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(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】P2024021741
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】電極および二次電池
(51)【国際特許分類】
H01M 4/13 20100101AFI20240208BHJP
H01M 4/62 20060101ALI20240208BHJP
H01M 4/36 20060101ALI20240208BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20240208BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
H01M4/13
H01M4/62 Z
H01M4/36 C
H01M10/0566
H01M10/052
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022124791
(22)【出願日】2022-08-04
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001357
【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 一顕
(72)【発明者】
【氏名】池澤 慶太
【テーマコード（参考）】
5H029
5H050
【Ｆターム（参考）】
5H029AJ02
5H029AJ05
5H029AK01
5H029AK03
5H029AL02
5H029AL06
5H029AL07
5H029AL11
5H029AM03
5H029AM04
5H029AM05
5H029AM07
5H029HJ07
5H029HJ12
5H050AA02
5H050AA07
5H050BA17
5H050CA01
5H050CA08
5H050CA09
5H050CB02
5H050CB07
5H050CB08
5H050CB11
5H050DA02
5H050DA10
5H050EA08
5H050FA18
5H050HA07
5H050HA12
(57)【要約】
【課題】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。
【解決手段】二次電池は、電極と、電解液とを備える。電極は、集電体と、その集電体により支持された活物質層とを備える。活物質層は、活物質および導電剤を含む。導電剤は、活物質の表面を被覆すると共に繊維状炭素材料を含む第１導電剤と、その活物質の周辺に分散されると共に粒子状炭素材料を含む第２導電剤とを含む。集電体から遠い側に位置する活物質層の表面をラマン分光分析することにより、導電剤の存在領域をラマンマッピングすると共に、その導電剤の存在領域を第１導電剤の存在領域と第２導電剤の存在領域とに分離した際、その活物質の存在領域の面積に対する第１導電剤の存在領域の面積の割合は６０％以上９０％以下であり、その第２導電剤の存在領域の面積は１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下である。
【選択図】図２
【解決手段】二次電池は、電極と、電解液とを備える。電極は、集電体と、その集電体により支持された活物質層とを備える。活物質層は、活物質および導電剤を含む。導電剤は、活物質の表面を被覆すると共に繊維状炭素材料を含む第１導電剤と、その活物質の周辺に分散されると共に粒子状炭素材料を含む第２導電剤とを含む。集電体から遠い側に位置する活物質層の表面をラマン分光分析することにより、導電剤の存在領域をラマンマッピングすると共に、その導電剤の存在領域を第１導電剤の存在領域と第２導電剤の存在領域とに分離した際、その活物質の存在領域の面積に対する第１導電剤の存在領域の面積の割合は６０％以上９０％以下であり、その第２導電剤の存在領域の面積は１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
集電体と、
前記集電体により支持された活物質層と
を備え、
前記活物質層は、活物質および導電剤を含み、
前記導電剤は、
前記活物質の表面を被覆すると共に繊維状炭素材料を含む第１導電剤と、
前記活物質の周辺に分散されると共に粒子状炭素材料を含む第２導電剤と
を含み、
前記集電体から遠い側に位置する前記活物質層の表面をラマン分光分析することにより、前記導電剤の存在領域をラマンマッピングすると共に、前記導電剤の存在領域を前記第１導電剤の存在領域と前記第２導電剤の存在領域とに分離した際、
前記活物質の存在領域の面積に対する前記第１導電剤の存在領域の面積の割合は、６０％以上９０％以下であり、
前記第２導電剤の存在領域の面積は、１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下である、
電極。
前記集電体により支持された活物質層と
を備え、
前記活物質層は、活物質および導電剤を含み、
前記導電剤は、
前記活物質の表面を被覆すると共に繊維状炭素材料を含む第１導電剤と、
前記活物質の周辺に分散されると共に粒子状炭素材料を含む第２導電剤と
を含み、
前記集電体から遠い側に位置する前記活物質層の表面をラマン分光分析することにより、前記導電剤の存在領域をラマンマッピングすると共に、前記導電剤の存在領域を前記第１導電剤の存在領域と前記第２導電剤の存在領域とに分離した際、
前記活物質の存在領域の面積に対する前記第１導電剤の存在領域の面積の割合は、６０％以上９０％以下であり、
前記第２導電剤の存在領域の面積は、１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下である、
電極。
【請求項2】
前記繊維状炭素材料は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノホーンのうちの少なくとも１種を含み、
前記粒子状炭素材料は、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のうちの少なくとも１種を含む、
請求項１に記載の電極。
前記粒子状炭素材料は、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のうちの少なくとも１種を含む、
請求項１に記載の電極。
【請求項3】
請求項１に記載の電極と、
電解液と
を備えた、二次電池。
電解液と
を備えた、二次電池。
【請求項4】
前記電極は、正極である、
請求項３に記載の二次電池。
請求項３に記載の二次電池。
【請求項5】
リチウムイオン二次電池である、
請求項３に記載の二次電池。
請求項３に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、電極および二次電池に関する。
【背景技術】
【0002】
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、電極および電解液を備えており、その電極は、活物質および導電剤を含んでいる。
【0003】
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、電極の合剤層が活物質および導電剤を含んでおり、その導電剤がカーボンナノチューブなどを含んでおり、その合剤層中における導電剤の分布（凝集度、分散度合および体積割合など）が規定されている（例えば、特許文献１～４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２０１８－５２１４５０号公報
【特許文献2】特開２００６－１００２２２号公報
【特許文献3】特開２００６－０５４１７４号公報
【特許文献4】特開２０１０－２５３４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
二次電池の構成に関して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。
【0006】
よって、優れた電池特性を得ることが可能である電極および二次電池が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本技術の一実施形態の電極は、集電体と、その集電体により支持された活物質層とを備えたものである。活物質層は、活物質および導電剤を含む。導電剤は、活物質の表面を被覆すると共に繊維状炭素材料を含む第１導電剤と、その活物質の周辺に分散されると共に粒子状炭素材料を含む第２導電剤とを含む。集電体から遠い側に位置する活物質層の表面をラマン分光分析することにより、導電剤の存在領域をラマンマッピングすると共に、その導電剤の存在領域を第１導電剤の存在領域と第２導電剤の存在領域とに分離した際、その活物質の存在領域の面積に対する第１導電剤の存在領域の面積の割合は６０％以上９０％以下であり、その第２導電剤の存在領域の面積は１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下である。
【0008】
本技術の一実施形態の二次電池は、電極と、電解液とを備え、その電極が上記した本技術の一実施形態の電極の構成を同様の構成を有するものである。
【0009】
なお、「活物質の存在領域の面積」、「第１導電剤の存在領域の面積」および「第２導電剤の存在領域の面積」のそれぞれは、上記した活物質層の表面のラマン分光分析結果に基づいて算出される。算出手順の詳細に関しては、後述する。
【発明の効果】
【0010】
本技術の一実施形態の電極または二次電池によれば、その電極が集電体および活物質層を備えており、その活物質層が活物質および導電剤を含んでおり、その導電剤が第１導電剤および第２導電剤を含んでおり、その活物質の表面を被覆する第１導電剤が繊維状炭素材料を含んでおり、その活物質の周辺に分散される第２導電剤が粒子状炭素材料を含んでおり、その活物質層の表面をラマン分光分析（ラマンマッピング）した際、その活物質の存在領域の面積に対する第１導電剤の存在領域の面積の割合が６０％以上９０％以下であり、その第２導電剤の存在領域の面積が１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下であるので、優れた電池特性を得ることができる。
【0011】
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。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
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．電極
１－１．構成
１－２．２種類の物性条件
１－３．動作
１－４．製造方法
１－５．作用および効果
２．二次電池
２－１．構成
２－２．動作
２－３．製造方法
２－４．作用および効果
３．変形例
４．二次電池の用途
１．電極
１－１．構成
１－２．２種類の物性条件
１－３．動作
１－４．製造方法
１－５．作用および効果
２．二次電池
２－１．構成
２－２．動作
２－３．製造方法
２－４．作用および効果
３．変形例
４．二次電池の用途
【0014】
