JPH08195197A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH08195197A JPH08195197A JP7023423A JP2342395A JPH08195197A JP H08195197 A JPH08195197 A JP H08195197A JP 7023423 A JP7023423 A JP 7023423A JP 2342395 A JP2342395 A JP 2342395A JP H08195197 A JPH08195197 A JP H08195197A
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- JP
- Japan
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- negative electrode
- secondary battery
- electrolyte secondary
- battery
- carbon
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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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 初期クーロン効率、放電容量の向上、及び充
放電サイクル寿命の安定した非水電解液二次電池を提供
する。 【構成】 リチウムイオンを含有する充放電可能な正極
と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素材料からなる
負極とを備えた非水電解液二次電池において、アクリル
酸系樹脂で表面を被覆した炭素負極を用いる。炭素負極
をアクリル酸系樹脂で被覆することにより、初期のクー
ロン効率と放電容量を高めることができ、ガスの発生も
少なく、充放電サイクル数が経過しても基板からの剥離
も生じないことから、安定したサイクル特性も得ること
ができる。また、この方法には、熱処理や還元処理とい
ったような工程が不要であり、電極の作製が簡単にでき
るという利点がある。
放電サイクル寿命の安定した非水電解液二次電池を提供
する。 【構成】 リチウムイオンを含有する充放電可能な正極
と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素材料からなる
負極とを備えた非水電解液二次電池において、アクリル
酸系樹脂で表面を被覆した炭素負極を用いる。炭素負極
をアクリル酸系樹脂で被覆することにより、初期のクー
ロン効率と放電容量を高めることができ、ガスの発生も
少なく、充放電サイクル数が経過しても基板からの剥離
も生じないことから、安定したサイクル特性も得ること
ができる。また、この方法には、熱処理や還元処理とい
ったような工程が不要であり、電極の作製が簡単にでき
るという利点がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素材料を負極に用い
る非水電解液二次電池に関し、初期クーロン効率、放電
容量の向上、及び充放電サイクル寿命の安定を目的とし
た当該負極の改良に関する。
る非水電解液二次電池に関し、初期クーロン効率、放電
容量の向上、及び充放電サイクル寿命の安定を目的とし
た当該負極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】負極活物質としてリチウムを、正極活物
質として金属カルコゲン化物や金属酸化物を用い、電解
液として非プロトン性溶媒に種々の塩を溶解させたもの
を用いた非水電解液二次電池は、高エネルギー密度の二
次電池として注目され、研究がさかんに行われている。
質として金属カルコゲン化物や金属酸化物を用い、電解
液として非プロトン性溶媒に種々の塩を溶解させたもの
を用いた非水電解液二次電池は、高エネルギー密度の二
次電池として注目され、研究がさかんに行われている。
【０００３】しかしながら、従来の非水電解液二次電池
には、充放電を繰り返すうちに、負極活物質のリチウム
がデンドライト状リチウムとして析出することによる内
部短絡や、活物質と電解液との副反応などが起こる欠点
があり、大きな問題になっていた。
には、充放電を繰り返すうちに、負極活物質のリチウム
がデンドライト状リチウムとして析出することによる内
部短絡や、活物質と電解液との副反応などが起こる欠点
があり、大きな問題になっていた。
【０００４】このような欠点の少ない活物質として、炭
素材料が非水電解液二次の負極に用いられるようになっ
てきた。また、炭素を負極に用いることに伴い、正極活
物質として、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ
4 や、これら活物質のＣｏ、ＮｉおよびＭｎの一部を他
の金属元素で置換した複合酸化物などの利用が考えられ
ている。ＬｉＣｏＯ2 などのリチウム含有複合金属酸化
