WO2017104117A1 - 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム - Google Patents

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

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貴昭 松井
洋人 浅野
盛朗 奥野
義実 徳原
彩 橋本
太一 木暮
直子 山川
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ソニー株式会社
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Definitions

  • This technology relates to a battery, a battery pack, an electronic device, an electric vehicle, a power storage device, and a power system.
  • An object of the present technology is to provide a battery that can suppress electrode breakage, a battery pack including the battery, an electronic device, an electric vehicle, a power storage device, and a power system.
  • the first technique is a battery that includes an electrode wound in a flat shape, and the electrode has a through-hole in a winding portion.
  • the second technology is a battery pack including the battery of the first technology and a control unit that controls the battery.
  • the third technology is an electronic device that includes the battery of the first technology and receives power supply from the battery.
  • the fourth technology includes a battery according to the first technology, a conversion device that receives supply of electric power from the battery and converts it into driving force of the vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery It is an electric vehicle provided with.
  • the fifth technology is a power storage device that includes the battery of the first technology and supplies electric power to an electronic device connected to the battery.
  • the sixth technology is a power system that includes the battery of the first technology and receives power supply from the battery.
  • breakage of the electrode can be suppressed.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the wound electrode body taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a winding portion of the wound electrode body.
  • 4A and 4B are schematic views for explaining an example of arrangement of the through holes.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration example of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the modification of the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic device according to the second embodiment of the present technology.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a power storage system according to the third embodiment of the present technology.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating one configuration of the electric vehicle according to the fourth embodiment of the present technology.
  • Embodiments of the present technology will be described in the following order.
  • 1 First Embodiment (Example of Laminated Film Type Battery) 2
  • Second embodiment (example of battery pack and electronic device) 3
  • Third Embodiment (Example of Power Storage System) 4
  • Fourth Embodiment (Example of Electric Vehicle)
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter simply referred to as “battery”) 10 is a so-called laminate film battery, and includes a positive electrode lead 11 and a negative electrode lead 12.
  • the flat wound electrode body 20 to which is attached is housed inside the film-shaped exterior member 30 and can be reduced in size, weight, and thickness.
  • the positive electrode lead 11 and the negative electrode lead 12 are led out from the inside of the exterior member 30 to the outside, for example, in the same direction.
  • the positive electrode lead 11 and the negative electrode lead 12 are made of a metal material such as aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), or stainless steel, respectively, and have a thin plate shape or a mesh shape, respectively.
  • the exterior member 30 is made of, for example, a flexible laminate film.
  • the exterior member 30 has a configuration in which, for example, a heat sealing resin layer, a metal layer, and a surface protective layer are sequentially laminated.
  • the surface on the heat sealing resin layer side is a surface on the side where the wound electrode body 20 is accommodated.
  • the material for the heat-sealing resin layer include polypropylene (PP) and polyethylene (PE).
  • the material for the metal layer include aluminum.
  • Examples of the material for the surface protective layer include nylon (Ny).
  • the exterior member 30 is made of, for example, a rectangular aluminum laminated film in which a nylon film, an aluminum foil, and a polyethylene film are bonded together in this order.
  • the exterior member 30 is disposed, for example, so that the polyethylene film side and the wound electrode body 20 face each other, and the outer edge portions are in close contact with each other by fusion or an adhesive.
  • An adhesion film 31 is inserted between the exterior member 30 and the positive electrode lead 11 and the negative electrode lead 12 to prevent intrusion of outside air.
  • the adhesion film 31 is made of a material having adhesion to the positive electrode lead 11 and the negative electrode lead 12, for example, a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, modified polyethylene, or modified polypropylene.
  • the exterior member 30 may be configured by a laminated film having another structure, a polymer film such as polypropylene, or a metal film, instead of the above-described laminated film.
  • a laminate film in which an aluminum film is used as a core and a polymer film is laminated on one or both sides thereof may be used.
  • a coloring material is included in the thing further provided with a colored layer and / or at least 1 type of layer chosen from a heat-fusion resin layer and a surface protective layer.
  • a thing may be used.
  • the adhesive layer may include a coloring material.
  • a wound electrode body 20 as a battery element is formed by laminating a positive electrode 21 having a long shape and a negative electrode 22 with a separator 23 having a long shape in the same manner, and winding it in a flat shape. It is a thing.
  • An electrolyte solution as an electrolyte is injected into the exterior member 30 and impregnated in the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23.
  • the wound electrode body 20 is wound so that the negative electrode 22 becomes the innermost peripheral electrode and the positive electrode 21 becomes the outermost peripheral electrode.
  • the outermost peripheral end of the positive electrode 21 is fixed by a winding tab 24.
  • An insulating tape 25 ⁇ / b> A is provided at the inner peripheral end of the positive electrode 21, and an insulating tape 25 ⁇ / b> B is provided on the negative electrode 22 on the side facing the inner peripheral end of the positive electrode 21.
  • An insulating tape 26A is provided on the outer peripheral end of the negative electrode 22, and an insulating tape 26B is provided on the positive electrode 21 on the side facing the outer peripheral end of the negative electrode 22.
  • the positive electrode 21 has a structure in which a positive electrode active material layer 21B is provided on both surfaces of a positive electrode current collector 21A.
  • the positive electrode active material layer 21B may be provided only on one side of the positive electrode current collector 21A.
  • the positive electrode 21 has one or a plurality of through holes 21 ⁇ / b> C in the rewinding portion.
  • the winding portion having the through hole 21C is a winding portion at a portion where the positive electrode active material layer 21B is provided on one surface or both surfaces of the positive electrode current collector 21A.
  • the rewinding portion of the positive electrode 21 refers to a curved portion located between the flat portions 20S of the wound positive electrode 21, as shown in FIG.
  • the width WA of the winding-back portion in the thickness direction of the spirally wound electrode body 20 becomes narrower from the outer peripheral side of the spirally wound electrode body 20 toward the inner peripheral side, and is almost linear at the innermost periphery of the positive electrode 21. For this reason, as it goes from the outer peripheral side of the wound electrode body 20 to the inner peripheral side, the stress applied to the winding part increases, and the stress concentrates on the substantially linear winding part in the innermost periphery of the positive electrode 21.
  • the through hole 21 ⁇ / b> C is preferably provided in the innermost winding portion of the positive electrode active material layer 21 ⁇ / b> B in the positive electrode 21. This is because stress tends to concentrate on the innermost winding portion of the positive electrode active material layer 21B, and thus the positive electrode 21 may be easily broken if the through hole 21C is not provided.
  • the through-hole 21C is more preferably provided in the first turn-up portion of the positive electrode active material layer 21B in the positive electrode 21. This is because stress tends to concentrate particularly on the first turn-up portion of the positive electrode active material layer 21B, and if the through hole 21C is not provided, the positive electrode 21 may be easily broken.
  • 21 C of through-holes are further provided in the winding back part of the 2nd round of the positive electrode active material layer 21B among the positive electrodes 21. Since stress tends to concentrate next to the innermost periphery (first turn) of the positive electrode active material layer 21B in the second turn of the positive electrode active material layer 21B, if the through hole 21C is not provided, This is because the positive electrode 21 may be easily broken.
  • the through hole 21 ⁇ / b> C is preferably provided at the top of the rewinding portion of the positive electrode 21. This is because stress tends to concentrate on the top of the rewinding portion, and if the through hole 21C is not provided, the positive electrode 21 may be easily broken.
  • the through hole 21C it is preferable to provide the through hole 21C at the top of the innermost rewinding portion, and it is more preferable to provide the through hole 21C at the top of the first rewinding portion.
  • the through hole 21C may be provided in the second winding portion.
  • the through hole 21 ⁇ / b> C has, for example, a circular shape, an elliptical shape, an oval shape, a polygonal shape, or an indefinite shape when viewed from the thickness direction of the positive electrode 21.
  • the through holes 21 ⁇ / b> C may have different shapes. Further, the sizes of the through holes 21C may be different.
  • the plurality of through holes 21 ⁇ / b> C may be arranged linearly in the short direction (width direction) or the long direction of the positive electrode 21 ( 4A), the position may fluctuate in the short side direction or the long side direction of the positive electrode 21 (see FIG. 4B).
  • the interval between the adjacent through holes 21C may be constant or may be changed.
  • the area density of the cathode active material layer 21B in the portion where the cathode active material layer 21B is provided on both surfaces of the cathode current collector 21A (hereinafter simply referred to as “area density of the cathode active material layer 21B”) is preferably 27 mg / day. greater than cm 2 65 mg / cm less than 2, more preferably 39 mg / cm 2 or more 60 mg / cm 2 or less.
  • area density is 27 mg / cm 2 or less, the through-hole 21C is not provided in the rewinding portion of the positive electrode 21, and the possibility that the rewinding portion of the positive electrode 21 is broken when the battery 10 is manufactured is low.
  • it exceeds 65 mg / cm 2 be provided with a through hole 21C in the rewinding section of the cathode 21, there is a possibility that the rewinding of the positive electrode 21 upon manufacturing the battery 10 is broken.
  • the area density of the positive electrode active material layer 21B is determined as follows. First, the battery that has been discharged to the specified voltage is disassembled, the positive electrode 21 is taken out, and dried. Next, a portion of the positive electrode 21 where the positive electrode active material layer 21B is provided on both surfaces of the positive electrode current collector 21A (for example, a middle portion of the positive electrode 21) is selected, and the portion is punched into a circular shape to obtain a positive electrode piece. . Next, the mass of the positive electrode piece is measured with an electronic balance, and the thickness of the positive electrode piece is measured with a height meter.
  • the positive electrode active material layer 21B of the positive electrode piece is dissolved and removed with a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or dimethyl carbonate (DMC) to obtain a positive electrode current collector piece.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • DMC dimethyl carbonate
  • the mass and thickness of the positive electrode current collector piece are measured in the same manner as the positive electrode piece.
  • the area density of the positive electrode active material layer 21B is obtained using the following formula.
  • Area density [g / cm 3 ] (mass of positive electrode piece [g] ⁇ mass of positive electrode current collector piece [g]) / area of positive electrode piece [cm 2 ]
  • the area of the positive electrode piece [cm 2] is the area of the circular main surface having the positive electrode piece.
  • Volume density of the cathode active material layer 21B is preferably greater than 3.0g / cm 3 4.30g / cm 3 or less, more preferably 3.2 g / cm 3 or more 4.30 g / cm 3 or less. If the volume density is 3.0 g / cm 3 or less, the through-hole 21C is not provided in the rewinding portion of the positive electrode 21, and the possibility that the rewinding portion of the positive electrode 21 is broken when the battery 10 is manufactured is low.
  • the volume density exceeds 4.30 g / cm 3 , even if the through hole 21C is provided in the rewinding portion of the positive electrode 21, the rewinding portion of the positive electrode 21 may be broken when the battery 10 is manufactured.
  • the volume density of the positive electrode active material layer 21B is determined as follows. First, the battery that has been discharged to the specified voltage is disassembled, the positive electrode 21 is taken out, and dried. Next, the positive electrode 21 is punched into a circular shape to obtain a positive electrode piece. Next, the mass of the positive electrode piece is measured with an electronic balance, and the thickness of the positive electrode piece is measured with a height meter. Next, the positive electrode active material layer 21B of the positive electrode piece is dissolved and removed with a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or dimethyl carbonate (DMC) to obtain a positive electrode current collector piece. Next, the mass and thickness of the positive electrode current collector piece are measured in the same manner as the positive electrode piece.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • DMC dimethyl carbonate
  • volume density of the positive electrode active material layer 21B is obtained using the following formula.
  • Volume density [g / cm 3 ] (mass of positive electrode piece [g] ⁇ mass of positive electrode current collector piece [g]) / (area of positive electrode piece [cm 2 ] ⁇ (thickness of positive electrode piece [cm]) ⁇ positive electrode Current collector thickness [cm]))
  • the area [cm 2 ] of the positive electrode piece is the area of the circular main surface of the positive electrode piece.
  • the number of through holes 21 ⁇ / b> C provided in the winding portion is 1 or more and 15 or less.
