JP2010225486A - 非水電解質電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LiaMnbMcOZ(Mは、Ni、Co、Al及びFよりなる群から選択される一種以上の元素で、a,b,c及びZは0≦a≦2.5、0<b≦1、0≦c≦1、2≦Z≦3を満たす)で表されるリチウムマンガン含有酸化物と、オリビン構造のFe含有リン化合物とを含む正極3と、リチウムイオンを吸蔵放出するチタン含有金属酸化物を含む負極4と、非水電解質とを有することを特徴する非水電解質電池。
【選択図】 図1
Description
リチウムイオンを吸蔵放出するチタン含有金属酸化物を含む負極と、
非水電解質と
を有することを特徴する。
この正極は、正極集電体と、正極集電体の片面もしくは両面に担持され、正極活物質、導電剤および結着剤を含む正極層とを備える。
この負極は、負極集電体と、負極集電体の片面もしくは両面に担持され、負極活物質、導電剤および結着剤を含む負極層とを備える。
正極と負極の間にはセパレータを配置することができる。セパレータとしては、例えば、合成樹脂製不織布、セルロース不織布、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などを用いることができる。
非水電解質としては、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される液状の有機電解質、液状の有機溶媒と高分子材料を複合化したゲル状の有機電解質、またはリチウム塩電解質と高分子材料を複合化した固体非水電解質が挙げられる。また、リチウムイオンを含有した常温溶融塩(イオン性融体)を非水電解質として使用してもよい。前記高分子材料としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエチレンオキサイド(PEO)等を挙げることができる。
正極、負極及び非水電解質が収容される容器には、金属製容器や、ラミネートフィルム製容器を使用することができる。
第1の正極活物質として、リチウムマンガンニッケル酸化物(LiMn0.2Ni0.8O2)粒子を用意した。また、第2の正極活物質として、炭素微粒子(平均粒子径0.005μm)が表面に付着(付着量0.1重量%)した一次粒子の平均粒子径0.1μmのオリビン構造のリチウムリン酸鉄(LiFePO4)粒子を用意した。第1の正極活物質80重量%に第2の正極活物質を10重量%添加し、これらに導電剤として黒鉛粉末を5重量%、結着剤として正極全体に対して5重量%のPVdFを配合してn−メチルピロリドン(NMP)溶媒に分散してスラリーを調製した。厚さ15μmのアルミニウム合金箔(純度99%)の両面にスラリーを塗布し、乾燥し、プレス工程を経て、片面の正極層の厚さが43μmで、電極密度が2.2g/cm3の正極を作製した。正極層の比表面積は、5m2/gであった。第1の正極活物質を100重量%とした際の第2の正極活物質の添加比率は、12.5重量%であった。
第1の正極活物質としてのリチウムマンガン含有酸化物の組成を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第1の正極活物質としてのリチウムマンガン含有酸化物の組成を下記表1に示すように変更し、かつ炭素微粒子が付着される、オリビン構造のリチウムリン酸鉄粒子の組成を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第1の正極活物質を100重量%とした際の第2の正極活物質の添加比率を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
負極活物質として、一次粒子の平均粒子径が0.6μm、BET比表面積が9m2/gで、スピネル構造のLi4Ti5O12を用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
オリビン構造のリチウムリン酸鉄粒子の組成を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例8で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
オリビン構造のリチウムリン酸鉄粒子の組成を下記表1に示すように変更し、かつ第1の正極活物質を100重量%とした際の第2の正極活物質の添加比率を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例8で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第1の正極活物質としてのリチウムマンガン含有酸化物の組成を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
負極活物質として、一次粒子の平均粒子径が0.5μm、BET比表面積が12m2/gで、ラムスデライド構造のLi2Ti3O7を用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
負極活物質として、一次粒子の平均粒子径が0.5μm、BET比表面積が12m2/gで、アナターゼ型のTiO2を用いること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第2の正極活物質を用いないこと以外は、前述した実施例8で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第1の正極活物質の組成を表2に示すものに変更すること以外は、前述した比較例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第1の正極活物質及び負極活物質として表2に示すものを用いること以外は、前述した比較例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第1の正極活物質の組成を表2に示すものに変更すること以外は、前述した比較例1で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
第1の正極活物質を用いないこと以外は、前述した実施例8で説明したのと同様にして薄型の二次電池を作製した。
Claims (3)
- LiaMnbMcOZ(Mは、Ni、Co、Al及びFよりなる群から選択される一種以上の元素で、a,b,c及びZは0≦a≦2.5、0<b≦1、0≦c≦1、2≦Z≦3を満たす)で表されるリチウムマンガン含有酸化物と、オリビン構造のFe含有リン化合物とを含む正極と、
リチウムイオンを吸蔵放出するチタン含有金属酸化物を含む負極と、
非水電解質と
を有することを特徴する非水電解質電池。 - 前記リチウムマンガン含有酸化物の重量を100重量%にした際、前記Fe含有リン化合物の重量が1重量%以上、80重量%以下であることを特徴とする請求項1記載の非水電解質電池。
- 前記Fe含有リン化合物は、LidMnxFe1-xPO4(d及びxは0≦d≦2.5、0≦x<1を満たす)で表されることを特徴する請求項1または2記載の非水電解質電池。
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