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WO2024195306A1 - 二次電池 - Google Patents

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Publication number
WO2024195306A1
WO2024195306A1 PCT/JP2024/002906 JP2024002906W WO2024195306A1 WO 2024195306 A1 WO2024195306 A1 WO 2024195306A1 JP 2024002906 W JP2024002906 W JP 2024002906W WO 2024195306 A1 WO2024195306 A1 WO 2024195306A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
positive electrode
negative electrode
secondary battery
electrolyte
lithium
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/002906
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将之 井原
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 WO2024195306A1 publication Critical patent/WO2024195306A1/ja

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    • 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
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    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges

Definitions

  • secondary batteries are being developed as a power source that is small, lightweight, and has a high energy density.
  • These secondary batteries contain a liquid electrolyte (electrolytic solution) along with a positive and negative electrode, and various studies are being conducted on the configuration of these secondary batteries.
  • a gel electrolyte containing an electrolytic solution and a polymer compound is used (see, for example, Patent Document 1).
  • a secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte solution containing an electrolyte salt, a plurality of positive electrode terminals electrically connected to the positive electrode, and a plurality of negative electrode terminals electrically connected to the negative electrode.
  • the positive electrode includes a positive electrode active material layer and a positive electrode coating that coats the surface of the positive electrode active material layer, and the positive electrode coating includes nitrogen and boron as constituent elements.
  • a nitrogen-derived N1s spectrum and a boron-derived B1s spectrum are detected by surface analysis of the positive electrode using X-ray photoelectron spectroscopy, and the peak position of the N1s spectrum is 395 eV or more and 405 eV or less, and the peak position of the B1s spectrum is 188 eV or more and 198 eV or less.
  • the negative electrode includes a negative electrode active material layer and a negative electrode coating that coats the surface of the negative electrode active material layer, and the negative electrode coating includes nitrogen and boron as constituent elements.
  • the electrolyte salt contains an anion represented by formula (1).
  • R1, R2, and R3 are each any one of a fluorine group, a cyano group, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group. However, among R1, R2, and R3, At least one of is any one of a fluorine group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group.
  • the “peak position of the N1s spectrum” mentioned above is the position where the spectral intensity of the N1s spectrum is maximum, and this position is expressed in terms of binding energy (eV).
  • the “peak position of the B1s spectrum” is the position where the spectral intensity of the B1s spectrum is maximum, and this position is expressed in terms of binding energy (eV). Details of the peak positions of the N1s spectrum and the B1s spectrum will be described later.
  • the positive electrode includes a positive electrode coating
  • the negative electrode includes a negative electrode coating
  • a plurality of positive electrode terminals are electrically connected to the positive electrode
  • a plurality of negative electrode terminals are electrically connected to the positive electrode
  • a surface analysis of the positive electrode using X-ray photoelectron spectroscopy shows that the peak position of the N1s spectrum is 395 eV or more and 405 eV or less and the peak position of the B1s spectrum is 188 eV or more and 198 eV or less
  • a surface analysis of the negative electrode using X-ray photoelectron spectroscopy shows that the peak position of the N1s spectrum is 395 eV or more and 405 eV or less and the peak position of the B1s spectrum is 188 eV or more and 198 eV or less
  • the electrolyte salt of the electrolyte solution contains the anion shown in formula (1), so that excellent battery characteristics can be obtained.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the battery element shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the positive electrode shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the negative electrode shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view for explaining a method for manufacturing a secondary battery.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of a secondary battery of a comparative example.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an application example of a secondary battery.
  • Secondary battery 1-1 Configuration 1-2. Detailed configuration of electrolyte 1-3. Physical properties 1-4. Operation 1-5. Manufacturing method 1-6. Actions and effects 2. Modifications 3. Uses of secondary batteries
  • the secondary battery described here is a secondary battery that obtains battery capacity by utilizing the absorption and release of electrode reactants, and is equipped with a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte.
  • 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 electrode reactants from depositing on the surface of the negative electrode during charging.
  • the type of electrode reactant is not particularly limited, but specifically includes light metals such as alkali metals and alkaline earth metals.
  • alkali metals include lithium, sodium, and potassium
  • alkaline earth metals include beryllium, magnesium, and calcium.
  • the electrode reactant is lithium.
  • a secondary battery that obtains battery capacity by utilizing the absorption and release of lithium is known as a lithium-ion secondary battery.
  • lithium-ion secondary battery lithium is absorbed and released in an ionic state.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a secondary battery.
  • Fig. 2 shows a cross-sectional view of a battery element 20 shown in Fig. 1.
  • Fig. 3 shows a plan view of a positive electrode 21 shown in Fig. 2.
  • Fig. 4 shows a plan view of a negative electrode 22 shown in Fig. 2.
  • FIG. 1 shows the exterior film 10 and the battery element 20 separated from each other, and FIG. 2 shows only a portion of the battery element 20.
  • this secondary battery includes an exterior film 10, a battery element 20, a plurality of positive electrode terminals 31, a plurality of negative electrode terminals 32, a positive electrode lead 41, a negative electrode lead 42, and sealing films 51 and 52.
  • the secondary battery described here has multiple positive electrode terminals 31 and multiple negative electrode terminals 32. Therefore, the secondary battery shown in Figures 1 and 2 has a so-called multiple current collection structure.
  • the secondary battery also uses a flexible exterior film 10 as an exterior member for housing the battery element 20 inside. Therefore, the secondary battery shown in Figures 1 and 2 is a so-called laminate film type secondary battery.
  • the exterior film 10 has a bag-like structure that is sealed with the battery element 20 housed therein. As a result, the exterior film 10 houses a positive electrode 21, a negative electrode 22, and a separator 23, 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, so it may be one or two layers, or four or more layers.
  • the battery element 20 is housed inside the exterior film 10.
  • the battery element 20 is a so-called power generating element, and includes a positive electrode 21, a negative electrode 22, a separator 23, and an electrolyte (not shown), as shown in Figures 1 and 2 .
  • the battery element 20 is a so-called laminated electrode body, so that the positive electrodes 21 and negative electrodes 22 are laminated on top of each other with separators 23 interposed therebetween. More specifically, the battery element 20 includes a plurality of positive electrodes 21, a plurality of negative electrodes 22, and a plurality of separators 23, so that the positive electrodes 21 and negative electrodes 22 are laminated alternately with separators 23 interposed therebetween.
  • the respective numbers of positive electrodes 21, negative electrodes 22, and separators 23 are not particularly limited and can be set arbitrarily.
  • the positive electrode 21 includes a positive electrode current collector 21A, a positive electrode active material layer 21B, and a positive electrode coating 21C. In Fig. 3, the positive electrode coating 21C is shaded.
  • 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 conductive material is aluminum.
  • the positive electrode active material layer 21B contains one or more types of positive electrode active materials that absorb and release lithium. However, 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 includes a coating method.
  • the positive electrode active material layer 21B is provided on both sides of the positive electrode collector 21A.
  • 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 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, polymeric compound, etc.
  • 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 positive electrode collector 21A includes a portion that protrudes outward beyond the positive electrode active material layer 21B (hereinafter referred to as the "protruding portion of the positive electrode collector 21A"). Since the positive electrode active material layer 21B is not provided on this protruding portion of the positive electrode collector 21A, the protruding portion of the positive electrode collector 21A functions as a positive electrode terminal 31. Details of the positive electrode terminal 31 will be described later.
  • the positive electrode coating 21C is provided on the surface of the positive electrode active material layer 21B, and therefore covers the surface of the positive electrode active material layer 21B.
  • the positive electrode coating 21C covers the entire surface of the positive electrode active material layer 21B.
  • the positive electrode coating 21C may cover only a portion of the surface of the positive electrode active material layer 21B.
  • multiple positive electrode coatings 21C spaced apart from each other may cover the surface of the positive electrode active material layer 21B.
  • This positive electrode coating 21C is formed on the surface of the positive electrode active material layer 21B using a stabilization process for the secondary battery after assembly, and contains nitrogen and boron as constituent elements.
  • the composition of the positive electrode coating 21C is not particularly limited as long as it contains nitrogen and boron as constituent elements.
  • the electrolyte contains boron-nitrogen-containing lithium as an electrolyte salt.
  • the boron-nitrogen-containing lithium contained in the electrolyte decomposes and reacts, forming a positive electrode coating 21C on the surface of the positive electrode active material layer 21B.
  • the positive electrode coating 21C contains nitrogen and boron derived from the nitrogen-boron-containing lithium as constituent elements.
  • the nitrogen-boron-containing lithium is the source of the nitrogen and boron contained as constituent elements in the positive electrode coating 21C, and details of the nitrogen-boron-containing lithium will be described later.
  • the negative electrode 22 includes a negative electrode current collector 22A, a negative electrode active material layer 22B, and a negative electrode coating 22C. In Fig. 3, the negative electrode coating 22C is shaded.
  • the negative electrode current collector 22A has a pair of surfaces on which the negative electrode active material layer 22B is provided.
  • This negative electrode current collector 22A contains a conductive material such as a metal material, and a specific example of the conductive material is copper.
  • the negative electrode active material layer 22B includes one or more types of negative electrode active materials that absorb and release lithium. However, the negative electrode active material layer 22B may further include one or more types of other materials such as a negative electrode binder and a negative electrode conductive agent.
  • the method for forming the negative electrode active material layer 22B is not particularly limited, but specifically includes one or more types of a coating method, a gas phase method, a liquid phase method, a thermal spraying method, and a baking method (sintering method).
  • the negative electrode active material layer 22B is provided on both sides of the negative electrode collector 22A.
  • the negative electrode active material layer 22B may be provided on only one side of the negative electrode collector 22A on the side where the negative electrode 22 faces the positive electrode 21.
  • the type of negative electrode active material is not particularly limited, but specific examples include carbon materials and metal-based materials, because they provide high energy density.
  • carbon materials include graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, and graphite.
  • the graphite may be natural graphite or artificial graphite.
  • Metallic materials are a general term for materials that contain one or more of metallic elements and semi-metallic elements that can form an alloy with lithium as constituent elements, and specific examples of the metallic elements and semi-metallic elements include silicon and tin.
  • the metallic materials may be a single element, an alloy, a compound, a mixture of two or more of these, or a material that contains two or more of these phases.
  • Specific examples of metallic materials include TiSi2 and SiOx (0 ⁇ x ⁇ 2 or 0.2 ⁇ x ⁇ 1.4).
  • the negative electrode collector 22A includes a portion that protrudes outward beyond the negative electrode active material layer 22B (hereinafter referred to as the "protruding portion of the negative electrode collector 22A"). Since the negative electrode active material layer 22B is not provided on this protruding portion of the negative electrode collector 22A, the protruding portion of the negative electrode collector 22A functions as the negative electrode terminal 32. Details of the negative electrode terminal 32 will be described later.
  • the negative electrode coating 22C is provided on the surface of the negative electrode active material layer 22B, and therefore covers the surface of the negative electrode active material layer 22B.
  • the anode coating 22C covers the entire surface of the anode active material layer 22B.
  • the anode coating 22C may cover only a portion of the surface of the anode active material layer 22B.
  • a plurality of anode coatings 22C spaced apart from one another may cover the surface of the anode active material layer 22B.
  • This negative electrode coating 22C is formed on the surface of the negative electrode active material layer 22B using a stabilization treatment for the secondary battery after assembly, and contains nitrogen and boron as constituent elements. Note that the composition of the negative electrode coating 22C is not particularly limited as long as it contains nitrogen and boron as constituent elements.
  • the electrolyte contains boron-nitrogen-containing lithium as an electrolyte salt.
  • the boron-nitrogen-containing lithium contained in the electrolyte decomposes and reacts, forming a negative electrode coating 22C on the surface of the negative electrode active material layer 22B.
  • the anode coating 22C contains, as constituent elements, nitrogen and boron derived from the boron-nitrogen-containing lithium, similar to the positive electrode coating 21C. That is, the boron-nitrogen-containing lithium is a supply source of the nitrogen and boron contained as constituent elements in the anode coating 22C, and the details of the boron-nitrogen-containing lithium will be described later.
  • the separator 23 is an insulating porous film interposed between the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and allows lithium to pass through in an ion state while preventing the occurrence of a short circuit due to contact between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • This separator 23 contains a polymer compound such as polyethylene.
  • the electrolyte is a liquid electrolyte.
  • the electrolyte contains an electrolyte salt and is impregnated into each of the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23. The detailed composition of the electrolyte will be described later.
  • the positive electrode terminal 31 is electrically connected to the positive electrode 21, and more specifically, is electrically connected to the positive electrode current collector 21A.
  • the positive electrodes 21 and the negative electrodes 22 are alternately stacked with the separators 23 interposed therebetween, and therefore the battery element 20 includes a plurality of positive electrodes 21.
  • the secondary battery includes a plurality of positive electrode terminals 31.
  • the number of positive electrode terminals 31 is not particularly limited as long as it is two or more, and can be set arbitrarily.
  • the positive electrode terminal 31 contains a conductive material such as a metal material, and the type of the conductive material is not particularly limited. Specifically, the positive electrode terminal 31 contains a material similar to the material that forms the positive electrode collector 21A.
  • the protruding portion of the positive electrode collector 21A functions as the positive electrode terminal 31, and the positive electrode terminal 31 is physically integrated with the positive electrode collector 21A. This is because the connection resistance between the positive electrode collector 21A and the positive electrode terminal 31 decreases, and the electrical resistance of the entire secondary battery decreases.
  • the positive electrode terminals 31 are joined to each other using a joining method such as welding, as described below, to form a single lead-shaped joint 31Z, as shown in FIG. 1.
  • the negative electrode terminal 32 is electrically connected to the negative electrode 22, and more specifically, is electrically connected to the negative electrode current collector 22A.
  • the positive electrodes 21 and the negative electrodes 22 are alternately stacked with the separators 23 interposed therebetween in the battery element 20, and therefore the battery element 20 includes a plurality of negative electrodes 22.
  • the secondary battery is provided with a plurality of negative electrode terminals 32.
  • the number of negative electrode terminals 32 is not particularly limited as long as it is two or more, and can be set arbitrarily.
  • the negative electrode terminal 32 contains a conductive material such as a metal material, and the type of the conductive material is not particularly limited. Specifically, the negative electrode terminal 32 contains a material similar to the material from which the negative electrode current collector 22A is formed.
  • the protruding portion of the negative electrode current collector 22A functions as the negative electrode terminal 32, and therefore the negative electrode terminal 32 is physically integrated with the negative electrode current collector 22A. This is because the connection resistance between the negative electrode current collector 22A and the negative electrode terminal 32 decreases, and therefore the electrical resistance of the entire secondary battery decreases.
  • the negative electrode terminals 32 are joined to each other using a joining method such as welding, as described below, to form a single lead-shaped joint 32Z, as shown in FIG. 1.
  • the reason why the secondary battery has a multiple current collecting structure and thus has multiple positive electrode terminals 31 and multiple negative electrode terminals 32 is that the electrical resistance of the entire secondary battery is lower than when the secondary battery has a single positive electrode terminal and a single negative electrode terminal.
  • the current is more likely to disperse rather than concentrate. This means that the secondary battery is less likely to generate heat during charging and discharging, which has the added benefit of keeping the temperature of the secondary battery from rising too much.
  • the positive electrode lead 41 is connected to the joint portion 31Z and is led out of the exterior film 10.
  • the positive electrode lead 41 contains a conductive material such as a metal material, and a specific example of the conductive material is aluminum, etc.
  • the shape of the positive electrode lead 41 is either a thin plate shape, a mesh shape, or the like.
  • the negative electrode lead 42 is connected to the joint 32Z and is led out of the exterior film 10.
