(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-27
(45)【発行日】2024-01-11
(54)【発明の名称】蓄電素子
(51)【国際特許分類】
H01M 4/13 20100101AFI20231228BHJP
H01M 50/533 20210101ALI20231228BHJP
H01M 4/64 20060101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
H01M4/13
H01M50/533
H01M4/64 A
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020062569
(22)【出願日】2020-03-31
(65)【公開番号】P2021163583
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2022-12-12
(73)【特許権者】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 明彦
(72)【発明者】
【氏名】尾木 謙太
(72)【発明者】
【氏名】板井 佑平
【審査官】結城 佐織
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１０２９６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１７２８７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０８０３９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／０５４５９３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－１４６２３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０４７３５３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ４／１３
Ｈ０１Ｍ ５０／５３３
Ｈ０１Ｍ ４／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極活物質層を有する正極と、前記正極活物質層と対向する負極活物質層を有する負極とを備え、前記負極は、シート状の集電基材と、該集電基材の少なくとも一方の面に重なった前記負極活物質層とを有し、
前記集電基材は、本体部と、該本体部から外側へ突出したタブ部とを有し、
前記負極活物質層は、前記本体部と前記タブ部との境界を越えて前記タブ部の一部にも重なり、以下の条件：
（１）前記負極活物質層の単位面積当たりの質量は、前記タブ部では前記本体部よりも大きい；および、
（２）前記負極活物質層の厚さは、前記タブ部では前記本体部よりも厚い；
の少なくとも一方を満たす、蓄電素子。
【請求項2】
前記集電基材の前記タブ部における断面積（Ａ）と、前記正極活物質層の表面積（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）は、３０，０００以上１５０，０００以下 である、請求項１に記載の蓄電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電素子に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、正極及び負極が絶縁された層状の構造を成し、前記正極及び前記負極はそれぞれ複数枚の正極タブ及び負極タブが積層状態で電極端子と電気的に接続された電極組立体を備える蓄電装置であって、
前記負極は、第１の活物質と前記第１の活物質より質量当たりの容量が大きな第２の活物質とが塗布されて負極活物質層が形成されており、前記負極活物質層は、少なくとも前記負極タブの突出方向におけるタブ側縁部の領域の前記負極活物質層の面積当たりの容量が、前記負極タブの突出方向における中央部の領域の前記負極活物質層の面積当たりの容量より大きくなるように、前記第１の活物質及び前記第２の活物質の混合割合が調整されて塗布されていることを特徴とする蓄電装置、が記載されている。
前記負極は、第１の活物質と前記第１の活物質より質量当たりの容量が大きな第２の活物質とが塗布されて負極活物質層が形成されており、前記負極活物質層は、少なくとも前記負極タブの突出方向におけるタブ側縁部の領域の前記負極活物質層の面積当たりの容量が、前記負極タブの突出方向における中央部の領域の前記負極活物質層の面積当たりの容量より大きくなるように、前記第１の活物質及び前記第２の活物質の混合割合が調整されて塗布されていることを特徴とする蓄電装置、が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－１２５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることを抑制できる蓄電素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一側面に係る蓄電素子は、
正極活物質層を有する正極と、前記正極活物質層と対向する負極活物質層を有する負極とを備え、
前記負極は、シート状の集電基材と、該集電基材の少なくとも一方の面に重なった前記負極活物質層とを有し、
前記集電基材は、本体部と、該本体部から外側へ突出したタブ部とを有し、
前記負極活物質層は、前記本体部と前記タブ部との境界を越えて前記タブ部の一部にも重なり、以下の条件：
（１）前記負極活物質層の単位面積当たりの質量は、前記タブ部では前記本体部よりも大きい；および、
（２）前記負極活物質層の厚さは、前記タブ部では前記本体部よりも厚い；
の少なくとも一方を満たす。
正極活物質層を有する正極と、前記正極活物質層と対向する負極活物質層を有する負極とを備え、
前記負極は、シート状の集電基材と、該集電基材の少なくとも一方の面に重なった前記負極活物質層とを有し、
前記集電基材は、本体部と、該本体部から外側へ突出したタブ部とを有し、
前記負極活物質層は、前記本体部と前記タブ部との境界を越えて前記タブ部の一部にも重なり、以下の条件：
（１）前記負極活物質層の単位面積当たりの質量は、前記タブ部では前記本体部よりも大きい；および、
（２）前記負極活物質層の厚さは、前記タブ部では前記本体部よりも厚い；
の少なくとも一方を満たす。
【発明の効果】
【0006】
本発明の一側面に係る蓄電素子は、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることが抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
始めに、本明細書によって開示される蓄電素子の概要について説明する。
【0009】
本発明の一側面に係る蓄電素子１は、
正極活物質層４２を有する正極４０と、前記正極活物質層４２と対向する負極活物質層５２を有する負極５０とを備え、
前記負極５０は、シート状の集電基材５１と、該集電基材５１の少なくとも一方の面に重なった前記負極活物質層５２とを有し、
前記集電基材５１は、本体部５１１と、該本体部５１１から外側へ突出したタブ部５１２とを有し、
前記負極活物質層５２は、前記本体部５１１と前記タブ部５１２との境界を越えて前記タブ部５１２の一部にも重なり、以下の条件：
（１）前記負極活物質層５２の単位面積当たりの質量は、前記タブ部５１２では前記本体部５１１よりも大きい；および、
（２）前記負極活物質層５２の厚さは、前記タブ部５１２では前記本体部５１１よりも厚い；
の少なくとも一方を満たす。
正極活物質層４２を有する正極４０と、前記正極活物質層４２と対向する負極活物質層５２を有する負極５０とを備え、
前記負極５０は、シート状の集電基材５１と、該集電基材５１の少なくとも一方の面に重なった前記負極活物質層５２とを有し、
前記集電基材５１は、本体部５１１と、該本体部５１１から外側へ突出したタブ部５１２とを有し、
前記負極活物質層５２は、前記本体部５１１と前記タブ部５１２との境界を越えて前記タブ部５１２の一部にも重なり、以下の条件：
（１）前記負極活物質層５２の単位面積当たりの質量は、前記タブ部５１２では前記本体部５１１よりも大きい；および、
（２）前記負極活物質層５２の厚さは、前記タブ部５１２では前記本体部５１１よりも厚い；
の少なくとも一方を満たす。
【0010】
上記蓄電素子１によれば、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることが抑制されている。このような効果が生じる理由は、例えば以下のように推測される。
すなわち、上記の蓄電素子１において、充電時に負極５０のタブ部５１２において電流が集中しやすい。タブ部５１２に重なった負極活物質層５２では、電流集中の影響を受けて金属の析出が起こりやすい。これに対して（１）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の単位面積当たりの質量が本体部５１１よりも大きいことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。これにより、充電時においてＬｉイオンなどの金属イオンがより多く負極活物質に取り込まれる。従って、負極活物質に取り込まれなかった金属イオンが負極において金属となって析出することを抑制できる。また、（２）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の厚さが本体部５１１よりも厚いことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。よって、同様に、負極における金属の析出が起こることを抑制できる。この抑制は、特にハイレートでの充電時において有効である。ただし、上記理由に限定的に解釈されるものではない。
なお、ハイレートとは、例えば（電池の定格容量を１時間で完全充電させる電流の大きさを１Ｃと定義した際に）２Ｃ以上の充電速度である。
