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電池、電解質(zhì)層、電池組、電子設備、電動車輛、蓄電裝置以及電力系統(tǒng)的制造方法

文檔序號:11412801閱讀:350來源:國知局
電池、電解質(zhì)層、電池組、電子設備、電動車輛、蓄電裝置以及電力系統(tǒng)的制造方法
本技術涉及一種電池。而且,本發(fā)明涉及一種在電池的電極之間設置的電解質(zhì)層以及均使用電池的電池組、電子設備、電動車輛、蓄電裝置以及電力系統(tǒng)。

背景技術:
近年來,隨著諸如移動電話、攝影機以及膝上型電腦的便攜式信息相關的電子設備的普及,促進了這些設備的性能提高、尺寸減小以及重量降低。對于這些設備的電源,使用一次性一次電池或可以重復使用的二次電池;然而,從能夠在性能增強、尺寸減小、重量降低、劃算等之間有效地實現(xiàn)綜合平衡的角度來看,對非水電解質(zhì)電池的需求,尤其是對鋰離子二次電池的需求,越來越大。而且,這些設置正在進一步增強性能、減小尺寸等,并且還存在增大非水電解質(zhì)電池(例如,鋰離子二次電池)的能量密度的新需求。因此,為了大量增加鋰離子二次電池的容量,已建議(例如)將在充電時使用摻雜鋰的金屬材料作為負電極活性材料,如在下面提供的專利文檔1中所述,而非傳統(tǒng)上使用的基于碳的負電極活性材料。具體而言,已建議將硅、錫及其化合物用作基于金屬的負電極活性材料。例如,眾所周知,錫(Sn)具有高理論容量(大約994mAh/g),該容量大幅超過作為鋰離子二次電池的負電極活性材料的石墨的理論容量(大約372mAh/g)。另一方面,在硅、錫或其化合物用作負電極活性材料時,每個單位面積的電流密度增大,同時,與放電相關的發(fā)熱量常常增大。而且,關于在電動工具、電動汽車等中的應用,具有多種情況,其中,即使是短時間,散熱也不能跟上由大電流排放造成的發(fā)熱,并且具有不能避免電池的溫度增大的情況。尤其地,在電池外部短路或內(nèi)部短路時,具有以下風險:從負電極側(cè)中放出的熱量大,并且這個熱量使隔離膜破裂,使得短路可以進一步擴展,或者正電極受熱達到熱分解溫度,并且會從電池中劇烈放出熱量或氣體。為此,在放出大能量的情況下增強可靠性的需求也快速增大,并且強烈需要鋰離子二次電池來在這種測試對高可靠性與容量提高之間實現(xiàn)良好平衡。就這一點而言,例如,專利文獻2建議通過在電解質(zhì)內(nèi)包含無機粒子來分散內(nèi)部短路的局部發(fā)熱。引用列表專利文獻專利文獻1:日本專利申請公開號2005-353582專利文獻2:日本專利申請公開號2011-159488

技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問題在外部短路等總體上造成在負電極內(nèi)發(fā)生發(fā)熱時,大量熱傳播到正電極中,因此,正電極經(jīng)受熱分解反應。因此,具有正電極的熱逃逸的問題。為此,為了防止在負電極中生成的熱量傳遞到正電極側(cè),需要熱隔離正電極和負電極之間的空間。因此,本技術的一個目的在于,提供一種電池,其在正電極與負電極之間具有電解質(zhì)層,該電解質(zhì)層吸收在電極中生成的熱量并且防止熱量傳遞到另一個電極。而且,本技術的另一個目的在于,提供都使用該電池的電池組、電子設備、電動車輛、蓄電裝置以及電力系統(tǒng)。問題的解決方案為了解決上述問題,本技術的電池包括:正電極;負電極;以及電解質(zhì)層,設置在所述正電極與所述負電極之間,所述電解質(zhì)層由包含粒子、液體電解質(zhì)以及用于保持所述液體電解質(zhì)的樹脂材料的凝膠電解質(zhì)或由包含粒子的固體電解質(zhì)構成,并且所述電池的每單位面積的熱容量是0.0001J/Kcm2以上并且每單位體積的熱容量是3.0J/Kcm3以下。本技術的電解質(zhì)層由包含粒子、液體電解質(zhì)以及用于保持所述液體電解質(zhì)的樹脂材料的凝膠電解質(zhì)或由包含粒子的固體電解質(zhì)構成,所述電解質(zhì)層的每單位面積的熱容量是0.0001J/Kcm2以上并且每單位體積的熱容量是3.0J/Kcm3以下。而且,本技術的電池組、電子設備、電動車輛、蓄電裝置以及電力系統(tǒng)包括上述電池。在本技術中,在正電極和負電極之間提供上述電解質(zhì)層。因此,例如,在由短路造成放電時,在負電極內(nèi)產(chǎn)生的大量熱量可以由上述電解質(zhì)層吸收,而且,可以防止熱量被傳遞到正電極。本發(fā)明的效應根據(jù)本技術,可以抑制在負電極內(nèi)產(chǎn)生的大量熱量傳遞到正電極并且造成正電極的熱分解反應。附圖說明圖1是示出與本技術的第一實施方式相關的復合薄膜型非水電解質(zhì)電池的配置的分解透視圖;圖2是示出在圖1中示出的纏繞電極組件的沿著線I-I切割的橫截面配置的剖視圖;圖3是由掃描電子顯微鏡(SEM)獲得的二次電子圖像,顯示了作為凝膠電解質(zhì)層的前驅(qū)層的樹脂層的配置;圖4是示出作為凝膠電解質(zhì)層的前驅(qū)層的樹脂層的表面形狀的實例的透視圖;圖5是示出使用層壓電極組件的復合薄膜型非水電解質(zhì)電池的配置的分解透視圖;圖6是示出與本技術的第一實施方式相關的復合薄膜型非水電解質(zhì)電池的電池組的配置的分解透視圖;圖7是示出在圖6中示出的電池組的電池單元的結構的分解透視圖;圖8是示出在圖6中示出的電池組的電池單元的結構的展開圖;圖9是示出在圖6中示出的電池組的電池單元的結構的剖視圖;圖10是示出根據(jù)本技術的實施方式的電池組的電路配置實例的電路配置實例的方框圖;圖11是示出將本技術的非水電解質(zhì)電池應用于房屋的蓄電系統(tǒng)中的實例的概括圖;圖12是示意性示出使用應用本技術的串聯(lián)式混合系統(tǒng)的混合動力車輛的配置的實例的概括圖。具體實施方式在后文中,解釋執(zhí)行本技術的最佳模式(在后文中稱為實施方式)。同時,如下提供解釋。1、第一實施方式(復合薄膜型電池的實例)2、第二實施方式(復合薄膜型電池的電池組的實例)3、第三實施方式(電池組的實例)4、第四實施方式(蓄電系統(tǒng)的實例)5、其他實施方式(變型例)1、第一實施方式(1-1)非水電解質(zhì)電池的配置在第一實施方式中,將解釋復合薄膜型電池。圖1示出根據(jù)第一實施方式的非水電解質(zhì)電池62的配置。這個非水電解質(zhì)電池62是所謂的復合薄膜型電池,其中,裝有正電極引線51和負電極引線52的纏繞電極組件50容納在薄膜狀外部部件60內(nèi)部。正電極引線51和負電極引線52分別從外部部件60的內(nèi)部朝著外部例如沿相同的方向引出。例如,正電極引線51和負電極引線52分別由金屬材料(例如,鋁、銅、鎳或不銹鋼)制成并且分別以薄板形式或網(wǎng)格形式形成。外部部件60(例如)由復合薄膜形成,其中,樹脂層形成在金屬層的兩個表面上。在復合薄膜中,外部樹脂層形成在金屬層中暴露于電池外側(cè)的表面上,并且內(nèi)部樹脂層形成在電池的內(nèi)側(cè)上的表面上,其面朝諸如纏繞電極組件50的發(fā)電部件。金屬層起著重要作用,阻止水分、氧氣以及光的滲透,保護內(nèi)含物,并且從亮度、可擴展性、價格以及容易處理的角度來看,使用鋁(Al)是最有效地。外部樹脂層具有良好的外觀、韌性、彈性等,并且使用樹脂材料,例如,尼龍或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。內(nèi)部樹脂層是通過熱量或超聲波熔化的部件,并且彼此融合,因此,聚烯烴樹脂合適,而通常使用流延聚丙烯(CPP)。必要時,可以在金屬層與外部樹脂層以及內(nèi)部樹脂層之間提供粘合層。外部部件60設置有凹槽,用于容納纏繞電極組件50,該組件通過深拉從(例如)內(nèi)部樹脂層側(cè)朝著外部樹脂層的方向形成,并且內(nèi)部樹脂層安裝為面向纏繞電極組件50。在外部部件60內(nèi)朝著彼此的內(nèi)部樹脂層通過融合等在凹槽的外圍上彼此緊密粘合。粘附膜61設置在外部部件60與正電極引線51以及負電極引線52之間,用于提高在外部部件60的內(nèi)部樹脂層與由金屬材料構成的正電極引線51以及負電極引線52之間的粘附性。粘附膜61由高度粘附至金屬材料的樹脂材料構,并且粘附膜61由(例如)聚烯烴樹脂構成,例如,聚乙烯、聚丙烯、或通過修改聚乙烯或聚丙烯獲得的改性聚乙烯或改性聚丙烯。同時,外部部件60可以由具有不同結構的復合薄膜、聚丙烯等的聚合物薄膜、或金屬薄膜構成,而非金屬層由鋁(Al)構成的鋁復合薄膜。圖2示出在圖1中示出的纏繞電極組件50的沿著線路I-I切割的橫截面結構。通過層壓正電極53和負電極54,并將分離器55和凝膠電解質(zhì)56插在其間,然后纏繞該組件,獲得纏繞電極組件50,根據(jù)需要,由保護帶57保護最外層的外圍?!菊姌O】正電極53具有正電極活性材料層53B被設置在正電極集電器53A的一個表面上或兩個表面上的結構。正電極53是包含正電極活性材料的正電極活性材料層53B形成在正電極集電器53A的兩個表面上的產(chǎn)品。關于正電極集電器53A,例如,可以使用諸如鋁(Al)箔、鎳(Ni)箔或不銹鋼(SUS)箔的金屬箔。正電極活性材料層53B被配置為包括(例如)正電極活性材料、導電劑以及粘合劑。關于正電極活性材料,可以使用能夠進行鋰嵌入和脫嵌的任何一種類型或兩種或多種類型的正電極材料,并且正電極活性材料可以包括諸如粘合劑和導電劑的其他材料。能夠進行鋰嵌入和脫嵌的正電極材料優(yōu)選地是(例如)含鋰化合物,這是因為獲得了高能量密度。這個含鋰化合物的實例包括包含鋰和過渡金屬元素的復合氧化物以及包含鋰和過渡金屬元素的磷酸化合物。其中,含鋰化合物優(yōu)選地包含選自由鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)以及鐵(Fe)構成的組的至少一個,這是因為獲得了更高的電壓。對于正電極材料,例如,可以使用由LixM1O2或LiyM2PO4表示的含鋰化合物。在式中,M1和M2表示一種或多種類型的過渡金屬元素。值x和y可以隨著電池的充電-放電狀態(tài)而變化,并且這些值通常促使0.05≤x≤1.10和0.05≤y≤1.10。包含鋰和過渡金屬元素的復合氧化物的實例包括鋰-鈷復合氧化物(LixCoO2)、鋰-鎳復合氧化物(LixNiO2)、鋰-鎳-鈷復合氧化物(LixNi1-zCozO2(0<z<1))、鋰-鎳-鈷-錳復合氧化物(LixNi(1-v-w)CovMnwO2(0<v+w<1、v>0、w>0))、以及均具有尖晶石結構的鋰錳復合氧化物(LiMn2O4)或鋰-錳-鎳復合氧化物(LiMn2-tNitO4(0<t<2))。