JP3062304B2 - 非水溶媒二次電池 - Google Patents
非水溶媒二次電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、負極担持体として炭素
質物を用いた非水溶媒二次電池に関する。
質物を用いた非水溶媒二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の発達に伴い、小型で軽
量、かつエネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電
が可能な二次電池の開発が要望されている。この種の二
次電池としては、負極活物質としてリチウム又はリチウ
ム合金を用い、正極活物質としてモリブデン、バナジウ
ム、チタン、ニオブなどの酸化物、硫化物、セレン化物
等を用いたものが知られている。また最近では、高エネ
ルギー密度を有するマンガン酸化物のサイクル特性を改
良・向上させたスピネル型ＬｉＭｎ2 Ｏ4 や、他のリチ
ウムマンガン酸化物についての検討が活発に行われてい
る。
量、かつエネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電
が可能な二次電池の開発が要望されている。この種の二
次電池としては、負極活物質としてリチウム又はリチウ
ム合金を用い、正極活物質としてモリブデン、バナジウ
ム、チタン、ニオブなどの酸化物、硫化物、セレン化物
等を用いたものが知られている。また最近では、高エネ
ルギー密度を有するマンガン酸化物のサイクル特性を改
良・向上させたスピネル型ＬｉＭｎ2 Ｏ4 や、他のリチ
ウムマンガン酸化物についての検討が活発に行われてい
る。
【０００３】これらのリチウムマンガン酸化物を正極活
物質とし、リチウムを負極活物質とする二次電池系にお
いては、充放電サイクルを繰り返すことによって負極活
物質であるリチウムの溶解・析出反応が繰り返され、や
がてリチウム基板上に針状のリチウムデンドライト析出
物を形成するという問題が生じる。そのため、これら二
次電池系においては、正極活物質中で徐々に進行する結
晶構造の崩れとともに、負極側におけるリチウムデンド
ライトの生成と溶媒の分解反応によって電池寿命は規定
され、２００サイクル以上の寿命と長期間にわたる信頼
性を有する二次電池の製造は非常に困難であった。
物質とし、リチウムを負極活物質とする二次電池系にお
いては、充放電サイクルを繰り返すことによって負極活
物質であるリチウムの溶解・析出反応が繰り返され、や
がてリチウム基板上に針状のリチウムデンドライト析出
物を形成するという問題が生じる。そのため、これら二
次電池系においては、正極活物質中で徐々に進行する結
晶構造の崩れとともに、負極側におけるリチウムデンド
ライトの生成と溶媒の分解反応によって電池寿命は規定
され、２００サイクル以上の寿命と長期間にわたる信頼
性を有する二次電池の製造は非常に困難であった。
【０００４】このような問題を回避するために、負極に
各種の有機化合物を焼成した炭素質物にリチウム又はリ
チウムを主体とするアルカリ金属を担持させて構成する
二次電池の開発が試みられている。このような負極を用
いることにより、リチウムデンドライトの析出が防止さ
れサイクル特性が向上し、かつ金属リチウムを使用して
いないため安全性についても向上されてきている。
各種の有機化合物を焼成した炭素質物にリチウム又はリ
チウムを主体とするアルカリ金属を担持させて構成する
二次電池の開発が試みられている。このような負極を用
いることにより、リチウムデンドライトの析出が防止さ
れサイクル特性が向上し、かつ金属リチウムを使用して
いないため安全性についても向上されてきている。
【０００５】一方、正極には、上記したマンガン酸化物
と異なる反応形態である層状化合物のインターカレーシ
ョン又はドーピング現象を利用した電極活物質が注目を
集めている。これら電極活物質は、充放電反応時におい
て複雑な化学反応を起こさないことから、極めて優れた
充放電サイクル特性を有することが期待される。中でも
炭素質材料を負極担持体とし、正極活物質として３．５
Ｖ程度の平均作動動作を示すＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ
2 ，ＬｉＣｏx Ｎｉ1-x Ｏ2 等が検討されてきている。
と異なる反応形態である層状化合物のインターカレーシ
ョン又はドーピング現象を利用した電極活物質が注目を
集めている。これら電極活物質は、充放電反応時におい
