JP2013143262A

JP2013143262A - リチウムイオン二次電池

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Publication number: JP2013143262A
Application number: JP2012002935A
Authority: JP
Inventors: Ippei Toyoshima; 一平豊島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-22
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: JP5895538B2

Abstract

【課題】サイクル寿命の長いリチウムイオン二次電池を提供すること。
【解決手段】正極板と負極板と電解液とを電池ケースに収容してなるリチウムイオン二次電池が本発明の適用対象である。また，正極板は正極活物質層を有している。そして，本発明のリチウムイオン二次電池の正極活物質層に含まれる活物質は，一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄（０．０１≦Ｘ≦０．１０，０．０１≦Ｙ≦０．１０，０≦α，０≦β，Ｘ＋Ｙ＝α＋β）で表記されるものである。
【選択図】図４

Description

本発明は，ＮｉＭｎスピネルの一部をＦｅおよびＴｉで置換した正極活物質を含んだ正極板を有するリチウムイオン二次電池に関する。

近年，リチウムイオン二次電池は，ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両用の電源として注目されている。リチウムイオン二次電池は，正極板および負極板を，セパレータを間に挟み込みつつ捲回または平積みにより積層してなる電極体を有している。また，正極板および負極板は，集電体の表面に，活物質を含む活物質層を形成してなる帯状のものである。

そして，車両用の電源には，多数のリチウムイオン二次電池を接続することにより組電池としたものが用いられる。車両には数百ボルトもの高い電圧が必要とされるからである。このため，車両用の電源に用いられるリチウムイオン二次電池には，出力電圧が高いことが求められる。組電池においては，個々のリチウムイオン二次電池の出力電圧が高いほど，その接続数を少なくすることができる。すなわち，省スペース化および軽量化の観点より好ましいからである。そして，出力電圧の高いリチウムイオン二次電池を構築することのできる正極活物質として，スピネル構造のＬｉＭｎ₂Ｏ₄が挙げられる。

そして，ＬｉＭｎ₂Ｏ₄のＭｎの一部をＮｉで置換した，ＬｉＮｉ_0.5Ｍｎ_1.5Ｏ₄で表記されるＮｉＭｎスピネルを正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池においては，出力電圧が４．５Ｖ以上と高い。さらに，ＮｉＭｎスピネルを用いたリチウムイオン二次電池は，充放電の繰り返しによっても満充電容量の低下が起こりにくく，サイクル特性にも優れている。このため，ＮｉＭｎスピネルを基に，さらにその一部を異種元素により置換し，より電池特性に優れたリチウムイオン二次電池を製造するための技術が開発されてきている。

例えば，特許文献１には，リチウムイオン二次電池の正極活物質として，ＮｉＭｎスピネルの遷移金属サイトの一部を，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｚｎ，ＡｌおよびＢよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素により置換したものを用いることが開示されている。これにより，出力電圧が４．５Ｖ以上のリチウムイオン二次電池において，電解液の熱分解を抑制し，熱的安定性の高いものとすることができるとされている。

特開２００２−１５８００８号公報

しかし，ＮｉＭｎスピネルの一部を異種元素により置換した従来のものを用いたリチウムイオン二次電池はいずれも，サイクル特性において，異種元素により置換を行っていないＮｉＭｎスピネルを用いたものに対して十分に優れているとはいえなかった。特に，充放電のサイクル数の少ないうちはサイクル特性に優れていても，サイクル数がある回数を超えて多くなるとともに，急激にサイクル特性が低下することがあった。すなわち，サイクル寿命の短いものとなってしまうという問題があった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは，サイクル寿命の長いリチウムイオン二次電池を提供することである。

この課題の解決を目的としてなされた本発明のリチウムイオン二次電池は，正極板と負極板と電解液とを電池ケースに収容してなるリチウムイオン二次電池であって，正極板は正極活物質層を有しており，正極活物質層に含まれる活物質は，一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄（０．０１≦Ｘ≦０．１０，０．０１≦Ｙ≦０．１０，０≦α，０≦β，Ｘ＋Ｙ＝α＋β）で表記されるものであることを特徴とするリチウムイオン二次電池である。

