JPH07326386A - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery

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JPH07326386A
JPH07326386A JP7081497A JP8149795A JPH07326386A JP H07326386 A JPH07326386 A JP H07326386A JP 7081497 A JP7081497 A JP 7081497A JP 8149795 A JP8149795 A JP 8149795A JP H07326386 A JPH07326386 A JP H07326386A
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JP
Japan
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secondary battery
battery according
negative electrode
positive electrode
electrolytic solution
Prior art date
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Pending
Application number
JP7081497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Kidai
聖幸 希代
Jun Tsukamoto
遵 塚本
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07326386A publication Critical patent/JPH07326386A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE:To restrain a drop in high output capacity as well as in low output capacity, even when a negative electrode formed out of powder compact has small thickness. CONSTITUTION:Regarding a secondary battery using a positive electrode, a negative electrode and a nonaqueous electrolyte, the ratio p (sigma/eta, [10<-3>S/cm/ cPoise]) of the conductivity sigma [10<-3>S/cm] to the viscosity eta [cPoise] of the nonaqueous electrolyte is set to satisfy a relationship of 3<=p. Also, in a secondary battery using a positive electrode, a negative electrode and a nonaqueous electrolyte, a pulverized carbon material formed out of finely broken carbon fiber is used for the negative electrode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、正極、負極、非水電解
液を用いた二次電池に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a secondary battery using a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラやノート型パソコン
などのポータブル機器の普及に伴い、小型高容量の二次
電池に対する需要が高まっている。現在使用されている
二次電池のほとんどはアルカリ電解液を用いたニッケル
−カドミウム電池であるが、電池電圧が約1.2Vと低
く、エネルギー密度の向上は困難である。そのため、電
圧を向上させるために、負極にリチウム金属を用いる二
次電池が検討された。
2. Description of the Related Art In recent years, with the widespread use of portable devices such as video cameras and notebook computers, demand for small and high capacity secondary batteries has increased. Most of the secondary batteries currently used are nickel-cadmium batteries using an alkaline electrolyte, but the battery voltage is low at about 1.2 V, and it is difficult to improve the energy density. Therefore, in order to improve the voltage, a secondary battery using lithium metal for the negative electrode has been studied.

【0003】ところが、リチウム金属を負極に使用する
二次電池では、充放電の繰り返しによってリチウムが樹
枝状(デンドライト)に成長し、短絡を起こしたり寿命
が短くなるなどの不都合が生じやすかった。そこで、負
極に各種炭素材料を用いて、リチウムイオンを吸蔵放出
することにより使用する二次電池が提案された。このよ
うな炭素材料へのリチウムイオンの吸蔵放出を利用した
負極からなる二次電池としては、特開昭57−2080
79号公報、特開昭58−93176号公報、特開昭5
8−192266号公報、特開昭62−90863号公
報、特開昭62−122066号公報、特開平3−66
856号公報等が公知である。これらの二次電池の負極
は、リチウムを吸蔵放出可能な炭素材料の粉末成型体か
らなっている。また、電解液として、電圧が高いために
水溶液を電解液として用いることができないため、有機
溶媒などの非水電解液を使用している。
However, in a secondary battery in which lithium metal is used as the negative electrode, lithium tends to grow into dendrites due to repeated charging / discharging, resulting in short circuits and shortened life. Therefore, a secondary battery has been proposed in which various carbon materials are used for the negative electrode and the lithium ion is used by inserting and extracting lithium ions. Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-2080 discloses a secondary battery including a negative electrode that utilizes the absorption and desorption of lithium ions in such a carbon material.
79, JP-A-58-93176, JP-A-5
8-192266, JP-A-62-90863, JP-A-62-122066, and JP-A-3-66.
Japanese Patent Publication No. 856 is known. The negative electrode of these secondary batteries is made of a powder molded body of a carbon material capable of inserting and extracting lithium. Further, as the electrolytic solution, a nonaqueous electrolytic solution such as an organic solvent is used because an aqueous solution cannot be used as the electrolytic solution because of its high voltage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負極あ
るいは正極において、その厚みが厚くなった場合、特に
電極が、粉末成型体からなる場合に、高出力電流で放電
させた場合の負極活物質重量当たりの放電容量(mAh/g
)は、低出力電流で放電させた場合の放電容量に比べ
て、著しく減少するという問題があった。すなわち、高
出力電流で放電させた場合の放電容量を高出力容量と
し、低出力電流で放電させた場合の放電容量を低出力容
量とすると、高出力容量/低出力容量が小さく、本発明
においては、この値の減少の少ない二次電池を提供する
ことを目的とする。
However, when the thickness of the negative electrode or the positive electrode is increased, particularly when the electrode is formed of a powder molded body, the weight of the negative electrode active material when discharged at a high output current is high. Discharge capacity (mAh / g
) Has a problem that the discharge capacity is remarkably reduced as compared with the discharge capacity when discharged at a low output current. That is, if the discharge capacity when discharged with a high output current is a high output capacity and the discharge capacity when discharged with a low output current is a low output capacity, the high output capacity / low output capacity is small, and in the present invention, Aims to provide a secondary battery whose decrease in this value is small.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の構成を有するものである。
The present invention has the following constitution in order to solve the above problems.

【0006】「(1) 正極、負極、非水電解液を用いた二
次電池において、該非水電解液の電導度σ[10-3S/
cm]と粘度η[cPoise ]の比p(σ/η,[10-3
S/cm/cPoise ])が、3≦pの関係を満たすこと
を特徴とする二次電池。
[1] In a secondary battery using a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, the conductivity of the non-aqueous electrolyte is σ [10 −3 S /
cm] and the viscosity η [cPoise] ratio p (σ / η, [10 -3
S / cm / cPoise]) satisfies the relation of 3 ≦ p.

【0007】(2) 正極、負極、非水電解液を用いた二次
電池において、該負極に、炭素繊維を微細に裁断した粉
末状炭素材料を用いることを特徴とする二次電池。」 本発明の二次電池は、負極と、正極と、非水電解液とを
用いた二次電池に関するものであり、二次電池の構造や
その製造方法については特に限定されるものではない。
(2) A secondary battery using a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolytic solution, wherein a powdery carbon material obtained by finely cutting carbon fibers is used for the negative electrode. The secondary battery of the present invention relates to a secondary battery using a negative electrode, a positive electrode, and a non-aqueous electrolytic solution, and the structure of the secondary battery and its manufacturing method are not particularly limited.

