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特開2023-38096二次電池用電極、二次電池、飛行体、及び、二次電池用電極の生産方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023038096
(43)【公開日】2023-03-16
(54)【発明の名称】二次電池用電極、二次電池、飛行体、及び、二次電池用電極の生産方法
(51)【国際特許分類】
H01M 4/13 20100101AFI20230309BHJP
H01M 4/02 20060101ALI20230309BHJP
H01M 4/62 20060101ALI20230309BHJP
H01M 4/137 20100101ALI20230309BHJP
H01M 4/60 20060101ALI20230309BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20230309BHJP
H01M 10/0565 20100101ALI20230309BHJP
H01M 10/0562 20100101ALI20230309BHJP
H01M 4/04 20060101ALI20230309BHJP
H01M 4/139 20100101ALI20230309BHJP
H01M 4/1399 20100101ALI20230309BHJP
B64D 27/24 20060101ALI20230309BHJP
H01M 10/052 20100101ALN20230309BHJP
【ＦＩ】
H01M4/13
H01M4/02 Z
H01M4/62 Z
H01M4/137
H01M4/60
H01M10/0566
H01M10/0565
H01M10/0562
H01M4/04 A
H01M4/139
H01M4/1399
B64D27/24
H01M10/052
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021145014
(22)【出願日】2021-09-06
(71)【出願人】
【識別番号】501440684
【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】521157432
【氏名又は名称】ＯＲＬＩＢ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 貴也
(72)【発明者】
【氏名】高柳 良基
(72)【発明者】
【氏名】宮川 絢太郎
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 正春
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 俊介
(72)【発明者】
【氏名】西原 寛
【テーマコード（参考）】
5H029
5H050
【Ｆターム（参考）】
5H029AJ01
5H029AJ03
5H029AK15
5H029AL02
5H029AL06
5H029AL07
5H029AL11
5H029AL12
5H029AM02
5H029AM03
5H029AM07
5H029AM12
5H029AM16
5H029CJ02
5H029CJ08
5H029CJ22
5H029HJ01
5H029HJ02
5H029HJ04
5H029HJ06
5H050AA02
5H050AA08
5H050BA08
5H050BA15
5H050BA16
5H050BA17
5H050CA19
5H050CA25
5H050CB02
5H050CB07
5H050CB08
5H050CB11
5H050CB12
5H050DA13
5H050FA10
5H050GA02
5H050GA10
5H050GA22
5H050HA01
5H050HA02
5H050HA04
5H050HA06
(57)【要約】 （修正有）
【課題】二次電池の正極又は負極として用いられる二次電池用電極を提供する。
【解決手段】電解液又は固体若しくはゲル状の電解質を備える二次電池用電極が、導電性物質を含む集電体２２２と、集電体の少なくとも一部と接し、活物質を含む活物質層２２４とを備える。二次電池用電極において、集電体及び活物質層の少なくとも一方に、電解液の電解質イオンが侵入可能な空隙、及び、活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質の少なくとも一方を有するイオン透過領域４６２、４６４が配される。イオン透過領域は、二次電池用電極が二次電池に組み込まれたときに、二次電池の電解液又は電解質と、活物質の表面とに接触可能な位置に配されてよい。
【選択図】図４
【解決手段】電解液又は固体若しくはゲル状の電解質を備える二次電池用電極が、導電性物質を含む集電体２２２と、集電体の少なくとも一部と接し、活物質を含む活物質層２２４とを備える。二次電池用電極において、集電体及び活物質層の少なくとも一方に、電解液の電解質イオンが侵入可能な空隙、及び、活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質の少なくとも一方を有するイオン透過領域４６２、４６４が配される。イオン透過領域は、二次電池用電極が二次電池に組み込まれたときに、二次電池の電解液又は電解質と、活物質の表面とに接触可能な位置に配されてよい。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電解液又は固体若しくはゲル状の電解質を備える二次電池の正極又は負極として用いられる二次電池用電極であって、
導電性物質を含む集電体と、
前記集電体の少なくとも一部と接し、活物質を含む活物質層と、
を備え、
前記集電体及び前記活物質層の少なくとも一方に、前記電解液の電解質イオンが侵入可能な空隙、及び、前記活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質の少なくとも一方を有するイオン透過領域が配される、
二次電池用電極。
導電性物質を含む集電体と、
前記集電体の少なくとも一部と接し、活物質を含む活物質層と、
を備え、
前記集電体及び前記活物質層の少なくとも一方に、前記電解液の電解質イオンが侵入可能な空隙、及び、前記活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質の少なくとも一方を有するイオン透過領域が配される、
二次電池用電極。
【請求項2】
前記イオン透過領域は、前記二次電池用電極が前記二次電池に組み込まれたときに、前記二次電池の前記電解液又は前記電解質と、前記活物質の表面とに接触可能な位置に配される、
請求項１に記載の二次電池用電極。
請求項１に記載の二次電池用電極。
【請求項3】
前記活物質は、結晶質又は非晶質の有機化合物又はその塩を含む、
請求項１又は請求項２に記載の二次電池用電極。
請求項１又は請求項２に記載の二次電池用電極。
【請求項4】
前記活物質は、ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩である、
請求項３に記載の二次電池用電極。
請求項３に記載の二次電池用電極。
【請求項5】
前記ジチアジアジン基を有する化合物は、下記の一般式（１）で表される化合物又はその誘導体を含む、
請求項４に記載の二次電池用電極。
［一般式（１）］
［一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を示す。また、重合度ｎは、１以上の正の整数である。］
請求項４に記載の二次電池用電極。
［一般式（１）］
【化1】
【請求項6】
前記イオン透過領域の前記空隙は、前記活物質層の表面に形成された直径が１μｍ以上の孔を含む、
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項7】
前記活物質層は、前記活物質及び結着剤を含む複数の粒子を有し、
前記イオン透過領域の前記空隙は、
前記複数の粒子の間に形成され、
前記活物質層の表面から前記活物質層の内部に向かって延伸する、
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
前記イオン透過領域の前記空隙は、
前記複数の粒子の間に形成され、
前記活物質層の表面から前記活物質層の内部に向かって延伸する、
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項8】
前記イオン透過領域の前記イオン伝導性物質は、高分子ゲル電解質、高分子電解質及び固体電解質の少なくとも１つを含む、
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
請求項１から請求項７までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項9】
前記イオン透過領域の前記イオン伝導性物質は、前記活物質と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との混合物又は反応物を含む、
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項10】
前記活物質層は、前記活物質及び結着剤を含み、
前記イオン透過領域の前記イオン伝導性物質は、前記結着剤と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との反応物を含む、
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
前記イオン透過領域の前記イオン伝導性物質は、前記結着剤と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との反応物を含む、
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項11】
前記二次電池は、前記電解液を備え、
前記集電体及び前記活物質層は、前記集電体の第１面と、前記活物質層の第１面とが接するように配され、
前記イオン透過領域の前記空隙は、
（ｉ）前記集電体の前記第１面に形成され、前記集電体の側面から前記集電体の内部に向かって延伸する凹部、
（ｉｉ）前記集電体を貫通する貫通孔、及び、
（ｉｉｉ）前記活物質層の前記第１面に配され、前記活物質層の側面から前記活物質層の内部に向かって延伸する凹部、
の少なくとも１つを含む、
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
前記集電体及び前記活物質層は、前記集電体の第１面と、前記活物質層の第１面とが接するように配され、
前記イオン透過領域の前記空隙は、
（ｉ）前記集電体の前記第１面に形成され、前記集電体の側面から前記集電体の内部に向かって延伸する凹部、
（ｉｉ）前記集電体を貫通する貫通孔、及び、
（ｉｉｉ）前記活物質層の前記第１面に配され、前記活物質層の側面から前記活物質層の内部に向かって延伸する凹部、
の少なくとも１つを含む、
請求項１から請求項１０までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項12】
前記二次電池は、前記電解液を備え、
前記集電体及び前記活物質層は、前記集電体の第１面と、前記活物質層の第１面とが接するように配され、
前記イオン透過領域の前記空隙は、前記活物質層の前記第１面の反対側に配される第２面、又は、前記活物質層の側面に形成された凹部を含む、
請求項１から請求項１１までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
前記集電体及び前記活物質層は、前記集電体の第１面と、前記活物質層の第１面とが接するように配され、
前記イオン透過領域の前記空隙は、前記活物質層の前記第１面の反対側に配される第２面、又は、前記活物質層の側面に形成された凹部を含む、
請求項１から請求項１１までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項13】
前記凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有する、
請求項１１及び請求項１２に記載の二次電池用電極。
請求項１１及び請求項１２に記載の二次電池用電極。
【請求項14】
前記イオン透過領域の体積は、前記活物質層に配された前記イオン透過領域の体積を含む前記活物質層の体積の５０％以下である、
請求項１から請求項１３までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
請求項１から請求項１３までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項15】
前記イオン透過領域に含まれる前記イオン伝導性物質の質量は、前記活物質層に配された前記イオン透過領域の質量を含む前記活物質層の質量の５０％以下である、
請求項１から請求項１４までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
請求項１から請求項１４までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項16】
前記活物質層の厚さは、８０μｍ以上である、
請求項１から請求項１５までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
請求項１から請求項１５までの何れか一項に記載の二次電池用電極。
【請求項17】
請求項１から請求項１６までの何れか一項に記載の二次電池用電極と、
電解液又は固体若しくはゲル状の電解質と、
を備える、二次電池。
電解液又は固体若しくはゲル状の電解質と、
を備える、二次電池。
【請求項18】
請求項１７に記載の二次電池と、
前記二次電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、
を備える、飛行体。
前記二次電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、
を備える、飛行体。
【請求項19】
集電体及び活物質層を含む二次電池用電極の生産方法であって、
活物質、前記活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質、及び、溶媒を含むスラリーを準備する段階と、
前記集電体の表面に前記スラリーを塗布する段階と、
前記活物質及び前記イオン伝導性物質が相分離するように、前記スラリーを乾燥させる段階と、
を有する、二次電池用電極の生産方法。
活物質、前記活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質、及び、溶媒を含むスラリーを準備する段階と、
前記集電体の表面に前記スラリーを塗布する段階と、
前記活物質及び前記イオン伝導性物質が相分離するように、前記スラリーを乾燥させる段階と、
を有する、二次電池用電極の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二次電池用電極、二次電池、飛行体、及び、二次電池用電極の生産方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、正極活物質としてルベアン酸又はルベアン酸ポリマーを含む正極を採用することにより、容量密度が４００［Ａｈ／ｋｇ‐蓄電セル］程度の蓄電セルが作製され得ることが開示されている。特許文献２には、ジスルフィド系の有機化合物を含む正極を採用することで、エネルギー密度が高く、高容量で安定性に優れた蓄電セルが作製され得ることが開示されている。しかしながら、蓄電セルの更なる性能向上が望まれている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００８－１４７０１５号公報
［特許文献２］米国特許第４８３３０４８号明細書
