WO2015068324A1 - 電池、電解質、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、電解質、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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electrolyte
positive electrode
power
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八田　一人
慶一 鏡
暢明 下坂
古賀　景三
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ソニー株式会社
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Definitions

  • This technology relates to batteries, electrolytes, battery packs, electronic devices, electric vehicles, power storage devices, and power systems.
  • Lithium ion secondary batteries with excellent energy density and widespread use for portable devices are those that use a laminate film as the exterior member because they are lighter, have a higher energy density, and can be manufactured in extremely thin shapes. It has been put into practical use.
  • an electrolyte and a polymer compound are used as an electrolyte for the purpose of leakage resistance and the like, which is known as a polymer battery.
  • a battery using a gel electrolyte in which a electrolytic compound is held in a polymer compound to form a so-called gel is widely used.
  • the polymer battery has greatly improved the degree of freedom of shape by using an aluminum laminate film for the exterior member, but on the other hand, the strength may not be sufficient, and it deforms when a strong force is applied due to misuse. It is easy to produce.
  • Patent Document 1 proposes mixing particles such as alumina in the gel electrolyte to improve the gel strength.
  • an object of the present technology is to provide a battery, an electrolyte, a battery pack, an electronic device, an electric vehicle, a power storage device, and a power system that can ensure safety without sacrificing capacity.
  • the present technology includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, an electrolyte containing particles, a resin, and an electrolytic solution, the shape of the particles includes a plane, and the plane rate of the particles is
  • the battery is more than 40% and 100% or less, and the refractive index of the particles is 1.3 or more and less than 2.4.
  • the present technology includes particles, a resin, and an electrolytic solution, the shape of the particles includes a flat surface, the flatness of the particles is more than 40% and 100% or less, and the refractive index of the particles is 1.3 or more and less than 2.4. It is an electrolyte.
  • the battery pack, electronic device, electric vehicle, power storage device, and power system of the present technology include the above-described battery.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a laminated film type nonaqueous electrolyte battery according to a first embodiment of the present technology.
  • 2A is a cross-sectional view showing a cross-sectional configuration along the line II of the spirally wound electrode body shown in FIG.
  • FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing a part of a cross section along a direction orthogonal to the line II of the spirally wound electrode body.
  • FIG. 3A is an SEM photograph of talc particles.
  • FIG. 3B is an SEM photograph of boehmite particles.
  • 4A to 4C are exploded perspective views showing the configuration of a laminated film type non-aqueous electrolyte battery using a laminated electrode body.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration example of a simple battery pack.
  • FIG. 6A is a schematic perspective view showing the appearance of a simple battery pack.
  • FIG. 6B is a schematic perspective view showing the appearance of a simple battery pack.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a circuit configuration example of the battery pack according to the embodiment of the present technology.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example applied to a residential power storage system using the nonaqueous electrolyte battery of the present technology.
  • FIG. 9 is a schematic diagram schematically illustrating an example of a configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present technology is applied.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the battery bending test.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining the battery bending test.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-198757 proposes mixing particles such as alumina in the gel electrolyte to improve the strength of the gel electrolyte. .
  • a gel electrolyte (a gel electrolyte made into a sol with a solvent or dissolved in heat to form a hot melt) in advance is formed on an electrode (or a separator) and then solidified. Then, an electrode and a separator are laminated
  • the gel electrolyte When forming the power generation element, the gel electrolyte is applied to at least the entire surface of the active material mixture layer (active material layer), and in particular, the gel electrolyte should be sufficiently applied to the cut end surface including the active material mixture layer of the electrode. is important. Insufficient electrolyte creates a part that cannot contribute to the charging reaction, causing capacity loss, but also causing burrs generated on the cut end face, dropped conductive agent, metal ion elution due to high potential application phenomenon, etc. It is because it becomes the cause of.
  • a gel electrolyte mixed with particles such as alumina is sufficiently applied to the cut end surface of the electrode, a gel electrolyte layer having a width wider than the width of the electrode is formed, and the gel electrolyte layer is formed from both ends in the width direction of the electrode. Will protrude in the width direction. In this state after coating, the gel electrolyte mixed with particles such as alumina is clouded, making it difficult to distinguish the outline of the electrode viewed through the gel electrolyte.
  • the present technology improves the transparency of the gel electrolyte, thereby ensuring safety without sacrificing capacity, battery, electrolyte, battery pack, electronic device, electric vehicle, power storage device And providing a power system.
  • a laminated film type nonaqueous electrolyte battery (battery) will be described.
  • This nonaqueous electrolyte battery is, for example, a nonaqueous electrolyte secondary battery that can be charged and discharged, and is, for example, a lithium ion secondary battery.
  • two structural examples (a 1st example and a 2nd example) of a laminate film type nonaqueous electrolyte battery are explained.
  • FIG. 1 shows the configuration of the nonaqueous electrolyte battery 62 according to the first embodiment.
  • This non-aqueous electrolyte battery 62 is a so-called laminate film type, in which a wound electrode body 50 to which a positive electrode lead 51 and a negative electrode lead 52 are attached is housed in a film-like exterior member 60.
  • the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52 are led out from the inside of the exterior member 60 toward the outside, for example, in the same direction.
  • the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52 are made of, for example, a metal material such as aluminum, copper, nickel, or stainless steel, and each have a thin plate shape or a mesh shape.
  • the exterior member 60 is made of, for example, a laminate film in which resin layers are formed on both surfaces of a metal layer.
  • an outer resin layer is formed on the surface of the metal layer that is exposed to the outside of the battery, and an inner resin layer is formed on the inner surface of the battery facing the power generation element such as the wound electrode body 50.
  • the metal layer plays the most important role in preventing moisture, oxygen and light from entering and protecting the contents.
  • Aluminum (Al) is most often used because of its lightness, extensibility, price and ease of processing.
  • the outer resin layer has a beautiful appearance, toughness, flexibility, and the like, and a resin material such as nylon or polyethylene terephthalate (PET) is used. Since the inner resin layer is a portion that melts and fuses with heat or ultrasonic waves, a polyolefin resin is appropriate, and unstretched polypropylene (CPP) is often used.
  • An adhesive layer may be provided between the metal layer, the outer resin layer, and the inner resin layer as necessary.
  • the exterior member 60 is provided with a recess that accommodates the wound electrode body 50 formed by, for example, deep drawing from the inner resin layer side toward the outer resin layer, and the inner resin layer serves as the wound electrode body 50. It is arrange
  • the inner resin layers facing each other of the exterior member 60 are in close contact with each other by fusion or the like at the outer edge of the recess.
  • the adhesion film 61 is made of a resin material having high adhesion to a metal material, and is made of, for example, polyethylene, polypropylene, or a polyolefin resin such as modified polyethylene or modified polypropylene obtained by modifying these materials.
  • the exterior member 60 may be made of a laminated film having another structure, a polymer film such as polypropylene, or a metal film, instead of the aluminum laminated film whose metal layer is made of aluminum (Al).
  • FIG. 2A shows a cross-sectional structure taken along line II of the spirally wound electrode body 50 shown in FIG.
  • FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing a part of a cross section along a direction orthogonal to the line II of the wound electrode body 50.
  • the wound electrode body 50 is formed by laminating a belt-like positive electrode 53 and a belt-like negative electrode 54 via a belt-like separator 55 and a gel electrolyte layer 56, and winding the outermost peripheral portion. Is protected by a protective tape 57 as necessary.
  • the relationship between the width of the strip-shaped positive electrode 53, the width of the strip-shaped negative electrode 54, and the width of the strip-shaped separator 55 is typically, for example, the width of the strip-shaped positive electrode 53 ⁇ the strip-shaped negative electrode 54. Width ⁇ the width of the strip-shaped separator 55.
  • the gel electrolyte layer 56 is formed with a width wider than the width of the strip-like positive electrode 53 and the width of the strip-like negative electrode 54, and at least a part of both end faces in the width direction of the strip-like positive electrode 53 and both ends of the strip-like negative electrode 54 in the width direction. Covers at least part of the surface.
  • the gel electrolyte layer 56 preferably covers all of both end faces of the positive electrode 53 and both end faces of the negative electrode 54.
  • the positive electrode 53, the negative electrode 54, and the separator 55 are formed between the ends of the positive electrode 53, the negative electrode 54, and the end of the separator 55 so as to have a predetermined appropriate clearance in the width direction.
  • the gel electrolyte layers 56 are stacked.
  • the positive electrode 53 has a structure in which a positive electrode active material layer 53B is provided on one or both surfaces of the positive electrode current collector 53A.
  • the positive electrode 53 is obtained by forming a positive electrode active material layer 53B containing a positive electrode active material on both surfaces of a positive electrode current collector 53A.
  • a positive electrode current collector 53A for example, a metal foil such as an aluminum (Al) foil, a nickel (Ni) foil, or a stainless steel (SUS) foil can be used.
  • the positive electrode active material layer 53B includes, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder.
  • a positive electrode active material any one or more of positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium can be used, and other materials such as a binder and a conductive agent can be used as necessary. May be included.
  • a lithium-containing compound As the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium, for example, a lithium-containing compound is preferable. This is because a high energy density can be obtained.
  • the lithium-containing compound include a composite oxide containing lithium and a transition metal element, and a phosphate compound containing lithium and a transition metal element.
  • the group which consists of cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), and iron (Fe) as a transition metal element is preferable. This is because a higher voltage can be obtained.
  • a lithium-containing compound represented by Li x M1O 2 or Li y M2PO 4 can be used as the positive electrode material.
  • M1 and M2 represent one or more transition metal elements.
  • the values of x and y vary depending on the charge / discharge state of the battery, and are generally 0.05 ⁇ x ⁇ 1.10 and 0.05 ⁇ y ⁇ 1.10.
  • Examples of the composite oxide containing lithium and a transition metal element include lithium cobalt composite oxide (Li x CoO 2 ), lithium nickel composite oxide (Li x NiO 2 ), and lithium nickel cobalt composite oxide (Li x Ni).
  • lithium nickel cobalt manganese composite oxide Li x Ni (1-vw) Co v Mn w O 2 (0 ⁇ v + w ⁇ 1, v> 0, w > 0)
  • lithium manganese composite oxide LiMn 2 O 4
  • lithium manganese nickel composite oxide LiMn 2 ⁇ t N t O 4 (0 ⁇ t ⁇ 2) having a spinel structure.
  • a complex oxide containing cobalt is preferable. This is because a high capacity can be obtained and excellent cycle characteristics can be obtained.
  • Examples of the phosphate compound containing lithium and a transition metal element include a lithium iron phosphate compound (LiFePO 4 ) or a lithium iron manganese phosphate compound (LiFe 1-u Mn u PO 4 (0 ⁇ u ⁇ 1). ) And the like.
  • lithium composite oxide examples include lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium nickelate (LiNiO 2 ), and lithium manganate (LiMn 2 O 4 ).
  • LiCoO 2 lithium cobaltate
  • LiNiO 2 lithium nickelate
  • LiMn 2 O 4 lithium manganate
  • a solid solution in which a part of the transition metal element is substituted with another element can also be used.
  • nickel cobalt composite lithium oxide LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.2 O 2, etc.
  • composite particles in which the surfaces of particles made of any of the above lithium-containing compounds are coated with fine particles made of any of the other lithium-containing compounds can be used. Good.
  • positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium include oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ), titanium dioxide (TiO 2 ), manganese dioxide (MnO 2 ), and iron disulfide. (FeS 2 ), disulfides such as titanium disulfide (TiS 2 ) and molybdenum disulfide (MoS 2 ), and chalcogenides containing no lithium such as niobium diselenide (NbSe 2 ) (particularly layered compounds and spinel compounds) ), Lithium-containing compounds containing lithium, and conductive polymers such as sulfur, polyaniline, polythiophene, polyacetylene, or polypyrrole.
  • the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium may be other than the above. Further, two or more kinds of the series of positive electrode materials described above may be mixed in any combination.
  • a carbon material such as carbon black or graphite
  • the binder include resin materials such as polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyacrylonitrile (PAN), styrene butadiene rubber (SBR), and carboxymethyl cellulose (CMC), and these resin materials. At least one selected from a copolymer or the like mainly composed of is used.
  • the positive electrode 53 has a positive electrode lead 51 connected to one end of the positive electrode current collector 53A by spot welding or ultrasonic welding.
  • the positive electrode lead 51 is preferably a metal foil or a mesh-like one, but there is no problem even if it is not a metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity. Examples of the material of the positive electrode lead 51 include aluminum (Al) and nickel (Ni).
  • the negative electrode 54 has a structure in which a negative electrode active material layer 54B is provided on one surface or both surfaces of a negative electrode current collector 54A, and the negative electrode active material layer 54B and the positive electrode active material layer 53B are arranged to face each other. Yes.
  • the negative electrode active material layer 54B may be provided only on one surface of the negative electrode current collector 54A.
  • the negative electrode current collector 54A is made of, for example, a metal foil such as a copper foil.
  • the negative electrode active material layer 54B includes one or more negative electrode materials capable of occluding and releasing lithium as the negative electrode active material, and the positive electrode active material layer 53B as necessary. Other materials such as a binder and a conductive agent similar to those described above may be included.
  • the electrochemical equivalent of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium is larger than the electrochemical equivalent of the positive electrode 53, and theoretically, the negative electrode 54 is in the middle of charging. Lithium metal is prevented from precipitating.
  • the nonaqueous electrolyte battery 62 is designed such that the open circuit voltage (that is, the battery voltage) in the fully charged state is in the range of, for example, 2.80 V or more and 6.00 V or less.
  • the open circuit voltage in a fully charged state is, for example, 4.20 V or more and 6. It is designed to be within the range of 00V or less.
  • the open circuit voltage in the fully charged state is preferably 4.25V or more and 6.00V or less.
  • the open circuit voltage in the fully charged state is 4.25 V or higher
  • the amount of lithium released per unit mass is increased even with the same positive electrode active material as compared to the 4.20 V battery. Accordingly, the amounts of the positive electrode active material and the negative electrode active material are adjusted. Thereby, a high energy density can be obtained.
  • Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, and fired organic polymer compounds And carbon materials such as carbon fiber and activated carbon.
  • examples of coke include pitch coke, needle coke, and petroleum coke.
  • An organic polymer compound fired body is a carbonized material obtained by firing a polymer material such as a phenol resin or a furan resin at an appropriate temperature, and part of it is non-graphitizable carbon or graphitizable carbon.
  • These carbon materials are preferable because the change in crystal structure that occurs during charge and discharge is very small, a high charge and discharge capacity can be obtained, and good cycle characteristics can be obtained.
  • graphite is preferable because it has a high electrochemical equivalent and can provide a high energy density.
  • non-graphitizable carbon is preferable because excellent cycle characteristics can be obtained.
  • those having a low charge / discharge potential, specifically, those having a charge / discharge potential close to that of lithium metal are preferable because a high energy density of the battery can be easily realized.
  • lithium can be inserted and extracted, and at least one of a metal element and a metalloid element can be used.
  • a material containing as a constituent element is included. This is because a high energy density can be obtained by using such a material. In particular, the use with a carbon material is more preferable because a high energy density can be obtained and excellent cycle characteristics can be obtained.
  • the negative electrode material may be a single element, alloy or compound of a metal element or metalloid element, or may have at least a part of one or more of these phases.
  • the alloy includes an alloy including one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to an alloy composed of two or more metal elements.
  • the nonmetallic element may be included.
  • Examples of the metal element or metalloid element constituting the negative electrode material include a metal element or metalloid element capable of forming an alloy with lithium.
  • a metal element or metalloid element capable of forming an alloy with lithium.
  • the negative electrode material preferably includes a 4B group metal element or metalloid element in the short periodic table as a constituent element, and more preferably includes at least one of silicon (Si) and tin (Sn) as a constituent element. And particularly preferably those containing at least silicon. This is because silicon (Si) and tin (Sn) have a large ability to occlude and release lithium, and a high energy density can be obtained.
  • Examples of the negative electrode material having at least one of silicon and tin include at least a part of a simple substance, an alloy or a compound of silicon, a simple substance, an alloy or a compound of tin, or one or more phases thereof. The material which has in is mentioned.
  • tin alloys include silicon (Si), nickel (Ni), copper (Cu), iron (Fe), cobalt (Co), and manganese (Mn) as second constituent elements other than tin (Sn).
  • tin (Sn) compound or silicon (Si) compound examples include those containing oxygen (O) or carbon (C).
  • O oxygen
  • C carbon
  • the above-described compounds are used. Two constituent elements may be included.
  • cobalt (Co), tin (Sn), and carbon (C) are included as constituent elements, and the carbon content is 9.9 mass% or more and 29.7 mass% or less.
  • SnCoC containing material whose ratio of cobalt (Co) with respect to the sum total of tin (Sn) and cobalt (Co) is 30 mass% or more and 70 mass% or less is preferable. This is because a high energy density can be obtained in such a composition range, and excellent cycle characteristics can be obtained.
  • This SnCoC-containing material may further contain other constituent elements as necessary.
  • other constituent elements include silicon (Si), iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr), indium (In), niobium (Nb), germanium (Ge), titanium (Ti), and molybdenum.
  • Mo silicon
  • Al aluminum
  • phosphorus (P) gallium
  • Ga bismuth
  • This SnCoC-containing material has a phase containing tin (Sn), cobalt (Co), and carbon (C), and this phase has a low crystallinity or an amorphous structure. It is preferable.
  • this SnCoC-containing material it is preferable that at least a part of carbon (C) as a constituent element is bonded to a metal element or a metalloid element as another constituent element.
  • the decrease in cycle characteristics is considered to be due to aggregation or crystallization of tin (Sn) or the like.
  • the combination of carbon (C) with other elements suppresses such aggregation or crystallization. Because it can.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the peak of the carbon 1s orbital (C1s) appears at 284.5 eV in an energy calibrated apparatus so that the peak of the gold atom 4f orbital (Au4f) is obtained at 84.0 eV if it is graphite. .
  • Au4f gold atom 4f orbital
  • it will appear at 284.8 eV.
  • the charge density of the carbon element increases, for example, when carbon is bonded to a metal element or a metalloid element, the C1s peak appears in a region lower than 284.5 eV.
  • the peak of the synthetic wave of C1s obtained for the SnCoC-containing material appears in a region lower than 284.5 eV
  • at least a part of the carbon contained in the SnCoC-containing material is a metal element or a half of other constituent elements. Combined with metal elements.
  • the C1s peak is used to correct the energy axis of the spectrum.
  • the C1s peak of the surface-contaminated carbon is set to 284.8 eV, which is used as an energy standard.
  • the waveform of the C1s peak is obtained as a shape including the surface contamination carbon peak and the carbon peak in the SnCoC-containing material. Therefore, by analyzing using, for example, commercially available software, the surface contamination The carbon peak and the carbon peak in the SnCoC-containing material are 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).
  • Examples of the negative electrode material capable of occluding and releasing lithium include metal oxides and polymer compounds capable of occluding and releasing lithium.
  • Examples of the metal oxide include lithium titanium oxide containing titanium and lithium such as lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ), iron oxide, ruthenium oxide, or molybdenum oxide.
  • Examples of the polymer compound include polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, and the like.
  • the separator 55 is a porous film made of an insulating film having a high ion permeability and a predetermined mechanical strength. A non-aqueous electrolyte is held in the pores of the separator 55.
  • a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, an acrylic resin, a styrene resin, a polyester resin, or a nylon resin is preferably used as the resin material constituting the separator 55.
  • polyethylene such as low density polyethylene, high density polyethylene and linear polyethylene, or their low molecular weight wax content, or polyolefin resin such as polypropylene is suitable because it has an appropriate melting temperature and is easily available.
  • a material including a porous film made of a polyolefin resin is excellent in separability between the positive electrode 53 and the negative electrode 54 and can further reduce a decrease in internal short circuit.
  • the thickness of the separator 55 can be arbitrarily set as long as it is equal to or greater than the thickness that can maintain the required strength.
  • the separator 55 insulates between the positive electrode 53 and the negative electrode 54 to prevent a short circuit and the like, and has ion permeability for suitably performing a battery reaction via the separator 55, and the battery reaction in the battery. It is preferable to set the thickness so that the volumetric efficiency of the active material layer contributing to the above can be as high as possible.
  • the thickness of the separator 55 is preferably 7 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example.
  • the gel electrolyte layer 56 includes a filler, a matrix polymer compound (resin), and a nonaqueous electrolytic solution (electrolytic solution).
  • the gel electrolyte layer 56 is a layer made of a gel electrolyte in which a non-aqueous electrolyte is held by a matrix polymer compound.
  • the strength of the gel electrolyte layer 56 can be improved.
  • particles having a shape including a flat surface, a predetermined flatness, and a predetermined refractive index are used as the filler. Since the gel electrolyte layer 56 is transparent, it can be solved that the safety of the battery cannot be ensured without sacrificing the capacity due to the gel electrolyte layer 56 not being transparent.
  • “transparent” means that the outline of the electrode (the separator 55 when formed on the separator 55) can be visually recognized through the gel electrolyte layer 56 formed on the electrode (or the separator 55). It means transparency. The case where the outline of the electrode (or separator 55) can be clearly seen through the gel electrolyte layer 56, as well as the case where the outline of the electrode (or separator 55) can be seen slightly, is included in “transparent”. The state where the gel electrolyte layer 56 becomes translucent, colored, cloudy, etc., and the outline of the electrode (or separator 55) cannot be completely seen through the gel electrolyte layer 56 is not included in “transparent”. In addition, it is preferable that the outline of the electrode (or the separator 55) can be visually recognized more clearly (higher transparency) through the gel electrolyte layer 56 because it is easier to ensure safety.
