JP2000133263A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電力貯蔵などに適応可能な高温で長寿命のスピ
ネル型マンガン酸化物正極の電池の提供。 【解決手段】Ｌｉ1+xＭｎ2-x-yＭｅyＯ4（ＭｅがＣｏま
たはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０≦ｙ＜０.４を示す）
で表わされるスピネル型マンガン酸化物の正極、Ｌｉを
吸蔵放出する負極、および、リチウム塩を含む非水電解
液で構成されたリチウム二次電池であって、スピネル型
マンガン酸化物、結着剤および導電剤で構成される前記
正極の合剤密度が２.５〜３.１ｇ／ｃｍ3であることを
特徴とするリチウム二次電池。
ネル型マンガン酸化物正極の電池の提供。 【解決手段】Ｌｉ1+xＭｎ2-x-yＭｅyＯ4（ＭｅがＣｏま
たはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０≦ｙ＜０.４を示す）
で表わされるスピネル型マンガン酸化物の正極、Ｌｉを
吸蔵放出する負極、および、リチウム塩を含む非水電解
液で構成されたリチウム二次電池であって、スピネル型
マンガン酸化物、結着剤および導電剤で構成される前記
正極の合剤密度が２.５〜３.１ｇ／ｃｍ3であることを
特徴とするリチウム二次電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液を用い
たリチウム二次電池に関する。
たリチウム二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の発達に伴ってパソコン、携
帯電話等の普及が、今後ますます増大することが予想さ
れるが、これに伴い携帯用機器の電源である電池の高エ
ネルギー密度化、高容量化がますます要求されている。
帯電話等の普及が、今後ますます増大することが予想さ
れるが、これに伴い携帯用機器の電源である電池の高エ
ネルギー密度化、高容量化がますます要求されている。
【０００３】非水電解液を用いたリチウム二次電池は、
電池電圧が高く高エネルギー密度であるため、開発が盛
んであり、実用化されつつある。しかしながら、長時間
使用と云うユーザー要求もあり、パソコン、携帯電話、
携帯用ビデオ機器等の電源として電池を搭載するには、
さらなる電池容量、エネルギー密度の向上および長寿命
化が必要である。
電池電圧が高く高エネルギー密度であるため、開発が盛
んであり、実用化されつつある。しかしながら、長時間
使用と云うユーザー要求もあり、パソコン、携帯電話、
携帯用ビデオ機器等の電源として電池を搭載するには、
さらなる電池容量、エネルギー密度の向上および長寿命
化が必要である。
【０００４】一方、携帯用機器以外の用途については、
電力貯蔵用、電気車両等の電源が考えられるが、これら
用途に適用するには電池の大型化および長寿命化が重要
課題である。
電力貯蔵用、電気車両等の電源が考えられるが、これら
用途に適用するには電池の大型化および長寿命化が重要
課題である。
【０００５】携帯用機器用、電気車両、電力貯蔵用等の
いずれの用途においても、電池の使用環境は今後ますま
す厳しいものになると予想される。例えば、パソコンに
おいては集積度の向上により発熱量は増加し、電池はこ
れまでより高温の環境に晒される傾向にある。
いずれの用途においても、電池の使用環境は今後ますま
す厳しいものになると予想される。例えば、パソコンに
おいては集積度の向上により発熱量は増加し、電池はこ
れまでより高温の環境に晒される傾向にある。
【０００６】一方、電気車両や電力貯蔵用等の電池の場
合も、外気の影響をまともに受け、高温の厳しい環境に
置かれることになる。リチウム二次電池の応用範囲を今
後拡大するには高温での特性、特に、寿命特性の向上が
不可欠である。従来より電池の容量、充放電特性に関し
ては種々検討されている。例えば、電極の活物質の塗付
量を特定して放電特性を向上させる手段（特開平１−１
２０７７７号公報）が開示されている。
合も、外気の影響をまともに受け、高温の厳しい環境に
置かれることになる。リチウム二次電池の応用範囲を今
後拡大するには高温での特性、特に、寿命特性の向上が
不可欠である。従来より電池の容量、充放電特性に関し
ては種々検討されている。例えば、電極の活物質の塗付
量を特定して放電特性を向上させる手段（特開平１−１
２０７７７号公報）が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】現在、正極にＬｉＣｏ
Ｏ2を用いた電池が市販されているが、資源量が少ない
こと、材料コストが高いことから、Ｍｎ系の材料を用い
た電池の開発が電気車両、電力貯蔵用の電源の大形電池
において望まれている。しかし、Ｍｎ系の材料は特に高
温では電解液へＭｎが溶出しやすく容量低下が激しい。
このためＭｎ系の電池はサイクル寿命が著しく短く、こ
れが実用化を図る上でのネックになっている。こうした
高温での寿命特性を向上させることが電気車両、電力貯
蔵用などの大形電池の実用化を図る上で不可欠である。