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００８－１４７０１５号公報
［特許文献２］米国特許第４８３３０４８号明細書
【発明の概要】
【0003】
本発明の第１の態様においては、二次電池用電極が提供される。上記の二次電池用電極は、例えば、電解液又は固体若しくはゲル状の電解質を備える二次電池の正極又は負極として用いられる。上記の二次電池用電極は、例えば、導電性物質を含む集電体を備える。上記の二次電池用電極は、例えば、集電体の少なくとも一部と接し、活物質を含む活物質層を備える。上記の二次電池用電極において、例えば、集電体及び活物質層の少なくとも一方に、イオン透過領域が配される。イオン透過領域は、例えば、電解液の電解質イオンが侵入可能な空隙、及び、活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質の少なくとも一方を有する。
【0004】
上記の二次電池用電極において、イオン透過領域は、二次電池用電極が二次電池に組み込まれたときに、二次電池の電解液又は電解質と、活物質の表面とに接触可能な位置に配されてよい。上記の二次電池用電極において、活物質は、結晶質又は非晶質の有機化合物又はその塩を含んでよい。上記の二次電池用電極において、活物質は、ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩であってよい。上記の二次電池用電極において、ジチアジアジン基を有する化合物は、下記の一般式（１）で表される化合物又はその誘導体を含んでよい。
［一般式（１）］
［一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を示す。また、重合度ｎは、１以上の正の整数である。］
［一般式（１）］
【化1】
【0005】
上記の二次電池用電極において、イオン透過領域の空隙は、活物質層の表面に形成された直径が１μｍ以上の孔を含んでよい。上記の二次電池用電極において、活物質層は、活物質及び結着剤を含む複数の粒子を有してよい。イオン透過領域の空隙は、複数の粒子の間に形成され、活物質層の表面から活物質層の内部に向かって延伸してよい。
【0006】
上記の二次電池用電極において、イオン透過領域のイオン伝導性物質は、高分子ゲル電解質、高分子電解質及び固体電解質の少なくとも１つを含んでよい。上記の二次電池用電極において、イオン透過領域のイオン伝導性物質は、活物質と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との混合物又は反応物を含んでよい。上記の二次電池用電極において、活物質層は、活物質及び結着剤を含んでよい。イオン透過領域のイオン伝導性物質は、結着剤と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との反応物を含んでよい。
【0007】
上記の二次電池用電極において、二次電池は、電解液を備えてよい。上記の二次電池用電極において、集電体及び活物質層は、集電体の第１面と、活物質層の第１面とが接するように配されてよい。イオン透過領域の空隙は、（ｉ）集電体の第１面に形成され、集電体の側面から集電体の内部に向かって延伸する凹部、（ｉｉ）集電体を貫通する貫通孔、及び、（ｉｉｉ）活物質層の第１面に配され、活物質層の側面から活物質層の内部に向かって延伸する凹部の少なくとも１つを含んでよい。上記の二次電池用電極において、集電体及び活物質層は、集電体の第１面と、活物質層の第１面とが接するように配されてよい。イオン透過領域の空隙は、活物質層の第１面の反対側に配される第２面、又は、活物質層の側面に形成された凹部を含んでよい。上記の二次電池用電極において、凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有してよい。
【0008】
上記の二次電池用電極において、イオン透過領域の体積は、活物質層に配されたイオン透過領域の体積を含む活物質層の体積の５０％以下であってよい。上記の二次電池用電極において、イオン透過領域に含まれるイオン伝導性物質の質量は、活物質層に配されたイオン透過領域の質量を含む活物質層の質量の５０％以下であってよい。上記の二次電池用電極において、活物質層の厚さは、８０μｍ以上であってよい。
【0009】
本発明の第２の態様においては、二次電池が提供される。上記の二次電池は、例えば、第１の態様に係る二次電池用電極を備える。上記の二次電池は、例えば、電解液又は固体若しくはゲル状の電解質を備える。
【0010】
本発明の第３の態様においては、飛行体が提供される。上記の飛行体は、例えば、第２の態様に係る二次電池を備える。上記の飛行体は、例えば、二次電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置を備える。
【0011】
本発明の第４の態様においては、集電体及び活物質層を含む二次電池用電極の生産方法が提供される。上記の生産方法は、例えば、活物質、活物質よりもイオンの輸率の大きなイオン伝導性物質、及び、溶媒を含むスラリーを準備する段階を有する。上記の生産方法は、例えば、集電体の表面にスラリーを塗布する段階を有する。上記の生産方法は、例えば、活物質及びイオン伝導性物質が相分離するように、スラリーを乾燥させる段階を有する。
【0012】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】飛行体１００のシステム構成の一例を概略的に示す。
【図2】蓄電セル１１２の一例を概略的に示す。
【図3】蓄電セル１１２の他の例を概略的に示す。
【図4】正極２２０の断面の一例を概略的に示す。
【図5】正極活物質層２２４の断面の一例を概略的に示す。
【図6】正極活物質層２２４の断面の他の例を概略的に示す。
【図7】正極２２０の断面の他の例を概略的に示す。
【図8】正極２２０の断面のさらに他の例を概略的に示す。
【図9】正極２２０の生産方法の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
近年、活物質の質量当たりの容量密度を向上させるべく、分子量の比較的小さな有機果房物を活物質として用いた二次電池の開発が行われている。単位質量当たりの容量密度を向上させることを目的として、電極に配された活物質層の厚さを増加させることが考えられる。しかしながら、活物質層の厚さが増加しても、活物質量の増加量から期待されるほどは、容量が向上しない場合があった。本技術の一実施形態によれば、電極内部におけるイオンの移動が改善される。例えば、電極の内部に、電解質イオンが移動可能な領域が形成される。これにより、二次電池のエネルギー密度、出力及び／又は寿命が向上する。本実施形態に係る二次電池は、単位質量あたりのエネルギー密度が大きいので、飛行体の用途に特に適している。
【0015】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0016】
本明細書において、数値範囲が「Ａ～Ｂ」と表記される場合、当該表記はＡ以上Ｂ以下を意味する。また、「置換又は非置換」とは、「任意の置換基で置換されている、又は、置換基で置換されていない」ことを意味する。上記の置換基の種類は、明細書中で言及されない限り、特に制限されない。また、上記の置換基の個数は、明細書中で言及されない限り、特に制限されない。
【0017】
図１は、飛行体１００のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、飛行体１００は、蓄電池１１０と、電力制御回路１２０と、１又は複数の電動機１３０と、１又は複数のプロペラ１４０と、１又は複数のセンサ１５０と、制御装置１６０とを備える。本実施形態において、蓄電池１１０は、１又は複数の蓄電セル１１２を有する。
【0018】
本実施形態において、飛行体１００は、蓄電池１１０に蓄積された電気エネルギーを利用して飛行する。飛行体１００としては、飛行機、飛行船又は風船、気球、ヘリコプター、ドローンなどが例示される。
【0019】
本実施形態において、蓄電池１１０は、電力制御回路１２０を介して、外部の充電装置又は発電装置（図示されていない。）から電気エネルギーを受領し、当該電気エネルギーを１以上の蓄電セル１１２に蓄積する。また、蓄電池１１０は、電力制御回路１２０を介して、１以上の蓄電セル１１２に蓄積された電気エネルギーを電動機１３０に供給する。
【0020】
本実施形態において、蓄電セル１１２は、電気エネルギーを蓄積する（蓄電セル１１２の充電と称される場合がる）。また、蓄電セル１１２は、蓄積された電気エネルギーを放出する（蓄電セル１１２の放電と称される場合がある）。蓄電セル１１２は、二次電池であってよい。蓄電セル１１２は、非水二次電池であってよい。
【0021】
非水二次電池としては、ナトリウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウム金属二次電池、リチウム空気二次電池、リチウム硫黄二次電池、マグネシウムイオン二次電池、アルミニウムイオン二次電池などが例示される。また、非水二次電池の一態様であるリチウムイオン二次電池は、非水電解液を使用した非水リチウムイオン二次電池と、固体電解質を使用した全固体リチウムイオン二次電池とを含む概念であってよい。
【0022】
例えば、車両に搭載される二次電池用の活物質としては、単位体積あたりに蓄積できる電荷量の大きな材料が選択されることが多い。一方、本実施形態において、蓄電セル１１２は飛行体１００に搭載される。そのため、蓄電セル１１２に用いられる活物質は、単位質量あたりに蓄積できる電荷量の大きな材料であることが好ましい。
【0023】
蓄電セル１１２の質量エネルギー密度は、４００［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることが好ましく、５００Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、６００［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、６５０［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましく、７００［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがさらに好ましい。蓄電セル１１２の質量エネルギー密度は、４００以上６００以下［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］であってもよく、４００以上７００以下［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］であってもよく、５００以上７００以下［Ｗｈ／ｋｇ‐蓄電セル］であってもよい。これにより、飛行体の電源の用途に特に適した蓄電セルが得られる。
【0024】
蓄電セル１１２の体積エネルギー密度は、３００以上１２００［Ｗｈ／ｍ３‐蓄電セル］以下であってもよく、４００以上１０００［Ｗｈ／ｍ３‐蓄電セル］以下であってもよい。蓄電セル１１２が飛行体１００の電源の一部として飛行体１００に搭載される場合、蓄電セル１１２の体積エネルギー密度は、６００［Ｗｈ／ｍ３‐蓄電セル］以下であってもよく、８００［Ｗｈ／ｍ３‐蓄電セル］以下であってもよい。
【0025】
蓄電セル１１２の容量密度は、１５０［Ａｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることが好ましく、１８０［Ａｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることが好ましく、２００［Ａｈ／ｋｇ‐蓄電セル］以上であることがより好ましい。これにより、飛行体の電源の用途に特に適した蓄電セルが得られる。
【0026】
蓄電セル１１２は、上記の数値範囲内の質量エネルギー密度と、上記の数値範囲内の体積エネルギー密度を有してもよい。これにより、車両の電源に用いることが比較的困難な蓄電セルを、飛行体の電源として利用することができる。蓄電セル１１２の詳細は後述される。
【0027】
本実施形態において、電力制御回路１２０は、蓄電池１１０の電力の入力及び出力を制御する。電力制御回路１２０は、制御装置１６０からの命令に基づいて、蓄電池１１０の電力の入力及び出力を制御してよい。電力制御回路１２０は、例えば、制御装置１６０からの制御信号に基づいて動作する複数のスイッチング素子を含む。
【0028】
本実施形態において、電動機１３０は、電力制御回路１２０を介して、蓄電池１１０から電気エネルギーを受領する。電動機１３０は、蓄電池１１０から受領した電気エネルギーを利用して、プロペラ１４０を回転させる。これにより、電動機１３０は、蓄電セル１１２に蓄積された電気エネルギーを利用して、飛行体１００の推進力を発生させることができる。
【0029】
本実施形態において、センサ１５０は、飛行体１００の位置及び姿勢に関する各種の物理量を測定する。飛行体１００の位置及び姿勢に関する各種の物理量を測定するためのセンサとしては、ＧＰＳ信号受信機、加速度センサ、角加速度センサ、ジャイロセンサなどが例示される。センサ１５０は、蓄電池１１０の状態に関する各種の物理量を測定してよい。蓄電池１１０の状態に関する各種の物理量を測定するためのセンサとしては、温度センサ、電流センサ、電圧センサなどが例示される。
【0030】
本実施形態において、制御装置１６０は、飛行体１００を制御する。制御装置１６０は、電力制御回路１２０を制御することで、蓄電池１１０の電力の入出力を制御してよい。例えば、制御装置１６０は、蓄電池１１０の出力電流、出力電圧、入力電流、入力電圧などを制御する。これにより、制御装置１６０は、飛行体１００の位置及び姿勢を制御することができる。制御装置１６０は、センサ１５０からの出力に基づいて電力制御回路１２０を制御することで、飛行体１００の位置及び姿勢を制御してよい。
【0031】
蓄電池１１０は、二次電池の一例であってよい。蓄電セル１１２は、二次電池の一例であってよい。電動機１３０は、推進力発生装置の一例であってよい。
【0032】
図２は、蓄電セル１１２の一例を概略的に示す。本実施形態においては、蓄電セル１１２がコイン型の非水二次電池である場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明される。本実施形態においては、正極２２０の一部に、イオンが移動可能な領域（イオン透過領域と称される場合がある）が形成される場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明される。
【0033】
［蓄電セル］
本実施形態において、蓄電セル１１２は、正極ケース２１２と、負極ケース２１４と、封止剤２１６と、金属バネ２１８とを備える。また、蓄電セル１１２は、正極２２０と、セパレータ２３０と、負極２４０と、電解液２５０とを備える。本実施形態において、正極２２０は、正極集電体２２２と、正極活物質層２２４とを有する。本実施形態において、負極２４０は、負極集電体２４２と、負極活物質層２４４とを有する。
本実施形態において、蓄電セル１１２は、正極ケース２１２と、負極ケース２１４と、封止剤２１６と、金属バネ２１８とを備える。また、蓄電セル１１２は、正極２２０と、セパレータ２３０と、負極２４０と、電解液２５０とを備える。本実施形態において、正極２２０は、正極集電体２２２と、正極活物質層２２４とを有する。本実施形態において、負極２４０は、負極集電体２４２と、負極活物質層２４４とを有する。
【0034】
本実施形態において、正極ケース２１２及び負極ケース２１４を組み立てることで、正極ケース２１２及び負極ケース２１４の内部に空間が形成される。正極ケース２１２及び負極ケース２１４により形成された空間の内部には、金属バネ２１８、正極２２０、セパレータ２３０、負極２４０及び電解液２５０が収容される。正極２２０、セパレータ２３０及び負極２４０は、金属バネ２１８の反発力により、正極ケース２１２及び負極ケース２１４の内部に固定される。
