CN108475818A - 二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备。二次电池具备正极、负极和电解质层。该电解质层包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，该两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量即重量％互不相同。

Description

二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子 设备

技术领域

本技术涉及具备包含电解液和高分子化合物的电解质层的二次电池、以及使用了该二次电池的电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备。

背景技术

便携式电话机和便携式信息终端设备(PDA)等多种多样的电子设备正在广泛地普及，一直要求该电子设备的小型化、轻量化以及使用寿命延长。与其相伴，作为电源，正在推进电池尤其是小型且轻量、能获得高能量密度的二次电池的开发。

二次电池不局限于应用在上述的电子设备中，也在研究对其它用途的应用。其它用途的一例是可装拆地搭载于电子设备等的电池组、电动汽车等电动车辆、家庭用电力服务器等电力储存系统、电钻等电动工具。

该二次电池具备正极和负极并具备电解液，该电解液一般以浸渍于隔膜中的状态搭载于二次电池。除此以外，电解液也有时以被高分子化合物保持的状态搭载于二次电池。该二次电池具有作为所谓的凝胶状电解质的电解质层，在使用了该电解质层的二次电池中，可防止电解液的泄露。

电解质层中所包含的高分子化合物的结构会对二次电池的电池特性造成较大影响，因此关于该高分子化合物的结构，进行了各种各样的研究。

具体而言，为了提高循环特性等，将重均分子量为300000以上且550000以下的氟类聚合物与重均分子量为550000以上的氟类聚合物一并使用(例如，参照专利文献1)。为了同时维持聚合物电解质的形状和确保离子传导率，将难溶性的聚合物与可溶性的聚合物一并使用(例如，参照专利文献2)。为了提高安全性等，使非水电解质中含有陶瓷粉末(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4247583号说明书

专利文献2：日本专利第3407501号说明书

专利文献3：日本专利第5332876号说明书

发明内容

上述电子设备等日益实现高性能化和多功能化。与此同时，电子设备等的使用频率正在增加，并且该电子设备等的使用环境也在扩大。因此，关于二次电池的电池特性，还有改善的余地。

因此，期望提供可以获得优异电池特性的二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备。

本技术一实施方式的二次电池具备正极、负极和电解质层。该电解质层包含电解液、两种以上的共聚物和多个无机颗粒，该两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量(重量％)互不相同。

本技术一实施方式的电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备分别具备二次电池，并且该二次电池具有与上述的本技术一实施方式的二次电池相同的结构。

根据本技术一实施方式的二次电池，电解质层包含多个无机颗粒和其六氟丙烯的共聚量互不相同的两种以上的共聚物，因此能够获得优异的电池特性。此外，在本技术一实施方式的电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具或电子设备中，能够获得同样的效果。

需要注意的是，在此所记载的效果并不一定限于此，也可以是本技术中记载的任一种效果。

附图说明

图1是示出本技术一实施方式的二次电池(层压膜型)的结构的立体图。

图2是沿着图1所示II-II线的卷绕电极体的剖面图。

图3是示出二次电池应用例(电池组：单电池)的结构的立体图。

图4是示出图3所示电池组的结构的框图。

图5是示出二次电池应用例(电池组：组合电池)的结构的框图。

图6是示出二次电池应用例(电动车辆)的结构的框图。

图7是示出二次电池应用例(电力储存系统)的结构的框图。

图8是示出二次电池应用例(电动工具)的结构的框图。

图9是示出试验用二次电池(硬币型)的结构的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本技术的一实施方式进行详细说明。需要说明的是，说明的顺序如下。

1.二次电池

1-1.二次电池的结构

1-1-1.整体结构

1-1-2.正极

1-1-3.负极

1-1-4.隔膜

1-1-5.电解质层

1-2.二次电池的工作

1-3.二次电池的制造方法

1-4.二次电池的作用及效果

2.二次电池的用途

2-1.电池组(单电池)

2-2.电池组(电池组)

2-3.电动车辆

2-4.电力储存系统

2-5.电动工具

<1.二次电池>

首先，对本技术的一实施方式的二次电池进行说明。

<1-1.二次电池的结构>

图1示出了二次电池的立体结构。图2示出了沿着图1所示II-II线的卷绕电极体10的剖面结构。

在此说明的二次电池是通过嵌入和脱嵌电极反应物质来获得负极14的容量的二次电池，具有所谓的层压膜(laminate film)型的电池结构。

所谓“电极反应物质”是与电极反应有关的物质，例如在通过嵌入和脱嵌锂(Li)来获得电池容量的锂离子二次电池中是锂(或者锂离子)。下面列举本技术的二次电池为锂离子二次电池的情况为例。

<1-1-1.整体结构>

例如如图1所示，在该二次电池中，在薄膜状外包装部件20的内部收纳有电池元件即卷绕电极体10。在卷绕电极体10中，例如卷绕有隔着隔膜15和电解质层16而层叠的正极13和负极14。在正极13上安装有正极引线11，并且在负极14上安装有负极引线12。卷绕电极体10的最外周部被保护带17保护。

正极引线11例如从外包装部件20的内部朝外部被引出。该正极引线11含有例如铝(Al)等导电性材料中的任一种或两种以上。负极引线12例如从外包装部件20的内部朝外部而向与正极引线11同样的方向被引出。该负极引线12含有例如铜(Cu)、镍(Ni)以及不锈钢等导电性材料中的任一种或两种以上。两者的导电性材料例如为薄板状或网眼状。

外包装部件20例如是能够沿图1所示的箭头R的方向折叠的一片薄膜，在该外包装部件20的一部分上设有用于收纳卷绕电极体10的凹陷部。该外包装部件20例如是将熔合层、金属层、表面保护层依次层叠而成的层压膜。在二次电池的制造工序中，以熔合层彼此隔着卷绕电极体10而对置的方式折叠外包装部件20，并将该熔合层的外周缘部彼此熔合。但是，外包装部件20也可以是经由粘合剂等而贴合的两片层压膜。熔合层例如包含聚乙烯和聚丙烯等薄膜中的任一种或两种以上。金属层例如包含铝箔等中的任一种或两种以上。表面保护层例如包含尼龙和聚对苯二甲酸乙二醇酯等薄膜中的任一种或两种以上。

其中，外包装部件20优选为是将聚乙烯薄膜、铝箔以及尼龙薄膜依次层叠而成的铝层压膜。但是，外包装部件20既可以是具有其它层叠结构的层压膜，也可以是聚丙烯等的高分子膜，还可以是金属膜。

在外包装部件20与正极引线11之间例如为了防止外部气体侵入而插入有紧贴膜21。另外，在外包装部件20与负极引线12之间插入有例如紧贴膜21。该紧贴膜21含有相对于正极引线11和负极引线12双方都具有紧贴性的材料中的任一种或两种以上。该具有紧贴性的材料例如为聚烯烃树脂等，更具体而言，是聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯以及改性聚丙烯等中的任一种或两种以上。

<1-1-2.正极>

例如如图2所示，正极13包括正极集电体13A和设于该正极集电体13A上的正极活性物质层13B。

需要说明的是，正极活性物质层13B既可以只设于正极集电体13A的一个表面，也可以设于正极集电体13A的两个表面。在图2中，例如示出了正极活性物质层13B设于正极集电体13A的两个表面的情况。

[正极集电体]

正极集电体13A例如包含导电性材料中的任一种或两种以上。导电性材料的种类不作特别限定，例如为铝、镍及不锈钢等金属材料，也可以是包含该金属材料中的两种以上的合金。需要说明的是，正极集电体13A既可以是单层，也可以是多层。

[正极活性物质层]

正极活性物质层13B包含能够嵌入和脱嵌锂的正极材料中的任一种或两种以上作为正极活性物质。但是，正极活性物质层13B还可以包含正极粘结剂和正极导电剂等其它材料中的任一种或两种以上。

正极材料优选为含锂化合物中的任一种或两种以上。该含锂化合物的种类不作特别限定，但其中优选的是含锂复合氧化物和含锂磷酸化合物。这是因为可获得高能量密度。

“含锂复合氧化物”是指包含锂和除锂以外的元素(以下称为“其它元素”)中的任一种或两种以上作为构成元素的氧化物。该含锂氧化物具有例如层状岩盐型和尖晶石型等中的任一种或两种以上的结晶结构。

“含锂磷酸化合物”是指包含锂和其它元素中的任一种或两种以上作为构成元素的磷酸化合物。该含锂磷酸化合物具有例如橄榄石型等中的任一种或两种以上的结晶结构。

其它元素的种类只要是任意的元素(除锂以外)中的任一种或两种以上，则就不作特别限定。其中，其它元素优选是属于长周期型周期表中的2族～15族的元素中的任一种或两种以上。更具体而言，其它元素更优选是镍、钴、锰以及铁等中的任一种或两种以上的金属元素。这是因为可获得高电压。

具有层状岩盐型的结晶结构的含锂复合氧化物例如是由下述的式(1)～式(3)分别表示的化合物等。

Li_aMn_(1-b-c)Ni_bM1_cO_(2-d)F_e···(1)

(M1是钴、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、锆、钼、锡、钙、锶以及钨中的至少一种。a～e满足：0.8≤a≤1.2、0≤b≤0.5、0≤c≤0.5、(b+c)＜1、-0.1≤d≤0.2以及0≤e≤0.1。但是，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

Li_aNi_(1-b)M2_bO_(2-c)F_d···(2)

(M2是钴、锰、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶以及钨中的至少一种。a～d满足：0.8≤a≤1.2、0.005＜b＜0.5、-0.1≤c≤0.2以及0≤d≤0.1。但是，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

Li_aCo_(1-b)M3_bO_(2-c)F_d···(3)

(M3是镍、锰、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶以及钨中的至少一种。a～d满足：0.8≤a≤1.2、0≤b＜0.5、-0.1≤c≤0.2以及0≤d≤0.1。但是，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有层状岩盐型的结晶结构的含锂复合氧化物例如是LiNiO₂、LiCoO₂、LiCo_0.98Al_0.01Mg_0.01O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂、Li_1.2Mn_0.52Co_0.175Ni_0.1O₂以及Li_1.15(Mn_0.65Ni_0.22Co_0.13)O₂等。