【0008】本発明に用いられる負極および正極は、特
に限定されるものではなく、一般に電極として用いられ
ている電極を用いることができる。この電極が、特に粉
末成型体からなる場合において、成型体が厚い場合に、
高出力電流での放電容量が少なくなるが、その原因とし
ては、電極成型体の微細な隙間での電解液中のイオンの
移動が悪いためであると推測される。そこで、発明者ら
は鋭意検討の結果、電極の微細な隙間でイオンの移動を
良くするためには、電解液のイオン電導度と粘度が重要
であると考えた。そして、高出力容量/低出力容量と電
解液の電導度や粘度との関係を調べたが、これらはそれ
ぞれ単独では関係の小さいものであった。しかしなが
ら、この電解液の電導度と粘度の比をとることにより、
高出力容量/低出力容量が向上することが判明した。つ
まり、非水電解液の電導度と粘度の比が上述の特定の範
囲にあると、高出力容量/低出力容量の低下を抑えるこ
とができることを見いだすに到ったのである。
The negative electrode and the positive electrode used in the present invention are not particularly limited, and electrodes generally used as electrodes can be used. When this electrode is made of a powder compact, especially when the compact is thick,
The discharge capacity at high output current decreases, but it is presumed that this is because the movement of ions in the electrolytic solution in the minute gaps of the electrode molded body is poor. Therefore, as a result of intensive studies, the inventors have considered that the ionic conductivity and viscosity of the electrolytic solution are important in order to improve the movement of ions in the fine gaps between the electrodes. Then, the relationship between the high output capacity / low output capacity and the electric conductivity or viscosity of the electrolytic solution was examined, but they were not related by themselves. However, by taking the ratio of conductivity and viscosity of this electrolyte,
It was found that high output capacity / low output capacity was improved. In other words, it has been found that when the ratio between the electric conductivity and the viscosity of the non-aqueous electrolyte is in the above-mentioned specific range, it is possible to suppress the decrease in high output capacity / low output capacity.

【0009】本発明の負極に用いられる材料としては、
特に限定されるものではないが、例えば、リチウムイオ
ンの吸蔵放出が良好であるという点で、炭素材料などが
好ましい。その炭素材料の原料や製法などは特に限定す
ることなく用いることができる。原料としては、石油や
石炭などのコークスやピッチ、木材などの植物、天然ガ
スや低級炭化水素などの低分子量有機化合物、ポリアク
リロニトリル、フェノール樹脂やフルフリルアルコール
樹脂などの合成高分子などが挙げられ、これらを原料や
用途に応じて700〜3000℃で焼成する炭素化ある
いは黒鉛化という処理を経て炭素材料が得られる。また
天然黒鉛も用いることができる。炭素材料の性質とし
て、密度、結晶厚み(Lc)、結晶面間隔(d002 )、
電気抵抗、強度、弾性率などが挙げられるが、これらは
目的とする二次電池の電極特性に応じて適宜決めるべき
ものであり、特に限定されるものではない。
Materials used for the negative electrode of the present invention include:
Although not particularly limited, for example, a carbon material or the like is preferable because it has a good lithium ion storage / release property. The raw material and manufacturing method of the carbon material can be used without particular limitation. Examples of raw materials include coke and pitch such as petroleum and coal, plants such as wood, low molecular weight organic compounds such as natural gas and lower hydrocarbons, polyacrylonitrile, synthetic polymers such as phenol resin and furfuryl alcohol resin. Then, a carbon material is obtained through a treatment called carbonization or graphitization in which these are fired at 700 to 3000 ° C. depending on the raw material and application. Natural graphite can also be used. The properties of the carbon material include density, crystal thickness (Lc), crystal face spacing (d002),
The electrical resistance, strength, elastic modulus, etc. may be mentioned, but these should be appropriately determined according to the intended electrode characteristics of the secondary battery, and are not particularly limited.

【0010】また、上記炭素材料が炭素繊維を微細に裁
断した粉末状の形態をとるものの成型体の場合も好まし
い実施態様である。このように炭素繊維を微細に裁断し
た粉末状のものを用いた場合、炭素繊維を長繊維として
用いた場合に比べ、電極内に空隙が増えるため、本発明
の目的である高出力容量/低出力容量の大きい二次電池
を好適に得ることができる。さらに、粉末状炭素材料を
用いた場合、結着剤、導電剤とともに溶剤を加えてスラ
リー化し、該スラリーを塗工することによって電極を容
易に作成することが可能となる。かかる粉末状炭素材料
としては、平均長さが5mm以下であること好ましく、
さらには、0.1mm以下、0.05mm以下がより好
ましい。ここでいう「平均長さ」とは、例えば、SEM
等の観察によって、20個以上の粉末状炭素材料につい
て、繊維軸方向の長さを測定することによって求めるこ
とができる。また、かかる「裁断」の方法としては、特
に限定されるものではなく、切断、粉砕などの方法が用
いられる。炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル
(PAN)から得られるPAN系炭素繊維、石炭もしく
は石油などのピッチから得られるピッチ系炭素繊維、セ
ルロースから得られるセルロース系炭素繊維、低分子量
有機物の気体から得られる気相成長炭素繊維などが挙げ
られるが、そのほかに、ポリビニルアルコール、リグニ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、フェノ
ール樹脂、フルフリルアルコールなどを焼成して得られ
る炭素繊維でも構わない。これらの炭素繊維の中で、用
いられる負極および電池の特性に応じて、その特性を満
たす炭素繊維が適宜選択されるが、PAN系炭素繊維、
ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維が好ましい。特
に、リチウムイオンの吸蔵放出が良好であるという点
で、PAN系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が好ましく、
この中でも、東レ(株)製の”トレカ”Tシリーズ、ま
たは、”トレカ”MシリーズなどのPAN系炭素繊維や
メゾフェーズピッチコークスを焼成して得られるピッチ
系炭素繊維がさらに好ましく用いられる。
A preferred embodiment is also a case where the above-mentioned carbon material is in the form of powder obtained by finely cutting carbon fibers. In the case of using the powdery one obtained by finely cutting the carbon fiber as described above, the voids increase in the electrode as compared with the case of using the carbon fiber as the long fiber, and thus the high output capacity / low capacity which is the object of the present invention is obtained. It is possible to preferably obtain a secondary battery having a large output capacity. Furthermore, when a powdery carbon material is used, a solvent can be added together with a binder and a conductive agent to form a slurry, and the slurry can be applied to easily form an electrode. The powdery carbon material preferably has an average length of 5 mm or less,
Furthermore, 0.1 mm or less and 0.05 mm or less are more preferable. The "average length" here is, for example, SEM
It is possible to obtain the value by measuring the length in the fiber axis direction for 20 or more powdery carbon materials by observing the above. Further, the method of “cutting” is not particularly limited, and a method such as cutting or crushing is used. As the carbon fiber, PAN-based carbon fiber obtained from polyacrylonitrile (PAN), pitch-based carbon fiber obtained from pitch of coal or petroleum, cellulose-based carbon fiber obtained from cellulose, gas obtained from gas of low molecular weight organic substance Examples of the carbon fiber include phase-grown carbon fiber, but in addition, carbon fiber obtained by firing polyvinyl alcohol, lignin, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, phenol resin, furfuryl alcohol, etc. may be used. Among these carbon fibers, a carbon fiber satisfying the characteristics is appropriately selected according to the characteristics of the negative electrode and the battery used, and the PAN-based carbon fiber,
Pitch-based carbon fibers and vapor grown carbon fibers are preferable. In particular, PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers are preferable in terms of good occlusion and release of lithium ions,
Among these, PAN-based carbon fibers such as "Torayca" T series or "Torayca" M series manufactured by Toray Industries, Inc. and pitch-based carbon fibers obtained by firing mesophase pitch coke are more preferably used.

