JP3057499B2 - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery

Info

Publication number
JP3057499B2
JP3057499B2 JP1220216A JP22021689A JP3057499B2 JP 3057499 B2 JP3057499 B2 JP 3057499B2 JP 1220216 A JP1220216 A JP 1220216A JP 22021689 A JP22021689 A JP 22021689A JP 3057499 B2 JP3057499 B2 JP 3057499B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
negative electrode
positive electrode
electrode material
aqueous electrolyte
secondary battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1220216A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0384872A (en
Inventor
亨 永浦
政則 安斎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=16747704&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3057499(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP1220216A priority Critical patent/JP3057499B2/en
Publication of JPH0384872A publication Critical patent/JPH0384872A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3057499B2 publication Critical patent/JP3057499B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種電子機器の電源として使用される充放
電可能な非水電解液二次電池に関し、特に充放電サイク
ル特性に優れる非水電解液二次電池に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chargeable / dischargeable nonaqueous electrolyte secondary battery used as a power source for various electronic devices, and particularly to a nonaqueous electrolyte having excellent charge / discharge cycle characteristics. The present invention relates to a liquid secondary battery.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明は、非水電解液二次電池の負極材を炭素質材料
を主体とする材料で、正極材をリチウム−マンガン複合
酸化物を主体とする材料でそれぞれ構成することによ
り、充放電サイクル特性の向上を図るものである。
The present invention provides a non-aqueous electrolyte secondary battery having a negative electrode material composed mainly of a carbonaceous material and a positive electrode material composed of a material mainly composed of a lithium-manganese composite oxide. It is intended to improve.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

リチウムを負極活性物質とし、電解液に有機電解液を
使用したいわゆる非水電解液電池は、自己放電が少ない
こと、公称電圧が高いこと、保存性に極めて優れること
等の利点を有している。その代表例は正極活物質として
二酸化マンガンを使用したいわゆるリチウム−二酸化マ
ンガン電池であり、10年もの長期信頼性を有するものも
開発されて電子時計やメモリーバックアップ用の電源と
して広く使用されている。
A so-called non-aqueous electrolyte battery using lithium as a negative electrode active material and an organic electrolyte as an electrolyte has advantages such as low self-discharge, high nominal voltage, and extremely excellent storage stability. . A typical example is a so-called lithium-manganese dioxide battery using manganese dioxide as a positive electrode active material. A battery having a long-term reliability of 10 years has been developed and widely used as a power source for electronic watches and memory backup.

ところで、従来使用されている非水電解液電池の多く
は一次電池であるが、近年はビデオカメラや小型オーデ
ィオ機器等の携帯用機器の普及に伴い、長時間便利にか
つ経済的に使用できる二次電池への需要が高まってい
る。
By the way, most of the non-aqueous electrolyte batteries conventionally used are primary batteries, but in recent years, with the spread of portable devices such as video cameras and small audio devices, secondary batteries can be used conveniently and economically for a long time. Demand for secondary batteries is increasing.

上述のリチウム−二酸化マンガン電池も二次電池に適
用することが検討されている。この場合、負極活物質で
あるリチウムがイオン化して正極活物質である二酸化マ
ンガン中へドープされることにより放電反応が進行し、
この逆の反応、すなわちアンドープされることにより充
電反応が進行する。しかし、かかる二次電池は、充放電
サイクル数が多くなるにしたがい、二酸化マンガン中に
ドープされたリチウムイオンが次第にアンドープされに
くくなり、放電容量が減少するという欠点がある。
Application of the above-described lithium-manganese dioxide battery to a secondary battery is also being studied. In this case, a discharge reaction proceeds by lithium ion being a negative electrode active material being ionized and doped into manganese dioxide being a positive electrode active material,
The reverse reaction, ie, undoping, causes the charging reaction to proceed. However, such a secondary battery has a drawback that as the number of charge / discharge cycles increases, lithium ions doped in manganese dioxide gradually become less undoped and the discharge capacity decreases.

