非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
【課題】イオン伝導性の低下を抑制すると共に、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制できる非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供する。
【解決手段】電解液保持層３６は、多孔性高分子化合物および電解液を含む。多孔性高分子化合物の材料としては、フッ化ビニリデン単量体単位と、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位との質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５であり、重量平均分子量が５０万以上１５０万未満であるフッ化ビニリデン重合体を用いる。
【解決手段】電解液保持層３６は、多孔性高分子化合物および電解液を含む。多孔性高分子化合物の材料としては、フッ化ビニリデン単量体単位と、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位との質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５であり、重量平均分子量が５０万以上１５０万未満であるフッ化ビニリデン重合体を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。さらに詳しくは、電解液を保持する多孔性高分子化合物を備えた非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、一般的に、負極に炭素、正極にリチウム−遷移金属複合酸化物、電解液に炭酸エステルの混合物を使用する構成を有する。電解液に使用する炭酸エステルは、水や他の有機溶媒に対して酸化や還元に対し安定で、より高電圧を得ることができるため、リチウムイオン二次電池は、水系電池であるニッケル水素電池よりエネルギー密度が大きく高容量である。そのため、リチウムイオン二次電池は、ノートパソコンや携帯電話、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の二次電池として広く普及している。
【０００３】
外装に、アルミラミネートフィルムなどのラミネートフィルムを使用するラミネート型リチウムイオン二次電池は、軽量であると共に、電池に於ける活物質の割合が大きいことからエネルギー密度が大きいため、広く使用されている。
【０００４】
このラミネート型リチウムイオン二次電池では、金属製缶で外装した電池に比べて強度が弱いため、電池素子に印加される圧力が弱くなる。このため、電池の充放電の繰り返しに伴い電極が膨張収縮すると、その影響で、正極と負極との極間距離が不均一となり、これにより、イオン伝導性および電流密度が不均一となり、容量が低下する問題があった。
【０００５】
この問題に対して、正極および負極間に、接着力を有する樹脂を設けることによって、極間距離を一定に保ち、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制する技術が、提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、電極内の多孔質を有する吸熱性絶縁樹脂をスピノーダル分解またはミセル方式により電極表面に浮き上がらせることにより、電極表面に多孔質の樹脂が形成された電池が記載されている。この電池では、電極間に多孔質の樹脂が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０９９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電極間に、スピノーダル分解を用いて作製した多孔質の樹脂を配置した構成の電池では、この多孔質の樹脂の材料として、最適な材料種および組成の高分子材料を使用する必要がある。すなわち、多孔質の樹脂の材料に、最適な材料種および組成の高分子材料を使用しないと、最適な多孔性が得られないため、イオン伝導性が低下して、電池特性が低下する。また、電極間の接着性が低下し、充放電の繰り返しに伴い極間距離が不均一となるため、充放電の繰り返しに伴い容量が低下してしまう。
【０００９】
したがって、本技術の目的は、イオン伝導性の低下を抑制すると共に、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制できる非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本技術は、正極と、負極と、正極および負極の間にある絶縁層と、絶縁層を構成する、電解液および多孔性高分子化合物を含む電解液保持層とを有し、電解液が多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、電解液により多孔性高分子化合物が膨潤されており、多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池である。
【００１１】
本技術は、多孔質基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、溶液が塗布された多孔質基材を、第１の溶媒に対して相溶性があり高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、多孔質基材上に、多孔性高分子化合物を形成する工程と、正極と、負極と、多孔質高分子化合物が形成された多孔質基材とを有し、多孔質高分子化合物が形成された多孔質基材が正極と負極との間にある電極体を作製する工程と、電極体を外装材に収納後、外装材の内部に電解液を注入し、その後、ヒートプレスする工程とを有し、高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池の製造方法である。
【００１２】
本技術は、多孔性高分子化合物を含み、多孔性高分子化合物は、その空孔に電解液を保持可能であるとともに、電解液により膨潤可能であり、多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材である。
【００１３】
本技術は、多孔性高分子化合物を含む絶縁材の製造方法であって、基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、溶液が塗布された基材を、第１の溶媒に対して相溶性があり高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、上記多孔性高分子化合物を形成する工程を有し、高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材の製造方法である。
【００１４】
本技術の電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムは、上述の非水電解質電池を備えることを特徴とする。
【００１５】
本技術では、多孔性高分子化合物の材料として、質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５であり、重量平均分子量が５０万以上１５０万未満であるフッ化ビニリデン重合体を用いる。これにより、良好なイオン伝導性および正極および負極間の良好な接着性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本技術によれば、イオン伝導性の低下を抑制すると共に、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本技術の実施の形態による非水電解質電池の構成例を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、図１における巻回電極体のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３】図３Ａは、本技術の非水電解質電池の外観を示す斜視図である。図３Ｂは、非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。図３Ｃは、図３Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図である。
【図４】図４Ａは、正極の構成例を示す斜視図である。図４Ｂは、正極の構成例を示す斜視図である。図４Ｃは、正極の構成例を示す斜視図である。図４Ｄは、正極の構成例を示す斜視図である。
【図５】図５Ａは、本技術の電池素子の構成例を示す斜視図である。図６Ｂは、本技術の電池素子の構成例を示す断面図である。
【図６】図６は、図３Ａの非水電解質電池のａ−ａ’断面を示す断面図である。
【図７】図７は、ラミネートフィルムの構成例を示す断面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｅは、本技術の電池素子の電極タブのＵ字曲げ工程を示す工程図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｅは、本技術の電池素子の電極タブのＵ字曲げ工程を示す工程図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｃは、本技術の電池素子の電極タブと電極リードとの接続工程を示す工程図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｄは、本技術の電池素子と接続した電極リードの折り曲げ工程を示す工程図である。
【図１２】図１２Ａは、本技術の非水電解質電池の外観を示す斜視図である。図１２Ｂは、非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。図１２Ｃは、図１２Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３Ａは、本技術の電池素子の構成例を示す斜視図である。図１３Ｂは、本技術の電池素子の構成例を示す断面図である。
【図１４】図１４Ａは、図１２Ａの非水電解質電池のｂ−ｂ’断面を示す断面図である。図１４Ｂは、図１２Ａの非水電解質電池のｃ−ｃ’断面を示す断面図である。
【図１５】図１５は、本技術の実施の形態による電池パックの構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本技術の非水電解質電池を用いた住宅用の蓄電システムに適用した例を示す概略図である。
【図１７】図１７は、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す概略図である。
【図１８】図１８は、サンプル１−４のヒートプレス後の絶縁層の表面のＳＥＭ写真である。
【図１９】図１９は、サンプル１−１０のヒートプレス後の絶縁層の表面のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本技術の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（非水電解質電池の第１の例）
２．第２の実施の形態（非水電解質電池の第２の例）
３．第３の実施の形態（非水電解質電池の第３の例）
４．第３の実施の形態（非水電解質電池を用いた電池パックの例
５．第４の実施の形態（非水電解質電池を用いた蓄電システム等の例）
６．他の実施の形態（変形例）
【００１９】
１．第１の実施の形態
（非水電解質電池の構成）
本技術の第１の実施の形態による非水電解質電池について説明する。図１は本技術の第１の実施の形態による非水電解質電池の分解斜視構成を示す。図２は図１に示した巻回電極体３０のＩ−Ｉ線に沿った断面を拡大して示している。
【００２０】
この非水電解質電池は、主に、フィルム状の外装部材４０の内部に、正極リード３１および負極リード３２が取り付けられた巻回電極体３０が収納されたものである。このフィルム状の外装部材４０を用いた電池構造は、ラミネートフィルム型と呼ばれている。
【００２１】
正極リード３１および負極リード３２は、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって同一方向に導出されている。正極リード３１は、例えば、アルミニウムなどの金属材料によって構成されており、負極リード３２は、例えば、銅、ニッケルまたはステンレスなどの金属材料によって構成されている。これらの金属材料は、例えば、薄板状または網目状になっている。
【００２２】
外装部材４０は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムがこの順に貼り合わされたアルミラミネートフィルムによって構成されている。この外装部材４０は、例えば、ポリエチレンフィルムが巻回電極体３０と対向するように、２枚の矩形型のアルミラミネートフィルムの外縁部同士が融着または接着剤によって互いに接着された構造を有している。
【００２３】
外装部材４０と正極リード３１および負極リード３２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム４１が挿入されている。この密着フィルム４１は、正極リード３１および負極リード３２に対して密着性を有する材料によって構成されている。このような材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂が挙げられる。
【００２４】
なお、外装部材４０は、上記したアルミラミネートフィルムに代えて、他の積層構造を有するラミネートフィルムによって構成されていてもよいし、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って構成されていてもよい。
【００２５】
図１は、図２に示した巻回電極体３０のＩ−Ｉ線に沿った断面構成を表している。この巻回電極体３０は、セパレータ３５および電解液保持層３６からなる絶縁層３９を介して正極３３と負極３４とが積層および巻回されたものであり、その最外周部は、保護テープ３７によって保護されている。巻回電極体３０では、電解液保持層３６が、セパレータ３５の両面に形成されており、セパレータ３５と正極３３と、セパレータ３５と負極３４とが、それぞれ電解液保持層３６を介して、接着している。また、正極３３と負極３４とが、絶縁層３９を介して、接着している。正極３３および負極３４間に絶縁層３９を設けることにより、正極３３および負極３４間の接着性を高めることで、充放電の繰り返しにより、極間距離が不均一になることを抑制する。なお、セパレータ３５の片面のみに、電解液保持層３６を形成するようにしてもよい。
【００２６】
（正極）
正極３３は、例えば、一対の面を有する正極集電体３３Ａの両面に正極活物質層３３Ｂが設けられたものである。ただし、正極活物質層３３Ｂは、正極集電体３３Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【００２７】
正極集電体３３Ａは、例えば、アルミニウム、ニッケルまたはステンレスなどの金属材料によって構成されている。
【００２８】
正極活物質層３３Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料のいずれか１種または２種以上とを含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。
【００２９】
（正極材料）
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、リチウム硫化物あるいはリチウムを含む層間化合物等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、下記式（１）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、下記式（２）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等が挙げられる。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（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むもの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、下記式（３）、下記式（４）もしくは下記式（５）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、下記式（６）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、または下記式（７）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等が挙げられる。具体的には、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウムまたはこれらの固溶体｛Ｌｉ（ＮｉxＣｏyＭｎz）Ｏ2（ｘ、ｙおよびｚの値は０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）、Ｌｉ（ＮｉxＣｏyＡｌz）Ｏ2（ｘ、ｙおよびｚの値は０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）など｝、マンガンスピネル（ＬｉＭｎ2Ｏ4）またはこれらの固溶体｛Ｌｉ（Ｍｎ2-vＮｉv）Ｏ4（ｖの値はｖ＜２である。）｝などのリチウム複合酸化物、またはリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ4）、ＬｉxＦｅ1-yＭ２yＰＯ4（式中、Ｍ２は、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｘは、０．９≦ｘ≦１．１の範囲内の値である。）などのオリビン構造を有するリン酸化合物が好ましい。高いエネルギー密度を得ることができるからである。
【００３０】
ＬｉpＮｉ(1-q-r)ＭｎqＭ１rＯ(2-y)Ｘz ・・・（１）
（式中、Ｍ１は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）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（Ｏ）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。）
【００３１】
ＬｉaＭ２bＰＯ4 ・・・（２）
（式中、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。）
【００３２】
ＬｉfＭｎ(1-g-h)ＮｉgＭ３hＯ(2-j)Ｆk ・・・（３）
（式中、Ｍ３は、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。）
【００３３】
ＬｉmＮｉ(1-n)Ｍ４nＯ(2-p)Ｆq ・・・（４）
（式中、Ｍ４は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。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。）
【００３４】
ＬｉrＣｏ(1-s)Ｍ５sＯ(2-t)Ｆu ・・・（５）
（式中、Ｍ５は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。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。）
【００３５】
ＬｉvＭｎ2-wＭ６wＯxＦy ・・・（６）
（式中、Ｍ６は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。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。）
【００３６】
ＬｉzＭ７ＰＯ4 ・・・（７）
（式中、Ｍ７は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、タングステン（Ｗ）およびジルコニウム（Ｚｒ）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。）
【００３７】
また、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム、または二酸化マンガンなどの酸化物、二硫化鉄、二硫化チタンまたは硫化モリブデンなどの二硫化物、硫黄、ポリアニリンまたはポリチオフェンなどの導電性高分子も挙げられる。
【００３８】
勿論、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、例示したもの以外のものであってもよい。
【００３９】
結着剤としては、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムまたはエチレンプロピレンジエンなどの合成ゴムや、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子材料が挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。中でも、ポリフッ化ビニリデンが好ましい
【００４０】
導電剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラックなどの炭素材料が挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。
【００４１】
（負極）
負極３４は、例えば、一対の面を有する負極集電体３４Ａの両面に負極活物質層３４Ｂが設けられたものである。ただし、負極活物質層３４Ｂは、負極集電体３４Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【００４２】
負極集電体３４Ａは、例えば、銅、ニッケルまたはステンレスなどの金属材料によって構成されている。
【００４３】
負極活物質層３４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。なお、結着剤および導電剤は、それぞれ正極で説明したものと同様のものを用いることができる。
【００４４】
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、炭素材料が挙げられる。この炭素材料とは、例えば、易黒鉛化性炭素や、（００２）面の面間隔が０．３７ｎｍ以上の難黒鉛化性炭素や、（００２）面の面間隔が０．３４ｎｍ以下の黒鉛などである。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭またはカーボンブラック類などがある。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスまたは石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体とは、フェノール樹脂やフラン樹脂などを適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。炭素材料は、リチウムの吸蔵および放出に伴う結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が得られると共に優れたサイクル特性が得られ、さらに導電剤としても機能するので好ましい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状または鱗片状のいずれでもよい。
【００４５】
上述の炭素材料の他、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能であると共に金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素として有する材料が挙げられる。高いエネルギー密度が得られるからである。このような負極材料は、金属元素または半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、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ようなものでもよい。なお、本技術における「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まれる。また、「合金」は、非金属元素を含んでいてもよい。この組織には、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物、またはそれらの２種以上が共存するものがある。
【００４６】
上記した金属元素または半金属元素としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）または白金（Ｐｔ）などである。中でも、ケイ素およびスズのうちの少なくとも１種が好ましく、ケイ素がより好ましい。リチウムを吸蔵および放出する能力が大きいため、高いエネルギー密度が得られるからである。
【００４７】
ケイ素およびスズのうちの少なくとも１種を有する負極材料としては、例えば、ケイ素の単体、合金または化合物や、スズの単体、合金または化合物や、それらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有する材料が挙げられる。
【００４８】
ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第２の構成元素として、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。スズの合金としては、例えば、スズ（Ｓｎ）以外の第２の構成元素として、ケイ素（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
【００４９】
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（Ｏ）または炭素（Ｃ）を含むものが挙げられ、スズ（Ｓｎ）またはケイ素（Ｓｉ）に加えて、上記した第２の構成元素を含んでいてもよい。
【００５０】
特に、ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）のうちの少なくとも１種を含む負極材料としては、例えば、スズ（Ｓｎ）を第１の構成元素とし、そのスズ（Ｓｎ）に加えて第２の構成元素と第３の構成元素とを含むものが好ましい。勿論、この負極材料を上記した負極材料と共に用いてもよい。第２の構成元素は、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、セリウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ビスマス（Ｂｉ）およびケイ素（Ｓｉ）からなる群のうちの少なくとも１種である。第３の構成元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）およびリン（Ｐ）からなる群のうちの少なくとも１種である。第２の元素および第３の元素を含むことにより、サイクル特性が向上するからである。
【００５１】
中でも、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）および炭素（Ｃ）を構成元素として含み、炭素（Ｃ）の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下の範囲内、スズ（Ｓｎ）およびコバルト（Ｃｏ）の合計に対するコバルト（Ｃｏ）の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％以上７０質量％以下の範囲内であるＣｏＳｎＣ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が得られると共に優れたサイクル特性が得られるからである。
【００５２】
このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて、さらに他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、インジウム（Ｉｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、ガリウム（Ｇａ）またはビスマス（Ｂｉ）などが好ましく、それらの２種以上を含んでいてもよい。容量特性またはサイクル特性がさらに向上するからである。
【００５３】
なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）および炭素（Ｃ）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、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あるいは半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下は、スズ（Ｓｎ）などが凝集あるいは結晶化することによるものであると考えられるが、炭素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が抑制されるからである。
【００５４】
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（X-ray Photoelectron Spectroscopy;XPS）が挙げられる。このＸＰＳでは、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、グラファイトであれば、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは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（Ｃ）の少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合している。
【００５５】
なお、ＸＰＳでは、例えば、スペクトルのエネルギー軸の補正に、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において、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形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。
【００５６】
また、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物なども挙げられる。金属酸化物とは、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデンなどであり、高分子化合物とは、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である。
【００５７】
さらに、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、チタンのようにリチウムと複合酸化物を形成する元素を含む材料でもよい。
【００５８】
勿論、負極活物質として金属リチウムを用いて、金属リチウムを析出溶解させてもよい。リチウム以外のマグネシウムやアルミニウムを析出溶解させることも可能である。
【００５９】
負極活物質層３４Ｂは、例えば、気相法、液相法、溶射法、焼成法、または塗布のいずれにより形成してもよく、それらの２以上を組み合わせてもよい。なお、気相法としては、例えば、物理堆積法または化学堆積法、具体的には真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）法またはプラズマ化学気相成長法などが挙げられる。液相法としては、電気鍍金または無電解鍍金などの公知の手法を用いることができる。焼成法とは、例えば、粒子状の負極活物質を結着剤などと混合して溶剤に分散させることにより塗布したのち、結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。焼成法に関しても公知の手法が利用可能であり、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法またはホットプレス焼成法が挙げられる。
【００６０】
負極活物質として金属リチウムを用いる場合には、負極活物質層３４Ｂは、組み立て時から既に有するようにしてもよいが、組み立て時には存在せず、充電時に析出したリチウム金属により構成されるようにしてもよい。また、負極活物質層３４Ｂを集電体としても利用することにより、負極集電体３４Ａを省略するようにしてもよい。
【００６１】
（絶縁層）
絶縁層３９は、セパレータ３５と、セパレータ３５の少なくとも一面に形成された電解液保持層３６とからなる。なお、セパレータ３５を省略して、絶縁層３９を電解液保持層３６単独で構成してもよい。
【００６２】
（セパレータ）
セパレータ３５は、正極３３と負極３４とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる多孔質材である。このセパレータ３５は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂からなる多孔質膜や、セラミックからなる多孔質膜などによって構成されている。これらの２種以上の多孔質膜が積層されたものであってもよい。セパレータ３５には電解液が含浸されている。
【００６３】
（電解液保持層）
電解液保持層３６は、多孔性高分子化合物と、電解液とを含む。電解液保持層３６では、電解液が多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、電解液により多孔性高分子化合物が膨潤されている。なお、電解液保持層３６は、単独でまたはセパレータ３５と共に、正極３３と負極３４とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる機能を有していてもよい。
【００６４】
この電解液保持層３６では、多孔性高分子化合物の材料として、最適な材料種および組成の高分子材料を使用する。これにより、電池製造工程のヒートプレス時に、多孔性高分子化合物が膨潤しすぎることにより、空孔構造が崩れて、空孔が閉じることが抑制される。そして、この電解液保持層３６では、透過性が最適に調整されるため、イオン伝導性の低下が抑制され、これにより、電池特性の低下が抑制される。また、多孔性高分子化合物の材料として、最適な材料種および組成の高分子材料を使用することによって、正極および負極間の接着性を向上できるため、充放電の繰り返しに伴い、極間距離が不均一になることを抑制できる。
【００６５】
多孔性高分子化合物は、例えば、以下のように形成する。すなわち、まず、高分子材料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させた溶液を調製し、この溶液をセパレータ３５上に塗布する。次に、上記溶液が塗布されたセパレータ３５を水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬する。このとき、溶媒交換が起こり、スピノーダル分解を伴う相分離が生じ、高分子材料は多孔構造を形成する。その後、乾燥することにより、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を得ることができる。なお、この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層３６が形成される。
【００６６】
第１の溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドンであることが好ましい。高分子材料として、後述する、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位の質量組成比が５％以下であるフッ化ビニリデン重合体を用いた場合でも、溶解性が低下せず、均一溶液を容易に調製することができるからである。
【００６７】
セパレータ３５上に形成される多孔性高分子化合物の面積密度は、例えば、０．１ｍｇ／ｃｍ2以上１０ｍｇ／ｃｍ2以下であることが好ましい。０．１ｍｇ／ｃｍ2より小さいと、酸化分解反応に対する保護効果が発揮させづらくなるからである。１０ｍｇ／ｃｍ2より大きいと、極間距離の増加によるイオン伝導経路長の冗長化により、エネルギー密度が低下する傾向にあるからである。
【００６８】
高分子材料としては、フッ化ビニリデン単量体単位を含むフッ化ビニリデン重合体を用いることができる。このようなフッ化ビニリデン重合体としては、フッ化ビニリデン単独重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン二元系共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−クロロトリフルオロエチレン３元系共重合体などが挙げられる。なお、フッ化ビニリデン重合体と共に、他の１種または２種以上の高分子材料を用いてもよい。
【００６９】