需要说明的是，在具有层状岩盐型的结晶结构的含锂复合氧化物包含镍、钴、锰以及铝作为构成元素的情况下，其镍的原子比例优选为按原子计50％以上。这是因为可获得高能量密度。

具有尖晶石型的结晶结构的含锂复合氧化物例如是由下述的式(4)表示的化合物等。

Li_aMn_(2-b)M4_bO_cF_d···(4)

(M4是钴、镍、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、钼、锡、钙、锶以及钨中的至少一种。a～d满足：0.9≤a≤1.1、0≤b≤0.6、3.7≤c≤4.1以及0≤d≤0.1。但是，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有尖晶石型的结晶结构的含锂复合氧化物例如是LiMn₂O₄等。

具有橄榄石型的结晶结构的含锂磷酸化合物例如是由下述的式(5)表示的化合物等。

Li_aM5PO₄···(5)

(M5是钴、锰、铁、镍、镁、铝、硼、钛、钒、铌、铜、锌、钼、钙、锶、钨以及锆中的至少一种。a满足：0.9≤a≤1.1。但是，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有橄榄石型的结晶结构的含锂磷酸化合物例如是LiFePO₄、LiMnPO₄、LiFe_0.5Mn_0.5PO₄以及LiFe_0.3Mn_0.7PO₄等。

需要说明的是，含锂复合氧化物也可以是由下述的式(6)表示的化合物等。

(Li₂MnO₃)_x(LiMnO₂)_1-x···(6)

(x满足：0≤x≤1。)

除此以外，正极材料也可以是例如氧化物、二硫化物、硫族化物以及导电性高分子等。氧化物例如为氧化钛、氧化钒以及二氧化锰等。二硫化物例如为二硫化钛以及二硫化钼等。硫族化物例如为硒化铌等。导电性高分子例如为硫、聚苯胺以及聚噻吩等。

但是，正极材料不局限于上述的材料，也可以是其它材料。

正极粘结剂例如包含合成橡胶及高分子化合物等中的任一种或两种以上。合成橡胶例如是苯乙烯丁二烯类橡胶、氟类橡胶及乙烯丙烯二烯等。高分子化合物例如是聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸及聚酰亚胺等。

正极导电剂例如包含碳材料等中的任一种或两种以上。该碳材料例如是石墨、炭黑、乙炔炭黑及科琴炭黑等。需要说明的是，正极导电剂只要是具有导电性的材料，则也可以是金属材料及导电性高分子等。

<1-1-3.负极>

例如如图2所示，负极14包括负极集电体14A和设于该负极集电体14A上的负极活性物质层14B。

需要说明的是，负极活性物质层14B既可以只设于负极集电体14A的一个表面，也可以设于负极集电体14A的两个表面。图2示出了例如负极活性物质层14B设于负极集电体14A的两个表面的情况。

[负极集电体]

负极集电体14A例如包含导电性材料中的任一种或两种以上。导电性材料的种类不作特别限定，例如为铜、铝、镍以及不锈钢等金属材料，也可以是包含该金属材料中的两种以上的合金。需要说明的是，负极集电体14A既可以是单层，也可以是多层。

负极集电体14A的表面优选为已被粗面化。这是因为，通过所谓的锚定效应，负极活性物质层14B对负极集电体14A的紧贴性提高。在这种情况下，只要至少在与负极活性物质层14B相对的区域对负极集电体14A的表面进行了粗面化即可。粗面化的方法例如为使用电解处理来形成微粒的方法等。在电解处理中，在电解槽中通过电解法而在负极集电体14A的表面上形成微粒，因此在该负极集电体14A的表面上设置凹凸。通过电解法制作出的铜箔一般被称为电解铜箔。

[负极活性物质层]

负极活性物质层14B包含能够嵌入和脱嵌锂的负极材料中的任一种或两种以上作为负极活性物质。但是，负极活性物质层14B还可以包含负极粘结剂和负极导电剂等其它材料中的任一种或两种以上。关于负极粘结剂和负极导电剂的详情例如与关于正极粘结剂和正极导电剂的详情同样。

为了防止在充电途中锂金属无意地在负极14析出，优选为，负极材料的可充电的容量大于正极13的放电容量。即，优选为，能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的电化学当量大于正极13的电化学当量。

负极材料例如是碳材料中的任一种或两种以上。这是因为在锂的嵌入和脱嵌时结晶结构的变化非常小，因此可以稳定地获得高能量密度。另外，由于碳材料也作为负极导电剂发挥功能，因此负极活性物质层22B的导电性提高。

碳材料例如为易石墨化性碳、难石墨化性碳以及石墨等。但是，关于难石墨化性碳的(002)面的面间距优选为0.37nm以上，并且关于石墨的(002)面的面间距优选为0.34nm以下。更具体而言，碳材料例如为热分解碳类、焦炭类、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物烧制体、活性炭以及炭黑类等。该焦炭类包括沥青焦、针状焦以及石油焦等。有机高分子化合物烧制体是将苯酚树脂或呋喃树脂等高分子化合物以适当的温度烧制(碳化)而成的物质。此外，碳材料既可以是以大约1000℃以下的温度进行过热处理的低结晶性碳，也可以是无定形碳。需要说明的是，碳材料的形状可以是纤维状、球状、粒状及鳞片状中的任一种。

另外，负极材料例如是包含金属元素及半金属元素中的任一种或两种以上作为构成元素的材料(金属类材料)。这是因为可以获得高能量密度。

金属类材料既可以是单质、合金及化合物中的任一种，也可以是它们中的两种以上，还可以是至少一部分具有它们中的一种或两种以上相的材料。但是，除了由两种以上金属元素构成的材料之外，合金还包括包含一种以上金属元素和一种以上半金属元素的材料。另外，合金也可以包含非金属元素。该金属类材料的组织例如是固溶体、共晶(共熔混合物)、金属间化合物以及它们中的两种以上的共存物等。

上述金属元素及半金属元素例如是能够与锂形成合金的金属元素及半金属元素中的任一种或两种以上。具体而言，例如是镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌、铪(Hf)、锆、钇(Y)、钯(Pd)及铂(Pt)等。

其中，优选硅和锡中的一种或两种。这是因为，由于嵌入和脱嵌锂的能力优异，因此可获得显著高的能量密度。

包含硅和锡中的一种或两种作为构成元素的材料，既可以是硅的单质、合金及化合物中的任一种，也可以是锡的单质、合金及化合物中的任一种，也可以是它们中的两种以上，还可以是至少一部分具有它们中的一种或两种以上的相的材料。本文说明的单质仅指一般意义上的单质(也可以包含少量杂质)，并不一定是指100％纯度的单质。

硅合金例如包含锡、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑及铬等中的任一种或两种以上作为除硅以外的构成元素。硅化合物例如包含碳及氧等中的任一种或两种以上作为除硅以外的构成元素。需要说明的是，硅化合物例如也可以包含关于硅合金而说明的一系列元素中的任一种或两种以上作为除硅以外的构成元素。

硅合金及硅化合物的具体例是SiB₄、SiB₆、Mg₂Si、Ni₂Si、TiSi₂、MoSi₂、CoSi₂、NiSi₂、CaSi₂、CrSi₂、Cu₅Si、FeSi₂、MnSi₂、NbSi₂、TaSi₂、VSi₂、WSi₂、ZnSi₂、SiC、Si₃N₄、Si₂N₂O、SiO_v(0＜v≤2)及LiSiO等。需要说明的是，SiO_v中的v可以是0.2＜v＜1.4。

锡合金例如包含硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑及铬等中的任一种或两种以上作为除锡以外的构成元素。锡化合物例如包含碳及氧等中的任一种或两种以上作为除锡以外的构成元素。另外，锡化合物例如可以包含关于锡合金而说明的一系列元素中的任一种或两种以上作为除锡以外的构成元素。

锡合金及锡化合物的具体例是SnO_w(0＜w≤2)、SnSiO₃、LiSnO及Mg₂Sn等。

特别地，包含锡作为构成元素的材料优选是例如包含作为第一构成元素的锡且包含第二构成元素和第三构成元素的材料(含Sn材料)。第二构成元素包含例如钴、铁、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、镓、锆、铌、钼、银、铟、铯(Ce)、铪(Hf)、钽、钨、铋以及硅等中的任意一种或两种以上。第三构成元素包含例如硼、碳、铝以及磷(P)等中的任意一种或两种以上。这是因为，通过含Sn材料包含第二构成元素和第三构成元素，从而可获得高的电池容量以及优异的循环特性等。

其中，含Sn材料优选是包含锡、钴以及碳作为构成元素的材料(含SnCoC材料)。在该含SnCoC材料中，例如，碳的含量为9.9质量％～29.7质量％(质量)，锡和钴的含量的比例(Co/(Sn+Co))为20质量％～70质量％(质量)。这是因为可获得高能量密度。

含SnCoC材料优选具有包含锡、钴以及碳的相，该相优选为低结晶度或非晶质。该相是能够与锂反应的相(反应相)，因此，由于该反应相的存在而获得优异的特性。当然，反应相可以包含低结晶度的部分和非晶质的部分。该反应相的通过X射线衍射获得的衍射峰的半高宽(衍射角2θ)在使用CuKα射线作为特定X射线并将插引速度设为了1°/min的情况下优选为1°以上。这是因为，在含SnCoC材料中更顺利地嵌入和脱嵌锂，并且含SnCoC材料对电解液的反应性降低。需要说明的是，含SnCoC材料也有时除包含低结晶度或非晶质的相以外还包含另一种相，该相包含各构成元素的单质或一部分。

关于通过X射线衍射得到的衍射峰是否对应于能够与锂反应的反应相，例如，通过比较在与锂电化学反应前后的X射线衍射图，能够容易判断。具体而言，例如，如果衍射峰的位置在与锂电化学反应的前后发生变化，则就对应于能够与锂反应的反应相。在这种情况下，例如低结晶度或非晶质的反应相的衍射峰可见于2θ＝20°～50°之间。认为，这种反应相含有例如上述的各构成元素，主要因碳的存在而进行了低结晶化或非晶质化。