＜１．電極＞
まず、本技術の一実施形態の電極に関して説明する。
まず、本技術の一実施形態の電極に関して説明する。
【0015】
この電極の用途は、特に限定されないため、任意に設定可能である。電極の用途の具体例は、二次電池およびキャパシタなどの電気化学デバイスである。
【0016】
電気化学デバイスに電極が用いられる場合において、その電極は、正極として用いられてもよいし、負極として用いられてもよいし、正極および負極のそれぞれとして用いられてもよい。
【0017】
以下では、二次電池に電極が用いられる場合に関して説明する。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、電極と共に電解液を備えている。
【0018】
【0019】
ただし、図２では、活物質層１２０の主要な構成要素である複数の活物質１２１および複数の導電剤１２２（複数の被覆導電剤１２２Ｘおよび複数の分散導電剤１２２Ｙ）を示している。また、図２では、図示内容を簡略化するために、複数の活物質１２１および複数の導電剤１２２のそれぞれが規則的に配列された状態を示している。
【0020】
【0021】
［集電体］
集電体１１０は、図１に示したように、活物質層１２０が設けられる一対の面（上面および下面）を有しており、金属材料などの導電性材料を含んでいる。導電性材料の種類は、電極１００の用途（正極または負極）などに応じて任意に選択可能であり、その導電性材料の詳細に関しては、後述する。
集電体１１０は、図１に示したように、活物質層１２０が設けられる一対の面（上面および下面）を有しており、金属材料などの導電性材料を含んでいる。導電性材料の種類は、電極１００の用途（正極または負極）などに応じて任意に選択可能であり、その導電性材料の詳細に関しては、後述する。
【0022】
［活物質層］
活物質層１２０は、図１および図２に示したように、集電体１１０の上に設けられているため、その集電体１１０により支持されている。この活物質層１２０は、活物質１２１および導電剤１２２を含んでいる。ただし、活物質層１２０は、さらに、結着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。
活物質層１２０は、図１および図２に示したように、集電体１１０の上に設けられているため、その集電体１１０により支持されている。この活物質層１２０は、活物質１２１および導電剤１２２を含んでいる。ただし、活物質層１２０は、さらに、結着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。
【0023】
ここでは、活物質層１２０は、集電体１１０の両面に設けられているため、電極１００は、２個の活物質層１２０を含んでいる。ただし、活物質層１２０は、集電体１１０の片面（上面または下面）だけに設けられているため、電極１００は、１個の活物質層１２０だけを含んでいてもよい。活物質層１２０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。
【0024】
この活物質層１２０は、厚さ方向Ｔにおいて集電体１１０から遠い側に位置する表面Ｓを有している。この「厚さ方向Ｔ」とは、集電体１１０から活物質層１２０に向かう方向であり、すなわち図１中の縦方向である。
【0025】
ここでは、２個の活物質層１２０のうちの一方の活物質層１２０、より具体的には集電体１１０の上面に設けられている活物質層１２０に着目しているため、その活物質層１２０の上面を表面Ｓとしている。
【0026】
ただし、図１では、図示内容を簡略化するために符号を省略しているが、２個の活物質層１２０のうちの他方の活物質層１２０、より具体的には集電体１１０の下面に設けられている活物質層１２０に着目すれば、その活物質層１２０の下面を表面Ｓとしてもよい。すなわち、表面Ｓは、集電体１１０の上方に配置されている活物質層１２０の上面でもよいし、その集電体１１０の下方に配置されている活物質層１２０の下面でもよい。
【0027】
（活物質）
活物質１２１は、複数の粒子状である。複数の粒子状である活物質１２１のそれぞれは、電極反応物質を吸蔵放出するために、その電極反応物質を吸蔵放出可能である電極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。電極材料の種類は、電極１００の用途（正極または負極）などに応じて任意に選択可能であり、その電極材料の詳細に関しては、後述する。なお、活物質１２１の形状は、特に限定されないため、円形に限られずに他の形状でもよい。
活物質１２１は、複数の粒子状である。複数の粒子状である活物質１２１のそれぞれは、電極反応物質を吸蔵放出するために、その電極反応物質を吸蔵放出可能である電極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。電極材料の種類は、電極１００の用途（正極または負極）などに応じて任意に選択可能であり、その電極材料の詳細に関しては、後述する。なお、活物質１２１の形状は、特に限定されないため、円形に限られずに他の形状でもよい。
【0028】
（導電剤）
導電剤１２２は、活物質層１２０の導電性を向上させるために導電性材料を含んでおり、より具体的には、その導電性材料として２種類の炭素材料を含んでいる。これにより、導電剤１２２は、被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙを含んでいる。
導電剤１２２は、活物質層１２０の導電性を向上させるために導電性材料を含んでおり、より具体的には、その導電性材料として２種類の炭素材料を含んでいる。これにより、導電剤１２２は、被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙを含んでいる。
【0029】
被覆導電剤１２２Ｘは、活物質１２１の表面を被覆する第１導電剤であり、複数の被膜状である。この被覆導電剤１２２Ｘは、１種類目の炭素材料である繊維状炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【0030】
すなわち、被覆導電剤１２２Ｘは、活物質１２１の表面に位置しているため、分散導電剤１２２Ｙよりも活物質１２１に近い位置に配置されている。これにより、活物質１２１の表面では、電極反応物質の吸蔵放出性が担保されながら、被覆導電剤１２２Ｘを利用して導電性が向上している。
【0031】
繊維状炭素材料は、細長い繊維状の形状を有する炭素材料である。繊維状炭素材料の種類は、特に限定されないが、具体的には、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノホーンなどである。後述する２種類の物性条件のうちの１種類目の物性条件（割合Ｒ）が満たされやすくなるからである。
【0032】
分散導電剤１２２Ｙは、活物質１２１の周辺に分散されている第２導電剤であり、複数の粒子状である。この分散導電剤１２２Ｙは、２種類目の炭素材料である粒子状炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【0033】
すなわち、分散導電剤１２２Ｙは、互いに隣り合う２個以上の活物質１２１の間に位置しているため、被覆導電剤１２２Ｘよりも活物質１２１から遠い位置に配置されている。これにより、２個以上の活物質１２１は、１個以上の分散導電剤１２２Ｙを介して互いに電気的に接続されているため、その２個以上の活物質１２１の間では、その分散導電剤１２２Ｙを利用して導電性が向上している。
【0034】
粒子状炭素材料は、略粒子状の形状を有する炭素材料である。粒子状炭素材料の種類は、特に限定されないが、具体的には、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。後述する２種類の物性条件のうちの２種類目の物性条件（面積Ｍ３）が満たされやすくなるからである。
【0035】
導電剤１２２が被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙを含んでいるのは、その被覆導電剤１２２Ｘを利用して電極反応物質の吸蔵放出性が担保されながら活物質１２１の表面の導電性が向上すると共に、その分散導電剤１２２Ｙを利用して複数の活物質１２１間の導電性も向上するからである。これにより、活物質層１２０の導電性が著しく向上する。
【0036】
被覆導電剤１２２Ｘと分散導電剤１２２Ｙとの混合比（重量比）は、特に限定されないため、電極１００の用途（正極または負極）などに応じて任意に設定可能である。
【0037】
ただし、導電剤１２２は、さらに、他の導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。他の導電性材料の種類は、特に限定されないが、具体的には、金属材料および導電性高分子化合物などである。
【0038】
（結着剤）
結着剤は、複数の活物質１２１などを互いに結着させるために、合成ゴムおよび高分子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。合成ゴムおよび高分子化合物のそれぞれの種類は、電極１００の用途（正極または負極）などに応じて任意に選択可能であり、その合成ゴムおよび高分子化合物のそれぞれの詳細に関しては、後述する。
結着剤は、複数の活物質１２１などを互いに結着させるために、合成ゴムおよび高分子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。合成ゴムおよび高分子化合物のそれぞれの種類は、電極１００の用途（正極または負極）などに応じて任意に選択可能であり、その合成ゴムおよび高分子化合物のそれぞれの詳細に関しては、後述する。
【0039】
＜１－２．２種類の物性条件＞
電極１００の物性に関しては、以下で説明する２種類の条件（以下、「２種類の物性条件」と呼称する。）が満たされている。
電極１００の物性に関しては、以下で説明する２種類の条件（以下、「２種類の物性条件」と呼称する。）が満たされている。
【0040】
【0041】
以下では、活物質１２１の存在領域および導電剤１２２の存在領域のそれぞれの特定手順と、その導電剤１２２の存在領域の分離手順と、活物質１２１の存在領域の面積、被覆導電剤１２２Ｘの存在領域の面積および分散導電剤１２２Ｙの存在領域の面積のそれぞれの特定手順とに関して説明したのち、２種類の物性条件に関して説明する。
【0042】
［導電剤の存在領域の特定手順］
導電剤１２２の存在領域を特定する場合には、ラマン分光分析法を用いて活物質層１２０の表面Ｓをラマン分光分析することにより、分析結果であるラマンスペクトル（図示せず）を取得する。この場合には、分析用の光源としてアルゴンレーザ光（波長＝５３２ｎｍ）を用いる。また、活物質層１２０の表面Ｓの一部（図１に示した部分Ｐ）にレーザ光を照射することにより、分析範囲＝７２μｍ×３３μｍとする。
導電剤１２２の存在領域を特定する場合には、ラマン分光分析法を用いて活物質層１２０の表面Ｓをラマン分光分析することにより、分析結果であるラマンスペクトル（図示せず）を取得する。この場合には、分析用の光源としてアルゴンレーザ光（波長＝５３２ｎｍ）を用いる。また、活物質層１２０の表面Ｓの一部（図１に示した部分Ｐ）にレーザ光を照射することにより、分析範囲＝７２μｍ×３３μｍとする。
