JP2000331686A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マンガン酸リチウムを正極活物質に用いた非水
電解液二次電池において、サイクル寿命特性を向上させ
る。 【解決手段】正極活物質層や負極活物質層の表面に炭素
材料、金属粉末又は導電性セラミックなどからなる導電
性材料の層を設ける。そして、これらの導電性材料の層
を設けた正極板又は負極板を用いて、非水電解液二次電
池を作製する。
電解液二次電池において、サイクル寿命特性を向上させ
る。 【解決手段】正極活物質層や負極活物質層の表面に炭素
材料、金属粉末又は導電性セラミックなどからなる導電
性材料の層を設ける。そして、これらの導電性材料の層
を設けた正極板又は負極板を用いて、非水電解液二次電
池を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は正極活物質として、
マンガン酸リチウムを用いた非水電解液二次電池におけ
るサイクル寿命特性の改良に関するものである。
マンガン酸リチウムを用いた非水電解液二次電池におけ
るサイクル寿命特性の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウム二次電池に代表される非水電解
液二次電池は、高エネルギー密度であるメリットを活か
して、主にＶＴＲカメラやノートパソコン、携帯電話な
どのポータブル機器に使用されている。そして、近年は
電気自動車用又は電力貯蔵用を目的とした、大形リチウ
ム二次電池の研究開発が活発に行われている。
液二次電池は、高エネルギー密度であるメリットを活か
して、主にＶＴＲカメラやノートパソコン、携帯電話な
どのポータブル機器に使用されている。そして、近年は
電気自動車用又は電力貯蔵用を目的とした、大形リチウ
ム二次電池の研究開発が活発に行われている。
【０００３】負極活物質に金属リチウムやリチウム合金
を用いる非水電解液二次電池は、充電時にデンドライト
状のリチウムが負極に析出し、セパレータを通して正極
と内部短絡を起こすなどの問題点があった。そこで、炭
素材料を負極用活物質として使用する、非水電解液二次
電池が開発されている。
を用いる非水電解液二次電池は、充電時にデンドライト
状のリチウムが負極に析出し、セパレータを通して正極
と内部短絡を起こすなどの問題点があった。そこで、炭
素材料を負極用活物質として使用する、非水電解液二次
電池が開発されている。
【０００４】正極活物質にはコバルト酸リチウム（LiCo
O2）、ニッケル酸リチウム（LiNiO2）、マンガン酸リチ
ウム（LiMn2O4）等が一般的に用いられている。前記し
た各種の正極活物質と、黒鉛やカーボンブラックなどの
導電剤及びバインダなどを混合して混合物を作製し、該
混合物に溶媒を加えて混練してスラリーを作製する。そ
して、該スラリーをアルミニウム箔などの集電体に塗着
・乾燥して正極板を形成している。なお、結晶にスピネ
ル構造を有するマンガン酸リチウムは、コバルト酸リチ
ウムやニッケル酸リチウムに比べて熱的安定性に優れる
という特長がある。そして、マンガンはコバルトやニッ
ケルに比べて資源も豊富であり安価である。そこで、マ
ンガン酸リチウムを正極活物質に用いた非水電解液二次
電池は、上記した電気自動車用又は電力貯蔵用を目的と
する、大形のリチウム二次電池に適するものとして注目
されている。
O2）、ニッケル酸リチウム（LiNiO2）、マンガン酸リチ
ウム（LiMn2O4）等が一般的に用いられている。前記し
た各種の正極活物質と、黒鉛やカーボンブラックなどの
導電剤及びバインダなどを混合して混合物を作製し、該
混合物に溶媒を加えて混練してスラリーを作製する。そ
して、該スラリーをアルミニウム箔などの集電体に塗着
・乾燥して正極板を形成している。なお、結晶にスピネ
ル構造を有するマンガン酸リチウムは、コバルト酸リチ
ウムやニッケル酸リチウムに比べて熱的安定性に優れる
という特長がある。そして、マンガンはコバルトやニッ
ケルに比べて資源も豊富であり安価である。そこで、マ
ンガン酸リチウムを正極活物質に用いた非水電解液二次
電池は、上記した電気自動車用又は電力貯蔵用を目的と
