JP2017033921A - Secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion battery of such configuration and structure that warpage due to the volumetric change of a negative electrode active material is less likely to occur, without providing (adding) any special member or structure in the lithium ion battery.SOLUTION: A lithium ion battery is constituted by housing a structure 1, winding or laminating a positive electrode, a separator and a negative electrode, in an exterior member 2, and filled with an electrolyte. The outer surface along the XZ plane of the structure 1 is the first surface 1A and second surface 1B of the structure 1, the inner surface of the exterior member 2 facing the first surface 1A of the structure 1 is the first surface 2A of the exterior member 2, and the inner surface of the exterior member 2 facing the second surface 1B of the structure 1 is the second surface 2B of the exterior member 2. Assuming that the dynamic friction coefficient of the first surface 2A of the exterior member 2 is μ, and the dynamic friction coefficient of the second surface 2B of the exterior member 2 is μ, following relation is satisfied; μ>μ.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、二次電池に関する。   The present disclosure relates to a secondary battery.

薄型、軽量で、可撓性を有するといった特徴を備えた二次電池にあっては、正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が、例えば、ラミネートフィルムから成る外装部材に収納されており、電解質が充填されている。ところで、例えば、リチウムイオン二次電池から成る二次電池にあっては、充放電時、リチウムの脱挿入反応(若しくは合金化反応)によって負極活物質が膨張・収縮するため、二次電池の構成部材に加わる応力が増減し、二次電池それ自体が変形してしまうといった問題を有する。ここで、「変形」とは、負極活物質の膨張に起因する積層方向(正極、セパレータ及び負極の積層方向)への膨張及び負極面内での膨張、並びに、それに付随して各層に加わる力が不均一になることに起因して二次電池全体が曲がる反りの両方を指す。   In a secondary battery having features such as thinness, lightness, and flexibility, a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or laminated is housed in an exterior member made of a laminate film, for example. And filled with electrolyte. By the way, for example, in a secondary battery composed of a lithium ion secondary battery, the negative electrode active material expands and contracts due to lithium insertion / extraction reaction (or alloying reaction) during charging / discharging. There is a problem that the stress applied to the member increases or decreases and the secondary battery itself is deformed. Here, “deformation” means expansion in the stacking direction (the stacking direction of the positive electrode, separator, and negative electrode) due to expansion of the negative electrode active material, expansion in the negative electrode surface, and accompanying force applied to each layer. This refers to both warping that the entire secondary battery is bent due to non-uniformity.

二次電池の変形といった問題は、近年のスマートフォンやタブレット端末といった各種の電子機器向けに対して薄型で大判の二次電池が求められるが故に、一層顕在化している。電子機器内での電池の専有スペースは、一般に、設計段階で決められてしまう。そのため、二次電池が変形しても専有スペース内に納まるように、予め、二次電池の体積を小さく設計しておく必要があり、電池容量の観点からも、二次電池の変形は大きなデメリットである。   Problems such as deformation of the secondary battery are becoming more apparent because thin and large secondary batteries are required for various electronic devices such as smartphones and tablet terminals in recent years. In general, the exclusive space of the battery in the electronic device is determined at the design stage. Therefore, it is necessary to design the volume of the secondary battery to be small in advance so that it will fit in the exclusive space even if the secondary battery is deformed. From the viewpoint of battery capacity, the deformation of the secondary battery is a major disadvantage. It is.

特開2006−338993JP 2006-338993 A 特開2009−140904JP2009-140904A

負極活物質の体積変化を抑制する手段が、種々、提案されている。例えば、特開2006−338993に開示された技術では、メッシュを介して負極合剤層を負極集電体箔に塗布した後、メッシュを除去することで、充電時の負極合剤層の体積増加の影響を緩和するための緩衝空間を形成している。しかしながら、緩衝空間には負極合剤が存在しないので、その分、電池容量が減少してしまう。特開2009−140904に開示された技術では、電極合剤層の体積密度を高くして電極の剛性を高めることで、外装部材としてラミネートフィルムを用いた場合でも二次電池の厚さ方向の変形を抑制することができるとされている。しかしながら、電極の剛性を高めて二次電池の厚さ方向の膨張を抑えても、二次電池の内部の構成部材における厚さ方向の非対称性に起因した膨張量の違いが曲げモーメントを発生させるので、反り防止の効果は限定的である。   Various means for suppressing the volume change of the negative electrode active material have been proposed. For example, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-338993, after the negative electrode mixture layer is applied to the negative electrode current collector foil through a mesh, the mesh is removed, thereby increasing the volume of the negative electrode mixture layer during charging. A buffer space is formed to mitigate the effects of However, since there is no negative electrode mixture in the buffer space, the battery capacity is reduced accordingly. In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-140904, the volume density of the electrode mixture layer is increased to increase the rigidity of the electrode, so that even when a laminate film is used as an exterior member, deformation in the thickness direction of the secondary battery is achieved. Can be suppressed. However, even if the rigidity of the electrode is increased to suppress the expansion in the thickness direction of the secondary battery, the difference in the expansion amount due to the asymmetry in the thickness direction in the constituent members inside the secondary battery generates a bending moment. Therefore, the effect of preventing warpage is limited.

従って、本開示の目的は、特別な部材や構造を二次電池に設ける(加える)こと無く、負極活物質の体積変化に起因した反りが発生し難い構成、構造の二次電池を提供することにある。   Therefore, an object of the present disclosure is to provide a secondary battery having a configuration and a structure in which warpage due to a volume change of the negative electrode active material hardly occurs without providing (adding) a special member or structure to the secondary battery. It is in.

上記の目的を達成するための本開示の第1の態様〜第3の態様に係る二次電池は、正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面とする。
The secondary battery according to the first to third aspects of the present disclosure for achieving the above object is configured by housing a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked in an exterior member, A secondary battery filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
The inner surface of the exterior member that faces the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, and the inner surface of the exterior member that faces the second surface of the structure is the second surface of the exterior member.

そして、本開示の第1の態様に係る二次電池にあっては、外装部材の第1面の動摩擦係数をμ1、外装部材の第2面の動摩擦係数をμ2としたとき、
μ1>μ2
を満足する。また、本開示の第2の態様に係る二次電池にあっては、外装部材の第1面には、外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている。更には、本開示の第3の態様に係る二次電池にあっては、(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である。
And in the secondary battery according to the first aspect of the present disclosure, when the dynamic friction coefficient of the first surface of the exterior member is μ 1 and the dynamic friction coefficient of the second surface of the exterior member is μ 2 ,
μ 1 > μ 2
Satisfied. In the secondary battery according to the second aspect of the present disclosure, the first surface of the exterior member is subjected to a surface treatment different from that of the second surface of the exterior member. Furthermore, in the secondary battery according to the third aspect of the present disclosure, the combination of (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, Nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon).

上記の目的を達成するための本開示の第4の態様に係る二次電池は、正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
外装部材は、
第1外装部材、及び、
構造体を収納する凹部が形成され、外縁が第1外装部材に固定される第2外装部材、
から成り、
第1外装部材を構成する材料と、第2外装部材を構成する材料とは異なる。
The secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure for achieving the above object is configured by accommodating a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked in an exterior member and filled with an electrolyte. A secondary battery,
The exterior member is
A first exterior member, and
A second exterior member in which a recess for housing the structure is formed and an outer edge is fixed to the first exterior member;
Consisting of
The material constituting the first exterior member is different from the material constituting the second exterior member.

本開示の第1の態様に係る二次電池にあっては、外装部材の第1面の動摩擦係数μ1と第2面の動摩擦係数μ2との関係が規定されており、本開示の第2の態様に係る二次電池にあっては、外装部材の第1面には外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されており、本開示の第3の態様に係る二次電池にあっては、(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せが規定されているので、充電時、負極活物質の体積変化に起因した構造体の反りの発生を、外装部材の第1面及び第2面によって抑制することができる。本開示の第4の態様に係る二次電池にあっては、第1外装部材を構成する材料と第2外装部材を構成する材料とが異なるので、充電時、負極活物質の体積変化に起因した構造体の反りの発生を、第1外装部材及び第2外装部材の組合せによって抑制することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。 In the secondary battery according to the first aspect of the present disclosure, the relationship between the dynamic friction coefficient μ 1 of the first surface of the exterior member and the dynamic friction coefficient μ 2 of the second surface is defined. In the secondary battery according to the second aspect, the first surface of the exterior member is subjected to a surface treatment different from the second surface of the exterior member, and the secondary battery according to the third aspect of the present disclosure. In this case, since the combination of (the material constituting the first surface of the exterior member and the material constituting the second surface of the exterior member) is defined, the structure resulting from the volume change of the negative electrode active material during charging Generation | occurrence | production of the curvature of a body can be suppressed by the 1st surface and 2nd surface of an exterior member. In the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure, the material constituting the first exterior member and the material constituting the second exterior member are different, and therefore, due to the volume change of the negative electrode active material during charging. Generation | occurrence | production of the warped structure can be suppressed by the combination of a 1st exterior member and a 2nd exterior member. Note that the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have additional effects.

図1Aは、実施例1の二次電池の断面を示す概念図であり、図1Bは、実施例3の二次電池の断面を示す概念図であり、図1Cは、実施例6の二次電池の断面を示す概念図である。1A is a conceptual diagram showing a cross section of the secondary battery of Example 1, FIG. 1B is a conceptual diagram showing a cross section of the secondary battery of Example 3, and FIG. 1C is a secondary diagram of Example 6. It is a conceptual diagram which shows the cross section of a battery. 図2A及び図2Bは、実施例4の二次電池の断面を示す概念図であり、図2Cは、第1外装部材及び第2外装部材の模式的な一部断面図である。2A and 2B are conceptual diagrams showing a cross-section of the secondary battery of Example 4, and FIG. 2C is a schematic partial cross-sectional view of the first exterior member and the second exterior member. 図3は、実施例5のラミネートフィルム型の二次電池の模式的な分解斜視図である。3 is a schematic exploded perspective view of a laminate film type secondary battery of Example 5. FIG. 図4Aは、図3に示したとは別の状態における、実施例5のラミネートフィルム型の二次電池の模式的な分解斜視図であり、図4Bは、実施例5のラミネートフィルム型の二次電池における捲回電極体(構造体)の図3、図4Aの矢印A−Aに沿った模式的な断面図である。4A is a schematic exploded perspective view of a laminated film type secondary battery of Example 5 in a state different from that shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a laminated film type secondary battery of Example 5. It is typical sectional drawing along arrow AA of FIG. 3, FIG. 4A of the winding electrode body (structure) in a battery. 図5A、図5B、図5C及び図5Dは、それぞれ、図3に示した捲回電極体(構造体)の一部を拡大した模式的な一部断面図、絶縁性材料の配置に関する第1態様を説明するための模式的な断面図、絶縁性材料の配置に関する第2態様を説明するための模式的な一部断面図、及び、絶縁性材料の配置に関する第3態様を説明するための模式的な一部断面図である。5A, FIG. 5B, FIG. 5C, and FIG. 5D are schematic partial cross-sectional views in which a part of the wound electrode body (structure) shown in FIG. Schematic cross-sectional view for explaining an aspect, schematic partial cross-sectional view for explaining a second aspect relating to the arrangement of the insulating material, and a third aspect relating to the arrangement of the insulating material It is a typical partial sectional view. 図6は、実施例7における本開示の二次電池の適用例(電池パック:単電池)の模式的な分解斜視図である。6 is a schematic exploded perspective view of an application example (battery pack: single cell) of the secondary battery of the present disclosure in Example 7. FIG. 図7Aは、図6に示す実施例7における本開示の二次電池の適用例(電池パック:単電池)の構成を表すブロック図であり、図7Bは、実施例7における本開示の二次電池の適用例(電池パック:組電池)の構成を表すブロック図である。7A is a block diagram illustrating a configuration of an application example (battery pack: single cell) of the secondary battery according to the present disclosure in the seventh embodiment illustrated in FIG. 6, and FIG. 7B illustrates a secondary of the present disclosure according to the seventh embodiment. It is a block diagram showing the structure of the application example (battery pack: assembled battery) of a battery. 図8A、図8B及び図8Cは、それぞれ、実施例7における本開示の二次電池の適用例(電動車両)の構成を表すブロック図、実施例7における本開示の二次電池の適用例(電力貯蔵システム)の構成を表すブロック図、及び、実施例7における本開示の二次電池の適用例(電動工具)の構成を表すブロック図である。8A, FIG. 8B, and FIG. 8C are respectively a block diagram showing a configuration of an application example (electric vehicle) of the secondary battery of the present disclosure in Example 7, and an application example of the secondary battery of the present disclosure in Example 7 ( 8 is a block diagram illustrating a configuration of a power storage system) and a block diagram illustrating a configuration of an application example (electric tool) of the secondary battery of the present disclosure in Example 7. FIG.

以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
1.本開示の第1の態様〜第4の態様に係る二次電池、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様に係る二次電池)
3.実施例2(実施例1の変形、本開示の第2の態様に係る二次電池)
4.実施例3(実施例1〜実施例2の変形、本開示の第3の態様に係る二次電池)
5.実施例4(本開示の第4の態様に係る二次電池)
6.実施例5(実施例1〜実施例4の変形であり、正極、セパレータ及び負極が捲回された構造体を有する二次電池)
7.実施例6(実施例1〜実施例4の変形であり、正極、セパレータ及び負極が積層された構造体を有する二次電池)
8.実施例7(本開示の二次電池の応用例)
9.その他
Hereinafter, although this indication is explained based on an example with reference to drawings, this indication is not limited to an example and various numerical values and materials in an example are illustrations. The description will be given in the following order.
1. 1. General description of secondary batteries according to first to fourth aspects of the present disclosure Example 1 (secondary battery according to the first aspect of the present disclosure)
3. Example 2 (a modification of Example 1, a secondary battery according to the second aspect of the present disclosure)
4). Example 3 (Modification of Example 1 to Example 2, secondary battery according to the third aspect of the present disclosure)
5). Example 4 (secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure)
6). Example 5 (secondary battery having a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound, which is a modification of Example 1 to Example 4)
7). Example 6 (secondary battery having a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are laminated), which is a modification of Example 1 to Example 4.
8). Example 7 (Application Example of Secondary Battery of Present Disclosure)
9. Other

〈本開示の第1の態様〜第4の態様に係る二次電池、全般に関する説明〉
本開示の第1の態様に係る二次電池において、外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る形態とすることができる。具体的には、(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せとして、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)を挙げることができる。このような好ましい形態を含む本開示の第1の態様に係る二次電池において、外装部材の第1面には、外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている構成とすることができ、あるいは又、外装部材の第1面は、外装部材の第2面の粗さよりも粗い構成とすることができる。尚、このような構成において、外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る構成とすることができる。
<Secondary Battery According to First to Fourth Aspects of Present Disclosure, General Description>
In the secondary battery according to the first aspect of the present disclosure, the first surface of the exterior member can be made of a material different from the material constituting the second surface of the exterior member. Specifically, (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon) as a combination of (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) ). In the secondary battery according to the first aspect of the present disclosure including such a preferable mode, the first surface of the exterior member is configured to have a surface treatment different from the second surface of the exterior member. Alternatively, the first surface of the exterior member can be configured to be rougher than the roughness of the second surface of the exterior member. In addition, in such a structure, the 1st surface of an exterior member can be made into the structure which consists of the same material as the material which comprises the 2nd surface of an exterior member.

本開示の第2の態様に係る二次電池にあっては、外装部材の第1面には表面処理が施されており、外装部材の第2面には表面処理が施されていない形態とすることができる。あるいは又、外装部材の第1面は、外装部材の第2面の粗さよりも粗い構成とすることができる。そして、このような形態を含む本開示の第2の態様に係る二次電池において、外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る形態とすることができるが、これに限定するものではなく、外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る形態とすることができる。後者の場合、具体的には、(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せとして、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)を挙げることができる。   In the secondary battery according to the second aspect of the present disclosure, the first surface of the exterior member is subjected to surface treatment, and the second surface of the exterior member is not subjected to surface treatment. can do. Alternatively, the first surface of the exterior member can be configured to be rougher than the roughness of the second surface of the exterior member. In the secondary battery according to the second aspect of the present disclosure including such a form, the first surface of the exterior member may be made of the same material as the material constituting the second surface of the exterior member. However, the present invention is not limited to this, and the first surface of the exterior member can be made of a material different from the material constituting the second surface of the exterior member. In the latter case, specifically, as a combination of (a material constituting the first surface of the exterior member, a material constituting the second surface of the exterior member), (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (Polyethylene, nylon).

更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第2の態様に係る二次電池において、あるいは又、本開示の第1の態様に係る二次電池の上述した各種の好ましい構成において、表面処理は粗面化処理である構成とすることができ、この場合、粗面化処理は、化学処理、紫外線処理、オゾン処理又はプラズマ処理である構成とすることができる。尚、化学処理としてエッチング処理を挙げることができるし、プラズマ処理として、具体的には、アルゴンプラズマ処理、酸素プラズマ処理、窒素プラズマ処理等を挙げることができる。あるいは又、粗面化処理はエンボス加工処理である構成とすることができ、具体的には、プレス装置やローラーを使用して凹凸を付ける処理を挙げることができる。あるいは又、粗面化処理はブラスト加工処理である構成とすることができる。ブラスト加工処理として、具体的には、例えば、アルミナ質研磨材や炭化ケイ素質研磨材、ガラスビーズ等から成る鋭角形状の研磨材や球形の研磨材を圧縮空気や遠心力を利用して高速で噴射し、その衝撃によって微細な凹凸を付けるサンドブラスト法やショットブラスト法を挙げることができる。即ち、外装部材の第1面には凹凸が形成されており、外装部材の第2面は平坦である構成とすることができるし、外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも、単位面積当たり、多くの凹凸が形成されている構成とすることができるし、外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも平均的に大きな凹凸が形成されている構成とすることができる。以上の説明は、本開示の第4の態様に係る二次電池の好ましい構成にも適用することができる。   Furthermore, in the secondary battery according to the second aspect of the present disclosure including the various preferable modes described above, or in the various preferable configurations described above of the secondary battery according to the first aspect of the present disclosure. The surface treatment can be a roughening treatment. In this case, the roughening treatment can be a chemical treatment, an ultraviolet treatment, an ozone treatment, or a plasma treatment. In addition, an etching process can be mentioned as a chemical process, and an argon plasma process, an oxygen plasma process, a nitrogen plasma process etc. can be mentioned specifically as a plasma process. Alternatively, the roughening treatment can be an embossing treatment, and specifically includes a treatment for forming irregularities using a press device or a roller. Alternatively, the roughening process may be a blasting process. Specifically, as the blasting treatment, for example, an acute-angled abrasive or a spherical abrasive made of an alumina abrasive, a silicon carbide abrasive, glass beads, or the like is used at high speed using compressed air or centrifugal force. Examples thereof include a sand blasting method and a shot blasting method in which fine irregularities are formed by jetting and impact. That is, unevenness is formed on the first surface of the exterior member, the second surface of the exterior member can be flat, and the second surface of the exterior member can be formed on the first surface of the exterior member. The unevenness formed on the first surface of the exterior member may be larger than the unevenness formed on the second surface of the exterior member. It can be set as the structure by which large unevenness | corrugation is formed on average. The above description can also be applied to a preferable configuration of the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure.

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第3の態様に係る二次電池において、充電によって構造体が膨張したときの膨張量が大きい方を構造体の第1面、小さい方を構造体の第2面とする形態とすることができ、あるいは又、充電したとき、構造体は、第1面が凸となるように反る形態とすることができる。   Furthermore, in the secondary battery according to the first to third aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the structure having the larger expansion amount when the structure is expanded by charging is structured. The first surface of the body, the smaller one can be the second surface of the structure, or the structure can be warped so that the first surface is convex when charged. Can do.

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第3の態様に係る二次電池において、外装部材のヤング率は5×108Pa乃至7×109Paであることが好ましい。 Furthermore, in the secondary battery according to the first to third aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the Young's modulus of the exterior member is 5 × 10 8 Pa to 7 × 10 9. Pa is preferred.

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第3の態様に係る二次電池において、外装部材は、第1樹脂層(第1プラスチック材料層、融着層)、金属層及び第2樹脂層(第2プラスチック材料層、表面保護層)の積層構造を有する形態、即ち、ラミネートフィルムである形態とすることが好ましい。ラミネートフィルム型の二次電池とする場合、例えば、融着層同士が構造体を介して対向するように外装部材を折り畳んだ後、融着層の外周縁部同士を融着する。但し、外装部材は、2枚のラミネートフィルムが接着剤等を介して貼り合わされたものでもよい。融着層は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン、これらの重合体等のオレフィン樹脂のフィルムから成る。金属層は、例えば、アルミニウム箔、ステンレス鋼箔、ニッケル箔等から成る。表面保護層は、例えば、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等から成る。中でも、外装部材は、ポリエチレンフィルムと、アルミニウム箔と、ナイロンフィルムとがこの順に積層されたアルミラミネートフィルムであることが好ましい。但し、外装部材は、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよいし、ポリプロピレン等の高分子フィルムでもよいし、金属フィルムでもよい。   Furthermore, in the secondary battery according to the first to third aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the exterior member includes the first resin layer (the first plastic material layer, the melt). It is preferable to adopt a form having a laminated structure of an adhesive layer), a metal layer, and a second resin layer (second plastic material layer, surface protective layer), that is, a laminated film. In the case of a laminated film type secondary battery, for example, after the exterior member is folded so that the fusion layers face each other through the structure, the outer peripheral edge portions of the fusion layers are fused. However, the exterior member may be a laminate of two laminated films with an adhesive or the like. The fusion layer is made of an olefin resin film such as polyethylene, polypropylene, modified polyethylene, modified polypropylene, or a polymer thereof. A metal layer consists of aluminum foil, stainless steel foil, nickel foil, etc., for example. The surface protective layer is made of, for example, nylon or polyethylene terephthalate (PET). Among these, the exterior member is preferably an aluminum laminated film in which a polyethylene film, an aluminum foil, and a nylon film are laminated in this order. However, the exterior member may be a laminate film having another laminated structure, a polymer film such as polypropylene, or a metal film.

ここで、第1樹脂層(融着層)が、外装部材の第1面及び第2面を構成する。あるいは又、第1樹脂層(融着層)と構造体の第1面及び第2面との間に、外装部材の第1面及び第2面を構成するシート状の部材が配されている。あるいは又、第1樹脂層(融着層)と構造体の第1面との間に外装部材の第1面を構成するシート状の部材が配されており、第1樹脂層(融着層)が外装部材の第2面を構成する。あるいは又、第1樹脂層(融着層)と構造体の第2面との間に外装部材の第2面を構成するシート状の部材が配されており、第1樹脂層(融着層)が外装部材の第1面を構成する。   Here, the first resin layer (fusion layer) constitutes the first surface and the second surface of the exterior member. Or the sheet-like member which comprises the 1st surface and 2nd surface of an exterior member is distribute | arranged between the 1st resin layer (fusion layer) and the 1st surface and 2nd surface of a structure. . Alternatively, a sheet-like member constituting the first surface of the exterior member is disposed between the first resin layer (fusion layer) and the first surface of the structure, and the first resin layer (fusion layer) ) Constitutes the second surface of the exterior member. Or the sheet-like member which comprises the 2nd surface of an exterior member is distribute | arranged between the 1st resin layer (fusion layer) and the 2nd surface of a structure, The 1st resin layer (fusion layer) ) Constitutes the first surface of the exterior member.

本開示の第4の態様に係る二次電池において、第1外装部材は、第2外装部材よりも高いヤング率を有する形態とすることができる。そして、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第4の態様に係る二次電池において、第1外装部材は、第1A樹脂層、第1金属層及び第1B樹脂層の積層構造を有し、第2外装部材は、第2A樹脂層、第2金属層及び第2B樹脂層の積層構造を有する形態とすることができ、そして、この場合、第1金属層はステンレス鋼から成り、第2金属層はアルミニウム又はアルミニウム合金から成る形態とすることができるし、更には、第1金属層の厚さは、1×10-5m乃至1.8×10-4mであり、第2金属層の厚さは、5×10-5m乃至2×10-4mである形態とすることができる。 In the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure, the first exterior member may have a higher Young's modulus than the second exterior member. And in the secondary battery which concerns on the 4th aspect of this indication containing the various desirable forms explained above, the 1st exterior member has the lamination structure of the 1A resin layer, the 1st metal layer, and the 1B resin layer. And the second exterior member may have a laminated structure of the second A resin layer, the second metal layer, and the second B resin layer, and in this case, the first metal layer is made of stainless steel, The second metal layer may be made of aluminum or an aluminum alloy, and the thickness of the first metal layer may be 1 × 10 −5 m to 1.8 × 10 −4 m, The thickness of the two metal layers may be 5 × 10 −5 m to 2 × 10 −4 m.

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第4の態様に係る二次電池において、第2外装部材の外縁は熱融着して第1外装部材に固定される形態とすることができる。   Furthermore, in the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure including the various preferable forms and configurations described above, the outer edge of the second exterior member is thermally fused and fixed to the first exterior member. It can be.

以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第4の態様に係る二次電池において、構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面(例えば、後述する第1外装部材を構成する第1B樹脂層)を第1外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面(例えば、後述する第2外装部材を構成する第2B樹脂層)を第2外装部材の第2面とする。そして、本開示の第4の態様に係る二次電池にあっては、第1外装部材の第1面の動摩擦係数をμ1、第2外装部材の第2面の動摩擦係数をμ2としたとき、
μ1>μ2
を満足する構成とすることができる。
In the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure including the various preferable embodiments described above, the longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, and the thickness direction of the structure is The outer surface along the XZ plane of the structure is defined as the first surface of the structure and the second surface of the structure, and the inner surface of the first exterior member facing the first surface of the structure (for example, the first surface described later) The first exterior member constituting the first exterior member is the first surface of the first exterior member, and the inner surface of the second exterior member facing the second surface of the structure (for example, the second exterior member constituting the second exterior member described later). 2B resin layer) is the second surface of the second exterior member. In the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure, the dynamic friction coefficient of the first surface of the first exterior member is μ 1 , and the dynamic friction coefficient of the second surface of the second exterior member is μ 2 . When
μ 1 > μ 2
It can be set as the structure which satisfies these.

あるいは又、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第4の態様に係る二次電池において、構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面(例えば、後述する第1外装部材を構成する第1B樹脂層)を第1外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面(例えば、後述する第2外装部材を構成する第2B樹脂層)を第2外装部材の第2面としたとき、第1外装部材の第1面には、第2外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている構成とすることができ、あるいは又、第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面の粗さよりも粗い構成とすることができる。尚、このような構成において、第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る構成とすることができるが、これに限定するものではなく、第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る形態とすることができる。   Alternatively, in the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure including the various preferable modes described above, the inner surface of the first exterior member facing the first surface of the structure (for example, the first exterior described later) The first B resin layer constituting the member is the first surface of the first exterior member, and the inner surface of the second exterior member facing the second surface of the structure (for example, the second B resin constituting the second exterior member described later) Layer) is the second surface of the second exterior member, the first surface of the first exterior member may have a different surface treatment from the second surface of the second exterior member. Alternatively, the first surface of the first exterior member can be configured to be rougher than the roughness of the second surface of the second exterior member. In such a configuration, the first surface of the first exterior member can be made of the same material as that constituting the second surface of the second exterior member, but is not limited thereto. The first surface of the first exterior member can be made of a material different from the material constituting the second surface of the second exterior member.

あるいは又、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の第4の態様に係る二次電池において、構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面(例えば、後述する第1外装部材を構成する第1B樹脂層)を第1外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面(例えば、後述する第2外装部材を構成する第2B樹脂層)を第2外装部材の第2面としたとき、(第1外装部材の第1面を構成する材料,第2外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である構成とすることができる。   Alternatively, in the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure including the various preferable modes described above, the inner surface of the first exterior member facing the first surface of the structure (for example, the first exterior described later) The first B resin layer constituting the member is the first surface of the first exterior member, and the inner surface of the second exterior member facing the second surface of the structure (for example, the second B resin constituting the second exterior member described later) (Layer) is the second surface of the second exterior member, the combination of (material constituting the first surface of the first exterior member, material constituting the second surface of the second exterior member) is (polypropylene, nylon) ), (Polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon).

ここで、本開示の第4の態様に係る二次電池において、充電によって構造体が膨張したときの膨張量が大きい方を構造体の第1面、小さい方を構造体の第2面とする構成とすることができる。また、充電したとき、構造体は、第1面が凸となるように反る構成とすることができる。第1外装部材の第1B樹脂層が構造体の第1面と対向しており、第2外装部材の第2B樹脂層が構造体の第2面と対向している。ここで、前述したとおり、第1外装部材の第1B樹脂層が、構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面に該当し、第2外装部材の第2B樹脂層が、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面に該当する。あるいは又、第1外装部材の第1B樹脂層は、本開示の第1の態様〜第3の態様に係る二次電池における外装部材の第1面に該当し、第2外装部材の第2B樹脂層は、外装部材の第2面に該当する。   Here, in the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure, a larger amount of expansion when the structure is expanded by charging is a first surface of the structure, and a smaller surface is the second surface of the structure. It can be configured. Moreover, when charged, the structure can be configured to warp so that the first surface is convex. The first B resin layer of the first exterior member faces the first surface of the structure, and the second B resin layer of the second exterior member faces the second surface of the structure. Here, as described above, the first B resin layer of the first exterior member corresponds to the inner surface of the first exterior member facing the first surface of the structure, and the second B resin layer of the second exterior member is the structure. This corresponds to the inner surface of the second exterior member facing the second surface. Alternatively, the first B resin layer of the first exterior member corresponds to the first surface of the exterior member in the secondary battery according to the first to third aspects of the present disclosure, and the second B resin of the second exterior member. The layer corresponds to the second surface of the exterior member.

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第4の態様に係る二次電池において、第1外装部材及び第2外装部材は、ラミネートフィルムから成る。具体的には、
第1A樹脂層(第1Aプラスチック材料層)と第1B樹脂層(第1Bプラスチック材料層、第1外装部材の第1面)とは異なる材料から成り、
第2A樹脂層(第2Aプラスチック材料層)と第2B樹脂層(第2Bプラスチック材料層、第2外装部材の第2面)とは異なる材料から成り、
第1A樹脂層と第2A樹脂層とは同じ材料から成り、あるいは又、第1A樹脂層と第2A樹脂層とは異なる材料から成り、
第1B樹脂層と第2B樹脂層とは同じ材料から成り、あるいは又、第1B樹脂層と第2B樹脂層とは異なる材料から成り、
第1金属層と第2金属層とは異なる材料から成る形態とすることができる。
Furthermore, in the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the first exterior member and the second exterior member are made of a laminate film. In particular,
The first A resin layer (the first A plastic material layer) and the first B resin layer (the first B plastic material layer, the first surface of the first exterior member) are made of different materials,
The 2A resin layer (2A plastic material layer) and the 2B resin layer (2B plastic material layer, the second surface of the second exterior member) are made of different materials,
The first A resin layer and the second A resin layer are made of the same material, or alternatively, the first A resin layer and the second A resin layer are made of different materials,
The first B resin layer and the second B resin layer are made of the same material, or the first B resin layer and the second B resin layer are made of different materials,
The first metal layer and the second metal layer can be made of different materials.

ここで、第1外装部材の第1A樹脂層及び第2外装部材の第2A樹脂層は表面保護層として機能し、第1外装部材の第1B樹脂層及び第2外装部材の第2B樹脂層は融着層として機能する。そして、融着層同士が構造体を介して対向するように第1外装部材と第2外装部材を重ね合わせた後、融着層を融着する。融着層は、上述したと同様に、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン、これらの重合体等のオレフィン樹脂のフィルムから成る。表面保護層は、上述したと同様に、例えば、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等から成る。   Here, the 1A resin layer of the 1st exterior member and the 2A resin layer of the 2nd exterior member function as a surface protection layer, and the 1B resin layer of the 1st exterior member and the 2B resin layer of the 2nd exterior member are Functions as a fusion layer. Then, after the first exterior member and the second exterior member are overlapped so that the fusion layers face each other through the structure, the fusion layer is fused. As described above, the fusion layer is made of an olefin resin film such as polyethylene, polypropylene (PP), modified polyethylene, modified polypropylene, or a polymer thereof. The surface protective layer is made of, for example, nylon, polyethylene terephthalate (PET) or the like, as described above.

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第4の態様に係る二次電池において、電解質はゲル状電解質から成る形態とすることができるが、これに限定するものではない。ゲル状電解質にあっては、電解液の真空注入プロセスが必要とされず、連続塗工プロセスを採用することができるため、大面積の二次電池を製造する際に生産性の点で優位である。   Furthermore, in the secondary battery according to the first to fourth aspects of the present disclosure including the various preferable forms and configurations described above, the electrolyte may be formed of a gel electrolyte. It is not limited to. For gel electrolytes, the vacuum injection process of the electrolyte is not required, and a continuous coating process can be adopted, which is advantageous in terms of productivity when manufacturing large-area secondary batteries. is there.

セパレータは、正極と負極とを隔離して、正極と負極の接触に起因する電流の短絡を防止しながら、リチウムイオンを通過させるものである。以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第4の態様に係る二次電池において、セパレータを構成する材料は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、又は、ポリイミド樹脂から成る形態とすることができる。即ち、セパレータは、例えば、ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂)、ポリイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、芳香族ポリアミドといった合成樹脂から成る多孔質膜;セラミック等の多孔質膜;ガラス繊維;液晶ポリエステル繊維や芳香族ポリアミド繊維、セルロース系繊維から成る不織布から構成されている。あるいは又、セパレータを2種類以上の多孔質膜が積層された積層膜から構成することもできるし、無機物層が塗布されたセパレータや、無機物含有セパレータとすることもできる。   The separator separates the positive electrode and the negative electrode, and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit of current due to contact between the positive electrode and the negative electrode. In the secondary battery according to the first to fourth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the material constituting the separator is made of polypropylene resin, polyethylene resin, or polyimide resin. It can be in the form. That is, the separator is, for example, a porous film made of a synthetic resin such as polyolefin resin (polypropylene resin or polyethylene resin), polyimide resin, polytetrafluoroethylene resin, aromatic polyamide; porous film such as ceramic; glass fiber; liquid crystal It is comprised from the nonwoven fabric which consists of a polyester fiber, an aromatic polyamide fiber, and a cellulosic fiber. Or a separator can also be comprised from the laminated film in which two or more types of porous films were laminated | stacked, and can also be set as the separator with which the inorganic substance layer was apply | coated, and an inorganic substance containing separator.

本開示の第1の態様に係る二次電池にあっては、外装部材の第1面の動摩擦係数μ1と第2面の動摩擦係数μ2との関係が規定されているが、動摩擦係数は、JIS P8147:2010 に準拠した方法で測定すればよい。具体的には、テーブル上の試験片として鋼(ハガネ)材を用い、スレッド用試験片として外装部材の第1面(を構成する部材)、外装部材の第2面(を構成する部材)を用い、鋼材と外装部材の第1面との間の動摩擦係数をμ1として求め、鋼材と外装部材の第2面との間の動摩擦係数をμ2として求め、μ1の値とμ2の値を比較すればよい。鋼材は、一種の標準試験片である。JIS P8147:2010 に規定された大きさを有する外装部材の第1面(を構成する部材)、第2面(を構成する部材)の試料が採取できない場合には、外装部材の第1面、外装部材の第2面から、同じ大きさの試料(出来るだけ大きな試料)を採取して試験に供すればよい。 In the secondary battery according to the first aspect of the present disclosure, the relationship between the dynamic friction coefficient μ 1 of the first surface of the exterior member and the dynamic friction coefficient μ 2 of the second surface is defined. , JIS P8147: 2010 may be used for the measurement. Specifically, a steel (steel) material is used as a test piece on the table, and a first surface (a member constituting the exterior member) and a second surface (a member constituting the exterior member) are used as the thread test pieces. used to obtain the coefficient of dynamic friction between the first surface of the steel material and the package member as mu 1, obtains the dynamic friction coefficient between the second surface of the steel material and the package member as mu 2, the mu 1 values and mu 2 Compare the values. Steel is a kind of standard specimen. When the sample of the first surface (member constituting) and the second surface (member constituting) of the exterior member having the size specified in JIS P8147: 2010 cannot be collected, the first surface of the exterior member, A sample of the same size (a sample as large as possible) may be collected from the second surface of the exterior member and used for the test.

構造体の第1面及び構造体の第2面は、例えば、負極活物質層から構成され、あるいは又、負極集電体から構成され、あるいは又、正極活物質層から構成され、あるいは又、正極集電体から構成され、あるいは又、構造体の最外周部に貼り付けられた保護テープから構成される。   The first surface of the structure and the second surface of the structure are composed of, for example, a negative electrode active material layer, or are composed of a negative electrode current collector, or are composed of a positive electrode active material layer, or It is comprised from a positive electrode electrical power collector, or is comprised from the protective tape affixed on the outermost periphery part of the structure.

二次電池の形状、形態として、平板型のラミネート型(ラミネートフィルム型)を挙げることができる。   Examples of the shape and form of the secondary battery include a flat laminate type (laminate film type).

本開示の二次電池、具体的には、例えば、リチウムイオン二次電池において、正極活物質にはリチウム原子が含まれる形態とすることができる。正極において、正極集電体の片面又は両面には、正極活物質層が形成されている。正極集電体を構成する材料として、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、インジウム(In)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)等、又は、これらの何れかを含む合金や、ステンレス鋼等の導電材料を例示することができる。正極活物質層は、正極活物質として、リチウムを吸蔵・放出可能である正極材料を含んでいる。正極活物質層は、更に、正極結着剤や正極導電剤等を含んでいてもよい。正極材料としてリチウム含有化合物(リチウム原子を含む化合物)を挙げることができ、高いエネルギー密度が得られるといった観点からは、リチウム含有複合酸化物、リチウム含有リン酸化合物を用いることが好ましい。リチウム含有複合酸化物は、リチウム、及び、1又は2以上の元素(以下、『他元素』と呼ぶ。但し、リチウムを除く)を構成元素として含む酸化物であり、層状岩塩型の結晶構造又はスピネル型の結晶構造を有している。具体的には、例えば、リチウム−コバルト系材料、リチウム−ニッケル系材料、スピネルマンガン系材料、超格子構造材料を挙げることができる。あるいは又、リチウム含有リン酸化合物は、リチウム、及び、1又は2以上の元素(他元素)を構成元素として含むリン酸化合物であり、オリビン型の結晶構造を有している。   In the secondary battery of the present disclosure, specifically, for example, in a lithium ion secondary battery, the positive electrode active material may include lithium atoms. In the positive electrode, a positive electrode active material layer is formed on one side or both sides of the positive electrode current collector. As a material constituting the positive electrode current collector, copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), magnesium (Mg), titanium (Ti), iron (Fe), cobalt (Co), zinc (Zn), Examples include germanium (Ge), indium (In), gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), palladium (Pd), etc., or alloys containing any of these, and conductive materials such as stainless steel. can do. The positive electrode active material layer includes a positive electrode material capable of inserting and extracting lithium as a positive electrode active material. The positive electrode active material layer may further contain a positive electrode binder, a positive electrode conductive agent, and the like. Examples of the positive electrode material include lithium-containing compounds (compounds containing lithium atoms). From the viewpoint of obtaining a high energy density, it is preferable to use a lithium-containing composite oxide or a lithium-containing phosphate compound. The lithium-containing composite oxide is an oxide containing lithium and one or more elements (hereinafter referred to as “other elements”, excluding lithium) as constituent elements, and has a layered rock salt type crystal structure or It has a spinel crystal structure. Specific examples include lithium-cobalt materials, lithium-nickel materials, spinel manganese materials, and superlattice structure materials. Alternatively, the lithium-containing phosphate compound is a phosphate compound containing lithium and one or more elements (other elements) as constituent elements, and has an olivine type crystal structure.

負極において、負極集電体の片面又は両面には、負極活物質層が形成されている。負極集電体を構成する材料として、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ゲルマニウム(Ge)、インジウム(In)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)等、又は、これらの何れかを含む合金や、ステンレス鋼等の導電材料を例示することができる。負極活物質層は、負極活物質として、リチウムを吸蔵・放出可能である負極材料を含んでいる。負極活物質層は、更に、負極結着剤や負極導電剤等を含んでいてもよい。負極結着剤及び負極導電剤は、正極結着剤及び正極導電剤と同様とすることができる。負極集電体の表面は、所謂アンカー効果に基づき負極集電体に対する負極活物質層の密着性を向上させるといった観点から、粗面化されていることが好ましい。この場合、少なくとも負極活物質層を形成すべき負極集電体の領域の表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法として、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法を挙げることができる。電解処理とは、電解槽中において電解法を用いて負極集電体の表面に微粒子を形成することで負極集電体の表面に凹凸を設ける方法である。あるいは又、負極をリチウム箔やリチウムシート、リチウム板から構成することもできる。   In the negative electrode, a negative electrode active material layer is formed on one side or both sides of the negative electrode current collector. As a material constituting the negative electrode current collector, copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), magnesium (Mg), titanium (Ti), iron (Fe), cobalt (Co), zinc (Zn), Examples include germanium (Ge), indium (In), gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), palladium (Pd), etc., or alloys containing any of these, and conductive materials such as stainless steel. can do. The negative electrode active material layer includes a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium as a negative electrode active material. The negative electrode active material layer may further contain a negative electrode binder, a negative electrode conductive agent, and the like. The negative electrode binder and the negative electrode conductive agent can be the same as the positive electrode binder and the positive electrode conductive agent. The surface of the negative electrode current collector is preferably roughened from the viewpoint of improving the adhesion of the negative electrode active material layer to the negative electrode current collector based on the so-called anchor effect. In this case, at least the surface of the region of the negative electrode current collector on which the negative electrode active material layer is to be formed should be roughened. As a roughening method, for example, a method of forming fine particles using electrolytic treatment can be mentioned. The electrolytic treatment is a method of providing irregularities on the surface of the negative electrode current collector by forming fine particles on the surface of the negative electrode current collector using an electrolysis method in an electrolytic cell. Alternatively, the negative electrode can be composed of a lithium foil, a lithium sheet, or a lithium plate.

