JP2001052682A

JP2001052682A - リチウムイオン二次電池

Info

Publication number: JP2001052682A
Application number: JP11223089A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kizu; 賢一木津
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 1999-08-05
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】常温下での電池性能を低下させることなく低
温特性の改善を図り得るリチウムイオン二次電池を提供
することにある。【解決手段】リチウムイオン二次電池において、電解
液の溶媒として、ジエチルカーボネートおよびエチルメ
チルカーボネートから選ばれる少なくとも一種４０体積
％〜５０体積％と、エチレンカーボネート４体積％〜１
０体積％と、プロピレンカーボネート１０体積％〜１７
体積％と、ジメチルカーボネート３０体積％〜４０体積
％との混合溶媒を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン二次
電池、詳しくは低温環境（例えば−２０℃以下）におい
て優れた性能を発揮し得るリチウムイオン二次電池に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やノート型パソコンとい
った携帯機器の駆動源として、リチウムイオン二次電池
の採用が急速に進んでいる。リチウムイオン二次電池の
好ましい特性としては、ニッカド電池等に比べ高エネル
ギー密度、高電圧であることが挙げられる。そのため、
将来的には採用機器の拡大が見込まれている。

【０００３】反面、好ましくない特性としては、低温
（−２０℃以下、特に−３５℃以下）で放電を行うと、
室温で行う場合に比べて放電容量および放電電圧が大き
く低下する低温特性が挙げられる。このため、観測機器
や通信機器、更には電気自動車や電力貯蔵機器といった
低温下での使用が想定される機器においては、採用が進
んでいないのが現状である。但し、電池位置の工夫や加
熱用のヒーターの取り付けといった機器側での改良によ
って、電池の温度が一定以下とならないようにすれば上
記の機器への採用は可能である。しかし、機器のコスト
アップ等につながるため、低温特性の改善はリチウムイ
オン二次電池の研究課題となっている。

【０００４】ところで、一般にリチウムイオン二次電池
は、シート状の正極とシート状の負極とをセパレータを
介して対向させ、両極間を電解液で満たした構造を有し
ている。正極および負極は、正極活物質または負極活物
質に導電材やバインダー等を混合させてなる正極活物質
層または負極活物質層を、金属箔などの集電体上に設け
て形成される。正極活物質および負極活物質としては粒
状物が用いられており、正極および負極にはこれらの粒
子による隙間が生じている。このため、電解液はこの隙
間を通って電極内部へと浸透でき、電極内部においても
充放電のための化学変化が行われる。

【０００５】このように電極内部においても化学変化が
行われるようにすることは、電池容量やレート特性、更
には低温特性の改善につながる。特に、低温下では電解
液の粘度が高くなり、リチウムイオンの拡散速度が低下
するため、低温特性の改善にはリチウムイオンの移動に
十分な隙間を確保することが重要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この十分な隙間を確保
する手段としては、活物質の粒子をできる限り大きくし
て隙間を拡大するという手段が考えられる。しかしなが
ら、活物質の粒子の大きさを大きくすると活物質の充填
密度を低下させるため、体積あたりの電池容量の低下を
招いてしまう。

【０００７】一方、低温下において粘度が高くならない
電解液を使用すれば、活物質密度を低下させることな
く、低温下において電極内部に電解液を浸透させること
ができるため、低温特性の改善を図ることができると考
えられる。しかしながら、従来の電解液においては、粘
度を低くしようとすると、却って凝固点を上昇させてし
まうという問題がある。例えば、従来より電解液に配合
される成分のうちジメチルカーボネートは、配合比を高
めることで電解液の粘度を低くする作用があるが、逆に
電解液の凝固点を上昇させてしまう。

【０００８】本発明の課題は、上記問題を解決し、低温
特性の改善を図り得るリチウムイオン二次電池を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のリチウムイオン
二次電池は、次の特徴を有するものである。（１）電解液の溶媒がジエチルカーボネートおよびエ
チルメチルカーボネートから選ばれる少なくとも一種４
０体積％〜５０体積％と、エチレンカーボネート４体積
％〜１０体積％と、プロピレンカーボネート１０体積％
〜１７体積％と、ジメチルカーボネート３０体積％〜４
０体積％との混合溶媒であることを特徴とするリチウム
イオン二次電池。

