JP2003263984A - 非水電解質電池および非水電解質電池の製造法。 - Google Patents
非水電解質電池および非水電解質電池の製造法。Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】正極活物質としてリチウムを可逆的に吸蔵およ
び放出する無機または有機化合物を備え、負極活物質と
して炭素材料を備え、電解質材料としてポリマー電解質
を備えた非水電解質電池において、充放電サイクル性能
にすぐれる非水電解質電池を提供する。 【解決手段】正極活物質としてリチウムを可逆的に吸蔵
および放出する無機または有機化合物を備え、負極活物
質として炭素材料を備え、電解質材料としてポリマー電
解質を備えた非水電解質電池において、前記炭素材料に
ＬｉＦの被膜が形成されていることを特徴とする非水電
解質電池。
び放出する無機または有機化合物を備え、負極活物質と
して炭素材料を備え、電解質材料としてポリマー電解質
を備えた非水電解質電池において、充放電サイクル性能
にすぐれる非水電解質電池を提供する。 【解決手段】正極活物質としてリチウムを可逆的に吸蔵
および放出する無機または有機化合物を備え、負極活物
質として炭素材料を備え、電解質材料としてポリマー電
解質を備えた非水電解質電池において、前記炭素材料に
ＬｉＦの被膜が形成されていることを特徴とする非水電
解質電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解質電池およ
び非水電解質電池の製造法に関するものである。
び非水電解質電池の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯用無線電話、携帯用パソコ
ン、携帯用ビデオカメラ等の電子機器が開発され、各種
電子機器が携帯可能な程度に小型化されている。それに
伴って、内蔵される電池としても、高エネルギー密度を
有し、且つ軽量なものが採用されている。
ン、携帯用ビデオカメラ等の電子機器が開発され、各種
電子機器が携帯可能な程度に小型化されている。それに
伴って、内蔵される電池としても、高エネルギー密度を
有し、且つ軽量なものが採用されている。
【０００３】そのような要求を満たす典型的な電池は、
金属リチウム、リチウム合金またはリチウムを可逆的に
吸蔵および放出可能な炭素を負極活物質とし、リチウム
を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質を用い、Ｌ
ｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６等のリチウム塩を溶解した非プ
ロトン性の有機溶媒を電解液とする非水電解質二次電池
である。これらの非水電解質二次電池のなかでも、負極
活物質として炭素を用い、正極活物質としてＬｉＣｏＯ
２、ＬｉＮｉＯ２またはＬｉＭｎ２Ｏ４などを用いたリ
チウムイオン電池は、充放電サイクル寿命に優れること
から特に実用に適している。
金属リチウム、リチウム合金またはリチウムを可逆的に
吸蔵および放出可能な炭素を負極活物質とし、リチウム
を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質を用い、Ｌ
ｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６等のリチウム塩を溶解した非プ
ロトン性の有機溶媒を電解液とする非水電解質二次電池
である。これらの非水電解質二次電池のなかでも、負極
活物質として炭素を用い、正極活物質としてＬｉＣｏＯ
２、ＬｉＮｉＯ２またはＬｉＭｎ２Ｏ４などを用いたリ
チウムイオン電池は、充放電サイクル寿命に優れること
から特に実用に適している。
【０００４】これらのリチウムイオン電池の安全性を更
に向上させるために、有機電解液の代わりに、化学的に
より安定なポリマー電解質を用いることが試みられてい
る。ポリマー電解質としては、ポリエチレンオキシド、
ポリプロピレンオキシドなどのポリエーテルとアルカリ
金属塩との錯体が多く研究されている。このポリエーテ
ル系ポリマー電解質のイオン伝導度を向上させるため
に、ポリエーテルを側鎖に有するくし型ポリマー、ポリ
エーテル鎖と他のモノマーの共重合体、ポリエーテルを
側鎖に有するポリシロキサンまたはポリフォスファゼン
などの開発が試みられている。さらに、ポリエーテルを
架橋体とすることなども試みられている。さらに、ポリ
マーに電解液を含浸させることによってゲル状の固体電
解質を製作し、リチウム系電池に適用することも試みら
れている。
に向上させるために、有機電解液の代わりに、化学的に
より安定なポリマー電解質を用いることが試みられてい
る。ポリマー電解質としては、ポリエチレンオキシド、
ポリプロピレンオキシドなどのポリエーテルとアルカリ
金属塩との錯体が多く研究されている。このポリエーテ
ル系ポリマー電解質のイオン伝導度を向上させるため
に、ポリエーテルを側鎖に有するくし型ポリマー、ポリ
エーテル鎖と他のモノマーの共重合体、ポリエーテルを
側鎖に有するポリシロキサンまたはポリフォスファゼン
などの開発が試みられている。さらに、ポリエーテルを
架橋体とすることなども試みられている。さらに、ポリ
マーに電解液を含浸させることによってゲル状の固体電
解質を製作し、リチウム系電池に適用することも試みら
れている。
【０００５】このゲル状の固体電解質において使用され
ているポリマーには、ポリエーテル、ポリアクリロニト
リル、ポリビニリデンフルオライド、ポリ塩化ビニル、
ポリビニルサルフォン、ポリビニルピロリジノン等があ
る。ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレ
ンとの共重合体を用いることによってポリマーの結晶化
度を低下させ、電解液を含浸し易くして導電率を向上さ
せることも試みられている。しかしながら、上記のよう
なポリマー電解質をもちいた場合には、電池の充放電サ
イクル性能が劣るという問題点があった。
ているポリマーには、ポリエーテル、ポリアクリロニト
リル、ポリビニリデンフルオライド、ポリ塩化ビニル、
ポリビニルサルフォン、ポリビニルピロリジノン等があ
る。ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレ
ンとの共重合体を用いることによってポリマーの結晶化
度を低下させ、電解液を含浸し易くして導電率を向上さ
せることも試みられている。しかしながら、上記のよう
なポリマー電解質をもちいた場合には、電池の充放電サ
イクル性能が劣るという問題点があった。
【０００６】金属リチウムを負極活物質にもちいた非水
電解質電池においては、フッ化水素処理によって金属リ
チウムにＬｉＦの被膜を形成することで電池の充放電サ
イクル性能を改善することが試みられている（特開平７
−２９６８５１、特開平７−２８２８４８）。さらに、
電解液へのフッ化水素の添加が、充電による金属リチウ
ムの析出形態に与える影響が、詳細に報告されている
（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１４３（１９
