JP2005302333A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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JP2005302333A JP2004112477A JP2004112477A JP2005302333A JP 2005302333 A JP2005302333 A JP 2005302333A JP 2004112477 A JP2004112477 A JP 2004112477A JP 2004112477 A JP2004112477 A JP 2004112477A JP 2005302333 A JP2005302333 A JP 2005302333A
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Meiko Fukui
明香 福井
Toru Yajima
亨 矢嶋
Shusuke Inada
周介 稲田
Asako Sato
麻子 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance charge/discharge cycle characteristics of a nonaqueous electrolyte secondary battery having a nonaqueous electrolyte containing γ-butyrolactone. <P>SOLUTION: The nonaqueous electrolyte secondary battery is equipped with a positive electrode, a negative electrode, and the nonaqueous electrolyte containing γ-butyrolactone, and the negative electrode satisfies the relation I<SB>A</SB>/I<SB>B</SB>≤0.4 of reduction peak intensity I<SB>A</SB>(mA) appearing between 0.5 V and 0.7 V vs. lithium potential in potential sweep in a first cycle and a reduction peak intensity I<SB>B</SB>(mA) appearing between 0.3 V and 0.5 V vs. lithium potential when potential sweep is conducted at a sweep rate of 0.5 mV/s or less in the reduction direction in cyclic voltammetry (CV) of a triode cell. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非水電解質二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

近年、移動体通信機、ノートブック型パソコン、パームトップ型パソコン、一体型ビデオカメラ、ポータブルCD(MD)プレーヤー、コードレス電話等の電子機器の小形化、軽量化を図る上で、これら電子機器の電源として、特に小型で大容量の電池が求められている。   In recent years, electronic devices such as mobile communication devices, notebook computers, palmtop computers, integrated video cameras, portable CD (MD) players, cordless telephones, etc. have been reduced in size and weight. As a power source, a particularly small and large capacity battery is required.

これら電子機器の電源として普及している電池としては、アルカリマンガン電池のような一次電池や、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池などのような二次電池が挙げられる。その中でも、正極にリチウム複合酸化物を用い、かつ負極にリチウムイオンを吸蔵・放出できる炭素質材料を用いた非水電解質二次電池が、小型軽量で単電池電圧が高く、高エネルギー密度を得られることから注目されている。   Examples of batteries that are widely used as power sources for these electronic devices include primary batteries such as alkaline manganese batteries, and secondary batteries such as nickel cadmium batteries and nickel metal hydride batteries. Among these, non-aqueous electrolyte secondary batteries that use lithium composite oxide for the positive electrode and carbonaceous materials that can occlude and release lithium ions for the negative electrode are small and light, have high unit cell voltage, and have high energy density. Is attracting attention.

近年は、上述したような正極及び負極を含む電極群を収納するための容器として、アルミ等の金属板からなる外装缶や、アルミ等の金属箔と樹脂とを貼り合わせたラミネートフィルムを袋状あるいはカップ状等に成型したものが用いられている。特に、ラミネートフィルムからなる容器は、非水電解質二次電池の更なる軽量化と小型化を可能にした。   In recent years, as a container for housing the electrode group including the positive electrode and the negative electrode as described above, an outer can made of a metal plate such as aluminum or a laminate film obtained by bonding a metal foil such as aluminum and a resin into a bag shape. Or what was shape | molded in cup shape etc. is used. In particular, the container made of a laminate film has made it possible to further reduce the weight and size of the nonaqueous electrolyte secondary battery.

しかしながら、このような金属板やラミネートフィルムからなる容器を用いた非水電解質二次電池では、容器の柔軟性が高いため、初充電時に電池内部で非水電解質の分解反応等によりガスが発生すると、電池の厚さが増加したり、容器が変形したりするという問題がある。電池の厚さの増加や容器の変形は、外観不良になるばかりでなく、電池性能にも悪影響を及ぼす。   However, in a non-aqueous electrolyte secondary battery using a container made of such a metal plate or laminate film, since the container is highly flexible, gas is generated due to a decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte in the battery at the first charge. There is a problem that the thickness of the battery increases or the container is deformed. An increase in the thickness of the battery and deformation of the container not only deteriorate the appearance but also adversely affect the battery performance.

この問題に対して、初充電時に分解反応によるガス発生を起こしにくく、また過充電等の状況においても発熱反応を起こしにくいγ−ブチロラクトン(GBL)に、高い伝導性と高い沸点を有するエチレンカーボネート(EC)等の環状カーボネートを混合したものを非水溶媒として用い、かつ電解質としては発熱反応を起こしにくい四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を用いる非水電解質を使用することが検討されている。 To solve this problem, γ-butyrolactone (GBL), which is unlikely to cause gas generation due to a decomposition reaction at the time of initial charge, and also difficult to cause an exothermic reaction even in situations such as overcharge, is replaced with ethylene carbonate ( A mixture of cyclic carbonates such as EC) is used as a non-aqueous solvent, and the use of a non-aqueous electrolyte using lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), which hardly causes an exothermic reaction, is being studied as an electrolyte. .

例えば、特許文献1は、正極にリチウム遷移金属酸化物を用い、負極に黒鉛系材料を用いたリチウム二次電池に関するものであり、電解液に、γ−ブチロラクトンを主成分とし、副成分として少なくともエチレンカーボネートを含む溶媒にリチウム塩を溶解した有機電解液を用いることが記載されている。   For example, Patent Document 1 relates to a lithium secondary battery in which a lithium transition metal oxide is used for a positive electrode and a graphite-based material is used for a negative electrode. In an electrolyte, γ-butyrolactone is a main component, and at least as a subcomponent. It is described that an organic electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in a solvent containing ethylene carbonate is used.

γ−ブチロラクトンは初充電時のガス発生を抑制できるものの、充放電サイクル中に負極と反応して副生成物を形成し、充放電サイクル特性を劣化させるという問題を有する。   Although γ-butyrolactone can suppress gas generation during the initial charge, it has a problem that it reacts with the negative electrode during the charge / discharge cycle to form a by-product and deteriorates the charge / discharge cycle characteristics.

特許文献2には、電解液に添加剤とVCとを添加することにより、10mV/秒の速度での電位掃引においてHOPG電極上のベーサル面での還元反応に起因する0.6V〜0.3Vの間に現れる還元ピークと、HOPG電極上のエッジ面での還元反応に起因する0.9V〜0.6Vの間に現れる還元ピークの双方を小さくすると、負極での電解液の還元分解反応が抑えられ、高温保存時の自己放電率が低くなることが記載されている。   In Patent Document 2, by adding an additive and VC to the electrolytic solution, the potential sweep at a rate of 10 mV / sec causes 0.6 V to 0.3 V due to a reduction reaction on the basal surface on the HOPG electrode. If both the reduction peak appearing between the two and the reduction peak appearing between 0.9V and 0.6V due to the reduction reaction at the edge surface on the HOPG electrode are reduced, the reductive decomposition reaction of the electrolyte solution at the negative electrode It is described that the self-discharge rate during storage at high temperatures is reduced.

しかしながら、γ−ブチロラクトンを含む電解液を用いた場合には、前述した2つのピークが小さくなった負極を使用しても、優れた充放電サイクル特性を得られなかった。
特開平11-31525号公報 特開2002−158035号公報
However, when an electrolytic solution containing γ-butyrolactone was used, excellent charge / discharge cycle characteristics could not be obtained even when the above-described negative electrode having two smaller peaks was used.
JP 11-31525 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-158035

本発明の目的は、γ−ブチロラクトンを含有する非水電解質を備えた非水電解質二次電池の充放電サイクル特性を向上させることである。   An object of the present invention is to improve charge / discharge cycle characteristics of a nonaqueous electrolyte secondary battery including a nonaqueous electrolyte containing γ-butyrolactone.

本発明に係る非水電解質二次電池は、正極と、負極と、γ−ブチロラクトンを含む非水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記負極は、三極式セルにてのサイクリックボルタンメトリー(CV)において0.5mV/秒以下の掃引速度で還元方向に電位掃引を行った際、1サイクル目の電位掃引において対リチウム電位で0.5V〜0.7Vの間に現れる還元ピーク強度IA(mA)と対リチウム電位で0.3V〜0.5Vの間に現れる還元ピーク強度IB(mA)が、下記(1)式を満足するものであることを特徴とする。
A nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte containing γ-butyrolactone,
When the potential sweep was performed in the reduction direction at a sweep rate of 0.5 mV / sec or less in cyclic voltammetry (CV) in a three-electrode cell, the negative electrode was zero as a potential against lithium in the potential sweep in the first cycle. The reduction peak intensity I A (mA) appearing between 5 V and 0.7 V and the reduction peak intensity I B (mA) appearing between 0.3 V and 0.5 V with respect to the lithium potential are expressed by the following formula (1). It is characterized by satisfaction.