  • the nonaqueous electrolytic solution includes an electrolyte salt and a nonaqueous solvent that dissolves the electrolyte salt.
  • the electrolyte salt contains, for example, one or more light metal compounds such as lithium salts.
  • the lithium salt include lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium tetraphenylborate (LiB (C 6 H 5) 4), methanesulfonic acid lithium (LiCH 3 SO 3), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3), tetrachloroaluminate lithium (LiAlCl 4), six Examples thereof include dilithium fluorosilicate (Li 2 SiF 6 ), lithium chloride (LiCl), and lithium bromide (LiBr).
  • At least one selected from the group consisting of lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium perchlorate, and lithium hexafluoroarsenate is preferable, and lithium hexafluorophosphate is more preferable.
  • Nonaqueous solvent examples include lactone solvents such as ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, and ⁇ -caprolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, Carbonate ester solvents such as diethyl carbonate, ether solvents such as 1,2-dimethoxyethane, 1-ethoxy-2-methoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran or 2-methyltetrahydrofuran, and nitriles such as acetonitrile
  • Nonaqueous solvents such as solvents, sulfolane-based solvents, phosphoric acids, phosphate ester solvents, and pyrrolidones are exemplified. Any one type of solvent may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
  • a mixture of a cyclic carbonate and a chain carbonate as the non-aqueous solvent, and it may contain a compound in which a part or all of the hydrogen of the cyclic carbonate or the chain carbonate includes a fluorination.
  • the fluorinated compounds include fluoroethylene carbonate (4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one: FEC) and difluoroethylene carbonate (4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one: DFEC) is preferably used.
  • the negative electrode 54 containing a compound such as silicon (Si), tin (Sn), or germanium (Ge) is used as the negative electrode active material, charge / discharge cycle characteristics can be improved.
  • difluoroethylene carbonate is preferably used as the non-aqueous solvent. This is because the cycle characteristic improvement effect is excellent.
  • resin As the resin, it is possible to use a matrix polymer compound that retains the electrolytic solution and has a property compatible with a solvent.
  • resins include fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene, fluorine-containing rubbers such as vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and styrene-butadiene copolymer.
  • the filler contained in the gel electrolyte layer 56 has a shape including a plane and a predetermined plane rate from the viewpoint of reducing light scattering and improving the transparency of the gel electrolyte layer 56, and Particles having a predetermined refractive index are used.
  • white inorganic powders such as alumina particles are formed of colorless and transparent particles, but are white due to light scattering.
  • the filler in order to suppress light scattering, which is a factor of whitening, and to improve the transparency of the gel electrolyte layer 56, the filler has a shape including a plane and has a predetermined plane ratio, and It is preferable to use particles having a predetermined refractive index.
  • the particle plane includes at least one of a crystal plane, a fracture plane, and a cleavage plane formed by crystal growth.
  • the crushing surface is spontaneously cracked during mixing of the particles, the resin, and the diluent solvent, or intentionally divided for particle size control during particle preparation. Is formed.
  • the cleavage plane is formed, for example, by intentional cracking or spontaneous cracking at a specific atomic arrangement plane in the single crystal.
  • the particles may be, for example, single crystal or polycrystal, and may be a single crystal and polycrystal aggregate.
  • FIG. 3A shows an SEM photograph of a talc particle having a shape including a plane observed with a scanning electron microscope (SEM).
  • FIG. 3B shows an SEM photograph of boehmite particles having a shape including a plane observed by SEM.
  • SEM photograph of FIG. 3A the particle surface centering on the cleavage of the talc particles is observed.
  • FIG. 3B a particle surface surrounded by a crystal plane formed by crystal growth by boehmite hydrothermal synthesis is observed.
  • the plane rate is more than 40% and 100% or less, and from the viewpoint of further improving the transparency, it is more preferably 45% or more and 100% or less. More preferably, it is 60% or more and 100%.
  • the plane rate can be obtained as follows, for example.
  • the gel electrolyte layer 56 is observed with a SEM (Scanning Electron Microscope) from the direction perpendicular to the contact surface of the gel electrolyte layer 56 with the electrode, and the volume-based 50% average particle diameter (D50) is around 50%. Take a picture of 10 particles of typical shape in size. The average particle diameter (D50) is measured by putting the powder after removing the gel electrolyte component and the like from the gel electrolyte layer 56 into a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus.
  • SEM Sccanning Electron Microscope
  • the projection area of the plane corresponding to the crystal plane, the crushing plane, and the cleaved plane (the total area if there are multiple planes) is calculated, and the projection of the plane with respect to the projection area of the entire particle is calculated.
  • the percentage of the area is calculated, and the average value of the calculated percentage of each particle is defined as the plane rate.
  • Method for producing particles having a shape including a flat surface In order to produce particles having a shape including a flat surface, there are a growing method in which a single crystal is grown to form a smooth crystal surface, a method in which crystal particles are broken by pulverization, and the like. As a method for growing a single crystal, a flux method for growing in a liquid, a hydrothermal growth method, a coprecipitation method and the like are preferable.
  • a material having a Mohs hardness of 5 or less is used, or a method of cleaving on a specific lattice plane is used.
  • the dispersion of the material and the pulverization of the material may be performed simultaneously using a dispersion method such as Desperm or bead mill. Good.
  • the refractive index of the particles is 1.3 or more and less than 2.4 and 1.3 or more and 2.1 or less from the viewpoint of suppressing light scattering and ensuring the transparency of the gel electrolyte layer 56. preferable. This is to suppress a decrease in transparency due to light refraction due to the difference in refractive index between the gel electrolyte and the filler (particles) (difference that the solid has a high refractive index and the liquid has a low refractive index).
  • the lower refractive index is 1.3 or more and less than 2.4.
  • particles in the range of 1.3 to 2.1 are used.
  • the particles for example, at least one of inorganic particles and organic particles can be used.
  • the inorganic particles include particles of metal oxide, sulfate compound, carbonate compound, metal hydroxide, metal carbide, metal nitride, metal fluoride, phosphate compound, mineral, and the like.
  • particles having electrical insulation properties are typically used.
  • the surface of the particles (fine particles) of the conductive material is electrically insulated by performing surface treatment with the electrical insulation material. Sedimented particles (fine particles) may be used.
  • metal oxide examples include silicon oxide (SiO 2 , silica (silica powder, quartz glass, glass beads, diatomaceous earth, wet or dry synthetic products, etc.), wet synthetic products such as colloidal silica, and dry synthetic products such as fumed silica.
  • Zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), magnesium oxide (magnesia, MgO), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ), etc. are preferably used. be able to.
  • magnesium sulfate (MgSO 4 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), barium sulfate (BaSO 4 ), strontium sulfate (SrSO 4 ) and the like can be suitably used.
  • carbonate compound magnesium carbonate (MgCO 3 , magnesite), calcium carbonate (CaCO 3 , calcite), barium carbonate (BaCO 3 ), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) and the like can be suitably used.
  • metal carbide boron carbide (B 4 C) or the like can be suitably used.
  • metal nitride silicon nitride (Si 3 N 4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), titanium nitride (TiN), or the like can be suitably used.
  • lithium fluoride LiF
  • aluminum fluoride AlF 3
  • calcium fluoride CaF 2
  • barium fluoride BaF 2
  • magnesium fluoride or the like
  • phosphate compound trilithium phosphate (Li 3 PO 4 ), magnesium phosphate, magnesium hydrogen phosphate, ammonium polyphosphate, and the like can be suitably used.
  • Examples of minerals include silicate minerals, carbonate minerals, and oxide minerals.
  • Silicate minerals are classified into nesosilicate minerals, solosilicate minerals, cyclosilicate minerals, inosilicate minerals, layered (phyllo) silicate minerals, and tectosilicate minerals based on their crystal structures. . Some are classified into fibrous silicate minerals called asbestos based on a classification standard different from the crystal structure.
  • the nesosilicate mineral is an island-like tetrahedral silicate mineral made of an independent Si—O tetrahedron ([SiO 4 ] 4 ⁇ ).
  • Examples of the nesosilicate mineral include those corresponding to olivines and meteorites.
  • olivine a continuous solid solution of Mg 2 SiO 4 (magnerite olivine) and Fe 2 SiO 4 (iron olivine)
  • magnesium silicate forsterite (bitter) Earth olivine
  • Mg 2 SiO 4 aluminum silicate
  • Al 2 SiO 5 aluminum silicate
  • Zn 2 SiO 4 zirconium silicate
  • mullite 3Al 2 O 3 .2SiO 2 to 2Al 2 O 3 .SiO 2
  • the solosilicate mineral is a group structure type silicate mineral composed of a Si—O tetrahedral double bond group ([Si 2 O 7 ] 6 ⁇ , [Si 5 O 16 ] 12 ⁇ ).
  • Examples of the silicate mineral include those corresponding to vesuvite and chlorite.
  • the cyclosilicate mineral is composed of a Si—O tetrahedral finite (3-6) ring ([Si 3 O 9 ] 6 ⁇ , [Si 4 O 12 ] 8 ⁇ , [Si 6 O 18 ] 12. - ) An annular silicate mineral.
  • Examples of the cyclosilicate mineral include beryl and tourmaline.
  • Inosilicate minerals have an infinite number of Si—O tetrahedral linkages, and are chain-like ([Si 2 O 6 ] 4 ⁇ ) and belt-like ([Si 3 O 9 ] 6 ⁇ , [Si 4 O 11 ] 6 - , [Si 5 O 15 ] 10- , [Si 7 O 21 ] 14- ).
  • Examples of the inosilicate mineral include those corresponding to pyroxenes such as calcium silicate (wollastonite, CaSiO 3 ), and those corresponding to amphibole.
  • the layered silicate mineral is a layered silicate mineral that forms a network bond of Si—O tetrahedra ([SiO 4 ] 4 ⁇ ).
  • SiO 4 tetrahedra
  • the specific example of a layered silicate mineral is mentioned later.
  • the tectosilicate mineral is a three-dimensional network structure type silicate mineral in which a Si—O tetrahedron ([SiO 4 ] 4 ⁇ ) forms a three-dimensional network bond.
  • the tectosilicates minerals, quartz, feldspars, zeolites, and the like, zeolite (M 2 / n O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ xSiO 2 ⁇ yH 2 O, M is a metal element, n represents the valence of M, x ⁇ 2, y ⁇ 0) aluminosilicate zeolite such as (aM 2 O ⁇ bAl 2 O 3 ⁇ cSiO 2 ⁇ dH 2 O, M is as defined above .a, b, c, d are each 1 or more And the like.) And the like.
  • Examples of asbestos include chrysotile, amosite and anthophinite.
  • the carbonate minerals dolomite (dolomite, CaMg (CO 3) 2) , hydrotalcite (Mg 6 Al 2 (CO 3 ) (OH) 16 ⁇ 4 (H 2 O)) and the like.
  • oxide mineral examples include spinel (MgAl 2 O 4 ).
  • Examples of other minerals include barium titanate (BaTiO 3 ) and strontium titanate (SrTiO 3 ).
  • the mineral may be a natural mineral or an artificial mineral.
  • clay minerals include a crystalline clay mineral, an amorphous or quasicrystalline clay mineral, and the like.
  • crystalline clay minerals include layered silicate minerals, those having a structure similar to layered silicates, silicate minerals such as other silicate minerals, and layered carbonate minerals.
  • the layered silicate mineral includes a Si—O tetrahedral sheet and an octahedral sheet such as Al—O and Mg—O combined with the tetrahedral sheet.
  • Layered silicates are typically classified by the number of tetrahedral and octahedral sheets, the number of cations in the octahedron, and the layer charge.
  • the layered silicate mineral may be one obtained by substituting all or part of metal ions between layers with organic ammonium ions or the like.
  • the layered silicate minerals include a kaolinite-serpentine group with a 1: 1 type structure, a pyrophyllite-talc group, a smectite group, a vermiculite group, a mica group with a 2: 1 type structure. And those corresponding to the brittle mica (brittle mica) family, chlorite (chlorite group), and the like.
  • Examples of the kaolinite-serpentine family include chrysotile, antigolite, lizardite, kaolinite (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), and dickite.
  • Examples of the pyrophyllite-talc family include talc (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ), willemsite, and granite (pyrophyllite, Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2. ) And the like.
  • smectite group examples include saponite [(Ca / 2, Na) 0.33 (Mg, Fe 2+ ) 3 (Si, Al) 4 O 10 (OH) 2 .4H 2 O], hectorite, Sauconite, montmorillonite ⁇ (Na, Ca) 0.33 (Al, Mg) 2Si 4 O 10 (OH) 2 .nH 2 O, where clay containing montmorillonite as a main component is called bentonite ⁇ , beidellite, nontrite, etc. .
  • Examples of the mica (mica) family include, for example, moscovite (muscovite, KAl 2 (AlSi 3 ) O 10 (OH) 2 ) sericite (sericite), phlogopite (phlogopite), biotite, lipidite ( Lithia mica) and the like.
  • Examples of those belonging to the brittle mica (brittle mica) family include margarite, clintonite, and anandite.
  • Examples of the chlorite (chlorite) family include kukkeite, sudokuite, clinochlore, chamosite, and nimite.
  • a hydrous magnesium silicate having a 2: 1 ribbon structure in which a tetrahedron sheet arranged in a ribbon shape is connected to a tetrahedron sheet arranged in an adjacent ribbon shape while reversing the apex.
  • the hydrous magnesium silicate include sepiolite (foamstone: Mg 9 Si 12 O 30 (OH) 6 (OH 2 ) 4 .6H 2 O), palygorskite and the like.
  • silicate minerals zeolites (M 2 / n O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ xSiO 2 ⁇ yH 2 O, M is a metal element, n represents the valence of M, x ⁇ 2, y ⁇ 0) , etc.
  • the layered carbonate minerals hydrotalcite (Mg 6 Al 2 (CO 3 ) (OH) 16 ⁇ 4 (H 2 O)) and the like.
  • amorphous or quasicrystalline clay mineral examples include bingellite, imogolite (Al 2 SiO 3 (OH)), and allophane.
  • inorganic particles may be used alone or in combination of two or more.
  • the inorganic particles also have oxidation resistance.
  • the gel electrolyte layer 56 is provided between the positive electrode 53 and the separator 55, the inorganic particles have strong resistance to an oxidizing environment in the vicinity of the positive electrode during charging.
  • the particles may be organic particles.
  • Materials constituting the organic particles include melamine, melamine cyanurate, melamine polyphosphate, cross-linked polymethyl methacrylate (cross-linked PMMA), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyamide, polyimide, melamine Resins, phenol resins, epoxy resins and the like can be mentioned. These materials may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the particles is preferably 5.2% by mass or more and 50.0% by mass or less with respect to the mass of the electrolyte from the viewpoint that the refractive index of the gel electrolyte can be made close to that of the filler particles and the transparency can be further improved. More preferably, it is 5.2 mass% or more and 30.8 mass% or less.
  • the content of the resin is preferably 5.6% by mass or more and 30.8% by mass or less with respect to the mass of the electrolyte from the viewpoint that the refractive index of the gel electrolyte can be made closer to the filler particles and the transparency can be further improved. 7.7% by mass or more and 30.8% by mass or less is more preferable.
  • resin when there is more content of resin than 30.8 mass%, it exists in the tendency for the ion migration resistance of a battery to increase and for an output to fall.
  • the content of the electrolyte salt is 5.6% by mass or more and 30.8% by mass or less with respect to the mass of the electrolyte from the viewpoint of making the refractive index of the gel electrolyte close to that of the filler particles and further improving the transparency. Preferably, it is 7.7 mass% or more and 30.8 mass% or less. In addition, when there is more content of electrolyte salt than 30.8 mass%, it exists in the tendency for the ion migration resistance of a battery to increase and for an output to fall.
  • This nonaqueous electrolyte battery 62 can be manufactured as follows, for example.
  • a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed to prepare a positive electrode mixture, and the positive electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to form a paste-like positive electrode mixture slurry Is made.
  • the positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode current collector 53A, the solvent is dried, and the positive electrode active material layer 53B is formed by compression molding with a roll press or the like, and the positive electrode 53 is manufactured.
  • a negative electrode active material and a binder are mixed to prepare a negative electrode mixture, and the negative electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry.
  • this negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode current collector 54A, the solvent is dried, and the negative electrode active material layer 54B is formed by compression molding with a roll press machine or the like, and the negative electrode 54 is manufactured.
  • the nonaqueous electrolytic solution is prepared by dissolving an electrolyte salt in a nonaqueous solvent.
  • the positive electrode 53 on which the gel electrolyte layer 56 is formed and the negative electrode 54 on which the gel electrolyte layer 56 is formed are laminated through a separator 55 to form a laminate, and then the laminate is wound in the longitudinal direction.
  • the wound electrode body 50 is formed by adhering the protective tape 57 to the outermost periphery.
  • the wound electrode body 50 may be formed as follows. After applying the precursor solution to at least one side of both sides of the separator 55, the diluting solvent is volatilized. Thereby, the gel electrolyte layer 56 is formed on both surfaces of the separator 55.
  • the positive lead 51 is attached to the end of the positive current collector 53A in advance by welding, and the negative lead 52 is attached to the end of the negative current collector 54A by welding.
  • the positive electrode 53 and the negative electrode 54 are laminated through a separator 55 having a gel electrolyte layer 56 formed on both sides to form a laminated body, and then the laminated body is wound in the longitudinal direction to obtain a wound electrode body 50. .
  • the accuracy of the clearance between the end of the positive electrode 53, the end of the negative electrode 54, and the end of the separator 55 with respect to an appropriate clearance is such that when the wound electrode body 50 is formed, the end of the electrode or the like is attached to a camera or the like Therefore, the gel electrolyte layer 56 is required to be transparent.
  • the stacking and winding of the positive electrode 53, the negative electrode 54, and the separator 55 when forming the wound electrode body 50 typically involves, for example, a winding device (winder) for winding the positive electrode 53, the negative electrode 54, and the separator 55. And laminating and winding.
  • a winding device for winding the positive electrode 53, the negative electrode 54, and the separator 55.
  • laminating and winding At this time, a camera is installed in the winding device, the state of winding is photographed (for example, every rotation), and the photographed image data is sent to the image processing device.
  • the edge position data of each electrode and / or separator is detected by image processing, and is wound between the positive electrode 53, the negative electrode 54, and the separator 55 based on, for example, the difference in edge position data of each member. Detect whether there is a shift.
  • the feedback is fed back to the winding unit of the winding device, and the winding of the winding device is performed so that the edge positions of the positive electrode 53, the negative electrode 54, and the separator 55 coincide with the correct edge positions. Control part.
  • the photographing of the end portion of the coating object by the photographing means such as a camera is performed through the gel electrolyte layer 56 formed on the coating object (the positive electrode 53, the negative electrode 54, or the separator 55).
  • the gel electrolyte layer 56 is not transparent, the detection of the edge position to be applied is not successful, and winding deviation occurs.
  • the edge position is detected only on one side on one side as a reference, and when winding misalignment occurs due to erroneous detection, the positive and negative edges on the opposite side of the reference one side may protrude from the separator, causing a short circuit. May occur.
  • the gel electrolyte layer 56 formed on the application target is transparent, it is possible to eliminate the failure of detecting the edge position of the application target, and it is possible to suppress the occurrence of winding deviation. . Thereby, short circuit failure due to battery winding deviation can be avoided, and safety can be ensured.
  • the wound electrode body 50 is sandwiched between the exterior members 60, and the outer edges of the exterior members 60 are sealed by thermal fusion or the like and sealed.
  • an adhesion film 61 is inserted between the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52 and the exterior member 60.
  • the nonaqueous electrolyte battery 62 shown in FIGS. 1 and 2 is completed.
  • FIG. 4A is an external view of the nonaqueous electrolyte battery 62 that houses the laminated electrode body 70.
  • FIG. 4B is an exploded perspective view showing a state in which the laminated electrode body 70 is accommodated in the exterior member 60.
  • 4C is an external view showing an external appearance of the nonaqueous electrolyte battery 62 shown in FIG. 4A from the bottom surface side.
  • the laminated electrode body 70 uses a laminated electrode body 70 in which a rectangular positive electrode 73 and a rectangular negative electrode 74 are laminated via a rectangular separator 75 and fixed by a fixing member 76.
  • the gel electrolyte layer is provided in contact with the positive electrode 73 and the negative electrode 74.
  • a gel electrolyte layer (not shown) is provided between the positive electrode 73 and the separator 75 and between the negative electrode 74 and the separator 75. This gel electrolyte layer is the same as the gel electrolyte layer 56 of the first example.
  • a positive electrode lead 71 connected to the positive electrode 73 and a negative electrode lead 72 connected to the negative electrode 74 are led out from the laminated electrode body 70, and the positive electrode lead 71, the negative electrode lead 72, and the exterior member 60 are in close contact with each other.
  • a film 61 is provided.
  • the ends of the four sides of the rectangular positive electrode 73, the four sides of the rectangular negative electrode 74, and the four sides of the rectangular separator 75 are each end.
