，Α1)40ιο(ΟΗ)2 · 4H20]、水辉石、锌蒙脱石、蒙脱石{(Na, Ca)〇.33(Al，Mg)2Si4〇io(OH)2 · nH2〇、主要由蒙脱石构成的粘土称为膨润土}、贝得石以及绿 脱石。例如，属于云母(云母)组的层状娃酸盐矿物包含絹云母、金云母(氧化镁云母）、黑云 母以及锂云母(锂云母）。例如，属于脆云母组的层状硅酸盐矿物包含珍珠云母、绿脆云母以 及钡铁脆云母。例如，属于绿泥石组的层状硅酸盐矿物包含锂绿泥石、须藤石、斜绿泥石、鮞 绿泥石以及镍绿泥石。
[0072] 具有与层状硅酸盐的结构相似的结构的矿物的实例包含含水硅酸镁，具有2:1带 状结构（即，四面体:八面体= 2:1)，其中，彼此相邻的四面体片布置为带状并且以交错的顶 部和底部相邻。含水硅酸镁包含海泡石(海泡石Mg9Si12O3Q(OH) 6(OH2)4 · 6H20)和坡缕石。 [0073] 其他硅酸盐矿物包含多孔铝硅酸盐，例如，沸石(M 2/n0 · Al2O3 · XSiO2 · yH20，M是 金属元素^2 2,7 2〇)，以及绿坡缕石[(18,41)说4010(011).6!120]。
[0074] 层状碳酸盐矿物包含水滑石(Mg6Al2(CO3)(OH) 16 · 4(H20))。
[0075] 非晶或准晶粘土矿物的实例包含硅铁土、伊毛缟以及水铝英石。
[0076] 其他矿物颗粒可以是能够发生吸热脱水反应以形成水的任何类型。矿物颗粒可由 天然矿物或人工矿物制成。
[0077](填料的定向状态）
[0078]填料38优选地与电极表面平行定向。填料38(扁平形状的颗粒)与电极表面平行定 向的状态表示在非水电解质36中的扁平形状的颗粒(填料38)的厚度方向与电极表面的法 线基本上平行对准的状态。术语"平行"旨在也包含"基本上平行"。
[0079] 例如，通过使用扫描电子显微镜观察电池的横截面，通常可以确定在非水电解质 36中的扁平形状的颗粒(填料38)的定向状态。例如，通过观察电池的横截面的一部分，获得 SEM图像。在SEM图像中，对于在从隔板的至少一个表面到3μπι深度的区域中的预定数量的颗 粒(初级颗粒）中的每个，确定扁平形状的颗粒的厚度方向相对于作为参考线的电极表面的 法线的角度。对于在从隔板的至少一个表面到3μπι深度的区域中的70% (在数量上)或更多 的颗粒，角度是0°到30°时，扁平形状的颗粒(填料38)确定为与电极表面平行定向。在从结 构中省略隔板时，可以使用从形成包含颗粒的部分的表面(例如，电极表面)到3μπι深度的区 域，代替以上区域。
[0080] 在填料38与电极表面平行定向时，颗粒更可能在与电极表面平行的方向（平面内 方向）彼此连接，但是不太可能在垂直方向（与平面内方向垂直的方向）彼此连接。因此，例 如，从电极中生成的热量更可能在平面内方向均匀地消散，但是不太可能在与平面内方向 垂直的方向消散。换言之，包含填料38的非水电解质36具有导热各向异性，其中，在与电极 表面垂直的方向的热导率低于在与电极表面平行的方向的热导率，这可以进一步提高在不 同电极之间的隔热性能。
[0081 ]根据填料38材料的类型，可以从布置在电极上的非水电解质36的X射线衍射模式 中识别定向的状态。例如，在填料38是滑石时，通过(006)平面在与电极表面平行的方向定 向的这种方式使用填料38(滑石）。因此，与其不平行的晶面(例如，（132)平面)具有较低的 衍射峰值强度。因此，在峰值强度比（（006)平面的衍射峰值强度/(132)平面的衍射峰值强 度)从10到1000时，可以确定填料38与电极表面平行定向。
[0082](填料与基体树脂的含量比）
[0083]例如，填料38(颗粒)与基体树脂的含量比（（颗粒)/(基体树脂)质量比）通常是1/1 到25/1，优选地1/1到5/1。如果含量比小于1/1，那么加入无机颗粒，往往不太有效。如果含 量比大于5/1，那么电池特性(例如，循环特性)往往减小。