負極活物質層は、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法、焼成法(焼結法)に基づき形成することができる。塗布法とは、粒子(粉末)状の負極活物質を負極結着剤等と混合した後、混合物を有機溶剤等の溶媒に分散させ、負極集電体に塗布する方法である。気相法とは、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法といったPVD法(物理的気相成長法)や、プラズマCVD法を含む各種CVD法(化学的気相成長法)である。液相法として、電解メッキ法や無電解メッキ法を挙げることができる。溶射法とは、溶融状態又は半溶融状態の負極活物質を負極集電体に噴き付ける方法である。焼成法とは、例えば、塗布法を用いて溶媒に分散された混合物を負極集電体に塗布した後、負極結着剤等の融点よりも高い温度で熱処理する方法であり、雰囲気焼成法、反応焼成法、ホットプレス焼成法を挙げることができる。   The negative electrode active material layer can be formed based on, for example, a coating method, a gas phase method, a liquid phase method, a thermal spraying method, or a firing method (sintering method). The application method is a method in which a negative electrode active material in the form of particles (powder) is mixed with a negative electrode binder or the like, and then the mixture is dispersed in a solvent such as an organic solvent and applied to the negative electrode current collector. The vapor phase method is a PVD method (physical vapor deposition method) such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method or a laser ablation method, or various CVD methods (chemical vapor deposition methods) including a plasma CVD method. It is. Examples of the liquid phase method include an electrolytic plating method and an electroless plating method. The thermal spraying method is a method of spraying a molten or semi-molten negative electrode active material onto a negative electrode current collector. The firing method is, for example, a method in which a mixture dispersed in a solvent using a coating method is applied to the negative electrode current collector and then heat-treated at a temperature higher than the melting point of the negative electrode binder, etc. Examples thereof include a reactive firing method and a hot press firing method.

充電途中に意図せずにリチウムが負極に析出することを防止するために、負極材料の充電可能な容量は、正極の放電容量よりも大きいことが好ましい。即ち、リチウムを吸蔵・放出可能である負極材料の電気化学当量は、正極の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。尚、負極に析出するリチウムとは、例えば、電極反応物質がリチウムである場合にはリチウム金属である。   In order to prevent unintentional deposition of lithium on the negative electrode during charging, the chargeable capacity of the negative electrode material is preferably larger than the discharge capacity of the positive electrode. That is, the electrochemical equivalent of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium is preferably larger than the electrochemical equivalent of the positive electrode. The lithium deposited on the negative electrode is, for example, lithium metal when the electrode reactant is lithium.

本開示の二次電池をリチウムイオン二次電池から構成する場合、使用に適した非水系電解液を構成するリチウム塩として、例えば、LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6、LiTaF6、LiNbF6、LiAlCl4、LiCF3SO3、LiCH3SO3、LiN(CF3SO22、LiC(CF3SO23、LiC49SO3、Li(FSO22N、Li(CF3SO22N、Li(C25SO22N、Li(CF3SO23C、LiBF3(C25)、LiB(C242、LiB(C654、LiPF3(C253、1/2Li21212、Li2SiF6、LiCl、LiBr、LiIを挙げることができるが、これらに限定するものではない。また、有機溶媒として、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)といった環状炭酸エステル;ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)といった鎖状炭酸エステル;テトラヒドロフラン(THF)、2−メチルテトラヒドロフラン(2−MeTHF)、1,3ジオキソラン(DOL)、4−メチル−1,3ジオキソラン(4−MeDOL)といった環状エーテル;1,2ジメトキシエタン(DME)、1,2ジエトキシエタン(DEE)といった鎖状エーテル;γ−ブチロラクトン(GBL)、γ−バレロラクトン(GVL)といった環状エステル;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、酪酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルといった鎖状エステルを挙げることができる。あるいは又、有機溶媒として、テトラヒドロピラン、1,3ジオキサン、1,4ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)、N−メチルピロリジノン(NMP)、N−メチルオキサゾリジノン(NMO)、N,N’−ジメチルイミダゾリジノン(DMI)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、トリメチルホスフェート(TMP)、ニトロメタン(NM)、ニトロエタン(NE)、スルホラン(SL)、アセトニトリル(AN)、グルタロニトリル(GLN)、アジポニトリル(ADN)、メトキシアセトニトリル(MAN)、3−メトキシプロピオニトリル(MPN)、ジエチルエーテルを挙げることができる。あるいは又、イオン液体を用いることもできる。イオン液体として、従来公知のものを用いることができ、必要に応じて選択すればよい。 When configuring the secondary battery of the present disclosure from the lithium ion secondary battery, as the lithium salt that constitutes the non-aqueous electrolyte suitable for use, for example, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4, LiAsF 6, LiSbF 6, LiTaF 6 , LiNbF 6 , LiAlCl 4 , LiCF 3 SO 3 , LiCH 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , Li (FSO 2 ) 2 N Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N, Li (CF 3 SO 2 ) 3 C, LiBF 3 (C 2 F 5 ), LiB (C 2 O 4 ) 2 , LiB (C 6 F 5 ) 4 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 , 1 / 2Li 2 B 12 F 12 , Li 2 SiF 6 , LiCl, LiBr, and LiI can be mentioned, but are not limited thereto. It is not a thing. Moreover, as an organic solvent, cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC); chain carbonates such as dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate (DEC) Esters; cyclic ethers such as tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran (2-MeTHF), 1,3 dioxolane (DOL), 4-methyl-1,3 dioxolane (4-MeDOL); 1,2 dimethoxyethane (DME) , 1,2-diethoxyethane (DEE) chain ether; γ-butyrolactone (GBL), γ-valerolactone (GVL) cyclic ester; methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl formate, ethyl formate And chain esters such as propyl formate, methyl butyrate, methyl propionate, ethyl propionate, and propyl propionate. Alternatively, as the organic solvent, tetrahydropyran, 1,3 dioxane, 1,4 dioxane, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA), N-methylpyrrolidinone (NMP), N- Methyl oxazolidinone (NMO), N, N′-dimethylimidazolidinone (DMI), dimethyl sulfoxide (DMSO), trimethyl phosphate (TMP), nitromethane (NM), nitroethane (NE), sulfolane (SL), acetonitrile (AN) , Glutaronitrile (GLN), adiponitrile (ADN), methoxyacetonitrile (MAN), 3-methoxypropionitrile (MPN), and diethyl ether. Alternatively, an ionic liquid can be used. A conventionally well-known thing can be used as an ionic liquid, What is necessary is just to select as needed.

一般に、二次電池の内部構造の非対称性に起因して、二次電池の表(おもて)面側と裏面側とでは、充電時のXZ平面内での膨張量が異なる。実施例1にあっては、2次元応力シミュレーションに基づき、二次電池の負極活物質の膨張に起因した構造体の膨張と、ラミネートフィルムから成る外装部材の第1面及び第2面の動摩擦係数μ1,μ2とが、二次電池の反りにどのような影響を与えるかを検証した。 Generally, due to the asymmetry of the internal structure of the secondary battery, the amount of expansion in the XZ plane during charging differs between the front (front) surface side and the back surface side of the secondary battery. In Example 1, based on the two-dimensional stress simulation, the expansion of the structure due to the expansion of the negative electrode active material of the secondary battery, and the dynamic friction coefficients of the first surface and the second surface of the exterior member made of the laminate film We examined how μ 1 and μ 2 affect the warpage of the secondary battery.

実施例1における二次電池は、正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池である。そして、XY平面に沿った模式的な断面図(概念図)を図1Aに示すように、
(A)構造体1の長手方向をX方向、構造体1の短手方向をZ方向、構造体1の厚さ方向をY方向とし、
(B)構造体1のXZ平面に沿った(即ち、XZ平面と平行な、あるいは、略平行な)外面を構造体1の第1面1A及び構造体1の第2面1Bとし、
(C)構造体1の第1面1Aと対向する外装部材2の内面を外装部材2の第1面2Aとし、構造体1の第2面1Bと対向する外装部材2の内面を外装部材2の第2面2Bとする。
The secondary battery in Example 1 is a secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte. And, as shown in FIG. 1A, a schematic cross-sectional view (conceptual diagram) along the XY plane,
(A) The longitudinal direction of the structure 1 is the X direction, the transverse direction of the structure 1 is the Z direction, and the thickness direction of the structure 1 is the Y direction.
(B) The outer surface along the XZ plane of the structure 1 (that is, parallel to or substantially parallel to the XZ plane) is defined as the first surface 1A of the structure 1 and the second surface 1B of the structure 1.
(C) The inner surface of the exterior member 2 that faces the first surface 1A of the structure 1 is the first surface 2A of the exterior member 2, and the inner surface of the exterior member 2 that faces the second surface 1B of the structure 1 is the exterior member 2. The second surface 2B.

ここで、簡単化のため、モデルとしての二次電池にあっては、構造体1の第1の部分(第1面1A側の部分)1aと第2の部分(第2面1B側の部分)1bとは一体となっていると仮定する。尚、構造体1の第1の部分1aの厚さ(Y方向の厚さ)を1.0mm、構造体1の第2の部分1bの厚さ(Y方向の厚さ)を1.0mmとする。また、第1の部分1aと第2の部分1bとは、境界1cに対して対称であると仮定する。更には、構造体1の長手方向(X方向)の長さを40.0mmとする。また、ラミネートフィルムから成る外装部材2の厚さを0.1mmとし、外装部材2の長手方向(X方向)の長さを42.0mmとする。更には、充電時の第1の部分1aのX方向、Y方向の膨張率を1.1%、6.0%とし、第2の部分1bのX方向、Y方向の膨張率を1.0%、6.0%と仮定する。即ち、充電によって構造体1が膨張したときの膨張量が大きい方を構造体1の第1面1A、小さい方を構造体1の第2面1Bとする。あるいは又、充電したとき、構造体1は、第1面1Aが凸となるように反る。以下の実施例においても同様である。また、第1の部分1a、第2の部分1bのヤング率を4×109Pa、ポアソン比を0.3、ラミネートフィルムから成る外装部材2のヤング率を4×109Pa、ポアソン比を0.3とする。以下の実施例2〜実施例3においても同様である。 Here, for simplification, in the secondary battery as a model, the first portion (the portion on the first surface 1A side) 1a and the second portion (the portion on the second surface 1B side) of the structure 1 ) Assume that it is integrated with 1b. The thickness of the first portion 1a of the structure 1 (the thickness in the Y direction) is 1.0 mm, and the thickness of the second portion 1b of the structure 1 (the thickness in the Y direction) is 1.0 mm. To do. Further, it is assumed that the first part 1a and the second part 1b are symmetric with respect to the boundary 1c. Furthermore, the length in the longitudinal direction (X direction) of the structure 1 is set to 40.0 mm. Further, the thickness of the exterior member 2 made of a laminate film is 0.1 mm, and the length of the exterior member 2 in the longitudinal direction (X direction) is 42.0 mm. Further, the expansion rates in the X direction and Y direction of the first portion 1a during charging are 1.1% and 6.0%, and the expansion rates in the X direction and Y direction of the second portion 1b are 1.0%. %, 6.0%. In other words, the larger amount of expansion when the structure 1 is expanded by charging is the first surface 1A of the structure 1, and the smaller one is the second surface 1B of the structure 1. Alternatively, when charged, the structure 1 warps so that the first surface 1A is convex. The same applies to the following embodiments. Further, the Young's modulus of the first part 1a and the second part 1b is 4 × 10 9 Pa, the Poisson's ratio is 0.3, the Young's modulus of the exterior member 2 made of a laminate film is 4 × 10 9 Pa, and the Poisson's ratio is 0.3. The same applies to Examples 2 to 3 below.

そして、以上の条件の元、外装部材2の第1面2Aの動摩擦係数μ1の値、外装部材2の第2面2Bの動摩擦係数μ2の値によって、二次電池の反り量(単位:mm)がどう変化するか、以下の表1に示す6つのケースでシミュレーションを行った。その結果を、表1に示す。尚、外装部材2の第1面2Aの動摩擦係数μ1と外装部材2の第2面2Bの動摩擦係数μ2とを異ならせるには、実施例2と同様に、外装部材2の第1面2Aを、外装部材2の第2面2Bを構成する材料と異なる材料から構成すればよいし、あるいは又、外装部材2の第1面2Aに、外装部材2の第2面2Bとは異なる表面処理を施せばよい。 The above conditions of the original, the dynamic friction coefficient mu 1 value of the first surface 2A of the outer member 2, the dynamic friction coefficient mu 2 value of the second surface 2B of the exterior member 2, the warpage amount of the secondary cell (unit: The simulation was performed in six cases shown in Table 1 below to see how the mm) changes. The results are shown in Table 1. In order to make the dynamic friction coefficient μ 1 of the first surface 2A of the exterior member 2 different from the dynamic friction coefficient μ 2 of the second surface 2B of the exterior member 2, the first surface of the exterior member 2 is the same as in the second embodiment. 2A may be made of a material different from the material constituting the second surface 2B of the exterior member 2, or alternatively, a surface different from the second surface 2B of the exterior member 2 on the first surface 2A of the exterior member 2 What is necessary is just to process.

〈表1〉
ケース 1 2 3 4 5 6
μ1 0 0 0.4 0.4 0.5 0.6
μ2 0 0.4 0.4 0 0.1 0.2
反り量 0.17 0.22 0.17 0.12 0.12 0.12
<Table 1>
Case 1 2 3 4 5 6
μ 1 0 0 0.4 0.4 0.5 0.6
μ 2 0 0.4 0.4 0 0.1 0.2
Warpage amount 0.17 0.22 0.17 0.12 0.12 0.12

表1のシミュレーションの結果から、二次電池に対する外装部材2(具体的には、ラミネートフィルム)の拘束力によって二次電池全体の反りを抑制するには、ケース4、ケース5、ケース6を採用することが好ましいことが判った。即ち、
μ1>μ2
を満足すれば、充電時、負極活物質の体積変化に起因した構造体1の反りの発生、二次電池全体の反りの発生を、二次電池に対する外装部材2の拘束力によって、抑制することができることが判った。即ち、外装部材2の第1面2Aに対する構造体1の第1面1Aの動きと、外装部材2の第2面2Bに対する構造体1の第2面1Bの動きを比較すると、外装部材2の第1面2A及び第2面2Bの動摩擦係数μ1,μ2の違いによって、構造体1の第1面1Aは動き難く、構造体1の第2面1Bは動き易い。それ故、充電したとき、構造体1は、第1面1Aが凸となるように反ろうとするが、構造体1の第1面1Aと第2面1Bの動きの差に起因して、構造体1の第1面1Aが凸となる反り量を減少させることができる。尚、ケース2においては、μ1<μ2 である。従って、構造体1の第1面1Aは動き易く、構造体1の第2面1Bは動き難い。それ故、充電したとき、構造体1の第1面1Aと第2面1Bの動きの差に起因して、構造体1の第1面1Aが凸となる反り量が増加し、ケース1〜ケース6の内で、最も高い値となった。また、ケース1、ケース3においては、μ1=μ2 である。従って、構造体1の第1面1Aは、ケース4〜ケース6よりは動き易い。それ故、充電したとき、構造体1の第1面1Aと第2面1Bの動きの差に起因して、構造体1の第1面1Aが凸となる反り量が増加し、ケース4〜ケース6よりも高い値となった。
From the simulation results in Table 1, Case 4, Case 5, and Case 6 are used to suppress the warpage of the entire secondary battery by the binding force of the exterior member 2 (specifically, a laminate film) against the secondary battery. It turned out to be preferable. That is,
μ 1 > μ 2
Is satisfied, the occurrence of warpage of the structure 1 due to the volume change of the negative electrode active material and the occurrence of warpage of the entire secondary battery during charging are suppressed by the binding force of the exterior member 2 against the secondary battery. I found out that That is, when the movement of the first surface 1A of the structure 1 relative to the first surface 2A of the exterior member 2 and the movement of the second surface 1B of the structure 1 relative to the second surface 2B of the exterior member 2 are compared, Due to the difference in the dynamic friction coefficients μ 1 and μ 2 between the first surface 2A and the second surface 2B, the first surface 1A of the structure 1 is difficult to move, and the second surface 1B of the structure 1 is easy to move. Therefore, when charged, the structure 1 tends to warp so that the first surface 1A is convex, but due to the difference in motion between the first surface 1A and the second surface 1B of the structure 1, the structure 1 The amount of warping that the first surface 1A of the body 1 is convex can be reduced. In case 2, μ 12 is satisfied. Therefore, the first surface 1A of the structure 1 is easy to move, and the second surface 1B of the structure 1 is difficult to move. Therefore, when charged, due to the difference in motion between the first surface 1A and the second surface 1B of the structure 1, the amount of warping that the first surface 1A of the structure 1 becomes convex increases, It was the highest value in Case 6. In case 1 and case 3, μ 1 = μ 2 . Therefore, the first surface 1 </ b> A of the structure 1 is easier to move than the cases 4 to 6. Therefore, when charged, due to the difference in motion between the first surface 1A and the second surface 1B of the structure 1, the amount of warping that the first surface 1A of the structure 1 becomes convex increases, and the case 4˜ The value was higher than in Case 6.

実施例2は、実施例1の変形であり、しかも、本開示の第2の態様に係る二次電池に関する。実施例2の二次電池において、外装部材2の第1面2Aには、外装部材2の第2面2Bとは異なる表面処理が施されている。あるいは又、外装部材2の第1面2Aは、外装部材2の第2面2Bの粗さよりも粗い。外装部材2の第1面2Aは、外装部材2の第2面2Bを構成する材料と、同じ材料から構成されていてもよいし、異なる材料から構成されていてもよく、実施例2においては、同じ材料、具体的には、外装部材2は、第1樹脂層(第1プラスチック材料層、融着層であり、具体的にはポリエチレンフィルムから成る)、金属層(具体的には、アルミニウム箔から成る)、及び、第2樹脂層(第2プラスチック材料層、表面保護層であり、具体的にはナイロンフィルムから成る)の積層構造を有する。第1樹脂層が、外装部材2の第1面2A及び第2面2Bを構成する。実施例1においても同様である。また、電解質はゲル状電解質から成り、セパレータを構成する材料は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、又は、ポリイミド樹脂から成る。実施例1においても同様である。   Example 2 is a modification of Example 1 and relates to a secondary battery according to the second aspect of the present disclosure. In the secondary battery of Example 2, the first surface 2A of the exterior member 2 is subjected to a surface treatment different from that of the second surface 2B of the exterior member 2. Alternatively, the first surface 2A of the exterior member 2 is rougher than the roughness of the second surface 2B of the exterior member 2. The first surface 2A of the exterior member 2 may be composed of the same material as the material constituting the second surface 2B of the exterior member 2, or may be composed of a different material. The same material, specifically, the exterior member 2 includes a first resin layer (first plastic material layer, a fusion layer, specifically made of polyethylene film), a metal layer (specifically, aluminum And a laminated structure of a second resin layer (a second plastic material layer, which is a surface protective layer, specifically, a nylon film). The first resin layer constitutes the first surface 2A and the second surface 2B of the exterior member 2. The same applies to the first embodiment. The electrolyte is made of a gel electrolyte, and the material constituting the separator is made of polypropylene resin, polyethylene resin, or polyimide resin. The same applies to the first embodiment.

実施例2において、外装部材2の第1面2Aには表面処理が施されており、外装部材2の第2面2Bには表面処理が施されていない形態とした。また、上述したとおり、外装部材2の第1面2Aは、外装部材2の第2面2Bを構成する材料と同じ材料から成る。そして、実施例2において、表面処理を粗面化処理とした。即ち、外装部材2の第1面2Aには凹凸が形成されており、外装部材2の第2面2Bは平坦であり、あるいは又、外装部材2の第1面2Aには、外装部材2の第2面2Bに形成された凹凸よりも、単位面積当たり、多くの凹凸が形成されており、あるいは又、外装部材2の第1面2Aには、外装部材2の第2面2Bに形成された凹凸よりも平均的に大きな凹凸が形成されている。云い換えれば、外装部材2の第1面2Aは粗面化され、外装部材2の第2面2Bは粗面化されていない。そして、例えば、ロール状の外装部材2を構成する第1樹脂層に対して、ロール・ツー・ロール法に基づき、粗面化処理を施して、粗面化された外装部材2の第1面2A、及び、粗面化されていない外装部材2の第2面2Bが交互に並んだ外装部材2を得た後、構造体1の第1面1Aと外装部材2の第1面2Aとが対向し、構造体1の第2面1Bと外装部材2の第2面2Bとが対向するように、二次電池を組み立てればよい。   In Example 2, the first surface 2A of the exterior member 2 was subjected to surface treatment, and the second surface 2B of the exterior member 2 was not subjected to surface treatment. Further, as described above, the first surface 2A of the exterior member 2 is made of the same material as that constituting the second surface 2B of the exterior member 2. In Example 2, the surface treatment was a roughening treatment. That is, the first surface 2A of the exterior member 2 is uneven, and the second surface 2B of the exterior member 2 is flat. Alternatively, the first surface 2A of the exterior member 2 is More irregularities are formed per unit area than the irregularities formed on the second surface 2B, or alternatively, the first surface 2A of the exterior member 2 is formed on the second surface 2B of the exterior member 2. On the average, unevenness larger than the unevenness is formed. In other words, the first surface 2A of the exterior member 2 is roughened, and the second surface 2B of the exterior member 2 is not roughened. For example, the first surface of the exterior member 2 that has been roughened by subjecting the first resin layer constituting the roll-shaped exterior member 2 to a roughening treatment based on the roll-to-roll method. After obtaining the exterior member 2 in which 2A and the second surface 2B of the exterior member 2 that is not roughened are alternately arranged, the first surface 1A of the structure 1 and the first surface 2A of the exterior member 2 are The secondary battery may be assembled so that the second surface 1B of the structure 1 and the second surface 2B of the exterior member 2 face each other.

具体的には、粗面化処理を化学処理(より具体的には、エッチング処理)とした。即ち、ロール状の外装部材2を構成する第1樹脂層に対して、ロール・ツー・ロール法に基づき、感光性のエッチングレジストインクの印刷、露光、現像を行うことで、外装部材2の第1面2Aが露出したエッチング用レジストを形成した後、第1樹脂層をエッチングし、エッチング用レジストを除去する。こうして、エッチングされて粗面化された外装部材2の第1面2A、及び、粗面化されていない外装部材2の第2面2Bが交互に並んだ外装部材2を得ることができる。そして、構造体1の第1面1Aと外装部材2の第1面2Aとが対向し、構造体1の第2面1Bと外装部材2の第2面2Bとが対向するように、二次電池を組み立てればよい。   Specifically, the roughening process was a chemical process (more specifically, an etching process). That is, the first resin layer constituting the roll-shaped exterior member 2 is printed, exposed, and developed with a photosensitive etching resist ink based on the roll-to-roll method, whereby the first resin layer of the exterior member 2 is formed. After the etching resist with the exposed surface 2A is formed, the first resin layer is etched to remove the etching resist. Thus, it is possible to obtain the exterior member 2 in which the first surface 2A of the exterior member 2 roughened by etching and the second surface 2B of the exterior member 2 not roughened are alternately arranged. The second surface 1A of the structure 1 and the first surface 2A of the exterior member 2 are opposed to each other, and the second surface 1B of the structure 1 and the second surface 2B of the exterior member 2 are opposed to each other. A battery can be assembled.

あるいは又、表面処理を、具体的には、紫外線処理、オゾン処理又はプラズマ処理とした。即ち、ロール状の外装部材2を構成する第1樹脂層に対して、ロール・ツー・ロール法に基づき、紫外線を照射し、あるいは又、オゾンを吹き付け、あるいは又、プラズマ粒子を衝突させることで、粗面化された外装部材2の第1面2A、及び、粗面化されていない外装部材2の第2面2Bが交互に並んだ外装部材2を得ることができる。そして、構造体1の第1面1Aと外装部材2の第1面2Aとが対向し、構造体1の第2面1Bと外装部材2の第2面2Bとが対向するように、二次電池を組み立てればよい。   Alternatively, the surface treatment is specifically ultraviolet treatment, ozone treatment or plasma treatment. That is, the first resin layer constituting the roll-shaped exterior member 2 is irradiated with ultraviolet rays, ozone is sprayed, or plasma particles are collided based on the roll-to-roll method. Thus, it is possible to obtain the exterior member 2 in which the first surface 2A of the exterior member 2 that is roughened and the second surface 2B of the exterior member 2 that is not roughened are alternately arranged. The second surface 1A of the structure 1 and the first surface 2A of the exterior member 2 are opposed to each other, and the second surface 1B of the structure 1 and the second surface 2B of the exterior member 2 are opposed to each other. A battery can be assembled.

あるいは又、表面処理を、具体的には、エンボス加工処理とした。即ち、ロール状の外装部材2を構成する第1樹脂層に対して、ロール・ツー・ロール法に基づき、プレス装置やローラーを使用して凹凸を付けることで、粗面化された外装部材2の第1面2A、及び、粗面化されていない外装部材2の第2面2Bが交互に並んだ外装部材2を得ることができる。そして、構造体1の第1面1Aと外装部材2の第1面2Aとが対向し、構造体1の第2面1Bと外装部材2の第2面2Bとが対向するように、二次電池を組み立てればよい。   Alternatively, the surface treatment is specifically an embossing treatment. That is, the exterior member 2 roughened by applying unevenness to the first resin layer constituting the roll-shaped exterior member 2 using a press device or a roller based on the roll-to-roll method. Thus, the exterior member 2 in which the first surface 2A and the second surface 2B of the exterior member 2 that is not roughened are alternately arranged can be obtained. The second surface 1A of the structure 1 and the first surface 2A of the exterior member 2 are opposed to each other, and the second surface 1B of the structure 1 and the second surface 2B of the exterior member 2 are opposed to each other. A battery can be assembled.

あるいは又、表面処理を、具体的には、ブラスト加工処理とした。即ち、ロール状の外装部材2を構成する第1樹脂層に対して、ロール・ツー・ロール法に基づき、アルミナ質研磨材や炭化ケイ素質研磨材、ガラスビーズ等から成る鋭角形状の研磨材や球形の研磨材を圧縮空気や遠心力を利用して高速で噴射するサンドブラスト法やショットブラスト法に基づき微細な凹凸を付けることで、粗面化された外装部材2の第1面2A、及び、粗面化されていない外装部材2の第2面2Bが交互に並んだ外装部材2を得ることができる。そして、構造体1の第1面1Aと外装部材2の第1面2Aとが対向し、構造体1の第2面1Bと外装部材2の第2面2Bとが対向するように、二次電池を組み立てればよい。   Alternatively, the surface treatment is specifically a blasting treatment. That is, for the first resin layer constituting the roll-shaped exterior member 2, based on the roll-to-roll method, an acute-angled abrasive made of an alumina abrasive, a silicon carbide abrasive, glass beads, etc. The first surface 2A of the exterior member 2 roughened by applying fine irregularities based on a sandblasting method or a shotblasting method in which a spherical abrasive is sprayed at high speed using compressed air or centrifugal force, and The exterior member 2 in which the second surfaces 2B of the exterior member 2 that are not roughened are alternately arranged can be obtained. The second surface 1A of the structure 1 and the first surface 2A of the exterior member 2 are opposed to each other, and the second surface 1B of the structure 1 and the second surface 2B of the exterior member 2 are opposed to each other. A battery can be assembled.

実施例2の二次電池にあっては、外装部材の第1面には外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されているので、充電時、負極活物質の体積変化に起因した構造体の反りの発生、二次電池全体の反りの発生を、二次電池に対する外装部材の拘束力によって、抑制することができる。即ち、外装部材の第1面に対する構造体の第1面の滑りの状態と、外装部材の第2面に対する構造体の第2面の滑りの状態とを比較すると、構造体の第1面の方が滑り難いので、充電したとき、構造体は、第1面が凸となるように反ろうとするが、構造体の第1面と第2面の滑り状態の差に起因して、構造体の第1面が凸となる反り量を減少させることができる。   In the secondary battery of Example 2, the first surface of the exterior member was subjected to a surface treatment different from that of the second surface of the exterior member, which was caused by the volume change of the negative electrode active material during charging. Generation | occurrence | production of the curvature of a structure and generation | occurrence | production of the curvature of the whole secondary battery can be suppressed with the binding force of the exterior member with respect to a secondary battery. That is, when the sliding state of the first surface of the structure relative to the first surface of the exterior member is compared with the sliding state of the second surface of the structure relative to the second surface of the exterior member, the first surface of the structure is When the battery is charged, the structure tends to warp so that the first surface is convex, but due to the difference in the sliding state between the first surface and the second surface of the structure, the structure It is possible to reduce the amount of warping that the first surface of the projection becomes convex.

実施例3は、実施例1〜実施例2の変形であり、しかも、本開示の第3の態様に係る二次電池に関する。即ち、実施例3の二次電池にあっては、(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である。あるいは又、外装部材2の第1面2Aは、外装部材2の第2面2Bを構成する材料と異なる材料から成る。   Example 3 is a modification of Example 1 to Example 2 and relates to a secondary battery according to the third aspect of the present disclosure. That is, in the secondary battery of Example 3, the combination of (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, Polyethylene) or (polyethylene, nylon). Alternatively, the first surface 2A of the exterior member 2 is made of a material different from the material constituting the second surface 2B of the exterior member 2.

XY平面に沿った模式的な断面図(概念図)を図1Bに示すように、外装部材2の第2面2Bはシート状の部材2Cから構成されている。シート状の部材2Cは、外装部材2の第1面2Aを構成する材料の延在部2A’と構造体1の第2面1Bとの間に配設されている。具体的には、構造体1の第2面1Bと対向する延在部2A’の部分に、シート状の部材2Cは接着されている。   As shown in FIG. 1B, a schematic cross-sectional view (conceptual diagram) along the XY plane, the second surface 2B of the exterior member 2 is composed of a sheet-like member 2C. The sheet-like member 2 </ b> C is disposed between the material extending portion 2 </ b> A ′ constituting the first surface 2 </ b> A of the exterior member 2 and the second surface 1 </ b> B of the structure 1. Specifically, the sheet-like member 2C is bonded to the portion of the extending portion 2A ′ facing the second surface 1B of the structure 1.

より具体的には、外装部材2は、第1樹脂層(第1プラスチック材料層、融着層であり、具体的にはポリプロピレンフィルムから成る)、金属層(具体的には、アルミニウム箔から成る)、及び、第2樹脂層(第2プラスチック材料層、表面保護層であり、具体的にはナイロンフィルムから成る)の積層構造を有する。第1樹脂層が、外装部材2の第1面2A及び延在部2A’を構成する。また、外装部材2の第2面2Bは、ナイロンフィルム片から成るシート状の部材2Cで構成される。ここで、μ1>μ2 を満足している。 More specifically, the exterior member 2 is composed of a first resin layer (a first plastic material layer, a fusion layer, specifically made of a polypropylene film), a metal layer (specifically, an aluminum foil). ) And a second resin layer (a second plastic material layer, a surface protective layer, specifically made of a nylon film). The first resin layer constitutes the first surface 2A and the extending portion 2A ′ of the exterior member 2. Moreover, the 2nd surface 2B of the exterior member 2 is comprised by the sheet-like member 2C which consists of a nylon film piece. Here, μ 1 > μ 2 is satisfied.

あるいは又、より具体的には、外装部材2は、第1樹脂層(第1プラスチック材料層、融着層であり、具体的にはポリプロピレンフィルムから成る)、金属層(具体的には、アルミニウム箔から成る)、及び、第2樹脂層(第2プラスチック材料層、表面保護層であり、具体的にはナイロンフィルムから成る)の積層構造を有する。第1樹脂層が、外装部材2の第1面2A及び延在部2A’を構成する。また、外装部材2の第2面2Bは、ポリエチレンフィルム片から成るシート状の部材2Cで構成される。ここで、μ1>μ2 を満足している。 Alternatively, more specifically, the exterior member 2 includes a first resin layer (a first plastic material layer, a fusion layer, specifically made of a polypropylene film), a metal layer (specifically, aluminum). And a laminated structure of a second resin layer (a second plastic material layer, which is a surface protective layer, specifically, a nylon film). The first resin layer constitutes the first surface 2A and the extending portion 2A ′ of the exterior member 2. Moreover, the 2nd surface 2B of the exterior member 2 is comprised by the sheet-like member 2C which consists of a polyethylene film piece. Here, μ 1 > μ 2 is satisfied.

あるいは又、より具体的には、外装部材2は、第1樹脂層(第1プラスチック材料層、融着層であり、具体的にはポリエチレンフィルムから成る)、金属層(具体的には、アルミニウム箔から成る)、及び、第2樹脂層(第2プラスチック材料層、表面保護層であり、具体的にはナイロンフィルムから成る)の積層構造を有する。第1樹脂層が、外装部材2の第1面2A及び延在部2A’を構成する。また、外装部材2の第2面2Bは、ナイロンフィルム片から成るシート状の部材2Cで構成される。ここで、μ1>μ2 を満足している。 Alternatively, more specifically, the exterior member 2 includes a first resin layer (a first plastic material layer, a fusion layer, specifically made of a polyethylene film), a metal layer (specifically, an aluminum film). And a laminated structure of a second resin layer (a second plastic material layer, which is a surface protective layer, specifically, a nylon film). The first resin layer constitutes the first surface 2A and the extending portion 2A ′ of the exterior member 2. Moreover, the 2nd surface 2B of the exterior member 2 is comprised by the sheet-like member 2C which consists of a nylon film piece. Here, μ 1 > μ 2 is satisfied.

実施例3の二次電池にあっては、(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せが規定されているので、充電時、負極活物質の体積変化に起因した構造体の反りの発生、二次電池全体の反りの発生を、二次電池に対する外装部材の拘束力によって、抑制することができる。   In the secondary battery of Example 3, since the combination of (the material constituting the first surface of the exterior member and the material constituting the second surface of the exterior member) is defined, the negative electrode active material during charging It is possible to suppress the occurrence of warpage of the structure due to the volume change of the secondary battery and the warpage of the entire secondary battery by the restraining force of the exterior member with respect to the secondary battery.

実施例4は、本開示の第4の態様に係る二次電池に関する。実施例4の二次電池の断面を示す概念図を図2A及び図2Bに示すが、図2Aは、第1外装部材と第2外装部材とを熱融着した後の状態を示し、図2Bは、第1外装部材と第2外装部材とを熱融着する前の状態(但し、構造体1を除いて図示)を示し、第1外装部材及び第2外装部材の模式的な一部断面図を図2Cに示す。   Example 4 relates to the secondary battery according to the fourth aspect of the present disclosure. 2A and 2B are conceptual diagrams showing a cross section of the secondary battery of Example 4. FIG. 2A shows a state after the first exterior member and the second exterior member are thermally fused, and FIG. These show the state before heat-seal | fusing a 1st exterior member and a 2nd exterior member (however, it shows except the structure 1), and the typical partial cross section of a 1st exterior member and a 2nd exterior member The diagram is shown in FIG. 2C.

実施例4にあっては、2次元応力シミュレーションに基づき、二次電池の負極活物質の膨張に起因した構造体の膨張と、第1外装部材及び第2外装部材を構成する材料(特に、材料のヤング率)とが、二次電池の反りにどのような影響を与えるかを検証した。   In Example 4, based on a two-dimensional stress simulation, expansion of the structure due to expansion of the negative electrode active material of the secondary battery, and materials constituting the first exterior member and the second exterior member (in particular, the material) The Young's modulus of the secondary battery has an effect on the warpage of the secondary battery.

実施例4の二次電池も、正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体1が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池である。そして、外装部材は、第1外装部材7、及び、構造体1を収納する凹部9が形成され、外縁8aが第1外装部材7に固定される第2外装部材8から成る。ここで、第1外装部材7を構成する材料と、第2外装部材8を構成する材料とは異なる。第1外装部材7は、第2外装部材8よりも高いヤング率を有する。具体的には、第1外装部材7は、第1A樹脂層7A、第1金属層7C及び第1B樹脂層7Bの積層構造を有し、第2外装部材8は、第2A樹脂層8A、第2金属層8C及び第2B樹脂層8Bの積層構造を有する。第1金属層7Cはステンレス鋼から成り、第2金属層8Cはアルミニウムから成る。第1金属層7Cの厚さは、1×10-5m乃至1.8×10-4mであり、第2金属層8Cの厚さは、5×10-5m乃至2×10-4mである。より具体的には、第1外装部材7及び第2外装部材8の仕様を以下の表2に示す。 The secondary battery of Example 4 is also a secondary battery in which a structure 1 in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte. The exterior member includes a first exterior member 7 and a second exterior member 8 in which a recess 9 for housing the structure 1 is formed and an outer edge 8 a is fixed to the first exterior member 7. Here, the material constituting the first exterior member 7 is different from the material constituting the second exterior member 8. The first exterior member 7 has a higher Young's modulus than the second exterior member 8. Specifically, the first exterior member 7 has a laminated structure of a first A resin layer 7A, a first metal layer 7C, and a first B resin layer 7B, and the second exterior member 8 includes the second A resin layer 8A, the first It has a laminated structure of two metal layers 8C and a second B resin layer 8B. The first metal layer 7C is made of stainless steel, and the second metal layer 8C is made of aluminum. The thickness of the first metal layer 7C is 1 × 10 −5 m to 1.8 × 10 −4 m, and the thickness of the second metal layer 8C is 5 × 10 −5 m to 2 × 10 −4. m. More specifically, the specifications of the first exterior member 7 and the second exterior member 8 are shown in Table 2 below.

尚、実施例1と同様に、簡単化のため、モデルとしての二次電池にあっては、構造体1の第1の部分(第1面1A側の部分)1aと第2の部分(第2面1B側の部分)1bとは一体となっていると仮定する。構造体1の第1の部分1aの厚さ(Y方向の厚さ)を1.0mm、構造体1の第2の部分1bの厚さ(Y方向の厚さ)を1.0mmとする。また、第1の部分1aと第2の部分1bとは、境界1cに対して対称であると仮定する。更には、構造体1の長手方向(X方向)の長さを40.0mmとする。また、第1外装部材7、第2外装部材8の厚さを表2のとおりとし、第2外装部材8の長手方向(X方向)の長さを42.0mmとする。更には、充電時の第1の部分1aのX方向、Y方向の膨張率を1.1%、6.0%とし、第2の部分1bのX方向、Y方向の膨張率を1.0%、6.0%と仮定する。即ち、充電によって構造体1が膨張したときの膨張量が大きい方を構造体1の第1面1A、小さい方を構造体1の第2面1Bとする。あるいは又、充電したとき、構造体1は、第1面1Aが凸となるように反る。第1の部分1a、第2の部分1bのヤング率を4×109Pa、ポアソン比を0.3とする。 As in the first embodiment, for simplification, in the secondary battery as a model, the first portion (the portion on the first surface 1A side) 1a and the second portion (first portion) of the structure 1 are used. It is assumed that the portion 1b on the second surface 1B side is integrated. The thickness (the thickness in the Y direction) of the first portion 1a of the structure 1 is 1.0 mm, and the thickness (the thickness in the Y direction) of the second portion 1b of the structure 1 is 1.0 mm. Further, it is assumed that the first part 1a and the second part 1b are symmetric with respect to the boundary 1c. Furthermore, the length in the longitudinal direction (X direction) of the structure 1 is set to 40.0 mm. The thicknesses of the first exterior member 7 and the second exterior member 8 are as shown in Table 2, and the length of the second exterior member 8 in the longitudinal direction (X direction) is 42.0 mm. Further, the expansion rates in the X direction and Y direction of the first portion 1a during charging are 1.1% and 6.0%, and the expansion rates in the X direction and Y direction of the second portion 1b are 1.0%. %, 6.0%. In other words, the larger amount of expansion when the structure 1 is expanded by charging is the first surface 1A of the structure 1, and the smaller one is the second surface 1B of the structure 1. Alternatively, when charged, the structure 1 warps so that the first surface 1A is convex. The Young's modulus of the first part 1a and the second part 1b is 4 × 10 9 Pa and the Poisson's ratio is 0.3.

〈表2〉
ヤング率 厚さ(μm)
第1A樹脂層7A PET樹脂 25
第1金属層7C ステンレス鋼 20×109Pa 50
第1B樹脂層7B PP樹脂 25
第2A樹脂層8A PET樹脂 25
第2金属層8C アルミニウム 4×109Pa 50
第2B樹脂層8B PP樹脂 25
<Table 2>
Young's modulus thickness (μm)
1A resin layer 7A PET resin 25
First metal layer 7C stainless steel 20 × 10 9 Pa 50
1B resin layer 7B PP resin 25
2A resin layer 8A PET resin 25
Second metal layer 8C Aluminum 4 × 10 9 Pa 50
2B resin layer 8B PP resin 25

参考例4においては、第1金属層7Cを、第2金属層8Cと同じ材料(アルミニウム)から構成した。この点を除き、参考例4の二次電池の構成、構造は、実施例4の二次電池の構成、構造と同じである。即ち、ラミネートフィルムの平面部9A(図2A参照)に剛性の高いステンレス鋼箔を使用したラミネートフィルムを採用した場合(実施例4)と、通常のアルミニウム箔を使用したラミネートフィルムを使用した場合(参考例4)で、充電時の反り量を構造計算で比較した。即ち、実施例4及び参考例4の二次電池の充電時の反り量(単位:mm)がどう変化するか、シミュレーションを行った。その結果、実施例4の二次電池の反り量は0.13mmであった。一方、参考例4の二次電池の反り量は0.16mmであった。即ち、実施例4の二次電池の方が、参考例4の二次電池と比較して、反り量が19%{=(1−0.13/0.16)×100%}、改善されていることが判った。   In Reference Example 4, the first metal layer 7C was made of the same material (aluminum) as the second metal layer 8C. Except for this point, the configuration and structure of the secondary battery of Reference Example 4 are the same as the configuration and structure of the secondary battery of Example 4. That is, when a laminate film using a highly rigid stainless steel foil is adopted for the flat portion 9A (see FIG. 2A) of the laminate film (Example 4), and when a laminate film using a normal aluminum foil is used ( In Reference Example 4), the warpage during charging was compared by structural calculation. That is, simulation was performed to see how the amount of warpage (unit: mm) during charging of the secondary batteries of Example 4 and Reference Example 4 changed. As a result, the amount of warpage of the secondary battery of Example 4 was 0.13 mm. On the other hand, the amount of warpage of the secondary battery of Reference Example 4 was 0.16 mm. That is, the amount of warpage of the secondary battery of Example 4 was improved by 19% {= (1−0.13 / 0.16) × 100%} compared to the secondary battery of Reference Example 4. I found out.