在含SnCoC材料中，优选作为构成元素的碳中的至少一部分与作为其它构成元素的金属元素或半金属元素结合。这是因为，可抑制锡等的凝结或结晶化。关于元素的结合状态，例如，能够使用X射线光电子能谱法(XPS)来确认。在市售的装置中，例如使用Al-Kα射线或Mg-Kα射线等作为软X射线。在碳中的至少一部分与金属元素或半金属元素等结合的情况下，碳的1s轨道(C1s)的合成波的峰出现在低于284.5eV的区域。需要说明的是，进行了能量校正以在84.0eV处获得金原子的4f轨道(Au4f)的峰。此时，通常在物质表面存在有表面污染碳，所以将该表面污染碳的C1s的峰设定在284.8eV，并将该峰作为能量基准。在XPS测量中，C1s的峰的波形以包括表面污染碳的峰和含SnCoC材料中的碳的峰的形式获得。因此，通过使用例如市售的软件来进行分析而将两者的峰分离。在波形的分析中，将存在于最低束缚能侧的主峰的位置作为能量基准(284.8eV)。

该含SnCoC材料不局限于构成元素只是锡、钴以及碳的材料(SnCoC)。该含SnCoC材料例如也可以除锡、钴以及碳以外还包含硅、铁、镍、铬、铟、铌、锗、钛、钼、铝、磷、镓以及铋等中的任意一种或两种以上作为构成元素。

除含SnCoC材料以外，也优选包含锡、钴、铁以及碳作为构成元素的材料(含SnCoFeC材料)。该含SnCoFeC材料的组成是任意的。若列举一例，在将铁的含量设定为较少的情况下，碳的含量为9.9重量％～29.7重量％，铁的含量为0.3重量％～5.9重量％，锡和钴的含量的比例(Co/(Sn+Co))为30重量％～70重量％。另外，在将铁的含量设定为较多的情况下，碳的含量为11.9质量％～29.7质量％，锡、钴以及铁的含量的比例((Co+Fe)/(Sn+Co+Fe))为26.4重量％～48.5重量％，钴和铁的含量的比例(Co/(Co+Fe))为9.9重量％～79.5重量％。这是因为，在这种组成范围内可获得高能量密度。需要说明的是，含SnCoFeC材料的物性(半高宽等)与上述的含SnCoC材料的物性相同。

除此之外，负极材料例如也可以是金属氧化物及高分子化合物等中的任一种或两种以上。金属氧化物例如是氧化铁、氧化钌及氧化钼等。高分子化合物例如是聚乙炔、聚苯胺及聚吡咯等。

其中，由于以下原因，负极材料优选包括碳材料及金属类材料这两者。

金属类材料，特别是包含硅及锡中的一种或两种作为构成元素的材料，具有理论容量高的优点，另一方面，具有在充放电时容易剧烈地膨胀和收缩这样的担忧点。另一方面，碳材料具有理论容量低的担忧点，另一方面，具有在充放电时不易膨胀和收缩的优点。因此，通过使用碳材料和金属类材料这两者，可获得高理论容量(换言之，电池容量)，同时可抑制充放电时的膨胀和收缩。

负极活性物质层14B通过例如涂布法、气相法、液相法、熔射法以及烧成法(烧结法)等中的任意一种或两种以上的方法来形成。涂布法例如是如下的方法：在将颗粒(粉末)状的负极活性物质与负极粘结剂等混合了之后，使该混合物分散于有机溶剂等中，然后再涂布于负极集电体14A。气相法例如为物理沉积法和化学沉积法等。更具体而言，例如为真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、激光烧蚀法、热化学气相沉积、化学气相沉积(CVD)法以及等离子体化学气相沉积法等。液相法例如为电解镀金法和无电解镀金法等。熔射法是将熔融状态或半熔融状态的负极活性物质喷涂到负极集电体14A的表面的方法。烧成法例如是如下的方法：在使用涂布法来将已分散于有机溶剂等中的混合物涂布于负极集电体14A之后以高于负极粘结剂等的熔点的温度对混合物进行热处理的方法。该烧成法例如为气氛烧成法、反应烧成法以及热压烧成法等。

如上所述，在该二次电池中，为了防止在充电途中锂无意地在负极14析出，能嵌入和脱嵌锂的负极材料的电化学当量大于正极的电化学当量。另外，当完全充电时的开路电压(即电池电压)为4.25V或更大时，与为4.20V的情况相比，即使使用相同的正极活性物质，每单位质量的锂的脱嵌量也增多，因此根据这个现象而调整了正极活性物质的量和负极活性物质的量。由此获得高能量密度。

<1-1-4.隔膜>

隔膜15配置在正极13与负极14之间。由此，正极13和负极14隔着隔膜15而隔离。该隔膜15在防止因正极13与负极14的接触而发生的短路的同时使锂离子通过。

另外，隔膜15例如包含合成树脂和陶瓷等的多孔质膜中的任一种或两种以上，也可以是两种以上的多孔质膜的层叠膜。合成树脂例如包含聚四氟乙烯、聚丙烯以及聚乙烯等中的任一种或两种以上。

需要说明的是，隔膜15例如可以包含上述的多孔质膜(基材层)和设于该基材层上的高分子化合物层。这是因为，隔膜15对正极13和负极14中的每个的紧贴性均提高，因此卷绕电极体10不易歪斜。由此，可抑制电解液的分解反应，并可抑制已浸渍于基材层中的电解液的泄漏，因此即使反复充放电，电阻也不易上升，并且二次电池不易膨胀。

高分子化合物层既可以只设于基材层的一个表面，也可以设于基材层的两个表面。该高分子化合物层例如包含聚偏二氟乙烯等高分子化合物中的任一种或两种以上。这是因为，聚偏二氟乙烯在物理强度上优异，并且电化学稳定。在形成高分子化合物层时，例如利用有机溶剂等而将高分子化合物进行了溶解，将所得到的溶液涂布于基材层之后，使该基材层干燥。需要说明的是，也可以在使基材层浸渍于溶液中之后使该基材层干燥。

<1-1-5.电解质层>

电解质层16包含电解液、高分子化合物和多个无机颗粒。在该电解质层16中，电解液由高分子化合物保持，并且多个无机颗粒分散在高分子化合物中。即，在此所说明的电解质层16是所谓的凝胶状电解质。使用电解质层16是因为，可获得高的离子传导率(例如，在室温下为1mS/cm以上)，并且可防止电解液的泄漏。

需要说明的是，电解质层16还可以包含添加剂等其他材料中的任一种或两种以上。

[高分子化合物]

高分子化合物包含特定的两种以上的共聚物。该两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分(聚合单元)，并且两种以上的共聚物各自的六氟丙烯的共聚量(重量％)互不相同。

“两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分”是指，通过使用了包含六氟丙烯的两种以上的原料(单体)的聚合反应，分别形成两种以上的共聚物。

以下，将上述六氟丙烯的共聚量互不相同的两种以上的共聚物称为“两种以上的特定共聚物”，并将该两种以上的共聚物中的各共聚物称为“特定共聚物”。

在此所说明的两种以上的特定共聚物分别是所谓的无规共聚物。与此相伴，各特定共聚物中的六氟丙烯等成分(单体)的排列(连结)顺序没有特别限定。

如上所述，两种以上的特定共聚物的各自的组成只要设定为包含六氟丙烯作为成分，并且该六氟丙烯的共聚量互不相同即可，并没有特别限定。此外，两种以上的特定共聚物各自的重均分子量没有特别限定。

具体而言，两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯和除此以外的一种或两种以上的化合物(以下，称为“其他化合物”)作为成分。该其他化合物的种类只要是包含聚合反应用的不饱和键(碳-碳双键)的化合物即可，并没有特别限定。

高分子化合物包含两种以上的特定共聚物是因为，即使电解质层16包含多个无机颗粒，也可以确保高分子化合物等的相溶性，并提高该高分子化合物的离子传导性。由此，在为了形成电解质层16而制备了后述的前驱溶液(溶胶)时，将该前驱溶液均质化，因此使用该前驱溶液而形成的电解质层16的物理强度提高。而且，由于电解质层16的离子传导性提高，因此经由该电解质层16锂离子容易移动。由此，即使在低温环境中等严苛的条件下使二次电池进行充放电，电解质层16也不易被破坏，且锂离子的移动不易受到阻碍，因此放电容量不易降低。

详细来说，特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量对电解质层16的物理强度及离子传导性造成较大影响。具体而言，当六氟丙烯的共聚量增大时，高分子化合物等的相溶性降低。由此，使用前驱溶液形成的电解质层16的物理强度也降低，另一方面，高分子化合物的离子传导性提高，因此电解质层16的离子传导性也提高。另一方面，当六氟丙烯的共聚量减小时，高分子化合物等的相溶性提高。由此，使用前驱溶液形成的电解质层16的物理强度也提高，另一方面，高分子化合物的离子传导性降低，因此电解质层16的离子传导性也降低。即，在与六氟丙烯共聚量的关系中，电解质层16的物理强度与电解质层16的离子传导性存在所谓的权衡关系。

即使存在这种权衡关系，当使用两种以上的特定共聚物时，从提高电解质层16的物理强度并提高电解质层16的离子传导率的观点出发，两种以上的特定共聚物的作用被分担。即，六氟丙烯的共聚量相对较大的一种或两种以上的特定共聚物优先提高电解质层16的离子传导性。而且，六氟丙烯的共聚量相对较小的一种或两种以上的特定共聚物优先提高电解质层16的物理强度。

因此，与不一起使用两种以上的特定共聚物的情况不同，当一起使用两种以上的特定共聚物时，电解质层16的物理强度充分提高，并且该电解质层16的离子传导性也充分提高。由此，可以同时确保物理强度和离子传导性。因此，即使在低温环境中等严苛的条件下使二次电池进行充放电，具有高离子传导性的电解质层16也不易被破坏，因此放电容量不易降低。

上述的“不一起使用两种以上的特定共聚物的情况”是指，例如使用不包含六氟丙烯作为成分的一种或两种以上的共聚物的情况，使用仅一种包含六氟丙烯作为成分的共聚物的情况等。

