[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2024157592A1 - 二次電池用負極および二次電池 - Google Patents

二次電池用負極および二次電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2024157592A1
WO2024157592A1 PCT/JP2023/042185 JP2023042185W WO2024157592A1 WO 2024157592 A1 WO2024157592 A1 WO 2024157592A1 JP 2023042185 W JP2023042185 W JP 2023042185W WO 2024157592 A1 WO2024157592 A1 WO 2024157592A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
negative electrode
active material
secondary battery
electrode active
carbon
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/042185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陽祐 古池
直輝 林
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2024157592A1 publication Critical patent/WO2024157592A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials

Definitions

  • This technology relates to negative electrodes for secondary batteries and secondary batteries.
  • secondary batteries are being developed as a power source that is small, lightweight, and has a high energy density.
  • These secondary batteries contain a positive electrode, a negative electrode (secondary battery negative electrode), and an electrolyte, and various studies are being conducted on the configuration of these secondary batteries.
  • the negative electrode contains a negative electrode active material (Si), a negative electrode binder (a water-soluble polyimide-based material), and a water-soluble thickener (poly-N-vinylacetamide), and the content of the negative electrode binder and the content of the water-soluble thickener are specified (see, for example, Patent Document 1).
  • the negative electrode contains a negative electrode active material (Si and a carbon material) and a negative electrode binder (poly-N-vinylacetamide), and the physical properties of the negative electrode binder and the peel strength of the negative electrode are specified (see, for example, Patent Document 2).
  • the negative electrode for a secondary battery includes a carbon-containing layer and a negative electrode active material layer provided on the carbon-containing layer.
  • the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material containing a silicon-containing material and a negative electrode binder containing an N-vinylacetamide polymer.
  • the secondary battery of one embodiment of the present technology includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and the negative electrode has a configuration similar to that of the negative electrode for the secondary battery of one embodiment of the present technology described above.
  • the "carbon-containing layer” is a layer containing a carbon material
  • the "silicon-containing material” is a material containing silicon as a constituent element.
  • the "N-vinylacetamide polymer” is one or both of a homopolymer of N-vinylacetamide and a copolymer of N-vinylacetamide. Details of the carbon material, the silicon-containing material, and the N-vinylacetamide polymer will be described later.
  • the secondary battery negative electrode includes a carbon-containing layer and a negative electrode active material layer, the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material and a negative electrode binder, the negative electrode active material includes a silicon-containing material, and the negative electrode binder includes an N-vinylacetamide polymer, so that excellent battery characteristics can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a negative electrode for a secondary battery according to a first embodiment of the present technology.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a negative electrode for a secondary battery according to a second embodiment of the present technology.
  • 1 is a perspective view illustrating a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present technology. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the battery element shown in FIG. 3. 5 is another enlarged cross-sectional view showing the configuration of the battery element shown in FIG. 4.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a secondary battery negative electrode in Modification 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an application example of a secondary battery.
  • Negative electrode for secondary battery 1-1. Configuration 1-2. Operation 1-3. Manufacturing method 1-4. Actions and effects 2. Negative electrode for secondary battery (Second embodiment) 2-1. Configuration 2-2. Operation 2-3. Manufacturing method 2-4. Actions and effects 3. Secondary battery 3-1. Configuration 3-2. Operation 3-3. Manufacturing method 3-4. Actions and effects 4. Modifications 5. Uses of secondary battery
  • Negative electrode for secondary battery (first embodiment)> First, a secondary battery negative electrode (hereinafter simply referred to as "negative electrode") according to a first embodiment of the present technology will be described.
  • the negative electrode described here is used in a secondary battery, which is an electrochemical device.
  • the negative electrode may also be used in electrochemical devices other than secondary batteries. Examples of other electrochemical devices include primary batteries and capacitors.
  • This negative electrode absorbs and releases electrode reactants during the electrode reaction.
  • electrode reactant There are no particular limitations on the type of electrode reactant, but specific examples include light metals such as alkali metals and alkaline earth metals. Specific examples of alkali metals include lithium, sodium, and potassium, while specific examples of alkaline earth metals include magnesium and calcium.
  • the electrode reactant is lithium.
  • lithium is absorbed and released in an ionic state at the negative electrode during the electrode reaction.
  • Fig. 1 shows a cross-sectional structure of a negative electrode 1, which is an example of a negative electrode according to the first embodiment.
  • the negative electrode 1 includes a negative electrode current collector 1A, a base layer 1B, and a negative electrode active material layer 1C.
  • the negative electrode current collector 1A has a pair of surfaces on which a base layer 1B and a negative electrode active material layer 1C are provided.
  • the negative electrode current collector 1A contains a metal material, and a specific example of the metal material is copper.
  • the surface of the negative electrode current collector 1A is preferably roughened. This is because the adhesion of the base layer 1B and the negative electrode active material layer 1C to the negative electrode current collector 1A is improved by utilizing the so-called anchor effect.
  • the method of roughening is not particularly limited, but specifically, it is a method of forming fine particles on the surface of the metal foil using an electrolytic process. This electrolytic process is a method of forming fine particles on the surface of the metal foil using an electrolytic method in an electrolytic cell, thereby providing irregularities on the surface of the metal foil.
  • the underlayer 1B is the carbon-containing layer of the first embodiment.
  • This underlayer 1B is provided on the negative electrode current collector 1A. As a result, the underlayer 1B is interposed between the negative electrode current collector 1A and the negative electrode active material layer 1C.
  • the thickness of the underlayer 1B is not particularly limited and can be set as desired.
  • the underlayer 1B is provided on one side of the negative electrode current collector 1A.
  • the underlayer 1B may be provided on both sides of the negative electrode current collector 1A.
  • this base layer 1B is a carbon-containing layer, and therefore contains one or more types of carbon materials.
  • the type of carbon material is not particularly limited, but specific examples include graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, and graphite (natural graphite and artificial graphite).
  • the method for forming the underlayer 1B is not particularly limited, but specifically includes one or more of the following: a coating method, a gas phase method, and a liquid phase method.
  • gas phase methods include a sputtering method and a chemical vapor deposition method (CVD).
  • the base layer 1B which is a carbon-containing layer, is interposed between the negative electrode current collector 1A and the negative electrode active material layer 1C is as explained below.
  • the interfacial resistance at the interface between the negative electrode current collector 1A and the negative electrode active material layer 1C is reduced. This improves the electrical conductivity (electronic conductivity) between the negative electrode current collector 1A and the negative electrode active material layer 1C, thereby improving the electrical conductivity of the negative electrode 1.
  • the adhesion of the negative electrode active material layer 1C to the negative electrode current collector 1A is improved. As a result, even if the negative electrode active material layer 1C contains a large amount of silicon-containing material that is prone to expanding and contracting during the electrode reaction, the negative electrode active material layer 1C is less likely to fall off the negative electrode current collector 1A.
  • the base layer 1B may further contain one or more of the other materials.
  • the binder contained in the base layer 1B will be referred to as the "base binder" to distinguish it from the binder (negative electrode binder) contained in the negative electrode active material layer 1C described later.
  • This base binder is a binder contained in the base layer 1B, which is a single-layer containing layer, and is therefore a so-called carbon binder.
  • the base binder contains one or more of the following: synthetic rubber and polymeric compound.
  • synthetic rubber include styrene butadiene rubber, fluororubber, and ethylene propylene diene.
  • polymeric compounds include polyvinylidene fluoride, polyimide, carboxymethyl cellulose, and N-vinylacetamide polymer. Details of N-vinylacetamide polymer will be described later.
  • the base binder contains N-vinylacetamide polymer.
  • the anode binder contained in the anode active material layer 1C contains N-vinylacetamide polymer, and therefore the type of base binder and the type of anode binder are the same. This improves the adhesion between the base binder and the anode binder, thereby improving the adhesion between the base layer 1B and the anode active material layer 1C.
  • the method for forming the base layer 1B containing the carbon material and base binder is not particularly limited, but specifically includes a coating method.
  • the base layer 1B formed using a coating method is a so-called primer coat layer.
  • the negative electrode active material layer 1C is provided on the underlayer 1B and contains a negative electrode active material and a negative electrode binder, so that the negative electrode active material layer 1C is electrically connected to the negative electrode current collector 1A via the underlayer 1B.
  • the negative electrode active material layer 1C is provided on one side of the negative electrode current collector 1A.
  • the negative electrode active material layer 1C may be provided on both sides of the negative electrode current collector 1A.
  • the method for forming the negative electrode active material layer 1C is not particularly limited, but specifically, it can be one or more of the following: a coating method, a gas phase method, a liquid phase method, a thermal spraying method, and a firing method (sintering method).
  • the negative electrode active material is a material that absorbs and releases lithium, and contains one or more of silicon-containing materials, because silicon has an excellent lithium absorption capacity and therefore can provide a high energy density.
  • this "silicon-containing material” is a material that contains silicon as a constituent element.
  • the silicon-containing material may be silicon alone, a silicon alloy, a silicon compound, a mixture of two or more of these, or a material containing two or more of these phases.
  • the structure of the silicon-containing material is not particularly limited, but may specifically be a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or a mixture of two or more of these.
  • elemental silicon refers to a general elemental silicon, and may contain trace amounts of impurities. In other words, the purity of elemental silicon is not necessarily limited to 100%.
  • the type of silicon alloy is not particularly limited. Specifically, the silicon alloy contains, in addition to silicon, one or more of the following metal elements as constituent elements: tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, and chromium.
  • silicon alloys are not limited to those containing one or more metal elements as constituent elements, and may contain one or more metal elements and one or more metalloid elements as constituent elements. Silicon alloys may further contain one or more nonmetallic elements as constituent elements.
  • silicon compounds contain, as constituent elements other than silicon, one or more of nonmetallic elements such as oxygen and carbon. Silicon compounds may further contain, as constituent elements, one or more of the series of metallic elements contained as constituent elements in the silicon alloys described above.
  • silicon alloy and silicon compound are SiB4 , SiB6 , Mg2Si , Ni2Si , TiSi2 , MoSi2, CoSi2 , NiSi2 , CaSi2, CrSi2, Cu5Si , FeSi2 , MnSi2 , NbSi2 , TaSi2 , VSi2 , WSi2 , ZnSi2 , SiC, Si3N4 , Si2N2O , SiOx ( 0 ⁇ x ⁇ 2 or 0.2 ⁇ x ⁇ 1.4), and LiSiO.
  • the compositions of the specific examples of the silicon alloy and silicon compound are not limited to those described here and can be changed as desired.
  • the negative electrode active material may further contain one or more of the carbon materials.
  • the negative electrode active material may contain both a silicon-containing material and a carbon material. This is because damage to the negative electrode active material layer 1C is suppressed while the battery capacity is guaranteed in a secondary battery using the negative electrode 1.
  • silicon-containing materials have the advantage of having a high theoretical capacity, they have the disadvantage of being prone to severe expansion and contraction during charging and discharging.
  • carbon materials have the disadvantage of having a low theoretical capacity, but they have the advantage of being less prone to expansion and contraction during charging and discharging.
  • carbon materials include graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, and graphite (natural graphite and artificial graphite).
  • the mixing ratio of the silicon-containing material and the carbon material is not particularly limited and can be set arbitrarily.
  • the negative electrode binder is a material that binds the negative electrode active material together, and contains one or more types of N-vinylacetamide polymers.
  • the negative electrode binder contains N-vinylacetamide polymer is that it improves the physical strength of the negative electrode active material layer 1C. This makes it easier for the negative electrode active material layer 1C to be maintained without being damaged even when the electrode reaction is repeated, and the negative electrode active material layer 1C is less likely to fall off from the negative electrode current collector 1A, improving the physical durability of the negative electrode 1. In this case, the occurrence of cracks in the negative electrode active material layer 1C is suppressed, and the negative electrode active material layer 1C is also suppressed from falling off from the negative electrode current collector 1A.
  • the negative electrode binder may further contain one of polyvinylidene fluoride and styrene butadiene rubber.
  • the negative electrode binder may contain both N-vinylacetamide polymer and polyvinylidene fluoride, or may contain both N-vinylacetamide polymer and styrene butadiene rubber. This is because the physical strength of the negative electrode active material layer 1C is further improved, making the negative electrode active material layer 1C less susceptible to damage even when the electrode reaction is repeated.
  • N-vinylacetamide polymer is one or both of a homopolymer of N-vinylacetamide and a copolymer of N-vinylacetamide.
  • This homopolymer of N-vinylacetamide is what is known as poly-N-vinylacetamide.
  • N-vinylacetamide copolymers are compounds in which N-vinylacetamide is copolymerized with one or more types of monomers (excluding N-vinylacetamide).
  • monomers excluding N-vinylacetamide.
  • type of monomer but specific examples include acrylic acid, methacrylic acid, alkali metal salts of acrylates, alkaline earth metal salts of acrylates, alkali metal salts of methacrylates, and alkaline earth metal salts of methacrylates.
  • alkali metal salts of acrylates include lithium acrylate, sodium acrylate, and potassium acrylate.
  • alkaline earth metal salts of acrylates include calcium acrylate and magnesium acrylate.
  • alkali metal salts of methacrylates include lithium methacrylate, sodium methacrylate, and potassium methacrylate.
  • alkaline earth metal salts of methacrylates include calcium methacrylate and magnesium methacrylate.
  • the amount of copolymerization of the monomers in the N-vinylacetamide copolymer is not particularly limited and can be set as desired.
  • the negative electrode active material layer 1C may further contain one or more of the other materials.
  • a specific example of the other material is another negative electrode active material, which contains one or more of the metal-based materials.
  • the silicon-containing materials described above are excluded from the metal-based materials described here.
  • This metallic material is a material that contains as its constituent elements one or more of metallic elements and semi-metallic elements that can form an alloy with lithium, and a specific example of the metallic element and semi-metallic element is tin.
  • This metallic material may be a simple substance, an alloy, a compound, a mixture of two or more of these, or a material that contains two or more of these phases.
  • Another specific example of the other material is another negative electrode binder, which contains one or more of synthetic rubber and polymer compounds.
  • synthetic rubber are fluororubber and ethylene propylene diene.
  • polymer compounds are polyimide and carboxymethyl cellulose.
  • a specific example of the other material is a negative electrode conductive agent, which contains one or more of a carbon material, a metal material, and a conductive polymer compound.
  • This carbon material may be a fibrous carbon material, a particulate carbon material, or both.
  • fibrous carbon materials include carbon fiber, carbon nanofiber, and carbon nanotubes.
  • particulate carbon materials include graphite, carbon black, acetylene black, and ketjen black.
  • the negative electrode 1 is manufactured by the procedure of one example of which is described below.
  • the carbon material and the base binder are mixed together to form a base mixture.
  • the base mixture is poured into a solvent to prepare a paste-like base mixture slurry.
  • This solvent may be an aqueous solvent or an organic solvent.
  • the base mixture slurry is applied to one side of the negative electrode current collector 1A to form the base layer 1B.
  • the negative electrode active material containing the silicon-containing material, the negative electrode binder containing the N-vinylacetamide polymer, and the negative electrode conductive agent are mixed together to form a negative electrode mixture.
  • the negative electrode mixture is then poured into a solvent to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry.
  • This solvent may be an aqueous solvent or an organic solvent.
  • the negative electrode mixture slurry is then applied to the surface of the base layer 1B to form the negative electrode active material layer 1C.
  • the negative electrode active material layer 1C is compression molded using a roll press or the like.
  • the negative electrode active material layer 1C may be heated, and the compression molding may be repeated multiple times.
  • the base layer 1B and the negative electrode active material layer 1C are formed on the negative electrode current collector 1A, completing the negative electrode 1.
  • the negative electrode 1 includes a negative electrode current collector 1A, a base layer 1B, and a negative electrode active material layer 1C.
  • the negative electrode current collector 1A includes a metal material.
  • the base layer 1B is a carbon-containing layer and therefore includes a carbon material.
  • the negative electrode active material layer 1C includes a negative electrode active material (a silicon-containing material) and a negative electrode binder (N-vinylacetamide polymer).
  • the negative electrode active material contains a silicon-containing material, a high energy density can be obtained in the negative electrode 1.
  • the base layer 1B carbon-containing layer
  • the interface resistance at the interface between the negative electrode collector 1A and the negative electrode active material layer 1C is reduced, and the adhesion of the negative electrode active material layer 1C to the negative electrode collector 1A is improved.
  • the negative electrode binder contains N-vinylacetamide polymer
  • the physical strength of the negative electrode active material layer 1C is improved.
  • the negative electrode active material layer 1C is less likely to be damaged, and the negative electrode active material layer 1C is less likely to fall off the negative electrode current collector 1A, improving the physical durability of the negative electrode 1.
  • the physical durability of the negative electrode 1 is effectively improved, particularly if the negative electrode active material contains a silicon-containing material that is prone to expanding and contracting during the electrode reaction.
  • the electrical conductivity and physical durability of the negative electrode 1 are improved while maintaining the energy density. Therefore, a secondary battery with excellent battery characteristics can be realized by using the negative electrode 1.
  • the negative electrode 1 includes the negative electrode current collector 1A together with the underlayer 1B and the negative electrode active material layer 1C, and the underlayer 1B is provided on the negative electrode current collector 1A, so that the underlayer 1B can be used to sufficiently improve the conductivity between the negative electrode current collector 1A and the negative electrode active material layer 1C.
  • the underlayer 1B contains an underlayer binder
  • the underlayer binder contains an N-vinylacetamide polymer
  • the adhesion between the underlayer 1B (carbon binder) and the negative electrode active material layer 1C (negative electrode binder) is improved, and a greater effect can be obtained.
  • the negative electrode binder further contains either polyvinylidene fluoride or styrene butadiene rubber, the physical strength of the negative electrode active material layer 1C is further improved. Therefore, even if the electrode reaction is repeated, the negative electrode active material layer 1C is less likely to be damaged, and a greater effect can be obtained.
  • the negative electrode active material further contains a carbon material, the battery capacity of the secondary battery using the negative electrode 1 is guaranteed while damage to the negative electrode active material layer 1C is suppressed, thereby achieving even greater effects.
  • Negative electrode for secondary battery (second embodiment) Next, a secondary battery negative electrode (hereinafter simply referred to as "negative electrode”) according to a second embodiment of the present technology will be described.
  • Fig. 2 shows a cross-sectional configuration of a negative electrode 2, which is an example of a negative electrode of the second embodiment, and corresponds to Fig. 1.
  • the negative electrode 2 has a similar configuration to that of the negative electrode 1, except that the negative electrode 2 includes a negative electrode current collector 1D instead of the negative electrode current collector 1A and the underlayer 1B.
  • Anode current collector 1D has a configuration similar to that of cathode current collector 1A, except as described below.
  • This negative electrode current collector 1D is the carbon-containing layer of the second embodiment.
  • the negative electrode active material layer 1C is provided on the negative electrode current collector 1D, and therefore the negative electrode current collector 1D is adjacent to the negative electrode active material layer 1C.
  • the thickness of the negative electrode current collector 1D is not particularly limited and can be set arbitrarily.
  • the negative electrode current collector 1D has a pair of surfaces on which the negative electrode active material layer 1C is provided.
  • the negative electrode active material layer 1C is provided on one surface of the negative electrode current collector 1D.
  • the negative electrode active material layer 1C may be provided on both surfaces of the negative electrode current collector 1D.
  • the negative electrode current collector 1D is a carbon-containing layer and contains one or more types of carbon materials. Details regarding the carbon materials are as described above. Specifically, the negative electrode current collector 1D is a carbon material formed into a sheet shape (a so-called carbon sheet), and a specific example of the carbon sheet is a graphite sheet.
  • the reason why the negative electrode 2 includes the negative electrode current collector 1D is that the interfacial resistance at the interface between the negative electrode current collector 1D and the negative electrode active material layer 1C is reduced, and the adhesion of the negative electrode active material layer 1C to the negative electrode current collector 1D is improved. This improves the conductivity between the negative electrode current collector 1D and the negative electrode active material layer 1C, and makes it difficult for the negative electrode active material layer 1C to fall off from the negative electrode current collector 1D, so that the conductivity of the negative electrode 2 is stably improved.
  • negative electrode collector 1D which is a carbon sheet
  • a series of advantages are obtained, as described below, compared to when negative electrode collector 1A, which contains a metal material, is used.
  • the weight of the negative electrode current collector 1D (carbon sheet) is smaller than the weight of the negative electrode current collector 1A (metal material), and therefore the weight of the negative electrode 2 is smaller than the weight of the negative electrode 1.
  • the energy density per unit weight (Wh/kg) of the negative electrode 2 is greater than the energy density per unit weight of the negative electrode 1.
  • the negative electrode current collector 1D carbon sheet
  • the negative electrode current collector 1A metal material
  • the thickness of the negative electrode current collector 1D must be greater than the thickness of the negative electrode current collector 1A (metal material). This ensures that even if heat is generated during the electrode reaction, the heat dissipation performance of the negative electrode 2 is greater than that of the negative electrode 1.
  • the operation of the negative electrode 2 is similar to that of the negative electrode 1. That is, during the electrode reaction of the negative electrode 2, lithium is absorbed and released in the negative electrode active material contained in the negative electrode active material layer 1C.
  • the negative electrode 2 is manufactured by the procedure of an example which will be described below.
  • a negative electrode current collector 1D which is a carbon sheet, is prepared.
  • a negative electrode mixture slurry is prepared using the procedure described in the first embodiment.
  • the negative electrode mixture slurry is applied to one side of the negative electrode current collector 1D to form a negative electrode active material layer 1C.
  • the negative electrode active material layer 1C is compression molded using the procedure described in the first embodiment.
  • the negative electrode active material layer 1C is formed on the negative electrode current collector 1D, completing the negative electrode 2.
  • the negative electrode 2 includes a negative electrode current collector 1D and a negative electrode active material layer 1C.
  • the negative electrode current collector 1D is a carbon-containing layer and therefore includes a carbon material.
  • the negative electrode active material layer 1C includes a negative electrode active material (silicon-containing material) and a negative electrode binder (N-vinylacetamide polymer).
  • the negative electrode active material contains a silicon-containing material, a high energy density can be obtained in the negative electrode 2.
  • the interface resistance at the interface between the negative electrode current collector 1D and the negative electrode active material layer 1C is reduced, and the adhesion of the negative electrode active material layer 1C to the negative electrode current collector 1D is improved.
  • the physical strength of the negative electrode current collector 1D is guaranteed even if the negative electrode current collector 1D does not contain a metal material. This makes it easier for the negative electrode current collector 1D to stably support the negative electrode active material layer 1C even if the electrode reaction is repeated, and the negative electrode active material layer 1C is less likely to fall off the negative electrode current collector 1D, improving the physical durability of the negative electrode 2. In this case, the physical durability of the negative electrode 2 is effectively improved, particularly if the negative electrode active material contains a silicon-containing material that is prone to expanding and contracting during the electrode reaction.
  • the electrical conductivity and physical durability of the negative electrode 2 are improved while the energy density is guaranteed. Therefore, a secondary battery with excellent battery characteristics can be realized by using the negative electrode 2.
  • the negative electrode current collector 1D contains a carbon material, i.e., the negative electrode current collector 1D is a carbon sheet, as described above, the energy density per unit weight of the negative electrode 2 increases, the flatness of the negative electrode 2 is more easily maintained stably, and the heat dissipation properties of the negative electrode 2 are improved. Therefore, the battery characteristics of the secondary battery using the negative electrode 2 are improved compared to the battery characteristics of the secondary battery using the negative electrode 1.
  • negative electrode 2 The other functions and effects of negative electrode 2 are the same as those of negative electrode 1.
  • the secondary battery described here is a secondary battery that obtains battery capacity by utilizing the absorption and release of an electrode reactant, and is equipped with a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte.
  • the electrode reactant is lithium.
  • a secondary battery that obtains battery capacity by utilizing the absorption and release of lithium is a so-called lithium-ion secondary battery. In this lithium-ion secondary battery, lithium is absorbed and released in an ionic state.
  • the charge capacity of the negative electrode is preferably greater than the discharge capacity of the positive electrode.
  • the electrochemical capacity per unit area of the negative electrode is preferably greater than the electrochemical capacity per unit area of the positive electrode. This is to prevent lithium from being deposited on the surface of the negative electrode during charging.
  • Fig. 3 shows a perspective view of the secondary battery
  • Fig. 4 and Fig. 5 each show an enlarged cross-sectional view of the battery element 20 shown in Fig. 3.
  • Fig. 3 shows a state in which the exterior film 10 and the battery element 20 are separated from each other, and shows a cross section of the battery element 20 along the XZ plane by a broken line.
  • Fig. 4 and Fig. 5 each show only a part of the battery element 20.
  • this secondary battery includes an exterior film 10, a battery element 20, a positive electrode lead 31, a negative electrode lead 32, and sealing films 41 and 42.
  • the secondary battery described here is a laminate film type secondary battery that uses a flexible exterior film 10.
  • the exterior film 10 is an exterior member that houses the battery element 20, and has a bag-like structure that is sealed with the battery element 20 housed therein. As a result, the exterior film 10 houses an electrolyte together with a positive electrode 21 and a negative electrode 22, which will be described later.
  • the exterior film 10 is a single film-like member that is folded in the folding direction F.
  • This exterior film 10 is provided with a recessed portion 10U (a so-called deep drawn portion) for accommodating the battery element 20.
  • the exterior film 10 is a three-layer laminate film in which a fusion layer, a metal layer, and a surface protection layer are laminated in this order from the inside, and when the exterior film 10 is folded, the outer peripheral edges of the opposing fusion layers are fused to each other.
  • the fusion layer contains a polymer compound such as polypropylene.
  • the metal layer contains a metallic material such as aluminum.
  • the surface protection layer contains a polymer compound such as nylon.
  • the configuration (number of layers) of the exterior film 10 is not particularly limited, and may be one or two layers, or four or more layers.
  • the battery element 20 is a power generating element including a positive electrode 21, a negative electrode 22, a separator 23, and an electrolyte (not shown), and is housed inside the exterior film 10.
  • This battery element 20 is a so-called laminated electrode body, so the positive electrodes 21 and negative electrodes 22 are laminated on top of each other with separators 23 between them. There is no particular limit to the number of layers of the positive electrodes 21, negative electrodes 22, and separators 23. Here, multiple positive electrodes 21 and multiple negative electrodes 22 are alternately laminated with separators 33 between them.
  • the positive electrode 21 includes a positive electrode current collector 21A and a positive electrode active material layer 21B.
  • the positive electrode collector 21A has a pair of surfaces on which the positive electrode active material layer 21B is provided.
  • This positive electrode collector 21A contains a conductive material such as a metal material, and a specific example of the metal material is aluminum.
  • the positive electrode current collector 21A includes a protrusion 21AT on which the positive electrode active material layer 21B is not provided, and the multiple protrusions 21AT are joined to each other to form a single lead.
  • the protrusion 21AT is integrated with the other parts of the protrusion 21AT.
  • the protrusion 21AT is separate from the other parts of the protrusion 21AT, it may be joined to the other parts of the protrusion 21AT.
  • the positive electrode active material layer 21B is provided on both sides of the positive electrode collector 21A, and contains one or more types of positive electrode active materials that absorb and release lithium.
  • the positive electrode active material layer 21B may be provided on only one side of the positive electrode collector 21A on the side where the positive electrode 21 faces the negative electrode 22.
  • the positive electrode active material layer 21B may further contain one or more types of other materials such as a positive electrode binder and a positive electrode conductor.
  • the method of forming the positive electrode active material layer 21B is not particularly limited, but specifically, it is one or more types of coating methods, etc.
  • the type of positive electrode active material is not particularly limited, but specifically includes lithium-containing compounds.
  • This lithium-containing compound is a compound that contains one or more transition metal elements as constituent elements along with lithium, and may further contain one or more other elements as constituent elements.
  • the type of other element is not particularly limited, so long as it is an element other than lithium and transition metal elements, but specifically includes elements belonging to groups 2 to 15 of the long period periodic table.
  • the type of lithium-containing compound is not particularly limited, but specifically includes oxides, phosphate compounds, silicate compounds, and borate compounds.
  • oxides include LiNiO2 , LiCoO2 , LiCo0.98Al0.01Mg0.01O2 , LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 , LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 , LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 , Li1.2Mn0.52Co0.175Ni0.1O2 , Li1.15 ( Mn0.65Ni0.22Co0.13 ) O2 and LiMn2O4 .
