JP2018170145A - 正極及びリチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極集電体22の両面に形成された正極活物質層24A、24Bが互いに異なる正極20。また、正極20と、負極10−1、10−2とを有し、負極10−1、10−2を挟さんで隣接する正極活物質層24A、24Bが同じ種類であるリチウムイオン電池100。更に、負極10−1、10−2を挟さんで隣接する正極活物質層24A,A又は24B,Bが同じ種類であるリチウムイオン二次電池100。第1正極活物質が、組成式LiNixCoyMnzMaO2やコバルト酸リチウムで表される複合金属酸化物等の層状化合物からなり、高容量が期待され、第2正極活物質が組成式LiMPO4で表されるオリビン型構造やリン酸バナジウムリチウムである熱安定性やレート特性の高い化合物からなる、リチウムイオン二次電池100。
【選択図】図1
Description
すなわち、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
[2] 前記正極集電体の一方の面に形成された正極活物質層は化学式(1)で表される正極活物質を含有し、前記正極集電体のもう一方の面に形成された正極活物質層は化学式(2)で表される正極活物質を含有する、[1]に記載の正極。
(MはAl,Si,Zr,Ti,Fe,Mg,Nb,BaおよびVからなる群から選ばれる少なくとも1種、2.0≦(p+q+r+s+t)≦2.2、0<t≦1.3、0≦p≦1.0、0<q≦1.0、0≦r≦0.7、0≦s≦0.2)
(MはFe,Co,Mn,Ni,VOから選ばれる少なくとも1つ以上、1≦a≦4、1≦b≦2、1≦c≦3)。
[3] [1]または[2]のいずれかに記載の正極と、負極とを有するリチウムイオン二次電池。
[4] 前記負極を挟さんで隣接する正極活物質層が同じ種類であることを特徴とする[3]に記載のリチウムイオン二次電池。
[リチウムイオン二次電池]
図1は、本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池の断面模式図である。図1に示すリチウムイオン二次電池100は、主として積層体30、積層体30を密閉した状態で収容するケース50、及び積層体30に接続された一対のリード60、62を備えている。また図示されていないが、積層体30とともに電解液が、ケース50内に収容されている。
ケース50内に積層体30は、図1に示すように、正極20、第1負極10−1、第2負極10−2、及びセパレータ18を備える。第1負極10−1又は第2負極10−2は、正極20とが、セパレータ18を挟んで対向配置されたものである。正極と負極の層数が更に増えてもよい。
本実施形態の正極は、正極集電体の両面に形成された正極活物質層が互いに異なることを特徴とする。「正極活物質層が互いに異なる」とは、正極活物質層に含まれている正極活物質が互いに異なること、正極活物質は同じであるが、正極活物質層に含まれている他の成分や組成比が異なること、及び正極活物質層の組成と成分が同じであるが、層厚が異なることなどを意味する。正極活物質層に含まれている正極活物質が互いに異なることが好ましい。
図1に示した本実施形態の正極20の一例は、正極集電体22の第1面に形成されている第1正極活物質層24Aと、正極集電体22の第2面に形成されている第2正極活物質層24Bとからなる。第1正極活物質層24Aは、第1正極活物質と導電助剤とバインダーとを含み、第2正極活物質層24Bは、第2正極活物質と導電助剤とバインダーとを含む。前第1正極活物質が第2正極活物質と異なる。
正極集電体22は、導電性の板材であればよく、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル箔の金属薄板を用いることができる。
正極活物質層に用いる正極活物質は、リチウムイオンの吸蔵及び放出、リチウムイオンの脱離及び挿入(インターカレーション)、又は、リチウムイオンとリチウムイオンのカウンターアニオン(例えば、PF6 −)とのドープ及び脱ドープを可逆的に進行させることが可能な電極活物質を用いることができる。
本実施態様にかかる第1正極活物質と第2正極活物質は異なる正極活物質である。例えば、第1正極活物質は、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMnO2)、リチウムマンガンスピネル(LiMn2O4)である場合、第2正極活物質は、オリビン型LiMPO4(ただし、Mは、Co、Ni、Mn、Fe、Mg、Nb、Ti、Al、Zrより選ばれる1種類以上の元素示す)、リン酸バナジウムリチウム(LiVOPO4、Li3V2(PO4)3)、又は一般式:LiNixCoyMnzMaO2(x+y+z+a=1、0≦x<1、0≦y<1、0≦z<1、0≦a<1、MはAl、Mg、Nb、Ti、Cu、Zn、Crより選ばれる1種類以上の元素)で表される複合金属酸化物である。