すなわち、上記の蓄電素子１において、充電時に負極５０のタブ部５１２において電流が集中しやすい。タブ部５１２に重なった負極活物質層５２では、電流集中の影響を受けて金属の析出が起こりやすい。これに対して（１）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の単位面積当たりの質量が本体部５１１よりも大きいことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。これにより、充電時においてＬｉイオンなどの金属イオンがより多く負極活物質に取り込まれる。従って、負極活物質に取り込まれなかった金属イオンが負極において金属となって析出することを抑制できる。また、（２）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の厚さが本体部５１１よりも厚いことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。よって、同様に、負極における金属の析出が起こることを抑制できる。この抑制は、特にハイレートでの充電時において有効である。ただし、上記理由に限定的に解釈されるものではない。
なお、ハイレートとは、例えば（電池の定格容量を１時間で完全充電させる電流の大きさを１Ｃと定義した際に）２Ｃ以上の充電速度である。
【0011】
ここで、負極５０の集電基材５１のタブ部５１２における断面積（Ａ）と、正極活物質層４２の表面積（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）は、３０，０００以上１５０，０００以下 であってもよい。
これにより、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることをより抑制できる。
これにより、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることをより抑制できる。
【0012】
本発明の一実施形態に係る蓄電素子の一例として、非水電解質蓄電素子の構成、非水電解質蓄電装置の構成、及び非水電解質蓄電素子の製造方法、並びにその他の実施形態について詳述する。なお、各実施形態に用いられる各構成部材（各構成要素）の名称は、背景技術に用いられる各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。
【0013】
＜非水電解質蓄電素子の構成＞
本発明の実施形態に係る非水電解質蓄電素子（以下、単に「蓄電素子」ともいう。）は、正極４０、負極５０及びセパレータ６０を有する電極体２と、非水電解質と、上記電極体２及び非水電解質を収容する容器と、を備える。電極体２は、通常、複数の正極４０及び複数の負極５０がセパレータ６０を介して積層された積層型、又は、正極４０及び負極５０がセパレータ６０を介して積層された状態で巻回された巻回型（以下、詳細に説明）である。非水電解質は、正極４０、負極５０及びセパレータ６０に含まれた状態で存在する。以下、非水電解質蓄電素子の一例として、非水電解質二次電池（特にリチウムイオン二次電池、以下、単に「二次電池」ともいう。）について説明するが、本発明の適用対象を限定する意図ではない。
本発明の実施形態に係る非水電解質蓄電素子（以下、単に「蓄電素子」ともいう。）は、正極４０、負極５０及びセパレータ６０を有する電極体２と、非水電解質と、上記電極体２及び非水電解質を収容する容器と、を備える。電極体２は、通常、複数の正極４０及び複数の負極５０がセパレータ６０を介して積層された積層型、又は、正極４０及び負極５０がセパレータ６０を介して積層された状態で巻回された巻回型（以下、詳細に説明）である。非水電解質は、正極４０、負極５０及びセパレータ６０に含まれた状態で存在する。以下、非水電解質蓄電素子の一例として、非水電解質二次電池（特にリチウムイオン二次電池、以下、単に「二次電池」ともいう。）について説明するが、本発明の適用対象を限定する意図ではない。
【0014】
本実施形態の蓄電素子１は、図１及び図２に示すように、巻回された状態の巻回型の電極体２と、電極体２を収容するケース３と、を備える。また、蓄電素子１は、少なくとも一部を露出させた状態でケース３に取り付けられる又はケース３の少なくとも一部によって構成される２つの外部端子（正極端子４及び負極端子５）を備える。電極体２は、ケース３内において、集電部材などを介して各外部端子４，５と接続されている。
本実施形態の蓄電素子１は、ケース３に収容された電極体２を備える。ケース３は、扁平な直方体状であり、一方に向けて開口したケース本体３１と、ケース本体３１の開口を覆う長細い矩形状の蓋体３２とを有する。２つの外部端子４，５は、蓋体３２の長辺方向に離間して配置されている。
本実施形態の蓄電素子１は、ケース３に収容された電極体２を備える。ケース３は、扁平な直方体状であり、一方に向けて開口したケース本体３１と、ケース本体３１の開口を覆う長細い矩形状の蓋体３２とを有する。２つの外部端子４，５は、蓋体３２の長辺方向に離間して配置されている。
【0015】
電極体２は、図２及び図３に示すように、長尺シート状の正極４０と、長尺シート状の負極５０と、シート状の２つのセパレータ６０，６０とが重ねられ、さらに巻回されて形成されている。２つのセパレータ６０，６０は、正極４０及び負極５０を電気的に絶縁するようにそれぞれ配置されている。本実施形態では、電極体２は、扁平な巻回体である。電極体２の巻回軸方向がケース本体３１の開口方向と同じ方向となるように、電極体２がケース３内に配置されている。
【0016】
電極体２は、帯状の正極４０における幅方向の一方の長辺が突出した複数の正極のタブ部４１２を有する。斯かる複数の正極のタブ部４１２は、正極基材４１（集電基材４１）の一部で構成されている。また、電極体２は、同様に、帯状の負極５０における幅方向の一方の長辺が突出した複数のタブ部５１２（負極のタブ部５１２）を有する。斯かる複数のタブ部５１２（負極のタブ部５１２）は、負極基材５１（集電基材５１）の一部で構成されている。
正極４０の複数の正極のタブ部４１２は、正極４０及び負極５０が積層する方向に並んで配置されている。負極５０の複数のタブ部５１２（負極のタブ部５１２）も同様である。また、正極４０の複数の正極のタブ部４１２と負極５０の複数のタブ部５１２（負極のタブ部５１２）とは、互いに離間した２つの外部端子４，５と同様に、ケース３の蓋体３２の長辺方向に離間して配置されている。
正極４０の複数の正極のタブ部４１２は、正極４０及び負極５０が積層する方向に並んで配置されている。負極５０の複数のタブ部５１２（負極のタブ部５１２）も同様である。また、正極４０の複数の正極のタブ部４１２と負極５０の複数のタブ部５１２（負極のタブ部５１２）とは、互いに離間した２つの外部端子４，５と同様に、ケース３の蓋体３２の長辺方向に離間して配置されている。
【0017】
（正極）
正極４０は、正極基材４１（正極の集電基材４１）と、当該正極基材４１に直接又は中間層（図示せず）を介して配される正極活物質層４２とを有する。本実施形態では、図３に示すように、正極基材４１（正極の集電基材４１）の両面に正極活物質層４２がそれぞれ重ねられている。
正極基材４１（正極の集電基材４１）は、正極の本体部と、正極の本体部から外側へ突出した正極のタブ部４１２とを有する。正極活物質層４２は、正極の本体部に重なり、正極のタブ部４１２には重なっていない。正極のタブ部４１２では、正極基材４１（正極の集電基材４１）が露出している。
正極活物質層４２の端縁は、セパレータ６０を介して対向する負極活物質層５２の端縁よりも内側に配置されている。
正極活物質層４２は、負極活物質層５２との間で充放電反応を起こす。
正極４０は、正極基材４１（正極の集電基材４１）と、当該正極基材４１に直接又は中間層（図示せず）を介して配される正極活物質層４２とを有する。本実施形態では、図３に示すように、正極基材４１（正極の集電基材４１）の両面に正極活物質層４２がそれぞれ重ねられている。
正極基材４１（正極の集電基材４１）は、正極の本体部と、正極の本体部から外側へ突出した正極のタブ部４１２とを有する。正極活物質層４２は、正極の本体部に重なり、正極のタブ部４１２には重なっていない。正極のタブ部４１２では、正極基材４１（正極の集電基材４１）が露出している。
正極活物質層４２の端縁は、セパレータ６０を介して対向する負極活物質層５２の端縁よりも内側に配置されている。
正極活物質層４２は、負極活物質層５２との間で充放電反応を起こす。
【0018】
正極基材４１（集電基材４１）は、導電性を有する。「導電性」を有するか否かは、ＪＩＳ－Ｈ－０５０５（１９７５年）に準拠して測定される体積抵抗率が１０７Ω・ｃｍを閾値として判定する。正極基材４１の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はこれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ、及びコストの観点からアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。正極基材４１としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、正極基材４１としてはアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔が好ましい。アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ＪＩＳ－Ｈ－４０００（２０１４年）に規定されるＡ１０８５、Ａ３００３等が例示できる。
【0019】
正極基材４１（集電基材４１）の平均厚さは、３μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下がより好ましく、８μｍ以上３０μｍ以下がさらに好ましく、１０μｍ以上２５μｍ以下が特に好ましい。正極基材４１の平均厚さを上記の範囲とすることで、正極基材４１の強度を高めつつ、二次電池の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。
【0020】
中間層は、正極基材４１と正極活物質層４２との間に配される層である。中間層は、炭素粒子等の導電性を有する粒子を含むことで正極基材４１と正極活物質層４２との接触抵抗を低減する。中間層の構成は特に限定されず、例えば、樹脂バインダ及び導電性を有する粒子を含む。
【0021】
正極活物質層４２は、正極活物質を含む。正極活物質層４２は、必要に応じて、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
【0022】
