JP2014123485A

JP2014123485A - 非水電解質二次電池

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Publication number: JP2014123485A
Application number: JP2012278950A
Authority: JP
Inventors: Dairin Wakabayashi; 大倫若林; Yoshiyuki Muraoka; 芳幸村岡
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-07-03

Abstract

【課題】高容量でサイクル特性に優れたな非水電解質二次電池を提供する。
【解決手段】負極芯体上に、負極活物質と結着剤とを含む負極活物質層が形成された負極板と、正極板と、を有する電極体を備える非水電解質二次電池において、前記負極活物質は、ケイ素酸化物粒子と、炭素質物粒子と、を有し、前記負極活物質全質量に占めるケイ素酸化物粒子の質量割合が、１〜２０％であり、前記ケイ素酸化物粒子の酸素原子とケイ素原子との比Ｏ／Ｓｉが０．５〜１．５であり、前記負極芯体の引張強度が３．０Ｎ／ｍｍ以下であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は非水電解質二次電池に関し、詳しくは非水電解質二次電池の安全性の向上に関する。

携帯電話、ノートパソコン、タブレット型コンピュータ等の移動情報端末の高機能化、小型軽量化が急速に進展している。これらの端末の駆動電源として、高いエネルギー密度を有し、高容量である非水電解質二次電池が広く利用されている。

非水電解質二次電池の負極活物質としては、炭素材料が広く用いられているが、非水電解質二次電池に対するさらなる高容量化の要望が高まっており、炭素材料よりも放電容量の大きいケイ素材料に対する注目が高まっている。

ケイ素材料を用いた非水電解質二次電池に関する技術としては、下記特許文献１がある。

WO01/031723号公報

特許文献１は、リチウムの吸蔵・放出により膨張・収縮する活物質薄膜を、引張強度が３．８２Ｎ／ｍｍ以上の集電体上に形成したリチウム二次電池用電極を開示している。この技術によると、充放電により電極にしわが発生するのを抑制することができるリチウム二次電池用電極及びこれを用いたリチウム二次電池を提供できるとされる。

しかしながら、ケイ素材料薄膜の形成は生産性が極めて低いという問題があった。

ところで、芯体上にケイ素材料粒子を含む負極活物質層を形成して負極を作製する方法は、生産性に優れており、ケイ素材料を用いた負極の作製方法として有望視されている。しかしながら、ケイ素材料粒子は炭素材料粒子よりも充放電に伴う体積変動が大きく、充放電によってケイ素材料粒子が芯体から脱離してサイクル特性を低下させるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みなされたものであり、ケイ素材料が芯体から脱離し難く、サイクル特性に優れた高容量な非水電解質二次電池を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、負極芯体上に、負極活物質と結着剤とを含む負極活物質層が形成された負極板と、正極板と、を有する電極体を備える非水電解質二次電池において、前記負極活物質は、ケイ素酸化物粒子と、炭素質物粒子と、を有し、前記負極活物質全質量に占めるケイ素酸化物粒子の質量割合が、１〜２０％であり、前記ケイ素酸化物粒子の酸素原子とケイ素原子との比Ｏ／Ｓｉが０．５〜１．５であり、前記負極芯体の引張強度が３．０Ｎ／ｍｍ以下であることを特徴とする。

上記構成では、負極活物質が、ケイ素酸化物粒子を１質量％以上有しているので、負極活物質が炭素質物粒子のみからなる場合よりも放電容量を高めることができる。また、負極芯体の引張強度が３．０Ｎ／ｍｍ以下と軟らかいので、負極芯体がケイ素酸化物粒子の体積変動に追随できる。このため、ケイ素酸化物粒子と負極芯体との密着性が高まり、充放電サイクルによる活物質粒子の脱離を抑制することができる。これらの効果が相乗的に作用して、サイクル特性や放電容量を向上させることができる。