  • the positive electrode 73, the negative electrode 74, and the separator 75 are laminated via a gel electrolyte layer (not shown) formed therebetween so that there is a predetermined clearance therebetween.
  • the gel electrolyte layer covers at least a part of the peripheral end surface of the positive electrode 73 and at least a part of the peripheral end surface of the negative electrode 74.
  • the formation method of the gel electrolyte layer and the heat fusion method of the exterior member 60 are the same as in the first example.
  • the edge position cannot be detected successfully, resulting in a laminating deviation.
  • the detection of the edge position is performed only on two adjacent sides as a reference, and when a misalignment causes a stacking shift, the positive and negative edges on the opposite side of the two adjacent sides as a reference may protrude from the separator. There is a risk of short circuit.
  • the gel electrolyte layer formed on the application target is transparent, it is possible to eliminate the failure of detecting the edge of the application target (electrode or separator 75). In addition, it is possible to suppress the occurrence of a deviation in the clearance (stacking deviation) between the edges of the positive electrode 73, the negative electrode 74, and the separator 75. Thereby, the short circuit defect of a battery can be avoided and safety
  • Second Embodiment an example of a battery pack of a laminate film type battery (non-aqueous electrolyte battery) provided with the same gel electrolyte layer as in the first embodiment will be described.
  • This battery pack is a simple battery pack (also referred to as a soft pack).
  • a simple battery pack is built in an electronic device.
  • a battery cell, a protection circuit, etc. are fixed with an insulating tape or the like, a part of the battery cell is exposed, and a connector is connected to the main body of the electronic device. are provided.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration example of a simple battery pack.
  • FIG. 6A is a schematic perspective view showing an external appearance of a simple battery pack, and
  • FIG. 6B is a schematic perspective view showing an external appearance of the simple battery pack.
  • the simplified battery pack includes a battery cell 101, leads 102a and 102b derived from the battery cell 101, insulating tapes 103a to 103c, an insulating plate 104, A circuit board 105 on which a protection circuit (PCM (Protection Circuit Module)) is formed and a connector 106 are provided.
  • the battery cell 101 is the same as the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the first embodiment, for example.
  • the insulating plate 104 and the circuit board 105 are disposed on the terrace portion 101 a at the front end of the battery cell 101, and the leads 102 a and the leads 102 b led out from the battery cell 101 are connected to the circuit board 105.
  • a connector 106 for output is connected to the circuit board 105.
  • Members such as the battery cell 101, the insulating plate 104, and the circuit board 105 are fixed by applying insulating tapes 103a to 103c to predetermined positions.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration example when the battery according to the first embodiment of the present technology (hereinafter appropriately referred to as a secondary battery) is applied to a battery pack.
  • the battery pack includes a switch unit 304 including an assembled battery 301, an exterior, a charge control switch 302a, and a discharge control switch 303a, a current detection resistor 307, a temperature detection element 308, and a control unit 310.
  • the battery pack includes a positive electrode terminal 321 and a negative electrode lead 322, and at the time of charging, the positive electrode terminal 321 and the negative electrode lead 322 are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the charger, respectively, and charging is performed. Further, when the electronic device is used, the positive electrode terminal 321 and the negative electrode lead 322 are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the electronic device, respectively, and discharge is performed.
  • the assembled battery 301 is formed by connecting a plurality of secondary batteries 301a in series and / or in parallel.
  • the secondary battery 301a is a secondary battery of the present technology.
  • FIG. 7 a case where six secondary batteries 301a are connected in two parallel three series (2P3S) is shown as an example, but in addition, n parallel m series (n and m are integers) Any connection method may be used.
  • the switch unit 304 includes a charge control switch 302a and a diode 302b, and a discharge control switch 303a and a diode 303b, and is controlled by the control unit 310.
  • the diode 302b has a reverse polarity with respect to the charging current flowing from the positive electrode terminal 321 in the direction of the assembled battery 301 and the forward polarity with respect to the discharging current flowing from the negative electrode lead 322 in the direction of the assembled battery 301.
  • the diode 303b has a forward polarity with respect to the charging current and a reverse polarity with respect to the discharging current.
  • the switch unit 304 is provided on the + side, but may be provided on the-side.
  • the charge control switch 302a is turned off when the battery voltage becomes the overcharge detection voltage, and is controlled by the charge / discharge control unit so that the charge current does not flow in the current path of the assembled battery 301. After the charging control switch 302a is turned off, only discharging is possible via the diode 302b. Further, it is turned off when a large current flows during charging, and is controlled by the control unit 310 so that the charging current flowing in the current path of the assembled battery 301 is cut off.
  • the discharge control switch 303 a is turned off when the battery voltage becomes the overdischarge detection voltage, and is controlled by the control unit 310 so that the discharge current does not flow in the current path of the assembled battery 301. After the discharge control switch 303a is turned off, only charging is possible via the diode 303b. Further, it is turned off when a large current flows during discharging, and is controlled by the control unit 310 so as to cut off the discharging current flowing in the current path of the assembled battery 301.
  • the temperature detection element 308 is, for example, a thermistor, is provided in the vicinity of the assembled battery 301, measures the temperature of the assembled battery 301, and supplies the measured temperature to the control unit 310.
  • the voltage detection unit 311 measures the voltage of the assembled battery 301 and each secondary battery 301a constituting the assembled battery 301, performs A / D conversion on the measured voltage, and supplies the voltage to the control unit 310.
  • the current measurement unit 313 measures the current using the current detection resistor 307 and supplies this measurement current to the control unit 310.
  • the switch control unit 314 controls the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a of the switch unit 304 based on the voltage and current input from the voltage detection unit 311 and the current measurement unit 313.
  • the switch control unit 314 sends a control signal to the switch unit 304 when any voltage of the secondary battery 301a falls below the overcharge detection voltage or overdischarge detection voltage, or when a large current flows suddenly. By sending, overcharge, overdischarge, and overcurrent charge / discharge are prevented.
  • the overcharge detection voltage is determined to be 4.20 V ⁇ 0.05 V, for example, and the overdischarge detection voltage is determined to be 2.4 V ⁇ 0.1 V, for example. .
  • the charge / discharge switch for example, a semiconductor switch such as a MOSFET can be used.
  • the parasitic diode of the MOSFET functions as the diodes 302b and 303b.
  • the switch control unit 314 supplies control signals DO and CO to the gates of the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a, respectively.
  • the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a are P-channel type, they are turned on by a gate potential that is lower than the source potential by a predetermined value or more. That is, in normal charging and discharging operations, the control signals CO and DO are set to the low level, and the charging control switch 302a and the discharging control switch 303a are turned on.
  • control signals CO and DO are set to the high level, and the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a are turned off.
  • the memory 317 includes a RAM and a ROM, and includes, for example, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) that is a nonvolatile memory.
  • EPROM Erasable Programmable Read Only Memory
  • the numerical value calculated by the control unit 310, the internal resistance value of the battery in the initial state of each secondary battery 301a measured in the manufacturing process, and the like are stored in advance, and can be appropriately rewritten. . (Also, by storing the full charge capacity of the secondary battery 301a, for example, the remaining capacity can be calculated together with the control unit 310.
  • the temperature detection unit 318 measures the temperature using the temperature detection element 308, performs charge / discharge control at the time of abnormal heat generation, and performs correction in the calculation of the remaining capacity.
  • the battery according to the first embodiment of the present technology described above and the battery pack according to the second embodiment and the third embodiment using the battery are mounted on devices such as an electronic device, an electric vehicle, and a power storage device, for example. Or it can be used to supply power.
  • Examples of electronic devices include notebook computers, PDAs (personal digital assistants), mobile phones, cordless phones, video movies, digital still cameras, electronic books, electronic dictionaries, music players, radios, headphones, game consoles, navigation systems, Memory card, pacemaker, hearing aid, electric tool, electric shaver, refrigerator, air conditioner, TV, stereo, water heater, microwave oven, dishwasher, washing machine, dryer, lighting equipment, toy, medical equipment, robot, road conditioner, traffic light Etc.
  • examples of the electric vehicle include a railway vehicle, a golf cart, an electric cart, an electric vehicle (including a hybrid vehicle), and the like, and these are used as a driving power source or an auxiliary power source.
  • Examples of power storage devices include power storage power supplies for buildings such as houses or power generation facilities.
  • the first power storage system is a power storage system in which a power storage device is charged by a power generation device that generates power from renewable energy.
  • the second power storage system is a power storage system that includes a power storage device and supplies power to an electronic device connected to the power storage device.
  • the third power storage system is an electronic device that receives power supply from the power storage device.
  • the fourth power storage system includes an electric vehicle having a conversion device that receives power supplied from the power storage device and converts the power into a driving force of the vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the power storage device. It is.
  • the fifth power storage system is a power system that includes a power information transmission / reception unit that transmits / receives signals to / from other devices via a network, and performs charge / discharge control of the power storage device described above based on information received by the transmission / reception unit.
  • the sixth power storage system is a power system that receives power from the power storage device described above or supplies power from the power generation device or the power network to the power storage device.
  • the power storage system will be described.
  • a power storage device using a battery of the present technology is applied to a residential power storage system
  • a power storage system 400 for a house 401 power is stored from a centralized power system 402 such as a thermal power generation 402a, a nuclear power generation 402b, and a hydroelectric power generation 402c through a power network 409, an information network 412, a smart meter 407, a power hub 408, and the like.
  • a power storage device 403 Supplied to the device 403.
  • power is supplied to the power storage device 403 from an independent power source such as the power generation device 404 in the home.
  • the electric power supplied to the power storage device 403 is stored. Electric power used in the house 401 is supplied using the power storage device 403.
  • the same power storage system can be used not only for the house 401 but also for buildings.
  • the house 401 is provided with a power generation device 404, a power consumption device 405, a power storage device 403, a control device 410 that controls each device, a smart meter 407, and a sensor 411 that acquires various types of information.
  • Each device is connected by a power network 409 and an information network 412.
  • a solar cell, a fuel cell, or the like is used as the power generation device 404, and the generated power is supplied to the power consumption device 405 and / or the power storage device 403.
  • the power consuming device 405 is a refrigerator 405a, an air conditioner 405b, a television receiver 405c, a bath 405d, and the like.
  • the electric power consumption device 405 includes an electric vehicle 406.
  • the electric vehicle 406 is an electric vehicle 406a, a hybrid car 406b, and an electric motorcycle 406c.
  • the battery of the present technology is applied to the power storage device 403.
  • the battery of the present technology may be configured by, for example, the above-described lithium ion secondary battery.
  • the smart meter 407 has a function of measuring the usage amount of commercial power and transmitting the measured usage amount to an electric power company.
  • the power network 409 may be any one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.
  • the various sensors 411 are, for example, human sensors, illuminance sensors, object detection sensors, power consumption sensors, vibration sensors, contact sensors, temperature sensors, infrared sensors, and the like. Information acquired by various sensors 411 is transmitted to the control device 410. Based on the information from the sensor 411, the weather condition, the condition of the person, and the like can be grasped, and the power consumption device 405 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control apparatus 410 can transmit the information regarding the house 401 to an external electric power company etc. via the internet.
  • the power hub 408 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion.
  • Communication methods of the information network 412 connected to the control device 410 include a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transceiver), wireless communication such as Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, etc.
  • a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transceiver), wireless communication such as Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, etc.
  • Bluetooth method is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication.
  • ZigBee uses the physical layer of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Electronics) (802.15.4).
  • IEEE802.15.4 is a name of a short-range wireless network standard called PAN (Personal Area Network) or W (Wireless) PAN.
  • the control device 410 is connected to an external server 413.
  • the server 413 may be managed by any one of the house 401, the power company, and the service provider.
  • the information transmitted and received by the server 413 is, for example, information related to power consumption information, life pattern information, power charges, weather information, natural disaster information, and power transactions. These pieces of information may be transmitted / received from a power consuming device (for example, a television receiver) in the home, or may be transmitted / received from a device outside the home (for example, a mobile phone). Such information may be displayed on a device having a display function, for example, a television receiver, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant) or the like.
  • the control device 410 that controls each unit includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and is stored in the power storage device 403 in this example.
  • the control device 410 is connected to the power storage device 403, the domestic power generation device 404, the power consumption device 405, various sensors 411, the server 413 and the information network 412, and adjusts, for example, the amount of commercial power used and the amount of power generation It has a function to do. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.
  • the power generation device 404 (solar power generation, wind power generation) in the home is used as the power storage device 403. Can be stored. Therefore, even if the generated power of the power generation device 404 in the home fluctuates, it is possible to perform control such that the amount of power transmitted to the outside is constant or discharge is performed as necessary. For example, the power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 403, and the nighttime power at a low charge is stored in the power storage device 403 at night, and the power stored by the power storage device 403 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.
  • control device 410 is stored in the power storage device 403 .
  • control device 410 may be stored in the smart meter 407 or may be configured independently.
  • the power storage system 400 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.
  • FIG. 9 schematically shows an example of the configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present technology is applied.
  • a series hybrid system is a car that runs on an electric power driving force conversion device using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery.
  • the hybrid vehicle 500 includes an engine 501, a generator 502, a power driving force conversion device 503, driving wheels 504 a, driving wheels 504 b, wheels 505 a, wheels 505 b, a battery 508, a vehicle control device 509, various sensors 510, and a charging port 511. Is installed.
  • the battery of the present technology described above is applied to the battery 508.
  • Hybrid vehicle 500 travels using power driving force conversion device 503 as a power source.
  • An example of the power / driving force conversion device 503 is a motor.
  • the electric power / driving force converter 503 is operated by the electric power of the battery 508, and the rotational force of the electric power / driving force converter 503 is transmitted to the driving wheels 504a and 504b.
  • DC-AC DC-AC
  • AC-DC conversion AC-DC conversion
  • the power driving force converter 503 can be applied to either an AC motor or a DC motor.
  • the various sensors 510 control the engine speed through the vehicle control device 509 and control the opening (throttle opening) of a throttle valve (not shown).
  • Various sensors 510 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
  • the rotational force of the engine 501 is transmitted to the generator 502, and the electric power generated by the generator 502 by the rotational force can be stored in the battery 508.
  • the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the electric power driving force conversion device 503, and the regenerative electric power generated by the electric power driving force conversion device 503 by this rotational force becomes the battery 508. Accumulated in.
  • the battery 508 is connected to an external power source of the hybrid vehicle 500, so that it can receive power from the external power source using the charging port 511 as an input port and store the received power.
  • an information processing device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the secondary battery may be provided.
  • an information processing apparatus for example, there is an information processing apparatus that displays a battery remaining amount based on information on the remaining amount of the battery.
  • the present technology is also effective for a parallel hybrid vehicle in which the engine and motor outputs are both driving sources, and the system is switched between the three modes of driving with only the engine, driving with the motor, and engine and motor. Applicable. Furthermore, the present technology can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.
  • Example 1-1 [Production of positive electrode] A positive electrode mixture obtained by mixing 91% by mass of lithium cobaltate (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material, 6% by mass of carbon black as a conductive agent, and 3% by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder.
  • the positive electrode mixture was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a dispersion medium to obtain a positive electrode mixture slurry.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • This positive electrode mixture slurry was applied to both surfaces of a positive electrode current collector made of a strip-shaped aluminum foil having a thickness of 12 ⁇ m so that a part of the positive electrode current collector was exposed.
  • the dispersion medium of the applied positive electrode mixture slurry was evaporated and dried, and compression-molded with a roll press to form a positive electrode active material layer.
  • the positive electrode terminal was attached to the exposed portion of the positive electrode current collector to form the positive electrode.
  • coated negative mix slurry was evaporated and dried, and the negative electrode active material layer was formed by compression molding with a roll press. Finally, the negative electrode terminal was attached to the exposed portion of the positive electrode current collector to form a negative electrode.
  • EC ethylene carbonate
  • PC propylene carbonate
  • VC vinylene carbonate
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • DMC dimethyl carbonate
  • the precursor solution is a component of the gel electrolyte layer (boehmite particles: 10% by mass, matrix polymer compound (PVdF) mass: 10% by mass, LiPF 6 : 10% by mass, nonaqueous solvent: 70% by mass). And a non-aqueous solvent having the same mass as a diluent solvent (DMC).
  • the mass ratio of boehmite particles to LiPF 6 is 50/50
  • the mass ratio of boehmite particles to PVdF (boehmite particles / PVdF) is 50/50.
  • the precursor solution is applied to both surfaces of the positive electrode and the negative electrode, dried to remove the diluting solvent (DMC), and a gel electrolyte layer is formed on the surfaces of the positive electrode and the negative electrode while adjusting the film thickness to 5 ⁇ m. did.
  • DMC diluting solvent
  • the positions of the edges of the positive electrode, the separator, and the negative electrode were detected only on one side as a reference.
  • the edge of the positive and negative electrodes on the opposite side of one side as a reference may protrude from the separator, and a short circuit may occur.
  • the wound electrode body is covered with a laminate film having a soft aluminum layer, and the lead-out side of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal around the wound electrode body and the other two sides are thermally fused under reduced pressure. Sealed and sealed.
  • a laminated film type battery shown in FIG. 1 having a battery shape of 4.5 mm in thickness, 30 mm in width, and 50 mm in height was produced.
  • Example 1-2 to Example 1-55 laminate film type batteries were produced in the same manner as in Example 1-1 except that the filler used was changed as shown in Table 1 below.
  • Comparative Example 1-1 A laminated film type battery of Comparative Example 1-1 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that a filler (boehmite particles) was not mixed in the precursor solution and a gel electrolyte layer containing no filler was formed.
  • Comparative Example 1-2 to Comparative Example 1-10 laminate film type batteries were produced in the same manner as in Example 1-1 except that the filler used was changed as shown in Table 1 below.
  • the flatness was measured as follows.
  • the gel electrolyte layer is observed with a SEM from the direction perpendicular to the contact surface of the gel electrolyte layer with the electrode, and a photograph of 10 particles having a typical shape with a size around 50% average particle diameter (D50) based on volume.
  • the average particle size (D50) is obtained by measuring the powder after removing the gel electrolyte component and the like from the gel electrolyte layer 56 with a laser diffraction particle size distribution measuring device.
  • the projection area of the plane corresponding to the crystal plane, the crushing plane, and the cleaved plane (the total area if there are multiple planes) is calculated, and the projection of the plane with respect to the projection area of the entire particle is calculated.
  • the percentage of the area was calculated, and the average value of the calculated percentage of each particle was defined as the plane rate.
  • the appearance of the gel electrolyte layer was observed by visual observation.
  • the degree of transparency was evaluated stepwise as transparent, almost transparent, nearly transparent, and translucent.
  • the outline of the application target (electrode or separator) could be completely visually confirmed through the gel electrolyte layer.
  • it was evaluated stepwise as lightly cloudy, cloudy, or deeply cloudy. In the case of thin white turbidity, white turbidity, dark white turbidity, and brown opaqueness, the outline of the application target (electrode or separator) could not be visually recognized through the gel electrolyte layer 56.
  • the battery was charged at a constant current of 1 C until the battery voltage reached 4.2 V in an atmosphere at 23 ° C., and then the total charging time was 2.5 hours at a constant voltage of 4.2 V. Until constant voltage charging.
  • Battery evaluation measurement of battery capacity
  • the battery capacity was measured as follows for the batteries in which the short circuit did not occur.
  • the battery after charging was discharged at a constant current of 1 C to a battery voltage of 3.0 V, and the discharge capacity at this time was measured to obtain the battery capacity.
  • the battery capacity it was determined whether or not the required battery capacity was satisfied with the required capacity of 1000 mAh required for the manufactured battery as a reference value. In Comparative Examples 1-2 to 1-10, the battery capacity could not be measured because a short circuit occurred.
  • Battery evaluation Battery bending test
  • the produced battery was charged under the same conditions as the battery capacity measurement.
  • a charged battery CELL is placed on two round bars S juxtaposed at an interval of 30 mm, and one battery from the top with respect to the center position of the battery CELL.
  • the voltage of the battery CELL was confirmed with a voltmeter (tester) 600, and if a voltage drop of 1% or more was confirmed, the short circuit determination was rejected.
  • test impossible when it short-circuited, it was set as the test impossible, and other than that was set as the pass.
  • the gel electrolyte includes particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range, so that the appearance is transparent.
  • the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding misalignment short-circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be ensured.
  • Comparative Example 1-1 the gel electrolyte did not contain particles, so the strength was insufficient, and the battery bending test was unacceptable.
  • the gel electrolyte contains particles that do not have at least one of a predetermined range of flatness and a predetermined range of refractive index. Since the battery bending test was rejected and the battery capacity was short-circuited, the test was not possible (measurement was impossible).
  • Example 2-1> A laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 1-1.
  • Example 2-2 to Example 2-7 As the filler, boehmite particles having different plane rates were used. The plane rate of the boehmite particles was adjusted to a desired one by increasing the ratio of spherical surfaces by increasing the growth rate during hydrothermal synthesis of boehmite particles or increasing the ratio of planes by decreasing the growth rate. Specifically, in Example 2-2, boehmite particles having a plane rate of 45% were used as the filler. In Example 2-3, boehmite particles having a plane rate of 50% were used as the filler. In Example 2-4, boehmite particles having a plane rate of 60% were used as the filler.
  • Example 2-5 boehmite particles having a plane rate of 80% were used as the filler.