そこで、本願出願人は先に特願昭63−187563号明細書
において、正極活物質として充放電効率に優れるリチウ
ム−マンガン複合酸化物を使用する非水電解液二次電池
を提案している。
In view of this, the present applicant has previously proposed in Japanese Patent Application No. 63-187563 a non-aqueous electrolyte secondary battery using a lithium-manganese composite oxide having excellent charge / discharge efficiency as a positive electrode active material.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、上述のリチウム−マンガン複合酸化物を正
極活物質として使用する場合、充電時には上記リチウム
−マンガン複合酸化物のリチウムの一部が排出され、負
極に析出する。かかる非水電解液二次電池の充放電サイ
クル特性は、リチウムを活物質とする負極の充電性能に
支配されるところが大きいのであるが、従来はこれが必
ずしも十分であるとは言えず、たとえばデンドライト状
に析出したリチウムがセパレーターを貫通して内部ショ
ートを引き起こす等の不都合があった。
By the way, when the above-mentioned lithium-manganese composite oxide is used as a positive electrode active material, part of lithium of the above-mentioned lithium-manganese composite oxide is discharged and deposited on the negative electrode during charging. The charge / discharge cycle characteristics of such a non-aqueous electrolyte secondary battery are largely governed by the charge performance of a negative electrode containing lithium as an active material. However, conventionally, this is not always sufficient. There was a problem that the lithium deposited on the separator penetrated the separator and caused an internal short circuit.

そこで本発明は、充放電サイクル特性に優れる非水電
解液二次電池の提供を目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent charge / discharge cycle characteristics.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

本発明者らは、充放電サイクル特性を支配する負極の
充電性能は負極材料の選択に依存しているものと考え、
広範囲な物質について検討した結果、特に巻回型の二次
電池において炭素材料が負極活物質として好適であるこ
とを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
The present inventors believe that the charge performance of the negative electrode, which governs the charge-discharge cycle characteristics, depends on the selection of the negative electrode material,
As a result of examining a wide range of substances, the present inventors have found that a carbon material is particularly suitable as a negative electrode active material in a wound type secondary battery, and have completed the present invention.

すなわち、本発明にかかる非水電解液二次電池は、負
極材と正極材と非水電解液とを有し、負極材を帯状の集
電体の両面に成形してなる負極と、正極材を帯状の集電
体の両面に成形してなる正極とを、セパレータを介して
巻回してなる非水電解液二次電池において、上記負極材
は、炭素材料をを主体とする負極材であり、上記正極材
は、LiMn2O4もしくはLixMn(m)O(x+m)/2(ただし、
式中のxは0.5≦x≦0.7の条件を満たすように選ばれる
数であり、mはマンガン価数分析値であり、3.80≦m≦
3.90、4.03≦m+≦x≦4.55である。)を主体とする正
極材であることを特徴とするものである。
That is, a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a negative electrode, which has a negative electrode material, a positive electrode material, and a non-aqueous electrolyte, and is formed by molding the negative electrode material on both sides of a belt-shaped current collector; In a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by winding a positive electrode formed on both sides of a belt-shaped current collector with a separator, the negative electrode material is a negative electrode material mainly composed of a carbon material. , The positive electrode material is LiMn 2 O 4 or Li x Mn (m) O (x + m) / 2 (however,
X in the formula is a number selected to satisfy the condition of 0.5 ≦ x ≦ 0.7, m is a manganese valence analysis value, and 3.80 ≦ m ≦
3.90, 4.03 ≦ m + ≦ x ≦ 4.55. ) Is a positive electrode material.

まず、負極材の主体となる炭素質材料としては、ピッ
チ系材料、有機高分子材料の焼成炭化物、有機低分子化
合物の焼成炭化物が代表例として挙げられる。
First, typical examples of the carbonaceous material that is the main component of the negative electrode material include a pitch-based material, a fired carbide of an organic polymer material, and a fired carbide of an organic low-molecular compound.

上記ピッチ系材料には、石油ピッチ,アスファルトピ
ッチ,コールタールピッチ,原油分解ピッチ,石油スラ
ッジピッチ等の石油・石炭の熱分解により得られるピッ
チや、ニードルコークス等のピッチ系焼成炭化物等があ
る。あるいは、後述する有機高分子材料や有機低分子化
合物の熱分解により生成するピッチであっても良い。
Examples of the pitch-based material include pitch obtained by pyrolysis of petroleum and coal such as petroleum pitch, asphalt pitch, coal tar pitch, crude oil cracking pitch, and petroleum sludge pitch, and pitch-based calcined carbide such as needle coke. Alternatively, the pitch may be formed by thermal decomposition of an organic polymer material or an organic low-molecular compound described later.