物を正極に用い、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る炭
素材料を負極に用いた非水電解液二次電池は、４Ｖ程の
高電圧を有し、高エネルギー密度の二次電池である。
素材料が非水電解液二次の負極に用いられるようになっ
てきた。また、炭素を負極に用いることに伴い、正極活
物質として、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ
4 や、これら活物質のＣｏ、ＮｉおよびＭｎの一部を他
の金属元素で置換した複合酸化物などの利用が考えられ
ている。ＬｉＣｏＯ2 などのリチウム含有複合金属酸化
物を正極に用い、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る炭
素材料を負極に用いた非水電解液二次電池は、４Ｖ程の
高電圧を有し、高エネルギー密度の二次電池である。
【０００５】これらの電池は放電状態で組み立てられ、
充電を行って、正極のリチウム含有複合金属酸化物から
リチウムイオンを抜き取り負極の炭素材料に保持させる
ことにより、電池が放電可能になる。
充電を行って、正極のリチウム含有複合金属酸化物から
リチウムイオンを抜き取り負極の炭素材料に保持させる
ことにより、電池が放電可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、炭素材料を
負極に用いて充放電した場合には、１サイクル目の充電
効率が悪く、正極のリチウムイオンを有効に利用するこ
とができなかった。効率の悪い原因は、１サイクル目の
充電の初期に観察される、リチウム電位に対して０．８
Ｖ付近で電位のプラトーを示す不可逆反応に起因してい
る。
負極に用いて充放電した場合には、１サイクル目の充電
効率が悪く、正極のリチウムイオンを有効に利用するこ
とができなかった。効率の悪い原因は、１サイクル目の
充電の初期に観察される、リチウム電位に対して０．８
Ｖ付近で電位のプラトーを示す不可逆反応に起因してい
る。
【０００７】これは溶媒の分解による炭素負極表面への
皮膜形成反応であることが、多くの研究で明らかになり
つつある。しかし、その不働態皮膜がどの様な反応で生
成し、どの様な化学組成、あるいは構造を有しているか
は明らかになっていない。
皮膜形成反応であることが、多くの研究で明らかになり
つつある。しかし、その不働態皮膜がどの様な反応で生
成し、どの様な化学組成、あるいは構造を有しているか
は明らかになっていない。
【０００８】また、この不可逆反応は、炭素材料表面に
存在する有機官能基（−ＯＨ、−ＣＯＯＨなどの官能
基）とリチウムとの反応に起因すると考え、熱処理、還
元処理などにより、有機残基を除去する研究も行われて
いる。（菊池ら、第３３回電池討論会講演要旨集、ｐ１
９３、１９９３）（駒沢ら、電気化学会秋季大会講演要
旨集、ｐ２０５、１９９３） このような不可逆反応のために、正極のリチウムイオン
が有効に利用されず、電池のエネルギー密度は低下し
た。また、不可逆反応にともないガスの発生が観察さ
れ、充放電サイクル寿命にも悪影響があった。
存在する有機官能基（−ＯＨ、−ＣＯＯＨなどの官能
基）とリチウムとの反応に起因すると考え、熱処理、還
元処理などにより、有機残基を除去する研究も行われて
いる。（菊池ら、第３３回電池討論会講演要旨集、ｐ１
９３、１９９３）（駒沢ら、電気化学会秋季大会講演要
旨集、ｐ２０５、１９９３） このような不可逆反応のために、正極のリチウムイオン
が有効に利用されず、電池のエネルギー密度は低下し
た。また、不可逆反応にともないガスの発生が観察さ
れ、充放電サイクル寿命にも悪影響があった。
【０００９】この発明の目的は、このような従来のリチ
ウムイオンを含有する充放電可能な正極と、リチウムイ
オンを吸蔵・放出する炭素材料を主体とする負極とを備
えた非水電解液二次電池の問題点を解決し、初期クーロ
ン効率、放電容量の向上、及び充放電サイクル寿命の安
定した非水電解液二次電池を提供することである。
ウムイオンを含有する充放電可能な正極と、リチウムイ
オンを吸蔵・放出する炭素材料を主体とする負極とを備
えた非水電解液二次電池の問題点を解決し、初期クーロ
ン効率、放電容量の向上、及び充放電サイクル寿命の安
定した非水電解液二次電池を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】炭素負極に起因する不可
逆反応を解明するために、各種炭素材料を用いて検討し
た結果、不可逆反応は炭素負極の比表面積に比例するこ
とが判明した。そこで、各種樹脂を負極に添加し、炭素
材料の表面を被覆することを検討した。その結果、炭素
負極の被覆剤としてアクリル酸系樹脂が優れていること
が判明した。
逆反応を解明するために、各種炭素材料を用いて検討し
た結果、不可逆反応は炭素負極の比表面積に比例するこ
とが判明した。そこで、各種樹脂を負極に添加し、炭素
材料の表面を被覆することを検討した。その結果、炭素
負極の被覆剤としてアクリル酸系樹脂が優れていること
が判明した。
【００１１】本発明は、リチウムイオンを含有する充放