具体的な組み合わせ例は表1に示す。
(MはAl,Si,Zr,Ti,Fe,Mg,Nb,BaおよびVからなる群から選ばれる少なくとも1種、2.0≦(p+q+r+s+t)≦2.2、0<t≦1.3、0≦p≦1.0、0<q≦1.0、0≦r≦0.7、0≦s≦0.2)
(MはFe,Co,Mn,Ni,VOから選ばれる少なくとも1つ以上、1≦a≦4、1≦b≦2、1≦c≦3)。
導電助剤は、例えば、カーボンブラック類等のカーボン粉末、カーボンナノチューブ、多層グラフェンなどの炭素材料が挙げられる。これらの中でも、カーボンブラック等の炭素材料が好ましい。多層グラフェンが更に好ましい。正極活物質のみで十分な導電性を確保できる場合は、リチウムイオン二次電池100は導電助剤を含んでいなくてもよい。
前記化学式(1)で表す正極活物質を含む正極は、導電助剤が多層グラフェンを有することが好ましい。グラフェンが含まれることで放熱性が向上し、さらに発熱を抑制することができ、サイクル特性を向上させることができる。
バインダーは、活物質同士を結合すると共に、活物質と負極集電体12とを結合する。バインダーは、上述の結合が可能なものであればよく、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)等のフッ素樹脂が挙げられる。
正極集電体22は、導電性の板材であればよく、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル箔の金属薄板を用いることができる。
本実施形態のリチウムイオン二次電池の負極は、第1負極10−1と第2負極10−2で構成されている。第1負極10−1は、第1負極活物質層14−1と第1負極集電体12−1とからなり、第2負極10−2は、第2負極活物質層14−2と第1負極集電体12−2とからなる。第1負極活物質層14−1は、第1負極活物質と導電助剤とバインダーとを含み、第2負極活物質層14−2は、第2負極活物質と導電助剤とバインダーとを含む。本実施形態のリチウムイオン二次電池において、同じ種類の正極活物質層に対して同じ種類の負極活物質層が隣接していることが好ましい。図1に示す本実施形態の一例では、第1負極活物質層と前記第2負極活物質層は厚みが異なることが好ましい。
負極集電体12(12−1、12−2)は、導電性の板材であればよく、例えば、銅、ニッケル箔の金属薄板を用いることができる。負極集電体12は、リチウムと合金化しないことが好ましく、銅が特に好ましい。負極集電体12の厚みは4〜30μmとすることが好ましい。
第1負極活物質層14−1と第2負極活物質層14−2は、負極活物質と負極バインダーとを有し、必要に応じて導電助剤を有する。第1負極活物質層14−1と第2負極活物質層14−2は同じ負極活物質を含むことが好ましい。また、第1負極活物質層14−1と第2負極活物質層14−2は異なる層厚(塗布量)を有することが好ましい。例えば、以下の組み合わせの例が挙げられる。
負極活物質はリチウムイオンを吸蔵・放出可能な化合物であればよく、公知のリチウムイオン二次電池用の負極活物質を使用できる。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛)、カーボンナノチューブ、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温度焼成炭素等の炭素材料、アルミニウム、シリコン、スズ等のリチウムと化合することのできる金属、二酸化シリコン、二酸化スズ等の酸化物を主体とする非晶質の化合物、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)等を含む粒子が挙げられる。単位重量あたりの容量の高く、比較的安定な黒鉛を用いることが好ましい。
導電助剤としては、例えば、カーボンブラック類等のカーボン粉末、カーボンナノチューブ、炭素材料、銅、ニッケル、ステンレス、鉄等の金属微粉、炭素材料及び金属微粉の混合物、ITO等の導電性酸化物が挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックやエチレンブラック等のカーボン粉末が特に好ましい。負極活物質36のみで十分な導電性を確保できる場合は、リチウムイオン二次電池100は導電助剤を含んでいなくてもよい。
負極に用いるバインダーは正極と同様のものを使用できる。
