64] 二次电池的应用的实例可包括电子装置（包括便携式电子装置），诸如，可携式摄 像机、数字静态照相机、移动电话、笔记本个人电脑、无线电话、透视声耳机、便携式收音机、 便携式电视、W及个人数字助理。其进一步的实例可包括诸如电动剌须刀等移动生活电器； 诸如备用电源和记忆卡等存储设备；诸如电钻和电银等电动工具；用作可笔记本个人电脑 等的可移动和可代替式电源的电池组；诸如起搏器和助听器等医疗电子装置；诸如电动汽 车（包括混合动力汽车）等电动车辆；W及诸如存储用于紧急情况等的电源的家用电池系 统等电力存储系统。不言而喻，可采用除上述应用之外的应用。
[0265] 具体地，二次电池有效果用于电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具、电子装 置等。此原因之一在于，在该些应用中，因为需要优异的电池特性，所W使用根据本技术的 实施方式的二次电池有效地改善了性能。应注意，电池组是使用二次电池的电源并且是所 谓的组装电池等。电动车辆是使用二次电池作为驱动电源而工作（运行）的车辆。如上所 述，电动车辆可W是包括除二次电池之外的驱动源的汽车（诸如，混合动力汽车）。电力存 储系统是使用二次电池作为电力存储源的系统。例如，在家用电力存储系统中，将电力作为 电力存储源存储在二次电池中，因此，通过使用电力，家用电子产品等变得可用。电动工具 是一种通过使用二次电池作为驱动电源而使可移动部（诸如，钻）移动的工具。电子装置 是一种通过使用二次电池作为驱动电源（电力供应源）而进行各种功能的装置。
[0266] 将对二次电池的一些应用例进行具体描述。应注意，下面说明的相应应用例的构 造仅是实例并且可根据需要而改变。
[0267] (3-1.电池组）
[0268] 图6示出了电池组的框图构造。例如，电池组可包括由塑料材料等制成的外壳60 内的控制部61、电源62、开关部63、电流测量部分64、温度检测部分65、电压检测部分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、W及负极端子 72〇
[0269] 例如，控制部61控制整个电池组（包括电源62的使用状态）的操作并且可包括 中央处理单元（CPU)等。电源62包括一个或者多个二次电池（未示出）。例如，电源62可 W是包括两个或者多个二次电池的组装电池。二次电池的连接类型可W是串联连接类型、 可W是并联连接类型、或者可W是串联与并联的混合类型。例如，电源62可包括通过双并 联和=串联的方式连接的六个二次电池。
[0270] 开关部63根据控制部61的指令切换电源62的使用状态（无论电源62是否可连 接至外部设备）。例如，开关部63可包括充电控制开关、放电控制开关、充电二极管、放电二 极管等（未示出）。例如，充电控制开关和放电控制开关中的每个均可W是诸如使用金属氧 化物半导体的场效果晶体管（M0SFET)等半导体开关。
[0271] 电流测量部分64使用电流检测电阻70测量电流并且将测量结果输出至控制部 61。温度检测部分65使用温度检测元件69测量温度并且将测量结果输出至控制部61。例 如，控制部61在异常热产生时控制充电和放电的情况下，或者控制部61在计算剩余容量时 进行校正处理的情况下，可W使用温度测量结果。电压检测部分66测量电源62中的二次 电池的电压、对测量电压进行模数转换、并且将生成量供应至控制部61。
[0272] 开关控制部67根据从电流测量部分64和电压检测部分66输入的信号控制开关 部63的操作。
[0273] 开关控制部67进行控制，W使得例如在电池电压达到过充电检测电压的情况下， 通过使开关部63(充电控制开关）断开，而防止充电电流流入电源62的电流路径。因此， 在电源62中，仅允许通过放电二极管进行放电。应注意，例如，在充电时流入较大电流的情 况下，开关控制部67阻止充电电路。
[0274] 此外，开关控制部67进行控制，W使得例如在电池电压达到过放电检测电压的情 况下，通过使开关部63(放电控制开关）断开，防止放电电流流入电源62的电流路径。因 此，在电源62中，仅允许通过充电二极管进行充电。应注意，例如，在放电时流入较大电流 的情况下，开关控制部67阻止放电电流。
[0275] 应注意，例如，在二次电池中，过充电检测电压可W是4. 20V+ 0. 05V，并且过放电 检测电压可W是2. 4V+ 0.IV。
