JPH11162510A - 非水電解液二次電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】初期容量、サイクル特性、高出力特性、温度特
性において優れた性能を示す非水電解液二次電池を提供
する。 【解決手段】正極、負極、少なくともエチレンカーボネ
ートを含む非水電解液から構成される二次電池におい
て、正極活物質がリチウム含有遷移金属酸化物であり、
負極活物質が非晶性炭素と結晶性炭素を含み、かつ非水
電解液中の溶媒成分としてのエチレンカーボネートの体
積比率が１０％以上９０％以下であることを特徴とする
非水電解液二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【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３Ｖ以上に向上させ、重量当たりの放電容量の大き
いリチウムを負極に用いたリチウム二次電池が検討され
てきた。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、短絡を起こして発火する危
険性がある。また、活性の高い金属リチウムを使用する
ので、本質的に危険性が高く、民生用として使用するに
は問題が多い。

【０００３】近年、このような安全性の問題を解決し、
かつリチウム電極特有の高エネルギーが可能なものとし
て、各種炭素材料を用いたリチウムイオン二次電池が考
案されている。この方法では、充電時、炭素材料が、リ
チウムイオンをドーピングされ、金属リチウムと同電位
になるので、金属リチウムの代わりに負極に使用するこ
とができることを利用したものである。また、放電時に
は、ドープされたリチウムイオンが負極から脱ドーピン
グされる。このような、リチウムイオンがドーピングさ
れた炭素材料を負極として用いた場合には、デンドライ
ト生成の問題もなく、また金属リチウムが存在しないた
め、安全性にも優れていると言う特長がある。これらの
二次電池は、リチウムイオン二次電池あるいはロッキン
グチェアー型リチウム二次電池などと呼ばれ、現在各社
が上市しており、高性能二次電池市場の主流となってい
る。そしてさらなる性能向上のための研究開発も活発に
行われている。

【０００４】上記の炭素質材料へのリチウムイオンのド
ーピングを利用した電極を利用した二次電池としては、
特開昭５７−２０８０７９号公報、特開昭５８−９３１
７６号公報、特開昭５８−１９２２６６号公報、特開昭
６２−９０８６３号公報、特開昭６２−１２２０６６号
公報、特開平３−６６８５６号公報などが知られてい
る。

【０００５】上述のようなリチウムイオンがドーピング
可能な炭素材を負極に用いる場合、正極にはリチウム含
有の正極活物質を用いることが必要になる。リチウム含
有の正極活物質としては、コバルト酸リチウムや、ニッ
ケル酸リチウムなどのリチウム含有遷移金属酸化物が用
いられており、これらの正極活物質は、炭素負極と組み
合わせることにより、３Ｖ〜４．２Ｖの高電圧が得られ
ている。

【０００６】このような高電圧のため、電解液には耐電
圧の点から溶媒に水を用いることができないので、非水
溶媒を用いた非水電解液が使用されている。このような
非水電解液については、数多くの成書（例えば伊豆津公
佑著、“非水溶液の電気化学”、培風館（１９９５））
に詳細に述べられている。

【０００７】従来のリチウムイオン二次電池用電解液と
しては、溶媒には、比誘電率の高い高誘電率溶媒と粘度
の低い低粘度溶媒を組み合わせて用いている。電解液の
重要な特性である伝導度は、電解液中のイオンの数と移
動度とに比例する。高誘電率溶媒は電解質の解離を促進
し、電解液中のイオンの数を増す。移動度を増すために
は、電解液の粘度を下げることが必要であるが、高誘電
率溶媒は一般に粘度が高いために、電解液の粘度を下げ
るために低粘度の溶媒を添加していた。しかしながら、
実際に電池に用いる電解液を選定していく場合には、正
極や負極との相性を考慮することが重要であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】正極活物質にリチウム
含有遷移金属酸化物を用い、負極活物質に非晶性炭素と
結晶性炭素を用いる上述のリチウムイオン二次電池にお
いて、適切な電解液を用いない場合、初期容量、高出力
特性、サイクル特性、温度特性などにおいて性能の低下
が起きることがあった。このため、好適な電解液の選定
が望まれていた。特に、誘電率や粘度といった物性だけ
でなく、正極や負極の活物質に適した溶媒を選定してい
くことが必要であった。