Ｏ2を用いた電池が市販されているが、資源量が少ない
こと、材料コストが高いことから、Ｍｎ系の材料を用い
た電池の開発が電気車両、電力貯蔵用の電源の大形電池
において望まれている。しかし、Ｍｎ系の材料は特に高
温では電解液へＭｎが溶出しやすく容量低下が激しい。
このためＭｎ系の電池はサイクル寿命が著しく短く、こ
れが実用化を図る上でのネックになっている。こうした
高温での寿命特性を向上させることが電気車両、電力貯
蔵用などの大形電池の実用化を図る上で不可欠である。
【０００８】本発明の目的は、上記の課題を解決し、高
温で長寿命なリチウム二次電池を提供することにある。
温で長寿命なリチウム二次電池を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。
明の要旨は次のとおりである。
【００１０】〔１〕 Ｌｉ1+xＭｎ2-x-yＭｅyＯ4（Ｍｅ
がＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０≦ｙ＜０.４
を示す）で表わされるスピネル型マンガン酸化物の正
極、Ｌｉを吸蔵放出する負極、および、リチウム塩を含
む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であって、
スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤で構成
される前記正極の合剤密度が２.５〜３.１ｇ／ｃｍ3で
あることを特徴とするリチウム二次電池。
がＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０≦ｙ＜０.４
を示す）で表わされるスピネル型マンガン酸化物の正
極、Ｌｉを吸蔵放出する負極、および、リチウム塩を含
む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であって、
スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤で構成
される前記正極の合剤密度が２.５〜３.１ｇ／ｃｍ3で
あることを特徴とするリチウム二次電池。
【００１１】〔２〕 黒鉛または／および非晶質炭素材
を負極活物質とする前記のリチウム二次電池。
を負極活物質とする前記のリチウム二次電池。
【００１２】〔３〕 前記の電池を電源として用いた電
力貯蔵システムまたは電気車両。
力貯蔵システムまたは電気車両。
【００１３】
【発明の実施の形態】前記一般式Ｌｉ1+xＭｎ2-x-yＭｅ
yＯ4（ＭｅがＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０
≦ｙ＜０.３）で表わされるスピネル型マンガン酸化物
正極、Ｌｉを吸蔵放出できる負極、および、リチウム塩
を含む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であっ
て、スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤か
ら構成される前記正極の合剤密度を２.５〜３.１ｇ／ｃ
ｍ3としたリチウム二次電池は、高温でサイクル特性の
良好なものを提供することができる。
yＯ4（ＭｅがＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０
≦ｙ＜０.３）で表わされるスピネル型マンガン酸化物
正極、Ｌｉを吸蔵放出できる負極、および、リチウム塩
を含む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であっ
て、スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤か
ら構成される前記正極の合剤密度を２.５〜３.１ｇ／ｃ
ｍ3としたリチウム二次電池は、高温でサイクル特性の
良好なものを提供することができる。
【００１４】上記の電池の負極としては、非晶質系炭素
材、黒鉛系炭素材等が好適である。
材、黒鉛系炭素材等が好適である。
【００１５】上記非水電解液としては、例えば、プロピ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート誘導体、エ
チレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレン
カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、メチルエチルカーボネート、２−メチルテトラ
ヒドロフラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、テ
トラヒドロフラン誘導体、１,２−ジメトキシエタン、
１,２−ジエトキシエタン、１,３−ジオキソラン、ホル
ムアミド、ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクト
ン、ジメチルスルホオキシド、アセトニトリル、ニトロ
メタン、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチ
ル、プロピオン酸エチル、リン酸トリエステル、トリメ
トキシエタン、ジオキソラン誘導体、ジエチルエーテ
ル、１,３−プロパンサルトン、スルホラン、３−メチ
ル−２−オキサゾリジノンおよびこれらのハロゲン化物
より選ばれた少なくとも１種の非水溶媒に、例えば、Ｌ
ｉＣｌＯ4、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、
ＬｉＰＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＢ10Ｃ10、ＬｉＣＦ3Ｓ
Ｏ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、ＬｉＣｌ、ＬＢｒ、ＬｉＩ、低
級脂肪族カルボン酸リチウム、クロロボランリチウム、
四フェニルホウ酸リチウムより選ばれた少なくとも１種
のリチウム塩を溶解させた有機電解液、あるいは、リチ
ウムイオンの伝導性を有する固体電解質，ゲル状電解質
あるいは溶融塩等一般に炭素系材料、リチウム金属、あ
るいはリチウム合金を負極活物質として用いた電池で使
用される周知の電解質を溶解した電解液を用いることが
できる。
レンカーボネート、プロピレンカーボネート誘導体、エ
チレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレン
カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、メチルエチルカーボネート、２−メチルテトラ
ヒドロフラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、テ
トラヒドロフラン誘導体、１,２−ジメトキシエタン、
１,２−ジエトキシエタン、１,３−ジオキソラン、ホル
ムアミド、ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクト
ン、ジメチルスルホオキシド、アセトニトリル、ニトロ
メタン、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチ
ル、プロピオン酸エチル、リン酸トリエステル、トリメ
トキシエタン、ジオキソラン誘導体、ジエチルエーテ
ル、１,３−プロパンサルトン、スルホラン、３−メチ
ル−２−オキサゾリジノンおよびこれらのハロゲン化物
より選ばれた少なくとも１種の非水溶媒に、例えば、Ｌ
ｉＣｌＯ4、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、
ＬｉＰＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＢ10Ｃ10、ＬｉＣＦ3Ｓ
Ｏ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、ＬｉＣｌ、ＬＢｒ、ＬｉＩ、低
級脂肪族カルボン酸リチウム、クロロボランリチウム、
四フェニルホウ酸リチウムより選ばれた少なくとも１種
のリチウム塩を溶解させた有機電解液、あるいは、リチ
ウムイオンの伝導性を有する固体電解質，ゲル状電解質
あるいは溶融塩等一般に炭素系材料、リチウム金属、あ
るいはリチウム合金を負極活物質として用いた電池で使
用される周知の電解質を溶解した電解液を用いることが
できる。
【００１６】また、電池の構成上、必要に応じて微孔性
セパレータを用いることができる。
セパレータを用いることができる。
【００１７】本発明による上記電池の用途は特に限定さ
れないが、例えば、電気車両、電力貯蔵用システム、宇
宙機器用などの電源として使用できる。
れないが、例えば、電気車両、電力貯蔵用システム、宇
宙機器用などの電源として使用できる。
【００１８】また、パソコン、携帯電話などの携帯用機
器の電源としても使用可能である。以下に実施例により
本発明を具体的に説明する。
器の電源としても使用可能である。以下に実施例により
本発明を具体的に説明する。
【００１９】〔実施例１〕Ｌｉ1.05Ｍｎ1.95Ｏ4の正極
活物質、導電剤の黒鉛、結着剤のポリフッ化ビニリデン
を８８：７：５の重量比で混合し、らいかい機で６０分
間混練後、厚さ２０μｍのアルミニウム箔に塗布した。
活物質、導電剤の黒鉛、結着剤のポリフッ化ビニリデン
を８８：７：５の重量比で混合し、らいかい機で６０分
間混練後、厚さ２０μｍのアルミニウム箔に塗布した。
【００２０】また、負極活物質として人造黒鉛を、結着
剤としてポリフッ化ビニリデンを用い、９３：７の重量
比で混合し、正極と同様にして混練後、厚さ２０μｍの
銅箔に塗布した。
剤としてポリフッ化ビニリデンを用い、９３：７の重量
比で混合し、正極と同様にして混練後、厚さ２０μｍの
銅箔に塗布した。
【００２１】乾燥後、正，負の塗布電極はプレス機で圧
延成形した。このとき正極合剤（スピネル型マンガン酸
化物、導電剤、結着剤より構成）の密度が２.４、２.
６、２.８、３.０、および、３.２ｇ／ｃｍ3となるよう
にプレス圧を調節した。
延成形した。このとき正極合剤（スピネル型マンガン酸
化物、導電剤、結着剤より構成）の密度が２.４、２.