フッ化ビニリデン重合体としては、フッ化ビニリデン単量体単位と、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位との質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が、１００：０〜９５：５の範囲内であるものを用いる。すなわち、フッ化ビニリデン単独重合体、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位の質量組成比が５％以下のフッ化ビニリデン共重合体を用いることができる。フッ化ビニリデン単量体単位と、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位との質量組成比が１００：０〜９５：５の範囲外、すなわち、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位の質量組成比が５％を超えると、高分子化合物が膨潤しやすくなり、電池製造工程のヒートプレス時に、多孔性高分子化合物の空孔構造が崩れて、空孔が閉じてしまい、これにより、透気度が高くなり、イオン伝導性が低下して、電池性能が低下する。
【００７０】
フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上であることが好ましく、７５万以上であることがより好ましい。このラミネートフィルム型電池では、正極と負極との間の極間距離を一定にして、良好なイオン伝導性を保つことが、重要である。極間距離を一定に保つという観点から、正極３３および負極３４間を絶縁層３９を介して、強固に接着させることが重要である。したがって、良好な電極間の接着性を確保できる点から、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上であることが好ましく、７５万以上であることがより好ましい。また、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、製造容易の点から、１５０万未満であることが好ましく、１２０万以下であることがより好ましく、１００万以下であることがさらに好ましい。
【００７１】
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ：Gel Permeation Chromatography）により、測定溶媒：Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ポリスチレン換算で測定する。
【００７２】
多孔性高分子化合物の透気度としては、良好なイオン伝導性を確保できる点から、５００秒／１００ｃｃ以下であることが好ましく、３００秒／１００ｃｃ以下であることがより好ましい。また、透気度の下限は、絶縁層３６の物理的な構造を考慮すると、０秒／１００ｃｃより大きい数値となる。
【００７３】
電解液保持層３６は、多孔性高分子化合物および電解液の他に、無機粒子を含有していてもよい。電解液保持層３６に無機粒子が含有されることによって、連続フロート充電をしたときの電流の漏れをより抑制することが可能である。
【００７４】
この場合、多孔性高分子化合物は、例えば、以下のように形成する。すなわち、まず、上記と同様の高分子材料（フッ化ビニリデン重合体）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させた溶液に、さらに極性有機溶媒に無機粒子を分散させた溶液を添加することにより塗布溶液を調製する。この溶液をセパレータ３５上に塗布する。次に、上記溶液が塗布されたセパレータ３５を水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬する。このとき、溶媒交換が起こり、スピノーダル分解を伴う相分離が生じ、高分子材料は多孔構造を形成する。その後、乾燥することにより、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を得ることができる。なお、この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層３６が形成される。
【００７５】
（無機粒子）
無機粒子としては、電気絶縁性を有する金属酸化物の粒子、金属窒化物の粒子、金属炭化物の粒子等を挙げることができる。金属酸化物としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、チタニア（ＴｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、シリカ（ＳｉＯ2）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）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（ＢＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等を好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）等を好適に用いることができる。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。フッ化ビニリデン重合体と無機粒子との質量比（フッ化ビニリデン重合体：無機粒子）としては、例えば、１：１〜１：１０であり、無機粒子の添加量が多すぎると、正極および負極間の接着性が弱くなるため、１：１〜１：８が好ましく、１：２〜１：６であることがより好ましい。
【００７６】
（電解液）
電解液は、溶媒と、溶媒に溶解する電解質塩とを含む。
【００７７】
（溶媒）
溶媒としては、例えば、高誘電率溶媒を用いることができる。高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネート（炭酸エチレン）、プロピレンカーボネート（炭酸プロピル）などの環状炭酸エステルなどを用いることができる。高誘電率溶媒としては、環状炭酸エステルの代わりに、または環状炭酸エステルと併せて、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン、Ｎ−メチルピロリドンなどのラクタム、Ｎ−メチルオキサゾリジノンなどの環状カルバミン酸エステル、テトラメチレンスルホンなどのスルホン化合物を用いてもよい。
【００７８】
溶媒としては、高誘電率溶媒と、低粘度溶媒とを混合して用いてもよい。低粘度溶媒としては、エチルメチルカーボネート（炭酸メチルエチル）、ジエチルカーボネート（炭酸ジエチレン）、ジメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート等の鎖状炭酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル等の鎖状カルボン酸エステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の鎖状アミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバミン酸エチル等の鎖状カルバミン酸エステル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキソラン等のエーテル等が挙げられる。なお、溶媒は上記で例示した化合物に限定されるものではなく、従来提案されている化合物を広く用いることができる。
【００７９】
（電解質塩）
電解質塩は、例えば、リチウム塩などの軽金属塩のいずれか１種または２種以上を含有している。
【００８０】
リチウム塩としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、六フッ化アンチモン酸リチウム（ＬｉＳｂＦ6）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、四塩化アルミニウム酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4）などの無機リチウム塩が挙げられる。また、リチウム塩としては、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホン）イミド（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）、リチウムビス（ペンタフルオロメタンスルホン）イミド（（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ）、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホン）メチド（（ＣＦ3ＳＯ2）3ＣＬｉ）などのパーフルオロアルカンスルホン酸誘導体のリチウム塩、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｏ4）2などのホウ素含有リチウム塩などが挙げられる。
【００８１】
（非水電解質電池の製造方法）
この非水電解質電池は、例えば、以下の製造方法によって製造される。
【００８２】
（正極の製造）
まず、正極３３を作製する。例えば、正極材料と、結着剤と、導電剤とを混合して正極合剤としたのち、有機溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、ドクタブレードまたはバーコータなどによって正極集電体３３Ａの両面に正極合剤スラリーを均一に塗布して乾燥させる。最後に必要に応じて加熱しながらロールプレス機などによって塗膜を圧縮成型して正極活物質層３３Ｂを形成する。この場合には、圧縮成型を複数回に渡って繰り返してもよい。
【００８３】
（負極の製造）
次に、負極３４を作製する。例えば、負極材料と、結着剤と、必要に応じて導電剤とを混合して負極合剤としたのち、これを有機溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、ドクタブレードまたはバーコータなどによって負極集電体３４Ａの両面に負極合剤スラリーを均一に塗布して乾燥させる。最後に、必要に応じて加熱しながらロールプレス機などによって塗膜を圧縮成型して負極活物質層３４Ｂを形成する。
【００８４】
（多孔性高分子化合物の形成）
まず、上述した高分子材料をセパレータ３５の片面または両面に塗布する。この高分子材料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドンやγ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させ、セパレータ３５上に塗布し、水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上述した高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬させた後、乾燥させる。これにより、片面または両面に多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を作製する。
【００８５】
次に、正極３３に正極リード３１を取り付けると共に、負極３４に負極リード３２を取り付ける。続いて、片面または両面に多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層して巻回させたのち、その最外周部に保護テープ３７を接着させて、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を作製する。この巻回体を袋状の外装部材４０の内部に収納する。
【００８６】
電解液を調製して、外装部材４０の内部に注入したのち、その外装部材４０の開口部を熱融着などで密封する。最後にヒートプレスを行う。すなわち、外装部材４０に加重をかけながら加熱し、多孔性高分子化合物を介してセパレータ３５を正極３３および負極３４に密着させる。これにより、電解液保持層３６が形成される。ヒートプレス時において、電解液保持層３６では、多孔性高分子化合物が膨潤するが、多孔性高分子化合物の空孔構造は崩れずに、その空孔が維持されている。以上により、非水電解質電池が完成する。
【００８７】
２．第２の実施の形態
（非水電解質電池の構成）
本技術の第２の実施による形態の非水電解質電池の構成例について説明する。図３Ａは、本技術の第２の実施の形態による非水電解質電池の外観を示す斜視図である。図３Ｂは、本技術の第２の実施の形態による非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。また、図３Ｃは、図３Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図であり、なお、下記の説明では、非水電解質電池５１のうち、正極リード５３が導出される部分をトップ部、トップ部に対向し、負極リード５４が導出される部分をボトム部、トップ部とボトム部とに挟まれた両辺をサイド部とする。また、電極、電極リード等について、サイド部−サイド部方向を幅として説明する。
【００８８】
図３Ａ〜図３Ｃに示すように、本技術の非水電解質電池５１は、例えば、充電および放電可能な二次電池であり、電池素子６０がラミネートフィルム５２にて外装されたものであり、ラミネートフィルム５２同士が封止された部分からは、電池素子６０と接続された正極リード５３および負極リード５４が電池外部に導出されている。正極リード５３および負極リード５４は、互いに対向する辺から導出されている。
【００８９】
（電池素子）
図４Ａ〜図４Ｂは、電池素子を構成する正極の構成例を示す。図４Ｃ〜図４Ｂは、電池素子を構成する負極の構成例を示す。図５Ａ〜図５Ｂは、ラミネートフィルムに外装される前の電池素子の構成例を示す。電池素子６０は、図４Ａまたは図４Ｂに示す矩形状の正極６１と、図４Ｃまたは図４Ｄに示す矩形状の負極６２とが、セパレータ６３を介して積層された構成である。具体的には、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、正極６１および負極６２がつづら折りに折り曲げられたセパレータ６３を介して交互に積層された構成である。第２の実施の形態では、電池素子６０の最表層がセパレータ６３となるように、セパレータ６３、負極６２、セパレータ６３、正極６１、・・・負極６２、セパレータ６３のように順に積層された電池素子６０を用いる。なお、図５Ａ〜図５Ｂにおいて、図示は省略するが、セパレータ６３の両面には、多孔性高分子化合物が形成されている。この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層が形成される。
【００９０】
図６は、図３Ａの非水電解質電池のａ−ａ’断面を示す断面図である。図６に示すように、電池素子６０では、電解液保持層６６が、セパレータ６３の両面に形成されており、セパレータ６３と正極６１と、セパレータ６３と負極６２とが、それぞれ電解液保持層６６を介して、接着している。また、正極６１と負極６２とが、絶縁層６７を介して、接着している。正極６１および負極６２間に絶縁層６７を設けることにより、正極６１および負極６２間の接着性を高めることで、充放電の繰り返しにより、極間距離が不均一になることを抑制する。なお、セパレータ６３の片面のみに、電解液保持層６６を形成するようにしてもよい。
【００９１】
電池素子６０からは、複数枚の正極６１からそれぞれ延出される正極タブ６１Ｃと、複数枚の負極６２からそれぞれ延出される負極タブ６２Ｃとが導出されている。複数枚重ねられた正極タブ６１Ｃは、曲げ部分において適切なたるみを持った状態で断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられて構成されている。複数枚重ねられた正極タブ６１Ｃの先端部には、超音波溶接または抵抗溶接等の方法により正極リード５３が接続されている。
【００９２】
また、正極６１と同様に、負極タブ６２Ｃは、複数枚重ねられた上で、曲げ部分において適切なたるみを持った状態で断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられて構成されている。複数枚重ねられた負極タブ６２Ｃの先端部には、超音波溶接または抵抗溶接等の方法により負極リード５４が接続されている。
【００９３】
（正極リード）
正極タブ６１Ｃと接続する正極リード５３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等からなる金属リード体を用いることができる。本技術の大容量の非水電解質電池５１では、大電流を取り出すために、従来に比して正極リード５３の幅を太く、厚みを厚く設定する。
【００９４】
正極リード５３の幅は任意に設定可能であるが、大電流を取り出せるという点で、正極リード５３の幅ｗａが正極６１の幅Ｗａに対して５０％以上１００％以下であることが好ましい。
【００９５】
正極リード５３の厚みは、１５０μｍ以上２５０μｍ以下とすることが好ましい。正極リード５３の厚みが１５０μｍ未満の場合、取り出せる電流量が小さくなってしまう。正極リード５３の厚みが２５０μｍを超える場合、正極リード５３が厚すぎるため、リード導出辺におけるラミネートフィルム５２の密封性が低下して、水分浸入が容易になる。
【００９６】
なお、正極リード５３の一部分には、ラミネートフィルム５２と正極リード５３との接着性を向上させるための密着フィルムであるシーラント５５が設けられる。シーラント５５は、金属材料との接着性の高い樹脂材料により構成され、例えば正極リード５３が上述した金属材料から構成される場合には、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ることが好ましい。
【００９７】
シーラント５５の厚みは、７０μｍ以上１３０μｍ以下とすることが好ましい。７０μｍ未満では正極リード５３とラミネートフィルム５２との接着性に劣り、１３０μｍを超えると熱融着時における溶融樹脂の流動量が多く、製造工程上好ましくない。
【００９８】
（負極リード）
負極タブ６２Ｃと接続する負極リード５４は、例えばニッケル（Ｎｉ）等からなる金属リード体を用いることができる。本技術の大容量の非水電解質電池５１では、大電流を取り出すために、従来に比して負極リード５４の幅を太く、厚みを厚く設定する。負極リード５４の幅は、後述する負極タブ６２Ｃの幅と略同等とすることが好ましい。
【００９９】
負極リード５４の幅は任意に設定可能であるが、大電流を取り出せるという点で、負極リード５４の幅ｗｂが負極６２の幅Ｗｂに対して５０％以上１００％以下であることが好ましい。
【０１００】
負極リード５４の厚みは、正極リード５３と同様に１５０μｍ以上２５０μｍ以下とすることが好ましい。正極リード５３の厚みが１５０μｍ未満の場合、取り出せる電流量が小さくなってしまう。正極リード５３の厚みが２５０μｍを超える場合、正極リード５３が厚すぎるため、リード導出辺におけるラミネートフィルム５２の密封性が低下して、水分浸入が容易になる。
【０１０１】
負極リード５４の一部分には、正極リード５３と同様に、ラミネートフィルム５２と負極リード５４との接着性を向上させるための密着フィルムであるシーラント５５が設けられる。
【０１０２】
なお、正極リード５３の幅ｗａと負極リード５４の幅ｗｂは通常同等の幅ｗ（以下、正極リード５３幅ｗａおよび負極リード５４幅ｗｂが同等の場合には、正極リード５３幅ｗａおよび負極リード５４幅ｗｂを区別せずに電極リード幅ｗと適宜称する）とされる。そして、電極リード幅ｗは、正極６１の幅Ｗａと負極６２の幅Ｗｂが異なる場合には、正極６１の幅Ｗａと負極６２の幅Ｗｂのうち広い方の電極幅Ｗに対して５０％以上１００％以下であることが好ましい。
【０１０３】
（正極）
図４Ａ〜図４Ｂに示すように、正極６１は、正極活物質を含有する正極活物質層６１Ｂが、正極集電体６１Ａの両面上に形成されてなる。正極集電体６１Ａとしては、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔が用いられる。
【０１０４】
また、正極集電体６１Ａから一体に正極タブ６１Ｃが延出されている。複数枚重ねられた正極タブ６１Ｃは、断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられ、先端部には超音波溶接または抵抗溶接等の方法により正極リード５３と接続される。
【０１０５】
正極活物質層６１Ｂは、正極集電体６１Ａの矩形状の主面部上に形成される。正極集電体６１Ａが露出した状態の延出部は、正極リード５３を接続するための接続タブである正極タブ６１Ｃとしての機能を備える。正極タブ６１Ｃの幅は任意に設定可能である。特に、正極リード５３および負極リード５４を同一辺から導出する場合には、正極タブ６１Ｃの幅は正極６１の幅の５０％未満とする必要がある。このような正極６１は、矩形状の正極集電体６１Ａの一辺に、正極集電体露出部を設けるようにして正極活物質層６１Ｂを形成し、不要な部分を切断することで得られる。
【０１０６】
正極活物質層６１Ｂの構成は、第１の実施の形態の正極活物質層３３Ｂと同様である。すなわち、正極活物質層６１Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料のいずれか１種または２種以上とを含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。正極材料、結着剤、導電剤は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０７】
（負極）
図４Ｃ〜図４Ｄに示すように、負極６２は、負極活物質を含有する負極活物質層６２Ｂが、負極集電体６２Ａの両面上に形成されてなる。負極集電体６２Ａとしては、例えば銅（Ｃｕ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔により構成されている。
【０１０８】
また、負極集電体６２Ａから一体に負極タブ６２Ｃが延出されている。複数枚重ねられた負極タブ６２Ｃは、断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられ、先端部には超音波溶接または抵抗溶接等の方法により負極リード５４が接続される。
【０１０９】
負極活物質層６２Ｂは、負極集電体６２Ａの矩形状の主面部上に形成される。負極集電体６２Ａが露出した状態の延出部は、負極リード５４を接続するための接続タブである負極タブ６２Ｃとしての機能を備える。負極タブ６２Ｃの幅は任意に設定可能である。特に、正極リード５３および負極リード５４を同一辺から導出する場合には、負極タブ６２Ｃの幅は負極６２の幅の５０％未満とする必要がある。このような負極６２は、矩形状の負極集電体６２Ａの一辺に、負極集電体露出部を設けるようにして負極活物質層６２Ｂを形成し、不要な部分を切断することで得られる。
【０１１０】
（負極活物質層）
負極活物質層６２Ｂの構成は、第１の実施の形態の負極活物質層３４Ｂと同様である。すなわち、負極活物質層３４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。負極材料、結着剤、導電剤は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１１】
（絶縁層）
絶縁層６７は、セパレータ６３と、セパレータ６３の少なくとも一面に形成された電解液保持層６６とからなる。なお、セパレータ６３を省略して、絶縁層６７を電解液保持層６６単独で構成してもよい。
【０１１２】
（セパレータ）
セパレータ６３は、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の薄膜から構成されている。具体的には、例えばポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料からなる多孔質膜により構成されており、これら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、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系の多孔質膜を含むものは、正極６１と負極６２との分離性に優れ、内部短絡や開回路電圧の低下をいっそう低減できるので好適である。セパレータ６３には、電解液が含浸されている。
【０１１３】
（電解液保持層）
電解液保持層６６は、第１の実施の形態の電解液保持層３６と同様である。すなわち、電解液保持層６６は、第１の実施の形態と同様の多孔性高分子化合物と、第１の実施の形態と同様の電解液とを含む。電解液保持層６６では、電解液が多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、電解液により多孔性高分子化合物が膨潤されている。なお、電解液保持層６６は、単独でまたはセパレータ６３と共に、正極６１と負極６３とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる機能を有していてもよい。
【０１１４】
本技術の大容量の非水電解質電池において、セパレータ６３の厚みは５μｍ以上２５μｍ以下が好適に使用可能であり、７μｍ以上２０μｍ以下がより好ましい。セパレータ６３は、厚すぎると活物質の充填量が低下して電池容量が低下するとともに、イオン伝導性が低下して電流特性が低下する。逆に薄すぎると、膜の機械的強度が低下する。
【０１１５】
電解液保持層６６は、多孔性高分子化合物および電解液の他に、第１の実施の形態と同様、無機粒子を含有していてもよい。電解液保持層６６に無機粒子が含有されることによって、連続フロート充電をしたときの電流の漏れをより抑制することが可能である。
【０１１６】
電池素子６０の厚みは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。５ｍｍ未満であると、薄型であるため、蓄熱の影響が少なく、セル表面に凹凸がなくとも熱が逃げやすい傾向がある。一方、２０ｍｍを超えると、電池表面から電池中央部までの距離が大きくなりすぎて、電池表面からの放熱だけでは電池内に温度差ができてしまい、寿命性能に影響がでる傾向がある。
【０１１７】
また、電池素子６０の放電容量は、３Ａｈ以上５０Ａｈ以下であることが好ましい。３Ａｈ未満であると、電池容量が小さいため、集電箔の厚みを厚くするなど電池容量を下げて抵抗を落とすなど他の手法でも発熱を抑えることができる傾向がある。５０Ａｈを超えると、電池熱容量が大きくなり、放熱しにくくなってしまい、電池内での温度ばらつきも大きくなる傾向がある。ここで、上述の電池素子６０の放電容量は、非水電解質電池１の公称容量であり、公称容量は、充電条件が上限電圧３．６Ｖ、充電電流０．２Ｃの定電圧定電流充電、放電条件が放電終止電圧２．０Ｖ、放電電流０．２Ｃの定電流放電の場合における放電容量から算出したものである。
【０１１８】
（ラミネートフィルム）
電池素子６０を外装する外装材であるラミネートフィルム５２は、金属箔からなる金属層５２ａの両面に樹脂層を設けた構成とされている。ラミネートフィルムの一般的な構成は、図７に示すように、外側樹脂層５２ｂ／金属層５２ａ／内側樹脂層５２ｃの積層構造で表すことができ、内側樹脂層５２ｃが電池素子６０に対向するように形成されている。外側樹脂層５２ｂおよび内側樹脂層５２ｃと、金属層５２ａとの間には、厚さ２μｍ以上７μｍ以下程度の接着層を設けても良い。外側樹脂層５２ｂおよび内側樹脂層５２ｃは、それぞれ複数層で構成されてもよい。
【０１１９】
金属層５２ａを構成する金属材料としては、耐透湿性のバリア膜としての機能を備えていれば良く、アルミニウム（Ａｌ）箔、ステンレス（ＳＵＳ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔およびメッキを施した鉄（Ｆｅ）箔などを使用することができる。なかでも、薄く軽量で加工性に優れるアルミニウム箔を好適に用いることが好ましい。特に、加工性の点から、例えば焼きなまし処理済みのアルミニウム（ＪＩＳ Ａ８０２１Ｐ−Ｏ）、（ＪＩＳ Ａ８０７９Ｐ−Ｏ）または（ＪＩＳ Ａ１Ｎ３０−Ｏ）等を用いるのが好ましい。
【０１２０】
金属層５２ａの厚みは、３０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。３０μｍ未満の場合、材料強度に劣ってしまう。また、１５０μｍを超えた場合、加工が著しく困難になるとともに、ラミネートフィルム５２の厚さが増してしまい、非水電解質電池の体積効率の低下につながってしまう。
【０１２１】
内側樹脂層５２ｃは、熱で溶けて互いに融着する部分であり、ポリエチレン（ＰＥ）、無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が使用可能であり、これらから複数種類選択して用いることも可能である。
【０１２２】
内側樹脂層５２ｃの厚みは、２０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。２０μｍ未満では接着性が低下するとともに、圧力緩衝作用が不十分となってしまい、短絡が発生しやすくなる。また、５０μｍを超えると、内側樹脂層５２ｃを通じて水分が浸入しやすくなっていまい、電池内部でのガス発生およびそれに伴う電池膨れ、ならびに電池特性の低下が生じるおそれがある。なお、内側樹脂層５２ｃの厚みは、電池素子６０に外装前の状態における厚みである。電池素子６０に対してラミネートフィルム５２を外装し、封止した後は、２層の内側樹脂層５２ｃが互いに融着されるため、内側樹脂層４２ｃの厚みは上記範囲から外れる場合もある。
【０１２３】
なお、内側樹脂層５２ｃは、例えば型押し等により表面に凹凸を付けても良い。これにより、電池素子６０の最表層の電解液保持層６６とラミネートフィルム５２間での滑り性が悪くなり、電池素子６０の移動抑制効果を高くすることができる。
【０１２４】
外側樹脂層５２ｂとしては、外観の美しさや強靱さ、柔軟性などからポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル等が用いられる。具体的には、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）が用いられ、これらから複数種類選択して用いることも可能である。
【０１２５】
なお、内側樹脂層５２ｃ同士を熱融着により溶融させてラミネートフィルム５２間を接着するため、外側樹脂層５２ｂは、内側樹脂層５２ｃよりも高い融点を有することが好ましい。熱融着時に内側樹脂層５２ｃのみを溶融させるためである。このため、外側樹脂層５２ｂは、内側樹脂層５２ｃとして選択された樹脂材料によって使用可能な材料を選択可能である。
【０１２６】
外側樹脂層５２ｂの厚みは、２５μｍ以上３５μｍ以下とすることが好ましい。２５μｍ未満では保護層としての機能に劣り、３５μｍを超えると非水電解質電池５１の体積効率の低下につながってしまう。
【０１２７】
上述の様な電池素子６０は、上述のラミネートフィルム５２間にて外装される。このとき、正極タブ６１Ｃと接続された正極リード５３および負極タブ６２Ｃと接続された負極リード５４がラミネートフィルム５２の封止部から電池外部に導出される。図３Ｂに示されるように、ラミネートフィルム５２間には、予め深絞り加工により形成された電池素子収納部５７が設けられている。電池素子６０は、電池素子収納部５７に収納される。
【０１２８】
本技術では、電池素子６０の周辺部をヒータヘッドによって加熱することにより、電池素子６０を両面から覆うラミネートフィルム５２間同士を熱融着させて封止する。特に、リード導出辺においては、正極リード５３および負極リード５４を避ける形状に切り欠きが設けられたヒータヘッドによってラミネートフィルム５２を熱融着することが好ましい。正極リード５３および負極リード５４にかかる負荷を小さくして電池を作製することができるためである。この方法により、電池作製時のショートを防ぐことができる。
【０１２９】
本技術の非水電解質電池５１は、熱融着によるラミネートフィルム５２間の封止後におけるリード導出部の厚みを制御することにより、高い安全性および電池特性を備えている。
【０１３０】
（非水電解質電池の製造方法）
上述の非水電解質電池５１は、例えば、以下のような工程で作製することができる。
【０１３１】
（正極の作製）
正極材料と、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−ピロリドンなどの溶剤に分散させて正極合剤スラリーとする。続いて、この正極合剤スラリーを帯状の正極集電体６１Ａの両面に塗布し溶剤を乾燥させたのち、ロールプレス機などにより圧縮成型して正極活物質層６１Ｂを形成し、正極シートとする。この正極シートを所定の寸法に切断し、正極６１を作製する。このとき、正極集電体６１Ａの一部を露出するようにして正極活物質層６１Ｂを形成する。この正極集電体６１Ａ露出部分を正極タブ６１Ｃとする。また、必要に応じて正極集電体露出部の不要な部分を切断して正極タブ６１Ｃを形成してもよい。これにより、正極タブ６１Ｃが一体に形成された正極６１が得られる。
【０１３２】
（負極の作製）
負極材料と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散させて負極合剤スラリーとする。続いて、この負極合剤スラリーを負極集電体６２Ａに塗布し溶剤を乾燥させたのち、ロールプレス機などにより圧縮成型して負極活物質層６２Ｂを形成し、負極シートとする。この負極シートを所定の寸法に切断し、負極６２を作製する。このとき、負極集電体６２Ａの一部を露出するようにして負極活物質層６２Ｂを形成する。この負極集電体６２Ａ露出部分を負極タブ６２Ｃとする。また、必要に応じて負極集電体露出部の不要な部分を切断して負極タブ６２Ｃを形成してもよい。これにより、負極タブ６２Ｃが一体に形成された負極６２が得られる。
【０１３３】
（多孔性高分子化合物の形成）
セパレータ６３の表面に多孔性高分子化合物を形成する。多孔性高分子化合物は、例えば、以下のように形成する。すなわち、まず、高分子材料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させた溶液を調製し、この溶液をセパレータ６３上に塗布する。次に、上記溶液が塗布されたセパレータ６３を水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬する。このとき、溶媒交換が起こり、スピノーダル分解を伴う相分離が生じ、高分子材料は多孔構造を形成する。その後、乾燥することにより、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を得ることができる。なお、この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層６６が形成される。
【０１３４】
（積層工程）
次に、図５Ａ〜図５Ｂに示すように、正極６１と負極６２とを、つづら折りにしたセパレータ６３間に交互に挿入し、例えば、セパレータ６３、負極６２、セパレータ６３、正極６１、セパレータ６３、負極６２・・・セパレータ６３、負極６２、セパレータ６３となるように重ね合わせて所定数の正極６１および負極６２を積層する。続いて、正極６１、負極６２およびセパレータ６３が密着するように押圧した状態で固定し、電池素子６０を作製する。電池素子６０をより強固に固定するには、例えば接着テープ等の固定部材５６を用いることができる。固定部材５６を用いて固定する場合には、例えば電池素子６０の両サイド部に固定部材５６を設ける。
【０１３５】
次に、複数枚の正極タブ６１Ｃおよび複数枚の負極タブ６２Ｃを断面Ｕ字状となるように折り曲げる。電極タブは、例えば下記のようにして折り曲げられる。
【０１３６】
（第１のタブＵ字曲げ工程）
積層した正極６１から引き出された複数の正極タブ６１Ｃおよび積層した負極６２から引き出された複数の負極タブ６２Ｃを、断面略Ｕ字形状となるように折り曲げる。第１のＵ字曲げ工程は、予め正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃに最適なＵ字曲げ形状を持たせるための工程である。予め最適なＵ字曲げ形状を持たせることにより、後に正極リード５３および負極リード５４と接続後の正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃを折り曲げてＵ字曲げ部を形成する際に正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃに引張り応力などのストレスがかからないようにすることができる。
【０１３７】
図８Ａ〜図８Ｅは、負極タブ６２Ｃの第１のＵ字曲げ工程を説明する側面図である。図８Ａ〜図８Ｅにおいては、負極タブ６２Ｃについて行われる各工程を説明する。なお、正極集電体６１Ａについても同様にして第１のＵ字曲げ工程が行われる。
【０１３８】
まず、図８Ａに示すように、Ｕ字曲げ用薄板７１を有するワークセット台７０ａの上部に電池素子を配設する。Ｕ字曲げ用薄板７１は、電池素子６０の厚みよりもやや小さい分だけ、具体的には、少なくとも複数の負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の総厚分小さい分だけ、ワークセット台７０ａから突出するように設置されている。このような構成とすることにより、負極タブ６２Ｃ4の曲げ外周側が電池素子６０の厚みの範囲内に位置するため、非水電解質電池５１の厚みの増大や外観不良が生じるのを防止することができる。
【０１３９】
続いて、図８Ｂに示すように、電池素子６０を下降させるか、もしくはワークセット台７０ａを上昇させる。このとき、電池素子６０とＵ字曲げ用薄板７１との間隙が小さいほど非水電解質電池５１のスペース効率が向上するため、例えば電池素子６０とＵ字曲げ用薄板７１との間隙が徐々に小さくなるようにする。
【０１４０】
図８Ｃに示すように、電池素子６０がワークセット台７０ａ上に載置され、負極タブ６２Ｃに曲げ部を形成した後、図８Ｄおよび図８Ｅに示すようにローラ７２を下降させて負極タブ６２ＣがＵ字形状に折り曲げられる。
【０１４１】
Ｕ字曲げ用薄板７１は、厚みが１ｍｍ以下、例えば０．５ｍｍ程度が好ましい。Ｕ字曲げ用薄板７１には、このような薄さでも複数の正極タブ６１Ｃまたは負極タブ６２Ｃに曲げ形状を形成するために必要な強度を有する材料を用いることができる。Ｕ字曲げ用薄板７１に必要な強度は、正極６１および負極６２の積層枚数や、正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃに用いる材料の硬度等によって変わる。Ｕ字曲げ用薄板７１が薄いほど、曲げ最内周の負極タブ６２Ｃ1の曲率を小さくすることができ、負極タブ６２Ｃの折り曲げに必要なスペースを小さくすることができるため好ましい。Ｕ字曲げ用薄板７１としては、例えばステンレス（ＳＵＳ）、強化プラスティック材およびめっきを施した鋼材などを用いることができる。