A/IB≦0.4 …(1) I A / I B ≦ 0.4 (1)

本発明によれば、γ−ブチロラクトンを含有する非水電解質を備えた非水電解質二次電池の充放電サイクル特性を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charge / discharge cycle characteristic of the nonaqueous electrolyte secondary battery provided with the nonaqueous electrolyte containing (gamma) -butyrolactone can be improved.

前述した特許文献1のように10mV/秒という大きな速度で還元方向に電位掃引を行うと、掃引速度が負極のリチウムイオン吸蔵速度を上回っているため、リチウムイオンが吸蔵される前の初期状態に近い負極と非水電解質との反応が主になる。充放電サイクル中の負極とγ−ブチロラクトン(GBL)との反応は、負極にリチウムイオンが吸蔵されている状態の方が生じやすいことから、GBLを含む非水電解質を用いる場合には、特許文献1に記載の2つのピークが小さい負極を用いても、長寿命な二次電池が得られないのである。   When the potential sweep is performed in the reduction direction at a large speed of 10 mV / sec as in Patent Document 1 described above, the sweep speed exceeds the lithium ion occlusion speed of the negative electrode, so that the initial state before the lithium ions are occluded is obtained. The reaction between the near negative electrode and the nonaqueous electrolyte is the main. The reaction between the negative electrode and γ-butyrolactone (GBL) during the charge / discharge cycle is more likely to occur in a state where lithium ions are occluded in the negative electrode. Therefore, when a non-aqueous electrolyte containing GBL is used, Patent Literature Even if the negative electrode having two small peaks described in 1 is used, a long-life secondary battery cannot be obtained.

本発明者らは、サイクリックボルタンメトリー(CV)において、0.5mV/秒以下の低速度で還元方向に電位掃引を行った際に得られる2つの還元ピークの強度比と、充放電サイクル中の負極のGBLに対する反応性との間に相関性を見出し、本発明に至ったのである。   In the cyclic voltammetry (CV), the present inventors obtained the intensity ratio of two reduction peaks obtained when the potential sweep was performed in the reduction direction at a low speed of 0.5 mV / second or less, and the charge / discharge cycle. A correlation was found between the reactivity of the negative electrode to GBL and the present invention was achieved.

サイクリックボルタンメトリー(CV)測定で使用する三極式セルでは、負極を作用極とし、参照極及び対極を金属リチウムとする。また、これら三極を浸漬するリチウムイオン伝導性溶媒には、非水電解質と同様な組成を有するものを使用する。   In the triode cell used for cyclic voltammetry (CV) measurement, the negative electrode is a working electrode, and the reference electrode and the counter electrode are metallic lithium. Moreover, what has the composition similar to a nonaqueous electrolyte is used for the lithium ion conductive solvent which immerses these three electrodes.

ここで、掃引速度を0.5mV/秒以下に規定するのは、以下に説明する理由によるものである。   Here, the reason why the sweep speed is regulated to 0.5 mV / second or less is for the reason described below.

0.5mV/秒を超えて電位掃引を行うと負極にリチウムイオンが吸蔵される速度よりも電位の変化が速くなってしまうため、リチウムイオンが十分に吸蔵されない状態の負極と非水電解質との反応が見られることから、還元ピーク強度IA,IBが前記(1)式を満たす負極を二次電池に用いても、GBLとの反応が抑制されない。このことから、掃引速度は0.5mV/秒以下とする。 When the potential sweep is performed at a rate exceeding 0.5 mV / second, the potential change becomes faster than the rate at which lithium ions are occluded in the negative electrode. Therefore, the negative electrode in a state where lithium ions are not sufficiently occluded and the nonaqueous electrolyte Since a reaction is observed, the reaction with GBL is not suppressed even when a negative electrode whose reduction peak intensities I A and I B satisfy the above formula (1) is used for the secondary battery. For this reason, the sweep speed is set to 0.5 mV / second or less.

また、電位掃引の1サイクル目の還元ピークを観察するのは、1サイクル目の還元ピークが最も大きな強度で現れるためである。CV測定に用いる三極式セルでは、負極表面の大きさに対してリチウムイオン伝導性溶媒が過剰な状態にあるため、1サイクル目の電位掃引で負極に生じ得る皮膜形成や副反応がほぼ完了する。このため、1サイクル目の電位掃引において最も大きな強度でピークが現れ、2サイクル目以降ではピーク強度が微弱になる傾向がある。なお、実際のセルでは負極表面の大きさに対して非水電解質が適正量にあることから、負極表面で生じ得る副反応は徐々に進行するものと考えられる。   The reason why the reduction peak in the first cycle of the potential sweep is observed is that the reduction peak in the first cycle appears with the highest intensity. In the triode cell used for CV measurement, the lithium ion conductive solvent is in excess with respect to the size of the negative electrode surface, so film formation and side reactions that can occur on the negative electrode by the potential sweep in the first cycle are almost completed. To do. For this reason, a peak appears with the highest intensity in the potential sweep in the first cycle, and the peak intensity tends to be weak after the second cycle. In an actual cell, since the nonaqueous electrolyte is in an appropriate amount relative to the size of the negative electrode surface, the side reaction that can occur on the negative electrode surface is considered to proceed gradually.

対リチウム電位で0.3V〜0.5Vの間に現れる還元ピーク(以下、還元ピークBと称し、その強度をIBと表す)は、負極や非水電解質の種類に対する依存性が低いのに対し、0.5V〜0.7Vの間に現れる還元ピーク(以下、還元ピークAと称し、その強度をIAと表す)は、負極あるいは非水電解質の種類により変動しやすい。この2つのピーク強度比IA/IBが0.4を超えたようなピーク強度の差が小さい負極を用いると、GBLと反応して有意量の副反応生成物を生じるため、充放電サイクル寿命が短くなる。0.5V〜0.7Vの間に現れる還元ピークAを小さくして、ピーク強度比IA/IBが0.4以下の負極を使用することにより、GBLを含む非水電解質との反応が抑制され、副反応生成物が形成されることによるサイクル特性の劣化を防ぐことができ、サイクル寿命を向上することができる。また、この負極を用いれば、二次電池における電極自身の膨張に起因する電極群の歪みも抑制することができる。 Reduction peak appearing between the 0.3V~0.5V versus lithium potential (hereinafter, referred to as a reduction peak B, and indicates the intensity I B) is for less dependence on the type of the negative electrode and a nonaqueous electrolyte On the other hand, a reduction peak appearing between 0.5 V and 0.7 V (hereinafter referred to as reduction peak A, and its intensity is expressed as I A ) is likely to vary depending on the type of the negative electrode or nonaqueous electrolyte. When a negative electrode having a small difference in peak intensity such that the two peak intensity ratios I A / I B exceed 0.4 is used, a significant amount of side reaction product is generated by reacting with GBL. Life is shortened. The reduction peak A appearing between the 0.5V~0.7V made smaller, by the peak intensity ratio I A / I B uses a negative electrode of 0.4 or less, the reaction of the non-aqueous electrolyte containing GBL It is suppressed, deterioration of cycle characteristics due to formation of side reaction products can be prevented, and cycle life can be improved. Moreover, if this negative electrode is used, the distortion of the electrode group resulting from expansion | swelling of the electrode itself in a secondary battery can also be suppressed.

ピーク強度比IA/IBが小さい負極ほどGBLとの反応が起こりにくくなるものの、その下限値は0.05とすることが好ましい。 Although the peak intensity ratio I A / I B is less likely to occur reaction with small negative electrode as GBL, its lower limit is preferably 0.05.

ピーク強度比IA/IBの下限値を前記数値に規定するのは以下に説明する理由によるものである。 It is due to reasons explained below to define the lower limit of the peak intensity ratio I A / I B to the number.

ピーク強度比IA/IBを0.05未満とすると、エネルギー密度が低下する恐れがあるからである。すなわち、ピーク強度比IA/IBを0.05未満にする手段として、負極の電極密度を下げたり、非水電解質のビニレンカーボネート(VC)添加量をあげる方法がある。電極密度を小さくすると容量そのものが低くなるため、これによりエネルギー密度が低下する恐れがある。一方、VCの添加量を多くすると、電極表面の皮膜が厚くなりすぎてしまうため、容量の低下を招く恐れがある。 When the peak intensity ratio I A / I B is less than 0.05, the energy density is because there may be reduced. That is, as a means for the peak intensity ratio I A / I B below 0.05, lowering the electrode density of the negative electrode, there is a method to increase the vinylene carbonate (VC) amount of the nonaqueous electrolyte. If the electrode density is reduced, the capacity itself is lowered, and this may reduce the energy density. On the other hand, when the amount of VC added is increased, the film on the electrode surface becomes too thick, which may lead to a decrease in capacity.

