JP2006278123A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 負極活物質として3μm〜10μmの平均粒径を有し90重量部の珪素粉末と結着剤である10重量部のポリイミドとを含む混合物を、N−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合液に9.1重量%混合することにより負極合剤を作製する。この負極合剤を、0.2μm〜10μmの算術平均粗さRaを有する金属箔からなる負極集電体に塗布し乾燥させ、焼成することにより負極を作製する。また、正極活物質としてのLiCoO2 を含む正極を作製する。さらに、非水電解質として、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比30:70の割合で混合した非水溶媒に六フッ化リン酸リチウムを1.5mol/l〜2.0mol/lの濃度になるように添加したものを用いる。
【選択図】 図1
Description
負極活物質として3μm〜10μmの平均粒径を有し90重量部の珪素粉末(純度99.9%)と結着剤である10重量部のポリイミドとを含む混合物を、N−メチル−2−ピロリドンとキシレンとの混合液に9.1重量%混合することにより負極合剤としてのスラリーを作製する。
Li2 CO3 およびCoCO3 を出発原料として、リチウムとコバルトとの原子比が1:1となるように秤量しつつこれらを乳鉢で混合する。
非水電解質としては、非水溶媒に電解質塩を溶解させたものを用いることができる。
本実施の形態では、上記の正極、負極および非水電解質を用いて、例えば以下に示すような非水電解質二次電池が作製される。
上記のように、本実施の形態においては、非水溶媒に添加する電解質塩としての六フッ化リン酸リチウムの濃度を1.5mol/l〜2.0mol/lに設定することにより、反応が律速される負極活物質と非水電解質との界面の電気伝導度を向上することができる。それにより、良好な充放電サイクル特性を得ることができる。
実施例1〜実施例7の非水電解質二次電池の正極1は、上記実施の形態に基づき作製した。
比較例1および比較例2の非水電解質二次電池の正極1は、上記実施の形態に基づき作製した。
各実施例および各比較例で作製した非水電解質二次電池を用いて、25℃の温度環境下において、3.5mAh/cm2 の定電流で充電終止電圧が4.2Vになるまで充電を行い、3.5mAh/cm2 の定電流で放電終止電圧が2.75Vになるまで放電を行った。
実施例1〜7ならびに比較例1および2の非水電解質二次電池について充放電試験を50サイクル行った後に、放電容量密度維持率を算出した。この放電容量密度維持率(%)は、1サイクル目の放電容量密度(mAh/g)に対する50サイクル目の放電容量密度の比率により定義される。算出した放電容量密度維持率を表2に示す。
表2からわかるように、非水溶媒に添加する六フッ化リン酸リチウムの濃度を1.5mol/l〜2.0mol/lに設定することにより、良好な充放電サイクル特性を得られることが明らかになった。
2 負極
3 セパレータ
4 正極タブ
5 負極タブ
6 外装体
7 閉口部
Claims (9)
- 負極活物質としての珪素を含む負極と、正極と、電解質塩を含む非水電解質とを備え、
前記非水電解質中の前記電解質塩の濃度は、1.5mol/l以上2.0mol/l以下であることを特徴とする非水電解質二次電池。 - 前記負極活物質としての珪素の平均粒径は、3μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。
- 前記負極活物質としての珪素の平均粒径は、5μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。
- 前記電解質塩は、六フッ化リン酸リチウムを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
- 前記負極は、前記負極活物質および結着剤を含む負極合剤と、前記負極合剤が表面上に形成された負極集電体とにより構成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
- 前記負極合剤は、焼結により前記負極集電体上に形成されたことを特徴とする請求項5記載の非水電解質二次電池。
- 前記負極集電体の表面の算術平均粗さは、0.2μm以上であることを特徴とする請求項5または6記載の非水電解質二次電池。
- 前記結着剤は、前記焼結後においても残存していることを特徴とする請求項6または7記載の非水電解質二次電池。
- 前記結着剤は、ポリイミドを含むことを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
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