一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄（０．０１≦Ｘ≦０．１０，０．０１≦Ｙ≦０．１０，０≦α，０≦β，Ｘ＋Ｙ＝α＋β）で表記される正極活物質は，ＮｉＭｎスピネルのＮｉおよびＭｎの一部を，ＦｅおよびＴｉで置換したものである。そして，これを用いた発明のリチウムイオン二次電池は，出力電圧が４．５Ｖ以上と高い。さらに，本発明のリチウムイオン二次電池は，正極活物質として異種元素により置換を行っていないＮｉＭｎスピネルを用いたものより，充放電の繰り返しによる満充電容量の低下が起こりにくい傾向にある。またこの傾向は，充放電の繰り返しであるサイクル数が多くなっても逆転することがない。すなわち，サイクル寿命の長いリチウムイオン二次電池である。

本発明によれば，サイクル寿命の長いリチウムイオン二次電池が提供されている。

実施形態に係る二次電池の断面図である。実施形態に係る電極体の斜視図である。実施形態に係る電極体を構成する正極板，負極板，セパレータの，捲回前における断面図である。実施例および各比較例の容量維持率の比較を示すグラフ図である。実施例および各比較例の容量維持率の推移の比較を示すグラフ図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は，本形態における二次電池１０の断面図である。二次電池１０は，図１に示すように，電極体２０および電解液３０を電池ケース４０の内部に収容してなるリチウムイオン二次電池である。電池ケース４０は，電池ケース本体４１と封口板４２とを備えている。また，封口板４２は，絶縁部材４３を備えている。

電解液３０は，有機溶媒に電解質を溶解させたものである。特に限定する訳ではないが，本形態における有機溶媒は，炭酸メチルトリフルオロエチル（ＭＦＥＣ），エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を混合したものである。また，電解液３０においては，これらの有機溶媒を，次の体積比で混合している。
ＭＦＥＣ：５
ＥＭＣ：５
さらに，電解液３０は，上記の混合有機溶媒に，電解質であるリチウム塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）を添加し，Ｌｉイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした有機電解液である。

図２は，電極体２０の斜視図である。図２に示すように，電極体２０は，扁平形状をした捲回型の電極体である。図３は，電極体２０を構成する正極板５０，負極板６０，セパレータ７０の，捲回前における断面図である。これら正極板５０，負極板６０，セパレータ７０は，いずれも図３において紙面奥行き方向に長い帯状のものである。

図３に示すように，正極板５０は，正極集電体であるアルミニウム箔５１の両面に，正極活物質層５２を形成してなるものである。負極板６０は，負極集電体である銅箔６１の両面に，負極活物質層６２を形成してなるものである。正極活物質層５２および負極活物質層６２はいずれも，リチウムイオンを吸蔵および放出することができる活物質を含んでいる。この点については後に詳述する。

セパレータ７０は，正極板５０と負極板６０との短絡を防止しつつ，リチウムイオンを透過させることができる多孔質部材である。この多孔質部材として，ポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ）などからなる多孔質フィルムを単体で，または，これらをその厚さ方向に複数積層させた複合材料を用いることができる。特に限定する訳ではないが，本形態においては，セパレータ７０として，ＰＥ／ＰＰ／ＰＥよりなる複合材料を用いている。また，セパレータ７０の幅（図３おいて左右方向の長さ）は，正極板５０および負極板６０よりも幅が狭い。

ここで，図３に示すように，正極板５０および負極板６０において，それぞれ正極活物質層５２および負極活物質層６２が形成されているのは，セパレータ７０と同幅程度の範囲である。ただし実際には，セパレータ７０の幅の方がわずかに広い。正極板５０と負極板６０との短絡を，確実に防止するためである。

また，図３に示すように，正極板５０および負極板６０には，それぞれ正極活物質層５２および負極活物質層６２が形成されていない部分がある。正極板５０の正極活物質層５２が形成されていない部分においては，アルミニウム箔５１が露出している。さらに，アルミニウム箔５１が露出している部分は，負極板６０およびセパレータ７０よりも図３中右側に突出している。一方，負極板６０の負極活物質層６２が形成されていない部分においては，銅箔６１が露出している。さらに，銅箔６１が露出している部分は，正極板５０およびセパレータ７０よりも図３中左側に突出している。