て複雑な化学反応を起こさないことから、極めて優れた
充放電サイクル特性を有することが期待される。中でも
炭素質材料を負極担持体とし、正極活物質として３．５
Ｖ程度の平均作動動作を示すＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ
2 ，ＬｉＣｏx Ｎｉ1-x Ｏ2 等が検討されてきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、炭素質材料を
負極担持体として使用した電池は、充放電サイクル寿命
が短く、それゆえ、十分な容量と充放電サイクル数を確
保することができなかった。すなわち、結着剤としてポ
リテトラフルオロエチレンを用いた場合、充放電サイク
ルの進行とともにリチウムと結着剤であるポリテトラフ
ルオロエチレンとが反応・分解し、負極体の結着能力を
大幅に低下させ、結着能力の低下による負極担持体の脱
落及び内部短絡などの問題があった。
負極担持体として使用した電池は、充放電サイクル寿命
が短く、それゆえ、十分な容量と充放電サイクル数を確
保することができなかった。すなわち、結着剤としてポ
リテトラフルオロエチレンを用いた場合、充放電サイク
ルの進行とともにリチウムと結着剤であるポリテトラフ
ルオロエチレンとが反応・分解し、負極体の結着能力を
大幅に低下させ、結着能力の低下による負極担持体の脱
落及び内部短絡などの問題があった。
【０００７】また、結着剤としてエチレン−プロピレン
−環状ジエンの三元共重合体を用いたものが提案されて
いるが、かかる結着剤は負極担持体を覆うような結着形
態をとるため電池内部抵抗が大幅に増大し、大電流放電
等においては充分な特性を得ることができないという問
題があった。
−環状ジエンの三元共重合体を用いたものが提案されて
いるが、かかる結着剤は負極担持体を覆うような結着形
態をとるため電池内部抵抗が大幅に増大し、大電流放電
等においては充分な特性を得ることができないという問
題があった。
【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、充放電サイクル寿命に優れ、かつ高い容量
維持率をもつ非水溶媒二次電池を提供することを目的と
するものである。
れたもので、充放電サイクル寿命に優れ、かつ高い容量
維持率をもつ非水溶媒二次電池を提供することを目的と
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題を達成するため
に、本発明の非水溶媒二次電池は、リチウムまたはリチ
ウムを主体とするアルカリ金属を担持した炭素質物から
なる負極体と、セパレータと、リチウム含有複合酸化物
を正極活物質とする正極体をこの順序で一体的に積層し
て成る発電要素を具備する非水溶媒二次電池において、
前記負極体の結着剤としてポリアクリル酸（ＰＡＡ）と
スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いることを特
徴とするものである。
に、本発明の非水溶媒二次電池は、リチウムまたはリチ
ウムを主体とするアルカリ金属を担持した炭素質物から
なる負極体と、セパレータと、リチウム含有複合酸化物
を正極活物質とする正極体をこの順序で一体的に積層し
て成る発電要素を具備する非水溶媒二次電池において、
前記負極体の結着剤としてポリアクリル酸（ＰＡＡ）と
スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いることを特
徴とするものである。
【００１０】本発明で用いられるリチウム含有複合酸化
物は、一般的に次のような方法で合成される。すなわ
ち、リチウムと、Ｃｏ，Ｎｉ，ＦｅまたはＭｎから選ば
れる１種または２種以上の遷移金属の炭酸塩、硝酸塩、
硫酸塩、水酸化物などを出発原料として、これらを化学
量論比で混合し、焼成することによって得られる。な
お、出発原料として炭酸塩が好ましい。焼成温度は出発
原料により多少異なるが、通常は６００〜１，０００℃
の温度範囲、好ましくは６００〜８００℃の範囲であ
る。
物は、一般的に次のような方法で合成される。すなわ
ち、リチウムと、Ｃｏ，Ｎｉ，ＦｅまたはＭｎから選ば
れる１種または２種以上の遷移金属の炭酸塩、硝酸塩、
硫酸塩、水酸化物などを出発原料として、これらを化学
量論比で混合し、焼成することによって得られる。な
お、出発原料として炭酸塩が好ましい。焼成温度は出発
原料により多少異なるが、通常は６００〜１，０００℃
の温度範囲、好ましくは６００〜８００℃の範囲であ
