JP2005100955A

JP2005100955A - 捲回式リチウムイオン電池

Info

Publication number: JP2005100955A
Application number: JP2004225034A
Authority: JP
Inventors: Shoji Hirahata; 昇次平畑; Kenji Nakai; 賢治中井
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】負極板への非水電解液のぬれ性を改善して充放電効率や充放電サイクル特性の向上が可能な捲回式リチウムイオン電池を提供する。
【解決手段】正極活物質にマンガン酸リチウムを用いた正極板Ｐ及び負極活物質に黒鉛粉末を用いた負極板Ｎを、正極板Ｐの内側にセパレータＳ１を介し、負極板Ｎの内側にセパレータＳ２を介して捲回し捲回群を作製した。このとき用いたセパレータＳ１、Ｓ２は、セパレータＳ１の空隙率をＶ１、厚さをＴ１とし、セパレータＳ２の空隙率をＶ２、厚さをＴ２としたときに、Ｖ１＜Ｖ２かつＴ１≦Ｔ２、又は、Ｖ１＝Ｖ２かつＴ１＜Ｔ２とした。セパレータＳ２に保持される非水電解液量がセパレータＳ１に保持される非水電解液量より増大する。
【選択図】図１

Description

本発明は捲回式リチウムイオン電池に係り、特に、リチウム遷移金属複酸化物を正極活物質に用いた正極板と、黒鉛を負極活物質に用いた負極板とを捲回した電極捲回群を備えた捲回式リチウムイオン電池に関する。

リチウムイオン電池は高エネルギー密度であるメリットを活かして、主にＶＴＲカメラやノート型パソコン、携帯電話などのポータブル機器に使用されている。近年では、電気自動車用や電力貯蔵用を目的とする大形のリチウムイオン電池の研究開発が活発に行われている。特に、自動車産業界においては環境問題に対応すべく、動力源としてモータを用いる方式の電気自動車や、内燃機関とモータの両方を用いるハイブリッド方式の電気自動車の開発が進められており、その一部はすでに実用化されている。

また、リチウムイオン電池はその形状で円筒形と角形とに分類されるが、電気自動車用電源としては現時点で円筒形のものが多く用いられている。一般的な円筒型リチウムイオン電池の内部は、正極板及び負極板が共に活物質を金属箔の両面に塗着した帯状とされ、セパレータを挟んでこれら両電極が直接接触しないように断面が渦巻状に捲回され、電極捲回群が形成された捲回式の構造とされている。そして、電極捲回群が円筒状の電池缶内に収容され、非水電解液注液後、封口されている。

一般にリチウムイオン電池の負極活物質には、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛系材料や非晶質炭素材料等の炭素材が用いられている。一方、正極活物質にはリチウム遷移金属酸化物が用いられており、中でも資源が豊富なマンガン酸リチウム等のリチウムマンガン複酸化物が有望視され、開発が進められている。

電気自動車の動力源に使用される大型のリチウムイオン電池には、高容量、高出力が強く要求されると共に、電気自動車の長期の使用に適合する長寿命特性も望まれている。ところが、電気自動車用の大型電池では、大電流の充放電に伴う急激な電子の流れにリチウムイオンの移動が追従しないので、セパレータや電極内に濃度勾配を生じて極端に出力が低下する。これを解決するために、正負極を離隔する２枚のセパレータの空隙率を正極合剤及び負極合剤の空隙率より大きいか同じとする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、リチウムイオン電池内の空間体積に対する遊離電解液体積の割合を適正範囲とすることで、電池特性の低下を抑制する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−２２３０２９号公報（段落番号「０００８」）特開２００１−１８５２２３号公報（段落番号「０００８」）