【０１４２】
（集電体露出部切断工程）
次に、Ｕ字曲げ部を形成した負極タブ６２Ｃの先端を切り揃える。集電体露出部切断工程では、予め最適な形状を有するＵ字曲げ部を形成し、そのＵ字曲げ形状に合わせて正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃの余剰分を切断する。図９Ａ〜図９Ｅは、負極タブ６２Ｃの切断工程を説明する側面図である。なお、正極タブ６１Ｃについても同様にして集電体露出部切断工程が行われる。
【０１４３】
図９Ａに示すように、第１のＵ字曲げ工程においてＵ字曲げ部が形成された電池素子６０の上面と底面を反転させ、集電体たるみ用逃げ部７３を有するワークセット台７０ｂ上に電池素子６０を固定する。
【０１４４】
次に、図９Ｂに示すように、Ｕ字曲げ部が形成された負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4のＵ字曲げ部から先端に至る先端部分がワークセット台７０ｂに沿って略Ｌ字形状となるように先端部分を変形させる。このとき、再度Ｕ字曲げ部を形成するために必要な形状を維持することにより、曲げ外周側の負極タブ６２Ｃ4ほど大きなたるみが生じる。このようなたるみがワークセット台７０ｂの集電体たるみ用逃げ部３３に入り込むことにより、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4をストレスなく変形させることができる。なお、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端部分を固定した状態で負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4を変形させるようにしてもよい。
【０１４５】
続いて、図９Ｃに示すように、集電体押さえ７４にて負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4をワークセット台７０ｂに押さえつけた後、図９Ｄおよび図９Ｅに示すように、例えば集電体押さえ７４に沿うように設けられた切断用刃７５で負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端を切り揃える。負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の切断箇所は、後に再度Ｕ字曲げを行った際に負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端が電池素子６０の厚みの範囲内に位置するように、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端の余剰分を少なくとも切断するようにする。
【０１４６】
（電極リード接続工程）
続いて、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と、負極リード５４との接続を行う。タブ接続工程では、第１のＵ字曲げ工程で形成した最適なＵ字曲げ形状を維持しながら正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃと、正極リード５３および負極リード５４を固着する。これにより、正極タブ６１Ｃおよび正極リード５３と、負極タブ６２Ｃおよび負極リード５４が電気的に接続される。図１０Ａ〜図１０Ｃは、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と、負極リード５４との接続工程を説明する側面図である。なお、図示はしないが、負極リード５４にはあらかじめシーラント５５が設けられているものとする。正極タブ６１Ｃと正極リード５３についても同様にして接続工程が行われる。
【０１４７】
図１０Ａに示すように、電極端子切断工程において負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端余剰分を切断した電池素子６０の上面と底面を再度反転させる。次に、図１０Ｂに示すように、集電体形成維持用板７６を有するワークセット台７０ｃ上に電池素子６０を固定する。負極タブ６２Ｃ1の曲げ内周側には集電体形成維持用板７６の先端が位置しており、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の曲げ形状を維持するとともに、固着装置から発生する例えば超音波振動などの外的要因による影響を防止する。
【０１４８】
続いて、図１０Ｃに示すように、例えば超音波溶着により負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４とを固着する。超音波溶着には、例えば、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の下部に備えられたアンビル７７ａと、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の上部に備えられたホーン７７ｂが用いられる。アンビル７７ａには予め負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4がセットされ、ホーン７７ｂが下降してアンビル７７ａとホーン７７ｂとで負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4および負極リード５４が挟持される。そして、アンビル７７ａとホーン７７ｂとにより、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4および負極リード５４に超音波振動が与えられる。これにより、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4および負極リード５４が互いに固着される。
【０１４９】
なお、タブ接続工程においては、図１０Ｃを参照して上述した内周側曲げしろＲｉが形成されるように負極リード５４を負極タブ６２Ｃに接続するとよい。なお、内周側曲げしろＲｉは、正極リード５３および負極リード５４の厚み以上とする。
【０１５０】
次に、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と固着した負極リード５４を所定の形状に折り曲げる。図１１Ａ〜図１１Ｅは、負極リード５４のタブ折り曲げ工程を説明する側面図である。また、正極タブ６１Ｃと正極リード５３についても同様にしてタブ折り曲げ工程・電極リード接続工程が行われる。
【０１５１】
図１１Ａに示すように、接続工程において負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４とが固着された電池素子６０の上面と底面を再度反転させて、集電体たるみ用逃げ部７３を有するワークセット台７０ｄ上に電池素子６０を固定する。負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４との接続部分は、タブ折り曲げ台７８ａ上に載置する。
【０１５２】
続いて、図１１Ｂに示すように、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４との接続部分をブロック７８ｂにて押さえ、図１１Ｃに示すようにローラ７９を降下させることにより、タブ折り曲げ台７８ａおよびブロック７８ｂから突出した負極リード５４を折り曲げる。
【０１５３】
（第２のタブＵ字曲げ工程）
続いて、図１１Ｄに示すように、電池素子６０と、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4とを押さえるブロック７８ｂとの間に介在するようにＵ字曲げ用薄板７１を配置する。続いて、図１１Ｅに示すように、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4を図８Ａ〜図８Ｅに示す第１のＵ字曲げ工程で形成したＵ字曲げ形状に沿って９０°折り曲げ、電池素子６０を作製する。このとき、上述したように、図１０Ｃのように内周側曲げしろＲｉが形成されるように負極リード５４と負極タブ６２Ｃとを接続しておく。これにより、第２のタブＵ字曲げ工程において、負極リード５４が積層された正極６１および負極６２に当接することなく負極タブ６２Ｃを電極面と略垂直の方向にまで折り曲げることができる。
【０１５４】
このとき、負極リード５４は予め熱溶着されたシーラント５５と一緒に折り曲げるのが好ましい。負極リード５４の折り曲げ部をシーラント５５が被覆することになり、負極リード５４とラミネートフィルム５２とが直接接触しない構造とすることができる。この構造により、長期的な振動、衝撃などによるラミネートフィルム５２内部の樹脂層と負極リード５４との擦れ、ラミネートフィルム５２の破損、ラミネートフィルム５２の金属層との短絡の危険性を大幅に低減することができる。このようにして、電池素子６０が作製される。
【０１５５】
（外装工程）
このあと、作製した電池素子６０をラミネートフィルム５２で外装し、サイド部の一方と、トップ部およびボトム部をヒータヘッドで加熱して熱融着する。正極リード５３および負極リード５４が導出されたトップ部およびボトム部は、例えば切り欠きを有するヒータヘッドで加熱して熱融着する。
【０１５６】
続いて、熱融着していない他のサイド部の開口から、電解液を注液する。最後に、注液を行ったサイド部のラミネートフィルム５２を熱融着し、電池素子６０をラミネートフィルム５２内に封止する。この後、ラミネートフィルム５２の外部から、電池素子６０に対して、加圧するとともに加熱するヒートプレスを行い、電解液をセパレータ６３の表面に形成された多孔性高分子化合物に保持させる。これにより、電解液保持層６６が形成される。ヒートプレス時において、電解液保持層６６では、多孔性高分子化合物が膨潤するが、多孔性高分子化合物の空孔構造は崩れずに、その空孔が維持されている。以上により、非水電解質電池５１が完成する。
【０１５７】
３．第３の実施の形態
（非水電解質電池の構成）
本技術の第３の実施の形態による非水電解質電池について説明する。図１２Ａは、本技術の第３の実施の形態による非水電解質電池の外観を示す斜視図であり、図１２Ｂは、本技術の第３の実施の形態による非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。また、図１２Ｃは、図１２Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図である。
【０１５８】
第３の実施の形態の非水電解質電池は、電池素子の構成などが第２の実施の形態と異なる点以外は、第２の実施の形態と同様である。したがって、以下では、第２の実施の形態と異なる点を中心に説明し、第２の実施の形態と重複する部分の説明を適宜省略する。なお、図１２〜図１４において、第２の実施の形態の非水電解質電池と同一または対応する部分については、同一の符号を付す。また、下記の説明では、非水電解質電池８１のうち、正極リード５３および負極リード５４が導出される部分をトップ部、トップ部に対向する部分をボトム部、トップ部とボトム部とに挟まれた両辺をサイド部とする。また、電極、電極リード等について、サイド部−サイド部方向を幅として説明する。
【０１５９】
図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、第３の実施の形態の非水電解質電池８１は、例えば、充電および放電可能な二次電池であり、電池素子９０がラミネートフィルム５２にて外装されたものであり、ラミネートフィルム５２同士が封止された部分からは、電池素子９０と接続された正極リード５３および負極リード５４が電池外部に導出されている。正極リード５３および負極リード５４は、同一辺から導出されている。
【０１６０】
正極リード５３の幅ｗａは、正極６１の幅Ｗａの５０％未満である必要がある。正極リード５３が、負極リード５４と接触しない位置に設ける必要があるためである。また、この場合、ラミネートフィルム５２の封止性と高電流充放電とを両立するために、正極リード５３の幅ｗａは正極６１の幅Ｗａの１５％以上４０％以下であることが好ましく３５％以上４０％以下であることがより好ましい。また、負極リード５４の幅ｗｂは、負極６２の幅Ｗｂの５０％未満である必要がある。負極リード５４が、正極リード５３と接触しない位置に設ける必要があるためである。また、この場合、ラミネートフィルム５２の封止性と高電流充放電とを両立するために、負極リード５４の幅ｗｂは負極６２の幅Ｗｂの１５％以上４０％以下であることが好ましく３５％以上４０％以下であることがより好ましい。
【０１６１】
（電池素子）
図１３Ａ〜図１３Ｂは、ラミネートフィルムに外装される前の電池素子の構成例を示す。電池素子６０は、略矩形状の正極６１と、正極６１と対向して配された略矩形状の負極６２とが、略矩形状のセパレータ６３を介して順に積層された構成である。具体的には、負極６２、セパレータ６３、正極６１、セパレータ６３・・・セパレータ６３、負極６２を介して交互に積層された積層型電極構造を有している。第３の実施の形態における正極６１および負極６２は、第２の実施の形態と同様の構成とされる。なお、図示は省略するが、セパレータ６３の両面には、多孔性高分子化合物が形成されている。この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層６６が形成される。
【０１６２】
図１４Ａは、図１２Ａの非水電解質電池のｂ−ｂ’断面を示す断面図である。図１４Ｂは、図１２Ａの非水電解質電池のｃ−ｃ’断面を示す断面図である。図１４Ａ〜図１４Ｂに示すように、電池素子６０では、電解液保持層６６が、セパレータ６３の両面に形成されており、セパレータ６３と正極６１と、セパレータ６３と負極６２とが、それぞれ電解液保持層６６を介して、接着している。また、正極６１と負極６２とが、絶縁層６７を介して、接着している。正極６１および負極６２間に絶縁層６７を設けることにより、正極６１および負極６２間の接着性を高めることで、充放電の繰り返しにより、極間距離が不均一になることを抑制する。なお、セパレータ６３の片面のみに、電解液保持層６６を形成するようにしてもよい。
【０１６３】
電池素子９０からは、複数枚の正極６１とそれぞれ電気的に接続された正極端子としての正極タブ６１Ｃと、複数枚の負極６２とそれぞれ電気的に接続された負極端子としての負極タブ６２Ｃとが引き出されている。複数枚の正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃには、それぞれ正極リード５３および負極リード５４が抵抗溶接、超音波溶着等により接続されている。さらに、複数枚重ねた正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃの断面が略Ｕ字形状となるように折り曲げられて構成されている。正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃは、曲げ部分において適切なたるみを持った状態でＵ字形状に折り曲げられる。
【０１６４】
（非水電解質電池の製造方法）
上述の非水電解質電池８１は、例えば、以下の工程で作製することができる。
【０１６５】
（正極および負極、多孔性高分子化合物の形成）
正極６１および負極６２は、第２の実施の形態と同様の方法により作製することができる。また、第２の実施の形態と同様の方法により、セパレータ６３の表面に多孔性高分子化合物を形成する。
【０１６６】
（積層工程）
次に、図１３Ａ〜図１３Ｂに示すように、正極６１と負極６２とを、例えば負極６２、セパレータ６３、正極６１、セパレータ６３・・・セパレータ６３、負極６２となるように矩形状のセパレータ６３を介して重ね合わせて所定数の正極６１および負極６２を積層する。続いて、正極６１、負極６２およびセパレータ６３が密着するように押圧した状態で固定し、電池素子９０を作製する。
【０１６７】
このようにして作製した電池素子９０は、第２の実施の形態と同様の方法により正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２ＣのＵ字曲げがなされる。
【０１６８】
（外装工程）
このあと、作製した電池素子９０をラミネートフィルム５２で外装し、サイド部の一方と、トップ部およびボトム部をヒータヘッドで加熱して熱融着する。正極リード５３および負極リード５４が導出されたトップ部およびボトム部は、例えば切り欠きを有するヒータヘッドで加熱して熱融着する。
【０１６９】
続いて、熱融着していない他のサイド部の開口から、電解液を注液する。最後に、注液を行ったサイド部のラミネートフィルム５２を熱融着し、電池素子９０をラミネートフィルム５２内に封止する。この後、ラミネートフィルム５２の外部から、電池素子９０に対して加圧するとともに加熱するヒートプレスを行い、電解液を多孔性高分子化合物に保持させる。これにより、電解液保持層６６が形成される。ヒートプレス時において、電解液保持層６６では、多孔性高分子化合物が膨潤するが、多孔性高分子化合物の空孔構造は崩れずに、その空孔が維持されている。以上により、非水電解質電池８１が完成する。
【０１７０】
４．第４の実施の形態
（電池パックの例）
図１５は、本技術の非水電解質電池（以下、二次電池と適宜称する）を電池パックに適用した場合の回路構成例を示すブロック図である。電池パックは、組電池１０１、外装、充電制御スイッチ１０２ａと、放電制御スイッチ１０３ａ、を備えるスイッチ部１０４、電流検出抵抗１０７、温度検出素子１０８、制御部１１０を備えている。
【０１７１】
また、電池パックは、正極端子１２１および負極端子１２２を備え、充電時には正極端子１２１および負極端子１２２がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。また、電子機器使用時には、正極端子１２１および負極端子１２２がそれぞれ電子機器の正極端子、負極端子に接続され、放電が行われる。
【０１７２】
組電池１０１は、複数の二次電池１０１ａを直列および／または並列に接続してなる。この二次電池１０１ａは本技術の二次電池である。なお、図１５は、６つの二次電池１０１ａが、２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された場合が例として示されているが、その他、ｎ並列ｍ直列（ｎ,ｍは整数）のように、どのような接続方法でもよい。
【０１７３】
スイッチ部１０４は、充電制御スイッチ１０２ａおよびダイオード１０２ｂ、ならびに放電制御スイッチ１０３ａおよびダイオード１０３ｂを備え、制御部１１０によって制御される。ダイオード１０２ｂは、正極端子１２１から組電池１０１の方向に流れる充電電流に対して逆方向で、負極端子１２２から組電池１０１の方向に流れる放電電流に対して順方向の極性を有する。ダイオード１０３ｂは、充電電流に対して順方向で、放電電流に対して逆方向の極性を有する。尚、例では＋側にスイッチ部を設けているが、−側に設けても良い。
【０１７４】
充電制御スイッチ１０２ａは、電池電圧が過充電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に充電電流が流れないように充放電制御部によって制御される。充電制御スイッチのＯＦＦ後は、ダイオード１０２ｂを介することによって放電のみが可能となる。また、充電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御部１１０によって制御される。
【０１７５】
放電制御スイッチ１０３ａは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に放電電流が流れないように制御部１１０によって制御される。放電制御スイッチ１０３ａのＯＦＦ後は、ダイオード１０３ｂを介することによって充電のみが可能となる。また、放電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御部１１０によって制御される。
【０１７６】
温度検出素子１０８は例えばサーミスタであり、組電池１０１の近傍に設けられ、１０１組電池１０１の温度を測定して測定温度を制御部１１０に供給する。電圧検出部１１１は、組電池１０１およびそれを構成する各二次電池１０１ａの電圧を測定し、この測定電圧をＡ／Ｄ変換して、制御部１１０に供給する。電流測定部１１３は、電流検出抵抗１０７を用いて電流を測定し、この測定電流を制御部１１０に供給する。
【０１７７】
スイッチ制御部１１４は、電圧検出部１１１および電流測定部１１３から入力された電圧および電流を基に、スイッチ部１０４の充電制御スイッチ１０２aおよび放電制御スイッチ１０３aを制御する。スイッチ制御部１１４は、二次電池１０１ａのいずれかの電圧が過充電検出電圧もしくは過放電検出電圧以下になったとき、また、大電流が急激に流れたときに、スイッチ部１０４に制御信号を送ることにより、過充電および過放電、過電流充放電を防止する。
【０１７８】
ここで、例えば、二次電池がリチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧が例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧が例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。
【０１７９】
充放電スイッチは、例えばＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを使用できる。この場合ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードがダイオード１０２ｂおよび１０３ｂとして機能する。充放電スイッチとして、Ｐチャンネル型ＦＥＴを使用した場合は、スイッチ制御部１１４は、充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａのそれぞれのゲートに対して、制御信号ＤＯおよびＣＯをそれぞれ供給する。充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａはＰチャンネル型である場合、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってＯＮする。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号ＣＯおよびＤＯをローレベルとし、充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａをＯＮ状態とする。
【０１８０】
そして、例えば過充電もしくは過放電の際には、制御信号ＣＯおよびＤＯをハイレベルとし、充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａをＯＦＦ状態とする。
【０１８１】
メモリ１１７は、ＲＡＭやＲＯＭからなり例えば不揮発性メモリであるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）等からなる。メモリ１１７では、制御部１１０で演算された数値や 、製造工程の段階で測定された各二次電池１０１ａの初期状態における電池の内部抵抗値等が予め記憶され、また適宜、書き換えも可能である。 （また、二次電池１０１ａの満充電容量を記憶させておくことで、制御部１１０とともに例えば残容量を算出することができる。
【０１８２】
温度検出部１１８では、温度検出素子１０８を用いて温度を測定し、異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行う。
【０１８３】
５．第５の実施の形態
上述した非水電解質電池およびこれを用いた電池パックは、例えば電子機器や電動車両、蓄電装置等の機器に搭載又は電力を供給するために使用することができる。
【０１８４】
電子機器として、例えばノート型パソコン、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、 エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機等が挙げられる。
【０１８５】
また、電動車両としては鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）等が挙げられ、これらの駆動用電源又は補助用電源として用いられる。
【０１８６】
蓄電装置としては、住宅をはじめとする建築物用又は発電設備用の電力貯蔵用電源等が挙げられる。
【０１８７】
以下では、上述した適用例のうち、上述した本技術の非水電解質電池を適用した蓄電装置を用いた蓄電システムの具体例を説明する。
【０１８８】
この蓄電システムは、例えば下記の様な構成が挙げられる。第１の蓄電システムは、再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって蓄電装置が充電される蓄電システムである。第２の蓄電システムは、蓄電装置を有し、蓄電装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。第３の蓄電システムは、蓄電装置から、電力の供給を受ける電子機器である。これらの蓄電システムは、外部の電力供給網と協働して電力の効率的な供給を図るシステムとして実施される。
【０１８９】
さらに、第４の蓄電システムは、蓄電装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、蓄電装置に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。第５の蓄電システムは、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した蓄電装置の充放電制御を行う電力システムである。第６の蓄電システムは、上述した蓄電装置から、電力の供給を受け、または発電装置または電力網から蓄電装置に電力を供給する電力システムである。以下、蓄電システムについて説明する。
【０１９０】
（５−１）応用例としての住宅における蓄電システム
本技術の非水電解質電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１６を参照して説明する。例えば住宅２０１用の蓄電システム２００においては、火力発電２０２ａ、原子力発電２０２ｂ、水力発電２０２ｃ等の集中型電力系統２０２から電力網２０９、情報網２１２、スマートメータ２０７、パワーハブ２０８等を介し、電力が蓄電装置２０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置２０４等の独立電源から電力が蓄電装置２０３に供給される。蓄電装置２０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置２０３を使用して、住宅２０１で使用する電力が給電される。住宅２０１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。
【０１９１】
住宅２０１には、発電装置２０４、電力消費装置２０５、蓄電装置２０３、各装置を制御する制御装置２１０、スマートメータ２０７、各種情報を取得するセンサ２１１が設けられている。各装置は、電力網２０９および情報網２１２によって接続されている。発電装置２０４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２０５および／または蓄電装置２０３に供給される。電力消費装置２０５は、冷蔵庫２０５ａ、空調装置２０５ｂ、テレビジョン受信機２０５ｃ、風呂２０５ｄ等である。さらに、電力消費装置２０５には、電動車両２０６が含まれる。電動車両２０６は、電気自動車２０６ａ、ハイブリッドカー２０６ｂ、電気バイク２０６ｃである。
【０１９２】
蓄電装置２０３に対して、本技術の非水電解質電池が適用される。本技術の非水電解質電池は、例えば上述したリチウムイオン二次電池によって構成されていてもよい。スマートメータ２０７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２０９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。
【０１９３】
各種のセンサ２１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサ等である。各種のセンサ２１１により取得された情報は、制御装置２１０に送信される。センサ２１１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２０５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２１０は、住宅２０１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。
【０１９４】
パワーハブ２０８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２１０と接続される情報網２１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【０１９５】
制御装置２１０は、外部のサーバ２１３と接続されている。このサーバ２１３は、住宅２０１、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２１３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。
【０１９６】
各部を制御する制御装置２１０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２０３に格納されている。制御装置２１０は、蓄電装置２０３、家庭内発電装置２０４、電力消費装置２０５、各種のセンサ２１１、サーバ２１３と情報網２１２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。
【０１９７】
以上のように、電力が火力２０２ａ、原子力２０２ｂ、水力２０２ｃ等の集中型電力系統２０２のみならず、家庭内発電装置２０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置２０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置２０４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２０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置２０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置２０３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。
【０１９８】
なお、この例では、制御装置２１０が蓄電装置２０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ２０７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２００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。
【０１９９】
（５−２）応用例としての車両における蓄電システム
本技術を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１７を参照して説明する。図１７に、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【０２００】
このハイブリッド車両３００には、エンジン３０１、発電機３０２、電力駆動力変換装置３０３、駆動輪３０４ａ、駆動輪３０４ｂ、車輪３０５ａ、車輪３０５ｂ、バッテリー３０８、車両制御装置３０９、各種センサ３１０、充電口３１１が搭載されている。バッテリー３０８に対して、上述した本技術の非水電解質電池が適用される。
【０２０１】
ハイブリッド車両３００は、電力駆動力変換装置３０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置３０３の一例は、モータである。バッテリー３０８の電力によって電力駆動力変換装置３０３が作動し、この電力駆動力変換装置３０３の回転力が駆動輪３０４ａ、３０４ｂ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３０３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３１０は、車両制御装置３０９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３１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサ等が含まれる。
【０２０２】
エンジン３０１の回転力は発電機３０２に伝えられ、その回転力によって発電機３０２により生成された電力をバッテリー３０８に蓄積することが可能である。
【０２０３】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両３００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３０３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３０３により生成された回生電力がバッテリー３０８に蓄積される。
【０２０４】
バッテリー３０８は、ハイブリッド車両３００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３１１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。
【０２０５】
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等がある。
【０２０６】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
【実施例】
【０２０７】
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下のサンプルで用いた、高分子材料の重量平均分子量、膨潤度は以下のように測定したものである。
【０２０８】
（重量平均分子量の測定）
高分子材料の重量平均分子量を以下の方法で測定した。昭和電工製ゲル濾過クロマトグラフ（ＧＰＣ）（製品名：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ−１０１）を用い、検出器には、昭和電工製Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ−７１Ｓ（製品名）、送液溶媒にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、充填カラムに昭和電工製Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＤ−８６０Ｍ（製品名）を用いた。あらかじめ、標準ポリスチレンを用いて検出時間と分子量の相関を求めた検量線を作成し、これと同条件で、高分子材料の測定を行い、ポリスチレン換算の重量平均相対分子量を求めた。
【０２０９】
（膨潤度試験）
高分子材料をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させ、ガラス基板上に塗布コーターを用いて塗布し、９０℃で１時間放置、６０℃で２４時間以上加熱真空乾燥し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを除去し、単一の膜を得た。得られた膜を２０ｍｍΦの円盤状に打ち抜き６０℃の溶媒に２４時間浸漬して、浸漬前後での体積の変化から膨潤度（｛［浸漬後の体積］／［浸漬前の体積］｝×１００（％））を求めた。
【０２１０】
＜サンプル１−１＞
以下のようにして、図１および図２に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２１１】
（正極の作製）
コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）を８５質量部と、導電剤である黒鉛５質量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン１０質量部とを混合して正極合剤を調製し、さらにこれを分散媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させて正極合剤スラリーとした。
【０２１２】
続いて、この正極合剤スラリーを厚み２０μｍのアルミニウム箔よりなる正極集電体３３Ａの両面に均一に塗布し、乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成形して正極活物質層３３Ｂを形成し、正極３３を作製した。そののち、正極３３に正極リード３１を取り付けた。
【０２１３】
（負極の作製）
粉砕した黒鉛粉末を負極活物質として用意し、この黒鉛粉末９０質量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン１０質量部とを混合して負極合剤を調製し、さらにこれを分散媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させ負極合剤スラリーとした。
【０２１４】