  • the number of through holes 21C is 15 or less, it is possible to suppress breakage of the positive electrode 21 that occurs at the rewind portion when the charge / discharge cycle is repeated.
  • the hole diameter of the through hole 21C is preferably greater than 0 ⁇ m and not greater than 1500 ⁇ m, and more preferably not less than 5 ⁇ m and not greater than 1500 ⁇ m.
  • the hole diameter of the through hole 21C is 1500 ⁇ m or less, it is possible to suppress the breakage of the positive electrode 21 that occurs at the winding portion when the charge / discharge cycle is repeated.
  • the hole diameter is 5 ⁇ m or more, the through-hole 21C can be formed using a general apparatus.
  • the diameter of the through-hole 21C means the diameter of the through-hole 21C when the through-hole 21C is circular, and the maximum passing of the through-hole 21C when the through-hole 21C has a shape other than circular. It means length.
  • the hole diameter of the through hole 21C is obtained as follows. First, the through hole 21C is observed with an optical microscope or a scanning electron microscope (hereinafter referred to as “SEM”), and the diameter of the through hole 21C is obtained from the observed image.
  • SEM scanning electron microscope
  • the occupation ratio of the through holes 21C in the short direction of the positive electrode 21 is preferably greater than 0% and not greater than 24%. When the occupation ratio is 24% or less, it is possible to suppress the breakage of the positive electrode 21 that occurs at the rewind portion when the charge / discharge cycle is repeated.
  • Occupancy is determined as follows. First, the width W in the short direction of the positive electrode 21 is measured. Next, the wound portion is observed with an optical microscope or SEM.
  • N is an integer of 2 or more
  • the center of the N through holes 21C is the positive electrode 21.
  • the diameters D1, D2,..., Dn of the N through-holes 21C positioned on the virtual straight line Lw are in the observation image.
  • the holes diameter D1, D2, ⁇ ⁇ ⁇ , are summed to Dn, obtaining the sum D SUM pore size of N through hole 21C.
  • the positive electrode current collector 21A is made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.
  • the positive electrode active material layer 21B includes, for example, a positive electrode active material that can occlude and release lithium as an electrode reactant.
  • the positive electrode active material layer 21B may further contain an additive as necessary.
  • the additive for example, at least one of a conductive agent and a binder can be used.
  • lithium-containing compounds such as lithium oxide, lithium phosphorus oxide, lithium sulfide, or an intercalation compound containing lithium are suitable, and two or more of these are used. May be used in combination.
  • a lithium-containing compound containing lithium, a transition metal element, and oxygen (O) is preferable.
  • examples of such a lithium-containing compound include a lithium composite oxide having a layered rock salt structure shown in Formula (A) and a lithium composite phosphate having an olivine structure shown in Formula (B). Can be mentioned.
  • the lithium-containing compound is more preferably one containing at least one member selected from the group consisting of cobalt (Co), nickel, manganese (Mn), and iron (Fe) as a transition metal element.
  • Examples of such a lithium-containing compound include a lithium composite oxide having a layered rock salt type structure represented by the formula (C), formula (D), or formula (E), and a spinel type compound represented by the formula (F). Examples thereof include a lithium composite oxide having a structure, or a lithium composite phosphate having an olivine structure shown in the formula (G).
  • LiNi 0.50 Co 0.20 Mn 0.30 O 2 Li a CoO 2 (A ⁇ 1), Li b NiO 2 (b ⁇ 1), Li c1 Ni c2 Co 1-c2 O 2 (c1 ⁇ 1, 0 ⁇ c2 ⁇ 1), Li d Mn 2 O 4 (d ⁇ 1) or Li e FePO 4 (e ⁇ 1).
  • M1 represents at least one element selected from Groups 2 to 15 excluding nickel and manganese.
  • X represents at least one of Group 16 and Group 17 elements other than oxygen.
  • P, q, y, z are 0 ⁇ p ⁇ 1.5, 0 ⁇ q ⁇ 1.0, 0 ⁇ r ⁇ 1.0, ⁇ 0.10 ⁇ y ⁇ 0.20, 0 ⁇ (The value is within the range of z ⁇ 0.2.)
  • M2 represents at least one element selected from Group 2 to Group 15.
  • a and b are 0 ⁇ a ⁇ 2.0 and 0.5 ⁇ b ⁇ 2.0. It is a value within the range.
  • M3 is cobalt, magnesium (Mg), aluminum, boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron, copper, zinc (Zn), It represents at least one member selected from the group consisting of zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W), f, g, h, j, and k.
  • M4 is at least one selected from the group consisting of cobalt, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten.
  • M, n, p and q are 0.8 ⁇ m ⁇ 1.2, 0.005 ⁇ n ⁇ 0.5, ⁇ 0.1 ⁇ p ⁇ 0.2, 0 ⁇ q ⁇ 0. (The value is within a range of 1.
  • the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of m represents a value in a fully discharged state.
  • M5 is at least one selected from the group consisting of nickel, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten.
  • Represents one, r, s, t and u are 0.8 ⁇ r ⁇ 1.2, 0 ⁇ s ⁇ 0.5, ⁇ 0.1 ⁇ t ⁇ 0.2, 0 ⁇ u ⁇ 0.1 (Note that the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of r represents the value in a fully discharged state.)
  • M6 is at least one selected from the group consisting of cobalt, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten.
  • V, w, x, and y are 0.9 ⁇ v ⁇ 1.1, 0 ⁇ w ⁇ 0.6, 3.7 ⁇ x ⁇ 4.1, and 0 ⁇ y ⁇ 0.1. (Note that the lithium composition varies depending on the state of charge and discharge, and the value of v represents a value in a fully discharged state.)
  • Li z M7PO 4 (G) (In the formula (G), M7 is composed of cobalt, manganese, iron, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, niobium (Nb), copper, zinc, molybdenum, calcium, strontium, tungsten and zirconium. Represents at least one member of the group, z is a value in the range of 0.9 ⁇ z ⁇ 1.1, wherein the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of z is a fully discharged state Represents the value at.)
  • positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium include inorganic compounds not containing lithium, such as MnO 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , NiS, and MoS.
  • the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium may be other than the above.
  • the positive electrode material illustrated above may be mixed 2 or more types by arbitrary combinations.
  • binder examples 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 copolymers and the like mainly composed of is used.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PAN polyacrylonitrile
  • SBR styrene butadiene rubber
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • the conductive agent examples include carbon materials such as graphite, carbon black, and ketjen black, and one or more of them are used in combination.
  • a metal material or a conductive polymer material may be used as long as it is a conductive material.
  • the negative electrode 22 has a structure in which a negative electrode active material layer 22B is provided on both surfaces of a negative electrode current collector 22A, and the negative electrode active material layer 22B and the positive electrode active material layer 21B are arranged to face each other. Note that the negative electrode active material layer 22B may be provided only on one surface of the negative electrode current collector 22A.
  • the negative electrode current collector 22A is made of, for example, a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.
  • the negative electrode active material layer 22B contains one or more negative electrode active materials capable of inserting and extracting lithium.
  • the negative electrode active material layer 22B may further contain additives such as a binder and a conductive agent as necessary.
  • the electrochemical equivalent of the negative electrode 22 or the negative electrode active material is larger than the electrochemical equivalent of the positive electrode 21, so that theoretically lithium metal does not deposit on the negative electrode 22 during charging. It is preferable that
  • Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies, carbon fibers, and activated carbon. Is mentioned.
  • examples of coke include pitch coke, needle coke, and petroleum coke.
  • An organic polymer compound fired body refers to a carbonized material obtained by firing a polymer material such as phenol resin or 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.
  • a material containing at least one of a metal element and a metalloid element as a constituent element for example, an alloy, a compound, or a mixture
  • a material containing at least one of a metal element and a metalloid element as a constituent element for example, an alloy, a compound, or a mixture
  • 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 such a negative electrode active material include a metal element or a metalloid element capable of forming an alloy with lithium.
  • a metal element or a metalloid element capable of forming an alloy with lithium.
  • magnesium, boron, aluminum, titanium, gallium (Ga), indium (In), silicon (Si), germanium (Ge), tin, lead (Pb), bismuth (Bi), cadmium (Cd), Silver (Ag), zinc, hafnium (Hf), zirconium, yttrium (Y), palladium (Pd), or platinum (Pt) can be used. These may be crystalline or amorphous.
  • the negative electrode active material those containing a 4B group metal element or semi-metal element in the short-period type periodic table as a constituent element are preferable, and more preferable are those containing at least one of silicon and tin as a constituent element. This is because silicon and tin have a large ability to occlude and release lithium, and a high energy density can be obtained.
  • Examples of such a negative electrode active material include a simple substance, an alloy or a compound of silicon, a simple substance, an alloy or a compound of tin, or a material having one or more phases thereof at least in part.
  • Examples of the silicon alloy include, as the second constituent element other than silicon, tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony (Sb), and chromium.
  • the thing containing at least 1 sort (s) of a group is mentioned.
  • As an alloy of tin for example, as a second constituent element other than tin, among the group consisting of silicon, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony and chromium The thing containing at least 1 sort (s) of these is mentioned.
  • tin compound or silicon compound examples include those containing oxygen or carbon, and may contain the second constituent element described above in addition to tin or silicon.
  • the Sn-based negative electrode active material cobalt, tin, and carbon are included as constituent elements, the carbon content is 9.9 mass% or more and 29.7 mass% or less, and tin and cobalt A SnCoC-containing material in which the proportion of cobalt with respect to the total is 30% by mass to 70% by mass 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 for example, silicon, iron, nickel, chromium, indium, niobium, germanium, titanium, molybdenum, aluminum, phosphorus (P), gallium, or bismuth are preferable, and two or more kinds may be included. This is because the capacity or cycle characteristics can be further improved.
  • This SnCoC-containing material has a phase containing tin, cobalt, and carbon, and this phase preferably has a low crystallinity or an amorphous structure.
  • this SnCoC-containing material it is preferable that at least a part of carbon that is a constituent element is bonded to a metal element or a metalloid element that is another constituent element.
  • the decrease in cycle characteristics is thought to be due to the aggregation or crystallization of tin or the like, but this is because such aggregation or crystallization can be suppressed by combining carbon with other elements. .
  • 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 other negative electrode active materials include metal oxides or polymer compounds that can occlude and release 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, and polypyrrole.
  • binder examples include at least one selected from resin materials such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, styrene butadiene rubber and carboxymethyl cellulose, and copolymers mainly composed of these resin materials. Is used.
  • resin materials such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, styrene butadiene rubber and carboxymethyl cellulose, and copolymers mainly composed of these resin materials. Is used.
  • the conductive agent the same carbon material as that of the positive electrode active material layer 21B can be used.
  • the separator 23 separates the positive electrode 21 and the negative electrode 22 and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes.
  • the separator 23 is made of, for example, a porous film made of a resin such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, or polyethylene, and may have a structure in which two or more kinds of these porous films are laminated.
  • a porous film made of polyolefin is preferable because it is excellent in the effect of preventing short circuit and can improve the safety of the battery due to the shutdown effect.
  • polyethylene is preferable as a material constituting the separator 23 because it can obtain a shutdown effect within a range of 100 ° C.
  • the porous film may have a structure of three or more layers in which a polypropylene layer, a polyethylene layer, and a polypropylene layer are sequentially laminated.
  • the separator 23 may be provided with a resin layer on one side or both sides of a porous film as a base material.
  • the resin layer is a porous matrix resin layer on which an inorganic substance is supported. Thereby, oxidation resistance can be obtained and deterioration of the separator 23 can be suppressed.
  • the matrix resin for example, polyvinylidene fluoride, hexafluoropropylene (HFP), polytetrafluoroethylene, or the like can be used, and a copolymer thereof can also be used.
  • the inorganic substance a metal, a semiconductor, or an oxide or nitride thereof can be given.
  • the metal include aluminum and titanium
  • examples of the semiconductor include silicon and boron.