正極活物質としては、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、α－ＮａＦｅＯ２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α－ＮａＦｅＯ２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉ（１－ｘ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＣｏ（１－ｘ－γ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１）、Ｌｉ［ＬｉｘＣｏ（１－ｘ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＭｎ（１－ｘ－γ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＭｎβＣｏ（１－ｘ－γ－β）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＣｏβＡｌ（１－ｘ－γ－β）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１）等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４、ＬｉｘＮｉγＭｎ（２－γ）Ｏ４等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４，Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｏＰＯ４Ｆ等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。これらの材料は表面が他の材料で被覆されていてもよい。正極活物質層４２においては、これら材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【0023】
正極活物質は、通常、粒子（粉体）である。正極活物質の平均粒径は、例えば、０．１μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。正極活物質の平均粒径を上記下限以上とすることで、正極活物質の製造又は取り扱いが容易になる。正極活物質の平均粒径を上記上限以下とすることで、正極活物質層４２の電子伝導性が向上する。なお、正極活物質と他の材料との複合体を用いる場合、該複合体の平均粒径を正極活物質の平均粒径とする。「平均粒径 」とは、ＪＩＳ－Ｚ－８８２５（２０１３年）に準拠し、粒子を溶媒で希釈した希釈液に対しレーザ回折・散乱法により測定した粒径分布に基づき、ＪＩＳ－Ｚ－８８１９－２（２００１年）に準拠し計算される体積基準積算分布が５０％となる値を意味する。
【0024】
粉体を所定の粒径で得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法として、例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル、カウンタージェトミル、旋回気流型ジェットミル又は篩等を用いる方法が挙げられる。粉砕時には水、あるいはヘキサン等の有機溶剤を共存させた湿式粉砕を用いることもできる。分級方法としては、篩や風力分級機等が、乾式、湿式ともに必要に応じて用いられる。
【0025】
正極活物質層４２における正極活物質の含有量は、５０質量％以上９９質量％以下が好ましく、７０質量％以上９８質量％以下がより好ましく、８０質量％以上９５質量％以下がさらに好ましい。正極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、正極活物質層４２の高エネルギー密度化と製造性を両立できる。
【0026】
（任意成分）
導電剤は、導電性を有する材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、例えば、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛化炭素、非黒鉛化炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛化炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとＣＮＴとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点よりカーボンブラックが好ましく、中でもアセチレンブラックが好ましい。
導電剤は、導電性を有する材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、例えば、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛化炭素、非黒鉛化炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛化炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、フラーレン等が挙げられる。導電剤の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとＣＮＴとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点よりカーボンブラックが好ましく、中でもアセチレンブラックが好ましい。
【0027】
導電剤を使用する場合、正極活物質層４２における導電剤の含有量は、１質量％以上１０質量％以下が好ましく、３質量％以上９質量％以下がより好ましい。導電剤の含有量を上記の範囲とすることで、二次電池のエネルギー密度を高めることができる。
【0028】
バインダとしては、例えば、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル、ポリイミド等の熱可塑性樹脂；エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム等のエラストマー；多糖類高分子等が挙げられる。なかでも、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）等の溶剤系バインダが好ましい。
【0029】
バインダを使用する場合、正極活物質層４２におけるバインダの含有量は、１質量％以上１０質量％以下が好ましく、３質量％以上９質量％以下がより好ましい。バインダの含有量を上記の範囲とすることで、活物質を安定して保持することができる。
【0030】
増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。増粘剤がリチウム等と反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させてもよい。増粘剤を使用する場合、正極活物質層４２における増粘剤の含有量は、８質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。ここで開示される技術は、正極活物質層４２が上記増粘剤を含まない態様で好ましく実施され得る。
【0031】
フィラーは、特に限定されない。フィラーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、二酸化ケイ素、アルミナ、二酸化チタン、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の無機酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウム等の難溶性のイオン結晶、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。フィラーを使用する場合、正極活物質層４２におけるフィラーの含有量は、８質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。ここで開示される技術は、正極活物質層４２が上記フィラーを含まない態様で好ましく実施され得る。
【0032】
正極活物質層４２は、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の典型非金属元素、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｂａ等の典型金属元素、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ等の遷移金属元素を正極活物質、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー以外の成分として含有してもよい。
【0033】
（負極）
負極５０は、負極基材５１（負極の集電基材５１）と、当該負極基材５１に直接又は中間層を介して配される負極活物質層５２とを有する。中間層の構成は特に限定されず、例えば上記正極４０で例示した構成から選択することができる。
負極５０は、負極基材５１（負極の集電基材５１）と、当該負極基材５１に直接又は中間層を介して配される負極活物質層５２とを有する。中間層の構成は特に限定されず、例えば上記正極４０で例示した構成から選択することができる。
【0034】
本実施形態では、図３に示すように、負極基材５１（負極の集電基材５１）の両面に負極活物質層５２がそれぞれ重ねられている。
負極基材５１（負極の集電基材５１）は、本体部５１１と、本体部５１１から外側へ突出したタブ部５１２（負極のタブ部５１２）とを有する。負極活物質層５２は、例えば図４に示すように、本体部５１１の全体に重なり、また、本体部５１１とタブ部５１２との境界を越えてタブ部５１２の一部にも重なっている。タブ部５１２の大部分では、負極基材５１（負極の集電基材５１）が露出している。
負極活物質層５２の端縁は、セパレータ６０を介して対向する正極活物質層４２の端縁よりも外側に配置されている。
負極基材５１（負極の集電基材５１）は、本体部５１１と、本体部５１１から外側へ突出したタブ部５１２（負極のタブ部５１２）とを有する。負極活物質層５２は、例えば図４に示すように、本体部５１１の全体に重なり、また、本体部５１１とタブ部５１２との境界を越えてタブ部５１２の一部にも重なっている。タブ部５１２の大部分では、負極基材５１（負極の集電基材５１）が露出している。
負極活物質層５２の端縁は、セパレータ６０を介して対向する正極活物質層４２の端縁よりも外側に配置されている。
【0035】
本実施形態では、下記の（１）及び（２）の少なくともいずれか一方が満たされる。
（１）負極活物質層５２の単位面積当たりの質量は、タブ部５１２では本体部５１１よりも大きい。
（２）負極活物質層５２の厚さは、タブ部５１２では本体部５１１よりも厚い。