关于两种以上的特定共聚物各自的六氟丙烯的共聚量，只要其六氟丙烯共聚量设定为互不相同即可，并没有特别限定。

在此，在两种以上的特定共聚物各自所包含的与六氟丙烯一起作为成分的其他化合物的种类并没有特别限定。

其中，其他化合物优选为偏二氟乙烯。即，优选为，两种以上的特定共聚物分别包含六氟丙烯和偏二氟乙烯作为成分。这是因为，包含偏二氟乙烯作为成分的共聚物具有优异的物理强度，并且电化学稳定。两种以上特定共聚物各自中的偏二氟乙烯的共聚量没有特别限定。

另外，其他化合物也可以是含氧不饱和化合物中的任一种或两种以上。即，两种以上的特定共聚物中的一种或两种以上也可以包含六氟丙烯和含氧不饱和化合物作为成分。这是因为，含氧不饱和化合物在电解质层16中起到提高多个无机颗粒的分散性的作用，因此高分子化合物等的相溶性进一步提高。由此，电解质层16的物理强度进一步提高。

“含氧不饱和化合物”是指包含聚合反应用的不饱和键(碳-碳双键)且包含氧(O)作为构成元素的化合物的总称。

该含氧不饱和化合物的种类没有特别限定，例如为链状不饱和二羧酸酯及链状不饱和缩水甘油醚等。

“链状不饱和二羧酸酯”是指包含聚合反应用不饱和键的链状二羧酸酯。该链状不饱和二羧酸酯既可以是链状不饱和二羧酸单酯，也可以是链状不饱和二羧酸二酯。“链状不饱和缩水甘油醚”是指包含聚合反应用不饱和键的缩水甘油醚。

链状不饱和二羧酸酯的种类没有特别限定。具体而言，链状不饱和二羧酸单酯例如为马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单丙酯、柠康酸单甲酯、柠康酸单乙酯、柠康酸单丙酯、二甲基马来酸单甲酯及二乙基马来酸单甲酯中的任一种或两种以上。链状不饱和二羧酸二酯例如为马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丙酯、柠康酸二甲酯、柠康酸二乙酯、柠康酸二丙酯、二甲基马来酸二甲酯及二乙基马来酸二甲酯等中的任一种或两种以上。

链状不饱和缩水甘油醚的种类没有特别限定，例如是包含一个或两个以上环氧基的乙烯基单体等。具体而言，链状不饱和缩水甘油醚例如包含烯丙基缩水甘油醚、甲基烯丙基缩水甘油醚、乙烯基缩水甘油醚及巴豆酸缩水甘油醚等中的任一种或两种以上。

两种以上特定共聚物中的一种或两种以上的含氧不饱和化合物的共聚量没有特别限定，其中优选为1重量％以下，更优选为0.5重量％以下。这是因为，在确保由上述的六氟丙烯得到的优点的同时，还可以充分获得由含氧不饱和化合物得到的优点。

另外，其他化合物也可以是三氟乙烯、四氟乙烯及三氟氯乙烯中的任一种或两种以上。即，两种以上特定共聚物中的一种或两种以上也可以包含六氟丙烯、以及三氟乙烯、四氟乙烯及三氟氯乙烯中的任一种、任两种或全部(三种)作为成分。这是因为，电解质层16的柔软性提高，因此该电解质层16更不易被破坏。两种以上特定共聚物中的一种或两种以上中的三氟乙烯、四氟乙烯及三氟氯乙烯各自的共聚量没有特别限定。

为了研究两种以上特定共聚物各自的组成，例如可以使用以下方法。首先，通过拆解二次电池，取出电解质层16。接着，使用再沉淀法，从电解质层16中提取高分子化合物(特定共聚物)。最后，使用核磁共振(NMR)法等分析方法对特定共聚物进行分析。由此，能够确定各特定共聚物的组成。即，可以确定各特定共聚物中作为成分所包含的两种以上的化合物(单体)的种类，并且可以确定该特定共聚物中各成分的共聚量。

由于是“两种以上的特定共聚物”，因此高分子化合物中所包含的特定共聚物的种类既可以仅为两种，也可以为三种以上。

在此，两种以上的特定共聚物例如包含六氟丙烯的共聚物互不相同的两种特定共聚物。一种特定共聚物是六氟丙烯共聚量相对较小的第一特定共聚物。另一种特定共聚物是六氟丙烯共聚量相对较大的第二特定共聚物。

关于第一特定共聚物，“共聚量相对较小”是指第一特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量小于第二特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量。另外，关于第二特定共聚物，“共聚量相对较大”是指第二特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量大于第一特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量。

使用两种特定共聚物(第一特定共聚物及第二特定共聚物)作为两种以上的特定共聚物是因为，通过使用最低限度种类(数量)的特定共聚物，可获得上述优点。

第一特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量P1只要小于第二特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量P2即可，并没有特别限定。其中，第一特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量P1优选满足0重量％＜P1≤15重量％。这是因为，在六氟丙烯的共聚量P1相对较小的第一特定共聚物中，将该六氟丙烯的共聚量P1适当化，因此电解质层16的物理强度及离子传导性进一步提高。

第二特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量P2只要大于第一特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量P1即可，并没有特别限定。其中，第二特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量P2优选满足2重量％≤P2≤15重量％。这是因为，在六氟丙烯的共聚量P2相对较大的第二特定共聚物中，将该六氟丙烯的共聚量P2适当化，因此电解质层16的物理强度及离子传导性进一步提高。

第一特定共聚物的重均分子量M1及第二特定共聚物的重均分子量M2分别没有特别限定。其中，优选为，第一特定共聚物的重均分子量M1相对较小，并且第二特定共聚物的重均分子量M2相对较大。

关于第一特定共聚物，“重均分子量M1相对较小”是指第一特定共聚物的重均分子量M1小于第二特定共聚物的重均分子量M2。另外，关于第二特定共聚物，“重均分子量M2相对较大”是指第二特定共聚物的重均分子量M2大于第一特定共聚物的重均分子量M1。

其中，第一特定共聚物的重均分子量M1优选满足30万≤M1≤100万，并且第二特定共聚物的重均分子量M2优选满足60万≤M2≤200万。在六氟丙烯的共聚量P1相对较小的第一特定共聚物中，将重均分子量M1适当化。另外，在六氟丙烯的共聚量P2相对较大的第二特定共聚物中，将重均分子量M2适当化。因此，电解质层16的物理强度及离子传导性进一步提高。

第一特定共聚物与第二特定共聚物的混合比(重量比)没有特别限定，其中，优选为，第一特定共聚物的重量：第二特定共聚物的重量＝30：70～70：30。这是因为，电解质层16的物理强度及离子传导性进一步提高。

为了研究两种以上特定共聚物各自的重均分子量，例如可以使用以下方法。首先，通过拆解二次电池，取出电解质层16。接着，使用再沉淀法，从电解质层16中提取高分子化合物(特定共聚物)。最后，使用凝胶渗透色谱(GPC)法等分析方法对特定共聚物进行分析。由此，能够确定各特定共聚物的重均分子量。

另外，高分子化合物也可以包含上述两种以上的特定共聚物以及其他聚合物中的任一种或两种以上。其他聚合物例如既可以是均聚物，也可以是不包含六氟丙烯作为成分的共聚物。

均聚物例如是聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、聚苯乙烯及聚碳酸酯等。

共聚物例如是偏二氟乙烯与一个或两个以上的其他化合物(偏二氟乙烯除外)的共聚物等。除了作为偏二氟乙烯以外化合物的情况，关于本文说明的其他化合物的详细情况如上所述。

[电解液]

电解液包含溶剂和电解质盐。但是，电解液还可以包含添加剂等其它材料中的任一种或两种以上。

溶剂包含机溶剂等非水溶剂中的任一种或两种以上。包含非水溶剂的电解液是所谓的非水电解液。

非水溶剂例如是碳酸酯(环状碳酸酯和链状碳酸酯)、内酯、链状羧酸酯以及腈等。这是因为，可获得优异的电池容量、循环特性以及保存特性等。环状碳酸酯例如为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯以及碳酸丁烯酯等。链状碳酸酯例如为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯以及碳酸甲丙酯等。内酯例如为γ-丁内酯以及γ-戊内酯等。羧酸酯例如为乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯以及三甲基乙酸乙酯等。腈例如为乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基乙腈以及3-甲氧基丙腈等。

除此以外，非水溶剂例如也可以是1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、1,3-二恶烷、1,4-二恶烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N－甲基恶唑烷酮、N,N'-二甲基-2-咪唑啉酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、磷酸三甲酯以及二甲基亚砜等。这是因为，可获得同样的优点。

其中，碳酸酯优选为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯中的任一种或两种以上。这是因为，可获得更优异的电池容量、循环特性以及保存特性等。在这种情况下，更优选碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等高粘度(高介电常数)溶剂(例如相对介电常数ε≧30)与碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯以及碳酸二乙酯等低粘度溶剂(例如粘度≦1mPa·s)的组合。这是因为，电解质盐的解离度和离子迁移率提高。

特别地，溶剂也可以包含不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐、二腈化合物、二异氰酸酯化合物及磷酸酯等中的任一种或两种以上。这是因为电解液的化学稳定性提高。

不饱和环状碳酸酯是指包含一个或两个以上不饱和键(碳-碳双键或碳-碳三键)的环状碳酸酯。该不饱和环状碳酸酯例如是碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯和碳酸亚甲基亚乙酯等。溶剂中不饱和环状碳酸酯的含量没有特别限定，例如为0.01重量％～10重量％。

卤代碳酸酯是指包含一个或两个以上卤素作为构成元素的环状或链状碳酸酯。环状卤代碳酸酯例如是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮及4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮等。链状卤代碳酸酯例如是碳酸氟甲基甲基酯、碳酸二(氟甲基酯)及碳酸二氟甲基甲基酯等。溶剂中卤代碳酸酯的含量没有特别限定，例如为0.01重量％～50重量％。