セパレータ18は、電気絶縁性の多孔質構造から形成されていればよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリオレフィンからなるフィルムの単層体、積層体や上記樹脂の混合物の延伸膜、或いはセルロース、ポリエステル及びポリプロピレンからなる群より選択される少なくとも1種の構成材料からなる繊維不織布が挙げられる。
電解液には、リチウム塩を含む電解質溶液(電解質水溶液、有機溶媒を使用する電解質溶液)を使用することができる。ただし、電解質水溶液は電気化学的に分解電圧が低いため、充電時の耐用電圧が低く制限される。そのため、有機溶媒を使用する電解質溶液(非水電解質溶液)であることが好ましい。
ケース50は、その内部に積層体30及び電解液を密封するものである。ケース50は、電解液の外部への漏出や、外部からのリチウムイオン二次電池100内部への水分等の侵入等を抑止できる物であれば特に限定されない。
リード60、62は、アルミ等の導電材料から形成されている。そして、公知の方法により、リード60、62を正極集電体22、負極集電体12にそれぞれ溶接し、正極20の第1正極活物質層24Aと第1負極10−1の第1負極活物質層14−1との間にセパレータ18を挟み、正極20の第2正極活物質層24Bと第2負極10−2の第2負極活物質層14−2との間にセパレータ18を挟んだ状態で、電解液と共にケース50内に挿入し、ケース50の入り口をシールする。
本実施形態にかかる正極及びリチウムイオン二次電池の製造方法について説明する。
第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成の積層体130を用いた場合について説明する。なお、以下では、第1の実施形態と異なる積層体130の構成に関わる部分のみについて主に説明する。
リチウムイオン二次電池(図示せず)のケース(図示せず)に収容される積層体130は、第1正極120−1及び第2正極120−2と、第1負極110−1、第2負極110−2及び第2負極110−3と、及びセパレータ18を備える。第1の実施の形態と同様に、正極と負極とが、セパレータを挟んで対向配置されたものである。
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、正極として、第1正極120−1と第2正極120−2を含む。第1正極120−1は、第1正極集電体122−1の第1面に形成されている第1正極活物質層114−1Aと、第2面に形成されている第1正極活物質層124−1Bを備えている。第2正極120−2は、第2正極集電体122−2の第1面に形成されている第2正極活物質層124−2Aと、第2面に形成されている第2正極活物質層124−2Bを備えている。第1正極活物質層124−1A及び第2正極活物質層124−2Aは、第1正極活物質を含む。第1正極活物質層124−1B及び第2正極活物質層124−2Bは、第2正極活物質を含む。第1正極活物質が第2正極活物質と異なる。
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、負極として、第1負極110−1〜第3負極110−3を含む。第1負極110−1は、第1負極集電体112−1の第1面に形成されている第1負極活物質層114−1Aと、第2面に形成されている第1負極活物質層114−1Bを備えている。第2負極110−2は、第2負極集電体112−2の第1面に形成されている第2負極活物質層114−2Aと、第2面に形成されている第2負極活物質層114−2Bを備えている。第3負極110−3は、第3負極集電体112−3の第1面に形成されている第3負極活物質層114−3Aと、第2面に形成されている第3負極活物質層114−3Bを備えている。
第3の実施形態では、第1の実施形態と異なる構成の積層体230を用いた場合について説明する。なお、以下では、第1の実施形態と異なる積層体230の構成関わる部分のみを主に説明する。
リチウムイオン二次電池(図示せず)のケース(図示せず)に収容される積層体230は、第1正極220−1及び第2正極220−1と、第1負極210−1、第2負極210−2及び第2負極210−3と、セパレータ18とを備える。第1の実施の形態と同様に、正極と負極とが、セパレータを挟んで対向配置されたものである。
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、図3に示すように、正極として、第1正極220−1と第2正極220−2を含む。第1正極220−1は、第1正極集電体222−1の第1面に形成されている第1正極活物質層214−1Aと、第2面に形成されている第1正極活物質層224−1Bを備えている。第2正極220−2は、第2正極集電体222−2の第1面に形成されている第2正極活物質層224−2Aと、第2面に形成されている第2正極活物質層224−2Bを備えている。第1正極活物質層224−1A及び第2正極活物質層224−2Bは、第1正極活物質を含む。第1正極活物質層224−1B及び第2正極活物質層224−2Aは、第2正極活物質を含む。第1正極活物質は第2正極活物と異なる。
