电极组、二次电池、电池包及车辆
阅读：845发布：2023-12-30
专利汇可以提供电极组、二次电池、电池包及车辆专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 电极 组、二次 电池 、组电池、电池包及车辆。本发明提供能够实现可以显示优异输出性能的二次电池的电极组。根据1个实施方式，提供电极组。该电极组具备正极、负极和固体 电解 质层。固体 电解质 层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有 接触 于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于第1部分与第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。，下面是电极组、二次电池、电池包及车辆专利的具体信息内容。
1.一种电极组，其具备正极、负极和位于所述正极及所述负极之间的固体电解质层，所述固体电解质层包含：含有接触于所述正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；
含有接触于所述负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于所述第1部分与所述第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分，
所述第3固体电解质粒子的平均粒径比所述第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比所述第2固体电解质粒子的平均粒径大。
2.根据权利要求1所述的电极组，其中，所述固体电解质层满足：
0.0016≤D1/D3≤0.96；及
0.0033≤D2/D3≤0.96，
这里，D1为所述第1固体电解质粒子的所述平均粒径，D2为所述第2固体电解质粒子的所述平均粒径，D3为所述第3固体电解质粒子的所述平均粒径。
3.根据权利要求1或2所述的电极组，其中，
所述正极含有正极活性物质粒子，所述正极活性物质粒子的平均粒径比所述第1固体电解质粒子的所述平均粒径大，
所述负极含有负极活性物质粒子，所述负极活性物质粒子的平均粒径比所述第2固体电解质粒子的所述平均粒径大。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极组，其中，所述固体电解质层满足：
0.002≤T1/T3≤0.99；及
0.004≤T2/T3≤0.7，
这里，T1为所述第1部分的厚度，T2为所述第2部分的厚度，T3为所述第3部分的厚度。
5.根据权利要求3所述的电极组，其中，所述负极活性物质粒子含有选自具有尖晶石型的晶体结构的钛酸锂、具有斜方锰矿型的晶体结构的钛酸锂、具有锐钛矿型的晶体结构的钛氧化物、具有单斜晶型的晶体结构的钛氧化物、具有单斜晶型的晶体结构的铌钛复合氧化物及具有斜方晶型的晶体结构的含铌复合氧化物中的至少1种粒子。
6.一种二次电池，其具备权利要求1～5中任一项所述的电极组。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其进一步具备保持在所述电极组中的液状非水电解质及/或凝胶状非水电解质。
8.一种电池包，其含有权利要求6或7所述的二次电池。
9.根据权利要求8所述的电池包，其进一步具备通电用的外部端子和保护电路。
10.根据权利要求8或9所述的电池包，其具备多个所述二次电池，所述二次电池以串联、并联或组合串联及并联的方式进行电连接。
11.一种车辆，其搭载有权利要求8～10中任一项所述的电池包。
12.根据权利要求11所述的车辆，其含有将所述车辆的动能转换成再生能量的机构。
电极组、二次电池、电池包及车辆
[0001] 技术分野
[0002] 本发明的实施方式涉及电极组、二次电池、组电池、电池包及车辆。
背景技术
[0004] 其中，为了使其用途为电动汽车用电源，要求能量密度高，即要求每单位重量或单位体积的放电容量大。另一方面，二次电池、例如非水电解质电池中，每单位重量或单位体积的放电容量越大，则对于安全性的要求也越高。成为其中一个答案的是全固体二次电池。全固体二次电池是代替电解液而使用固体电解质的二次电池。
[0005] 特别是由于有机系电解液为着火性的，因此用于提高使用有机系电解液时的安全性的技术开发正在火热进行中。即使这样，也难以确保充分的安全性。
[0006] 另一方面，由于全固体二次电池未使用有机系电解液，因此能够形成没有着火的可能性、极为安全的二次电池。
[0007] 进而，利用全固体二次电池时，由于不使用液状非水电解质，因此可以优选地形成双极电池。双极电池例如可以具备多个双极结构的电极、和位于这些电极间的固体电解质。双极结构的电极例如可以具备：具有第1面及作为其背面的第2面的集电体；设于集电体的第1面上的含正极活性物质层；以及设于集电体的第2面上的含负极活性物质层。这种电极例如可以用以下顺序获得。首先，在集电体的第1面上涂布正极涂料。接着，对所得涂膜进行干燥，获得含正极活性物质层。另一方面，在集电体的第2面上涂布负极涂料。接着，对所得涂膜进行干燥，获得含负极活性物质层。如此，可以获得具有双极结构的电极。双极电池例如可以用以下顺序进行制作。首先，制作双极结构的多个电极。这些电极中的数个中，在含正极活性物质层及/或含负极活性物质层上涂布固体电解质的涂料。将该涂膜干燥，获得固体电解质层。接着，将这些多个电极按照含正极活性物质层与含负极活性物质层隔着固体电解质层相向的方式进行堆叠。如此，可以优选地形成双极电池。这种双极电池中，通过增加堆叠数，可以在单电池内部提高电压。
发明内容
[0008] 发明要解决的技术问题
[0009] 本发明的课题在于提供可以实现能够显示优异的输出性能的二次电池的电极组、具备该电极组的二次电池、具备该二次电池的组电池、具备该二次电池的电池包、及具备该电池包的车辆。
[0010] 用于解决技术问题的手段
[0011] 根据实施方式，提供一种电极组。该电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于第1部分与第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。
[0012] 根据实施方式，提供一种二次电池。该二次电池具备实施方式的电极组。
[0013] 根据实施方式，提供一种组电池。该组电池具备多个第2实施方式的二次电池。
[0014] 根据实施方式，提供一种电池包。该电池包具备实施方式的二次电池。
[0015] 根据实施方式，提供一种车辆。该车辆搭载有实施方式的电池包。
[0017] 图1为第1实施方式的第1例电极组的概略截面图。
[0018] 图2为放大图1所示电极组的A部的截面图。
[0019] 图3为放大图1所示电极组的B部的截面图。
[0020] 图4为第1实施方式的第2例电极组的概略截面图。
[0021] 图5为第2实施方式的第1例二次电池的概略截面图。
[0022] 图6为第2实施方式的第2例二次电池的部分剖开概略立体图。
[0023] 图7为放大图6所示二次电池的C部的截面图。
[0024] 图8为概略地表示第3实施方式的组电池之一例的立体图。
[0025] 图9为概略地表示第4实施方式的电池包之一例的分解立体图。
[0027] 图11为概略地表示第5实施方式的车辆之一例的截面图。
[0028] 图12为概略地表示第5实施方式的车辆的另一例的图。
[0029] 符号说明
[0030] 1卷绕型电极组、2外包装构件、3负极、3a负极集电体、3b含负极活性物质层、3A负极活性物质粒子、4固体电解质层、4A固体电解质粒子、4A-1多个第1固体电解质粒子、4A-2多个第2固体电解质粒子、4A-3多个第3固体电解质粒子、4-1第1部分、4-2第2部分、4-3第3部分、5正极、5a正极集电体、5b含正极活性物质层、5A正极活性物质粒子、6负极端子、7正极端子、81负极、82、83及84双极电极、85正极、8a集电体、11层叠型电极组、12外包装构件、13正极、13a正极集电体、13b含正极活性物质层、14负极、14a负极集电体、14b含负极活性物质层、15固体电解质层、16负极端子、17正极端子、21汇流条、22正极侧导线、23负极侧导线、24胶带、31收容容器、32盖、33保护片材、34印刷配线基板、35配线、40车辆主体、41车辆用电源、42电控制装置、43外部端子、44逆变器、45驱动马达、100二次电池、200组电池、200a组电池、200b组电池、200c组电池、300电池包、300a电池包、300b电池包、300c电池包、301a组电池监视装置、301b组电池监视装置、301c组电池监视装置、341正极侧连接器、342负极侧连接器、343热敏电阻、344保护电路、345配线、346配线、347通电用的外部端子、348a正侧配线、348b负侧配线、400车辆、411电池管理装置、412通信总线、413正极端子、414负极端子、415开关装置、L1连接线、L2连接线、W驱动轮。
具体实施方式
[0031] 以下一边参照附图一边对实施方式进行说明。其中，各实施方式中共同的构成带有相同的符号，且省略重复的说明。另外，各图是用于实施方式的说明及促进其理解的示意图，其形状或尺寸、比等与实际装置有数个不同之处，但这些可以参照以下的说明和公知的技术适当地进行设计改变。
[0032] (第1实施方式)
[0033] 根据第1实施方式，提供一种电极组。该电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于第1部分与第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。
[0034] 在二次电池中使用固体电解质时，如何不降低正极与负极之间的锂离子传导性成为重点。作为单体的粒子，发现了能够显示与液状非水电解质同等的锂离子传导性的固体电解质。但是，当将这种固体电解质粒子在正极与负极之间重叠而实际上进行配置时可知，在固体电解质粒子间的界面处，锂离子的递送发生损失，作为固体电解质层整体，锂离子传导性降低。
[0035] 本发明人们为了解决该课题进行了深入研究，结果实现了第1实施方式的电极组。
[0036] 第1实施方式的电极组具备位于正极与负极之间的固体电解质层。固体电解质层包含第1部分、第2部分和第3部分。第1部分含有接触于正极的多个固体电解质粒子，即多个第1固体电解质粒子。第2部分含有接触于负极的多个固体电解质粒子，即多个第2固体电解质粒子。第3部分位于第1部分与第2部分之间。另外，第3部分含有多个固体电解质粒子，即多个第3固体电解质粒子。
[0037] 这种固体电解质层中，第3部分中的固体电解质粒子(第3固体电解质粒子)的平均粒径比第1部分的固体电解质粒子(第1固体电解质粒子)的平均粒径大、也比第2部分的固体电解质粒子(第2固体电解质粒子)的平均粒径大。即，固体电解质层中，可以减小接触于正极或负极的固体电解质粒子的平均粒径，另一方面，可以增大作为中间部分的第3部分所含固体电解质粒子的平均粒径。
[0038] 含有可以具有小平均粒径的第1固体电解质粒子的固体电解质层的第1部分可以在多个接触点与正极相接触。因此，固体电解质层的第1部分可以促进与正极的锂离子的递送。同样，含有可以具有小平均粒径的第2固体电解质粒子的固体电解质层的第2部分可以在多个接触点与负极相接触。因此，固体电解质层的第2部分可以促进与负极的锂离子的递送。
[0039] 另一方面，含有可以具有大平均粒径的第3固体电解质粒子的固体电解质层的第3部分中，可以减小固体电解质粒子间的界面。因此，固体电解质层的第3部分可以实现优异的锂离子传导性。
[0040] 这些的结果是，第1实施方式的电极组能够实现可以显示优异的输出性能的二次电池。
[0041] 另一方面，固体电解质层第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径为固体电解质层第1部分中的第1固体电解质粒子的平均粒径以下的电极组例如可以是固体电解质层第1部分所含的第1固体电解质粒子过大的电极组。这种电极组中，正极与固体电解质粒子的接触点变得过少、无法进行锂离子的充分递送。或者，第3固体电解质粒子的平均粒径为第1固体电解质粒子的平均粒径以下的电极组有时也是固体电解质层的第3部分所含的第3固体电解质粒子过小的电极组。这种电极组中，在固体电解质粒子之间的界面处，锂离子的递送发生损失。由于这些理由，固体电解质层第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径为固体电解质层第1部分中的第1固体电解质粒子的平均粒径以下的电极组所能实现的输
出性能要比第1实施方式的电极组的输出性能差。
出性能要比第1实施方式的电极组的输出性能差。