しかしながら、有機（非水）電解液の電極に対するぬれ性（浸透性）は、炭素材を用いた負極板に比べ金属酸化物を用いた正極板の方が優れているため、上述した特許文献１の技術では、非水電解液の負極板に対するぬれ性が十分とは云えない。特に、正負極板の両面は、製造コスト上均質な状態に作製することが一般的であるが、正負極板を捲回した電極捲回群では、負極板曲面の内側（捲回中心側）の空隙が圧縮されるので、曲面の外側に比べ空隙量が減少し非水電解液量が不足する。このため、負極板の内側への非水電解液のぬれ性が低下すると共に、充電に伴う負極板の膨張時に負極板から押し出された非水電解液が放電時に再吸収されにくくなる。この現象は負極活物質として黒鉛を用いた場合に、より顕著に現れる。

また、正極板に非水電解液が十分に浸透しても、負極板への非水電解液のぬれ性が悪く浸透が不十分な状態では、負極板の電流密度が増大し、特に充電時には負極板表面にリチウムが析出するため、充放電効率や充放電サイクル特性の低下を招く。更に、電気自動車の電源として用いられるような大型の電池においては、正負極の面積も大型化されるので、非水電解液の正負極へのぬれ性の問題はより一層深刻なものとなる。

上記事案に鑑み本発明は、負極板への非水電解液のぬれ性を改善して充放電効率や充放電サイクル特性の向上が可能な捲回式リチウムイオン電池を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、リチウム遷移金属複酸化物を正極活物質に用いた正極板と、黒鉛を負極活物質に用いた負極板とを捲回した電極捲回群を備えた捲回式リチウムイオン電池において、前記電極捲回群は前記正極板の曲面の内側に第１のセパレータが介在し、前記負極板の曲面の内側に第２のセパレータが介在しており、前記第１のセパレータの空隙率をＶ１、厚さをＴ１とし、前記第２のセパレータの空隙率をＶ２、厚さをＴ２としたときに、Ｖ２＞Ｖ１かつＴ２≧Ｔ１、又は、Ｖ２＝Ｖ１かつＴ２＞Ｔ１の関係を有することを特徴とする。

本発明によれば、第１、第２のセパレータの空隙率及び厚さがＶ２＞Ｖ１かつＴ２≧Ｔ１、又は、Ｖ２＝Ｖ１かつＴ２＞Ｔ１の関係を有するため、空隙率や厚さを大きくすると非水電解液を保持する空隙量が増大することから、第２のセパレータに保持される非水電解液量が第１のセパレータより増大するので、負極板のぬれ性を改善し充放電効率を向上させることができると共に、充放電サイクル時の負極板の膨張、収縮により負極板に浸透していた非水電解液が押し出されても再び負極板に吸収されるので、充放電サイクル特性を向上させることができる。この場合において、リチウム遷移金属複酸化物をリチウムと、マンガン、コバルト及びニッケルの少なくとも１種との複酸化物としてもよい。また、空隙率Ｖ２を４０〜５０％の範囲とし、厚さＴ２を３５〜４５μｍの範囲としてもよい。

本発明の捲回式リチウムイオン電池は、第１、第２のセパレータの空隙率及び厚さがＶ２＞Ｖ１かつＴ２≧Ｔ１、又は、Ｖ２＝Ｖ１かつＴ２＞Ｔ１の関係を有するため、空隙率や厚さを大きくすると非水電解液を保持する空隙量が増大することから、第２のセパレータに保持される非水電解液量が第１のセパレータより増大するので、負極板のぬれ性を改善し充放電効率を向上させることができると共に、充放電サイクル時の負極板の膨張、収縮により負極板に浸透していた非水電解液が押し出されても再び負極板に吸収されるので、充放電サイクル特性を向上させることができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明が適用可能な円筒型リチウムイオン電池の実施の形態について説明する。

（正極板の作製）
正極活物質のマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）粉末と、導電材として燐片状黒鉛（平均粒径：２０μｍ）と、結着材としてポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）とを、質量比が９０：４．５：５．５で混合し、この混合物に分散溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加した後、混練してスラリを作製した。このスラリを厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極集電体）の両面にほぼ均等に塗布して正極合材層を形成した。スラリの塗布の際には、アルミニウム箔の長寸方向に対して、側縁の一方に幅５０ｍｍの未塗布部分を残した。その後、乾燥、プレス、裁断して幅３００ｍｍ、長さ５５００ｍｍの正極板を得た。なお、正極合材層の厚さ（ただし、アルミニウム箔の厚さは含まない）を２６０μｍ、正極集電体片面あたりの正極活物質塗布量を３４４ｇ／ｍ^２とした。

