JP2002175800A - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極と、負極と、非水電解液とを備えた非水
電解質電池において、正極における電子伝導性を向上さ
せて、非水電解質電池における高率での放電特性を向上
させると共に、十分な電池容量が得られるようにする。 【解決手段】 正極１と、負極２と、非水電解液とを備
えた非水電解質電池において、上記の正極中に導電剤と
して、炭素材料と共にフェロセン多量体又はその誘導体
を含有させるようにした。
電解質電池において、正極における電子伝導性を向上さ
せて、非水電解質電池における高率での放電特性を向上
させると共に、十分な電池容量が得られるようにする。 【解決手段】 正極１と、負極２と、非水電解液とを備
えた非水電解質電池において、上記の正極中に導電剤と
して、炭素材料と共にフェロセン多量体又はその誘導体
を含有させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、正極と、負極
と、非水電解液とを備えた非水電解質電池において、正
極における電子伝導性を向上させて高率での放電特性を
向上させると共に、十分な電池容量が得られるようにし
た点に特徴を有するものである。
と、非水電解液とを備えた非水電解質電池において、正
極における電子伝導性を向上させて高率での放電特性を
向上させると共に、十分な電池容量が得られるようにし
た点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高出力，高エネルギー密度の新型
電池として、電解質に非水電解液を用い、リチウムの酸
化，還元を利用した高起電力の非水電解質電池が利用さ
れるようになった。
電池として、電解質に非水電解液を用い、リチウムの酸
化，還元を利用した高起電力の非水電解質電池が利用さ
れるようになった。
【０００３】そして、近年においては、このような非水
電解質電池において、高率での放電特性を向上させるた
め、特開平６−３３３５５８号公報に示されるように、
正極活物質にリチウム遷移金属複合酸化物を用いた正極
に、導電剤としてグラファイト粉末と無定形炭素粉末と
の混合粉末を添加させて、正極における電子伝導性を向
上させるようにしたものが提案されている。
電解質電池において、高率での放電特性を向上させるた
め、特開平６−３３３５５８号公報に示されるように、
正極活物質にリチウム遷移金属複合酸化物を用いた正極
に、導電剤としてグラファイト粉末と無定形炭素粉末と
の混合粉末を添加させて、正極における電子伝導性を向
上させるようにしたものが提案されている。
【０００４】ここで、このようにグラファイト粉末と無
定形炭素粉末との混合粉末を正極に添加させて、正極に
おける電子伝導性を十分に向上させるためには、正極に
これらの炭素粉末を多く添加させることが必要になっ
た。
定形炭素粉末との混合粉末を正極に添加させて、正極に
おける電子伝導性を十分に向上させるためには、正極に
これらの炭素粉末を多く添加させることが必要になっ
た。
【０００５】しかし、このように正極にこれらの炭素粉
末を多く添加させると、正極における容量が低下して、
十分な電池容量が得られなくなるという問題があった。
末を多く添加させると、正極における容量が低下して、
十分な電池容量が得られなくなるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、正極と、
負極と、非水電解液とを備えた非水電解質電池における
上記のような問題を解決することを課題とするものであ
り、正極における電子伝導性を向上させて、非水電解質
電池における高率での放電特性を向上させると共に、十
分な電池容量が得られるようにすることを課題とするも
のである。
負極と、非水電解液とを備えた非水電解質電池における
上記のような問題を解決することを課題とするものであ
り、正極における電子伝導性を向上させて、非水電解質
電池における高率での放電特性を向上させると共に、十
分な電池容量が得られるようにすることを課題とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明における非水電
解質電池においては、上記のような課題を解決するた
め、正極と、負極と、非水電解液とを備えた非水電解質
電池において、上記の正極中に導電剤として、炭素材料
と共にフェロセン多量体又はその誘導体を含有させるよ
うにしたのである。
解質電池においては、上記のような課題を解決するた
め、正極と、負極と、非水電解液とを備えた非水電解質
電池において、上記の正極中に導電剤として、炭素材料
と共にフェロセン多量体又はその誘導体を含有させるよ
うにしたのである。
【０００８】そして、この発明における非水電解質電池