  • phosphate compounds include LiFePO4 , LiMnPO4 , LiFe0.5Mn0.5PO4 , and LiFe0.3Mn0.7PO4 .
  • the positive electrode binder contains one or more of the following materials: synthetic rubber and polymeric compounds.
  • synthetic rubber include styrene-butadiene rubber, fluororubber, and ethylene-propylene-diene.
  • polymeric compounds include polyvinylidene fluoride, polyimide, and carboxymethyl cellulose.
  • the positive electrode conductive agent contains one or more conductive materials such as carbon materials, metal materials, and conductive polymer compounds.
  • conductive materials such as carbon materials, metal materials, and conductive polymer compounds.
  • Specific examples of carbon materials include graphite, carbon black, acetylene black, and ketjen black.
  • the negative electrode 22 may have a configuration similar to that of the negative electrode 1 described above, or may have a configuration similar to that of the negative electrode 2 described above.
  • the negative electrode 22 may include a negative electrode collector 22A, a base layer 22B, and a negative electrode active material layer 22C, as shown in FIG. 4.
  • the configurations of the negative electrode collector 22A, the base layer 22B, and the negative electrode active material layer 22C are similar to the configurations of the negative electrode collector 1A, the base layer 1B, and the negative electrode active material layer 1C, respectively.
  • the negative electrode current collector 22A includes a protruding portion 22AT on which the base layer 22B and the negative electrode active material layer 22C are not provided.
  • the multiple protruding portions 22AT are joined together to form a single lead to form a joint.
  • the protruding portion 22AT is integrated with the portion other than the protruding portion 22AT.
  • the protruding portion 22AT is separate from the portion other than the protruding portion 22AT, it may be joined to the portion other than the protruding portion 22AT.
  • the negative electrode 22 may include a negative electrode collector 22D and a negative electrode active material layer 22C as shown in FIG. 5.
  • the configurations of the negative electrode collector 22D and the negative electrode active material layer 22C are similar to the configurations of the negative electrode collector 1D and the negative electrode active material layer 1C, respectively.
  • the negative electrode current collector 22D includes a protrusion 22AT on which the negative electrode active material layer 22C is not provided, as shown in FIG. 3.
  • the multiple protrusions 22AT are joined together to form a single lead, thereby forming a joint.
  • the protrusion 22AT may be integrated with the other parts of the protrusion 22AT, or may be separate from the other parts of the protrusion 22AT.
  • the separator 23 is an insulating porous film interposed between the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and allows lithium ions to pass through while preventing contact (short circuit) between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the separator 23 contains a polymer compound such as polyethylene.
  • the electrolyte is a liquid electrolyte that is impregnated into each of the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23, and contains a solvent and an electrolyte salt.
  • the solvent contains one or more types of non-aqueous solvents (organic solvents), and the electrolyte containing the non-aqueous solvent is a so-called non-aqueous electrolyte.
  • the non-aqueous solvent is an ester or ether, and more specifically, a carbonate ester compound, a carboxylate ester compound, a lactone compound, etc. This is because the dissociation of the electrolyte salt is improved, and the mobility of the ions is also improved.
  • Carbonate compounds include cyclic carbonates and chain carbonates. Specific examples of cyclic carbonates include ethylene carbonate and propylene carbonate, while specific examples of chain carbonates include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.
  • Carboxylic acid ester compounds include chain carboxylates. Specific examples of chain carboxylates include ethyl acetate, ethyl propionate, propyl propionate, and ethyl trimethylacetate. Lactone compounds include lactones. Specific examples of lactones include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone. Ethers may include 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, and 1,4-dioxane.
  • the electrolyte salt contains one or more of light metal salts such as lithium salts.
  • lithium salts include lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiN(FSO 2 ) 2 ), lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiN(CF 3 SO 2 ) 2 ), lithium tris(trifluoromethanesulfonyl)methide (LiC(CF 3 SO 2 ) 3 ), lithium bis(oxalato)borate (LiB(C 2 O 4 ) 2 ), lithium monofluorophosphate (Li 2 PFO 3 ), and lithium difluorophosphate (LiPF 2 O 2 ). This is because a high battery capacity can be obtained.
  • the amount of electrolyte salt contained is not particularly limited, but is typically 0.3 mol/kg to 3.0 mol/kg relative to the solvent. This is because high ionic conductivity is obtained.
  • the electrolyte may further contain one or more of the additives. This is because the electrochemical stability of the electrolyte is improved.
  • the type of additive include unsaturated cyclic carbonates, fluorinated cyclic carbonates, sulfonates, phosphates, acid anhydrides, nitrile compounds, and isocyanate compounds.
  • unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and methyleneethylene carbonate.
  • fluorinated cyclic carbonates include monofluoroethylene carbonate and difluoroethylene carbonate.
  • sulfonic acid esters include propane sultone and propene sultone.
  • phosphate esters include trimethyl phosphate and triethyl phosphate.
  • acid anhydrides include succinic anhydride, 1,2-ethanedisulfonic anhydride, and 2-sulfobenzoic anhydride.
  • nitrile compounds include succinonitrile.
  • isocyanate compounds include hexamethylene diisocyanate.
  • the positive electrode lead 31 is a positive electrode terminal connected to a joint of the multiple protrusions 21AT of the positive electrode 21, and is led out to the outside of the exterior film 10.
  • the positive electrode lead 31 contains a conductive material such as a metal material, and a specific example of the metal material is aluminum.
  • the shape of the positive electrode lead 31 is not particularly limited, but is specifically either a thin plate shape or a mesh shape.
  • the negative electrode lead 32 is a negative electrode terminal connected to the joint of the multiple protrusions 22AT of the negative electrode 22, and is led out to the outside of the exterior film 10.
  • This negative electrode lead 32 contains a conductive material such as a metal material, and a specific example of the metal material is copper.
  • the details regarding the lead-out direction and shape of the negative electrode lead 32 are the same as the details regarding the lead-out direction and shape of the positive electrode lead 31.
  • sealing film 41 is inserted between the exterior film 10 and the positive electrode lead 31, and the sealing film 42 is inserted between the exterior film 10 and the negative electrode lead 32.
  • the sealing films 41 and 42 may be omitted.
  • the sealing film 41 is a sealing member that prevents outside air from entering the interior of the exterior film 10.
  • the sealing film 41 also contains a polymer compound such as polyolefin that has adhesion to the positive electrode lead 31, and a specific example of the polyolefin is polypropylene.
  • the configuration of the sealing film 42 is the same as that of the sealing film 41, except that the sealing film 42 is a sealing member that has adhesion to the negative electrode lead 32.
  • the sealing film 42 contains a polymer compound such as polyolefin that has adhesion to the negative electrode lead 32.
  • a secondary battery operates as follows when charging and discharging.
  • lithium When charging, lithium is released from the positive electrode 21 in the battery element 20 and is absorbed in the negative electrode 22 via the electrolyte.
  • discharging lithium is released from the negative electrode 22 in the battery element 20 and is absorbed in the positive electrode 21 via the electrolyte.
  • charging and discharging lithium is absorbed and released in an ionic state.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are each produced and an electrolyte solution is prepared according to the procedure described below. Then, the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the electrolyte solution are used to manufacture the secondary battery. A secondary battery is assembled and a stabilization process is performed on the secondary battery after assembly.
  • a mixture (cathode mixture) in which a cathode active material, a cathode binder, and a cathode conductive agent are mixed together is put into a solvent to prepare a paste-like cathode mixture slurry.
  • This solvent may be an aqueous solvent or an organic solvent.
  • the cathode mixture slurry is applied to both sides (excluding the protrusions 21AT) of the cathode current collector 21A including the protrusions 21AT to form the cathode active material layer 21B.
  • the cathode active material layer 21B may be compression molded using a roll press or the like.
  • the cathode active material layer 21B may be heated, or the compression molding may be repeated multiple times. As a result, the cathode active material layer 21B is formed on both sides of the cathode current collector 21A, and thus the cathode 21 is produced.
  • the negative electrode 22 is produced by forming a base layer 22B and a negative electrode active material layer 22C on both sides (excluding the protrusion 22AT) of the negative electrode current collector 22A including the protrusion 22AT.
  • the negative electrode 22 is produced by forming the negative electrode active material layer 22C on both sides of the negative electrode current collector 22D using a procedure similar to that for producing the negative electrode 2 described above.
  • electrolyte solution An electrolyte salt is added to a solvent, whereby the electrolyte salt is dispersed or dissolved in the solvent, and an electrolyte solution is prepared.
  • the multiple protrusions 21AT are joined to each other using a joining method such as welding to form a joint, and the multiple protrusions 22AT are joined to each other to form a joint.
  • the positive electrode lead 31 is joined to the joint of the multiple protrusions 21AT, and the negative electrode lead 32 is joined to the joint of the multiple protrusions 22AT using a joining method such as welding.
  • the exterior film 10 adheresive layer/metal layer/surface protection layer
  • the exterior film 10 is folded so that the exterior films 10 face each other.
  • the outer edges of two of the opposing adhesive layers are joined to each other using an adhesive method such as heat fusion, thereby placing the roll inside the bag-shaped exterior film 10.
  • an electrolyte is injected into the bag-shaped exterior film 10, and then the outer edges of the remaining sides of the opposing fusion layers are joined together using an adhesive method such as heat fusion.
  • a sealing film 41 is inserted between the exterior film 10 and the positive electrode lead 31, and a sealing film 42 is inserted between the exterior film 10 and the negative electrode lead 32.
  • the wound body is impregnated with the electrolyte, and the battery element 20, which is a wound electrode body, is produced.
  • the battery element 20 is then sealed inside the bag-shaped exterior film 10, and a secondary battery is assembled.
  • the secondary battery includes the negative electrode 22, and the negative electrode 22 has a configuration similar to that of the negative electrode 1 or the negative electrode 2. Therefore, for the reasons described above, the electrical conductivity and physical durability are improved while the energy density is ensured in the negative electrode 22, and therefore excellent battery characteristics can be obtained.
  • the secondary battery is a lithium-ion secondary battery
  • sufficient battery capacity can be stably obtained by utilizing the absorption and release of lithium, resulting in even greater effects.
  • the configurations of the negative electrode for the secondary battery and the secondary battery can be modified as appropriate, as described below.
  • the series of modified examples described below may be combined with each other.
  • negative electrode 1 includes underlayer 1B, whereas in FIG. 2, negative electrode 2 does not include underlayer 1B.
  • the negative electrode 2 may further include an underlayer 1B.
  • the negative electrode 2 includes a negative electrode current collector 1D, an underlayer 1B, and a negative electrode active material layer 1C, and the negative electrode current collector 1D and the underlayer 1B are the carbon-containing layer of the first modified example.
  • the negative electrode 2 shown in FIG. 6 has the same configuration as the negative electrode 2 shown in FIG. 2, except that a base layer 1B is interposed between the negative electrode current collector 1D and the negative electrode active material layer 1C.
  • the configuration of the base layer 1B is as described above.
  • the underlayer 1B is used to significantly reduce the interface resistance at the interface between the negative electrode current collector 1D and the negative electrode active material layer 1C, and the conductivity between the negative electrode current collector 1D and the negative electrode active material layer 1C is significantly improved. This significantly improves the conductivity of the negative electrode 2, resulting in a higher effect.
  • the secondary battery includes a battery element 20 that is a laminated electrode body.
  • the secondary battery may include a battery element that is a wound electrode body.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 face each other with a separator 23 in between and are wound around a virtual axis, the winding axis.
  • the three-dimensional shape of the battery element is not particularly limited.
  • the cross-sectional shape of the battery element intersecting the winding axis is a flat shape defined by the major axis and the minor axis.
  • the cross-sectional shape of the battery element is a flattened approximate ellipse.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are stacked on top of each other with the separator 23 interposed therebetween, and then the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 are wound to prepare a wound body (not shown).
  • the wound body is then pressed using a press or the like to form the wound body into a flat shape.
  • This wound body has a similar configuration to that of the battery element, except that the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 are not impregnated with electrolyte.
  • a porous membrane separator 23 was used. However, although not specifically shown here, a laminated separator including a polymer compound layer may also be used.
  • the laminated separator includes a porous membrane having a pair of surfaces, and a polymer compound layer provided on one or both surfaces of the porous membrane. This is because the adhesion of the separator to each of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 is improved, thereby suppressing miswinding of the battery element 20. This prevents the secondary battery from swelling even if a decomposition reaction of the electrolyte occurs.
  • the polymer compound layer includes a polymer compound such as polyvinylidene fluoride. This is because polyvinylidene fluoride has excellent physical strength and is electrochemically stable.
  • one or both of the porous film and the polymer compound layer may contain a plurality of insulating particles. This is because the plurality of insulating particles promotes heat dissipation when the secondary battery generates heat, improving the safety (heat resistance) of the secondary battery.
  • the insulating particles contain one or more types of inorganic materials and resin materials. Specific examples of inorganic materials include aluminum oxide, aluminum nitride, boehmite, silicon oxide, titanium oxide, magnesium oxide, and zirconium oxide. Specific examples of resin materials include acrylic resin and styrene resin.
  • a precursor solution containing a polymer compound and a solvent is prepared, and then the precursor solution is applied to one or both sides of a porous membrane.
  • the porous membrane may be immersed in the precursor solution.
  • multiple insulating particles may be added to the precursor solution.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are stacked on top of each other with the separator 23 and the electrolyte layer interposed therebetween, and the positive electrode 21, the negative electrode 22, the separator 23 and the electrolyte layer are wound.
  • This electrolyte layer is interposed between the positive electrode 21 and the separator 23, and also between the negative electrode 22 and the separator 23.
  • the electrolyte layer may be interposed only between the positive electrode 21 and the separator 23, or may be interposed only between the negative electrode 22 and the separator 23.
  • This electrolyte layer contains a polymer compound as well as an electrolyte solution, and the electrolyte solution is held by the polymer compound. This is because leakage of the electrolyte solution is prevented.
  • the composition of the electrolyte solution is as described above.
  • the polymer compound contains polyvinylidene fluoride and the like.
  • a secondary battery used as a power source may be the main power source for electronic devices and electric vehicles, etc., or it may be an auxiliary power source.
  • a main power source is a power source that is used preferentially regardless of the presence or absence of other power sources.
  • An auxiliary power source may be a power source used in place of the main power source, or a power source that can be switched from the main power source.
  • Secondary batteries are as follows: Electronic devices such as video cameras, digital still cameras, mobile phones, notebook computers, headphone stereos, portable radios, and portable information terminals. Storage devices such as backup power sources and memory cards. Power tools such as electric drills and power saws. Battery packs installed in electronic devices. Medical electronic devices such as pacemakers and hearing aids. Electric vehicles such as electric cars (including hybrid cars). Power storage systems such as home or industrial battery systems that store power in preparation for emergencies. In these applications, one secondary battery may be used, or multiple secondary batteries may be used.
  • the battery pack may include a single cell or a battery pack.
  • the electric vehicle is a vehicle that runs on a secondary battery as a driving power source, and may be a hybrid vehicle that also includes a driving source other than the secondary battery.
  • household electrical appliances can be used using the power stored in the secondary battery, which is a power storage source.
  • FIG. 7 shows the block diagram of a battery pack, which is an example of an application of a secondary battery.
  • the battery pack described here is a battery pack (a so-called soft pack) that uses one secondary battery, and is installed in electronic devices such as smartphones.
  • this battery pack includes a power source 51 and a circuit board 52.
  • This circuit board 52 is connected to the power source 51 and includes a positive terminal 53, a negative terminal 54, and a temperature detection terminal 55.
  • the power source 51 includes one secondary battery.
  • the positive electrode lead is connected to the positive electrode terminal 53
  • the negative electrode lead is connected to the negative electrode terminal 54.
  • This power source 51 is connected to an external power source via the positive electrode terminal 53 and the negative electrode terminal 54, and is therefore capable of charging and discharging.
  • the circuit board 52 includes a control unit 56, a switch 57, a PTC element 58 which is a thermosensitive resistor, and a temperature detection unit 59. However, the PTC element 58 may be omitted.
  • the control unit 56 includes a central processing unit (CPU) and memory, and controls the operation of the battery pack. This control unit 56 detects and controls the usage status of the power source 51 as necessary.
  • CPU central processing unit
  • the control unit 56 turns off the switch 57 to prevent charging current from flowing through the current path of the power source 51.
  • the overcharge detection voltage is not particularly limited, but is specifically 4.20V ⁇ 0.05V, and the overdischarge detection voltage is not particularly limited, but is specifically 2.40V ⁇ 0.10V.
  • Switch 57 includes a charge control switch, a discharge control switch, a charge diode, and a discharge diode, and switches between the presence and absence of a connection between power source 51 and an external device in response to an instruction from control unit 56.
  • This switch 57 includes a field effect transistor (MOSFET) that uses a metal oxide semiconductor, and the charge and discharge current is detected based on the ON resistance of switch 57.
  • MOSFET field effect transistor
  • the temperature detection unit 59 includes a temperature detection element such as a thermistor. This temperature detection unit 59 measures the temperature of the power supply 51 using the temperature detection terminal 55, and outputs the temperature measurement result to the control unit 56. The temperature measurement result measured by the temperature detection unit 59 is used when the control unit 56 performs charge/discharge control in the event of abnormal heat generation, and when the control unit 56 performs correction processing when calculating the remaining capacity.
  • Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 First, a secondary battery to which the negative electrode 1 of the first embodiment was applied was fabricated, and then the battery characteristics of the secondary battery were evaluated. Here, two types of secondary batteries (a first secondary battery and a second secondary battery) were fabricated to evaluate the battery characteristics.
  • a positive electrode active material LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 , which is a lithium-containing compound ( oxide )
  • a positive electrode binder polyvinylidene fluoride
  • a positive electrode conductive agent Ketjen black
  • the positive electrode mixture was added to a solvent (N-methyl-2-pyrrolidone, which is an organic solvent), and the solvent was stirred to prepare a paste-like positive electrode mixture slurry.
  • the positive electrode active material layer 21B was compression molded using a hand press, and then dried in a vacuum atmosphere. In this case, the volume density of the positive electrode active material layer 21B was set to 3.5 g/cm 3. In this way, the positive electrode 21 was produced.
  • the negative electrode binder used was a mixture of N-vinylacetamide polymer (poly N-vinylacetamide (PNVA)), a mixture of poly N-vinylacetamide and polyvinylidene fluoride (PNVA + PVDF), and a mixture of poly N-vinylacetamide and styrene butadiene rubber (PNVA + SBR).
  • the negative electrode mixture was added to a solvent (pure water, which is an aqueous solvent), and the solvent was mixed and stirred using a planetary mixer to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry.
  • the negative electrode mixture slurry was then applied to the surface of the base layer 22B using a coating device, and the negative electrode mixture slurry was then dried to form the negative electrode active material layer 22C.
  • the negative electrode active material layer 22C was compression molded using a hand press, and then dried in a vacuum atmosphere. In this case, the volume density of the negative electrode active material layer 22C was set to 1.6 g/cm 3. In this way, the negative electrode 22 was produced.
  • An electrolyte salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) which is a lithium salt
  • LiPF 6 lithium hexafluorophosphate
  • the solvent a mixture of ethylene carbonate which is a cyclic carbonate, dimethyl carbonate which is a chain carbonate, and ethylene monofluorocarbonate which is a fluorinated cyclic carbonate was used.
  • the exterior film 10 was folded so as to sandwich the laminate housed inside the recessed portion 10U.
  • the protrusions 21AT and 22AT were exposed to the outside of the exterior film 10.
  • the exterior film 10 was an aluminum laminate film in which a fusion layer (a polypropylene film having a thickness of 30 ⁇ m), a metal layer (aluminum foil having a thickness of 40 ⁇ m), and a surface protection layer (a nylon film having a thickness of 25 ⁇ m) were laminated in this order from the inside.
  • a fusion layer a polypropylene film having a thickness of 30 ⁇ m
  • a metal layer aluminum foil having a thickness of 40 ⁇ m
  • a surface protection layer a nylon film having a thickness of 25 ⁇ m
  • an electrolyte solution was injected into the bag-shaped exterior film 10, and the outer edges of the remaining sides of the opposing fusion layers were heat-sealed to each other in a reduced pressure environment.
  • a sealing film 41 (a polypropylene film with a thickness of 5 ⁇ m) was inserted between the exterior film 10 and the protruding portion 21AT
  • a sealing film 42 (a polypropylene film with a thickness of 5 ⁇ m) was inserted between the exterior film 10 and the protruding portion 22AT.
  • the laminate was impregnated with the electrolyte, and the battery element 20 was produced.
  • the battery element 20 was then enclosed inside the exterior film 10, and the first secondary battery was assembled.
  • the first secondary battery using the positive electrode 21 as the counter electrode for the negative electrode 22 is a so-called full cell
  • the second secondary battery using a lithium metal plate as the counter electrode for the negative electrode 22 is a so-called half cell.
  • the battery characteristics that is, electrical resistance characteristics, adhesion characteristics, initial charge/discharge characteristics, and cycle characteristics, were evaluated according to the procedures described below, and the results shown in Table 1 were obtained.
  • Electrode resistance characteristics When evaluating the electrical resistance characteristics, after preparing the negative electrode 22, the electrical resistance of the negative electrode 22 was measured using an electrode resistance meter (electrode resistance system RM2611 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.) before assembling a secondary battery using the negative electrode 22.
  • the interface resistance values shown in Table 1 are normalized with the interface resistance value in Comparative Example 1 set to 100.
  • Adhesion properties When evaluating the adhesion characteristics, after the negative electrode 22 was produced, a peel test was performed on the negative electrode 22 using a tensile tester before the negative electrode 22 was used to assemble a secondary battery.
  • an adhesive tape (G9000 adhesive tape manufactured by Dexerials Corporation) was applied to the surface of the negative electrode active material layer 22C, and then the adhesive tape was pulled in a 180° direction to peel the negative electrode active material layer 22C from the negative electrode current collector 22A.
  • the pulling speed of the adhesive tape was 10 cm/min.
  • the peel strength values shown in Table 1 are normalized values with the peel strength value in Comparative Example 1 set at 100.
  • the acceptable range of peel strength is 20 or more.
  • the battery When charging, the battery was charged at a constant current of 0.1C until the voltage reached 0.005V, and then at a constant voltage of 0.005V, it was charged at a constant current of 0.1C until the voltage reached 0.01C. When discharging, the battery was discharged at a constant current of 0.1C until the voltage reached 1.5V. 0.01C is the current value that fully discharges the battery capacity in 100 hours.
  • the weight of the negative electrode 22 is the sum of the weight of the negative electrode current collector 22A, the weight of the base layer 22B, and the weight of the negative electrode active material layer 22C.
  • the initial capacity values shown in Table 1 are normalized with the initial capacity value in Comparative Example 1 set at 100.
  • Capacity retention rate (%) (Discharge capacity at the 200th cycle / Discharge capacity at the first cycle) x 100.
  • the first secondary battery When charging and discharging the first secondary battery, the first secondary battery was sandwiched between two press plates from above and below, and pressure was applied to the first secondary battery while charging and discharging. In this case, the pressure applied to the first secondary battery was 0.5 MPa.
  • the battery When charging, the battery was charged at a constant current of 0.5C until the voltage reached 4.2V, and then it was charged at a constant voltage of 4.2V until the current reached 0.025C. When discharging, it was discharged at a constant current of 0.5C until the voltage reached 2.5V.
  • 0.5C is the current value that completely discharges the battery capacity in 2 hours.
  • the comparison standards for the interface resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate are the cases where no undercoat layer 22B is used and the negative electrode binder does not contain N-vinylacetamide polymer (Comparative Example 1).
  • the interface resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate were not all sufficiently improved. In particular, in some cases, the interface resistance increased significantly, while the peel strength and capacity retention rate each decreased significantly.
  • the interface resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate were not all sufficiently improved. In particular, in some cases, the interface resistance increased significantly.
  • the interfacial resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate were all sufficiently improved. More specifically, while the peel strength was guaranteed to be within the allowable range, the interfacial resistance was sufficiently reduced, and both the initial capacity and capacity retention rate were sufficiently increased.
  • the capacity retention rate was further increased.
  • Examples 7 to 10 and Comparative Examples 8 and 9> Next, a secondary battery to which the negative electrode 2 of the second embodiment is applied is fabricated, and then the battery characteristics of the secondary battery are evaluated.
  • the above-mentioned two types of secondary batteries are fabricated in order to evaluate the battery characteristics.
  • the fabrication procedure for the first secondary battery (the laminate film-type lithium ion secondary battery shown in Figures 3 and 5) is similar to the fabrication procedure for the above-mentioned first secondary battery (the laminate film-type lithium ion secondary battery shown in Figures 3 and 4) except that the fabrication procedure for the negative electrode 22 is different.
  • a negative electrode active material layer 22C was formed on both sides of a negative electrode current collector 22D (a carbon sheet with a thickness of 12 ⁇ m) containing a carbon material (graphite). A graphite sheet was used as this carbon sheet.
  • the first modification shown in FIG. 6 was adopted to form the negative electrode active material layer 22C on the surface of the negative electrode current collector 22D via the base layer 22B.
  • the battery characteristics that is, the electrical resistance characteristics, adhesion characteristics, initial charge/discharge characteristics, and cycle characteristics, were evaluated, and the results shown in Table 2 were obtained.
  • the procedures for evaluating the electrical resistance characteristics, adhesion characteristics, initial charge/discharge characteristics, and cycle characteristics were as described above.
  • the values of the interface resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate shown in Table 2 are normalized with the values of the interface resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate in Comparative Example 1 set at 100.
  • the negative electrode current collector 22D which is a carbon sheet
  • the negative electrode binder does not contain N-vinylacetamide polymer (Comparative Examples 8 and 9)
  • the interface resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate were not all sufficiently improved.
  • the peel strength decreased significantly, and the capacity retention rate also decreased significantly.
  • the interfacial resistance, peel strength, initial capacity, and capacity retention rate are all sufficiently improved. More specifically, while ensuring peel strength within an acceptable range, the interfacial resistance is sufficiently reduced, and both the initial capacity and capacity retention rate are sufficiently increased.
  • the negative electrode current collector 22D which is a carbon sheet
  • the negative electrode binder contains N-vinylacetamide polymer
  • the capacity retention rate was further increased.
  • both the initial capacity and the capacity retention rate are further increased.
  • the negative electrode 22 includes the negative electrode current collector 22A (metal material), the underlayer 22B (carbon material), and the negative electrode active material layer 22C, and the negative electrode active material layer 22C includes the negative electrode active material (silicon-containing material) and the negative electrode binder (N-vinylacetamide polymer), the electrical resistance characteristics, adhesion characteristics, initial charge/discharge characteristics, and cycle characteristics were all improved, and therefore a secondary battery having excellent battery characteristics was obtained.
  • the negative electrode 22 included a negative electrode current collector 22D (carbon material) and a negative electrode active material layer 22C, and the negative electrode active material layer 22C included a negative electrode active material (silicon-containing material) and a negative electrode binder (N-vinylacetamide polymer).
  • the battery structure of the secondary battery has been described as being of a laminate film type and a coin type.
  • the battery structure of the secondary battery is not particularly limited, and may be of a cylindrical type, a square type, a button type, etc.
  • the battery element has been described as having a wound structure.
  • the structure of the battery element is not particularly limited, and may be a stacked type or a zigzag type.
  • the positive and negative electrodes are stacked on top of each other, and in the zigzag type, the positive and negative electrodes are folded in a zigzag pattern.
  • the type of electrode reactant is not particularly limited. Specifically, as described above, the electrode reactant may be other alkali metals such as sodium and potassium, or alkaline earth metals such as beryllium, magnesium and calcium. In addition, the electrode reactant may be other light metals such as aluminum.
  • the present technology can also be configured as follows.
  • a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte solution are provided,
  • the negative electrode is A carbon-containing layer; a negative electrode active material layer provided on the carbon-containing layer,
  • the negative electrode active material layer is a negative electrode active material including a silicon-containing material; and a negative electrode binder containing an N-vinylacetamide polymer.
  • the negative electrode further includes a negative electrode current collector including a metal material,
  • the carbon-containing layer is a base layer provided on the negative electrode current collector.
  • the carbon-containing layer further includes a carbon binder,
  • the carbon binder includes an N-vinylacetamide polymer.
  • the negative electrode further includes a negative electrode current collector, The carbon-containing layer is the negative electrode current collector.
  • the negative electrode further comprises: A negative electrode current collector; a base layer provided on the negative electrode current collector, the carbon-containing layer is the negative electrode current collector and the underlayer;
  • the negative electrode binder further contains one of polyvinylidene fluoride and styrene butadiene rubber.
  • the negative electrode active material further includes a carbon material.
  • ⁇ 8> It is a lithium-ion secondary battery.
  • ⁇ 7> The secondary battery according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>.
  • ⁇ 9> A carbon-containing layer; a negative electrode active material layer provided on the carbon-containing layer, The negative electrode active material layer is a negative electrode active material including a silicon-containing material; and a negative electrode binder containing an N-vinylacetamide polymer.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

