JP6439645B2 - 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム - Google Patents

電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム Download PDF

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Description

本技術は、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。
最近の電子機器などでは、高性能化および多機能化が益々進行する傾向にある。電子機器などに適用される電池について、その特性を向上させるために、種々の構成が採用されている。
例えば、電池の安全性を改良するために、アルミナなどの絶縁材料を電池の正負極間に層状に配置することで、改善することがなされている。また、特許文献１、特許文献２および特許文献３では、電解液に添加剤を添加することで、特性を向上することが記載されている。
特開２００７−１７２９９０号公報 特開２０１０−９００６８号公報 国際公開第２０１４／１２５９４６号
電池では、高温サイクル特性を向上することが求められている。
したがって、本技術の目的は、高温サイクル特性を向上可能な電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供することにある。
上述した課題を解決するために、本技術は、正極および負極を含む電極群と、電解液を含む電解質とを備え、電極群は、絶縁性材料を有する絶縁層を含み、電解液は、プロピレンカーボネートを５質量％以上含有する非水溶媒と、式（１）〜式（２）の化合物の少なくとも１種からなる添加剤とを含む電池である。
Figure 0006439645
 (式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。ｎは１〜３の整数である。Ｍは金属イオンである。)
Figure 0006439645
(式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。)
本技術は、正極および負極を含む電極群と、電解液、電解液を保持する高分子化合物および絶縁性材料を含む電解質とを備え、電解液は、プロピレンカーボネートを５質量％以上含有する非水溶媒と、式（１）〜式（２）の化合物の少なくとも１種からなる添加剤と
を含む電池である。
本技術の電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムは、上述の電池を備えたものである。
本技術の電池によれば、絶縁層を有し、且つ、所定の電解液を用いることによって、高温サイクル特性の向上を可能にする。上記電池を用いた本技術の電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムにおいても同様の効果を得ることができる。
図１は本技術の実施の形態に係る電池の構成を示す断面図である。 図２は図１に示した巻回電極体の一部を拡大して示す断面図である。 図３は本技術の実施の形態に係る電池の一構成例を示す分解斜視図である。 図４は図３に示す巻回電極体のI−I線に沿った断面構成を表す断面図である。 図５は本技術の実施の形態に係る電池パックの一構成例を示す斜視図である。 図６は図５に示した電池パックの一構成例を示すブロック図である。 図７は本技術の実施の形態に係る電子機器の一構成例を示すブロック図である。 図８は本技術の実施の形態に係る蓄電システムの一構成例を示す概略図である。 図９は本技術の実施の形態に係る電動車両の一構成例を示す概略図である。
以下、本技術の実施の形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（円筒型の電池の例）
２．第２の実施の形態（ラミネートフィルム型の電池の例）
３．第３の実施の形態（電池パックの例）
４．第４の実施の形態（電子機器の例）
５．第５の実施の形態（蓄電システムの例）
６．第６の実施の形態（電動車両の例）
７．他の実施の形態（変形例）
なお、以下に説明する実施の形態などは本技術の好適な具体例であり、本技術の内容がこれらの実施の形態などに限定されるものではない。また、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なく、また例示した効果と異なる効果が存在することを否定するものではない。
１．第１の実施の形態
（１−１）非水電解質電池の構成例
本技術の第１の実施の形態では、一例として円筒型の非水電解質二次電池（以下、「非水電解質電池」または単に「電池」という）について、図１および図２を参照しながら説明する。
図１に示すように、この非水電解質電池は、主に、ほぼ中空円柱状の電池缶１１の内部に、巻回電極体２０および一対の絶縁板１２、１３が収納されたものである。このような電池缶１１を用いた電池構造は、円筒型と呼ばれている。
電池缶１１は、例えば、一端部が閉鎖されると共に他端部が開放された中空構造を有しており、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）またはそれらの合金などにより構成されている。なお、電池缶１１が鉄により構成される場合には、例えば、電池缶の１１の表面にニッケル（Ｎｉ）などが鍍金されていてもよい。一対の絶縁板１２、１３は、巻回電極体２０を上下から挟み、その巻回周面に対して垂直に延在するように配置されている。
電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４、安全弁機構１５および熱感抵抗素子（Positive Temperature Coefficient：ＰＴＣ素子）１６がガスケット１７を介してかしめられており、その電池缶１１は、密閉されている。電池蓋１４は、例えば、電池缶１１と同様の材料により構成されている。安全弁機構１５および熱感抵抗素子１６は、電池蓋１４の内側に設けられている。
安全弁機構１５は、熱感抵抗素子１６を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。この安全弁機構１５では、内部短絡、または外部からの加熱などに起因して内圧が一定以上となった場合に、ディスク板１５Ａが反転して電池蓋１４と巻回電極体２０との間の電気的接続を切断するようになっている。
熱感抵抗素子１６は、温度の上昇に応じて抵抗が増大する（電流を制限する）ことにより、大電流に起因する異常な発熱を防止するものである。ガスケット１７は、例えば、絶縁材料により構成されており、その表面には、例えば、アスファルトが塗布されている。
巻回電極体２０は、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２とが積層および巻回された電極群である。この巻回電極体２０の中心には、センターピン２４が挿入されていてもよい。
巻回電極体２０の正極２１には正極リード２５が接続されており、負極２２には負極リード２６が接続されている。正極リード２５は安全弁機構１５に溶接されることにより電池蓋１４と電気的に接続されており、負極リード２６は電池缶１１に溶接され電気的に接続されている。
正極リード２５は、例えば、薄板状の導電部材であり、例えば、アルミニウムなどにより構成されている。負極リード２６は、例えば、薄板状の導電部材であり、銅（Ｃｕ）、ニッケルまたはステンレス（ＳＵＳ）などにより構成されている。
（正極）
正極２１は、例えば、正極集電体２１Ａの両面に正極活物質層２１Ｂが設けられたものである。なお、正極２１は、正極集電体２１Ａの片面のみに正極活物質層２１Ｂが設けられた領域を有していてもよい。
正極集電体２１Ａとしては、例えば、アルミニウム箔、ニッケル箔、またはステンレス箔などの金属箔を用いることができる。
正極活物質層２１Ｂは、正極活物質を含む。正極活物質層２１Ｂは、必要に応じて、導電剤、結着剤などの他の材料を含んでいてもよい。
（正極活物質）
正極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出可能な材料を用いることができる。正極活物質としては、例えば、リチウム含有化合物を用いることができる。
リチウム含有化合物としては、例えば、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物（「リチウム遷移金属複合酸化物」という）、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物（「リチウム遷移金属リン酸化合物」という）などが挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素としてコバルト（Ｃｏ）、ニッケル、マンガン（Ｍｎ）および鉄の少なくとも１種を含むものが好ましい。より高い電圧が得られるからである。
リチウム遷移金属複合酸化物としては、例えば、層状岩塩型構造のリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型構造のリチウム遷移金属複合酸化物などが挙げられる。
層状岩塩型構造のリチウム遷移金属複合酸化物としては、例えば、一般式ＬｉxＭ１Ｏ2（式中、Ｍ１は１種類以上の遷移金属元素を含む元素を表す。ｘの値は、一例として、０．０５≦ｘ≦１．１０である。ｘの値は電池の充放電状態によって異なる。なお、ｘの値はこれに限定されるものではない。）で表されるリチウム含有化合物などが挙げられる。より具体的には、例えば、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉxＣｏＯ2）、リチウムニッケル複合酸化物（ＬｉxＮｉＯ2）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（ＬｉxＮｉ1-zＣｏzＯ2（０＜ｚ＜１））、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（ＬｉxＮｉ(1-v-w)ＣｏvＭｎwＯ2（０＜ｖ＋ｗ＜１、ｖ＞０、ｗ＞０））、リチウムコバルトアルミニウムマグネシウム複合酸化物（ＬｉxＣｏ(1-p-q)ＡｌpＭｇqＯ2（０＜ｐ＋ｑ＜１、ｐ＞０、ｑ＞０））などが挙げられる。
スピネル型構造のリチウム遷移金属複合酸化物としては、例えば、リチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）、リチウムマンガンニッケル複合酸化物（ＬｉxＭｎ2-tＮｉtＯ4（０＜ｔ＜２））などが挙げられる。
リチウム遷移金属リン酸化合物としては、例えば、オリビン型構造のリチウム遷移金属リン酸化合物などが挙げられる。
オリビン型構造のリチウム遷移金属リン酸化合物としては、例えば、一般式ＬｉyＭ２ＰＯ4（式中、Ｍ２は１種類以上の遷移金属元素を含む元素を表す。ｙの値は、一例として、０．０５≦ｙ≦１．１０である。ｙの値は電池の充放電状態によって異なる。なお、ｙの値はこの範囲に限定されるものではない。）で表されるリチウム含有化合物などが挙げられる。より具体的には、例えば、リチウム鉄リン酸化合物（ＬｉyＦｅＰＯ4）、リチウム鉄マンガンリン酸化合物（ＬｉyＦｅ1-uＭｎuＰＯ4（０＜ｕ＜１））などが挙げられる。
正極活物質としては、上述したリチウム含有化合物の粒子と、リチウム含有化合物の粒子の表面の少なくとも一部に設けられた被覆層とを有する被覆粒子を用いてもよい。このような被覆粒子を用いることで、電池特性をより向上できる。
被覆層は、母材となるリチウム含有化合物の粒子（母材粒子）の表面の少なくとも一部に設けられたものであり、母材粒子とは異なる組成元素または組成比を有するものである。被覆層としては、例えば、酸化物や遷移金属化合物などを含むものが挙げられる。具体的には、被覆層としては、例えば、リチウムとニッケルおよびマンガンのうちの少なくとも一方とを含む酸化物、または、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、アルミニウム、マグネシウム（Ｍｇ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群のうちの少なくとも１種と、酸素（Ｏ）と、リン（Ｐ）とを含む化合物などを含む。被覆層は、フッ化リチウムなどのハロゲン化物または酸素以外のカルコゲン化物を含むようにしてよい。
被覆層の存在は、正極活物質の表面から内部に向かって構成元素の濃度変化を調べることで、確認することができる。例えば、濃度変化は、被覆層が設けられたリチウム含有化合物の粒子をスパッタリングなどにより削りながらその組成をオージェ電子分光分析（Auger Electron Spectroscopy ;ＡＥＳ）またはＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectrometry ；二次イオン質量分析）により測定することが可能である。また、被覆層が設けられたリチウム含有化合物の粒子を酸性溶液中などでゆっくり溶解させ、その溶出分の時間変化を誘導結合高周波プラズマ（Inductively Coupled Plasma;ＩＣＰ）分光分析などにより測定することも可能である。
その他、正極活物質としては、例えば、酸化物、二硫化物、リチウムを含有しないカルコゲン化物（特に層状化合物やスピネル型化合物）、導電性高分子などを用いることができる。酸化物としては、例えば、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）などが挙げられる。二硫化物としては、例えば、二硫化鉄（ＦｅＳ2）、二硫化チタン（ＴｉＳ2）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）などが挙げられる。リチウムを含有しないカルコゲン化物としては、例えば、二セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ2）などが挙げられる。導電性高分子としては、硫黄、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレンまたはポリピロールなどが挙げられる。
正極活物質は、上記で例示した正極活物質以外であってもよい。また、上記で例示した正極活物質は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。
（導電剤）
導電剤としては、例えば、炭素材料などを用いることができる。炭素材料としては、例えば、グラファイト、カーボンブラックまたはアセチレンブラックなどが挙げられる。なお、導電剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料または導電性高分子などでもよい。
（結着剤）
結着剤としては、例えば、樹脂材料などを用いることができる。樹脂材料としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）またはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などが挙げられる。
（負極）
負極２２は、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂが設けられた構造を有している。なお、負極２２は、負極集電体２２Ａの片面のみに負極活物質層２２Ｂが設けられた領域を有していてもよい。
負極集電体２２Ａとしては、例えば、銅箔などの金属箔を用いることができる。
負極活物質層２２Ｂは、負極活物質を含む。負極活物質層２２Ｂは、必要に応じて、導電剤、結着剤などの他の材料を含んでいてもよい。導電剤および結着剤としては、正極２１の導電剤および結着剤と同様の材料などを用いることができる。
（負極活物質）
負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出可能な材料を用いることができる。負極活物質としては、例えば、炭素材料を用いることができる。炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができる。
炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、（００２）面の面間隔が０．３７ｎｍ以上の難黒鉛化性炭素、または（００２）面の面間隔が０．３４ｎｍ以下の黒鉛（グラファイト）などである。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭またはカーボンブラック類などである。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスまたは石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂またはフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）されたものである。この他、炭素材料は、約１０００℃以下で熱処理された低結晶性炭素または非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状または鱗片状のいずれでもよい。
炭素材料の他、負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能であり、金属元素および半金属元素の少なくとも一方を構成元素として含む材料（「金属系材料」という）を用いることできる。金属系材料は、例えば、単体、合金または化合物でもよいし、これらの２種以上の混合物でもよい。金属系材料を用いた場合には、高いエネルギー密度を得ることができるので好ましい。なお、本技術において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物またはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。
上記の金属元素または半金属元素としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム、チタン（Ｔｉ）、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、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）または白金（Ｐｔ）が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。
金属系材料としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素または半金属元素を構成元素として含むものが好ましい。これらの中でも、ケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含む材料（「ケイ素およびスズの少なくとも一方を含む材料」という）がより好ましく、少なくともケイ素を含む材料（「ケイ素を含む材料」という）が特に好ましい。ケイ素およびスズは、リチウムを吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができる。
ケイ素およびスズの少なくとも一方を含む材料としては、例えば、ケイ素の単体、合金または化合物や、スズの単体、合金または化合物や、それらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有する材料などが挙げられる。
ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第２の構成元素として、スズ、ニッケル、銅（Ｃｕ）、鉄、コバルト（Ｃｏ）、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。スズの合金としては、例えば、スズ以外の第２の構成元素として、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムからなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
スズの化合物またはケイ素の化合物としては、例えば、酸素または炭素（Ｃ）を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。
中でも、スズを含む材料としては、コバルトと、スズと、炭素とを構成元素として含み、炭素の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下であり、かつスズとコバルトとの合計に対するコバルトの割合が３０質量％以上７０質量％以下であるＳｎＣｏＣ含有材料が好ましい。このような組成範囲において高いエネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるからである。
このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて更に他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、ケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ（Ｎｂ）、ゲルマニウム、チタン、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム、リン、ガリウムまたはビスマスが好ましく、２種以上を含んでいてもよい。容量またはサイクル特性を更に向上させることができるからである。
なお、このＳｎＣｏＣ含有材料は、スズと、コバルトと、炭素とを含む相を有しており、この相は結晶性の低いまたは非晶質な構造を有していることが好ましい。また、この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、他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下はスズなどが凝集または結晶化することによるものであると考えられるが、炭素が他の元素と結合することにより、そのような凝集または結晶化を抑制することができるからである。
元素の結合状態を調べる測定方法としては、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）が挙げられる。ＸＰＳでは、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは、グラファイトであれば、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た装置において、２８４．５ｅＶに現れる。また、表面汚染炭素であれば、２８４．８ｅＶに現れる。これに対して、炭素元素の電荷密度が高くなる場合、例えば炭素が金属元素または半金属元素と結合している場合には、Ｃ１ｓのピークは、２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。すなわち、ＳｎＣｏＣ含有材料について得られるＣ１ｓの合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる場合には、ＳｎＣｏＣ含有材料に含まれる炭素の少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合している。
なお、ＸＰＳ測定では、スペクトルのエネルギー軸の補正に、例えばＣ１ｓのピークを用いる。通常、表面には表面汚染炭素が存在しているので、表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとし、これをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定では、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として得られるので、例えば市販のソフトウエアを用いて解析することにより、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分離する。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。
その他、負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物などを用いることができる。金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）などのチタンとリチウムとを含むリチウムチタン酸化物、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデンなどが挙げられる。高分子化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンまたはポリピロールなどが挙げられる。
なお、負極活物質として、リチウムを含む金属を用いてもよい。リチウムを含む金属としては、例えば、リチウム金属、リチウムを含む合金などが挙げられる。この場合、負極活物質層２２Ｂを、リチウムを含む金属で構成してもよい。
負極活物質は、上記以外であってもよい。また、上記で例示した負極活物質は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。
負極活物質層２２Ｂは、例えば、気相法、液相法、溶射法、塗布法もしくは焼成法、またはそれらの２種以上の方法を用いて形成されてもよい。
なお、気相法としては、例えば、物理堆積法または化学堆積法、具体的には真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法またはプラズマ化学気相成長法などが挙げられる。液相法としては、電解鍍金または無電解鍍金などの公知の手法を用いることができる。塗布法とは、例えば、粒子状の負極活物質を結着剤などと混合したのち、溶剤に分散させて塗布する方法である。焼成法とは、例えば、塗布法によって塗布したのち、結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。焼成法に関しても公知の手法が利用可能であり、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法またはホットプレス焼成法が挙げられる。
（セパレータ）
セパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡（ショート）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。
セパレータ２３は、例えば、樹脂を含む多孔質膜である。この樹脂を含む多孔質膜は、例えば、樹脂材料を延伸開孔法、相分離法などで成形することにより得られる。なお、樹脂を含む多孔質膜の製造方法は、これらに限定されるものではない。
セパレータ２３を構成する樹脂材料には、例えば、ポリプロピレンもしくはポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂またはナイロン樹脂などを用いることができる。
セパレータ２３は、樹脂を含む多孔質膜を２以上積層した構造を有するものであってもよい。樹脂を含む多孔質膜は、２種以上の樹脂材料が混合されたもの（２種以上の樹脂材料を溶融混練して形成したもの）であってもよい。ポリオレフィン樹脂を含む多孔質膜は、正極２１と負極２２との分離性に優れ、内部短絡の発生をより低減できるので、好ましい。
セパレータ２３は、不織布であってもよい。不織布は、繊維を織ったり編んだりしないで、繊維間を接合もしくは絡合、または接合および絡合した構造体である。不織布の原料には繊維に加工できるほとんどの物質を使用することができ、繊維長や太さなどの形状を調整することで、目的、用途に応じた機能を持たせることができる。