【０００９】本発明は、初期容量、サイクル特性、高出
力特性、温度特性において優れた性能を示す非水電解液
二次電池を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は下記の構成を採用する。すなわち、正極、
負極、少なくともエチレンカーボネートを含む非水電解
液から構成される二次電池において、正極活物質がリチ
ウム含有遷移金属酸化物であり、負極活物質が非晶性炭
素と結晶性炭素を含み、かつ非水電解液中の溶媒成分と
してのエチレンカーボネートの体積比率が１０％以上９
０％以下であることを特徴とする非水電解液二次電池で
ある。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、正極活物質にリチウム
含有遷移金属酸化物を、負極活物質に非晶性炭素と結晶
性炭素を用い、非水電解液溶媒としてエチレンカーボネ
ートを特定比率で用いることにより、性能の向上したリ
チウムイオン二次電池を供することを特徴とする。

【００１２】本発明の非水電解液の溶媒に用いられるエ
チレンカーボネートは、比誘電率が高いのでリチウム電
解質を溶解し解離するのに好適である。特に、正極活物
質がリチウム含有の遷移金属酸化物で、負極活物質の炭
素材料が非晶性炭素と結晶性炭素とからなる場合には、
溶媒中の体積比率が１０％以上９０％以下で用いること
により、初期容量、高出力特性、サイクル特性、温度特
性といった電池性能の向上に効果がある。電解液溶媒中
のエチレンカーボネートの体積比率が１０％未満の場
合、初期容量やサイクル特性の性能低下がおこる。ま
た、エチレンカーボネートの体積比率が９０％を越える
と、温度性能の低下が起こる。

【００１３】本発明において用いられるエチレンカーボ
ネート以外の溶媒としては、正負極活物質との相性を考
慮すると、鎖状のカーボネートが好ましく用いられる。
このような鎖状カーボネートとしては、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
ートが挙げられる。なかでも、ジメチルカーボネートが
好ましく用いられる。

【００１４】上記のエチレンカーボネートと鎖状カーボ
ネート以外に他の溶媒を加えても何ら制限されるもので
はない。このような溶媒としては、カーボネート類、エ
ステル類、エーテル類、アミド類、ニトリル類、などが
用いられる。カーボネート類としては、プロピレンカー
ボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネー
トなどの環状カーボネート。エステル類としては、γ−
ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラク
トンなどの環状エステル、あるいは酢酸エチル、プロピ
オン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸
エチルなどの鎖状エステル。エーテル類としては、ジエ
チルエーテル、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、あるいは
テトラヒドロフラン、２−メチ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。アミド
類としては１−メチル−２−ピロリドン、ニトリル類と
してはアセトニトリル、プロピオニトリルなどが挙げら
れる。

【００１５】また、エチレンカーボネート以外の溶媒と
しては、エチレンカーボネートの凝固点が３７℃である
ことを鑑み、凝固点の低い溶媒が好ましく用いられる。

【００１６】本発明の非水電解液に用いられる電解質
は、特に限定されるものではないが、ＬｉＰＦ₆ 、Ｌｉ
ＢＦ₄ 、ＬｉＡｓＦ₆ 、ＬｉＣＦ₃ ＳＯ₃ 、ＬｉＮ（Ｃ
Ｆ₃ ＳＯ₂ ）₂ 、ＬｉＣ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ 、ＬｉＳｂ
Ｆ₆ 、ＬｉＳｉＦ₅ 、ＬｉＡｌＦ₄ 、ＬｉＳＣＮ、ある
いはＬｉＣｌＯ₄ などが好ましく用いられる。中でも、
フッ素原子含有のリチウム電解質、特にＬｉＰＦ₆ 、Ｌ
ｉＢＦ₄ が正極および負極活物質に対する安定性という
観点から好ましいものである。