[0084] [有利效果]
[0085] 在用于电池中时，上述本技术的非水电解质可以抑制电池的特性的退化，并且提 高内部热生成的散热。例如，【背景技术】部分中描述的专利文档1(日本专利申请公开号10-214640)提及的电池中，强度（负荷)可以保持高，直到发生短路，但是使电极浸渍有电解溶 液的能力可容易减小，使得电池特性可能减小。
[0086]在【背景技术】部分中提及的专利文档2(日本专利申请公开号2010-198757)中描述 的电池中，抵抗短路的强度以及使电极浸渍有电解溶液的能力提高，但是在某些情况下，对 于温度增大，散热不充分。
[0087] 在扁平形状的颗粒定向时，可以形成本技术的非水电解质，以便在电极上具有提 高的涂布性能并且变薄。扁平形状的填料颗粒在电极之间具有比其他细颗粒更高的绝缘性 能，并且即使在发生污染时，可以防止在正负电极之间发生短路。这可以提高安全性。
[0088] 即使在发生短路从而负电极的局部短路生成热量时，本技术的非水电解质由于导 热性各向异性可以抑制从负电极到正电极的热量的传导，并且还可以在与电极平行的方向 消散由导热性造成的热量，以便可以防止温度的局部增大造成热失控。这可以提高安全性。
[0089] 而且，在电极之间的短路、暴露到高温环境中、或者在促使大电量流动的电池内的 短路造成电池生成热量并且达到高温时，在非水电解质内的填料发生吸热脱水反应，以抑 制由热发生造成的温度增大。这可以提高安全性。
[0090] 〈2、第二实施方式〉
[0091] 提供根据本技术的第二实施方式的非水电解质电池（电池）的描述。根据本技术的 第二实施方式的非水电解质电池是包含根据第一实施方式的非水电解质的层压薄膜型非 水电解质电池。例如，该非水电解质电池是可充电和可放电的非水电解质二次电池，例如， 锂离子二次电池。在后文中，描述层压薄膜型非水电解质二次电池的结构的两个实例(第一 和第二实例）。
[0092] (2-1)第一实例
[0093][非水电解质二次电池的结构]
[0094]描述非水电解质二次电池的第一实例。图2是示出本技术的层压非水电解质二次 电池的第一实例的分解透视图。如图2中所示，二次电池包含缠绕的电极组件30和薄膜状外 部元件40,其中，正电极引线31(正电极端子)和负电极引线32(负电极端子)连接至缠绕的 电极组件30,并且缠绕的电极组件30密封在外部元件40内。提供正电极引线31和负电极引 线32,以（例如)在相同的方向从内部延伸到外部元件40外部。例如，正电极引线31和负电极 弓丨线32由金属材料(例如，错(A1)、铜(Cu)、镍(Ni)或不锈钢)制成。
[0095]外部元件40(例如)包含矩形层压薄膜，例如，包含按照这种顺序层压的尼龙膜、铝 箱以及聚乙烯膜。外部元件40通过这种方式布置，以便聚乙烯膜侧朝着缠绕的电极组件30。 薄膜的相应外围与粘合剂恪融或者粘合在一起。
[0096]在外部元件40与正电极引线31和负电极引线32之间提供用于防止空气从外面渗 透的接触膜41。接触膜41由能够与正电极引线31和负电极引线3 2紧密接触的材料制成。例 如，在正电极引线31和负电极引线32均由上述金属材料制成时，接触膜41优选地由聚烯烃 树脂制成，例如，聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯或改性聚丙烯。
[0097]可替换地，外部元件40可包含另一个结构，例如，无金属材料的层压薄膜、聚合物 (例如，聚丙烯)的薄膜或者金属膜，代替以上层压薄膜。
[0098] 通常，层压薄膜可具有由外部层/金属箱/密封剂层表示的多层结构(其中，外部层 和密封剂层均可具有多层结构）。在以上实例中，尼龙膜、铝箱以及聚乙烯膜分别相当于外 部层、金属箱以及密封剂层。