電可能な正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素
材料を負極に備えた非水電解液二次電池において、炭素
負極の被覆剤としてアクリル酸系樹脂を用いたことを特
徴とするものである。
電可能な正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素
材料を負極に備えた非水電解液二次電池において、炭素
負極の被覆剤としてアクリル酸系樹脂を用いたことを特
徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明電池は、炭素負極をアクリル酸系樹脂で
被覆することにより、初期のクーロン効率と放電容量を
高めることができ、ガスの発生も少なく、充放電サイク
ル数が経過しても基板からの剥離も生じないことから、
安定したサイクル特性も得ることができる。また、この
方法には、熱処理や還元処理といったような工程が不要
であり、電極の作製が簡単にできるという利点がある。
被覆することにより、初期のクーロン効率と放電容量を
高めることができ、ガスの発生も少なく、充放電サイク
ル数が経過しても基板からの剥離も生じないことから、
安定したサイクル特性も得ることができる。また、この
方法には、熱処理や還元処理といったような工程が不要
であり、電極の作製が簡単にできるという利点がある。
【００１３】従来から炭素材料の結着剤として使用され
ているポリフッ化ビニリデンやポリオレフィン、ポリビ
ニルピロリドン、各種エラストマー等は絶縁性が高く、
多量に使用して炭素材料の表面を被覆すると、導電性が
低下し、充放電ができなくなった。
ているポリフッ化ビニリデンやポリオレフィン、ポリビ
ニルピロリドン、各種エラストマー等は絶縁性が高く、
多量に使用して炭素材料の表面を被覆すると、導電性が
低下し、充放電ができなくなった。
【００１４】本発明の作用は明らかでないが、アクリル
酸系樹脂は、電極反応を妨げることなく不可逆反応を減
少させることから、非水電解液を吸収して膨潤し、リチ
ウムイオン伝導性の被膜として炭素負極の表面を被覆し
ているものと考えられる。
酸系樹脂は、電極反応を妨げることなく不可逆反応を減
少させることから、非水電解液を吸収して膨潤し、リチ
ウムイオン伝導性の被膜として炭素負極の表面を被覆し
ているものと考えられる。
【００１５】アクリル酸系樹脂はアクリル酸系原子団の
重合物であり、アクリロニトリルポリマー、アクリロニ
トリル／メチルアクリレートコポリマー、ポリアクリル
酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、ポリシアノ
アクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸塩
等があり、いずれも本発明の被覆剤として使用可能であ
る。
重合物であり、アクリロニトリルポリマー、アクリロニ
トリル／メチルアクリレートコポリマー、ポリアクリル
酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、ポリシアノ
アクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸塩
等があり、いずれも本発明の被覆剤として使用可能であ
る。
【００１６】
【実施例１】以下に、好適な実施例と比較例を用いて本
発明を説明する。
発明を説明する。
【００１７】正極は、リチウムコバルト複合酸化物（Ｌ
ｉＣｏＯ2 ）と、導電剤としての炭素末、および結着剤
としてのフッ素樹脂粉末とを、９０：３：７の重量比で
充分混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を
適量加えてペースト状にした後、ステンレス箔上に厚さ
約２５０μｍで塗布し、温度２００℃で真空乾燥後、圧
延して、直径１６ｍｍの円板状に打ち抜いたものであ
る。ここで使用した正極の電気容量は、負極の完全充放
電サイクル試験を行うため、負極の電気容量に対して充
分大きな容量を持つような構成とした。
ｉＣｏＯ2 ）と、導電剤としての炭素末、および結着剤
としてのフッ素樹脂粉末とを、９０：３：７の重量比で
充分混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を
適量加えてペースト状にした後、ステンレス箔上に厚さ
約２５０μｍで塗布し、温度２００℃で真空乾燥後、圧
延して、直径１６ｍｍの円板状に打ち抜いたものであ
る。ここで使用した正極の電気容量は、負極の完全充放
電サイクル試験を行うため、負極の電気容量に対して充
分大きな容量を持つような構成とした。
【００１８】負極には、炭素材料として人造黒鉛粉末を
用いた。人造黒鉛粉末１００に対して２重量部のポリア
クリロニトリル（ＰＡＮ）を加え、Ｎ，Ｎジメチルホル
ムアミドを適量加えてペースト状にし、温度２００℃で
真空乾燥した。乾燥後、乳鉢で軽く粉砕し、ＰＡＮで被
覆された炭素材料を得た。同様にして、アクリロニトリ
ル／メチルアクリレートコポリマー（ＰＡＮ／ＭＡ）で