【００１７】本発明に用いられる電解質の濃度は、溶媒
と求められる電池性能により選択されるべきものである
が、０．４Ｍ〜２．５Ｍが好ましい。特に、０．７Ｍ〜
１．２Ｍが高い電導度が得られ、初期容量、サイクル特
性、高出力特性、温度特性の性能向上の点から好ましい
ものである。

【００１８】本発明に用いられる非水電解液の溶媒は、
上記のエチレンカーボネートと鎖状カーボネートのほ
か、微量成分を１０体積％まで添加することは好ましい
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。このような添加物としては、酸化防止剤、難燃
剤、ラジカル捕捉剤、界面活性剤、ヘテロ環状化合物、
ハロゲン化合物など特に限定されるものではない。

【００１９】本発明において、電解液の伝導度σ（１０
^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ
／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）は、該電解液
の性能を決める重要な特性の一つである。従来、電解液
の特性を決める指標として、伝導度が用いられてきた。
しかしながら、比較的粘度の高い有機電解液を用いるリ
チウムイオン二次電池においては、伝導度だけではなく
電解液の粘度も、電池性能、中でも高出力特性やサイク
ル特性を左右する重要なパラメーターとなることが、本
発明者らによって見出されている。

【００２０】リチウムイオン二次電池は、粉末状の活物
質を結着剤とともにスラリー状にし、集電体の金属箔に
塗布しプレスして作成するので、多孔質の電極構造とな
っている。この多孔質のせまい空隙の中まで電解液がし
み込み、かつイオンが移動するためには、電解液の粘度
が低いことが非常に重要となる。また、リチウムイオン
二次電池に用いられるセパレータも多孔質の高分子フィ
ルムを用いることから、電解液がセパレータの孔を通過
する際にも、電解液の粘度が低いことが大変重要とな
る。

【００２１】このような観点から、リチウムイオン二次
電池においては電解液の伝導度σ（１０^-3Ｓ／ｃｍ）を
大きくし、粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）を小さくすること、
つまりこれらの比であるｐ（ｐ＝σ／η［１０^-3Ｓ／ｃ
ｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）を大きくすることが、電池性能向
上に重要な因子となる。特に本発明の正負極では、正極
は遷移金属酸化物を活物質とし、負極は非晶性炭素と結
晶性炭素の混合活物質であるために、電解液の伝導度と
粘度の比である上述のｐを大きくすることが、電池性能
向上のために非常に重要となる。

【００２２】本発明における電解液の伝導度と粘度の比
ｐは、電解質により最適な値は適宜決められるべきもの
であるが、電解質をＬｉＰＦ₆ とする場合には１≦ｐが
好ましく、電解質をＬｉＢＦ₄ とする場合には０．５≦
ｐが好ましい。なお、電解液の伝導度と粘度は、いずれ
も２０℃での測定値を用いる。電解液の伝導度と粘度の
比であるｐは、上記の値より小さくなる場合には、良好
な電池特性が得られなくなることがある。

【００２３】本発明の正極活物質としては、リチウム含
有遷移金属酸化物が好ましく用いられる。とくに、Ｌｉ
ｘＣｏＯ₂ （０＜ｘ≦１．０）、Ｌｉ_x ＮｉＯ₂ （０＜
ｘ≦１．０）、またはこれらの金属元素の一部をアルカ
リ土類金属元素および／または遷移金属元素で置換した
正極活物質を用いると本発明の電解液の特長を活かすこ
とができる。より好ましくは、下式（１） Ｌｉ_1-X-a Ａ_X Ｎｉ_1-Y-b Ｂ_Y Ｏ₂ …＜式１＞ （ただし、Ａはストロンチウム又はバリウムであり、Ｂ
は少なくなくとも１種の遷移金属元素からなり、式中
Ｘ，Ｙは、０＜Ｘ≦０．１０、０＜Ｙ≦０．３０、ａ，
ｂは、−０．１０≦ａ≦０．１０、−０．１５≦ｂ≦
０．１５；ただし、Ｘはストロンチウム又はバリウムの
総モル数であり、Ｂが２種以上の遷移金属元素からなる
場合は、ＹはＮｉ以外の全遷移金属元素の総モル数であ
る）で表される化合物を正極活物質として用いると、本
発明の電解液の特長を活かすことができる。中でも、式
１において、Ａがストロンチウムまたはバリウムで、Ｘ
が０＜Ｘ≦０．０５、Ｙが０＜Ｙ≦０．２０、ａが−
０．０２≦ａ≦０．０２、ｂが−０．０４≦ｂ≦０．０
４である正極活物質は、エチレンカーボネート−鎖状カ
ーボネートの混合溶媒を用いた本発明の電解液による電
池性能向上の点から、より好ましいものである。