  • the lead-out direction of the negative electrode lead 42 is the same as the lead-out direction of the positive electrode lead 41.
  • This negative electrode lead 42 contains a conductive material such as a metal material, and a specific example of the conductive material is copper.
  • the details of the shape of the negative electrode lead 42 are the same as the details of the shape of the positive electrode lead 41.
  • the sealing film 51 is inserted between the exterior film 10 and the positive electrode lead 41, and the sealing film 52 is inserted between the exterior film 10 and the negative electrode lead 42.
  • the sealing films 51 and 52 may be omitted.
  • the sealing film 51 is a sealing member that prevents outside air from entering the interior of the exterior film 10.
  • This sealing film 51 contains a polymer compound such as polyolefin that has adhesion to the positive electrode lead 41, and a specific example of the polymer compound is polypropylene.
  • the configuration of the sealing film 52 is the same as that of the sealing film 51, except that the sealing film 52 is a sealing member that has adhesion to the negative electrode lead 42.
  • the sealing film 52 contains a polymer compound such as polyolefin that has adhesion to the negative electrode lead 42.
  • the electrolyte solution contains an electrolyte salt.
  • the electrolyte solution further contains a solvent that disperses (ionizes) the electrolyte salt.
  • the electrolyte salt is a compound that ionizes in a solvent and contains an anion and a cation.
  • the electrolyte salt contains one or more of the anions represented by formula (1).
  • the anion shown in formula (1) is referred to as a nitrogen-boron-containing anion. That is, the electrolyte salt contains the nitrogen-boron-containing anion as the anion.
  • R1, R2, and R3 are each any one of a fluorine group, a cyano group, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group. However, among R1, R2, and R3, At least one of is any one of a fluorine group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group.
  • the nitrogen-boron-containing anion is an anion containing nitrogen and boron as constituent elements.
  • the reason why the electrolyte salt contains the nitrogen-boron-containing anion is as follows. First, the electrolyte salt serves as a source of nitrogen and boron during the stabilization process of the secondary battery after assembly, which makes it easier to form the positive electrode coating 21C and the negative electrode coating 22C, which contain the nitrogen and boron as constituent elements. This suppresses the decomposition reaction of the electrolyte (particularly the solvent). Second, the positive electrode coating 21C is used to increase the migration speed of cations near the surface of the positive electrode 21, and the negative electrode coating 22C is used to increase the migration speed of cations near the surface of the negative electrode 22. Third, the migration speed of cations is also increased in the electrolyte.
  • each of R1, R2, and R3 is not particularly limited as long as it is any one of a fluorine group, a cyano group, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group.
  • one or more of R1, R2, and R3 is a group containing fluorine as a constituent element, and more specifically, any one of a fluorine group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, and specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, and butyl groups. However, the alkyl group may be either linear or branched.
  • a fluorinated alkyl group is an alkyl group in which one or more hydrogen groups have been replaced by a fluorine group.
  • fluorinated alkyl groups include perfluoromethyl group ( -CF3 ), perfluoroethyl group ( -C2F5 ) , perfluoropropyl group ( -C3F7 ) and perfluorobutyl group ( -C4F9 ).
  • the fluorinated ester group is a group represented by formula (2). Details regarding the fluorinated alkyl group are as described above. Specific examples of the fluorinated aryl group include a perfluorophenyl group (-C 6 F 5 ) and a perfluoronaphthyl group (-C 10 F 7 ).
  • R4 is either a fluorinated alkyl group or a fluorinated aryl group.
  • the fluorinated alkoxy group is a group represented by formula (3). Details of the alkyl group, fluorinated alkyl group, and fluorinated aryl group are as described above. Specific examples of the aryl group include a phenyl group ( -C6H5 ) and a naphthyl group ( -C10H7 ) .
  • R5, R6 and R7 is any one of a hydrogen group, an alkyl group, an aryl group, a fluorinated alkyl group and a fluorinated aryl group. However, at least one of R5, R6 and R7 is , a fluorinated alkyl group, or a fluorinated aryl group.
  • R5, R6 and R7 are not particularly limited as long as they are any of a hydrogen group, an alkyl group, an aryl group, a fluorinated alkyl group and a fluorinated aryl group.
  • one or more of R5, R6 and R7 are groups containing fluorine as a constituent element, and more specifically, are any of a fluorinated alkoxy group and a fluorinated aryl group.
  • fluorinated alkoxy groups include, -O- CH2 ( CF3 ), -O- CH2 ( C2F5 ), -O-CH( CF3 ) 2 , -O-CH( C2F5 ) 2 , -O - C( CF3 ) 3 , -O-C( C2F5 ) 3 , -O-C( CH3 )( CF3 ) 2 , -O - C( CH3 ) ( C2F5 ) 2 , -O-C( C6H5 )( CF3 ) 2 and -O - C ( C6H5 ) (C2F5 ) 2 .
  • nitrogen-boron-containing anions are BF3CN- , BF2 ( CH3 ) CN- , BF2 ( CF3 ) CN- , BF2 ( CN ) 2- , BF(CF3) 2CN- , BF( C2F5 ) 2CN-, BF(CN)3- , BF ( CF3 )(CN ) 2- , BF( C2F5 )( CN ) 2- , B ( CF3)3CN-, B( CF3 ) 2 (CN) 2- , B ( C2F5 ) 3CN- , B ( C2F5 ) 2 (CN) 2- , B ( CF3 ) (CN) . 3- , B( CF3 ) 2 (CN ) 2- , B( C2F5 ) ( CN ) 3- and B( C2F5 ) 2 (CN ) 2- .
  • nitrogen-boron-containing anions may be groups in which one or more of R1, R2, and R3 are fluorinated ester groups, or groups in which one or more of R1, R2, and R3 are fluorinated alkoxy groups.
  • the type of cation is not particularly limited. Specifically, the cation contains one or more types of light metal ions. That is, the electrolyte salt contains light metal ions as cations. This is because a high voltage can be obtained.
  • the type of light metal ion is not particularly limited, but specific examples include alkali metal ions and alkaline earth metal ions. Specific examples of alkali metal ions include lithium ions, sodium ions, and potassium ions. Specific examples of alkaline earth metal ions include beryllium ions, magnesium ions, and calcium ions. In addition, the light metal ion may be an aluminum ion, etc.
  • the light metal ions contain lithium ions, since this allows a sufficiently high voltage to be obtained.
  • nitrogen-boron-containing lithium an electrolyte salt that contains lithium ions as cations and nitrogen-boron-containing anions as anions is referred to as nitrogen-boron-containing lithium.
  • the content of the electrolyte salt in the electrolytic solution is not particularly limited, but is preferably 0.5 mol/kg to 2 mol/kg relative to the solvent, because this provides high ionic conductivity.
  • the solvent contains one or more of non-aqueous solvents (organic solvents), and an electrolyte solution containing the non-aqueous solvent is a so-called non-aqueous electrolyte solution, because the dissociation of the electrolyte salt and the mobility of ions are improved.
  • This non-aqueous solvent contains esters and ethers, and more specifically, contains one or more of carbonate ester compounds, carboxylate ester compounds, and lactone compounds.
  • the carbonate ester compounds include cyclic carbonate esters and chain carbonate esters. Specific examples of cyclic carbonate esters include ethylene carbonate and propylene carbonate. Specific examples of chain carbonate esters include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.
  • the carboxylate ester compounds include chain carboxylate esters, and specific examples of the chain carboxylate esters include ethyl acetate, ethyl propionate, propyl propionate, and ethyl trimethylacetate.
  • the lactone compounds include lactones, and specific examples of the lactones include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • the ethers may be 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, and 1,4-dioxane.
  • the electrolyte may further contain one or more of other solvents, such as unsaturated cyclic carbonates, fluorinated cyclic carbonates, sulfonic acid esters, dicarboxylic acid anhydrides, disulfonic acid anhydrides, sulfates, nitrile compounds, and isocyanate compounds, because the electrochemical stability of the electrolyte is improved.
  • other solvents such as unsaturated cyclic carbonates, fluorinated cyclic carbonates, sulfonic acid esters, dicarboxylic acid anhydrides, disulfonic acid anhydrides, sulfates, nitrile compounds, and isocyanate compounds, because the electrochemical stability of the electrolyte is improved.
  • Unsaturated cyclic carbonates are cyclic carbonates that contain unsaturated carbon bonds (carbon-carbon double bonds).
  • the number of unsaturated carbon bonds is not particularly limited, and may be one or two or more.
  • Specific examples of unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, and methyleneethylene carbonate.
  • Fluorinated cyclic carbonates are cyclic carbonates that contain fluorine as a constituent element.
  • fluorinated cyclic carbonates are compounds in which one or more hydrogen groups of a cyclic carbonate are replaced with fluorine groups.
  • Specific examples of fluorinated cyclic carbonates include monofluoroethylene carbonate and difluoroethylene carbonate.
  • Sulfonic acid esters include cyclic monosulfonic acid esters, cyclic disulfonic acid esters, linear monosulfonic acid esters, and linear disulfonic acid esters.
  • cyclic monosulfonic acid esters include 1,3-propane sultone, 1-propene-1,3-sultone, 1,4-butane sultone, 2,4-butane sultone, and methanesulfonic acid propargyl ester.
  • Specific examples of cyclic disulfonic acid esters include cyclodisone.
  • dicarboxylic acid anhydrides include succinic anhydride, glutaric anhydride, and maleic anhydride.
  • disulfonic anhydrides include ethanedisulfonic anhydride and propanedisulfonic anhydride.
  • sulfate esters include ethylene sulfate (1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide).
  • An isocyanate compound is a compound that contains one or more isocyanate groups (-NCO).
  • An isocyanate compound is hexamethylene diisocyanate.
  • the electrolyte may further contain one or more of other electrolyte salts.
  • other electrolyte 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 PO 3 F), and lithium difluorophosphate (LiPF 2 O 2 ). This is because a high battery capacity can
  • the other electrolyte salt contains one or more of lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium bis(oxalato)borate, and lithium difluorophosphate.
  • the migration speed of cations is sufficiently improved near the surfaces of the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and the migration speed of cations is also sufficiently improved in the electrolyte solution.
  • the method for analyzing the electrolyte is not particularly limited, but specifically includes one or more of high-frequency inductively coupled plasma (ICP) optical emission spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).
  • ICP inductively coupled plasma
  • NMR nuclear magnetic resonance spectroscopy
  • GC-MS gas chromatography-mass spectrometry
  • the secondary battery When analyzing the electrolyte, the secondary battery is disassembled to recover the electrolyte, which is then analyzed. This identifies the type of electrolyte salt and the amount of electrolyte salt contained in the electrolyte. In addition, the type of solvent is identified and the amount of solvent contained in the electrolyte is also identified.
  • the positive electrode 21 (positive electrode coating 21C) satisfies predetermined conditions (physical property conditions) regarding the physical properties thereof.
  • the positive electrode 21 includes the positive electrode coating 21C that coats the surface of the positive electrode active material layer 21B, and the positive electrode coating 21C includes nitrogen and boron as constituent elements. Therefore, when the surface of the positive electrode 21 (positive electrode coating 21C) is analyzed (elemental analysis) using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), a photoelectron spectrum (horizontal axis is binding energy (eV) and vertical axis is spectrum intensity) is obtained.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • This photoelectron spectrum includes two types of photoelectron spectra derived from the constituent elements of the positive electrode coating 21C, and the two types of photoelectron spectra are an N1s spectrum derived from nitrogen and a B1s spectrum derived from boron.
  • the physical properties of the positive electrode 21 satisfy the physical property conditions as described above. Specifically, the peak position N of the N1s spectrum is between 395 eV and 405 eV, and the peak position B of the B1s spectrum is between 188 eV and 198 eV.
  • peak position N of the N1s spectrum is the position where the spectral intensity of the N1s spectrum is maximum, and this position is expressed in terms of binding energy (eV). Therefore, “peak position N is 395 eV to 405 eV” means that the spectral intensity of the N1s spectrum is maximum within the range of binding energies from 395 eV to 405 eV.
  • peak position B of the B1s spectrum is the position where the spectral intensity of the B1s spectrum is maximum, and this position is expressed in terms of binding energy (eV). Therefore, “peak position B is 188 eV to 198 eV” means that the spectral intensity of the B1s spectrum is maximum within the binding energy range of 188 eV to 198 eV.
  • the physical properties of the positive electrode 21 satisfy the physical property conditions because the electrochemical state of the positive electrode coating 21C is optimized, thereby suppressing deterioration of the battery characteristics.
  • the positive electrode active material layer 21B contains a highly reactive positive electrode active material, and when the positive electrode active material is activated during charging and discharging, the positive electrode active material is more likely to react with the electrolyte. When the positive electrode active material reacts with the electrolyte, the decomposition reaction of the electrolyte is accelerated, and the battery characteristics are more likely to deteriorate.
  • the electrochemical state of the positive electrode coating 21C is optimized.
  • the surface of the positive electrode active material layer 21B is protected using the electrochemically stable positive electrode coating 21C, and the decomposition reaction of the electrolyte caused by the reaction between the positive electrode active material and the electrolyte is suppressed.
  • the positive electrode coating 21C is provided on the surface of the positive electrode active material layer 21B, smooth occlusion and release of cations in the positive electrode active material layer 21B (positive electrode active material) is guaranteed. Therefore, the decomposition reaction of the electrolyte is suppressed while smooth occlusion and release of cations in the positive electrode active material layer 21B is guaranteed, and deterioration of the battery characteristics is suppressed.
  • the above physical property conditions are also satisfied for the negative electrode 22 (negative electrode coating 22C). That is, in a surface analysis of the negative electrode 22 (negative electrode coating 22C) using XPS, the peak position N of the N1s spectrum is 395 eV to 405 eV, and the peak position B of the B1s spectrum is 188 eV to 198 eV. This optimizes the electrochemical state of the negative electrode coating 22C, ensuring smooth occlusion and release of cations in the negative electrode active material layer 22B while suppressing the decomposition reaction of the electrolyte. This suppresses deterioration of the battery characteristics.
  • the secondary battery When performing a surface analysis of the positive electrode 21, first, the secondary battery is discharged until the voltage reaches 2.5 V, and then the secondary battery is disassembled inside a glove box (in an inert atmosphere) to recover the positive electrode 21.
  • the type of inert atmosphere is not particularly limited, but specifically, it is an atmosphere using an inert gas such as argon gas.
  • the positive electrode 21 is washed using an organic solvent, and then the washed positive electrode 21 is introduced into an analysis device (XPS device) without being exposed to the air.
  • XPS device analysis device
  • the type of organic solvent is not particularly limited, but specifically, it is dimethyl carbonate, etc.
  • the positive electrode 21 is analyzed using an XPS device.
  • an X-ray photoelectron spectrometer Quantera SXM manufactured by ULVAC-PHI, Inc. can be used as an XPS device.
  • the F1s spectrum derived from fluorine is used to perform energy correction of the photoelectron spectrum.
  • waveform analysis is performed using commercially available software to determine the position (binding energy) of the main peak located on the lowest binding energy side of the F1s spectrum to be 685.1 eV.
  • N1s spectrum a photoelectron spectrum (N1s spectrum) is obtained, and then the binding energy at the position where the spectral intensity of the N1s spectrum is maximum is examined.
  • B1s spectrum a photoelectron spectrum (B1s spectrum) is obtained, and then the binding energy at the position where the spectral intensity of the B1s spectrum is maximum is examined.
  • the procedure for performing the surface analysis of the negative electrode 22 is similar to the procedure for performing the surface analysis of the positive electrode 21 described above, except that the negative electrode 22 is recovered from the secondary battery instead of the positive electrode 21.