【0035】
正極ケース２１２及び負極ケース２１４は、例えば、円盤状の薄板形状を有する導電性の材料により構成される。本実施形態において、封止剤２１６は、正極ケース２１２及び負極ケース２１４の間に形成される隙間を封止する。封止剤２１６は、絶縁性材料を含む。封止剤２１６は、正極ケース２１２及び負極ケース２１４を絶縁する。
【0036】
［正極］
上述されたとおり、本実施形態においては、正極２２０の一部に、イオンが移動可能な領域（イオン透過領域と称される場合がある。）が形成される。イオン透過領域としては、（ｉ）電解液２５０の電解質イオンが侵入可能な空隙が形成された領域、（ｉｉ）正極２２０の正極活物質よりもイオン（例えば、二次電池の電解質イオン、二次電池のキャリアとなる金属イオンなどである。）の輸率が大きな物質（イオン伝導性物質と称される場合がある。）が形成された領域などが例示される。イオン透過領域は、例えば、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４の少なくとも一方に配される。イオン透過領域の詳細は後述される。
上述されたとおり、本実施形態においては、正極２２０の一部に、イオンが移動可能な領域（イオン透過領域と称される場合がある。）が形成される。イオン透過領域としては、（ｉ）電解液２５０の電解質イオンが侵入可能な空隙が形成された領域、（ｉｉ）正極２２０の正極活物質よりもイオン（例えば、二次電池の電解質イオン、二次電池のキャリアとなる金属イオンなどである。）の輸率が大きな物質（イオン伝導性物質と称される場合がある。）が形成された領域などが例示される。イオン透過領域は、例えば、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４の少なくとも一方に配される。イオン透過領域の詳細は後述される。
【0037】
本実施形態において、正極集電体２２２は、正極活物質層２２４を保持する。正極集電体２２２の材料としては、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、チタン又はこれらの合金などの導電性物質が例示される。正極集電体２２２の形状としては、箔、メッシュ、パンチドメタル、エキスパンドメタル等が例示される。正極集電体２２２の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、３～２００μｍである。正極集電体２２２の厚さは、４～１５０μｍであってもよく、５～１００μｍであってもよく、６～２０μｍであってもよい。
【0038】
本実施形態において、正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の少なくとも一方の面に形成される。正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の少なくとも一部と接する。正極活物質層２２４の厚さは、正極集電体２２２の片面あたり、１～３００μｍであってもよく、２～２００μｍであってもよい。正極活物質層２２４の厚さは、正極集電体２２２の片面あたり、８０μｍ以上であってもよく、８０μｍ超であってもよく、１００μｍ以上であってもよく、１２０μｍ以上であってもよい。
【0039】
正極集電体２２２の片面あたりの正極活物質層２２４の厚さが８０μｍ以上又は８０μｍ超になると、実際に作製された蓄電セル１１２の容量密度が、正極活物質層２２４に含まれる正極活物質の質量から算出される理論的な容量密度の８０％未満となる場合がある。このような場合、電極の内部にイオン透過領域が形成されることの効果が、特に顕著に表れる。
【0040】
一実施形態によれば、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４の接触面に、イオン透過領域が形成される。これにより、正極活物質層２２４の表面のうち正極集電体２２２に覆われた領域に配された正極活物質と、電解質イオン又はキャリアイオンとの反応が促進される。その結果、正極活物質層２２４に含まれる正極活物質の質量から算出される理論的な容量密度に対する、実際に作製された蓄電セル１１２の容量密度の比が向上する。これにより、上記の比が例えば８０％以上となり、蓄電セル１１２の容量密度が向上する。
【0041】
他の実施形態によれば、正極活物質層２２４の内部に、その一部が正極活物質層２２４の表面に配されるイオン透過領域が形成される。これにより、正極活物質層２２４の表面と、正極活物質層２２４の内部との間におけるイオンの移動が促進され、正極活物質層２２４の内部に配された正極活物質と、電解質イオン又はキャリアイオンとの反応が促進される。その結果、正極活物質層２２４に含まれる正極活物質の質量から算出される理論的な容量密度に対する、実際に作製された蓄電セル１１２の容量密度の比が向上する。これにより、上記の比が例えば８０％以上となり、蓄電セル１１２の容量密度が向上する。
【0042】
正極活物質層２２４は、例えば、正極活物質と、結着剤（バインダーと称される場合がある。）とを含む。正極活物質層２２４は、導電助剤をさらに含んでもよい。正極活物質層２２４は、上述されたイオン伝導性物質を含んでもよい。正極物質層を構成し得る各材料の詳細は後述される。
【0043】
（正極活物質）
正極活物質層２２４は、正極活物質として、例えば、有機化合物又はその塩を含む。上記の有機化合物は、結晶質又は非晶質の有機化合物であってよい。正極活物質層２２４が正極活物質として結晶質又は非晶質の有機化合物又はその塩を含む場合、正極活物質層２２４の表面に緻密な膜（例えば、有機化合物の膜である。）が形成されることがある。正極活物質層２２４の表面に緻密な膜が形成されると、正極活物質層２２４の表面と、正極活物質層２２４の内部との間のイオンの移動が妨げられる。このような場合、電極の内部にイオン透過領域が形成されることの効果が、特に顕著に表れる。
正極活物質層２２４は、正極活物質として、例えば、有機化合物又はその塩を含む。上記の有機化合物は、結晶質又は非晶質の有機化合物であってよい。正極活物質層２２４が正極活物質として結晶質又は非晶質の有機化合物又はその塩を含む場合、正極活物質層２２４の表面に緻密な膜（例えば、有機化合物の膜である。）が形成されることがある。正極活物質層２２４の表面に緻密な膜が形成されると、正極活物質層２２４の表面と、正極活物質層２２４の内部との間のイオンの移動が妨げられる。このような場合、電極の内部にイオン透過領域が形成されることの効果が、特に顕著に表れる。
【0044】
正極活物質は、ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩であってよい。ジチアジアジン基を有する化合物は、結晶質又は非晶質の有機化合物の一例であってよい。ジチアジアジン基を有する化合物は、一般式（１）で表される化合物、又は、当該化合物の誘導体であってよい。
【0045】
［一般式（１）］
【化2】
【0046】
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を示す。上記の有機基は、炭素、水素、ホウ素、窒素、酸素及び硫黄からなる群から選択される１種以上の原子により構成されてよい。上記の有機基は、ヘテロ原子として、窒素及び硫黄の少なくとも一方を含んでよい。また、一般式（１）において、ｎは、ジチアジアジン基の重合度を示す。重合度ｎは、１以上の正の整数であってよい。重合度ｎは、１～２０であってよい。重合度ｎが１～２０である場合、重合度が２０を大きく超える場合と比較して、分子の剛直性が小さく、自由体積が比較的大きい。これにより、重合度が２０を大きく超える場合と比較して、充放電反応である酸化還元反応の速度が大きくなる。
【0047】
上記の有機基は、置換又は非置換の炭化水素基であってよい。上記の有機基としては、置換又は非置換のアルキル基、置換又は非置換のアルケニル基、置換又は非置換のアルコキシ基、置換又は非置換のカルボキシ基、置換又は非置換のアルコキシカルボニル基、置換又は非置換のアシル基、置換又は非置換のアシルオキシ基、置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のアリールオキシ基、置換又は非置換のヘテロアリール基、置換又は非置換のヘテロアリールオキシ基、置換又は非置換のエステル基、置換又は非置換のエーテル基、置換又は非置換のアミノ基、置換又は非置換のスルホン酸基、置換又は非置換のシアノ基、置換又は非置換のチオエーテル基などが例示される。上記の有機基は、エステル結合（－ＣＯＯ－）を有する一価の基であってもよく、エーテル結合（－Ｏ－）を有する一価の基であってもよい。
【0048】
ジチアジアジン基を有する化合物は、ジチアジアジン基とチオアミド基を有する化合物であってもよい。ジチアジアジン基を有する化合物は、一般式（２）で表される化合物、又は、当該化合物の誘導体であってよい。正極活物質層２２４は、正極活物質として、複数の種類の化合物を含んでよい。複数の種類の化合物は、一般式（２）で表される化合物であって、重合度ｎが異なる複数の種類の化合物を含んでよい。
【0049】
［一般式（２）］
【化3】
【0050】
一般式（２）において、ｎは、ジチアジアジン基の重合度を示す。重合度ｎは、１以上の正の整数であってよい。重合度ｎは、１～２０であってよい。重合度ｎが１～２０である場合、重合度が２０を大きく超える場合と比較して、分子の剛直性が小さく、自由体積が比較的大きい。これにより、重合度が２０を大きく超える場合と比較して、充放電反応である酸化還元反応の速度が大きくなる。
【0051】
ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩の合成方法は特に限定されない。ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩は、例えば、（ｉ）ジアミノ－Ｎ－アルキルエタンチオアミドとアルキルイミノクロロメタンスルフェニルクロライドの環化反応、（ｉｉ）ジチオオギザミドの酸化重合などにより合成され得る。
【0052】
正極活物質層２２４がジチアジアジン基を有する化合物又はその塩を含むことは、例えば、正極活物質層２２４の表面のラマンマッピング測定により確認される。具体的には、まず、充電状態、放電状態、中間状態のいずれかにおいて、蓄電セル１１２を構成する正極２２０を乾燥雰囲気化で取り出す。次に、取り出された正極２２０を洗浄し、乾燥させる。次に、正極活物質層２２４の表面のうち導電性物質の少ない領域を、ラマンマッピング法により観察する。
【0053】
正極活物質層２２４に含まれる物質がジチアジアジン基を有する場合、５３０～５４５ｃｍ－１の位置にＳ－Ｓ結合に由来するピークが観察され、１１５０～１２５０ｃｍ－１の位置にＮ－Ｎ結合に由来するピークが観察される。なお、一般式（２）における重合度ｎは、充電状態で取り出された正極２２０の表面のラマンマッピング測定により確認され得る。例えば、重合度ｎは、１０００～１１００ｃｍ－１に出現するＣ＝Ｓ結合に由来するピーク強度と、上述されたＳ－Ｓ結合及びＮ―Ｎ結合のピーク強度とを比較することで、測定され得る。
【0054】
本実施形態によれば、正極活物質層２２４が、ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩を含む。これにより、容量密度が大きく、充放電を繰り返しても容量低下の少ないサイクル特性の良好な蓄電セル１１２が得られる。
【0055】
ジチアジアジン基を有する化合物は、電池電極反応に伴って錯塩を生成すると考えられる。例えば、電極活物質として、一般式（２）で表される化合物であって、重合度ｎが１である有機化合物が使用され、電解質塩のカチオンとして、リチウムイオンが使用された場合に予想される充放電反応の一例を、化学反応式（Ａ）に示す。なお、説明を簡単にすることを目的として、化学反応式（Ａ）においてはチオアミド基の記載が省略されている。
【0056】
［化学反応式（Ａ）］
【化4】
【0057】
化学反応式（Ａ）に示されるように、ジチアジアジン基を有する化合物においては、充放電時に２電子が反応に関与する。具体的には、ジチアジアジン基を有する化合物に含まれるジチオン部分（Ｃ－Ｓ－Ｓ－Ｃ）が還元時にＬｉ＋と結合し、酸化時にＬｉ＋を放出する。
【0058】
本実施形態に係るジチアジアジン基を有する化合物は、ジチアジアジン基あたり２以上の電子で酸化還元することができるので、充放電効率が良好で質量当たりの容量密度の大きな電極活物質が得られる。また、本実施形態に係るジチアジアジン基を有する化合物は、反応を繰り返しても安定であり、電子数の減少が少ない。これにより、充放電を繰り返しても安定であり、サイクル特性が良好である。その結果、充放電時の安定性が向上し、エネルギー密度の大きな二次電池が実現され得る。
【0059】
なお、正極活物質は、ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩に限定されない。蓄電セル１１２がリチウムイオン二次電池又はリチウム金属二次電池である場合、正極活物質の他の例としては、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、Ｌｉ（ＭｎｘＮｉ１－ｘ）Ｏ２、Ｌｉ（ＭｎｘＣｏ１－ｘ）Ｏ２、Ｌｉ（ＮｉｙＣｏ１－ｙ）Ｏ２、Ｌｉ（ＭｎｘＮｉｙＣｏ１－ｘ－ｙ）Ｏ２などの層状酸化物；Ｌｉ２ＭｎＯ３－ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３－ＬｉＣｏＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３－Ｌｉ（ＮｉｙＣｏ１－ｙ）Ｏ２などの固溶体；Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＮｉＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｏＳｉＯ４、Ｌｉ２（ＭｎｘＮｉ１－ｘ）ＳｉＯ４、Ｌｉ２（ＭｎｘＣｏ１－ｘ）ＳｉＯ４、Ｌｉ２（ＮｉｙＣｏ１－ｙ）ＳｉＯ４、Ｌｉ２（ＭｎｘＮｉｙＣｏ１－ｘ－ｙ）ＳｉＯ４などのケイ酸塩；ＬｉＭｎＢＯ３、ＬｉＮｉＢＯ３、ＬｉＣｏＢＯ３、Ｌｉ（ＭｎｘＮｉ１－ｘ）ＢＯ３、Ｌｉ（ＭｎｘＣｏ１－ｘ）ＢＯ３、Ｌｉ（ＮｉｙＣｏ１－ｙ）ＢＯ３、Ｌｉ（ＭｎｘＮｉｙＣｏ１－ｘ－ｙ）ＢＯ３などのホウ酸塩；Ｖ２Ｏ５；ＬｉＶ３Ｏ６；ＭｎＯなどが挙げられる。上記式において、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｘ＋ｙ＜１である。これらの正極活物質は単独で用いられてもよく、２種以上の正極活物質が組み合せられてもよい。
【0060】
蓄電セル１１２がナトリウムイオン二次電池である場合、正極活物質の他の例としては、ＮａＦｅＯ２、ＮａＮｉＯ２、ＮａＣｏＯ２、ＮａＭｎＯ２、ＮａＶＯ２、Ｎａ（ＮｉＸＭｎ１－Ｘ）Ｏ２、Ｎａ（ＦｅＸＭｎ１－Ｘ）Ｏ２、ＮａＶＰＯ４Ｆ、Ｎａ２ＦｅＰＯ４Ｆ、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）３などが挙げられる。上記式において、０＜ｘ＜１である。これらの正極活物質は単独で用いられてもよく、２種以上の正極活物質が組み合せられてもよい。
【0061】
正極活物質層２２４における正極活物質の含有量は、特に限定されない。正極活物質層２２４における正極活物質の含有量は、例えば、二次電池の仕様に応じて決定される。
【0062】
一実施形態において、正極活物質層２２４が後述される導電助剤を含まない場合、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量は、４０～９９質量％であってよく、７０～９９質量％であってもよく、７０～９７質量％であってもよい。上記の含有量は、８０～９９質量％であってよく、８０～９５質量％であってもよい。上記の含有量は、９０～９８質量％であってよく、９４～９７質量％であってもよい。
【0063】
