JP2005251554A - 非水電解質電池用正極及びこの正極を用いた電池 - Google Patents

Abstract

【課題】オリビン型リン酸リチウムを正極活物質とする場合において、電池としてのエネルギー密度を低下させることなく、正極における電子導電性を格段に向上させることにより、高容量且つサイクル特性に優れ、しかも、ハイレート放電時の放電性能を飛躍的に向上させることができる非水電解質電池用正極及びこの正極を用いた電池を提供することを目的とする。
【解決手段】正極活物質と結着剤とを含む正極活物質含有層を備えた正極１と、リチウムを吸蔵、放出可能な負極活物質を含む負極２と、非水電解質４とを備えた非水電解質電池において、上記正極活物質には、一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅから成る群から選択される少なくとも１種以上の元素）で表されるオリビン型リン酸リチウムが含まれると共に、上記結着剤にはポリアクリロニトリルが含まれることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、正極活物質及び導電剤を含む正極活物質含有層が正極集電体表面に形成された非水電解質電池用正極及びこの正極を用いた電池に関し、特に正極活物質にオリビン型リン酸リチウムが含まれる非水電解質電池用正極及びこの正極を用いた電池に関する。

近年、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の移動情報端末の小型・軽量化が急速に進展しており、その駆動電源としての電池にはさらなる高容量化が要求されている。リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、高いエネルギー密度を有し、高容量であるので、上記のような移動情報端末の駆動電源として広く利用されている。

上記非水電解質二次電池は、通常、コバルト酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複合酸化物からなる正極と、リチウム金属やリチウム合金やリチウムの吸蔵・放出が可能な黒鉛等の炭素材料からなる負極と、エチレンカーボネートやジエチルカーボネート等の有機溶媒にＬｉＢＦ_４やＬｉＰＦ_６等のリチウム塩からなる電解質を溶解させた非水電解質とが用いられている。このような電池では、充放電に伴い、リチウムイオンが正、負極間を移動することにより充放電を行う。

しかしながら、正極材料としてコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）を用いた電池では、コバルトは埋蔵量が限られた希少な資源であり、高価なものであるため、これを用いた電池の生産コストの高騰を招く。またコバルト酸リチウムを用いた電池では、充電状態で、通常の使用状態では考え難いほどの高温になると、正極中の酸素が放出されて電解質を燃焼することがあるため、熱安定性が低くなるという課題もある。このため、コバルト酸リチウムに代わる正極材料として、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２）等の利用が検討されている。しかしながら、上記マンガン酸リチウムを用いた場合には十分な放電容量が期待できず、しかも電池温度が高くなるとマンガンが溶解して負極に析出し、サイクル特性が低下するという課題を有している。一方、ニッケル酸リチウムを用いた場合には、放電電圧が低くなる等の課題を有している。

このようなことを考慮して、最近、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）等のオリビン型リン酸リチウムが、コバルト酸リチウムに代わる正極材料として注目されている。このオリビン型リン酸リチウムは一般式がＬｉＭＰＯ_４（ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅから選ばれる少なくとも１種以上の元素）で表されるリチウム複合化合物であり、核となる金属元素Ｍの種類によって作動電圧が異なる。したがって、Ｍの選択により電池電圧を任意に選定でき、また理論容量も１４０ｍＡｈ／ｇ〜１７０ｍＡｈ／ｇ程度と比較的高いので、単位質量あたりの電池容量を大きくすることができるという利点がある。更に、一般式におけるＭとして鉄を選択したリン酸鉄リチウムでは、産出量が多く、安価である鉄を用いることにより電池の生産コストを大幅に低減させることができるという利点を有する。

しかしながら、オリビン型リン酸リチウムを非水電解質電池用の正極活物質として使用するには未だ解決すべき問題があり、特につぎのことが大きな問題となっている。即ち、オリビン型リン酸リチウムは電池充放電時の挿入離脱反応が遅く、またはコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、あるいはマンガン酸リチウム等と比較して電気抵抗が非常に大きい。このためオリビン型リン酸リチウムを用いた電池は特にハイレート放電時に分極が増大するため、顕著に電池特性が劣化するという課題がある。