【００１０】（２）正極を形成する正極活物質層の充
填率が６５％〜８５％、負極を形成する負極活物質層の
充填率が６５％〜８０％である上記（１）記載のリチウ
ムイオン二次電池。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のリチウムイオン二次電池において、電解液の溶
媒としては、ジエチルカーボネート（以下「ＤＥＣ」
という。）およびエチルメチルカーボネート（以下「Ｅ
ＭＣ」という。）から選ばれる少なくとも一種と、エ
チレンカーボネート（以下「ＥＣ」という。）と、プ
ロピレンカーボネート（以下「ＰＣ」という。）と、
ジメチルカーボネート（以下「ＤＭＣ」という。）との
混合溶媒が用いられる。

【００１２】上記混合溶媒において、ＤＥＣおよびＥＭ
Ｃから選ばれる少なくとも一種の混合比は、４０体積％
〜５０体積％、好ましくは４２体積％〜４８体積％とす
る。これは、４０体積％未満であると低温下で電解液が
凍結し、リチウムイオンの移動が阻害され、低温特性の
向上が図れないからである。また、５０体積％を越える
と電解液の粘度が高くなり、その結果イオン伝導度が低
くなって、低温特性の向上が図れないからである。

【００１３】上記混合溶媒において、ＥＣの混合比は４
体積％〜１０体積％、好ましくは６体積％〜９体積％と
する。これは、４体積％未満であるとリチウム塩の解離
が十分に行われず、イオン伝導度が低くなって、低温特
性の向上が図れないからである。また、１０体積％を越
えると電解液の粘度が高くなり、その結果イオン伝導度
が低くなって、低温特性の向上が図れないからである。

【００１４】また、上記混合溶媒において、ＰＣの混合
比は、１０体積％〜１７体積％、好ましくは１１体積％
〜１４体積％とする。これは、１０体積％未満であると
リチウム塩の解離が十分に行われず、イオン伝導度が低
くなって、低温特性の向上が図れないからである。ま
た、１７体積％を越えると電解液の粘度が高くなり、そ
の結果イオン伝導度が低くなって、低温特性の向上が図
れないからである。

【００１５】さらに、上記混合溶媒において、ＤＭＣの
混合比は、３０体積％〜４０体積％、好ましくは３２体
積％〜３８体積％とする。これは、３０体積％未満であ
ると、電解液の粘度が高くなり、その結果イオン伝導度
が低くなって、低温特性の向上を図れないからである。
また、４０体積％を越えると低温下で電解液が凍結し、
リチウムイオンの移動が阻害され、低温特性の向上が図
れないからである。

【００１６】本発明において電解液に溶解されるリチウ
ム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ ₄、ＬｉＢＦ₄、Ｌ
ｉＰＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＡｌＣｌ₄、Ｌｉ（ＣＦ
₃ＳＯ₂）₂Ｎなどが挙げられる。これらのうち一種の
みを用いても良いし、二種以上を用いても良い。但し、
本発明においては、解離定数が大きく、熱安定性が高
く、又毒性が少ない点から、これらのうちＬｉＰＦ₆が
好ましく用いられる。

【００１７】電解液に溶解させるリチウム塩を増加させ
ることは、常温以上においては、限界電流密度を増加さ
せる点から有効といえる。しかし、低温下では、塩の解
離に限界がある。そのため、リチウム塩を増量しても電
荷を運ぶのに有効なリチウム塩の増加は望めず、逆に、
電解液の粘度を増加させ、リチウムイオンの拡散速度を
遅くしてしまい、結果、低温特性を低下させてしまう。
従って、本発明においては、リチウム塩の濃度が０．５
モル／Ｌ〜１．５モル／Ｌ、好ましくは０．７モル／Ｌ
〜１．２モル／Ｌとなるように電解液を調製するのが良
い。

【００１８】本発明のリチウムイオン二次電池において
も、従来のリチウムイオン二次電池と同様に、正極及び
負極の各電極は集電体に活物質層を設けて形成される。
正極活物質層及び負極活物質層の各活物質層も、従来と
同様に、正極活物質または負極活物質に導電材やバイン
ダーなどを混合して形成される。但し、本発明において
は、各活物質層は、その充填率が６５％〜８５％、特に
は６５％〜７５％となるように形成されているのが好ま
しい。各活物質層の充填率が６５％未満であると電池容
量を確保できなくなるからであり、８５％を越えると活
物質の粒子間の隙間が小さくなって低温特性の向上が図
れなくなるからである。このような充填率は、以下に示
す正極活物質および負極活物質を用いることで達成でき
る。

