WO2018066184A1 - 電池、電動車両および蓄電システム - Google Patents

電池、電動車両および蓄電システム Download PDF

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WO2018066184A1
WO2018066184A1 PCT/JP2017/023400 JP2017023400W WO2018066184A1 WO 2018066184 A1 WO2018066184 A1 WO 2018066184A1 JP 2017023400 W JP2017023400 W JP 2017023400W WO 2018066184 A1 WO2018066184 A1 WO 2018066184A1
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positive electrode
negative electrode
battery
insulating layer
active material
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PCT/JP2017/023400
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English (en)
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崇弘 白井
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery, an electric vehicle, and a power storage system.
  • JP 2002-252023 A Japanese Patent Laid-Open No. 07-302616 JP 2004-259625 A
  • the present disclosure has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a battery, an electric vehicle, and a power storage system capable of improving the stacking tact and the manufacturing efficiency.
  • the first technology includes a first positive electrode part and a second positive electrode part extending from the first positive electrode part, and a positive electrode provided with a positive electrode active material layer, and a first negative electrode Part and a second negative electrode part extending from the first negative electrode part, and a negative electrode provided with a negative electrode active material layer are alternately stacked via a separator, and the full width of the first positive electrode part on the second positive electrode part side In this battery, an insulating layer is formed.
  • the second technology is an electric vehicle equipped with a battery.
  • the third technology is a power storage system including a battery.
  • the present disclosure it is possible to improve the stacking tact in battery manufacturing and to improve battery manufacturing efficiency.
  • the effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the specification.
  • FIG. 1A is a perspective view illustrating a configuration example of a battery according to the present disclosure.
  • 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A. It is an exploded perspective view showing an example of 1 composition of a battery concerning this indication. It is a partial expanded sectional view which shows one structural example of a battery element.
  • FIG. 4A is a plan view illustrating a configuration example of a positive electrode current collector.
  • FIG. 4B is a plan view illustrating a configuration example of a negative electrode current collector.
  • FIG. 5A is a plan view showing a positive electrode current collector on which an insulating layer is formed.
  • FIG. 5B is a plan view showing the negative electrode current collector.
  • FIG. 5A is a plan view showing a positive electrode current collector on which an insulating layer is formed.
  • FIG. 5C is a plan view showing a state in which a positive electrode current collector and a negative electrode current collector are stacked.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating the first embodiment.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing Example 3.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating Comparative Example 1.
  • FIG. FIG. 8B is a diagram showing a second comparative example.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a first modification.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating a second modification.
  • FIG. 9C is a diagram illustrating a third modification. It is a figure which shows an example of a structure of the hybrid vehicle which employ
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter simply referred to as “battery”) 10 is a so-called flat type or square type lithium ion polymer battery.
  • the battery element 11 to which the lead 14A and the negative electrode lead 14B are attached is accommodated inside the film-shaped exterior member 12, and can be reduced in size, weight, and thickness.
  • the positive electrode lead 14 ⁇ / b> A and the negative electrode lead 14 ⁇ / b> B are led out from the inside of the exterior material 12 to the outside, for example, in the same direction.
  • the positive electrode lead 14 ⁇ / b> A and the negative electrode lead 14 ⁇ / b> B 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 end portion side of the battery element 11 from which the positive electrode lead 14A and the negative electrode lead 14B are derived is referred to as a top side
  • the opposite end portion side is referred to as a bottom side.
  • the side of the both ends located between the top side and the bottom side is called a side side.
  • the exterior material 12 has a rectangular shape, and is folded back so that each side overlaps from the center. An incision or the like may be provided in advance at the folding boundary.
  • the battery element 11 is sandwiched between the folded exterior materials 12, and the exterior material 12 is sealed on the top side and the side side around the battery element 11. Examples of the sealing form include adhesion such as heat fusion.
  • the exterior material 12 has an accommodating portion 16 for accommodating the battery element 11 on one surface to be overlaid. This accommodating part 16 is formed by deep drawing, for example.
  • the exterior material 12 is made of, for example, a laminate film having flexibility.
  • the packaging material 12 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 the surface on the side where the battery element 11 is accommodated.
  • the material for the heat-sealing resin layer include polypropylene (PP) and polyethylene (PE).
  • Examples of the material for the metal layer include aluminum.
  • Examples of the material for the surface protective layer include nylon (Ny).
  • the exterior material 12 is made of, for example, a rectangular aluminum laminated film in which a nylon film, an aluminum foil, and a polypropylene film are bonded together in this order.
  • the exterior material 12 is disposed so that the polypropylene film side and the battery element 11 face each other, and the outer edge portions are in close contact with each other by fusion bonding or an adhesive.
  • An adhesion film (sealant) 15A is inserted between the exterior material 12 and the positive electrode lead 14A
  • an adhesion film (sealant) 15B is inserted between the exterior material 12 and the negative electrode lead 14B.
  • the adhesion films 15A and 15B are made of a material having adhesion to the positive electrode lead 14A and the negative electrode lead 14B, for example, a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, modified polyethylene, or modified polypropylene, in order to prevent intrusion of outside air. .
  • the exterior material 12 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 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.
  • the battery element 11 is a battery element having a stack-type electrode structure having a flat shape.
  • the positive electrode lead 14A and the negative electrode lead 14B are led out from one end of the battery element 11 in the same direction, for example.
  • the battery element 11 is a so-called lithium ion polymer secondary battery.
  • the battery element 11 includes a positive electrode 21, a negative electrode 22, a separator 23, and an electrolyte layer 24.
  • the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 have, for example, a rectangular shape.
  • the battery element 11 has, for example, a structure in which a positive electrode 21 and a negative electrode 22 are stacked with a separator 23 interposed therebetween.
  • An electrolyte layer 24 is provided between the positive electrode 21 and the separator 23 and between the negative electrode 22 and the separator 23, respectively.
  • the positive electrode 21 has a structure in which a positive electrode active material layer 21B and an insulating layer 30 are provided on one surface or both surfaces of a positive electrode current collector 21A. Although not shown, the positive electrode active material layer 21B and the insulating layer 30 may be provided only on one surface of the positive electrode current collector 21A.
  • 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.
  • the insulating layer 30 is composed of a mixture of a binder as a resin material and inorganic particles. However, the insulating layer 30 can also be comprised only with a binder. However, it is preferable to use inorganic particles for the insulating layer 30 from the viewpoint of insulating properties.
  • the positive electrode current collector 21A includes a first positive electrode part 21M and a second positive electrode part 21N.
  • the first positive electrode portion 21M has, for example, a rectangular shape when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the positive electrode current collector 21A.
  • a positive electrode active material layer 21B is provided on both surfaces or one surface of the first positive electrode portion 21M.
  • the positive electrode active material layer 21B is not provided in the region where the insulating layer 30 is provided in the first positive electrode part 21M.
  • the second positive electrode part 21N is formed so as to extend from a part of one side of the first positive electrode part 21M, and is a part where the positive electrode current collector 21A is exposed.
  • 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 insulating layer 30 is formed so as to cover the entire width of the first positive electrode portion 21M of the positive electrode current collector 21A on the side where the second positive electrode portion 21N extends.
  • the full width means from one end to the other end in the direction perpendicular to the direction in which the second positive electrode portion 21N extends from the first positive electrode portion 21M in the first positive electrode portion 21M.
  • the insulating layer 30 is formed so as to extend over part of the second positive electrode part 21N on the first positive electrode part 21M side.
  • the boundary on the first positive electrode part 21M and the boundary on the second positive electrode part 21N of the insulating layer 30 are both formed in a straight line.
  • 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 depends on the state of charge and discharge, and the value of z 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), polyamide (PA), styrene butadiene rubber (SBR), and carboxymethyl cellulose (CMC). And at least one selected from copolymers mainly composed of these resin materials.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PAN polyacrylonitrile
  • PA polyamide
  • SBR styrene butadiene rubber
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • the conductive agent examples include carbon materials such as graphite, carbon black, ketjen black, carbon nanotubes, and carbon nanofibers, 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 resin material constituting the insulating layer 30 is preferably a heat-resistant resin or an oxidation-resistant resin.
  • a fluorine-containing resin such as polyvinylidene fluoride (PVdF) or polytetrafluoroethylene (PTFE), or vinylidene fluoride-hexafluoro.
  • Fluorinated rubber such as propylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, styrene-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene copolymer Copolymers and their hydrides, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers and their hydrides, methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymers, styrene-acrylic acid ester copolymers, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymers, ethylene Rubbers such as polypropylene rubber, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyphenylene ether, polysulfone, poly
  • Examples of the inorganic particles constituting the insulating layer 30 include particles such as metal oxides, sulfate compounds, carbonate compounds, metal hydroxides, metal carbides, metal nitrides, metal fluorides, phosphate compounds, and minerals. Can be mentioned. As the particles, particles having electrical insulation properties are typically used. However, the surface of the particles (fine particles) of the conductive material is electrically insulated by performing surface treatment with the electrical insulation material. Sedimented particles (fine particles) may be used.
  • metal oxide examples include silicon oxide (SiO 2 , silica (silica powder, quartz glass, glass beads, diatomaceous earth, wet or dry synthetic products, etc.), wet synthetic products such as colloidal silica, and dry synthetic products such as fumed silica.
  • Zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), magnesium oxide (magnesia, MgO), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ), etc. are preferably used. be able to.
  • magnesium sulfate (MgSO 4 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), barium sulfate (BaSO 4 ), strontium sulfate (SrSO 4 ) and the like can be suitably used.