上記の蓄電素子１において、充電時に負極５０のタブ部５１２において電流が集中しやすい。タブ部５１２に重なった負極活物質層５２では、電流集中の影響を受けて金属の析出が起こりやすい。これに対して（１）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の単位面積当たりの質量が本体部５１１よりも大きいことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。これにより、充電時においてＬｉイオンなどの金属イオンがより多く負極活物質に取り込まれる。従って、負極活物質に取り込まれなかった金属イオンが負極において金属となって析出することを抑制できる。また、（２）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の厚さが本体部５１１よりも厚いことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。よって、同様に、負極における金属の析出が起こることを抑制できる。この抑制は、特にハイレートでの充電時において有効である。
（１）負極活物質層５２の単位面積当たりの質量は、タブ部５１２では本体部５１１よりも大きい。
（２）負極活物質層５２の厚さは、タブ部５１２では本体部５１１よりも厚い。
上記の蓄電素子１において、充電時に負極５０のタブ部５１２において電流が集中しやすい。タブ部５１２に重なった負極活物質層５２では、電流集中の影響を受けて金属の析出が起こりやすい。これに対して（１）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の単位面積当たりの質量が本体部５１１よりも大きいことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。これにより、充電時においてＬｉイオンなどの金属イオンがより多く負極活物質に取り込まれる。従って、負極活物質に取り込まれなかった金属イオンが負極において金属となって析出することを抑制できる。また、（２）の場合、負極５０のタブ部５１２における負極活物質層５２の厚さが本体部５１１よりも厚いことによって、単位面積当たりの負極活物質量がタブ部５１２でより大きくなっている。よって、同様に、負極における金属の析出が起こることを抑制できる。この抑制は、特にハイレートでの充電時において有効である。
【0036】
上記（１）の条件が満たされる場合、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量（目付量）Ｗ２は、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量Ｗ１よりも小さければよく(すなわちＷ１＞Ｗ２であればよく)、特に限定されない。Ｗ２は、負極基材５１の両面に負極活物質層５２がそれぞれ形成されている場合、片方の面に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量（２層分の単位面積当たりの質量の半分の値）である。Ｗ２は、例えば、面積１００ｃｍ２当たり、０．１ｇ／１００ｃｍ２以上であることが適当であり、通常は０．２ｇ／１００ｃｍ２以上、典型的には０．３ｇ／１００ｃｍ２以上である。Ｗ２は、好ましくは０．４０ｇ／１００ｃｍ２以上、より好ましくは０．４５ｇ／１００ｃｍ２以上、さらに好ましくは０．４８ｇ／１００ｃｍ２以上である。いくつかの態様において、Ｗ２は、０．５０ｇ／１００ｃｍ２以上であってもよく、０．５２ｇ／１００ｃｍ２以上であってもよい。また、Ｗ２は、例えば、１．０ｇ／１００ｃｍ２以下とすることができる。Ｗ２は、好ましくは０．８ｇ／１００ｃｍ２以下、より好ましくは０．７ｇ／１００ｃｍ２以下、さらに好ましくは０．６５ｇ／１００ｃｍ２以下である。いくつかの態様において、Ｗ２は、０．６０ｇ／１００ｃｍ２以下であってもよく、０．５５ｇ／１００ｃｍ２以下であってもよい。なお、上記Ｗ２の値は、本体部５１１全体に重なる負極活物質層５２の質量を面積１００ｃｍ２当たりの質量で表したものである。本体部５１１全体に重なる負極活物質層５２の面積は、所定の大きさを有するが任意であり、「ｇ／１００ｃｍ２」という単位は、本体部５１１全体に重なる負極活物質層５２の面積と直接的な関係を有しない。
【0037】
上記（１）の条件が満たされる場合、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量Ｗ１は、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量Ｗ２よりも大きければよく、特に限定されない。Ｗ１は、負極基材５１の両面に負極活物質層５２が形成されている場合、片方の面に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量（２層分の単位面積当たりの質量の半分の値）である。
いくつかの態様において、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量Ｗ１と、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量Ｗ２とが、下記式（Ｉ）を満たす。
１．０＜Ｗ１／Ｗ２≦１．２ 式（Ｉ）
上記式（Ｉ）が満たされることによって、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることをより確実に抑制できる。ここに開示される技術は、例えば、Ｗ１とＷ２との関係が、
１．００５≦Ｗ１／Ｗ２≦１．１５０ 式（II）、
さらには、１．００８≦Ｗ１／Ｗ２≦１．１００ 式（III）、
特には、１．０１０≦Ｗ１／Ｗ２≦１．０５０ 式（IV）である態様で実施され得る。
なお、Ｗ１は、タブ部５１２の一部に負極活物質層５２が重なっている部分の面積で、その部分に重なった負極活物質層５２の質量を除することで求められる。従って、Ｗ１を算出するための面積は、比較的狭いが任意であり、１００ｃｍ２に限定されない。
いくつかの態様において、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量Ｗ１と、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の単位面積当たりの質量Ｗ２とが、下記式（Ｉ）を満たす。
１．０＜Ｗ１／Ｗ２≦１．２ 式（Ｉ）
上記式（Ｉ）が満たされることによって、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることをより確実に抑制できる。ここに開示される技術は、例えば、Ｗ１とＷ２との関係が、
１．００５≦Ｗ１／Ｗ２≦１．１５０ 式（II）、
さらには、１．００８≦Ｗ１／Ｗ２≦１．１００ 式（III）、
特には、１．０１０≦Ｗ１／Ｗ２≦１．０５０ 式（IV）である態様で実施され得る。
なお、Ｗ１は、タブ部５１２の一部に負極活物質層５２が重なっている部分の面積で、その部分に重なった負極活物質層５２の質量を除することで求められる。従って、Ｗ１を算出するための面積は、比較的狭いが任意であり、１００ｃｍ２に限定されない。
【0038】
上記（１）の条件を満たす場合、好ましい一態様では、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の平均厚さは、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の平均厚さよりも厚い。すなわち、負極活物質層５２の単位面積当たりの質量は、タブ部５１２では本体部５１１よりも大きく、かつ、負極活物質層５２の平均厚さ（負極基材５１の両面に負極活物質層５２が形成されている場合は各層の平均厚さの合計値）は、タブ部５１２では本体部５１１よりも厚い。斯かる態様において、負極活物質層５２の平均厚さを本体部５１１よりもタブ部５１２において厚くするためには、例えば、合剤組成物をタブ部５１２においてより多く塗布する一方で、本体部５１１においてより少なく塗布するとよい。このようにすれば、同一の合剤組成物を用いて、上記Ｗ２＜Ｗ１の関係を満たす負極活物質層５２を簡易に形成することができる。この場合、負極活物質層５２の全体において単位体積当たりの負極活物質の質量が同じであってもよい。また、負極活物質層５２の全体において単位体積当たりの負極活物質層の質量が同じであってもよい。
【0039】
上記（１）の条件が満たされる場合、他の好ましい一態様では、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の厚さと、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の厚さとが略同じである。例えば負極活物質層５２の全体において厚さが同じであっても、負極活物質層５２の単位体積当たりの質量が本体部５１１よりもタブ部５１２において大きいことによって、負極活物質層５２の単位面積当たりの質量が本体部５１１よりもタブ部５１２において大きくなっていてもよい。かかる態様において、同じ厚さで形成された負極活物質層５２の単位面積当たりの質量を本体部５１１よりもタブ部５１２において大きくするためには、例えば、負極活物質の含有量がより多い合剤組成物をタブ部５１２に塗布する一方で、タブ部における厚さと同じ厚さになるように、負極活物質の含有量がより少ない合剤組成物を本体部５１１に塗布するとよい。
【0040】
これに対して、上記（２）の条件が満たされる場合、例えば図５に示すように、負極活物質層５２の最大厚さは、タブ部５１２では本体部５１１よりも厚い。タブ部５１２においては、負極活物質層５２の少なくとも一部の厚さが本体部５１１よりも厚ければよく、例えば図５に示すように、タブ部５１２の先端へ向けて次第に薄くなっていてもよい。一方、負極活物質層５２の厚さは、例えば段差を有するように、タブ部５１２において本体部５１１よりも厚くなっていてもよい。
【0041】
上記（２）の条件が満たされる場合、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ２は、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ１よりも薄ければよく(すなわちＴ２＜Ｔ１であればよく)、特に限定されない。Ｔ２は、負極基材５１の両面に負極活物質層５２が形成されている場合、各層の平均厚さの合計値である。Ｔ２（平均厚さの合計値）は、例えば、５０μｍ以上であることが適当であり、通常は７０μｍ以上、典型的には８０μｍ以上である。Ｔ２は、好ましくは９０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上、さらに好ましくは１１０μｍ以上である。いくつかの態様において、Ｔ２は、１１５μｍ以上であってもよく、１２０μｍ以上であってもよい。また、Ｔ２は、例えば、２５０μｍ以下とすることができる。Ｔ２は、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１８０μｍ以下、さらに好ましくは１６０μｍ以下である。いくつかの態様において、Ｔ２（平均厚さの合計値）は、１５０μｍ以下であってもよく、１４０μｍ以下であってもよい。
