負(fù)極材料、負(fù)極和電池以及它們的制造方法本發(fā)明是申請日2008年7月4日、標(biāo)題為“負(fù)極材料、負(fù)極和電池以及它們的制造方法”申請?zhí)?00810133033.8的分案申請。相關(guān)申請的交叉參考本發(fā)明包含于2007年7月6日向日本專利局提交的日本專利申請JP2007-178365號涉及的主題,將其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種具有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極材料、使用該負(fù)極材料的負(fù)極和電池,以及它們的制造方法。
背景技術(shù):近年來,便攜式電子裝置,例如組合攝像機(jī)(磁帶錄像機(jī))、移動電話以及筆記本式計算機(jī)已被廣泛使用,并且強(qiáng)烈要求減小它們的尺寸和重量并實現(xiàn)它們的長壽命。因此,已經(jīng)開發(fā)了作為用于便攜式電子裝置的電源的電池,特別是能夠提供高能量密度的輕量化二次電池。特別地,使用鋰的嵌入和脫嵌用于充電和放電反應(yīng)的二次電池(所謂的鋰離子二次電池)是非常有希望的,因為與鉛電池和鎳鎘電池相比,這樣的二次電池能夠提供更高的能量密度。鋰離子二次電池具有正極、負(fù)極和電解液。該負(fù)極的負(fù)極集電體上具有負(fù)極活性物質(zhì)層。作為負(fù)極活性物質(zhì)層中的負(fù)極活性物質(zhì),諸如石墨的碳材料已被廣泛使用。在碳材料用作負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,由于電池容量已經(jīng)達(dá)到接近理論容量的水平,因此進(jìn)一步改善電池容量是一個難題。為了解決這樣的難題,已經(jīng)提出了以下技術(shù)(例如,參考日本未審查專利申請公開號09-204936)。在該技術(shù)中,通過增加負(fù)極活性物質(zhì)層的厚度,電池中負(fù)極活性物質(zhì)層的占有率(occupancyratio)比負(fù)極集電體和隔膜的占有率相對增加。在本說明書中,其中這樣的有意增加負(fù)極活性物質(zhì)層的厚度以實現(xiàn)高容量的技術(shù)被稱為“增厚(thickening)負(fù)極活性物質(zhì)層的”。增厚負(fù)極活性物質(zhì)層的技術(shù)被用于改善電池容量。另一方面,該技術(shù)引起新的問題。具體地說,如前所述在恒定電池容積下,當(dāng)進(jìn)行設(shè)計使得負(fù)極活性物質(zhì)層的厚度增加,同時保持材料和其密度時,電池中負(fù)極集電體的占有率降低,并且每單位面積的負(fù)極集電體形成的負(fù)極活性物質(zhì)量增加。因此,當(dāng)充放電同樣的電容量時,負(fù)極的電流密度相對增加。因此,在負(fù)極中,不能充分地產(chǎn)生鋰離子的嵌入(插入)和脫嵌(脫出)。在某些情況下,鋰析出,變成樹枝狀晶體(dendrite),并且失去其活性。結(jié)果,充放電時鋰離子的輸入和輸出特性降低。而且,當(dāng)重復(fù)進(jìn)行充放電時,放電容量被大大降低,因此循環(huán)特性也被降低。上述問題除了在實施增厚負(fù)極活性物質(zhì)層的情況下發(fā)生外,同樣也發(fā)生在增加負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度以獲得高電池容量的情況下。這是因為當(dāng)增加負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度時,鋰離子移動的間隙變小,由此充電時鋰離子的轉(zhuǎn)移速率變慢。在本說明書中,這樣的有意增加負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度以獲得高容量的技術(shù)被稱為“增加負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度”。近年來,隨著高性能和多功能的便攜式電子裝置的開發(fā),需要進(jìn)一步改善電池容量。因此,已經(jīng)考慮使用硅、錫等代替碳材料(例如,參考美國專利第4950566號)。因為硅的理論容量(4199mAh/g)和錫的理論容量(994mAh/g)顯著高于石墨的理論容量(372mAh/g),所以期望電池容量被大大提高。當(dāng)使用具有高理論容量的硅等作為負(fù)極活性物質(zhì)時,電池容量得到改善。另一方面,當(dāng)嵌入鋰離子時,負(fù)極活性物質(zhì)變得高度活性。因此,電解液易于分解。因此,當(dāng)反復(fù)進(jìn)行充放電時,通過使用碳材料作為負(fù)極活性物質(zhì),在增厚負(fù)極活性物質(zhì)層和增加負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度的情況下,循環(huán)特性被降低。為了改善輸入和輸出特性以及循環(huán)特性,已經(jīng)提出了各種技術(shù)。具體地說,已知以下技術(shù):在使用碳材料作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,提供在結(jié)晶石墨核上添加了堿金屬元素或堿土金屬元素的碳?xì)さ募夹g(shù)(例如,參考日本未審查專利申請公開號2000-164218);在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上提供包含諸如氫氧化物的含涂層元素(coatingelement)的化合物以及電導(dǎo)體(導(dǎo)電劑,electricalconductor)的表面處理層的技術(shù)(例如,參考日本未審查專利申請公開號2003-100296);以及在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上提供由金屬或金屬氧化物制成的薄膜的技術(shù)(例如,參考日本未審查專利申請公開號2003-249219)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:最近的便攜式電子裝置高性能和多功能化趨向于日益被開發(fā)。因此,期望進(jìn)一步改善二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性。特別是,在使用碳材料作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,即使執(zhí)行增厚負(fù)極活性物質(zhì)層和增加負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度,也能改善輸入和輸出特性以及循環(huán)特性是很重要的。同時,在使用具有高理論容量的硅等作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,改善循環(huán)特性同時保持輸入和輸出特性是很重要的??紤]到上述,期望提供一種能夠改善循環(huán)特性同時確保輸入和輸出特性的負(fù)極材料、負(fù)極和電池以及它們的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供了一種在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)的表面上包括多個包覆顆粒(覆蓋顆粒,coveringparticle)的負(fù)極材料,其中,所述多個包覆顆粒包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供了一種制備負(fù)極材料的方法,所述負(fù)極材料在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)的表面上具有多個包覆顆粒,其中使堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種溶解,然后在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上析出,從而形成多個包覆顆粒。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供了一種在負(fù)極集電體上含有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極,其中,所述負(fù)極活性物質(zhì)層包含在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)的表面上具有多個包覆顆粒的負(fù)極材料,并且所述多個包覆顆粒包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供了一種制備在負(fù)極集電體上具有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極的方法,其中所述負(fù)極活性物質(zhì)層包含在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)的表面上具有多個包覆顆粒的負(fù)極材料。將堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種溶解,然后在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上析出,從而形成多個包覆顆粒。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供了一種包括正極、負(fù)極以及電解液的電池。所述負(fù)極具有在負(fù)極集電體上的負(fù)極活性物質(zhì)層,所述負(fù)極活性物質(zhì)層包含在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)的表面上具有多個包覆顆粒的負(fù)極材料,并且所述多個包覆顆粒包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,提供了一種制備具有正極、負(fù)極和電解液的電池的方法,其中所述負(fù)極在負(fù)極集電體上具有負(fù)極活性物質(zhì)層,并且所述負(fù)極活性物質(zhì)層包含在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)的表面上具有多個包覆顆粒的負(fù)極材料。將堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種溶解,然后在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上析出,從而形成多個包覆顆粒。根據(jù)本發(fā)明實施例的負(fù)極材料及其制造方法,包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種的所述多個包覆顆粒在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)的表面上形成。因此,電極反應(yīng)物的嵌入和脫嵌易于在負(fù)極活性物質(zhì)上發(fā)生,并且改善了負(fù)極活性物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性。從而,根據(jù)所述負(fù)極材料、使用制備所述負(fù)極材料的方法的負(fù)極或電池、或者制備所述負(fù)極或電池的方法,在電極反應(yīng)中,電極反應(yīng)物被平穩(wěn)地嵌入和脫嵌,并且抑制了電解液的分解反應(yīng)。因此,可以改善循環(huán)特性,同時確保輸入和輸出特性。通過以下描述,本發(fā)明的其它和另外的目的、特征以及優(yōu)點將被更充分地呈現(xiàn)。附圖說明圖1是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖2是示出了第一電池的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖3是示出了圖2所示的螺旋卷繞電極體的放大部分的剖視圖;圖4是示意性地示出了用于第一電池的負(fù)極材料在首次充電之前的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖5是示意性地示出了用于第一電池的負(fù)極材料在首次充電之后的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖6是示出了第二電池的結(jié)構(gòu)的分解透視圖;圖7是示出了沿圖6所示的螺旋卷繞電極體的線VII-VII截取的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖8是示意性地示出了用于第二電池的負(fù)極材料在首次充電之前的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖9是示意性地示出了用于第二電池的負(fù)極材料在首次充電之后的結(jié)構(gòu)的剖視圖;圖10是示出了多個包覆顆粒與負(fù)極活性物質(zhì)的比率與首次充放電效率/放電容量保持率之間的關(guān)系的示圖(負(fù)極活性物質(zhì):MCMB);圖11是示出了含SnCoC材料的XPS分析結(jié)果圖;以及圖12是示出了多個包覆顆粒與負(fù)極活性物質(zhì)的比率與首次充放電效率/放電容量保持率之間的關(guān)系的示圖(負(fù)極活性物質(zhì):含SnCoC材料)。