以下、負極の構成成分について説明する。   Hereinafter, the constituent components of the negative electrode will be described.

この負極は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に担持され、かつ負極活物質を含有する負極層とを含む。   The negative electrode includes a current collector and a negative electrode layer that is supported on one or both surfaces of the current collector and contains a negative electrode active material.

前記負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであり、例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体、複合黒鉛材料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系炭素、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容量や充放電サイクル特性が高くなり好ましい)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。負極活物質には、これらの黒鉛質材料及び炭素質材料から選ばれる1種類以上の材料を使用することができる。   The negative electrode active material is capable of occluding and releasing lithium ions, for example, graphite materials such as graphite, coke, carbon fiber, spherical carbon, pyrolytic vapor carbonaceous material, resin fired body, composite graphite material, or Carbonaceous materials: Thermosetting resins, isotropic pitches, mesophase pitch-based carbon, mesophase pitch-based carbon fibers, mesophase microspheres, etc. (especially mesophase pitch-based carbon fibers are preferred because their capacity and charge / discharge cycle characteristics increase) Examples thereof include a graphite material or a carbonaceous material obtained by performing a heat treatment at 500 to 3000 ° C. As the negative electrode active material, one or more kinds of materials selected from these graphite materials and carbonaceous materials can be used.

ここで、複合黒鉛材料とは、黒鉛質粒子の表面の少なくとも一部に黒鉛質粒子よりも結晶性の低い炭素材料層を形成したものである。   Here, the composite graphite material is obtained by forming a carbon material layer having lower crystallinity than the graphite particles on at least a part of the surface of the graphite particles.

リチウムイオンの吸蔵・放出量が低下するのを回避するために、複合黒鉛材料における前記炭素材料層の割合は、30重量%以下とすることが好ましい。   In order to avoid a decrease in the amount of occluded / released lithium ions, the proportion of the carbon material layer in the composite graphite material is preferably 30% by weight or less.

複合黒鉛材料の面間隔d002は、0.336nm以下にすることが望ましい。また、面間隔d002の下限値は、完全な黒鉛結晶における(002)面の面間隔d002、すなわち0.3354nmにすることが好ましい。 Plane spacing d 002 of the composite graphite material is preferably less than 0.336 nm. The lower limit of the surface spacing d 002 is spacing of (002) plane in complete graphite crystal d 002, i.e. it is preferable to 0.3354 nm.

複合黒鉛材料としては、CuKα線を用いる粉末X線回折測定において回折角2θが42.8°〜44.0°と45.5°〜46.6°にピークが現れるものでも、現れないものでも使用可能であるが、溶媒の分解反応を抑制する観点からはピークが現れるものが望ましい。   The composite graphite material may have a peak or a peak at diffraction angles 2θ of 42.8 ° to 44.0 ° and 45.5 ° to 46.6 ° in powder X-ray diffraction measurement using CuKα rays. Although it can be used, it is desirable that a peak appears from the viewpoint of suppressing the decomposition reaction of the solvent.

複合黒鉛材料のBET法による比表面積は、0.5〜10m2/gの範囲であることが望ましい。 The specific surface area of the composite graphite material by the BET method is desirably in the range of 0.5 to 10 m 2 / g.

複合黒鉛材料の平均粒径(D50)は、3〜50μmの範囲にすることが好ましい。 The average particle size (D 50 ) of the composite graphite material is preferably in the range of 3 to 50 μm.

負極活物質には、前述した黒鉛質材料及び炭素質材料の中でも、メソフェーズピッチ系炭素繊維(MCF)あるいは複合黒鉛材料を用いることが好ましい。   As the negative electrode active material, it is preferable to use a mesophase pitch-based carbon fiber (MCF) or a composite graphite material among the above-described graphite materials and carbonaceous materials.

二次電池に前記負極を用いた際の非水電解質としては、以下に説明するものを挙げることができる。   Examples of the non-aqueous electrolyte when the negative electrode is used in a secondary battery include those described below.

この非水電解質は、GBLを含有する非水溶媒と、この非水溶媒に溶解される電解質(例えば、リチウム塩)とを含む。非水電解質は、液状またはゲル状の形態にすることができる。   The non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent containing GBL and an electrolyte (for example, lithium salt) dissolved in the non-aqueous solvent. The non-aqueous electrolyte can be in a liquid or gel form.

前記非水溶媒中のGBLの重量比率は、充放電サイクル寿命の大幅な改善が見られることから、40〜80重量%の範囲とすることが好ましい。   The weight ratio of GBL in the non-aqueous solvent is preferably in the range of 40 to 80% by weight since a significant improvement in charge / discharge cycle life is observed.

前記非水溶媒には、さらに、環状カーボネートが含まれていることが望ましい。環状カーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)等を挙げることができる。環状カーボネートの種類は、1種類または2種類以上にすることができる。前記非水溶媒には、特に、ECが含まれることが好ましい。これは、対リチウム電位で0.3V〜0.5Vの間に現れる還元ピークBがECに由来するものと考えられるためである。非水溶媒中のECの重量比率は、20〜50重量%の範囲にすることが好ましい。   It is desirable that the non-aqueous solvent further contains a cyclic carbonate. Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). The type of cyclic carbonate can be one type or two or more types. In particular, the non-aqueous solvent preferably contains EC. This is because the reduction peak B appearing between 0.3 V and 0.5 V with respect to the lithium potential is considered to be derived from EC. The weight ratio of EC in the non-aqueous solvent is preferably in the range of 20 to 50% by weight.

前記非水溶媒には、GBL及び環状カーボネート以外の他の溶媒を副成分として含有させることができる。   The non-aqueous solvent may contain a solvent other than GBL and cyclic carbonate as an auxiliary component.

副成分としては、例えば、ビニレンカーボネート(VC)、ビニルエチレンカーボネート(VEC)、フェニルエチレンカーボネート(phEC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、γ−バレロラクトン(VL)、プロピオン酸メチル(MP)、プロピオン酸エチル(EP)、2−メチルフラン(2Me−F)、フラン(F)、チオフェン(TIOP)、カテコールカーボネート(CATC)、エチレンサルファイト(ES)、12−クラウン−4(Crown)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(Ether)、トリオクチルフォスフェート(TOP)等を挙げることができる。   As an auxiliary component, for example, vinylene carbonate (VC), vinyl ethylene carbonate (VEC), phenyl ethylene carbonate (phEC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), γ-valerolactone (VL), methyl propionate (MP), ethyl propionate (EP), 2-methylfuran (2Me-F), furan (F), thiophene (TIOP), catechol carbonate (CATC), ethylene sulfite (ES) , 12-crown-4 (Crown), tetraethylene glycol dimethyl ether (Ether), trioctyl phosphate (TOP) and the like.

副成分の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。   The kind of subcomponent can be made into one kind or two kinds or more.

非水溶媒中の副成分の重量比率は、10重量%以下の範囲にすることが望ましい。   The weight ratio of the minor component in the non-aqueous solvent is desirably in the range of 10% by weight or less.

前記電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、四フッ化ホウ酸リチウム(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(LiCF3SO3)、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム(LiN(CF3SO22)、ビスペンタフルオロエチルスルホニルイミドリチウム(LiN(C25SO22)などのリチウム塩を挙げることができる。使用する電解質の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。 Examples of the electrolyte include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium hexafluoroarsenide (LiAsF 6 ), and trifluoro Lithium such as lithium metasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), bistrifluoromethylsulfonylimide lithium (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), bispentafluoroethylsulfonylimide lithium (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ) Mention may be made of salts. The type of electrolyte used can be one type or two or more types.

中でも、LiBF4は、二次電池の温度が上昇したときの正極との反応性が低いことから、電流遮断後、非水電解質の分解反応を速やかに終結させることができるため、好ましい。また、LiN(CF3SO22及びLiN(C25SO22のうち少なくとも一方からなるリチウム塩と、LiBF4からなるリチウム塩とを含有する混合塩か、あるいはLiBF4及びLiPF6を含有する混合塩を用いると、高温でのサイクル寿命をより向上することができる。 Among them, LiBF 4 is preferable because it has a low reactivity with the positive electrode when the temperature of the secondary battery rises, and thus can quickly terminate the decomposition reaction of the nonaqueous electrolyte after the current interruption. Further, a mixed salt containing a lithium salt made of at least one of LiN (CF 3 SO 2 ) 2 and LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 and a lithium salt made of LiBF 4 , or LiBF 4 and LiPF When a mixed salt containing 6 is used, the cycle life at a high temperature can be further improved.