其中,優(yōu)選含鈷的復合氧化物,這是因為獲得了高容量,并且還獲得了優(yōu)異的循環(huán)特征。而且,包含鋰和過渡金屬元素的磷酸化合物的實例包括磷酸鋰-鐵化合物(LiFePO4)和磷酸鋰-鐵-錳化合物(LiFe1-uMnuPO4(0<U<1))。這種鋰復合氧化物的具體實例包括鈷酸鋰(LiCoO2)、鎳酸鋰(LiNiO2)以及錳酸鋰(LiMn2O4)。而且,還可以使用固體粒子,其中,一部分過渡金屬元素由另一種元素代替。例如,鎳-鈷復合氧化鋰(LiNi0.5Co0.5O2、LiNi0.8Co0.2O2等)是其一個實例。這些鋰復合氧化物是可以生成高壓并且具有優(yōu)異的能量密度的材料。而且,從獲得優(yōu)異的電極荷電率和循環(huán)特征的角度來看,還可以使用復合粒子,其中,由上述任一種含鋰化合物構成的粒子的表面涂有由任一種其他含鋰化合物構成的精細粒子。除此以外,能夠進行鋰嵌入和脫嵌的正電極材料的實例包括氧化物,例如,氧化釩(V2O5)、二氧化鈦(TiO2)以及二氧化錳(MnO2);二硫化物,例如,二硫化鐵(FeS2)、二硫化鈦(TiS2)以及二硫化鉬(MoS2);不包含鋰的硫族化物(特別是層狀化合物和尖晶石型化合物),例如,二硒化鈮(NbSe2);包含鋰的含鋰化合物;硫;以及諸如聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔以及聚吡咯的導電性聚合物。實際上,能夠進行鋰嵌入和脫嵌的正電極材料可以是除了上述材料以外的任何材料。而且,上述這系列正電極材料可以用作兩種或多種類型在任意組合中的混合物。關于導電劑,例如,使用碳材料,例如,炭黑或石墨。關于粘合劑,例如,使用選自諸如聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN),苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)以及羧甲基纖維素(CMC)的樹脂材料;以及包括這些樹脂材料作為主要成分的共聚物中的至少一個。正電極53具有通過點焊或超聲波焊接連接至正電極集電器53A的一端的正電極引線51。這個正電極引線51可取地具有金屬箔或網(wǎng)狀材料的形式;然而,即使該材料不是金屬,也可以使用電化學上或者化學上穩(wěn)定的并且能夠?qū)щ姷娜魏尾牧?,沒有任何問題。正電極引線51的材料的實例包括鋁(Al)和鎳(Ni)?!矩撾姌O】負電極54具有負電極活性材料層54B設置在負電極集電器54A的一個表面上或兩個表面上,并且負電極活性材料層54B和正電極活性材料層53B被設置為彼此面對的結構。同時,雖然在圖中未示出,但是在負電極集電器54A的僅僅一個表面上設置負電極活性材料層54B依然是可接受。例如,負電極集電器54A由諸如銅箔的金屬箔構成。負電極活性材料層54B被配置為包括能夠進行鋰嵌入和脫嵌的任何一種或兩種或更多種負電極材料作為負電極活性材料,并且負電極活性材料層54B可以被配置為可選地包括諸如與正電極活性材料層53B的粘合劑和導電劑相似的粘合劑和導電劑的其他材料。同時,在這個非水電解質(zhì)電池62中,能夠進行鋰嵌入和脫嵌的負電極材料的電化學當量大于正電極53的電化學當量,并且在理論上,假設在充電時,鋰金屬不沉淀在負電極54上。而且,這個非水電解質(zhì)電池62被設計為使得在完全充電狀態(tài)下的開路電壓(即,電池電壓)在(例如)從2.80V到6.00V的范圍內(nèi)。尤其地,在相對于Li/Li+具有大約0V的形成鋰合金的材料用作負電極活性材料時,該材料被設計為使得在完全充電狀態(tài)下的開路電壓在(例如)從4.20V到6.00V的范圍內(nèi)。在這種情況下,在完全充電狀態(tài)中的開路電壓優(yōu)選地設置為從4.25V到6.00V的范圍內(nèi)。在完全充電狀態(tài)下的開路電壓設置為4.25V或更高時,即使使用相同的正電極活性材料,與具有4.20V的開路電壓的電池相比,每個單位質(zhì)量釋放的鋰量更大。因此,根據(jù)其調(diào)整正電極活性材料和負電極活性材料的量。因此,可以獲得高能量密度。能夠進行鋰嵌入和脫嵌的負電極材料的實例包括諸如非石墨化碳、易石墨化碳、石墨、熱解碳、焦炭、玻璃狀碳、有機高分子化合物煅燒產(chǎn)品、碳纖維以及活性炭的碳材料。其中,焦炭的實例包括瀝青焦炭、針狀焦以及石油焦。有機高分子化合物煅燒產(chǎn)品表示通過在適當?shù)臏囟认蚂褵齺硖蓟叻肿踊衔?例如,酚樹脂和呋喃樹脂)所獲得的產(chǎn)品,并且一些有機高分子化合物煅燒產(chǎn)品分類成非石墨化碳或易石墨化碳。優(yōu)選這些碳材料,這是因為在充電和放電時晶體結構具有更少的變化,可以獲得高充電-放電容量,并且可以獲得令人滿意的循環(huán)特征。尤其地,優(yōu)選石墨,這是因為石墨具有高電化學當量并且可以提供高能量密度。而且,優(yōu)選非石墨化碳,這是因為獲得優(yōu)異的循環(huán)特征。此外,優(yōu)選具有低充電-放電電位的材料,尤其是充電-放電電位接近鋰金屬的充電-放電電位的材料,這是因為可以容易實現(xiàn)電池的能量密度的增大。能夠進行鋰嵌入和脫嵌的并且能夠增大容量的其他負電極材料的實例包括能夠進行鋰嵌入和脫嵌的并且包含金屬元素和半金屬元素中的至少一個作為構成元素的材料,這是因為在使用這種材料時,可以獲得高能量密度。尤其地,在這種材料與碳材料一起使用時,該材料更優(yōu)選,這是因為可以獲得高能量密度,并且還可以獲得優(yōu)異的循環(huán)特征。這個負電極材料可為單質(zhì)、合金或金屬元素或半金屬元素的化合物,并且還可以是至少在部分內(nèi)具有這些材料的一個或多個相的材料。同時,根據(jù)本技術,合金包括兩種或更多種金屬元素構成的合金以及包含一種或多種金屬元素和一種或多種半金屬元素的合金。而且,合金還可以包含非金屬元素。合金的結構可以是固溶體、共晶結晶(共晶混合物)、或金屬間化合物,或者其中的兩種或更多種可以在結構中共存。構成這個負電極材料的金屬元素或半金屬元素的實例包括能夠通過鋰形成合金的金屬元素或半金屬元素。其具體實例包括鎂(Mg)、硼(B)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鎵(Ga)、銦(In)、硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉍(Bi)、鎘(Cd)、銀(Ag)、鋅(Zn)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、釔(Y)、鈀(Pd)以及鉑(Pt)。這些都可以處于結晶狀態(tài)或者可以處于非晶狀態(tài)。負電極材料的實例包括鈦酸鋰(Li4Ti5O12)。而且,關于負電極材料,優(yōu)選包含在短周期元素周期表中的族4B的金屬元素或半金屬元素作為構成元素的材料,并且更優(yōu)選的一種材料是包含硅(Si)和錫(Sn)中的至少一種作為構成元素的材料,而特別優(yōu)選的一種材料是包含至少一個硅的材料,這是因為硅(Si)和錫(Sn)具有嵌入和脫嵌鋰的高能力,并且獲得高能量密度。具有硅和錫中的至少一個的負電極材料的實例包括單質(zhì)、合金或硅的化合物、合金或錫的化合物、以及至少在部分內(nèi)具有其兩個或更多個相中的一個相的材料。硅合金的實例包括除了硅以外的作為第二構成元素的選自由錫(Sn)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈷(Co)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銦(In)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鍺(Ge)、鉍(Bi)、銻(Sb)以及鉻(Cr)構成的組的至少一個。錫合金的實例包含除了錫(Sn)以外的作為第二構成元素的選自由硅(Si)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈷(Co)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銦(In)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鍺(Ge)、鉍(Bi)、銻(Sb)以及鉻(Cr)構成的組的至少一個。錫(Sn)化合物或硅(Si)化合物的實例包括包含氧氣(O)或碳(C)的化合物,并且除了錫(Sn)或硅(Si)以外,這些化合物還可以包含上述第二構成元素。其中,關于這個負電極材料,優(yōu)選包含SnCoC的材料,該材料包含作為構成元素的鈷(Co)、錫(Sn)以及碳(C),具有9.9%的質(zhì)量百分比到29.7的質(zhì)量百分比的碳含量,并且相對于錫(Sn)和鈷(Co)的總量,具有30%的質(zhì)量百分比到70%的質(zhì)量百分比的鈷(Co)的比例,這是因為可以獲得高能量密度,并且在這種組分范圍內(nèi),可以獲得優(yōu)異的循環(huán)特征。必要時,這個包含SnCoC的材料可以進一步包括另一個構成元素。其他構成元素的優(yōu)選實例包括硅(Si)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、銦(In)、鈮(Nb)、鍺(Ge)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、磷(P)、鎵(Ga)以及鉍(Bi),并且包含SnCoC的材料可以包含其兩種或更多種類型,這是因為容量或循環(huán)特征可以進一步增強。同時,優(yōu)選這個包含SnCoC的材料具有包含錫(Sn)、鈷(Co)以及碳(C)的相,并且這種相具有包括低結晶或非結晶的結構。而且,在這種包含SnCoC的材料中,作為構成元素的碳(C)的至少一部分優(yōu)選地粘合至作為另一個構成元素的金屬元素或半金屬元素,這是因為雖然循環(huán)特征的退化被視為由錫(Sn)等的聚合或結晶造成,但是在碳(C)粘合至另一個元素時,可以抑制這種聚合或結晶。關于檢查元素的粘合狀態(tài)的分析方法,例如,可以使用X射線光電子能譜方法(XPS)。在XPS中,在石墨的情況下,在由經(jīng)受能量校準的設備分析時,在284.5eV內(nèi)觀察碳的1s軌道(C1s)的峰值,以便在84.0eV內(nèi)獲得金原子的4f軌道(Au4f)的峰值。而且,在表面污染碳的情況下,在284.8eV觀察C1s的峰值。相反,在碳元素的電荷密度增大時,例如,在碳粘合至金屬元素或半金屬元素時,在低于284.5eV的區(qū)域內(nèi)觀察C1s的峰值。