【0043】
このラマンスペクトルでは、波長が２４００ｃｍ-1～２８００ｃｍ-1である範囲内にＧ’バンドのピークが検出される。このピークは、２種類の炭素材料（繊維状炭素材料および粒子状炭素材料）を含んでいる導電剤１２２（被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙ）の存在に起因して発生するピークである。
【0044】
こののち、導電剤１２２の存在領域をラマンマッピングすることにより、図３に示したように、その導電剤１２２の分布が取得されるため、その導電剤１２２の存在領域が特定される。この分布は、ピークの強度に応じて導電剤１２２の存在量が色分けされたマップである。ただし、図３では、図示内容を簡略化するために、導電剤１２２の存在量を色分けしておらずに、その導電剤１２２の存在領域に網掛けを施している。
【0045】
［活物質の存在領域の特定手順］
図３に示した活物質層１２０の表面Ｓの一部（部分Ｐ）の範囲内には、複数の粒子状の活物質１２１が存在している。これにより、部分Ｐの範囲を活物質１２１の存在領域とする。すなわち、活物質１２１の存在領域は、分析範囲（＝７２μｍ×３３μｍ）と等しい範囲である。
図３に示した活物質層１２０の表面Ｓの一部（部分Ｐ）の範囲内には、複数の粒子状の活物質１２１が存在している。これにより、部分Ｐの範囲を活物質１２１の存在領域とする。すなわち、活物質１２１の存在領域は、分析範囲（＝７２μｍ×３３μｍ）と等しい範囲である。
【0046】
なお、活物質層１２０は、上記したように、さらに、結着剤を含んでいてもよい。しかしながら、Ｇ’バンドのピークを用いた活物質層１２０の表面Ｓのラマン分光分析結果（ラマンマッピング）では、結着剤の存在を検出することができない。これにより、結着剤の存在は、活物質１２１の存在領域および導電剤１２２の存在領域のそれぞれの特定に関してほとんど影響を及ぼさない。よって、ここでは、活物質層１２０が結着剤を含んでいたとしても、その結着剤の存在領域を考慮しなくてよい。
【0047】
［導電剤の存在領域の分離手順］
図３に示した導電剤１２２の分布では、上記したように、ピークの強度に応じて導電剤１２２の存在量が色分けされている。これにより、ピークの強度に基づいて、導電剤１２２の存在領域を被覆導電剤１２２Ｘの存在領域と分散導電剤１２２Ｙの存在領域とに分離する。
図３に示した導電剤１２２の分布では、上記したように、ピークの強度に応じて導電剤１２２の存在量が色分けされている。これにより、ピークの強度に基づいて、導電剤１２２の存在領域を被覆導電剤１２２Ｘの存在領域と分散導電剤１２２Ｙの存在領域とに分離する。
【0048】
具体的には、導電剤１２２の分布では、活物質層１２０中における導電剤１２２の存在領域を特定できるが、被覆導電剤１２２Ｘの存在領域および分散導電剤１２２Ｙのそれぞれを特定できない。
【0049】
そこで、ピークの強度、すなわちピークの強度に基づいて設定される相対値（段階値）に基づいて、導電剤１２２の存在領域を被覆導電剤１２２Ｘの存在領域と分散導電剤１２２Ｙの存在領域とに区別する。
【0050】
ここでは、ピークの強度を１０１段階の段階値となるように段階分けする。この場合には、１段階目においてピークの強度が最も小さくなるため、その１段階目の段階値が最小値（＝０）となるように設定される。また、１０１段階目においてピークの強度が最も大きくなるため、その１０１段階目の段階値が最大値（＝１００）となるように設定される。
【0051】
これにより、段階値が０～２９である領域を分散導電剤１２２Ｙの存在領域とすると共に、段階値が３０～１００である領域を被覆導電剤１２２Ｘの存在領域とする。分散導電剤１２２Ｙの存在領域では、段階値（＝０～２９）が大きいほど分散導電剤１２２Ｙ（粒子状炭素材料）の存在量が大きいことになる。被覆導電剤１２２Ｘの存在領域では、段階値（＝３０～１００）が大きいほど被覆導電剤１２２Ｘ（繊維状炭素材料）の存在量が大きいことになる。
【0052】
よって、ピークの強度に応じて設定される段階値に基づいて、導電剤１２２の存在領域が被覆導電剤１２２Ｘの存在領域と分散導電剤１２２Ｙの存在領域とに分離される。
【0053】
［存在領域の面積の特定手順］
活物質１２１の存在領域の面積Ｍ１を特定する場合には、上記したラマンマッピングに基づいて、活物質１２１の存在領域（＝分析範囲）に含まれているピクセルをカウントすることにより、その面積Ｍ１（μｍ2 ）を特定する。
活物質１２１の存在領域の面積Ｍ１を特定する場合には、上記したラマンマッピングに基づいて、活物質１２１の存在領域（＝分析範囲）に含まれているピクセルをカウントすることにより、その面積Ｍ１（μｍ2 ）を特定する。
【0054】
被覆導電剤１２２Ｘの存在領域の面積Ｍ２を特定する場合には、上記したラマンマッピングに基づいて、被覆導電剤１２２Ｘの存在領域に含まれているピクセルをカウントすることにより、その面積Ｍ２（μｍ2 ）を特定する。
【0055】
分散導電剤１２２Ｙの存在領域の面積Ｍ３を特定する場合には、上記したラマンマッピングに基づいて、分散導電剤１２２Ｙの存在領域に含まれているピクセルをカウントすることにより、その面積Ｍ３（μｍ2 ）を算出する。
【0056】
［２種類の物性条件］
電極１００に関しては、以下で説明する２種類の物性条件が満たされている。
電極１００に関しては、以下で説明する２種類の物性条件が満たされている。
【0057】
第１に、活物質１２１の存在領域の面積Ｍ１に対する被覆導電剤１２２Ｘの存在領域の面積Ｍ２の割合Ｒは、６０％～９０％である。この割合Ｒは、いわゆる活物質１２１の表面に対する被覆導電剤１２２Ｘの被覆率を表すパラメータである。ただし、割合Ｒは、小数点第一位の値が四捨五入された値とする。
【0058】
第２に、分散導電剤１２２Ｙの存在領域の面積Ｍ３は、１．０μｍ2 ～５．０μｍ2 である。この面積Ｍ３は、いわゆる活物質層１２０中に分散されている分散導電剤１２２Ｙの占有面積を表すパラメータである。ただし、面積Ｍ３は、小数点第二位の値が四捨五入された値とする。
【0059】
２種類の物性条件が満たされているのは、活物質層１２０が活物質１２１と共に導電剤１２２（被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙ）を含んでいる場合において、面積Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３間の関係が相互に適正化されるからである。これにより、活物質層１２０において、電極反応物質の吸蔵放出性が担保されながら、導電性が著しく向上する。なお、ここで説明した理由の詳細に関しては、後述する。
【0060】
（算出手順）
上記した特定手順により、面積Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれを特定したのち、その面積Ｍ１，Ｍ２に基づいて割合Ｒを特定する。すなわち、Ｒ＝（Ｍ２／Ｍ１）×１００という計算式に基づいて、割合Ｒを算出する。
上記した特定手順により、面積Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれを特定したのち、その面積Ｍ１，Ｍ２に基づいて割合Ｒを特定する。すなわち、Ｒ＝（Ｍ２／Ｍ１）×１００という計算式に基づいて、割合Ｒを算出する。
【0061】
ただし、面積Ｍ１は、互いに異なる１０箇所における活物質層１２０の表面Ｓ１の分析結果に基づいて算出される１０個の面積の平均値である。このように１０個の面積の平均値であることは面積Ｍ２，Ｍ３のそれぞれに関しても同様である。
【0062】
＜１－３．動作＞
電極１００では、電極反応時において、活物質１２１から電極反応物質が放出されると共に、その活物質１２１において電極反応物質が吸蔵される。この場合には、電極反応物質がイオン状態で吸蔵放出される。
電極１００では、電極反応時において、活物質１２１から電極反応物質が放出されると共に、その活物質１２１において電極反応物質が吸蔵される。この場合には、電極反応物質がイオン状態で吸蔵放出される。
【0063】
＜１－４．製造方法＞
以下では、電極１００の製造方法の一例として、結着剤を用いると共に、活物質層１２０の形成方法として塗布法を用いる場合に関して説明する。
以下では、電極１００の製造方法の一例として、結着剤を用いると共に、活物質層１２０の形成方法として塗布法を用いる場合に関して説明する。
【0064】
電極１００を製造する場合には、最初に、粉末状の粒子状繊維材料と、粉末状の結着剤とを互いに混合させることにより、混合物を得る。続いて、溶媒に混合物を投入したのち、必要に応じて溶媒を撹拌することにより、ペースト状の混合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。
【0065】
続いて、混合スラリーに粉末状の活物質１２１を投入したのち、その混合スラリーを撹拌することにより、ペースト状の合剤スラリーを調製する。この場合には、攪拌機を用いて混合スラリーを十分に撹拌してもよい。
【0066】
続いて、合剤スラリーに粉末状の繊維状炭素材料を投入したのち、その合剤スラリーを撹拌することにより、ペースト状の電極スラリーを調製する。この場合には、攪拌機を用いて合剤スラリーを十分に撹拌してもよい。
【0067】
続いて、集電体１１０の両面に電極スラリーを塗布したのち、その電極スラリーを乾燥させる。これにより、活物質１２１の表面に繊維状炭素材料を含む被覆導電剤１２２Ｘが形成されると共に、その活物質１２１の周辺に粒子状炭素材料を含む分散導電剤１２２Ｙが形成される。よって、活物質１２１および導電剤１２２（被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙ）を含む活物質層１２０が形成される。
【0068】
最後に、ロールプレス機などのプレス機を用いて活物質層１２０を圧縮成型してもよい。この場合には、活物質層１２０を加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
【0069】
【0070】
この電極１００を製造する場合には、混合スラリーおよび合剤スラリーのそれぞれの撹拌条件を変更すると共に、電極スラリーの乾燥条件を変更することにより、繊維状炭素材料および粒子状炭素材料のそれぞれの分布が変化する。これにより、所定の値となるように面積Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれが設定されるため、所定の値となるように割合Ｒが設定される。
【0071】
＜１－５．作用および効果＞
この電極１００によれば、その電極１００が集電体１１０および活物質層１２０を備えており、その活物質層１２０が活物質１２１および導電剤１２２を含んでおり、その導電剤１２２が被覆導電剤１２２Ｘ（繊維状炭素材料）および分散導電剤１２２Ｙ（粒子状炭素材料）を含んでいる。また、活物質層１２０の表面Ｓのラマン分光分析結果（ラマンマッピング）に関して、２種類の物性条件（割合Ｒ＝６０％～９０％および面積Ｍ３＝１．０μｍ2 ～５．０μｍ2 ）が満たされている。