不織布としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を用いた透気性膜（ポリエチレンテレフタレート不織布）などが挙げられる。なお、透気性膜とは、透気性を有する膜のことをいう。その他、不織布としては、アラミド繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、ポリオレフィン繊維、または、ナイロン繊維などを用いたものなどが挙げられる。不織布は、２種以上の繊維を用いたものであってもよい。
（絶縁層）
図示は省略するが、本技術の電池は、正極２１および負極２２の間に配置される絶縁性材料を含む層（以下、「絶縁層」と称する）を有する。この絶縁層は電極群である巻回電極体２０に含まれ、例えば、セパレータ２３および正極２１の間、または、セパレータ２３および負極２２の間、または、これらの両方に絶縁層が形成されている。
絶縁層の形成方法としては、セパレータ２３の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成してもよいし、正極２１の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成してもよいし、負極２２の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成してもよい。絶縁層をセパレータ２３の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成する場、絶縁層およびセパレータ２３の両方を含めてセパレータと称する場合もある。
絶縁層は、例えば、樹脂材料と絶縁性粒子とを含む多孔質層などである。樹脂材料は、例えば、フィブリル化し、フィブリルが相互連続的に繋がった三次元的なネットワーク構造を有していてもよい。
（絶縁性粒子）
絶縁性粒子としては、例えば、無機粒子などを用いることができる。無機粒子としては、具体的には、電気絶縁性の無機粒子である金属酸化物、金属酸化物水和物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、鉱物の粒子などが挙げられる。
金属酸化物または金属酸化物水和物としては、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）、ベーマイト（Ａｌ2Ｏ3・Ｈ2ＯまたはＡｌＯＯＨ）、酸化マグネシウム（マグネシア、ＭｇＯ）、酸化チタン（チタニア、ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ジルコニア、ＺｒＯ2）、酸化ケイ素（シリカ、ＳｉＯ2）または酸化イットリウム（イットリア、Ｙ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが挙げられる。
金属窒化物としては、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）または窒化チタン（ＴｉＮ）などが挙げられる。金属炭化物としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）または炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）などが挙げられる。金属硫化物としては、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）などが挙げられる。
金属水酸化物としては水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）などが挙げられる。鉱物としては、ゼオライト（Ｍ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｘＳｉＯ2・ｙＨ2Ｏ、Ｍは金属元素、ｘ≧２、ｙ≧０）などの多孔質アルミノケイ酸塩、タルク（Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）などの層状ケイ酸塩、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）またはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）などが挙げられる。
その他の無機粒子としては、リチウム化合物の粒子、炭素材料の粒子などが挙げられる。リチウム化合物としては、Ｌｉ2Ｏ4、Ｌｉ3ＰＯ4、ＬｉＦなどが挙げられる。炭素材料としては、ダイヤモンドなどが挙げられる。
これら無機粒子は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。無機粒子の形状は特に限定されるものではなく、球状、繊維状、針状、鱗片状または板状などであってもよい。
（樹脂材料）
樹脂材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどの含フッ素樹脂、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体などの含フッ素ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体およびその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体およびその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体およびその水素化物、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルなどのゴム類、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド（特にアラミド）、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、アクリル酸樹脂またはポリエステルなどの融点およびガラス転移温度の少なくとも一方が１８０℃以上の樹脂、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
（電解液）
セパレータ２３には、液状の電解質である電解液が含浸されている。電解液は、例えば、電解質塩と、この電解質塩を溶解する非水溶媒とを含む非水電解液である。この非水電解液は、非水溶媒としてプロピレンカーボネートを５質量％以上含むと共に、式（１）および式（２）で表される化合物の少なくとも１種を含む。電池において、プロピレンカーボネートを使用した場合には、高温サイクル特性を悪化させてしまう。また、その量を増大させると高温サイクル特性をより悪化させてしまう。また、絶縁層を有する電池において、プロピレンカーボネートを使用した場合には、添加する添加剤の種類によっても、高温サイクル特性を悪化させてしまう。これに対して、本技術に係る電池では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネートを５質量％以上含む非水溶媒と共に式（１）および式（２）で表される化合物の少なくとも１種を含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上できる。
Figure 0006439645
 (式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。ｎは１〜３の整数である。Ｍは金属イオンである。)
Figure 0006439645
(式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。)
「置換基を有してもよい」とは、置換基を有さないこと、または、１つ以上の置換基で水素基が置換されることをいう。置換基としては、例えば、炭化水素基、フッ素基などのハロゲン基などが挙げられる。
式（１）においてＲ１およびＲ２のそれぞれは、イソプロピル基やｎ−ブチル基よりも、水素基または炭化水素基が好ましい。式（１）における金属イオンＭの種類としては、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｃａ2+などが挙げられる。式（２）において、Ｒ５としては、ＣＨ3−、Ｈ−などが挙げられる。式（１）で表される化合物は、電解液に対する溶解性を考慮すると、アルカリ金属塩（すなわち、Ｍn+＝アルカリ金属イオン）であることが好ましい。式（１）の金属イオンＭn+および式（２）のＲ５としては、電解液に対する溶解性を考慮すると、Ｍn+＝Ｌｉ+、Ｍn+＝Ｎａ+、Ｍn+＝Ｋ+、Ｒ５＝ＣＨ3、Ｍn+＝Ｃａ2+、Ｒ５＝Ｈの順で好ましい。
式（１）および式（２）で表される化合物の少なくとも１種の添加量は、より優れた効果が得られる点から、０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上３質量％以下であることがより好ましい。
式（１）で表される化合物としては、例えば、式（１−１）〜式（１−５）で表される化合物などが挙げられる。
Figure 0006439645
Figure 0006439645
Figure 0006439645
Figure 0006439645
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式（２）で表される化合物としては、式（２−１）〜式（２−８）で表される化合物などが挙げられる。
Figure 0006439645
Figure 0006439645
Figure 0006439645
Figure 0006439645
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非水溶媒としては、プロピレンカーボネートを非水溶媒全体に対して５質量％以上含むものを用いる。プロピレンカーボネートの含有量が５質量％未満の場合には、添加剤として式（１）および式（２）で表される化合物の少なくとも１種を添加しても、高温サイクル特性向上の効果が低い。なお、プロピレンカーボネートは低温で固まりにくい性質を有し、プロピレンカーボネートを５質量％以上含むことによって、低温でのサイクル特性等の電池特性を向上させることができるメリットがある。
非水溶媒は、プロピレンカーボネートと共に、プロピレンカーボネート以外の他の環状の炭酸エステル、鎖状の炭酸エステル、鎖状のカルボン酸エステルおよび環状のカルボンエステルの少なくとも１種を含んでいてもよい。
他の環状の炭酸エステルとしては、例えば、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどが挙げられる。鎖状の炭酸エステルとしては、例えば、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、ジエチルカーボネートなどが挙げられる。鎖状のカルボン酸エステルとしては、例えば、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルなどが挙げられる。環状のカルボン酸エステルとしては、例えば、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
電解液は、必要に応じて、式（１）〜式（２）で表される化合物以外の他の添加剤などを含んでいてもよい。
他の添加剤としては、ジニトリル化合物、スルトン（環状スルホン酸エステル）、鎖状スルホン酸エステル、環状エーテルなどが挙げられる。ジニトリル化合物としては、スクシノニトリル、アジポニトリルなどが挙げられる。スルトンとしては、例えば、プロパンスルトンまたはプロペンスルトンなどが挙げられる。鎖状スルホン酸エステルとしては、例えば、メタンスルホン酸２−プロピニルなどが挙げられる。環状エーテルとしては、１，３−ジオキサンなどが挙げられる。
これらの他にも、必要に応じて、鎖状または環状のハロゲン化炭酸エステルなどの他の非水溶媒を含んでいてもよい。環状のハロゲン化炭酸エステルとしては、例えば、４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オン（ＦＥＣ）、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（ＤＦＥＣ）、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、の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−オンなどである。鎖状のハロゲン化炭酸エステルとしては、例えば、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）または炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。
（電解質塩）
電解質塩は、例えば、以下で説明するリチウム塩などのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の他の塩（例えばリチウム塩以外の軽金属塩）を含んでいてもよい。
電解質塩としては、例えば、リチウム塩として、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3ＳＯ3）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2ＳｉＦ6）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などが挙げられる。
中でも、電解質塩は、六フッ化リン酸リチウム、過塩素酸リチウムおよび六フッ化ヒ酸リチウムの１種類または２種類以上を含んでいることが好ましく、六フッ化リン酸リチウムを含んでいることがより好ましい。内部抵抗が低下するため、より高い効果が得られるからである。
電解質塩は、上述したリチウム塩と共に以下説明するリチウム塩などの他の金属塩の１種または２種以上を含んでいてもよい。なお、これらの金属塩は、上述したリチウム塩と共に電解質塩に含まれずに、単独で含まれていてもよい。