[0276] 例如，存储器68可W是作为非易失性存储器的邸PROM等。例如，存储器68可W 保存通过控制部61计算的数值和在制造步骤中测量的二次电池的信息（诸如，初始化状态 下的内部电阻）。应注意，在将二次电池的全部充电容量存储在存储器68中的情况下，允许 控制部61领会诸如剩余容量的信息。
[0277] 温度检测元件69测量电源62的温度并且将测量结果输出至控制部61。例如，温 度检测元件69可W是热敏电阻器等。
[027引正极端子71和负极端子72是连接至使用电池组驱动的外部设备（诸如，笔记本 个人电脑）或者用于对电池组进行充电的外部设备（诸如，电池充电器）的端子。通过正 极端子71和负极端子72对电源62进行充电和放电。
[0279] (3-2.电动车辆）
[0280] 图7示出了作为电动车辆的实例的混合动力汽车的框图构造。例如，电动车辆可 包括由金属制成的外壳73内的控制部74、发动机75、电源76、驱动马达77、差速器78、发 电机79、变速器80、离合器81、变换器82和83、W及各个传感器84。除此之外，例如，电动 车辆可包括连接至差速器78和变速器80的前驱动轴85和前胎86、后驱动轴87、W及后胎 88 〇
[0281] 例如，电动车辆可使用发动机75和马达77中的一个作为驱动源而运行。例如，发 动机75是主电源并且可W是汽油发动机。例如，在使用发动机75作为电源的情况下，通过 作为驱动部的差速器78、变速器80、W及离合器81可将发动机75的驱动力（扭矩）传输 至前胎86或者后胎85。还可将发动机75的扭矩传输至发电机79。通过使用扭矩，发电机 79产生交流电流电力。通过变换器83将交流电流电力转换成直流电流电力，并且将转换的 功率存储在电源76中。相反，在使用作为转换部的马达77作为动力源的情况下，通过变换 器82将从电源76供应的电力（直流电流电力）转换成交流电流电力。使用交流电流电力 驱动马达77。例如，通过作为驱动部的差速器78、变速器80、W及离合器81可将通过马达 77转换电力而获得的驱动力（扭矩）传输至前胎86或者后胎88。
[0282] 应注意，可替代地，可采用下列机构。在该机构中，当通过未示出的制动机构使电 动车辆的速度减少时，将速度减少时的阻力作为扭矩传输至马达77,并且马达77通过扭矩 产生交流电流电力。可优选为通过变换器82将交流电流电力转换成直流电流电力，并且可 将直流电流再生电力存储在电源76中。
[0283] 例如，控制部74控制整个电动车辆的操作并且可包括CPU等。电源76包括一个 或者多个二次电池（未示出）。可替代地，电源76可连接至外部电源，并且通过从外部电源 接收电力可存储电力。例如，可W使用各个传感器84控制发动机75的转数或者控制未示 出的节流阀的开度（节流开度）。例如，各个传感器84可包括速度传感器、加速度传感器、 发动机频率传感器等。
[0284] 上面已经对作为电动车辆的混合动力汽车进行了描述。然而，电动车辆的实例可 包括仅使用电源76和马达77、而不使用发动机75工作的车辆（电动汽车）。
[02财 （3-3.电力存储系统）
[0286] 图8示出了电力存储系统的框图构造。例如，电力存储系统可包括诸如一般居住 和商用建筑物的房屋89内的控制部90、电源91、智能仪表92、W及电力枢纽93。
[0287] 在该种情况下，例如，电源91可连接至设置在房屋89内的电气装置94并且可W 连接至停放在房屋89的外部的电动车辆96。此外，例如，电源91可通过电力枢纽93连接 至设置在房屋89内部的私人发电机95,并且可通过智能仪表92和电力枢纽93连接至外部 集中电力系统97。
[028引应注意，例如，电气装置94可包括诸如电冰箱、空调、电视、W及热水器等一种或 者多种家用电器。例如，私人发电机95可W是太阳能发电机、风力发电机等中的一种或者 多种。例如，电动车辆96可W是电动汽车、电动摩托车、混合动力汽车等中的一种或者多 种。例如，集中电力系统97火力发电厂、核发电厂、水力发电厂、风力发电厂等中的一种或 者多种。
[0289] 例如，控制部90控制整个电力存储系统（包括电源91的使用状态）的操作并且 可包括CPU等。电源91包括一个或者多个二次电池（未示出）。例如，智能仪表92可W是 与设置在电力需求者的房屋89内的网络兼容的电力表并且可W与电力供应商通信。因此， 例如，当智能仪表92与外部通信时，智能仪表92控制房屋89内的供应与需求之间的平衡， 并且由此允许有效和稳定的能量供应。