また、上記焼成炭化物の原料となる有機高分子材料
は、アクリル樹脂,ポリアクリロニトリル樹脂,酢酸ビ
ニル樹脂,ポリビニルアルコール樹脂,ポリビニルアセ
タール樹脂,ABS樹脂,ポリアミド樹脂,ポリイミド樹
脂,ポリアミドイミド樹脂,ハロゲン化ビニル樹脂,ポ
リ塩化ビニリデン樹脂,ポリアセチレン,セルロース樹
脂,ポリフェニレン樹脂,フラン樹脂等の広範囲な材料
の中から任意に選択することができる。特に、フラン樹
脂は好適であり、フルフラールフェノール樹脂,体,フ
ルフリルアルコールジメチロール尿素樹脂,フルフリル
アルコール樹脂,フルフリルアルコールホルムアルデヒ
ド樹脂,フルフラールケトン樹脂等の各種のフラン樹脂
を使用することができる。
The organic polymer material used as a raw material of the calcined carbide is an acrylic resin, a polyacrylonitrile resin, a vinyl acetate resin, a polyvinyl alcohol resin, a polyvinyl acetal resin, an ABS resin, a polyamide resin, a polyimide resin, a polyamide imide resin, a vinyl halide resin. It can be arbitrarily selected from a wide range of materials such as resin, polyvinylidene chloride resin, polyacetylene, cellulose resin, polyphenylene resin, and furan resin. In particular, furan resins are suitable, and various furan resins such as furfural phenol resin, body, furfuryl alcohol dimethylol urea resin, furfuryl alcohol resin, furfuryl alcohol formaldehyde resin, and furfural ketone resin can be used.

さらに、上記焼成炭化物の原料となる有機低分子化合
物としては、ナフタレン,フェナントレン,アントラセ
ン,トリフェニレン,ピレン,クリセン,ナフタセン,
ピセン,ペリレン,ペンタフェン,ペンタセン等の縮合
多環系炭化水素およびその誘導体や、インドール,イソ
インドール,キノリン,イソキノリン,キノキサリン,
フタラジン,カルバゾール,アクリジン,フェナジン,
フェナントリジン等の縮合複素環系炭化水素およびその
誘導体が挙げられる。
Further, examples of the organic low molecular weight compound serving as a raw material of the calcined carbide include naphthalene, phenanthrene, anthracene, triphenylene, pyrene, chrysene, naphthacene,
Fused polycyclic hydrocarbons such as picene, perylene, pentaphene, pentacene and derivatives thereof, indole, isoindole, quinoline, isoquinoline, quinoxaline,
Phthalazine, carbazole, acridine, phenazine,
Examples include condensed heterocyclic hydrocarbons such as phenanthridine and derivatives thereof.

一方、正極材の主体となる上記リチウム−マンガン複
合酸化物としては、LiMn2O4のように組成が簡単な整数
比で表される化合物、もしくはLixMn(m)O(x+m)/2
なる式で表される化合物が使用される。後者の場合、式
中xは0.5≦x≦0.7の条件を満たすように選ばれる数で
ある。また、mはマンガン価数分析値であり、以下の条
件を満たす。
On the other hand, as the lithium-manganese composite oxide as a main component of the positive electrode material, a compound whose composition is represented by a simple integer ratio such as LiMn 2 O 4 or Li x Mn (m) O (x + m) / 2
A compound represented by the following formula is used. In the latter case, x is a number selected so as to satisfy the condition of 0.5 ≦ x ≦ 0.7. Further, m is a manganese valence analysis value, and satisfies the following conditions.

3.80≦m≦3.90 4.30≦m+x≦4.55 上記の式LixMn(m)O(x+m)/2で表される化合物
は、マンガン価数分析値mにおいてLiMn2O4(m=3.5)
とは異なるものである。
3.80 ≦ m ≦ 3.90 4.30 ≦ m + x ≦ 4.55 The compound represented by the above formula Li x Mn (m) O (x + m) / 2 has a manganese valence analysis value m of LiMn 2 O 4 (m = 3.5)
Is different from

上記非水電解液としては、有機溶剤中にリチウム塩を
電解質として溶解させた電解液が使用される。
As the non-aqueous electrolyte, an electrolyte obtained by dissolving a lithium salt as an electrolyte in an organic solvent is used.