６、２.８、３.０、および、３.２ｇ／ｃｍ3となるよう
にプレス圧を調節した。
【００２２】上記の各電極に端子をスポット溶接した
後、１００℃で５時間真空乾燥した。これら正極と負極
を微多孔性ポリプロピレン製セパレータを介して積層
し、これを渦巻き状に捲回したものを電池缶に格納し
た。負極端子は電池缶に溶接し、正極端子は電池蓋に溶
接した。
後、１００℃で５時間真空乾燥した。これら正極と負極
を微多孔性ポリプロピレン製セパレータを介して積層
し、これを渦巻き状に捲回したものを電池缶に格納し
た。負極端子は電池缶に溶接し、正極端子は電池蓋に溶
接した。
【００２３】電解液としてはＬｉＰＦ6を濃度１ｍｏｌ
／ｌになるようエチレンカーボネートとジメチルカーボ
ネートの混合溶媒に溶解したものを用い、上記電池缶内
に注入した。注入後、電池蓋をかしめて円筒形電池を作
製した。
／ｌになるようエチレンカーボネートとジメチルカーボ
ネートの混合溶媒に溶解したものを用い、上記電池缶内
に注入した。注入後、電池蓋をかしめて円筒形電池を作
製した。
【００２４】電池は０.２Ｃの電流で４.２Ｖまで充電
後、０.２Ｃの電流で２.８Ｖまで放電する充放電試験を
行い、容量およびサイクル寿命を評価した。なお、試験
温度は５０℃とした。容量維持率（各々のサイクルの容
量を初サイクルの容量で割った数値）で各電池の寿命を
評価した。その結果を図１に示す。
後、０.２Ｃの電流で２.８Ｖまで放電する充放電試験を
行い、容量およびサイクル寿命を評価した。なお、試験
温度は５０℃とした。容量維持率（各々のサイクルの容
量を初サイクルの容量で割った数値）で各電池の寿命を
評価した。その結果を図１に示す。
【００２５】図中（Ａ）、（Ｂ）は正極合剤の密度が
２.４、３.２ｇ／ｃｍ3のもの、密度が２.６、２.８、
３.０ｇ／ｃｍ3のものについてはそれぞれ（１）、
（２）、（３）で示した。
２.４、３.２ｇ／ｃｍ3のもの、密度が２.６、２.８、
３.０ｇ／ｃｍ3のものについてはそれぞれ（１）、
（２）、（３）で示した。
【００２６】電池（１）、（２）は、電池（３）に比較
してサイクル特性が若干良好であり、密度は２.６〜２.
８のｇ／ｃｍ3の範囲が好適である。密度が２.４ｇ／ｃ
ｍ３と低い電池（Ａ）は、１５０サイクルで容量維持率
が７５％程度であった。
してサイクル特性が若干良好であり、密度は２.６〜２.
８のｇ／ｃｍ3の範囲が好適である。密度が２.４ｇ／ｃ
ｍ３と低い電池（Ａ）は、１５０サイクルで容量維持率
が７５％程度であった。
【００２７】密度が低い場合、電極の含有する電解液量
が多く、また、スピネルマンガン酸化物と電解液の接触
面積も大きく、Ｍｎが電解液に溶出し易くなるものと思
われる。このため容量が低下しサイクル特性が悪くなる
ものと推定される。
が多く、また、スピネルマンガン酸化物と電解液の接触
面積も大きく、Ｍｎが電解液に溶出し易くなるものと思
われる。このため容量が低下しサイクル特性が悪くなる
ものと推定される。
【００２８】一方、密度が３．２ｇ／ｃｍ3と最も高い
電池（Ｂ）は２００サイクルで７５％程度であった。該
電池が十分なサイクル特性が発揮できなかったのは、密
度が高すぎ電極反応に十分なスピネルマンガン酸化物と
電解液の接触面積が得られなかったためと推定される。
電池（Ｂ）は２００サイクルで７５％程度であった。該
電池が十分なサイクル特性が発揮できなかったのは、密
度が高すぎ電極反応に十分なスピネルマンガン酸化物と
電解液の接触面積が得られなかったためと推定される。
【００２９】密度が２.６、２.８、３.０ｇ／ｃｍ3の電
池（１），（２）および（３）は、２５０サイクルでい
ずれも８０％の容量維持率を有しており、良好なサイク
ル特性を示した。
池（１），（２）および（３）は、２５０サイクルでい
ずれも８０％の容量維持率を有しており、良好なサイク
ル特性を示した。
【００３０】〔実施例２〕正極活物質にＬｉ1.1Ｍｎ1.9
Ｏ4を用い、実施例１と同様にして電極を作製した。負
極活物質には非晶質炭素を用い、実施例１と同様の方法
で作製した。得られた正，負の電極を用い、実施例１と
同じ手順で電池を組み立てた。なお、本実施例では、電
解液としてＬｉＰＦ6を濃度１ｍｏｌ／ｌになるように
プロピレンカーボネートとジメチルカーボネートの混合
溶媒に溶解したものを用いた。
Ｏ4を用い、実施例１と同様にして電極を作製した。負
極活物質には非晶質炭素を用い、実施例１と同様の方法
で作製した。得られた正，負の電極を用い、実施例１と
同じ手順で電池を組み立てた。なお、本実施例では、電
解液としてＬｉＰＦ6を濃度１ｍｏｌ／ｌになるように
プロピレンカーボネートとジメチルカーボネートの混合
溶媒に溶解したものを用いた。
【００３１】容量、サイクル特性も実施例１と同様の条
件で評価した。評価結果を図２に示す。電極密度が２.
