JP2009134970A - Nonaqueous electrolytic battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolytic battery which obtains sufficient cycle characteristics even when a positive electrode material having an olivine structure is used. <P>SOLUTION: A negative electrode mixture layer 22B includes a carbon material having a specific surface area of 0.5 m<SP>2</SP>/g to 2 m<SP>2</SP>/g, and a high molecular compound serving as a binder that has a constitutional repeating unit derived from a vinylidene fluoride having a weight-average molecular weight of 250,000 to 350,000. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、非水電解質電池に関する。さらに詳しくは、正極にオリビン構造のリチウムリン酸化合物を含む非水電解質電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte battery. More specifically, the present invention relates to a non-aqueous electrolyte battery including a lithium phosphate compound having an olivine structure in a positive electrode.

近年、カメラー体型VTR(Video Tape Recorder)、携帯電話、ラップトップコンピュータなどのポータブル電子機器が多く登場し、その小型軽量化が図られている。そしてこれらの電子機器のポータブル電源として、電池、特に二次電池について、エネルギー密度を向上させるための研究開発が活発に進められている。   In recent years, many portable electronic devices such as a camera-type VTR (Video Tape Recorder), a mobile phone, and a laptop computer have appeared, and their size and weight have been reduced. As portable power sources for these electronic devices, research and development for improving the energy density of batteries, particularly secondary batteries, are being actively promoted.

非水電解液を用いた電池、中でも、リチウムイオン二次電池は、従来の水溶液系電解液二次電池である鉛電池、ニッケルカドミウム電池と比較して大きなエネルギー密度が得られるため、期待度が大きくなっており、市場も著しく成長している。   Batteries using non-aqueous electrolytes, especially lithium ion secondary batteries, are expected to have higher energy density than lead batteries and nickel cadmium batteries, which are conventional aqueous electrolyte secondary batteries. The market is growing and the market is growing significantly.

とりわけ近年、リチウムイオン二次電池の軽量、高エネルギー密度という特徴が電気自動車やハイブリッド電気自動車用途に適することから、同電池の大型化、高出力化を目指した検討が盛んとなっている。   In particular, since the characteristics of lithium ion secondary batteries such as light weight and high energy density are suitable for use in electric vehicles and hybrid electric vehicles, studies aiming to increase the size and output of the batteries have become active.

リチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池では、正極活物質としてLiCoO2、LiNiO2、LiMn24などの酸化物正極が用いられることが一般的である。これは高容量、高電圧が得られ、かつ高充填性に優れるので、携帯機器の小型・軽量化に有利なためである。 In a nonaqueous secondary battery represented by a lithium ion secondary battery, an oxide positive electrode such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 is generally used as a positive electrode active material. This is because a high capacity, a high voltage can be obtained, and a high filling property can be obtained, which is advantageous for reducing the size and weight of portable devices.

しかし、これらの正極は、充電状態で加熱すると200℃〜300℃において酸素放出を開始する。酸素放出が始まると、電解液として可燃性の有機電解液を用いるため、電池が熱暴走する危険性がある。よって、酸化物正極を用いた場合には、特に大型電池での安全性確保が容易ではない。   However, these positive electrodes start releasing oxygen at 200 ° C. to 300 ° C. when heated in a charged state. When oxygen release starts, a flammable organic electrolytic solution is used as the electrolytic solution. Therefore, when an oxide positive electrode is used, it is not easy to ensure safety particularly in a large battery.

これに対して、A.K.Padhi等が報告しているオリビン構造を有する正極材料では、350℃を超えても酸素放出が起こらず、安全性に非常に優れることが示されている。(非特許文献1参照)   In contrast, A. K. It has been shown that the positive electrode material having an olivine structure reported by Padhi et al. Does not release oxygen even when the temperature exceeds 350 ° C. and is extremely excellent in safety. (See Non-Patent Document 1)

J.Electrochem.Soc.,Vol.144,p.1188J. et al. Electrochem. Soc. , Vol. 144, p. 1188

このオリビン構造を有する正極材料では、充放電がLiFePO4、FePO4の二層共存状態で進行するため、電位平坦性が非常に高い。このため、通常のリチウムイオン電池の充電方式である、定電流・定電圧充電を行うと、ほとんど定電流充電状態で充電が行われるという特徴がある。したがって、オリビン構造を有する正極材料を用いた電池では、LiCoO2、LiNiO2、LiMn24などの従来の正極材料に比べ、同じ充電レートで充電した場合、充電時間の短縮が可能である。 In the positive electrode material having this olivine structure, charge / discharge proceeds in a two-layer coexistence state of LiFePO 4 and FePO 4 , so that the potential flatness is very high. For this reason, when performing constant current / constant voltage charging, which is a charging method of a normal lithium ion battery, there is a feature that charging is performed almost in a constant current charging state. Therefore, in a battery using a positive electrode material having an olivine structure, charging time can be shortened when charged at the same charge rate as compared with conventional positive electrode materials such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , and LiMn 2 O 4 .

しかしながら、オリビン構造を有する正極材料を用いた電池では、高い電流値での充電が比較的長く続くため、負極内でのLiイオンの移動が追従せず、負極と電解液との界面でのLiイオン濃度が高まり、負極上へのLi金属が析出しやすくなってしまう。この結果、オリビン構造を有する正極材料を用いた電池では、十分なサイクル特性が得られなかった。   However, in a battery using a positive electrode material having an olivine structure, since charging at a high current value continues for a relatively long time, the movement of Li ions in the negative electrode does not follow, and Li at the interface between the negative electrode and the electrolyte solution The ion concentration increases, and Li metal tends to be deposited on the negative electrode. As a result, in a battery using a positive electrode material having an olivine structure, sufficient cycle characteristics could not be obtained.