この電極１００によれば、その電極１００が集電体１１０および活物質層１２０を備えており、その活物質層１２０が活物質１２１および導電剤１２２を含んでおり、その導電剤１２２が被覆導電剤１２２Ｘ（繊維状炭素材料）および分散導電剤１２２Ｙ（粒子状炭素材料）を含んでいる。また、活物質層１２０の表面Ｓのラマン分光分析結果（ラマンマッピング）に関して、２種類の物性条件（割合Ｒ＝６０％～９０％および面積Ｍ３＝１．０μｍ2 ～５．０μｍ2 ）が満たされている。
【0072】
この場合には、上記したように、活物質層１２０が活物質１２１と共に導電剤１２２（被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙ）を含んでいる場合において、面積Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３間の関係が相互に適正化される。
【0073】
これにより、第１に、被覆導電剤１２２Ｘが互いに集合（凝集）せずに活物質１２１の表面を被覆するように配置されやすくなるため、その活物質１２１の表面の電気抵抗が低下する。よって、活物質１２１の表面の導電性が向上すると共に、その活物質１２１において電極反応物質が吸蔵放出されやすくなる。
【0074】
第２に、分散導電剤１２２Ｙが互いに集合（凝集）せずに活物質１２１の周辺に分散されやすくなるため、その分散導電剤１２２Ｙを利用した導電パスが複数の活物質１２１間に形成されやすくなる。よって、複数の活物質１２１が分散導電剤１２２Ｙを介して互いに電気的に接続されやすくなるため、その複数の活物質１２１の間の導電性が向上する。
【0075】
この場合には、さらに、分散導電剤１２２Ｙを利用した導電パスが複数の活物質１２１と集電体１１０との間にも形成されやすくなる。よって、複数の活物質１２１と集電体１１０とが分散導電剤１２２Ｙを介して互いに電気的に接続されやすくなるため、その集電体１１０と活物質層１２０との間の導電性も向上する。
【0076】
第３に、分散導電剤１２２Ｙが分散されやすくなることに応じて、活物質１２１と共に電解液を用いた二次電池において、被覆導電剤１２２Ｘの存在が活物質層１２０に対する電解液の含浸を阻害しにくくなる。よって、被覆導電剤１２２Ｘを用いても活物質層１２０に電解液が含浸されやすくなるため、その活物質層１２０による電解液の保持量が担保される。
【0077】
これらのことから、活物質層１２０において、電極反応物質の吸蔵放出性が担保されながら、導電性が著しく向上する。よって、電極１００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。
【0078】
これにより、電極１００を用いた二次電池では、充電電圧の上限値を高くしても、より具体的には４．４５Ｖ以上に到達するまで充電電圧の上限値を高くしても、優れた電池特性が得られるため、高容量化などが実現される。
【0079】
特に、繊維状炭素材料がカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノホー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と共に、粒子状炭素材料がカーボンブラック、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、２種類の物性条件が満たされやすくなる。よって、活物質層１２０において電極反応物質の吸蔵放出性が十分に向上すると共に導電性も十分に向上するため、より高い効果を得ることができる。
【0080】
＜２．二次電池＞
次に、上記した電極を用いた本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
次に、上記した電極を用いた本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
【0081】
ここで説明する二次電池は、上記したように、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、電極と共に電解液を備えている。
【0082】
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。
【0083】
以下では、電極反応物質がリチウムであると共に、電極が正極として用いられる場合に関して説明する。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り、そ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。
【0084】
この二次電池では、負極の充電容量が正極の放電容量よりも大きくなっている。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くなるように設定されている。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防止するためである。
【0085】
＜２－１．構成＞
図４は、二次電池の斜視構成を表していると共に、図５は、図４に示した電池素子２０の断面構成を表している。ただし、図４では、外装フィルム１０と電池素子２０とが互いに分離された状態を示していると共に、ＸＺ面に沿った電池素子２０の断面を破線で示している。
図４は、二次電池の斜視構成を表していると共に、図５は、図４に示した電池素子２０の断面構成を表している。ただし、図４では、外装フィルム１０と電池素子２０とが互いに分離された状態を示していると共に、ＸＺ面に沿った電池素子２０の断面を破線で示している。
【0086】
この二次電池は、図４および図５に示したように、外装フィルム１０と、電池素子２０と、正極リード３１と、負極リード３２と、封止フィルム４１，４２とを備えている。ここで説明する二次電池は、可撓性または柔軟性を有する外装部材（外装フィルム１０）を用いたラミネートフィルム型の二次電池である。
【0087】
［外装フィルム］
外装フィルム１０は、図４に示したように、電池素子２０を収納する外装部材であり、その電池素子２０が内部に収納された状態において封止された袋状の構造を有している。これにより、外装フィルム１０は、後述する正極２１および負極２２と共に電解液を内部に収納している。
外装フィルム１０は、図４に示したように、電池素子２０を収納する外装部材であり、その電池素子２０が内部に収納された状態において封止された袋状の構造を有している。これにより、外装フィルム１０は、後述する正極２１および負極２２と共に電解液を内部に収納している。
【0088】
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。
【0089】
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、互いに対向する融着層のうちの外周縁部同士は、外装フィルム１０が折り畳まれた状態において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。
【0090】
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。
【0091】
【0092】
この電池素子２０は、いわゆる巻回電極体である。すなわち、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と共に、そのセパレータ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。
【0093】
電池素子２０の立体的形状は、特に限定されない。ここでは、電池素子２０の立体的形状は、扁平状であるため、巻回軸Ｐと交差する電池素子２０の断面（ＸＺ面に沿った断面）の形状は、長軸Ｊ１および短軸Ｊ２により規定される扁平形状である。長軸Ｊ１は、Ｘ軸方向に延在すると共に短軸Ｊ２の長さよりも大きい長さを有する仮想軸である。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の長さ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２０の立体的形状は、扁平な円筒状であるため、その電池素子２０の断面の形状は、扁平な略楕円形状である。
【0094】
（正極）
正極２１は、電極１００の構成と同様の構成を有している。具体的には、正極２１は、図５に示したように、集電体１１０に対応する正極集電体２１Ａと、活物質層１２０に対応する正極活物質層２１Ｂとを含んでいる。
正極２１は、電極１００の構成と同様の構成を有している。具体的には、正極２１は、図５に示したように、集電体１１０に対応する正極集電体２１Ａと、活物質層１２０に対応する正極活物質層２１Ｂとを含んでいる。
【0095】
正極集電体２１Ａは、集電体１１０の構成と同様の構成を有している。この正極集電体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。また、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。
【0096】
正極活物質層２１Ｂは、活物質層１２０の構成と同様の構成を有している。すなわち、正極活物質層２１Ｂは、正極２１の活物質１２１である正極活物質と、その正極２１の導電剤１２２（被覆導電剤１２２Ｘおよび分散導電剤１２２Ｙ）である正極導電剤とを含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、さらに、正極２１の結着剤である正極結着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の形成方法に関する詳細は、電極１００の製造方法と同様である。
【0097】
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。
【0098】
正極活物質の種類は、特に限定されないが、具体的には、リチウムを吸蔵放出する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。
【0099】
酸化物の具体例は、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.98Ａｌ0.01Ｍｇ0.01Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.5 Ｃｏ0.2 Ｍｎ0.3 Ｏ2 およびＬｉＭｎ2 Ｏ4 などである。リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＭｎＰＯ4 およびＬｉＦｅ0.5 Ｍｎ0.5 ＰＯ4 などである。
【0100】
正極結着剤は、合成ゴムおよび高分子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。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。
【0101】
（負極）
負極２２は、図５に示したように、負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂを含んでいる。
