JPH10199534A - 非水電解液リチウム二次電池 - Google Patents
非水電解液リチウム二次電池Info
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- JPH10199534A JPH10199534A JP9369447A JP36944797A JPH10199534A JP H10199534 A JPH10199534 A JP H10199534A JP 9369447 A JP9369447 A JP 9369447A JP 36944797 A JP36944797 A JP 36944797A JP H10199534 A JPH10199534 A JP H10199534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon material
- negative electrode
- secondary battery
- lithium
- nonaqueous electrolyte
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高容量の非水電解液二次電池を提供する。
【構成】繰り返し充放電可能な正極と、リチウム金属イ
オンを含む非水電解液と、リチウムイオンを吸蔵放出す
ることが可能な炭素材料と合成樹脂バインダーとの混合
物が金属基板に塗布されて成る負極を具備したリチウム
二次電池であって、負極における炭素材料の充填密度が
０．９ｇ／ｃｍ３以上１．６ｇ／ｃｍ３以下であり、該
炭素材料のＸ線広角回折法による（００２）面の面間隔
（ｄ００２）は０．３３７ｎｍ未満であることを特徴と
する。
オンを含む非水電解液と、リチウムイオンを吸蔵放出す
ることが可能な炭素材料と合成樹脂バインダーとの混合
物が金属基板に塗布されて成る負極を具備したリチウム
二次電池であって、負極における炭素材料の充填密度が
０．９ｇ／ｃｍ３以上１．６ｇ／ｃｍ３以下であり、該
炭素材料のＸ線広角回折法による（００２）面の面間隔
（ｄ００２）は０．３３７ｎｍ未満であることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非水電解液二次電池の
改良に関するもので、高容量の炭素負極を使用した非水
電解液二次電池を提供するものである。
改良に関するもので、高容量の炭素負極を使用した非水
電解液二次電池を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】非水電解液二次電池の正極活物質には、
二硫化チタンをはじめとしてリチウムコバルト複合酸化
物、スピネル型リチウムマンガン酸化物、五酸化バナジ
ウムおよび三酸化モリブデンなどの種々のものが検討さ
れている。中でも、リチウムコバルト複合酸化物( LixC
oO2) およびスピネル型リチウムマンガン酸化物(LixMn2
O4) は、リチウムに対して4V以上のきわめて貴な電位で
充放電を行うため、正極として用いることで高い放電電
圧を有する電池が実現する。
二硫化チタンをはじめとしてリチウムコバルト複合酸化
物、スピネル型リチウムマンガン酸化物、五酸化バナジ
ウムおよび三酸化モリブデンなどの種々のものが検討さ
れている。中でも、リチウムコバルト複合酸化物( LixC
oO2) およびスピネル型リチウムマンガン酸化物(LixMn2
O4) は、リチウムに対して4V以上のきわめて貴な電位で
充放電を行うため、正極として用いることで高い放電電
圧を有する電池が実現する。
【０００３】非水電解液は、非プロトン性の有機溶媒に
電解質となる金属塩を溶解させたものが用いられてい
る。例えば、リチウム塩に関しては、LiClO4、LiPF6、L
iBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、等をプロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、1,2-ジメトキシエタン、γ
-ブチロラクトン、ジオキソラン、2-メチルテトラヒド
ロフラン、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、スルホラン等の単独溶媒あるいは、混合溶媒に溶解
させたものが使用されている。これら非水電解液は、電
池容器に注入されて使用されるが、多孔質のセパレータ