  • This secondary battery operates in the battery element 20 as follows.
  • lithium When charging, lithium is released from the positive electrode 21 and is absorbed into the negative electrode 22 via the electrolyte.
  • discharging lithium is released from the negative electrode 22 and is absorbed into the positive electrode 21 via the electrolyte.
  • discharging and charging lithium is absorbed and released in an ionic state.
  • Manufacturing method> 5 shows a perspective view corresponding to FIG. 1 in order to explain the method for manufacturing a secondary battery.
  • FIG. 5 instead of the battery element 20, The laminate 20Z to be used is shown. Details of the laminate 20Z will be described later.
  • the secondary battery When manufacturing a secondary battery, the secondary battery is assembled according to the procedure described below as an example, and then the assembled secondary battery is subjected to a stabilization process.
  • a positive electrode active material, a positive electrode binder, and a positive electrode conductive agent are mixed together to prepare a positive electrode mixture, and then the positive electrode mixture is poured into a solvent to prepare a paste-like positive electrode mixture slurry.
  • This solvent may be an aqueous solvent or an organic solvent.
  • the cathode mixture slurry is applied to both sides (excluding the cathode terminal 31) of the cathode current collector 21A to which the cathode terminal 31 is integrated, thereby forming the cathode active material layer 21B.
  • the cathode active material layer 21B may be compression molded using a roll press or the like. In this case, the cathode active material layer 21B may be heated, or the compression molding of the cathode active material layer 21B may be repeated multiple times.
  • a stabilization process is performed using the assembled secondary battery. As a result, a cathode coating 21C is formed on the surface of the cathode active material layer 21B, and the cathode 21 is produced.
  • the negative electrode 22 is formed by the same procedure as the procedure for preparing the positive electrode 21 described above. Specifically, first, a mixture (negative electrode mixture) in which the negative electrode active material, the negative electrode binder, and the negative electrode conductive agent are mixed together is put into a solvent to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry. Details regarding the solvent are as described above. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to both sides (excluding the negative electrode terminal 32) of the negative electrode current collector 22A to which the negative electrode terminal 32 is integrated, thereby forming the negative electrode active material layer 22B. After this, the negative electrode active material layer 22B may be compression molded. Finally, after assembling the secondary battery, a stabilization process is performed using the assembled secondary battery. As a result, the negative electrode coating 22C is formed on the surface of the negative electrode active material layer 22B, and the negative electrode 22 is produced.
  • An electrolyte salt containing nitrogen-boron-containing anions is added to a solvent.
  • other solvents may be added to the solvent, or other electrolyte salts may be added to the solvent. This causes the electrolyte salt to be dispersed or dissolved in the solvent, thereby preparing an electrolyte solution.
  • a positive electrode current collector 21A on which a positive electrode active material layer 21B is formed and a negative electrode current collector 22A on which a negative electrode active material layer 22B is formed are alternately laminated with a separator 23 interposed therebetween to produce a laminate 20Z as shown in Fig. 5.
  • This laminate 20Z has a similar configuration to that of the battery element 20, except that it does not include a positive electrode coating 21C or a negative electrode coating 22C and is not impregnated with an electrolyte solution.
  • the multiple positive electrode terminals 31 are joined together using a joining method such as welding to form joints 31Z, and then the positive electrode lead 41 is connected to the joints 31Z using a joining method such as welding.
  • the multiple negative electrode terminals 32 are joined together using a joining method such as welding to form joints 32Z, and then the negative electrode lead 42 is connected to the joints 32Z using a joining method such as welding.
  • the laminate 20Z is placed inside the recess 10U, and the exterior films 10 (adhesive layer/metal layer/surface protection layer) are folded so that the exterior films 10 face each other.
  • the outer peripheral edges of two of the opposing adhesive layers are bonded to each other using an adhesive method such as heat fusion, thereby storing the laminate 20Z 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 bonded together using a bonding method such as heat fusion.
  • a sealing film 51 is inserted between the exterior film 10 and the positive electrode lead 41, and a sealing film 52 is inserted between the exterior film 10 and the negative electrode lead 42.
  • the laminate 20Z is impregnated with the electrolyte and the roll is enclosed inside the bag-shaped exterior film 10, thus assembling a secondary battery.
  • Stabilization treatment of secondary battery after assembly The assembled secondary battery is charged and discharged. Stabilization conditions such as the environmental temperature, the number of charge/discharge cycles (number of charge/discharge conditions), and the like can be set arbitrarily.
  • a positive electrode coating 21C is formed on the surface of the positive electrode active material layer 21B, thereby producing the positive electrode 21, and a negative electrode coating 22C is formed on the surface of the negative electrode active material layer 22B, thereby producing the negative electrode 22.
  • the battery element 20 is produced, and the battery element 20 is sealed inside the bag-shaped exterior film 10, thereby completing the secondary battery.
  • the positive electrode 21 includes a positive electrode coating 21C
  • the negative electrode 22 includes a negative electrode coating 22C
  • a plurality of positive electrode terminals 31 are electrically connected to the positive electrode 21
  • a plurality of negative electrode terminals 32 are electrically connected to the negative electrode 22.
  • the peak position N of the N1s spectrum is 395 eV to 405 eV
  • the peak position B of the B1s spectrum is 188 eV to 198 eV.
  • the peak position N of the N1s spectrum is 395 eV to 405 eV
  • the peak position B of the B1s spectrum is 188 eV to 198 eV.
  • the electrolyte salt of the electrolyte contains a nitrogen-boron-containing anion. Therefore, for the reasons described below, excellent battery characteristics can be obtained.
  • FIG. 6 shows a perspective view of a secondary battery of a comparative example, and corresponds to FIG. 1.
  • This secondary battery of the comparative example has a similar configuration to the secondary battery of this embodiment (FIGS. 1 to 4), except as described below.
  • the secondary battery of the comparative example has a so-called single current collector structure, unlike the secondary battery of this embodiment, and does not have a multiple current collector structure.
  • the secondary battery of the comparative example has a battery element 60 which is a wound electrode body instead of the battery element 20 which is a laminated electrode body, and the battery element 60 includes a positive electrode 21, a negative electrode 22, and a separator 23, just like the battery element 20.
  • a part (protruding part) of the positive electrode collector 21A functions as the positive electrode terminal 31
  • a part (protruding part) of the negative electrode collector 22A functions as the negative electrode terminal 32.
  • the positive electrode 21 has a band-like structure extending in a direction (X-axis direction) intersecting the protruding direction (Y-axis direction) of the positive electrode terminal 31
  • the negative electrode 22 has a band-like structure extending in a direction (X-axis direction) intersecting the protruding direction (Y-axis direction) of the negative electrode terminal 32.
  • the battery element 60 has a single positive electrode 21, a single negative electrode 22, and a single separator 23, and the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are wound around a winding axis P while facing each other via the separator 23.
  • This winding axis P is an imaginary axis extending in the Y-axis direction.
  • the three-dimensional shape of the battery element 60 is not particularly limited.
  • the cross section (cross section along the XZ plane) of the battery element 60 intersecting with the winding axis P has a flat shape defined by a major axis J1 and a minor axis J2.
  • the major axis J1 is an imaginary axis that extends in the X-axis direction and has a length greater than that of the minor axis J2
  • the minor axis J2 is an imaginary axis that extends in the Z-axis direction intersecting with the X-axis direction and has a length smaller than that of the major axis J1.
  • the three-dimensional shape of the battery element 60 is a flat cylindrical shape, the cross section of the battery element 60 has a flattened, approximately elliptical shape.
  • the secondary battery of the comparative example has a single positive electrode terminal 31 and a single negative electrode terminal 32, and therefore does not have joints 31Z, 32Z.
  • the single positive electrode terminal 31 is electrically connected to the positive electrode 21, and the single negative electrode terminal 32 is electrically connected to the negative electrode 22.
  • the positive electrode lead 41 is connected to the single positive electrode terminal 31, and the negative electrode lead 42 is connected to the single negative electrode terminal 32.
  • the method for manufacturing the secondary battery of the comparative example is the same as the method for manufacturing the secondary battery of this embodiment, except as described below.
  • a positive electrode collector 21A with an integrated positive electrode terminal 31 is used, and a negative electrode collector 22A with an integrated negative electrode terminal 32 is used.
  • a positive electrode lead 41 is connected to the positive electrode terminal 31, and a negative electrode lead 42 is connected to the negative electrode terminal 32.
  • the positive electrode collector 21A with the positive electrode active material layer 21B formed thereon and the negative electrode collector 22A with the negative electrode active material layer 22B formed thereon are wound while facing each other through a separator 23 to produce a wound body (not shown).
  • This wound body has a structure similar to that of the battery element 60, except that it does not include the positive electrode coating 21C and the negative electrode coating 22C, and is not impregnated with an electrolyte. After this, the wound body is stored inside the bag-shaped exterior film 10.
  • the electrolyte salt of the electrolyte contains nitrogen-boron-containing anions, as described above, the positive electrode coating 21C and the negative electrode coating 22C derived from the electrolyte salt are easily formed during charging and discharging. This suppresses decomposition of the electrolyte on the surfaces of the positive electrode 21 and the negative electrode 22. In addition, the migration speed of cations is improved near the surfaces of the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and the migration speed of cations is also improved in the electrolyte.
  • the electrochemical states of the positive electrode coating 21C and the negative electrode coating 22C are optimized. This ensures smooth occlusion and release of cations in the positive electrode active material layer 21B, and also ensures smooth occlusion and release of cations in the negative electrode active material layer 22B, while suppressing the decomposition reaction of the electrolyte.
  • the secondary battery in the comparative example has a single current collector structure, the electrical resistance of the entire secondary battery increases.
  • the secondary battery of this embodiment has a multi-current collecting structure, and as described above, the electrical resistance of the entire secondary battery is reduced.
  • the electrolyte salt contains light metal ions as cations, a higher voltage can be obtained, and therefore a greater effect can be achieved.
  • the light metal ions contain lithium ions, a higher voltage can be obtained, and therefore an even greater effect can be achieved.
  • the content of electrolyte salt in the electrolyte solution is 0.5 mol/kg to 2 mol/kg relative to the solvent, high ionic conductivity can be obtained, resulting in even greater effects.
  • the electrolyte further contains one or more of the following electrolyte salts as other electrolyte salts: lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium bis(oxalato)borate, and lithium difluorophosphate, the cation migration rate is further improved, and thus a greater effect can be obtained.
  • the electrolyte further contains one or more of the following solvents as other solvents: unsaturated cyclic carbonates, fluorinated cyclic carbonates, sulfonic acid esters, dicarboxylic acid anhydrides, disulfonic acid anhydrides, sulfate esters, nitrile compounds, and isocyanate compounds, the decomposition reaction of the electrolyte is suppressed, and thus a greater effect 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 electrolyte may contain other electrolyte salts in addition to the electrolyte salt containing the nitrogen-boron-containing anion.
  • the electrolyte solution contains lithium hexafluorophosphate as another electrolyte salt, and that the content of the electrolyte salt in the electrolyte solution is optimized in relation to the content of the other electrolyte salt in the electrolyte solution.
  • the sum T (mol/kg) of the cation content C1 in the electrolyte and the lithium ion content C2 in the electrolyte is preferably 0.7 mol/kg to 2.7 mol/kg. This is because the migration speeds of the cations and lithium ions near the surfaces of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are sufficiently improved, and the migration speeds of the cations and lithium ions are also sufficiently improved in the electrolyte.
  • the “content of cations in the electrolyte” described here is the content of electrolyte salt of cations relative to the solvent, and the “content of lithium ions in the electrolyte” is the content of lithium ions relative to the solvent.
  • the secondary battery When calculating the sum T, the secondary battery is disassembled to recover the electrolyte, which is then analyzed using ICP atomic emission spectrometry. This allows the contents C1 and C2 to be determined, and the sum T can be calculated.
  • the electrolyte solution contains electrolyte salt, and therefore the same effect can be obtained.
  • the electrolyte salt is used in combination with another electrolyte salt (lithium hexafluorophosphate)
  • the total amount of both (sum T) is optimized. This further improves the migration speeds of cations and lithium ions near the surfaces of the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and also further improves the migration speeds of cations and lithium ions in the electrolyte solution. Therefore, a greater effect can be obtained.
  • the electrolyte solution contains lithium hexafluorophosphate as another electrolyte salt.
  • the electrolyte solution may contain lithium bis(fluorosulfonyl)imide as another electrolyte salt instead of lithium hexafluorophosphate. Even in this case, it is preferable that the content of the electrolyte salt in the electrolyte solution is optimized in relation to the content of the other electrolyte salt in the electrolyte solution.
  • lithium bis(fluorosulfonyl)imide contains lithium ions and bis(fluorosulfonyl)imide ions.
  • the sum T (mol/kg) of the cation content C1 in the electrolyte and the lithium ion content C2 in the electrolyte is preferably 0.7 mol/kg to 2.7 mol/kg. This is because the migration speeds of the cations and lithium ions near the surfaces of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are sufficiently improved, and the migration speeds of the cations and lithium ions are also sufficiently improved in the electrolyte.
  • the electrolyte solution contains an electrolyte salt, and therefore the same effect can be obtained.
  • the electrolyte salt is used in combination with another electrolyte salt (lithium bis(fluorosulfonyl)imide)
  • the total amount (sum T) of the two is optimized. This further improves the migration speeds of the cations and lithium ions near the surfaces of the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and also further improves the migration speeds of the cations and lithium ions in the electrolyte solution. Therefore, a higher effect can be obtained.
  • a porous membrane separator 23 was used. However, although not specifically shown here, a laminated separator including a polymer compound layer may be used instead of the porous membrane separator 23.
  • 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.
  • the polymer compound layer includes polyvinylidene fluoride, etc. 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 one or more types of insulating particles. This is because the insulating particles dissipate heat when the secondary battery generates heat, improving the safety (heat resistance) of the secondary battery.
  • the insulating particles contain one or more types of insulating materials such as 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 an organic solvent is prepared, and then the precursor solution is applied to one or both sides of a porous film.
  • the precursor solution may contain multiple insulating particles.
  • the lithium can move in an ionic state between the positive electrode 21 and the negative electrode 22, so the same effect can be obtained.
  • swelling of the secondary battery is particularly suppressed, so a greater effect can be obtained.
  • a positive electrode 21 and a negative electrode 22 are wound facing each other with a separator 23 and an electrolyte layer interposed between them.
  • the 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 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.
  • the lithium ions can move between the positive electrode 21 and the negative electrode 22 via the electrolyte layer, so the same effect can be obtained.
  • leakage of the electrolyte is particularly prevented as described above, so a greater effect can be obtained.
  • a secondary battery used as a power source may be a main power source or an auxiliary power source in electronic devices and electric vehicles.
  • 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.
  • a home power storage system it is possible to use home electrical appliances and the like by utilizing 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 61 and a circuit board 62.
  • This circuit board 62 is connected to the power source 61 and includes a positive terminal 63, a negative terminal 64, and a temperature detection terminal 65.
  • the power source 61 includes one secondary battery.
  • the positive electrode lead is connected to the positive electrode terminal 63
  • the negative electrode lead is connected to the negative electrode terminal 64.
  • This power source 61 is connected to the outside via the positive electrode terminal 63 and the negative electrode terminal 64, and is therefore capable of charging and discharging.
  • the circuit board 62 includes a control unit 66, a switch 67, a PTC element 68 which is a thermosensitive resistor, and a temperature detection unit 69. However, the PTC element 68 may be omitted.
  • the control unit 66 includes a central processing unit (CPU) and memory, and controls the operation of the entire battery pack. This control unit 66 detects and controls the usage status of the power source 61.