上記有機溶剤は特に限定されるものではないが、たと
えばプロピレンカーボネート,エチレンカーボネート,
1,2−ジメトキシエタン,1,2−ジエトキシエタン,γ−
ブチロラクトン,テトラヒドロフラン,1,3−ジオキソラ
ン,4−メチル−1,3−ジオキソラン,ジエチルエーテ
ル,スルホラン,メチルスルホラン,アセトニトリル,
プロピオニトリル等の有機溶剤を単独もしくは2種以上
の混合溶剤として使用することができる。
The organic solvent is not particularly limited, but for example, propylene carbonate, ethylene carbonate,
1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-
Butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile,
Organic solvents such as propionitrile can be used alone or as a mixture of two or more.

上記有機溶剤中に電解質として溶解されるリチウム塩
としては、LiClO4,LiAsF6,LiPF6,LiBF4,LiB(C6H54,L
iCl,LiBr,CH3SO3Li,CF3SO3Li等の従来公知の材料がいず
れも使用可能である。なかでも、LiClO4およびLiBF4
特に好ましい。
Examples of the lithium salt dissolved as an electrolyte in the organic solvent include LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , and LiB (C 6 H 5 ) 4 , L
Conventionally known materials such as iCl, LiBr, CH 3 SO 3 Li, and CF 3 SO 3 Li can be used. Among them, LiClO 4 and LiBF 4 are particularly preferred.

〔作用〕[Action]

本発明の非水電解液二次電池は、充電時には正極活物
質であるLiMn2O4もしくはLixMn(m)O(x+m)/2からリ
チウムイオンの一部が放出され、これが負極の主体であ
る炭素質材料中にドープされる。したがって、負極材の
表面にデンドライトが析出する場合とは異なり、内部シ
ョートを起こす虞れがない。放電時には炭素質材料中か
らリチウムイオンが速やかにアンドープされる。したが
って、充放電サイクルを繰り返した後でも電池容量の劣
化が極めて低く抑えられる。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, at the time of charging, part of lithium ions is released from LiMn 2 O 4 or Li x Mn (m) O (x + m) / 2 , which is the positive electrode active material, and this is the main component of the negative electrode. Is doped into the carbonaceous material. Therefore, unlike the case where dendrite is deposited on the surface of the negative electrode material, there is no possibility of causing an internal short circuit. During discharge, lithium ions are quickly undoped from the carbonaceous material. Therefore, even after repeated charge / discharge cycles, deterioration of the battery capacity can be suppressed to a very low level.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の好適な実施例について、実験結果にも
とづき説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on experimental results.

実施例 本実施例は、負極材の主体となる炭素質材料としてピ
ッチコークス、正極材の主体となるリチウム−マンガン
複合酸化物としてLiMn2O4、非水電解液としてLiPF6を溶
解した炭酸プロピレン/1,2−ジメトキシエタン混合溶媒
を使用して円筒型電池を構成した例である。
ExampleThis example is a propylene carbonate obtained by dissolving pitch coke as a carbonaceous material as a main component of a negative electrode material, LiMn 2 O 4 as a lithium-manganese composite oxide as a main component of a positive electrode material, and LiPF 6 as a nonaqueous electrolyte. This is an example in which a cylindrical battery is configured using a mixed solvent of / 1,2-dimethoxyethane.

負極は、以下のようにして作成した。まず、粉砕した
ピッチコークス90重量部に結合剤となるポリフッ化ビニ
リデン10重量部を添加して負極材とし、続いてこの負極
材をN−メチルピロリドンに分散させてスラリーを調製
した。さらに、上記スラリーを負極集電体となる帯状の
銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥後、ローラープレス機
により圧縮成形して帯状の負極を作成した。
The negative electrode was prepared as follows. First, 90 parts by weight of pulverized pitch coke was added with 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder to form a negative electrode material, and then the negative electrode material was dispersed in N-methylpyrrolidone to prepare a slurry. Further, the slurry was uniformly applied to both sides of a strip-shaped copper foil serving as a negative electrode current collector, dried, and then compression-molded by a roller press to form a strip-shaped negative electrode.