のように、正極中に導電剤として、炭素材料と共にフェ
ロセン多量体やその誘導体を含有させると、正極中に導
電剤として炭素材料だけを加える場合に比べて、このフ
ェロセン多量体やその誘導体を介して電子が効率よく移
動するようになり、正極中に添加させる炭素材料の量を
少なくして、高率での放電特性を十分に向上させること
ができるようになると共に、十分な電池容量が得られる
ようになる。
のように、正極中に導電剤として、炭素材料と共にフェ
ロセン多量体やその誘導体を含有させると、正極中に導
電剤として炭素材料だけを加える場合に比べて、このフ
ェロセン多量体やその誘導体を介して電子が効率よく移
動するようになり、正極中に添加させる炭素材料の量を
少なくして、高率での放電特性を十分に向上させること
ができるようになると共に、十分な電池容量が得られる
ようになる。
【０００９】ここで、この発明における非水電解質電池
において、フェロセン多量体やその誘導体を用いるよう
にしたのは、フェロセンの単量体やその誘導体を使用し
た場合、これらが非水電解液に用いる有機溶媒に溶解し
てしまい、正極において電子を効率よく移動させること
ができなくなるためであり、好ましくは、非水電解液に
用いる有機溶媒に対する溶解性が低い３量体以上になっ
たフェロセン多量体やその誘導体を用いるようにする。
において、フェロセン多量体やその誘導体を用いるよう
にしたのは、フェロセンの単量体やその誘導体を使用し
た場合、これらが非水電解液に用いる有機溶媒に溶解し
てしまい、正極において電子を効率よく移動させること
ができなくなるためであり、好ましくは、非水電解液に
用いる有機溶媒に対する溶解性が低い３量体以上になっ
たフェロセン多量体やその誘導体を用いるようにする。
【００１０】また、このようなフェロセン多量体やその
誘導体を介して電子がより効率よく移動されるようにす
るためには、シクロペンタジエニル環相互が直接結合し
て共鳴構造になったフェロセン多量体やその誘導体を用
いることが好ましい。
誘導体を介して電子がより効率よく移動されるようにす
るためには、シクロペンタジエニル環相互が直接結合し
て共鳴構造になったフェロセン多量体やその誘導体を用
いることが好ましい。
【００１１】そして、上記の正極において、正極活物質
と導電剤と結着剤とを含む正極合剤を使用するにあた
り、この正極合剤中にフェロセン多量体やその誘導体を
含有させる場合、フェロセン多量体やその誘導体の量が
少ないと、フェロセン多量体やその誘導体を介して電子
を効率よく移動させることが困難になり、高率での放電
特性を十分に向上させることができなくなる一方、その
量が多くなり過ぎると、正極における容量が低下して、
十分な電池容量が得られなくなるため、正極合剤中にお
けるフェロセン多量体やその誘導体の含有量を０．０５
〜２重量％の範囲にすることが好ましい。
と導電剤と結着剤とを含む正極合剤を使用するにあた
り、この正極合剤中にフェロセン多量体やその誘導体を
含有させる場合、フェロセン多量体やその誘導体の量が
少ないと、フェロセン多量体やその誘導体を介して電子
を効率よく移動させることが困難になり、高率での放電
特性を十分に向上させることができなくなる一方、その
量が多くなり過ぎると、正極における容量が低下して、
十分な電池容量が得られなくなるため、正極合剤中にお
けるフェロセン多量体やその誘導体の含有量を０．０５
〜２重量％の範囲にすることが好ましい。
【００１２】ここで、この発明における非水電解質電池
は、上記のように正極中に導電剤として、炭素材料と共
にフェロセン多量体又はその誘導体を含有させることを
特徴とするものであり、非水電解質電池の正極に使用す
る正極活物質、非水電解液に使用する有機溶媒や溶質、
負極に使用する負極活物質等については特に限定され
ず、一般に使用されているものを用いることができる。
は、上記のように正極中に導電剤として、炭素材料と共
にフェロセン多量体又はその誘導体を含有させることを
特徴とするものであり、非水電解質電池の正極に使用す
る正極活物質、非水電解液に使用する有機溶媒や溶質、
負極に使用する負極活物質等については特に限定され
ず、一般に使用されているものを用いることができる。
【００１３】そして、この発明の非水電解質電池におい
て、その正極を構成する正極活物質としては、リチウム
イオンを吸蔵，放出することができる金属化合物等の公
知のものを用いることができ、例えば、マンガン，コバ
ルト，ニッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少なくとも
１種を含むリチウム遷移金属複合酸化物等を使用するこ
とができ、具体的には、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、
ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＦｅＯ2 、ＬｉＣ
ｏ0.5 Ｎｉ0.3 Ｍｎ0.2 Ｏ2 等の材料を使用することが
できる。
て、その正極を構成する正極活物質としては、リチウム
イオンを吸蔵，放出することができる金属化合物等の公
知のものを用いることができ、例えば、マンガン，コバ
ルト，ニッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少なくとも
１種を含むリチウム遷移金属複合酸化物等を使用するこ
とができ、具体的には、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、
ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＦｅＯ2 、ＬｉＣ
ｏ0.5 Ｎｉ0.3 Ｍｎ0.2 Ｏ2 等の材料を使用することが
できる。
【００１４】また、この発明の非水電解質電池におい
て、非水電解液に用いる有機溶媒としても、従来より使
用されている公知のものを用いることができ、例えば、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチ
レンカーボネート、ビニレンカーボネート、シクロペン
タノン、スルホラン、ジメチルスルホラン、３−メチル
−１，３−オキサゾリジン−２−オン、γ−ブチロラク
トン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネー
ト、ブチルメチルカーボネート、エチルプロピルカーボ
ネート、ブチルエチルカーボネート、ジプロピルカーボ
ネート、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソ
ラン、酢酸メチル、酢酸エチル等の溶媒を１種又は２種
以上組み合わせて用いることができる。
て、非水電解液に用いる有機溶媒としても、従来より使
用されている公知のものを用いることができ、例えば、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチ
レンカーボネート、ビニレンカーボネート、シクロペン
タノン、スルホラン、ジメチルスルホラン、３−メチル
−１，３−オキサゾリジン−２−オン、γ−ブチロラク
トン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネー
ト、ブチルメチルカーボネート、エチルプロピルカーボ
ネート、ブチルエチルカーボネート、ジプロピルカーボ
ネート、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソ
ラン、酢酸メチル、酢酸エチル等の溶媒を１種又は２種
以上組み合わせて用いることができる。
【００１５】また、この非水電解液において、上記の有
機溶媒に溶解させる溶質としても、従来より使用されて
いる公知のものを用いることができ、例えば、ＬｉＰＦ
6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣ
Ｆ3 ＳＯ3 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＮ（ＣＦ3 Ｓ
Ｏ2 ）2 、ＬｉＯＳＯ2 （ＣＦ2 ）3 ＣＦ3 等のリチウ
ム化合物を使用することができる。
機溶媒に溶解させる溶質としても、従来より使用されて
いる公知のものを用いることができ、例えば、ＬｉＰＦ
6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣ
Ｆ3 ＳＯ3 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＮ（ＣＦ3 Ｓ
Ｏ2 ）2 、ＬｉＯＳＯ2 （ＣＦ2 ）3 ＣＦ3 等のリチウ
ム化合物を使用することができる。
【００１６】また、この発明における非水電解質電池に
おいて、その負極に用いる負極活物質としても、従来よ
り使用されている公知のものを用いることができ、例え
ば、金属リチウム、Ｌｉ−Ａｌ，Ｌｉ−Ｉｎ，Ｌｉ−Ｓ
ｎ，Ｌｉ−Ｐｂ，Ｌｉ−Ｂｉ，Ｌｉ−Ｇａ，Ｌｉ−Ｓ
ｒ，Ｌｉ−Ｓｉ，Ｌｉ−Ｚｎ，Ｌｉ−Ｃｄ，Ｌｉ−Ｃ
ａ，Ｌｉ−Ｂａ等のリチウム合金、リチウムイオンの吸
蔵，放出が可能な黒鉛，コークス，有機物焼成体等の炭
素材料等を使用することができる。
おいて、その負極に用いる負極活物質としても、従来よ
り使用されている公知のものを用いることができ、例え
ば、金属リチウム、Ｌｉ−Ａｌ，Ｌｉ−Ｉｎ，Ｌｉ−Ｓ
ｎ，Ｌｉ−Ｐｂ，Ｌｉ−Ｂｉ，Ｌｉ−Ｇａ，Ｌｉ−Ｓ
ｒ，Ｌｉ−Ｓｉ，Ｌｉ−Ｚｎ，Ｌｉ−Ｃｄ，Ｌｉ−Ｃ
ａ，Ｌｉ−Ｂａ等のリチウム合金、リチウムイオンの吸