他の実施形態において、正極活物質層２２４が導電助剤を含む場合、正極活物質層２２４における正極活物質及び導電助剤の含有量は、４０～９９質量％であってよく、７０～９９質量％であってもよく、７０～９７質量％であってもよい。正極活物質層２２４が導電助剤を含む場合、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量は、３９．８～９８．８質量％であってよく、６９．８～９８．８質量％であってもよく、６９．８～９６．８質量％であってもよい。
【0064】
正極活物質層２２４に含まれる正極活物質全体に対する、ジチアジアジン基を有する化合物又はその塩の含有量は、１０～９５質量％であってもよく、５０～９５質量％であってもよい。正極活物質層２２４に含まれる正極活物質は、実質的にジチアジアジン基を有する化合物又はその塩であってもよい。
【0065】
正極活物質全体に対するジチアジアジン基を有する化合物又はその塩の含有量が１０～９５質量％である場合、上記の含有量が１０質量％未満の場合と比較して、高容量の蓄電セル１１２が得られる。上記の含有量が１０～９５質量％である場合、上記の含有量が９５質量％を超える場合と比較して、導電助剤及び結着剤の添加量を少なくすることができる。これにより、蓄電セル１１２の出力の低下が抑制され得る。
【0066】
（結着剤）
本実施形態において、結着剤は、正極活物質層２２４を構成する材料（例えば、正極活物質、導電助剤、イオン伝導性物質などである。）を結着し、正極２２０の電極形状を保持する。結着剤の種類は特に限定されるものではないが、結着剤としては、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴムなどが例示される。これらの結着剤は単独で用いられてもよく、２種以上の結着剤が組み合せられてもよい。
本実施形態において、結着剤は、正極活物質層２２４を構成する材料（例えば、正極活物質、導電助剤、イオン伝導性物質などである。）を結着し、正極２２０の電極形状を保持する。結着剤の種類は特に限定されるものではないが、結着剤としては、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴムなどが例示される。これらの結着剤は単独で用いられてもよく、２種以上の結着剤が組み合せられてもよい。
【0067】
正極活物質層２２４における結着剤の含有量は、特に限定されない。正極活物質層２２４における結着剤の含有量は、１～６０質量％であってよく、１～３０質量％であってもよく、３～３０質量％であってもよい。上記の含有量は、１～２０質量％であってよく、５～２０質量％であってもよい。上記の含有量は、２～１０質量％であってよく、３～６質量％であってもよい。
【0068】
一実施形態において、正極活物質層２２４の残部は、正極活物質であってよい。他の実施形態において、正極活物質層２２４の残部は、正極活物質と、導電助剤及びイオン伝導性物質の少なくとも一方との混合物であってよい。さらに他の実施形態において、正極活物質層２２４は、正極活物質、結着剤、導電助剤及びイオン伝導性物質とは異なる物質を含んでもよい。
【0069】
（導電助剤）
本実施形態において、導電助剤は、正極２２０の抵抗を低減させる。導電助剤の種類は、所望の電子伝導性を有するものであれば特に限定されるものではないが、導電助剤としては、炭素材料、導電性高分子などが例示される。炭素材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセンなどが例示される。これらの導電助剤は単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。
本実施形態において、導電助剤は、正極２２０の抵抗を低減させる。導電助剤の種類は、所望の電子伝導性を有するものであれば特に限定されるものではないが、導電助剤としては、炭素材料、導電性高分子などが例示される。炭素材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセンなどが例示される。これらの導電助剤は単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。
【0070】
正極活物質層２２４における導電助剤の含有量は、特に限定されない。上述されたとおり、正極活物質層２２４は、導電助剤を実質的に含まなくてもよい。正極活物質層２２４が導電助剤を含む場合、正極活物質層２２４における導電助剤の含有量は、８０質量％以下であってよい。正極活物質層２２４における導電助剤の含有量は、０．２～２０質量％であることが好ましく、１～１０質量％であることがより好ましく、２～６質量％であることがさらに好ましい。
【0071】
（イオン伝導性物質）
本実施形態において、イオン伝導性物質は、正極２２０の正極活物質よりもイオンの輸率が大きな物質である。上記のイオンは、蓄電セル１１２の電解質の陽イオン（単に、電解質イオンと称される場合がある。）であってもよく、蓄電セル１１２のキャリアとなる金属イオンであってもよい。
本実施形態において、イオン伝導性物質は、正極２２０の正極活物質よりもイオンの輸率が大きな物質である。上記のイオンは、蓄電セル１１２の電解質の陽イオン（単に、電解質イオンと称される場合がある。）であってもよく、蓄電セル１１２のキャリアとなる金属イオンであってもよい。
【0072】
イオン伝導性物質は、常温で１×１０－５［Ｓ／ｃｍ］以上のイオン伝導度を有する物質であってもよく、常温で１×１０－４［Ｓ／ｃｍ］以上のイオン伝導度を有する物質であってもよい。イオン伝導性物質は、セ氏６０度で１×１０－４［Ｓ／ｃｍ］以上のイオン伝導度を有する物質であってもよく、セ氏６０度で５×１０－４［Ｓ／ｃｍ］以上のイオン伝導度を有する物質であってもよい。
【0073】
一実施形態において、イオン伝導性物質は、（ｉ）各種の電解質、（ｉｉ）カチオンと、アニオンとが組み合わせられた各種のイオン液体、（ｉｉｉ）グリコールエーテル類、及び／又は、（ｉｖ）鎖状スルホン類を含む。各種の電解質としては、高分子ゲル電解質、高分子電解質及び固体電解質の少なくとも１つが例示される。グリコールエーテル類としては、（ｉ）ポリエチレングリコール（ポリエチレンオキシド、ポリオキシエチレンなどと称される場合がある）、（ｉｉ）グリコールジエーテル、（ｉｉｉ）クラウンエーテル類などが例示される。グリコールジエーテルは、対称グリコールジエーテルであってよい。対称グリコールジエーテルとしては、グライム類が例示される。
【0074】
例えば、イオン伝導性物質は、高分子ゲル電解質、高分子電解質及び固体電解質の少なくとも１つを含む。イオン伝導性物質は、実質的に、高分子ゲル電解質、高分子電解質及び固体電解質の少なくとも１つであってよい。
【0075】
他の実施形態において、イオン伝導性物質は、正極活物質と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との混合物又は反応物を含む。イオン伝導性物質は、実質的に、正極活物質と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との混合物又は反応物であってよい。これにより、正極合材中の自由体積が増加する。その結果、正極活物質の自己交換反応が促進される。
【0076】
上述されたとおり、本実施形態においては、正極活物質として有機化合物が用いられる。正極活物質として用いられる有機化合物の水素原子又は官能基と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方の水素原子又は官能基とが反応して、上記の反応物が生成されてよい。
【0077】
非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の分子量は、５０～２０００であってもよく、１００～１０００であってもよく、１５０～５００であってもよく、１５０～２５０であってもよい。非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどが例示される。安定ラジカル化合物としては、２，２，６，６－テトラメチルピぺリジン１－オキシル、ガルビノキシルラジカル、２，２－ジフェニル‐１－ピクリルヒドラジルなどが例示される。正極２２０の正極活物質の主要成分がジチアジアジン基を有する化合物又はその塩である場合、非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル又はこれらの組み合わせであってよく、安定ラジカル化合物は、２，２，６，６－テトラメチルピぺリジン１－オキシル、ガルビノキシルラジカル又はこれらの組み合わせであってよい。
【0078】
さらに他の実施形態において、イオン伝導性物質は、結着剤と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との反応物を含む。イオン伝導性物質は、結着剤と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方との反応物であってよい。これにより、正極合材中の自由体積が増加する。その結果、正極活物質の自己交換反応が促進される。
【0079】
上述されたとおり、本実施形態においては、結着剤として有機化合物が用いられる。結着剤として用いられる有機化合物の水素原子又は官能基と、非イオン性界面活性剤及び安定ラジカル化合物の少なくとも一方の水素原子又は官能基とが反応して、上記の反応物が生成されてよい。上記の非イオン性界面活性剤及び／又は安定ラジカル化合物は、正極活物質に関連して説明された非イオン性界面活性剤及び／又は安定ラジカル化合物と同様の構成を有してよい。
【0080】
正極活物質層２２４にイオン伝導性物質を有するイオン透過領域が形成される場合、正極活物質層２２４に形成されたイオン透過領域に含まれるイオン伝導性物質の質量は、正極活物質層２２４の質量の５０％以下であってもよく、１０％以下であってもよく、１％以下であってもよい。なお、上記の正極活物質層２２４の質量は、正極活物質層２２４に配されたイオン透過領域の質量を含む。
【0081】
上記のイオン伝導性物質の質量が、上記の正極活物質層２２４の質量の５０％以下である場合、イオン伝導性物質の質量が増加することに伴う電解質イオンの移動促進効果による容量密度の増加量が、イオン伝導性物質の質量が増加することによる正極活物質の減少に伴う容量密度の減少量よりも大きい。これにより、蓄電セル１１２の容量密度が増加する。
【0082】
［正極活物質層２２４の製造方法］
一実施形態において、正極活物質層２２４は、例えば、正極集電体２２２の少なくとも一方の面の上に、正極活物質層２２４を構成する材料及び有機溶媒を含むペースト（スラリーと称される場合がある。）が塗布された後、当該ペーストが乾燥されることで形成される。有機溶媒の種類、及び／又は、正極活物質と有機溶媒との配合比は、二次電池の要求特性、生産性などを考慮して、任意に設定され得る。
一実施形態において、正極活物質層２２４は、例えば、正極集電体２２２の少なくとも一方の面の上に、正極活物質層２２４を構成する材料及び有機溶媒を含むペースト（スラリーと称される場合がある。）が塗布された後、当該ペーストが乾燥されることで形成される。有機溶媒の種類、及び／又は、正極活物質と有機溶媒との配合比は、二次電池の要求特性、生産性などを考慮して、任意に設定され得る。
【0083】
上記の有機溶媒の種類は特に限定されるものではないが、上記の有機溶媒としては、塩基性溶媒、非水溶媒、プロトン性溶媒などが例示される。塩基性溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、１－メチル－２－ピロリドン（Ｎ－メチルピロリドン、ＮＭＰなどと称される場合がある）、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ－ブチロラクトンなどが例示される。非水溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ニトロベンゼン、アセトンなどが例示される。プロトン性溶媒としては、メタノール、エタノール、水などが例示される。
【0084】
正極活物質層２２４の構造は特に限定されない。一実施形態において、正極活物質層２２４は、単一の層により構成される。他の実施形態において、正極活物質層２２４は、複数の層により構成される。複数の層は互いに異なる組成を有してもよく、複数の層の一部が同一の組成を有してもよい。複数の層の一部は、正極活物質を実質的に含まなくてもよい。
【0085】
複数の層の一部は、他の層を貫通して連結されていてもよい。例えば、塗布パターンの異なる複数の種類のペーストが順番に塗布されることで、積層された複数の層を有する正極活物質層２２４が作製される。また、正極活物質層２２４が順番に積層された第１層、第２層及び第３層を有する場合において、第２層には開口が形成されており、当該開口を介して、第１層及び第３層が接続されてもよい。第２層の開口には、第１層又は第３層を構成する材料が充填されてよい。
【0086】
他の実施形態において、正極活物質層２２４は、上記のペーストを用いることなく作製される。正極活物質層２２４は、例えば、正極活物質層２２４を構成する材料を混合してシート状に成型し、当該シート状の混合物を正極集電体２２２の少なくとも一方の面に圧着することで形成される。
【0087】
［イオン透過領域］
本実施形態において、正極２２０の一部にはイオン透過領域が形成される。イオン透過領域は、例えば、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４の少なくとも一方に形成される。上述されたとおり、イオン透過領域としては、（ｉ）電解液２５０の電解質イオンが侵入可能な空隙が形成された領域、（ｉｉ）イオン伝導性物質が形成された領域などが例示される。
本実施形態において、正極２２０の一部にはイオン透過領域が形成される。イオン透過領域は、例えば、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４の少なくとも一方に形成される。上述されたとおり、イオン透過領域としては、（ｉ）電解液２５０の電解質イオンが侵入可能な空隙が形成された領域、（ｉｉ）イオン伝導性物質が形成された領域などが例示される。
【0088】
一実施形態において、イオン透過領域は、正極集電体２２２の表面に配された凹部であってよい。上記の凹部は、正極集電体２２２の表面から正極集電体２２２の内部に向かって延伸してよい。上記の凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有してよい。イオン透過領域は、上記の凹部の少なくとも一部に配されたイオン伝導性物質であってもよい。孔形状の凹部は、正極集電体２２２を貫通してもよく、正極集電体２２２を貫通しなくてもよい。
【0089】
上記の凹部が孔形状を有する場合、当該孔の直径は１μｍ以上であってもよく、０．１μｍ以上であってもよい。上記の孔の直径は、０．０１μｍ～５μｍであってよく、０．０１μｍ～１μｍであってよい。これにより、蓄電セル１１２が電解液２５０を備える場合、電解液２５０の一部がイオン透過領域の内部に侵入し得る。電解液２５０は、イオン透過領域に配された空隙の全てを充填してもよく、イオン透過領域に配された空隙の一部を充填してもよい。
【0090】
上記の孔の直径は、例えば、孔の開口の面積を同等の面積を有する円の直径として算出される。上記の孔の直径は、例えば、サンプルの特定の位置を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより算出される。
【0091】
他の実施形態において、イオン透過領域は、正極活物質層２２４に配された凹部であってよい。上記の凹部は、正極活物質層２２４の表面から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸してよい。上記の凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有してよい。イオン透過領域は、上記の凹部の少なくとも一部に配されたイオン伝導性物質であってもよい。孔形状の凹部は、正極活物質層２２４を貫通してもよく、正極集電体２２２を貫通しなくてもよい。
