JP2002237333A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery

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JP2002237333A
JP2002237333A JP2001034344A JP2001034344A JP2002237333A JP 2002237333 A JP2002237333 A JP 2002237333A JP 2001034344 A JP2001034344 A JP 2001034344A JP 2001034344 A JP2001034344 A JP 2001034344A JP 2002237333 A JP2002237333 A JP 2002237333A
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carbon dioxide
aqueous electrolyte
lithium
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secondary battery
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康子 乗富
Kazuaki Nakagawa
和明 中川
Asako Sato
麻子 佐藤
Shoji Kozuka
祥二 小塚
Hiroshi Nakanishi
博 中西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous electrolyte secondary battery, in which it is controlled that inner pressure goes up by carbon dioxide generated during initial electricity charging and high temperature storage, and, which safety and whose electricity-charging/discharging cycle characteristic are improved. SOLUTION: The non-aqueous electrolyte secondary battery has an airtight container 1, a positive electrode 8 contained in the above airtight container 1, a negative electrode 6 contained in the above airtight container 1, and a non-aqueous electrolyte contained in the above airtight container 1. In the above airtight container 1, a lithium compound oxide, which absorbs carbon dioxide, exists, and the above lithium compound oxide exists in a quantity of 4 mg or less per battery theoretical capacity of 1 mAh.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、携帯電話などの携帯機器向けの非
水電解質二次電池として、リチウムイオン二次電池が商
品化されている。この電池としては、密閉容器内に、リ
チウムコバルト酸化物(LiCoO2)のような活物質
を含む正極と、黒鉛質材料や炭素質材料を含む負極と、
前記正極及び前記負極の間に介在されるセパレータと、
リチウム塩を溶解した有機溶媒からなる非水電解液とが
収納された構成を有するものが知られている。
2. Description of the Related Art At present, lithium ion secondary batteries have been commercialized as non-aqueous electrolyte secondary batteries for portable devices such as mobile phones. As this battery, in a closed container, a positive electrode containing an active material such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), a negative electrode containing a graphite material or a carbon material,
A separator interposed between the positive electrode and the negative electrode,
There is known a configuration in which a non-aqueous electrolyte containing an organic solvent in which a lithium salt is dissolved is housed.

【0003】前記電解液の溶媒としては、低粘度、低沸
点の非水溶媒が用いられている。このような非水溶媒と
して、プロピレンカーボネート(PC)やエチレンカー
ボネート(EC)のような環状カーボネート、メチルエ
チルカーボネート(MEC)、ジエチルカーボネート
(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)のような
鎖状カーボネート等が知られている。環状カーボネート
または鎖状カーボネートを含む非水溶媒を備える非水電
解液は、正極と反応し難いという利点を有する。
As a solvent for the electrolytic solution, a non-aqueous solvent having a low viscosity and a low boiling point is used. Examples of such non-aqueous solvents include cyclic carbonates such as propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC), and chain carbonates such as methyl ethyl carbonate (MEC), diethyl carbonate (DEC), and dimethyl carbonate (DMC). It has been known. A non-aqueous electrolyte including a non-aqueous solvent containing a cyclic carbonate or a chain carbonate has an advantage that it is difficult to react with a positive electrode.

【0004】しかしながら、環状カーボネートまたは鎖
状カーボネートを含む非水溶媒を備える非水電解液が用
いられた非水電解質二次電池は、初充電時あるいは高温
で貯蔵した際に非水溶媒が分解して炭酸ガス(CO2
を発生するため、内圧が上昇しやすく、開放弁作動によ
る液漏れで密閉性が低下したり、急激な内圧上昇で破裂
に至るという問題点を有する。また、発生した炭酸ガス
の量が開放弁の作動や破裂に至らないような量であった
としても、炭酸ガスが二次電池中に残存したままである
と、炭酸ガスにより充放電反応が阻害されるため、長寿
命を得られなくなる。さらに、電池の薄型化のために密
閉容器の壁の厚さを薄くすると、発生した炭酸ガスによ
り容器が膨れるという問題点を生じる。容器の膨れは、
電池が電子機器に納まらなくなったり、電子機器が誤作
動する等の不具合を招く。特に、非水溶媒として、ME
C、DECまたはDMCを含む場合に、炭酸ガスの発生
が顕著になる。
However, in a non-aqueous electrolyte secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent containing a cyclic carbonate or a chain carbonate, the non-aqueous solvent decomposes when initially charged or stored at a high temperature. Carbon dioxide (CO 2 )
Therefore, there is a problem that the internal pressure easily rises, the hermeticity decreases due to liquid leakage due to the operation of the opening valve, and a burst occurs due to a rapid increase in the internal pressure. In addition, even if the amount of generated carbon dioxide gas is such that the opening valve does not operate or burst, if the carbon dioxide gas remains in the secondary battery, the charge / discharge reaction is inhibited by the carbon dioxide gas. Therefore, a long life cannot be obtained. Further, when the thickness of the wall of the sealed container is reduced to reduce the thickness of the battery, a problem arises in that the container expands due to the generated carbon dioxide gas. The blister of the container
The battery may not fit in the electronic device, or the electronic device may malfunction. In particular, as a non-aqueous solvent, ME
When C, DEC or DMC is included, the generation of carbon dioxide gas becomes remarkable.

【0005】上述したような問題点を解決するために、
炭酸ガスを発生しない新規な非水電解質に関する種々の
研究がなされているものの、いまだ炭酸ガスを全く発生
しない理想的な非水電解質は開発されていない。
[0005] In order to solve the above problems,
Although various studies have been conducted on a novel non-aqueous electrolyte that does not generate carbon dioxide, an ideal non-aqueous electrolyte that does not generate carbon dioxide at all has not yet been developed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、初充電時及
び高温貯蔵時に発生する炭酸ガスにより内圧が上昇する
のが抑制され、安全性及び充放電サイクル特性が向上さ
れた非水電解質二次電池を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the internal pressure is prevented from increasing due to carbon dioxide gas generated during initial charging and high-temperature storage, and safety and charge / discharge cycle characteristics are improved. It is intended to provide a battery.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る非水電解質
二次電池は、密閉容器と、前記密閉容器内に収納される
正極と、前記密閉容器内に収納される負極と、前記密閉
容器内に収納される非水電解質とを具備する非水電解質
二次電池において、前記密閉容器内に、炭酸ガスを吸収
するリチウム複合酸化物が存在し、前記リチウム複合酸
化物は電池理論容量(設計容量)1mAh当り4mg以
下の量で存在していることを特徴とするものである。
A nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention comprises a closed container, a positive electrode stored in the closed container, a negative electrode stored in the closed container, and a closed container. In a non-aqueous electrolyte secondary battery including a non-aqueous electrolyte housed therein, a lithium composite oxide absorbing carbon dioxide is present in the closed container, and the lithium composite oxide has a theoretical capacity of the battery (design It is characterized in that it is present in an amount of 4 mg or less per mAh.

【0008】本発明に係る非水電解質二次電池は、密閉
容器と、前記密閉容器内に収納される正極と、前記密閉
容器内に収納される負極と、前記密閉容器内に収納され
る非水電解質とを具備する非水電解質二次電池におい
て、前記非水電解質中に、炭酸ガスを吸収するリチウム
複合酸化物が含有されていることを特徴とするものであ
る。
[0008] A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a closed container, a positive electrode stored in the closed container, a negative electrode stored in the closed container, and a non-aqueous battery stored in the closed container. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a water electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte contains a lithium composite oxide absorbing carbon dioxide.

【0009】本発明に係る非水電解質二次電池は、密閉
容器と、前記密閉容器内に収納される正極と、前記密閉
容器内に収納される負極と、前記密閉容器内に収納され
る非水電解質とを具備する非水電解質二次電池におい
て、前記負極中に、炭酸ガスを吸収するリチウム複合酸
化物が含有されていることを特徴とするものである。
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a closed container, a positive electrode stored in the closed container, a negative electrode stored in the closed container, and a non-aqueous battery stored in the closed container. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a water electrolyte, wherein the negative electrode contains a lithium composite oxide absorbing carbon dioxide.

【0010】本発明に係る非水電解質二次電池は、密閉
容器と、前記密閉容器内に収納され、正極及び負極を含
む電極群と、前記密閉容器内に収納される非水電解質と
を具備する非水電解質二次電池において、前記密閉容器
と前記電極群との間に存在する空間内に、リチウム複合
酸化物を含有する炭酸ガス吸収層を存在させることを特
徴とするものである。
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a closed container, an electrode group housed in the closed container, including a positive electrode and a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte housed in the closed container. In the above nonaqueous electrolyte secondary battery, a carbon dioxide absorption layer containing a lithium composite oxide is present in a space between the closed container and the electrode group.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明に係る非水電解質二次電池
は、正極及び負極を含む電極群と、前記電極群に含有さ
れる非水電解質と、前記電極群及び前記非水電解質が収
納される密閉容器とを具備する非水電解質二次電池にお
いて、前記密閉容器内に、炭酸ガスを吸収する性質を有
するリチウム複合酸化物を存在させることを特徴とする
ものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention contains an electrode group including a positive electrode and a negative electrode, a non-aqueous electrolyte contained in the electrode group, and the electrode group and the non-aqueous electrolyte. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a sealed container, wherein a lithium composite oxide having a property of absorbing carbon dioxide gas is present in the sealed container.

【0012】電極群の構造としては、(a)正極及び負
極を含む積層物か、(b)前記積層物を渦巻き状に捲回
した渦巻型か、(c)前記積層物を扁平形状に捲回した
扁平型か、(d)前記積層物を1回以上折り曲げた扁平
型などを挙げることができる。前記積層物においては、
正極と負極の間にセパレータを配置するか、あるいは電
解質層を配置することができる。さらに、正極とセパレ
ータの間並びに負極とセパレータの間に電解質層を配置
することも可能である。
The structure of the electrode group may be (a) a laminate including a positive electrode and a negative electrode, (b) a spiral type in which the laminate is spirally wound, or (c) a flat shape in which the laminate is wound. The flat type may be a turned flat type, or (d) a flat type obtained by bending the laminate one or more times. In the laminate,
A separator can be provided between the positive electrode and the negative electrode, or an electrolyte layer can be provided. Furthermore, it is also possible to arrange an electrolyte layer between the positive electrode and the separator and between the negative electrode and the separator.

【0013】密閉容器としては、例えば、外装缶と蓋体
を有するもの、袋状のものなどを使用することができ
る。
As the closed container, for example, a container having an outer can and a lid, a bag-shaped container, and the like can be used.

【0014】密閉容器は、例えば、フィルム材、金属
板、プラスチック等から形成することができる。
The closed container can be formed from, for example, a film material, a metal plate, plastic, or the like.

【0015】フィルム材としては、例えば、金属フィル
ム、熱可塑性樹脂などの樹脂シート、可撓性を有する金
属層の片面または両面に熱可塑性樹脂のような樹脂層が
被覆されている多層シート等から形成することができ
る。前記樹脂製シートおよび前記樹脂層は、1種類の樹
脂もしくは2種類以上の樹脂からそれぞれ形成すること
ができる。前記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどを挙げることができる。特に、融点
が150℃以上のポリプロピレンは、ヒートシール部の
封止強度を向上することができるため、望ましい。一
方、前記金属層は、1種類の金属もしくは2種類の以上
の金属から形成することできる。また、前記金属層及び
前記金属フィルムは、例えば、アルミニウム、鉄、ステ
ンレス、ニッケル、銅などからそれぞれ形成することが
できる。中でも、軽量で、水分を遮断する機能が高いア
ルミニウムが好ましい。
Examples of the film material include a metal film, a resin sheet such as a thermoplastic resin, and a multilayer sheet in which one or both sides of a flexible metal layer are coated with a resin layer such as a thermoplastic resin. Can be formed. The resin sheet and the resin layer can be formed from one kind of resin or two or more kinds of resins. As the thermoplastic resin, polyethylene,
Examples include polypropylene. In particular, polypropylene having a melting point of 150 ° C. or higher is preferable because the sealing strength of the heat seal portion can be improved. Meanwhile, the metal layer can be formed from one kind of metal or two or more kinds of metals. Further, the metal layer and the metal film can be formed of, for example, aluminum, iron, stainless steel, nickel, copper, or the like. Among them, aluminum which is lightweight and has a high function of blocking moisture is preferable.

【0016】密閉容器を構成するフィルム材の厚さは、
0.3mm以下にすることが好ましい。フィルム材の厚
さが0.3mmより厚いと、薄型化の効果が小さい、つ
まり重量エネルギー密度及び体積エネルギー密度を十分
に高くすることが困難になる。フィルム材の厚さは、
0.25mm以下にすることが好ましく、更に好ましい
範囲は0.2mm以下である。また、厚さが0.05m
mより薄いと、落下等の物理的な衝撃により変形や破損
し易くなる。このため、厚さの下限値は0.05mmに
することが好ましい。
The thickness of the film material constituting the closed container is as follows:
It is preferable that the thickness be 0.3 mm or less. When the thickness of the film material is larger than 0.3 mm, the effect of thinning is small, that is, it is difficult to sufficiently increase the weight energy density and the volume energy density. The thickness of the film material is
It is preferably 0.25 mm or less, more preferably 0.2 mm or less. In addition, thickness is 0.05m
If the thickness is smaller than m, the material is likely to be deformed or damaged by a physical impact such as dropping. Therefore, the lower limit of the thickness is preferably set to 0.05 mm.

【0017】金属板としては、例えば、アルミニウム系
金属、鉄、ステンレス等を挙げることができる。アルミ
ニウム系金属としては、例えば純アルミニウム、0.0
5重量%以下のMgおよび0.2重量%以下のCuを含
むアルミニウム合金を挙げることができる。このような
アルミニウム系金属としては、例えばJISの合金番号
でA1050、A1100、A1200、A3003等
を挙げることができる。
Examples of the metal plate include aluminum-based metal, iron, stainless steel and the like. As the aluminum-based metal, for example, pure aluminum, 0.0
An aluminum alloy containing 5% by weight or less of Mg and 0.2% by weight or less of Cu can be given. Examples of such an aluminum-based metal include, for example, A1050, A1100, A1200, and A3003 in JIS alloy numbers.

【0018】金属製の密閉容器の形状は、有底円筒形の
外装缶に蓋がレーザ溶接もしくはかしめ固定により取り
付けられているもの、有底矩形筒状の外装缶に蓋がレー
ザ溶接もしくはかしめ固定により取り付けられているも
のなどにすることができる。また、金属製密閉容器に
は、防爆のための開放弁を形成することができる。
[0018] The shape of the metal closed container is such that the lid is attached to a cylindrical outer can with a bottom by laser welding or caulking, or the lid is laser welded or caulked to a rectangular outer can with a bottom. And so on. Further, an open valve for explosion protection can be formed in the metal hermetic container.

【0019】金属製密閉容器の場合、板厚を0.5mm
以下にすることが好ましい。板厚が0.5mmより厚い
と、薄型化の効果が小さい、つまり重量エネルギー密度
及び体積エネルギー密度を十分に高くすることが困難に
なる。また、板厚を0.1mm未満にすると、強度が低
下して外装缶に収納された電極群を十分に保護すること
が困難になる可能性がある。このため、板厚は、0.1
mm以上、0.5mm以下にすることが好ましい。更に
好ましい範囲は0.2〜0.3mmである。
In the case of a metal closed container, the plate thickness is 0.5 mm
It is preferable to set the following. When the plate thickness is larger than 0.5 mm, the effect of thinning is small, that is, it is difficult to sufficiently increase the weight energy density and the volume energy density. Further, when the plate thickness is less than 0.1 mm, the strength is reduced, and it may be difficult to sufficiently protect the electrode group housed in the outer can. Therefore, the thickness is 0.1
It is preferable that the thickness be not less than 0.5 mm and not more than 0.5 mm. A more preferred range is 0.2 to 0.3 mm.

【0020】プラスチックとしては、例えば、ポリエチ
レン、ナイロン、ABS樹脂などを挙げることができ
る。
Examples of the plastic include polyethylene, nylon, ABS resin and the like.

【0021】リチウム複合酸化物には、例えば、リチウ
ムオルソシリケート(Li4SiO4)、リチウムメタシ
リケート(Li2SiO3)、リチウムジルコネート(L
2ZrO3)、リチウムアルミネート(LiAl
2)、リチウムフェライト(LiFeO2)及びリチウ
ムチタネート(Li2TiO3)よりなる群から選択され
る1種類以上の酸化物を使用することができる。Li4
SiO4やLi2SiO3のようなケイ酸リチウムは、非
水電解質二次電池の使用温度範囲(−20℃〜150℃
の範囲)内において炭酸ガスを速やかに吸収することが
できるため、リチウム複合酸化物には、Li4SiO
4か、Li2SiO3か、もしくはLi4SiO4とLi2
iO3の両者を使用することが好ましい。
Examples of the lithium composite oxide include lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ), lithium metasilicate (Li 2 SiO 3 ), and lithium zirconate (L
i 2 ZrO 3 ), lithium aluminate (LiAl
O 2), may be used lithium ferrite (LiFeO 2) and one or more oxides selected from the group consisting of lithium titanate (Li 2 TiO 3). Li 4
Lithium silicates such as SiO 4 and Li 2 SiO 3 are used in a non-aqueous electrolyte secondary battery in the operating temperature range (−20 ° C. to 150 ° C.).
It can be absorbed rapidly carbon dioxide within the range) of the lithium composite oxide, Li 4 SiO
4 , Li 2 SiO 3 , or Li 4 SiO 4 and Li 2 S
It is preferred to use both of iO 3 .