する、大形のリチウム二次電池に適するものとして注目
されている。
【０００５】しかしながら、前記したマンガン酸リチウ
ムを用いた非水電解液二次電池は、充放電サイクルの進
行や長期間の放置によって放電容量が低下するという問
題点がある。この原因として、充放電によるリチウムイ
オンの脱離・挿入に伴い、マンガン酸リチウムの結晶が
膨張・収縮を繰り返すことや、マンガンイオンの溶出な
どによって、正極活物質層内の集電特性が低下するなど
の理由が考えられている。そして、前記した黒鉛やカー
ボンブラックなどの導電剤の添加のみでは、この問題点
の解決が難しいことが明らかになってきた。
ムを用いた非水電解液二次電池は、充放電サイクルの進
行や長期間の放置によって放電容量が低下するという問
題点がある。この原因として、充放電によるリチウムイ
オンの脱離・挿入に伴い、マンガン酸リチウムの結晶が
膨張・収縮を繰り返すことや、マンガンイオンの溶出な
どによって、正極活物質層内の集電特性が低下するなど
の理由が考えられている。そして、前記した黒鉛やカー
ボンブラックなどの導電剤の添加のみでは、この問題点
の解決が難しいことが明らかになってきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、正極活物質
としてマンガン酸リチウムを用いた非水電解液二次電池
において、充放電サイクル特性を向上させることを目的
としている。
としてマンガン酸リチウムを用いた非水電解液二次電池
において、充放電サイクル特性を向上させることを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、第一の発明では、放電、充電によりリチウム
を吸蔵、放出が可能なマンガン酸リチウム、導電材及び
結着剤を正極活物質層に用い、放電、充電によりリチウ
ムを放出、吸蔵が可能な炭素材料及び結着剤を負極活物
質層に用いた非水電解液二次電池において、前記正極活
物質層又は前記負極活物質層の少なくとも一方の表面
に、導電性材料の層を設けることを特徴としている。
るために、第一の発明では、放電、充電によりリチウム
を吸蔵、放出が可能なマンガン酸リチウム、導電材及び
結着剤を正極活物質層に用い、放電、充電によりリチウ
ムを放出、吸蔵が可能な炭素材料及び結着剤を負極活物
質層に用いた非水電解液二次電池において、前記正極活
物質層又は前記負極活物質層の少なくとも一方の表面
に、導電性材料の層を設けることを特徴としている。
【０００８】第二の発明では、前記導電性材料として炭
素粉末を用いることを特徴とし、第三の発明では、前記
炭素粉末として繊維状炭素又はグラファイトを用いるこ
とを特徴としている。
素粉末を用いることを特徴とし、第三の発明では、前記
炭素粉末として繊維状炭素又はグラファイトを用いるこ
とを特徴としている。
【０００９】第四の発明では、前記導電性材料として金
属粉末を用いることを特徴とし、第五の発明では、前記
金属粉末が銀、酸化スズ、アンチモン、ニッケル、アル
ミニウムのいずれかの粉末を含んでいることを特徴とし
ている。
属粉末を用いることを特徴とし、第五の発明では、前記
金属粉末が銀、酸化スズ、アンチモン、ニッケル、アル
ミニウムのいずれかの粉末を含んでいることを特徴とし
ている。
【００１０】第六の発明では、前記導電性材料として、
導電性セラミック繊維を用いることを特徴としている。
導電性セラミック繊維を用いることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非水電解液二
次電池について、図１を用いて具体的に説明する。
次電池について、図１を用いて具体的に説明する。
【００１２】１．正極の作製 正極は、厚さ20μmの正極集電体1（アルミニウム箔）と
正極活物質層2で構成される（図１）。平均粒径が20μm
のマンガン酸リチウム（LiMn2O4）の粉末、炭素粉末及
びバインダーであるポリフッ化ビニリデン（商品名：KF
#１1２０、呉羽化学工業(株)製、以下ＰＶＤＦと略す）
とを重量比80：12：8の配合で混合して混合粉末を作製
する。
正極活物質層2で構成される（図１）。平均粒径が20μm
のマンガン酸リチウム（LiMn2O4）の粉末、炭素粉末及