る。
【００１１】負極担持体である炭素質材料は、電池特性
の向上のために、好ましくは有機化合物を焼成してなる
炭素質物を用いる。この炭素質物の原料となる有機化合
物としては、通常使用されているものであれば、特に限
定されるものではなく、フェノール樹脂、特にノボラッ
ク樹脂並びにポリアクリロニトリルなどを用いることが
できる。また、この炭素質物としては特願平１−２８３
０８６号に示すような有機化合物焼成体の特性を有する
ものが特に好ましい。
の向上のために、好ましくは有機化合物を焼成してなる
炭素質物を用いる。この炭素質物の原料となる有機化合
物としては、通常使用されているものであれば、特に限
定されるものではなく、フェノール樹脂、特にノボラッ
ク樹脂並びにポリアクリロニトリルなどを用いることが
できる。また、この炭素質物としては特願平１−２８３
０８６号に示すような有機化合物焼成体の特性を有する
ものが特に好ましい。
【００１２】本発明で結着剤として用いるポリアクリル
酸は、特に限定はなく、市販品のものを用いることがで
きる。特に２５％水溶液で中和されているもの、その中
でもアンモニウム塩で中和されているものが特に好まし
い。
酸は、特に限定はなく、市販品のものを用いることがで
きる。特に２５％水溶液で中和されているもの、その中
でもアンモニウム塩で中和されているものが特に好まし
い。
【００１３】また、スチレン・ブタジエンゴムについて
も特に限定はなく一般品を用いることができるが、中で
も重合率６０〜９５％、結合スチレン２０〜５０％で、
変性のスチレン・ブタジエンゴムラテックスを用いるこ
とが好ましい。
も特に限定はなく一般品を用いることができるが、中で
も重合率６０〜９５％、結合スチレン２０〜５０％で、
変性のスチレン・ブタジエンゴムラテックスを用いるこ
とが好ましい。
【００１４】なお、負極体における負極担持体量は全体
の９０重量％以上であり、結着剤量は０．５〜５．０重
量％である。そのうちポリアクリル酸は０．５〜３．０
重量％、好ましくは１．０〜１．５重量％であり、スチ
レン・ブタジエンゴムは１．０〜５．０重量％、好まし
くは２．０〜３．０重量％である。結着剤量が５．０重
量％を越えると、負極の内部抵抗が増加し、電池の重負
荷放電の能力を大幅に低下させるので好ましくない。ま
た、ポリアクリル酸が３．０重量％越えると、増粘効果
が大きくなり、後述するスラリー化が困難なため好まし
くなく、スチレン・ブタジエンゴムが５．０重量％を越
えると、結着効果が大きくなり電池の内部抵抗を増加さ
せる原因となるため好ましくない。
の９０重量％以上であり、結着剤量は０．５〜５．０重
量％である。そのうちポリアクリル酸は０．５〜３．０
重量％、好ましくは１．０〜１．５重量％であり、スチ
レン・ブタジエンゴムは１．０〜５．０重量％、好まし
くは２．０〜３．０重量％である。結着剤量が５．０重
量％を越えると、負極の内部抵抗が増加し、電池の重負
荷放電の能力を大幅に低下させるので好ましくない。ま
た、ポリアクリル酸が３．０重量％越えると、増粘効果
が大きくなり、後述するスラリー化が困難なため好まし
くなく、スチレン・ブタジエンゴムが５．０重量％を越
えると、結着効果が大きくなり電池の内部抵抗を増加さ
せる原因となるため好ましくない。
【００１５】本発明において、非水溶媒二次電池に用い
られる非水電解液の電解質としては、ＬｉＰＦ6 ，Ｌｉ
ＣｌＯ4 ，ＬｉＢＦ4，ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 等のリチウム
塩などが挙げられる。このような電解液の溶媒として
は、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボ
ネート（ＥＣ）、テトラヒドロフラン、２−メチルテト
ラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、１，２ジメトキ
シエタン（ＤＭＥ）が挙げられる。これらの溶媒は、１
種または２種以上の混合物で用いることができ、特に充
放電サイクル寿命を長くする観点から、プロピレンカー
ボネート（ＰＣ）と１，２ジメトキシエタン（ＤＭＥ）
との混合溶媒、エチレンカーボネート（ＥＣ）と２−メ
チルテトラヒドロフランとの混合溶媒、エチレンカーボ
ネート（ＥＣ）と１，２ジメトキシエタンとの混合溶
媒、プロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボ
ネート（ＥＣ）との混合溶媒が好ましい。
