JPH06176759A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JPH06176759A JPH06176759A JP4323508A JP32350892A JPH06176759A JP H06176759 A JPH06176759 A JP H06176759A JP 4323508 A JP4323508 A JP 4323508A JP 32350892 A JP32350892 A JP 32350892A JP H06176759 A JPH06176759 A JP H06176759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- electrolyte secondary
- secondary battery
- nonaqueous electrolyte
- lithium
- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】４Ｖ級高エネルギー密度の非水電解液二次電池
において、急速充放電特性を向上させることを目的とす
る。 【構成】リチウムあるいはリチウムを可逆的に吸蔵、放
出する負極４とＬｉＭｎ (2-X) ＭX Ｏ4 （Ｍ＝Ｆｅ、Ｃ
ｏ，Ｎｉ、０．０２≦Ｘ≦０．３）、ＬｉＮｉＯ 2 ある
いはＬｉＦｅＯ2 であらわされる複合酸化物を活物質と
する正極１および非水電解液から構成され、前記正極１
は繊維状の黒鉛を添加して構成される。 【効果】この構成により、本発明の非水電解液二次電池
は急速充放電に優れた４Ｖ級の非水電解液二次電池とな
る。すなわち、正極中に導電剤として繊維状黒鉛を添加
することにより、充電時の正極活物質の結晶格子収縮に
おいても、繊維状黒鉛が活物質間に導電のネットワーク
を形成し、急速充放電性能を向上させることができる。
において、急速充放電特性を向上させることを目的とす
る。 【構成】リチウムあるいはリチウムを可逆的に吸蔵、放
出する負極４とＬｉＭｎ (2-X) ＭX Ｏ4 （Ｍ＝Ｆｅ、Ｃ
ｏ，Ｎｉ、０．０２≦Ｘ≦０．３）、ＬｉＮｉＯ 2 ある
いはＬｉＦｅＯ2 であらわされる複合酸化物を活物質と
する正極１および非水電解液から構成され、前記正極１
は繊維状の黒鉛を添加して構成される。 【効果】この構成により、本発明の非水電解液二次電池
は急速充放電に優れた４Ｖ級の非水電解液二次電池とな
る。すなわち、正極中に導電剤として繊維状黒鉛を添加
することにより、充電時の正極活物質の結晶格子収縮に
おいても、繊維状黒鉛が活物質間に導電のネットワーク
を形成し、急速充放電性能を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は正極に特徴をもつ非水電
解液二次電池に関する。
解液二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムまたはリチウム化合物を負極と
する非水電解液二次電池は高電圧でかつ高エネルギー密
度が期待され、盛んに研究がなされている。
する非水電解液二次電池は高電圧でかつ高エネルギー密
度が期待され、盛んに研究がなされている。
【０００３】これまでに、非水電解液二次電池の正極活
物質としてＶ2 Ｏ5 、Ｃｒ2 Ｏ5 、ＭｎＯ2 、ＴｉＯ2
などが知られている。近年、より高エネルギー密度を有
する４ボルト級の非水電解液二次電池の正極活物質とし
てＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、Ｌｉ
ＦｅＯ2 などが注目されている。特に、ＬｉＭｎ
2 Ｏ 4 、ＬｉＮｉＯ2 やＬｉＦｅＯ2 は低コストである
ことや、原料供給が安定しており、大容量の非水電解二
次電池の活物質として活発な研究が行われている。さら
に、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 に関しては、Ｍｎの一部をＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉなどの元素で置換することにより充放電サイク
ル性が著しく向上することが知られている。
物質としてＶ2 Ｏ5 、Ｃｒ2 Ｏ5 、ＭｎＯ2 、ＴｉＯ2
などが知られている。近年、より高エネルギー密度を有
する４ボルト級の非水電解液二次電池の正極活物質とし
てＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、Ｌｉ
ＦｅＯ2 などが注目されている。特に、ＬｉＭｎ
2 Ｏ 4 、ＬｉＮｉＯ2 やＬｉＦｅＯ2 は低コストである
ことや、原料供給が安定しており、大容量の非水電解二
次電池の活物質として活発な研究が行われている。さら
に、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 に関しては、Ｍｎの一部をＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉなどの元素で置換することにより充放電サイク
ル性が著しく向上することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで正極活物質に
ＬｉＭｎ(2-X) ＭX Ｏ4 （Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ，Ｎｉ、０．
０２≦Ｘ≦０．３）、ＬｉＮｉＯ2 あるいはＬｉＦｅＯ
2 を用いることにより、放電容量が大きな非水電解液二
次電池を実現でき、サイクル性も良好であるが、急速充