この課題を解決するために、下記特許文献１に開示の発明では、リン酸鉄リチウムの一次粒子の粒径を３．１μｍ以下と非常に小さく規制することにより、比表面積が十分に大きな正極活物質を使用することを提案している。

特開２００２−１１０１６２号公報

上記提案では、リン酸鉄リチウムと導電剤との接触面積が大きくなり、正極内での電子導電性はある程度良好なものとなると考えられるが、粒径の小さな正極活物質を使用するため、正極活物質の充填密度が低下し、電池としてのエネルギー密度も低下するという課題を有していた。

そこで本発明は、上記課題を考慮したものであって、上記オリビン型リン酸リチウムを正極活物質とする場合において、電池としてのエネルギー密度を低下させることなく、正極における電子導電性を格段に向上させることにより、高容量且つサイクル特性に優れ、しかも、ハイレート放電時の放電性能を飛躍的に向上させることができる非水電解質電池用正極及びこの正極を用いた電池を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、正極活物質と結着剤とを含む正極活物質含有層が正極集電体表面に形成された非水電解質電池用正極において、上記正極活物質には、一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅから成る群から選択される少なくとも１種以上の元素）で表されるオリビン型リン酸リチウムが含まれると共に、上記結着剤にはポリアクリロニトリルが含まれることを特徴とする。

上記構成の如く、結着剤にポリアクリロニトリルが含まれていれば、正極活物質にリン酸鉄リチウム等のオリビン型リン酸リチウムが含まれていても、正極におけるエネルギー密度を低下させることなく電子導電性を格段に向上させることができるので、電池の高容量化とサイクル特性の向上とを図ることができると共に、ハイレート放電時の放電性能を飛躍的に向上させることができる。これは、以下に示す理由によるものと考えられる。

即ち、正極活物質としてコバルト酸リチウムを用いた場合には、コバルト酸リチウム自体がある程度の導電性（約１０^−３Ｓ／ｃｍ）を有しているため、正極活物質と導電剤と、或いは、正極活物質と集電体との密着性は一定程度以上であれば、それ以上密着性を向上させても電池特性に影響はない。したがって、非水電解質電池に一般に用いられているポリ４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオロライド（ＰＶｄＦ）等を結着剤として用いても何ら問題は生じない。一方、正極活物質としてオリビン型リン酸リチウムを用いた場合には、オリビン型リン酸リチウム自体の導電性は極めて低い（１０^−１０Ｓ／ｃｍ以下）ため、正極活物質と導電剤と、正極活物質と集電体と、或いは、導電剤と集電体との密着性を向上させないと電池特性が著しく低下することを見出した。そこで、上記構成の如く、結着剤にポリアクリロニトリルが含まれていれば、ポリアクリロニトリルは上記ＰＴＦＥ、ＰＶｄＦ等と比べて格段に結着性に優れているため、正極活物質と導電剤と、正極活物質と集電体と、或いは、導電剤と集電体との密着性が格段に向上する。したがって、オリビン型リン酸リチウム自体の導電性が低くても、正極内での電子導電性を格段に向上させることができるので、電池の高容量化とサイクル特性の向上とを図ることができると共に、ハイレート放電時の放電性能を飛躍的に向上させることができる。

加えて、正極活物質の粒径を規制する必要がない、即ち、粒径の大きな正極活物質を使用することができるので、正極活物質の充填密度が低下することによる、電池のエネルギー密度の低下を防止することができる。

請求項２記載の発明は請求項１記載の発明において、正極活物質含有層に対する上記ポリアクリロニトリルの割合が、１質量％以上１５質量％以下に規制されることを特徴とする。
このように規制するのは、ポリアクリロニトリルの割合が１質量％未満の場合には、ポリアクリロニトリルの量が少なすぎて、正極活物質と導電剤と等の密着性が不十分となる場合がある一方、ポリアクリロニトリルの割合が１５質量％を超えると、ポリアクリロニトリルの量が多すぎて、単位質量当たりの正極活物質量が少なくなり、エネルギー密度が低下するという理由による。

請求項３記載の発明は請求項１又は２記載の発明において、一般式ＬｉＭＰＯ_４で表されるオリビン型リン酸リチウムのＭにＦｅが含まれることを特徴とする。
上記構成のごとく、オリビン型リン酸リチウムのＭにＦｅが含まれていれば、Ｆｅは産出量が多く、安価であるため、正極ひいては電池の生産コストを大幅に低減させることができる。

