JPH1027601A

JPH1027601A - 非水電解質二次電池

Info

Publication number: JPH1027601A
Application number: JP8182413A
Authority: JP
Inventors: Tsukane Ito; 束伊藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】正極と、リチウム含有非水電解液と、リチウ
ムの吸蔵放出が可能な炭素負極とを備えた非水電解質二
次電池において、サイクル特性を向上させること。【解決手段】非水電解質二次電池に用いる炭素負極
を、天然黒鉛粒子と、平均繊維径が０．１〜０．３μｍ
で平均繊維長が１０〜３０μｍの気相法による炭素繊維
と、フッ素ゴムからなる結着剤とから構成することによ
って、電池のサイクル運転時における導電性を維持する
ことができ、サイクル特性が向上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムを吸蔵放
出することのできる炭素負極を備えた非水電解質二次電
池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型軽量化及びコード
レス化が進行するに伴って、高電圧，高エネルギー密度
を得ることの出来る二次電池に対する要請が高まってい
るが、非水電解質二次電池は、この点で優れた性能を発
揮するため注目されている。非水電解質二次電池の正極
には、コバルト，ニッケル，マンガン，バナジウムなど
の層状構造を有する金属酸化物が活物質として多く用い
られている。

【０００３】一方負極には、従来、リチウムを吸蔵放出
することのできるリチウム金属やリチウム合金が、プレ
ート状或は粉末状で活物質として用いられていた。この
ような活物質は、軽量で高エネルギ−化しやすい点で優
れているが、充電時に樹脂状結晶，苔状結晶，偏析など
が生じることによって、負極に内部短絡，活物質の脱
落，変形が発生しやすく、サイクル寿命の問題がある。

【０００４】一方、負極材料として、層間にリチウムイ
オンをインターカレートさせる機能を持つ黒鉛やカーボ
ンなどの炭素材料を用いることも提案されている。この
場合、主な炭素材料としては、リチウムイオンをインタ
ーカレートさせる機能の優れた黒鉛粒子等の炭素粒子が
用いられ、比較的サイクル特性の良好な非水電解質二次
電池が得られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、炭素粒子を
負極に用いた場合、充放電サイクル運転時に、炭素粒子
がリチウムイオンをインターカレート・デインターカレ
ートしながら膨張収縮を繰り返し、それに伴う負極材料
の脱落や導電性の低下する現象が見られ、これに対する
負極の耐久性を向上させる技術が求められている。

【０００６】このような課題に対して、例えば、特開平
６−１１１８１８号公報では、負極材料として黒鉛粒子
に炭素短繊維と結着剤を混合したものを用いることによ
って、黒鉛粒子の導電性及び電極の強度を向上させ、放
電容量が大きく且つサイクル特性の優れた非水電解質二
次電池が得られることも示されているが、更に優れたサ
イクル特性を持つものを開発することが望まれている。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、リチウムの吸蔵放出が可能な炭素負極を
備えた非水電解質二次電池において、従来より優れた充
放電サイクル特性を持つものを提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明では、非水電解質二次電池において、炭素粒
子と、気相法で製造された炭素繊維と、フッ素ゴムから
なる結着剤とが混合されてなる炭素負極を用いた。これ
によって、従来の炭素電極を用いた非水電解質二次電池
と比べて、充放電サイクル特性が大きく向上されること
がわかった。

【０００９】炭素負極に炭素粒子と炭素繊維と結着剤を
用いると、炭素粒子間の導電性が良好となり良導電性の
ネットワークが形成される。これによって、放電容量が
向上すると共に電極の強度が向上される。ここで、用い
る炭素粒子が黒鉛粒子である場合には、黒鉛粒子の層間
が炭素繊維の径方向に配列するため、リチウムを容易に
インタカレートすることが出来る。また、気相法の炭素
繊維自体にも、ある程度リチウムをインタカレートさせ
る機能がある。

【００１０】本発明では更に、炭素繊維として弾力性に
優れた気相法の炭素繊維を用い、結着剤として、非水電
解液に対する耐性が良好で且つ弾力性の良好なフッ素ゴ
ムを用いており、それによって電極強度が大きく向上す
ると考えられる。フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデ
ン系のフッ素ゴムが好ましく、特に、フッ化ビニリデン
／６フッ化プロピレン／４フッ化エチレンの共重合体や
フッ化ビニリデン／６フッ化プロピレンの共重合体が好
ましい。