【００２４】本発明に用いられる正極活物質を電極にす
る際には、その形態については特に限定されるものでは
ない。例えば、正極活物質粉末と少量の結着剤とを混練
し、ペースト状にしたものを導電性の集電体の上に塗布
するなどが好ましい。

【００２５】本発明に用いられる正極には、上記のよう
にペースト状にしたり、成型性を高めるためには、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、その仕様
形態は特に限定されるものではない。このような結着剤
の添加量としては、電極成型性の点から適宜選択される
ものであるが、電極中の０．１〜３０重量％が好まし
く、１〜１５重量％がより好ましく用いられる。

【００２６】本発明に用いられる正極には、上記の正極
活物質や結着剤のほか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、
カーボンブラックなどの炭素材料が好ましく用いられ
る。なかでも、アセチレンブラック、ケッチェンブラッ
ク、アニリンブラック、人工および天然黒鉛などが好ま
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０．１〜１００μｍ、さらに１〜５０μｍで
あることが好ましい。また導電剤の添加量としては、電
極の導電性の点から適宜選択されるべきものであるが、
０．１〜２０重量％が好ましく、１〜１０重量％がより
好ましい。

【００２７】本発明に用いられる正極は、端子に導通さ
せるには集電体を用いる。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。また、正極の厚さに相当する集電体から正極
表面までの距離も特に限定されるものではない。

【００２８】本発明の負極活物質に用いられる炭素材料
は、非晶性炭素と結晶性炭素を含むが、その比率は、必
要とする電池性能に応じて適宜選択されるべきものであ
る。非晶性炭素が２０〜８０重量％含まれることが好ま
しい。非晶性炭素が２５重量％よりも少ないと電池サイ
クル特性が不良となり好ましくない。また、８０重量％
よりも多いと電極嵩密度が１．３０ｇ／ｃｍ³ よりも小
さくなり、電池内に充填できる負極活物質の量が小さく
なってしまうので、電池容量の高容量化が著しく困難に
なる。特に、非晶性炭素が２５〜５０重量％において、
本発明の電解液を用いることにより優れた電池性能を引
き出すことが可能となる。

【００２９】本発明における非晶性炭素の構造として
は、層間距離ｄ002 が０．３４５ｎｍ以上、０．３６５
ｎｍ以下、より好ましくは０．３５３ｎｍ以上、０．３
６５ｎｍ以下であり、かつ積層構造をとる炭素の重量比
Ｐｓが０．５４以上０．８５未満であり、全炭素原子に
対する全窒素原子比が０．００５以上０．０５５以下で
ある炭素体が良好な負極特性を示す。

【００３０】また、かかる炭素体において、表面付近に
おける炭素原子に対する酸素原子の割合が６％以下で、
その炭素体の結晶子の厚みＬｃが１．０ｎｍ以上、２．
０ｎｍ以下である炭素体がより好ましい。さらに結晶子
の厚みＬｃが１．２ｎｍ以上、２．０ｎｍ以下である炭
素体が好ましく用いられる。

【００３１】本発明にいう層間距離ｄ002 は式２、３、
４で求められる偏光因子、吸収因子、原子散乱因子の影
響に対する補正を施した補正Ｘ線強度からバックグラウ
ンドを差し引き、ピーク強度の１／２以上の強度データ
を２次曲線で近似し（００２）反射角を求め、ブラッグ
の式５より層間距離を求めた。

