极的第1实施方式的电极。正极可以具备第1实施方式中说明的电极合材层作为正极合材层。正极合材层可以包含第1实施方式中说明的活性物质作为正极活性物质。
正极可以进一步具备正极集电体。正极集电体可以使用第1实施方式中说明的集电体。
第2实施方式的非水电解质电池进一步具备负极。
该负极可以具备负极集电体和设置于负极集电体上的负极合材层。
负极合材层可以设置于负极集电体的任一个面或也可以设置于其两面。
负极合材层可以包含负极活性物质、导电助剂及粘合剂。
负极集电体也可以包含在表面未担载负极合材层的部分。该部分例如也可以作为负极集电极耳起作用。或者，负极也可以包含不同于负极集电体的另外的负极集电极耳。
负极可以通过例如将负极活性物质、粘合剂及导电助剂悬浮于适当的溶剂中而制备负极制作用的涂料，将该涂料涂布于负极集电体的表面，干燥而形成负极合材层后，实施压制而制作。
正极及负极可以按照正极合材层与负极合材层相向的方式配置而构成电极组。在正极合材层与负极合材层之间，可以配置锂离子可透过但不导电的构件例如隔膜。
电极组可以具有各种结构。电极组可以具有堆栈型结构、或也可以具有卷绕型结构。堆栈型结构具有例如在负极与正极之间夹持隔膜而使多个负极及多个正极层叠而成的结构。卷绕型结构的电极组可以是例如将使负极及正极在它们之间夹持隔膜并层叠而成的结构卷绕而得到的罐型结构体，或也可以是通过将该罐型结构体进行压制而得到的扁平型结构体。当然，电极组也可以具有堆栈型及卷绕型以外的结构。
正极集电极耳可以与正极端子电连接。同样地，负极集电极耳可以与负极端子电连接。正极端子及负极端子可以从电极组伸出。
电极组可收纳于外包装构件中。外包装构件也可以具有能够使正极端子及负极端子伸出到其外侧那样的结构。或者，外包装构件具备两个外部端子，它们各自也可以按照分别与正极端子及负极端子电连接的方式构成。或者，外包装构件自身也可以作为正极端子或正极端子中的任一者起作用。
第2实施方式的非水电解质电池进一步具备非水电解质。非水电解质可浸渗于电极组中。另外，非水电解质可收纳于外包装构件中。
以下，对第2实施方式的非水电解质电池中可以使用的各构件的材料进行说明。
1.正极
作为正极的材料，可以使用例如在第1实施方式中说明的材料。
正极合材层中的正极活性物质、导电助剂及粘合剂的比例分别优选为70重量％～95重量％、1重量％～20重量％及1重量％～10重量％。更优选的配合比为80重量％～95重量％、3重量％～10重量％及2重量％～10重量％。
2.负极
作为负极集电体，可以使用例如在第1实施方式中列举出的负极集电体。
作为负极活性物质，可以使用例如第1实施方式中列举出的负极活性物质。或者，在第2实施方式的非水电解质电池中，也可以使用石墨质材料及碳质物作为负极活性物质。作为石墨质材料及碳质材料，可列举出例如天然石墨、人造石墨、焦炭、气相生长碳纤维、中间相沥青系碳纤维、球状碳、树脂烧成碳。作为负极活性物质，可以使用第1实施方式中列举出的负极活性物质与石墨质材料和/或碳质物的混合物。
作为负极合材层可包含的导电助剂，可以使用例如碳材料。作为碳材料的例子，可列举出例如炭黑、焦炭、碳纤维、石墨等。
粘合剂是为了将负极活性物质与负极集电体结合而使用的。作为负极合材层可包含的粘合剂，可以使用与正极合材层中可以使用的粘合剂同样的粘合剂。
负极合材层中包含的负极活性物质、导电助剂及粘合剂优选分别以70重量％～96重量％、2重量％～20重量％及2重量％～10重量％的比例配合。通过将导电助剂的量设定为2重量％以上，能够使负极合材层的集电性能提高。另外，通过将粘合剂的量设定为2重量％以上，能够提高负极合材层与负极集电体的粘结性，能够期待优异的循环特性。另一方面，导电助剂及粘合剂分别设定为20重量％以下及10重量％以下在谋求高输出化的方面优选。
3.隔膜
隔膜由绝缘性材料制成，可以防止正极与负极的电接触。隔膜优选由非水电解质能够通过的材料制成、或具有非水电解质能够通过的形状。作为隔膜的例子，可列举出由选自由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、纤维素及维尼纶构成的组中的1种或2种形成的多孔质膜及无纺布的隔膜。
4.非水电解质
非水电解质可以包含例如非水溶剂和溶解于该非水溶剂中的电解质及添加剂。
非水溶剂也可以是非水电解质电池中使用的公知的非水溶剂。非水溶剂的第1例为碳酸亚乙酯(EC)及碳酸亚丙酯(PC)这样的环状碳酸酯。非水溶剂的第2例为碳酸二甲酯、碳酸乙甲酯及碳酸二乙酯这样的链状碳酸酯；γ-丁内酯、乙腈、丙酸甲酯、丙酸乙酯；四氢呋喃及2-甲基四氢呋喃这样的环状醚；以及二甲氧基乙烷及二乙氧基乙烷这样的链状醚。第2例的溶剂与第1例的溶剂相比一般为低粘度。另外，非水溶剂也可以为将上述的第1例的溶剂与第2例的溶剂混合而得到的溶剂。
电解质为例如碱盐，优选为锂盐。电解质优选包含至少1种锂盐。锂盐的例子为六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)及三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)。优选电解质为六氟磷酸锂(LiPF6)。非水电解质中的电解质的浓度优选为0.5～2摩尔/L。
5.负极集电极耳、正极集电极耳、负极端子及正极端子
负极集电极耳、正极集电极耳、负极端子及正极端子优选由导电性高的材料形成。在与集电体连接的情况下，为了降低接触电阻，这些构件优选为由与集电体同样的材料形成的构件。
6.外包装材料
作为外包装材料，可以使用例如金属制容器或层压膜制容器，但没有特别限定。
通过使用金属制容器作为外包装材料，能够实现耐冲击性及长期可靠性优异的非水电解质电池。通过使用层压膜制容器作为外包装材料，能够实现耐腐蚀性优异的非水电解质电池，并且能够谋求非水电解质电池的轻量化。
金属制容器可以使用例如壁厚在0.2～5mm的范围内的金属制容器。金属制容器更优选壁厚为0.5mm以下。
金属制容器优选包含选自由Fe、Ni、Cu、Sn及Al构成的组中的至少1种。金属制容器可以由例如铝或铝合金等制作。铝合金优选为包含镁、锌、硅等元素的合金。在合金中包含铁、铜、镍、铬等过渡金属的情况下，其含量优选设定为1重量％以下。由此，能够飞跃地提高高温环境下的长期可靠性及耐冲击性。