即,在低于284.5eV的區(qū)域內(nèi)觀察從包含SnCoC的材料中可獲得的C1s的合成波的峰值的情況下,包含在包含SnCoC的材料內(nèi)的碳的至少一部分粘合至作為另一個構成元素的金屬元素或半金屬元素。同時,在XPS分析中,例如,C1s的峰值用于補償光譜的能量軸。由于在表面上通常具有表面污染碳,所以表面污染碳的C1s的峰值被設為284.8eV,該峰值用作能量參考。在XPS分析中,由于獲得C1s的峰值的波形,作為包括表面污染碳的峰值和在包含SnCoC的材料內(nèi)的碳的峰值的形式,因此,例如,通過使用市場上可購買到的軟件,分析波形,來使表面污染碳的峰值和在包含SnCoC的材料內(nèi)的碳的峰值隔離。為了分析波形,在最低限制的能量側(cè)上具有的主峰的位置指定為能量參考(284.8eV)?!痉蛛x器】分離器55是由具有高離子滲透性并且具有預定的機械強度的絕緣薄膜構成的多孔膜。在分離器55應用于非水電解質(zhì)電池中的情況下,非水液體電解質(zhì)保持在分離器55的孔內(nèi)。分離器55需要具有預定的機械強度,并且還需要具有高抗非水液體電解質(zhì)性、低反應性以及不容易膨脹的性能等特征。而且,在分離器55用于具有纏繞結構的電極組件內(nèi)的情況下,還需要具有靈活性。關于構成這種分離器55的樹脂材料,優(yōu)選地使用(例如)聚烯烴樹脂(例如,聚丙烯或聚乙烯)、丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚酯樹脂或尼龍樹脂。尤其地,適當?shù)厥褂镁郾?例如,低密度聚丙烯、高密度聚丙烯、或線性聚丙烯);或其低分子量蠟、或聚烯烴樹脂(例如,聚丙烯),這是因為這些樹脂具有合適的熔化溫度并且容易使用。而且,還可接受的是,使用通過層壓兩種或更多種類型的這種樹脂的多孔膜獲得的結構或者通過熔化柔和兩種或更多種類型的樹脂材料構成的多孔膜。包括由聚烯烴樹脂構成的多孔膜在正電極53與負電極54之間具有優(yōu)異的分離性,并且可以進一步降低內(nèi)部短路的減少。只要分離器的厚度大于或等于可以保持必要的強度的厚度,分離器55的厚度就可以任意地設置。優(yōu)選地,分離器55設置為具有促進正電極53與負電極54之間絕緣并且防止短路等的厚度,具有用于適當?shù)貓?zhí)行涉及分離器55的電池反應的離子滲透性,并且可以盡可能增大有助于在電池內(nèi)的電池反應的活性材料層的體積效率。具體而言,分離器55的厚度優(yōu)選地從7μm到20μm。分離器55的孔隙度優(yōu)選地從25%到80%,并且更優(yōu)選地從25%到40%,以便獲得上述離子滲透性。孔隙度可以隨著諸如在電池的實際使用時的電流值以及分離器55的多孔結構的特征或厚度而變化;然而,如果孔隙度小于上述范圍,那么離子在非水液體電解質(zhì)內(nèi)相對于充電和放電的移動收到阻礙。為此,負荷特征退化,而且,在大電流放電時,難以提取充足的容量。而且,如果孔隙度增大為在上述范圍以外的值,那么分離器的強度降低?!灸z電解質(zhì)層】例如,凝膠電解質(zhì)層56包含粒子,例如,固體粒子,例如,至少用作吸熱粒子的無機粒子和有機粒子中的任何一個、非水液體電解質(zhì)、以及用作保持非水液體電解質(zhì)的保持主體的樹脂材料。凝膠電解質(zhì)層56是包含粒子并且由于樹脂材料因非水液體電解質(zhì)而膨脹獲得所謂的凝膠形式的凝膠狀離子導體。其優(yōu)選凝膠電解質(zhì)層56,這是因為可以獲得高離子導體,并且可以防止電池的液體泄漏。凝膠電解質(zhì)層56形成在正電極53與負電極54之間。例如,凝膠電解質(zhì)層56形成在正電極53與負電極54之間。更具體而言,例如,凝膠電解質(zhì)層56形成在正電極53與負電極54之間,或者在具有分離器55的情況下,凝膠電解質(zhì)層56形成在正電極53與分離器55之間以及在負電極54與分離器55之間中的至少一個。同時,在圖中示出的實例中,凝膠電解質(zhì)層56形成在正電極53與分離器55之間以及在負電極54與分離器55之間。凝膠電解質(zhì)層56是離子導體,并且還具有主要吸收在負電極54中生成的熱量并且防止在負電極54中生成的熱量傳遞給正電極53的功能。凝膠電解質(zhì)層56旨在使得難以熱傳遞,并且優(yōu)選地,允許粒子以分散狀態(tài)存在。同時,根據(jù)本技術,分散表示一種狀態(tài),其中,粒子或形成二次粒子的粒子通以分散的方式存在,而不連接,并且也不形成塊狀;然而,一些粒子或形成二次粒子的粒子組可以處于連接狀態(tài)。即,優(yōu)選粒子分散在整個凝膠電解質(zhì)層56內(nèi)的狀態(tài)。凝膠電解質(zhì)層56具有調(diào)整為每面積0.0001J/Kcm2以上的熱容量,以便充分吸收在負電極54中生成的熱量,并且更優(yōu)選地,每體積的熱容量調(diào)整為0.0003J/Kcm2以上。同時,每個面積的熱容量由在單位面積內(nèi)的粒子的質(zhì)量和粒子的比熱容的乘積表示。而且,在凝膠電解質(zhì)層56設置在正電極53與分離器55之間以及位于負電極54與分離器55之間的情況下,根據(jù)在單位面積中的存在于分離器55的兩個表面上的粒子的質(zhì)量和比熱容,計算每個面積的熱容量。同時,雖然保持在凝膠電解質(zhì)層56內(nèi)的非水液體電解質(zhì)和樹脂材料還具有熱容量,但是由于異常發(fā)熱等造成氣體生成,所以可以從凝膠電解質(zhì)層56中消散熱量。因此,根據(jù)本技術,吸熱粒子單體的熱容量稱為凝膠電解質(zhì)層56的每個面積的熱容量。而且,為了能夠使在負電極54內(nèi)生成的熱量更加難以傳遞給正電極53,凝膠電解質(zhì)層56將具有調(diào)整為3.0J/Kcm3以下的每體積的熱容量,并且更優(yōu)選地,每體積的熱容量調(diào)整為2.5J/Kcm3以下。同時,每體積的熱容量表示為單位體積內(nèi)的粒子的填充比、真密度以及比熱容的乘積表示,并且與凝膠電解質(zhì)層56內(nèi)的粒子的填充密度成正比。在每面積的熱容量和每體積的熱容量調(diào)整為上述范圍時,可以由凝膠電解質(zhì)層56吸收負電極54內(nèi)生成的熱量,并且可以防止由凝膠電解質(zhì)層56吸收的熱量被傳遞給正電極53。在此處,凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量3.0J/Kcm3以下是在形成凝膠電解質(zhì)層56時可獲得的性能。即,在凝膠電解質(zhì)層56進行充電和放電時,由于電極等膨脹,所以凝膠電解質(zhì)層56崩潰,并且每體積的熱容量增大。作為參考,在使用每體積的熱容量是3.0J/Kcm3并且厚度是15μm的凝膠電解質(zhì)層56時,雖然每體積的熱容量可以隨著凝膠電解質(zhì)層56的配置變化,但是通常,在非水電解質(zhì)電池第一次充電之后,凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量是大約3.2J/Kcm3。而且,隨著非水電解質(zhì)電池62的充電和放電的進行,凝膠電解質(zhì)層56的崩潰擴展,并且在充電和放電的500個周期之后,凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量大約是3.8J/Kcm3。通常,在進行第一次充電之后,輸送非水電解質(zhì)電池62。通過在輸送時,將凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量調(diào)整為3.2J/Kcm3以下,可以抑制在電極之間傳播熱量。根據(jù)本技術,在形成凝膠電解質(zhì)層56時,形成每體積的熱容量是3.0J/Kcm3以下的凝膠電解質(zhì)層56,以便在非水電解質(zhì)電池62的服務周期內(nèi)獲得本技術的凝膠電解質(zhì)層56的效應。通過在第一次充電之前的狀態(tài)下將每體積的熱容量調(diào)整為3.0J/Kcm3以下,在第一次充電時(在輸送時)每體積的熱容量可以調(diào)整為3.2J/Kcm3以下。而且,即使凝膠電解質(zhì)層56隨著循環(huán)的進行一起壓縮,在凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量在3.8J/Kcm3以下的范圍內(nèi)時,隨著循環(huán)的進行發(fā)生的“每面積的導熱量的增加”和“在短路時每面積的發(fā)熱量的減少”彼此抵消。這是因為,在凝膠電解質(zhì)層56壓縮并且每體積的熱容量隨著循環(huán)的進行增大時,每面積的導熱量也增加;然而,由于循環(huán)的進行造成內(nèi)部電阻增大,所以輸出功率(電流)減小,以便抵消每面積的導熱量的增加,因此,每個面積的發(fā)熱量減小。為此,整體上保持電池的安全性。關于吸熱粒子,由于吸熱粒子的量越大,可以獲得的吸熱效應越高。然而,在很多情況下,具有大熱容量的物質(zhì)也具有高導熱性,并且如果吸熱粒子緊湊包裝,那么存在粒子將熱量從負電極54有效地傳遞給正電極53的風險。因此,需要在凝膠電解質(zhì)層56內(nèi)稀疏地分散吸熱粒子,從而使每個體積的熱容量較小,以便在上述范圍內(nèi),并且還需要分散相應的吸熱粒子,而不彼此連接。在凝膠電解質(zhì)層56設置在負電極54與分離器55之間的情況下,在分離器55附近的溫度增大變得平和,并且分離器55在關機之后到達熔融狀態(tài)所需要的時間可以延長。為此,可以抑制放電反應,并且可以抑制發(fā)熱。同時,在凝膠電解質(zhì)層56僅設置在負電極54與分離器55之間的情況下,可以在分離器55的朝著正電極的一側(cè)(即,位于正電極53與分離器55之間)上設置具有平面形狀并且具有優(yōu)異的耐熱性和抗氧化性的層。在電池的完全充電電壓設為比傳統(tǒng)值高的值(例如,4.25V或更高)時,正電極的附近可以在完全充電時轉(zhuǎn)向氧化氣氛。因此,具有朝著正電極側(cè)可以氧化并且退化的風險。為了抑制這個,可以形成包含樹脂材料的層,該材料具有與耐熱性和抗氧化性相關的特別優(yōu)異的性能。另一方面,在凝膠電解質(zhì)層56位于正電極53與分離器55之間的情況下,即使分離器55熔化,粒子也可以在正電極53與負電極54之間保持絕緣,并且可以通過吸收在負電極54內(nèi)生成的熱量,連續(xù)地抑制熱傳遞給正電極53。因此,獲得一段時間,直到在負電極54與分離器55之間的界面上的非水液體電解質(zhì)蒸發(fā),從而放電反應結束。