JP2003257415A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
- Publication number
- JP2003257415A JP2003257415A JP2002056145A JP2002056145A JP2003257415A JP 2003257415 A JP2003257415 A JP 2003257415A JP 2002056145 A JP2002056145 A JP 2002056145A JP 2002056145 A JP2002056145 A JP 2002056145A JP 2003257415 A JP2003257415 A JP 2003257415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- mixture layer
- active material
- electrode mixture
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】非水電解質二次電池の安全性を向上させる。
【解決手段】正極集電体１２に正極合剤層１３を配して
なる正極板１０と負極板２０とを巻回して構成された発
電要素４０を備えたリチウムイオン二次電池１におい
て、正極集電体１２の両面に形成された正極合剤層１３
の一方を第１正極合剤層１３Ａとし、他方を第２正極合
剤層１３Ｂとする。その第２正極合剤層１３Ｂに含まれ
る第２の正極活物質は、第１正極合剤層１３Ａに含まれ
る第１正極活物質より示差走査熱量測定法による発熱開
始温度が高い正極活物質を用い、発電要素４０の最も外
側の正極合剤層１３が第２正極合剤層１３Ｂとなるよう
にして、正極板１０を巻回して発電要素４０を構成す
る。
なる正極板１０と負極板２０とを巻回して構成された発
電要素４０を備えたリチウムイオン二次電池１におい
て、正極集電体１２の両面に形成された正極合剤層１３
の一方を第１正極合剤層１３Ａとし、他方を第２正極合
剤層１３Ｂとする。その第２正極合剤層１３Ｂに含まれ
る第２の正極活物質は、第１正極合剤層１３Ａに含まれ
る第１正極活物質より示差走査熱量測定法による発熱開
始温度が高い正極活物質を用い、発電要素４０の最も外
側の正極合剤層１３が第２正極合剤層１３Ｂとなるよう
にして、正極板１０を巻回して発電要素４０を構成す
る。
Description
【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。
池に関する。
【０００２】
【従来の技術】非水電解質二次電池のうち最も実用化が
進んでいるものとしては、リチウムイオン二次電池があ
る。その正極活物質として多くは、従来、リチウムマン
ガン系複合酸化物が使用されていたが、これはエネルギ
ー密度が比較的低いという問題がある。そこで、種々の
正極活物質が開発され、なかでも例えばリチウムニッケ
ルコバルト系複合酸化物が、高エネルギー密度を備え、
かつ長寿命であるために、近年、脚光を浴びている。と
ころが、このリチウムニッケルコバルト系複合酸化物は
熱に対して不安定なため、それを正極活物質として用い
たリチウムイオン二次電池は、リチウムマンガン系複合
酸化物を使用したものに比べて、安全性が低くなるとい
う問題があった。
進んでいるものとしては、リチウムイオン二次電池があ
る。その正極活物質として多くは、従来、リチウムマン
ガン系複合酸化物が使用されていたが、これはエネルギ
ー密度が比較的低いという問題がある。そこで、種々の
正極活物質が開発され、なかでも例えばリチウムニッケ
ルコバルト系複合酸化物が、高エネルギー密度を備え、
かつ長寿命であるために、近年、脚光を浴びている。と
ころが、このリチウムニッケルコバルト系複合酸化物は
熱に対して不安定なため、それを正極活物質として用い
たリチウムイオン二次電池は、リチウムマンガン系複合
酸化物を使用したものに比べて、安全性が低くなるとい
う問題があった。
【０００３】そこで、これら２種の正極活物質を混合し
て使用することで、ある程度のエネルギー密度と安全性
との両立を狙った構造も提案されている。
て使用することで、ある程度のエネルギー密度と安全性
との両立を狙った構造も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構造で熱的安定性が高いリチウムマンガン系複合酸化物
の混合比を高めても、その分、エネルギー密度が低下す
るだけで、予想されるほどに安全性が改善されないとい
うのが実情であった。
構造で熱的安定性が高いリチウムマンガン系複合酸化物
の混合比を高めても、その分、エネルギー密度が低下す
るだけで、予想されるほどに安全性が改善されないとい
うのが実情であった。
【０００５】その理由は、次の通りであると考えられ
る。例えば、金属製の釘などの異物がリチウムイオン二
次電池に突き刺さった場合には、電池内部で異物による
短絡が起り、その近くで電池内の活物質が局所的に加熱
される。その活物質として、リチウムニッケルコバルト
系複合酸化物とリチウムマンガン系複合酸化物とを混合
して用いた場合であっても、それぞれの活物質は独立し
た粒子として存在しているから、熱安定性の低いリチウ
ムニッケルコバルト系複合酸化物が熱分解を始めてしま
うのである。
る。例えば、金属製の釘などの異物がリチウムイオン二
次電池に突き刺さった場合には、電池内部で異物による
短絡が起り、その近くで電池内の活物質が局所的に加熱
される。その活物質として、リチウムニッケルコバルト
系複合酸化物とリチウムマンガン系複合酸化物とを混合
して用いた場合であっても、それぞれの活物質は独立し
た粒子として存在しているから、熱安定性の低いリチウ
ムニッケルコバルト系複合酸化物が熱分解を始めてしま
うのである。
【０００６】本発明は上記のような事情に基づいて完成
されたものであって、安全性に優れた非水電解質二次電
池を提供することを目的とする。
されたものであって、安全性に優れた非水電解質二次電
池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、正極集電体に正極
合剤層を配してなる正極板と負極板とを積層して構成さ
れた発電要素を備えた非水電解質二次電池において、前
記正極合剤層は第１の正極活物質を含有する第１正極合
剤層と前記第１の正極活物質よりも示差走査熱量測定法
による発熱開始温度が高い第２の正極活物質を含有する
第２正極合剤層からなるとともに、前記発電要素におい
て最も外側となる前記正極合剤層を前記第２正極合剤層
としたところに特徴を有する。
めの手段として、請求項１の発明は、正極集電体に正極
合剤層を配してなる正極板と負極板とを積層して構成さ
れた発電要素を備えた非水電解質二次電池において、前
記正極合剤層は第１の正極活物質を含有する第１正極合
剤層と前記第１の正極活物質よりも示差走査熱量測定法
による発熱開始温度が高い第２の正極活物質を含有する
第２正極合剤層からなるとともに、前記発電要素におい
て最も外側となる前記正極合剤層を前記第２正極合剤層
としたところに特徴を有する。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載のもの
において、前記正極集電体にはその一方の面に前記第１
正極合剤層が形成され、他方の面に前記第２正極合剤層
が形成されるとともに、前記発電要素は前記正極板が前
記負極板とともに巻回されてなるところに特徴を有す
る。