【0011】本発明に用いられる炭素材料の粒径あるい
は繊維径は、限定されるものではないが、0.1〜10
0μmが好ましく、特に1〜20μmが好ましく用いら
れる。
The particle diameter or fiber diameter of the carbon material used in the present invention is not limited, but is 0.1-10.
0 μm is preferable, and 1 to 20 μm is particularly preferably used.

【0012】本発明に用いられる負極には、成型性を高
めるために、活物質に結着剤を添加することも好まし
い。このような結着剤としては、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂などの高分子化合物のほか特
に限定されるものではない。これらの結着剤は、粉末と
して活物質に混合して用いられるほか、溶剤に溶かした
りあるいはエマルジョンとして分散させて活物質とスラ
リー状にして用いるなど、その使用形態は特に限定され
るものではない。
In the negative electrode used in the present invention, it is also preferable to add a binder to the active material in order to improve moldability. The binder is not particularly limited in addition to polymer compounds such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyimide, polyethylene, polypropylene, epoxy resin and phenol resin. These binders are used as a powder by being mixed with the active material, and are dissolved in a solvent or dispersed as an emulsion to be used as a slurry with the active material. The form of use is not particularly limited. .

【0013】本発明に用いられる負極においては、この
負極から端子に導通させるために集電体を用いる。この
ような集電体としては、銅、ステンレス、ニッケル、チ
タンタン、白金などの金属を、箔状、網状、ラス状など
の形態として用いることが可能であるが、これらは特に
限定されるものではない。また、負極を集電体と接触さ
せる方法としても、負極活物質の含まれる繊維状あるい
は粉末状の混合物を直接集電体に圧着する、負極活物質
の含まれるスラリーを集電体に塗布して溶媒乾燥後に圧
着するなど、その製造方法は特に限定されるものではな
い。さらに、負極の厚さに相当する集電体から負極表面
までの距離は、特に限定されるものではないが、20μ
m以上の場合に本発明の非水電解液の効果が大きい。
In the negative electrode used in the present invention, a current collector is used to conduct electricity from the negative electrode to the terminal. As such a current collector, metals such as copper, stainless steel, nickel, titanium tan, and platinum can be used in the form of foil, mesh, lath, etc., but these are not particularly limited. Absent. Further, also as a method of bringing the negative electrode into contact with the current collector, a fibrous or powdery mixture containing the negative electrode active material is directly pressed onto the current collector, and a slurry containing the negative electrode active material is applied to the current collector. There is no particular limitation on the manufacturing method, such as pressing after drying the solvent. Further, the distance from the current collector corresponding to the thickness of the negative electrode to the surface of the negative electrode is not particularly limited, but is 20 μm.
When it is m or more, the effect of the non-aqueous electrolyte of the present invention is great.

【0014】本発明に用いられる負極には、上記炭素材
料活物質の他に電子電導性を向上させるために導電剤を
添加することも好ましい。導電剤を添加することによっ
て、電極内の抵抗が低下するため、電池容量の向上に効
果があり、低出力容量の向上のみならず、特に、高出力
容量を向上させる点で有効である。このような導電剤と
しては、電気抵抗の低い材料である、金属、半導体、半
金属が用いられるが、特に炭素質あるいは黒鉛、カーボ
ンブラック等の炭素材料が好ましく用いられる。導電剤
の形状としては、粉末状、繊維状など、特に限定される
ものではないが、粉末の場合は、粒径は0.1〜100
μm、さらに1〜50μmであることか好ましい。導電
剤の添加量としては、炭素活物質に対して、0.01〜
50%、さらには、0.1〜20%であることが好まし
い。
In addition to the above carbon material active material, it is also preferable to add a conductive agent to the negative electrode used in the present invention in order to improve electron conductivity. By adding a conductive agent, the resistance in the electrode is lowered, so that it is effective in improving the battery capacity, and it is particularly effective not only in improving the low output capacity but also in improving the high output capacity. As such a conductive agent, a metal, a semiconductor, or a semimetal, which is a material having a low electric resistance, is used, but a carbonaceous material or a carbon material such as graphite or carbon black is particularly preferably used. The shape of the conductive agent is not particularly limited, such as powder and fibrous, but in the case of powder, the particle size is 0.1 to 100.
It is preferable that it is μm, more preferably 1 to 50 μm. The amount of the conductive agent added is 0.01 to the carbon active material.
It is preferably 50%, more preferably 0.1 to 20%.

【0015】本発明に用いられる非水電解液の溶媒成分
としては、上記請求項の電導度と粘度の比pを満たせ
ば、特に限定されるものではないが、高誘電率溶媒と低
粘度溶媒の混合物などが用いられる。この高誘電率溶媒
としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート、ブチレンカーボネートなどの環状カーボネート、
γ−ブチロラクトンなどの環状エステル、テトラメチル
スルフォラン、ジメチルスルフォキシド、N−メチルピ
ロリドン、ジメチルフォルムアミドやこれらの誘導体な
ど特に限定されるものではない。低粘度溶媒としては、
ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、ジエトキ
シエタンなどの鎖状エーテル、テトラヒドロフラン、ジ
オキソラン、ジオキサンなどの環状エーテル、ジメチル
カーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネートなどの鎖状カーボネートやこれらの誘導体が
用いられるが、特に限定されるものではない。これらの
高誘電率溶媒と低粘度溶媒の組成比も特に限定されるも
のではなく、電解液の電導度と粘度の比pが、上述の請
求項の範囲になるように適宜決められるものである。本
発明に用いられる非水電解液の溶媒は、上記溶媒のほか
の成分が、微量成分として5体積%まで添加されていて
も好ましい実施態様となる。この場合用いられる添加物
としては、様々な有機化合物あるいは無機化合物を挙げ
ることができる。
The solvent component of the non-aqueous electrolytic solution used in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the electric conductivity-viscosity ratio p of the above claims, but it is not limited thereto. And the like are used. As the high dielectric constant solvent, propylene carbonate, ethylene carbonate, cyclic carbonate such as butylene carbonate,
Cyclic esters such as γ-butyrolactone, tetramethylsulfolane, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide and their derivatives are not particularly limited. As a low viscosity solvent,
Chain ethers such as dimethoxyethane, ethoxymethoxyethane and diethoxyethane, cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dioxolane and dioxane, chain carbonates such as dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and diethyl carbonate and derivatives thereof are used, but especially It is not limited. The composition ratio of the high-dielectric-constant solvent and the low-viscosity solvent is also not particularly limited, and the electric conductivity-viscosity ratio p of the electrolytic solution is appropriately determined so as to fall within the scope of the above claims. . The solvent of the non-aqueous electrolytic solution used in the present invention is a preferred embodiment even when other components than the above-mentioned solvent are added as trace components up to 5% by volume. The additives used in this case can include various organic compounds or inorganic compounds.