放電に問題があった。
ＬｉＭｎ(2-X) ＭX Ｏ4 （Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ，Ｎｉ、０．
０２≦Ｘ≦０．３）、ＬｉＮｉＯ2 あるいはＬｉＦｅＯ
2 を用いることにより、放電容量が大きな非水電解液二
次電池を実現でき、サイクル性も良好であるが、急速充
放電に問題があった。
【０００５】これらの活物質の充放電時の挙動を調べて
みると、充電により活物質中からリチウムが放出される
際、結晶格子の収縮をともなうことがわかった。つま
り、充電時に正極活物質の結晶格子が収縮するため、電
極中の集電不良などが生じ、これによって、十分な急速
充放電特性が得られないものと考えられる。
みると、充電により活物質中からリチウムが放出される
際、結晶格子の収縮をともなうことがわかった。つま
り、充電時に正極活物質の結晶格子が収縮するため、電
極中の集電不良などが生じ、これによって、十分な急速
充放電特性が得られないものと考えられる。
【０００６】本発明は前記従来の問題に留意し、急速充
放電特性のよい非水電解液二次電池を提供することを目
的とする。
放電特性のよい非水電解液二次電池を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の非水電解液二次電池は、リチウムあるいはリ
チウムを可逆的に吸蔵、放出する負極と、ＬｉＭｎ
(2-X) ＭX Ｏ4 （Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ，Ｎｉ、０．０２≦Ｘ
≦０．３）、ＬｉＮｉＯ2 あるいはＬｉＦｅＯ2 であら
わされる複合酸化物を活物質とする正極および非水電解
液から構成され、前記正極が繊維状の黒鉛を含む構成と
したものである。
に本発明の非水電解液二次電池は、リチウムあるいはリ
チウムを可逆的に吸蔵、放出する負極と、ＬｉＭｎ
(2-X) ＭX Ｏ4 （Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ，Ｎｉ、０．０２≦Ｘ
≦０．３）、ＬｉＮｉＯ2 あるいはＬｉＦｅＯ2 であら
わされる複合酸化物を活物質とする正極および非水電解
液から構成され、前記正極が繊維状の黒鉛を含む構成と
したものである。
【０００８】
【作用】この構成により、急速充放電に優れた４Ｖ級の
非水電解液二次電池となる。すなわち、正極中の繊維状
黒鉛は導電剤として機能し、充電時の正極活物質の結晶
格子収縮においても、繊維状黒鉛が活物質間に導電のネ
ットワークを形成し、急速充放電性能を向上させること
となる。
非水電解液二次電池となる。すなわち、正極中の繊維状
黒鉛は導電剤として機能し、充電時の正極活物質の結晶
格子収縮においても、繊維状黒鉛が活物質間に導電のネ
ットワークを形成し、急速充放電性能を向上させること
となる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例の非水電解液二次電池
およびその製造法について図面に基づき説明する。
およびその製造法について図面に基づき説明する。
【００１０】正極中の導電剤として平均繊維径が０．１
μｍで繊維径と繊維長の比率が１：２００の繊維状黒鉛
を用いたものについて説明する。正極活物質としてＬｉ
Ｍｎ1.8 Ｃｏ0.2 Ｏ4 とＬｉＮｉＯ2 とＬｉＦｅＯ2 を
用い、正極活物質９５ｇと上記繊維状黒鉛５ｇを混合
し、さらに、結着剤としてポリ４フッ化エチレン樹脂５
ｇを混合して正極合剤とした。正極合剤０．１ｇを直径
１７．５ｍｍに２トン／ｃｍ２でプレス成形して正極と
した。
μｍで繊維径と繊維長の比率が１：２００の繊維状黒鉛
を用いたものについて説明する。正極活物質としてＬｉ
Ｍｎ1.8 Ｃｏ0.2 Ｏ4 とＬｉＮｉＯ2 とＬｉＦｅＯ2 を
用い、正極活物質９５ｇと上記繊維状黒鉛５ｇを混合
し、さらに、結着剤としてポリ４フッ化エチレン樹脂５
ｇを混合して正極合剤とした。正極合剤０．１ｇを直径
１７．５ｍｍに２トン／ｃｍ２でプレス成形して正極と
した。
【００１１】図１において、成形した正極１をケース２
に置く。正極１の上にセパレータ３としての多孔性ポリ
プロピレンフィルムをおいた。負極としては直径１７．
５ｍｍのリチウム板４をポリプロピレン製ガスケット５
をつけた封口板６に圧着した。非水電解液として１モル
／１の過塩素酸リチウムを溶解したプロピレンカーボネ
ートとエチレンカーボネートの等比混合液を用い、これ
セパレータ３上および負極４上に加えた。その後電池を
封口した。
に置く。正極１の上にセパレータ３としての多孔性ポリ
プロピレンフィルムをおいた。負極としては直径１７．
５ｍｍのリチウム板４をポリプロピレン製ガスケット５
をつけた封口板６に圧着した。非水電解液として１モル
／１の過塩素酸リチウムを溶解したプロピレンカーボネ
ートとエチレンカーボネートの等比混合液を用い、これ
セパレータ３上および負極４上に加えた。その後電池を
封口した。
【００１２】上記のようにして作製した非水電解液二次
電池を電池（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）とする。また、比較
例として、導電剤として繊維状黒鉛ではなく、アセチレ
ンブラックを用いた非水電解液二次電池も同様の方法で
作製した。これらの電池を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）とす
る。
電池を電池（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）とする。また、比較