[0099] 金属箱仅仅必须用作阻挡膜，抵抗水分渗透。因此，金属箱不仅可以是铝箱，而且 可以是不锈钢箱、镍箱以及镀铁箱中的任一个。然而，优选地使用铝箱，这是因为其轻重量 和高可加工性。
[0100]可使用的外部元件的结构（外部层/金属箱/密封剂层）的实例包含Ny(尼龙)/Α1 (铝）/CPP(未拉伸聚丙烯）、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯）/Al/CPP、PET/Al/PET/CPP、PET/ Ny/Al/CPP、PET/Ny/Al/Ny/CPP、PET/Ny/Al/Ny/PE(聚乙烯）、NY/ΡΕ/铝/LLDPE(线性低密度 聚乙烯）、PET/PE/A1/PET/LDPE(低密度聚乙烯）以及PET/Ny/Al/LDPE/CPP。
[0101](缠绕的电极组件的结构）
[0102] 图3是示出沿着在图2中显示的缠绕的电极组件30的线I-I的示意性剖视图。在图3 中，缠绕的电极组件30包含正电极33和负电极34、非水电解质36、隔板35以及保护带37,其 中，正电极33和负电极34缠绕并且彼此相对，非水电解质36和隔板35插在其间，并且由保护 带57保护最外层的外围。非水电解质36与第一实施方式的非水电解质相同。具体而言，非水 电解质36包含非水溶剂、电解质盐、基体树脂以及填料38(未显示），与在第一实施方式中一 样。
[0103] (正电极）
[0104]正电极33具有一种结构，例如，包含具有一对相对的表面的正电极集电器33A以及 形成在正电极集电器33A的一个或两个表面上的一个或多个正电极活性材料层33B，其中， 正电极集电器33A的一个或两个表面覆盖有一个或多个正电极活性材料层33B。正电极集电 器33A在一个纵端上具有露出部分(未涂有正电极活性材料层33B)，并且正电极引线31连接 至露出部分。
[0105]例如，正电极集电器33A包含金属箱，例如，铝箱、镍箱或不锈钢箱。
[0106]正电极活性材料层33B包含能够储存和释放锂离子的一个或多个正电极材料作为 一个或多个正电极活性材料，并且必要时，可包含导电剂和粘合剂。
[0107] 能够储存和释放锂离子的正电极材料的实例包含氧化物，例如，氧化钒(V2O5 )、二 氧化钛（TiO2)以及二氧化锰(MnO2);硫（S);二硫化物，例如，二硫化铁(FeS 2 )、二硫化钛 (TiS2)以及二硫化钼(MoS2);不包含锂的硫族化物，例如，二硒化铌(NbSe 2)(特别是层状化 合物和尖晶石型化合物）；含锂化合物；以及导电性高分子化合物，例如，聚苯胺、聚噻吩、聚 乙炔以及聚吡咯。
[0108] 在这些材料之中，含锂化合物优选，这是因为一些含锂化合物可以提供高电压和 能量密度。这种含锂化合物的实例包含包含锂和过渡金属元素的复合氧化物以及包含锂和 过渡金属元素的磷酸化合物。在提供更高的电压方面，这些化合物优选地包含钴(Co)、镍 (Ni)、猛(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、络(Cr)、fL(V)、钛(Ti)或其任何混合物。
[0109] 这种含锂化合物可以是由以下方程（1)或（2)表示的化合物。方程（1)的化合物通 常具有层状结构，并且方程(2)的化合物通常具有橄榄石结构。
[0110] LirMIO2 ··· (1)
[0111] LisMIIPO4· · · (2)
[0112] 在方程（1)和(2)中，MI和MII均表示至少一个过渡金属元素，并且虽然随着电池的 充电或放电状态变化，但是r和s是通常满足0.05 < rl. 10以及0.05 < s < 1.10的值。