  • carbonate compound magnesium carbonate (MgCO 3 , magnesite), calcium carbonate (CaCO 3 , calcite), barium carbonate (BaCO 3 ), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) and the like can be suitably used.
  • Mg (OH) 2 brucite
  • aluminum hydroxide Al (OH) 3 (Buyerlite, Gibbsite)
  • zinc hydroxide Zn (OH) 2 ), etc.
  • metal carbide boron carbide (B 4 C) or the like can be suitably used.
  • metal nitride silicon nitride (Si 3 N 4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), titanium nitride (TiN), or the like can be suitably used.
  • lithium fluoride LiF
  • aluminum fluoride AlF 3
  • calcium fluoride CaF 2
  • barium fluoride BaF 2
  • magnesium fluoride or the like
  • phosphate compound trilithium phosphate (Li 3 PO 4 ), magnesium phosphate, magnesium hydrogen phosphate, ammonium polyphosphate, and the like can be suitably used.
  • Examples of minerals include silicate minerals, carbonate minerals, and oxide minerals.
  • Silicate minerals are classified into nesosilicate minerals, solosilicate minerals, cyclosilicate minerals, inosilicate minerals, layered (phyllo) silicate minerals, and tectosilicate minerals based on their crystal structures. . Some are classified into fibrous silicate minerals called asbestos based on a classification standard different from the crystal structure.
  • the nesosilicate mineral is an island-like tetrahedral silicate mineral made of an independent Si—O tetrahedron ([SiO 4 ] 4 ⁇ ).
  • Examples of the nesosilicate mineral include those corresponding to olivines and meteorites.
  • olivine a continuous solid solution of Mg 2 SiO 4 (magnerite olivine) and Fe 2 SiO 4 (iron olivine)
  • magnesium silicate forsterite (bitter) Earth olivine
  • Mg 2 SiO 4 aluminum silicate
  • Al 2 SiO 5 aluminum silicate
  • Zn 2 SiO 4 zirconium silicate
  • mullite 3Al 2 O 3 .2SiO 2 to 2Al 2 O 3 .SiO 2
  • Sorokei minerals is, Si-O tetrahedral double bond group ([Si 2 O 7] 6- , [Si 5 O 16] 12-) a group derived type silicate mineral consisting of.
  • Examples of the silicate mineral include those corresponding to vesuvite and chlorite.
  • the cyclosilicate mineral is composed of a Si—O tetrahedral finite (3-6) ring ([Si 3 O 9 ] 6 ⁇ , [Si 4 O 12 ] 8 ⁇ , [Si 6 O 18 ] 12. - ) An annular silicate mineral.
  • Examples of the cyclosilicate mineral include beryl and tourmaline.
  • Inosilicate minerals have an infinite number of Si—O tetrahedral linkages, and are chain-like ([Si 2 O 6 ] 4 ⁇ ) and belt-like ([Si 3 O 9 ] 6 ⁇ , [Si 4 O 11 ] 6 - , [Si 5 O 15 ] 10- , [Si 7 O 21 ] 14- ).
  • Examples of the inosilicate mineral include those corresponding to pyroxenes such as calcium silicate (wollastonite, CaSiO 3 ), and those corresponding to amphibole.
  • the layered silicate mineral is a layered silicate mineral that forms a network bond of Si—O tetrahedra ([SiO 4 ] 4 ⁇ ).
  • SiO 4 tetrahedra
  • the specific example of a layered silicate mineral is mentioned later.
  • the tectosilicate mineral is a three-dimensional network structure type silicate mineral in which a Si—O tetrahedron ([SiO 4 ] 4 ⁇ ) forms a three-dimensional network bond.
  • the tectosilicates minerals, quartz, feldspars, zeolites, and the like, zeolite (M 2 / n O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ xSiO 2 ⁇ yH 2 O, M is a metal element, n represents the valence of M, x ⁇ 2, y ⁇ 0) aluminosilicate zeolite such as (aM 2 O ⁇ bAl 2 O 3 ⁇ cSiO 2 ⁇ dH 2 O, M is as defined above .a, b, c, d are each 1 or more And the like.) And the like.
  • Examples of asbestos include chrysotile, amosite and anthophinite.
  • the carbonate minerals dolomite (dolomite, CaMg (CO 3) 2) , hydrotalcite (Mg 6 Al 2 (CO 3 ) (OH) 16 ⁇ 4 (H 2 O)) and the like.
  • oxide mineral examples include spinel (MgAl 2 O 4 ).
  • Examples of other minerals include strontium titanate (SrTiO 3 ).
  • the mineral may be a natural mineral or an artificial mineral.
  • clay minerals include a crystalline clay mineral, an amorphous or quasicrystalline clay mineral, and the like.
  • crystalline clay minerals include layered silicate minerals, those having a structure similar to layered silicates, silicate minerals such as other silicate minerals, and layered carbonate minerals.
  • the layered silicate mineral includes a Si—O tetrahedral sheet and an octahedral sheet such as Al—O and Mg—O combined with the tetrahedral sheet.
  • Layered silicates are typically classified by the number of tetrahedral and octahedral sheets, the number of cations in the octahedron, and the layer charge.
  • the layered silicate mineral may be one obtained by substituting all or part of metal ions between layers with organic ammonium ions or the like.
  • the layered silicate minerals include a kaolinite-serpentine group with a 1: 1 type structure, a pyrophyllite-talc group, a smectite group, a vermiculite group, a mica group with a 2: 1 type structure. And those corresponding to the brittle mica (brittle mica) family, chlorite (chlorite group), and the like.
  • Examples of the kaolinite-serpentine family include chrysotile, antigolite, lizardite, kaolinite (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), and dickite.
  • Examples of the pyrophyllite-talc family include talc (Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ), willemsite, and granite (pyrophyllite, Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2. ) And the like.
  • Examples of the smectite group include saponite [(Ca / 2, Na) 0.33 (Mg, Fe 2+ ) 3 (Si, Al) 4 O 10 (OH) 2 .4H 2 O], hectorite, Examples include soconite, montmorillonite ⁇ (Na, Ca) 0.33 (Al, Mg) 2 Si 4 O 10 (OH) 2 ⁇ nH 2 O, and clay containing montmorillonite as a main component is called bentonite ⁇ , beidellite, nontrite and the like. .
  • Examples of the mica (mica) family include, for example, moscovite (muscovite, KAl 2 (AlSi 3 ) O 10 (OH) 2 ) sericite (sericite), phlogopite (phlogopite), biotite, lipidite ( Lithia mica) and the like.
  • Examples of those belonging to the brittle mica (brittle mica) family include margarite, clintonite, and anandite.
  • Examples of the chlorite (chlorite) family include kukkeite, sudokuite, clinochlore, chamosite, and nimite.
  • a hydrous magnesium silicate having a 2: 1 ribbon structure in which a tetrahedron sheet arranged in a ribbon shape is connected to a tetrahedron sheet arranged in an adjacent ribbon shape while reversing the apex.
  • the hydrous magnesium silicate include sepiolite (foamstone: Mg 9 Si 12 O 30 (OH) 6 (OH 2 ) 4 .6H 2 O), palygorskite and the like.
  • silicate minerals zeolites (M 2 / n O ⁇ Al 2 O 3 ⁇ xSiO 2 ⁇ yH 2 O, M is a metal element, n represents the valence of M, x ⁇ 2, y ⁇ 0) , etc.
  • the layered carbonate minerals hydrotalcite (Mg 6 Al 2 (CO 3 ) (OH) 16 ⁇ 4 (H 2 O)) and the like.
  • amorphous or quasicrystalline clay mineral examples include bingellite, imogolite (Al 2 SiO 3 (OH)), and allophane.
  • These inorganic particles may be used alone or in combination of two or more.
  • the solid particles may be organic particles.
  • Materials constituting the organic particles include melamine, melamine cyanurate, melamine polyphosphate, cross-linked polymethyl methacrylate (cross-linked PMMA), polyolefin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyamide, polyimide , Melamine resin, phenol resin, epoxy resin and the like. These materials may be used alone or in combination of two or more.
  • boehmite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and silicate particles are preferable because more excellent effects can be obtained.
  • the bias of the battery due to —O—H arranged in the form of a sheet in the crystal structure strongly crushes the clusters, effectively concentrating ions that move quickly at low temperatures in the depressions between the active material particles. This is preferable.
  • the negative electrode 22 has a structure in which a negative electrode active material layer 22B is provided on one surface or 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. Yes. Although not shown, 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 current collector 22A includes a first negative electrode portion 22M and a second negative electrode portion 22N.
  • the first negative electrode portion 22M has, for example, a rectangular shape when viewed from a direction perpendicular to the main surface of the negative electrode current collector 22A.
  • a negative electrode active material layer 22B is provided on both surfaces or one surface of the first negative electrode portion 22M.
  • the second negative electrode portion 22N is formed so as to extend from a part of one side of the first negative electrode portion 22M, and is a portion where the negative electrode current collector 22A is exposed.
  • 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.
  • 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.
  • a battery having a low charge / discharge potential specifically, a battery having a charge / discharge potential close to that of lithium metal is preferable because a high energy density of the battery 10 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 the alloy including 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) 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.
  • the binder is, for example, at least selected from resin materials such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, polyamide, styrene butadiene rubber and carboxymethyl cellulose, and copolymers mainly composed of these resin materials.
  • resin materials such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, polyamide, styrene butadiene rubber and carboxymethyl cellulose, and copolymers mainly composed of these resin materials.