具體實施方式在下文中,將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施例。第一實施例圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的負(fù)極材料的剖視圖。負(fù)極材料10例如用于包括負(fù)極的電化學(xué)裝置,例如電池。負(fù)極材料10具有能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)1和設(shè)置在其上的多個包覆顆粒2。負(fù)極活性物質(zhì)1包含一種或多種能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的材料,并且例如包含碳材料。在碳材料中,電極反應(yīng)中(電極反應(yīng)物的嵌入和脫嵌中)晶體結(jié)構(gòu)的變化非常小,從而獲得高能量密度。電極反應(yīng)物的類型可以任意選擇。例如,在負(fù)極材料用于鋰離子二次電池的情況下,電極反應(yīng)物為鋰。作為碳材料,例如,可以列舉石墨、非石墨化碳(難石墨化碳)、石墨化碳(易石墨化碳)等。更具體地說,可以列舉熱解碳、焦炭、玻璃狀碳纖維、有機(jī)高分子化合物燒成體、活性炭、炭黑等。在上述之中,焦炭包括瀝青焦炭、針狀焦炭、石油焦炭等。有機(jī)高分子化合物燒成體是通過在適當(dāng)?shù)臏囟认拢瑹撇⑻蓟尤渲?、呋喃樹脂等而獲得的??梢詥为毷褂锰疾牧现械囊环N,或者可以通過混合使用它們中的多種。碳材料的形狀可以是纖維狀、球狀、粒狀以及鱗片狀中的任何一種。具體地說,作為碳材料,石墨是優(yōu)選的,因為電化學(xué)當(dāng)量很大,由此可以獲得更高的能量密度。特別是,相對于人造石墨,優(yōu)選天然石墨,這是因為由此可以獲得更高的能量密度。作為石墨,優(yōu)選其中通過X射線衍射法測量的在C軸方向上的晶格間距(點陣間距)d002為0.340nm以下的石墨,并且更優(yōu)選其中通過X射線衍射法測量的在C軸方向上的晶格間距d002在0.335nm至小于0.338nm范圍內(nèi)的石墨,這是因為由此可以獲得更高的能量密度。作為非石墨化碳,其中通過X射線衍射法測量的在C軸方向上的晶格間距d002為0.37nm以上,真密度小于1.70g/cm3,并且在700℃以上、在空氣中基于差熱分析(DTA)觀測不到放熱峰的非石墨化碳是優(yōu)選的,這是因為由此可以獲得更高的能量密度。上述晶格間距d002可以通過X射線衍射法測量,其中,例如CuKα射線和高純度硅分別用作X射線和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。碳材料的諸如比表面積的其它條件可以根據(jù)負(fù)極材料的使用用途、要求的性能等任意設(shè)定。多個包覆顆粒2包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種。當(dāng)負(fù)極材料具有包覆顆粒2時,在負(fù)極活性物質(zhì)1中易于發(fā)生電極反應(yīng)物的嵌入和脫嵌,并可以改善負(fù)極活性物質(zhì)1的化學(xué)穩(wěn)定性。前者的作用使得即使負(fù)極的負(fù)極電流密度增加,也使電極反應(yīng)易于進(jìn)行。后者的作用使得即使負(fù)極活性物質(zhì)1在電極反應(yīng)中變得高度活性,負(fù)極活性物質(zhì)1與其它物質(zhì)之間也很難進(jìn)行反應(yīng)。這樣的其它物質(zhì)是,例如,在負(fù)極材料用于鋰離子二次電池的情況下的電解液。堿金屬的種類并沒有特別的限制,只要堿金屬是短周期型周期表中的1A族元素。特別地,優(yōu)選鋰、鈉、或鉀。堿土金屬的種類并沒有特別的限制,只要堿土金屬是短周期型周期表中的2A族元素。特別地,優(yōu)選鎂或鈣,因為這兩種元素都能提供足夠的效果。可以單獨使用堿金屬和堿土金屬,或者可以通過混合使用它們中的多種。堿金屬鹽和堿土金屬鹽的種類并沒有特別的限制。特別地,優(yōu)選氯化物鹽(鹽酸鹽,chloridesalt)、碳酸鹽、或硫酸鹽,這是因為由此可以獲得足夠的效果。可以單獨使用這樣的氯化物鹽等,或者可以通過混合使用它們中的多種。堿金屬鹽的具體實例如下。作為氯化物鹽,可以列舉氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀等。作為碳酸鹽,可以列舉碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等。作為硫酸鹽,可以列舉硫酸鋰(Li2SO4)、硫酸鈉(Na2SO4)、硫酸鉀(K2SO4)等。在堿土金屬鹽中,作為碳酸鹽,例如,可以列舉碳酸鎂、碳酸鈣等。多個包覆顆粒2存在于負(fù)極活性物質(zhì)1的表面的至少一部分上是足夠的。即,多個包覆顆粒2可以存在于負(fù)極活性物質(zhì)1的表面的一部分上,或者存在于負(fù)極活性物質(zhì)1的整個表面上。在這種情況下,多個包覆顆粒2可以形成聚集體(aggregation),從而膜狀聚集體覆蓋負(fù)極活性物質(zhì)1的至少一部分表面。不用說,也可以混合包覆顆粒2的上述方面(aspect)。圖1示出了多個包覆顆粒2形成單層結(jié)構(gòu)的情況。然而,多個包覆顆粒2可以層疊在負(fù)極活性物質(zhì)1上以形成層狀結(jié)構(gòu)(疊層結(jié)構(gòu))。在這種情況下,包覆顆粒2的總厚度(所謂的膜厚度)可以是均勻的,或者可以變化。多個包覆顆粒2與負(fù)極活性物質(zhì)1的比率可以任意設(shè)定,但是優(yōu)選在0.1wt%至10wt%的范圍內(nèi)。從而,電極反應(yīng)物的嵌入和脫嵌易于發(fā)生,并且可以進(jìn)一步改善負(fù)極活性物質(zhì)1的化學(xué)穩(wěn)定性。更具體地說,如果該比率小于0.1wt%,則包覆顆粒2的數(shù)量過少,結(jié)果存在電極反應(yīng)物的嵌入和脫嵌不能充分進(jìn)行并且不能充分地改善負(fù)極活性物質(zhì)1的化學(xué)穩(wěn)定性的可能性。同時,如果該比率大于10wt%,則包覆顆粒2的數(shù)量過多,并且內(nèi)阻增大,結(jié)果存在不能獲得足夠的輸入和輸出特性的可能性。上述“多個包覆顆粒2與負(fù)極活性物質(zhì)1的比率”表示多個包覆顆粒2的重量與負(fù)極活性物質(zhì)1的重量的比率,并且表達(dá)為(多個包覆顆粒2的重量/負(fù)極活性物質(zhì)1的重量)×100??梢杂嬎愣鄠€包覆顆粒2與負(fù)極活性物質(zhì)1的比率,例如在包覆顆粒2顯示出溶解性的情況下,基于其上設(shè)置有包覆顆粒2的負(fù)極活性物質(zhì)1的重量以及在溶解并除去包覆顆粒2后所測量的負(fù)極活性物質(zhì)1的重量進(jìn)行計算。為了易于說明負(fù)極活性物質(zhì)1和多個包覆顆粒2的結(jié)構(gòu),圖1示意性地示出了該結(jié)構(gòu)。負(fù)極活性物質(zhì)1和包覆顆粒2的形狀、粒徑、數(shù)量等可以任意設(shè)定,并且并不限于圖1所示的方面(情況)。圖1中所示的負(fù)極材料10的結(jié)構(gòu)(其中在負(fù)極活性物質(zhì)1的表面上存在多個包覆顆粒2的結(jié)構(gòu))可以通過元素分析(深度方向分析),利用例如用于化學(xué)分析的X射線電子能譜術(shù)(ESCA)來確認(rèn)。當(dāng)通過ESCA進(jìn)行上述元素分析時,在負(fù)極活性物質(zhì)1或包覆顆粒2中可能混入多個雜質(zhì)等。在這種情況下,負(fù)極材料10的結(jié)構(gòu)也可以通過ESCA來確認(rèn)。這是因為在ESCA的元素分析中,負(fù)極活性物質(zhì)1被測量為碳材料的富集區(qū)域,而包覆顆粒2被測量為堿金屬鹽富集區(qū)域。負(fù)極材料可以通過例如以下步驟來制備。首先,制備其中溶解有堿金屬鹽和堿土金屬鹽(在下文中,簡稱為“堿金屬鹽等”)中的至少一種粉末的處理溶液(treatedsolution)。溶劑種類并沒有特別的限制。然而,在負(fù)極材料用于基于非水溶劑的電化學(xué)裝置的情況下,為了防止包覆顆粒2溶解并從負(fù)極活性物質(zhì)1脫離,水比非水溶劑更優(yōu)選用作溶劑。隨后,將負(fù)極活性物質(zhì)1浸漬到處理溶液中。之后,攪拌處理溶液,并使負(fù)極活性物質(zhì)1分散??梢匀我庠O(shè)定諸如攪拌速度和攪拌時間的條件。最后,在將其中浸漬有負(fù)極活性物質(zhì)1的溶液過濾后,在高溫的真空環(huán)境下干燥負(fù)極活性物質(zhì)1,以使溶解在溶液中的堿金屬鹽等在負(fù)極活性物質(zhì)1的表面上析出??梢匀我庠O(shè)定諸如真空度(壓力)、溫度以及干燥時間的條件。從而,在負(fù)極活性物質(zhì)1的表面上形成多個包覆顆粒2,由此制造了負(fù)極材料。在形成負(fù)極材料時,例如,通過調(diào)整處理溶液中堿金屬鹽等的溶解量(重量)以及加入處理溶液中的負(fù)極活性物質(zhì)1的投入量(重量),可以將多個包覆顆粒2與負(fù)極活性物質(zhì)1的比率設(shè)定為期望的值。在過濾處理溶液時,存在堿金屬鹽等的一部分殘留在容納處理溶液的容器的壁表面上以及在堿金屬鹽等的溶解量與析出量之間產(chǎn)生誤差的可能性。然而,如果充分地攪拌其中浸漬有負(fù)極活性物質(zhì)1的處理溶液,然后過濾,則大部分溶解在處理溶液中的堿金屬鹽等被轉(zhuǎn)移至并固定在負(fù)極活性物質(zhì)1的表面上,因此,上述誤差變得非常小。所以,通過上述方法,可以精確地設(shè)定多個包覆顆粒2與負(fù)極活性物質(zhì)1的比率。根據(jù)該實施例的負(fù)極材料及其制造方法,負(fù)極活性物質(zhì)1由能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的碳材料形成,并且在負(fù)極活性物質(zhì)1的表面上形成包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種的多個包覆顆粒2。因此,與沒有形成多個包覆顆粒2的情況相比,可以獲得以下優(yōu)點。首先,由于電極反應(yīng)物的嵌入和脫嵌易于在負(fù)極活性物質(zhì)1上發(fā)生,所以即使在負(fù)極的電流密度增加的情況下,也易于發(fā)生電極反應(yīng)。第二,由于改善了負(fù)極活性物質(zhì)1的化學(xué)穩(wěn)定性,所以即使在負(fù)極活性物質(zhì)1在電極反應(yīng)中反應(yīng)性變高的情況下,負(fù)極活性物質(zhì)1也很難與其它物質(zhì)反應(yīng)。因此,該實施例的負(fù)極材料及其制造方法有助于改善使用所述負(fù)極材料的電化學(xué)裝置的性能。在這種情況下,由于多個包覆顆粒2通過其中溶解有堿金屬鹽等,然后使其析出的簡單處理來形成,因此可以簡單且穩(wěn)定地形成多個包覆顆粒2。尤其是,當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)1包含作為碳材料的天然石墨時,或者多個包覆顆粒2與負(fù)極活性物質(zhì)1的比率在0.1wt%至10wt%的范圍內(nèi)時,可以獲得更高的效果。接著,在下文中,將對上述負(fù)極材料的使用例進(jìn)行描述。這里,采用電池作為包含負(fù)極的電化學(xué)裝置的實例。負(fù)極材料如下用于電池。第一電池圖2示出了第一電池的剖視結(jié)構(gòu)。該電池是鋰離子二次電池,其中,負(fù)極容量基于作為電極反應(yīng)物的鋰的嵌入和脫嵌來表達(dá)。在該二次電池中,其中正極21和負(fù)極22與之間的隔膜23一起層疊并螺旋卷繞的螺旋卷繞電極體20以及一對絕緣板12和13容納在近似中空圓柱形的電池殼11中。電池殼11由例如鍍鎳的鐵制造。電池殼11的一端封閉,而其另一端是敞開的。一對絕緣板12和13分別垂直于卷繞周面設(shè)置,使得卷繞電極體20夾在絕緣板12和13之間。使用圓柱形電池殼11的電池結(jié)構(gòu)稱為圓柱型。在電池殼11的開口端,電池蓋14、以及設(shè)置在電池蓋14內(nèi)部的安全閥機(jī)構(gòu)15和正溫度系數(shù)(PTC)裝置16通過用墊圈17嵌塞而連接。從而,電池殼11的內(nèi)部是密閉密封的。電池蓋14用例如類似于電池殼11的材料制成。安全閥機(jī)構(gòu)15通過PTC裝置(PTC元件)16而電連接至電池蓋14。當(dāng)由于內(nèi)部短路、外部加熱等而使電池的內(nèi)壓力變成一定水平或更大時,圓盤板15A彈起,以切斷電池蓋14與卷繞電極體20之間的電連接。