二次電池の内部構造が表面側と裏面側で非対称な場合、高さ(厚さ)方向の構造体の膨張量の差に起因した曲げモーメントが発生することは回避できない。この曲げモーメントによって、二次電池全体が変形してしまい、二次電池特性の信頼性が損なわれる可能性がある。実施例4にあっては、平面部に剛性の高いステンレス鋼箔のラミネートフィルムを使用することで、充電時の二次電池の変形を抑えることができる。ステンレス鋼箔としては、厚さを厚くすることで剛性が一層高まるが、厚いステンレス鋼箔を用いたラミネートフィルムをプレス加工して二次電池の構造体を封止しようとすると、加工性が悪い。そこで、外装部材を、第1外装部材(ラミネートフィルムの平面部に相当する)と、第2外装部材(それ以外の部分であり、凹部、窪み、あるいはエンボスが設けられている)に分けて、平面部はステンレス鋼箔によって剛性を高め、凹部(エンボス)においてはアルミニウム箔を用いることで成形性の問題を回避した。   When the internal structure of the secondary battery is asymmetric between the front surface side and the back surface side, it is unavoidable that a bending moment is generated due to the difference in the expansion amount of the structure in the height (thickness) direction. Due to this bending moment, the entire secondary battery may be deformed, and the reliability of the secondary battery characteristics may be impaired. In Example 4, deformation of the secondary battery during charging can be suppressed by using a laminate film of high-stiffness stainless steel foil for the flat portion. As for the stainless steel foil, the rigidity is further increased by increasing the thickness. However, if the laminate film using the thick stainless steel foil is pressed to seal the structure of the secondary battery, the workability is poor. . Therefore, the exterior member is divided into a first exterior member (corresponding to the flat portion of the laminate film) and a second exterior member (other portions, which are provided with a recess, a depression, or an emboss), The flat surface portion is made of stainless steel foil to increase the rigidity, and the aluminum foil is used in the recess (emboss) to avoid the problem of formability.

尚、実施例4の第1外装部材及び第2外装部材の組み合わせを、実施例1の二次電池における外装部材、実施例2の二次電池における外装部材、実施例3の二次電池における外装部材に適用することができる。   In addition, the combination of the first exterior member and the second exterior member of Example 4 is classified into an exterior member in the secondary battery in Example 1, an exterior member in the secondary battery in Example 2, and an exterior in the secondary battery in Example 3. It can be applied to members.

実施例5は実施例1〜実施例4の変形である。尚、以下の説明においては、主に、実施例1〜実施例3において説明した二次電池を例に取り、説明を行うが、実施例4において説明した二次電池に適用することができることは云うまでもない。後述する実施例6においても同様である。   The fifth embodiment is a modification of the first to fourth embodiments. In the following description, the secondary battery described in Example 1 to Example 3 will be mainly described as an example, but the description can be applied to the secondary battery described in Example 4. Needless to say. The same applies to Example 6 described later.

実施例5の二次電池は、平板型のラミネートフィルム型の二次電池から成り、正極、セパレータ及び負極が捲回されている。実施例5の二次電池の模式的な分解斜視図を図3及び図4Aに示し、図3、図4Aに示す捲回電極体(構造体)の矢印A−Aに沿った模式的な拡大断面図(YZ平面に沿った模式的な拡大断面図)を図4Bに示す。更には、図4Bに示す捲回電極体(構造体)の一部を拡大した模式的な一部断面図(XY平面に沿った模式的な一部断面図)を図5Aに示す。   The secondary battery of Example 5 is a flat laminate film type secondary battery in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound. A schematic exploded perspective view of the secondary battery of Example 5 is shown in FIGS. 3 and 4A, and a schematic enlargement along the arrow AA of the wound electrode body (structure) shown in FIGS. 3 and 4A. A cross-sectional view (a schematic enlarged cross-sectional view along the YZ plane) is shown in FIG. 4B. Furthermore, FIG. 5A shows a schematic partial cross-sectional view (schematic partial cross-sectional view along the XY plane) in which a part of the wound electrode body (structure) shown in FIG. 4B is enlarged.

実施例5の二次電池にあっては、ラミネートフィルムから成る外装部材10(あるいは第1外装部材と第2外装部材)の内部に捲回電極体(構造体)20が収納されている。尚、以下の説明においては、外装部材10、並びに、第1外装部材及び第2外装部材を総称して、『外装部材10等』と呼ぶ場合がある。捲回電極体20は、セパレータ25及び電解質層26を介して正極23と負極24とを積層した後、積層物を捲回することで作製することができる。正極23には正極リード21が取り付けられており、負極24には負極リード22が取り付けられている。捲回電極体20の最外周部は、保護テープ27によって保護されている。それ故、保護テープ27が構造体の第1面及び構造体の第2面に該当する。   In the secondary battery of Example 5, the wound electrode body (structure) 20 is housed inside the exterior member 10 (or the first exterior member and the second exterior member) made of a laminate film. In the following description, the exterior member 10, the first exterior member, and the second exterior member may be collectively referred to as “exterior member 10 or the like”. The wound electrode body 20 can be produced by laminating the positive electrode 23 and the negative electrode 24 via the separator 25 and the electrolyte layer 26 and then winding the laminate. A positive electrode lead 21 is attached to the positive electrode 23, and a negative electrode lead 22 is attached to the negative electrode 24. The outermost periphery of the wound electrode body 20 is protected by a protective tape 27. Therefore, the protective tape 27 corresponds to the first surface of the structure and the second surface of the structure.

このような捲回電極体(構造体)20にあっては、捲回中心を中心に積層物が捲回されている。図4Bにおいて、捲回中心を通るXZ平面をC−Cで示すが、この捲回中心を通るXZ平面が、実施例1における第1の部分1aと第2の部分1bとの境界1cに相当する。そして、図4Bにおいて、C−Cで示すXZ平面より上方に位置する捲回部分(実施例1における第1の部分1aに相当する)と、C−Cで示すXZ平面より下方に位置する捲回部分(実施例1における第2の部分1bに相当する)とでは、捲回数(巻き数)が異なるし、正極リード21、負極リード22の取付け位置が異なっている。即ち、二次電池の内部の構成部材である捲回電極体(構造体)20における厚さ方向(Y方向)の非対称性(巻き数の非対称性、リードの取付け位置の非対称性)に起因した膨張量の違いが曲げモーメントを発生させる。しかしながら、実施例5にあっても、実施例1〜実施例4に述べた各種の規定を有することで、充電時、負極活物質の体積変化に起因した反りが発生し難い二次電池を提供することができる。   In such a wound electrode body (structure) 20, the laminate is wound around the winding center. In FIG. 4B, the XZ plane passing through the winding center is indicated by CC, and the XZ plane passing through the winding center corresponds to the boundary 1c between the first portion 1a and the second portion 1b in the first embodiment. To do. And in FIG. 4B, the winding part (equivalent to the 1st part 1a in Example 1) located above the XZ plane shown by CC, and the saddle located below the XZ plane shown by CC The turn portion (corresponding to the second portion 1b in the first embodiment) is different in the number of turns (the number of turns), and the attachment positions of the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 are different. That is, it was caused by the thickness direction (Y direction) asymmetry (winding number asymmetry, lead mounting position asymmetry) in the wound electrode body (structure) 20 which is a component inside the secondary battery. The difference in expansion causes a bending moment. However, even in Example 5, by providing the various regulations described in Examples 1 to 4, a secondary battery is provided that is less likely to be warped due to volume change of the negative electrode active material during charging. can do.

正極リード21及び負極リード22は、外装部材10等の内部から外部に向かって同一方向に突出している。正極リード21は、アルミニウム等の導電性材料から形成されている。負極リード22は、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性材料から形成されている。これらの導電性材料は、例えば、薄板状又は網目状である。   The positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 protrude in the same direction from the inside of the exterior member 10 and the like toward the outside. The positive electrode lead 21 is formed from a conductive material such as aluminum. The negative electrode lead 22 is formed from a conductive material such as copper, nickel, and stainless steel. These conductive materials have, for example, a thin plate shape or a mesh shape.

外装部材10は、図3に示す矢印Rの方向に折り畳み可能な1枚のフィルムであり、外装部材10の一部には、捲回電極体20を収納するための窪み(凹部、エンボス)が設けられている。外装部材10は、具体的には、例えば、ナイロンフィルム(厚さ30μm)と、アルミニウム箔(厚さ40μm)と、無延伸ポリプロピレンフィルム(厚さ30μm)とが外側からこの順に積層された耐湿性のアルミラミネートフィルム(総厚100μm)から成る。あるいは又、外装部材は、実施例4において説明した構成、構造を有する。   The exterior member 10 is a single film that can be folded in the direction of the arrow R shown in FIG. 3, and a recess (recess or emboss) for housing the wound electrode body 20 is formed in a part of the exterior member 10. Is provided. Specifically, the exterior member 10 has, for example, a moisture resistance in which a nylon film (thickness 30 μm), an aluminum foil (thickness 40 μm), and an unstretched polypropylene film (thickness 30 μm) are laminated in this order from the outside. An aluminum laminate film (total thickness 100 μm). Alternatively, the exterior member has the configuration and structure described in the fourth embodiment.

外気の侵入を防止するために、外装部材10等と正極リード21との間、及び、外装部材10等と負極リード22との間には、密着フィルム11が挿入されている。密着フィルム11は、正極リード21及び負極リード22に対して密着性を有する材料、例えば、ポリオレフィン樹脂等、より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂から成る。   In order to prevent intrusion of outside air, the adhesive film 11 is inserted between the exterior member 10 and the like and the positive electrode lead 21, and between the exterior member 10 and the like and the negative electrode lead 22. The adhesion film 11 is made of a material having adhesion to the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22, for example, a polyolefin resin, and more specifically, a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, modified polyethylene, and modified polypropylene.

図4B、図5Aに示すように、正極23は、正極集電体23Aの片面又は両面に正極活物質層23Bを有している。また、負極24は、負極集電体24Aの片面又は両面に負極活物質層24Bを有している。   As shown in FIGS. 4B and 5A, the positive electrode 23 has a positive electrode active material layer 23B on one or both surfaces of the positive electrode current collector 23A. The negative electrode 24 has a negative electrode active material layer 24B on one or both surfaces of the negative electrode current collector 24A.

正極23を作製する場合、先ず、正極活物質〈LiCoO2〉91質量部と、正極結着剤(ポリフッ化ビニリデン)3質量部と、正極導電剤(黒鉛、グラファイト)6質量部とを混合して、正極合剤とする。そして、正極合剤を有機溶剤(N−メチル−2−ピロリドン)と混合して、ペースト状の正極合剤スラリーとする。次いで、コーティング装置を用いて帯状の正極集電体23A(厚さ12μmのアルミニウム箔)の両面に正極合剤スラリーを塗布した後、正極合剤スラリーを乾燥させて、正極活物質層23Bを形成する。そして、ロールプレス機を用いて正極活物質層23Bを圧縮成型する。 When producing the positive electrode 23, first, 91 parts by mass of a positive electrode active material <LiCoO 2 >, 3 parts by mass of a positive electrode binder (polyvinylidene fluoride), and 6 parts by mass of a positive electrode conductive agent (graphite, graphite) are mixed. Thus, a positive electrode mixture is obtained. Then, the positive electrode mixture is mixed with an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone) to obtain a paste-like positive electrode mixture slurry. Next, after applying the positive electrode mixture slurry on both surfaces of the strip-shaped positive electrode current collector 23A (a 12 μm thick aluminum foil) using a coating apparatus, the positive electrode mixture slurry is dried to form the positive electrode active material layer 23B. To do. And the positive electrode active material layer 23B is compression-molded using a roll press machine.

正極活物質としてLi1.15(Mn0.65Ni0.22Co0.130.852を用いる場合、先ず、硫酸ニッケル〈NiSO4〉と、硫酸コバルト〈CoSO4〉と、硫酸マンガン〈MnSO4〉とを混合する。そして、混合物を水に分散させて、水溶液を調製する。次いで、水溶液を十分に攪拌しながら、水溶液に水酸化ナトリウム〈NaOH〉を添加して、共沈物(マンガン・ニッケル・コバルト複合共沈水酸化物)を得る。その後、共沈物を水洗してから乾燥させ、次いで、共沈物に水酸化リチウム一水和塩を添加して、前駆体を得る。そして、大気中において前駆体を焼成(800゜C×10時間)することで、上記の正極活物質を得ることができる。 When Li 1.15 (Mn 0.65 Ni 0.22 Co 0.13 ) 0.85 O 2 is used as the positive electrode active material, first, nickel sulfate <NiSO 4 >, cobalt sulfate <CoSO 4 >, and manganese sulfate <MnSO 4 > are mixed. Then, the mixture is dispersed in water to prepare an aqueous solution. Next, while sufficiently stirring the aqueous solution, sodium hydroxide <NaOH> is added to the aqueous solution to obtain a coprecipitate (manganese / nickel / cobalt composite coprecipitate hydroxide). Thereafter, the coprecipitate is washed with water and dried, and then lithium hydroxide monohydrate is added to the coprecipitate to obtain a precursor. And said positive electrode active material can be obtained by baking a precursor (800 degreeC x 10 hours) in air | atmosphere.

また、正極活物質としてLiNi0.5Mn1.504を用いる場合、先ず、炭酸リチウム〈Li2CO3〉と、酸化マンガン〈MnO2〉と、酸化ニッケル〈NiO〉とを秤量して、ボールミルを用いて秤量物を混合する。この場合、主要元素の混合比(モル比)をNi:Mn=25:75とする。次いで、大気中において混合物を焼成(800゜C×10時間)した後、冷却する。次に、ボールミルを用いて焼成物を再混合した後、大気中において焼成物を再焼成(700゜C×10時間)することで、上記の正極活物質を得ることができる。 When LiNi 0.5 Mn 1.50 O 4 is used as the positive electrode active material, first, lithium carbonate <Li 2 CO 3 >, manganese oxide <MnO 2 >, and nickel oxide <NiO> are weighed and a ball mill is used. Mix the weighed material. In this case, the mixing ratio (molar ratio) of the main elements is Ni: Mn = 25: 75. Next, the mixture is fired in the atmosphere (800 ° C. × 10 hours) and then cooled. Next, after remixing the fired product using a ball mill, the fired product is refired in the atmosphere (700 ° C. × 10 hours), whereby the positive electrode active material can be obtained.

あるいは又、正極活物質として、以下の式(A)で表される化合物、あるいは、LiNiMnO系材料を用いることもできる。   Alternatively, a compound represented by the following formula (A) or a LiNiMnO-based material can be used as the positive electrode active material.

Li1+a(MnbCocNi1-b-c1-a0 d2-e (A)
ここで、「M0」は、長周期型周期表における2族〜15族に属する元素(但し、マンガン、コバルト及びニッケルを除く)の少なくとも1種類であり、0<a<0.25,0.3≦b<0.7,0≦c<1−b,0≦d≦1,0≦e≦1を満足する。具体的には、Li1.15(Mn0.65Ni0.22Co0.130.852を例示することができる。また、LiNiMnO系材料として、具体的には、LiNi0.5Mn1.504を例示することができる。
Li 1 + a (Mn b Co c Ni 1-bc ) 1-a M 0 d O 2-e (A)
Here, “M 0 ” is at least one element belonging to Group 2 to Group 15 (excluding manganese, cobalt and nickel) in the long-period periodic table, and 0 <a <0.25, 0 3 ≦ b <0.7, 0 ≦ c <1-b, 0 ≦ d ≦ 1, 0 ≦ e ≦ 1 are satisfied. Specifically, Li 1.15 (Mn 0.65 Ni 0.22 Co 0.13 ) 0.85 O 2 can be exemplified. Further, as the LiNiMnO-based material, specifically, LiNi 0.5 Mn 1.50 O 4 can be exemplified.

負極24を作製する場合、先ず、負極活物質(黒鉛、グラファイト)97質量部と、負極結着剤(ポリフッ化ビニリデン)3質量部とを混合して、負極合剤とする。黒鉛の平均粒径d50を20μmとする。次いで、負極合剤を有機溶剤(N−メチル−2−ピロリドン)と混合して、ペースト状の負極合剤スラリーとする。そして、コーティング装置を用いて帯状の負極集電体24A(厚さ15μmの銅箔)の両面に負極合剤スラリーを塗布した後、負極合剤スラリーを乾燥させて、負極活物質層24Bを形成する。そして、ロールプレス機を用いて負極活物質層24Bを圧縮成型する。 When producing the negative electrode 24, first, 97 parts by mass of a negative electrode active material (graphite, graphite) and 3 parts by mass of a negative electrode binder (polyvinylidene fluoride) are mixed to obtain a negative electrode mixture. The average particle diameter d 50 of graphite is 20 μm. Next, the negative electrode mixture is mixed with an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone) to obtain a paste-like negative electrode mixture slurry. And after apply | coating a negative mix slurry on both surfaces of strip | belt-shaped negative electrode collector 24A (15-micrometer-thick copper foil) using a coating apparatus, a negative mix slurry is dried and negative electrode active material layer 24B is formed. To do. And the negative electrode active material layer 24B is compression-molded using a roll press machine.

あるいは又、負極活物質(ケイ素)と負極結着剤の前駆体(ポリアミック酸)とを混合して、負極合剤とすることもできる。この場合、混合比を乾燥質量比でケイ素:ポリアミック酸=80:20とする。ケイ素の平均粒径d50を1μmとする。ポリアミック酸の溶媒として、N−メチル−2−ピロリドン及びN,N−ジメチルアセトアミドを用いる。また、圧縮成型の後、真空雰囲気中において負極合剤スラリーを、400゜C×12時間といった条件で加熱する。これによって、負極結着剤であるポリイミドが形成される。 Alternatively, a negative electrode active material (silicon) and a negative electrode binder precursor (polyamic acid) may be mixed to form a negative electrode mixture. In this case, the mixing ratio is silicon: polyamic acid = 80: 20 in terms of dry mass ratio. The average particle diameter d 50 of silicon is 1 μm. N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide are used as a solvent for the polyamic acid. Further, after the compression molding, the negative electrode mixture slurry is heated in a vacuum atmosphere under conditions of 400 ° C. × 12 hours. Thereby, polyimide which is a negative electrode binder is formed.

セパレータ25は、厚さ20μmの微多孔性ポリエチレンフィルムから成る。また、捲回電極体20には、ゲル状電解質である非水系電解液が含浸されている。   The separator 25 is made of a microporous polyethylene film having a thickness of 20 μm. The wound electrode body 20 is impregnated with a non-aqueous electrolyte solution that is a gel electrolyte.

電解質層26は、非水系電解液及び保持用高分子化合物を含んでおり、非水系電解液は、保持用高分子化合物によって保持されている。電解質層26は、ゲル状電解質であり、高いイオン伝導率(例えば、室温で1mS/cm以上)が得られると共に、非水系電解液の漏液が防止される。電解質層26は、更に、添加剤等の他の材料を含んでいてもよい。   The electrolyte layer 26 includes a non-aqueous electrolyte solution and a holding polymer compound, and the non-aqueous electrolyte solution is held by the holding polymer compound. The electrolyte layer 26 is a gel electrolyte, and high ionic conductivity (for example, 1 mS / cm or more at room temperature) is obtained, and leakage of the non-aqueous electrolyte is prevented. The electrolyte layer 26 may further contain other materials such as additives.

非水系電解液の組成として、以下の表3、表4を例示することができる。   The following Table 3 and Table 4 can be illustrated as a composition of a non-aqueous electrolyte solution.

〈表3〉
有機溶媒 :EC/PC 質量比で1/1
非水系電解液を構成するリチウム塩:LiPF6 1.0モル/有機溶媒1kg
その他の添加剤 :炭酸ビニレン(VC) 1質量%
<Table 3>
Organic solvent: EC / PC 1/1 by mass ratio
Lithium salt constituting non-aqueous electrolyte: LiPF 6 1.0 mol / organic solvent 1 kg
Other additives: Vinylene carbonate (VC) 1% by mass

〈表4〉
有機溶媒 :EC/DMC/FEC
質量比で2.7/6.3/1.0
非水系電解液を構成するリチウム塩:LiPF6 1.0モル/有機溶媒1kg
<Table 4>
Organic solvent: EC / DMC / FEC
2.7 / 6.3 / 1.0 by mass ratio
Lithium salt constituting non-aqueous electrolyte: LiPF 6 1.0 mol / organic solvent 1 kg

保持用高分子化合物として、具体的には、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、エチレン−四フッ化エチレン共重合体(ETFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、塩化ビニルを例示することができる。これらは、単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。また、保持用高分子化合物は共重合体であってもよい。共重合体として、具体的には、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体等を例示することができるが、中でも、電気化学的な安定性といった観点から、単独重合体としてポリフッ化ビニリデンが好ましく、共重合体としてフッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体が好ましい。また、フィラーとして、Al23、SiO2、TiO2、BN(窒化ホウ等の耐熱性の高い化合物を含んでいてもよい。 Specific examples of the holding polymer compound include polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyhexafluoropropylene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyphosphazene, polysiloxane, polyvinyl fluoride (PVF), poly Chlorotrifluoroethylene (PCTFE), perfluoroalkoxy fluororesin (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene-chlorotrifluoro Ethylene copolymer (ECTFE), polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polymethyl methacrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, polystyrene It can be exemplified polycarbonate, polyethylene oxide, polyvinyl chloride. These may be used alone or in combination. The holding polymer compound may be a copolymer. Specific examples of the copolymer include a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropyrene. Among them, polyvinylidene fluoride is used as a homopolymer from the viewpoint of electrochemical stability. And a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropyrene is preferred as the copolymer. Further, the filler may contain a compound having high heat resistance such as Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , BN (boron nitride).

非水系電解液を調製する場合、詳細は後述するが、第1化合物、第2化合物、第3化合物、及び、他の材料を混合、撹拌する。第1化合物として、ビスフルオロスルホニルイミドリチウム〈LiFSI〉又はビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム〈LiTFSI〉を用いる。また、第2化合物として、非酸素含有モノニトリル化合物であるアセトニトリル(AN)、プロピオニトリル(PN)若しくはブチロニトリル(BN)、又は、酸素含有モノニトリル化合物であるメトキシアセトニトリル(MAN)を用いる。更には、第3化合物として、不飽和環状炭酸エステルである炭酸ビニレン(VC)、炭酸ビニルエチレン(VEC)若しくは炭酸メチレンエチレン(MEC)、又は、ハロゲン化炭酸エステルである4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(FEC)若しくは炭酸ビス(フルオロメチル)(DFDMC)、又は、ポリニトリル化合物であるスクシノニトリル(SN)を用いる。更には、他の材料として、環状炭酸エステルである炭酸エチレン(EC)、鎖状炭酸エステルである炭酸ジメチル(DMC)、電解質塩である六フッ化リン酸リチウム〈LiPF6〉、四フッ化ホウ酸リチウム〈LiBF4〉を用いる。 When preparing a non-aqueous electrolyte solution, although mentioned later for details, a 1st compound, a 2nd compound, a 3rd compound, and another material are mixed and stirred. As the first compound, bisfluorosulfonylimide lithium <LiFSI> or bistrifluoromethylsulfonylimide lithium <LiTFSI> is used. As the second compound, acetonitrile (AN), propionitrile (PN) or butyronitrile (BN), which is a non-oxygen-containing mononitrile compound, or methoxyacetonitrile (MAN), which is an oxygen-containing mononitrile compound, is used. Further, as the third compound, vinylene carbonate (VC), vinyl ethylene carbonate (VEC) or methylene ethylene carbonate (MEC), which is an unsaturated cyclic carbonate, or 4-fluoro-1,3 which is a halogenated carbonate, is used. -Dioxolan-2-one (FEC) or bis (fluoromethyl) carbonate (DFDMC) or succinonitrile (SN) which is a polynitrile compound is used. Furthermore, as other materials, ethylene carbonate (EC) which is a cyclic carbonate, dimethyl carbonate (DMC) which is a chain carbonate, lithium hexafluorophosphate <LiPF 6 > which is an electrolyte salt, boron tetrafluoride Lithium acid <LiBF 4 > is used.

尚、ゲル状の電解質である電解質層26において、非水系電解液の溶媒とは、液状の材料だけでなく、電解質塩を解離させることが可能なイオン伝導性を有する材料まで含む広い概念である。よって、イオン伝導性を有する高分子化合物を用いる場合には、高分子化合物も溶媒に含まれる。ゲル状の電解質層26に代えて、非水系電解液をそのまま用いてもよい。この場合、非水系電解液が捲回電極体20に含浸される。   In the electrolyte layer 26 which is a gel electrolyte, the solvent of the non-aqueous electrolyte solution is a wide concept including not only a liquid material but also a material having ion conductivity capable of dissociating an electrolyte salt. . Therefore, when using a polymer compound having ion conductivity, the polymer compound is also included in the solvent. Instead of the gel electrolyte layer 26, a non-aqueous electrolyte solution may be used as it is. In this case, the wound electrode body 20 is impregnated with a non-aqueous electrolyte solution.

具体的には、電解質層26を形成する場合、先ず、非水系電解液を調製する。そして、非水系電解液と、保持用高分子化合物と、有機溶剤(炭酸ジメチル)とを混合して、ゾル状の前駆体溶液を調製する。保持用高分子化合物として、ヘキサフルオロプロピレンとフッ化ビニリデンとの共重合体(ヘキサフルオロプロピレンの共重合量=6.9質量%)を用いる。次いで、正極23及び負極24に前駆体溶液を塗布した後、前駆体溶液を乾燥させて、ゲル状の電解質層26を形成する。   Specifically, when forming the electrolyte layer 26, first, a non-aqueous electrolyte solution is prepared. Then, a non-aqueous electrolyte solution, a holding polymer compound, and an organic solvent (dimethyl carbonate) are mixed to prepare a sol precursor solution. As a holding polymer compound, a copolymer of hexafluoropropylene and vinylidene fluoride (the copolymerization amount of hexafluoropropylene = 6.9% by mass) is used. Next, after applying the precursor solution to the positive electrode 23 and the negative electrode 24, the precursor solution is dried to form the gel electrolyte layer 26.

正極23に含まれている正極活物質と負極24に含まれている負極活物質との間の領域(活物質間領域)の内のいずれかに、絶縁性材料を備えていてもよい。絶縁性材料が配置される場所は、活物質間領域の内のいずれかであれば特に限定されない。即ち、絶縁性材料は、正極23(正極活物質層23B)中に存在していてもよいし、負極24(負極活物質層24B)中に存在していてもよいし、正極23と負極24との間に存在していてもよい。一例を挙げると、絶縁性材料を配置する場所に関して、例えば、以下で説明するように、3通りの態様を挙げることができる。   An insulating material may be provided in any of the regions (interactive material regions) between the positive electrode active material included in the positive electrode 23 and the negative electrode active material included in the negative electrode 24. The place where an insulating material is arrange | positioned will not be specifically limited if it is either in the area | region between active materials. That is, the insulating material may be present in the positive electrode 23 (positive electrode active material layer 23B), may be present in the negative electrode 24 (negative electrode active material layer 24B), or the positive electrode 23 and the negative electrode 24. May exist between the two. As an example, as to the place where the insulating material is disposed, for example, there are three modes as described below.

第1態様においては、図5Bに示すように、正極活物質層23Bは、粒子状の正極活物質211を含んでいる。そして、正極活物質211の表面に、絶縁性材料を含む層(第1絶縁層である活物質絶縁層212)が形成されている。活物質絶縁層212は、正極活物質211の表面の一部だけを被覆していてもよいし、全部を被覆していてもよい。活物質絶縁層212が正極活物質211の表面の一部を被覆している場合、互いに離間された複数の活物質絶縁層212が存在していてもよい。活物質絶縁層212は、単層であってもよいし、多層であってもよい。   In the first aspect, as shown in FIG. 5B, the positive electrode active material layer 23 </ b> B includes a particulate positive electrode active material 211. A layer containing an insulating material (an active material insulating layer 212 which is a first insulating layer) is formed on the surface of the positive electrode active material 211. The active material insulating layer 212 may cover only a part of the surface of the positive electrode active material 211 or may cover the entire surface. When the active material insulating layer 212 covers a part of the surface of the positive electrode active material 211, a plurality of active material insulating layers 212 that are separated from each other may exist. The active material insulating layer 212 may be a single layer or a multilayer.

活物質絶縁層212は、絶縁性セラミックス等の無機絶縁性材料から成り、あるいは又、絶縁性高分子化合物等の有機絶縁性材料から成り、あるいは又、無機絶縁性材料及び有機絶縁性材料から成る。絶縁性セラミックスとして、具体的には、酸化アルミニウム〈Al23〉、酸化ケイ素〈SiO2〉、酸化マグネシウム〈MgO〉、酸化チタン〈TiO2〉、酸化ジルコニウム〈ZrO2〉を例示することができるし、LiNbO3、LIPON〈Li3+yPO4-xx,但し、0.5≦x≦1、−0.3<y<0.3〉、LISICON(Lithium-Super-Ion-CONductor)と呼ばれる材料、Thio−LISICON(例えば、Li3.25Ge0.250.754)、Li2S、Li2S−P25、Li2S−SiS2、Li2S−GeS2、Li2S−B25、Li2S−Al25及びLi2O−Al23−TiO2−P25(LATP)を例示することもできる。絶縁性高分子化合物は、結着剤を構成する材料と同様とすることができるが、中でも、フッ化ビニリデンの単独重合体(例えば、ポリフッ化ビニリデン)あるいは共重合体(例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体)が好ましい。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。フッ化ビニリデンと共重合される単量体は、ヘキサフルオロプロピレン以外の単量体であってもよい。 The active material insulating layer 212 is made of an inorganic insulating material such as insulating ceramics, or is made of an organic insulating material such as an insulating polymer compound, or is made of an inorganic insulating material and an organic insulating material. . Specific examples of the insulating ceramic include aluminum oxide <Al 2 O 3 >, silicon oxide <SiO 2 >, magnesium oxide <MgO>, titanium oxide <TiO 2 >, and zirconium oxide <ZrO 2 >. LiNbO 3 , LIPON <Li 3 + y PO 4−x N x , where 0.5 ≦ x ≦ 1, −0.3 <y <0.3>, LISICON (Lithium-Super-Ion-CONductor ), Thio-LISICON (for example, Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4 ), Li 2 S, Li 2 S—P 2 S 5 , Li 2 S—SiS 2 , Li 2 S—GeS 2 , Li 2 S-B 2 S 5, Li 2 S-Al 2 S 5 and Li 2 O-Al 2 O 3 -TiO 2 -P 2 O 5 (LATP) may be exemplified. The insulating polymer compound can be the same as the material constituting the binder, and among them, a homopolymer of vinylidene fluoride (for example, polyvinylidene fluoride) or a copolymer (for example, vinylidene fluoride and A copolymer with hexafluoropropylene) is preferred. This is because it has excellent physical strength and is electrochemically stable. The monomer copolymerized with vinylidene fluoride may be a monomer other than hexafluoropropylene.

正極活物質211の表面に活物質絶縁層212を形成する手順は、例えば、以下のとおりである。尚、活物質絶縁層212が絶縁性セラミックスを含む場合を例にとり説明する。活物質絶縁層212を形成する場合、正極活物質211の粒子と絶縁性セラミックスの粒子とを混合する。そして、ボールミル、ジェットミル、擂潰機、微粉粉砕機等を用いて、混合物を粉砕・混合する。この場合、水等の分散媒又は溶媒を混合物に加えてもよい。これによって、正極活物質211の表面に絶縁性セラミックスが被着するため、活物質絶縁層212が形成される。その他、メカノフュージョン等のメカノケミカル処理を用いて、絶縁性セラミックスを被着させてもよい。また、スパッタリング法等のPVD法やCVD法に基づき、正極活物質211の表面に絶縁性セラミックスを堆積させてもよい。あるいは又、ゾル・ゲル法を用いてもよく、この場合、アルミニウム、ケイ素等を含むアルコキシド溶液に正極活物質211を浸漬させて、正極活物質211の表面に前駆体層を被着させた後、前駆体層を焼成すればよい。   The procedure for forming the active material insulating layer 212 on the surface of the positive electrode active material 211 is, for example, as follows. Note that the case where the active material insulating layer 212 includes insulating ceramics will be described as an example. When the active material insulating layer 212 is formed, the positive electrode active material 211 particles and the insulating ceramic particles are mixed. Then, the mixture is pulverized and mixed using a ball mill, a jet mill, a pulverizer, a fine powder pulverizer, or the like. In this case, a dispersion medium such as water or a solvent may be added to the mixture. As a result, the insulating ceramic is deposited on the surface of the positive electrode active material 211, so that the active material insulating layer 212 is formed. In addition, insulating ceramics may be deposited using mechanochemical treatment such as mechanofusion. Insulating ceramics may be deposited on the surface of the positive electrode active material 211 based on a PVD method such as a sputtering method or a CVD method. Alternatively, a sol-gel method may be used. In this case, after the positive electrode active material 211 is immersed in an alkoxide solution containing aluminum, silicon, etc., the precursor layer is deposited on the surface of the positive electrode active material 211. The precursor layer may be fired.

第2態様においては、図5Cに示すように、負極24(負極活物質層24B)の表面に、絶縁性材料を含む層(第2絶縁層である負極絶縁層213)が設けられている。負極絶縁層213の被覆状態、層構造及び構成材料等に関する詳細は、上記の活物質絶縁層212と同様である。そして、この場合、特に、負極絶縁層213が絶縁性高分子化合物を含んでいると、負極24に対するセパレータ25の密着性が向上するため、捲回電極体20が歪み難くなる。そして、これによって、非水系電解液の分解反応が抑制されると共に、セパレータ25に含浸されている非水系電解液の漏液も抑制される。よって、充放電を繰り返しても抵抗が上昇し難くなると共に、二次電池が膨れ難くなる。   In the second mode, as shown in FIG. 5C, a layer containing an insulating material (a negative electrode insulating layer 213 as a second insulating layer) is provided on the surface of the negative electrode 24 (negative electrode active material layer 24B). Details regarding the covering state, the layer structure, the constituent materials, and the like of the negative electrode insulating layer 213 are the same as those of the active material insulating layer 212 described above. In this case, in particular, when the negative electrode insulating layer 213 includes an insulating polymer compound, the adhesion of the separator 25 to the negative electrode 24 is improved, so that the wound electrode body 20 is hardly distorted. As a result, the decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte solution is suppressed, and leakage of the non-aqueous electrolyte solution impregnated in the separator 25 is also suppressed. Therefore, even if charging / discharging is repeated, the resistance is difficult to increase and the secondary battery is difficult to expand.

負極活物質層24Bの表面に負極絶縁層213を形成する手順は、例えば、以下のとおりである。尚、負極絶縁層213が絶縁性セラミックス及び絶縁性高分子化合物を含む場合を例にとり説明する。負極絶縁層213を形成する場合、絶縁性セラミックスの粒子と、絶縁性高分子化合物と、N−メチル−2−ピロリドン等の溶媒とを混合して、絶縁性セラミックスの粒子を溶媒中に分散させると共に、絶縁性高分子化合物を溶媒に溶解させる。そして、混合液中に負極24を浸漬させた後、混合液中から負極24を取り出して乾燥させる。これによって、混合液中の溶媒が揮発すると共に絶縁性高分子化合物が膜化するため、負極活物質層24Bの表面に負極絶縁層213が形成される。この場合、乾燥前に負極24を加圧して、負極絶縁層213の厚さを調整してもよい。混合液中に負極24を浸漬させる代わりに、混合液を負極活物質層24Bの表面に塗布してもよい。   The procedure for forming the negative electrode insulating layer 213 on the surface of the negative electrode active material layer 24B is, for example, as follows. The case where the negative electrode insulating layer 213 includes insulating ceramics and an insulating polymer compound will be described as an example. When forming the negative electrode insulating layer 213, the insulating ceramic particles, the insulating polymer compound, and a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone are mixed to disperse the insulating ceramic particles in the solvent. At the same time, the insulating polymer compound is dissolved in a solvent. Then, after the negative electrode 24 is immersed in the mixed solution, the negative electrode 24 is taken out from the mixed solution and dried. As a result, the solvent in the mixed solution volatilizes and the insulating polymer compound forms a film, so that the negative electrode insulating layer 213 is formed on the surface of the negative electrode active material layer 24B. In this case, the thickness of the negative electrode insulating layer 213 may be adjusted by pressurizing the negative electrode 24 before drying. Instead of immersing the negative electrode 24 in the mixed solution, the mixed solution may be applied to the surface of the negative electrode active material layer 24B.

あるいは又、負極絶縁層213を形成する場合、先ず、粉末状の絶縁性セラミックス80質量部と、絶縁性高分子化合物(ポリフッ化ビニリデン)20質量部とを混合した後、混合物を有機溶剤に分散させて、処理溶液を調製する。粉末状の絶縁性セラミックスとして、酸化アルミニウム〈Al23〉及び酸化ケイ素〈SiO2〉を用いる。絶縁性セラミックスの平均粒径d50を0.5μmとする。そして、処理溶液中に負極24を浸漬した後、グラビアローラを用いて負極24の表面に供給された処理溶液の厚さを調整する。そして、乾燥器を用いて処理溶液を120゜Cにて乾燥させて、処理溶液中の有機溶剤を揮発させる。こうして、負極活物質層24Bの表面に負極絶縁層213を形成することができる。負極絶縁層213の厚さを、例えば5μmとする。 Alternatively, when forming the negative electrode insulating layer 213, first, 80 parts by mass of powdery insulating ceramics and 20 parts by mass of an insulating polymer compound (polyvinylidene fluoride) are mixed, and then the mixture is dispersed in an organic solvent. To prepare a treatment solution. Aluminum oxide <Al 2 O 3 > and silicon oxide <SiO 2 > are used as the powdery insulating ceramic. The average particle diameter d 50 of the insulating ceramic is 0.5 μm. And after immersing the negative electrode 24 in a processing solution, the thickness of the processing solution supplied to the surface of the negative electrode 24 is adjusted using a gravure roller. Then, the treatment solution is dried at 120 ° C. using a dryer, and the organic solvent in the treatment solution is volatilized. In this manner, the negative electrode insulating layer 213 can be formed on the surface of the negative electrode active material layer 24B. The thickness of the negative electrode insulating layer 213 is set to 5 μm, for example.

第3態様においては、図5Dに示すように、セパレータ25の表面に、絶縁性材料を含む層(第3絶縁層であるセパレータ絶縁層214)が設けられている。セパレータ絶縁層214は、セパレータ25の正極23と対向する面に設けられていてもよいし、負極24と対向する面に設けられていてもよいし、双方の面に設けられていてもよい。セパレータ絶縁層214の被覆状態、層構造及び構成材料等に関する詳細は、上記の活物質絶縁層212と同様である。そして、この場合、特に、セパレータ絶縁層214が絶縁性高分子化合物を含んでいると、正極23及び負極24に対するセパレータ25の密着性が向上するため、上記の負極絶縁層213が高分子化合物を含んでいる場合と同様の利点が得られる。   In the third mode, as shown in FIG. 5D, a layer containing an insulating material (a separator insulating layer 214 as a third insulating layer) is provided on the surface of the separator 25. The separator insulating layer 214 may be provided on the surface facing the positive electrode 23 of the separator 25, may be provided on the surface facing the negative electrode 24, or may be provided on both surfaces. Details regarding the covering state, the layer structure, the constituent materials, and the like of the separator insulating layer 214 are the same as those of the active material insulating layer 212 described above. In this case, in particular, when the separator insulating layer 214 includes an insulating polymer compound, the adhesion of the separator 25 to the positive electrode 23 and the negative electrode 24 is improved, so that the negative electrode insulating layer 213 includes a polymer compound. Advantages similar to those of the inclusion are obtained.

セパレータ絶縁層214を形成する場合、先ず、負極絶縁層213を調製した場合と同様の手順に基づき、処理溶液を調製する。次いで、処理溶液中にセパレータ25を浸漬する。そして、処理溶液中からセパレータ25を引き上げた後、セパレータ25を水で洗浄する。そして、セパレータ25の表面に供給された処理溶液を熱風で80゜Cにて乾燥させて、処理溶液中の有機溶剤を揮発させる。こうして、セパレータ25の両面にセパレータ絶縁層214を形成することができる。セパレータ25の両面に形成されたセパレータ絶縁層214の厚さ(総厚)を、例えば4.5μmとする。   When forming the separator insulating layer 214, first, a treatment solution is prepared based on the same procedure as that for preparing the negative electrode insulating layer 213. Next, the separator 25 is immersed in the treatment solution. Then, after pulling up the separator 25 from the processing solution, the separator 25 is washed with water. Then, the treatment solution supplied to the surface of the separator 25 is dried with hot air at 80 ° C. to volatilize the organic solvent in the treatment solution. In this way, the separator insulating layer 214 can be formed on both surfaces of the separator 25. The thickness (total thickness) of the separator insulating layer 214 formed on both surfaces of the separator 25 is, for example, 4.5 μm.

セパレータ25の表面にセパレータ絶縁層214を形成する手順は、上記の負極絶縁層213を形成する手順と同様である。セパレータ絶縁層214が絶縁性高分子化合物だけを含む場合には、絶縁性セラミックスの粒子を用いないことを除き、セパレータ絶縁層214が絶縁性セラミックス及び絶縁性高分子化合物を含む場合と同様の手順を用いればよい。   The procedure for forming the separator insulating layer 214 on the surface of the separator 25 is the same as the procedure for forming the negative electrode insulating layer 213 described above. When the separator insulating layer 214 includes only the insulating polymer compound, the same procedure as that when the separator insulating layer 214 includes the insulating ceramic and the insulating polymer compound is used except that the insulating ceramic particles are not used. May be used.

活物質間領域の内のいずれかに絶縁性材料を配置することで、電池特性と安全性とを両立させることができる。即ち、活物質間領域に絶縁性材料が配置されていると、二次電池の内部において熱暴走等の異常が発生し難くなるため、安全性が向上する。しかも、非水系電解液が第1化合物(後述する)を含んでいると、第1化合物との反応に起因して絶縁性材料の表面状態が適正化されるため、活物質間領域に絶縁性材料が存在していても、リチウムイオンが円滑に移動し易くなるため、電池特性が確保される。よって、電池特性を確保しつつ、安全性が向上する。   By disposing an insulating material in any of the areas between the active materials, both battery characteristics and safety can be achieved. That is, when an insulating material is disposed in the region between the active materials, safety such as thermal runaway is less likely to occur inside the secondary battery, and thus safety is improved. In addition, when the non-aqueous electrolyte contains the first compound (described later), the surface condition of the insulating material is optimized due to the reaction with the first compound, so that the insulating material region has insulating properties. Even if the material is present, the lithium ions easily move smoothly, so that the battery characteristics are ensured. Therefore, safety is improved while ensuring battery characteristics.