  • One type 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 has an excellent short-circuit prevention effect and can improve the safety of the battery 10 due to a 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.
  • examples of 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 if the heat capacity is large, it is useful as a heat sink during heat generation of the current, and thermal runaway of the battery 10 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 electrolyte layer 24 includes a non-aqueous electrolyte and a polymer compound serving as a holding body that holds the non-aqueous electrolyte, and the polymer compound is swollen by the non-aqueous electrolyte.
  • 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 10 can be prevented.
  • the non-aqueous electrolyte contains, for example, a solvent and an electrolyte salt.
  • the solvent include 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, ⁇ -butyrolactone, and ⁇ -valerolactone.
  • the electrolyte layer 24 may contain a known additive in order to improve battery characteristics.
  • the electrolyte salt may contain one kind or a mixture of two or more kinds of materials.
  • the electrolyte salt include lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide (Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2N), lithium perchlorate (LiClO 4 ), six Lithium fluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiSO 3 CF 3 ), lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (Li (CF 3 SO 2 ) 2 N), tris (trifluoromethanesulfonyl) methyllithium (LiC (SO 2 CF 3 ) 3 ), lithium chloride (LiCl) and lithium bromide (LiBr).
  • LiPF 6 lithium hexafluoro
  • polymer compound examples 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.
  • an inorganic material similar to the inorganic material described in the description of the resin layer of the separator 23 may be included in the electrolyte layer 24. This is because the heat resistance can be further improved.
  • the battery 10 is configured as described above.
  • the battery 10 has an open circuit voltage (that is, a battery voltage) when fully charged, for example, 2.80 V or more and 6.00 V or less, or 3.60 V or more and 6.00 V or less, preferably 4.25 V or more and 6.00 V or less. Alternatively, it may be designed to be in the range of 4.20V to 4.50V, more preferably 4.30V to 4.55V.
  • the open circuit voltage at the time of full charge is 4.25 V or more in a battery using, for example, a layered rock salt type lithium composite oxide as a positive electrode active material, the same positive electrode active voltage as compared with a 4.20 V battery. Even if it is a substance, since the amount of lithium released per unit mass increases, the amounts of the positive electrode active material and the negative electrode active material are adjusted accordingly, and a high energy density can be obtained.
  • 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 direction in which the second positive electrode portion 21N extends from the first positive electrode portion 21M and the direction in which the second negative electrode portion 22N extends from the first negative electrode portion 22M are the same. is there.
  • 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, the positive electrode mixture slurry is applied to the belt-like positive electrode current collector 21A, the solvent is dried, and compression-molding is performed by a roll press or the like to form the positive electrode active material layer 21B, thereby producing the belt-like positive electrode 21. .
  • the positive electrode active material layer 21B is not provided in the entire area of the first positive electrode part 21M, but is formed in a region other than the region where the insulating layer 30 is formed.
  • the positive electrode 21 is punched so that the second positive electrode portion 21N is formed and the insulating layer 30 exists in the entire width of the first positive electrode portion 21M on the side where the second positive electrode portion 21N extends.
  • a polyfluoride is added to the N-methylpyrrolidone (NMP) solution.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • PVdF vinylidene chloride
  • the insulating layer 30 It is not necessary to form the insulating layer 30 thick, because it is possible to form the insulating layer 30 thinner by applying it than by applying a tape.
  • a precursor solution containing a solvent, an electrolyte salt, a polymer compound, and a mixed solvent is applied to the positive electrode 21, and the mixed solvent is volatilized to form the electrolyte layer 24.
  • the positive electrode 21 is cut into a shape corresponding to the battery element 11.
  • the electrolyte layer 24 may be formed after the positive electrode 21 is cut.
  • 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 (NMP) or methyl ethyl ketone (MEK). Thus, a paste-like negative electrode mixture slurry is prepared. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to the strip-shaped 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 strip-shaped negative electrode 22 is manufactured. .
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • MEK methyl ethyl ketone
  • a precursor solution containing a solvent, an electrolyte salt, a polymer compound, and a mixed solvent is applied to the negative electrode 22, and the mixed solvent is volatilized to form the electrolyte layer 24.
  • the negative electrode 22 is cut into a shape corresponding to the battery element 11.
  • the electrolyte layer 24 may be formed after the negative electrode 22 is cut.
  • the battery element 11 is produced as follows. First, a polypropylene microporous film or the like is cut into a rectangular shape to produce a separator 23. Next, the plurality of positive electrodes 21, negative electrodes 22, and separators 23 obtained as described above are separated into separators 23, positive electrodes 21, separators 23, negative electrodes 22, separators 23,..., For example, as shown in FIG. Then, the separator 23, the negative electrode 22, the separator 23, the positive electrode 21, and the separator 23 are laminated in this order to produce the battery element 11 having a flat shape. Next, the second positive electrode portions 21N of the stacked positive electrodes 21 are joined together, and the positive electrode lead 14A is electrically connected to the joined second positive electrode portions 21N.
  • connection method examples include ultrasonic welding, resistance welding, and soldering. However, in consideration of damage to the connection portion due to heat, it is possible to use a method with less thermal influence such as ultrasonic welding or resistance welding. preferable.
  • 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.
  • the positive electrode active material layer 21B and the negative electrode active material layer 22B can be impregnated with the electrolyte constituting the electrolyte layer 24, and the adhesion between the electrolyte layer 24, the positive electrode 21, and the negative electrode 22 can be improved.
  • the adhesiveness of positive electrode active materials and negative electrode active materials can be improved, and the contact resistance of a positive electrode active material and a negative electrode active material can be reduced.
  • the battery 10 according to the present disclosure is manufactured as described above.
  • Example 1 As shown in FIG. 6A, the insulating layer 30 in the positive electrode 21 is formed on the first positive electrode part 21M from one end on the second positive electrode part 21N side (hereinafter referred to as one end part of the first insulating layer) on the first positive electrode part 21M.
  • the dimension to the end of the insulating layer 30 (hereinafter referred to as the other end of the insulating layer) was 2 mm.
  • the dimension from the end of the insulating layer 30 on the second positive electrode portion 21N (hereinafter referred to as one end portion of the second insulating layer) to the other end portion of the insulating layer was 4 mm.
  • one end of the first positive electrode portion 21M on the side where the second positive electrode portion 21N extends (hereinafter referred to as a positive electrode edge) and one end of the first negative electrode portion 22M on the side where the second negative electrode portion 22N extends.
  • a secondary battery having a clearance of 0 mm (hereinafter referred to as a negative electrode edge) was produced.
  • the insulating layer 30 in the positive electrode 21 has a dimension from one end of the first insulating layer to the other end of the insulating layer of 2 mm, and a dimension from one end of the second insulating layer to the other end of 4 mm.
  • the insulating layer 30 in the positive electrode 21 has a dimension from one end of the first insulating layer to the other end of the insulating layer of 2 mm, and a dimension from one end of the second insulating layer to the other end of 4 mm.
  • a secondary battery in which the clearance between the positive electrode edge and the negative electrode edge was +2 mm and the negative electrode 22 protruded from the positive electrode 21 was produced.
  • the insulating layer 30 in the positive electrode 21 has a dimension from one end of the first insulating layer to the other end of the insulating layer of 2 mm, and a dimension from one end of the second insulating layer to the other end of 4 mm.
  • the charge / discharge cycle was performed on the secondary batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 obtained as described above, and the presence or absence of Li deposition was confirmed.
  • Example 1 since there is no non-opposing portion of the positive electrode 21 with the negative electrode 22, Li deposition on the negative electrode end was not confirmed, and it was confirmed that the battery performance was not affected.
  • Example 2 since there is an insulating layer 30 in a portion of the positive electrode 21 that is not opposed to the negative electrode 22 and the positive electrode active material layer 21B is not present, Li deposition or the like on the negative electrode end is not confirmed, and battery performance is affected. Not confirmed.
  • Example 3 since there was no unopposed portion of the positive electrode 21 with the negative electrode 22, Li deposition or the like on the negative electrode end was not confirmed, and it was confirmed that the battery performance was not affected.
  • the positive electrode active material layer 21B was present in a portion not facing the negative electrode 22 in the positive electrode 21, Li deposition on the negative electrode end was confirmed in the charge / discharge cycle, and a local increase in cell thickness was confirmed.
  • the positive electrode active material layer 21B is present in the portion of the positive electrode 21 that is not opposed to the negative electrode 22, Li deposition on the negative electrode end was confirmed in the charge / discharge cycle, and a local increase in cell thickness was confirmed. .
  • the secondary battery 10 there is a range in which Li deposition does not occur even when the positive electrode 21 protrudes from the negative electrode 22 due to stacking misalignment between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the allowable range of stacking misalignment is large. Accordingly, in the manufacturing process of the secondary battery 10, deviation is allowed in the lamination of the positive electrode 21 and the negative electrode 22, so that it is possible to improve the lamination tact and the production efficiency.
  • the insulating layer 30 is formed not only on the first positive electrode part 21M but also on a part of the second positive electrode part 21N on the first positive electrode part 21M side. Thereby, the tolerance
  • the insulating layer 30 exists up to the end of the region where the positive electrode mixture is applied in the positive electrode current collector 21A, the occurrence of a short circuit due to the foil and the negative electrode active material constituting the positive electrode current collector 21A facing each other is prevented. Can be prevented. Furthermore, by forming the insulating layer 30 up to the second positive electrode portion 21N where the positive electrode current collector 21A is exposed, it is possible to prevent the positive electrode 21 and the negative electrode 22 from being short-circuited due to bending or the like.