次に、この負極合剤スラリーを厚み１５μｍの銅箔よりなる負極集電体３４Ａの両面に均一に塗布し、乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成形して負極活物質層３４Ｂを形成し、負極３４を作製した。その際、負極３４の容量に対する正極３３の容量の比率を１．１とした。続いて、負極３４に負極リード３２を取り付けた。
【０２１５】
（多孔性高分子化合物の作製）
高分子材料をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させて溶液を調製した。この溶液を、セパレータ３５の両面に塗布後、水に浸漬させた後、乾燥させた。これにより、セパレータ３５の両面に多孔構造を有する多孔性高分子化合物を形成した。セパレータ３５としては、ポリエチレン微多孔膜（透気度２００秒／１００ｃｃ）を用いた。
【０２１６】
高分子材料としては、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量単位）
＝９７：７
重量平均分子量：３５万
【０２１７】
正極３３と、負極３４とを、両面に多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を介して密着させた後、長手方向に巻回して、最外周に保護テープ３７を貼付することにより、巻回電極体３０を作製した。
【０２１８】
巻回電極体３０を、外装部材４０の間に挟み、３辺を熱融着した。なお、外装部材４０には、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとを積層した構造を有する防湿性アルミラミネートフィルムを用いた。
【０２１９】
そののち、これに電解液を、セル内電解液質量が１．８５ｇになるように注入し、減圧下で残りの１辺を熱融着し、密封した。電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を混合した溶媒に１．２ｍｏｌ／ｌの割合で六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解させたものを用いた。そして、鉄板に挟んで１００℃で３分間加熱することで、電解液保持層３６を介して、正極３３および負極３４にセパレータ３５を接着させた。これにより、図１および図２に示すような、セルサイズ４×３５×５０ｍｍ（７ｃｍ3）のラミネートフィルム型電池を得た。
【０２２０】
＜サンプル１−２＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）＝９７：３
重量平均分子量：５０万
【０２２１】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−２のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２２】
＜サンプル１−３＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）＝９７：３
重量平均分子量：７５万
【０２２３】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−３のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２４】
＜サンプル１−４＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９７：３
重量平均分子量：１００万
【０２２５】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−４のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２６】
＜サンプル１−５＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：３５万
【０２２７】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−５のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２８】
＜サンプル１−６＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：５０万
【０２２９】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−６のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３０】
＜サンプル１−７＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：７５万
【０２３１】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−７のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３２】
＜サンプル１−８＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：１００万
【０２３３】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−８のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３４】
＜サンプル１−９＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：３５万
【０２３５】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−９のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３６】
＜サンプル１−１０＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：５０万
【０２３７】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１０のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３８】
＜サンプル１−１１＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：７５万
【０２３９】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１１のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４０】
＜サンプル１−１２＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：１００万
【０２４１】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１２のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４２】
＜サンプル１−１３＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：３５万
【０２４３】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１３のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４４】
＜サンプル１−１４＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：５０万
【０２４５】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１４のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４６】
＜サンプル１−１５＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：７５万
【０２４７】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１５のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４８】
＜サンプル１−１６＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：１００万
【０２４９】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１６のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２５０】
（評価）
サンプル１−１〜サンプル１−１６のラミネートフィルム型電池について、以下の評価を行った。
【０２５１】
（負極／セパレータ間の剥離強度試験）
サンプル１−１〜サンプル１−１６のラミネートフィルム型電池について、充放電１回行った後、解体し、引っ張り試験にて１００ｍｍ／分の速度にて負極／セパレータ間の剥離強度を測定した。
【０２５２】
（ヒートプレス前およびヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度測定）
透気抵抗度（透気度）は、ＪＩＳ Ｐ−８１７準拠のガーレー式透気度計にて測定した。測定膜面積は、６．４５ｃｍ2、透過空気量は、１００ｃｃとし、そのときの時間を透気度（秒／１００ｃｃ）とした。
【０２５３】
（３００サイクル後の容量維持率測定）
まず、各電池について、２５℃の環境において、５００ｍＡの定電流定電圧充電を上限電圧４．２Ｖ、３時間まで行ったのち、１６０ｍＡの定電流放電を終止電圧３Ｖまで行った。
次に、１０００ｍＡの定電流充電を上限電圧４．２Ｖまで、その後、定電圧充電をカットオフ電流を５０ｍＡまで、あるいは、定電圧充電時間が３時間になるまで行った。８００ｍＡの定電流放電を終止電圧３Ｖまで行い、このときの放電容量を測定し、これを１サイクル目の放電容量とした。
その後、同一の充放電条件で充放電を２９９回繰り返し行い、３００サイクル目の放電容量を測定した。そして、１サイクル目の放電容量を１００とした場合の３００サイクル目の放電容量を、３００サイクル後の容量維持率（｛３００サイクル目の放電容量／１サイクル目の放電容量｝×１００（％））として求めた。
【０２５４】
（走査型電子顕微鏡ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）による観察）
サンプル１−４およびサンプル１−１０のラミネートフィルム型電池を解体して、セパレータ３５に形成された電解液保持層３６をＳＥＭにより観察した。サンプル１−４のＳＥＭ写真を図１８に示し、サンプル１−１０のＳＥＭ写真を図１９に示す。
【０２５５】
評価結果を表１に示す。
【０２５６】
【表１】
【０２５７】
表１に示すように、サンプル１−２〜サンプル１−４、サンプル１−６〜サンプル１−８、サンプル１−１４〜サンプル１−１６では、３００サイクル後の容量維持率が良好であり、ヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度も小さかった。
【０２５８】
一方、サンプル１−１、サンプル１−５、サンプル１−９、サンプル１−１３では、高分子化合物の重量平均分子量が、最適値（５０万）より小さいため、負極とセパレータ間の剥離強度が低下し、これにより、３００サイクル後の容量維持率が低下した。また、ヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度もやや大きかった。
【０２５９】
また、サンプル１−９〜サンプル１−１２では、フッ化ビニリデン重合体の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が、１００：０〜９５：５の範囲外であるため、ヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度が大きかった。これは、図１９に示すサンプル１−１０のように、フッ化ビニリデン重合体の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５の範囲外にあると、ヒートプレス時において、多孔性高分子化合物が膨潤しすぎるため、空孔構造が崩れており、空孔が閉じてしまうからである。また、サンプル１−９〜サンプル１−１２では、フッ化ビニリデン重合体の膨潤度が高すぎて、フッ化ビニリデン重合体が電解液に溶解してしまうため、３００サイクル後の容量維持率も低下した。なお、図１８に示すサンプル１−４のように、フッ化ビニリデン重合体の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５の範囲内にあると、多孔性高分子化合物が膨潤しすぎずに、ヒートプレス後において、空孔構造が保持されるため、透気度が小さい。
【０２６０】
＜サンプル２−１＞
以下のようにして、図１および図２に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２６１】
（正極の作製、負極の作製）
サンプル１−１と同様にして、正極３３、負極３４を作製し、正極３３に正極リード３１を取り付け、負極３４に負極リード３２を取り付けた
【０２６２】
（多孔性高分子化合物の作製）
高分子材料をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させた溶液に、無機粒子をＮ−メチル−2−ピロリドンに分散させた溶液を加え溶液を調製した。この溶液を、セパレータ３５の両面に塗布後、水に浸漬させた後、乾燥させた。これにより、セパレータ３５の両面に、無機粒子を含有し、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を形成した。セパレータ３５としては、ポリエチレン微多孔膜（透気度２００秒／１００ｃｃ）を用いた。
【０２６３】
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料としては、以下の材料を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）＝９７：３
重量平均分子量：１００万
【０２６４】
無機粒子は、以下の材料を用いた。
無機粒子：アルミナ（平均粒径０．４５μｍ）
高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：２
【０２６５】
正極３３と、負極３４とを、両面に、無機粒子を含有した多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を介して密着させた後、長手方向に巻回して、最外周に保護テープ３７を貼付することにより、巻回電極体３０を作製した。
【０２６６】
巻回電極体３０を、外装部材４０の間に挟み、３辺を熱融着した。なお、外装部材４０には、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとを積層した構造を有する防湿性アルミラミネートフィルムを用いた。
【０２６７】
そののち、これに電解液を、セル内電解液質量が１．８５ｇになるように注入し、減圧下で残りの１辺を熱融着し、密封した。電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を混合した溶媒に１．２ｍｏｌ／ｌの割合で六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解させたものを用いた。そして、鉄板に挟んで１００℃で３分間加熱することで、無機粒子を含有した電解液保持層３６を介して、正極３３および負極３４にセパレータ３５を接着させた。これにより、図１および図２に示すような、セルサイズ４×３５×５０ｍｍ（７ｃｍ3）のラミネートフィルム型電池を得た。電解液保持層３６の厚みは３．１μｍ、面積密度は０．２８ｍｇ／ｃｍ2に調整した。
【０２６８】
なお、電解液保持層３６の厚みの影響を無視するために、以下に示す、サンプル２−１とアルミナの含有比率が異なるサンプル２−２〜２−５に関しては、面積密度を調整することにより、電解液保持層３６の厚みは３μｍ前後とした。
【０２６９】
＜サンプル２−２＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：４に変えた。電解液保持層３６の厚みを３．３μｍ、面積密度を０．３５ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７０】
＜サンプル２−３＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：６に変えた。電解液保持層３６の厚みを２．９μｍ、面積密度を０．４１ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７１】
＜サンプル２−４＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：８に変えた。電解液保持層３６の厚みを３．０μｍ、面積密度を０．４５ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７２】
＜サンプル２−５＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：１０に変えた。電解液保持層３６の厚みを３．１μｍ、面積密度を０．５１ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７３】
（評価）
サンプル２−１〜サンプル２−５のラミネートフィルム型電池について、以下の評価を行った。なお、フロート試験については、サンプル２−１〜サンプル２−５に加え、サンプル１−４についても行った。
【０２７４】
（負極／セパレータ間の剥離強度試験）および（３００サイクル後の容量維持率測定）
サンプル１−１と同様に、「負極／セパレータ間の剥離強度試験」、「３００サイクル後の容量維持率測定」を行った。
【０２７５】
（フロート試験）
ラミネートフィルム型電池を６０℃に設定された恒温槽中において、１０００ｍＡの定電流で電池電圧が４．２５Ｖに達するまで定電流充電を行った後、４．２５Ｖで定電圧充電を行った。このとき、充電電流の変動が観測される（漏れ電流が発生する）時間を求めた。
【０２７６】
サンプル２−１〜サンプル２−５の評価結果を表２に示す。なお、比較対象として、サンプル１−４の表１で示した（負極／セパレータ間の剥離強度試験）、（３００サイクル後の容量維持率測定）の評価結果、およびサンプル１−４のフロート試験の評価結果も表２に示す。
【０２７７】
【表２】
【０２７８】
表２に示すように、フッ化ビニリデン重合体とアルミナとの質量比が１：０〜１：８までは、「負極／セパレータ間の剥離強度」も５Ｎ／ｍ以上あり、３００サイクル後の容量維持率も８０％以上と良好であった。一方、フッ化ビニリデン重合体とアルミナ比率が１：１０となると、負極／セパレータ間の剥離強度も２Ｎ／ｍとなり、３００サイクル後の容量維持率も５５％と低下する傾向にあった。また、６０℃−４．２５Ｖフロート充電で漏れ電流が観測される時間は、フッ化ビニリデン重合体とアルミナとの質量比において、アルミナの比率が大きくなるほど、長くなり、フロート耐性が向上することが確認できた。以上のことを鑑みて、電解液保持層において、フッ化ビニリデン重合体に無機粒子を添加してもよく、この場合、フッ化ビニリデン重合体と無機粒子との質量比は、１：１〜１：８の範囲であることが好ましく、より好ましくは１：２〜１：６の範囲であるという結論に至った。
【０２７９】
５．他の実施の形態（変形例）
本技術は、上述した本技術の実施形態に限定されるものでは無く、本技術の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述の実施の形態および実施例では、ラミネートフィルム型の電池構造を有する電池、電極を巻回した巻回構造を有する電池、電極を積層した積層構造を有するスタック型電池について説明したが、これらに限定されるものではない。例えば、上述した電池構造や電極構造以外の他の電極構造や電池構造を有する電池等にも適用可能である。第２の実施の形態の非水電解質電池において、正極リード５３および負極リード５４を同一辺から導出した構成としてもよい。第３の実施の形態の非水電解質電池において、正極リード５３および負極リード５４を互いに対向する辺から導出した構成としてもよい。また、第２の実施の形態では、電池素子６０の最表層がセパレータ６３となるように構成したが、最表層が正極６１または負極６２になるように構成してもよい。また、電池素子６０の一方の最表層がセパレータ６３で他方の最表層が正極６１または負極６２となるように構成してもよい。第３の実施の形態では、電池素子９０の最表層が負極６２となるように構成したが、最表層がセパレータ６３または正極６１となるように構成してもよい。また、電池素子９０の一方の最表層がセパレータ６３で他方の最表層が正極６１または負極６２となるように構成してもよい。第２〜第３の実施の形態のラミネートフィルム５２の構成を、第１の実施の形態の外装部材４０に適用してもよい。
【０２８０】
上述した第２〜第３の実施の形態およびこれらの変形例において、電池素子６０とラミネートフィルム５２との間に多孔性重合体層を設けるようにしてもよい。多孔性重合体層とは、高分子材料に非水電解液を保持することにより構成されたものである。高分子材料としては、フッ化ビニリデンを成分として含む高分子材料を用いる。具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とを繰り返し単位に含む共重合体、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）とを繰り返し単位に含む共重合体等が好適に用いられる。
【０２８１】
多孔性重合体層を構成する高分子材料としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いる場合には、重量平均分子量が５０万以上１５０万以下のポリフッ化ビニリデンを用いることが好ましい。電池素子の移動の抑制効果が高いためである。
【０２８２】
また、多孔性重合体層には、無機粒子が混合されていてもよい。多孔性重合体層の強度が向上するとともに、多孔性重合体層に凹凸が生じ、電池素子とラミネートフィルムとのずれを抑制することができる。このため、内部抵抗の上昇をさらに抑制することができる。
【０２８３】
無機粒子としては、電気絶縁性を有する金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等を挙げることができる。金属酸化物としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、チタニア（ＴｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、シリカ（ＳｉＯ2）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）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（ＢＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等を好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）等を好適に用いることができる。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。また、無機粒子は耐熱性、耐酸化性に優れるため、電池温度の上昇時にも電池素子の移動抑制効果を損なわないため好ましい。
【０２８４】
また、本技術は、以下の構成を採ることができる。
【０２８５】
［１］
正極と、
負極と、
上記正極および上記負極の間にある絶縁層と、
上記絶縁層を構成する、電解液および多孔性高分子化合物を含む電解液保持層と
を有し、
上記電解液が上記多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、上記電解液により上記多孔性高分子化合物が膨潤されており、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池。
［２］
上記絶縁層は、
多孔質基材層と、
該多孔質基材層の少なくとも一面に形成された上記電解液保持層と
から構成された［１］記載の非水電解質電池。
［３］
上記多孔性高分子化合物の透気度は、５００秒／１００ｃｃ以下である［１］〜［２］の何れかに記載の非水電解質電池。
［４］
上記多孔質基材層は、多孔質のポリオレフィン系樹脂を含む［２］〜［３］の何れかに記載の非水電解質電池。
［５］
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、７５万以上１５０万未満である［１］〜［４］の何れかに記載の非水電解質電池。
［６］
上記多孔性高分子化合物の透気度は、３００秒／１００ｃｃ以下である［１］〜［５］の何れかに記載の非水電解質電池。
［７］
上記電解液保持層は、無機粒子をさらに含み、
上記フッ化ビニリデン重合体と上記無機粒子との質量比（フッ化ビニリデン重合体の質量：無機粒子の質量）は、１：１〜１：１０である［１］〜［６］の何れかに記載の非水電解質電池。
［８］
上記多孔性高分子化合物は、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に上記フッ化ビニリデン重合体を溶解した溶液を多孔質基材に塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記フッ化ビニリデン重合体に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより形成されたものである［２］〜［７］の何れかに記載の非水電解質電池。
［９］
ラミネートフィルムで外装された［１］〜［８］の何れかに記載の非水電解質電池。
［１０］
多孔質基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、多孔質基材上に、多孔性高分子化合物を形成する工程と、
正極と、負極と、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材とを有し、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材が上記正極と上記負極との間にある電極体を作製する工程と、
上記電極体を外装材に収納後、外装材の内部に電解液を注入し、その後、ヒートプレスする工程と
を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池の製造方法。
［１１］
上記第１の溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはＮ，Ｎ−ジメチルスルホキシドであり、
上記第２の溶媒は、水、エチルアルコールまたはプロピルアルコールである［１０］記載の非水電解質電池の製造方法。
［１２］
多孔性高分子化合物を含み、
上記多孔性高分子化合物は、その空孔に電解液を保持可能であるとともに、該電解液により膨潤可能であり、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材。
［１３］
少なくとも一面に上記多孔性高分子化合物が形成された多孔質基材をさらに含む［１２］記載の絶縁材。
［１４］
多孔性高分子化合物を含む絶縁材の製造方法であって、
基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、上記多孔性高分子化合物を形成する工程を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材の製造方法。
［１５］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池について制御する制御部と、
上記非水電解質電池を内包する外装を有する電池パック。
［１６］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池から電力の供給を受ける電子機器。
［１７］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
上記非水電解質電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
［１８］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
［１９］
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え
上記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、上記非水電解質電池の充放電制御を行う［１８］記載の蓄電装置。
［２０］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池から電力の供給を受け、または、発電装置若しくは電力網から上記非水電解質電池に電力が供給される電力システム。
【符号の説明】
【０２８６】
３０・・・巻回電極体、３１・・・正極リード、３２・・・負極リード、３３・・・正極、３３Ａ・・・正極集電体、３３Ｂ・・・正極活物質層、３４・・・負極、３４Ａ・・・負極集電体、３４Ｂ・・・負極活物質層、３５・・・セパレータ、３６・・・電解液保持層、３７・・・保護テープ、３９・・・絶縁層、４０・・・外装部材、４１・・・密着フィルム、４２ｃ・・・内側樹脂層、５１・・・非水電解質電池、５２・・・ラミネートフィルム、５２ａ・・・金属層、５２ｂ・・・外側樹脂層、５２ｃ・・・内側樹脂層、５３・・・正極リード、５４・・・負極リード、５５・・・シーラント、５６・・・固定部材、５７・・・電池素子収納部、６０・・・電池素子、６１・・・正極、６１Ａ・・・正極集電体、６１Ｂ・・・正極活物質層、６１Ｃ・・・正極タブ、６２・・・負極、６２Ｃ・・・負極タブ、６２Ａ・・・負極集電体、６２Ｂ・・・負極活物質層、６３・・・セパレータ、６６・・・電解液保持層、６７・・・絶縁層、９０・・・電池素子、１０１…組電池、１０１ａ・・・二次電池、１０２・・・充電制御スイッチ、１０２ａ・・・充電制御スイッチ、１０２ｂ・・・ダイオード、１０３ａ・・・放電制御スイッチ、１０３ｂ・・・ダイオード、１０４・・・スイッチ部、１０７・・・電流検出抵抗、１０８・・・温度検出素子、１１０・・・制御部、１１１・・・電圧検出部、１１３・・・電流測定部、１１４・・・スイッチ制御部、１１７・・・メモリ、１１８・・・温度検出部、１２１・・・正極端子、１２２・・・負極端子、２００・・・蓄電システム、２０１・・・住宅、２０２・・・集中型電力系統、２０２ａ・・・火力発電、２０２ｂ・・・原子力発電、２０２ｃ・・・水力発電、２０３・・・蓄電装置、２０４・・・発電装置、２０５・・・電力消費装置、２０５ａ・・・冷蔵庫、２０５ｂ・・・空調装置、２０５ｃ・・・テレビジョン受信機、２０５ｄ・・・風呂、２０６・・・電動車両、２０６ａ・・・電気自動車、２０６ｂ・・・ハイブリッドカー、２０６ｃ・・・電気バイク、２０７・・・スマートメータ、２０８・・・パワーハブ、２０９・・・電力網、２１０・・・制御装置、２１１・・・センサ、２１２・・・情報網、２１３・・・サーバ、３００・・・ハイブリッド車両、３０１・・・エンジン、３０２・・・発電機、３０３・・・電力駆動力変換装置、３０４ａ・・・駆動輪、３０４ｂ・・・駆動輪、３０５ａ・・・車輪、３０５ｂ・・・車輪、３０８・・・バッテリー、３０９・・・車両制御装置、３１０・・・各種センサ、３１１・・・充電口
【技術分野】
【０００１】
本技術は、非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。さらに詳しくは、電解液を保持する多孔性高分子化合物を備えた非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、一般的に、負極に炭素、正極にリチウム−遷移金属複合酸化物、電解液に炭酸エステルの混合物を使用する構成を有する。電解液に使用する炭酸エステルは、水や他の有機溶媒に対して酸化や還元に対し安定で、より高電圧を得ることができるため、リチウムイオン二次電池は、水系電池であるニッケル水素電池よりエネルギー密度が大きく高容量である。そのため、リチウムイオン二次電池は、ノートパソコンや携帯電話、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の二次電池として広く普及している。
【０００３】
外装に、アルミラミネートフィルムなどのラミネートフィルムを使用するラミネート型リチウムイオン二次電池は、軽量であると共に、電池に於ける活物質の割合が大きいことからエネルギー密度が大きいため、広く使用されている。
【０００４】
このラミネート型リチウムイオン二次電池では、金属製缶で外装した電池に比べて強度が弱いため、電池素子に印加される圧力が弱くなる。このため、電池の充放電の繰り返しに伴い電極が膨張収縮すると、その影響で、正極と負極との極間距離が不均一となり、これにより、イオン伝導性および電流密度が不均一となり、容量が低下する問題があった。
【０００５】
この問題に対して、正極および負極間に、接着力を有する樹脂を設けることによって、極間距離を一定に保ち、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制する技術が、提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、電極内の多孔質を有する吸熱性絶縁樹脂をスピノーダル分解またはミセル方式により電極表面に浮き上がらせることにより、電極表面に多孔質の樹脂が形成された電池が記載されている。この電池では、電極間に多孔質の樹脂が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０９９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電極間に、スピノーダル分解を用いて作製した多孔質の樹脂を配置した構成の電池では、この多孔質の樹脂の材料として、最適な材料種および組成の高分子材料を使用する必要がある。すなわち、多孔質の樹脂の材料に、最適な材料種および組成の高分子材料を使用しないと、最適な多孔性が得られないため、イオン伝導性が低下して、電池特性が低下する。また、電極間の接着性が低下し、充放電の繰り返しに伴い極間距離が不均一となるため、充放電の繰り返しに伴い容量が低下してしまう。
【０００９】
したがって、本技術の目的は、イオン伝導性の低下を抑制すると共に、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制できる非水電解質電池および非水電解質電池の製造方法、並びに絶縁材および絶縁材の製造方法、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本技術は、正極と、負極と、正極および負極の間にある絶縁層と、絶縁層を構成する、電解液および多孔性高分子化合物を含む電解液保持層とを有し、電解液が多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、電解液により多孔性高分子化合物が膨潤されており、多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池である。
【００１１】
本技術は、多孔質基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、溶液が塗布された多孔質基材を、第１の溶媒に対して相溶性があり高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、多孔質基材上に、多孔性高分子化合物を形成する工程と、正極と、負極と、多孔質高分子化合物が形成された多孔質基材とを有し、多孔質高分子化合物が形成された多孔質基材が正極と負極との間にある電極体を作製する工程と、電極体を外装材に収納後、外装材の内部に電解液を注入し、その後、ヒートプレスする工程とを有し、高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池の製造方法である。
【００１２】
本技術は、多孔性高分子化合物を含み、多孔性高分子化合物は、その空孔に電解液を保持可能であるとともに、電解液により膨潤可能であり、多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材である。
【００１３】
本技術は、多孔性高分子化合物を含む絶縁材の製造方法であって、基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、溶液が塗布された基材を、第１の溶媒に対して相溶性があり高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、上記多孔性高分子化合物を形成する工程を有し、高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材の製造方法である。
【００１４】
本技術の電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムは、上述の非水電解質電池を備えることを特徴とする。
【００１５】
