JP6742408B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の電池の一実施形態である積層型電池の概要を模式的に表した断面概略図である。なお、本明細書においては、図1に示す扁平型(積層型)の双極型でないリチウムイオン二次電池を例に挙げて詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はかような形態のみに制限されない。
図1は、扁平型(積層型)の双極型ではない非水電解質リチウムイオン二次電池(以下、単に「積層型電池」ともいう)の基本構成を模式的に表した断面概略図である。図1に示すように、本実施形態の積層型電池10は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素21が、電池外装体である電池外装材29の内部に封止された構造を有する。ここで、発電要素21は、正極と、セパレータ17と、負極とを積層した構成を有している。なお、セパレータ17は、非水電解質(例えば、液体電解質)を内蔵している。正極は、正極集電体12の両面に正極活物質層15が配置された構造を有する。負極は、負極集電体11の両面に負極活物質層13が配置された構造を有する。具体的には、1つの正極活物質層15とこれに隣接する負極活物質層13とが、セパレータ17を介して対向するようにして、負極、電解質層および正極がこの順に積層されている。これにより、隣接する正極、電解質層および負極は、1つの単電池層19を構成する。したがって、図1に示す積層型電池10は、単電池層19が複数積層されることで、電気的に並列接続されてなる構成を有するとも言える。
正極は、正極集電体と、前記正極集電体の表面に形成された正極活物質を含む正極活物質層とを有するものである。
正極集電体を構成する材料に特に制限はないが、好適には金属が用いられる。具体的には、金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅、その他合金等などが挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、またはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、電子伝導性や電池作動電位の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅が好ましい。
正極活物質層15は、正極活物質を含み、必要に応じて、導電助剤、バインダー、さらには電解質として電解質塩(リチウム塩)やイオン伝導性ポリマーなどのその他の添加剤をさらに含む。
正極活物質としては、例えば、LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2、Li(Ni−Mn−Co)O2およびこれらの遷移金属の一部が他の元素により置換されたもの等のリチウム−遷移金属複合酸化物、リチウム−遷移金属リン酸化合物、リチウム−遷移金属硫酸化合物などが挙げられる。場合によっては、2種以上の正極活物質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、リチウム−遷移金属複合酸化物が、正極活物質として用いられる。場合によっては、2種以上の正極活物質が併用されてもよい。
正極活物質層に用いられるバインダーとしては、特に限定されないが、例えば、以下の材料が挙げられる。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、セルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC)およびその塩、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物などの熱可塑性高分子、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、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム(VDF−HFP系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−HFP−TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン系フッ素ゴム(VDF−PFP系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−PFP−TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−PFMVE−TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF−CTFE系フッ素ゴム)等のビニリデンフルオライド系フッ素ゴム、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのバインダーは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
負極は、負極集電体と、負極集電体の表面に形成された負極活物質層とを有するものである。
負極活物質層は負極活物質を含み、必要に応じて、導電助剤、バインダー、電解質(ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など)、イオン伝導性を高めるためのリチウム塩などのその他の添加剤をさらに含む。導電助剤、バインダー、電解質(ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など)、イオン伝導性を高めるためのリチウム塩などのその他の添加剤については、上記正極活物質層の欄で述べたものと同様である。