ここで、ケイ素酸化物粒子の含有量が過大であると、上記のような軟らかい負極芯体を用いていてもサイクル特性が不十分となる。一方、ケイ素酸化物粒子の含有量が過少であると、放電容量を十分に高めることができない。よって、ケイ素酸化物粒子の含有量は上記範囲内に規制する。また、良好な充放電特性を得るために、ケイ素酸化物粒子の酸素原子とケイ素原子との比Ｏ／Ｓｉを、上記範囲内に規制する。

上記構成において、前記正極板の引張伸び率が３％以上であり、前記電極体が、捲回型電極体である構成とすることができる。

ケイ素酸化物粒子を用いた負極板は、炭素質物粒子のみを用いた負極板よりも容量が大きいため、これに組み合わせる正極板は、活物質充填量を高めておく必要がある。しかしながら、活物質充填量を高めると、正極板が伸び難く（硬く）なるので、正負電極板とセパレータとを重ね合わせて巻き取る際に破れが生じ易くなる。このため、捲回型電極体を用いる場合には、上記のように引張伸びの大きい（軟らかい）正極板を用いることが好ましい。なお、この問題は捲回を行う場合に特有の問題であり、捲回を行わない電極体（例えば、積層型電極体）を用いる際には、上記のような物性を備えていない（伸び難い）正極板を使用可能である。

上記構成において、前記ケイ素酸化物粒子の表面が、炭素材料によって被覆されており、且つ、当該被覆層の質量は、前記ケイ素酸化物粒子の質量の０．５〜１５％である構成とすることができる。

ケイ素酸化物粒子は導電性が低いため、導電性の高い炭素による被覆層を設けることにより、ケイ素酸化物粒子の利用率を高め、容量やサイクル特性を高めることができる。ここで、炭素の被覆層の質量が多くなりすぎると、その分ケイ素酸化物粒子による容量向上効果が小さくなるとともに、ケイ素酸化物粒子のリチウムイオンの受け入れ性が悪くなって容量維持率も低下する。他方、炭素の被覆層の質量が小さすぎると、被覆層による効果が不十分となるおそれがある。なお、この被覆炭素材料は、黒鉛質であってもよく、非晶質であってもよい。

ここで、ケイ素酸化物としては、ケイ素と酸素とからなる、ＳｉＯ_ｘ（０．５≦ｘ≦１．５）で示される化合物のほか、Ｓｉ_ｙＭ_１−ｙＯ_ｘ（０．５≦ｘ≦１．５、０≦ｙ≦０．５、ＭはＢ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃ、ＮおよびＳｎの少なくとも一種、）で示される、Ｓｉの一部が他の元素で置換された化合物を用いることができる。これらは１種単独で、または２種以上を混合して使用できる。

また、炭素質物としては、例えば天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛質炭素質物や、コークス、黒鉛化途上炭素、炭素繊維、球状炭素、非晶質炭素等の非晶質炭素質物を、１種単独で、または２種以上を混合して使用できる。

また、負極活物質は、ケイ素酸化物粒子及び炭素質物粒子以外に、ケイ素酸化物粒子よりも充電時の膨張率（満充電時体積／放電時体積）の低い第三の活物質材料粒子が混合されていてもよい。第三の活物質材料としては、例えばＳｎＯ_ｘ（０＜ｘ＜２）、ＳｎＯ_２、ＳｎＳｉＯ_３等のスズ酸化物を１種単独で、または２種以上を混合して使用できる。第三の活物質材料は、負極活物質の合計質量の２０質量％以下であることが好ましい。

また、負極芯体や正極板の強度や伸び率は、例えば、次のような処理により適宜変更できる。芯体の厚みを増加すると、伸び率、強度共に向上し、熱処理後に圧延を行うと伸び率が低下し、強度が若干向上し、熱処理温度を高くすると伸び率が向上し、強度が低下し、熱処理時間を長くすると伸び率が向上し、強度が低下する。また、活物質層の厚みを増加すると、伸び率が低下する。