本技術では、多孔性高分子化合物の材料として、質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５であり、重量平均分子量が５０万以上１５０万未満であるフッ化ビニリデン重合体を用いる。これにより、良好なイオン伝導性および正極および負極間の良好な接着性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本技術によれば、イオン伝導性の低下を抑制すると共に、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本技術の実施の形態による非水電解質電池の構成例を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、図１における巻回電極体のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３】図３Ａは、本技術の非水電解質電池の外観を示す斜視図である。図３Ｂは、非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。図３Ｃは、図３Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図である。
【図４】図４Ａは、正極の構成例を示す斜視図である。図４Ｂは、正極の構成例を示す斜視図である。図４Ｃは、正極の構成例を示す斜視図である。図４Ｄは、正極の構成例を示す斜視図である。
【図５】図５Ａは、本技術の電池素子の構成例を示す斜視図である。図６Ｂは、本技術の電池素子の構成例を示す断面図である。
【図６】図６は、図３Ａの非水電解質電池のａ−ａ’断面を示す断面図である。
【図７】図７は、ラミネートフィルムの構成例を示す断面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｅは、本技術の電池素子の電極タブのＵ字曲げ工程を示す工程図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｅは、本技術の電池素子の電極タブのＵ字曲げ工程を示す工程図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｃは、本技術の電池素子の電極タブと電極リードとの接続工程を示す工程図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｄは、本技術の電池素子と接続した電極リードの折り曲げ工程を示す工程図である。
【図１２】図１２Ａは、本技術の非水電解質電池の外観を示す斜視図である。図１２Ｂは、非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。図１２Ｃは、図１２Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３Ａは、本技術の電池素子の構成例を示す斜視図である。図１３Ｂは、本技術の電池素子の構成例を示す断面図である。
【図１４】図１４Ａは、図１２Ａの非水電解質電池のｂ−ｂ’断面を示す断面図である。図１４Ｂは、図１２Ａの非水電解質電池のｃ−ｃ’断面を示す断面図である。
【図１５】図１５は、本技術の実施の形態による電池パックの構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本技術の非水電解質電池を用いた住宅用の蓄電システムに適用した例を示す概略図である。
【図１７】図１７は、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す概略図である。
【図１８】図１８は、サンプル１−４のヒートプレス後の絶縁層の表面のＳＥＭ写真である。
【図１９】図１９は、サンプル１−１０のヒートプレス後の絶縁層の表面のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本技術の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（非水電解質電池の第１の例）
２．第２の実施の形態（非水電解質電池の第２の例）
３．第３の実施の形態（非水電解質電池の第３の例）
４．第３の実施の形態（非水電解質電池を用いた電池パックの例
５．第４の実施の形態（非水電解質電池を用いた蓄電システム等の例）
６．他の実施の形態（変形例）
【００１９】
１．第１の実施の形態
（非水電解質電池の構成）
本技術の第１の実施の形態による非水電解質電池について説明する。図１は本技術の第１の実施の形態による非水電解質電池の分解斜視構成を示す。図２は図１に示した巻回電極体３０のＩ−Ｉ線に沿った断面を拡大して示している。
【００２０】
この非水電解質電池は、主に、フィルム状の外装部材４０の内部に、正極リード３１および負極リード３２が取り付けられた巻回電極体３０が収納されたものである。このフィルム状の外装部材４０を用いた電池構造は、ラミネートフィルム型と呼ばれている。
【００２１】
正極リード３１および負極リード３２は、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって同一方向に導出されている。正極リード３１は、例えば、アルミニウムなどの金属材料によって構成されており、負極リード３２は、例えば、銅、ニッケルまたはステンレスなどの金属材料によって構成されている。これらの金属材料は、例えば、薄板状または網目状になっている。
【００２２】
外装部材４０は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムがこの順に貼り合わされたアルミラミネートフィルムによって構成されている。この外装部材４０は、例えば、ポリエチレンフィルムが巻回電極体３０と対向するように、２枚の矩形型のアルミラミネートフィルムの外縁部同士が融着または接着剤によって互いに接着された構造を有している。
【００２３】
外装部材４０と正極リード３１および負極リード３２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム４１が挿入されている。この密着フィルム４１は、正極リード３１および負極リード３２に対して密着性を有する材料によって構成されている。このような材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂が挙げられる。
【００２４】
なお、外装部材４０は、上記したアルミラミネートフィルムに代えて、他の積層構造を有するラミネートフィルムによって構成されていてもよいし、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って構成されていてもよい。
【００２５】
図１は、図２に示した巻回電極体３０のＩ−Ｉ線に沿った断面構成を表している。この巻回電極体３０は、セパレータ３５および電解液保持層３６からなる絶縁層３９を介して正極３３と負極３４とが積層および巻回されたものであり、その最外周部は、保護テープ３７によって保護されている。巻回電極体３０では、電解液保持層３６が、セパレータ３５の両面に形成されており、セパレータ３５と正極３３と、セパレータ３５と負極３４とが、それぞれ電解液保持層３６を介して、接着している。また、正極３３と負極３４とが、絶縁層３９を介して、接着している。正極３３および負極３４間に絶縁層３９を設けることにより、正極３３および負極３４間の接着性を高めることで、充放電の繰り返しにより、極間距離が不均一になることを抑制する。なお、セパレータ３５の片面のみに、電解液保持層３６を形成するようにしてもよい。
【００２６】
（正極）
正極３３は、例えば、一対の面を有する正極集電体３３Ａの両面に正極活物質層３３Ｂが設けられたものである。ただし、正極活物質層３３Ｂは、正極集電体３３Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【００２７】
正極集電体３３Ａは、例えば、アルミニウム、ニッケルまたはステンレスなどの金属材料によって構成されている。
【００２８】
正極活物質層３３Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料のいずれか１種または２種以上とを含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。
【００２９】
（正極材料）
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、リチウム硫化物あるいはリチウムを含む層間化合物等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、下記式（１）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、下記式（２）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等が挙げられる。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（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むもの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、下記式（３）、下記式（４）もしくは下記式（５）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、下記式（６）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、または下記式（７）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等が挙げられる。具体的には、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウムまたはこれらの固溶体｛Ｌｉ（ＮｉxＣｏyＭｎz）Ｏ2（ｘ、ｙおよびｚの値は０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）、Ｌｉ（ＮｉxＣｏyＡｌz）Ｏ2（ｘ、ｙおよびｚの値は０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０≦ｚ＜１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）など｝、マンガンスピネル（ＬｉＭｎ2Ｏ4）またはこれらの固溶体｛Ｌｉ（Ｍｎ2-vＮｉv）Ｏ4（ｖの値はｖ＜２である。）｝などのリチウム複合酸化物、またはリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ4）、ＬｉxＦｅ1-yＭ２yＰＯ4（式中、Ｍ２は、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｘは、０．９≦ｘ≦１．１の範囲内の値である。）などのオリビン構造を有するリン酸化合物が好ましい。高いエネルギー密度を得ることができるからである。
【００３０】
ＬｉpＮｉ(1-q-r)ＭｎqＭ１rＯ(2-y)Ｘz ・・・（１）
（式中、Ｍ１は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）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（Ｏ）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。）
【００３１】
ＬｉaＭ２bＰＯ4 ・・・（２）
（式中、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。）
【００３２】
ＬｉfＭｎ(1-g-h)ＮｉgＭ３hＯ(2-j)Ｆk ・・・（３）
（式中、Ｍ３は、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。）
【００３３】
ＬｉmＮｉ(1-n)Ｍ４nＯ(2-p)Ｆq ・・・（４）
（式中、Ｍ４は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。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。）
【００３４】
ＬｉrＣｏ(1-s)Ｍ５sＯ(2-t)Ｆu ・・・（５）
（式中、Ｍ５は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。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。）
【００３５】
ＬｉvＭｎ2-wＭ６wＯxＦy ・・・（６）
（式中、Ｍ６は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）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。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。）
【００３６】
ＬｉzＭ７ＰＯ4 ・・・（７）
（式中、Ｍ７は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、タングステン（Ｗ）およびジルコニウム（Ｚｒ）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。）
【００３７】
また、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム、または二酸化マンガンなどの酸化物、二硫化鉄、二硫化チタンまたは硫化モリブデンなどの二硫化物、硫黄、ポリアニリンまたはポリチオフェンなどの導電性高分子も挙げられる。
【００３８】
勿論、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、例示したもの以外のものであってもよい。
【００３９】
結着剤としては、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムまたはエチレンプロピレンジエンなどの合成ゴムや、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子材料が挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。中でも、ポリフッ化ビニリデンが好ましい
【００４０】
導電剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラックなどの炭素材料が挙げられる。これらは単独でもよいし、複数種が混合されてもよい。
【００４１】
（負極）
負極３４は、例えば、一対の面を有する負極集電体３４Ａの両面に負極活物質層３４Ｂが設けられたものである。ただし、負極活物質層３４Ｂは、負極集電体３４Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【００４２】
負極集電体３４Ａは、例えば、銅、ニッケルまたはステンレスなどの金属材料によって構成されている。
【００４３】
負極活物質層３４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。なお、結着剤および導電剤は、それぞれ正極で説明したものと同様のものを用いることができる。
【００４４】
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、炭素材料が挙げられる。この炭素材料とは、例えば、易黒鉛化性炭素や、（００２）面の面間隔が０．３７ｎｍ以上の難黒鉛化性炭素や、（００２）面の面間隔が０．３４ｎｍ以下の黒鉛などである。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭またはカーボンブラック類などがある。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスまたは石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体とは、フェノール樹脂やフラン樹脂などを適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。炭素材料は、リチウムの吸蔵および放出に伴う結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が得られると共に優れたサイクル特性が得られ、さらに導電剤としても機能するので好ましい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状または鱗片状のいずれでもよい。
【００４５】
上述の炭素材料の他、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能であると共に金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素として有する材料が挙げられる。高いエネルギー密度が得られるからである。このような負極材料は、金属元素または半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、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ようなものでもよい。なお、本技術における「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まれる。また、「合金」は、非金属元素を含んでいてもよい。この組織には、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物、またはそれらの２種以上が共存するものがある。
【００４６】
上記した金属元素または半金属元素としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）または白金（Ｐｔ）などである。中でも、ケイ素およびスズのうちの少なくとも１種が好ましく、ケイ素がより好ましい。リチウムを吸蔵および放出する能力が大きいため、高いエネルギー密度が得られるからである。
【００４７】
ケイ素およびスズのうちの少なくとも１種を有する負極材料としては、例えば、ケイ素の単体、合金または化合物や、スズの単体、合金または化合物や、それらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有する材料が挙げられる。
【００４８】
ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第２の構成元素として、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。スズの合金としては、例えば、スズ（Ｓｎ）以外の第２の構成元素として、ケイ素（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
【００４９】
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（Ｏ）または炭素（Ｃ）を含むものが挙げられ、スズ（Ｓｎ）またはケイ素（Ｓｉ）に加えて、上記した第２の構成元素を含んでいてもよい。
【００５０】
特に、ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）のうちの少なくとも１種を含む負極材料としては、例えば、スズ（Ｓｎ）を第１の構成元素とし、そのスズ（Ｓｎ）に加えて第２の構成元素と第３の構成元素とを含むものが好ましい。勿論、この負極材料を上記した負極材料と共に用いてもよい。第２の構成元素は、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、セリウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ビスマス（Ｂｉ）およびケイ素（Ｓｉ）からなる群のうちの少なくとも１種である。第３の構成元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）およびリン（Ｐ）からなる群のうちの少なくとも１種である。第２の元素および第３の元素を含むことにより、サイクル特性が向上するからである。
【００５１】
中でも、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）および炭素（Ｃ）を構成元素として含み、炭素（Ｃ）の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下の範囲内、スズ（Ｓｎ）およびコバルト（Ｃｏ）の合計に対するコバルト（Ｃｏ）の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％以上７０質量％以下の範囲内であるＣｏＳｎＣ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が得られると共に優れたサイクル特性が得られるからである。
【００５２】
このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて、さらに他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、インジウム（Ｉｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、ガリウム（Ｇａ）またはビスマス（Ｂｉ）などが好ましく、それらの２種以上を含んでいてもよい。容量特性またはサイクル特性がさらに向上するからである。
【００５３】
なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）および炭素（Ｃ）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、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あるいは半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下は、スズ（Ｓｎ）などが凝集あるいは結晶化することによるものであると考えられるが、炭素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が抑制されるからである。
【００５４】
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（X-ray Photoelectron Spectroscopy;XPS）が挙げられる。このＸＰＳでは、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、グラファイトであれば、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは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（Ｃ）の少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合している。
【００５５】
なお、ＸＰＳでは、例えば、スペクトルのエネルギー軸の補正に、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において、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形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。
【００５６】
また、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物なども挙げられる。金属酸化物とは、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデンなどであり、高分子化合物とは、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である。
【００５７】
さらに、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、チタンのようにリチウムと複合酸化物を形成する元素を含む材料でもよい。
【００５８】
勿論、負極活物質として金属リチウムを用いて、金属リチウムを析出溶解させてもよい。リチウム以外のマグネシウムやアルミニウムを析出溶解させることも可能である。
【００５９】
負極活物質層３４Ｂは、例えば、気相法、液相法、溶射法、焼成法、または塗布のいずれにより形成してもよく、それらの２以上を組み合わせてもよい。なお、気相法としては、例えば、物理堆積法または化学堆積法、具体的には真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）法またはプラズマ化学気相成長法などが挙げられる。液相法としては、電気鍍金または無電解鍍金などの公知の手法を用いることができる。焼成法とは、例えば、粒子状の負極活物質を結着剤などと混合して溶剤に分散させることにより塗布したのち、結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。焼成法に関しても公知の手法が利用可能であり、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法またはホットプレス焼成法が挙げられる。
【００６０】
負極活物質として金属リチウムを用いる場合には、負極活物質層３４Ｂは、組み立て時から既に有するようにしてもよいが、組み立て時には存在せず、充電時に析出したリチウム金属により構成されるようにしてもよい。また、負極活物質層３４Ｂを集電体としても利用することにより、負極集電体３４Ａを省略するようにしてもよい。
【００６１】
（絶縁層）
絶縁層３９は、セパレータ３５と、セパレータ３５の少なくとも一面に形成された電解液保持層３６とからなる。なお、セパレータ３５を省略して、絶縁層３９を電解液保持層３６単独で構成してもよい。
【００６２】
（セパレータ）
セパレータ３５は、正極３３と負極３４とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる多孔質材である。このセパレータ３５は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂からなる多孔質膜や、セラミックからなる多孔質膜などによって構成されている。これらの２種以上の多孔質膜が積層されたものであってもよい。セパレータ３５には電解液が含浸されている。
【００６３】
（電解液保持層）
電解液保持層３６は、多孔性高分子化合物と、電解液とを含む。電解液保持層３６では、電解液が多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、電解液により多孔性高分子化合物が膨潤されている。なお、電解液保持層３６は、単独でまたはセパレータ３５と共に、正極３３と負極３４とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる機能を有していてもよい。
【００６４】
この電解液保持層３６では、多孔性高分子化合物の材料として、最適な材料種および組成の高分子材料を使用する。これにより、電池製造工程のヒートプレス時に、多孔性高分子化合物が膨潤しすぎることにより、空孔構造が崩れて、空孔が閉じることが抑制される。そして、この電解液保持層３６では、透過性が最適に調整されるため、イオン伝導性の低下が抑制され、これにより、電池特性の低下が抑制される。また、多孔性高分子化合物の材料として、最適な材料種および組成の高分子材料を使用することによって、正極および負極間の接着性を向上できるため、充放電の繰り返しに伴い、極間距離が不均一になることを抑制できる。
【００６５】
多孔性高分子化合物は、例えば、以下のように形成する。すなわち、まず、高分子材料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させた溶液を調製し、この溶液をセパレータ３５上に塗布する。次に、上記溶液が塗布されたセパレータ３５を水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬する。このとき、溶媒交換が起こり、スピノーダル分解を伴う相分離が生じ、高分子材料は多孔構造を形成する。その後、乾燥することにより、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を得ることができる。なお、この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層３６が形成される。
【００６６】
第１の溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドンであることが好ましい。高分子材料として、後述する、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位の質量組成比が５％以下であるフッ化ビニリデン重合体を用いた場合でも、溶解性が低下せず、均一溶液を容易に調製することができるからである。
【００６７】
セパレータ３５上に形成される多孔性高分子化合物の面積密度は、例えば、０．１ｍｇ／ｃｍ2以上１０ｍｇ／ｃｍ2以下であることが好ましい。０．１ｍｇ／ｃｍ2より小さいと、酸化分解反応に対する保護効果が発揮させづらくなるからである。１０ｍｇ／ｃｍ2より大きいと、極間距離の増加によるイオン伝導経路長の冗長化により、エネルギー密度が低下する傾向にあるからである。
【００６８】
高分子材料としては、フッ化ビニリデン単量体単位を含むフッ化ビニリデン重合体を用いることができる。このようなフッ化ビニリデン重合体としては、フッ化ビニリデン単独重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン二元系共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−クロロトリフルオロエチレン３元系共重合体などが挙げられる。なお、フッ化ビニリデン重合体と共に、他の１種または２種以上の高分子材料を用いてもよい。
【００６９】
フッ化ビニリデン重合体としては、フッ化ビニリデン単量体単位と、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位との質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が、１００：０〜９５：５の範囲内であるものを用いる。すなわち、フッ化ビニリデン単独重合体、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位の質量組成比が５％以下のフッ化ビニリデン共重合体を用いることができる。フッ化ビニリデン単量体単位と、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位との質量組成比が１００：０〜９５：５の範囲外、すなわち、ヘキサフルオロプロピレン単量体単位の質量組成比が５％を超えると、高分子化合物が膨潤しやすくなり、電池製造工程のヒートプレス時に、多孔性高分子化合物の空孔構造が崩れて、空孔が閉じてしまい、これにより、透気度が高くなり、イオン伝導性が低下して、電池性能が低下する。
【００７０】
フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上であることが好ましく、７５万以上であることがより好ましい。このラミネートフィルム型電池では、正極と負極との間の極間距離を一定にして、良好なイオン伝導性を保つことが、重要である。極間距離を一定に保つという観点から、正極３３および負極３４間を絶縁層３９を介して、強固に接着させることが重要である。したがって、良好な電極間の接着性を確保できる点から、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上であることが好ましく、７５万以上であることがより好ましい。また、フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、製造容易の点から、１５０万未満であることが好ましく、１２０万以下であることがより好ましく、１００万以下であることがさらに好ましい。
【００７１】
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ：Gel Permeation Chromatography）により、測定溶媒：Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ポリスチレン換算で測定する。
【００７２】
多孔性高分子化合物の透気度としては、良好なイオン伝導性を確保できる点から、５００秒／１００ｃｃ以下であることが好ましく、３００秒／１００ｃｃ以下であることがより好ましい。また、透気度の下限は、絶縁層３６の物理的な構造を考慮すると、０秒／１００ｃｃより大きい数値となる。
【００７３】
電解液保持層３６は、多孔性高分子化合物および電解液の他に、無機粒子を含有していてもよい。電解液保持層３６に無機粒子が含有されることによって、連続フロート充電をしたときの電流の漏れをより抑制することが可能である。
【００７４】
この場合、多孔性高分子化合物は、例えば、以下のように形成する。すなわち、まず、上記と同様の高分子材料（フッ化ビニリデン重合体）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させた溶液に、さらに極性有機溶媒に無機粒子を分散させた溶液を添加することにより塗布溶液を調製する。この溶液をセパレータ３５上に塗布する。次に、上記溶液が塗布されたセパレータ３５を水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬する。このとき、溶媒交換が起こり、スピノーダル分解を伴う相分離が生じ、高分子材料は多孔構造を形成する。その後、乾燥することにより、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を得ることができる。なお、この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層３６が形成される。
【００７５】
（無機粒子）
無機粒子としては、電気絶縁性を有する金属酸化物の粒子、金属窒化物の粒子、金属炭化物の粒子等を挙げることができる。金属酸化物としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、チタニア（ＴｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、シリカ（ＳｉＯ2）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）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（ＢＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等を好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）等を好適に用いることができる。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。フッ化ビニリデン重合体と無機粒子との質量比（フッ化ビニリデン重合体：無機粒子）としては、例えば、１：１〜１：１０であり、無機粒子の添加量が多すぎると、正極および負極間の接着性が弱くなるため、１：１〜１：８が好ましく、１：２〜１：６であることがより好ましい。
【００７６】
（電解液）
電解液は、溶媒と、溶媒に溶解する電解質塩とを含む。
【００７７】
（溶媒）
溶媒としては、例えば、高誘電率溶媒を用いることができる。高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネート（炭酸エチレン）、プロピレンカーボネート（炭酸プロピル）などの環状炭酸エステルなどを用いることができる。高誘電率溶媒としては、環状炭酸エステルの代わりに、または環状炭酸エステルと併せて、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン、Ｎ−メチルピロリドンなどのラクタム、Ｎ−メチルオキサゾリジノンなどの環状カルバミン酸エステル、テトラメチレンスルホンなどのスルホン化合物を用いてもよい。
【００７８】
溶媒としては、高誘電率溶媒と、低粘度溶媒とを混合して用いてもよい。低粘度溶媒としては、エチルメチルカーボネート（炭酸メチルエチル）、ジエチルカーボネート（炭酸ジエチレン）、ジメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート等の鎖状炭酸エステル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル等の鎖状カルボン酸エステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の鎖状アミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバミン酸エチル等の鎖状カルバミン酸エステル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキソラン等のエーテル等が挙げられる。なお、溶媒は上記で例示した化合物に限定されるものではなく、従来提案されている化合物を広く用いることができる。
【００７９】
（電解質塩）
電解質塩は、例えば、リチウム塩などの軽金属塩のいずれか１種または２種以上を含有している。
【００８０】