[0042] 另外，固体电解质层第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径为固体电解质层第2部分中的第2固体电解质粒子的平均粒径以下的电极组例如可以是第2固体电解质粒子过大的电极组。这种电极组中，负极与固体电解质粒子的接触点变得过少、无法进行锂离子的充分递送。或者，第3固体电解质粒子的平均粒径为第2固体电解质粒子的平均粒径以下的电极组有时也是固体电解质层的第3部分所含第3固体电解质粒子过小的电极组。这种电极组中，在固体电解质粒子之间的界面处、锂离子的递送发生损失。由于这些理由，第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径为固体电解质层第2部分中的第2固体电解质粒子的平均粒径以下的电极组所能实现的输出性能要比第1实施方式的电极组的输出性能差。
[0043] 此外，固体电解质层的第3部分位于第1部分与第2部分之间，固体电解质层的第1部分含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子。因此，固体电解质层的第1部分也可以位于固体电解质层的第3部分与正极之间。在固体电解质层的第3部分所含的具有较大粒径的多个第3固体电解质粒子与正极相接触的电极组中，正极与固体电解质层之间的接触面积小、正极与固体电解质层的锂离子的充分交换无法进行。固体电解质层的第1部分由于位于固体电解质层的第3部分与正极之间，因此可以防止固体电解质层第3部分所含的多个第3固体电解质粒子与正极的接触。同样，固体电解质层的第2部分也可以位于固体电解质层的第3部分与负极之间。固体电解质层的第3部分所含的具有较大粒径的多个第3固体电解质粒子与负极相接触的电极组中，负极与固体电解质层之间的接触面积小、负极与固体电解质层的锂离子的充分交换无法进行。固体电解质层的第2部分由于位于固体电解质层的第3部分与负极之间，因此可以防止固体电解质层第3部分所含的多个第3固体电解质粒子与负极的接触。这些均是第1实施方式的电极组可以实现优异的输出性能的要因。
[0044] 以下更为详细地说明第1实施方式的电极组。此外，以下说明的“平均粒径”在粒子由一次粒子形成时为体积平均一次粒径；在粒子由二次粒子形成时为体积平均二次粒径；在粒子为一次粒子及二次粒子的混合物时，是一次粒子及二次粒子没有区别的混合物的体积平均粒径。
[0045] 第1实施方式的电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。
[0046] 正极可以含有正极集电体和含正极活性物质层。正极集电体例如可以具有带状的平面形状。带状的正极集电体可以具有第1表面和作为其背面的第2表面。含正极活性物质层可以形成在正极集电体的一个表面上或两个表面上。含正极活性物质层可以含有正极活性物质和任意的导电剂及粘结剂。正极集电体可以含有在任一表面上均未担载有含正极活性物质层的部分。该部分可以作为正极极耳使用。或者，正极也可以是与正极集电体不同的其它构件且含有与正极集电体电连接的正极极耳(也可以是正极端子)。
[0047] 负极可以含有负极集电体和含负极活性物质层。负极集电体例如可以具有带状的平面形状。带状的负极集电体可以具有第1表面和作为其背面的第2表面。含负极活性物质层可以形成在负极集电体的一个表面上或两个表面上。含负极活性物质层可以含有负极活性物质和任意的导电剂及粘结剂。负极集电体可以含有表面上未担载有含负极活性物质层的部分。此部分可作为负极极耳。或者，负极也可以是与负极集电体不同的其它构件且含有与负极集电体电连接的负极极耳(也可以是负极端子)。
[0048] 或者，第1实施方式的电极组还可以含有双极结构的电极。双极结构的电极可以含有：具有第1表面及作为其背面的第2表面的集电体；作为正极的含正极活性物质层；以及作为负极的含负极活性物质层。含正极活性物质层可以形成在集电体的第1表面上。含负极活性物质层可以形成在集电体的第2表面上。集电体可以含有表面上既未担载有含正极活性物质层、也未担载有含负极活性物质层的部分。该部分可以作为集电极耳进行使用。或者，双极结构的电极也可以是与集电体不同的其它构件且含有与集电体电连接的集电极耳。
[0049] 含正极活性物质层中可以含有的正极活性物质例如可以具有粒子的形状。正极活性物质粒子可以是一次粒子、也可以是作为一次粒子凝集体的二次粒子。或者，正极活性物质粒子也可以是一次粒子与二次粒子的混合物。正极活性物质粒子优选平均粒径DC为0.5μm以上且30μm以下、更优选为1μm以上且10μm以下。
[0050] 含负极活性物质层中能够含有的负极活性物质例如可以具有粒子的形状。负极活性物质粒子可以是一次粒子、或者可以是作为一次粒子凝集体的二次粒子。或者，负极活性物质粒子可以是一次粒子与二次粒子的混合物。负极活性物质粒子优选平均粒径DA为0.5μm以上且20μm以下、更优选为0.8μm以上且10μm以下。
[0051] 固体电解质层含有第1部分、第2部分和第3部分。第1部分含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子。第2部分含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子。第3部分位于第1部分与第2部分之间。并且，第3部分含有多个第3固体电解质粒子。
[0052] 固体电解质层的第1、第2及第3的各部分中，固体电解质粒子例如可以显示具有广度(扩散)的粒度分布。固体电解质层的第1、第2及第3的各部分中，固体电解质粒子优选分别满足0.1≤D1≤2.9、0.05≤D1-10≤2.7、0.8≤D1-90≤5.5、0.1≤D2≤2.9、0.05≤D2-10≤2.7、0.8≤D2-90≤5.5、3≤D3≤30、0.9≤D3-10≤19及20≤D3-90≤100。这里，D1为固体电解质层的第
1部分中的第1固体电解质粒子的平均粒径、D2为固体电解质层的第2部分中的第2固体电解质粒子的平均粒径、D3为固体电解质层的第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径。
D1-10、D2-10及D3-10是在针对固体电解质层的第1～第3部分的各自的固体电解质粒子的累积粒度曲线中、从小粒径侧开始的累积频率达到10％的粒径。D1-90、D2-90及D3-90是在针对固体电解质层的第1～第3部分的各自的固体电解质粒子的累积粒度曲线中、从小粒径侧开始的累积频率达到90％的粒径。针对固体电解质粒子的累积粒度曲线利用激光衍射散射法获
得。固体电解质粒子更优选分别满足0.3≤D1≤1、0.05≤D1-10≤1、1.1≤D1-90≤2、0.5≤D2≤
1.5、0.1≤D2-10≤1、1.1≤D2-90≤2、3≤D3≤8、2.1≤D3-10≤5及6≤D3-90≤30。粒径D1、D1-10、D1-90、D2、D2-10、D2-90、D3、D3-10及D3-90的单位为[μm]。另外，D1-10＜D1＜D1-90、D2-10＜D2＜D2-90、D3-10＜D3＜D3-90。
1部分中的第1固体电解质粒子的平均粒径、D2为固体电解质层的第2部分中的第2固体电解质粒子的平均粒径、D3为固体电解质层的第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径。
D1-10、D2-10及D3-10是在针对固体电解质层的第1～第3部分的各自的固体电解质粒子的累积粒度曲线中、从小粒径侧开始的累积频率达到10％的粒径。D1-90、D2-90及D3-90是在针对固体电解质层的第1～第3部分的各自的固体电解质粒子的累积粒度曲线中、从小粒径侧开始的累积频率达到90％的粒径。针对固体电解质粒子的累积粒度曲线利用激光衍射散射法获
得。固体电解质粒子更优选分别满足0.3≤D1≤1、0.05≤D1-10≤1、1.1≤D1-90≤2、0.5≤D2≤
1.5、0.1≤D2-10≤1、1.1≤D2-90≤2、3≤D3≤8、2.1≤D3-10≤5及6≤D3-90≤30。粒径D1、D1-10、D1-90、D2、D2-10、D2-90、D3、D3-10及D3-90的单位为[μm]。另外，D1-10＜D1＜D1-90、D2-10＜D2＜D2-90、D3-10＜D3＜D3-90。
[0053] 另外，固体电解质层优选满足0.0016≤D1/D3≤0.96、及0.0033≤D2/D3≤0.96。这里，实施方式的电极组中，固体电解质层满足上述范围内的比D1/D3及D2/D3的电极组可以显示更为优异的输出性能。固体电解质层更优选满足0.037≤D1/D3≤0.34、及0.062≤D2/D3≤0.5。
[0054] 另外，正极活性物质粒子的平均粒径DC优选大于第1固体电解质粒子的平均粒径D1。进而，正极活性物质粒子的一部分优选与固体电解质层的第1部分的第1固体电解质粒子相接触。根据该优选方式，可以进一步促进正极与固体电解质层之间的锂离子的递送。
[0055] 另一方式中，比D1/DC可以为0.0025以上且2以下、优选为0.015以上且1以下。
[0056] 另外，负极活性物质粒子的平均粒径DA优选比第2固体电解质粒子的平均粒径D2大。进而，负极活性物质粒子的一部分优选与固体电解质层的第2部分的第2固体电解质粒子相接触。根据该优选方式，可以进一步促进负极与固体电解质层之间的锂离子的递送。
[0057] 另一方式中，比D2/DA可以为0.006以上且2以下、优选为0.03以上且1.5以下。
[0058] 固体电解质层优选满足0.002≤T1/T3≤0.99、及0.004≤T2/T3≤0.7。这里，T1为第1部分的厚度、T2为第2部分的厚度、T3为第3部分的厚度。第1部分的厚度为接触于正极的固体电解质粒子的最大直径。第2部分的厚度为接触于负极的固体电解质粒子的最大直径。第3部分的厚度是固体电解质层的厚度T减去第1部分的厚度T1及第2部分的厚度T2所获得的差。另外，固体电解质层的厚度为正极与负极所面对的方向上的固体电解质层的厚度。第1实施方式的电极组中固体电解质层满足上述范围内的比T1/T3及比T2/T3的电极组可以进一步减小固体电解质粒子间的界面上的锂离子的递送损失，因此能够实现更为优异的输出性能。
另外，由于能够进一步减少锂离子的递送损失，可以抑制电极组的内部电阻的提高。由此，该优选方式的电极组可以显示更为优异的循环寿命。
另外，由于能够进一步减少锂离子的递送损失，可以抑制电极组的内部电阻的提高。由此，该优选方式的电极组可以显示更为优异的循环寿命。
[0059] 固体电解质层的各部分可以进一步含有用于使固体电解质粒子粘结的粘结剂。
[0060] 第1实施方式的电极组中，作为固体电解质层中间部分的第3部分含有平均粒径较大的固体电解质粒子。粒子的平均粒径越大，则比表面积越小，可以减少使其相互粘结所需的粘结剂的量。因此，第1实施方式的电极组的固体电解质层中，可以使第3部分所含粘结剂的量比第1部分及第2部分各自含有的粘结剂的量还少。
[0061] 粘结剂可以显示较高的柔软性。使固体电解质层的第3部分中粘结剂的量较少的电极组中，固体电解质层可以显示优异的牢固性。
[0062] 例如当正极及/或负极中含有可通过充电及/或放电发生体积变化的活性物质时，固体电解质层中，在充电及/或放电过程中会产生起因于活性物质体积变化的应力。产生这种应力时，有固体电解质层发生弯曲的情况。但是，能够显示优异牢固性的固体电解质层可以显示出针对充电及/或放电中可产生应力的优异强度。因而，优选方式的电极组能够实现可以显示更为优异的寿命性能的二次电池。
[0063] 除了粘结剂的量以外、比T1/T3及比T2/T3也为上述优选范围内的电极组可以实现更为优异的寿命性能。
[0064] 固体电解质层的第1部分也可以将例如含正极活性物质层的面中与负极相对的面覆盖。同样，固体电解质层的第2部分也可以将例如含负极活性物质层的面中与正极相对的面覆盖。
[0065] 第1实施方式的电极组例如可以具有堆叠型结构。堆叠型结构中，例如将多个正极及多个负极按照各含正极活性物质层与各含负极活性物质层隔着固体电解质层相对的方式进行层叠。
[0066] 或者，第1实施方式的电极组可以具有卷绕型的结构。卷绕型结构中，将层叠体卷绕。该层叠体具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层在层叠体中位于含正极活性物质层与含负极活性物质层之间。
[0067] 或者，第1实施方式的电极组也可以含有具有双极结构的电极。这种电极组中，具有双极结构的多个电极按照各含正极活性物质层与各含负极活性物质层隔着固体电解质层相对的方式进行层叠。这里，隔着固体电解质层、面对含负极活性物质层的含正极活性物质层的面是不与集电体相接触的面。同样，隔着固体电解质层、面对含正极活性物质层的含负极活性物质层的面是不与集电体相接触的面。
[0068] 接着，对正极、负极、具有双极结构的电极及固体电解质层更为详细地说明。
[0069] 1)正极