层压膜制容器可以使用例如厚度在0.1～2mm的范围内的层压膜而制作。层压膜的厚度更优选为0.2mm以下。
层压膜使用包含金属层和夹持该金属层的树脂层的多层膜。金属层优选包含含有选自由Fe、Ni、Cu、Sn及Al构成的组中的至少1种的金属。为了轻量化，金属层优选为铝箔或铝合金箔。树脂层可以使用例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子材料。层压膜可以通过热熔融粘合进行密封而成型为外包装材料的形状。
作为外包装材料的形状，可列举出扁平型(薄型)、方型、圆筒型、硬币型、纽扣型等。外包装材料可以根据用途而采用各种尺寸。例如，在第1、第2实施方式的非水电解质电池被用于便携用电子设备的用途的情况下，外包装材料可以对照搭载的电子设备的大小而设定为小型的容器。或者，在为装载于两轮至四轮的汽车等中的非水电解质电池的情况下，容器可以为大型电池用容器。
接着，参照附图对第2实施方式的非水电解质电池的例子进一步进行详细说明。
图6为第2实施方式的第1例的非水电解质电池的概略剖面立体图。图7为图6的A部的概略放大截面图。
图6及图7中所示的非水电解质电池100具备扁平型的电极组1。扁平型的电极组1包含负极2、正极3和隔膜4。
负极2如图7中所示的那样具备负极集电体2a和担载于负极集电体2a上的负极合材层2b。正极3如图7中所示的那样具备正极集电体3a和担载于正极集电体3a上的正极合材层3b。即，正极3具有与图1中所示的第1实施方式的一个例子的电极10同样的结构。
在电极组1中，如图7中所示的那样，负极2与正极3以在负极合材层2b与正极合材层3b之间夹着隔膜4的状态层叠。这样的电极组1可以通过以下的步骤而得到。首先，使一片平板状的负极2与一片平板状的正极3在中间夹着隔膜4而层叠。接着，使另一片隔膜4层叠于不与负极2相对的方向的正极合材层3b上而制作层叠体。使负极2成为外侧而将该层叠体卷绕。接着，拔出卷芯后，进行压制而制成扁平形状。如此，能够得到图6及图7中所示的电极组1。
带状的负极端子5与负极2电连接。带状的正极端子6与正极3电连接。
图6及图7中所示的非水电解质电池100进一步具备作为容器的层压膜制的外包装袋7。
电极组1以使负极端子5及正极端子6的端部从外包装袋7伸出的状态被容纳于层压膜制的外包装袋7内。在层压膜制外包装袋7内，容纳有未图示的非水电解质。非水电解质浸渗于电极组1中。外包装袋7的周缘部被热封，由此，将电极组1及非水电解质密封。
接着，参照图8对第2实施方式的非水电解质电池的第2例进行详细说明。
图8是第2实施方式的第2例的非水电解质电池的局部剖面立体图。
图8中所示的非水电解质电池100在外包装材料由金属制容器7a及封口板7b构成这点与第1例的非水电解质电池100大大不同。
图8中所示的非水电解质电池100具备与第1例的非水电解质电池100的电极组1同样的电极组1。与第1例的不同点在于在图8中所示的第2例中使用第1例中作为负极端子5使用的构件5a作为负极极耳这点和使用第1例中作为正极端子6使用的构件6a作为正极极耳这点。
在图8中所示的非水电解质电池100中，这样的电极组1被容纳于金属制容器7a中。金属制容器7a进一步收纳有非水电解质。金属制容器7a通过金属制的封口板7b被密封。
在封口板7b上备置有负极端子5及正极端子6。在正极端子6与封口板7b之间，配置有绝缘构件7c。由此，正极端子6与封口板7b被电绝缘。
负极端子5如图8中所示的那样与负极极耳5a连接。同样地，正极端子6与正极极耳6a连接。
第2实施方式的非水电解质电池由于具备第1实施方式的电极，所以能够显示出优异的输出性能。
实施例
以下，基于实施例对上述实施方式进一步进行详细说明。
(实施例1-1)
在实施例1-1中，通过以下的步骤，制作了实施例1-1的非水电解质电池。
(1)正极的制作
首先，准备了作为第1碳材料的粒子的石墨A的粒子和作为第2碳材料的粒子的乙炔黑A的粒子。关于石墨A的粒子，长宽比为1.9，强度比G1/D1为5，平均粒径为4.2。关于乙炔黑A的粒子，长宽比为1.1，强度比G2/D2为1.38，平均粒径为0.52。
接着，按照重量比成为2：3的方式量取石墨A的粒子和乙炔黑A的粒子。接着，将它们在亨舍尔混合机中以500rpm的转速搅拌1小时。即，在实施例1-1中，将正极用的导电助剂供于先分散。
接着，使通过先分散而得到的混合粉溶解于N-甲基吡咯烷酮中，使用THINKYCORPORATION制的“练太郎(練太郎)”以2000rpm搅拌2分钟。接着，在所得到的分散液中，均等地分3次添加聚偏氟乙烯作为粘合剂，每次添加都用练太郎以2000rpm的转速搅拌2分钟。这里的粘合剂的添加按照在最终得到的分散液中导电助剂与粘合剂的重量比成为1：1的方式调整。
接着，在所得到的分散液中，添加具有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物的粒子作为正极活性物质。该粒子的平均一次粒径为0.5μm，它们凝聚而形成的二次粒子的平均二次径为7μm。此时，按照正极活性物质与导电助剂与粘合剂的重量比成为90：5：5的方式调整。进而，在分散液中添加N-甲基吡咯烷酮，将分散液的固体成分调整为70％。
接着，将如此得到的分散液供于4次的进一步搅拌。在各次搅拌中，将分散液在练太郎中以2000rpm搅拌2分钟。在各次搅拌后，将分散液在室温下冷却10分钟。即，在实施例1-1中，在制备正极用的涂料时进行干硬拌和。
之后，将通过干硬拌和而得到的分散液用N-甲基吡咯烷酮分2次进行稀释，将分散液的固体成分设定为60％。将如此得到的分散液在练太郎中以2000rpm搅拌5分钟。
接着，对所得到的分散液使用喷射式粉碎机装置进一步施加剪切力。这里使用的喷射式粉碎机的处理能力设定为0.5kg/小时。
接着，对供于喷射式粉碎机的分散液使用珠磨机装置进一步施加剪切。像这样操作，得到膏糊状的正极涂料。