[0113] 包含锂和过渡金属元素的复合氧化物的实例包含锂钴复合氧化物(LiCoO2)、锂镍 复合氧化物(LiNi〇2)及其固恪体(Li(NitCO uMnv)〇2(0〈t〈l，0〈u〈l，0〈v〈l，t+u+v=l));锂镍 钴复合氧化物(LiNihCowOdCKWl))、尖晶石结构的锂锰复合氧化物(LiMn 2O4)及其固熔体 (Li(Mn2-xNi y)〇4(0〈x〈2，0〈y〈2))。
[0114] 包含锂和过渡金属元素的磷酸化合物的实例包含磷酸锂-铁化合物(LiFePO4)和 磷酸锂-铁-锰化合物(LiF ei-uMnuP〇4(0〈z〈l))，这具有橄榄石结构。
[0115] 导电剂可以是在以适当的量与正电极活性材料混合时能够提供导电性的任何类 型。导电剂的实例包含碳材料，例如，石墨、炭黑以及科琴黑。可以使用这些材料中的一个或 者两个或更多个的混合物。除了碳材料，还可以使用任何其他导电材料，例如，金属材料或 导电聚合物材料。
[0116] 粘合剂可以是普遍用于这种类型的电池的正电极混合物中的已知的粘合剂。优选 的实例包含含氟聚合物，例如，聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯以及聚四氟乙烯；以及合成橡胶，例 如，苯乙烯-丁二烯橡胶、氟橡胶以及三元乙丙橡胶。可以使用这些材料中的一个或者两个 或更多个的混合物。
[0117] (负电极）
[0118]与正电极33-样，负电极34具有一种结构，例如，包含具有一对相对的表面的负电 极集电器34A以及形成在负电极集电器34A的一个或两个表面上的一个或多个负电极活性 材料层34B，其中，负电极集电器34A的一个或两个表面覆盖有一个或多个负电极活性材料 层34B。负电极集电器34A在一个纵端上具有露出部分(未设置负电极活性材料层34B)，并且 负电极引线32连接至露出部分。
[0119]例如，负电极集电器34A包含金属箱，例如，铝箱、镍箱或不锈钢箱。
[0120]负电极活性材料层34B包含作为一个或多个负电极活性材料的能够储存和释放锂 离子的金属锂和负电极材料中的一个或多个，并且必要时，可包含导电剂和粘合剂。
[0121] 能够储存和释放锂离子的负电极材料的实例包含碳材料、金属氧化物以及高分子 化合物。
[0122] 碳材料的实例包含非石墨化碳材料、人造石墨材料以及石墨材料，更具体而言，包 含热解碳、焦炭、石墨、玻璃状碳、有机高分子化合物的煅烧产品、碳纤维、活性炭以及炭黑。 焦炭的实例包含沥青焦炭、针状焦以及石油焦。有机高分子化合物的煅烧产品表示通过在 适当的温度下通过煅烧高聚合物材料(例如，酚树脂和呋喃树脂)所获得的产品。
[0123] 金属氧化物的实例包含氧化铁、氧化钌和氧化钼。高分子化合物的实例包含聚乙 炔和聚吡咯。
[0124] 能够储存和释放锂离子的负电极材料的实例还包含从能够与锂形成合金的金属 和准金属元素中选择的至少一个构成元素的材料。负电极材料也可以是纯金属或准金属元 素、合金、化合物或者至少部分包含这些相中的一个或多个的材料。
[0125] 在本技术中，术语"合金"旨在不仅包含由两种或更多种金属元素构成的合金，而 且包含包含一种或多种金属元素和一种或多种准金属元素的材料。这种材料还可以包含一 个或多个非金属元素。合金的结构可以包含固溶体、共晶（共晶混合物）、或金属间化合物， 或者其中的两种或更多种的混合物。
[0126] 这种金属或准金属元素的实例包含锡（Sn)、铅(Pb)、镁(Mg)、铝、铟（In)、硅(Si)、 锌(Zn)、锑(Sb)、铋(Bi)、镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、银(Ag)、铪(Hf )、锆(Zr)和钇(Y)。
[0127] 其中，属于长形式的元素周期表的族14的金属或准金属元素优选，并且硅和锡尤 其优选。娃和锡具有储存和释放锂的尚能力，从而可以提供尚能量密度。<