【0016】本発明に用いられる非水電解液中に含まれ
る電解質としては、特に限定されることなく用いること
が可能であり、例えば、 LiClO4 、LiBF4 、LiPF6 、Li
CF3SO3 、 LiAsF6 、LiSCN 、LiI 、 LiAlO4 などが挙
げられる。特に、 LiClO4 、LiBF4 、LiPF6 が好ましく
用いられる。
The electrolyte contained in the non-aqueous electrolytic solution used in the present invention can be used without particular limitation, and examples thereof include LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , and LiPF 6 .
CF 3 SO 3, LiAsF 6, LiSCN, LiI, and the like LiAlO 4. Particularly, LiClO 4 , LiBF 4 , and LiPF 6 are preferably used.

【0017】本発明に用いられる非水電解液の電導度お
よび粘度は、市販の電導度計や回転粘度計を用いて測定
した値でよい。測定は、20℃で行う。
The electric conductivity and viscosity of the non-aqueous electrolytic solution used in the present invention may be values measured using a commercially available electric conductivity meter or rotational viscometer. The measurement is performed at 20 ° C.

【0018】本発明に用いられる正極としては、特に限
定されることなく、一般に正極として用いられている電
極を用いることができ、例えば、粉末の活物質と結着材
とを含む混合物からなる成型体が好ましく用いられる。
かかる活物質としては、特に限定されるものではない
が、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウ
ム、マンガン酸リチウム、ニオブ酸リチウム、バナジン
酸リチウムなどの遷移金属酸化物、硫化モリブデン、硫
化チタンなどの遷移金属カルコゲン、あるいはこれらの
混合物、あるいは、メルカプトチアジアゾールなどのジ
スルフィド化合物、また、ポリアルキレンオキシドやポ
リアルキレンスルフィド、ポリアニリン、ポリチオフェ
ン、ポリピロールなどのヘテロポリマ、ポリアセチレ
ン、ポリジアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェ
ニレンビニレンなどの共役系高分子化合物が用いられ
る。以上のような、リチウムイオンあるいは陰イオンを
吸蔵放出可能な物質が限定されることなく正極活物質と
して好ましく用いられるが、これらの酸化電位はリチウ
ムに対し、2.5V以上であることが好ましい。この正
極活物質粉末の粒径は、0.1〜100μmであること
が好ましく、さらには1〜50μmであることが好まし
い。
The positive electrode used in the present invention is not particularly limited, and an electrode generally used as a positive electrode can be used. For example, a molding made of a mixture containing a powdered active material and a binder. The body is preferably used.
The active material is not particularly limited, but examples thereof include transition metal oxides such as lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganate, lithium niobate, and lithium vanadate, molybdenum sulfide, and titanium sulfide. Transition metal chalcogen, or a mixture thereof, or a disulfide compound such as mercaptothiadiazole, or a polyalkylene oxide or polyalkylene sulfide, polyaniline, polythiophene, heteropolymer such as polypyrrole, polyacetylene, polydiacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene or the like. A conjugated polymer compound is used. The above-mentioned substances capable of occluding and releasing lithium ions or anions are preferably used as the positive electrode active material without limitation, and the oxidation potential of these is preferably 2.5 V or more with respect to lithium. The particle size of this positive electrode active material powder is preferably 0.1 to 100 μm, and more preferably 1 to 50 μm.

【0019】本発明に用いられる正極には、成型性を高
めるために、活物質や導電剤に結着剤を添加することも
好ましいものである。負極と同様の化合物が用いられ、
その使用形態も特に限定されるものではない。
It is also preferable to add a binder to the active material and the conductive agent in the positive electrode used in the present invention in order to improve the moldability. A compound similar to the negative electrode is used,
The use form is not particularly limited.

【0020】本発明に用いられる正極を、端子に導通さ
せるために集電体を用いる。このような集電体として
は、アルミニウム、チタン、白金、ニッケルなどの金属
を、箔状、網状、ラス状などの形態として用いることが
可能であるが、これらは特に限定されるものではない。
また、正極を集電体と接触させる方法としても、正極活
物質の含まれる粉末混合物を直接集電体に圧着する、正
極活物質の含まれるスラリーを集電体に塗布して溶媒乾
燥後に圧着するなど、その製造方法は特に限定されるも
のではない。さらに、正極の厚さに相当する集電体から
正極表面までの距離は、特に限定されるものではない
が、20μm以上の場合に本発明の非水電解液の効果が
大きい。
A current collector is used to connect the positive electrode used in the present invention to the terminal. As such a current collector, metals such as aluminum, titanium, platinum, and nickel can be used in the form of foil, mesh, lath, etc., but they are not particularly limited.
Also, as a method of contacting the positive electrode with the current collector, the powder mixture containing the positive electrode active material is directly pressure-bonded to the current collector, the slurry containing the positive electrode active material is applied to the current collector and solvent-dried and then pressure-bonded. The manufacturing method is not particularly limited. Further, the distance from the collector corresponding to the thickness of the positive electrode to the surface of the positive electrode is not particularly limited, but the effect of the non-aqueous electrolytic solution of the present invention is great when the distance is 20 μm or more.

【0021】本発明の二次電池は、軽量かつ高容量で高
エネルギー密度を有するという特徴を利用して、ビデオ
カメラ、パソコン、ワープロ、ラジカセ、携帯電話など
の携帯用小型電子機器などに広く利用可能である。
The secondary battery of the present invention is widely used in portable small electronic devices such as video cameras, personal computers, word processors, radio-cassettes, mobile phones, etc. by utilizing the features of being lightweight, having high capacity and having high energy density. It is possible.