被覆された炭素材料を得た。アクリル酸系樹脂で被覆さ
れた炭素材料１０２部に対して、１６部のポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶｄＦ）を結着剤として混合し、ＮＭＰを
適量加えてペーストとし、銅箔上に約２００μｍの厚さ
に塗布した。２００℃で真空乾燥後、圧延して、直径１
６ｍｍの円板状に打ち抜いて負極とした。
用いた。人造黒鉛粉末１００に対して２重量部のポリア
クリロニトリル（ＰＡＮ）を加え、Ｎ，Ｎジメチルホル
ムアミドを適量加えてペースト状にし、温度２００℃で
真空乾燥した。乾燥後、乳鉢で軽く粉砕し、ＰＡＮで被
覆された炭素材料を得た。同様にして、アクリロニトリ
ル／メチルアクリレートコポリマー（ＰＡＮ／ＭＡ）で
被覆された炭素材料を得た。アクリル酸系樹脂で被覆さ
れた炭素材料１０２部に対して、１６部のポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶｄＦ）を結着剤として混合し、ＮＭＰを
適量加えてペーストとし、銅箔上に約２００μｍの厚さ
に塗布した。２００℃で真空乾燥後、圧延して、直径１
６ｍｍの円板状に打ち抜いて負極とした。
【００１９】図１は、コイン形電池の縦断面図である。
１はステンレス（SUS316）鋼板を打ち抜き加工した正極
端子を兼ねる正極ケース、２はステンレス（SUS316）鋼
板を打ち抜き加工した負極端子を兼ねる封口板である。
３は正極、４は負極、５は非水電解液を含浸した微孔性
ポリプロピレンからなるセパレーターである。非水電解
液にはエチレンカーボネートとジエチルカーボネートと
を体積比１：１で混合した溶媒に、六フッ化燐酸リチウ
ムを１モル／リットルの濃度で溶解させたものを１５０
μｌ注液した。
１はステンレス（SUS316）鋼板を打ち抜き加工した正極
端子を兼ねる正極ケース、２はステンレス（SUS316）鋼
板を打ち抜き加工した負極端子を兼ねる封口板である。
３は正極、４は負極、５は非水電解液を含浸した微孔性
ポリプロピレンからなるセパレーターである。非水電解
液にはエチレンカーボネートとジエチルカーボネートと
を体積比１：１で混合した溶媒に、六フッ化燐酸リチウ
ムを１モル／リットルの濃度で溶解させたものを１５０
μｌ注液した。
【００２０】このコイン形電池は、正極ケース１の開口
端部を内方へかしめ、ガスケット６を介して封口板２の
外周を締め付けることにより、密閉封口されている。電
池寸法は直径２０ｍｍ、高さ２．０ｍｍである。
端部を内方へかしめ、ガスケット６を介して封口板２の
外周を締め付けることにより、密閉封口されている。電
池寸法は直径２０ｍｍ、高さ２．０ｍｍである。
【００２１】結着剤にＰＶｄＦを使用し、被覆剤にポリ
アクリロニトリル（ＰＡＮ）を用いた電池をＡとし、ア
クリロニトリル／メチルアクリレートコポリマー（ＰＡ
Ｎ／ＭＡ）を用いた電池をＢとした。一方、本発明の実
施例と比較する従来例として、被覆剤で処理しない炭素
材料を用い、結着剤として１６％のポリフッ化ビニリデ
ンを使用した負極を作製した。それ以外は、本発明の実
施例と全く同様に電池を構成し、従来例の電池アとし
た。
アクリロニトリル（ＰＡＮ）を用いた電池をＡとし、ア
クリロニトリル／メチルアクリレートコポリマー（ＰＡ
Ｎ／ＭＡ）を用いた電池をＢとした。一方、本発明の実
施例と比較する従来例として、被覆剤で処理しない炭素
材料を用い、結着剤として１６％のポリフッ化ビニリデ
ンを使用した負極を作製した。それ以外は、本発明の実
施例と全く同様に電池を構成し、従来例の電池アとし
た。
【００２２】これらの電池を１ｍＡの定電流で充放電
し、放電容量と充放電のクーロン効率のサイクル特性を
評価した。
し、放電容量と充放電のクーロン効率のサイクル特性を
評価した。
【００２３】表１に、実施例および従来例の電池につい
て、１サイクル目の充電容量、放電容量および初期クー
ロン効率を示した。充電容量、放電容量は、負極に使用
した炭素材料の単位重量当たりの容量に換算して表示し
た。
て、１サイクル目の充電容量、放電容量および初期クー
ロン効率を示した。充電容量、放電容量は、負極に使用
した炭素材料の単位重量当たりの容量に換算して表示し
た。
【００２４】表１からわかるように、被覆剤にＰＡＮお
よびＰＡＮ／ＭＡを用いたものは、放電容量、初期クー
ロン効率ともに向上し、不可逆反応が抑制されているこ
とがわかる。特に、ＰＡＮ／ＭＡを用いた場合には、顕
著にその効果が現れている。実施例以外のアクリル酸系
樹脂を用いても、同様の効果が認められた。
よびＰＡＮ／ＭＡを用いたものは、放電容量、初期クー
ロン効率ともに向上し、不可逆反応が抑制されているこ
とがわかる。特に、ＰＡＮ／ＭＡを用いた場合には、顕
著にその効果が現れている。実施例以外のアクリル酸系
樹脂を用いても、同様の効果が認められた。
【００２５】
【実施例２】実施例１と同様にして、試験電池を構成し
た。実施例１と同じ正極を使用し、負極の結着剤として
ＰＶｄＦの代わりにポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を