【００１９】なお、本発明でいう正極活物質層および負
極活物質層の充填率は、集電体に設けられた状態の活物
質層から求められる密度（粒子間の隙間を含めて算出さ
れる）を、活物質層を構成する固形成分のみから求めら
れる密度（粒子間の隙間を含めないで算出される）で割
って求められる。

【００２０】本発明において負極活物質としては、従来
よりリチウムイオン二次電池で用いられているものを利
用することができるが、放電容量やサイクル特性を向上
でき、又熱安定性が高いという理由から、黒鉛化炭素が
好ましく用いられる。さらに、黒鉛化炭素のうち、比表
面積が２．０ｍ²／ｇ以下、特には０．５ｍ ²／ｇ〜
１．５ｍ²／ｇ、結晶格子の面間距離（ｄ002 ）が０．
３３８０ｎｍ以下、特には０．３３５５ｎｍ〜０．３３
７０ｎｍ、ｃ軸方向の結晶子寸法（Ｌｃ）が３０ｎｍ以
上、特には４０ｎｍ〜７０ｎｍの黒鉛化炭素が好ましく
用いられる。上記の数値範囲を満たす黒鉛化炭素として
は、例えばメソフェーズ系黒鉛化炭素が挙げられる。

【００２１】比表面積が２．０ｍ²／ｇより大きいと、
充電時にＰＣの分解反応が起こりがちとなって電池容量
が低下する傾向があるからである。一方、結晶格子の面
間距離（ｄ002 ）が０．３３８０ｎｍより大きいもの
や、ｃ軸方向の結晶子寸法（Ｌｃ）が３０ｎｍ未満のも
のを使用すると、負極の電位が上昇して電池の平均放電
電位が低下する傾向があるからである。

【００２２】本発明における負極活物質も従来と同様に
粒状で用いられる。負極活物質を構成する粒子の形状は
特に限定されるものではなく、鱗片状、繊維状、球状、
擬似球状、塊状、ウィスカー状等であれば良い。但し、
負極活物質が黒鉛化炭素であるならば、負極集電体上へ
の塗布が容易である点、および塗布された粒子の配向が
リチウムの吸放出に有利なものとなる点から、粒子の形
状は繊維状であるのが好ましい。

【００２３】これらの点から本発明においては、黒鉛化
炭素として繊維状のメソフェーズ系黒鉛化炭素、即ちメ
ソフェーズ系黒鉛化炭素繊維が好ましく用いられる。メ
ソフェーズ系黒鉛化炭素繊維の製造方法の一例を以下に
示す。最初に、石油ピッチ、コールタールピッチなどの
ピッチ類、就中、メソフェーズの含有量が７０体積％以
上のメソフェーズピッチを溶融ブロー法により長さ２０
０μｍ〜３００μｍ程度、平均繊維径１μｍ〜２０μｍ
程度の繊維に紡糸する。次に、この繊維を８００℃〜１
５００℃で炭素化し、ついで適当な大きさ例えば平均繊
維長１μｍ〜１００μｍ程度、平均繊維径１μｍ〜１５
μｍ程度に粉砕する。続いて、この粉砕された繊維を２
５００℃〜３２００℃、好ましくは２８００℃〜３２０
０℃で加熱して黒鉛化することでメソフェーズ系黒鉛化
炭素繊維が得られる。

【００２４】但し、上述の負極活物質層の充填率を満た
すためには、上記の粉砕は平均繊維長が１μｍ〜１００
μｍ、特には３μｍ〜５０μｍ、更には２〜２５μｍと
なるように、平均繊維径が０．５μｍ〜１５μｍ、特に
１μｍ〜１２μｍ、更には８μｍ〜１０μｍとなるよう
に行うのが好ましい。この時、アスペクト比（平均繊維
径に対する平均繊維長の比）は、１〜５となるのが好ま
しい。

【００２５】なお、本発明において黒鉛化炭素の比表面
積は、「粉体の材料化学」〔荒井康夫著、初版第９刷、
培風館（東京）発行、１９９５年〕の第１７８頁〜第１
８４頁に記載された吸着法のうち、窒素を吸着体とする
気相吸着法（一点法）により行うことができる。

【００２６】本発明において黒鉛化炭素の結晶格子の面
間距離（ｄ002 ）およびｃ軸方向の結晶子寸法（Ｌｃ）
は、日本学術振興会法により測定することができる。以
下に具体的に説明する。最初に、Ｘ線標準用高純度シリ
コンをメノウ乳鉢で３２５メッシュ標準篩以下に粉砕し
て標準物質を作製し、この標準物質と被測定試料の黒鉛
化炭素とをメノウ乳鉢で混合（標準物質：１０重量部、
黒鉛化炭素１００重量部）してＸ線用試料を作製する。
このＸ線用試料は、Ｘ線回析装置（理学電機社製ＲＩＮ
Ｔ２０００、Ｘ線源：ＣｕＫα線）の試料板に均一に充
填する。次に、Ｘ線管球への印加電圧を４０ｋＶ、印加
電流を５０ｍＡに設定し、更に走査範囲を２θ＝２３．
５度〜２９．５度、スキャンスピードを０．２５度／ｍ
ｉｎとして、炭素の００２ピークおよび標準物質の１１
１ピークを測定する。続いて、得られたピーク位置およ
びその半値幅から、上記のＸ線回析装置に付属の黒鉛化
度計算用ソフトを用いて、結晶格子の面間距離（ｄ002
）およびｃ軸方向の結晶子寸法（Ｌｃ）を算出する。

【００２７】本発明において負極活物質層を形成するた
めのバインダーとしては、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレン、エチレ
ン−プロピレン−ジエン系ポリマー等を用いることがで
きる。バインダーの使用量は、活物質１００重量部に対
して４重量部〜２０重量部、好ましくは５重量部〜１０
重量部とするのが良い。

【００２８】本発明において負極活物質層を形成するた
めの導電材は、特に必要ではないが、必要に応じて平均
粒径が５μｍ以下の天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラ
ック、アセチレンブラック等を用いることができる。導
電材を使用する場合の使用量は、活物質１００重量部に
対して０．１重量部〜１０重量部、好ましくは０．５重
量部〜５重量部とするのが良い。

【００２９】本発明において正極活物質としては、従来
よりリチウムイオン二次電池で用いられているものを利
用することができ、例えば下記の一般式（１）または
（２）で示されるＬｉ−遷移金属複合酸化物が例示され
る。Ｌｉ_AＭ_1-XＭｅ_xＯ₂ （１）Ｌｉ_AＭ_2-xＭｅ_xＯ₄ （２）式（１）において、Ｍは例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖ、
Ｇｅなどの遷移金属を示す。式（２）において、Ｍは例
えばＭｎ、Ｆｅ、Ｎｉなどの遷移金属を示す。式（１）
及び（２）において、Ｍｅは、周期率表の３〜１０族元
素、例えばＺｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、
Ｎｉなど、または１３〜１５族元素、例えばＢ、Ａｌ、
Ｇｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｂなどを示す。但し、Ｍｅとして
は、Ｍとして選択された元素と異なる元素を選択する。
なお、Ｍｅは二種以上の元素であっても良い。

【００３０】式（１）においてＡの値は、０．０５〜
１．５、好ましくは０．１〜１．１である。式（２）に
おいてＡの値は、０．０５〜２．５、好ましくは０．５
〜１．５である。Ｘの値は、式（１）及び（２）におい
て、０または０．０１〜０．５、好ましくは０．０２〜
０．２である。Ｍｅが二種以上の元素である場合、Ｘは
二種以上の元素の合計量とする。

【００３１】式（１）、（２）で示されるＬｉ−遷移金
属複合酸化物の好ましい例を挙げると、ＬｉＣｏＯ₂、
ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＭｎＯ₂、ＬｉＭｎ_(1-X)Ｍｇ_XＯ
₂、ＬｉＭｎ_(1-X)Ａｌ_XＯ₂、ＬｉＭｎ_(1-X)Ｃｏ_X
Ｏ₂、ＬｉＭｎ_(1-X-Y)Ａｌ _XＣｏ_YＯ₂、ＬｉＭｎ₂
Ｏ₄、ＬｉＭｎ_2-xＣｏ_xＯ₄、ＬｉＭｎ_2-xＣｏ_XＧ
ｅ_YＯ₄、ＬｉＮｉ_(1-X)Ａｌ_XＯ₂、ＬｉＮｉ_(1-X)
Ｃｏ_XＯ₂等が挙げられる（なお、上記の例示におい
て、０．１≦Ｘ、Ｙ≦０．１）。これらのうち、本発明
においてはＬｉＣｏＯ₂が特に好ましいものとして挙げ
られる。さらに、上述の正極活物質層の充填率を満たす
ためには、ＬｉＣｏＯ₂は比表面積と平均粒径との積が
下式（３）を満足する粒状物であるのが良い。比表面積
の算出は上述の黒鉛化炭素の場合と同様にして行うこと
ができる。７≦〔２０／（比表面積×平均粒径）〕≦９（３）