リチウム塩としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、六フッ化アンチモン酸リチウム（ＬｉＳｂＦ6）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、四塩化アルミニウム酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4）などの無機リチウム塩が挙げられる。また、リチウム塩としては、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホン）イミド（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）、リチウムビス（ペンタフルオロメタンスルホン）イミド（（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ）、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホン）メチド（（ＣＦ3ＳＯ2）3ＣＬｉ）などのパーフルオロアルカンスルホン酸誘導体のリチウム塩、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｏ4）2などのホウ素含有リチウム塩などが挙げられる。
【００８１】
（非水電解質電池の製造方法）
この非水電解質電池は、例えば、以下の製造方法によって製造される。
【００８２】
（正極の製造）
まず、正極３３を作製する。例えば、正極材料と、結着剤と、導電剤とを混合して正極合剤としたのち、有機溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、ドクタブレードまたはバーコータなどによって正極集電体３３Ａの両面に正極合剤スラリーを均一に塗布して乾燥させる。最後に必要に応じて加熱しながらロールプレス機などによって塗膜を圧縮成型して正極活物質層３３Ｂを形成する。この場合には、圧縮成型を複数回に渡って繰り返してもよい。
【００８３】
（負極の製造）
次に、負極３４を作製する。例えば、負極材料と、結着剤と、必要に応じて導電剤とを混合して負極合剤としたのち、これを有機溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、ドクタブレードまたはバーコータなどによって負極集電体３４Ａの両面に負極合剤スラリーを均一に塗布して乾燥させる。最後に、必要に応じて加熱しながらロールプレス機などによって塗膜を圧縮成型して負極活物質層３４Ｂを形成する。
【００８４】
（多孔性高分子化合物の形成）
まず、上述した高分子材料をセパレータ３５の片面または両面に塗布する。この高分子材料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドンやγ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させ、セパレータ３５上に塗布し、水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上述した高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬させた後、乾燥させる。これにより、片面または両面に多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を作製する。
【００８５】
次に、正極３３に正極リード３１を取り付けると共に、負極３４に負極リード３２を取り付ける。続いて、片面または両面に多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層して巻回させたのち、その最外周部に保護テープ３７を接着させて、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を作製する。この巻回体を袋状の外装部材４０の内部に収納する。
【００８６】
電解液を調製して、外装部材４０の内部に注入したのち、その外装部材４０の開口部を熱融着などで密封する。最後にヒートプレスを行う。すなわち、外装部材４０に加重をかけながら加熱し、多孔性高分子化合物を介してセパレータ３５を正極３３および負極３４に密着させる。これにより、電解液保持層３６が形成される。ヒートプレス時において、電解液保持層３６では、多孔性高分子化合物が膨潤するが、多孔性高分子化合物の空孔構造は崩れずに、その空孔が維持されている。以上により、非水電解質電池が完成する。
【００８７】
２．第２の実施の形態
（非水電解質電池の構成）
本技術の第２の実施による形態の非水電解質電池の構成例について説明する。図３Ａは、本技術の第２の実施の形態による非水電解質電池の外観を示す斜視図である。図３Ｂは、本技術の第２の実施の形態による非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。また、図３Ｃは、図３Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図であり、なお、下記の説明では、非水電解質電池５１のうち、正極リード５３が導出される部分をトップ部、トップ部に対向し、負極リード５４が導出される部分をボトム部、トップ部とボトム部とに挟まれた両辺をサイド部とする。また、電極、電極リード等について、サイド部−サイド部方向を幅として説明する。
【００８８】
図３Ａ〜図３Ｃに示すように、本技術の非水電解質電池５１は、例えば、充電および放電可能な二次電池であり、電池素子６０がラミネートフィルム５２にて外装されたものであり、ラミネートフィルム５２同士が封止された部分からは、電池素子６０と接続された正極リード５３および負極リード５４が電池外部に導出されている。正極リード５３および負極リード５４は、互いに対向する辺から導出されている。
【００８９】
（電池素子）
図４Ａ〜図４Ｂは、電池素子を構成する正極の構成例を示す。図４Ｃ〜図４Ｂは、電池素子を構成する負極の構成例を示す。図５Ａ〜図５Ｂは、ラミネートフィルムに外装される前の電池素子の構成例を示す。電池素子６０は、図４Ａまたは図４Ｂに示す矩形状の正極６１と、図４Ｃまたは図４Ｄに示す矩形状の負極６２とが、セパレータ６３を介して積層された構成である。具体的には、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、正極６１および負極６２がつづら折りに折り曲げられたセパレータ６３を介して交互に積層された構成である。第２の実施の形態では、電池素子６０の最表層がセパレータ６３となるように、セパレータ６３、負極６２、セパレータ６３、正極６１、・・・負極６２、セパレータ６３のように順に積層された電池素子６０を用いる。なお、図５Ａ〜図５Ｂにおいて、図示は省略するが、セパレータ６３の両面には、多孔性高分子化合物が形成されている。この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層が形成される。
【００９０】
図６は、図３Ａの非水電解質電池のａ−ａ’断面を示す断面図である。図６に示すように、電池素子６０では、電解液保持層６６が、セパレータ６３の両面に形成されており、セパレータ６３と正極６１と、セパレータ６３と負極６２とが、それぞれ電解液保持層６６を介して、接着している。また、正極６１と負極６２とが、絶縁層６７を介して、接着している。正極６１および負極６２間に絶縁層６７を設けることにより、正極６１および負極６２間の接着性を高めることで、充放電の繰り返しにより、極間距離が不均一になることを抑制する。なお、セパレータ６３の片面のみに、電解液保持層６６を形成するようにしてもよい。
【００９１】
電池素子６０からは、複数枚の正極６１からそれぞれ延出される正極タブ６１Ｃと、複数枚の負極６２からそれぞれ延出される負極タブ６２Ｃとが導出されている。複数枚重ねられた正極タブ６１Ｃは、曲げ部分において適切なたるみを持った状態で断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられて構成されている。複数枚重ねられた正極タブ６１Ｃの先端部には、超音波溶接または抵抗溶接等の方法により正極リード５３が接続されている。
【００９２】
また、正極６１と同様に、負極タブ６２Ｃは、複数枚重ねられた上で、曲げ部分において適切なたるみを持った状態で断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられて構成されている。複数枚重ねられた負極タブ６２Ｃの先端部には、超音波溶接または抵抗溶接等の方法により負極リード５４が接続されている。
【００９３】
（正極リード）
正極タブ６１Ｃと接続する正極リード５３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等からなる金属リード体を用いることができる。本技術の大容量の非水電解質電池５１では、大電流を取り出すために、従来に比して正極リード５３の幅を太く、厚みを厚く設定する。
【００９４】
正極リード５３の幅は任意に設定可能であるが、大電流を取り出せるという点で、正極リード５３の幅ｗａが正極６１の幅Ｗａに対して５０％以上１００％以下であることが好ましい。
【００９５】
正極リード５３の厚みは、１５０μｍ以上２５０μｍ以下とすることが好ましい。正極リード５３の厚みが１５０μｍ未満の場合、取り出せる電流量が小さくなってしまう。正極リード５３の厚みが２５０μｍを超える場合、正極リード５３が厚すぎるため、リード導出辺におけるラミネートフィルム５２の密封性が低下して、水分浸入が容易になる。
【００９６】
なお、正極リード５３の一部分には、ラミネートフィルム５２と正極リード５３との接着性を向上させるための密着フィルムであるシーラント５５が設けられる。シーラント５５は、金属材料との接着性の高い樹脂材料により構成され、例えば正極リード５３が上述した金属材料から構成される場合には、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ることが好ましい。
【００９７】
シーラント５５の厚みは、７０μｍ以上１３０μｍ以下とすることが好ましい。７０μｍ未満では正極リード５３とラミネートフィルム５２との接着性に劣り、１３０μｍを超えると熱融着時における溶融樹脂の流動量が多く、製造工程上好ましくない。
【００９８】
（負極リード）
負極タブ６２Ｃと接続する負極リード５４は、例えばニッケル（Ｎｉ）等からなる金属リード体を用いることができる。本技術の大容量の非水電解質電池５１では、大電流を取り出すために、従来に比して負極リード５４の幅を太く、厚みを厚く設定する。負極リード５４の幅は、後述する負極タブ６２Ｃの幅と略同等とすることが好ましい。
【００９９】
負極リード５４の幅は任意に設定可能であるが、大電流を取り出せるという点で、負極リード５４の幅ｗｂが負極６２の幅Ｗｂに対して５０％以上１００％以下であることが好ましい。
【０１００】
負極リード５４の厚みは、正極リード５３と同様に１５０μｍ以上２５０μｍ以下とすることが好ましい。正極リード５３の厚みが１５０μｍ未満の場合、取り出せる電流量が小さくなってしまう。正極リード５３の厚みが２５０μｍを超える場合、正極リード５３が厚すぎるため、リード導出辺におけるラミネートフィルム５２の密封性が低下して、水分浸入が容易になる。
【０１０１】
負極リード５４の一部分には、正極リード５３と同様に、ラミネートフィルム５２と負極リード５４との接着性を向上させるための密着フィルムであるシーラント５５が設けられる。
【０１０２】
なお、正極リード５３の幅ｗａと負極リード５４の幅ｗｂは通常同等の幅ｗ（以下、正極リード５３幅ｗａおよび負極リード５４幅ｗｂが同等の場合には、正極リード５３幅ｗａおよび負極リード５４幅ｗｂを区別せずに電極リード幅ｗと適宜称する）とされる。そして、電極リード幅ｗは、正極６１の幅Ｗａと負極６２の幅Ｗｂが異なる場合には、正極６１の幅Ｗａと負極６２の幅Ｗｂのうち広い方の電極幅Ｗに対して５０％以上１００％以下であることが好ましい。
【０１０３】
（正極）
図４Ａ〜図４Ｂに示すように、正極６１は、正極活物質を含有する正極活物質層６１Ｂが、正極集電体６１Ａの両面上に形成されてなる。正極集電体６１Ａとしては、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔が用いられる。
【０１０４】
また、正極集電体６１Ａから一体に正極タブ６１Ｃが延出されている。複数枚重ねられた正極タブ６１Ｃは、断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられ、先端部には超音波溶接または抵抗溶接等の方法により正極リード５３と接続される。
【０１０５】
正極活物質層６１Ｂは、正極集電体６１Ａの矩形状の主面部上に形成される。正極集電体６１Ａが露出した状態の延出部は、正極リード５３を接続するための接続タブである正極タブ６１Ｃとしての機能を備える。正極タブ６１Ｃの幅は任意に設定可能である。特に、正極リード５３および負極リード５４を同一辺から導出する場合には、正極タブ６１Ｃの幅は正極６１の幅の５０％未満とする必要がある。このような正極６１は、矩形状の正極集電体６１Ａの一辺に、正極集電体露出部を設けるようにして正極活物質層６１Ｂを形成し、不要な部分を切断することで得られる。
【０１０６】
正極活物質層６１Ｂの構成は、第１の実施の形態の正極活物質層３３Ｂと同様である。すなわち、正極活物質層６１Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料のいずれか１種または２種以上とを含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。正極材料、結着剤、導電剤は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０７】
（負極）
図４Ｃ〜図４Ｄに示すように、負極６２は、負極活物質を含有する負極活物質層６２Ｂが、負極集電体６２Ａの両面上に形成されてなる。負極集電体６２Ａとしては、例えば銅（Ｃｕ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔により構成されている。
【０１０８】
また、負極集電体６２Ａから一体に負極タブ６２Ｃが延出されている。複数枚重ねられた負極タブ６２Ｃは、断面が略Ｕ字状となるように折り曲げられ、先端部には超音波溶接または抵抗溶接等の方法により負極リード５４が接続される。
【０１０９】
負極活物質層６２Ｂは、負極集電体６２Ａの矩形状の主面部上に形成される。負極集電体６２Ａが露出した状態の延出部は、負極リード５４を接続するための接続タブである負極タブ６２Ｃとしての機能を備える。負極タブ６２Ｃの幅は任意に設定可能である。特に、正極リード５３および負極リード５４を同一辺から導出する場合には、負極タブ６２Ｃの幅は負極６２の幅の５０％未満とする必要がある。このような負極６２は、矩形状の負極集電体６２Ａの一辺に、負極集電体露出部を設けるようにして負極活物質層６２Ｂを形成し、不要な部分を切断することで得られる。
【０１１０】
（負極活物質層）
負極活物質層６２Ｂの構成は、第１の実施の形態の負極活物質層３４Ｂと同様である。すなわち、負極活物質層３４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んでおり、必要に応じて、結着剤や導電剤などの他の材料を含んでいてもよい。負極材料、結着剤、導電剤は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１１】
（絶縁層）
絶縁層６７は、セパレータ６３と、セパレータ６３の少なくとも一面に形成された電解液保持層６６とからなる。なお、セパレータ６３を省略して、絶縁層６７を電解液保持層６６単独で構成してもよい。
【０１１２】
（セパレータ）
セパレータ６３は、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の薄膜から構成されている。具体的には、例えばポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料からなる多孔質膜により構成されており、これら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、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系の多孔質膜を含むものは、正極６１と負極６２との分離性に優れ、内部短絡や開回路電圧の低下をいっそう低減できるので好適である。セパレータ６３には、電解液が含浸されている。
【０１１３】
（電解液保持層）
電解液保持層６６は、第１の実施の形態の電解液保持層３６と同様である。すなわち、電解液保持層６６は、第１の実施の形態と同様の多孔性高分子化合物と、第１の実施の形態と同様の電解液とを含む。電解液保持層６６では、電解液が多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、電解液により多孔性高分子化合物が膨潤されている。なお、電解液保持層６６は、単独でまたはセパレータ６３と共に、正極６１と負極６３とを隔離し、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる機能を有していてもよい。
【０１１４】
本技術の大容量の非水電解質電池において、セパレータ６３の厚みは５μｍ以上２５μｍ以下が好適に使用可能であり、７μｍ以上２０μｍ以下がより好ましい。セパレータ６３は、厚すぎると活物質の充填量が低下して電池容量が低下するとともに、イオン伝導性が低下して電流特性が低下する。逆に薄すぎると、膜の機械的強度が低下する。
【０１１５】
電解液保持層６６は、多孔性高分子化合物および電解液の他に、第１の実施の形態と同様、無機粒子を含有していてもよい。電解液保持層６６に無機粒子が含有されることによって、連続フロート充電をしたときの電流の漏れをより抑制することが可能である。
【０１１６】
電池素子６０の厚みは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。５ｍｍ未満であると、薄型であるため、蓄熱の影響が少なく、セル表面に凹凸がなくとも熱が逃げやすい傾向がある。一方、２０ｍｍを超えると、電池表面から電池中央部までの距離が大きくなりすぎて、電池表面からの放熱だけでは電池内に温度差ができてしまい、寿命性能に影響がでる傾向がある。
【０１１７】
また、電池素子６０の放電容量は、３Ａｈ以上５０Ａｈ以下であることが好ましい。３Ａｈ未満であると、電池容量が小さいため、集電箔の厚みを厚くするなど電池容量を下げて抵抗を落とすなど他の手法でも発熱を抑えることができる傾向がある。５０Ａｈを超えると、電池熱容量が大きくなり、放熱しにくくなってしまい、電池内での温度ばらつきも大きくなる傾向がある。ここで、上述の電池素子６０の放電容量は、非水電解質電池１の公称容量であり、公称容量は、充電条件が上限電圧３．６Ｖ、充電電流０．２Ｃの定電圧定電流充電、放電条件が放電終止電圧２．０Ｖ、放電電流０．２Ｃの定電流放電の場合における放電容量から算出したものである。
【０１１８】
（ラミネートフィルム）
電池素子６０を外装する外装材であるラミネートフィルム５２は、金属箔からなる金属層５２ａの両面に樹脂層を設けた構成とされている。ラミネートフィルムの一般的な構成は、図７に示すように、外側樹脂層５２ｂ／金属層５２ａ／内側樹脂層５２ｃの積層構造で表すことができ、内側樹脂層５２ｃが電池素子６０に対向するように形成されている。外側樹脂層５２ｂおよび内側樹脂層５２ｃと、金属層５２ａとの間には、厚さ２μｍ以上７μｍ以下程度の接着層を設けても良い。外側樹脂層５２ｂおよび内側樹脂層５２ｃは、それぞれ複数層で構成されてもよい。
【０１１９】
金属層５２ａを構成する金属材料としては、耐透湿性のバリア膜としての機能を備えていれば良く、アルミニウム（Ａｌ）箔、ステンレス（ＳＵＳ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔およびメッキを施した鉄（Ｆｅ）箔などを使用することができる。なかでも、薄く軽量で加工性に優れるアルミニウム箔を好適に用いることが好ましい。特に、加工性の点から、例えば焼きなまし処理済みのアルミニウム（ＪＩＳ Ａ８０２１Ｐ−Ｏ）、（ＪＩＳ Ａ８０７９Ｐ−Ｏ）または（ＪＩＳ Ａ１Ｎ３０−Ｏ）等を用いるのが好ましい。
【０１２０】
金属層５２ａの厚みは、３０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。３０μｍ未満の場合、材料強度に劣ってしまう。また、１５０μｍを超えた場合、加工が著しく困難になるとともに、ラミネートフィルム５２の厚さが増してしまい、非水電解質電池の体積効率の低下につながってしまう。
【０１２１】
内側樹脂層５２ｃは、熱で溶けて互いに融着する部分であり、ポリエチレン（ＰＥ）、無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が使用可能であり、これらから複数種類選択して用いることも可能である。
【０１２２】
内側樹脂層５２ｃの厚みは、２０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。２０μｍ未満では接着性が低下するとともに、圧力緩衝作用が不十分となってしまい、短絡が発生しやすくなる。また、５０μｍを超えると、内側樹脂層５２ｃを通じて水分が浸入しやすくなっていまい、電池内部でのガス発生およびそれに伴う電池膨れ、ならびに電池特性の低下が生じるおそれがある。なお、内側樹脂層５２ｃの厚みは、電池素子６０に外装前の状態における厚みである。電池素子６０に対してラミネートフィルム５２を外装し、封止した後は、２層の内側樹脂層５２ｃが互いに融着されるため、内側樹脂層４２ｃの厚みは上記範囲から外れる場合もある。
【０１２３】
なお、内側樹脂層５２ｃは、例えば型押し等により表面に凹凸を付けても良い。これにより、電池素子６０の最表層の電解液保持層６６とラミネートフィルム５２間での滑り性が悪くなり、電池素子６０の移動抑制効果を高くすることができる。
【０１２４】
外側樹脂層５２ｂとしては、外観の美しさや強靱さ、柔軟性などからポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル等が用いられる。具体的には、ナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）が用いられ、これらから複数種類選択して用いることも可能である。
【０１２５】
なお、内側樹脂層５２ｃ同士を熱融着により溶融させてラミネートフィルム５２間を接着するため、外側樹脂層５２ｂは、内側樹脂層５２ｃよりも高い融点を有することが好ましい。熱融着時に内側樹脂層５２ｃのみを溶融させるためである。このため、外側樹脂層５２ｂは、内側樹脂層５２ｃとして選択された樹脂材料によって使用可能な材料を選択可能である。
【０１２６】
外側樹脂層５２ｂの厚みは、２５μｍ以上３５μｍ以下とすることが好ましい。２５μｍ未満では保護層としての機能に劣り、３５μｍを超えると非水電解質電池５１の体積効率の低下につながってしまう。
【０１２７】
上述の様な電池素子６０は、上述のラミネートフィルム５２間にて外装される。このとき、正極タブ６１Ｃと接続された正極リード５３および負極タブ６２Ｃと接続された負極リード５４がラミネートフィルム５２の封止部から電池外部に導出される。図３Ｂに示されるように、ラミネートフィルム５２間には、予め深絞り加工により形成された電池素子収納部５７が設けられている。電池素子６０は、電池素子収納部５７に収納される。
【０１２８】
本技術では、電池素子６０の周辺部をヒータヘッドによって加熱することにより、電池素子６０を両面から覆うラミネートフィルム５２間同士を熱融着させて封止する。特に、リード導出辺においては、正極リード５３および負極リード５４を避ける形状に切り欠きが設けられたヒータヘッドによってラミネートフィルム５２を熱融着することが好ましい。正極リード５３および負極リード５４にかかる負荷を小さくして電池を作製することができるためである。この方法により、電池作製時のショートを防ぐことができる。
【０１２９】
本技術の非水電解質電池５１は、熱融着によるラミネートフィルム５２間の封止後におけるリード導出部の厚みを制御することにより、高い安全性および電池特性を備えている。
【０１３０】
（非水電解質電池の製造方法）
上述の非水電解質電池５１は、例えば、以下のような工程で作製することができる。
【０１３１】
（正極の作製）
正極材料と、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−ピロリドンなどの溶剤に分散させて正極合剤スラリーとする。続いて、この正極合剤スラリーを帯状の正極集電体６１Ａの両面に塗布し溶剤を乾燥させたのち、ロールプレス機などにより圧縮成型して正極活物質層６１Ｂを形成し、正極シートとする。この正極シートを所定の寸法に切断し、正極６１を作製する。このとき、正極集電体６１Ａの一部を露出するようにして正極活物質層６１Ｂを形成する。この正極集電体６１Ａ露出部分を正極タブ６１Ｃとする。また、必要に応じて正極集電体露出部の不要な部分を切断して正極タブ６１Ｃを形成してもよい。これにより、正極タブ６１Ｃが一体に形成された正極６１が得られる。
【０１３２】
（負極の作製）
負極材料と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散させて負極合剤スラリーとする。続いて、この負極合剤スラリーを負極集電体６２Ａに塗布し溶剤を乾燥させたのち、ロールプレス機などにより圧縮成型して負極活物質層６２Ｂを形成し、負極シートとする。この負極シートを所定の寸法に切断し、負極６２を作製する。このとき、負極集電体６２Ａの一部を露出するようにして負極活物質層６２Ｂを形成する。この負極集電体６２Ａ露出部分を負極タブ６２Ｃとする。また、必要に応じて負極集電体露出部の不要な部分を切断して負極タブ６２Ｃを形成してもよい。これにより、負極タブ６２Ｃが一体に形成された負極６２が得られる。
【０１３３】
（多孔性高分子化合物の形成）
セパレータ６３の表面に多孔性高分子化合物を形成する。多孔性高分子化合物は、例えば、以下のように形成する。すなわち、まず、高分子材料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシドなどの極性有機溶媒からなる第１の溶媒に溶解させた溶液を調製し、この溶液をセパレータ６３上に塗布する。次に、上記溶液が塗布されたセパレータ６３を水、エチルアルコール、プロピルアルコールなど上記極性有機溶媒に対して相溶性があり、上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒中に浸漬する。このとき、溶媒交換が起こり、スピノーダル分解を伴う相分離が生じ、高分子材料は多孔構造を形成する。その後、乾燥することにより、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を得ることができる。なお、この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層６６が形成される。
【０１３４】
（積層工程）
次に、図５Ａ〜図５Ｂに示すように、正極６１と負極６２とを、つづら折りにしたセパレータ６３間に交互に挿入し、例えば、セパレータ６３、負極６２、セパレータ６３、正極６１、セパレータ６３、負極６２・・・セパレータ６３、負極６２、セパレータ６３となるように重ね合わせて所定数の正極６１および負極６２を積層する。続いて、正極６１、負極６２およびセパレータ６３が密着するように押圧した状態で固定し、電池素子６０を作製する。電池素子６０をより強固に固定するには、例えば接着テープ等の固定部材５６を用いることができる。固定部材５６を用いて固定する場合には、例えば電池素子６０の両サイド部に固定部材５６を設ける。
【０１３５】
次に、複数枚の正極タブ６１Ｃおよび複数枚の負極タブ６２Ｃを断面Ｕ字状となるように折り曲げる。電極タブは、例えば下記のようにして折り曲げられる。
【０１３６】
（第１のタブＵ字曲げ工程）
積層した正極６１から引き出された複数の正極タブ６１Ｃおよび積層した負極６２から引き出された複数の負極タブ６２Ｃを、断面略Ｕ字形状となるように折り曲げる。第１のＵ字曲げ工程は、予め正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃに最適なＵ字曲げ形状を持たせるための工程である。予め最適なＵ字曲げ形状を持たせることにより、後に正極リード５３および負極リード５４と接続後の正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃを折り曲げてＵ字曲げ部を形成する際に正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃに引張り応力などのストレスがかからないようにすることができる。
【０１３７】
図８Ａ〜図８Ｅは、負極タブ６２Ｃの第１のＵ字曲げ工程を説明する側面図である。図８Ａ〜図８Ｅにおいては、負極タブ６２Ｃについて行われる各工程を説明する。なお、正極集電体６１Ａについても同様にして第１のＵ字曲げ工程が行われる。
【０１３８】
まず、図８Ａに示すように、Ｕ字曲げ用薄板７１を有するワークセット台７０ａの上部に電池素子を配設する。Ｕ字曲げ用薄板７１は、電池素子６０の厚みよりもやや小さい分だけ、具体的には、少なくとも複数の負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の総厚分小さい分だけ、ワークセット台７０ａから突出するように設置されている。このような構成とすることにより、負極タブ６２Ｃ4の曲げ外周側が電池素子６０の厚みの範囲内に位置するため、非水電解質電池５１の厚みの増大や外観不良が生じるのを防止することができる。
【０１３９】
続いて、図８Ｂに示すように、電池素子６０を下降させるか、もしくはワークセット台７０ａを上昇させる。このとき、電池素子６０とＵ字曲げ用薄板７１との間隙が小さいほど非水電解質電池５１のスペース効率が向上するため、例えば電池素子６０とＵ字曲げ用薄板７１との間隙が徐々に小さくなるようにする。
【０１４０】
図８Ｃに示すように、電池素子６０がワークセット台７０ａ上に載置され、負極タブ６２Ｃに曲げ部を形成した後、図８Ｄおよび図８Ｅに示すようにローラ７２を下降させて負極タブ６２ＣがＵ字形状に折り曲げられる。
【０１４１】
Ｕ字曲げ用薄板７１は、厚みが１ｍｍ以下、例えば０．５ｍｍ程度が好ましい。Ｕ字曲げ用薄板７１には、このような薄さでも複数の正極タブ６１Ｃまたは負極タブ６２Ｃに曲げ形状を形成するために必要な強度を有する材料を用いることができる。Ｕ字曲げ用薄板７１に必要な強度は、正極６１および負極６２の積層枚数や、正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃに用いる材料の硬度等によって変わる。Ｕ字曲げ用薄板７１が薄いほど、曲げ最内周の負極タブ６２Ｃ1の曲率を小さくすることができ、負極タブ６２Ｃの折り曲げに必要なスペースを小さくすることができるため好ましい。Ｕ字曲げ用薄板７１としては、例えばステンレス（ＳＵＳ）、強化プラスティック材およびめっきを施した鋼材などを用いることができる。
【０１４２】
（集電体露出部切断工程）
次に、Ｕ字曲げ部を形成した負極タブ６２Ｃの先端を切り揃える。集電体露出部切断工程では、予め最適な形状を有するＵ字曲げ部を形成し、そのＵ字曲げ形状に合わせて正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃの余剰分を切断する。図９Ａ〜図９Ｅは、負極タブ６２Ｃの切断工程を説明する側面図である。なお、正極タブ６１Ｃについても同様にして集電体露出部切断工程が行われる。
【０１４３】
図９Ａに示すように、第１のＵ字曲げ工程においてＵ字曲げ部が形成された電池素子６０の上面と底面を反転させ、集電体たるみ用逃げ部７３を有するワークセット台７０ｂ上に電池素子６０を固定する。
【０１４４】
次に、図９Ｂに示すように、Ｕ字曲げ部が形成された負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4のＵ字曲げ部から先端に至る先端部分がワークセット台７０ｂに沿って略Ｌ字形状となるように先端部分を変形させる。このとき、再度Ｕ字曲げ部を形成するために必要な形状を維持することにより、曲げ外周側の負極タブ６２Ｃ4ほど大きなたるみが生じる。このようなたるみがワークセット台７０ｂの集電体たるみ用逃げ部３３に入り込むことにより、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4をストレスなく変形させることができる。なお、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端部分を固定した状態で負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4を変形させるようにしてもよい。
【０１４５】
続いて、図９Ｃに示すように、集電体押さえ７４にて負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4をワークセット台７０ｂに押さえつけた後、図９Ｄおよび図９Ｅに示すように、例えば集電体押さえ７４に沿うように設けられた切断用刃７５で負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端を切り揃える。負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の切断箇所は、後に再度Ｕ字曲げを行った際に負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端が電池素子６０の厚みの範囲内に位置するように、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端の余剰分を少なくとも切断するようにする。
【０１４６】
（電極リード接続工程）
続いて、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と、負極リード５４との接続を行う。タブ接続工程では、第１のＵ字曲げ工程で形成した最適なＵ字曲げ形状を維持しながら正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃと、正極リード５３および負極リード５４を固着する。これにより、正極タブ６１Ｃおよび正極リード５３と、負極タブ６２Ｃおよび負極リード５４が電気的に接続される。図１０Ａ〜図１０Ｃは、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と、負極リード５４との接続工程を説明する側面図である。なお、図示はしないが、負極リード５４にはあらかじめシーラント５５が設けられているものとする。正極タブ６１Ｃと正極リード５３についても同様にして接続工程が行われる。
【０１４７】
図１０Ａに示すように、電極端子切断工程において負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の先端余剰分を切断した電池素子６０の上面と底面を再度反転させる。次に、図１０Ｂに示すように、集電体形成維持用板７６を有するワークセット台７０ｃ上に電池素子６０を固定する。負極タブ６２Ｃ1の曲げ内周側には集電体形成維持用板７６の先端が位置しており、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の曲げ形状を維持するとともに、固着装置から発生する例えば超音波振動などの外的要因による影響を防止する。
【０１４８】
続いて、図１０Ｃに示すように、例えば超音波溶着により負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４とを固着する。超音波溶着には、例えば、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の下部に備えられたアンビル７７ａと、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4の上部に備えられたホーン７７ｂが用いられる。アンビル７７ａには予め負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4がセットされ、ホーン７７ｂが下降してアンビル７７ａとホーン７７ｂとで負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4および負極リード５４が挟持される。そして、アンビル７７ａとホーン７７ｂとにより、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4および負極リード５４に超音波振動が与えられる。これにより、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4および負極リード５４が互いに固着される。
【０１４９】
なお、タブ接続工程においては、図１０Ｃを参照して上述した内周側曲げしろＲｉが形成されるように負極リード５４を負極タブ６２Ｃに接続するとよい。なお、内周側曲げしろＲｉは、正極リード５３および負極リード５４の厚み以上とする。
【０１５０】
次に、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と固着した負極リード５４を所定の形状に折り曲げる。図１１Ａ〜図１１Ｅは、負極リード５４のタブ折り曲げ工程を説明する側面図である。また、正極タブ６１Ｃと正極リード５３についても同様にしてタブ折り曲げ工程・電極リード接続工程が行われる。
【０１５１】