【0022】リチウムオルソシリケート(Li4Si
4)は、大気中の炭酸ガスのような極低濃度(大気中
の炭酸ガスの濃度は約300ppm)で存在する炭酸ガ
スを常温において速やかに吸収する特性を有し、具体的
にはリチウムオルソシリケート1mlあたり約700〜
900ml(標準状態)の炭酸ガスを吸収することが可
能である。また、Li4SiO4は、原料に二酸化珪素
(SiO2)を使用していることから低コスト化を期待
することができ、軽量で(例えば、Li2ZrO3と比較
して20%も軽量)、非伝導性で、しかも非水電解質に
対して化学的に安定である。さらに、Li4SiO4が炭
酸ガスを吸収すると、下記反応式(1)及び(2)に示
すように、炭酸リチウム(Li2CO3)が生成するた
め、負極の表面にLi2CO3を含有する保護皮膜(固体
電解質皮膜)を形成することができる。
Lithium orthosilicate (Li 4 Si
O 4 ) has a characteristic of rapidly absorbing carbon dioxide present at an extremely low concentration (concentration of carbon dioxide in the atmosphere is about 300 ppm) such as carbon dioxide in the atmosphere at room temperature. About 700 ~ per 1 ml of orthosilicate
It is possible to absorb 900 ml (standard state) of carbon dioxide gas. Li 4 SiO 4 uses silicon dioxide (SiO 2 ) as a raw material, which can be expected to reduce costs, and is lightweight (for example, 20% lighter than Li 2 ZrO 3). ), Non-conductive and chemically stable to non-aqueous electrolytes. Further, when the Li 4 SiO 4 absorbs carbon dioxide, as shown in the following reaction formula (1) and (2), since the lithium carbonate (Li 2 CO 3) to generate, the Li 2 CO 3 on the surface of the anode A contained protective film (solid electrolyte film) can be formed.

【0023】 Li4SiO4+CO2 → Li2SiO3+Li2CO3 (1) Li2SiO3+CO2 → SiO2+Li2CO3 (2) リチウムフェライト(LiFeO2)及びリチウムチタ
ネート(Li2TiO3)は、電子伝導性を有するため、
この炭酸ガス吸収材によって内部短絡を生じないような
方法で密閉容器内に充填することが望ましい。
Li 4 SiO 4 + CO 2 → Li 2 SiO 3 + Li 2 CO 3 (1) Li 2 SiO 3 + CO 2 → SiO 2 + Li 2 CO 3 (2) Lithium ferrite (LiFeO 2 ) and lithium titanate (Li 2 TiO) 3 ) has electronic conductivity,
It is desirable to fill the closed container in such a manner that an internal short circuit does not occur due to the carbon dioxide gas absorbent.

【0024】電池理論容量(電池設計容量)1mAh当
りのリチウム複合酸化物の存在量は、4mg/mAh以
下にすることが好ましい。これは次のような理由による
ものである。存在量が4mg/mAhを超えると、高い
重量エネルギー密度が得られないばかりか、電池の内部
抵抗が上昇して高い充電容量を得られなくなる可能性が
ある。一方、最小存在量は、0.1μg/mAhにする
ことが好ましい。存在量を0.1μg/mAh未満にす
ると、電池内で発生した炭酸ガスを十分に吸収すること
ができなくなる恐れがある。よって、存在量は、0.1
μg/mAh以上、4mg/mAh以下にすることが好
ましい。より好ましい範囲は、0.2mg/mAh以
上、2mg/mAh以下で、最も好ましい範囲は0.3
mg/mAh以上、0.91mg/mAh以下である。
It is preferable that the amount of lithium composite oxide present per mAh of theoretical battery capacity (battery design capacity) is 4 mg / mAh or less. This is due to the following reasons. When the abundance exceeds 4 mg / mAh, not only a high weight energy density cannot be obtained, but also a high charge capacity may not be obtained due to an increase in internal resistance of the battery. On the other hand, the minimum amount is preferably 0.1 μg / mAh. If the amount is less than 0.1 μg / mAh, carbon dioxide generated in the battery may not be sufficiently absorbed. Therefore, the abundance is 0.1
It is preferable that the concentration be not less than μg / mAh and not more than 4 mg / mAh. A more preferred range is 0.2 mg / mAh or more and 2 mg / mAh or less, and the most preferred range is 0.3 mg / mAh or less.
mg / mAh or more and 0.91 mg / mAh or less.

【0025】密閉容器内のリチウム複合酸化物の同定
は、以下の方法により測定することが可能である。
The identification of the lithium composite oxide in the closed vessel can be measured by the following method.

【0026】(1)サンプルの採取 正極、負極、セパレータ、絶縁板、スペーサ、密閉容器
等については、その断片をサンプルとすることができ
る。
(1) Sampling of Samples For the positive electrode, the negative electrode, the separator, the insulating plate, the spacer, the closed container and the like, fragments thereof can be used as the sample.

【0027】正極及び負極については、断片の代わり
に、後述する(c;坩堝C)で説明する方法により分離
された正極合剤層、負極合剤層をサンプルとして使用す
ることができる。サンプルである正極合剤層及び負極合
剤層は、塊状でも、粉末状でも良い。
With respect to the positive electrode and the negative electrode, a positive electrode mixture layer and a negative electrode mixture layer separated by a method described later (c; crucible C) can be used as a sample instead of fragments. The positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer, which are samples, may be in the form of a lump or a powder.

【0028】絶縁板及び密閉容器については、断片の代
わりに、後述する(d;坩堝D)で説明する方法により
分離された材料膜をサンプルとして使用することができ
る。サンプルである材料膜は、塊状でも、粉末状でも良
い。
As for the insulating plate and the closed container, a material film separated by a method described later in (d; crucible D) can be used as a sample instead of a piece. The sample material film may be in a lump or powder form.

【0029】非水電解質については、2通りの方法でサ
ンプリングすることができる。
The non-aqueous electrolyte can be sampled by two methods.

【0030】(I)非水電解質が液体の場合、濾過し、
得られた残渣を乾燥させ、サンプルとする。 (II)後述する(a;坩堝A)で説明する方法により得
られる残渣をサンプルとして使用する。
(I) When the non-aqueous electrolyte is a liquid, it is filtered,
The obtained residue is dried to obtain a sample. (II) The residue obtained by the method described below in (a; crucible A) is used as a sample.

【0031】(2)前述した(1)の方法で得られたサ
ンプルに含まれるリチウム複合酸化物の結晶構造と組成
をX線回折装置(XRD)及び薄膜X線回折装置(TF
−XRD)により同定する。この際、X線として放射光
を使用すると、強いX線を得ることができるため、約1
mg程度の試料での分析が可能である。
(2) The crystal structure and composition of the lithium composite oxide contained in the sample obtained by the above-mentioned method (1) were determined using an X-ray diffractometer (XRD) and a thin-film X-ray diffractometer (TF).
-XRD). At this time, if synchrotron radiation is used as X-rays, strong X-rays can be obtained.
It is possible to analyze with a sample of about mg.

【0032】また、電池内のリチウム複合酸化物の存在
量は、以下の方法により測定することが可能である。
The amount of the lithium composite oxide present in the battery can be measured by the following method.

【0033】二次電池を解体後、以下の手順に従ってリ
チウム複合酸化物の元素分析を行う。
After disassembling the secondary battery, elemental analysis of the lithium composite oxide is performed according to the following procedure.

【0034】(a)Arガス雰囲気中で非水電解質二次
電池をカッターで切断した後、メタノール溶液の入った
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製ビーカーに
入れ、超音波洗浄器を使用して洗浄を行う。この操作は
メタノール溶液を変えて3回繰り返す。この洗浄操作に
よって、リチウム複合酸化物と非水電解質の混合物がメ
タノール中に抽出される。洗浄に使用したメタノール溶
液をガラスビーカーに移し入れ、加熱によりメタノール
を蒸発させると、リチウム複合酸化物と非水電解質を含
む残渣が得られる。この残渣を坩堝Aに移す。
(A) A non-aqueous electrolyte secondary battery is cut with a cutter in an Ar gas atmosphere, then placed in a polytetrafluoroethylene (PTFE) beaker containing a methanol solution, and cleaned using an ultrasonic cleaner. I do. This operation is repeated three times while changing the methanol solution. By this washing operation, a mixture of the lithium composite oxide and the non-aqueous electrolyte is extracted into methanol. The methanol solution used for washing is transferred to a glass beaker, and the methanol is evaporated by heating to obtain a residue containing a lithium composite oxide and a non-aqueous electrolyte. This residue is transferred to crucible A.

【0035】(b)セパレータを坩堝Bに移す。二次電
池が絶縁板を備える場合には、この絶縁板も坩堝Bに移
す。
(B) Transfer the separator to crucible B. When the secondary battery has an insulating plate, the insulating plate is also transferred to the crucible B.

【0036】(c)正極及び負極をn−メチルピロリド
ン溶媒で濡らし、正極合剤層を正極集電体から剥離させ
ると共に、負極合剤層を負極集電体から剥離させる。得
られた正極合剤層及び負極合剤層を坩堝Cに移す。
(C) The positive electrode and the negative electrode are wetted with an n-methylpyrrolidone solvent, and the positive electrode mixture layer is peeled off from the positive electrode current collector, and the negative electrode mixture layer is peeled off from the negative electrode current collector. The obtained positive electrode mixture layer and negative electrode mixture layer are transferred to crucible C.

【0037】(d)密閉容器の内面(蓋を備える場合に
は蓋の内面も含まれる)をn−メチルピロリドン溶媒で
濡らし、これらの表面に付着している材料膜を剥離させ
る。剥離させたものを坩堝Dに移す。
(D) The inner surface of the closed container (including the inner surface of the lid when the lid is provided) is wetted with an n-methylpyrrolidone solvent to peel off the material film adhering to these surfaces. The peeled product is transferred to crucible D.

【0038】各坩堝A〜Dにアルカリ剤を添加し、アル
カリ融解を行う。融解後、溶液化し、Si元素について
はモリブデンブルー吸光光度法あるいは誘導結合プラズ
マ発光分析装置(ICP−AES)で定量を行い、F
e、Al、Ti、Zrの各元素については誘導結合プラ
ズマ発光分析装置(ICP−AES)で定量を行う。一
方、原子吸光法でリチウムの定量を行う。測定量に基づ
き、リチウム複合酸化物の各構成元素の量を算出し、こ
の値からリチウム複合酸化物の存在量を決定する。
An alkali agent is added to each of the crucibles A to D, and alkali melting is performed. After melting, the solution was dissolved, and the Si element was quantified by molybdenum blue absorption spectrophotometry or inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-AES).
e, Al, Ti, and Zr are quantified by an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-AES). On the other hand, lithium is quantified by the atomic absorption method. Based on the measured amount, the amount of each constituent element of the lithium composite oxide is calculated, and the abundance of the lithium composite oxide is determined from this value.

【0039】リチウム複合酸化物は、以下の(1)〜
(5)に説明する方法で密閉容器内に存在させることが
できる。
The lithium composite oxide has the following (1) to
It can be present in a closed container by the method described in (5).

【0040】(1)正極に含有させる。 (2)負極に含有させる。 (3)セパレータに含有させる。 (4)非水電解質に含有させる。 (5)密閉容器と電極群との間に存在する空間内に、リ
チウム複合酸化物を含有する炭酸ガス吸収層を存在させ
る。
(1) It is contained in the positive electrode. (2) It is contained in the negative electrode. (3) It is contained in the separator. (4) It is contained in a non-aqueous electrolyte. (5) A carbon dioxide absorption layer containing a lithium composite oxide is present in a space existing between the closed container and the electrode group.

【0041】前述した(1)〜(5)の方法は、単独で
使用しても良いが、2つ以上の方法を組み合わせて使用
しても良い。中でも、(2)、(4)、(5)の方法が
好ましい。
The above-described methods (1) to (5) may be used alone or in combination of two or more. Among them, the methods (2), (4) and (5) are preferable.

【0042】以下、各方法について詳細に説明する。Hereinafter, each method will be described in detail.

【0043】1)正極 この正極は、炭酸ガスを吸収する性質を有するリチウム
複合酸化物及び活物質を含有する正極合剤層と、前記正
極合剤層が担持される正極集電体とを備える。
1) Positive Electrode This positive electrode includes a positive electrode mixture layer containing a lithium composite oxide having a property of absorbing carbon dioxide gas and an active material, and a positive electrode current collector on which the positive electrode mixture layer is supported. .

【0044】このような正極は、例えば、活物質、リチ
ウム複合酸化物の粉末、導電剤および結着剤を適当な溶
媒に懸濁し、得られた懸濁物を正極集電体に塗布し、乾
燥した後、加圧成形を施すことにより作製される。この
ような方法によると、正極中にリチウム複合酸化物を分
散させることができる。
For such a positive electrode, for example, an active material, a lithium composite oxide powder, a conductive agent and a binder are suspended in an appropriate solvent, and the obtained suspension is applied to a positive electrode current collector. After drying, it is produced by pressure molding. According to such a method, the lithium composite oxide can be dispersed in the positive electrode.

【0045】前記正極活物質としては、種々の酸化物、
例えば二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、
リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト化
合物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム
含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二
硫化チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物
などを挙げることができる。中でも、リチウム含有コバ
ルト酸化物(例えば、LiCoO2)、リチウム含有ニ
ッケルコバルト酸化物(例えば、LiNi0.8Co0.2
2)、リチウムマンガン複合酸化物(例えば、LiMn2
4、LiMnO 2)を用いると、高電圧が得られるため
に好ましい。
As the positive electrode active material, various oxides,
For example, manganese dioxide, lithium manganese composite oxide,
Lithium-containing nickel oxide, lithium-containing cobalt
Compound, lithium-containing nickel cobalt oxide, lithium
Iron oxide, vanadium oxide containing lithium,
Chalcogen compounds such as titanium sulfide and molybdenum disulfide
And the like. Among them, lithium-containing edge
Oxide (eg, LiCoOTwo), Lithium containing
Nickel cobalt oxide (eg, LiNi0.8Co0.2O
Two), Lithium manganese composite oxide (eg, LiMn)Two
OFour, LiMnO Two) Can provide high voltage
Preferred.

【0046】前記導電剤としては、例えば、アセチレン
ブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることがで
きる。
Examples of the conductive agent include acetylene black, carbon black, graphite and the like.

【0047】前記結着剤としては、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等
を用いることができる。
Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), and styrene-butadiene rubber (SBR). Can be.

【0048】正極活物質、導電剤および結着剤の配合割
合は、正極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20重
量%、結着剤2〜7重量%の範囲にすることが好まし
い。
The mixing ratio of the positive electrode active material, the conductive agent and the binder is preferably in the range of 80 to 95% by weight of the positive electrode active material, 3 to 20% by weight of the conductive agent, and 2 to 7% by weight of the binder. .

【0049】集電体には、例えば、アルミニウム箔、ス
テンレス箔、ニッケル箔、タングステン箔等を使用する
ことができる。
As the current collector, for example, an aluminum foil, a stainless steel foil, a nickel foil, a tungsten foil or the like can be used.

【0050】2)負極 この負極は、炭酸ガスを吸収する性質を有するリチウム
複合酸化物及びリチウムを吸蔵・放出する炭素質物を含
有する負極合剤層と、前記負極合剤層が担持される負極
集電体とを備える。
2) Negative Electrode This negative electrode comprises a negative electrode mixture layer containing a lithium composite oxide having a property of absorbing carbon dioxide gas and a carbonaceous substance absorbing and releasing lithium, and a negative electrode carrying the negative electrode mixture layer. And a current collector.

【0051】この負極は、例えば、リチウムを吸蔵・放
出する炭素質物とリチウム複合酸化物粉末と結着剤とを
溶媒の存在下で混練し、得られた懸濁物を負極集電体に
塗布し、乾燥した後、所望の圧力で1回プレスもしくは
2〜5回多段階プレスすることにより作製される。この
ような方法によると、負極中にリチウム複合酸化物を分
散させることができる。
The negative electrode is prepared by, for example, kneading a carbonaceous substance that absorbs and releases lithium, a lithium composite oxide powder, and a binder in the presence of a solvent, and applying the obtained suspension to a negative electrode current collector. After drying, it is produced by pressing once at a desired pressure or by multi-stage pressing 2 to 5 times. According to such a method, the lithium composite oxide can be dispersed in the negative electrode.

【0052】リチウムを吸蔵・放出する炭素質物として
は、例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素など
の黒鉛質材料もしくは炭素質材料、熱硬化性樹脂、等方
性ピッチ、メソフェーズピッチ、メソフェーズピッチ系
炭素繊維、メソフェーズ小球体など(特に、メソフェー
ズピッチ系炭素繊維が好ましい)に500〜3000℃
で熱処理を施すことにより得られる黒鉛質材料または炭
素質材料等を挙げることができる。中でも、熱処理の温
度を2000℃以上にすることにより得られ、(00
2)面の面間隔d002が0.34nm以下である黒鉛結
晶を有する黒鉛質材料を用いるのが好ましい。このよう
な黒鉛質材料を炭素質物として含む負極を備えた非水電
解液二次電池は、電池容量および大電流特性を大幅に向
上することができる。面間隔d002は、0.336nm
以下であることが更に好ましい。
Examples of carbonaceous materials that occlude and release lithium include graphite materials or carbonaceous materials such as graphite, coke, carbon fiber, and spherical carbon, thermosetting resins, isotropic pitches, mesophase pitches, mesophase pitches. 500-3000 ° C. for carbon fibers such as mesophase pitch spheres (especially, mesophase pitch carbon fibers are preferable)
Graphite material or carbonaceous material obtained by performing a heat treatment on the substrate. Above all, it can be obtained by setting the temperature of the heat treatment to 2000 ° C. or higher,
2) It is preferable to use a graphitic material having graphite crystals with a plane spacing d 002 of 0.34 nm or less. A non-aqueous electrolyte secondary battery including a negative electrode containing such a graphite material as a carbonaceous material can significantly improve battery capacity and large current characteristics. The plane spacing d 002 is 0.336 nm
It is more preferred that:

【0053】前記結着剤としては、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、
カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いること
ができる。
Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR),
Carboxymethyl cellulose (CMC) or the like can be used.

【0054】炭素質物及び結着剤の配合割合は、炭素質
物90重量%以上、結着剤10重量%以下であることが
好ましい。特に、炭素質物は負極を作製した状態で50
〜200g/m2の範囲にすることが好ましい。
The mixing ratio of the carbonaceous material and the binder is preferably 90% by weight or more and 10% by weight or less of the binder. In particular, the carbonaceous material is 50
It is preferable to set it in the range of 200 to 200 g / m 2 .