【００３２】 偏光因子＝（１＋ｃｏｓ² ２θ′ｃｏｓ² ２θ）／（１＋ｃｏｓ² ２θ′） …＜式２＞ θ′：モノクロメータの反射結晶面のブラッグ角 吸収因子＝Ｋ［（１−１／α）（１−ｅｘｐ（−２μｔｃｓｃθ）） ＋（２ｔｃｏｓθ／Ａ）ｅｘｐ（−２μｔｃｓｃθ）］…＜式３＞ ただし Ｋ＝ＡＺ／２ μ：α＝２μＡｃｓｃ² θ Ａ：Ｘ線が試料に当たる幅 Ｚ：Ｘ線が試料に当たる高さ μ：試料の線吸収係数 原子散乱因子＝Σ⁴ _i=1 ａ_i ｅｘｐ［−ｂ_i ｓｉｎ² θ／λ２］＋ｃ …＜式４＞ ２ｄｓｉｎθ＝ｎλ …＜式５＞ 積層構造をとる炭素の重量比Ｐｓは、上記補正Ｘ線強度
より特開平６−８９７２１号公報（第３〜５頁）に記載
の方法で求めることができる。

【００３３】また、結晶子の厚みＬｃは、（００２）回
折線幅から下記のScherrerの式（６）を用いて求めるこ
とができる。

【００３４】 Ｌｃ(002) ＝Ｋλ／β₀ ｃｏｓθ_B …＜式６＞ ただし、Ｌｃ(002) ；炭素結晶子の（００２）面に垂直
な方向の平均の大きさ、Ｋ；０．９、λ；Ｘ線の波長
（ＣｕＫα線の場合、０．１５４ｎｍ）、β₀ ＝（β_E
² −β_I ² ）^1/2 、β_E ；見掛けの半値幅（測定値）、
β_I ；補正値、θ_B ；ブラッグ角である。

【００３５】一般に炭素体のＬｃの値は充電時と放電終
了時とでは異なるが、本発明でいうＬｃは、充電前、ま
たは放電終了時の値である。また、粉砕処理をしてない
炭素体で測定した場合と粉砕処理を施した粉末状炭素体
とではＬｃの値は若干異なるが、本発明でいうＬｃと
は、いずれも粉末状炭素体のＸ線回折結果から求められ
る値である。

【００３６】本発明にいう全炭素原子に対する全窒素原
子比（Ｎ／Ｃ）は、元素分析で求めた。また、表面付近
における炭素原子に対する酸素原子および窒素原子の割
合は、Ｘ線電子分光法によって求めることができる。よ
り具体的には、Ｘ線源として例えばマグネシウムのＫα
線を試料に照射し、試料表面から出た光電子をアナライ
ザーでエネルギー分割して検出する。物質中の束縛電子
の結合エネルギーがスペクトルとして得られ、原子軌道
のからエネルギー値から表面付近の構成元素に関する情
報が得られる。

【００３７】上記構造を有する本発明の負極活物質中の
非晶性炭素としては、特に限定されるものではなく、有
機物を焼成した炭素体や、天然に存在する炭素体が用い
られる。具体的には、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
及びその共重合体から得られるＰＡＮ系炭素体、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体、
セルロースから得られるセルロース系炭素体、低分子量
有機物の気体から得られる気相成長炭素体などが挙げら
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
る炭素体でも構わない。また、天然に存在する天然黒鉛
やその他の炭素体も例として挙げられる。これらの中
で、炭素体が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体が適宜選択され、それらは
一種または２種以上の混合でも構わない。上記炭素体の
中で、本発明の負極活物質に使用する場合には、ＰＡＮ
系炭素体、ピッチ系炭素体、気相成長炭素体が好まし
い。

