JP2001126734A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
- Publication number
- JP2001126734A JP2001126734A JP30329099A JP30329099A JP2001126734A JP 2001126734 A JP2001126734 A JP 2001126734A JP 30329099 A JP30329099 A JP 30329099A JP 30329099 A JP30329099 A JP 30329099A JP 2001126734 A JP2001126734 A JP 2001126734A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper foil
- negative electrode
- lithium secondary
- secondary battery
- amorphous carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電容量を減少させることなくパルスサイク
ル特性を改善する。 【解決手段】 非晶質炭素粉末９０重量部に対し、結着
剤としてポリフッ化ビニリデンを負極活物質に対し１０
重量部添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリ
ドンを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍ、熱処理
（１３０°Ｃ、１５時間）後の引っ張り伸びが２０％、
表面粗さが０．２０の電解銅箔の両面に塗布、その後乾
燥、プレス、断裁することにより厚さ７０μｍの負極を
得た。熱処理後の引っ張り伸びが大きい銅箔を用いたの
で、残留応力が小さくなり合剤層と銅箔との剥離が生じ
にくくなる。
ル特性を改善する。 【解決手段】 非晶質炭素粉末９０重量部に対し、結着
剤としてポリフッ化ビニリデンを負極活物質に対し１０
重量部添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリ
ドンを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍ、熱処理
（１３０°Ｃ、１５時間）後の引っ張り伸びが２０％、
表面粗さが０．２０の電解銅箔の両面に塗布、その後乾
燥、プレス、断裁することにより厚さ７０μｍの負極を
得た。熱処理後の引っ張り伸びが大きい銅箔を用いたの
で、残留応力が小さくなり合剤層と銅箔との剥離が生じ
にくくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池に
係り、特に非晶質炭素材を主材とした合剤を銅箔に塗工
した負極板とマンガン酸リチウムを主材とした合剤をア
ルミニウム箔に塗工した正極板とを用いたリチウム二次
電池に関する。
係り、特に非晶質炭素材を主材とした合剤を銅箔に塗工
した負極板とマンガン酸リチウムを主材とした合剤をア
ルミニウム箔に塗工した正極板とを用いたリチウム二次
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、再充電が可能な二次電池の分野で
は、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水
素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしなが
ら、近年、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車
（ＥＶ）や駆動の一部を電気モーターで補助するハイブ
リッド自動車が着目され、その電源に用いられる、より
高容量で高出力な二次電池が求められるようになってき
た。このような要求に対して、正極にコバルト酸リチウ
ム等のリチウム遷移金属複合酸化物を用い、負極に炭素
材を用いて、リチウムイオンを挿入・脱離させることに
より充放電を可能としたリチウム二次電池の開発が進め
られている。
は、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水
素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしなが
ら、近年、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車
（ＥＶ）や駆動の一部を電気モーターで補助するハイブ
リッド自動車が着目され、その電源に用いられる、より
高容量で高出力な二次電池が求められるようになってき
た。このような要求に対して、正極にコバルト酸リチウ
ム等のリチウム遷移金属複合酸化物を用い、負極に炭素
材を用いて、リチウムイオンを挿入・脱離させることに
より充放電を可能としたリチウム二次電池の開発が進め
られている。
【０００３】正極のリチウム遷移金属酸化物には容量、
サイクル特性等のバランスから一般的にはコバルト酸リ
チウムが使用されているが、原料であるコバルトは資源
量が少なくコストも高くなることから、電気自動車やハ
イブリッド自動車用二次電池の材料としてマンガン酸リ