【００３２】平均粒径の測定は以下の方法により行うこ
とができる。最初に、測定対象となる粒状物を、水やエ
タノールなどの有機液体に投入し、３５ｋＨｚ〜４０ｋ
Ｈｚ程度の超音波を付与して約２分間分散処理を行う。
なお、測定対象となる粒状物の量は、分散処理後の分散
液のレーザ透過率（入射光量に対する出力光量の比）が
７０％〜９５％となる量とする。次に、この分散液をマ
イクロトラック粒度分析計にかけ、レーザー光の散乱に
より個々の粒状物の粒径（Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃・・）、お
よび各粒径毎の存在個数（Ｎ₁、Ｎ₂、Ｎ₃・・・）を
計測する（個々の粒状物の粒径（Ｄ）は、マイクロトラ
ック粒度分析計によって種々の形状の粒状物毎に球相当
径が自動的に測定される。）。平均粒径（μｍ）は、視
野内に存在する個々の粒子の個数（Ｎ）と各粒径（Ｄ）
とから下式（４）にて算出される。平均粒径（μｍ）＝（ΣＮＤ³／ΣＮ）^{1/ 3} （４）

【００３３】本発明において正極活物質層を形成するた
めのバインダーとしては、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレン、エチレ
ン−プロピレン−ジエン系ポリマー等を用いることがで
きる。バインダーの使用量は、活物質１００重量部に対
して２重量部〜８重量部、好ましくは３重量部〜５重量
部とするのが良い。

【００３４】本発明において正極活物質層を形成するた
めの導電剤としては、例えば繊維状黒鉛、鱗片状黒鉛、
球状黒鉛といった天然又は人造の黒鉛類や、導電性カー
ボンブラックなどを用いることができる。導電材の使用
量は、活物質１００重量部に対して４重量部〜１０重量
部、好ましくは６重量部〜８重量部とするのが良い。

【００３５】本発明において正極または負極に用いられ
る集電体としては、従来よりリチウムイオン二次電池で
用いられているものが利用できる。例えば、導電性金属
で形成された箔や穴あき箔、エキスパンドメタルなど挙
げられる。なお、この導電性金属としては、正極集電体
においては、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン
等が挙げられる。負極集電体においては、銅、ニッケ
ル、銀、ステンレス等が挙げられる。

【００３６】本発明のリチウムイオン二次電池は、円筒
型、角型、シート型等の各種のリチウムイオン二次電池
として用いることができ、その形状は特に限定されるも
のではない。本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、電池缶、電池蓋、安全構造、電極端子等の上述して
いない各種の構成部材としては、既存のものや今後開発
されるものを利用できる。

【００３７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。実際に、本発明のリチウムイオン二次電池の作製を
行なった。

【００３８】〔電解液の調製〕実施例１〜９および比較
例１〜５のリチウムイオン二次電池について、下記の表
１に示す混合比で電解液の溶媒を調製した。さらに、各
溶媒には表１に示す濃度となるようにＬｉＰＦ₆を溶解
し、各リチウムイオン二次電池の電解液を得た。

【００３９】〔正極の作製〕正極活物質となるＬｉＣｏ
Ｏ₂（平均粒径１７．５μｍ（島津製作所製ＳＡＬＤ−
３０００Ｊで測定）、比表面積０．１５４ｍ²／ｇ）９
１重量部と、正極導電材となる黒鉛微粉６重量部と、正
極バインダーとなるポリフッ化ビニリデン３重量部と、
Ｎ−メチル２ピロリドン５０重量部とを混合してスラリ
ー化し、このスラリーを集電体となるアルミニウム箔
（大きさ５５０ｍｍ×５５ｍｍ、厚み２０μｍ）の両面
に塗布し、乾燥させた。次に、このアルミニウム箔に圧
延処理を行い、正極を得た。正極活物質層の充填率は７
０％であった。なお、この正極は、実施例１〜８および
比較例１〜５のリチウムイオン二次電池用に１３個作製
した。