【0092】
イオン透過領域は、電解液２５０又は図３に関連して説明される電解質３３０と、正極活物質層２２４の表面とに接触可能な位置に配される。例えば、イオン透過領域は、正極２２０が蓄電セル１１２に組み込まれたときに、イオン透過領域が、電解液２５０又は電解質３３０と、正極活物質層２２４の表面との両方に接触するような位置に配される。正極活物質層２２４の表面は、（ｉ）正極集電体２２２の側の面の表面であってもよく、（ｉｉ）セパレータ２３０又は負極２４０の側の面の表面であってもよく、（ｉｉｉ）正極集電体２２２の側の面と、セパレータ２３０の側の面とを連結する面（側面と称される場合がある。）の表面であってもよい。
【0093】
一実施形態において、イオン透過領域は、正極活物質層２２４に配された凹部又は当該凹部に配されたイオン伝導性物質であり、イオン透過領域の一端は、正極活物質層２２４の表面又は当該表面と略同一な面上に位置し、イオン透過領域の他端は、正極活物質層２２４の内部に位置する。上記の凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有してよい。イオン透過領域が上記の凹部である場合、正極活物質層２２４の表面には開口が形成されている。この場合、イオン透過領域の一端は、正極活物質層２２４の表面と略同一な面上に位置する。
【0094】
本実施形態によれば、正極２２０が蓄電セル１１２に組み込まれたときに、イオン透過領域と、正極活物質層２２４の表面又は当該表面の近傍に存在する電解液２５０又は電解質３３０との間で電解質イオンが移動し得る。また、イオン透過領域と、正極活物質層２２４の凹部の内面に存在する正極活物質との間で電解質イオンが移動し得る。上述されたとおり、電解質イオンはイオン透過領域の内部を移動することができる。これにより、正極活物質層２２４の内部に配された正極活物質が有効に機能する。
【0095】
他の実施形態において、イオン透過領域は、正極集電体２２２の側面から正極集電体２２２の内部に向かって延伸する凹部又は当該凹部に配されたイオン伝導性物質であり、イオン透過領域の一端は、正極活物質層２２４の表面に位置し、イオン透過領域の他端は、正極集電体２２２の内部に配される。上記の凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有してよい。
【0096】
本実施形態によれば、正極２２０が蓄電セル１１２に組み込まれたときに、イオン透過領域と、正極集電体２２２の側面又は当該側面の近傍に存在する電解液２５０又は電解質３３０との間で電解質イオンが移動し得る。また、イオン透過領域と、正極活物質層２２４の表面のうち正極集電体２２２と対向する面に存在する正極活物質との間で電解質イオンが移動し得る。上述されたとおり、電解質イオンはイオン透過領域の内部を移動することができる。これにより、正極活物質層２２４の正極集電体２２２に覆われた領域に配された正極活物質が有効に機能する。
【0097】
さらに他の実施形態において、イオン透過領域は、正極集電体２２２を貫通して、正極活物質層２２４の表面に到達する凹部又は当該凹部に配されたイオン伝導性物質であり、イオン透過領域の一端は、正極活物質層２２４の表面に位置し、イオン透過領域の他端は、正極集電体２２２の表面又は当該表面と略同一な面上に位置する。上記の凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有してよい。イオン透過領域が上記の凹部である場合、正極集電体２２２の表面には開口が形成されている。この場合、イオン透過領域の他端は、正極集電体２２２の表面と略同一な面上に位置する。
【0098】
本実施形態によれば、正極２２０が蓄電セル１１２に組み込まれたときに、イオン透過領域と、正極集電体２２２の表面又は当該表面の近傍に存在する電解液２５０又は電解質３３０との間で電解質イオンが移動し得る。また、イオン透過領域と、正極活物質層２２４の表面のうち正極集電体２２２と対向する面に存在する正極活物質との間で電解質イオンが移動し得る。上述されたとおり、電解質イオンはイオン透過領域の内部を移動することができる。これにより、正極活物質層２２４の正極集電体２２２に覆われた領域に配された正極活物質が有効に機能する。
【0099】
イオン透過領域の体積は、正極活物質層２２４の体積（正極活物質層２２４に配されたイオン透過領域の体積を含む。）の５０％以下であってよく、当該体積の１０％以下であってもよく、当該体積の１％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２の容量密度が増加する。
【0100】
イオン透過領域の質量は、正極活物質層２２４の質量（正極活物質層２２４に配されたイオン透過領域の質量を含む。）の５０％以下であってよく、当該質量の１０％以下であってもよく、当該質量の１％以下であってもよい。これにより、蓄電セル１１２の容量密度が増加する。
【0101】
［セパレータ］
本実施形態において、セパレータ２３０は、正極２２０及び負極２４０を隔離する。セパレータ２３０は、例えば、電解液を保持することにより、正極２２０及び負極２４０の間のイオン伝導性を確保する。セパレータ２３０の材料は特に限定されるものではないが、セパレータ２３０の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体、若しくは、これらの積層体、又は、これらと、ガラス、セラミックなどとの複合体が例示される。セパレータ２３０の形状としては、微多孔フィルム、不織布、フィルターなどが例示される。セパレータ２３０の厚さは、特に限定されるものではないが、１０～５０μｍであることが好ましい。セパレータ２３０の開口率は、特に限定されるものではないが、３０～７０％であることが好ましい。
本実施形態において、セパレータ２３０は、正極２２０及び負極２４０を隔離する。セパレータ２３０は、例えば、電解液を保持することにより、正極２２０及び負極２４０の間のイオン伝導性を確保する。セパレータ２３０の材料は特に限定されるものではないが、セパレータ２３０の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体、若しくは、これらの積層体、又は、これらと、ガラス、セラミックなどとの複合体が例示される。セパレータ２３０の形状としては、微多孔フィルム、不織布、フィルターなどが例示される。セパレータ２３０の厚さは、特に限定されるものではないが、１０～５０μｍであることが好ましい。セパレータ２３０の開口率は、特に限定されるものではないが、３０～７０％であることが好ましい。
【0102】
［負極］
本実施形態において、負極集電体２４２は、負極活物質層２４４を保持する。負極集電体２４２の材料としては、銅、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、チタン又はこれらの合金などが例示される。負極集電体２４２は、樹脂の支持層と、支持層の表面に配された金属層とを備えてもよい。上記の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどが例示される。上記の金属層は、銅、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、チタン又はこれらの合金からなる層であってよい。上記の金属層は、銅、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、チタン又はこれらの合金からなる層を含んでよい。金属層は、箔であってもよく、メッキ層であってもよい。
本実施形態において、負極集電体２４２は、負極活物質層２４４を保持する。負極集電体２４２の材料としては、銅、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、チタン又はこれらの合金などが例示される。負極集電体２４２は、樹脂の支持層と、支持層の表面に配された金属層とを備えてもよい。上記の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどが例示される。上記の金属層は、銅、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、チタン又はこれらの合金からなる層であってよい。上記の金属層は、銅、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、チタン又はこれらの合金からなる層を含んでよい。金属層は、箔であってもよく、メッキ層であってもよい。
【0103】
負極活物質にリチウム金属を用いる場合は、リチウム金属が集電体の役割を兼ね得る。そのため、蓄電セル１１２がリチウム金属二次電池である場合、蓄電セル１１２は、負極集電体２４２を備えなくてもよい。
【0104】
負極集電体２４２の形状としては、箔、メッシュ、パンチドメタル、エキスパンドメタル等が例示される。負極集電体２４２の厚さは、特に限定されるものではないが、５～２００μｍであってよい。負極集電体２４２の厚さは、６～２０μｍであることが好ましい。
【0105】
本実施形態において、負極活物質層２４４は、負極集電体２４２の少なくとも一方の面に形成される。負極活物質層２４４の厚さは、負極集電体２４２の片面あたり、１～３００μｍであってもよく、２～２００μｍであってもよい。負極活物質層２４４は、例えば、負極活物質、結着剤を含む。負極活物質層２４４は、導電助剤を含んでもよい。
【0106】
一実施形態において、負極活物質層２４４は、負極集電体２４２の少なくとも一方の面の上に、負極活物質層２４４を構成する材料及び有機溶媒を含むペーストを塗布し、当該ペーストを乾燥させることで形成される。有機溶媒の種類、及び／又は、負極活物質と有機溶媒との配合比は、二次電池の要求特性、生産性などを考慮して、任意に設定され得る。
【0107】
上記の有機溶媒の種類は特に限定されるものではないが、上記の有機溶媒としては、塩基性溶媒、非水溶媒、プロトン性溶媒などが例示される。塩基性溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、１－メチル－２－ピロリドン（Ｎ－メチルピロリドン、ＮＭＰなどと称される場合がある）、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ－ブチロラクトンなどが例示される。非水溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ニトロベンゼン、アセトンなどが例示される。プロトン性溶媒としては、メタノール、エタノール、水などが例示される。
【0108】
他の実施形態において、負極活物質層２４４は、上記のペーストを用いることなく作製される。負極活物質層２４４は、例えば、負極活物質層２４４を構成する材料を混合してシート状に成型し、当該シート状の混合物を負極集電体２４２の少なくとも一方の面に圧着することで形成される。
【0109】
（負極活物質）
負極活物質層２４４は、１以上の負極活物質を含む。負極活物質としては、（ｉ）黒鉛、（ｉｉ）難焼結性炭素又は難黒鉛化炭素、（ｉｉｉ）スズ、シリコン及びこれらを含む合金、（ｉｖ）ＳｉＯなどが例示される。負極活物質として、（ｉ）黒鉛、（ｉｉ）難焼結性炭素又は難黒鉛化炭素、（ｉｉｉ）スズ、シリコン及びこれらを含む合金、（ｉｖ）ＳｉＯなどの材料が用いられる場合、当該材料は、リチウムがプレドープされていてよい。
負極活物質層２４４は、１以上の負極活物質を含む。負極活物質としては、（ｉ）黒鉛、（ｉｉ）難焼結性炭素又は難黒鉛化炭素、（ｉｉｉ）スズ、シリコン及びこれらを含む合金、（ｉｖ）ＳｉＯなどが例示される。負極活物質として、（ｉ）黒鉛、（ｉｉ）難焼結性炭素又は難黒鉛化炭素、（ｉｉｉ）スズ、シリコン及びこれらを含む合金、（ｉｖ）ＳｉＯなどの材料が用いられる場合、当該材料は、リチウムがプレドープされていてよい。
【0110】
負極活物質は、金属リチウム、リチウム合金などのリチウム含有物質であってもよい。例えば、蓄電セル１１２がリチウム金属二次電池である場合、負極として金属リチウムが用いられる。これらの負極活物質は単独で用いられてもよく、２種以上の負極活物質が組み合せられてもよい。
【0111】
負極活物質層２４４は、リチウム金属箔を含んでもよい。これにより、蓄電セル１１２にリチウムが供給される。リチウム金属箔の厚さは、１～３００μｍであってよく、２～２００μｍであってよく、３～１００μｍであってよい。リチウム金属箔の厚さ及び／又は質量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量に応じて決定されてよい。
【0112】
蓄電セル１１２がナトリウムイオン二次電池である場合、負極活物質の他の例としては、（ｉ）黒鉛、（ｉｉ）難焼結性炭素又は難黒鉛化炭素、（ｉｉｉ）スズ、シリコン及びこれらを含む合金、（ｉｖ）チタン酸化物などがあげられる。負極活物質は、金属ナトリウム、ナトリウム合金などのナトリウム含有物質であってもよい。これらの負極活物質は単独で用いられてもよく、２種以上の負極活物質が組み合せられてもよい。
【0113】
（結着剤）
本実施形態において、結着剤は、負極活物質層２４４を構成する材料（例えば、負極活物質、導電助剤などである。）を結着し、負極２４０の電極形状を保持する。結着剤の種類は特に限定されるものではないが、結着剤としては、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴムなどが例示される。これらの結着剤は単独で用いられてもよく、２種以上の結着剤が組み合せられてもよい。
本実施形態において、結着剤は、負極活物質層２４４を構成する材料（例えば、負極活物質、導電助剤などである。）を結着し、負極２４０の電極形状を保持する。結着剤の種類は特に限定されるものではないが、結着剤としては、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴムなどが例示される。これらの結着剤は単独で用いられてもよく、２種以上の結着剤が組み合せられてもよい。
【0114】
（導電助剤）
本実施形態において、導電助剤は、負極２４０の抵抗を低減させる。導電助剤の種類は、所望の電子伝導性を有するものであれば特に限定されるものではないが、導電助剤としては、炭素材料、導電性高分子などが例示される。炭素材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセンなどが例示される。これらの導電助剤は単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。
本実施形態において、導電助剤は、負極２４０の抵抗を低減させる。導電助剤の種類は、所望の電子伝導性を有するものであれば特に限定されるものではないが、導電助剤としては、炭素材料、導電性高分子などが例示される。炭素材料としては、黒鉛、カーボンブラック（例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどである）、コークス、非晶質炭素、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェンなどが例示される。導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセンなどが例示される。これらの導電助剤は単独で用いられてもよく、２種以上の導電助剤が組み合せられてもよい。
【0115】
（負極活物質層２４４の組成）