  • the dimension from one end of the first insulating layer to the other end of the insulating layer is 2 mm in the above-described embodiment, but the dimension is not limited to 2 mm. It may be a size.
  • the dimension from the first insulating layer one end portion to the other insulating layer other end portion of the insulating layer 30 is set to 2 mm. By being ⁇ 1 mm. If the dimension from one end of the first insulating layer to the other end of the insulating layer of the insulating layer 30 is 2 mm, a deviation of the stack of ⁇ 1 mm can be allowed.
  • the one end portion of the first insulating layer corresponds to “one end of the insulating layer on the second positive electrode portion side on the first positive electrode portion” in the claims.
  • this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, its modification, and a example, and this indication Various modifications based on technical ideas are possible.
  • the extending direction of the second positive electrode part 21N from the first positive electrode part 21M may be different from the extending direction of the second negative electrode part 22N of the negative electrode 22.
  • the shapes of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are not limited to a quadrangle, and may be a pentagon as shown in FIG. 9C, or may be a polygon other than the quadrangle and the pentagon, a circle, an ellipse, or the like.
  • FIG. 10 schematically illustrates an example of a configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present disclosure is applied.
  • a series hybrid system is a car that runs on an electric power driving force conversion device using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery.
  • the hybrid vehicle 7200 includes an engine 7201, a generator 7202, a power driving force conversion device 7203, a driving wheel 7204a, a driving wheel 7204b, a wheel 7205a, a wheel 7205b, a battery 7208, a vehicle control device 7209, various sensors 7210, and a charging port 7211. Is installed.
  • the above-described power storage device of the present disclosure is applied to the battery 7208.
  • Hybrid vehicle 7200 travels using power driving force conversion device 7203 as a power source.
  • An example of the power driving force conversion device 7203 is a motor.
  • the electric power / driving force conversion device 7203 is operated by the electric power of the battery 7208, and the rotational force of the electric power / driving force conversion device 7203 is transmitted to the driving wheels 7204a and 7204b.
  • the power driving force conversion device 7203 can be applied to either an AC motor or a DC motor by using DC-AC (DC-AC) or reverse conversion (AC-DC conversion) where necessary.
  • Various sensors 7210 control the engine speed through the vehicle control device 7209 and control the opening of a throttle valve (throttle opening) (not shown).
  • Various sensors 7210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
  • the rotational force of the engine 7201 is transmitted to the generator 7202, and the electric power generated by the generator 7202 by the rotational force can be stored in the battery 7208.
  • the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the power driving force conversion device 7203, and the regenerative power generated by the power driving force conversion device 7203 by this rotational force is applied to the battery 7208. Accumulated.
  • the battery 7208 is connected to an external power source of the hybrid vehicle, so that the battery 7208 can receive power from the external power source using the charging port 211 as an input port and store the received power.
  • an information processing apparatus that performs information processing related to vehicle control based on information related to the secondary battery may be provided.
  • an information processing apparatus for example, there is an information processing apparatus that displays a remaining battery level based on information on the remaining battery level.
  • a series hybrid vehicle that runs on a motor using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power stored once in a battery has been described as an example.
  • the present disclosure is also effective for a parallel hybrid vehicle that uses both the engine and motor outputs as the drive source, and switches between the three modes of running with the engine alone, running with the motor alone, and engine and motor running as appropriate. Applicable.
  • the present disclosure can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.
  • the house 9001 is provided with a power generation device 9004, a power consumption device 9005, a power storage device 9003, a control device 9010 that controls each device, a smart meter 9007, and a sensor 9011 that acquires various types of information.
  • Each device is connected by a power network 9009 and an information network 9012.
  • a solar cell, a fuel cell, or the like is used, and the generated power is supplied to the power consumption device 9005 and / or the power storage device 9003.
  • the power consuming apparatus 9005 is a refrigerator 9005a, an air conditioner 9005b, a television receiver 9005c, a bath 9005d, or the like.
  • the electric power consumption device 9005 includes an electric vehicle 9006.
  • the electric vehicle 9006 is an electric vehicle 9006a, a hybrid car 9006b, and an electric motorcycle 9006c.
  • the battery unit of the present disclosure described above is applied to the power storage device 9003.
  • the power storage device 9003 is composed of a secondary battery or a capacitor.
  • a lithium ion battery is used.
  • the lithium ion battery may be a stationary type or used in the electric vehicle 9006.
  • the smart meter 9007 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 9009 may be any one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.
  • the various sensors 9011 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 the various sensors 9011 is transmitted to the control device 9010. Based on the information from the sensor 9011, the weather condition, the condition of the person, and the like can be grasped, and the power consumption device 9005 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control device 9010 can transmit information on the house 9001 to an external power company or the like via the Internet.
  • the power hub 9008 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion.
  • a communication method of the information network 9012 connected to the control device 9010 a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), or the like.
  • a sensor network based on a wireless communication standard such as Wi-Fi.
  • the Bluetooth (registered trademark) system is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication.
  • ZigBee (registered trademark) 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 9010 is connected to an external server 9013.
  • the server 9013 may be managed by any one of the house 9001, the electric power company, and the service provider.
  • the information transmitted / received by the server 9013 is, for example, information related to power consumption information, life pattern information, power charges, weather information, natural disaster information, and power transactions. These pieces of information may be transmitted / received from a power consuming device (for example, a television receiver) in the home, or may be transmitted / received from a device outside the home (for example, a mobile phone). Such information may be displayed on a device having a display function, for example, a television receiver, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant) or the like.
  • a control device 9010 that controls each unit is configured by 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 9003 in this example.
  • the control device 9010 is connected to the power storage device 9003, the home power generation device 9004, the power consumption device 9005, various sensors 9011, the server 9013 and the information network 9012, for example, a function of adjusting the amount of commercial power used and the amount of power generation have. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.
  • electric power can be stored not only in the centralized power system 9002 such as the thermal power 9002a, the nuclear power 9002b, and the hydropower 9002c but also in the power storage device 9003 in the power generation device 9004 (solar power generation, wind power generation). it can. Therefore, even if the generated power of the home power generation apparatus 9004 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 power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 9003, and midnight power with a low charge is stored in the power storage device 9003 at night, and the power stored by the power storage device 9003 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.
  • control device 9010 is stored in the power storage device 9003.
  • control device 9010 may be stored in the smart meter 9007, or may be configured independently.
  • the power storage system 9100 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.
  • the present disclosure can also employ the following configurations.
  • a positive electrode provided with a first positive electrode part and a second positive electrode part extending from the first positive electrode part and provided with a positive electrode active material layer; a first negative electrode part; and a second negative electrode extending from the first negative electrode part And a negative electrode provided with a negative electrode active material layer are alternately stacked via a separator,
  • the battery according to (1) wherein the insulating layer is formed on a part of the second positive electrode portion on the first positive electrode side.