負極２２は、図５に示したように、負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂを含んでいる。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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。なお、負極活物質は、炭素材料だけを含んでいてもよいし、金属系材料だけを含んでいてもよいし、双方を含んでいてもよい。
【0106】
炭素材料の具体例は、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛（天然黒鉛および人造黒鉛）などである。
【0107】
金属系材料は、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料であり、その金属元素および半金属元素の具体例は、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。
【0108】
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。負極導電剤は、炭素材料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。ただし、導電性材料は、金属材料および高分子化合物などでもよい。
【0109】
（セパレータ）
セパレータ２３は、図５に示したように、正極２１と負極２２との間に介在している絶縁性の多孔質膜であり、その正極２１と負極２２との接触（短絡）を防止しながらリチウムイオンを通過させる。このセパレータ２３は、ポリエチレンなどの高分子化合物を含んでいる。
セパレータ２３は、図５に示したように、正極２１と負極２２との間に介在している絶縁性の多孔質膜であり、その正極２１と負極２２との接触（短絡）を防止しながらリチウムイオンを通過させる。このセパレータ２３は、ポリエチレンなどの高分子化合物を含んでいる。
【0110】
（電解液）
電解液は、液状の電解質である。この電解液は、正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれに含浸されており、溶媒および電解質塩を含んでいる。
電解液は、液状の電解質である。この電解液は、正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれに含浸されており、溶媒および電解質塩を含んでいる。
【0111】
ここでは、溶媒は、非水溶媒（有機溶剤）のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、その非水溶媒を含んでいる電解液は、いわゆる非水電解液である。この非水溶媒は、エステル類およびエーテル類などを含んでおり、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を含んでいる。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。
【0112】
炭酸エステル系化合物は、環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルである。環状炭酸エステルの具体例は、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンなどであると共に、鎖状炭酸エステルの具体例は、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルなどである。
【0113】
カルボン酸エステル系化合物は、鎖状カルボン酸エステルなどである。鎖状カルボン酸エステルの具体例は、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルおよびトリメチル酢酸エチルなどである。
【0114】
ラクトン系化合物は、ラクトンなどである。ラクトンの具体例は、γ－ブチロラクトンおよびγ－バレロラクトンなどである。
【0115】
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。
【0116】
電解質塩は、リチウム塩などの軽金属塩のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。リチウム塩の具体例は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＦＳＯ2 ）2 ）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ）、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 ）、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ2 Ｏ4 ）2 ）、モノフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ2 ＰＦＯ3 ）およびジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2 Ｏ2 ）などである。高い電池容量が得られるからである。
【0117】
電解質塩の含有量は、特に限定されないが、具体的には、溶媒に対して０．３ｍｏｌ／ｋｇ～３．０ｍｏｌ／ｋｇである。高いイオン伝導性が得られるからである。
【0118】
なお、電解液は、さらに、添加剤のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。添加剤の種類は、特に限定されないが、具体的には、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化環状炭酸エステル、スルホン酸エステル、リン酸エステル、酸無水物、ニトリル化合物およびイソシアネート化合物などである。
【0119】
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。ハロゲン化環状炭酸エステルの具体例は、モノフルオロ炭酸エチレンおよびジフルオロ炭酸エチレンなどである。スルホン酸エステルの具体例は、プロパンスルトンおよびプロペンスルトンなどである。リン酸エステルの具体例は、リン酸トリメチルおよびリン酸トリエチルなどである。酸無水物の具体例は、コハク酸無水物、１，２－エタンジスルホン酸無水物および２－スルホ安息香酸無水物などである。ニトリル化合物の具体例は、スクシノニトリルなどである。イソシアネート化合物の具体例は、ヘキサメチレンジイソシアネートなどである。
【0120】
［正極リードおよび負極リード］
正極リード３１は、図４および図５に示したように、正極２１の正極集電体２１Ａに接続されている正極端子であり、外装フィルム１０の外部に導出されている。この正極リード３１は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の具体例は、アルミニウムなどである。正極リード３１の形状は、特に限定されないが、具体的には、薄板状および網目状などのうちのいずれかである。
正極リード３１は、図４および図５に示したように、正極２１の正極集電体２１Ａに接続されている正極端子であり、外装フィルム１０の外部に導出されている。この正極リード３１は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の具体例は、アルミニウムなどである。正極リード３１の形状は、特に限定されないが、具体的には、薄板状および網目状などのうちのいずれかである。
【0121】
負極リード３２は、図４および図５に示したように、負極２２の負極集電体２２Ａに接続されている負極端子であり、外装フィルム１０の外部に導出されている。この負極リード３２は、金属材料などの導電性材料を含んでおり、その導電性材料の具体例は、銅などである。ここでは、負極リード３２の導出方向および形状に関する詳細は、正極リード３１の導出方向および形状と同様である。
【0122】
［封止フィルム］
封止フィルム４１は、図４に示したように、外装フィルム１０と正極リード３１との間に挿入されている。封止フィルム４２は、図４に示したように、外装フィルム１０と負極リード３２との間に挿入されている。ただし、封止フィルム４１，４２のうちの一方または双方は、省略されてもよい。
封止フィルム４１は、図４に示したように、外装フィルム１０と正極リード３１との間に挿入されている。封止フィルム４２は、図４に示したように、外装フィルム１０と負極リード３２との間に挿入されている。ただし、封止フィルム４１，４２のうちの一方または双方は、省略されてもよい。
【0123】
この封止フィルム４１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。なお、封止フィルム４１は、正極リード３１に対して密着性を有するポリオレフィンなどの高分子化合物を含んでおり、そのポリオレフィンの具体例は、ポリプロピレンなどである。
【0124】
封止フィルム４２の構成は、負極リード３２に対して密着性を有する封止部材であることを除いて、封止フィルム４１の構成と同様である。すなわち、封止フィルム４２は、負極リード３２に対して密着性を有するポリオレフィンなどの高分子化合物を含んでいる。
【0125】
＜２－２．動作＞
二次電池は、以下のように動作する。
二次電池は、以下のように動作する。
【0126】
充電時には、電池素子２０において、正極２１からリチウムが放出されると共に、そのリチウムが電解液を介して負極２２に吸蔵される。一方、放電時には、電池素子２０において、負極２２からリチウムが放出されると共に、そのリチウムが電解液を介して正極２１に吸蔵される。これらの充放電時には、リチウムがイオン状態で吸蔵放出される。
【0127】
この場合には、特に、正極２１が電極１００の構成と同様の構成を有しているため、上記したように、充電時において充電電圧（リチウム金属基準）の上限値を高くすることが可能である。
【0128】
＜２－３．製造方法＞
二次電池を製造する場合には、以下で説明する一例の手順により、正極２１および負極２２のそれぞれを作製すると共に、電解液を調製したのち、その正極２１、負極２２および電解液を用いて二次電池を組み立てると共に、その組み立て後の二次電池に安定化処理を施す。
二次電池を製造する場合には、以下で説明する一例の手順により、正極２１および負極２２のそれぞれを作製すると共に、電解液を調製したのち、その正極２１、負極２２および電解液を用いて二次電池を組み立てると共に、その組み立て後の二次電池に安定化処理を施す。
【0129】
［正極の作製］
電極１００の作製手順と同様の手順により、正極集電体２１Ａおよび正極活物質層２１Ｂを含む正極２１を作製する。
電極１００の作製手順と同様の手順により、正極集電体２１Ａおよび正極活物質層２１Ｂを含む正極２１を作製する。
【0130】
［負極の作製］
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。この溶媒は、水性溶媒でもよいし、有機溶剤でもよい。続いて、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布することにより、負極活物質層２２Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型してもよい。この場合には、負極活物質層２２Ｂを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。これにより、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂが形成されるため、負極２２が作製される。