負極活物質層２４４の組成は、二次電池の仕様に応じて適切に決定される。負極活物質層２４４における負極活物質の含有量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量と同様であってよい。負極活物質層２４４における結着剤の含有量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量と同様であってよい。負極活物質層２４４における導電助剤の含有量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量と同様であってよい。
負極活物質層２４４の組成は、二次電池の仕様に応じて適切に決定される。負極活物質層２４４における負極活物質の含有量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量と同様であってよい。負極活物質層２４４における結着剤の含有量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量と同様であってよい。負極活物質層２４４における導電助剤の含有量は、正極活物質層２２４における正極活物質の含有量と同様であってよい。
【0116】
［電解質］
本実施形態において、電解液２５０は、電解液２５０に含まれる電解質のイオンを介して、正極活物質と、負極活物質との間のイオン伝導を実現する。電解液２５０としては、電解質塩を有機溶剤に溶解させて得られた液体、アニオンとカチオンを組み合わせたイオン性液体などが例示される。電解液２５０のイオン伝導度は、室温で１０－５～１０－１［Ｓ／ｃｍ］程度であってよい。
本実施形態において、電解液２５０は、電解液２５０に含まれる電解質のイオンを介して、正極活物質と、負極活物質との間のイオン伝導を実現する。電解液２５０としては、電解質塩を有機溶剤に溶解させて得られた液体、アニオンとカチオンを組み合わせたイオン性液体などが例示される。電解液２５０のイオン伝導度は、室温で１０－５～１０－１［Ｓ／ｃｍ］程度であってよい。
【0117】
本実施形態によれば、電解液２５０として、非水電解液が用いられる。非水電解液としては、公知の有機電解液が使用され得る。例えば、蓄電セル１１２がリチウムイオン二次電池又はリチウム金属二次電池である場合、（ｉ）エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの１種以上からなる溶媒に、（ｉｉ）過塩素酸リチウム、ＬｉＰＦ６などのリチウム塩を溶解させた溶液が、電解液２５０として使用される。
【0118】
非水電解液は、例えば、金属塩及び非水溶媒を含有する。非水電解液は、ハイドロフルオロエーテルを含んでもよい。電解液２５０がハイドロフルオロエーテルを含むことにより、電解液２５０が、正極活物質層２２４、セパレータ２３０などに染み込みやすくなる。
【0119】
金属塩としては、ナトリウム塩、リチウム塩などが例示される。ナトリウム塩としては、ＮａＰＦ６、ＮａＢＦ４、ＮａＣｌＯ４およびＮａＡｓＦ６などの無機ナトリウム塩、及び、ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＮａＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＮａＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＮａＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３などの有機ナトリウム塩が例示される。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６などの無機リチウム塩、及び、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３などの有機リチウム塩が例示される。
【0120】
非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、γ－ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、１，２－ジメトキシメタン、１，３－ジメトキシプロパン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、及び、これらの混合物が例示される。ハイドロフルオロエーテルとしては、１，１，２，２－テトラフルオロエチルー２，２，２－トリフルオロエチルエーテルや１，１，１，２，２，３，３，４，４－ノナフルオロ－４－メトキシブタンなどが例示される。
【0121】
非水電解液におけるナトリウム塩の濃度は、特に限定されるものではないが、０．５～４．０ｍｏｌ／Ｌの範囲内であってよい。ナトリウム塩の濃度は、０．７ｍｏｌ／Ｌ～２．０ｍｏｌ／Ｌの範囲内であってもよく、１．０ｍｏｌ／Ｌ～１．５ｍｏｌ／Ｌの範囲内であってもよい。非水電解液におけるリチウム塩の濃度は、特に限定されるものではないが、０．５～４．０ｍｏｌ／Ｌの範囲内であってよい。リチウム塩の濃度は、０．７ｍｏｌ／Ｌ～２．０ｍｏｌ／Ｌの範囲内であってもよく、１．０ｍｏｌ／Ｌ～１．５ｍｏｌ／Ｌの範囲内であってもよい。
【0122】
［別実施形態の一例］
本実施形態においては、蓄電セル１１２がコイン型二次電池である場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２の種類、構造などは、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２は、正極、セパレータ及び負極が渦巻状に巻回した巻回電極体を備える円筒型電池であってもよい。さらに他の実施形態において、蓄電セル１１２は、正極及び負極がセパレータを挟んで交互に積層した積層電極体が、ラミネートで封止されたラミネート型電池であってもよい。
本実施形態においては、蓄電セル１１２がコイン型二次電池である場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２の種類、構造などは、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、蓄電セル１１２は、正極、セパレータ及び負極が渦巻状に巻回した巻回電極体を備える円筒型電池であってもよい。さらに他の実施形態において、蓄電セル１１２は、正極及び負極がセパレータを挟んで交互に積層した積層電極体が、ラミネートで封止されたラミネート型電池であってもよい。
【0123】
本実施形態においては、負極２４０が、負極集電体２４２及び負極活物質層２４４を有する場合を例として、蓄電セル１１２の詳細が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２の負極は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、例えば、蓄電セル１１２がリチウム金属二次電池である場合、金属リチウムが負極として使用され得る。
【0124】
本実施形態においては、蓄電セル１１２の電解質として電解液２５０が用いられる場合を例として、蓄電セル１１２の一例が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２の電解質は、本実施形態に限定されない。
【0125】
他の実施形態において、蓄電セル１１２の電解質として、固体電解質又はゲル電解質が使用されてよい。蓄電セル１１２の電解質として、電解質塩を含有させた高分子化合物が用いられてもよい。
【0126】
固体電解質としては、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５系、Ｌｉ２Ｓ－ＧｅＳ２－Ｐ２Ｓ５系などの無機固体電解質が例示される。固体電解質として、高分子化合物が用いられてよい。固体電解質として利用可能な高分子化合物としては、フッ化ビニリデン系重合体、アクリロニトリル系重合体、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド－プロピレンオキサイド共重合体、及び、これらのアクリレート体及び／又はメタクリレート体の重合体などが例示される。
【0127】
フッ化ビニリデン系重合体としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン－エチレン共重合体、フッ化ビニリデン－モノフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン三元共重合体が例示される。アクリロニトリル系重合体としては、アクリロニトリル－メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル－メチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル－エチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル－エチルアタリレート共重合体、アクリロニトリル－メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル－アクリル酸共重合体、アクリロニトリル－ビニルアセテート共重合体などが例示される。
【0128】
本実施形態においては、正極２２０の一部に、イオンが移動可能な領域（イオン透過領域と称される場合がある）が形成される場合を例として、蓄電セル１１２の一例が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、負極２４０の一部に、イオン透過領域が形成されてもよい。
【0129】
本実施形態においては、電解液２５０として、非水電解液が用いられる場合を例として、蓄電セル１１２の一例が説明された。しかしながら、蓄電セル１１２は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、電解液２５０として、イオン性液体が用いられてよい。
【0130】
イオン性液体のカチオンとしては、イミダゾリウム、アンモニウム、アルキルピリジニウム、ジアルキルピロリジニウム、テトラアルキルフォスフォニウム、トリアルキルスルフォニウムなどが例示される。イミダゾリウムとしては、２－エチルイミダゾリウム、３－プロピルイミダゾリウム、１－エチル－３－メチルイミダゾリウム、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム、１，３－ジメチルイミダゾリウムなどが例示される。アンモニウムとしては、ジエチルメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、メチルトリ－ｎ－オクチルアンモニウム、トリエチル(２－メトキシエトキシメチル)アンモニウム、ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウムなどが例示される。
【0131】
イオン性液体のアニオンとしては、ハロゲン化物アニオン、ホウ素化物アニオン、アミドアニオン又はイミドアニオン、スルフェートアニオン又はスルフォネートアニオン、リン酸アニオン、アンチモンアニオン、ラクテート、硝酸イオン、トリフルオロアセテートなどが例示される。ハロゲン化物アニオンとしては、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－などが例示される。ホウ素化物アニオンとしては、ＢＦ４
－、Ｂ（ＣＮ）４
－、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２
－などが例示される。アミドアニオン又はイミドアニオンとしては、（ＣＮ）２Ｎ－、［Ｎ（ＣＦ３）２］－、［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］－などが例示される。スルフェートアニオン又はスルフォネートアニオンとしては、ＲＳＯ３
－、ＲＳＯ４
－、ＲｆＳＯ３
－、ＲｆＳＯ４
－（Ｒは脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を示すＲｆは含フッ素ハロゲン化炭化水素基を示す。）などが例示される。リン酸アニオンとしては、Ｒｆ
２Ｐ（Ｏ）Ｏ－、ＰＦ６
－、Ｒｆ
３ＰＦ３
－が例示される（Ｒｆは含フッ素ハロゲン化炭化水素基を示す）。アンチモンアニオンとしては、ＳｂＦ６が例示される。
【0132】
［蓄電セル１１２の他の例］
図３は、蓄電セル１１２の他の例を概略的に示す。図３に関連して説明される蓄電セル１１２は、正極２２０及び負極２４０が、セパレータ２３０の代わりに固体又はゲル状の電解質３３０を介して配される点と、蓄電セル１１２の内部に電解液２５０が配されていない点とを除き、図２に関連して説明される蓄電セル１１２と同様の構成を有する。
図３は、蓄電セル１１２の他の例を概略的に示す。図３に関連して説明される蓄電セル１１２は、正極２２０及び負極２４０が、セパレータ２３０の代わりに固体又はゲル状の電解質３３０を介して配される点と、蓄電セル１１２の内部に電解液２５０が配されていない点とを除き、図２に関連して説明される蓄電セル１１２と同様の構成を有する。
【0133】
固体の電解質としては、図２に関連して説明されたとおり、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５系、Ｌｉ２Ｓ－ＧｅＳ２－Ｐ２Ｓ５系などの無機固体電解質が例示される。固体電解質として、高分子化合物が用いられてよい。固体電解質として利用可能な高分子化合物としては、フッ化ビニリデン系重合体、アクリロニトリル系重合体、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド－プロピレンオキサイド共重合体、及び、これらのアクリレート体及び／又はメタクリレート体の重合体などが例示される。ゲル状の電解質として、公知のゲル状の電解質が用いられてよい。
【0134】
［イオン透過領域の詳細］
図４、図５、図６、図７及び図８を用いて、イオン透過領域の詳細が説明される。図４は、正極２２０の断面の一例を概略的に示す。図５は、正極活物質層２２４の断面の一例を概略的に示す。図６は、正極活物質層２２４の断面の他の例を概略的に示す。図７は、正極２２０の断面の他の例を概略的に示す。図８は、正極２２０の断面のさらに他の例を概略的に示す。
図４、図５、図６、図７及び図８を用いて、イオン透過領域の詳細が説明される。図４は、正極２２０の断面の一例を概略的に示す。図５は、正極活物質層２２４の断面の一例を概略的に示す。図６は、正極活物質層２２４の断面の他の例を概略的に示す。図７は、正極２２０の断面の他の例を概略的に示す。図８は、正極２２０の断面のさらに他の例を概略的に示す。
【0135】
図４に示されるとおり、本実施形態において、正極集電体２２２は、第１面４２２と、第２面４２４と、側面４２６を有する。本実施形態において、正極活物質層２２４は、第１面４４２と、第２面４４４と、側面４４６を有する。本実施形態において、正極活物質層２２４には、１以上のイオン透過領域４６０が形成される。本実施形態において、イオン透過領域４６０は、１以上のイオン透過領域４６２と、１以上のイオン透過領域４６４とを含む。
【0136】
本実施形態において、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の第１面４２２と、正極活物質層２２４の第１面４４２とが接するように配される。本実施形態において、第２面４２４は、第１面４２２と反対側の面であり、側面４２６は、第１面４２２及び第２面４２４を連結する。本実施形態において、第２面４４４は、第１面４４２と反対側の面であり、側面４４６は、第１面４４２及び第２面４４４を連結する。
【0137】