将该膏糊状的正极涂料均匀地涂布于由带状的厚度为20μm的铝箔制成的正极集电体的表背两面，使涂膜干燥。正极涂料的涂装量设定为150g/m2。另外，涂布时，在正极集电体上保留表背均未涂布涂料的区域。将涂料干燥后的涂膜及正极集电体进行压制，将它们切断成规定的尺寸。接着，在正极涂料未涂装部焊接正极极耳。如此，得到具备正极集电体和形成于正极集电体的两面上的正极合材层的正极。通过压制而得到的正极合材层的密度为3.3g/m2。
(2)负极的制作
首先，准备了作为负极活性物质的具有Li4Ti5O12所表示的组成的钛酸锂(LTO)。另外，准备了石墨及乙炔黑。将它们以1：4的重量比混合而制成导电助剂。准备了作为粘合剂的聚偏氟乙烯。将这些材料按照活性物质：导电助剂：粘合剂的重量比成为90：5：5的方式混合。使如此得到的混合物溶解于作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮中而混合。如此，制备了膏糊状的负极涂料。
将该膏糊状的负极涂料均匀地涂布于由带状的厚度为20μm的铝箔制成的负极集电体的表背两面，使涂膜干燥。负极涂料的涂装量设定为150g/m2。另外，涂布时，在负极集电体上保留表背均未涂布涂料的区域。将涂料干燥后的涂膜及负极集电体进行压制，切断成规定的尺寸。接着，在负极涂料未涂装部焊接负极极耳。如此，得到具备负极集电体和形成于负极集电体的两面上的负极合材层的负极。
(3)电极组的制作
将如上述那样操作而得到的正极及负极在中间夹着隔膜而卷绕。作为隔膜，使用2片厚度为20μm的聚乙烯膜。如此，制作了具有卷绕型结构的电极组。
(4)非水电解质的制备
作为非水溶剂，准备了碳酸亚乙酯(EC)与碳酸乙甲酯(EMC)的混合溶剂。在该混合溶剂中，EC：EMC的重量比为1：2。使作为电解质的六氟磷酸锂LiPF6以1.0M的浓度溶解于该混合溶剂中。如此，制备了非水电解质。
(5)非水电解质电池的组装
接着，准备了宽度为80mm、高度为110mm、厚度为3mm、具有开口部的层压膜制的容器和具备正极端子及负极端子的封口板。封口板进一步具备注液口及安全阀。
接着，将之前制作的电极组的正极极耳与封口板的正极端子连接。同样地，将之前制作的电极组的负极极耳与封口板的负极端子连接。
接着，将电极组收纳于准备的容器内。接着，将容器的开口部用封口板密封。接着，通过封口板的注液口向容器内注入之前制备的非水电解质，浸渗于电极组中。
如此，制作了实施例1-1的方型非水电解质电池。
(实施例1-2)
在实施例1-2中，在正极涂料的制备时，使用了石墨B的粒子作为第1碳材料，除此以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例1-2的非水电解质电池。关于石墨B的粒子，长宽比为1.78，强度比G1/D1为5.8，平均粒径为7.0。
(实施例1-3～1-7)
在实施例1-3～1-7中，在正极涂料的制备时，作为第2碳材料，使用了以下的表1中所示的碳材料的粒子，除此以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例1-3～1-7各自的非水电解质电池。关于乙炔黑B的粒子，长宽比为1.12，强度比G2/D2为1.45，平均粒径为2.1。关于科琴黑的粒子，长宽比为1.05，强度比G2/D2为1.59，平均粒径为0.53。关于炉黑的粒子，长宽比为1.08，强度比G2/D2为1.24，平均粒径为0.53。关于槽法炭黑的粒子，长宽比为1.07，强度比G2/D2为1.19，平均粒径为0.51。关于灯黑的粒子，长宽比为1.12，强度比G2/D2为1.23，平均粒径为0.52。
(实施例1-8)
在实施例1-8中，在正极涂料的制备时，以2：2.1的重量比使用石墨A的粒子和乙炔黑A的粒子进行先分散，除此以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例1-8的非水电解质电池。
(实施例1-9)
在实施例1-9中，在正极涂料的制备时，以2：5的重量比使用石墨A的粒子和乙炔黑A的粒子进行先分散，除此以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例1-9的非水电解质电池。
(实施例1-10～1-13)
在实施例1-10～1-13中，除了将正极活性物质变更为具有以下的表3中记载的组成的物质及变更了正极的涂装量以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例1-10～1-13的非水电解质电池。
在实施例1-10中，正极活性物质中使用了具有LiNi5/10Co2/10Mn3/10O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物的粒子。另外，将正极的涂装量设定为140g/m2。所使用的正极活性物质粒子的平均一次粒径及平均二次粒径与实施例1-1中使用的正极活性物质粒子的它们同样。
在实施例1-11中，正极活性物质中使用了具有LiNi6/10Co2/10Mn2/10O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物的粒子。另外，将正极的涂装量设定为130g/m2。所使用的正极活性物质粒子的平均一次粒径及平均二次粒径与实施例1-1中使用的正极活性物质粒子的它们同样。
在实施例1-12中，正极活性物质中使用了具有LiNi5/10Co3.5/10Mn1.5/10O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物的粒子。另外，将正极的涂装量设定为140g/m2。所使用的正极活性物质粒子的平均一次粒径及平均二次粒径与实施例1-1中使用的正极活性物质粒子的它们同样。
在实施例1-13中，正极活性物质中使用了具有LiNi4.5/10Co3.5/10Mn2/10O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物的粒子。另外，将正极的涂装量设定为145g/m2。所使用的正极活性物质粒子的平均一次粒径及平均二次粒径与实施例1-1中使用的正极活性物质粒子的它们同样。
(实施例2-1)