【0055】集電体としては、例えば、銅箔、ステンレ
ス箔、ニッケル箔、タングステン箔、モリブテン箔等を
用いることができる。
As the current collector, for example, a copper foil, a stainless steel foil, a nickel foil, a tungsten foil, a molybdenum foil or the like can be used.

【0056】本発明は、前述したリチウムを吸蔵・放出
する炭素質物を含む負極を備える非水電解質二次電池の
他に、金属酸化物か、金属硫化物か、もしくは金属窒化
物を含む負極を備える非水電解質二次電池や、リチウム
金属またはリチウム合金からなる負極を備える非水電解
質二次電池にも同様に適用することができる。
The present invention provides a non-aqueous electrolyte secondary battery including the above-described negative electrode containing a carbonaceous material that inserts and extracts lithium, and an anode containing a metal oxide, a metal sulfide, or a metal nitride. The present invention can be similarly applied to a non-aqueous electrolyte secondary battery including the same or a non-aqueous electrolyte secondary battery including a negative electrode made of lithium metal or a lithium alloy.

【0057】金属酸化物としては、例えば、スズ酸化
物、ケイ素酸化物、リチウムチタン酸化物、ニオブ酸化
物、タングステン酸化物等を挙げることができる。
Examples of the metal oxide include tin oxide, silicon oxide, lithium titanium oxide, niobium oxide, and tungsten oxide.

【0058】金属硫化物としては、例えば、スズ硫化
物、チタン硫化物等を挙げることができる。
Examples of the metal sulfide include tin sulfide and titanium sulfide.

【0059】金属窒化物としては、例えば、リチウムコ
バルト窒化物、リチウム鉄窒化物、リチウムマンガン窒
化物等を挙げることができる。
Examples of the metal nitride include lithium cobalt nitride, lithium iron nitride, lithium manganese nitride and the like.

【0060】リチウム合金としては、例えば、リチウム
アルミニウム合金、リチウムスズ合金、リチウム鉛合
金、リチウムケイ素合金等を挙げることができる。
Examples of the lithium alloy include a lithium aluminum alloy, a lithium tin alloy, a lithium lead alloy, and a lithium silicon alloy.

【0061】3)セパレータ セパレータにリチウム複合酸化物を含有させる際、セパ
レータの表面の少なくとも一部に、リチウム複合酸化物
を含有する炭酸ガス吸収層を形成することが好ましい。
炭酸ガス吸収層は、セパレータに全面的に形成するので
はなく、リチウムイオンおよび非水電解質の透過を妨げ
ないように分散的に形成することが好ましい。
3) Separator When a lithium composite oxide is contained in the separator, it is preferable to form a carbon dioxide absorption layer containing the lithium composite oxide on at least a part of the surface of the separator.
It is preferable that the carbon dioxide gas absorbing layer is not formed on the entire surface of the separator but is formed in a dispersed manner so as not to prevent the permeation of lithium ions and the non-aqueous electrolyte.

【0062】炭酸ガス吸収層は、例えば、リチウム複合
酸化物の粉末と結合剤を適宜な溶媒に懸濁し、この懸濁
物をセパレータの表面の少なくとも一部に塗布し、乾燥
することにより形成される。結合剤としては、非水電解
質に対して安定であり、かつリチウム複合酸化物の炭酸
ガス吸収力を阻害しない限り、特に限定されるものでは
ない。例えば、正極並びに負極で使用する結着剤を使用
することができる。リチウム複合酸化物と結合剤との割
合は、結合剤を3〜10重量%の範囲内にすることが好
ましい。より好ましい結合剤の割合は3〜4重量%であ
る。また、溶媒には、例えば、N−メチル−2−ピロリ
ドン(NMP)、ジメチルフォルムアミド(DMF)等
を使用することができる。
The carbon dioxide gas absorbing layer is formed, for example, by suspending a lithium composite oxide powder and a binder in an appropriate solvent, applying the suspension to at least a part of the surface of the separator, and drying. You. The binder is not particularly limited as long as it is stable with respect to the nonaqueous electrolyte and does not impair the carbon dioxide absorption capacity of the lithium composite oxide. For example, a binder used for the positive electrode and the negative electrode can be used. The ratio of the lithium composite oxide to the binder is preferably such that the binder is in the range of 3 to 10% by weight. A more preferable ratio of the binder is 3 to 4% by weight. As the solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF) and the like can be used.

【0063】炭酸ガス吸収層の厚さは、50μm以下に
することが好ましい。炭酸ガス吸収層の厚さが50μm
を超えると、体積あたりの容量が低下する恐れがある。
また、炭酸ガス吸収層の厚さを0.1μm未満にする
と、非水電解質の酸化分解により発生した炭酸ガスを十
分に吸収することができなくなる恐れがある。よって、
厚さのより好ましい範囲は、1μm〜50μmの範囲内
である。さらに好ましい厚さは、10μm〜25μmの
範囲内である。
It is preferable that the thickness of the carbon dioxide gas absorbing layer is 50 μm or less. Carbon dioxide absorption layer thickness is 50μm
If it exceeds, the capacity per volume may be reduced.
If the thickness of the carbon dioxide gas absorbing layer is less than 0.1 μm, the carbon dioxide gas generated by the oxidative decomposition of the non-aqueous electrolyte may not be sufficiently absorbed. Therefore,
A more preferable range of the thickness is in a range of 1 μm to 50 μm. A more preferred thickness is in the range of 10 μm to 25 μm.

【0064】炭酸ガス吸収層は、多孔質構造を有するこ
とが好ましい。多孔質構造の炭酸ガス吸収層は、多孔質
である分、比表面積を多くすることができるため、炭酸
ガス吸収量を増加させることが可能になる。多孔質構造
の炭酸ガス吸収層は、例えば、リチウム複合酸化物及び
結合剤を含む懸濁液をセパレータに塗布し、乾燥するこ
とにより形成することができる。
The carbon dioxide gas absorbing layer preferably has a porous structure. Since the carbon dioxide gas absorbing layer having a porous structure is porous, the specific surface area can be increased, so that the carbon dioxide gas absorption amount can be increased. The carbon dioxide absorption layer having a porous structure can be formed, for example, by applying a suspension containing a lithium composite oxide and a binder to a separator and drying the suspension.

【0065】以下、炭酸ガス吸収材が含有されるセパレ
ータについて説明する。
Hereinafter, a separator containing a carbon dioxide absorbent will be described.

【0066】セパレータとしては、例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンまたはポリフッ化ビニリデン(PV
dF)を含む多孔質フィルム、合成樹脂製不織布等を用
いることができる。中でも、ポリエチレンか、あるいは
ポリプロピレン、または両者からなる多孔質フィルム
は、二次電池の安全性を向上できるため、好ましい。
As the separator, for example, polyethylene, polypropylene or polyvinylidene fluoride (PV
A porous film containing dF), a synthetic resin nonwoven fabric, or the like can be used. Among them, a porous film made of polyethylene, polypropylene, or both is preferable because the safety of the secondary battery can be improved.

【0067】セパレータの厚さは、30μm以下にする
ことが好ましい。厚さが30μmを越えると、正負極間
の距離が大きくなって内部抵抗が大きくなる恐れがあ
る。また、厚さの下限値は、5μmにすることが好まし
い。厚さを5μm未満にすると、セパレータの強度が著
しく低下して内部ショートが生じやすくなる恐れがあ
る。厚さの上限値は、25μmにすることがより好まし
く、また、下限値は10μmにすることがより好まし
い。
It is preferable that the thickness of the separator be 30 μm or less. If the thickness exceeds 30 μm, the distance between the positive electrode and the negative electrode may increase, and the internal resistance may increase. The lower limit of the thickness is preferably set to 5 μm. If the thickness is less than 5 μm, the strength of the separator may be significantly reduced and an internal short circuit may easily occur. The upper limit of the thickness is more preferably 25 μm, and the lower limit is more preferably 10 μm.

【0068】セパレータは、120℃の条件で1時間の
放置したときの熱収縮率が20%以下であることが好ま
しい。熱収縮率は、15%以下にすることがより好まし
い。
The separator preferably has a heat shrinkage of 20% or less when left at 120 ° C. for one hour. More preferably, the heat shrinkage is 15% or less.

【0069】セパレータは、多孔度が30〜60%の範
囲であることが好ましい。これは次のような理由による
ものである。多孔度を30%未満にすると、セパレータ
において高い電解液保持性を得ることが困難になる恐れ
がある。一方、多孔度が60%を超えると、十分なセパ
レータ強度を得られなくなる恐れがある。多孔度のより
好ましい範囲は、35〜50%である。
The porosity of the separator is preferably in the range of 30 to 60%. This is due to the following reasons. If the porosity is less than 30%, it may be difficult to obtain high electrolyte retention in the separator. On the other hand, if the porosity exceeds 60%, sufficient separator strength may not be obtained. A more preferred range of porosity is 35-50%.

【0070】セパレータは、空気透過率が600秒/1
00cm3以下であることが好ましい。空気透過率が6
00秒/100cm3を超えると、セパレータにおいて
高いリチウムイオン移動度を得ることが困難になる恐れ
がある。また、空気透過率の下限値は、100秒/10
0cm3にすることが好ましい。空気透過率を100秒
/100cm3未満にすると、十分なセパレータ強度を
得られなくなる恐れがあるからである。空気透過率の上
限値は500秒/100cm3にすることより好まし
く、また、下限値は150秒/100cm3にすること
より好ましい。
The separator has an air permeability of 600 seconds / 1.
It is preferably not more than 00 cm 3 . Air permeability 6
If it exceeds 00 seconds / 100 cm 3 , it may be difficult to obtain high lithium ion mobility in the separator. The lower limit of the air permeability is 100 seconds / 10
Preferably, it is 0 cm 3 . If the air permeability is less than 100 seconds / 100 cm 3 , sufficient separator strength may not be obtained. The upper limit of the air permeability is more preferably 500 seconds / 100 cm 3 , and the lower limit is more preferably 150 seconds / 100 cm 3 .

【0071】セパレータの4辺のうち少なくとも1辺
が、正極及び負極の端部より延出していることが好まし
い。セパレータの延出寸法は、負極の端部より0.25
mm以上とすることが望ましい。延出寸法が不足する
と、内部ショートが生じ易くなる。セパレータの4辺全
てが正極及び負極の端部より延出していることが内部シ
ョートを防止する点で望ましい。
It is preferable that at least one of the four sides of the separator extends from the ends of the positive electrode and the negative electrode. The extension of the separator is 0.25 from the end of the negative electrode.
mm or more is desirable. Insufficient extension tends to cause internal short-circuit. It is desirable that all four sides of the separator extend from the ends of the positive electrode and the negative electrode in order to prevent an internal short circuit.

【0072】4)非水電解質 リチウム複合酸化物は、非水電解質中に分散される。以
下、非水電解質について説明する。
4) Non-aqueous electrolyte The lithium composite oxide is dispersed in the non-aqueous electrolyte. Hereinafter, the non-aqueous electrolyte will be described.

【0073】この非水電解質には、例えば、液状非水電
解質、ゲル状非水電解質、高分子固体電解質が挙げられ
る。
Examples of the non-aqueous electrolyte include a liquid non-aqueous electrolyte, a gel non-aqueous electrolyte, and a solid polymer electrolyte.

【0074】液状非水電解質は、例えば、非水溶媒に電
解質を溶解することにより調製される。
The liquid non-aqueous electrolyte is prepared, for example, by dissolving the electrolyte in a non-aqueous solvent.

【0075】ゲル状非水電解質は、例えば、非水溶媒と
電解質を高分子材料に溶解させ、熱処理等でゲル化する
ことにより得られる。前記高分子材料としては、例え
ば、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエチレンオ
キシド(PEO)、ジアクリル酸(C10)等が挙げら
れる。
The gelled non-aqueous electrolyte can be obtained, for example, by dissolving a non-aqueous solvent and an electrolyte in a polymer material and gelling by heat treatment or the like. Examples of the polymer material include polyacrylonitrile (PAN), polyethylene oxide (PEO), and diacrylic acid (C10).

【0076】固体非水電解質は、例えば、電解質を高分
子材料に溶解し、固体化することにより得られる。前記
高分子材料としては、例えば、ポリアクリロニトリル、
ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンオキ
シド(PEO)、あるいはアクリロニトリル、フッ化ビ
ニリデンまたはエチレンオキシドを単量体として含む共
重合体等が挙げられる。
The solid non-aqueous electrolyte is obtained, for example, by dissolving the electrolyte in a polymer material and solidifying it. Examples of the polymer material include polyacrylonitrile,
Examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyethylene oxide (PEO), and a copolymer containing acrylonitrile, vinylidene fluoride, or ethylene oxide as a monomer.

【0077】ゲル状非水電解質または固体非水電解質を
用いる場合、正極と負極の間にゲル状非水電解質または
固体非水電解質の層を介在させても良い。このような構
成にする際には、セパレータを使用しなくても良い。
When a gel nonaqueous electrolyte or solid nonaqueous electrolyte is used, a layer of a gel nonaqueous electrolyte or a solid nonaqueous electrolyte may be interposed between the positive electrode and the negative electrode. In such a configuration, the separator need not be used.

【0078】以下、非水電解質に含まれる非水溶媒及び
電解質について説明する。
Hereinafter, the non-aqueous solvent and the electrolyte contained in the non-aqueous electrolyte will be described.

【0079】非水溶媒としては、リチウム二次電池の溶
媒として公知の非水溶媒を用いることができ、特に限定
はされないが、プロピレンカーボネート(PC)及びエ
チレンカーボネート(EC)よりなる群から選択される
1種類以上からなる第1の溶媒と、PC及びECより低
粘度であり且つドナー数が18以下である溶媒1種以上
から構成される第2の溶媒とからなる混合溶媒を主体と
する非水溶媒を用いることが好ましい。かかる混合溶媒
を主体とする非水溶媒を含む非水電解質は、負極の表面
に保護皮膜を形成することができるため、充電により負
極にリチウムが挿入されるのに伴ってリチウムと溶媒和
した非水溶媒が負極にコインターカレーションするのを
抑制することができる。
As the non-aqueous solvent, a known non-aqueous solvent can be used as a solvent for a lithium secondary battery, and is not particularly limited, but is selected from the group consisting of propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC). And a second solvent composed of at least one solvent having a viscosity lower than that of PC and EC and having a number of donors of 18 or less. It is preferable to use an aqueous solvent. Since the nonaqueous electrolyte containing a nonaqueous solvent mainly composed of such a mixed solvent can form a protective film on the surface of the negative electrode, the nonaqueous electrolyte solvated with lithium as lithium is inserted into the negative electrode by charging. Co-intercalation of the water solvent into the negative electrode can be suppressed.

【0080】第2の溶媒としては、鎖状カーボンが好ま
しく、中でもジメチルカーボネート(DMC)、メチル
エチルカーボネート(MEC)、ジエチルカーボネート
(DEC)、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチ
ル、γ−ブチロラクトン(γ−BL)、アセトニトリル
(AN)、酢酸エチル(EA)、トルエン、キシレン、
酢酸メチル(MA)、ギ酸メチル(MF)などが挙げら
れる。かかる第2の溶媒は、単独または2種以上の混合
物の形態で用いることができる。特に、第2の溶媒のド
ナー数は、16.5以下であることがより好ましい。
As the second solvent, chain carbon is preferable. Among them, dimethyl carbonate (DMC), methyl ethyl carbonate (MEC), diethyl carbonate (DEC), ethyl propionate, methyl propionate, γ-butyrolactone (γ- BL), acetonitrile (AN), ethyl acetate (EA), toluene, xylene,
Examples include methyl acetate (MA) and methyl formate (MF). Such a second solvent can be used alone or in the form of a mixture of two or more. In particular, the number of donors in the second solvent is more preferably 16.5 or less.

【0081】第2の溶媒の粘度は、25℃において28
mp以下であることが好ましい。
The viscosity of the second solvent at 28 ° C. is 28
mp or less.

【0082】第1の溶媒と第2の溶媒からなる混合溶媒
中の第1の溶媒の配合量は、体積比率で10〜80%で
あることが好ましい。より好ましい第1の溶媒の配合量
は、体積比率で20〜75%である。
The amount of the first solvent in the mixed solvent of the first solvent and the second solvent is preferably 10 to 80% by volume. A more preferable blending amount of the first solvent is 20 to 75% by volume.

【0083】第1の溶媒と第2の溶媒からなる混合溶媒
のうちより好ましいのは、ECとMEC、ECとPCと
MEC、ECとMECとDEC、ECとMECとDM
C、ECとMECとPCとDECの混合溶媒である。こ
の混合溶媒中のMECの体積比率は30〜80%とする
ことが好ましい。より好ましいMECの体積比率は、4
0〜70%の範囲である。また、第1の溶媒と第2の溶
媒からなる混合溶媒として、ECとγ―BLの混合溶媒
も好ましい。この混合溶媒中のγ―BLの体積比率は3
0〜80%であることが好ましい。
Among the mixed solvents composed of the first solvent and the second solvent, more preferred are EC and MEC, EC and PC and MEC, EC and MEC and DEC, EC and MEC and DM.
C is a mixed solvent of EC, MEC, PC and DEC. It is preferable that the volume ratio of MEC in this mixed solvent is 30 to 80%. A more preferred MEC volume ratio is 4
It is in the range of 0-70%. Further, as a mixed solvent composed of the first solvent and the second solvent, a mixed solvent of EC and γ-BL is also preferable. The volume ratio of γ-BL in this mixed solvent is 3
Preferably it is 0-80%.