然后,在凝膠電解質(zhì)層56設置在負電極54與分離器55之間并且設置在正電極53與分離器55之間的情況下,這是特別優(yōu)選的,因為可以獲得在負電極54與分離器55之間提供凝膠電解質(zhì)層56的情況和在正電極53與分離器55之間提供凝膠電解質(zhì)層56的情況的功能。優(yōu)選地,凝膠電解質(zhì)層56具有光滑的表面。例如,通過調(diào)整凝膠電解質(zhì)層56的厚度,凝膠電解質(zhì)層56可以被配置為具有稀疏地分散在整層之上的粒子。在后文中,將解釋構成凝膠電解質(zhì)層56的非水液體電解質(zhì)和樹脂材料?!痉撬后w電解質(zhì)】非水液體電解質(zhì)包括電解質(zhì)鹽以及溶解這個電解質(zhì)鹽的非水溶劑?!倦娊赓|(zhì)鹽】例如,電解質(zhì)鹽包含一種或兩種或更多種輕金屬化合物,例如,鋰鹽。該鋰鹽的實例包括六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、高氯酸鋰(LiClO4)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、四苯基硼酸鋰(LiB(C6H5)4)、甲磺酸鋰(LiCH3SO3)、三氟甲基磺酸鋰(LiCF3SO3)、四氯鋁酸鋰(LiAlCl4)、氟硅酸二鋰(Li2SiF6)、氯化鋰(LiCl)、以及溴化鋰(LiBr)。其中,優(yōu)選選選自由六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰、以及六氟砷酸鋰構成的組中的至少一個,并且更優(yōu)選六氟磷酸鋰。【非水溶劑】非水溶劑的實例包括非水溶劑,例如,內(nèi)酯類溶劑,例如,γ-丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯以及ε-己內(nèi)酯;碳酸酯類溶劑,例如,碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯以及碳酸二乙酯;醚類溶劑,例如,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、四氫呋喃以及2-甲基四氫呋喃;腈類溶劑,例如,乙腈;環(huán)丁砜類溶劑;磷酸和磷酸酯溶劑;以及吡咯烷酮。關于溶劑,其任何一種類型可以單獨使用,或者兩種或多種類型可以在混合物中使用。而且,優(yōu)選地將在混合物中的環(huán)狀碳酸酯和鏈式碳酸酯用作非水溶劑,并且更優(yōu)選包括其中環(huán)狀碳酸酯或鏈式碳酸酯的一部分或所有氫原子氟化飛化合物的溶劑。關于這個氟化的化合物,優(yōu)選地使用氟代碳酸乙烯酯(4-氟-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮;FEC)和二氟乙烯碳酸酯(4,5-二氟-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮;DFEC),這是因為甚至在包含硅(Si)、錫(Sn)、鍺(Ge)等的化合物的負電極22用作負電極活性材料的情況下,充電-放電循環(huán)特征可以增強。其中,優(yōu)選地將二氟乙烯碳酸酯用作非水溶劑,這是因為提高效應的循環(huán)特征優(yōu)異?!緲渲牧稀筷P于樹脂材料,可以使用具有與溶劑兼容的性能的基質(zhì)高分子化合物。這種樹脂材料的實例包括含氟樹脂,例如,聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯;含氟橡膠,例如,偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物以及乙烯-四氟乙烯共聚物;橡膠,例如,苯乙烯-丁二烯共聚物及其氫化物、丙烯腈-丁二烯共聚物及其氫化物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及其氫化物、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯橡膠、聚乙烯醇以及聚醋酸乙烯酯;纖維素衍生物,例如,乙基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素以及羧甲基纖維素;以及具有180℃或更高的熔點和玻璃轉(zhuǎn)換溫度中的至少一個的樹脂,例如,聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚酰胺(特別是芳族聚酰胺)、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚醚、丙烯酸樹脂以及聚酯?!疚鼰崃W印筷P于粒子,例如,固體粒子,例如,作為包含在凝膠電解質(zhì)層56內(nèi)的吸熱粒子的無機粒子和有機粒子中的至少一個,優(yōu)選地使用具有比熱容是0.5J/gK以上的材料。這是因為吸熱效應增大。而且,由于獲得預定的每面積熱容量所需要的粒子量(質(zhì)量)可以降低,所以支持粒子的樹脂材料的量(質(zhì)量)也可以降低。而且,優(yōu)選地使用具有低導熱性的材料,這是因為使熱量難以從負電極54中傳輸遞給正電極54的效用增大。而且,優(yōu)選地使用熔點是1000℃或更高的材料,這是因為耐熱性可以增強。其具體實例包括金屬氧化物、金屬氧化物氫化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物以及金屬硫化物,這些都是電絕緣無機粒子。關于金屬氧化物或金屬氧化物氫化物,可以適當?shù)厥褂醚趸X(氧化鋁Al2O3)、勃姆石(Al2O3H2O或AlOOH)、氧化鎂(氧化鎂MgO),氧化鈦(二氧化鈦TiO2)、氧化鋯(氧化鋯ZrO2)、氧化硅(二氧化硅SiO2)、氧化釔(三氧化二釔Y2O3)、氧化鋅(ZnO)等。關于金屬氮化物,可以適當?shù)厥褂玫?Si3N4)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、氮化鈦(TiN)等。關于金屬碳化物,可以適當?shù)厥褂锰蓟?SiC)、碳化硼(B4C)等。關于金屬硫化物,可以適當?shù)厥褂昧蛩峄衔?,例如,硫酸鋇(BaSO4)。關于金屬氫氧化物,可以使用氫氧化鋁(Al(OH)3)等。而且,還可以使用硅酸鹽、鈦酸鋇(BaTiO3)以及鈦酸鍶(SrTiO3)。硅酸鹽礦物的實例包括島狀硅酸鹽礦物、儔硅酸鹽礦物、環(huán)硅酸鹽礦物、鏈硅酸鹽礦物、層狀硅酸鹽礦物(層狀硅酸鹽礦物)、架狀硅酸鹽礦物、稱為石棉類的纖維狀硅酸鹽礦物以及其他硅酸鹽礦物。同時,島狀硅酸鹽礦物、儔硅酸鹽礦物、環(huán)硅酸鹽礦物、鏈硅酸鹽礦物、層狀硅酸鹽礦物以及架狀硅酸鹽礦物的分類基于晶體結構,并且石棉類的分類基于與晶體結構的分類標準不同的分類標準。島狀硅酸鹽礦物是由獨立的Si-O四面體([SiO4]4-)構成的島狀四面體硅酸鹽礦物。島狀硅酸鹽礦物的實例包括屬于橄欖石類和石榴石類的礦物質(zhì)。島狀硅酸鹽礦物的更具體的實例包括橄欖石(橄欖石、Mg2SiO4(鎂橄欖石)和Fe2SiO4(鐵橄欖石)的連續(xù)固溶體)以及多鋁紅柱石(3Al2O3·2SiO2到2Al2O3·SiO2)。儔硅酸鹽礦物是分組結構型硅酸鹽礦物,其由Si-O四面體([Si2O7]6-或[Si5O16]12-)的多個鍵合組構成。儔硅酸鹽礦物的實例包括屬于符山石和綠簾石的礦物質(zhì)。環(huán)硅酸鹽礦物是環(huán)形硅酸鹽礦物,其由具有Si-O四面體([Si3O9]6-、[Si4O12]8-以及[Si6O18]12-)的有限(3到6)個鍵的環(huán)形構成。環(huán)硅酸鹽礦物的實例包括綠寶石和電氣石。鏈硅酸鹽礦物是纖維狀硅酸鹽礦物,其中,Si-O四面體的鏈接無限擴展,以形成鏈狀([Si2O6]4-)和帶狀([Si3O9]6-、[Si4O11]6-、[Si5O15]10-以及[Si7O21]14-)。鏈硅酸鹽礦物的實例包括屬于輝石(例如,硅酸鈣(鈣硅石)和CaSiO3)的礦物質(zhì)以及屬于閃石的礦物質(zhì)。層狀硅酸鹽礦物是層狀硅酸鹽礦物,其形成Si-O四面體([SiO4]4-)的網(wǎng)絡狀鍵合。層狀硅酸鹽礦物包括Si-O的四面體片以及與四面體片相結合的Al-O、Mg-O等的八面體片。層狀硅酸鹽礦物通常根據(jù)四面體片和八面體片的數(shù)量、在八面體內(nèi)的陽離子的數(shù)量以及層電荷分類。同時,層狀硅酸鹽礦物還可以是一種化合物,其中,所有或一些層間金屬離子由有機銨離子等代替。具體而言,層狀硅酸鹽礦物的實例包括屬于具有1:1型結構的高嶺石-蛇紋石類、具有2:1型結構的葉蠟石-滑石類、蒙脫石類、蛭石類、云母類、脆云母類以及綠泥石類的礦物質(zhì)。屬于高嶺石-蛇紋石類的化合物的實例包括高嶺石(Al2Si2O5(OH)4)。屬于葉蠟石-滑石類的化合物的實例包括葉蠟石(Mg3Si4O10(OH)2)。屬于蒙脫石類的化合物的實例包括蒙脫石{(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O、包括作為主要成分的蒙脫石的粘土稱為膨潤土}。屬于云母類的化合物的實例包括云母石(白云母、KAl2(AlSi3)O10(OH)2)、絹云母、金云母(金云母)、黑云母、鋰云母以及(鋰云母)。屬于脆云母類的化合物的實例包括珍珠云母、綠脆云母以及鋇鐵脆云母。屬于綠泥石類的化合物的實例包括鋰綠泥石、鋁綠泥石、斜綠泥石、鮞綠泥石以及鎳綠泥石。架狀硅酸鹽礦物是三維網(wǎng)絡結構型硅酸鹽礦物,其中,Si-O四面體([SiO4]4-)形成三維網(wǎng)絡鍵合。架狀硅酸鹽礦物的實例包括多孔石英、長石沸石以及鋁硅酸鹽,例如,沸石(M2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O,其中,M表示金屬元素;n表示M的價;x≥2;并且y≥0)。石棉類的實例包括溫石棉、鐵石棉以及直閃石。其他硅酸鹽礦物的實例包括含水硅酸鎂,例如,海泡石(海泡石:Mg9Si12O30(OH)6(OH2)4·6H2O)和伊毛縞石(Al2SiO3(OH))。同時礦物質(zhì)可以是天然礦物質(zhì)或人工礦物質(zhì)。而且,還可以使用鋰化合物,例如,Li2O4、Li3PO4以及LiF。還可以使用碳材料,例如,石墨、碳納米管以及金剛石。其中,優(yōu)選地使用氧化鋁、勃姆石、滑石、二氧化鈦(特別是具有金紅石型結構的二氧化鈦)、二氧化硅、氧化鎂以及硅酸鹽礦物,并且更優(yōu)選使用氧化鋁、勃姆石以及硅酸鹽礦物。這些無機粒子可以單獨使用,或者可以在混合物中使用兩種或更多種粒子。