磺酸酯例如是1,3-丙磺酸内酯及1,3-丙烯磺内酯等。溶剂中磺酸酯的含量没有特别限定，例如为0.5重量％～5重量％。

酸酐例如是羧酸酐、二磺酸酐及羧酸磺酸酐等。羧酸酐例如是琥珀酸酐、戊二酸酐及马来酸酐等。二磺酸酐例如是乙二磺酸酐和丙二磺酸酐等。羧酸磺酸酐例如是磺基苯甲酸酐、磺基丙酸酐及磺基丁酸酐等。溶剂中酸酐的含量没有特别限定，例如为0.5重量％～5重量％。

二腈化合物例如是由NC-C_mH_2m-CN(m为1以上的整数)表示的化合物。该二腈化合物例如是丁二腈(NC-C₂H₄-CN)、戊二腈(NC-C₃H₆-CN)、己二腈(NC-C₄H₈-CN)及邻苯二甲腈(NC-C₆H₄-CN)等。溶剂中二腈化合物的含量没有特别限定，例如为0.5重量％～5重量％。

二异氰酸酯化合物例如是由OCN-C_nH_2n-NCO(n为1以上整数)表示的化合物。该二异氰酸酯化合物例如是六亚甲基二异氰酸酯(OCN-C₆H₁₂-NCO)等。溶剂中二异氰酸酯化合物的含量没有特别限定，例如为0.5重量％～5重量％。

磷酸酯例如是磷酸三甲酯及磷酸三乙酯等。溶剂中磷酸酯的含量没有特别限定，例如为0.5重量％～5重量％。

电解质盐例如包含锂盐等盐中的任一种或两种以上。但是，电解质盐例如也可以包含除锂盐以外的盐。除该锂以外的盐例如是除锂以外的轻金属的盐等。

锂盐例如是六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、高氯酸锂(LiClO₄)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、四苯基硼酸酸锂(LiB(C₆H₅)₄)、甲磺酸锂(LiCH₃SO₃)、三氟甲磺酸锂(LiCF₃SO₃)、四氯铝酸锂(LiAlCl₄)、六氟硅酸二锂(Li₂SiF₆)、氯化锂(LiCl)及溴化锂(LiBr)等。这是因为可获得优异的电池容量、循环特性及保存特性等。

其中，优选六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂及六氟砷酸锂中的任一种或两种以上，更优选六氟磷酸锂。这是因为，由于内部电阻降低，因此可获得更好的效果。

电解质盐的含量没有特别限定，其中，优选为相对于溶剂为0.3mol/kg～3.0mol/kg。这是因为可获得高离子传导性。

[多个无机颗粒]

多个无机颗粒主要起到提高二次电池安全性的作用。详细来说，当电解质层16包含多个无机颗粒时，在二次电池的充放电时，隔膜15不易被氧化。由此，正极13和负极14不易短路，因此二次电池的安全性提高。

多个无机颗粒的种类没有特别限定，多个无机颗粒例如包含陶瓷颗粒(绝缘性颗粒)中的任一种或两种以上。具体而言，陶瓷颗粒例如是氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)、氧化钛(TiO₂)及氧化镁(MgO)等。这是因为，由于充分地抑制了隔膜15的氧化，因此可充分地抑制短路的发生。

多个无机颗粒的平均粒径(中位径D50)及比表面积(BET比表面积)等没有特别限定。具体而言，平均粒径例如为0.1μm～2.5μm。比表面积例如为0.5m²/g～11m²/g。

电解质层16中多个无机颗粒的含量没有特别限定，因此能够任意设定。

<1-2.二次电池的工作>

该二次电池例如以如下方式进行工作。

在充电时，若从正极13脱嵌锂离子，则该锂离子经由电解质层16而被嵌入至负极14中。另一方面，在放电时，若从负极14脱嵌锂离子，则该锂离子经由电解质层16而被嵌入至正极13中。

<1-3.二次电池的制造方法>

具备电解质层16的二次电池例如通过以下的三种次序来制造。

在第一次序中，首先制作正极13，并制作负极14。

在制作正极13时，首先，通过将正极活性物质与正极粘结剂及正极导电剂等进行混合，制成正极合剂。接着，通过将正极合剂分散或溶解于有机溶剂等中，制成糊状的正极合剂浆料。最后，在将正极合剂浆料涂布于正极集电体13A的两个表面之后，使该正极合剂浆料干燥，由此形成正极活性物质层13B。之后，也可以使用辊压机等对正极活性物质层13B进行压缩成型。在这种情况下，既可以对正极活性物质层13B一边进行加热一边进行压缩成型处理，也可以重复多次压缩成型处理。

在制作负极14时，通过与上述正极13相同的制作次序，在负极集电体14A的两个表面形成负极活性物质层14B。具体而言，通过将负极活性物质与负极粘结剂及负极导电剂等混合而成的负极合剂分散或溶解于有机溶剂等中，制成糊状的负极合剂浆料。接着，在将负极合剂浆料涂布于负极集电体14A的两个表面之后，使其干燥而形成负极活性物质层14B，然后根据需要，使用辊压机等对负极活性物质层14B进行压缩成型。

接着，将电解液、包含两种以上的特定共聚物的高分子化合物、多个无机颗粒、以及根据需要而用的稀释用溶剂(例如，有机溶剂)等进行混合，然后通过搅拌该混合物，制备溶胶状的前驱溶液。

在获得该特定共聚物时，例如，使用原料即两种以上的单体(包括六氟丙烯)而使这两种以上的单体进行聚合反应。此时，能够根据六氟丙烯的投入量来调整各特定共聚物中的六氟丙烯的共聚量。

接着，在正极13的表面涂布了前驱溶液之后，使该前驱溶液干燥，由此形成凝胶状的电解质层16，并且在负极14的表面涂布了前驱溶液之后，使该前驱溶液干燥，由此形成凝胶状的电解质层16。接着，使用焊接法等在正极集电体13A上安装正极引线11，并使用焊接法等在负极集电体14A上安装负极引线12。接着，通过将隔着隔膜15及电解质层16而层叠的正极13及负极14进行卷绕，制作卷绕电极体10。接着，在卷绕电极体10的最外周部粘贴保护带17。接着，在以夹着卷绕电极体10的方式折叠了外包装部件20之后，使用热熔接法等使外包装部件20的外周边缘部彼此粘接，由此将卷绕电极体10封入该外包装部件20的内部。在这种情况下，在正极引线11与外包装部件20之间插入紧贴膜21，并在负极引线12与外包装部件20之间插入紧贴膜21。

在第二次序中，在正极13上安装正极引线11，并且在负极14上安装负极引线12。接着，通过卷绕隔着隔膜15层叠的正极13及负极14，制作卷绕电极体10的前驱体即卷绕体。接着，在最外周部粘贴保护带17。接着，在以夹持卷绕体的方式折叠了外包装部件20之后，使用热熔接法等使外包装部件20的外周边缘部彼此粘接，由此将卷绕体收纳在该外包装部件20的内部。接着，通过将电解液、高分子化合物的原料(包括作为两种以上特定共聚物的原料的两种以上的单体)、多个无机颗粒、聚合引发剂、以及聚合抑制剂等其他材料进行混合，制备电解质用组合物。接着，向袋状的外包装部件20的内部注入电解质用组合物，然后使用热熔接法等将外包装部件20密封。接着，通过使单体热聚合，形成包含两种以上特定共聚物的高分子化合物。由此，电解液被高分子化合物浸渍，并且该高分子化合物凝胶化。另外，多个无机颗粒分散在高分子化合物中。因此，形成电解质层16。

在第三次序中，除了使用在两个表面形成有包含两种以上的特定共聚物及多个无机颗粒的高分子化合物层的隔膜15以外，通过与上述第二次序相同的次序制作卷绕体，然后将该卷绕体收纳于袋状的外包装部件20的内部。在形成该高分子化合物层时，将包含两种以上特定共聚物的高分子化合物及多个无机颗粒分散于有机溶剂等中而形成的溶液涂布于隔膜15的两个表面，然后使该溶液干燥。接着，在向外包装部件20的内部注入电解液之后，使用热熔接法等对外包装部件20的开口部进行密封。接着，一边对外包装部件20施加重量一边对外包装部件20进行加热，由此使隔膜15隔着高分子化合物层紧贴于正极13及负极14。由此，电解液被高分子化合物层中的高分子化合物浸渍，并且该高分子化合物凝胶化，因此形成电解质层16。

在该第三次序中，与第一次序相比，更能抑制二次电池的膨胀。此外，在第三次序中，与第二次序相比，由于在电解质层16中几乎不残留作为高分子化合物原料的单体或溶剂等，因此可良好地控制高分子化合物的形成工序。因此，正极13、负极14及隔膜15与电解质层16充分地紧贴。

<1-4.二次电池的作用及效果>

根据该二次电池，电解质层16包含多个无机颗粒，并且该电解质层16中所包含的高分子化合物包含上述的两种以上的特定共聚物。

在这种情况下，如上所述，由于确保了高分子化合物等的相溶性，电解质层16的物理强度提高，并且电解质层16的离子传导性提高，因此锂离子易于经由该电解质层16移动。由此，即使在低温环境中等严苛的条件下使二次电池进行充放电，电解质层16也不易被破坏，并且锂离子的移动不易受到阻碍。因此，放电容量不易降低，因此能够获得优异的电池特性。

特别地，如果两种特定共聚物分别包含偏二氟乙烯作为成分，则电解质层16的物理强度进一步提高，并且该电解质层16的电化学稳定性提高，因此能够获得更好的效果。

另外，如果两种特定共聚物中的一种或两种以上包含含氧不饱和化合物作为成分，则电解质层16的物理强度进一步提高，因此能够获得更好的效果。在这种情况下，如果两种特定共聚物中的一种或两种以上的含氧不饱和化合物的共聚物量为0.5重量％以下，则该含氧不饱和化合物的共聚量被适当化，因此能够获得更好的效果。