９６）ｐ２１８７、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．１４６（１９９９）ｐ１６３３，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．２９（１９９９）ｐ８６９、Ｌ
ａｎｇｍｕｉｒ １３（１９９７）ｐ３５４２）。いっ
ぽう、負極活物質として炭素をもちいた場合において
も、初回充電時に形成される被膜の成分について、詳細
に報告されている（Ｃｈｅｍ．Ｍａｔａｒ．９（１９９
７）ｐ１７９７）。しかしながら、ポリマー電解質をも
ちいた場合に、炭素材料からなる負極活物質に形成され
る被膜については、ほとんど報告がされていない。
電解質電池においては、フッ化水素処理によって金属リ
チウムにＬｉＦの被膜を形成することで電池の充放電サ
イクル性能を改善することが試みられている（特開平７
−２９６８５１、特開平７−２８２８４８）。さらに、
電解液へのフッ化水素の添加が、充電による金属リチウ
ムの析出形態に与える影響が、詳細に報告されている
（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１４３（１９
９６）ｐ２１８７、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．１４６（１９９９）ｐ１６３３，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．２９（１９９９）ｐ８６９、Ｌ
ａｎｇｍｕｉｒ １３（１９９７）ｐ３５４２）。いっ
ぽう、負極活物質として炭素をもちいた場合において
も、初回充電時に形成される被膜の成分について、詳細
に報告されている（Ｃｈｅｍ．Ｍａｔａｒ．９（１９９
７）ｐ１７９７）。しかしながら、ポリマー電解質をも
ちいた場合に、炭素材料からなる負極活物質に形成され
る被膜については、ほとんど報告がされていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】正極活物質としてリチ
ウムを可逆的に吸蔵および放出する無機または有機化合
物を備え、負極活物質として炭素材料を備え、電解質材
料としてポリマー電解質を備えた非水電解質電池におい
ては、充放電サイクル性能が劣るという問題点があっ
た。本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、前
記炭素材料にＬｉＦの被膜が形成されていることによっ
て、充放電サイクル性能に優れる非水電解質電池を提供
するものである。
ウムを可逆的に吸蔵および放出する無機または有機化合
物を備え、負極活物質として炭素材料を備え、電解質材
料としてポリマー電解質を備えた非水電解質電池におい
ては、充放電サイクル性能が劣るという問題点があっ
た。本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、前
記炭素材料にＬｉＦの被膜が形成されていることによっ
て、充放電サイクル性能に優れる非水電解質電池を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、正極
活物質としてリチウムを可逆的に吸蔵および放出する無
機または有機化合物を備え、負極活物質として炭素材料
を備え、電解質材料としてポリマー電解質を備えた非水
電解質電池において、前記炭素材料にＬｉＦの被膜が形
成されていることを特徴とする。
活物質としてリチウムを可逆的に吸蔵および放出する無
機または有機化合物を備え、負極活物質として炭素材料
を備え、電解質材料としてポリマー電解質を備えた非水
電解質電池において、前記炭素材料にＬｉＦの被膜が形
成されていることを特徴とする。
【０００９】請求項１の発明によれば、電池の安全性お
よび充放電サイクル性能にすぐれる非水電解質電池が得
られる。
よび充放電サイクル性能にすぐれる非水電解質電池が得
られる。
【００１０】請求項２の発明は、上記非水電解質電池に
おいて、前記電解質材料として、ポリマーをマトリック
スとして、このマトリックスにエーテルのオリゴマーを
含浸させたものを備えることを特徴とする。
おいて、前記電解質材料として、ポリマーをマトリック
スとして、このマトリックスにエーテルのオリゴマーを
含浸させたものを備えることを特徴とする。
【００１１】請求項２の発明によれば、電池の安全性、
高率充放電性能、および充放電サイクル性能にすぐれる
非水電解質電池が得られる。
高率充放電性能、および充放電サイクル性能にすぐれる
非水電解質電池が得られる。
【００１２】請求項３の発明は、上記非水電解質電池に
おいて、前記電解質材料として、多孔性ポリマー電解質
を備えることを特徴とする。
おいて、前記電解質材料として、多孔性ポリマー電解質
を備えることを特徴とする。
【００１３】請求項３の発明によれば、電池の安全性に
すぐれ、かつ著しく充放電サイクル性能にすぐれる非水
電解質電池が得られる。
すぐれ、かつ著しく充放電サイクル性能にすぐれる非水
電解質電池が得られる。
【００１４】請求項４の発明は、炭素材料からなる負極
活物質を、リチウム塩およびＨＦを含む電解質中に浸漬
することによって、あるいは前記電解質中で充電するこ
とによって、前記負極活物質にＬｉＦの被膜を形成した
後に、電池ケース内に電解液を注液することを特徴とす
る。
活物質を、リチウム塩およびＨＦを含む電解質中に浸漬
することによって、あるいは前記電解質中で充電するこ
とによって、前記負極活物質にＬｉＦの被膜を形成した
後に、電池ケース内に電解液を注液することを特徴とす
る。
【００１５】請求項４の発明によれば、高率充放電性
能、および充放電サイクル性能にすぐれる非水電解質電
池が得られる。
能、および充放電サイクル性能にすぐれる非水電解質電
池が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、正極活物質としてリチ
ウムを可逆的に吸蔵および放出する無機または有機化合
物を備え、負極活物質として炭素材料を備え、電解質材
料としてポリマー電解質を備えた非水電解質電池におい
て、前記炭素材料にＬｉＦの被膜が形成されていること
によって電池の充放電サイクル性能が著しく向上するこ
とをみいだしたものである。この理由は明らかではない
が、ＬｉＦの被膜がポリマー電解質に対して安定に存在
するために、負極活物質によるポリマー電解質の分解が
抑制されるためであると考えられる。
ウムを可逆的に吸蔵および放出する無機または有機化合
物を備え、負極活物質として炭素材料を備え、電解質材
料としてポリマー電解質を備えた非水電解質電池におい
て、前記炭素材料にＬｉＦの被膜が形成されていること
によって電池の充放電サイクル性能が著しく向上するこ
とをみいだしたものである。この理由は明らかではない
が、ＬｉＦの被膜がポリマー電解質に対して安定に存在
するために、負極活物質によるポリマー電解質の分解が
抑制されるためであると考えられる。
【００１７】ポリエーテルにリチウム塩を溶解したポリ
マー電解質をもちいた場合には、電解液をもちいた場合
と比較して電池の安全性が向上することは期待される
が、リチウムイオンの導電率が低く、その拡散係数も小
さくなるために、高率充放電性能に劣ることが問題とな
っていた。
マー電解質をもちいた場合には、電解液をもちいた場合
と比較して電池の安全性が向上することは期待される