蔵，放出が可能な黒鉛，コークス，有機物焼成体等の炭
素材料等を使用することができる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明に係る非水電解質電池につい
て実施例をあげて具体的に説明すると共に、この実施例
における非水電解質電池においては、高率放電時におけ
る放電特性が向上されることを比較例をあげて明らかに
する。なお、この発明に係る非水電解質電池は下記の実
施例に示したものに限定されるものでなく、その要旨を
変更しない範囲において適宜変更して実施できるもので
ある。
て実施例をあげて具体的に説明すると共に、この実施例
における非水電解質電池においては、高率放電時におけ
る放電特性が向上されることを比較例をあげて明らかに
する。なお、この発明に係る非水電解質電池は下記の実
施例に示したものに限定されるものでなく、その要旨を
変更しない範囲において適宜変更して実施できるもので
ある。
【００１８】（実施例１）この実施例においては、下記
のようにして作製した正極と負極と非水電解液とを用
い、図１に示すような円筒型の非水電解質二次電池を作
製した。
のようにして作製した正極と負極と非水電解液とを用
い、図１に示すような円筒型の非水電解質二次電池を作
製した。
【００１９】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2 粉末を用い、このＬ
ｉＣｏＯ2 粉末と、導電剤としての人造黒鉛粉末と、導
電剤としての下記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体と、結着剤と
してのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、下記の
表１に示すように、９０：４．９：０．１：５の重量比
で混合させた正極合剤に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
液を加えてスラリーを調製し、このスラリーを厚みが２
０μｍのアルミニウム箔からなる集電体の両面に塗布
し、これを１２０℃で２時間真空乾燥させた後、これを
圧延し、幅４２ｍｍに切断して正極を作製した。
は、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2 粉末を用い、このＬ
ｉＣｏＯ2 粉末と、導電剤としての人造黒鉛粉末と、導
電剤としての下記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体と、結着剤と
してのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、下記の
表１に示すように、９０：４．９：０．１：５の重量比
で混合させた正極合剤に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
液を加えてスラリーを調製し、このスラリーを厚みが２
０μｍのアルミニウム箔からなる集電体の両面に塗布
し、これを１２０℃で２時間真空乾燥させた後、これを
圧延し、幅４２ｍｍに切断して正極を作製した。
【００２０】
【化１】
【００２１】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、負極活物質として、格子面（００２）における面間
隔ｄ002 が０．３３５ｎｍ，ｃ軸方向の結晶子の大きさ
Ｌｃが１００ｎｍ以上になった黒鉛粉末を用い、この黒
鉛粉末と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ｄＦ）とを９０：１０の重量比で混合したものに、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン液を加えてスラリーを調製し、
このスラリーを厚みが２０μｍの銅箔からなる集電体の
両面に塗布し、これを１２０℃で２時間真空乾燥させた
後、これを圧延し、幅４２ｍｍに切断して負極を作製し
た。
は、負極活物質として、格子面（００２）における面間
隔ｄ002 が０．３３５ｎｍ，ｃ軸方向の結晶子の大きさ
Ｌｃが１００ｎｍ以上になった黒鉛粉末を用い、この黒
鉛粉末と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ｄＦ）とを９０：１０の重量比で混合したものに、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン液を加えてスラリーを調製し、
このスラリーを厚みが２０μｍの銅箔からなる集電体の
両面に塗布し、これを１２０℃で２時間真空乾燥させた
後、これを圧延し、幅４２ｍｍに切断して負極を作製し
た。
