JP3072049B2 - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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Description
関する。
リチウム二次電池が、従前のアルカリ二次電池に比べ
て、正極活物質を適宜選択することにより高エネルギー
密度化が可能であることから注目されている。
LiCoO2 、LiNiO2 などが、また負極材料とし
てリチウム金属、リチウム合金、天然黒鉛、コークスな
どが、それぞれ使用されている。
を使用した従来のリチウム二次電池には、充放電サイク
ル特性が総じて良くないという問題があった。
クル特性が良好なリチウム二次電池を提供することであ
る。
の本発明に係るリチウム二次電池(本発明電池)は、一
般式LiCo1-p Nip O2 (0.5≦p≦0.9)で
表されるリチウム含有コバルト・ニッケル複合酸化物を
活物質とする正極と、Lc(c軸方向の結晶子の大き
さ)が1000Å以上であり、且つd002 (格子面(0
02)面の面間隔)が3.35〜3.36Åである天然
黒鉛と、Lcが10〜150Åであり、且つd002 が
3.40〜3.70Åであるコークスとの、重量比4/
1の混合物をリチウム吸蔵材とする負極と、非水電解液
とを備える。
ip O2 (0.5≦p≦0.9)で表されるリチウム含
有コバルト・ニッケル複合酸化物が使用される。pが上
記範囲を外れると、充放電サイクル特性の良好なリチウ
ム二次電池が得られなくなる。
コークスとの重量比4/1の混合物が使用される。両者
の重量比がこの値を外れると、充放電サイクル特性の良
好なリチウム二次電池が得られなくなる。天然黒鉛及び
コークスは、粉砕物をそのまま使用してもよく、粉砕物
に、精製処理、加熱処理、酸処理、アルカリ処理、膨張
化処理などを施したものを使用してもよい。
のものを使用することができる。溶媒の具体例として
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、ビニレンカーボネート、スルホ
ラン、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、1,
2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,3−
ジオキソラン及びこれらの2種以上の混合溶媒が、また
溶質の具体例としては、LiPF6 、LiBF4、Li
ClO4 、LiCF3 SO3 及びLiAsF6 が、それ
ぞれ挙げられる。
Co1-p Nip O2 (0.5≦p≦0.9)で表される
リチウム含有コバルト・ニッケル複合酸化物を、また負
極のリチウム吸蔵材として天然黒鉛とコークスとの特定
の重量比の混合物を、それぞれ使用しているので、充放
電サイクル特性に優れる。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して
実施することが可能なものである。
ずれかの正極活物質と、導電剤としての炭素粉末とを重
量比90:5で混合し、得られた混合物95重量部を、
ポリフッ化ビニリデン5重量部のNMP(N−メチル−
2−ピロリドン)溶液と混練して、正極合剤スラリーを
調製した。次いで、この正極合剤スラリーを正極集電体
としてのアルミニウム箔の両面にドクターブレード法に
より塗布し、150°Cで2時間真空乾燥して、4種の
正極を作製した。なお、正極活物質量を調節して、正極
容量を互いに等しくした。
ム含有コバルト・ニッケル複合酸化物…水酸化リチウム
と水酸化コバルトと水酸化ニッケルとを、リチウム:コ
バルト:ニッケルの原子比10:7:3で混合し、85
0°Cで24時間焼成して作製したもの。 (C):式LiCo0.3 Ni0.7 O2 で表されるリチウ
ム含有コバルト・ニッケル複合酸化物…水酸化リチウム
と水酸化コバルトと水酸化ニッケルとを、リチウム:コ
バルト:ニッケルの原子比10:3:7で混合し、85
0°Cで24時間焼成して作製したもの。 (D):LiNiO2
ずれか一の負極材料を使用して、負極を作製した。
(c)〜(f)については、下記の負極材料85重量部
を、ポリフッ化ビニリデン15重量部のNMP溶液と混
練して、負極合剤スラリーを調製し、この負極合剤スラ
リーを負極集電体としての銅箔の両面にドクターブレー
ド法により塗布し、150°Cで2時間真空乾燥して、
負極を作製した。
00Å;d002 =3.356Å)…天然黒鉛塊(Lc>
1000Å;d002 =3.356Å)に空気流を噴射し
てこれを粉砕(ジェット粉砕)し、篩にかけて得た粉
末。 (d):平均粒径約16μmのコークス粉末(Lc=3
2Å;d002 =3.44Å)…コークス塊(Lc=32
Å;d002 =3.44Å)に空気流を噴射してこれを粉
砕し、篩にかけて得た粉末。 (e):(c)と(d)との重量比4:1の混合物 (f):(c)と(d)との重量比3:2の混合物
負極容量よりも大きい円筒形(AAサイズ)の本発明電
池A1及び比較電池A2,B1〜B22を組み立てた。
なお、非水電解液として、エチレンカーボネートとジエ
チルカーボネートとの体積比1:1の混合溶媒に、Li
PF6 (ヘキサフルオロリン酸リチウム)を1M(モル
/リットル)溶かしたものを使用した。また、セパレー
タとして、イオン透過性を有するポリプロピレン製の微
多孔膜を用いた。
(25°C)にて、200mAで4.1Vまで充電した
後、200mAで2.75Vまで放電して、1サイクル
目の放電容量C1を求めた。また、この充放電を200
サイクル行って、200サイクル目の放電容量C2を求
めた。放電容量C1及びC2から、下式に基づき、20
0サイクルまでの1サイクル当たりの容量低下率Pを算
出した。結果を表1に示す。表1を比較電池B1を例に
挙げて説明するに、表1は、1サイクル目の放電容量が
500mAh、200サイクル目の放電容量(mAh)
が250mAh、容量低下率Pが0.25であったこと
を示している。
C1}×100×1/200
較電池B1〜B22に比べて、容量低下率P(%/サイ
クル)が極めて小さい。この事実から、正極活物質とし
て本発明で規制する特定のリチウム含有コバルト・ニッ
ケル複合酸化物を、また負極のリチウム吸蔵材として天
然黒鉛とコークスとを特定の重量比で含有する本発明で
規制する混合物を、それぞれ使用することにより、充放
電サイクル特性に優れたリチウム二次電池が得られるこ
とが分かる。なお、比較電池A2は、容量低下率Pにつ
いては本発明電池A1と同レベルであるが、1サイクル
目及び200サイクル目の放電容量が本発明電池A1に
比べていずれも小さく、電池容量の点で実用上問題があ
る。
れる。
Claims (1)
- 【請求項1】一般式LiCo1-p Nip O2 (0.5≦
p≦0.9)で表されるリチウム含有コバルト・ニッケ
ル複合酸化物を活物質とする正極と、Lc(c軸方向の
結晶子の大きさ)が1000Å以上であり、且つd002
(格子面(002)面の面間隔)が3.35〜3.36
Åである天然黒鉛と、Lcが10〜150Åであり、且
つd002 が3.40〜3.70Åであるコークスとの、
重量比4/1の混合物をリチウム吸蔵材とする負極と、
非水電解液とを備えるリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP8096195A JP3072049B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8096195A JP3072049B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | リチウム二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09259884A JPH09259884A (ja) | 1997-10-03 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8096195A Expired - Fee Related JP3072049B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | リチウム二次電池 |
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-
1996
- 1996-03-25 JP JP8096195A patent/JP3072049B2/ja not_active Expired - Fee Related
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