が、リチウムイオンの導電率が低く、その拡散係数も小
さくなるために、高率充放電性能に劣ることが問題とな
っていた。
【００１８】この問題点を解決するために、エチレンカ
ーボネートやジエチルカーボネートなどの低分子量有機
溶媒を含む有機電解液でポリマーを膨潤させたゲル電解
質をもちいることによって、リチウムイオンの導電率お
よび拡散係数を向上させることが試みられているが、こ
の場合には、電解質が蒸気圧の高い非水溶媒を含むため
に、電池の安全性向上の程度が低くなるという問題点が
あった。
ーボネートやジエチルカーボネートなどの低分子量有機
溶媒を含む有機電解液でポリマーを膨潤させたゲル電解
質をもちいることによって、リチウムイオンの導電率お
よび拡散係数を向上させることが試みられているが、こ
の場合には、電解質が蒸気圧の高い非水溶媒を含むため
に、電池の安全性向上の程度が低くなるという問題点が
あった。
【００１９】これに対して、ポリマーをマトリックスと
して、このマトリックスに液状であるエーテルのオリゴ
マーを含浸した場合には、低分子量有機溶媒をもちいた
場合よりも、安全性にすぐれることが期待される。その
理由は、エーテルのオリゴマーは、エチレンカーボネー
トやジエチルカーボネートなどの低分子量有機溶媒より
も、蒸気圧が低いからである。
して、このマトリックスに液状であるエーテルのオリゴ
マーを含浸した場合には、低分子量有機溶媒をもちいた
場合よりも、安全性にすぐれることが期待される。その
理由は、エーテルのオリゴマーは、エチレンカーボネー
トやジエチルカーボネートなどの低分子量有機溶媒より
も、蒸気圧が低いからである。
【００２０】本発明は、ポリマーのマトリックスにエー
テルのオリゴマーを含浸させた電解質材料を備えた非水
電解質電池において、特に著しく充放電サイクル性能を
向上することができる。この理由は明らかではないが、
ＬｉＦの被膜がエーテルのオリゴマーに対して安定に存
在するために、炭素材料からなる負極活物質によるポリ
マー電解質の分解が抑制されるためであると考えられ
る。
テルのオリゴマーを含浸させた電解質材料を備えた非水
電解質電池において、特に著しく充放電サイクル性能を
向上することができる。この理由は明らかではないが、
ＬｉＦの被膜がエーテルのオリゴマーに対して安定に存
在するために、炭素材料からなる負極活物質によるポリ
マー電解質の分解が抑制されるためであると考えられ
る。
【００２１】本発明における多孔性ポリマー電解質と
は、孔径が０．００３μｍ以上１０μｍ以下であって、
孔以外のポリマーの部分がリチウムイオン伝導性を示す
ものである。多孔性ポリマー電解質のポリマー材料とし
ては、非水電解液で湿潤または膨潤してゲル状となるこ
とによってリチウムイオン伝導性が得られるポリマー、
またはポリエチレンオキシドなどのように有機溶媒を使
用しない場合においてもリチウムイオンが移動可能なポ
リマーなどが用いられる。
は、孔径が０．００３μｍ以上１０μｍ以下であって、
孔以外のポリマーの部分がリチウムイオン伝導性を示す
ものである。多孔性ポリマー電解質のポリマー材料とし
ては、非水電解液で湿潤または膨潤してゲル状となるこ
とによってリチウムイオン伝導性が得られるポリマー、
またはポリエチレンオキシドなどのように有機溶媒を使
用しない場合においてもリチウムイオンが移動可能なポ
リマーなどが用いられる。
【００２２】本発明は、孔のないポリマー電解質より
も、このような多孔性ポリマー電解質を使用した場合
に、より充放電サイクル性能を向上することができる。
この理由は明らかではないが、炭素材料からなる負極活
物質が、充放電によって膨張・収縮する際に生じる負極
板内のストレスを、多孔性ポリマー電解質の孔が緩和す
るために、負極活物質からのＬｉＦ被膜の剥離が生じに
くくなったためであると考えられる。その結果として、
充放電サイクル中の新たな被膜形成に消費される容量が
少ないために、充放電サイクル性能にすぐれるものと考
えられる。
も、このような多孔性ポリマー電解質を使用した場合
に、より充放電サイクル性能を向上することができる。
この理由は明らかではないが、炭素材料からなる負極活
物質が、充放電によって膨張・収縮する際に生じる負極
板内のストレスを、多孔性ポリマー電解質の孔が緩和す
るために、負極活物質からのＬｉＦ被膜の剥離が生じに
くくなったためであると考えられる。その結果として、
充放電サイクル中の新たな被膜形成に消費される容量が
少ないために、充放電サイクル性能にすぐれるものと考
えられる。
【００２３】負極活物質として炭素材料をもちいるリチ
ウムイオン電池において、初回充電時に負極活物質に良
好な被膜を形成するためには、使用する電解質組成が制
約される。例えば、グラファイト負極に安定な被膜を形
成するためには、電解液が一定量以上のエチレンカーボ
ネートを含むことが必要である。
ウムイオン電池において、初回充電時に負極活物質に良
好な被膜を形成するためには、使用する電解質組成が制
約される。例えば、グラファイト負極に安定な被膜を形
成するためには、電解液が一定量以上のエチレンカーボ
ネートを含むことが必要である。
【００２４】しかし、エチレンカーボネートは粘性が高
く、かつ低温で凝固しやすいために、高率や低温での充
放電性能に劣るという問題点があった。本発明のひとつ
は、炭素材料からなる負極活物質を、リチウム塩および
ＨＦを含む電解質中に浸漬することによって、あるいは
前記電解質中で充電することによって、前記負極活物質
にＬｉＦの被膜を形成した後に、電池ケース内に電解液
を注液することを特徴とする。したがって、電池内に備
える非水電解質の組成の制限なく、炭素材料からなる負
極活物質に良好な被膜を形成することができる。
く、かつ低温で凝固しやすいために、高率や低温での充
放電性能に劣るという問題点があった。本発明のひとつ
は、炭素材料からなる負極活物質を、リチウム塩および
ＨＦを含む電解質中に浸漬することによって、あるいは
前記電解質中で充電することによって、前記負極活物質
にＬｉＦの被膜を形成した後に、電池ケース内に電解液
を注液することを特徴とする。したがって、電池内に備
える非水電解質の組成の制限なく、炭素材料からなる負
極活物質に良好な被膜を形成することができる。
【００２５】その結果として、電池内の非水電解質中の
エチレンカーボネート量が少ない、あるいはエチレンカ
ーボネートを備えない場合においてもグラファイト負極
に良好な被膜を形成することができ、高率充放電性能と
充放電サイクル性能の両方にすぐれた電池を製造するこ
とができる。
エチレンカーボネート量が少ない、あるいはエチレンカ
ーボネートを備えない場合においてもグラファイト負極
に良好な被膜を形成することができ、高率充放電性能と
充放電サイクル性能の両方にすぐれた電池を製造するこ
とができる。
【００２６】本発明におけるポリマー電解質にもちいる
ポリマー材料の例としては、つぎのものがあげられる。
ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポ
リエーテル、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンフ
ルオライド、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリ
レート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコー
ル、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、
ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタ
ジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、もしくはこれ
らの誘導体を、単独で、あるいは混合して用いてもよ
い。また、上記ポリマーを構成する各種モノマーを共重
合させたポリマーを用いてもよい。さらに、これらのポ
リマーを枝分かれ構造としたもの、または架橋したもの
をもちいてもよい。
ポリマー材料の例としては、つぎのものがあげられる。
ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポ
リエーテル、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンフ
ルオライド、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリ
レート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコー
ル、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、
ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタ
ジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、もしくはこれ
らの誘導体を、単独で、あるいは混合して用いてもよ
い。また、上記ポリマーを構成する各種モノマーを共重
合させたポリマーを用いてもよい。さらに、これらのポ
リマーを枝分かれ構造としたもの、または架橋したもの
をもちいてもよい。
【００２７】また、本発明における非水電解質電池にお
いては、正・負極板の間に用いる短絡防止膜として、ポ
リビニリデンフルオライド、ビニリデンフルオライドと
ヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンと
の積層体などを使用することができる。また、正極板ま
たは負極板の少なくとも一方に塗布したポリマー膜によ
って正・負極板の間の短絡が防止される場合には、これ
とは別に短絡防止膜を用いなくともよい。
いては、正・負極板の間に用いる短絡防止膜として、ポ
リビニリデンフルオライド、ビニリデンフルオライドと
ヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンと
の積層体などを使用することができる。また、正極板ま
たは負極板の少なくとも一方に塗布したポリマー膜によ
って正・負極板の間の短絡が防止される場合には、これ
とは別に短絡防止膜を用いなくともよい。
【００２８】本発明においては、ポリマー電解質を電解
液溶媒でゲル化してもよく、その電解液溶媒としては、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチ
レンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラ
クトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニ
トリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフ
ラン、ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒を
単独で、もしくはこれらの混合物を使用してもよい。
液溶媒でゲル化してもよく、その電解液溶媒としては、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチ
レンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラ
クトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニ
トリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフ
ラン、ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒を
単独で、もしくはこれらの混合物を使用してもよい。
【００２９】さらに、電解質に含有させる塩としては、
ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４、
ＬｉＳＣＮ、ＬｉＩ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣｌ、Ｌ
ｉＢｒ、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ３）３
またはＬｉＮ（Ｃ２Ｆ３ＳＯ ２）２などのリチウム塩、
もしくはこれらの混合物を用いてもよい。
ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４、
ＬｉＳＣＮ、ＬｉＩ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣｌ、Ｌ
ｉＢｒ、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ３）３
またはＬｉＮ（Ｃ２Ｆ３ＳＯ ２）２などのリチウム塩、
もしくはこれらの混合物を用いてもよい。
【００３０】さらに、本発明における非水電解質電池に
おいては、つぎに示す材料を正極活物質としてもちいる
ことができる。無機化合物としては、組成式ＬｉｘＭＯ
２、又はＬｉｙＭ２Ｏ４(ただし、Ｍは遷移金属、０≦ｘ
≦１、０≦ｙ≦２)で表される、複合酸化物、トンネル
状の空孔を有する酸化物、層状構造の金属カルコゲン化
物などを用いることができる。その具体例としては、Ｌ
ｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ２Ｍｎ
２Ｏ４、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４、ＭｎＯ ２、Ｆｅ
Ｏ２、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２、ＴｉＳ２、ＮｉＯ
ＯＨ、ＦｅＯＯＨなどが挙げられる。また、有機化合物
としては、例えばポリアニリン等の導電性ポリマー等が
挙げられる。さらに、無機化合物、有機化合物を問わ
ず、上記各種活物質を混合して用いてもよい。
おいては、つぎに示す材料を正極活物質としてもちいる
ことができる。無機化合物としては、組成式ＬｉｘＭＯ
２、又はＬｉｙＭ２Ｏ４(ただし、Ｍは遷移金属、０≦ｘ
≦１、０≦ｙ≦２)で表される、複合酸化物、トンネル
状の空孔を有する酸化物、層状構造の金属カルコゲン化
物などを用いることができる。その具体例としては、Ｌ
ｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ２Ｍｎ