無機粒子還具有抗氧化性,以便在凝膠電解質(zhì)層56設置在位于正電極53與分離器55之間的情況下,在充電時,無機粒子甚至對在正電極附近的氧化環(huán)境具有強烈的抵抗性。不特別限制無機粒子的形狀,并且球形狀、纖維形狀、針狀狀、鱗片狀、片狀、以及隨機形狀均可以使用。構成有機粒子的材料的實例包括含氟樹脂,例如,聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯;含氟橡膠,例如,偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物以及乙烯-四氟乙烯共聚物;橡膠,例如,苯乙烯-丁二烯共聚物或其氫化物、丙烯腈-丁二烯共聚物或其氫化物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或其氫化物、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯橡膠、聚乙烯醇以及聚醋酸乙烯酯;纖維素衍生物,例如,乙基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素以及羧甲基纖維素;以及具有180℃或更高的熔點和玻璃轉(zhuǎn)換溫度中的至少一個的樹脂,例如,聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚酰胺(例如,全芳香聚酰胺)、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚醚、丙烯酸樹脂以及聚酯。這些材料可以單獨使用,或者可以用作兩種或更多種材料的混合物。不特別限制無機粒子的形狀,并且球形狀、纖維形狀、針狀狀、鱗片狀、片狀、隨機形狀等均可以使用。其中,更優(yōu)選地使用具有各向異性形狀(例如,針狀狀、片狀以及鱗片狀)的粒子。由于通過涂覆分離器55或電極等的表面,來形成凝膠電解質(zhì)層56,所以具有各向異性形狀的粒子具有以下趨勢:粒子的最長部分(稱為長軸)在與分離器55的平面或電極的表面平行的方向(稱為平面方向)定向,該方向是涂覆方向。例如,針狀狀的長軸或片狀的平面在平面方向定向。因此,粒子容易在平面方向連接,但是粒子不容易在垂直方向(與平面方向垂直的方向)連接。因此,在使用具有各向異性形狀的粒子的情況下,在負電極54內(nèi)發(fā)生的熱量可以容易地在平面方向均勻地在面內(nèi)分散;然而,熱量不容易在與平面方向垂直的方向分散,所以可以進一步增強傳遞給正電極53的熱隔離。關于具有各向異性形狀的粒子,從可以增強隔熱的角度來看,例如,優(yōu)選具有某種形狀的粒子,其中,粒子的最長部分(稱為長軸)的長度與在與長軸垂直的方向的粒子的最短部分(稱為短軸)的長度比率(“長軸的長度(粒子的最長部分的長度)”/“短軸的長度(粒子的最短部分的長度)”)是3倍或以上。關于粒子,從涂層表面的光滑度的角度來看,優(yōu)選地將一次粒子的平均粒度調(diào)整為幾微米(μm)以下。具體而言,一次粒子的平均粒度優(yōu)選地是1.0μm以下,并且更優(yōu)選地從0.3μm到0.8μm。而且,關于平均粒度從0.3μm到0.8μm的一次粒子,平均粒度從1.0μm到10μm的一次粒子或者在其內(nèi)沒有分散一次粒子的粒子組、或者平均粒度從0.01μm到0.10μm的一次粒子可以相結合地使用??梢杂呻娮语@微鏡使用粒度分析儀獲得的分析照片的方法來測量一次粒子的這種平均粒度。如果粒子的一次粒子的平均粒度大于1.0μm,那么涂層表面也可以變粗糙。而且,在通過涂覆形成包含粒子的凝膠電解質(zhì)層56的情況下,如果粒子的一次粒子太大,那么可以具有不涂覆包含粒子的涂覆液的區(qū)域,并且可以具有涂層表面變粗糙的風險。相反,在平均粒度從0.3μm到0.8μm的一次粒子用作與具有大平均粒度的粒子的混合物的情況下,可以相當有利地使用涂層表面變粗糙的問題。關于粒子,作為質(zhì)量比,粒子與樹脂材料的混合比在粒子:樹脂材料=20:80到80:20的范圍內(nèi)。即,對于凝膠電解質(zhì)層56,粒子的含量相對于在凝膠電解質(zhì)層56內(nèi)的粒子和樹脂材料的總質(zhì)量優(yōu)選地從20%的質(zhì)量百分比到80%的質(zhì)量百分比。在粒子的含量小于上述范圍的情況下,獲得預定的熱容量所需要的凝膠電解質(zhì)層56的厚度變得更大,并且從體積效率的角度來看不是優(yōu)選的。而且,如果粒子的含量大于上述范圍,那么支持粒子的凝膠電解質(zhì)層56的量變小,并且難以形成凝膠電解質(zhì)層56。(1-2)生產(chǎn)非水電解質(zhì)電池的方法通過以下第一和第二實例,可以生產(chǎn)這個非水電解質(zhì)電池62。(生產(chǎn)非水電解質(zhì)電池的方法的第一實例)【生產(chǎn)正電極的方法】通過混合正電極活性材料、導電劑以及粘合劑,來制備正電極混合物,并且在溶劑(例如,N-甲基-2-吡咯烷酮)內(nèi)分散這個正電極混合物,從而生產(chǎn)膏狀正電極混合漿體。隨后,在正電極集電器53A上涂覆這個正電極混合漿體,使溶劑干燥,并且使用輥式壓制機等壓縮模制該組件,從而形成正電極活性材料層53B。因此,生產(chǎn)正電極53?!旧a(chǎn)負電極的方法】通過混合負電極活性材料和粘合劑,來制備負電極混合物,并且在溶劑(例如,N-甲基-2-吡咯烷酮)內(nèi)分散這個負電極混合物,從而生產(chǎn)膏狀負電極混合漿體。隨后,在負電極集電器54A上涂覆這個負電極混合漿體,使溶劑干燥,并且使用輥式壓制機等壓縮模制該組件,從而形成負電極活性材料層54B。因此,生產(chǎn)負電極54。【制備非水液體電解質(zhì)】通過在非水溶劑內(nèi)溶解電解質(zhì)鹽,制備非水液體電解質(zhì)?!窘M裝非水電解質(zhì)電池】在正電極53的兩個表面和負電極54的兩個表面上涂布包含非水電解質(zhì)液體、樹脂材料、吸熱粒子以及混合溶劑的前驅(qū)體溶液從而形成凝膠電極56,,該混合溶劑揮發(fā)。然后,正電極引線51通過焊接法連接至正電極集電器53A的一端,并且負電極引線52通過焊接法連接至負電極集電器54A的一端。同時,在形成凝膠電解質(zhì)層時,通過調(diào)整每單位面積的粒子量,以便滿足每單位面積的總熱容量應為0.0001J/Kcm2以上的本技術的條件,來涂布前體溶液。關于每體積的熱容量,在前體溶液內(nèi)的固體含量(粒子和樹脂材料的總量)的濃度調(diào)整為期望的濃度。由于在前體溶液內(nèi)的固體含量的比率更小,所以在更稀疏的狀態(tài)中,可以制造凝膠電解質(zhì)層56,并且可以將每體積的熱容量調(diào)整為3.0J/Kcm3以下。接下來,將其上均形成凝膠電解質(zhì)層56的正電極53和負電極54與分離器55層壓,分離器55插在正電極53和負電極54之間,以形成層壓體,然后,在層壓體的縱向上纏繞這個層壓體。保護帶57連接至最外層外圍,從而形成纏繞電極組件50。同時,可以如下形成纏繞電極組件50。在分離器55的至少一個表面上涂布前體溶液,然后,混合溶劑揮發(fā)。因此,在分離器55的至少一個表面上形成凝膠電解質(zhì)層56。同時,正電極引線51通過焊接法提前連接至正電極集電器53A的一端,并且負電極引線52通過焊接法連接至負電極集電器54A的一端。層壓正電極53和負電極54,同時在其兩個表面上形成凝膠電解質(zhì)層56的分離器55插在電極之間,從而獲得層壓體。隨后,在縱向上纏繞這個層壓體,從而獲得纏繞電極組件50。最后,例如,纏繞電極組件50夾在外部元件60之間,并且通過熱熔法等連接彼此,來密封外部元件60的外緣。此時,粘附膜61插在正電極引線51以及負電極引線52和外部元件60之間。從而,在圖1和圖2中示出的非水電解質(zhì)電池62完成。(生產(chǎn)非水電解質(zhì)電池的方法的第二實例)而且,通過依次執(zhí)行以下樹脂層形成步驟、纏繞步驟以及電池組裝步驟,還可以生產(chǎn)這個非水電解質(zhì)電池62。(樹脂層形成步驟)首先,在分離器55的一個表面上或兩個表面上形成樹脂層。例如,通過以下第一實例和第二實例,可以形成樹脂層?!镜谝粚嵗焊鶕?jù)相分離的生產(chǎn)方法】按預定的比混合構成樹脂層的樹脂材料和粒子,將混合物加入分散溶劑(例如,N-甲基-2-吡咯烷酮)中,并且通過溶解樹脂材料獲得樹脂溶液。隨后,在分離器55的至少一個表面上涂覆或轉(zhuǎn)印這個樹脂溶液。同時,涂覆或轉(zhuǎn)印樹脂溶液,將每單位面積的粒子量調(diào)整為滿足本技術的條件,每單位面積的總熱容量應為0.0001J/Kcm2以上。涂覆樹脂溶液的方法的一個實例是使用棒式涂布機等涂覆的方法。隨后,在其上涂覆樹脂溶液的分離器55浸沒到水槽內(nèi),從而樹脂溶液經(jīng)受相分離,因此,形成樹脂層。在分離器上應用的樹脂溶液與水等接觸,水是在樹脂溶液中溶解的樹脂材料的不良溶劑并且是溶解樹脂材料的分散溶劑的良好溶劑,并且最后通過吹熱風,使樹脂溶液干燥。因此,如圖3中所示,可以獲得分離器55,其中,樹脂層由具有三維網(wǎng)絡結構并且具有在分離器的表面上支撐的粒子的樹脂材料構成。在使用這種方法時,由快速的不良溶劑引起的相分離現(xiàn)象形成樹脂層,并且樹脂層具有基于樹脂材料的骨架在三維網(wǎng)絡形式中連接的結構。即,在包含溶解的樹脂材料并且還包含粒子的樹脂溶液與諸如水的溶劑接觸時(水是樹脂材料的不良溶劑并且是溶解樹脂材料的分散溶劑的良好溶劑),發(fā)生溶劑交換。因此,快速(高速)相分離伴有旋節(jié)線分解,并且樹脂材料獲得獨特的三維網(wǎng)絡結構。由于使用伴有由不良溶劑造成的旋節(jié)線分解的快速不良溶劑引起的相分離現(xiàn)象,所以本身生產(chǎn)的樹脂層形成獨特的多孔結構。同時,在形成本技術的樹脂層時,為了使在樹脂層在后續(xù)工藝中浸漬非水液體電解質(zhì)時形成的凝膠電解質(zhì)層56進入稀疏狀態(tài)內(nèi),并且為了將凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量調(diào)整為3.0J/Kcm3以下,可以對第一實例進行下面描述的各種修改。(i)調(diào)節(jié)在樹脂溶液內(nèi)的固體含量濃度關于樹脂溶液,在樹脂溶液內(nèi)的固體含量(粒子和樹脂材料的總量)的濃度調(diào)整為預期的濃度。在樹脂溶液內(nèi)的固體含量的比率越小,完成的樹脂層進入越稀疏的狀態(tài),并且可以使在樹脂層在后續(xù)步驟中浸漬非水液體電解質(zhì)時形成的凝膠電解質(zhì)層56進入更稀疏的狀態(tài)。(ii)調(diào)節(jié)樹脂層的表面形狀(在涂覆的情況下)在通過棒式涂布機等涂覆的方法用作涂覆樹脂溶液的方法的情況下,在分離器上形成樹脂溶液的大概均勻?qū)?。在此處,必要時,在樹脂溶液的層的表面上可以提供凹-凸形狀。在樹脂溶液的層的表面上提供凹-凸形狀的情況下,例如,具有迷霧形態(tài)的水(不良溶劑)與涂覆的樹脂溶液的表面接觸。因此,在涂覆的樹脂溶液上,與具有迷霧形態(tài)的水接觸的區(qū)域具有凹狀,而該區(qū)域的外圍具有凸狀,并且樹脂溶液表面變形成斑駁的形式。而且,在與水接觸的一部分,使用水代替分散溶劑,并且固定斑駁的表面形狀。然后,在其上涂覆樹脂溶液的分離器浸沒到水槽內(nèi),從而整個涂覆的樹脂溶液經(jīng)受相分離。因此,可以形成在表面上具有凹-凸形狀的樹脂層,然后,可以形成樹脂層在后續(xù)工藝中浸漬非水液體電解質(zhì)所形成的凝膠電解質(zhì)層56。(iii)調(diào)節(jié)樹脂層的表面形狀(在轉(zhuǎn)印的情況下)在使用在表面等上具有凹-凸形狀的滾軸的表面上涂覆樹脂溶液并且在分離器的表面上轉(zhuǎn)印樹脂溶液的方法的情況下,凸面的面積比例越小,可以獲得越稀疏的狀態(tài)。通過改變滾軸等的表面的凹-凸形狀,可以調(diào)節(jié)凸面的面積比例。而且,凸面的高度(在凸面與凹面之間的高度差)越大,可以獲得越稀疏的狀態(tài)??梢杂稍跐L軸等的表面上的凹-凸形狀以及樹脂溶液的粘度調(diào)節(jié)凸面的高度??梢杂稍跇渲芤簝?nèi)的固體含量比率調(diào)整樹脂溶液的粘度。在此處,關于在表面上具有凹-凸形狀的用于樹脂溶液轉(zhuǎn)印的滾軸等的表面形狀,可以使用制圖4中示出的各種形狀,作為實例(如圖4A中所示的斑駁形式、如圖4B中所示的晶格形式、如圖4C中所示的點綴形式、以及如圖4D中所示的針孔形狀)。(iv)在樹脂溶液的相分離時的條件的調(diào)節(jié)在通過將涂覆了樹脂溶液的分離器浸沒到水槽內(nèi)樹脂溶液經(jīng)受相分離時,優(yōu)選地將超聲波應用到水槽中。在此時使用的超聲波的能量越大,完成了的樹脂層可以進入越稀疏的狀態(tài),并且在樹脂層在后續(xù)步驟中浸漬非水液體電解質(zhì)時形成的凝膠電解質(zhì)層56可以進入越稀疏的狀態(tài)。同時,在樹脂溶液經(jīng)受相分離時,將超聲波應用于水槽中,允許形成了二次粒子的粒子或粒子組進入相互獨立的分散狀態(tài),這更優(yōu)選。而且,通過調(diào)節(jié)相分離的速度,可以控制樹脂層的狀態(tài),從而可以控制樹脂層在后續(xù)步驟中浸漬非水液體電解質(zhì)所形成的凝膠電解質(zhì)層56的狀態(tài)。例如,通過將少量的分散溶劑(例如,N-甲基-2-吡咯烷酮)加入在相分離時使用的溶劑(例如,作為分散溶劑的良好溶劑的水)中,可以調(diào)節(jié)相分離的速度。例如,包含要與水混合的N-甲基-2-吡咯烷酮的量越大,相分離的速度越慢,并且在僅僅使用水進行相分離時,相分離最快速地發(fā)生。相分離的速度越低,完成了的樹脂層可以進入越稀疏的狀態(tài),并且在樹脂層在后續(xù)步驟中浸漬非水液體電解質(zhì)時形成的凝膠電解質(zhì)層56可以進入越稀疏的狀態(tài)?!镜诙嵗夯诟邷馗稍锏纳a(chǎn)方法】通過預定的質(zhì)量比混合構成樹脂層的樹脂材料和粒子,將混合物加入分散溶劑(例如,2-丁酮(甲基乙基酮;MEK)或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP))中,并且溶解混合物,獲得樹脂溶液。隨后,在分離器的至少一個表面上涂覆這種樹脂溶液。同時,涂覆樹脂溶液,而每單位面積的粒子量調(diào)整為滿足本技術的條件,每單位面積的總熱容量應為0.0001J/Kcm2以上。隨后,例如,通過諸如使分離器穿過干燥爐以便使分散溶劑揮發(fā)的方法,干燥涂有樹脂溶液的分離器55,從而形成樹脂層。此時,優(yōu)選地將在干燥時的溫度設置為對于分散溶劑足夠高,以便分散溶劑揮發(fā),并且在樹脂溶液內(nèi)生成氣泡。在第三生產(chǎn)方法中,在干燥步驟中在樹脂溶液內(nèi)生成氣泡時,在樹脂溶液內(nèi)快速生成氣泡,并且這樣形成的樹脂層具有多孔結構并且具有在樹脂材料內(nèi)支撐和分散粒子的配置。而且,樹脂層的表面可以配置為通過生成的氣泡的方式在斑駁的圖案中具有凹-凸形狀。在使用這種方法形成樹脂層的情況下,優(yōu)選地使用多孔鋁硅酸鹽(例如,沸石)作為粒子,這是因為在干燥步驟中從粒子的細孔中生成氣體,并且可以更有效地形成多孔結構。作為分散溶劑的一個實例的2-丁酮的沸點是80℃。因此,在將2-丁酮用作分散溶劑的情況下,在干燥溫度設為大約100℃時,2-丁酮揮發(fā),并且在樹脂溶液中生成氣泡。如果干燥溫度大約是100℃,那么在分離器55的表面上形成樹脂層時,分離器55不損壞,因此,這是優(yōu)選的。在將2-丁酮用作分散溶劑的樹脂溶液干燥時,所生成的氣泡聚集并且形成更大的氣泡,并且生成凹面和凸面。然后,樹脂溶液再次稀疏地覆蓋分離器55的表面,從而形成樹脂層。而且,在樹脂溶液內(nèi)生成的小氣泡實現(xiàn)樹脂材料的三維網(wǎng)絡結構。在形成本技術的樹脂層時,第二生產(chǎn)方法可以進行下面描述的各種調(diào)整,以便在稀疏狀態(tài)生產(chǎn)樹脂層,并且將在樹脂層在后續(xù)步驟中浸漬非水液體電解質(zhì)時形成的凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量調(diào)整為3.0J/Kcm3以下。通過改變干燥條件,例如,干燥工藝的干燥溫度和干燥時間,可以調(diào)節(jié)凝膠電解質(zhì)層56的每體積的熱容量。即,在干燥工藝中使用高干燥溫度時,可以生成更大量氣泡,并且完成了的樹脂層可以進入更稀疏的狀態(tài)。然后,在樹脂層在后續(xù)步驟中浸漬非水液體電解質(zhì)時形成的凝膠電解質(zhì)層56可以進入更稀疏的狀態(tài)。而且,同樣,在干燥工藝中使用越長的干燥時間時,可以生成越大量的氣泡,并且完成了的樹脂層可以進入越稀疏的狀態(tài)。然后,在樹脂層在后續(xù)步驟中浸漬非水液體電解質(zhì)時形成的凝膠電解質(zhì)層56可以進入更稀疏的狀態(tài)。作為分散溶劑的一個實例的N-甲基-2-吡咯烷酮的沸點是大約200℃。因此,在將N-甲基-2-吡咯烷酮用作分散溶劑的情況下,需要將干燥溫度調(diào)整為超過200℃的高溫。因此,在將N-甲基-2-吡咯烷酮用作分散溶劑來形成樹脂層的情況下,分離器55需要由具有比分散溶劑的沸點更高的熔點或熱分解溫度的樹脂材料構成是必須的。在正電極和負電極中的至少一個的表面上形成本技術的樹脂層的情況下,由于正電極53和負電極54具有高耐熱性,所以N-甲基-2-吡咯烷酮可以用作分散溶劑?!纠p繞步驟】接下來,通過層壓正電極53和負電極54,產(chǎn)生具有纏繞結構的纏繞電極組件50,同時具有在其一個主表面上或在兩個主表面上形成的樹脂層的分離器55插在電極之間,并且纏繞該組件?!倦姵亟M裝步驟】接下來,由復合薄膜形成的外部部件60設置有通過深拉處理形成的凹槽,并且纏繞的電極組件50插入這個凹槽內(nèi)。外部部件60的未處理的部分折疊到凹槽的頂部,并且凹槽的外圍進行熱焊接,除了一個部分(如,一個邊)以外。此時,粘合薄膜61插在正電極引線51以及負電極引線52與外部部件60之間。隨后,非水溶液電解質(zhì)被制備被被倒入外部部件60的未焊接的部分的內(nèi)部內(nèi)。然后,外部部件60的未焊接的部分通過熱焊接等密封。此時,在進行真空密封時,將非水液體電解質(zhì)浸入樹脂層內(nèi),造成至少一部分樹脂材料膨脹,并且形成凝膠電解質(zhì)層56。因此,完成在圖1和圖2中示出的非水電解質(zhì)電池62。(1-3)薄膜型非水電解質(zhì)電池的其他實例在上述實例中,解釋了通過外部部件60覆蓋纏繞電極組件50的非水電解質(zhì)電池62;然而,還可以使用層壓電極組件70,代替纏繞電極組件50,如圖5A到圖5C中所示。圖5A是容納層壓電極組件70的非水電解質(zhì)電池62的外觀圖。圖5B是示出容納在外部部件60內(nèi)的層壓電極組件70的狀態(tài)的分解透視圖。圖5C是示出在圖5A中所示的非水電解質(zhì)電池62的底側(cè)的外觀的外觀圖。關于層壓電極組件70,利用層壓電極組件70,其中,層壓矩形正電極73和矩形負電極74,分離器75插在層壓矩形正電極73和矩形負電極74之間,并且所述電極通過固定部件76固定。在層壓電極組件70中,引出連接至正電極73的正電極引線71以及連接至負電極74的負電極引線72,并且粘附膜61設置在正電極引線71以及負電極引線72和外部部件60之間。同時,用于形成凝膠電解質(zhì)層56的方法或用于注入非水液體電解質(zhì)的方法,以及熱熔融外部部件60的方法,與在使用在部分(1-2)中描述的纏繞電極組件50的情況下的方法相同。<效果>根據(jù)第一實施方式中,在負電極中產(chǎn)生的熱量,尤其是在使用包含金屬元素和半金屬元素中的至少一個作為構成元素的負電極活性材料的負電極中產(chǎn)生的熱量,可以由凝膠電解質(zhì)層吸收,而且,可以由凝膠電解質(zhì)層隔熱。因此,在負電極中產(chǎn)生的熱量不能容易地傳遞給正電極,并且可以抑制正電極的熱分解反應。而且,甚至在由于在高溫下發(fā)熱造成分離器熔化的情況下,通過凝膠電解質(zhì)層也可以保持絕緣性能。2、第二實施方式根據(jù)第二實施方式,將解釋包括凝膠電解質(zhì)層的復合薄膜型電池的一個示例性電池組,與第一實施方式的電池組相似。下面,參照附圖,將解釋第二實施方式的復合薄膜型非水電解質(zhì)電池的電池組。同時,在以下解釋中,通過硬復合薄膜和軟復合薄膜覆蓋的纏繞電極組件稱為電池單元,并且與電路板連接并且適配頂蓋和后蓋的電池單元稱為電池組。對于電池組和電池單元,正電極端子和負電極端子的突出側(cè)稱為頂部,與頂部相對側(cè)稱為底部,并且不包括頂部和底部的兩個邊稱為側(cè)部。而且部-側(cè)部方向的長度稱為寬度方向,并且在頂部-底部方向的長度稱為高度。(2-1)電池組的配置圖6是示出根據(jù)第二實施方式的電池組90的一個配置實例的透視圖。圖7是示出電池單元80的結構的分解透視圖。圖8是示出在生產(chǎn)根據(jù)第二實施方式的電池單元80時的狀態(tài)的俯視圖和側(cè)視圖。圖9是示出在電池單元80中的橫截面結構的剖視圖。例如,電池組90是具有矩形形狀或扁平形狀的非水電解質(zhì)電池的電池組,并且如圖6中所示,電池組90包括:電池單元80,形成有具有兩個開口端的開口并且具有容納在外部材料內(nèi)的纏繞電極組件50;以及頂蓋82a和底蓋82b,分別適配到在電池組80的兩端的開口中。