在实施例2-1中，使用了尖晶石型锰酸锂LiMn2O4的粒子作为正极活性物质及将正极涂料的涂装量设定为255g/m2，除此以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例2-1的非水电解质电池。所使用的正极活性物质粒子的平均一次粒径为1μm，平均二次粒径为9μm。
(实施例3-1)
在实施例3-1中，使用了橄榄石型磷酸铁锂LiFePO4的粒子作为正极活性物质及将正极涂料的涂装量设定为165g/m2，除此以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例3-1的非水电解质电池。所使用的正极活性物质粒子的平均一次粒径为0.05μm，平均二次粒径为1μm。
(实施例4-1)
在实施例4-1中，使用了钴酸锂LiCoO2的粒子作为正极活性物质及将正极涂料的涂装量设定为165g/m2，除此以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例4-1的非水电解质电池。所使用的正极活性物质粒子没有形成二次粒子，平均一次粒径为8μm。
(实施例5-1、6-1、7-1及8-1)
在实施例5-1、6-1、7-1及8-1中，除了变更了负极活性物质及变更了负极涂料的涂装量以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了各非水电解质电池。即，在这些实施例中，使用与实施例1-1同样的正极制作了非水电解质电池。
在实施例5-1中，使用MCF(中间相沥青系碳纤维)作为负极活性物质，将负极涂料的涂装量设定为75g/m2。
在实施例6-1中，使用具有单斜晶型的晶体结构的钛氧化物TiO2(B)作为负极活性物质，将负极涂料的涂装量设定为120g/m2。
在实施例7-1中，使用具有单斜晶型的晶体结构的铌钛复合氧化物Nb2TiO7(NTO)作为负极活性物质，将负极涂料的涂装量设定为100g/m2。
在实施例8-1中，使用具有斜方晶型的晶体结构的锂铌钛复合氧化物Li2NaTi5NbO14(LNT)作为负极活性物质，将负极涂料的涂装量设定为210g/m2。
(实施例9-1)
在实施例9-1中，除了在正极涂料的制备时使用了石墨烯的粒子作为第1碳材料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了实施例9-1的非水电解质电池。关于石墨烯的粒子，长宽比为1.95，强度比G1/D1为6.2，平均粒径为5.3μm。
(比较例1-1)
在比较例1-1中，除了通过以下的步骤制作了正极以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-1的非水电解质电池。
首先，准备了作为第1碳材料的粒子的石墨A的粒子和作为第2碳材料的粒子的乙炔黑A的粒子。作为它们的导电助剂，使用了与实施例1-1中使用的导电助剂同样的导电助剂。
接着，按照重量比成为2：3的方式量取石墨A的粒子和乙炔黑B的粒子。接着，将它们在亨舍尔混合机中以500rpm的转速搅拌1小时。即，在比较例1-1中，将正极用的导电助剂供于先分散。
接着，使通过先分散而得到的混合粉溶解于N-甲基吡咯烷酮中，使用THINKYCORPORATION制的“练太郎(練太郎)”以2000rpm搅拌10分钟。接着，在所得到的分散液中，添加聚偏氟乙烯作为粘合剂，按照导电助剂与粘合剂的重量比成为1：1的方式调整。
将如此得到的分散液在练太郎中以2000rpm的转速搅拌10分钟。接着，在所得到的分散液中，添加了具有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物作为正极活性物质。此时，按照活性物质与导电助剂与粘合剂的重量比成为90：5：5的方式调整。进而，在分散液中添加N-甲基吡咯烷酮，将分散液的固体成分调节为60％。
接着，将如此得到的分散液在练太郎中以2000rpm搅拌40分钟。像这样操作，得到膏糊状的正极涂料。
在比较例1-1中，除了使用了该膏糊状的正极涂料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了正极。
(比较例1-2)
在比较例1-2中，除了通过以下的步骤制作了正极以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-2的非水电解质电池。
首先，准备了作为第1碳材料的粒子的石墨A的粒子和作为第2碳材料的粒子的乙炔黑A的粒子。作为它们的导电助剂，使用了与实施例1-1中使用的导电助剂同样的导电助剂。
接着，按照重量比成为2：3：5的方式量取石墨A的粒子、乙炔黑B的粒子和作为粘合剂的聚偏氟乙烯。接着，使它们溶解于N-甲基吡咯烷酮中，使用THINKY CORPORATION制的“练太郎(練太郎)”以2000rpm搅拌20分钟。
接着，在所得到的分散液中，添加了具有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物作为正极活性物质。此时，按照正极活性物质与导电助剂与粘合剂的重量比成为90：5：5的方式调整。进而，在分散液中添加N-甲基吡咯烷酮，将分散液的固体成分调整为70％。
接着，将如此得到的分散液供于4次的进一步搅拌。在各次搅拌中，将分散液在练太郎中以2000rpm搅拌10分钟。在各次搅拌后，将分散液在室温下冷却10分钟。即，在比较例1-2中，在制备正极用的涂料时进行干硬拌和。
之后，将通过干硬拌和而得到的分散液用N-甲基吡咯烷酮稀释，将分散液的固体成分设定为60％。将如此得到的分散液在练太郎中以2000rpm搅拌20分钟。像这样操作，得到膏糊状的正极涂料。
在比较例1-2中，除了使用该膏糊状的正极涂料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了正极。
(比较例1-3)
在比较例1-3中，除了通过以下的步骤制作了正极以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-3的非水电解质电池。
首先，准备了作为第1碳材料的粒子的石墨A的粒子和作为第2碳材料的粒子的乙炔黑A的粒子。作为它们的导电助剂，使用了与实施例1-1同样的导电助剂。