２Ｏ４、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４、ＭｎＯ ２、Ｆｅ
Ｏ２、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２、ＴｉＳ２、ＮｉＯ
ＯＨ、ＦｅＯＯＨなどが挙げられる。また、有機化合物
としては、例えばポリアニリン等の導電性ポリマー等が
挙げられる。さらに、無機化合物、有機化合物を問わ
ず、上記各種活物質を混合して用いてもよい。
【００３１】さらに、本発明における非水電解質電池に
おいて負極活物質としてもちいる炭素材料としては、球
状グラファイトであるＭＣＭＢ、鱗片状黒鉛、塊状黒
鉛、難黒鉛化性炭素、低結晶性炭素、低温焼成炭素など
を使用することができる。また、前記炭素材料と、つぎ
に記す負極活物質を組み合わせてもちいてもよい。Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇｅ等とリチウム
との合金、ＳｎとＣｏとＬｉとの合金、ＬｉＦｅ２Ｏ３
等の遷移金属複合酸化物、ＭｏＯ４、スズ酸化物等の遷
移金属酸化物、ＳｉＯ、ＳｉＯ２などの珪素酸化物、Ｌ
ｉ５(Ｌｉ３Ｎ)等の窒化リチウム、もしくは金属リチウ
ム、又はこれらの混合物。
おいて負極活物質としてもちいる炭素材料としては、球
状グラファイトであるＭＣＭＢ、鱗片状黒鉛、塊状黒
鉛、難黒鉛化性炭素、低結晶性炭素、低温焼成炭素など
を使用することができる。また、前記炭素材料と、つぎ
に記す負極活物質を組み合わせてもちいてもよい。Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇｅ等とリチウム
との合金、ＳｎとＣｏとＬｉとの合金、ＬｉＦｅ２Ｏ３
等の遷移金属複合酸化物、ＭｏＯ４、スズ酸化物等の遷
移金属酸化物、ＳｉＯ、ＳｉＯ２などの珪素酸化物、Ｌ
ｉ５(Ｌｉ３Ｎ)等の窒化リチウム、もしくは金属リチウ
ム、又はこれらの混合物。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を用いて説明す
る。
る。
【００３３】［実施例１］ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ
２を７０ｗｔ％、導電材としてのアセチレンブラック６
ｗｔ％、結着材としてのポリビニリデンフルオライド
（ＰＶｄＦ）９ｗｔ％、および結着材を溶解する溶剤と
してのｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１５ｗｔ％を混
合したものを幅１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ２０
μｍのアルミニウム箔上に塗布し、１５０℃で乾燥して
ＮＭＰを蒸発させた。以上の操作をアルミニウム箔の両
面におこなって、公称容量３，１００ｍＡｈの正極板を
製作した。球状黒鉛であるＭＣＭＢ８１ｗｔ％、ＰＶｄ
Ｆ９ｗｔ％、ＮＭＰ１０ｗｔ％を混合した活物質ペース
トを幅１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ１０μｍの銅
箔上に塗布し、１５０℃で乾燥してＮＭＰを蒸発させ
た。この作業を銅箔の両面に対しておこなって、公称容
量３，１００ｍＡｈの負極板を製作した。
２を７０ｗｔ％、導電材としてのアセチレンブラック６
ｗｔ％、結着材としてのポリビニリデンフルオライド
（ＰＶｄＦ）９ｗｔ％、および結着材を溶解する溶剤と
してのｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１５ｗｔ％を混
合したものを幅１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ２０
μｍのアルミニウム箔上に塗布し、１５０℃で乾燥して
ＮＭＰを蒸発させた。以上の操作をアルミニウム箔の両
面におこなって、公称容量３，１００ｍＡｈの正極板を
製作した。球状黒鉛であるＭＣＭＢ８１ｗｔ％、ＰＶｄ
Ｆ９ｗｔ％、ＮＭＰ１０ｗｔ％を混合した活物質ペース
トを幅１２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ１０μｍの銅
箔上に塗布し、１５０℃で乾燥してＮＭＰを蒸発させ
た。この作業を銅箔の両面に対しておこなって、公称容
量３，１００ｍＡｈの負極板を製作した。
【００３４】このようにして製作した負極板を、体積比
１：１でエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネ
ートとを混合して、１ｍｏｌ／ｌのＬｉＣｌＯ４および
の１×１０−３ｍｏｌ／ｌのＨＦを溶解した電解液中
で、金属リチウムを対極および参照極として０．２Ｃｍ
Ａで０．０１Ｖ ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋の電位まで充電し
た後、０．２ＣｍＡで１．５Ｖ ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋の
電位まで放電する１サイクルの充放電をおこなった。そ
の後、この負極をジメチルカーボネートで洗浄したのち
に、６０℃で乾燥してジメチルカーボネートを除去し
た。この負極板の表面をＸＰＳで測定したところ、Ｌｉ
Ｆの生成が確認できた。
１：１でエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネ
ートとを混合して、１ｍｏｌ／ｌのＬｉＣｌＯ４および
の１×１０−３ｍｏｌ／ｌのＨＦを溶解した電解液中
で、金属リチウムを対極および参照極として０．２Ｃｍ
Ａで０．０１Ｖ ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋の電位まで充電し
た後、０．２ＣｍＡで１．５Ｖ ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋の
電位まで放電する１サイクルの充放電をおこなった。そ
の後、この負極をジメチルカーボネートで洗浄したのち
に、６０℃で乾燥してジメチルカーボネートを除去し
た。この負極板の表面をＸＰＳで測定したところ、Ｌｉ
Ｆの生成が確認できた。
【００３５】これらの正・負極板を、枝分かれ構造を有
するポリエチレンオキシドをＮＭＰに溶解したペースト
中に浸漬して、正・負極板の活物質粒子間の隙間にポリ
エチレンオキシドを含浸した。その後に、正・負極板を
ペーストから引き上げて、ロールの間を通すことによっ
て、電極内に浸透せず、電極上に付着している状態のペ
ーストを除去してから、乾燥によってＮＭＰを完全に除
去した。さらに、これらの正・負極板をプレスした後
に、正極は１９ｍｍ幅に、負極は２０ｍｍ幅にスリット
した。
するポリエチレンオキシドをＮＭＰに溶解したペースト
中に浸漬して、正・負極板の活物質粒子間の隙間にポリ
エチレンオキシドを含浸した。その後に、正・負極板を
ペーストから引き上げて、ロールの間を通すことによっ
て、電極内に浸透せず、電極上に付着している状態のペ
ーストを除去してから、乾燥によってＮＭＰを完全に除
去した。さらに、これらの正・負極板をプレスした後