前記非水電解質中の前記電解質の濃度は、0.5〜2.5モル/Lにすることが望ましい。   The concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.5 to 2.5 mol / L.

前記非水電解質の量は、電池単位容量100mAh当たり0.2〜0.6gにすることが好ましい。   The amount of the nonaqueous electrolyte is preferably 0.2 to 0.6 g per 100 mAh of battery unit capacity.

本発明に用いる負極は、例えば、メソフェーズピッチ系炭素繊維(MCF)または複合黒鉛材料と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた懸濁物を集電体に塗布し、乾燥した後、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することができるが、この際、非水電解質中のVC含有量に応じた負極活物質の種類(例えば、粒度分布、比表面積、黒鉛化度など)と負極の電極密度とすることが重要である。   The negative electrode used in the present invention is, for example, a kneaded mesophase pitch-based carbon fiber (MCF) or composite graphite material and a binder in the presence of a solvent, and the resulting suspension is applied to a current collector and dried. After that, it can be produced by pressing once or multistage pressing 2 to 5 times. At this time, the type of the negative electrode active material according to the VC content in the non-aqueous electrolyte (for example, particle size distribution, ratio) The surface area, the degree of graphitization, etc.) and the electrode density of the negative electrode are important.

本発明に用いる負極の作製方法をより具体的に説明する。   A method for producing a negative electrode used in the present invention will be described more specifically.

用いる非水電解質が副成分としてVCを含有しない場合には、負極活物質にMCFを用い、低い電極密度となるようにプレス圧を調整することにより負極を作製することができる。   When the non-aqueous electrolyte to be used does not contain VC as a subcomponent, the negative electrode can be produced by using MCF as the negative electrode active material and adjusting the press pressure so as to obtain a low electrode density.

一方、用いる非水電解質が副成分としてVCを含有するものである場合には、負極活物質にMCFあるいは複合黒鉛材料を用いることができる。電極密度については、高くするとプレス時に割れやすくなる傾向があるのはMCFでも、複合黒鉛材料でも同じだが、複合黒鉛材料の場合には、割れて活性の高い面が表出した方がリチウムイオン吸蔵放出特性が良好になる。このため、複合黒鉛材料を用いる場合、電極密度を大きくし、かつVC添加量を多くすることによって、GBLに対する反応性の低い負極を得ることが可能である。MCFの場合には、割れない程度に電極密度を高くして、この電極密度に応じたVC添加量にすることで、GBLに対する反応性の低い負極が得られる。   On the other hand, when the non-aqueous electrolyte to be used contains VC as a subcomponent, MCF or composite graphite material can be used as the negative electrode active material. As for the electrode density, the tendency to be easily cracked when pressed is the same for both MCF and composite graphite materials. Good release characteristics. For this reason, when using a composite graphite material, it is possible to obtain a negative electrode having low reactivity to GBL by increasing the electrode density and increasing the amount of VC added. In the case of MCF, a negative electrode having low reactivity with respect to GBL can be obtained by increasing the electrode density to such an extent that it does not break and adjusting the amount of VC added according to this electrode density.

負極活物質としてMCFを用いる場合には、前記負極の電極密度は、1.10〜1.60g/ccの範囲とすることが好ましい。負極活物質として複合黒鉛材料を用いる場合には、前記負極の電極密度は、1.10〜1.70g/ccの範囲とすることが好ましい。   When MCF is used as the negative electrode active material, the electrode density of the negative electrode is preferably in the range of 1.10 to 1.60 g / cc. When a composite graphite material is used as the negative electrode active material, the electrode density of the negative electrode is preferably in the range of 1.10 to 1.70 g / cc.

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), and the like. Can be used.

負極活物質と結着剤の配合割合は、負極活物質80〜98重量%、結着剤2〜20重量%の範囲にすることが好ましい。   The mixing ratio of the negative electrode active material and the binder is preferably in the range of 80 to 98% by weight of the negative electrode active material and 2 to 20% by weight of the binder.

前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。   As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, copper, stainless steel, or nickel.

次に、正極について説明する。   Next, the positive electrode will be described.

この正極は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に担持され、かつ正極活物質、結着剤及び導電剤を含有する正極層とを含む。   The positive electrode includes a current collector and a positive electrode layer supported on one or both surfaces of the current collector and containing a positive electrode active material, a binder, and a conductive agent.

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酸化物、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、LiNi0.8Co0.22)、リチウムマンガン複合酸化物(例えば、LiMn24、LiMnO2)を用いると、高電圧が得られるため、好ましい。なお、正極活物質としては、1種類の酸化物またはカルコゲン化合物を単独で使用してもよいし、あるいは2種類以上の酸化物またはカルコゲン化合物を混合して使用してもよい。また、正極活物質として、酸化物とカルコゲン化合物を混合したものを使用してもよい。 Examples of the positive electrode active material include various oxides such as manganese dioxide, lithium manganese composite oxide, lithium-containing nickel oxide, lithium-containing cobalt oxide, lithium-containing nickel cobalt oxide, lithium-containing iron oxide, and lithium. Examples thereof include vanadium oxide and chalcogen compounds such as titanium disulfide and molybdenum disulfide. Among them, when a lithium-containing cobalt oxide (for example, LiCoO 2 ), a lithium-containing nickel cobalt oxide (for example, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 ), or a lithium manganese composite oxide (for example, LiMn 2 O 4 , LiMnO 2 ) is used. This is preferable because a high voltage can be obtained. Note that as the positive electrode active material, one kind of oxide or chalcogen compound may be used alone, or two or more kinds of oxide or chalcogen compound may be mixed and used. Moreover, you may use what mixed the oxide and the chalcogen compound as a positive electrode active material.

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, and graphite.

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)、ポリエーテルサルフォン、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), polyether sulfone, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), and styrene-butadiene rubber (SBR). Can be used.

前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、アルミニウム、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。   As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, aluminum, stainless steel, or nickel.

前記正極は、例えば、正極活物質、導電剤及び結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物を集電体に塗布し、乾燥して薄板状にすることにより作製することができる。   The positive electrode can be produced, for example, by suspending a positive electrode active material, a conductive agent and a binder in an appropriate solvent, applying the suspension to a current collector, and drying to form a thin plate. .

前記正極及び負極は、その間にセパレータなどを介在させて電極群を形成することができる。   The positive electrode and the negative electrode can form an electrode group with a separator or the like interposed therebetween.

前記セパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうちの同一材または異種材の積層物等を用いることができる。中でも、微多孔性の膜は、過充電等による発熱で電極群の温度が異常に上昇すると、セパレータを構成する樹脂が塑性変形して微細な孔が塞がる、いわゆるシャットダウン現象を生じ、これによりリチウムイオンの流れが遮断され、それ以上の発熱を防止し、過充電状態を安全に終了させることができるので、好ましい。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。セパレータの形成材料としては、前述した種類の中から1種類または2種類以上を選択して用いることができる。   As the separator, a microporous film, a woven fabric, a non-woven fabric, a laminate of the same material or different materials, or the like can be used. In particular, the microporous membrane causes a so-called shutdown phenomenon in which the resin constituting the separator plastically deforms and closes the fine pores when the temperature of the electrode group rises abnormally due to heat generated by overcharging or the like. This is preferable because the ion flow is cut off, further heat generation is prevented, and the overcharge state can be safely terminated. Examples of the material for forming the separator include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and ethylene-butene copolymer. As a material for forming the separator, one type or two or more types can be selected and used from the types described above.

この電極群は、例えば、(i)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて偏平形状または渦巻き状に捲回するか、(ii)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回した後、径方向に圧縮するか、(iii)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて1回以上折り曲げるか、あるいは(iv)正極と負極とをその間にセパレータを介在させながら積層する方法により作製することができる。   For example, (i) the positive electrode and the negative electrode are wound in a flat shape or a spiral shape with a separator interposed therebetween, or (ii) the positive electrode and the negative electrode are wound in a spiral shape with a separator interposed therebetween. Rotating and then compressing in the radial direction, or (iii) bending the positive electrode and the negative electrode one or more times with a separator interposed therebetween, or (iv) laminating the positive electrode and the negative electrode with a separator interposed therebetween Can be produced.