例として、導電剤として繊維状黒鉛ではなく、アセチレ
ンブラックを用いた非水電解液二次電池も同様の方法で
作製した。これらの電池を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）とす
る。
【００１３】上記の電池を充放電電圧範囲４．３Ｖ〜
３．０Ｖ、充放電電流０．５ｍＡ／ｃｍ2 、２ｍＡ／ｃ
ｍ2 および４ｍＡｈ／ｃｍ2 で充放電試験を行った。図
２に各電流レートでの充放電容量の変化を電流レート
０．５ｍＡ／ｃｍ2 を１００として示す。
３．０Ｖ、充放電電流０．５ｍＡ／ｃｍ2 、２ｍＡ／ｃ
ｍ2 および４ｍＡｈ／ｃｍ2 で充放電試験を行った。図
２に各電流レートでの充放電容量の変化を電流レート
０．５ｍＡ／ｃｍ2 を１００として示す。
【００１４】本実施例の電池（Ａ）は電流レートが２ｍ
Ａ／ｃｍ2 で容量維持率は９４％、４ｍＡ／ｃｍ2 の場
合８８％と電流レートが高くなっても、容量の低下が少
ないが、比較例である電池（ａ）はそれぞれ、６７％、
４５％と容量低下が著しい。電池（Ｂ）、（Ｃ）の場合
も比較例（ｂ）、（ｃ）にくらべ、容量低下が非常に小
さいことがわかる。
Ａ／ｃｍ2 で容量維持率は９４％、４ｍＡ／ｃｍ2 の場
合８８％と電流レートが高くなっても、容量の低下が少
ないが、比較例である電池（ａ）はそれぞれ、６７％、
４５％と容量低下が著しい。電池（Ｂ）、（Ｃ）の場合
も比較例（ｂ）、（ｃ）にくらべ、容量低下が非常に小
さいことがわかる。
【００１５】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明は正極の導電剤として繊維状黒鉛を用いるた
め、急速充放電特性に優れた非水電解液二次電池を得る
ことができる。なお、繊維状黒鉛の添加量を増加させれ
ばさせるほど、急速充放電特性は向上するが、電池容量
の低下を招くので、添加量としては０．５重量％〜２０
重量％程度が望ましい。
に、本発明は正極の導電剤として繊維状黒鉛を用いるた
め、急速充放電特性に優れた非水電解液二次電池を得る
ことができる。なお、繊維状黒鉛の添加量を増加させれ
ばさせるほど、急速充放電特性は向上するが、電池容量
の低下を招くので、添加量としては０．５重量％〜２０
重量％程度が望ましい。
【図１】本発明の一実施例の非水電解液二次電池の縦断
面図
面図
【図２】本実施例と比較例の急速充電特性を示す図
１ 正極 ２ ケース ３ セパレータ ４ リチウム板（負極） ５ ガスケット ６ 封口板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 美藤 靖彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 豊口 吉徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 リチウムあるいはリチウムを可逆的に吸
蔵、放出する負極と、ＬｉＭｎ(2-X) ＭX Ｏ4 （Ｍ＝Ｆ
ｅ、Ｃｏ，Ｎｉ、０．０２≦Ｘ≦０．３）、ＬｉＮｉＯ
2 あるいはＬｉＦｅＯ2 であらわされる複合酸化物を活
物質とする正極および非水電解液から構成され、前記正
極が繊維状の黒鉛を含む構成とする非水電解液二次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4323508A JPH06176759A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4323508A JPH06176759A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176759A true JPH06176759A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18155477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4323508A Pending JPH06176759A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06176759A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001236948A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン２次電池用正極 |
| CN103915647A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-07-09 | 上虞安卡拖车配件有限公司 | 一种低温锂离子电池 |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP4323508A patent/JPH06176759A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001236948A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン２次電池用正極 |
| CN103915647A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-07-09 | 上虞安卡拖车配件有限公司 | 一种低温锂离子电池 |
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