において、前記正極集電体にはその一方の面に前記第１
正極合剤層が形成され、他方の面に前記第２正極合剤層
が形成されるとともに、前記発電要素は前記正極板が前
記負極板とともに巻回されてなるところに特徴を有す
る。
【０００９】なお、前記第２正極合剤層に含まれた正極
活物質を、スピネルマンガン酸リチウムである構成とす
れば、示差走査熱量測定法による発熱開始温度が高く、
発熱量の小さい正極活物質を用いることになるから、電
池の安全性をより向上できる。
活物質を、スピネルマンガン酸リチウムである構成とす
れば、示差走査熱量測定法による発熱開始温度が高く、
発熱量の小さい正極活物質を用いることになるから、電
池の安全性をより向上できる。
【００１０】さらに、前記第１正極合剤層に含まれた正
極活物質を、層状構造を有し一般式ＬｉａＮｉｂＣｏｃ
ＭｄＯ２（Ｍは、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏから選ば
れる少なくとも一種の元素であり、０．９５≦ａ≦１．
０５、０．５≦ｂ≦０．９、０．１≦ｃ＋ｄ≦０．５、
０．０３≦ｄ≦０．１）で示されるリチウム含有複合酸
化物である構成とすれば、エネルギー密度の大きい活物
質を用いているから、電池全体のエネルギー密度を向上
させることができる。
極活物質を、層状構造を有し一般式ＬｉａＮｉｂＣｏｃ
ＭｄＯ２（Ｍは、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏから選ば
れる少なくとも一種の元素であり、０．９５≦ａ≦１．
０５、０．５≦ｂ≦０．９、０．１≦ｃ＋ｄ≦０．５、
０．０３≦ｄ≦０．１）で示されるリチウム含有複合酸
化物である構成とすれば、エネルギー密度の大きい活物
質を用いているから、電池全体のエネルギー密度を向上
させることができる。
【００１１】
【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞請求項１の
発明によれば、正極合剤層は第１の正極活物質を含んだ
第１正極合剤層と第２の正極活物質を含んだ第２正極合
剤層とからなっている。そして、第１の正極活物質より
示差走査熱量測定法（以下、ＤＳＣと略す）による発熱
開始温度が高い、すなわち熱分解しにくい第２の正極活
物質を含んだ第２正極合剤層が発電要素の最も外側の正
極合剤層となっている。
発明によれば、正極合剤層は第１の正極活物質を含んだ
第１正極合剤層と第２の正極活物質を含んだ第２正極合
剤層とからなっている。そして、第１の正極活物質より
示差走査熱量測定法（以下、ＤＳＣと略す）による発熱
開始温度が高い、すなわち熱分解しにくい第２の正極活
物質を含んだ第２正極合剤層が発電要素の最も外側の正
極合剤層となっている。
【００１２】このため、釘など、金属製の異物が発電要
素に刺さる場合、その異物が最初に第２の正極活物質に
接触して、短絡を引き起こす。この際、加熱されるのは
熱分解しにくい第２の正極活物質だから、電池の安全性
を向上させることができる。
素に刺さる場合、その異物が最初に第２の正極活物質に
接触して、短絡を引き起こす。この際、加熱されるのは
熱分解しにくい第２の正極活物質だから、電池の安全性
を向上させることができる。
【００１３】＜請求項２の発明＞請求項２の発明にあっ
ては、請求項１の発明に加え、正極集電体はその一方の
面に第１正極合剤層が形成され、他方の面に第２正極合
剤層が形成されているから、第１正極合剤層と第２正極
合剤層とを確実に隔てることができ、第１正極合剤層と
第２正極合剤層とが混ざることが無い。よって、電池の
安全性をより向上させることができる。
ては、請求項１の発明に加え、正極集電体はその一方の
面に第１正極合剤層が形成され、他方の面に第２正極合
剤層が形成されているから、第１正極合剤層と第２正極
合剤層とを確実に隔てることができ、第１正極合剤層と
第２正極合剤層とが混ざることが無い。よって、電池の
安全性をより向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞以下、本発明に
かかる非水電解質二次電池であり、そのケースが負極端
子を兼ねている第１実施形態について、図１ないし図３
を参照しつつ詳細に説明する。
かかる非水電解質二次電池であり、そのケースが負極端
子を兼ねている第１実施形態について、図１ないし図３
を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】図１には、完成形態のリチウムイオン二次
電池１（本発明の非水電解質二次電池に該当する。）を
破断して示す。このリチウムイオン二次電池１には、例
えば金属により円筒状に形成されたケース４１と、その
内部に収容される発電要素４０とが備えられている。
電池１（本発明の非水電解質二次電池に該当する。）を
破断して示す。このリチウムイオン二次電池１には、例
えば金属により円筒状に形成されたケース４１と、その
内部に収容される発電要素４０とが備えられている。
【００１６】ケース４１は、有底の円筒容器状に形成さ
れた金属製の電池ケース４２と、略円盤状に形成されて
この電池ケース４２の開放口を封止する金属製のキャッ
プ４３とで構成されている。電池ケース４２内には、発
電要素４０が、その上下に円盤状の絶縁板４４を配した
状態で収容されている。そして、この電池ケース４２の
開放口には、キャップ４３が封口ガスケット４５を介し
てかしめつけられている。また、ケース４１の内部に
は、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカ
ーボネート（ＤＥＣ）及びジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）を２：１：１の割合に混合した混合液に１ｍｏｌ／
ｌの六フッ化リン酸リチウムを添加した非水電解液が注
入されている。
れた金属製の電池ケース４２と、略円盤状に形成されて
この電池ケース４２の開放口を封止する金属製のキャッ
プ４３とで構成されている。電池ケース４２内には、発
電要素４０が、その上下に円盤状の絶縁板４４を配した
状態で収容されている。そして、この電池ケース４２の
開放口には、キャップ４３が封口ガスケット４５を介し
てかしめつけられている。また、ケース４１の内部に
は、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカ
ーボネート（ＤＥＣ）及びジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）を２：１：１の割合に混合した混合液に１ｍｏｌ／
ｌの六フッ化リン酸リチウムを添加した非水電解液が注
入されている。
【００１７】発電要素４０は、帯状の正極板１０と負極
板２０とを、セパレータ３０を介して重ね合わせ、巻回
することで、渦巻き状に構成されている。
板２０とを、セパレータ３０を介して重ね合わせ、巻回
することで、渦巻き状に構成されている。
【００１８】負極板２０は、例えば厚さ１２μｍの銅箔
からなる負極集電体２２の両面に、負極合剤層２３が形
成されたものである。
からなる負極集電体２２の両面に、負極合剤層２３が形
成されたものである。
【００１９】負極合剤層２３は、負極集電体２２の両面
において長さ方向の一方の端部からやや内側までの領域
を除く全面に形成されている。この負極合剤層２３は、
グラファイト粉末などの負極活物質を、ポリフッ化ビニ
リデンなどの結着剤とともに混練してペースト状とした
負極合剤を、負極集電体２２の両面に塗布、乾燥し、ロ