電極群には、プレスを施さなくてもよいが、正極、負極及びセパレータの一体化強度を高めるためにプレスを施してもよい。また、プレス時に加熱することも可能である。   The electrode group need not be pressed, but may be pressed to increase the integrated strength of the positive electrode, the negative electrode, and the separator. It is also possible to heat at the time of pressing.

本発明に係る非水電解質二次電池の一例である薄型非水電解質二次電池を図1,2を参照して説明する。   A thin nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明に係る非水電解質二次電池の一例である薄型非水電解質二次電池を示す斜視図、図2は、図1の薄型非水電解質二次電池をII−II線に沿って切断した部分断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a thin non-aqueous electrolyte secondary battery which is an example of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, and FIG. 2 shows the thin non-aqueous electrolyte secondary battery of FIG. It is the fragmentary sectional view cut | disconnected along.

図1に示すように、矩形のカップ状をなす容器本体1内には、電極群2が収納されている。電極群2は、正極3と、負極4と、正極3と負極4の間に配置されるセパレータ5を含む積層物が偏平形状に捲回された構造を有する。非水電解質は、電極群2に保持されている。容器本体1には蓋板6が一体化されている。容器本体1と蓋板6は、それぞれ、ラミネートフィルムから構成される。このラミネートフィルムは、外部保護層7と、熱可塑性樹脂を含有する内部保護層8と、外部保護層7と内部保護層8の間に配置される金属層9とを含む。容器本体1には蓋体6が内部保護層8の熱可塑性樹脂を用いてヒートシールによって固定され、それにより容器内に電極群2が密封される。正極3には正極タブ10が接続され、負極4には負極タブ11が接続され、それぞれ容器の外部に引き出されて、正極端子及び負極端子の役割を果たす。   As shown in FIG. 1, an electrode group 2 is accommodated in a container body 1 having a rectangular cup shape. The electrode group 2 has a structure in which a laminate including a positive electrode 3, a negative electrode 4, and a separator 5 disposed between the positive electrode 3 and the negative electrode 4 is wound into a flat shape. The nonaqueous electrolyte is held in the electrode group 2. A lid plate 6 is integrated with the container body 1. The container body 1 and the cover plate 6 are each composed of a laminate film. The laminate film includes an external protective layer 7, an internal protective layer 8 containing a thermoplastic resin, and a metal layer 9 disposed between the external protective layer 7 and the internal protective layer 8. A lid 6 is fixed to the container body 1 by heat sealing using a thermoplastic resin of the inner protective layer 8, whereby the electrode group 2 is sealed in the container. A positive electrode tab 10 is connected to the positive electrode 3, and a negative electrode tab 11 is connected to the negative electrode 4, and each is pulled out of the container and serves as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal.

本発明に係る非水電解質二次電池の他の例である角形非水電解質二次電池を図3を参照して説明する。   A prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery as another example of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described with reference to FIG.

図3に示すように、金属、例えばアルミニウムからなる有底矩形筒状の外装缶21は、例えば正極端子を兼ね、底部内面に絶縁体22が配置されている。前記外装缶21内には、電極群23が収納されている。前記電極群23は、負極24と、セパレータ25と、正極26とを前記正極26が最外周に位置するように渦巻き状に捲回した後、扁平状にプレス成形することにより作製したものである。前記正極26の集電体には、正極リード(図示せず)が接続され、かつこの正極リードの他端は前記外装缶21に接続されている。   As shown in FIG. 3, a bottomed rectangular tube-shaped outer can 21 made of metal, for example, aluminum also serves as a positive electrode terminal, for example, and an insulator 22 is disposed on the inner surface of the bottom. An electrode group 23 is accommodated in the outer can 21. The electrode group 23 is produced by winding the negative electrode 24, the separator 25, and the positive electrode 26 in a spiral shape so that the positive electrode 26 is located on the outermost periphery, and then press-molding it into a flat shape. . A positive electrode lead (not shown) is connected to the current collector of the positive electrode 26, and the other end of the positive electrode lead is connected to the outer can 21.

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27は、前記外装缶21内の前記電極群23上に配置されている。金属製の蓋体28は、前記外装缶21の上端開口部に、例えばレーザ溶接により気密に接合されている。前記蓋体28の中心付近には、負極端子30の取出穴29が開口されている。前記蓋体28には、前記外装缶21内の内圧が極端に上昇したような場合に破れて内圧を開放する安全弁機構(図示せず)が設けられている。負極端子30は、前記蓋体28の取出穴29にガラス製または樹脂製の絶縁材31を介してハーメティックシールされている。前記負極端子30の下端面には、負極リード32が接続され、かつこの負極リード32の他端は前記電極群23の負極24の集電体に接続されている。絶縁封口板33は、蓋体28の上面に配置されている。絶縁性の外装チューブ34は、外装缶21の側面並びに底面周縁と、絶縁封口板33の周縁を被覆している。   A spacer 27 made of, for example, a synthetic resin having a lead extraction hole in the vicinity of the center is disposed on the electrode group 23 in the outer can 21. The metal lid 28 is airtightly joined to the upper end opening of the outer can 21 by, for example, laser welding. An extraction hole 29 for the negative electrode terminal 30 is opened near the center of the lid body 28. The lid 28 is provided with a safety valve mechanism (not shown) that breaks and releases the internal pressure when the internal pressure in the outer can 21 rises extremely. The negative electrode terminal 30 is hermetically sealed in the extraction hole 29 of the lid 28 via an insulating material 31 made of glass or resin. A negative electrode lead 32 is connected to the lower end surface of the negative electrode terminal 30, and the other end of the negative electrode lead 32 is connected to a current collector of the negative electrode 24 of the electrode group 23. The insulating sealing plate 33 is disposed on the upper surface of the lid body 28. The insulating outer tube 34 covers the side and bottom edges of the outer can 21 and the outer periphery of the insulating sealing plate 33.

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

[実施例]
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
[Example]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施例1)
<負極の作製>
レーザー回折法で測定した粒度分布において、平均粒径14μm、粒度6.8〜24.3μmに80体積%が存在するように、かつ粒径が6.8μm以下の粒子が10%以下になるように適度に粉砕したメソフェーズピッチ系炭素繊維(MCF)を用意した。このMCFは、BET法による比表面積が2.43m2/gであり、粉末X線回折による(002)面の面間隔(d002)が0.336nmであった。なお、(002)面の面間隔d002は、粉末X線回折スペクトルから半値幅中点法により求めた値である。この際、ローレンツ散乱等の散乱補正は、行わなかった。
(Example 1)
<Production of negative electrode>
In the particle size distribution measured by the laser diffraction method, the average particle size is 14 μm, the particle size is 6.8 to 24.3 μm, and 80% by volume is present, and the particles having a particle size of 6.8 μm or less are 10% or less. A mesophase pitch carbon fiber (MCF) pulverized moderately was prepared. This MCF had a specific surface area by the BET method of 2.43 m 2 / g, and the (002) plane spacing (d 002 ) by powder X-ray diffraction was 0.336 nm. In addition, the space | interval d002 of (002) plane is the value calculated | required by the half-value-width midpoint method from the powder X-ray diffraction spectrum. At this time, scattering correction such as Lorentz scattering was not performed.

炭素質材料として前記MCF97.1重量%に、1.2重量%のCMCと1.7重量%のSBRとを加えて混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが12μmの銅箔からなる集電体の両面にそれぞれ78g/m2となるように塗布した後、乾燥し、プレスすることにより、負極層が集電体の両面に担持された構造の負極を作製した。 A slurry was prepared by adding 1.2 wt% CMC and 1.7 wt% SBR to 97.1 wt% of the MCF as a carbonaceous material and mixing them. The slurry was applied to both sides of a current collector made of copper foil having a thickness of 12 μm so as to be 78 g / m 2 , dried, and pressed to support the negative electrode layer on both sides of the current collector. A negative electrode having the above structure was produced.

得られた負極の電極密度を以下に説明するように測定した。   The electrode density of the obtained negative electrode was measured as described below.

両面に活物質が塗工された負極を5cm×5cmの大きさに切り出し、電極の総重量と厚さを測定した。次いで電極の両面から活物質層をアセトンを用いて剥ぎ取り、集電体の重量と厚さを測定した。(電極総重量−集電体重量)/((電極厚さ−集電体厚さ)×面積)により、電極の密度を計算した。この結果を表1に示す。   A negative electrode having an active material coated on both sides was cut into a size of 5 cm × 5 cm, and the total weight and thickness of the electrode were measured. Next, the active material layer was peeled off from both surfaces of the electrode using acetone, and the weight and thickness of the current collector were measured. The density of the electrode was calculated by (total electrode weight−current collector weight) / ((electrode thickness−current collector thickness) × area). The results are shown in Table 1.