本実施態様に係るリチウムイオン二次電池は、図3に示すように、負極として、第1負極210−1と、第2負極210−2と、第3負極210−3とを含む。第1負極210−1は、第1負極集電体212−1の第1面に形成されている第1負極活物質層214−1Aと、第2面に形成されている第1負極活物質層214−1Bを備えている。
第3の実施形態においては、第1負極活物質層214−1Aと第1負極活物質層214−1Bの層厚(塗布量)が同じであり、第2負極活物質層214−2Aと第2負極活物質層214−2Bの層厚(塗布量)が同じであり、第3負極活物質層214−3Aと第3負極活物質層214−3Bの層厚(塗布量)が同じである。第1負極活物質層214−1Aと第3負極活物質層214−3Aの層厚(塗布量)が同じである。第1負極活物質層214−1Aと第2負極活物質層214−2Aの層厚(塗布量)が異なる。
本実施態様に係るリチウムイオン二次電池において、負極に隣接する正極活物質層が同じ種類である。負極に対抗する正極を同一の正極活物質であることにより、充放電時における負極の膨張収縮がどちらの面も均一になり、負極への負荷が低減しサイクル特性がさらに向上する。
図3では、本実施形態のリチウムイオン二次電池の積層体230は、第1負極210−1/セパレータ18/第1正極220−1/セパレータ18/第2負極210−2/セパレータ18/第2正極220−2/セパレータ18/第3負極210−3の積層体であるy。第1負極210−1は、第1負極活物質層214−1Bがセパレータ18を介して第1正極220−1に対向し、第2負極活物質層214−2Aがセパレータ18を介して第1正極220−1に対向し、第3負極活物質層214−3Aがセパレータ18を介して第2正極220−2に対向するように、配置されている。正極と負極の層数が更に増えてもよい。
「正極の作製」
正極活物質1には、コバルト酸リチウム(LiCoO2)を用いた。上記正極活物質1を90質量部と、アセチレンブラックを5質量部と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を5質量部と、をそれぞれ秤量し、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中に分散させ、スラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ20μmのアルミ箔上の片面に塗工した。塗工量は0.325g/1540.25mm2である。その後、温度140℃で30分間乾燥することで正極活物質層1を作製した。
次に、ロールプレス装置を用いて線圧1000kgf/cmでプレス処理し正極のロールを得た。
負極活物質として天然黒鉛粉末90質量部と、PVDF10質量部と、をそれぞれ秤量し、NMP中に分散させてスラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ15μmの銅箔上に塗工し、銅箔の一方の面は、0.162g/1540.25mm2の塗工量で塗布し、その後温度140℃で30分間減圧乾燥することで正極活物質1に対向する負極層を作製した。もう一方の面は0.125g/1540.25mm2の塗工量で塗布し、その後温度140℃で30分間減圧乾燥することで正極活物質2に対向する負極層とした。その後、ロールプレス装置を用いてプレス処理することにより、負極ロールを得た。
負極ロールから下記の図5のように幅53mm、長さ79mm、上部に10mm角のタブ溶接箇所を設けた形状に切り出し負極シートを得た。負極シートのタブ溶接箇所から塗膜をMEKを染み込ませた綿棒で擦り剥がし、負極を得た。タブ位置を中心から右側になるように見たとき、上面に正極活物質2に対抗する負極層が塗布されているようにした。
膜厚20μmのポリエチレン微多孔膜(空孔率:40%、シャットダウン温度:134℃)を用意した。このセパレータを幅54mm、長さ80mmに切り出した。
前記正極Aを10枚、負極を11枚、セパレータ20枚を用いて負極、セパレータ、正極A、セパレータの順に積層した。その後、タブ溶接箇所に正極にAlリード線、負極にNiリード線をそれぞれ溶接し積層体を得た。
電解質としてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合溶媒に、LiPF6を1.0mol/Lとなるように溶解させた非水電解質溶液を用意した。混合溶媒におけるECとDECとの体積比は、EC:DEC=30:70とした。