そして，電極体２０は，正極板５０，負極板６０，セパレータ７０を，図３に示すように重ね合わせつつ，図２に示すように扁平形状に捲回したものである。また，電極体２０は，図２に示すように，蓄電部２１，正極端部２２，負極端部２３を有している。正極端部２２と負極端部２３とは，電極体２０の幅方向（図２において左右方向）の両端部分である。蓄電部２１は，正極端部２２と負極端部２３とで挟まれた，電極体２０の幅方向の中央部分である。

蓄電部２１は，図３において幅方向の中央の，正極板５０，負極板６０，セパレータ７０が交互に重なる部分である。よって，蓄電部２１は，充放電に寄与することができる部分である。一方，正極端部２２は，図３において右端に突出しているアルミニウム箔５１よりなる部分である。また，負極端部２３は，図３において左端に突出している銅箔６１よりなる部分である。

そして，図１に示す二次電池１０においては，正極端部２２には，正極端子８０が接続されている。負極端部２３には，負極端子９０が接続されている。正極端子８０および負極端子９０は，それぞれ電極体２０と接続されていない側の端８１，９１を，封口板４２に設けられた絶縁部材４３を介し，電池ケース４０の外部に突出させている。二次電池１０は，正極端子８０および負極端子９０を介し，電極体２０の蓄電部２１において，充電および放電を行うものである。

ここで，前述したように，正極活物質層５２および負極活物質層６２はいずれも，リチウムイオンを吸蔵および放出することができる活物質を含んでいる。本形態においては，正極活物質層５２に含まれる正極活物質として，一般式ＬｉＮｉ_0.5Ｍｎ_1.5Ｏ₄で表記されるＮｉＭｎスピネルのＮｉおよびＭｎの一部を，ＦｅおよびＴｉで置換したものを用いた。具体的には，一般式ＬｉＮｉ_0.475Ｆｅ_0.025Ｍｎ_1.475Ｔｉ_0.025Ｏ₄で表記されるものを用いた。しかし，これに限定されるものではなく，一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄（０．０１≦Ｘ≦０．１０，０．０１≦Ｙ≦０．１０，０≦α，０≦β，Ｘ＋Ｙ＝α＋β）で表記されるものであれば，正極活物質として好ましく用いることができる。また，このような正極活物質を用いることにより，二次電池１０においては，出力電圧が４．５Ｖ以上と高いものとなっている。

また，上記の正極活物質以外にも，正極活物質層５２には種々の正極材料が含まれている。本形態においては，正極活物質以外の正極材料として，導電助剤と結着材とが含まれている。導電助剤は，正極活物質層５２内の導電性を高くするための成分である。結着材は，正極活物質層５２内の各成分を互いに結着させつつ，正極活物質層５２をアルミニウム箔５１の表面に結着させるための成分である。特に限定する訳ではないが，導電助剤としてアセチレンブラック（ＡＢ）を，結着材としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いた。

そして，正極活物質層５２は，上記の正極材料を溶媒に分散させてなるスラリーをアルミニウム箔５１の表面に塗工後，乾燥することにより形成されたものである。溶媒としては，Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を用いた。また，正極材料のスラリー中における配合比を以下に示す。
ＬｉＮｉ_0.475Ｆｅ_0.025Ｍｎ_1.475Ｔｉ_0.025Ｏ₄：８５ｗｔ％
ＡＢ：１０ｗｔ％
ＰＶｄＦ：５ｗｔ％

一方，本形態の負極活物質層６２には，負極活物質と，負極活物質以外の負極材料としての結着材とが含まれている。特に限定する訳ではないが，本形態においては，負極活物質としてグラファイトを，結着材としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）およびスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いた。そして，負極活物質層６２は，これらの負極材料を溶媒に分散させてなるスラリーを銅箔６１の表面に塗工後，乾燥することにより形成されたものである。溶媒としては，水を用いた。また，上記の負極材料のスラリー中における配合比を以下に示す。
グラファイト：９８ｗｔ％
ＣＭＣ：１ｗｔ％
ＳＢＲ：１ｗｔ％