<液状非水電解質(非水電解液)の調製>
エチレンカーボネート(EC)及びγ−ブチロラクトン(GBL)を重量比率(EC:GBL)が35:65になるように混合したものに、ビニレンカーボネート(VC)を1重量%添加して非水溶媒を調製した。得られた非水溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)をその濃度が1.5モル/Lになるように溶解させて、非水電解液を調製した。
<Preparation of liquid nonaqueous electrolyte (nonaqueous electrolyte)>
A non-aqueous solvent is prepared by adding 1% by weight of vinylene carbonate (VC) to a mixture of ethylene carbonate (EC) and γ-butyrolactone (GBL) so that the weight ratio (EC: GBL) is 35:65. did. Lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) was dissolved in the obtained non-aqueous solvent so that its concentration was 1.5 mol / L to prepare a non-aqueous electrolyte.

<正極の作製>
まず、リチウム含有コバルト酸化物(LixCoO2;但し、xは0<x≦1である)粉末90重量%に、アセチレンブラック5重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量%を含有するジメチルフォルムアミド(DMF)溶液とを加えて混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが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、正極層が集電体の両面に担持された構造の正極を作製した。
<Preparation of positive electrode>
First, 90% by weight of lithium-containing cobalt oxide (Li x CoO 2 ; x is 0 <x ≦ 1) powder contains 5% by weight of acetylene black and 5% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF). Dimethylformamide (DMF) solution was 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, then dried and pressed to produce a positive electrode having a structure in which the positive electrode layer was supported on both sides of the current collector.

<セパレータ>
厚さが25μm、多孔度45%の微多孔性ポリエチレン膜からなるセパレータを用意した。
<Separator>
A separator made of a microporous polyethylene film having a thickness of 25 μm and a porosity of 45% was prepared.

<二次電池の組み立て>
前記正極の集電体に帯状アルミニウム箔(厚さ100μm)からなる正極リードを超音波溶接し、前記負極の集電体に帯状ニッケル箔(厚さ100μm)からなる負極リードを超音波溶接した後、前記正極及び前記負極をその間に前記セパレータを介して渦巻き状に捲回し、電極群を作製した。この電極群をプレス機で加圧することにより、偏平状に成形した。
<Assembly of secondary battery>
After the positive electrode lead made of a strip-shaped aluminum foil (thickness 100 μm) is ultrasonically welded to the positive electrode current collector, and the negative electrode lead made of a strip-shaped nickel foil (thickness 100 μm) is ultrasonically welded to the negative electrode current collector The positive electrode and the negative electrode were spirally wound through the separator between them to prepare an electrode group. The electrode group was pressed into a flat shape by pressing with a press.

アルミニウム箔の両面をポリエチレンで覆った厚さ100μmのラミネートフィルムを、プレス機により矩形のカップ状に成形し、得られた容器内に前記電極群を収納した。   A laminate film having a thickness of 100 μm in which both surfaces of an aluminum foil were covered with polyethylene was formed into a rectangular cup shape by a press machine, and the electrode group was housed in the obtained container.

次いで、容器内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより電極群及びラミネートフィルムに含まれる水分を除去した。   Next, the electrode group in the container was vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours to remove moisture contained in the electrode group and the laminate film.

容器内の電極群に前記非水電解液を電池容量1Ah当たりの量が4.8gとなるように注入し、ヒートシールで封止することにより、前述した図1,2に示す構造を有し、厚さが3.6mm、幅が35mm、高さが62mmで、公称容量が0.60Ahの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。   By injecting the non-aqueous electrolyte into the electrode group in the container so that the amount per 1Ah of battery capacity is 4.8 g and sealing with heat sealing, the structure shown in FIGS. A thin nonaqueous electrolyte secondary battery having a thickness of 3.6 mm, a width of 35 mm, a height of 62 mm, and a nominal capacity of 0.60 Ah was assembled.

(実施例2)
非水電解液にVCを添加しなかった以外には実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
(Example 2)
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1 except that VC was not added to the nonaqueous electrolyte.

(実施例3,4)
負極の電極密度と非水電解液のVC添加量を表1に示す値に変更した以外には実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
(Examples 3 and 4)
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1 except that the electrode density of the negative electrode and the VC addition amount of the nonaqueous electrolyte were changed to the values shown in Table 1.

(実施例5,6)
球状化した天然黒鉛粒子にプラズマCVDにより表面被覆処理を施すことにより炭素材料層を形成し、平均粒径D50が30μmで、BET法による比表面積が1.90m2/gの複合黒鉛材料を作製した。複合黒鉛材料における炭素材料層の割合は、3重量%とした。得られた複合黒鉛材料は、粉末X線回折による(002)面の面間隔(d002)が0.3356nmで、かつCuKα線を用いるX線回折測定において回折角2θが43.35°と46.19°にピークが現れた。なお、(002)面の面間隔d002は、粉末X線回折スペクトルから半値幅中点法により求めた値である。この際、ローレンツ散乱等の散乱補正は、行わなかった。
(Examples 5 and 6)
A carbon material layer is formed by subjecting natural graphite particles that have been spheroidized to surface coating treatment by plasma CVD, and a composite graphite material having an average particle diameter D 50 of 30 μm and a specific surface area of 1.90 m 2 / g by BET method is obtained. Produced. The proportion of the carbon material layer in the composite graphite material was 3% by weight. The obtained composite graphite material had a (002) plane spacing (d 002 ) of 0.3356 nm by powder X-ray diffraction, and a diffraction angle 2θ of 43.35 ° and 46 in an X-ray diffraction measurement using CuKα rays. A peak appeared at 19 °. In addition, the space | interval d002 of (002) plane is the value calculated | required by the half-value-width midpoint method from the powder X-ray diffraction spectrum. At this time, scattering correction such as Lorentz scattering was not performed.

負極活物質として得られた複合黒鉛材料を用い、負極の電極密度と非水電解液のVC添加量を表1に示す値に変更した以外には実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。   A thin nonaqueous electrolyte 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composite graphite material obtained as the negative electrode active material was used, and the electrode density of the negative electrode and the VC addition amount of the nonaqueous electrolyte were changed to the values shown in Table 1. The next battery was assembled.

(比較例1〜3)
負極の電極密度と非水電解液のVC添加量を表1に示す値に変更した以外には実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
(Comparative Examples 1-3)
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1 except that the electrode density of the negative electrode and the VC addition amount of the nonaqueous electrolyte were changed to the values shown in Table 1.

(比較例4〜6)
負極活物質として実施例5と同種の複合黒鉛材料を用い、負極の電極密度と非水電解液のVC添加量を表1に示す値に変更した以外には実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
(Comparative Examples 4-6)
A composite graphite material of the same type as in Example 5 was used as the negative electrode active material, and the non-thin non-thickness was formed in the same manner as in Example 1 except that the electrode density of the negative electrode and the VC addition amount of the nonaqueous electrolyte were changed to the values shown in Table 1. A water electrolyte secondary battery was assembled.

なお、実施例1〜6及び比較例1〜6の負極については、組み立て前に以下に説明するようにCV測定を行った。   In addition, about the negative electrode of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6, CV measurement was performed so that it might demonstrate below before an assembly.

<CV測定>
得られた負極層の一部を切り出し、三極式セルを作製し、サイクリックボルタンメトリー(CV)法による還元ピーク強度の測定を行った。この三極式セルの作製および測定の方法は、次の通りである。
<CV measurement>
A part of the obtained negative electrode layer was cut out to prepare a tripolar cell, and the reduction peak intensity was measured by a cyclic voltammetry (CV) method. The method of manufacturing and measuring this tripolar cell is as follows.

作用極は、2×2cm四方に切り出した負極層にニッケル製のリード電極を取りつけたものである。対極は、切り出した負極層と同じ大きさの金属リチウムにステンレス製のリード電極を取りつけたものである。このようにして作製した作用極と対極を、ガラスフィルターを挟んで対向させて固定した。更に、対極と同じ方法により作製した参照極を、作用極および対極のいずれとも接触しない位置に固定した。このようにして作製した作用極、対極、および参照極を、ガラスまたは樹脂製のセルに入れ、液状非水電解質と同様な組成のリチウムイオン伝導性溶媒を電極押え板を含めた積層物全体が十分に浸るような量、この場合20mL注入し、密封して図4に示す三極式セルを構成した。   The working electrode is obtained by attaching a nickel lead electrode to a negative electrode layer cut out in a 2 × 2 cm square. The counter electrode is obtained by attaching a stainless steel lead electrode to metallic lithium having the same size as the cut-out negative electrode layer. The working electrode and the counter electrode thus produced were fixed to face each other with a glass filter interposed therebetween. Furthermore, the reference electrode produced by the same method as the counter electrode was fixed at a position where neither the working electrode nor the counter electrode was in contact. The working electrode, the counter electrode, and the reference electrode thus produced are placed in a glass or resin cell, and a lithium ion conductive solvent having the same composition as the liquid non-aqueous electrolyte is added to the entire laminate including the electrode pressing plate. An amount sufficient to immerse, 20 mL in this case, was injected and sealed to form the triode cell shown in FIG.