一方、正極は以下のようにして作成した。まず、二酸
化マンガン1モルと炭酸リチウム0.25モルからなる混合
物を空気中にて800℃で5時間焼成してLiMn2O4を調製し
た。次にLiMn2O486重量部を、導電剤となるグラファイ
ト10重量部、結合剤となるポリフッ化ビニリデン4重量
部と共に混合して正極材とした。さらに、この正極材を
N−メチルピロリドンに分散させてスラリーを調製し、
これを正極集電体となる帯状のアルミニウム箔の両面に
均一に塗布し、乾燥後、ローラープレス機により圧縮成
形して帯状の正極を作成した。
On the other hand, the positive electrode was prepared as follows. First, a mixture of 1 mol of manganese dioxide and 0.25 mol of lithium carbonate was calcined at 800 ° C. for 5 hours in air to prepare LiMn 2 O 4 . Next, 86 parts by weight of LiMn 2 O 4 were mixed with 10 parts by weight of graphite as a conductive agent and 4 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder to prepare a positive electrode material. Further, a slurry was prepared by dispersing the positive electrode material in N-methylpyrrolidone,
This was uniformly coated on both sides of a strip-shaped aluminum foil serving as a positive electrode current collector, dried, and then compression-molded by a roller press to form a strip-shaped positive electrode.

続いて、上記の負極および正極を使用して第1図に示
すような円筒型電池を以下の手順により作成した。ま
ず、上記負極(1)と正極(2)を多孔質ポリプロピレ
ン製セパレータ(3)を介してロール状に巻き上げ、巻
回体を作成した。次に、ニッケルメッキを施した鉄製の
電池缶(5)の底部に絶縁板(4)を装入し、上記巻回
体を収納した。次に、上記負極(1)の集電を行うため
に、ニッケル製の負極リード(7)の一端を圧着し、他
端を上記電池缶(5)に溶接した。次に、上記正極
(2)の集電を行うために、アルミニウム製の正極リー
ド(6)の一端を上記正極(2)に超音波溶接により取
付け、他端を蓋体(7)に溶接した。上記電池缶(5)
の中に、LiPF6を1モル/の濃度となるように溶解し
た炭酸プロピレン/1,2−ジメトキシエタン混合溶媒を非
水電解液として注入し、再び絶縁板(4)を装入し、絶
縁ガスケット(6)を介して上記電池缶(5)と蓋体
(7)をかしめて封口した。以上のようにして、直径1
3.8mm,高さ42mmの円筒型電池Aを作成した。
Subsequently, a cylindrical battery as shown in FIG. 1 was prepared by the following procedure using the above-mentioned negative electrode and positive electrode. First, the negative electrode (1) and the positive electrode (2) were wound up in a roll via a porous polypropylene separator (3) to form a wound body. Next, an insulating plate (4) was inserted into the bottom of a nickel-plated iron battery can (5), and the wound body was stored. Next, in order to collect the current of the negative electrode (1), one end of a nickel negative electrode lead (7) was pressed and the other end was welded to the battery can (5). Next, in order to collect the power of the positive electrode (2), one end of an aluminum positive electrode lead (6) was attached to the positive electrode (2) by ultrasonic welding, and the other end was welded to the lid (7). . The battery can (5)
Into which a mixed solvent of propylene carbonate / 1,2-dimethoxyethane in which LiPF 6 is dissolved at a concentration of 1 mol / is injected as a non-aqueous electrolyte, and the insulating plate (4) is again charged and The battery can (5) and the lid (7) were caulked via a gasket (6) and sealed. As described above, the diameter 1
A cylindrical battery A having a size of 3.8 mm and a height of 42 mm was prepared.

本発明者らは、さらに上述の円筒型電池Aに対する比
較として、以下の比較例1ないし比較例5において、炭
素質材料の代わりに各種の金属箔により負極を構成した
円筒型電池B〜円筒型電池Fを作成した。
As a comparison with the above-mentioned cylindrical battery A, the present inventors further compared in the following Comparative Examples 1 to 5 cylindrical batteries B to cylindrical batteries each having a negative electrode composed of various metal foils instead of carbonaceous materials. Battery F was prepared.

比較例1 負極集電体となる帯状の銅箔に帯状のリチウム箔を積
層したものを負極とした他は、実施例と同様にして円筒
型電池Bを作成した。
Comparative Example 1 A cylindrical battery B was prepared in the same manner as in Example, except that a band-shaped copper foil serving as a negative electrode current collector was laminated with a band-shaped lithium foil as a negative electrode.

比較例2 帯状の銅箔を負極とした他は、実施例と同様にして円
筒型電池Cを作成した。
Comparative Example 2 A cylindrical battery C was prepared in the same manner as in Example, except that a strip-shaped copper foil was used as a negative electrode.