當(dāng)溫度升高時,PTC裝置16通過增加電阻來限制電流,從而防止由大電流引起的異常發(fā)熱。墊圈17由例如絕緣材料制成,并且其表面涂覆有瀝青。中心銷24可以插入螺旋卷繞電極體20的中心。在螺旋卷繞電極體20中,由鋁等制成的正極引線25連接至正極21,并且由鎳等制成的負(fù)極引線26連接至負(fù)極22。正極引線25通過焊接至安全閥機(jī)構(gòu)15而電連接至電池蓋14。負(fù)極引線26焊接并電連接至電池殼11。圖3示出了圖2所示的螺旋卷繞電極體20的放大部分。正極21具有例如這樣的結(jié)構(gòu),其中正極活性物質(zhì)層21B設(shè)置在具有一對相對表面的正極集電體21A的兩個面上。正極活性物質(zhì)層21B可以僅設(shè)置在正極集電體21A的一個面。正極集電體21A由例如,諸如鋁、鎳以及不銹鋼的金屬材料制成。正極活性物質(zhì)層21B包含作為正極活性物質(zhì)的例如一種或多種能夠嵌入和脫嵌作為電極反應(yīng)物的鋰的物質(zhì)。根據(jù)需要,正極活性物質(zhì)層21B可以包含導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等。作為能夠嵌入和脫嵌鋰的物質(zhì),優(yōu)選含鋰化合物,這是因為由此可以獲得高能量密度。作為含鋰化合物,例如,可以列舉含鋰和過渡金屬元素的復(fù)合氧化物、或含鋰和過渡金屬元素的磷酸鹽化合物。尤其是,優(yōu)選含有選自由鈷、鎳、錳和鐵組成的組中的至少一種作為過渡金屬元素的化合物,這是因為由此可以獲得更高的電壓。它們的化學(xué)式由例如LixM1O2或LiyM2PO4表示。在上述化學(xué)式中,M1和M2表示一種或多種過渡金屬元素。x和y的值根據(jù)電池的充放電狀態(tài)而變化,并且通常在0.05≤x≤1.10和0.05≤y≤1.10的范圍內(nèi)。作為含鋰和過渡金屬元素的鋰復(fù)合氧化物,例如,可以列舉鋰-鈷復(fù)合氧化物(LixCoO2)、鋰-鎳復(fù)合氧化物(LixNiO2)、鋰-鎳-鈷復(fù)合氧化物(LixNi(1-z)CozO2(z<1))、鋰-鎳-鈷-錳復(fù)合氧化物(LixNi1(1-v-w)CovMnwO2(v+w<1))、具有尖晶石型結(jié)構(gòu)的鋰-錳復(fù)合氧化物(LiMn2O4)等。特別地,優(yōu)選含鎳的復(fù)合氧化物,這是因為由此可以獲得高容量以及優(yōu)異的循環(huán)特性。作為含鋰和過渡金屬元素的磷酸鹽化合物,例如,可以列舉鋰鐵磷酸鹽化合物(磷酸鐵鋰)(LiFePO4)、鋰鐵錳磷酸鹽化合物(LiFe(1-u)MnuPO4(u<1))等。除了上述化合物外,例如,還可以列舉氧化物,如氧化鈦、氧化釩和二氧化錳;二硫化物,如二硫化鐵、二硫化鈦和二硫化鉬;硫?qū)僭鼗铮缥?;以及?dǎo)電聚合物,如聚苯胺和聚噻吩。作為導(dǎo)電劑,例如,可以列舉碳材料如石墨、炭黑、乙炔黑、以及科琴黑(Ketjenblack)??梢詥为毷褂眠@樣的碳材料,或者可以通過混合使用它們中的多種。導(dǎo)電劑可以是金屬材料、導(dǎo)電聚合物等,只要該材料具有導(dǎo)電性。作為粘結(jié)劑,例如,可以列舉合成橡膠,如苯乙烯-丁二烯橡膠、氟化橡膠以及乙烯丙烯二烯(三元乙丙橡膠,ethylenepropylenediene);或高分子材料,如聚偏二氟乙烯。可以單獨使用其中的一種,或者可以通過混合使用它們中的多種。當(dāng)正極21和負(fù)極22被螺旋卷繞時,優(yōu)選具有柔韌性的苯乙烯-丁二烯橡膠、氟化橡膠等。負(fù)極22具有這樣的結(jié)構(gòu),其中負(fù)極活性物質(zhì)層22B設(shè)置在具有一對相反表面的負(fù)極集電體22A的兩個面上。負(fù)極活性物質(zhì)層22B可以僅設(shè)置在負(fù)極集電體221A的一個面上。負(fù)極集電體22A優(yōu)選由具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度的金屬材料制成。作為金屬材料,例如,可以列舉銅、鎳、不銹鋼等。特別地,優(yōu)選銅,這是因為由此可以獲得高電導(dǎo)率。負(fù)極活性物質(zhì)層22B包含作為能夠嵌入和脫嵌作為電極反應(yīng)物的鋰的材料的負(fù)極材料。根據(jù)需要,負(fù)極活性物質(zhì)層22B可以包含導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等。在該二次電池中,優(yōu)選通過調(diào)整正極活性物質(zhì)的量和能夠嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極活性物質(zhì)的量,使負(fù)極活性物質(zhì)的充電容量大于正極活性物質(zhì)的充電容量。圖4和圖5示出了用于負(fù)極活性物質(zhì)層22B的負(fù)極材料220的剖視結(jié)構(gòu)。圖4和圖5均對應(yīng)于圖1。如圖4所示,在首次充電前,負(fù)極材料220具有類似于上述負(fù)極材料10的結(jié)構(gòu),并且在能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上具有多個包覆顆粒222。負(fù)極活性物質(zhì)221和包覆顆粒222的結(jié)構(gòu)分別類似于負(fù)極活性物質(zhì)1和包覆顆粒2的結(jié)構(gòu)。如圖5所示,在首次充電后,負(fù)極材料220可以具有覆蓋多個包覆顆粒222的涂層(膜,coat)223以及負(fù)極活性物質(zhì)221和多個包覆顆粒222。在非水溶劑基體系的電解液中,首次充電時,涂層223通過負(fù)極材料220與電解液之間的不可逆反應(yīng)形成。涂層223在負(fù)極22與電解液之間形成具有電極反應(yīng)物離子(在這種情況下,為鋰離子)傳導(dǎo)性,但是沒有電子傳導(dǎo)性的穩(wěn)定界面。即,涂層223是所謂的固體電解質(zhì)界面(SEI)膜,并且包含電解液的分解產(chǎn)物等。例如,在其中電解液包含碳酸酯溶劑的鋰離子二次電池中,涂層223包含具有鋰、碳、氧等作為元素的材料。當(dāng)存在涂層223時,充放電過程中在負(fù)極22上易于發(fā)生鋰離子的嵌入和脫嵌。如圖5所示,包覆顆粒222與涂層223分別獨立形成。即,涂層223通過首次充電形成,而包覆顆粒222與是否充電無關(guān),已經(jīng)預(yù)先在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上形成。圖4中所示的負(fù)極材料220的結(jié)構(gòu)(在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上存在多個包覆顆粒222的結(jié)構(gòu))和圖5中所示的負(fù)極材料220的結(jié)構(gòu)(在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上存在多個包覆顆粒222和涂層223的結(jié)構(gòu))可以如前述負(fù)極材料一樣,通過ESCA利用元素分析來確定。在后一種情況下,包覆顆粒222和涂層223可以部分地彼此擴(kuò)散。在這種情況下,負(fù)極材料220的結(jié)構(gòu)也可以通過ESCA來確定。這是因為在通過ESCA的元素分析中,包覆顆粒222被測量為堿金屬鹽等的富集區(qū)域,而涂層223被測量為上述鋰、碳、氧等的富集區(qū)域。負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度并沒有特別的限制,但是負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度優(yōu)選是通過增厚負(fù)極活性物質(zhì)層以獲得高電池容量而獲得的厚度(例如,50μm以上),這是因為由此可以獲得足夠的電池容量。特別是,上述厚度優(yōu)選在60μm至120μm的范圍內(nèi)。從而,通過在負(fù)極活性物質(zhì)221上設(shè)置多個包覆顆粒222而獲得的效果變得更高,具體地說,循環(huán)特性被進(jìn)一步改善。更具體地說,如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度過厚,則鋰離子的嵌入和脫嵌可能很難發(fā)生?!柏?fù)極活性物質(zhì)層22B”的上述厚度是在負(fù)極集電體22A的一側(cè)上的負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度。即,在負(fù)極活性物質(zhì)層22B設(shè)置在負(fù)極集電體22A的兩面上的情況下,負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度并不指負(fù)極集電體22A兩側(cè)上的各負(fù)極活性物質(zhì)層22B的各厚度之和,而是指單側(cè)上的各負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度。負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度的定義和適當(dāng)范圍可以類似地應(yīng)用于正極活性物質(zhì)層21B的厚度。負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度并沒有特別的限制,但是負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度優(yōu)選是通過增加負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度以獲得高電池容量而獲得的體積密度(例如,1.60g/cm3以上),這是因為由此可以獲得足夠的電池容量。特別是,體積密度優(yōu)選在1.70g/cm3至1.95g/cm3的范圍內(nèi)。從而,循環(huán)特性被進(jìn)一步改善,理由類似于將負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度設(shè)定為適當(dāng)值范圍的情況。隔膜23將正極21和負(fù)極22隔開,防止由于兩個電極的接觸而引起的電流短路,并且使鋰離子通過。隔膜23由例如由合成樹脂如聚四氟乙烯、聚丙烯、以及聚乙烯制成的多孔膜,或陶瓷多孔膜制成。隔膜23可以具有其中層疊有上述多孔膜中的兩種或多種的結(jié)構(gòu)。特別地,由聚烯烴制成的多孔膜是優(yōu)選的,因為這樣的膜具有優(yōu)異的短路防止作用,并且可以通過斷路效應(yīng)(shutdowneffect)來改善電池的安全性。特別地,聚乙烯是優(yōu)選的,因為聚乙烯在100℃至160℃下可以提供斷路效應(yīng),并且具有優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性。而且,聚丙烯也是優(yōu)選的。此外,只要確?;瘜W(xué)穩(wěn)定性,也可以使用通過與聚乙烯或聚丙烯共聚合或混合而形成的樹脂。使作為液體電解質(zhì)的電解液浸漬到隔膜23中。電解液包含溶劑和溶于該溶劑中的電解質(zhì)鹽。溶劑包含,例如一種或多種非水溶劑,如有機(jī)溶劑。非水溶劑包括,例如碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,3-二氧戊環(huán)、4-甲基-1,3-二氧戊環(huán)、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基乙腈、3-甲氧基丙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基噁唑烷酮、硝基甲烷、硝基乙烷、環(huán)丁砜、二甲亞砜、磷酸三甲酯、亞硫酸亞乙酯、雙三氟甲基磺酰基酰亞胺三甲基己基銨(bistrifluoromethylsulfonylimidetrimethylhexylammonium)等。可以單獨使用溶劑,或者可以通過混合使用它們中的多種。特別地,碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、以及碳酸甲乙酯中的至少一種是優(yōu)選的。從而,可以獲得優(yōu)異的電池容量、優(yōu)異循環(huán)特性以及優(yōu)異的儲存特性(保存特性)。在這種情況下,高粘度(高介電常數(shù))溶劑(例如,介電常數(shù)ε≥30)如碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯與低粘度溶劑(例如,粘度≤1mPa·s)如碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、和碳酸二乙酯的混合物是優(yōu)選的。從而,可以改善電解質(zhì)鹽的離解性質(zhì)和離子遷移率,由此獲得更好的效果。溶劑優(yōu)選包含具有不飽和鍵的環(huán)狀碳酸酯、具有鹵素作為元素的鏈狀碳酸酯、具有鹵素作為元素的環(huán)狀碳酸酯等,這是因為由此可以改善循環(huán)特性。