られる非水電解液の電解質としては、ＬｉＰＦ6 ，Ｌｉ
ＣｌＯ4 ，ＬｉＢＦ4，ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 等のリチウム
塩などが挙げられる。このような電解液の溶媒として
は、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボ
ネート（ＥＣ）、テトラヒドロフラン、２−メチルテト
ラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、１，２ジメトキ
シエタン（ＤＭＥ）が挙げられる。これらの溶媒は、１
種または２種以上の混合物で用いることができ、特に充
放電サイクル寿命を長くする観点から、プロピレンカー
ボネート（ＰＣ）と１，２ジメトキシエタン（ＤＭＥ）
との混合溶媒、エチレンカーボネート（ＥＣ）と２−メ
チルテトラヒドロフランとの混合溶媒、エチレンカーボ
ネート（ＥＣ）と１，２ジメトキシエタンとの混合溶
媒、プロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボ
ネート（ＥＣ）との混合溶媒が好ましい。
【００１６】
【作用】本発明の２次電池においては、リチウムまたは
リチウムを主体とするアルカリ金属を担持した炭素質物
からなる負極体と、セパレータと、リチウム含有複合酸
化物を正極活物質とする正極体をこの順序で一体的に積
層して成る発電要素を具備する非水溶媒二次電池におい
て、前記負極体の結着剤としてポリアクリル酸とスチレ
ン・ブタジエンゴムを用いることによりリチウムと結着
剤との反応はなくなり、その結果、充放電サイクルを繰
り返しても集電体と負極担持体との導電性を損なうこと
により生ずる電池内部抵抗の増加、また結着能力の低下
による負極担持体の脱落、及び内部短絡はなくなる。し
たがって、充放電サイクル寿命が向上し、しかも電池性
能が安定した非水溶媒二次電池を得ることができる。
リチウムを主体とするアルカリ金属を担持した炭素質物
からなる負極体と、セパレータと、リチウム含有複合酸
化物を正極活物質とする正極体をこの順序で一体的に積
層して成る発電要素を具備する非水溶媒二次電池におい
て、前記負極体の結着剤としてポリアクリル酸とスチレ
ン・ブタジエンゴムを用いることによりリチウムと結着
剤との反応はなくなり、その結果、充放電サイクルを繰
り返しても集電体と負極担持体との導電性を損なうこと
により生ずる電池内部抵抗の増加、また結着能力の低下
による負極担持体の脱落、及び内部短絡はなくなる。し
たがって、充放電サイクル寿命が向上し、しかも電池性
能が安定した非水溶媒二次電池を得ることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と比較して詳
細に説明する。 （実施例） 市販の炭酸リチウム及び炭酸コバルトを、ＬｉとＣｏの
モル比でＬｉ／Ｃｏ＝１．１になるように評量し、乳鉢
において充分混合する。この混合物をアルミナ製の坩堝
にいれ、電気炉において８００℃で６時間加熱処理す
る。得られた焼成物は、冷却後再度粉砕し、前と同様に
８００℃で６時間加熱処理を行い、その後、蒸留水で充
分に洗浄し、未反応のアルカリ分を洗い流す。この生成
物は粉末Ｘ線法でＬｉＣｏＯ2 と確認された。この生成
物９０重量％、導電材としてアセチレンブラック７重量
％及び結着剤としてエチレン−プロピレン−環状ジエン
の三元共重合体３重量％をヘキサン中で混練してスラリ
ー状の正極合剤を調整し、この正極合剤を厚さ１０μｍ
の基板上に塗布、風乾した後、加圧成形して一定厚に
し、つづいて、０．２６ｍｍ厚の正極合剤層を有する板
状の正極を製造した。
細に説明する。 （実施例） 市販の炭酸リチウム及び炭酸コバルトを、ＬｉとＣｏの
モル比でＬｉ／Ｃｏ＝１．１になるように評量し、乳鉢
において充分混合する。この混合物をアルミナ製の坩堝
にいれ、電気炉において８００℃で６時間加熱処理す
る。得られた焼成物は、冷却後再度粉砕し、前と同様に
８００℃で６時間加熱処理を行い、その後、蒸留水で充
分に洗浄し、未反応のアルカリ分を洗い流す。この生成
物は粉末Ｘ線法でＬｉＣｏＯ2 と確認された。この生成
物９０重量％、導電材としてアセチレンブラック７重量
％及び結着剤としてエチレン−プロピレン−環状ジエン
の三元共重合体３重量％をヘキサン中で混練してスラリ
ー状の正極合剤を調整し、この正極合剤を厚さ１０μｍ
の基板上に塗布、風乾した後、加圧成形して一定厚に