  • a thing with substantially no electroconductivity and a large heat capacity is preferable. This is because a large heat capacity is useful as a heat sink during heat generation of the current, and the thermal runaway of the battery can be further suppressed.
  • inorganic substances examples include alumina (Al 2 O 3 ), boehmite (alumina monohydrate), talc, boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), titanium dioxide (TiO 2 ), and silicon oxide (SiOx). ) And the like.
  • the inorganic substance mentioned above may be contained in the porous membrane as a base material.
  • the particle size of the inorganic substance is preferably in the range of 1 nm to 10 ⁇ m. If it is smaller than 1 nm, it is difficult to obtain, and even if it can be obtained, it is not worth the cost. If it is larger than 10 ⁇ m, the distance between the electrodes becomes large, and a sufficient amount of active material cannot be obtained in a limited space, resulting in a low battery capacity.
  • the resin layer can be formed as follows, for example. That is, a slurry composed of a matrix resin, a solvent, and an inorganic substance is applied onto a base material (porous membrane), passed through a poor solvent of the matrix resin and a parent solvent bath of the solvent, phase-separated, and then dried.
  • the separator 23 is impregnated with an electrolytic solution that is a liquid electrolyte.
  • the electrolytic solution contains a solvent and an electrolyte salt dissolved in the solvent.
  • the electrolytic solution may contain a known additive in order to improve battery characteristics.
  • cyclic carbonates such as ethylene carbonate or propylene carbonate can be used, and it is preferable to use one of ethylene carbonate and propylene carbonate, particularly a mixture of both. This is because the cycle characteristics can be improved.
  • the solvent in addition to these cyclic carbonates, it is preferable to use a mixture of chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate or methylpropyl carbonate. This is because high ionic conductivity can be obtained.
  • the solvent preferably further contains 2,4-difluoroanisole or vinylene carbonate. This is because 2,4-difluoroanisole can improve discharge capacity, and vinylene carbonate can improve cycle characteristics. Therefore, it is preferable to use a mixture of these because the discharge capacity and cycle characteristics can be improved.
  • examples of the solvent include butylene carbonate, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3- Dioxolane, methyl acetate, methyl propionate, acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropironitrile, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, N, N-dimethyl Examples include imidazolidinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, dimethyl sulfoxide, and trimethyl phosphate.
  • a compound obtained by substituting at least a part of hydrogen in these non-aqueous solvents with fluorine may be preferable because the reversibility of the electrode reaction may be improved depending on the type of electrode to be combined.
  • lithium salt As electrolyte salt, lithium salt is mentioned, for example, 1 type may be used independently, and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • Lithium salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiAlCl 4 , LiSiF 6 , LiCl, difluoro [oxolato-O, O ′] lithium borate, lithium bisoxalate borate, or LiBr.
  • LiPF 6 is preferable because it can obtain high ion conductivity and can improve cycle characteristics.
  • lithium ions are released from the positive electrode active material layer 21B and inserted into the negative electrode active material layer 22B through the electrolytic solution.
  • lithium ions are released from the negative electrode active material layer 22B and inserted into the positive electrode active material layer 21B through the electrolytic solution.
  • the positive electrode 21 is produced as follows. First, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed to prepare a positive electrode mixture, and this positive electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). A paste-like positive electrode mixture slurry is prepared. Next, this positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode current collector 21 ⁇ / b> A, the solvent is dried, and the positive electrode active material layer 21 ⁇ / b> B is formed by compression molding with a roll press or the like, thereby forming the positive electrode 21. Next, one or a plurality of through holes 21 ⁇ / b> C are formed in the positive electrode 21 at a position that becomes a rewinding portion when winding.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the negative electrode 22 is produced as follows. First, for example, a negative electrode active material and a binder are mixed to prepare a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste-like negative electrode mixture slurry Is made. When a material containing silicon or a material containing silicon powder and carbon powder is used as the negative electrode active material, the effect obtained by the isotropic pressure pressing process described later becomes remarkable. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode current collector 22A, the solvent is dried, and the negative electrode active material layer 22B is formed by compression molding using a roll press or the like, and the negative electrode 22 is manufactured.
  • a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone
  • the positive electrode lead 11 is attached to the end of the positive electrode current collector 21A by welding, and the negative electrode lead 12 is attached to the end of the negative electrode current collector 22A by welding.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are laminated through the separator 23 to form a laminated body, and then the laminated body is wound around a flat core and wound many times in the longitudinal direction. 20 is produced. Under the present circumstances, the winding position of the laminated body with respect to a flat core is adjusted so that 21 C of through-holes may be located in the winding-back part of the positive electrode 21.
  • FIG. Next, the outer peripheral side end of the positive electrode 21 as the outermost peripheral electrode is fixed by the winding tab 24.
  • the wound electrode body 20 is sandwiched between flexible exterior members 30, and the outer peripheral edge except one side is heat-sealed into a bag shape and stored in the exterior member 30.
  • the adhesion film 31 is inserted between the positive electrode lead 11 and the negative electrode lead 12 and the exterior member 30.
  • an electrolytic solution is prepared and injected into the exterior member 40 from one side that is not thermally fused.
  • the wound electrode body 20 is sealed by heat-sealing the one side in a vacuum atmosphere. Thereby, the battery 10 sheathed by the exterior member 30 is obtained.
  • the battery 10 is molded by heat pressing as necessary. More specifically, the battery 10 is heated at a temperature higher than normal temperature while being pressurized. Next, the battery 10 is uniaxially pressurized as necessary. For example, the pressure plate is pressed against the main surface of the battery 10 to pressurize the battery 10 uniaxially.
  • the battery 10 according to the first embodiment has a through hole 21 ⁇ / b> C in the winding portion of the positive electrode 21. Thereby, the stress applied to the winding part of the positive electrode 21 can be released by the through hole 21 ⁇ / b> C. Therefore, it is possible to suppress the winding portion of the positive electrode 21 from being broken during the production of the battery 10 (for example, when the positive electrode 21 is wound or when the battery 10 is pressed).
  • the negative electrode 22 may have one or a plurality of through holes 21 ⁇ / b> C in the winding portion.
  • the thickness of the positive electrode is thicker than the thickness of the negative electrode, and the positive electrode is more likely to break than the negative electrode. Therefore, the positive electrode 21 preferably has a through hole 21C.
  • the positive electrode 21 may have one or a plurality of through-holes 21 ⁇ / b> C in a portion between the winding portions of the positive electrode 21, that is, in a flat portion of the positive electrode 21.
  • the density of the through holes 21 ⁇ / b> C (the number of the through holes 21 ⁇ / b> C per unit area) in the winding part of the positive electrode 21 is higher than the density of the through holes 21 ⁇ / b> C in the part between the winding parts of the positive electrode 21.
  • an electrolyte layer 27 may be provided between the negative electrode 22 and the separator 23, and an electrolyte layer 27 may be provided between the positive electrode 21 and the separator 23.
  • the electrolyte layer 27 includes an electrolytic solution and a polymer compound serving as a holding body that holds the electrolytic solution, and the polymer compound is swollen by the electrolytic solution.
  • the content ratio of the polymer compound can be adjusted as appropriate.
  • a gel electrolyte is preferable because high ion conductivity can be obtained and leakage of the battery can be suppressed.
  • the electrolytic solution is the same as the electrolytic solution in the first embodiment.
  • the polymer compound include polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, polytetrafluoroethylene, polyhexafluoropropylene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyphosphazene, and polysiloxane.
  • polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyhexafluoropropylene, or polyethylene oxide is preferable from the viewpoint of electrochemical stability.
  • the same inorganic substance as described in the description of the resin layer of the separator 23 in the first embodiment may be included in the electrolyte layer 27. This is because the heat resistance can be further improved.
  • Second Embodiment> a battery pack and an electronic device including the battery according to the first embodiment or a modification thereof will be described.
  • the electronic device 400 includes an electronic circuit 401 of the electronic device body and a battery pack 300.
  • the battery pack 300 is electrically connected to the electronic circuit 401 via the positive terminal 331a and the negative terminal 331b.
  • the electronic device 400 has a configuration in which the battery pack 300 is detachable by a user.
  • the configuration of the electronic device 400 is not limited to this, and the battery pack 300 is built in the electronic device 400 so that the user cannot remove the battery pack 300 from the electronic device 400. May be.
  • the positive terminal 331a and the negative terminal 331b of the battery pack 300 are connected to the positive terminal and the negative terminal of a charger (not shown), respectively.
  • the positive terminal 331a and the negative terminal 331b of the battery pack 300 are connected to the positive terminal and the negative terminal of the electronic circuit 401, respectively.
  • the electronic device 400 for example, a notebook personal computer, a tablet computer, a mobile phone (for example, a smartphone), a portable information terminal (Personal Digital Assistant: PDA), a display device (LCD, EL display, electronic paper, etc.), imaging, etc.
  • Devices eg digital still cameras, digital video cameras, etc.
  • audio equipment eg portable audio players
  • game machines cordless phones, e-books, electronic dictionaries, radio, headphones, navigation systems, memory cards, pacemakers, hearing aids, Electric tools, electric shavers, refrigerators, air conditioners, TVs, stereos, water heaters, microwave ovens, dishwashers, washing machines, dryers, lighting equipment, toys, medical equipment, robots, road conditioners, traffic lights Etc.
  • the electronic circuit 401 includes, for example, a CPU, a peripheral logic unit, an interface unit, a storage unit, and the like, and controls the entire electronic device 400.
  • the battery pack 300 includes an assembled battery 301 and a charge / discharge circuit 302.
  • the assembled battery 301 is configured by connecting a plurality of secondary batteries 301a in series and / or in parallel.
  • the plurality of secondary batteries 301a are connected, for example, in n parallel m series (n and m are positive integers).
  • FIG. 6 shows an example in which six secondary batteries 301a are connected in two parallel three series (2P3S).
  • the secondary battery 301a the battery according to the first embodiment or its modification is used.
  • the charging / discharging circuit 302 is a control unit that controls charging / discharging of the assembled battery 301. Specifically, during charging, the charging / discharging circuit 302 controls charging of the assembled battery 301. On the other hand, at the time of discharging (that is, when the electronic device 400 is used), the charging / discharging circuit 302 controls the discharging of the electronic device 400.
  • the battery pack 300 includes the assembled battery 301 including a plurality of secondary batteries 301 a has been described as an example. However, the battery pack 300 is replaced with one assembled battery 301. You may employ
  • a power storage system including the battery according to the first embodiment or the modification thereof in a power storage device will be described.
  • This power storage system may be anything as long as it uses power, and includes a simple power device.
  • This power system includes, for example, a smart grid, a home energy management system (HEMS), a vehicle, and the like, and can also store electricity.
  • HEMS home energy management system
  • This power storage system 100 is a residential power storage system, from a centralized power system 102 such as a thermal power generation 102a, a nuclear power generation 102b, and a hydropower generation 102c through a power network 109, an information network 112, a smart meter 107, a power hub 108, etc. Electric power is supplied to the power storage device 103. At the same time, power is supplied to the power storage device 103 from an independent power source such as the home power generation device 104. The electric power supplied to the power storage device 103 is stored. Electric power used in the house 101 is fed using the power storage device 103. The same power storage system can be used not only for the house 101 but also for buildings.
  • the house 101 is provided with a home power generation device 104, a power consumption device 105, a power storage device 103, a control device 110 that controls each device, a smart meter 107, a power hub 108, and a sensor 111 that acquires various information.
  • Each device is connected by a power network 109 and an information network 112.
  • a solar cell, a fuel cell, or the like is used as the home power generation device 104, and the generated power is supplied to the power consumption device 105 and / or the power storage device 103.
  • the power consuming device 105 is a refrigerator 105a, an air conditioner 105b, a television receiver 105c, a bath 105d, or the like.
  • the electric power consumption device 105 includes an electric vehicle 106.
  • the electric vehicle 106 is an electric vehicle 106a, a hybrid car 106b, an electric motorcycle 106c, or the like.
  • the power storage device 103 includes the battery according to the first embodiment or a modification thereof.
  • the smart meter 107 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 109 may be any one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.