また、ケイ素酸化物粒子の平均粒径は、３〜２０μｍであることが好ましい。

また、結着剤としては、スチレンブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリロニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム等のゴムバインダ、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、これらの誘導体等のポリマー系水溶性高分子化合物、セルロース、カルボキシメチルセルロース等の多糖系水溶性高分子化合物を１種ないし2種以上混合して使用できる。また、負極活物質層質量に占める結着剤の質量割合は、１．０〜４質量％であることが好ましい。

以上に説明したように、本発明によれば、高容量で且つサイクル特性に優れた非水電解質二次電池を提供することができる。

以下、実施例を用いて、本発明を説明する。

（実施例１）
＜正極板の作製＞
正極活物質としての、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（ＬｉＮｉ_０．８２Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０３Ｏ_２）粒子と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、質量比１００：１．２５：１．７で、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に投入、混練して、正極スラリーを調製した。

上記正極スラリーを、厚さ１５μｍのアルミニウム合金箔（住軽アルミ箔製アルミニウム合金箔ベスパＦＳ１１５）製の芯体の両面に、ドクターブレード法により塗布した。この後、乾燥し、スラリー調整に用いた溶媒（ＮＭＰ）を除去した。この後、プレスを行い、１９０℃の熱ロールを正極活物質層に５秒接触させて熱処理をし、厚みが０．１３９ｍｍの極板を得た。この後、所定のサイズ（５８．５×６４５ｍｍ）に裁断して、正極板を得た。

＜負極板の作製＞
黒鉛粉末（日立化成製）と、炭素被覆層が形成されたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１、炭素４質量％）で表されるケイ素酸化物粒子（信越化学製）とを質量比９６：４で混合した負極活物質１００質量部と、固形分濃度が５０％であるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）の水ディスパージョン（ＳＢＲが１質量部相当）と、を混合して、固形分濃度が６０％の負極スラリーを調製した。

負極スラリーを、厚みが８μｍの銅箔製の芯体の両面に、ドクターブレード法により塗布した。この後、乾燥し、スラリー調整に用いた溶媒（水）を除去した。この後、ロールプレス機で厚みが０．１４７ｍｍとなるように圧延し、所定のサイズ（５９．５×７１５ｍｍ）に裁断した。この後、窒素雰囲気下１９０℃で８時間熱風処理して、負極板を得た。

＜電解質の調製＞
エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）と、を体積比２５：７５（２５℃、１気圧条件）で混合した混合溶媒に、５質量％となるようにビニレンカーボネートを混合し、これにＬｉＰＦ_６を１．４モル／リットルの濃度で溶解して、非水電解質を得た。

＜電池の組み立て＞
正極板にアルミニウム製の正極タブを溶接し、負極板にニッケル製の負極タブを溶接した。こののち、正極板及び負極板を、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータを介して重ね合わせた後に捲回して、電極体を得た。

得られた捲回型電極体の上下面にそれぞれ絶縁板を配置し、負極タブを有底円筒形の外装缶底面に溶接し、正極タブを電池内圧上昇時に作動する安全機構が組み込まれた封口体に溶接した後、有底円筒形の外装缶内に上記電極体を挿入した。

次いで、上記非水電解質を外装缶内に注液した。この後、封口体を、絶縁ガスケットを用いてカシメ固定して、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ、設計容量が３．１５Ａｈの非水電解質二次電池を作製した。