接着，按照重量比成为2：3的方式量取石墨A的粒子和乙炔黑B的粒子。接着，将它们在亨舍尔混合机中以500rpm的转速搅拌1小时。即，在比较例1-3中，将正极用的导电助剂供于先分散。
接着，使通过先分散而得到的混合粉溶解于N-甲基吡咯烷酮中，使用THINKYCORPORATION制的“练太郎(練太郎)”以2000rpm搅拌10分钟。
接着，在所得到的分散液中，添加聚偏氟乙烯作为粘合剂。此时，按照导电助剂与粘合剂的重量比成为1：1的方式调整。将所得到的分散液在练太郎中以2000rpm的转速搅拌10分钟。通过像这样将NMP、粘合剂依次进行混合，能够防止导电助剂的凝聚。
接着，在所得到的分散液中，添加了具有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物作为正极活性物质。此时，按照活性物质与导电助剂与粘合剂的重量比成为90：5：5的方式调整。进而，在分散液中添加N-甲基吡咯烷酮，将分散液的固体成分调整为70％。
接着，将如此得到的分散液供于10次的进一步搅拌。在各次搅拌中，在练太郎中以2000rpm搅拌10分钟。在各次搅拌后，将分散液在室温下冷却10分钟。
之后，将所得到的分散液用N-甲基吡咯烷酮稀释，将分散液的固体成分设定为60％。将如此得到的分散液在练太郎中以2000rpm搅拌20分钟。像这样操作，得到膏糊状的正极涂料。
之后用N-甲基吡咯烷酮稀释至固体成分成为60％为止，在练太郎中以2000rpm搅拌20分钟。像这样操作，得到膏糊状的正极涂料。
在比较例1-3中，除了使用该膏糊状的正极涂料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了正极。
(比较例1-4)
在比较例1-4中，除了在正极涂料的制备时使用石墨C的粒子作为第1碳材料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-4的非水电解质电池。关于石墨C的粒子，长宽比为2.71，强度比G1/D1为5.4，平均粒径为5.5μm。
(比较例1-5)
在比较例1-5中，除了在正极涂料的制备时使用石墨D的粒子作为第1碳材料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-5的非水电解质电池。关于石墨D的粒子，长宽比为1.34，强度比G1/D1为5.2，平均粒径为4.9μm。
(比较例1-6～1-9)
在比较例1-6～1-9中，除了在先分散中将石墨A的粒子与乙炔黑A的重量比如以下的表2中所示的那样变更以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-6～1-9各自的非水电解质电池。
(比较例1-10～1-13)
在比较例1-10～1-13中，除了使用与比较例1-4中使用的粒子同样的石墨C的粒子作为第1碳材料以外，分别通过与实施例1-10～1-13同样的步骤，制作了比较例1-10～1-13各自的非水电解质电池。
(比较例1-14)
在比较例1-14中，除了通过以下的步骤制作了正极以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-14的非水电解质电池。
首先，准备了作为第1碳材料的粒子的石墨A的粒子和作为第2碳材料的粒子的乙炔黑A的粒子。关于石墨A的粒子，长宽比为1.9，强度比G1/D1为5，平均粒径为4.2。关于乙炔黑A的粒子，长宽比为1.1，强度比G2/D2为1.38，平均粒径为0.52。即，使用了与实施例1-1中使用的同样的石墨A的粒子和乙炔黑A的粒子。
接着，按照重量比成为2：3的方式量取石墨A的粒子和乙炔黑B的粒子。接着，将它们在亨舍尔混合机中以500rpm的转速搅拌1小时。即，在实施例1-1中，将正极用的导电助剂供于先分散。
接着，使通过先分散而得到的混合粉溶解于N-甲基吡咯烷酮中，使用THINKYCORPORATION制的“练太郎(練太郎)”以2000rpm搅拌2分钟。接着，在所得到的分散液中，均等地分3次添加聚偏氟乙烯作为粘合剂，每次添加都用练太郎以2000rpm的转速搅拌2分钟。这里的粘合剂的添加按照在最终得到的分散液中导电助剂与粘合剂的重量比成为1：1的方式调整。
接着，在所得到的分散液中，添加具有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物的粒子作为正极活性物质。该粒子的平均一次粒径为0.5μm，它们凝聚而形成的二次粒子的平均二次径为7μm。此时，按照正极活性物质与导电助剂与粘合剂的重量比成为90：5：5的方式调整。进而，在分散液中添加N-甲基吡咯烷酮，将分散液的固体成分调整为70％。
接着，将如此得到的分散液供于4次的进一步搅拌。在各次搅拌中，将分散液在练太郎中以2000rpm搅拌2分钟。在各次搅拌后，将分散液在室温下冷却10分钟。即，在比较例1-14中，在制备正极用的涂料时进行干硬拌和。
之后，将通过干硬拌和而得到的分散液用N-甲基吡咯烷酮稀释，将分散液的固体成分设定为60％。将如此得到的分散液在练太郎中以2000rpm搅拌5分钟。
接着，对所得到的分散液使用喷射式粉碎机装置进一步施加剪切力。这里使用的喷射式粉碎机的处理能力设定为0.5kg/小时。像这样操作，得到膏糊状的正极涂料。
在比较例1-14中，除了使用了该膏糊状的正极涂料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了正极。
(比较例1-15)
在比较例1-15中，除了通过以下的步骤制作了正极以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了比较例1-15的非水电解质电池。
首先，准备了作为第1碳材料的粒子的石墨A的粒子和作为第2碳材料的粒子的乙炔黑A的粒子。关于石墨A的粒子，长宽比为1.9，强度比G1/D1为5，平均粒径为4.2。关于乙炔黑A的粒子，长宽比为1.1，强度比G2/D2为1.38，平均粒径为0.52。即，使用了与实施例1-1中使用的同样的石墨A的粒子和乙炔黑A的粒子。