［効果の確認］
本発明者は，以上のような二次電池１０を実施例として用い，二次電池１０と正極活物質のみが異なる比較例１〜６のリチウムイオン二次電池と比較する実験を行った。本実験においては，実施例および比較例１〜６を用いて以下の手順による実験を行うことにより，容量維持率とその推移とについて比較を行った。
１．コンディショニング
２．初期の満充電容量の測定
３．サイクル試験

まず，実験に用いた実施例および比較例１〜６の二次電池について説明する。上記において述べたように，実施例は，本形態の二次電池１０である。また，比較例１〜６はいずれも，用いた正極活物質以外は二次電池１０と同じ方法で作製された同じ構成のリチウムイオン二次電池である。以下の表１に，実施例および比較例１〜６のそれぞれに用いた正極活物質を示す。

表１に示すように，
実施例に用いた正極活物質は，本形態において説明したように，ＮｉＭｎスピネルのＮｉおよびＭｎの一部を，ＦｅおよびＴｉで置換したものである。
比較例１に用いた正極活物質は，異種元素により置換を行っていないＮｉＭｎスピネルである。
比較例２に用いた正極活物質は，ＮｉＭｎスピネルのＭｎの一部を，Ｔｉで置換したものである。
比較例３に用いた正極活物質は，ＮｉＭｎスピネルのＭｎの一部を，Ｆｅにより置換したものである。
比較例４に用いた正極活物質は，ＮｉＭｎスピネルのＮｉの一部を，Ｍｇにより置換したものである。
比較例５に用いた正極活物質は，ＮｉＭｎスピネルのＮｉおよびＭｎの一部を，ＭｇおよびＴｉにより置換したものである。
比較例６に用いた正極活物質は，ＮｉＭｎスピネルのＮｉの一部を，ＦｅおよびＭｇにより置換したものである。
すなわち，実施例および比較例２〜６に用いた正極活物質は，ＮｉＭｎスピネルを基に，その一部をそれぞれ異種元素（Ｆｅ，Ｔｉ，Ｍｇ）により置換したものである。

次に，これら実施例および比較例１〜６を用いて行った実験について，その手順に沿って説明する。「１．コンディショニング」は，組み立てが完了したリチウムイオン二次電池の最初の充放電を行う工程である。そして，リチウムイオン二次電池の電池性能を安定させるための工程である。この工程では，温度２５℃の環境で，ＣＣ（ＣｏｎｓｔａｎｔＣｕｒｒｅｎｔ）充電およびＣＣ放電をそれぞれ３回，繰り返し行った。ＣＣ充電においては，満充電容量を１時間で充電または放電することのできる電流値を１ＣとしたＣレートにおいて１／３Ｃの一定の電流値で，電圧が４．９Ｖとなるまで充電した。ＣＣ放電においては，１／３Ｃの一定の電流値で，電圧が３．５Ｖとなるまで放電させた。なお，ＣＣ充電後およびＣＣ放電後，次のＣＣ放電またはＣＣ充電までには，１０分間の間隔を空けた。

次に，「２．初期の満充電容量の測定」においては，温度２５℃の環境で，ＣＣ−ＣＶ（ＣｏｎｓｔａｎｔＶｏｌｔａｇｅ）充電およびＣＣ−ＣＶ放電をそれぞれ１回行うことにより，初期の満充電容量を測定した。すなわち，ＣＣ−ＣＶ充電においては，１／３Ｃの一定の電流値で電圧が４．９Ｖとなるまで充電し，電圧が４．９Ｖとなった後には，電圧が４．９Ｖで一定となるように電流値を下げつつ充電した。ＣＣ−ＣＶ放電においては，１／３Ｃの一定の電流値で電圧が３．５Ｖとなるまで放電させ，電圧が３．５Ｖとなった後には，電圧が３．５Ｖで一定となるように電流値を下げつつ放電させた。なお，ＣＣ−ＣＶ充電後，次のＣＣ−ＣＶ放電までには，１０分間の間隔を空けた。