絶縁性材料の表面状態が適正化されるメカニズムは、例えば、以下のとおりであると考えられる。即ち、絶縁性材料が酸化アルミニウム等の絶縁性セラミックスを含んでいる場合、絶縁性材料の粒子表面に存在する水酸基〈−OH〉に起因して、リチウムイオンが移動し難くなる傾向にある。しかしながら、非水系電解液に第1化合物(後述する)が含まれていると、第1化合物と絶縁性材料とが反応するため、絶縁性材料の表面に、リチウムイオンの移動を阻害し難い被膜が形成される。この場合、例えば、第1化合物がSO2−F結合を含んでいると、SO2−F結合と水酸基とが反応するため、セラミックスの粒子表面にF−SO2−N−SO2−O−結合を有する良好な被膜が形成される。そして、この被膜によって、セラミックスの表面状態がリチウムイオンの移動を阻害し難くなるように改質される。 The mechanism by which the surface state of the insulating material is optimized is considered to be as follows, for example. That is, when the insulating material includes an insulating ceramic such as aluminum oxide, lithium ions tend to hardly move due to the hydroxyl group <—OH> present on the particle surface of the insulating material. However, when the first compound (described later) is contained in the non-aqueous electrolyte solution, the first compound and the insulating material react with each other, so that the coating that hardly inhibits the movement of lithium ions on the surface of the insulating material. Is formed. In this case, for example, the first compound contains a SO 2 -F bond, SO 2 -F bond and because the hydroxyl group and is reacted, F-SO 2 -N-SO 2 on the surface of the particles of the ceramic -O- A good film with bonds is formed. And with this film, the surface state of the ceramic is modified so that it is difficult to inhibit the movement of lithium ions.

ゲル状の電解質層26を備えた二次電池は、例えば、以下の3種類の手順に基づき製造することができる。尚、以下の説明では、絶縁層212,213,214の形成手順は省略する。   The secondary battery provided with the gel electrolyte layer 26 can be manufactured based on, for example, the following three types of procedures. In the following description, the procedure for forming the insulating layers 212, 213, and 214 is omitted.

第1の手順にあっては、先ず、正極集電体23Aの両面に正極活物質層23Bを形成し、負極集電体24Aの両面に負極活物質層24Bを形成する。一方、非水系電解液、保持用高分子化合物及び有機溶剤を混合して、ゾル状の前駆体溶液を調製する。そして、正極23及び負極24に前駆体溶液を塗布した後、前駆体溶液を乾燥させて、ゲル状の電解質層26を形成する。その後、溶接法等を用いて、正極集電体23Aに正極リード21を取り付け、負極集電体24Aに負極リード22を取り付ける。次に、厚さ25μmの微孔性プリプロピレンフィルムから成るセパレータ25を介して正極23と負極24とを積層し、捲回して、捲回電極体20を作製した後、最外周部に保護テープ27を貼り付ける。その後、捲回電極体20を挟むように外装部材10を折り畳んだ後、熱融着法等を用いて外装部材10の外周縁部同士を接着させて、外装部材10の内部に捲回電極体20を封入する。あるいは又、その後、第2外装部材の凹部に捲回電極体20を収納し、熱融着法等を用いて第1外装部材と第2外装部材とを接着させて、第1外装部材及び第2外装部材の内部に捲回電極体を封入する。尚、正極リード21及び負極リード22と外装部材10等との間に密着フィルム(厚さ50μmの酸変性プロピレンフィルム)11を挿入しておく。   In the first procedure, first, the positive electrode active material layer 23B is formed on both surfaces of the positive electrode current collector 23A, and the negative electrode active material layer 24B is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 24A. On the other hand, a non-aqueous electrolyte solution, a holding polymer compound, and an organic solvent are mixed to prepare a sol precursor solution. And after apply | coating a precursor solution to the positive electrode 23 and the negative electrode 24, a precursor solution is dried and the gel-like electrolyte layer 26 is formed. Thereafter, using a welding method or the like, the positive electrode lead 21 is attached to the positive electrode current collector 23A, and the negative electrode lead 22 is attached to the negative electrode current collector 24A. Next, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are laminated through a separator 25 made of a microporous polypropylene film having a thickness of 25 μm and wound to produce a wound electrode body 20, and then a protective tape is provided on the outermost peripheral portion. 27 is pasted. Then, after folding the exterior member 10 so as to sandwich the wound electrode body 20, the outer peripheral edges of the exterior member 10 are bonded to each other using a heat fusion method or the like, and the wound electrode body is placed inside the exterior member 10. 20 is enclosed. Alternatively, after that, the wound electrode body 20 is housed in the concave portion of the second exterior member, and the first exterior member and the second exterior member are bonded using a heat fusion method or the like, and the first exterior member and the first exterior member are bonded. 2 Enclose the wound electrode body inside the exterior member. An adhesive film (acid-modified propylene film having a thickness of 50 μm) 11 is inserted between the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 and the exterior member 10 or the like.

あるいは又、第2の手順にあっては、先ず、正極23及び負極24を作製する。そして、正極23に正極リード21を取り付け、負極24に負極リード22を取り付ける。その後、セパレータ25を介して正極23と負極24とを積層し、捲回して、捲回電極体20の前駆体である捲回体を作製した後、捲回体の最外周部に保護テープ27を貼り付ける。次いで、捲回体を挟むように外装部材10を折り畳んだ後、熱融着法等を用いて外装部材10の内の一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を接着し、袋状の外装部材10の内部に捲回体を収納する。あるいは又、その後、第2外装部材の凹部に捲回体を収納し、熱融着法等を用いて第1外装部材と第2外装部材とを接着させて、第1外装部材及び第2外装部材の内部に捲回電極体を封入する。一方、非水系電解液と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤等の他の材料とを混合して、電解質用組成物を調製する。そして、外装部材10等の内部に電解質用組成物を注入した後、熱融着法等を用いて外装部材10等を密封する。その後、モノマーを熱重合させて、高分子化合物を形成する。これによって、ゲル状の電解質層26が形成される。   Alternatively, in the second procedure, first, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are prepared. Then, the positive electrode lead 21 is attached to the positive electrode 23, and the negative electrode lead 22 is attached to the negative electrode 24. Thereafter, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are laminated via the separator 25 and wound to produce a wound body that is a precursor of the wound electrode body 20, and then the protective tape 27 is provided on the outermost peripheral portion of the wound body. Paste. Next, after folding the exterior member 10 so as to sandwich the wound body, the remaining outer peripheral edge portion excluding the outer peripheral edge portion on one side of the exterior member 10 is bonded using a heat sealing method or the like to form a bag The wound body is housed inside the exterior member 10. Alternatively, after that, the wound body is accommodated in the concave portion of the second exterior member, and the first exterior member and the second exterior member are bonded using a heat fusion method or the like, so that the first exterior member and the second exterior member are bonded. A wound electrode body is sealed inside the member. On the other hand, a non-aqueous electrolyte solution, a monomer that is a raw material for the polymer compound, a polymerization initiator, and other materials such as a polymerization inhibitor as necessary are mixed to prepare an electrolyte composition. And after inject | pouring the composition for electrolytes into the exterior member 10 grade | etc., The exterior member 10 grade | etc., Is sealed using the heat sealing | fusion method etc. FIG. Thereafter, the monomer is thermally polymerized to form a polymer compound. As a result, the gel electrolyte layer 26 is formed.

あるいは又、第3の手順にあっては、高分子化合物が両面に塗布されたセパレータ25を用いることを除き、第2の手順と同様にして、捲回体を作製して外装部材10等の内部に収納する。セパレータ25に塗布される高分子化合物は、例えば、フッ化ビニリデンを成分とする重合体(単独重合体、共重合体又は多元共重合体)等である。具体的には、ポリフッ化ビニリデンや、フッ化ビニリデン及びヘキサフルオロプロピレンを成分とする二元系共重合体や、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン及びクロロトリフルオロエチレンを成分とする三元系共重合体等である。フッ化ビニリデンを成分とする重合体と共に、他の1種類又は2種類以上の高分子化合物を用いてもよい。その後、非水系電解液を調製して外装部材10等の内部に注入した後、熱融着法等を用いて外装部材10等の開口部を密封する。次いで、外装部材10等に荷重を加えながら加熱して、高分子化合物を介してセパレータ25を正極23及び負極24に密着させる。これによって、非水系電解液が高分子化合物に含浸すると共に、高分子化合物がゲル化し、電解質層26が形成される。   Alternatively, in the third procedure, a wound body is produced in the same manner as in the second procedure, except that the separator 25 coated with the polymer compound on both sides is used. Store inside. The polymer compound applied to the separator 25 is, for example, a polymer (homopolymer, copolymer or multi-component copolymer) containing vinylidene fluoride as a component. Specifically, polyvinylidene fluoride, a binary copolymer containing vinylidene fluoride and hexafluoropropylene as components, and a ternary copolymer containing vinylidene fluoride, hexafluoropropylene and chlorotrifluoroethylene as components. Such as coalescence. One or two or more other polymer compounds may be used together with the polymer containing vinylidene fluoride as a component. Thereafter, a non-aqueous electrolyte solution is prepared and injected into the exterior member 10 or the like, and then the opening of the exterior member 10 or the like is sealed using a thermal fusion method or the like. Next, heating is performed while applying a load to the exterior member 10 and the like, and the separator 25 is brought into close contact with the positive electrode 23 and the negative electrode 24 through the polymer compound. As a result, the non-aqueous electrolytic solution is impregnated into the polymer compound, and the polymer compound is gelled to form the electrolyte layer 26.

第3の手順では、第1の手順よりも二次電池の膨れが抑制される。また、第3の手順では、第2の手順と比較して、溶媒及び高分子化合物の原料であるモノマー等が電解質層26中に殆ど残存しないため、高分子化合物の形成工程が良好に制御される。そのため、正極23、負極24及びセパレータ25と電解質層26とが十分に密着する。   In the third procedure, the swelling of the secondary battery is suppressed more than in the first procedure. Further, in the third procedure, compared with the second procedure, the solvent and the monomer that is a raw material of the polymer compound hardly remain in the electrolyte layer 26, so that the formation process of the polymer compound is well controlled. The Therefore, the positive electrode 23, the negative electrode 24, the separator 25, and the electrolyte layer 26 are sufficiently adhered.

実施例5の二次電池は、例えば、以下のように動作する。即ち、充電時、正極23からリチウムイオンが放出されると、リチウムイオンが非水系電解液を介して負極24に吸蔵される。一方、放電時、負極24からリチウムイオンが放出されると、リチウムイオンが非水系電解液を介して正極23に吸蔵される。二次電池は、例えば、完全充電時の開回路電圧(電池電圧)が4.2ボルト乃至6.0ボルト、好ましくは4.25ボルト乃至6.0ボルト、より好ましくは4.3ボルト乃至4.55ボルトとなるように設計されていることが望ましい。この場合、完全充電時の開回路電圧が4.2ボルトとなるように設計されている場合と比較して、同じ種類の正極活物質を用いても、単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなる。このように、正極活物質の量と負極活物質との量を調整し、完全充電時の開回路電圧(電池電圧)が所定の電圧(上限電圧)となるように二次電池を設計することで、高いエネルギー密度が得られる。   The secondary battery of Example 5 operates as follows, for example. That is, when lithium ions are released from the positive electrode 23 during charging, the lithium ions are occluded in the negative electrode 24 through the nonaqueous electrolytic solution. On the other hand, when lithium ions are released from the negative electrode 24 during discharge, the lithium ions are occluded in the positive electrode 23 through the nonaqueous electrolytic solution. The secondary battery, for example, has an open circuit voltage (battery voltage) at the time of full charge of 4.2 to 6.0 volts, preferably 4.25 to 6.0 volts, more preferably 4.3 to 4 volts. Desirably designed to be .55 volts. In this case, compared to the case where the open circuit voltage at the time of full charge is designed to be 4.2 volts, the amount of lithium released per unit mass is large even when the same type of positive electrode active material is used. Become. In this way, the amount of the positive electrode active material and the amount of the negative electrode active material are adjusted, and the secondary battery is designed so that the open circuit voltage (battery voltage) at the time of full charge becomes a predetermined voltage (upper limit voltage). Thus, a high energy density can be obtained.

実施例6も実施例1〜実施例4の変形である。実施例6の二次電池は、平板型のラミネートフィルム型の二次電池から成り、正極、セパレータ及び負極が積層されている。実施例6の二次電池の模式的な断面図(XY平面に沿った模式的な一部断面図)を図1Cに示す。   The sixth embodiment is also a modification of the first to fourth embodiments. The secondary battery of Example 6 is a flat laminate film type secondary battery in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are laminated. FIG. 1C shows a schematic cross-sectional view (schematic partial cross-sectional view along the XY plane) of the secondary battery of Example 6.

実施例6の二次電池にあっても、ラミネートフィルムから成る外装部材2”の内部に構造体(積層電極体)3が収納されている。構造体3は、セパレータ6及び電解質層(図示せず)を介して正極4と負極5とを積層することで作製することができる。正極4は正極集電体4A及び正極活物質層4Bから構成されており、正極活物質層4Bは、正極集電体4Aの両面に形成されている。負極5は負極集電体5A及び負極活物質層5Bから構成されており、負極活物質層5Bは、負極集電体5Aの両面に形成されている。図示した例では、図面の上の方から、下に向かって、負極集電体5A/負極活物質層5B/セパレータ6/正極活物質層4B/正極集電体4A/正極活物質層4B/セパレータ6/負極活物質層5B/負極集電体5A/負極活物質層5B/セパレータ6/正極活物質層4B/正極集電体4A/正極活物質層4B/セパレータ6・・・の順で積層されている。そして、図示した例では、正極4/セパレータ6/負極5の組が6組、積層されている。正極4のそれぞれには正極リード(図示せず)が取り付けられており、負極5には負極リード(図示せず)が取り付けられている。複数の正極リードは1つの正極出力端子部(図示せず)に纏められる。複数の負極リードは1つの負極出力端子部(図示せず)に纏められる。構造体3の最も外側を占める負極集電体5Aが、構造体の第1面及び第2面に該当し、構造体3の最も外側を占める負極集電体5Aと対向する外装部材2”の内面が、外装部材の第1面及び第2面に該当する。   Even in the secondary battery of Example 6, the structure (laminated electrode body) 3 is accommodated in the exterior member 2 ″ made of a laminate film. The structure 3 includes the separator 6 and the electrolyte layer (not shown). The positive electrode 4 is composed of a positive electrode current collector 4A and a positive electrode active material layer 4B, and the positive electrode active material layer 4B is a positive electrode. The negative electrode 5 is composed of a negative electrode current collector 5A and a negative electrode active material layer 5B, and the negative electrode active material layer 5B is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 5A. In the illustrated example, the negative electrode current collector 5A / the negative electrode active material layer 5B / the separator 6 / the positive electrode active material layer 4B / the positive electrode current collector 4A / the positive electrode active material layer from the top to the bottom of the drawing. 4B / Separator 6 / Negative electrode active material layer 5B / Negative electrode current collector 5A / Negative electrode It is laminated in the order of material layer 5B / separator 6 / positive electrode active material layer 4B / positive electrode current collector 4A / positive electrode active material layer 4B / separator 6. In the illustrated example, positive electrode 4 / separator 6 is laminated. / Six pairs of negative electrodes 5 are stacked, each of the positive electrodes 4 is attached with a positive electrode lead (not shown), and the negative electrode 5 is attached with a negative electrode lead (not shown). The plurality of positive leads are grouped into one positive output terminal (not shown), and the plurality of negative leads are grouped into one negative output terminal (not shown). The electric body 5A corresponds to the first surface and the second surface of the structure, and the inner surface of the exterior member 2 ″ facing the negative electrode current collector 5A occupying the outermost side of the structure 3 is the first surface of the exterior member and Corresponds to the second side.

このような構造体3にあっては、図1Cにおいて、構造体3の厚さ方向の中心を通るXZ平面をA−Aで示すが、この積層中心を通るXZ平面が、実施例1における第1の部分1aと第2の部分1bとの境界1cに相当する。そして、図1Cにおいて、A−Aで示すXZ平面より上方に位置する積層部分(実施例1における第1の部分1aに相当する)と、A−Aで示すXZ平面より下方に位置する積層部分(実施例1における第2の部分1bに相当する)とでは、正極リード、負極リードの取付け位置が異なっている。即ち、二次電池の内部の構成部材である構造体(積層電極体)3における厚さ方向の非対称性(リードの取付け位置の非対称性)に起因した膨張量の違いが曲げモーメントを発生させる。しかしながら、実施例6にあっても、実施例1〜実施例4に述べた各種の規定を有することで、充電時、負極活物質の体積変化に起因した反りが発生し難い二次電池を提供することができる。   In such a structure 3, in FIG. 1C, the XZ plane passing through the center in the thickness direction of the structure 3 is indicated by AA. This corresponds to the boundary 1c between the first portion 1a and the second portion 1b. And in FIG. 1C, the laminated part located above the XZ plane indicated by AA (corresponding to the first part 1a in Example 1) and the laminated part located below the XZ plane indicated by AA (Corresponding to the second portion 1b in the first embodiment), the attachment positions of the positive electrode lead and the negative electrode lead are different. That is, the difference in the expansion amount due to the asymmetry in the thickness direction (asymmetry of the mounting position of the lead) in the structure (laminated electrode body) 3 which is a constituent member inside the secondary battery generates a bending moment. However, even in Example 6, by providing the various regulations described in Examples 1 to 4, a secondary battery is provided that is less likely to warp due to volume change of the negative electrode active material during charging. can do.

実施例6の二次電池は、捲回であるか、積層であるかの違いを除き、実質的に、実施例5の二次電池と同様の構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。また、実施例6の二次電池は、実施例5の二次電池と実質的に同様の方法で製造することができるので、詳細な説明は省略する。   Since the secondary battery of Example 6 has substantially the same configuration and structure as the secondary battery of Example 5 except for the difference between winding and stacking, detailed description is omitted. To do. Moreover, since the secondary battery of Example 6 can be manufactured by the substantially same method as the secondary battery of Example 5, detailed description is abbreviate | omitted.

実施例7においては、本開示の二次電池の適用例について説明する。   In Example 7, an application example of the secondary battery of the present disclosure will be described.

本開示の二次電池の用途は、本開示の二次電池を駆動用・作動用の電源又は電力蓄積用の電力貯蔵源として利用可能な機械、機器、器具、装置、システム(複数の機器等の集合体)であれば、特に限定されない。電源として使用される二次電池は、主電源(優先的に使用される電源)であってもよいし、補助電源(主電源に代えて、又は、主電源から切り換えて使用される電源)であってもよい。二次電池を補助電源として使用する場合、主電源は二次電池に限られない。   Applications of the secondary battery of the present disclosure include machines, devices, instruments, devices, systems (a plurality of devices, etc.) that can use the secondary battery of the present disclosure as a power source for driving / operation or a power storage source for power storage. If it is an aggregate | assembly of this, it will not specifically limit. The secondary battery used as a power source may be a main power source (a power source used preferentially) or an auxiliary power source (a power source used in place of or switched from the main power source). There may be. When a secondary battery is used as an auxiliary power source, the main power source is not limited to the secondary battery.

本開示の二次電池の用途として、具体的には、ビデオカメラやカムコーダ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、各種表示装置、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、音楽プレーヤ、携帯用ラジオ、電子ブックや電子新聞等の電子ペーパー、PDA(Personal Digital Assistant)を含む携帯用情報端末といった各種電子機器、電気機器(携帯用電子機器を含む);玩具;電気シェーバ等の携帯用生活器具;室内灯等の照明器具;ペースメーカや補聴器等の医療用電子機器;メモリーカード等の記憶用装置;着脱可能な電源としてパーソナルコンピュータ等に用いられる電池パック;電動ドリルや電動鋸等の電動工具;非常時等に備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステム等の電力貯蔵システムやホームエネルギーサーバ(家庭用蓄電装置);蓄電ユニットやバックアップ電源;電動自動車、電動オートバイ、電動自転車、セグウェイ(登録商標)等の電動車両;航空機や船舶の電力駆動力変換装置(具体的には、例えば、動力用モータ)の駆動を例示することができるが、これらの用途に限定するものではない。   Specific uses of the secondary battery of the present disclosure include video cameras, camcorders, digital still cameras, mobile phones, personal computers, television receivers, various display devices, cordless phones, headphone stereos, music players, and portable devices. Various electronic devices such as radio, electronic books and electronic newspapers, portable information terminals including PDAs (Personal Digital Assistants), electrical devices (including portable electronic devices); toys; portable living devices such as electric shavers Lighting devices such as room lights; medical electronic devices such as pacemakers and hearing aids; storage devices such as memory cards; battery packs used in personal computers as removable power supplies; electric tools such as electric drills and electric saws; A power storage system such as a home battery system that stores power for emergencies. System and home energy server (household power storage device); power storage unit and backup power source; electric vehicles such as electric automobiles, electric motorcycles, electric bicycles, Segway (registered trademark); Can exemplify driving of a power motor, for example, but is not limited to these applications.

中でも、本開示の二次電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具、電子機器、電気機器等に適用されることが有効である。優れた電池特性が要求されるため、本開示の二次電池を用いることで、有効に性能向上を図ることができる。電池パックは、二次電池を用いた電源であり、所謂組電池等である。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動(走行)する車両であり、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車(ハイブリッド自動車等)であってもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、電力を利用して家庭用の電気製品等が使用可能となる。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として可動部(例えばドリル等)が可動する工具である。電子機器や電気機器は、二次電池を作動用の電源(電力供給源)として各種機能を発揮する機器である。   Especially, it is effective that the secondary battery of this indication is applied to a battery pack, an electric vehicle, an electric power storage system, an electric tool, electronic equipment, electric equipment, etc. Since excellent battery characteristics are required, the performance can be effectively improved by using the secondary battery of the present disclosure. The battery pack is a power source using a secondary battery, and is a so-called assembled battery or the like. The electric vehicle is a vehicle that operates (runs) using a secondary battery as a driving power source, and may be an automobile (such as a hybrid automobile) that is provided with a driving source other than the secondary battery. The power storage system is a system that uses a secondary battery as a power storage source. For example, in a household power storage system, power is stored in a secondary battery that is a power storage source, so that household electrical products and the like can be used using the power. An electric power tool is a tool in which a movable part (for example, a drill etc.) moves, using a secondary battery as a driving power source. Electronic devices and electric devices are devices that exhibit various functions using a secondary battery as a power source (power supply source) for operation.

以下、二次電池の幾つかの適用例について具体的に説明する。尚、以下で説明する各適用例の構成は、あくまで一例であり、構成は適宜変更可能である。   Hereinafter, some application examples of the secondary battery will be specifically described. Note that the configuration of each application example described below is merely an example, and the configuration can be changed as appropriate.

単電池を用いた電池パックを分解した模式的な斜視図を図6に示し、電池パック(単電池)の構成を表すブロック図を図7Aに示す。電池パックは、1つの二次電池を用いた簡易型の電池パック(所謂ソフトパック)であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器等に搭載される。電池パックは、ラミネートフィルム型の実施例1〜実施例6の二次電池から成る電源31、及び、電源31に接続された回路基板35を備えている。電源31には、正極リード32及び負極リード33が取り付けられている。   FIG. 6 shows a schematic perspective view of a disassembled battery pack using unit cells, and FIG. 7A shows a block diagram showing the configuration of the battery pack (unit cell). The battery pack is a simple battery pack (so-called soft pack) using one secondary battery, and is mounted, for example, on an electronic device typified by a smartphone. The battery pack includes a power source 31 composed of a secondary battery of Examples 1 to 6 of a laminate film type, and a circuit board 35 connected to the power source 31. A positive electrode lead 32 and a negative electrode lead 33 are attached to the power supply 31.

電源31の両側面には、一対の粘着テープ37が貼り付けられている。回路基板35には、保護回路(PCM:Protection Circuit Module)が設けられている。回路基板35は、タブ34Aを介して正極リード32に接続され、タブ34Bを介して負極リード33に接続されている。また、回路基板35には、外部接続用のコネクタ付きリード線36が接続されている。回路基板35が電源31に接続された状態において、回路基板35は、ラベル38及び絶縁シート39によって上下から保護されている。ラベル38を貼り付けることで、回路基板35及び絶縁シート39は固定される。回路基板35は、制御部41、スイッチ部42、PTC素子43、温度検出部44、及び、温度検出素子44Aを備えている。電源31は、正極端子45A及び負極端子45Bを介して外部と接続可能であり、充放電される。電源31は、正極端子45A及び負極端子45Bを介して充放電される。温度検出部44は、温度検出素子44Aを介して温度を検出可能である。   A pair of adhesive tapes 37 are attached to both side surfaces of the power supply 31. The circuit board 35 is provided with a protection circuit (PCM: Protection Circuit Module). The circuit board 35 is connected to the positive electrode lead 32 through the tab 34A, and is connected to the negative electrode lead 33 through the tab 34B. Further, a lead wire 36 with a connector for external connection is connected to the circuit board 35. In a state where the circuit board 35 is connected to the power supply 31, the circuit board 35 is protected from above and below by a label 38 and an insulating sheet 39. By affixing the label 38, the circuit board 35 and the insulating sheet 39 are fixed. The circuit board 35 includes a control unit 41, a switch unit 42, a PTC element 43, a temperature detection unit 44, and a temperature detection element 44A. The power source 31 can be connected to the outside via the positive terminal 45A and the negative terminal 45B, and is charged and discharged. The power source 31 is charged and discharged via the positive terminal 45A and the negative terminal 45B. The temperature detection unit 44 can detect the temperature via the temperature detection element 44A.

電池パック全体の動作(電源31の使用状態を含む)を制御する制御部41には、中央演算処理装置(CPU)及びメモリ等が備えられている。制御部41は、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部42を切断することで、電源31の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部41は、充電時において大電流が流れると、スイッチ部42を切断し、充電電流を遮断する。その他、制御部41は、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部42を切断することで、電源31の電流経路に放電電流が流れないようにする。また、制御部41は、放電時において大電流が流れると、スイッチ部42を切断し、放電電流を遮断する。   The control unit 41 that controls the operation of the entire battery pack (including the usage state of the power supply 31) includes a central processing unit (CPU), a memory, and the like. When the battery voltage reaches the overcharge detection voltage, the control unit 41 disconnects the switch unit 42 so that no charging current flows in the current path of the power supply 31. In addition, when a large current flows during charging, the control unit 41 disconnects the switch unit 42 and cuts off the charging current. In addition, when the battery voltage reaches the overdischarge detection voltage, the control unit 41 disconnects the switch unit 42 so that no discharge current flows in the current path of the power supply 31. Further, when a large current flows during discharge, the control unit 41 cuts off the switch unit 42 and cuts off the discharge current.

二次電池の過充電検出電圧は、例えば、4.20ボルト±0.05ボルトであり、過放電検出電圧は、例えば、2.4ボルト±0.1ボルトである。   The overcharge detection voltage of the secondary battery is, for example, 4.20 volts ± 0.05 volts, and the overdischarge detection voltage is, for example, 2.4 volts ± 0.1 volts.

スイッチ部42は、制御部41の指示に応じて、電源31の使用状態(電源31と外部機器との接続の可否)を切り換える。スイッチ部42には、充電制御スイッチ及び放電制御スイッチ等が備えられている。充電制御スイッチ及び放電制御スイッチは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ(MOSFET)等の半導体スイッチから成る。充放電電流は、例えば、スイッチ部42のオン抵抗に基づいて検出される。サーミスタ等の温度検出素子44Aを備えた温度検出部44は、電源31の温度を測定し、測定結果を制御部41に出力する。温度検出部44の測定結果は、異常発熱時における制御部41による充放電制御、制御部41による残容量算出時における補正処理等に用いられる。回路基板35にはPTC素子43が備えられていなくともよく、この場合、別途、回路基板35にPTC素子を配設すればよい。   The switch unit 42 switches the usage state of the power source 31 (whether the power source 31 can be connected to an external device) in accordance with an instruction from the control unit 41. The switch unit 42 includes a charge control switch, a discharge control switch, and the like. The charge control switch and the discharge control switch are composed of a semiconductor switch such as a field effect transistor (MOSFET) using a metal oxide semiconductor, for example. The charge / discharge current is detected based on the on-resistance of the switch unit 42, for example. The temperature detection unit 44 including a temperature detection element 44 </ b> A such as a thermistor measures the temperature of the power supply 31 and outputs the measurement result to the control unit 41. The measurement result of the temperature detection unit 44 is used for charge / discharge control by the control unit 41 at the time of abnormal heat generation, correction processing at the time of remaining capacity calculation by the control unit 41, and the like. The circuit board 35 may not be provided with the PTC element 43. In this case, the PTC element may be separately provided on the circuit board 35.

次に、図7Aに示したとは別の電池パック(組電池)の構成を表すブロック図を図7Bに示す。この電池パックは、例えば、プラスチック材料等から作製された筐体50の内部に、制御部51、メモリ52、電圧検出部53、電流測定部54、電流検出抵抗器54A、温度検出部55、温度検出素子55A、スイッチ制御部56、スイッチ部57、電源58、正極端子59A、及び、負極端子59Bを備えている。   Next, a block diagram showing a configuration of a battery pack (assembled battery) different from that shown in FIG. 7A is shown in FIG. 7B. This battery pack includes, for example, a control unit 51, a memory 52, a voltage detection unit 53, a current measurement unit 54, a current detection resistor 54A, a temperature detection unit 55, a temperature inside a housing 50 made of a plastic material or the like. A detection element 55A, a switch control unit 56, a switch unit 57, a power source 58, a positive terminal 59A, and a negative terminal 59B are provided.

制御部51は、電池パック全体の動作(電源58の使用状態を含む)を制御し、例えば、CPU等を備えている。電源58は、例えば、実施例1〜実施例6において説明した2以上の二次電池(図示せず)を含む組電池であり、二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源58は、2並列3直列となるように接続された6つの二次電池を備えている。   The control unit 51 controls the operation of the entire battery pack (including the usage state of the power supply 58), and includes, for example, a CPU. The power source 58 is, for example, an assembled battery including two or more secondary batteries (not shown) described in the first to sixth embodiments, and the connection form of the secondary batteries may be in series or in parallel. However, both types may be used. For example, the power source 58 includes six secondary batteries connected in two parallel three series.

スイッチ部57は、制御部51の指示に応じて電源58の使用状態(電源58と外部機器との接続の可否)を切り換える。スイッチ部57には、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオード及び放電用ダイオード(いずれも図示せず)が備えられている。充電制御スイッチ及び放電制御スイッチは、例えば、MOSFET等の半導体スイッチから成る。   The switch unit 57 switches the usage state of the power source 58 (whether the power source 58 can be connected to an external device) in accordance with an instruction from the control unit 51. The switch unit 57 includes, for example, a charge control switch, a discharge control switch, a charging diode, and a discharging diode (all not shown). The charge control switch and the discharge control switch are composed of semiconductor switches such as MOSFETs, for example.

電流測定部54は、電流検出抵抗器54Aを用いて電流を測定し、測定結果を制御部51に出力する。温度検出部55は、温度検出素子55Aを用いて温度を測定し、測定結果を制御部51に出力する。温度測定結果は、例えば、異常発熱時における制御部51による充放電制御、制御部51による残容量算出時における補正処理等に用いられる。電圧検出部53は、電源58中における二次電池の電圧を測定し、測定電圧をアナログ−デジタル変換して制御部51に供給する。   The current measurement unit 54 measures current using the current detection resistor 54 </ b> A and outputs the measurement result to the control unit 51. The temperature detection unit 55 measures the temperature using the temperature detection element 55 </ b> A and outputs the measurement result to the control unit 51. The temperature measurement result is used, for example, for charge / discharge control by the control unit 51 at the time of abnormal heat generation, correction processing at the time of remaining capacity calculation by the control unit 51, and the like. The voltage detection unit 53 measures the voltage of the secondary battery in the power source 58, converts the measured voltage from analog to digital, and supplies the converted voltage to the control unit 51.

スイッチ制御部56は、電流測定部54及び電圧検出部53から入力される信号に応じて、スイッチ部57の動作を制御する。スイッチ制御部56は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部57(充電制御スイッチ)を切断して、電源58の電流経路に充電電流が流れないように制御する。これによって、電源58では、放電用ダイオードを介した放電のみが可能になる。また、スイッチ制御部56は、例えば、充電時に大電流が流れた場合に、充電電流を遮断する。更には、スイッチ制御部56は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達した場合に、スイッチ部57(放電制御スイッチ)を切断して、電源58の電流経路に放電電流が流れないようにする。これによって、電源58では、充電用ダイオードを介した充電のみが可能になる。また、スイッチ制御部56は、例えば、放電時に大電流が流れた場合に、放電電流を遮断する。   The switch control unit 56 controls the operation of the switch unit 57 in accordance with signals input from the current measurement unit 54 and the voltage detection unit 53. For example, when the battery voltage reaches the overcharge detection voltage, the switch control unit 56 disconnects the switch unit 57 (charge control switch) and controls the charging current not to flow through the current path of the power source 58. As a result, the power source 58 can only discharge through the discharging diode. The switch control unit 56 cuts off the charging current when a large current flows during charging, for example. Furthermore, for example, when the battery voltage reaches the overdischarge detection voltage, the switch control unit 56 disconnects the switch unit 57 (discharge control switch) so that the discharge current does not flow through the current path of the power source 58. To do. As a result, the power source 58 can only be charged via the charging diode. The switch control unit 56 cuts off the discharge current when a large current flows during discharge, for example.

二次電池の過充電検出電圧は、例えば、4.20ボルト±0.05ボルトであり、過放電検出電圧は、例えば、2.4ボルト±0.1ボルトである。   The overcharge detection voltage of the secondary battery is, for example, 4.20 volts ± 0.05 volts, and the overdischarge detection voltage is, for example, 2.4 volts ± 0.1 volts.

メモリ52は、例えば、不揮発性メモリであるEEPROM等から成る。メモリ52には、例えば、制御部51によって演算された数値や、製造工程段階で測定された二次電池の情報(例えば、初期状態の内部抵抗等)等が記憶されている。メモリ52に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部51が残容量等の情報を把握することが可能となる。サーミスタ等から成る温度検出素子55Aは、電源58の温度を測定し、測定結果を制御部51に出力する。正極端子59A及び負極端子59Bは、電池パックによって作動させられる外部機器(例えばパーソナルコンピュータ等)や、電池パックを充電するために用いられる外部機器等(例えば充電器等)に接続される端子である。電源58の充放電は、正極端子59A及び負極端子59Bを介して行われる。   The memory 52 is composed of, for example, an EEPROM which is a nonvolatile memory. The memory 52 stores, for example, numerical values calculated by the control unit 51, secondary battery information (for example, internal resistance in an initial state) measured in the manufacturing process stage, and the like. If the full charge capacity of the secondary battery is stored in the memory 52, the control unit 51 can grasp information such as the remaining capacity. The temperature detection element 55 </ b> A composed of a thermistor or the like measures the temperature of the power source 58 and outputs the measurement result to the control unit 51. The positive terminal 59A and the negative terminal 59B are terminals connected to an external device (for example, a personal computer) that is operated by the battery pack, an external device (for example, a charger) that is used to charge the battery pack. . Charging / discharging of the power supply 58 is performed via the positive terminal 59A and the negative terminal 59B.

次に、電動車両の一例であるハイブリッド自動車といった電動車両の構成を表すブロック図を図8Aに示す。電動車両は、例えば、金属製の筐体60の内部に、制御部61、各種センサ62、電源63、エンジン71、発電機72、インバータ73,74、駆動用のモータ75、差動装置76、トランスミッション77及びクラッチ78を備えている。その他、電動車両は、例えば、差動装置76や、トランスミッション77に接続された前輪用駆動軸81、前輪82、後輪用駆動軸83、後輪84を備えている。   Next, FIG. 8A shows a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle such as a hybrid vehicle which is an example of the electric vehicle. The electric vehicle includes, for example, a control unit 61, various sensors 62, a power source 63, an engine 71, a generator 72, inverters 73 and 74, a driving motor 75, a differential device 76, a metal housing 60, and the like. A transmission 77 and a clutch 78 are provided. In addition, the electric vehicle includes, for example, a differential device 76, a front wheel drive shaft 81, a front wheel 82, a rear wheel drive shaft 83, and a rear wheel 84 connected to a transmission 77.

電動車両は、例えば、エンジン71又はモータ75のいずれか一方を駆動源として走行可能である。エンジン71は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジン等である。エンジン71を動力源とする場合、エンジン71の駆動力(回転力)は、例えば、駆動部である差動装置76、トランスミッション77及びクラッチ78を介して前輪82又は後輪84に伝達される。エンジン71の回転力は発電機72にも伝達され、回転力を利用して発電機72が交流電力を発生させ、交流電力はインバータ74を介して直流電力に変換され、電源63に蓄積される。一方、変換部であるモータ75を動力源とする場合、電源63から供給された電力(直流電力)がインバータ73を介して交流電力に変換され、交流電力を利用してモータ75を駆動する。モータ75によって電力から変換された駆動力(回転力)は、例えば、駆動部である差動装置76、トランスミッション77及びクラッチ78を介して前輪82又は後輪84に伝達される。   For example, the electric vehicle can travel using either the engine 71 or the motor 75 as a drive source. The engine 71 is a main power source, such as a gasoline engine. When the engine 71 is used as a power source, the driving force (rotational force) of the engine 71 is transmitted to the front wheels 82 or the rear wheels 84 via, for example, a differential device 76 that is a driving unit, a transmission 77, and a clutch 78. The rotational force of the engine 71 is also transmitted to the generator 72, and the generator 72 generates AC power using the rotational force. The AC power is converted into DC power via the inverter 74 and stored in the power source 63. . On the other hand, when the motor 75 which is a conversion unit is used as a power source, the power (DC power) supplied from the power source 63 is converted into AC power via the inverter 73, and the motor 75 is driven using AC power. The driving force (rotational force) converted from electric power by the motor 75 is transmitted to the front wheels 82 or the rear wheels 84 via, for example, a differential device 76, a transmission 77, and a clutch 78, which are driving units.

図示しない制動機構を介して電動車両が減速すると、減速時の抵抗力がモータ75に回転力として伝達され、その回転力を利用してモータ75が交流電力を発生させるようにしてもよい。交流電力はインバータ73を介して直流電力に変換され、直流回生電力は電源63に蓄積される。   When the electric vehicle decelerates via a braking mechanism (not shown), the resistance force at the time of deceleration may be transmitted as a rotational force to the motor 75, and the motor 75 may generate AC power using the rotational force. The AC power is converted into DC power via the inverter 73, and the DC regenerative power is stored in the power source 63.

制御部61は、電動車両全体の動作を制御するものであり、例えば、CPU等を備えている。電源63は、実施例1〜実施例6において説明した1又は2以上の二次電池(図示せず)を備えている。電源63は、外部電源と接続され、外部電源から電力供給を受けることで電力を蓄積する構成とすることもできる。各種センサ62は、例えば、エンジン71の回転数を制御すると共に、図示しないスロットルバルブの開度(スロットル開度)を制御するために用いられる。各種センサ62は、例えば、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサ等を備えている。   The control unit 61 controls the operation of the entire electric vehicle, and includes, for example, a CPU. The power source 63 includes one or more secondary batteries (not shown) described in the first to sixth embodiments. The power supply 63 may be configured to be connected to an external power supply and to store power by receiving power supply from the external power supply. The various sensors 62 are used, for example, to control the rotational speed of the engine 71 and to control the opening of a throttle valve (not shown) (throttle opening). The various sensors 62 include, for example, a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.

尚、電動車両がハイブリッド自動車である場合について説明したが、電動車両は、エンジン71を用いずに電源63及びモータ75だけを用いて作動する車両(電気自動車)でもよい。   Although the case where the electric vehicle is a hybrid vehicle has been described, the electric vehicle may be a vehicle (electric vehicle) that operates using only the power source 63 and the motor 75 without using the engine 71.

次に、電力貯蔵システムの構成を表すブロック図を図8Bに示す。電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅及び商業用ビル等の家屋90の内部に、制御部91、電源92、スマートメータ93、及び、パワーハブ94を備えている。   Next, FIG. 8B shows a block diagram showing the configuration of the power storage system. The power storage system includes, for example, a control unit 91, a power source 92, a smart meter 93, and a power hub 94 in a house 90 such as a general house and a commercial building.

電源92は、例えば、家屋90の内部に設置された電気機器(電子機器)95に接続されていると共に、家屋90の外部に停車している電動車両97に接続可能である。また、電源92は、例えば、家屋90に設置された自家発電機96にパワーハブ94を介して接続されていると共に、スマートメータ93及びパワーハブ94を介して外部の集中型電力系統98に接続可能である。電気機器(電子機器)95は、例えば、1又は2以上の家電製品を含んでいる。家電製品として、例えば、冷蔵庫、エアコンディショナー、テレビジョン受像機、給湯器等を挙げることができる。自家発電機96は、例えば、太陽光発電機や風力発電機等から構成されている。電動車両97として、例えば、電動自動車、ハイブリッド自動車、電動オートバイ、電動自転車、セグウェイ(登録商標)等を挙げることができる。集中型電力系統98として、商用電源、発電装置、送電網、スマートグリッド(次世代送電網)を挙げることができるし、また、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所、風力発電所等を挙げることもできるし、集中型電力系統98に備えられた発電装置として、種々の太陽電池、燃料電池、風力発電装置、マイクロ水力発電装置、地熱発電装置等を例示することができるが、これらに限定するものではない。   The power source 92 is connected to, for example, an electric device (electronic device) 95 installed inside the house 90 and can be connected to an electric vehicle 97 stopped outside the house 90. The power source 92 is connected to, for example, a private generator 96 installed in the house 90 via a power hub 94 and can be connected to an external centralized power system 98 via the smart meter 93 and the power hub 94. is there. The electric device (electronic device) 95 includes, for example, one or more home appliances. Examples of the home appliance include a refrigerator, an air conditioner, a television receiver, and a water heater. The private power generator 96 is composed of, for example, a solar power generator or a wind power generator. Examples of the electric vehicle 97 include an electric vehicle, a hybrid vehicle, an electric motorcycle, an electric bicycle, and Segway (registered trademark). Examples of the centralized power system 98 include a commercial power source, a power generation device, a power transmission network, and a smart grid (next generation power transmission network), and examples thereof include a thermal power plant, a nuclear power plant, a hydroelectric power plant, and a wind power plant. Examples of the power generation device provided in the centralized power system 98 can include various solar cells, fuel cells, wind power generation devices, micro hydropower generation devices, geothermal power generation devices, etc. It is not limited to these.