びバインダーであるポリフッ化ビニリデン（商品名：KF
#１1２０、呉羽化学工業(株)製、以下ＰＶＤＦと略す）
とを重量比80：12：8の配合で混合して混合粉末を作製
する。
【００１３】前記した混合粉末に、分散溶媒となるＮ-
メチル-２-ピロリドン(以下、ＮＭＰと略す)を適量加え
て十分に混練してスラリーにする。このスラリーをロー
ル ｔｏロールの転写によってアルミニウム箔の両面に
塗着して乾燥して正極板を作製する。
メチル-２-ピロリドン(以下、ＮＭＰと略す)を適量加え
て十分に混練してスラリーにする。このスラリーをロー
ル ｔｏロールの転写によってアルミニウム箔の両面に
塗着して乾燥して正極板を作製する。
【００１４】本発明は、正極活物質層の表面に導電性材
料の層を設けたものである。すなわち、後述する各種の
導電性材料とＰＶＤＦとを重量比97：3の配合で混合し
た後、ＮＭＰを適量加えて十分に混練、分散させてスラ
リーにする。ロールコータを用いて、このスラリーを前
記した正極板の活物質層の表面に塗布して乾燥させ、約
5μmの導電性材料の層を形成する。
料の層を設けたものである。すなわち、後述する各種の
導電性材料とＰＶＤＦとを重量比97：3の配合で混合し
た後、ＮＭＰを適量加えて十分に混練、分散させてスラ
リーにする。ロールコータを用いて、このスラリーを前
記した正極板の活物質層の表面に塗布して乾燥させ、約
5μmの導電性材料の層を形成する。
【００１５】前記した、表面に導電性材料の層を有しな
い従来の正極板、又は導電性材料の層を有する本発明の
正極板は、ロ−ルプレス機でプレス（80℃〜120℃に加
熱したロールを使用、0.2〜0.5kgf／cmの圧力でプレ
ス）し、正極活物質層の密度が約2g/cm3になるまで圧縮
した。その後、幅が50mm、長さが450mmに切断して短冊
状の正極を作製した。
い従来の正極板、又は導電性材料の層を有する本発明の
正極板は、ロ−ルプレス機でプレス（80℃〜120℃に加
熱したロールを使用、0.2〜0.5kgf／cmの圧力でプレ
ス）し、正極活物質層の密度が約2g/cm3になるまで圧縮
した。その後、幅が50mm、長さが450mmに切断して短冊
状の正極を作製した。
【００１６】２．負極の作製 負極活物質の炭素材料としてリチウムイオンの吸蔵、放
出が可能な平均粒径20μmの非晶質炭素（商標名：カー
ボトロンＰ、呉羽化学工業株式会社製）、バインダーと
してＰＶＤＦを用いた。この非晶質炭素及びＰＶＤＦを
重量比で90：10となるように混合する。そして、この粉
末に分散溶媒となるＮＭＰを適量加えて十分に混練して
スラリーにする。このスラリーをロール ｔｏ ロールの
転写により、厚さ15μmの銅箔の両面に塗着して乾燥す
る。
出が可能な平均粒径20μmの非晶質炭素（商標名：カー
ボトロンＰ、呉羽化学工業株式会社製）、バインダーと
してＰＶＤＦを用いた。この非晶質炭素及びＰＶＤＦを
重量比で90：10となるように混合する。そして、この粉
末に分散溶媒となるＮＭＰを適量加えて十分に混練して
スラリーにする。このスラリーをロール ｔｏ ロールの
転写により、厚さ15μmの銅箔の両面に塗着して乾燥す
る。
【００１７】本発明は、負極活物質層の表面に導電性材
料の層を設けたものである。すなわち、後述する各種の
導電性材料とＰＶＤＦとを重量比97：3の配合で混合し
た後、ＮＭＰを適量加えて十分に混練してスラリーにす
る。ロールコータを用いて、このスラリーを前記した負
極板の活物質層の表面に塗布して乾燥させ、約5μmの導
電性材料の層を形成する。
料の層を設けたものである。すなわち、後述する各種の
導電性材料とＰＶＤＦとを重量比97：3の配合で混合し
た後、ＮＭＰを適量加えて十分に混練してスラリーにす
る。ロールコータを用いて、このスラリーを前記した負
極板の活物質層の表面に塗布して乾燥させ、約5μmの導
電性材料の層を形成する。
【００１８】前記した、表面に導電性材料の層を有しな
い従来の負極板、又は導電性材料の層を有する本発明の
負極板は、ロ−ルプレス機でプレス（80℃〜120℃に加
熱したロールを使用、0.2〜0.5kgf／cmの圧力でプレ
ス）し、負極活物質層の密度が約0.8g/cm3になるまで圧