使用した以外は実施例１と同様にして、試験電池を構成
した。
た。実施例１と同じ正極を使用し、負極の結着剤として
ＰＶｄＦの代わりにポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を
使用した以外は実施例１と同様にして、試験電池を構成
した。
【００２６】すなわち、アクリル酸系樹脂で被覆された
炭素材料１０２部に対して１６部のＰＶＰを結着剤とし
て混合し、ＮＭＰを適量加えてペーストとし、銅箔上に
約２００μｍの厚さに塗布した。２００℃で真空乾燥
後、圧延して、直径１６ｍｍの円板状に打ち抜いて負極
とした。その他の構成は実施例１と同じである。
炭素材料１０２部に対して１６部のＰＶＰを結着剤とし
て混合し、ＮＭＰを適量加えてペーストとし、銅箔上に
約２００μｍの厚さに塗布した。２００℃で真空乾燥
後、圧延して、直径１６ｍｍの円板状に打ち抜いて負極
とした。その他の構成は実施例１と同じである。
【００２７】結着剤にＰＶＰを使用し、被覆剤にポリア
クリロニトリル（ＰＡＮ）を用いた電池をＣとし、アク
リロニトリル／メチルアクリレートコポリマー（ＰＡＮ
／ＭＡ）を用いた電池をＤとした。
クリロニトリル（ＰＡＮ）を用いた電池をＣとし、アク
リロニトリル／メチルアクリレートコポリマー（ＰＡＮ
／ＭＡ）を用いた電池をＤとした。
【００２８】一方、本発明の実施例と比較する従来例と
して、被覆剤で処理しない炭素材料を用い、結着剤とし
て１６％のＰＶＰを使用した負極を作製した。それ以外
は、本発明の実施例と全く同様に電池を構成し、従来例
の電池イとした。これらの電池を、１ｍＡの定電流で、
３０サイクルの充放電試験に供した。
して、被覆剤で処理しない炭素材料を用い、結着剤とし
て１６％のＰＶＰを使用した負極を作製した。それ以外
は、本発明の実施例と全く同様に電池を構成し、従来例
の電池イとした。これらの電池を、１ｍＡの定電流で、
３０サイクルの充放電試験に供した。
【００２９】表２に、実施例および従来例の電池につい
て、１サイクル目の充電容量、放電容量および初期クー
ロン効率を示した。充電容量、放電容量は負極に使用し
た炭素材料の単位重量当たりの容量に換算して表示し
た。
て、１サイクル目の充電容量、放電容量および初期クー
ロン効率を示した。充電容量、放電容量は負極に使用し
た炭素材料の単位重量当たりの容量に換算して表示し
た。
【００３０】被覆剤にＰＡＮおよびＰＡＮ／ＭＡを用い
たものは、放電容量、初期クーロン効率ともに向上し、
不可逆反応が抑制されていることがわかる。なお、３０
サイクル経過後において、本発明電池ＣとＤとは何れも
放電容量の劣化はほとんどなく初期と同様の特性を示し
たが、従来電池（イ）は内部抵抗が増大し、放電容量の
測定はできなくなっていた。この原因は、電池内でのガ
ス発生、もしくは電極の剥離により接触不良を生じたた
めと思われる。なお、結着剤としてＰＶＰを用いたもの
は、負極の集電性が悪いために、充電容量、放電容量、
クーロン効率はＰＶｄＦを用いたものより少なかった。
たものは、放電容量、初期クーロン効率ともに向上し、
不可逆反応が抑制されていることがわかる。なお、３０
サイクル経過後において、本発明電池ＣとＤとは何れも
放電容量の劣化はほとんどなく初期と同様の特性を示し
たが、従来電池（イ）は内部抵抗が増大し、放電容量の
測定はできなくなっていた。この原因は、電池内でのガ
ス発生、もしくは電極の剥離により接触不良を生じたた
めと思われる。なお、結着剤としてＰＶＰを用いたもの
は、負極の集電性が悪いために、充電容量、放電容量、
クーロン効率はＰＶｄＦを用いたものより少なかった。
【００３１】
【実施例３】実施例１で作製した本発明電池ＡとＢおよ
び従来電池アを用いて充放電サイクル試験を行った。１
ｍＡの電流で４．１Ｖまで充電し、同じく１ｍＡの電流
で２．７５Ｖまで放電する充放電サイクル試験を、１０
０サイクル行った。
び従来電池アを用いて充放電サイクル試験を行った。１
ｍＡの電流で４．１Ｖまで充電し、同じく１ｍＡの電流
で２．７５Ｖまで放電する充放電サイクル試験を、１０
０サイクル行った。
【００３２】試験開始前の電池高さは何れも２．０ｍｍ
であり、内部抵抗は０．８Ωであった。１００サイクル
試験後、本発明電池ＡとＢは、何れも電池高さ２．１ｍ
ｍとなり、内部抵抗は１．０Ωとなっていた。本発明電
池は、内部抵抗の増加割合が少なく、安定した充放電特
性が得られた。一方従来電池アは、電池高さが２．３ｍ
ｍとなり、内部抵抗は１．５Ωと増加していた。従来電
池は、非水電解液の分解によりガスを発生し、内圧の増
加により電池高さが高くなり、また電池内部での接触が
悪くなって内部抵抗が増加したものと思われる。
であり、内部抵抗は０．８Ωであった。１００サイクル
試験後、本発明電池ＡとＢは、何れも電池高さ２．１ｍ
ｍとなり、内部抵抗は１．０Ωとなっていた。本発明電
池は、内部抵抗の増加割合が少なく、安定した充放電特
性が得られた。一方従来電池アは、電池高さが２．３ｍ
ｍとなり、内部抵抗は１．５Ωと増加していた。従来電
池は、非水電解液の分解によりガスを発生し、内圧の増