【００１１】また、炭素繊維としては、繊維径が０．１
〜０．３μｍ且つ繊維長が１０〜３０μｍであることが
好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態に
係る非水電解質二次電池の縦断図である。図に示すよう
に、この非水電解質二次電池はコイン型の電池であっ
て、正極活物質が結着されてなる円形状の正極１と、炭
素材料が結着されてなる円形状の負極２と、ポリプロピ
レン製の微多孔性膜に非水電解液が含浸された円形状の
セパレータ３と、金属箔からなる円形状の正極集電体４
及び負極集電体５と、ステンレス板からなる円筒形状の
正極外装缶６と、正極外装缶６の開口部を覆うステンレ
ス板からなる円形状の負極外装缶７と、正極外装缶６と
負極外装缶７とを絶縁するポリオレフィン製のリング状
の絶縁パッキング８とから構成されている。

【００１３】負極外装缶７の外周は、正極外装缶６の開
口部から正極外装缶６の内側に入り込んでおり、正極外
装缶６の外周面との間に絶縁パッキング８が介挿される
ことによって、正極外装缶６と負極外装缶７とは互いに
絶縁された状態で固定されている。そして、正極外装缶
６と負極外装缶７と絶縁パッキング８によって密閉され
た空間内に、負極集電体５，負極２，セパレータ３，正
極１，正極集電体４が、圧接された状態でこの順に収納
されている。

【００１４】正極１は、正極活物質と結着剤と導電剤と
が混合された合剤を、正極集電体４の材料となる金属箔
上に塗布して、プレスすることにより成形されたもので
ある。正極活物質の例としては、リチウムコバルト酸化
物，リチウムマンガン酸化物，五酸化バナジウム，三酸
化モリブデン等を挙げることができる。結着剤として
は、ポリ４フッ化エチレン，ポリフッ化ビニリデン等を
挙げることができる。導電剤の例としてはカーボンブラ
ックを挙げることができる。

【００１５】非水電解液は、混合溶媒に電解質を所定の
濃度で溶解させたものである。混合溶媒は、プロピレン
カーボネート，エチレンカーボネート，１，２−ジメト
キシエタン等の溶媒を混合したものであって、電解質と
しては、過塩素酸リチウム，トリフルオロメタンスルホ
ン酸リチウム，六フッ化リン酸リチウムを挙げることが
できる。

【００１６】負極２は、炭素材料と結着剤とからなる合
剤を、負極集電体５の材料となる金属箔上に塗布してプ
レスすることによって成形されたものである。正極集電
体４及び負極集電体５の材料としては、ステンレス，ア
ルミニウム，銅の金属箔を挙げることができる。炭素材
料としては、炭素粒子と気相法で製造された黒鉛化炭素
繊維との混合物を用いる。

【００１７】炭素粒子としては、黒鉛粒子を用いる。中
心粒子径の分布範囲が１０〜３０μｍのものが一般的で
あって入手しやすいが、粒子径はできるだけ小さい方が
電極内に仕込む炭素粒子の量を多くすることができる点
で好ましく、粒子径のばらつきも小さい方が電極内での
導電性を均一にできる点で好ましい。気相法による黒鉛
化炭素繊維は、炭化水素を熱分解することによって製造
する。具体的には、高温に保たれた鉄微粒子（直径約１
０〜２０ｎｍ）上に、水素で希釈された炭化水素ガスを
ゆっくり流し、次第に炭素繊維を成長させることによっ
て製造する。

【００１８】気相法による黒鉛化炭素繊維は、黒鉛の電
気伝導性のよい方向が繊維軸の方向と一致しているた
め、繊維軸方向の伝導性がよい。また、繊維が強迅で弾
性を有し、炭素粒子と混合したときに折れにくい性質を
持っている。気相法による製造条件を様々に調整するこ
とによって、繊維長，繊維径の異なったものが作製さ
れ、繊維径０．１〜０．３μｍ程度の細い炭素繊維を製
造することもできる。

【００１９】用いる炭素繊維の繊維長及び繊維径は、炭
素粒子間の導電性を確保すると共に炭素粒子の量を多く
し且つ電極の弾力性を確保する観点から、できるだけ長
く且つ細い方が好ましいが、長過ぎたり細すぎたりする
と強度の問題があるので、平均繊維長としては１０〜３
０μｍ、平均繊維径としては０．１〜０．３μｍの範囲
が好ましい。