に、正極は１９ｍｍ幅に、負極は２０ｍｍ幅にスリット
した。
【００３６】このようにして準備した正極板および負極
板を、枝分かれ構造を有するポリエチレンオキシドの膜
を間に挟んで重ねて巻き、高さ４７．０ｍｍ、幅２２．
２ｍｍ、厚さ６．４ｍｍのアルミニウム容器中に挿入し
た。
板を、枝分かれ構造を有するポリエチレンオキシドの膜
を間に挟んで重ねて巻き、高さ４７．０ｍｍ、幅２２．
２ｍｍ、厚さ６．４ｍｍのアルミニウム容器中に挿入し
た。
【００３７】つづいて、この容器に、枝分かれ構造を有
するエーテルのオリゴマーに１ｍｏｌ／ｌのＬｉＣｌＯ
４を溶解した電解液を減圧注液によって加え、ポリエー
テルのマトリックスにエーテルのオリゴマーおよびＬｉ
ＣｌＯ４を含浸させた。その後、注液口を封口した。こ
のようにして、公称容量が５００ｍＡｈである本発明に
よる電池（Ａ）を作製した。
するエーテルのオリゴマーに１ｍｏｌ／ｌのＬｉＣｌＯ
４を溶解した電解液を減圧注液によって加え、ポリエー
テルのマトリックスにエーテルのオリゴマーおよびＬｉ
ＣｌＯ４を含浸させた。その後、注液口を封口した。こ
のようにして、公称容量が５００ｍＡｈである本発明に
よる電池（Ａ）を作製した。
【００３８】つぎに、電池の組み立て前に負極板の充放
電をおこなう代わりに、体積比１：１でエチレンカーボ
ネートとメチルエチルカーボネートとを混合して、１ｍ
ｏｌ／ｌのＬｉＣｌＯ４およびの１×１０−３ｍｏｌ／
ｌのＨＦを溶解した電解液中への負極板の浸漬のみをお
こなったこと以外は、本発明による電池（Ａ）と同様に
して、公称容量が５００ｍＡｈの本発明による電池
（Ｂ）を製作した。このように電解液に浸漬した負極板
の表面をＸＰＳで測定したところ、ＬｉＦの生成が確認
できた。
電をおこなう代わりに、体積比１：１でエチレンカーボ
ネートとメチルエチルカーボネートとを混合して、１ｍ
ｏｌ／ｌのＬｉＣｌＯ４およびの１×１０−３ｍｏｌ／
ｌのＨＦを溶解した電解液中への負極板の浸漬のみをお
こなったこと以外は、本発明による電池（Ａ）と同様に
して、公称容量が５００ｍＡｈの本発明による電池
（Ｂ）を製作した。このように電解液に浸漬した負極板
の表面をＸＰＳで測定したところ、ＬｉＦの生成が確認
できた。
【００３９】つぎに、電池の組み立て前に電解液中への
負極板の浸漬、および負極板の充放電をおこなう工程を
省略したこと以外は、本発明による電池（Ａ）および
（Ｂ）と同様にして、従来から公知である、公称容量が
５００ｍＡｈの比較電池（Ｃ）を製作した。
負極板の浸漬、および負極板の充放電をおこなう工程を
省略したこと以外は、本発明による電池（Ａ）および
（Ｂ）と同様にして、従来から公知である、公称容量が
５００ｍＡｈの比較電池（Ｃ）を製作した。
【００４０】上記のようにして製作した本発明による電
池（Ａ）および（Ｂ）、および比較電池（Ｃ）を用い
て、２５℃において、０．５ＣｍＡの電流で４．２Ｖま
で充電し、続いて４．２Ｖの定電圧で５時間充電した
後、０．２ＣｍＡの電流で２．７５Ｖまで放電すること
を１サイクルとして、５０サイクルの充放電試験をおこ
なった。これらの電池の、充放電サイクル数による放電
容量の変化を図１に示す。
池（Ａ）および（Ｂ）、および比較電池（Ｃ）を用い
て、２５℃において、０．５ＣｍＡの電流で４．２Ｖま
で充電し、続いて４．２Ｖの定電圧で５時間充電した
後、０．２ＣｍＡの電流で２．７５Ｖまで放電すること
を１サイクルとして、５０サイクルの充放電試験をおこ
なった。これらの電池の、充放電サイクル数による放電
容量の変化を図１に示す。
【００４１】図１から、本発明による電池（Ａ）および
（Ｂ）は、比較電池（Ｃ）と比較して、２５℃における
充放電サイクルにおいて非常に良好な性能を示すことが
わかる。これは、本発明による電池（Ａ）および（Ｂ）
においては、負極活物質である球状黒鉛をＬｉＦで被覆
したために、その後の負極活物質上でのポリマー電解質
の分解が抑制されたためであると考えられる。
（Ｂ）は、比較電池（Ｃ）と比較して、２５℃における
充放電サイクルにおいて非常に良好な性能を示すことが
わかる。これは、本発明による電池（Ａ）および（Ｂ）
においては、負極活物質である球状黒鉛をＬｉＦで被覆
したために、その後の負極活物質上でのポリマー電解質
の分解が抑制されたためであると考えられる。
【００４２】［実施例２］正・負極板の活物質粒子間の
隙間に含浸するポリマー材料として、ポリエチレンオキ
シドの代わりに、ビニリデンフルオライドとヘキサフル
オロプロピレンとの共重合体（Ｐ（ＶｄＦ／ＨＦＰ））
の多孔体をもちいたこと以外は、実施例１における本発
明による電池（Ａ）と同様の正極板および負極板を製作
した。
隙間に含浸するポリマー材料として、ポリエチレンオキ
シドの代わりに、ビニリデンフルオライドとヘキサフル
オロプロピレンとの共重合体（Ｐ（ＶｄＦ／ＨＦＰ））
の多孔体をもちいたこと以外は、実施例１における本発
明による電池（Ａ）と同様の正極板および負極板を製作
した。
【００４３】正・負極板の活物質粒子間の隙間へのＰ
（ＶｄＦ／ＨＦＰ）の多孔体の充填はつぎのとおりおこ
なった。プレス前の正極板および負極板を、Ｐ（ＶｄＦ
／ＨＦＰ）を６Ｗｔ％の濃度でＮＭＰに溶解したペース
ト中に浸漬して、活物質粒子間の隙間にＰ（ＶｄＦ／Ｈ
ＦＰ）ペーストを充填した。これらの正極および負極を
ペースト中から引き上げ、ロールの間を通すことによっ
て、電極内に浸透せず、電極上に付着している状態のペ
ーストを除去した。
（ＶｄＦ／ＨＦＰ）の多孔体の充填はつぎのとおりおこ
なった。プレス前の正極板および負極板を、Ｐ（ＶｄＦ
／ＨＦＰ）を６Ｗｔ％の濃度でＮＭＰに溶解したペース
ト中に浸漬して、活物質粒子間の隙間にＰ（ＶｄＦ／Ｈ
ＦＰ）ペーストを充填した。これらの正極および負極を
ペースト中から引き上げ、ロールの間を通すことによっ
て、電極内に浸透せず、電極上に付着している状態のペ
ーストを除去した。
【００４４】これらの正極および負極を、１×１０−３
ｍｏｌ／ｌのリン酸水溶液に５分間浸漬して、Ｐ（Ｖｄ
Ｆ／ＨＦＰ）を溶解しているＮＭＰを水で置換するとい
う溶媒抽出法によって、活物質粒子間のＰ（ＶｄＦ／Ｈ
ＦＰ）を連通多孔化処理し、固化した。この電極を１０
０℃において３０分間乾燥して水を除去した。これらの
正・負極板の表面をＳＥＭで観察したところ、Ｐ（Ｖｄ
Ｆ／ＨＦＰ）の孔径は約０．３μｍであることが確認で
きた。これらの正・負極板は、プレスした後に、正極は
１９ｍｍ幅に、負極は２０ｍｍ幅にスリットした。
ｍｏｌ／ｌのリン酸水溶液に５分間浸漬して、Ｐ（Ｖｄ
Ｆ／ＨＦＰ）を溶解しているＮＭＰを水で置換するとい
う溶媒抽出法によって、活物質粒子間のＰ（ＶｄＦ／Ｈ
ＦＰ）を連通多孔化処理し、固化した。この電極を１０
０℃において３０分間乾燥して水を除去した。これらの
正・負極板の表面をＳＥＭで観察したところ、Ｐ（Ｖｄ
Ｆ／ＨＦＰ）の孔径は約０．３μｍであることが確認で
きた。これらの正・負極板は、プレスした後に、正極は
１９ｍｍ幅に、負極は２０ｍｍ幅にスリットした。
【００４５】このようにして準備した正極板および負極
板を、孔径が約０．３μｍのＰ（ＶｄＦ／ＨＦＰ）の多
孔膜を間に挟んで重ねて巻き、高さ４７．０ｍｍ、幅２
２．２ｍｍ、厚さ６．４ｍｍのアルミニウム容器中に挿
入した。
板を、孔径が約０．３μｍのＰ（ＶｄＦ／ＨＦＰ）の多