上記積層体と上記非水電解液とを用いて、実施例1の電池セルを作製した。
次に、上記のようにして作製した実施例1の電池セルの外装体表面に熱電対を貼りつけた。この状態で0.1Cの定電流密度で充電終止電圧が4.2V(vs.Li/Li+)になるまで充電を行い、さらに4.2V(vs.Li/Li+)の定電圧で電流値が0.05Cの電流密度に低下するまで定電圧充電を行って、初回充電容量を測定した。なお、電流密度は1Cを158mAh/gとして測定を行った。
そして、10分間休止した後、5Cの定電流密度で放電終止電圧が2.8V(vs.Li/Li+)になるまで放電させた。この放電中の最大到達温度は36℃であった。
0.1Cの定電流密度で充電終止電圧が4.2V(vs.Li/Li+)になるまで充電を行い、さらに4.2V(vs.Li/Li+)の定電圧で電流値が0.05Cの電流密度に低下するまで定電圧充電を行った。その後10分間休止し、1Cの定電流密度で放電終止電圧が2.8V(vs.Li/Li+)になるまで放電し1Cの容量を得た。
次に、同じ条件で充電を行った後、10分間休止し、3Cの定電流密度で放電終止電圧が2.8V(vs.Li/Li+)になるまで放電させ3Cの容量を得た。
3C/1Cの容量維持率が93%であった。
0.1Cの定電流密度で充電終止電圧が4.2V(vs.Li/Li+)になるまで充電を行い、さらに4.2V(vs.Li/Li+)の定電圧で電流値が0.05Cの電流密度に低下するまで定電圧充電を行った。その後10分間休止し、1Cの定電流密度で放電終止電圧が2.8V(vs.Li/Li+)になるまで放電し1Cの容量を得た。その後、充電においても1Cにし、それ以外は同じ条件で充放電を500回繰り返し行った。
500サイクル後の放電容量を測定し、500サイクル後の放電容量を初期の放電容量で除することで得られる容量維持率を算出することでサイクル特性を評価した。このときの容量維持率は88%であった。
評価結果を表3に示す。
LFP:リン酸鉄リチウム(LiFePO4)
LVP:リチウムバナジウム化合物(LiV2O5)
NCA:リチウム・ニッケル・コバルト・アルミニウム複合酸化物(LiNi0.83Co0.12Al0.05O2)
実施例1の正極活物質2をβ―LiVOPO4にした以外は、実施例1と同様に電池セルを作製した。
上記のようにして作製した実施例2の電池セルを実施例1と同様に測定した。その結果を表3に示す。
正極活物質1をLiNi0.83Co0.12Al0.05O2にし、対向する負極の塗工量を0.18g/1540.25mm2にした以外は実施例2と同様に電池セルを作製した。
1Cを166mAhとしたこと以外は実施例1と同様に測定をした。その結果を表3に示す。
正極活物質2には、リン酸鉄リチウム(LiFePO4)を用い、上記正極活物質2、85質量部と、アセチレンブラック5質量部と、グラフェン5質量部と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)5質量部にした以外は実施例1と同じ手順で電池セルを作製した。
実施例1と同様に測定をした。その結果を表3に示す。
実施例4の正極活物質2であるLiFePO4をLiVOPO4に変えた以外は実施例4と同じ手順で電池セルを作製した。
実施例1と同様に測定をした。その結果を表3に示す。
実施例5の正極活物質1をLiNi0.83Co0.12Al0.05O2にし、対向する負極の塗工量を0.18g/1540.25mm2にした以外は実施例5と同様に電池セルを作製した。
実施例3と同様に測定をした。その結果を表3に示す。
「正極の作製」
実施例1と同様な方法で実施例1と同様な正極のロールを得た。正極のロールから、実施例1と同様な方法で実施例1と同様な正極Aを得た。また、得た正極のロールから、実施例1に記載の正極Aに対して正極活物質層を反転させた正極Bを得た。正極Bについては、図4に示すように、タブ位置を中心から左側になるように見たとき、上面に正極活物質2が塗布されているようにした。
銅箔の両面には、0.162g/1540.25mm2の塗工量で塗布したこと以外は、実施例1と同様な方法で、負極ロールAを得た。同様に、銅箔の両面には、0.125g/1540.25mm2の塗工量で塗布したこと以外は、実施例1と同様な方法で、負極ロールBを得た。実施例1と同様な方法で、負極ロールAから、正極活物質層1に対応する負極Aを得た。また、実施例1と同様な方法で、負極ロールBから正極活物質層2に対応する負極Bを得た。
前記正極Aを5枚、正極Bを5枚、負極Aを6枚、負極B5枚、セパレータ20枚を用いて、負極A/セパレータ/正極A/セパレータ/負極B/セパレータ/正極B/セパレータ/負極A/セパレータ/正極A/セパレータ/負極B/セパレータ/正極B/セパレータ/負極A/セパレータ/正極A/セパレータ/負極B/セパレータ/正極B/セパレータ/負極A/セパレータ/正極A/セパレータ/負極B/セパレータ/正極B/セパレータ/負極A/セパレータ/正極A/セパレータ/負極B/セパレータ/正極B/セパレータ/負極Aの順で積層した。それ以外は実施例1と同じ方法で評価した。