スラリの塗布の際に残した幅５０ｍｍの未塗布部分に切り欠きを入れて、その一部を除去し、矩形状の部分を形成して集電用のリード片とした。なお、リード片の幅を約１０ｍｍ、隣り合うリード片の間隔を約２０ｍｍとした。

（負極板の作製）
負極活物質の黒鉛粉末９２質量部に、結着材として８質量部のＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒のＮＭＰを添加後、混練してスラリを作製した。このスラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔（負極集電体）の両面にほぼ均等に塗布した。スラリの塗布の際には、銅箔の長寸方向に対して、側縁の一方に幅５０ｍｍの未塗布部を残した。その後乾燥、プレス、裁断して幅３０５ｍｍ、所定長さの負極板を得た。なお、負極合材層のかさ密度は約１．４ｇ／ｃｍ^３とした。

スラリの塗布の際に残した幅５０ｍｍの未塗布部に切り欠きを入れて、その一部を除去し、矩形状の部分を形成して集電用のリード片とした。なお、リード片の幅を約１０ｍｍ、隣り合うリード片の間隔を約２０ｍｍとした。

正極板及び負極板を捲回したときに、捲回最内周では捲回方向に正極板が負極板からはみ出すことがなく、また最外周でも捲回方向に正極板が負極板からはみ出すことがないように、負極板の長さを正極板の長さよりも１８ｃｍ長くなるようにした。正極板と負極板の幅方向においても、正極活物質の塗布部と負極活物質の塗布部との対向に位置ずれが起きないように、負極活物質の塗布部の幅は、正極活物質の塗布部の幅よりも約５ｍｍ大きくした。

（捲回群の作製）
図１に示すように、正極板Ｐ及び負極板Ｎを、軸芯（図２の符号２１参照。）を中心として、正極板Ｐの内側にポリエチレン製のセパレータＳ１を介し、負極板Ｎの内側にポリエチレン製のセパレータＳ２を介して捲回した。セパレータＳ２の捲回開始端は軸芯に熱溶着した。負極板Ｎ、セパレータＳ１、正極板Ｐの順に積層して捲回し捲回群を作製した。このとき用いたセパレータＳ１、Ｓ２は、セパレータＳ１の空隙率をＶ１、厚さをＴ１とし、セパレータＳ２の空隙率をＶ２、厚さをＴ２としたときに、Ｖ１＜Ｖ２かつＴ１≦Ｔ２、又は、Ｖ１＝Ｖ２かつＴ１＜Ｔ２とした。また、捲回群に捲回された正極板Ｐ及び負極板Ｎからは、それぞれ捲回群の互いに反対側にリード片が導出されている。

（電池の作製）
図２に示すように、正極板Ｐから導出されているリード片９を集めて束にした状態で折り曲げて変形させた後、軸芯２１のほぼ延長線上にある極柱（正極外部端子１ａ）周囲から一体に張り出した鍔部７に接触させた。そして、この状態でリード片９と鍔部７とを、超音波溶接装置を用いて溶接して電気的に接続した。負極板Ｎについても正極板Ｐと同様に、リード片９と負極外部端子１ｂに形成した鍔部７とを超音波溶接して電気的に接続した。

その後、正極外部端子１ａの鍔部７、負極外部端子１ｂの鍔部７及び捲回群６の外周面を絶縁被覆８で被覆した。この絶縁被覆８として、片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布したポリイミド製の粘着テープを用いた。絶縁被覆８で被覆された捲回群６の外周部分が、ステンレス製の電池容器５の内径よりもわずかに小さくなるように粘着テープの巻き数を調整した後、捲回群６を電池容器５内に挿入した。なお、電池容器５には、外径が６７ｍｍ、内径が６６ｍｍの円筒形状のものを用いた。