  • the various sensors 111 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 111 is transmitted to the control device 110. Based on the information from the sensor 111, the weather state, the state of a person, and the like can be grasped, and the power consumption device 105 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control device 110 can transmit information regarding the house 101 to an external power company or the like via the Internet.
  • the power hub 108 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion.
  • the communication method of the information network 112 connected to the control device 110 includes a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transceiver), Bluetooth (registered trademark), ZigBee, Wi-Fi.
  • a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transceiver), Bluetooth (registered trademark), ZigBee, Wi-Fi.
  • the Bluetooth (registered trademark) system is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication.
  • ZigBee uses a physical layer of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Electronics) 802.15.4. IEEE 802.15.4 is the name of a short-range wireless network standard called PAN (Personal Area Network) or W (Wireless) PAN.
  • the control device 110 is connected to an external server 113.
  • the server 113 may be managed by any one of the house 101, the power company, and the service provider.
  • the information transmitted and received by the server 113 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 in the home (for example, a television receiver) 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, such as a television receiver, a mobile phone, or a PDA (Personal Digital Assistant).
  • a display function such as a television receiver, a mobile phone, or a PDA (Personal Digital Assistant).
  • the control device 110 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 103 in this example.
  • the control device 110 is connected to the power storage device 103, the home power generation device 104, the power consumption device 105, the various sensors 111, the server 113 and the information network 112, and adjusts, for example, the amount of commercial power used and the amount of power generation. It has a function. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.
  • the power generated by the home power generation device 104 is supplied to the power storage device 103.
  • the power generated by the home power generation device 104 can be stored. Therefore, even if the generated power of the home power generation device 104 fluctuates, it is possible to perform control such that the amount of power to be sent to the outside is constant or discharge is performed as necessary.
  • the electric power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 103, and midnight power with a low charge is stored in the power storage device 103 at night, and the power stored by the power storage device 103 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.
  • control device 110 is stored in the power storage device 103 .
  • control device 110 may be stored in the smart meter 107 or may be configured independently.
  • the power storage system 100 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.
  • the hybrid vehicle 200 is a hybrid vehicle that employs a series hybrid system.
  • the series hybrid system is a vehicle that runs on the power driving force conversion device 203 using electric power generated by a generator that is driven by an engine or electric power that is temporarily stored in a battery.
  • the hybrid vehicle 200 includes an engine 201, a generator 202, a power driving force conversion device 203, driving wheels 204a, driving wheels 204b, wheels 205a, wheels 205b, a battery 208, a vehicle control device 209, various sensors 210, and a charging port 211. Is installed.
  • the battery 208 the battery according to the first embodiment or a modification thereof is used.
  • Hybrid vehicle 200 travels using electric power / driving force conversion device 203 as a power source.
  • An example of the power driving force conversion device 203 is a motor.
  • the electric power / driving force converter 203 is operated by the electric power of the battery 208, and the rotational force of the electric power / driving force converter 203 is transmitted to the driving wheels 204a and 204b.
  • DC-AC DC-AC
  • AC-DC conversion AC-DC conversion
  • the power driving force converter 203 can be applied to either an AC motor or a DC motor.
  • the various sensors 210 control the engine speed via the vehicle control device 209 and control the opening (throttle opening) of a throttle valve (not shown).
  • the various sensors 210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
  • the rotational force of the engine 201 is transmitted to the generator 202, and the electric power generated by the generator 202 by the rotational force can be stored in the battery 208.
  • the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the power driving force conversion device 203, and the regenerative electric power generated by the power driving force conversion device 203 by this rotational force is used as the battery 208. Accumulated in.
  • the battery 208 is connected to an external power source of the hybrid vehicle 200 via the charging port 211, so that it is possible to receive power from the external power source using the charging port 211 as an input port and store the received power. is there.
  • an information processing apparatus that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery may be provided.
  • an information processing apparatus for example, there is an information processing apparatus that displays a remaining battery level based on information on the remaining battery level.
  • the series hybrid vehicle that runs on the motor using the electric power generated by the generator that is driven by the engine or the electric power that is temporarily stored in the battery has been described as an example.
  • the present technology is also effective for a parallel hybrid vehicle that uses both engine and motor outputs as drive sources and switches between the three modes of running with only the engine, running with only the motor, and running with the engine and motor. Applicable.
  • the present technology can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.
  • the area density of the positive electrode active material layer, the volume density of the positive electrode active material layer, the hole diameter of the through holes, and the occupation ratio of the through holes in the following examples and reference examples were determined by the method described in the first embodiment. Is.
  • the positive electrode was produced as follows. First, lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) and cobalt carbonate (CoCO 3 ) are mixed at a molar ratio of 0.5: 1, and then calcined in air at 900 ° C. for 5 hours, whereby lithium as a positive electrode active material. A cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) was obtained.
  • the positive electrode mixture slurry was applied to both sides of a positive electrode current collector made of a strip-shaped aluminum foil (12 ⁇ m thick), dried, and then compression molded with a roll press to form a positive electrode active material layer. .
  • the coating thickness and the press pressure of the positive electrode mixture slurry were adjusted so that the area density and volume density of the positive electrode active material layer were as shown in Table 1.
  • circular through holes having the numbers and the hole diameters (diameters) shown in Table 1 were formed at positions corresponding to the first turn-up portion of the positive electrode active material layer in the positive electrode.
  • the plurality of through holes were formed so as to be arranged in a line at equal intervals in the short side direction (width direction) of the positive electrode 21.
  • an aluminum positive electrode lead was welded and attached to one end of the positive electrode current collector.
  • a negative electrode was produced as follows. First, 97 parts by mass of artificial graphite powder as a negative electrode active material and 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed to form a negative electrode mixture, which was then dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste. A negative electrode mixture slurry was obtained. Next, the negative electrode mixture slurry was applied to both sides of a negative electrode current collector made of a strip-shaped copper foil (15 ⁇ m thick), dried, and then compression molded with a roll press to form a negative electrode active material layer. . Next, a nickel negative electrode lead was attached to one end of the negative electrode current collector.
  • a laminate type battery was produced as follows. First, the prepared positive electrode and negative electrode are brought into close contact with each other through a separator made of a microporous polyethylene film having a thickness of 25 ⁇ m, wound in the longitudinal direction using a flat core, and a winding tape is attached to the outermost peripheral portion. By attaching, a flat wound electrode body was produced. At this time, the winding of the positive electrode was adjusted so that the through hole was located at a position corresponding to the first turn-up portion of the positive electrode active material layer in the positive electrode. Next, this wound electrode body was loaded between the exterior members, and three sides of the exterior member were heat-sealed, and one side had an opening without being thermally fused.
  • a moisture-proof aluminum laminate film in which a 25 ⁇ m-thick nylon film, a 40 ⁇ m-thick aluminum foil, and a 30 ⁇ m-thick polypropylene film were laminated in order from the outermost layer was used.
  • an electrolytic solution was prepared by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte salt in this mixed solvent so as to be 1.0 mol / kg.
  • LiPF 6 lithium hexafluorophosphate
  • This electrolyte was poured from the opening of the exterior member, and the remaining one side of the exterior member was heat-sealed under reduced pressure and sealed.
  • the positive electrode, the negative electrode, and the separator constituting the battery element were integrated by heating the wound electrode body that sealed the wound electrode body while applying pressure. Thereby, the target laminate type battery was obtained.
  • Table 1 shows the evaluation results of the batteries of Examples 1 to 8 and Reference Examples 1 to 7.
  • Table 1 shows the following. Area density of the positive electrode active material layer is greater than 65 mg / cm 2 from 27 mg / cm 2, and the battery volume density is increased 4.30 g / cm 3 or less than 3.0 g / cm 3 of the positive electrode active material layer By providing a through-hole in the rewinding portion of the positive electrode, it is possible to suppress breakage of the rewinding portion of the positive electrode during battery production (Examples 1 to 8, Reference Examples 1 and 3). In contrast, in a battery in which the area density of the positive electrode active material layer is 27 mg / cm 2 or less or the volume density of the positive electrode active material layer is 3.0 g / cm 3 or less, no through hole is provided in the positive electrode.
  • Area density of the positive electrode active material layer is greater than 65 mg / cm 2 from 27 mg / cm 2, and the battery volume density is increased 4.30 g / cm 3 or less than 3.0 g / cm 3 of the positive electrode active material layer
  • the number of through-holes 15 or less it is possible to suppress breakage of the positive electrode that occurs at the rewinding portion when the charge / discharge cycle is repeated (Examples 2 and 6).
  • the breakage of the positive electrode that occurs at the rewinding portion when the charge / discharge cycle is repeated is suppressed by setting the hole diameter of the through hole to 1500 ⁇ m or less. (Examples 2, 3, and 7).
  • the rupture of the positive electrode that occurs at the rewinding portion when the charge / discharge cycle is repeated can be achieved by setting the occupation ratio of the through holes to 24% or less. It can be suppressed (Examples 2 to 7).
  • the present technology is applied to the lithium ion secondary battery.
  • the present technology can also be applied to a secondary battery other than the lithium ion secondary battery and a primary battery. It is.
  • the present technology is particularly effective when applied to a lithium ion secondary battery.
  • the present technology can also employ the following configurations.
  • (1) It has an electrode wound in a flat shape, The electrode is a battery having a through hole in a winding portion.
  • (2) The electrode includes a current collector and an active material layer, The battery according to (1), wherein the winding portion is a winding portion of a portion where the active material layer is provided on the current collector.
  • (3) The battery according to (1) or (2), wherein the electrode is a positive electrode.
  • the positive electrode includes a current collector and a positive electrode active material layer, The area density of the positive active material layer in the portion where the positive electrode active material layer is provided on both surfaces of the current collector, batteries is greater than 65 mg / cm 2 than 27mg / cm 2 (3).
  • the positive electrode includes a positive electrode active material layer, The volume density of the positive electrode active material layer, the battery according to at 4.30 g / cm 3 or less greater than 3.0 g / cm 3 (3) or (4).
  • an occupation ratio of the through holes in a short direction of the electrode is greater than 0% and equal to or less than 24%.
  • the battery according to any one of (1) to (12); A battery pack comprising: a control unit that controls the battery. (14) (1) to the battery according to any one of (12), An electronic device that receives power from the battery. (15) The battery according to any one of (1) to (12); 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. (16) (1) to the battery according to any one of (12), A power storage device that 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 (16), wherein charge / discharge control of the battery is performed based on information received by the power information control device.