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。この溶媒は、水性溶媒でもよいし、有機溶剤でもよい。続いて、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布することにより、負極活物質層２２Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型してもよい。この場合には、負極活物質層２２Ｂを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。これにより、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂが形成されるため、負極２２が作製される。
【0131】
［電解液の調製］
溶媒に電解質塩を投入する。これにより、溶媒中において電解質塩が分散または溶解されるため、電解液が調製される。
溶媒に電解質塩を投入する。これにより、溶媒中において電解質塩が分散または溶解されるため、電解液が調製される。
【0132】
［二次電池の組み立て］
最初に、溶接法などの接合法を用いて、正極２１の正極集電体２１Ａに正極リード３１を接続させると共に、溶接法などの接合法を用いて、負極２２の負極集電体２２Ａに負極リード３２を接続させる。
最初に、溶接法などの接合法を用いて、正極２１の正極集電体２１Ａに正極リード３１を接続させると共に、溶接法などの接合法を用いて、負極２２の負極集電体２２Ａに負極リード３２を接続させる。
【0133】
続いて、セパレータ２３を介して正極２１および負極２２を互いに積層させたのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回体（図示せず）を作製する。この巻回体は、正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれに電解液が含浸されていないことを除いて、電池素子２０の構成と同様の構成を有している。続いて、プレス機などを用いて巻回体を押圧することにより、扁平形状となるように巻回体を成型する。
【0134】
続いて、窪み部１０Ｕの内部に巻回体を収容したのち、外装フィルム１０（融着層／金属層／表面保護層）を折り畳むことにより、その外装フィルム１０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合させることにより、袋状の外装フィルム１０の内部に巻回体を収納する。
【0135】
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融着層のうちの残りの１辺の外周縁部同士を互いに接合させる。この場合には、外装フィルム１０と正極リード３１との間に封止フィルム４１を挿入すると共に、外装フィルム１０と負極リード３２との間に封止フィルム４２を挿入する。
【0136】
これにより、巻回体に電解液が含浸されるため、巻回電極体である電池素子２０が作製される。よって、袋状の外装フィルム１０の内部に電池素子２０が封入されるため、二次電池が組み立てられる。
【0137】
［二次電池の安定化］
組み立て後の二次電池を充放電させる。環境温度、充放電回数（サイクル数）および充放電条件などの各種条件は、任意に設定可能である。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面に被膜が形成されるため、二次電池の状態が電気化学的に安定化する。よって、二次電池が完成する。
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各種条件は、任意に設定可能である。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面に被膜が形成されるため、二次電池の状態が電気化学的に安定化する。よって、二次電池が完成する。
【0138】
＜２－４．作用および効果＞
この二次電池によれば、正極２１が上記した電極１００の構成と同様の構成を有している。よって、電極１００に関して説明した場合と同様の理由により、正極２１においてリチウムの吸蔵放出性が担保されながら導電性が著しく向上するため、優れた電池特性を得ることができる。
この二次電池によれば、正極２１が上記した電極１００の構成と同様の構成を有している。よって、電極１００に関して説明した場合と同様の理由により、正極２１においてリチウムの吸蔵放出性が担保されながら導電性が著しく向上するため、優れた電池特性を得ることができる。
【0139】
特に、二次電池がリチウムイオン二次電池であれば、リチウムの吸蔵放出を利用して十分な電池容量が安定に得られるため、より高い効果を得ることができる。
【0140】
この他、正極２１によれば、その正極２１が上記した電極１００の構成と同様の構成を有している。よって、電極１００に関して説明した場合と同様の理由により、正極２１においてリチウムの吸蔵放出性が担保されながら導電性が著しく向上するため、優れた電池特性を得ることができる。
【0141】
二次電池および正極２１のそれぞれに関する他の作用および効果は、上記した電極１００に関する他の作用および効果と同様である。
【0142】
＜３．変形例＞
次に、上記した電極および二次電池のそれぞれの変形例に関して説明する。
次に、上記した電極および二次電池のそれぞれの変形例に関して説明する。
【0143】
電極および二次電池のそれぞれ構成は、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のうちの任意の２種類以上は、互いに組み合わされてもよい。
【0144】
［変形例１］
正極２１が電極１００の構成と同様の構成を有していた。しかしながら、正極２１の代わりに負極２２が電極１００の構成と同様の構成を有していてもよい。また、正極２１および負極２２のそれぞれが電極１００の構成と同様の構成を有していてもよい。
正極２１が電極１００の構成と同様の構成を有していた。しかしながら、正極２１の代わりに負極２２が電極１００の構成と同様の構成を有していてもよい。また、正極２１および負極２２のそれぞれが電極１００の構成と同様の構成を有していてもよい。
【0145】
負極２２が電極１００の構成と同様の構成を有している場合には、その負極２２は、図５に示したように、集電体１１０に対応する負極集電体２２Ａと、活物質層１２０に対応する負極活物質層２２Ｂとを含んでいる。
【0146】
負極２２が電極１００の構成と同様の構成を有している場合には、その負極２２においてリチウムの吸蔵放出性が担保されながら導電性が著しく向上するため、同様の効果を得ることができる。
【0147】
また、正極２１および負極２２のそれぞれが電極１００の構成と同様の構成を有している場合には、その正極２１および負極２２のそれぞれにおいてリチウムの吸蔵放出性が担保されながら導電性が著しく向上するため、より高い効果を得ることができる。
【0148】
［変形例２］
多孔質膜であるセパレータ２３を用いた。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、高分子化合物層を含む積層型のセパレータを用いてもよい。
多孔質膜であるセパレータ２３を用いた。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、高分子化合物層を含む積層型のセパレータを用いてもよい。
【0149】
具体的には、積層型のセパレータは、一対の面を有する多孔質膜と、その多孔質膜の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいる。正極２１および負極２２のそれぞれに対するセパレータの密着性が向上するため、電池素子２０の巻きずれが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が発生しても、二次電池が膨れにくくなる。高分子化合物層は、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。優れた物理的強度および優れた電気化学的安定性が得られるからである。
【0150】
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を促進させるため、その二次電池の安全性（耐熱性）が向上するからである。絶縁性粒子は、無機材料および樹脂材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。無機材料の具体例は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ベーマイト、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウムおよび酸化ジルコニウムなどである。樹脂材料の具体例は、アクリル樹脂およびスチレン樹脂などである。
【0151】
積層型のセパレータを作製する場合には、高分子化合物および溶媒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、多孔質膜に前駆溶液を塗布する代わりに、その前駆溶液中に多孔質膜を浸漬させてもよい。また、前駆溶液に複数の絶縁性粒子を添加してもよい。
【0152】
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、二次電池の安全性が向上するため、より高い効果を得ることができる。
【0153】
［変形例３］
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。
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。
【0154】
電解質層を用いた電池素子２０では、セパレータ２３および電解質層を介して正極２１および負極２２が互いに積層されていると共に、その正極２１、負極２２、セパレータ２３および電解質層が巻回されている。この場合には、正極２１とセパレータ２３との間に電解質層が介在していると共に、負極２２とセパレータ２３との間に電解質層が介在している。ただし、正極２１とセパレータ２３との間だけに電解質層が介在していてもよいし、負極２２とセパレータ２３との間だけに電解質層が介在していてもよい。
【0155】
この電解質層は、電解液と共に高分子化合物を含んでおり、その電解液は、高分子化合物により保持されている。電解液の漏液が防止されるからである。電解液の構成は、上記した通りである。高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデンなどを含んでいる。電解質層を形成する場合には、電解液、高分子化合物および溶媒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。
【0156】
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。