【0042】
上記（２）の条件が満たされる場合、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ１は、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ２よりも厚ければよく、特に限定されない。Ｔ１は、負極基材５１の両面に負極活物質層５２が形成されている場合、各層の平均厚さの合計値である。いくつかの態様において、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ１と、本体部５１１に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ１との差（すなわち、Ｔ１－Ｔ２）は、例えば０．０５μｍ以上であり、典型的には０．１μｍ以上である。また、Ｔ１－Ｔ２は、例えば２０μｍ以下（典型的には１０μｍ以下）であってもよく、例えば５μｍ以下）であってもよい。
なお、平均厚さは、ランダムに選んだ少なくとも５ケ所の厚さの測定値を平均することによって算出される。本体部５１１に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ２は、本体部５１１の中央部分に重なる負極活物質層５２の厚さを測定することによって求められる。一方、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ１は、本体部５１１とタブ部５１２との境界Ｃから、負極活物質層５２の端縁Ｂまでの中間点における厚さを測定し、複数の測定値を平均することで求められる。換言すると、平均厚さＴ１の測定部位は、負極活物質層５２がタブ部５１２において重なった領域の中央部位である。
なお、平均厚さは、ランダムに選んだ少なくとも５ケ所の厚さの測定値を平均することによって算出される。本体部５１１に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ２は、本体部５１１の中央部分に重なる負極活物質層５２の厚さを測定することによって求められる。一方、タブ部５１２に重なる負極活物質層５２の平均厚さＴ１は、本体部５１１とタブ部５１２との境界Ｃから、負極活物質層５２の端縁Ｂまでの中間点における厚さを測定し、複数の測定値を平均することで求められる。換言すると、平均厚さＴ１の測定部位は、負極活物質層５２がタブ部５１２において重なった領域の中央部位である。
【0043】
上記（２）の条件が満たされる場合、負極活物質層５２の平均厚さを本体部５１１よりもタブ部５１２において厚くするためには、例えば、合剤組成物をタブ部５１２においてより多く塗布する一方で、本体部５１１においてより少なく塗布するとよい。この場合、負極活物質層５２の全体において単位体積当たりの負極活物質の質量が同じであってもよい。また、負極活物質層５２の全体において単位体積当たりの質量が同じであってもよい。
【0044】
本実施形態の蓄電素子１では、負極５０の集電基材５１のタブ部５１２における断面積（Ａ）と、正極活物質層４２の表面積（Ｂ）との比（Ｂ／Ａ）が、３０，０００以上１５０，０００以下であってもよい。
詳しくは、本体部５１１及びタブ部５１２に重なった負極活物質層５２との間で充放電反応を起こす正極活物質層４２の表面積（Ｂ）と、上記の充放電反応に伴う電流が通る負極５０の集電基材５１のタブ部５１２における断面積（Ａ）との比（Ｂ／Ａ）は、３０，０００以上１５０，０００以下（例えば３０，０００以上１２５，０００以下）であってもよい。
斯かる構成により、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることをより抑制できる。
詳しくは、本体部５１１及びタブ部５１２に重なった負極活物質層５２との間で充放電反応を起こす正極活物質層４２の表面積（Ｂ）と、上記の充放電反応に伴う電流が通る負極５０の集電基材５１のタブ部５１２における断面積（Ａ）との比（Ｂ／Ａ）は、３０，０００以上１５０，０００以下（例えば３０，０００以上１２５，０００以下）であってもよい。
斯かる構成により、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることをより抑制できる。
【0045】
上記のタブ部５１２における断面積とは、タブ部５１２と外部端子５とをつなぐためにタブ部５１２に取り付けられた集電部材が、タブ部５１２に接触している部分の断面積である。例えば、集電部材としての集電クリップでタブ部５１２が挟み込まれている場合、図５に示すように、タブ部５１２が集電クリップで挟み込まれた部分（Ｚで示す）の断面積を採用する。
また、本実施形態の蓄電素子１のように、１つの集電基材５１が複数のタブ部５１２を有する場合、タブ部５１２における断面積（Ａ）は、各タブ部５１２の断面積の総面積（合計面積）となる。このときの正極活物質層４２の表面積（Ｂ）は、対象とした各タブ部５１２を通る電流を生じさせる正極活物質層４２の総面積である。この場合、各タブ部５１２の平均断面積（すなわち、各タブ部５１２の断面積の総面積を各タブ部５１２の個数で割った値）は、特に限定されないが、０．００３ｃｍ２以上０．００６ｃｍ２以下であってもよく、好ましくは０．００４ｃｍ２以上０．００５ｃｍ２以下である。また、１つのタブ部５１２あたりの正極活物質層４２の表面積（すなわち、正極活物質層４２の総面積をタブ部５１２の個数で割った値）は、特に限定されないが、１００ｃｍ２以上７５０ｃｍ２以下であってもよく、好ましくは１２０ｃｍ２以上７００ｃｍ２以下である。
なお、電極体が、上述したいわゆる積層型である場合は、セパレータを介して対向する各正極と各負極とにおいて、上記の比（Ｂ／Ａ）が算出される。セパレータを介して対向する少なくとも１組の正極及び負極が、上記の比（Ｂ／Ａ）の数値範囲を満たしてもよい。好ましくは、すべての正極及び負極について、上記の比（Ｂ／Ａ）の数値範囲が満たされる。
また、本実施形態の蓄電素子１のように、１つの集電基材５１が複数のタブ部５１２を有する場合、タブ部５１２における断面積（Ａ）は、各タブ部５１２の断面積の総面積（合計面積）となる。このときの正極活物質層４２の表面積（Ｂ）は、対象とした各タブ部５１２を通る電流を生じさせる正極活物質層４２の総面積である。この場合、各タブ部５１２の平均断面積（すなわち、各タブ部５１２の断面積の総面積を各タブ部５１２の個数で割った値）は、特に限定されないが、０．００３ｃｍ２以上０．００６ｃｍ２以下であってもよく、好ましくは０．００４ｃｍ２以上０．００５ｃｍ２以下である。また、１つのタブ部５１２あたりの正極活物質層４２の表面積（すなわち、正極活物質層４２の総面積をタブ部５１２の個数で割った値）は、特に限定されないが、１００ｃｍ２以上７５０ｃｍ２以下であってもよく、好ましくは１２０ｃｍ２以上７００ｃｍ２以下である。
なお、電極体が、上述したいわゆる積層型である場合は、セパレータを介して対向する各正極と各負極とにおいて、上記の比（Ｂ／Ａ）が算出される。セパレータを介して対向する少なくとも１組の正極及び負極が、上記の比（Ｂ／Ａ）の数値範囲を満たしてもよい。好ましくは、すべての正極及び負極について、上記の比（Ｂ／Ａ）の数値範囲が満たされる。
【0046】
負極基材５１は、導電性を有する。負極基材５１の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼、アルミニウム 等の金属又はこれらの合金が用いられる。これらの中でも銅又は銅合金が好ましい。負極基材５１としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの観点から箔が好ましい。したがって、負極基材５１としては銅箔又は銅合金箔が好ましい。銅箔の例としては、圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられる。
【0047】
負極基材５１の平均厚さは、２μｍ以上３５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上３０μｍ以下がより好ましく、４μｍ以上２５μｍ以下がさらに好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下が特に好ましい。負極基材５１の平均厚さを上記の範囲とすることで、負極基材５１の強度を高めつつ、二次電池の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。
【0048】
負極活物質層５２は、負極活物質を含む。負極活物質層５２は、必要に応じて導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー等の任意成分は、上記正極４０で例示した材料から選択できる。バインダを使用する場合、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の水系バインダを用いることが好ましい。負極活物質層５２におけるバインダの含有量は、１質量％以上１０質量％以下が好ましく、３質量％以上９質量％以下がより好ましい。バインダの含有量を上記の範囲とすることで、活物質を安定して保持することができる。増粘剤を使用する場合、負極活物質層５２における増粘剤の含有量は、０．５質量％以上８質量％以下が好ましく、１質量％以上５質量％以下がより好ましい。導電剤を使用する場合、負極活物質層５２における導電剤の含有量は、８質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。ここで開示される技術は、負極活物質層５２が上記導電剤を含まない態様で好ましく実施され得る。フィラーを使用する場合、負極活物質層５２におけるフィラーの含有量は、８質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。ここで開示される技術は、負極活物質層５２が上記フィラーを含まない態様で好ましく実施され得る。
【0049】
負極活物質層５２は、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の典型非金属元素、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｂａ、等の典型金属元素、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｗ等の遷移金属元素を負極活物質、導電剤、バインダ、増粘剤、フィラー以外の成分として含有してもよい。