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Abstract

本技術の目的は、電極の破断を抑制することができる電池、それを備える電池パック、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。　第１の技術は、扁平状に巻回された電極を備え、電極は、巻き返し部に貫通孔を有する電池である。

Description

電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
　本技術は、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。
　近年、携帯電話機および携帯情報端末機器（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）などの多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器のさらなる小型化が要望されている。この要望に応えるべく、電源として高エネルギー密度の電池の開発が進められている。
　高エネルギー密度化を実現する技術としては、電極を厚膜化して活物質層の面積密度を向上する技術がある。しかし、この技術を巻回型の電池素子に採用すると、巻き返し部にて電極の破断が発生してしまう虞がある。このため、集電体の強度および伸びの制御、または柔軟性の高いバインダの採用により、高面積密度を有する厚型電極でも巻回性を保持できる技術が検討されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１４－１７０６８５号公報
　本技術の目的は、電極の破断を抑制することができる電池、それを備える電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供することにある。
　上述の課題を解決するために、第１の技術は、扁平状に巻回された電極を備え、電極は、巻き返し部に貫通孔を有する電池である。
　第２の技術は、第１の技術の電池と、この電池を制御する制御部とを備える電池パックである。
　第３の技術は、第１の技術の電池を備え、この電池から電力の供給を受ける電子機器である。
　第４の技術は、第１の技術の電池と、この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、この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備える電動車両である。
　第５の技術は、第１の技術の電池を備え、この電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置である。
　第６の技術は、第１の技術の電池を備え、この電池から電力の供給を受ける電力システムである。
　以上説明したように、本技術によれば、電極の破断を抑制することができる。
図１は、本技術の第１の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す分解斜視図である。 図２は、図１のII－II線に沿った巻回電極体の断面図である。 図３は、巻回電極体の巻き返し部を説明するための断面図である。 図４Ａ、図４Ｂは、貫通孔の配置例を説明するための概略図である。 図５は、本技術の第１の実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す拡大断面図である。 図６は、本技術の第２の実施形態に係る電子機器の一構成例を示すブロック図である。 図７は、本技術の第３の実施形態に係る蓄電システムの一構成例を示す概略図である。 図８は、本技術の第４の実施形態に係る電動車両の一構成を示す概略図である。
　本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
１　第１の実施形態（ラミネートフィルム型電池の例）
２　第２の実施形態（電池パックおよび電子機器の例）
３　第３の実施形態（蓄電システムの例）
４　第４の実施形態（電動車両の例）
＜１　第１の実施形態＞
［電池の構成］
　図１に示すように、本技術の第１の実施形態に係る非水電解質二次電池（以下単に「電池」という。）１０は、いわゆるラミネートフィルム型電池であり、正極リード１１および負極リード１２が取り付けられた扁平状の巻回電極体２０をフィルム状の外装部材３０の内部に収容したものであり、小型化、軽量化および薄型化が可能となっている。
　正極リード１１および負極リード１２は、それぞれ、外装部材３０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１１および負極リード１２は、例えば、アルミニウム(Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレスなど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３０は、例えば、柔軟性を有するラミネートフィルムからなる。外装部材３０は、例えば、熱融着樹脂層、金属層、表面保護層を順次積層した構成を有する。なお、熱融着樹脂層側の面が、巻回電極体２０を収容する側の面となる。この熱融着樹脂層の材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）が挙げられる。金属層の材料としては、例えばアルミニウムが挙げられる。表面保護層の材料としては、例えばナイロン（Ｎｙ）が挙げられる。具体的には例えば、外装部材３０は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルムにより構成されている。外装部材３０は、例えば、ポリエチレンフィルム側と巻回電極体２０とが対向するように配設され、各外縁部が融着または接着剤により互いに密着されている。外装部材３０と正極リード１１および負極リード１２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム３１が挿入されている。密着フィルム３１は、正極リード１１および負極リード１２に対して密着性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレンなど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３０は、上述した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、ポリプロピレンなどの高分子フィルムまたは金属フィルムにより構成するようにしてもよい。あるいは、アルミニウム製フィルムを心材として、その片面または両面に高分子フィルムを積層したラミネートフィルムを用いてもよい。
　また、外装部材３０としては、外観の美しさの点から、有色層をさらに備えるもの、および／または、熱融着樹脂層および表面保護層のうちから選ばれる少なくとも一種の層に着色材を含むものを用いてもよい。熱融着樹脂層と金属層との間、および表面保護層と金属層との間の少なくとも一方に接着層が設けられている場合には、その接着層が着色材を含むようにしてもよい。
　図２に示すように、電池素子としての巻回電極体２０は、長尺状を有する正極２１と負極２２とを同様に長尺状を有するセパレータ２３を介して積層し、扁平状に巻回したものである。外装部材３０の内部には、電解質としての電解液が注入され、正極２１、負極２２およびセパレータ２３に含浸されている。巻回電極体２０は、負極２２が最内周電極となり、正極２１が最外周電極となるように巻回されている。正極２１の最外周端部は、巻止テーブ２４により固定されている。正極２１の内周側端部には絶縁テープ２５Ａが設けられ、また正極２１の内周側端部に対向する側の負極２２上には絶縁テープ２５Ｂが設けられている。負極２２の外周側端部には絶縁テープ２６Ａが設けられ、また負極２２の外周側端部に対向する側の正極２１上には絶縁テープ２６Ｂが設けられている。
　以下、電池を構成する正極２１、負極２２、セパレータ２３および電解液について順次説明する。
（正極）
　正極２１は、正極集電体２１Ａの両面に正極活物質層２１Ｂが設けられた構造を有している。なお、正極集電体２１Ａの片面のみに正極活物質層２１Ｂを設けるようにしてもよい。
　正極２１は、巻き返し部に１個または複数個の貫通孔２１Ｃを有する。ここで、貫通孔２１Ｃを有する巻き返し部は、正極集電体２１Ａの片面または両面に正極活物質層２１Ｂが設けられている部分の巻き返し部である。
　本明細書において、正極２１の巻き返し部とは、図３に示すように、巻回された正極２１のうち、平坦部分２０Ｓの間に位置する湾曲部分のことをいう。巻回電極体２０の厚さ方向における巻き返し部の幅ＷＡは、巻回電極体２０の外周側から内周側に向かうに従って狭くなり、正極２１の最内周ではほぼ線状となる。このため、巻回電極体２０の外周側から内周側に向かうに従って、巻き返し部に加わる応力が大きくなり、正極２１の最内周ではほぼ線状の巻き返し部に応力が集中することになる。
　貫通孔２１Ｃは、正極２１のうち正極活物質層２１Ｂの最内周の巻き返し部に設けられていることが好ましい。正極活物質層２１Ｂの最内周の巻き返し部には応力が集中しやすいため、貫通孔２１Ｃが設けられていないと、正極２１が破断しやすくなる虞があるからである。
　貫通孔２１Ｃは、正極２１のうち正極活物質層２１Ｂの最初の巻き返し部に設けられていることがより好ましい。正極活物質層２１Ｂの最初の巻き返し部には応力が特に集中しやすいため、貫通孔２１Ｃが設けられていないと、正極２１が破断しやすくなる虞があるからである。
　貫通孔２１Ｃは、正極２１のうち正極活物質層２１Ｂの２周目の巻き返し部にさらに設けられていることが好ましい。正極活物質層２１Ｂの２周目の巻き返し部には正極活物質層２１Ｂの最内周（１周目）の巻き返し部に次いで応力が集中しやすいため、貫通孔２１Ｃが設けられていないと、正極２１が破断しやすくなる虞があるからである。
　貫通孔２１Ｃは、正極２１の巻き返し部の頂部に設けられていることが好ましい。巻き返し部の頂部には応力が集中しやすいため、貫通孔２１Ｃが設けられていないと、正極２１が破断しやすくなる虞があるからである。巻き返し部の頂部のうちでも、最内周の巻き返し部の頂部に貫通孔２１Ｃを設けることが好ましく、最初の巻き返し部の頂部に貫通孔２１Ｃを設けることがより好ましい。最内周の巻き返し部の頂部に加えて２周目の巻き返し部にも貫通孔２１Ｃを設けるようにしてもよい。
　貫通孔２１Ｃは、正極２１の厚さ方向から見ると、例えば円形状、楕円形状、長円形状、多角形状または不定形状を有している。正極２１が巻き返し部に複数の貫通孔２１Ｃを有する場合、それらの貫通孔２１Ｃが異なる形状を有していてもよい。また、それらの貫通孔２１Ｃの大きさが異なっていてもよい。
　正極２１が巻き返し部に複数個の貫通孔２１Ｃを有する場合、複数の貫通孔２１Ｃは、正極２１の短手方向（幅方向）または長手方向に向かって直線状に配置されていてもよいし（図４Ａ参照）、正極２１の短手方向または長手方向に向かって位置が揺らいで配置されていてもよい（図４Ｂ参照）。隣接する貫通孔２１Ｃの間隔は一定であってもよいし、変化していてもよい。
（正極活物質層の面積密度）
　正極活物質層２１Ｂが正極集電体２１Ａの両面に設けられている部分における正極活物質層２１Ｂの面積密度（以下単に「正極活物質層２１Ｂの面積密度」という。）が、好ましくは２７ｍｇ／ｃｍ2より大きく６５ｍｇ／ｃｍ2未満、より好ましくは３９ｍｇ／ｃｍ2以上６０ｍｇ／ｃｍ2以下である。面積密度２７ｍｇ／ｃｍ2以下であると、正極２１の巻き返し部に貫通孔２１Ｃを設けなくとても、電池１０の作製時に正極２１の巻き返し部が破断する可能性が低い。一方、６５ｍｇ／ｃｍ2を超えると、正極２１の巻き返し部に貫通孔２１Ｃを設けても、電池１０の作製時に正極２１の巻き返し部が破断する虞がある。
　正極活物質層２１Ｂの面積密度は、以下のようにして求められる。まず、規定電圧まで放電させた状態の電池を分解して正極２１を取出し、乾燥させる。次に、正極２１のうち正極活物質層２１Ｂが正極集電体２１Ａの両面に設けられている部分（例えば正極２１の中周部）を選び出し、その部分を円形状に打ち抜いて正極片を得る。次に、正極片の質量を電子天秤にて測定し、正極片の厚みをハイト計にて測定する。次に、正極片の正極活物質層２１ＢをＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）またはジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などの溶媒で溶解させて取り除くことにより、正極集電体片を得る。次に、正極片と同様にして、正極集電体片の質量および厚みを測定する。次に、以下の式を用いて、正極活物質層２１Ｂの面積密度を求める。
　面積密度［ｇ／ｃｍ3］＝（正極片の質量［ｇ］－正極集電体片の質量［ｇ］）／正極片の面積［ｃｍ2］
　但し、正極片の面積［ｃｍ2］は、正極片が有する円形状の主面の面積である。
（正極活物質層の体積密度）
　正極活物質層２１Ｂの体積密度は、好ましくは３．０ｇ／ｃｍ3より大きく４．３０ｇ／ｃｍ3以下、より好ましくは３．２ｇ／ｃｍ3以上４．３０ｇ／ｃｍ3以下である。体積密度が３．０ｇ／ｃｍ3以下であると、正極２１の巻き返し部に貫通孔２１Ｃを設けなくとても、電池１０の作製時に正極２１の巻き返し部が破断する可能性が低い。一方、体積密度が４．３０ｇ／ｃｍ3を超えると、正極２１の巻き返し部に貫通孔２１Ｃを設けても、電池１０の作製時に正極２１の巻き返し部が破断する虞がある。
　正極活物質層２１Ｂの体積密度は、以下のようにして求められる。まず、規定電圧まで放電させた状態の電池を分解して正極２１を取出し、乾燥させる。次に、正極２１を円形状に打ち抜いて正極片を得る。次に、正極片の質量を電子天秤にて測定し、正極片の厚みをハイト計にて測定する。次に、正極片の正極活物質層２１ＢをＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）またはジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などの溶媒で溶解させて取り除くことにより、正極集電体片を得る。次に、正極片と同様にして、正極集電体片の質量および厚みを測定する。次に、以下の式を用いて、正極活物質層２１Ｂの体積密度を求める。
　体積密度［ｇ／ｃｍ3］＝（正極片の質量［ｇ］－正極集電体片の質量［ｇ］）／（正極片の面積［ｃｍ2］×（正極片の厚み［ｃｍ］－正極集電体片の厚み［ｃｍ］））
　但し、正極片の面積［ｃｍ2］は、正極片が有する円形状の主面の面積である。
（貫通孔の個数）
　巻き返し部に設けられた貫通孔２１Ｃの個数は、１個以上１５個以下であることが好ましい。貫通孔２１Ｃの個数が１５以下であると、充放電サイクルを繰り返したときに巻き返し部にて発生する正極２１の破断を抑制することができる。
（貫通孔の孔径）
　貫通孔２１Ｃの孔径は、好ましくは０μｍより大きく１５００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５００μｍ以下である。貫通孔２１Ｃの孔径が１５００μｍ以下であると、充放電サイクルを繰り返したときに巻き返し部にて発生する正極２１の破断を抑制することができる。孔径が５μｍ以上であると、一般的な装置を用いて貫通孔２１Ｃを形成することができる。但し、貫通孔２１Ｃの孔径とは、貫通孔２１Ｃが円形状の場合には貫通孔２１Ｃの直径を意味し、貫通孔２１Ｃが円形状以外の形状である場合には貫通孔２１Ｃの最大の差し渡し長さを意味する。
　貫通孔２１Ｃの孔径は、以下のようにして求められる。まず、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope、以下「ＳＥＭ」という。）により貫通孔２１Ｃを観察し、その観察像から貫通孔２１Ｃの孔径を求める。
（貫通孔の占有率）
　正極２１の短手方向における貫通孔２１Ｃの占有率は、０％より大きく２４％以下であることが好ましい。占有率が２４％以下であると、充放電サイクルを繰り返したときに巻き返し部にて発生する正極２１の破断を抑制することができる。
　占有率は、以下のようにして求められる。まず、正極２１の短手方向の幅Ｗを測定する。次に、光学顕微鏡またはＳＥＭにより巻き返し部を観察する。
　観察の結果、正極２１の短手方向に１個の貫通孔２１Ｃしか存在しない場合には、この貫通孔２１Ｃの孔径Ｄを測定し、以下の式から占有率を求める。
　占有率［％］＝（１個の貫通孔２１Ｃの孔径Ｄ／正極２１の短手方向の幅Ｗ）×１００
　観察の結果、図４Ａに示すように、正極２１の短手方向にＮ個（但し、Ｎは２以上の整数）の貫通孔２１Ｃが存在し、かつＮ個の貫通孔２１Ｃの中心が正極２１の短手方向に伸びる仮想直線Ｌｗ上に位置している場合には、仮想直線Ｌｗ上に位置しているＮ個の貫通孔２１Ｃそれぞれの孔径Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎを観察像中にて測定する。次に、それらの孔径Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎを足し合わせて、Ｎ個の貫通孔２１Ｃの孔径の総和ＤSUMを求める。次に、以下の式から占有率を求める。
　占有率［％］＝（Ｎ個の貫通孔２１Ｃの孔径の総和ＤSUM／正極２１の短手方向の幅Ｗ）×１００
　観察の結果、図４Ｂに示すように、正極２１の短手方向にＮ個の貫通孔２１Ｃが存在し、かつＮ個の貫通孔２１Ｃの中心位置が正極２１の長手方向に揺らいでいる場合には、その観察像中において最も多くの貫通孔２１Ｃを通過する仮想直線Ｌｗを想定する。ここで、仮想直線Ｌｗは、上述のように正極２１の短手方向に伸びる仮想直線である。なお、貫通孔２１Ｃを通過する状態には、貫通孔２１Ｃと接する状態も含むものとする（図４Ｂ中にて「矢印Ａ１で示す貫通孔２１Ｃ」参照）。次に、この直線Ｌｗが通過するＮ個の貫通孔２１Ｃそれぞれの孔径Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎを測定した後、それらの孔径Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎを足し合わせて、Ｎ個の貫通孔２１Ｃの孔径の総和ＤSUMを求める。次に、以下の式から占有率を求める。