チウムが有望視されている。
サイクル特性等のバランスから一般的にはコバルト酸リ
チウムが使用されているが、原料であるコバルトは資源
量が少なくコストも高くなることから、電気自動車やハ
イブリッド自動車用二次電池の材料としてマンガン酸リ
チウムが有望視されている。
【０００４】一方、負極の炭素材には、一般的に天然黒
鉛粉末やりん片状、塊状などの人造黒鉛粉末、メソフェ
ーズピッチ系黒鉛等の黒鉛系材料やフリフリルアルコー
ル等のフラン樹脂などを焼成した非晶質の炭素材料が用
いられている。
鉛粉末やりん片状、塊状などの人造黒鉛粉末、メソフェ
ーズピッチ系黒鉛等の黒鉛系材料やフリフリルアルコー
ル等のフラン樹脂などを焼成した非晶質の炭素材料が用
いられている。
【０００５】黒鉛系材料は、不可逆容量が小さく電圧特
性も平坦であり高容量であることが特長であるが、サイ
クル特性が悪い、という問題点がある。また、合成樹脂
を焼成した非晶質炭素は、黒鉛の理論容量値以上の容量
が得られサイクル特性にも優れるという特長を持つが、
不可逆容量が大きく電池での高容量化が難しい、という
欠点がある。電気自動車等用二次電池の負極材として
は、電圧低下と電池容量とが比較的リニアな関係を持
ち、かつ、入出力特性に有利な非晶質炭素材が好まれ
る。
性も平坦であり高容量であることが特長であるが、サイ
クル特性が悪い、という問題点がある。また、合成樹脂
を焼成した非晶質炭素は、黒鉛の理論容量値以上の容量
が得られサイクル特性にも優れるという特長を持つが、
不可逆容量が大きく電池での高容量化が難しい、という
欠点がある。電気自動車等用二次電池の負極材として
は、電圧低下と電池容量とが比較的リニアな関係を持
ち、かつ、入出力特性に有利な非晶質炭素材が好まれ
る。
【０００６】非晶質炭素材を負極に用いた電池では、ハ
イブリッド電気自動車等のパルスサイクルを繰り返すと
合剤層が基材である銅箔から剥離し易くなりパルスサイ
クル特性が劣ってしまうので、基材と合剤層の密着性を
向上させるために、表面粗さの粗い電解銅箔を使用する
技術やバインダ（結着剤）量を増加させる技術等が提案
されている。
イブリッド電気自動車等のパルスサイクルを繰り返すと
合剤層が基材である銅箔から剥離し易くなりパルスサイ
クル特性が劣ってしまうので、基材と合剤層の密着性を
向上させるために、表面粗さの粗い電解銅箔を使用する
技術やバインダ（結着剤）量を増加させる技術等が提案
されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に表
面粗さの粗い電解銅箔等を用いた技術では、銅箔表面の
くさび的効果は初期のみであり、サイクル寿命向上の面
での効果は見られない。また、バインダ量を増加させる
技術では、合剤層と銅箔との密着性を向上させることは
できるが、同時に、活物質量が減少するので電池放電容
量が低下すると共に、電極の抵抗が高くなるので高出力
化が難しくなる、という欠点を惹起してしまう。
面粗さの粗い電解銅箔等を用いた技術では、銅箔表面の
くさび的効果は初期のみであり、サイクル寿命向上の面
での効果は見られない。また、バインダ量を増加させる
技術では、合剤層と銅箔との密着性を向上させることは
できるが、同時に、活物質量が減少するので電池放電容
量が低下すると共に、電極の抵抗が高くなるので高出力
化が難しくなる、という欠点を惹起してしまう。
【０００８】本発明者らは、非晶質炭素材を負極に用い
た二次電池でのパルスサイクル劣化原因を鋭意分析した
結果、非晶質炭素材合剤層と銅箔との間に剥離が生じ、
合剤層／銅箔界面に不活性な皮膜が形成されることがパ
ルスサイクル劣化の原因であることを突きとめた。
た二次電池でのパルスサイクル劣化原因を鋭意分析した
結果、非晶質炭素材合剤層と銅箔との間に剥離が生じ、
合剤層／銅箔界面に不活性な皮膜が形成されることがパ
ルスサイクル劣化の原因であることを突きとめた。
【０００９】本発明は、上記事案及び分析結果を踏ま
え、非晶質炭素材を主材とした合剤を銅箔に塗工した負
極板とマンガン酸リチウムを主材とした合剤をアルミニ
ウム箔に塗工した正極板とを用いたリチウム二次電池に
おいて、放電容量を減少させることなくパルスサイクル
特性を改善することを課題とする。
え、非晶質炭素材を主材とした合剤を銅箔に塗工した負
極板とマンガン酸リチウムを主材とした合剤をアルミニ
ウム箔に塗工した正極板とを用いたリチウム二次電池に
おいて、放電容量を減少させることなくパルスサイクル
特性を改善することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、非晶質炭素材を主材とした合剤を銅箔に
塗工した負極板とマンガン酸リチウムを主材とした合剤
をアルミニウム箔に塗工した正極板とを用いたリチウム
二次電池において、前記銅箔に熱処理後の引っ張り伸び
が１５％以上の銅箔を用いたことを特徴とする。
に、本発明は、非晶質炭素材を主材とした合剤を銅箔に
塗工した負極板とマンガン酸リチウムを主材とした合剤
をアルミニウム箔に塗工した正極板とを用いたリチウム
二次電池において、前記銅箔に熱処理後の引っ張り伸び
が１５％以上の銅箔を用いたことを特徴とする。
【００１１】負極板は、非晶質炭素材を主材とした合剤
を銅箔表面に塗工した後、所定温度で乾燥させ、その後