縮した。その後、幅が55mm、長さが500mmの短冊状に切
断して負極を作製した。
い従来の負極板、又は導電性材料の層を有する本発明の
負極板は、ロ−ルプレス機でプレス（80℃〜120℃に加
熱したロールを使用、0.2〜0.5kgf／cmの圧力でプレ
ス）し、負極活物質層の密度が約0.8g/cm3になるまで圧
縮した。その後、幅が55mm、長さが500mmの短冊状に切
断して負極を作製した。
【００１９】３．電解液の作製 本発明では、非水溶媒に電解質を溶解させた非水電解液
を用いた。本発明で用いた非水電解液はエチレンカーボ
ネートとジメチルカーボネートを体積比で１：２に混合
した混合溶媒に、電解質としてLiPF6を1mol/l溶解させ
たものである。
を用いた。本発明で用いた非水電解液はエチレンカーボ
ネートとジメチルカーボネートを体積比で１：２に混合
した混合溶媒に、電解質としてLiPF6を1mol/l溶解させ
たものである。
【００２０】前記した非水溶媒としては、プロピレンカ
ーボネイト、ブチレンカーボネイト、γ―ブチロラクト
ン、アセトニトリル、スルホラン、１，２−ヂメトキシ
エタン、１，３−ヂメトキシプロパン、ヂメチルエーテ
ル、テトラヒドロプラン、２−メチルテトラヒドロプラ
ン、炭酸ヂメチル、炭酸ジエチル、及びエチルメチルカ
ーボネイトなどが使用できる。
ーボネイト、ブチレンカーボネイト、γ―ブチロラクト
ン、アセトニトリル、スルホラン、１，２−ヂメトキシ
エタン、１，３−ヂメトキシプロパン、ヂメチルエーテ
ル、テトラヒドロプラン、２−メチルテトラヒドロプラ
ン、炭酸ヂメチル、炭酸ジエチル、及びエチルメチルカ
ーボネイトなどが使用できる。
【００２１】また、前記電解質としては、過塩素酸リチ
ウム（LiClO4）、ホウフッ化リチウム（LiBF4）、六フ
ッ化ヒ素リチウム（LiAsF6）、トリフルオロメタンスル
ホン酸リチウム（LiCF3SO3）などが使用できる。
ウム（LiClO4）、ホウフッ化リチウム（LiBF4）、六フ
ッ化ヒ素リチウム（LiAsF6）、トリフルオロメタンスル
ホン酸リチウム（LiCF3SO3）などが使用できる。
【００２２】４．電池の作製 得られた正極板、負極板にタブ端子を超音波溶接法で取
り付けた後、帯状のセパレータ5を介してこれらを捲回
して捲回物を作製し、該捲回物を電池缶6に挿入する。
セパレータ5は、厚さが25μm、幅が58mm、長さが550mm
の微多孔性のポリエチレン製フィルムである。そして負
極集電体3に予め溶接しておいた負極タブ端子（図な
し）を、ニッケルメッキした電池缶6に溶接する。そし
て、正極タブ端子8を正極キャップ7に抵抗溶接する。次
に、前記した電解液を、電池缶6内に4ml注入する。正極
キャップ7を電池缶の上部に配置させ、絶縁性のガスケ
ット9を介して電池缶6の上部をかしめて密閉し、高さ65
mm、直径18mmの円筒形リチウムイオン二次電池を作製し
た。ここで、正極キャップ7内には、電池内部の圧力上
昇に応じて作動する電流遮断機構（圧力スイッチ）と、
前記電流遮断機構よりも高い圧力で作動する安全弁機構
が組み込まれている。本実施例では、作動圧が9kgf/cm2
の電流遮断機構と、作動圧が20kgf/cm2の安全弁機構を
用いた。
り付けた後、帯状のセパレータ5を介してこれらを捲回
して捲回物を作製し、該捲回物を電池缶6に挿入する。
セパレータ5は、厚さが25μm、幅が58mm、長さが550mm
の微多孔性のポリエチレン製フィルムである。そして負
極集電体3に予め溶接しておいた負極タブ端子（図な
し）を、ニッケルメッキした電池缶6に溶接する。そし
て、正極タブ端子8を正極キャップ7に抵抗溶接する。次
に、前記した電解液を、電池缶6内に4ml注入する。正極
キャップ7を電池缶の上部に配置させ、絶縁性のガスケ
ット9を介して電池缶6の上部をかしめて密閉し、高さ65
mm、直径18mmの円筒形リチウムイオン二次電池を作製し
た。ここで、正極キャップ7内には、電池内部の圧力上
昇に応じて作動する電流遮断機構（圧力スイッチ）と、
前記電流遮断機構よりも高い圧力で作動する安全弁機構
が組み込まれている。本実施例では、作動圧が9kgf/cm2
の電流遮断機構と、作動圧が20kgf/cm2の安全弁機構を