[0071] 作为这种化合物的例子，包含：含锂的二氧化锰、氧化铁、氧化铜及氧化镍、锂锰复合氧化物(例如LisMn2O4或LisMnO2(0＜s≤1))、锂镍复合氧化物(例如LisNiO2(0＜s≤1))、锂钴复合氧化物(例如LisCoO2(0＜s≤1))、锂镍钴复合氧化物(例如LisNi1-tCotO2(0＜s≤1、0≤t≤1))、锂锰钴复合氧化物(例如LisMntCo1-tO2(0＜s≤1、0≤t≤1))、具有尖晶石型的晶体结构的锂锰镍复合氧化物(例如LisMn2-tNitO4(0＜s≤1、0＜t≤1))、具有橄榄石型的晶体结构的锂磷氧化物(例如LisFePO4、LisFe1-tMntPO4、LisCoPO4等(0＜s≤1、0≤t≤1))、硫酸铁(例如LisFe2(SO4)3(0≤s≤1))以及钒氧化物(例如LisV2O5(0≤s≤1))。另外，还可以使用聚苯胺或聚吡咯等导电性聚合物材料、二硫化物系聚合物材料等有机材料及无机材料。
[0072] 正极活性物质更优选含有可获得高电池电压的化合物。这种化合物的例子包含：锂锰复合氧化物(例如LisMn2O4)、锂镍复合氧化物(例如LisNiO2)、锂钴复合氧化物(例如LisCoO2)、锂镍钴复合氧化物(例如LisNi1-tCotO2)、具有尖晶石型的晶体结构的锂锰镍复合氧化物(例如LisMn2-tNitO4)、锂锰钴复合氧化物(例如LisMntCo1-tO2)及磷酸铁锂(例如LisFePO4)。其中，上述式中s及t优选为之前所示的范围内。
[0073] 作为其他的正极活性物质的例子，可举出使用由式LiiNijCokMnlO2表示的锂镍钴锰复合氧化物。式中，i、j、k及l分别满足由不等式0＜i≤1.1、0.1≤j≤0.5、0＜k≤0.9、0.1≤l≤0.5表示的关系。
[0074] 正极活性物质粒子的比表面积优选为0.1m2/g以上且10m2/g以下。具有0.1m2/g以上的比表面积的正极活性物质粒子可以充分地确保Li离子的嵌入、脱嵌位点。具有10m2/g以下的比表面积的正极活性物质粒子在工业生产上的处理容易、且可确保良好的充放电循环性能。
[0075] 粘结剂是为了对所分散的正极活性物质的间隙进行填埋、并使正极活性物质与正极集电体粘结而配合的。粘结剂的例子包含：羧甲基纤维素(CMC)、羧丙基甲基纤维素(HPMC)、醋酸纤维素、铵盐纤维素、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶及苯乙烯-丁二烯橡胶、聚丙烯酸化合物(例如丙烯酸系橡胶及丙烯酸系树脂)及酰亚胺化合物(例如聚酰胺酰亚胺)。可以单独使用其中的1种，或者可以使用其中的2种以上的混合物。
[0076] 导电剂是为了提高集电性能且抑制正极活性物质与正极集电体的接触电阻而配合的。导电剂的例子包含气相生长碳纤维(Vapor Grown Carbon Fiber；VGCF)、焦炭、炭黑、石墨、碳纳米纤维及碳纳米管等的碳系材料。碳系材料的平均粒径优选为0.1μm以上且10μm以下。为0.1μm以上时，可以有效地抑制气体产生。为10μm以下时，可获得良好的导电网络。
碳系材料的比表面积优选为10m2/g以上且100m2/g以下。为10m2/g以上时，可获得良好的导电网络。为100m2/g以下时，可有效地抑制气体产生。
碳系材料的比表面积优选为10m2/g以上且100m2/g以下。为10m2/g以上时，可获得良好的导电网络。为100m2/g以下时，可有效地抑制气体产生。
[0077] 含正极活性物质层中，优选正极活性物质及粘结剂分别以80质量％以上且98质量％以下、及2质量％以上且20质量％以下的比例进行配合。
[0078] 通过使粘结剂的量为2质量％以上，可获得充分的电极强度。另外，当使粘结剂的量为20质量％以下时，由于电极所含绝缘体的量减少，因此可以降低内部电阻。
[0079] 添加导电剂时，正极活性物质、粘结剂及导电剂优选分别以77质量％以上且95质量％以下、2质量％以上且20质量％以下、及3质量％以上且15质量％以下的比例进行配合。
[0080] 通过使导电剂的量为3质量％以上，可以发挥上述效果。另外，通过使导电剂的量为15质量％以下，可以减少与电解质相接触的导电剂的比例。该比例低时，在高温保存下可以减少电解质的分解。
[0081] 含正极活性物质层优选由正极活性物质、粘结剂及导电剂形成。这样的含正极活性物质层在组装到电池中而得的电极组中也可保持电解液、例如液状非水电解质及/或凝胶状非水电解质的一部分。电解液的一部分例如可以保持在多孔质的含正极活性物质层的细孔中。根据该优选方式，含正极活性物质层可以显示更为优异的离子传导性。其结果是，可以实现更为优异的输出性能及更为优异的循环寿命。
[0083] 铝箔或铝合金箔的厚度优选为5μm以上且20μm以下，更优选为15μm以下。铝箔的纯度优选为99质量％以上。铝箔或铝合金箔所含的铁、铜、镍及铬等过渡金属的含量优选为1质量％以下。
[0084] 正极例如可利用以下的方法制作。首先，将活性物质、导电剂及粘结剂混悬在溶剂中，制备浆料。将该浆料涂布在正极集电体的单面或两面上。接着，对所涂布的浆料进行干燥，获得含正极活性物质层与正极集电体的层叠体。之后，对该层叠体实施压制。如此，制作正极。或者，正极也可以利用以下方法制作。首先，将正极活性物质、导电剂及粘结剂混合而获得混合物。接着，将该混合物成形为料粒状。接着，将这些料粒配置在正极集电体上，从而可以获得正极。
[0085] 2)负极
[0086] 作为负极活性物质例如可使用锂合金。锂合金优选含有Li和选自Si、Al、Zn、Sn及In中的至少1种金属元素。锂合金例如可以含有Li和选自Si、Al、Zn、Sn及In中的1种。或者，锂合金还可以含有Li和选自Si、Al、Zn、Sn及In中的2种以上。作为具体例，可举出Li-Al、Li-Bi-Cd、Li-Sn-Cd等。
[0087] 另外，作为负极活性物质的其他例子，例如可举出含钛氧化物。作为含钛氧化物的一例，可举出锂钛复合氧化物。锂钛复合氧化物例如可举出具有尖晶石型的晶体结构的钛酸锂(例如Li4+xTi5O12(-1≤x≤3))、具有斜方锰矿型的晶体结构的钛酸锂(例如Li2+xTi3O7(0≤x≤1))、Li1+xTi2O4(0≤x≤1)、Li1.1+xTi1.8O4(0≤x≤1)、Li1.07+xTi1.86O4(0≤x≤1)及LixTiO2(0≤x≤1)。上述种类的锂钛复合氧化物具有锂嵌入脱嵌时的体积变化小的特征。
[0088] 作为含钛氧化物的其他例子，可举出钛氧化物。钛氧化物例如可举出具有锐钛矿型的晶体结构的二氧化钛TiO2及具有单斜晶型的晶体结构的二氧化钛TiO2(B)。
[0089] 作为负极活性物质的其他例子，可举出含铌氧化物。作为含铌氧化物，例如可举出氧化铌(例如Nb2O5)及锂嵌入脱嵌电位相对于锂的氧化还原电位比1.0V还高的、具有单斜晶型晶体结构的铌钛复合氧化物(例如Nb2TiO7)等。
[0090] 作为活性物质的其他例子，可举出以下通式(1)或(2)所示的具有斜方晶型的晶体结构的复合氧化物：
[0091] LiaM11-bM2bTi6-cM3cO14+d (1)
[0092] 这里，M1为选自Sr、Ba、Ca及Mg中的至少1种。M2为选自Cs、K及Na中的至少1种。M3为选自Al、Fe、Zr、Sn、V、Nb、Ta及Mo中的至少1种。各下标满足2≤a≤6、0＜b＜1、0＜c≤6、-0.5≤d≤0.5。M1可以含有选自Sr、Ba、Ca及Mg中的1种，或者可以组合含有选自其中的2种以上。M2可以含有选自Cs、K及Na中的1种，或者可以组合含有选自其中的2种以上。M3可以含有选自Al、Fe、Zr、Sn、V、Nb、Ta及Mo中的1种，或者可以组合含有选自其中的2种以上；
[0093] Li2+wNa2-eMαfTi6-gMβgO14+h (2)
[0094] 这里，Mα为选自Cs及K中的至少1种。Mβ为选自Zr、Sn、V、Nb、Ta、Mo、W、Fe、Co、Mn及Al中的至少1种。各下标满足0≤w≤4、0＜e＜2、0≤f＜2、0＜g≤6、-0.5≤h≤0.5。Mα可以是Cs及K的任一者，或者是含有Cs及K这两者。Mβ可以含有选自Zr、Sn、V、Nb、Ta、Mo、W、Fe、Co、Mn及Al中的1种，或者可以组合含有选自Zr、Sn、V、Nb、Ta、Mo、W、Fe、Co、Mn及Al中的2种以上。
[0095] 上述通式(1)及(2)所示的复合氧化物优选含有Nb。该优选的复合氧化物也可称作具有斜方晶型的晶体结构的含铌复合氧化物。
[0096] 这种复合氧化物的锂嵌入脱嵌时的体积变化小。另外，这些复合氧化物可以显示比尖晶石型钛酸锂更低的动作电位。因此，将含有这些复合氧化物的电极作为负极进行使用所制作的二次电池相比较于负极中使用尖晶石型钛酸锂的二次电池，可以显示更高的电池电压。另外，这些复合氧化物可以显示在动作电位范围内没有电位的高度差部、电位以显著的梯度发生变化的充电曲线及放电曲线。因此，使用这些复合氧化物所制作的二次电池可以基于电压变化，容易地把握充电状态。
[0097] 具有斜方晶型的晶体结构的含铌复合氧化物更优选进一步含有Na。
[0099] 活性物质的其他例子可举出金属硫化物。金属硫化物如可举出TiS2、FeS、FeS2、NiS及MoS2等。
[0100] 负极活性物质可以含有1种的以上所列举的活性物质的粒子，或者还可组合含有2种以上。进而，如上所述，负极活性物质可以具有粒子的形状。即，负极活性物质粒子可以含有选自例如具有尖晶石型的晶体结构的钛酸锂、具有斜方锰矿型的晶体结构的钛酸锂、具有锐钛矿型的晶体结构的钛氧化物、具有单斜晶型的晶体结构的钛氧化物、具有单斜晶型的晶体结构的铌钛复合氧化物及具有斜方晶型的晶体结构的含铌复合氧化物中的至少1种粒子。
[0101] 负极活性物质粒子的比表面积优选为0.1m2/g以上且10m2/g以下。具有0.1m2/g以上的比表面积的负极活性物质粒子可以充分地确保Li离子的嵌入及脱嵌位点。具有10m2/g以下的比表面积的负极活性物质粒子在工业生产上易于处理，且可确保良好的充放电循环性能。
[0102] 导电剂是为了提高集电性能、且抑制负极活性物质与集电体的接触电阻而配合的。导电剂的例子包含气相生长碳纤维(Vapor Grown Carbon Fiber；VGCF)、焦炭、炭黑、石墨、碳纳米纤维及碳纳米管等碳系材料。碳系材料的平均粒径优选为0.1μm以上且10μm以下。为0.1μm以上时，可以有效地抑制气体产生。为10μm以下时，可获得良好的导电网络。碳系材料的比表面积优选为10m2/g以上且100m2/g以下。为10m2/g以上时，可获得良好的导电
2
网络。为100m/g以下时，可以有效地抑制气体产生。
2
网络。为100m/g以下时，可以有效地抑制气体产生。
[0103] 粘结剂是为了对所分散的负极活性物质的间隙进行填埋、并使负极活性物质与负极集电体粘结而配合的。粘结剂的例子包含：羧甲基纤维素(CMC)、羧丙基甲基纤维素(HPMC)、醋酸纤维素、铵盐纤维素、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶及苯乙烯-丁二烯橡胶、聚丙烯酸化合物(例如丙烯酸系橡胶及丙烯酸系树脂)及酰亚胺化合物(例如聚酰胺酰亚胺)。可以单独使用这些中的1种，或者也可以使用这些中的2种以上的混合物。
[0104] 含负极活性物质层中的活性物质、导电剂及粘结剂优选分别以68质量％以上且96质量％以下、2质量％以上且30质量％以下及2质量％以上且30质量％以下的比例配合。通过使导电剂的量为2质量％以上，可以提高含负极活性物质层的集电性能。另外，通过使粘结剂的量为2质量％以上，含负极活性物质层与负极集电体的粘结性变得充分、可以期待优异的循环性能。另一方面，从谋求高容量化的方面出发，优选导电剂及粘结剂分别为28质量％以下。
[0105] 负极集电体使用在负极活性物质的锂的嵌入及脱嵌电位下电化学稳定的材料。负极集电体优选由铜、镍、不锈钢或铝、或者含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si中的1个以上元素的铝合金制作。负极集电体的厚度优选为5μm以上且20μm以下。具有这种厚度的负极集电体可以获取负极的强度与轻量化的平衡。
[0106] 含负极活性物质层的密度(不含集电体)优选为1.8g/cm3以上且2.8g/cm3以下。含负极活性物质层的密度为该范围内的负极的能量密度和电解质的保持性优异。含负极活性物质层的密度更优选为2.1g/cm3以上且2.6g/cm3以下。
[0107] 含负极活性物质层优选由负极活性物质、粘结剂及导电剂形成。这种含负极活性物质层在组装到电池而得的电极组中也可以保持电解液、例如液状非水电解质及/或凝胶状非水电解质的一部分。电解液的一部分例如可以保持在多孔质的含负极活性物质层的细孔中。根据该优选方式，含负极活性物质层可以显示更为优异的离子传导性。其结果是，可以实现更为优异的输出性能及更为优异的循环寿命。