に含浸したり、高分子量の樹脂を添加して高粘性にした
り、ゲル化させて流動性をなくした状態で使用されるこ
ともある。
電解質となる金属塩を溶解させたものが用いられてい
る。例えば、リチウム塩に関しては、LiClO4、LiPF6、L
iBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、等をプロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、1,2-ジメトキシエタン、γ
-ブチロラクトン、ジオキソラン、2-メチルテトラヒド
ロフラン、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、スルホラン等の単独溶媒あるいは、混合溶媒に溶解
させたものが使用されている。これら非水電解液は、電
池容器に注入されて使用されるが、多孔質のセパレータ
に含浸したり、高分子量の樹脂を添加して高粘性にした
り、ゲル化させて流動性をなくした状態で使用されるこ
ともある。
【０００４】非水電解液二次電池の負極活物質として、
従来より様々な物質が検討されてきたが、高エネルギー
密度が期待されるものとして、リチウム系の負極が注目
を浴びている。
従来より様々な物質が検討されてきたが、高エネルギー
密度が期待されるものとして、リチウム系の負極が注目
を浴びている。
【０００５】リチウムは高い起電力を有し、高エネルギ
ー密度が期待できるが、その高い反応性のために、電池
の安全性に問題があり、また、充電反応において微粒子
状の金属リチウムが発生しやすく、内部短絡や充放電効
率の低下が起こるという大きな問題があり、これを同時
に解決するものとして、リチウムイオンを保持するホス
ト物質として、例えば特開昭61-111907 号公報に記載さ
れているようなカーボン材料の結晶格子の層間に、リチ
ウムイオンを吸蔵、放出することが可能な炭素材料を用
いた、リチウムイオンタイプの二次電池が開発されてい
る。
ー密度が期待できるが、その高い反応性のために、電池
の安全性に問題があり、また、充電反応において微粒子
状の金属リチウムが発生しやすく、内部短絡や充放電効
率の低下が起こるという大きな問題があり、これを同時
に解決するものとして、リチウムイオンを保持するホス
ト物質として、例えば特開昭61-111907 号公報に記載さ
れているようなカーボン材料の結晶格子の層間に、リチ
ウムイオンを吸蔵、放出することが可能な炭素材料を用
いた、リチウムイオンタイプの二次電池が開発されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来、非水電解液二次
電池の電解液としては、良好な電気電導度を得るため
に、主に環状エステルとしてプロピレンカーボネートを
用い、ジエチルカーボネート等の鎖状エステルの混合溶
媒に、電解質となるリチウム塩を溶解した有機電解液が
用いられていた関係上、負極炭素に関しては、完全に黒
鉛化したものは、プロピレンカーボネートとの反応性か
ら好ましくないとされていた。黒鉛化の程度は炭素結晶
の格子面間距離であるd002とC軸方向の結晶子の長さLc
で表され、完全に黒鉛化したものは、d002=0.3354nm、L
c=100nm以上であるが、たとえば特開昭62-122066、特開
昭63-26953、特開昭63-69154、特開昭63-114056、特開
昭63-276873など、d002=0.337nm以上、Lc=15nm以下と黒
鉛化の充分でないもののほうが好ましい特性を示すとさ
れていた。しかし、これらの炭素材料は、リチウムイン
ターカレーション時の侵入サイトである六角網状構造が
発達していないために、放電容量は、150 〜200mAh/gし
か得られず高容量化に対し問題があった。
電池の電解液としては、良好な電気電導度を得るため
に、主に環状エステルとしてプロピレンカーボネートを
用い、ジエチルカーボネート等の鎖状エステルの混合溶
媒に、電解質となるリチウム塩を溶解した有機電解液が
用いられていた関係上、負極炭素に関しては、完全に黒
鉛化したものは、プロピレンカーボネートとの反応性か
ら好ましくないとされていた。黒鉛化の程度は炭素結晶
の格子面間距離であるd002とC軸方向の結晶子の長さLc
で表され、完全に黒鉛化したものは、d002=0.3354nm、L
c=100nm以上であるが、たとえば特開昭62-122066、特開