【0084】電解質としては、例えば、過塩素酸リチウ
ム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiP
6)、ホウフッ化リチウム(LiBF4)、六フッ化砒
素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタスルホ
ン酸リチウム(LiCF3SO 3)、ビストリフルオロメ
チルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO2
2]などのリチウム塩が挙げられる。かかる電解質に
は、前述した種類の中から選ばれる1種以上もしくは2
種類以上のリチウム塩を使用することができる。中で
も、LiPF6、LiBF4を用いるのが好ましい。
As the electrolyte, for example, lithium perchlorate
(LiClOFour), Lithium hexafluorophosphate (LiP
F6), Lithium borofluoride (LiBFFour), Hexafluoride
Lithium (LiAsF)6), Trifluorometasulfo
Lithium phosphate (LiCFThreeSO Three), Bistrifluorome
Lithyl sulphonylimide [LiN (CFThreeSOTwo)
Two] And other lithium salts. For such electrolytes
Is one or more selected from the types described above or 2
More than one lithium salt can be used. Inside
Also, LiPF6, LiBFFourIt is preferable to use

【0085】電解質の非水溶媒に対する溶解量は、0.
5〜2モル/Lとすることが望ましい。
The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is 0.1.
It is desirable to set it to 5 to 2 mol / L.

【0086】非水電解質には、負極表面に形成される保
護皮膜の安定性を向上させる目的で、添加物を含有させ
ることが好ましい。かかる添加物としては、例えば、ビ
ニルエチレンカーボネート(VEC)、ビニレンカーボ
ネート(VC)、エチレンサルファイト(ES)及びプ
ロピレンサルファイト(PS)よりなる群から選択され
る少なくとも1種類からなる有機溶媒等を挙げることが
できる。非水溶媒全体に占める添加物の体積比率は、5
%以下とすることが望ましい。特に、負極表面に皮膜を
緻密に形成する観点から、非水溶媒全体に占める添加物
の体積比率は0.01%以上、5%以下にすることがよ
り好ましい。
The non-aqueous electrolyte preferably contains an additive for the purpose of improving the stability of the protective film formed on the negative electrode surface. Examples of the additive include an organic solvent of at least one selected from the group consisting of vinyl ethylene carbonate (VEC), vinylene carbonate (VC), ethylene sulfite (ES) and propylene sulfite (PS). Can be mentioned. The volume ratio of the additive to the whole non-aqueous solvent is 5
% Is desirable. In particular, from the viewpoint of densely forming a film on the surface of the negative electrode, the volume ratio of the additive to the entire nonaqueous solvent is more preferably 0.01% or more and 5% or less.

【0087】非水電解質には、水を含有させることがで
きる。水の添加量は、700ppm〜1000ppmの
範囲内にすることが望ましい。水を添加することによっ
て、水と負極表面の皮膜との化学反応により炭酸ガスが
生成するが、この炭酸ガスをリチウム複合酸化物で吸収
することができるため、水を添加した際の内圧上昇を抑
制することができる。
The non-aqueous electrolyte can contain water. It is desirable that the amount of water added be in the range of 700 ppm to 1000 ppm. By adding water, carbon dioxide gas is generated due to a chemical reaction between the water and the film on the surface of the negative electrode, and since the carbon dioxide gas can be absorbed by the lithium composite oxide, the internal pressure rise when water is added is reduced. Can be suppressed.

【0088】非水電解質には、正極や負極のような電極
及びセパレータの濡れ性を向上させる観点から、界面活
性剤を含むことが好ましい。前記界面活性剤としては、
例えば、トリオクチルホスフェート(TOP)などを挙
げることができる。
The non-aqueous electrolyte preferably contains a surfactant from the viewpoint of improving the wettability of the electrodes such as the positive electrode and the negative electrode and the separator. As the surfactant,
For example, trioctyl phosphate (TOP) and the like can be mentioned.

【0089】非水電解質には、フッ化水素をトラップさ
せる機能を有する物質(例えば、炭酸リチウム)を添加
しても良い。
A substance having a function of trapping hydrogen fluoride (for example, lithium carbonate) may be added to the non-aqueous electrolyte.

【0090】非水電解質として液状非水電解質を用いる
場合、液状非水電解質の量は、電池単位容量100mA
h当たり0.2〜0.6gにすることが好ましい。
When a liquid non-aqueous electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte, the amount of the liquid non-aqueous electrolyte is 100 mA per unit cell capacity.
It is preferable to set the amount to 0.2 to 0.6 g per h.

【0091】(5)密閉容器と電極群との間に存在する
空間内に、リチウム複合酸化物を含有する炭酸ガス吸収
層を存在させる。例えば、以下に説明する(i)〜(ii
i)の構成が挙げられる。(i)〜(iii)のうち2つ以
上の構成を組み合わせることも可能である。
(5) A carbon dioxide absorption layer containing a lithium composite oxide is present in the space between the closed container and the electrode group. For example, (i) to (ii) described below
The configuration of i) is mentioned. It is also possible to combine two or more configurations of (i) to (iii).

【0092】(i)電極群の表面の少なくとも一部を炭
酸ガス吸収層で被覆する。 (ii)電極群の周囲に炭酸ガス吸収層を配置する。 (iii)密閉容器内に存在する電極群以外の電池構成部
材に炭酸ガス吸収層を形成する。
(I) At least a part of the surface of the electrode group is covered with a carbon dioxide gas absorbing layer. (Ii) A carbon dioxide absorption layer is arranged around the electrode group. (Iii) A carbon dioxide gas absorbing layer is formed on the battery components other than the electrode group existing in the closed container.

【0093】特に、前述した(i)、(ii)によると、
二次電池の製造工程に大きな変更を加えずに炭酸ガス吸
収層を形成することができるため、好ましい。
In particular, according to the above (i) and (ii),
This is preferable because the carbon dioxide gas absorbing layer can be formed without significantly changing the manufacturing process of the secondary battery.

【0094】炭酸ガス吸収層は、電極群の表面と対向し
ていることが望ましい。このような構成にすることによ
って、非水電解質の分解により生成した炭酸ガスを迅速
に吸収することが可能になる。特に、炭酸ガス吸収層が
電極群の表面のうち最外層と対向していることが好まし
い。
The carbon dioxide gas absorbing layer is desirably opposed to the surface of the electrode group. With such a configuration, carbon dioxide gas generated by the decomposition of the non-aqueous electrolyte can be quickly absorbed. In particular, it is preferable that the carbon dioxide gas absorbing layer faces the outermost layer of the surface of the electrode group.

【0095】炭酸ガス吸収層は、例えば、リチウム複合
酸化物及び結合剤を溶媒に分散させ、得られた懸濁液を
塗布し、乾燥させることにより得られる。結合剤の種類
と添加量、溶媒としては、前述したセパレータにおいて
説明したのと同様な構成にすることができる。なお、炭
酸ガス吸収層は、乾燥時の溶媒の蒸発により薄くなる分
を考慮して予め厚めに塗布することが好ましい。
The carbon dioxide gas absorbing layer is obtained, for example, by dispersing a lithium composite oxide and a binder in a solvent, applying the obtained suspension, and drying. The type, amount and solvent of the binder may be the same as those described for the separator. In addition, it is preferable to apply the carbon dioxide gas absorbing layer thicker in advance in consideration of the thinning due to the evaporation of the solvent during drying.

【0096】炭酸ガス吸収層は、多孔質構造を有するこ
とが好ましい。多孔質構造の炭酸ガス吸収層は、多孔質
である分、比表面積を多くすることができるため、炭酸
ガス吸収量を増加させることが可能になる。多孔質構造
の炭酸ガス吸収層は、例えば、前述した懸濁液塗布法に
より形成することができる。
The carbon dioxide gas absorbing layer preferably has a porous structure. Since the carbon dioxide gas absorbing layer having a porous structure is porous, the specific surface area can be increased, so that the carbon dioxide gas absorption amount can be increased. The carbon dioxide gas absorbing layer having a porous structure can be formed, for example, by the above-described suspension coating method.

【0097】炭酸ガス吸収層の厚さは、200μm以下
にすることが好ましい。炭酸ガス吸収層の厚さが200
μmを超えると、体積あたりの容量が低下する恐れがあ
る。また、炭酸ガス吸収層の厚さを2μm未満にする
と、非水電解質の酸化分解により発生した炭酸ガスを十
分に吸収することができなくなる恐れがある。よって、
厚さのより好ましい範囲は、5μm〜50μmの範囲内
である。さらに好ましい厚さは、10μm〜25μmの
範囲内である。
The thickness of the carbon dioxide gas absorbing layer is preferably 200 μm or less. Carbon dioxide absorption layer thickness is 200
If it exceeds μm, the capacity per volume may be reduced. If the thickness of the carbon dioxide gas absorbing layer is less than 2 μm, the carbon dioxide gas generated by oxidative decomposition of the non-aqueous electrolyte may not be sufficiently absorbed. Therefore,
A more preferred range for the thickness is in the range of 5 μm to 50 μm. A more preferred thickness is in the range of 10 μm to 25 μm.

【0098】炭酸ガス吸収層には、炭酸ガス吸収層を補
強する目的で担体に保持させることができる。担体とし
ては、例えば、和紙、紙、高分子ゲル、不織布、非水電
解質に非可溶な高分子から作られた補強繊維からなる織
布もしくは不織布、微多孔質フィルム等を用いることが
できる。担体は、多孔質構造を有することが好ましい。
The carbon dioxide gas absorbing layer can be held by a carrier for the purpose of reinforcing the carbon dioxide gas absorbing layer. As the carrier, for example, Japanese paper, paper, polymer gel, non-woven fabric, woven or non-woven fabric made of reinforcing fibers made of a polymer insoluble in a non-aqueous electrolyte, microporous film, and the like can be used. The carrier preferably has a porous structure.

【0099】次いで、電極群以外の電池構成部材につい
て説明する。
Next, battery components other than the electrode group will be described.

【0100】非水電解質二次電池として、外装缶と、前
記外装缶内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、
前記外装缶内に収納される非水電解質と、前記外装缶の
底部内面と前記電極群の間に配置される絶縁板と、前記
外装缶の開口部に取り付けられる蓋体と、前記外装缶内
の電極群と前記蓋体の間に配置されるスペーサと、前記
外装缶または前記蓋体に形成される防爆のための開放弁
とを具備する場合、電極群以外の電池構成部材に炭酸ガ
ス吸収層を形成するには、以下の方法が挙げられる。ま
た、(A)〜(D)のうちの2種類以上を組み合わせる
ことが可能である。
As a nonaqueous electrolyte secondary battery, an outer can, an electrode group housed in the outer can and including a positive electrode and a negative electrode,
A non-aqueous electrolyte contained in the outer can, an insulating plate disposed between the inner surface of the bottom of the outer can and the electrode group, a lid attached to an opening of the outer can, When a battery is provided with a spacer disposed between the electrode group and the lid, and an explosion-proof opening valve formed on the outer can or the lid, carbon dioxide gas is absorbed by battery components other than the electrode group. The following method can be used to form the layer. Further, two or more of (A) to (D) can be combined.

【0101】(A)前記外装缶の内面の少なくとも一部
に炭酸ガス吸収層を形成する。 (B)前記蓋体の内面の少なくとも一部に炭酸ガス吸収
層を形成する。 (C)前記絶縁板の表面の少なくとも一部に炭酸ガス吸
収層を形成する。 (D)前記スペーサの表面の少なくとも一部に炭酸ガス
吸収層を形成する。 (E)開放弁形成領域を含む内面に炭酸ガス吸収層を形
成する。
(A) A carbon dioxide gas absorbing layer is formed on at least a part of the inner surface of the outer can. (B) A carbon dioxide gas absorbing layer is formed on at least a part of the inner surface of the lid. (C) A carbon dioxide gas absorbing layer is formed on at least a part of the surface of the insulating plate. (D) A carbon dioxide absorption layer is formed on at least a part of the surface of the spacer. (E) A carbon dioxide gas absorbing layer is formed on the inner surface including the opening valve forming region.

【0102】また、非水電解質二次電池として、フィル
ム製密閉容器と、前記容器内に収納され、正極及び負極
を含む電極群と、前記容器内に収納される非水電解質と
を具備する場合、電極群以外の電池構成部材に炭酸ガス
吸収層を形成するには、例えば、(F)前記密閉容器の
内面の少なくとも一部に炭酸ガス吸収層を形成すること
ができる。
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a hermetically sealed container made of film, an electrode group housed in the container and including a positive electrode and a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte housed in the container In order to form the carbon dioxide gas absorbing layer on the battery components other than the electrode group, for example, (F) the carbon dioxide gas absorbing layer can be formed on at least a part of the inner surface of the closed container.

【0103】前述した(C)及び(D)において、絶縁
板及びスペーサの電極群と対向する面に炭酸ガス吸収層
をそれぞれ形成することが好ましい。このような構成に
することによって、非水電解質の分解により生成した炭
酸ガスを迅速に吸収することが可能になる。
In (C) and (D) described above, it is preferable to form a carbon dioxide gas absorbing layer on the surface of the insulating plate and the spacer facing the electrode group, respectively. With such a configuration, carbon dioxide gas generated by the decomposition of the non-aqueous electrolyte can be quickly absorbed.

【0104】炭酸ガス吸収層に含まれるリチウム複合酸
化物は、絶縁板及びスペーサの絶縁機能が損なわれるの
を回避する観点から、非伝導性を有することが望まし
い。中でも、Li4SiO4、Li2SiO3が好ましい。
It is desirable that the lithium composite oxide contained in the carbon dioxide gas absorbing layer has non-conductivity from the viewpoint of avoiding impairing the insulating function of the insulating plate and the spacer. Among them, Li 4 SiO 4 and Li 2 SiO 3 are preferable.

【0105】前述した(F)において、フィルム材から
なる密閉容器の内面に炭酸ガス吸収層を形成する場合に
は、フィルム材の片面の目的とする領域に炭酸ガス吸収
層を形成し、この炭酸ガス吸収層形成面を内側にしてヒ
ートシールを施すことにより密閉容器を作製すると良
い。炭酸ガス吸収層は、例えば、リチウム複合酸化物及
び結合剤を溶媒に懸濁させ、得られた懸濁液をフィルム
材に塗布し、乾燥することにより形成される。結合剤の
種類と添加量、溶媒としては、前述したセパレータにお
いて説明したのと同様な構成にすることができる。な
お、密閉容器の封止強度を高めるため、フィルム材のヒ
ートシール領域には、炭酸ガス吸収層を形成しないこと
が望ましい。この場合は、例えば、フィルム材のヒート
シール領域をカバーシートで覆い、この状態で懸濁液を
塗布すると良い。カバーシートの厚さは、作製したい炭
酸ガス吸収層の厚さより10μm以上厚いことが好まし
い。これには以下のような理由がある。フィルム材に懸
濁液を塗布し、乾燥させた後に、溶媒の蒸発などによ
り、炭酸ガス吸収層が薄くなる恐れがあるからである。
また、ヒートシール領域の幅は、5mm以下にすること
が好ましく、さらに好ましい範囲は2mm以下である。
In the above (F), when a carbon dioxide gas absorbing layer is formed on the inner surface of a sealed container made of a film material, a carbon dioxide gas absorbing layer is formed on a target region on one side of the film material, and the carbon dioxide gas absorbing layer is formed. It is preferable to produce a closed container by performing heat sealing with the gas absorption layer forming surface inside. The carbon dioxide gas absorbing layer is formed, for example, by suspending a lithium composite oxide and a binder in a solvent, applying the resulting suspension to a film material, and drying. The type, amount and solvent of the binder may be the same as those described for the separator. In order to increase the sealing strength of the closed container, it is desirable not to form a carbon dioxide gas absorbing layer in the heat sealing region of the film material. In this case, for example, the heat sealing region of the film material may be covered with a cover sheet, and the suspension may be applied in this state. The thickness of the cover sheet is preferably at least 10 μm thicker than the thickness of the carbon dioxide gas absorbing layer to be produced. This is for the following reasons. This is because, after the suspension is applied to the film material and dried, the carbon dioxide gas absorbing layer may become thin due to evaporation of the solvent.
Further, the width of the heat sealing region is preferably 5 mm or less, and more preferably 2 mm or less.

【0106】なお、本発明に係る非水電解質二次電池に
おいては、以下に説明する構成にすることができる。
Incidentally, the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention may have the following configuration.

【0107】すなわち、正極で非水溶媒が酸化され、非
水溶媒の液面から発生した炭酸ガスを毛細管現象を利用
して炭酸ガスのみを通気孔を通過させ、通気層を有する
炭酸ガス吸収材保有の空間に導入し、そこで、炭酸ガス
吸収材により炭酸ガスを吸収させてもよい。前記通気層
は、炭酸ガスを速やかに透過、拡散させることのできる
ものであれば特に限定されるものではないが、例えば、
ガラス繊維、ポリプロピレン繊維などを用いることがで
きる。
That is, the non-aqueous solvent is oxidized at the positive electrode, and the carbon dioxide gas generated from the liquid surface of the non-aqueous solvent is allowed to pass only through the ventilation holes by utilizing the capillary phenomenon, so that the carbon dioxide absorbing material having a gas-permeable layer is provided. The carbon dioxide gas may be introduced into the holding space where the carbon dioxide gas is absorbed by the carbon dioxide gas absorbent. The ventilation layer is not particularly limited as long as it can rapidly transmit and diffuse carbon dioxide gas.
Glass fiber, polypropylene fiber, or the like can be used.

【0108】炭酸ガスだけを透過させるためには、通気
孔を利用するほか、気相透過膜を用いることができる。
気相透過膜としては、炭酸ガスを選択的に透過させるも
のであれば、特に限定されるものではない。例えば、ポ
リイミド、ポリスルホン、ポリエーテルイミドおよび酢
酸セルロースよりなる群から選択される少なくとも1種
類の材料を使用することができる。気相透過膜は、リチ
ウム複合酸化物と非水電解質の間に配置され、リチウム
複合酸化物と非水電解質との接触を少なくすることがで
きる。
In order to allow only carbon dioxide gas to permeate, a gas phase permeable membrane can be used in addition to a vent hole.
The gas-phase permeable membrane is not particularly limited as long as it selectively transmits carbon dioxide gas. For example, at least one material selected from the group consisting of polyimide, polysulfone, polyetherimide, and cellulose acetate can be used. The gas-phase permeable membrane is disposed between the lithium composite oxide and the non-aqueous electrolyte, and can reduce the contact between the lithium composite oxide and the non-aqueous electrolyte.