[0108] 负极例如可利用以下方法制作。首先，将负极活性物质、导电剂及粘结剂混悬在溶剂中，制备浆料。将该浆料涂布在负极集电体的单面或两面上。接着，对涂布的浆料进行干燥，获得含负极活性物质层与负极集电体的层叠体。之后，对该层叠体实施压制。如此，制作负极。或者，负极还可以利用以下的方法进行制作。首先，将负极活性物质、导电剂及粘结剂混合而获得混合物。接着，将该混合物成形为料粒状。接着，将这些料粒配置在负极集电体上，从而可获得负极。
[0109] 3)具有双极结构的电极
[0110] 作为具有双极结构的电极所能具备的集电体的例子，例如可以使用铝箔或铝合金箔等金属箔。铝箔及铝合金箔的厚度优选为20μm以下、更优选为15μm以下。由此，可以在保持电极的强度的同时轻量化。铝箔的纯度优选为99质量％以上。作为铝合金，优选含有Mg、Zn、Si等元素的合金。而含有Fe、Cu、Ni、Cr等过渡金属时，其含量优选为1质量％以下。
[0111] 作为含正极活性物质层及含负极活性物质层所能含有的材料，可以分别使用之前说明过的材料。
[0112] 4)固体电解质层
[0113] 如之前说明所述，固体电解质层含有多个固体电解质粒子。
[0114] 作为固体电解质粒子，例如可以使用具有Li离子导电性的无机固体粒子等固体电解质粒子。固体电解质粒子可以含有1种的固体电解质粒子、或者也可以是2种以上的固体电解质粒子的组合。例如第1固体电解质粒子、第2固体电解质粒子及第3固体电解质粒子可以是同种的固体电解质粒子。或者，也可以是第1固体电解质粒子与第2固体电解质粒子为同种、但与第3固体电解质粒子为不同种类的固体电解质粒子。或者，也可以是第1固体电解质粒子与第3固体电解质粒子为同种、但与第2固体电解质粒子为不同种类的固体电解质粒子。或者，还可以是第2固体电解质粒子与第3固体电解质粒子为同种、但与第1固体电解质粒子为不同种类的固体电解质粒子。或者，还可以是第1固体电解质粒子与第2固体电解质粒子及第3固体电解质粒子为不同种类的固体电解质粒子、第2固体电解质粒子与第3固体电解质粒子为不同种类的固体电解质粒子。另外，第1、第2及第3的各自的固体电解质粒子可以含有1种的固体电解质粒子，或者可以是2种以上的固体电解质粒子的组合。
[0115] 具有Li离子导电性的无机固体粒子由于具有Li离子导电性高、耐还原性强、电位窗大的优点，因此优选使用石榴石型结构的无机固体粒子。作为石榴石型结构的无机固体粒子，例如可举出Li5+mAmLa3-mM42O12(A为选自Ca、Sr及Ba中的至少1种。A可以是选自Ca、Sr及Ba中的1种，或含有选自Ca、Sr及Ba中的2种以上的组合。M4为Nb及Ta的至少1种。M4可以是Nb或Ta的任一者，或者M可以含有Nb及Ta这两者。m满足0≤m≤1.5)、Li3M52-nL2O12(M5为Ta及Nb的至少1种。M5可以为Ta或Nb的任一者，或者可以含有Ta及Nb这两者。L为Zr。n满足0≤n≤0.5)、Li7-3pAlpLa3Zr3O12(0≤p≤0.3)、Li7La3Zr2O12。
[0116] 其中，Li6.25Al0.25La3Zr3O12或Li7La3Zr2O12的Li离子传导性(离子传导性)高、电化学稳定，因此放电性能和循环寿命性能优异。
[0117] 如之前说明的所述，固体电解质层的第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径比第1部分中的第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2部分中的第2固体电解质粒子的平均粒径大。
[0118] 例如在并用固体电解质粒子和液状或凝胶状非水电解质的二次电池的设计中，认为优选使用液状或凝胶状的非水电解质能够充分地渗透的固体电解质层。这种固体电解质层中，为了确保能够充分保持非水电解质的空隙，进行降低填充密度的设计。作为具体的手段，考虑将粒径统一的固体电解质粒子形成为单片的固体电解质层。另一方面，使用粒径不同的多个粒子时，固体电解质层中的填充密度提高。
[0119] 与这个想法相反，第1实施方式的电极组中，如上所述使用粒径不同的固体电解质粒子。本发明人们发现，由于固体电解质粒子自身可以显示优异的离子传导性，因此为第1实施方式的电极组时，即便是与液状或凝胶状的非水电解质并用时，也可实现优异的输出性能。另外，使用第1实施方式的电极组制作二次电池时，并不一定需要使用液状或凝胶状的非水电解质。
[0120] 固体电解质层的密度以平均计优选为0.1g/cm3以上且4.9g/cm3以下、更优选为2g/cm3以上且4.4g/cm3以下。固体电解质层的第1部分的密度优选为0.1g/cm3以上且4.8g/cm3以下、更优选为1.8g/cm3以上且4.3g/cm3以下。固体电解质层的第2部分的密度优选为0.1g/cm3以上且4.9g/cm3以下、进一步优选为2g/cm3以上且4.4g/cm3以下。固体电解质层的第3部分的密度优选为0.2g/cm3以上且5g/cm3以下、进一步优选为2.2g/cm3以上且4.5g/cm3以下。
[0121] 固体电解质层的第1部分中的多个第1固体电解质粒子的比表面积优选为0.3m2/g以上且30m2/g以下。固体电解质层的第2部分中的多个第2固体电解质粒子的比表面积优选为0.3m2/g以上且30m2/g以下。固体电解质层的第3部分中的多个第3固体电解质粒子的比表面积优选为0.1m2/g以上且20m2/g以下。
[0122] 另外，如之前所述，固体电解质层可以进一步含有粘结剂。能够使用的粘结剂的例子可以使用与在含正极活性物质层及含负极活性物质层中能够使用的相同的粘结剂。
[0123] 固体电解质层可以进一步含有纤维素纳米纤维及/或无机纤维。作为无机纤维，例如可举出具有金红石型的晶体结构的二氧化钛(TiO2)的纤维、二氧化硅(SiO2)的纤维、氧化锡(SnO2)的纤维及氧化铝(Al2O3)的纤维。
[0124] 5)其他
[0125] 电极组含有与正极集电体为不同构件的正极极耳(或正极端子)时，为了降低与正极集电体的接触电阻，正极极耳或正极端子优选由与正极集电体的材料相同的材料构成。
[0126] 同样，电极组含有与负极集电体为不同构件的负极极耳(或负极端子)时，为了降低与负极集电体的接触电阻，负极极耳或负极端子优选由与负极集电体的材料相同的材料构成。
[0127] 进而，当电极组含有具有双极结构的电极组且含有连接于集电体的集电极耳时，为了减少与集电体的接触电阻，集电极耳优选由与集电体的材料相同的材料构成。
[0128] 接着，一边参照附图，一边更为详细地说明第1实施方式的电极组。
[0129] 首先，一边参照图1～图3，一边说明第1实施方式的第1例的电极组。
[0130] 图1为第1实施方式的第1例电极组的概略截面图。图2为放大了图1所示电极组的A部的截面图。图3为放大了图1所示电极组的B部的截面图。
[0131] 图1～图3所示的电极组1为扁平状的卷绕电极组。扁平状的卷绕电极组1如图2及图3所示，含有负极3、固体电解质层4和正极5。
[0132] 负极3含有负极集电体3a和含负极活性物质层3b。负极3中位于卷绕电极组1的最外壳的部分如图3所示，仅在负极集电体3a的背面侧形成有含负极活性物质层3b。负极3的其他部分中，在负极集电体3a的两面上形成有含负极活性物质层3b。含负极活性物质层3b如图2所示，含有多个负极活性物质粒子3A。含负极活性物质层3b进一步含有未图示的导电剂及粘结剂。
[0133] 正极5含有正极集电体5a和形成于其两面的含正极活性物质层5b。含正极活性物质层5b如图2所示，含有多个正极活性物质粒子5A。含正极活性物质层5b进一步含有未图示的导电剂及粘结剂。
[0134] 如图1所示，负极端子6及正极端子7位于卷绕电极组1的外周端附近。该负极端子6连接于位于最外壳的负极3的负极集电体3a的一部分。另外，正极端子7连接于位于最外壳的正极5的正极集电体5a。
[0135] 固体电解质层4如图2及图3所示，位于负极3与正极5之间，更详细地说位于含负极活性物质层3b与含正极活性物质层5b之间。
[0136] 固体电解质层4如图2所示，含有多个固体电解质粒子4A。另外，固体电解质层4进一步含有未图示的粘结剂。
[0137] 固体电解质层4含有接触于正极的第1部分4-1、接触于负极的第2部分4-2、以及位于它们之间的第3部分4-3。
[0138] 第1部分4-1含有接触于正极活性物质粒子5A的一部分的多个第1固体电解质粒子4A-1、和未图示的粘结剂。第2部分4-2含有接触于负极活性物质粒子3A的一部分的多个第2固体电解质粒子4A-2、和未图示的粘结剂。第3部分4-3含有多个第3固体电解质粒子4A-3和未图示的粘结剂。
[0139] 图1～图3所示的电极组中，固体电解质层4的第3部分4-3中的多个第3固体电解质粒子4A-3的平均粒径D3(单位：μm)比第1部分4-1中的多个第1固体电解质粒子4A-1的平均粒径D1(单位：μm)更大。另外，固体电解质层4的第3部分4-3中的多个第3固体电解质粒子4A-3的平均粒径D3比第2部分4-2中的多个第2固体电解质粒子4A-2的平均粒径D2(单位：μm)更大。
[0140] 另外，图1～图3所示的电极组中，正极活性物质粒子5A的平均粒径DC(单位：μm)比固体电解质层4的第1部分4-1中的多个第1固体电解质粒子4A-1的平均粒径D1(单位：μm)还大。另外，负极活性物质粒子3A的平均粒径DA(单位：μm)比固体电解质层4的第2部分4-2中的多个第2固体电解质粒子4A-2的平均粒径D2(单位：μm)还大。
[0141] 进而，图1～图3所示的电极组中，固体电解质层4的第3部分4-3的厚度T3(单位：μm)比第1部分4-1的厚度T1(单位：μm)还大。另外，固体电解质层4的第3部分4-3的厚度T3比第2部分4-2的厚度T2(单位：μm)还大。
[0142] 接着，一边参照图4一边说明第1实施方式的电极组的第2例。
[0143] 图4为第1实施方式的第2例电极组的概略截面图。
[0144] 图4所示的电极组1具备负极81、正极85、分别具有双极结构的多个(例如3个)电极82、83及84、以及分别配置在它们之间的4个固体电解质层4。
[0145] 负极81如图4所示，含有带状的集电体8a和形成在集电体8a的一个表面上的含负极活性物质层3b。
[0146] 3个电极82、83及84如图4所示分别含有：带状的集电体8a；形成在集电体8a的一个表面上的含负极活性物质层3b；以及形成在集电体8a的另一个表面上的含正极活性物质层5b。
[0147] 正极85如图4所示，含有带状的集电体8a和形成在集电体8a的一个表面上的含正极活性物质层5b。
[0148] 3个电极82、83及84如图4所示那样被层叠。具体地说，电极82的含负极活性物质层3b隔着固体电解质层4与电极83的含正极活性物质层5b相向。另外，电极83的含负极活性物质层3b隔着固体电解质层4与电极84的含正极活性物质层5b相向。
[0149] 负极81如图4所示，电极81的含负极活性物质层3b按照隔着固体电解质层4与电极82的含正极活性物质层5b相向的方式置于电极82上。
[0150] 电极85如图4所示，按照电极85的含正极活性物质层5b隔着固体电解质层4与电极84的含负极活性物质层3b相向的方式配置于电极84下。
[0151] 图4所示的4个固体电解质层4具有与图2所示结构相同的结构。
[0152] [制造方法]
[0153] 第1实施方式的电极组例如可以利用以下的方法进行制造。
[0154] (第1例)
[0155] 首先，分别制作正极及负极。
[0156] 另一方面，分别准备多个第1固体电解质粒子、多个第2固体电解质粒子、多个第3固体电解质粒子和固体电解质层用的粘结剂。这里，第3固体电解质粒子准备具有大于第1固体电解质粒子的平均粒径及第2固体电解质粒子的平均粒径的平均粒径的粒子。
[0157] 接着，将多个第1固体电解质粒子和粘结剂投入到适当的溶剂、例如NMP或水中，进行搅拌，获得第1涂料。同样，将多个第2固体电解质粒子和粘结剂投入到适当的溶剂中，进行搅拌，获得第2涂料。同样，将多个第3固体电解质粒子和粘结剂投入到适当的溶剂中，进行搅拌，获得第3涂料。这里，第3涂料所含粘结剂的量(粘结剂相对于固体电解质粒子质量的质量)可以比第1涂料所含粘结剂的量还少。另外，第3涂料所含粘结剂的量可以比第2涂料所含粘结剂的量还少。
[0158] 另一方面，准备炉子。这里所准备的炉子具备可以沿着重力方向在相同方向搬送电极的第1及第2传送带。这些传送带例如可以从操作室的底部向顶部进行搬送。搬送方向也可以是从顶部朝向底部的方向。此炉子进一步具备可以对被传送带搬送的被处理物按顺序施加热量的干燥区域。另外，该炉子在被处理物的搬送方向上的干燥区域的上游具备第1～第3模头的3个模头。第1模头向第1容器进行流体连通。第2模头向第2容器进行流体连通。第3模头向第3容器进行流体连通。第1模头按照向第1传送带上的被处理物上喷吐装在第1容器内的第1流体的方式进行定向。第2模头按照向喷吐在被处理物上的第1流体上喷吐装在第2容器内的第2流体的方式进行定向。第3模头按照向喷吐在第1流体上的第2流体上喷吐装在第3容器内的第3流体的方式进行定向。