昭63-26953、特開昭63-69154、特開昭63-114056、特開
昭63-276873など、d002=0.337nm以上、Lc=15nm以下と黒
鉛化の充分でないもののほうが好ましい特性を示すとさ
れていた。しかし、これらの炭素材料は、リチウムイン
ターカレーション時の侵入サイトである六角網状構造が
発達していないために、放電容量は、150 〜200mAh/gし
か得られず高容量化に対し問題があった。
【０００７】炭素材料を高容量化するためには、リチウ
ムのインターカレーションサイトの増大のため、炭素六
角網状構造を発達させる必要があり、炭素の結晶パラメ
ータであるＸ線広角回折法による(002) 面の面間隔(d
002) が0.337nm未満で、C軸方向の結晶子長さ(Lc)が100
nm 以上である必要がある。
ムのインターカレーションサイトの増大のため、炭素六
角網状構造を発達させる必要があり、炭素の結晶パラメ
ータであるＸ線広角回折法による(002) 面の面間隔(d
002) が0.337nm未満で、C軸方向の結晶子長さ(Lc)が100
nm 以上である必要がある。
【０００８】しかし、炭素六角網状構造を発達させた高
結晶性炭素材料に、電解液溶媒の環状エステルとしてプ
ロピレンカーボネートを用いると、充電時に炭素表面で
電解液の分解反応が起こり、リチウムのインターカレー
ションが進みにくくなり、容量が低下する。このため、
高容量の炭素材料の発見が遅れた。反応性の低いエチレ
ンカーボネート等と炭素六角網状構造を発達させた高結
晶性炭素を組み合わせることで300mAh/g以上の高容量を
得ることができる。
結晶性炭素材料に、電解液溶媒の環状エステルとしてプ
ロピレンカーボネートを用いると、充電時に炭素表面で
電解液の分解反応が起こり、リチウムのインターカレー
ションが進みにくくなり、容量が低下する。このため、
高容量の炭素材料の発見が遅れた。反応性の低いエチレ
ンカーボネート等と炭素六角網状構造を発達させた高結
晶性炭素を組み合わせることで300mAh/g以上の高容量を
得ることができる。
【０００９】また、上記炭素材料と合成樹脂バインダー
の混合物を金属基板に塗布、圧延し、電極作製したとこ
ろ、従来の結晶性が低い炭素材料を用いた場合よりも低
い放電容量しか得ることができなかった。
の混合物を金属基板に塗布、圧延し、電極作製したとこ
ろ、従来の結晶性が低い炭素材料を用いた場合よりも低
い放電容量しか得ることができなかった。
【００１０】本発明は、このような従来の問題を解決
し、高容量の非水電解液二次電池を提供するものであ
る。
し、高容量の非水電解液二次電池を提供するものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために、本発明は、繰り返し充放電可能な正極と、リチ
ウム金属イオンを含む非水電解液と、リチウムイオンを
吸蔵放出することが可能な炭素材料と合成樹脂バインダ
ーとの混合物が金属基板に塗布されて成る負極を具備し
たリチウム二次電池であって、負極における炭素材料の
充填密度が０．９ｇ／ｃｍ3以上１．６ｇ／ｃｍ3以下で
あり、該炭素材料のＸ線広角回折法による（００２）面
の面間隔（ｄ002）は０．３３７ｎｍ未満であることを
特徴とする非水電解液リチウム二次電池を提供するもの
である。
ために、本発明は、繰り返し充放電可能な正極と、リチ
ウム金属イオンを含む非水電解液と、リチウムイオンを
吸蔵放出することが可能な炭素材料と合成樹脂バインダ
ーとの混合物が金属基板に塗布されて成る負極を具備し
たリチウム二次電池であって、負極における炭素材料の
充填密度が０．９ｇ／ｃｍ3以上１．６ｇ／ｃｍ3以下で
あり、該炭素材料のＸ線広角回折法による（００２）面
の面間隔（ｄ002）は０．３３７ｎｍ未満であることを
特徴とする非水電解液リチウム二次電池を提供するもの
である。
【００１２】
【作用】低結晶性の炭素材料の結晶状態は、炭素六角網
状平面が積層した黒鉛構造を有した部分と、層が乱れた
アモルファス部分が混在しているため、圧延により充填
密度を高めようとしてもても、アモルファス部分の影響
で、1.3 g/cm3 程度と低い充填密度しか得られないた
め、重量あたりの放電容量は、圧延による影響を受けな
いが、その反面、高い充填密度が得られない。また、重
量当たりの放電容量も低いことから、高容量の負極には
成り得ない。しかし、高結晶性炭素材料の真密度は、2.