他の金属塩としては、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、ジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2Ｏ2）、リチウムビス（オキサレート）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＴＦＳＡ）、ビス（フルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＦＳＡ）、モノフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ2ＰＦＯ3）、リチウムジフルオロオキサレートボレート（ＬｉＤＦＯＢ）の少なくとも何れかを含んでいることが好ましい。より高い効果が得られるからである。
（非水電解質電池の動作）
この非水電解質電池では、充電時において、例えば、正極２１からリチウムイオンが放出され、セパレータ２３に含浸された電解液を介して負極２２に吸蔵される。一方、放電時において、例えば、負極２２からリチウムイオンが放出され、セパレータ２３に含浸された電解液を介して正極２１に吸蔵される。
この非水電解質電池は、完全充電時における開回路電圧（すなわち電池電圧）が、例えば、３．６０Ｖ以上６．００Ｖ以下、好ましくは４．２０Ｖ以上６．００Ｖ以下、さらに好ましくは４．４０Ｖ以上６．００Ｖ以下の範囲内になるように設計されていてもよい。完全充電時における開回路電圧が、例えば正極活物質として層状岩塩型リチウム複合酸化物などを用いた電池において４．４０Ｖ以上とされる場合は、４．２０Ｖの電池と比較して、同じ正極活物質であっても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなるので、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整され、高いエネルギー密度が得られるようになっている。
（１−２）非水電解質電池の製造方法
この非水電解質電池は、例えば、以下の手順により製造される。
まず、正極２１を作製する。最初に、正極活物質と、必要に応じて結着剤および導電剤などとを混合して正極合剤としたのち、例えば、有機溶剤などに分散させてペースト状またはスラリー状の正極合剤スラリーとする。
続いて、正極集電体２１Ａの両面に正極合剤スラリーを均一に塗布してから乾燥させて、正極活物質層２１Ｂを形成する。最後に、必要に応じて加熱しながら、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型する。この場合には、複数回に渡って圧縮成型を繰り返してもよい。
次に、上記した正極２１と同様の手順により、負極２２を作製する。最初に、負極活物質と、必要に応じて結着剤および導電剤などとを混合して負極合剤としたのち、例えば、有機溶剤などに分散させてペースト状またはスラリー状の負極合剤スラリーとする。
こののち、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを均一に塗布してから乾燥させて、負極活物質層２２Ｂを形成したのち、その負極活物質層２２Ｂを圧縮成型する。
最後に、正極２１および負極２２を用いて非水電解質電池を組み立てる。最初に、正極集電体２１Ａに正極リード２５を溶接などして取り付けると共に、負極集電体２２Ａに負極リード２６を溶接などして取り付ける。続いて、両面に絶縁層を形成したセパレータ２３を介して正極２１と負極２２とを積層および巻回させて巻回電極体２０を作製したのち、その巻回中心にセンターピン２４を挿入する。
続いて、一対の絶縁板１２、１３で挟みながら、巻回電極体２０を電池缶１１の内部に収納する。この場合には、正極リード２５の先端部を安全弁機構１５に溶接などして取り付けると共に、負極リード２６の先端部を電池缶１１に溶接などして取り付ける。続いて、電池缶１１の内部に電解液を注入して、セパレータ２３に含浸させる。最後に、ガスケット１７を介して電池缶１１の開口端部に電池蓋１４、安全弁機構１５および熱感抵抗素子１６をかしめる。これにより、図１および図２に示した非水電解質電池が完成する。
（効果）
絶縁層を有する電池において、プロピレンカーボネートを含む非水溶媒を用いた場合には、添加剤の種類によっては、絶縁層を有さない電池と比較して、高温サイクル特性が低下してしまう問題がある。これに対して、本技術の第１の実施の形態に係る電池では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上を含む非水溶媒、および、添加剤として式（１）〜式（２）で表される化合物の少なくとも１種を含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上できる。
２．第２の実施の形態
（２−１）ラミネートフィルム型の電池の構成例
本技術の第２の実施の形態では、一例として、ラミネートフィルム型の電池について、図３および図４を参照しながら説明する。
非水電解質電池は、外装部材４０の内部に、巻回電極体３０が収納されたものである。巻回電極体３０には、正極リード３１および負極リード３２が取り付けられている。正極リード３１および負極リード３２は、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって同一方向に導出されている。
（外装部材）
外装部材４０は、フィルム状の部材である。外装部材４０は、例えば、融着層、金属層および表面保護層がこの順に積層されたラミネートフィルムである。融着層は、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などで構成される。金属層は、例えば、アルミニウムなどで構成される。表面保護層は、例えば、ナイロンまたはポリエチレンテレフタレートなどで構成される。外装部材４０は、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよく、高分子フィルム単体または金属フィルム単体でもよい。
外装部材４０と正極リード３１との間には、密着フィルム４１が介在されている。同様に、外装部材４０と負極リード３２との間には、密着フィルム４１が介在されている。密着フィルム４１は、例えば、金属材料との接着性が高い材料などで構成されている。この材料としては、例えば、ポリオレフィン樹脂などの樹脂材料が挙げられる。
（正極、負極およびセパレータ）
巻回電極体３０は、セパレータ３５および電解質層３６を介して正極３３と負極３４とが積層および巻回されたものであり、その最外周部は、保護テープ３７により保護されている。なお、巻回電極体３０は、セパレータ３５を省略したものであってもよい。
正極３３は、例えば、正極集電体３３Ａの両面に正極活物質層３３Ｂが設けられたものである。正極集電体３３Ａおよび正極活物質層３３Ｂの構成は、それぞれ第１の実施の形態の正極集電体２１Ａおよび正極活物質層２１Ｂと同様である。負極３４は、例えば、負極集電体３４Ａの両面に負極活物質層３４Ｂが設けられたものである。負極集電体３４Ａおよび負極活物質層３４Ｂの構成は、それぞれ第１の実施の形態の負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂの構成と同様である。セパレータ３５の構成は、第１の実施の形態のセパレータ２３の構成と同様である。
（電解質層）
電解質層３６は、電解液が高分子化合物により保持されたものであり、必要に応じて、各種添加剤などの他の材料を含んでいてもよい。この電解質層３６は、例えば、いわゆるゲル状の電解質である。ゲル状の電解質は、高いイオン伝導率（例えば、室温で１ｍＳ／ｃｍ以上）が得られると共に電解液の漏液が防止されるので好ましい。
高分子化合物としては、例えば、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、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、また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などが挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。中でも、ポリフッ化ビニリデン、また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が好ましい。電気化学的に安定だからである。
電解液は、第１の実施の形態と同様である。ただし、ゲル状の電解質である電解質層３６において、電解液の溶媒とは、液状の溶媒だけでなく、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もの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、その高分子化合物も溶媒に含まれる。
なお、電解液が高分子化合物により保持されたゲル状の電解質層３６に代えて、電解液をそのまま用いてもよい。この場合には、電解液がセパレータ３５に含浸される。
（絶縁層）
図示は省略するが、本技術の電池は、第１の実施の形態と同様の絶縁層を有する。この絶縁層は電極群である巻回電極体３０に含まれ、例えば、セパレータ３５および正極３３の間、または、セパレータ３５および負極３４の間、または、これらの両方に絶縁層が形成されている。
絶縁層の形成方法としては、セパレータ３５の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成してもよいし、正極３３の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成してもよいし、負極３４の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成してもよい。絶縁層をセパレータ３５の両面のうちの少なくとも一方の面に塗布形成する場合、絶縁層およびセパレータ３５の両方を含めてセパレータと称する場合もある。
また、電解質層３６が絶縁層であってもよい。この場合、電解質層３６は絶縁性粒子を含むものである。絶縁性粒子としては、上述したものと同様のものを用いることができる。また、この場合、セパレータ３５および正極３３の間、並びに、セパレータ３５および負極３４の間の少なくとも一つの間に、絶縁層が形成されていなくてもよい。
（２−２）非水電解質電池の製造方法
非水電解質電池は、例えば、以下の３種類の手順により製造される。
（第１の製造方法）
第１の製造方法では、最初に、第１の実施の形態と同様にして、正極３３および負極３４を作製する。電解液を、非水溶媒に対して電解質塩を溶解させて調製する。
次に、電解液、高分子化合物および溶剤を含む前駆溶液を調製して正極３３および負極３４に塗布したのち、その溶剤を揮発させてゲル状の電解質層３６を形成する。なお、電解質層が絶縁層である場合には、前駆溶液として、絶縁性粒子をさらに添加したものと使用する。続いて、正極集電体３３Ａに正極リード３１を溶接などして取り付けると共に、負極集電体３４Ａに負極リード３２を溶接などして取り付ける。
次に、電解質層３６が形成された正極３３と負極３４とを両面に絶縁層を形成したセパレータ３５を介して積層および巻回したのち、その最外周部に保護テープ３７を接着させて、巻回電極体３０を作製する。
最後に、２枚のフィルム状の外装部材４０の間に巻回電極体３０を挟み込んだのち、その外装部材４０の外縁部同士を熱融着などで接着させて、巻回電極体３０を封入する。この際、正極リード３１および負極リード３２と外装部材４０との間に、密着フィルム４１を挿入する。これにより、図３および図４に示した非水電解質電池が完成する。
（第２の製造方法）
第２の製造方法では、最初に、正極３３に正極リード３１を取り付けると共に、負極３４に負極リード３２を取り付ける。続いて、両面に絶縁層を形成したセパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層して巻回させたのち、その最外周部に保護テープ３７を接着させて、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を作製する。
次に、２枚のフィルム状の外装部材４０の間に巻回体を挟み込んだのち、一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を熱融着などで接着させて、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納する。続いて、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などの他の材料とを含む電解質用組成物を調製して袋状の外装部材４０の内部に注入したのち、その外装部材４０の開口部を熱融着などで密封する。なお、電解質層が絶縁層である場合には、電解質用組成物として、絶縁性粒子をさらに添加したものを使用する。
最後に、モノマーを熱重合させて高分子化合物とし、ゲル状の電解質層３６を形成する。これにより、非水電解質電池が完成する。
（第３の製造方法）
第３の製造方法では、最初に、高分子化合物および絶縁性粒子が両面に塗布されたセパレータ３５を用いることを除き、上記した第２の製造方法と同様に、巻回体を形成して袋状の外装部材４０の内部に収納する。
次に、電解液を調製して外装部材４０の内部に注入したのち、その外装部材４０の開口部を熱融着などで密封する。最後に、外装部材４０に加重をかけながら加熱して、高分子化合物を介してセパレータ３５を正極３３および負極３４に密着させる。これにより、電解液が高分子化合物に含浸し、その高分子化合物がゲル化して絶縁性粒子を含む電解質層３６（すなわち、絶縁層）が形成されるため、非水電解質電池が完成する。
（効果）
本技術の第２の実施の形態に係る電池では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