[0159] 接着，在第1容器中放入第1涂料，在第2容器中放入第3涂料，在第3容器中放入第2涂料。
[0160] 接着，在第1传送带上设置正极，在第2传送带上设置负极。
[0161] 接着，一边利用第1传送带搬送正极，一边使用3个模头按顺序向正极上喷吐第1涂料、第3涂料及第2涂料。该炉子中，由于搬送方向沿着重力的方向，因此即便是将含有平均粒径大的多个第3固体电解质粒子的第3涂料喷吐到第1涂料上，也可防止第1涂料与第3涂料混在一起。
[0162] 接着，使第2传送带上的负极与第2涂料相接触。如此，可以获得复合体。
[0163] 在干燥区域对该复合体进行加热，使各涂料所含的溶剂挥发。如此，可以获得第1实施方式的电极组的最小单元。干燥时间例如可以通过干燥区域的长度进行调整。
[0164] (第2例)
[0165] 此例中，按照与第1例相同的顺序准备正极、负极、第1涂料、第2涂料及第3涂料。
[0166] 另一方面，该例中准备的炉子具备第1及第2的2个传送带，但它们的搬送方向并无特别限定。另外，此例中准备的炉子从传送带的搬送方向的上游至下游按顺序具备第1模头、第1干燥区域、第2模头、第2干燥区域、第3模头、第3干燥区域和第4干燥区域。
[0167] 第1～第3模头分别按照将第1涂料、第3涂料及第2涂料喷吐在传送带上的被处理物的方式进行定向。
[0168] 在该炉的第1传送带上设置正极，在第2传送带上设置负极。接着，一边利用第1传送带搬送正极，一边先利用第1模头将第1涂料喷吐至正极上。之后，将正极通入第1干燥区域，从而使第1涂料所含溶剂的一部分挥发，以半干的状态形成固体电解质层的第1部分。接着，利用第2模头将第3涂料喷吐至固体电解质层的第1部分上。之后，将正极通入第2干燥区域，从而使第3涂料所含溶剂的一部分挥发，以半干的状态形成固体电解质层的第3部分。接着，利用第3模头将第2涂料喷吐至固体电解质层的第3部分上。之后，将正极通入第3干燥区域，从而使第2涂料所含溶剂的一部分挥发，以半干的状态形成固体电解质层的第2部分。接着，使第2传送带上的负极与固体电解质层的第2部分接触。如此，获得复合体。将该复合体通入第4干燥区域，使残留于固体电解质层的第1部分到第3部分中的溶剂挥发(主干燥)。如此，可以获得第1实施方式的电极组的最小单元。
[0169] 另外，以上的例子中，设置在第1传送带上的还可以并非是正极、而是负极。但是，此时喷吐到负极上的是第2涂料。另外，含有多个固体电解质层的电极组例如可以通过反复以上例子的方法来获得。
[0170] ＜测定方法＞
[0171] (平均粒径及层的厚度)
[0172] 二次电池所含粒子的平均粒径可以通过以下顺序测定。
[0173] 首先，准备含有成为测定对象的电极组的电池。
[0174] 接着，使用充放电装置将所准备的电池供于充电或放电，调整至SOC30％～80％左右、优选SOC40～60％。将如此处于放电状态的电池在充满例如氩气的手套箱中解体。接着，一边注意正极与负极不通电，一边将电极组取出。
[0175] 接着，利用碳酸二乙酯(简称DEC)对所取出的电极组充分地洗涤。接着，将所洗涤的电极组移至可以抽真空的容器中。将该容器内的压力减压至-100kPa，在此状态下持续1小时。接着，在氩气气氛中将该容器内的压力量返回至大气压。当电极组中含有非水电解液时，可以通过该操作将非水电解液除去。成为测定对象的电池中不含非水电解液时，可以省略该工序。
[0176] 接着，在电极的层叠方向上将经洗涤的电极组切断。切断使用聚焦离子束(Focused Ion Beam：FIB)。由此，可以在不破坏组织构造的情况下获得切断面。切断时，当所取出的电极组的平面形状为四边形形状(或其他的多边形形状)时，按照获得电极组表面的对角线与层叠电极的方向为平行的截面的方式进行切断。或者，当所取出的电极组的平面形状为圆形(或包含椭圆形的略圆形状)时，按照获得电极组的圆的直径线与层叠电极的方向为平行的截面的方式进行切断。
[0177] 使用扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)对如此获得的切断面观察至两端。在通过该观察获得的SEM图像中，对正极及负极以及固体电解质层的各部分所含的各粒子进行测定。在测定时，至少测定100个粒子。将100点的测定结果的平均值作为平均粒径。
[0178] 这里，粒径可以如下地确定。首先，对在之前获得SEM图像中已经选择出的测定对象的粒子描绘最小外切圆。将该最小外切圆的直径定义为粒径。
[0179] 对截面SEM图像所含的层的厚度测定各10处，取其平均值，从而可以算出各层的厚度。
[0180] (密度的测定方法)
[0181] 首先，按照不渗透至电极组的方式，用环氧等树脂包装材料将如上从二次电池取出的电极组的周围固定。接着，例如使用切片机将电极组剪切，利用表面研磨使固体电解质层中的测定对象的部分露出。将露出的部分的一部分从电极组上剥离，测定重量和体积。由测定结果可以算出密度。如此，在利用上述方法使测定对象的部分露出的状态下测定电极整体的重量和体积，之后进一步利用表面研磨对固体电解质层的对象部分进行研磨将将其削去。测定削去后的电极整体的重量和体积，由它们的差值可以算出固体电解质层的对象部分的重量和体积。
[0182] (粒度分布的测定方法及组成的分析方法)
[0183] 固体电解质粒子的粒度分布可以利用以下的顺序测定。
[0184] 从如之前说明的那样从电池中取出且洗涤的电极组中，使用SAICAS(Surface and Inter-facial Cutting Analysis System，表面和界面切削分析系统)法仅将固体电解质层削去。如此，可以将固体电解质层从电极组上分离。
[0185] 接着，利用适当的溶剂对该固体电解质层进行洗涤，在60℃下减压干燥12小时。作为洗涤溶剂，例如可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮、纯水或碳酸乙甲酯等。洗涤时，使用超声波洗涤机将松散的凝集打开。如此，获得固体电解质粒子的混合物。
[0186] 将如上获得的固体电解质粒子的混合物分散在纯水中，供至离心分离。使用冷冻干燥装置对经离心分离的各个部分进行回收。如此，可以从混合物中将组成及/或粒径不同的固体电解质粒子分离。通过将分离后的各个粒子供至粉末X射线衍射测定、粒度分布测定、利用BET法进行的比表面积测定、离子传导率测定，可以研究固体电解质层所含粒子的各种特性。当然，还可以将各粒子供至除这些方法以外的分析。粒度分布测定使用激光衍射散射法。作为粒度分布测定装置，例如可以使用Microtrac-bel株式会社制MT-3300EXII。
[0187] 对这些结果和由截面SEM图像获得的平均粒径进行比较，可以获得固体电解质层的各部分所含的固体电解质粒子的信息。
[0188] [粉末X射线衍射测定]
[0189] 通过将由固体电解质层如上分离后的各粒子供至使用了Cu-Kα射线源的粉末X射线衍射法，可以研究各粒子的晶体结构。
[0190] 首先，对作为对象试样的粒子进行粉碎，制备平均粒径为约5μm的试样。平均粒径可以利用激光衍射法求得。将所得试样填充在形成于玻璃试样板上的深度为0.2mm的固定台部分中。此时，注意将试样充分地填充到固定台部分中。
[0191] 接着，从外部向所填充的试样按压另一玻璃板，对所填充的试样的表面进行平滑化。注意要填充不会过于不足的量的试样，以使得所填充的试样中不产生龟裂、空隙、凹凸等。另外，注意玻璃板要用足够的压力按压。
[0192] 接着，将填充有试样的玻璃板设置在粉末X射线衍射装置中。使用该装置，将试样供至利用使用了Cu-Kα射线源的平行光束法的X射线衍射法的测定中，获得粉末X射线衍射图案。测定使用Kβ滤波器或单色器。测定条件是扫描速度为5deg/min、步长为0.2deg、管电压为40kV、管电流为300mA。
[0193] [活性物质粒子的粉末X射线衍射图案]
[0194] 电极组所含正极活性物质的粒子及负极活性物质的粒子的X射线衍射图案可以利用以下顺序获得。
[0195] 从如上说明地那样进行到洗涤的电极组中，将含有测定对象的活性物质粒子的电极取出。利用适当的溶剂洗涤所取出的电极，进行减压干燥。例如可以使用碳酸乙甲酯等。洗涤干燥后，确认表面没有锂盐等白色的析出物。
[0196] 接着，将洗涤后的电极切断成与粉末X射线衍射装置的固定台面积大致相同的面积，制成测定试样。
[0197] 将所得的测定试样直接粘贴在玻璃固定台上进行测定。此时，预先测定金属箔等电极基板来源的峰的位置。另外，还预先测定导电剂或粘结剂等其他成分的峰。基板的峰与活性物质的峰重叠时，优选从基板中将含有活性物质的层剥离后供至测定。这是为了在对峰强度定量地进行测定时将重叠的峰分离。例如通过在溶剂中对电极照射超声波，可以将含活性物质层剥离。将含活性物质层密封在毛细管中，载置于旋转试样台上进行测定。利用这种方法，可以在减少取向性的影响的基础上获得活性物质的XRD图案。
[0198] [活性物质粒子的组成分析]
[0199] 电极组所含正极活性物质的粒子及负极活性物质的粒子的组成可以利用以下的顺序进行研究。
[0200] 活性物质的组成例如可以使用电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma：ICP)发光分光法进行分析。此时，各元素的存在比依赖于所使用的分析装置的灵敏度。因此，以往在例如使用ICP发光分光法对活性物质的组成进行分析时，有从之前举例的组成比脱离仅测定装置的误差部分的数值的情况。
[0201] 利用ICP发光分光法对组装在电池中的活性物质的组成进行测定时，具体地利用以下顺序进行。首先，按照之前说明过的顺序从电池中将含有成为测定对象的活性物质的电极取出、进行洗涤。将洗涤后的电极投入到适当的溶剂中照射超声波。例如在装于玻璃烧杯中的碳酸乙甲酯中放入电极体，在超声波洗涤机中使其振动，从而可以从集电体上将含有活性物质的层剥离。接着，进行减压干燥，对所剥离的层进行干燥。利用乳钵等对所得层进行粉碎，从而变成含有成为对象的活性物质、导电剂、粘合剂等的粉末。利用酸将该粉末溶解，从而可以制作含活性物质的液体样品。此时，作为酸可以使用盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸等。通过将该液体样品供至ICP发光分光分析，可以知晓活性物质的组成。
[0202] 根据第1实施方式，提供一种电极组。该电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于其间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。因此，第1实施方式的电极组中，可以增大正极与固体电解质之间的接触点数量、负极与固体电解质之间的接触点数量，可以促进正极及负极各自与固体电解质层之间的锂离子的递送。另一方面，由于作为中间部分的第3部分中的固体电解质粒子的平均粒径大，因此可以减少该部分中的粒子间界面。其结果是，第1实施方式的电极组能够实现可以显示优异的输出性能的二次电池。
[0203] (第2实施方式)
[0204] 根据第2实施方式，提供一种二次电池。该二次电池具备第1实施方式的电极组。
[0205] 第2实施方式的二次电池可以进一步具备除固体电解质粒子以外的电解质。第2实施方式的二次电池还可以进一步具备例如液状非水电解质及/或凝胶状非水电解质。即，第2实施方式的二次电池可以是非水电解质电池。或者，第2实施方式的二次电池还可以进一步具备例如水溶液的电解质。除固体电解质粒子以外的电解质例如可保持在电极组上。
[0206] 第2实施方式的二次电池还可以进一步含有对电极组和任意的进一步电解质进行收容的外包装构件。
[0207] 进而，第2实施方式的二次电池还可以进一步具备电连接于负极的负极端子及电连接于正极的正极端子。
[0208] 以下对液状非水电解质、凝胶状非水电解质、外包装构件、负极端子及正极端子更为详细地说明。
[0209] A)液状非水电解质
[0211] 电解质的例子包含高氯酸锂(LiClO4)、六氟化磷酸锂(LiPF6)、四氟化硼酸锂(LiBF4)、六氟化砷锂(LiAsF6)、三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)及二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)等锂盐及它们的混合物。电解质优选即便是高电位下也难以氧化的物质，最优选LiPF6。