【0157】
＜４．二次電池の用途＞
最後に、二次電池の用途（適用例）に関して説明する。
最後に、二次電池の用途（適用例）に関して説明する。
【0158】
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。
【0159】
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。
【0160】
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。
【0161】
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。
【0162】
図６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。
【0163】
この電池パックは、図６に示したように、電源５１と、回路基板５２とを備えている。この回路基板５２は、電源５１に接続されていると共に、正極端子５３、負極端子５４および温度検出端子５５を含んでいる。
【0164】
電源５１は、１個の二次電池を含んでいる。この二次電池では、正極リードが正極端子５３に接続されていると共に、負極リードが負極端子５４に接続されている。この電源５１は、正極端子５３および負極端子５４を介して外部と接続されるため、充放電可能である。回路基板５２は、制御部５６と、スイッチ５７と、熱感抵抗素子（いわゆるＰＴＣ素子）５８と、温度検出部５９とを含んでいる。ただし、ＰＴＣ素子５８は省略されてもよい。
【0165】
制御部５６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５６は、電源５１の使用状態に関する検出および制御などを行う。
【0166】
なお、制御部５６は、電源５１（二次電池）の電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧に到達すると、スイッチ５７を切断することにより、その電源５１の電流経路に充電電流が流れないようにする。過充電検出電圧は、特に限定されないが、具体的には、４．２０Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、特に限定されないが、具体的には、２．４０Ｖ±０．１０Ｖである。
【0167】
スイッチ５７は、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでおり、制御部５６の指示に応じて電源５１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ５７は、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）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５７のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
【0168】
温度検出部５９は、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。この温度検出部５９は、温度検出端子５５を用いて電源５１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部５６に出力する。温度検出部５９により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部５６が充放電制御を行う場合および残容量の算出時において制御部５６が補正処理を行う場合などに用いられる。
【実施例0169】
本技術の実施例に関して説明する。
【0170】
＜実施例１～３および比較例１～３＞
以下で説明するように、図１～図３に示した電極１００である正極２１を作製したのち、図４および図５に示した二次電池（ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池）を作製することにより、その二次電池の電池特性を評価した。
以下で説明するように、図１～図３に示した電極１００である正極２１を作製したのち、図４および図５に示した二次電池（ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池）を作製することにより、その二次電池の電池特性を評価した。
【0171】
（正極の作製）
最初に、粒子状炭素材料（アモルファス性炭素粉であるアセチレンブラック（デンカ株式会社製のアモルファス性炭素粉 デンカブラック（登録商標）））１質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部とを互いに混合させることにより、混合物を得た。続いて、溶媒（有機溶剤であるＮ－メチル－２－ピロリドン）に混合物を投入したのち、その溶媒を撹拌することにより、ペースト状の混合スラリーを調製した。
最初に、粒子状炭素材料（アモルファス性炭素粉であるアセチレンブラック（デンカ株式会社製のアモルファス性炭素粉 デンカブラック（登録商標）））１質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部とを互いに混合させることにより、混合物を得た。続いて、溶媒（有機溶剤であるＮ－メチル－２－ピロリドン）に混合物を投入したのち、その溶媒を撹拌することにより、ペースト状の混合スラリーを調製した。
【0172】
続いて、混合スラリーに正極活物質（コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ））９５質量部を投入したのち、その混合スラリーを撹拌することにより、ペースト状の合剤スラリーを得た。この場合には、攪拌機（株式会社エスエヌディ製の卓上超音波洗浄機）を用いて混合スラリーを撹拌（超音波の周波数＝３８ｋＨｚ，超音波の印加時間＝１５分間）することにより、その混合スラリー中において粒子状炭素材料を十分に分散させた。
【0173】
続いて、合剤スラリーに繊維状炭素材料（カーボンナノチューブ）１質量部を投入したのち、その合剤スラリーを撹拌することにより、ペースト状の正極スラリーを得た。この場合には、上記した攪拌機を用いて合剤スラリーを撹拌することにより、その合剤スラリーを十分に混錬した。
【0174】
続いて、コーティング装置を用いて正極集電体２１Ａ（厚さ＝１５μｍであるアルミニウム箔）の両面に正極スラリーを塗布したのち、その正極スラリーを温風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を圧縮成型（ロール温度＝１３０℃，線圧＝０．７ｔ／ｃｍ，プレス速度＝１０ｍ／分）した。
【0175】
最後に、正極活物質層２１Ｂが形成された正極集電体２１Ａを帯状（幅＝４８ｍｍ，長さ＝３００ｍｍ）となるように切断した。これにより、正極２１が作製された。
【0176】
この正極２１を製造する場合には、混合スラリーおよび合剤スラリーのそれぞれの撹拌（混錬）条件と、正極スラリーの乾燥条件とを変更することにより、表１に示したように、面積Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３（μｍ2 ）のそれぞれを変化させたと共に、割合Ｒ（％）を変化させた。
【0177】
（負極の作製）
最初に、負極活物質（炭素材料である人造黒鉛）９０質量部と、ポリアミック酸を含むＮ－メチル－２－ピロリドン溶液（濃度＝２０重量％）１０質量部とを互いに混合させたのち、そのＮ－メチル－２－ピロリドン溶液を撹拌することにより、ペースト状の負極スラリーを調製した。
最初に、負極活物質（炭素材料である人造黒鉛）９０質量部と、ポリアミック酸を含むＮ－メチル－２－ピロリドン溶液（濃度＝２０重量％）１０質量部とを互いに混合させたのち、そのＮ－メチル－２－ピロリドン溶液を撹拌することにより、ペースト状の負極スラリーを調製した。
【0178】
続いて、バーコータ（ギャップ＝３５μｍ）を用いて負極集電体２２Ａ（厚さ＝１５μｍである銅箔）の両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーの塗膜を乾燥（温度＝８０℃）させた。続いて、ロールプレス機を用いて塗膜を圧縮成型したのち、その塗膜を加熱（加熱時間＝７００℃，加熱時間＝３時間）することにより、負極活物質層２２Ｂを形成した。
【0179】
最後に、負極活物質層２２Ｂが形成された負極集電体２２Ａを帯状（幅＝５０ｍｍ，長さ＝３１０ｍｍ）となるように切断した。これにより、負極２２が作製された。
【0180】
（電解液の調製）
溶媒（環状炭酸エステルである炭酸エチレンおよび鎖状炭酸エステルである炭酸エチルメチル）に電解質塩（六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ））を添加したのち、その溶媒を撹拌した。
溶媒（環状炭酸エステルである炭酸エチレンおよび鎖状炭酸エステルである炭酸エチルメチル）に電解質塩（六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ））を添加したのち、その溶媒を撹拌した。
【0181】
この場合には、溶媒の混合比（重量比）を炭酸エチレン：炭酸エチルメチル＝５０；５０としたと共に、電解質塩の含有量を溶媒に対して１ｍｏｌ／ｌ（＝１ｍｏｌ／ｄｍ3 ）とした。これにより、電解液が調製された。
【0182】
（二次電池の組み立て）
最初に、正極２１の正極集電体２１Ａに正極リード３１（アルミニウム箔）を溶接したと共に、負極２２の負極集電体２２Ａに負極リード３２（銅箔）を溶接した。続いて、セパレータ２３（厚さ＝２５μｍである微多孔性ポリエチレンフィルム）を介して正極２１および負極２２を互いに積層させたのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回体を作製した。続いて、プレス機を用いて巻回体をプレスすることにより、扁平状となるように巻回体を成型した。
最初に、正極２１の正極集電体２１Ａに正極リード３１（アルミニウム箔）を溶接したと共に、負極２２の負極集電体２２Ａに負極リード３２（銅箔）を溶接した。続いて、セパレータ２３（厚さ＝２５μｍである微多孔性ポリエチレンフィルム）を介して正極２１および負極２２を互いに積層させたのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回体を作製した。続いて、プレス機を用いて巻回体をプレスすることにより、扁平状となるように巻回体を成型した。
【0183】
続いて、窪み部１０Ｕに収容された巻回体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の内部に巻回体を収納した。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防湿性のアルミラミネートフィルムを用いた。
【0184】
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３１との間に封止フィルム４１（厚さ＝５μｍであるポリプロピレンフィルム）を挿入したと共に、その外装フィルム１０と負極リード３２との間に封止フィルム４２（厚さ＝５μｍであるポリプロピレンフィルム）を挿入した。