  • Example 2-6 boehmite particles having a plane rate of 90% were used as the filler.
  • Example 2-7 boehmite particles having a plane rate of 100% were used as the filler. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 2-1.
  • Example 2-8> A laminated film type battery was produced in the same manner as Example 1-2.
  • Example 2-9 to Example 2-14> As the filler, talc particles having different plane rates were used. In the pulverization process using a hammer mill and roll mill, talc is increased by increasing the time ratio of the hammer mill to increase the ratio of the cleaved surface, or increasing the time ratio of the roll mill to decrease the ratio of the cleaved surface. The flatness of the particles was adjusted to the desired one.
  • Example 2-9 talc particles having a plane rate of 45% were used as the filler.
  • Example 2-10 talc particles having a plane rate of 50% were used as the filler.
  • Example 2-11 talc particles having a plane rate of 60% were used as the filler.
  • Example 2-12 talc particles having a plane rate of 80% were used as the filler.
  • Example 2-13 talc particles having a plane rate of 90% were used as the filler.
  • Example 2-14 talc particles having a plane rate of 100% were used as the filler. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 2-8.
  • Comparative Example 2-1 aluminum oxide particles having different plane rates were used as the filler. Specifically, in Comparative Example 2-1, aluminum oxide particles having a plane rate of 40% were used as the filler. In Comparative Example 2-2, aluminum oxide particles having a plane rate of 30% were used as the filler. In Comparative Example 2-3, aluminum oxide particles having a plane rate of 20% were used as the filler. In Comparative Example 2-4, aluminum oxide particles having a plane rate of 10% were used as the filler. In Comparative Example 2-5, spherical aluminum oxide (plane rate 0%) particles were used as the filler. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 2-1.
  • a positive electrode having a width of 10% thinner than that of Example 2-1 was used. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Comparative Example 2-5.
  • Example evaluation Winding short circuit inspection, battery capacity measurement, battery bending test
  • the laminated film type batteries of each Example and each Comparative Example were subjected to the winding short circuit inspection, the battery capacity measurement, and the battery bending test in the same manner as Example 1-1.
  • the gel electrolyte layer includes particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range. It was transparent, the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding slip short circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be secured.
  • the gel electrolyte layer contains particles that do not have at least one of a predetermined range of flatness and a predetermined range of refractive index. The short-circuit inspection and the battery bending test were rejected, and the battery capacity was short-circuited.
  • Example 3-1 to Example 3-8 the amounts of each component of the filler (boehmite particles), matrix polymer (PVdF), LiPF 6 and non-aqueous solvent (solvent), which are constituent components of the gel electrolyte, are listed below.
  • a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the changes were made as shown in Table 3 below.
  • Table 3 the amount of each component of particles (filler), PVdF, LiPF 6 , and solvent is shown as a mass percentage with respect to the total amount of gel electrolyte (total amount of constituent components) (also Table 8 described later). The same).
  • Examples 3-9 to 3-15 the amounts of the respective components of the filler (talc particles), the matrix polymer (PVdF), LiPF 6 and the solvent (solvent), which are constituents of the gel electrolyte, are listed in the table below.
  • a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 1-2 except that the changes were made as shown in FIG.
  • the gel electrolyte includes particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range, so that the appearance is transparent.
  • the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding misalignment short-circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be ensured. Further, it was confirmed that the degree of transparency can be changed by changing the ratio (mixing ratio) between the particles and the matrix polymer compound and / or the ratio (mixing ratio) between the particles and the electrolyte salt.
  • Example 4-1 a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 1-1.
  • Example 4-2 to Example 4-3 the type of matrix polymer (resin) constituting the gel electrolyte layer was changed.
  • PAN polyacrylonitrile
  • PEG polyethylene glycol
  • Example 4-4 a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 1-2.
  • Example 4-5 to Example 4-6 the type of matrix polymer constituting the gel electrolyte layer was changed.
  • PAN polyacrylonitrile
  • PEG polyethylene glycol
  • the gel electrolyte layer includes particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range. It was transparent, the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding slip short circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be secured.
  • Example 5-1 to Example 5-2 the configuration of each of the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the gel electrolyte layer is the same as that of each of Examples 1-1 to 1-2.
  • a laminated film type battery covered with a laminated film was produced.
  • Example 1-1 or Example 1-2 The same precursor solution as in Example 1-1 or Example 1-2 was applied to both sides of the rectangular positive electrode and negative electrode, dried to remove the diluting solvent, and a gel electrolyte layer was formed on the surfaces of the positive electrode and negative electrode did.
  • a rectangular positive electrode (having a gel electrolyte layer formed on both surfaces) and a rectangular negative electrode (having a gel electrolyte layer formed on both surfaces) and a rectangular separator are combined into a positive electrode, a separator, and a negative electrode.
  • a laminated electrode body was formed by laminating in the order of the separator.
  • the lamination of the positive electrode, the separator, and the negative electrode detects the positions of the edges of the four sides of the rectangular member by processing an image captured by the camera, and an appropriate clearance is provided between the four edges between the members. Then, after positioning in the horizontal direction, a sheet laminating apparatus that performs a laminating operation was performed. In the laminating apparatus, the position of the edge was detected only on two adjacent sides as a reference. When misalignment occurs due to erroneous detection, the positive and negative edges on the opposite sides of the two adjacent sides as a reference may protrude from the separator, and a short circuit may occur.
  • the laminated electrode body is covered with a laminated film having a soft aluminum layer, and the lead-out side of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal around the laminated electrode body and the other three sides are heat-sealed and sealed. did.
  • a laminated film type battery shown in FIG. 4 having a thickness of 4.5 mm, a width of 30 mm, and a height of 50 mm was produced.
  • the gel electrolyte layer includes particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range. It was transparent, the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the stacking misalignment short circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety was ensured.
  • Example 6-1 to Example 6-55> and ⁇ Comparative Example 6-1 to Comparative Example 6-10> instead of forming a gel electrolyte layer on both surfaces of the positive electrode and the negative electrode, a gel electrolyte was formed on both surfaces of the separator. That is, a laminated film type battery was obtained in the same manner as in Example 1-1 to Example 1-55 and Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1-10, except that the formation of the gel electrolyte layer was changed as follows. Was made.
  • EC ethylene carbonate
  • PC propylene carbonate
  • VC vinylene carbonate
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • DMC dimethyl carbonate
  • the precursor solution is a constituent of the gel electrolyte (boehmite particles: 10% by mass, matrix polymer compound (PVdF) mass: 10% by mass, LiPF 6 : 10% by mass, nonaqueous solvent: 70% by mass), It contains the same amount of diluent solvent (DMC) as the non-aqueous solvent.
  • the mass ratio of boehmite particles to LiPF 6 is 50/50
  • the mass ratio of boehmite particles to PVdF (boehmite particles / PVdF) is 50/50.
  • the precursor solution was applied to both sides of the separator and dried to remove the diluting solvent (DMC). Thereby, a gel electrolyte layer was formed on the surface of the separator.
  • DMC diluting solvent
  • a positive electrode, a negative electrode, and a separator having a gel electrolyte layer formed on both surfaces are laminated in the order of the positive electrode, the separator, the negative electrode, and the separator, and then a large number in the longitudinal direction using the same winding device as in Example 1-1. And rolled into a flat shape. Then, the winding electrode part was formed by fixing a winding end part with an adhesive tape.
  • the wound electrode body is covered with a laminate film having a soft aluminum layer, and the lead-out side of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal around the wound electrode body and the other two sides are heat-sealed under reduced pressure and sealed. Stopped and sealed.
  • a laminated film type battery shown in FIG. 1 having a battery shape of 4.5 mm in thickness, 30 mm in width, and 50 mm in height was produced.
  • Example evaluation Winding short circuit inspection, battery capacity measurement, battery bending test
  • the laminated film type batteries of each Example and each Comparative Example were subjected to the winding short circuit inspection, the battery capacity measurement, and the battery bending test in the same manner as Example 1-1.
  • the gel electrolyte includes particles having a predetermined range of flatness and a predetermined range of refractive index, so that the appearance is transparent.
  • the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding misalignment short-circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be ensured.
  • Comparative Example 6-1 the gel electrolyte did not contain particles, so the strength was insufficient, and the battery bending test failed.
  • the gel electrolyte contains particles that do not have at least one of a predetermined range of planarity and a predetermined range of refractive index. Since the battery bending test was rejected and the battery capacity was short-circuited, the test was impossible (measurement was impossible).
  • Example 7-1 A laminated film type battery was produced in the same manner as Example 6-1.
  • Example 7-2 to Example 7-7> As the filler, boehmite particles having different plane rates were used. The plane rate of the boehmite particles was adjusted to a desired one by increasing the ratio of spherical surfaces by increasing the growth rate during hydrothermal synthesis of boehmite particles or increasing the ratio of planes by decreasing the growth rate. Specifically, in Example 7-2, boehmite particles having a plane rate of 45% were used as the filler. In Example 7-3, boehmite particles having a plane rate of 50% were used as the filler. In Example 7-4, boehmite particles having a plane rate of 60% were used as the filler.
  • Example 7-5 boehmite particles having a plane rate of 80% were used as the filler.
  • Example 7-6 boehmite particles having a plane rate of 90% were used as the filler.
  • Example 7-7 boehmite particles having a plane rate of 100% were used as the filler. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 7-1.
  • Example 7-8> A laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 6-2.
  • Example 7-9 to Example 7-14> As the filler, talc particles having different plane rates were used. In the pulverization process using a hammer mill and roll mill, talc is increased by increasing the time ratio of the hammer mill to increase the ratio of the cleaved surface, or increasing the time ratio of the roll mill to decrease the ratio of the cleaved surface. The flatness of the particles was adjusted to the desired one.
  • talc particles having a plane rate of 45% were used as the filler.
  • talc particles having a plane rate of 50% were used as the filler.
  • talc particles having a plane rate of 60% were used as the filler.
  • talc particles having a plane rate of 80% were used as the filler.
  • talc particles having a plane rate of 90% were used as the filler.
  • talc particles having a plane rate of 100% were used as the filler. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 7-8.
  • Comparative Examples 7-1 to 7-5> instead of boehmite particles, aluminum oxide particles having different plane rates were used as the filler. Specifically, in Comparative Example 7-1, aluminum oxide particles having a plane rate of 40% were used as the filler. In Comparative Example 7-2, aluminum oxide particles having a plane rate of 30% were used as the filler. In Comparative Example 7-3, aluminum oxide particles having a plane rate of 20% were used as the filler. In Comparative Example 7-4, aluminum oxide particles having a plane rate of 10% were used as the filler. In Comparative Example 7-5, spherical aluminum oxide (plane rate 0%) particles were used as the filler. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 7-1.
  • Example 7-6 A positive electrode having a positive electrode width 10% thinner than that of Example 7-1 was used as the positive electrode. Except for the above, a laminated film type battery was produced in the same manner as in Comparative Example 7-5.
  • Example evaluation Winding short circuit inspection, battery capacity measurement, battery bending test
  • the laminated film type batteries of each Example and each Comparative Example were subjected to the winding short circuit inspection, the battery capacity measurement, and the battery bending test in the same manner as Example 1-1.
  • Table 9 shows the evaluation results.
  • the gel electrolyte layer includes particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range. Is transparent, The battery capacity was not impaired (required capacity of 1000 mAh or more), the winding slip short circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety was ensured.
  • the gel electrolyte layer contains particles that do not have at least one of a predetermined range of flatness and a predetermined range of refractive index. The short-circuit inspection and the battery bending test were rejected, and the battery capacity was short-circuited.
  • Comparative Example 7-6 since the positive electrode width was 10% thinner than the positive electrode width of Comparative Example 7-5 as in the conventional case, the winding deviation was large, but each of the positive electrode, the negative electrode, and the separator was There was no short circuit due to the large clearance between the ends. However, the battery capacity did not reach the required capacity of 1000 mAh.
  • Example 8-1 to Example 8-8 the amounts of each component of the filler (boehmite particles), matrix polymer (PVdF), LiPF 6 and solvent, which are constituent components of the gel electrolyte, are shown in Table 8 below.
  • a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 6-1 except that the above was changed.
  • Example 8-9 to Example 8-15 the amounts of filler (talc particles), matrix polymer (PVdF), LiPF 6 and solvent, which are constituents of the gel electrolyte, are shown in Table 8 below.
  • a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 6-2 except that the above was changed.
  • Table 8 shows the evaluation results.
  • the gel electrolyte has particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range, so that the appearance is transparent.
  • the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding misalignment short-circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be ensured. Further, it was confirmed that the degree of transparency can be changed by changing the ratio (mixing ratio) between the particles and the matrix polymer compound and / or the ratio (mixing ratio) between the particles and the electrolyte salt.
  • Example 9-1 a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 6-1.
  • Example 9-2 to Example 9-3 the type of matrix polymer (resin) constituting the gel electrolyte layer was changed.
  • PAN polyacrylonitrile
  • PEG polyethylene glycol
  • Example 9-4 a laminated film type battery was produced in the same manner as in Example 9-2.
  • Example 9-5 to Example 9-6 the type of matrix polymer constituting the gel electrolyte layer was changed.
  • PAN polyacrylonitrile
  • PEG polyethylene glycol
  • Table 9 shows the evaluation results.
  • the gel electrolyte layer contains particles having a predetermined range of flatness and a predetermined range of refractive index, so that the appearance is It was transparent, the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding slip short circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be secured.
  • Example 10-1 to Example 10-2 In Examples 10-1 to 10-2, the configurations of the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the gel electrolyte layer are the same as those in Examples 6-1 to 6-2. A laminated film type battery covered with a laminated film was produced.
  • the laminated electrode body was covered with a laminate film having a soft aluminum layer, and the lead-out side of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal around the laminated electrode body and the other three sides were heat-sealed and sealed, and sealed. .
  • a laminated film type battery shown in FIG. 4 having a thickness of 4.5 mm, a width of 30 mm, and a height of 50 mm was produced.
  • Table 10 shows the evaluation results.
  • the gel electrolyte layer includes particles having a plane ratio in a predetermined range and a refractive index in a predetermined range. It was transparent, the battery capacity was not impaired (required capacity: 1000 mAh or more), the winding slip short circuit inspection and the battery bending test were also passed, and safety could be secured.
  • the nonaqueous electrolyte battery may be a primary battery.
  • the electrolyte layer of the present technology can be similarly applied to a case where it has another battery structure such as a cylindrical shape, a coin shape, a square shape, or a button shape.
  • this technique can also take the following structures.
  • the plane includes at least one of a crystal plane, a crush plane, and a cleavage plane.
  • the inorganic particles are silicon oxide, zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide, antimony oxide, aluminum oxide, magnesium sulfate, calcium sulfate, barium sulfate, strontium sulfate, magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, lithium carbonate, magnesium hydroxide.
  • the organic particles include melamine, melamine cyanurate, melamine polyphosphate, cross-linked polymethyl methacrylate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyamide, polyimide, melamine resin, phenol resin, and epoxy resin.
  • the silicate mineral is talc, calcium silicate, zinc silicate, zirconium silicate, aluminum silicate, magnesium silicate, kaolinite, sepiolite, imogolite, sericite, pyrophyllite, mica, zeolite, mullite, saponite.
  • the carbonate mineral is at least one selected from the group consisting of hydrotalcite and dolomite
  • the resin is polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer.
  • Polymer Polymer, styrene-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and its hydride, methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymer, styrene -Acrylate ester copolymer, Acrylonitrile- Acrylate ester copolymer, Ethylene propylene rubber, Polyvinyl alcohol, Polyvinyl acetate, Ethyl cellulose, Cellulose derivatives, Polyphenylene ether At least one selected from the group consisting of tellurium, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyether, acrylic resin, polyester, polyethylene glycol The battery according to any one of [1
  • the electrolytic solution includes an electrolyte salt and a non-aqueous solvent in which the electrolyte salt is dissolved,
  • the mass ratio of the particles to the resin (particle / resin) and the mass ratio of the particles to the electrolyte salt (particle / electrolyte salt) is at least 15/85 to 90/10.
  • the electrolytic solution includes an electrolyte salt and a non-aqueous solvent in which the electrolyte salt is dissolved, The battery according to any one of [1] to [10], wherein a content of the electrolyte salt is 5.6% by mass or more and 30.8% by mass or less with respect to a mass of the electrolyte.
  • the electrolyte is a gel electrolyte in which the electrolytic solution is held by the resin.
  • the electrolyte is formed on both surfaces of at least one of the positive electrode and the negative electrode, or at least one surface of the separator, and the positive electrode, the negative electrode, and the separator are stacked or stacked and wound.
  • An electronic device comprising the battery according to any one of [13] and receiving power supply from the battery.
  • a conversion device that receives supply of electric power from the battery and converts it into driving force of a vehicle;
  • An electric vehicle comprising: a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery.
  • a power storage device that includes the battery according to any one of [13] and supplies electric power to an electronic device connected to the battery.
  • a power information control device that transmits and receives signals to and from other devices via a network, The power storage device according to [18], wherein charge / discharge control of the battery is performed based on information received by the power information control device.