したがって、この発明の目的は、オリビン構造を有する正極材料を用いた場合でも、十分なサイクル特性を得ることができる非水電解質電池を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a nonaqueous electrolyte battery that can obtain sufficient cycle characteristics even when a positive electrode material having an olivine structure is used.

上述した課題を解決するために、
この発明は、オリビン構造を有するリチウムリン酸化合物を含む正極と、リチウムをドープおよび脱ドープ可能な炭素材料および結着剤を含む負極と、非水電解質と、を備え、
炭素材料の比表面積が、0.5m2/g〜2m2/gであり、
結着剤が、重量平均分子量25万〜35万のフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物を含むこと
を特徴とする非水電解質電池である。
In order to solve the above-mentioned problems,
The present invention includes a positive electrode including a lithium phosphate compound having an olivine structure, a negative electrode including a carbon material capable of doping and dedoping lithium and a binder, and a non-aqueous electrolyte.
The specific surface area of the carbon material is a 0.5m 2 / g~2m 2 / g,
The binder comprises a polymer compound having a repeating unit derived from vinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 250,000 to 350,000.

この発明では、負極に、比表面積が0.5m2/g〜2m2/gである炭素材料と、結着剤として、重量平均分子量25万〜35万のフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物とを含むので、オリビン構造を有するリチウムリン酸化合物を正極に用いた場合でも、十分なサイクル特性を得ることができる。 In this invention, a repeating unit derived from vinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 250,000 to 350,000 as a binder and a carbon material having a specific surface area of 0.5 m 2 / g to 2 m 2 / g on the negative electrode. Therefore, sufficient cycle characteristics can be obtained even when a lithium phosphate compound having an olivine structure is used for the positive electrode.

この発明によれば、オリビン構造を有する正極材料を用いた場合でも、十分なサイクル特性を得ることができる。   According to the present invention, sufficient cycle characteristics can be obtained even when a positive electrode material having an olivine structure is used.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、この発明の一実施形態による非水電解液電池の断面構造を示す。この電池は、例えば非水電解液二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a nonaqueous electrolyte battery according to an embodiment of the present invention. This battery is, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery, for example, a lithium ion secondary battery.

図1に示すように、この二次電池は、いわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶11の内部に、帯状の正極21と帯状の負極22とがセパレータ23を介して巻回された巻回電極体20を有している。電池缶11は、例えばニッケル(Ni)のめっきがされた鉄(Fe)により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶11の内部には、巻回電極体20を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板12、13がそれぞれ配置されている。   As shown in FIG. 1, this secondary battery is a so-called cylindrical type, and a strip-shaped positive electrode 21 and a strip-shaped negative electrode 22 are interposed in a substantially hollow cylindrical battery can 11 via a separator 23. The wound electrode body 20 is wound. The battery can 11 is made of, for example, iron (Fe) plated with nickel (Ni), and has one end closed and the other end open. Inside the battery can 11, a pair of insulating plates 12 and 13 are arranged perpendicular to the winding peripheral surface so as to sandwich the winding electrode body 20.

電池缶11の開放端部には、電池蓋14と、この電池蓋14の内側に設けられた安全弁機構15および熱感抵抗素子(Positive Temperature Coefficient;PTC素子)16とが、ガスケット17を介してかしめられることにより取り付けられており、電池缶11の内部は密閉されている。電池蓋14は、例えば、電池缶11と同様の材料により構成されている。   At the open end of the battery can 11, a battery lid 14, a safety valve mechanism 15 provided inside the battery lid 14 and a heat sensitive resistance element (Positive Temperature Coefficient; PTC element) 16 are interposed via a gasket 17. It is attached by caulking, and the inside of the battery can 11 is sealed. The battery lid 14 is made of, for example, the same material as the battery can 11.

安全弁機構15は、熱感抵抗素子16を介して電池蓋14と電気的に接続されており、内部短絡あるいは外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上となった場合にディスク板15Aが反転して電池蓋14と巻回電極体20との電気的接続を切断するようになっている。熱感抵抗素子16は、温度が上昇すると抵抗値の増大により電流を制限し、大電流による異常な発熱を防止するものである。ガスケット17は、例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアスファルトが塗布されている。   The safety valve mechanism 15 is electrically connected to the battery lid 14 via the heat sensitive resistance element 16, and the disk plate 15A is reversed when the internal pressure of the battery exceeds a certain level due to an internal short circuit or external heating. Thus, the electrical connection between the battery lid 14 and the wound electrode body 20 is cut off. When the temperature rises, the heat sensitive resistance element 16 limits the current by increasing the resistance value and prevents abnormal heat generation due to a large current. The gasket 17 is made of, for example, an insulating material, and asphalt is applied to the surface.

巻回電極体20は、例えば、センターピン24を中心に巻回されている。巻回電極体20の正極21にはアルミニウム(Al)などよりなる正極リード25が接続されており、負極22にはニッケル(Ni)などよりなる負極リード26が接続されている。正極リード25は安全弁機構15に溶接されることにより電池蓋14と電気的に接続されており、負極リード26は電池缶11に溶接され電気的に接続されている。   The wound electrode body 20 is wound around a center pin 24, for example. A positive electrode lead 25 made of aluminum (Al) or the like is connected to the positive electrode 21 of the spirally wound electrode body 20, and a negative electrode lead 26 made of nickel (Ni) or the like is connected to the negative electrode 22. The positive electrode lead 25 is electrically connected to the battery lid 14 by being welded to the safety valve mechanism 15, and the negative electrode lead 26 is welded to and electrically connected to the battery can 11.