４ｇ／ｃｍ3と最も低い電池（Ｃ）と、密度が３.２ｇ／
ｃｍ3と最も高い電池（Ｄ）は、十分なサイクル特性を
示さなかったが、電極密度が２.６、２.８、３.０ｇ／
ｃｍ3のものを用いた電池（４）、（５）、（６）はい
ずれも良好なサイクル特性を示した。
件で評価した。評価結果を図２に示す。電極密度が２.
４ｇ／ｃｍ3と最も低い電池（Ｃ）と、密度が３.２ｇ／
ｃｍ3と最も高い電池（Ｄ）は、十分なサイクル特性を
示さなかったが、電極密度が２.６、２.８、３.０ｇ／
ｃｍ3のものを用いた電池（４）、（５）、（６）はい
ずれも良好なサイクル特性を示した。
【００３２】〔実施例３〕正極活物質にＬｉＭｎ1.8Ｃ
ｏ0.2Ｏ4を用い実施例１と同じ方法で正極を作製した。
負極活物質には非晶質炭素を用い、実施例２と同様に電
池を組み立てた。容量、サイクル特性も実施例１と同様
に５０℃で評価した。
ｏ0.2Ｏ4を用い実施例１と同じ方法で正極を作製した。
負極活物質には非晶質炭素を用い、実施例２と同様に電
池を組み立てた。容量、サイクル特性も実施例１と同様
に５０℃で評価した。
【００３３】電極密度が２.４ｇ／ｃｍ3と最も低い電池
および密度が３.２ｇ／ｃｍ3と最も高い電池は、いずれ
も１５０サイクルで容量維持率が８０％に満たなくなっ
た。一方、電極密度が２.６、２.８、３.０ｇ／ｃｍ3の
正極を用いた電池は、２５０サイクルを超えても８０％
以上の容量維持率を保っており、良好なサイクル特性を
示した。
および密度が３.２ｇ／ｃｍ3と最も高い電池は、いずれ
も１５０サイクルで容量維持率が８０％に満たなくなっ
た。一方、電極密度が２.６、２.８、３.０ｇ／ｃｍ3の
正極を用いた電池は、２５０サイクルを超えても８０％
以上の容量維持率を保っており、良好なサイクル特性を
示した。
【００３４】〔実施例４〕実施例１と同様の方法で、密
度２.４ｇ／ｃｍ3の正極を用いた電池を８本、密度２.
８ｇ／ｃｍ3の正極を用いた電池を８本各々作製した。
８本の電池をそれぞれ直列に接続し、組電池を構成し
た。
度２.４ｇ／ｃｍ3の正極を用いた電池を８本、密度２.