円盤状をした電池蓋４の外側の面と当接する部分の厚さが２ｍｍ、内径が１６ｍｍ、外径が２５ｍｍの第２のセラミックワッシャ３ｂを、正極外部端子１ａ及び負極外部端子１ｂのそれぞれの先端に嵌め込んだ。そして、厚さが２ｍｍ、内径が１６ｍｍ、外径が２８ｍｍ平板状の第１のセラミックワッシャ３ａを電池蓋４に載置し、正極外部端子１ａ、負極外部端子１ｂのそれぞれを第１のセラミックワッシャ３ａに通した。

その後、電池蓋４の周端面を電池容器５の開口部に嵌合し、電池蓋４と電池容器５との接触部分の全域をレーザ溶接した。このとき正極外部端子１ａ、負極外部端子１ｂは、電池蓋４の中心にある穴を貫通して外部に突出している。そして、第１のセラミックワッシャ３ａ、ナット２底面よりも平滑な金属ワッシャ１１を、この順に正極外部端子１ａ、負極外部端子１ｂのそれぞれに嵌め込んだ。電池蓋４には、電池の内部圧力の上昇に応じて開裂する開裂弁１０が設けられており、その開裂圧力は１．３〜１．８ＭＰａ（１３〜１８ｋｇ／ｃｍ^２）とした。なお、本電池には、電池内部の圧力上昇に応じて作動する電流遮断機構は設けられていない。

金属性ナット２を、正極外部端子１ａ、負極外部端子１ｂにそれぞれ螺着し、第２のセラミックワッシャ３ｂ、第１のセラミックワッシャ３ａを介して電池蓋４を鍔部７とナット２の間で締め付けて固定した。この時の締め付けトルク値は、６．８６Ｎ・ｍとした。電池蓋４の裏面と鍔部７の間に介在させたゴム製（ＥＰＤＭ製）のＯリング１２を締め付け時に圧縮することにより、電池容器内部の発電要素等は外気から遮断される。

その後、電池蓋４に設けた注液口１３から、所定量の非水電解液を電池容器５内に注液した後、注液口１３を封止することにより円筒型リチウムイオン電池２０を完成させた。非水電解液には、エ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を体積比１：１：１で混合した後、６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を１ｍｏｌ／ｌ溶解して用いた。非水電解液の注液量は、注液前の正極板Ｐ、負極板Ｎ、セパレータＳ１、Ｓ２の空隙量の総和体積量とした。注液後は速やかに注液口１３の蓋を閉じて電池を密閉化し注液後６ｈ以内に初充電を実施した。

次に、本実施形態に従って作製した円筒型リチウムイオン電池２０の実施例について説明する。なお、比較のために作製した比較例の電池についても併記する。

（実施例１）
下表１に示すように、実施例１では、セパレータＳ１の空隙率Ｖ１を４０％、厚さＴ１を３５μｍ、セパレータＳ２の空隙率Ｖ２を５０％、厚さＴ２を３５μｍとした。

（実施例２）
表１に示すように、実施例２では、セパレータＳ２の厚さＴ２を４５μｍとする以外は実施例１と同様にした。

（実施例３〜実施例４）
表１に示すように、実施例３では、セパレータＳ１の厚さＴ１を４５μｍとし、実施例４では、セパレータＳ２の空隙率Ｖ２を４０％とする以外は実施例２と同様にした。

（比較例１）
表１に示すように、比較例１では、セパレータＳ１の空隙率Ｖ１を５０％、厚さＴ１を４５μｍ、セパレータＳ２の空隙率Ｖ２を５０％、厚さＴ２を４５μｍとした。

（比較例２〜比較例３）
表１に示すように、比較例２では、セパレータＳ１の空隙率Ｖ１を４０％、セパレータＳ２の厚さＴ２を３５μｍとし、比較例３では、セパレータＳ２の空隙率Ｖ２を４０％、厚さＴ２を３５μｍとする以外は比較例１と同様にした。