【0022】[0022]

【実施例】本発明の具体的実施態様を以下に実施例をも
って述べるが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
EXAMPLES Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0023】実施例1 (1)炭素負極の作成 市販のピッチコークス”LPC−A”(新日鐵化学株式
会社製)の粉末と、テフロン粉末を重量比で90/10 とな
るように混合し、集電極のニッケルメッシュと共に加圧
成型して炭素材料負極10mgを得た。この負極の直径
は1.6cmで厚さは20μmであった。
Example 1 (1) Preparation of carbon negative electrode Powder of commercially available pitch coke "LPC-A" (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) and Teflon powder were mixed in a weight ratio of 90/10. Then, 10 mg of the negative electrode of carbon material was obtained by pressure molding together with the nickel mesh of the collecting electrode. The negative electrode had a diameter of 1.6 cm and a thickness of 20 μm.

【0024】(2)正極の作成 市販の炭酸リチウム( Li2 CO3 ) と塩基性炭酸コバルト
(2CoCO3 ・ 3Co(OH)2) を、モル比でLi/Co=1/1 となる
ように秤量、ボールミルにて混合後、900 ℃で20時間熱
処理して LiCoO2 を得た。これをボールミルにて粉砕
し、導電材として人造黒鉛、結着材としてテフロン(PTF
E)を用い、重量比で LiCoO2 / 人造黒鉛/PTFE =80/15/
5 となるように混合し、集電極のニッケルメッシュと共
に加圧成型して正極20mgを得た。
(2) Preparation of positive electrode Commercially available lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) and basic cobalt carbonate
(2CoCO 3 .3Co (OH) 2 ) was weighed so that the molar ratio was Li / Co = 1/1, mixed in a ball mill, and heat-treated at 900 ° C. for 20 hours to obtain LiCoO 2 . This is crushed with a ball mill, artificial graphite is used as the conductive material, and Teflon (PTF) is used as the binding material.
E) with LiCoO 2 / artificial graphite / PTFE = 80/15 /
The mixture was mixed so as to be 5 and pressure-molded together with the nickel mesh of the collecting electrode to obtain 20 mg of a positive electrode.

【0025】(3)二次電池の作成 上記(2)で得られた負極を、セパレーターとして多孔
質ポリプロピレンフィルム(セルガード#2500、ダ
イセル化学株式会社製)を介して、上記(1)にて作成
した正極とを重ね合わせて、コイン型二次電池を作成し
た。電解液は、1M過塩素酸リチウムを含むプロピレン
カーボネート/ジメトキシエタン(体積比30/70)
を用いた。
(3) Preparation of secondary battery The negative electrode obtained in (2) above was prepared in (1) above via a porous polypropylene film (Celguard # 2500, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) as a separator. The positive electrode thus prepared was overlaid to prepare a coin-type secondary battery. The electrolyte is propylene carbonate / dimethoxyethane containing 1M lithium perchlorate (volume ratio 30/70).
Was used.

【0026】(4)評価 上記の電解液の電導度は、パーソナルSCメータ(横河
電機(株)製、ModelSC82)を用いて20℃に
て測定したところ、12×10-3S/cmであった。こ
の電解液の粘度は、回転粘度計(東京計器製、B型粘度
計BL)を用いて20℃にて測定したところ、2.3c
Poise であった。この電解液の電導度と粘度の比はp=
5.4[10-3S/cm/cPoise ]であった。
(4) Evaluation The conductivity of the above-mentioned electrolyte was 12 × 10 −3 S / cm when measured at 20 ° C. using a personal SC meter (Model SC82 manufactured by Yokogawa Electric Co., Ltd.). there were. The viscosity of this electrolytic solution was 2.3 c when measured at 20 ° C. using a rotational viscometer (Tokyo Keiki Co., Ltd., B-type viscometer BL).
It was Poise. The conductivity-viscosity ratio of this electrolyte is p =
It was 5.4 [10 −3 S / cm / cPoise].

【0027】さらに、上記(2)で得られた二次電池
を、電流4mAで4.1Vまでの定電位にて充電を5時
間行い、0.4mAで定電流放電を行ったときの負極当
たりの放電容量を低出力容量とした。これに対し、同様
の充電条件で、8mA低電流放電を行ったときの負極当
たりの放電容量を高出力容量とした。そして、高出力容
量比として高出力容量/低出力容量を求めた。この高出
力容量比は、0.70であり、高出力電流での容量の低
下が抑えられた。
Further, the secondary battery obtained in (2) above was charged at a constant potential of 4.1 V at a current of 4 mA for 5 hours and then discharged at a constant current of 0.4 mA per negative electrode. The discharge capacity of was set as the low output capacity. On the other hand, under the same charging condition, the discharge capacity per negative electrode at the time of discharging at 8 mA low current was defined as the high output capacity. Then, high output capacity / low output capacity was obtained as a high output capacity ratio. This high output capacity ratio was 0.70, and the decrease in capacity at high output current was suppressed.

【0028】比較例1 電解液を1M過塩素酸リチウムを含むプロピレンカーボ
ネートを用いた以外は、実施例1と同様にして二次電池
を作成し、評価した。電解液の電導度は4.8×10-3
S/cm、粘度は10cPoise 、電導度と粘度の比p=
0.47[10-3S/cm/cPoise ]で、高出力容量
比は0.05であり、高出力での容量低下が大きかっ
た。
Comparative Example 1 A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that propylene carbonate containing 1M lithium perchlorate was used as the electrolytic solution. The conductivity of the electrolyte is 4.8 × 10 -3
S / cm, viscosity is 10 cPoise, ratio of conductivity to viscosity p =
At 0.47 [10 -3 S / cm / cPoise], the high output capacity ratio was 0.05, and the capacity decrease at high output was large.

【0029】実施例2 (1)炭素負極の作成 市販のピッチコークス”M−coke”(日本鉱業株式
会社製)の粉末と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)粉末を
重量比で90/10 となるように混合し、N−メチルピロリ
ドンを加えてスラリーとした。このスラリーを銅箔に塗
布乾燥してプレスした。負極の直径は1.6cm、厚さ
は20μmであった (2)正極の作成 実施例1と同様に LiCoO2 を合成し、粉砕後、導電材と
して人造黒鉛、結着材としてポリフッ化ビニリデン(P
VDF)を用い、重量比で LiCoO2 / 人造黒鉛/PVDF =
80/15/5 となるように混合し、N−メチルピロリドンを
溶媒としてスラリーとした。このスラリーを集電極のア
ルミニウム箔上に塗布して、乾燥後プレスして正極成型
体を得た。
Example 2 (1) Preparation of Carbon Negative Electrode Pitch coke "M-coke" (manufactured by Nippon Mining Co., Ltd.) powder and polyvinylidene fluoride (PVdF) powder in a weight ratio of 90/10. And mixed with N-methylpyrrolidone to give a slurry. This slurry was applied to a copper foil, dried, and pressed. The negative electrode had a diameter of 1.6 cm and a thickness of 20 μm. (2) Preparation of positive electrode LiCoO 2 was synthesized in the same manner as in Example 1 and, after crushing, artificial graphite as a conductive material and polyvinylidene fluoride (as a binder) ( P
VDF) and LiCoO 2 / artificial graphite / PVDF =
80/15/5 were mixed, and N-methylpyrrolidone was used as a solvent to form a slurry. This slurry was applied on an aluminum foil of a collecting electrode, dried and then pressed to obtain a molded positive electrode.