  • CPU central processing unit
  • the control unit 66 turns off the switch 67 to prevent charging current from flowing through the current path of the power source 61.
  • 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.
  • the switch 67 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 the power source 61 and an external device in response to an instruction from the control unit 66.
  • the switch 67 includes a field effect transistor (MOSFET) that uses a metal oxide semiconductor, and the charge current and discharge current are each detected based on the ON resistance of the switch 67.
  • MOSFET field effect transistor
  • the temperature detection unit 69 includes a temperature detection element such as a thermistor. This temperature detection unit 69 measures the temperature of the power supply 61 using the temperature detection terminal 65, and outputs the temperature measurement result to the control unit 66. The temperature measurement result measured by the temperature detection unit 69 is used when the control unit 66 performs charge/discharge control in the event of abnormal heat generation, and when the control unit 66 performs correction processing when calculating the remaining capacity.
  • Example 1 examples are indicated as “Example” and comparative examples are indicated as “Comparative.” More specifically, for example, in order to simplify the notation, Example 1 is indicated as “Example 1” and Comparative Example 1 is indicated as “Comparative 1.”
  • the positive electrode mixture slurry was applied to both sides (excluding the positive electrode terminal 31) of the positive electrode current collector 21A (a strip-shaped aluminum foil having a thickness of 12 ⁇ m) to which the positive electrode terminal 31 (aluminum foil) was integrated, and then the positive electrode mixture slurry was dried to form the positive electrode active material layer 21B.
  • the positive electrode active material layer 21B was compression molded using a roll press.
  • the secondary battery was assembled and then a stabilization process was performed using the assembled secondary battery.
  • a positive electrode coating 21C was formed on the surface of the positive electrode active material layer 21B, and thus the positive electrode 21 was produced.
  • the negative electrode mixture slurry was applied to both sides (excluding the negative electrode terminal 32) of the negative electrode current collector 22A (a strip-shaped copper foil having a thickness of 15 ⁇ m) to which the negative electrode terminal 32 (copper foil) is integrated, and then the negative electrode mixture slurry was dried to form the negative electrode active material layer 22B.
  • the negative electrode active material layer 22B was compression-molded using a roll press machine.
  • the secondary battery was assembled, and then a stabilization process was performed using the assembled secondary battery.
  • the negative electrode coating 22C was formed on the surface of the negative electrode active material layer 22B, and the negative electrode 22 was produced.
  • ethylene carbonate EC
  • cyclic carbonate ester cyclic carbonate ester
  • GBL gamma-butyrolactone
  • the types of boron-nitrogen-containing lithium are as shown in Tables 1 to 3.
  • the electrolyte salt content (mol/kg) in the electrolyte solution was changed by changing the amount of electrolyte salt added.
  • electrolyte solutions were prepared in the same manner except that other compounds were used as the electrolyte salt instead of the boron-nitrogen-containing lithium, as shown in Table 2.
  • the other compounds used were lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), and lithium trifluoro(trifluoromethyl)borate (LiBF 3 (CF 3 )).
  • a positive electrode current collector 21A having a positive electrode active material layer 21B formed thereon and a negative electrode current collector 22A having a negative electrode active material layer 22B formed thereon were alternately stacked with a separator 23 (a microporous polyethylene film having a thickness of 15 ⁇ m) interposed therebetween to prepare a laminate 20Z.
  • the multiple positive electrode terminals 31 were welded together to form joints 31Z, and then the positive electrode lead 41 (aluminum foil) was welded to the joints 31Z. Also, the multiple negative electrode terminals 32 were welded together to form joints 32Z, and then the negative electrode lead 42 (copper foil) was welded to the joints 32Z.
  • the exterior film 10 (adhesive layer/metal layer/surface protection layer) was folded so as to sandwich the laminate 20Z contained in the recessed portion 10U, and the outer peripheral edges of two sides of the adhesive layer were heat-sealed to each other to store the laminate 20Z inside the bag-shaped exterior film 10.
  • the exterior film 10 used was an aluminum laminate film in which the adhesive layer (polypropylene film with a thickness of 30 ⁇ m), the metal layer (aluminum foil with a thickness of 40 ⁇ m), and the surface protection layer (nylon film with a thickness of 25 ⁇ m) were laminated in this order from the inside.
  • a sealing film 51 (a polypropylene film with a thickness of 5 ⁇ m) was inserted between the exterior film 10 and the positive electrode lead 41, and a sealing film 52 (a polypropylene film with a thickness of 5 ⁇ m) was inserted between the exterior film 10 and the negative electrode lead 42. This allowed the laminate 20Z to be impregnated with the electrolyte.
  • the laminate 20Z is enclosed inside the exterior film 10, and the secondary battery is assembled.
  • the battery was charged at a constant current of 0.1 C until the voltage reached 4.2 V, and then charged at a constant voltage of 4.2 V until the current reached 0.05 C.
  • the battery was discharged at a constant current of 0.1 C until the voltage reached 2.5 V.
  • 0.1 C is the current value at which the battery capacity (theoretical capacity) is fully discharged in 10 hours
  • 0.05 C is the current value at which the battery capacity is fully discharged in 20 hours.
  • a positive electrode coating 21C was formed on the surface of the positive electrode active material layer 21B, thereby producing a positive electrode 21, and a negative electrode coating 22C was formed on the surface of the negative electrode active material layer 22B, thereby producing a negative electrode 22.
  • an electrochemically stabilized battery element 20 was produced, and the battery element 20 was sealed inside the exterior film 10, thereby completing a secondary battery.
  • the secondary battery shown in FIG. 6 was assembled in the same manner, except that, instead of the battery element 20, which is a laminated electrode body, a battery element 60 was prepared as a wound electrode body, as shown in Table 2.
  • a positive electrode collector 21A on which a positive electrode active material layer 21B is formed and a negative electrode collector 22A on which a negative electrode active material layer 22B is formed were wound together with a separator 23 interposed therebetween, to prepare a wound body, and the wound body was then stored inside a bag-shaped exterior film 10.
  • the structure of the secondary battery is shown in the "current collection structure” column. Specifically, “multiple current collection type” indicates that a secondary battery (Figure 1) was produced that has multiple positive electrode terminals 31 and multiple negative electrode terminals 32 together with battery element 20, which is a laminated electrode body. Also, “single current collection type” indicates that a secondary battery ( Figure 6) was produced that has a single positive electrode terminal 31 and a single negative electrode terminal 32 together with battery element 60, which is a wound electrode body.
  • the secondary battery was repeatedly charged and discharged until the total number of cycles reached 100, and the discharge capacity (discharge capacity at the 100th cycle) was measured.
  • the charge and discharge conditions were the same as those during the stabilization treatment described above.
  • cycle retention rate (%) (discharge capacity at 100th cycle/discharge capacity at 1st cycle) x 100.
  • the charge and discharge conditions were the same as those during the stabilization treatment described above.
  • storage retention rate (%) (discharge capacity after storage/discharge capacity before storage) x 100.
  • the charge and discharge conditions were the same as those during the stabilization treatment described above.
  • the charge and discharge conditions were the same as those during the stabilization process described above, except that the discharge current was changed to 1C.
  • 1C is the current value at which the battery capacity is fully discharged in 1 hour.
  • Load retention rate (%) (discharge capacity at 100th cycle/discharge capacity at 1st cycle) x 100.
  • the cycle retention rate, storage retention rate, and load retention rate were all sufficiently high, regardless of the type of nitrogen-boron-containing anion.
  • the electrolyte salt contained a light metal ion (lithium ion) as a cation
  • the cycle retention rate, storage retention rate, and load retention rate were all sufficiently high.
  • the content of the electrolyte salt in the electrolyte solution was 0.5 mol/kg to 2 mol/kg relative to the solvent, one or more of the cycle retention rate, storage retention rate, and load retention rate increased further.
  • high cycle retention rate, high storage retention rate, and high load retention rate were obtained even when the composition of the solvent was changed.
  • Examples 16 to 33 Secondary batteries were produced and their battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 4, except that other solvents or other electrolyte salts were added to the electrolyte solution as shown in Tables 4 and 5. In this case, the other solvents or other electrolyte salts were added to the electrolyte solution, and then the electrolyte solution was stirred.
  • LiPF 6 lithium hexafluorophosphate
  • LiBF 4 lithium tetrafluoroborate
  • LiFSI lithium bis(fluorosulfonyl)imide
  • LiBOB lithium bis(oxalato)borate
  • LiPF 2 O 2 lithium difluorophosphate
  • Examples 34 to 75 and Comparative Examples 10 to 31> As shown in Tables 6 to 11, secondary batteries were prepared in a manner similar to that of Example 4, except that the electrolyte solution contained lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) or lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) as another electrolyte salt, and the battery characteristics were then evaluated.
  • LiPF 6 lithium hexafluorophosphate
  • LiFSI lithium bis(fluorosulfonyl)imide
  • the electrolyte salt was added to the solvent along with the other electrolyte salt, and the solvent was then stirred.
  • the electrolyte salt content (mol/kg) in the electrolyte solution, the other electrolyte salt content (mol/kg) in the electrolyte solution, and the sum T (mol/kg) were as shown in Tables 6 to 11.
  • the battery structure of the secondary battery has been described as being of a laminate film type.
  • the battery structure of the secondary battery is not particularly limited, and may be of a cylindrical type, a square type, a coin type, a button type, etc.
  • the electrode reactant is lithium in the above description, the 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. ⁇ 1> A positive electrode and A negative electrode; an electrolyte solution containing an electrolyte salt; A plurality of positive electrode terminals electrically connected to the positive electrode; a plurality of negative electrode terminals electrically connected to the negative electrode;
  • the positive electrode is A positive electrode active material layer; a positive electrode coating that coats a surface of the positive electrode active material layer, The positive electrode coating contains nitrogen and boron as constituent elements,
  • the surface analysis of the positive electrode using X-ray photoelectron spectroscopy revealed that N1s derived from the nitrogen a N1s spectrum and a B1s spectrum derived from the boron are detected, the peak position of the N1s spectrum is from 395 eV to 405 eV, and the peak position of the B1s spectrum is from 188 eV to 198 eV
  • the negative electrode is A negative electrode active material layer; a negative electrode coating that coats a surface of the negative electrode active material layer, The negative electrode coating contains
  • each of R1, R2, and R3 is any one of a fluorine group, a cyano group, an alkyl group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group. However, at least one of R1, R2, and R3 is any one of a fluorine group, a fluorinated alkyl group, a fluorinated ester group, and a fluorinated alkoxy group.
  • the electrolyte further contains light metal ions as cations.
  • the light metal ions include lithium ions.
  • the electrolyte further comprises a solvent,
  • the content of the electrolyte salt in the electrolytic solution is 0.5 mol/kg or more and 2 mol/kg or less with respect to the solvent.
  • the electrolyte solution further contains at least one of lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium bis(oxalato)borate, and lithium difluorophosphate;
  • the electrolyte solution further contains lithium hexafluorophosphate or lithium bis(fluorosulfonyl)imide
  • the electrolyte salt includes a cation and the anion
  • the lithium hexafluorophosphate contains lithium ions and hexafluorophosphate ions
  • the lithium bis(fluorosulfonyl)imide contains a lithium ion and a bis(fluorosulfonyl)imide ion
  • the sum of the content of the cation in the electrolyte solution and the content of the lithium ion in the electrolyte solution is 0.7 mol/kg or more and 2.7 mol/kg or less.
  • the electrolytic solution further contains at least one of an unsaturated cyclic carbonate, a fluorinated cyclic carbonate, a sulfonic acid ester, a dicarboxylic acid anhydride, a disulfonic acid anhydride, a sulfuric acid ester, a nitrile compound, and an isocyanate compound.
  • ⁇ 8> It is a lithium-ion secondary battery.