３．第３の実施の形態
本技術の第３の実施の形態では、電池パックの構成の一例について、図５および図６を参照しながら説明する。
この電池パックは、１つの二次電池（単電池）を用いた簡易型の電池パック（いわゆるソフトパック）であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器などに内蔵される。電池パックは、電池セル１１１と、電池セル１１１に接続される回路基板１１６とを備えている。電池セル１１１は、例えば、第２の実施の形態に係るラミネートフィルム型の二次電池である。
電池セル１１１の両側面には、一対の粘着テープ１１８、１１９が貼り付けられている。回路基板１１６には、保護回路（ＰＣＭ：Protection Circuit Module）が形成されている。この回路基板１１６は、電池セル１１１の正極リード１１２および負極リード１１３に対して一対のタブ１１４、１１５を介して接続されていると共に、外部接続用のコネクタ付きリード線１１７に接続されている。なお、回路基板１１６が電池セル１１１に接続された状態において、その回路基板１１６は、ラベル１２０および絶縁シート１３１により上下から保護されている。ラベル１２０が貼り付けられることで、回路基板１１６および絶縁シート１３１などが固定されている。
また、電池パックは、図６に示すように、電源に相当する電池セル１１１と、回路基板１１６とを備えている。回路基板１１６は、例えば、制御部１２１と、スイッチ部１２２と、ＰＴＣ１２３と、温度検出部１２４とを備えている。電池セル１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して外部と接続可能であるため、その電池セル１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して充放電される。温度検出部１２４は、温度検出端子（いわゆるＴ端子）１２６を用いて温度を検出可能である。
制御部１２１は、電池パック全体の動作（電池セル１１１の使用状態を含む）を制御するものであり、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでいる。
この制御部１２１は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることで、電池セル１１１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１２１は、例えば、充電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させて、充電電流を遮断する。
この他、制御部１２１は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることで、電池セル１１１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１２１は、例えば、放電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることで、放電電流を遮断する。
なお、二次電池の過充電検出電圧の一例としては、４．２０Ｖ±０．０５Ｖなどである。過放電検出電圧の一例としては、２．４Ｖ±０．１Ｖなどである。
スイッチ部１２２は、制御部１２１の指示に応じて、電池セル１１１の使用状態（電池セル１１１と外部機器との接続の可否）を切り換えるものである。このスイッチ部１２２は、例えば、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチなどを含んでいる。充電制御スイッチおよ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）などの半導体スイッチである。なお、充放電電流は、例えば、スイッチ部１２２のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
温度検出部１２４は、電池セル１１１の温度を測定して、その測定結果を制御部１２１に出力するものであり、例えば、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。なお、温度検出部１２４による測定結果は、異常発熱時において制御部１２１が充放電制御を行う場合や、制御部１２１が残容量の算出時において補正処理を行う場合などに用いられる。
なお、回路基板１１６は、ＰＴＣ１２３を備えていなくてもよい。この場合には、別途、回路基板１１６にＰＴＣ素子が付設されていてもよい。
４．第４の実施の形態
本技術の第４の実施の形態では、電子機器の構成の一例について、図７を参照しながら説明する。
電子機器３００は、電子機器本体の電子回路３０１と、電池パック２００とを備える。電池パック２００は、正極端子２３１ａおよび負極端子２３１ｂを介して電子回路３０１に対して電気的に接続されている。電子機器３００は、例えば、ユーザにより電池パック２００を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器３００の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック２００を電子機器３００から取り外しできないように、電池パック２００が電子機器３００内に内蔵されている構成を有していてもよい。
電池パック２００の充電時には、電池パック２００の正極端子２３１ａ、負極端子２３１ｂがそれぞれ、充電器（図示せず）の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック２００の放電時（電子機器３００の使用時）には、電池パック２００の正極端子２３１ａ、負極端子２３１ｂがそれぞれ、電子回路３０１の正極端子、負極端子に接続される。
電子機器３００としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（スマートフォンなど）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパ、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）など）、撮像装置（デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなど）、オーディオ機器（ポータブルオーディオプレイヤーなど）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられるが、これに限定されるものでなない。
（電子回路）
電子回路３０１は、例えば、ＣＰＵ、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部などを備え、電子機器３００の全体を制御する。
（電池パック）
電池パック２００は、組電池２０１と、充放電回路２０２とを含む組電池の電池パックである。組電池２０１は、複数の二次電池２０１ａを直列および／または並列に接続して構成されている。複数の二次電池２０１ａは、例えばｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは正の整数）に接続される。なお、図７では、６つの二次電池２０１ａが２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された例が示されている。二次電池２０１ａとしては、第１の実施の形態に係る電池が用いられる。
充電時には、充放電回路２０２は、組電池２０１に対する充電を制御する。一方、放電時（すなわち電子機器３００の使用時）には、充放電回路２０２は、電子機器３００に対する放電を制御する。
電池パック２００に代えて、第１の実施の形態もしくは第２の実施の形態に係る電池または第３の実施の形態に係る単電池の電池パックを用いてもよい。
５．第５の実施の形態
本技術の第５の実施の形態では、第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る電池を蓄電装置に備える蓄電システムの例について説明する。
この蓄電システムは、電力を使用するものである限り、どのようなものであってもよく、単なる電力装置も含む。この電力システムは、例えば、スマートグリッド、家庭用エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）、車両などを含み、蓄電も可能である。
蓄電装置（蓄電モジュール）は、例えば、住宅をはじめとする建築物用または発電設備用の電力貯蔵用電源などに適用されるものである。蓄電装置の一例としては、複数の電池が並列および直列の少なくとも一つで接続された電池ブロックと、これらの電池ブロックの充電および放電を制御する制御部とを含む蓄電モジュールが挙げられる。蓄電装置の構成の一例は、例えば、複数の電池ブロックが外装ケースに収納されものである。電池には、第１の実施の形態に係る電池を用いることができる。
蓄電システムの例としては、例えば、以下の第１〜第５の蓄電システムなどが挙げられる。第１の蓄電システムは、再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって蓄電装置が充電される蓄電システムである。第２の蓄電システムは、蓄電装置を有し、蓄電装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。第３の蓄電システムは、蓄電装置から、電力の供給を受ける電子機器を含む蓄電システムである。これらの蓄電システムは、外部の電力供給網と協働して電力の効率的な供給を図るシステムとして実施される。
第４の蓄電システムは、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した蓄電装置の充放電制御を行う電力システムである。第５の蓄電システムは、上述した蓄電装置から、電力の供給を受け、または発電装置または電力網から蓄電装置に電力を供給する電力システムである。以下、住宅および電動車両に適用される蓄電システムについて説明する。
（蓄電システムの構成）
以下、図８を参照して、第５の実施の形態に係る蓄電システム（電力システム）４００の構成例について説明する。この蓄電システム４００は、住宅用の蓄電システムであり、火力発電４０２ａ、原子力発電４０２ｂ、水力発電４０２ｃなどの集中型電力系統４０２から電力網４０９、情報網４１２、スマートメータ４０７、パワーハブ４０８などを介し、電力が蓄電装置４０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置４０４などの独立電源から電力が蓄電装置４０３に供給される。蓄電装置４０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置４０３を使用して、住宅４０１で使用する電力が給電される。住宅４０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
住宅４０１には、家庭内発電装置４０４、電力消費装置４０５、蓄電装置４０３、各装置を制御する制御装置４１０、スマートメータ４０７、パワーハブ４０８、各種情報を取得するセンサ４１１が設けられている。各装置は、電力網４０９および情報網４１２によって接続されている。家庭内発電装置４０４として、太陽電池、燃料電池などが利用され、発電した電力が電力消費装置４０５および／または蓄電装置４０３に供給される。電力消費装置４０５は、冷蔵庫４０５ａ、空調装置４０５ｂ、テレビジョン受信機４０５ｃ、風呂４０５ｄなどである。さらに、電力消費装置４０５には、電動車両４０６が含まれる。電動車両４０６は、電気自動車４０６ａ、ハイブリッドカー４０６ｂ、電気バイク４０６ｃなどである。
蓄電装置４０３は、第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る電池を１以上含む。スマートメータ４０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網４０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数の組み合わせであってもよい。
各種のセンサ４１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサなどである。各種のセンサ４１１により取得された情報は、制御装置４１０に送信される。センサ４１１からの情報によって、気象の状態、人の状態などが把握されて電力消費装置４０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置４１０は、住宅４０１に関する情報を、インターネットを介して外部の電力会社などに送信することができる。
パワーハブ４０８によって、電力線の分岐、直流交流変換などの処理がなされる。制御装置４１０と接続される情報網４１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver-Transceiver：非同期シリアル通信用送受信回路）などの通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ（Personal Area Network）またはＷ（Wireless）ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
制御装置４１０は、外部のサーバ４１３と接続されている。このサーバ４１３は、住宅４０１、電力会社、およびサービスプロバイダーのいずれかによって管理されていてもよい。サーバ４１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信してもよいが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機など）から送受信してもよい。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡなどに、表示されてもよい。