【００４０】さらに、平均粒径が１６．９μｍ、比表面
積が０．１３８ｍ²／ｇであるＬｉＣｏを用いる以外は
上記と同様にして別の正極の作製も行なった。この正極
においては正極活物質層の充填率は７４％であった。こ
の正極は実施例９のリチウムイオン二次電池に用いた。

【００４１】〔負極の作製〕負極活物質となる炭素繊維
（平均繊維長４０μｍ、平均繊維径８．８μｍ）９５重
量部部と、負極バインダーとなるポリフッ化ビニリデン
５重量部と、Ｎ−メチル２ピロリドン１００重量部とを
混合してスラリー化し、このスラリーを集電体となる銅
箔（大きさ５９５ｍｍ×５７ｍｍ、厚み１４μｍ）の両
面に塗布し、乾燥させた。次に、この銅箔に圧延処理を
行い、負極を得た。負極活物質層の充填率は６９％であ
った。なお、この負極は、実施例１〜８および比較例１
〜５のリチウムイオン二次電池用に１３個作製した。

【００４２】さらに、平均繊維長が３５μｍ、平均繊維
径が１０μｍである炭素繊維を用いる以外は上記と同様
にして別の負極の作製も行なった。この負極においては
負極活物質層の充填率は７２％であった。この負極は実
施例９のリチウムイオン二次電池に用いた。

【００４３】〔リチウムイオン二次電池の組立〕上記で
作製した各正極と各負極とを、多孔質のポリエチレン−
ポリプロピレン複合セパレータを介して捲巻し、これを
円筒型の電池缶（外径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）に収容
した。さらに、上記で得た各電解液を正極と負極との間
に含浸させ、実施例１〜９および比較例１〜５のリチウ
ムイオン二次電池（設計容量：１６００ｍＡｈ）を得
た。

【００４４】〔評価〕上記で得られた実施例１〜９およ
び比較例１〜５の各リチウムイオン二次電池について室
温で充電を行なった。１Ｃ（１６００ｍＡ）定電流で
４．２Ｖまで充電を行なった後、続いて４．２Ｖ定電圧
で充電を行い、全充電時間が２．５時間になったところ
で充電終了とした。その後、各リチウムイオン二次電池
を−３５℃の恒温槽中に移し、０．５Ｃ（８００ｍＡ
ｈ）／２．５Ｖカットオフで放電を行なった。

【００４５】次に、各リチウムイオン二次電池ごとに、
このときの放電電流値と放電時間とを測定し、これらか
ら放電容量〔ｍＡｈ〕を算出する。更に、この放電容量
〔ｍＡｈ〕を、室温で同様の放電を行なったときの放電
容量〔ｍＡｈ〕で割って１００を掛け、求められた値を
放電容量変化率〔％〕として表１に示す。また、表１に
は、放電時のエネルギー〔ｍＷｈ〕を放電時の放電容量
〔ｍＡｈ〕で割って求められる中間電圧についても示
す。

【００４６】

【表１】

【００４７】上記表１から分かるように、実施例１〜９
のリチウムイオン二次電池を用いれば、比較例１〜５の
リチウムイオン二次電池に比べ、低温時の放電容量〔ｍ
Ａｈ〕や中間電圧の低下を抑制できる。即ち、電解液の
各成分の混合比を適切な値とすることが低温特性の改善
に貢献できることが確認できる。

【００４８】

【発明の効果】このように本発明のリチウム二次電池を
用いれば、従来のリチウムイオン二次電池に比べ低温特
性の向上を図ることができる。即ち、本発明のリチウム
イオン二次電池を用いれば、−２０℃以下の低温下、特
に−３５℃以下において放電容量が低下しすぎることが
なく、又放電時の電圧も高く維持できるので、極寒地で
の機器の安定動作に寄与することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解液の溶媒がジエチルカーボネートお
よびエチルメチルカーボネートから選ばれる少なくとも
一種４０体積％〜５０体積％と、エチレンカーボネート
４体積％〜１０体積％と、プロピレンカーボネート１０
体積％〜１７体積％と、ジメチルカーボネート３０体積
％〜４０体積％との混合溶媒であることを特徴とするリ
チウムイオン二次電池。
【請求項２】正極を形成する正極活物質層の充填率が
６５％〜８５％、負極を形成する負極活物質層の充填率
が６５％〜８０％である請求項１記載のリチウムイオン
二次電池。