図2は図1に示した巻回電極体20の一部を拡大して表すものである。正極21は、例えば、正極集電体21Aと、正極集電体21Aの両面に設けられた正極合剤層21Bとを有している。なお、正極集電体21Aの片面のみに正極合剤層21Bが存在する領域を有するようにしてもよい。正極集電体21Aは、例えば、アルミニウム(Al)箔などの金属箔により構成されている。   FIG. 2 shows an enlarged part of the spirally wound electrode body 20 shown in FIG. The positive electrode 21 includes, for example, a positive electrode current collector 21A and a positive electrode mixture layer 21B provided on both surfaces of the positive electrode current collector 21A. In addition, you may make it have the area | region where the positive mix layer 21B exists only in the single side | surface of 21 A of positive electrode collectors. The positive electrode current collector 21A is made of, for example, a metal foil such as an aluminum (Al) foil.

正極合剤層21Bは、例えば、正極活物質を含んでおり、必要に応じてカーボンブラックやグラファイトなどの導電剤と、ポリフッ化ビニリデンなどの結着剤とを含んでいてもよい。正極活物質としては、例えば、オリビン構造を有するリチウムリン酸化合物を用いる。   The positive electrode mixture layer 21B includes, for example, a positive electrode active material, and may include a conductive agent such as carbon black or graphite and a binder such as polyvinylidene fluoride as necessary. As the positive electrode active material, for example, a lithium phosphate compound having an olivine structure is used.

オリビン構造を有するリチウムリン酸化合物としては、例えば、化Iで表される化合物を挙げることができる。
(化I)
LiFe1-yyPO4
(式中、Mはマンガン(Mn)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、バナジウム(V)よりなる群から選ばれる少なくとも1種である。yは0≦y≦0.8である。)
Examples of the lithium phosphate compound having an olivine structure include a compound represented by Formula I.
(Chemical I)
LiFe 1-y M y PO 4
Wherein M is selected from the group consisting of manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), zinc (Zn), chromium (Cr), titanium (Ti), and vanadium (V). Y is 0 ≦ y ≦ 0.8.)

負極22は、負極集電体22Aと、負極集電体22Aの両面に設けられた負極合剤層22Bとを有している。なお、負極集電体22Aの片面のみに負極合剤層22Bが存在する領域を有するようにしてもよい。負極集電体22Aは、例えば銅(Cu)箔などの金属箔により構成されている。   The negative electrode 22 has a negative electrode current collector 22A and a negative electrode mixture layer 22B provided on both surfaces of the negative electrode current collector 22A. In addition, you may make it have the area | region where the negative mix layer 22B exists only in the single side | surface of 22 A of negative electrode collectors. The anode current collector 22A is made of a metal foil such as a copper (Cu) foil.

負極合剤層22Bは、リチウムをドープおよび脱ドープ可能な炭素材料と、結着剤として、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物と、を含んでいる。   The negative electrode mixture layer 22B includes a carbon material that can be doped and dedoped with lithium, and a polymer compound having a repeating unit derived from vinylidene fluoride as a binder.

リチウムをドープおよび脱ドープ可能な炭素材料としては、比表面積が、0.5m2/g〜2m2/gの範囲にあるものを用いる。炭素材料の比表面積が、2m2/gより大きいと、重量平均分子量が25万〜35万の高分子化合物では、十分な結着性が得られないからである。このような炭素材料は、例えば、コールタールピッチなどの有機材料を適宜の温度で熱処理し、粉砕・分級することにより得られる。炭素材料の比表面積は、BET(Brunauer≡Emmet-Teller Method)法により測定する。 The doping with lithium and dedoped available carbon materials, specific surface area, use what is in a range of 0.5m 2 / g~2m 2 / g. This is because, when the specific surface area of the carbon material is larger than 2 m 2 / g, a polymer compound having a weight average molecular weight of 250,000 to 350,000 cannot obtain sufficient binding properties. Such a carbon material can be obtained, for example, by heat-treating an organic material such as coal tar pitch at an appropriate temperature, and pulverizing and classifying it. The specific surface area of the carbon material is measured by a BET (Brunauer≡Emmet-Teller Method) method.

フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物としては、例えば、ポリフッ化ビニリデンやフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を主鎖に含み、カルボキシル基を側鎖に有する構造の高分子化合物などが挙げられる。   Examples of the polymer compound having a repeating unit derived from vinylidene fluoride include a polymer compound having a structure containing a repeating unit derived from polyvinylidene fluoride or vinylidene fluoride in the main chain and having a carboxyl group in the side chain. Can be mentioned.

フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物の重量平均分子量は、25万〜35万の範囲内である。重量平均分子量が、25万より小さくなると、結着力が低下し、十分な接着強度を有する負極電極が作製し難い。重量平均分子量は、溶媒にN−メチルピロリドン(NMP)を使用し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算分子量として測定する。   The polymer compound having a repeating unit derived from vinylidene fluoride has a weight average molecular weight in the range of 250,000 to 350,000. When the weight average molecular weight is less than 250,000, the binding force is lowered, and it is difficult to produce a negative electrode having sufficient adhesive strength. The weight average molecular weight is measured as a polystyrene-equivalent molecular weight by gel permeation chromatography (GPC) using N-methylpyrrolidone (NMP) as a solvent.

フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物の含有量としては、より優れたサイクル特性を得られる点から、負極合剤層22Bに対して、3wt%〜7wt%の範囲内であることが好ましい。フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物の含有量が3wt%〜7wt%で十分な結着性が保たれると考えられる。接着強度を上げるために、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物の含有量を増加すると、リチウムの移動が阻害されると考えられるため、負荷特性が低下する。   As content of the high molecular compound which has a repeating unit derived from vinylidene fluoride, it is in the range of 3 wt%-7 wt% with respect to the negative mix layer 22B from the point which can obtain more outstanding cycling characteristics. Is preferred. It is considered that sufficient binding properties are maintained when the content of the polymer compound having a repeating unit derived from vinylidene fluoride is 3 wt% to 7 wt%. When the content of the polymer compound having a repeating unit derived from vinylidene fluoride is increased in order to increase the adhesive strength, it is considered that lithium migration is inhibited, and thus the load characteristics are deteriorated.