図4に示すように、ガラスまたは樹脂製の外装ケース41内には、負極層42にニッケル製のリード電極43を取りつけた作用極が収容されている。作用極の負極層42上には、ガラスフィルターからなる測定用セパレータ44が積層されている。測定用セパレータ44上には、金属リチウム45にステンレス製のリード電極46を取りつけた対極が積層されている。以上説明した構成の電極積層体は、例えばアクリル板からなる2枚の電極押え板47a,47bで挟まれている。一方の電極押え板47aはリード電極46上に積層されており、他方の電極押え板47bはリード電極43に積層されている。電極押え板47a,47bは、ボルト48とナット49により固定され、これにより対極とセパレータと作用極とを密着させた状態で固定することができる。リチウムイオン伝導性溶媒50は、外装ケース41内に収容されている。   As shown in FIG. 4, a working electrode in which a nickel lead electrode 43 is attached to a negative electrode layer 42 is accommodated in an outer case 41 made of glass or resin. On the negative electrode layer 42 of the working electrode, a measurement separator 44 made of a glass filter is laminated. On the measurement separator 44, a counter electrode in which a stainless steel lead electrode 46 is attached to a metal lithium 45 is laminated. The electrode laminate having the configuration described above is sandwiched between two electrode pressing plates 47a and 47b made of, for example, an acrylic plate. One electrode pressing plate 47 a is stacked on the lead electrode 46, and the other electrode pressing plate 47 b is stacked on the lead electrode 43. The electrode pressing plates 47a and 47b are fixed by bolts 48 and nuts 49, whereby the counter electrode, the separator, and the working electrode can be fixed in contact with each other. The lithium ion conductive solvent 50 is accommodated in the outer case 41.

リチウム箔からなる参照極51は、リチウムイオン伝導性溶媒50中に浸漬されている。なお、リード電極43,46及び参照極51は、電流・電圧検出器(図示しない)にリードによって電気的に接続されている。   The reference electrode 51 made of lithium foil is immersed in the lithium ion conductive solvent 50. The lead electrodes 43 and 46 and the reference electrode 51 are electrically connected to a current / voltage detector (not shown) by leads.

このようにして構成した三極式セルを25℃の恒温槽に入れ、CV測定装置(例えばソーラトロン社製Solartoron1286など)の電位測定端子を作用極と参照極に接続し、電流測定端子を作用極と対極に接続する。この状態で、自然電位から還元方向に掃引速度0.4mV/秒で電位掃引を行なった。この結果の一例を図5に示す。図5において、縦軸は電流値(mA)を示し、横軸は電位(V)を示す。   The thus configured tripolar cell is placed in a constant temperature bath at 25 ° C., the potential measuring terminal of a CV measuring device (eg Solartoron 1286 manufactured by Solartron) is connected to the working electrode and the reference electrode, and the current measuring terminal is connected to the working electrode. And connect to the counter electrode. In this state, a potential sweep was performed from the natural potential in the reduction direction at a sweep rate of 0.4 mV / sec. An example of the result is shown in FIG. In FIG. 5, the vertical axis indicates the current value (mA), and the horizontal axis indicates the potential (V).

図5から明らかなように、還元方向の対リチウム電位で0.5V〜0.7Vの間に図中矢印Aで示されている還元ピークAが現れ、0.3V〜0.5Vの間に図中矢印Bで示されている還元ピークBが現れた。得られた還元ピークAのピーク強度IAと還元ピークBのピーク強度IBをそれぞれ測定し、ピーク強度比IA/IBを求めた結果を表1に示す。 As is clear from FIG. 5, a reduction peak A indicated by an arrow A appears between 0.5 V and 0.7 V in the reduction direction with respect to lithium potential, and between 0.3 V and 0.5 V. A reduction peak B indicated by an arrow B in the figure appeared. The resulting peak intensity I A of the reduction peak A to peak intensity I B of the reduction peak B were measured, Table 1 shows the result of obtaining the peak intensity ratio I A / I B.

なお、還元ピークAのようにピークが割れているときには、大きい方のピーク強度をIAとする。還元ピークBの場合も同様である。 When the peak is broken like the reduction peak A, the larger peak intensity is I A. The same applies to the reduction peak B.

図5では観察することができないものの、負極にVC皮膜が形成された際に検出されるピークは1V付近に現れることから、還元ピークAはVC皮膜に起因するピークではないことが分かる。このことから、還元ピークAは、負極がGBLと反応することにより僅かに形成された副反応生成物に由来するピークであると考えられる。一方、還元ピークBは、非水溶媒の成分であるEC由来のピークであると考えられる。   Although not observable in FIG. 5, the peak detected when the VC film is formed on the negative electrode appears in the vicinity of 1 V. Therefore, it can be seen that the reduction peak A is not a peak due to the VC film. From this, it is considered that the reduction peak A is a peak derived from a side reaction product formed slightly by reacting the negative electrode with GBL. On the other hand, the reduction peak B is considered to be a peak derived from EC which is a component of the nonaqueous solvent.

組み立て後の実施例1〜6及び比較例1〜6の二次電池に対し、初充放電工程として以下の処置を施した。まず、注液後に室温で6時間放置した後、室温で0.2Cで4.2Vまで定電流・定電圧充電を15時間行った。その後、室温で0.2Cで3.0Vまで放電した。   The secondary battery of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 after assembly was subjected to the following treatment as the initial charge / discharge process. First, after injecting, the solution was allowed to stand at room temperature for 6 hours, and then charged with constant current / constant voltage to 4.2 V at 0.2 C at room temperature for 15 hours. Then, it discharged to 3.0V at 0.2C at room temperature.

ここで、1Cとは公称容量(Ah)を1時間で放電するために必要な電流値である。よって、0.2Cは、公称容量(Ah)を5時間で放電するために必要な電流値である。   Here, 1C is a current value necessary for discharging the nominal capacity (Ah) in one hour. Therefore, 0.2 C is a current value necessary for discharging the nominal capacity (Ah) in 5 hours.

初充放電後の二次電池について、以下に説明するように充放電サイクル試験を行った。   The secondary battery after the first charge / discharge was subjected to a charge / discharge cycle test as described below.

<充放電サイクル試験>
得られた実施例1〜6及び比較例1〜6の二次電池について、充放電レート1C、充電終止電圧4.2V、放電終止電圧3.0Vの充放電を、温度20℃の環境中において500回繰り返したときの500回目の放電容量を測定した。このときの放電容量を1回目の放電容量を100%として表し、その結果を放電容量維持率として下記表1に示す。

Figure 2005302333
<Charge / discharge cycle test>
About the obtained secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, charging / discharging at a charge / discharge rate of 1 C, a charge end voltage of 4.2 V, and a discharge end voltage of 3.0 V was performed in an environment at a temperature of 20 ° C. The 500th discharge capacity when it was repeated 500 times was measured. The discharge capacity at this time is expressed with the first discharge capacity as 100%, and the result is shown in the following Table 1 as the discharge capacity retention rate.
Figure 2005302333

表1から明らかなように、ピーク強度比IA/IBが0.4以下である負極を用いた実施例1〜6の二次電池は、充放電500回目の放電容量が、1回目の放電容量に対して80%を超えており、充放電サイクル特性に優れていた。この結果から、実施例1〜6の二次電池は、繰り返し充放電を行いながら使用する携帯機器の電源として用いるのに好適であることが確認された。 As is evident from Table 1, the secondary batteries of Examples 1 to 6 in which the peak intensity ratio I A / I B is used a negative electrode is 0.4 or less, the discharge capacity of the charge and discharge 500 times th, 1 st It exceeded 80% of the discharge capacity, and was excellent in charge / discharge cycle characteristics. From these results, it was confirmed that the secondary batteries of Examples 1 to 6 were suitable for use as a power source for portable devices used while being repeatedly charged and discharged.