孔膜を間に挟んで重ねて巻き、高さ４７．０ｍｍ、幅２
２．２ｍｍ、厚さ６．４ｍｍのアルミニウム容器中に挿
入した。
【００４６】つづいて、この容器に、エチレンカーボネ
ートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート
との混合液（体積比５：４５：５０）に１ｍｏｌ／ｌの
ＬｉＣｌＯ４を溶解した電解液を減圧注液によって加
え、Ｐ（ＶｄＦ／ＨＦＰ）ＷＯ電解液で膨潤させて多孔
性ポリマー電解質とした。その後、注液口を封口した。
このようにして、公称容量が５００ｍＡｈである本発明
による電池（Ｄ）を作製した。
ートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート
との混合液（体積比５：４５：５０）に１ｍｏｌ／ｌの
ＬｉＣｌＯ４を溶解した電解液を減圧注液によって加
え、Ｐ（ＶｄＦ／ＨＦＰ）ＷＯ電解液で膨潤させて多孔
性ポリマー電解質とした。その後、注液口を封口した。
このようにして、公称容量が５００ｍＡｈである本発明
による電池（Ｄ）を作製した。
【００４７】つぎに、電池の組み立て前に、電解液中で
の負極板の充放電をおこなう工程を省略したこと以外
は、本発明による電池（Ｄ）と同様にして、従来から公
知である、公称容量５００ｍＡｈの比較電池（Ｅ）を製
作した。
の負極板の充放電をおこなう工程を省略したこと以外
は、本発明による電池（Ｄ）と同様にして、従来から公
知である、公称容量５００ｍＡｈの比較電池（Ｅ）を製
作した。
【００４８】上記のようにして製作した本発明による電
池（Ｄ）および比較電池（Ｅ）を用いて、実施例１と同
様の５０サイクルの充放電試験をおこなった。これらの
電池の、充放電サイクル数による放電容量の変化を図２
に示す。
池（Ｄ）および比較電池（Ｅ）を用いて、実施例１と同
様の５０サイクルの充放電試験をおこなった。これらの
電池の、充放電サイクル数による放電容量の変化を図２
に示す。
【００４９】図２から、本発明による電池（Ｄ）は、比
較電池（Ｅ）と比較して、２５℃における充放電サイク
ルにおいて非常に良好な性能を示すことがわかる。これ
は、本発明による電池（Ｄ）は、負極活物質である球状
黒鉛をＬｉＦで被覆したために、その後の負極活物質上
での電解液の分解が抑制されたためであると考えられ
る。
較電池（Ｅ）と比較して、２５℃における充放電サイク
ルにおいて非常に良好な性能を示すことがわかる。これ
は、本発明による電池（Ｄ）は、負極活物質である球状
黒鉛をＬｉＦで被覆したために、その後の負極活物質上
での電解液の分解が抑制されたためであると考えられ
る。
【００５０】［実施例３］球状黒鉛であるＭＣＭＢの粉
末を、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネー
トとの混合液（体積比１：１）に、１ｍｏｌ／ｌのＬｉ
ＣｌＯ４および１×１０−３ｍｏｌ／ｌのＨＦを溶解し
た電解液中に浸漬した。つぎに、ろ過によってＭＣＭＢ
粉末を電解液から分離した。さらにこれをジメチルカー
ボネートで洗浄したのちに、６０℃で乾燥してジメチル
カーボネートを除去した。このＭＣＭＢ粉末の表面をＸ
ＰＳで測定したところ、ＬｉＦの生成が確認できた。こ
のような処理をおこなったＭＣＭＢ粉末をもちいたこと
以外は、実施例１における比較電池（Ｃ）と同様にし
て、本発明による、公称容量が５００ｍＡｈの電池
（Ｆ）を製作した。
末を、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネー
トとの混合液（体積比１：１）に、１ｍｏｌ／ｌのＬｉ
ＣｌＯ４および１×１０−３ｍｏｌ／ｌのＨＦを溶解し
た電解液中に浸漬した。つぎに、ろ過によってＭＣＭＢ
粉末を電解液から分離した。さらにこれをジメチルカー
ボネートで洗浄したのちに、６０℃で乾燥してジメチル
カーボネートを除去した。このＭＣＭＢ粉末の表面をＸ
ＰＳで測定したところ、ＬｉＦの生成が確認できた。こ
のような処理をおこなったＭＣＭＢ粉末をもちいたこと
以外は、実施例１における比較電池（Ｃ）と同様にし
て、本発明による、公称容量が５００ｍＡｈの電池
（Ｆ）を製作した。
【００５１】つぎに、負極板の製作の前における、ＭＣ
ＭＢ粉末の電解液中への浸漬の工程を省略したこと以外
は、本発明による電池（Ｆ）と同様にして、従来から公
知である、公称容量が５００ｍＡｈの比較電池（Ｇ）を
製作した。
ＭＢ粉末の電解液中への浸漬の工程を省略したこと以外
は、本発明による電池（Ｆ）と同様にして、従来から公
知である、公称容量が５００ｍＡｈの比較電池（Ｇ）を
製作した。
【００５２】上記のようにして製作した本発明による電
池（Ｆ）および比較電池（Ｇ）を用いて、実施例１と同
様の５０サイクルの充放電試験をおこなった。これらの
電池の、充放電サイクル数による放電容量の変化を図３
に示す。
池（Ｆ）および比較電池（Ｇ）を用いて、実施例１と同
様の５０サイクルの充放電試験をおこなった。これらの
電池の、充放電サイクル数による放電容量の変化を図３
に示す。
【００５３】図３から、本発明による電池（Ｆ）は、比
較電池（Ｇ）と比較して、２５℃における充放電サイク
ルにおいて非常に良好な性能を示すことがわかる。これ
は、本発明による電池（Ｆ）は、負極活物質である球状
黒鉛をＬｉＦで被覆したために、その後の負極活物質上
でのポリマー電解質の分解が抑制されたためであると考
えられる。
較電池（Ｇ）と比較して、２５℃における充放電サイク
ルにおいて非常に良好な性能を示すことがわかる。これ
は、本発明による電池（Ｆ）は、負極活物質である球状
黒鉛をＬｉＦで被覆したために、その後の負極活物質上
でのポリマー電解質の分解が抑制されたためであると考
えられる。
【００５４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、正極活物
質としてリチウムを可逆的に吸蔵および放出する無機ま
たは有機化合物を備え、負極活物質として炭素材料を備
え、電解質材料としてポリマー電解質を備えた非水電解
質電池において、前記炭素材料にＬｉＦの被膜が形成さ
れていることによって、充放電サイクル性能にすぐれた
非水電解質電池を提供するものである。
質としてリチウムを可逆的に吸蔵および放出する無機ま
たは有機化合物を備え、負極活物質として炭素材料を備
え、電解質材料としてポリマー電解質を備えた非水電解
質電池において、前記炭素材料にＬｉＦの被膜が形成さ
れていることによって、充放電サイクル性能にすぐれた
非水電解質電池を提供するものである。
【図１】電池（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の、充放電サ
イクル数による放電容量の変化を示す図。
イクル数による放電容量の変化を示す図。
【図２】電池（Ｄ）および（Ｅ）の、充放電サイクル数
による放電容量の変化を示す図。
による放電容量の変化を示す図。
【図３】電池（Ｆ）および（Ｇ）の、充放電サイクル数
による放電容量の変化を示す図。
による放電容量の変化を示す図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹原 善一郎
京都市西京区御陵大枝山町６−９−１
Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AK02 AK03 AK05 AK16
AK18 AL01 AL02 AL03 AL06
AL07 AL12 AL18 AM16 CJ13
CJ16 CJ22 CJ23 DJ16 HJ12
5H050 AA07 BA18 CA02 CA07 CA08
CA09 CA11 CA20 CA29 CB01
CB02 CB03 CB07 CB08 CB12
CB29 FA17 FA18 FA19 GA10
GA13 GA18 GA22 GA23
Claims (4)
- 【請求項１】 正極活物質としてリチウムを可逆的に吸
蔵および放出する無機または有機化合物を備え、負極活
物質として炭素材料を備え、電解質材料としてポリマー
電解質を備えた非水電解質電池において、前記炭素材料
にＬｉＦの被膜が形成されていることを特徴とする非水
電解質電池。 - 【請求項２】 前記電解質材料として、ポリマーをマト
リックスとして、このマトリックスにエーテルのオリゴ
マーを含浸させたものを備えることを特徴とする請求項
1記載の非水電解質電池。 - 【請求項３】 前記電解質材料として、多孔性ポリマー
電解質を備えることを特徴とする請求項１または２記載
の非水電解質電池。 - 【請求項４】 炭素材料からなる負極活物質を、リチウ
ム塩およびＨＦを含む電解質中に浸漬することによっ
て、あるいは前記電解質中で充電することによって、前
記負極活物質にＬｉＦの被膜を形成した後に、電池ケー
ス内に電解液を注液することを特徴とする非水電解質電
池の製造法。
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| JP2002065336A JP2003263984A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 非水電解質電池および非水電解質電池の製造法。 |
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| JP2002065336A JP2003263984A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 非水電解質電池および非水電解質電池の製造法。 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004179136A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池及びその製造方法 |
| JP2005317902A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Kuraray Co Ltd | 電気二重層キャパシタ用電解質組成物及びそれを用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2010519682A (ja) * | 2007-02-16 | 2010-06-03 | エルエス エムトロン リミテッド | リチウム電池用アノード活物質とその製造方法及びこれを用いたリチウム二次電池 |
| KR101196798B1 (ko) * | 2008-02-25 | 2012-11-05 | 주식회사 엘지화학 | ＬｉＦ계 화합물로 코팅된 음극 및 그 제조방법과 상기 음극을 포함하는 리튬이온 이차전지 |
| US9793539B2 (en) | 2012-04-30 | 2017-10-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative electrode for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery including same and method of preparing rechargeable lithium battery |
| KR20180087169A (ko) * | 2017-01-23 | 2018-08-01 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 음극, 이를 포함하는 리튬 이차전지, 및 이의 제조 방법 |
-
2002
- 2002-03-11 JP JP2002065336A patent/JP2003263984A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004179136A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池及びその製造方法 |
| JP4614625B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2011-01-19 | 三洋電機株式会社 | リチウム二次電池の製造方法 |
| JP2005317902A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-11-10 | Kuraray Co Ltd | 電気二重層キャパシタ用電解質組成物及びそれを用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2010519682A (ja) * | 2007-02-16 | 2010-06-03 | エルエス エムトロン リミテッド | リチウム電池用アノード活物質とその製造方法及びこれを用いたリチウム二次電池 |
| KR101196798B1 (ko) * | 2008-02-25 | 2012-11-05 | 주식회사 엘지화학 | ＬｉＦ계 화합물로 코팅된 음극 및 그 제조방법과 상기 음극을 포함하는 리튬이온 이차전지 |
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| US9793539B2 (en) | 2012-04-30 | 2017-10-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative electrode for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery including same and method of preparing rechargeable lithium battery |
| KR20180087169A (ko) * | 2017-01-23 | 2018-08-01 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 음극, 이를 포함하는 리튬 이차전지, 및 이의 제조 방법 |
| KR102090296B1 (ko) | 2017-01-23 | 2020-03-17 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 음극, 이를 포함하는 리튬 이차전지, 및 이의 제조 방법 |
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