[0290]例如，在电力存储系统中，通过智能仪表92和电力枢纽93可将来自集中电力系统 97的电力作为外部电力存储在电源91中，并且通过电力枢纽93将来自太阳能发电机95的 电力作为独立电源存储在电源91中。根据控制部90的指令将存储在电源91中的电力供 应至电动车辆94或者电动车辆96。因此，电气装置94变得可操作，并且电动车辆96变得 可充电。换言之，电力存储系统是一种能够使用电源91存储电力并且向房屋89内供应电 力的系统。
[0291] 可任意使用存储在电源91中的电力。因此，例如，在电费率便宜的午夜，允许将来 自集中电力系统97的电力存储在电源91中，并且在电费率昂贵的白天时间，允许使用存储 在电源91中的电力。
[0292] 应注意，可W为每个住户（家庭单元）提供上述电力存储系统，或者可W为多个住 户（家庭单元）提供上述电力存储系统。
[0293] (3-4.电动工具）
[0294] 图9示出了电动工具的框图构造。例如，电动工具可W是电钻并且可包括控制部 99和由塑料材料等制成的工具体98中的电源100。例如，通过操作（转动）方式可将作为 可移动部的钻头部101附接至工具体98。
[0295] 例如，控制部99控制整个电动工具（包括电源100的使用状态）的操作并且可包 括CPU等。电源100包括一个或者多个二次电池（未示出）。控制部99允许根据未示出的 操作开关的操作将电力从电源100供应至钻头部101，W操作钻头部101。
[0296] 实施例
[0297] 将详细描述根据本技术的具体实施例。
[029引（实验例1至30)
[0299] 使用图1中所示的活性物质100作为正极活性物质通过下列程序制备图4和图5 中所示的层压膜型二次电池。
[0300] 首先，如下制备正极33。在该种情况下，制备具有由LiCo〇.98Al〇.〇iMg〇.〇A(LiCAMO) 表示的平均组成的裡复合氧化物粉末作为中屯、部101。通过激光散射法测量的中屯、部101 的平均颗粒直径为约13ym。
[0301] 随后，制备包含涂覆部102的表1和表2中示出的形成材料（横酷基化合物）中 的一种的处理溶液。处理溶液的溶剂是4-氯酪，并且其浓度为Iwt%。随后，在将中屯、部 101浸泡在处理溶液中几秒之后，揽拌处理溶液。随后，从处理溶液中取出中屯、部101，并且 在60°C的减压环境中干燥中屯、部101。因此，在中屯、部101的表面上形成包含横酷基化合 物的涂覆部102,从而获得正极活性物质。
[0302] 应注意，为了获得正极活性物质，出于比较，按原样使用中屯、部101，而不在其上形 成涂覆部102。而且，代替形成涂覆部102,电解液中包含横酷基化合物。在该种情况下，电 解液中的横酷基化合物的含量等于电解质盐的重量的lOwt%。
[0303] 随后，将按质量计为98份的正极活性物质、按质量计为1. 2份的正极粘合剂（聚 偏氣己締）、W及按质量计为0. 8份的正极导电剂（作为无定形碳粉末的科琴黑）混合，W 获得正极混合物。随后，将正极混合物分散在有机溶剂（N-甲基-2-化咯烧酬）中，W获 得正极混合浆料。随后，使用正极混合浆料均匀地涂覆正极集电体33A的两个表面（具有 20ym厚度的带状侣巧），通过热空气干燥正极混合浆料，W形成正极活性物质层33B。最 后，使用漉压机将正极活性物质层33B压缩模制。
[0304] 随后，如下制备负极34。在该种情况下，通过电子束蒸发法使负极活性物质（碳） 沉积在带状负极集电体34A(具有10ym厚度的铜巧）的两个表面上，W形成负极活性物质 层34B。在该种情况下，位于负极集电体34A的一个表面上的负极活性物质层34B的厚度为 Sum。应注意，为了防止裡金属在充电中间时析出在负极34上，负极活性物质的充电容量 大于正极21的充电容量。
[0305] 随后，将电解质盐（LiPFe)溶解在溶剂（碳酸亚己醋和碳酸二己醋）中，W制备电 解液。在该种情况下，溶剂的组成（重量比）为碳酸亚己醋：碳酸二己醋=30:70,并且电 解液中的电解质盐的浓度为Imol/kg。
[0306] 随后，如下组装二次电池。将由侣制成的正极引线31焊接至正极33的正极集电 体33A，并且将由镶制成的负极引线26焊接至负极34的负极集电体34A。随后，通过隔膜 35 (具有25ym厚度的多微孔聚己締膜）介于其间的方式层压正极33与负极34,并且使生 成的层压体在纵向方向上螺旋卷绕，W制备螺旋卷绕电极体30。之后，将保护带37粘附至 螺旋卷绕电极体30的最外周部。随后，将螺旋卷绕电极体30放置在两个膜状的外部包装 件40之间。之后，使位于外部包装件40的=个边上的外部边缘热烙融结合，W获得袋状形 状。外部包装件40是抗湿的侣层压膜，其中，从外部层压巧龙膜（具有30ym的厚度）、侣 巧（具有40ym的厚度）、W及聚丙締膜（具有30ym的厚度）。最后，将电解液注入到外 部包装件40中，并且使用电解液浸溃隔膜35。之后，在减压环境下使位于外部包装件40的 剩余一个边上的外部边缘彼此热烙融结合。因此，完成二次电池。