[0212] 有机溶剂的例子包含碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚乙烯酯等环状碳酸酯；碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)等链状碳酸酯；四氢呋喃(THF)、2甲基四氢呋喃(2MeTHF)、二氧杂环戊烷(DOX)等环状醚；二甲氧基乙烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)等链状醚；γ-丁内酯(GBL)、乙腈(AN)及环丁砜(SL)。这些有机溶剂可以单独使用或者作为混合溶剂使用。
[0213] 或者，作为液状非水电解质还可以使用常温熔融盐(离子性熔化物)。常温熔融盐是指由有机物阳离子和阴离子的组合形成的有机盐内、在常温(15℃以上且25℃以下)下可作为液体存在的化合物。常温熔融盐中包含单体下作为液体存在的常温熔融盐；通过与电解质混合而成为液体的常温熔融盐；通过溶解在有机溶剂中而成为液体的常温熔融盐；或它们的混合物。一般来说，非水电解质电池中使用的常温熔融盐的熔点为25℃以下。另外，有机物阳离子一般具有季铵骨架。
[0214] 非水电解质电池所含的液状非水电解质的质量相对于第1实施方式的电极组所具备的固体电解质粒子的质量，即第1、第2及第3固体电解质粒子的总质量，优选为0.1质量％以上且20质量％以下、更优选为1质量％以上且10质量％以下。以上述优选范围内的量含有液状非水电解质的非水电解质电池可以达成输出性能、循环寿命及能量密度的优异平衡。
[0215] B)凝胶状非水电解质
[0216] 凝胶状非水电解质通过对液状非水电解质与高分子材料进行复合化来制备。高分子材料的例子包含聚偏氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚环氧乙烷(PEO)或它们的混合物。
[0217] 非水电解质电池所含凝胶状非水电解质的质量相对于第1实施方式的电极组所具备的固体电解质粒子的质量，即第1、第2及第3固体电解质粒子的总质量，优选为0.2质量％以上且30质量％以下，更优选为1质量％以上且20质量％以下。以上述优选范围内的量含有凝胶状非水电解质的二次电池可以达成输出性能、循环寿命及能量密度的优异平衡。
[0218] C)外包装构件
[0219] 作为外包装构件，例如可以使用由层压膜形成的容器或金属制容器。
[0220] 层压膜的厚度例如为0.5mm以下、优选为0.2mm以下。
[0221] 作为层压膜，可使用含有多个树脂层和介于这些树脂层间的金属层的多层膜。树脂层例如含有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子材料。金属层为了轻量化，优选由铝箔或铝合金箔形成。层压膜通过利用热熔融粘接进行密封，可以成形为外包装构件的形状。
[0222] 金属制容器的壁的厚度例如为1mm以下、更优选为0.5mm以下、进一步优选为0.2mm以下。
[0223] 金属制容器例如由铝或铝合金等制作。铝合金优选含有镁、锌及硅等元素。铝合金在含有铁、铜、镍及铬等过渡金属时，其含量优选为100ppm以下。
[0224] 外包装构件的形状并无特别限定。外包装构件的形状例如可以为扁平型(薄型)、方型、圆筒型、硬币型或按钮型等。外包装构件也可以根据电池尺寸为搭载于例如便携电子设备等中的小型电池用外包装构件、搭载于二轮～四轮的汽车、铁道用车辆等车辆中的大型电池用外包装构件。
[0225] D)负极端子
[0226] 负极端子可以由在负极活性物质的Li嵌入脱嵌电位下电化学稳定且具有导电性的材料形成。具体地说，作为负极端子的材料，可举出铜、镍、不锈钢或铝、或者含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si中的至少1种元素的铝合金。作为负极端子的材料，优选使用铝或铝合金。为了减小与负极集电体的接触电阻，负极端子优选由与负极集电体相同的材料形成。
[0227] E)正极端子
[0228] 正极端子由在相对于锂的氧化还原电位为3.0V以上且4.5V以下的范围(vs.Li/Li+)内的电位下电稳定且具有导电性的材料形成。作为正极端子的材料，可举出铝、或含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si中的至少1种元素的铝合金。为了降低与正极集电体的接触电阻，正极端子优选由与正极集电体相同的材料形成。
[0229] 接着，一边参照附图一边更为具体地说明第2实施方式的二次电池。
[0230] 图5为第2实施方式的第1例二次电池的概略截面图。
[0231] 图5所示的二次电池100具备袋状外包装构件2、电极组1、以及未图示的液状非水电解质。即，图5所示的二次电池100为非水电解质电池。电极组1及液状非水电解质被收纳在外包装构件2内。液状非水电解质(未图示)被保持在电极组1中。
[0232] 袋状外包装构件2由含有2个树脂层和介于它们之间的金属层的层压膜形成。
[0233] 电极组1是一边参照图1～图3一边说明过的第1实施方式的第1例电极组。电连接于电极组1的负极集电体3a的负极端子6和电连接于电极组1的正极集电体的正极端子7从
袋状外包装构件2的开口部延伸至外部。袋状外包装构件2通过配置于其内表面的热塑性树脂层而热熔融粘合。
袋状外包装构件2的开口部延伸至外部。袋状外包装构件2通过配置于其内表面的热塑性树脂层而热熔融粘合。
[0234] 第2实施方式的二次电池不限于图5所示构成的二次电池，例如也可以是图6及图7所示构成的电池。
[0235] 图6为第2实施方式的第2例二次电池的部分剖开概略立体图。图7为放大了图6所示二次电池的C部的截面图。
[0236] 图6及图7所示的二次电池10具备图6及图7所示的电极组11、图6所示的外包装构件12、以及未图示的液状非水电解质。即，图6及图7所示的二次电池10是非水电解质电池。
将电极组11及液状非水电解质收纳在外包装构件12内。非水电解质被保持在电极组11中。
将电极组11及液状非水电解质收纳在外包装构件12内。非水电解质被保持在电极组11中。
[0237] 外包装构件12由含有2个树脂层和介于它们之间的金属层的层压膜形成。
[0238] 电极组11如图7所示是层叠型的电极组。层叠型电极组11具有使正极13与负极14在其间存在有固体电解质层15的情况下交替地层叠而成的构造。其中，图7中，为了易于理解，按照在正极13与固体电解质层15之间及负极14与固体电解质层15之间存在空间的方式进行表示。但是，实际上固体电解质层15与正极13和负极14相接触。
[0239] 电极组11含有多个正极13。多个正极13分别具备正极集电体13a和担载于正极集电体13a两面上的含正极活性物质层13b。另外，电极组11含有多个负极14。多个负极14具备负极集电体14a和担载于负极集电体14a两面上的含负极活性物质层14b。各负极14的负极集电体14a的一边从正极13突出。负极集电体14a的突出的部分电连接于带状的负极端子
16。带状负极端子16的前端被引出至外包装构件12的外部。另外，虽未图示，但在正极13的正极集电体13a中，位于与负极集电体14a的突出边成相反侧的边从负极14突出。正极集电体13a的突出的部分电连接于带状的正极端子17。带状的正极端子17的前端位于与负极端子16成相反侧的位置、并被引出至外包装构件12的外部。
16。带状负极端子16的前端被引出至外包装构件12的外部。另外，虽未图示，但在正极13的正极集电体13a中，位于与负极集电体14a的突出边成相反侧的边从负极14突出。正极集电体13a的突出的部分电连接于带状的正极端子17。带状的正极端子17的前端位于与负极端子16成相反侧的位置、并被引出至外包装构件12的外部。
[0240] 各固体电解质层15具有与图2所示固体电解质层4相同的结构。
[0241] 第2实施方式的二次电池所具备的电极组除此以外还可以是例如具有图4所示结构的电极组。
[0242] 第2实施方式的二次电池具备第1实施方式的电极组。因此，第2实施方式的二次电池可以显示优异的输出性能。
[0243] (第3实施方式)
[0244] 根据第3实施方式，提供一种组电池。第3实施方式的组电池具备多个第2实施方式的二次电池。
[0245] 第3实施方式的组电池中，各单电池可以电串联或电并联地连接来配置，或者还可以组合串联连接及并列连接来配置。
[0246] 接着，一边参照附图一边说明第3实施方式的组电池的一例。
[0247] 图8为概略表示第3实施方式的组电池之一例的立体图。图8所示的组电池200具备5个单电池100、4个汇流条21、以及正极侧导线22和负极侧导线23。5个单电池100分别是第2实施方式的二次电池。
[0248] 汇流条21将1个单电池100的负极端子6与位于相邻处的单电池100的正极端子7连接。如此，5个单电池100被4个汇流条21串联地连接。即，图8所示的组电池200为5个串联的组电池。
[0249] 如图8所示，5个单电池100中位于左端的单电池100的正极端子7连接于外部连接用的正极侧导线22。另外，5个单电池100中位于右端的单电池100的负极端子6连接于外部连接用的负极侧导线23。
[0250] 第3实施方式的组电池具备第2实施方式的二次电池。因此，第3实施方式的组电池可以显示优异的输出性能。
[0251] (第4实施方式)
[0252] 根据第4实施方式，提供一种电池包。该电池包具备第3实施方式的组电池。该电池包还可以代替第3实施方式的组电池而具备单一的第2实施方式的二次电池。
[0253] 第4实施方式的电池包可以进一步具备保护电路。保护电路具有对二次电池的充放电进行控制的功能。或者，可以将作为电源使用电池包的装置(例如电子设备、汽车等)所含的电路作为电池包的保护电路进行使用。
[0254] 另外，第4实施方式的电池包还可以进一步具备通电用的外部端子。通电用的外部端子用于将来自二次电池的电流输出至外部及/或将来自外部的电流输入至二次电池。换而言之，作为电源使用电池包时，电流通过通电用的外部端子供给至外部。另外，对电池包进行充电时，充电电流(包含汽车等的动力再生能量)通过通电用的外部端子供给电池包。
[0255] 接着，参照附图说明第4实施方式的电池包的一例。
[0256] 图9为概略地表示第4实施方式的电池包之一例的分解立体图。图10为表示图9所示电池包的电路之一例的模块图。
[0257] 图9及图10所示的电池包300具备收容容器31、盖32、保护片材33、组电池200、印刷配线基板34、配线35和未图示的绝缘板。
[0258] 收容容器31按照能够收容保护片材33、组电池200、印刷配线基板34和配线35的方式进行构成。盖32通过将收容容器31覆盖，对上述组电池200等进行收容。虽未图示，收容容器31及盖32中设有用于向外部设备等连接的开口部或连接端子等。
[0259] 保护片材33配置在收容容器31的长边方向的两个内侧面和隔着组电池200与印刷配线基板34相向的短边方向的内侧面上。保护片材33例如由树脂或橡胶形成。
[0260] 组电池200具备多个单电池100、正极侧导线22、负极侧导线23和胶带24。组电池200也可以具备1个单电池100。
[0261] 单电池100例如具有图5所示的结构。多个单电池100的至少1个为第2实施方式的二次电池。多个单电池100按照延伸至外部的负极端子6及正极端子7为相同朝向的方式进行统一、将它们层叠。多个单电池100分别如图10所示电串联地连接。多个单电池100也可以电并联地连接，也可以组合串联连接及并联连接进行连接。将多个单电池100并联连接时，与串联连接的情况相比，电池容量增大。
[0262] 胶带24将多个单电池100捆扎。也可代替胶带24而使用热收缩带将多个单电池100固定。此时，在组电池200的两侧面配置保护片材33，缠绕热收缩带之后使热收缩带热收缩，从而将多个单电池100捆扎。
[0263] 正极侧导线22的一端在单电池100的层叠体中连接于位于最下层的单电池100的正极端子7。负极侧导线23的一端在单电池100的层叠体中连接于位于最上层的单电池100的负极端子6。
[0264] 印刷配线基板34具备正极侧连接器341、负极侧连接器342、热敏电阻343、保护电路344、配线345及346、通电用的外部端子347、正侧配线348a及负侧配线348b。印刷配线基板34的一个主面在组电池200中与负极端子6及正极端子7延伸的面相向。在印刷配线基板34与组电池200的之间存在有未图示的绝缘板。
[0265] 正极侧连接器341上设有贯通孔。通过将正极侧导电22的另一端插入到该贯通孔中，将正极侧连接器341与正极侧导线22电连接。负极侧连接器342上设有贯通孔。通过将负极侧导线23的另一端插入到该贯通孔中，将负极侧连接器342与负极侧导线23电连接。
[0267] 将通电用的外部端子347固定在印刷配线基板34的另一个主面上。将通电用的外部端子347与存在于电池包300外部的设备电连接。