二次電池は、正極、負極および電解液を備える。負極は、炭素含有層と、その炭素含有層の上に設けられた負極活物質層とを含む。負極活物質層は、ケイ素含有材料を含む負極活物質と、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む負極結着剤とを含む。

Description

二次電池用負極および二次電池
　本技術は、二次電池用負極および二次電池に関する。
　携帯電話機などの多様な電子機器が普及しているため、小型かつ軽量であると共に高エネルギー密度が得られる電源として二次電池の開発が進められている。この二次電池は、正極および負極（二次電池用負極）と共に電解液を備えており、その二次電池の構成に関しては、様々な検討がなされている。
　具体的には、負極が負極活物質（Ｓｉ）、負極結着剤（水溶性ポリイミド系材料）および水溶性増粘剤（ポリＮ－ビニルアセトアミド）を含んでおり、その負極結着剤の含有量および水溶性増粘剤の含有量が規定されている（例えば、特許文献１参照。）。また、負極が負極活物質（Ｓｉおよび炭素材料）および負極結着剤（ポリＮ－ビニルアセトアミド）を含んでおり、その負極結着剤の物性および負極の剥離強度が規定されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０１８－０６０６０５号公報 特開２０２１－１６６１９９号公報
　二次電池の構成に関する様々な検討がなされているが、その二次電池の電池特性は未だ十分でないため、改善の余地がある。
　優れた電池特性を得ることが可能である二次電池用負極および二次電池が望まれている。
　本技術の一実施形態の二次電池用負極は、炭素含有層と、その炭素含有層の上に設けられた負極活物質層とを含むものである。負極活物質層は、ケイ素含有材料を含む負極活物質と、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む負極結着剤とを含む。
　また、本技術の一実施形態の二次電池は、正極、負極および電解液を備え、その負極が上記した本技術の一実施形態の二次電池用負極の構成と同様の構成を有するものである。
　ここで、「炭素含有層」は、炭素材料を含む層であると共に、「ケイ素含有材料」は、ケイ素を構成元素として含む材料である。「Ｎ－ビニルアセトアミド重合体」は、Ｎ－ビニルアセトアミドの単独重合体およびＮ－ビニルアセトアミドの共重合体のうちの一方または双方である。なお、炭素材料、ケイ素含有材料およびＮ－ビニルアセトアミド重合体のそれぞれの詳細に関しては、後述する。
　本技術の一実施形態の二次電池用負極または二次電池によれば、その二次電池用負極が炭素含有層および負極活物質層を含んでおり、その負極活物質層が負極活物質および負極結着剤を含んでおり、その負極活物質がケイ素含有材料を含んでおり、その負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいるので、優れた電池特性を得ることができる。
　なお、本技術の効果は、必ずしもここで説明された効果に限定されるわけではなく、後述する本技術に関連する一連の効果のうちのいずれの効果でもよい。
本技術の第１実施形態における二次電池用負極の構成を表す断面図である。 本技術の第２実施形態における二次電池用負極の構成を表す断面図である。 本技術の一実施形態における二次電池の構成を表す斜視図である。 図３に示した電池素子の構成を拡大して表す断面図である。 図４に示した電池素子の構成を拡大して表す他の断面図である。 変形例１における二次電池用負極の構成を表す断面図である。 二次電池の適用例の構成を表すブロック図である。
　以下、本技術の一実施形態に関して、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
 
　１．二次電池用負極（第１実施形態）
　　１－１．構成
　　１－２．動作
　　１－３．製造方法
　　１－４．作用および効果
　２．二次電池用負極（第２実施形態）
　　２－１．構成
　　２－２．動作
　　２－３．製造方法
　　２－４．作用および効果
　３．二次電池
　　３－１．構成
　　３－２．動作
　　３－３．製造方法
　　３－４．作用および効果
　４．変形例
　５．二次電池の用途
 