プレスすることにより、所定厚とされる。合剤層と銅箔
との剥離は、このプレス時の合剤層と銅箔との伸びの差
による残留応力によるものであり、初期は単に銅箔表面
のくさび的効果で密着性を保つことが可能であるが、残
留応力の緩和に伴い徐々に剥離が生ずる。本発明では、
熱処理後の引っ張り伸びが大きい銅箔を用いたので、残
留応力が小さくなり合剤層と銅箔との剥離が生じにくく
なる。従って、合剤層／銅箔界面に不活性な被膜が形成
されにくくなるので、パルスサイクル特性に優れたリチ
ウム二次電池を得ることができる。
を銅箔表面に塗工した後、所定温度で乾燥させ、その後
プレスすることにより、所定厚とされる。合剤層と銅箔
との剥離は、このプレス時の合剤層と銅箔との伸びの差
による残留応力によるものであり、初期は単に銅箔表面
のくさび的効果で密着性を保つことが可能であるが、残
留応力の緩和に伴い徐々に剥離が生ずる。本発明では、
熱処理後の引っ張り伸びが大きい銅箔を用いたので、残
留応力が小さくなり合剤層と銅箔との剥離が生じにくく
なる。従って、合剤層／銅箔界面に不活性な被膜が形成
されにくくなるので、パルスサイクル特性に優れたリチ
ウム二次電池を得ることができる。
【００１２】このとき、銅箔の表面粗さ（Ｒａ）を０．
１５以上とすれば、合剤層と銅箔との密着性を確保する
ことができるので、パルスサイクル寿命を大幅に向上さ
せることができる。
１５以上とすれば、合剤層と銅箔との密着性を確保する
ことができるので、パルスサイクル寿命を大幅に向上さ
せることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を円筒型リチウム二
次電池に適用した実施例について、実施例の効果を確認
するために作製した比較例の円筒型リチウム二次電池と
比較しつつ詳細に説明する。
次電池に適用した実施例について、実施例の効果を確認
するために作製した比較例の円筒型リチウム二次電池と
比較しつつ詳細に説明する。
【００１４】（実施例１）本実施例の円筒型リチウム二
次電池の作製方法について、負極の作製、正極の作製、
電池の作製の順に説明する。
次電池の作製方法について、負極の作製、正極の作製、
電池の作製の順に説明する。
【００１５】＜負極の作製＞表１に示すように、非晶質
炭素粉末９０重量部に対し、結着剤としてポリフッ化ビ
ニリデンを負極活物質に対し１０重量部添加し、これに
分散溶媒としてＮ−メチルピロリドンを添加、混練した
スラリを、厚さ１０μｍ、熱処理後の引っ張り伸びが２
０％、表面粗さ（Ｒａ）が０．２０の電解銅箔の両面に
塗布、その後乾燥、プレス、断裁することにより厚さ７
０μｍの負極を得た。なお、銅箔の熱処理条件を、１３
０°Ｃ、１５時間とした。
炭素粉末９０重量部に対し、結着剤としてポリフッ化ビ
ニリデンを負極活物質に対し１０重量部添加し、これに
分散溶媒としてＮ−メチルピロリドンを添加、混練した
スラリを、厚さ１０μｍ、熱処理後の引っ張り伸びが２
０％、表面粗さ（Ｒａ）が０．２０の電解銅箔の両面に
塗布、その後乾燥、プレス、断裁することにより厚さ７
０μｍの負極を得た。なお、銅箔の熱処理条件を、１３
０°Ｃ、１５時間とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】＜正極の作製＞正極活物質であるマンガン
酸リチウムに、導電材として正極活物質１００重量部に
対して１０重量部のりん片状黒鉛と結着剤としてポリフ
ッ化ビニリデンを５重量部添加し、これに分散溶媒とし
てＮ−メチルピロリドンを添加、混練したスラリを厚さ
２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布、その後乾燥、
プレス、断裁することにより厚さ７０μｍの正極を得
た。
酸リチウムに、導電材として正極活物質１００重量部に
対して１０重量部のりん片状黒鉛と結着剤としてポリフ
ッ化ビニリデンを５重量部添加し、これに分散溶媒とし
てＮ−メチルピロリドンを添加、混練したスラリを厚さ
２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布、その後乾燥、
プレス、断裁することにより厚さ７０μｍの正極を得
た。
【００１８】＜電池の作製＞上記のようにして作製した
正負極を、厚さ２５μｍのポリエチレン製セパレータを
介して捲回して電極群とし、電極群を円筒形の電池容器
に挿入、電解液を所定量注入後、上蓋をかしめ封口する
ことにより円筒型リチウム二次電池を得た。電解液に
は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとの
混合溶液中に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を
１モル／リットル溶解したものを用いた。このリチウム
二次電池の設計容量は４．０Ａｈである。
正負極を、厚さ２５μｍのポリエチレン製セパレータを
介して捲回して電極群とし、電極群を円筒形の電池容器
に挿入、電解液を所定量注入後、上蓋をかしめ封口する
ことにより円筒型リチウム二次電池を得た。電解液に
は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとの
混合溶液中に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を
１モル／リットル溶解したものを用いた。このリチウム
二次電池の設計容量は４．０Ａｈである。
【００１９】（実施例２〜６）表１に示すように、負極
に用いる銅箔の熱処理後の引っ張り伸びを２０％又は１
５％、並びに、表面粗さ（Ｒａ）を０．２０、０．１５
又は０．１０にそれぞれ変化させて実施例２から実施例
６に用いる負極を作製した。負極以外は上述した実施例
１と同様の正極、セパレータ、電解液を用い、同様の方
法により円筒型リチウム二次電池を組み立てた。なお、
銅箔の熱処理条件は実施例１と同じである。
に用いる銅箔の熱処理後の引っ張り伸びを２０％又は１
５％、並びに、表面粗さ（Ｒａ）を０．２０、０．１５
又は０．１０にそれぞれ変化させて実施例２から実施例
６に用いる負極を作製した。負極以外は上述した実施例
１と同様の正極、セパレータ、電解液を用い、同様の方
法により円筒型リチウム二次電池を組み立てた。なお、
銅箔の熱処理条件は実施例１と同じである。
【００２０】（比較例１〜５）表１に示すように、負極
に用いる銅箔の熱処理後の引っ張り伸びを１０％、１２
％又は１４％、並びに、表面粗さ（Ｒａ）を０．２０、
０．１５又は０．１０にそれぞれ変化させて比較例１か
ら比較例５に用いる負極を作製した。負極以外は実施例
１と同様の正極、セパレータ、電解液を用い、同様の方
法により円筒型リチウム二次電池を組み立てた。
に用いる銅箔の熱処理後の引っ張り伸びを１０％、１２
％又は１４％、並びに、表面粗さ（Ｒａ）を０．２０、
０．１５又は０．１０にそれぞれ変化させて比較例１か
ら比較例５に用いる負極を作製した。負極以外は実施例
１と同様の正極、セパレータ、電解液を用い、同様の方
法により円筒型リチウム二次電池を組み立てた。
【００２１】（比較例６）表１に示すように、非晶質炭
素粉末８０重量部に対し、結着剤としてポリフッ化ビニ
リデンを負極活物質に対し２０重量部添加し、これに分
散溶媒としてＮ−メチルピロリドンを添加、混練したス
ラリを、厚さ１０μｍ、熱処理後の引っ張り伸びが１０
％、表面粗さ（Ｒａ）が０．１０の圧延銅箔の両面に塗
布、その後乾燥、プレス、断裁することにより厚さ７０
μｍの負極を得た。負極以外は実施例１と同様の正極、
セパレータ、電解液を用い、同様の方法により円筒型リ
チウム二次電池を組み立てた。この電池の設計容量は
３．５Ａｈである。
素粉末８０重量部に対し、結着剤としてポリフッ化ビニ
リデンを負極活物質に対し２０重量部添加し、これに分
散溶媒としてＮ−メチルピロリドンを添加、混練したス
ラリを、厚さ１０μｍ、熱処理後の引っ張り伸びが１０
％、表面粗さ（Ｒａ）が０．１０の圧延銅箔の両面に塗
布、その後乾燥、プレス、断裁することにより厚さ７０
μｍの負極を得た。負極以外は実施例１と同様の正極、
セパレータ、電解液を用い、同様の方法により円筒型リ
チウム二次電池を組み立てた。この電池の設計容量は
３．５Ａｈである。
【００２２】（試験・評価）次に、このようにして作製
した実施例及び比較例の各電池について、放電容量試験
及び高温パルスサイクル寿命試験を行った。
した実施例及び比較例の各電池について、放電容量試験
及び高温パルスサイクル寿命試験を行った。
【００２３】＜試験内容＞放電容量試験では、１Ｃ相当
電流にて定電流定電圧（上限電圧＝４．１Ｖ）充電を
２．５時間行った後、１Ｃ相当電流にて下限電圧＝２．
７Ｖまで放電することにより各電池の放電容量（Ａｈ）
を確認した。
電流にて定電流定電圧（上限電圧＝４．１Ｖ）充電を
２．５時間行った後、１Ｃ相当電流にて下限電圧＝２．
７Ｖまで放電することにより各電池の放電容量（Ａｈ）
を確認した。
【００２４】高温パルスサイクル寿命試験では、初期容
量テスト後充放電効率が安定した後、電池容量をＳＯＣ
（充電状態）＝５０％状態に保持し、５０°Ｃの雰囲気
にて４０Ａ（１０Ｃ）で５秒間定電流充放電（上限電圧
＝４．２Ｖ、下限電圧＝２．７Ｖ）で行った。一定サイ
クル毎に１Ｃ相当電流にて定電流定電圧（上限電圧＝
４．１Ｖ）充電を２．５時間行った後、１Ｃ相当電流に
て下限電圧＝２．７Ｖまで放電することにより電池容量
を確認した。寿命判定は初期容量の６０％とした。
量テスト後充放電効率が安定した後、電池容量をＳＯＣ
（充電状態）＝５０％状態に保持し、５０°Ｃの雰囲気
にて４０Ａ（１０Ｃ）で５秒間定電流充放電（上限電圧
＝４．２Ｖ、下限電圧＝２．７Ｖ）で行った。一定サイ
クル毎に１Ｃ相当電流にて定電流定電圧（上限電圧＝
４．１Ｖ）充電を２．５時間行った後、１Ｃ相当電流に
て下限電圧＝２．７Ｖまで放電することにより電池容量
を確認した。寿命判定は初期容量の６０％とした。
【００２５】＜試験結果＞放電容量試験及び高温パルス
サイクル寿命試験の試験結果を次表２に示す。
サイクル寿命試験の試験結果を次表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】＜評価＞負極に用いる銅箔の熱処理後の引
っ張り伸びを１５％以上とした実施例１から実施例６の
電池は、いずれも３５０，０００回以上の良好なサイク
ル寿命が見られた。その中でも、銅箔の表面粗さを０．
１５以上にした実施例１、２、４、５の電池では、４２
０，０００回以上のサイクル寿命を有し、銅箔の表面粗
さを０．１５以上とすればサイクル寿命が大幅に向上す
ることが確認できた。
っ張り伸びを１５％以上とした実施例１から実施例６の
電池は、いずれも３５０，０００回以上の良好なサイク
ル寿命が見られた。その中でも、銅箔の表面粗さを０．
１５以上にした実施例１、２、４、５の電池では、４２
０，０００回以上のサイクル寿命を有し、銅箔の表面粗
さを０．１５以上とすればサイクル寿命が大幅に向上す
ることが確認できた。
【００２８】熱処理後の引っ張り伸びが１５％よりも小
さい銅箔を用いた比較例１から比較例５の電池は、銅箔
の表面粗さに拘わらず、サイクル寿命が２８０，０００
回以下とサイクル寿命に劣っていた。これらの銅箔では
熱処理後の引っ張り伸びが小さいので、高温パルスサイ
クル寿命試験中に負極内に残留していた応力が緩和さ
れ、合剤層と銅箔との間に剥離が生じたためと思われ
る。また、負極中の結着剤量を２０重量％とした比較例
６の電池は、密着性が向上したためサイクル寿命は３５
０，０００回と比較的良好であったが、負極活物質量が
低下したため放電容量が大幅に低下してしまった。
さい銅箔を用いた比較例１から比較例５の電池は、銅箔
の表面粗さに拘わらず、サイクル寿命が２８０，０００
回以下とサイクル寿命に劣っていた。これらの銅箔では
熱処理後の引っ張り伸びが小さいので、高温パルスサイ
クル寿命試験中に負極内に残留していた応力が緩和さ
れ、合剤層と銅箔との間に剥離が生じたためと思われ
る。また、負極中の結着剤量を２０重量％とした比較例
６の電池は、密着性が向上したためサイクル寿命は３５
０，０００回と比較的良好であったが、負極活物質量が
低下したため放電容量が大幅に低下してしまった。
【００２９】以上の結果から、非晶質炭素材を主材とし
た合剤を銅箔に塗工した負極板とマンガン酸リチウムを
主材とした合剤をアルミニウム箔に塗工した正極板とを
用いたリチウム二次電池では、銅箔に熱処理後の引っ張
り伸びが１５％以上の銅箔を用いることにより、パルス
サイクル寿命が向上し（パルスサイクル特性が優れ）、
更に、銅箔の表面粗さを０．１５以上とすることによ
り、放電容量を減少させることなくパルスサイクル寿命
を大幅に向上させることができることが明らかとなっ
た。
た合剤を銅箔に塗工した負極板とマンガン酸リチウムを
主材とした合剤をアルミニウム箔に塗工した正極板とを
用いたリチウム二次電池では、銅箔に熱処理後の引っ張
り伸びが１５％以上の銅箔を用いることにより、パルス
サイクル寿命が向上し（パルスサイクル特性が優れ）、
更に、銅箔の表面粗さを０．１５以上とすることによ
り、放電容量を減少させることなくパルスサイクル寿命
を大幅に向上させることができることが明らかとなっ
た。
【００３０】また、マンガン酸リチウムを正極材に用い
たリチウム二次電池の高温下でのパルスサイクル寿命
は、常温下に比べエンジンルームに搭載されたときのよ
うに５０°Ｃ程度の高温下でも極端に短くなるが、熱処
理後の引っ張り伸びが１５％以上で表面粗さが０．１５
以上の銅箔を用いることにより、高温パルスサイクル寿
命試験の試験結果でも示したように、電気自動車やハイ
ブリッド自動車へ搭載しても高温下での十分なパルスサ
イクル寿命を確保することができることが分かる。
たリチウム二次電池の高温下でのパルスサイクル寿命
は、常温下に比べエンジンルームに搭載されたときのよ
うに５０°Ｃ程度の高温下でも極端に短くなるが、熱処
理後の引っ張り伸びが１５％以上で表面粗さが０．１５
以上の銅箔を用いることにより、高温パルスサイクル寿
命試験の試験結果でも示したように、電気自動車やハイ
ブリッド自動車へ搭載しても高温下での十分なパルスサ
イクル寿命を確保することができることが分かる。
【００３１】なお、本実施形態では、電解液にエチレン
カーボネートとジメチルカーボネートとの混合溶液中へ
６フッ化リン酸リチウムを１モル／リットル溶解したも
のを使用した例を示したが、電解液には特に制限はなく
通常用いられている電解液でも本実施形態と同等の効果
が確認されている。すなわち、一般的なリチウム塩を電
解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解液を使用して
も本発明を適用することができ、これらリチウム塩や有
機溶媒にも制限ない。例えば、電解質としては、ＬｉＣ
ｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ
Ｂ（Ｃ６Ｈ５） ４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌ
ｉ等やこれらの混合物を使用することができる。また、
有機溶媒としては、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、１，２−ジ
エトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフ
ラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジ
オキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルス
ルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等又はこ