し、つづいて、０．２６ｍｍ厚の正極合剤層を有する板
状の正極を製造した。
【００１８】一方、負極担持体である炭素質材料はノボ
ラック樹脂を窒素雰囲気化で９５０℃で焼成した後、さ
らに、２，０００℃に加熱して炭素化することによって
製造し、粉砕して平均径１０μｍの粉末とする。結着剤
に用いるポリアクリル酸（ＰＡＡ）は予め蒸留水で溶解
させる。スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）は予め蒸
留水に分散させ、上記炭素質材料と結着剤の割合が重量
比で９６：４（またＰＡＡとＳＢＲの割合が重量比で
１：２）となるように分散させスラリー状の負極合剤を
製造した。この負極合剤を厚さ１０μｍのステンレス基
板上に塗布・乾燥して厚さ０．２ｍｍの負極合剤層を有
する板状の負極を製造した。
ラック樹脂を窒素雰囲気化で９５０℃で焼成した後、さ
らに、２，０００℃に加熱して炭素化することによって
製造し、粉砕して平均径１０μｍの粉末とする。結着剤
に用いるポリアクリル酸（ＰＡＡ）は予め蒸留水で溶解
させる。スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）は予め蒸
留水に分散させ、上記炭素質材料と結着剤の割合が重量
比で９６：４（またＰＡＡとＳＢＲの割合が重量比で
１：２）となるように分散させスラリー状の負極合剤を
製造した。この負極合剤を厚さ１０μｍのステンレス基
板上に塗布・乾燥して厚さ０．２ｍｍの負極合剤層を有
する板状の負極を製造した。
【００１９】このようにして得られた正・負極を用い
て、図１に示すような単三（ＡＡ）サイズの非水溶媒二
次電池を組み立てた。すなわち、同図に示すように、非
水溶媒二次電池１は、底部に絶縁体２が配置され、負極
端子を兼ねる有底円筒状のステンレス容器３を有する。
この容器３には電極群４が収納されている。この電極群
４は負極５、セパレータ６及び正極７をこの順序で積層
した帯状物を、負極５が外側に位置するように渦巻き状
に巻回した構造になっている。セパレータ６は、電解液
を含浸したポリプロピレン性多孔質フィルムから形成さ
れている。各電解液は、プロピレンカーボネートと１，
２−ジメトキシエタンとの混合溶媒（体積比率５０：５
０）に、電解質として六弗化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ
6 ）を０．５モル濃度含有する。容器３内で電極群４の
上方には、中心を開口した絶縁板８が配置されており、
また、この容器３の上部開口部には、絶縁封口体９が容
器３に気密にかしめ固定されている。この絶縁板８の中
央開口部には、正極端子１０が嵌合されている。この正
極端子１０は正極７に正極リード１１を介して接続され
ている。なお、負極５は、図示しない負極リードを介し
て負極端子である容器３に接続されている。
て、図１に示すような単三（ＡＡ）サイズの非水溶媒二
次電池を組み立てた。すなわち、同図に示すように、非
水溶媒二次電池１は、底部に絶縁体２が配置され、負極
端子を兼ねる有底円筒状のステンレス容器３を有する。
この容器３には電極群４が収納されている。この電極群
４は負極５、セパレータ６及び正極７をこの順序で積層
した帯状物を、負極５が外側に位置するように渦巻き状
に巻回した構造になっている。セパレータ６は、電解液
を含浸したポリプロピレン性多孔質フィルムから形成さ
れている。各電解液は、プロピレンカーボネートと１，
２−ジメトキシエタンとの混合溶媒（体積比率５０：５
０）に、電解質として六弗化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ
6 ）を０．５モル濃度含有する。容器３内で電極群４の
上方には、中心を開口した絶縁板８が配置されており、
また、この容器３の上部開口部には、絶縁封口体９が容
器３に気密にかしめ固定されている。この絶縁板８の中
央開口部には、正極端子１０が嵌合されている。この正
極端子１０は正極７に正極リード１１を介して接続され
ている。なお、負極５は、図示しない負極リードを介し
て負極端子である容器３に接続されている。
【００２０】（比較例１）負極の結着剤にポリテトラフ
ルオロエチレンを用いた以外は実施例と同様の非水溶媒
二次電池を組み立てた。 （比較例２）負極の結着剤にエチレン−プロピレン−環
状ジエンの三元共重合体を用いた以外は実施例と同様の
非水溶媒二次電池を組み立てた。このようにして組立て
た実施例、比較例１、２の３種類の非水溶媒二次電池に