【００３８】ＰＡＮ系炭素体としては、特公昭３７−４
４０５号公報、特公昭４４−２１１７５号公報、特公昭
４７−２４１８５号公報、特公昭５１−６２４４号公
報、その他数多くの公知の方法により製造することがで
きる。これらの方法において一般に、ＰＡＮ系重合体を
大気中１５０〜３００℃で仮焼成した後、不活性気体雰
囲気中９００〜２０００℃、到達温度での保持時間とし
て、およそ５分程度で焼成することによりＰＡＮ系炭素
体が得られる。ここでの不活性気体とは例示した焼成温
度において炭素材料と反応しない気体であり、窒素、ア
ルゴン、またはそれらの混合気体などが例として挙げら
れる。ピッチ系炭素、セルロースなどについても、公知
の方法などを用いることにより製造することができ、例
えば、「炭素繊維」（大谷杉郎著、近代編集社）等に記
載されている。これら製造条件を制御することにより、
適当な構造を有する炭素材料を得ることができる。本発
明のリチウム二次電池の負極に用いる際には、焼成温度
１０００〜１５００℃で得られる非晶性のＰＡＮ系炭素
体が、電池性能が良好である点から好ましく用いられ
る。

【００３９】本発明の負極活物質に用いる結晶性炭素と
しては、層間距離ｄ002 が０．３４ｎｍ以下、かつＬｃ
が２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の構造を有する結晶性炭
素が好ましく用いられる。このような、結晶性炭素とし
ては、石油あるいは石炭のピッチやフリュードコークス
やギルソナイトコークス、高分子化合物、低分子量の有
機化合物などを高温処理することによって得られる人造
黒鉛と天然に産する天然黒鉛が例として挙げられ、特に
限定なく用いることができる。天然黒鉛には、おもにマ
ダガスカルや中国で産する鱗片状黒鉛、主にスリランカ
で産する鱗状黒鉛、主にメキシコやロシアで産する土状
黒鉛などが例として挙げられる。このような黒鉛の中
で、価格の点からは天然黒鉛が好ましく用いられる。ま
た、非晶性炭素混合との効果の点からは、鱗片状黒鉛が
好ましい。

【００４０】本発明の負極活物質には、非晶性炭素ある
いは結晶性炭素のいずれにおいても炭素繊維を用いるこ
とができる。特に結晶性炭素を粉末で用いる場合には、
非晶性炭素は炭素繊維であることが好ましい。炭素繊維
の長さとしては、５ｍｍ以下の平均長さの炭素繊維が好
ましく用いられ、好ましくは１００μｍ以下、とくに３
０μｍ以下がさらに好ましい。さらに、直径としては、
好ましくは１００μｍ以下、特に２０μｍ以下が好まし
い。さらに繊維直径に対する繊維長さの比率（アスペク
ト比）が、１以上が好ましい。また、異なった直径、繊
維長の炭素繊維を数種類用いることも好ましいものであ
る。これらの炭素材の平均粒径、繊維径および繊維長
は、たとえば、ＳＥＭ等の顕微鏡観察によって、２０個
以上の炭素体について測定を行うことにより求めること
ができる。

【００４１】本発明に用いられる負極活物質の非晶性炭
素と結晶性炭素の混合物を電極にする際には、その形態
については特に限定されるものではない。例えば、負極
活物質を少量の結着剤とを混練し、ペースト状にしたも
のを導電性の集電体の上に塗布するなどが好ましい。ペ
ースト状のものを塗布する際には、カーボンブラックな
どの導電剤を混合することも好ましい実施態様である。

【００４２】本発明に用いられる負極には、上記のよう
にペースト状にしたり、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、その仕様
形態は特に限定されるものではない。

【００４３】本発明に用いられる負極には、上記の非晶
性炭素や結晶性炭素あるいは結着剤などのほかに、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、カーボンブラックなどの炭素材料が好まし
く用いられる。なかでも、アセチレンブラック、ケッチ
ェンブラック、アニリンブラックなどが好ましく用いら
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
０．１〜１００μｍ、さらに１〜５０μｍであること
が、好ましい。また導電剤の添加量としては、０．１〜
２０重量％が導電性向上の点で好ましい。

【００４４】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、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、負極と集電体とを接触させ
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も、特に限
定されるものではない。