【0109】以上詳述したように本発明に係る非水電解
質二次電池は、密閉容器と、前記密閉容器内に収納され
る正極と、前記密閉容器内に収納される負極と、前記密
閉容器内に収納される非水電解質とを具備する。このよ
うな非水電解質二次電池においては、初充電時または高
温貯蔵時に非水電解質が正極で分解されて炭酸ガスを発
生するが、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、炭酸ガ
スを吸収する性質を有するリチウム複合酸化物が、非水
電解質に対して安定で、かつ二次電池の使用温度範囲
(常温付近)において炭酸ガスを吸収することを見出し
た。従って、前記密閉容器内に、炭酸ガスを吸収する性
質を有するリチウム複合酸化物を存在させることによっ
て、充放電特性を損なうことなく、炭酸ガスを吸収して
内圧上昇を抑制することができる。その結果、破裂や液
漏れを回避することができるため、安全性を向上するこ
とができ、かつ充放電サイクル寿命を向上することがで
きる。また、電池の薄型化を図るために密閉容器の壁の
厚さを薄くした際に、容器がガス圧で膨れて変形するの
を抑制することが可能になると共に、正極で分解されや
すい非水溶媒(例えば、環状カーボネート、鎖状カーボ
ネート)を使用することが可能になる。よって、環状カ
ーボネートや鎖状カーボネートが持つ負極と反応し難い
という特長を生かして充放電サイクル寿命に優れる薄型
非水電解質二次電池を提供することが可能になる。
As described in detail above, the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a closed container, a positive electrode stored in the closed container, a negative electrode stored in the closed container, And a non-aqueous electrolyte housed therein. In such a non-aqueous electrolyte secondary battery, the non-aqueous electrolyte is decomposed at the positive electrode at the time of initial charge or storage at high temperature to generate carbon dioxide gas. It has been found that a lithium composite oxide having an absorbing property is stable with respect to a nonaqueous electrolyte and absorbs carbon dioxide gas in a use temperature range (around normal temperature) of a secondary battery. Therefore, by allowing the lithium composite oxide having a property of absorbing carbon dioxide gas to be present in the closed container, it is possible to absorb the carbon dioxide gas and suppress an increase in the internal pressure without impairing the charge / discharge characteristics. As a result, rupture and liquid leakage can be avoided, so that safety can be improved and the charge / discharge cycle life can be improved. Also, when the thickness of the wall of the sealed container is reduced in order to reduce the thickness of the battery, it is possible to suppress the container from being expanded and deformed by gas pressure and to use a non-aqueous solution that is easily decomposed at the positive electrode. Solvents (eg, cyclic carbonate, chain carbonate) can be used. Therefore, it is possible to provide a thin non-aqueous electrolyte secondary battery having an excellent charge / discharge cycle life by taking advantage of the fact that it does not easily react with the negative electrode of the cyclic carbonate or chain carbonate.

【0110】本発明に係る非水電解質二次電池におい
て、電池理論容量1mAh当りのリチウム複合酸化物存
在量を4mg以下にすることによって、高い重量エネル
ギー密度と低い内部抵抗を維持しつつ、炭酸ガスによる
内圧上昇を抑制することができるため、破裂及び液漏れ
が少なくて安全性が高く、かつ重量エネルギー密度及び
充放電サイクル寿命に優れる非水電解質二次電池を実現
することができる。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the amount of lithium composite oxide per 1 mAh of theoretical capacity of the battery is set to 4 mg or less, so that the carbon dioxide gas can be maintained while maintaining a high weight energy density and a low internal resistance. Therefore, it is possible to realize a non-aqueous electrolyte secondary battery that is low in rupture and liquid leakage, high in safety, and excellent in weight energy density and charge / discharge cycle life.

【0111】本発明に係る非水電解質二次電池におい
て、非水電解質中にリチウム複合酸化物を含有させるこ
とによって、リチウム複合酸化物の有効表面積を多くす
ることができ、また、リチウム複合酸化物の非水電解質
の酸化分解で発生した炭酸ガスの多くは非水溶媒中に溶
存するため、炭酸ガスを迅速に吸収することが可能にな
る。その結果、特に初充電時の内圧上昇を大幅に抑制す
ることができ、二次電池中の炭酸ガス存在量を少なくす
ることができるため、炭酸ガスにより充放電反応が阻害
されるのを抑制することができ、充放電サイクル寿命を
向上することができる。
In the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the effective surface area of the lithium composite oxide can be increased by including the lithium composite oxide in the nonaqueous electrolyte. Most of the carbon dioxide gas generated by the oxidative decomposition of the nonaqueous electrolyte is dissolved in the nonaqueous solvent, so that the carbon dioxide gas can be rapidly absorbed. As a result, an increase in the internal pressure, particularly at the time of initial charging, can be significantly suppressed, and the amount of carbon dioxide present in the secondary battery can be reduced, so that the charge / discharge reaction is prevented from being inhibited by carbon dioxide. The charge / discharge cycle life can be improved.

【0112】本発明に係る非水電解質二次電池におい
て、炭酸ガスの吸収により炭酸リチウム(Li2CO3
を生成するリチウム複合酸化物(例えば、Li4Si
4、Li 2SiO3)を使用することによって、負極の
表面にLi2CO3含有の保護皮膜(固体電解質皮膜)を
形成することができるため、負極にリチウムが吸蔵され
る際に非水溶媒がコインターカレーションするのを抑制
することができる。その結果、負極の劣化を抑制するこ
とができるため、充放電サイクル特性と高温保存特性を
改善することができる。特に、炭酸ガスの吸収により炭
酸リチウムを生成するリチウム複合酸化物を負極に含有
させると、保護皮膜を負極表面に十分に形成することが
可能になるため、充放電サイクル特性を大幅に改善する
ことができる。但し、電池理論容量1mAh当りのリチ
ウム複合酸化物存在量が4mgを超えると、負極におい
て、リチウムを吸蔵・放出する物質の含有量が低下する
と共に、保護皮膜が厚くなってリチウムの吸蔵・放出反
応が阻害されるため、優れた充放電サイクル特性を得る
ことが困難になる恐れがある。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention,
The absorption of carbon dioxide gas causes lithium carbonate (LiTwoCOThree)
A lithium composite oxide (eg, LiFourSi
OFour, Li TwoSiOThree) By using the negative electrode
Li on the surfaceTwoCOThreeContaining protective film (solid electrolyte film)
Lithium is occluded in the negative electrode
Control non-aqueous solvent co-intercalation
can do. As a result, deterioration of the negative electrode can be suppressed.
The charge-discharge cycle characteristics and high-temperature storage characteristics.
Can be improved. In particular, the absorption of carbon dioxide
Includes lithium composite oxide that generates lithium oxide in the negative electrode
The protective film can be formed sufficiently on the negative electrode surface.
Greatly improves charge / discharge cycle characteristics
be able to. However, lithium per theoretical mAh of battery capacity
If the amount of the composite oxide exceeds 4 mg,
Reduces the content of substances that occlude and release lithium
At the same time, the protective film becomes thicker, preventing lithium from being absorbed and released.
Response cycle is inhibited, resulting in excellent charge / discharge cycle characteristics
Can be difficult.

【0113】本発明に係る非水電解質二次電池におい
て、密閉容器と電極群との間に存在する空間内に、リチ
ウム複合酸化物を含有する炭酸ガス吸収層を存在させる
ことによって、密閉容器内における炭酸ガス吸収層の位
置を固定することができるため、密閉容器内におけるリ
チウム複合酸化物の分布を常に均一な状態に維持してお
くことができる。その結果、特に高温貯蔵時に炭酸ガス
を安定して吸収することができるようになるため、高温
貯蔵時の安全性を大幅に改善することができる。また、
電極群の外側に炭酸ガス吸収層が配置されているため、
炭酸ガス吸収材が充放電反応を阻害するのを回避するこ
とができ、放電容量及び充放電サイクル寿命を向上する
ことができる。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the presence of the carbon dioxide gas-absorbing layer containing the lithium composite oxide in the space between the closed container and the electrode group allows the closed container to be closed. In this case, the position of the carbon dioxide gas absorbing layer can be fixed, so that the distribution of the lithium composite oxide in the closed container can always be maintained in a uniform state. As a result, carbon dioxide gas can be stably absorbed, particularly during high-temperature storage, so that safety during high-temperature storage can be significantly improved. Also,
Because the carbon dioxide absorption layer is arranged outside the electrode group,
It is possible to prevent the carbon dioxide gas absorbent from hindering the charge / discharge reaction, and to improve the discharge capacity and the charge / discharge cycle life.

【0114】[0114]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0115】(実施例1) <正極の作製>まず、リチウムコバルト酸化物(Lix
CoO2;ただし、Xは0≦X≦1である)粉末91重
量%をアセチレンブラック3重量%、グラファイト3重
量%および結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVd
F)3重量%と溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン
(NMP)を加えて混合し,スラリーを調製した。前記
スラリーを厚さ15μmのアルミニウム箔からなる集電
体の両面に塗布した後、乾燥し、プレスすることにより
電極密度が3g/cm3の正極合剤層が集電体の両面に
担持された構造の正極を作製した。
Example 1 <Preparation of Positive Electrode> First, lithium cobalt oxide (Li x
CoO 2 ; where X is 0 ≦ X ≦ 1) 91% by weight of powder is 3% by weight of acetylene black, 3% by weight of graphite, and polyvinylidene fluoride (PVd) is used as a binder.
F) 3% by weight and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were added and mixed to prepare a slurry. The slurry was applied to both sides of a current collector made of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, and then dried and pressed, whereby a positive electrode mixture layer having an electrode density of 3 g / cm 3 was supported on both sides of the current collector. A positive electrode having a structure was prepared.

【0116】<負極の作製>炭素質材料として3000
℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維(繊維径
が8μm、平均繊維長が20μm、平均面間隔
(d002)が0.3360nm)の粉末を93重量%
と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)7
重量%と、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(N
MP)とを混合し、スラリーを調製した。前記スラリー
を厚さが12μmの銅箔からなる集電体の両面に塗布
し、乾燥し、プレスすることにより電極密度が1.4g
/cm3の負極合剤層が集電体に担持された構造の負極
を作製した。
<Preparation of Negative Electrode> 3000 carbonaceous materials were used.
93% by weight of a powder of mesophase pitch-based carbon fiber (fiber diameter: 8 μm, average fiber length: 20 μm, average plane spacing (d 002 ): 0.3360 nm) heat-treated at ℃.
And polyvinylidene fluoride (PVdF) 7 as a binder
% By weight and N-methyl-2-pyrrolidone (N
MP) to prepare a slurry. The slurry was coated on both sides of a current collector made of copper foil having a thickness of 12 μm, dried, and pressed to obtain an electrode density of 1.4 g.
A negative electrode having a structure in which a negative electrode mixture layer having a thickness of / cm 3 was supported on a current collector was produced.

【0117】<セパレータ>厚さが25μm、120
℃、1時間での熱収縮が20%で、多孔度が50%のポ
リエチレン製多孔質フィルムからなるセパレータを用意
した。
<Separator> Thickness of 25 μm, 120
A separator made of a polyethylene porous film having a heat shrinkage of 20% at 50 ° C. for 1 hour and a porosity of 50% was prepared.

【0118】<非水電解液の調整>エチレンカーボネー
ト(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)の混
合溶媒(混合体積比率1:2)に六フッ化リン酸リチウ
ム(LiPF6)をその濃度が1Mになるように溶解さ
せて、非水電解液を調製した。
<Preparation of Non-Aqueous Electrolyte> Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was mixed with a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (MEC) (mixing volume ratio 1: 2) at a concentration of 1M. To obtain a non-aqueous electrolyte.

【0119】<電極群の作製>前記正極の集電体に帯状
の正極リードを溶接し、前記負極の集電体に帯状の負極
リードを溶接した後、前記正極および前記負極をその間
に前記セパレータを介して捲回し、電極群を作製した。
<Preparation of Electrode Group> A band-shaped positive electrode lead was welded to the current collector of the positive electrode, and a band-shaped negative electrode lead was welded to the current collector of the negative electrode. To form an electrode group.

【0120】<電池の組立て>リチウムオルソシリケー
ト(Li4SiO4)97重量%と結合剤であるポリフッ
化ビニリデン(PVdF)3重量%を溶媒であるN−メ
チル−2−ピロリドン(NMP)に分散させ、懸濁液を
調製した。有底角筒形をなし、板厚が0.25mmのア
ルミニウム系金属製外装缶の内側面に前記懸濁液を電池
理論容量1mAh当りのリチウム複合酸化物存在量が
0.36mg/mAhになるように塗布し、乾燥させる
ことにより炭酸ガス吸収層を形成した。このような外装
缶内に前記電極群及び前記電解液をそれぞれ収納して、
図1〜図3に示す構造を有し、厚さが4.8mmで、幅
が30mmで、高さが40mmの外形寸法を持つ理論容
量(設計容量)が550mAhの角型リチウムイオン二
次電池を組み立てた。
<Assembly of Battery> 97% by weight of lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) and 3% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder are dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent. To prepare a suspension. The above suspension was formed on the inner surface of an aluminum-based metal outer can having a bottomed rectangular tube shape and a plate thickness of 0.25 mm, and the lithium composite oxide abundance per 1 mAh of theoretical battery capacity was 0.36 mg / mAh. The resultant was coated as described above and dried to form a carbon dioxide gas absorbing layer. The electrode group and the electrolytic solution are respectively stored in such an outer can,
A prismatic lithium ion secondary battery having the structure shown in FIGS. 1 to 3 and having a thickness of 4.8 mm, a width of 30 mm, and a height of 40 mm and a theoretical capacity (design capacity) of 550 mAh. Was assembled.

【0121】すなわち、例えば角型リチウムイオン二次
電池の斜視図を図1に示したように、角型の密閉容器1
は、例えばアルミニウム合金からなる有底矩形筒状をな
す外装缶2の開口部にアルミニウム系金属からなる蓋体
3を例えばレーザ溶接により気密に接合した構造を有す
る。前記外装缶2は、例えば正極端子を兼ね、底部内面
に絶縁フィルム4(例えば、ポリイミド樹脂から形成さ
れている)が配置されている。電極群5は、前記密閉容
器1の外装缶2内に収納されている。前記電極群5は、
例えば負極6とセパレータ7と正極8とを前記正極8が
最外周に位置するように渦巻状に捲回した後、扁平状に
プレス成形することにより作製される。中心付近にリー
ド取出穴を有する例えば合成樹脂からなるスペーサ9
(絶縁板;例えば、ポリプロピレン樹脂から形成されて
いる)は、前記外装缶2内の前記電極群5上に配置され
ている。
That is, for example, as shown in a perspective view of a prismatic lithium ion secondary battery in FIG.
Has a structure in which a lid 3 made of an aluminum-based metal is air-tightly joined, for example, by laser welding to an opening of an outer can 2 having a bottomed rectangular cylindrical shape made of an aluminum alloy. The outer can 2 also serves as, for example, a positive electrode terminal, and has an insulating film 4 (for example, formed of a polyimide resin) disposed on the inner surface of the bottom. The electrode group 5 is housed in the outer can 2 of the closed container 1. The electrode group 5 includes:
For example, it is manufactured by spirally winding the negative electrode 6, the separator 7, and the positive electrode 8 such that the positive electrode 8 is located at the outermost periphery, and then press-forming the flat shape. Spacer 9 made of, for example, synthetic resin having a lead extraction hole near the center
(Insulating plate; formed of, for example, polypropylene resin) is disposed on the electrode group 5 in the outer can 2.

【0122】前記蓋体3の中心付近には、負極端子の取
出し穴10が開口されている。注入孔11は、前記取出
し穴10から離れた前記蓋体3の箇所に開口されてい
る。電解液は、前記注入孔11を通して前記外装缶2内
に注入されている。負極端子12は、前記蓋体3の穴1
0にガラス製または樹脂製の絶縁材13を介してハーメ
ティクシールされている。前記負極端子12の下端面に
は、リード14が接続され、かつこのリード14の他端
は前記電極群5の負極6に接続されている。例えば金属
円板からなる封止部材15は、前記蓋体3の前記注入孔
11を通して電解液を注入した後において前記注入孔1
1周囲の前記蓋体3に対して超音波溶接により接合さ
れ、前記注入孔11を気密封止している。
In the vicinity of the center of the lid 3, an extraction hole 10 for a negative electrode terminal is opened. The injection hole 11 is opened at a position of the lid 3 away from the extraction hole 10. The electrolyte is injected into the outer can 2 through the injection hole 11. The negative electrode terminal 12 is connected to the hole 1 of the lid 3.
0 is hermetically sealed via an insulating material 13 made of glass or resin. A lead 14 is connected to the lower end surface of the negative electrode terminal 12, and the other end of the lead 14 is connected to the negative electrode 6 of the electrode group 5. The sealing member 15 made of, for example, a metal disk is used to fill the injection hole 1 after the electrolyte is injected through the injection hole 11 of the lid 3.
One of the lids 3 is joined to the lid 3 by ultrasonic welding to hermetically seal the injection hole 11.