セパレータは、空孔内部に電解質を保持して正極と負極との間のリチウムイオン伝導性を確保する機能、および正極と負極との間の隔壁としての機能を有する。
セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。
本形態に係る非水電解質二次電池において、セパレータの空孔体積に対する定格容量の比は1.55Ah/cc以上である。セパレータの空孔体積に対する定格容量の比の値は、単位空孔体積あたりの電流の集中の程度(電流密度)を示す指標である。ここで、セパレータの密度(見かけ密度;嵩密度)の単位(g/cc)では、セパレータの構成材料自体の密度(真密度)が考慮される必要がある。例えば、セパレータの実質部分を構成する材料の密度(真密度)が小さいと、同じ体積中に同程度の空孔が存在しても、当該密度(真密度)が大きい場合と比較して、セパレータの密度(見かけ密度;嵩密度)が小さくなるため、単位体積あたりにどの程度のセパレータ材料が充填されているかという指標としては十分ではない。このため、ここでは、セパレータの空孔体積に対する定格容量の比を規定することで、単位空孔体積あたりの電流密度の指標としている。また、電池を高容量化する(定格容量を大きくする)ことで、セパレータ内のリチウムイオンが増大するが、その一方で、セパレータ内の空孔体積が小さくなると、リチウムイオンの拡散性が低下する。したがって、セパレータの空孔体積に対する定格容量の比は、セパレータにおけるリチウムイオンの拡散性の指標となり、セパレータの空孔体積に対する定格容量の比が1.55Ah/cc以上と、リチウムイオンの拡散性が低い環境下であっても、本形態におけるようにセパレータにおける空孔率のばらつきが低減された構成とすることで、サイクル耐久性が顕著に向上するのである。
本形態に係る非水電解質二次電池においては、セパレータにおける空孔率のばらつきが4.0%以下である。また、より好適な実施形態においては、セパレータの空孔体積に対する定格容量の比が2.1Ah/cc以上であり、セパレータにおける空孔率のばらつきが3.0%以下である。セパレータの空孔体積に対する定格容量の比が2.1Ah/cc以上とさらに高容量の非水電解質二次電池においては、セパレータにおける空孔率のばらつきを3.0%以下とすることで、サイクル耐久性(容量維持率)が顕著に向上する。ここで、電池の容量が大きくなるほど、空孔率のばらつきがサイクル耐久性へ及ぼす悪影響が一層顕著となり、セパレータの空孔の均一性に対する要請もより大きくなる。しかしながら、本発明者らの検討によれば、このように高容量の電池においても、セパレータにおける空孔率のばらつきを4.0%以下とすることで、88%以上と高い容量維持率が達成されうることが判明したのである。また、他の好適な実施形態においては、セパレータにおける空孔率のばらつきが3.0%以下である。かような構成とすることで、電池のサイクル耐久性をより一層向上させることが可能となる。
オレフィン系樹脂を、押出機にてオレフィン系樹脂の融点よりも20℃高い温度以上でかつオレフィン系樹脂の融点よりも100℃高い温度以下にて溶融混練し、上記押出機の先端に取り付けたTダイから押出すことにより、オレフィン系樹脂フィルムを得る押出工程と、
上記押出工程後の上記オレフィン系樹脂フィルムを上記オレフィン系樹脂の融点よりも30℃低い温度以上でかつ上記オレフィン系樹脂の融点よりも1℃低い温度以下で養生する養生工程と、
記養生工程後の上記オレフィン系樹脂フィルムを、その表面温度が−20℃以上100℃未満にて延伸倍率1.2〜1.6倍に一軸延伸する第1延伸工程と、
記第1延伸工程において延伸が施された上記オレフィン系樹脂フィルムを、その表面温度が100〜150℃にて延伸倍率1.2〜2.2倍に一軸延伸する第2延伸工程と、
記第2延伸工程において延伸が施されたオレフィン系樹脂フィルムをアニールするアニーリング工程と
を有する方法が挙げられる。
オレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂フィルムは、オレフィン系樹脂を押出機に供給して溶融混練した上で、押出機の先端に取り付けたTダイから押出すことにより製造することができる。
次いで、上述した押出工程により得られたオレフィン系樹脂フィルムを養生する。このオレフィン系樹脂の養生工程は、押出工程においてオレフィン系樹脂フィルム中に生成させたラメラを成長させるために行う。このことにより、オレフィン系樹脂フィルムの押出方向に結晶化部分(ラメラ)と非結晶部分とが交互に配列してなる積層ラメラ構造を形成させることができ、後述するオレフィン系樹脂フィルムの延伸工程において、ラメラ内ではなく、ラメラ間において亀裂を発生させ、この亀裂を起点として微小孔部を形成することができる。
次に、養生工程後のオレフィン系樹脂フィルムに、その表面温度が−20℃以上100℃未満にて延伸倍率1.2〜1.6倍に一軸延伸を施す第一延伸工程を実施する。第一延伸工程では、オレフィン系樹脂フィルムを好ましくは押出方向にのみ一軸延伸する。第一延伸工程において、オレフィン系樹脂フィルム中のラメラは殆ど溶融しておらず、延伸によってラメラ同士を離間させることによって、ラメラ間の非結晶部において効率的に微細な亀裂を独立して生じさせ、この亀裂を起点として多数の微小孔部を確実に形成させる。