＜１．二次電池用負極（第１実施形態）＞
　まず、本技術の第１実施形態の二次電池用負極（以下、単に「負極」と呼称する。）に関して説明する。
　ここで説明する負極は、電気化学デバイスである二次電池に用いられる。ただし、負極は、二次電池以外の他の電気化学デバイスに用いられてもよい。他の電気化学デバイスの具体例は、一次電池およびキャパシタなどである。
　この負極は、電極反応時において電極反応物質を吸蔵放出する。電極反応物質の種類は、特に限定されないが、具体的には、アルカリ金属およびアルカリ土類金属などの軽金属である。アルカリ金属の具体例は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムなどであると共に、アルカリ土類金属の具体例は、マグネシウムおよびカルシウムなどである。
　以下では、電極反応物質がリチウムである場合を例に挙げる。これにより、負極では、電極反応時においてリチウムがイオン状態で吸蔵放出される。
＜１－１．構成＞
　図１は、第１実施形態の負極の一例である負極１の断面構成を表している。この負極１は、図１に示したように、負極集電体１Ａ、下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃを含んでいる。
［負極集電体］
　負極集電体１Ａは、下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃが設けられる一対の面を有している。この負極集電体１Ａは、金属材料を含んでおり、その金属材料の具体例は、銅などである。
　負極集電体１Ａの表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果を利用して、負極集電体１Ａに対する下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃのそれぞれの密着性が向上するからである。粗面化の方法は、特に限定されないが、具体的には、電解処理を用いて金属箔の表面に微粒子を形成する方法である。この電解処理は、電解槽中において電解法を用いて金属箔の表面に微粒子を形成することにより、その金属箔の表面に凹凸を設ける方法である。
［下地層］
　下地層１Ｂは、第１実施形態の炭素含有層である。
　この下地層１Ｂは、負極集電体１Ａの上に設けられている。これにより、下地層１Ｂは、負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間に介在している。下地層１Ｂの厚さは、特に限定されないため、任意に設定可能である。
　ここでは、下地層１Ｂは、負極集電体１Ａの片面に設けられている。ただし、下地層１Ｂは、負極集電体１Ａの両面に設けられていてもよい。
　この下地層１Ｂは、上記したように、炭素含有層であるため、炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。炭素材料の種類は、特に限定されないが、具体的には、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛（天然黒鉛および人造黒鉛）などである。
　下地層１Ｂの形成方法は、特に限定されないが、具体的には、塗布法、気相法および液相法などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。気相法の具体例は、スパッタリグ法および化学気相成長法（ＣＶＤ）などである。
　負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間に炭素含有層である下地層１Ｂが介在している理由は、以下で説明する通りである。
　第１に、負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間の界面における界面抵抗が低減するからである。これにより、負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間の導電性（電子伝導性）が向上するため、負極１の導電性が向上する。
　第２に、負極集電体１Ａに対する負極活物質層１Ｃの密着性が向上するからである。これにより、電極反応時において膨張収縮しやすいケイ素含有材料が負極活物質層１Ｃに大量に含まれていても、その負極活物質層１Ｃが負極集電体１Ａから脱落しにくくなる。
　なお、下地層１Ｂは、さらに、他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　下地層１Ｂの形成方法が塗布法である場合には、他の材料の具体例は、結着剤である。以下では、後述する負極活物質層１Ｃに含まれている結着剤（負極結着剤）と区別するために、下地層１Ｂに含まれている結着剤を「下地結着剤」と呼称する。この下地結着剤は、単層含有層である下地層１Ｂに含まれている結着剤であるため、いわゆる炭素結着剤である。
　下地結着剤は、合成ゴムおよび高分子化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムの具体例は、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物の具体例は、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、カルボキシメチルセルロースおよびＮ－ビニルアセトアミド重合体などである。なお、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体の詳細に関しては、後述する。
　中でも、下地結着剤は、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいることが好ましい。後述するように、負極活物質層１Ｃに含まれている負極結着剤はＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいるため、下地結着剤の種類と負極結着剤の種類とが互いに共通するからである。これにより、下地結着剤と負極結着剤との間の密着性が向上するため、下地層１Ｂと負極活物質層１Ｃとの間の密着性が向上する。
　炭素材料および下地結着剤を含んでいる下地層１Ｂの形成方法は、上記したように、特に限定されないが、具体的には、塗布法などである。塗布法を用いて形成された下地層１Ｂは、いわゆるプライマーコート層である。
［負極活物質層］
　負極活物質層１Ｃは、下地層１Ｂの上に設けられており、負極活物質および負極結着剤を含んでいる。これにより、負極活物質層１Ｃは、下地層１Ｂを介して負極集電体１Ａに電気的に接続されている。
　ここでは、負極活物質層１Ｃは、負極集電体１Ａの片面に設けられている。ただし、負極活物質層１Ｃは、負極集電体１Ａの両面に設けられていてもよい。
　負極活物質層１Ｃの形成方法は、特に限定されないが、具体的には、塗布法、気相法、液相法、溶射法および焼成法（焼結法）などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
（負極活物質）
　負極活物質は、リチウムを吸蔵放出する材料であり、ケイ素含有材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ケイ素は優れたリチウムの吸蔵能力を有しているため、高いエネルギー密度が得られるからである。
　この「ケイ素含有材料」は、上記したように、ケイ素を構成元素として含む材料である。すなわち、ケイ素含有材料は、ケイ素の単体でもよいし、ケイ素の合金でもよいし、ケイ素の化合物でもよいし、それらの２種類以上の混合物でもよいし、それらの２種類以上の相を含む材料でもよい。なお、ケイ素含有材料の組織は、特に限定されないが、具体的には、固溶体でもよいし、共晶（共融混合物）でもよいし、金属間化合物でもよいし、それらの２種類以上の共存物でもよい。
　ケイ素の単体は、あくまで一般的な単体を意味しているため、微量の不純物を含んでいてもよい。すなわち、ケイ素の単体の純度は、必ずしも１００％に限られない。
　ケイ素の合金の種類は、特に限定されない。具体的には、ケイ素の合金は、ケイ素以外の元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどの金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいる。
　ただし、ケイ素の合金は、１種類または２種類以上の金属元素を構成元素として含んでいる場合に限られず、１種類または２種類以上の金属元素と１種類または２種類以上の半金属元素とを構成元素として含んでいてもよい。なお、ケイ素の合金は、さらに、１種類または２種類以上の非金属元素を構成元素として含んでいてもよい。
　ケイ素の化合物の種類は、特に限定されない。具体的には、ケイ素の化合物は、ケイ素以外の元素として、酸素および炭素などの非金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいる。なお、ケイ素の化合物は、さらに、上記したケイ素の合金に構成元素として含まれる一連の金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
　ケイ素の合金およびケイ素の化合物のそれぞれの具体例は、ＳｉＢ４　、ＳｉＢ６　、Ｍｇ２　Ｓｉ、Ｎｉ２　Ｓｉ、ＴｉＳｉ２　、ＭｏＳｉ２　、ＣｏＳｉ２　、ＮｉＳｉ２　、ＣａＳｉ２　、ＣｒＳｉ２　、Ｃｕ５　Ｓｉ、ＦｅＳｉ２　、ＭｎＳｉ２　、ＮｂＳｉ２　、ＴａＳｉ２　、ＶＳｉ２　、ＷＳｉ２　、ＺｎＳｉ２　、ＳｉＣ、Ｓｉ３　Ｎ４　、Ｓｉ２　Ｎ２　Ｏ、ＳｉＯｘ　（０＜ｘ≦２または０．２＜ｘ＜１．４）およびＬｉＳｉＯなどである。ただし、ケイ素の合金およびケイ素の化合物のそれぞれの具体例の組成は、ここで説明した組成に限られず、任意に変更可能である。
　なお、負極活物質は、さらに、炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。すなわち、負極活物質は、ケイ素含有材料および炭素材料の双方を含んでいてもよい。負極１を用いた二次電池において電池容量が担保されながら、負極活物質層１Ｃの破損が抑制されるからである。
　詳細には、ケイ素含有材料は、理論容量が高いという利点を有している反面、充放電時において激しく膨張収縮しやすいという懸念点を有している。一方、炭素材料は、理論容量が低いという懸念点を有している反面、充放電時において膨張収縮しにくいという利点を有している。よって、炭素材料とケイ素含有材料とを併用することにより、高い理論容量が得られながら、充放電時において負極活物質層１Ｃの膨張収縮が抑制される。これにより、上記したように、電池容量が担保されながら、負極活物質層１Ｃの破損が抑制される。
　炭素材料の具体例は、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛（天然黒鉛および人造黒鉛）などである。
　ケイ素含有材料と炭素材料との混合比は、特に限定されないため、任意に設定可能である。中でも、ケイ素含有材料の重量と炭素材料の重量との和に対するケイ素含有材料の重量の割合は、３０重量％以上であることが好ましい。電池容量が十分に得られながら、負極活物質層１Ｃの破損が十分に抑制されるからである。この割合は、割合（重量％）＝［ケイ素含有材料の重量／（ケイ素含有材料の重量＋炭素材料の重量）］×１００という計算式に基づいて算出される。
（負極結着剤）
　負極結着剤は、負極活物質を互いに結着させる材料であり、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいるのは、負極活物質層１Ｃの物理的強度が向上するからである。これにより、電極反応が繰り返されても、負極活物質層１Ｃが破損せずに維持されやすくなると共に、その負極集電体１Ａから負極活物質層１Ｃが脱落しにくくなるため、負極１の物理的耐久性が向上する。この場合には、負極活物質層１Ｃに亀裂が発生することは抑制されると共に、その負極活物質層１Ｃが負極集電体１Ａから脱落することも抑制される。
　なお、負極結着剤は、さらに、ポリフッ化ビニリデンおよびスチレンブタジエンゴムのうちの一方を含んでいてもよい。すなわち、負極結着剤は、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体およびポリフッ化ビニリデンの双方を含んでいてもよいし、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体およびスチレンブタジエンゴムの双方を含んでいてもよい。負極活物質層１Ｃの物理的強度がより向上するため、電極反応が繰り返されても負極活物質層１Ｃがより破損しにくくなるからである。
　この「Ｎ－ビニルアセトアミド重合体」は、上記したように、Ｎ－ビニルアセトアミドの単独重合体およびＮ－ビニルアセトアミドの共重合体のうちの一方または双方である。このＮ－ビニルアセトアミドの単独重合体は、いわゆるポリＮ－ビニルアセトアミドである。
　Ｎ－ビニルアセトアミドの共重合体は、Ｎ－ビニルアセトアミドと、１種類または２種類以上の単量体（Ｎ－ビニルアセトアミドを除く。）とが共重合された化合物である。この単量体の種類は、特に限定されないが、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルカリ金属塩、アクリル酸アルカリ土類金属塩、メタクリル酸アルカリ金属塩およびメタクリル酸アルカリ土類金属塩などである。
　アクリル酸アルカリ金属塩の具体例は、アクリル酸リチウム、アクリル酸ナトリウムおよびアクリル酸カリウムなどである。アクリル酸アルカリ土類金属塩の具体例は、アクリル酸カルシウムおよびアクリル酸マグネシウムなどである。メタクリル酸アルカリ金属塩の具体例は、メタクリル酸リチウム、メタクリル酸ナトリウムおよびメタクリル酸カリウムなどである。メタクリル酸アルカリ土類金属塩の具体例は、メタクリル酸カルシウムおよびメタクリル酸マグネシウムなどである。
　Ｎ－ビニルアセトアミドの共重合体における単量体の共重合量は、特に限定されないため、任意に設定可能である。
（他の材料）
　なお、負極活物質層１Ｃは、さらに、他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　他の材料の具体例は、他の負極活物質であり、その他の負極活物質は、金属系材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、上記したケイ素含有材料は、ここで説明する金属系材料から除かれる。
　この金属系材料は、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料であり、その金属元素および半金属元素の具体例は、スズなどである。この金属系材料は、単体でもよいし、合金でもよいし、化合物でもよいし、それらの２種類以上の混合物でもよいし、それらの２種類以上の相を含む材料でもよい。
　また、他の材料の具体例は、他の負極結着剤であり、その他の負極結着剤は、合成ゴムおよび高分子化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、上記したＮ－ビニルアセトアミド重合体、ポリフッ化ビニリデンおよびスチレンブタジエンゴムは、ここで説明する他の負極結着剤から除かれる。合成ゴムの具体例は、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物の具体例は、ポリイミドおよびカルボキシメチルセルロースなどである。
　さらに、他の材料の具体例は、負極導電剤であり、その負極導電剤は、炭素材料、金属材料および導電性高分子化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この炭素材料は、繊維状炭素材料でもよいし、粒子状炭素材料でもよいし、双方でもよい。繊維状炭素材料の具体例は、カーボンファイバー、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノチューブなどである。粒子状炭素材料の具体例は、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。
＜１－２．動作＞
　負極１では、電極反応時において、負極活物質層１Ｃに含まれている負極活物質にリチウムが吸蔵されると共に、その負極活物質からリチウム質が放出される。この場合には、リチウムがイオン状態で吸蔵放出される。
＜１－３．製造方法＞
　負極１は、以下で説明する一例の手順により製造される。
　最初に、炭素材料と、下地結着剤とを互いに混合させることにより、下地合剤とする。続いて、溶媒に下地合剤を投入することにより、ペースト状の下地合剤スラリーを調製する。この溶媒は、水性溶媒でもよいし、有機溶剤でもよい。続いて、負極集電体１Ａの片面に下地合剤スラリーを塗布することにより、下地層１Ｂを形成する。
　続いて、ケイ素含有材料を含む負極活物質と、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む負極結着剤と、負極導電剤とを互いに混合させることにより、負極合剤とする。続いて、溶媒に負極合剤を投入することにより、ペースト状の負極合剤スラリーを調製する。この溶媒は、水性溶媒でもよいし、有機溶剤でもよい。続いて、下地層１Ｂの表面に負極合剤スラリーを塗布することにより、負極活物質層１Ｃを形成する。
　最後に、ロールプレス機などを用いて負極活物質層１Ｃを圧縮成型する。この場合には、負極活物質層１Ｃを加熱してもよいと共に、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
　これにより、負極集電体１Ａの上に下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃが形成されるため、負極１が完成する。
＜１－４．作用および効果＞
　この負極１によれば、その負極１が負極集電体１Ａ、下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃを含んでいる。この負極集電体１Ａは、金属材料を含んでいる。また、下地層１Ｂは、炭素含有層であるため、炭素材料を含んでいる。さらに、負極活物質層１Ｃは、負極活物質（ケイ素含有材料）および負極結着剤（Ｎ－ビニルアセトアミド重合体）を含んでいる。
　この場合には、上記したように、以下で説明する一連の作用が得られる。
　第１に、負極活物質がケイ素含有材料を含んでいるため、負極１において高いエネルギー密度が得られる。
　第２に、負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間に下地層１Ｂ（炭素含有層）が介在しているため、その負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間の界面における界面抵抗が低減すると共に、その負極集電体１Ａに対する負極活物質層１Ｃの密着性が向上する。これにより、負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間の導電性が向上すると共に、その負極集電体１Ａから負極活物質層１Ｃが脱落しにくくなるため、負極１の導電性が安定に向上する。
　第３に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいるため、負極活物質層１Ｃの物理的強度が向上する。これにより、電極反応が繰り返されても、負極活物質層１Ｃが破損しにくくなると共に、その負極集電体１Ａから負極活物質層１Ｃが脱落しにくくなるため、負極１の物理的耐久性が向上する。この場合には、特に、負極活物質が電極反応時において膨張収縮しやすいケイ素含有材料を含んでいても、負極１の物理的耐久性が効果的に向上する。
　これらのことから、負極１において、エネルギー密度が担保されながら導電性および物理的耐久性が向上する。よって、負極１を用いて、優れた電池特性を有する二次電池を実現することができる。
　ここでは、上記したように、負極１が下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃと共に負極集電体１Ａを含んでおり、その下地層１Ｂが負極集電体１Ａの上に設けられているため、その下地層１Ｂを利用して負極集電体１Ａと負極活物質層１Ｃとの間の導電性を十分に向上させることができる。
　また、下地層１Ｂが下地結着剤を含んでおり、その下地結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいれば、下地層１Ｂ（炭素結着剤）と負極活物質層１Ｃ（負極結着剤）との間の密着性が向上するため、より高い効果を得ることができる。
　また、負極結着剤がさらにポリフッ化ビニリデンおよびスチレンブタジエンゴムのうちのいずれか一方を含んでいれば、負極活物質層１Ｃの物理的強度がより向上す。よって、電極反応が繰り返されても負極活物質層１Ｃがより破損しにくくなるため、より高い効果を得ることができる。
　また、負極活物質がさらに炭素材料を含んでいれば、負極１を用いた二次電池において電池容量が担保されながら負極活物質層１Ｃの破損が抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
＜２．二次電池用負極（第２実施形態）＞
　次に、本技術の第２実施形態の二次電池用負極（以下、単に「負極」と呼称する。）に関して説明する。
＜２－１．構成＞
　図２は、第２実施形態の負極の一例である負極２の断面構成を表しており、図１に対応している。この負極２は、図２に示したように、負極集電体１Ａおよび下地層１Ｂの代わりに負極集電体１Ｄを含んでいることを除いて、負極１の構成と同様の構成を有している。
　負極集電体１Ｄは、以下で説明することを除いて、負極集電体１Ａの構成と同様の構成を有している。
　この負極集電体１Ｄは、第２実施形態の炭素含有層である。これにより、負極活物質層１Ｃは、負極集電体１Ｄの上に設けられているため、その負極集電体１Ｄは、負極活物質層１Ｃに隣接されている。負極集電体１Ｄの厚さは、特に限定されないため、任意に設定可能である。
　負極集電体１Ｄは、負極活物質層１Ｃが設けられる一対の面を有している。ここでは、負極活物質層１Ｃは、負極集電体１Ｄの片面に設けられている。ただし、負極活物質層１Ｃは、負極集電体１Ｄの両面に設けられていてもよい。
　また、負極集電体１Ｄは、上記したように、炭素含有層であるため、炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。炭素材料に関する詳細は、上記した通りである。具体的には、負極集電体１Ｄは、シート状に成形された炭素材料（いわゆるカーボンシート）であり、そのカーボンシートの具体例は、黒鉛シートなどである。
　負極２が負極集電体１Ｄを含んでいるのは、その負極集電体１Ｄと負極活物質層１Ｃとの間の界面における界面抵抗が低減すると共に、その負極集電体１Ｄに対する負極活物質層１Ｃの密着性が向上するからである。これにより、負極集電体１Ｄと負極活物質層１Ｃとの間の導電性が向上すると共に、その負極集電体１Ｄから負極活物質層１Ｃが脱落しにくくなるため、負極２の導電性が安定に向上する。
　特に、カーボンシートである負極集電体１Ｄを用いた場合には、金属材料を含んでいる負極集電体１Ａを用いた場合と比較して、以下で説明する一連の利点が得られる。
　第１に、負極集電体１Ｄ（カーボンシート）の重量は、負極集電体１Ａ（金属材料）の重量よりも小さくなるため、負極２の重量は、負極１の重量よりも小さくなる。これにより、負極２における単位重量当たりのエネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）は、負極１における単位重量当たりのエネルギー密度よりも増加する。
　第２に、負極集電体１Ｄ（カーボンシート）は、負極集電体１Ａ（金属材料）と比較して、電極反応時において変形しにくくなり、より具体的には、反りにくくなる。これにより、負極２の平坦性は、負極１の平坦性よりも安定に維持されやすくなる。
　第３に、負極集電体１Ｄ（カーボンシート）の集電性を担保するためには、その負極集電体１Ｄの厚さは、負極集電体１Ａ（金属材料）の厚さよりも大きくなる。これにより、電極反応時において発熱しても、負極２の放熱性は負極１の放熱性よりも向上する。
＜２－２．動作＞
　負極２の動作は、負極１の動作と同様である。すなわち、負極２の電極反応時において、負極活物質層１Ｃに含まれている負極活物質においてリチウムが吸蔵放出される。
＜２－３．製造方法＞
　負極２は、以下で説明する一例の手順により製造される。
　最初に、カーボンシートである負極集電体１Ｄを準備する。続いて、第１実施形態において説明した手順により、負極合剤スラリーを調製する。続いて、負極集電体１Ｄの片面に負極合剤スラリーを塗布することにより、負極活物質層１Ｃを形成する。最後に、第１実施形態において説明した手順により、負極活物質層１Ｃを圧縮成型する。
　これにより、負極集電体１Ｄの上に負極活物質層１Ｃが形成されるため、負極２が完成する。
＜２－４．作用および効果＞
　この負極２によれば、その負極２が負極集電体１Ｄおよび負極活物質層１Ｃを含んでいる。この負極集電体１Ｄは、炭素含有層であるため、炭素材料を含んでいる。負極活物質層１Ｃは、負極活物質（ケイ素含有材料）および負極結着剤（Ｎ－ビニルアセトアミド重合体）を含んでいる。
　この場合には、上記したように、以下で説明する一連の作用が得られる。
　第１に、負極活物質がケイ素含有材料を含んでいるため、負極２において高いエネルギー密度が得られる。
　第２に、負極集電体１Ｄと負極活物質層１Ｃとの間の界面における界面抵抗が低減すると共に、その負極集電体１Ｄに対する負極活物質層１Ｃの密着性が向上する。これにより、負極集電体１Ｄと負極活物質層１Ｃとの間の導電性が向上すると共に、その負極集電体１Ｄから負極活物質層１Ｃが脱落しにくくなるため、負極２の導電性が安定に向上する。
　第３に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいるため、その負極集電体１Ｄが金属材料を含んでいなくても、その負極集電体１Ｄの物理的強度が担保される。これにより、電極反応が繰り返されても、負極集電体１Ｄが負極活物質層１Ｃを安定に支持しやすくなると共に、その負極集電体１Ｄから負極活物質層１Ｃが脱落しにくくなるため、負極２の物理的耐久性が向上する。この場合には、特に、負極活物質が電極反応時において膨張収縮しやすいケイ素含有材料を含んでいても、負極２の物理的耐久性が効果的に向上する。
　これらのことから、負極２において、エネルギー密度が担保されながら導電性および物理的耐久性が向上する。よって、負極２を用いて、優れた電池特性を有する二次電池を実現することができる。
この場合には、特に、負極集電体１Ｄが炭素材料を含んでおり、すなわち負極集電体１Ｄがカーボンシートであるため、上記したように、その負極２における単位重量当たりのエネルギー密度が増加し、その負極２の平坦性が安定に維持されやすくなり、その負極２の放熱性が向上する。よって、負極２を用いた二次電池の電池特性は、負極１を用いた二次電池の電池特性よりも向上する。
　なお、負極２に関する他の作用および効果は、負極１に関する他の作用および効果と同様である。
＜３．二次電池＞
　次に、本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
　ここで説明する二次電池は、電極反応物質の吸蔵放出を利用して電池容量が得られる二次電池であり、正極および負極と共に電解液を備えている。以下では、上記したように、電極反応物質がリチウムである場合を例に挙げる。リチウムの吸蔵放出を利用して電池容量が得られる二次電池は、いわゆるリチウムイオン二次電池である。このリチウムイオン二次電池では、リチウムがイオン状態で吸蔵放出される。