【0030】(3)二次電池の作成と評価 実施例1と同様にコイン型二次電池を作成し、評価し
た。この電解液の電導度は13×10-3S/cm、粘度
は10cPoise 、電導度と粘度の比p=4.6[10-3
S/cm/cPoise ]であった。上記二次電池の高出力
容量比は0.40であり、高出力での容量低下が抑えら
れた。
(3) Preparation and Evaluation of Secondary Battery A coin type secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The electrolyte has an electric conductivity of 13 × 10 −3 S / cm, a viscosity of 10 cPoise, and a ratio of electric conductivity to viscosity p = 4.6 [10 −3]
S / cm / cPoise]. The high output capacity ratio of the secondary battery was 0.40, and the capacity decrease at high output was suppressed.

【0031】比較例2 電解液を1M過塩素酸リチウムを含むプロピレンカーボ
ネート/ジメトキシエタン(体積比70/30)を用い
た以外は実施例2と同様にして二次電池を作成し、評価
した。この電解液の電導度は12×10-3S/cm、粘
度は4.3cPoise 、電導度と粘度の比p=2.9[1
-3S/cm/cPoise ]であった。高出力容量比は、
0.30であり、容量低下が大きかった。
Comparative Example 2 A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2 except that propylene carbonate / dimethoxyethane (volume ratio 70/30) containing 1M lithium perchlorate was used as the electrolytic solution. The electrolyte has an electric conductivity of 12 × 10 −3 S / cm, a viscosity of 4.3 cPoise, and a ratio of electric conductivity to viscosity p = 2.9 [1.
0 -3 S / cm / cPoise]. High output capacity ratio is
It was 0.30, and the decrease in capacity was large.

【0032】比較例3 電解液を1M過塩素酸リチウムを含むプロピレンカーボ
ネート/エチレンカーボネート(体積比50/50)を
用いた以外は、実施例2と同様にして二次電池を作成
し、評価した。この電解液の電導度は6.4×10-3
/cm、粘度は15cPoise 、電導度と粘度の比p=
0.43[10-3S/cm/cPoise ]であった。この
二次電池の高出力容量比は0であり、高出力容量が得ら
れなかった。 実施例3 電解液を1M過塩素酸リチウムを含むエチレンカーボネ
ート/ジメトキシエタン(体積比30/70)を用いた
以外は実施例2と同様にして二次電池を作成し、評価し
た。この電解液の電導度は17×10-3S/cm、粘度
は2.2cPoise 、電導度と粘度の比p=7.8[10
-3S/cm/cPoise ]であった。この二次電池の高出
力容量比は0.41で、高出力での容量低下が抑えられ
た。
Comparative Example 3 A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2 except that propylene carbonate / ethylene carbonate containing 1M lithium perchlorate (volume ratio 50/50) was used as the electrolytic solution. . The conductivity of this electrolyte is 6.4 × 10 -3 S
/ Cm, viscosity is 15 cPoise, ratio of conductivity to viscosity p =
It was 0.43 [10 −3 S / cm / cPoise]. The high output capacity ratio of this secondary battery was 0, and high output capacity was not obtained. Example 3 A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the electrolyte solution was ethylene carbonate / dimethoxyethane (volume ratio 30/70) containing 1M lithium perchlorate. The electrolyte has an electric conductivity of 17 × 10 −3 S / cm, a viscosity of 2.2 cPoise, and a ratio of electric conductivity to viscosity p = 7.8 [10].
-3 S / cm / cPoise]. The high output capacity ratio of this secondary battery was 0.41, and the capacity decrease at high output was suppressed.

【0033】実施例4 電解液を1M4フッ化ホウ素リチウムを含むプロピレン
カーボネート/ジメトキシエタン(体積比30/70)
を用いた以外は実施例2と同様にして二次電池を作成
し、評価した。この電解液の電導度は9.4×10-3
/cm、粘度は1.7cPoise 、電導度と粘度の比p=
5.4[10-3S/cm/cPoise ]であった。この二
次電池の高出力容量比は0.45で高出力での容量低下
が抑えられた。
Example 4 Propylene carbonate / dimethoxyethane (volume ratio 30/70) containing 1M lithium tetrafluoroboron as the electrolytic solution
A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2 except that was used. The conductivity of this electrolyte is 9.4 × 10 -3 S
/ Cm, viscosity is 1.7 cPoise, ratio of conductivity to viscosity p =
It was 5.4 [10 −3 S / cm / cPoise]. The high output capacity ratio of this secondary battery was 0.45, and the reduction in capacity at high output was suppressed.

【0034】実施例5 電解液を1M過塩素酸リチウムを含むプロピレンカーボ
ネート/エトキシメトキシエタン(体積比20/80)
を用いた以外は実施例2と同様にして二次電池を作成
し、評価した。この電解液の電導度は8.3×10-3
/cm、粘度は2.7cPoise 、電導度と粘度の比p=
3.1[10-3S/cm/cPoise ]であった。この二
次電池の高出力容量比は0.40であった。
Example 5 Propylene carbonate / ethoxymethoxyethane containing 1M lithium perchlorate (volume ratio 20/80)
A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2 except that was used. The conductivity of this electrolyte is 8.3 × 10 -3 S
/ Cm, the viscosity is 2.7 cPoise, the ratio of electric conductivity and viscosity p =
It was 3.1 [10 -3 S / cm / cPoise]. The high output capacity ratio of this secondary battery was 0.40.

【0035】実施例6 負極炭素材料に天然黒鉛を、電解液に1M過塩素酸リチ
ウムを含むエチレンカーボネート/ジメトキシエタン
(体積比30/70)を用いた以外は実施例2と同様に
二次電池を作成し、評価した。この電解液の電導度は1
7×10-3S/cm、粘度は7.8cPoise 、電導度と
粘度の比p=7.8[10-3S/cm/cPoise ]であ
った。この二次電池の高出力容量比は0.50であっ
た。
Example 6 A secondary battery was used in the same manner as in Example 2 except that natural graphite was used as the negative electrode carbon material and ethylene carbonate / dimethoxyethane containing 1M lithium perchlorate (volume ratio 30/70) was used as the electrolytic solution. Was created and evaluated. The conductivity of this electrolyte is 1
The viscosity was 7 × 10 −3 S / cm, the viscosity was 7.8 cPoise, and the ratio of electric conductivity to viscosity was p = 7.8 [10 −3 S / cm / cPoise]. The high output capacity ratio of this secondary battery was 0.50.