（実施例２）
負極板の熱風処理を１３０℃で行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例３）
黒鉛９５質量部と炭素被覆層が形成されたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１、炭素４質量％）５質量部とを混合した負極活物質を用いた負極スラリーを用い、圧延後の負極板の厚みを０．１４５ｍｍ、正極板の厚みを０．１４１ｍｍとし、設計容量を３．１７Ａｈとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例４）
黒鉛９０質量部と炭素被覆層が形成されたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１、炭素４質量％）１０質量部とを混合した負極活物質を用いた負極スラリーを用い、圧延後の負極板の厚みを０．１３８ｍｍ、正極板の厚みを０．１４８ｍｍとし、設計容量を３．２５Ａｈとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例５）
黒鉛８０質量部と炭素被覆層が形成されたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１、炭素４質量％）２０質量部とを混合した負極活物質を用いた負極スラリーを用い、圧延後の負極板の厚みを０．１２９ｍｍ、正極板の厚みを０．１５７ｍｍとし、設計容量を３．３０Ａｈとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例５に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例６）
黒鉛９９質量部と炭素被覆層が形成されたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１、炭素４質量％）１質量部とを混合した負極活物質を用いた負極スラリーを用い、圧延後の負極板の厚みを０．１５３ｍｍ、正極板の厚みを０．１３３ｍｍとし、設計容量を３．０５Ａｈとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例６に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例７）
炭素被覆層の質量割合を１５質量％としたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１）で表されるケイ素酸化物粒子を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例７に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例８）
炭素被覆層の質量割合を２０質量％としたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１）で表されるケイ素酸化物粒子を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例８に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例９）
炭素被覆層が形成されていないＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１）で表されるケイ素酸化物粒子を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例９に係る非水電解質二次電池を作製した。

（比較例１）
負極板の熱風処理を１２０℃で行ったこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係る非水電解質二次電池を作製した。

（比較例２）
負極板の熱風処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２に係る非水電解質二次電池を作製した。

（比較例３）
ＳｉＯ_ｘを含まない（黒鉛のみからなる）負極活物質を用いた負極スラリーを用い、且つ、圧延後の負極板の厚みを０．１５５ｍｍ、正極板の厚みを０．１３１ｍｍとし、設計容量を３．００Ａｈとしたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例３に係る非水電解質二次電池を作製した。

（比較例４）
黒鉛７５質量部と炭素被覆層が形成されたＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１、炭素４質量％）２５質量部とを混合した負極活物質を用いた負極スラリーを用い、圧延後の負極板の厚みを０．１２５ｍｍ、正極板の厚みを０．１６１ｍｍとし、設計容量を３．３３Ａｈとしたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例４に係る非水電解質二次電池を作製した。

（比較例５）
負極板の熱風処理を１２０℃で行ったこと以外は、実施例７と同様にして、比較例５に係る非水電解質二次電池を作製した。

（比較例６）
負極板の熱風処理を１２０℃で行ったこと以外は、実施例８と同様にして、比較例６に係る非水電解質二次電池を作製した。

なお、上記実施例１〜９及び比較例１〜６においては、正極充電容量と、負極充電容量との比を１：１．０５〜１：１．１とし、且つ、正極板と負極板との合計厚みが０．２８６ｍｍとなるように、負極活物質層及び正極活物質層の厚みを調整した。

《サイクル試験》
実施例１〜９及び比較例１〜６と同じ条件で電池をそれぞれ作製し、以下に示す条件で充放電を行い、容量維持率を算出した。なお、充放電はすべて２５℃条件で行った。この結果を下記表１〜３に示す。なお、１Ｉｔとは、１時間で電池の初期容量を放電させる電流値を意味する。

充電：定電流０．５Ｉｔで電圧が４．２Ｖとなるまで、その後定電圧４．２Ｖで電流が０．０１Ｉｔとなるまで
休止：１０分
放電：定電流１．０Ｉｔで電圧が２．５Ｖとなるまで
休止：１０分
容量維持率（％）＝３００サイクル目放電容量÷１サイクル目放電容量×１００

《引張強度の測定》
実施例１〜９及び比較例１〜６と同じ条件で負極板をそれぞれ作製し、負極活物質層を取り除いた。この負極芯体を用いて、幅１５ｍｍ、有効部長さ２０ｍｍの負極芯体測定サンプルを作製した。
また、実施例１〜９及び比較例１〜６と同じ条件で正極板をそれぞれ作製し、この正極板を用いて、幅１５ｍｍ、有効部長さ２０ｍｍの正極測定サンプルを作製した。
この測定サンプルの長さ方向の一端を固定し、他端を長さ方向に沿って２０ｍｍ／ｍｉｎで引張った。負極芯体測定サンプルについては、引張の際に作用する最大応力（Ｎ／ｍｍ^２）と、測定サンプル長さ（ｍｍ）とから、引張強度（Ｎ／ｍｍ）を算出した。また、正極測定サンプルについては、破断直前のサンプル長さと、試験開始時のサンプル長さとから、伸び率を算出した。この結果を、下記表１〜３に示す。