加により電池高さが高くなり、また電池内部での接触が
悪くなって内部抵抗が増加したものと思われる。
【００３３】本発明の実施例では正極にＬｉＣｏＯ2 を
用いたが、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ2 などのリチウム複
合酸化物や、ＬｉＴｉＳ2 、ＬｉＶ2 Ｏ5 、ＬｉＭｏＯ
3 などを用いた場合においても、同様の効果が得られ
る。同様に、負極の炭素材料には高温で熱処理した人造
黒鉛を用いたが、低温焼成のカーボンや炭素繊維などの
種々の炭素材料を、単体で、もしくはこれらの組合せで
用いた場合においても、同様の効果が得られる。
用いたが、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ2 などのリチウム複
合酸化物や、ＬｉＴｉＳ2 、ＬｉＶ2 Ｏ5 、ＬｉＭｏＯ
3 などを用いた場合においても、同様の効果が得られ
る。同様に、負極の炭素材料には高温で熱処理した人造
黒鉛を用いたが、低温焼成のカーボンや炭素繊維などの
種々の炭素材料を、単体で、もしくはこれらの組合せで
用いた場合においても、同様の効果が得られる。
【００３４】なお、前記の実施例における電池は、いず
れもコイン形電池であるが、円筒形、角形、またはペー
パー形電池に本発明を適用しても、同様の効果が得られ
る。
れもコイン形電池であるが、円筒形、角形、またはペー
パー形電池に本発明を適用しても、同様の効果が得られ
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明は、炭素負極の被覆剤としてアク
リル酸系樹脂を用いることにより、放電容量が高く、サ
イクル劣化も少ない等の優れた効果を有する、炭素材料
からなる負極を備える非水電解液二次電池を提供するも
のである。
リル酸系樹脂を用いることにより、放電容量が高く、サ
イクル劣化も少ない等の優れた効果を有する、炭素材料
からなる負極を備える非水電解液二次電池を提供するも
のである。
【００３６】尚、アクリル酸系樹脂は小量で効果が期待
できるが、小量では結着剤としての効果が少ない場合に
は、ＰＶｄＦ、ＰＶＰ、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデンのような従来より使用されている結
着効果の高い結着剤とともに使用してもよい。
できるが、小量では結着剤としての効果が少ない場合に
は、ＰＶｄＦ、ＰＶＰ、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデンのような従来より使用されている結
着効果の高い結着剤とともに使用してもよい。
【図１】一実施例であるコイン形非水電解液二次電池の
内部構造を示した図である。
内部構造を示した図である。
１ 正極ケース ２ 封口板 ３ 正極 ４ 負極 ５ セパレーター ６ ガスケット
【表１】
【表２】
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムイオンを含有する充放電可能な
正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素材料から
なる負極とを備えた非水電解液二次電池において、アク
リル酸系樹脂で表面を被覆した炭素負極を用いたことを
特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 アクリル酸系樹脂が、アクリロニトリル
ポリマー、アクリロニトリル／メチルアクリレートコポ
リマー、ポリアクリル酸エステル、ポリメタアクリル酸
エステル、ポリシアノアクリレート、ポリアクリルアミ
ド、もしくはポリアクリル酸塩であることを特徴とする
請求項１記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023423A JPH08195197A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023423A JPH08195197A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08195197A true JPH08195197A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=12110098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7023423A Pending JPH08195197A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08195197A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656633B2 (en) | 2000-07-26 | 2003-12-02 | Zeon Corporation | Binder for electrode for lithium ion secondary battery, and utilization thereof |