請求項４記載の発明は請求項１〜３記載の発明において、正極集電体として粗面化したアルミニウム箔が用いられることを特徴とする。
上記構成の如く、正極集電体として粗面化したアルミニウム箔が用いられると、当該アルミニウム箔は粗面化していないアルミニウム箔に比べて表面に凹凸が存在しているため、正極集電体と導電剤、及び集電体と正極活物質との接触面積が大きくなって、これら両者間の密着性をより高めることができ、この結果、ハイレートでの放電性能を更に向上させることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明のうち請求項５記載の発明は、正極と結着剤とを含む正極活物質含有層が正極集電体表面に形成された正極と、リチウムを吸蔵、放出可能な負極活物質を含む負極と、非水電解質とを備えた非水電解質電池において、上記正極活物質には、一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅから成る群から選択される少なくとも１種以上の元素）で表されるオリビン型リン酸リチウムが含まれると共に、上記結着剤にはポリアクリロニトリルが含まれることを特徴とする。
上記構成であれば、前記請求項１記載の発明の作用効果と同様の作用効果を発揮できる。

請求項６記載の発明は請求項５記載の発明において、正極活物質含有層に対するポリアクリロニトリルの割合が、１質量％以上１５質量％以下に規制されることを特徴とする。
上記構成であれば、前記請求項２記載の発明の作用効果と同様の作用効果を発揮できる。

請求項７記載の発明は請求項５又は６記載の発明において、一般式ＬｉＭＰＯ_４で表されるオリビン型リン酸リチウムのＭがＦｅを含むことを特徴とする。
上記構成であれば、前記請求項３記載の発明の作用効果と同様の作用効果を発揮できる。

請求項８記載の発明は請求項５〜７記載の発明において、正極集電体として粗面化したアルミニウム箔が用いられることを特徴とする。
上記構成であれば、前記請求項４記載の発明の作用効果と同様の作用効果を発揮できる。

ここで、上述の如く、リン酸鉄リチウムは電子導電性が低いことが知られており、このような低い導電性を改良すべく、正極活物質粒子の表面上に炭素コート、炭素付着等を行って正極活物質表面の改良を図る炭素処理や、リチウムサイトの一部を遷移金属で置換するというようなことが試みられている。本発明は、このように電子導電性を向上させる処理を施したリン酸鉄リチウムに適用できる。また、上記電子導電性の問題から、正極活物質の粒子径を規制するような提案もあるが、本発明はこのような提案にも適用できる。

また、本発明の電解質としては、通常の電池用非水溶媒として用いられる、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、ニトリル類、アミド類等を使用することができる。

上記環状炭酸エステルとしては、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等が挙げられ、また、これらの水酸基の一部又は全部がフッ素化されているものも用いることが可能で、例えば、トリフルオロプロピレンカーボネート、フルオロエチルカーボネート等が挙げられる。

上記鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート等が挙げられ、また、これらの水素の一部又は全部がフッ素化されているものも用いることが可能である。
上記エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ―ブチロラクトン等が挙げられる。

上記環状エーテルとしては、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、１，４−ジオキサン、１，３，５−トリオキサン、フラン、２−メチルフラン、１，８−シネオール、クラウンエーテル等が挙げられる。
上記鎖状エーテルとしては、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、ペンチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、 o−ジメトキシベンゼン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、１，１−ジメトキシメタン、１，１−ジエトキシエタン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチル等が挙げられる。

上記ニトリル類としては、アセトニトリル等が挙げられ、上記アミド類としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
但し、特に電圧安定性の観点からは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状炭酸エステルや、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート等の鎖状炭酸エステルを用いるのが望ましい。