次いで、第一延伸工程後のオレフィン系樹脂フィルムに、その表面温度が100〜150℃にて延伸倍率1.2〜2.2倍に一軸延伸処理を施す第二延伸工程を実施する。第二延伸工程においても、オレフィン系樹脂フィルムを好ましくは押出方向にのみ一軸延伸する。このような第二延伸工程における延伸処理を行うことによって、第一延伸工程にてオレフィン系樹脂フィルムに形成された多数の微小孔部を成長させることができる。
次に、第二延伸工程において延伸が施されたオレフィン系樹脂フィルムにアニール処理を施すアニーリング工程を行う。このアニーリング工程は、上述した延伸工程において加えられた延伸によってオレフィン系樹脂フィルムに生じた残存歪みを緩和して、得られるオレフィン系樹脂多孔質フィルムに加熱による熱収縮が生じるのを抑えるために行われる。
液体電解質は、リチウムイオンのキャリヤーとしての機能を有する。電解液層を構成する液体電解質は、可塑剤である有機溶媒に支持塩であるリチウム塩が溶解した形態を有する。用いられる有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等のカーボネート類が例示される。また、リチウム塩としては、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiTaF6、LiCF3SO3等の電極の活物質層に添加されうる化合物が同様に採用されうる。液体電解質は、上述した成分以外の添加剤をさらに含んでもよい。かような化合物の具体例としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、ジフェニルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、1,2−ジビニルエチレンカーボネート、1−メチル−1−ビニルエチレンカーボネート、1−メチル−2−ビニルエチレンカーボネート、1−エチル−1−ビニルエチレンカーボネート、1−エチル−2−ビニルエチレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、ビニルオキシメチルエチレンカーボネート、アリルオキシメチルエチレンカーボネート、アクリルオキシメチルエチレンカーボネート、メタクリルオキシメチルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、プロパルギルエチレンカーボネート、エチニルオキシメチルエチレンカーボネート、プロパルギルオキシエチレンカーボネート、メチレンエチレンカーボネート、1,1−ジメチル−2−メチレンエチレンカーボネートなどが挙げられる。なかでも、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートが好ましく、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートがより好ましい。これらの環式炭酸エステルは、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
集電板(25、27)を構成する材料は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池用の集電板として従来用いられている公知の高導電性材料が用いられうる。集電板の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼(SUS)、これらの合金等の金属材料が好ましい。軽量、耐食性、高導電性の観点から、より好ましくはアルミニウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムである。なお、正極集電板27と負極集電板25とでは、同一の材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。
また、図示は省略するが、集電体11と集電板(25、27)との間を正極リードや負極リードを介して電気的に接続してもよい。正極および負極リードの構成材料としては、公知のリチウムイオン二次電池において用いられる材料が同様に採用されうる。なお、外装から取り出された部分は、周辺機器や配線などに接触して漏電したりして製品(例えば、自動車部品、特に電子機器等)に影響を与えないように、耐熱絶縁性の熱収縮チューブなどにより被覆することが好ましい。
電池外装材29としては、公知の金属缶ケースを用いることができるほか、発電要素を覆うことができる、アルミニウムを含むラミネートフィルムを用いた袋状のケースが用いられうる。該ラミネートフィルムには、例えば、PP、アルミニウム、ナイロンをこの順に積層してなる3層構造のラミネートフィルム等を用いることができるが、これらに何ら制限されるものではない。高出力化や冷却性能に優れ、EV、HEV用の大型機器用電池に好適に利用することができるという観点から、ラミネートフィルムが望ましく、アルミネートラミネートがより好ましい。
図3は、二次電池の代表的な実施形態である扁平なリチウムイオン二次電池の外観を表した斜視図である。このリチウムイオン二次電池のように、本発明における好ましい実施形態によれば、アルミニウムを含むラミネートフィルムからなる電池外装材に前記発電要素が封入されてなる扁平積層型ラミネート電池が提供される。このように扁平積層型ラミネートとすることで、大容量化を図ることができる。