作為具有不飽和鍵的環(huán)狀碳酸酯,例如,可以列舉碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯基亞乙酯等。作為具有鹵素的鏈狀碳酸酯,例如,可以列舉碳酸氟甲基甲基酯、碳酸二(氟甲基)酯、碳酸二氟甲基甲基酯等。作為具有鹵素的環(huán)狀碳酸酯,例如,可以列舉4-氟-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮、4,5-二氟-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮等??梢詥为毷褂闷渲械囊环N,或者可以通過混合使用它們中的多種。電解質(zhì)鹽包含,例如一種或多種輕金屬鹽,諸如鋰鹽。作為鋰鹽,例如,可以列舉六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、高氯酸鋰(LiClO4)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、二(五氟乙烷磺?;?酰亞胺鋰(LiN(C2F5SO2)2)、三氟甲烷磺酸鋰(LiCF3SO3)、二(三氟甲烷磺?;?酰亞胺鋰(LiN(CF3SO2)2)、三(三氟甲烷磺?;?甲基鋰(LiC(CF3SO2)3)、氯化鋰(LiCl)、溴化鋰(LiBr)等。從而,可以獲得優(yōu)異的電池容量、優(yōu)異的循環(huán)特性、以及優(yōu)異的儲存特性??梢詥为毷褂闷渲械囊环N,或者可以通過混合使用它們中的多種。特別地,六氟磷酸鋰是優(yōu)選的,因為可以降低內(nèi)阻,由此獲得更高的效果。電解質(zhì)鹽于溶劑的含量優(yōu)選在0.3mol/kg至3.0mol/kg的范圍內(nèi)。如果含量超出上述范圍,則離子傳導(dǎo)性降低,由此存在不能獲得足夠的電池容量的可能性。在二次電池中,當(dāng)充電時,例如,鋰離子從正極21中脫嵌,并穿過浸漬到隔膜23中的電解液嵌入到負(fù)極22中。同時,當(dāng)放電時,例如,鋰離子從負(fù)極22中脫嵌,并穿過浸漬到隔膜23中的電解液嵌入到正極21中。二次電池可以通過例如以下步驟來制造。首先,通過在正極集電體21A的兩個面上形成正極活性物質(zhì)層21B而形成正極21。在這種情況下,例如,將正極活性物質(zhì)粉末、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑進(jìn)行混合以制備正極混合物,使其分散在溶劑中,以形成糊狀正極混合物漿料。隨后,用該正極混合物漿料均勻地涂覆正極集電體21A。在將產(chǎn)物干燥后,對該產(chǎn)物進(jìn)行壓制成型。此外,使用上述負(fù)極材料通過在負(fù)極集電體22A的兩個面上形成負(fù)極活性物質(zhì)層22B而形成負(fù)極22。在這種情況下,例如,將負(fù)極材料粉末、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑進(jìn)行混合以制備負(fù)極混合物,使其分散在溶劑中,以形成糊狀負(fù)極混合物漿料。隨后,用該負(fù)極混合物漿料均勻地涂覆負(fù)極集電體22A。在將產(chǎn)物干燥后,對該產(chǎn)物進(jìn)行壓制成型。當(dāng)形成正極活性物質(zhì)層21B和負(fù)極活性物質(zhì)層22B時,代替如上所述的用正極混合物漿料和負(fù)極混合物漿料涂覆正極集電體21A和負(fù)極集電體22A,可以將正極混合物和負(fù)極混合物分別粘附至正極集電體21A和負(fù)極集電體22A。接著,通過焊接使正極引線25連接至正極集電體21A,并且通過焊接使負(fù)極引線26連接至負(fù)極集電體22A。之后,將正極21和負(fù)極22與之間的隔膜23一起螺旋卷繞,以形成螺旋卷繞電極體20。隨后,將正極引線25的末端焊接至安全閥機(jī)構(gòu)15,而將負(fù)極引線26的末端焊接至電池殼11。之后,將螺旋卷繞電極體20夾在一對絕緣板12和13之間,并將螺旋卷繞電極體20容納在電池殼11中。隨后,將電解液注入電池殼11中,并浸漬到隔膜23中。最后,在電池殼11的開口端,通過用墊圈17嵌塞而固定電池蓋14、安全閥機(jī)構(gòu)15以及PTC裝置16。從而,制造了圖2和圖3所示的二次電池。根據(jù)圓柱形二次電池及其制造方法,負(fù)極22的負(fù)極活性物質(zhì)層22B包含具有類似于上述負(fù)極材料結(jié)構(gòu)的負(fù)極材料220。因此,即使在實施增厚負(fù)極活性物質(zhì)層22B和增加負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度以獲得高電池容量的情況下,鋰離子在充放電過程中也能順利地嵌入和脫嵌,并且可以抑制電解液的分解反應(yīng)。因此,在保證輸入和輸出特性的同時,也改善了循環(huán)特性。特別是,在負(fù)極材料220的負(fù)極活性物質(zhì)221包含碳材料的情況下,輸入輸出特性在實施增厚負(fù)極活性物質(zhì)層22B和增加負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度的情況下傾向于降低。因此,通過在負(fù)極活性物質(zhì)221上提供多個包覆顆粒222,即使在增厚負(fù)極活性物質(zhì)層22B和增加負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度的情況下,也能獲得足夠的輸入和輸出特性。特別是,當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)221包含作為碳材料的天然石墨時,電池容量和循環(huán)特性被進(jìn)一步改善。此外,當(dāng)多個包覆顆粒222與負(fù)極活性物質(zhì)221的比率在0.1wt%至10wt%的范圍內(nèi)時,循環(huán)特性被進(jìn)一步改善。此外,如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度在60μm至120μm的范圍內(nèi),或者如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度在1.70g/cm3至1.95g/cm3的范圍內(nèi)時,則循環(huán)特性被進(jìn)一步改善。第二電池圖6示出了第二電池的分解透視結(jié)構(gòu)。在該電池中,將其上連接有正極引線31和負(fù)極引線32的螺旋卷繞電極體30容納在膜包裝件40中。采用膜包裝件40的電池結(jié)構(gòu)是所謂的層壓膜型。正極引線31和負(fù)極引線32分別從包裝件40的內(nèi)部至外部以相同的方向引出。正極引線31由例如金屬材料如鋁制成,而負(fù)極引線32由例如金屬材料如銅、鎳以及不銹鋼制成。構(gòu)成正極引線31和負(fù)極引線32的金屬材料以薄板狀或網(wǎng)目狀。包裝件40由矩形鋁層壓膜制成,其中,例如尼龍薄膜、鋁箔、以及聚乙烯膜以該順序粘結(jié)在一起。在包裝件40中,例如,聚乙烯膜和螺旋卷繞電極體30相互對置,并且各自的外緣部(outeredge)通過熔合(熔融粘結(jié),fusionbonding)或粘結(jié)劑而彼此連接(接觸)。將用于防止外部空氣進(jìn)入的粘附膜41插入包裝件40與正極引線31、負(fù)極引線32之間。粘附膜41由對正極引線31和負(fù)極引線32具有接觸特性的材料制成,例如由聚烯烴樹脂如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、以及改性聚丙烯制成。包裝件40可以由具有其它結(jié)構(gòu)的層壓膜、由聚丙烯等制成的聚合物膜、或者金屬膜,代替上述三層鋁層壓膜制成。圖7示出了沿圖6所示的螺旋卷繞電極體30的線VII-VII截取的剖視結(jié)構(gòu)。在螺旋卷繞電極體30中,將正極33和負(fù)極34與之間的隔膜35和電解質(zhì)36一起層疊,然后螺旋卷繞。其最外周部(outermostperiphery)用保護(hù)帶37保護(hù)。正極33具有一種結(jié)構(gòu),其中正極活性物質(zhì)層33B設(shè)置在正極集電體33A的兩個面上。負(fù)極34具有一種結(jié)構(gòu),其中負(fù)極活性物質(zhì)層34B設(shè)置在負(fù)極集電體34A的兩個面上。正極集電體33A、正極活性物質(zhì)層33B、負(fù)極集電體34A、負(fù)極活性物質(zhì)層34B、以及隔膜35的結(jié)構(gòu)分別類似于第一電池中的正極集電體21A、正極活性物質(zhì)層21B、負(fù)極集電體22A、負(fù)極活性物質(zhì)層22B、以及隔膜23的結(jié)構(gòu)。圖8和圖9示出了用于負(fù)極活性物質(zhì)層34B的負(fù)極材料340的剖視結(jié)構(gòu)。圖8和圖9分別對應(yīng)于圖4和圖5。負(fù)極材料340具有的結(jié)構(gòu)類似于第一電池中的負(fù)極材料220的結(jié)構(gòu)。如圖8所示,在首次充電前,負(fù)極材料340在負(fù)極活性物質(zhì)341的表面上具有多個包覆顆粒342。如圖9所示,在首次充電后,負(fù)極材料340具有涂層343以及負(fù)極活性物質(zhì)341和多個包覆顆粒342。負(fù)極活性物質(zhì)341、包覆顆粒342、以及涂層343的結(jié)構(gòu)分別類似于第一電池中的負(fù)極活性物質(zhì)221、包覆顆粒222、以及涂層223的結(jié)構(gòu)。電解質(zhì)36是所謂的含有電解液以及保持電解液的高分子化合物的膠狀物質(zhì)。凝膠電解質(zhì)是優(yōu)選的,因為由此可以獲得高離子傳導(dǎo)性(例如,在室溫下為1mS/cm以上),并且由此可以防止電池的液體泄漏(漏液,liquidleakage)。作為高分子化合物,例如,可以列舉醚類高分子化合物,例如聚環(huán)氧乙烷以及含有聚環(huán)氧乙烷的交聯(lián)體;酯類高分子化合物,例如聚甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯高分子化合物;或者偏二氟乙烯的聚合物如聚偏二氟乙烯,以及偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物??梢詥为毷褂闷渲械囊环N,或者可以通過混合使用它們中的多種。特別是,根據(jù)氧化還原穩(wěn)定性,優(yōu)選氟化高分子化合物,如偏二氟乙烯的聚合物。電解液中高分子化合物的添加量根據(jù)之間的相容性進(jìn)行變化,但是優(yōu)選在5wt%至50wt%的范圍內(nèi)。電解液的組成類似于上述第一電池中電解液的組成。然而,在第二電池中溶劑指較寬的概念,不僅包括液體溶劑,而且包括能夠離解電解質(zhì)鹽的具有離子傳導(dǎo)性的溶劑。因此,當(dāng)使用具有離子傳導(dǎo)性的高分子化合物時,高分子化合物也包括在溶劑中。代替其中電解液由高分子化合物保持的電解質(zhì)36,可以直接使用電解液。在這種情況下,使電解液浸漬到隔膜35中。在該二次電池中,當(dāng)充電時,例如,鋰離子從正極33中脫嵌,并穿過電解質(zhì)36嵌入負(fù)極34中。同時,當(dāng)放電時,鋰離子從負(fù)極34中脫嵌,并穿過電解質(zhì)36嵌入正極33中。該二次電池可以通過例如以下三種制造方法來制造。在第一種制造方法中,首先,按照類似于制造第一電池的方法的步驟,通過在正極集電體33A的兩個面上形成正極活性物質(zhì)層33B而形成正極33,并且通過在負(fù)極集電體34A的兩個面上形成負(fù)極活性物質(zhì)層34B而形成負(fù)極34。隨后,制備含有電解液、高分子化合物、以及溶劑的前體溶液(precursorsolution)。在用該前體溶液涂覆正極33和負(fù)極34后,使溶劑揮發(fā)以形成凝膠電解質(zhì)36。接著,將正極引線31和負(fù)極引線32分別連接至正極集電體33A和負(fù)極集電體34A。然后,將形成有電解質(zhì)36的正極33和負(fù)極34與之間的隔膜35一起層疊以獲得層疊體。之后,將層疊體在縱向方向(長度方向)上螺旋卷繞,將保護(hù)帶37粘附至其最外周部以形成螺旋卷繞電極體30。最后,例如,在將螺旋卷繞電極體30夾在兩片膜包裝件40之間后,通過熱熔合等連接(接觸)包裝件40的外緣部,以封住螺旋卷繞電極體30。然后,將粘附膜41插入到正極引線31、負(fù)極引線32與包裝件40之間。從而,制造了該二次電池。在第二種制造方法中,首先,將正極引線31和負(fù)極引線32分別連接至正極33和負(fù)極34。之后,將正極33和負(fù)極34與之間的隔膜35一起層疊并螺旋卷繞。將保護(hù)帶37粘附至其最外周部,從而形成作為螺旋卷繞電極體30的前體的螺旋卷繞體。隨后,在將該螺旋卷繞體夾在兩片膜包裝件40之間后,對除了一邊外的最外周部進(jìn)行熱熔合以獲得袋形狀態(tài)(袋狀,pouchedstate),并且將螺旋卷繞體容納在袋狀包裝件40中。接著,制備含有電解液、作為用于高分子化合物原料的單體、聚合引發(fā)劑、以及(如果有必要)其它的材料如聚合抑制劑的用于電解質(zhì)的組成物質(zhì),將其注入到袋狀包裝件40中。