【0185】
これにより、巻回体に電解液が含浸されたため、電池素子２０が形成された。よって、外装フィルム１０の内部に電池素子２０が封入されたため、二次電池が組み立てられた。
【0186】
（二次電池の安定化）
常温環境中（温度＝２５℃）において二次電池を１サイクル充放電させた。充電時には、０．５Ａの電流で電圧が４．５Ｖに到達するまで定電流充電したのち、その４．５Ｖの電圧で電流が初期値の１／１０の値（＝０．０５Ａ）になるまで定電圧充電した。放電時には、０．２Ａの電流で電圧が３．０Ｖに到達するまで定電流放電した。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面に被膜が形成されたため、二次電池の状態が電気化学的に安定化した。よって、二次電池が完成した。
常温環境中（温度＝２５℃）において二次電池を１サイクル充放電させた。充電時には、０．５Ａの電流で電圧が４．５Ｖに到達するまで定電流充電したのち、その４．５Ｖの電圧で電流が初期値の１／１０の値（＝０．０５Ａ）になるまで定電圧充電した。放電時には、０．２Ａの電流で電圧が３．０Ｖに到達するまで定電流放電した。これにより、正極２１および負極２２のそれぞれの表面に被膜が形成されたため、二次電池の状態が電気化学的に安定化した。よって、二次電池が完成した。
【0187】
［電池特性の評価］
電池特性としてサイクル特性および負荷特性を評価したところ、表１に示した結果が得られた。
電池特性としてサイクル特性および負荷特性を評価したところ、表１に示した結果が得られた。
【0188】
（サイクル特性）
最初に、常温環境中（温度＝２５℃）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、上記した二次電池の安定化時の条件において二次電池を充放電させた場合に得られる放電容量を基準として、充電時の電流を１Ｃとしたと共に放電時の電流を０．５Ｃとしたことを除いて、二次電池の安定化時における充放電条件と同様にした。１Ｃとは、上記した放電容量を１時間で放電しきる電流値であると共に、０．５Ｃとは、上記した放電容量を２時間で放電しきる電流値である。
最初に、常温環境中（温度＝２５℃）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、上記した二次電池の安定化時の条件において二次電池を充放電させた場合に得られる放電容量を基準として、充電時の電流を１Ｃとしたと共に放電時の電流を０．５Ｃとしたことを除いて、二次電池の安定化時における充放電条件と同様にした。１Ｃとは、上記した放電容量を１時間で放電しきる電流値であると共に、０．５Ｃとは、上記した放電容量を２時間で放電しきる電流値である。
【0189】
続いて、恒温槽（温度＝４５℃）中において、サイクル数が３００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（３００サイクル目の放電容量）を測定した。２サイクル目以降の充放電条件は、１サイクル目の充放電条件と同様にした。
【0190】
最後に、サイクル維持率（％）＝（３００サイクル目の放電容量／１サイクル目の放電容量）×１００と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。
【0191】
（負荷特性）
最初に、常温環境中（温度＝２５℃）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、充電時の電流を０．５Ｃとしたと共に放電時の電流を０．２Ｃとしたことを除いて、二次電池の安定化時における充放電条件と同様にした。０．２Ｃとは、上記した放電容量を５時間で放電しきる電流値である。
最初に、常温環境中（温度＝２５℃）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、充電時の電流を０．５Ｃとしたと共に放電時の電流を０．２Ｃとしたことを除いて、二次電池の安定化時における充放電条件と同様にした。０．２Ｃとは、上記した放電容量を５時間で放電しきる電流値である。
【0192】
続いて、同環境中において二次電池を充放電させることにより、放電容量（２サイクル目の放電容量）を測定した。充放電条件は、充電時の電流を０．５Ｃとしたと共に放電時の電流を１Ｃとしたことを除いて、二次電池の安定化時における充放電条件と同様にした。
【0193】
最後に、負荷維持率（％）＝［２サイクル目の放電容量（放電時の電流＝１．０Ｃ）／１サイクル目の放電容量（放電時の電流＝０．２Ｃ）］×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。
【0194】
【表1】
【0195】
［考察］
表１に示したように、サイクル維持率および負荷維持率のそれぞれは、正極２１の構成に応じて大きく変動した。
表１に示したように、サイクル維持率および負荷維持率のそれぞれは、正極２１の構成に応じて大きく変動した。
【0196】
具体的には、２種類の物性条件（面積割合Ｒ＝６０％～９０％，面積Ｍ３＝１．０μｍ2 ～５．０μｍ2 ）が満たされている場合（実施例１～３）には、高いサイクル維持率が得られたと共に、高い負荷維持率も得られた。
【0197】
これに対して、２種類の物性条件が満たされていない場合（比較例１～３）には、サイクル維持率および負荷維持率のうちの一方または双方が低下した。
【0198】
［まとめ］
表１に示した結果から、電極１００（ここでは正極２１）が集電体１１０および活物質層１２０を備えており、その活物質層１２０が活物質１２１および導電剤１２２を含んでおり、その導電剤１２２が被覆導電剤１２２Ｘ（繊維状炭素材料）および分散導電剤１２２Ｙ（粒子状炭素材料）を含んでおり、その活物質層１２０の表面Ｓのラマン分光分析結果（ラマンマッピング）に関して２種類の物性条件（割合Ｒ＝６０％～９０％および面積Ｍ３＝１．０μｍ2 ～５．０μｍ2 ）が満たされていると、高いサイクル維持率および高い負荷維持率が得られた。よって、二次電池において優れた電池特性（サイクル特性および負荷特性）を得ることができた。
表１に示した結果から、電極１００（ここでは正極２１）が集電体１１０および活物質層１２０を備えており、その活物質層１２０が活物質１２１および導電剤１２２を含んでおり、その導電剤１２２が被覆導電剤１２２Ｘ（繊維状炭素材料）および分散導電剤１２２Ｙ（粒子状炭素材料）を含んでおり、その活物質層１２０の表面Ｓのラマン分光分析結果（ラマンマッピング）に関して２種類の物性条件（割合Ｒ＝６０％～９０％および面積Ｍ３＝１．０μｍ2 ～５．０μｍ2 ）が満たされていると、高いサイクル維持率および高い負荷維持率が得られた。よって、二次電池において優れた電池特性（サイクル特性および負荷特性）を得ることができた。
【0199】
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。
【0200】
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。
【0201】
また、電池素子の素子構造が巻回型である場合に関して説明した。しかしながら、電池素子の素子構造は、特に限定されないため、積層型および九十九折り型などでもよい。この積層型では、正極および負極が互いに積層されていると共に、九十九折り型では、正極および負極がジグザグに折り畳まれている。
【0202】
さらに、電極反応物質がリチウムである場合に関して説明したが、その電極反応物質は、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。
【0203】
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。
【0204】
なお、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
＜１＞
集電体と、
前記集電体により支持された活物質層と
を備え、
前記活物質層は、活物質および導電剤を含み、
前記導電剤は、
前記活物質の表面を被覆すると共に繊維状炭素材料を含む第１導電剤と、
前記活物質の周辺に分散されると共に粒子状炭素材料を含む第２導電剤と
を含み、
前記集電体から遠い側に位置する前記活物質層の表面をラマン分光分析することにより、前記導電剤の存在領域をラマンマッピングすると共に、前記導電剤の存在領域を前記第１導電剤の存在領域と前記第２導電剤の存在領域とに分離した際、
前記活物質の存在領域の面積に対する前記第１導電剤の存在領域の面積の割合は、６０％以上９０％以下であり、
前記第２導電剤の存在領域の面積は、１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下である、
電極。
＜２＞
前記繊維状炭素材料は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノホーンのうちの少なくとも１種を含み、
前記粒子状炭素材料は、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のうちの少なくとも１種を含む、
＜１＞に記載の電極。
＜３＞
＜１＞または＜２＞に記載の電極と、
電解液と
を備えた、二次電池。
＜４＞
前記電極は、正極である、
＜３＞に記載の二次電池。
＜５＞
リチウムイオン二次電池である、
＜３＞または＜４＞に記載の二次電池。
＜１＞
集電体と、
前記集電体により支持された活物質層と
を備え、
前記活物質層は、活物質および導電剤を含み、
前記導電剤は、
前記活物質の表面を被覆すると共に繊維状炭素材料を含む第１導電剤と、
前記活物質の周辺に分散されると共に粒子状炭素材料を含む第２導電剤と
を含み、
前記集電体から遠い側に位置する前記活物質層の表面をラマン分光分析することにより、前記導電剤の存在領域をラマンマッピングすると共に、前記導電剤の存在領域を前記第１導電剤の存在領域と前記第２導電剤の存在領域とに分離した際、
前記活物質の存在領域の面積に対する前記第１導電剤の存在領域の面積の割合は、６０％以上９０％以下であり、
前記第２導電剤の存在領域の面積は、１．０μｍ2 以上５．０μｍ2 以下である、
電極。
＜２＞
前記繊維状炭素材料は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノホーンのうちの少なくとも１種を含み、
前記粒子状炭素材料は、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のうちの少なくとも１種を含む、
＜１＞に記載の電極。
＜３＞
＜１＞または＜２＞に記載の電極と、
電解液と
を備えた、二次電池。
＜４＞
前記電極は、正極である、
＜３＞に記載の二次電池。
＜５＞
リチウムイオン二次電池である、
＜３＞または＜４＞に記載の二次電池。
【符号の説明】
【0205】
２１…正極、２１Ａ…正極集電体、２１Ｂ…正極活物質層、２２…負極、２２Ａ…負極集電体、２２Ｂ…負極活物質層、１００…電極、１１０…集電体、１２０…活物質層、１２１…活物質、１２２…導電剤、１２２Ｘ…被覆導電剤、１２２Ｙ…分散導電剤。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】