制御部91は、電力貯蔵システム全体の動作(電源92の使用状態を含む)を制御するものであり、例えば、CPU等を備えている。電源92は、実施例1〜実施例6において説明した1又は2以上の二次電池(図示せず)を備えている。スマートメータ93は、例えば、電力需要側の家屋90に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信可能である。そして、スマートメータ93は、例えば、外部と通信しながら、家屋90における需要・供給のバランスを制御することで、効率的で安定したエネルギー供給が可能となる。   The control unit 91 controls the operation of the entire power storage system (including the usage state of the power supply 92), and includes, for example, a CPU. The power source 92 includes one or more secondary batteries (not shown) described in the first to sixth embodiments. The smart meter 93 is, for example, a network-compatible power meter installed in a house 90 on the power demand side, and can communicate with the power supply side. For example, the smart meter 93 can efficiently and stably supply energy by controlling the balance between supply and demand in the house 90 while communicating with the outside.

この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統98からスマートメータ93及びパワーハブ94を介して電源92に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機96からパワーハブ94を介して電源92に電力が蓄積される。電源92に蓄積された電力は、制御部91の指示に応じて電気機器(電子機器)95及び電動車両97に供給されるため、電気機器(電子機器)95の作動が可能になると共に、電動車両97が充電可能になる。即ち、電力貯蔵システムは、電源92を用いて、家屋90内における電力の蓄積及び供給を可能にするシステムである。   In this power storage system, for example, power is accumulated in the power source 92 from the centralized power system 98 that is an external power source via the smart meter 93 and the power hub 94, and from the private generator 96 that is an independent power source via the power hub 94. Thus, power is stored in the power source 92. Since the electric power stored in the power source 92 is supplied to the electric device (electronic device) 95 and the electric vehicle 97 in accordance with an instruction from the control unit 91, the electric device (electronic device) 95 can be operated and the electric device The vehicle 97 can be charged. In other words, the power storage system is a system that makes it possible to store and supply power in the house 90 using the power source 92.

電源92に蓄積された電力は、任意に利用可能である。そのため、例えば、電気料金が安価な深夜に集中型電力系統98から電源92に電力を蓄積しておき、電源92に蓄積しておいた電力を電気料金が高い日中に用いることができる。   The power stored in the power source 92 can be used arbitrarily. Therefore, for example, power can be stored in the power source 92 from the centralized power system 98 at midnight when the electricity rate is low, and the power stored in the power source 92 can be used during the day when the electricity rate is high.

以上に説明した電力貯蔵システムは、1戸(1世帯)毎に設置されていてもよいし、複数戸(複数世帯)毎に設置されていてもよい。   The power storage system described above may be installed for each house (one household), or may be installed for each of a plurality of houses (multiple households).

次に、電動工具の構成を表すブロック図を図8Cに示す。電動工具は、例えば、電動ドリルであり、プラスチック材料等から作製された工具本体100の内部に、制御部101及び電源102を備えている。工具本体100には、例えば、可動部であるドリル部103が回動可能に取り付けられている。制御部101は、電動工具全体の動作(電源102の使用状態を含む)を制御するものであり、例えば、CPU等を備えている。電源102は、実施例1〜実施例6において説明した1又は2以上の二次電池(図示せず)を備えている。制御部101は、図示しない動作スイッチの操作に応じて、電源102からドリル部103に電力を供給する。   Next, FIG. 8C shows a block diagram showing the configuration of the power tool. The electric tool is, for example, an electric drill, and includes a control unit 101 and a power source 102 inside a tool main body 100 made of a plastic material or the like. For example, a drill portion 103 which is a movable portion is rotatably attached to the tool body 100. The control unit 101 controls the operation of the entire power tool (including the usage state of the power source 102), and includes, for example, a CPU. The power source 102 includes one or more secondary batteries (not shown) described in the first to sixth embodiments. The control unit 101 supplies power from the power source 102 to the drill unit 103 in response to an operation switch (not shown).

以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではなく、種々の変形が可能である。実施例において説明した二次電池の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。   Although the present disclosure has been described based on the preferred embodiments, the present disclosure is not limited to these embodiments, and various modifications can be made. The configuration and structure of the secondary battery described in the examples are merely examples, and can be changed as appropriate.

以下、前述した二次電池を構成する正極、負極、非水系電解液等について、詳述する。   Hereinafter, the positive electrode, the negative electrode, the non-aqueous electrolyte, and the like constituting the secondary battery will be described in detail.

正極材料を構成する好ましい材料であるリチウム含有複合酸化物、リチウム含有リン酸化合物の詳細は、以下のとおりである。尚、リチウム含有複合酸化物やリチウム含有リン酸化合物を構成する他元素として、特に限定されないが、長周期型周期表における2族〜15族に属する元素のいずれか1種類又は2種類以上を挙げることができ、高い電圧が得られるといった観点からは、ニッケル〈Ni〉、コバルト〈Co〉、マンガン〈Mn〉、鉄〈Fe〉を用いることが好ましい。   Details of the lithium-containing composite oxide and the lithium-containing phosphate compound, which are preferable materials constituting the positive electrode material, are as follows. In addition, although it does not specifically limit as another element which comprises a lithium containing complex oxide and a lithium containing phosphoric acid compound, Any 1 type or 2 types or more of the elements which belong to 2nd group-15th group in a long period type periodic table are mentioned. From the viewpoint that a high voltage can be obtained, nickel <Ni>, cobalt <Co>, manganese <Mn>, and iron <Fe> are preferably used.

層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物として、具体的には、式(B)、式(C)、式(D)で表される化合物を例示することができる。   Specific examples of the lithium-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure include compounds represented by formula (B), formula (C), and formula (D).

LiaMn1-b-cNib11 c2-de (B) Li a Mn 1-bc Ni b M 11 c O 2-d F e (B)

ここで、M11は、コバルト〈Co〉、マグネシウム〈Mg〉、アルミニウム〈Al〉、ホウ素〈B〉、チタン〈Ti〉、バナジウム〈V〉、クロム〈Cr〉、鉄〈Fe〉、銅〈Cu〉、亜鉛〈Zn〉、ジルコニウム〈Zr〉、モリブデン〈Mo〉、スズ〈Sn〉、カルシウム〈Ca〉、ストロンチウム〈Sr〉及びタングステン〈W〉から成る群から選択された少なくとも1種類の元素であり、a,b,c,d,eの値は、
0.8≦a≦1.2
0<b<0.5
0≦c≦0.5
b+c<1
−0.1≦d≦0.2
0≦e≦0.1
を満足する。但し、組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。
Here, M 11 is cobalt <Co>, magnesium <Mg>, aluminum <Al>, boron <B>, titanium <Ti>, vanadium <V>, chromium <Cr>, iron <Fe>, copper <Cu >, Zinc <Zn>, zirconium <Zr>, molybdenum <Mo>, tin <Sn>, calcium <Ca>, strontium <Sr> and tungsten <W>. , A, b, c, d, e are
0.8 ≦ a ≦ 1.2
0 <b <0.5
0 ≦ c ≦ 0.5
b + c <1
−0.1 ≦ d ≦ 0.2
0 ≦ e ≦ 0.1
Satisfied. However, the composition differs depending on the charge / discharge state, and a is the value of the complete discharge state.

LiaNi1-b12 b2-cd (C) Li a Ni 1-b M 12 b O 2-c F d (C)

ここで、M12は、コバルト〈Co〉、マンガン〈Mn〉、マグネシウム〈Mg〉、アルミニウム〈Al〉、ホウ素〈B〉、チタン〈Ti〉、バナジウム〈V〉、クロム〈Cr〉、鉄〈Fe〉、銅〈Cu〉、亜鉛〈Zn〉、モリブデン〈Mo〉、スズ〈Sn〉、カルシウム〈Ca〉、ストロンチウム〈Sr〉及びタングステン〈W〉から成る群から選択された少なくとも1種類の元素であり、a,b,c,dの値は、
0.8 ≦a≦1.2
0.005≦b≦0.5
−0.1 ≦c≦0.2
0≦d≦0.1
を満足する。但し、組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。
Here, M 12 is cobalt <Co>, manganese <Mn>, magnesium <Mg>, aluminum <Al>, boron <B>, titanium <Ti>, vanadium <V>, chromium <Cr>, iron <Fe >, Copper <Cu>, zinc <Zn>, molybdenum <Mo>, tin <Sn>, calcium <Ca>, strontium <Sr> and tungsten <W>. , A, b, c, d are
0.8 ≦ a ≦ 1.2
0.005 ≦ b ≦ 0.5
−0.1 ≦ c ≦ 0.2
0 ≦ d ≦ 0.1
Satisfied. However, the composition differs depending on the charge / discharge state, and a is the value of the complete discharge state.

LiaCo1-b13 b2-cd (D) Li a Co 1-b M 13 b O 2-c F d (D)

ここで、M13は、ニッケル〈Ni〉、マンガン〈Mn〉、マグネシウム〈Mg〉、アルミニウム〈Al〉、ホウ素〈B〉、チタン〈Ti〉、バナジウム〈V〉、クロム〈Cr〉、鉄〈Fe〉、銅〈Cu〉、亜鉛〈Zn〉、モリブデン〈Mo〉、スズ〈Sn〉、カルシウム〈Ca〉、ストロンチウム〈Sr〉及びタングステン〈W〉から成る群から選択された少なくとも1種類の元素であり、a,b,c,dの値は、
0.8≦a≦1.2
0≦b<0.5
−0.1≦c≦0.2
0≦d≦0.1
を満足する。但し、組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。
Here, M < 13 > is nickel <Ni>, manganese <Mn>, magnesium <Mg>, aluminum <Al>, boron <B>, titanium <Ti>, vanadium <V>, chromium <Cr>, iron <Fe >, Copper <Cu>, zinc <Zn>, molybdenum <Mo>, tin <Sn>, calcium <Ca>, strontium <Sr> and tungsten <W>. , A, b, c, d are
0.8 ≦ a ≦ 1.2
0 ≦ b <0.5
−0.1 ≦ c ≦ 0.2
0 ≦ d ≦ 0.1
Satisfied. However, the composition differs depending on the charge / discharge state, and a is the value of the complete discharge state.

層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物として、具体的には、LiNiO2、LiCoO2、LiCo0.98Al0.01Mg0.012、LiNi0.5Co0.2Mn0.32、LiNi0.8Co0.15Al0.052、LiNi0.33Co0.33Mn0.332、Li1.2Mn0.52Co0.175Ni0.12、Li1.15(Mn0.65Ni0.22Co0.13)O2を例示することができる。 As the lithium-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure, specifically, LiNiO 2 , LiCoO 2 , LiCo 0.98 Al 0.01 Mg 0.01 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 Examples include O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , Li 1.2 Mn 0.52 Co 0.175 Ni 0.1 O 2 , and Li 1.15 (Mn 0.65 Ni 0.22 Co 0.13 ) O 2 .

また、スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物として、式(E)で表される化合物を例示することができる。
LiaMn2-b14 bcd (E)
Moreover, the compound represented by Formula (E) can be illustrated as lithium containing complex oxide which has a spinel type crystal structure.
Li a Mn 2-b M 14 b O c F d (E)

ここで、M14は、コバルト〈Co〉、ニッケル〈Ni〉、マグネシウム〈Mg〉、アルミニウム〈Al〉、ホウ素〈B〉、チタン〈Ti〉、バナジウム〈V〉、クロム〈Cr〉、鉄〈Fe〉、銅〈Cu〉、亜鉛〈Zn〉、モリブデン〈Mo〉、スズ〈Sn〉、カルシウム〈Ca〉、ストロンチウム〈Sr〉及びタングステン〈W〉から成る群から選択された少なくとも1種類の元素であり、a,b,c,dの値は、
0.9≦a≦1.1
0≦b≦0.6
3.7≦c≦4.1
0≦d≦0.1
を満足する。但し、組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物として、具体的には、LiMn24を例示することができる。
Here, M 14 is cobalt <Co>, nickel <Ni>, magnesium <Mg>, aluminum <Al>, boron <B>, titanium <Ti>, vanadium <V>, chromium <Cr>, iron <Fe >, Copper <Cu>, zinc <Zn>, molybdenum <Mo>, tin <Sn>, calcium <Ca>, strontium <Sr> and tungsten <W>. , A, b, c, d are
0.9 ≦ a ≦ 1.1
0 ≦ b ≦ 0.6
3.7 ≦ c ≦ 4.1
0 ≦ d ≦ 0.1
Satisfied. However, the composition differs depending on the charge / discharge state, and a is the value of the complete discharge state. Specifically, LiMn 2 O 4 can be exemplified as the lithium-containing composite oxide having a spinel crystal structure.

更には、オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物として、式(F)で表される化合物を例示することができる。
Lia15PO4 (F)
Furthermore, the compound represented by Formula (F) can be illustrated as a lithium containing phosphate compound which has an olivine type crystal structure.
Li a M 15 PO 4 (F)

ここで、M15は、コバルト〈Co〉、マンガン〈Mn〉、鉄〈Fe〉、ニッケル〈Ni〉、マグネシウム〈Mg〉、アルミニウム〈Al〉、ホウ素〈B〉、チタン〈Ti〉、バナジウム〈V〉、ニオブ〈Nb〉、銅〈Cu〉、亜鉛〈Zn〉、モリブデン〈Mo〉、カルシウム〈Ca〉、ストロンチウム〈Sr〉、タングステン〈W〉及びジルコニウム〈Zr〉から成る群から選択された少なくとも1種類の元素であり、aの値は、
0.9≦a≦1.1
を満足する。但し、組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物として、具体的には、LiFePO4、LiMnPO4、LiFe0.5Mn0.5PO4、LiFe0.3Mn0.7PO4を例示することができる。
Here, M 15 is cobalt <Co>, manganese <Mn>, iron <Fe>, nickel <Ni>, magnesium <Mg>, aluminum <Al>, boron <B>, titanium <Ti>, vanadium <V >, Niobium <Nb>, copper <Cu>, zinc <Zn>, molybdenum <Mo>, calcium <Ca>, strontium <Sr>, tungsten <W>, and zirconium <Zr>. It is a kind of element, and the value of a is
0.9 ≦ a ≦ 1.1
Satisfied. However, the composition differs depending on the charge / discharge state, and a is the value of the complete discharge state. Specific examples of the lithium-containing phosphate compound having an olivine type crystal structure include LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiFe 0.5 Mn 0.5 PO 4 , and LiFe 0.3 Mn 0.7 PO 4 .

あるいは又、リチウム含有複合酸化物として、式(G)で表される化合物を例示することができる。
(Li2MnO3x(LiMnO21-x (G)
ここで、xの値は、
0≦x≦1
を満足する。但し、組成は充放電状態に応じて異なり、xは完全放電状態の値である。
Alternatively, as the lithium-containing composite oxide, a compound represented by the formula (G) can be exemplified.
(Li 2 MnO 3 ) x (LiMnO 2 ) 1-x (G)
Here, the value of x is
0 ≦ x ≦ 1
Satisfied. However, the composition differs depending on the charge / discharge state, and x is the value of the complete discharge state.

正極には、その他、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム、二酸化マンガンといった酸化物;二硫化チタン、硫化モリブデンといった二硫化物;セレン化ニオブといったカルコゲン化物;硫黄、ポリアニリン、ポリチオフェンといった導電性高分子が含まれていてもよい。   Other positive electrodes include, for example, oxides such as titanium oxide, vanadium oxide, and manganese dioxide; disulfides such as titanium disulfide and molybdenum sulfide; chalcogenides such as niobium selenide; and conductive polymers such as sulfur, polyaniline, and polythiophene. It may be.

結着剤として、具体的には、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴム、エチレンプロピレンジエンといった合成ゴム;ポリフッ化ビニリデン、ポリイミドといった高分子材料等を例示することができる。また、導電剤として、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックといった炭素材料を例示することができるが、導電性を有する材料であれば、金属材料、導電性高分子等とすることもできる。   Specific examples of the binder include synthetic rubbers such as styrene butadiene rubber, fluorine rubber, and ethylene propylene diene; and polymer materials such as polyvinylidene fluoride and polyimide. Examples of the conductive agent include carbon materials such as graphite, carbon black, acetylene black, and ketjen black. If the material has conductivity, a metal material, a conductive polymer, or the like may be used. You can also.

負極を構成する材料の詳細は、以下のとおりである。   Details of the material constituting the negative electrode are as follows.

負極を構成する材料として、例えば、炭素材料を挙げることができる。炭素材料は、リチウムの吸蔵・放出時における結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が安定して得られる。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層の導電性が向上する。炭素材料として、例えば、易黒鉛化性炭素(ソフトカーボン)、難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)、黒鉛(グラファイト)を挙げることができる。但し、難黒鉛化性炭素における(002)面の面間隔は0.37nm以上であることが好ましいし、黒鉛における(002)面の面間隔は0.34nm以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料として、例えば、熱分解炭素類;ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークスといったコークス類;ガラス状炭素繊維;フェノール樹脂、フラン樹脂等の高分子化合物を適当な温度で焼成(炭素化)することで得ることができる有機高分子化合物焼成体;活性炭;カーボンブラック類を挙げることができる。また、炭素材料として、その他、約1000゜C以下の温度で熱処理された低結晶性炭素を挙げることもできるし、非晶質炭素とすることもできる。炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状、鱗片状のいずれであってもよい。   Examples of the material constituting the negative electrode include a carbon material. Since the carbon material has very little change in crystal structure during insertion and extraction of lithium, a high energy density can be stably obtained. Further, since the carbon material also functions as a negative electrode conductive agent, the conductivity of the negative electrode active material layer is improved. Examples of the carbon material include graphitizable carbon (soft carbon), non-graphitizable carbon (hard carbon), and graphite (graphite). However, the (002) plane spacing in non-graphitizable carbon is preferably 0.37 nm or more, and the (002) plane spacing in graphite is preferably 0.34 nm or less. More specifically, as the carbon material, for example, pyrolytic carbons; cokes such as pitch coke, needle coke, and petroleum coke; glassy carbon fibers; polymer compounds such as phenol resin and furan resin are fired at an appropriate temperature. Organic polymer compound fired bodies obtainable by (carbonization); activated carbon; carbon blacks. In addition, examples of the carbon material may include low crystalline carbon that has been heat-treated at a temperature of about 1000 ° C. or lower, or amorphous carbon. The shape of the carbon material may be any of a fibrous shape, a spherical shape, a granular shape, and a scale shape.

あるいは又、負極を構成する材料として、例えば、金属元素、半金属元素のいずれかを、1種類又は2種類以上、構成元素として含む材料(以下、『金属系材料』と呼ぶ)を挙げることができ、これによって、高いエネルギー密度を得ることができる。金属系材料は、単体、合金、化合物のいずれであってもよいし、これらの2種類以上から構成された材料でもよいし、これらの1種類又は2種類以上の相を少なくとも一部に有する材料であってもよい。合金には、2種類以上の金属元素から成る材料の他、1種類以上の金属元素と1種類以上の半金属元素とを含む材料も含まれる。また、合金は、非金属元素を含んでいてもよい。金属系材料の組織として、例えば、固溶体、共晶(共融混合物)、金属間化合物、及び、これらの2種類以上の共存物を挙げることができる。   Alternatively, as a material constituting the negative electrode, for example, a material containing one or more metal elements or metalloid elements as a constituent element (hereinafter referred to as “metal-based material”) may be mentioned. And thereby a high energy density can be obtained. The metal-based material may be any of a simple substance, an alloy, and a compound, or may be a material composed of two or more of these, or a material having at least one of these one or two or more phases. It may be. The alloy includes a material including one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to a material composed of two or more metal elements. The alloy may contain a nonmetallic element. Examples of the structure of the metal-based material include a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, and two or more kinds of these coexisting substances.

金属元素、半金属元素として、例えば、リチウムと合金を形成可能である金属元素、半金属元素を挙げることができる。具体的には、例えば、マグネシウム〈Mg〉、ホウ素〈B〉、アルミニウム〈Al〉、ガリウム〈Ga〉、インジウム〈In〉、ケイ素〈Si〉、ゲルマニウム〈Ge〉、スズ〈Sn〉、鉛〈Pb〉、ビスマス〈Bi〉、カドミウム〈Cd〉、銀〈Ag〉、亜鉛〈Zn〉、ハフニウム〈Hf〉、ジルコニウム〈Zr〉、イットリウム〈Y〉、パラジウム〈Pd〉、白金〈Pt〉を例示することができるが、中でも、ケイ素〈Si〉やスズ〈Sn〉が、リチウムを吸蔵・放出する能力が優れており、著しく高いエネルギー密度が得られるといった観点から、好ましい。   Examples of metal elements and metalloid elements include metal elements and metalloid elements capable of forming an alloy with lithium. Specifically, for example, magnesium <Mg>, boron <B>, aluminum <Al>, gallium <Ga>, indium <In>, silicon <Si>, germanium <Ge>, tin <Sn>, lead <Pb >, Bismuth <Bi>, cadmium <Cd>, silver <Ag>, zinc <Zn>, hafnium <Hf>, zirconium <Zr>, yttrium <Y>, palladium <Pd>, platinum <Pt> Among these, silicon <Si> and tin <Sn> are preferable from the viewpoint that they have an excellent ability to occlude and release lithium, and a significantly high energy density can be obtained.

ケイ素を構成元素として含む材料として、ケイ素の単体、ケイ素合金、ケイ素化合物を挙げることができるし、これらの2種類以上から構成された材料であってもよいし、これらの1種類又は2種類以上の相を少なくとも一部に有する材料であってもよい。スズを構成元素として含む材料として、スズの単体、スズ合金、スズ化合物を挙げることができるし、これらの2種類以上から構成された材料であってもよいし、これらの1種類又は2種類以上の相を少なくとも一部に有する材料であってもよい。単体とは、あくまで一般的な意味合いでの単体を意味しており、微量の不純物を含んでいてもよく、必ずしも純度100%を意味しているわけではない。   Examples of the material containing silicon as a constituent element include a simple substance of silicon, a silicon alloy, and a silicon compound. The material may be composed of two or more of these, or one or more of these. A material having at least a part of the above phase may be used. Examples of the material containing tin as a constituent element include a simple substance of tin, a tin alloy, and a tin compound. The material may be composed of two or more of these, or one or more of these. A material having at least a part of the above phase may be used. The simple substance means a simple substance in a general sense, and may contain a small amount of impurities, and does not necessarily mean 100% purity.

ケイ素合金あるいはケイ素化合物を構成するケイ素以外の元素として、スズ〈Sn〉、ニッケル〈Ni〉、銅〈Cu〉、鉄〈Fe〉、コバルト〈Co〉、マンガン〈Mn〉、亜鉛〈Zn〉、インジウム〈In〉、銀〈Ag〉、チタン〈Ti〉、ゲルマニウム〈Ge〉、ビスマス〈Bi〉、アンチモン〈Sb〉、クロム〈Cr〉を挙げることができるし、炭素〈C〉、酸素〈O〉を挙げることもできる。ケイ素合金あるいはケイ素化合物として、具体的には、SiB4、SiB6、Mg2Si、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si34、Si22O、SiOv(0<v≦2、好ましくは、0.2<v<1.4)、LiSiOを例示することができる。 As elements other than silicon constituting the silicon alloy or silicon compound, tin <Sn>, nickel <Ni>, copper <Cu>, iron <Fe>, cobalt <Co>, manganese <Mn>, zinc <Zn>, indium <In>, silver <Ag>, titanium <Ti>, germanium <Ge>, bismuth <Bi>, antimony <Sb>, chromium <Cr>, carbon <C>, oxygen <O> It can also be mentioned. Specific examples of the silicon alloy or silicon compound include SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , CrSi 2 , Cu 5 Si, and FeSi 2. , MnSi 2 , NbSi 2 , TaSi 2 , VSi 2 , WSi 2 , ZnSi 2 , SiC, Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, SiO v (0 <v ≦ 2, preferably 0.2 <v < 1.4), LiSiO can be exemplified.

スズ合金あるいはスズ化合物を構成するスズ以外の元素として、ケイ素〈Si〉、ニッケル〈Ni〉、銅〈Cu〉、鉄〈Fe〉、コバルト〈Co〉、マンガン〈Mn〉、亜鉛〈Zn〉、インジウム〈In〉、銀〈Ag〉、チタン〈Ti〉、ゲルマニウム〈Ge〉、ビスマス〈Bi〉、アンチモン〈Sb〉、クロム〈Cr〉を挙げることができるし、炭素〈C〉、酸素〈O〉を挙げることもできる。スズ合金あるいはスズ化合物として、具体的には、SnOw(0<w≦2)、SnSiO3、LiSnO、Mg2Snを例示することができる。特に、スズを構成元素として含む材料は、例えば、スズ(第1構成元素)と共に第2構成元素及び第3構成元素を含む材料(以下、『Sn含有材料』と呼ぶ)であることが好ましい。第2構成元素として、例えば、コバルト〈Co〉、鉄〈Fe〉、マグネシウム〈Mg〉、チタン〈Ti〉、バナジウム〈V〉、クロム〈Cr〉、マンガン〈Mn〉、ニッケル〈Ni〉、銅〈Cu〉、亜鉛〈Zn〉、ガリウム〈Ga〉、ジルコニウム〈Zr〉、ニオブ〈Nb〉、モリブデン〈Mo〉、銀〈Ag〉、インジウム〈In〉、セシウム〈Ce〉、ハフニウム〈Hf〉、タンタル〈Ta〉、タングステン〈W〉、ビスマス〈Bi〉、ケイ素〈Si〉を挙げることができるし、第3構成元素として、例えば、ホウ素〈B〉、炭素〈C〉、アルミニウム〈Al〉、リン〈P〉を挙げることができる。Sn含有材料が第2構成元素及び第3構成元素を含んでいると、高い電池容量及び優れたサイクル特性等が得られる。 As elements other than tin constituting the tin alloy or tin compound, silicon <Si>, nickel <Ni>, copper <Cu>, iron <Fe>, cobalt <Co>, manganese <Mn>, zinc <Zn>, indium <In>, silver <Ag>, titanium <Ti>, germanium <Ge>, bismuth <Bi>, antimony <Sb>, chromium <Cr>, carbon <C>, oxygen <O> It can also be mentioned. Specific examples of the tin alloy or tin compound include SnO w (0 <w ≦ 2), SnSiO 3 , LiSnO, and Mg 2 Sn. In particular, the material containing tin as a constituent element is preferably a material containing a second constituent element and a third constituent element together with tin (first constituent element) (hereinafter referred to as “Sn-containing material”). As the second constituent element, for example, cobalt <Co>, iron <Fe>, magnesium <Mg>, titanium <Ti>, vanadium <V>, chromium <Cr>, manganese <Mn>, nickel <Ni>, copper <Cu>, zinc <Zn>, gallium <Ga>, zirconium <Zr>, niobium <Nb>, molybdenum <Mo>, silver <Ag>, indium <In>, cesium <Ce>, hafnium <Hf>, tantalum <Ta>, tungsten <W>, bismuth <Bi>, silicon <Si> can be mentioned, and as the third constituent element, for example, boron <B>, carbon <C>, aluminum <Al>, phosphorus <P > Can be mentioned. When the Sn-containing material contains the second constituent element and the third constituent element, high battery capacity, excellent cycle characteristics, and the like are obtained.

中でも、Sn含有材料は、スズ〈Sn〉、コバルト〈Co〉及び炭素〈C〉を構成元素として含む材料(『SnCoC含有材料』と呼ぶ)であることが好ましい。SnCoC含有材料にあっては、例えば、炭素の含有量が9.9質量%乃至29.7質量%、スズ及びコバルトの含有量の割合{Co/(Sn+Co)}が20質量%乃至70質量%である。高いエネルギー密度が得られるからである。SnCoC含有材料は、スズ、コバルト及び炭素を含む相を有しており、その相は、低結晶性又は非晶質であることが好ましい。この相は、リチウムと反応可能な反応相であるため、その反応相の存在により優れた特性が得られる。この反応相のX線回折により得られる回折ピークの半値幅(回折角2θ)は、特定X線としてCuKα線を用い、挿引速度を1度/分とした場合、1度以上であることが好ましい。リチウムがより円滑に吸蔵・放出されると共に、非水系電解液との反応性が低減するからである。SnCoC含有材料は、低結晶性又は非晶質の相に加えて、各構成元素の単体又は一部が含まれている相を含んでいる場合もある。   Among these, the Sn-containing material is preferably a material containing tin <Sn>, cobalt <Co>, and carbon <C> as constituent elements (referred to as “SnCoC-containing material”). In the SnCoC-containing material, for example, the carbon content is 9.9 mass% to 29.7 mass%, and the content ratio of tin and cobalt {Co / (Sn + Co)} is 20 mass% to 70 mass%. It is. This is because a high energy density can be obtained. The SnCoC-containing material has a phase containing tin, cobalt, and carbon, and the phase is preferably low crystalline or amorphous. Since this phase is a reaction phase capable of reacting with lithium, excellent characteristics can be obtained due to the presence of the reaction phase. The half width (diffraction angle 2θ) of the diffraction peak obtained by X-ray diffraction of this reaction phase is 1 degree or more when CuKα ray is used as the specific X-ray and the insertion speed is 1 degree / minute. preferable. This is because lithium is occluded and released more smoothly and the reactivity with the non-aqueous electrolyte is reduced. The SnCoC-containing material may contain a phase containing a simple substance or a part of each constituent element in addition to a low crystalline or amorphous phase.

X線回折により得られた回折ピークがリチウムと反応可能な反応相に対応するものであるか否かは、リチウムとの電気化学的反応の前後におけるX線回折チャートを比較すれば容易に判断することができる。例えば、リチウムとの電気化学的反応の前後において回折ピークの位置が変化すれば、リチウムと反応可能な反応相に対応するものである。この場合、例えば、低結晶性又は非晶質の反応相の回折ピークが2θ=20度乃至50度の間に見られる。このような反応相は、例えば、上記の各構成元素を含んでおり、主に、炭素の存在に起因して低結晶化又は非晶質化しているものと考えられる。   Whether the diffraction peak obtained by X-ray diffraction corresponds to a reaction phase capable of reacting with lithium can be easily determined by comparing X-ray diffraction charts before and after electrochemical reaction with lithium. be able to. For example, if the position of the diffraction peak changes before and after the electrochemical reaction with lithium, it corresponds to a reaction phase capable of reacting with lithium. In this case, for example, a diffraction peak of a low crystalline or amorphous reaction phase is observed between 2θ = 20 degrees and 50 degrees. Such a reaction phase contains, for example, each of the above-described constituent elements, and is considered to be low crystallized or amorphous mainly due to the presence of carbon.

SnCoC含有材料では、構成元素である炭素の少なくとも一部が金属元素又は半金属元素と結合していることが好ましい。スズ等の凝集、結晶化が抑制されるからである。元素の結合状態に関しては、例えば、軟X線源としてAl−Kα線又はMg−Kα線等を用いたX線光電子分光法(XPS)を用いて確認可能である。炭素の少なくとも一部が金属元素又は半金属元素等と結合している場合、炭素の1s軌道(C1s)の合成波のピークが284.5eVよりも低い領域に現れる。尚、金原子の4f軌道(Au4f)のピークが84.0eVに得られるように、エネルギー較正されているものとする。この際、通常、物質表面に表面汚染炭素が存在しているため、表面汚染炭素のC1sのピークを284.8eVとして、そのピークをエネルギー基準とする。XPS測定において、C1sのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとSnCoC含有材料中の炭素のピークとを含んだ形で得られる。そのため、例えば、市販のソフトウエアを用いて解析して、両者のピークを分離すればよい。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準(284.8eV)とする。   In the SnCoC-containing material, it is preferable that at least a part of carbon as a constituent element is bonded to a metal element or a metalloid element. This is because aggregation and crystallization of tin and the like are suppressed. The bonding state of the elements can be confirmed using, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) using Al—Kα rays or Mg—Kα rays as a soft X-ray source. When at least a part of carbon is bonded to a metal element, a metalloid element, or the like, the peak of the synthetic wave of the carbon 1s orbital (C1s) appears in a region lower than 284.5 eV. It is assumed that the energy is calibrated so that the peak of the gold atom 4f orbit (Au4f) is obtained at 84.0 eV. At this time, since surface-contaminated carbon is usually present on the surface of the substance, the C1s peak of the surface-contaminated carbon is set to 284.8 eV, and the peak is used as an energy reference. In the XPS measurement, the waveform of the C1s peak is obtained in a form including the surface contamination carbon peak and the carbon peak in the SnCoC-containing material. Therefore, for example, analysis may be performed using commercially available software, and both peaks may be separated. In the waveform analysis, the position of the main peak existing on the lowest bound energy side is used as the energy reference (284.8 eV).

SnCoC含有材料は、構成元素がスズ、コバルト及び炭素だけである材料(SnCoC)に限られない。SnCoC含有材料は、例えば、スズ、コバルト及び炭素に加えて、ケイ素〈Si〉、鉄〈Fe〉、ニッケル〈Ni〉、クロム〈Cr〉、インジウム〈In〉、ニオブ〈Nb〉、ゲルマニウム〈Ge〉、チタン〈Ti〉、モリブデン〈Mo〉、アルミニウム〈Al〉、リン〈P〉、ガリウム〈Ga〉、ビスマス〈Bi〉等のいずれか1種類又は2種類以上を構成元素として含んでいてもよい。   The SnCoC-containing material is not limited to a material (SnCoC) whose constituent elements are only tin, cobalt, and carbon. Examples of the SnCoC-containing material include silicon <Si>, iron <Fe>, nickel <Ni>, chromium <Cr>, indium <In>, niobium <Nb>, and germanium <Ge> in addition to tin, cobalt, and carbon. , Titanium <Ti>, molybdenum <Mo>, aluminum <Al>, phosphorus <P>, gallium <Ga>, bismuth <Bi> and the like may be included as a constituent element.

SnCoC含有材料の他、スズ、コバルト、鉄及び炭素を構成元素として含む材料(以下、『SnCoFeC含有材料』と呼ぶ)も好ましい材料である。SnCoFeC含有材料の組成は任意である。一例を挙げると、鉄の含有量を少なめに設定する場合、炭素の含有量が9.9質量%乃至29.7質量%、鉄の含有量が0.3質量%乃至5.9質量%、スズ及びコバルトの含有量の割合{Co/(Sn+Co)}が30質量%乃至70質量%である。また、鉄の含有量を多めに設定する場合、炭素の含有量が11.9質量%乃至29.7質量%、スズ、コバルト及び鉄の含有量の割合{(Co+Fe)/(Sn+Co+Fe)}が26.4質量%乃至48.5質量%、コバルト及び鉄の含有量の割合{Co/(Co+Fe)}が9.9質量%乃至79.5質量%である。このような組成範囲において、高いエネルギー密度が得られるからである。SnCoFeC含有材料の物性(半値幅等)は、上記のSnCoC含有材料の物性と同様である。   In addition to SnCoC-containing materials, materials containing tin, cobalt, iron and carbon as constituent elements (hereinafter referred to as “SnCoFeC-containing materials”) are also preferable materials. The composition of the SnCoFeC-containing material is arbitrary. For example, when the iron content is set to be small, the carbon content is 9.9 mass% to 29.7 mass%, the iron content is 0.3 mass% to 5.9 mass%, The ratio of content of tin and cobalt {Co / (Sn + Co)} is 30% by mass to 70% by mass. When the iron content is set to be large, the carbon content is 11.9% to 29.7% by mass, and the ratio of the content of tin, cobalt and iron {(Co + Fe) / (Sn + Co + Fe)} 26.4% by mass to 48.5% by mass, and the ratio of content of cobalt and iron {Co / (Co + Fe)} is 9.9% by mass to 79.5% by mass. This is because a high energy density can be obtained in such a composition range. The physical properties (half width, etc.) of the SnCoFeC-containing material are the same as the physical properties of the above-described SnCoC-containing material.

その他、負極を構成する材料として、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブデンといった金属酸化物;ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロールといった高分子化合物を挙げることができる。   In addition, examples of the material constituting the negative electrode include metal oxides such as iron oxide, ruthenium oxide, and molybdenum oxide; and polymer compounds such as polyacetylene, polyaniline, and polypyrrole.

中でも、負極を構成する材料は、以下の理由により、炭素材料及び金属系材料の双方を含んでいることが好ましい。即ち、金属系材料、特に、ケイ素及びスズの少なくとも一方を構成元素として含む材料は、理論容量が高いという利点を有する反面、充放電時において激しく膨張・収縮し易い。一方、炭素材料は、理論容量が低い反面、充放電時において膨張・収縮し難いという利点を有する。よって、炭素材料及び金属系材料の双方を用いることで、高い理論容量(云い換えれば、電池容量)を得つつ、充放電時の膨張・収縮が抑制される。   Especially, it is preferable that the material which comprises a negative electrode contains both the carbon material and the metal type material for the following reasons. That is, a metal material, particularly a material containing at least one of silicon and tin as a constituent element has an advantage of high theoretical capacity, but easily expands and contracts violently during charge and discharge. On the other hand, the carbon material has an advantage that the theoretical capacity is low, but it is difficult to expand and contract during charging and discharging. Therefore, by using both the carbon material and the metal-based material, expansion / contraction during charging / discharging is suppressed while obtaining a high theoretical capacity (in other words, battery capacity).

前述したように、本開示の二次電池における使用に適した非水系電解液として、限定するものではないが、
式(1)で表される化合物、
式(2−A)で表される化合物及び式(2−B)で表される化合物の少なくとも一方の化合物、並びに、
式(3−A)乃至式(3−F)で表される化合物の少なくとも1種類の化合物、
を含む非水系電解液を挙げることができる。尚、非水系電解液中における式(1)で表される化合物の含有量は、2.5モル/リットル乃至6モル/リットル、好ましくは3モル/リットル乃至6モル/リットルであることが望ましい。
As described above, the non-aqueous electrolyte suitable for use in the secondary battery of the present disclosure is not limited,
A compound represented by formula (1),
At least one of a compound represented by formula (2-A) and a compound represented by formula (2-B), and
At least one compound of compounds represented by formula (3-A) to formula (3-F);
Non-aqueous electrolyte solution containing can be mentioned. The content of the compound represented by the formula (1) in the non-aqueous electrolyte is 2.5 mol / liter to 6 mol / liter, preferably 3 mol / liter to 6 mol / liter. .

+[(Z11)(Z22)N]- (1)
但し、Mは金属元素であり、Z1及びZ2のそれぞれは、フッ素基〈−F〉、1価の炭化水素基、1価のフッ素化炭化水素基のいずれかであり、Z1及びZ2の少なくとも一方は、フッ素基〈−F〉、1価のフッ素化炭化水素基のいずれかであり、Y1及びY2のそれぞれは、スルホニル基〈−S(=O)2−〉、カルボニル基〈−C(=O)−〉のいずれかである。
M + [(Z 1 Y 1 ) (Z 2 Y 2 ) N] - (1)
However, M is a metal element, and each of Z 1 and Z 2 is either a fluorine group <—F>, a monovalent hydrocarbon group, or a monovalent fluorinated hydrocarbon group, and Z 1 and Z 2 is at least one of a fluorine group <—F> and a monovalent fluorinated hydrocarbon group, and each of Y 1 and Y 2 is a sulfonyl group <—S (═O) 2 —>, carbonyl Any of the groups <—C (═O) —>.

1−CN (2−A)
2−X−CN (2−B)
但し、R1は1価の炭化水素基であり、R2は1価の炭化水素基であり、Xは、1又は2以上のエーテル結合〈−O−〉と1又は2以上の2価の炭化水素基とが任意の順に結合した基である。
R 1 -CN (2-A)
R 2 -X-CN (2- B)
However, R 1 is a monovalent hydrocarbon group, R 2 is a monovalent hydrocarbon group, and X is one or more ether bonds <—O—> and one or two or more divalent hydrocarbon groups. A group in which a hydrocarbon group is bonded in any order.

Figure 2017033921
Figure 2017033921
22−(CN)n (3−F)
Figure 2017033921
Figure 2017033921
R 22 - (CN) n ( 3-F)

ここで、式(3−A)中、R3及びR4のそれぞれは、水素基〈−H〉、1価の炭化水素基のいずれかである。また、式(3−B)中、R5,R6,R7,R8のそれぞれは、水素基、1価の飽和炭化水素基、1価の不飽和炭化水素基のいずれかであり、R5,R6,R7,R8の少なくとも1つは、1価の不飽和炭化水素基である。更には、式(3−C)中、R9は、>CR1011で表される基であり、R10及びR11のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかである。また、式(3−D)中、R12,R13,R14,R15のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、R12,R13,R14,R15の少なくとも1つは、ハロゲン基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかである。更には、式(3−E)中、R16,R17,R18,R19,R20,R21のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、R16,R17,R18,R19,R20,R21の少なくとも1つは、ハロゲン基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかである。また、式(3−F)中、R22はn価(但し、nは2以上の整数)の炭化水素基である。尚、「>C」、「C<」は、炭素原子から2本の接合手が延びていることを表している。 Here, in formula (3-A), each of R 3 and R 4 is either a hydrogen group <—H> or a monovalent hydrocarbon group. In the formula (3-B), each of R 5 , R 6 , R 7 and R 8 is any one of a hydrogen group, a monovalent saturated hydrocarbon group, and a monovalent unsaturated hydrocarbon group, At least one of R 5 , R 6 , R 7 and R 8 is a monovalent unsaturated hydrocarbon group. Furthermore, in the formula (3-C), R 9 is a group represented by> CR 10 R 11 , and each of R 10 and R 11 is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group. is there. In the formula (3-D), each of R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 is any one of a hydrogen group, a halogen group, a monovalent hydrocarbon group, and a monovalent halogenated hydrocarbon group. And at least one of R 12 , R 13 , R 14 and R 15 is any one of a halogen group and a monovalent halogenated hydrocarbon group. Furthermore, in the formula (3-E), each of R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 and R 21 is a hydrogen group, a halogen group, a monovalent hydrocarbon group, or a monovalent halogenated group. Any one of hydrocarbon groups, and at least one of R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 and R 21 is any one of a halogen group and a monovalent halogenated hydrocarbon group. In the formula (3-F), R 22 is an n-valent hydrocarbon group (where n is an integer of 2 or more). “> C” and “C <” indicate that two bonds extend from the carbon atom.