セパレータ23としては、例えば、ポリエチレン多孔質フィルム、ポリプロピレン多孔質フィルム、合成樹脂製不織布などを用いることができる。セパレータ23には、液状の電解質である電解液が含浸されている。   As the separator 23, for example, a polyethylene porous film, a polypropylene porous film, a synthetic resin nonwoven fabric, or the like can be used. The separator 23 is impregnated with an electrolytic solution that is a liquid electrolyte.

電解液は、液状の溶媒、例えば有機溶媒などの非水溶媒と、この非水溶媒に溶解された電解質塩とを含むものである。   The electrolytic solution includes a liquid solvent, for example, a nonaqueous solvent such as an organic solvent, and an electrolyte salt dissolved in the nonaqueous solvent.

非水溶媒は、例えば、エチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートなどの環状炭酸エステルのうちの少なくとも1種を含んでいることが好ましい。サイクル特性を向上させることができるからである。特に、エチレンカーボネートと、プロピレンカーボネートとを混合して含むようにすれば、よりサイクル特性を向上させることができるので好ましい。   The non-aqueous solvent preferably contains at least one of cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate. This is because the cycle characteristics can be improved. In particular, it is preferable to mix and contain ethylene carbonate and propylene carbonate because cycle characteristics can be further improved.

非水溶媒は、また、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートあるいはメチルプロピルカーボネートなどの鎖状炭酸エステルのうちの少なくとも1種を含んでいることが好ましい。サイクル特性をより向上させることができるからである。   The non-aqueous solvent preferably contains at least one of chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and methyl propyl carbonate. This is because the cycle characteristics can be further improved.

非水溶媒は、さらに、2,4−ジフルオロアニソールおよびビニレンカーボネートのうちの少なくとも一方を含んでいることが好ましい。2,4−ジフルオロアニソールは放電容量を改善することができ、ビニレンカーボネートはサイクル特性をより向上させることができるからである。特に、これらを混合して含んでいれば、放電容量およびサイクル特性を共に向上させることができるのでより好ましい。   The non-aqueous solvent preferably further contains at least one of 2,4-difluoroanisole and vinylene carbonate. This is because 2,4-difluoroanisole can improve discharge capacity, and vinylene carbonate can further improve cycle characteristics. In particular, it is more preferable that they are mixed and contained because both the discharge capacity and the cycle characteristics can be improved.

非水溶媒は、さらに、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、これら化合物の水素基の一部または全部をフッ素基で置換したもの、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチル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、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、3−メトキシプロピロニトリル、N,N−ジメチルフォルムアミド、N−メチルピロリジノン、N−メチルオキサゾリジノン、N,N−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドあるいはリン酸トリメチルなどのいずれか1種または2種以上を含んでいてもよい。   Non-aqueous solvents further include butylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, those obtained by substituting some or all of the hydrogen groups of these compounds with fluorine groups, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran. 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, methyl acetate, methyl propionate, acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropyronitrile, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, N, N-dimethylimidazolidinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, dimethyl sulfoxide, or trimethyl phosphate may be included.

組み合わせる電極によっては、上記非水溶媒群に含まれる物質の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したものを用いることにより、電極反応の可逆性が向上する場合がある。したがって、これらの物質を適宜用いることも可能である。   Depending on the electrode to be combined, the reversibility of the electrode reaction may be improved by using a material in which part or all of the hydrogen atoms of the substance contained in the non-aqueous solvent group are substituted with fluorine atoms. Therefore, these substances can be used as appropriate.

電解質塩としては、リチウム塩を用いることができる。リチウム塩としては、例えば、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6、LiClO4、LiB(C654、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF32、LiC(SO2CF33、LiAlCl4、LiSiF6、LiCl、LiBF2(ox)〔リチウムジフルオロオキサレートボレート〕、LiBOB(リチウムビスオキサレートボレート)、LiBrなどが適当であり、これらのうちのいずれか1種をまたは2種以上を混合して、用いる。なかでも、LiPF6は、高いイオン伝導性を得ることができるとともに、サイクル特性を向上させることができるので好ましい。 A lithium salt can be used as the electrolyte salt. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiClO 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiAlCl 4 , LiSiF 6 , LiCl, LiBF 2 (ox) [lithium difluorooxalate borate], LiBOB (lithium bisoxalate borate), LiBr, etc. are suitable, and among these, Any one kind or a mixture of two or more kinds is used. Among them, LiPF 6 is preferable because it can obtain high ion conductivity and can improve cycle characteristics.

この二次電池は、例えば以下に説明するようにして、製造することができる。まず、例えば、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をN−メチルピロリドンなどの溶剤に分散させて正極合剤スラリーとする。続いて、この正極合剤スラリーを正極集電体21Aに塗布し溶剤を乾燥させたのち、ロールプレス機などにより圧縮成型して正極合剤層21Bを形成し、正極21を作製する。   This secondary battery can be manufactured, for example, as described below. First, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed to prepare a positive electrode mixture, and the positive electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methylpyrrolidone to obtain a positive electrode mixture slurry. . Subsequently, the positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode current collector 21A and the solvent is dried. Then, the positive electrode mixture layer 21B is formed by compression molding using a roll press or the like, and the positive electrode 21 is manufactured.