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Abstract

優れた電池特性を得ることが可能である二次電池を提供する。 二次電池は、正極と、負極と、電解質塩を含む電解液と、その正極に電気的に接続された複数の正極端子と、その負極に電気的に接続された複数の負極端子とを備える。正極は、正極活物質層と、その正極活物質層の表面を被覆する正極被膜とを含み、その正極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含む。Ｘ線光電子分光分析法を用いた正極の表面分析により、窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、そのＮ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、そのＢ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下である。負極は、負極活物質層と、その負極活物質層の表面を被覆する負極被膜とを含み、その負極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含む。Ｘ線光電子分光分析法を用いた負極の表面分析により、窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、そのＮ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、そのＢ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下である。電解質塩は、式（１）により表されるアニオンを含む。

Description

二次電池
　本技術は、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、正極および負極と共に液状の電解質（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、電解液および高分子化合物を含むゲル状の電解質が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１３－１３１３９４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が望まれている。
　本技術の一実施形態の二次電池は、正極と、負極と、電解質塩を含む電解液と、その正極に電気的に接続された複数の正極端子と、その負極に電気的に接続された複数の負極端子とを備えたものである。正極は、正極活物質層と、その正極活物質層の表面を被覆する正極被膜とを含み、その正極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含む。Ｘ線光電子分光分析法を用いた正極の表面分析により、窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、そのＮ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、そのＢ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下である。負極は、負極活物質層と、その負極活物質層の表面を被覆する負極被膜とを含み、その負極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含む。Ｘ線光電子分光分析法を用いた負極の表面分析により、窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、そのＮ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、そのＢ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下である。電解質塩は、式（１）により表されるアニオンを含む。
　Ｂ（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）ＣＮ- 　・・・（１）
（Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のそれぞれは、フッ素基、シアノ基、アルキル基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のうちの少なくとも１つは、フッ素基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。）
　上記した「Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置」は、そのＮ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になる位置であり、その位置は、結合エネルギー（ｅＶ）により表される。また、「Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置」は、そのＢ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になる位置であり、その位置は、結合エネルギー（ｅＶ）により表される。なお、Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置およびＢ１ｓスペクトルのピーク位置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によれば、正極が正極被膜を含んでおり、負極が負極被膜を含んでおり、複数の正極端子が正極に電気的に接続されており、複数の負極端子が正極に電気的に接続されており、Ｘ線光電子分光分析法を用いた正極の表面分析においてＮ１ｓスペクトルのピーク位置が３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であると共にＢ１ｓスペクトルのピーク位置が１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下であり、Ｘ線光電子分光分析法を用いた負極の表面分析においてＮ１ｓスペクトルのピーク位置が３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であると共にＢ１ｓスペクトルのピーク位置が１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下であり、電解液の電解質塩が式（１）に示したアニオンを含んでいるので、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。
図１は、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２は、図１に示した電池素子の構成を表す断面図である。 図３は、図２に示した正極の構成を表す平面図である。 図４は、図２に示した負極の構成を表す平面図である。 図５は、二次電池の製造方法を説明するための斜視図である。 図６は、比較例の二次電池の構成を表す斜視図である。 図７は、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
　　１－１．構成
　　１－２．電解液の詳細な構成
　　１－３．物性
　　１－４．動作
　　１－５．製造方法
　　１－６．作用および効果
　２．変形例
　３．二次電池の用途
＜１．二次電池＞
　まず、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。
　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電極反応物質が析出することを抑制するためである。
　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、ベリリウム、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。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。
＜１－１．構成＞
　図１は、二次電池の斜視構成を表している。図２は、図１に示した電池素子２０の断面構成を表している。図３は、図２に示した正極２１の平面構成を表している。図４は、図２に示した負極２２の平面構成を表している。
　ただし、図１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、図２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１および図２に示したように、外装フィルム１０と、電池素子２０と、複数の正極端子３１と、複数の負極端子３２と、正極リード４１と、負極リード４２と、封止フィルム５１，５２とを備えている。
　ここで説明する二次電池は、上記したように、複数の正極端子３１および複数の負極端子３２を備えている。よって、図１および図２に示した二次電池は、いわゆる多集電構造を有している。
　また、二次電池は、電池素子２０を内部に収納するための外装部材として、可撓性または柔軟性を有する外装フィルム１０を用いている。よって、図１および図２に示した二次電池は、いわゆる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１に示したように、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、負極２２およびセパレータ２３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、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、いわゆる発電素子であり、図１および図２に示したように、正極２１、負極２２、セパレータ２３および電解液（図示せず）を含んでいる。
　ここでは、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。より具体的には、電池素子２０は、複数の正極２１と、複数の負極２２と、複数のセパレータ２３とを含んでいるため、その正極２１および負極２２は、セパレータ２３を介して交互に積層されている。正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれの数は、特に限定されないため、任意に設定可能である。
（正極）
　正極２１は、図２および図３に示したように、正極集電体２１Ａ、正極活物質層２１Ｂおよび正極被膜２１Ｃを含んでいる。図３では、正極被膜２１Ｃに網掛けを施している。
　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、その導電性材料の具体例は、アルミニウムなどである。
　正極活物質層２１Ｂは、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、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、塗布法などである。
　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。
　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。
　ここでは、図３に示したように、正極集電体２１Ａの一部が突出しているため、その正極集電体２１Ａは、正極活物質層２１Ｂよりも外側に向かって突出した部分（以下、「正極集電体２１Ａの突出部分」と呼称する。）を含んでいる。この正極集電体２１Ａの突出部分には、正極活物質層２１Ｂが設けられていないため、その正極集電体２１Ａの突出部分は、正極端子３１として機能している。なお、正極端子３１の詳細に関しては、後述する。
　正極被膜２１Ｃは、正極活物質層２１Ｂの表面に設けられているため、その正極活物質層２１Ｂの表面を被覆している。
　ここでは、正極被膜２１Ｃは、正極活物質層２１Ｂの表面のうちの全体を被覆している。ただし、正極被膜２１Ｃは、正極活物質層２１Ｂの表面のうちの一部だけを被覆していてもよい。この場合には、互いに離隔された複数の正極被膜２１Ｃが正極活物質層２１Ｂの表面を被覆していてもよい。
　この正極被膜２１Ｃは、組み立て後の二次電池の安定化処理を用いて正極活物質層２１Ｂの表面に形成されており、窒素およびホウ素を構成元素として含んでいる。なお、正極被膜２１Ｃの組成は、窒素およびホウ素を構成元素として含んでいれば、特に限定されない。
　ここでは、後述するように、電解液は、電解質塩として窒素ホウ素含有リチウムを含んでいる。これにより、組み立て後の二次電池の安定化処理において、電解液に含まれている窒素ホウ素含有リチウムが分解および反応するため、正極活物質層２１Ｂの表面に正極被膜２１Ｃが形成される。
　よって、正極被膜２１Ｃは、窒素ホウ素含有リチウムに由来する窒素およびホウ素を構成元素として含んでいる。すなわち、窒素ホウ素含有リチウムは、正極被膜２１Ｃに構成元素として含まれる窒素およびホウ素の供給源であり、その窒素ホウ素含有リチウムの詳細に関しては、後述する。
　この二次電池では、正極２１（正極被膜２１Ｃ）の物性に関して所定の条件が満たされている。正極２１の物性の詳細に関しては、後述する。
（負極）
　負極２２は、図２および図３に示したように、負極集電体２２Ａ、負極活物質層２２Ｂおよび負極被膜２２Ｃを含んでいる。図３では、負極被膜２２Ｃに網掛けを施している。
　負極集電体２２Ａは、負極活物質層２２Ｂが設けられる一対の面を有している。この負極集電体２２Ａは、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の具体例は、銅などである。
　負極活物質層２２Ｂは、リチウムを吸蔵放出する負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、負極活物質層２２Ｂは、さらに、負極結着剤および負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。負極活物質層２２Ｂ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。
　ここでは、負極活物質層２２Ｂは、負極集電体２２Ａの両面に設けられている。ただし、負極活物質層２２Ｂは、負極２２が正極２１に対向する側において負極集電体２２Ａの片面だけに設けられていてもよい。
　負極活物質の種類は、特に限定されないが、具体的には、炭素材料および金属系材料などである。高いエネルギー密度が得られるからである。
　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などである。この黒鉛は、天然黒鉛でもよいし、人造黒鉛でもよい。
　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の総称であり、その金属元素および半金属元素の具体例は、ケイ素およびスズなどである。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。金属系材料の具体例は、ＴｉＳｉ2 およびＳｉＯx （０＜ｘ≦２または０．２＜ｘ＜１．４）などである。
　負極結着剤に関する詳細は、正極結着剤に関する詳細と同様であると共に、負極導電剤に関する詳細は、正極導電剤に関する詳細と同様である。
　ここでは、図４に示したように、負極集電体２２Ａの一部が突出しているため、その負極集電体２２Ａは、負極活物質層２２Ｂよりも外側に向かって突出した部分（以下、「負極集電体２２Ａの突出部分」と呼称する。）を含んでいる。この負極集電体２２Ａの突出部分には、負極活物質層２２Ｂが設けられていないため、その負極集電体２２Ａの突出部分は、負極端子３２として機能している。なお、負極端子３２の詳細に関しては、後述する。
　負極被膜２２Ｃは、負極活物質層２２Ｂの表面に設けられているため、その負極活物質層２２Ｂの表面を被覆している。
　ここでは、負極被膜２２Ｃは、負極活物質層２２Ｂの表面のうちの全体を被覆している。ただし、負極被膜２２Ｃは、負極活物質層２２Ｂの表面のうちの一部だけを被覆していてもよい。この場合には、互いに離隔された複数の負極被膜２２Ｃが負極活物質層２２Ｂの表面を被覆していてもよい。
　この負極被膜２２Ｃは、正極被膜２１Ｃと同様に、組み立て後の二次電池の安定化処理を用いて負極活物質層２２Ｂの表面に形成されており、窒素およびホウ素を構成元素として含んでいる。なお、負極被膜２２Ｃの組成は、窒素およびホウ素を構成元素として含んでいれば、特に限定されない。
　ここでは、後述するように、電解液は、電解質塩として窒素ホウ素含有リチウムを含んでいる。これにより、組み立て後の二次電池の安定化処理において、電解液に含まれている窒素ホウ素含有リチウムが分解および反応するため、負極活物質層２２Ｂの表面に負極被膜２２Ｃが形成される。
　よって、負極被膜２２Ｃは、正極被膜２１Ｃと同様に、窒素ホウ素含有リチウムに由来する窒素およびホウ素を構成元素として含んでいる。すなわち、窒素ホウ素含有リチウムは、負極被膜２２Ｃに構成元素として含まれる窒素およびホウ素の供給源であり、その窒
素ホウ素含有リチウムの詳細に関しては、後述する。
　この二次電池では、負極２２（負極被膜２２Ｃ）の物性に関して所定の条件が満たされている。負極２２の物性の詳細に関しては、後述する。
（セパレータ）
　セパレータ２３は、図２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との接触に起因する短絡の発生を防止しながらリチウムをイオン状態で通過させる。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、電解質塩を含んでいる。なお、電解液の詳細な構成に関しては、後述する。
［複数の正極端子および複数の負極端子］
　正極端子３１は、図３に示したように、正極２１に電気的に接続されており、より具体的には、正極集電体２１Ａに電気的に接続されている。また、電池素子２０では、上記したように、正極２１および負極２２がセパレータ２３を介して交互に積層されているため、その電池素子２０は、複数の正極２１を含んでいる。これにより、二次電池は、複数の正極端子３１を備えている。正極端子３１の数は、２本以上であれば特に限定されないため、任意に設定可能である。
　正極端子３１は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の種類は、特に限定されない。具体的には、正極端子３１は、正極集電体２１Ａの形成材料と同様の材料を含んでいる。
　ここでは、上記したように、正極集電体２１Ａの突出部分が正極端子３１として機能しているため、その正極端子３１は、正極集電体２１Ａと物理的に一体化されている。正極集電体２１Ａと正極端子３１との接続抵抗が低下するため、二次電池全体の電気抵抗が低下するからである。
　複数の正極端子３１は、後述するように、溶接法などの接合法を用いて互いに接合されているため、図１に示したように、１本のリード状の接合部３１Ｚを形成している。
　負極端子３２は、図４に示したように、負極２２に電気的に接続されており、より具体的には、負極集電体２２Ａに電気的に接続されている。また、電池素子２０では、上記したように、正極２１および負極２２がセパレータ２３を介して交互に積層されているため、その電池素子２０は、複数の負極２２を含んでいる。これにより、二次電池は、複数の負極端子３２を備えている。負極端子３２の数は、２本以上であれば特に限定されないため、任意に設定可能である。
　負極端子３２は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の種類は、特に限定されない。具体的には、負極端子３２は、負極集電体２２Ａの形成材料と同様の材料を含んでいる。
　ここでは、上記したように、負極集電体２２Ａの突出部分が負極端子３２として機能しているため、その負極端子３２は、負極集電体２２Ａと物理的に一体化されている。負極集電体２２Ａと負極端子３２との接続抵抗が低下するため、二次電池全体の電気抵抗が低
下するからである。
　複数の負極端子３２は、後述するように、溶接法などの接合法を用いて互いに接合されているため、図１に示したように、１本のリード状の接合部３２Ｚを形成している。
　二次電池が多集電構造を有しているため、その二次電池が複数の正極端子３１および複数の負極端子３２を備えているのは、その二次電池が単一の正極端子および単一の負極端子を備えている場合と比較して、二次電池全体の電気抵抗が低下するからである。
　この多集電構造を有する二次電池では、電流が集中せずに分散されやすくなる。これにより、充放電時において二次電池が発熱しにくくなるため、その二次電池の温度が上昇しにくくなる点においても利点が得られる。
［正極リードおよび負極リード］
　正極リード４１は、図１に示したように、接合部３１Ｚに接続されており、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４１は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の具体例は、アルミニウムなどである。なお、正極リード４１の形状は、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４２は、図１に示したように、接合部３２Ｚに接続されており、外装フィルム１０の外部に導出されている。ここでは、負極リード４２の導出方向は、正極リード４１の導出方向と同様の方向である。この負極リード４２は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の具体例は、銅などである。なお、負極リード４２の形状に関する詳細は、正極リード４１の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５１は、外装フィルム１０と正極リード４１との間に挿入されていると共に、封止フィルム５２は、外装フィルム１０と負極リード４２との間に挿入されている。ただし、封止フィルム５１，５２のうちの一方または双方は、省略されてもよい。
　封止フィルム５１は、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。この封止フィルム５１は、正極リード４１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、その高分子化合物の具体例は、ポリプロピレンなどである。
　封止フィルム５２の構成は、負極リード４２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５１の構成と同様である。すなわち、封止フィルム５２は、負極リード４２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。
＜１－２．電解液の詳細な構成＞
　電解液の詳細な構成は、以下で説明する通りである。この電解液は、上記したように、電解質塩を含んでいる。ここでは、電解液は、さらに、電解質塩を分散（電離）させる溶媒を含んでいる。
［電解質塩］
　電解質塩は、溶媒中において電離する化合物であり、アニオンおよびカチオンを含んでいる。
（アニオン）
　具体的には、電解質塩は、式（１）により表されるアニオンのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。以下では、式（１）に示したアニオンを窒素ホウ素含有アニオンと呼称する。すなわち、電解質塩は、アニオンとして窒素ホウ素含有アニオンを含んでいる。
　Ｂ（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）ＣＮ- 　・・・（１）
（Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のそれぞれは、フッ素基、シアノ基、アルキル基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のうちの少なくとも１つは、フッ素基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。）