2 〜2.3 g/cm3であることから、圧延等により高い密度
充填が可能であるが、高密度になると、炭素六角網状平
面が電極集電体に対し平行に配向し、リチウムの侵入サ
イトの減少、電極の内部抵抗が増大により、重量当たり
の放電容量が減少することが考えられる。そこで、高結
晶性炭素材料の充填密度と電極容積当たりの放電容量の
関係について検討を行った結果、負極体積当たりの炭素
材料充填量が、0.9 g/cm3以上1.6 g/cm3以下の範囲にし
たときに、高容量の負極が得られることを見い出した。
状平面が積層した黒鉛構造を有した部分と、層が乱れた
アモルファス部分が混在しているため、圧延により充填
密度を高めようとしてもても、アモルファス部分の影響
で、1.3 g/cm3 程度と低い充填密度しか得られないた
め、重量あたりの放電容量は、圧延による影響を受けな
いが、その反面、高い充填密度が得られない。また、重
量当たりの放電容量も低いことから、高容量の負極には
成り得ない。しかし、高結晶性炭素材料の真密度は、2.
2 〜2.3 g/cm3であることから、圧延等により高い密度
充填が可能であるが、高密度になると、炭素六角網状平
面が電極集電体に対し平行に配向し、リチウムの侵入サ
イトの減少、電極の内部抵抗が増大により、重量当たり
の放電容量が減少することが考えられる。そこで、高結
晶性炭素材料の充填密度と電極容積当たりの放電容量の
関係について検討を行った結果、負極体積当たりの炭素
材料充填量が、0.9 g/cm3以上1.6 g/cm3以下の範囲にし
たときに、高容量の負極が得られることを見い出した。
【００１３】負極に高結晶性炭素材料を使用し、炭素材
料の充填量が、0.9 g/cm3以上1.6 g/cm3以下の範囲にす
ることにより、高容量の炭素負極が可能となった。
料の充填量が、0.9 g/cm3以上1.6 g/cm3以下の範囲にす
ることにより、高容量の炭素負極が可能となった。
【００１４】また、実施例で示すような炭素材料とバイ
ンダーを有機溶剤でペースト状にして塗布する負極の場
合、均一に塗布するためには、炭素粒子の粒子径と表面
積が重要な因子となる。炭素材料の表面積が大きく、粒
子径が小さい場合は、炭素材料のかさ密度が低くなり、
圧延しても電極への充填密度が小さくなる。また粒子径
が大きくなりすぎると均一に塗布することが困難にな
る。炭素材料の平均粒子径は5μm以上50μm以下、表面
積は4m2/g以上、20m2/g以下が好ましい。
ンダーを有機溶剤でペースト状にして塗布する負極の場
合、均一に塗布するためには、炭素粒子の粒子径と表面
積が重要な因子となる。炭素材料の表面積が大きく、粒
子径が小さい場合は、炭素材料のかさ密度が低くなり、
圧延しても電極への充填密度が小さくなる。また粒子径
が大きくなりすぎると均一に塗布することが困難にな
る。炭素材料の平均粒子径は5μm以上50μm以下、表面
積は4m2/g以上、20m2/g以下が好ましい。
【００１５】
【実施例】以下に、好適な実施例をもちいて本発明を説
明する。 ［実施例１］実施例に使用した負極は次のように作製し
た。重量比で、高結晶性炭素材料（Ｘ線回折によるd002
=0.336nm,Lc=100nm以上、平均粒子径25μm、BET 法によ
る表面積= 9m2/g）88部と、結着剤のポリフッ化ビニリ
デン12部と溶剤のN-メチル-2-ピロリドン150部を混練し
てペースト状にし、厚さ20μmの銅箔に塗布した後、乾
燥し、厚さ0.60mmの電極基板を作製した。この電極を、
打ち抜いて、幅14mm、長さ52mmの短冊状としたのち、圧
延条件をかえて充填密度の異なる負極板を得た。負極1
枚当たりの炭素材料の重量は0.20g であった。また、比
較例として、低結晶性炭素材料（Ｘ線回折による d002=
0.351nm,Lc=4nm 、BET 法による表面積=12m2/g）につい
ても同様の方法で負極板を作製した。
明する。 ［実施例１］実施例に使用した負極は次のように作製し
た。重量比で、高結晶性炭素材料（Ｘ線回折によるd002
=0.336nm,Lc=100nm以上、平均粒子径25μm、BET 法によ
る表面積= 9m2/g）88部と、結着剤のポリフッ化ビニリ
デン12部と溶剤のN-メチル-2-ピロリドン150部を混練し
てペースト状にし、厚さ20μmの銅箔に塗布した後、乾
燥し、厚さ0.60mmの電極基板を作製した。この電極を、
打ち抜いて、幅14mm、長さ52mmの短冊状としたのち、圧
延条件をかえて充填密度の異なる負極板を得た。負極1