また、実施例1と実施例2から、負極活物質としてMCFを使用し、負極の電極密度を1.20g/ccにした場合には、非水電解液にVCを添加した実施例1の方が、VCを添加しなかった実施例2よりもピーク強度比IA/IBを小さくすることができ、放電容量維持率を向上できることが確認された。これは、VC添加により負極表面に緻密な保護皮膜が形成され、これにより負極のGBLとの反応性が低下したためと考えられる。 Further, from Example 1 and Example 2, when MCF was used as the negative electrode active material and the electrode density of the negative electrode was 1.20 g / cc, Example 1 in which VC was added to the non-aqueous electrolyte but it is possible to reduce the peak intensity ratio I a / I B than in example 2 was not added to VC, it was confirmed that the increase of the discharge capacity maintenance rate. This is presumably because a dense protective film was formed on the negative electrode surface due to the addition of VC, thereby reducing the reactivity of the negative electrode with GBL.

実施例3と実施例4とを比較することにより、負極活物質としてMCFを用いても、負極の電極密度を1.50g/ccと大きくした場合には、非水電解液に対するVCの添加量を増加しても、ピーク強度比IA/IBに大きな変化が見られず、VC添加量の増加が一概に負極のGBL反応性の低下をもたらすものではないことを確認できた。 By comparing Example 3 and Example 4, even when MCF was used as the negative electrode active material, the amount of VC added to the non-aqueous electrolyte was increased when the electrode density of the negative electrode was increased to 1.50 g / cc. even increased, showed no significant change in the peak intensity ratio I a / I B, it was confirmed that the increase in the amount of VC added is not unconditionally results in decreased GBL reactivity of the negative electrode.

一方、ピーク強度比IA/IBが0.4を超える負極を用いた比較例1〜6の二次電池は、放電容量維持率が78%以下になり、実施例1〜6の二次電池に比較して充放電サイクル特性が劣化していた。 On the other hand, secondary batteries of Comparative Examples 1 to 6 in which the peak intensity ratio I A / I B is using the anode in excess of 0.4, the discharge capacity retention ratio is below 78%, second Examples 1-6 following Compared with the battery, the charge / discharge cycle characteristics were deteriorated.

これは、比較例1の二次電池では、非水電解質との反応性が低いMCFを負極活物質として用いたものの、VC無添加であるのに対して負極の電極密度が高かったため、負極のGBLに対する反応性が高くなったことに起因するものと考えられる。   This is because, in the secondary battery of Comparative Example 1, although MCF having low reactivity with the non-aqueous electrolyte was used as the negative electrode active material, the negative electrode had a higher electrode density than that of VC without addition. This is thought to be due to the increased reactivity to GBL.

比較例2,3の二次電池では、負極活物質に用いたMCFがプレス時に割れ、活物質そのものの特性が劣化したため、充放電サイクル特性が劣化したものと考えられる。   In the secondary batteries of Comparative Examples 2 and 3, the MCF used as the negative electrode active material was cracked during pressing, and the characteristics of the active material itself were deteriorated. Therefore, it is considered that the charge / discharge cycle characteristics were deteriorated.

比較例4,5の結果から、負極活物質に複合黒鉛材料を使用した場合には、低密度にしてもVC無添加であると、GBLとの反応性が大きい負極が得られることがわかる。   From the results of Comparative Examples 4 and 5, it can be seen that, when a composite graphite material is used as the negative electrode active material, a negative electrode having a high reactivity with GBL can be obtained when VC is not added even if the density is low.

比較例6の二次電池は、非水電解液にVCを添加したものの、負極の電極密度に対してVC添加量が少なかったため、負極とGBLとの反応を十分に抑制することができなかったことから充放電サイクル特性が劣化したものと考えられる。   In the secondary battery of Comparative Example 6, although VC was added to the non-aqueous electrolyte, the amount of VC added was small relative to the electrode density of the negative electrode, and thus the reaction between the negative electrode and GBL could not be sufficiently suppressed. Therefore, it is considered that the charge / discharge cycle characteristics deteriorated.

なお、比較例3と比較例6とを比較すると、同じ電極密度とVC添加量であるにも拘わらず、負極活物質に複合黒鉛材料を用いた比較例6は、MCFを用いた比較例3に比べてピーク強度比IA/IBが大きくなり、放電容量維持率が低下した。これは、複合黒鉛材料は電極密度を高くするとプレス時に割れやすくなることから、MCFよりも非水電解質との反応性が高くなるためと考えられる。 In comparison between Comparative Example 3 and Comparative Example 6, although Comparative Example 6 using the composite graphite material as the negative electrode active material was used in Comparative Example 3 using MCF, despite the same electrode density and VC addition amount. increases the peak intensity ratio I a / I B as compared with the discharge capacity maintenance rate decreased. This is presumably because the composite graphite material is more susceptible to cracking during pressing when the electrode density is increased, and thus the reactivity with the non-aqueous electrolyte is higher than that of MCF.

本発明に係る非水電解質二次電池の一例である薄型非水電解質二次電池を示す斜視図。The perspective view which shows the thin nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on this invention. 図1の薄型非水電解質二次電池をII−II線に沿って切断した部分断面図。The fragmentary sectional view which cut | disconnected the thin nonaqueous electrolyte secondary battery of FIG. 1 along the II-II line. 本発明に係る非水電解質二次電池の一例である角形非水電解質二次電池を示す部分切欠斜視図。The partial notch perspective view which shows the square nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on this invention. 実施例1〜6及び比較例1〜6の非水電解質二次電池に用いた負極にCV測定を行うための三極式セルの概略を示す構成図。The block diagram which shows the outline of the tripolar cell for performing CV measurement to the negative electrode used for the nonaqueous electrolyte secondary battery of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6. 負極のCV測定結果の一例を示す特性線図。The characteristic line figure which shows an example of the CV measurement result of a negative electrode.

符号の説明Explanation of symbols

1…容器本体、2,23…電極群、3,26…正極、4,24…負極、5,25…セパレータ、6…蓋板、7…外部保護層、8…内部保護層、9…金属層、10…正極タブ、11…負極タブ、21…外装缶、22…絶縁体、27…スペーサ、28…蓋体、29…取出穴、30…負極端子、31…絶縁材、32…負極リード、33…絶縁封口板、34…外装チューブ、41…外装ケース、42…負極層、43,46…リード電極、44…測定用セパレータ、45…金属リチウム、47a,47b…電極押え板、48…ボルト、49…ナット、50…リチウムイオン伝導性溶媒、51…参照極。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container main body, 2,23 ... Electrode group, 3,26 ... Positive electrode, 4,24 ... Negative electrode, 5,25 ... Separator, 6 ... Cover plate, 7 ... External protective layer, 8 ... Internal protective layer, 9 ... Metal Layers 10, positive electrode tabs 11, negative electrode tabs 21, exterior cans 22, insulators 27, spacers 28, lid bodies 29, extraction holes, 30 negative electrode terminals, 31 insulating materials, 32 negative electrode leads 33 ... Insulating sealing plate, 34 ... Exterior tube, 41 ... Exterior case, 42 ... Negative electrode layer, 43, 46 ... Lead electrode, 44 ... Measuring separator, 45 ... Metallic lithium, 47a, 47b ... Electrode holding plate, 48 ... Bolt, 49 ... nut, 50 ... lithium ion conductive solvent, 51 ... reference electrode.

Claims (1)

正極と、負極と、γ−ブチロラクトンを含む非水電解質とを具備する非水電解質二次電池であって、
前記負極は、三極式セルにてのサイクリックボルタンメトリー(CV)において0.5mV/秒以下の掃引速度で還元方向に電位掃引を行った際、1サイクル目の電位掃引において対リチウム電位で0.5V〜0.7Vの間に現れる還元ピーク強度IA(mA)と対リチウム電位で0.3V〜0.5Vの間に現れる還元ピーク強度IB(mA)が、下記(1)式を満足するものであることを特徴とする非水電解質二次電池。
A/IB≦0.4 …(1)
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte containing γ-butyrolactone,
When the potential sweep was performed in the reduction direction at a sweep rate of 0.5 mV / sec or less in cyclic voltammetry (CV) in a three-electrode cell, the negative electrode was zero as a potential against lithium in the potential sweep in the first cycle. The reduction peak intensity I A (mA) appearing between 5 V and 0.7 V and the reduction peak intensity I B (mA) appearing between 0.3 V and 0.5 V with respect to the lithium potential are expressed by the following formula (1). A nonaqueous electrolyte secondary battery characterized by being satisfactory.
I A / I B ≦ 0.4 (1)
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