　占有率［％］＝（Ｎ個の貫通孔２１Ｃの孔径の総和ＤSUM／正極２１の短手方向の幅Ｗ）×１００
（正極集電体）
　正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム箔、ニッケル箔またはステンレス箔などの金属箔により構成されている。
（正極活物質層）
正極活物質層２１Ｂは、例えば、電極反応物質であるリチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質を含んでいる。正極活物質層２１Ｂは、必要に応じて添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、導電剤および結着剤のうちの少なくとも１種を用いることができる。
　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、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物またはリチウムを含む層間化合物などのリチウム含有化合物が適当であり、これらの２種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素（Ｏ）とを含むリチウム含有化合物が好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ａ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｂ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素として、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ｃ）、式（Ｄ）もしくは式（Ｅ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｆ）に示したスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、または式（Ｇ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられ、具体的には、ＬｉＮｉ0.50Ｃｏ0.20Ｍｎ0.30Ｏ2、ＬｉaＣｏＯ2（ａ≒１）、ＬｉbＮｉＯ2（ｂ≒１）、Ｌｉc1Ｎｉc2Ｃｏ1-c2Ｏ2（ｃ１≒１，０＜ｃ２＜１）、ＬｉdＭｎ2Ｏ4（ｄ≒１）またはＬｉeＦｅＰＯ4（ｅ≒１）などがある。
　ＬｉpＮｉ(1-q-r)ＭｎqＭ１rＯ(2-y)Ｘz　・・・（Ａ）
（但し、式（Ａ）中、Ｍ１は、ニッケル、マンガンを除く２族～１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。Ｘは、酸素以外の１６族元素および１７族元素のうち少なくとも１種を示す。ｐ、ｑ、ｙ、ｚは、０≦ｐ≦１．５、０≦ｑ≦１．０、０≦ｒ≦１．０、－０．１０≦ｙ≦０．２０、０≦ｚ≦０．２の範囲内の値である。）
　ＬｉaＭ２bＰＯ4　・・・（Ｂ）
（但し、式（Ｂ）中、Ｍ２は、２族～１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。ａ、ｂは、０≦ａ≦２．０、０．５≦ｂ≦２．０の範囲内の値である。）
　ＬｉfＭｎ(1-g-h)ＮｉgＭ３hＯ(2-j)Ｆk　・・・（Ｃ）
（但し、式（Ｃ）中、Ｍ３は、コバルト、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄、銅、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｆ、ｇ、ｈ、ｊおよびｋは、０．８≦ｆ≦１．２、０＜ｇ＜０．５、０≦ｈ≦０．５、ｇ＋ｈ＜１、－０．１≦ｊ≦０．２、０≦ｋ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｆの値は完全放電状態における値を表している。）
　ＬｉmＮｉ(1-n)Ｍ４nＯ(2-p)Ｆq　・・・（Ｄ）
（但し、式（Ｄ）中、Ｍ４は、コバルト、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｍ、ｎ、ｐおよびｑは、０．８≦ｍ≦１．２、０．００５≦ｎ≦０．５、－０．１≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｍの値は完全放電状態における値を表している。）
　ＬｉrＣｏ(1-s)Ｍ５sＯ(2-t)Ｆu　・・・（Ｅ）
（但し、式（Ｅ）中、Ｍ５は、ニッケル、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｒ、ｓ、ｔおよびｕは、０．８≦ｒ≦１．２、０≦ｓ＜０．５、－０．１≦ｔ≦０．２、０≦ｕ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｒの値は完全放電状態における値を表している。）
　ＬｉvＭｎ2-wＭ６wＯxＦy　・・・（Ｆ）
（但し、式（Ｆ）中、Ｍ６は、コバルト、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｖ、ｗ、ｘおよびｙは、０．９≦ｖ≦１．１、０≦ｗ≦０．６、３．７≦ｘ≦４．１、０≦ｙ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｖの値は完全放電状態における値を表している。）
　ＬｉzＭ７ＰＯ4　・・・（Ｇ）
（但し、式（Ｇ）中、Ｍ７は、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ（Ｎｂ）、銅、亜鉛、モリブデン、カルシウム、ストロンチウム、タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｚは、０．９≦ｚ≦１．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｚの値は完全放電状態における値を表している。）
　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、これらの他にも、ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＮｉＳ、ＭｏＳなどのリチウムを含まない無機化合物も挙げられる。
　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、上記で例示した正極材料は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。
　結着材としては、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）などの樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体などから選択される少なくとも１種が用いられる。
　導電剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラックまたはケッチェンブラックなどの炭素材料が挙げられ、それらのうちの１種または２種以上が混合して用いられる。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば金属材料または導電性高分子材料などを用いるようにしてもよい。
（負極）
　負極２２は、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂが設けられた構造を有しており、負極活物質層２２Ｂと正極活物質層２１Ｂとが対向するように配置されている。なお、負極集電体２２Ａの片面のみに負極活物質層２２Ｂを設けるようにしてもよい。
（負極集電体）
負極集電体２２Ａは、例えば、銅箔、ニッケル箔またはステンレス箔などの金属箔により構成されている。
（負極活物質層）
　負極活物質層２２Ｂは、リチウムを吸蔵および放出することが可能な１種または２種以上の負極活物質を含んでいる。負極活物質層２２Ｂは、必要に応じて結着剤や導電剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。
　なお、この非水電解質電池では、負極２２または負極活物質の電気化学当量が、正極２１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２２にリチウム金属が析出しないようになっていることが好ましい。
　負極活物質としては、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、炭素繊維または活性炭など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、ニードルコークスまたは石油コークスなどがある。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など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。
　また、高容量化が可能な他の負極活物質としては、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（例えば、合金、化合物または混合物）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。なお、本技術において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物またはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。
　このような負極活物質としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、チタン、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）または白金（Ｐｔ）が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。
　負極活物質としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素または半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、より好ましいのはケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素およびスズは、リチウムを吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。このような負極活物質としては、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、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン（Ｓｂ）およびクロムからなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。スズの合金としては、例えば、スズ以外の第２の構成元素として、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムからなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
　スズの化合物またはケイ素の化合物としては、例えば、酸素または炭素を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。
　中でも、Ｓｎ系の負極活物質としては、コバルトと、スズと、炭素とを構成元素として含み、炭素の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下であり、かつスズとコバルトとの合計に対するコバルトの割合が３０質量％以上７０質量％以下であるＳｎＣｏＣ含有材料が好ましい。このような組成範囲において高いエネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるからである。
　このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて更に他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、ケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン（Ｐ）、ガリウムまたはビスマスが好ましく、２種以上を含んでいてもよい。容量またはサイクル特性を更に向上させることができるからである。
　なお、このＳｎＣｏＣ含有材料は、スズと、コバルトと、炭素とを含む相を有しており、この相は結晶性の低いまたは非晶質な構造を有していることが好ましい。また、このＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素の少なくとも一部が、他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下はスズなどが凝集または結晶化することによるものであると考えられるが、炭素が他の元素と結合することにより、そのような凝集または結晶化を抑制することができるからである。
　元素の結合状態を調べる測定方法としては、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）が挙げられる。ＸＰＳでは、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは、グラファイトであれば、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークが８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正された装置において、２８４．５ｅＶに現れる。また、表面汚染炭素であれば、２８４．８ｅＶに現れる。これに対して、炭素元素の電荷密度が高くなる場合、例えば炭素が金属元素または半金属元素と結合している場合には、Ｃ１ｓのピークは、２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。すなわち、ＳｎＣｏＣ含有材料について得られるＣ１ｓの合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる場合には、ＳｎＣｏＣ含有材料に含まれる炭素の少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合している。
　なお、ＸＰＳ測定では、スペクトルのエネルギー軸の補正に、例えばＣ１ｓのピークを用いる。通常、表面には表面汚染炭素が存在しているので、表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとし、これをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定では、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形として得られるので、例えば市販のソフトウエアを用いて解析することにより、表面汚染炭素のピークと、ＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。
　その他の負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物なども挙げられる。金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）などのチタンとリチウムとを含むリチウムチタン酸化物、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデンなどが挙げられる。高分子化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンまたはポリピロールなどが挙げられる。
　結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、スチレンブタジエンゴムおよびカルボキシメチルセルロースなどの樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体などから選択される少なくとも１種が用いられる。導電剤としては、正極活物質層２１Ｂと同様の炭素材料などを用いることができる。
（セパレータ）
　セパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ２３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどの樹脂製の多孔質膜によって構成されており、これらの２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜は短絡防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるので好ましい。特にポリエチレンは、１００℃以上１６０℃以下の範囲内においてシャットダウン効果を得ることができ、かつ電気化学的安定性にも優れているので、セパレータ２３を構成する材料として好ましい。他にも、化学的安定性を備えた樹脂を、ポリエチレンあるいはポリプロピレンと共重合またはブレンド化した材料を用いることができる。あるいは、多孔質膜は、ポリプロピレン層と、ポリエチレン層と、ポリプロピレン層とを順次に積層した３層以上の構造を有していてもよい。
　また、セパレータ２３は、基材である多孔質膜の片面または両面に樹脂層が設けられていてもよい。樹脂層は、無機物が担持された多孔性のマトリックス樹脂層である。これにより、耐酸化性を得ることができ、セパレータ２３の劣化を抑制できる。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレンなどを用いることができ、また、これらの共重合体を用いることも可能である。