【００２０】結着剤としては、電解液に対する耐性が優
れ且つ弾力性を有するフッ素ゴムを用いる。フッ素ゴム
の中でもフッ化ビニリデン系のフッ素ゴムが好ましい。
フッ化ビニリデン系のフッ素ゴムの中でも、３元系のフ
ッ化ビニリデン／６フッ化プロピレン／４フッ化エチレ
ンの共重合体や、２元系のフッ化ビニリデン／６フッ化
プロピレンの共重合体が好ましく、耐溶剤性の点で、特
に３元系のフッ化ビニリデン／６フッ化プロピレン／４
フッ化エチレンの共重合体が好ましい。

【００２１】図２〜図５は、負極内の炭素粒子並びに炭
素繊維の様子を模式的に示す図である。これらの図を参
照しながら、充放電サイクル時の負極内の様子並びに本
発明の効果について考察する。図２は、負極の炭素材料
として炭素粒子だけが用いられ、結着剤の弾力性がない
場合を示している。

【００２２】サイクル運転の初期には、実線で示すよう
に、炭素粒子は互いに接触して導電性が確保されてい
る。サイクル運転に伴って、炭素粒子は、リチウムのイ
ンターカレート及びデインターカレートを繰り返して膨
張収縮を繰り返す。例えば、黒鉛粒子の場合、インター
カレート時に結晶軸方向に３％延びる。従って、サイク
ル運転に伴って、図中に点線で示すように、炭素粒子ど
うしの接触性が低下して導電性が低下する。この結果、
十分な放電容量が得られなくなる。

【００２３】図５は、炭素粒子と弾性力のある結着剤と
を用いる場合を示している。この場合、図中矢印に示す
ように、この結着剤によって、炭素粒子どうしを引き寄
せる力を働かせることができるので、サイクル運転時に
も、導電性を維持することはできる。ただし、後述する
実験結果に示されるように、この効果は小さいものと考
えられる。

【００２４】図３は、負極の炭素材料として、炭素粒子
に炭素繊維が添加されたものを用いる場合を示してい
る。サイクル運転の初期には、実線で示すように炭素粒
子は、粒子どうしの接触及び炭素繊維の接続作用で、導
電性が確保されている。サイクル運転の進行に伴って、
炭素粒子は膨張収縮を繰り返すので、図中に点線で示す
ように、炭素粒子どうしの接触性が低下して導電性が低
下はするが、炭素繊維に弾力性があるためその接続作用
が維持されて、図２の場合と比べてサイクル運転時の導
電性が向上されている。

【００２５】図４は、負極の炭素材料として炭素粒子に
炭素繊維が添加されたものを用い、結着剤としてフッ素
ゴムを用いる場合を示している。フッ素ゴムは、非水電
解液中の有機溶剤に対する耐性が大きく且つ弾力性を有
しているため、図中矢印に示すように、この結着剤によ
って炭素粒子どうしを引き寄せる力を長く働かせること
ができる。従って、炭素繊維の添加による高導電性を、
サイクル運転時にも維持することができる。これによっ
て、サイクル特性の向上は顕著となる。

【００２６】また、炭素材料がフッ素ゴムに結着される
ことによって、充放電のサイクル運転に伴う炭素材料の
脱落や金属箔からの剥離を防止することができる。

【００２７】

【実施例】以下のように、本発明の実施例の炭素負極
と、その比較例の炭素負極とを作製し、充放電サイクル
特性に与える影響を検討する実験を行った。（実施例１）中心粒子径が１０〜３０μｍの分布範囲に
ある天然黒鉛粒子を９０重量％、平均繊維径が０．３μ
ｍで平均繊維長が１５μｍの気相法による黒鉛化炭素繊
維（以下、炭素繊維Ａと記載する）を７重量％、結着剤
としてのフッ化ビニリデン／６フッ化プロピレン／４フ
ッ化エチレンの共重合体を３重量％とって、十分に混合
した。フッ化ビニリデン／６フッ化プロピレン／４フッ
化エチレンの共重合体として、具体的には、デュポン社
製のバイトンＧＦ（商品名）を用いた。以下、これを結
着剤Ａと記載する。

【００２８】この混合物を、溶剤であるメチルエチルケ
トンでぺースト状にし、厚さ２０μｍの銅箔に塗布し、
ロールプレスして塗布層の厚みを１００μｍにした。こ
れを１０×１０ｍｍのサイズに打ち抜き、温度２５０℃
で真空乾燥処理を行うことによって、炭素負極を作製し
た。この炭素負極には、天然黒鉛粒子が１２．３ｍｇ及
び炭素繊維Ａが１．０ｍｇ含有されている。