【0050】
負極活物質としては、公知の負極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン二次電池用の負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。負極活物質としては、例えば、金属Ｌｉ；Ｓｉ、Ｓｎ等の金属又は半金属；Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｓｎ酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物；Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、ＬｉＴｉＯ２、ＴｉＮｂ２Ｏ７等のチタン含有酸化物；ポリリン酸化合物；炭化ケイ素；黒鉛（グラファイト）、非黒鉛質炭素（易黒鉛化性炭素又は難黒鉛化性炭素）等の炭素材料等が挙げられる。これらの材料の中でも、黒鉛及び非黒鉛質炭素が好ましい。負極活物質層５２においては、これら材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【0051】
「黒鉛」とは、充放電前又は放電状態において、Ｘ線回折法により決定される（００２）面の平均格子面間隔（ｄ００２）が０．３３ｎｍ以上０．３４ｎｍ未満の炭素材料をいう。黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。安定した物性の材料を入手できるという観点で、人造黒鉛が好ましい。
【0052】
「非黒鉛質炭素」とは、充放電前又は放電状態においてＸ線回折法により決定される（００２）面の平均格子面間隔（ｄ００２）が０．３４ｎｍ以上０．４２ｎｍ以下の炭素材料をいう。非黒鉛質炭素としては、難黒鉛化性炭素や、易黒鉛化性炭素が挙げられる。非黒鉛質炭素としては、例えば、樹脂由来の材料、石油ピッチまたは石油ピッチ由来の材料、石油コークスまたは石油コークス由来の材料、植物由来の材料、アルコール由来の材料等が挙げられる。
【0053】
ここで、「放電状態」とは、負極活物質として炭素材料を含む負極５０を作用極として、金属Ｌｉを対極として用いた単極電池において、開回路電圧が０．７Ｖ以上である状態をいう。開回路状態での金属Ｌｉ対極の電位は、Ｌｉの酸化還元電位とほぼ等しいため、上記単極電池における開回路電圧は、Ｌｉの酸化還元電位に対する炭素材料を含む負極５０の電位とほぼ同等である。つまり、上記単極電池における開回路電圧が０．７Ｖ以上であることは、負極活物質である炭素材料から、充放電に伴い吸蔵放出可能なリチウムイオンが十分に放出されていることを意味する。
【0054】
「難黒鉛化性炭素」とは、上記ｄ００２が０．３６ｎｍ以上０．４２ｎｍ以下の炭素材料をいう。
【0055】
「易黒鉛化性炭素」とは、上記ｄ００２が０．３４ｎｍ以上０．３６ｎｍ未満の炭素材料をいう。
【0056】
負極活物質は、通常、粒子（粉体）である。負極活物質の平均粒径は、例えば、１ｎｍ以上１００μｍ以下とすることができる。負極活物質が炭素材料、チタン含有酸化物又はポリリン酸化合物である場合、その平均粒径は、１μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。負極活物質が、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｉ酸化物、又は、Ｓｎ酸化物等である場合、その平均粒径は、１ｎｍ以上１μｍ以下であってもよい。負極活物質の平均粒径を上記下限以上とすることで、負極活物質の製造又は取り扱いが容易になる。負極活物質の平均粒径を上記上限以下とすることで、負極活物質層５２の電子伝導性が向上する。粉体を所定の粒径で得るためには粉砕機や分級機等が用いられる。粉砕方法及び粉級方法は、例えば、上記正極４０で例示した方法から選択できる。負極活物質が金属Ｌｉ等の金属である場合、負極活物質は、箔状であってもよい。
【0057】
負極活物質層５２における負極活物質の含有量は、６０質量％以上９９質量％以下が好ましく、９０質量％以上９８質量％以下がより好ましい。負極活物質の含有量を上記の範囲とすることで、負極活物質層５２の高エネルギー密度化と製造性を両立できる。
【0058】
（セパレータ）
セパレータ６０は、公知のセパレータの中から適宜選択できる。セパレータ６０として、例えば、基材層のみからなるセパレータ６０、基材層の一方の面又は双方の面に耐熱粒子とバインダとを含む耐熱層が形成されたセパレータ等を使用することができる。セパレータ６０の基材層の材質としては、例えば、織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が挙げられる。これらの材質の中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。セパレータ６０の基材層の材料としては、シャットダウン機能の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。セパレータ６０の基材層として、これらの樹脂を複合した材料を用いてもよい。
セパレータ６０は、公知のセパレータの中から適宜選択できる。セパレータ６０として、例えば、基材層のみからなるセパレータ６０、基材層の一方の面又は双方の面に耐熱粒子とバインダとを含む耐熱層が形成されたセパレータ等を使用することができる。セパレータ６０の基材層の材質としては、例えば、織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が挙げられる。これらの材質の中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。セパレータ６０の基材層の材料としては、シャットダウン機能の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。セパレータ６０の基材層として、これらの樹脂を複合した材料を用いてもよい。
【0059】
耐熱層に含まれる耐熱粒子は、１気圧の空気雰囲気下で室温から５００℃に加熱したときの質量減少が５％以下であるものが好ましく、１気圧の空気雰囲気下で８００℃に加熱したときの質量減少が５％以下であるものがさらに好ましい。質量減少が所定以下である材料として無機化合物が挙げられる。無機化合物として、例えば、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物；窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物；炭酸カルシウム等の炭酸塩；硫酸バリウム等の硫酸塩；フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の難溶性のイオン結晶；シリコン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶；タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。無機化合物として、これらの物質の単体又は複合体を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの無機化合物の中でも、蓄電素子１の安全性の観点から、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、又はアルミノケイ酸塩が好ましい。
【0060】
セパレータ６０の空孔率は、強度の観点から８０体積％以下が好ましく、放電性能の観点から２０体積％以上が好ましい。ここで、「空孔率」とは、体積基準の値であり、水銀ポロシメータでの測定値を意味する。
【0061】
セパレータ６０として、ポリマーと非水電解質とで構成されるポリマーゲルを用いてもよい。ポリマーとして、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。ポリマーゲルを用いると、漏液を抑制する効果がある。セパレータ６０として、上述したような多孔質樹脂フィルム又は不織布等とポリマーゲルを併用してもよい。
【0062】
（非水電解質）
非水電解質としては、公知の非水電解質の中から適宜選択できる。非水電解質には、非水電解液を用いてもよい。非水電解液は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。
非水電解質としては、公知の非水電解質の中から適宜選択できる。非水電解質には、非水電解液を用いてもよい。非水電解液は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。
【0063】
非水溶媒としては、公知の非水溶媒の中から適宜選択できる。非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、カルボン酸エステル、リン酸エステル、スルホン酸エステル、エーテル、アミド、ニトリル等が挙げられる。非水溶媒として、これらの化合物に含まれる水素原子の一部がハロゲンに置換されたものを用いてもよい。
【0064】
環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）、クロロエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、スチレンカーボネート、１－フェニルビニレンカーボネート、１，２－ジフェニルビニレンカーボネート等が挙げられる。これらの中でもＥＣが好ましい。
【0065】
鎖状カーボネートとしては、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジフェニルカーボネート、トリフルオロエチルメチルカーボネート、ビス（トリフルオロエチル）カーボネート等が挙げられる。これらの中でもＥＭＣが好ましい。
【0066】
非水溶媒として、環状カーボネート又は鎖状カーボネートを用いることが好ましく、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用することがより好ましい。環状カーボネートを用いることで、電解質塩の解離を促進して非水電解液のイオン伝導度を向上させることができる。鎖状カーボネートを用いることで、非水電解液の粘度を低く抑えることができる。環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用する場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの体積比率（環状カーボネート：鎖状カーボネート）としては、例えば、５：９５から５０：５０の範囲とすることが好ましい。