８ｇ／ｃｍ3の正極を用いた電池を８本各々作製した。
８本の電池をそれぞれ直列に接続し、組電池を構成し
た。
【００３５】これら組電池のサイクル試験は、単電池と
同様に０.２Ｃの電流で、充電時は組電池の中のいずれ
かの電池が４.２Ｖに達すると充電停止に、また、放電
時はいずれかの電池が２.８Ｖに達すると放電停止とす
る方法で行った。なお、試験温度は５０℃とした。
同様に０.２Ｃの電流で、充電時は組電池の中のいずれ
かの電池が４.２Ｖに達すると充電停止に、また、放電
時はいずれかの電池が２.８Ｖに達すると放電停止とす
る方法で行った。なお、試験温度は５０℃とした。
【００３６】密度２.８ｇ／ｃｍ3の正極を用いた組電池
は２００サイクルを超えても８０％強の容量維持率を示
したが、２.４ｇ／ｃｍ3の正極の組電池では１００サイ
クルで７５％程度の容量維持率であった。
は２００サイクルを超えても８０％強の容量維持率を示
したが、２.４ｇ／ｃｍ3の正極の組電池では１００サイ
クルで７５％程度の容量維持率であった。
【００３７】本発明の電池は、上記のように組電池を構
成しても高温特性は良好であり、電気車両、電力貯蔵シ
ステムの電源として好適であることが分かった。
成しても高温特性は良好であり、電気車両、電力貯蔵シ
ステムの電源として好適であることが分かった。
【００３８】
【発明の効果】本発明の前記スピネル型マンガン酸化物
を正極とすることで、高温でサイクル特性の優れたリチ
ウム二次電池を提供することができる。
を正極とすることで、高温でサイクル特性の優れたリチ
ウム二次電池を提供することができる。
【図１】スピネル型マンガン酸化物正極と黒鉛負極で構
成した電池の容量維持率とサイクルとの関係を示すグラ
フである。
成した電池の容量維持率とサイクルとの関係を示すグラ
フである。
【図２】スピネル型マンガン酸化物正極と非晶質炭素負
極で構成した電池の容量維持率とサイクルとの関係を示
すグラフである。
極で構成した電池の容量維持率とサイクルとの関係を示
すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月３日（１９９９．９．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 リチウム二次電池
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】〔１〕 Ｌｉ1+xＭｎ2-x-yＭｅyＯ4（Ｍｅ
がＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０≦ｙ＜０.４
を示す）で表わされるスピネル型マンガン酸化物の正
極、Ｌｉを吸蔵放出する負極、および、リチウム塩を含
む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であって、
スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤で構成
される前記正極の合剤密度が２.６〜２.８ｇ／ｃｍ
3で、黒鉛または／および非晶質炭素材を負極活物質と
することを特徴とするリチウム二次電池。
がＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０≦ｙ＜０.４
を示す）で表わされるスピネル型マンガン酸化物の正
極、Ｌｉを吸蔵放出する負極、および、リチウム塩を含
む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であって、
スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤で構成
される前記正極の合剤密度が２.６〜２.８ｇ／ｃｍ
3で、黒鉛または／および非晶質炭素材を負極活物質と
することを特徴とするリチウム二次電池。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【発明の実施の形態】前記一般式Ｌｉ1+xＭｎ2-x-yＭｅ
yＯ4（ＭｅがＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０
≦ｙ＜０.３）で表わされるスピネル型マンガン酸化物
正極、Ｌｉを吸蔵放出できる負極、および、リチウム塩
を含む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であっ
て、スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤か
ら構成される前記正極の合剤密度を２.６〜２.８ｇ／ｃ
ｍ3としたリチウム二次電池は、高温でサイクル特性の
良好なものを提供することができる。
yＯ4（ＭｅがＣｏまたはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０
≦ｙ＜０.３）で表わされるスピネル型マンガン酸化物
正極、Ｌｉを吸蔵放出できる負極、および、リチウム塩
を含む非水電解液で構成されたリチウム二次電池であっ
て、スピネル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤か
ら構成される前記正極の合剤密度を２.６〜２.８ｇ／ｃ
ｍ3としたリチウム二次電池は、高温でサイクル特性の
良好なものを提供することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】密度が２.６、２.８ｇ／ｃｍ3の電池
（１），（２）は、２５０サイクルでいずれも８５％の
容量維持率を有しており、良好なサイクル特性を示し
た。
（１），（２）は、２５０サイクルでいずれも８５％の
容量維持率を有しており、良好なサイクル特性を示し
た。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】容量、サイクル特性も実施例１と同様の条
件で評価した。評価結果を図２に示す。電極密度が２.
４ｇ／ｃｍ3と最も低い電池（Ｃ）と、密度が３.２ｇ／
ｃｍ3と最も高い電池（Ｄ）は、十分なサイクル特性を
示さなかったが、電極密度が２.６、２.８ｇ／ｃｍ3の
ものを用いた電池（４）、（５）は良好なサイクル特性
を示した。
件で評価した。評価結果を図２に示す。電極密度が２.