ついて、２０℃の一定温度、１００ｍＡの一定電流で
４．３Ｖから３．０Ｖまでの電圧範囲の充放電評価を行
った。その結果を図２に示す。図中、Ａは本実施例の電
池、Ｂは比較例の電池、Ｃは比較例の電池の放電容量維
持率曲線である。
ルオロエチレンを用いた以外は実施例と同様の非水溶媒
二次電池を組み立てた。 （比較例２）負極の結着剤にエチレン−プロピレン−環
状ジエンの三元共重合体を用いた以外は実施例と同様の
非水溶媒二次電池を組み立てた。このようにして組立て
た実施例、比較例１、２の３種類の非水溶媒二次電池に
ついて、２０℃の一定温度、１００ｍＡの一定電流で
４．３Ｖから３．０Ｖまでの電圧範囲の充放電評価を行
った。その結果を図２に示す。図中、Ａは本実施例の電
池、Ｂは比較例の電池、Ｃは比較例の電池の放電容量維
持率曲線である。
【００２１】図２から明らかなように、本実施例の非水
溶媒二次電池は、比較例の電池に比べ、充放電サイクル
を繰り返し行っても高い容量維持率を示し、優れた性能
を有することが分かる。一方、評価を終了した電池を分
解し、負極電極の表面状態を観察すると、比較例１の電
池の電極は炭素材が基板より脱落し易い状態になってお
り、これはリチウムと結着剤が反応・分解したためによ
るものと考えられる。また、比較例２の電池は電極表面
にかなりのリチウムが析出していた。
溶媒二次電池は、比較例の電池に比べ、充放電サイクル
を繰り返し行っても高い容量維持率を示し、優れた性能
を有することが分かる。一方、評価を終了した電池を分
解し、負極電極の表面状態を観察すると、比較例１の電
池の電極は炭素材が基板より脱落し易い状態になってお
り、これはリチウムと結着剤が反応・分解したためによ
るものと考えられる。また、比較例２の電池は電極表面
にかなりのリチウムが析出していた。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の非水溶媒
二次電池は、負極担持体に炭素質物を、正極活物質とし
てリチウム含有複合酸化物を用い、かつ負極体の結着剤
としてポリアクリル酸とスチレン・ブタジエンゴムを用
いることによって充放電サイクルの進行に伴なうリチウ
ムと結着剤との反応・分解等をなくすことができる。そ
の結果、充放電サイクルを繰り返しても集電体と負極担
持体との導電性を損なうことによる電池内部抵抗の増
加、また結着能力の低下による負極担持体の脱落及び内
部短絡をも改善することができるので、容量維持率を向
上し、かつ長寿命を有する優れた非水溶媒二次電池を得
ることができる。
二次電池は、負極担持体に炭素質物を、正極活物質とし
てリチウム含有複合酸化物を用い、かつ負極体の結着剤
としてポリアクリル酸とスチレン・ブタジエンゴムを用
いることによって充放電サイクルの進行に伴なうリチウ
ムと結着剤との反応・分解等をなくすことができる。そ
の結果、充放電サイクルを繰り返しても集電体と負極担
持体との導電性を損なうことによる電池内部抵抗の増
加、また結着能力の低下による負極担持体の脱落及び内
部短絡をも改善することができるので、容量維持率を向
上し、かつ長寿命を有する優れた非水溶媒二次電池を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である非水溶媒二次電池の一
部断面図。
部断面図。
【図２】本発明の実施例と比較例との充放電サイクル数
に対する放電容量維持率の変化を示す特性図。
に対する放電容量維持率の変化を示す特性図。
１…非水溶媒二次電池、２…絶縁体、３…ステンレス容
器、４…電極群、５…負極、６…セパレータ、７…正
極、８…絶縁板、９…絶縁封口板、１０…正極端子、１
１…正極リード。
器、４…電極群、５…負極、６…セパレータ、７…正
極、８…絶縁板、９…絶縁封口板、１０…正極端子、１
１…正極リード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿左美 義明 東京都品川区南品川三丁目４番10号 東 芝電池株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−33868（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−96471（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−255670（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−286875（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−337247（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/02 - 4/04 H01M 4/62 H01M 10/40