具体的には、上記の非水系電解液は、スルホニルイミド型の構造を有する第1化合物と、アセトニトリル型の構造を有する第2化合物と、不飽和炭化水素基等の反応性基を有する第3化合物とを含んでいる。ここで、非水系電解液がこのような組成を有しているのは、以下の利点が得られるからである。即ち、非水系電解液が第1化合物、第2化合物及び第3化合物を一緒に含んでいると共に、非水系電解液中における第1化合物の含有量が上記の範囲(2.5モル/リットル乃至6モル/リットル)内であると、第1化合物と第2化合物と第3化合物との相乗作用により、非水系電解液の化学的安定性が特異的に向上し、充放電時における非水系電解液の分解反応が抑制される。よって、充放電を繰り返しても放電容量が減少し難くなり、二次電池の電池特性を向上させることができる。特に、ここで説明する特異的な相乗作用が得られるかどうかは、第1化合物の含有量に依存する。そのため、特異的な相乗作用は、第1化合物の含有量が上記の範囲内である場合においてだけ得られる。   Specifically, the nonaqueous electrolytic solution includes a first compound having a sulfonylimide structure, a second compound having an acetonitrile structure, and a third compound having a reactive group such as an unsaturated hydrocarbon group. Compound. Here, the non-aqueous electrolyte has such a composition because the following advantages are obtained. That is, the non-aqueous electrolyte contains the first compound, the second compound, and the third compound together, and the content of the first compound in the non-aqueous electrolyte is within the above range (2.5 mol / liter to 6 mol / liter), the chemical stability of the non-aqueous electrolyte is specifically improved by the synergistic action of the first compound, the second compound, and the third compound, and the non-aqueous electrolysis during charge / discharge The decomposition reaction of the liquid is suppressed. Therefore, even if charging / discharging is repeated, the discharge capacity is hardly reduced, and the battery characteristics of the secondary battery can be improved. In particular, whether or not the specific synergistic effect described here is obtained depends on the content of the first compound. Therefore, a specific synergistic action is obtained only when the content of the first compound is within the above range.

第1化合物は、式(1)で表される化合物の1種類又は2種類以上を含んでいる。第1化合物は、カチオン(M+)とアニオン([(Z11)(Z22)N]-)とを含む塩であるため、二次電池において電解質塩の一部として機能し得る。 The 1st compound contains the 1 type (s) or 2 or more types of the compound represented by Formula (1). Since the first compound is a salt containing a cation (M + ) and an anion ([(Z 1 Y 1 ) (Z 2 Y 2 ) N] ), it functions as a part of the electrolyte salt in the secondary battery. obtain.

式(1)における「M」は、金属元素であれば特に限定されず、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素を例示することができるが、中でも、「M」は、アルカリ金属元素であることが好ましく、これによって、高いエネルギー密度を得ることができる。アルカリ金属元素として、リチウム〈Li〉、ナトリウム〈Na〉、カリウム〈K〉、ルビジウム〈Rb〉、セシウム〈Cs〉等を挙げることができるが、中でも、リチウム〈Li〉が好ましい。アルカリ金属元素は、電極反応物質を構成するアルカリ金属元素と同じであることが好ましく、これによって、高いエネルギー密度を得ることができる。電極反応物質とは、電極反応に拘わる物質であり、例えば、リチウムイオン二次電池ではリチウムである。このため、リチウムイオン二次電池に用いられる場合、「M」はリチウムであることが好ましい。   “M” in Formula (1) is not particularly limited as long as it is a metal element, and examples thereof include alkali metal elements and alkaline earth metal elements. Among them, “M” is an alkali metal element. Is preferred, whereby a high energy density can be obtained. Examples of the alkali metal element include lithium <Li>, sodium <Na>, potassium <K>, rubidium <Rb>, and cesium <Cs>. Among these, lithium <Li> is preferable. The alkali metal element is preferably the same as the alkali metal element constituting the electrode reactant, whereby a high energy density can be obtained. The electrode reactant is a substance involved in the electrode reaction, for example, lithium in a lithium ion secondary battery. For this reason, when used for a lithium ion secondary battery, “M” is preferably lithium.

1及びZ2は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。Z1、Z2における1価の炭化水素基とは、炭素〈C〉及び水素〈H〉から構成される1価の基の総称であり、直鎖状であってもよいし、1又は2以上の側鎖を有する分岐状であってもよい。また、1価の飽和炭化水素基は、不飽和結合を含んでいない飽和炭化水素基であってもよいし、1又は2以上の不飽和結合を含んでいる不飽和炭化水素基であってもよい。不飽和結合とは、炭素間二重結合(>C=C<)及び炭素間三重結合(−C≡C−)の一方、又は、双方である。 Z 1 and Z 2 may be the same group or different groups. The monovalent hydrocarbon group in Z 1 and Z 2 is a general term for monovalent groups composed of carbon <C> and hydrogen <H>, and may be linear or 1 or 2 It may be branched having the above side chains. Further, the monovalent saturated hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group not containing an unsaturated bond, or may be an unsaturated hydrocarbon group containing one or more unsaturated bonds. Good. The unsaturated bond is one or both of a carbon-carbon double bond (> C═C <) and a carbon-carbon triple bond (—C≡C—).

1価の炭化水素基として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、及び、これらの2種類以上が1価となるように結合した基を挙げることができる。云い換えれば、1価の飽和炭化水素基は、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、及び、これらの2種類以上が1価となるように結合した基である。1価の不飽和炭化水素基は、例えば、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、これらの1種類以上を含む基、及び、これらの2種類以上が1価となるように結合した基である。1価の炭化水素基における2種類以上が結合した基として、アルキル基とアルケニル基とが結合した基、アルキル基とアルキニル基とが結合した基、アルケニル基とアルキニル基とが結合した基、アルキル基とシクロアルキル基とが結合した基、アルキル基とアリール基とが結合した基を例示することができる。1価の飽和炭化水素基における2種類以上が結合した基として、アルキル基とシクロアルキル基とが結合した基を例示することができる。1価の不飽和炭化水素基における2種類以上が結合した基として、アルキル基とアルケニル基とが結合した基、アルキル基とアルケニル基とが結合した基を例示することができる。   Examples of the monovalent hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and a group in which two or more of these are bonded so as to be monovalent. In other words, the monovalent saturated hydrocarbon group is, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, or a group in which two or more of these are bonded so as to be monovalent. The monovalent unsaturated hydrocarbon group is, for example, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a group containing one or more of these, and a group in which two or more of these are bonded so as to be monovalent. As a group in which two or more types of monovalent hydrocarbon groups are bonded, a group in which an alkyl group and an alkenyl group are bonded, a group in which an alkyl group and an alkynyl group are bonded, a group in which an alkenyl group and an alkynyl group are bonded, alkyl Examples include a group in which a group and a cycloalkyl group are bonded, and a group in which an alkyl group and an aryl group are bonded. Examples of the group in which two or more kinds in the monovalent saturated hydrocarbon group are bonded include a group in which an alkyl group and a cycloalkyl group are bonded. Examples of the group in which two or more kinds of monovalent unsaturated hydrocarbon groups are bonded include a group in which an alkyl group and an alkenyl group are bonded, and a group in which an alkyl group and an alkenyl group are bonded.

アルキル基として、具体的には、メチル基〈−CH3〉、エチル基〈−C25〉、プロピル基〈−C37〉、n−ブチル基〈−C48〉、t−ブチル基〈−C(CH32−CH3〉を例示することができる。アルケニル基として、具体的には、ビニル基〈−CH=CH2〉、アリル基〈−CH2−CH=CH2〉を例示することができる。アルキニル基として、具体的には、エチニル基〈−C≡CH〉を例示することができる。シクロアルキル基として、具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基を例示することができる。アリール基として、具体的には、フェニル基、ナフチル基を例示することができる。2種類以上が結合した基として、具体的には、メチル基とエチニル基とが結合した基、ビニル基とエチニル基とが結合した基、メチル基とシクロプロピル基とが結合した基、メチル基とフェニル基とが結合した基を例示することができる。 As the alkyl group include a methyl group <-CH 3>, an ethyl group <-C 2 H 5>, propyl <-C 3 H 7>, n- butyl group <-C 4 H 8>, t - it can be exemplified butyl <-C (CH 3) 2 -CH 3>. Specific examples of the alkenyl group include a vinyl group <—CH═CH 2 > and an allyl group <—CH 2 —CH═CH 2 >. Specific examples of the alkynyl group include an ethynyl group <—C≡CH>. Specific examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Specific examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Specific examples of the group in which two or more types are bonded include a group in which a methyl group and an ethynyl group are bonded, a group in which a vinyl group and an ethynyl group are bonded, a group in which a methyl group and a cyclopropyl group are bonded, and a methyl group And a group in which a phenyl group is bonded.

1価のフッ素化炭化水素基とは、上記の1価の炭化水素基において、1又は2以上の水素基〈−H〉がフッ素基〈−F〉によって置換された基である。1価のフッ素化炭化水素基として、具体的には、フッ素化アルキル基、フッ素化アルケニル基、フッ素化アルキニル基、フッ素化シクロアルキル基、フッ素化アリール基、これらの2種類以上が1価となるように結合した基を例示することができる。   The monovalent fluorinated hydrocarbon group is a group obtained by substituting one or two or more hydrogen groups <—H> with a fluorine group <—F> in the above monovalent hydrocarbon group. As the monovalent fluorinated hydrocarbon group, specifically, a fluorinated alkyl group, a fluorinated alkenyl group, a fluorinated alkynyl group, a fluorinated cycloalkyl group, a fluorinated aryl group, and two or more of these are monovalent Examples of the group bonded in such a way can be given.

フッ素化アルキル基として、具体的には、フルオロメチル基〈−CH2F〉、ジフルオロメチル基〈−CHF2〉、パーフルオロメチル基〈−CF3〉、パーフルオロエチル基〈−C25〉、パーフルオロプロピル基〈−C37〉、n−パーフルオロブチル基〈−C48〉、t−パーフルオロブチル基〈−C(CF32−CF3〉を例示することができる。フッ素化アルケニル基として、具体的には、パーフルオロビニル基〈−CF=CF2〉、パーフルオロアリル基〈−CF2−CF=CF2〉を例示することができる。フッ素化アルキニル基として、具体的には、パーフルオロエチニル基〈−F≡CF〉を例示することができる。フッ素化シクロアルキル基として、具体的には、パーフルオロシクロプロピル基、パーフルオロシクロブチル基、パーフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロヘキシル基、パーフルオロシクロヘプチル基、パーフルオロシクロオクチル基を例示することができる。フッ素化アリール基として、具体的には、パーフルオロフェニル基、パーフルオロナフチル基を例示することができる。中でも、フッ素化アルキル基、フッ素化アルケニル基、フッ素化アルキニル基、フッ素化シクロアルキル基、フッ素化アリール基は、パーフルオロ基であることが好ましく、パーフルオロアルキル基がより好ましい。容易に合成可能であると共に、後述する相乗作用が得られ易いからである。 As a fluorinated alkyl group, specifically, fluoromethyl group <-CH 2 F>, difluoromethyl group <-CHF 2>, perfluoromethyl group <-CF 3>, perfluoroethyl group <-C 2 F 5 >, perfluoropropyl group <-C 3 F 7>, n- perfluorobutyl <-C 4 F 8>, t- perfluorobutyl group <-C (CF 3) 2 to illustrate the -CF 3> Can do. Specific examples of the fluorinated alkenyl group include a perfluorovinyl group <—CF═CF 2 > and a perfluoroallyl group <—CF 2 —CF═CF 2 >. Specific examples of the fluorinated alkynyl group include a perfluoroethynyl group <—F≡CF>. Specific examples of the fluorinated cycloalkyl group include a perfluorocyclopropyl group, a perfluorocyclobutyl group, a perfluorocyclopentyl group, a perfluorocyclohexyl group, a perfluorocycloheptyl group, and a perfluorocyclooctyl group. it can. Specific examples of the fluorinated aryl group include a perfluorophenyl group and a perfluoronaphthyl group. Among them, the fluorinated alkyl group, fluorinated alkenyl group, fluorinated alkynyl group, fluorinated cycloalkyl group, and fluorinated aryl group are preferably perfluoro groups, and more preferably perfluoroalkyl groups. This is because they can be easily synthesized and a synergistic effect described later is easily obtained.

1価の炭化水素基及び1価のフッ素化炭化水素基の炭素数は特に限定されないが、極端に多すぎないことが好ましい。第1化合物の溶解性及び相溶性等が向上するからである。具体的には、フッ素化アルキル基の炭素数は、1乃至4であることが好ましい。フッ素化アルケニル基及びフッ素化アルキニル基の炭素数は、2乃至4であることが好ましい。フッ素化シクロアルキル基及びフッ素化アリール基の炭素数は、6乃至12であることが好ましい。   The number of carbon atoms of the monovalent hydrocarbon group and the monovalent fluorinated hydrocarbon group is not particularly limited, but is preferably not excessively large. This is because the solubility and compatibility of the first compound are improved. Specifically, the carbon number of the fluorinated alkyl group is preferably 1 to 4. The fluorinated alkenyl group and the fluorinated alkynyl group preferably have 2 to 4 carbon atoms. The fluorinated cycloalkyl group and the fluorinated aryl group preferably have 6 to 12 carbon atoms.

式(1)において、Z1及びZ2の一方、又は、双方は、フッ素基〈−F〉、1価のフッ素化炭化水素基のいずれかである。容易に合成可能であると共に、後述する相乗作用が得られ易いからである。これに伴い、Z1及びZ2の一方が1価の炭化水素基である場合、他方はフッ素基〈−F〉、1価のフッ素化炭化水素基のいずれかである。即ち、Z1及びZ2の双方が1価の炭化水素基とはならない。 In the formula (1), one or both of Z 1 and Z 2 is either a fluorine group <—F> or a monovalent fluorinated hydrocarbon group. This is because they can be easily synthesized and a synergistic effect described later is easily obtained. Accordingly, when one of Z 1 and Z 2 is a monovalent hydrocarbon group, the other is either a fluorine group <—F> or a monovalent fluorinated hydrocarbon group. That is, both Z 1 and Z 2 are not monovalent hydrocarbon groups.

式(1)において、Y1及びY2のそれぞれは、スルホニル基、カルボニル基のいずれかであれば特に限定されない。Y1及びY2は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。 In Formula (1), each of Y 1 and Y 2 is not particularly limited as long as it is either a sulfonyl group or a carbonyl group. Y 1 and Y 2 may be the same group or different groups.

第1化合物として、具体的には、ビスフルオロスルホニルイミドリチウム〈LiN(FSO22〉、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム〈LiN(CF3SO22〉、フルオロスルホニルトリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム〈LiN(FSO2)(CF3SO2)〉、フルオロスルホニルペンタフルオロエチルスルホニルイミドリチウム〈LiN(FSO2)(C25SO2)〉、フルオロスルホニルノナフルオロブチルスルホニルイミドリチウム〈LiN(FSO2)(C49SO2)〉、フルオロスルホニルフェニルスルホニルイミドリチウム〈LiN(FSO2)(C65SO2)〉、フルオロスルホニルペンタフルオロフェニルスルホニルイミドリチウム〈LiN(FSO2)(C65SO2)〉、フルオロスルホニルビニルスルホニルイミドリチウム〈LiN(FSO2)(C23SO2)〉を例示することができる。 Specifically, as the first compound, bisfluorosulfonylimide lithium <LiN (FSO 2 ) 2 >, bistrifluoromethylsulfonylimide lithium <LiN (CF 3 SO 2 ) 2 >, fluorosulfonyltrifluoromethylsulfonylimide lithium < LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 )>, fluorosulfonylpentafluoroethylsulfonylimide lithium <LiN (FSO 2 ) (C 2 F 5 SO 2 )>, fluorosulfonyl nonafluorobutylsulfonylimide lithium <LiN (FSO 2) ) (C 4 F 9 SO 2 )>, fluorosulfonylphenylsulfonylimide lithium <LiN (FSO 2 ) (C 6 H 5 SO 2 )>, fluorosulfonylpentafluorophenylsulfonylimide lithium <LiN (FSO 2 ) (C 6 F 5 SO 2 >, Can be exemplified fluorosulfonyl vinylsulfonyl imide <LiN (FSO 2) (C 2 F 3 SO 2)>.

上述した第2化合物は、式(2−A)及び式(2−B)で表される化合物のいずれか一方、又は、双方を含んでいる。但し、第2化合物は、式(2−A)に示した化合物の2種類以上を含んでいてもよいし、式(2−B)に示した化合物の2種類以上を含んでいてもよい。   The second compound described above includes either one or both of the compounds represented by formula (2-A) and formula (2-B). However, the 2nd compound may contain 2 or more types of the compound shown to Formula (2-A), and may contain 2 or more types of the compound shown to Formula (2-B).

式(2−A)に示した化合物は、エーテル結合を含んでいないモノニトリル化合物(非酸素含有モノニトリル化合物)である。R1は、1価の炭化水素基であれば特に限定されない。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。非酸素含有モノニトリル化合物として、具体的には、アセトニトリル〈CH3CN〉、プロピオニトリル〈C37CN〉、ブチロニトリル〈C49CN〉を例示することができる。 The compound represented by the formula (2-A) is a mononitrile compound (non-oxygen-containing mononitrile compound) that does not include an ether bond. R 1 is not particularly limited as long as it is a monovalent hydrocarbon group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. Specific examples of the non-oxygen-containing mononitrile compound include acetonitrile <CH 3 CN>, propionitrile <C 3 H 7 CN>, and butyronitrile <C 4 H 9 CN>.

式(2−B)に示した化合物は、エーテル結合を含んでいるモノニトリル化合物(酸素含有モノニトリル化合物)である。R2は、1価の炭化水素基であれば特に限定されない。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。式(2−B)中の「X」において、2価の炭化水素基とは、炭素及び水素から構成される2価の基の総称であり、直鎖状であってもよいし、1又は2以上の側鎖を有する分岐状であってもよい。2価の炭化水素基として、具体的には、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、及び、これらの2種類以上が2価となるように結合した基を例示することができる。2種類以上が結合した基として、具体的には、アルキレン基とアルケニレン基とが結合した基、アルキル基とアルキニレン基とが結合した基、アルケニレン基とアルキニレン基とが結合した基、アルキレン基とシクロアルキレン基とが結合した基、アルキレン基とアリーレン基とが結合した基を例示することができる。 The compound represented by the formula (2-B) is a mononitrile compound (oxygen-containing mononitrile compound) containing an ether bond. R 2 is not particularly limited as long as it is a monovalent hydrocarbon group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. In “X” in the formula (2-B), the divalent hydrocarbon group is a general term for divalent groups composed of carbon and hydrogen, and may be linear or 1 or It may be branched with two or more side chains. Specific examples of the divalent hydrocarbon group include an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a group in which two or more of these are bonded so as to be divalent. Can do. Specific examples of the group in which two or more types are bonded include a group in which an alkylene group and an alkenylene group are bonded, a group in which an alkyl group and an alkynylene group are bonded, a group in which an alkenylene group and an alkynylene group are bonded, and an alkylene group. Examples thereof include a group in which a cycloalkylene group is bonded and a group in which an alkylene group and an arylene group are bonded.

アルキレン基として,具体的には、メチレン基〈−CH2−〉、エチレン基〈−C24−〉、プロピレン基〈−C36−〉、n−ブチレン基〈−C48−〉、t−ブチレン基〈−C(CH32−CH2−〉を例示することができる。アルケニレン基として、具体的には、ビニレン基〈−CH=CH−〉、アリレン基〈−CH2−CH=CH−〉を例示することができる。アルキニレン基として、具体的には、エチニレン基〈−C≡C−〉を例示することができる。シクロアルキレン基として、具体的には、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基を例示することができる。アリーレン基として、具体的には、フェニレン基、ナフチレン基を例示することができる。2種類以上が結合した基として、具体的には、メチレン基とエチニレン基とが結合した基、ビニレン基とエチニレン基とが結合した基、メチレン基とシクロプロピレン基とが結合した基、メチレン基とフェニレン基とが結合した基を例示することができる。 Specific examples of the alkylene group include a methylene group <—CH 2 —>, an ethylene group <—C 2 H 4 —>, a propylene group <—C 3 H 6 —>, and an n-butylene group <—C 4 H 8. ->, t-butylene <-C (CH 3) 2 -CH 2 - can be exemplified>. Specific examples of the alkenylene group include a vinylene group <—CH═CH—> and an arylene group <—CH 2 —CH═CH—>. Specific examples of the alkynylene group include an ethynylene group <—C≡C—>. Specific examples of the cycloalkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, and a cyclooctylene group. Specific examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group. Specific examples of the group in which two or more types are bonded include a group in which a methylene group and an ethynylene group are bonded, a group in which a vinylene group and an ethynylene group are bonded, a group in which a methylene group and a cyclopropylene group are bonded, and a methylene group. And a group in which a phenylene group is bonded.

2価の炭化水素基の炭素数は特に限定されないが、極端に多すぎないことが好ましい。第2化合物の溶解性及び相溶性等が向上するからである。具体的には、アルキレン基の炭素数は、1乃至4であることが好ましい。アルケニレン基及びアルキニレン基の炭素数は、2乃至4であることが好ましい。シクロアルキレン基及びアリーレン基の炭素数は、6乃至12であることが好ましい。   The number of carbon atoms of the divalent hydrocarbon group is not particularly limited, but is preferably not excessively large. This is because the solubility and compatibility of the second compound are improved. Specifically, the alkylene group preferably has 1 to 4 carbon atoms. The alkenylene group and the alkynylene group preferably have 2 to 4 carbon atoms. The cycloalkylene group and the arylene group preferably have 6 to 12 carbon atoms.

「X」は、1又は2以上のエーテル結合、及び、1又は2以上の2価の炭化水素基が任意の順に結合した基であれば特に限定されない。即ち、「X」中に含まれるエーテル結合の数は、1であってもよいし、2以上であってもよい。同様に、「X」中に含まれる2価の炭化水素基の数は、1であってもよいし、2以上であってもよい。2価の炭化水素基の数が2以上である場合、2以上の2価の炭化水素基は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。2以上の2価の炭化水素基の一部が同じ基であってもよい。エーテル結合と2価の炭化水素基とが結合される順序は任意でよいため、エーテル結合同士が結合されてもよいし、2価の炭化水素基同士が結合されてもよいし、エーテル結合と2価の炭化水素基とが結合されてもよい。   “X” is not particularly limited as long as it is a group in which one or two or more ether bonds and one or two or more divalent hydrocarbon groups are bonded in any order. That is, the number of ether bonds contained in “X” may be 1 or 2 or more. Similarly, the number of divalent hydrocarbon groups contained in “X” may be 1 or 2 or more. When the number of divalent hydrocarbon groups is 2 or more, the two or more divalent hydrocarbon groups may be the same group or different groups. A part of two or more divalent hydrocarbon groups may be the same group. Since the order in which the ether bond and the divalent hydrocarbon group are bonded may be arbitrary, the ether bonds may be bonded to each other, the divalent hydrocarbon groups may be bonded to each other, A divalent hydrocarbon group may be combined.

中でも、「X」は、−O−Y−(Yは、2価の炭化水素基である)で表される基であることが好ましい。容易に合成可能であると共に、後述する相乗作用が得られ易いからである。2価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。但し、ここで説明したX(即ち、−O−Y−)では、エーテル結合(−O−)がR2に結合されると共に、Yがシアノ基〈−CN〉に結合される。「X」として、具体的には、−O−CH2−、−CH2−O−、−O−CH2−O−、−O−C25−を例示することができる。 Among these, “X” is preferably a group represented by —O—Y— (Y is a divalent hydrocarbon group). This is because they can be easily synthesized and a synergistic effect described later is easily obtained. The details regarding the divalent hydrocarbon group are as described above. However, in X (that is, —O—Y—) described here, an ether bond (—O—) is bonded to R 2 and Y is bonded to a cyano group <—CN>. Specific examples of “X” include —O—CH 2 —, —CH 2 —O—, —O—CH 2 —O—, and —O—C 2 H 5 —.

酸素含有モノニトリル化合物の具体例として、メトキシアセトニトリル〈CH3−O−CH2−CN〉、エトキシアセトニトリル〈C25−O−CH2−CN〉、プロポキシアセトニトリル〈C37−O−CH2−CN〉を例示することができる。 Specific examples of the oxygen-containing mono-nitrile compounds, methoxy acetonitrile <CH 3 -O-CH 2 -CN >, ethoxy acetonitrile <C 2 H 5 -O-CH 2 -CN>, propoxy acetonitrile <C 3 H 7 -O- it can be exemplified CH 2 -CN>.

非水系電解液中における第2化合物の含有量は特に限定されないが、例えば、20質量%乃至100質量%であることが好ましい。後述する相乗作用が得られ易いからである。第2化合物が非酸素含有モノニトリル化合物及び酸素含有モノニトリル化合物の双方を含む場合、上記の第2化合物の含有量は、非酸素含有モノニトリル化合物の含有量と酸素含有モノニトリル化合物の含有量との総和である。このように含有量が総和を意味することは、以降においても同様である。   The content of the second compound in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but is preferably 20% by mass to 100% by mass, for example. This is because a synergistic effect described later is easily obtained. When the second compound contains both a non-oxygen-containing mononitrile compound and an oxygen-containing mononitrile compound, the content of the second compound is the content of the non-oxygen-containing mononitrile compound and the content of the oxygen-containing mononitrile compound. And the sum. This means that the content means the sum in the following.

上述した第3化合物は、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化環状炭酸エステル、ポリニトリル化合物のいずれかを、1種類又は2種類以上、含んでいる。但し、第3化合物は、2種類以上の不飽和環状炭酸エステルを含んでいてもよい。このように2種類以上を含んでいてもよいことは、ハロゲン化環状炭酸エステル及びポリニトリル化合物に関しても同様である。   The third compound described above contains one or more of unsaturated cyclic carbonates, halogenated cyclic carbonates, and polynitrile compounds. However, the third compound may contain two or more types of unsaturated cyclic carbonates. The fact that two or more kinds may be contained in this way is the same for the halogenated cyclic carbonate and the polynitrile compound.

不飽和環状炭酸エステルは、式(3−A)、式(3−B)、式(3−C)に示した化合物のいずれかを、1種類又は2種類以上、含んでいる。ここで、不飽和環状炭酸エステルとは、1又は2以上の不飽和結合(炭素間二重結合)を含む環状炭酸エステルである。   The unsaturated cyclic carbonate contains one or more of the compounds represented by formula (3-A), formula (3-B), and formula (3-C). Here, the unsaturated cyclic carbonate is a cyclic carbonate containing one or more unsaturated bonds (carbon-carbon double bonds).

式(3−A)に示した化合物は、炭酸ビニレン系化合物である。R3及びR4のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。R3及びR4は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。 The compound shown in Formula (3-A) is a vinylene carbonate compound. Each of R 3 and R 4 is not particularly limited as long as it is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. R 3 and R 4 may be the same group or different groups.

炭酸ビニレン系化合物の具体例として、炭酸ビニレン(1,3−ジオキソール−2−オン)、炭酸メチルビニレン(4−メチル−1,3−ジオキソール−2−オン)、炭酸エチルビニレン(4−エチル−1,3−ジオキソール−2−オン)、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソール−2−オン、4,5−ジエチル−1,3−ジオキソール−2−オン、4−フルオロ−1,3−ジオキソール−2−オン、4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソール−2−オンを例示することができるが、中でも、容易に合成可能であるといった観点から、炭酸ビニレンが好ましい。   Specific examples of the vinylene carbonate compound include vinylene carbonate (1,3-dioxol-2-one), methyl vinylene carbonate (4-methyl-1,3-dioxol-2-one), ethyl vinylene carbonate (4-ethyl- 1,3-dioxol-2-one), 4,5-dimethyl-1,3-dioxol-2-one, 4,5-diethyl-1,3-dioxol-2-one, 4-fluoro-1,3 -Dioxol-2-one and 4-trifluoromethyl-1,3-dioxol-2-one can be exemplified, and among them, vinylene carbonate is preferable from the viewpoint of easy synthesis.

式(3−B)に示した化合物は、炭酸ビニルエチレン系化合物である。R5,R6,R7,R8のそれぞれは、水素基、1価の飽和炭化水素基、1価の不飽和炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。1価の飽和炭化水素基及び1価の不飽和炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。但し、R5,R6,R7,R8の1又は2以上は、1価の不飽和炭化水素基である。炭酸ビニルエチレン系化合物は、1又は2以上の不飽和結合(炭素間二重結合)を含んでいなければならないからである。R5,R6,R7,R8は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R5,R6,R7,R8の一部が同じ基であってもよい。 The compound represented by the formula (3-B) is a vinyl ethylene carbonate compound. Each of R 5 , R 6 , R 7 and R 8 is not particularly limited as long as it is any one of a hydrogen group, a monovalent saturated hydrocarbon group, and a monovalent unsaturated hydrocarbon group. The details regarding the monovalent saturated hydrocarbon group and the monovalent unsaturated hydrocarbon group are as described above. However, one or more of R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are monovalent unsaturated hydrocarbon groups. This is because the vinyl carbonate-based compound must contain one or more unsaturated bonds (carbon-carbon double bonds). R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may be the same group or different groups. A part of R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may be the same group.

炭酸ビニルエチレン系化合物として、具体的には、炭酸ビニルエチレン(4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン)、4−メチル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−n−プロピル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、5−メチル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジビニル−1,3−ジオキソラン−2−オンを例示することができるが、中でも、容易に合成可能であるといった観点から、炭酸ビニルエチレンが好ましい。   Specific examples of the vinyl carbonate-based compound include vinyl ethylene carbonate (4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one), 4-methyl-4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, 4 -Ethyl-4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-n-propyl-4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, 5-methyl-4-vinyl-1,3-dioxolane 2-one, 4,4-divinyl-1,3-dioxolan-2-one, and 4,5-divinyl-1,3-dioxolan-2-one can be exemplified, but among them, it can be easily synthesized. From the viewpoint of being, it is preferable to use vinyl ethylene carbonate.

式(3−C)に示した化合物は、炭酸メチレンエチレン系化合物である。R9は、>CR1011で表される基であれば特に限定されない。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。R10及びR11は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。 The compound represented by the formula (3-C) is a methylene ethylene carbonate compound. R 9 is not particularly limited as long as it is a group represented by> CR 10 R 11 . The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. R 10 and R 11 may be the same group or different groups.

炭酸メチレンエチレン系化合物として、具体的には、炭酸メチレンエチレン(4−メチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン)、4,4−ジメチル−5−メチレン−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジエチル−5−メチレン−1,3−ジオキソラン−2−オンを例示することができる。   Specific examples of methylene ethylene carbonate compounds include methylene ethylene carbonate (4-methylene-1,3-dioxolan-2-one), 4,4-dimethyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one. 4,4-diethyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one.

その他、不飽和環状炭酸エステルは、2つのメチレン基を含む化合物であってもよいし、ベンゼン環を含む炭酸カテコール(カテコールカーボネート)等であってもよい。2つのメチレン基を含む化合物とは、式(3−C)において、>C=R9の代わりに>C=CH2を含むと共に、>CH2の代わりに>C=CH2を含む化合物である。 In addition, the unsaturated cyclic carbonate may be a compound containing two methylene groups, or catechol carbonate (catechol carbonate) containing a benzene ring. The compounds containing two methylene groups in formula (3-C),> C = instead of R 9> together comprise a C = CH 2,> instead of CH 2> with a compound containing a C = CH 2 is there.

非水系電解液中における不飽和環状炭酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、不飽和環状炭酸エステルを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至20質量%であることが好ましい。   The content of the unsaturated cyclic carbonate in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 20% by mass with respect to the total sum excluding the unsaturated cyclic carbonate. .

ハロゲン化環状炭酸エステルは、式(3−D)及び式(3−E)に示した化合物のいずれかを、1種類又は2種類以上、含んでいる。ハロゲン化炭酸エステルとは、1又は2以上のハロゲン基を有する炭酸エステルである。   The halogenated cyclic carbonate contains one or more of the compounds represented by formula (3-D) and formula (3-E). The halogenated carbonate is a carbonate having one or more halogen groups.

式(3−D)に示した化合物は、ハロゲン化環状炭酸エステルである。R12〜R15は、水素基、ハロゲン基、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。但し、R12〜R15の1又は2以上は、ハロゲン基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかである。ハロゲン化環状炭酸エステルは、1又は2以上のハロゲン基を含んでいなければならないからである。R12〜R15は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R12〜R15の一部が同じ基であってもよい。 The compound represented by the formula (3-D) is a halogenated cyclic carbonate. R 12 to R 15 are not particularly limited as long as they are any one of a hydrogen group, a halogen group, a monovalent hydrocarbon group, and a monovalent halogenated hydrocarbon group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. However, one or two or more of R 12 to R 15 is either a halogen group or a monovalent halogenated hydrocarbon group. This is because the halogenated cyclic carbonate must contain one or more halogen groups. R 12 to R 15 may be the same group or different groups. A part of R 12 to R 15 may be the same group.

1価のハロゲン化炭化水素基とは、上記の1価の炭化水素基において、1又は2以上の水素基がハロゲン基によって置換された基である。ハロゲン基は特に限定されないが、例えば、フッ素基〈−F〉、塩素基〈−Cl〉、臭素基〈−Br〉、ヨウ素基〈−I〉等のいずれかであり、中でも、フッ素基〈−F〉が好ましい。容易に合成可能であると共に、後述する相乗作用が得られ易いからである。ハロゲン基の数は、1よりも2が好ましく、更には、3以上であってもよい。より高い効果が得られるからである。   The monovalent halogenated hydrocarbon group is a group obtained by substituting one or two or more hydrogen groups with a halogen group in the above monovalent hydrocarbon group. The halogen group is not particularly limited. For example, the halogen group is any one of a fluorine group <-F>, a chlorine group <-Cl>, a bromine group <-Br>, an iodine group <-I>, etc. F> is preferable. This is because they can be easily synthesized and a synergistic effect described later is easily obtained. The number of halogen groups is preferably 2 rather than 1, and may be 3 or more. This is because a higher effect can be obtained.

1価のハロゲン化炭化水素基として、具体的には、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルキニル基、ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン化アリール基、これらの2種類以上が1価となるように結合した基を例示することができる。   Specific examples of the monovalent halogenated hydrocarbon group include a halogenated alkyl group, a halogenated alkenyl group, a halogenated alkynyl group, a halogenated cycloalkyl group, and a halogenated aryl group. Examples of the group bonded in such a way can be given.

ハロゲン化アルキル基の内、フッ素化アルキル基、フッ素化アルケニル基、フッ素化アルキニル基、フッ素化シクロアルキル基、フッ素化アリール基の具体例は、上記のとおりである。塩素化アルキル基、臭素化アルキル基、ヨウ素化アルキル基の具体例は、上記のフッ素化アルキル基の具体例の内のフッ素基を、塩素基、臭素基、ヨウ素基に変更した化合物である。このように、フッ素基を、塩素基、臭素基、ヨウ素基に変更することは、塩素化アルケニル基、塩素化アルキニル基、塩素化シクロアルキル基、塩素化アリール基、臭素化アルケニル基、臭素化アルキニル基、臭素化シクロアルキル基、臭素化アリール基、ヨウ素化アルケニル基、ヨウ素化アルキニル基、ヨウ素化シクロアルキル基、ヨウ素化アリール基に関しても同様である。   Specific examples of the fluorinated alkyl group, the fluorinated alkenyl group, the fluorinated alkynyl group, the fluorinated cycloalkyl group, and the fluorinated aryl group among the halogenated alkyl groups are as described above. Specific examples of the chlorinated alkyl group, brominated alkyl group, and iodinated alkyl group are compounds in which the fluorine group in the above specific examples of the fluorinated alkyl group is changed to a chlorine group, a bromine group, or an iodine group. In this way, changing a fluorine group to a chlorine group, a bromine group, or an iodine group means that a chlorinated alkenyl group, a chlorinated alkynyl group, a chlorinated cycloalkyl group, a chlorinated aryl group, a brominated alkenyl group, a brominated group The same applies to alkynyl groups, brominated cycloalkyl groups, brominated aryl groups, iodinated alkenyl groups, iodinated alkynyl groups, iodinated cycloalkyl groups, and iodinated aryl groups.

ハロゲン化環状炭酸エステルの具体例として、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、テトラフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−クロロ−5−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジクロロ−1,3−オキソラン−2−オン、テトラクロロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ビストリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジフルオロ−4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジフルオロ−5−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−5,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−フルオロ−5−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−メチル−5−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−フルオロ−4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、5−1,1−ジフルオロエチル−4,4−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジクロロ−4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−5−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−4,5,5−トリフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−フルオロ−4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンを例示することができる。ここで説明するハロゲン化環状炭酸エステルの具体例には、異性体(シス異性体及びトランス異性体)が含まれる。   Specific examples of the halogenated cyclic carbonate include 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4-chloro-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-difluoro-1,3-dioxolane- 2-one, tetrafluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4-chloro-5-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-dichloro-1,3-oxolan-2-one Tetrachloro-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-bistrifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4, 5-difluoro-4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,4-difluoro-5-methyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-5,5-difluor -1,3-dioxolan-2-one, 4-fluoro-5-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-methyl-5-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one 4-fluoro-4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 5-1,1-difluoroethyl-4,4-difluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4,5- Dichloro-4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-5-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-4,5-difluoro-1,3- Illustrate dioxolan-2-one, 4-ethyl-4,5,5-trifluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4-fluoro-4-methyl-1,3-dioxolan-2-one Can do. Specific examples of the halogenated cyclic carbonate described here include isomers (cis isomer and trans isomer).

式(3−E)に示した化合物は、ハロゲン化鎖状炭酸エステルである。R16〜R21は、水素基、ハロゲン基、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。1価の炭化水素基及び1価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。但し、上記のハロゲン化環状炭酸エステルと同様の理由により、R16〜R21の1又は2以上は、ハロゲン基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかである。R16〜R21は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R16〜R21の一部が同じ基であってもよい。ハロゲン化鎖状炭酸エステルとして、具体的には、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビスフルオロメチル、炭酸ジフルオロメチルメチルを例示することができる。非水系電解液中におけるハロゲン化環状炭酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、ハロゲン化環状炭酸エステルを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至20質量%であることが好ましい。 The compound shown in Formula (3-E) is a halogenated chain carbonate. R 16 to R 21 are not particularly limited as long as they are any one of a hydrogen group, a halogen group, a monovalent hydrocarbon group, and a monovalent halogenated hydrocarbon group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group and the monovalent halogenated hydrocarbon group are as described above. However, for the same reason as in the above-mentioned halogenated cyclic carbonate, one or more of R 16 to R 21 are either a halogen group or a monovalent halogenated hydrocarbon group. R 16 to R 21 may be the same group or different groups. A part of R 16 to R 21 may be the same group. Specific examples of the halogenated chain carbonate include fluoromethyl methyl carbonate, bisfluoromethyl carbonate, and difluoromethyl methyl carbonate. The content of the halogenated cyclic carbonate in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass to 20% by mass, for example, based on the total amount excluding the halogenated cyclic carbonate. .

ポリニトリル化合物は、式(3−F)に示した化合物のいずれかを、1種類又は2種類以上、含んでいる。ポリニトリル化合物は、2以上のニトリル基を含む化合物であり、上記の第2化合物は、ここで説明するポリニトリル化合物に含まれない。第2化合物は、2以上のニトリル基を含んでいないからである。   The polynitrile compound contains one or more of the compounds represented by formula (3-F). The polynitrile compound is a compound containing two or more nitrile groups, and the second compound is not included in the polynitrile compound described here. This is because the second compound does not contain two or more nitrile groups.

22は、n価の炭化水素基であれば特に限定されない。一例を挙げると、R22の炭素数が1である場合、2価の炭化水素基として−CH2−、3価の炭化水素基として>CH−等を挙げることができる。同様に、R22の炭素数が2である場合、2価の炭化水素基として−CH2−CH2−、3価の炭化水素基として>CH−CH2−等を挙げることができる。中でも、R22は、2価の炭化水素基であることが好ましい。シアノ基〈−CN〉の数が2になるため、後述する相乗作用が得られ易いからである。2価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。 R 22 is not particularly limited as long as it is an n-valent hydrocarbon group. For example, when R 22 has 1 carbon atom, the divalent hydrocarbon group may be —CH 2 —, and the trivalent hydrocarbon group may be> CH—. Similarly, when R 22 has 2 carbon atoms, examples of the divalent hydrocarbon group include —CH 2 —CH 2 —, examples of the trivalent hydrocarbon group include> CH—CH 2 —, and the like. Among these, R 22 is preferably a divalent hydrocarbon group. This is because the number of cyano groups <-CN> is 2, so that a synergistic effect described later is easily obtained. The details regarding the divalent hydrocarbon group are as described above.

ポリニトリル化合物として、具体的には、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、フタロニトリル、テトラシアノキノジメタンを例示することができる。非水系電解液中におけるポリニトリル化合物の含有量は特に限定されないが、例えば、ポリニトリル化合物を除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至10質量%であることが好ましい。   Specific examples of the polynitrile compound include malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimonitrile, suberonitrile, azeronitrile, sebacononitrile, undecandinitrile, dodecandinitrile, phthalonitrile, and tetracyanoquinodimethane. it can. The content of the polynitrile compound in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total sum excluding the polynitrile compound.

非水系電解液は、上記の第1化合物、第2化合物及び第3化合物に加えて、他の材料の1種類又は2種類以上を含んでいてもよい。他の材料として、具体的には、スルホン酸エステル、酸無水物、環状カルボン酸エステル(ラクトン)、ジアルキルスルホキシド、鎖状ジ炭酸エステル(下記の式(10)参照)、芳香族炭酸エステル(下記の式(11)参照)、環状炭酸エステル(下記の式(12)参照)、鎖状モノ炭酸エステル(下記の式(13)参照)、鎖状カルボン酸エステル(下記の式(14)参照)、リン酸エステル(下記の式(15)参照)、モノフルオロリン酸リチウム〈Li2PO3F〉、ジフルオロリン酸リチウム〈LiPO22〉のいずれか1種類又は2種類以上を例示することができる。 The nonaqueous electrolytic solution may contain one type or two or more types of other materials in addition to the first compound, the second compound, and the third compound. Specific examples of other materials include sulfonic acid esters, acid anhydrides, cyclic carboxylic acid esters (lactones), dialkyl sulfoxides, chain dicarbonates (see formula (10) below), and aromatic carbonates (see below). Formula (11)), cyclic carbonate (see formula (12) below), chain monocarbonate (see formula (13) below), chain carboxylate (see formula (14) below) , Phosphoric acid ester (see formula (15) below), lithium monofluorophosphate <Li 2 PO 3 F>, lithium difluorophosphate <LiPO 2 F 2 > Can do.