【００２９】（実施例２）中心粒子径が１０〜３０μｍ
の分布範囲にある天然黒鉛粒子を８７重量％、炭素繊維
Ａを１０重量％、結着剤Ａを３重量％とって混合し、実
施例１と同様にして炭素負極を作製した。この炭素負極
には、天然黒鉛粒子が１１．６ｍｇ及び炭素繊維Ａが
１．４ｍｇ含有されている。

【００３０】（実施例３）中心粒子径が１０〜３０μｍ
の分布範囲にある天然黒鉛粒子を９２重量％、炭素繊維
Ａを５重量％、結着剤Ａを３重量％とって混合し、実施
例１と同様にして炭素負極を作製した。この炭素負極に
は、天然黒鉛粒子が１３．０ｇ及び炭素繊維Ａが０．７
ｍｇ含有されている。

【００３１】（比較例１）中心粒子径が１０〜３０μｍ
の分布範囲にある天然黒鉛粒子を９７重量％、結着剤Ａ
を３重量％とって混合し、実施例１と同様にして炭素負
極を作製した。この炭素負極には、天然黒鉛粒子が１
３．９ｍｇが含有されている。（比較例２）中心粒子径が１０〜３０μｍの分布範囲に
ある天然黒鉛粒子を９５重量％、結着剤としてポリフッ
化ビニリデン粉末を５重量％とって混合し、この混合物
を溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドンでペースト状
にし、実施例１と同様にして炭素負極を作製した。

【００３２】この炭素負極には、天然黒鉛粒子が１３．
８ｍｇが含有されている。（比較例３）中心粒子径が１０〜３０μｍの分布範囲に
ある天然黒鉛粒子を９０重量％、炭素繊維Ａを５重量
％、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン粉末を５重量
％とって混合し、この混合物を溶剤であるＮ−メチル−
２−ピロリドンでぺースト状にし、実施例１と同様にし
て炭素負極を作製した。

【００３３】この炭素負極には、天然黒鉛粒子が１２．
８ｍｇ及び炭素繊維Ａが０．７ｍｇ含有されている。（比較例４）中心粒子径が１０〜３０μｍの分布範囲に
ある天然黒鉛粒子を９０重量％、炭素繊維Ａを７重量
％、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム粉末を３重
量％とって混合し、この混合物を溶剤であるトルエンで
ぺースト状にし、実施例１と同様にして炭素負極を作製
した。

【００３４】この炭素負極には、天然黒鉛粒子が１２．
０ｍｇ及び炭素繊維Ａが０．９３ｍｇ含有されている。（比較例５）中心粒子径が１０〜３０μｍの分布範囲に
ある天然黒鉛粒子を９０重量％、平均繊維径が８μｍで
平均繊維長が５０μｍのピッチ系黒鉛化炭素繊維（以
下、炭素繊維Ｂと記載する）を７重量％、結着剤Ａを３
重量％とって混合し、実施例１と同様にして炭素負極を
作製した。

【００３５】この炭素負極には、天然黒鉛粒子が１０．
０ｍｇ及びピッチ系黒鉛化炭素繊維が０．９６ｍｇ含有
されている。（比較例６）中心粒子径が１０〜３０μｍの分布範囲に
ある天然黒鉛粒子を８９重量％、炭素繊維Ａを６重量
％、結着剤としてのポリ４フッ化エチレン樹脂粉末を５
重量％とって混合し、実施例１と同様にして炭素負極を
作製した。

【００３６】この炭素負極には、天然黒鉛粒子が１２．
６ｍｇ及び炭素繊維Ａが０．８ｍｇが含有されている。
なお、上記各比較例において、炭素粒子／炭素繊維／結
着剤の混合比は、充放電サイクル特性にとって最も好ま
しいと考えられる比率に設定した。また、炭素粒子の粒
径や炭素繊維の繊維径及び繊維長は、電子顕微鏡により
測定した。