【００２２】［非水電解液の作製］非水電解液を作製す
るにあたっては、エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートとを１：１の体積比で混合させた混合溶媒に、
溶質としてヘキサフルオロリン酸リチウムＬｉＰＦ6 を
１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて、非水電解液を作製し
た。
るにあたっては、エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートとを１：１の体積比で混合させた混合溶媒に、
溶質としてヘキサフルオロリン酸リチウムＬｉＰＦ6 を
１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて、非水電解液を作製し
た。
【００２３】［電池の作製］電池を作製するにあたって
は、図１に示すように、上記のようにして作製した正極
１と負極２との間に、セパレータ３としてポリプロピレ
ン製の微多孔膜を介在させ、これらをスパイラル状に巻
いて電池缶４内に収容させた後、この電池缶４内に上記
のようにして作製した非水電解液を注液して封口し、正
極１を正極リード５を介して正極外部端子６に接続させ
ると共に負極２を負極リード７を介して電池缶４に接続
させ、正極外部端子６と電池缶４とを絶縁パッキン８に
より電気的に分離させて、外径１４．２ｍｍ、高さ５
０．０ｍｍの円筒状になった非水電解質二次電池を作製
した。
は、図１に示すように、上記のようにして作製した正極
１と負極２との間に、セパレータ３としてポリプロピレ
ン製の微多孔膜を介在させ、これらをスパイラル状に巻
いて電池缶４内に収容させた後、この電池缶４内に上記
のようにして作製した非水電解液を注液して封口し、正
極１を正極リード５を介して正極外部端子６に接続させ
ると共に負極２を負極リード７を介して電池缶４に接続
させ、正極外部端子６と電池缶４とを絶縁パッキン８に
より電気的に分離させて、外径１４．２ｍｍ、高さ５
０．０ｍｍの円筒状になった非水電解質二次電池を作製
した。
【００２４】（実施例２）実施例２においては、上記の
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体に代えて、下
記の化２に示すシクロペンタジエニル環相互が直接結合
しているフェロセン２量体を使用し、それ以外は、上記
の実施例１の場合と同様にして、正極を作製すると共
に、この正極を用いて非水電解質二次電池を作製した。
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体に代えて、下
記の化２に示すシクロペンタジエニル環相互が直接結合
しているフェロセン２量体を使用し、それ以外は、上記
の実施例１の場合と同様にして、正極を作製すると共
に、この正極を用いて非水電解質二次電池を作製した。
【００２５】
【化２】
【００２６】（実施例３）実施例３においては、上記の
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体に代えて、下
記の化３に示すシクロペンタジエニル環相互が直接結合
していないフェロセン３量体を使用し、それ以外は、上
記の実施例１の場合と同様にして、正極を作製すると共
に、この正極を用いて非水電解質二次電池を作製した。
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体に代えて、下
記の化３に示すシクロペンタジエニル環相互が直接結合
していないフェロセン３量体を使用し、それ以外は、上
記の実施例１の場合と同様にして、正極を作製すると共
に、この正極を用いて非水電解質二次電池を作製した。
【００２７】
【化３】
【００２８】（比較例１）比較例１においては、上記の
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すフェロセン３量体を加え
ないようにし、下記の表１に示すように、上記のＬｉＣ
ｏＯ2 粉末と、導電剤としての人造黒鉛粉末と、結着剤
としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを９０：
５：５の重量比で混合した正極合剤を用い、それ以外
は、上記の実施例１の場合と同様にして、正極を作製す
ると共に、この正極を用いて非水電解質二次電池を作製
した。
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すフェロセン３量体を加え
ないようにし、下記の表１に示すように、上記のＬｉＣ
ｏＯ2 粉末と、導電剤としての人造黒鉛粉末と、結着剤
としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを９０：