同時,對于容納在電池組90內(nèi)的纏繞電極組件50,可以使用與第一實施方式的纏繞電極組件相似的纏繞電極組件50。在電池單元80中,連接至纏繞電極組件50的正電極引線51和負電極引線52通過粘附膜61從外部材料的融合區(qū)域中引到外面,并且正電極引線51和負電極引線52連接至電路板81。如圖7和圖8中所示,外部材料具有普通的板狀,并且由硬復合薄膜83和軟復合薄膜85構成,在平面方向觀看時,該硬復合薄膜具有矩形形狀;軟復合薄膜具有矩形形狀,在側(cè)邊方向的長度比硬復合薄膜83的長度短。在電池單元80的兩端的開口具有普通的矩形形狀,并且開口的兩個更短的邊緣凸出,以便朝著外側(cè)形成橢圓弧。電池單元80由以下部分構成:設置有凹槽86的軟復合薄膜85;容納在凹槽86內(nèi)的纏繞電極組件50;以及硬復合薄膜83,設置為覆蓋容納纏繞電極組件50的凹槽86的開口。硬復合薄膜83被設置為使得在硬復合薄膜83纏繞容納纏繞電極組件50的凹槽86時,在兩側(cè)上的較短的邊緊密接觸或者朝向彼此分開細小的間隙。而且,在硬復合薄膜83的頂部上的較長邊可以具有槽口部分84,如圖7和圖8中所示。槽口部分84被設置為使得從前面觀看時,位于電池單元80的兩個較短邊上。在設置槽口部分84時,可以使頂蓋82a更容易適配。而且,在密封硬復合薄膜83和軟復合薄膜85的密封部件處,分別引出與纏繞電極組件50的正電極53和負電極54電氣連接的正電極引線51和負電極引線52。頂蓋82a和底蓋82b具有能夠適合于在電池單元80的兩端的開口的形狀,并且具體而言,在從前面觀看時,頂蓋82a和底蓋82b具有大體上矩形形狀,兩個較短的邊凸出,以便朝著外側(cè)形成橢圓弧。同時,前面表示從頂部觀看電池單元80的方向?!就獠坎牧稀咳鐖D7和圖8中所示,該外部材料由以下部分構成:軟復合薄膜85,具有用于容納纏繞的電極組件50的凹槽86;以及硬復合薄膜83,疊加在這個軟復合薄膜85上,以便覆蓋凹槽86?!拒洀秃媳∧ぁ寇洀秃媳∧?5具有與根據(jù)第一實施方式的外部部件60的配置相似的配置。尤其地,軟復合薄膜85具有用作金屬層的軟金屬材料(例如,退火處理鋁(JISA8021P-O)或(JISA8079P-O)的特征。【硬復合薄膜】軟復合薄膜85具有在彎曲之后保持形狀并且抵抗從外面變形的功能。因此,軟復合薄膜具有用作金屬層的硬金屬材料(例如,金屬材料,例如,鋁(Al),不銹鋼(SUS)、鐵(Fe)、銅(Cu)或鎳(Ni))的特征,尤其是沒有退火處理的硬鋁(JISA3003P-H18)或(JISA3004P-H18)、基于奧氏體的不銹鋼(SUS304)等。【纏繞電極組件】纏繞的電極組件50可以具有與第一實施方式的配置相似的配置。而且,還可以使用層壓電極組件70,作為第一實施方式的另一個實例進行解釋?!痉撬后w電解質(zhì)和凝膠電解質(zhì)層】形成在正電極53與分離器55之間以及負電極54與分離器55之間的凝膠電解質(zhì)層可以具有與第一實施方式的凝膠電解質(zhì)層的配置相似的配置?!痉蛛x器】分離器55與第一實施方式的分離器相似?!倦娐钒濉侩娐钒?1與纏繞電極組件50的正電極引線51和負電極引線52電氣連接。在電路板81上,安裝包括諸如保險絲的溫度保護元件、熱敏電阻元件(正溫度系數(shù)部件:PTC部件)或熱敏電阻器、以及用于識別電池組的ID電阻等,并且在其上進一步形成多個(例如,3個)觸點。保護電路設置有充電-放電控制FET(場效應晶體管)、進行電池單元80的監(jiān)控以及充電-放電控制FET的控制的IC(集成電路)等。熱敏電阻元件與纏繞電極組件串聯(lián),并且在電池的溫度與設置溫度相比更高時,電阻快速增大,并且流過電池的電流基本上切斷。保險絲還與纏繞電極組件串聯(lián),并且在過流流過電池時,保險絲經(jīng)受由流過其中的電流造成的熔化切割并且切斷電流。而且,在保險絲附近設置有加熱器電阻,并且在具有過電壓時,隨著加熱器電阻的溫度的增大,保險絲經(jīng)受熔化切割并且切斷電流。而且,在電池單元80的終端電壓高于或等于比滿負荷電壓更高的電荷禁止電壓時,電池單元80可能處于危險狀態(tài)中,造成發(fā)熱、點燃等。因此,保護電路監(jiān)控電池單元80的電壓,并且在電池單元80達到電荷禁止電壓時,保護電路通過關閉充電控制FET來禁止充電。而且,在電池單元80的終端電壓過度放電為低于或等于放電禁止電壓的值并且電池單元80的電壓達到0V時,電池單元80可能處于內(nèi)部短路的狀態(tài)中,并且難以重新充電。因此,保護電路監(jiān)控電池單元80的電壓,并且在電壓達到放電禁止電壓時,保護電路通過關閉放電控制FET來禁止放電。【頂蓋】頂蓋82a適配電池單元80的頂部開口,并且沿著頂蓋82a的一部分或整個外圍,提供適配頂部開口的側(cè)壁。電池單元80和頂蓋82a與頂蓋82a的側(cè)壁以及硬復合薄膜83的端部內(nèi)表面熱熔融,從而粘合。電路板81容納在頂蓋82a內(nèi)。頂蓋82a在與電路板81的觸點對應的位置設置有多個開口,以便多個觸點暴露到外面。電路板81的觸點通過頂蓋82a的開口與電子設備接觸。因此,電池組90和電子設備電子連接。通過注射成型提前生產(chǎn)這種頂蓋82a。【底蓋】底蓋82b適配在電池單元80的底部上的開口,并且沿著底蓋82b的一部分或整個外圍設置有適配底部上的開口的側(cè)壁。電池單元80和底蓋82b與底蓋82b的側(cè)壁以及硬復合薄膜83的端部內(nèi)表面熱熔融,從而粘合。通過注射成型提前生產(chǎn)這種底蓋82b。而且,還可以使用在模具內(nèi)安裝電池單元80,將熱熔融樹脂倒入底部部分內(nèi),從而使底蓋與電池單元80整體地成型的方法。(2-2)生產(chǎn)電池組的方法【生產(chǎn)電池單元】纏繞電極組件50容納在軟復合薄膜85的凹槽86內(nèi),并且硬復合薄膜83被設置為覆蓋凹槽86。此時,硬復合薄膜83和軟復合薄膜85設置為促使硬復合薄膜83的內(nèi)部樹脂層和軟復合薄膜85的內(nèi)部樹脂層朝著彼此。然后,沿著凹槽86的外圍密封硬復合薄膜83和軟復合薄膜85。使用由在圖中未示出的金屬制成的加熱器頭部,在減小的壓力下,熱熔融硬復合薄膜83的內(nèi)部樹脂層和軟復合薄膜85的內(nèi)部樹脂層,來進行密封。在減小的壓力下,熱熔融硬復合薄膜83的內(nèi)部樹脂層和軟復合薄膜85的內(nèi)部樹脂層時,通過未熱熔融的一個邊,注入非水液體電解質(zhì)。替換地,通過事先在正電極的兩個表面上并且在負電極的兩個表面上形成凝膠電解質(zhì),可以形成纏繞電極組件50。接下來,如圖9中所示,硬復合薄膜83變形,使得硬復合薄膜83的較短邊進行接觸。此時,在硬復合薄膜83和軟復合薄膜85之間插入由樹脂材料構成的粘附膜87,該樹脂材料對硬復合薄膜83的內(nèi)部樹脂層和軟復合薄膜85的外部樹脂層具有高粘附性。隨后,在硬復合薄膜83的較短邊的接合點所在的表面通過加熱器頭部加熱時,熱熔融硬復合薄膜83的內(nèi)部樹脂層和軟復合薄膜85的外部樹脂層,從而獲得電池單元80。同時,不使用粘附膜87,而在硬復合薄膜83的內(nèi)部樹脂層的表面上可以設置由對軟復合薄膜85的外部樹脂層具有高粘附性的樹脂構成的粘附層,并且粘附層可以熱熔融?!旧a(chǎn)電池組】隨后,從電池單元80中引出的正電極引線51和負電極引線52連接至電路板81,然后,電路板81容納在頂蓋82a內(nèi),并且頂蓋82a適配在電池單元80的頂側(cè)上的開口。而且,底蓋82b適配在電池單元80的底側(cè)上的開口。最后,頂蓋82a和底蓋82b的適配部件分別使用加熱器頭部加熱,并且頂蓋82a和底蓋82b通過硬復合薄膜83的內(nèi)部樹脂層熱熔融,從而生產(chǎn)電池組90。<效應>在第二實施方式中,可以獲得與第一實施方式的效應相似的效應。3、第三實施方式在第三實施方式中,將解釋使用根據(jù)第一實施方式的分離器的非水電解質(zhì)電池的電池組。圖10是在本技術的非水電解質(zhì)電池應用于電池組中的情況下示出電路配置的一個實例的方框圖。電池組包括組合電池301、外部材料、包括充電控制開關302a和放電控制開關303a的開關單元304、電流檢測電阻307、溫度檢測元件308以及控制單元310。而且,電池組包括正電極端子321和負電極端子322,并且在充電時,正電極端子321和負電極端子322分別連接至電池充電器的正電極端子和負電極端子,進行充電。在使用電子設備時,正電極端子321和負電極端子322分別連接至電子設備的正電極端子和負電極端子,進行放電。組合電池301由串聯(lián)和/或并聯(lián)的多個非水電解質(zhì)電池301a構成。這個非水電解質(zhì)電池301a是本技術的非水電解質(zhì)電池。同時,圖10示出了一個實例,其中,6個非水電解質(zhì)電池301a在兩個并聯(lián)三個串聯(lián)(2P3S)的連接中連接;然而,除此以外,還可以使用任何方法,例如,n個并聯(lián)m個串聯(lián)(其中,n和m表示整數(shù))的連接。開關單元304包括充電控制開關302a、二極管302b、放電控制開關303a以及二極管303b,并且由控制單元310控制。二極管302b相對于在從正電極端子321到組合電池301的方向流動的充電電流在反方向并且相對于在從負電極端子322到組合電池301的方向流動的放電電流在正方向具有極性。二極管302b相對于充電電流在正方向并且相對于在放電電流在反方向具有極性。同時,在這個實例中,開關單元可以設置在正(+)側(cè)上;然而,開關單元還可以設置在負(-)側(cè)。充電控制開關302a由充電-放電控制單元控制,以便在電池電壓達到過度充電檢測電壓時,斷開充電控制開關,沒有充電電流流過組合電池301的電流路徑。在斷開充電控制開關之后,通過二極管302b,僅僅能夠放電。而且,充電控制開關302a由控制單元310控制,以便在大電流在充電時流過時,斷開充電控制開關,并且切斷流過組合電池301的電流路徑的充電電流。放電控制開關303a由控制單元310控制,以便在電池電壓達到過度放電測電壓時,斷開放電控制開關,沒有放電電流流過組合電池301的電流路徑。在斷開放電控制開關303a之后,通過二極管302b,僅僅能夠充電。而且,放電控制開關303a由控制單元310控制,以便在大電流在放電時流過時,斷開放電控制開關,并且切斷流過組合電池301的電流路徑的放電電流。溫度檢測元件308(例如)是熱敏電阻,并且設置在組合電池301附近。溫度檢測元件308測量組合電池301的溫度并且將測量的溫度提供給控制單元310。