[0307] 最后，将二次电池充电。之后，在表1和表2中所示的存储条件下存储处于充电状 态的二次电池。在充电时，WImA/cm2的电流密度进行充电，直至电压达到表1和表2中所 示的充电电压（V)中的一个。而且，改变存储条件（存储温度和存储时间），W改变强度比 IS/IF和IN/IF。
[030引检查作为二次电池的电池特性的循环特性、高输出特征、W及膨胀特征。获得表1 和表2中所示的结果。应注意，通过上述程序使用T0F-SIMS装置对负离子分析的分析结果 确定表1和表2中所示的强度比IS^F和IN/IF。
[0309] 当检查循环特性时，在周围温度环境（23°C)下对二次电池进行充电和放电两次 循环，W测量第二次循环时的放电容量（mAh)。随后，使二次电池重复充电和放电，直至在 相同环境下的总循环次数达到100次循环，W测量第100次循环时的放电容量（mAh)。从 其测量结果计算放电容量保持率（％ )=(第100次循环时的放电容量/第二次循环时的 放电容量）X100。在充电时，WImA/cm2的电流密度进行充电，直至电池电压达到表1和表 2中所示的充电电压（V)中的一个，并且在相同电压下进一步进行充电，直至电流密度达到 0. 02mA/cm2。在放电时，WImA/cm2的电流密度进行放电，直至电池电压达到2. 5V。
[0310] 当检查高输出特性时，在周围温度环境（23°C)下使二次电池充电和放电，W测量 放电容量（mAh)。之后，基于正极活性物质的重量（g)，计算高输出放电容量（mAh/g)=放 电容量/正极活性物质的重量。在充电时，W10C的电流进行充电，直至电池电压达到表1 和表2中所示的充电电压（V)中的一个，并且在相同电压下进一步进行充电，直至电流密 度达到0. 02mA/cm2。在放电时，W10C的电流进行放电，直至电池电压达到2. 5V。应注意， "10C"指在0. 1小时内使电池容量（理论容量）完全放电的电流值。
[0311] 当检查膨胀特征时，在周围温度环境（23°C)下测量二次电池充电和放电之前的 厚度（mm)W后，对二次电池进行充电和放电100次循环，之后，测量充电和放电之后的厚度 (mm)。从其测量结果计算膨胀率（％)=[充电和放电之后的厚度-充电和放电之前的厚 度）/充电和放电之前的厚度]X100。充电和放电条件与检查循环特性的情况时的条件相 似。
[031引为了使用T0F-SIMS装置进行负离子分析，制备用于分析的样品的程序如下。为了 防止正极活性物质的表面状态（表面成分）因与空气反应而改变，在氣手套箱内拆卸二次 电池。首先，将处于充电状态的二次电池放置在氣手套箱内，并且拆卸二次电池，W重新得 到正极33。随后，使用陶瓷剪刀切割正极33,W获得具有约1cm2的大小的样品。随后，为 了防止电解液中的成分等滞留，将样品浸泡在碳酸二甲醋中约30秒，W清洁样品。最后，在 氣气氛中将样品转移至T0F-SIMS装置内部，并且整个晚上使T0F-SIMS装置的内部为真空。 因此，不必要的碳酸二甲醋挥发，并且由此获得用于分析的样品。 防31引[表U[0314]
[0317]
[031引在强度比IS^F为0. 04W上的情况下，与强度比IS^F小于0. 04的情况相比较， 放电容量保持率和高输出放电容量明显增加，并且膨胀率明显下降。具体地，在强度比IS/ IF为0. 04W上的情况下，即使充电电压增加，也获得较高的放电容量保持率和较高的高输 出放电容量。
[0319] 而且，在强度比IS/IF为0. 04W上并且强度比IN/IF为0. 03W上的情况下，与强 度比IN/IF小于0. 03的情况相比较，在保持了较高的放电容量保持率与较高的高输出放电 容量的同时，膨胀率下降。
[0320] 该些结果表明，在使用涂覆部102的情况下，仅通过在中屯、部101上设置涂覆部 102不能改善放电容量保持率和高输出放电容量。为了改善放电容量保持率和高输出放电 容量，需要使强度比IS^F适当。
[0321] 而且，上述结果表明，可W优选横酷基化合物作为涂覆部102的形成材料，W改善 放电容量保持率和高输出放电容量，并且可更优选为含氮的横酷基化合物，从而也改善膨 胀率。
[0322] 应注意，在强度比IS^F小于0. 04的情况下，即使电解液中包含横酷基化合物，也 很难改善放电容量保持率、高输出放电容量、W及