　無機物としては、金属、半導体、またはこれらの酸化物、窒化物を挙げることができる。例えば、金属としては、アルミニウム、チタンなどを挙げることができ、半導体としては、ケイ素、ホウ素などを挙げることができる。また、無機物としては、実質的に導電性がなく、熱容量の大きいものが好ましい。熱容量が大きいと、電流発熱時のヒートシンクとして有用であり、電池の熱暴走をより抑制することが可能になるからである。このような無機物としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ベーマイト（アルミナの一水和物）、タルク、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などの酸化物または窒化物が挙げられる。なお、上述した無機物は、基材としての多孔質膜に含有されていてもよい。
　無機物の粒径としては、１ｎｍ～１０μｍの範囲内が好ましい。１ｎｍより小さいと、入手が困難であり、また入手できたとしてもコスト的に見合わない。１０μｍより大きいと電極間距離が大きくなり、限られたスペースで活物質充填量が十分得られず電池容量が低くなる。
　樹脂層は、例えば、次のようにして形成することができる。すなわち、マトリックス樹脂、溶媒および無機物からなるスラリーを基材（多孔質膜）上に塗布し、マトリックス樹脂の貧溶媒且つ上記溶媒の親溶媒浴中を通過させて相分離させ、その後、乾燥させる。
（電解液）
　セパレータ２３には、液状の電解質である電解液が含浸されている。電解液は、溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。電解液が、電池特性を向上するために、公知の添加剤を含んでいてもよい。
　溶媒としては、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレンなどの環状の炭酸エステルを用いることができ、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの一方、特に両方を混合して用いることが好ましい。サイクル特性を向上させることができるからである。
　溶媒としては、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸メチルプロピルなどの鎖状の炭酸エステルを混合して用いることが好ましい。高いイオン伝導性を得ることができるからである。
　溶媒としては、さらにまた、２，４－ジフルオロアニソールあるいは炭酸ビニレンを含むこと好ましい。２，４－ジフルオロアニソールは放電容量を向上させることができ、また、炭酸ビニレンはサイクル特性を向上させることができるからである。よって、これらを混合して用いれば、放電容量およびサイクル特性を向上させることができるので好ましい。
　これらの他にも、溶媒としては、炭酸ブチレン、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン、１，２－ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３－メトキシプロピロニトリル、Ｎ，Ｎ－ジメチルフォルムアミド、Ｎ－メチルピロリジノン、Ｎ－メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ－ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドあるいはリン酸トリメチルなどが挙げられる。
　なお、これらの非水溶媒の少なくとも一部の水素をフッ素で置換した化合物は、組み合わせる電極の種類によっては、電極反応の可逆性を向上させることができる場合があるので、好ましい場合もある。
　電解質塩としては、例えばリチウム塩が挙げられ、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。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣＨ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉＦ6、ＬｉＣｌ、ジフルオロ［オキソラト－Ｏ，Ｏ'］ホウ酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、あるいはＬｉＢｒなどが挙げられる。中でも、ＬｉＰＦ6は高いイオン伝導性を得ることができるとともに、サイクル特性を向上させることができるので好ましい。
　上述の構成を有する電池１０では、充電を行うと、例えば、正極活物質層２１Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極活物質層２２Ｂに吸蔵される。また、放電を行うと、例えば、負極活物質層２２Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して正極活物質層２１Ｂに吸蔵される。
［電池の製造方法］
　次に、本技術の第１の実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。
（正極の作製工程）
　正極２１を次にようにして作製する。まず、例えば、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（ＮＭＰ）など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２１Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより正極活物質層２１Ｂを形成し、正極２１を形成する。次に、正極２１のうち巻回時に巻き返し部となる位置に１個または複数個の貫通孔２１Ｃを形成する。
（負極の作製工程）
　負極２２を次にようにして作製する。まず、例えば、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－ピロリドンなど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。負極活物質として、ケイ素を含むもの、またはケイ素粉末と炭素粉末とを含むものを用いた場合に、後述の等方圧プレス工程により得られる効果が顕著になる。次に、この負極合剤スラリーを負極集電体２２Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより負極活物質層２２Ｂを形成し、負極２２を作製する。
（巻回工程）
　次に、正極集電体２１Ａの端部に正極リード１１を溶接により取り付けると共に、負極集電体２２Ａの端部に負極リード１２を溶接により取り付ける。次に、正極２１と負極２２とをセパレータ２３を介して積層し積層体としたのち、この積層体を扁平状の巻芯の周囲に巻き付けて、長手方向に多数回巻回して巻回電極体２０を作製する。この際、正極２１の巻き返し部に貫通孔２１Ｃが位置するように、扁平状の巻芯に対する積層体の巻き付け位置を調整する。次に、巻止テーブ２４により最外周電極としての正極２１の外周側端部を固定する。
（封止工程）
　次に、例えば、柔軟性を有する外装部材３０の間に巻回電極体２０を挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とし、外装部材３０の内部に収納する。その際、正極リード１１および負極リード１２と外装部材３０との間には密着フィルム３１を挿入する。次に、電解液を用意し、熱融着していない一辺から外装部材４０の内部に注入する。次に、上記一辺を真空雰囲気下で熱融着して巻回電極体２０を密封する。これにより、外装部材３０により外装された電池１０が得られる。
（プレス工程）
　次に、必要に応じて、ヒートプレスにより電池１０を成型する。より具体的には、電池１０を加圧しながら、常温より高い温度で加熱する。次に、必要に応じて、電池１０を一軸加圧する。例えば、電池１０の主面に加圧板を押しつけて電池１０を一軸加圧する。
［効果］
　第１の実施形態に係る電池１０は、正極２１の巻き返し部に貫通孔２１Ｃを有している。これにより、正極２１の巻き返し部に加わる応力を貫通孔２１Ｃにより逃がすことができる。したがって、電池１０の作製時（例えば正極２１の巻回時や電池１０のプレス時など）に正極２１の巻き返し部が破断することを抑制できる。
［変形例］
　負極２２が、巻き返し部に１個または複数個の貫通孔２１Ｃを有するようにしてもよい。但し、一般的な電池では正極の厚さが負極の厚さに比べて厚く、正極が負極に比べて破断しやすいため、正極２１が貫通孔２１Ｃを有することが好ましい。
　正極２１は、正極２１の巻き返し部の間の部分、すなわち正極２１の平坦部にも１個または複数個の貫通孔２１Ｃを有していてもよい。この場合、正極２１の巻き返し部における貫通孔２１Ｃの密度（単位面積当たりの貫通孔２１Ｃの個数）は、正極２１の巻き返し部の間の部分における貫通孔２１Ｃの密度に比べて高いことが好ましい。
　第１の実施形態では、ラミネートフィルム型電池に本技術を適用する例について説明したが、本技術は扁平状に巻回された電極を備える巻回電極体を備える電池であれば適用可能である。例えば、扁平状の巻回電極体を角型電池缶に収容する角型電池などに対しても本技術を適用可能である。
　図５に示すように、負極２２とセパレータ２３との間に電解質層２７が設けられると共に、正極２１とセパレータ２３との間に電解質層２７が設けられていてもよい。電解質層２７は、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含み、高分子化合物は電解液により膨潤されている。高分子化合物の含有比率は適宜調整可能である。特にゲル状の電解質とする場合には、高いイオン伝導率を得ることができると共に、電池の漏液を抑制することができるので好ましい。
　電解液は、第１の実施形態における電解液と同様である。高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン－ブタジエンゴム、ニトリル－ブタジエンゴム、ポリスチレンまたはポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性の点からはポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンまたはポリエチレンオキサイドが好ましい。
　なお、第１の実施形態にてセパレータ２３の樹脂層の説明で述べたのと同様の無機物が、電解質層２７に含まれていてもよい。より耐熱性を向上できるからである。
＜２．第２の実施形態＞
　第２の実施形態では、第１の実施形態またはその変形例に係る電池を備える電池パックおよび電子機器について説明する。
［電池パックおよび電子機器の構成］
　以下、図６を参照して、本技術の第２の実施形態に係る電池パック３００および電子機器４００の一構成例について説明する。電子機器４００は、電子機器本体の電子回路４０１と、電池パック３００とを備える。電池パック３００は、正極端子３３１ａおよび負極端子３３１ｂを介して電子回路４０１に対して電気的に接続されている。電子機器４００は、例えば、ユーザにより電池パック３００を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器４００の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック３００を電子機器４００から取り外しできないように、電池パック３００が電子機器４００内に内蔵されている構成を有していてもよい。
　電池パック３００の充電時には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、充電器（図示せず）の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック３００の放電時（電子機器４００の使用時）には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、電子回路４０１の正極端子、負極端子に接続される。
　電子機器４００としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォンなど）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパなど）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなど）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられるが、これに限定されるものでなない。
（電子回路）
　電子回路４０１は、例えば、ＣＰＵ、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部などを備え、電子機器４００の全体を制御する。
（電池パック）
　電池パック３００は、組電池３０１と、充放電回路３０２とを備える。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構成されている。複数の二次電池３０１ａは、例えばｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは正の整数）に接続される。なお、図６では、６つの二次電池３０１ａが２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された例が示されている。二次電池３０１ａとしては、第１の実施形態またはその変形例に係る電池が用いられる。
　充放電回路３０２は、組電池３０１の充放電を制御する制御部である。具体的には、充電時には、充放電回路３０２は、組電池３０１に対する充電を制御する。一方、放電時（すなわち電子機器４００の使用時）には、充放電回路３０２は、電子機器４００に対する放電を制御する。
［変形例］
　上述の第２の実施形態では、電池パック３００が、複数の二次電池３０１ａにより構成される組電池３０１を備える場合を例として説明したが、電池パック３００が、組電池３０１に代えて１つの二次電池３０１ａを備える構成を採用してもよい。
＜３．第３の実施形態＞
　第３の実施形態では、第１の実施形態またはその変形例に係る電池を蓄電装置に備える蓄電システムについて説明する。この蓄電システムは、およそ電力を使用するものである限り、どのようなものであってもよく、単なる電力装置も含む。この電力システムは、例えば、スマートグリッド、家庭用エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）、車両など含み、蓄電も可能である。
［蓄電システムの構成］
　以下、図７を参照して、第３の実施形態に係る蓄電システム（電力システム）１００の構成例について説明する。この蓄電システム１００は、住宅用の蓄電システムであり、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８などを介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４などの独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１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１０１には、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。家庭内発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池などが利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄなどである。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃなどである。
　蓄電装置１０３は、第１の実施形態またはその変形例に係る電池を備えている。スマートメータ１０７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１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数の組み合わせであってもよい。
　各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサなどである。各種のセンサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態などが把握されて電力消費装置１０５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１１０は、住宅１０１に関する情報を、インターネットを介して外部の電力会社などに送信することができる。
　パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換などの処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）などの通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ－Ｆｉなどの無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
　制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、およびサービスプロバイダーのいずれかによって管理されていてもよい。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信してもよいが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機など）から送受信してもよい。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)などに、表示されてもよい。
　各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種のセンサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能などを備えていてもよい。