また、例えば、上述した炭素材料と結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をN−メチルピロリドンなどの溶剤に分散させて負極合剤スラリーとする。続いて、この負極合剤スラリーを負極集電体22Aに塗布し溶剤を乾燥させたのち、ロールプレス機などにより圧縮成型して負極合剤層22Bを形成し、負極22を作製する。   Further, for example, the above-described carbon material and a binder are mixed to prepare a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methylpyrrolidone to obtain a negative electrode mixture slurry. Subsequently, the negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode current collector 22A and the solvent is dried. Then, the negative electrode mixture layer 22B is formed by compression molding using a roll press or the like, and the negative electrode 22 is manufactured.

次いで、正極集電体21に正極リード25を溶接などにより取り付けるとともに、負極集電体22に負極リード26を溶接などにより取り付ける。そののち、正極21と負極22とをセパレータ23を介して巻回し、正極リード25の先端部を安全弁機構15に溶接すると共に、負極リード26の先端部を電池缶11に溶接して、巻回した正極21および負極22を一対の絶縁板12,13で挟み電池缶11の内部に収納する。   Next, the positive electrode lead 25 is attached to the positive electrode current collector 21 by welding or the like, and the negative electrode lead 26 is attached to the negative electrode current collector 22 by welding or the like. After that, the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are wound through the separator 23, and the tip of the positive electrode lead 25 is welded to the safety valve mechanism 15, and the tip of the negative electrode lead 26 is welded to the battery can 11. The positive electrode 21 and the negative electrode 22 are sandwiched between a pair of insulating plates 12 and 13 and stored in the battery can 11.

正極21および負極22を電池缶11の内部に収納したのち、上述した電解液を電池缶11の内部に注入し、セパレータ23に含浸させる。そののち、電池缶11の開口端部に電池蓋14、安全弁機構15および熱感抵抗素子16を、ガスケット17を介してかしめることにより固定する。以上により、図1に示した二次電池を製造できる。   After the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are accommodated in the battery can 11, the electrolyte solution described above is injected into the battery can 11 and impregnated in the separator 23. After that, the battery lid 14, the safety valve mechanism 15, and the heat sensitive resistance element 16 are fixed to the opening end of the battery can 11 by caulking through the gasket 17. As described above, the secondary battery shown in FIG. 1 can be manufactured.

この二次電池では、充電を行うと、例えば、正極21からリチウムイオンが離脱し、電解液を介して負極22に吸蔵される。放電を行うと、例えば、負極22からリチウムイオンが離脱し、電解液を介して正極21に吸蔵される。   In this secondary battery, when charged, for example, lithium ions are released from the positive electrode 21 and inserted in the negative electrode 22 through the electrolytic solution. When discharging is performed, for example, lithium ions are released from the negative electrode 22 and are inserted in the positive electrode 21 through the electrolytic solution.

この発明の具体的な実施例について詳細に説明する。ただし、この発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Specific embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>
コールタールピッチを不活性ガス雰囲気下で2800℃にて加熱処理し、これを分級処理することで、比表面積が2.0m2/gの炭素材料を得た。
<Example 1>
The coal tar pitch was heat-treated at 2800 ° C. in an inert gas atmosphere and classified to obtain a carbon material having a specific surface area of 2.0 m 2 / g.

この炭素材料93質量部と、結着剤として重量平均分子量35万のポリフッ化ビニリデン7質量部と、分量外のN−メチル−2−ピロリドンとを混練し、負極合剤塗料を得た。この負極合剤塗料を、厚さ15μmの銅箔の両面に塗布し、乾燥後、プレスして帯状の負極電極を作製した。   93 parts by mass of this carbon material, 7 parts by mass of polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 350,000 as a binder, and N-methyl-2-pyrrolidone outside the quantity were kneaded to obtain a negative electrode mixture paint. This negative electrode mixture paint was applied to both sides of a copper foil having a thickness of 15 μm, dried and pressed to prepare a strip-like negative electrode.

LiCO3と、FeSO4・7H2Oと、NH42PO4とを所定量混合し、さらに前記混合粉とカーボンブラックとを97:3の重量比となるように混合した後、ボールミルにて乾式混合を10時間行った。この混合粉を窒素雰囲気下にて550℃焼成を行い、カーボンを被覆したLiFePO4で表されたオリビン構造を有するリチウムリン酸化合物を得た。 A predetermined amount of LiCO 3 , FeSO 4 .7H 2 O, and NH 4 H 2 PO 4 is mixed, and the mixed powder and carbon black are mixed at a weight ratio of 97: 3. And dry mixing for 10 hours. The mixed powder was baked at 550 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain a lithium phosphate compound having an olivine structure represented by LiFePO 4 coated with carbon.

このリチウムリン酸化合物85質量部と、ポリフッ化ビニリデン10質量部と、人造黒鉛5質量部と、分量外のN−メチル−2−ピロリドンとを混練し、正極合剤塗料を得た。この正極合剤塗料を厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥後、プレスして帯状の正極電極を作製した。   85 parts by mass of this lithium phosphate compound, 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride, 5 parts by mass of artificial graphite, and N-methyl-2-pyrrolidone outside the quantity were kneaded to obtain a positive electrode mixture paint. This positive electrode mixture paint was applied on both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried and pressed to prepare a strip-like positive electrode.

正極電極と負極電極との間に厚さ25μmのポリプロピレン製微孔フィルムをはさんで巻回し、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを等容量で混合した混合溶媒にLiPF61mol/lを溶解させた非水電解液とともに直径18mm、高さ65mmの金属ケースに入れ、容量が1.1Ahの18650サイズの実施例1の円筒セルを作製した。 A polypropylene microporous film having a thickness of 25 μm was wound between the positive electrode and the negative electrode, and LiPF 6 1 mol / l was dissolved in a mixed solvent in which ethylene carbonate and dimethyl carbonate were mixed in an equal volume. A cylindrical cell of Example 1 having a capacity of 1.1 Ah and 18650 size was prepared together with a water electrolyte in a metal case having a diameter of 18 mm and a height of 65 mm.