【0123】上部側絶縁紙17は、前記蓋体3の外表面
全体に被覆されている。スリット18を有する下部側絶
縁紙19は、前記外装缶2の底面に配置されている。二
つ折りされたPTC(Positive Therma
l Coefficient)素子20は、一方の面が
前記外装缶2の底面と前記下部側絶縁紙19の間に介装
され、かつ他方の面が前記スリット18を通して前記絶
縁紙19の外側に延出されている。外装チューブ21
は、前記外装缶2側面から上下面の絶縁紙17、19の
周辺まで延出するように配置され、前記上部側絶縁紙1
7および下部側絶縁紙19を前記外装缶2に固定してい
る。このような外装チューブ21の配置により、外部に
延出された前記PTC素子20の他方の面が前記下部側
絶縁紙19の底面に向けて折り曲げられる。正極リード
22は、一端が正極8に接続され、かつ他端が蓋体3の
下面に接続されている。
The upper insulating paper 17 covers the entire outer surface of the lid 3. A lower insulating paper 19 having a slit 18 is disposed on the bottom surface of the outer can 2. PTC (Positive Therma)
The l Coefficient element 20 has one surface interposed between the bottom surface of the outer can 2 and the lower insulating paper 19, and the other surface extending outside the insulating paper 19 through the slit 18. ing. Exterior tube 21
Are disposed so as to extend from the side surface of the outer can 2 to the periphery of the insulating papers 17 and 19 on the upper and lower surfaces, and the upper insulating paper 1
7 and the lower insulating paper 19 are fixed to the outer can 2. Due to such an arrangement of the outer tube 21, the other surface of the PTC element 20 extended to the outside is bent toward the bottom surface of the lower insulating paper 19. The positive electrode lead 22 has one end connected to the positive electrode 8 and the other end connected to the lower surface of the lid 3.

【0124】図2に示すように、前記外装缶2の底面に
は、刻印によって、直線部の両端にV字部を持つ形状を
持つ薄肉部からなる開放弁23が形成されている。この
開放弁23は、密閉容器1内の内圧が上昇した際、この
ガス圧により破断し、密閉容器1内のガスを外部に放出
して爆発を未然に防ぐ役割をなす。
As shown in FIG. 2, an opening valve 23 is formed on the bottom surface of the outer can 2 by engraving, and is formed by a thin portion having a shape having V-shaped portions at both ends of a linear portion. When the internal pressure in the closed container 1 rises, the open valve 23 is broken by the gas pressure, and releases the gas in the closed container 1 to the outside to prevent explosion.

【0125】また、外装缶2の内側面には、図3に示す
ように、リチウム複合酸化物を含有する炭酸ガス吸収層
24が形成されている。この炭酸ガス吸収層24は、前
記電極群5の最外周(最外層)と対向している。
As shown in FIG. 3, a carbon dioxide gas absorbing layer 24 containing a lithium composite oxide is formed on the inner surface of the outer can 2. The carbon dioxide gas absorbing layer 24 faces the outermost periphery (outermost layer) of the electrode group 5.

【0126】(実施例2)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、非水電解液中に粒径が1〜1
0μmのリチウムオルソシリケート(Li4SiO4)の
微粒子を200mg添加すること以外は、前述した実施
例1で説明したのと同様な構成の角形リチウムイオン二
次電池を組み立てた。
Example 2 Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of an outer can, a nonaqueous electrolytic solution having a particle size of 1 to 1 was used.
A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in Example 1 was assembled except that 200 mg of fine particles of lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) of 0 μm were added.

【0127】(実施例3)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、非水電解液中に粒径が1〜1
0μmのリチウムメタシリケート(Li2SiO3)の微
粒子を200mg添加すること以外は、前述した実施例
1で説明したのと同様な構成の角形リチウムイオン二次
電池を組み立てた。
Example 3 Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of an outer can, a nonaqueous electrolytic solution having a particle size of 1 to 1 was used.
A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in Example 1 was assembled except that 200 mg of fine particles of lithium metasilicate (Li 2 SiO 3 ) of 0 μm were added.

【0128】(実施例4)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、スペーサ9の電極群5と対向
する面及び絶縁フィルム4の電極群5と対向する面に、
以下に説明する方法で炭酸ガス吸収層を形成すること以
外は、前述した実施例1で説明したのと同様な構成の角
形リチウムイオン二次電池を組み立てた。
Example 4 Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of an outer can, the surface of the spacer 9 facing the electrode group 5 and the surface of the insulating film 4 facing the electrode group 5 were:
A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in Example 1 was assembled, except that the carbon dioxide absorption layer was formed by the method described below.

【0129】すなわち、リチウムオルソシリケート(L
4SiO4)97重量%と結合剤であるポリフッ化ビニ
リデン(PVdF)3重量%をN−メチル−2−ピロリ
ドン(NMP)に分散させ、懸濁液を調製した。得られ
た懸濁液をスペーサ9の電極群5と対向する面及び絶縁
フィルム4の電極群5と対向する面に塗布し、乾燥させ
ることにより炭酸ガス吸収層を形成した。
That is, lithium orthosilicate (L
i 4 SiO 4) 97 wt% and 3 wt% poly (vinylidene fluoride) (PVdF) is a binding agent dispersed in N- methyl-2-pyrrolidone (NMP), was prepared suspension. The obtained suspension was applied to the surface of the spacer 9 facing the electrode group 5 and the surface of the insulating film 4 facing the electrode group 5, and dried to form a carbon dioxide gas absorbing layer.

【0130】(実施例5)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、スペーサ9の電極群5と対向
する面及び絶縁フィルム4の電極群5と対向する面に、
以下に説明する方法で炭酸ガス吸収層を形成すること以
外は、前述した実施例1で説明したのと同様な構成の角
形リチウムイオン二次電池を組み立てた。
(Example 5) Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of the outer can, the surface of the spacer 9 facing the electrode group 5 and the surface of the insulating film 4 facing the electrode group 5 were
A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in Example 1 was assembled, except that the carbon dioxide absorption layer was formed by the method described below.

【0131】すなわち、リチウムメタシリケート(Li
2SiO3)97重量%と結合剤であるポリフッ化ビニリ
デン(PVdF)3重量%をN−メチル−2−ピロリド
ン(NMP)に分散させ、懸濁液を調製した。得られた
懸濁液をスペーサ9の電極群5と対向する面及び絶縁フ
ィルム4の電極群5と対向する面に塗布し、乾燥させる
ことにより炭酸ガス吸収層を形成した。
That is, lithium metasilicate (Li)
2 SiO 3) 97 wt% and 3 wt% poly (vinylidene fluoride) (PVdF) is a binding agent dispersed in N- methyl-2-pyrrolidone (NMP), was prepared suspension. The obtained suspension was applied to the surface of the spacer 9 facing the electrode group 5 and the surface of the insulating film 4 facing the electrode group 5, and dried to form a carbon dioxide gas absorbing layer.

【0132】(実施例6)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、図4及び図5に示すように、
扁平型電極群5の最外周(最外層)を、90%のリチウ
ムオルソシリケート(Li4SiO4)と10%のポリフ
ッ化ビニリデン(PVdF)を含有する炭酸ガス吸収シ
ート25で被覆すること以外は、前述した実施例1で説
明したのと同様にして、図4及び図5に示す構造を有
し、厚さが4.8mmで、幅が30mmで、高さが40
mmの外形寸法を持つ理論容量(設計容量)が550m
Ahの角型リチウムイオン二次電池を組み立てた。な
お、図4及び図5において、前述した図1〜図2と同様
な部材については図1〜図2と同符号を付して説明を省
略する。
Example 6 Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of an outer can, as shown in FIGS.
Except that the outermost periphery (outermost layer) of the flat electrode group 5 is covered with a carbon dioxide gas absorbing sheet 25 containing 90% of lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) and 10% of polyvinylidene fluoride (PVdF). 4 and 5 in the same manner as described in the first embodiment, the thickness is 4.8 mm, the width is 30 mm, and the height is 40.
550m theoretical capacity (design capacity) with external dimensions of mm
An Ah prismatic lithium ion secondary battery was assembled. 4 and 5, the same members as those in FIGS. 1 and 2 described above are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

【0133】(実施例7)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、図4及び図5に示すように、
扁平型電極群5の最外周(最外層)を、90%のリチウ
ムメタシリケート(Li2SiO3)と10%のポリフッ
化ビニリデン(PVdF)を含有する炭酸ガス吸収シー
ト25で被覆すること以外は、前述した実施例1で説明
したのと同様にして、図4及び図5に示す構造を有し、
厚さが4.8mmで、幅が30mmで、高さが40mm
の外形寸法を持つ理論容量(設計容量)が550mAh
の角型リチウムイオン二次電池を組み立てた。
Example 7 Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of an outer can, as shown in FIGS.
Except that the outermost periphery (outermost layer) of the flat electrode group 5 is covered with a carbon dioxide gas absorbing sheet 25 containing 90% of lithium metasilicate (Li 2 SiO 3 ) and 10% of polyvinylidene fluoride (PVdF). In the same manner as described in the first embodiment, the structure shown in FIGS.
4.8mm thick, 30mm wide, 40mm high
Theoretical capacity (design capacity) with external dimensions of 550 mAh
Was assembled.

【0134】(実施例8)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、以下に説明する方法で作製さ
れた負極を用いること以外は、前述した実施例1で説明
したのと同様な角形リチウムイオン二次電池を組み立て
た。
(Example 8) Except that the negative electrode produced by the method described below is used instead of forming the carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of the outer can, the same as that described in Example 1 described above is used. A similar prismatic lithium ion secondary battery was assembled.

【0135】すなわち、炭素質材料として3000℃で
熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維(繊維径が8
μm、平均繊維長が20μm、平均面間隔(d002)が
0.3360nm)の粉末を93重量%と、リチウムオ
ルソシリケート(Li4SiO4)粉末2重量%と、結着
剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量%と
を混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが
12μmの銅箔からなる集電体の両面に塗布し、乾燥
し、プレスすることにより電極密度が1.4g/cm3
の負極合剤層が集電体に担持された構造の負極を作製し
た。
That is, mesophase pitch-based carbon fibers heat-treated at 3000 ° C. as a carbonaceous material (having a fiber diameter of 8
93% by weight of a powder having an average fiber length of 20 μm and an average spacing (d 002 ) of 0.3360 nm, 2% by weight of lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) powder, and polyvinylidene fluoride as a binder. (PVdF) was mixed with 5% by weight to prepare a slurry. The slurry was applied to both sides of a current collector made of a copper foil having a thickness of 12 μm, dried, and pressed to obtain an electrode density of 1.4 g / cm 3.
A negative electrode having a structure in which the negative electrode material mixture layer was supported on a current collector was produced.

【0136】(実施例9)外装缶の内側面に炭酸ガス吸
収層を形成する代わりに、以下に説明する方法で作製さ
れた負極を用いること以外は、前述した実施例1で説明
したのと同様な角形リチウムイオン二次電池を組み立て
た。
(Example 9) Except that a carbon dioxide absorbing layer was formed on the inner surface of an outer can, a negative electrode produced by the method described below was used. A similar prismatic lithium ion secondary battery was assembled.

【0137】すなわち、炭素質材料として3000℃で
熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維(繊維径が8
μm、平均繊維長が20μm、平均面間隔(d002)が
0.3360nm)の粉末を93重量%と、リチウムメ
タシリケート(Li2SiO3)粉末2重量%と、結着剤
としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量%とを
混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが1
2μmの銅箔からなる集電体の両面に塗布し、乾燥し、
プレスすることにより電極密度が1.4g/cm3の負
極合剤層が集電体に担持された構造の負極を作製した。
That is, as a carbonaceous material, a mesophase pitch-based carbon fiber heat-treated at 3000 ° C. (having a fiber diameter of 8
93% by weight of a powder having an average fiber length of 20 μm and an average spacing (d 002 ) of 0.3360 nm, 2 % by weight of lithium metasilicate (Li 2 SiO 3 ) powder, and polyvinylidene fluoride as a binder. (PVdF) was mixed with 5% by weight to prepare a slurry. The slurry has a thickness of 1
Apply to both sides of a current collector made of 2 μm copper foil, dry,
Pressing produced a negative electrode having a structure in which a negative electrode mixture layer having an electrode density of 1.4 g / cm 3 was supported on a current collector.

【0138】(実施例10)外装缶の内側面に炭酸ガス
吸収層を形成する代わりに、以下に説明する方法で外装
缶2の底部内面(開放弁23を含む領域)に炭酸ガス吸
収層を形成すること以外は、前述した実施例1で説明し
たのと同様な角形リチウムイオン二次電池を組み立て
た。
Example 10 Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of the outer can, a carbon dioxide gas absorbing layer was formed on the inner surface of the bottom of the outer can 2 (the area including the open valve 23) by the method described below. Except for the formation, a prismatic lithium ion secondary battery similar to that described in Example 1 was assembled.

【0139】すなわち、前述した実施例1で説明したの
と同様な外装缶2の底部内面に、リチウムオルソシリケ
ート(Li4SiO4)97重量%とポリフッ化ビニリデ
ン(PVdF)3重量%を含有する混合物をN−メチル
−2−ピロリドン(NMP)に分散させた懸濁液を塗布
し、乾燥させることにより炭酸ガス吸収層を形成した。
That is, 97% by weight of lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) and 3% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) are contained on the inner surface of the bottom of the outer can 2 similar to that described in the first embodiment. A suspension in which the mixture was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was applied and dried to form a carbon dioxide gas absorbing layer.

【0140】(実施例11)外装缶の内側面に炭酸ガス
吸収層を形成する代わりに、以下に説明する方法で外装
缶2の底部内面(開放弁23を含む領域)に炭酸ガス吸
収層を形成すること以外は、前述した実施例1で説明し
たのと同様な角形リチウムイオン二次電池を組み立て
た。
Example 11 Instead of forming a carbon dioxide gas absorbing layer on the inner surface of an outer can, a carbon dioxide gas absorbing layer was formed on the inner surface of the bottom of the outer can 2 (the area including the open valve 23) by the method described below. Except for the formation, a prismatic lithium ion secondary battery similar to that described in Example 1 was assembled.

【0141】すなわち、前述した実施例1で説明したの
と同様な外装缶2の底部内面に、リチウムメタシリケー
ト(Li2SiO3)97重量%とポリフッ化ビニリデン
(PVdF)3重量%を含有する混合物をN−メチル−
2−ピロリドン(NMP)に分散させた懸濁液を塗布
し、乾燥させることにより炭酸ガス吸収層を形成した。
That is, 97 wt% of lithium metasilicate (Li 2 SiO 3 ) and 3 wt% of polyvinylidene fluoride (PVdF) are contained on the inner surface of the bottom of the outer can 2 similar to that described in the first embodiment. The mixture is N-methyl-
A suspension dispersed in 2-pyrrolidone (NMP) was applied and dried to form a carbon dioxide absorption layer.

【0142】(実施例12)90%のリチウムジルコネ
ート(Li2ZrO3)と10%のポリフッ化ビニリデン
(PVdF)を含有する炭酸ガス吸収シート25を用
い、かつ電池理論容量1mAh当りのリチウム複合酸化
物添加量を下記表1に示す値に変更すること以外は、前
述した実施例6で説明したのと同様な構成の角型リチウ
ムイオン二次電池を組み立てた。
Example 12 Using a carbon dioxide gas absorbing sheet 25 containing 90% lithium zirconate (Li 2 ZrO 3 ) and 10% polyvinylidene fluoride (PVdF), and a lithium composite per 1 mAh of theoretical battery capacity A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in Example 6 above was assembled except that the amount of oxide added was changed to the value shown in Table 1 below.

【0143】(実施例13)90%のリチウムアルミネ
ート(LiAlO2)と10%のポリフッ化ビニリデン
(PVdF)を含有する炭酸ガス吸収シート25を用
い、かつ電池理論容量1mAh当りのリチウム複合酸化
物添加量を下記表1に示す値に変更すること以外は、前
述した実施例6で説明したのと同様な構成の角型リチウ
ムイオン二次電池を組み立てた。
Example 13 Using a carbon dioxide gas absorbing sheet 25 containing 90% of lithium aluminate (LiAlO 2 ) and 10% of polyvinylidene fluoride (PVdF), and a lithium composite oxide per 1 mAh of theoretical capacity of the battery A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in Example 6 above was assembled except that the amount of addition was changed to the value shown in Table 1 below.

【0144】(実施例14)90%のリチウムフェライ
ト(LiFeO2)と10%のポリフッ化ビニリデン
(PVdF)を含有する炭酸ガス吸収シート25を用
い、かつ電池理論容量1mAh当りのリチウム複合酸化
物添加量を下記表1に示す値に変更すること以外は、前
述した実施例6で説明したのと同様な構成の角型リチウ
ムイオン二次電池を組み立てた。
Example 14 Using a carbon dioxide absorption sheet 25 containing 90% lithium ferrite (LiFeO 2 ) and 10% polyvinylidene fluoride (PVdF), and adding a lithium composite oxide per 1 mAh of theoretical capacity of the battery A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in Example 6 was assembled except that the amount was changed to the value shown in Table 1 below.

【0145】(実施例15)90%のリチウムチタネー
ト(Li2TiO3)と10%のポリフッ化ビニリデン
(PVdF)を含有する炭酸ガス吸収シート25を用
い、かつ電池理論容量1mAh当りのリチウム複合酸化
物添加量を下記表1に示す値に変更すること以外は、前
述した実施例6で説明したのと同様な構成の角型リチウ
ムイオン二次電池を組み立てた。
(Example 15) Lithium composite oxidation using a carbon dioxide gas absorbing sheet 25 containing 90% of lithium titanate (Li 2 TiO 3 ) and 10% of polyvinylidene fluoride (PVdF) and per 1 mAh of theoretical capacity of the battery A prismatic lithium ion secondary battery having the same configuration as that described in the above-mentioned Example 6 was assembled except that the amount of the substance added was changed to the value shown in Table 1 below.

【0146】(比較例1)炭酸ガス吸収材を使用しない
こと以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にし
て角型リチウムイオン二次電池を組み立てた。
Comparative Example 1 A prismatic lithium ion secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 1 except that no carbon dioxide gas absorbent was used.

【0147】(比較例2)エチレンカーボネート(E
C)とγ−ブチロラクトン(γ−BL)の混合溶媒(混
合体積比率1:2)にホウフッ化リチウム(LiB
4)をその濃度が1.5Mになるように溶解させて調
製された非水電解液を用い、かつ炭酸ガス吸収材を使用
しないこと以外は、前述した実施例1で説明したのと同
様にして角型リチウムイオン二次電池を組み立てた。
(Comparative Example 2) Ethylene carbonate (E
C) and γ-butyrolactone (γ-BL) in a mixed solvent (mixing volume ratio 1: 2) of lithium borofluoride (LiB
F4) is the same as that described in Example 1 except that a non-aqueous electrolyte prepared by dissolving F 4 ) so as to have a concentration of 1.5 M is used and a carbon dioxide gas absorbent is not used. Thus, a prismatic lithium ion secondary battery was assembled.