　なお、負極の充電容量は、正極の放電容量よりも大きいことが好ましい。すなわち、負極の単位面積当たりの電気化学容量は、正極の単位面積当たりの電気化学容量よりも大きいことが好ましい。充電途中において負極の表面にリチウムが析出することを防止するためである。
＜３－１．構成＞
　図３は、二次電池の斜視構成を表していると共に、図４および図５のそれぞれは、図３に示した電池素子２０の断面構成を拡大して表している。ただし、図３では、外装フィルム１０と電池素子２０とが互いに分離された状態を示していると共に、ＸＺ面に沿った電池素子２０の断面を破線で示している。図４および図５のそれぞれでは、電池素子２０の一部だけを示している。
　この二次電池は、図３に示したように、外装フィルム１０と、電池素子２０と、正極リード３１と、負極リード３２と、封止フィルム４１，４２とを備えている。ここで説明する二次電池は、可撓性または柔軟性を有する外装フィルム１０を用いたラミネートフィルム型の二次電池である。
［外装フィルム］
　外装フィルム１０は、図３に示したように、電池素子２０を収納する外装部材であり、その電池素子２０が内部に収納された状態において封止された袋状の構造を有している。これにより、外装フィルム１０は、後述する正極２１および負極２２と共に電解液を収納している。
　ここでは、外装フィルム１０は、１枚のフィルム状の部材であり、折り畳み方向Ｆに折り畳まれている。この外装フィルム１０には、電池素子２０を収容するための窪み部１０Ｕ（いわゆる深絞り部）が設けられている。
　具体的には、外装フィルム１０は、融着層、金属層および表面保護層が内側からこの順に積層された３層のラミネートフィルムであり、その外装フィルム１０が折り畳まれた状態において、互いに対向する融着層のうちの外周縁部同士が互いに融着されている。融着層は、ポリプロピレンなどの高分子化合物を含んでいる。金属層は、アルミニウムなどの金属材料を含んでいる。表面保護層は、ナイロンなどの高分子化合物を含んでいる。
　ただし、外装フィルム１０の構成（層数）は、特に限定されないため、１層または２層でもよいし、４層以上でもよい。
［電池素子］
　電池素子２０は、図３～図５に示したように、正極２１と、負極２２と、セパレータ２３と、電解液（図示せず）とを含む発電素子であり、外装フィルム１０の内部に収納されている。
　この電池素子２０は、いわゆる積層電極体であるため、正極２１および負極２２は、セパレータ２３を介して互いに積層されている。正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれの積層数は、特に限定されない。ここでは、複数の正極２１および複数の負極２２がセパレータ３３を介して交互に積層されている。
（正極）
　正極２１は、図４および図５に示したように、正極集電体２１Ａおよび正極活物質層２１Ｂを含んでいる。
　正極集電体２１Ａは、正極活物質層２１Ｂが設けられる一対の面を有している。この正極集電体２１Ａは、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その金属材料の具体例は、アルミニウムなどである。
　なお、正極集電体２１Ａは、図３に示したように、正極活物質層２１Ｂが設けられていない突出部２１ＡＴを含んでおり、複数の突出部２１ＡＴは、１本のリード状となるように互いに接合されている。ここでは、突出部２１ＡＴは、その突出部２１ＡＴ以外の部分と一体化されている。ただし、突出部２１ＡＴは、その突出部２１ＡＴ以外の部分と別体化されているため、その突出部２１ＡＴ以外の部分に接合されていてもよい。
　ここでは、正極活物質層２１Ｂは、正極集電体２１Ａの両面に設けられており、リチウムを吸蔵放出する正極活物質のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、正極２１が負極２２に対向する側において正極集電体２１Ａの片面だけに設けられていてもよい。また、正極活物質層２１Ｂは、さらに、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。正極活物質層２１Ｂの形成方法は、特に限定されないが、具体的には、塗布法などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
　正極活物質の種類は、特に限定されないが、具体的には、リチウム含有化合物などである。このリチウム含有化合物は、リチウムと共に１種類または２種類以上の遷移金属元素を構成元素として含む化合物であり、さらに、１種類または２種類以上の他元素を構成元素として含んでいてもよい。他元素の種類は、リチウムおよび遷移金属元素のそれぞれ以外の元素であれば、特に限定されないが、具体的には、長周期型周期表中の２族～１５族に属する元素である。リチウム含有化合物の種類は、特に限定されないが、具体的には、酸化物、リン酸化合物、ケイ酸化合物およびホウ酸化合物などである。
　酸化物の具体例は、ＬｉＮｉＯ２　、ＬｉＣｏＯ２　、ＬｉＣｏ０．９８Ａｌ０．０１Ｍｇ０．０１Ｏ２　、ＬｉＮｉ０．５　Ｃｏ０．２　Ｍｎ０．３　Ｏ２　、ＬｉＮｉ０．８　Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２　、ＬｉＮｉ０．３３Ｃｏ０．３３Ｍｎ０．３３Ｏ２　、Ｌｉ１．２　Ｍｎ０．５２Ｃｏ０．１７５　Ｎｉ０．１　Ｏ２　、Ｌｉ１．１５（Ｍｎ０．６５Ｎｉ０．２２Ｃｏ０．１３）Ｏ２　およびＬｉＭｎ２　Ｏ４　などである。リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ４　、ＬｉＭｎＰＯ４　、ＬｉＦｅ０．５　Ｍｎ０．５　ＰＯ４　およびＬｉＦｅ０．３　Ｍｎ０．７　ＰＯ４　などである。
　正極結着剤は、合成ゴムおよび高分子化合物などの材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムの具体例は、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物の具体例は、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミドおよびカルボキシメチルセルロースなどである。
　正極導電剤は、炭素材料、金属材料および導電性高分子化合物などの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、その炭素材料の具体例は、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。
（負極）
　負極２２は、上記した負極１の構成と同様の構成を有していてもよいし、上記した負極２の構成と同様の構成を有していてもよい。
　具体的には、負極２２は、図４に示したように、負極集電体２２Ａ、下地層２２Ｂおよび負極活物質層２２Ｃを含んでいてもよい。負極集電体２２Ａ、下地層２２Ｂおよび負極活物質層２２Ｃのそれぞれの構成は、負極集電体１Ａ、下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃのそれぞれの構成と同様である。
　この場合において、負極集電体２２Ａは、図３に示したように、下地層２２Ｂおよび負極活物質層２２Ｃが設けられていない突出部２２ＡＴを含んでいる。また、複数の突出部２２ＡＴは、１本のリード状となるように互いに接合されることにより、接合体を形成している。ここでは、突出部２２ＡＴは、その突出部２２ＡＴ以外の部分と一体化されている。ただし、突出部２２ＡＴは、その突出部２２ＡＴ以外の部分と別体化されているため、その突出部２２ＡＴ以外の部分に接合されていてもよい。
　または、負極２２は、図５に示したように、負極集電体２２Ｄおよび負極活物質層２２Ｃを含んでいてもよい。負極集電体２２Ｄおよび負極活物質層２２Ｃのそれぞれの構成は、負極集電体１Ｄおよび負極活物質層１Ｃのそれぞれの構成と同様である。
　この場合において、負極集電体２２Ｄは、図３に示したように、負極活物質層２２Ｃが設けられていない突出部２２ＡＴを含んでいる。また、複数の突出部２２ＡＴは、１本のリード状となるように互いに接合されることにより、接合体を形成している。この突出部２２ＡＴは、上記したように、その突出部２２ＡＴ以外の部分と一体化されていてもよいし、その突出部２２ＡＴ以外の部分と別体化されていてもよい。
（セパレータ）
　セパレータ２３は、図４および図５に示したように、正極２１と負極２２との間に介在している絶縁性の多孔質膜であり、その正極２１と負極２２との接触（短絡）を防止しながらリチウムイオンを通過させる。このセパレータ２３は、ポリエチレンなどの高分子化合物を含んでいる。
（電解液）
　電解液は、液状の電解質である。この電解液は、正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれに含浸されており、溶媒および電解質塩を含んでいる。
　ここでは、溶媒は、非水溶媒（有機溶剤）のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、その非水溶媒を含んでいる電解液は、いわゆる非水電解液である。この非水溶媒は、エステル類およびエーテル類などであり、より具体的には、炭酸エステル系化合物、カルボン酸エステル系化合物およびラクトン系化合物などである。電解質塩の解離性が向上すると共に、イオンの移動度も向上するからである。
　炭酸エステル系化合物は、環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルである。環状炭酸エステルの具体例は、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンなどであると共に、鎖状炭酸エステルの具体例は、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルなどである。
　カルボン酸エステル系化合物は、鎖状カルボン酸エステルなどである。鎖状カルボン酸エステルの具体例は、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルおよびトリメチル酢酸エチルなどである。ラクトン系化合物は、ラクトンなどである。ラクトンの具体例は、γ－ブチロラクトンおよびγ－バレロラクトンなどである。なお、エーテル類は、１，２－ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３－ジオキソランおよび１，４－ジオキサンなどでもよい。
　電解質塩は、リチウム塩などの軽金属塩のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。リチウム塩の具体例は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６　）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４　）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３　ＳＯ３　）、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＦＳＯ２　）２　）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ３　ＳＯ２　）２　）、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ３　ＳＯ２　）３　）、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ２　Ｏ４　）２　）、モノフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ２　ＰＦＯ３　）およびジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ２　Ｏ２　）などである。高い電池容量が得られるからである。
　電解質塩の含有量は、特に限定されないが、具体的には、溶媒に対して０．３ｍｏｌ／ｋｇ～３．０ｍｏｌ／ｋｇである。高いイオン伝導性が得られるからである。
　なお、電解液は、さらに、添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。電解液の電気化学的な安定性が向上するからである。添加剤の種類は、特に限定されないが、具体的には、不飽和環状炭酸エステル、フッ素化環状炭酸エステル、スルホン酸エステル、リン酸エステル、酸無水物、ニトリル化合物およびイソシアネート化合物などである。
　不飽和環状炭酸エステルの具体例は、炭酸ビニレン、炭酸ビニルエチレンおよび炭酸メチレンエチレンなどである。フッ素化環状炭酸エステルの具体例は、モノフルオロ炭酸エチレンおよびジフルオロ炭酸エチレンなどである。スルホン酸エステルの具体例は、プロパンスルトンおよびプロペンスルトンなどである。リン酸エステルの具体例は、リン酸トリメチルおよびリン酸トリエチルなどである。酸無水物の具体例は、コハク酸無水物、１，２－エタンジスルホン酸無水物および２－スルホ安息香酸無水物などである。ニトリル化合物の具体例は、スクシノニトリルなどである。イソシアネート化合物の具体例は、ヘキサメチレンジイソシアネートなどである。
［正極リードおよび負極リード］
　正極リード３１は、図３～図５に示したように、正極２１のうちの複数の突出部２１ＡＴの接合体に接続された正極端子であり、外装フィルム１０の外部に導出されている。この正極リード３１は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その金属材料の具体例は、アルミニウムなどである。正極リード３１の形状は、特に限定されないが、具体的には、薄板状および網目状などのうちのいずれかである。
　負極リード３２は、図３～図５に示したように、負極２２のうちの複数の突出部２２ＡＴの接合体に接続されている負極端子であり、外装フィルム１０の外部に導出されている。この負極リード３２は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その金属材料の具体例は、銅などである。ここでは、負極リード３２の導出方向および形状に関する詳細は、正極リード３１の導出方向および形状に関する詳細と同様である。
［封止フィルム］
　封止フィルム４１は、図３に示したように、外装フィルム１０と正極リード３１との間に挿入されていると共に、封止フィルム４２は、外装フィルム１０と負極リード３２との間に挿入されている。ただし、封止フィルム４１，４２のうちの一方または双方は、省略されてもよい。
　この封止フィルム４１は、図３に示したように、外装フィルム１０の内部に外気などが侵入することを防止する封止部材である。また、封止フィルム４１は、正極リード３１に対して密着性を有するポリオレフィンなどの高分子化合物を含んでおり、そのポリオレフィンの具体例は、ポリプロピレンなどである。
　封止フィルム４２の構成は、負極リード３２に対して密着性を有する封止部材であることを除いて、封止フィルム４１の構成と同様である。すなわち、封止フィルム４２は、負極リード３２に対して密着性を有するポリオレフィンなどの高分子化合物を含んでいる。
＜３－２．動作＞
　二次電池は、充放電時において、以下のように動作する。
　充電時には、電池素子２０において、正極２１からリチウムが放出されると共に、そのリチウムが電解液を介して負極２２に吸蔵される。一方、放電時には、電池素子２０において、負極２２からリチウムが放出されると共に、そのリチウムが電解液を介して正極２１に吸蔵される。充電時および放電時のそれぞれでは、リチウムがイオン状態で吸蔵および放出される。
＜３－３．製造方法＞
　二次電池を製造する場合には、以下で説明する一例の手順により、正極２１および負極２２のそれぞれを作製すると共に、電解液を調製したのち、その正極２１、負極２２および電解液を用いて二次電池を組み立てると共に、その組み立て後の二次電池の安定化処理を行う。
［正極の作製］
　最初に、正極活物質、正極結着剤および正極導電剤が互いに混合された混合物（正極合剤）を溶媒に投入することにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製する。この溶媒は、水性溶媒でもよいし、有機溶剤でもよい。続いて、突出部２１ＡＴを含む正極集電体２１Ａの両面（突出部２１ＡＴを除く。）に正極合剤スラリーを塗布することにより、正極活物質層２１Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型してもよい。この場合には、正極活物質層２１Ｂを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。これにより、正極集電体２１Ａの両面に正極活物質層２１Ｂが形成されるため、正極２１が作製される。
［負極の作製］
　上記した負極１の作製手順と同様の手順を用いて、突出部２２ＡＴを含む負極集電体２２Ａの両面（突出部２２ＡＴを除く。）に下地層２２Ｂおよび負極活物質層２２Ｃを形成することにより、負極２２を作製する。
　または、上記した負極２の作製手順と同様の手順を用いて、負極集電体２２Ｄの両面に負極活物質層２２Ｃを形成することにより、負極２２を作製する。
［電解液の調製］
　溶媒に電解質塩を投入する。これにより、溶媒中において電解質塩が分散または溶解されるため、電解液が調製される。
［二次電池の組み立て］
　最初に、セパレータ２３を介して正極２１および負極２２を交互に積層させることにより、積層体（図示せず）を作製する。
　続いて、溶接法などの接合法を用いて、複数の突出部２１ＡＴを互いに接合させることにより、接合体を形成すると共に、複数の突出部２２ＡＴを互いに接合させることにより、接合体を形成する。続いて、溶接法などの接合法を用いて、複数の突出部２１ＡＴの接合体に正極リード３１を接合させると共に、複数の突出部２２ＡＴの接合体に負極リード３２を接合させる。
　続いて、窪み部１０Ｕの内部に巻回体を収容したのち、外装フィルム１０（融着層／金属層／表面保護層）を折り畳むことにより、その外装フィルム１０を互いに対向させる。続いて、熱融着法などの接着法を用いて、互いに対向する融着層のうちの２辺の外周縁部同士を互いに接合させることにより、袋状の外装フィルム１０の内部に巻回体を収納する。
　最後に、袋状の外装フィルム１０の内部に電解液を注入したのち、熱融着法などの接着法を用いて、互いに対向する融着層のうちの残りの１辺の外周縁部同士を互いに接合させる。この場合には、外装フィルム１０と正極リード３１との間に封止フィルム４１を挿入すると共に、外装フィルム１０と負極リード３２との間に封止フィルム４２を挿入する。
　これにより、巻回体に電解液が含浸されるため、巻回電極体である電池素子２０が作製される。よって、袋状の外装フィルム１０の内部に電池素子２０が封入されるため、二次電池が組み立てられる。
［二次電池の安定化］
　組み立て後の二次電池を充放電させる。環境温度、充放電回数（サイクル数）および充放電条件などの条件は、任意に設定可能である。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面に被膜が形成されるため、電池素子２０の状態が電気化学的に安定化する。よって、二次電池が完成する。
＜３－４．作用および効果＞
　この二次電池によれば、その二次電池が負極２２を備えており、その負極２２が負極１の構成または負極２の構成と同様の構成を有している。よって、上記した理由により、負極２２においてエネルギー密度が担保されながら導電性および物理的耐久性が向上するため、優れた電池特性を得ることができる。
　特に、二次電池がリチウムイオン二次電池であれば、リチウムの吸蔵放出を利用して十分な電池容量が安定に得られるため、より高い効果を得ることができる。
　この二次電池に関する他の作用および効果は、負極１または負極２に関する他の作用および効果と同様である。
＜４．変形例＞
　次に、変形例に関して説明する。
　二次電池用負極および二次電池のそれぞれの構成は、以下で説明するように、適宜、変更可能である。なお、以下で説明する一連の変形例は、互いに組み合わされてもよい。
［変形例１］
　図１では、負極１が下地層１Ｂを含んでいるのに対して、図２では、負極２が下地層１Ｂを含んでいない。
　しかしながら、図２に対応する図６に示したように、負極２がさらに下地層１Ｂを含んでいてもよい。これにより、負極２は、負極集電体１Ｄ、下地層１Ｂおよび負極活物質層１Ｃを含んでおり、その負極集電体１Ｄおよび下地層１Ｂは、変形例１の炭素含有層である。
　図６に示した負極２は、負極集電体１Ｄと負極活物質層１Ｃとの間に下地層１Ｂが介在していることを除いて、図２に示した負極２の構成と同様の構成を有している。なお、下地層１Ｂの構成は、上記した通りである。
　この場合には、下地層１Ｂを利用して負極集電体１Ｄと負極活物質層１Ｃとの間の界面における界面抵抗が著しく低減するため、その負極集電体１Ｄと負極活物質層１Ｃとの間の導電性が著しく向上する。よって、負極２の導電性が著しく向上するため、より高い効果を得ることができる。
［変形例２］
　図３では、二次電池が積層電極体である電池素子２０を備えている。しかしながら、ここでは具体的には図示しないが、二次電池が巻回電極体である電池素子を備えていてもよい。
　巻回電極体である電池素子では、正極２１および負極２２がセパレータ２３を介して介して互いに対向しながら仮想軸である巻回軸を中心として巻回されている。
　電池素子の立体的形状は、特に限定されない。一例を挙げると、電池素子は、扁平状であるため、巻回軸と交差する電池素子の断面の形状は、長軸および短軸により規定される扁平形状である。この場合には、電池素子の立体的形状は、扁平な円筒状であるため、その電池素子の断面の形状は、扁平な略楕円である。
　二次電池の製造工程において電池素子を作製する場合には、セパレータ２３を介して正極２１および負極２２を互いに積層させたのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回体（図示せず）を作製する。続いて、プレス機などを用いて巻回体を押圧することにより、扁平形状となるように巻回体を成型する。この巻回体は、正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれに電解液が含浸されていないことを除いて、電池素子の構成と同様の構成を有している。
　この巻回電極体である電池素子を用いた場合においても、リチウムの吸蔵放出を利用して電池容量が得られるため、同様の効果を得ることができる。
［変形例３］
　多孔質膜であるセパレータ２３を用いた。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、高分子化合物層を含む積層型のセパレータを用いてもよい。
　具体的には、積層型のセパレータは、一対の面を有する多孔質膜と、その多孔質膜の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいる。正極２１および負極２２のそれぞれに対するセパレータの密着性が向上するため、電池素子２０の巻きずれが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が発生しても、二次電池の膨れが抑制される。高分子化合物層は、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。ポリフッ化ビニリデンは、優れた物理的強度を有していると共に、電気化学的に安定だからである。
　なお、多孔質膜および高分子化合物層のうちの一方または双方は、複数の絶縁性粒子を含んでいてもよい。二次電池の発熱時において複数の絶縁性粒子が放熱を促進させるため、その二次電池の安全性（耐熱性）が向上するからである。絶縁性粒子は、無機材料および樹脂材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。無機材料の具体例は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ベーマイト、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウムおよび酸化ジルコニウムなどである。樹脂材料の具体例は、アクリル樹脂およびスチレン樹脂などである。
　積層型のセパレータを作製する場合には、高分子化合物および溶媒を含む前駆溶液を調製したのち、多孔質膜の片面または両面に前駆溶液を塗布する。この場合には、多孔質膜に前駆溶液を塗布する代わりに、その前駆溶液中に多孔質膜を浸漬させてもよい。また、前駆溶液に複数の絶縁性粒子を添加してもよい。
　この積層型のセパレータを用いた場合においても、正極２１と負極２２との間においてリチウムが移動可能になるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、特に、上記したように、二次電池の安全性が向上するため、より高い効果を得ることができる。
［変形例４］
　液状の電解質である電解液を用いた。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、ゲル状の電解質である電解質層を用いてもよい。
　電解質層を含む電池素子２０では、セパレータ２３および電解質層を介して正極２１および負極２２が互いに積層されていると共に、その正極２１、負極２２、セパレータ２３および電解質層が巻回されている。この電解質層は、正極２１とセパレータ２３との間に介在していると共に、負極２２とセパレータ２３との間に介在している。ただし、電解質層は、正極２１とセパレータ２３との間だけに介在していてもよいし、負極２２とセパレータ２３との間だけに介在していてもよい。
　この電解質層は、電解液と共に高分子化合物を含んでおり、その電解液は、高分子化合物により保持されている。電解液の漏液が防止されるからである。電解液の構成は、上記した通りである。高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデンなどを含んでいる。電解質層を形成する場合には、電解液、高分子化合物および溶媒を含む前駆溶液を調製したのち、正極２１および負極２２のそれぞれの片面または両面に前駆溶液を塗布する。
　この電解質層を用いた場合においても、正極２１と負極２２との間において電解質層を介してリチウムが移動可能になるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、特に、上記したように、電解液の漏液が防止されるため、より高い効果を得ることができる。
＜５．二次電池の用途＞
　最後に、二次電池の用途（適用例）に関して説明する。
　二次電池の用途は、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、電子機器および電動車両などの主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、主電源から切り替えられる電源でもよい。