[0268] 将保护电路344固定在印刷配线基板34的另一个主面上。保护电路344通过正侧配线348a与通电用的外部端子347相连接。保护电路344通过负侧配线348b与通电用的外部端子347相连接。另外，保护电路344通过配线345电连接于正极侧连接器341。保护电路344通过配线346电连接于负极侧连接器342。进而，保护电路344通过配线35与多个单电池100的各自电连接。
[0269] 保护电路344控制多个单电池100的充放电。另外，保护电路344基于从热敏电阻343发送的检测信号、或者从各个单电池100或组电池200发送的检测信号，将保护电路344与向外部设备的通电用外部端子347的电连接阻断。
[0270] 作为从热敏电阻343送出的检测信号，例如可以举出检测到单电池100的温度达到规定温度以上的信号。作为从各个单电池100或组电池200送出的检测信号，例如可以举出检测到单电池100的过充电、过放电及过电流的信号。对于各个单电池100检测到过充电等时，可以对电池电压进行检测、也可以对正极电位或负极电位进行检测。为后者时，将作为参比电极使用的锂电极插入到各个单电池100中。
[0271] 此外，作为保护电路344，可以使用作为电源使用电池包300的装置(例如电子设备、汽车等)中所含的电路。
[0272] 这种电池包300例如用于要求在取出大电流时循环性能优异的用途中。该电池包300具体地说例如作为电子设备的电源、固定用电池、车辆的车载用电池或铁道车辆用电池使用。作为电子设备，例如可举出数码相机。该电池包300作为车载用电池特别优选使用。
[0273] 另外，该电池包300如上所述具备通电用的外部端子347。因此，该电池包300可以通过通电用的外部端子347将来自组电池200的电流输出至外部设备、同时将来自外部设备的电流输入至组电池200。换而言之，作为电源使用电池包300时，将来自组电池200的电流通过通电用的外部端子347供给至外部设备。另外，对电池包300进行充电时，将来自外部设备的充电电流通过通电用的外部端子347供给至电池包300。作为车载用电池使用该电池包300时，作为来自外部设备的充电电流，可以使用车辆的动力的再生能量。
[0274] 此外，电池包300可以具备多个组电池200。此时，多个组电池200可以串联地连接，也可以并联地连接，还可以组合串联连接及并联连接进行连接。另外，印刷配线基板34及配线35也可省略。此时，还可以将正极侧导线22及负极侧导线23作为通电用的外部端子进行使用。
[0275] 第4实施方式的电池包具备第2实施方式的二次电池或第3实施方式的组电池。因此，第4实施方式的电池包可以显示优异的输出性能。
[0276] (第5实施方式)
[0277] 根据第5实施方式，提供一种车辆。该车辆搭载有第4实施方式的电池包。
[0278] 第5实施方式的车辆中，电池包例如对车辆的动力的再生能量进行回收。
[0279] 作为第5实施方式的车辆的例子，例如可举出二轮～四轮的混合动力汽车、二轮～四轮的电动汽车及助力自行车及铁道用车辆。
[0281] 接着，一边参照附图一边说明第5实施方式的车辆的一例。
[0282] 图11为概略地显示第5实施方式的车辆之一例的截面图。
[0283] 图11所示的车辆400含有车辆主体40和第4实施方式的电池包300。
[0284] 图11所示的车辆400为四轮的汽车。作为车辆400，例如可举出二轮～四轮的混合动力汽车、二轮～四轮的电动汽车及助力自行车及铁道用车辆。
[0285] 该车辆400还可以搭载多个电池包300。此时，电池包300可以串联地连接，也可以并联地连接，还可以组合串联连接及并联连接进行连接。
[0286] 将电池包300搭载于位于车辆主体40前方的发动机舱内。电池包300的搭载位置并无特别限定。电池包300也可搭载于车辆主体40的后方或座席的下面。该电池包300可作为车辆400的电源进行使用。另外，该电池包300可以对车辆400的动力的再生能量进行回收。
[0287] 接着，一边参照图12一边说明第5实施方式的车辆的实施方式。
[0288] 图12为概略地显示第5实施方式的车辆的另一例的图。图12所示的车辆400为电动汽车。
[0289] 图12所示的车辆400具备车辆主体40、车辆用电源41、作为车辆用电源41的上位控制手段的车辆ECU(ECU：Electric Control Unit；电控制装置)42、外部端子(用于连接于外部电源的端子)43、逆变器44、以及驱动马达45。
[0290] 车辆400将车辆用电源41搭载于例如发动机舱、汽车的车体后方或座席的下面。其中，图12所示的车辆400中，对车辆用电源41的搭载位置进行了概略地显示。
[0291] 车辆用电源41具备多个(例如3个)电池包300a、300b及300c、电池管理装置(BMU：Battery Management Unit)411、以及通信总线412。
[0292] 将3个电池包300a、300b及300c电串联地连接。电池包300a具备组电池200a和组电池监视装置(VTM：Voltage Temperature Monitoring)301a。电池包300b具备组电池200b和组电池监视装置301b。电池包300c具备组电池200c和组电池监视装置301c。电池包300a、300b、及300c能够各自独立地取下，也可以与其他电池包300进行交换。
[0293] 组电池200a～200c分别具备串联连接的多个单电池。多个单电池中的至少1个是第2实施方式的二次电池。组电池200a～200c分别通过正极端子413及负极端子414进行充放电。
[0294] 电池管理装置411为了收集与车辆用电源41的维护有关的信息，在组电池监视装置301a～301c之间进行通信，对与车辆用电源41所含组电池200a～200c含有的单电池100的电压及温度等有关的信息进行收集。
[0295] 在电池管理装置411与组电池监视装置301a～301c之间连接有通信总线412。通信总线412按照在多个节点(电池管理装置和1个以上的组电池监视装置)共有1组通信线的方式来构成。通信总线412例如是根据CAN(Control Area Network，控制局域网)标准所构成的通信总线。
[0296] 组电池监视装置301a～301c根据来自电池管理装置411的通信所产生的指令，对构成组电池200a～200c的各个单电池的电压及温度进行测量。但是，温度可以是对每个组电池仅测定数个位置，也可以不对全部单电池的温度进行测定。
[0297] 车辆用电源41还可以具有用于对正极端子413与负极端子414的连接进行开关的电磁接触器(例如图12所示的开关装置415)。开关装置415含有在进行对组电池200a～200c的充电时打开的预充电开关(未图示)及将电池输出功率供给至负荷时打开的总开关(未图示)。预充电开关和总开关具备根据供给至配置于开关元件附近的线圈的信号进行开和关的继电器电路(未图示)。
[0298] 逆变器44将输入的直流电压转换成马达驱动用的3相交流(AC)的高电压。逆变器44的3相输出端子连接于驱动马达45的各3相的输入端子上。逆变器44根据用于控制电池管理装置411或车辆整体动作的车辆ECU42的控制信号来控制输出电压。
[0300] 另外，虽未图示，但车辆400具备再生制动机构。再生制动机构在对车辆400进行制动时使驱动马达45旋转，将动能转换成作为电能的再生能量。将由再生制动机构回收的再生能量输入至逆变器44，将其转换成直流电流。将直流电流输入到车辆用电源41中。
[0301] 通过电池管理装置411内的电流检测部(未图示)，连接线L1的一个端子连接在车辆用电源41的负极端子414上。连接线L1的另一个端子连接于逆变器44的负极输入端子。
[0302] 车辆用电源41的正极端子413上隔着开关装置415连接有连接线L2的一个端子。连接线L2的另一个端子连接于逆变器44的正极输入端子。
[0303] 将外部端子43连接于电池管理装置411。外部端子43例如可以连接于外部电源。
[0304] 车辆ECU42响应驾驶员等的操作输入，对电池管理装置411与其他装置进行协调控制，进行车辆整体的管理。在电池管理装置411与车辆ECU42之间，利用通信线进行与车辆用电源41的剩余容量等车辆用电源41的维护有关的数据传输。
[0305] 第5实施方式的车辆具备第4实施方式的电池包。因此，第5实施方式的车辆可以显示优异的输出性能。
[0306] [实施例]
[0307] 以下，根据实施例更为详细地说明上述实施方式。
[0308] (实施例1)
[0309] 按照以下的顺序制作非水电解质电池。
[0310] (负极的制作)
[0311] 作为负极活性物质，准备平均粒径DA为10μm的铌钛复合氧化物(Nb2TiO7；NTO)的粒子。作为含负极活性物质层的材料，使用该负极活性物质、作为导电剂的乙炔黑粉末和石墨粉末、以及羧甲基纤维素铵盐(CMC)粉末和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。另外，这些材料的配比以质量比计为NTO：乙炔黑：石墨：CMC：SBR＝93：1.5：3.5：1：1。负极材料按照以下顺序混合。首先，将羧甲基纤维素铵盐溶解在纯水中，在其中分散乙炔黑，接着分散石墨，向其中分散Nb2TiO7，最后混合苯乙烯-丁二烯橡胶。将如此获得的浆料涂布在作为负极集电体的、厚度为15μm、平均结晶粒径为30μm的铝箔上。此时，在负极集电体的一部分表面上未涂布浆料。
[0312] 接着，对所涂布的涂膜进行干燥。最后，将经干燥的涂膜供至压制，获得具备负极集电体和形成于负极集电体的两面上的含负极活性物质层的负极。负极集电体含有未担载有含负极活性物质层的负极极耳。含负极活性物质层的密度为2.2g/cm3。
[0313] (正极的制作)
[0314] 作为正极活性物质粒子，准备平均粒径DC为15μm的锂镍钴锰复合氧化物(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2：NCM523)的粉末。作为正极层的材料，使用该正极活性物质、作为导电剂的平均粒径为6μm的石墨粉末及作为粘结材料的聚偏氟乙烯(PVdF)。
[0315] 使上述准备的材料以质量比计为NCM523：石墨：PVdF＝100：5：3，按照以下的顺序进行混合。首先，在N-甲基-2-吡咯烷酮中溶解PVdF，在其中投入石墨使其分散，获得分散液。接着，在该分散液中混合分散NCM523的粉末，获得混合液。接着，进一步添加N-甲基-2-吡咯烷酮，将混合液的固体成分浓度调整至60％，获得正极材料的浆料。
[0316] 将如此获得的浆料涂布在作为正极集电体的、厚度为15μm、平均结晶粒径为30μm的铝箔的两个表面上。此时，在正极集电体的一部分表面上未涂布浆料。
[0317] 接着，对所涂布的涂膜进行干燥。最后，将经干燥的涂膜供至压制，获得具备正极集电体和形成在正极集电体的两面上的含正极活性物质层的正极。正极集电体含有未担载3
有含正极活性物质层的正极极耳。含正极活性物质层的密度为3.0g/cm。
有含正极活性物质层的正极极耳。含正极活性物质层的密度为3.0g/cm。
[0318] (电极组的制作)
[0319] 使用如上制作的正极及负极，利用之前说明的第1例的制造方法，制作实施例1的电极组。
[0320] 作为第1涂料的材料，使用平均粒径D1为1μm的Li7La3Zr2O12(LLZ)的粉末、羧甲基纤维素钠盐(CMC)和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。这些材料的配比以质量比计为100：1.0：1.0。电解质层材料按照以下顺序混合。首先，将CMC溶解在纯水中，向其中分散LLZ，最后混合苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。
[0321] 作为第2涂料的材料，使用平均粒径D2为1μm的Li7La3Zr2O12(LLZ)的粉末、羧甲基纤维素钠盐(CMC)和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。这些材料的配比以质量比计为100：1.0：1.0。电解质层材料按照以下顺序混合。首先，将CMC溶解在纯水中，向其中分散LLZ，最后混合苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。
[0322] 作为第3涂料的材料，使用平均粒径D3为7μm的Li7La3Zr2O12(LLZ)的粉末、羧甲基纤维素钠盐(CMC)和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。这些材料的配比以质量比计为100：0.5：0.5。电解质层材料按照以下顺序混合。首先，将CMC溶解在纯水中，向其中分散LLZ，最后混合苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。
[0323] 各涂料的涂布按照固体电解质层的各部分的厚度及密度达到下述表1所示值的方式进行制备。