各部を制御する制御装置４１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどで構成され、この例では、蓄電装置４０３に格納されている。制御装置４１０は、蓄電装置４０３、家庭内発電装置４０４、電力消費装置４０５、各種のセンサ４１１、サーバ４１３と情報網４１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能などを備えていてもよい。
以上のように、電力が火力発電４０２ａ、原子力発電４０２ｂ、水力発電４０２ｃなどの集中型電力系統４０２のみならず、家庭内発電装置４０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置４０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置４０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置４０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置４０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置４０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
なお、この例では、制御装置４１０が蓄電装置４０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ４０７内に格納されてもよいし、単独で構成されていてもよい。さらに、蓄電システム４００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
６．第６の実施の形態
本技術の第６の実施の形態では、第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る電池を備える電動車両の一例について説明する。電動車両としては、鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）、農耕用作業車両（トラクタ、コンバインなど）などが挙げられる。以下では、電気自動車の例について説明する。
図９を参照して、本技術の第６の実施の形態に係る電動車両の構成例について説明する。このハイブリッド車両５００は、シリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両である。シリーズハイブリッドシステムは、エンジンで動かす発電機で発電された電力、またはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置５０３で走行する車である。
このハイブリッド車両５００には、エンジン５０１、発電機５０２、電力駆動力変換装置５０３、駆動輪５０４ａ、駆動輪５０４ｂ、車輪５０５ａ、車輪５０５ｂ、バッテリー５０８、車両制御装置５０９、各種センサ５１０、充電口５１１が搭載されている。バッテリー５０８としては、第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る電池が用いられる。
ハイブリッド車両５００は、電力駆動力変換装置５０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置５０３の一例は、モータである。バッテリー５０８の電力によって電力駆動力変換装置５０３が作動し、この電力駆動力変換装置５０３の回転力が駆動輪５０４ａ、５０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）または逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置５０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ５１０は、車両制御装置５０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ５１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
エンジン５０１の回転力は発電機５０２に伝えられ、その回転力によって発電機５０２により生成された電力をバッテリー５０８に蓄積することが可能である。
図示しない制動機構によりハイブリッド車両５００が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置５０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置５０３により生成された回生電力がバッテリー５０８に蓄積される。
バッテリー５０８は、充電口５１１を介してハイブリッド車両５００の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口５１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
図示しないが、電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、またはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力をいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
以下、実施例により本技術を詳細に説明する。なお、本技術は、下記の実施例の構成に限定されるものではない。
以下の説明における化Ａ〜化Ｎは下記の通りである。
化Ａ：式（２−１）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｂ：式（１−１）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｃ：式（１−２）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｄ：式（１−３）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｅ：式（１−４）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｆ：式（２−２）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｇ：式（２−３）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｈ：式（２−４）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｉ：式（２−５）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｊ：式（１−５）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｋ：式（２−６）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｌ：式（２−７）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｍ：式（２−８）で表される化合物
Figure 0006439645
化Ｎ：式（３）で表される化合物
Figure 0006439645
＜実施例１−１＞
（正極の作製）
炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）と炭酸コバルト（ＣｏＣＯ3）とを０．５：１のモル比で混合したのち、空気中において９００℃で５時間焼成することにより、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）を得た。
続いて、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物９１質量部と、導電剤としてグラファイト６質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合することにより正極合剤としたのち、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。
最後に、帯状のアルミニウム箔（１２μｍ厚）からなる正極集電体の両面に正極合剤スラリーを塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型することにより、正極活物質層を形成した。こののち、正極集電体の一端に、アルミニウム製の正極リードを溶接して取り付けた。
（負極の作製）
負極活物質として平均粒径１５μｍの粒状黒鉛粉末９６質量％と、スチレン−ブタジエン共重合体のアクリル酸変性体１．５質量％と、カルボキシメチルセルロース１．５質量％と、適量の水とを攪拌し、負極スラリーを調製した。
次いで、この負極合剤スラリーを厚み１５μｍの帯状銅箔よりなる負極集電体の両面に均一に塗布して乾燥させ、圧縮成型して負極活物質層を形成した。その際、正極活物質の量と負極活物質の量とを調整し、完全充電時における開回路電圧（すなわち電池電圧）を表１に記載の電圧値になるようにした。
（セパレータの作製）
セパレータとして、下記のセパレータの両面に絶縁層を形成した耐熱絶縁層付きセパレータを用いた。
絶縁材料のセラミックス粒子（無機粒子）としてのアルミナ粒子を、ポリフッ化ビニリデン：アルミナ粒子＝２０：８０（質量比）で分散させたポリフッ化ビニリデン溶液を調製した。次いで、アルミナ粒子を分散させたポリフッ化ビニリデン溶液に、厚み１２μｍの微多孔性ポリエチレンセパレータを浸漬し、そのあと水でＮ−メチル−２−ピロリドンを取り除いたあと８０℃の熱風で乾燥させた。これにより、微多孔性ポリエチレンセパレータの両面に、あわせて５μｍの絶縁層を形成して、耐熱絶縁層付きセパレータを作製した。
（電解液の調製）
電解液は、溶媒としてプロピレンカーボネート：エチルメチルカーボネート＝５：９５（質量比）の割合で混合したものに、電解質塩としてＬｉＰＦ6を１．２ｍｏｌ／ｋｇ溶解させたものに、添加剤として化Ｂを電解液全体に対して１質量％添加することにより得た。
（電池の組み立て）
正極と、耐熱絶縁層付きセパレータと負極とを積層して積層体とし、さらにこの積層体をその長手方向に巻回することにより電極巻回体を得た。この電極巻回体を、アルミニウム箔が一対の樹脂フィルムで挟まれてなる外装フィルムで挟み、電解液を注入する１方向残して外周縁部を熱融着した。そののち、電解液を注入し残る外装フィルムの外周縁部を減圧下で熱融着することによって封口し、電極巻回体を外装フィルム中に密閉した。なお、このとき、正極端子および負極端子の樹脂片をあてがった部分を、外装フィルムの封口部に挟み込んだ。このようにして電池（ラミネートフィルム型電池）を完成した。
＜実施例１−２＞〜＜実施例１−３５＞
表１に記載の通りに、電解液溶媒の組成を変えたこと以外は、実施例１−１と同様にして、電池を作製した。
＜比較例１−１＞〜＜比較例１−２４＞
表１に記載の通りに、絶縁層の形成の有無、電解液溶媒の組成、並びに、添加剤の種類および量の少なくとも一つを変えたこと以外は、実施例１−１と同様にして、電池を作製した。なお、絶縁層形成なしの場合、耐熱絶縁層付きセパレータに代えて、厚み１２μｍの微多孔性ポリエチレンセパレータを用いている。
（評価）
作製した電池について、以下に説明するサイクル特性の評価を行った。
（サイクル特性の評価）
サイクル特性は、まず、３０℃で３サイクルの充放電を行った。３サイクル目までの充放電は、１ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で電池電圧が所定の電圧（表１に示す充電電圧）に達するまで充電し、その所定電圧の定電圧で電流密度が０．０２ｍＡ／ｃｍ2に達するまで充電したのち、１ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で電池電圧が所定の電圧（２．５Ｖ）に達するまで行った。次いで、５０℃で１ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で電池電圧が所定の電圧（表１に示す充電電圧）に達するまで充電し、その所定電圧の定電圧で電流密度が０．０２ｍＡ／ｃｍ2に達するまで充電したのち、５０℃で放電するという４サイクル目の充放電を行った。この際、放電は、５０℃で１ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で電池電圧が所定の電圧（２．５Ｖ）に達するまで行った。同充放電条件にて１００サイクルの充放電を行ない、４サイクル目の放電容量を１００とした場合の１０４サイクル目の放電容量維持率（％）を求めた。
測定結果を表１に示す
Figure 0006439645
Figure 0006439645
＊ＥＣ：エチレンカーボネート、ＰＣ：プロピレンカーボネート、ＥＭＣ：エチルメチルカーボネート、ＤＭＣ：ジメチルカーボネート
電解液溶媒組成の項目の数値は、非水溶媒の全質量に対する質量百分率［質量％］である（以下の表２〜表１０においても同様）。
表１に示すように、実施例１−１〜実施例１−３５では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上を含む非水溶媒、および、添加剤として化Ｂを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
＜実施例２−１＞〜＜実施例２−５９＞
表２に記載の通りに、添加剤の種類および量を変えたこと以外は、実施例１−１８と同様にして、電池を作製した。
＜比較例２−１＞〜＜比較例２−４＞