【0148】得られた実施例1〜15および比較例1〜
2のリチウムイオン二次電池について、初期充電を施し
た。初期充電においては、110mA(0.2C相当)
4.2Vの定電流・定電圧充電を10時間行い、初期充
電後の電池の膨れ状態を調べ、その結果を下記表1に示
す。続いて、放電は110mAの定電流放電を行い、カ
ットオフ電圧は3.0Vで電池容量の確認を行った。こ
れら二次電池に550mA(1.0C相当)で4.2V
まで定電流定電圧充電を3時間かけて施した後、550
mA(1.0C相当)で3.0Vカットの定電流放電を
行う充放電サイクル試験を500サイクルまで行い、5
00サイクル目の容量維持率(1サイクル目の放電容量
を100%とする)を求め、その結果を下記表1に示
す。なお、表1には、電池の理論容量1mAh当りのリ
チウム複合酸化物存在量を併記する。
The obtained Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to
The lithium ion secondary battery of No. 2 was initially charged. 110mA (equivalent to 0.2C) in initial charging
A 4.2 V constant current / constant voltage charge was performed for 10 hours, and the state of swelling of the battery after the initial charge was examined. The results are shown in Table 1 below. Subsequently, the battery was discharged at a constant current of 110 mA, and the battery capacity was confirmed at a cutoff voltage of 3.0 V. 4.2 V at 550 mA (equivalent to 1.0 C) for these secondary batteries
After charging for 3 hours with constant current and constant voltage until 550
A charge / discharge cycle test in which a constant current discharge of 3.0 V cut at mA (equivalent to 1.0 C) was performed up to 500 cycles, and 5
The capacity retention ratio at the 00th cycle (the discharge capacity at the first cycle is defined as 100%) was determined, and the results are shown in Table 1 below. Table 1 also shows the amount of lithium composite oxide present per 1 mAh of theoretical capacity of the battery.

【0149】また、実施例1〜15および比較例1〜2
のリチウムイオン二次電池について、初期充電並びに電
池容量の確認を行った後、これらの電池を550mA
(1.0C相当)、4.2Vまで定電流・定電圧充電を
3時間かけて施した後、4.2Vの充電状態で85℃、
150時間貯蔵後の電池の膨れ状態を調べ、その結果を
表1に示す。
Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 and 2
After confirming the initial charge and the battery capacity of the lithium ion secondary batteries of
(Equivalent to 1.0 C) After constant-current / constant-voltage charging to 4.2 V was performed over 3 hours, 85 ° C.
The swelling state of the battery after storage for 150 hours was examined, and the results are shown in Table 1.

【0150】[0150]

【表1】 [Table 1]

【0151】表1から明らかなように、EC及びMEC
を含む非水電解質を備え、炭酸ガス吸収材としてリチウ
ム複合酸化物を含む実施例1〜15の二次電池は、初期
充電時及び高温貯蔵時の容器の膨れが小さく、かつ50
0サイクル時の容量維持率が比較例1〜2に比べて高い
ことがわかる。
As is clear from Table 1, EC and MEC
The secondary batteries of Examples 1 to 15 including a non-aqueous electrolyte containing, and containing a lithium composite oxide as a carbon dioxide gas absorbent, have a small swelling of the container during initial charging and high-temperature storage, and
It can be seen that the capacity retention ratio at the time of 0 cycle is higher than Comparative Examples 1 and 2.

【0152】これに対し、EC及びMECを含む非水電
解質を備え、炭酸ガス吸収材を使用しない比較例1の二
次電池は、初期充電後の膨れが1mmで、高温貯蔵後の
膨れが5mmと大きくなることがわかる。一方、EC及
びγ−BLを含む非水電解質を備え、炭酸ガス吸収材を
使用しない比較例2の二次電池は、初期充電時及び高温
貯蔵時の容器の膨れを小さくできるものの、500サイ
クル時の容量維持率が60%と低くなることがわかる。
On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 1 provided with a non-aqueous electrolyte containing EC and MEC and not using a carbon dioxide gas absorbent had a swelling of 1 mm after initial charging and a swelling of 5 mm after high-temperature storage. It turns out that it becomes large. On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 2, which includes a non-aqueous electrolyte containing EC and γ-BL and does not use a carbon dioxide gas absorbent, can reduce the swelling of the container at the time of initial charging and at the time of high-temperature storage. It can be seen that the capacity retention ratio of the sample was as low as 60%.

【0153】特に、リチウム複合酸化物としてリチウム
オルソシリケート(Li4SiO4)を用いる場合、Li
4SiO4を非水電解質に添加した実施例2の二次電池
は、初期充電後の膨れを実施例1,4,6,8,10の
二次電池に比べて小さくできることがわかる。また、実
施例8のように負極にLi4SiO4を添加すると、初期
充電後の膨れが0.4mmと実施例2に比べて大きくな
るものの、500サイクル時の容量維持率は実施例2に
比べて高くなることがわかる。
In particular, when lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) is used as the lithium composite oxide, Li
It can be seen that the secondary battery of Example 2 in which 4 SiO 4 was added to the non-aqueous electrolyte can reduce the swelling after the initial charge as compared to the secondary batteries of Examples 1, 4, 6, 8, and 10. When Li 4 SiO 4 was added to the negative electrode as in Example 8, the swelling after the initial charge was 0.4 mm, which was larger than that in Example 2. However, the capacity retention at 500 cycles was higher than that in Example 2. It turns out that it becomes high compared with.

【0154】一方、リチウム複合酸化物としてリチウム
オルソシリケート(Li4SiO4)を用いる場合、密閉
容器と電極群の空間内に、Li4SiO4を含有する炭酸
ガス吸収層を存在させる実施例1,4,6,10の二次
電池は、高温貯蔵時の膨れが実施例2,8に比べて小さ
くなることがわかる。
On the other hand, when lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) is used as the lithium composite oxide, a carbon dioxide gas-absorbing layer containing Li 4 SiO 4 is present in the space between the sealed container and the electrode group. , 4, 6, and 10 indicate that the swelling during high-temperature storage is smaller than those in Examples 2 and 8.

【0155】(実施例16〜20)電池の理論容量1m
Ah当りの負極のリチウム複合酸化物含有量を下記表2
に示すように変更すること以外は、前述した実施例2で
説明したのと同様な角型リチウムイオン二次電池を組み
立てた。
(Examples 16 to 20) 1 m of theoretical capacity of battery
The lithium composite oxide content of the negative electrode per Ah is shown in Table 2 below.
A prismatic lithium-ion secondary battery similar to that described in Example 2 above was assembled, except for the changes as shown in FIG.

【0156】実施例16〜20の二次電池について、前
述したのと同様にして初期充電後の膨れ、500サイク
ル時の容量維持率及び高温貯蔵後の膨れを測定し、その
結果を下記表2に示す。なお、表2には、前述した実施
例8の結果を併記する。
For the secondary batteries of Examples 16 to 20, swelling after initial charging, capacity retention after 500 cycles, and swelling after high-temperature storage were measured in the same manner as described above. The results are shown in Table 2 below. Shown in Table 2 also shows the results of Example 8 described above.

【0157】[0157]

【表2】 [Table 2]

【0158】表2から明らかなように、リチウム複合酸
化物の存在量が多くなるほど、初期充電後及び高温貯蔵
後の膨れが小さくなり、また、リチウム複合酸化物の存
在量が少ない方が500サイクル時の容量維持率に優れ
ることがわかる。特に、実施例8,17,18の二次電
池は、初期充電後及び高温貯蔵後の膨れを抑えつつ、5
00サイクル時の容量維持率を高くできることがわか
る。
As is clear from Table 2, as the amount of the lithium composite oxide increases, the swelling after initial charging and after high-temperature storage decreases, and when the amount of the lithium composite oxide is small, 500 cycles. It can be seen that the capacity retention at the time is excellent. In particular, the secondary batteries of Examples 8, 17, and 18 suppress swelling after initial charging and after high-temperature storage, and
It can be seen that the capacity retention rate during the 00 cycle can be increased.

【0159】(実施例21) <正極の作製>まず、リチウムコバルト酸化物(Li
CoO2;但し、Xは0≦X≦1である)粉末90.5
重量%、アセチレンブラック2.5重量%、グラファイ
ト3重量%、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)4重量
%およびN−メチルピロリドン(NMP)溶液を混合す
ることによりスラリーを調製した。前記スラリーを厚さ
10μmのアルミニウム箔からなる正極集電体に塗布
し、乾燥後、プレスすることにより電極密度が3.0g
/cm3の正極を作製した。得られた正極は、正極集電
体の両面に厚さが48μmの正極合剤層が担持された構
造を有していた。なお、正極合剤層の合計厚さは96μ
mである。
Example 21 <Preparation of Positive Electrode> First, lithium cobalt oxide (Li x
CoO 2 ; wherein X is 0 ≦ X ≦ 1) powder 90.5
A slurry was prepared by mixing a weight%, acetylene black 2.5 weight%, graphite 3 weight%, polyvinylidene fluoride (PVdF) 4 weight% and N-methylpyrrolidone (NMP) solution. The slurry was applied to a positive electrode current collector made of an aluminum foil having a thickness of 10 μm, dried, and pressed to obtain an electrode density of 3.0 g.
/ Cm 3 was prepared. The obtained positive electrode had a structure in which a positive electrode mixture layer having a thickness of 48 μm was supported on both surfaces of the positive electrode current collector. The total thickness of the positive electrode mixture layer was 96 μm.
m.

【0160】<負極の作製>炭素質物として3000℃
で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維を用意し
た。前記炭素繊維は、平均繊維径が8μmで、平均繊維
長が20μmで、面間隔(d002)が0.336nmで
あった。前記炭素質物の粉末93重量%、結着剤として
ポリフッ化ビニリデン(PVdF)7重量%及びNMP
溶液を混合することによりスラリーを調製した。得られ
たスラリーを厚さが10μmの銅箔からなる負極集電体
の両面に塗布し、乾燥し、プレスすることにより電極密
度が1.35g/cm3の負極を作製した。得られた負
極は、負極集電体の両面に厚さが45μmの負極合剤層
が担持された構造を有していた。なお、負極合剤層の合
計厚さは90μmである。
<Production of Negative Electrode> 3000 ° C. as carbonaceous material
A mesophase pitch-based carbon fiber heat-treated in was prepared. The carbon fibers had an average fiber diameter of 8 μm, an average fiber length of 20 μm, and an interplanar spacing (d 002 ) of 0.336 nm. 93% by weight of the carbonaceous material powder, 7% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder and NMP
A slurry was prepared by mixing the solutions. The obtained slurry was applied to both sides of a negative electrode current collector made of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and pressed to produce a negative electrode having an electrode density of 1.35 g / cm 3 . The obtained negative electrode had a structure in which a negative electrode mixture layer having a thickness of 45 μm was supported on both surfaces of the negative electrode current collector. Note that the total thickness of the negative electrode mixture layer is 90 μm.

【0161】<非水電解液の調製>エチレンカーボネー
ト(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)の混
合溶媒(混合体積比率1:2)に六フッ化リン酸リチウ
ム(LiPF6)をその濃度が1Mになるように溶解さ
せて、非水電解液を調製した。
<Preparation of Non-Aqueous Electrolyte> Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was added to a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (MEC) (mixing volume ratio 1: 2) at a concentration of 1M. To obtain a non-aqueous electrolyte.

【0162】<電極群の作製>厚さが27μm、多孔度
が50%、空気透過率が90秒/100cm3のポリエ
チレン製セパレータを用意した。前記正極と前記負極を
その間にセパレータを介在して渦巻き状に捲回した後、
これを径方向に加圧することにより偏平形状に成形し、
厚さが2.7mmで、幅が30mm、高さが50mmの
電極群を作製した。
<Preparation of Electrode Group> A polyethylene separator having a thickness of 27 μm, a porosity of 50%, and an air permeability of 90 seconds / 100 cm 3 was prepared. After spirally winding the positive electrode and the negative electrode with a separator interposed therebetween,
By pressing this in the radial direction, it is formed into a flat shape,
An electrode group having a thickness of 2.7 mm, a width of 30 mm, and a height of 50 mm was produced.

【0163】<電池組み立て>リチウムオルソシリケー
ト(Li4SiO4)97重量%と結合剤であるポリフッ
化ビニリデン(PVdF)3重量%をN−メチル−2−
ピロリドン(NMP)に分散させ、懸濁液を調製した。
アルミニウム箔の両面がポリプロピレンで被覆された多
層構造を持つ厚さ0.1mmのラミネートフィルムの片
面にヒートシール部を除いて前記懸濁液を電池理論容量
1mAh当りのリチウム複合酸化物存在量が0.36m
g/mAhになるように塗布し、乾燥させることにより
炭酸ガス吸収層を形成した。炭酸ガス吸収層面が内側に
なるようにラミネートフィルムをヒートシールで袋状に
加工した。これに前記電極群を収納し、得られたものを
電池厚さが2.75mmになるようにホルダで挟んだ。
ホルダに挿入直後、電極群にかかる圧力は0.5kg/
cm2であった。接着性を有する高分子であるポリフッ
化ビニリデン(PVdF)を有機溶媒であるジメチルフ
ォルムアミド(DMF)(沸点が153℃)に0.3重
量%溶解させた。得られた溶液を前記ラミネートフィル
ム内の電極群に電池容量0.6mLとなるように注入
し、前記溶液を前記電極群の内部に浸透させると共に、
前記電極群の表面全体に付着させた。
<Assembly of Battery> 97% by weight of lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) and 3% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were mixed with N-methyl-2-
It was dispersed in pyrrolidone (NMP) to prepare a suspension.
Except for a heat-sealed part, the suspension was prepared by removing the heat-sealed part from one side of a 0.1 mm-thick laminated film having a multilayer structure in which both sides of an aluminum foil were coated with polypropylene and having a lithium composite oxide abundance of 0 mA per 1 mAh of theoretical battery capacity. .36m
g / mAh, and dried to form a carbon dioxide gas absorbing layer. The laminated film was processed into a bag shape by heat sealing so that the carbon dioxide gas absorbing layer surface was on the inside. The electrode group was housed in this, and the obtained one was sandwiched between holders so that the battery thickness became 2.75 mm.
Immediately after insertion into the holder, the pressure applied to the electrode group is 0.5 kg /
cm 2 . 0.3% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as an adhesive polymer was dissolved in dimethylformamide (DMF) (boiling point: 153 ° C.) as an organic solvent. The obtained solution was injected into the electrode group in the laminate film so as to have a battery capacity of 0.6 mL, and the solution was permeated into the electrode group,
The electrode was attached to the entire surface of the electrode group.

【0164】次いで、前記ラミネートフィルム内の電極
群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより前記有
機溶媒を蒸発させ、正極、負極及びセパレータの空隙に
接着性を有する高分子を保持させて正極、負極及びセパ
レータが一体化させると共に、前記電極群の表面に多孔
質な接着部を形成した。
Next, the organic solvent was evaporated by subjecting the electrode group in the laminate film to vacuum drying at 80 ° C. for 12 hours, and the adhesive polymer was held in the gaps between the positive electrode, the negative electrode and the separator. The negative electrode and the separator were integrated, and a porous adhesive portion was formed on the surface of the electrode group.

【0165】次いで、ホルダを解除した。電極群をホル
ダにより挟んでいたトータル時間は、120分であっ
た。前記ラミネートフィルム内の電極群に前記非水電解
液を2g注入し、図6〜図8に示す構造を有し、厚さが
2.75mmで、幅が32mmで、高さが55mmの薄
型非水電解質二次電池を組み立てた。
Next, the holder was released. The total time during which the electrode group was held between the holders was 120 minutes. 2 g of the non-aqueous electrolyte is injected into the electrode group in the laminate film, and has a structure shown in FIGS. 6 to 8 and has a thickness of 2.75 mm, a width of 32 mm, and a height of 55 mm. A water electrolyte secondary battery was assembled.

【0166】図6〜図8に示すように、ラミネートフィ
ルム製の密閉容器31内には、電極群32が収納されて
いる。電極群32は、正極、セパレータ及び負極からな
る積層物が偏平形状に捲回された構造を有する。密閉容
器31の内面には、容器31の長辺側の両端部とリード
が延出されている端部に形成されているヒートシール部
34を除き、炭酸ガス吸収層33が形成されている。炭
酸ガス吸収層33は、電極群32の最外周(最外層)と
対向している。電極群32の前記積層物は、図7の下側
から、セパレータ35、正極合剤層36と正極集電体3
7と正極合剤層36を備えた正極38、セパレータ3
5、負極合剤層39と負極集電体40と負極合剤層39
を備えた負極41、セパレータ35、正極合剤層36と
正極集電体37と正極合剤層36を備えた正極38、セ
パレータ35、負極合剤層39と負極集電体40を備え
た負極41がこの順番に積層された構造を有する。前記
電極群32の最外周は、負極集電体40が位置してい
る。帯状の正極リード42は、一端が電極群32の正極
集電体37に接続され、かつ他端が密閉容器31から延
出されている。一方、帯状の負極リード43は、一端が
電極群32の負極集電体40に接続され、かつ他端が密
閉容器31から延出されている。なお、炭酸ガス吸収層
33を構成するリチウム複合酸化物が電子伝導性を有す
る場合、内部短絡を回避する観点から、電極群32の最
外層(最外周)はセパレータ35であることが好まし
い。
As shown in FIGS. 6 to 8, an electrode group 32 is housed in a sealed container 31 made of a laminated film. The electrode group 32 has a structure in which a laminate including a positive electrode, a separator, and a negative electrode is wound into a flat shape. A carbon dioxide gas absorbing layer 33 is formed on the inner surface of the sealed container 31 except for the heat seal portions 34 formed at both ends on the long side of the container 31 and at the end where the lead extends. The carbon dioxide gas absorbing layer 33 faces the outermost periphery (outermost layer) of the electrode group 32. The laminate of the electrode group 32 includes a separator 35, a positive electrode mixture layer 36, and a positive electrode current collector 3 from the lower side in FIG.
7, a positive electrode 38 including a positive electrode mixture layer 36, and a separator 3
5. Negative electrode mixture layer 39, negative electrode current collector 40, and negative electrode mixture layer 39
41, a separator 35, a positive electrode 38 having a positive electrode mixture layer 36, a positive electrode current collector 37, and a positive electrode mixture layer 36, and a negative electrode having a separator 35, a negative electrode mixture layer 39, and a negative electrode current collector 40. 41 have the structure laminated | stacked in this order. The negative electrode current collector 40 is located at the outermost periphery of the electrode group 32. One end of the strip-shaped positive electrode lead 42 is connected to the positive electrode current collector 37 of the electrode group 32, and the other end is extended from the sealed container 31. On the other hand, one end of the strip-shaped negative electrode lead 43 is connected to the negative electrode current collector 40 of the electrode group 32, and the other end is extended from the sealed container 31. When the lithium composite oxide constituting the carbon dioxide gas absorbing layer 33 has electron conductivity, the outermost layer (outermost periphery) of the electrode group 32 is preferably the separator 35 from the viewpoint of avoiding an internal short circuit.