本実施形態において、１以上のイオン透過領域４６２のそれぞれは、正極活物質層２２４の第２面４４４から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。イオン透過領域４６２は、正極活物質層２２４の第２面４４４から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する凹部であってよい。上記の凹部は、孔形状、溝形状、窪み形状及びこれらの組み合わせを有してよい。イオン透過領域４６２は、上記の凹部の少なくとも一部に配されたイオン伝導性物質であってよい。上記のイオン伝導性物質の第１部分は、上記の凹部の内面に接する。上記のイオン伝導性物質の第２部分は、第２面４４４の面上又は第２面４４４の近傍に配される。第２部分は、第１部分とは異なる部分であってよい。
【0138】
本実施形態において、１以上のイオン透過領域４６４のそれぞれは、正極活物質層２２４の厚さ方向（図中、ｚ方向である。）に正極活物質層２２４を貫通する。イオン透過領域４６４は、正極活物質層２２４を貫通する貫通孔であってよい。イオン透過領域４６４は、上記の貫通孔の少なくとも一部に配されたイオン伝導性物質であってよい。上記のイオン伝導性物質の第１部分は、上記の貫通孔の内面に接する。上記のイオン伝導性物質の第２部分は、第２面４４４の面上又は第２面４４４の近傍に配される。第２部分は、第１部分とは異なる部分であってよい。
【0139】
図５を用いて、正極活物質層２２４に形成されるイオン透過領域の他の特徴が説明される。図５に示されるとおり、本実施形態において、正極活物質層２２４には、１以上のイオン透過領域４６２と、１以上のイオン透過領域４６４と、１以上のイオン透過領域５６２と、１以上のイオン透過領域５７２と、１以上のイオン透過領域５７４と、１以上のイオン透過領域５８２と、１以上のイオン透過領域５８４とが形成される。
【0140】
本実施形態において、１以上のイオン透過領域５６２のそれぞれは、正極活物質層２２４の第２面４４４から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。１以上のイオン透過領域５６２のそれぞれは、延伸方向が正極活物質層２２４の厚さ方向（図中、ｚ方向である。）に対して傾いている点で、図４に関連して説明されたイオン透過領域４６２と相違する。上記の相違点以外の特徴に関し、１以上のイオン透過領域５６２のそれぞれは、イオン透過領域４６２と同様の構成を有してよい。なお、他の実施形態において、イオン透過領域５６２は、正極活物質層２２４を貫通してよい。
【0141】
本実施形態において、１以上のイオン透過領域５７２のそれぞれは、正極活物質層２２４の側面４４６から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する点で、図４に関連して説明されたイオン透過領域４６２と相違する。上記の相違点以外の特徴に関し、１以上のイオン透過領域５７２のそれぞれは、イオン透過領域４６２と同様の構成を有してよい。
【0142】
本実施形態において、１以上のイオン透過領域５７４は、正極活物質層２２４の幅方向（図中、ｘ方向である。）に正極活物質層２２４を貫通する点で、図４に関連して説明されたイオン透過領域４６４と相違する。上記の相違点以外の特徴に関し、１以上のイオン透過領域５７４のそれぞれは、イオン透過領域４６４と同様の構成を有してよい。
【0143】
本実施形態において、１以上のイオン透過領域５８２のそれぞれは、イオン透過領域４６４の一部から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。イオン透過領域５８２の一端は、イオン透過領域４６４の内面に位置する。イオン透過領域５８２の他端は、正極活物質層２２４の内部に位置してもよく、正極活物質層２２４の表面に位置してもよい。なお、他の実施形態において、イオン透過領域５８２は、イオン透過領域４６４以外のイオン透過領域の一部から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸してよい。
【0144】
本実施形態において、１以上のイオン透過領域５８４のそれぞれは、正極活物質層２２４の内部で複数のイオン透過領域４６２を連結する。なお、他の実施形態において、イオン透過領域５８４は、任意の種類のイオン透過領域を連結してよい。イオン透過領域５８４は、任意の個数のイオン透過領域を連結してもよい。
【0145】
本実施形態によれば、イオン透過領域４６２、イオン透過領域４６４、イオン透過領域４６２、イオン透過領域４６２、イオン透過領域５８２、及び、イオン透過領域５８４は、第２面４４４の面上又は第２面４４４の近傍に配された電解液２５０又は電解質３３０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。本実施形態によれば、イオン透過領域５７２及びイオン透過領域５７４は、側面４４６の面上又は側面４４６の近傍に配された電解液２５０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。
【0146】
図６を用いて、正極活物質層２２４に形成されるイオン透過領域の他の特徴が説明される。図６に示されるとおり、本実施形態において、正極活物質層２２４は、複数の粒子６４０を含む。複数の粒子６４０のそれぞれは、正極活物質と、結着剤とを含む。複数の粒子６４０の少なくとも一部は、正極活物質と、結着剤と、導電助剤及びイオン伝導性物質の少なくとも一方とを含んでもよい。
【0147】
本実施形態によれば、複数の粒子の間に１以上の空隙６６０が形成される。１以上の空隙６６０のそれぞれは、正極活物質層２２４の表面から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。
【0148】
一実施形態において、空隙６６０は、正極活物質層２２４の第１面４４２から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。他の実施形態において、空隙６６０は、正極活物質層２２４の第２面４４４から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。さらに他の実施形態において、空隙６６０は、正極活物質層２２４の側面４４６から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。さらに他の実施形態において、空隙６６０は、正極活物質層２２４を貫通する。空隙６６０は、正極活物質層２２４の厚さ方向に正極活物質層２２４を貫通してもよく、正極活物質層２２４の幅方向に正極活物質層２２４を貫通してもよく、正極活物質層２２４の長さ方向（図示されていないｙ方向である。）に正極活物質層２２４を貫通してもよい。
【0149】
図７を用いて、正極２２０に形成されるイオン透過領域の他の特徴が説明される。図７は、正極２２０の第１断面７０２及び第２断面７０４の一例を概略的に示す。第１断面７０２は、正極２２０を正極２２０の構成部材の積層方向（図中、ｚ方向である。）と略平行な断面で切断した場合における、正極２２０の断面の一例であってよい。第１断面７０２は、第２断面７０４におけるＢ－Ｂ'であってよい。第２断面７０４は、第１断面７０２におけるＡ－Ａ'であってよい。
【0150】
図７に示されるとおり、本実施形態において、正極活物質層２２４の第１面４４２には、溝形状を有する凹部７７２、凹部７７４及び凹部７７６と、窪み形状を有する凹部７７８とが形成される。本実施形態において、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の第１面４２２と、正極活物質層２２４の第１面４４２とが接するように配される。これにより、凹部７７２、凹部７７４、凹部７７６及び凹部７７８は、正極活物質層２２４の側面４４６から正極活物質層２２４の内部に向かって延伸する。
【0151】
一実施形態において、凹部７７２、凹部７７４、凹部７７６及び凹部７７８のそれぞれは空隙であってよい。これにより、凹部７７２、凹部７７４、凹部７７６及び凹部７７８のそれぞれがイオン透過領域として機能する。イオン透過領域は、側面４４６の面上又は側面４４６の近傍に配された電解液２５０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。
【0152】
他の実施形態において、凹部７７２、凹部７７４、凹部７７６及び凹部７７８の少なくとも１つの内部に、イオン伝導性物質が配されてよい。これにより、上記のイオン伝導性物質がイオン透過領域として機能する。イオン透過領域は、側面４４６の面上又は側面４４６の近傍に配された電解液２５０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。
【0153】
図８を用いて、正極２２０に形成されるイオン透過領域の他の特徴が説明される。図８は、正極２２０の第１断面８０２及び第２断面８０４の一例を概略的に示す。第１断面８０２は、正極２２０を正極２２０の構成部材の積層方向（図中、ｚ方向である。）と略平行な断面で切断した場合における、正極２２０の断面の一例であってよい。第１断面８０２は、第２断面８０４におけるＢ－Ｂ'であってよい。第２断面８０４は、第１断面８０２におけるＡ－Ａ'であってよい。
【0154】
図８に示されるとおり、本実施形態において、正極集電体２２２の第１面４２２には、溝形状を有する凹部８７２、凹部８７４及び凹部８７６と、窪み形状を有する凹部８７８と、孔形状を有する凹部８８２とが形成される。本実施形態において、正極集電体２２２及び正極活物質層２２４は、正極集電体２２２の第１面４２２と、正極活物質層２２４の第１面４４２とが接するように配される。
【0155】
これにより、凹部８７２、凹部８７４、凹部８７６及び凹部８７８は、正極集電体２２２の側面４２６から正極集電体２２２の内部に向かって延伸する。凹部８８２は、正極集電体２２２を貫通する。また、図８における凹部８７２、凹部８７４、凹部８７６、凹部８７８及び凹部８８２のそれぞれの上端は、正極活物質層２２４の第１面４４２と接触する。
【0156】
一実施形態において、凹部８７２、凹部８７４、凹部８７６、凹部８７８及び凹部８８２のそれぞれは空隙であってよい。これにより、凹部８７２、凹部８７４、凹部８７６、凹部８７８及び凹部８８２のそれぞれがイオン透過領域として機能する。凹部８７２、凹部８７４、凹部８７６及び凹部８７８のそれぞれに対応する各イオン透過領域は、側面４４６の面上又は側面４４６の近傍に配された電解液２５０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。凹部８８２に対応する各イオン透過領域は、第１面４２４の面上又は第１面４２４の近傍に配された電解液２５０又は電解質３３０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。
【0157】
他の実施形態において、凹部８７２、凹部８７４、凹部８７６、凹部８７８及び凹部８８２のの少なくとも１つの内部に、イオン伝導性物質が配されてよい。これにより、上記のイオン伝導性物質がイオン透過領域として機能する。凹部８７２、凹部８７４、凹部８７６及び凹部８７８のそれぞれに対応する各イオン透過領域は、側面４４６の面上又は側面４４６の近傍に配された電解液２５０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。凹部８８２に対応する各イオン透過領域は、第１面４２４の面上又は第１面４２４の近傍に配された電解液２５０又は電解質３３０と、各イオン透過領域の内面に配された正極活物質との間における電解質イオンの移動を促進する。
【0158】
図９は、正極２２０の生産方法の一例を概略的に示す。本実施形態においては、正極活物質層２２４の内部に、イオン透過領域として機能するイオン伝導性物質が配された正極２２０が生産される場合を例として、二次電極用電極の生産方法の一例が説明される。
【0159】
本実施形態によれば、まず、ステップ９１２（ステップがＳと記載される場合がある。）において、正極活物質層２２４を構成する材料及び有機溶媒を含むスラリーを調整する。例えば、正極活物質と、イオン伝導性物質と、溶媒とを含むスラリーが調整される。スラリーには、結着剤及び導電助剤の少なくとも一方がさらに添加されてもよい。また、Ｓ９１４において、正極集電体２２２の第１面４２２の上に、Ｓ９１２で調整されたスラリーを塗布する。
【0160】
次に、Ｓ９１６において、正極活物質と、イオン伝導性物質とが相分離するように、スラリーを乾燥させる。具体的には、イオン伝電性物質が凝集するまで、溶媒の蒸発速度を抑制しながらスラリーに含まれる溶媒の一部を蒸発させる。溶媒の蒸発速度を抑制する方法としては、スラリーの温度及び／又は圧力を制御することなどが例示される。正極活物質と、イオン伝導性物質との相分離の程度は、例えば、ＳＥＭを用いて正極の表面及び／又は断面を観察することにより決定される。例えば、スラリーの温度及び／又は圧力と、乾燥時間と、上記のＳＥＭによる観察結果とに基づいて、スラリーの乾燥操作の操作パラメータが決定される。これにより、スラリーの温度及び／又は圧力を制御することで、正極活物質と、イオン伝導性物質との相分離の程度が予め定められた基準に合致した時点で、溶媒の蒸発速度を抑制しながら溶媒を蒸発させる工程を終了させることができる。
【0161】
正極活物質と、イオン伝導性物質とが十分に相分離した後、Ｓ９１８において、スラリーを完全に乾燥させる。これにより、正極活物質層２２４の表面の少なくとも一部にイオン透過領域が形成された正極２２０が作製される。
【0162】
［別実施形態の一例］
本実施形態においては、正極活物質層２２４の内部に、イオン透過領域として機能するイオン伝導性物質が配された正極２２０が生産される場合を例として、二次電極用電極の生産方法の一例が説明された。しかしながら、二次電極用電極の生産方法は、本実施形態に限定されない。
本実施形態においては、正極活物質層２２４の内部に、イオン透過領域として機能するイオン伝導性物質が配された正極２２０が生産される場合を例として、二次電極用電極の生産方法の一例が説明された。しかしながら、二次電極用電極の生産方法は、本実施形態に限定されない。
【0163】
他の実施形態において、正極活物質層２２４の表面にイオン透過領域として機能する孔、溝又は窪みが形成された正極２２０が生産される。上記の孔は、正極活物質層２２４を貫通する貫通孔であってよい。
【0164】
本実施形態によれば、例えば、まず、正極活物質層２２４を構成する材料及び有機溶媒を含むスラリーを調整する。例えば、正極活物質と、溶媒とを含むスラリーが調整される。スラリーには、結着剤及び導電助剤の少なくとも一方がさらに添加されてもよい。次に、正極集電体２２２の第１面４２２の上に、Ｓ９１２で調整されたスラリーを塗布する。次に、スラリーに孔、溝又は窪みを形成する。その後、スラリーを乾燥させる。これにより、正極２２０が生産される。なお、スラリーを乾燥させた後、孔、溝又は窪みが形成されてもよい。
【実施例0165】
［実施例１］
［二次電池の作製］
（正極活物質の作製）
０．０５Ｍのジチオギザミドを含むスルホラン溶液が入ったガラス製容器に、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２）を加えて撹拌した。リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドは、０．２５Ｍとなるように添加した。上記の溶液に２枚の白金電極を浸漬し、溶液を撹拌しながら、白金電極に４．２Ｖの定電圧を２４時間印加した。上記の２４時間の反応により黒色の溶液が得られた。上記の黒色の溶液をろ過、乾燥して、黒色の粉末を得た。
［二次電池の作製］
（正極活物質の作製）
０．０５Ｍのジチオギザミドを含むスルホラン溶液が入ったガラス製容器に、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２）を加えて撹拌した。リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドは、０．２５Ｍとなるように添加した。上記の溶液に２枚の白金電極を浸漬し、溶液を撹拌しながら、白金電極に４．２Ｖの定電圧を２４時間印加した。上記の２４時間の反応により黒色の溶液が得られた。上記の黒色の溶液をろ過、乾燥して、黒色の粉末を得た。