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Abstract

　本発明は、ゲル電解質の透明性を向上することによって、容量を犠牲にすることなく安全性を確保できる電池、電解質、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。　本発明の電池は、正極と、負極と、セパレータと、フィラーの粒子、電解液を保持するマトリックス高分子化合物からなる樹脂および電解液を含むゲル電解質とを備えたものである。粒子の形状は平面を含み、且つ、粒子の平面率は４０％超１００％以下であり、粒子の屈折率は１．３以上２．４未満である。

Description

電池、電解質、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
　本技術は、電池、電解質、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。
　エネルギー密度に優れ携帯機器用に普及したリチウムイオン二次電池では、より軽量でエネルギー密度が高いこと、極めて薄い形状のものを製造可能であること等から、外装部材にラミネートフィルムを用いたものが実用化されている。
　そして、このように外装部材としてラミネートフィルムを用いた電池では、耐漏液性等の目的から、電解質として、電解液および高分子化合物を用いることが行われ、ポリマー電池として知られている。中でも、電解液を高分子化合物に保持させていわゆるゲル状としたゲル電解質を用いた電池は、広く普及している。
　ポリマー電池は、外装部材にアルミラミネートフィルムを用いたことにより、形状自由度が大きく向上しているが、この反面、強度が十分でないことがあり、誤使用により強い力がかかった際には変形を生じ易い。
　この場合、強固な外装パックに覆われていれば問題はないが、近年の高容量化の要求に伴い、外装パックも簡易なものになってきており、変形が大きければ電池内部でショートが発生し易くなり、電池として機能しないこともあり得る。
　これに対して、特許文献１では、ゲル電解質中にアルミナ等の粒子を混ぜてゲルの強度を向上することが提案されている。
特開２０１０－１９８７５７号公報
　電解質に粒子を混ぜた電池では、電解質に白濁等が生じることに起因して、容量を犠牲にすることなく、安全性を確保することが難しかった。
　したがって、本技術の目的は、容量を犠牲にすることなく、安全性を確保できる電池、電解質、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。
　上記問題点を解消するために、本技術は、正極と、負極と、セパレータと、粒子、樹脂および電解液を含む電解質とを備え、粒子の形状は平面を含み、且つ、粒子の平面率は４０％超１００％以下であり、粒子の屈折率は１．３以上２．４未満である電池である。
　本技術は、粒子、樹脂および電解液を含み、粒子の形状は平面を含み、且つ、粒子の平面率は４０％超１００％以下であり、粒子の屈折率は１．３以上２．４未満である電解質である。
　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、上述の電池を備えるものである。
　本技術によれば、容量を犠牲にすることなく、安全性を確保できる。
図１は本技術の第１の実施の形態によるラミネートフィルム型非水電解質電池の構成を示す分解斜視図である。 図２Ａは図１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２Ｂは、巻回電極体のI－I線と直交する方向に沿った断面の一部を表す概略断面図である。 図３Ａはタルク粒子のＳＥＭ写真である。図３Ｂはベーマイト粒子のＳＥＭ写真である。 図４Ａ～図４Ｃは積層電極体を用いたラミネートフィルム型非水電解質電池の構成を示す分解斜視図である。 図５は簡易型の電池パックの構成例を示す分解斜視図である。 図６Ａは簡易型の電池パックの外観を示す概略斜視図である。図６Ｂは簡易型の電池パックの外観を示す概略斜視図である。 図７は本技術の実施の形態による電池パックの回路構成例を示すブロック図である。 図８は本技術の非水電解質電池を用いた住宅用の蓄電システムに適用した例を示す概略図である。 図９は本技術が適用される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の構成の一例を概略的に示す概略図である。 図１０は電池折曲げ試験を説明するための概略模式図である。 図１１は電池折曲げ試験を説明するための概略断面図である。
（本技術の技術的背景）
　まず、本技術の理解を容易にするため、本技術の技術的背景について説明する。［背景技術］の欄で述べたように、特許文献１（特開２０１０－１９８７５７号公報）では、ゲル電解質中にアルミナ等の粒子を混ぜてゲル電解質の強度を向上することが提案されている。
　特許文献１に記載の電池を製造する際には、以下の方法等がとられる。すなわち、あらかじめ流動性を持たせたゲル電解質（溶剤でゾル状にするか熱で溶かしてホットメルト状にしたゲル電解質）を、電極（またはセパレータ）上に形成してから固化する。その後、電極とセパレータとを積層および／または巻回し、発電素子（巻回電極体または積層電極体）とする。
　発電素子を形成する際、ゲル電解質は少なくとも活物質合剤層（活物質層）の全面に塗布されるが、特に電極の活物質合剤層を含む切断端面にも充分にゲル電解質を与えることが重要である。電解質が不足すると充電の反応に寄与できない部分ができ容量のロスを招くだけではなく、切断端面に生じたバリ、脱落した導電剤、高い電位の印加現象による金属イオンの溶出等を引き起こし、短絡事故の原因となるためである。
　しかしながら、アルミナ等の粒子を混ぜたゲル電解質を、電極の切断端面に充分に塗布しようとすると、電極の幅よりも広い幅のゲル電解質層が形成され、電極の幅方向の両端からゲル電解質層が幅方向にはみ出した状態となる。塗布後、この状態になると、アルミナ等の粒子を混ぜたゲル電解質は白濁等しているので、ゲル電解質を通して見る電極の輪郭を判別しにくくなってしまう。
　このため、発電素子を形成する際に、正極電極端、セパレータ端および負極電極端を、適切なクリアランス（各端間の幅方向の間隔）で、正確に重ねることが難しくなってしまう。電極やセパレータを積層したり、巻回したりする際には、正極電極端とセパレータ端と負極電極端とを、適切なクリアランスで正確に重ねることが重要であり、適切なクリアランスからの位置ずれは、深刻な短絡事故の原因となるため避けねばならない。
　これに対して、アルミナ等の粒子を混ぜたゲル電解質を用いる際には、クリアランスを大きくとれば短絡の可能性が低減するため、例えば、正極のサイズを小さくする（正極の幅を小さくする）という方法がとられてきた。しかしながら、この方法では電池容量が目減りするため、容量を損ねてしまう。すなわち、安全性を確保できる一方で、容量が犠牲になってしまう。
　このような課題に対して、本技術は、ゲル電解質の透明性を向上することによって、容量を犠牲にすることなく安全性を確保できる電池、電解質、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ものである。
　以下、本技術の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（電池の第１の例および第２の例）
２．第２の実施の形態（電池パックの例）
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（蓄電システム等の例）
５．他の実施の形態（変形例）
　なお、以下に説明する実施の形態等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等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＞
　本技術の第１の実施の形態では、ラミネートフィルム型の非水電解質電池（電池）について説明する。この非水電解質電池は、例えば充電および放電が可能な非水電解質二次電池であり、また、例えばリチウムイオン二次電池である。以下では、ラミネートフィルム型の非水電解質電池の２つの構成例（第１の例および第２の例）について説明する。
（１－１）第１の例
〔非水電解質電池の構成例〕
　図１は、第１の実施の形態による非水電解質電池６２の構成を表すものである。この非水電解質電池６２は、いわゆるラミネートフィルム型といわれるものであり、正極リード５１および負極リード５２が取り付けられた巻回電極体５０をフィルム状の外装部材６０の内部に収容したものである。
　正極リード５１および負極リード５２は、それぞれ、外装部材６０の内部から外部に向かい例えば同一方向に導出されている。正極リード５１および負極リード５２は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケルあるいはステンレス等の金属材料によりそれぞれ構成されており、それぞれ薄板状または網目状とされている。
　外装部材６０は、例えば、金属層の両面に樹脂層が形成されたラミネートフィルムからなる。ラミネートフィルムは、金属層のうち電池外側に露出する面に外側樹脂層が形成され、巻回電極体５０等の発電要素に対向する電池内側面に内側樹脂層が形成される。
　金属層は、水分、酸素、光の進入を防ぎ内容物を守る最も重要な役割を担っており、軽さ、伸び性、価格、加工のしやすさからアルミニウム（Ａｌ）が最もよく使われる。外側樹脂層は、外観の美しさや強靱さ、柔軟性等を有し、ナイロンまたはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂材料が用いられる。内側樹脂層は、熱や超音波で溶け、互いに融着する部分であるため、ポリオレフィン樹脂が適切であり、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）が多用される。金属層と外側樹脂層および内側樹脂層との間には、必要に応じて接着剤層を設けてもよい。
　外装部材６０は、例えば深絞りにより内側樹脂層側から外側樹脂層の方向に向けて形成された、巻回電極体５０を収容する凹部が設けられており、内側樹脂層が巻回電極体５０と対向するように配設されている。外装部材６０の対向する内側樹脂層同士は、凹部の外縁部において融着等により互いに密着されている。外装部材６０と正極リード５１および負極リード５２との間には、外装部材６０の内側樹脂層と、金属材料からなる正極リード５１および負極リード５２との接着性を向上させるための密着フィルム６１が配置されている。密着フィルム６１は、金属材料との接着性の高い樹脂材料からなり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンや、これら材料が変性された変性ポリエチレンあるいは変性ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂により構成されている。
　なお、外装部材６０は、金属層がアルミニウム（Ａｌ）からなるアルミラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレン等の高分子フィルムあるいは金属フィルムにより構成するようにしてもよい。
　図２Ａは、図１に示した巻回電極体５０のI－I線に沿った断面構造を表すものである。図２Ｂは、巻回電極体５０のI－I線と直交する方向に沿った断面の一部を表す概略断面図である。図２Ａに示すように、巻回電極体５０は、帯状の正極５３と帯状の負極５４とを帯状のセパレータ５５およびゲル電解質層５６を介して積層し、巻回したものであり、最外周部は必要に応じて保護テープ５７により保護されている。
　図２Ｂに示すように、帯状の正極５３の幅、帯状の負極５４の幅および帯状のセパレータ５５の幅の大小関係は、典型的には、例えば、帯状の正極５３の幅＜帯状の負極５４の幅＜帯状のセパレータ５５の幅とされている。ゲル電解質層５６は、帯状の正極５３の幅、帯状の負極５４の幅より広い幅で形成され、帯状の正極５３の幅方向の両端面の少なくとも一部および帯状の負極５４の幅方向の両端面の少なくとも一部を覆っている。なお、ゲル電解質層５６は、正極５３の両端面および負極５４の両端面の全部を覆っていることが好ましい。また、正極５３の端、負極５４の端およびセパレータ５５の端の各端間が幅方向において所定の適切なクリアランスを有するように、正極５３、負極５４およびセパレータ５５が、これらの各間に形成されたゲル電解質層５６を介して、積層されている。
［正極］
　正極５３は、正極集電体５３Ａの片面あるいは両面に正極活物質層５３Ｂが設けられた構造を有している。
　正極５３は、正極活物質を含有する正極活物質層５３Ｂが、正極集電体５３Ａの両面上に形成されたものである。正極集電体５３Ａとしては、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいは、ステンレス（ＳＵＳ）箔等の金属箔を用いることができる。
　正極活物質層５３Ｂは、例えば正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。正極活物質としては、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料のいずれか１種または２種以上を用いることができ、必要に応じて、結着剤、導電剤等の他の材料を含んでいてもよい。
　リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、リチウム含有化合物が好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。この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や、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物等が挙げられる。中でも、遷移金属元素としてコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも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。
　正極材料は、例えば、ＬｉxＭ１Ｏ2あるいはＬｉyＭ２ＰＯ4で表されるリチウム含有化合物を用いることができる。式中、Ｍ１およびＭ２は１種類以上の遷移金属元素を表す。ｘおよびｙの値は電池の充放電状態によって異なり、通常、０．０５≦ｘ≦１．１０、０．０５≦ｙ≦１．１０である。リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物としては、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））、またはスピネル型構造を有するリチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）あるいはリチウムマンガンニッケル複合酸化物（ＬｉＭｎ2-tＮｉtＯ4（０＜ｔ＜２））等が挙げられる。中でも、コバルトを含む複合酸化物が好ましい。高い容量が得られると共に、優れたサイクル特性も得られるからである。また、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物としては、例えば、リチウム鉄リン酸化合物（ＬｉＦｅＰＯ4）あるいはリチウム鉄マンガンリン酸化合物（ＬｉＦｅ1-uＭｎuＰＯ4（０＜ｕ＜１））等が挙げられる。
　このようなリチウム複合酸化物として、具体的には、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）等が挙げられる。また、遷移金属元素の一部を他の元素に置換した固溶体も使用可能である。例えば、ニッケルコバルト複合リチウム酸化物（ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.5Ｏ2、ＬｉＮｉ0.8Ｃｏ0.2Ｏ2等）がその例として挙げられる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。
　更にまた、より高い電極充填性とサイクル特性が得られるという観点から、上記リチウム含有化合物のいずれかよりなる粒子の表面を、他のリチウム含有化合物のいずれかよりなる微粒子で被覆した複合粒子としてもよい。
　この他、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、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）等の酸化物、二硫化鉄（ＦｅＳ2）、二硫化チタン（ＴｉＳ2）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）等の二硫化物、二セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ2）等の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）、リチウムを含有するリチウム含有化合物、ならびに、硫黄、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレンあるいはポリピロール等の導電性高分子も挙げられる。もちろん、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料は、上記以外のものであってもよい。また、上記した一連の正極材料は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。
　導電剤としては、例えばカーボンブラックあるいはグラファイト等の炭素材料等が用いられる。結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、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）およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体等から選択される少なくとも１種が用いられる。
　正極５３は正極集電体５３Ａの一端部にスポット溶接または超音波溶接で接続された正極リード５１を有している。この正極リード５１は金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。正極リード５１の材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。
［負極］
　負極５４は、負極集電体５４Ａの片面あるいは両面に負極活物質層５４Ｂが設けられた構造を有しており、負極活物質層５４Ｂと正極活物質層５３Ｂとが対向するように配置されている。
　なお、図示はしないが、負極集電体５４Ａの片面のみに負極活物質層５４Ｂを設けるようにしてもよい。負極集電体５４Ａは、例えば、銅箔等の金属箔により構成されている。
　負極活物質層５４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んで構成されており、必要に応じて正極活物質層５３Ｂと同様の結着剤や導電剤等の他の材料を含んで構成されていてもよい。
　なお、この非水電解質電池６２では、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の電気化学当量が、正極５３の電気化学当量よりも大きくなっており、理論上、充電の途中において負極５４にリチウム金属が析出しないようになっている。
　また、この非水電解質電池６２は、完全充電状態における開回路電圧（すなわち電池電圧）が、例えば２．８０Ｖ以上６．００Ｖ以下の範囲内になるように設計されている。特に、負極活物質としてＬｉ／Ｌｉ+に対して０Ｖ近くでリチウム合金となる材料またはリチウムを吸蔵する材料を用いた場合には、完全充電状態における開回路電圧が、例えば４．２０Ｖ以上６．００Ｖ以下の範囲内になるように設計されている。この場合、満充電状態における開回路電圧が４．２５Ｖ以上６．００Ｖ以下とされることが好ましい。満充電状態における開回路電圧が４．２５Ｖ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ため、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る。これにより、高いエネルギー密度が得られるようになっている。
　リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維あるいは活性炭等の炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークス等がある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。これら炭素材料は、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ので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れたサイクル特性が得られるので好ましい。更にまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。
　リチウムを吸蔵および放出することが可能であり、かつ高容量化が可能な他の負極材料としては、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うちの少なくとも１種を構成元素として含む材料も挙げられる。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料と共に用いるようにすれば、高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のでより好ましい。この負極材料は金属元素あるいは半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。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）、金属間化合物あるいはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。
　この負極材料を構成する金属元素あるい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（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、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（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）あるいは白金（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。
　負極材料としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素あるいは半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、より好ましいのはケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）の少なくとも一方を構成元素として含むものであり、特に好ましくは少なくともケイ素を含むものである。ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）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からである。ケイ素およびスズのうちの少なくとも１種を有する負極材料としては、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（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）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（Ｓｎ）以外の第２の構成元素として、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）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（Ｓｎ）の化合物あるいはケイ素（Ｓｉ）の化合物としては、例えば、酸素（Ｏ）あるいは炭素（Ｃ）を含むものが挙げられ、スズ（Ｓｎ）またはケイ素（Ｓｉ）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、この負極材料としては、コバルト（Ｃｏ）と、スズ（Ｓｎ）と、炭素（Ｃ）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（Ｓｎ）とコバルト（Ｃｏ）との合計に対するコバルト（Ｃｏ）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（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）またはビスマス（Ｂｉ）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（Ｓｎ）と、コバルト（Ｃｏ）と、炭素（Ｃ）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（Ｃ）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（Ｓｎ）等が凝集あるい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（Ｃ）が他の元素と結合することにより、そのような凝集あるい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。
　リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、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等も挙げられる。金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）等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等が挙げられる。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等が挙げられる。
［セパレータ］
　セパレータ５５は、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の膜から構成される多孔質膜である。セパレータ５５の空孔には、非水電解液が保持される。
　このようなセパレータ５５を構成する樹脂材料は、例えばポリプロピレンもしくはポリエチレン等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等を用いることが好ましい。特に、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレン等のポリエチレン、もしくはそれらの低分子量ワックス分、またはポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂は溶融温度が適当であり、入手が容易なので好適に用いられる。また、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造、もしくは、２種以上の樹脂材料を溶融混練して形成した多孔質膜としてもよい。ポリオレフィン樹脂からなる多孔質膜を含むものは、正極５３と負極５４との分離性に優れ、内部短絡の低下をいっそう低減することができる。
　セパレータ５５の厚さは、必要な強度を保つことができる厚さ以上であれば任意に設定可能である。セパレータ５５は、正極５３と負極５４との間の絶縁を図り、短絡等を防止するとともに、セパレータ５５を介した電池反応を好適に行うためのイオン透過性を有し、かつ電池内において電池反応に寄与する活物質層の体積効率をできるだけ高くできる厚さに設定されることが好ましい。具体的に、セパレータ５５の厚さは、例えば７μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
［ゲル電解質層］
　ゲル電解質層５６は、フィラーとマトリックス高分子化合物（樹脂）と非水電解液（電解液）とを含む。ゲル電解質層５６は、非水電解液がマトリックス高分子化合物により保持されたゲル状の電解質からなる層である。ゲル電解質層５６にフィラーを含有させることによって、ゲル電解質層５６の強度を向上することができる。また、ゲル電解質層５６の透明性を向上させるために、フィラーとして、平面を含む形状であり、且つ、所定の平面率を有し、且つ、所定の屈折率を有する粒子を用いている。ゲル電解質層５６が透明であることによって、ゲル電解質層５６が透明でないことに起因して、電池が容量を犠牲にすることなく安全性を確保できなくなることを解消できる。
　なお、「透明である」とは、電極（またはセパレータ５５）上に形成されたゲル電解質層５６を通して、電極（セパレータ５５上に形成されている場合にはセパレータ５５）の輪郭を視認できる程度の透明性のことをいう。ゲル電解質層５６を通して、電極（またはセパレータ５５）の輪郭がはっきりと視認できる場合は勿論、電極（またはセパレータ５５）の輪郭がうっすらと視認できる場合も「透明である」に含まれる。ゲル電解質層５６が、半透明、着色状態、白濁状態等になって、ゲル電解質層５６を通して、電極（またはセパレータ５５）の輪郭が完全に視認できない状態は「透明である」に含まれない。なお、ゲル電解質層５６を通して、電極（またはセパレータ５５）の輪郭がよりはっきりと視認できた（透明性がより高い）方が、より安全性を確保し易いので好ましい。
　以下、ゲル電解質層５６に含まれるフィラー、非水電解液および樹脂について説明する。
［非水電解液］
　非水電解液は、電解質塩と、この電解質塩を溶解する非水溶媒とを含む。
［電解質塩］
　電解質塩は、例えば、リチウム塩等の軽金属化合物の１種あるいは２種以上を含有している。このリチウム塩としては、例えば、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）あるいは臭化リチウム（ＬｉＢｒ）等が挙げられる。中でも、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウムおよび六フッ化ヒ酸リチウムからなる群のうちの少なくとも１種が好ましく、六フッ化リン酸リチウムがより好ましい。
［非水溶媒］