表２に記載の通りに、添加剤の種類および量を変化させたこと以外は、実施例２−１と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表２に示す。なお、実施例１−１８、比較例１−９〜比較例１−１０および比較例１−２０〜比較例１−２２の測定結果も、表２に示している。
Figure 0006439645
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表２に示すように、実施例２−１〜実施例２−５９および実施例１−１８では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上を含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｄおよび化Ｆ〜化Ｍの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。添加剤の量が０．１質量％以上３質量％以下の場合に、より優れた効果を得ることができた。
＜実施例３−１＞〜＜実施例３−４２＞
電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を、表３に示す通りに変えたこと以外は、実施例２−３と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表３に示す。なお、実施例２−３、実施例１−１８、実施例２−１７、実施例２−２２および実施例２−２７の測定結果も、表３に示している。
Figure 0006439645
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表３に示すように、実施例３−１〜実施例３−４２では、種々の他の添加剤等を用いた場合においても、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ、化Ｂ、化Ｄ、化Ｆおよび化Ｇの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上できた。
＜実施例４−１＞〜＜実施例４−６０＞
電解液溶媒の組成、添加剤の種類および量、並びに充電電圧を、表４に示す通りに変えたこと以外は、実施例１−１と同様にして、電池を作製した。
＜比較例４−１＞〜＜比較例４−９＞
絶縁層層の形成の有無、電解液溶媒の組成、並びに、添加剤の種類および量の少なくとも一つを、表４に示す通りに変えたこと以外は、実施例４−１と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表４に示す。なお、充電の際の所定電圧は表４に示す電圧値である。
Figure 0006439645
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表４に示すように、充電電圧が４．２Ｖの場合において、実施例４−１〜実施例４−６０では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｄおよび化Ｆ〜化Ｍの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
＜実施例５−１＞
（正極および負極の作製）
実施例１−１と同様にして、正極および負極を作製した。
（電解質層（絶縁層）の形成）
作製された正極および負極上に、絶縁層として、絶縁材料のセラミックス粒子としてアルミナ粒子を含むゲル状電解質層を形成した。
ゲル状電解質層を形成するには、まず、ヘキサフルオロプロピレンが６．９質量％の割合で共重合されたポリフッ化ビニリデンと、平均粒径０．３μｍのアルミナ粒子粉末と、非水電解液と、ジメチルカーボネートとを混合し、攪拌、溶解させ、ゾル状の電解質溶液を得た。
ここで、非水電解液は、エチレンカーボネート：プロピレンカーボネートの混合溶媒（質量比＝１：１）に、ＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｋｇの割合で溶解させ、添加剤として化Ａを０．０１質量％添加した。
次に、得られたゾル状の電解質溶液を正極および負極の両面に均一に塗布した。その後、乾燥させてジメチルカーボネートを除去した。このようにして、正極および負極の両面にゲル状電解質層を形成した。
次に、上述のようにして作製された、両面にゲル状電解質層が形成された帯状の正極と、両面にゲル状電解質層が形成された帯状の負極とを積層して積層体とし、さらにこの積層体をその長手方向に巻回することにより電極巻回体を得た。最後に、この電極巻回体を、アルミニウム箔が一対の樹脂フィルムで挟まれてなる外装フィルムで挟み、外装フィルムの外周縁部を減圧下で熱融着することによって封口し、電極巻回体を外装フィルム中に密閉した。なお、このとき、正極端子および負極端子に樹脂片をあてがった部分を、外装フィルムの封口部に挟み込んだ。このようにしてゲル状電解質電池を完成した。
＜実施例５−２＞〜＜実施例５−２５＞
表５に記載の通りに、電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を変えたこと以外は、実施例５−１と同様にして、電池を作製した。
＜比較例５−１＞〜＜比較例５−９＞
絶縁層の形成の有無、電解液溶媒組成、並びに、添加剤の種類および量の少なくとも一つを、表５に記載の通りに変えたこと以外は、実施例５−１と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表５に示す。なお、充電の際の所定電圧は表５に示す電圧値である。
Figure 0006439645
表５に示すように、実施例５−１〜実施例５−２５では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｂ、化Ｄおよび化Ｆ〜化Ｇの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
＜実施例６−１＞
負極活物質としてケイ素を用いた下記負極を作製した。充電電圧を４．３５Ｖとなるように正極活物質の量と負極活物質の量とを調整した。電解液溶媒の組成をエチレンカーボネート：プロピレンカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３３．３：３３．３：３３．４（質量比）とし添加剤および添加量を表６に記載の通りに変えた。以上のこと以外は、実施例１−１と同様にして電池を作製した。
（負極の作製）
負極活物質として平均粒径５μｍのケイ素粉末を用い、このケイ素粉末９０質量部と、黒鉛粉末５質量部と、結着剤としてポリイミド前駆体５質量部とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを添加してスラリーを作成した。この負極合剤スラリーを厚み１５μｍの帯状銅箔よりなる負極集電体２２Ａの両面に均一に塗布して乾燥させ、圧縮成型してのち、真空雰囲気下において４００℃で１２時間加熱することにより負極活物質層２２Ｂを形成した。
＜実施例６−２＞〜＜実施例６−２５＞
電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を、表６に記載の通りに変えたこと以外は、実施例６−１と同様にして、電池を作製した。
＜比較例６−１＞〜＜比較例６−９＞
絶縁層の形成の有無、電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を、表６に記載の通りに変えたこと以外は、実施例６−１と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表６に示す。なお、充電の際の所定電圧は表６に示す電圧値である。
Figure 0006439645
表６に示すように、実施例６−１〜実施例６−２５では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｂ、化Ｄおよび化Ｆ〜化Ｇの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
＜実施例７−１＞
正極活物質種を下記に変えた下記正極を作製した。充電電圧を４．６Ｖとなるよう正極活物質および負極活物質の量を調整した。電解液溶媒の組成をエチレンカーボネート：プロピレンカーボネート：エチルメチルカーボネート＝２５：２５：５０（質量比）とし添加剤および添加量を表７に記載の通りに変えた。以上のこと以外は、実施例１−１と同様にして電池を作製した。
（正極活物質の作製）
Ｌｉ1.13（Ｍｎ0.6Ｎｉ0.2Ｃｏ0.2）0.87Ａｌ0.01Ｏ2を得る場合には、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4）と硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4）と硫酸マンガン（ＭｎＳＯ4）とアルミン酸ナトリウム（ＮａＡｌＯ2）とを混合した。この場合には、混合比（モル比）をＭｎ：Ｎｉ：Ｃｏ＝６０：２０：２０およびＡｌ：（Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｏ）＝１：８６とした。続いて、混合物を水に分散させたのち、十分に攪拌しながら水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を添加して、マンガン・ニッケル・コバルト・アルミニウム複合共沈水酸化物を得た。続いて、共沈物を水洗してから乾燥させたのち、水酸化リチウム一水和塩を添加して前駆体を得た。この場合には、混合比（モル比）をＬｉ：（Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ａｌ）＝１１３：８７とした。続いて、大気中で前駆体を８００℃で１０時間焼成し、目的とする正極活物質を得た。
＜実施例７−２＞〜＜実施例７−２５＞
表７に記載の通りに、電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を変えたこと以外は、実施例７−１と同様にして、電池を作製した。
＜比較例７−１＞〜＜比較例７−９＞
表７に記載の通りに、絶縁層の形成の有無、電解液溶媒組成、並びに、添加剤の種類および量の少なくとも一つを変えたこと以外は、実施例７−１と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表７に示す。なお、充電の際の所定電圧は表７に示す電圧値である。
Figure 0006439645
表７に示すように、実施例７−１〜実施例７−２５では、充電電圧が４．６Ｖの場合において、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｂ、化Ｄおよび化Ｆ〜化Ｇの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
＜実施例８−１＞
正極活物質種を下記に変えた正極を作製した。充電電圧を４．９５Ｖとなるよう正極活物質および負極活物質の量を調整した。電解液溶媒の組成をエチレンカーボネート：プロピレンカーボネート：ジエチルカーボネート＝２５：２５：５０（質量比）とし添加剤および添加量を表８に記載の通りに変えた。以上のこと以外は、実施例１−１と同様にして電池を作製した。
（正極活物質の作製）
炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）と酸化マンガン（ＭｎＯ2）と酸化ニッケル（ＮｉＯ）とを所定のモル比となるように秤量したのち、ボールミルを用いて混合した。続いて、大気中で混合物を８００℃×１０時間焼成したのち、冷却した。続いて、ボールミルを用いて混合物を再混合したのち、大気中で７００℃×１０時間焼成して、目的とする正極活物質であるリチウムニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.5Ｍｎ1.5Ｏ4）を得た。
＜実施例８−２＞〜＜実施例８−２５＞
表８に示す通りに、電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を変えたこと以外は、実施例８−１と同様にして、電池を作製した。
＜比較例８−１＞〜＜比較例８−９＞
絶縁層の形成の有無、電解液溶媒組成、並びに、添加剤の種類および量の少なくとも一つを、表８に示す通りに変えたこと以外は、実施例８−１と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表８に示す。なお、充電の際の所定電圧は表８に示す電圧値である。
Figure 0006439645
 ＊ＤＥＣ：ジエチルカーボネート
表８に示すように、充電電圧が４．９５Ｖの場合において、実施例８−１〜実施例８−２５では、絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｂ、化Ｄおよび化Ｆ〜化Ｇの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
＜実施例９−１＞
正極および絶縁層を以下のように作製した。耐熱絶縁層付きセパレータに代えて、絶縁層を有さない厚み１２μｍの微多孔性ポリエチレンセパレータを用いた。以上のこと以外は、実施例１−１と同様にして、電池を作製した。
（正極および絶縁層の作製）
実施例１−１と同様にして正極を作製した。セラミックス粒子としてアルミナ粒子粉末８０質量部と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２０質量部とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶媒で希釈して混合液を調製した。正極を上記混合液に浸し、グラビア（ｇｒａｖｕｒｅ）ローラで膜厚を制御した後、１２０℃雰囲気の乾燥器に正極を通して溶媒を除去し、正極に５μｍ厚さの多孔膜（絶縁層）を形成した正極２２を作製した。こののち、正極集電体の一端に、正極リードを取り付けた。
＜実施例９−２＞〜＜実施例９−１２＞