<実施例2>
コールタールピッチを不活性ガス雰囲気下で2800℃にて加熱処理し、これを分級処理することで比表面積0.5m2/gの炭素材料を得た。負極作製時に、この炭素材料を用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例2の円筒セルを作製した。
<Example 2>
The coal tar pitch was heat-treated at 2800 ° C. in an inert gas atmosphere and classified to obtain a carbon material having a specific surface area of 0.5 m 2 / g. A cylindrical cell of Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that this carbon material was used at the time of producing the negative electrode.

<実施例3>
負極作製時に、炭素材料の量を97質量部とし、重量平均分子量35万のポリフッ化ビニリデンの量を3質量部とした点以外は、実施例1と同様にして、実施例3の円筒セルを作製した。
<Example 3>
The cylindrical cell of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the carbon material was 97 parts by mass and the amount of polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 350,000 was 3 parts by mass when the negative electrode was produced. Produced.

<実施例4>
負極作製時に、結着剤として重量平均分子量25万のポリフッ化ビニリデンを用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例4の円筒セルを作製した。
<Example 4>
A cylindrical cell of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 250,000 was used as the binder during the production of the negative electrode.

<実施例5>
負極作製時に、炭素材料の量を90質量部とし、重量平均分子量35万のポリフッ化ビニリデンの量を10質量部とした点以外は、実施例1と同様にして、実施例5の円筒セルを作製した。
<Example 5>
The cylindrical cell of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the carbon material was 90 parts by mass and the amount of polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 350,000 was 10 parts by mass when the negative electrode was produced. Produced.

<実施例6>
Li2CO3と、MnCO3と、FeSO4・7H2Oと、NH42PO4とを所定量混合し、さらに前記混合粉とカーボンブラックとを97:3の重量比となるように混合した後、ボールミルにて乾式混合を10時間行った。この混合粉を窒素雰囲気下にて550℃焼成を行い、LiMn0.7Fe0.3PO4で表されるMnFeオリビン正極活物質材料を得た。このMnFeオリビン正極活物質材料85質量部と、ポリフッ化ビニリデン10質量部と、人造黒鉛5質量部と、分量外のN−メチル−2−ピロリドンとを混練し、正極合剤塗料を得た。負極作製時に、炭素材料の量を95質量部とし、重量平均分子量35万のポリフッ化ビニリデンの量を5質量部とした。以上の点以外は、実施例1と同様にして、実施例6の円筒セルを作製した。
<Example 6>
A predetermined amount of Li 2 CO 3 , MnCO 3 , FeSO 4 .7H 2 O and NH 4 H 2 PO 4 is mixed, and the mixed powder and carbon black are mixed at a weight ratio of 97: 3. After mixing, dry mixing was performed for 10 hours in a ball mill. This mixed powder was baked at 550 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain a MnFe olivine positive electrode active material represented by LiMn 0.7 Fe 0.3 PO 4 . 85 parts by mass of this MnFe olivine positive electrode active material, 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride, 5 parts by mass of artificial graphite, and N-methyl-2-pyrrolidone outside the quantity were kneaded to obtain a positive electrode mixture paint. At the time of producing the negative electrode, the amount of the carbon material was 95 parts by mass, and the amount of the polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 350,000 was 5 parts by mass. Except for the above, a cylindrical cell of Example 6 was produced in the same manner as Example 1.

<比較例1>
コールタールピッチを不活性ガス雰囲気下で、2800℃にて加熱処理後、分級処理することで、比表面積が2.5m2/gの炭素材料を得た。負極作製時に、この炭素材料を用いた点以外は、実施例1と同様にして、比較例1の円筒セルを作製した。
<Comparative Example 1>
A carbon material having a specific surface area of 2.5 m 2 / g was obtained by subjecting the coal tar pitch to heat treatment at 2800 ° C. in an inert gas atmosphere and then classification. A cylindrical cell of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that this carbon material was used when producing the negative electrode.

<比較例2>
負極作製時に、結着剤として重量平均分子量50万のポリフッ化ビニリデンを用い、炭素材料の量を97質量部とし、重量平均分子量50万のポリフッ化ビニリデンの量を3質量部とした点以外は、実施例1と同様にして、比較例2の円筒セルを作製した。
<Comparative example 2>
At the time of producing the negative electrode, except that polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 500,000 was used as a binder, the amount of carbon material was 97 parts by mass, and the amount of polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 500,000 was 3 parts by mass A cylindrical cell of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Example 1.

<比較例3>
負極作製時に、炭素材料の量を95質量部とし、重量平均分子量35万のポリフッ化ビニリデンの量を5質量部とした。正極活物質としてLiCoO295質量部と、ポリフッ化ビニリデン3質量部と、人造黒鉛2質量部と、分量外のN−メチル−2−ピロリドンとを混練し、正極合剤塗料を得た。以上の点以外は、実施例1と同様にして、比較例3の円筒セルを作製した。
<Comparative Example 3>
At the time of producing the negative electrode, the amount of the carbon material was 95 parts by mass, and the amount of the polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 350,000 was 5 parts by mass. As a positive electrode active material, 95 parts by mass of LiCoO 2, 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride, 2 parts by mass of artificial graphite, and N-methyl-2-pyrrolidone outside the amount were kneaded to obtain a positive electrode mixture paint. Except for the above, a cylindrical cell of Comparative Example 3 was produced in the same manner as Example 1.

<比較例4>
負極作製時に、結着剤として、重量平均分子量50万のポリフッ化ビニリデンを用いた点以外は、比較例3と同様にして、比較例4の円筒セルを作製した。
<Comparative example 4>
A cylindrical cell of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as Comparative Example 3 except that polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 500,000 was used as the binder during the production of the negative electrode.

