JP2009206000A - リチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
ハイブリッド自動車等に適用可能なエネルギー密度,出力密度を向上させ、かつ高レートサイクル特性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することを目的としたものである。
【解決手段】
リチウム遷移金属複合酸化物の正極、リチウムを吸蔵・放出する負極、およびリチウム塩を含む非水電解液で構成されたリチウムイオン二次電池において、負極活物質が難黒鉛化炭素(XRDによる面間隔d(002)が0.36nm以上)と難黒鉛化炭素を10nm〜100nmの範囲の厚みで表面修飾した易黒鉛化炭素(XRDによる面間隔d(002)が0.339nm以上0.36nm未満)を混合して用いたもので、難黒鉛化炭素:易黒鉛化炭素=90〜50wt%:10〜50wt%の比率で構成される負極を特徴とし、さらに、その難黒鉛化炭素よりも粒径が大きい易黒鉛化炭素を用いることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【選択図】図1
Description
正極活物質にはLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用い、正極活物質,導電剤の黒鉛,結着剤のポリフッ化ビニリデンを85:10:5の重量比で混練機を用い、30分間混練し、正極合剤を得た。正極合剤を厚さ20μmのアルミニウム箔に両面塗工した。一方、負極活物質にはd(002)が0.36nm以上の難黒鉛化炭素70wt%と難黒鉛化炭素被覆の厚みが異なる4種類の易黒鉛化炭素(d(002)が0.339nm以上0.36nm未満)30wt%の混合物を用い、導電剤の黒鉛,結着剤のポリフッ化ビニリデンを用いて、負極活物質:導電剤:結着剤=90:5:5の重量比で混練した。得られた負極合剤を厚さ10μmの銅箔に両面塗工した。作製した正負電極は、いずれもプレス機で圧延成型した後、120℃で12時間真空乾燥した。乾燥後、正極板と負極板とをセパレータを介して捲回し、電池缶に挿入した。負極集電リード片6はニッケルの負極集電リード部8に集めて超音波溶接し、集電リード部を缶底溶接した。一方、正極集電リード片5はアルミニウムの正極集電リード部7に超音波溶接した後、アルミニウムのリード部を電池蓋9に抵抗溶接した。電解液(1MLiPF6/EC:EMC=1:3)を注入後、電池缶4のカシメにより蓋を封口し、電池を得た。なお、缶の上端と蓋の間にはガスケット12を挿入した。このようにして7Ah級の電池を製造し、電池概略図を図1に示す。これら電池を充放電レート10C(定格電気容量の1/10時間率)で充放電し、3000サイクルまでの放電容量維持率を算出した。結果を表1に示す。
2 負極
3 セパレータ
4 電池缶
5 正極集電リード片
6 負極集電リード片
7 正極集電リード部
8 負極集電リード部
9 電池蓋
10 破裂弁
11 正極端子部
12 ガスケット
Claims (5)
- リチウムを吸蔵放出する正極と、リチウムを吸蔵放出する負極と、が電解液を介して形成されるリチウムイオン二次電池において、
前記負極が、負極活物質を有し、
前記負極活物質が、難黒鉛化炭素と、難黒鉛化炭素で表面を被覆した易黒鉛化炭素と、を含み、
前記難黒鉛化炭素と前記易黒鉛化炭素の総重量に対して、前記難黒鉛化炭素が、90〜50wt%であり、前記易黒鉛化炭素が、10〜50wt%であって、合計100%を満たすことを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 前記易黒鉛化炭素の平均粒径が、難黒鉛化炭素の平均粒径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記易黒鉛化炭素が、表面に前記難黒鉛化炭素を含む層を有することを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記層の厚さが、10nm〜100nmであることを特徴とする請求項3に記載のリチウムイオン二次電池。
- 前記難黒鉛化炭素の面間隔d(002)が0.360nm以上であり、前記易黒鉛化炭素の面間隔d(002)が0.339以上0.360未満であることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池。
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