上記表１から、負極の熱風処理温度が高まるほど負極芯体の引張強度が低くなり、且つ、容量維持率が高まる傾向にあることが分かる。

このことは、次のように考えられる。負極芯体の材料である銅は、熱処理によって軟化する性質があり、負極の熱風処理温度が高まるほど負極芯体の引張強度が低くなる。また、ケイ素酸化物粒子は、充放電による体積変動が大きく、充放電サイクルに伴い負極芯体から脱離して容量維持率を低下させ易いが、これに引張強度の低い負極芯体を組み合わせることにより、充放電による体積変動に負極芯体が追随できるようになり、容量維持率の低下を防止できるようになる。このことから、負極芯体の引張強度は、３．０Ｎ／ｍｍ以下とする。

また、上記表２から、ケイ素酸化物粒子の含有比率が１〜２０％である実施例１、３〜６は、初期容量が３．０５〜３．３０Ａｈ、容量維持率が７３〜８１％であった。これに対し、ケイ素酸化物粒子の含有比率が０％である比較例３は、初期容量が３．００Ａｈと劣っており、ケイ素酸化物粒子の含有比率が２５％である比較例４は、容量維持率が５９％と、実施例よりも劣っていることが分かる。

このことは、次のように考えられる。ケイ素酸化物粒子は、黒鉛よりも放電容量が高いので、これを含まない場合、同一の電極サイズでは放電容量が小さくなってしまう。また、ケイ素酸化物粒子は、黒鉛よりも充放電に伴う体積変動が大きく、これを多量に含ませると、体積変動によって芯体から活物質が脱離して、サイクル劣化が大きくなる。よって、ケイ素酸化物粒子の含有量は、負極活物質全体の１〜２０質量％とすることが好ましい。

また、表３から、ケイ素酸化物粒子の炭素被覆層の被覆量が５〜１５質量％である実施例１、７では、容量がともに３．１５Ａｈ、容量維持率が８０〜８１％と、炭素被覆層を設けていない実施例９の３．１０Ａｈ、７９％、被覆量が２０質量％である実施例８の３．１２Ａｈ，７６％よりもわずかに優れていることが分かる。

このことは、次のように考えられる。ケイ素酸化物粒子は導電性が低いため、導電性の高い炭素による被覆層を設けることにより、ケイ素酸化物粒子の利用率を高め、容量やサイクル特性を高めることができる。しかしながら、炭素の被覆層が多くなりすぎると、その分ケイ素酸化物粒子による容量向上効果が小さくなるとともに、ケイ素酸化物粒子のリチウムイオンの受け入れ性が悪くなって容量維持率も低下する。

また、表３から、引張強度の高い負極芯体を用いた比較例５，６では、導電性の高い炭素の被覆層の量を多くしても、容量維持率が６５％、６６％と不十分であることが分かる。

（実施例１０）
１８０℃の熱ロールを正極活物質層に５秒接触させて熱処理をしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１０に係る非水電解質二次電池を作製した。

（実施例１１）
１７０℃の熱ロールを正極活物質層に５秒接触させて熱処理をしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１１に係る非水電解質二次電池の作製を行ったが、電極体を得るための捲回において正極板が破断したため、電池となすことが不可能であった。なお、正負電極板のサイズを変更して積層型の電極体を作製したこと以外は、上記と同じ条件で非水電解質二次電池を作製したところ、問題なく電池を作製することができた。