（放電試験）
作製した実施例及び比較例の電池について、以下に示す初充電条件により充放電を行い初回充放電クーロン効率を測定した後、充放電サイクル試験を行った。初回充放電クーロン効率は、充電容量に対する放電容量の割合を百分率で求めた（初回充放電クーロン効率（％）＝放電容量（Ａｈ）／充電容量（Ａｈ）×１００）。また、充放電サイクル試験は、初充電条件と同条件の充放電を、環境温度１０°Ｃにて２００回繰り返した。２００サイクル目の放電容量を、初回放電容量を１００とした相対値で算出して２００サイクル目放電容量比とした。初回充放電クーロン効率及び２００サイクル目放電容量比の結果を下表２に示す。
＜初充電条件＞
充電条件：１ＣＡ、４．２Ｖ（定電流・定電圧）、３．５ｈ、２５°Ｃ
放電条件：１ＣＡ、終止電圧３．０Ｖ、２５°Ｃ
休止：０．５ｈ

表２に示すように、セパレータＳ１、Ｓ２の空隙率及び厚さをそれぞれ同じ（Ｖ１＝Ｖ２、Ｔ１＝Ｔ２）とした比較例１の電池では、初回充放電クーロン効率が９１％、２００サイクル目放電容量比が８８％となった。また、Ｖ１＜Ｖ２かつＴ１＞Ｔ２とした比較例２の電池、Ｖ１＞Ｖ２かつＴ１＞Ｔ２とした比較例３の電池では、初回充放電クーロン効率、２００サイクル目放電容量比共に低下した。これに対して、空隙率Ｖ２を４０〜５０％の範囲、厚さＴ２を３５〜４５μｍの範囲とし、Ｖ１＜Ｖ２かつＴ１≦Ｔ２、又は、Ｖ１＝Ｖ２かつＴ１＜Ｔ２とした実施例１〜実施例４の電池では、いずれの電池も初回充放電クーロン効率、２００サイクル目放電容量比共に高い値を示した。

比較例３の電池で初回充放電クーロン効率が低い値となったのは、負極板曲面の内側の活物質層に供給される非水電解液が少なくなり、充電の電流密度が増大したためにリチウムが活物質である黒鉛に収容されることなく析出したことが原因であると思われる。また、比較例１〜比較例３の電池で２００サイクル目放電容量比が低い値となったのは、次の理由によるものと考えられる。すなわち、充電時に負極の黒鉛粒子は、結晶層間にリチウムイオンが挿入されて体積膨張する。黒鉛粒子が膨張すると粒子間の空隙は減少し、電極から非水電解液が押し出され、放電時には収縮するという充放電で電極活物質が膨張・収縮を繰り返すことにより、非水電解液の押し出し、吸収を繰り返す。特に非水電解液のぬれ性（浸透性）の低い負極板曲面の内側では非水電解液の押し出しより吸収の方がなされにくく、充放電サイクルを繰り返すことにより負極板曲面の内側の非水電解液が外側に対して不足して、サイクル累積の充放電効率が低下し、容量低下につながったものと思われる。

円筒型リチウムイオン電池の電極捲回群において、正極板Ｐの内側に捲回したセパレータＳ１の空隙率Ｖ１、厚さＴ１及び負極板Ｎの内側に捲回したセパレータＳ２の空隙率Ｖ２、厚さＴ２が、Ｖ１＞Ｖ２及び／又はＴ１＞Ｔ２の関係を有すると、セパレータＳ２に保持される非水電解液量がセパレータＳ１に保持される非水電解液量より低下する。このため、負極板Ｎへの非水電解液のぬれ性が低下する。また、Ｖ１＝Ｖ２かつＴ１＝Ｔ２の関係を有すると、ぬれ性の低い負極板Ｎの内側では、捲回により空隙が圧縮されて空隙量が減少しているため、負極板Ｎ内に浸透している非水電解液量が不足する。更に、負極板Ｎの内側の空隙量が減少しているので、充放電が繰り返されると、負極板Ｎが膨張したときに押し出された非水電解液が、収縮するときに再び負極板Ｎ内に吸収されにくくなる。従って、負極板Ｎの電流密度が増大して抵抗が増大するため、充放電効率及び充放電サイクル特性を低下させる。