電壓檢測單元311測量組合電池301的電壓,并且構成組合電池的各種非水電解質(zhì)電池301a進行這些測量的電壓的A/D轉(zhuǎn)換,并且將合成值提供給控制單元310。電流測量單元313使用電流檢測電阻307測量電流,并且將測量的電流提供給控制單元310。開關控制單元314根據(jù)從電壓檢測單元311和電流測量單元313輸入的電壓和電流控制開關單元304的充電控制開關302a和放電控制開關303a。在一些非水電解質(zhì)電池301a的電壓達到低于或等于過度充電檢測電壓或過度放電檢測電壓時,并且在大電流快速流動時,通過將控制信號發(fā)送給開關單元304,開關控制單元314防止過度充電、過度放電以及過電流充電-放電。在此處,例如,在非水電解質(zhì)電池是鋰離子二次電池時,并且在相對于Li/Li+具有大約0V的形成鋰合金的材料用作負電極活性材料時,過度充電檢測電壓設為(例如)4.20V±0.05V,并且過度放電檢測電壓設為(例如)2.4V±0.1V。對于充電-放電開關,例如,可以使用半導體開關,例如,MOSFET。在這種情況下,MOSFET的寄生二極管用作二極管302b和303b。在P通道型FET用作充電-放電開關時,開關控制單元314將控制信號DO和CO分別提供給充電控制開關302a和放電控制開關303a的相應柵極。在充電控制開關302a和放電控制開關303a是P通道型時,由比電源電位低預定值或以上的柵極電位閉合開關。即,在傳統(tǒng)的充電和放電操作中,將控制信號DO和CO調(diào)整為低電平,并且使充電控制開關302a和放電控制開關303a進入閉合狀態(tài)。例如,在過度充電或過度放電時,將控制信號DO和CO調(diào)整為高電平,并且使充電控制開關302a和放電控制開關303a進入斷開狀態(tài)。存儲器317由RAM或ROM構成,并且由(例如)作為非易失性存儲器的EPROM(可擦可編程序只讀存儲器)構成。在存儲器317中,提取儲存在控制單元310處計算的值、在生產(chǎn)工藝的階段中測量的在各種非水電解質(zhì)電池301a的初始狀態(tài)中的電池的內(nèi)部電阻值等,并且還可以適當?shù)貙崿F(xiàn)重寫。而且,通過促使存儲器儲存非水電解質(zhì)電池301a的完全充電容量,例如,可以與控制單元310一起計算殘余容量。溫度檢測單元318使用溫度檢測元件308測量溫度,在異常發(fā)熱時執(zhí)行充電-放電控制,或者在計算殘余容量時進行補償。4、第四實施方式在第四實施方式中,解釋設置,例如,電子設備、電動車輛以及蓄電裝置,這些設備裝有根據(jù)第一實施方式的非水電解質(zhì)電池以及根據(jù)第二和第三實施方式的電池組。在第一到第三實施方式中解釋的非水電解質(zhì)電池和電池組可以用于將電力提供給設備,例如,電子設備、電動車輛以及蓄電裝置。電子設備的實例包括膝上型電腦、PDA(個人數(shù)字助理)、移動電話、無繩電話耳機、視頻攝像機、數(shù)碼相機、電子書、電子詞典、音樂播放器、無線電設備、耳機、游戲播放器、導航系統(tǒng)、存儲器卡、起搏器、助聽器、電動工具、電動剃須刀、冰箱、空調(diào)、電視機、立體聲音響系統(tǒng)、熱水器、電磁范圍、洗碗機、洗衣機、干衣機、照明裝置、玩具、醫(yī)療器械、機器人、道路調(diào)節(jié)以及信號機構。而且,電動車輛的實例包括鐵路車輛、高爾夫球車、電動推車以及電車(包括混合動力汽車)。電池和電池組用作驅(qū)動電源或輔助電源。蓄電裝置的實例包括用于電力儲存的電源,用于建筑物(包括房屋)或者用于發(fā)電設施。在以下描述中,在上述應用實例之中,將解釋使用應用本技術的非水電解質(zhì)電池的蓄電裝置的蓄電系統(tǒng)的具體實例。例如,這個蓄電系統(tǒng)具有一種配置,如下所述。第一蓄電系統(tǒng)是蓄電裝置由實現(xiàn)從可再生能源中發(fā)電的發(fā)電裝置給蓄電裝置充電的蓄電系統(tǒng)。第二蓄電系統(tǒng)是具有蓄電裝置并且給連接至蓄電裝置的電子設備供應電力的蓄電系統(tǒng)。第三蓄電系統(tǒng)是從蓄電裝置中接收電力供應的電子設備。執(zhí)行這些蓄電系統(tǒng),作為與外部供電網(wǎng)絡配合促進電力有效供應的系統(tǒng)。而且,第四蓄電系統(tǒng)是電動車輛,該電動車輛具有:轉(zhuǎn)換裝置,從蓄電裝置中接收電力供應并且將電力轉(zhuǎn)換成車輛的驅(qū)動力;以及控制裝置,根據(jù)與蓄電裝置相關的信息,對關于車輛控制相關的信息進行處理。第五蓄電系統(tǒng)是電力系統(tǒng),該電力系統(tǒng)包括電力信息傳輸/接收單元,該單元通過具有其他設備的網(wǎng)絡傳輸和接收信號,并且根據(jù)由傳輸/接收單元接收的信息,執(zhí)行上述蓄電裝置的充電-放電控制。第六蓄電系統(tǒng)是電力系統(tǒng),其從上述蓄電裝置中接收電力供應或者將電力從發(fā)電裝置或電力網(wǎng)絡中供應給蓄電裝置。在后文中,將解釋蓄電系統(tǒng)。(4-1)作為應用實例的在房屋內(nèi)的蓄電系統(tǒng)參照圖11,解釋將使用本技術的非水電解質(zhì)電池的蓄電裝置應用于房屋的蓄電系統(tǒng)中的一個實例。例如,在用于房屋101的蓄電系統(tǒng)100中,通過電力網(wǎng)絡109、信息網(wǎng)絡112、智能電表107、電力集線器108等將電力從集中電力系統(tǒng)102(例如,熱電站102a、原子發(fā)電站102b或水力發(fā)電廠102c)中供應給蓄電裝置103。與此同時,將電力從獨立電源(例如,家庭發(fā)電裝置104)供應給蓄電裝置103。還儲存供應給蓄電裝置103的電力。使用蓄電裝置103供應在房屋101內(nèi)使用的電力。還可以在建筑物內(nèi)使用相似的蓄電系統(tǒng),而不限于房屋101。房屋101具有家庭發(fā)電裝置104、功耗裝置105、蓄電裝置103、控制各種裝置的控制裝置110、智能電表107、以及獲取各種信息的傳感器111。各種裝置由電力網(wǎng)絡109和信息網(wǎng)絡112連接。太陽能電池、燃料電池等用作家庭發(fā)電裝置104,并且將這樣生成的電力供應給功耗裝置105和/或蓄電裝置103。功耗裝置105的實例包括冰箱105a、空調(diào)105b、電視接收器105c以及浴室105d。而且,功耗裝置105包括電動車輛106。電動車輛106的實例包括電動汽車106a、混合動力汽車106b以及電動機車106c。在蓄電裝置103中,應用本技術的非水電解質(zhì)電池。本技術的非水電解質(zhì)電池可以被配置為(例如)包括上述鋰離子二次電池。智能電表107具有測量所使用的商用電力的量的功能,并且將這樣測量的使用量傳輸給電力公司。電力網(wǎng)絡109可以使用直流電源、交流電源以及非接觸式電源中的任一個、或者其多個模式的任何組合。各種傳感器111的實例包括運動傳感器、照度傳感器、物體檢測傳感器、功耗傳感器、振動傳感器、接觸式傳感器、溫度傳感器以及紅外傳感器。將各種傳感器111所獲取的信息傳輸給控制裝置110。根據(jù)從傳感器111獲得的信息,理解天氣狀態(tài)、個人狀態(tài)等,自動控制功耗裝置105,從而可以盡可能減少能耗。而且,控制裝置110可以通過互聯(lián)網(wǎng)將關于房屋101的信息傳輸給外部電力公司等。功率集線器108實現(xiàn)諸如使電力線分支和直流-交流轉(zhuǎn)換的處理。連接至控制裝置110的信息網(wǎng)絡112的通信模式的實例包括使用通信接口的方法,例如,UART(通用異步接收器-收發(fā)器:用于異步串行通信的傳輸和接收電路);以及根據(jù)無線通信標準(例如,藍牙、ZigBee以及Wi-Fi)使用傳感器網(wǎng)絡的方法。藍牙模式可以應用于多媒體通信中,并且可以執(zhí)行一對多連接通信。ZigBee使用IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)802.15.4的物理層。IEEE802.15.4是稱為PAN(個人區(qū)域網(wǎng)絡)或W(無線)PAN的短距離無線網(wǎng)絡標準的標題。控制裝置110連接至外部服務器113。這個服務器113可以由房屋101、電力公司以及服務供應商中的任一個管理。由服務器113傳輸和接收的信息(例如)是關于功耗的信息、關于生活模式、電費的信息、關于天氣的信息、關于自然災害的信息以及關于電力交易的信息??梢栽诩依飶墓难b置(例如,電視接收器)發(fā)送和接收這些信息塊,或者可以從戶外裝置(例如,移動電話)發(fā)送和接收這些信息塊。可以在具有顯示功能的裝置上顯示這些信息塊,例如,電視接收器、移動電話或PDA(個人數(shù)字助理)。控制各種單元的控制裝置110被配置為包括CPU(中央處理單元)、RAM(隨機存儲器)、只讀存儲器(ROM)等,并且在這個實例中,控制裝置容納在蓄電裝置103內(nèi)??刂蒲b置110通過信息網(wǎng)絡112連接至蓄電裝置103、家庭發(fā)電裝置104、功耗裝置105、各種傳感器111以及服務器113,并且具有(例如)調(diào)節(jié)商用電力的使用量和發(fā)電量的功能。除此以外,控制裝置110還具有在電力市場上執(zhí)行電力交易的功能。如上所述,不僅集中電力系統(tǒng)102(例如,熱電站102a、原子發(fā)電站102b或水力發(fā)電廠102c)的電力,而且由家庭發(fā)電裝置104(太陽能發(fā)電和風力發(fā)電)生成的電力可以儲存在蓄電裝置103內(nèi)。因此,即使由家庭發(fā)電裝置104生成的電力波動,也能夠進行控制,以便使發(fā)送到外面的電功率的量恒定,或者排放必要量的電力。例如,可以使用將由太陽能發(fā)電獲得的電力儲存在蓄電裝置103內(nèi),在夜間將便宜的半夜電力儲存在蓄電裝置103內(nèi),然而,在白天電費較高的時區(qū)內(nèi),將儲存在蓄電裝置103內(nèi)的電力放電的方法。同時,在這個實例中,描述了控制裝置110容納在蓄電裝置103內(nèi)的實例;然而,控制裝置110可以容納在智能電表107內(nèi)或者可以被配置為單獨使用。而且,電力儲存系統(tǒng)100可以由在多家庭住宅內(nèi)的多個家庭使用,或者可以由多個單家庭住宅使用?!?-2】作為應用實例的在車輛內(nèi)的電儲存系統(tǒng)參照圖12,解釋將本技術應用于車輛的蓄電系統(tǒng)中的一個實例。圖12示意性示出使用應用本技術的串聯(lián)式混合系統(tǒng)的混...
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