比較例3 帯状のアルミニウム箔を負極とした他は、実施例と同
様にして円筒型電池Dを作成した。
Comparative Example 3 A cylindrical battery D was prepared in the same manner as in Example, except that a strip-shaped aluminum foil was used as a negative electrode.

比較例4 帯状のニッケル箔を負極とした他は、実施例と同様に
して円筒型電池Eを作成した。
Comparative Example 4 A cylindrical battery E was prepared in the same manner as in Example, except that a strip-shaped nickel foil was used as a negative electrode.

比較例5 帯状の鉛箔を負極とした他は、実施例と同様にして円
筒型電池Fを作成した。
Comparative Example 5 A cylindrical battery F was prepared in the same manner as in Example, except that a strip-shaped lead foil was used as a negative electrode.

以上の実施例および各比較例において作成された円筒
型電池A〜円筒型電池Fについて、充放電サイクル試験
を行った。1サイクルは、充電電流を220mA,上限電圧を
4Vとする3.5時間の定電流充電と、14Ωの負荷を接続し
終止電圧を2.9Vとする定抵抗放電を組み合わせたもので
ある。結果を第2図に示す。図中、縦軸は放電容量(m
A.h)、横軸はサイクル数(回)をそれぞれ表し、曲線
Aないし曲線Eは各円筒型電池A〜円筒型電池Eの充放
電サイクル特性をそれぞれ表す。この図より、各比較例
で作成された円筒型電池B〜円筒型電池Fは充放電サイ
クル試験20〜50サイクル行った時点でいずれも電池容量
が初期値の1/10程度に減少するのに対し、実施例にかか
る円筒型電池Aは、200サイクル後においても初期値の8
0%以上の電池容量を維持しており、極めてサイクル寿
命に優れていることが明らかである。
A charge / discharge cycle test was performed on the cylindrical batteries A to F produced in the above Examples and Comparative Examples. In one cycle, the charging current is 220mA and the upper limit voltage is
It combines 3.5-hour constant-current charging with 4 V and constant-resistance discharging with a 14 Ω load connected and a final voltage of 2.9 V. The results are shown in FIG. In the figure, the vertical axis indicates the discharge capacity (m
Ah), the horizontal axis represents the number of cycles (times), and curves A to E represent the charge / discharge cycle characteristics of the cylindrical batteries A to E, respectively. From this figure, it can be seen that the battery capacity of each of the cylindrical batteries B to F produced in each comparative example is reduced to about 1/10 of the initial value at the time when the charge / discharge cycle test is performed 20 to 50 cycles. On the other hand, the cylindrical battery A according to the example has an initial value of 8 even after 200 cycles.
It is clear that the battery capacity is maintained at 0% or more and the cycle life is extremely excellent.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の非水電解
液二次電池においては、充填時に正極活物質から放出さ
れたリチウムイオンが負極の表面にデンドライト状に析
出することがないので、内部ショートを起こす虞れがな
い。また、上記リチウムイオンは充放電にしたがって負
極材に対して速やかなドープもしくはアンドープ挙動を
示すため、充放電サイクルに伴う電池容量の劣化が極め
て少ない、長期信頼性に優れる非水電解液二次電池を提
供することが可能となる。
As is clear from the above description, in the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the lithium ions released from the positive electrode active material at the time of filling do not precipitate in the form of dendrites on the surface of the negative electrode. There is no risk of short circuit. In addition, since the above-mentioned lithium ion shows a rapid doping or undoping behavior with respect to the negative electrode material according to charge / discharge, the non-aqueous electrolyte secondary battery which has very little deterioration in battery capacity due to charge / discharge cycles and has excellent long-term reliability. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例にかかる円筒型電池の構成例
を示す概略断面図である。第2図は実施例および比較例
にかかる円筒型電池の充放電サイクル特性を示す特性図
である。 1……負極 2……正極 3……セパレータ 5……電池缶
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration example of a cylindrical battery according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram showing charge / discharge cycle characteristics of the cylindrical batteries according to the example and the comparative example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Negative electrode 2 ... Positive electrode 3 ... Separator 5 ... Battery can