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Abstract

第１正極部と第１正極部から延出する第２正極部とを備え、正極活物質層が設けられた正極と、第１負極部と第１負極部から延出する第２負極部とを備え、負極活物質層が設けられた負極とがセパレータを介して交互に積層され、第１正極部における第２正極部側の全幅に絶縁層が形成されている電池である。　図１

Description

電池、電動車両および蓄電システム
　本開示は、電池、電動車両および蓄電システムに関する。
　近年、携帯電話、ノートパソコンなどのポータブル電子機器が広く普及しており、その小型化、軽量化および長寿命化が強く求められている。これに伴い、電子機器のポータブル電源として、電池、特に軽量で高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。中でも、リチウムイオン二次電池が広く実用化されている。
　リチウムイオン二次電池は、充電時にリチウムイオンが正極側から負極側に移行する。その際、負極の周辺部にリチウムが析出して対極との短絡や性能低下を生じないようにするため、正極の外周部が、対向する負極の外周部よりも内側となるように配置することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００２－２５２０２３号公報 特開平０７－３０２６１６号公報 特開２００４－２５９６２５号公報
　しかし、正極よりも負極を大きい構造にすると、正極合剤が塗布されていない正極合剤未塗布部が、負極合剤塗布部とセパレータを介して対向し、この間で短絡が生じると大きな電流が流れる可能性がある。その対策として、正極合剤未塗着部分で負極合剤塗着部と対向している部分に絶縁層を形成する提案がある（ 例えば、特許文献３）。
　しかし、特許文献３のように絶縁層を合剤塗着後に形成すると合剤終端部のエッジを被覆できるが、正極合剤の塗布端部、負極合剤の塗布端部に加えて絶縁材の塗布部を考慮して積層する必要があり、積層タクトの向上（積層工程におけるタクトタイムの短縮）が難しいという問題がある。また、絶縁層としてテープを貼り付ける提案もあるが、正極と負極を交互に積層した構造の場合貼り付け箇所が多く生産性に課題がある。
　本開示はこのような問題点に鑑みなされたものであり、積層タクトの向上、製造効率の向上を図ることができる電池、電動車両および蓄電システムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、第１の技術は、第１正極部と第１正極部から延出する第２正極部とを備え、正極活物質層が設けられた正極と、第１負極部と第１負極部から延出する第２負極部とを備え、負極活物質層が設けられた負極とがセパレータを介して交互に積層され、第１正極部における第２正極部側の全幅に絶縁層が形成されている電池である。
　第２の技術は、電池を備える電動車両である。
　第３の技術は、電池を備える蓄電システムである。
　本開示によれば電池製造における積層タクトの向上および電池の製造効率の向上を図ることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
図１Ａは、本開示に係る電池の一構成例を示す斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ－ＩＢ線に沿った断面図である。 本開示に係る電池の一構成例を示す分解斜視図である。 電池素子の一構成例を示す一部拡大断面図である。 図４Ａは、正極集電体の一構成例を示す平面図である。図４Ｂは、負極集電体の一構成例を示す平面図である。 図５Ａは、絶縁層を形成した正極集電体を示す平面図である。図５Ｂは、負極集電体を示す平面図である。図５Ｃは、正極集電体と負極集電体とを積層した状態を示す平面図である。 図６Ａは、実施例１を示す図である。図６Ｂは実施例２を示す図である。 実施例３を示す図である。 図８Ａは、比較例１を示す図である。図８Ｂは比較例２を示す図である。 図９Ａは、第１の変形例を示す図である。図９Ｂは、第２の変形例を示す図である。図９Ｃは、第３の変形例を示す図である。 シリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を示す図である。 住宅用の蓄電システムの構成の一例を示す図である。
　以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．第１の実施形態＞
［１．１　電池の構成］
［１．２　電池の製造方法］
＜２．実施例＞
＜３．応用例１＞
＜４．応用例２＞
＜１．第１の実施形態＞
［１．１　電池の構成］
　図１Ａに示すように、本開示の第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、いわゆる扁平型または角型のリチウムイオンポリマー電池であり、正極リード１４Ａおよび負極リード１４Ｂが取り付けられた電池素子１１をフィルム状の外装材１２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１４Ａおよび負極リード１４Ｂは、それぞれ、外装材１２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１４Ａおよび負極リード１４Ｂ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。本明細書では、正極リード１４Ａおよび負極リード１４Ｂが導出された電池素子１１の端部側をトップ側、それとは反対側の端部側をボトム側と称する。また、トップ側とボトム側の間に位置する両端部の側をサイド側と称する。
（外装材）
　図２に示すように、外装材１２は、矩形状を有し、その中央部から各辺が重なるようにして折り返されている。折返しの境界には、切り込みなどが予め設けられていてもよい。折り返された外装材１２の間には、電池素子１１が挟み込まれ、電池素子１１の周囲のうちトップ側およびサイド側にて外装材１２が封止されている。封止の形態としては、例えば、熱融着などの接着が挙げられる。外装材１２は、重ね合わされる一方の面に、電池素子１１を収容するための収容部１６を有している。この収容部１６は、例えば、深絞り加工により形成される。
　外装材１２は、例えば、柔軟性を有するラミネートフィルムからなる。外装材１２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、電池素子１１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、外装材１２は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリプロピ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。外装材１２は、例えば、ポリプロピレンフィルム側と電池素子１１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。外装材１２と正極リード１４Ａの間に密着フィルム（シーラント）１５Ａが挿入され、外装材１２と負極リード１４Ｂの間に密着フィルム（シーラント）１５Ｂが挿入されている。密着フィルム１５Ａ、１５Ｂは外気の侵入を防止するため、正極リード１４Ａおよび負極リード１４Ｂ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、外装材１２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、外装材１２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。
（電池素子）
　図２に示すように、電池素子１１は、扁平形状を有するスタック型電極構造の電池素子である。正極リード１４Ａおよび負極リード１４Ｂは、例えば電池素子１１の一端から同一方向に導出されている。電池素子１１は、いわゆるリチウムイオンポリマー二次電池である。
　図３に示すように、電池素子１１は、正極２１と、負極２２と、セパレータ２３と、電解質層２４とを備え、正極２１、負極２２およびセパレータ２３は、例えば矩形状を有している。電池素子１１は、例えば、正極２１と負極２２とをセパレータ２３を介して積層した構造を有している。正極２１とセパレータ２３との間、および負極２２とセパレータ２３との間にはそれぞれ、電解質層２４が設けられている。
（正極）
　正極２１は、正極集電体２１Ａの片面または両面に正極活物質層２１Ｂおよび絶縁層３０が設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体２１Ａの片面のみに正極活物質層２１Ｂおよび絶縁層３０を設けるようにしてもよい。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。絶縁層３０は、樹脂材料としてのバインダーと無機粒子との混合物により構成されている。ただし、絶縁層３０は、バインダーのみで構成することも可能である。ただし、絶縁性の観点から絶縁層３０には無機粒子も用いたほうが好ましい。
　図４Ａに示すように、正極集電体２１Ａは、第１正極部２１Ｍと第２正極部２１Ｎとを備える。第１正極部２１Ｍは、正極集電体２１Ａの主面に垂直な方向から見ると、例えば矩形状を有している。第１正極部２１Ｍの両面または片面には、正極活物質層２１Ｂが設けられる。なお、正極活物質層２１Ｂは第１正極部２１Ｍにおける絶縁層３０が設けられる領域には設けられていない。第２正極部２１Ｎは、第１正極部２１Ｍの一辺の一部から延出するように形成されており、正極集電体２１Ａが露出する部位である。正極２１と負極２２とセパレータ２３とが積層された状態において、複数の第２正極部２１Ｎ同士が接合され、この接合された第２正極部２１Ｎが正極リード１４Ａに電気的に接続されている。正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム箔、ニッケル箔あるいはステンレス箔などの金属箔により構成されている。
　図５Ａに示すように、絶縁層３０は、正極集電体２１Ａの第１正極部２１Ｍにおける第２正極部２１Ｎが延出している側の全幅に渡るように形成されている。ここで、全幅とは、第１正極部２１Ｍにおいて、第１正極部２１Ｍから第２正極部２１Ｎが延出する方向に対して垂直方向の一端から他端までのことである。さらに、絶縁層３０は第２正極部２１Ｎにおける第１正極部２１Ｍ側の一部にも渡るように形成されている。なお、絶縁層３０の第１正極部２１Ｍ上の境界、第２正極部２１Ｎ上の境界は共に直線状に形成されている。
　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、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）、ポリアミド（ＰＡ）、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、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブまたはカーボンナノファイバー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。
　絶縁層３０を構成する樹脂材料としては、耐熱性樹脂、耐酸化性樹脂等が好ましく、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）等の含フッ素樹脂、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム、スチレン－ブタジエン共重合体およびその水素化物、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体およびその水素化物、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体およびその水素化物、メタクリル酸エステル－アクリル酸エステル共重合体、スチレン－アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル－アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等が挙げられる。耐熱性樹脂としては、融点およびガラス転移温度の少なくとも一方が１８０℃以上の樹脂材料が好ましい。
　絶縁層３０を構成する無機粒子としては、例えば、金属酸化物、硫酸塩化合物、炭酸塩化合物、金属水酸化物、金属炭化物、金属窒化物、金属フッ化物、リン酸塩化合物、鉱物等の粒子を挙げることができる。なお、粒子としては、典型的には電気絶縁性を有するものを用いるが、導電性材料の粒子（微粒子）の表面を、電気絶縁性材料で表面処理等を行うことで、電気絶縁性を持たせた粒子（微粒子）を用いてもよい。
　金属酸化物としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2、シリカ（珪石粉末、石英ガラス、ガラスビーズ、珪藻土、湿式又は乾式の合成品等、湿式合成品としてはコロイダルシリカ、乾式合成品としてはフュームドシリカが挙げられる。））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化マグネシウム（マグネシア、ＭｇＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）等を好適に用いることができる。