一般的な電気自動車では、電池格納スペースが170L程度である。このスペースにセルおよび充放電制御機器等の補機を格納するため、通常セルの格納スペース効率は50%程度となる。この空間へのセルの積載効率が電気自動車の航続距離を支配する因子となる。単セルのサイズが小さくなると上記積載効率が損なわれるため、航続距離を確保できなくなる。
組電池は、電池を複数個接続して構成した物である。詳しくは少なくとも2つ以上用いて、直列化あるいは並列化あるいはその両方で構成されるものである。直列、並列化することで容量および電圧を自由に調節することが可能になる。
本実施形態の非水電解質二次電池は、長期使用しても放電容量が維持され、サイクル特性が良好である。さらに、体積エネルギー密度が高い。電気自動車やハイブリッド電気自動車や燃料電池車やハイブリッド燃料電池自動車などの車両用途においては、電気・携帯電子機器用途と比較して、高容量、大型化が求められるとともに、長寿命化が必要となる。したがって、上記非水電解質二次電池は、車両用の電源として、例えば、車両駆動用電源や補助電源に好適に利用することができる。
以下の実施例・比較例で用いた各セパレータにおける空孔率のばらつきは、以下の手法により算出した。
1.電解液の作製
エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)の混合溶媒(30:30:40(体積比))を溶媒とした。また1.0MのLiPF6をリチウム塩とした。さらに上記溶媒と上記リチウム塩との合計100重量%に対して2.0重量%のビニレンカーボネートを添加して電解液を作製した。なお、「1.0MのLiPF6」とは、当該混合溶媒およびリチウム塩の混合物におけるリチウム塩(LiPF6)濃度が1.0Mであるという意味である。
正極活物質としてLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(平均粒子径:15μm)90重量%、導電助剤としてアセチレンブラック 5重量%、およびバインダーとしてPVdF 5重量%からなる固形分を用意した。この固形分に対し、スラリー粘度調整溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を適量添加して、正極活物質スラリーを調製した。次に、正極活物質スラリーを、集電体であるアルミニウム箔(厚み20μm)の両面に塗工機を用いて塗布し、乾燥・プレスを行って、正極活物質層の片面塗工量15.0mg/cm2の正極を作製した。また、正極活物質層の密度は、2.8g/ccとした。
負極活物質として天然黒鉛(平均粒子径:20μm)94重量%、導電助剤としてアセチレンブラック2重量%およびバインダーとしてSBR 3重量%、CMC 1重量%からなる固形分を用意した。この固形分に対し、スラリー粘度調整溶媒であるイオン交換水を適量添加して、負極活物質スラリーを調製した。次に、負極活物質スラリーを、集電体である銅箔(10μm)の両面に塗布し、乾燥・プレスを行って、片面塗工量7.3mg/cm2の負極を作製した。また、負極活物質層の密度は、1.4g/ccとした。
上記で作製した正極を200×204mmの長方形状に切断し、負極を205×209mmの長方形状に切断した(正極24枚、負極25枚)。この正極と負極とを210×214mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)を介して交互に積層して発電要素を作製した。なお、ここで用いたセパレータにおける空孔率のばらつきの値は、1.2%であった。
手順1:0.2Cの定電流充電によって4.15Vに到達後、定電圧充電にて2.5時間充電し、その後、10秒間休止する。
正極活物質層および負極活物質層の片面塗工量をそれぞれ18.0mg/cm2および8.8mg/cm2に変更し、正極、負極およびセパレータのサイズをそれぞれ200×210mm、205×215mmおよび210×220mmに変更したこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
正極活物質層および負極活物質層の片面塗工量をそれぞれ21.5mg/cm2および10.5mg/cm2に変更したこと以外は、上述した実施例2と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×214mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が1.9%のものを用いたこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が1.9%のものを用いたこと以外は、上述した実施例2と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が1.9%のものを用いたこと以外は、上述した実施例3と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×214mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が2.9%のものを用いたこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が2.9%のものを用いたこと以外は、上述した実施例2と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が2.9%のものを用いたこと以外は、上述した実施例3と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×214mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