ールプレス機により圧延することにより形成されてい
る。
において長さ方向の一方の端部からやや内側までの領域
を除く全面に形成されている。この負極合剤層２３は、
グラファイト粉末などの負極活物質を、ポリフッ化ビニ
リデンなどの結着剤とともに混練してペースト状とした
負極合剤を、負極集電体２２の両面に塗布、乾燥し、ロ
ールプレス機により圧延することにより形成されてい
る。
【００２０】また、負極板２０は負極集電体２２におい
て負極合剤層２３が形成されていない領域の負極集電体
２２には負極リード２１が接続されている。この負極リ
ード２１の先端部は、負極板２０から下方へ突出され、
負極端子としての役割を果たす電池ケース４２の底部に
接続されている。
て負極合剤層２３が形成されていない領域の負極集電体
２２には負極リード２１が接続されている。この負極リ
ード２１の先端部は、負極板２０から下方へ突出され、
負極端子としての役割を果たす電池ケース４２の底部に
接続されている。
【００２１】一方、正極板１０は、例えば厚さ２０μｍ
の帯状のアルミニウム箔からなる正極集電体１２上に、
正極合剤層１３が形成されたものである。
の帯状のアルミニウム箔からなる正極集電体１２上に、
正極合剤層１３が形成されたものである。
【００２２】正極合剤層１３は、正極集電体１２の両面
において長さ方向の一方の端部からやや内側までの領域
を除く全面に形成されている。この正極合剤層１３は、
正極合剤ペーストを、正極集電体１２の両面に塗布、乾
燥し、ロールプレス機により圧延することにより形成さ
れる。
において長さ方向の一方の端部からやや内側までの領域
を除く全面に形成されている。この正極合剤層１３は、
正極合剤ペーストを、正極集電体１２の両面に塗布、乾
燥し、ロールプレス機により圧延することにより形成さ
れる。
【００２３】また、正極板１０には正極集電体１２にお
いて正極合剤層１３が形成されていない領域に正極リー
ド１１が接続されている。この正極リード１１の先端部
は、正極板１０から上方へ突出され、正極端子の役割を
果たすキャップ４３に接続されている。
いて正極合剤層１３が形成されていない領域に正極リー
ド１１が接続されている。この正極リード１１の先端部
は、正極板１０から上方へ突出され、正極端子の役割を
果たすキャップ４３に接続されている。
【００２４】ここで、正極合剤層１３は、第１正極合剤
層１３Ａと第２正極合剤層１３Ｂとからなり、正極集電
体１２において一方の面に第１正極合剤層１３Ａが形成
され、他方の面に第２正極合剤層１３Ｂが形成されてい
る。この第１正極合剤層１３Ａは、リチウム含有ニッケ
ルコバルト複合酸化物（ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ
０．２Ｏ ２）やコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）な
どの第１の正極活物質、ポリフッ化ビニリデンなどの結
着剤、アセチレンブラックなどの導電材を添加して調製
した正極合剤ペーストを正極集電体１２に塗布すること
により形成されている。
層１３Ａと第２正極合剤層１３Ｂとからなり、正極集電
体１２において一方の面に第１正極合剤層１３Ａが形成
され、他方の面に第２正極合剤層１３Ｂが形成されてい
る。この第１正極合剤層１３Ａは、リチウム含有ニッケ
ルコバルト複合酸化物（ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ
０．２Ｏ ２）やコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）な
どの第１の正極活物質、ポリフッ化ビニリデンなどの結
着剤、アセチレンブラックなどの導電材を添加して調製
した正極合剤ペーストを正極集電体１２に塗布すること
により形成されている。
【００２５】第１の正極活物質としては、上記化合物の
他に、リチウム酸ニッケル（ＬｉＮｉＯ２）や、層状構
造を有し一般式ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｄＯ２（Ｍは、Ｍ
ｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏから選ばれる少なくとも一種
の元素であり、０．９５≦ａ≦１．０５、０．５≦ｂ≦
０．９、０．１≦ｃ＋ｄ≦０．５、０．０３≦ｄ≦０．
１）で示されるリチウム含有複合酸化物を用いることが
できる。
他に、リチウム酸ニッケル（ＬｉＮｉＯ２）や、層状構
造を有し一般式ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｄＯ２（Ｍは、Ｍ
ｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏから選ばれる少なくとも一種
の元素であり、０．９５≦ａ≦１．０５、０．５≦ｂ≦
０．９、０．１≦ｃ＋ｄ≦０．５、０．０３≦ｄ≦０．
１）で示されるリチウム含有複合酸化物を用いることが
できる。
【００２６】また、第２正極合剤層１３Ｂは、正極活物
質として第２の正極活物質を用いる以外、第１正極合剤
層１３Ａと同様に形成されている。第２の正極活物質は
第１の正極活物質よりもＤＳＣにおける発熱開始温度が
高い正極活物質であり、例えば、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ
０．２Ｏ２、ＬｉＣｏＯ２及びＬｉＮｉＯ２などよりＤ
ＳＣにおける発熱開始温度が高いスピネルマンガン酸リ
チウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いることができる。
質として第２の正極活物質を用いる以外、第１正極合剤
層１３Ａと同様に形成されている。第２の正極活物質は
第１の正極活物質よりもＤＳＣにおける発熱開始温度が
高い正極活物質であり、例えば、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ
０．２Ｏ２、ＬｉＣｏＯ２及びＬｉＮｉＯ２などよりＤ
ＳＣにおける発熱開始温度が高いスピネルマンガン酸リ
チウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いることができる。
【００２７】ここで、第１の正極活物質の例としてＬｉ
０．５ＣｏＯ２及びＬｉ０．３ＮｉＯ２について、第２
の正極活物質の例としてＬｉ０．３Ｍｎ２Ｏ４について
ＤＳＣ測定を行った結果のチャートを図２に示す。な
お、リチウムイオン二次電池１に用いられる正極活物質
は、含有するリチウムイオンが充電に伴って減少すると
不安定になることが知られているため、充電状態に近い
リチウム含有量の正極活物質を用いて測定を行ってい
る。このチャートより、Ｌｉ０．３ＮｉＯ２（破線）、
Ｌｉ０．５ＣｏＯ２（一点鎖線）及びＬｉ０．３Ｍｎ２
Ｏ４（実線）の発熱開始温度は、２１０℃、２２０℃及
び３２０℃とそれぞれ異なっており、特にＬｉ０．３Ｍ
ｎ２Ｏ４の発熱開始温度が最も高いことがわかる。よっ
て、第２の正極活物質として用いられるＬｉ０．３Ｍｎ
２Ｏ４は第１の正極活物質として用いられるＬｉ０．３
ＮｉＯ２及びＬｉ０．５ＣｏＯ２よりもＤＳＣによる発
熱開始温度が高く、熱安定性が高いと言える。
０．５ＣｏＯ２及びＬｉ０．３ＮｉＯ２について、第２
の正極活物質の例としてＬｉ０．３Ｍｎ２Ｏ４について
ＤＳＣ測定を行った結果のチャートを図２に示す。な
お、リチウムイオン二次電池１に用いられる正極活物質
は、含有するリチウムイオンが充電に伴って減少すると