５：５の重量比で混合した正極合剤を用い、それ以外
は、上記の実施例１の場合と同様にして、正極を作製す
ると共に、この正極を用いて非水電解質二次電池を作製
した。
【００２９】（比較例２）比較例２においては、上記の
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体に代えて、単
量体のフェロセンを使用し、それ以外は、上記の実施例
１の場合と同様にして、正極を作製すると共に、この正
極を用いて非水電解質二次電池を作製した。
実施例１における正極の作製において、導電剤の１つと
して使用した上記の化１に示すシクロペンタジエニル環
相互が直接結合しているフェロセン３量体に代えて、単
量体のフェロセンを使用し、それ以外は、上記の実施例
１の場合と同様にして、正極を作製すると共に、この正
極を用いて非水電解質二次電池を作製した。
【００３０】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜３及び比較例１，２の各非水電解質二次電池につい
て、それぞれ１００ｍＡの定電流で４．１Ｖまで充電さ
せた後、１００ｍＡの定電流で２．７Ｖまで放電させた
場合における標準放電容量Ｑｎを測定すると共に、１０
０ｍＡの定電流で４．１Ｖまで充電させた後、１０００
ｍＡの高い定電流で２．７Ｖまで放電させた場合におけ
る高率放電容量Ｑｈを測定して、下記の式より高率放電
能（％）を求め、その結果を下記の表１に示した。
〜３及び比較例１，２の各非水電解質二次電池につい
て、それぞれ１００ｍＡの定電流で４．１Ｖまで充電さ
せた後、１００ｍＡの定電流で２．７Ｖまで放電させた
場合における標準放電容量Ｑｎを測定すると共に、１０
０ｍＡの定電流で４．１Ｖまで充電させた後、１０００
ｍＡの高い定電流で２．７Ｖまで放電させた場合におけ
る高率放電容量Ｑｈを測定して、下記の式より高率放電
能（％）を求め、その結果を下記の表１に示した。
【００３１】 高率放電能（％）＝（Ｑｈ／Ｑｎ）×１００
【００３２】
【表１】
【００３３】この結果から明らかなように、正極中に導
電剤として人造黒鉛粉末と共にフェロセン多量体を含有
させた実施例１〜３の各非水電解質二次電池は、正極中
に導電剤として人造黒鉛粉末だけを含有させてフェロセ
ン多量体を含有させなかった比較例１の非水電解質二次
電池や、正極中に導電剤として人造黒鉛粉末と共に単量
体のフェロセンを含有させた比較例２の非水電解質二次
電池に比べて、高率放電時における放電特性が向上して
いた。
電剤として人造黒鉛粉末と共にフェロセン多量体を含有
させた実施例１〜３の各非水電解質二次電池は、正極中
に導電剤として人造黒鉛粉末だけを含有させてフェロセ
ン多量体を含有させなかった比較例１の非水電解質二次
電池や、正極中に導電剤として人造黒鉛粉末と共に単量
体のフェロセンを含有させた比較例２の非水電解質二次
電池に比べて、高率放電時における放電特性が向上して
いた。
【００３４】また、実施例１〜３の非水電解質二次電池
を比較した場合、導電剤として人造黒鉛粉末と共にシク
ロペンタジエニル環相互が直接結合しているフェロセン
３量体を用いた実施例１の非水電解質二次電池が、シク
ロペンタジエニル環相互が直接結合しているフェロセン
２量体を用いた実施例２の非水電解質二次電池や、シク
ロペンタジエニル環相互が直接結合していないフェロセ
ン３量体を用いた実施例３の非水電解質二次電池に比べ
て、高率放電時における放電特性がさらに向上してい
た。
を比較した場合、導電剤として人造黒鉛粉末と共にシク
ロペンタジエニル環相互が直接結合しているフェロセン
３量体を用いた実施例１の非水電解質二次電池が、シク
ロペンタジエニル環相互が直接結合しているフェロセン
２量体を用いた実施例２の非水電解質二次電池や、シク
ロペンタジエニル環相互が直接結合していないフェロセ
ン３量体を用いた実施例３の非水電解質二次電池に比べ
て、高率放電時における放電特性がさらに向上してい
た。
【００３５】（実施例１・１〜１・５）実施例１・１〜
１・５においては、上記の実施例１における正極の作製
において、上記のＬｉＣｏＯ2 粉末と、導電剤としての
人造黒鉛粉末と、導電剤としての前記の化１に示すシク
ロペンタジエニル環相互が直接結合しているフェロセン
３量体と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ｄＦ）とを混合させて正極合剤を得るにあたり、導電剤
としての人造黒鉛粉末と化１に示すフェロセン３量体と
の重量比を変更させるようにした。
１・５においては、上記の実施例１における正極の作製
において、上記のＬｉＣｏＯ2 粉末と、導電剤としての
人造黒鉛粉末と、導電剤としての前記の化１に示すシク