「３．サイクル試験」においては，温度６０℃の環境で，ＣＣ充電およびＣＣ放電をそれぞれ２００回，繰り返し行った（２００サイクル）。ＣＣ充電においては，２Ｃの一定の電流値で，電圧が４．９Ｖとなるまで充電した。ＣＣ放電においては，２Ｃの一定の電流値で，電圧が３．５Ｖとなるまで放電させた。なお，ＣＣ充電後およびＣＣ放電後，次のＣＣ放電またはＣＣ充電までには，１０分間の間隔を空けた。

また，「３．サイクル試験」においては，上記の「２．初期の満充電容量の測定」と同様の条件で充放電を行うことにより，サイクル試験の途中の満充電容量を定期的に測定した。なお，サイクル試験中の満充電容量の測定は，サイクル試験において５０サイクル毎に行った。さらに，サイクル試験を２００サイクル終了した後にも満充電容量を測定し，これをサイクル試験後の満充電容量とした。

本実験の結果を図４に示す。図４は，実施例および比較例１〜６のサイクル試験後の容量維持率の比較を示すグラフ図である。サイクル試験後の容量維持率は，サイクル試験後の満充電容量の，初期の満充電容量に対する比率である。また，図４においては，実施例および比較例１〜６のサイクル試験後の容量維持率を，比較例１のサイクル試験後の容量維持率に対する割合により示している。比較例１には異種元素により置換を行っていないＮｉＭｎスピネルを用い，その他の実施例および比較例２〜６には，ＮｉＭｎスピネルを基に，その一部をそれぞれ異種元素により置換したものを用いたからである。

そして，図４に示すように，比較例２，３，４，６のサイクル試験後の容量維持率は，比較例１のサイクル試験後の容量維持率よりも低い。一方，実施例および比較例５のサイクル試験後の容量維持率は，比較例１のサイクル試験後の容量維持率よりも高いことが確認された。さらに，実施例と比較例５との比較においては，実施例のサイクル試験後の容量維持率の方が，比較例５のサイクル試験後の容量維持率よりも高いことが確認された。

ここで，比較例２および比較例３においては，異種元素により置換を行っていないＮｉＭｎスピネルを用いた比較例１よりもサイクル試験後の容量維持率が低い。すなわち，ＮｉＭｎスピネルの一部をＦｅもしくはＴｉの一方のみで置換したものを用いてなるリチウムイオン二次電池においては，容量維持率が高くならないのである。これに対し，実施例のように，ＮｉＭｎスピネルの一部をＦｅとＴｉとの２元素で置換したものを用いることにより，容量維持率の高いリチウムイオン二次電池を構築できるのである。

また，図５は，実施例および比較例１，５，６のサイクル試験中の容量維持率の推移の比較を示すグラフ図である。図５においては，縦軸に容量維持率を，横軸にサイクル数の平方根を取っている。サイクル試験中の容量維持率は，サイクル試験において５０サイクル毎に測定した満充電容量のそれぞれの，初期の満充電容量に対する比率である。そして，図５においては，実施例および比較例１，５，６の容量維持率の推移をそれぞれ，５０サイクル毎に測定した容量維持率を基に，近似曲線により示している。なお，図５には，サイクル試験中の容量維持率の推移を基にした外挿により求めた，２００サイクル以降の容量維持率の推移（図中二点鎖線）についても示している。

そして，図５に示すように，実施例および比較例５，６の容量維持率はいずれも，１００サイクル以前においては，比較例１の容量維持率よりも高い。つまり，１００サイクル以前においては，実施例および比較例５，６はいずれも，比較例１よりサイクル特性に優れているといえる。

しかし，図５に示すように，比較例６の容量維持率は，１００サイクル手前付近よりサイクル数が増えるとともに，急激に低下している。そして，図４でも前述したように，サイクル試験が終了した２００サイクル時点においては，比較例１の容量維持率よりも低くなっている。すなわち，比較例６は，比較例１よりもサイクル寿命が短いのである。