　非水溶媒としては、例えば、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン、δ－バレロラクトンあるいはε－カプロラクトン等のラクトン系溶媒、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ビニレン、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸ジエチル等の炭酸エステル系溶媒、１，２－ジメトキシエタン、１－エトキシ－２－メトキシエタン、１，２－ジエトキシエタン、テトラヒドロフランあるいは２－メチルテトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、スルフォラン系溶媒、リン酸類、リン酸エステル溶媒、またはピロリドン類等の非水溶媒が挙げられる。溶媒は、いずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　また、非水溶媒として、環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルを混合して用いることが好ましく、環状炭酸エステルまたは鎖状炭酸エステルの水素の一部または全部がフッ素化された化合物を含むことがより好ましい。このフッ素化された化合物としては、フルオロエチレンカーボネート（４－フルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン：ＦＥＣ）およびジフルオロエチレンカーボネート（４，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン：ＤＦＥＣ）を用いることが好ましい。負極活物質としてケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の化合物を含む負極５４を用いた場合であっても、充放電サイクル特性を向上させることができるためである。なかでも、非水溶媒としてジフルオロエチレンカーボネートを用いることが好ましい。サイクル特性改善効果に優れるためである。
［樹脂］
　樹脂としては、電解液を保持するマトリックス高分子化合物として、溶媒に相溶可能な性質を有するもの等を用いることができる。このような樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素樹脂、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム、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、ポリ酢酸ビニル等のゴム類、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等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等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等が挙げられる。
［フィラー］
　ゲル電解質層５６に含まれるフィラーとしては、光の散乱を低減させてゲル電解質層５６の透明性を向上できる観点から、平面を含む形状であり、且つ、所定の平面率を有し、且つ、所定の屈折率を有する粒子を用いる。例えば、アルミナ粒子等の白い無機物の粉体は、無色透明な粒子で構成されているが、光の散乱現象により白くなっている。本技術では、白くなる要因である光の散乱を抑制し、ゲル電解質層５６の透明性を向上するために、フィラーとして、平面を含む形状であり、且つ、所定の平面率を有し、且つ、所定の屈折率を有する粒子を用いることが好ましい。
　粒子の平面としては、結晶成長によりできた結晶面、破砕面、劈開面の少なくとも１つの面等が挙げられる。破砕面は、例えば、ゲル電解質を形成するための塗料を調製する際、粒子と樹脂と希釈溶媒とを混合中に自然に割れたり、粒子調製の際、粒径制御のために意図的に割ることにより形成される。劈開面は、例えば、単結晶中の特定の原子配列面で、意図的に割ったまたは自然に割れることにより形成される。粒子は、例えば、単結晶または多結晶であってもよく、単結晶および多結晶の集合体であってもよい。
（ＳＥＭ写真）
　平面を含む形状の粒子の典型的な例の外観を示すため、図３Ａに走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で観察した平面を含む形状のタルク粒子のＳＥＭ写真を示す。図３ＢにＳＥＭで観察した平面を含む形状のベーマイト粒子のＳＥＭ写真を示す。図３ＡのＳＥＭ写真では、タルク粒子の劈開を中心とする粒子表面が観察される。図３ＢのＳＥＭ写真では、ベーマイトの水熱合成での結晶成長で作られた結晶面に囲まれた粒子表面が観察される。
　粒子は、ゲル電解質層５６の透明性を確保する観点から、平面率が、４０％超１００％以下であり、透明性をより向上する観点から、４５％以上１００％以下であることがより好ましく、６０％以上１００％であることがさらに好ましい。なお、平面率は、例えば、以下のようにして求めることができる。
（平面率の測定方法）
　ゲル電解質層５６の電極との接触面に対して垂直方向から、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、走査型顕微鏡）にてゲル電解質層５６を観察し、体積基準の５０％平均粒径（Ｄ５０）前後のサイズの典型的形状の粒子１０個の写真を撮影する。なお、平均粒径（Ｄ５０）は、ゲル電解質層５６からゲル電解質成分等を除去した後の粉体を、レーザー回折式粒度分布測定装置に投入して測定したものである。次に、各粒子について、投影面積のうち、結晶面、破砕面、劈開面に相当する平面の投影面積（複数面ある場合はそれらの合計面積）を求め、粒子全体の投影面積に対する平面の投影面積の百分率を算出し、算出した各粒子の百分率の平均値を平面率とする。
（平面を含む形状の粒子の製造方法）
　平面を含む形状の粒子を作るには、単結晶を育成し平滑な結晶面を形成させる育成方法、結晶粒子を粉砕によって割る方法等がある。単結晶を育成する方法としては、液中で成長させるフラックス法、水熱育成法、共沈法等が好ましい。
　粉砕する場合には、モース硬度が５以下の材料を使用するか、特定の格子面で劈開する方法等が挙げられる。この場合、材料を電解質溶液（ゲル電解質層の形成に用いる塗料）中に分散する工程の中で、デスパミルやビーズミル等の分散方式を使って、材料の分散と材料の粉砕とを同時に行ってもよい。
（粒子の屈折率）
　粒子の屈折率は、光の散乱を抑制して、ゲル電解質層５６の透明性を確保できる観点から、１．３以上２．４未満であり、１．３以上２．１以下であることが好ましい。ゲル電解質とフィラー（粒子）の屈折率の違い（固体は屈折率が高く、液体は屈折率が低いという違い）からくる光の屈折による散乱による透明性の低下を抑えるためである。固体である粒子の屈折率を、液体である電解液を含むため低くなるゲル電解質の屈折率に近づけるため、固体である粒子の中でも、低い方の屈折率である１．３以上２．４未満、好ましくは１．３以上２．１以下の範囲の粒子を用いる。
　粒子としては、例えば、無機粒子および有機粒子の少なくとも何れか等を用いることができる。無機粒子としては、例えば、金属酸化物、硫酸塩化合物、炭酸塩化合物、金属水酸化物、金属炭化物、金属窒化物、金属フッ化物、リン酸塩化合物、鉱物等の粒子を挙げることができる。なお、粒子としては、典型的には電気絶縁性を有するものを用いるが、導電性材料の粒子（微粒子）の表面を、電気絶縁性材料で表面処理等を行うことで、電気絶縁性を持たせた粒子（微粒子）を用いてもよい。
　金属酸化物としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2、シリカ（珪石粉末、石英ガラス、ガラスビーズ、珪藻土、湿式又は乾式の合成品等、湿式合成品としてはコロイダルシリカ、乾式合成品としてはフュームドシリカが挙げられる。））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化マグネシウム（マグネシア、ＭｇＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）等を好適に用いることができる。
　硫酸塩化合物としては、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）、硫酸ストロンチウム（ＳｒＳＯ4）等を好適に用いることができる。炭酸塩化合物としては、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3、マグネサイト）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、方解石）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）等を好適に用いることができる。金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2、ブルサイト）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3（バイヤーライト、ギブサイト））、水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）2）等や、ベーマイト（Ａｌ2Ｏ3Ｈ2ＯまたはＡｌＯＯＨ、ダイアスポア）、ホワイトカーボン（ＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏ、シリカ水和物）、酸化ジルコニウム水和物（ＺｒＯ2・ｎＨ2Ｏ（ｎ＝０．５～１０））、酸化マグネシウム水和物（ＭｇＯa・ｍＨ2Ｏ（ａ＝０．８～１．２、ｍ＝０．５～１０））等の酸化水酸化物、水和酸化物や、水酸化マグネシウム８水和物等の水酸化水和物等を好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）等を好適に用いることができる。金属窒化物としては、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）または窒化チタン（ＴｉＮ）等を好適に用いることができる。
　金属フッ化物としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、フッ化マグネシウム等を好適に用いることができる。リン酸塩化合物としては、リン酸トリリチウム（Ｌｉ3ＰＯ4）、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、ポリリン酸アンモニウム等を好適に用いることができる。
　鉱物としては、ケイ酸塩鉱物、炭酸塩鉱物、酸化鉱物等が挙げられる。ケイ酸塩鉱物は、結晶構造を基に、ネソケイ酸塩鉱物、ソロケイ酸塩鉱物、サイクロケイ酸塩鉱物、イノケイ酸塩鉱物、層状（フィロ）ケイ酸塩鉱物、テクトケイ酸塩鉱物に分類される。なお、結晶構造とは異なる分類基準で、アスベスト類と称される繊維状ケイ酸塩鉱物に分類されるものもある。
　ネソケイ酸塩鉱物は、独立のＳｉ－Ｏ四面体（［ＳｉＯ4］4-）よりなる島状四面体型ケイ酸鉱物である。ネソケイ酸塩鉱物としては、かんらん石類、柘榴石類に該当するもの等が挙げられる。ネソケイ酸塩鉱物としては、より具体的には、オリビン（Ｍｇ2ＳｉＯ4（苦土かんらん石）とＦｅ2ＳｉＯ4（鉄かんらん石）の連続固溶体）、ケイ酸マグネシウム（フォルステライト（苦土かんらん石）、Ｍｇ2ＳｉＯ4）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ2ＳｉＯ5、珪線石、紅柱石、藍晶石）、ケイ酸亜鉛（珪亜鉛鉱物、Ｚｎ2ＳｉＯ4）、ケイ酸ジルコニウム（ジルコン、ＺｒＳｉＯ4）、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2～２Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2）等が挙げられる。
　ソロケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体の複結合群（［Ｓｉ2Ｏ7］6-、［Ｓｉ5Ｏ16］12-）よりなる群構造型ケイ酸塩鉱物である。ソロケイ酸塩鉱物としては、ベスブ石、緑簾石類に該当するもの等が挙げられる。
　サイクロケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体の有限（３－６個）結合の環状体（［Ｓｉ3Ｏ9］6-、［Ｓｉ4Ｏ12］8-、［Ｓｉ6Ｏ18］12-）よりなる環状体型のケイ酸塩鉱物である。サイクロケイ酸塩鉱物としては、緑柱石、電気石類等が挙げられる。
　イノケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体の連結が無限に延びて、鎖状（［Ｓｉ2Ｏ6］4-）および帯状（［Ｓｉ3Ｏ9］6-、［Ｓｉ4Ｏ11］6-、［Ｓｉ5Ｏ15］10-、［Ｓｉ7Ｏ21］14-）をなす繊維状型ケイ酸塩鉱物である。イノケイ酸塩鉱物としては、例えば、ケイ酸カルシウム（珪灰石（ワラストナイト）、ＣａＳｉＯ3）等の輝石類に該当するもの等、角閃石類に該当するもの等が挙げられる。
　層状珪酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体（［ＳｉＯ4］4-）の網状結合をなす層状型ケイ酸塩鉱物である。なお、層状珪酸塩鉱物の具体例は、後述する。
　テクトケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体（［ＳｉＯ4］4-）が３次元的の網目結合をなす３次元網目構造型ケイ酸塩鉱物である。テクトケイ酸塩鉱物としては、石英、長石類、沸石類等、ゼオライト（Ｍ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｘＳｉＯ2・ｙＨ2Ｏ、Ｍは金属元素、ｎはＭの価数、ｘ≧２、ｙ≧０）＝沸石等のアルミノケイ酸塩（ａＭ2Ｏ・ｂＡｌ2Ｏ3・ｃＳｉＯ2・ｄＨ2Ｏ、Ｍは上記と同義である。ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ１以上の整数である。）等が挙げられる。
　アスベスト類としては、クリソタイル、アモサイト、アンソフィナイト等が挙げられる。
　炭酸塩鉱物としては、ドロマイト（苦灰石、ＣａＭｇ（ＣＯ3）2）、ハイドロタルサイト（Ｍｇ6Ａｌ2（ＣＯ3）（ＯＨ）16・４（Ｈ2Ｏ））等が挙げられる。
　酸化鉱物としては、スピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）等が挙げられる。
　その他の鉱物としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）またはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）等が挙げられる。なお、鉱物は天然鉱物であっても人工鉱物であってもよい。
　なお、これらの鉱物の中で、粘土鉱物に分類されるものがある。この粘土鉱物としては、結晶質の粘土鉱物、非結晶質または準結晶質の粘土鉱物等が挙げられる。結晶質の粘土鉱物としては、層状ケイ酸塩鉱物、層状ケイ酸塩に近い構造のもの、その他のケイ酸塩鉱物等のケイ酸塩鉱物、層状炭酸塩鉱物等が挙げられる。
　層状ケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏの四面体シートと、四面体シートと組合うＡｌ－Ｏ、Ｍｇ－Ｏ等の八面体シートとを備えるものである。層状ケイ酸塩は、典型的には四面体シートおよび八面体シートの数、八面体の陽イオンの数、層電荷によって分類される。なお、層状ケイ酸塩鉱物は、層間の金属イオンの全部または一部を有機アンモニウムイオン等で置換したもの等であってもよい。
　具体的には、層状ケイ酸塩鉱物としては、１：１型構造のカオリナイト－蛇紋石族、２：１型構造のパイロフィライト－タルク族、スメクタイト族、バーミキュライト族、マイカ（雲母）族、ブリトルマイカ（脆雲母）族、クロライト（緑泥石族）等に該当するもの等が挙げられる。
　カオリナイト－蛇紋石族に該当するものとしては、例えば、クリソタイル、アンチゴライト、リザーダイト、カオリナイト（Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）、ディッカイト等が挙げられる。パイロフィライト－タルク族に該当するものとしては、例えば、タルク（Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）、ウィレムサイト、葉ろう石（パイロフィライト、Ａｌ2Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）等が挙げられる。スメクタイト族に該当するものとしては、例えば、サポナイト〔（Ｃａ／２，Ｎａ）0.33（Ｍｇ，Ｆｅ2+）3（Ｓｉ，Ａｌ）4Ｏ10（ＯＨ）2・４Ｈ2Ｏ〕、ヘクトライト、ソーコナイト、モンモリロナイト｛（Ｎａ，Ｃａ）0.33（Ａｌ，Ｍｇ）２Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2・ｎＨ2Ｏ、なお、モンモリロナイトを主成分とする粘土はベントナイトと称する｝、バイデライト、ノントライト等が挙げられる。マイカ（雲母）族に該当するものとしては、例えば、モスコバイト（白雲母、ＫＡｌ2（ＡｌＳｉ3）Ｏ10（ＯＨ）2）セリサイト（絹雲母）、フロゴパイト（金雲母）、バイオタイト、レピドライト（リチア雲母）等が挙げられる。ブリトルマイカ（脆雲母）族に該当するものとしては、例えば、マーガライト、クリントナイト、アナンダイト等が挙げられる。クロライト（緑泥石）族に該当するものとしては、例えば、クッケアイト、スドーアイト、クリノクロア、シャモサイト、ニマイト等が挙げられる。
　層状ケイ酸塩に近い構造のものとしては、リボン状に配列した四面体シートが頂点を逆転しながら隣のリボン状に配列した四面体シートとつながる２：１リボン構造をとる含水マグネシウムケイ酸塩等が挙げられる。含水マグネシウムケイ酸塩としては、セピオライト（海泡石：Ｍｇ9Ｓｉ12Ｏ30（ＯＨ）6（ＯＨ2）4・６Ｈ2Ｏ）、パリゴルスカイト等が挙げられる。
　その他のケイ酸塩鉱物としては、ゼオライト（Ｍ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｘＳｉＯ2・ｙＨ2Ｏ、Ｍは金属元素、ｎはＭの価数、ｘ≧２、ｙ≧０）等の多孔質アルミノケイ酸塩、アタパルジャイト〔（Ｍｇ，Ａｌ）２Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）・６Ｈ2Ｏ〕等が挙げられる。
　層状炭酸塩鉱物としては、ハイドロタルサイト（Ｍｇ6Ａｌ2（ＣＯ3）（ＯＨ）16・４（Ｈ2Ｏ））等が挙げられる。
　非結晶質または準結晶質の粘土鉱物としては、ビンゲライト、イモゴライト（Ａｌ2ＳｉＯ3（ＯＨ））、アロフェン等が挙げられる。
　これらの無機粒子は、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。無機粒子は耐酸化性も備えており、ゲル電解質層５６を正極５３とセパレータ５５との間に設ける場合には、充電時の正極近傍における酸化環境に対しても強い耐性を有する。
　粒子としては、有機粒子であってもよい。有機粒子を構成する材料としては、メラミン、メラミンシアヌレート、ポリリン酸メラミン、架橋ポリメタクリル酸メチル（架橋ＰＭＭＡ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、ポリアミド、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これら材料は、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。
（粒子と樹脂との混合比）
　粒子と樹脂との混合比は、ゲル電解質の屈折率をフィラー粒子に近づけ、透明性をより向上できる観点から、質量比（粒子／樹脂）で粒子／樹脂＝１５／８５以上９０／１０以下の範囲であることが好ましく、２０／８０以上９０／１０以下の範囲であることがより好ましく、粒子／樹脂＝２０／８０以上８０／２０以下の範囲であることがさらに好ましい。
（粒子と電解質塩との混合比）
　粒子と電解質塩との混合比は、ゲル電解質の屈折率をフィラー粒子に近づけ、透明性をより向上できる観点から、質量比（粒子／電解質塩）で粒子／電解質塩＝１５／８５以上９０／１０以下の範囲であることが好ましく、２０／８０以上９０／１０以下の範囲であることがより好ましく、粒子／電解質塩＝２０／８０以上８０／２０以下の範囲であることがさらに好ましい。
（粒子の含有量）
　粒子の含有量は、ゲル電解質の屈折率をフィラー粒子に近づけ、透明性をより向上できる観点から、電解質の質量に対して、５．２質量％以上５０．０質量％以下であることが好ましく、５．２質量％以上３０．８質量％以下であることがより好ましい。
（樹脂の含有量）
　樹脂の含有量は、ゲル電解質の屈折率をフィラー粒子に近づけ、透明性をより向上できる観点から、電解質の質量に対して、５．６質量％以上３０．８質量％以下であることが好ましく、７．７質量％以上３０．８質量％以下であることがより好ましい。なお、樹脂の含有量が、３０．８質量％より多いと、電池のイオン移動抵抗が増し出力が低下する傾向にある。
（電解質塩の含有量）
　電解質塩の含有量は、ゲル電解質の屈折率をフィラー粒子に近づけ、透明性をより向上できる観点から、電解質の質量に対して、５．６質量％以上３０．８質量％以下であることが好ましく、７．７質量％以上３０．８質量％以下であることがより好ましい。なお、電解質塩の含有量が、３０．８質量％より多いと、電池のイオン移動抵抗が増し出力が低下する傾向にある。
〔非水電解質電池の製造方法〕
　この非水電解質電池６２は、例えば、以下のようにして、製造することができる。
［正極の製造方法］
　正極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をＮ－メチル－２－ピロリドン等の溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次に、この正極合剤スラリーを正極集電体５３Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより正極活物質層５３Ｂを形成し、正極５３を作製する。
［負極の製造方法］
　負極活物質と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ－メチル－２－ピロリドン等の溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次に、この負極合剤スラリーを負極集電体５４Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより負極活物質層５４Ｂを形成し、負極５４を作製する。
［非水電解液の調製］
　非水電解液は、非水溶媒に対して電解質塩を溶解させて調製する。
［非水電解質電池の組み立て］
　正極５３および負極５４の少なくとも一方の両面に、非水電解液と、樹脂と、フィラーと、希釈溶媒（ジメチルカーボネート等）とを含む前駆溶液（塗料）を塗布した後、希釈溶媒を揮発させてゲル電解質層５６を形成する。そののち、正極集電体５３Ａの端部に正極リード５１を溶接により取り付けると共に、負極集電体５４Ａの端部に負極リード５２を溶接により取り付ける。
　次に、ゲル電解質層５６が形成された正極５３とゲル電解質層５６が形成された負極５４とを、セパレータ５５を介して積層し積層体としたのち、この積層体をその長手方向に巻回して、最外周部に保護テープ５７を接着して巻回電極体５０を形成する。
　なお、巻回電極体５０は以下のように形成してもよい。前駆溶液をセパレータ５５の両面の少なくとも一方の面に塗布した後、希釈溶媒を揮発させる。これにより、セパレータ５５の両面にゲル電解質層５６を形成する。なお、予め正極集電体５３Ａの端部に正極リード５１を溶接により取り付けるとともに、負極集電体５４Ａの端部に負極リード５２を溶接により取り付けるようにする。正極５３と負極５４とを、両面にゲル電解質層５６が形成されたセパレータ５５を介して積層し積層体としたのち、この積層体をその長手方向に巻回して、巻回電極体５０を得る。
　なお、正極５３の端、負極５４の端およびセパレータ５５の端の各端間のクリアランスの、適切なクリアランスに対する精度は、巻回電極体５０を形成する際に、電極等の端部をカメラ等の撮影手段で正確にとらえることで高く保たれるため、ゲル電解質層５６は透明であることが求められる。
　例えば、巻回電極体５０の形成の際の、正極５３、負極５４、セパレータ５５の積層および巻回は、典型的には、例えば、正極５３、負極５４、セパレータ５５を巻回装置（ワインダー）で積層および巻回することにより行う。この際、巻回装置内にカメラを設置し、巻回時の様子を撮影し（例えば、１回転ごと等）、撮影した画像データを画像処理装置に送る。画像処理装置では、画像処理により、各電極および／またはセパレータのエッジの位置データを検出し、例えば各部材のエッジの位置データの差等に基づいて、正極５３、負極５４およびセパレータ５５間に巻きずれが生じていないかを検出する。巻きずれがあると判定された場合には、巻回装置の巻回部にフィードバックし、正極５３、負極５４、セパレータ５５のエッジ位置が正しいエッジ位置と一致するように、巻回装置の巻回部を制御する。
　この場合、カメラ等の撮影手段よる塗布対象の端部の撮影は、塗布対象（正極５３、負極５４またはセパレータ５５）上に形成されたゲル電解質層５６を通して、行われる。このため、ゲル電解質層５６が透明でない場合には、塗布対象のエッジ位置の検出がうまくいかなくなるので、巻きずれが生じてしまう。例えば、エッジの位置の検出は、基準とする片側１辺のみ行い、誤検出により巻きずれが生じる場合、基準とする１辺の反対側の正負極のエッジが、セパレータからはみだすおそれがあり、短絡が生じるおそれがある。これに対して、本技術では、塗布対象上に形成されるゲル電解質層５６が透明であるため、塗布対象のエッジ位置の検出がうまくいかなくなることを解消でき、巻きずれが生じることを抑制できる。これにより、電池の巻きずれによる短絡不良を回避でき、安全性を確保できる。
　最後に、例えば、外装部材６０の間に巻回電極体５０を挟み込み、外装部材６０の外縁部同士を熱融着等により密着させて封入する。その際、正極リード５１および負極リード５２と外装部材６０との間には密着フィルム６１を挿入する。これにより、図１および図２に示した非水電解質電池６２が完成する。
（１－２）第２の例
　上述の第１の例では、巻回電極体５０が外装部材６０で外装された非水電解質電池６２について説明したが、図４Ａ～図４Ｃに示すように、巻回電極体５０の代わりに積層電極体７０を用いてもよい。図４Ａは、積層電極体７０を収容した非水電解質電池６２の外観図である。図４Ｂは、外装部材６０に積層電極体７０が収容される様子を示す分解斜視図である。図４Ｃは、図４Ａに示す非水電解質電池６２の底面側からの外観を示す外観図である。
　積層電極体７０は、矩形状の正極７３および矩形状の負極７４を、矩形状のセパレータ７５を介して積層し、固定部材７６で固定した積層電極体７０を用いる。なお、図示は省略するが、ゲル電解質層が正極７３および負極７４に接するように設けられている。例えば、正極７３およびセパレータ７５の間、並びに、負極７４およびセパレータ７５の間にゲル電解質層（図示省略）が設けられている。このゲル電解質層は、第１の例のゲル電解質層５６と同様である。積層電極体７０からは、正極７３と接続された正極リード７１および負極７４と接続された負極リード７２とが導出されており、正極リード７１および負極リード７２と外装部材６０との間には密着フィルム６１が設けられる。
　また、図示は省略するが、第１の例と同様、矩形状の正極７３の４辺の端、矩形上の負極７４の４辺の端および矩形状のセパレータ７５の４辺の端の各端間が、所定のクリアランスを有するように、正極７３、負極７４およびセパレータ７５が、これらの各間に形成されたゲル電解質層（図示省略）を介して、積層されている。ゲル電解質層は、正極７３の周端面の少なくとも一部および負極７４の周端面の少なくとも一部を覆っている。
　なお、ゲル電解質層の形成方法および外装部材６０の熱融着方法は、第１の例と同様である。また、第１の例と同様、積層電極体７０の形成時に、ゲル電解質層５６が透明でない場合には、エッジ位置の検出がうまくいかなくなるので、積層ずれが生じてしまう。例えば、エッジの位置の検出は、基準とする隣接する２辺のみ行い、誤検出により積層ずれが生じる場合、基準とする隣接する２辺の反対側の正負極のエッジが、セパレータからはみだすおそれがあり、短絡が生じるおそれがある。これに対して、本技術では、塗布対象（電極またはセパレータ７５）上に形成されるゲル電解質層が透明であるため、塗布対象（電極またはセパレータ７５）のエッジ検出がうまくいかなくなることを解消でき、正極７３、負極７４、セパレータ７５のエッジ間のクリアランスのずれ（積層ずれ）が生じることを抑制できる。これにより、電池の短絡不良を回避でき、安全性を確保できる。
２．第２の実施の形態
　第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様のゲル電解質層を備えたラミネートフィルム型の電池（非水電解質電池）の電池パックの例について説明する
　この電池パックは、簡易型の電池パック（ソフトパックとも称する）である。簡易型の電池パックは、電子機器に内蔵されるものであり、電池セルや保護回路等が絶縁テープ等で固定され、電池セルの一部が露出され、電子機機本体に接続されるコネクタ等の出力が設けられたものである。
　簡易型の電池パックの構成の一例について説明する。図５は簡易型の電池パックの構成例を示す分解斜視図である。図６Ａは、簡易型の電池パックの外観を示す概略斜視図であり、図６Ｂは、簡易型の電池パックの外観を示す概略斜視図である。
　図５および図６Ａ～図６Ｂに示すように、簡易型の電池パックは、電池セル１０１と、電池セル１０１から導出されたリード１０２ａおよび１０２ｂと、絶縁テープ１０３ａ～１０３ｃと、絶縁プレート１０４と、保護回路（ＰＣＭ（Protection Circuit Module））が形成された回路基板１０５と、コネクタ１０６とを備える。電池セル１０１は、例えば、第１の実施の形態による非水電解質二次電池と同様である。
　電池セル１０１の前端のテラス部１０１ａに、絶縁プレート１０４および回路基板１０５が配置され、電池セル１０１から導出されたリード１０２ａおよびリード１０２ｂが、回路基板１０５に接続される。
　回路基板１０５には、出力のためのコネクタ１０６が接続されている。電池セル１０１、絶縁プレート１０４および回路基板１０５等の部材は、絶縁テープ１０３ａ～１０３ｃを所定箇所に貼ることによって固定されている。
＜３．第３の実施の形態＞