Figure 2017033921
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ここで、R23及びR24のそれぞれは、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、R25は、2価の炭化水素基、2価のハロゲン化炭化水素基のいずれかである。また、R26,R27,R28,R29,R30,R31,R32,R33,R34,R35のそれぞれは、1価の炭化水素基、1価の酸素含有炭化水素基、1価の窒素含有炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基、1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、1価のハロゲン化窒素含有炭化水素基、これらの2種類以上が1価となるように結合した基のいずれかである。更には、R36,R37,R38,R39のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかである。また、R40及びR41のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかである。更には、R42及びR43のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかである。また、R44,R45,R46のそれぞれは、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかである。 Here, each of R 23 and R 24 is a monovalent hydrocarbon group or a monovalent halogenated hydrocarbon group, and R 25 is a divalent hydrocarbon group or a divalent halogenated carbon group. One of hydrogen groups. R 26 , R 27 , R 28 , R 29 , R 30 , R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , and R 35 are each a monovalent hydrocarbon group or a monovalent oxygen-containing hydrocarbon group. A monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group, a monovalent halogenated hydrocarbon group, a monovalent halogenated oxygen-containing hydrocarbon group, a monovalent halogenated nitrogen-containing hydrocarbon group, and two or more of these are monovalent Any of the groups so attached. Further, each of R 36 , R 37 , R 38 , and R 39 is any one of a hydrogen group and a monovalent hydrocarbon group. Each of R 40 and R 41 is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group. Further, each of R 42 and R 43 is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group. Each of R 44 , R 45 and R 46 is either a monovalent hydrocarbon group or a monovalent halogenated hydrocarbon group.

スルホン酸エステルとして、具体的には、モノスルホン酸エステル、ジスルホン酸エステルを例示することができる。非水系電解液中におけるスルホン酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、スルホン酸エステルを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至10質量%であることが好ましい。   Specific examples of the sulfonic acid ester include monosulfonic acid esters and disulfonic acid esters. The content of the sulfonic acid ester in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total of the total amount excluding the sulfonic acid ester.

モノスルホン酸エステルは、環状モノスルホン酸エステルであってもよいし、鎖状モノスルホン酸エステルであってもよい。環状モノスルホン酸エステルとして、具体的には、プロパンスルトン、プロペンスルトン等のスルトンを例示することができる。鎖状モノスルホン酸エステルとして、具体的には、環状モノスルホン酸エステルが途中で切断された構造を有する化合物を例示することができる。一例を挙げると、プロパンスルトンが途中で切断された化合物として、CH3−CH2−CH2−SO3−CH3を例示することができる。−SO3−(−S(=O)2−O−)の向きは特に限定されない。即ち、上記のCH3−CH2−CH2−SO3−CH3は、CH3−CH2−CH2−S(=O)2−O−CH3であってもよいし、CH3−CH2−CH2−O−S(=O)2−CH3であってもよい。 The monosulfonic acid ester may be a cyclic monosulfonic acid ester or a chain monosulfonic acid ester. Specific examples of the cyclic monosulfonic acid ester include sultone such as propane sultone and propene sultone. Specific examples of the chain monosulfonic acid ester include compounds having a structure in which a cyclic monosulfonic acid ester is cleaved on the way. As an example, CH 3 —CH 2 —CH 2 —SO 3 —CH 3 can be exemplified as a compound in which propane sultone is cleaved on the way. The direction of —SO 3 — (— S (═O) 2 —O—) is not particularly limited. That is, the above CH 3 —CH 2 —CH 2 —SO 3 —CH 3 may be CH 3 —CH 2 —CH 2 —S (═O) 2 —O—CH 3 , or CH 3 — It may be CH 2 —CH 2 —O—S (═O) 2 —CH 3 .

ジスルホン酸エステルは、環状ジスルホン酸エステルであってもよいし、鎖状ジスルホン酸エステルであってもよい。環状ジスルホン酸エステルとして、具体的には、式(16−1)、式(16−2)、式(16−3)で表される化合物を例示することができる。鎖状ジスルホン酸エステルは、環状ジスルホン酸エステルが途中で切断された化合物である。式(16−2)に示した化合物が途中で切断された化合物として、具体的には、CH3−SO3−CH2−CH2−SO3−CH3を例示することができる。2つの−SO3−(−S(=O)2−O−)の向きは特に限定されない。即ち、上記のCH3−SO3−CH2−CH2−SO3−CH3は、CH3−S(=O)2−O−CH2−CH2−S(=O)2−O−CH3でもよいし、CH3−O−S(=O)2−CH2−CH2−S(=O)2−O−CH3でもよいし、CH3−S(=O)2−O−CH2−CH2−O−S(=O)2−CH3でもよい。 The disulfonic acid ester may be a cyclic disulfonic acid ester or a chain disulfonic acid ester. Specific examples of the cyclic disulfonic acid ester include compounds represented by formula (16-1), formula (16-2), and formula (16-3). A chain disulfonic acid ester is a compound in which a cyclic disulfonic acid ester is cleaved on the way. Specific examples of the compound obtained by cleaving the compound represented by formula (16-2) include CH 3 —SO 3 —CH 2 —CH 2 —SO 3 —CH 3 . The directions of the two —SO 3 — (— S (═O) 2 —O—) are not particularly limited. That is, the above CH 3 —SO 3 —CH 2 —CH 2 —SO 3 —CH 3 is CH 3 —S (═O) 2 —O—CH 2 —CH 2 —S (═O) 2 —O—. may be the CH 3, CH 3 -O-S (= O) 2 -CH 2 -CH 2 -S (= O) may be the 2 -O-CH 3, CH 3 -S (= O) 2 -O It may be —CH 2 —CH 2 —O—S (═O) 2 —CH 3 .

Figure 2017033921
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酸無水物として、具体的には、安息香酸無水物、コハク酸無水物、グルタル酸無水物、マレイン酸無水物といったカルボン酸無水物;エタンジスルホン酸無水物、プロパンジスルホン酸無水物といったジスルホン酸無水物;スルホ安息香酸無水物、スルホプロピオン酸無水物、スルホ酪酸無水物といったカルボン酸スルホン酸無水物を例示することができる。非水系電解液中における酸無水物の含有量は特に限定されないが、例えば、酸無水物を除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至10質量%であることが好ましい。   Specific examples of acid anhydrides include carboxylic anhydrides such as benzoic anhydride, succinic anhydride, glutaric anhydride, and maleic anhydride; disulfonic anhydrides such as ethanedisulfonic anhydride and propanedisulfonic anhydride. Examples thereof include carboxylic acid sulfonic acid anhydrides such as sulfobenzoic acid anhydride, sulfopropionic acid anhydride, and sulfobutyric acid anhydride. The content of the acid anhydride in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total of the total amount excluding the acid anhydride.

環状カルボン酸エステルとして、具体的には、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンを例示することができる。非水系電解液中における環状カルボン酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、環状カルボン酸エステルを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至10質量%であることが好ましい。   Specific examples of the cyclic carboxylic acid ester include γ-butyrolactone and γ-valerolactone. The content of the cyclic carboxylic acid ester in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total of the total amount excluding the cyclic carboxylic acid ester.

ジアルキルスルホキシドとして、具体的には、ジメチルスルホキシド〈(CH32SO〉、ジエチルスルホキシド〈(C252SO〉を例示することができる。非水系電解液中におけるジアルキルスルホキシドの含有量は特に限定されないが、例えば、ジアルキルスルホキシドを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至10質量%であることが好ましい。 Specific examples of the dialkyl sulfoxide include dimethyl sulfoxide <(CH 3 ) 2 SO> and diethyl sulfoxide <(C 2 H 5 ) 2 SO>. The content of the dialkyl sulfoxide in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total sum excluding the dialkyl sulfoxide.

鎖状ジ炭酸エステルは、上記の式(10)で表される化合物のいずれか1種類又は2種類以上の化合物である。R23及びR24は、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。R23及びR24は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R25は、2価の炭化水素基、2価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。1価の炭化水素基及び1価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。2価のハロゲン化炭化水素基とは、2価の炭化水素基の1又は2以上の水素基がハロゲン基によって置換された基である。2価の炭化水素基及びハロゲン基に関する詳細は、上記のとおりである。2価のハロゲン化炭化水素基として、具体的には、パーフルオロメチレン基〈−CF2−〉、パーフルオロエチレン基〈−C24−〉、パーフルオロプロピレン基〈−C36−〉、n−パーフルオロブチレン基〈−C48−〉、t−パーフルオロブチレン基〈−C(CF32−CF2−〉を例示することができる。鎖状ジ炭酸エステルとして、具体的には、エタン−1,2−ジイルジメチルジカーボネート、エタン−1,2−ジイルエチルメチルジカーボネート、エタン−1,2−ジイルジエチルジカーボネート、ジメチルオキシビスエタン−2,1−ジイルジカーボネート、エチルメチルオキシビスエタン−2,1−ジイルジカーボネート、ジエチルオキシビスエタン−2,1−ジイルジカーボネートを例示することができる。非水系電解液中における鎖状ジ炭酸エステルの含有量は特に限定されないが、鎖状ジ炭酸エステルを除いた全体の合計に対して例えば、0.01質量%乃至10質量%であることが好ましい。 The chain dicarbonate is any one compound or two or more compounds represented by the formula (10). R 23 and R 24 are not particularly limited as long as they are either a monovalent hydrocarbon group or a monovalent halogenated hydrocarbon group. R 23 and R 24 may be the same group or different groups. R 25 is not particularly limited as long as it is either a divalent hydrocarbon group or a divalent halogenated hydrocarbon group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group and the monovalent halogenated hydrocarbon group are as described above. A divalent halogenated hydrocarbon group is a group in which one or more hydrogen groups of a divalent hydrocarbon group are substituted with a halogen group. Details regarding the divalent hydrocarbon group and the halogen group are as described above. Specific examples of the divalent halogenated hydrocarbon group include a perfluoromethylene group <—CF 2 —>, a perfluoroethylene group <—C 2 F 4 —>, and a perfluoropropylene group <—C 3 F 6 —. >, N-perfluorobutylene group <—C 4 F 8 —>, and t-perfluorobutylene group <—C (CF 3 ) 2 —CF 2 —>. Specific examples of the chain dicarbonate include ethane-1,2-diyldimethyldicarbonate, ethane-1,2-diylethylmethyldicarbonate, ethane-1,2-diyldiethyldicarbonate, dimethyloxybisethane. Examples include -2,1-diyl dicarbonate, ethylmethyloxybisethane-2,1-diyl dicarbonate, and diethyloxybisethane-2,1-diyl dicarbonate. The content of the chain dicarbonate in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass to 10% by mass, for example, with respect to the total sum excluding the chain dicarbonate. .

芳香族炭酸エステルは、上記の式(11)で表される化合物のいずれか1種類又は2種類以上の化合物である。R26〜R35は、1価の炭化水素基、1価の酸素含有炭化水素基、1価の窒素含有炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基、1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、1価のハロゲン化窒素含有炭化水素基、これらの2種類以上が1価となるように結合した基のいずれかであれば特に限定されない。R26〜R35は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R26〜R35の一部が同じ基であってもよい。1価の炭化水素基及び1価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。 The aromatic carbonate is any one compound or two or more compounds represented by the above formula (11). R 26 to R 35 are a monovalent hydrocarbon group, a monovalent oxygen-containing hydrocarbon group, a monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group, a monovalent halogenated hydrocarbon group, a monovalent halogenated oxygen-containing hydrocarbon. The group is not particularly limited as long as it is any one of a group, a monovalent halogenated nitrogen-containing hydrocarbon group, and a group in which two or more of these are bonded so as to be monovalent. R 26 to R 35 may be the same group or different groups. A part of R 26 to R 35 may be the same group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group and the monovalent halogenated hydrocarbon group are as described above.

1価の酸素含有炭化水素基とは、炭素、水素及び酸素から構成される1価の基の総称であり、直鎖状であってもよいし、1又は2以上の側鎖を有する分岐状であってもよい。1価の酸素含有炭化水素基として、具体的には、アルコキシ基を例示することができ、アルコキシ基として、具体的には、メトキシ基〈−OCH3〉、エトキシ基〈−OC25〉、プロポキシ基〈−OC37〉を例示することができる。 The monovalent oxygen-containing hydrocarbon group is a general term for monovalent groups composed of carbon, hydrogen, and oxygen, and may be linear or branched having one or more side chains. It may be. Specific examples of the monovalent oxygen-containing hydrocarbon group include an alkoxy group. Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group <—OCH 3 > and an ethoxy group <—OC 2 H 5 >. , it can be exemplified propoxy <-OC 3 H 7>.

1価の窒素含有炭化水素基とは、炭素、水素及び窒素から構成される1価の基の総称であり、直鎖状であってもよいし、1又は2以上の側鎖を有する分岐状であってもよい。1価の窒素含有炭化水素基として、具体的には、アミノ基〈−NH2〉を例示することができる。 The monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group is a general term for monovalent groups composed of carbon, hydrogen and nitrogen, and may be linear or branched having one or more side chains. It may be. Specific examples of the monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group include an amino group <—NH 2 >.

1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基とは、1価の酸素含有炭化水素基の1又は2以上の水素基がハロゲン基によって置換された基である。1価の酸素含有炭化水素基及びハロゲン基に関する詳細は、上記のとおりである。1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基として、具体的には、パーフルオロメトキシ基〈−OCF3−〉、パーフルオロエトキシ基〈−OC24−〉を例示することができる。 The monovalent halogenated oxygen-containing hydrocarbon group is a group in which one or more hydrogen groups of a monovalent oxygen-containing hydrocarbon group are substituted with a halogen group. Details regarding the monovalent oxygen-containing hydrocarbon group and the halogen group are as described above. Specific examples of the monovalent halogenated oxygen-containing hydrocarbon group include a perfluoromethoxy group <—OCF 3 —> and a perfluoroethoxy group <—OC 2 F 4 —>.

1価のハロゲン化窒素含有炭化水素基とは、1価の窒素含有炭化水素基の1又は2以上の水素基がハロゲン基によって置換された基である。1価の窒素含有炭化水素基及びハロゲン基に関する詳細は、上記のとおりである。1価のハロゲン化窒素含有炭化水素基として、具体的には、パーフルオロアミノ基〈−NF2〉、パーフルオロメチルアミノ基〈−CF2−NF2〉を例示することができる。 The monovalent halogenated nitrogen-containing hydrocarbon group is a group in which one or more hydrogen groups of a monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group are substituted with a halogen group. The details regarding the monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group and the halogen group are as described above. Specific examples of the monovalent halogenated nitrogen-containing hydrocarbon group include a perfluoroamino group <—NF 2 > and a perfluoromethylamino group <—CF 2 —NF 2 >.

2種類以上が結合した基として、具体的には、アルキル基とアルコキシ基とが1価となるように結合した基(アルキルアルコキシ基)、アルキル基とアミノ基とが1価となるように結合した基(アルキルアミノ基)を例示することができる。アルキルアルコキシ基として、具体的には、メチルメトキシ基〈−CH2−OCH3〉を例示することができる。アルキルアミノ基として、具体的には、メチルアミノ基〈−CH2−NH2〉を例示することができる。 Specifically, as a group in which two or more types are bonded, specifically, a group in which an alkyl group and an alkoxy group are bonded so as to be monovalent (alkylalkoxy group), and a bond in which an alkyl group and an amino group are monovalent Group (alkylamino group). Specific examples of the alkylalkoxy group include a methylmethoxy group <—CH 2 —OCH 3 >. Specific examples of the alkylamino group include a methylamino group <—CH 2 —NH 2 >.

芳香族炭酸エステルとして、具体的には、炭酸ジフェニル、炭酸ビス4−メチルフェニル、炭酸ビスペンタフルオロフェニルを例示することができる。   Specific examples of the aromatic carbonate include diphenyl carbonate, bis 4-methylphenyl carbonate, and bispentafluorophenyl carbonate.

非水系電解液中における芳香族炭酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、芳香族炭酸エステルを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至10質量%であることが好ましい。   The content of the aromatic carbonate in the non-aqueous electrolytic solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total sum excluding the aromatic carbonate.

環状炭酸エステルは、上記の式(12)で表される化合物のいずれか1種類又は2種類以上の化合物である。R36〜R39は、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。R36〜R39は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R36〜R39の一部が同じ基であってもよい。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。環状炭酸エステルとして、具体的には、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレンを例示することができる。非水系電解液中における環状炭酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、0.01質量%乃至80質量%であることが好ましい。 The cyclic carbonate is any one compound or two or more compounds represented by the above formula (12). R 36 to R 39 are not particularly limited as long as they are any one of a hydrogen group and a monovalent hydrocarbon group. R 36 to R 39 may be the same group or different groups. A part of R 36 to R 39 may be the same group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. Specific examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate. The content of the cyclic carbonate in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass to 80% by mass, for example.

鎖状モノ炭酸エステルは、上記の式(13)で表される化合物のいずれか1種類又は2種類以上の化合物である。R40及びR41は、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。R40及びR41は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R40及びR41の一部が同じ基であってもよい。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。鎖状モノ炭酸エステルとして、具体的には、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルエチル、炭酸メチルプロピルを例示することができる。非水系電解液中における鎖状モノ炭酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、0.01質量%乃至70質量%であることが好ましい。 The chain monocarbonate is any one compound or two or more compounds represented by the above formula (13). R 40 and R 41 are not particularly limited as long as they are either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group. R 40 and R 41 may be the same group or different groups. A part of R 40 and R 41 may be the same group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. Specific examples of the chain monocarbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and methyl propyl carbonate. The content of the chain monocarbonate in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass to 70% by mass, for example.

鎖状カルボン酸エステルは、上記の式(14)で表される化合物のいずれか1種類又は2種類以上の化合物である。R42及びR43は、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。R42及びR43は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。1価の炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。鎖状カルボン酸エステルとして、具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチルを例示することができる。非水系電解液中における鎖状カルボン酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、鎖状カルボン酸エステルを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至50質量%であることが好ましい。 The chain carboxylic acid ester is any one kind or two or more kinds of compounds represented by the above formula (14). R 42 and R 43 are not particularly limited as long as they are either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group. R 42 and R 43 may be the same group or different groups. The details regarding the monovalent hydrocarbon group are as described above. Specific examples of the chain carboxylic acid ester include methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, methyl isobutyrate, methyl trimethyl acetate, and ethyl trimethyl acetate. The content of the chain carboxylic acid ester in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass to 50% by mass with respect to the total of the chain carboxylic acid ester, for example. .

リン酸エステルは、上記の式(15)で表される化合物のいずれか1種類又は2種類以上の化合物である。R44〜R46は、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであれば特に限定されない。R44〜R46は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。R44〜R46の一部が同じ基であってもよい。1価の炭化水素基及び1価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細は、上記のとおりである。リン酸エステルとして、具体的には、リン酸リメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフルオロエチル、リン酸トリプロピルを例示することができる。非水系電解液中におけるリン酸エステルの含有量は特に限定されないが、例えば、リン酸エステルを除いた全体の合計に対して0.01質量%乃至50質量%であることが好ましい。 The phosphoric acid ester is any one compound or two or more compounds represented by the above formula (15). R 44 to R 46 are not particularly limited as long as they are any of a monovalent hydrocarbon group and a monovalent halogenated hydrocarbon group. R 44 to R 46 may be the same group or different groups. A part of R 44 to R 46 may be the same group. The details regarding the monovalent hydrocarbon group and the monovalent halogenated hydrocarbon group are as described above. Specific examples of the phosphate ester include remethyl phosphate, triethyl phosphate, trifluoroethyl phosphate, and tripropyl phosphate. The content of the phosphate ester in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but for example, it is preferably 0.01% by mass to 50% by mass with respect to the total sum excluding the phosphate ester.

更には、他の材料として、非水系溶媒(有機溶剤)等の溶媒のいずれか1種類又は2種類以上を挙げることができる。但し、上記のスルホン酸エステル等の他の材料は、ここで説明する非水系溶媒から除かれる。   Furthermore, as another material, any one type or two or more types of solvents, such as a non-aqueous solvent (organic solvent), can be mentioned. However, other materials such as the above sulfonic acid esters are excluded from the non-aqueous solvents described herein.

また、他の材料として、例えば、リチウム塩等の電解質塩のいずれか1種類又は2種類以上を例示することができる。但し、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。リチウム塩以外の塩とは、例えば、リチウム塩以外の軽金属塩等である。   Moreover, as another material, any 1 type or 2 types or more of electrolyte salts, such as lithium salt, can be illustrated, for example. However, the electrolyte salt may contain a salt other than the lithium salt, for example. Examples of salts other than lithium salts include light metal salts other than lithium salts.

以下では、電解質塩の具体例としてリチウム塩を例に挙げながら説明するが、リチウム塩をリチウム塩以外の塩に変更してもよい。即ち、例えば、以下に説明する六フッ化リン酸リチウムを、六フッ化リン酸ナトリウムや六フッ化リン酸カリウム等の他の軽金属塩に変更してもよい。   Hereinafter, the lithium salt will be described as a specific example of the electrolyte salt, but the lithium salt may be changed to a salt other than the lithium salt. That is, for example, lithium hexafluorophosphate described below may be changed to other light metal salts such as sodium hexafluorophosphate and potassium hexafluorophosphate.

リチウム塩として、具体的には、前述した各種のリチウム塩を例示することができ、内部抵抗の低下を図ることができる。中でも、六フッ化リン酸リチウム〈LiPF6〉、四フッ化ホウ酸リチウム〈LiBF4〉、過塩素酸リチウム〈LiClO4〉、六フッ化ヒ酸リチウ〈LiAsF6〉ムのいずれか1種類又は2種類以上が好ましい。内部抵抗がより低下するからである。特に、六フッ化リン酸リチウム〈LiPF6〉、四フッ化ホウ酸リチウム〈LiBF4〉が一層好ましく、六フッ化リン酸リチウム〈LiPF6〉がより一層好ましい。 Specific examples of the lithium salt include the various lithium salts described above, and the internal resistance can be reduced. Among them, any one of lithium hexafluorophosphate <LiPF 6 >, lithium tetrafluoroborate <LiBF 4 >, lithium perchlorate <LiClO 4 >, and lithium hexafluoroarsenate <LiAsF 6 > Two or more types are preferred. This is because the internal resistance is further reduced. In particular, lithium hexafluorophosphate <LiPF 6 > and lithium tetrafluoroborate <LiBF 4 > are more preferable, and lithium hexafluorophosphate <LiPF 6 > is even more preferable.

電解質塩は、式(17)、式(18)、式(19)で表される化合物のいずれか1種類又は2種類以上であってもよい。R51及びR53は、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。このことは、R61,R62,R63に関しても同様であるし、R71及びR72に関しても同様である。R61,R62,R63の内の2つが同じ基であってもよい。 The electrolyte salt may be one kind or two or more kinds of compounds represented by the formula (17), the formula (18), and the formula (19). R 51 and R 53 may be the same group or different groups. The same applies to R 61 , R 62 and R 63 , and the same applies to R 71 and R 72 . Two of R 61 , R 62 and R 63 may be the same group.

Figure 2017033921
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ここで、X51は、長周期型周期表における1族元素、2族元素、Alのいずれかである。M51は、遷移金属、並びに、長周期型周期表における13族元素、14族元素、15族元素のいずれかである。R51はハロゲン基である。また、Y51は、−C(=O)−R52−C(=O)−、−C(=O)−CR53 2−、−C(=O)−C(=O)−のいずれかである。但し、R52は、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基、ハロゲン化アリーレン基のいずれかであり、R53は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基のいずれかである。また、a5は1乃至4の整数であり、b5は0、2、4のいずれかであり、c5、d5、m5、n5は1乃至3の整数である。 Here, X 51 is any one of Group 1 element, Group 2 element, and Al in the long-period periodic table. M 51 is a transition metal and any one of a group 13 element, a group 14 element, and a group 15 element in the long-period periodic table. R 51 is a halogen group. Y 51 is any one of —C (═O) —R 52 —C (═O) —, —C (═O) —CR 53 2 —, —C (═O) —C (═O) —. It is. However, R 52 is any one of an alkylene group, a halogenated alkylene group, an arylene group, and a halogenated arylene group, and R 53 is any one of an alkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, and a halogenated aryl group. is there. A5 is an integer of 1 to 4, b5 is 0, 2, or 4, and c5, d5, m5, and n5 are integers of 1 to 3.

Figure 2017033921
Figure 2017033921

ここで、X61は、長周期型周期表における1族元素、2族元素のいずれかである。M61は、遷移金属、並びに、長周期型周期表における13族元素、14族元素、15族元素のいずれかである。Y61は、−C(=O)−(CR61 2b6−C(=O)−、−R63 2C−(CR62 2c6−C(=O)−、−R63 2C−(CR62 2c6−CR63 2−、−R63 2C−(CR62 2c6−S(=O)2−、−S(=O)2−(CR62 2d6−S(=O)2−、−C(=O)−(CR62 2d6−S(=O)2−のいずれかである。但し、R61及びR63のそれぞれは、水素基、アルキル基、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基のいずれかである。但し、R61は、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基のいずれかであり、R63は、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基のいずれかである。R62は、水素基、アルキル基、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基のいずれかである。また、a6、e6、n6は1又は2の整数であり、b6、d6は1乃至4の整数であり、c6は0乃至4の整数であり、f6、m6は1乃至3の整数である。 Here, X 61 is either a group 1 element or a group 2 element in the long-period periodic table. M 61 is a transition metal and any one of Group 13, Element 14 and Group 15 elements in the long-period periodic table. Y 61 represents —C (═O) — (CR 61 2 ) b6 —C (═O) —, —R 63 2 C— (CR 62 2 ) c6 —C (═O) —, —R 63 2 C - (CR 62 2) c6 -CR 63 2 -, - R 63 2 C- (CR 62 2) c6 -S (= O) 2 -, - S (= O) 2 - (CR 62 2) d6 -S (═O) 2 —, —C (═O) — (CR 62 2 ) d 6 —S (═O) 2 —. However, each of R 61 and R 63 is any one of a hydrogen group, an alkyl group, a halogen group, and a halogenated alkyl group. However, R 61 is either a halogen group or a halogenated alkyl group, and R 63 is either a halogen group or a halogenated alkyl group. R 62 is any one of a hydrogen group, an alkyl group, a halogen group, and a halogenated alkyl group. A6, e6, and n6 are integers of 1 or 2, b6 and d6 are integers of 1 to 4, c6 is an integer of 0 to 4, and f6 and m6 are integers of 1 to 3.

Figure 2017033921
Figure 2017033921

ここで、X71は、長周期型周期表における1族元素、2族元素のいずれかである。M71は、遷移金属、並びに、長周期型周期表における13族元素、14族元素、15族元素のいずれかである。Rfは、フッ素化アルキル基、フッ素化アリール基のいずれかであり、フッ素化アルキル基、フッ素化アリール基の炭素数は、1乃至10である。Y71は、−C(=O)−(CR71 2d7−C(=O)−、−R72 2C−(CR71 2d7−C(=O)−、−R72 2C−(CR71 2d7−CR72 2−、−R72 2C−(CR71 2d7−S(=O)2−、−S(=O)2−(CR71 2e7−S(=O)2−、−C(=O)−(CR71 2e7−S(=O)2−のいずれかである。但し、R71は、水素基、アルキル基、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基のいずれかであり、R72は、水素基、アルキル基、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基のいずれかであり、R72は、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基のいずれかである。また、a7、f7、n7は1又は2の整数であり、b7、c7、e7は1乃至4の整数であり、d7は0乃至4の整数であり、g7、m7は1乃至3の整数である。 Here, X71 is either a group 1 element or a group 2 element in the long-period periodic table. M 71 is a transition metal and any one of Group 13, Element 14 and Group 15 elements in the long-period periodic table. R f is either a fluorinated alkyl group or a fluorinated aryl group, and the fluorinated alkyl group and the fluorinated aryl group have 1 to 10 carbon atoms. Y 71 represents —C (═O) — (CR 71 2 ) d7 —C (═O) —, —R 72 2 C— (CR 71 2 ) d7 —C (═O) —, —R 72 2 C - (CR 71 2) d7 -CR 72 2 -, - R 72 2 C- (CR 71 2) d7 -S (= O) 2 -, - S (= O) 2 - (CR 71 2) e7 -S (= O) 2 -, - C (= O) - (CR 71 2) e7 -S (= O) 2 - is either. However, R 71 is a hydrogen group, an alkyl group, a halogen group, or a halogenated alkyl group, R 72 is a hydrogen group, an alkyl group, a halogen group, or a halogenated alkyl group, R 72 Is either a halogen group or a halogenated alkyl group. A7, f7, and n7 are integers of 1 or 2, b7, c7, and e7 are integers of 1 to 4, d7 is an integer of 0 to 4, and g7 and m7 are integers of 1 to 3. is there.

1族元素とは、水素〈H〉、リチウム〈Li〉、ナトリウム〈Na〉、カリウム〈K〉、ルビジウム〈Rb〉、セシウム〈Cs〉、フランシウム〈Fr〉である。2族元素とは、ベリリウム〈Be〉、マグネシウム〈Mg〉、カルシウム〈Ca〉、ストロンチウム〈Sr〉、バリウム〈Ba〉、ラジウム〈Ra〉である。13族元素とは、ホウ素〈B〉、アルミニウム〈Al〉、ガリウム〈Ga〉、インジウム〈In〉、タリウム〈Tl〉である。14族元素とは、炭素〈C〉、ケイ素〈Si〉、ゲルマニウム〈Ge〉、スズ〈Sn〉、鉛〈Pb〉である。15族元素とは、窒素〈N〉、リン〈P〉、ヒ素〈As〉、アンチモン〈Sb〉、ビスマス〈Bi〉である。   Group 1 elements are hydrogen <H>, lithium <Li>, sodium <Na>, potassium <K>, rubidium <Rb>, cesium <Cs>, and francium <Fr>. Group 2 elements are beryllium <Be>, magnesium <Mg>, calcium <Ca>, strontium <Sr>, barium <Ba>, and radium <Ra>. Group 13 elements are boron <B>, aluminum <Al>, gallium <Ga>, indium <In>, and thallium <Tl>. The group 14 elements are carbon <C>, silicon <Si>, germanium <Ge>, tin <Sn>, and lead <Pb>. The group 15 elements are nitrogen <N>, phosphorus <P>, arsenic <As>, antimony <Sb>, and bismuth <Bi>.

式(17)に示した化合物として、具体的には、式(17−1)〜式(17−6)で表される化合物を例示することができる。式(18)に示した化合物として、具体的には、式(18−1)〜式(18−8)で表される化合物を例示することができる。式(19)に示した化合物として、具体的には、式(19−1)で表される化合物を例示することができる。   Specific examples of the compound represented by Formula (17) include compounds represented by Formula (17-1) to Formula (17-6). Specific examples of the compound represented by Formula (18) include compounds represented by Formula (18-1) to Formula (18-8). Specific examples of the compound represented by the formula (19) include a compound represented by the formula (19-1).

Figure 2017033921
Figure 2017033921

Figure 2017033921
Figure 2017033921

Figure 2017033921
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また、電解質塩として、式(20)あるいは式(21)で表される化合物を例示することもできる。p、q、rは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。p、q、rの内の2つが同じ値であってもよい。   Moreover, the compound represented by Formula (20) or Formula (21) can also be illustrated as electrolyte salt. p, q, and r may be the same value or different values. Two of p, q, and r may be the same value.

Figure 2017033921
但し、R81は炭素数2乃至4の直鎖状又は分岐状のパーフルオロアルキレン基である。
Figure 2017033921
R 81 is a linear or branched perfluoroalkylene group having 2 to 4 carbon atoms.

LiC(Cp2p+1SO2)(Cq2q+1SO2)(Cr2r+1SO2) (21)
但し、p、q、rは1以上の整数である。
LiC (C p F 2p + 1 SO 2 ) (C q F 2q + 1 SO 2 ) (C r F 2r + 1 SO 2 ) (21)
However, p, q, and r are integers of 1 or more.

式(20)に示した化合物は環状のイミド化合物である。環状のイミド化合物として、具体的には、式(20−1)〜式(20−4)で表される化合物を例示することができる。   The compound shown in Formula (20) is a cyclic imide compound. Specific examples of the cyclic imide compound include compounds represented by formula (20-1) to formula (20-4).

Figure 2017033921
Figure 2017033921

式(21)に示した化合物は鎖状のメチド化合物である。鎖状のメチド化合物として、具体的には、リチウムトリストリフルオロメタンスルホニルメチド〈LiC(CF3SO23〉を例示することができる。 The compound represented by the formula (21) is a chain methide compound. Specific examples of the chain methide compound include lithium tristrifluoromethanesulfonyl methide <LiC (CF 3 SO 2 ) 3 >.

電解質塩の含有量は特に限定されないが、溶媒に対して0.3モル/kg乃至3.0モル/kgであることが、高いイオン伝導性が得られるといった観点から好ましい。電解質塩の含有量を算出する場合、電解質塩の量に、上記の第1化合物、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムの量を含めてもよい。また、溶媒の量に、第2化合物、第3化合物、スルホン酸エステル、酸無水物、環状カルボン酸エステル、ジアルキルスルホキシド、鎖状ジ炭酸エステル、芳香族炭酸エステル、環状炭酸エステル、鎖状モノ炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、リン酸エステルの量を含めてもよい。   The content of the electrolyte salt is not particularly limited, but is preferably 0.3 mol / kg to 3.0 mol / kg with respect to the solvent from the viewpoint of obtaining high ion conductivity. When calculating content of electrolyte salt, you may include the quantity of said 1st compound, lithium monofluorophosphate, and lithium difluorophosphate in the quantity of electrolyte salt. In addition, the amount of the solvent includes the second compound, the third compound, the sulfonic acid ester, the acid anhydride, the cyclic carboxylic acid ester, the dialkyl sulfoxide, the chain dicarbonate, the aromatic carbonate, the cyclic carbonate, and the chain monocarbonate. The amount of ester, chain carboxylic acid ester, phosphate ester may be included.

非水系電解液の固有粘度は特に限定されないが、25゜Cにおいて10mPa/s以下であることが、電解質塩の解離性及びイオン移動度等の確保といった観点から好ましい。   The intrinsic viscosity of the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but is preferably 10 mPa / s or less at 25 ° C. from the viewpoint of ensuring the dissociation property of the electrolyte salt, ion mobility, and the like.

特に、非水系電解液が、スルホン酸エステル、酸無水物、環状カルボン酸エステル、ジアルキルスルホキシド、鎖状ジ炭酸エステル、芳香族炭酸エステル、環状炭酸エステル、鎖状モノ炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、リン酸エステル、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムのいずれか1種類又は2種類以上を含んでいれば、より高い効果を得ることができる。   In particular, non-aqueous electrolytes include sulfonic acid esters, acid anhydrides, cyclic carboxylic acid esters, dialkyl sulfoxides, chain dicarbonates, aromatic carbonates, cyclic carbonates, chain monocarbonates, chain carboxylic acid esters. If any one or two or more of phosphoric acid ester, lithium monofluorophosphate, and lithium difluorophosphate are contained, a higher effect can be obtained.

また、非水系電解液が、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウムの少なくとも一方を含んでいれば、より高い効果を得ることができる。   If the non-aqueous electrolyte contains at least one of lithium hexafluorophosphate and lithium tetrafluoroborate, higher effects can be obtained.

尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
[A01]《二次電池:第1の態様》
正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面とし、
外装部材の第1面の動摩擦係数をμ1、外装部材の第2面の動摩擦係数をμ2としたとき、
μ1>μ2
を満足する二次電池。
[A02]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る[A01]に記載の二次電池。
[A03](外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である[A02]に記載の二次電池。
[A04]外装部材の第1面には、外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている[A01]に記載の二次電池。
[A05]外装部材の第1面には表面処理が施されており、外装部材の第2面には表面処理が施されていない[A04]に記載の二次電池。
[A06]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[A04]又は[A05]に記載の二次電池。
[A07]表面処理は、粗面化処理である[A04]乃至[A06]のいずれか1項に記載の二次電池。
[A08]粗面化処理は、化学処理、紫外線処理、オゾン処理又はプラズマ処理である[A07]に記載の二次電池。
[A09]化学処理は、エッチング処理である[A08]に記載の二次電池。
[A10]粗面化処理は、エンボス加工処理である[A07]に記載の二次電池。
[A11]粗面化処理は、ブラスト加工処理である[A07]に記載の二次電池。
[A12]外装部材の第1面は、外装部材の第2面の粗さよりも粗い[A01]に記載の二次電池。
[A13]外装部材の第1面には凹凸が形成されており、外装部材の第2面は平坦である[A12]に記載の二次電池。
[A14]外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも、単位面積当たり、多くの凹凸が形成されている[A12]に記載の二次電池。
[A15]外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも平均的に大きな凹凸が形成されている[A12]に記載の二次電池。
[A16]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[A12]乃至[A15]のいずれか1項に記載の二次電池。
[B01]《二次電池:第2の態様》
正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面としたとき、
外装部材の第1面には、外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている二次電池。
[B02]外装部材の第1面には表面処理が施されており、外装部材の第2面には表面処理が施されていない[B01]に記載の二次電池。
[B03]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[B01]又は[B02]に記載の二次電池。
[B04]表面処理は、粗面化処理である[B01]乃至[B03]のいずれか1項に記載の二次電池。
[B05]粗面化処理は、化学処理、紫外線処理、オゾン処理又はプラズマ処理である[B04]に記載の二次電池。
[B06]化学処理は、エッチング処理である[B05]に記載の二次電池。
[B07]粗面化処理は、エンボス加工処理である[B04]に記載の二次電池。
[B08]粗面化処理は、ブラスト加工処理である[B04]に記載の二次電池。
[B09]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る[B01]又は[B02]に記載の二次電池。
[B10](外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である[B09]に記載の二次電池。
[C01]《二次電池:第2の態様》
正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面としたとき、
外装部材の第1面は、外装部材の第2面の粗さよりも粗い二次電池。
[C02]外装部材の第1面には凹凸が形成されており、外装部材の第2面は平坦である[C01]に記載の二次電池。
[C03]外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも、単位面積当たり、多くの凹凸が形成されている[C01]に記載の二次電池。
[C04]外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも平均的に大きな凹凸が形成されている[C01]に記載の二次電池。
[C05]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[C01]乃至[C04]のいずれか1項に記載の二次電池。
[C06]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る[C01]に記載の二次電池。
[C07](外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である[C06]に記載の二次電池。
[D01]《二次電池:第3の態様》
正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面としたとき、
(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である二次電池。
[E01]充電によって構造体が膨張したときの膨張量が大きい方を構造体の第1面、小さい方を構造体の第2面とする[A01]乃至[D01]のいずれか1項に記載の二次電池。
[E02]充電したとき、構造体は、第1面が凸となるように反る[A01]乃至[E01]のいずれか1項に記載の二次電池。
[E03]外装部材のヤング率は5×108Pa乃至7×109Paである[A01]乃至[E02]のいずれか1項に記載の二次電池。
[E04]外装部材は、第1樹脂層、金属層及び第2樹脂層の積層構造を有する[A01]乃至[E03]のいずれか1項に記載の二次電池。
[E05]電解質は、ゲル状電解質から成る[A01]乃至[E04]のいずれか1項に記載の二次電池。
[E06]セパレータを構成する材料は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、又は、ポリイミド樹脂から成る[A01]乃至[E05]のいずれか1項に記載の二次電池。
[F01]《二次電池:第4の態様》
正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
外装部材は、
第1外装部材、及び、
構造体を収納する凹部が形成され、外縁が第1外装部材に固定される第2外装部材、
から成り、
第1外装部材を構成する材料と、第2外装部材を構成する材料とは異なる二次電池。
[F02]第1外装部材は、第2外装部材よりも高いヤング率を有する[F01]に記載の二次電池。
[F03]第1外装部材は、第1A樹脂層、第1金属層及び第1B樹脂層の積層構造を有し、
第2外装部材は、第2A樹脂層、第2金属層及び第2B樹脂層の積層構造を有し、
第1金属層はステンレス鋼から成り、
第2金属層はアルミニウム又はアルミニウム合金から成る[F01]又は[F02]に記載の発光素子。
[F04]第1A樹脂層と第1B樹脂層とは異なる材料から成り、
第2A樹脂層と第2B樹脂層とは異なる材料から成り、
第1A樹脂層と第2A樹脂層とは同じ材料から成り、あるいは又、第1A樹脂層と第2A樹脂層とは異なる材料から成り、
第1B樹脂層と第2B樹脂層とは同じ材料から成り、あるいは又、第1B樹脂層と第2B樹脂層とは異なる材料から成り、
第1金属層と第2金属層とは異なる材料から成る[F03]に記載の二次電池。
[F05]第1金属層の厚さは、1×10-5m乃至1.8×10-4mであり、
第2金属層の厚さは、5×10-5m乃至2×10-4mである[F03]又は[F04]に記載の発光素子。
[F06]第2外装部材の外縁は熱融着して第1外装部材に固定される[F01]乃至[F05]のいずれか1項に記載の二次電池。
[F07]充電によって構造体が膨張したときの膨張量が大きい方を構造体の第1面、小さい方を構造体の第2面としたとき、充電時、構造体は、第1面が凸となるように反る[F01]乃至[F06]のいずれか1項に記載の二次電池。
[F08]電解質は、ゲル状電解質から成る[F01]乃至[F07]のいずれか1項に記載の二次電池。
[F09]セパレータを構成する材料は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、又は、ポリイミド樹脂から成る[F01]乃至[F08]のいずれか1項に記載の二次電池。
[G01]構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面を第1外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面を第2外装部材の第2面とし、第1外装部材の第1面の動摩擦係数をμ1、第2外装部材の第2面の動摩擦係数をμ2としたとき、
μ1>μ2
を満足する[F01]乃至[F09]のいずれか1項に記載の二次電池。
[G02]第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る[G01]に記載の二次電池。
[G03](第1外装部材の第1面を構成する材料,第2外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である[G02]に記載の二次電池。
[G04]第1外装部材の第1面には、第2外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている[G01]に記載の二次電池。
[G05]第1外装部材の第1面には表面処理が施されており、第2外装部材の第2面には表面処理が施されていない[G04]に記載の二次電池。
[G06]第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[G04]又は[G05]に記載の二次電池。
[G07]表面処理は、粗面化処理である[G04]乃至[G06]のいずれか1項に記載の二次電池。
[G08]粗面化処理は、化学処理、紫外線処理、オゾン処理又はプラズマ処理である[G07]に記載の二次電池。
[G09]化学処理は、エッチング処理である[G08]に記載の二次電池。
[G10]粗面化処理は、エンボス加工処理である[G07]に記載の二次電池。
[G11]粗面化処理は、ブラスト加工処理である[G07]に記載の二次電池。
[G12]第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面の粗さよりも粗い[G01]に記載の二次電池。
[G13]第1外装部材の第1面には凹凸が形成されており、第2外装部材の第2面は平坦である[G12]に記載の二次電池。
[G14]第1外装部材の第1面には、第2外装部材の第2面に形成された凹凸よりも、単位面積当たり、多くの凹凸が形成されている[G12]に記載の二次電池。
[G15]第1外装部材の第1面には、第2外装部材の第2面に形成された凹凸よりも平均的に大きな凹凸が形成されている[G12]に記載の二次電池。
[G16]第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[G12]乃至[G15]のいずれか1項に記載の二次電池。
[H01]構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面を第1外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面を第2外装部材の第2面としたとき、第1外装部材の第1面には、第2外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている[F01]乃至[F09]のいずれか1項に記載の二次電池。
[H02]外装部材の第1面には表面処理が施されており、外装部材の第2面には表面処理が施されていない[H01]に記載の二次電池。
[H03]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[H01]又は[H02]に記載の二次電池。
[H04]表面処理は、粗面化処理である[H01]乃至[H03]のいずれか1項に記載の二次電池。
[H05]粗面化処理は、化学処理、紫外線処理、オゾン処理又はプラズマ処理である[H04]に記載の二次電池。
[H06]化学処理は、エッチング処理である[H05]に記載の二次電池。
[H07]粗面化処理は、エンボス加工処理である[H04]に記載の二次電池。
[H08]粗面化処理は、ブラスト加工処理である[H04]に記載の二次電池。
[H09]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る[H01]又は[H02]に記載の二次電池。
[H10](外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である[H09]に記載の二次電池。
[J01]構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面を第1外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面を第2外装部材の第2面としたとき、第1外装部材の第1面は、第2外装部材の第2面の粗さよりも粗い[F01]乃至[F09]のいずれか1項に記載の二次電池。
[J02]外装部材の第1面には凹凸が形成されており、外装部材の第2面は平坦である[J01]に記載の二次電池。
[J03]外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも、単位面積当たり、多くの凹凸が形成されている[J01]に記載の二次電池。
[J04]外装部材の第1面には、外装部材の第2面に形成された凹凸よりも平均的に大きな凹凸が形成されている[J01]に記載の二次電池。
[J05]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る[J01]乃至[J04]のいずれか1項に記載の二次電池。
[J06]外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る[J01]に記載の二次電池。
[J07](外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である[J06]に記載の二次電池。
[K01]構造体の第1面と対向する第1外装部材の内面を第1外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する第2外装部材の内面を第2外装部材の第2面としたとき、(第1外装部材の第1面を構成する材料,第2外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である[F01]乃至[F09]のいずれか1項に記載の二次電池。
[L01]電解質は非水系電解液から成り、
非水系電解液は、
式(1)で表される化合物、
式(2−A)で表される化合物及び式(2−B)で表される化合物の少なくとも一方の化合物、並びに、
式(3−A)乃至式(3−F)で表される化合物の少なくとも1種類の化合物、
から成り、式(1)で表される化合物の含有量は、2.5モル/リットル乃至6モル/リットル、好ましくは3モル/リットル乃至6モル/リットルである[A01]乃至[K01]のいずれか1項に記載の二次電池。
+[(Z11)(Z22)N]- (1)
1−CN (2−A)
2−X−CN (2−B)