一方，実施例および比較例５の容量維持率は，図４でも前述したように，２００サイクル時点においても比較例１の容量維持率よりも高い。しかし，図５に示すように，比較例５の容量維持率は，比較例６ほどではないものの，１００サイクル手前付近よりサイクル数が増えるとともに，その低下率が高くなっている。そして，２００サイクル時点においては，比較例１の容量維持率と変わらない程度にまで低下している。このため，比較例５の容量維持率は，２００サイクルまでの傾向を基にした２００サイクル以降において，図５中二点鎖線で示すように，比較例１の容量維持率よりも低くなることが考えられる。すなわち，比較例５おいても，比較例１よりサイクル寿命が短いのである。

これに対し，実施例の容量維持率は，サイクル試験において，比較例１の容量維持率よりも緩やかに低下している。このため，実施例の容量維持率は，２００サイクル以降においても，比較例１の容量維持率よりも低くなることはないと考えられる。すなわち，実施例においては，比較例１よりサイクル寿命が長いのである。

さらに，実施例においては，図５に示すように，容量維持率の低下率がほぼ一定である。このため，図５中二点鎖線で示した２００サイクル以降の容量維持率の推移においても，サイクル試験中の容量維持率の推移を基にした外挿により正確に予測できていると考えられる。これにより，実施例においては，そのサイクル寿命を正確に予測できるのである。

ここで，実施例に用いた正極活物質は，一般式ＬｉＮｉ_0.475Ｆｅ_0.025Ｍｎ_1.475Ｔｉ_0.025Ｏ₄で表記されるものである。つまり，一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄で表記されるものにおいて，Ｘ，Ｙ，α，βの値をすべて，０．０２５としたものである。しかし，これとはＸ，Ｙ，α，βの値が異なるものを用いて同様の実験を行ったところ，ＸおよびＹの値がいずれも０．０１以上，０．１０未満の範囲内であり，αおよびβの値がいずれも０以上であり，かつ，Ｘ＋Ｙの値とα＋βの値とが同じものについては，実施例と同様の効果を得られることが確認された。すなわち，一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄（０．０１≦Ｘ≦０．１０，０．０１≦Ｙ≦０．１０，０≦α，０≦β，Ｘ＋Ｙ＝α＋β）で表記される正極活物質を用いることにより，サイクル寿命の長いリチウムイオン二次電池を構築できることが確認された。

以上詳細に説明したように，本形態の二次電池１０は，正極板５０および負極板６０を，セパレータ７０を間に挟み込みつつ捲回してなる電極体２０と，電解液３０と，これら電極体２０および電解液３０を収容する電池ケース４０とを有している。また，正極板５０は，アルミニウム箔５１の表面に，正極活物質を含んだ正極活物質層５２を形成してなるものである。負極板は，銅箔６１の表面に，負極活物質を含んだ負極活物質層６２を形成してなるものである。そして，正極活物質として，一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄（０．０１≦Ｘ≦０．１０，０．０１≦Ｙ≦０．１０，０≦α，０≦β，Ｘ＋Ｙ＝α＋β）で表記されるものを用いている。これにより，サイクル寿命の長いリチウムイオン二次電池が実現されている。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，扁平型のリチウムイオン二次電池に限らず，捲回型の電極体を用いるものであれば，同様に適用することができる。また例えば，捲回しないで，正極板および負極板を，セパレータを間に挟み込みつつ平積みしてなる積層型の電極体を有するリチウムイオン二次電池にも適用することができる。

また例えば，正極活物質以外の正極材料や負極材料をはじめとする各種の材料は単なる一例であり，従来からリチウムイオン二次電池に使用されている種々のものから選択することも可能である。

１０…二次電池
３０…電解液
４０…電池ケース
５０…正極板
５１…アルミニウム箔
５２…正極活物質層
６０…負極板
６１…銅箔
６２…負極活物質層

Claims

正極板と負極板と電解液とを電池ケースに収容してなるリチウムイオン二次電池において，
前記正極板は正極活物質層を有しており，
前記正極活物質層に含まれる活物質は，一般式ＬｉＮｉ_0.5-αＦｅ_XＭｎ_1.5-βＴｉ_YＯ₄（０．０１≦Ｘ≦０．１０，０．０１≦Ｙ≦０．１０，０≦α，０≦β，Ｘ＋Ｙ＝α＋β）で表記されるものであることを特徴とするリチウムイオン二次電池。