不安定になることが知られているため、充電状態に近い
リチウム含有量の正極活物質を用いて測定を行ってい
る。このチャートより、Ｌｉ０．３ＮｉＯ２（破線）、
Ｌｉ０．５ＣｏＯ２（一点鎖線）及びＬｉ０．３Ｍｎ２
Ｏ４（実線）の発熱開始温度は、２１０℃、２２０℃及
び３２０℃とそれぞれ異なっており、特にＬｉ０．３Ｍ
ｎ２Ｏ４の発熱開始温度が最も高いことがわかる。よっ
て、第２の正極活物質として用いられるＬｉ０．３Ｍｎ
２Ｏ４は第１の正極活物質として用いられるＬｉ０．３
ＮｉＯ２及びＬｉ０．５ＣｏＯ２よりもＤＳＣによる発
熱開始温度が高く、熱安定性が高いと言える。
【００２８】また、図２中の各正極活物質の発熱量を表
１に示す。この発熱量は各正極活物質について、それぞ
れのＤＳＣ曲線におけるベースラインからのピーク面積
に相当し、Ｌｉ０．５ＣｏＯ２にあっては、二つのピー
クを含んでいる。表１から、Ｌｉ０．５ＣｏＯ２及びＬ
ｉ０．３ＮｉＯ２の発熱量に対して、Ｌｉ０．３Ｍｎ ２
Ｏ４の発熱量が小さくなっていることがわかる。よっ
て、第１の正極活物質として用いられるＬｉ０．３Ｎｉ
Ｏ２及びＬｉ０．５ＣｏＯ２よりも第２の正極活物質と
して用いられるＬｉ０．３Ｍｎ２Ｏ４は発熱量の点から
も熱安定性が高いと言える。
１に示す。この発熱量は各正極活物質について、それぞ
れのＤＳＣ曲線におけるベースラインからのピーク面積
に相当し、Ｌｉ０．５ＣｏＯ２にあっては、二つのピー
クを含んでいる。表１から、Ｌｉ０．５ＣｏＯ２及びＬ
ｉ０．３ＮｉＯ２の発熱量に対して、Ｌｉ０．３Ｍｎ ２
Ｏ４の発熱量が小さくなっていることがわかる。よっ
て、第１の正極活物質として用いられるＬｉ０．３Ｎｉ
Ｏ２及びＬｉ０．５ＣｏＯ２よりも第２の正極活物質と
して用いられるＬｉ０．３Ｍｎ２Ｏ４は発熱量の点から
も熱安定性が高いと言える。
【００２９】
【表１】
【００３０】本実施形態において、発電要素４０の巻回
状態は以下のようである。負極板２０は、発電要素４０
の最外周となるように巻回されており、正極板１０は、
外周面側が第２正極合剤層１３Ｂとなるように巻回され
ている。本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池１
内部の積層状態を、図３の部分断面図（図１の円Ｘ内
部）に示す。リチウムイオン二次電池１は、その外部か
ら内部（図中では左から右）へ向かって、電池ケース４
２、セパレータ３０、負極板２０、セパレータ３０、正
極板１０、セパレータ３０、………の順に積層されてい
る。
状態は以下のようである。負極板２０は、発電要素４０
の最外周となるように巻回されており、正極板１０は、
外周面側が第２正極合剤層１３Ｂとなるように巻回され
ている。本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池１
内部の積層状態を、図３の部分断面図（図１の円Ｘ内
部）に示す。リチウムイオン二次電池１は、その外部か
ら内部（図中では左から右）へ向かって、電池ケース４
２、セパレータ３０、負極板２０、セパレータ３０、正
極板１０、セパレータ３０、………の順に積層されてい
る。
【００３１】ここで、正極板１０の外周面（左側面）に
は、第２正極合剤層１３Ｂが形成され、正極板１０の内
周面（右側面）には第１正極合剤層１３Ａが形成されて
いるから、発電要素４０の最も外側となる正極合剤層１
３は第２正極合剤層１３Ｂとなっている。
は、第２正極合剤層１３Ｂが形成され、正極板１０の内
周面（右側面）には第１正極合剤層１３Ａが形成されて
いるから、発電要素４０の最も外側となる正極合剤層１
３は第２正極合剤層１３Ｂとなっている。
【００３２】上記構成のリチウムイオン二次電池１に金
属製の釘などを刺した場合、釘Ａが負極板２０と電気的
に接続されている電池ケース４２を突き破り、負極板２
０に達する（図３の（Ｂ））。この時点では、釘Ａが接
触している電池ケース４２及び負極板２０は同じ電位だ
から、釘Ａには電流が流れない。さらに釘Ａがリチウム
イオン二次電池１に侵入すると、セパレータ３０を突き
破り正極板１０の外周側にある第２正極合剤層１３Ｂに
到達する（図３の（Ｃ））。このときはじめて、釘Ａに
より負極板２０と正極板１０とが短絡して大きな電流が
流れる。
属製の釘などを刺した場合、釘Ａが負極板２０と電気的
に接続されている電池ケース４２を突き破り、負極板２
０に達する（図３の（Ｂ））。この時点では、釘Ａが接
触している電池ケース４２及び負極板２０は同じ電位だ
から、釘Ａには電流が流れない。さらに釘Ａがリチウム
イオン二次電池１に侵入すると、セパレータ３０を突き
破り正極板１０の外周側にある第２正極合剤層１３Ｂに
到達する（図３の（Ｃ））。このときはじめて、釘Ａに
より負極板２０と正極板１０とが短絡して大きな電流が
流れる。
【００３３】本実施形態において、発電要素４０の最も
外側にある正極合剤層１３は、正極板１０の外周面にあ
る第２正極合剤層１３Ｂであり、この層に短絡による電
流が最初に流れて最も加熱される。この第２正極合剤層
１３Ｂには、スピネルマンガン酸リチウム等の熱安定性
の高い第２の正極活物質が含まれているから、電池の安
全性が向上する。
外側にある正極合剤層１３は、正極板１０の外周面にあ
る第２正極合剤層１３Ｂであり、この層に短絡による電
流が最初に流れて最も加熱される。この第２正極合剤層
１３Ｂには、スピネルマンガン酸リチウム等の熱安定性
の高い第２の正極活物質が含まれているから、電池の安
全性が向上する。
【００３４】＜第２実施形態＞次に第２実施形態につい
て図１及び図４を用いて説明する。第１実施形態と同じ
構成については、同一符号を付し、その説明を省略す
る。
て図１及び図４を用いて説明する。第１実施形態と同じ
構成については、同一符号を付し、その説明を省略す
る。
【００３５】本実施形態において、発電要素４０は第１
実施形態とは逆に正極板１０が最外周となっており、正
極板１０は内周面側が第２正極合剤層１３Ｂとなるよう
に巻回されている。本実施形態にかかるリチウムイオン
二次電池１内部の積層状態を、図４の部分断面図（図１
の円Ｘ内部）に示す。リチウムイオン二次電池１は、そ
の外部から内部（図中では左から右）へ向かって、電池
ケース４２、セパレータ３０、正極板１０、セパレータ
３０、負極板２０、セパレータ３０、………の順に積層
されている。
実施形態とは逆に正極板１０が最外周となっており、正
極板１０は内周面側が第２正極合剤層１３Ｂとなるよう
に巻回されている。本実施形態にかかるリチウムイオン
二次電池１内部の積層状態を、図４の部分断面図（図１
の円Ｘ内部）に示す。リチウムイオン二次電池１は、そ
の外部から内部（図中では左から右）へ向かって、電池
ケース４２、セパレータ３０、正極板１０、セパレータ
３０、負極板２０、セパレータ３０、………の順に積層
されている。
【００３６】ここで、正極板１０の内周面（右側面）に
は、第２正極合剤層１３Ｂが形成され、正極板１０の外
周面（左側面）には第１正極合剤層１３Ａが形成されて
いる。そして、正極板１０は発電要素４０の最外周にあ
り、正極板１０の外周面には正極合剤層１３が形成され
ていないので、本実施形態における発電要素４０の最も
外側となる正極合剤層１３は、正極板１０内周面にある
第２正極合剤層１３Ｂとなっている。
は、第２正極合剤層１３Ｂが形成され、正極板１０の外
周面（左側面）には第１正極合剤層１３Ａが形成されて
いる。そして、正極板１０は発電要素４０の最外周にあ
り、正極板１０の外周面には正極合剤層１３が形成され