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−114065(JP,A) 特開 昭63−274059(JP,A) 特開 平1−173574(JP,A) 特開 昭63−187569(JP,A) 特開 昭62−122066(JP,A) 特開 昭58−220362(JP,A) 特公 昭58−34414(JP,B2) 米国特許4507371(US,A) 小槻勉、「リチウム非水溶媒電池用二 酸化マンガンに関する研究」、旭硝子工 業技術奨励会研究報告、1989年1月30日 発行、Vol.53、p.107−112 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/40 H01M 4/58 JICSTファイル(JOIS) WPI/L(QUESTEL)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-114065 (JP, A) JP-A-63-174059 (JP, A) JP-A-1-173574 (JP, A) JP-A-63-164 187569 (JP, A) JP-A-62-122066 (JP, A) JP-A-58-220362 (JP, A) JP-B-58-34414 (JP, B2) US Patent 4507371 (US, A) Tsutomu Kotsuki, "Research on Manganese Dioxide for Lithium Nonaqueous Solvent Batteries", Research Report of Asahi Glass Industrial Technology Promotion Association, issued on January 30, 1989, Vol. 53, p. 107-112 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 10/40 H01M 4/58 JICST file (JOIS) WPI / L (QUESTEL)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】負極材と正極材と非水電解液とを有し、 負極材を帯状の集電体の両面に成形してなる負極と、正
極材を帯状の集電体の両面に成形してなる正極とを、セ
パレータを介して巻回してなる非水電解液二次電池にお
いて、 上記負極材は、炭素材料をを主体とする負極材であり、 上記正極材は、LiMn2O4もしくはLixMn(m)O(x+m)/2
(ただし、式中のxは0.5≦x≦0.7の条件を満たように
選ばれる数であり、mはマンガン価数分析値であり、3.
80≦m≦3.90、4.03≦m+x≦4.55である。)を主体と
する正極材であることを特徴とする非水電解液二次電
池。
1. A negative electrode comprising a negative electrode material, a positive electrode material and a non-aqueous electrolyte, wherein the negative electrode material is formed on both sides of a strip-shaped current collector, and the positive electrode material is formed on both sides of a strip-shaped current collector. A non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by winding a positive electrode formed through a separator, wherein the negative electrode material is a negative electrode material mainly composed of a carbon material, and the positive electrode material is LiMn 2 O 4 Or Li x Mn (m) O (x + m) / 2
(Where x in the formula is a number selected so as to satisfy the condition of 0.5 ≦ x ≦ 0.7, m is a manganese valence analysis value, and 3.
80 ≦ m ≦ 3.90, 4.03 ≦ m + x ≦ 4.55. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode material mainly comprising:
JP1220216A 1989-08-29 1989-08-29 Non-aqueous electrolyte secondary battery Expired - Lifetime JP3057499B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1220216A JP3057499B2 (en) 1989-08-29 1989-08-29 Non-aqueous electrolyte secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1220216A JP3057499B2 (en) 1989-08-29 1989-08-29 Non-aqueous electrolyte secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0384872A JPH0384872A (en) 1991-04-10
JP3057499B2 true JP3057499B2 (en) 2000-06-26

Family

ID=16747704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1220216A Expired - Lifetime JP3057499B2 (en) 1989-08-29 1989-08-29 Non-aqueous electrolyte secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3057499B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5464365A (en) * 1991-09-21 1995-11-07 Robert Bosch Gmbh Motor-driven hand-held machine tool
JP3311402B2 (en) * 1992-11-19 2002-08-05 三洋電機株式会社 Rechargeable battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
小槻勉、「リチウム非水溶媒電池用二酸化マンガンに関する研究」、旭硝子工業技術奨励会研究報告、1989年1月30日発行、Vol.53、p.107−112

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0384872A (en) 1991-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002280079A (en) Battery
JP3060471B2 (en) Negative electrode for battery, method for producing the same, and nonaqueous electrolyte battery using the same
JP3709628B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2003157900A (en) Battery
JPH11233140A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4150087B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP3552377B2 (en) Rechargeable battery
JP4560854B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JPH06333564A (en) Nonaqueous electrolytic secondary battery
JP2002280080A (en) Method of charging secondary battery
JPH0613109A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3309449B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP3057499B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH07335262A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2002279995A (en) Battery
JP3557240B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2003151627A (en) Battery
JP3163642B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2002280078A (en) Battery
JP3506386B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4195122B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH11297354A (en) Nonaqueos electrolyte secondary battery
JP3278837B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH09283178A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3104264B2 (en) Coin type non-aqueous electrolyte secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080421

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421

Year of fee payment: 10