Figure 2017033921
Figure 2017033921
22−(CN)n (3−F)
但し、
式(1)中、Mは金属元素であり、Z1及びZ2のそれぞれは、フッ素基、1価の炭化水素基、1価のフッ素化炭化水素基のいずれかであり、Z1及びZ2の少なくとも一方は、フッ素基、1価のフッ素化炭化水素基のいずれかであり、Y1及びY2のそれぞれは、スルホニル基、カルボニル基のいずれかであり、
式(2−A)中、R1は1価の炭化水素基であり、
式(2−B)中、R2は1価の炭化水素基であり、Xは、1又は2以上のエーテル結合と1又は2以上の2価の炭化水素基とが任意の順に結合した基であり、
式(3−A)中、R3及びR4のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであり、
式(3−B)中、R5,R6,R7,R8のそれぞれは、水素基、1価の飽和炭化水素基、1価の不飽和炭化水素基のいずれかであり、R5,R6,R7,R8の少なくとも1つは、1価の不飽和炭化水素基であり、
式(3−C)中、R9は、>CR1011で表される基であり、R10及びR11のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであり、
式(3−D)中、R12,R13,R14,R15のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、R12,R13,R14,R15の少なくとも1つは、ハロゲン基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、
式(3−E)中、R16,R17,R18,R19,R20,R21のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、R16,R17,R18,R19,R20,R21の少なくとも1つは、ハロゲン基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、
式(3−F)中、R22はn価(但し、nは2以上の整数)の炭化水素基である。
[L02]Mは、アルカリ金属元素であり、
1価の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、及び、これらの2種類以上が1価となるように結合した基のいずれかであり、
1価のフッ素化炭化水素基は、1価の炭化水素基の内の少なくとも1つの水素基がフッ素基によって置換された基であり、
2価の炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、及び、これらの2種類以上が結合された基のいずれかであり、
1価の飽和炭化水素基は、アルキル基、シクロアルキル基、及び、これらが1価となるように結合された基のいずれかであり、
1価の不飽和炭化水素基は、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、これらの1種類以上を含む基、及び、これらの2種類以上が1価となるように結合された基のいずれかであり、
ハロゲン基は、フッ素基、塩素基、臭素基、及び、ヨウ素基のいずれかであり、
1価のハロゲン化炭化水素基は、1価の炭化水素基の内の少なくとも1つの水素基がハロゲン基によって置換された基である[L01]に記載の二次電池。
[L03]Mはリチウムであり、
1価のフッ素化炭化水素基は、パーフルオロアルキル基であり、
Xは、−O−Y−(但し、Yは、2価の炭化水素基)で表される基である[L01]又は[L02]に記載の二次電池。
[L04]非水系電解液は、スルホン酸エステル、酸無水物、環状カルボン酸エステル、ジアルキルスルホキシド、式(10)乃至式(15)で表される化合物、モノフルオロリン酸リチウム、及び、ジフルオロリン酸リチウムの少なくとも1種を含む[L01]乃至[L03]のいずれか1項に記載の二次電池。
Figure 2017033921
但し、
23及びR24のそれぞれは、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、
25は、2価の炭化水素基、2価のハロゲン化炭化水素基のいずれかであり、
26,R27,R28,R29,R30,R31,R32,R33,R34,R35のそれぞれは、1価の炭化水素基、1価の酸素含有炭化水素基、1価の窒素含有炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基、1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基、1価のハロゲン化窒素含有炭化水素基、これらの2種類以上が1価となるように結合した基のいずれかであり、
36,R37,R38,R39のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであり、
40及びR41のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであり、
42及びR43のそれぞれは、水素基、1価の炭化水素基のいずれかであり、
44,R45,R46のそれぞれは、1価の炭化水素基、1価のハロゲン化炭化水素基のいずれかである。
[L05]2価のハロゲン化炭化水素基は、2価の炭化水素基の内の少なくとも1つの水素基がハロゲン基によって置換された基であり、
ハロゲン基は、フッ素基、塩素基、臭素基及びヨウ素基のいずれかであり、
1価の酸素含有炭化水素基は、アルコキシ基であり、
1価の窒素含有炭化水素基は、アルキルアミノ基であり、
1価のハロゲン化酸素含有炭化水素基は、1価の酸素含有炭化水素基の内の少なくとも1つの水素基がハロゲン基によって置換された基であり、
1価のハロゲン化窒素含有炭化水素基は、1価の窒素含有炭化水素基の内の少なくとも1つの水素基がハロゲン基によって置換された基である[L04]に記載の二次電池。
[L06]非水系電解液は、六フッ化リン酸リチウム及び四フッ化ホウ酸リチウムの内の少なくとも一方を含む[L01]乃至[L05]のいずれか1項に記載の二次電池。
[L07]正極は、電極反応物質を吸蔵・放出可能である正極活物質を含み、
負極は、電極反応物質を吸蔵・放出可能である負極活物質を含み、
正極活物質と負極活物質との間に絶縁性材料を備え、
絶縁性材料は、絶縁性セラミックス及び絶縁性高分子化合物の少なくとも一方を含む[L01]乃至[L06]のいずれか1項に記載の二次電池。
[L08]絶縁性セラミックスは、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化チタン、及び、酸化ジルコニウムの少なくとも1種を含み、
絶縁性高分子化合物は、フッ化ビニリデンの単独重合体及び共重合体の少なくとも一方を含む[L07]に記載の二次電池。
[L09]正極活物質の表面に、絶縁性材料を含む第1絶縁層が設けられている[L07]又は[L08]に記載の二次電池。
[L10]負極の表面に、絶縁性材料を含む第2絶縁層が設けられている[L07]又は[L08]に記載の二次電池。
[L11]セパレータの表面に、絶縁性材料を含む第3絶縁層が設けられている[L07]又は[L08]に記載の二次電池。
[M01]《電池パック》
[A01]乃至[L11]のいずれか1項に記載の二次電池、
二次電池の動作を制御する制御部、及び、
制御部の指示に応じて二次電池の動作を切り換えるスイッチ部、
を備えている電池パック。
[M02]《電動車両》
[A01]乃至[L11]のいずれか1項に記載の二次電池、
二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部、
駆動力に応じて駆動する駆動部、及び、
二次電池の動作を制御する制御部、
を備えている電動車両。
[M03]《電力貯蔵システム》
[A01]乃至[L11]のいずれか1項に記載の二次電池、
二次電池から電力を供給される1又は2以上の電気機器、及び、
二次電池からの電気機器に対する電力供給を制御する制御部、
を備えている電力貯蔵システム。
[M04]《電動工具》
[A01]乃至[L11]のいずれか1項に記載の二次電池、及び、
二次電池から電力を供給される可動部、
を備えている電動工具。
[M05]《電子機器》
[A01]乃至[L11]のいずれか1項に記載の二次電池を電力供給源として備えている電子機器。 In addition, this indication can also take the following structures.
[A01] << Secondary battery: first embodiment >>
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
The inner surface of the exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, the inner surface of the exterior member facing the second surface of the structure is the second surface of the exterior member,
When the dynamic friction coefficient of the first surface of the exterior member is μ 1 and the dynamic friction coefficient of the second surface of the exterior member is μ 2 ,
μ 1 > μ 2
Satisfying secondary battery.
[A02] The secondary battery according to [A01], wherein the first surface of the exterior member is made of a material different from the material constituting the second surface of the exterior member.
[A03] The combination of (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon). A secondary battery according to [A02].
[A04] The secondary battery according to [A01], wherein the first surface of the exterior member is subjected to a surface treatment different from that of the second surface of the exterior member.
[A05] The secondary battery according to [A04], in which the first surface of the exterior member is subjected to surface treatment, and the second surface of the exterior member is not subjected to surface treatment.
[A06] The secondary battery according to [A04] or [A05], wherein the first surface of the exterior member is made of the same material as that of the second surface of the exterior member.
[A07] The secondary battery according to any one of [A04] to [A06], in which the surface treatment is a roughening treatment.
[A08] The secondary battery according to [A07], in which the roughening treatment is chemical treatment, ultraviolet treatment, ozone treatment, or plasma treatment.
[A09] The secondary battery according to [A08], wherein the chemical treatment is an etching treatment.
[A10] The secondary battery according to [A07], in which the roughening treatment is an embossing treatment.
[A11] The secondary battery according to [A07], in which the roughening process is a blasting process.
[A12] The secondary battery according to [A01], wherein the first surface of the exterior member is rougher than the roughness of the second surface of the exterior member.
[A13] The secondary battery according to [A12], wherein unevenness is formed on the first surface of the exterior member, and the second surface of the exterior member is flat.
[A14] The secondary battery according to [A12], wherein the first surface of the exterior member has more irregularities per unit area than the irregularities formed on the second surface of the exterior member.
[A15] The secondary battery according to [A12], wherein the first surface of the exterior member has irregularities that are on average larger than the irregularities formed on the second surface of the exterior member.
[A16] The secondary battery according to any one of [A12] to [A15], wherein the first surface of the exterior member is made of the same material as that of the second surface of the exterior member.
[B01] << Secondary battery: second embodiment >>
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
When the inner surface of the exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, and the inner surface of the exterior member facing the second surface of the structure is the second surface of the exterior member,
A secondary battery in which a first surface of the exterior member is subjected to a surface treatment different from that of the second surface of the exterior member.
[B02] The secondary battery according to [B01], in which the first surface of the exterior member is subjected to surface treatment, and the second surface of the exterior member is not subjected to surface treatment.
[B03] The secondary battery according to [B01] or [B02], in which the first surface of the exterior member is made of the same material as that of the second surface of the exterior member.
[B04] The secondary battery according to any one of [B01] to [B03], in which the surface treatment is a roughening treatment.
[B05] The secondary battery according to [B04], wherein the roughening treatment is chemical treatment, ultraviolet treatment, ozone treatment, or plasma treatment.
[B06] The secondary battery according to [B05], in which the chemical treatment is an etching treatment.
[B07] The secondary battery according to [B04], in which the roughening process is an embossing process.
[B08] The secondary battery according to [B04], in which the roughening process is a blasting process.
[B09] The secondary battery according to [B01] or [B02], in which the first surface of the exterior member is made of a material different from the material constituting the second surface of the exterior member.
The combination of [B10] (the material constituting the first surface of the exterior member and the material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon). A secondary battery according to [B09].
[C01] << secondary battery: second embodiment >>
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
When the inner surface of the exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, and the inner surface of the exterior member facing the second surface of the structure is the second surface of the exterior member,
A secondary battery in which the first surface of the exterior member is rougher than the roughness of the second surface of the exterior member.
[C02] The secondary battery according to [C01], wherein unevenness is formed on the first surface of the exterior member, and the second surface of the exterior member is flat.
[C03] The secondary battery according to [C01], wherein the first surface of the exterior member has more unevenness per unit area than the unevenness formed on the second surface of the exterior member.
[C04] The secondary battery according to [C01], wherein the first surface of the exterior member has irregularities that are larger on average than the irregularities formed on the second surface of the exterior member.
[C05] The secondary battery according to any one of [C01] to [C04], wherein the first surface of the exterior member is made of the same material as that of the second surface of the exterior member.
[C06] The secondary battery according to [C01], wherein the first surface of the exterior member is made of a material different from the material constituting the second surface of the exterior member.
The combination of [C07] (the material constituting the first surface of the exterior member, the material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon). A secondary battery according to [C06].
[D01] << Secondary battery: third embodiment >>
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
When the inner surface of the exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, and the inner surface of the exterior member facing the second surface of the structure is the second surface of the exterior member,
The combination of (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon). battery.
[E01] The structure according to any one of [A01] to [D01], wherein the larger expansion amount when the structure is expanded by charging is the first surface of the structure, and the smaller is the second surface of the structure. Secondary battery.
[E02] The secondary battery according to any one of [A01] to [E01], wherein the structure warps so that the first surface is convex when charged.
[E03] The secondary battery according to any one of [A01] to [E02], in which a Young's modulus of the exterior member is 5 × 10 8 Pa to 7 × 10 9 Pa.
[E04] The secondary battery according to any one of [A01] to [E03], wherein the exterior member has a stacked structure of a first resin layer, a metal layer, and a second resin layer.
[E05] The secondary battery according to any one of [A01] to [E04], wherein the electrolyte is a gel electrolyte.
[E06] The secondary battery according to any one of [A01] to [E05], in which a material constituting the separator is made of polypropylene resin, polyethylene resin, or polyimide resin.
[F01] << Secondary battery: Fourth aspect >>
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The exterior member is
A first exterior member, and
A second exterior member in which a recess for housing the structure is formed and an outer edge is fixed to the first exterior member;
Consisting of
A secondary battery in which a material constituting the first exterior member is different from a material constituting the second exterior member.
[F02] The secondary battery according to [F01], in which the first exterior member has a higher Young's modulus than the second exterior member.
[F03] The first exterior member has a laminated structure of a first A resin layer, a first metal layer, and a first B resin layer,
The second exterior member has a laminated structure of a second A resin layer, a second metal layer, and a second B resin layer,
The first metal layer is made of stainless steel,
The light emitting element according to [F01] or [F02], in which the second metal layer is made of aluminum or an aluminum alloy.
[F04] The first A resin layer and the first B resin layer are made of different materials,
The second A resin layer and the second B resin layer are made of different materials,
The first A resin layer and the second A resin layer are made of the same material, or alternatively, the first A resin layer and the second A resin layer are made of different materials,
The first B resin layer and the second B resin layer are made of the same material, or the first B resin layer and the second B resin layer are made of different materials,
The secondary battery according to [F03], in which the first metal layer and the second metal layer are made of different materials.
[F05] The thickness of the first metal layer is 1 × 10 −5 m to 1.8 × 10 −4 m,
The thickness of the second metal layer is the light-emitting element according to [F03] or [F04], which is 5 × 10 −5 m to 2 × 10 −4 m.
[F06] The secondary battery according to any one of [F01] to [F05], in which an outer edge of the second exterior member is thermally fused and fixed to the first exterior member.
[F07] When the structure is expanded by charging, the first surface of the structure is larger and the smaller surface is the second surface of the structure, and the first surface of the structure is convex during charging. [F01] to [F06] The secondary battery according to any one of [F01] to [W06].
[F08] The secondary battery according to any one of [F01] to [F07], in which the electrolyte is a gel electrolyte.
[F09] The secondary battery according to any one of [F01] to [F08], in which a material constituting the separator is made of polypropylene resin, polyethylene resin, or polyimide resin.
[G01] The longitudinal direction of the structure is the X direction, the lateral direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction, and the outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and The second surface of the structure is the first surface of the first exterior member that faces the first surface of the structure, and the inner surface of the second exterior member that faces the second surface of the structure. When the second surface of the second exterior member is the first surface and the first surface of the first exterior member is μ 1 , and the second surface of the second exterior member is μ 2 .
μ 1 > μ 2
The secondary battery according to any one of [F01] to [F09] that satisfies the following conditions.
[G02] The secondary battery according to [G01], wherein the first surface of the first exterior member is made of a material different from a material constituting the second surface of the second exterior member.
The combination of [G03] (the material constituting the first surface of the first exterior member, the material constituting the second surface of the second exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene) , Nylon), the secondary battery according to [G02].
[G04] The secondary battery according to [G01], wherein the first surface of the first exterior member is subjected to a surface treatment different from that of the second surface of the second exterior member.
[G05] The secondary battery according to [G04], in which the first surface of the first exterior member is subjected to surface treatment, and the second surface of the second exterior member is not subjected to surface treatment.
[G06] The secondary battery according to [G04] or [G05], wherein the first surface of the first exterior member is made of the same material as that of the second surface of the second exterior member.
[G07] The secondary battery according to any one of [G04] to [G06], in which the surface treatment is a roughening treatment.
[G08] The secondary battery according to [G07], wherein the roughening treatment is chemical treatment, ultraviolet treatment, ozone treatment, or plasma treatment.
[G09] The secondary battery according to [G08], in which the chemical treatment is an etching treatment.
[G10] The secondary battery according to [G07], wherein the roughening process is an embossing process.
[G11] The secondary battery according to [G07], wherein the roughening process is a blasting process.
[G12] The secondary battery according to [G01], wherein the first surface of the first exterior member is rougher than the roughness of the second surface of the second exterior member.
[G13] The secondary battery according to [G12], wherein unevenness is formed on the first surface of the first exterior member, and the second surface of the second exterior member is flat.
[G14] The first surface of the first exterior member has more irregularities per unit area than the irregularities formed on the second surface of the second exterior member. The secondary according to [G12] battery.
[G15] The secondary battery according to [G12], wherein the first surface of the first exterior member has irregularities that are on average larger than the irregularities formed on the second surface of the second exterior member.
[G16] The secondary battery according to any one of [G12] to [G15], wherein the first surface of the first exterior member is made of the same material as that constituting the second surface of the second exterior member.
[H01] The inner surface of the first exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the first exterior member, and the inner surface of the second exterior member facing the second surface of the structure is the second exterior member. When it is set as the second surface, the first surface of the first exterior member is subjected to surface treatment different from that of the second surface of the second exterior member, according to any one of [F01] to [F09]. Secondary battery.
[H02] The secondary battery according to [H01], wherein the first surface of the exterior member is subjected to surface treatment, and the second surface of the exterior member is not subjected to surface treatment.
[H03] The secondary battery according to [H01] or [H02], wherein the first surface of the exterior member is made of the same material as that of the second surface of the exterior member.
[H04] The secondary battery according to any one of [H01] to [H03], in which the surface treatment is a roughening treatment.
[H05] The secondary battery according to [H04], wherein the roughening treatment is chemical treatment, ultraviolet treatment, ozone treatment, or plasma treatment.
[H06] The secondary battery according to [H05], wherein the chemical treatment is an etching treatment.
[H07] The secondary battery according to [H04], wherein the roughening treatment is an embossing treatment.
[H08] The secondary battery according to [H04], in which the roughening process is a blasting process.
[H09] The secondary battery according to [H01] or [H02], wherein the first surface of the exterior member is made of a material different from a material constituting the second surface of the exterior member.
The combination of [H10] (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon). A secondary battery according to [H09].
[J01] The inner surface of the first exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the first exterior member, and the inner surface of the second exterior member facing the second surface of the structure is the second exterior member. The secondary battery according to any one of [F01] to [F09], in which the first surface of the first exterior member is rougher than the roughness of the second surface of the second exterior member when the second surface is used.
[J02] The secondary battery according to [J01], wherein the first surface of the exterior member is uneven, and the second surface of the exterior member is flat.
[J03] The secondary battery according to [J01], wherein the first surface of the exterior member has more irregularities per unit area than the irregularities formed on the second surface of the exterior member.
[J04] The secondary battery according to [J01], wherein the first surface of the exterior member has irregularities that are larger on average than the irregularities formed on the second surface of the exterior member.
[J05] The secondary battery according to any one of [J01] to [J04], wherein the first surface of the exterior member is made of the same material as that of the second surface of the exterior member.
[J06] The secondary battery according to [J01], wherein the first surface of the exterior member is made of a material different from the material constituting the second surface of the exterior member.
[J07] The combination of (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon). A secondary battery according to [J06].
[K01] The inner surface of the first exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the first exterior member, and the inner surface of the second exterior member facing the second surface of the structure is the second exterior member. When the second surface is used, the combination of (material constituting the first surface of the first exterior member, material constituting the second surface of the second exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), Alternatively, the secondary battery according to any one of [F01] to [F09], which is (polyethylene, nylon).
[L01] The electrolyte is composed of a non-aqueous electrolyte,
Non-aqueous electrolyte is
A compound represented by formula (1),
At least one of a compound represented by formula (2-A) and a compound represented by formula (2-B), and
At least one compound of compounds represented by formula (3-A) to formula (3-F);
The content of the compound represented by the formula (1) is 2.5 mol / liter to 6 mol / liter, preferably 3 mol / liter to 6 mol / liter, [A01] to [K01] The secondary battery according to any one of the above.
M + [(Z 1 Y 1 ) (Z 2 Y 2 ) N] - (1)
R 1 -CN (2-A)
R 2 -X-CN (2- B)
Figure 2017033921
Figure 2017033921
R 22 - (CN) n ( 3-F)
However,
In formula (1), M is a metal element, and each of Z 1 and Z 2 is either a fluorine group, a monovalent hydrocarbon group, or a monovalent fluorinated hydrocarbon group, and Z 1 and Z 2 is at least one of a fluorine group and a monovalent fluorinated hydrocarbon group, and each of Y 1 and Y 2 is either a sulfonyl group or a carbonyl group,
In formula (2-A), R 1 is a monovalent hydrocarbon group,
In the formula (2-B), R 2 is a monovalent hydrocarbon group, and X is a group in which one or two or more ether bonds and one or two or more divalent hydrocarbon groups are bonded in any order. And
In formula (3-A), each of R 3 and R 4 is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group,
In formula (3-B), each of R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 is any one of a hydrogen group, a monovalent saturated hydrocarbon group, and a monovalent unsaturated hydrocarbon group, and R 5 , R 6 , R 7 , R 8 are monovalent unsaturated hydrocarbon groups,
In formula (3-C), R 9 is a group represented by> CR 10 R 11 , and each of R 10 and R 11 is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group,
In formula (3-D), each of R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 is any one of a hydrogen group, a halogen group, a monovalent hydrocarbon group, and a monovalent halogenated hydrocarbon group, At least one of R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 is any one of a halogen group and a monovalent halogenated hydrocarbon group;
In formula (3-E), each of R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , and R 21 represents a hydrogen group, a halogen group, a monovalent hydrocarbon group, or a monovalent halogenated hydrocarbon group. And at least one of R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 is any one of a halogen group and a monovalent halogenated hydrocarbon group,
In formula (3-F), R 22 represents an n-valent hydrocarbon group (where n is an integer of 2 or more).
[L02] M is an alkali metal element,
The monovalent hydrocarbon group is any one of an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and a group in which two or more of these are bonded so as to be monovalent,
The monovalent fluorinated hydrocarbon group is a group in which at least one of the monovalent hydrocarbon groups is substituted with a fluorine group,
The divalent hydrocarbon group is any one of an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a group in which two or more of these are bonded.
The monovalent saturated hydrocarbon group is any one of an alkyl group, a cycloalkyl group, and a group in which these are monovalent.
The monovalent unsaturated hydrocarbon group is any one of an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a group containing one or more of these, and a group bonded so that two or more of these are monovalent Yes,
The halogen group is any one of a fluorine group, a chlorine group, a bromine group, and an iodine group,
The secondary battery according to [L01], wherein the monovalent halogenated hydrocarbon group is a group in which at least one of the monovalent hydrocarbon groups is substituted with a halogen group.
[L03] M is lithium;
The monovalent fluorinated hydrocarbon group is a perfluoroalkyl group,
The secondary battery according to [L01] or [L02], wherein X is a group represented by —O—Y— (where Y is a divalent hydrocarbon group).
[L04] Non-aqueous electrolyte includes sulfonic acid ester, acid anhydride, cyclic carboxylic acid ester, dialkyl sulfoxide, compound represented by formula (10) to formula (15), lithium monofluorophosphate, and difluorophosphorus The secondary battery according to any one of [L01] to [L03], including at least one kind of lithium acid.
Figure 2017033921
However,
Each of R 23 and R 24 is a monovalent hydrocarbon group or a monovalent halogenated hydrocarbon group;
R 25 is a divalent hydrocarbon group or a divalent halogenated hydrocarbon group,
R 26 , R 27 , R 28 , R 29 , R 30 , R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , and R 35 are each a monovalent hydrocarbon group, a monovalent oxygen-containing hydrocarbon group, A monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group, a monovalent halogenated hydrocarbon group, a monovalent halogenated oxygen-containing hydrocarbon group, a monovalent halogenated nitrogen-containing hydrocarbon group, and two or more of these are monovalent Any of the groups attached to
Each of R 36 , R 37 , R 38 , and R 39 is a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group,
Each of R 40 and R 41 is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group,
Each of R 42 and R 43 is either a hydrogen group or a monovalent hydrocarbon group,
Each of R 44 , R 45 and R 46 is either a monovalent hydrocarbon group or a monovalent halogenated hydrocarbon group.
[L05] The divalent halogenated hydrocarbon group is a group in which at least one of the divalent hydrocarbon groups is substituted with a halogen group,
The halogen group is any one of a fluorine group, a chlorine group, a bromine group and an iodine group,
The monovalent oxygen-containing hydrocarbon group is an alkoxy group,
The monovalent nitrogen-containing hydrocarbon group is an alkylamino group,
The monovalent halogenated oxygen-containing hydrocarbon group is a group in which at least one of the monovalent oxygen-containing hydrocarbon groups is substituted with a halogen group,
The secondary battery according to [L04], wherein the monovalent halogenated nitrogen-containing hydrocarbon group is a group in which at least one of the monovalent nitrogen-containing hydrocarbon groups is substituted with a halogen group.
[L06] The secondary battery according to any one of [L01] to [L05], wherein the nonaqueous electrolytic solution includes at least one of lithium hexafluorophosphate and lithium tetrafluoroborate.
[L07] The positive electrode includes a positive electrode active material capable of occluding and releasing the electrode reactant,
The negative electrode includes a negative electrode active material capable of occluding and releasing an electrode reactant,
An insulating material is provided between the positive electrode active material and the negative electrode active material,
The secondary battery according to any one of [L01] to [L06], wherein the insulating material includes at least one of an insulating ceramic and an insulating polymer compound.
[L08] Insulating ceramics includes at least one of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, titanium oxide, and zirconium oxide,
The insulating polymer compound according to [L07], wherein the insulating polymer compound includes at least one of a homopolymer and a copolymer of vinylidene fluoride.
[L09] The secondary battery according to [L07] or [L08], in which a first insulating layer including an insulating material is provided on a surface of the positive electrode active material.
[L10] The secondary battery according to [L07] or [L08], wherein a second insulating layer containing an insulating material is provided on a surface of the negative electrode.
[L11] The secondary battery according to [L07] or [L08], wherein a third insulating layer containing an insulating material is provided on a surface of the separator.
[M01] << Battery pack >>
The secondary battery according to any one of [A01] to [L11],
A control unit for controlling the operation of the secondary battery, and
A switch unit that switches the operation of the secondary battery in accordance with an instruction from the control unit,
Battery pack with
[M02] << Electric vehicle >>
The secondary battery according to any one of [A01] to [L11],
A conversion unit that converts electric power supplied from the secondary battery into driving force;
A driving unit for driving according to the driving force, and
A control unit for controlling the operation of the secondary battery,
Electric vehicle equipped with.
[M03] << Power storage system >>
The secondary battery according to any one of [A01] to [L11],
One or more electric devices supplied with power from the secondary battery, and
A control unit for controlling the power supply from the secondary battery to the electric device,
Power storage system equipped with.
[M04] << Power tool >>
The secondary battery according to any one of [A01] to [L11], and
A movable part to which power is supplied from the secondary battery,
Power tool equipped with.
[M05] << Electronic equipment >>
An electronic device comprising the secondary battery according to any one of [A01] to [L11] as a power supply source.

1,3・・・構造体、1A・・・構造体の第1面、1B・・・構造体の第2面、2,2”・・・外装部材、2A・・・外装部材の第1面、2A’・・・外装部材の延在部、2B・・・外装部材の第2面、4・・・正極、4A・・・正極集電体、4B・・・正極活物質層、5・・・負極、5A・・・負極集電体、5B・・・負極活物質層、6・・・セパレータ、7・・・第1外装部材、7A・・・第1A樹脂層、7B・・・第1B樹脂層、7C・・・第1金属層、8・・・第2外装部材、8A・・・第2A樹脂層、8B・・・第2B樹脂層、8C・・・第2金属層、8a・・・外縁、9・・・凹部、10・・・外装部材、11・・・密着フィルム、20・・・捲回電極体(構造体)、21・・・正極リード、22・・・負極リード、23・・・正極、23A・・・正極集電体、23B・・・正極活物質層、24・・・負極、24A・・・負極集電体、24B・・・負極活物質層、25・・・セパレータ、26・・・電解質層、27・・・保護テープ、31・・・電源、32・・・正極リード、33・・・負極リード、34A,34B・・・タブ、35・・・回路基板、36・・・コネクタ付きリード線、37・・・粘着テープ、38・・・ラベル、39・・・絶縁シート、41・・・制御部、42・・・スイッチ部、43・・・PTC素子、44・・・温度検出部、44A・・・温度検出素子、45A・・・正極端子、45B・・・負極端子、50・・・筐体、51・・・制御部、52・・・メモリ、53・・・電圧検出部、54・・・電流測定部、54A・・・電流検出抵抗器、55・・・温度検出部、55A・・・温度検出素子、56・・・スイッチ制御部、57・・・スイッチ部、58・・・電源、59A・・・正極端子、59B・・・負極端子、60・・・筐体、61・・・制御部、62・・・各種センサ、63・・・電源、71・・・エンジン、72・・・発電機、73,74・・・インバータ、75・・・モータ、76・・・差動装置、77・・・トランスミッション、78・・・クラッチ、81・・・前輪用駆動軸、82・・・前輪、83・・・後輪用駆動軸、84・・・後輪、90・・・家屋、91・・・制御部、92・・・電源、93・・・スマートメータ、94・・・パワーハブ、95・・・電気機器(電子機器)、96・・・自家発電機、97・・・電動車両、98・・・集中型電力系統、100・・・工具本体、101・・・制御部、102・・・電源、103・・・ドリル部、211・・・正極活物質、212・・・活物質絶縁層、213・・・負極絶縁層、214・・・セパレータ絶縁層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,3 ... Structure, 1A ... 1st surface of a structure, 1B ... 2nd surface of a structure, 2, 2 "... exterior member, 2A ... 1st of exterior member Surface, 2A '... extended portion of exterior member, 2B ... second surface of exterior member, 4 ... positive electrode, 4A ... positive electrode current collector, 4B ... positive electrode active material layer, 5 ... Negative electrode, 5A ... Negative electrode current collector, 5B ... Negative electrode active material layer, 6 ... Separator, 7 ... First exterior member, 7A ... 1A resin layer, 7B ... 1B resin layer, 7C ... 1st metal layer, 8 ... 2nd exterior member, 8A ... 2A resin layer, 8B ... 2B resin layer, 8C ... 2nd metal layer 8a ... outer edge, 9 ... recess, 10 ... exterior member, 11 ... adhesion film, 20 ... wound electrode body (structure), 21 ... positive electrode lead, 22 ...・ Negative lead, 23 ... Electrode, 23A ... positive electrode current collector, 23B ... positive electrode active material layer, 24 ... negative electrode, 24A ... negative electrode current collector, 24B ... negative electrode active material layer, 25 ... separator, 26 ... Electrolyte layer, 27 ... Protective tape, 31 ... Power source, 32 ... Positive electrode lead, 33 ... Negative electrode lead, 34A, 34B ... Tab, 35 ... Circuit board, 36 ... Lead wire with connector, 37 ... Adhesive tape, 38 ... Label, 39 ... Insulating sheet, 41 ... Control part, 42 ... Switch part, 43 ... PTC element, 44 ... Temperature detection unit, 44A ... Temperature detection element, 45A ... Positive electrode terminal, 45B ... Negative electrode terminal, 50 ... Case, 51 ... Control unit, 52 ... Memory, 53 ... Voltage detection unit, 54 ... Current measurement unit, 54A ... Current detection resistor, 5 ...... Temperature detection unit, 55A ... Temperature detection element, 56 ... Switch control unit, 57 ... Switch unit, 58 ... Power supply, 59A ... Positive terminal, 59B ... Negative terminal, 60 ... casing, 61 ... control unit, 62 ... various sensors, 63 ... power supply, 71 ... engine, 72 ... generator, 73, 74 ... inverter, 75 ..Motor, 76 ... differential device, 77 ... transmission, 78 ... clutch, 81 ... front wheel drive shaft, 82 ... front wheel, 83 ... rear wheel drive shaft, 84 ... rear wheel, 90 ... house, 91 ... control unit, 92 ... power supply, 93 ... smart meter, 94 ... power hub, 95 ... electrical equipment (electronic equipment), 96 ... Private generator, 97 ... Electric vehicle, 98 ... Centralized power system, 100 ... Tool body 101: Control unit 102: Power source 103 ... Drill unit 211 ... Positive electrode active material 212 ... Active material insulating layer 213 ... Negative electrode insulating layer 214 ... Separator insulation layers

Claims (20)

正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面とし、
外装部材の第1面の動摩擦係数をμ1、外装部材の第2面の動摩擦係数をμ2としたとき、
μ1>μ2
を満足する二次電池。
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
The inner surface of the exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, the inner surface of the exterior member facing the second surface of the structure is the second surface of the exterior member,
When the dynamic friction coefficient of the first surface of the exterior member is μ 1 and the dynamic friction coefficient of the second surface of the exterior member is μ 2 ,
μ 1 > μ 2
Satisfying secondary battery.
外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と異なる材料から成る請求項1に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the first surface of the exterior member is made of a material different from a material constituting the second surface of the exterior member. 外装部材の第1面には、外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている請求項1に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the first surface of the exterior member is subjected to a surface treatment different from that of the second surface of the exterior member. 正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面としたとき、
外装部材の第1面には、外装部材の第2面とは異なる表面処理が施されている二次電池。
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
When the inner surface of the exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, and the inner surface of the exterior member facing the second surface of the structure is the second surface of the exterior member,
A secondary battery in which a first surface of the exterior member is subjected to a surface treatment different from that of the second surface of the exterior member.
外装部材の第1面には表面処理が施されており、外装部材の第2面には表面処理が施されていない請求項4に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 4, wherein the first surface of the exterior member is subjected to surface treatment, and the second surface of the exterior member is not subjected to surface treatment. 外装部材の第1面は、外装部材の第2面を構成する材料と同じ材料から成る請求項4に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 4, wherein the first surface of the exterior member is made of the same material as that of the second surface of the exterior member. 表面処理は、粗面化処理である請求項4に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 4, wherein the surface treatment is a roughening treatment. 粗面化処理は、化学処理、紫外線処理、オゾン処理又はプラズマ処理である請求項7に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 7, wherein the roughening treatment is chemical treatment, ultraviolet treatment, ozone treatment, or plasma treatment. 化学処理は、エッチング処理である請求項8に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 8, wherein the chemical treatment is an etching treatment. 粗面化処理は、エンボス加工処理である請求項7に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 7, wherein the roughening process is an embossing process. 粗面化処理は、ブラスト加工処理である請求項7に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 7, wherein the roughening process is a blasting process. 正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
構造体の長手方向をX方向、構造体の短手方向をZ方向、構造体の厚さ方向をY方向とし、
構造体のXZ平面に沿った外面を構造体の第1面及び構造体の第2面とし、
構造体の第1面と対向する外装部材の内面を外装部材の第1面とし、構造体の第2面と対向する外装部材の内面を外装部材の第2面としたとき、
(外装部材の第1面を構成する材料,外装部材の第2面を構成する材料)の組合せは、(ポリプロピレン,ナイロン)、(ポリプロピレン,ポリエチレン)、又は、(ポリエチレン,ナイロン)である二次電池。
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The longitudinal direction of the structure is the X direction, the short direction of the structure is the Z direction, the thickness direction of the structure is the Y direction,
The outer surface along the XZ plane of the structure is the first surface of the structure and the second surface of the structure,
When the inner surface of the exterior member facing the first surface of the structure is the first surface of the exterior member, and the inner surface of the exterior member facing the second surface of the structure is the second surface of the exterior member,
The combination of (material constituting the first surface of the exterior member, material constituting the second surface of the exterior member) is (polypropylene, nylon), (polypropylene, polyethylene), or (polyethylene, nylon). battery.
充電によって構造体が膨張したときの膨張量が大きい方を構造体の第1面、小さい方を構造体の第2面とする請求項1、請求項4又は請求項12に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, 4 or 12, wherein the larger expansion amount when the structure is expanded by charging is the first surface of the structure, and the smaller expansion surface is the second surface of the structure. . 充電したとき、構造体は、第1面が凸となるように反る請求項1、請求項4又は請求項12に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, claim 4, or claim 12, wherein when the battery is charged, the structure warps such that the first surface is convex. 外装部材のヤング率は5×108Pa乃至7×109Paである請求項1、請求項4又は請求項12に記載の二次電池。 The secondary battery according to claim 1, claim 4, or claim 12, wherein a Young's modulus of the exterior member is 5 × 10 8 Pa to 7 × 10 9 Pa. 外装部材は、第1樹脂層、金属層及び第2樹脂層の積層構造を有する請求項1、請求項4又は請求項12に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, claim 4, or claim 12, wherein the exterior member has a laminated structure of a first resin layer, a metal layer, and a second resin layer. 正極、セパレータ及び負極が捲回又は積層された構造体が外装部材に収納されて成り、電解質が充填された二次電池であって、
外装部材は、
第1外装部材、及び、
構造体を収納する凹部が形成され、外縁が第1外装部材に固定される第2外装部材、
から成り、
第1外装部材を構成する材料と、第2外装部材を構成する材料とは異なる二次電池。
A secondary battery in which a structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound or stacked is housed in an exterior member and filled with an electrolyte,
The exterior member is
A first exterior member, and
A second exterior member in which a recess for housing the structure is formed and an outer edge is fixed to the first exterior member;
Consisting of
A secondary battery in which a material constituting the first exterior member is different from a material constituting the second exterior member.
第1外装部材は、第2外装部材よりも高いヤング率を有する請求項17に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 17, wherein the first exterior member has a higher Young's modulus than the second exterior member. 第1外装部材は、第1A樹脂層、第1金属層及び第1B樹脂層の積層構造を有し、
第2外装部材は、第2A樹脂層、第2金属層及び第2B樹脂層の積層構造を有し、
第1金属層はステンレス鋼から成り、
第2金属層はアルミニウム又はアルミニウム合金から成る請求項17に記載の発光素子。
The first exterior member has a laminated structure of a first A resin layer, a first metal layer, and a first B resin layer,
The second exterior member has a laminated structure of a second A resin layer, a second metal layer, and a second B resin layer,
The first metal layer is made of stainless steel,
The light emitting device according to claim 17, wherein the second metal layer is made of aluminum or an aluminum alloy.
第1金属層の厚さは、1×10-5m乃至1.8×10-4mであり、
第2金属層の厚さは、5×10-5m乃至2×10-4mである請求項19に記載の発光素子。
The thickness of the first metal layer is 1 × 10 −5 m to 1.8 × 10 −4 m,
The light emitting device according to claim 19, wherein the thickness of the second metal layer is 5 x 10 -5 m to 2 x 10 -4 m.
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