４ｇ／ｃｍ3と最も低い電池（Ｃ）と、密度が３.２ｇ／
ｃｍ3と最も高い電池（Ｄ）は、十分なサイクル特性を
示さなかったが、電極密度が２.６、２.８ｇ／ｃｍ3の
ものを用いた電池（４）、（５）は良好なサイクル特性
を示した。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】電極密度が２.４ｇ／ｃｍ3と最も低い電池
および密度が３.２ｇ／ｃｍ3と最も高い電池は、いずれ
も１５０サイクルで容量維持率が８０％に満たなくなっ
た。一方、電極密度が２.６、２.８ｇ／ｃｍ3の正極を
用いた電池は、２５０サイクルを超えても８５％の容量
維持率を保っており、良好なサイクル特性を示した。
および密度が３.２ｇ／ｃｍ3と最も高い電池は、いずれ
も１５０サイクルで容量維持率が８０％に満たなくなっ
た。一方、電極密度が２.６、２.８ｇ／ｃｍ3の正極を
用いた電池は、２５０サイクルを超えても８５％の容量
維持率を保っており、良好なサイクル特性を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 葛西 昌弘 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 安藤 寿 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 村中 廉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AK03 AL06 AM02 AM07 DJ16 HJ02 HJ08
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｌｉ1+xＭｎ2-x-yＭｅyＯ4（ＭｅがＣｏ
またはＣｒで、０≦ｘ＜０.１５、０≦ｙ＜０.４を示
す）で表わされるスピネル型マンガン酸化物の正極、Ｌ
ｉを吸蔵放出する負極、および、リチウム塩を含む非水
電解液で構成されたリチウム二次電池であって、スピネ
ル型マンガン酸化物、結着剤および導電剤で構成される
前記正極の合剤密度が２.５〜３.１ｇ／ｃｍ3であるこ
とを特徴とするリチウム二次電池。 - 【請求項２】 黒鉛または／および非晶質炭素材を負極
活物質とする請求項１に記載のリチウム二次電池。 - 【請求項３】 請求項１に記載の電池を電源として用い
たことを特徴とする電力貯蔵システム。 - 【請求項４】 請求項１に記載の電池を電源として用い
たことを特徴とする電気車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302257A JP3107300B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302257A JP3107300B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | リチウム二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000133263A true JP2000133263A (ja) | 2000-05-12 |
| JP3107300B2 JP3107300B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=17906847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10302257A Expired - Lifetime JP3107300B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107300B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002216745A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-08-02 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2008192593A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-08-21 | Nec Tokin Corp | リチウムポリマー電池 |
| JP2009021260A (ja) * | 2008-09-25 | 2009-01-29 | Hitachi Metals Ltd | 非水系リチウム二次電池用正極活物質およびこの活物質を用いた正極、並びに非水系リチウム二次電池 |
| WO2012105186A1 (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-09 | 株式会社豊田自動織機 | 二次電池用電極材料 |
| WO2012114649A1 (ja) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 株式会社豊田自動織機 | 電池 |
| WO2012124242A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池用正極活物質及びその製造方法、並びにこれを用いた非水電解質二次電池 |
| WO2012124243A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池用正極活物質及びその製造方法、並びにこれを用いた非水電解質二次電池 |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP10302257A patent/JP3107300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002216745A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-08-02 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2008192593A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-08-21 | Nec Tokin Corp | リチウムポリマー電池 |
| JP2009021260A (ja) * | 2008-09-25 | 2009-01-29 | Hitachi Metals Ltd | 非水系リチウム二次電池用正極活物質およびこの活物質を用いた正極、並びに非水系リチウム二次電池 |
| WO2012105186A1 (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-09 | 株式会社豊田自動織機 | 二次電池用電極材料 |
| JP5644869B2 (ja) * | 2011-02-01 | 2014-12-24 | 株式会社豊田自動織機 | 二次電池用電極材料 |
| WO2012114649A1 (ja) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 株式会社豊田自動織機 | 電池 |
| JPWO2012114649A1 (ja) * | 2011-02-22 | 2014-07-07 | 株式会社豊田自動織機 | 電池 |
| WO2012124242A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池用正極活物質及びその製造方法、並びにこれを用いた非水電解質二次電池 |
| WO2012124243A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池用正極活物質及びその製造方法、並びにこれを用いた非水電解質二次電池 |
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| JP3107300B2 (ja) | 2000-11-06 |
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