之后,將包裝件40的開口通過熱熔合等進(jìn)行密封地密封。最后,使單體熱聚合以獲得高分子化合物。從而,形成了凝膠電解質(zhì)36。因此,制造了該二次電池。在第三種制造方法中,首先,以與上述第一種制造方法相同的方式形成螺旋卷繞體并容納在袋狀包裝件40中,不同之處在于:使用兩面都涂覆有高分子化合物的隔膜35。作為涂覆隔膜35的高分子化合物,例如,可以列舉含偏二氟乙烯作為組分(成分)的高分子,即,均聚物、共聚物、多元共聚物等。具體地說,可以列舉聚偏二氟乙烯;含偏二氟乙烯和六氟丙烯作為組分的二元共聚物;含偏二氟乙烯、六氟丙烯、以及三氟氯乙烯作為組分的三元共聚物等。作為高分子化合物,除了含有偏二氟乙烯作為組分的上述聚合物外,還可以使用其他一種或多種高分子化合物。隨后,制備電解液,并注入到包裝件40中。之后,通過熱熔合等對包裝件40的開口進(jìn)行密封。最后,加熱產(chǎn)物,同時將重物(weight)施加至包裝件40,并且使隔膜35通過之間的高分子化合物與正極33和負(fù)極34接觸。從而,將電解液浸漬到高分子化合物中,并且使高分子化合物膠凝化以形成電解質(zhì)36。因此,制造了該二次電池。在第三種制造方法中,與第一種制造方法相比,改善了溶脹特性。此外,在第三種制造方法中,與第二種制造方法相比,作為高分子化合物原料的單體、溶劑等幾乎不會殘留在電解質(zhì)36中,并且形成高分子化合物的步驟被有利地控制。因此,在正極33/負(fù)極34/隔膜35與電解質(zhì)36之間可以獲得充分的接觸特性。層壓膜型二次電池及其制備方法的作用和效果類似于上述第一電池的作用和效果。第二實施例在下文中,將給出本發(fā)明第二實施例的描述。該實施例的負(fù)極材料具有類似于第一實施例的負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)(參考圖1),不同之處在于:負(fù)極活性物質(zhì)1的構(gòu)成材料不同。負(fù)極活性物質(zhì)1包含,例如這樣的材料,該材料包含金屬元素和類金屬元素中的至少一種作為一種或多種能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的材料,因為由此可以獲得高能量密度。這樣的包含金屬元素和類金屬元素中的至少一種的材料可以是金屬元素或類金屬元素的單質(zhì)、合金、或者化合物,或者可以至少部分具有其一相或多相。本發(fā)明中的合金除了由兩種以上的金屬元素構(gòu)成的合金外,還包括含有一種或多種金屬元素和一種或多種類金屬元素的合金。而且,合金可以包含非金屬元素。其結(jié)構(gòu)包括固溶體、共晶(低共熔混合物)、金屬間化合物、以及其中其兩種或多種共存的結(jié)構(gòu)。作為上述金屬元素或上述類金屬元素,例如,可以列舉能夠與電極反應(yīng)物形成合金的金屬元素或類金屬元素。具體地說,可以列舉鎂、硼、鋁、鎵、銦、硅、鍺、錫、鉛(Pb)、鉍、鎘(Cd)、銀、鋅、鉿、鋯、釔(Y)、鈀(Pd)、鉑(Pt)等。特別地,由硅和錫組成的組中的至少一種是優(yōu)選的。硅和錫具有高的嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的能力,因此能夠提供極高的能量密度。作為包含硅和錫中的至少一種的材料,例如,可以列舉硅的單質(zhì)、合金或化合物;錫的單質(zhì)、合金或化合物;或至少部分具有其一相或多相的材料??梢詥为毷褂闷渲械拿恳环N,或者可以通過混合使用它們中的多種。作為硅的合金,例如,可以列舉這樣的材料,該材料包含選自由錫、鎳、銅、鐵、鈷、錳、鋅、銦、銀、鈦、鍺、鉍、銻以及鉻組成的組中的至少一種作為除了硅以外的第二元素。作為硅的化合物,例如,可以列舉包含氧或碳的材料,并且可以包含除了硅以外的上述第二元素。硅的合金或化合物的實例包括例如SiB4、SiB6、Mg2Si、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si3N4、Si2N2O、SiOv(0<v≤2)、SnOw(0<w≤2)、LiSiO等。作為錫的合金,例如,可以列舉這樣的材料,該材料包含選自由硅、鎳、銅、鐵、鈷、錳、鋅、銦、銀、鈦、鍺、鉍、銻以及鉻組成的組中的至少一種作為除了錫以外的第二元素。作為錫的化合物,例如,可以列舉含有氧或碳的化合物。該化合物可以包含除了錫以外的上述第二元素。錫的合金或化合物的實例包括SnSiO3、LiSnO、Mg2Sn等。特別地,作為包含硅和錫中的至少一種的材料,例如包含除了作為第一元素的錫以外的第二元素和第三元素的材料是優(yōu)選的。作為第二元素,例如,可以列舉選自由鈷、鐵、鎂、鈦、釩、鉻、錳、鎳、銅、鋅、鎵、鋯、鈮、鉬、銀、銦、鈰、鉿、鉭、鎢、鉍、以及硅組成的組中的至少一種。作為第三元素,例如,可以列舉選自由硼、碳、鋁、以及磷組成的組中的至少一種。當(dāng)包含除了錫以外的第二元素和第三元素時,可以改善循環(huán)特性。特別地,包含錫、鈷、以及碳作為元素的含SnCoC材料是優(yōu)選的,其中碳含量在9.9wt%至29.7wt%的范圍內(nèi),而鈷與錫和鈷總量的比率(Co/(Sn+Co))在30wt%至70wt%的范圍內(nèi)。在這樣的組成范圍中,可以獲得高能量密度。根據(jù)需要,該含SnCoC材料還可以包含其它元素。作為其它元素,優(yōu)選例如硅、鐵、鎳、鉻、銦、鈮、鍺、鈦、鉬、鋁、磷、鎵、鉍等。可以包含它們中的兩種以上,因為由此可以獲得更高的效果。含SnCoC材料具有含錫、鈷、以及碳的相。這樣的相優(yōu)選具有低結(jié)晶性結(jié)構(gòu)或無定形結(jié)構(gòu)。而且,在含SnCoC的材料中,作為元素的碳的至少一部分優(yōu)選與作為其它元素的金屬元素或類金屬元素結(jié)合。從而可以抑制錫等的凝聚或結(jié)晶化。含SnCoC材料可以通過例如以下方式來形成:將每種元素的原料混合,使所得混合物在電爐、高頻感應(yīng)爐、電弧熔化爐中溶解,然后使產(chǎn)物凝固。另外,含SnCoC材料可以通過各種霧化法,如氣體霧化和水霧化;各種輥壓法(rollmethod);或者利用機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的方法,如機(jī)械合金化法和機(jī)械研磨法。特別地,含SnCoC材料優(yōu)選通過利用機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的方法形成,因為由此負(fù)極活性物質(zhì)1可以具有低結(jié)晶結(jié)構(gòu)或無定形結(jié)構(gòu)。對于利用機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的方法,例如,可以使用諸如行星式球磨機(jī)和超微磨碎機(jī)(磨碎機(jī))的制造裝置。作為用于檢查元素結(jié)合狀態(tài)的測量方法,例如,可以列舉X射線光電子光譜法(XPS)。在XPS中,在進(jìn)行能量校正使得獲得的金原子的4f軌道(Au4f)的峰值為84.0eV的裝置中,在石墨的情況下,觀測到碳的1s軌道(C1s)的峰值為284.5eV。在表面污染碳的情況下,觀測到峰值位于284.8eV。同時,在碳元素的更高電荷密度的情況下,例如,當(dāng)碳與金屬元素或類金屬元素結(jié)合時,觀測到C1s的峰值在小于284.5eV的區(qū)域中。即,當(dāng)觀測到含SnCoC材料所獲得的C1s的合成波(compositewave)的峰值在小于284.5eV的區(qū)域中時,則在含SnCoC材料中包含的至少部分碳與作為其它元素的金屬元素或類金屬元素進(jìn)行了結(jié)合在XPS中,例如,使用C1s的峰值用于校正光譜能軸(energyaxisofspectrum)。由于表面污染碳通常存在于表面上,所以表面污染碳的C1s峰值設(shè)定為284.8eV,其用作能量基準(zhǔn)。在XPS中,獲得作為包括表面污染碳的峰值和含SnCoC材料中碳的峰值形式的C1s的峰值波形。因此,例如,通過使用商購軟件分析波形,將表面污染碳的峰值和含SnCoC材料中碳的峰值分離。在波形的分析中,存在于最低束縛能量側(cè)上的主峰值的位置設(shè)定為能量基準(zhǔn)(284.8eV)。負(fù)極材料可以通過類似于第一實施例的步驟進(jìn)行制造。此時,負(fù)極活性物質(zhì)1可以通過例如涂覆法、氣相沉積法、液相沉積法、噴霧法、燒成法(焙燒法,firingmethod)、或這些方法中的兩種以上的組合來形成。作為氣相沉積法,例如,可以列舉物理沉積法或化學(xué)沉積法。具體地說,可以列舉真空蒸發(fā)法、噴涂法(濺射法)、離子鍍法、激光消融法、熱化學(xué)氣相沉積(CVD)法、等離子體CVD法等。作為液相沉積法,可以使用諸如電鍍和無電電鍍(化學(xué)鍍)的已知技術(shù)。燒成法是例如這樣的方法,其中將顆粒狀負(fù)極活性物質(zhì)與粘結(jié)劑等混合,分散到溶劑中,并用產(chǎn)物涂覆負(fù)極集電體,然后在高于粘結(jié)劑等的熔點的溫度下進(jìn)行熱處理。對于燒成法,也可以使用諸如空氣燒成法、反應(yīng)燒成法以及熱壓燒成法的已知技術(shù)。根據(jù)該實施例的負(fù)極材料及其制造方法,負(fù)極活性物質(zhì)1由含有金屬元素和類金屬元素中的至少一種的材料作為能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的材料而形成,并且含有堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種的多個包覆顆粒2在負(fù)極活性物質(zhì)1的表面上形成。因此,通過類似于第一實施例的作用,該實施例的負(fù)極材料及其制造方法有助于改善使用該負(fù)極材料的電化學(xué)裝置的性能。特別是,當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)1包含選自由硅的單質(zhì)、合金和化合物,以及錫的單質(zhì)、合金和化合物組成的組中的至少一種時,或者當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)1包含作為第一元素的錫、作為第二元素的鈷等、以及作為第三元素的硼等的材料時,可以獲得更高的效果。該實施例的負(fù)極材料及其制備方法的其它效果類似于第一實施例的效果。該實施例的負(fù)極材料及其制備方法可以用于如第一實施例的第一和第二電池。在第一電池中,在硅的單質(zhì)、合金或化合物;錫的單質(zhì)、合金或化合物;或者至少部分具有其一相或多相的材料被用作負(fù)極活性物質(zhì)221的組成材料(構(gòu)成材料)的情況下,例如,優(yōu)選通過氣相沉積法、液相沉積法、噴霧法、燒成法、或者這些方法中的兩種以上的組合來形成負(fù)極活性物質(zhì)221,并且負(fù)極活性物質(zhì)層22B和負(fù)極集電體22A在其界面的至少部分上合金化。具體地說,優(yōu)選在它們的界面上,負(fù)極集電體22A的元素擴(kuò)散到負(fù)極活性物質(zhì)層22B中;或者負(fù)極活性物質(zhì)層22B的元素擴(kuò)散到負(fù)極集電體22A中;或者兩者的元素彼此擴(kuò)散其中。從而,可以防止由于與充電和放電有關(guān)的負(fù)極活性物質(zhì)層22B的膨脹和收縮而引起的破壞,并且可以改善負(fù)極活性物質(zhì)層22B與負(fù)極集電體22A之間的電子傳導(dǎo)性。這同樣適用于第二電池。在使用負(fù)極材料及其制備方法的二次電池及其制備方法中,也可以獲得類似于上述第一和第二電池的效果。特別地,因為負(fù)極活性物質(zhì)221和341包含含有金屬元素和類金屬元素中的至少一種的材料,所以可以獲得高電池容量。實例將詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實例。實例1-1圖2至圖4所示的圓柱型二次電池按照以下步驟進(jìn)行制造。該二次電池被制造為鋰離子二次電池,其中負(fù)極34的容量基于鋰的嵌入和脫嵌來表達(dá)。首先,形成正極21。首先,將碳酸鋰(Li2CO3)和碳酸鈷(CoCO3)以0.5:1的摩爾比進(jìn)行混合。之后,將該混合物在900℃、在空氣中焙燒5小時。從而,獲得鋰鈷復(fù)合氧化物(LiCoO2)。當(dāng)通過X射線衍射法分析該鋰鈷復(fù)合氧化物時,所獲得的峰與粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合委員會(JointCommitteeofPowderDiffractionStandard(JCPDS))文件中記錄的峰完全一致。隨后,將鋰鈷復(fù)合氧化物磨碎成粉末。之后,將95重量份的鋰鈷復(fù)合氧化物粉末和5重量份的碳酸鋰粉末進(jìn)行混合以獲得正極活性物質(zhì)。通過激光衍射測得的鋰鈷復(fù)合氧化物的累積50%粒徑為15μm。接著,將94重量份的正極活性物質(zhì)、3重量份的作為導(dǎo)電劑的科琴黑(Ketjenblack)(LionCorporation生產(chǎn))、以及3重量份的作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯進(jìn)行混合,以獲得正極混合物。