　図７は、本技術の第１の実施の形態による電池（以下、二次電池と適宜称する）を電池パックに適用した場合の回路構成例を示すブロック図である。電池パックは、組電池３０１、外装、充電制御スイッチ３０２ａと、放電制御スイッチ３０３ａ、を備えるスイッチ部３０４、電流検出抵抗３０７、温度検出素子３０８、制御部３１０を備えている。
　また、電池パックは、正極端子３２１および負極リード３２２を備え、充電時には正極端子３２１および負極リード３２２がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。また、電子機器使用時には、正極端子３２１および負極リード３２２がそれぞれ電子機器の正極端子、負極端子に接続され、放電が行われる。
　組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列および／または並列に接続してなる。この二次電池３０１ａは本技術の二次電池である。なお、図７では、６つの二次電池３０１ａが、２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された場合が例として示されているが、その他、ｎ並列ｍ直列（ｎ，ｍは整数）のように、どのような接続方法でもよい。
　スイッチ部３０４は、充電制御スイッチ３０２ａおよびダイオード３０２ｂ、ならびに放電制御スイッチ３０３ａおよびダイオード３０３ｂを備え、制御部３１０によって制御される。ダイオード３０２ｂは、正極端子３２１から組電池３０１の方向に流れる充電電流に対して逆方向で、負極リード３２２から組電池３０１の方向に流れる放電電流に対して順方向の極性を有する。ダイオード３０３ｂは、充電電流に対して順方向で、放電電流に対して逆方向の極性を有する。尚、例では＋側にスイッチ部３０４を設けているが、－側に設けても良い。
　充電制御スイッチ３０２ａは、電池電圧が過充電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に充電電流が流れないように充放電制御部によって制御される。充電制御スイッチ３０２ａのＯＦＦ後は、ダイオード３０２ｂを介することによって放電のみが可能となる。また、充電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御部３１０によって制御される。
　放電制御スイッチ３０３ａは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に放電電流が流れないように制御部３１０によって制御される。放電制御スイッチ３０３ａのＯＦＦ後は、ダイオード３０３ｂを介することによって充電のみが可能となる。また、放電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池３０１の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御部３１０によって制御される。
　温度検出素子３０８は例えばサーミスタであり、組電池３０１の近傍に設けられ、組電池３０１の温度を測定して測定温度を制御部３１０に供給する。電圧検出部３１１は、組電池３０１およびそれを構成する各二次電池３０１ａの電圧を測定し、この測定電圧をＡ／Ｄ変換して、制御部３１０に供給する。電流測定部３１３は、電流検出抵抗３０７を用いて電流を測定し、この測定電流を制御部３１０に供給する。
　スイッチ制御部３１４は、電圧検出部３１１および電流測定部３１３から入力された電圧および電流を基に、スイッチ部３０４の充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａを制御する。スイッチ制御部３１４は、二次電池３０１ａのいずれかの電圧が過充電検出電圧もしくは過放電検出電圧以下になったとき、また、大電流が急激に流れたときに、スイッチ部３０４に制御信号を送ることにより、過充電および過放電、過電流充放電を防止する。
　ここで、例えば、二次電池がリチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧が例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧が例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。
　充放電スイッチは、例えばＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを使用できる。この場合ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードがダイオード３０２ｂおよび３０３ｂとして機能する。充放電スイッチとして、Ｐチャンネル型ＦＥＴを使用した場合は、スイッチ制御部３１４は、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａのそれぞれのゲートに対して、制御信号ＤＯおよびＣＯをそれぞれ供給する。充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａはＰチャンネル型である場合、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってＯＮする。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号ＣＯおよびＤＯをローレベルとし、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａをＯＮ状態とする。
　そして、例えば過充電もしくは過放電の際には、制御信号ＣＯおよびＤＯをハイレベルとし、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａをＯＦＦ状態とする。
　メモリ３１７は、ＲＡＭやＲＯＭからなり例えば不揮発性メモリであるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）等からなる。メモリ３１７では、制御部３１０で演算された数値や、製造工程の段階で測定された各二次電池３０１ａの初期状態における電池の内部抵抗値等が予め記憶され、また適宜、書き換えも可能である。（また、二次電池３０１ａの満充電容量を記憶させておくことで、制御部３１０とともに例えば残容量を算出することができる。
　温度検出部３１８では、温度検出素子３０８を用いて温度を測定し、異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行う。
＜４．第４の実施の形態＞
　上述した本技術の第１の実施の形態による電池およびこれを用いた第２の実施の形態および第３の実施の形態による電池パックは、例えば電子機器や電動車両、蓄電装置等の機器に搭載または電力を供給するために使用することができる。
　電子機器として、例えばノート型パソコン、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、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、信号機等が挙げられる。
　また、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）等が挙げられ、これらの駆動用電源または補助用電源として用いられる。
　蓄電装置としては、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等が挙げられる。
　以下では、上述した適用例のうち、上述した本技術の電池を適用した蓄電装置を用いた蓄電システムの具体例を説明する。
　この蓄電システムは、例えば下記の様な構成が挙げられる。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。
　さらに、第４の蓄電システムは、蓄電装置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、蓄電装置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制御装置とを有する電動車両である。第５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６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、蓄電システムについて説明する。
（４－１）応用例としての住宅における蓄電システム
　本技術の電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図８を参照して説明する。例えば住宅４０１用の蓄電システム４００においては、火力発電４０２ａ、原子力発電４０２ｂ、水力発電４０２ｃ等の集中型電力系統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等を介し、電力が蓄電装置４０３に供給される。これと共に、家庭内の発電装置４０４等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、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、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。発電装置４０４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、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等である。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である。
　蓄電装置４０３に対して、本技術の電池が適用される。本技術の電池は、例えば上述したリチウムイオン二次電池によって構成されていてもよい。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を組み合わせても良い。
　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、赤外線センサ等である。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、人の状態等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等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、直流交流変換等の処理がなされる。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）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ－Ｆｉ等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、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。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）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。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（Personal Digital Assistants）等に、表示されても良い。
　各部を制御する制御装置４１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、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、家庭内の発電装置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等を備えていても良い。
　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等の集中型電力系統４０２のみならず、家庭内の発電装置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、家庭内の発電装置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内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。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。
（４－２）応用例としての車両における蓄電システム
　本技術を車両用の蓄電システムに適用した例について、図９を参照して説明する。図９に、本技術が適用される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の構成の一例を概略的に示す。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、あるい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に対して、上述した本技術の電池が適用される。
　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）あるいは逆変換（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等が含まれる。
　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、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、二次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良い。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等がある。
　なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或い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が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。
＜実施例１－１＞
［正極の作製］
　正極活物質であるコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）９１質量％と、導電剤であるカーボンブラック６質量％と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）３質量％とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤を分散媒であるＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させて正極合剤スラリーとした。この正極合剤スラリーを厚さ１２μｍの帯状アルミニウム箔からなる正極集電体の両面に、正極集電体の一部が露出するようにして塗布した。この後、塗布した正極合剤スラリーの分散媒を蒸発・乾燥させ、ロールプレスにて圧縮成型することにより、正極活物質層を形成した。最後に、正極端子を正極集電体露出部に取り付け、正極を形成した。
［負極の作製］
　負極活物質である平均粒径２０μｍの粒状黒鉛粉末９６質量％と、結着剤としてスチレン－ブタジエン共重合体のアクリル酸変性体１．５質量％と、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース１．５質量％とを混合して負極合剤とし、さらに適量の水を加えて攪拌することにより、負極合剤スラリーを調製した。この負極合剤スラリーを厚さ１５μｍの帯状銅箔からなる負極集電体の両面に、負極集電体の一部が露出するようにして塗布した。この後、塗布した負極合剤スラリーの分散媒を蒸発・乾燥させ、ロールプレスにて圧縮成型することにより、負極活物質層を形成した。最後に、負極端子を正極集電体露出部に取り付け、負極を形成した。
［ゲル電解質層の形成］
　炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）と炭酸ビニレン（ＶＣ）とを、質量比４９：４９：２で混合した非水溶媒に対して、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させることにより、非水電解液を調製した。
　続いて、非水電解液を保持するマトリックス高分子化合物（樹脂）として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用い、非水電解液と、ポリフッ化ビニリデンと、希釈溶媒として炭酸ジメチル（ＤＭＣ：ジメチルカーボネート）と、フィラーとして、ベーマイト粒子（屈折率１．７）とを混合して、ゾル状の前駆溶液を調製した。
　なお、前駆溶液は、ゲル電解質層の構成成分（ベーマイト粒子：１０質量％、マトリックス高分子化合物（ＰＶｄＦ）の質量：１０質量％、ＬｉＰＦ6：１０質量％、非水溶媒：７０質量％）に、非水溶媒と同質量の希釈溶媒（ＤＭＣ）を含むものである。ベーマイト粒子とＬｉＰＦ6との質量比（ベーマイト粒子／ＬｉＰＦ6）は５０／５０、ベーマイト粒子とＰＶｄＦとの質量比（ベーマイト粒子／ＰＶｄＦ）は５０／５０である。
　続いて、正極および負極の両面に、前駆溶液を塗布し、乾燥させて希釈溶媒（ＤＭＣ）を除去し、膜厚５μｍとなるように調整しながら、正極および負極の表面にゲル電解質層を形成した。
［ラミネートフィルム型電池の組み立て］
　ゲル電解質層が両面に形成された正極および負極と、セパレータとを、正極、セパレータ、負極、セパレータの順に積層したのち、巻回装置を用いて、長手方向に多数回、扁平形状に巻回した。その後、巻き終わり部分を粘着テープで固定することにより巻回電極体を形成した。なお、巻回装置はカメラ撮影による画像データを画像処理装置に送り、画像データから正極、セパレータ、負極のエッジの位置を検出し、検出結果をフィードバックして、正極、セパレータ、負極の幅方向の位置を正しい位置に制御する機能を備えたものである。巻回装置において、正極、セパレータ、負極のエッジの位置の検出は、基準とする片側１辺のみ行った。誤検出により巻きずれが生じる場合、基準とする１辺の反対側の正負極のエッジが、セパレータからはみだすおそれがあり、短絡が生じるおそれがある。
　次に、巻回電極体を、軟質アルミニウム層を有するラミネートフィルムで外装し、巻回電極体周辺の正極端子および負極端子の導出辺と、他の二辺とを減圧下で熱融着して封止し、密閉した。これにより、電池形状が厚さ４．５ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ５０ｍｍの図１に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例１－２～実施例１－５５＞
　実施例１－２～実施例１－５５では、下掲の表１に示すように、用いるフィラーを変えたこと以外は、実施例１－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜比較例１－１＞
　前駆溶液にフィラー（ベーマイト粒子）を混合せず、フィラーを含有しないゲル電解質層を形成したこと以外は実施例１－１と同様にして比較例１－１のラミネートフィルム型電池を作製した。
＜比較例１－２～比較例１－１０＞
　比較例１－２～比較例１－１０では、下掲の表１に示すように、用いるフィラーを変えたこと以外は、実施例１－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
（フィラーの平面率、ゲル電解質層の外観）
　上述の実施例および比較例において、フィラーの平面率、ゲル電解質層の外観は以下のようにして測定または評価したものである。（後述の実施例および比較例も同様）
（平面率の測定）
　平面率は以下のように測定した。ゲル電解質層の電極との接触面に対して垂直方向から、ＳＥＭにてゲル電解質層を観察し、体積基準の５０％平均粒径（Ｄ５０）前後のサイズの典型的形状の粒子１０個の写真を撮影した。なお、平均粒径（Ｄ５０）は、ゲル電解質層５６からゲル電解質成分等を除去した後の粉体を、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定したものである。次に、各粒子について、投影面積のうち、結晶面、破砕面、劈開面に相当する平面の投影面積（複数面ある場合はそれらの合計面積）を求め、粒子全体の投影面積に対する平面の投影面積の百分率を算出し、算出した各粒子の百分率の平均値を平面率とした。
（外観評価）
　視覚観察により、ゲル電解質層の外観を観察した。なお、透明性の程度で、透明、ほぼ透明、透明に近い、半透明と段階的に評価した。透明、ほぼ透明、透明に近い場合は、いずれも、ゲル電解質層を通して、塗布対象（電極またはセパレータ）の輪郭を完全に視認できた。また、白濁の色の濃さの程度により、薄く白濁、白濁、濃い白濁と段階的に評価した。薄く白濁、白濁、濃い白濁、褐色不透明の場合は、ゲル電解質層５６を通して、塗布対象（電極またはセパレータ）の輪郭を視認できなかった。
（電池評価：巻きずれ短絡検査）
　以下のようにして、巻きずれによる短絡が生じているかを確認するための短絡検査を行った。作製した電池について、電池の初回充電時の巻きずれによる短絡の有無を確認した。具体的には、電池の初回充電が終了してから２４時間経過するまでの間に電圧の低下が０．５Ｖ以上になったものを短絡と判定することにより、短絡の有無を確認した。
　なお、電池は、２３℃の雰囲気下において、１Ｃの定電流で電池電圧が４．２Ｖに達するまで定電流充電した後、４．２Ｖの定電圧で充電時間の合計が２．５時間となるまで定電圧充電した。
（電池評価：電池容量の測定）
　短絡検査において、短絡が生じなかった電池について、以下のようにして電池容量の測定を行った。上記充電後の電池を１Ｃの放電電流で電池電圧３．０Ｖまで定電流放電を行い、このときの放電容量を測定して電池容量とした。電池容量は、作製した電池に求められる必要容量１０００ｍＡｈを基準値として、必要な電池容量を満足しているかどうかを判断した。なお、比較例１－２～比較例１－１０では、短絡が生じたため、電池容量測定ができなかった。
（電池評価：電池折曲げ試験）
　作製した電池を電池容量の測定と同条件で充電した。次に、図１０および図１１に示すように、３０ｍｍの間隔で並置された２本の丸棒Ｓ上に、充電した電池ＣＥＬＬを配置し、電池ＣＥＬＬのセンター位置に対して、上方から１本の丸棒Ｓを押し当てて、３００Ｎまたは押し当てた部分が３ｍｍたわむ（下方に３ｍｍ下がる状態になる）まで加圧した。その際、電圧計（テスター）６００により電池ＣＥＬＬの電圧を確認し、１％以上の電圧低下を確認したら短絡判定を不合格とした。また短絡した場合は試験不能とし、それ以外を合格とした。
　評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　表１に示すように、実施例１－１～実施例１－５５では、ゲル電解質が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。一方、比較例１－１では、ゲル電解質が、粒子を含まないため強度が不足し、電池折曲げ試験が不合格であった。比較例１－２～比較例１－１０では、ゲル電解質が、所定範囲の平面率および所定範囲の屈折率の少なくとも何れかを有さない粒子を含むので、透明ではなくなり、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験が不合格、電池容量も短絡が生じたため、試験不能（測定不能）であった。
＜実施例２－１＞
　実施例１－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例２－２～実施例２－７＞
　フィラーとして、平面率の異なるベーマイト粒子を用いた。ベーマイト粒子の水熱合成時の成長速度を速くして球面の比率を多くしたり、成長速度を遅くして平面の比率を上げたりすることによりベーマイト粒子の平面率を所望のものに調整した。具体的には、実施例２－２では、フィラーとして、平面率４５％のベーマイト粒子を用いた。実施例２－３では、フィラーとして、平面率５０％のベーマイト粒子を用いた。実施例２－４では、フィラーとして、平面率６０％のベーマイト粒子を用いた。実施例２－５では、フィラーとして、平面率８０％のベーマイト粒子を用いた。実施例２－６では、フィラーとして、平面率９０％のベーマイト粒子を用いた。実施例２－７では、フィラーとして、平面率１００％のベーマイト粒子を用いた。以上のこと以外は、実施例２－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例２－８＞
　実施例１－２と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例２－９～実施例２－１４＞
　フィラーとして、平面率の異なるタルク粒子を用いた。なお、ハンマーミルおよびロールミルを用いて行う粉砕工程において、ハンマーミルの時間比率を多くして劈開面の比率を上げたり、ロールミルの時間比率を多くして劈開面の比率を下げたりして、タルク粒子の平面率を所望のものに調整した。
　具体的には、実施例２－９では、フィラーとして、平面率４５％のタルク粒子を用いた。実施例２－１０では、フィラーとして、平面率５０％のタルク粒子を用いた。実施例２－１１では、フィラーとして、平面率６０％のタルク粒子を用いた。実施例２－１２では、フィラーとして、平面率８０％のタルク粒子を用いた。実施例２－１３では、フィラーとして、平面率９０％のタルク粒子を用いた。実施例２－１４では、フィラーとして、平面率１００％のタルク粒子を用いた。以上のこと以外は、実施例２－８と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜比較例２－１～比較例２－５＞
　フィラーとして、ベーマイト粒子に代えて、平面率の異なる酸化アルミニウム粒子を用いた。具体的には、比較例２－１では、フィラーとして、平面率４０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例２－２では、フィラーとして、平面率３０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例２－３では、フィラーとして、平面率２０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例２－４では、フィラーとして、平面率１０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例２－５では、フィラーとして、球状の酸化アルミニウム（平面率０％）粒子を用いた。以上のこと以外は、実施例２－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜比較例２－６＞
　正極として、実施例２－１の正極電極幅と比べて正極電極幅を１０％細くしたものを用いた。以上のこと以外は、比較例２－５と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例および各比較例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示すように、実施例２－１～実施例２－１４では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。一方、比較例２－１～比較例２－５では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率および所定範囲の屈折率の少なくとも何れかを有さない粒子を含むので、透明ではなくなり、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験が不合格、電池容量も短絡が生じたため、試験不能（測定不能）であった。なお、比較例２－６では、従来のように、正極電極幅を実施例２－１の正極電極幅より１０％細くしたものであるので、巻きずれは大きいが、正極、負極およびセパレータの各端間のクリアランスも大きいため短絡が生じなかった。しかしながら電池容量は必要容量１０００ｍＡｈに達しなかった。
＜実施例３－１～実施例３－８＞
　実施例３－１～実施例３－８では、ゲル電解質の構成成分であるフィラー（ベーマイト粒子）、マトリックス高分子（ＰＶｄＦ）、ＬｉＰＦ6および非水溶媒（溶媒）の各成分の量を下掲の表３に示すように変えたこと以外は、実施例１－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。なお、表３中において、粒子（フィラー）、ＰＶｄＦ、ＬｉＰＦ6、溶媒の各成分の量は、ゲル電解質の全体量（構成成分の合計量）に対する質量百分率で示している（後述の表８も同様）。
＜実施例３－９～実施例３－１５＞
　実施例３－９～実施例３－１５では、ゲル電解質の構成成分であるフィラー（タルク粒子）、マトリックス高分子（ＰＶｄＦ）、ＬｉＰＦ6と溶媒（溶媒）の各成分の量を下掲の表３に示すように変えたこと以外は、実施例１－２と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示すように、実施例３－１～実施例３－１５では、ゲル電解質が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。また、粒子とマトリックス高分子化合物との比率（混合比）および／または粒子と電解質塩との比率（混合比）を変えることにより透明性の程度を変えることができることを確認できた。
＜実施例４－１＞
　実施例４－１では、実施例１－１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例４－２～実施例４－３＞
　実施例４－２～実施例４－３では、ゲル電解質層を構成するマトリックス高分子（樹脂）の種類を変えた。実施例４－２では、マトリックス高分子としてＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）を用いた。実施例４－３では、マトリックス高分子として、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を用いた。以上のこと以外は、実施例４－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例４－４＞
　実施例４－４では、実施例１－２と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例４－５～実施例４－６＞