本発明で用いる電解質としては、一般に非水電解質電池に用いられる電解質を用いることができ、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＮ（Ｃ_ｌＦ_２ｌ＋１ＳＯ_２）（Ｃ_ｍＦ_２ｍ＋１ＳＯ_２）（但し、ｌ、ｍは１以上の整数）、ＬｉＣ（Ｃ_ｐＦ_２ｐ＋１ＳＯ_２）（Ｃ_ｑＦ_２ｑ＋１ＳＯ_２）（Ｃ_ｒＦ_２ｒ＋１ＳＯ_２）（但し、ｐ、ｑ、ｒは１以上の整数）、ジフルオロ（オキサラト）ホウ酸リチウム（下記化１参照）等が挙げられる。これらの電解液は一種で使用してもよく、また、２種以上組み合わせて使用してもよい。尚、この電解質は、前記非水溶媒に０．１〜１．５モル／リットル、好ましくは０．５〜１．５モル／リットルの濃度で溶解させるのが望ましい。

また、負極活物質としては、従来の非水電解質電池において一般に使用されているリチウム金属やリチウム合金、或いは、黒鉛等の炭素材料やケイ素材料を用いることができるが、本出願人の先の出願である特開２００１−２６６８５１号公報及び特開２００２−０８３５９４号公報に示したように、高いエネルギー密度の非水電解質電池を得るためには、容量の大きなケイ素材料を用いることが望ましい。

本発明によれば、正極におけるエネルギー密度を低下させることなく、正極内に良好な導電パスが形成されて、正極内の電子導電性が飛躍的に高まるので、電池の高容量化と、サイクル特性の向上とを図ることができると共に、ハイレートでの放電性能を飛躍的に向上させることができるという優れた効果を奏する。

以下、この発明に係る非水電解質電池を、図１に基づいて説明する。なお、この発明における非水電解質電池は、下記の実施例に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

〔正極の作製〕
先ず、正極活物質であるリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）が正極活物質層含有層全体の８５質量％と、導電剤であるアセチレンブラックが正極活物質含有層全体の１０質量％となるように計量した後、両者を混合した。次に、この混合物に、結着剤であるポリアクリロニトリル（以下、ＰＡＮと称することがある）を正極活物質含有層全体の５質量％となるように加え、さらにＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液を適量加えて混合することによりスラリーを調整した。次いで、このスラリーをドクタープレード法により粗面化したアルミ箔上に塗布した。尚、この粗面化したアルミ箔は、電池作製後は正極集電体としての役割を有するものであり、サンドブラスト法にて作製した。
この後、スラリー塗布電極をホットプレートを用いて８０℃で乾燥させた後、この乾燥電極をローラーを用いて圧延し、更に、１００℃で真空乾燥させることにより、正極活物質と導電剤と結着剤とから成る正極活物質含有層が正極集電体の表面に形成された正極１を作製した。

〔負極の作製〕
リチウム金属板を３ｃｍ×２．５ｃｍのサイズに切り取ることにより、負極２を作製した。

〔非水電解質の調製〕
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを１：１の体積比で混合した電解質に、リチウム塩としてのＬｉＰＦ_６を１モル／リットルとなるよう溶解させることにより非水電解質４を調製した。

〔試験セルの作製〕
図１に示すように、不活性雰囲気下において、作用極としての上記正極１と、対極としての負極２とを、ポリエチレン製のセパレータ（旭化成株式会社製のハイポア）５を介して試験セル容器６内に配置し、試験セル容器６内に上記非水電解質４を注液することにより試験セルを作製した。尚、参照極３にはリチウム金属を用いた。

（その他の事項）
（１）上記最良の形態では、正極の結着剤としてＰＡＮのみを用いているが、このような構成に限定するものではなく、結着剤にＰＡＮが含まれていれば本発明の作用効果を発揮しうる。例えば、結着剤として、ＰＡＮとＰＶｄＦとの混合物を用いることもできる。但し、正極活物質含有層に対する上記ＰＡＮの割合が、１質量％以上１５質量％以下の範囲であることが望ましい。

（２）上記最良の形態では、正極活物質としてＬｉＦｅＰＯ_４を用いているが、このような構成に限定するものではなく、その他の一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅから成る群から選択される少なくとも１種以上の元素）で表されるオリビン型リン酸リチウムを用いても良く、また、このオリビン型リン酸リチウムと他の正極活物質との混合物を用いても良い。

本発明の実施例を、以下に説明する。
〔第１実施例〕
（実施例１)
実施例１の試験セルとしては、上記発明を実施するための最良の形態で説明した試験セルと同様にして作製したものを用いた。
このようにして作製したセルを、以下、本発明セルＡ１と称する。