　硫酸塩化合物としては、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）、硫酸ストロンチウム（ＳｒＳＯ4）等を好適に用いることができる。炭酸塩化合物としては、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3、マグネサイト）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、方解石）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）、炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）等を好適に用いることができる。金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2、ブルサイト）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3（バイヤーライト、ギブサイト））、水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）2）等や、ベーマイト（Ａｌ2Ｏ3Ｈ2ＯまたはＡｌＯＯＨ、ダイアスポア）、ホワイトカーボン（ＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏ、シリカ水和物）、酸化ジルコニウム水和物（ＺｒＯ2・ｎＨ2Ｏ（ｎ＝０．５～１０））、酸化マグネシウム水和物（ＭｇＯa・ｍＨ2Ｏ（ａ＝０．８～１．２、ｍ＝０．５～１０））等の酸化水酸化物、水和酸化物や、水酸化マグネシウム８水和物等の水酸化水和物等を好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）等を好適に用いることができる。金属窒化物としては、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）または窒化チタン（ＴｉＮ）等を好適に用いることができる。
　金属フッ化物としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、フッ化マグネシウム等を好適に用いることができる。リン酸塩化合物としては、リン酸トリリチウム（Ｌｉ3ＰＯ4）、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、ポリリン酸アンモニウム等を好適に用いることができる。
　鉱物としては、ケイ酸塩鉱物、炭酸塩鉱物、酸化鉱物等が挙げられる。ケイ酸塩鉱物は、結晶構造を基に、ネソケイ酸塩鉱物、ソロケイ酸塩鉱物、サイクロケイ酸塩鉱物、イノケイ酸塩鉱物、層状（フィロ）ケイ酸塩鉱物、テクトケイ酸塩鉱物に分類される。なお、結晶構造とは異なる分類基準で、アスベスト類と称される繊維状ケイ酸塩鉱物に分類されるものもある。
　ネソケイ酸塩鉱物は、独立のＳｉ－Ｏ四面体（［ＳｉＯ4］4-）よりなる島状四面体型ケイ酸鉱物である。ネソケイ酸塩鉱物としては、かんらん石類、柘榴石類に該当するもの等が挙げられる。ネソケイ酸塩鉱物としては、より具体的には、オリビン（Ｍｇ2ＳｉＯ4（苦土かんらん石）とＦｅ2ＳｉＯ4（鉄かんらん石）の連続固溶体）、ケイ酸マグネシウム（フォルステライト（苦土かんらん石）、Ｍｇ2ＳｉＯ4）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ2ＳｉＯ5、珪線石、紅柱石、藍晶石）、ケイ酸亜鉛（珪亜鉛鉱物、Ｚｎ2ＳｉＯ4）、ケイ酸ジルコニウム（ジルコン、ＺｒＳｉＯ4）、ムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2～２Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2）等が挙げられる。
　ソロケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体の複結合群（［Ｓｉ2Ｏ7］6-、［Ｓｉ5Ｏ16］12-）よりなる群構造型ケイ酸塩鉱物である。ソロケイ酸塩鉱物としては、ベスブ石、緑簾石類に該当するもの等が挙げられる。
　サイクロケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体の有限（３－６個）結合の環状体（［Ｓｉ3Ｏ9］6-、［Ｓｉ4Ｏ12］8-、［Ｓｉ6Ｏ18］12-）よりなる環状体型のケイ酸塩鉱物である。サイクロケイ酸塩鉱物としては、緑柱石、電気石類等が挙げられる。
　イノケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体の連結が無限に延びて、鎖状（［Ｓｉ2Ｏ6］4-）および帯状（［Ｓｉ3Ｏ9］6-、［Ｓｉ4Ｏ11］6-、［Ｓｉ5Ｏ15］10-、［Ｓｉ7Ｏ21］14-）をなす繊維状型ケイ酸塩鉱物である。イノケイ酸塩鉱物としては、例えば、ケイ酸カルシウム（珪灰石（ワラストナイト）、ＣａＳｉＯ3）等の輝石類に該当するもの等、角閃石類に該当するもの等が挙げられる。
　層状珪酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体（［ＳｉＯ4］4-）の網状結合をなす層状型ケイ酸塩鉱物である。なお、層状珪酸塩鉱物の具体例は、後述する。
　テクトケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏ四面体（［ＳｉＯ4］4-）が３次元的の網目結合をなす３次元網目構造型ケイ酸塩鉱物である。テクトケイ酸塩鉱物としては、石英、長石類、沸石類等、ゼオライト（Ｍ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｘＳｉＯ2・ｙＨ2Ｏ、Ｍは金属元素、ｎはＭの価数、ｘ≧２、ｙ≧０）＝沸石等のアルミノケイ酸塩（ａＭ2Ｏ・ｂＡｌ2Ｏ3・ｃＳｉＯ2・ｄＨ2Ｏ、Ｍは上記と同義である。ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ１以上の整数である。）等が挙げられる。
　アスベスト類としては、クリソタイル、アモサイト、アンソフィナイト等が挙げられる。
　炭酸塩鉱物としては、ドロマイト（苦灰石、ＣａＭｇ（ＣＯ3）2）、ハイドロタルサイト（Ｍｇ6Ａｌ2（ＣＯ3）（ＯＨ）16・４（Ｈ2Ｏ））等が挙げられる。
　酸化鉱物としては、スピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）等が挙げられる。
　その他の鉱物としては、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）等が挙げられる。なお、鉱物は天然鉱物であっても人工鉱物であってもよい。
　なお、これらの鉱物の中で、粘土鉱物に分類されるものがある。この粘土鉱物としては、結晶質の粘土鉱物、非結晶質または準結晶質の粘土鉱物等が挙げられる。結晶質の粘土鉱物としては、層状ケイ酸塩鉱物、層状ケイ酸塩に近い構造のもの、その他のケイ酸塩鉱物等のケイ酸塩鉱物、層状炭酸塩鉱物等が挙げられる。
　層状ケイ酸塩鉱物は、Ｓｉ－Ｏの四面体シートと、四面体シートと組合うＡｌ－Ｏ、Ｍｇ－Ｏ等の八面体シートとを備えるものである。層状ケイ酸塩は、典型的には四面体シートおよび八面体シートの数、八面体の陽イオンの数、層電荷によって分類される。なお、層状ケイ酸塩鉱物は、層間の金属イオンの全部または一部を有機アンモニウムイオン等で置換したもの等であってもよい。
　具体的には、層状ケイ酸塩鉱物としては、１：１型構造のカオリナイト－蛇紋石族、２：１型構造のパイロフィライト－タルク族、スメクタイト族、バーミキュライト族、マイカ（雲母）族、ブリトルマイカ（脆雲母）族、クロライト（緑泥石族）等に該当するもの等が挙げられる。
　カオリナイト－蛇紋石族に該当するものとしては、例えば、クリソタイル、アンチゴライト、リザーダイト、カオリナイト（Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ5（ＯＨ）4）、ディッカイト等が挙げられる。パイロフィライト－タルク族に該当するものとしては、例えば、タルク（Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）、ウィレムサイト、葉ろう石（パイロフィライト、Ａｌ2Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）等が挙げられる。スメクタイト族に該当するものとしては、例えば、サポナイト〔（Ｃａ／２，Ｎａ）0.33（Ｍｇ，Ｆｅ2+）3（Ｓｉ，Ａｌ）4Ｏ10（ＯＨ）2・４Ｈ2Ｏ〕、ヘクトライト、ソーコナイト、モンモリロナイト｛（Ｎａ，Ｃａ）0.33（Ａｌ，Ｍｇ）２Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2・ｎＨ2Ｏ、なお、モンモリロナイトを主成分とする粘土はベントナイトと称する｝、バイデライト、ノントライト等が挙げられる。マイカ（雲母）族に該当するものとしては、例えば、モスコバイト（白雲母、ＫＡｌ2（ＡｌＳｉ3）Ｏ10（ＯＨ）2）セリサイト（絹雲母）、フロゴパイト（金雲母）、バイオタイト、レピドライト（リチア雲母）等が挙げられる。ブリトルマイカ（脆雲母）族に該当するものとしては、例えば、マーガライト、クリントナイト、アナンダイト等が挙げられる。クロライト（緑泥石）族に該当するものとしては、例えば、クッケアイト、スドーアイト、クリノクロア、シャモサイト、ニマイト等が挙げられる。
　層状ケイ酸塩に近い構造のものとしては、リボン状に配列した四面体シートが頂点を逆転しながら隣のリボン状に配列した四面体シートとつながる２：１リボン構造をとる含水マグネシウムケイ酸塩等が挙げられる。含水マグネシウムケイ酸塩としては、セピオライト（海泡石：Ｍｇ9Ｓｉ12Ｏ30（ＯＨ）6（ＯＨ2）4・６Ｈ2Ｏ）、パリゴルスカイト等が挙げられる。
　その他のケイ酸塩鉱物としては、ゼオライト（Ｍ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｘＳｉＯ2・ｙＨ2Ｏ、Ｍは金属元素、ｎはＭの価数、ｘ≧２、ｙ≧０）等の多孔質アルミノケイ酸塩、アタパルジャイト〔（Ｍｇ，Ａｌ）２Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）・６Ｈ2Ｏ〕等が挙げられる。
　層状炭酸塩鉱物としては、ハイドロタルサイト（Ｍｇ6Ａｌ2（ＣＯ3）（ＯＨ）16・４（Ｈ2Ｏ））等が挙げられる。
　非結晶質または準結晶質の粘土鉱物としては、ビンゲライト、イモゴライト（Ａｌ2ＳｉＯ3（ＯＨ））、アロフェン等が挙げられる。
　これらの無機粒子は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
　固体粒子としては、有機粒子であってもよい。有機粒子を構成する材料としては、メラミン、メラミンシアヌレート、ポリリン酸メラミン、架橋ポリメタクリル酸メチル（架橋ＰＭＭＡ）、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオリド、ポリアミド、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これら材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
　これらの固体粒子の中でも、より優れた効果が得られる点から、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸塩の粒子が好ましい。これらの固体粒子では、結晶構造中にシート状に配列した－Ｏ－Ｈによる電池の偏りが、強くクラスターを解砕し、低温時に速やかに動けるイオンを効果的に活物質粒子間の窪みに集中させることができるので、好ましい。
（負極）
　負極２２は、負極集電体２２Ａの片面または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、図示はしないが、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。
　図４Ｂに示すように、負極集電体２２Ａは、第１負極部２２Ｍと第２負極部２２Ｎとを備える。第１負極部２２Ｍは、負極集電体２２Ａの主面に垂直な方向から見ると、例えば矩形状を有している。第１負極部２２Ｍの両面または片面には、負極活物質層２２Ｂが設けられる。第２負極部２２Ｎは、第１負極部２２Ｍの一辺の一部から延出するように形成されており、負極集電体２２Ａが露出する部位である。正極２１と負極２２とセパレータ２３とが積層された状態において、複数の第２負極部２２Ｎ同士が接合され、この接合された第２負極部２２Ｎが負極リード１４Ｂに電気的に接続されている。負極集電体２２Ａは、例えば、銅箔、ニッケル箔あるい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。
　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１０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、本開示において、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、ポリアミド、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１０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１０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。
（電解質層）
　電解質層２４は、非水電解液と、この非水電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含み、高分子化合物は非水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１０の漏液を防止することができるので好ましい。