　以上のように、電力が火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４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１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３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１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されてもよいし、単独で構成されていてもよい。さらに、蓄電システム１００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．第４の実施形態＞
　第４の実施形態では、第１の実施形態またはその変形例に係る電池を備える電動車両について説明する。
［電動車両の構成］
　図８を参照して、本技術の第４の実施形態に係る電動車両の一構成について説明する。このハイブリッド車両２００は、シリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両である。シリーズハイブリッドシステムは、エンジンで動かす発電機で発電された電力、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２０３で走行する車である。
　このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８としては、第１の実施形態またはその変形例に係る電池が用いられる。
　ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂ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２０３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２１０は、車両制御装置２０９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２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
　エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８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２００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２０３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２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
　バッテリー２０８は、充電口２１１を介してハイブリッド車両２００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２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
　図示しないが、電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
　なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、またはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力をいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
　以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
　以下の実施例および参考例における正極活物質層の面積密度、正極活物質層の体積密度、貫通孔の孔径および貫通孔の占有率は、第１の実施形態にて説明した方法により求められたものである。
［実施例１～８、参考例５～７］
（正極の作製工程）
　正極を次にようにして作製した。まず、炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）と炭酸コバルト（ＣｏＣＯ3）とを０．５：１のモル比で混合したのち、空気中において９００℃で５時間焼成することにより、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）を得た。次に、上述のようにして得られたリチウムコバルト複合酸化物９１質量部と、導電剤としてグラファイト６質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合することにより正極合剤としたのち、Ｎ－メチル－２－ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。
　次に、帯状のアルミニウム箔（１２μｍ厚）からなる正極集電体の両面に正極合剤スラリーを塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型することにより、正極活物質層を形成した。この際、正極活物質層の面積密度および体積密度が表１に示す値となるように、正極合剤スラリーの塗布厚およびプレス圧を調整した。次に、正極のうち正極活物質層の最初の巻き返し部に対応する位置に、表１に示す個数および孔径（直径）を有する円形状の貫通孔を形成した。この際、貫通孔の個数が複数個である場合には、複数個の貫通孔を正極２１の短手方向（幅方向）に等間隔で１列に並ぶように形成した。次に、正極集電体の一端に、アルミニウム製の正極リードを溶接して取り付けた。
（負極の作製工程）
　負極を次のようにして作製した。まず、負極活物質として人造黒鉛粉末９７質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合して負極合剤としたのち、Ｎ－メチル－２－ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。次に、帯状の銅箔（１５μｍ厚）からなる負極集電体の両面に負極合剤スラリーを塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型することにより、負極活物質層を形成した。次に、負極集電体の一端に、ニッケル製の負極リードを取り付けた。
（ラミネート型電池の作製工程）
　ラミネート型電池を次のようにして作製した。まず、作製した正極および負極を、厚み２５μｍの微孔性ポリエチレンフィルムよりなるセパレータを介して密着させ、扁平状の巻芯を用いて長手方向に巻回して、最外周部に巻止テープを貼り付けることにより、扁平形状の巻回電極体を作製した。この際、正極のうち正極活物質層の最初の巻き返し部に対応する位置に貫通孔が位置するように、正極の巻回を調整した。次に、この巻回電極体を外装部材の間に装填し、外装部材の３辺を熱融着し、一辺は熱融着せずに開口を有するようにした。外装部材としては、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとが積層された防湿性のアルミラミネートフィルムを用いた。
（電解液の調製および注液工程）
　まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）とを、質量比がＥＣ：ＰＣ＝１：１となるようにして混合して混合溶媒を調製した。次に、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／ｋｇとなるように溶解させて電解液を調製した。この電解液を外装部材の開口から注入し、外装部材の残りの１辺を減圧下において熱融着し、密封した。次に、巻回電極体を封止した巻回電極体を加圧しながら加温することにより、電池素子を構成する正極、負極、およびセパレータを一体化させた。これにより、目的とするラミネート型電池が得られた。
［参考例１～４］
　正極活物質層の面積密度および体積密度が表１に示す値となるように、正極合剤スラリーの塗布厚およびプレス圧を調整した。また、正極に貫通孔を形成しなかった。これ以外のことは実施例１と同様にしてラミネート型電池を得た。
［評価］
　上述のようにして得られた電池について、以下の評価を行った。
（電池作製時の破断の有無）
　まず、常温環境中（２３℃）において電池を１サイクル充放電させた。充電時には、１Ｃの電流で電圧が４．２Ｖに到達するまで充電したのち、４．２Ｖの電圧で電流が０．０５Ｃに到達するまで充電した。放電時には、１Ｃの電流で電圧が３．０Ｖに到達するまで放電した。なお、「１Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を１時間で放電しきる電流値であり、「０．０５Ｃ」とは、電池容量を２０時間で放電しきる電流値である。次に、電池を分解して正極を取出し、破断の有無を目視により確認した。
（サイクル試験後の破断の有無）
　まず、常温環境中（２３℃）において電池を２００サイクル充放電させた。なお、充放電の条件は、“電池作製時の破断の有無”の評価と同様にした。次に、電池を分解して正極を取出し、破断の有無を目視により確認した。
　表１は、実施例１～８、参考例１～７の電池の評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から以下のことがわかる。
　正極活物質層の面積密度が２７ｍｇ／ｃｍ2より大きく６５ｍｇ／ｃｍ2未満であり、かつ正極活物質層の体積密度が３．０ｇ／ｃｍ3より大きく４．３０ｇ／ｃｍ3以下である電池では、正極の巻き返し部に貫通孔を設けることで、電池の作製時に正極の巻き返し部が破断することを抑制できる（実施例１～８、参考例１、３）。
　これに対して、正極活物質層の面積密度が２７ｍｇ／ｃｍ2以下であるか、または正極活物質層の体積密度が３．０ｇ／ｃｍ3以下である電池では、正極に貫通孔を設けなくとも、電池の作製時に正極の巻き返し部が破断することを抑制できる（参考例２、４）。また、正極活物質層の面積密度が６５ｍｇ／ｃｍ2以上であるか、または正極活物質層の体積密度が４．３０ｇ／ｃｍ3を超える電池では、正極に貫通孔を設けても、また貫通孔の個数を増やしても、電池の作製時に正極の巻き返し部が破断するのを抑制することが困難である（参考例５～７）。
　正極活物質層の面積密度が２７ｍｇ／ｃｍ2より大きく６５ｍｇ／ｃｍ2未満であり、かつ正極活物質層の体積密度が３．０ｇ／ｃｍ3より大きく４．３０ｇ／ｃｍ3以下である電池では、貫通孔の個数を１５個以下とすることで、充放電サイクルを繰り返したときに巻き返し部にて発生する正極の破断を抑制することができる（実施例２、６）。
　正極活物質層の面積密度および体積密度が上記範囲にある電池では、貫通孔の孔径を１５００μｍ以下とすることで、充放電サイクルを繰り返したときに巻き返し部にて発生する正極の破断を抑制することができる（実施例２、３、７）。
　正極活物質層の面積密度および体積密度が上記範囲にある電池では、貫通孔の占有率を２４％以下とすることで、充放電サイクルを繰り返したときに巻き返し部にて発生する正極の破断を抑制することができる（実施例２～７）。
　以上、本技術の実施形態およびその変形例、ならびに実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
　また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
　また、上述の実施形態では、リチウムイオン二次電池に対して本技術を適用した例について説明したが、本技術はリチウムイオン二次電池以外の二次電池、および一次電池に対しても適用可能である。但し、本技術はリチウムイオン二次電池に適用することが特に有効である。
　また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
　扁平状に巻回された電極を備え、
　前記電極は、巻き返し部に貫通孔を有する電池。
（２）
　前記電極は、集電体と活物質層とを備え、
　前記巻き返し部は、前記集電体上に前記活物質層が設けられている部分の巻き返し部である（１）に記載の電池。
（３）
　前記電極は、正極である（１）または（２）に記載の電池。
（４）
　前記正極は、集電体と正極活物質層とを備え、
　前記正極活物質層が前記集電体の両面に設けられている部分における前記正極活物質層の面積密度は、２７ｍｇ／ｃｍ2より大きく６５ｍｇ／ｃｍ2未満である（３）に電池。
（５）
　前記正極は、正極活物質層を備え、
　前記正極活物質層の体積密度は、３．０ｇ／ｃｍ3より大きく４．３０ｇ／ｃｍ3以下である（３）または（４）に記載の電池。
（６）
　前記巻き返し部に設けられた貫通孔の個数は、１個以上１５個以下である（１）から（５）のいずれかに記載の電池。
（７）
　前記貫通孔の孔径は、５μｍ以上１５００μｍ以下である（１）から（６）のいずれかに記載の電池。
（８）
　前記電極の短手方向における前記貫通孔の占有率は、０％より大きく２４％以下である（１）から（７）のいずれかに記載の電池。
（９）
　前記貫通孔は、前記電極のうち前記活物質層の最内周の巻き返し部に設けられている（１）から（８）のいずれかに記載の電池。
（１０）
　前記貫通孔は、前記電極のうち前記活物質層の２周目の巻き返し部にさらに設けられている（１）から（９）のいずれかに記載の電池。
（１１）
　前記貫通孔は、前記電極のうち前記活物質層の最初の巻き返し部に設けられている（１）から（１０）のいずれかに記載の電池。
（１２）
　前記電極は、巻き返し部間にも貫通孔を有し、
　前記電極の巻き返し部における貫通孔の密度は、前記巻き返し部間における貫通孔の密度に比べて高い（１）から（１１）のいずれかに記載の電池。
（１３）
　（１）から（１２）のいずれかに記載の電池と、
　前記電池を制御する制御部と
　を備える電池パック。
（１４）
　（１）から（１２）のいずれかに記載の電池を備え、
　前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
（１５）
　（１）から（１２）のいず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
　を備える電動車両。
（１６）
　（１）から（１２）のいずれかに記載の電池を備え、
　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。
（１７）
　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（１６）に記載の蓄電装置。
（１８）
　（１）から（１２）のいずれかに記載の電池を備え、
　前記電池から電力の供給を受ける電力システム。
（１９）
　発電装置または電力網から前記電池に電力が供給される（１８）に記載の電力システム。
　１０　電池
　１１　正極リード
　１２　負極リード
　２０　巻回電極体
　２１　正極
　２１Ａ　正極集電体
　２１Ｂ　正極活物質層
　２１Ｃ　貫通孔
　２２　負極
　２２Ａ　負極集電体
　２２Ｂ　負極活物質層
　２３　セパレータ
　２４　巻止テープ
　２５Ａ、２５Ｂ　絶縁テープ
　２６　電解質層
　３０　外装部材
　３１　密着フィルム

Claims (19)

  1. 　扁平状に巻回された電極を備え、
    　前記電極は、巻き返し部に貫通孔を有する電池。
  2. 　前記電極は、集電体と活物質層とを備え、
    　前記巻き返し部は、前記集電体上に前記活物質層が設けられている部分の巻き返し部である請求項１に記載の電池。
  3. 　前記電極は、正極である請求項１に記載の電池。
  4. 　前記正極は、集電体と正極活物質層とを備え、
    　前記正極活物質層が前記集電体の両面に設けられている部分における前記正極活物質層の面積密度は、２７ｍｇ／ｃｍ2より大きく６５ｍｇ／ｃｍ2未満である請求項３に電池。
  5. 　前記正極は、正極活物質層を備え、
    　前記正極活物質層の体積密度は、３．０ｇ／ｃｍ3より大きく４．３０ｇ／ｃｍ3以下である請求項３に記載の電池。
  6. 　前記巻き返し部に設けられた貫通孔の個数は、１個以上１５個以下である請求項１に記載の電池。
  7. 　前記貫通孔の孔径は、５μｍ以上１５００μｍ以下である請求項１に記載の電池。
  8. 　前記電極の短手方向における前記貫通孔の占有率は、０％より大きく２４％以下である請求項１に記載の電池。
  9. 　前記貫通孔は、前記電極のうち前記活物質層の最内周の巻き返し部に設けられている請求項２に記載の電池。
  10. 　前記貫通孔は、前記電極のうち前記活物質層の２周目の巻き返し部にさらに設けられている請求項９に記載の電池。
  11. 　前記貫通孔は、前記電極のうち前記活物質層の最初の巻き返し部に設けられている請求項２に記載の電池。
  12. 　前記電極は、巻き返し部間にも貫通孔を有し、
    　前記電極の巻き返し部における貫通孔の密度は、前記巻き返し部間における貫通孔の密度に比べて高い請求項１に記載の電池。
  13. 　請求項１に記載の電池と、
    　前記電池を制御する制御部と
    　を備える電池パック。
  14. 　請求項１に記載の電池を備え、
    　前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
  15. 　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
    　を備える電動車両。
  16. 　請求項１に記載の電池を備え、
    　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。
  17. 　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１６に記載の蓄電装置。
  18. 　請求項１に記載の電池を備え、
    　前記電池から電力の供給を受ける電力システム。
  19. 　発電装置または電力網から前記電池に電力が供給される請求項１８に記載の電力システム。
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