【0036】実施例7 負極炭素材料に炭素繊維(東レ製T300)を30μm
に裁断した粉末状のものを用いた以外は実施例2と同様
に二次電池を作成し、評価した。高出力容量比は0.4
3であった。
Example 7 Carbon fiber (T300 manufactured by Toray) was used as the negative electrode carbon material in an amount of 30 μm.
A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the powdered product that was cut into was used. High output capacity ratio is 0.4
It was 3.

【0037】実施例8 (1)正極の作成 市販の炭酸リチウム(Li 2 Co3 ) と塩基性炭酸コバルト
(2CoCO3 ・3Co(OH) 2) を、モル比でLi/Co=1/
1となるように秤量、ボールミルにて混合後、900℃
で20時間熱処理して LiCoO2 を得た。これをボールミ
ルにて粉砕し、導電材として人造黒鉛、結着材としてテ
フロン(PTFE)を用い、重量比でLiCoO2 /人造黒
鉛/PTFE=80/15/5となるように混合し、集
電極のニッケルメッシュと共に加圧成型して正極20m
gを得た。この正極材は、直径1.6cm、厚さ50μ
mであった。
Example 8 (1) Preparation of Positive Electrode Commercially available lithium carbonate (Li 2 Co 3 ) and basic cobalt carbonate
(2CoCO 3 · 3Co (OH) 2) and, in a molar ratio Li / Co = 1 /
Weigh to 1 and mix in ball mill, then 900 ℃
Then, heat treatment was performed for 20 hours to obtain LiCoO 2 . This is crushed with a ball mill, artificial graphite is used as the conductive material, and Teflon (PTFE) is used as the binder, and mixed so that the weight ratio is LiCoO 2 / artificial graphite / PTFE = 80/15/5, and the collector electrode 20m positive electrode by pressure molding with nickel mesh
g was obtained. This positive electrode material has a diameter of 1.6 cm and a thickness of 50 μ.
It was m.

【0038】(2)二次電池の作成 市販のPAN系炭素繊維”トレカ”T−300(東レ株
式会社製)10mgを一軸方向に配置し、集電体のニッ
ケルメッシュ上にのせたものを負極とした。これに、セ
パレーターとして多孔質のポリプロピレンフィルム(セ
ルガード#2500、ダイセル化学株式会社製)を介し
て、上記(1)にて作成した正極とを重ね合わせて、コ
イン型二次電池を作成した。電解液は、1M過塩素酸リ
チウムを含むプロピレンカーボネート/ジメトキシエタ
ン(体積比30/70)を用いた。
(2) Preparation of secondary battery 10 mg of commercially available PAN-based carbon fiber "Torayca" T-300 (manufactured by Toray Industries, Inc.) was uniaxially arranged and placed on a nickel mesh of a current collector as a negative electrode. And A coin-type secondary battery was prepared by superimposing the positive electrode prepared in (1) above on a porous polypropylene film (Celguard # 2500, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) as a separator. The electrolyte used was propylene carbonate / dimethoxyethane (volume ratio 30/70) containing 1M lithium perchlorate.

【0039】(3)評価 上記の電解液の電導度は、パーソナルSCメータ(横河
電機株式会社製、ModelSC82)を用いて20℃
にて測定したところ、12×10-3S/cmであった。
この電解液の粘度は、回転粘度計(東京計器製、B型粘
度計BL)を用いて20℃にて測定したところ、2.3
cPoise であった。この電解液の電導度と粘度の比はp
=5.4[10-3S/cm/cPoise ]であった。
(3) Evaluation The conductivity of the above-mentioned electrolytic solution was 20 ° C. using a personal SC meter (Model SC82 manufactured by Yokogawa Electric Co., Ltd.).
It was 12 × 10 −3 S / cm when measured by
The viscosity of this electrolytic solution was measured at 20 ° C. using a rotational viscometer (B-type viscometer BL manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.), which was 2.3.
It was cPoise. The conductivity-viscosity ratio of this electrolyte is p
= 5.4 [10 -3 S / cm / cPoise].

【0040】さらに、上記(2)で得られた二次電池
を、電流4mAで4.1Vまでの定電位にて充電を5時
間行い、0.4mAで定電流放電を行ったときの正極当
たりの放電容量を低出力容量とした。これに対し、同様
の充電条件で、8mA低電流放電を行ったときの正極当
たりの放電容量を高出力容量とした。そして、高出力容
量比として高出力容量/低出力容量を求めた。この高出
力容量比は、0.80であり、高出力電流での容量の低
下が抑えられた。
Further, the secondary battery obtained in the above (2) was charged for 5 hours at a constant potential up to 4.1 V at a current of 4 mA, and then discharged at a constant current of 0.4 mA per positive electrode. The discharge capacity of was set as the low output capacity. On the other hand, under the same charging condition, the discharge capacity per positive electrode when discharging at a low current of 8 mA was defined as the high output capacity. Then, high output capacity / low output capacity was obtained as a high output capacity ratio. This high output capacity ratio was 0.80, and the decrease in capacity at high output current was suppressed.

【0041】比較例4 電解液を1M過塩素酸リチウムを含むプロピレンカーボ
ネートを用いた以外は、実施例1と同様にして二次電池
を作成し、評価した。電解液の電導度は4.8×10-3
S/cm、粘度は10cPoise、電導度と粘度の比p=
0.47[10-3S/cm/cPoise ]で、高出力容量
比は0.05であり、高出力での容量低下が大きかっ
た。
Comparative Example 4 A secondary battery was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that propylene carbonate containing 1M lithium perchlorate was used as the electrolytic solution. The conductivity of the electrolyte is 4.8 × 10 -3
S / cm, viscosity is 10 cPoise, ratio of conductivity to viscosity p =
At 0.47 [10 -3 S / cm / cPoise], the high output capacity ratio was 0.05, and the capacity decrease at high output was large.