ていないので、本実施形態における発電要素４０の最も
外側となる正極合剤層１３は、正極板１０内周面にある
第２正極合剤層１３Ｂとなっている。
【００３７】上記構成のリチウムイオン二次電池１に金
属製の釘などを刺した場合、第１実施形態の電池と同様
に、釘Ａが正極板１０と電気的に接続されている電池ケ
ース４２を突き破り、正極板１０に達する（図４の
（Ｄ））。この時点では、釘Ａが接触している電池ケー
ス４２及び正極板１０は同じ電位だから、釘Ａには電流
が流れない。さらに釘Ａがリチウムイオン二次電池１に
侵入すると、セパレータ３０を突き破り負極板２０の負
極合剤層２３に到達する（図４の（Ｅ））。このときは
じめて、釘Ａにより正極板１０と負極板２０とが短絡し
て大きな電流が流れる。
属製の釘などを刺した場合、第１実施形態の電池と同様
に、釘Ａが正極板１０と電気的に接続されている電池ケ
ース４２を突き破り、正極板１０に達する（図４の
（Ｄ））。この時点では、釘Ａが接触している電池ケー
ス４２及び正極板１０は同じ電位だから、釘Ａには電流
が流れない。さらに釘Ａがリチウムイオン二次電池１に
侵入すると、セパレータ３０を突き破り負極板２０の負
極合剤層２３に到達する（図４の（Ｅ））。このときは
じめて、釘Ａにより正極板１０と負極板２０とが短絡し
て大きな電流が流れる。
【００３８】本実施形態において、発電要素４０の最も
外側にある正極合剤層１３は、正極板１０の内周面にあ
る第２正極合剤層１３Ｂであり、この層に短絡による電
流が最初に流れて最も加熱される。この第２正極合剤層
１３Ｂには、スピネルマンガン酸リチウム等の熱安定性
の高い第２の正極活物質が含まれているから、電池の安
全性が向上する。
外側にある正極合剤層１３は、正極板１０の内周面にあ
る第２正極合剤層１３Ｂであり、この層に短絡による電
流が最初に流れて最も加熱される。この第２正極合剤層
１３Ｂには、スピネルマンガン酸リチウム等の熱安定性
の高い第２の正極活物質が含まれているから、電池の安
全性が向上する。
【００３９】
【実施例】１．電池の作製
＜実施例１＞第１実施形態にかかるリチウムイオン二次
電池１を作製した。その第１正極合剤層１３Ａに含有さ
れる第１の正極活物質として、リチウム含有ニッケルコ
バルト複合酸化物（ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２）を
用い、発電要素４０の最も外側となる第２正極合剤層１
３Ｂに含有される第２の正極活物質としてスピネルマン
ガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いた。なお、Ｄ
ＳＣによる発熱開始温度はＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ
２よりＬｉＭｎ２Ｏ４の方が高くなっている。公称容量
は４００ｍＡｈとした。
電池１を作製した。その第１正極合剤層１３Ａに含有さ
れる第１の正極活物質として、リチウム含有ニッケルコ
バルト複合酸化物（ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２）を
用い、発電要素４０の最も外側となる第２正極合剤層１
３Ｂに含有される第２の正極活物質としてスピネルマン
ガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いた。なお、Ｄ
ＳＣによる発熱開始温度はＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ
２よりＬｉＭｎ２Ｏ４の方が高くなっている。公称容量
は４００ｍＡｈとした。
【００４０】＜比較例１＞実施例１とは正極板１０の両
面が逆になるように正極板１０を巻回して発電要素４０
を構成し、他は実施例１と同様にしてリチウムイオン電
池１を作製した。従って比較例１では、発電要素４０の
最も外側の正極合剤層１３である第２正極合剤層１３Ｂ
にＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２が含まれ、その正極板
１０の他方の面に形成された第１正極合剤層１３Ａには
ＬｉＭｎ２Ｏ４が含まれている。
面が逆になるように正極板１０を巻回して発電要素４０
を構成し、他は実施例１と同様にしてリチウムイオン電
池１を作製した。従って比較例１では、発電要素４０の
最も外側の正極合剤層１３である第２正極合剤層１３Ｂ
にＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２が含まれ、その正極板
１０の他方の面に形成された第１正極合剤層１３Ａには
ＬｉＭｎ２Ｏ４が含まれている。
【００４１】＜実施例２＞第１正極合剤層１３Ａに含有
される第１の正極活物質として、コバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ２）を用いた以外は、実施例１と同様にし
てリチウムイオン二次電池１を作製した。なお、ＤＳＣ
による発熱開始温度はＬｉＣｏＯ２よりＬｉＭｎ２Ｏ４
の方が高くなっている。
される第１の正極活物質として、コバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ２）を用いた以外は、実施例１と同様にし
てリチウムイオン二次電池１を作製した。なお、ＤＳＣ
による発熱開始温度はＬｉＣｏＯ２よりＬｉＭｎ２Ｏ４
の方が高くなっている。
【００４２】＜比較例２＞第２正極合剤層１３Ｂに含有
される正極活物質としてＬｉＣｏＯ２を用いた以外は、
比較例１と同様にしてリチウムイオン二次電池１を作製
した。
される正極活物質としてＬｉＣｏＯ２を用いた以外は、
比較例１と同様にしてリチウムイオン二次電池１を作製
した。
【００４３】＜実施例３＞第２実施形態にかかるリチウ
ムイオン二次電池１を作製した。その第１正極合剤層１
３Ａに含有される第１の正極活物質として、ＬｉＮｉ
０．８Ｃｏ０．２Ｏ ２を用い、発電要素４０の最も外側
となる第２正極合剤層１３Ｂに含有される第２の正極活
物質としてＬｉＭｎ２Ｏ４を用いた。公称容量は４００
ｍＡｈとした。
ムイオン二次電池１を作製した。その第１正極合剤層１
３Ａに含有される第１の正極活物質として、ＬｉＮｉ
０．８Ｃｏ０．２Ｏ ２を用い、発電要素４０の最も外側
となる第２正極合剤層１３Ｂに含有される第２の正極活
物質としてＬｉＭｎ２Ｏ４を用いた。公称容量は４００
ｍＡｈとした。
【００４４】＜比較例３＞実施例３とは正極板１０の両
面に含まれる正極活物質が逆になる正極板１０を作製し
て巻回することにより発電要素４０を構成し、他は実施
例３と同様にしてリチウムイオン電池１を作製した。従
って、比較例３では、発電要素４０の最も外側の正極合
剤層１３である第２正極合剤層１３ＢにＬｉＮｉ０．８
Ｃｏ０．２Ｏ２が含まれ、正極板１０の他方の面に形成
された第１正極合剤層１３ＡにはＬｉＭｎ２Ｏ４が含ま
れている。
面に含まれる正極活物質が逆になる正極板１０を作製し
て巻回することにより発電要素４０を構成し、他は実施
例３と同様にしてリチウムイオン電池１を作製した。従
って、比較例３では、発電要素４０の最も外側の正極合
剤層１３である第２正極合剤層１３ＢにＬｉＮｉ０．８
Ｃｏ０．２Ｏ２が含まれ、正極板１０の他方の面に形成
された第１正極合剤層１３ＡにはＬｉＭｎ２Ｏ４が含ま
れている。
【００４５】＜実施例４＞第１正極合剤層１３Ａに含有
される第１の正極活物質として、ＬｉＣｏＯ２を用いた
以外は、実施例３と同様にしてリチウムイオン二次電池