接着，按照重量比成为2：3的方式量取石墨A的粒子和乙炔黑B的粒子。接着，将它们在亨舍尔混合机中以500rpm的转速搅拌1小时。即，在比较例1-15中，将正极用的导电助剂供于先分散。
接着，使通过先分散而得到的混合粉溶解于N-甲基吡咯烷酮中，使用THINKYCORPORATION制的“练太郎(練太郎)”以2000rpm搅拌2分钟。接着，在所得到的分散液中，均等地分3次添加聚偏氟乙烯作为粘合剂，每次添加都用练太郎以2000rpm的转速搅拌2分钟。这里的粘合剂的添加按照在最终得到的分散液中导电助剂与粘合剂的重量比成为1：1的方式调整。
接着，在所得到的分散液中，添加具有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2所表示的组成的含锂的镍钴锰复合氧化物的粒子作为正极活性物质。该粒子的平均一次粒径为0.5μm，它们凝聚而形成的二次粒子的平均二次径为7μm。此时，按照正极活性物质与导电助剂与粘合剂的重量比成为90：5：5的方式调整。进而，在分散液中添加N-甲基吡咯烷酮，将分散液的固体成分调整为70％。
接着，将如此得到的分散液供于4次的进一步搅拌。在各次搅拌中，将分散液在练太郎中以2000rpm搅拌2分钟。在各次搅拌后，将分散液在室温下冷却10分钟。即，在比较例1-15中，在制备正极用的涂料时进行干硬拌和。
之后，将通过干硬拌和而得到的分散液用N-甲基吡咯烷酮稀释，将分散液的固体成分设定为60％。将如此得到的分散液在练太郎中以2000rpm搅拌5分钟。
接着，使用珠磨机装置，进一步施加剪切。像这样操作，得到膏糊状的正极涂料。
在比较例1-15中，除了使用了该膏糊状的正极涂料以外，通过与实施例1-1同样的步骤，制作了正极。
(比较例2-1～4-1)
在比较例2-1～4-1中，除了使用了与比较例1-4中使用的粒子同样的石墨C的粒子作为第1碳材料以外，分别通过与实施例2-1～4-1同样的步骤，制作了比较例2-1～4-1各自的非水电解质电池。
(比较例5-1～8-1)
在比较例5-1～8-1中，除了使用了通过与比较例1-4同样的步骤制作的正极以外，分别通过与实施例5-1～8-1同样的步骤，制作了比较例5-1～8-1各自的非水电解质电池。
[评价]
将各实施例及各比较例的非水电解质电池供于以下的评价。
<速率试验>
<向出厂状态的调整>
将各实施例及各比较例的非水电解质电池通过以下的步骤设定为出厂前状态。
[实施例1-1～1-13、4-1及9-1以及比较例1-1～1-15及4-1]
首先，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以0.1C的速率进行初充电至电池电压达到2.7V为止。接着，将各非水电解质电池以1C的速率放电至电池电压达到1.5V为止。将此时放电的容量作为检查容量。
接着，以检查容量作为基准，将各非水电解质电池以1C的速率充电至达到SOC50％为止。将SOC50％的非水电解质电池作为出厂状态。
[实施例2-1及3-1以及比较例2-1及3-1]
首先，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以0.1C的速率进行初充电至电池电压达到2.8V为止。接着，将各非水电解质电池以1C的速率放电至电池电压达到1.5V为止。将此时放电的容量作为检查容量。
接着，以检查容量作为基准，将各非水电解质电池以1C的速率充电至达到SOC50％为止。将SOC50％的非水电解质电池作为出厂状态。
[实施例5-1及比较例5-1]
首先，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以0.1C的速率进行初充电至电池电压达到4.2V为止。接着，将各非水电解质电池以1C的速率放电至电池电压达到3.0V为止。将此时放电的容量作为检查容量。
接着，以检查容量作为基准，将各非水电解质电池以1C的速率充电至达到SOC50％为止。将SOC50％的非水电解质电池作为出厂状态。
[实施例6-1、7-1及8-1以及比较例6-1、7-1及8-1]
首先，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以0.1C的速率进行初充电至电池电压达到2.9V。接着，将各非水电解质电池以1C的速率放电至电池电压达到1.5V为止。将此时放电的容量作为检查容量。
接着，以检查容量作为基准，将各非水电解质电池以1C的速率充电至达到SOC50％。将SOC50％的非水电解质电池作为出厂状态。
<试验>
[实施例1-1～1-13、4-1及9-1以及比较例1-1～1-15及4-1]
将出厂状态的各非水电解质电池在25℃的环境下及以1C的速率恒电流充电至电池电压达到2.7V为止。接着，将各非水电解质电池恒电压充电至成为0.05C的电流值为止。接着，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以10C的速率放电至电池电压达到1.5V为止。以将此时得到的容量除以检查容量而得到的值作为放电容量维持率。
[实施例2-1及3-1以及比较例2-1及3-1]
将出厂状态的各非水电解质电池在25℃的环境下及以1C的速率恒电流充电至电池电压达到2.8V为止。接着，将各非水电解质电池恒电压充电至成为0.05C的电流值为止。接着，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以10C的速率放电至电池电压达到1.5V。以将此时得到的容量除以检查容量而得到的值作为放电容量维持率。
[实施例5-1及比较例5-1]
将出厂状态的各非水电解质电池在25℃的环境下及以1C的速率恒电流充电至电池电压达到4.2V为止。接着，将各非水电解质电池恒电压充电至成为0.05C的电流值。接着，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以10C的速率放电至电池电压达到3.0V为止。以将此时得到的容量除以检查容量而得到的值作为放电容量维持率。
[实施例6-1、7-1及8-1以及比较例6-1、7-1及8-1]