　この窒素ホウ素含有アニオンは、窒素およびホウ素を構成元素として含むアニオンである。電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいる理由は、以下で説明する通りである。第１に、組み立て後の二次電池の安定化処理時において電解質塩が窒素およびホウ素の供給源となるため、その窒素およびホウ素を構成元素として含む正極被膜２１Ｃおよび負極被膜２２Ｃのそれぞれが形成されやすくなる。これにより、電解液（特に溶媒）の分解反応が抑制される。第２に、正極被膜２１Ｃを利用して、正極２１の表面近傍においてカチオンの移動速度が向上すると共に、負極被膜２２Ｃを利用して、負極２２の表面近傍においてカチオンの移動速度が向上する。第３に、電解液の液中においても、カチオンの移動速度が向上する。
　Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のそれぞれは、上記したように、フッ素基、シアノ基、アルキル基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかであれば、特に限定されない。ただし、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のうちの１つまたは２つ以上は、フッ素を構成元素として含む基であり、より具体的には、フッ素基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。
　アルキル基の炭素数は、特に限定されないため、そのアルキル基の具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基などである。ただし、アルキル基は、鎖状でもよいし、分岐状でもよい。
　フッ素化アルキル基は、アルキル基のうちの１個または２個以上の水素基がフッ素基により置換された基である。フッ素化アルキル基の具体例は、パーフルオロメチル基（－ＣＦ3 ）、パーフルオロエチル基（－Ｃ2 Ｆ5 ）、パーフルオロプロピル基（－Ｃ3 Ｆ7 ）およびパーフルオロブチル基（－Ｃ4 Ｆ9 ）などである。
　フッ素化エステル基は、式（２）により表される基である。フッ素化アルキル基に関する詳細は、上記した通りである。フッ素化アリール基の具体例は、パーフルオロフェニル基（－Ｃ6 Ｆ5 ）およびパーフルオロナフチル基（－Ｃ10Ｆ7 ）などである。
　－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｒ４　・・・（２）
（Ｒ４は、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかである。）
　フッ素化エステル基の具体例は、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－ＣＦ3 、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｃ2 Ｆ5 および－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｃ6 Ｆ5 などである。
　フッ素化アルコキシ基は、式（３）により表される基である。アルキル基、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のそれぞれに関する詳細は、上記した通りである。アリール基の具体例は、フェニル基（－Ｃ6 Ｈ5 ）およびナフチル基（－Ｃ10Ｈ7 ）などである。
　－Ｏ－Ｃ（Ｒ５）（Ｒ６）（Ｒ７）　・・・（３）
（Ｒ５、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、水素基、アルキル基、アリール基、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７のうちの少なくとも１つは、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかである。）
　Ｒ５、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、上記したように、水素基、アルキル基、アリール基、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかであれば、特に限定されない。ただし、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７のうちの１つまたは２つ以上は、フッ素を構成元素として含む基であり、より具体的には、フッ素化アルコキシ基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかである。
　フッ素化アルコキシ基の具体例は、－Ｏ－ＣＨ2 （ＣＦ3 ）、－Ｏ－ＣＨ2 （Ｃ2 Ｆ5 ）、－Ｏ－ＣＨ（ＣＦ3 ）2 、－Ｏ－ＣＨ（Ｃ2 Ｆ5 ）2 、－Ｏ－Ｃ（ＣＦ3 ）3 、－Ｏ－Ｃ（Ｃ2 Ｆ5 ）3 、－Ｏ－Ｃ（ＣＨ3 ）（ＣＦ3 ）2 、－Ｏ－Ｃ（ＣＨ3 ）（Ｃ2 Ｆ5 ）2 、－Ｏ－Ｃ（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＦ3 ）2 および－Ｏ－Ｃ（Ｃ6 Ｈ5 ）（Ｃ2 Ｆ5 ）2 などである。
　窒素ホウ素含有アニオンの具体例は、ＢＦ3 ＣＮ- 、ＢＦ2 （ＣＨ3 ）ＣＮ- 、ＢＦ2 （ＣＦ3 ）ＣＮ- 、ＢＦ2 （ＣＮ）2  - 、ＢＦ（ＣＦ3 ）2 ＣＮ- 、ＢＦ（Ｃ2 Ｆ5 ）2 ＣＮ- 、ＢＦ（ＣＮ）3  - 、ＢＦ（ＣＦ3 ）（ＣＮ）2  - 、ＢＦ（Ｃ2 Ｆ5 ）（ＣＮ）2  - 、Ｂ（ＣＦ3 ）3 ＣＮ- 、Ｂ（ＣＦ3 ）2 （ＣＮ）2  - 、Ｂ（Ｃ2 Ｆ5 ）3 ＣＮ- 、Ｂ（Ｃ2 Ｆ5 ）2 （ＣＮ）2  - 、Ｂ（ＣＦ3 ）（ＣＮ）3  - 、Ｂ（ＣＦ3 ）2 （ＣＮ）2  - 、Ｂ（Ｃ2 Ｆ5 ）（ＣＮ）3  - およびＢ（Ｃ2 Ｆ5 ）2 （ＣＮ）2  - などである。
　なお、ここでは具体的に列挙記載しないが、窒素ホウ素含有アニオンの具体例は、上記したＲ１、Ｒ２およびＲ３のうちの１つまたは２つ以上がフッ素化エステル基である基でもよいし、そのＲ１、Ｒ２およびＲ３のうちの１つまたは２つ以上がフッ素化アルコキシ基である基でもよい。
（カチオン）
　カチオンの種類は、特に限定されない。具体的には、カチオンは、軽金属イオンのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。すなわち、電解質塩は、カチオンとして軽金属イオンを含んでいる。高い電圧が得られるからである。
　軽金属イオンの種類は、特に限定されないが、具体的には、アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンなどである。アルカリ金属イオンの具体例は、リチウムイオン、ナトリウムイオンおよびカリウムイオンなどである。アルカリ土類金属イオンの具体例は、ベリリウムイオン、マグネシウムイオンおよびカルシウムイオンなどである。この他、軽金属イオンは、アルミニウムイオンなどでもよい。
　中でも、軽金属イオンは、上記したように、リチウムイオンを含んでいることが好ましい。十分に高い電圧が得られるからである。
　以下では、カチオンとしてリチウムイオンを含んでいると共にアニオンとして窒素ホウ素含有アニオンを含んでいる電解質塩を窒素ホウ素含有リチウムと呼称する。
（含有量）
　電解液における電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．５ｍｏｌ／ｋｇ～２ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。高いイオン伝導性が得られるからである。
［溶媒］
　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。電解質塩の解離性およびイオンの移動度が向上するからである。
　この非水溶媒は、エステル類およびエーテル類などを含んでおり、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などである。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。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り、その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、ラクトンなどであり、その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。
［他の溶媒］
　この電解液は、さらに、他の溶媒のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。他の溶媒は、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、ジカルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物、硫酸エステル、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。電解液の電気化学的安定性が向上するからである。
　不飽和環状炭酸エステルは、不飽和炭素結合（炭素間二重結合）を含む環状炭酸エステルである。不飽和炭素結合の数は、特に限定されないため、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。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は、フッ素を構成元素として含む環状炭酸エステルである。すなわち、フッ素化環状炭酸エステルは、環状炭酸エステルのうちの１個または２個以上の水素基がフッ素基により置換された化合物である。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は、環状モノスルホン酸エステル、環状ジスルホン酸エステル、鎖状モノスルホン酸エステルおよび鎖状ジスルホン酸エステルなどである。環状モノスルホン酸エステルの具体例は、１，３－プロパンスルトン、１－プロペン－１，３－スルトン、１，４－ブタンスルトン、２，４－ブタンスルトンおよびメタンスルホン酸プロパルギルエステルなどである。環状ジスルホン酸エステルの具体例は、シクロジソンなどである。
　ジカルボン酸無水物の具体例は、無水コハク酸、無水グルタル酸および無水マレイン酸などである。
　ジスルホン酸無水物の具体例は、無水エタンジスルホン酸および無水プロパンジスルホン酸などである。
　硫酸エステルの具体例は、エチレンスルファート（１，３，２－ジオキサチオラン　２，２－ジオキシド）などである。
　ニトリル化合物は、１個または２個以上のシアノ基（－ＣＮ）を含む化合物である。ニトリル化合物の具体例は、オクタンニトリル、ベンゾニトリル、フタロニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、セバコニトリル、１，３，６－ヘキサントリカルボニトリル、３，３’－オキシジプロピオニトリル、３－ブトキシプロピオニトリル、エチレングリコールビスプロピオニトリルエーテル、１，２，２，３－テトラシアノプロパン、テトラシアノプロパン、フマロニトリル、７，７，８，８－テトラシアノキノジメタン、シクロペンタンカルボニトリル、１，３，５－シクロヘキサントリカルボニトリルおよび１，３－ビス（ジシアノメチリデン）インダンなどである。
　イソシアネート化合物は、１個または２個以上のイソシアネート基（－ＮＣＯ）を含む化合物である。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。
［他の電解質塩］
　また、電解液は、さらに、他の電解質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てもよい。他の電解質塩の具体例は、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 ＰＯ3 Ｆ）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。
　中でも、他の電解質塩は、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウムおよびジフルオロリン酸リチウムのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。正極２１および負極２２のそれぞれの表面近傍においてカチオンの移動速度が十分に向上すると共に、電解液の液中においてもカチオンの移動速度が十分に向上するからである。
［分析方法］
　電解液の分析方法は、特に限定されないが、具体的には、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法、核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）およびガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ－ＭＳ）などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
　電解液を分析する場合には、二次電池を解体することにより、電解液を回収したのち、その電解液を分析する。これにより、電解質塩の種類が特定されると共に、電解液における電解質塩の含有量も特定される。また、溶媒の種類が特定されると共に、電解液における溶媒の含有量も特定される。
＜１－３．物性＞
　この二次電池では、上記したように、正極２１（正極被膜２１Ｃ）の物性に関して所定の条件（物性条件）が満たされている。
［物性条件］
　具体的には、上記したように、正極２１は、正極活物質層２１Ｂの表面を被覆する正極被膜２１Ｃを含んでおり、その正極被膜２１Ｃは、窒素およびホウ素を構成元素として含んでいる。このため、Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）を用いて正極２１の表面（正極被膜２１Ｃ）を分析（元素分析）すると、光電子スペクトル（横軸は結合エネルギー（ｅＶ）および縦軸はスペクトル強度）が取得される。この光電子スペクトルは、正極被膜２１Ｃの構成元素に由来する２種類の光電子スペクトルを含んでおり、その２種類の光電子スペクトルは、窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとである。
　この場合において、正極２１の物性に関しては、上記したように、物性条件が満たされている。具体的には、Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置Ｎは、３９５ｅＶ～４０５ｅＶであると共に、Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置Ｂは、１８８ｅＶ～１９８ｅＶである。
　ここで、「Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置Ｎ」は、上記したように、そのＮ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になる位置であり、その位置は、結合エネルギー（ｅＶ）により表される。このため、「ピーク位置Ｎは、３９５ｅＶ～４０５ｅＶである」とは、結合エネルギーが３９５ｅＶ～４０５ｅＶである範囲内において、Ｎ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になることを意味している。
　同様に、「Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置Ｂ」は、上記したように、そのＢ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になる位置であり、その位置は、結合エネルギー（ｅＶ）により表される。このため、「ピーク位置Ｂは、１８８ｅＶ～１９８ｅＶである」とは、結合エネルギーが１８８ｅＶ～１９８ｅＶである範囲内において、Ｂ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になることを意味している。
　正極２１の物性に関して物性条件が満たされているのは、正極被膜２１Ｃの電気化学的な状態が適正化されるため、電池特性の劣化が抑制されるからである。
　詳細には、正極活物質層２１Ｂは、高反応性の正極活物質を含んでおり、充放電時において正極活物質が活性化すると、その正極活物質が電解液と反応しやすくなる。正極活物質が電解液と反応すると、その電解液の分解反応が促進されるため、電池特性が劣化しやすくなる。
　しかしながら、正極活物質層２１Ｂの表面に正極被膜２１Ｃが設けられており、正極２１（正極被膜２１Ｃ）の物性に関して物性条件が満たされていると、その正極被膜２１Ｃの電気化学的な状態が適正化される。これにより、電気化学的に安定な正極被膜２１Ｃを利用して正極活物質層２１Ｂの表面が保護されるため、正極活物質と電解液との反応に起因する電解液の分解反応が抑制される。しかも、正極活物質層２１Ｂの表面に正極被膜２１Ｃが設けられていても、その正極活物質層２１Ｂ（正極活物質）におけるカチオンの円滑な吸蔵放出が担保される。よって、正極活物質層２１Ｂにおけるカチオンの円滑な吸蔵放出が担保されながら、電解液の分解反応が抑制されるため、電池特性の劣化が抑制される。
　なお、上記した物性条件は、負極２２（負極被膜２２Ｃ）の物性に関しても同様に満たされている。すなわち、ＸＰＳを用いた負極２２（負極被膜２２Ｃ）の表面分析において、Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置Ｎは３９５ｅＶ～４０５ｅＶであると共に、Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置Ｂは１８８ｅＶ～１９８ｅＶである。これにより、負極被膜２２Ｃの電気化学的な状態が適正化されるため、負極活物質層２２Ｂにおけるカチオンの円滑な吸蔵放出が担保されながら、電解液の分解反応が抑制される。よって、電池特性の劣化が抑制される。
［分析手順］
　正極２１の表面分析を行う場合には、最初に、電圧が２．５Ｖに到達するまで二次電池を放電させたのち、グローブボックスの内部（不活性雰囲気中）において二次電池を解体することにより、正極２１を回収する。不活性雰囲気の種類は、特に限定されないが、具体的には、アルゴンガスなどの不活性ガスを用いた雰囲気である。続いて、有機溶剤を用いて正極２１を洗浄したのち、その洗浄後の正極２１を大気に曝さずに分析用の装置（ＸＰＳ装置）の内部に導入する。有機溶剤の種類は、特に限定されないが、具体的には、炭酸ジメチルなどである。最後に、ＸＰＳ装置を用いて正極２１を分析する。
　ＸＰＳ装置としては、アルバック・ファイ株式会社製のＸ線光電子分光分析装置　Ｑｕａｎｔｅｒａ　ＳＸＭを使用可能である。分析条件は、入射Ｘ線＝単色化ＡｌＫα線（１４８６．６ｅＶ）、分析領域（ビームサイズ）＝１００μｍφ、分析深さ＝数ｎｍとする。
　この場合には、光電子スペクトルのエネルギー補正を行うために、フッ素に由来するＦ１ｓスペクトルを用いる。具体的には、市販のソフトウェアを用いて波形分析を行うことにより、Ｆ１ｓスペクトルのうちの最低束縛エネルギー側に位置する主ピークの位置（結合エネルギー）を６８５．１ｅＶとする。
　ピーク位置Ｎを特定する場合には、光電子スペクトル（Ｎ１ｓスペクトル）を取得したのち、そのＮ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になる位置における結合エネルギーを調べる。
　ピーク位置Ｂを特定する場合には、光電子スペクトル（Ｂ１ｓスペクトル）を取得したのち、そのＢ１ｓスペクトルのスペクトル強度が最大になる位置における結合エネルギーを調べる。
　負極２２の表面分析を行う手順は、二次電池から正極２１の代わりに負極２２を回収することを除いて、上記した正極２１の表面分析を行う手順と同様である。
＜１－４．動作＞
　この二次電池は、電池素子２０において、以下のように動作する。
　充電時には、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、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。放電時および充電時のそれぞれでは、リチウムがイオン状態で吸蔵放出される。
＜１－５．製造方法＞
　図５は、二次電池の製造方法を説明するために、図１に対応する斜視構成を示している。ただし、図５では、電池素子２０の代わりに、その電池素子２０を作製するために用いられる積層体２０Ｚを示している。なお、積層体２０Ｚの詳細に関しては、後述する。
　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、二次電池を組み立てたのち、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を互いに混合させることにより、正極合剤とする、続いて、溶媒に正極合剤を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、正極端子３１が一体化されている正極集電体２１Ａの両面（正極端子３１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。こののち、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成形してもよい。この場合には、正極活物質層２１Ｂを加熱してもよいし、正極活物質層２１Ｂの圧縮成形を複数回繰り返してもよい。最後に、後述するように、二次電池を組み立てたのち、その組み立て後の二次電池を用いて安定化処理を行う。これにより、正極活物質層２１Ｂの表面に正極被膜２１Ｃが形成されるため、正極２１が作製される。
［負極の作製］
　上記した正極２１の作製手順と同様の手順により、負極２２を形成する。具体的には、最初に、負極活物質、負極結着剤および負極導電剤が互いに混合された混合物（負極合剤）を溶媒に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。溶媒に関する詳細は、上記した通りである。続いて、負極端子３２が一体化されている負極集電体２２Ａの両面（負極端子３２を除く。）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２２Ｂを形成する。こののち、負極活物質層２２Ｂを圧縮成形してもよい。最後に、二次電池を組み立てたのち、その組み立て後の二次電池を用いて安定化処理を行う。これにより、負極活物質層２２Ｂの表面に負極被膜２２Ｃが形成されるため、負極２２が作製される。
［電解液の調製］
　窒素ホウ素含有アニオンを含む電解質塩を溶媒に投入する。この場合には、溶媒にさらに他の溶媒を添加してもよいし、溶媒にさらに他の電解質塩を添加してもよい。これにより、溶媒中において電解質塩など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、正極活物質層２１Ｂが形成された正極集電体２１Ａと、負極活物質層２２Ｂが形成された負極集電体２２Ａとを交互に積層させることにより、図５に示したように、積層体２０Ｚを作製する。この積層体２０Ｚは、正極被膜２１Ｃおよび負極被膜２２Ｃを含んでいないと共に、電解液が含浸されていないことを除いて、電池素子２０の構成と同様の構成を有している。
　続いて、溶接法などの接合法を用いて、複数の正極端子３１を互いに接合させることにより、接合部３１Ｚを形成したのち、溶接法などの接合法を用いて、接合部３１Ｚに正極リード４１を接続させる。また、溶接法などの接合法を用いて、複数の負極端子３２を互いに接合させることにより、接合部３２Ｚを形成したのち、溶接法などの接合法を用いて、接合部３２Ｚに負極リード４２を接続させる。
　続いて、窪み部１０Ｕの内部に積層体２０Ｚ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同士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２０Ｚ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着させる。この場合には、外装フィルム１０と正極リード４１との間に封止フィルム５１を挿入すると共に、外装フィルム１０と負極リード４２との間に封止フィルム５２を挿入する。
　これにより、積層体２０Ｚに電解液が含浸されると共に、袋状の外装フィルム１０の内部に巻回体が封入されるため、二次電池が組み立てられる。