之后,將該正極混合物分散到作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮中,以獲得糊狀正極混合物漿料。最后,用該正極混合物漿料均勻地涂覆由條形鋁箔(厚度:20μm)制成的正極集電體21A的兩個面,將其干燥。然后,通過輥壓機(jī)對產(chǎn)物進(jìn)行壓制成型,以形成正極活性物質(zhì)層21B。正極活性物質(zhì)層21B在正極集電體21A的單個面上的厚度為97μm,而體積密度為3.55g/cm3。接著,形成負(fù)極22。首先,作為負(fù)極活性物質(zhì)221,制備作為碳材料的顆粒狀石墨粉末(中間相碳微球(MesocarbonMicrobead)(MCMB))。通過X射線衍射法測得的在C軸方向上的晶格間距d002為0.3363nm,平均粒徑為25μm,并且通過氮氣(N2)Brunauer-Emmett-Teller(BET)法測量的比表面積為0.8m2/g。隨后,將作為堿金屬鹽的氯化鋰(LiCl)粉末溶解于水中,以制備氯化鋰水溶液。在將MCMB浸漬到氯化鋰水溶液中之后,將產(chǎn)物攪拌1小時。接著,將其中浸漬有MCMB的氯化鋰水溶液過濾。之后,將產(chǎn)物在120℃下真空干燥1小時,使氯化鋰在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上析出,以形成多個包覆顆粒222。從而,獲得了負(fù)極材料220。當(dāng)通過氮氣BET法測量所獲得的負(fù)極材料220的比表面積時,負(fù)極活性物質(zhì)221的比表面積降低約5%。此外,在形成包覆顆粒222之前和之后,目視檢查負(fù)極材料的外觀顏色,整個區(qū)域的顏色從黑色變?yōu)榛疑;诒缺砻娣e的減少以及外觀顏色的變化,可以證實,在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上形成了包覆顆粒222。作為參考,通過掃描電子顯微鏡(SEM)以1萬倍的放大率觀察負(fù)極材料220的表面。結(jié)果,在這樣的放大率下在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上沒有觀察到包覆顆粒222。因此,可以發(fā)現(xiàn),每一包覆顆粒222的粒徑為亞微米級以下。當(dāng)形成包覆顆粒222時,水的重量保持恒定,調(diào)節(jié)溶解在其中的氯化鋰量,從而,多個包覆顆粒222與負(fù)極活性物質(zhì)221的比率為1wt%。為了確認(rèn)這一點,檢查在形成包覆顆粒222之前和之后的重量差。結(jié)果,重量差與氯化鋰的溶解量一致。因此,可以確認(rèn),氯化鋰水溶液中的所有氯化鋰都在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上析出。隨后,將90重量份的負(fù)極材料220和10重量份的作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯進(jìn)行混合,以獲得負(fù)極混合物。之后,將該負(fù)極混合物分散到作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮中,以獲得糊狀負(fù)極混合物漿料。最后,用該負(fù)極混合物漿料均勻地涂覆由條形電解銅箔(厚度:15μm)制成的負(fù)極集電體22A的兩個面,將其干燥。之后,通過輥壓機(jī)對產(chǎn)物進(jìn)行壓制成型,以形成負(fù)極活性物質(zhì)層22B。負(fù)極活性物質(zhì)層22B在負(fù)極集電體22A的單個面上的厚度為90μm,而體積密度為1.81g/cm3。隨后,通過使用正極21和負(fù)極22來裝配二次電池。首先,通過焊接將由鋁制成的正極引線25焊接至正極集電體21A的一端,并且通過焊接將由鎳制成的負(fù)極引線26焊接至負(fù)極集電體22A的一端。接著,將正極21、由微孔聚乙烯拉伸膜(延伸膜,stretchedfilm)制成的隔膜23(厚度:25μm)、負(fù)極22、以及上述隔膜23以該次序進(jìn)行層疊。將所得的層壓體螺旋卷繞,以形成螺旋卷繞電極體20。接著,將正極引線25焊接至安全閥機(jī)構(gòu)15,而將負(fù)極引線26焊接至電池殼11。之后,在將螺旋卷繞體20夾在一對絕緣板12和13之間的同時,將該螺旋卷繞體20容納在由鍍鎳的鐵制成的電池殼11中。然后,制備電解液。之后,通過減壓法將電解液注入到電池殼11中,并浸漬到隔膜23中。當(dāng)制備電解液時,將作為溶劑的碳酸亞乙酯、碳酸二乙酯、碳酸亞丙酯、以及碳酸乙烯基亞乙酯以50:30:17:3的重量比進(jìn)行混合,以獲得混合物。此后,將作為電解質(zhì)鹽的六氟磷酸鋰(LiPF6)溶于該混合物中,使得在電解液中的濃度為1mol/kg。最后,通過用涂覆有瀝青的墊圈17嵌塞電池殼11而固定安全閥機(jī)構(gòu)15、PTC裝置16、以及電池蓋14。從而,可以確保電池殼11內(nèi)的氣密性,并制造了直徑為18mm、高為65mm的圓柱型二次電池。實例1-2至1-6以與實例1-1相同的方式實施步驟,不同之處在于:使用氯化鈉(NaCl:實例1-2)、氯化鉀(KCl:實例1-3)、碳酸鋰(Li2CO3:實例1-4)、碳酸鈉(Na2CO3:實例1-5)、或碳酸鉀(K2CO3:實例1-6)作為堿金屬鹽。實例1-7和1-8以與實例1-1相同的方式實施步驟,不同之處在于:代替堿金屬鹽,使用碳酸鎂(MgCO3:實例1-7)或碳酸鈣(CaCO3:實例1-8)作為堿土金屬鹽。比較例1以與實例1-1至1-8相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例1-1至1-8和比較例1的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表1所示的結(jié)果。在檢查輸入和輸出特性過程中,在23℃的氣氛下對二次電池進(jìn)行充放電后,計算首次充放電效率(%)=(放電容量/充電容量)×100。此時,以1C的恒電流進(jìn)行充電直到電池電壓達(dá)到4.2V,繼續(xù)以4.2V的恒電壓進(jìn)行充電直到總充電時間達(dá)到4小時。之后,以1500mA的恒電流進(jìn)行放電直到電池電壓達(dá)到3.0V。上述“1C”是指使理論容量在1小時內(nèi)完全放電的電流值。在檢查循環(huán)特性過程中,在23℃的氣氛下進(jìn)行一次充放電循環(huán)以測量放電容量,然后在相同的氣氛下連續(xù)進(jìn)行充放電直到循環(huán)的總次數(shù)達(dá)到100次,以測量放電容量。之后,計算放電容量保持率(%)=(第100次循環(huán)時的放電容量/第一次循環(huán)時的放電容量)×100。充放電條件類似于在檢查輸入和輸出特性的情況下的那些條件。用于檢查上述輸入和輸出特性以及上述循環(huán)特性的步驟和條件可以類似地應(yīng)用于以下實例和比較例。表1如表1所示,與堿金屬鹽和堿土金屬鹽的種類無關(guān),在其中形成有多個包覆顆粒222的實例1-1至1-8中,首次充放電效率和放電容量保持率均比其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例1要高。表1沒有披露其中混合有堿金屬鹽和堿土金屬鹽的實例。然而,根據(jù)表1的結(jié)果,顯然的是,當(dāng)單獨使用堿金屬鹽或堿土金屬鹽時,可以獲得上述結(jié)果。此外,沒有特別的在將堿金屬鹽和堿土金屬鹽混合的情況下,降低首次充放電效率和放電容量保持率的原因。因此,顯然的是,當(dāng)將堿金屬鹽和堿土金屬鹽兩者進(jìn)行混合時,也能夠獲得類似的效果。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在MCMB用作負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,當(dāng)在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上形成包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種的多個包覆顆粒時,可以確保輸入和輸出特性,并且可以改善循環(huán)特性。實例2-1至2-5以與實例1-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度為95μm,并且多個包覆顆粒222與負(fù)極活性物質(zhì)221的比率為0.05wt%(實例2-1)、0.1wt%(實例2-2)、1wt%(實例2-3)、10wt%(實例2-4)、或者15wt%(實例2-5)。在這種情況下,調(diào)整碳酸鉀的溶解量以及碳酸鉀水溶液與負(fù)極活性物質(zhì)221的混合比率,使得該比率為上述每一值。比較例2以與實例2-1至2-5相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例2-1至2-5和比較例2的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得表2和圖10所示的結(jié)果。表2如表2所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例2-1至2-5中,首次充放電效率等于或高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例2,并且放電容量保持率高于比較例2。在這種情況下,將注意力集中于多個包覆顆粒222與負(fù)極活性物質(zhì)221的比率,如表2和圖10所示,首次充放電保持率幾乎是恒定的,并不依賴于該比率,而如果該比率在0.1wt%至10wt%的范圍內(nèi),則放電容量保持率傾向于非常高。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,如果多個包覆顆粒與負(fù)極活性物質(zhì)的比率在0.1wt%至10wt%的范圍內(nèi),則循環(huán)特性被進(jìn)一步改善。實例3-1至3-4以與實例1-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度為50μm(實例3-1)、60μm(實例3-2)、120μm(實例3-3)、或130μm(實例3-4)。比較例3-1至3-4以與實例3-1至3-4相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例3-1至3-4以及比較例3-1至3-4的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得表3所示的結(jié)果。表3所示的“保持率的增加”是指當(dāng)在對各個相同厚度的負(fù)極活性物質(zhì)層22B的實例1-6、2-3、3-1至3-4與比較例1、2、以及3-1至3-4之間進(jìn)行比較時,放電容量保持率的增加量。這同樣將適用于下述實例。表3如表3所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例3-1至3-4中,首次充放電效率和放電容量保持率均高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例3-1至3-4。在這種情況下,當(dāng)在對各個相同厚度的負(fù)極活性物質(zhì)層22B的實例與比較例之間進(jìn)行比較時,如果厚度在60μm至120μm的范圍,則保持率的增加趨向于大幅增加。結(jié)果表明,多個包覆顆粒222對放電容量保持率的影響如下。如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度小于60μm,則充電時負(fù)極22的電流密度非常低,作為電極反應(yīng)的速度控制過程,鋰離子在負(fù)極活性物質(zhì)層22B與電解液之間的界面的轉(zhuǎn)移速率很快,因此,沒有充分地顯示出形成包覆顆粒222的效果。同時,如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度大于120μm,則充電時負(fù)極22的電流密度過高,因此,即使在形成包覆顆粒222的情況下,鋰離子在上述界面上也沒有充分地被轉(zhuǎn)移。結(jié)果,在這種情況下,沒有充分地顯示出形成包覆顆粒222的效果。另一方面,如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度在60μm至120μm的范圍,則即使在充電時負(fù)極22的電流密度很高的情況下,由于包覆顆粒222,鋰離子也易于被轉(zhuǎn)移。因此,在這種情況下,充分地顯示了形成包覆顆粒222的效果。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在負(fù)極活性物質(zhì)層的厚度改變的情況下,也可以確保輸入和輸出特性,并且也可以改善循環(huán)特性。此外,可以證實,如果厚度在60μm至120μm的范圍內(nèi),則循環(huán)特性被進(jìn)一步改善。