評価結果を表3に示すように、5C充電温度は35℃、3C/1C維持率が94%、500サイクル後の維持率が91%であり、実施例1よりいっそう向上した。
正極活物質1には、リチウムコバルト酸化物(LiCoO2)を用いた。上記正極活物質1、90質量部と、アセチレンブラック5質量部と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)5質量部をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)中に分散させ、スラリー1を調製した。
正極活物質2には、リン酸鉄リチウム(LiFePO4)を用いた。上記正極活物質2、85質量部と、アセチレンブラック10質量部と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)5質量部をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)中に分散させ、スラリー2を調製した。
スラリー1とスラリー2の固形分比率が同じになるように調整した後、スラリー1とスラリー2の比率が13:10の割合で混合しスラリー3を得た。
得られたスラリー3を厚さ20μmのアルミ箔上の片面に塗工した。塗工量は0.325g/1540.25mm2である。その後、温度140℃で30分間乾燥した。
もう一方の面の塗工量は0.25g/1540.25mm2である。その後、温度140℃で30分間乾燥した。
次に、ロールプレス装置を用いて線圧1000kgf/cmでプレス処理し正極のロールを得た。
その積層体を用いて、実施例1と同様に電池セルを作製した。
評価方法は実施例1と同じ条件で評価した。その結果を表3に示す。
比較例1のLiFePO4をLiVOPO4に変えた以外は比較例1と同様に電池セルを作製した。
実施例1と同じ条件で評価した。その結果を表3に示す。
比較例1のLiFePO4をLiNi0.83Co0.12Al0.05O2にした以外は比較例1と同様に電池セルを作製した。
実施例3と同じ条件で評価した。その結果を表3に示す。
比較例2のLiCoO2をLiNi0.83Co0.12Al0.05O2にした以外は比較例1と同様に電池セルを作製した。
実施例3と同じ条件で評価した。その結果を表3に示す。
20、120−1、120−2、220−1,220−2…正極、
22、122−1、122−2、222−1、222−2…正極集電体、
24A、24B、124−1A、124−1B、124−2A、124−2B、224−1A、224−1B、224−2A、224−2B…正極活物質層、
10、10−1、10−2、110−1、110−2,110−3、210−1、210−2、210−3…負極、
12、112−1、112−2、112−3、212−1、212−2、212−3…負極集電体、
14−1、14−2、114−1A、114−1B、114−2A、114−2B、114−3A、114−3B、214−1A、214−1B、214−2A、214−2B、214−3A、214−3B…負極活物質層、
30、130、230…積層体、
50…ケース、
60、62…リード、
100…リチウムイオン二次電池。
Claims (4)
- 正極集電体の両面に形成された正極活物質層が互いに異なることを特徴とする正極。
- 前記正極集電体の一方の面に形成された正極活物質層は化学式(1)で表される正極活物質を含有し、前記正極集電体のもう一方の面に形成された正極活物質層は化学式(2)で表される正極活物質を含有する、請求項1に記載の正極。
LitNipCoqMnr(M)sO2・・・(1)
(MはAl,Si,Zr,Ti,Fe,Mg,Nb,BaおよびVからなる群から選ばれる少なくとも1種、2.0≦(p+q+r+s+t)≦2.2、0<t≦1.3、0≦p≦1.0、0<q≦1.0、0≦r≦0.7、0≦s≦0.2)
LiaMb(PO4)c・・・(2)
(MはFe,Co,Mn,Ni,VOから選ばれる少なくとも1つ以上、1≦a≦4、1≦b≦2、1≦c≦3)。 - 請求項1または請求項2のいずれかに記載の正極と、負極とを有するリチウムイオン二次電池。
- 前記負極を挟さんで隣接する正極活物質層が同じ種類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。
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