れら２種類以上の混合溶媒を使用することができる。
カーボネートとジメチルカーボネートとの混合溶液中へ
６フッ化リン酸リチウムを１モル／リットル溶解したも
のを使用した例を示したが、電解液には特に制限はなく
通常用いられている電解液でも本実施形態と同等の効果
が確認されている。すなわち、一般的なリチウム塩を電
解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解液を使用して
も本発明を適用することができ、これらリチウム塩や有
機溶媒にも制限ない。例えば、電解質としては、ＬｉＣ
ｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ
Ｂ（Ｃ６Ｈ５） ４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌ
ｉ等やこれらの混合物を使用することができる。また、
有機溶媒としては、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、１，２−ジ
エトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフ
ラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジ
オキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルス
ルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等又はこ
れら２種類以上の混合溶媒を使用することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プレス時に生じる合剤層と銅箔との伸びの差による残留
応力を、熱処理後の引っ張り伸びが大きい１５％以上の
銅箔を用いて負極での残留応力が小さくなるようにした
ので、合剤層と銅箔との剥離が生じにくくなり、合剤層
／銅箔界面に不活性な被膜が形成されにくく、パルスサ
イクル特性に優れたリチウム二次電池を得ることができ
る、という効果を得ることができる。
プレス時に生じる合剤層と銅箔との伸びの差による残留
応力を、熱処理後の引っ張り伸びが大きい１５％以上の
銅箔を用いて負極での残留応力が小さくなるようにした
ので、合剤層と銅箔との剥離が生じにくくなり、合剤層
／銅箔界面に不活性な被膜が形成されにくく、パルスサ
イクル特性に優れたリチウム二次電池を得ることができ
る、という効果を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弘中 健介 東京都中央区日本橋本町二丁目８番７号 新神戸電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA03 BB01 BB08 CC01 DD01 EE01 HH01 HH03 5H029 AJ05 AK03 AL08 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ07 CJ22 HJ00 HJ04
Claims (2)
- 【請求項１】 非晶質炭素材を主材とした合剤を銅箔に
塗工した負極板とマンガン酸リチウムを主材とした合剤
をアルミニウム箔に塗工した正極板とを用いたリチウム
二次電池において、前記銅箔に熱処理後の引っ張り伸び
が１５％以上の銅箔を用いたことを特徴とするリチウム
二次電池。 - 【請求項２】 前記銅箔の表面粗さ（Ｒａ）が０．１５
以上であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム
二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30329099A JP2001126734A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30329099A JP2001126734A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001126734A true JP2001126734A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17919179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30329099A Pending JP2001126734A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001126734A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003041194A1 (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Negative electrode current collector, negative electrode using the same, and nonaqueous electrolytic secondary cell |