另外，如果两种特定共聚物中的一种或两种以上包含三氟乙烯、四氟乙烯及三氟氯乙烯中的任一种或两种以上作为成分，则电解质层16更加不易被破坏，因此能够获得更好的效果。

另外，如果两种以上的特定共聚物包含两种特定共聚物(第一特定共聚物和第二特定共聚物)，则使用最低限度数量的特定共聚物即可，因此能够获得更好的效果。

在这种情况下，如果第一特定共聚物中六氟丙烯的共聚量P1满足0重量％＜P1≤15重量％，且第二特定共聚物中六氟丙烯的共聚量P2满足2重量％≤P2≤15重量％，则两者的共聚量P1、P2被适当化，因此能够获得更好的效果。

另外，如果第一特定共聚物的平均分子量M1满足30万≤M1≤100万，且第二特定共聚物的平均分子量M2满足60万≤M2≤200万，则两者的重均分子量M1、M2被适当化，因此能够获得更好的效果。

另外，如果多个无机颗粒包含氧化铝等，则不易有效地发生短路，因此能够获得更好的效果。

<2.二次电池的用途>

接下来，对上述的二次电池的应用例进行说明。

二次电池的用途只要是能利用该二次电池作为驱动用电源或电力蓄积用的电力储存源等的机械、设备、器具、装置以及系统(多个设备等的集合体)等，则就不作特别限定。用作电源的二次电池既可以是主电源，也可以是辅助电源。主电源是指不论有无其它电源都优先使用的电源。辅助电源既可以是例如用于代替主电源的电源，也可以是根据需要而从主电源切换的电源。在使用二次电池作为辅助电源的情况下，主电源的种类不局限于二次电池。

二次电池的用途例如如下。摄影机、数码相机、便携式电话、笔记本电脑、无绳电话、耳机印象、便携式收音机、便携式电视以及便携式信息终端等电子设备(包括便携式电子设备)。电动剃须刀等便携式生活器具。备用电源以及存储卡等存储用装置。电钻和电锯等电动工具。作为可装拆的电源而搭载于笔记本电脑等的电池组。起搏器和助听器等医疗用电子设备。电动汽车(包括混合动力汽车)等电动车辆。防备紧急时等而预先蓄积电力的家庭用电池系统等电力储存系统。当然，二次电池的用途也可以是上述以外的用途。

其中，二次电池应用于电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备等是有效的。这是因为，在这些用途中要求优异的电池特性，因此通过使用本技术的二次电池，能够有效地实现性能的提高。需要说明的是，电池组是使用了二次电池的电源。如后所述，该电池组既可以使用单电池，也可以使用组合电池。电动车辆是将二次电池作为驱动用电源来运行(行驶)的车辆，如上所述，也可以是兼具二次电池以外的驱动源的汽车(混合动力汽车)。电力储存系统是将二次电池用作电力储存源的系统。例如，在家庭用电力储存系统中，由于在作为电力储存源的二次电池中蓄积有电力，因此能利用该电力而使用家庭用电气产品等。电动工具是以二次电池为驱动用电源的、可动部(例如钻头等)可动的工具。电子设备是将二次电池作为驱动用电源(电力供给源)而发挥各种功能的设备。

在此，对二次电池的几个应用例进行具体说明。需要说明的是，以下说明的应用例的结构终归只是一个例子，因此该应用例的结构能够进行适当改变。

<2-1.电池组(单电池)>

图3示出了使用了单电池的电池组的立体结构。图4示出了图3所示的电池组的框结构。需要说明的是，在图3中，示出了电池组被分解了的状态。

在此所说明的电池组是使用了一个本技术的二次电池的简易型电池组(所谓的软包(soft pack))，例如搭载于以智能手机为代表的电子设备等。例如如图3所示，该电池组具备作为层压膜型二次电池的电源111、和连接于该电源111的电路基板116。在该电源111上安装有正极引线112和负极引线113。

在电源111的两侧面粘贴有一对粘胶带118、119。在电路基板116上形成有保护电路(PCM：Protection Circuit Module)。该电路基板116经由极耳114而连接于正极引线112，并经由极耳115而连接于负极引线113。另外，电路基板116与带外部连接用连接器的引线117连接。需要说明的是，在电路基板116已连接于电源111的状态下，该电路基板116被标签120和绝缘片121保护。通过粘贴该标签120而将电路基板116和绝缘片131等进行了固定。

另外，例如如图4所示，电池组具备电源111和电路基板116。电路基板116例如具备控制部121、开关部122、PTC元件123以及温度检测部124。电源111能够经由正极端子125和负极端子127而与外部连接，因此该电源111通过正极端子125和负极端子127而进行充放电。温度检测部124使用温度检测端子(所谓的T端子)126来检测温度。

控制部121控制电池组整体的工作(包括电源111的使用状态)。该控制部121例如包括中央运算处理装置(CPU)和存储器等。

例如当电池电压到达过充电检测电压时，该控制部121通过使开关部122切断来使充电电流不流动至电源111的电流路径。另外，例如当在充电时流有大电流时，控制部121通过使开关部122切断来阻断充电电流。

另一方面，例如当电池电压到达过放电检测电压时，控制部121通过使开关部122切断来使在电源111的电流路径中不流过放电电流。另外，例如当在放电时流有大电流时，控制部121通过使开关部122切断来阻断放电电流。

需要说明的是，过充电检测电压例如为4.2V±0.05V，并且过放电检测电压例如为2.4V±0.1V。

开关部122根据控制部121的指示而切换电源111的使用状态即电源111与外部设备的连接的有无。该开关部122例如包括充电控制开关和放电控制开关等。充电控制开关和放电控制开关例如分别是使用了金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等的半导体开关。需要说明的是，例如基于开关部122的导通电阻来检测充放电电流。

温度检测部124测量电源111的温度并将该温度的测量结果输出至控制部121。该温度检测部124例如包括热敏电阻等温度检测元件。需要说明的是，由温度检测部124测量的温度测量结果用于在异常发热时控制部121进行充放电控制的情况和在算出剩余容量时控制部121进行校正处理的情况等。

需要说明的是，电路基板116可以不具备PTC元件123。在这种情况下，可以另行在电路基板116上附设PTC元件。

<2-2.电池组(组合电池)>

图5示出了使用了组合电池的电池组的框结构。

该电池组例如在壳体60的内部具备：控制部61、电源62、开关部63、电流测量部64、温度检测部65、电压检测部66、开关控制部67、存储器68、温度检测元件69、电流检测电阻70、正极端子71以及负极端子72。该壳体60例如包括塑料材料等。

控制部61控制电池组整体的工作(包括电源62的使用状态)。该控制部61例如包括CPU等。电源62是包括两种以上的本技术的二次电池的组合电池，该两种以上的二次电池的连接形式既可以是串联，也可以是并联，还可以是两种的混合型。若列举一例，电源62包括以2并联3串联的方式连接的6个二次电池。

开关部63根据控制部61的指示而切换电源62的使用状态即电源62与外部设备的连接的有无。该开关部63例如包括充电控制开关、放电控制开关、充电用二极管以及放电用二极管等。充电控制开关和放电控制开关例如分别为使用了金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等的半导体开关。

电流测量部64使用电流检测电阻70来测量电流并将该电流的测量结果输出至控制部61。温度检测部65使用温度检测元件69来测量温度并将该温度的测量结果输出至控制部61。该温度的测量结果用于例如在异常发热时控制部61进行充放电控制的情况和在算出剩余容量时控制部61进行校正处理的情况等。电压检测部66测量电源62中的二次电池的电压并将经过模拟-数字转换后的电压的测量结果供给至控制部61。

开关控制部67根据分别从电流测量部64和电压检测部66输入的信号来控制开关部63的工作。

例如当电池电压到达过充电检测电压时，该开关控制部67通过切断开关部63(充电控制开关)来使在电源62的电流路径中不流过放电电流。由此，在电源62中，可以只经由放电用二极管进行放电。需要说明的是，例如当在充电时流有大电流时，开关控制部67阻断充电电流。

另外，例如当电池电压到达过放电检测电压时，开关控制部67通过切断开关部63(放电控制开关)来使在电源62的电流路径中不流过放电电流。由此，在电源62中，可以只经由充电用二极管而进行充电。需要说明的是，例如当在放电时流有大电流时，开关控制部67阻断放电电流。

需要说明的是，过充电检测电压例如为4.2V±0.05V，并且过放电检测电压例如为2.4V±0.1V。

存储器68例如包括作为非挥发性存储器的EEPROM等。在该存储器68中例如存储有由控制部61进行运算而得的数值、在制造工序阶段中测量出的二次电池的信息(例如初始状态的内阻等)等。需要说明的是，如果使存储器68预先存储二次电池的满充电容量，则控制部61能够掌握剩余容量等信息。

温度检测元件69测量电源62的温度并将该温度的测量结果输出至控制部61。该温度检测元件69例如包括热敏电阻等。

正极端子71和负极端子72分别是连接于使用电池组来运行的外部设备(例如笔记本电脑等)、用于对电池组进行充电的外部设备(例如充电器等)等的端子。电源62经由正极端子71和负极端子72进行充放电。

<2-3.电动车辆>

图6示出了作为电动车辆的一例的混合动力汽车的框结构。

该电动车辆例如在金属制的壳体73的内部具备：控制部74、发动机75、电源76、驱动用电机77、差动装置78、发电机79、变速器80、离合器81、逆变器82、83以及各种传感器84。除此以外，电动车辆例如还具备与差动装置78和变速器80连接的前轮用驱动轴85及前轮86、以及后轮用驱动轴87及后轮88。

该电动车辆例如能够使用发动机75和电机77中的任一方作为驱动源来行驶。发动机75是主要的动力源，例如是汽油发动机等。在以发动机75为动力源的情况下，例如，发动机75的驱动力(旋转力)经由作为驱动部的差动装置78、变速器80及离合器81而传递至前轮86和后轮88。需要说明的是，由于发动机75的旋转力被传递至发电机79，因此发电机79利用该旋转力来产生交流电，并且该交流电经由逆变器83而被转换成直流电，因此该直流电被蓄积于电源76。另一方面，在以作为转换部的电机77为动力源的情况下，从电源76供给的电力(直流电)经由逆变器82而被转换成交流电，因此电机77利用该交流电来进行驱动。通过该电机77从电力转换而成的驱动力(旋转力)例如经由作为驱动部的差动装置78、变速器80及离合器81而传递至前轮86和后轮88。