Claims (1)
- 【請求項１】 リチウムまたはリチウムを主体とするア
ルカリ金属を担持した炭素質物からなる負極体と、セパ
レータと、リチウム含有複合酸化物を正極活物質とする
正極体をこの順序で一体的に積層して成る発電要素を具
備する非水溶媒二次電池において、前記負極体の結着剤
としてポリアクリル酸とスチレン・ブタジエンゴムを用
いることを特徴とする非水溶媒二次電池。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP3175283A JP3062304B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 非水溶媒二次電池 |
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|---|---|
| JPH0521068A JPH0521068A (ja) | 1993-01-29 |
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ID=15993420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3175283A Expired - Fee Related JP3062304B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 非水溶媒二次電池 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3062304B2 (ja) |
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| US9780374B2 (en) | 2012-02-02 | 2017-10-03 | Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. | Binder for electrodes of lithium secondary batteries, and lithium secondary battery which uses electrode produced using binder for electrodes of lithium secondary batteries |
| JP5754855B2 (ja) * | 2012-04-25 | 2015-07-29 | 信越化学工業株式会社 | 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池 |
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| JP5713515B1 (ja) | 2013-08-06 | 2015-05-07 | 第一工業製薬株式会社 | リチウム二次電池の電極用結着剤、該結着剤を用いて製造された電極、該電極を使用したリチウム二次電池 |
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| JP6856812B1 (ja) | 2020-10-21 | 2021-04-14 | 第一工業製薬株式会社 | 電極用結着剤組成物、電極用塗工液組成物、蓄電デバイス用電極及び蓄電デバイス |
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| CN114335521A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-04-12 | 惠州市豪鹏科技有限公司 | 一种负极片材料、负极片、电池制备方法及其电池 |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP3175283A patent/JP3062304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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