<比較例5>
Li2CO3と、MnCO3と、FeSO4・7H2Oと、NH42PO4とを所定量混合し、さらに前記混合粉とカーボンブラックとを97:3の重量比となるように混合した後、ボールミルにて乾式混合を10時間行った。この混合粉を窒素雰囲気下にて550℃焼成を行い、LiMn0.7Fe0.3PO4で表されるMnFeオリビン正極活物質材料を得た。このMnFeオリビン正極活物質材料85質量部と、ポリフッ化ビニリデン10質量部と、人造黒鉛5質量部と、分量外のN−メチル−2−ピロリドンとを混練し、正極合剤塗料を得た。以上の点以外は、比較例2と同様にして、比較例5の円筒セルを作製した。
<Comparative Example 5>
A predetermined amount of Li 2 CO 3 , MnCO 3 , FeSO 4 .7H 2 O and NH 4 H 2 PO 4 is mixed, and the mixed powder and carbon black are mixed at a weight ratio of 97: 3. After mixing, dry mixing was performed for 10 hours in a ball mill. This mixed powder was baked at 550 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain a MnFe olivine positive electrode active material represented by LiMn 0.7 Fe 0.3 PO 4 . 85 parts by mass of this MnFe olivine positive electrode active material, 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride, 5 parts by mass of artificial graphite, and N-methyl-2-pyrrolidone outside the quantity were kneaded to obtain a positive electrode mixture paint. Except for the above, a cylindrical cell of Comparative Example 5 was produced in the same manner as Comparative Example 2.

(サイクル特性評価)
実施例1〜実施例5、比較例1および比較例2の円筒セルについて、それぞれ定電流定電圧充電(2A 3.6V 0.1Acut)と、定電流放電(7A 2.0V)とを繰り返す、サイクル試験を行い、1サイクル時の放電容量に対する500サイクル時の放電容量の放電容量維持率を求めた。また、実施例6および比較例3〜比較例5の円筒セルについて、それぞれ定電流定電圧充電(2A 4.2V 0.1Acut)と、定電流放電(7A 3.0V)とを繰り返す、サイクル試験を行い、1サイクル時の放電容量に対する500サイクル時の放電容量の放電容量維持率を求めた。求めた放電容量維持率を棒グラフにしてまとめた。図3に、実施例1〜実施例6および比較例1〜比較例5のサイクル容量維持率をまとめたグラフを示す。また、表1に、炭素材料の比表面積、高分子化合物の重量平均分子量などをまとめたものを示す。
(Cycle characteristic evaluation)
For the cylindrical cells of Examples 1 to 5, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, constant current and constant voltage charging (2A 3.6V 0.1Acut) and constant current discharging (7A 2.0V) are repeated, respectively. A cycle test was performed, and the discharge capacity maintenance rate of the discharge capacity at 500 cycles with respect to the discharge capacity at 1 cycle was determined. In addition, with respect to the cylindrical cells of Example 6 and Comparative Examples 3 to 5, a cycle test in which constant current and constant voltage charging (2A 4.2V 0.1Acut) and constant current discharging (7A 3.0V) are repeated, respectively. The discharge capacity maintenance rate of the discharge capacity at 500 cycles with respect to the discharge capacity at 1 cycle was determined. The obtained discharge capacity maintenance ratio was summarized as a bar graph. FIG. 3 shows a graph summarizing the cycle capacity retention rates of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5. Table 1 summarizes the specific surface area of the carbon material, the weight average molecular weight of the polymer compound, and the like.

Figure 2009134970
Figure 2009134970

図3に示すように、実施例1〜実施例4および実施例6と、比較例1〜比較例2とを比べると、正極にオリビン構造を有するLiFePO4を用いた場合において、比表面積が0.5m2/g〜2m2/gの炭素材料と、重量平均分子量が25万〜35万であるポリフッ化ビニリデンとを含む負極を用いた場合に、優れたサイクル特性が得られることが確認できた。 As shown in FIG. 3, when Examples 1 to 4 and Example 6 are compared with Comparative Examples 1 to 2, the specific surface area is 0 when LiFePO 4 having an olivine structure is used for the positive electrode. It can be confirmed that excellent cycle characteristics can be obtained when a negative electrode containing a carbon material of 0.5 m 2 / g to 2 m 2 / g and a polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 250,000 to 350,000 is used. It was.

また、正極活物質がLiCoO2である比較例3と比較例4との比較によるとサイクル特性に差異がほとんど認められなかった。これはLiFePO4に比べて充電時に定電流領域が短いため、負極違いによるサイクル特性への影響が小さかったからと考えられる。 Further, according to comparison between Comparative Example 3 and Comparative Example 4 in which the positive electrode active material was LiCoO 2 , there was almost no difference in cycle characteristics. This is presumably because the effect of the difference in the negative electrode on the cycle characteristics was small because the constant current region during charging was shorter than that of LiFePO 4 .

同様に実施例6と比較例5との比較からわかるように、正極活物質として、LiMn0.7Fe0.3PO4を用いた場合にサイクル特性の改善効果があるが、正極活物質として、LiFePO4を用いた場合ほどの改善効果は得られないことがわかった。 Similarly, as can be seen from the comparison between Example 6 and Comparative Example 5, when LiMn 0.7 Fe 0.3 PO 4 is used as the positive electrode active material, there is an effect of improving the cycle characteristics, but LiFePO 4 is used as the positive electrode active material. It turned out that the improvement effect as used is not obtained.

実施例1、実施例3および実施例5より、ポリフッ化ビニリデンの含有量は、負極合剤層に対して、3wt%〜7wt%の範囲内が好ましいことがわかった。   From Example 1, Example 3, and Example 5, it was found that the content of polyvinylidene fluoride is preferably in the range of 3 wt% to 7 wt% with respect to the negative electrode mixture layer.