１を作製した。
される第１の正極活物質として、ＬｉＣｏＯ２を用いた
以外は、実施例３と同様にしてリチウムイオン二次電池
１を作製した。
【００４６】＜比較例４＞第２正極合剤層１３Ｂに含有
される活物質としてＬｉＣｏＯ２を用いた以外は、比較
例３と同様にしてリチウムイオン二次電池１を作製し
た。
される活物質としてＬｉＣｏＯ２を用いた以外は、比較
例３と同様にしてリチウムイオン二次電池１を作製し
た。
【００４７】２．安全性試験
安全性の確認のために釘刺し試験を行った。実施例１な
いし４、比較例１ないし４のリチウムイオン二次電池１
それぞれ３個について、４００ｍＡで４．２Ｖまで定電
流充電を行い、その後４．２Ｖで定電圧充電を行った。
定電流充電の開始から、定電圧充電の終了までを３時間
とした。その後、リチウムイオン二次電池１に金属製の
釘を刺して電池の状態を観察した。
いし４、比較例１ないし４のリチウムイオン二次電池１
それぞれ３個について、４００ｍＡで４．２Ｖまで定電
流充電を行い、その後４．２Ｖで定電圧充電を行った。
定電流充電の開始から、定電圧充電の終了までを３時間
とした。その後、リチウムイオン二次電池１に金属製の
釘を刺して電池の状態を観察した。
【００４８】実施例１、比較例１、実施例２及び比較例
２の実験結果を表２に、実施例３、比較例３、実施例４
及び比較例４の実験結果を表３に示す。
２の実験結果を表２に、実施例３、比較例３、実施例４
及び比較例４の実験結果を表３に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
【表３】
【００５１】ここで、表２及び表３中の「発熱」「漏
液」「発煙」は、それぞれ釘刺し試験を行った後の電池
の状態を表している。「発熱」は、釘刺し後に発熱のみ
を示した状態を表し、「漏液」は、発熱に加えて非水電
解液が漏出する状態を表している。「発煙」は、発熱や
漏液に加えて電池から気体が噴出した状態を表してお
り、この順に危険な状態を表している。また、表中の数
は、それぞれの状態に至った電池の個数を表している。
液」「発煙」は、それぞれ釘刺し試験を行った後の電池
の状態を表している。「発熱」は、釘刺し後に発熱のみ
を示した状態を表し、「漏液」は、発熱に加えて非水電
解液が漏出する状態を表している。「発煙」は、発熱や
漏液に加えて電池から気体が噴出した状態を表してお
り、この順に危険な状態を表している。また、表中の数
は、それぞれの状態に至った電池の個数を表している。
【００５２】表２及び表３から、発電要素４０の最も外
側の正極合剤層１３である第２正極合剤層１３ＢにＬｉ
Ｎｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２またはＬｉＣｏＯ２が含まれ
ている比較例１ないし比較例４と比較して、第２正極合
剤層１３ＢにＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２及びＬｉＣ
ｏＯ２よりＤＳＣ発熱開始温度が高く、熱安定性の高い
ＬｉＭｎ２Ｏ４が含まれている実施例１ないし実施例４
が、より安全になっていることがわかる。
側の正極合剤層１３である第２正極合剤層１３ＢにＬｉ
Ｎｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２またはＬｉＣｏＯ２が含まれ
ている比較例１ないし比較例４と比較して、第２正極合
剤層１３ＢにＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２及びＬｉＣ
ｏＯ２よりＤＳＣ発熱開始温度が高く、熱安定性の高い
ＬｉＭｎ２Ｏ４が含まれている実施例１ないし実施例４
が、より安全になっていることがわかる。
【００５３】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。
【００５４】（１）上記第１実施形態では電池ケース４
２が負極板２０に接続されている例を示し、上記第２実
施形態では電池ケース４２が正極板１０に接続されてい
る例を示したが、電池ケース４２を正極板１０と負極板
２０とのどちらにも接続しない構成とすることもでき
る。なお、電池ケース４２を電極に接続しない場合に
は、安全性向上のために発電要素４０の最外周は正極板
１０であることが望ましい。また、電池ケース４２とし
て、樹脂フィルムなどにより構成された絶縁体のケース
を用いることもできる。
２が負極板２０に接続されている例を示し、上記第２実
施形態では電池ケース４２が正極板１０に接続されてい
る例を示したが、電池ケース４２を正極板１０と負極板
２０とのどちらにも接続しない構成とすることもでき
る。なお、電池ケース４２を電極に接続しない場合に
は、安全性向上のために発電要素４０の最外周は正極板
１０であることが望ましい。また、電池ケース４２とし
て、樹脂フィルムなどにより構成された絶縁体のケース
を用いることもできる。
【００５５】（２）上記各実施形態では円形巻回型の発
電要素４０を備えたリチウムイオン二次電池１について
示したが、発電要素４０の形状は、これに限定されな
い。例えば、発電要素の形状として断面が長円形巻回型
や非円形巻回型、あるいはセパレータを介して平板型極
板を積層するスタック型や、セパレータを介してシート
状極板を折りたたんで積層する型など、あらゆる形状の
発電要素を使用することができる。
電要素４０を備えたリチウムイオン二次電池１について
示したが、発電要素４０の形状は、これに限定されな
い。例えば、発電要素の形状として断面が長円形巻回型
や非円形巻回型、あるいはセパレータを介して平板型極
板を積層するスタック型や、セパレータを介してシート
状極板を折りたたんで積層する型など、あらゆる形状の
発電要素を使用することができる。
【００５６】（３）上記各実施形態では、正極板１０の
一方の面の正極合剤層１３全てを第２正極合剤層１３Ｂ
として、その正極板１０を巻回することにより発電要素
４０を構成している例について示しているが、第２正極
合剤層１３Ｂの配置はこれに限られない。例えば、発電
要素４０を巻回した状態で、最も外側となる部分の正極
合剤層１３のみを第２正極合剤層１３Ｂとしてもよい。
一方の面の正極合剤層１３全てを第２正極合剤層１３Ｂ
として、その正極板１０を巻回することにより発電要素
４０を構成している例について示しているが、第２正極
合剤層１３Ｂの配置はこれに限られない。例えば、発電
要素４０を巻回した状態で、最も外側となる部分の正極
合剤層１３のみを第２正極合剤層１３Ｂとしてもよい。
【００５７】（４）上記各実施形態では、第１の正極活
物質としてＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉ
０．８Ｃｏ０．２Ｏ２、及び層状構造を有し一般式Ｌｉ
ａＮｉｂＣｏｃＭｄＯ２（Ｍは、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，
Ｗ，Ｍｏから選ばれる少なくとも一種の元素であり、
０．９５≦ａ≦１．０５、０．５≦ｂ≦０．９、０．１
≦ｃ＋ｄ≦０．５、０．０３≦ｄ≦０．１）で示される
リチウム含有複合酸化物を用い、第２の正極活物質とし
てスピネルマンガン酸リチウムを用いているが、第１及
び第２の正極活物質はこれらに限られない。例えば、第
１の正極活物質としてＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４や
ＬｉＮｉ１ ／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２などを使用で