【００３７】（実験）〔実験方法〕実施例及び比較例の各炭素負極を用いて、
以下に示す方法で試験電池ＴＣ１〜ＴＣ９を作製した。
正極活物質としてのリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏ
Ｏ₂）を７０重量％、導電剤としてのアセチレンブラッ
クを２０重量％、結着剤としてのポリ４フッ化エチレン
樹脂粉末を１０重量％とって十分に混合する。その混合
物６２ｍｇを、正極集電体４としての厚さ２０μｍのア
ルミニウム箔上に塗布して、約１ｔ／ｃｍ2の圧力で圧
着成形することにより１０×１０ｍｍのサイズに成形
し、これを正極とする。

【００３８】作製した正極と各炭素負極とを、セパレー
タ部材である多孔性ポリプロピレンフィルムを介挿させ
ながら積層し、その両外側面にガラス板からなる押さえ
板を配設し、このガラス板をクリップで挟んで固定して
セルユニットを作製する。このセルユニットを、リチウ
ム製の参照電極が付いたガラスセル容器に配設し、エチ
レンカーボネート／ジメチルエーテルの等容積混合溶媒
に六フッ化リン酸リチウムが１．０Ｍ／Ｌ溶解された非
水電解液を充たし、正極と負極と参照電極との３端子電
池を作製する。

【００３９】この試験電池においては、正極の容量は負
極の容量の約２倍に設定され、電池の放電容量が負極支
配の構成となっており、負極の劣化が電池のサイクル特
性に与える影響が現れやすくなっている。このように作
製した試験電池を、実施例１〜３及び比較例１〜６の炭
素負極に対応させて、試験電池ＴＣ１〜ＴＣ９とする。
この試験電池ＴＣ１〜ＴＣ９における炭素粒子，炭素繊
維，結着剤の種類及び混合比を表１にまとめる。

【００４０】

【表１】試験電池ＴＣ１〜ＴＣ９を用いて、充放電サイクル運転
に伴う放電容量の変化を追跡した。充放電サイクルにお
いて、充電は負極の電位が参照電極に対して０Ｖになる
まで定電流（０．２ｍＡ／ｃｍ²）で行い、放電は負極
の電位が参照電極に対して０．５Ｖになるまで行う。

【００４１】そして、２サイクル目の放電容量を初回の
放電容量とし、これに対する放電容量の変化を求めた。〔結果及び考察〕表１には、初回の放電容量と１００サ
イクル目の放電容量とサイクル特性の値が示されてい
る。このサイクル特性の値は、初回の放電容量に対する
１００サイクル目の放電容量の比率である。

【００４２】図６は、充放電のサイクル数に対する放電
容量の変化を示すグラフである。この図６及び表１の結
果から、試験電池ＴＣ１〜ＴＣ３は、試験電池ＴＣ４〜
ＴＣ９と比較して放電容量の変化が少なく、優れたサイ
クル特性を有していることがわかる。即ち、サイクル特
性を向上させるためには、炭素粒子と炭素繊維Ａと結着
剤Ａとの組合せからなる炭素負極を用いることが効果的
であることを示している。

【００４３】また、試験電池ＴＣ１〜ＴＣ３どうしを比
較すると、炭素繊維Ａの添加量によってもサイクル特性
が変わり、試験電池ＴＣ１のような比率とすることが最
も好ましいことがわかる。試験電池ＴＣ７，ＴＣ９は、
試験電池ＴＣ１〜ＴＣ３と比べて、結着剤の種類が異な
っており、試験電池ＴＣ１〜ＴＣ３ではフッ素ゴムが用
いられているのに対して、試験電池ＴＣ７ではスチレン
ブタジエンゴム、試験電池ＴＣ９ではポリフッ化エチレ
ンが用いられている。そして、試験電池ＴＣ１〜ＴＣ３
のサイクル特性の値は、試験電池ＴＣ７並びに試験電池
ＴＣ９のサイクル特性の値と比べて高くなっている。

【００４４】これは、フッ素ゴムが弾性力を有し有機溶
剤に対する耐性も高いのに対して、スチレンブタジエン
ゴムは弾性力を有するが有機溶剤に対する耐性が低く、
ポリフッ化エチレンは有機溶剤に対する耐性はあるが弾
性力を有しないためと考えられる。表１の結果に基づい
て更に考察する。

【００４５】黒鉛粒子に炭素繊維Ａが添加されている試
験電池ＴＣ６，ＴＣ７，ＴＣ９や炭素繊維Ｂが添加され
ている試験電池ＴＣ８は、黒鉛粒子のみの試験電池ＴＣ
４，ＴＣ５と比べてサイクル特性の値が高くなっている
が、この中で最もサイクル特性の値が高い試験電池ＴＣ
９においても向上値は１５％程度である。また、炭素材
料が黒鉛粒子のみである試験電池ＴＣ４と試験電池ＴＣ
５とを比べると、結着剤にフッ素ゴムを用いた試験電池
ＴＣ４の方がサイクル特性の値は高いが、その差はわず
かである。