　二次電池の用途の具体例は、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオおよび携帯用情報端末などの電子機器である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。電子機器などに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む。）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用または産業用のバッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。これらの用途では、１個の二次電池が用いられてもよいし、複数個の二次電池が用いられてもよい。
　電池パックは、単電池を備えていてもよいし、組電池を備えていてもよい。電動車両は、駆動用電源として二次電池を用いて走行する車両であり、その二次電池以外の駆動源を併せて備えたハイブリッド自動車でもよい。家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に蓄積された電力を利用して家庭用の電気製品を使用可能である。
　ここで、二次電池の用途の一例に関して具体的に説明する。以下で説明する構成は、あくまで一例であるため、適宜、変更可能である。
　図７は、二次電池の適用例である電池パックのブロック構成を表している。ここで説明する電池パックは、１個の二次電池を用いた電池パック（いわゆるソフトパック）であり、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。
　この電池パックは、図７に示したように、電源５１と、回路基板５２とを備えている。この回路基板５２は、電源５１に接続されていると共に、正極端子５３、負極端子５４および温度検出端子５５を含んでいる。
　電源５１は、１個の二次電池を含んでいる。この二次電池では、正極リードが正極端子５３に接続されていると共に、負極リードが負極端子５４に接続されている。この電源５１は、正極端子５３および負極端子５４を介して外部電源と接続されるため、充放電可能である。回路基板５２は、制御部５６と、スイッチ５７と、熱感抵抗素子であるＰＴＣ素子５８と、温度検出部５９とを含んでいる。ただし、ＰＴＣ素子５８は省略されてもよい。
　制御部５６は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリを含んでおり、電池パックの動作を制御する。この制御部５６は、必要に応じて、電源５１の使用状態に関する検出および制御を行う。
　なお、制御部５６は、電源５１（二次電池）の電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧に到達すると、スイッチ５７を切断することにより、電源５１の電流経路に充電電流が流れないようにする。過充電検出電圧は、特に限定されないが、具体的には、４．２０Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、特に限定されないが、具体的には、２．４０Ｖ±０．１０Ｖである。
　スイッチ５７は、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでおり、制御部５６の指示に応じて電源５１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ５７は、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含んでおり、充放電電流は、スイッチ５７のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
　温度検出部５９は、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。この温度検出部５９は、温度検出端子５５を用いて電源５１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部５６に出力する。温度検出部５９により測定された温度の測定結果は、異常発熱時において制御部５６が充放電制御を行う場合および残容量の算出時において制御部５６が補正処理を行う場合などに用いられる。
　本技術の実施例に関して説明する。
＜実施例１～６および比較例１～７＞
　まず、第１実施形態の負極１が適用された二次電池を作製したのち、その二次電池の電池特性を評価した。ここでは、電池特性を評価するために、２種類の二次電池（第１二次電池および第２二次電池）を作製した。
［第１二次電池の作製］
　以下で説明する手順により、第１二次電池（図３および図４に示したラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池，電池容量＝７ｍＡｈ～１２ｍＡｈ）を作製した。
（正極の作製）
　最初に、正極活物質（リチウム含有化合物（酸化物）であるＬｉＮｉ０．８　Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２　）９７質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）２．２質量部と、正極導電剤（ケッチェンブラック）０．８質量部とを互いに混合させることにより、正極合剤とした。続いて、溶媒（有機溶剤であるＮ－メチル－２－ピロリドン）に正極合剤を投入したのち、その溶媒を撹拌することにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製した。
　続いて、コーティング装置を用いて、突出部２１ＡＴを含んでいる正極集電体２１Ａ（厚さ＝１５μｍである帯状のアルミニウム箔）の片面（突出部２１ＡＴを除く。）に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを加熱乾燥（加熱温度＝１２０℃）させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成した。
　最後に、ハンドプレス機を用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型したのち、真空雰囲気中において正極活物質層２１Ｂを乾燥させた。この場合には、正極活物質層２１Ｂの体積密度を３．５ｇ／ｃｍ３　とした。これにより、正極２１が作製された。
（負極の作製）
　最初に、炭素材料（黒鉛，メジアン径Ｄ５０＝０．５μｍ）６０質量部と、下地結着剤４０質量部とを互いに混合させることにより、下地合剤とした。下地結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体（Ｎ－ビニルアセトアミドの単独重合体であるポリＮ－ビニルアセトアミド（ＰＮＶＡ））とを用いた。続いて、溶媒（水性溶媒である純水）に下地合剤を投入したのち、自転公転ミキサを用いて溶媒を混錬および撹拌することにより、ペースト状の下地合剤スラリーを調製した。
　続いて、コーティング装置を用いて、金属材料を含んでいると共に突出部２２ＡＴを含んでいる負極集電体２２Ａの片面（突出部２２ＡＴを除く。）に下地合剤スラリーを塗布したのち、その下地合剤スラリーを乾燥させることにより、下地層２２Ｂ（厚さ＝０．２μｍ～０．４μｍ）を形成した。負極集電体２２Ａとしては、銅箔（厚さ＝６μｍ）と、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４，厚さ＝６μｍ）とを用いた。
　続いて、負極活物質９４．４質量部と、負極結着剤４質量部と、負極導電剤１．６質量部とを互いに混合させることにより、負極合剤とした。
　負極活物質としては、ケイ素含有材料であるプレドープ酸化ケイ素（メジアン径Ｄ５０＝７μｍ）６６．１質量部と、炭素材料である黒鉛（メジアン径Ｄ５０＝２１μｍ）２８．３質量部との混合物を用いた。
　負極結着剤としては、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体（ポリＮ－ビニルアセトアミド（ＰＮＶＡ））と、ポリＮ－ビニルアセトアミドとポリフッ化ビニリデンとの混合物（ＰＮＶＡ＋ＰＶＤＦ）と、ポリＮ－ビニルアセトアミドとスチレンブタジエンゴムとの混合物（ＰＮＶＡ＋ＳＢＲ）との混合物とを用いた。混合物の混合比（重量比）は、ポリＮ－ビニルアセトアミド：ポリフッ化ビニリデンまたはスチレンブタジエンゴム＝３：１とした。
　負極導電剤としては、粒子状炭素材料であるカーボンブラック１質量部と、繊維状炭素材料であるカーボンナノチューブを含む水分散液（固形分の濃度＝０．６％）との混合物を用いた。この水分散液は、カーボンナノチューブ（平均繊維径＝２ｎｍ）０．４質量部と、分散剤であるカルボキシメチルセルロース０．６質量部とを含んでいる。
　続いて、溶媒（水性溶媒である純水）に負極合剤を投入したのち、自転公転ミキサを用いて溶媒を混錬および撹拌することにより、ペースト状の負極合剤スラリーを調製した。続いて、コーティング装置を用いて下地層２２Ｂの表面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｃを形成した。
　最後に、ハンドプレス機を用いて負極活物質層２２Ｃを圧縮成型したのち、真空雰囲気中において負極活物質層２２Ｃを乾燥させた。この場合には、負極活物質層２２Ｃの体積密度を１．６ｇ／ｃｍ３　とした。これにより、負極２２が作製された。
　なお、比較のために、下地層２２Ｂを形成しなかったことを除いて同様の手順により、負極２２を作製した。また、比較のために、負極結着剤としてポリフッ化ビニリデンを用いたことを除いて同様の手順により、負極２２を作製した。さらに、比較のために、負極結着剤としてスチレンブタジエンゴムとカルボキシメチルセルロースとの混合物（ＳＢＲ＋ＣＭＣ）を用いたことを除いて同様の手順により、負極２２を作製した。混合物の混合比（重量比）は、スチレンブタジエンゴム：カルボキシメチルセルロース＝５０：５０とした。
（電解液の調製）
　溶媒に電解質塩（リチウム塩である六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６　））を添加したのち、その電解質塩が添加された溶媒を撹拌した。溶媒としては、環状炭酸エステルである炭酸エチレンと、鎖状炭酸エステルである炭酸ジメチルと、フッ素化環状炭酸エステルであるモノフルオロ炭酸エチレンとの混合物を用いた。この場合には、溶媒の混合比（重量比）を炭酸エチレン：炭酸ジメチル：モノフルオロ炭酸エチレン＝３０：６０：１０としたと共に、電解質塩の含有量を溶媒に対して１ｍｏｌ／ｋｇとした。これにより、電解液が調製された。
（第１二次電池の組み立て）
　最初に、セパレータ２３（微多孔性ポリエチレンフィルム，厚さ＝２０μｍ）を介して、突出部２１ＡＴを含む正極２１と突出部２２ＡＴを含む負極２２とを互いに積層させることにより、積層体（正極２１／セパレータ２３／負極２２）を作製した。
　続いて、窪み部１０Ｕの内部に収容された積層体を挟むように外装フィルム１０を折り畳んだ。この場合には、外装フィルム１０の外部に突出部２１ＡＴ，２２ＡＴを導出させた。外装フィルム１０としては、融着層（厚さ＝３０μｍであるポリプロピレンフィルム）と、金属層（厚さ＝４０μｍであるアルミニウム箔）と、表面保護層（厚さ＝２５μｍであるナイロンフィルム）とが内側からこの順に積層されたアルミラミネートフィルムを用いた。続いて、互いに対向する融着層のうちの２辺の外周縁部同士を互いに熱融着させることにより、袋状の外装フィルム１０の内部に積層体を収納した。
　最後に、袋状の外装フィルム１０の内部に電解液を注入したのち、減圧環境中において互いに対向する融着層のうちの残りの１辺の外周縁部同士を互いに熱融着させた。この場合には、外装フィルム１０と突出部２１ＡＴとの間に封止フィルム４１（厚さ＝５μｍであるポリプロピレンフィルム）を挿入したと共に、外装フィルム１０と突出部２２ＡＴとの間に封止フィルム４２（厚さ＝５μｍであるポリプロピレンフィルム）を挿入した。
　これにより、積層体に電解液が含浸されたため、電池素子２０が作製された。よって、外装フィルム１０の内部に電池素子２０が封入されたため、第１二次電池が組み立てられた。
（第１二次電池の安定化）
　常温環境中（温度＝２３℃）において第１二次電池を１サイクル充放電させた。充電時には、０．１Ｃの電流で電圧が４．２Ｖに到達するまで定電流充電したのち、その４．２Ｖの電圧で電流が０．０２５Ｃに到達するまで定電圧充電した。放電時には、０．１Ｃの電流で電圧が２．０Ｖに到達するまで定電流放電した。０．１Ｃとは、電池容量（理論容量）を１０時間で放電しきる電流値であると共に、０．０２５Ｃとは、その電池容量を４０時間で放電しきる電流値である。
　これにより、正極２１および負極２２のそれぞれ表面に被膜が形成されたため、電池素子２０の状態が電気化学的に安定化された。よって、第１二次電池（電池容量＝１０ｍＡｈ）が完成した。この第１二次電池を作製する場合には、容量比（＝正極２１の充電容量／負極２２の充電容量）＝０．９となるように、正極活物質層２１Ｂの厚さおよび負極活物質層２２Ｃを調整した。
［第２二次電池の作製］
　正極２１の代わりにリチウム金属板（厚さ＝１００μｍ）を用いたことを除いて、上記した第１二次電池の作製手順と同様の手順により、第２二次電池（電池容量＝１０ｍＡｈ～１５ｍＡｈ）を作製した。
　ここで、負極２２に対する対極として正極２１を用いた第１二次電池は、いわゆるフルセルであるのに対して、負極２２に対する対極としてリチウム金属板を用いた第２二次電池は、いわゆるハーフセルである。
［電池特性の評価］
　以下で説明する手順により、電池特性として電気抵抗特性、密着特性、初回充放電特性およびサイクル特性を評価したところ、表１に示した結果が得られた。
（電気抵抗特性）
　電気抵抗特性を評価する場合には、負極２２を作製したのち、その負極２２を用いて二次電池を組み立てる前に、電極抵抗計（日置電気株式会社製の電極抵抗システム　ＲＭ２６１１）を用いて負極２２の電気抵抗を測定した。
　具体的には、常温環境中（温度＝２３℃）において、上記した電極抵抗計を用いて電気抵抗特性を評価するための指標である負極２２の界面抵抗を測定した。
　なお、表１に示した界面抵抗の値は、比較例１における界面抵抗の値を１００として規格化された値である。
（密着特性）
　密着特性を評価する場合には、負極２２を作製したのち、その負極２２を用いて二次電池を組み立てる前に、引張試験機を用いて負極２２の剥離試験を行った。
　具体的には、負極活物質層２２Ｃの表面に粘着テープ（デクセリアルズ株式会社製の粘着テープ　Ｇ９０００）を貼り付けたのち、その粘着テープを１８０°方向に引っ張ることにより、負極集電体２２Ａから負極活物質層２２Ｃを剥離させた。これにより、密着特性を評価するための指標である負極２２の剥離強度を測定した。粘着テープを引っ張る場合には、その粘着テープの引張速度を１０ｃｍ／分とした。また、剥離強度を測定する場合には、粘着テープを引っ張り始めたのちの一定期間（引っ張り開始後における１０秒経過時～４０秒経過時）において測定された剥離強度の平均値を算出した。
　なお、表１に示した剥離強度の値は、比較例１における剥離強度の値を１００として規格化された値である。ここでは、剥離強度の許容範囲は２０以上である。
（初回充放電特性）
　初回充放電特性を評価する場合には、第２二次電池（ハーフセル）を用いた。
　具体的には、最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において第２二次電池を充放電させることにより、放電容量を測定した。
　充電時には、０．１Ｃの電流で電圧が０．００５Ｖに到達するまで定電流充電したのち、その０．００５Ｖの電圧で電流が０．０１Ｃに到達するまで定電圧充電した。放電時には、０．１Ｃの電流で電圧が１．５Ｖに到達するまで定電流放電した。０．０１Ｃとは、電池容量を１００時間で放電しきる電流値である。
　続いて、充放電後の第２二次電池を解体することにより、負極２２を回収したのち、その負極２２の重量を測定した。この負極２２の重量は、負極集電体２２Ａの重量と、下地層２２Ｂの重量と、負極活物質層２２Ｃの重量との和である。
　最後に、初回容量（ｍＡｈ／ｇ）＝放電容量（ｍＡｈ）／負極２２の重量（ｇ）という計算式に基づいて、初回充放電特性を評価するための指標である初回容量を算出した。
　なお、表１に示した初回容量の値は、比較例１における初回容量の値を１００として規格化された値である。
（サイクル特性）
　サイクル特性を評価する場合には、第１二次電池（フルセル）を用いた。
　具体的には、最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において第１二次電池を充放電させることにより、放電容量（１サイクル目の放電容量）を測定した。続いて、同環境中においてサイクル数が２００サイクルに到達するまで第１二次電池を繰り返して充放電させることにより、放電容量（２００サイクル目の放電容量）を測定した。最後に、容量維持率（％）＝（２００サイクル目の放電容量／１サイクル目の放電容量）×１００という計算式に基づいて、サイクル特性を評価するための指標である容量維持率を算出した。
　第１二次電池を充放電させる場合には、２枚のプレス板を用いて第１二次電池を上下から挟むことにより、その第１二次電池に圧力を付与しながら充放電を行った。この場合には、第１二次電池に付与される圧力を０．５ＭＰａとした。
　充電時には、０．５Ｃの電流で電圧が４．２Ｖに到達するまで定電流充電したのち、その４．２Ｖの電圧で電流が０．０２５Ｃに到達するまで定電圧充電した。放電時には、０．５Ｃの電流で電圧が２．５Ｖに到達するまで定電流放電した。０．５Ｃとは、電池容量を２時間で放電しきる電流値である。
　なお、表１に示した容量維持率の値は、比較例１における容量維持率の値を１００として規格化された値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［考察］
　表１に示したように、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率のそれぞれは、負極２２の構成に応じて大きく変動した。
　以下では、下地層２２Ｂを用いていないと共に負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいない場合（比較例１）における界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率のそれぞれ比較基準とする。
　下地層２２Ｂを用いていないと共に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいない場合（比較例２，３）には、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率の全てが十分に改善されなかった。特に、場合によっては、界面抵抗が著しく増加したと共に、剥離強度および容量維持率のそれぞれが著しく減少した。
　また、下地層２２Ｂを用いているが、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいない場合（比較例４，５）においても同様に、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率の全てが十分に改善されなかった。特に、場合によっては、界面抵抗が著しく増加したと共に、剥離強度および容量維持率のそれぞれが著しく減少した。
　さらに、下地層２２Ｂを用いていないが、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいる場合（比較例６，７）においても同様に、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率の全てが十分に改善されなかった。特に、場合によっては、界面抵抗が著しく増加した。
　これに対して、下地層２２Ｂを用いていると共に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいる場合（実施例１～６）には、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率の全てが十分に改善された。より具体的には、許容範囲内の剥離強度が担保されながら、界面抵抗が十分に減少したと共に、初回容量および容量維持率のそれぞれが十分に増加した。
　特に、下地層２２Ｂを用いていると共に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいる場合には、以下で説明する一連の傾向が得られた。
　第１に、負極集電体（金属材料）の種類に依存せずに、許容範囲内の剥離強度が担保されながら、界面抵抗が十分に減少したと共に、初回容量および容量維持率のそれぞれが十分に増加した。
　第２に、負極活物質がケイ素含有材料および炭素材料の双方を含んでいると、初回容量および容量維持率のそれぞれが十分に増加した。
　第３に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体と共にポリフッ化ビニリデンまたはスチレンブタジエンゴムを含んでいると、容量維持率がより増加した。
　第４に、下地結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいると、容量維持率がより増加した。
＜実施例７～１０および比較例８，９＞
　次に、第２実施形態の負極２が適用された二次電池を作製したのち、その二次電池の電池特性を評価した。ここでは、電池特性を評価するために、上記した２種類の二次電池を作製した。
［第１二次電池の作製］
　第１二次電池（図３および図５に示したラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池）の作製手順は、負極２２の作製手順が異なることを除いて、上記した第１二次電池（図３および図４に示したラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池）の作製手順と同様である。
　負極２２を作製する場合には、炭素材料（黒鉛）を含んでいる負極集電体２２Ｄ（厚さ＝１２μｍであるカーボンシート）の両面に負極活物質層２２Ｃを形成した。このカーボンシートとしては、黒鉛シートを用いた。
　この他、負極２２を作製する場合には、図６に示した変形例１を採用することにより、負極集電体２２Ｄの表面に下地層２２Ｂを介して負極活物質層２２Ｃを形成した。
［第２二次電池の作製］
　第２二次電池の作製手順は、正極２１の代わりにリチウム金属板（厚さ＝１００μｍ）を用いたことを除いて、上記した第１二次電池の作製手順と同様である。
［電池特性の評価］
　電池特性として電気抵抗特性、密着特性、初回充放電特性およびサイクル特性を評価したところ、表２に示した結果が得られた。なお、電気抵抗特性、密着特性、初回充放電特性およびサイクル特性のそれぞれの評価手順は、上記した通りである。
　なお、表２に示した界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率のそれぞれの値は、比較例１における界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率のそれぞれの値を１００として規格化された値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［考察］
　表２に示したように、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率のそれぞれは、負極２２の構成に応じて大きく変動した。
　以下では、上記したように、比較例１における界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率のそれぞれ比較基準とする。
　カーボンシートである負極集電体２２Ｄを用いているが、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいない場合（比較例８，９）には、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率の全てが十分に改善されなかった。特に、場合によっては、剥離強度が著しく減少したと共に、容量維持率が著しく減少した。
　これに対して、カーボンシートである負極集電体２２Ｄを用いていると共に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいる場合（実施例７～１０）には、界面抵抗、剥離強度、初回容量および容量維持率の全てが十分に改善された。より具体的には、許容範囲内の剥離強度が担保されながら、界面抵抗が十分に減少したと共に、初回容量および容量維持率のそれぞれが十分に増加した。
　特に、カーボンシートである負極集電体２２Ｄを用いていると共に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体を含んでいる場合には、以下で説明する一連の傾向が得られた。
　第１に、負極活物質がケイ素含有材料および炭素材料の双方を含んでいると、初回容量および容量維持率のそれぞれが十分に増加した。
　第２に、負極結着剤がＮ－ビニルアセトアミド重合体と共にポリフッ化ビニリデンまたはスチレンブタジエンゴムを含んでいると、容量維持率がより増加した。
　第３に、負極２２がさらに下地層２２Ｂを備えていると、初回容量および容量維持率のそれぞれがより増加した。
［まとめ］
　表１および表２に示した結果から、負極２２が負極集電体２２Ａ（金属材料）、下地層２２Ｂ（炭素材料）および負極活物質層２２Ｃを含んでおり、その負極活物質層２２Ｃが負極活物質（ケイ素含有材料）および負極結着剤（Ｎ－ビニルアセトアミド重合体）を含んでいると、電気抵抗特性、密着特性、初回充放電特性およびサイクル特性の全てが改善されたため、優れた電池特性を有する二次電池が得られた。
　この優れた電池特性が得られる傾向は、負極２２が負極集電体２２Ｄ（炭素材料）および負極活物質層２２Ｃを含んでおり、その負極活物質層２２Ｃが負極活物質（ケイ素含有材料）および負極結着剤（Ｎ－ビニルアセトアミド重合体）を含んでいる場合においても、同様に得られた。
　以上、いくつかの実施形態および実施例を挙げながら本技術に関して説明したが、その本技術の構成は、それらの実施形態および実施例において説明された構成に限定されないため、種々に変形可能である。
　具体的には、二次電池の電池構造がラミネートフィルム型およびコイン型である場合に関して説明した。しかしながら、二次電池の電池構造は、特に限定されないため、円筒型、角型およびボタン型などでもよい。
　また、電池素子の素子構造が巻回型である場合に関して説明した。しかしながら、電池素子の素子構造は、特に限定されないため、積層型および九十九折り型などでもよい。この積層型では、正極および負極が互いに積層されていると共に、九十九折り型では、正極および負極がジグザグに折り畳まれている。
　さらに、電極反応物質がリチウムである場合に関して説明したが、その電極反応物質の種類は、特に限定されない。具体的には、電極反応物質は、上記したように、ナトリウムおよびカリウムなどの他のアルカリ金属でもよいし、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどのアルカリ土類金属でもよい。この他、電極反応物質は、アルミニウムなどの他の軽金属でもよい。
　本明細書中に記載された効果は、あくまで例示であるため、本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されない。よって、本技術に関して、他の効果が得られてもよい。
　なお、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
 