［組み立て後の二次電池の安定化処理］
　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安定化条件は、任意に設定可能である。
　これにより、正極活物質層２１Ｂの表面に正極被膜２１Ｃが形成されるため、正極２１が作製されると共に、負極活物質層２２Ｂの表面に負極被膜２２Ｃが形成されるため、負極２２が作製される。よって、電池素子２０が作製されると共に、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、二次電池が完成する。
＜１－６．作用および効果＞
　この二次電池によれば、正極２１が正極被膜２１Ｃを含んでおり、負極２２が負極被膜２２Ｃを含んでおり、複数の正極端子３１が正極２１に電気的に接続されており、複数の負極端子３２が負極２２に電気的に接続されている。また、ＸＰＳを用いた正極２１（正極被膜２１Ｃ）の表面分析において、Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置Ｎが３９５ｅＶ～４０５ｅＶであると共に、Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置Ｂが１８８ｅＶ～１９８ｅＶである。また、ＸＰＳを用いた負極２２（負極被膜２２Ｃ）の表面分析において、Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置Ｎが３９５ｅＶ～４０５ｅＶであると共に、Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置Ｂが１８８ｅＶ～１９８ｅＶである。さらに、電解液の電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいる。よって、以下で説明する理由により、優れた電池特性を得ることができる。
　図６は、比較例の二次電池の斜視構成を表しており、図１に対応している。この比較例の二次電池は、以下で説明することを除いて、本実施形態の二次電池の構成（図１～図４）と同様の構成を有している。
　比較例の二次電池は、図６に示したように、本実施形態の二次電池とは異なり、いわゆる単集電構造を有しているため、多集電構造を有していない。
　詳細には、比較例の二次電池は、積層電極体である電池素子２０の代わりに、巻回電極体である電池素子６０を備えており、その電池素子６０は、電池素子２０と同様に、正極２１、負極２２およびセパレータ２３を含んでいる。また、正極集電体２１Ａの一部（突出部分）は、正極端子３１として機能していると共に、負極集電体２２Ａの一部（突出部分）は、負極端子３２として機能している。
　ただし、正極２１は、正極端子３１の突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）に延在する帯状の構造を有していると共に、負極２２は、負極端子３２の突出方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）に延在する帯状の構造を有している。これにより、電池素子６０は、単一の正極２１、単一の負極２２および単一のセパレータ２３を備えており、その正極２１および負極２２は、セパレータ２３を介して互いに対向しながら巻回軸Ｐを中心として巻回されている。この巻回軸Ｐは、Ｙ軸方向に延在する仮想軸である。
　電池素子６０の立体的形状は、特に限定されない。ここでは、電池素子６０は、扁平状であるため、巻回軸Ｐと交差する電池素子６０の断面（ＸＺ面に沿った断面）は、長軸Ｊ１および短軸Ｊ２により規定される扁平形状を有している。この長軸Ｊ１は、Ｘ軸方向に延在すると共に短軸Ｊ２よりも大きい長さを有する仮想軸であると共に、短軸Ｊ２は、Ｘ軸方向と交差するＺ軸方向に延在すると共に長軸Ｊ１よりも小さい長さを有する仮想軸である。ここでは、電池素子６０の立体的形状は、扁平な円筒状であるため、その電池素子
６０の断面の形状は、扁平な略楕円である。
　また、比較例の二次電池は、単一の正極端子３１および単一の負極端子３２を備えているため、接合部３１Ｚ，３２Ｚを備えていない。これにより、正極２１に単一の正極端子３１が電気的に接続されていると共に、負極２２に単一の負極端子３２が電気的に接続されている。また、正極リード４１は、単一の正極端子３１に接続されていると共に、負極リード４２は、単一の負極端子３２に接続されている。
　比較例の二次電池の製造方法は、以下で説明することを除いて、本実施形態の二次電池の製造方法と同様である。
　二次電池を組み立てる場合には、正極端子３１が一体化されている正極集電体２１Ａを用いると共に、負極端子３２が一体化されている負極集電体２２Ａを用いる。これにより、正極端子３１に正極リード４１を接続させると共に、負極端子３２に負極リード４２を接続させたのち、セパレータ２３を介して、正極活物質層２１Ｂが形成された正極集電体２１Ａと負極活物質層２２Ｂが形成された負極集電体２２Ａとを互いに対向させながら巻回させることにより、巻回体（図示せず）を作製する。この巻回体は、正極被膜２１Ｃおよび負極被膜２２Ｃを含んでいないと共に、電解液が含浸されていないことを除いて、電池素子６０の構成と同様の構成を有している。こののち、袋状の外装フィルム１０の内部に巻回体を収納する。
　電解液の電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいるため、上記したように、充放電時において電解質塩に由来する正極被膜２１Ｃおよび負極被膜２２Ｃのそれぞれが形成されやすくなる。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面において、電解液の分解が抑制される。また、正極２１および負極２２のそれぞれの表面近傍においてカチオンの移動速度が向上すると共に、電解液の液中においてもカチオンの移動速度が向上する。
　しかも、正極被膜２１Ｃおよび負極被膜２２Ｃのそれぞれの物性（ピーク位置Ｎおよびピーク位置Ｂ）に関して物性条件が満たされているため、その正極被膜２１Ｃおよび負極被膜２２Ｃのそれぞれの電気化学的な状態が適正化される。これにより、正極活物質層２１Ｂにおけるカチオンの円滑な吸蔵放出が担保されると共に、負極活物質層２２Ｂにおけるカチオンの円滑な吸蔵放出が担保されながら、電解液の分解反応が抑制される。
　しかしながら、比較例の二次電池は、単集電構造を有しているため、その二次電池全体の電気抵抗が増加する。
　これに対して、本実施形態の二次電池は、多集電構造を有しているため、上記したように、その二次電池全体の電気抵抗が低下する。
　よって、電解液を用いた二次電池において、優れた電池特性を得ることができる。
　特に、電解質塩がカチオンとして軽金属イオンを含んでいれば、高い電圧が得られるため、より高い効果を得ることができる。この場合には、軽金属イオンがリチウムイオンを含んでいれば、より高い電圧が得られるため、さらに高い効果を得ることができる。
　また、電解液における電解質塩の含有量が溶媒に対して０．５ｍｏｌ／ｋｇ～２ｍｏｌ／ｋｇであれば、高いイオン伝導性が得られるため、より高い効果を得ることができる。
　また、電解液がさらに他の電解質塩として六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウムおよびジフルオロリン酸リチウムのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいれば、カチオンの移動速度がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
　また、電解液がさらに他の溶媒として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、ジカルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物、硫酸エステル、ニトリル化合物およびイソシアネート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れば、その電解液の分解反応が抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
　また、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。
＜２．変形例＞
　二次電池の構成は、以下で説明するように、適宜、変更可能である。ただし、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］
　上記したように、電解液は、窒素ホウ素含有アニオンを含む電解質塩と共に、他の電解質塩を含んでいてもよい。
　中でも、電解液は、他の電解質塩として六フッ化リン酸リチウムを含んでいると共に、その電解液における電解質塩の含有量は、その電解液における他の電解質塩の含有量との関係において適正化されていることが好ましい。
　具体的には、電解質塩は、カチオンおよび窒素ホウ素含有アニオンを含んでいる。また、六フッ化リン酸イオンは、リチウムイオンおよび六フッ化リン酸イオンを含んでいる。
　この場合において、電解液におけるカチオンの含有量Ｃ１と、その電解液におけるリチウムイオンの含有量Ｃ２との和Ｔ（ｍｏｌ／ｋｇ）は、０．７ｍｏｌ／ｋｇ～２．７ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。正極２１および負極２２のそれぞれの表面近傍においてカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度が十分に向上すると共に、電解液の液中においてもカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度が十分に向上するからである。
　ここで説明した「電解液におけるカチオンの含有量」は、溶媒に対するカチオンの電解質塩の含有量であると共に、「電解液におけるリチウムイオンの含有量」は、溶媒に対するリチウムイオンの含有量である。なお、和Ｔは、Ｔ＝Ｃ１＋Ｃ２という計算式に基づいて算出される。
　和Ｔを算出する場合には、二次電池を解体することにより、電解液を回収したのち、ＩＣＰ発光分光分析法を用いて電解液を分析する。これにより、含有量Ｃ１，Ｃ２が特定されるため、和Ｔが算出される。
　この場合においても、電解液が電解質塩を含んでいるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、特に、電解質塩と他の電解質塩（六フッ化リン酸リチウム）とを併用した場合において、両者の総量（和Ｔ）が適正化される。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面近傍においてカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度がさらに向上すると共に、電解液の液中においてもカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度がさらに向上する。よって、より高い効果を得ることができる。
［変形例２］
　変形例１において、電解液は、他の電解質塩として六フッ化リン酸リチウムを含んでいる。しかしながら、電解液は、他の電解質塩として六フッ化リン酸リチウムの代わりにビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムを含んでいてもよい。この場合においても、電解液における電解質塩の含有量は、その電解液における他の電解質塩の含有量との関係において適正化されていることが好ましい。
　具体的には、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムは、リチウムイオンおよびビス（フルオロスルホニル）イミドイオンを含んでいる。この場合において、電解液におけるカチオンの含有量Ｃ１と、その電解液におけるリチウムイオンの含有量Ｃ２との和Ｔ（ｍｏｌ／ｋｇ）は、０．７ｍｏｌ／ｋｇ～２．７ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。正極２１および負極２２のそれぞれの表面近傍においてカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度が十分に向上すると共に、電解液の液中においてもカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度が十分に向上するからである。
　なお、和Ｔは、上記したように、Ｔ＝Ｃ１＋Ｃ２という計算式に基づいて算出される。
　この場合においても、電解液が電解質塩を含んでいるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、特に、電解質塩と他の電解質塩（ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム）とを併用した場合において、両者の総量（和Ｔ）が適正化される。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面近傍においてカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度がさらに向上すると共に、電解液の液中においてもカチオンおよびリチウムイオンのそれぞれの移動速度がさらに向上する。よって、より高い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、多孔質膜であるセパレータ２３の代わりに、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の位置ずれが抑制されるからである。これにより、正極２１、負極２２およびセパレータのそれぞれの巻きずれが抑制されるため、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を含んでいる。ポリフッ化ビニリデンは、物理的強度に優れていると共に、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。二次電池の発熱時において複数の絶縁性粒子が放熱するため、その二次電池の安全性（耐熱性）が向上するからである。複数の絶縁性粒子は、無機材料および樹脂材料などの絶縁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有機溶剤など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、前駆溶液中に複数の絶縁性粒子を含有させてもよい。
　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イオン状態で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、二次電池の膨れがより抑制されるため、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。
　電解質層を用いた電池素子２０では、正極２１および負極２２がセパレータ２３および電解質層を介して互いに対向しながら巻回されている。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。
　具体的には、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など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イオン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。
＜３．二次電池の用途＞
　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において、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、以下で説明する通りである。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などを使用可能である。
　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６１と、回路基板６２とを備えている。この回路基板６２は、電源６１に接続されていると共に、正極端子６３、負極端子６４および温度検出端子６５を含んでいる。
　電源６１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６３に接続されていると共に、負極リードが負極端子６４に接続されている。この電源６１は、正極端子６３および負極端子６４を介して外部と接続されるため、充放電可能である。回路基板６２は、制御部６６と、スイッチ６７と、熱感抵抗素子であるＰＴＣ素子６８と、温度検出部６９とを含んでいる。ただし、ＰＴＣ素子６８は省略されてもよい。
　制御部６６は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでおり、電池パック全体の動作を制御する。この制御部６６は、電源６１の使用状態に関する検出および制御などを行う。
　なお、制御部６６は、電源６１（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６７を切断することにより、その電源６１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６７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６６の指示に応じて電源６１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ６７は、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などを含んでおり、充電電流および放電電流のそれぞれは、スイッチ６７のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
　温度検出部６９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６９は、温度検出端子６５を用いて電源６１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６６に出力する。温度検出部６９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６６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６６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。
　以下で説明する表１～表８では、便宜上、実施例を「実」と示していると共に、比較例を「比」と示している。より具体的には、一例を挙げると、表記内容を簡略化するために、実施例１を「実１」と示していると共に、比較例１を「比１」と示している。
＜実施例１～１５および比較例１～９＞
　以下で説明するように、二次電池を製造したのち、その二次電池の電池特性を評価した。
［二次電池の作製］
　以下の手順により、図１～図５に示したラミネートフィルム型の二次電池（リチウムイオン二次電池）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ＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.14Ａｌ0.04Ｏ2 ）９１質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、正極導電剤（カーボンブラック）６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、その有機溶剤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、正極端子３１（アルミニウム箔）が一体化されている正極集電体２１Ａ（厚さ＝１２μｍである帯状のアルミニウム箔）の両面（正極端子３１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乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成した。続いて、ロールプレス機を用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成形した。
　最後に、後述するように、二次電池を組み立てたのち、その組み立て後の二次電池を用いて安定化処理を行った。これにより、正極活物質層２１Ｂの表面に正極被膜２１Ｃが形成されたため、正極２１が作製された。
（負極の作製）
　最初に、負極活物質（炭素材料である人造黒鉛）９３質量部と、負極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）７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。続いて、溶媒（有機溶剤であるＮ－メチル－２－ピロリドン）に負極合剤を投入したのち、その有機溶剤を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、負極端子３２（銅箔）が一体化されている負極集電体２２Ａ（厚さ＝１５μｍである帯状の銅箔）の両面（負極端子３２を除く。）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２２Ｂを形成した。続いて、ロールプレス機を用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成形した。
　最後に、後述するように、二次電池を組み立てたのち、その組み立て後の二次電池を用いて安定化処理を行った。これにより、負極活物質層２２Ｂの表面に負極被膜２２Ｃが形成されたため、負極２２が作製された。
（電解液の調製）
　溶媒に電解質塩（窒素ホウ素含有リチウム）を投入したのち、その溶媒を攪拌した。これにより、電解液が調製された。
　溶媒としては、以下で説明する混合物を用いた。
　第１に、環状炭酸エステルである炭酸エチレン（ＥＣ）と、ラクトンであるγ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）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：γ－ブチロラクトン＝３０：７０とした。
　第２に、ラクトンの代わりに鎖状炭酸エステルである炭酸ジメチル（ＤＭＣ）または炭酸ジエチル（ＤＥＣ）を用いたことを除いて同様の組成を有する混合物を用いた。
　第３に、ラクトンの代わりに鎖状カルボン酸エステルであるプロピオン酸プロピル（ＰｒＰｒ）またはプロピオン酸エチル（ＰｒＥｔ）を用いたことを除いて同様の組成を有する混合物を用いた。
　窒素ホウ素含有リチウムの種類は、表１～表３に示した通りである。この場合には、電解質塩の投入量を変更することにより、電解液における電解質塩の含有量（ｍｏｌ／ｋｇ）を変化させた。
　なお、比較のために、表２に示したように、電解質塩として窒素ホウ素含有リチウムの代わりに他の化合物を用いたことを除いて同様の手順により、電解液を調製した。他の化合物としては、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）と、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＦＳＩ）と、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）と、トリフルオロ（トリフルオロメチル）ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ3 （ＣＦ3 ））とを用いた。
（二次電池の組み立て）
　最初に、セパレータ２３（厚さ＝１５μｍである微多孔性ポリエチレンフィルム）を介して、正極活物質層２１Ｂが形成された正極集電体２１Ａと、負極活物質層２２Ｂが形成された負極集電体２２Ａとを交互に積層させることにより、積層体２０Ｚを作製した。
　続いて、複数の正極端子３１を互いに溶接することにより、接合部３１Ｚを形成したのち、その接合部３１Ｚに正極リード４１（アルミニウム箔）を溶接した。また、複数の負極端子３２を互いに溶接することにより、接合部３２Ｚを形成したのち、その接合部３２Ｚに負極リード４２（銅箔）を溶接した。