[0324] (实施例2～9及比较例1～4)
[0325] 实施例2～9及比较例1～4中，将NTO粒子的平均粒径DA、NCM523粒子的平均粒径DC及第1～第3涂料所含的LLZ的平均粒径如下述表1及2所示地进行变更，且按照固体电解质层的各部分的厚度及密度达到下述表1所示值的方式调整涂料的配比及涂布顺序，除此之外，利用与实施例1相同的顺序制作各电极组。
[0326] (电池的制作)
[0327] 将各电极组收纳在层压杯中。接着，按照作为正极外部端子的正极极耳的一部分及作为负极外部端子的负极极耳的一部分位于层压杯的外侧的方式，将层压杯的边缘残留一处，使其热熔融粘合。
[0328] 接着，在此状态下将该层压杯在100℃下干燥1晚。
[0329] 另一方面，按照以下顺序制备非水电解质。首先，在手套箱内以1：2的体积比将碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯混合，制备混合溶剂。在该混合溶剂中以1mol/L的浓度溶解六氟化磷酸锂(LiPF6)，制备非水电解液。
[0330] 将25mL的该电解液注入到经一晚干燥的层压杯内，用电解液含浸电极组。之后，对层压杯的边缘中未热熔融粘合的部分进行热熔融粘合，在层压杯内密封电极组(及非水电解液)。
[0331] 如此，制作各实施例及比较例的电池。
[0332] 表1
[0333]
[0334] 表2
[0335]
[0336] [评价]
[0337] 按照以下顺序评价实施例1～9及比较例1～4的各非水电解质电池的电池性能。其中，以下述恒定电流充电、进行充电至电池电压达到3.3V。另外，以下述恒定电流放电、进行放电至电池电压达到1.0V。
[0338] ＜输出性能＞
[0339] 将所制作的各个电池设置在25℃的恒温槽内，供至1.0C的恒定电流充电。接着，将电池供至0.2C的恒定电流放电。接着，在同一恒温槽内，将电池供至1.0C的恒定电流充电。接着，将电池供至5.0C的恒定电流放电。将5.0C下的放电容量与0.2C下的放电容量之比作为各电池的速率容量维持率。
[0340] ＜循环性能＞
[0341] 将所制作的各个电池设置在45℃的恒温槽内，将以1次的1.0C下的恒定电流充电和1.0C下的恒定电流放电作为1个循环的充放电循环实施50个循环。之后，将各个电池设置在25℃的恒温槽内，在进行充放电的同时以1.0C的恒定电流密度供至充电及放电。将这里所得的放电容量相对于第1个循环的放电容量的百分率作为循环容量维持率。
[0342] [结果]
[0343] 将输出性能及循环性能的结果示于以下表3中。另外，平均粒径的关系及固体电解质层的厚度的关系也一并示于以下表3中。
[0344] 表3
[0345]
[0346] 由表3所示的结果可知，实施例1～9的非水电解质电池相比较于比较例1～4的非水电解质电池，可以显示更为优异的输出性能。另外，实施例1～9的非水电解质电池相比较于比较例1～4的非水电解质电池，可以显示更为优异的循环性能。实施例1～9的非水电解质电池中，由于能够促进正极与固体电解质层之间的Li的交换、固体电解质层中Li的传导及负极与固体电解质层之间的Li的交换，因此即便是重叠进行充放电循环，也可减小施加于各构件的负荷。认为这是实施例1～9的非水电解质电池能够显示优异的寿命性能的理由之一。
[0347] (实施例10～16)
[0348] 实施例10～16中，如以下表4所示地改变第1～第3涂料所含的各个固体电解质粒子，且按照固体电解质层的各部分的厚度及密度达到下述表4所示值的方式调整涂料的配比及涂布顺序，除此之外利用与实施例1相同的顺序制作各电极组。
[0349] 表4
[0350]
[0351] LZCP：LiZrCa(PO4)；
[0352] LAGP：LiAlGe(PO4)；
[0353] LATP：LiAlTi(PO4)；
[0354] LiPON：Li2.9PO3.3N0.46；
[0355] LLTO：La0.57Li0.29TiO3；
[0356] LPS：Li2S及P2S5的质量比为75∶25的混合物；
[0357] LGPS：Li10GeP2S12。
[0358] (实施例17～25)
[0359] 实施例17～23中，将所用的正极活性物质粒子如以下表5所示地进行变更，除此之外利用与实施例1相同的顺序制作各电极组。实施例24及25中，将所用的负极活性物质粒子如以下表5所示地进行变更，除此之外利用与实施例1相同的顺序制作各电极组。
[0360] 表5
[0361]
[0362] NCM111：LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2；
[0363] NCM622：LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2；
[0364] NCM811：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2；
[0365] NCA：LiNi0.8CO0.15Al0.05O2
[0366] NCM523：LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2；
[0367] NTO：Nb2TiO7；
[0368] LTO：Li4Ti5O12
[0369] (电池的制作及评价)
[0370] 除了使用实施例10～25的电极组以外，利用与实施例1相同的顺序制作各实施例的电池。利用与实施例1相同的顺序对所制作的各电池的电池性能进行评价。将其结果示于以下的表6。另外，平均粒径的关系及固体电解质层的厚度的关系也一并示于以下的表6中。
[0371] 表6
[0372]
[0373] (实施例26～28)
[0374] 实施例26～27中，将第1～第3涂料所含的各个固体电解质粒子如以下表7所示那样进行变更、且按照固体电解质层的各部分的厚度及密度达到下述表7所示值的方式调整涂料的配比及涂布顺序，除此之外利用与实施例1相同的顺序制作各电极组。实施例28中，将第1～第3涂料所含的各个固体电解质粒子如以下表7所示那样进行变更、且按照固体电解质层的各部分的厚度及密度达到下述表7所示值的方式调整涂料的配比及涂布顺序，并将所用的负极活性物质粒子如以下表8所示那样进行变更，除此之外利用与实施例1相同的顺序制作各电极组。
[0375] 表7
[0376]
[0377] LATP：LiAlTi(PO4)；LZCP：LiZrCa(PO4)。
[0378] 表8
[0379]
[0380] (电池的制作及评价)
[0381] 除了使用实施例26～28的电极组以外，利用与实施例1相同的顺序制作各实施例的电池。利用与实施例1相同的顺序对所制作的各电池的电池性能进行评价。将其结果示于以下的表9。另外，平均粒径的关系及固体电解质层的厚度的关系也一并示于以下的表9中。
[0382] 表9
[0383]
[0384] 由表3、表6及表9所示的结果可知，实施例10～28的电池与实施例1～9的电池同样，相比较于比较例1～4的非水电解质电池，可以显示更为优异的输出性能。另外，实施例
10～28的电池与实施例1～9的电池相同，相比较于比较例1～4的非水电解质电池，可以显示更为优异的循环性能。由这些结果可知，由实施例1变更了固体电解质粒子的种类、负极活性物质的种类及正极活性物质的种类中的至少1个的实施例10～28的电池与实施例1的
电池同样，可以显示优异的输出性能及优异的循环性能。另外，由实施例1与实施例26的比较可知，第1～第3固体电解质粒子并非为相同材料粒子的实施例26的电池也可以显示与实施例1同样优异的输出性能及优异的循环性能。另外，由实施例1与实施例27的比较可知，第
1固体电解质粒子的平均粒径与第2固体电解质粒子的平均粒径不同的实施例27的电池也
可以显示与实施例1的电池同样优异的输出性能及优异的循环性能。
10～28的电池与实施例1～9的电池相同，相比较于比较例1～4的非水电解质电池，可以显示更为优异的循环性能。由这些结果可知，由实施例1变更了固体电解质粒子的种类、负极活性物质的种类及正极活性物质的种类中的至少1个的实施例10～28的电池与实施例1的
电池同样，可以显示优异的输出性能及优异的循环性能。另外，由实施例1与实施例26的比较可知，第1～第3固体电解质粒子并非为相同材料粒子的实施例26的电池也可以显示与实施例1同样优异的输出性能及优异的循环性能。另外，由实施例1与实施例27的比较可知，第
1固体电解质粒子的平均粒径与第2固体电解质粒子的平均粒径不同的实施例27的电池也
可以显示与实施例1的电池同样优异的输出性能及优异的循环性能。
[0385] 根据以上说明的至少1个实施方式及实施例，提供一种电极组。该电极组具备正极、负极和固体电解质层。固体电解质层位于正极与负极之间。固体电解质层包含：含有接触于正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于它们之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分。第3固体电解质粒子的平均粒径比第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比第2固体电解质粒子的平均粒径大。因此，该电极组中，可以增大正极与固体电解质之间的接触点数量、负极与固体电解质之间的接触点数量，促进正极及负极各自与固体电解质层之间的锂离子的递送。另一方面，由于作为中间部分的第3部分中的第3固体电解质粒子的平均粒径大，因此可以减少该部分中的粒子间界面。这些的结果是，该电极组能够实现可以显示优异输出性能的二次电池。
[0386] 另外，可以将上述实施方式汇总为以下的技术方案。
[0387] [技术方案1]
[0388] 一种电极组，
[0389] 其具备正极、负极和位于所述正极及所述负极之间的固体电解质层，
[0390] 所述固体电解质层包含：含有接触于所述正极的多个第1固体电解质粒子的第1部分；含有接触于所述负极的多个第2固体电解质粒子的第2部分；以及位于所述第1部分与所述第2部分之间且含有多个第3固体电解质粒子的第3部分，
[0391] 所述第3固体电解质粒子的平均粒径比所述第1固体电解质粒子的平均粒径大、也比所述第2固体电解质粒子的平均粒径大。
[0392] [技术方案2]
[0393] 根据上述技术方案1，其中，
[0394] 所述固体电解质层满足：
[0395] 0.0016≤D1/D3≤0.96；及
[0396] 0.0033≤D2/D3≤0.96，
[0397] 这里，D1为所述第1固体电解质粒子的所述平均粒径、D2为所述第2固体电解质粒子的所述平均粒径、D3为所述第3固体电解质粒子的所述平均粒径。
[0398] [技术方案3]
[0399] 根据上述技术方案1或2，其中，
[0400] 所述正极含有正极活性物质粒子，所述正极活性物质粒子的平均粒径比所述第1固体电解质粒子的所述平均粒径大，
[0401] 所述负极含有负极活性物质粒子，所述负极活性物质粒子的平均粒径比所述第2固体电解质粒子的所述平均粒径大。
[0402] [技术方案4]
[0403] 根据上述技术方案1～3中的任一项，其中，
[0404] 所述固体电解质层满足：
[0405] 0.002≤T1/T3≤0.99；及
[0406] 0.004≤T2/T3≤0.7，
[0407] 这里，T1为所述第1部分的厚度、T2为所述第2部分的厚度、T3为所述第3部分的厚度。
[0408] [技术方案5]
[0409] 根据上述技术方案3，其中，所述负极活性物质粒子含有选自具有尖晶石型的晶体结构的钛酸锂、具有斜方锰矿型的晶体结构的钛酸锂、具有锐钛矿型的晶体结构的钛氧化物、具有单斜晶型的晶体结构的钛氧化物、具有单斜晶型的晶体结构的铌钛复合氧化物及具有斜方晶型的晶体结构的含铌复合氧化物中的至少1种粒子。
[0410] [技术方案6]
[0411] 一种二次电池，其具备上述技术方案1～5中任一项所述的电极组。
[0412] [技术方案7]
[0413] 根据上述技术方案6，其进一步具备保持在所述电极组中的液状非水电解质及/或凝胶状非水电解质。
[0414] [技术方案8]
[0415] 一种电池包，其含有上述技术方案6或7所述的二次电池。
[0416] [技术方案9]
[0417] 根据上述技术方案8，其进一步具备通电用的外部端子和保护电路。
[0418] [技术方案10]
[0419] 根据上述技术方案[8]或[9]，其具备多个所述二次电池，所述二次电池以串联、并联或组合串联及并联地方式进行电连接。
[0420] [技术方案11]
[0421] 一种车辆，其搭载有上述技术方案8～10中任一项所述的电池包。
[0422] [技术方案12]
[0423] 根据上述技术方案11，其含有将所述车辆的动能转换成再生能量的机构。
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