図１１Ａに示すように、接続工程において負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４とが固着された電池素子６０の上面と底面を再度反転させて、集電体たるみ用逃げ部７３を有するワークセット台７０ｄ上に電池素子６０を固定する。負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４との接続部分は、タブ折り曲げ台７８ａ上に載置する。
【０１５２】
続いて、図１１Ｂに示すように、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4と負極リード５４との接続部分をブロック７８ｂにて押さえ、図１１Ｃに示すようにローラ７９を降下させることにより、タブ折り曲げ台７８ａおよびブロック７８ｂから突出した負極リード５４を折り曲げる。
【０１５３】
（第２のタブＵ字曲げ工程）
続いて、図１１Ｄに示すように、電池素子６０と、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4とを押さえるブロック７８ｂとの間に介在するようにＵ字曲げ用薄板７１を配置する。続いて、図１１Ｅに示すように、負極タブ６２Ｃ1〜負極タブ６２Ｃ4を図８Ａ〜図８Ｅに示す第１のＵ字曲げ工程で形成したＵ字曲げ形状に沿って９０°折り曲げ、電池素子６０を作製する。このとき、上述したように、図１０Ｃのように内周側曲げしろＲｉが形成されるように負極リード５４と負極タブ６２Ｃとを接続しておく。これにより、第２のタブＵ字曲げ工程において、負極リード５４が積層された正極６１および負極６２に当接することなく負極タブ６２Ｃを電極面と略垂直の方向にまで折り曲げることができる。
【０１５４】
このとき、負極リード５４は予め熱溶着されたシーラント５５と一緒に折り曲げるのが好ましい。負極リード５４の折り曲げ部をシーラント５５が被覆することになり、負極リード５４とラミネートフィルム５２とが直接接触しない構造とすることができる。この構造により、長期的な振動、衝撃などによるラミネートフィルム５２内部の樹脂層と負極リード５４との擦れ、ラミネートフィルム５２の破損、ラミネートフィルム５２の金属層との短絡の危険性を大幅に低減することができる。このようにして、電池素子６０が作製される。
【０１５５】
（外装工程）
このあと、作製した電池素子６０をラミネートフィルム５２で外装し、サイド部の一方と、トップ部およびボトム部をヒータヘッドで加熱して熱融着する。正極リード５３および負極リード５４が導出されたトップ部およびボトム部は、例えば切り欠きを有するヒータヘッドで加熱して熱融着する。
【０１５６】
続いて、熱融着していない他のサイド部の開口から、電解液を注液する。最後に、注液を行ったサイド部のラミネートフィルム５２を熱融着し、電池素子６０をラミネートフィルム５２内に封止する。この後、ラミネートフィルム５２の外部から、電池素子６０に対して、加圧するとともに加熱するヒートプレスを行い、電解液をセパレータ６３の表面に形成された多孔性高分子化合物に保持させる。これにより、電解液保持層６６が形成される。ヒートプレス時において、電解液保持層６６では、多孔性高分子化合物が膨潤するが、多孔性高分子化合物の空孔構造は崩れずに、その空孔が維持されている。以上により、非水電解質電池５１が完成する。
【０１５７】
３．第３の実施の形態
（非水電解質電池の構成）
本技術の第３の実施の形態による非水電解質電池について説明する。図１２Ａは、本技術の第３の実施の形態による非水電解質電池の外観を示す斜視図であり、図１２Ｂは、本技術の第３の実施の形態による非水電解質電池の構成を示す斜視分解図である。また、図１２Ｃは、図１２Ａに示す非水電解質電池の下面の構成を示す斜視図である。
【０１５８】
第３の実施の形態の非水電解質電池は、電池素子の構成などが第２の実施の形態と異なる点以外は、第２の実施の形態と同様である。したがって、以下では、第２の実施の形態と異なる点を中心に説明し、第２の実施の形態と重複する部分の説明を適宜省略する。なお、図１２〜図１４において、第２の実施の形態の非水電解質電池と同一または対応する部分については、同一の符号を付す。また、下記の説明では、非水電解質電池８１のうち、正極リード５３および負極リード５４が導出される部分をトップ部、トップ部に対向する部分をボトム部、トップ部とボトム部とに挟まれた両辺をサイド部とする。また、電極、電極リード等について、サイド部−サイド部方向を幅として説明する。
【０１５９】
図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、第３の実施の形態の非水電解質電池８１は、例えば、充電および放電可能な二次電池であり、電池素子９０がラミネートフィルム５２にて外装されたものであり、ラミネートフィルム５２同士が封止された部分からは、電池素子９０と接続された正極リード５３および負極リード５４が電池外部に導出されている。正極リード５３および負極リード５４は、同一辺から導出されている。
【０１６０】
正極リード５３の幅ｗａは、正極６１の幅Ｗａの５０％未満である必要がある。正極リード５３が、負極リード５４と接触しない位置に設ける必要があるためである。また、この場合、ラミネートフィルム５２の封止性と高電流充放電とを両立するために、正極リード５３の幅ｗａは正極６１の幅Ｗａの１５％以上４０％以下であることが好ましく３５％以上４０％以下であることがより好ましい。また、負極リード５４の幅ｗｂは、負極６２の幅Ｗｂの５０％未満である必要がある。負極リード５４が、正極リード５３と接触しない位置に設ける必要があるためである。また、この場合、ラミネートフィルム５２の封止性と高電流充放電とを両立するために、負極リード５４の幅ｗｂは負極６２の幅Ｗｂの１５％以上４０％以下であることが好ましく３５％以上４０％以下であることがより好ましい。
【０１６１】
（電池素子）
図１３Ａ〜図１３Ｂは、ラミネートフィルムに外装される前の電池素子の構成例を示す。電池素子６０は、略矩形状の正極６１と、正極６１と対向して配された略矩形状の負極６２とが、略矩形状のセパレータ６３を介して順に積層された構成である。具体的には、負極６２、セパレータ６３、正極６１、セパレータ６３・・・セパレータ６３、負極６２を介して交互に積層された積層型電極構造を有している。第３の実施の形態における正極６１および負極６２は、第２の実施の形態と同様の構成とされる。なお、図示は省略するが、セパレータ６３の両面には、多孔性高分子化合物が形成されている。この多孔性高分子化合物に電解液を含浸させることにより、電解液保持層６６が形成される。
【０１６２】
図１４Ａは、図１２Ａの非水電解質電池のｂ−ｂ’断面を示す断面図である。図１４Ｂは、図１２Ａの非水電解質電池のｃ−ｃ’断面を示す断面図である。図１４Ａ〜図１４Ｂに示すように、電池素子６０では、電解液保持層６６が、セパレータ６３の両面に形成されており、セパレータ６３と正極６１と、セパレータ６３と負極６２とが、それぞれ電解液保持層６６を介して、接着している。また、正極６１と負極６２とが、絶縁層６７を介して、接着している。正極６１および負極６２間に絶縁層６７を設けることにより、正極６１および負極６２間の接着性を高めることで、充放電の繰り返しにより、極間距離が不均一になることを抑制する。なお、セパレータ６３の片面のみに、電解液保持層６６を形成するようにしてもよい。
【０１６３】
電池素子９０からは、複数枚の正極６１とそれぞれ電気的に接続された正極端子としての正極タブ６１Ｃと、複数枚の負極６２とそれぞれ電気的に接続された負極端子としての負極タブ６２Ｃとが引き出されている。複数枚の正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃには、それぞれ正極リード５３および負極リード５４が抵抗溶接、超音波溶着等により接続されている。さらに、複数枚重ねた正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃの断面が略Ｕ字形状となるように折り曲げられて構成されている。正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２Ｃは、曲げ部分において適切なたるみを持った状態でＵ字形状に折り曲げられる。
【０１６４】
（非水電解質電池の製造方法）
上述の非水電解質電池８１は、例えば、以下の工程で作製することができる。
【０１６５】
（正極および負極、多孔性高分子化合物の形成）
正極６１および負極６２は、第２の実施の形態と同様の方法により作製することができる。また、第２の実施の形態と同様の方法により、セパレータ６３の表面に多孔性高分子化合物を形成する。
【０１６６】
（積層工程）
次に、図１３Ａ〜図１３Ｂに示すように、正極６１と負極６２とを、例えば負極６２、セパレータ６３、正極６１、セパレータ６３・・・セパレータ６３、負極６２となるように矩形状のセパレータ６３を介して重ね合わせて所定数の正極６１および負極６２を積層する。続いて、正極６１、負極６２およびセパレータ６３が密着するように押圧した状態で固定し、電池素子９０を作製する。
【０１６７】
このようにして作製した電池素子９０は、第２の実施の形態と同様の方法により正極タブ６１Ｃおよび負極タブ６２ＣのＵ字曲げがなされる。
【０１６８】
（外装工程）
このあと、作製した電池素子９０をラミネートフィルム５２で外装し、サイド部の一方と、トップ部およびボトム部をヒータヘッドで加熱して熱融着する。正極リード５３および負極リード５４が導出されたトップ部およびボトム部は、例えば切り欠きを有するヒータヘッドで加熱して熱融着する。
【０１６９】
続いて、熱融着していない他のサイド部の開口から、電解液を注液する。最後に、注液を行ったサイド部のラミネートフィルム５２を熱融着し、電池素子９０をラミネートフィルム５２内に封止する。この後、ラミネートフィルム５２の外部から、電池素子９０に対して加圧するとともに加熱するヒートプレスを行い、電解液を多孔性高分子化合物に保持させる。これにより、電解液保持層６６が形成される。ヒートプレス時において、電解液保持層６６では、多孔性高分子化合物が膨潤するが、多孔性高分子化合物の空孔構造は崩れずに、その空孔が維持されている。以上により、非水電解質電池８１が完成する。
【０１７０】
４．第４の実施の形態
（電池パックの例）
図１５は、本技術の非水電解質電池（以下、二次電池と適宜称する）を電池パックに適用した場合の回路構成例を示すブロック図である。電池パックは、組電池１０１、外装、充電制御スイッチ１０２ａと、放電制御スイッチ１０３ａ、を備えるスイッチ部１０４、電流検出抵抗１０７、温度検出素子１０８、制御部１１０を備えている。
【０１７１】
また、電池パックは、正極端子１２１および負極端子１２２を備え、充電時には正極端子１２１および負極端子１２２がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。また、電子機器使用時には、正極端子１２１および負極端子１２２がそれぞれ電子機器の正極端子、負極端子に接続され、放電が行われる。
【０１７２】
組電池１０１は、複数の二次電池１０１ａを直列および／または並列に接続してなる。この二次電池１０１ａは本技術の二次電池である。なお、図１５は、６つの二次電池１０１ａが、２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された場合が例として示されているが、その他、ｎ並列ｍ直列（ｎ,ｍは整数）のように、どのような接続方法でもよい。
【０１７３】
スイッチ部１０４は、充電制御スイッチ１０２ａおよびダイオード１０２ｂ、ならびに放電制御スイッチ１０３ａおよびダイオード１０３ｂを備え、制御部１１０によって制御される。ダイオード１０２ｂは、正極端子１２１から組電池１０１の方向に流れる充電電流に対して逆方向で、負極端子１２２から組電池１０１の方向に流れる放電電流に対して順方向の極性を有する。ダイオード１０３ｂは、充電電流に対して順方向で、放電電流に対して逆方向の極性を有する。尚、例では＋側にスイッチ部を設けているが、−側に設けても良い。
【０１７４】
充電制御スイッチ１０２ａは、電池電圧が過充電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に充電電流が流れないように充放電制御部によって制御される。充電制御スイッチのＯＦＦ後は、ダイオード１０２ｂを介することによって放電のみが可能となる。また、充電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御部１１０によって制御される。
【０１７５】
放電制御スイッチ１０３ａは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に放電電流が流れないように制御部１１０によって制御される。放電制御スイッチ１０３ａのＯＦＦ後は、ダイオード１０３ｂを介することによって充電のみが可能となる。また、放電時に大電流が流れた場合にＯＦＦされて、組電池１０１の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御部１１０によって制御される。
【０１７６】
温度検出素子１０８は例えばサーミスタであり、組電池１０１の近傍に設けられ、１０１組電池１０１の温度を測定して測定温度を制御部１１０に供給する。電圧検出部１１１は、組電池１０１およびそれを構成する各二次電池１０１ａの電圧を測定し、この測定電圧をＡ／Ｄ変換して、制御部１１０に供給する。電流測定部１１３は、電流検出抵抗１０７を用いて電流を測定し、この測定電流を制御部１１０に供給する。
【０１７７】
スイッチ制御部１１４は、電圧検出部１１１および電流測定部１１３から入力された電圧および電流を基に、スイッチ部１０４の充電制御スイッチ１０２aおよび放電制御スイッチ１０３aを制御する。スイッチ制御部１１４は、二次電池１０１ａのいずれかの電圧が過充電検出電圧もしくは過放電検出電圧以下になったとき、また、大電流が急激に流れたときに、スイッチ部１０４に制御信号を送ることにより、過充電および過放電、過電流充放電を防止する。
【０１７８】
ここで、例えば、二次電池がリチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧が例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧が例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。
【０１７９】
充放電スイッチは、例えばＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを使用できる。この場合ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードがダイオード１０２ｂおよび１０３ｂとして機能する。充放電スイッチとして、Ｐチャンネル型ＦＥＴを使用した場合は、スイッチ制御部１１４は、充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａのそれぞれのゲートに対して、制御信号ＤＯおよびＣＯをそれぞれ供給する。充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａはＰチャンネル型である場合、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってＯＮする。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号ＣＯおよびＤＯをローレベルとし、充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａをＯＮ状態とする。
【０１８０】
そして、例えば過充電もしくは過放電の際には、制御信号ＣＯおよびＤＯをハイレベルとし、充電制御スイッチ１０２ａおよび放電制御スイッチ１０３ａをＯＦＦ状態とする。
【０１８１】
メモリ１１７は、ＲＡＭやＲＯＭからなり例えば不揮発性メモリであるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）等からなる。メモリ１１７では、制御部１１０で演算された数値や 、製造工程の段階で測定された各二次電池１０１ａの初期状態における電池の内部抵抗値等が予め記憶され、また適宜、書き換えも可能である。 （また、二次電池１０１ａの満充電容量を記憶させておくことで、制御部１１０とともに例えば残容量を算出することができる。
【０１８２】
温度検出部１１８では、温度検出素子１０８を用いて温度を測定し、異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行う。
【０１８３】
５．第５の実施の形態
上述した非水電解質電池およびこれを用いた電池パックは、例えば電子機器や電動車両、蓄電装置等の機器に搭載又は電力を供給するために使用することができる。
【０１８４】
電子機器として、例えばノート型パソコン、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、 エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機等が挙げられる。
【０１８５】
また、電動車両としては鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）等が挙げられ、これらの駆動用電源又は補助用電源として用いられる。
【０１８６】
蓄電装置としては、住宅をはじめとする建築物用又は発電設備用の電力貯蔵用電源等が挙げられる。
【０１８７】
以下では、上述した適用例のうち、上述した本技術の非水電解質電池を適用した蓄電装置を用いた蓄電システムの具体例を説明する。
【０１８８】
この蓄電システムは、例えば下記の様な構成が挙げられる。第１の蓄電システムは、再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって蓄電装置が充電される蓄電システムである。第２の蓄電システムは、蓄電装置を有し、蓄電装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。第３の蓄電システムは、蓄電装置から、電力の供給を受ける電子機器である。これらの蓄電システムは、外部の電力供給網と協働して電力の効率的な供給を図るシステムとして実施される。
【０１８９】
さらに、第４の蓄電システムは、蓄電装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、蓄電装置に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。第５の蓄電システムは、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した蓄電装置の充放電制御を行う電力システムである。第６の蓄電システムは、上述した蓄電装置から、電力の供給を受け、または発電装置または電力網から蓄電装置に電力を供給する電力システムである。以下、蓄電システムについて説明する。
【０１９０】
（５−１）応用例としての住宅における蓄電システム
本技術の非水電解質電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１６を参照して説明する。例えば住宅２０１用の蓄電システム２００においては、火力発電２０２ａ、原子力発電２０２ｂ、水力発電２０２ｃ等の集中型電力系統２０２から電力網２０９、情報網２１２、スマートメータ２０７、パワーハブ２０８等を介し、電力が蓄電装置２０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置２０４等の独立電源から電力が蓄電装置２０３に供給される。蓄電装置２０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置２０３を使用して、住宅２０１で使用する電力が給電される。住宅２０１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。
【０１９１】
住宅２０１には、発電装置２０４、電力消費装置２０５、蓄電装置２０３、各装置を制御する制御装置２１０、スマートメータ２０７、各種情報を取得するセンサ２１１が設けられている。各装置は、電力網２０９および情報網２１２によって接続されている。発電装置２０４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２０５および／または蓄電装置２０３に供給される。電力消費装置２０５は、冷蔵庫２０５ａ、空調装置２０５ｂ、テレビジョン受信機２０５ｃ、風呂２０５ｄ等である。さらに、電力消費装置２０５には、電動車両２０６が含まれる。電動車両２０６は、電気自動車２０６ａ、ハイブリッドカー２０６ｂ、電気バイク２０６ｃである。
【０１９２】
蓄電装置２０３に対して、本技術の非水電解質電池が適用される。本技術の非水電解質電池は、例えば上述したリチウムイオン二次電池によって構成されていてもよい。スマートメータ２０７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２０９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。
【０１９３】
各種のセンサ２１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサ等である。各種のセンサ２１１により取得された情報は、制御装置２１０に送信される。センサ２１１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２０５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２１０は、住宅２０１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。
【０１９４】
パワーハブ２０８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２１０と接続される情報網２１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【０１９５】
制御装置２１０は、外部のサーバ２１３と接続されている。このサーバ２１３は、住宅２０１、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２１３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。
【０１９６】
各部を制御する制御装置２１０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２０３に格納されている。制御装置２１０は、蓄電装置２０３、家庭内発電装置２０４、電力消費装置２０５、各種のセンサ２１１、サーバ２１３と情報網２１２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。
【０１９７】
以上のように、電力が火力２０２ａ、原子力２０２ｂ、水力２０２ｃ等の集中型電力系統２０２のみならず、家庭内発電装置２０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置２０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置２０４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２０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置２０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置２０３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。
【０１９８】
なお、この例では、制御装置２１０が蓄電装置２０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ２０７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２００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。
【０１９９】
（５−２）応用例としての車両における蓄電システム
本技術を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１７を参照して説明する。図１７に、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
【０２００】
このハイブリッド車両３００には、エンジン３０１、発電機３０２、電力駆動力変換装置３０３、駆動輪３０４ａ、駆動輪３０４ｂ、車輪３０５ａ、車輪３０５ｂ、バッテリー３０８、車両制御装置３０９、各種センサ３１０、充電口３１１が搭載されている。バッテリー３０８に対して、上述した本技術の非水電解質電池が適用される。
【０２０１】
ハイブリッド車両３００は、電力駆動力変換装置３０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置３０３の一例は、モータである。バッテリー３０８の電力によって電力駆動力変換装置３０３が作動し、この電力駆動力変換装置３０３の回転力が駆動輪３０４ａ、３０４ｂ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３０３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３１０は、車両制御装置３０９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３１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサ等が含まれる。
【０２０２】
エンジン３０１の回転力は発電機３０２に伝えられ、その回転力によって発電機３０２により生成された電力をバッテリー３０８に蓄積することが可能である。
【０２０３】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両３００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３０３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３０３により生成された回生電力がバッテリー３０８に蓄積される。
【０２０４】
バッテリー３０８は、ハイブリッド車両３００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３１１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。
【０２０５】
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等がある。
【０２０６】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
【実施例】
【０２０７】
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下のサンプルで用いた、高分子材料の重量平均分子量、膨潤度は以下のように測定したものである。
【０２０８】
（重量平均分子量の測定）
高分子材料の重量平均分子量を以下の方法で測定した。昭和電工製ゲル濾過クロマトグラフ（ＧＰＣ）（製品名：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ−１０１）を用い、検出器には、昭和電工製Ｓｈｏｄｅｘ ＲＩ−７１Ｓ（製品名）、送液溶媒にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、充填カラムに昭和電工製Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＤ−８６０Ｍ（製品名）を用いた。あらかじめ、標準ポリスチレンを用いて検出時間と分子量の相関を求めた検量線を作成し、これと同条件で、高分子材料の測定を行い、ポリスチレン換算の重量平均相対分子量を求めた。
【０２０９】
（膨潤度試験）
高分子材料をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させ、ガラス基板上に塗布コーターを用いて塗布し、９０℃で１時間放置、６０℃で２４時間以上加熱真空乾燥し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを除去し、単一の膜を得た。得られた膜を２０ｍｍΦの円盤状に打ち抜き６０℃の溶媒に２４時間浸漬して、浸漬前後での体積の変化から膨潤度（｛［浸漬後の体積］／［浸漬前の体積］｝×１００（％））を求めた。
【０２１０】
＜サンプル１−１＞
以下のようにして、図１および図２に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２１１】
（正極の作製）
コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）を８５質量部と、導電剤である黒鉛５質量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン１０質量部とを混合して正極合剤を調製し、さらにこれを分散媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させて正極合剤スラリーとした。
【０２１２】
続いて、この正極合剤スラリーを厚み２０μｍのアルミニウム箔よりなる正極集電体３３Ａの両面に均一に塗布し、乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成形して正極活物質層３３Ｂを形成し、正極３３を作製した。そののち、正極３３に正極リード３１を取り付けた。
【０２１３】
（負極の作製）
粉砕した黒鉛粉末を負極活物質として用意し、この黒鉛粉末９０質量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン１０質量部とを混合して負極合剤を調製し、さらにこれを分散媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させ負極合剤スラリーとした。
【０２１４】
次に、この負極合剤スラリーを厚み１５μｍの銅箔よりなる負極集電体３４Ａの両面に均一に塗布し、乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成形して負極活物質層３４Ｂを形成し、負極３４を作製した。その際、負極３４の容量に対する正極３３の容量の比率を１．１とした。続いて、負極３４に負極リード３２を取り付けた。
【０２１５】
（多孔性高分子化合物の作製）
高分子材料をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させて溶液を調製した。この溶液を、セパレータ３５の両面に塗布後、水に浸漬させた後、乾燥させた。これにより、セパレータ３５の両面に多孔構造を有する多孔性高分子化合物を形成した。セパレータ３５としては、ポリエチレン微多孔膜（透気度２００秒／１００ｃｃ）を用いた。
【０２１６】
高分子材料としては、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量単位）
＝９７：７
重量平均分子量：３５万
【０２１７】
正極３３と、負極３４とを、両面に多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を介して密着させた後、長手方向に巻回して、最外周に保護テープ３７を貼付することにより、巻回電極体３０を作製した。
【０２１８】
巻回電極体３０を、外装部材４０の間に挟み、３辺を熱融着した。なお、外装部材４０には、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとを積層した構造を有する防湿性アルミラミネートフィルムを用いた。
【０２１９】
そののち、これに電解液を、セル内電解液質量が１．８５ｇになるように注入し、減圧下で残りの１辺を熱融着し、密封した。電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を混合した溶媒に１．２ｍｏｌ／ｌの割合で六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解させたものを用いた。そして、鉄板に挟んで１００℃で３分間加熱することで、電解液保持層３６を介して、正極３３および負極３４にセパレータ３５を接着させた。これにより、図１および図２に示すような、セルサイズ４×３５×５０ｍｍ（７ｃｍ3）のラミネートフィルム型電池を得た。
【０２２０】
＜サンプル１−２＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）＝９７：３
重量平均分子量：５０万
【０２２１】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−２のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２２】
＜サンプル１−３＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）＝９７：３
重量平均分子量：７５万
【０２２３】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−３のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２４】
＜サンプル１−４＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９７：３
重量平均分子量：１００万
【０２２５】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−４のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２６】
＜サンプル１−５＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：３５万
【０２２７】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−５のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２２８】
＜サンプル１−６＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：５０万
【０２２９】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−６のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３０】
＜サンプル１−７＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：７５万
【０２３１】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−７のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３２】
＜サンプル１−８＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９５：５
重量平均分子量：１００万
【０２３３】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−８のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３４】
＜サンプル１−９＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：３５万
【０２３５】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−９のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３６】
＜サンプル１−１０＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：５０万
【０２３７】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１０のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２３８】
＜サンプル１−１１＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：７５万
【０２３９】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１１のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４０】
＜サンプル１−１２＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝９３：７
重量平均分子量：１００万
【０２４１】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１２のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４２】
＜サンプル１−１３＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：３５万