（実施例１２）
熱ロールを用いた熱処理をしないで正極板の作製を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例１２に係る非水電解質二次電池の作製を行ったが、電極体を得るための捲回において正極板が破断したため、電池となすことが不可能であった。なお、正負電極板のサイズを変更して積層型の電極体を作製したこと以外は、上記と同じ条件で非水電解質二次電池を作製したところ、問題なく電池を作製することができた。

《サイクル試験》
実施例１０〜１２について、上記と同様にして、正極板の伸び率を算出した。この結果を、実施例１の結果とともに、下記表４に示す。

上記表４から、正極活物質層に当てる熱ロールの温度が高くなるに伴い、正極の伸び率が大きくなること、正極の伸び率が３．０％未満では、電極体の捲回時に破断が確認されたことが分かる。

このことは、次のように考えられる。本実施例で用いた正極芯体の材料であるアルミニウム合金は、熱処理によって軟化する性質があり、熱ロール温度が高まるほど正極の引張伸びが大きくなる。ケイ素酸化物粒子を用いると負極容量が大きくなるので、正極活物質充填密度を高めて正極容量を増す必要があるが、正極活物質層は正極芯体よりも伸びにくいために、正極活物質充填密度を高めると正極板の伸び率が低下する。ここで、正極芯体の材料であるアルミニウム合金は、熱処理によって軟化する（伸びやすくなる）性質があり、熱ロールによる熱処理温度が高まるほど正極芯体の伸びが大きくなり、正極板の伸びが大きくなる。伸びにくく硬い正極を用いると、捲回時のテンションによって破断が起き易くなることから、捲回型電極体に本発明を適用する場合、正極の伸び率は３％以上とする。

（追加事項）
非水溶媒としては、カーボネート類、ラクトン類、ケトン類、エーテル類、エステル類等を用いることができる。具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ジメトキシエタン、テトロヒドロフラン、１，４−ジオキサン等を用いることができる。

また、電解質塩としては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４等の一種または複数種の混合物が使用できる。また、非水溶媒に対する溶解量は、０．８〜１．８モル／リットルとすることが好ましい。

また、正極活物質としては、リチウム含有コバルトニッケルマンガン複合酸化物（Ｌｉ_ｘＮｉ_ａＭｎ_ｂＣｏ_ｃＯ_２、０．９＜ｘ≦１．２、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、スピネル型マンガン酸リチウム（Ｌｉ_ｘＭｎ_２Ｏ_４）、これらの遷移金属元素を他の元素に置換した化合物等を単独で、又は二種以上混合して用いることができる。

また、上記実施例では、ケイ素酸化物粒子として、ＳｉＯ_ｘ（ｘ＝１）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、０．５≦ｘ≦１．５の範囲のものや異種元素によってＳｉの一部が置換されたものを好適に用いることができる。また、ケイ素酸化物粒子は、ｘの値や異種元素の組成が異なる複数種が混合されていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、高容量でサイクル特性に優れた非水電解質二次電池を実現できる。よって、産業上の利用可能性は大きい。

Claims

負極芯体上に、負極活物質と結着剤とを含む負極活物質層が形成された負極板と、正極板と、を有する電極体を備える非水電解質二次電池において、
前記負極活物質は、ケイ素酸化物粒子と、炭素質物粒子と、を有し、
前記負極活物質全質量に占めるケイ素酸化物粒子の質量割合が、１〜２０％であり、
前記ケイ素酸化物粒子の酸素原子とケイ素原子との比Ｏ／Ｓｉが０．５〜１．５であり、
前記負極芯体の引張強度が３．０Ｎ／ｍｍ以下である、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
請求項１に記載の非水電解質二次電池において、
前記正極板の引張伸び率が３％以上であり、
前記電極体が、捲回型電極体である、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池において、
前記ケイ素酸化物粒子の表面が、炭素材料によって被覆されており、且つ、当該被覆層の質量は、前記ケイ素酸化物粒子の質量の０．５〜１５％である、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。