この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述した実施形態では、円筒型電池を例に挙げて説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えば角型電池、コイン型電池、ボタン型電池などといった外装材に金属製容器などを用いた電池、薄型電池といった外装材にラミネートフィルムなどを用いた電池など、様々な形状や大きさにすることも可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments of the present invention, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, a cylindrical battery has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, a metal for an exterior material such as a square battery, a coin battery, a button battery, or the like. Various shapes and sizes, such as a battery using a container or the like, or a battery using a laminate film as an exterior material such as a thin battery, can also be used.

また、例えば、電解液に代えて、他の電解質、例えば高分子化合物に電解液を保持させたゲル状の電解質を用いてもよい。電解液(すなわち液状の溶媒、電解質塩および添加剤)については上述のとおりであり、高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンとポリヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレン、ポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性を考慮すると、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイドなどが好ましい。   For example, instead of the electrolytic solution, another electrolyte, for example, a gel electrolyte in which the electrolytic solution is held in a polymer compound may be used. The electrolyte solution (that is, liquid solvent, electrolyte salt, and additive) is as described above. Examples of the polymer compound include polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, and a copolymer of polyvinylidene fluoride and polyhexafluoropropylene. , Polytetrafluoroethylene, polyhexafluoropropylene, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyphosphazene, polysiloxane, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polymethyl methacrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, styrene-butadiene rubber, nitrile -Butadiene rubber, polystyrene, polycarbonate. In particular, in consideration of electrochemical stability, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyhexafluoropropylene, polyethylene oxide, and the like are preferable.

また、他の電解質としては、イオン伝導性高分子を利用した高分子固体電解質、またはイオン伝導性無機材料を利用した無機固体電解質なども挙げられ、これらを単独あるいは他の電解質と組み合わせて用いてもよい。高分子固体電解質に用いることができる高分子化合物としては、ポリエーテル、ポリエステル、ポリフォスファゼン、あるいはポリシロキサンなどが挙げられる。無機固体電解質としては、イオン伝導性セラミックス、イオン伝導性結晶、あるいはイオン伝導性ガラスなどが挙げられる   Examples of other electrolytes include solid polymer electrolytes using ion conductive polymers, and inorganic solid electrolytes using ion conductive inorganic materials. These can be used alone or in combination with other electrolytes. Also good. Examples of the polymer compound that can be used for the polymer solid electrolyte include polyether, polyester, polyphosphazene, and polysiloxane. Examples of the inorganic solid electrolyte include ion conductive ceramics, ion conductive crystals, and ion conductive glass.

この発明の一実施形態による非水電解液電池の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the nonaqueous electrolyte battery by one Embodiment of this invention. 図1に示した巻回電極体の一部を拡大して表す断面図であるIt is sectional drawing which expands and represents a part of winding electrode body shown in FIG. 実施例1〜実施例6よび比較例1〜比較例5の500サイクル時の容量維持率をまとめたグラフである。It is the graph which put together the capacity | capacitance maintenance factor at the time of 500 cycles of Example 1- Example 6 and Comparative Examples 1-5.

符号の説明Explanation of symbols

11・・・電池缶
12,13・・・絶縁板
14・・・電池蓋
15・・・安全弁機構
16・・・熱抵抗素子
17・・・ガスケット
20・・・巻回電極体
21・・・正極
21A・・・正極集電体
21B・・・正極合剤層
22・・・負極
22A・・・負極集電体
22B・・・負極合剤層
23・・・セパレータ
24・・・センターピン
25・・・正極リード
26・・・負極リード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Battery can 12, 13 ... Insulating plate 14 ... Battery cover 15 ... Safety valve mechanism 16 ... Thermal resistance element 17 ... Gasket 20 ... Winding electrode body 21 ... Positive electrode 21A ... Positive electrode current collector 21B ... Positive electrode mixture layer 22 ... Negative electrode 22A ... Negative electrode current collector 22B ... Negative electrode mixture layer 23 ... Separator 24 ... Center pin 25 ... Positive electrode lead 26 ... Negative electrode lead

Claims (4)

オリビン構造を有するリチウムリン酸化合物を含む正極と、リチウムをドープおよび脱ドープ可能な炭素材料および結着剤を含む負極と、非水電解質と、を備え、
上記炭素材料の比表面積が、0.5m2/g〜2m2/gであり、
上記結着剤が、重量平均分子量25万〜35万のフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を有する高分子化合物を含むこと
を特徴とする非水電解質電池。
A positive electrode including a lithium phosphate compound having an olivine structure, a negative electrode including a carbon material capable of doping and undoping lithium and a binder, and a non-aqueous electrolyte,
The specific surface area of the carbon material is a 0.5m 2 / g~2m 2 / g,
The non-aqueous electrolyte battery, wherein the binder includes a polymer compound having a repeating unit derived from vinylidene fluoride having a weight average molecular weight of 250,000 to 350,000.
上記オリビン構造を有するリチウムリン酸化合物が、LiFePO4であること
を特徴とする請求項1記載の非水電解質電池。
The lithium phosphate compound having an olivine structure, a non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein it is LiFePO 4.
上記高分子化合物が、負極合剤層中に3wt%〜7wt%含まれること
を特徴とする請求項1記載の非水電解質電池。
The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the polymer compound is contained in an amount of 3 wt% to 7 wt% in the negative electrode mixture layer.
上記高分子化合物が、主鎖にフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を含み、側鎖にカルボキシル基を有するものであること
を特徴とする請求項1記載の非水電解質電池。
2. The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the polymer compound contains a repeating unit derived from vinylidene fluoride in the main chain and has a carboxyl group in the side chain.
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