ロペンタジエニル環相互が直接結合しているフェロセン
３量体と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ｄＦ）とを混合させて正極合剤を得るにあたり、導電剤
としての人造黒鉛粉末と化１に示すフェロセン３量体と
の重量比を変更させるようにした。
【００３６】そして、下記の表２に示すように、ＬｉＣ
ｏＯ2 粉末と、人造黒鉛粉末と、化１に示すフェロセン
３量体と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）との重量
比を、実施例１・１では９０：４．９７：０．０３：５
に、実施例１・２では９０：４．９５：０．０５：５
に、実施例１・３では９０：４：１：５に、実施例１・
４では９０：３：２：５に、実施例１・５では９０：
２．５：２．５：５にし、それ以外は、上記の実施例１
の場合と同様にして、正極を作製すると共に、このよう
に作製した正極を用いて各非水電解質二次電池を作製し
た。
ｏＯ2 粉末と、人造黒鉛粉末と、化１に示すフェロセン
３量体と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）との重量
比を、実施例１・１では９０：４．９７：０．０３：５
に、実施例１・２では９０：４．９５：０．０５：５
に、実施例１・３では９０：４：１：５に、実施例１・
４では９０：３：２：５に、実施例１・５では９０：
２．５：２．５：５にし、それ以外は、上記の実施例１
の場合と同様にして、正極を作製すると共に、このよう
に作製した正極を用いて各非水電解質二次電池を作製し
た。
【００３７】そして、このようにして作製した実施例１
・１〜１・５の各非水電解質二次電池についても、上記
の実施例１の非水電解質二次電池の場合と同様にして、
高率放電能（％）を求め、その結果を下記の表２に示し
た。
・１〜１・５の各非水電解質二次電池についても、上記
の実施例１の非水電解質二次電池の場合と同様にして、
高率放電能（％）を求め、その結果を下記の表２に示し
た。
【００３８】
【表２】
【００３９】この結果から明らかなように、正極合剤中
に上記のフェロセン３量体が０．０５〜２重量％の範囲
で含有された実施例１、１・２〜１・４の各非水電解質
二次電池は、正極合剤中に上記のフェロセン３量体が
０．０３重量％含有された実施例１・１の非水電解質二
次電池や、正極合剤中に上記のフェロセン３量体が２．
５重量％含有された実施例１・５の非水電解質二次電池
に比べて、高率放電時における放電特性がさらに向上し
ていた。
に上記のフェロセン３量体が０．０５〜２重量％の範囲
で含有された実施例１、１・２〜１・４の各非水電解質
二次電池は、正極合剤中に上記のフェロセン３量体が
０．０３重量％含有された実施例１・１の非水電解質二
次電池や、正極合剤中に上記のフェロセン３量体が２．
５重量％含有された実施例１・５の非水電解質二次電池
に比べて、高率放電時における放電特性がさらに向上し
ていた。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
非水電解質電池においては、その正極中に導電剤とし
て、炭素材料と共にフェロセン多量体又はその誘導体を
含有させるようにしたため、導電剤として炭素材料だけ
を含有させる場合に比べて、このフェロセン多量体又は
その誘導体を介して電子が正極中において効率よく移動
するようになった。
非水電解質電池においては、その正極中に導電剤とし
て、炭素材料と共にフェロセン多量体又はその誘導体を
含有させるようにしたため、導電剤として炭素材料だけ
を含有させる場合に比べて、このフェロセン多量体又は
その誘導体を介して電子が正極中において効率よく移動
するようになった。
【００４１】この結果、この発明における非水電解質電
池においては、正極中に添加させる炭素材料の量を少な
くして、高率での放電特性を十分に向上させることがで
きるようになると共に、十分な電池容量が得られるよう
になった。
池においては、正極中に添加させる炭素材料の量を少な
くして、高率での放電特性を十分に向上させることがで
きるようになると共に、十分な電池容量が得られるよう
になった。
【図１】この発明の実施例及び比較例において作製した
非水電解質電池の内部構造を示した断面説明図である。
非水電解質電池の内部構造を示した断面説明図である。
１ 正極 ２ 負極