【0067】
電解質塩としては、公知の電解質塩から適宜選択できる。電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等が挙げられる。これらの中でもリチウム塩が好ましい。
【0068】
リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＰＯ２Ｆ２、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２等の無機リチウム塩、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ４Ｆ９）、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）３等のハロゲン化炭化水素基を有するリチウム塩等が挙げられる。これらの中でも、無機リチウム塩が好ましく、ＬｉＰＦ６がより好ましい。
【0069】
非水電解液における電解質塩の含有量は、２０℃１気圧下において、０．１ｍｏｌ／ｄｍ３以上２．５ｍｏｌ／ｄｍ３以下であると好ましく、０．３ｍｏｌ／ｄｍ３以上２．０ｍｏｌ／ｄｍ３以下であるとより好ましく、０．５ｍｏｌ／ｄｍ３以上１．７ｍｏｌ／ｄｍ３以下であるとさらに好ましく、０．７ｍｏｌ／ｄｍ３以上１．５ｍｏｌ／ｄｍ３以下であると特に好ましい。電解質塩の含有量を上記の範囲とすることで、非水電解液のイオン伝導度を高めることができる。
【0070】
非水電解液は、非水溶媒と電解質塩以外に、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、リチウムビス（オキサレート）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、リチウムジフルオロオキサレートボレート（ＬｉＦＯＢ）、リチウムビス（オキサレート）ジフルオロホスフェート（ＬｉＦＯＰ）等のシュウ酸エステル；ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、ｔ－ブチルベンゼン、ｔ－アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物；２－フルオロビフェニル、ｏ－シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ－シクロヘキシルフルオロベンゼン等の前記芳香族化合物の部分ハロゲン化物；２，４－ジフルオロアニソール、２，５－ジフルオロアニソール、２，６－ジフルオロアニソール、３，５－ジフルオロアニソール等のハロゲン化アニソール化合物；無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物；亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレン、亜硫酸ジメチル、プロパンスルトン、プロペンスルトン、ブタンスルトン、メタンスルホン酸メチル、ブスルファン、トルエンスルホン酸メチル、硫酸ジメチル、硫酸エチレン、スルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、テトラメチレンスルホキシド、ジフェニルスルフィド、４，４’－ビス（２，２－ジオキソ－１，３，２－ジオキサチオラン）、４－メチルスルホニルオキシメチル－２，２－ジオキソ－１，３，２－ジオキサチオラン、チオアニソール、ジフェニルジスルフィド、ジピリジニウムジスルフィド、パーフルオロオクタン、ホウ酸トリストリメチルシリル、リン酸トリストリメチルシリル、チタン酸テトラキストリメチルシリル、モノフルオロリン酸リチウム等が挙げられる。これら添加剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【0071】
非水電解液に含まれる添加剤の含有量は、非水電解液全体の質量に対して０．０１質量％以上１０質量％以下であると好ましく、０．１質量％以上７質量％以下であるとより好ましく、０．２質量％以上５質量％以下であるとさらに好ましく、０．３質量％以上３質量％以下であると特に好ましい。添加剤の含有量を上記の範囲とすることで、高温保存後の容量維持性能又はサイクル性能を向上させたり、安全性をより向上させたりすることができる。
【0072】
非水電解質には、固体電解質を用いてもよく、非水電解液と固体電解質とを併用してもよい。
【0073】
固体電解質としては、リチウム、ナトリウム、カルシウム等のイオン伝導性を有し、常温（例えば１５℃～２５℃）において固体である任意の材料から選択できる。固体電解質としては、例えば、硫化物固体電解質、酸化物固体電解質、及び酸窒化物固体電解質、ポリマー固体電解質等が挙げられる。
【0074】
硫化物固体電解質としては、リチウムイオン二次電池の場合、例えば、Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５、ＬｉＩ－Ｌｉ２Ｓ－Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ１０Ｇｅ－Ｐ２Ｓ１２、等が挙げられる。
【0075】
本実施形態の蓄電素子１の形状については特に限定されるものではなく、例えば、円筒型電池、ラミネートフィルム型電池、角型電池、扁平型電池、コイン型電池、ボタン型電池等が挙げられる。
図１に角型電池の一例としての蓄電素子１（非水電解質蓄電素子）を示す。セパレータ６０を挟んで巻回された正極４０及び負極５０を有する電極体２が角型のケース（容器）３に収納される。正極４０は正極リード（図示せず）を介して正極端子４と電気的に接続されている。負極５０は負極リード（図示せず）を介して負極端子５と電気的に接続されている。
図１に角型電池の一例としての蓄電素子１（非水電解質蓄電素子）を示す。セパレータ６０を挟んで巻回された正極４０及び負極５０を有する電極体２が角型のケース（容器）３に収納される。正極４０は正極リード（図示せず）を介して正極端子４と電気的に接続されている。負極５０は負極リード（図示せず）を介して負極端子５と電気的に接続されている。
【0076】
＜非水電解質蓄電装置の構成＞
本実施形態の蓄電素子１は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器用電源、又は電力貯蔵用電源等に、複数の蓄電素子１を集合して構成した蓄電ユニット１０（バッテリーモジュール）として搭載することができる。この場合、蓄電装置に含まれる少なくとも一つの蓄電素子１に対して、本発明の技術が適用されていればよい。
図６に、電気的に接続された二以上の蓄電素子１が集合した蓄電ユニット１０をさらに集合した蓄電装置１００の一例を示す。蓄電装置１００は、二以上の蓄電素子１を電気的に接続するバスバ（図示せず）、二以上の蓄電ユニット１０を電気的に接続するバスバ（図示せず）等を備えていてもよい。蓄電ユニット１０又は蓄電装置１００は、一以上の蓄電素子１の状態を監視する状態監視装置（図示せず）を備えていてもよい。
本実施形態の蓄電素子１は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器用電源、又は電力貯蔵用電源等に、複数の蓄電素子１を集合して構成した蓄電ユニット１０（バッテリーモジュール）として搭載することができる。この場合、蓄電装置に含まれる少なくとも一つの蓄電素子１に対して、本発明の技術が適用されていればよい。
図６に、電気的に接続された二以上の蓄電素子１が集合した蓄電ユニット１０をさらに集合した蓄電装置１００の一例を示す。蓄電装置１００は、二以上の蓄電素子１を電気的に接続するバスバ（図示せず）、二以上の蓄電ユニット１０を電気的に接続するバスバ（図示せず）等を備えていてもよい。蓄電ユニット１０又は蓄電装置１００は、一以上の蓄電素子１の状態を監視する状態監視装置（図示せず）を備えていてもよい。
【0077】
＜非水電解質蓄電素子の製造方法＞
本実施形態の蓄電素子１の製造方法は、公知の方法から適宜選択できる。当該製造方法は、例えば、電極体２を準備することと、非水電解質を準備することと、電極体２及び非水電解質を容器に収容することと、を備える。電極体２を準備することは、正極４０及び負極５０を準備することと、正極４０及び負極５０を、セパレータ６０を介して積層又は巻回することにより電極体２を形成することとを備える。
本実施形態の蓄電素子１の製造方法は、公知の方法から適宜選択できる。当該製造方法は、例えば、電極体２を準備することと、非水電解質を準備することと、電極体２及び非水電解質を容器に収容することと、を備える。電極体２を準備することは、正極４０及び負極５０を準備することと、正極４０及び負極５０を、セパレータ６０を介して積層又は巻回することにより電極体２を形成することとを備える。
【0078】
非水電解質を容器に収容することは、公知の方法から適宜選択できる。例えば、非水電解質に非水電解液を用いる場合、容器に形成された注入口から非水電解液を注入した後、注入口を封止すればよい。
【0079】
＜その他の実施形態＞
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
尚、本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
【0080】
上記実施形態では、蓄電素子１が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類、形状、寸法、容量等は任意である。本発明は、種々の二次電池、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタ等のキャパシタにも適用できる。
【0081】
上記実施形態では、正極４０及び負極５０がセパレータ６０を介して積層された電極体について説明したが、電極体は、セパレータ６０を備えなくてもよい。例えば、正極又は負極の活物質層上に導電性を有さない層が形成された状態で、正極及び負極が直接接してもよい。
【0082】
上記実施形態では、いわゆる巻回型の電極体について詳しく説明したが、電極体は、シート状の正極、シート状のセパレータ、及びシート状の負極が繰り返し積み重なって構成された積層型であってもよい。
【実施例】
【0083】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。
【0084】
以下に示すようにして、非水電解質二次電池（リチウムイオン二次電池）を製造した。
【0085】
（実施例１）