需要说明的是，当通过制动机构使电动车辆减速时，该减速时的阻力作为旋转力而传递至电机77，因此也可以使电机77利用该旋转力来产生交流电。该交流电经由逆变器82而被转换成直流电，因此优选将该直流再生电力蓄积于电源76。

控制部74控制电动车辆整体的工作。该控制部74例如包括CPU等。电源76包括一个或两个以上的本技术的二次电池。该电源76也可以通过与外部电源连接并从该外部电源接受电力供给来蓄积电力。各种传感器84例如用于控制发动机75的转速并控制节流阀的开度(节气门开度)。该各种传感器84例如包括速度传感器、加速度传感器以及发动机转速传感器等中的任一种或两种以上。

需要说明的是，虽然列举了电动车辆为混合动力汽车的情况为例，但是，该电动车辆也可以是不使用发动机75而只使用电源76和电机77来运行的车辆(电动汽车)。

<2-4.电力储存系统>

图7示出了电力储存系统的框结构。

该电力储存系统例如在一般住宅和商用楼宇等房屋89的内部具备：控制部90、电源91、智能电表92以及电力枢纽93。

在此，电源91例如能够与设置于房屋89的内部的电气设备94连接，并能够与停放在房屋89的外部的电动车辆96连接。另外，电源91例如能够经由电力枢纽93而与设置于房屋89内的自家发电机95连接，并能够经由智能电表92和电力枢纽93而与外部的集中型电力系统97连接。

需要说明的是，电气设备94例如包括一个或两个以上的家电产品，该家电产品例如是冰箱、空调、电视以及热水器等。自家发电机95例如包括太阳能发电机和风力发电机等中的任一种或两种以上。电动车辆96例如包括电动汽车、电动摩托车以及混合动力汽车等中的任一种或两种以上。集中型电力系统97例如包括热电站、核电站、水电站以及风力发电站等中的任一种或两种以上。

控制部90控制电力储存系统整体的工作(包括电源91的使用状态)。该控制部90例如包括CPU等。电源91包括一个或两个以上的本技术的二次电池。智能电表92例如可以是设置在作为电力需求侧的房屋89中的网络兼容型电力计，并能够与电力供给侧进行通信。与此相伴，智能电表92例如一边与外部进行通信一边控制房屋89中的电力需求与供给的平衡，从而能够高效且稳定地供给能量。

在该电力储存系统中，例如从作为外部电源的集中型电力系统97经由智能电表92和电力枢纽93而将电力蓄积于电源91，并且从作为独立电源的自家发电机95经由电力枢纽93而将电力蓄积于电源91。该电源91中所蓄积的电力根据控制部90的指示而被供给至电气设备94和电动车辆96，因此该电气设备94能够运行，并能够对该电动车辆96充电。即，电力储存系统是能够使用电源91来进行房屋89内的电力蓄积和供给的系统。

电源91中所蓄积的电力能够根据需要来使用。因此，例如，可以在电费便宜的午夜预先将电力从集中型电力系统97蓄积于电源91中，而在用电费昂贵的白天使用该已蓄积在电源91中的电力。

需要说明的是，上述的电力储存系统既可以针对一户(一个家庭)而设置，也可以针对多户(多个家庭)而设置。

<2-5.电动工具>

图8示出了电动工具的框结构。

在此所说明的电动工具例如是电钻。该电动工具例如在工具主体98的内部具备控制部99和电源100。例如在该工具主体98中以能够运转(旋转)的方式安装有作为可动部的钻头部101。

工具主体98例如包括塑料材料等。控制部99控制电动工具整体的工作(包括电源100的使用状态)。该控制部99例如包括CPU等。电源100包括一个或两个以上的本技术的二次电池。该控制部99根据工作开关的操作而将电力从电源100供给至钻头部101。

实施例

对本技术的实施例进行详细说明。另外，说明的顺序如下。

1.二次电池的制作

2.二次电池的评价

3.分析

<1.二次电池的制作>

(实验例1～17)

制作了图9所示的硬币型锂离子二次电池作为试验用二次电池。在该二次电池中，试验电极51和对电极53隔着隔膜55层叠，并且收容有试验电极51的外包装盖54和收容有对电极53的外包装盒52经由垫圈56而束紧。

在制作试验电极51时，首先通过将98质量份正极活性物质(LiCoO₂)、1.2质量份正极粘结剂(聚偏二氟乙烯)和0.8质量份正极导电剂(石墨)进行混合，制成正极合剂。接着，通过将正极合剂分散于有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中，制成糊状的正极合剂浆料。接着，使用涂敷装置在正极集电体(厚度为12μm的带状铝箔)的一个表面上涂布正极合剂浆料，然后使该正极合剂浆料干燥，由此形成正极活性物质层。在这种情况下，将正极活性物质层的面积密度设为26.5mg/cm²。最后，使用辊式压机对正极活性物质层进行压缩成型。在这种情况下，将正极活性物质层的体积密度设为3.8g/cm³。

在制作对电极53时，通过将92.5质量份负极活性物质(人造石墨)、4.5质量份负极粘结剂(聚偏二氟乙烯)、3质量份负极导电剂(气相生长碳纤维)进行混合，制成负极合剂。接着，通过将负极合剂分散于有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中，制成糊状的负极合剂浆料。接着，使用涂敷装置在负极集电体(厚度为10μm的带状铜箔)的一个表面上涂布负极合剂浆料，然后使该负极合剂浆料干燥，由此形成负极活性物质层。在这种情况下，将负极活性物质层的面积密度设为13.6mg/cm²。最后，使用辊式压机对负极活性物质层进行压缩成型。在这种情况下，将负极活性物质层的体积密度设为1.6g/cm³。

在形成电解质层时，首先通过将电解质盐(LiPF₆)溶解于溶剂(碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和碳酸二甲酯)中，制备电解液。在这种情况下，将溶剂的组成以重量比来看设为碳酸亚乙酯：碳酸亚丙酯：碳酸二甲酯＝25：25：50，并将电解质盐相对于溶剂的含量设为1mol/kg。

接着，将90质量份电解液、6质量份的包含一种聚合物(聚合物1)或两种聚合物(聚合物1、2)的高分子化合物、4质量份多个无机颗粒(氧化铝，中值粒径D50为0.5μm)进行混合，然后搅拌该混合物，由此获得混合溶液。

与该高分子化合物(聚合物1、2)相关的组成(重量％)、重均分子量(万)以及混合比(重量比)如表1所示。作为聚合物1、2的原料(单体)，使用了偏二氟乙烯(VDF)、六氟丙烯(HFP)和含氧不饱和化合物(链状不饱和二羧酸单酯)即马来酸单甲酯(MMM)。作为聚合物1、2，将一种或两种的共聚物与两种均聚物一起使用。重量比表示，聚合物1的重量：聚合物2的重量。

接着，通过使用均化器对混合溶液进行处理，使高分子化合物及多个无机颗粒均匀地分散于电解液中，然后对该混合溶液一边加热(75℃)一边进行搅拌。接着，进一步搅拌(30分钟～1小时)混合溶液，从而获得溶胶状的前驱溶液。最后，使用涂敷装置在试验电极51(正极活性物质层)的表面上涂布前驱溶液，然后使该前驱溶液干燥(90℃×2分钟)，由此形成电解质层。同样地，使用涂敷装置在对电极53(负极活性物质层)的表面上涂布前驱溶液，然后使该前驱溶液干燥(90℃×2分钟)，由此形成电解质层。在任一情况下，均将前驱溶液的涂布速度设定为20m/分钟。

在组装二次电池时，首先将形成有电解质层的试验电极51冲压成丸状，然后将该试验电极51收容于外包装盖54中。接着，将形成有电解质层的对电极53冲压成丸状，然后将该对电极53收容于外包装盒52中。最后，将收容于外包装盖54中的试验电极51和收容于外包装盒52中的对电极53隔着隔膜55(厚度为7μm的多孔聚烯烃膜)层叠，然后经由垫圈56将外包装盒52和外包装盖54束紧。在这种情况下，形成在试验电极51上的电解质层和形成在对电极53上的电解质层隔着隔膜55而对置。

<2.二次电池的评价>

为了评价二次电池，对电解质层的品质及二次电池的容量劣化特性进行了研究，获得了表1所示的结果。

在研究电解质层的品质时，制备前驱溶液，然后目视确认该前驱溶液的分散状态(相溶性)。其结果，将相溶性评价为如下三个阶段。其中，将前驱溶液的分散状态均匀(视觉上均匀)且即使将该前驱溶液放置(10分钟)也不会发生相分离的情况设为“A”。将以下情况设为“B”：前驱溶液的分散状态虽不均匀，但如果进一步搅拌该前驱溶液，则分散状态变得均匀，并且即使将该前驱溶液放置(10分钟)也不会发生相分离。将前驱溶液中存在固体物质的情况作设为“C”。需要说明的是，将以下情况也设为“C”：不管前驱溶液刚制备后的状态如何，如果将该前驱溶液放置(10分钟)，则发生相分离。即，如果相溶性良好，则使用前驱溶液形成的电解质层的品质良好(均质)，因此该电解质层的物理强度趋于提高。另一方面，如果相溶性较差，则电解质层的质量也较差，因此该电解质层的物理强度趋于降低。

在研究二次电池的容量劣化特性时，基于以下理论求得劣化速度。该劣化速度是表示二次电池的放电容量随着充放电的反复而降低的趋势的指标。详细而言，在进行充放电时，在负极活性物质的表面，锂与电解液发生反应，因此在该负极活性物质的表面形成涂膜。这里，假定涂膜的形成速度与该涂膜的厚度的关系遵循“根号规则(形成速度与厚度成反比的规则)”。根据该假定，由于涂膜的厚度与(时间)^1/2成比例，因此能够推导出放电容量劣化的比例(容量劣化率)同样也与(时间)^1/2成比例的关系。通过将该(时间)^1/2置换为二次电池的充放电(循环)，将该二次电池在低温(0℃)下进行充放电时容量劣化率相对于(循环数)^1/2的斜率作为劣化速度。