用いた。
【００２３】５．充放電サイクル寿命試験 作製した有機電解液二次電池は、下記の条件で充放電サ
イクル試験をした。そして、初期の放電容量と500サイ
クル後の放電容量を比較した。
イクル試験をした。そして、初期の放電容量と500サイ
クル後の放電容量を比較した。
【００２４】充電条件：4.2V（定電圧充電）、500mA
（制限電流）、3h、50℃ 放電条件：300mA（定電流放電）、放電終止電圧2.6V、5
0℃ 充電、放電の間に、休止時間を10分間設けた。
（制限電流）、3h、50℃ 放電条件：300mA（定電流放電）、放電終止電圧2.6V、5
0℃ 充電、放電の間に、休止時間を10分間設けた。
【００２５】
【実施例】（比較例１)上記した表面に導電性材料の層
を有しない従来の正極板と、表面に導電性材料の層を有
しない従来の負極板とを用いて非水電解液二次電池を作
製した。その他の非水電解液二次電池の作製条件や充放
電試験条件等は上記したものである。
を有しない従来の正極板と、表面に導電性材料の層を有
しない従来の負極板とを用いて非水電解液二次電池を作
製した。その他の非水電解液二次電池の作製条件や充放
電試験条件等は上記したものである。
【００２６】（実施例１）正極活物質層の表面に、炭素
粉末を用いて導電性材料の層を形成した。なお、炭素粉
末として、繊維状炭素である気相成長炭素材を用いた。
この導電性材料の層を有する正極板と、導電性材料の層
を有しない従来の負極板とを用いて非水電解液二次電池
を作製した。その他の非水電解液二次電池の作製条件や
充放電試験条件等は上記したものである。
粉末を用いて導電性材料の層を形成した。なお、炭素粉
末として、繊維状炭素である気相成長炭素材を用いた。
この導電性材料の層を有する正極板と、導電性材料の層
を有しない従来の負極板とを用いて非水電解液二次電池
を作製した。その他の非水電解液二次電池の作製条件や
充放電試験条件等は上記したものである。
【００２７】（実施例２）正極活物質層の表面に、銀粉
を用いて導電性材料の層を形成した。この正極板と、導
電性材料の層を有しない従来の負極板とを用いて非水電
解液二次電池を作製した。その他の非水電解液二次電池
の作製条件や充放電試験条件等は上記したものである。
を用いて導電性材料の層を形成した。この正極板と、導
電性材料の層を有しない従来の負極板とを用いて非水電
解液二次電池を作製した。その他の非水電解液二次電池
の作製条件や充放電試験条件等は上記したものである。
【００２８】（実施例３）正極活物質層の表面に、導電
性セラミック繊維を用いて導電性材料の層を形成した。
なお、導電性セラミック繊維は、セラミック繊維の１種
類であるチタン酸カリウムウィスカの表面をグラファイ
トで被覆したものである。この導電性材料の層を有する
正極板と、導電性材料の層を有しない従来の負極板とを
用いて非水電解液二次電池を作製した。その他の非水電
解液二次電池の作製条件や充放電試験条件等は上記した
ものである。
性セラミック繊維を用いて導電性材料の層を形成した。
なお、導電性セラミック繊維は、セラミック繊維の１種
類であるチタン酸カリウムウィスカの表面をグラファイ
トで被覆したものである。この導電性材料の層を有する
正極板と、導電性材料の層を有しない従来の負極板とを
用いて非水電解液二次電池を作製した。その他の非水電
解液二次電池の作製条件や充放電試験条件等は上記した
ものである。
【００２９】作製した非水電解液二次電池について、初
期の放電容量及び500サイクル試験後の放電容量を表１
に示す。表１に示されるように、本発明を用いることに
よりサイクル寿命特性が大幅に向上している。この理由
は、本発明を用いることにより正極表面の電極反応が均
一になったためと考えられる。
期の放電容量及び500サイクル試験後の放電容量を表１
に示す。表１に示されるように、本発明を用いることに
よりサイクル寿命特性が大幅に向上している。この理由
は、本発明を用いることにより正極表面の電極反応が均
一になったためと考えられる。
【００３０】
【表１】
【００３１】（実施例４）負極活物質層の表面に、前記
した気相成長炭素材を用いて導電性材料の層を形成し
た。この負極板と、導電性材料の層を有しない従来の正