き、第２の正極活物質としてＬｉＭｎＯ２やＬｉＣｏ
０．８５Ｆｅ０．１５Ｏ２などを使用できる。さらに、
第１の正極活物質の発熱開始温度と第２の正極活物質の
発熱開始温度は相対的なものであるので、第２の正極活
物質として挙げたもの（例えば、スピネルマンガン酸リ
チウム）を第１の正極活物質として、その活物質より発
熱開始温度の高い正極活物質（例えば、ＬｉＦｅＰ
Ｏ４）とともに用いることが可能である。また、第１の
正極活物質として挙げたもの（例えば、ＬｉＣｏＯ２）
を第２の正極活物質として用いて、その活物質より発熱
開始温度の低い正極活物質（例えば、ＬｉＮｉ０．８Ｃ
ｏ０．２Ｏ２）とともに用いることも可能である。
物質としてＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉ
０．８Ｃｏ０．２Ｏ２、及び層状構造を有し一般式Ｌｉ
ａＮｉｂＣｏｃＭｄＯ２（Ｍは、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，
Ｗ，Ｍｏから選ばれる少なくとも一種の元素であり、
０．９５≦ａ≦１．０５、０．５≦ｂ≦０．９、０．１
≦ｃ＋ｄ≦０．５、０．０３≦ｄ≦０．１）で示される
リチウム含有複合酸化物を用い、第２の正極活物質とし
てスピネルマンガン酸リチウムを用いているが、第１及
び第２の正極活物質はこれらに限られない。例えば、第
１の正極活物質としてＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４や
ＬｉＮｉ１ ／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２などを使用で
き、第２の正極活物質としてＬｉＭｎＯ２やＬｉＣｏ
０．８５Ｆｅ０．１５Ｏ２などを使用できる。さらに、
第１の正極活物質の発熱開始温度と第２の正極活物質の
発熱開始温度は相対的なものであるので、第２の正極活
物質として挙げたもの（例えば、スピネルマンガン酸リ
チウム）を第１の正極活物質として、その活物質より発
熱開始温度の高い正極活物質（例えば、ＬｉＦｅＰ
Ｏ４）とともに用いることが可能である。また、第１の
正極活物質として挙げたもの（例えば、ＬｉＣｏＯ２）
を第２の正極活物質として用いて、その活物質より発熱
開始温度の低い正極活物質（例えば、ＬｉＮｉ０．８Ｃ
ｏ０．２Ｏ２）とともに用いることも可能である。
【図１】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る
非水電解質二次電池を破断した斜視図
非水電解質二次電池を破断した斜視図
【図２】同じく非水電解質二次電池に用いられる正極活
物質の発熱特性を示す示差走査熱量測定結果のチャート
物質の発熱特性を示す示差走査熱量測定結果のチャート
【図３】本発明の第１実施形態に係る非水電解質二次電
池の積層状態と異物の侵入過程を示す模式的部分断面図
池の積層状態と異物の侵入過程を示す模式的部分断面図
【図４】本発明の第２実施形態に係る非水電解質二次電
池の積層状態と異物の侵入過程を示す模式的部分断面図
池の積層状態と異物の侵入過程を示す模式的部分断面図
１…リチウムイオン二次電池
１０…正極板
１２…正極集電体
１３…正極合剤層
１３Ａ…第１正極合剤層
１３Ｂ…第２正極合剤層
２０…負極板
４０…発電要素
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H029 AJ12 AK03 AL07 AM03 AM07
BJ02 BJ12 BJ14 CJ07 HJ12
HJ14
5H050 AA15 BA17 CA08 CB08 FA02
FA05 FA08 FA18 GA09 HA12
HA14
Claims (2)
- 【請求項１】 正極集電体に正極合剤層を配してなる正
極板と負極板とを積層して構成された発電要素を備えた
非水電解質二次電池において、 前記正極合剤層は第１の正極活物質を含有する第１正極
合剤層と前記第１の正極活物質よりも示差走査熱量測定
法による発熱開始温度が高い第２の正極活物質を含有す
る第２正極合剤層からなるとともに、 前記発電要素において最も外側となる前記正極合剤層を
前記第２正極合剤層としたことを特徴とする非水電解質
二次電池。 - 【請求項２】 前記正極集電体にはその一方の面に前記
第１正極合剤層が形成され、他方の面に前記第２正極合
剤層が形成されるとともに、前記発電要素は前記正極板
が前記負極板とともに巻回されてなることを特徴とする
請求項１記載の非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002056145A JP3606265B2 (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002056145A JP3606265B2 (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 非水電解質二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003257415A true JP2003257415A (ja) | 2003-09-12 |
| JP3606265B2 JP3606265B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=28666796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002056145A Expired - Fee Related JP3606265B2 (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3606265B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004006264A (ja) * | 2002-04-17 | 2004-01-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2007048744A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池用正極およびそれを用いたリチウム二次電池 |
| JP2007511055A (ja) * | 2003-11-21 | 2007-04-26 | エルジー・ケム・リミテッド | 安全性を改良した電気化学的電池 |
| JP2008192496A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池の内部短絡評価方法並びに電池及び電池パック及びそれらの製造法 |
| JP2014143143A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置 |
| JP2018170145A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | Tdk株式会社 | 正極及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2021192364A (ja) * | 2020-05-27 | 2021-12-16 | 財團法人工業技術研究院Industrial Technology Research Institute | 電極板および電池 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101800030B1 (ko) | 2012-02-07 | 2017-11-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체 및 그를 포함하는 이차 전지 |