枚当たりの炭素材料の重量は0.20g であった。また、比
較例として、低結晶性炭素材料（Ｘ線回折による d002=
0.351nm,Lc=4nm 、BET 法による表面積=12m2/g）につい
ても同様の方法で負極板を作製した。
【００１６】この負極板の単極特性を測定した。対極と
してリチウムを使用し、1 モル濃度のLiPF6を溶解した
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの等量混
合液中で充放電試験を行った。電流15mAで、リチウム電
位に対して0Vまで充電した後、同じ15mAの電流で放電し
た。図１に、放電容量と炭素材料の負極容積当たりの充
填密度との関係について比較例と共に示す。充填密度が
1.0g/cm3以上1.5g/cm3以下の範囲で、高いエネルギー密
度が得られた。 ［実施例２］実施例に使用した負極は次のように作製し
た。重量比で、高結晶性炭素材料88部と、結着剤のポリ
フッ化ビニリデン12部と溶剤のN-メチル-2- ピロリドン
150部を混練してペースト状にし、厚さ 20 μm の銅箔
に塗布した後、乾燥、圧延、を施して、厚さ 0.20mm の
電極基板を作製した。この電極を打ち抜いて、幅14mm、
長さ52mmの短冊状の負極板を得た。負極1 枚当たりの炭
素材料の重量は0.20gで、充填密度は、1.37g/cm3 であ
った。炭素材料は人造黒鉛を使用し、Ｘ線回折法により
求めた物性値は、結晶層間距離 d002=0.336nm、Lc=100n
m以上のものを用いた。上記負極板の単極特性を実施例
１と同様の方法で測定した。表１に、実施例に係る炭素
材料の物性値と単極での放電容量測定結果について示
す。
してリチウムを使用し、1 モル濃度のLiPF6を溶解した
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの等量混
合液中で充放電試験を行った。電流15mAで、リチウム電
位に対して0Vまで充電した後、同じ15mAの電流で放電し
た。図１に、放電容量と炭素材料の負極容積当たりの充
填密度との関係について比較例と共に示す。充填密度が
1.0g/cm3以上1.5g/cm3以下の範囲で、高いエネルギー密
度が得られた。 ［実施例２］実施例に使用した負極は次のように作製し
た。重量比で、高結晶性炭素材料88部と、結着剤のポリ
フッ化ビニリデン12部と溶剤のN-メチル-2- ピロリドン
150部を混練してペースト状にし、厚さ 20 μm の銅箔
に塗布した後、乾燥、圧延、を施して、厚さ 0.20mm の
電極基板を作製した。この電極を打ち抜いて、幅14mm、
長さ52mmの短冊状の負極板を得た。負極1 枚当たりの炭
素材料の重量は0.20gで、充填密度は、1.37g/cm3 であ
った。炭素材料は人造黒鉛を使用し、Ｘ線回折法により
求めた物性値は、結晶層間距離 d002=0.336nm、Lc=100n
m以上のものを用いた。上記負極板の単極特性を実施例
１と同様の方法で測定した。表１に、実施例に係る炭素
材料の物性値と単極での放電容量測定結果について示
す。
【００１７】
【表１】 ［実施例３］図２は、本発明の一実施例である角形電池
の要部断面図である。1 はステンレス鋼製の角形容器で
あり、その内部に負極2と、セパレータ3、正極4 を収納
している。負極2 は、銅箔に炭素材料を実施例２と同様
の方法で塗布し、作製したものであり、負極1 枚で65mA
h の放電が可能である。非水電解液を含浸したポリプロ
ピレン製の多孔質セパレータ3 を介して、 LiCoO2正極
と交互に挿入されている。５は容器蓋であり、容器１の
開口部に周縁部で溶接されている。容器蓋５の中央部に
はガスケット6 を介してはとめ7 が固定されており、正
極端子9 が溶接されている。8 は正極端子9 の内部に固
定された安全弁であり、はとめ7 の開口部を封止してい
る。10は、電池の異常時に内部圧力が上昇し、安全弁8
が作動した時の排気口である。11は、負極2 の上部に設
けた負極リードであり、電池蓋5 の内面に接続されてい
る。12は、正極4 の上部に設けた正極リードであり、正
極接続片13を介してはとめ7 と接続している。
の要部断面図である。1 はステンレス鋼製の角形容器で
あり、その内部に負極2と、セパレータ3、正極4 を収納
している。負極2 は、銅箔に炭素材料を実施例２と同様
の方法で塗布し、作製したものであり、負極1 枚で65mA
h の放電が可能である。非水電解液を含浸したポリプロ