【0166】
黒色の粉末について、ラマン分光測定（ラマンマッピング）及び赤外分光測定を実施した。ラマン分光測定及び赤外分光測定の結果、上記の反応の生成物は化学式（３）で表わされる１，２，４，５－ジチアジアジン－３，６－ジカルボチオアミドであることを確認した。
［化学式（３）］
［化学式（３）］
【化5】
【0167】
（正極の作製）
次に、正極活物質としての上記１，２，４，５－ジチアジアジン－３，６－ジカルボチオアミド３００ｍｇと、導電性補助剤としてのグラファイト粉末６００ｍｇと、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１００ｍｇと、有機溶媒としてのＮ‐メチル‐２‐ピロリドン２ｇとを混合して、スラリーを調整した。
次に、正極活物質としての上記１，２，４，５－ジチアジアジン－３，６－ジカルボチオアミド３００ｍｇと、導電性補助剤としてのグラファイト粉末６００ｍｇと、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１００ｍｇと、有機溶媒としてのＮ‐メチル‐２‐ピロリドン２ｇとを混合して、スラリーを調整した。
【0168】
次に、集電体として、幅１５０ｍｍ、長さ２３０ｍｍ、厚さ１５μｍのアルミニウム箔を用意した。次に、上記のアルミニウム箔の一方の面の表面に、上記のスラリーを塗布した。その後、スラリーが塗布されたアルミニウム箔を８０℃で３０分乾燥した。これにより、アルミニウム箔の表面に活物質層が形成された。乾燥後の活物質層の厚さは８０μｍであった。
【0169】
その後、活物質層が形成されたアルミニウム箔を直径１２ｍｍの円形に打ち抜き、直径２μｍの針を用いて１０μｍ間隔で穴あけ加工を行った。これにより、活物質層をその厚さ方向に貫通する１．１３×１０６個の貫通孔が形成された。これにより、イオン透過領域を有する活物質層を備えた正極を作製した。
【0170】
（二次電池の組立）
次に、正極を電解液に含浸させ、正極中の空隙に電解液を染み込ませた。ここで、電解液としては、メチルテトラグライム（有機溶剤）と、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２（電解質塩）とを等モル量ずつ含有した混合溶液を使用した。
次に、正極を電解液に含浸させ、正極中の空隙に電解液を染み込ませた。ここで、電解液としては、メチルテトラグライム（有機溶剤）と、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２（電解質塩）とを等モル量ずつ含有した混合溶液を使用した。
【0171】
次に、上記の電解液を含浸させたポリプロピレン多孔質フィルムからなる厚さ２０μｍのセパレータを上記正極上に積層し、その上に直径１４ｍｍに打ち抜いた厚さ０．２ｍｍのリチウム押し出し板を設置し、さらに直径１６ｍｍのステンレス製集電体を積層した。その後、集電体上に金属製ばねを載置すると共に、周縁にガスケットを配した状態で負極ケースを正極ケースに接合し、かしめ機によって外装を封止して、正極活物質として１，２，４，５‐ジチアジアジン‐３，６‐ジカルボチオアミド、負極活物質として金属リチウムを有する密閉型のコイン型二次電池を作製した。
【0172】
なお、本実施例においては、正極及びセパレータは電解液に浸漬し、濡れたままのものを使用した。そのため、コイン型二次電池の内部空間への電解液の充填は省略した。
【0173】
［二次電池の動作確認］
以上のように作製したコイン型二次電池を、充放電試験機（東洋システム（株）製ＴＯＳＣＡＴ３１００）を用いて０．１［ｍＡ］の定電流で電圧が４．２［Ｖ］になるまで充電し、その後、０．１［ｍＡ］の定電流で１．５［Ｖ］になるまで放電を行った。その結果、この電池は、充放電電圧２．１［Ｖ］に電圧平坦部を有する放電容量２．１［ｍＡｈ］の二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は５００［Ａｈ／ｋｇ］であった。
以上のように作製したコイン型二次電池を、充放電試験機（東洋システム（株）製ＴＯＳＣＡＴ３１００）を用いて０．１［ｍＡ］の定電流で電圧が４．２［Ｖ］になるまで充電し、その後、０．１［ｍＡ］の定電流で１．５［Ｖ］になるまで放電を行った。その結果、この電池は、充放電電圧２．１［Ｖ］に電圧平坦部を有する放電容量２．１［ｍＡｈ］の二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は５００［Ａｈ／ｋｇ］であった。
【0174】
また、上記の充放電試験機を使用して１．５～４．２［Ｖ］の範囲で充放電を１００サイクル繰り返した。その結果、１００サイクル繰り返した後の放電容量は１．８［ｍＡｈ］（初期容量の９７％）であり、安定性に優れていることがわかった。
【0175】
［比較例１］
［二次電池の作製］
実施例１と同様の手順により、１，２，４，５－ジチアジアジン－３，６－ジカルボチオアミドを作製した。正極活物質としての１，２，４，５－ジチアジアジン－３，６－ジカルボチオアミド３００ｍｇと、導電性補助剤としてのグラファイト粉末６００ｍｇと、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１００ｍｇとを混合して混練し、その後加圧成形し、厚さ約１５０μｍのシート状部材を得た。次に、このシート状部材を真空中７０℃で１時間乾燥した後、直径１２ｍｍの円形に打ち抜くことで、正極を作製した。また、上記の正極を用いて、実施例１と同様の手順により、正極活物質として１，２，４，５‐ジチアジアジン‐３，６‐ジカルボチオアミド、負極活物質として金属リチウムを有する密閉型のコイン型二次電池を作製した。
［二次電池の作製］
実施例１と同様の手順により、１，２，４，５－ジチアジアジン－３，６－ジカルボチオアミドを作製した。正極活物質としての１，２，４，５－ジチアジアジン－３，６－ジカルボチオアミド３００ｍｇと、導電性補助剤としてのグラファイト粉末６００ｍｇと、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１００ｍｇとを混合して混練し、その後加圧成形し、厚さ約１５０μｍのシート状部材を得た。次に、このシート状部材を真空中７０℃で１時間乾燥した後、直径１２ｍｍの円形に打ち抜くことで、正極を作製した。また、上記の正極を用いて、実施例１と同様の手順により、正極活物質として１，２，４，５‐ジチアジアジン‐３，６‐ジカルボチオアミド、負極活物質として金属リチウムを有する密閉型のコイン型二次電池を作製した。
【0176】
［二次電池の動作確認］
以上のように作製したコイン型二次電池を、充放電試験機（東洋システム（株）製ＴＯＳＣＡＴ３１００）を用いて０．１ｍＡの定電流で電圧が４．２Ｖになるまで充電し、その後、０．１ｍＡの定電流で１．５Ｖになるまで放電を行った。その結果、この電池は、充放電電圧２．１Ｖに電圧平坦部を有する放電容量２．７ｍＡｈの二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は３５０［Ａｈ／ｋｇ］であった。
以上のように作製したコイン型二次電池を、充放電試験機（東洋システム（株）製ＴＯＳＣＡＴ３１００）を用いて０．１ｍＡの定電流で電圧が４．２Ｖになるまで充電し、その後、０．１ｍＡの定電流で１．５Ｖになるまで放電を行った。その結果、この電池は、充放電電圧２．１Ｖに電圧平坦部を有する放電容量２．７ｍＡｈの二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は３５０［Ａｈ／ｋｇ］であった。
【0177】
その後、上記の充放電試験機を使用して１．５～４．２Ｖの範囲で充放電を１００サイクル繰り返した。その結果、１００サイクル繰り返した後の放電容量は２．３ｍＡｈ（初期容量の８５％）であった。
【0178】
［実施例２］
［二次電池の作製］
（正極活物質の作製）
０．０１Ｍのジチオオギザミドを含むエタノール溶液が入ったガラス製容器にヘキサフルオロリン酸リチウムを加えて撹拌した。ヘキサフルオロリン酸リチウムは、０．２５Ｍとなるように添加した。上記の溶液に２枚の白金電極を浸漬し、溶液を撹拌しながら、白金電極に４．２Ｖの定電圧を４８時間印加した。上記の４８時間の反応により黒色の溶液が得られた。上記の黒色の溶液をろ過、乾燥して、黒色の粉末を得た。
［二次電池の作製］
（正極活物質の作製）
０．０１Ｍのジチオオギザミドを含むエタノール溶液が入ったガラス製容器にヘキサフルオロリン酸リチウムを加えて撹拌した。ヘキサフルオロリン酸リチウムは、０．２５Ｍとなるように添加した。上記の溶液に２枚の白金電極を浸漬し、溶液を撹拌しながら、白金電極に４．２Ｖの定電圧を４８時間印加した。上記の４８時間の反応により黒色の溶液が得られた。上記の黒色の溶液をろ過、乾燥して、黒色の粉末を得た。
【0179】
黒色の粉末について、ラマン分光測定（ラマンマッピング）及び赤外分光測定を実施した。ラマン分光測定及び赤外分光測定の結果、上記の反応の主な生成物は化学式（４）で表わされる［３，３'‐ビス‐１，２，４，５‐ジチアジアジン］‐６，６'‐ジカルボチオアミドであることを確認した。
［化学式（４）］
［化学式（４）］
【化6】
【0180】
（正極の作製及び二次電池の組立）
正極活物質として実施例１の１，２，４，５‐ジチアジアジン‐３，６‐ジカルボチオアミドに代えて、［３，３'‐ビス‐１，２，４，５‐ジチアジアジン］‐６，６'‐ジカルボチオアミドを使用した以外は、実施例１と同様の方法でコイン型電池を作製した。
正極活物質として実施例１の１，２，４，５‐ジチアジアジン‐３，６‐ジカルボチオアミドに代えて、［３，３'‐ビス‐１，２，４，５‐ジチアジアジン］‐６，６'‐ジカルボチオアミドを使用した以外は、実施例１と同様の方法でコイン型電池を作製した。
【0181】
［二次電池の動作確認］
実施例１と同じ充放電試験機を用いて、上記コイン型二次電池を、０．１［ｍＡ］の定電流で電圧が４．２［Ｖ］になるまで充電し、その後、０．１［ｍＡ］の定電流で１．５［Ｖ］まで放電を行った。その結果、この電池は充放電電圧２．１［Ｖ］に電圧平坦部を有する放電容量１．８［ｍＡｈ］の二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は４５０［Ａｈ／ｋｇ］であった。
実施例１と同じ充放電試験機を用いて、上記コイン型二次電池を、０．１［ｍＡ］の定電流で電圧が４．２［Ｖ］になるまで充電し、その後、０．１［ｍＡ］の定電流で１．５［Ｖ］まで放電を行った。その結果、この電池は充放電電圧２．１［Ｖ］に電圧平坦部を有する放電容量１．８［ｍＡｈ］の二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は４５０［Ａｈ／ｋｇ］であった。
【0182】
また、上記の充放電試験機を使用して１．５～４．２［Ｖ］の範囲で充放電を１００サイクル繰り返した。その結果、１００サイクル繰り返した後の放電容量は１．６［ｍＡｈ］（初期容量の８９％）であり、安定性に優れていることがわかった。
【0183】
［比較例２］
［二次電池の作製］
正極活物質として比較例１の１，２，４，５‐ジチアジアジン‐３，６‐ジカルボチオアミドに代えて、［３，３'‐ビス‐１，２，４，５‐ジチアジアジン］‐６，６'‐ジカルボチオアミドを使用した以外は、比較例１と同様の方法でコイン型電池を作製した。
［二次電池の作製］
正極活物質として比較例１の１，２，４，５‐ジチアジアジン‐３，６‐ジカルボチオアミドに代えて、［３，３'‐ビス‐１，２，４，５‐ジチアジアジン］‐６，６'‐ジカルボチオアミドを使用した以外は、比較例１と同様の方法でコイン型電池を作製した。
【0184】
［二次電池の動作確認］
実施例１と同じ充放電試験機を用いて、上記コイン型二次電池を、０．１［ｍＡ］の定電流で電圧が４．２［Ｖ］になるまで充電し、その後、０．１［ｍＡ］の定電流で１．５［Ｖ］まで放電を行った。その結果、この電池は充放電電圧２．１［Ｖ］に電圧平坦部を有する放電容量２．２５［ｍＡｈ］の二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は３００［Ａｈ／ｋｇ］であった。
実施例１と同じ充放電試験機を用いて、上記コイン型二次電池を、０．１［ｍＡ］の定電流で電圧が４．２［Ｖ］になるまで充電し、その後、０．１［ｍＡ］の定電流で１．５［Ｖ］まで放電を行った。その結果、この電池は充放電電圧２．１［Ｖ］に電圧平坦部を有する放電容量２．２５［ｍＡｈ］の二次電池であることが確認された。上記の放電容量から計算した正極活物質の質量当たりの容量密度は３００［Ａｈ／ｋｇ］であった。
【0185】
また、上記の充放電試験機を使用して１．５～４．２［Ｖ］の範囲で充放電を１００サイクル繰り返した。その結果、１００サイクル繰り返した後の放電容量は１．５８［ｍＡｈ］（初期容量の７０％）であった。
【0186】
実施例１の二次電池と、比較例１の二次電池とを比較すると、実施例１の二次電池における正極活物質の質量当たりの容量密度は、比較例１の二次電池における正極活物質の質量当たりの容量密度よりも大きい。同様に、実施例２の二次電池と、比較例２の二次電池とを比較すると、実施例２の二次電池における正極活物質の質量当たりの容量密度は、比較例２の二次電池における正極活物質の質量当たりの容量密度よりも大きい。これは、正極の活物質層に形成された貫通孔がイオン透過領域として機能したことにより、当該活物質層の内部に配された正極活物質が有効に利用されたものと考えられる。
【0187】
なお、本願明細書の記載に接した当業者であれば、活物質層の内部にイオン伝導性物質が配され、当該イオン伝導性物質の一部が活物質層の表面に配されている場合、当該イオン伝導性物質が、実施例１及び実施例２の貫通孔と同様に、イオン透過領域として機能することを理解することができる。したがって、実施例１及び実施例２、並びに、比較例１及び比較例２の記載に接した当業者であれば、上述されたイオン伝導性物質をイオン透過領域として利用した正極も、大きな容量密度を有することを理解することができる。
【0188】
また、本技術分野に属する当業者であれば、活物質及びイオン伝導性物質とを含むスラリーを乾燥させる工程において、活物質及びイオン伝導性物質を相分離させることで、イオン伝導性物質を利用して、実施例１及び実施例２の貫通孔と同様の機能を有するイオン透過領域が形成され得ることを理解することができる。これにより、本願明細書の記載に接した当業者であれば、上述されたイオン伝導性物質をイオン透過領域として利用した正極を作製することができる。
【0189】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0190】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【0191】
１００ 飛行体、１１０ 蓄電池、１１２ 蓄電セル、１２０ 電力制御回路、１３０ 電動機、１４０ プロペラ、１５０ センサ、１６０ 制御装置、２１２ 正極ケース、２１４ 負極ケース、２１６ 封止剤、２１８ 金属バネ、２２０ 正極、２２２ 正極集電体、２２４ 正極活物質層、２３０ セパレータ、２４０ 負極、２４２ 負極集電体、２４４ 負極活物質層、２５０ 電解液、３３０ 電解質、４２２ 第１面、４２４ 第２面、４２６ 側面、４４２ 第１面、４４４ 第２面、４４６ 側面、４６０ イオン透過領域、４６２ イオン透過領域、４６４ イオン透過領域、５６２ イオン透過領域、５７２ イオン透過領域、５７４ イオン透過領域、５８２ イオン透過領域、５８４ イオン透過領域、６４０ 粒子、６６０ 空隙、７０２ 第１断面、７０４ 第２断面、７７２ 凹部、７７４ 凹部、７７６ 凹部、７７８ 凹部、８０２ 第１断面、８０４ 第２断面、８７２ 凹部、８７４ 凹部、８７６ 凹部、８７８ 凹部、８８２ 凹部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