【０２４３】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１３のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４４】
＜サンプル１−１４＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：５０万
【０２４５】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１４のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４６】
＜サンプル１−１５＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：７５万
【０２４７】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１５のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２４８】
＜サンプル１−１６＞
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料として、以下のフッ化ビニリデン重合体を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン単独重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）
＝１００：０
重量平均分子量：１００万
【０２４９】
以上のこと以外は、サンプル１−１と同様にして、サンプル１−１６のラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２５０】
（評価）
サンプル１−１〜サンプル１−１６のラミネートフィルム型電池について、以下の評価を行った。
【０２５１】
（負極／セパレータ間の剥離強度試験）
サンプル１−１〜サンプル１−１６のラミネートフィルム型電池について、充放電１回行った後、解体し、引っ張り試験にて１００ｍｍ／分の速度にて負極／セパレータ間の剥離強度を測定した。
【０２５２】
（ヒートプレス前およびヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度測定）
透気抵抗度（透気度）は、ＪＩＳ Ｐ−８１７準拠のガーレー式透気度計にて測定した。測定膜面積は、６．４５ｃｍ2、透過空気量は、１００ｃｃとし、そのときの時間を透気度（秒／１００ｃｃ）とした。
【０２５３】
（３００サイクル後の容量維持率測定）
まず、各電池について、２５℃の環境において、５００ｍＡの定電流定電圧充電を上限電圧４．２Ｖ、３時間まで行ったのち、１６０ｍＡの定電流放電を終止電圧３Ｖまで行った。
次に、１０００ｍＡの定電流充電を上限電圧４．２Ｖまで、その後、定電圧充電をカットオフ電流を５０ｍＡまで、あるいは、定電圧充電時間が３時間になるまで行った。８００ｍＡの定電流放電を終止電圧３Ｖまで行い、このときの放電容量を測定し、これを１サイクル目の放電容量とした。
その後、同一の充放電条件で充放電を２９９回繰り返し行い、３００サイクル目の放電容量を測定した。そして、１サイクル目の放電容量を１００とした場合の３００サイクル目の放電容量を、３００サイクル後の容量維持率（｛３００サイクル目の放電容量／１サイクル目の放電容量｝×１００（％））として求めた。
【０２５４】
（走査型電子顕微鏡ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）による観察）
サンプル１−４およびサンプル１−１０のラミネートフィルム型電池を解体して、セパレータ３５に形成された電解液保持層３６をＳＥＭにより観察した。サンプル１−４のＳＥＭ写真を図１８に示し、サンプル１−１０のＳＥＭ写真を図１９に示す。
【０２５５】
評価結果を表１に示す。
【０２５６】
【表１】
【０２５７】
表１に示すように、サンプル１−２〜サンプル１−４、サンプル１−６〜サンプル１−８、サンプル１−１４〜サンプル１−１６では、３００サイクル後の容量維持率が良好であり、ヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度も小さかった。
【０２５８】
一方、サンプル１−１、サンプル１−５、サンプル１−９、サンプル１−１３では、高分子化合物の重量平均分子量が、最適値（５０万）より小さいため、負極とセパレータ間の剥離強度が低下し、これにより、３００サイクル後の容量維持率が低下した。また、ヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度もやや大きかった。
【０２５９】
また、サンプル１−９〜サンプル１−１２では、フッ化ビニリデン重合体の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が、１００：０〜９５：５の範囲外であるため、ヒートプレス後の多孔性高分子化合物の透気度が大きかった。これは、図１９に示すサンプル１−１０のように、フッ化ビニリデン重合体の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５の範囲外にあると、ヒートプレス時において、多孔性高分子化合物が膨潤しすぎるため、空孔構造が崩れており、空孔が閉じてしまうからである。また、サンプル１−９〜サンプル１−１２では、フッ化ビニリデン重合体の膨潤度が高すぎて、フッ化ビニリデン重合体が電解液に溶解してしまうため、３００サイクル後の容量維持率も低下した。なお、図１８に示すサンプル１−４のように、フッ化ビニリデン重合体の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）が１００：０〜９５：５の範囲内にあると、多孔性高分子化合物が膨潤しすぎずに、ヒートプレス後において、空孔構造が保持されるため、透気度が小さい。
【０２６０】
＜サンプル２−１＞
以下のようにして、図１および図２に示すラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２６１】
（正極の作製、負極の作製）
サンプル１−１と同様にして、正極３３、負極３４を作製し、正極３３に正極リード３１を取り付け、負極３４に負極リード３２を取り付けた
【０２６２】
（多孔性高分子化合物の作製）
高分子材料をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させた溶液に、無機粒子をＮ−メチル−2−ピロリドンに分散させた溶液を加え溶液を調製した。この溶液を、セパレータ３５の両面に塗布後、水に浸漬させた後、乾燥させた。これにより、セパレータ３５の両面に、無機粒子を含有し、多孔構造を有する多孔性高分子化合物を形成した。セパレータ３５としては、ポリエチレン微多孔膜（透気度２００秒／１００ｃｃ）を用いた。
【０２６３】
多孔性高分子化合物を作製する際の高分子材料としては、以下の材料を用いた。
高分子材料：フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）＝９７：３
重量平均分子量：１００万
【０２６４】
無機粒子は、以下の材料を用いた。
無機粒子：アルミナ（平均粒径０．４５μｍ）
高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：２
【０２６５】
正極３３と、負極３４とを、両面に、無機粒子を含有した多孔性高分子化合物が形成されたセパレータ３５を介して密着させた後、長手方向に巻回して、最外周に保護テープ３７を貼付することにより、巻回電極体３０を作製した。
【０２６６】
巻回電極体３０を、外装部材４０の間に挟み、３辺を熱融着した。なお、外装部材４０には、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとを積層した構造を有する防湿性アルミラミネートフィルムを用いた。
【０２６７】
そののち、これに電解液を、セル内電解液質量が１．８５ｇになるように注入し、減圧下で残りの１辺を熱融着し、密封した。電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を混合した溶媒に１．２ｍｏｌ／ｌの割合で六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解させたものを用いた。そして、鉄板に挟んで１００℃で３分間加熱することで、無機粒子を含有した電解液保持層３６を介して、正極３３および負極３４にセパレータ３５を接着させた。これにより、図１および図２に示すような、セルサイズ４×３５×５０ｍｍ（７ｃｍ3）のラミネートフィルム型電池を得た。電解液保持層３６の厚みは３．１μｍ、面積密度は０．２８ｍｇ／ｃｍ2に調整した。
【０２６８】
なお、電解液保持層３６の厚みの影響を無視するために、以下に示す、サンプル２−１とアルミナの含有比率が異なるサンプル２−２〜２−５に関しては、面積密度を調整することにより、電解液保持層３６の厚みは３μｍ前後とした。
【０２６９】
＜サンプル２−２＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：４に変えた。電解液保持層３６の厚みを３．３μｍ、面積密度を０．３５ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７０】
＜サンプル２−３＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：６に変えた。電解液保持層３６の厚みを２．９μｍ、面積密度を０．４１ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７１】
＜サンプル２−４＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：８に変えた。電解液保持層３６の厚みを３．０μｍ、面積密度を０．４５ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７２】
＜サンプル２−５＞
多孔性高分子化合物の作製において、高分子材料と無機粒子との質量比を、高分子材料：無機粒子（質量比）＝１：１０に変えた。電解液保持層３６の厚みを３．１μｍ、面積密度を０．５１ｍｇ／ｃｍ2に調整した。以上のこと以外は、サンプル２−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を作製した。
【０２７３】
（評価）
サンプル２−１〜サンプル２−５のラミネートフィルム型電池について、以下の評価を行った。なお、フロート試験については、サンプル２−１〜サンプル２−５に加え、サンプル１−４についても行った。
【０２７４】
（負極／セパレータ間の剥離強度試験）および（３００サイクル後の容量維持率測定）
サンプル１−１と同様に、「負極／セパレータ間の剥離強度試験」、「３００サイクル後の容量維持率測定」を行った。
【０２７５】
（フロート試験）
ラミネートフィルム型電池を６０℃に設定された恒温槽中において、１０００ｍＡの定電流で電池電圧が４．２５Ｖに達するまで定電流充電を行った後、４．２５Ｖで定電圧充電を行った。このとき、充電電流の変動が観測される（漏れ電流が発生する）時間を求めた。
【０２７６】
サンプル２−１〜サンプル２−５の評価結果を表２に示す。なお、比較対象として、サンプル１−４の表１で示した（負極／セパレータ間の剥離強度試験）、（３００サイクル後の容量維持率測定）の評価結果、およびサンプル１−４のフロート試験の評価結果も表２に示す。
【０２７７】
【表２】
【０２７８】
表２に示すように、フッ化ビニリデン重合体とアルミナとの質量比が１：０〜１：８までは、「負極／セパレータ間の剥離強度」も５Ｎ／ｍ以上あり、３００サイクル後の容量維持率も８０％以上と良好であった。一方、フッ化ビニリデン重合体とアルミナ比率が１：１０となると、負極／セパレータ間の剥離強度も２Ｎ／ｍとなり、３００サイクル後の容量維持率も５５％と低下する傾向にあった。また、６０℃−４．２５Ｖフロート充電で漏れ電流が観測される時間は、フッ化ビニリデン重合体とアルミナとの質量比において、アルミナの比率が大きくなるほど、長くなり、フロート耐性が向上することが確認できた。以上のことを鑑みて、電解液保持層において、フッ化ビニリデン重合体に無機粒子を添加してもよく、この場合、フッ化ビニリデン重合体と無機粒子との質量比は、１：１〜１：８の範囲であることが好ましく、より好ましくは１：２〜１：６の範囲であるという結論に至った。
【０２７９】
５．他の実施の形態（変形例）
本技術は、上述した本技術の実施形態に限定されるものでは無く、本技術の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述の実施の形態および実施例では、ラミネートフィルム型の電池構造を有する電池、電極を巻回した巻回構造を有する電池、電極を積層した積層構造を有するスタック型電池について説明したが、これらに限定されるものではない。例えば、上述した電池構造や電極構造以外の他の電極構造や電池構造を有する電池等にも適用可能である。第２の実施の形態の非水電解質電池において、正極リード５３および負極リード５４を同一辺から導出した構成としてもよい。第３の実施の形態の非水電解質電池において、正極リード５３および負極リード５４を互いに対向する辺から導出した構成としてもよい。また、第２の実施の形態では、電池素子６０の最表層がセパレータ６３となるように構成したが、最表層が正極６１または負極６２になるように構成してもよい。また、電池素子６０の一方の最表層がセパレータ６３で他方の最表層が正極６１または負極６２となるように構成してもよい。第３の実施の形態では、電池素子９０の最表層が負極６２となるように構成したが、最表層がセパレータ６３または正極６１となるように構成してもよい。また、電池素子９０の一方の最表層がセパレータ６３で他方の最表層が正極６１または負極６２となるように構成してもよい。第２〜第３の実施の形態のラミネートフィルム５２の構成を、第１の実施の形態の外装部材４０に適用してもよい。
【０２８０】
上述した第２〜第３の実施の形態およびこれらの変形例において、電池素子６０とラミネートフィルム５２との間に多孔性重合体層を設けるようにしてもよい。多孔性重合体層とは、高分子材料に非水電解液を保持することにより構成されたものである。高分子材料としては、フッ化ビニリデンを成分として含む高分子材料を用いる。具体的には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とを繰り返し単位に含む共重合体、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）とを繰り返し単位に含む共重合体等が好適に用いられる。
【０２８１】
多孔性重合体層を構成する高分子材料としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いる場合には、重量平均分子量が５０万以上１５０万以下のポリフッ化ビニリデンを用いることが好ましい。電池素子の移動の抑制効果が高いためである。
【０２８２】
また、多孔性重合体層には、無機粒子が混合されていてもよい。多孔性重合体層の強度が向上するとともに、多孔性重合体層に凹凸が生じ、電池素子とラミネートフィルムとのずれを抑制することができる。このため、内部抵抗の上昇をさらに抑制することができる。
【０２８３】
無機粒子としては、電気絶縁性を有する金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等を挙げることができる。金属酸化物としては、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、マグネシア（ＭｇＯ）、チタニア（ＴｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、シリカ（ＳｉＯ2）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）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（ＢＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等を好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）等を好適に用いることができる。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。また、無機粒子は耐熱性、耐酸化性に優れるため、電池温度の上昇時にも電池素子の移動抑制効果を損なわないため好ましい。
【０２８４】
また、本技術は、以下の構成を採ることができる。
【０２８５】
［１］
正極と、
負極と、
上記正極および上記負極の間にある絶縁層と、
上記絶縁層を構成する、電解液および多孔性高分子化合物を含む電解液保持層と
を有し、
上記電解液が上記多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、上記電解液により上記多孔性高分子化合物が膨潤されており、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池。
［２］
上記絶縁層は、
多孔質基材層と、
該多孔質基材層の少なくとも一面に形成された上記電解液保持層と
から構成された［１］記載の非水電解質電池。
［３］
上記多孔性高分子化合物の透気度は、５００秒／１００ｃｃ以下である［１］〜［２］の何れかに記載の非水電解質電池。
［４］
上記多孔質基材層は、多孔質のポリオレフィン系樹脂を含む［２］〜［３］の何れかに記載の非水電解質電池。
［５］
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、７５万以上１５０万未満である［１］〜［４］の何れかに記載の非水電解質電池。
［６］
上記多孔性高分子化合物の透気度は、３００秒／１００ｃｃ以下である［１］〜［５］の何れかに記載の非水電解質電池。
［７］
上記電解液保持層は、無機粒子をさらに含み、
上記フッ化ビニリデン重合体と上記無機粒子との質量比（フッ化ビニリデン重合体の質量：無機粒子の質量）は、１：１〜１：１０である［１］〜［６］の何れかに記載の非水電解質電池。
［８］
上記多孔性高分子化合物は、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に上記フッ化ビニリデン重合体を溶解した溶液を多孔質基材に塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記フッ化ビニリデン重合体に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより形成されたものである［２］〜［７］の何れかに記載の非水電解質電池。
［９］
ラミネートフィルムで外装された［１］〜［８］の何れかに記載の非水電解質電池。
［１０］
多孔質基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、多孔質基材上に、多孔性高分子化合物を形成する工程と、
正極と、負極と、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材とを有し、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材が上記正極と上記負極との間にある電極体を作製する工程と、
上記電極体を外装材に収納後、外装材の内部に電解液を注入し、その後、ヒートプレスする工程と
を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池の製造方法。
［１１］
上記第１の溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはＮ，Ｎ−ジメチルスルホキシドであり、
上記第２の溶媒は、水、エチルアルコールまたはプロピルアルコールである［１０］記載の非水電解質電池の製造方法。
［１２］
多孔性高分子化合物を含み、
上記多孔性高分子化合物は、その空孔に電解液を保持可能であるとともに、該電解液により膨潤可能であり、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材。
［１３］
少なくとも一面に上記多孔性高分子化合物が形成された多孔質基材をさらに含む［１２］記載の絶縁材。
［１４］
多孔性高分子化合物を含む絶縁材の製造方法であって、
基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、上記多孔性高分子化合物を形成する工程を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材の製造方法。
［１５］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池について制御する制御部と、
上記非水電解質電池を内包する外装を有する電池パック。
［１６］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池から電力の供給を受ける電子機器。
［１７］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
上記非水電解質電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
［１８］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
［１９］
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え
上記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、上記非水電解質電池の充放電制御を行う［１８］記載の蓄電装置。
［２０］
［１］〜［９］の何れかに記載の非水電解質電池から電力の供給を受け、または、発電装置若しくは電力網から上記非水電解質電池に電力が供給される電力システム。
【符号の説明】
【０２８６】
３０・・・巻回電極体、３１・・・正極リード、３２・・・負極リード、３３・・・正極、３３Ａ・・・正極集電体、３３Ｂ・・・正極活物質層、３４・・・負極、３４Ａ・・・負極集電体、３４Ｂ・・・負極活物質層、３５・・・セパレータ、３６・・・電解液保持層、３７・・・保護テープ、３９・・・絶縁層、４０・・・外装部材、４１・・・密着フィルム、４２ｃ・・・内側樹脂層、５１・・・非水電解質電池、５２・・・ラミネートフィルム、５２ａ・・・金属層、５２ｂ・・・外側樹脂層、５２ｃ・・・内側樹脂層、５３・・・正極リード、５４・・・負極リード、５５・・・シーラント、５６・・・固定部材、５７・・・電池素子収納部、６０・・・電池素子、６１・・・正極、６１Ａ・・・正極集電体、６１Ｂ・・・正極活物質層、６１Ｃ・・・正極タブ、６２・・・負極、６２Ｃ・・・負極タブ、６２Ａ・・・負極集電体、６２Ｂ・・・負極活物質層、６３・・・セパレータ、６６・・・電解液保持層、６７・・・絶縁層、９０・・・電池素子、１０１…組電池、１０１ａ・・・二次電池、１０２・・・充電制御スイッチ、１０２ａ・・・充電制御スイッチ、１０２ｂ・・・ダイオード、１０３ａ・・・放電制御スイッチ、１０３ｂ・・・ダイオード、１０４・・・スイッチ部、１０７・・・電流検出抵抗、１０８・・・温度検出素子、１１０・・・制御部、１１１・・・電圧検出部、１１３・・・電流測定部、１１４・・・スイッチ制御部、１１７・・・メモリ、１１８・・・温度検出部、１２１・・・正極端子、１２２・・・負極端子、２００・・・蓄電システム、２０１・・・住宅、２０２・・・集中型電力系統、２０２ａ・・・火力発電、２０２ｂ・・・原子力発電、２０２ｃ・・・水力発電、２０３・・・蓄電装置、２０４・・・発電装置、２０５・・・電力消費装置、２０５ａ・・・冷蔵庫、２０５ｂ・・・空調装置、２０５ｃ・・・テレビジョン受信機、２０５ｄ・・・風呂、２０６・・・電動車両、２０６ａ・・・電気自動車、２０６ｂ・・・ハイブリッドカー、２０６ｃ・・・電気バイク、２０７・・・スマートメータ、２０８・・・パワーハブ、２０９・・・電力網、２１０・・・制御装置、２１１・・・センサ、２１２・・・情報網、２１３・・・サーバ、３００・・・ハイブリッド車両、３０１・・・エンジン、３０２・・・発電機、３０３・・・電力駆動力変換装置、３０４ａ・・・駆動輪、３０４ｂ・・・駆動輪、３０５ａ・・・車輪、３０５ｂ・・・車輪、３０８・・・バッテリー、３０９・・・車両制御装置、３１０・・・各種センサ、３１１・・・充電口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、
負極と、
上記正極および上記負極の間にある絶縁層と、
上記絶縁層を構成する、電解液および多孔性高分子化合物を含む電解液保持層と
を有し、
上記電解液が上記多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、上記電解液により上記多孔性高分子化合物が膨潤されており、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池。
【請求項２】
上記絶縁層は、
多孔質基材層と、
該多孔質基材層の少なくとも一面に形成された上記電解液保持層と
から構成された請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項３】
上記多孔性高分子化合物の透気度は、５００秒／１００ｃｃ以下である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項４】
上記多孔質基材層は、多孔質のポリオレフィン系樹脂を含む請求項２記載の非水電解質電池。
【請求項５】
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、７５万以上１５０万未満である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項６】
上記多孔性高分子化合物の透気度は、３００秒／１００ｃｃ以下である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項７】
上記電解液保持層は、無機粒子をさらに含み、
上記フッ化ビニリデン重合体と上記無機粒子との質量比（フッ化ビニリデン重合体の質量：無機粒子の質量）は、１：１〜１：１０である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項８】
上記多孔性高分子化合物は、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に上記フッ化ビニリデン重合体を溶解した溶液を多孔質基材に塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記フッ化ビニリデン重合体に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより形成されたものである請求項２記載の非水電解質電池。
【請求項９】
ラミネートフィルムで外装された請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項１０】
多孔質基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、多孔質基材上に、多孔性高分子化合物を形成する工程と、
正極と、負極と、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材とを有し、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材が上記正極と上記負極との間にある電極体を作製する工程と、
上記電極体を外装材に収納後、外装材の内部に電解液を注入し、その後、ヒートプレスする工程と
を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池の製造方法。
【請求項１１】
上記第１の溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはＮ，Ｎ−ジメチルスルホキシドであり、
上記第２の溶媒は、水、エチルアルコールまたはプロピルアルコールである請求項１０記載の非水電解質電池の製造方法。
【請求項１２】
多孔性高分子化合物を含み、
上記多孔性高分子化合物は、その空孔に電解液を保持可能であるとともに、該電解液により膨潤可能であり、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材。
【請求項１３】
少なくとも一面に上記多孔性高分子化合物が形成された多孔質基材をさらに含む請求項１２記載の絶縁材。
【請求項１４】
多孔性高分子化合物を含む絶縁材の製造方法であって、
基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、上記多孔性高分子化合物を形成する工程を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材の製造方法。
【請求項１５】
請求項１記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池について制御する制御部と、
上記非水電解質電池を内包する外装を有する電池パック。
【請求項１６】
請求項１記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池から電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１７】
請求項１記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
上記非水電解質電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
【請求項１８】
請求項１記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
【請求項１９】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え
上記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、上記非水電解質電池の充放電制御を行う請求項１８記載の蓄電装置。
【請求項２０】
請求項１記載の非水電解質電池から電力の供給を受け、または、発電装置若しくは電力網から上記非水電解質電池に電力が供給される電力システム。
【請求項１】
正極と、
負極と、
上記正極および上記負極の間にある絶縁層と、
上記絶縁層を構成する、電解液および多孔性高分子化合物を含む電解液保持層と
を有し、
上記電解液が上記多孔性高分子化合物の空孔に保持されると共に、上記電解液により上記多孔性高分子化合物が膨潤されており、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池。
【請求項２】
上記絶縁層は、
多孔質基材層と、
該多孔質基材層の少なくとも一面に形成された上記電解液保持層と
から構成された請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項３】
上記多孔性高分子化合物の透気度は、５００秒／１００ｃｃ以下である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項４】
上記多孔質基材層は、多孔質のポリオレフィン系樹脂を含む請求項２記載の非水電解質電池。
【請求項５】
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、７５万以上１５０万未満である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項６】
上記多孔性高分子化合物の透気度は、３００秒／１００ｃｃ以下である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項７】
上記電解液保持層は、無機粒子をさらに含み、
上記フッ化ビニリデン重合体と上記無機粒子との質量比（フッ化ビニリデン重合体の質量：無機粒子の質量）は、１：１〜１：１０である請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項８】
上記多孔性高分子化合物は、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に上記フッ化ビニリデン重合体を溶解した溶液を多孔質基材に塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記フッ化ビニリデン重合体に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより形成されたものである請求項２記載の非水電解質電池。
【請求項９】
ラミネートフィルムで外装された請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項１０】
多孔質基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記多孔質基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、多孔質基材上に、多孔性高分子化合物を形成する工程と、
正極と、負極と、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材とを有し、上記多孔質高分子化合物が形成された上記多孔質基材が上記正極と上記負極との間にある電極体を作製する工程と、
上記電極体を外装材に収納後、外装材の内部に電解液を注入し、その後、ヒートプレスする工程と
を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である非水電解質電池の製造方法。
【請求項１１】
上記第１の溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはＮ，Ｎ−ジメチルスルホキシドであり、
上記第２の溶媒は、水、エチルアルコールまたはプロピルアルコールである請求項１０記載の非水電解質電池の製造方法。
【請求項１２】
多孔性高分子化合物を含み、
上記多孔性高分子化合物は、その空孔に電解液を保持可能であるとともに、該電解液により膨潤可能であり、
上記多孔性高分子化合物の材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材。
【請求項１３】
少なくとも一面に上記多孔性高分子化合物が形成された多孔質基材をさらに含む請求項１２記載の絶縁材。
【請求項１４】
多孔性高分子化合物を含む絶縁材の製造方法であって、
基材上に、極性有機溶媒からなる第１の溶媒に高分子材料を溶解した溶液を塗布し、上記溶液が塗布された上記基材を、上記第１の溶媒に対して相溶性があり上記高分子材料に対して貧溶媒である第２の溶媒に浸漬することにより、上記多孔性高分子化合物を形成する工程を有し、
上記高分子材料は、フッ化ビニリデン重合体を含み、
上記フッ化ビニリデン重合体は、フッ化ビニリデン単独重合体またはフッ化ビニリデン単量体単位およびヘキサフルオロプロピレン単量体単位を含む共重合体であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の単量体単位の質量組成比（フッ化ビニリデン単量体単位：ヘキサフルオロプロピレン単量体単位）は、１００：０〜９５：５であり、
上記フッ化ビニリデン重合体の重量平均分子量は、５０万以上１５０万未満である絶縁材の製造方法。
【請求項１５】
請求項１記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池について制御する制御部と、
上記非水電解質電池を内包する外装を有する電池パック。
【請求項１６】
請求項１記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池から電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１７】
請求項１記載の非水電解質電池と、
上記非水電解質電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
上記非水電解質電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
【請求項１８】
請求項１記載の非水電解質電池を有し、
上記非水電解質電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
【請求項１９】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え
上記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、上記非水電解質電池の充放電制御を行う請求項１８記載の蓄電装置。
【請求項２０】
請求項１記載の非水電解質電池から電力の供給を受け、または、発電装置若しくは電力網から上記非水電解質電池に電力が供給される電力システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−７４３６７（Ｐ２０１２−７４３６７Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７７８１（Ｐ２０１１−１８７７８１）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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