　非水電解液は、例えば、溶媒と電解質塩とを含んでいる。溶媒としては、例えば、４－フルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ビニレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、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、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、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、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、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、エチレンスルフィト、およびビストリフルオロメチルスルホニルイミドトリメチルヘキシルアンモニウムなどの常温溶融塩が挙げられる。中でも、４－フルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ビニレン、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルおよびエチレンスルフィトからなる群のうちの少なくとも１種を混合して用いるようにすれば、優れた充放電容量特性および充放電サイクル特性を得ることができるので好ましい。電解質層２４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。
　電解質塩は、１種または２種以上の材料を混合して含んでいてもよい。電解質塩としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドリチウム（Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）２Ｎ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ3ＣＦ3）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ）、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチルリチウム（ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）が挙げられる。
　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、セパレータ２３の樹脂層の説明で述べた無機物と同様の無機物が、電解質層２４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。
　電池１０は以上のように構成されている。この電池１０は、完全充電時における開回路電圧（すなわち電池電圧）が、例えば、例えば２．８０Ｖ以上６．００Ｖ以下または３．６０Ｖ以上６．００Ｖ以下、好ましくは４．２５Ｖ以上６．００Ｖ以下または４．２０Ｖ以上４．５０Ｖ以下、さらに好ましくは４．３０Ｖ以上４．５５Ｖ以下の範囲内になるように設計されていてもよい。完全充電時における開回路電圧が、例えば正極活物質として層状岩塩型リチウム複合酸化物などを用いた電池において４．２５Ｖ以上とされる場合は、４．２０Ｖの電池と比較して、同じ正極活物質であっても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなるので、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整され、高いエネルギー密度が得られるようになっている。
　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。なお、本開示においては、図５Ｃに示すように、第１正極部２１Ｍから第２正極部２１Ｎが延出する方向と、第１負極部２２Ｍから第２負極部２２Ｎが延出方向は同じである。
［１．２　電池の製造方法］
　次に、本開示の第１の実施形態に係る電池１０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を以下の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帯状の正極集電体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、帯状の正極２１を作製する。なお、正極活物質層２１Ｂは第１正極部２１Ｍの全域に設けられているのではなく、絶縁層３０が形成される領域以外の領域に形成されている。
　そして、正極２１を第２正極部２１Ｎが形成されつつ、さらに、第１正極部２１Ｍにおける第２正極部２１Ｎが延出している側の全幅に絶縁層３０が存在するように打ち抜く。
　次に、正極２１の第１正極部２１Ｍの端に正極集電体２１Ａを構成する箔が露出した領域が残らないように絶縁層３０を形成するため、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液にポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を５質量％溶解させたものに無機粒子を２５質量％分散させたものを塗布する。そして、溶剤を乾燥させたのち、ロール状に巻き取り、正極２１とする。このようにして、第１正極部２１Ｍの一端側に第２正極部２１Ｎが形成され、さらに絶縁層３０を有する図５Ａに示すような正極２１を形成する。なお、絶縁層３０はテープの貼付で形成するのではなく、塗布により形成するのが好ましい。絶縁層３０は厚く形成する必要はなく、テープの貼付より塗布の方が絶縁層３０を薄く形成することが可能だからである。次に、正極２１に、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物と、混合溶剤とを含む前駆溶液を塗布し、混合溶剤を揮発させて電解質層２４を形成する。次に、この正極２１を電池素子１１に応じた形状に裁断する。なお、正極２１を裁断後に電解質層２４を形成するようにしてもよい。
（負極の作製工程）
　負極２２を以下の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（ＮＭＰ）またはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）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。次に、この負極合剤スラリーを帯状の負極集電体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、帯状の負極２２を作製する。次に、負極２２に、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物と、混合溶剤とを含む前駆溶液を塗布し、混合溶剤を揮発させて電解質層２４を形成する。次に、この負極２２を電池素子１１に応じた形状に裁断する。なお、負極２２を裁断後に電解質層２４を形成するようにしてもよい。
（電池素子の作製工程）
　電池素子１１を以下のようにして作製する。まず、ポリプロピレン製微多孔フィルムなどを矩形状に切断し、セパレータ２３を作製する。次に、上述のようにして得られた複数枚の正極２１、負極２２およびセパレータ２３を、例えば図３に示すように、セパレータ２３、正極２１、セパレータ２３、負極２２、セパレータ２３、・・・、セパレータ２３、負極２２、セパレータ２３、正極２１、セパレータ２３の順で積層して、扁平形状を有する電池素子１１を作製する。次に、積層した複数の正極２１の第２正極部２１Ｎ同士を接合するとともに、この接合した第２正極部２１Ｎに対して正極リード１４Ａを電気的に接続する。また、積層した複数の負極２２の第２負極部２２Ｎ同士を接合するとともに、この接合した第２負極部２２Ｎに対して負極リード１４Ｂを電気的に接続する。接続の方法としては、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、半田付けなどが挙げられるが、熱による接続部のダメージを考慮すると、超音波溶接、抵抗溶接などの熱影響の少ない方法を用いることが好ましい。
（電池素子の封止工程）
　次に、外装材１２の収容部１６に電池素子１１を収容した後、外装材１２を中央から折り返して、外装材１２の間に電池素子１１を挟み込みつつ、外装材１２を重ね合わせる。その際、正極リード１４Ａおよび負極リード１４Ｂと外装材１２との間には密着フィルム１５Ａ、１５Ｂを挿入する。なお、正極リード１４Ａ、負極リード１４Ｂにそれぞれ密着フィルム１５Ａ、１５Ｂを予め設けておくようにしてもよい。次に、電池素子１１の周囲のうちトップ側およびサイド側にて、重ね合わせた外装材１２の熱融着樹脂層同士を熱融着により貼り合わせる。これにより、電池素子１１が外装材１２により封止され、電池１０が得られる。
（ヒートプレス工程）
　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。これにより、電解質層２４を構成する電解質などを正極活物質層２１Ｂおよび負極活物質層２２Ｂに含浸させるとともに、電解質層２４と正極２１および負極２２との密着性を高めることができる。また、正極活物質同士および負極活物質同士の密着性を高め、正極活物質および負極活物質の接触抵抗を低下させることができる。
　以上のようにして本開示に係る電池１０が製造される。
＜２．実施例＞
　以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
　図６Ａに示すように、正極２１における絶縁層３０は、第１正極部２１Ｍ上における第２正極部２１Ｎ側の一端（以下、第１絶縁層一端部と称する）から第１正極部２１Ｍ上における絶縁層３０の端（以下、絶縁層他端部と称する。）までの寸法を２ｍｍとした。第２正極部２１Ｎ上における絶縁層３０の端（以下、第２絶縁層一端部と称する。）から絶縁層他端部までの寸法を４ｍｍとした。そして、第１正極部２１Ｍにおける第２正極部２１Ｎが延出する側の一端（以下、正極縁部と称する。）と、第１負極部２２Ｍにおける第２負極部２２Ｎが延出する側の一端（以下、負極縁部と称する。）とのクリアランスが０ｍｍである二次電池を作製した。
（実施例２）
　図６Ｂに示すように、正極２１における絶縁層３０は、第１絶縁層一端部から絶縁層他端部までの寸法が２ｍｍであり、第２絶縁層一端部から他端部までの寸法が４ｍｍであり、正極縁部と負極縁部とのクリアランスが－２ｍｍであり、負極２２に対して正極２１がはみ出た状態の二次電池を作製した。
（実施例３）
　図７に示すように、正極２１における絶縁層３０は、第１絶縁層一端部から絶縁層他端部までの寸法が２ｍｍであり、第２絶縁層一端部から他端部までの寸法が４ｍｍであり、正極縁部と負極縁部とのクリアランスが＋２ｍｍであり、正極２１に対して負極２２がはみ出た状態の二次電池を作製した。
（比較例１）
　図８Ａに示すように、正極２１における絶縁層３０は、第１絶縁層一端部から絶縁層他端部までの寸法が２ｍｍであり、第２絶縁層一端部から他端部までの寸法が４ｍｍであり、正極縁部と負極縁部とのクリアランスが－３ｍｍであり、負極２２に対して正極２１がはみ出た状態の二次電池を作製した。
（比較例２）
　図８Ｂに示すように、正極２１に絶縁材層を形成せず、正極縁部と負極縁部とのクリアランスが－２ｍｍであり、負極２２に対して正極２１がはみ出た状態の二次電池を作製した。
　上述のようにして得られた実施例１～３、比較例１、２の二次電池に対して、充放電サイクルを実施し、Ｌｉ析出の有無を確認した。
　実施例１では、正極２１に負極２２との未対向部分が存在しないため、負極端へのＬｉ析出は確認されず、電池性能に影響がないことが確認された。
　実施例２では、正極２１における負極２２との未対向部分には絶縁層３０があり、正極活物質層２１Ｂが存在しないため、負極端へのＬｉ析出などは確認されず、電池性能に影響がないことが確認された。
　実施例３では、正極２１における負極２２との未対向部分が存在しないため、負極端へのＬｉ析出などは確認されず、電池性能に影響がないことが確認された。
　比較例１では、正極２１における負極２２と未対向部分に正極活物質層２１Ｂが存在し、充放電サイクルで負極端へのＬｉ析出が確認され、局所的なセル厚みの増大が確認された。
　比較例２では、正極２１における負極２２との未対向部分に正極活物質層２１Ｂが存在し、充放電サイクルで負極端へのＬｉ析出が確認され、局所的なセル厚みの増大が確認された。
　以上の結果から、本開示における二次電池１０は、正極２１と負極２２の積層ズレによって正極２１が負極２２からはみ出た状態でもＬｉ析出が発生しない範囲が存在するため、正極２１と負極２２の積層ズレの許容範囲が大きくなっている。よって、二次電池１０の製造工程において正極２１と負極２２との積層においてズレが許容されるため、積層タクトの向上、生産効率の向上を図ることが可能となる。
　なお、本開示においては、絶縁層３０は第１正極部２１Ｍのみでなく、第２正極部２１Ｎにおける第１正極部２１Ｍ側の一部にも形成されている。これにより、正極２１と負極２２との積層ズレの許容範囲を第２正極部２１Ｎに形成した絶縁層３０の分さらに拡大させることができる。
　また、正極集電体２１Ａにおいて正極合剤を塗布する領域の端部にまで絶縁層３０が存在するため、正極集電体２１Ａを構成する箔と負極活物質が対向することによる短絡の発生を防ぐことができる。さらに、絶縁層３０を正極集電体２１Ａが露出する第２正極部２１Ｎ上にまで形成することで、折り曲げなどによる正極２１、負極２２の短絡を防ぐことができる。
　なお、上述の実施例では絶縁層３０の第１絶縁層一端部から絶縁層他端部までの寸法を２ｍｍとしたが、その寸法は２ｍｍには限られず、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であればどのような寸法であってもよい。上述の実施例において絶縁層３０の第１絶縁層一端部から絶縁層他端部までの寸法を２ｍｍとしたのは、通常、正極２１と負極２２との積層に用いられる装置の積層の精度が±１ｍｍであることによる。絶縁層３０の第１絶縁層一端部から絶縁層他端部までの寸法を２ｍｍとすれば、積層のズレの±１ｍｍを許容することができる。なお、第１絶縁層一端部は、特許請求の範囲における「絶縁層の第１正極部上における第２正極部側の一端」に相当するものである。