本例に係るリチウムイオン二次電池は、正極活物質層を有する正極と、正極活物質層と対向する負極活物質層を有する負極とを備える。正極及び負極は、それぞれ、シート状の集電基材と、該集電基材の両面に重なった活物質層とを有する。
（１）正極の作製
溶媒：Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）
導電剤：カーボンブラック（４．０質量部）
活物質（ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２）の粒子：（９４．５質量部）
バインダ：ＰＶＤＦ（１．５質量部）
上記の原料を混合し、混練することで、正極用の合剤組成物を調製した。調製した正極用の合剤組成物を、乾燥後の正極活物質層の単位面積当たりの質量（目付量）が１．７ｇ／１００ｃｍ２ となるように、アルミニウム箔（厚さ１２μｍの正極の集電基材）の両面にそれぞれ塗布した。加熱による乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を除去した。プレス後の活物質層（１層分）の厚さは、５１μｍであった。単位体積当たりの正極活物質層の質量は、３．３ｇ／ｃｍ３であった。
本例に係るリチウムイオン二次電池は、正極活物質層を有する正極と、正極活物質層と対向する負極活物質層を有する負極とを備える。正極及び負極は、それぞれ、シート状の集電基材と、該集電基材の両面に重なった活物質層とを有する。
（１）正極の作製
溶媒：Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）
導電剤：カーボンブラック（４．０質量部）
活物質（ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２）の粒子：（９４．５質量部）
バインダ：ＰＶＤＦ（１．５質量部）
上記の原料を混合し、混練することで、正極用の合剤組成物を調製した。調製した正極用の合剤組成物を、乾燥後の正極活物質層の単位面積当たりの質量（目付量）が１．７ｇ／１００ｃｍ２ となるように、アルミニウム箔（厚さ１２μｍの正極の集電基材）の両面にそれぞれ塗布した。加熱による乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を除去した。プレス後の活物質層（１層分）の厚さは、５１μｍであった。単位体積当たりの正極活物質層の質量は、３．３ｇ／ｃｍ３であった。
【0086】
（２）負極の作製
溶媒：水
活物質：粒子状の非晶質炭素（難黒鉛化炭素）（９７．４質量部）
バインダ：ＳＢＲ（２．０質量部）
増粘剤：ＣＭＣ（０．６質量部）
上記の原料を混合し、混練することで、負極用の合剤組成物を調製した。調製した負極用の合剤組成物を、銅箔（厚さ８μｍの負極の集電基材）の両面にそれぞれ塗布した。なお、銅箔の本体部に重なる負極活物質層の単位面積当たりの質量（目付量、１層分）が０．５３９ｇ／１００ｃｍ２ となるように塗布した。加熱による乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を除去した。プレス後の活物質層の厚さは、６１μｍ（１層分）、すなわち１２２μｍ（２層分）であった。単位体積当たりの負極活物質層の質量は、０．９ｇ／ｃｍ３であった。
負極の集電基材は、本体部（中央部）と、該本体部から外側へ突出したタブ部とを有する。負極活物質層は、本体部とタブ部との境界を越えてタブ部の一部にも重なる。この例では、負極活物質層の単位面積当たりの質量が、タブ部において本体部よりも大きくなるように設定した負極を作製した。
なお、負極の作製において、合剤組成物をタブ部においてより多く塗布することによって、タブ部に重なる負極活物質層の単位面積当たりの質量を大きくし、また、タブ部に重なる負極活物質層の平均厚さを厚くした。
溶媒：水
活物質：粒子状の非晶質炭素（難黒鉛化炭素）（９７．４質量部）
バインダ：ＳＢＲ（２．０質量部）
増粘剤：ＣＭＣ（０．６質量部）
上記の原料を混合し、混練することで、負極用の合剤組成物を調製した。調製した負極用の合剤組成物を、銅箔（厚さ８μｍの負極の集電基材）の両面にそれぞれ塗布した。なお、銅箔の本体部に重なる負極活物質層の単位面積当たりの質量（目付量、１層分）が０．５３９ｇ／１００ｃｍ２ となるように塗布した。加熱による乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分等を除去した。プレス後の活物質層の厚さは、６１μｍ（１層分）、すなわち１２２μｍ（２層分）であった。単位体積当たりの負極活物質層の質量は、０．９ｇ／ｃｍ３であった。
負極の集電基材は、本体部（中央部）と、該本体部から外側へ突出したタブ部とを有する。負極活物質層は、本体部とタブ部との境界を越えてタブ部の一部にも重なる。この例では、負極活物質層の単位面積当たりの質量が、タブ部において本体部よりも大きくなるように設定した負極を作製した。
なお、負極の作製において、合剤組成物をタブ部においてより多く塗布することによって、タブ部に重なる負極活物質層の単位面積当たりの質量を大きくし、また、タブ部に重なる負極活物質層の平均厚さを厚くした。
【0087】
（３）セパレータ（セパレータ基材）
セパレータ基材として厚さが１４μｍのポリエチレン製微多孔膜を用いた。このセパレータ基材のみでセパレータを構成した。
セパレータ基材として厚さが１４μｍのポリエチレン製微多孔膜を用いた。このセパレータ基材のみでセパレータを構成した。
【0088】
（４）非水電解液の調製
非水電解液としては、以下の方法で調製したものを用いた。非水溶媒として、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネートを、いずれも１体積部ずつ混合した溶媒を用い、この非水溶媒に、塩濃度が１．２ｍｏｌ／ｄｍ３となるようにＬｉＰＦ６を溶解させ、非水電解液を調製した。
非水電解液としては、以下の方法で調製したものを用いた。非水溶媒として、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネートを、いずれも１体積部ずつ混合した溶媒を用い、この非水溶媒に、塩濃度が１．２ｍｏｌ／ｄｍ３となるようにＬｉＰＦ６を溶解させ、非水電解液を調製した。
【0089】
（５）ケース内への電極体の配置
上記の正極、上記の負極、上記の非水電解液、セパレータ、及びケースを用いて、一般的な方法によってリチウムイオン二次電池を組み立てた。
まず、セパレータが上記の正極および負極の間に配されて積層されてなるシート状物を巻回した。次に、巻回されてなる電極体を、ケースとしてのアルミニウム製の角形電槽缶のケース本体内に配置した。続いて、正極及び負極を２つの外部端子それぞれに電気的に接続させた。さらに、ケース本体に蓋体を取り付けた。上記の非水電解液を、ケースの蓋体に形成された注液口からケース内に注入した。最後に、ケースの注液口を封止することにより、ケースを密閉した。
上記の正極、上記の負極、上記の非水電解液、セパレータ、及びケースを用いて、一般的な方法によってリチウムイオン二次電池を組み立てた。
まず、セパレータが上記の正極および負極の間に配されて積層されてなるシート状物を巻回した。次に、巻回されてなる電極体を、ケースとしてのアルミニウム製の角形電槽缶のケース本体内に配置した。続いて、正極及び負極を２つの外部端子それぞれに電気的に接続させた。さらに、ケース本体に蓋体を取り付けた。上記の非水電解液を、ケースの蓋体に形成された注液口からケース内に注入した。最後に、ケースの注液口を封止することにより、ケースを密閉した。
【0090】
（実施例２～５）
表１に示す構成に変えた点以外は、実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造した。
表１に示す構成に変えた点以外は、実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造した。
【0091】
（比較例１～４）
表１に示す構成に変えた点以外は、実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造した。
表１に示す構成に変えた点以外は、実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池を製造した。
【0092】
＜ハイレート充電時における金属析出の評価＞
それぞれの電池の定格容量まで１時間で完全充電できる電流の大きさ（電流値）を１Ｃと定義した。このように電流値を定義したうえで、３Ｃの電流値で上限電圧（本例においては４．３２Ｖ）まで定電流充電し、１／３Ｃの電流値で下限電圧（本例においては２．４Ｖ）まで定電流放電する充放電試験を１０サイクル行った。その後、電池を解体して負極表面の金属（Ｌｉ）析出の有無を確認した。
それぞれの電池の定格容量まで１時間で完全充電できる電流の大きさ（電流値）を１Ｃと定義した。このように電流値を定義したうえで、３Ｃの電流値で上限電圧（本例においては４．３２Ｖ）まで定電流充電し、１／３Ｃの電流値で下限電圧（本例においては２．４Ｖ）まで定電流放電する充放電試験を１０サイクル行った。その後、電池を解体して負極表面の金属（Ｌｉ）析出の有無を確認した。
【0093】
実施例１～５、及び、比較例１～４のリチウムイオン二次電池について上記評価を行った結果を表１に示す。
【0094】
【表1】
【0095】
表１から把握されるように、実施例の蓄電素子は、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じることが抑制されていた。一方、比較例の蓄電素子は、ハイレートでの充電時に負極における金属の析出が生じた。
【符号の説明】
【0096】
１：蓄電素子（非水電解質二次電池）、
２：電極体、
３：ケース、 ３１：ケース本体、 ３２：蓋体、
４：正極端子、 ５：負極端子、
４０：正極、
４１：正極の集電基材（正極基材）、 ４２：正極活物質層、 ４１２：正極のタブ部、
５０：負極、
５１：負極の集電基材（負極基材）、 ５１１：本体部、 ５１２：タブ部（負極のタブ部）、
５２：負極活物質層、
６０：セパレータ、
１０：蓄電ユニット、 １００：蓄電装置。
２：電極体、
３：ケース、 ３１：ケース本体、 ３２：蓋体、
４：正極端子、 ５：負極端子、
４０：正極、
４１：正極の集電基材（正極基材）、 ４２：正極活物質層、 ４１２：正極のタブ部、
５０：負極、
５１：負極の集電基材（負極基材）、 ５１１：本体部、 ５１２：タブ部（負極のタブ部）、
５２：負極活物質層、
６０：セパレータ、
１０：蓄電ユニット、 １００：蓄電装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