| JP2007067088A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | リチウムイオンキャパシタ |
| JP2009054462A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Furukawa Battery Co Ltd:The | リチウムイオン二次電池 |
| JP2009094079A (ja) * | 2008-12-12 | 2009-04-30 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム含有遷移金属カルコゲナイド、その製造方法、および非水二次電池の製造方法 |
| JP2009117334A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-28 | Hitachi Chem Co Ltd | リチウムイオン二次電池用炭素被覆黒鉛負極材、その製造方法、該負極材を用いたリチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2012248367A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウムイオン二次電池用炭素材料、負極及びリチウムイオン二次電池 |
| EP3312917A4 (en) * | 2016-05-19 | 2018-05-02 | LG Chem, Ltd. | Composite anode material for secondary battery, anode comprising same, and lithium secondary battery |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP7023423A patent/JPH08195197A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656633B2 (en) | 2000-07-26 | 2003-12-02 | Zeon Corporation | Binder for electrode for lithium ion secondary battery, and utilization thereof |
| JP2007067088A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Fuji Heavy Ind Ltd | リチウムイオンキャパシタ |
| JP2009054462A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Furukawa Battery Co Ltd:The | リチウムイオン二次電池 |
| JP2009117334A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-28 | Hitachi Chem Co Ltd | リチウムイオン二次電池用炭素被覆黒鉛負極材、その製造方法、該負極材を用いたリチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2009094079A (ja) * | 2008-12-12 | 2009-04-30 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム含有遷移金属カルコゲナイド、その製造方法、および非水二次電池の製造方法 |
| JP2012248367A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウムイオン二次電池用炭素材料、負極及びリチウムイオン二次電池 |
| EP3312917A4 (en) * | 2016-05-19 | 2018-05-02 | LG Chem, Ltd. | Composite anode material for secondary battery, anode comprising same, and lithium secondary battery |
| US11552289B2 (en) * | 2016-05-19 | 2023-01-10 | Lg Energy Solution, Ltd. | Composite negative electrode material for secondary battery, and negative electrode and lithium secondary battery including the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A02 | Decision of refusal |
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