　実施例４－５～実施例４－６では、ゲル電解質層を構成するマトリックス高分子の種類を変えた。実施例４－５では、マトリックス高分子としてＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）を用いた。実施例４－６では、マトリックス高分子として、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を用いた。以上のこと以外は、実施例４－４と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４に示すように、実施例４－１～実施例４－６では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。
＜実施例５－１～実施例５－２＞
　実施例５－１～実施例５－２では、正極、負極、セパレータおよびゲル電解質層のそれぞれの構成が、実施例１－１～実施例１－２のそれぞれと同様であり、積層電極体をラミネートフィルムで外装したラミネートフィルム型電池を作製した。
［ラミネートフィルム型電池の組み立て］
　矩形状の正極および負極の両面に、実施例１－１または実施例１－２と同様の前駆溶液を塗布し、乾燥させて希釈溶媒を除去し、正極および負極の表面にゲル電解質層を形成した。次に、矩形状の正極（両面にゲル電解質層が形成されたもの）および矩形状の負極（両面にゲル電解質層が形成されたもの）と、矩形状のセパレータとを、正極、セパレータ、負極、セパレータの順に、積層して積層電極体を形成した。
　なお、正極、セパレータ、負極の積層は、カメラ撮影による撮影画像を処理することにより、矩形状の部材の４辺のエッジの位置を検出し、部材間の４辺の各エッジ間が適切なクリアランスとなるように、水平方向の位置決めを行った後、積層動作を行うシート積層装置を用いて行った。積層装置において、エッジの位置の検出は、基準とする隣接する２辺のみ行った。誤検出により積層ずれが生じる場合、基準とする隣接する２辺の反対側の正負極のエッジが、セパレータからはみだすおそれがあり、短絡が生じるおそれがある。
　次に、積層電極体を、軟質アルミニウム層を有するラミネートフィルムで外装し、積層電極体周辺の正極端子および負極端子の導出辺と、他の３辺とを熱融着して封止し、密閉した。これにより、電池形状が厚さ４．５ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ５０ｍｍの図４に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：積層ずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、積層ずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５に示すように、実施例５－１～実施例５－２では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、積層ずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。
＜実施例６－１～実施例６－５５＞および＜比較例６－１～比較例６－１０＞
　正極および負極のそれぞれの両面にゲル電解質層を形成する代わりに、セパレータの両面にゲル電解質を形成した。すなわち、ゲル電解質層の形成を以下のように変えたこと以外は、実施例１－１～実施例１－５５および比較例１－１～比較例１－１０と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
［ゲル電解質層の形成］
　炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）と炭酸ビニレン（ＶＣ）とを、質量比４９：４９：２で混合した非水溶媒に対して、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１ｍｏｌ／ｄｍ3の濃度で溶解させることにより、非水電解液を調製した。
　続いて、非水電解液を保持するマトリックス高分子化合物（樹脂）として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用い、非水電解液と、ポリフッ化ビニリデンと、希釈溶媒として炭酸ジメチル（ＤＭＣ）と、フィラーとして、無機粒子であるベーマイト（屈折率１．７）とを混合して、ゾル状の前駆溶液を調製した。
　なお、前駆溶液は、ゲル電解質の構成成分（ベーマイト粒子：１０質量％、マトリックス高分子化合物（ＰＶｄＦ）の質量：１０質量％、ＬｉＰＦ6：１０質量％、非水溶媒：７０質量％）に、非水溶媒と同質量の希釈溶媒（ＤＭＣ）を含むものである。ベーマイト粒子とＬｉＰＦ6との質量比（ベーマイト粒子／ＬｉＰＦ6）は５０／５０、ベーマイト粒子とＰＶｄＦとの質量比（ベーマイト粒子／ＰＶｄＦ）は５０／５０である。
　続いて、セパレータの両面に、前駆溶液を塗布し、乾燥させて希釈溶媒（ＤＭＣ）を除去した。これにより、セパレータの表面にゲル電解質層を形成した。
［ラミネートフィルム型電池の組み立て］
　正極および負極と、ゲル電解質層が両面に形成されたセパレータとを、正極、セパレータ、負極、セパレータの順に積層したのち、実施例１－１と同様の巻回装置を用いて、長手方向に多数回、扁平形状に巻回した。その後、巻き終わり部分を粘着テープで固定することにより巻回電極体を形成した。
　次に、巻回電極体を軟質アルミニウム層を有するラミネートフィルムで外装し、巻回電極体周辺の正極端子および負極端子の導出辺と、他の二辺とを減圧下で熱融着して封止し、密閉した。これにより、電池形状が厚さ４．５ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ５０ｍｍの図１に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例および各比較例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　表６に示すように、実施例６－１～実施例６－５５では、ゲル電解質が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。一方、比較例６－１では、ゲル電解質が、粒子を含まないため強度が不足し、電池折曲げ試験が不合格であった。比較例６－２～比較例６－１０では、ゲル電解質が、所定範囲の平面率および所定範囲の屈折率の少なくとも何れかを有さない粒子を含むので、透明ではなくなり、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験が不合格、電池容量も短絡が生じたため、試験不能（測定不能）であった。
＜実施例７－１＞
　実施例６－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例７－２～実施例７－７＞
　フィラーとして、平面率の異なるベーマイト粒子を用いた。ベーマイト粒子の水熱合成時の成長速度を速くして球面の比率を多くしたり、成長速度を遅くして平面の比率を上げたりすることによりベーマイト粒子の平面率を所望のものに調整した。具体的には、実施例７－２では、フィラーとして、平面率４５％のベーマイト粒子を用いた。実施例７－３では、フィラーとして、平面率５０％のベーマイト粒子を用いた。実施例７－４では、フィラーとして、平面率６０％のベーマイト粒子を用いた。実施例７－５では、フィラーとして、平面率８０％のベーマイト粒子を用いた。実施例７－６では、フィラーとして、平面率９０％のベーマイト粒子を用いた。実施例７－７では、フィラーとして、平面率１００％のベーマイト粒子を用いた。以上のこと以外は、実施例７－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例７－８＞
　実施例６－２と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例７－９～実施例７－１４＞
　フィラーとして、平面率の異なるタルク粒子を用いた。なお、ハンマーミルおよびロールミルを用いて行う粉砕工程において、ハンマーミルの時間比率を多くして劈開面の比率を上げたり、ロールミルの時間比率を多くして劈開面の比率を下げたりして、タルク粒子の平面率を所望のものに調整した。
　具体的には、実施例７－９では、フィラーとして、平面率４５％のタルク粒子を用いた。実施例７－１０では、フィラーとして、平面率５０％のタルク粒子を用いた。実施例７－１１では、フィラーとして、平面率６０％のタルク粒子を用いた。実施例７－１２では、フィラーとして、平面率８０％のタルク粒子を用いた。実施例７－１３では、フィラーとして、平面率９０％のタルク粒子を用いた。実施例７－１４では、フィラーとして、平面率１００％のタルク粒子を用いた。以上のこと以外は、実施例７－８と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜比較例７－１～比較例７－５＞
　フィラーとして、ベーマイト粒子に代えて、平面率の異なる酸化アルミニウム粒子を用いた。具体的には、比較例７－１では、フィラーとして、平面率４０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例７－２では、フィラーとして、平面率３０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例７－３では、フィラーとして、平面率２０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例７－４では、フィラーとして、平面率１０％の酸化アルミニウム粒子を用いた。比較例７－５では、フィラーとして、球状の酸化アルミニウム（平面率０％）粒子を用いた。以上のこと以外は、実施例７－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜比較例７－６＞
　正極として、実施例７－１の正極電極幅と比べて正極電極幅を１０％細くしたものを用いた。以上のこと以外は、比較例７－５と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例および各比較例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表７に示すように、実施例７－１～実施例７－１４では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、
電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。一方、比較例７－１～比較例７－５では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率および所定範囲の屈折率の少なくとも何れかを有さない粒子を含むので、透明ではなくなり、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験が不合格、電池容量も短絡が生じたため、試験不能（測定不能）であった。なお、比較例７－６では、従来のように、正極電極幅を比較例７－５の正極電極幅より１０％細くしたものであるので、巻きずれは大きいが、正極、負極およびセパレータの各端間のクリアランスも大きいため短絡が生じなかった。しかしながら電池容量は必要容量１０００ｍＡｈに達しなかった。
＜実施例８－１～実施例８－８＞
　実施例８－１～実施例８－８では、ゲル電解質の構成成分であるフィラー（ベーマイト粒子）、マトリックス高分子（ＰＶｄＦ）、ＬｉＰＦ6および溶媒の各成分の量を下掲の表８に示すように変えたこと以外は、実施例６－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例８－９～実施例８－１５＞
　実施例８－９～実施例８－１５では、ゲル電解質の構成成分であるフィラー（タルク粒子）、マトリックス高分子（ＰＶｄＦ）、ＬｉＰＦ6および溶媒の各成分の量を下掲の表８に示すように変えたこと以外は、実施例６－２と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表８に示すように、実施例８－１～実施例８－１５では、ゲル電解質が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。また、粒子とマトリックス高分子化合物との比率（混合比）および／または粒子と電解質塩との比率（混合比）を変えることにより透明性の程度を変えることができることを確認できた。
＜実施例９－１＞
　実施例９－１では、実施例６－１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例９－２～実施例９－３＞
　実施例９－２～実施例９－３では、ゲル電解質層を構成するマトリックス高分子（樹脂）の種類を変えた。実施例９－２では、マトリックス高分子としてＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）を用いた。実施例９－３では、マトリックス高分子として、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を用いた。以上のこと以外は、実施例９－１と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例９－４＞
　実施例９－４では、実施例９－２と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
＜実施例９－５～実施例９－６＞
　実施例９－５～実施例９－６では、ゲル電解質層を構成するマトリックス高分子の種類を変えた。実施例９－５では、マトリックス高分子としてＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）を用いた。実施例９－６では、マトリックス高分子として、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を用いた。以上のこと以外は、実施例９－４と同様にして、ラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、巻きずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表９に示すように、実施例９－１～実施例９－６では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。
＜実施例１０－１～実施例１０－２＞
　実施例１０－１～実施例１０－２では、正極、負極、セパレータおよびゲル電解質層のそれぞれの構成が、実施例６－１～実施例６－２のそれぞれと同様であり、積層電極体をラミネートフィルムで外装したラミネートフィルム型電池を作製した。
［ラミネートフィルム型電池の組み立て］
　矩形状のセパレータの両面に、実施例６－１または実施例６－２と同様の前駆溶液を塗布し、乾燥させて希釈溶媒を除去し、セパレータの両面の表面にゲル電解質層を形成した。次に、矩形状の正極および矩形状の負極と、矩形状のセパレータ（両面にゲル電解質層が形成されたもの）とを、正極、セパレータ（両面にゲル電解質層が形成されたもの）、負極、セパレータ（両面にゲル電解質層が形成されたもの）の順に、積層して積層電極体を形成した。なお、正極、セパレータ、負極の積層は、実施例６－１と同様のシート積層装置を用いて行った。
　次に、積層電極体を軟質アルミニウム層を有するラミネートフィルムで外装し、積層電極体周辺の正極端子および負極端子の導出辺と、他の３辺とを熱融着して封止し、密閉した。これにより、電池形状が厚さ４．５ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ５０ｍｍの図４に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
［電池の評価：積層ずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験］
　作製した各実施例のラミネートフィルム型電池について、実施例１－１と同様にして、積層ずれ短絡検査、電池容量の測定、電池折曲げ試験を行った。
　評価結果を表１０に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表１０に示すように、実施例１０－１～実施例１０－２では、ゲル電解質層が、所定範囲の平面率を有し、且つ、所定範囲の屈折率を有する粒子を含むので、外観が透明であり、電池容量も損なわれず（必要容量１０００ｍＡｈ以上）、巻きずれ短絡検査および電池折曲げ試験も合格であり、安全性を確保できた。
５．他の実施の形態
　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、製造プロセス等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、製造プロセス等を用いてもよい。
　また、上述の実施の形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、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。例えば、非水電解質電池は一次電池であってもよい。
　また、本技術の電解質層は、円筒型、コイン型、角型またはボタン型等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。
　なお、本技術は、以下の構成をとることもできる。
［１］
　正極と、
　負極と、
　セパレータと、
　粒子、樹脂および電解液を含む電解質と
を備え、
　前記粒子の形状は平面を含み、且つ、前記粒子の平面率は４０％超１００％以下であり、前記粒子の屈折率は１．３以上２．４未満である電池。
［２］
　前記電解質は、透明である［１］に記載の電池。
［３］
　前記平面は、結晶面、破砕面、および劈開面うちの少なくとも何れかを含む［１］～［２］の何れかに記載の電池。
［４］
　前記粒子は、無機粒子および有機粒子の少なくとも何れかである［１］～［３］の何れかに記載の電池。
［５］
　前記無機粒子は、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、ベーマイト、ホワイトカーボン、酸化ジルコニウム水和物、酸化マグネシウム水和物、水酸化マグネシウム８水和物、炭化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化マグネシウム、リン酸トリリチウム、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、ポリリン酸アンモニウム、ケイ酸塩鉱物、炭酸塩鉱物、酸化鉱物からなる群から選ばれた少なくとも何れかの粒子であり、
　前記有機粒子は、メラミン、メラミンシアヌレート、ポリリン酸メラミン、架橋ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、ポリアミド、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも何れかの粒子である［４］に記載の電池。
［６］
　前記ケイ酸塩鉱物は、タルク、ケイ酸カルシウム、ケイ酸亜鉛、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、カオリナイト、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、パイロフィライト、雲母、ゼオライト、ムライト、サポナイト、アタパルジャイト、モンモリロナイトからなる群から選ばれた少なくとも１種であり、
　前記炭酸塩鉱物は、ハイドロタルサイト、ドロマイトからなる群から選ばれた少なくとも１種であり、
　前記酸化鉱物は、スピネルである［５］に記載の電池。
［７］
　前記樹脂は、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体、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、エチルセルロース、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、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、ポリエステル、ポリエチレングリコールからなる群から選ばれた少なくとも何れかである［１］～［６］の何れかに記載の電池。
［８］
　前記電解液は、電解質塩および該電解質塩が溶解された非水溶媒を含み、
　前記粒子と前記樹脂との質量比（粒子／樹脂）および前記粒子と前記電解質塩との質量比（粒子／電解質塩）のうちの少なくとも一方の質量比は、１５／８５以上９０／１０以下である［１］～［７］の何れかに記載の電池。
［９］
　前記粒子の含有量は、前記電解質の質量に対して、５．６質量％以上５０．０質量％以下である［１］～［８］の何れかに記載の電池。
［１０］
　前記樹脂の含有量は、前記電解質の質量に対して、５．６質量％以上３０．８質量％以下である［１］～［９］の何れかに記載の電池。
［１１］
　前記電解液は、電解質塩および該電解質塩が溶解された非水溶媒を含み、
　前記電解質塩の含有量は、前記電解質の質量に対して、５．６質量％以上３０．８質量％以下である［１］～［１０］の何れかに記載の電池。
［１２］
　前記電解質は、前記電解液が前記樹脂により保持されたゲル状の電解質である［１］～［１１］の何れかに記載の電池。
［１３］
　前記正極および前記負極の少なくとも一方の電極の両面、または、前記セパレータの両面のうちの少なくとも一方の面に前記電解質が形成され、前記正極、前記負極、前記セパレータを積層または積層および巻回することにより形成された電極体を含む［１］～［１２］の何れかに記載の電池。
［１４］
　粒子、樹脂および電解液を含み、
　前記粒子の形状は平面を含み、且つ、前記粒子の平面率は４０％超１００％以下であり、前記粒子の屈折率は１．３以上２．４未満である電解質。
［１５］
　［１］～［１３］の何れかに記載の電池と、
　前記電池を制御する制御部と、
　前記電池を内包する外装と
を有する電池パック。
［１６］
　［１］～［１３］の何れか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。
［１７］
　［１］～［１３］の何れかに記載の電池と、
　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。
［１８］
　［１］～［１３］の何れか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。
［１９］
　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備え、
　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［１８］に記載の蓄電装置。
［２０］
　［１］～［１３］の何れかに記載の電池から電力の供給を受け、または、発電装置もしくは電力網から前記電池に電力が供給される電力システム。
　５０・・・巻回電極体、５１・・・正極リード、５２・・・負極リード、５３・・・正極、５３Ａ・・・正極集電体、５３Ｂ・・・正極活物質層、５４・・・負極、５４Ａ・・・負極集電体、５４Ｂ・・・負極活物質層、５５・・・セパレータ、５６・・・ゲル電解質層、５７・・・保護テープ、６０・・・外装部材、６１・・・密着フィルム、７０・・・積層電極体、７１・・・正極リード、７２・・・負極リード、７３・・・正極、７４・・・負極、７５・・・セパレータ、７６・・・固定部材、１０１・・・電池セル、１０１ａ・・・テラス部、１０２ａ、１０２ｂ・・・リード、１０３ａ～１０３ｃ・・・絶縁テープ、１０４・・・絶縁プレート、１０５・・・回路基板、１０６・・・コネクタ、３０１・・・組電池、３０１ａ・・・二次電池、３０２ａ・・・充電制御スイッチ、３０２ｂ・・・ダイオード、３０３ａ・・・放電制御スイッチ、３０３ｂ・・・ダイオード、３０４・・・スイッチ部、３０７・・・電流検出抵抗、３０８・・・温度検出素子、３１０・・・制御部、３１１・・・電圧検出部、３１３・・・電流測定部、３１４・・・スイッチ制御部、３１７・・・メモリ、３１８・・・温度検出部、３２１・・・正極端子、３２２・・・負極端子、４００・・・蓄電システム、４０１・・・住宅、４０２・・・集中型電力系統、４０２ａ・・・火力発電、４０２ｂ・・・原子力発電、４０２ｃ・・・水力発電、４０３・・・蓄電装置、４０４・・・発電装置、４０５・・・電力消費装置、４０５ａ・・・冷蔵庫、４０５ｂ・・・空調装置、４０５ｃ・・・テレビジョン受信機、４０５ｄ・・・風呂、４０６・・・電動車両、４０６ａ・・・電気自動車、４０６ｂ・・・ハイブリッドカー、４０６ｃ・・・電気バイク、４０７・・・スマートメータ、４０８・・・パワーハブ、４０９・・・電力網、４１０・・・制御装置、４１１・・・センサ、４１２・・・情報網、４１３・・・サーバ、５００・・・ハイブリッド車両、５０１・・・エンジン、５０２・・・発電機、５０３・・・電力駆動力変換装置、５０４ａ・・・駆動輪、５０４ｂ・・・駆動輪、５０５ａ・・・車輪、５０５ｂ・・・車輪、５０８・・・バッテリー、５０９・・・車両制御装置、５１０・・・センサ、５１１・・・充電口

Claims (20)

  1. 　正極と、
    　負極と、
    　セパレータと、
    　粒子、樹脂および電解液を含む電解質と
    を備え、
    　前記粒子の形状は平面を含み、且つ、前記粒子の平面率は４０％超１００％以下であり、前記粒子の屈折率は１．３以上２．４未満である電池。
  2. 　前記電解質は、透明である請求項１に記載の電池。
  3. 　前記平面は、結晶面、破砕面、および劈開面うちの少なくとも何れかを含む請求項１に記載の電池。
  4. 　前記粒子は、無機粒子および有機粒子の少なくとも何れかである請求項１に記載の電池。
  5. 　前記無機粒子は、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、ベーマイト、ホワイトカーボン、酸化ジルコニウム水和物、酸化マグネシウム水和物、水酸化マグネシウム８水和物、炭化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化マグネシウム、リン酸トリリチウム、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、ポリリン酸アンモニウム、ケイ酸塩鉱物、炭酸塩鉱物、酸化鉱物からなる群から選ばれた少なくとも何れかの粒子であり、
    　前記有機粒子は、メラミン、メラミンシアヌレート、ポリリン酸メラミン、架橋ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、ポリアミド、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくとも何れかの粒子である請求項４に記載の電池。
  6. 　前記ケイ酸塩鉱物は、タルク、ケイ酸カルシウム、ケイ酸亜鉛、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、カオリナイト、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、パイロフィライト、雲母、ゼオライト、ムライト、サポナイト、アタパルジャイト、モンモリロナイトからなる群から選ばれた少なくとも１種であり、
    　前記炭酸塩鉱物は、ハイドロタルサイト、ドロマイトからなる群から選ばれた少なくとも１種であり、
    　前記酸化鉱物は、スピネルである請求項５に記載の電池。
  7. 　前記樹脂は、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体、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、エチルセルロース、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、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、ポリエステル、ポリエチレングリコールからなる群から選ばれた少なくとも何れかである請求項１に記載の電池。
  8. 　前記電解液は、電解質塩および該電解質塩が溶解された非水溶媒を含み、
    　前記粒子と前記樹脂との質量比（粒子／樹脂）および前記粒子と前記電解質塩との質量比（粒子／電解質塩）のうちの少なくとも一方の質量比は、１５／８５以上９０／１０以下である請求項１に記載の電池。
  9. 　前記粒子の含有量は、前記電解質の質量に対して、５．６質量％以上５０．０質量％以下である請求項１に記載の電池。
  10. 　前記樹脂の含有量は、前記電解質の質量に対して、５．６質量％以上３０．８質量％以下である請求項１に記載の電池。
  11. 　前記電解液は、電解質塩および該電解質塩が溶解された非水溶媒を含み、
    　前記電解質塩の含有量は、前記電解質の質量に対して、５．６質量％以上３０．８質量％以下である請求項１に記載の電池。
  12. 　前記電解質は、前記電解液が前記樹脂により保持されたゲル状の電解質である請求項１に記載の電池。
  13. 　前記正極および前記負極の少なくとも一方の電極の両面、または、前記セパレータの両面のうちの少なくとも一方の面に前記電解質が形成され、前記正極、前記負極、前記セパレータを積層または積層および巻回することにより形成された電極体を含む請求項１に記載の電池。
  14. 　粒子、樹脂および電解液を含み、
    　前記粒子の形状は平面を含み、且つ、前記粒子の平面率は４０％超１００％以下であり、前記粒子の屈折率は１．３以上２．４未満である電解質。
  15. 　請求項１に記載の電池と、
    　前記電池を制御する制御部と、
    　前記電池を内包する外装と
    を有する電池パック。
  16. 　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。
  17. 　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。
  18. 　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。
  19. 　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備え、
    　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１８に記載の蓄電装置。
  20. 　請求項１に記載の電池から電力の供給を受け、または、発電装置もしくは電力網から前記電池に電力が供給される電力システム。
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