（実施例２)
正極活物質含有層全体に対する正極活物質の量を８０質量％とし、正極活物質含有層全体に対するＰＡＮの量を１０質量％とした他は、上記実施例１と同様にして試験セルを作製した。
このようにして作製したセルを、以下、本発明セルＡ２と称する。

（比較例１)
結着剤として、ＰＡＮに代えてポリビニリデンフルオロライド（以下、ＰＶｄＦと称することがある）を用いる他は、上記実施例１と同様にして正極を作製したところ、ローラーで圧延中に集電体から正極活物質含有層が剥離したため、試験セルを作製することができなかった。したがって、本比較例１については、後述の実験を行うことができなかった。

（比較例２)
結着剤として、ＰＡＮに代えてＰＶｄＦを用いる他は、上記実施例２と同様にして正極を作製した。
このようにして作製したセルを、以下、比較セルＸ２と称する。

（比較例３)
結着剤として、ＰＡＮに代えてＰＶｄＦを用いると共に、正極活物質含有層全体に対する正極活物質の量を７０質量％とし、正極活物質含有層全体に対するＰＶｄＦの量を２０質量％とした他は、上記実施例１と同様にして試験セルを作製した。
このようにして作製したセルを、以下、比較セルＸ３と称する。

（実験)
上記本発明セルＡ１、Ａ２及び比較セルＸ２、Ｘ３を、下記の充放電条件で充放電を繰り返し行い、正極活物質１ｇあたりの放電容量を調べたので、その結果を表１に示す。尚、下記充放電条件において、充電終止電位は４．５Ｖ（Ｖｓ.Ｌｉ／Ｌｉ^＋）であり、放電終止電位は２．０Ｖ（Ｖｓ.Ｌｉ／Ｌｉ^＋）である。

・１サイクル目の充放電条件
充電電流１／１０Ｃ、放電電流１／１０Ｃ。
・２〜６サイクル目の充放電条件
充電電流１／５Ｃ、放電電流１／５Ｃ。

表１から明らかなように、結着剤としてＰＡＮを用いた本発明セルＡ１、Ａ２では、１サイクル目、６サイクル目共に、正極活物質１ｇ当たりの放電容量が大きくなっているのに対して、結着剤としてＰＶｄＦを用いた比較セルＸ２、Ｘ３では、１サイクル目、６サイクル目共に、正極活物質１ｇ当たりの放電容量が小さくなっていることが認められた。

このような結果となったのは、以下に示す理由によるものと考えられる。即ち、結着剤としてＰＶｄＦを用いた比較セルＸ２（ＰＶｄＦ量：１０質量％）では、ＰＶｄＦは結着力が劣るため、正極活物質と導電剤と、正極活物質と集電体と、或いは、導電剤と集電体との密着性が不十分となる。このため、正極内での電子導電性が低下して、正極活物質１ｇ当たりの放電容量が小さくなる。また、結着剤としてＰＶｄＦを用いた比較セルＸ２（ＰＶｄＦ量：２０質量％）では、ＰＶｄＦの量が多いので、正極活物質と導電剤と、正極活物質と集電体と、或いは、導電剤と集電体との密着性はある程度確保することができるものの、十分ではなく、正極活物質１ｇ当たりの放電容量が小さくなる。

これに対して、結着剤としてＰＡＮを用いた本発明セルＡ１、Ａ２では、ＰＡＮは結着力が優れているため、正極活物質と導電剤と、正極活物質と集電体と、或いは、導電剤と集電体との密着性が向上し、正極内での電子導電性が向上する。加えて、ＰＡＮは結着力に優れるということから、正極活物質含有層における結着剤の割合を小さくすることができる。このため、正極の高容量化、及び、電池の高容量化が可能となる。これらの理由により、正極活物質１ｇ当たりの放電容量が大きくなるものと考えられる。

〔第２実施例〕
（実施例１）
正極活物質含有層全体に対する正極活物質の量を９０質量％とし、正極活物質含有層全体に対するアセチレンブラックの量を５質量％とした他は、上記実施例１と同様にして試験セルを作製した。
このようにして作製したセルを、以下、本発明セルＢ１と称する。

（実施例２)
正極集電体として、粗面化していないものを用いる他は、上記実施例１と同様にして試験セルを作製した。
このようにして作製したセルを、以下、本発明セルＢ２と称する。