【0042】実施例9 実施例7と同様の平均長さ30μmの粉末状炭素繊維
と、カーボンブラック(アセチレンブラック)と、ポリ
フッ化ビニリデン粉末とを、重量比で80:15:5の
割合で混合し、N−メチルピロリドンを加えてスラリー
とした。このスラリーを用いた以外は、実施例2と同様
にして負極、正極を作成した。電解液として、エチレン
カーボネート/ジメチルカーボネート/γ−ブチロラク
トンにLiBF4 を1mol/l の割合で溶解した電解液を使
用した以外は、実施例2と同様にしてコイン電池を作成
した。高出力容量比は0.51であり、高出力での容量
低下が押えられた。なお、実施例9においては、実施例
7比べて高出力容量比が向上したのみではなく、低出力
時の放電容量そのものも実施例7の230mAh/gか
ら330mAh/gに向上した。
Example 9 Powdered carbon fibers having an average length of 30 μm, carbon black (acetylene black) and polyvinylidene fluoride powder were mixed in a weight ratio of 80: 15: 5 as in Example 7. Then, N-methylpyrrolidone was added to form a slurry. A negative electrode and a positive electrode were prepared in the same manner as in Example 2 except that this slurry was used. A coin battery was prepared in the same manner as in Example 2 except that an electrolytic solution obtained by dissolving LiBF 4 in ethylene carbonate / dimethyl carbonate / γ-butyrolactone at a ratio of 1 mol / l was used as the electrolytic solution. The high output capacity ratio was 0.51, and the capacity decrease at high output was suppressed. In Example 9, not only the high output capacity ratio was improved as compared with Example 7, but the discharge capacity itself at low output was also improved from 230 mAh / g of Example 7 to 330 mAh / g.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明により、粉末成型体からなる負極
の厚さが厚い場合においても、高出力容量/低出力容量
の低下を抑えることが可能になる。
According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in high output capacity / low output capacity even when the thickness of the negative electrode made of a powder molded body is large.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】正極、負極、非水電解液を用いた二次電池
において、該非水電解液の電導度σ[10-3S/cm]
と粘度η[cPoise ]の比p(σ/η,[10-3S/c
m/cPoise ])が、3≦pの関係を満たすことを特徴
とする二次電池。
1. In a secondary battery using a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, the conductivity of the non-aqueous electrolyte is σ [10 −3 S / cm].
And viscosity η [cPoise] ratio p (σ / η, [10 -3 S / c
m / cPoise]) satisfies the relation of 3 ≦ p.
【請求項2】該負極が、粉末成型体であることを特徴と
する請求項1記載の二次電池。
2. The secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode is a powder molded body.
【請求項3】該正極が、粉末成型体であることを特徴と
する請求項1記載の二次電池。
3. The secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode is a powder molded body.
【請求項4】該非水電解液の溶媒成分として、環状カー
ボネートと鎖状エーテルを含むことを特徴とする請求項
1記載の二次電池。
4. The secondary battery according to claim 1, wherein a cyclic carbonate and a chain ether are contained as a solvent component of the non-aqueous electrolytic solution.
【請求項5】該非水電解液の溶媒成分として、環状カー
ボネートと鎖状カーボネートを含むことを特徴とする請
求項1記載の二次電池。
5. The secondary battery according to claim 1, wherein a cyclic carbonate and a chain carbonate are contained as a solvent component of the non-aqueous electrolytic solution.
【請求項6】該非水電解液の溶媒成分として、環状カー
ボネートと環状エーテルを含むことを特徴とする請求項
1記載の二次電池。
6. The secondary battery according to claim 1, wherein a cyclic carbonate and a cyclic ether are included as a solvent component of the non-aqueous electrolytic solution.
【請求項7】該非水電解液の電解質が、リチウム塩であ
ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載
の二次電池。
7. The secondary battery according to claim 1, wherein the electrolyte of the non-aqueous electrolytic solution is a lithium salt.
【請求項8】該正極が、リチウムイオンを吸蔵放出可能
な遷移金属化合物を少なくとも含むことを特徴とする請
求項1〜7のいずれか一項に記載の二次電池。
8. The secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode contains at least a transition metal compound capable of inserting and extracting lithium ions.
【請求項9】該負極が、リチウムイオンを吸蔵放出可能
な炭素材料を少なくとも含むことを特徴とする請求項1
〜8のいずれか一項に記載の二次電池。
9. The negative electrode contains at least a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions.
The secondary battery according to any one of to 8.
【請求項10】該炭素材料が、炭素繊維であることを特
徴とする請求項9記載の二次電池。
10. The secondary battery according to claim 9, wherein the carbon material is carbon fiber.
【請求項11】該炭素繊維が、ポリアクリロニトリルの
焼成体であることを特徴とする請求項10記載の二次電
池。
11. The secondary battery according to claim 10, wherein the carbon fiber is a fired product of polyacrylonitrile.
【請求項12】該負極が、炭素繊維よりなる一方向成型
体、布帛およびフェルトから選ばれる構造体であること
を特徴とする請求項1記載の二次電池。
12. The secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode is a structure selected from a unidirectional molded body made of carbon fiber, a cloth and a felt.
【請求項13】該正極が、リチウムイオンを吸蔵放出可
能な繊維金属化合物粉末、導電剤粉末および結着剤の混
合物を集電体の上に積層した成型体であることを特徴と
する請求項1記載の二次電池。
13. The positive electrode is a molded body obtained by laminating a mixture of a fiber metal compound powder capable of occluding and releasing lithium ions, a conductive agent powder and a binder on a current collector. The secondary battery according to 1.
【請求項14】正極、負極、非水電解液を用いた二次電
池において、該負極に、炭素繊維を微細に裁断した粉末
状炭素材料を用いることを特徴とする二次電池。
14. A secondary battery using a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, wherein a powdery carbon material obtained by finely cutting carbon fibers is used for the negative electrode.
【請求項15】該粉末状炭素材料の平均長さが、0.1
mm以下であることを特徴とする請求項14記載の二次
電池。
15. The powder carbon material has an average length of 0.1.
The secondary battery according to claim 14, wherein the secondary battery has a size of not more than mm.
【請求項16】該粉末状炭素材料の平均長さが、0.0
5mm以下であることを特徴とする請求項14記載の二
次電池。
16. The powder carbon material has an average length of 0.0.
The secondary battery according to claim 14, wherein the secondary battery has a length of 5 mm or less.
【請求項17】該負極に、導電剤を用いることを特徴と
する請求項14〜16のいずれかに記載の二次電池。
17. The secondary battery according to claim 14, wherein a conductive agent is used for the negative electrode.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015133312A (en) * 2013-09-25 2015-07-23 国立大学法人 東京大学 High-viscosity electrolyte containing salt in which alkali metal, alkaline earth metal or aluminum serves as cation, and organic solvent having hetero element

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JP2015133312A (en) * 2013-09-25 2015-07-23 国立大学法人 東京大学 High-viscosity electrolyte containing salt in which alkali metal, alkaline earth metal or aluminum serves as cation, and organic solvent having hetero element

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