【0167】(実施例22)前述した実施例21で説明
したのと同様な正極、セパレータ、負極、セパレータの
順序に積層した後、渦巻き状に捲回した。これを90℃
で加熱プレスすることにより、厚さが2.7mmで、幅
が30mm、高さが50mmの電極群を作製した。
(Example 22) A positive electrode, a separator, a negative electrode, and a separator were stacked in the same order as described in Example 21 and then spirally wound. 90 ℃
To produce an electrode group having a thickness of 2.7 mm, a width of 30 mm, and a height of 50 mm.

【0168】前述した実施例21で説明したのと同様な
非水電解液中に粒径が1〜10μmのリチウムシリケー
ト(Li4SiO4)の微粒子を200mg添加した。
200 mg of lithium silicate (Li 4 SiO 4 ) fine particles having a particle size of 1 to 10 μm were added to the same nonaqueous electrolyte as described in Example 21 described above.

【0169】アルミニウム箔の両面がポリプロピレンで
被覆された多層構造を持つ厚さ0.1mmのラミネート
フィルムをヒートシールで袋状に加工した。これに前記
電極群を収納し、80℃で24時間真空乾燥を施した。
A 0.1 mm-thick laminated film having a multilayer structure in which both surfaces of an aluminum foil were covered with polypropylene was processed into a bag by heat sealing. The electrode group was housed in this and vacuum dried at 80 ° C. for 24 hours.

【0170】前記電極群が収納されたラミネートフィル
ムパック内に前記非水電解液を注入した後、前記ラミネ
ートフィルムパックをヒートシールにより完全密閉し、
厚さが2.75mmで、幅が32mmで、高さが55m
mの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
After injecting the non-aqueous electrolyte into the laminated film pack containing the electrode group, the laminated film pack was completely sealed by heat sealing.
2.75mm thick, 32mm wide, 55m high
m thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled.

【0171】(実施例23)実施例21で説明したのと
同様な炭素質物の粉末93重量%、結着剤としてポリフ
ッ化ビニリデン(PVdF)5重量%、リチウムオルソ
シリケート(Li4SiO4)粉末2重量%及びNMP溶
液を混合することによりスラリーを調製した。得られた
スラリーを厚さが10μmの銅箔からなる負極集電体の
両面に塗布し、乾燥し、プレスすることにより電極密度
が1.35g/cm3の負極を作製した。得られた負極
は、負極集電体の両面に厚さが45μmの負極合剤層が
担持された構造を有していた。なお、負極合剤層の合計
厚さは90μmである。
Example 23 93% by weight of a carbonaceous material powder similar to that described in Example 21, 5% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and powder of lithium orthosilicate (Li 4 SiO 4 ) A slurry was prepared by mixing 2% by weight and the NMP solution. The obtained slurry was applied to both sides of a negative electrode current collector made of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and pressed to produce a negative electrode having an electrode density of 1.35 g / cm 3 . The obtained negative electrode had a structure in which a negative electrode mixture layer having a thickness of 45 μm was supported on both surfaces of the negative electrode current collector. Note that the total thickness of the negative electrode mixture layer is 90 μm.

【0172】得られた負極と、前述した実施例21で説
明したのと同様な正極並びにセパレータを用意し、正
極、セパレータ、負極、セパレータの順序に積層した
後、渦巻き状に捲回した。これを90℃で加熱プレスす
ることにより、厚さが2.7mmで、幅が30mm、高
さが50mmの電極群を作製した。
The obtained negative electrode, a positive electrode and a separator similar to those described in Example 21 described above were prepared, and the positive electrode, the separator, the negative electrode, and the separator were laminated in this order, and then spirally wound. This was heated and pressed at 90 ° C. to produce an electrode group having a thickness of 2.7 mm, a width of 30 mm, and a height of 50 mm.

【0173】アルミニウム箔の両面がポリプロピレンで
被覆された多層構造を持つ厚さ0.1mmのラミネート
フィルムをヒートシールで袋状に加工した。これに前記
電極群を収納し、80℃で24時間真空乾燥を施した。
A 0.1 mm-thick laminated film having a multilayer structure in which both surfaces of an aluminum foil were covered with polypropylene was processed into a bag by heat sealing. The electrode group was housed in this and vacuum dried at 80 ° C. for 24 hours.

【0174】前記電極群が収納されたラミネートフィル
ムパック内に前述した実施例21で説明したのと同様な
非水電解液を注入した後、前記ラミネートフィルムパッ
クをヒートシールにより完全密閉し、厚さが2.75m
mで、幅が32mmで、高さが55mmの薄型非水電解
質二次電池を組み立てた。
After injecting the same nonaqueous electrolyte as described in Example 21 into the laminated film pack in which the electrode group was stored, the laminated film pack was completely sealed by heat sealing, and the thickness was reduced. Is 2.75m
m, a thin nonaqueous electrolyte secondary battery having a width of 32 mm and a height of 55 mm was assembled.

【0175】(比較例3)炭酸ガス吸収層を形成しない
こと以外は、前述した実施例21で説明したのと同様な
薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 3 A thin non-aqueous electrolyte secondary battery similar to that described in Example 21 was assembled except that the carbon dioxide gas absorbing layer was not formed.

【0176】得られた実施例21〜23および比較例3
のリチウムイオン二次電池について、初期充電を施し
た。初期充電においては、100mA(0.2C相当)
4.2Vの定電流・定電圧充電を10時間行い、初期充
電後の電池の膨れ状態を調べ、その結果を下記表3に示
す。続いて、放電は100mAの定電流放電を行い、カ
ットオフ電圧は3.0Vで電池容量の確認を行った。こ
れら二次電池に500mA(1.0C相当)で4.2V
まで定電流定電圧充電を3時間かけて施した後、500
mA(1.0C相当)で3.0Vカットの定電流放電を
行なう充放電サイクル試験を500サイクルまで行い、
500サイクル目の容量維持率(1サイクル目の放電容
量を100%とする)を求め、その結果を下記表3に示
す。なお、表3には、電池の理論容量1mAh当りのリ
チウム複合酸化物存在量を併記する。
Examples 21 to 23 and Comparative Example 3
Was initially charged. In initial charging, 100mA (corresponding to 0.2C)
A 4.2 V constant current / constant voltage charge was performed for 10 hours, and the state of swelling of the battery after the initial charge was examined. The results are shown in Table 3 below. Subsequently, the battery was discharged at a constant current of 100 mA, and the battery capacity was confirmed at a cutoff voltage of 3.0 V. 4.2 V at 500 mA (equivalent to 1.0 C) for these secondary batteries
After charging for 3 hours with constant current and constant voltage until 500
A charge / discharge cycle test in which a constant current discharge of 3.0 V cut at mA (equivalent to 1.0 C) is performed up to 500 cycles,
The capacity retention ratio at the 500th cycle (the discharge capacity at the first cycle is defined as 100%) was obtained, and the results are shown in Table 3 below. Table 3 also shows the amount of lithium composite oxide present per 1 mAh of theoretical capacity of the battery.

【0177】また、実施例21〜23および比較例3の
リチウムイオン二次電池について、初期充電並びに電池
容量の確認を行った後、これらの電池を500mA
(1.0C相当)、4.2Vまで定電流・定電圧充電を
3時間かけて施した後、4.2Vの充電状態で85℃、
150時間貯蔵後の電池の膨れ状態を調べ、その結果を
表3に示す。
After the initial charging and the battery capacity of the lithium ion secondary batteries of Examples 21 to 23 and Comparative Example 3 were confirmed, these batteries were charged at 500 mA.
(Equivalent to 1.0 C) After constant-current / constant-voltage charging to 4.2 V was performed over 3 hours, 85 ° C.
The swelling state of the battery after storage for 150 hours was examined, and the results are shown in Table 3.

【0178】[0178]

【表3】 [Table 3]

【0179】表3から明らかなように、実施例21〜2
3の薄型二次電池は、高温貯蔵試験後の炭酸ガス残存量
が1mL以下で、比較例3の二次電池に比べて、初期充
電時及び高温貯蔵時の容器の膨れが小さく、かつ500
サイクル時の容量維持率が高いことがわかる。
As is clear from Table 3, Examples 21 to 2
The thin secondary battery of No. 3 has a residual carbon dioxide gas amount of 1 mL or less after the high-temperature storage test, and has a smaller swelling of the container at the time of initial charging and high-temperature storage than the secondary battery of Comparative Example 3;
It can be seen that the capacity retention rate during the cycle is high.

【0180】なお、前述した実施例1〜20では、外装
缶2の底面に開放弁23を形成したが、開放弁23は、
例えば、外装缶2の側面、蓋体3等に形成することがで
きる。
In the first to twentieth embodiments, the opening valve 23 is formed on the bottom surface of the outer can 2.
For example, it can be formed on the side surface of the outer can 2, on the lid 3, or the like.

【0181】また、前述した実施例1〜20では、正極
と負極と前記正極と前記負極の間に配置されるセパレー
タとを含む積層物が扁平形状に捲回された構造の電極群
を使用する例を説明したが、電極群の形状は特に限定さ
れず、例えば、前記積層物を渦巻き状に捲回した渦巻型
電極群、図9に示すように、負極6と正極8をその間に
セパレータ7を介在させながら5回折り曲げることによ
り得られた扁平型電極群、図10に示すように、負極6
と正極8をその間にセパレータ7を介在させながら交互
に積層した積層型電極群などを使用することができる。
In Examples 1 to 20 described above, an electrode group having a structure in which a laminate including a positive electrode and a negative electrode and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode is wound into a flat shape is used. Although the example has been described, the shape of the electrode group is not particularly limited. For example, a spiral electrode group in which the laminate is spirally wound, and as shown in FIG. Flat electrode group obtained by bending five times while interposing a negative electrode, as shown in FIG.
And a positive electrode 8 may be used, for example, a stacked electrode group in which the separators 7 are interposed therebetween and alternately.

【0182】[0182]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る非水電
解質二次電池によれば、非水電解質の分解反応で生成す
る炭酸ガスによる内圧上昇を抑制することができ、安全
性と充放電サイクル寿命を向上することができる等の顕
著な効果を奏する。
As described above in detail, according to the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, it is possible to suppress an increase in internal pressure due to carbon dioxide gas generated by a decomposition reaction of the nonaqueous electrolyte, thereby improving safety and satisfactory performance. A remarkable effect such as improvement of the discharge cycle life can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の角形リチウムイオン二次電池を示す
部分切欠斜視図。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a prismatic lithium ion secondary battery of Example 1. FIG.

【図2】図1の角形リチウムイオン二次電池の外装缶を
示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing an outer can of the prismatic lithium ion secondary battery of FIG.

【図3】図2のIII−III線に沿う断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2;

【図4】実施例6の角形リチウムイオン二次電池を示す
部分切欠斜視図。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a prismatic lithium ion secondary battery of Example 6.

【図5】図4の角形リチウムイオン二次電池の電極群を
示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing an electrode group of the prismatic lithium ion secondary battery in FIG. 4;

【図6】実施例21の薄型リチウムイオン二次電池を示
す平面図。
FIG. 6 is a plan view showing a thin lithium ion secondary battery of Example 21.

【図7】図6の薄型リチウムイオン二次電池を示す断面
図。
FIG. 7 is a sectional view showing the thin lithium ion secondary battery of FIG. 6;

【図8】図7のA部を示す拡大断面図。FIG. 8 is an enlarged sectional view showing a portion A in FIG. 7;

【図9】本発明に係る非水電解質二次電池の電極群の別
な例を示す側面図。
FIG. 9 is a side view showing another example of the electrode group of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

【図10】本発明に係る非水電解質二次電池の電極群の
さらに別な例を示す側面図。
FIG. 10 is a side view showing still another example of the electrode group of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…密閉容器、 2…外装缶、 3…蓋体、 4…絶縁フィルム、 5…電極群、 6…負極、 7…セパレータ、 8…正極、 9…スペーサ、 23…開放弁、 24…炭酸ガス吸収層、 25…炭酸ガス吸収シート、 31…密閉容器、 32…電極群、 33…炭酸ガス吸収層、 35…セパレータ、 38…正極、 41…負極。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Closed container, 2 ... Outer can, 3 ... Lid, 4 ... Insulating film, 5 ... Electrode group, 6 ... Negative electrode, 7 ... Separator, 8 ... Positive electrode, 9 ... Spacer, 23 ... Opening valve, 24 ... Carbon dioxide gas Absorption layer, 25: Carbon dioxide gas absorption sheet, 31: Closed container, 32: Electrode group, 33: Carbon dioxide gas absorption layer, 35: Separator, 38: Positive electrode, 41: Negative electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 麻子 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 小塚 祥二 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中西 博 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 5H029 AJ05 AJ12 AK02 AK03 AK05 AL01 AL02 AL04 AL06 AL07 AL12 AM00 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ08 CJ22 CJ23 DJ02 DJ04 DJ08 DJ10 EJ03 EJ12 EJ14 HJ01 HJ19 5H050 AA07 AA15 BA17 CA02 CA08 CA09 CA11 CB01 CB02 CB04 CB07 CB08 CB12 DA15 EA12 GA10 GA22 HA01 HA19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Asako Sato 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Shoji Kozuka 1-1-1, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside the Toshiba R & D Center (72) Inventor Hiroshi Nakanishi 1 at Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term in the Toshiba R & D Center (Reference) 5H029 AJ05 AJ12 AK02 AK03 AK05 AL01 AL02 AL04 AL06 AL07 AL12 AM00 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ08 CJ22 CJ23 DJ02 DJ04 DJ08 DJ10 EJ03 EJ12 EJ14 HJ01 HJ19 5H050 AA07 AA15 BA17 CA02 CA08 CA09 CA11 CB01 CB02 CB04 CB07 CB08 CB12 DA15 EA12 GA10 HA22

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 密閉容器と、前記密閉容器内に収納され
る正極と、前記密閉容器内に収納される負極と、前記密
閉容器内に収納される非水電解質とを具備する非水電解
質二次電池において、 前記密閉容器内に、炭酸ガスを吸収するリチウム複合酸
化物が存在し、前記リチウム複合酸化物は電池理論容量
1mAh当り4mg以下の量で存在していることを特徴
とする非水電解質二次電池。
1. A non-aqueous electrolyte comprising a closed container, a positive electrode stored in the closed container, a negative electrode stored in the closed container, and a non-aqueous electrolyte stored in the closed container. In the secondary battery, a non-aqueous solution characterized in that a lithium composite oxide that absorbs carbon dioxide is present in the closed container, and the lithium composite oxide is present in an amount of 4 mg or less per 1 mAh of theoretical battery capacity. Electrolyte secondary battery.
【請求項2】 密閉容器と、前記密閉容器内に収納され
る正極と、前記密閉容器内に収納される負極と、前記密
閉容器内に収納される非水電解質とを具備する非水電解
質二次電池において、 前記非水電解質中に、炭酸ガスを吸収するリチウム複合
酸化物が含有されていることを特徴とする非水電解質二
次電池。
2. A non-aqueous electrolyte comprising a closed container, a positive electrode stored in the closed container, a negative electrode stored in the closed container, and a non-aqueous electrolyte stored in the closed container. In a secondary battery, the nonaqueous electrolyte contains a lithium composite oxide that absorbs carbon dioxide gas.
【請求項3】 密閉容器と、前記密閉容器内に収納され
る正極と、前記密閉容器内に収納される負極と、前記密
閉容器内に収納される非水電解質とを具備する非水電解
質二次電池において、 前記負極中に、炭酸ガスを吸収するリチウム複合酸化物
が含有されていることを特徴とする非水電解質二次電
池。
3. A non-aqueous electrolyte comprising a closed container, a positive electrode stored in the closed container, a negative electrode stored in the closed container, and a non-aqueous electrolyte stored in the closed container. In the following battery, the non-aqueous electrolyte secondary battery is characterized in that the negative electrode contains a lithium composite oxide that absorbs carbon dioxide gas.
【請求項4】 密閉容器と、前記密閉容器内に収納さ
れ、正極及び負極を含む電極群と、前記密閉容器内に収
納される非水電解質とを具備する非水電解質二次電池に
おいて、 前記密閉容器と前記電極群との間に存在する空間内に、
リチウム複合酸化物を含有する炭酸ガス吸収層を存在さ
せることを特徴とする非水電解質二次電池。
4. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a closed container, an electrode group housed in the closed container, including a positive electrode and a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte housed in the closed container. In the space existing between the closed container and the electrode group,
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a carbon dioxide absorption layer containing a lithium composite oxide.
【請求項5】 前記リチウム複合酸化物は、炭酸ガスの
吸収により炭酸リチウム(Li2CO3)を生成すること
を特徴とする請求項1〜4いずれか1記載の非水電解質
二次電池。
5. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the lithium composite oxide generates lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) by absorbing carbon dioxide gas.
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