-
2002
- 2002-03-01 JP JP2002056145A patent/JP3606265B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004006264A (ja) * | 2002-04-17 | 2004-01-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2007511055A (ja) * | 2003-11-21 | 2007-04-26 | エルジー・ケム・リミテッド | 安全性を改良した電気化学的電池 |
| JP2007048744A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池用正極およびそれを用いたリチウム二次電池 |
| JP2008192496A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池の内部短絡評価方法並びに電池及び電池パック及びそれらの製造法 |
| JP2014143143A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置 |
| JP2018170145A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | Tdk株式会社 | 正極及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2021192364A (ja) * | 2020-05-27 | 2021-12-16 | 財團法人工業技術研究院Industrial Technology Research Institute | 電極板および電池 |
| JP7288004B2 (ja) | 2020-05-27 | 2023-06-06 | 財團法人工業技術研究院 | 電極板および電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3606265B2 (ja) | 2005-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5153156B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極の製造方法 | |
| JP5257700B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP4454950B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP3885327B2 (ja) | 偏平角型非水電解液二次電池 | |
| EP2639876B1 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| JP5259662B2 (ja) | 電極組立体及びこれを含む二次電池 | |
| JP2008041264A (ja) | 電池および短絡部材 | |
| US8822070B2 (en) | Battery with secure short-circuiting mechanism | |
| JP5030559B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| WO2014050114A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2008243672A (ja) | 二次電池用捲回電極、リチウムイオン二次電池および二次電池パック | |
| JP2008262788A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JP5150095B2 (ja) | 非水電解質電池 | |
| JP4770426B2 (ja) | 捲回型蓄電装置 | |
| JP3606265B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2002270245A (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP2002270247A (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP2017027837A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JP2000357505A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH10261427A (ja) | 電 池 | |
| JP6184104B2 (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH10261429A (ja) | 電 池 | |
| JP6778396B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH11185822A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2003217568A (ja) | 非水電解質２次電池用正極及び非水電解質２次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040216 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040304 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040414 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040914 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040927 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071015 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 6 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 6 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111015 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121015 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121015 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131015 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |