层21B的正极集电体21A组成。例如，正极集电体21A可由 诸如铝箔的金属箔制成。
[0123] 作为正极活性材料，正极活性材料层21B包括能够嵌入和脱嵌锂的一种或者多种 正极材料。如果有必要，正极活性材料层21B可进一步包括诸如粘合剂和导电剂的其他材 料。
[0124] 能够嵌入和脱嵌锂的正极材料的实例包括含锂化合物，并且因为其可以使得获得 高能量密度，所以含锂化合物是可取的。这种含锂化合物的实例包括：包含锂和过渡金属 元素的复合氧化物、包含锂和过渡金属元素的磷酸盐化合物等。在这类化合物之中，包含从 由以下项组成的组中选择的至少一种过渡金属元素的一种化合物是更可取的：钴（Co)、镍 (Ni)、锰（Mn)和铁（Fe)，因为其可以使得获得更高的电压。
[0125] 能够使用的正极材料的实例包括由1^!^10 2或1^，2?04表示的含锂化合物。在这些 化学式中，Ml和M2分别表示至少一种过渡金属元素。"x"和"y"的值根据电池的充电和放电 状态而改变，并且通常在0. 05 <x< 1. 10和0. 05 <y< 1. 10的范围内。包含锂和过渡金属 元素的复合氧化物的实例包括锂钴复合氧化物（LixCo02)、锂镍复合氧化物（LixNi02)、锂镍 钴复合氧化物（LixNKc^OjCKzd))、锂镍钴猛复合氧化物（LixNiQ_v_w)Co vMnw02(0〈v+wz〈l、 ￥>0、《>0))、锂锰复合氧化物〇^1111204)或锂锰镍复合氧化物（1^1111 2_1附104(0〈丨〈2))(具有尖 晶石型结构）等。在这些化合物之中，包含钴的复合氧化物可以是可取的，因为其可以使得 获得高容量和良好的循环特性。包含锂和过渡金属元素的磷酸盐化合物的实例包括磷酸锂 铁（LiFeP04)、磷酸锂铁锰（LiFei_uMnuP04)等。
[0126] 这种锂复合氧化物的具体实例包括锂钴氧化物（LiCo02)、锂镍氧化物（LiNi02)、 锂锰氧化物（LiMn204)等。此外，可以使用其中某些过渡金属原子由不同的元素原子取代的 固体溶液（solidsolution)。其实例包括锂镍钴复合氧化物（LiNia.gCoa.gOrLiNia.gCo。.；^ 的等）和锂镍钴铝复合氧化物0^附&8(|&)(|.141(|.(1502等）。这些锂复合氧化物能够产生高电 压，并且它们具有优异的能量密度。
[0127] 此外，从获得更高填充的电极和更好的循环特性的角度，上述含锂化合物的任何 一个的颗粒的表面可涂覆有另一含锂化合物的细颗粒，并且可用作复合颗粒。
[0128] 此外，能够嵌入和脱嵌锂的正极材料的其他实例包括诸如氧化钒（V205)、二氧化 钛（Ti02)和二氧化锰（Mn02)的氧化物；诸如二硫化铁（FeS2)、二硫化钛（TiS2)和二硫化钼 (MoS2)的二硫化物；二硒化铌（NbSe2)和不含锂的其他硫族化合物（特别地，层化合物和尖 晶石型化合物）；以及包含锂的含锂化合物；还有诸如硫黄、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔和聚吡 咯的导电聚合物。.理所当然地，可使用除了以上材料之外的材料作为能够嵌入和脱嵌锂的 正极材料。此外，可以两种以上的组合使用上述一系列正极材料。
[0129](导电剂）
[0130] 能够使用的导电剂的实例包括诸如碳黑和石墨的碳材料。
[0131](粘合剂）
[0132] 能够使用的粘合剂的实例包括具有从诸如以下树脂材料中选择的至少一种材料 的那些：聚偏二氟乙烯（PVdF)、聚四氟乙烯（PTFE)、聚丙烯腈（PAN)、丁苯橡胶（SBR)和羧 甲基纤维素（SBR);以及由这种树脂材料制成的共聚物。
[0133](负极）
[0134] 例如，负极22可具有双侧形成部分，该双侧形成部分包括具有一对表面的负极集 电体22A和设置在这些表面上的负极活性材料层22B。可替换地，虽然未在图中示出，负极 22可具有单侧形成部分，该单侧形成部分由仅在其一个表面上设置有负极活性材料层22B 的负极集电体22A组成。例如，负极集电体22A可由诸如铜箔的金属箔制成。
[0135] 作为负极活性材料层22B的一种配置实例，作为负极活性材料，其可包括能够嵌 入和脱嵌锂的一种或多种负极材料，并且如果需要，则可进一步包括与正极活性材料层21B 中那些材料类似的诸如粘合剂和导电剂的其他材料。
[0136] 作为负极材料，可使用已经由第一实施方式描述的负极活性材料的一种。
[0137](隔膜）
[0138] 隔膜23被配置为分隔开正极21和负极22,防止由于两个电极的接触引起的可能 的电气短路同时允许锂离子的通过。隔膜23的实例包括具有约5ym或更小的平均孔径 的多孔膜（porousfilm)，并且具体地包括：由诸如聚四氟乙稀、聚丙稀和聚乙稀的合成树 脂制成的多孔膜；由陶瓷制成的多孔膜；通过层压这些多孔膜的两种或更多种制成的隔膜 等。利用作为液体电解质的电解液浸透隔膜23。
[0139](非水电解液）
[0140] 非水电解液包含电解质盐和溶解该电解质盐的非水溶剂。
[0141] 例如，电解质盐可包括诸如锂盐的一种或多种轻金属化合物。锂盐的实例包括 六氟磷酸锂（LiPF6)、四氟硼酸锂（LiBF4)、高氯酸锂（LiC104)、六氟砷酸锂（LiAsF6)、四 苯硼酸锂（LiB(C6H5)4)、甲基磺酸锂（LiCH3S03)、三氟甲基磺酸锂（LiCF3S03)、四氯铝酸锂 (LiAlCl4)、六氟硅酸锂（Li2SiF6)、氯化锂（LiCl)、溴化锂（LiBr)等。在它们中，可以可取地 使用从由以下项组成的组中选择的至少一种：六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、和六氟 砷酸锂；并且更可取地是六氟磷酸锂。非水溶剂的实例包括诸如Y-丁内酯、Y-戊内酯、 S-戊内酯和e-己内酯的内酯系列溶剂；诸如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸 亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯的碳酸酯系列溶剂；诸如1，2-二甲氧基 乙烷、1-乙氧基-2-甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、和2-甲基四氢呋喃的醚系 列溶剂；诸如乙腈的腈系列溶剂；砜系列溶剂；磷酸；磷酸酯溶剂；吡咯烷酮等。可单独地或 以两种以上的组合使用非水溶剂。
[0142] 此外，作为非水溶剂，可以可取地使用环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物；并且更 可取地非水溶剂包括通过氟化环状碳酸酯或链状碳酸酯的氢原子的一部分或全部获得的 化合物。作为这种氟化的化合物，可以可取地使用氟代碳酸乙烯酯（4-氟代-1，3-二氧戊 环-2-酮；FEC)或二氟代碳酸乙烯酯（4,5-二氟代-1，3-11-二氧戊环-酮；0?￡〇，因为即使 当包含硅（Si)、锡（Sn)、锗（Ge)等的负极活性材料用作负极22时，其也可以改善充电-放 电循环特性。在它们之中，期望将二氟代碳酸乙烯酯用作非水溶剂，因为其在改善循环特性 方面是有效的。
[0143](制造电池的方法）
[0144](制造正极的方法）
[0145] 通过混合正极材料、导电剂和粘合剂制备正极混合物。然后，将正极混合物分散到 诸如N-甲基-2-吡咯烷酮的溶剂中以提供膏状的正极混合浆体。随后，将正极混合浆体涂 覆在正极集电体21A的表面上，并且然后干燥溶剂。然后，通过辊压等经历压缩成型，形成 正极活性材料层21B，并且因此制备正极21。
[0146](制造负极的方法）
[0147] 通过将负极材料与粘合剂混合制备负极混合物。然后，将负极混合物分散到诸如 N-甲基-2-吡咯烷酮的溶剂中以提供膏状的负极混合浆体。随后，将负极混合浆体涂覆在 负极集电体22A的表面上，并且然后干燥溶剂。然后，通过辊压等经历压缩成型，形成负极 活性材料层22B，并且因此制备负极22。
[0148](非水电解液的制备）
[0149] 通过将电解质盐溶解在非水溶剂中制备非水电解液。
[0150](电池的装配）
[0151] 正极引线25通过焊接等附接至正极集电体21A，并且负极引线26通过焊接等附接 至负极集电体22A。此后，正极21和负极22经由隔膜23螺旋地卷绕，以形成螺旋卷绕的电 极体20。
[0152] 随后，在正极引线25的顶端焊接至安全阀机构的同时，负极引线26的顶端焊接至 电池壳11。此后，螺旋卷绕的电极体20从其卷绕的外围表面通过一对绝缘板12a和12b夹 住，并且然后容纳在电池壳11内部。在将螺旋卷绕的电极体20容纳在电池壳11内部之后， 将非水电解液注入电池壳11的内部，并且利用非水电解液浸透隔膜23。此后，电池盖13、 包括安全阀14等的安全阀结构、以及PTC元件17在电池壳11的打开端处经由垫片18填 缝以被固定。因此，形成根据图1中示出的实施方式的电池。
[0153] 3.第三实施方式
[0154](电池组的实例）
[0155] 图4是示出本公开的第二实施方式的电池（在下文中，任意地称为"二次电池")应 用至电池组的情况的电路配置实例的框图。电池组包括装配的电池301、外观（exterior)、 具有充电控制开关302a和放电控制开关303a的开关单元304、电流感测电阻器307、温度 感测装置308、以及控制单元310。
[0156] 此外，电池组包括正极端子321和负极端子322。在充电时，正极端子321和负极 端子322分别连接到充电器的正极端子和负极端子，并且进行充电。另一方面，当使用电子 设备时，正极端子321和负极端子322分别连接到设备的正极端子和负极端子，并且进行放 电。
[0157] 装配的电池301由彼此串联和/或并联的多个二次电池301a配置成。二次电池 30la是本公开的实施方式的二次电池。应注意，虽然在图4中示出了六个二次电池30la以 两并联三串联（2P3S配置）连接作为实例的情况，但是，也可以是其他情况，诸如n并联m 串联（其中，n和m是整数），并且可采用任何方式的连接。
[0158] 开关单兀304包括充电控制开关302a和二极管302b，并且放电控制开关303a和 二极管303b通过控制单元310控制。二极管302b具有沿相对于从正极端子321流动到装 配的电池301的充电电流的反方向并且沿相对于从负极端子322流动到装配的电池301的 放电电流的正方向的极性。二极管303b具有沿相对于充电电流的正方向和沿相对于放电 电流的反方向的极性。应当注意的是，虽然在本实例中，开关单元304设置在正极端子侧， 但是其可另外地设置在负极端子侧。
[0159] 充电控制开关302a被配置为在电池电压达到过充电检测电压的情况下断开，并 且通过控制单元310控制，使得充电电流不在装配的电池301的电流路径中流动。在充电 控制开关302a断开之后，仅能够经由二极管302b执行放电。此外，在充电时大量电流流动 的情况下，充电控制开关302a断开并且由控制单元301控制，使得在装配的电池301的电 流路径中流动的充电电流被切断。
[0160] 放电控制开关303a被配置为在电池电压达到过放电检测电压的情况下断开，并 且通过控制单元310控制，使得放电电流不在装配的电池301的电流路径中流动。在放电 控制开关303a断开之后，仅能够经由二极管303b执行充电。此外，在放电时大量电流流动 的情况下，放电控制开关303a断开并且由控制单元301控制，使得在装配的电池301的电 流路径中流动的放电电流被切断。
[0161] 例如，温度感测装置308是设置在装配的电池301附近的热敏电阻。温度感测装 置308被配置为测量装配的电池301的温度并且将测量的温度供给控制单元310。电压检 测单元311被配置为测量装配的电池301和包括在装配的电池301中的二次电池301a的每 个的电压，然后A/D转换测量的电压，并且将它们供应至控制单元310。电流测量单元313 被配置为使用电流检测电阻器307测量电流并且将测量的电流供应至控制单元310。
[0162] 开关控制单元314被配置为基于从电压检测单元311和电流测量单元313输入的 电压和电流控制开关单元304的充电控制开关302a和放电控制开关303a。为了防止过充 电、过放电、以及过电流充电和放电，当二次电池301a的任一个达到过充电检测电压或更 小、或者过放电检测电压或更小、或者大量快速流动的电流时，开关控制单元314被配置为 传输开关单元304的控制信号。
[0163] 在此，在二次电池301a是锂离子二次电池的情况下，过充电检测电压被限定为例 如4. 20V±0. 05V，并且过放电检测电压被限定为例如2. 4V±0.IV。