将出厂状态的各非水电解质电池在25℃的环境下及以1C的速率恒电流充电至电池电压达到2.9V。接着，将各非水电解质电池恒电压充电至成为0.05C的电流值。接着，将各非水电解质电池在25℃的环境下及以10C的速率放电至电池电压达到1.5V为止。以将此时得到的容量除以检查容量而得到的值作为放电容量维持率。
<分析>
将各非水电解质电池的正极的正极合材层中包含的导电助剂通过之前说明的步骤分别供于长宽比及平均粒径的测定。另外，将各非水电解质电池的正极的正极合材层通过之前说明的步骤供于利用汞压入法的细孔径分布的测定及利用拉曼分光法的分析。
将评价试验及分析结果示于以下的表1～表4中。需要说明的是，在表1中，一并示出关于各例的第1碳材料的重量C1、第2碳材料的重量C2及它们的比C1/C2。另外，在表3中，一并示出关于各例的正极涂料的制备方法的条件。“○”表示在正极涂料的制备中进行了该工序，“×”表示在正极涂料的制备中未进行该工序。在比较例1-3中，虽然进行了干硬拌和，但是由于在比其他的干硬拌和的条件激烈的条件下进行，所以设定为“△”。进而，在表3中，分别记载了各例中使用的正极活性物质及负极活性物质。
Figure BDA0002393230790000371
Figure BDA0002393230790000381
[表3]
Figure BDA0002393230790000391
[表4]
Figure BDA0002393230790000401
[考察]
由表4中所示的结果获知，实施例1-1～1-13及9-1的各非水电解质电池与比较例1-1～1-15的各非水电解质电池相比能够显示出优异的速率特性。
实施例1-2及9-1为由实施例1-1变更了第1碳材料的例子。由表4中所示的结果获知，这些实施例中制作的正极虽然第1碳材料不同，但是与实施例1-1同样地能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
实施例1-3～1-7为由实施例1-1变更了第2碳材料的例子。由表4中所示的结果获知，这些实施例中制作的正极虽然第2碳材料不同，但是与实施例1-1同样地能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
实施例1-8及1-9为由实施例1-1变更了重量比C1/C2的例子。由这些结果的比较获知，由表4中所示的结果，这些实施例中制作的正极虽然重量比C1/C2不同，但是与实施例1-1同样地能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
实施例1-10～1-13、2-1、3-1、4-1及5-1为由实施例1-1变更了正极活性物质的例子。由表4中所示的结果获知，这些实施例中制作的正极虽然正极活性物质不同，但是与实施例1-1同样地能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。需要说明的是，在实施例2-1、3-1及4-1中，各非水电解质电池中包含的第1碳材料及第2碳材料的强度比G1/D1及强度比G2/D2与实施例1-1的它们不同。认为它们起因于粒径及粒子状态不同。
实施例6-1、7-1及8-1为由实施例1-1变更了负极的例子。由表4中所示的结果获知，通过使用实施例1-1中制作的正极，能够实现不管负极的组成如何均能够显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
未进行干硬拌和的比较例1-1、未进行利用珠磨机的剪切的比较例1-14及未进行利用喷射式粉碎机的剪切的比较例1-15的非水电解质电池的正极的比P1/P2为8以上并且比S1/S2为10以上。因此，认为：在比较例1-1、1-14及1-15的正极中，导电助剂在正极合材层中没有均匀地分散。认为这是比较例1-1、1-14及1-15的非水电解质电池的输出特性不足的理由。
另一方面，比较例1-2及1-3的非水电解质电池的正极的比P1/P2低于2并且比S1/S2低于3。
在比较例1-2中，认为：由于未进行先分散，所以第1碳材料与第2碳材料没有适当地混合。因此，认为：通过干硬拌和而第2碳材料变得过细，生成许多细孔径小的细孔。另外，在比较例1-3中，认为：在干硬拌和时施加过强的剪切力，因此生成许多细孔径小的细孔。
因此，认为：在比较例1-2及1-3的正极中，细孔径低于0.1μm的细孔的存在比率过大，由此放电时的Li的扩散受到阻碍。认为这是比较例1-2及1-3的非水电解质电池的输出特性不足的理由。
这些比较例1-1～1-3、1-14及1-15虽然在使用了与实施例1-1同样的材料这点上是同样的，但是使制造方法不同于实施例1-1的例子。由实施例1-1与比较例1-1～1-3、1-14及1-15的结果的比较获知，即使使用同样的材料来制作正极，若制造方法不同则比P1/P2及比S1/S2的值也不同，因这些比的不同而产生输出性能不同。
另外，比较例1-4～1-6的非水电解质电池的正极的比P1/P2低于2并且比S1/S2低于3。
在比较例1-4中，认为：在干硬拌和时，第1碳材料崩坏。因此，认为：在干硬拌和时，第1碳材料无法充分地保护第2碳材料，第2碳材料也崩坏。
在比较例1-5中，认为：在干硬拌和时，第1碳材料无法充分地保护第2碳材料，第2碳材料崩坏。
在比较例1-6中，认为：由于第1碳材料的量过少，因此在干硬拌和时，第1碳材料无法充分地保护第2碳材料，第2碳材料崩坏。
因此，认为：在比较例1-4～1-6的正极中，细孔径低于0.1μm的细孔的存在比率过大，由此放电时的Li的扩散受到阻碍。认为这是比较例1-4及1-5的非水电解质电池的输出特性不足的理由。
另一方面，比较例1-7及1-8的非水电解质电池的正极的比P1/P2为8以上并且比S1/S2为10以上。
认为：在比较例1-7中，由于第1碳材料的量过多，因此在干硬拌和时没有对第2碳材料施加充分的剪切力。其结果是，认为：在比较例1-7中制备的正极涂料中，第2碳材料没有充分地分散。认为：在使用这样的正极涂料的比较例1-7的正极的正极合材层中，导电助剂的分散状态差。认为这是比较例1-7的非水电解质电池的输出特性不足的理由。
