JP2007157734A - 非水二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 4V級の活物質を用いた正極と、(002)面の面間距離(d002 )が3.5Å以下で、c軸方向の結晶子の大きさ(Lc)が30Å以上の炭素系材料を用いた負極とを、セパレータを介して渦巻状に巻回した渦巻状巻回構造の電極積層体、および電解質を有し、上記電極積層体の単位体積当たりの充電容量が140mAh/cm3以上の非水二次電池であって、フッ素化率50%以上の含フッ素溶媒を電解質中に含有することを特徴とする非水二次電池である。
【選択図】 図1
Description
a:3以上、より好ましくは4以上、さらに好ましくは5以上、また、15以下、より好ましくは10以下、さらに好ましくは8以下
b:1以上、より好ましくは2以上、また、5以下、より好ましくは3以下
c:5以上、より好ましくは7以上、さらに好ましくは9以上、また、20以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは10以下
d:0以上、また、3以下、より好ましくは1以下で、0が最も好ましい。
e:0以上、また、3以下、より好ましくは1以下で、0が最も好ましい。
そして、〔c/(b+c)〕×100が50以上であることが好ましく、より好ましくは65以上、さらに好ましくは80以上で、また、90以下であることが好ましく、より好ましくは85以下である。従って、含フッ素溶媒としてはCaHbFcで表されるものが最も好ましい。
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとCF3CHFCHFCF2CF3とH(CF2)4CH2OOCCH=CH2とを体積比30:45:20:5で混合し、その混合溶媒に(C2F5SO2)2NLiを1.0mol/l溶解させて、組成が1.0mol/l(C2F5SO2)2NLi/EC:DEC:HFC:TFPA(30:45:20:5体積比)で示される電解液を調製した。
正極合剤含有ペーストの塗布量を23.6mg/cm2(ただし、乾燥後の正極合剤量)とし、負極合剤含有ペーストの塗布量を11.49mg/cm2(ただし、乾燥後の負極合剤量)とし、セパレータとして従来から汎用されている厚さ25μmの微孔性ポリエチレンフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に筒形の非水二次電池を作製した。この実施例2の負極合剤層の密度は1.5g/cm3であり、また、電極積層体の体積は11.5cm3であって、いずれも、実施例1の場合と同様であった。
TFPA〔すなわち、H(CF2)4CH2OOCCH=CH2〕を添加せず、電解液の溶媒組成をEC:DEC:HFC(30:50:20体積比)にした以外は、実施例1と同様に筒形の非水二次電池を作製した。
HFC〔すなわち、CF3CHFCHFCF2CF3〕およびTFPAを添加せず、電解液の溶媒組成をEC:DEC(30:70)にした以外は、実施例1と同様に筒形の非水二次電池を作製した。
HFCおよびTFPAを添加せず、電解液の溶媒組成をEC:DEC(30:70)とし、かつ、正極合剤含有ペーストの塗布量を21.8mg/cm2(ただし、乾燥後の正極合剤量)とし、負極合剤含有ペーストの塗布量を11.8mg/cm2(ただし、乾燥後の負極合剤量)とし、負極合剤層の密度を1.4g/cm3にした以外は、実施例2と同様に筒形の非水二次電池を作製した。この比較例2の電極積層体の体積も11.5cm3であった。
HFCおよびTFPAを添加せず、電解液の溶媒組成をEC:DEC(30:70)とし、正極集電材として従来同様の厚さ20μmのアルミニウムを主成分とする金属箔を用い、正極合剤含有ペーストの塗布量を23.9mg/cm2(ただし、乾燥後の正極合剤量)とし、負極合剤含有ペーストの塗布量を11.0mg/cm2(ただし、乾燥後の負極合剤量)とし、セパレータとして実施例2と同様に厚さ25μmの微孔性ポリエチレンフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に筒形の非水二次電池を作製した。なお、上記正極集電材として用いたアルミニウムを主成分とする金属箔は、鉄を0.03重量%、シリコンを0.2重量%含んでおり、アルミニウムの純度は99.94重量%以上であった。また、上記正極集電材は引っ張り強度が140N/mm2(15μm換算値)であり、濡れ性が36dyne/cmで、伸びが3%であった。
2 負極
3 セパレータ
4 電解質
Claims (8)
- 4V級の活物質を用いた正極と、(002)面の面間距離(d002 )が3.5Å以下で、c軸方向の結晶子の大きさ(Lc)が30Å以上の炭素系材料を用いた負極とを、セパレータを介して渦巻状に巻回した渦巻状巻回構造の電極積層体、および電解質を有し、上記電極積層体の単位体積当たりの充電容量が140mAh/cm3以上の非水二次電池であって、フッ素化率50%以上の含フッ素溶媒を電解質中に含有することを特徴とする非水二次電池。
- 負極の負極合剤層の密度が1.5g/cm3以上であり、C=C不飽和結合を有する化合物を電解質中に更に含有する請求項1に記載の非水二次電池。
- C=C不飽和結合を有する化合物がフッ素化された化合物である請求項2に記載の非水二次電池。
- C=C不飽和結合を有する化合物がエステル結合を有する化合物である請求項3に記載の非水二次電池。
- 充電時に正極電位がリチウム基準で4.4V以上になり得る請求項1〜4のいずれかに記載の非水二次電池。
- 含フッ素溶媒がCaHbFcで表され、〔(c/b+c)×100〕で示されるフッ素化率が65〜90%である請求項1〜5のいずれかに記載の非水二次電池。
- 正極集電材として厚さが15μm以下のアルミニウムを主成分とする金属箔を用いた請求項1〜6のいずれかに記載の非水二次電池。
- セパレータが、厚みが20μm以下の微孔性のポリオレフィン系セパレータである請求項1〜7のいずれかに記載の非水二次電池。
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