フロントページの続き (72)発明者 柳田 勝功 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 柳井 敦志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 船橋 淳浩 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 能間 俊之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ02 AK03 AL06 AL07 AL08 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ14 DJ08 EJ04 EJ11 HJ01 5H050 AA02 BA05 BA16 BA17 CA07 CA08 CA09 CB07 CB08 CB09 CB12 DA02 DA10 EA08 EA22 EA25 HA01
Claims (4)
- 【請求項１】 正極と、負極と、非水電解液とを備えた
非水電解質電池において、上記の正極中に導電剤とし
て、炭素材料と共にフェロセン多量体又はその誘導体が
含有されてなることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載した非水電解質電池にお
いて、上記のフェロセン多量体又はその誘導体が、フェ
ロセンの３量体以上であることを特徴とする非水電解質
電池。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載した非水電
解質電池において、上記のフェロセン多量体又はその誘
導体におけるシクロペンタジエニル環相互が直接結合し
ていることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３の何れか１項記載し
た非水電解質電池において、上記の正極に、正極活物質
と導電剤と結着剤とを含む正極合剤が使用され、この正
極合剤中にフェロセン多量体又はその誘導体が０．０５
〜２重量％の範囲で含有されていることを特徴とする非
水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000370204A JP3663127B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000370204A JP3663127B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 非水電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002175800A true JP2002175800A (ja) | 2002-06-21 |
| JP3663127B2 JP3663127B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=18840126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000370204A Expired - Fee Related JP3663127B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663127B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014120970A1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | Battelle Memorial Institute | Organometallic-inorganic hybrid electrodes for lithium-ion batteries |
-
2000
- 2000-12-05 JP JP2000370204A patent/JP3663127B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014120970A1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | Battelle Memorial Institute | Organometallic-inorganic hybrid electrodes for lithium-ion batteries |
| US9444096B2 (en) | 2013-01-30 | 2016-09-13 | Battelle Memorial Institute | Organometallic-inorganic hybrid electrodes for lithium-ion batteries |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663127B2 (ja) | 2005-06-22 |
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