另外，在比较例1-8中，认为第2碳材料的量过少。其结果是，认为：在使用了比较例1-8中制备的正极涂料的正极合材层中，空隙变得过大，无法充分地形成导电通路。认为这是比较例1-8的非水电解质电池的输出特性不足的理由。
比较例1-9的非水电解质电池的正极的比P1/P2低于2并且比S1/S2低于3。在比较例1-9中，认为第2碳材料的量过多。其结果是，认为：在使用了比较例1-8中制备的正极涂料的正极合材层中，空隙变得过少，无法充分地形成Li离子扩散的路径。认为这是比较例1-9的非水电解质电池的输出特性不足的理由。
比较例1-4～1-9是由实施例1-1变更了导电助剂的种类和/或先分散中的混合比(重量比)的例子。由实施例1-1与比较例1-4～1-9的结果的比较获知，即使正极涂料制备时的分散方法同样，若材料和/或量不同，则比P1/P2及比S1/S2的值也不同，通过这些比的不同而产生输出性能不同。
由实施例1-10及比较例1-10的组、实施例1-11及比较例1-11的组、实施例1-12及比较例1-12的组、实施例1-13及比较例1-13的组、实施例2-1及比较例2-1的组、实施例3-1及比较例3-2的组、以及实施例4-1及比较例4-2的组中的各个结果的比较获知，即使正极活性物质不同，也可见到与实施例1-1及比较例1-4的组的关系同样的倾向。
另外，实施例5-1及比较例5-1的组、实施例6-1及比较例6-1的组、实施例7-1及比较例7-1的组、以及实施例8-1及比较例8-1的组分别为以下的组：虽然在实施例及比较例中使用的负极相同，但是各实施例中使用的正极为通过与实施例1-1同样的步骤制作的正极，各比较例中使用的正极为通过与比较例1-4同样的步骤制作的正极。由表4中所示的结果获知，在这些组中，实施例的非水电解质电池与比较例的非水电解质电池相比显示出优异的输出性能。
根据以上说明的一个以上的实施方式及实施例，提供一种电极。该电极包含含有活性物质及导电助剂的电极合材层。在利用汞压入法的log微分细孔容积分布中，电极合材层满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2。该电极处于下述状态：在电极合材层中，导电助剂充分均匀地分散，活性物质间的空隙通过该导电助剂而被充分地填埋，并且阻碍Li离子的扩散的过小的细孔少。因此，该电极能够实现可显示出优异的输出性能的非水电解质电池。
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。这些新颖的实施方式可以以其他各种方式实施，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同等的范围内。

Claims (8)

1.一种电极，其包含含有活性物质及导电助剂的电极合材层，
在利用汞压入法的log微分细孔容积分布中，所述电极合材层满足在2以上且低于8的范围内的比P1/P2及在3以上且低于10的范围内的比S1/S2，
其中，P1为所述log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的最大的log微分细孔容积的值，其单位为mL/g，P2为所述log微分细孔容积分布中的关于0.03μm的细孔径的log微分细孔容积的值，其单位为mL/g，
S1为所述log微分细孔容积分布中的0.1μm～1μm的细孔径范围内的积分值，S2为所述log微分细孔容积分布中的大于0μm且低于0.1μm的细孔径范围内的积分值。
2.根据权利要求1所述的电极，其中，所述导电助剂包含第1碳材料的粒子和第2碳材料的粒子，
在所述电极合材层的拉曼光谱中，所述第1碳材料的粒子满足在2以上且低于4的范围内的强度比G1/D1，G1为在1550cm-1～1650cm-1的区域出现峰顶的G1带的强度，D1为在所述拉曼光谱中在1300cm-1～1400cm-1的区域出现峰顶的D1带的强度，
所述第1碳材料的粒子为长宽比在1.5～2的范围内的扁平粒子，
平均粒径的比d1/d2在2～14的范围内，d1为所述第1碳材料的粒子的平均粒径，d2为所述第2碳材料的粒子的平均粒径。
3.根据权利要求2所述的电极，其中，在所述拉曼光谱中，所述第2碳材料的粒子满足在1以上且低于1.5的范围内的强度比G2/D2，G2为在所述拉曼光谱中在1550cm-1～1650cm-1的区域出现峰顶的G2带的强度，D2为在1300cm-1～1400cm-1的区域出现峰顶的D2带的强度，
重量比C1/C2在0.2以上且低于1的范围内，C1为所述电极合材层中包含的所述第1碳材料的粒子的重量，C2为所述电极合材层中包含的所述第2碳材料的粒子的重量。
4.根据权利要求2所述的电极，其中，所述第1碳材料的粒子为选自由石墨的粒子、石墨烯的粒子及碳纤维的粒子构成的组中的至少1种粒子，
所述第1碳材料的粒子的所述平均粒径d1在4μm以上且低于7μm的范围内，
所述第2碳材料的粒子的所述平均粒径d2在0.5μm以上且低于2μm的范围内。
5.根据权利要求3所述的电极，其中，所述重量比C1/C2为0.3以上且低于1。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电极，其中，所述活性物质具有粒子的形状，所述活性物质的粒子包含一次粒子凝聚而成的二次粒子，
所述活性物质的粒子的所述二次粒子具有在3μm以上且低于10μm的范围内的平均二次粒径，
所述活性物质包含通式LiaNi(1-x-y)CoxMnyO2所表示的复合氧化物，在所述通式中，0.9≤a≤1.2、0<x≤0.4、0<y≤0.35。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电极，其中，面积比A2/A1为0.1～0.4，A1为所述电极合材层的截面的每1μm2中包含的所述活性物质的面积，其单位为μm，A2为所述截面的每1μm2中包含的所述导电助剂的面积，其单位为μm。
8.一种非水电解质电池，其具备：作为正极的权利要求1～6中任一项所述的电极、负极和非水电解质。
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