　以上、本開示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、本開示は、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、本開示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、本開示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。
　図９Ａ、図９Ｂに示すように、第２正極部２１Ｎの第１正極部２１Ｍからの延出方向は負極２２の第２負極部２２Ｎの延出方向とは異なる方向であってもよい。
　さらに、正極２１および負極２２の形状は四角形に限られず、図９Ｃに示すように五角形状でもよいし、四角形および五角形以外の多角形状、円状、楕円形状などであってもよい。
＜３．応用例１＞
「応用例としての車両における蓄電システム」
　本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１０を参照して説明する。図１０に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
　このハイブリッド車両７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、バッテリー７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサ７２１０、充電口７２１１が搭載されている。バッテリー７２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。
　ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モータである。バッテリー７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂ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７２０３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７２１０は、車両制御装置７２０９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７２１０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７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力をバッテリー７２０８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７２０３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７２０３により生成された回生電力がバッテリー７２０８に蓄積される。
　バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両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、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
　なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーター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、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という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開示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開示は有効に適用可能である。
＜４．応用例２＞
「応用例としての住宅における蓄電システム」
　本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１１を参照して説明する。例えば住宅９００１用の蓄電システム９１００においては、火力発電９００２ａ、原子力発電９００２ｂ、水力発電９００２ｃ等の集中型電力系統９００２から電力網９００９、情報網９０１２、スマートメータ９００７、パワーハブ９００８等を介し、電力が蓄電装置９００３に供給される。
これと共に、家庭内発電装置９００４等の独立電源から電力が蓄電装置９００３に供給される。蓄電装置９００３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置９００３を使用して、住宅９００１で使用する電力が給電される。住宅９００１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９００１には、発電装置９００４、電力消費装置９００５、蓄電装置９００３、各装置を制御する制御装置９０１０、スマートメータ９００７、各種情報を取得するセンサー９０１１が設けられている。各装置は、電力網９００９および情報網９０１２によって接続されている。発電装置９００４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置９００５および／または蓄電装置９００３に供給される。電力消費装置９００５は、冷蔵庫９００５ａ、空調装置９００５ｂ、テレビジョン受信機９００５ｃ、風呂９００５ｄ等である。さらに、電力消費装置９００５には、電動車両９００６が含まれる。電動車両９００６は、電気自動車９００６ａ、ハイブリッドカー９００６ｂ、電気バイク９００６ｃである。
　蓄電装置９００３に対して、上述した本開示のバッテリユニットが適用される。蓄電装置９００３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両９００６で使用されるものでも良い。スマートメータ９００７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９００９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。
　各種のセンサー９０１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー９０１１により取得された情報は、制御装置９０１０に送信される。センサー９０１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置９００５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９０１０は、住宅９００１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。
　パワーハブ９００８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置９０１０と接続される情報網９０１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（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（登録商標）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９０１０は、外部のサーバ９０１３と接続されている。このサーバ９０１３は、住宅９００１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ９０１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。
　各部を制御する制御装置９０１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置９００３に格納されている。制御装置９０１０は、蓄電装置９００３、家庭内発電装置９００４、電力消費装置９００５、各種センサー９０１１、サーバ９０１３と情報網９０１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。
　以上のように、電力が火力９００２ａ、原子力９００２ｂ、水力９００２ｃ等の集中型電力系統９００２のみならず、家庭内発電装置９００４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置９００３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置９００４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９００３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置９００３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置９００３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９０１０が蓄電装置９００３内に格納される例を説明したが、スマートメータ９００７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム９１００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。
　また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）
　第１正極部と該第１正極部から延出する第２正極部とを備え、正極活物質層が設けられた正極と、第１負極部と該第１負極部から延出する第２負極部とを備え、負極活物質層が設けられた負極とがセパレータを介して交互に積層され、
　前記第１正極部における前記第２正極部側の全幅に絶縁層が形成されている
電池。
（２）
　さらに前記第２正極部における前記第１正極側の一部に前記絶縁層が形成されている（１）に記載の電池。
（３）
　前記絶縁層は、樹脂材料を含む（１）または（２）に記載の電池。
（４）
　前記絶縁層は、無機粒子を含む（３）に記載の電池。
（５）
　前記絶縁層は、塗布により形成される（１）から（４）のいずれかに記載の電池。
（６）
　前記絶縁層の前記第１正極部上における前記第２正極部側の一端から前記絶縁層の前記第１正極部上の他端までの寸法が１ｍｍ以上である（１）から（５）のいずれかに記載の電池。
（７）
　前記第１正極部における前記第２正極部が延出する側の一端と、前記第１負極部における前記第２負極部が延出する側の一端とのクリアランスが２ｍｍ以下である（１）から（６）のいずれかに記載の電池。
（８）
　前記正極の前記第２正極部は、前記負極の前記第２負極部と同方向に延出している（１）から（７）のいずれかに記載の電池。
（９）
　前記正極の前記第２正極部は、前記負極の前記第２負極部と異なる方向に延出している（１）から（７）のいずれかに記載の電池。
（１０）
　前記第１正極部および前記第１負極部の平面視形状は、三角形以上の多角形状である（１）から（９）のいずれかに記載の電池。
（１１）
　前記正極のうち前記正極活物質層が設けられた領域の対向部には、前記負極の負極活物質層が存在する（１）から（１０）のいずれかに記載の電池。
（１２）
　（１）から（１１）のいずれかに記載の電池を備える電動車両。
（１３）
　（１）から（１１）のいずれかに記載の電池を備える蓄電システム。
　１０　　電池
　１１　　電池素子
　１２　　外装材
　１３　　潤滑剤
　１４Ａ　　正極リード
　１４Ｂ　　負極リード
　２１　　正極
　２１Ａ　　正極集電体
　２１Ｂ　　正極活物質層
　２２　　負極
　３０　　絶縁層

Claims (13)

  1. 　第１正極部と該第１正極部から延出する第２正極部とを備え、正極活物質層が設けられた正極と、第１負極部と該第１負極部から延出する第２負極部とを備え、負極活物質層が設けられた負極とがセパレータを介して交互に積層され、
    　前記第１正極部における前記第２正極部側の全幅に絶縁層が形成されている
    電池。
  2. 　さらに前記第２正極部における前記第１正極側の一部に前記絶縁層が形成されている
    請求項１に記載の電池。
  3. 　前記絶縁層は、樹脂材料を含む
    請求項１に記載の電池。
  4. 　前記絶縁層は、無機粒子を含む
    請求項３に記載の電池。
  5. 　前記絶縁層は、塗布により形成される
    請求項１に記載の電池。
  6. 　前記絶縁層の前記第１正極部上における前記第２正極部側の一端から前記絶縁層の前記第１正極部上の他端までの寸法が１ｍｍ以上である
    請求項１に記載の電池。
  7. 　前記第１正極部における前記第２正極部が延出する側の一端と、前記第１負極部における前記第２負極部が延出する側の一端とのクリアランスが２ｍｍ以下である
    請求項１に記載の電池。
  8. 　前記正極の前記第２正極部は、前記負極の前記第２負極部と同方向に延出している
    請求項１に記載の電池。
  9. 　前記正極の前記第２正極部は、前記負極の前記第２負極部と異なる方向に延出している
    請求項１に記載の電池。
  10. 　前記第１正極部および前記第１負極部の平面視形状は、三角形以上の多角形状である
    請求項１に記載の電池。
  11. 　前記正極のうち前記正極活物質層が設けられた領域の対向部には、前記負極の負極活物質層が存在する
    請求項１に記載の電池。
  12. 　請求項１に記載の電池を備える電動車両。
  13. 　請求項１に記載の電池を備える蓄電システム。
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