在计算该劣化速度时的二次电池的充放电条件如下。首先，在研究二次电池的容量劣化特性之前，为了使刚制作后的二次电池的电池状态稳定，在常温环境中(25℃)使二次电池进行充放电(1个循环)。在进行充电时，以0.2C的电流进行恒定电流充电，直至达到4.3V的上限电压，然后以4.3V的电压进行恒定电压放电，直至总充电时间达到8小时。在进行放电时，以0.2C的电流进行恒定电流放电，直至达到3V的终止电压。“0.2C”是指将电池容量(理论容量)在5小时内完全放出的电流值。

此后，为了研究二次电池的容量劣化特性，对使上述电池状态稳定的二次电池反复进行充放电(50个循环)。在进行充电时，以0.5C的电流进行恒定电流充电，直至达到4.3V的上限电压，进而以4.3V的电压进行恒定电压放电，直至总充电时间达到3小时。在进行放电时，以0.5C的电流进行恒定电流放电，直至达到3V的终止电压。“0.5C”是指将电池容量(理论容量)在2小时内完全放出的电流值。

[表1]

VDF：偏二氟乙烯、HFP：六氟丙烯、MMM：马来酸单甲酯

<3.分析>

如下所说明的那样，电解质层的品质及二次电池的容量劣化特性根据高分子化合物的结构而发生较大变动。以下，将仅使用一种共聚物作为高分子化合物的情况(实验例12～14)作为比较基准。

在使用两种均聚物(聚偏二氟乙烯)时(实验例15)，相溶性恶化。而且，由于在前驱溶液中发生相分离而无法形成电解质层，因此无法算出劣化速度。

在使用六氟丙烯的共聚量彼此相同的两种共聚物时(实验例16、17)，相溶性得到改善。然而，与使用上述两种均聚物(聚偏二氟乙烯)(实验例15)的情况相同，由于相分离而无法算出劣化速度。

与此相对，在使用六氟丙烯的共聚量互不相同的两种共聚物(第一特定共聚物及第二特定共聚物)时(实验例1～11)，在维持大致相同的相溶性的同时，劣化速度大幅度降低。

特别是在使用第一特定共聚物及第二特定共聚物时(实验例1～11)，推导出以下趋势。

首先，当第一特定共聚物中六氟丙烯的共聚量P1满足0重量％＜P1≤15重量％，并且第二特定共聚物中六氟丙烯的共聚量P2满足2重量％≤P2≤15重量％时，可获得优异的相溶性，并且劣化速度充分降低。

其次，当第一特定共聚物的重均分子量M1为30万～100万，并且第二特定共聚物的重均分子量M2为60万～200万时，可获得优异的相溶性，并且劣化速度充分降低。

再次，当第一特定共聚物及第二特定共聚物分别包含含氧不饱和化合物作为成分时，相溶性提高。在这种情况下，当含氧不饱和化合物的共聚量为0.5重量％以下时，劣化速度充分降低。

从表1所示的结果可知，当电解质层包含多个无机颗粒，且该电解质层中所包含的高分子化合物包括两种以上的特定共聚物时，在确保了电解质层的品质的同时，二次电池的容量劣化特性也得到改善。因此，在具备电解质层的二次电池中，可获得优异的电池特性。

以上，边列举实施方式和实施例边说明了本技术，但本技术不限定于在实施方式和实施例中所说明过的方面，而能够进行各种修改。例如，以电池结构为层压膜型和硬币型且电池元件具有卷绕结构的情况为例进行了说明，但并不限定于此。对于具有圆柱型和方型等其它电池结构的情况和电池元件具有层叠结构等其它结构的情况，也能同样地应用本技术的二次电池。

另外，在实施方式和实施例中，虽对通过嵌入和脱嵌锂来获得负极容量的锂离子二次电池进行了说明，但并不限定于此。例如，本技术的二次电池也可以是通过析出和溶解锂来获得负极容量的锂金属二次电池。另外，本技术的二次电池也可以是如下的二次电池：通过使能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的容量比正极的容量小，从而通过由锂的嵌入和脱嵌所产生的容量与由锂的析出和溶解所产生的容量之和来获得负极的容量。

另外，在实施方式和实施例中，虽对使用锂作为电极反应物质的情况进行了说明，但并不限定于此。电极反应物质既可以是例如钠(Na)或钾(K)等长周期型周期表中的其它第一族元素，也可以是镁(Mg)或钙(Ca)等长周期型周期表中的第二族元素，还可以是铝(Al)等其它轻金属。另外，电极反应物质也可以是包含上述的一系列元素中的任一种或两种以上的合金。

需要说明的是，本说明书中描述的效果终归只是例示，并非受到限定，另外，也可以是其它效果。

另外，本技术也能够采用如下结构。

(1)

一种二次电池，具备：

正极；

负极；以及

电解质层，包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，所述两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量(重量％)互不相同。

(2)

根据上述(1)所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物包含：

第一共聚物，所述六氟丙烯的共聚量相对较小；以及

第二共聚物，所述六氟丙烯的共聚量相对较大。

(3)

根据上述(2)所述的二次电池，其中，

所述第一共聚物中的所述六氟丙烯的共聚量P1满足：0重量％＜P1≤15重量％，

所述第二共聚物中的所述六氟丙烯的共聚量P2满足：2重量％≤P2≤15重量％。

(4)

根据上述(2)或(3)所述的二次电池，其中，

所述第一共聚物的重均分子量M1满足：30万≤M1≤100万，

所述第二共聚物的重均分子量M2满足：60万≤M2≤200万。

(5)

根据上述(1)至(4)中任一项所述的二次电池，其中，

所述多个无机颗粒包含氧化铝、氧化锆、氧化钛及氧化镁中的至少一种。

(6)

根据上述(1)至(5)中任一项所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物分别还包含偏二氟乙烯作为成分。

(7)

根据上述(1)至(6)中任一项所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物中的至少一种还包含含氧不饱和化合物作为成分，

所述含氧不饱和化合物包含链状不饱和二羧酸酯和链状不饱和缩水甘油醚中的至少一种。

(8)

根据上述(7)所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物中的至少一种中的所述含氧不饱和化合物的共聚量为0.5重量％以下。

(9)

根据上述(1)至(8)中任一项所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物中的至少一种还包含三氟乙烯、四氟乙烯及三氟氯乙烯中的至少一种作为成分。

(10)

根据上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池，其中，

所述二次电池是锂离子二次电池。

(11)

一种电池组，具备：

上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；

控制部，控制所述二次电池的工作；以及

开关部，根据所述控制部的指示而切换所述二次电池的工作。

(12)

一种电动车辆，具备：

上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；

转换部，将从所述二次电池供给的电力转换为驱动力；

驱动部，根据所述驱动力而进行驱动；以及

控制部，控制所述二次电池的工作。

(13)

一种电力储存系统，具备：

上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；

一个或两个以上的电气设备，从所述二次电池被供给电力；以及

控制部，控制所述二次电池对所述电气设备的电力供给。

(14)

一种电动工具，具备：

上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；以及

可动部，从上述二次电池被供给电力。

(15)

一种电子设备，具备上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池作为电力供应源。

本申请以于2015年11月20日在日本专利局提交的日本专利申请第2015-227252号为基础要求优先权，并且将该申请的全部内容通过引用并入本申请。

本领域技术人员可以根据设计上的要求和其他因素，设想各种修改、组合、子组合以及变形，但可以理解，这些修改、组合、子组合和变形都包括在所附权利要求的主旨及其等同物的范围内。

Claims (15)

1.一种二次电池，具备：

正极；

负极；以及

电解质层，包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，所述两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量即重量％互不相同。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物包含：

第一共聚物，所述六氟丙烯的共聚量相对较小；以及

第二共聚物，所述六氟丙烯的共聚量相对较大。

3.根据权利要求2所述的二次电池，其中，

所述第一共聚物中的所述六氟丙烯的共聚量P1满足：0重量％＜P1≤15重量％，

所述第二共聚物中的所述六氟丙烯的共聚量P2满足：2重量％≤P2≤15重量％。

4.根据权利要求2所述的二次电池，其中，

所述第一共聚物的重均分子量M1满足：30万≤M1≤100万，

所述第二共聚物的重均分子量M2满足：60万≤M2≤200万。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述多个无机颗粒包含氧化铝、氧化锆、氧化钛及氧化镁中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物分别还包含偏二氟乙烯作为成分。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物中的至少一种还包含含氧不饱和化合物作为成分，

所述含氧不饱和化合物包含链状不饱和二羧酸酯和链状不饱和缩水甘油醚中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物中的至少一种中的所述含氧不饱和化合物的共聚量为0.5重量％以下。

9.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述两种以上的共聚物中的至少一种还包含三氟乙烯、四氟乙烯及三氟氯乙烯中的至少一种作为成分。

10.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述二次电池是锂离子二次电池。

11.一种电池组，具备：

二次电池；

控制部，控制所述二次电池的工作；以及

开关部，根据所述控制部的指示而切换所述二次电池的工作，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

电解质层，包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，所述两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量即重量％互不相同。

12.一种电动车辆，具备：

二次电池；

转换部，将从所述二次电池供给的电力转换为驱动力；

驱动部，根据所述驱动力而进行驱动；以及

控制部，控制所述二次电池的工作，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

电解质层，包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，所述两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量即重量％互不相同。

13.一种电力储存系统，具备：

二次电池；

一个或两个以上的电气设备，从所述二次电池被供给电力；以及

控制部，控制所述二次电池对所述电气设备的电力供给，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

电解质层，包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，所述两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量即重量％互不相同。

14.一种电动工具，具备：

二次电池；以及

可动部，从所述二次电池被供给电力，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

电解质层，包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，所述两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量即重量％互不相同。

15.一种电子设备，具备二次电池作为电力供给源，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

电解质层，包含电解液、两种以上的共聚物以及多个无机颗粒，所述两种以上的共聚物分别包含六氟丙烯作为成分并且各自中的六氟丙烯的共聚量即重量％互不相同。