極板とを用いて非水電解液二次電池を作製した。その他
の非水電解液二次電池の作製条件や充放電試験条件等は
上記したものである。
した気相成長炭素材を用いて導電性材料の層を形成し
た。この負極板と、導電性材料の層を有しない従来の正
極板とを用いて非水電解液二次電池を作製した。その他
の非水電解液二次電池の作製条件や充放電試験条件等は
上記したものである。
【００３２】（実施例５）負極活物質層の表面に、銀粉
を用いて導電性材料の層を形成した。この負極板と、導
電性材料の層を有しない従来の正極板とを用いて非水電
解液二次電池を作製した。その他の非水電解液二次電池
の作製条件や充放電試験条件等は上記したものである。
を用いて導電性材料の層を形成した。この負極板と、導
電性材料の層を有しない従来の正極板とを用いて非水電
解液二次電池を作製した。その他の非水電解液二次電池
の作製条件や充放電試験条件等は上記したものである。
【００３３】（実施例６）負極活物質層の表面に、上記
した導電性セラミック繊維を用いて導電性材料の層を形
成した。この負極板と、導電性材料の層を有しない従来
の正極板とを用いて非水電解液二次電池を作製した。そ
の他の非水電解液二次電池の作製条件や充放電試験条件
等は上記したものである。
した導電性セラミック繊維を用いて導電性材料の層を形
成した。この負極板と、導電性材料の層を有しない従来
の正極板とを用いて非水電解液二次電池を作製した。そ
の他の非水電解液二次電池の作製条件や充放電試験条件
等は上記したものである。
【００３４】作製した非水電解液二次電池について、初
期の放電容量及び500サイクル試験後の放電容量を表２
に示す。表２に示されるように、本発明を用いることに
よりサイクル寿命特性が大幅に向上している。この理由
は、本発明を用いることにより負極表面の電極反応が均
一になったためと考えられる。
期の放電容量及び500サイクル試験後の放電容量を表２
に示す。表２に示されるように、本発明を用いることに
よりサイクル寿命特性が大幅に向上している。この理由
は、本発明を用いることにより負極表面の電極反応が均
一になったためと考えられる。
【００３５】
【表２】
【００３６】（実施例７）正極活物質層及び負極活物質
層の表面に、前記した気相成長炭素材を用いて導電性材
料の層を形成した。この正極板及び負極板を用いて非水
電解液二次電池を作製した。その他の非水電解液二次電
池の作製条件や充放電試験条件等は上記したものであ
る。
層の表面に、前記した気相成長炭素材を用いて導電性材
料の層を形成した。この正極板及び負極板を用いて非水
電解液二次電池を作製した。その他の非水電解液二次電
池の作製条件や充放電試験条件等は上記したものであ
る。
【００３７】（実施例８）正極活物質層及び負極活物質
層の表面に、銀粉を用いて導電性材料の層を形成した。
この正極板及び負極板を用いて非水電解液二次電池を作
製した。その他の非水電解液二次電池の作製条件や充放
電試験条件等は上記したものである。
層の表面に、銀粉を用いて導電性材料の層を形成した。
この正極板及び負極板を用いて非水電解液二次電池を作
製した。その他の非水電解液二次電池の作製条件や充放
電試験条件等は上記したものである。
【００３８】（実施例９）正極活物質層及び負極活物質
層の表面に、上記した導電性セラミック繊維を用いて導
電性材料の層を形成した。この正極板及び負極板を用い
て非水電解液二次電池を作製した。その他の非水電解液
二次電池の作製条件や充放電試験条件等は上記したもの
である。
層の表面に、上記した導電性セラミック繊維を用いて導
電性材料の層を形成した。この正極板及び負極板を用い
て非水電解液二次電池を作製した。その他の非水電解液
二次電池の作製条件や充放電試験条件等は上記したもの
である。
【００３９】作製した非水電解液二次電池について、初
期の放電容量及び500サイクル試験後の放電容量を表３
に示す。表３に示されるように、本発明を用いることに
よりサイクル寿命特性が大幅に向上している。
期の放電容量及び500サイクル試験後の放電容量を表３
に示す。表３に示されるように、本発明を用いることに
よりサイクル寿命特性が大幅に向上している。
【００４０】
【表３】