電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を、表９に示す通りに変えたこと以外は、実施例９−１と同様にして、電池を作製した
＜比較例９−１＞〜＜比較例９−６＞
絶縁層の形成の有無、電解液溶媒組成、並びに、添加剤の種類および量の少なくとも一つを、表９に示す通りに変えたこと以外は、実施例９−１と同様にして、電池を作製した。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表９に示す。
Figure 0006439645
表９に示すように、実施例９−１〜実施例９−１２では、正極に形成した絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｅの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表９に示す。
＜実施例１０−１＞
負極および絶縁層を以下のように作製した。耐熱絶縁層付きセパレータに代えて、絶縁層を有さない厚み１２μｍの微多孔性ポリエチレンセパレータを用いた。以上のこと以外は、実施例１−１と同様にして、電池を作製した。
（負極および絶縁層の作製）
実施例１−１と同様にして負極を作製した。セラミックス粒子としてアルミナ粒子粉末８０質量部と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）２０質量部を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶媒で希釈して混合液を調製した。負極を上記混合液に浸し、グラビア（ｇｒａｖｕｒｅ）ローラで膜厚を制御した後、１２０℃雰囲気の乾燥器に正極板を通して溶媒を除去し、負極に５μｍ厚さの多孔膜（絶縁層）を形成した負極を作製した。こののち、負極集電体の一端に、ニッケル製の負極リードを取り付けた。
＜実施例１０−２＞〜＜実施例１０−１２＞
電解液溶媒組成、添加剤の種類および量を、表１０に示す通りに変えたこと以外は、実施例１０−１と同様にして、電池を作製した
＜比較例１０−１＞〜＜比較例１０−６＞
絶縁層の形成の有無、電解液溶媒組成、並びに、添加剤の種類および量の少なくとも一つを、表１０に示す通りに変えたこと以外は、実施例１０−１と同様にして、電池を作製した
（評価）
作製した電池について、実施例１−１と同様にして、サイクル特性の評価を行った。測定結果を表１０に示す。なお、比較例１−３、比較例１−５および比較例１−１１の測定結果も、表１０に示している。
Figure 0006439645
表１０に示すように、実施例１０−１〜実施例１０−１２では、正極に形成した絶縁層を有し、且つ、プロピレンカーボネート５質量％以上含む非水溶媒、および、添加剤として化Ａ〜化Ｅの何れか一つを含む電解液を用いることによって、高温サイクル特性を向上させることができた。
７．他の実施の形態（変形例）
以上、本技術を各実施の形態および実施例によって説明したが、本技術はこれらに限定されるものではなく、本技術の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上述の実施の形態および実施例において挙げた数値、構造、形状、材料、原料、製造プロセスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料、原料、製造プロセスなどを用いてもよい。
上述の実施の形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
本技術に係る電池は、角型などの他の電池構造を有する場合についても、同様に適用可能である。第１〜第２の実施の形態において、巻回型の電極体に代えて、積層型の電極体を用いてもよい。本技術に係る電池は、例えば、スマートウォッチ、ヘッドマウントディスプレイ、ｉＧｌａｓｓ（登録商標）などのウェアラブル端末に搭載されるフレキシブル電池などにも適用可能である。本技術に係る電池は、例えば、航空機、無人飛行機などの飛行体などに搭載される電池にも適用可能である。
本技術は以下の構成を採用することもできる。
［１］
正極および負極を含む電極群と、
電解液を含む電解質と
を備え、
前記電極群は、絶縁性材料を有する絶縁層を含み、
前記電解液は、
プロピレンカーボネートを５質量％以上含有する非水溶媒と、
式（１）〜式（２）の化合物の少なくとも１種からなる添加剤と
を含む電池。
Figure 0006439645
 (式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。ｎは１〜３の整数である。Ｍは金属イオンである。)
Figure 0006439645
(式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。)
［２］
前記添加剤の含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下である［１］に記載の電池。
［３］
前記絶縁性材料は、絶縁性粒子である［１］〜［２］の何れか一に記載の電池。
［４］
前記絶縁性粒子は、無機粒子を含む［３］に記載の電池。
［５］
前記絶縁層は、前記正極および前記負極との間に配置された［１］〜［４］の何れか一に記載の電池。
［６］
前記電極群は、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータをさらに含み、
前記絶縁層は、前記セパレータと前記正極との間、および、前記セパレータと前記負極との間の少なくとも一方の間に配置された［１］〜［５］の何れか一に記載の電池。
［７］
前記負極活物質層は、負極活物質として、ケイ素の単体、合金および化合物のうちの少なくとも１種を含む［１］〜［６］の何れか一に記載の電池。
［８］
前記電解液は、ジニトリル化合物、環状スルホン酸エステル、鎖状スルホン酸エステル、環状エーテル、四フッ化ホウ酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム、リチウムジフルオロオキサレートボレートおよびビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムの少なくとも一つを含む［１］〜［７］の何れか一に記載の電池。
［９］
前記非水電解質は、前記電解液を保持する高分子化合物をさらに含む［１］〜［８］の何れか一に記載の電池。
［１０］
一対の前記正極および前記負極当りの完全充電状態における開回路電圧が４．４０Ｖ以上６．００Ｖ以下である［１］〜［９］の何れか一に記載の電池。
［１１］
正極および負極を含む電極群と、
電解液、該電解液を保持する高分子化合物および絶縁性材料を含む電解質と
を備え、
前記電解液は、
プロピレンカーボネートを５質量％以上含有する非水溶媒と、
式（１）〜式（２）の化合物の少なくとも１種からなる添加剤と
を含む電池。
［１２］
［１］〜［１１］の何れか一に記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と、
を有する電池パック。
［１３］
［１］〜［１１］の何れか一に記載の電池から電力の供給を受ける電子機器。
［１４］
［１］〜［１１］の何れか一に記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
［１５］
［１］〜［１１］の何れか一に記載の電池を有し、前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
［１６］
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を有し、
前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記電池の充放電制御を行う［１５］に記載の蓄電装置。
［１７］
［１］〜［１１］の何れか一に記載の電池から電力の供給を受ける電力システム。
［１８］
発電装置または電力網から前記電池に電力が供給される［１７］に記載の電力システム。
１１・・・電池缶
１２、１３・・・絶縁板
１４・・・電池蓋
１５Ａ・・・ディスク板
１５・・・安全弁機構
１６・・・熱感抵抗素子
１７・・・ガスケット
２０・・・巻回電極体
２１・・・正極
２１Ａ・・・正極集電体
２１Ｂ・・・正極活物質層
２２・・・負極
２２Ａ・・・負極集電体
２２Ｂ・・・負極活物質層
２３・・・セパレータ
２４・・・センターピン
２５・・・正極リード
２６・・・負極リード
３０・・・巻回電極体
３１・・・正極リード
３２・・・負極リード
３３・・・正極
３４・・・負極
３５・・・セパレータ
３６・・・電解質層
１１１・・・電池セル（電源）
１２１・・・制御部
２００・・・電池パック
２０１・・・組電池
２０１ａ・・・二次電池
３００・・・電子機器
４００・・・蓄電システム
４０３・・・蓄電装置
４０４・・・発電装置
４０６・・・電動車両
４０９・・・電力網
４１０・・・制御装置
４１２・・・情報網
５０３・・・電力駆動力変換装置
５０８・・・バッテリー
５０９・・・車両制御装置

Claims (18)

  1. 正極および負極を含む電極群と、
    電解液を含む電解質と
    を備え、
    前記電極群は、絶縁性材料を有する絶縁層を含み、
    前記電解液は、
    プロピレンカーボネートを５質量％以上含有する非水溶媒と、
    式（１）〜式（２）の化合物の少なくとも１種からなる添加剤と
    を含む電池。
    Figure 0006439645
     (式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。ｎは１〜３の整数である。Ｍは金属イオンである。)
    Figure 0006439645
    (式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。)
  2. 前記添加剤の含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下である請求項１に記載の電池。
  3. 前記絶縁性材料は、絶縁性粒子である請求項１に記載の電池。
  4. 前記絶縁性粒子は、無機粒子を含む請求項３に記載の電池。
  5. 前記絶縁層は、前記正極および前記負極との間に配置された請求項１に記載の電池。
  6. 前記電極群は、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータをさらに含み、
    前記絶縁層は、前記セパレータと前記正極との間、および、前記セパレータと前記負極との間の少なくとも一方の間に配置された請求項１に記載の電池。
  7. 前記負極活物質層は、負極活物質として、ケイ素の単体、合金および化合物のうちの少なくとも１種を含む請求項１に記載の電池。
  8. 前記電解液は、ジニトリル化合物、環状スルホン酸エステル、鎖状スルホン酸エステル、環状エーテル、四フッ化ホウ酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム、リチウムジフルオロオキサレートボレートおよびビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムの少なくとも一つを含む請求項１に記載の電池。
  9. 前記非水電解質は、前記電解液を保持する高分子化合物をさらに含む請求項１に記載の電池。
  10. 一対の前記正極および前記負極当りの完全充電状態における開回路電圧が４．４０Ｖ以上６．００Ｖ以下である請求項１に記載の電池。
  11. 正極および負極を含む電極群と、
    電解液、該電解液を保持する高分子化合物および絶縁性材料を含む電解質と
    を備え、
    前記電解液は、
    プロピレンカーボネートを５質量％以上含有する非水溶媒と、
    式（１）〜式（２）の化合物の少なくとも１種からなる添加剤と
    を含む電池。
    Figure 0006439645
     (式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。ｎは１〜３の整数である。Ｍは金属イオンである。)
    Figure 0006439645
    (式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して、水素基、置換基を有してもよい炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である。)
  12. 請求項１に記載の電池と、
    前記電池を制御する制御部と、
    を有する電池パック。
  13. 請求項１に記載の電池を有し、前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
  14. 請求項１に記載の電池と、
    前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
    前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
    を有する電動車両。
  15. 請求項１に記載の電池を有し、前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
  16. 他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を有し、
    前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記電池の充放電制御を行う請求項１５に記載の蓄電装置。
  17. 請求項１に記載の電池を有し、前記電池から電力の供給を受ける電力システム。
  18. 発電装置または電力網から前記電池に電力が供給される請求項１７に記載の電力システム。
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