【００４６】これに対して、炭素粒子に炭素繊維Ａと結
着剤Ａとの両方を添加した試験電池ＴＣ１〜ＴＣ３は、
２０％程度の向上を示している。これは、炭素粒子に炭
素繊維Ａと結着剤Ａとを添加することによるサイクル特
性の向上効果が、炭素粒子に炭素繊維Ａを加える効果
と、炭素粒子に結着剤Ａを加える効果とをプラスした以
上の相乗的なものであることを示している。

【００４７】また、結着剤にポリフッ化ビニリデンを用
いた試験電池ＴＣ５と試験電池ＴＣ６との比較では、炭
素繊維Ａを添加した試験電池ＴＣ６は試験電池ＴＣ５よ
りサイクル特性の値が８６．０−７２．４＝１３．６％
高くなっているのに対して、結着剤にフッ素ゴムを用い
た試験電池ＴＣ４と試験電池ＴＣ１〜３との比較では、
炭素繊維Ａを添加した試験電池ＴＣ１は試験電池ＴＣ４
よりサイクル特性の値が２０％程度高くなっている。

【００４８】これも、炭素粒子に炭素繊維Ａと結着剤Ａ
との両方を組合せることによって得られるサイクル特性
の向上効果が、相乗的なものであることを示している。（その他の事項）なお、上記実施例では、フッ化ビニリ
デン／６フッ化プロピレン／４フッ化エチレンの共重合
体として、バイトンＧＦを用いたが、この他にダイキン
工業社のダイエル（商品名）を用いても同様の結果が得
られる。また、結着剤として、フッ化ビニリデン／６フ
ッ化プロピレンの共重合体を用いても同様の効果が得
ら、、それ以外のフッ化ビニリデン系のフッ素ゴムを用
いた場合にも、同様の効果が得られるものと考えられ
る。

【００４９】また更に、フッ化ビニリデン系以外のフッ
素ゴムを用いた場合にも、同様の効果が期待できる。ま
た、上記実施例では、炭素粒子として天然黒鉛粒子を用
いたが、本発明で用いる炭素粒子は、黒鉛粒子に限定さ
れることなく、一般的な炭素粒子を用いて実施すること
ができる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、正極
と、リチウム含有非水電解液と、リチウムの吸蔵放出が
可能な炭素負極とを備えた非水電解質二次電池におい
て、炭素負極が、炭素粒子と、気相法で製造された炭素
繊維と、フッ素ゴムからなる結着剤とが混合された構成
とすることによって、充放電サイクル特性のレベルを、
従来実現できなかったレベルにまで向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る非水電解質二次電
池の縦断図である。

【図２】負極内の炭素粒子の様子を模式的に示す図であ
る。

【図３】負極内の炭素粒子並びに炭素繊維の様子を模式
的に示す図である。

【図４】負極内の炭素粒子，炭素繊維並びに結着剤の様
子を模式的に示す図である。

【図５】負極内の炭素粒子及び結着剤の様子を模式的に
示す図である。

【図６】試験電池ＴＣ１〜ＴＣ９について、充放電のサ
イクル数に対する放電容量の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１正極２負極３セパレータ５負極集電体６正極外装缶７負極外装缶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極と、リチウムを含有する非水電解液
と、リチウムの吸蔵放出が可能な炭素負極とを備えた非
水電解質二次電池において、前記炭素負極は、炭素粒子と、気相法で製造された炭素繊維と、フッ素ゴ
ムからなる結着剤とが、混合されてなることを特徴とす
る非水電解質二次電池。
【請求項２】前記フッ素ゴムは、フッ化ビニリデン系であることを特徴とする請求項１記
載の非水電解質二次電池。
【請求項３】前記フッ素ゴムは、フッ化ビニリデン／６フッ化プロピレン／４フッ化エチ
レンの共重合体及びフッ化ビニリデン／６フッ化プロピ
レンの共重合体から選ばれたものであることを特徴とす
る請求項２記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】前記炭素繊維は、繊維径が０．１〜０．３μｍ且つ繊維長が１０〜３０μ
ｍであることを特徴とする請求項１〜３記載の何れかの
非水電解質二次電池。