【００４１】なお、炭素粉末としてグラファイトを用い
た場合や、金属粉末として酸化スズ、アンチモン、ニッ
ケル又はアルミニウムなどの粉末を用いた場合でも同様
の効果が得られた。
た場合や、金属粉末として酸化スズ、アンチモン、ニッ
ケル又はアルミニウムなどの粉末を用いた場合でも同様
の効果が得られた。
【００４２】また、セラミック繊維の１種類であるチタ
ン酸カリウムウィスカの代わりガラス繊維を用い、その
表面をグラファイトを被覆した導電性材料を用いた場合
でも同様の効果が得られた。また、チタン酸カリウムウ
ィスカやガラス繊維の表面を銀で被覆した導電性材料を
用いた場合でも同様の効果が得られた。
ン酸カリウムウィスカの代わりガラス繊維を用い、その
表面をグラファイトを被覆した導電性材料を用いた場合
でも同様の効果が得られた。また、チタン酸カリウムウ
ィスカやガラス繊維の表面を銀で被覆した導電性材料を
用いた場合でも同様の効果が得られた。
【００４３】
【発明の効果】本発明は、放電、充電によりリチウムを
吸蔵、放出が可能なマンガン酸リチウムを活物質として
用いる非水電解液二次電池において、正極活物質層や負
極活物質層の表面に導電性材料の層を設けるものであ
る。本発明を用いることにより、サイクル寿命特性の向
上した非水電解液二次電池が得られる。
吸蔵、放出が可能なマンガン酸リチウムを活物質として
用いる非水電解液二次電池において、正極活物質層や負
極活物質層の表面に導電性材料の層を設けるものであ
る。本発明を用いることにより、サイクル寿命特性の向
上した非水電解液二次電池が得られる。
【図１】本発明を実施した円筒形リチウムイオン二次電
池の断面図である。
池の断面図である。
１：正極集電体、２：正極活物質層、３：負極集電体、
４：負極活物質層、５：セパレータ、６：電池缶、７：
正極キャップ、８：正極タブ端子、９：ガスケット
４：負極活物質層、５：セパレータ、６：電池缶、７：
正極キャップ、８：正極タブ端子、９：ガスケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井口 智博 東京都中央区日本橋本町２丁目８番７号 新神戸電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H003 AA04 AA10 BA07 BB01 BB02 BB05 BB11 BB15 BC01 BC02 BC05 5H014 AA02 BB08 CC01 EE05 EE07 EE10
Claims (6)
- 【請求項１】放電、充電によりリチウムを吸蔵、放出が
可能なマンガン酸リチウム、導電材及び結着剤を正極活
物質層に用い、放電、充電によりリチウムを放出、吸蔵
が可能な炭素材料及び結着剤を負極活物質層に用いた非
水電解液二次電池において、前記正極活物質層又は前記
負極活物質層の少なくとも一方の表面に、導電性材料の
層を設けることを特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】前記導電性材料として、炭素粉末を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】前記炭素粉末として、繊維状炭素又はグラ
ファイトを用いることを特徴とする請求項２記載の非水
電解液二次電池。 - 【請求項４】前記導電性材料として、金属粉末を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項５】前記金属粉末が、銀、酸化スズ、アンチモ
ン、ニッケル、アルミニウムのいずれかの粉末を含んで
いることを特徴とする請求項４記載の非水電解液二次電
池。 - 【請求項６】前記導電性材料として、導電性セラミック
繊維を用いることを特徴とする請求項１記載の非水電解