[0164] 对于充电和放电控制开关，可使用诸如M0SFET(金属氧化物半导体场效应晶体 管）的半导体开关。在这种情况下，M0SFET的寄生二极管用作二极管302b和303b。在p-沟 道FET(场效应晶体管）用作充电和放电控制开关的情况下，开关控制单元314分别将控制 信号D0和控制信号C0供应至充电控制开关302a的栅极和放电控制开关303a的栅极。在 充电控制开关302a和放电控制开关303a是p-沟道型的情况下，充电控制开关302a和放 电控制开关303a通过比源极电位低预定值以上的栅极电位接通。换言之，在正常充电和放 电的操作中，控制信号C0和D0被确定为低电平，并且接通充电控制开关302a和放电控制 开关303a。
[0165] 此外，例如，当过充电或过放电时，控制信号C0和DO被确定为高电平，并且断开充 电控制开关302a和放电控制开关303a。
[0166] 存储器317包括RAM(随机存取存储器）、ROM(只读存储器）、用作非易失性存储 器的EPR0M(可擦除的可编程只读存储器）等。在存储器317中，预先存储由控制单元310 计算的数值、在制造工艺阶段测量的每个二次电池301a的初始状态下的电池的内部电阻 值等，并且可根据需要重写。此外，当存储二次电池301a的完全充电容量时，例如，可与控 制单元310 -起计算剩余容量。
[0167] 设置温度检测单元318,以使用温度感测装置308测量温度并且在出现异常热产 生时控制充电或放电，或在计算剩余容量时执行校正。
[0168] 4.第四实施方式
[0169]例如，在将电力提供至诸如电子设备、电动车辆以及电力存储设备的设备时，可安 装或使用本公开的第二实施方式的上述电池和第三实施方式的电池组。
[0170]电子设备的实例是膝上型电脑、PDA(个人数字助理）、蜂窝电话、无绳电话手机、 视频电影、数字静态照相机、电子书、电子词典、音乐播放器、收音机、耳机、游戏机、导航系 统、存储卡、起搏器、助听器、电子工具、电动剃须刀、冰箱、空调、电视机、立体声音响、热水 器、微波炉、洗碗机、洗衣机、干衣机、照明设备、玩具、医学设备、机器人、负载调节器、交通 灯等。
[0171]电动车辆的实例是铁道车辆、高尔夫球车、电车（electriccart)、电动汽车（包 括混合动力汽车）等。上述实施方式将被用作它们的驱动电源或者辅助电源。
[0172]电力存储设备的实例包括用于由发电设施或诸如住宅的建筑物使用的电力存储 用电源。
[0173]在上述的应用的实例中，下文将描述采用本公开的实施方式中的电池的电力存储 系统的具体实例。
[0174]例如，电力存储系统可采用下列配置。第一电力存储系统是具有被配置为由发电 装置（其从可再生能源产生电力）充电的电力存储设备的电力存储系统。第二电力存储系 统具有电力存储设备，并且被配置为将电力提供至连接到电力存储设备的电子设备。第三 电力存储系统是为从电力存储设备接收电力供应的方式的电子设备的配置。这些电力存储 系统实现为系统以结合外部电力供应网络有效地供应电力。
[0175]此外，第四电力存储系统是电动车辆的配置，其包括被配置为从电力存储设备接 收电力供应并且将电力转换为用于车辆的驱动力的转换器，并且进一步包括被配置为基于 关于电力存储设备的信息处理关于车辆控制的信息的控制器。第五电力存储系统是如下 的电力系统：其包括被配置为经由网络将信号传输向和从其他设备发送和接收信号的电力 信息发送接收单元，以基于由发送接收单元接收的信息控制上述电力存储设备的充电和放 电。第六电力存储系统是被配置为从上述电力存储设备接收电力供应或从发电装置和电力 网络的至少一个为电力存储设备提供电力的电力系统。下面描述电力存储系统。
[0176] 4-1.作为应用实例的家用电力存储系统
[0177]将参考图5描述使用本公开的实施方式的电池的电力存储设备应用于住宅所用 电力存储系统的情况的实例。例如，在用于住宅401的电力存储系统400中，经由电力网络 409、信息网络412、智能电表407以及电力枢纽408等将电力从包括火力发电402a、核能发 电402b、水力发电402c等的中央电力系统402提供至电力存储设备403。与此同时，也将 电力从诸如住宅内发电装置404的独立电源提供至电力存储设备403。因此，存储供应到 电力存储设备403的电力。通过使用电力存储设备403,可供应在住宅401内使用的电力。 不仅对