實例4-1至4-4以與實例2-3相同的方式實施步驟,不同之處在于:負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度為1.60g/cm3(實例4-1)、1.70g/cm3(實例4-2)、1.95g/cm3(實例4-3)、或2.00g/cm3(實例4-4)。比較例4-1至4-4以與實例4-1至4-4相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例4-1至4-4以及比較例4-1至4-4的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表4所示的結(jié)果。表4如表4所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例4-1至4-4中,首次充放電效率和放電容量保持率均高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例4-1至4-4。在這種情況下,當(dāng)基于各自的負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度,對各自的保持率的增加進(jìn)行相互比較時,如果體積密度在1.70g/cm3至1.95g/cm3的范圍內(nèi),則保持率的增加趨向于大幅增加。結(jié)果表明,多個包覆顆粒222對放電容量保持率的影響如下。如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度低于1.70g/cm3,則充電時,負(fù)極22中的鋰離子的轉(zhuǎn)移速率很快,并且作為電極反應(yīng)的速度控制過程,鋰離子的轉(zhuǎn)移速率在負(fù)極活性物質(zhì)層22B與電解液之間的界面上同樣也很快,因此,沒有充分地顯示出形成包覆顆粒222的效果。同時,如果負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度高于1.95g/cm3,則充電時負(fù)極22中的鋰離子轉(zhuǎn)移速率很慢,并且即使在形成包覆顆粒222的情況下,鋰離子在上述界面上也沒有充分地被轉(zhuǎn)移。結(jié)果,在這種情況下,沒有充分地顯示出形成包覆顆粒222的效果。另一方面,當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)層22B的體積密度在1.70g/cm3至1.95g/cm3的范圍內(nèi)時,即使體積密度很高,由于包覆顆粒222,鋰離子也易于轉(zhuǎn)移。因此,在這種情況下,充分地顯示了形成包覆顆粒222的效果。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)層的體積密度改變時,也可以確保輸入和輸出特性,并且也可以改善循環(huán)特性。此外,可以證實,如果體積密度在1.70g/cm3至1.95g/cm3的范圍內(nèi),則可以進(jìn)一步改善循環(huán)特性。實例5-1以與實例2-3相同的方式實施步驟,不同之處在于:負(fù)極活性物質(zhì)221的比表面積為1.5m2/g(實例5-1)。實例5-2和5-3以與實例2-3相同的方式實施步驟,不同之處在于:使用天然石墨代替MCMB作為負(fù)極活性物質(zhì)221,并且其比表面積為2.2m2/g(實例5-2)或4.1m2/g(實例5-3)。比較例5-1至5-3以與實例5-1至5-3相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例5-1至5-3和比較例5-1至5-3的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表5所示的結(jié)果。表5如表5所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例5-1至5-3中,首次充放電效率和放電容量保持率高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例5-1至5-3。在這種情況下,當(dāng)基于負(fù)極活性物質(zhì)221的種類,對各自的保持率的增加進(jìn)行相互比較時,使用天然石墨的情況與使用MCMB的情況相比,保持率的增加趨向于大幅增加。結(jié)果表明,多個包覆顆粒222對放電容量保持率的影響如下。在使用具有高結(jié)晶和窄平面距離的天然石墨的情況下,與使用MCMB的情況相比,鋰離子的轉(zhuǎn)移速率在負(fù)極活性物質(zhì)層22B與電解液之間的界面上很快。因此,在這種情況下,當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度和體積密度增加時,放電容量保持率傾向于被大大降低。在這種情況下,當(dāng)包覆顆粒222在負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上形成時,即使負(fù)極活性物質(zhì)層22B的厚度和體積密度很大,鋰離子的轉(zhuǎn)移速率也變得很快。因此,充分地顯示了形成包覆顆粒222的效果。此外,當(dāng)負(fù)極活性物質(zhì)221的表面上存在包覆顆粒222時,即使在使用具有大比表面積的天然石墨的情況下,也能抑制電解液的分解。在這種情況下,也充分地顯示了形成多個包覆顆粒222的效果。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在碳材料用作負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,當(dāng)碳材料的種類及其比表面積改變時,也可以確保輸入和輸出特性,并且也可以改善循環(huán)特性。此外,可以證實,當(dāng)使用天然石墨時,可以進(jìn)一步改善循環(huán)特性。實例6-1至6-8除了以下步驟外,以與實例1-1至1-8相同的方式制造圓柱型二次電池。為了獲得鋰鈷復(fù)合氧化物,將碳酸鋰和碳酸鈷的混合物在890℃焙燒5小時。然后,對產(chǎn)物進(jìn)行研磨,直到粒徑變?yōu)?0μm。為了形成正極活性物質(zhì)層21B,將91重量份的鋰鈷復(fù)合氧化物和碳酸鋰的混合物、6重量份的作為導(dǎo)電劑的石墨(由Lonza制造的KS-15)、以及3重量份的作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯進(jìn)行混合。作為負(fù)極活性物質(zhì)221,使用作為含金屬元素和類金屬元素中的至少一種的材料的含SnCoC材料。即,首先,準(zhǔn)備作為原料的鈷粉末、錫粉末、以及碳粉末。將鈷粉末和錫粉末合金化,以獲得鈷-錫合金粉末,向其中加入碳粉末。對產(chǎn)物進(jìn)行干混合(干式混合,dry-blended)。隨后,將20g的混合物與約400g的直徑為9mm的剛玉置于由ItohSeisakujoCo.,Ltd制造的行星式球磨機(jī)的反應(yīng)容器中。接著,將反應(yīng)容器的內(nèi)部用氬氣氛置換。之后,重復(fù)以250rpm運行10分鐘并停止10分鐘,直到總的運行時間(操作時間)變成30小時。最后,將反應(yīng)容器冷卻至室溫,取出合成的含SnCoC材料。然后,使用280目篩子從其中除去粗顆粒(coarsegrain)。當(dāng)分析含SnCoC材料的組成時,錫含量為50wt%,鈷含量為29.4wt%,以及碳含量為19.6wt%。錫含量和鈷含量通過感應(yīng)耦合等離子體(ICP)發(fā)射光譜法測量。碳含量通過碳-硫分析器(carbonsulfuranalyzer)測量。通過X射線衍射法分析所獲得的含SnCoC材料。結(jié)果,在衍射角2θ=20至50度范圍內(nèi)的觀察到具有半帶寬的衍射峰。此外,當(dāng)通過XPS分析含SnCoC材料時,獲得如圖11所示的P1峰。當(dāng)分析P1峰時,獲得表面污染碳的P2峰以及在低于P2峰的能量側(cè)(低于284.5eV的區(qū)域)上的含SnCoC材料中C1s的P3峰。即,可以證實,含SnCoC材料中的碳與其它元素進(jìn)行了結(jié)合。當(dāng)形成負(fù)極22時,將80重量份的具有作為負(fù)極活性物質(zhì)221的含SnCoC材料的負(fù)極材料220、11重量份的石墨(Ronza生產(chǎn),KS-15)和1重量份的作為導(dǎo)電劑的乙炔黑、以及8重量份的作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯進(jìn)行混合,以獲得負(fù)極混合物。之后,將該混合物分散在作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮中,以獲得糊狀負(fù)極混合物漿料。然后,用該負(fù)極混合物漿料均勻地涂覆由帶狀電解質(zhì)銅箔(厚度:10μm)制成的負(fù)極集電體22A的兩個面,將其干燥后,通過輥壓機(jī)進(jìn)行壓制成型,以形成負(fù)極活性物質(zhì)層22B。當(dāng)裝配二次電池時,使用其中多孔聚乙烯夾在多孔聚丙烯(由UbeindustriesLtd.制造的UP3015,厚度:25μm)之間的三層結(jié)構(gòu)隔膜23。此外,當(dāng)制備電解液時,以20:60:20的重量比混合作為溶劑的碳酸亞乙酯、碳酸二甲酯、以及4-氟-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮。之后,將六氟磷酸鋰和二(五氟乙烷磺?;?酰亞胺鋰(LiN(C2F5SO2)2)作為電解質(zhì)鹽溶于其中,使得在電解液中的各自濃度為0.5mol/kg。比較例6以與實例6-1至6-8相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)除了進(jìn)行放電直到放電電壓達(dá)到2.6V外,以與實例1-1至1-8和比較例1相同的方式檢查實例6-1至6-8和比較例6的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表6所示的結(jié)果。上述放電電壓的變化類似地應(yīng)用于以下的實例和比較例。表6如表6中所示,與堿金屬鹽和堿土金屬鹽的種類無關(guān),在其中形成有多個包覆顆粒222的實例6-1至6-8中,首次充放電效率和放電容量保持率都高于其中未形成多個包覆顆粒222的比較實例6。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在含SnCoC材料用作負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,當(dāng)在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上形成多個含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種的包覆顆粒時,可以確保輸入和輸出特性,并且可以改善循環(huán)特性。實例7-1至7-4以與實例2-1、2-2、2-4和2-5相同的方式實施步驟,不同之處在于:如在實例6-1至6-8中一樣,使用含SnCoC材料作為負(fù)極活性物質(zhì)221。當(dāng)檢查實例7-1至7-4的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表7和圖12中所示的結(jié)果。表7如表7中所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例7-1至7-4中,首次充放電效率和放電容量保持率均高于其中未形成多個包覆顆粒222的比較例6。在這種情況下,如表7和圖12中所示,如果比率為0.1wt%以上,則存在首次充放電效率大幅增高的趨勢,而如果比率為10wt%以下,則放電容量保持率大幅增高。結(jié)果表明如下事實。即,如果比率為0.1wt%以下,則包覆顆粒222的數(shù)量過少,由此鋰離子在負(fù)極活性物質(zhì)層22B與電解液之間的界面上沒有轉(zhuǎn)移。同時,如果該比率大于10wt%,則包覆顆粒222的數(shù)量過多,由此放電容量易于降低。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,如果多個包覆顆粒與負(fù)極活性物質(zhì)的比率在0.1wt%至10wt%的范圍內(nèi),則可以進(jìn)一步改善首次充放電效率和循環(huán)特性。實例8-1至8-6以與實例6-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:使用含SnMnC材料(實例8-1)、含SnFeC材料(實例8-2)、含SnNiC材料(實例8-3)、含SnCuC材料(實例8-4)、含SnCoB材料(實例8-5)、或含SnCoP材料(實例8-6)作為負(fù)極活性物質(zhì)221。比較例8-1至8-6以與實例8-1至8-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例8-1至8-6和比較例8-1至8-6的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表8所示的結(jié)果。