| JP2012172198A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 電解銅箔及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30329099A patent/JP2001126734A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003041194A1 (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Negative electrode current collector, negative electrode using the same, and nonaqueous electrolytic secondary cell |
| US7150942B2 (en) | 2001-11-07 | 2006-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Negative electrode current collector, negative electrode using the same, and non-aqueous electrolytic secondary cell |
| JP2012172198A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 電解銅箔及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9083062B2 (en) | Battery packs for vehicles and high capacity pouch secondary batteries for incorporation into compact battery packs | |
| JP4945967B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP6219302B2 (ja) | 非水電解質二次電池用電極板及びこれを用いた非水電解質二次電池並びにその製造方法 | |
| JP5874430B2 (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池用のリチウム遷移金属複合酸化物の製造方法 | |
| JP5896024B2 (ja) | 二次電池の充電制御方法および充電制御装置 | |
| JP2007234565A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2009224307A (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法 | |
| KR102220490B1 (ko) | 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 | |
| US9601808B2 (en) | Nonaqueous electrolytic solution containing glycol sulfate derivative and fluoroethylene carbonate and lithium ion secondary battery containing the same | |
| JP2008097879A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JP2008091236A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP5321116B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP6518061B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| CN105720234A (zh) | 锂离子电池用负极材料 | |
| JP2014096238A (ja) | 蓄電デバイス用正極の製造方法、及び正極 | |
| JP2009277395A (ja) | 非水二次電池および非水二次電池システム | |
| JP4245219B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP4412885B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP4984390B2 (ja) | 非水電解質二次電池の充電方法 | |
| JP5846031B2 (ja) | リチウムイオン二次電池及び非水電解液 | |
| EP1052719B1 (en) | Lithium secondary battery | |
| JP3769377B2 (ja) | 円筒型リチウム二次電池 | |
| JP5573875B2 (ja) | 非水電解質溶液およびリチウムイオン二次電池 | |
| JP2001126734A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2001143689A (ja) | リチウム二次電池 |