（実験）
上記本発明セルＢ１、Ｂ２を下記の充放電条件で充放電を繰り返し行い、正極活物質１ｇあたりの放電容量を調べたので、その結果を表２に示す。尚、下記充放電条件において、充電終止電位は４．５Ｖ（Ｖｓ.Ｌｉ／Ｌｉ^＋）であり、放電終止電位は２．０Ｖ（Ｖｓ.Ｌｉ／Ｌｉ^＋）である。

・１サイクル目の充放電条件
充電電流１／１０Ｃ、放電電流１／１０Ｃ。
・２〜６サイクル目の充放電条件
充電電流１／５Ｃ、放電電流１／５Ｃ。
・７サイクル目の充放電条件
充電電流１／５Ｃ、放電電流１／２Ｃ。
・８サイクル目の充放電条件
充電電流１／５Ｃ、放電電流１Ｃ。
・９サイクル目の充放電条件
充電電流１／５Ｃ、放電電流２Ｃ。

上記表２から明らかなように、ローレート（放電電流１／１０Ｃ〜放電電流１／２Ｃ）での放電容量では両者間に差異は認められないが、ハイレート（放電電流１Ｃ〜放電電流２Ｃ）での放電容量では、両者とも優れた特性を示しているが、本発明セルＢ１は本発明セルＢ２に比べて放電容量が若干大きくなっていることが認められる。

このような結果となったのは、以下に示す理由によるものと考えられる。即ち、正極集電体として粗面化したアルミニウム箔を用いた本発明セルＢ１では、正極集電体の表面に凹凸が存在しているため、正極集電体と導電剤、及び正極集電体と正極活物質との接触面積が大きくなって、これら両者間の密着性をより高めることができる。これに対して、正極集電体として粗面化していないアルミニウム箔を用いた本発明セルＢ２では、正極集電体の表面に凹凸が存在していないため、正極集電体と導電剤、及び正極集電体と正極活物質との接触面積が若干小さくなって、これら両者間の密着性が多少劣るという理由によるものと考えられる。

本発明は、例えば携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の移動情報端末の駆動電源のみならず、電気自動車やハイブリッド自動車の車載用電源等の大型電池に適用することもできる。

本発明の最良の形態に係る試験セルの斜視図である。

符号の説明

１：正極
２：負極
４：非水電解質

Claims (8)

1. 正極活物質と結着剤とを含む正極活物質含有層が正極集電体表面に形成された非水電解質電池用正極において、
   上記正極活物質には、一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅから成る群から選択される少なくとも１種以上の元素）で表されるオリビン型リン酸リチウムが含まれると共に、上記結着剤にはポリアクリロニトリルが含まれることを特徴とする非水電解質電池用正極。
2. 上記正極活物質含有層に対する上記ポリアクリロニトリルの割合が、１質量％以上１５質量％以下に規制される、請求項１記載の非水電解質電池用正極。
3. 上記一般式ＬｉＭＰＯ_４で表されるオリビン型リン酸リチウムのＭにＦｅが含まれる、請求項１又は２記載の非水電解質電池用正極。
4. 上記正極集電体として粗面化したアルミニウム箔が用いられる、請求項１〜３記載の非水電解質電池用正極。
5. 正極活物質と結着剤とを含む正極活物質含有層が正極集電体表面に形成された正極と、リチウムを吸蔵、放出可能な負極活物質を含む負極と、非水電解質とを備えた非水電解質電池において、
   上記正極活物質には、一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅから成る群から選択される少なくとも１種以上の元素）で表されるオリビン型リン酸リチウムが含まれると共に、上記結着剤にはポリアクリロニトリルが含まれることを特徴とする非水電解質電池。
6. 上記正極活物質含有層に対する上記ポリアクリロニトリルの割合が、１質量％以上１５質量％以下に規制される、請求項５記載の非水電解質電池。
7. 上記一般式ＬｉＭＰＯ_４で表されるオリビン型リン酸リチウムのＭにＦｅが含まれる、請求項５又は６記載の非水電解質電池。
8. 上記正極集電体として粗面化したアルミニウム箔が用いられる、請求項５〜７記載の非水電解質電池。