表8如表8中所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例8-1至8-6中,首次充放電效率和放電容量保持率均比與其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例8-1至8-6要高。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在含錫和其它金屬元素的合金用作負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,即使改變所述金屬元素,也可以確保輸入和輸出特性,并且可以改善循環(huán)特性。實例9-1和9-2以與實例6-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:作為負(fù)極活性物質(zhì)221的含SnCoC材料的組成(重量比)為56:33:9.9(實例9-1)或43.7:25.6:29.7(實例9-2)。比較例9-1和9-2以與實例9-1和9-2相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例9-1和9-2以及比較例9-1和9-2的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表9所示的結(jié)果。表9如表9中所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例9-1和9-2中,首次充放電效率和放電容量保持率均高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例9-1和9-2。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,當(dāng)含錫合金用作負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,即使當(dāng)改變含錫合金的組成時,也可以確保輸入和輸出特性,并且也可以改善循環(huán)特性。實例10-1至10-8以與實例6-1至6-8相同的方式實施步驟,不同之處在于:代替含SnCoC材料,使用硅作為負(fù)極活性物質(zhì)221。當(dāng)形成負(fù)極活性物質(zhì)221時,利用偏轉(zhuǎn)電子束蒸發(fā)源通過電子束蒸發(fā)法,使硅沉積在負(fù)極集電體21A的兩個面上。比較例10以與實例10-1至10-8相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例10-1至10-8和比較例10的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表10所示的結(jié)果。表10如表10中所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例10-1至10-8中,與堿金屬鹽和堿土金屬鹽的種類無關(guān),首次充放電效率和放電容量保持率都高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例10。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在硅用作負(fù)極活性物質(zhì)的情況下,也可以確保輸入和輸出特性,并且還可以改善循環(huán)特性。實例11-1和11-2以與實例10-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:通過噴鍍法(實例11-1)或燒結(jié)法(實例11-2)代替電子束蒸發(fā)法來形成負(fù)極活性物質(zhì)221。當(dāng)通過燒結(jié)法形成負(fù)極活性物質(zhì)221時,將90重量份的作為負(fù)極活性物質(zhì)221的硅粉末(平均粒徑:1μm)和10重量份的作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯進(jìn)行混合,以獲得負(fù)極混合物。然后,將該負(fù)極混合物分散到作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮中,以獲得糊狀負(fù)極混合物漿料。之后,用該負(fù)極混合物漿料均勻地涂覆負(fù)極集電體22A的兩個面,然后對產(chǎn)物進(jìn)行燒制。實例11-3以與實例10-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:使用錫代替硅作為負(fù)極活性物質(zhì)221,并且通過電鍍法代替電子束蒸發(fā)法來形成負(fù)極活性物質(zhì)221。當(dāng)形成負(fù)極活性物質(zhì)221時,利用錫電鍍液通過電鍍法將錫沉積在負(fù)極集電體21A的兩個面上。比較例11-1至11-3以與實例11-1至11-3相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例11-1至11-3和比較例11-1至11-3的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性,獲得了表11所示的結(jié)果。表11如表11中所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例11-1至11-3中,首次充放電效率和放電容量保持率均高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例11-1至11-3。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,當(dāng)使用錫作為極活性物質(zhì)時,或者當(dāng)在使用硅或錫作為負(fù)極活性物質(zhì)的情況下改變形成方法時,也可以確保輸入和輸出特性,并且還可以改善循環(huán)特性。實例12-1以與實例6-6相同的方式實施步驟,不同之處在于:通過以下步驟制造圖6至圖8中所示的層壓膜型二次電池。當(dāng)制造該二次電池時,首先,通過在正極集電體33A的兩個面上形成正極活性物質(zhì)層33B而形成正極33,并且通過在負(fù)極集電體34A的兩個面上形成負(fù)極活性物質(zhì)層34B而形成負(fù)極34。使用石墨(由JFE鋼鐵公司(SteelCorporation)制造的中間相小球體/球晶石墨)作為負(fù)極活性物質(zhì)層34B的導(dǎo)電劑。隨后,制備偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物作為高分子化合物。之后,通過混合高分子化合物、電解液、以及混合溶劑而制備前體溶液。作為高分子化合物的組成,將重均分子量為70萬的成分和重均分子量為31萬的成分以9:1的重量比進(jìn)行混合,并且共聚物中六氟丙烯的比例為7wt%。接著,通過使用刮條涂布機(jī)(barcoater)用該前體溶液涂覆正極33和負(fù)極34的兩個面,使混合溶劑揮發(fā),以形成凝膠電解質(zhì)層36。隨后,通過焊接使由鋁制成的正極引線31連接至正極集電體33A的一端,并且通過焊接將由鎳制成的負(fù)極引線32連接至負(fù)極集電體34A的一端。然后,將正極33、由聚乙烯制成的隔膜35(由Tonen化學(xué)公司制造的E16MMS,厚度:16μm)、負(fù)極34、以及上述隔膜35以該次序進(jìn)行層疊,并沿縱向方向螺旋卷繞所得的層壓體。通過使用由膠帶制成的保護(hù)帶37而固定螺旋卷繞體的末端,以形成螺旋卷繞電極體30。最后,將螺旋卷繞電極體30在減壓下封裝到由三層層壓膜(總厚度:100μm)制成的包裝件40中,在所述三層層壓膜中從外側(cè)開始層疊有尼龍(厚度:30μm)、鋁(厚度:40μm)、以及流延聚丙烯(厚度:30μm)。因此,制造了層壓膜型二次電池。實例12-2和12-3以與實例10-6和11-1相同的方式實施步驟,不同之處在于:層壓膜型二次電池如實例12-1制造。比較例12-1至12-3以與實例12-1至12-3相同的方式實施步驟,不同之處在于:沒有形成多個包覆顆粒222。當(dāng)檢查實例12-1至12-3和比較例12-1至12-3的二次電池的輸入和輸出特性以及循環(huán)特性時,獲得了表12所示的結(jié)果。表12如表12中所示,在其中形成有多個包覆顆粒222的實例12-1至12-3中,首次充放電效率和放電容量保持率均高于其中沒有形成多個包覆顆粒222的比較例12-1至12-3。因此,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在使用含SnCoC材料或硅作為負(fù)極活性材料的情況下,即使改變電池結(jié)構(gòu),也可以確保輸入和輸出特性,并且也可以改善循環(huán)特性。如通過上述表1至表12以及圖10和圖12的結(jié)果所證明的,在本發(fā)明的二次電池中,可以證實,在作為能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的負(fù)極活性物質(zhì)包含碳材料或者含金屬元素和類金屬元素中的至少一種的材料的情況下,當(dāng)在負(fù)極活性物質(zhì)的表面上形成包含堿金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種的多個包覆顆粒時,與負(fù)極活性物質(zhì)的種類、組成、形成方法、電池結(jié)構(gòu)等無關(guān),可以確保輸入和輸出特性,并且可以改善循環(huán)特性。已經(jīng)參照實施例和實例對本發(fā)明進(jìn)行了描述。然而,本發(fā)明并不限于在上述實施例和實例中描述的方面,并且可以進(jìn)行各種更改。例如,本發(fā)明的負(fù)極材料和負(fù)極并不一定用于電池,而是可用于除了電池以外的電化學(xué)裝置。作為其它應(yīng)用,例如,可以列舉電容器等。此外,在上述實施例和上述實例中,已經(jīng)給出了使用電解液或者使用其中電解液由高分子化合物保持的凝膠電解質(zhì)作為電解質(zhì)的情況的描述。然而,可以使用其它類型的電解質(zhì)。作為其它類型的電解質(zhì),例如,可以列舉通過將諸如離子導(dǎo)電性(離子傳導(dǎo)性)陶瓷、離子導(dǎo)電性玻璃和離子晶體的離子導(dǎo)電性無機(jī)化合物與電解液進(jìn)行混合而獲得的混合物;通過混合其它無機(jī)化合物和電解液而獲得的混合物;上述無機(jī)化合物和凝膠電解質(zhì)的混合物等。此外,在上述實施例和上述實例中,作為電池類型,已經(jīng)給出了其中負(fù)極容量表示為基于鋰的嵌入和脫嵌的鋰離子二次電池的描述。然而,本發(fā)明的電池并不限于此。本發(fā)明可以類似地應(yīng)用于這樣的二次電池:即,其中通過將能夠嵌入和脫嵌鋰的負(fù)極活性物質(zhì)的充電容量設(shè)置為比正極活性物質(zhì)的充電容量更小的值,負(fù)極容量包括由鋰的嵌入和脫嵌引起的容量以及由鋰的析出和溶解引起的容量,并且負(fù)極容量表示為這些容量的總和。此外,在上述實施例和上述實例中,已經(jīng)描述了具有圓柱型和層壓膜型電池結(jié)構(gòu)的二次電池的具體實例,以及其中電池元件具有螺旋卷繞結(jié)構(gòu)的電池的具體實例。然而,本發(fā)明可以類似地應(yīng)用于具有其它結(jié)構(gòu)如方型電池、硬幣型電池、和鈕扣型電池的電池,或者其中電池元件具有其它結(jié)構(gòu)如層疊結(jié)構(gòu)的電池。本發(fā)明的電池也可以類似地應(yīng)用于除了二次電池以外的其它類型的電池,如一次電池。此外,在上述實施例和上述實例中,已經(jīng)給出了使用鋰作為電極反應(yīng)物的情況的描述。然而,作為電極反應(yīng)物,可以使用其它1A族元素如鈉和鉀、2A族元素如鎂和鈣,或者其它輕金屬如鋁。在這些情況下,上述實施例中描述的材料也可以用作負(fù)極活性物質(zhì)。此外,在上述實施例和上述實例中,對于本發(fā)明的負(fù)極材料、負(fù)極或電池中的多個包覆顆粒與負(fù)極活性物質(zhì)的比率,從實例結(jié)果導(dǎo)出的其數(shù)值范圍已經(jīng)以適當(dāng)?shù)姆秶M(jìn)行了描述。然而,這樣的描述并沒有完全排除該比率在上述范圍外的可能性。即,上述適當(dāng)范圍是用于獲得本發(fā)明的效果特別優(yōu)選的范圍。因此,只要可以獲得本發(fā)明的效果,該比率可以在某些程度上超出上述范圍。除了上述比率外,這同樣適用于負(fù)極活性物質(zhì)層的厚度、體積密度等。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以根據(jù)設(shè)計要求和其它因素進(jìn)行各種變更、組合、子組合、以及改變,只要它們在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)。