液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140623A JP2000331686A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140623A JP2000331686A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000331686A true JP2000331686A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15273019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11140623A Abandoned JP2000331686A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000331686A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001202960A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-27 | Sony Corp | 正極材料およびそれを用いた二次電池 |
| KR100432669B1 (ko) * | 2001-12-17 | 2004-05-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 그의 제조방법 |
| JP2013041705A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Mitsubishi Materials Corp | 非水電解質二次電池用電極、およびその製造方法 |
| WO2013125305A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型非水電解質二次電池 |
| US8623554B2 (en) * | 2002-11-26 | 2014-01-07 | Show A Denko K.K. | Electrode material, and production method and use thereof |
| CN105375063A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-02 | 中山市应用化学研究所 | 一种新型锂电池芯单元及其制造方法 |
| EP2819219B1 (en) * | 2012-02-23 | 2016-08-03 | Nissan Motor Co., Ltd | Bipolar electrode and bipolar lithium-ion secondary battery using same |
| CN109346333A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-15 | 桂林理工大学 | 一种碳/玻璃纤维织物超级电容器电极的制备方法 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11140623A patent/JP2000331686A/ja not_active Abandoned
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104137306A (zh) * | 2012-02-23 | 2014-11-05 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型非水电解质二次电池 |
| EP2819219B1 (en) * | 2012-02-23 | 2016-08-03 | Nissan Motor Co., Ltd | Bipolar electrode and bipolar lithium-ion secondary battery using same |
| US9972860B2 (en) | 2012-02-23 | 2018-05-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Bipolar electrode and bipolar lithium-ion secondary battery using same |
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