が3.8%のものを用いたこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が3.8%のものを用いたこと以外は、上述した実施例2と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が3.8%のものを用いたこと以外は、上述した実施例3と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×214mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が5.2%のものを用いたこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が5.2%のものを用いたこと以外は、上述した実施例2と同様の手法により、電池を完成させた。
セパレータとして、210×220mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が5.2%のものを用いたこと以外は、上述した実施例3と同様の手法により、電池を完成させた。
正極活物質層および負極活物質層の片面塗工量をそれぞれ10.6mg/cm2および5.3mg/cm2に変更した。また、正極および負極のサイズをそれぞれ200×179mmおよび205×184mmに変更した。そして、セパレータとして、210×189mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が5.2%のものを用いた。これらのこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
正極活物質層および負極活物質層の片面塗工量をそれぞれ10.8mg/cm2および5.6mg/cm2に変更した。また、正極および負極のサイズをそれぞれ200×226mmおよび205×231mmに変更した。そして、セパレータとして、210×236mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が6.5%のものを用いた。これらのこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
正極活物質層および負極活物質層の片面塗工量をそれぞれ26.0mg/cm2および12.7mg/cm2に変更した。また、正極および負極のサイズをそれぞれ80×132mmおよび85×137mmに変更した。さらに、正極35枚および負極36枚をセパレータを介して交互に積層することで、電池の積層数を35とした。そして、セパレータとして、90×142mmのセパレータ(ポリプロピレン製の微多孔膜、厚さ25μm、空孔率55%)であって、空孔率のばらつきの値が6.5%のものを用いた。これらのこと以外は、上述した実施例1と同様の手法により、電池を完成させた。
正極に対する電流密度を2mA/cm2として、各実施例および比較例で作製した電池をカットオフ電圧4.15Vまで充電して初期充電容量とし、1時間の休止後、カットオフ電圧3.0Vまで放電したときの容量を初期放電容量とした。この充放電サイクルを500回繰返した。初期放電容量に対する500サイクル目の放電容量の割合を容量維持率(%)とし、サイクル耐久性として評価した。
11 負極集電体、
12 正極集電体、
13 負極活物質層、
15 正極活物質層、
17 セパレータ、
19 単電池層、
21、57 発電要素、
25 負極集電板、
27 正極集電板、
29、52 電池外装材、
58 正極タブ、
59 負極タブ。
Claims (5)
- 正極集電体の表面に正極活物質を含む正極活物質層が形成されてなる正極と、
負極集電体の表面に負極活物質を含む負極活物質層が形成されてなる負極と、
セパレータと、
を含む発電要素を有し、
前記セパレータがポリオレフィンまたは炭化水素系樹脂からなる多孔性シートを有し、
前記セパレータの空孔体積に対する定格容量の比が1.6Ah/cc以上2.6Ah/cc以下であり、
定格容量に対する電池面積の比が7.0cm2/Ah以上10.2cm 2 /Ah以下であり、
かつ、定格容量が40Ah以上60Ah以下である、非水電解質二次電池であって、
セパレータにおける空孔率のばらつきが1.2%以上3.8%以下である、非水電解質二次電池。 - 前記セパレータにおける空孔率のばらつきが1.2%以上2.9%以下である、請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記セパレータにおける空孔率のばらつきが1.2%以上1.9%以下である、請求項1または2に記載の非水電解質二次電池。
- 前記正極活物質が一般式(1):LiaNibMncCodMxO2(但し、式中、a、b、c、d、xは、0.9≦a≦1.2、0<b<1、0<c≦0.5、0<d≦0.5、0≦x≦0.3を満たす。MはTi、Zr、Nb、W、P、Al、Mg、V、Ca、Sr、Crから選ばれる元素で少なくとも1種類である)
で表される組成を有するリチウム複合酸化物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池。 - アルミニウムを含むラミネートフィルムからなる電池外装体に前記発電要素が封入されてなる扁平積層型ラミネート電池である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池。
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