＜１＞
　正極、負極および電解液を備え、
　前記負極は、
　炭素含有層と、
　前記炭素含有層の上に設けられた負極活物質層と
　を含み、
　前記負極活物質層は、
　ケイ素含有材料を含む負極活物質と、
　Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む負極結着剤と
　を含む、二次電池。
＜２＞
　前記負極は、さらに、金属材料を含む負極集電体を含み、
　前記炭素含有層は、前記負極集電体の上に設けられた下地層である、
　＜１＞に記載の二次電池。
＜３＞
　前記炭素含有層は、さらに、炭素結着剤を含み、
　前記炭素結着剤は、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む、
　＜２＞に記載の二次電池。
＜４＞
　前記負極は、さらに、負極集電体を含み、
　前記炭素含有層は、前記負極集電体である、
　＜１＞に記載の二次電池。
＜５＞
　前記負極は、さらに、
　負極集電体と、
　前記負極集電体の上に設けられた下地層と
　を含み、
　前記炭素含有層は、前記負極集電体および前記下地層である、
　＜１＞に記載の二次電池。
＜６＞
　前記負極結着剤は、さらに、ポリフッ化ビニリデンおよびスチレンブタジエンゴムのうちのいずれか一方を含む、
　＜１＞ないし＜５＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜７＞
　前記負極活物質は、さらに、炭素材料を含む、
　＜１＞ないし＜６＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜８＞
　リチウムイオン二次電池である、
　＜１＞ないし＜７＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜９＞
　炭素含有層と、
　前記炭素含有層の上に設けられた負極活物質層と
　を含み、
　前記負極活物質層は、
　ケイ素含有材料を含む負極活物質と、
　Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む負極結着剤と
　を含む、二次電池用負極。