　続いて、窪み部１０Ｕに収容された積層体２０Ｚを挟むように外装フィルム１０（融着層／金属層／表面保護層）を折り畳んだのち、その融着層のうちの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２０Ｚを収納した。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。
　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と正極リード４１との間に封止フィルム５１（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と負極リード４２との間に封止フィルム５２（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２０Ｚに電解液が含浸された。
　よって、外装フィルム１０の内部に積層体２０Ｚが封入されたため、二次電池が組み立てられた。
（組み立て後の二次電池の安定化処理）
　常温環境中（温度＝２３℃）において組み立て後の二次電池を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０．０５Ｃ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２．５Ｖ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、０．０５Ｃとは、電池容量を２０時間で放電しきる電流値である。
　これにより、正極活物質層２１Ｂの表面に正極被膜２１Ｃが形成されたため、正極２１が作製されたと共に、負極活物質層２２Ｂの表面に負極被膜２２Ｃが形成されたため、負極２２が作製された。よって、電気化学的に安定化された電池素子２０が作製されたと共に、外装フィルム１０の内部に電池素子２０が封入されたため、二次電池が完成した。
　なお、比較のために、表２に示したように、積層電極体である電池素子２０の代わりに、巻回電極体である電池素子６０を作製したことを除いて同様の手順により、図６に示した二次電池を組み立てた。この場合には、セパレータ２３を介して、正極活物質層２１Ｂが形成された正極集電体２１Ａと、負極活物質層２２Ｂが形成された負極集電体２２Ａとを互いにさせながら巻回させることにより、巻回体を作製したのち、袋状の外装フィルム１０の内部に巻回体を収納した。
　表１～表３では、「集電構造」の欄に二次電池の構造を示している。具体的には、「多集電型」は、積層電極体である電池素子２０と共に複数の正極端子３１および複数の負極端子３２を備えた二次電池（図１）を作製したことを表している。また、「単集電型」は、巻回電極体である電池素子６０と共に単一の正極端子３１および単一の負極端子３２を備えた二次電池（図６）を作製したことを表している。
［電池特性の評価］
　以下で説明する手順により、電池特性（サイクル特性、保存特性および負荷特性）を評価したところ、表１～表３に示した結果が得られた。
（サイクル特性）
　最初に、高温環境中（温度＝６０℃）において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。充放電条件は、上記した安定化処理時の充放電条件と同様にした。
　続いて、同環境中においてサイクル数の総数が１００サイクルに到達するまで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（１００サイクル目の放電容量）を測定した。充放電条件は、上記した安定化処理時の充放電条件と同様にした。
　最後に、サイクル維持率（％）＝（１００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サイクル維持率を算出した。
（保存特性）
　最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において二次電池を１サイクル充放電させることにより、放電容量（保存前の放電容量）を測定した。充放電条件は、上記した安定化処理時の充放電条件と同様にした。
　続いて、同環境中において二次電池を充電させることにより、高温環境中（温度＝８０℃）において充電状態の二次電池を保存（保存時間＝１０日間）したのち、常温環境中において二次電池を放電させることにより、放電容量（保存後の放電容量）を測定した。充放電条件は、上記した安定化処理時の充放電条件と同様にした。
　最後に、保存維持率（％）＝（保存後の放電容量／保存前の放電容量）×１００という計算式に基づいて、保存特性を評価するための指標である保存維持率を算出した。
（負荷特性）
　最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において二次電池を１サイクル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。充放電条件は、上記した安定化処理時の充放電条件と同様にした。
　続いて、低温環境中（温度＝－１０℃）においてサイクル数の総数が１００サイクルに到達するまで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（１００サイクル目の放電容量）を測定した。充放電条件は、放電時の電流を１Ｃに変更したことを除いて、上記した安定化処理時の充放電条件と同様にした。１Ｃとは、電池容量を１時間で放電しきる電流値である。
　最後に、負荷維持率（％）＝（１００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、負荷特性を評価するための指標である負荷維持率を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
［考察］
　表１～表３に示したように、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のそれぞれは、二次電池の構成に応じて大きく変動した。
　単集電型の二次電池において電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいない場合（比較例１～４）には、ピーク位置Ｎが３９５ｅＶ～４０５ｅＶであると共にピーク位置Ｂが１８８ｅＶ～１９８ｅＶであるという物性条件が満たされなかったため、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率がいずれも減少した。
　また、多集電型の二次電池において電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいない場合（比較例５～８）には、上記した物性条件が満たされなかったため、やはりサイクル維持率、保存維持率および負荷維持率がいずれも減少した。
　さらに、単集電型の二次電池において電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいる場合（比較例９）には、上記した物性条件は満たされたが、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率がいずれも減少した。
　これに対して、多集電型の二次電池において電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいる場合（実施例１～１５）には、上記した物性条件が満たされたため、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率がいずれも増加した。
　この場合には、特に、以下で説明する傾向が得られた。第１に、窒素ホウ素含有アニオンの種類に依存せずに、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のそれぞれが十分に高くなった。第２に、電解質塩がカチオンとして軽金属イオン（リチウムイオン）を含んでいると、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のそれぞれが十分に高くなった。第３に、電解液における電解質塩の含有量が溶媒に対して０．５ｍｏｌ／ｋｇ～２ｍｏｌ／ｋｇであると、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のうちの１つ以上がより増加した。第４に、溶媒の組成を変更しても、高いサイクル維持率、高い保存維持率および高い負荷維持率が得られた。
＜実施例１６～３３＞
　表４および表５に示したように、電解液に他の溶媒または他の電解質塩を含有させたことを除いて実施例４と同様の手順により、二次電池を作製したのち、電池特性を評価した。この場合には、電解液に他の溶媒または他の電解質塩を添加したのち、その電解液を攪拌した。
　他の溶媒に関する詳細は、以下で説明する通りである。不飽和環状炭酸エステルとしては、炭酸ビニレン（ＶＣ）、炭酸ビニルエチレン（ＶＥＣ）および炭酸メチレンエチレン（ＭＥＣ）を用いた。フッ素化環状炭酸エステルとしては、モノフルオロ炭酸エチレン（ＦＥＣ）およびジフルオロ炭酸エチレン（ＤＦＥＣ）を用いた。スルホン酸エステルとしては、環状モノスルホン酸エステルであるプロパンスルトン（ＰＳ）およびプロペンスルトン（ＰＲＳ）と、環状ジスルホン酸エステルであるシクロジソン（ＣＤ）とを用いた。ジカルボン酸無水物としては、無水コハク酸（ＳＡ）を用いた。ジスルホン酸無水物としては、無水プロパンジスルホン酸（ＰＳＡＨ）を用いた。硫酸エステルとしては、エチレンスルファート（ＤＴＤ）を用いた。ニトリル化合物としては、スクシノニトリル（ＳＮ）を用いた。イソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＩ）を用いた。
　他の電解質塩としては、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＦＳＩ）、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウム（ＬｉＢＯＢ）およびジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2 Ｏ2 ）を用いた。
　電解液における他の溶媒の含有量（重量％）と、電解液における他の電解質塩の含有量（重量％）とは、表４および表５に示した通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表４に示したように、電解液が他の溶媒を含んでいる場合（実施例１６～２８）には、電解液が他の溶媒を含んでいない場合（実施例４）と比較して、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のうちの２つ以上がより増加した。
　また、表５に示したように、電解液が他の電解質塩を含んでいる場合（実施例２９～３３）には、電解液が他の電解質塩を含んでいない場合（実施例４）と比較して、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のうちの２つ以上がより増加した。
＜実施例３４～７５および比較例１０～３１＞
　表６～表１１に示したように、電解液に他の電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）またはビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＦＳＩ）を含有させたことを除いて実施例４とほぼ同様の手順により、二次電池を作製したのち、電池特性を評価した。
　この場合には、溶媒に電解質塩と共に他の電解質塩を添加したのち、その溶媒を攪拌した。電解液における電解質塩の含有量（ｍｏｌ／ｋｇ）と、電解液における他の電解質塩の含有量（ｍｏｌ／ｋｇ）と、和Ｔ（ｍｏｌ／ｋｇ）とは、表６～表１１に示した通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　他の電解質塩として六フッ化リン酸リチウムを用いた場合には、表６～表８に示した結果が得られた。すなわち、和Ｔが０．７ｍｏｌ／ｋｇ～２．７ｍｏｌ／ｋｇであるという条件が満たされていない場合（実施例３４，３５，５４および比較例１０～２０）には、上記した物性条件が満たされないことに起因してサイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のそれぞれが減少したか、その物性条件が満たされていてもサイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のそれぞれが低くなった。
　これに対して、和Ｔが０．７ｍｏｌ／ｋｇ～２．７ｍｏｌ／ｋｇであるという条件が満たされていると共に、上記した物性条件も満たされている場合（実施例３６～５３）には、サイクル維持率、保存維持率および負荷維持率のそれぞれが高くなった。
　ここで説明した優劣に関する傾向は、表９～表１１に示したように、他の電解質塩としてビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムを用いた場合（実施例５５～７５および比較例２１～３１）においても同様に得られた。
［まとめ］
　表１～表１１に示した結果から、正極２１が正極被膜２１Ｃを含んでおり、負極２２が負極被膜２２Ｃを含んでおり、複数の正極端子３１が正極２１に電気的に接続されており、複数の負極端子３２が負極２２に電気的に接続されており、ＸＰＳを用いた正極２１（正極被膜２１Ｃ）の表面分析においてピーク位置Ｎが３９５ｅＶ～４０５ｅＶであると共にピーク位置Ｂが１８８ｅＶ～１９８ｅＶであり、ＸＰＳを用いた負極２２（負極被膜２２Ｃ）の表面分析においてピーク位置Ｎが３９５ｅＶ～４０５ｅＶであると共にピーク位置Ｂが１８８ｅＶ～１９８ｅＶであり、電解液の電解質塩が窒素ホウ素含有アニオンを含んでいると、高いサイクル維持率、高い保存維持率および高い負荷維持率が得られた。よって、サイクル特性、保存特性および負荷特性のそれぞれが改善されたため、二次電池において優れた電池特性が得られた。
　以上、一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、一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、コイン型およびボタン型などでもよい。
　また、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＞
　正極と、
　負極と、
　電解質塩を含む電解液と、
　前記正極に電気的に接続された複数の正極端子と、
　前記負極に電気的に接続された複数の負極端子と
　を備え、
　前記正極は、
　正極活物質層と、
　前記正極活物質層の表面を被覆する正極被膜と
　を含み、
　前記正極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含み、
　Ｘ線光電子分光分析法を用いた前記正極の表面分析により、前記窒素に由来するＮ１ｓ
スペクトルと、前記ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、前記Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、前記Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下であり、
　前記負極は、
　負極活物質層と、
　前記負極活物質層の表面を被覆する負極被膜と
　を含み、
　前記負極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含み、
　Ｘ線光電子分光分析法を用いた前記負極の表面分析により、前記窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、前記ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、前記Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、前記Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下であり、
　前記電解質塩は、式（１）により表されるアニオンを含む、
　二次電池。
　Ｂ（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）ＣＮ- 　・・・（１）
（Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のそれぞれは、フッ素基、シアノ基、アルキル基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のうちの少なくとも１つは、フッ素基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。）
＜２＞
　前記電解液は、さらに、カチオンとして軽金属イオンを含む、
　＜１＞に記載の二次電池。
＜３＞
　前記軽金属イオンは、リチウムイオンを含む、
　＜２＞に記載の二次電池。
＜４＞
　前記電解液は、さらに、溶媒を含み、
　前記電解液における前記電解質塩の含有量は、前記溶媒に対して０．５ｍｏｌ／ｋｇ以上２ｍｏｌ／ｋｇ以下である、
　＜１＞ないし＜３＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜５＞
　前記電解液は、さらに、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウムおよびジフルオロリン酸リチウムのうちの少なくとも１種を含む、
　＜４＞に記載の二次電池。
＜６＞
　前記電解液は、さらに、六フッ化リン酸リチウムまたはビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムを含み、
　前記電解質塩は、カチオンおよび前記アニオンを含み、
　前記六フッ化リン酸リチウムは、リチウムイオンおよび六フッ化リン酸イオンを含み、
　前記ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムは、リチウムイオンおよびビス（フルオロスルホニル）イミドイオンを含み、
　前記電解液における前記カチオンの含有量と、前記電解液における前記リチウムイオンの含有量との和は、０．７ｍｏｌ／ｋｇ以上２．７ｍｏｌ／ｋｇ以下である、
　＜１＞ないし＜３＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜７＞
　前記電解液は、さらに、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、ジカルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物、硫酸エステル、ニトリル化合物およびイソシアネート化合物のうちの少なくとも１種を含む、
　＜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。

Claims (8)

  1. 　正極と、
    　負極と、
    　電解質塩を含む電解液と、
    　前記正極に電気的に接続された複数の正極端子と、
    　前記負極に電気的に接続された複数の負極端子と
    　を備え、
    　前記正極は、
    　正極活物質層と、
    　前記正極活物質層の表面を被覆する正極被膜と
    　を含み、
    　前記正極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含み、
    　Ｘ線光電子分光分析法を用いた前記正極の表面分析により、前記窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、前記ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、前記Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、前記Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下であり、
    　前記負極は、
    　負極活物質層と、
    　前記負極活物質層の表面を被覆する負極被膜と
    　を含み、
    　前記負極被膜は、窒素およびホウ素を構成元素として含み、
    　Ｘ線光電子分光分析法を用いた前記負極の表面分析により、前記窒素に由来するＮ１ｓスペクトルと、前記ホウ素に由来するＢ１ｓスペクトルとが検出され、前記Ｎ１ｓスペクトルのピーク位置は、３９５ｅＶ以上４０５ｅＶ以下であり、前記Ｂ１ｓスペクトルのピーク位置は、１８８ｅＶ以上１９８ｅＶ以下であり、
    　前記電解質塩は、式（１）により表されるアニオンを含む、
    　二次電池。
    　Ｂ（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）ＣＮ- 　・・・（１）
    （Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のそれぞれは、フッ素基、シアノ基、アルキル基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３のうちの少なくとも１つは、フッ素基、フッ素化アルキル基、フッ素化エステル基およびフッ素化アルコキシ基のうちのいずれかである。）
  2. 　前記電解液は、さらに、カチオンとして軽金属イオンを含む、
    　請求項１に記載の二次電池。
  3. 　前記軽金属イオンは、リチウムイオンを含む、
    　請求項２に記載の二次電池。
  4. 　前記電解液は、さらに、溶媒を含み、
    　前記電解液における前記電解質塩の含有量は、前記溶媒に対して０．５ｍｏｌ／ｋｇ以上２ｍｏｌ／ｋｇ以下である、
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の二次電池。
  5. 　前記電解液は、さらに、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウムおよびジフルオロリン酸リチウムのうちの少なくとも１種を含む、
    　請求項４に記載の二次電池。
  6. 　前記電解液は、さらに、六フッ化リン酸リチウムまたはビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムを含み、
    　前記電解質塩は、カチオンおよび前記アニオンを含み、
    　前記六フッ化リン酸リチウムは、リチウムイオンおよび六フッ化リン酸イオンを含み、
    　前記ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムは、リチウムイオンおよびビス（フルオロスルホニル）イミドイオンを含み、
    　前記電解液における前記カチオンの含有量と、前記電解液における前記リチウムイオンの含有量との和は、０．７ｍｏｌ／ｋｇ以上２．７ｍｏｌ／ｋｇ以下である、
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の二次電池。
  7. 　前記電解液は、さらに、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、ジカルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物、硫酸エステル、ニトリル化合物およびイソシアネート化合物のうちの少なくとも１種を含む、
    　請求項１から請求項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から請求項７のいずれか１項に記載の二次電池。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015103288A (ja) * 2013-11-21 2015-06-04 ソニー株式会社 二次電池、電池パック、電動車両および電力貯蔵システム
WO2022085561A1 (ja) * 2020-10-23 2022-04-28 株式会社村田製作所 二次電池、電子機器及び電動工具
JP2022529217A (ja) * 2019-04-16 2022-06-20 エスセエ フランス 金属電池および金属イオン電池用の非水電解質用のカーボネート溶媒

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