本実施形態では、空隙率Ｖ１、Ｖ２及び厚さＴ１、Ｔ２が、Ｖ２＞Ｖ１かつＴ２≧Ｔ１、又は、Ｖ２＝Ｖ１かつＴ２＞Ｔ１の関係を有する。これにより、負極板Ｎの内側に配置されたセパレータＳ２に保持される非水電解液量が、正極板Ｐの内側に配置されたセパレータＳ１に保持される非水電解液量より増大する。従って、負極板Ｎの内側への非水電解液のぬれ性が改善されるので、充放電効率を向上させることができる。また、充放電により負極板Ｎが膨張、収縮して、負極板Ｎに浸透していた非水電解液が押し出されても、セパレータＳ２に保持された非水電解液が再び負極板Ｎに吸収されるので、充放電サイクル特性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、大型の円筒型リチウムイオン電池の例を示したが、本発明を有底筒状の電池容器を用い上蓋をかしめによって封口する比較的小型のリチウムイオン電池に適用した試験においても同様の結果を得ている。また、本発明は、電池形状についても制限されるものではなく、円筒形電池以外に、例えば捲回群を角形に捲回した角形リチウムイオン電池にも適用が可能である。

また、本実施形態では、正極活物質としてマンガン酸リチウムを用いた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、リチウムと、マンガン、コバルト及びニッケルの少なくとも１種との複酸化物、例えば、リチウムコバルト複酸化物や化学式Ｌｉ_ａＭｎ_ＸＣｏ_ＹＮｉ_ＺＯ_２（０＜ａ＜１．２、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１、０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、０＜Ｚ＜１）で表され層状結晶構造を有するリチウムマンガンコバルトニッケル複酸化物等であってもよい。これらのリチウム遷移金属複酸化物の結晶構造が本発明の効果を妨げるものではない。また、負極活物資として黒鉛を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、天然黒鉛、人造黒鉛、コークスなどの黒鉛系材料等も使用でき、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。

更に、本実施形態では、結着材としてＰＶＤＦを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体やこれらの混合物を使用することもできる。

また更に、本実施形態以外の電解質としては、例えば、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＢ（Ｃ_６Ｈ_５）_４、ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ、等やこれらの混合物を用いることができる。また、有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、又は、これらの２種類以上の混合溶媒を用いてもよい。

本発明に係る捲回式リチウムイオン電池によれば、負極板への非水電解液のぬれ性を改善して充放電効率や充放電サイクル特性の向上が可能なため、製造、販売等に寄与し、産業上利用することができる。

本発明が適用可能な実施形態の円筒型リチウムイオン電池の正負極とセパレータとの配置を模式的に示す説明図である。実施形態の円筒型リチウムイオン電池の断面図である。

符号の説明

６捲回群
Ｓ１セパレータ（第１のセパレータ）
Ｓ２セパレータ（第２のセパレータ）
２０円筒型リチウムイオン電池（捲回式リチウムイオン電池）

Claims

リチウム遷移金属複酸化物を正極活物質に用いた正極板と、黒鉛を負極活物質に用いた負極板とを捲回した電極捲回群を備えた捲回式リチウムイオン電池において、前記電極捲回群は前記正極板の曲面の内側に第１のセパレータが介在し、前記負極板の曲面の内側に第２のセパレータが介在しており、前記第１のセパレータの空隙率をＶ１、厚さをＴ１とし、前記第２のセパレータの空隙率をＶ２、厚さをＴ２としたときに、Ｖ２＞Ｖ１かつＴ２≧Ｔ１、又は、Ｖ２＝Ｖ１かつＴ２＞Ｔ１の関係を有することを特徴とする捲回式リチウムイオン電池。
前記リチウム遷移金属複酸化物が、リチウムと、マンガン、コバルト及びニッケルの少なくとも１種との複酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の捲回式リチウムイオン電池。
前記空隙率Ｖ２が４０％〜５０％の範囲であり、前記厚さＴ２が３５μｍ〜４５μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の捲回式リチウムイオン電池。