Claims (9)

  1. 　正極、負極および電解液を備え、
    　前記負極は、
    　炭素含有層と、
    　前記炭素含有層の上に設けられた負極活物質層と
    　を含み、
    　前記負極活物質層は、
    　ケイ素含有材料を含む負極活物質と、
    　Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む負極結着剤と
    　を含む、二次電池。
  2. 　前記負極は、さらに、金属材料を含む負極集電体を含み、
    　前記炭素含有層は、前記負極集電体の上に設けられた下地層である、
    　請求項１に記載の二次電池。
  3. 　前記炭素含有層は、さらに、炭素結着剤を含み、
    　前記炭素結着剤は、Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む、
    　請求項２に記載の二次電池。
  4. 　前記負極は、さらに、負極集電体を含み、
    　前記炭素含有層は、前記負極集電体である、
    　請求項１に記載の二次電池。
  5. 　前記負極は、さらに、
    　負極集電体と、
    　前記負極集電体の上に設けられた下地層と
    　を含み、
    　前記炭素含有層は、前記負極集電体および前記下地層である、
    　請求項１に記載の二次電池。
  6. 　前記負極結着剤は、さらに、ポリフッ化ビニリデンおよびスチレンブタジエンゴムのうちのいずれか一方を含む、
    　請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池。
  7. 　前記負極活物質は、さらに、炭素材料を含む、
    　請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の二次電池。
  8. 　リチウムイオン二次電池である、
    　請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の二次電池。
  9. 　炭素含有層と、
    　前記炭素含有層の上に設けられた負極活物質層と
    　を含み、
    　前記負極活物質層は、
    　ケイ素含有材料を含む負極活物質と、
    　Ｎ－ビニルアセトアミド重合体を含む負極結着剤と
    　を含む、二次電池用負極。
PCT/JP2023/042185 2023-01-27 2023-11-24 二次電池用負極および二次電池 WO2024157592A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023-010913 2023-01-27
JP2023010913 2023-01-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024157592A1 true WO2024157592A1 (ja) 2024-08-02

Family

ID=91970310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/042185 WO2024157592A1 (ja) 2023-01-27 2023-11-24 二次電池用負極および二次電池

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024157592A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226566A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Hitachi Maxell Ltd 多孔性絶縁層形成用組成物、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極、およびリチウムイオン二次電池
WO2019022044A1 (ja) * 2017-07-24 2019-01-31 株式会社村田製作所 二次電池用負極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
WO2022059678A1 (ja) * 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工株式会社 塗工液組成物、塗工膜付基材、セパレータ、二次電池および電極材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226566A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Hitachi Maxell Ltd 多孔性絶縁層形成用組成物、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極、およびリチウムイオン二次電池
WO2019022044A1 (ja) * 2017-07-24 2019-01-31 株式会社村田製作所 二次電池用負極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
WO2022059678A1 (ja) * 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工株式会社 塗工液組成物、塗工膜付基材、セパレータ、二次電池および電極材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016009794A1 (ja) 二次電池用負極活物質、二次電池用負極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
CN110832678B (zh) 二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备
WO2016056361A1 (ja) 二次電池用電解液、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
JP7259863B2 (ja) リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池
WO2023063008A1 (ja) 二次電池
WO2022196266A1 (ja) 二次電池
WO2024157592A1 (ja) 二次電池用負極および二次電池
JP7468621B2 (ja) 二次電池
JP7127692B2 (ja) リチウムイオン二次電池用電解液およびリチウムイオン二次電池
WO2019013027A1 (ja) 二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
WO2021145059A1 (ja) 二次電池
JP6849066B2 (ja) 二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
WO2024150566A1 (ja) 二次電池用負極および二次電池
JP7302731B2 (ja) 二次電池
WO2023058603A1 (ja) 二次電池用負極および二次電池
WO2022190863A1 (ja) 二次電池用負極および二次電池
WO2024116532A1 (ja) 二次電池用負極および二次電池
JP7462142B2 (ja) 二次電池
WO2024204282A1 (ja) 二次電池用正極および二次電池
US20200076000A1 (en) Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7272457B2 (ja) 二次電池
WO2023189725A1 (ja) 二次電池
WO2022255018A1 (ja) 二次電池用電解液および二次電池
WO2022163139A1 (ja) 二次電池
JP7327507B2 (ja) 二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23918547

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1