ピレン製の多孔質セパレータ3 を介して、 LiCoO2正極
と交互に挿入されている。５は容器蓋であり、容器１の
開口部に周縁部で溶接されている。容器蓋５の中央部に
はガスケット6 を介してはとめ7 が固定されており、正
極端子9 が溶接されている。8 は正極端子9 の内部に固
定された安全弁であり、はとめ7 の開口部を封止してい
る。10は、電池の異常時に内部圧力が上昇し、安全弁8
が作動した時の排気口である。11は、負極2 の上部に設
けた負極リードであり、電池蓋5 の内面に接続されてい
る。12は、正極4 の上部に設けた正極リードであり、正
極接続片13を介してはとめ7 と接続している。
【００１８】正極は、次のように作製した。重量比で正
極活物質である LiCoO2を87部と、導電助剤のアセチレ
ンブラック 1.5部と、結着剤のポリフッ化ビニリデン1
1.5部を溶剤のN-メチル-2- ピロリドン100 部を混練し
てペースト状にし、厚さ 20 μm のアルミニウム箔に塗
布した後、乾燥、圧延、を施して、厚さ 0.40mm の正極
基板を作製した。この基板を打ち抜いて、幅14mm、長さ
52mmの短冊状の正極を得た。正極１枚で、75mAh の放電
が可能である。
極活物質である LiCoO2を87部と、導電助剤のアセチレ
ンブラック 1.5部と、結着剤のポリフッ化ビニリデン1
1.5部を溶剤のN-メチル-2- ピロリドン100 部を混練し
てペースト状にし、厚さ 20 μm のアルミニウム箔に塗
布した後、乾燥、圧延、を施して、厚さ 0.40mm の正極
基板を作製した。この基板を打ち抜いて、幅14mm、長さ
52mmの短冊状の正極を得た。正極１枚で、75mAh の放電
が可能である。
【００１９】正極 6枚、負極 7枚で、二次電池を構成し
た。セパレータとして、厚さ0.10mm、目付け50 g/m2 の
ポリプロピレン不織布を用い、正極板を被覆し、周囲を
ヒートシールした。非水電解液として、エチレンカーボ
ネートとジエチルカーボネートの1:1 混合溶媒に、LiPF
6 1 モル／リットルの割合で溶解したものを使用した。
実施例電池の寸法は、厚さ6mm 、幅16mm、高さ65mmであ
る。
た。セパレータとして、厚さ0.10mm、目付け50 g/m2 の
ポリプロピレン不織布を用い、正極板を被覆し、周囲を
ヒートシールした。非水電解液として、エチレンカーボ
ネートとジエチルカーボネートの1:1 混合溶媒に、LiPF
6 1 モル／リットルの割合で溶解したものを使用した。
実施例電池の寸法は、厚さ6mm 、幅16mm、高さ65mmであ
る。
【００２０】実施例電池を80mAの電流で端子電圧が4.1V
を示すまで充電した後、同じく80mAの電流で放電した。
表２に、試作した電池の初期の1 サイクル目の放電容量
とエネルギー密度を示す。本発明の電池は、高いエネル
ギー密度を有していることが確認された。
を示すまで充電した後、同じく80mAの電流で放電した。
表２に、試作した電池の初期の1 サイクル目の放電容量
とエネルギー密度を示す。本発明の電池は、高いエネル
ギー密度を有していることが確認された。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、高容量の非水電解液二
次電池を提供することが可能となった。
次電池を提供することが可能となった。
【００２３】尚、実施例では、金属基板となる負極集電
体に銅箔を用いたが、ニッケルあるいはニッケル−銅合
金、銀、鉄、ステンレス鋼等、使用するアルカリ金属に
耐食性のある金属であれば使用でき、形状は箔に限ら
ず、発泡金属、金属繊維フエルト、穿孔板などが使用で
きる。
体に銅箔を用いたが、ニッケルあるいはニッケル−銅合
金、銀、鉄、ステンレス鋼等、使用するアルカリ金属に
耐食性のある金属であれば使用でき、形状は箔に限ら
ず、発泡金属、金属繊維フエルト、穿孔板などが使用で
きる。
【図１】放電容量と炭素材料の負極容積当たりの充填密
度との関係について示すした図。
度との関係について示すした図。
【図２】本発明の実施例における電池の構造を示す断面
図。
図。
１ 容器 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 正極 ５ 容器蓋 ６ ガスケット ７ はとめ ８ 安全弁 ９ 正極端子 １０ 排気孔 １１ 負極リード １２ 正極リード １３ 正極接続片
Claims (1)
- 【請求項１】 繰り返し充放電可能な正極と、リチウム
金属イオンを含む非水電解液と、リチウムイオンを吸蔵
放出することが可能な炭素材料と合成樹脂バインダーと
の混合物が金属基板に塗布されて成る負極を具備したリ
チウム二次電池であって、負極における炭素材料の充填
密度が０．９ｇ／ｃｍ3以上１．６ｇ／ｃｍ3以下であ
り、該炭素材料のＸ線広角回折法による（００２）面の
面間隔（ｄ002）は０．３３７ｎｍ未満であることを特
徴とする非水電解液リチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9369447A JPH10199534A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 非水電解液リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9369447A JPH10199534A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 非水電解液リチウム二次電池 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4345361A Division JP2792373B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10199534A true JPH10199534A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=18494445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9369447A Pending JPH10199534A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 非水電解液リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10199534A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059903A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Toyo Tanso Kk | リチウムイオン二次電池負極用炭素材料、低結晶性炭素含浸リチウムイオン二次電池負極用炭素材料、負極電極板、及び、リチウムイオン二次電池 |
| WO2008037154A1 (fr) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Xiaoping Ren | Accumulateur lithium-ion secondaire utilisant du métal en mousse en tant que collecteur de courant et ensemble d'accumulateur l'utilisant |
| JP2012195239A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9369447A patent/JPH10199534A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059903A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Toyo Tanso Kk | リチウムイオン二次電池負極用炭素材料、低結晶性炭素含浸リチウムイオン二次電池負極用炭素材料、負極電極板、及び、リチウムイオン二次電池 |
| WO2008037154A1 (fr) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Xiaoping Ren | Accumulateur lithium-ion secondaire utilisant du métal en mousse en tant que collecteur de courant et ensemble d'accumulateur l'utilisant |
| JP2012195239A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池 |
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