【００４５】本発明のリチウム二次電池には、正極と負
極との間にセパレータとを用いるが、通常の非水電解液
系リチウム電池に用いられる高分子の微多孔フィルムを
特に限定なく使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシドな
どのポリエーテル類、カルボキシメチルセルロースやヒ
ドロキシプロピルセルロースなどの種々のセルロース
類、ポリ（メタ）アクリル酸及びその種々のエステル
類、などを主体とする高分子化合物やその誘導体、これ
らの共重合体や混合物からなるフィルムなどが挙げられ
る。また、このようなフィルムを単独で用いてもよい
し、これらのフィルムを重ね合わせた複層フィルムでも
よい。さらにこれらのフィルムには種々の添加剤を用い
ても良くその種類や含有量は特に限定されない。これら
の微多孔フィルムの中で、本発明のリチウム二次電池に
はポリエチレンやポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリスルホンが好ましく用いられる。

【００４６】これらのセパレータフィルムは、電解液が
しみ込んでイオンが透過しやすいように、微多孔化がな
されている。この微多孔化の方法としては、高分子化合
物と溶剤の溶液をミクロ相分離させながら製膜し、溶剤
を抽出除去して多孔化する「相分離法」と、溶融した高
分子化合物を高ドラフトで押出製膜した後に熱処理し、
結晶を一方向に配列させさらに延伸によって結晶間に間
隙を形成して多孔化をはかる「延伸法」などが挙げら
れ、用いられる高分子フィルムによって適宜選択され
る。特に、本発明に好ましく用いられるポリエチレンや
ポリフッ化ビニリデンに対しては、相分離法が好ましく
用いられる。特にポリフッ化ビニリデンは、良溶媒であ
る含窒素や含硫黄の極性溶媒に溶解した溶液を、アルコ
ール類などの貧溶媒を用いて相分離して製膜し、それと
同時に極性溶媒も抽出する相分離法によっても良好な微
多孔が得られ、本発明に好適に用いられる。これらは、
良溶媒に溶解した高分子化合物溶液を正負極の電極上に
直接塗布して、これを貧溶媒を用いて相分離して微多孔
膜を作製する方法により、電極と一体化したセパレータ
が得られ、本発明の電解液に対しては好適な実施態様と
なる。本発明の二次電池に良好であるポリフッ化ビニリ
デンやポリスルホンの良溶媒としてはＮ−メチルピロリ
ドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルスルフォキシドやこれらの混
合溶媒が用いられ、貧溶媒としては水、メタノール、エ
タノール、ｎ−プロパノール、iso-プロパノールやこれ
らの混合溶媒が好ましく用いられる。

【００４７】これらの微多孔フィルムからなるセパレー
タは、独立膜として正極と負極の間に配しても良いし、
正極あるいは負極と一体化した形態でも良い。また、こ
れらの微多孔フィルムの微多孔の孔径は、電解液のイオ
ンが透過できれば特に制限ないが、０．００１〜１０μ
ｍの範囲が選ばれる。また、正負極と一体化し、また孔
径がきちんと求められないような、後述する高分子固体
電解質をセパレータとすることも可能である。

【００４８】本発明の電解液には、上述のようにエチレ
ンカーボネートと鎖状カーボネートを主たる溶媒とする
電解液が用いられるが、この電解液を固体電解質へ含浸
する形態を有するリチウムイオン二次電池としてもよ
い。固体電解質には、アルカリ（土類）金属、遷移金
属、半金族、半導体、非金属などの酸化物、カルコゲナ
イド、ハロゲン化物などからなる無機固体電解質と、高
分子固体電解質があるがいずれでも構わない。特に、リ
チウム二次電池に対しては、本発明の非水電解液と高分
子化合物と組み合わせて、高分子固体電解質として用い
ることは、好ましい実施態様である。

【００４９】このような、高分子固体電解質に用いる高
分子化合物としては、ポリエチレンオキシドやポリプロ
ピレンオキシドなどのポリエーテル類、ポリテトラフル
オロエチレンやポリフッ化ビニリデンやポリ塩化ビニリ
デンなどのハロゲン含有高分子化合物、ポリ（メタ）ア
クリル酸やその種々のエステル、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアクリルアミド、ポリカーボネート、ポリスル
ホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミ
ド、カルボキシメチルセルロースやヒドロキシプロピル
セルロースなどのセルロース類、ポリフォスファゼン、
などを主体とする高分子化合物やそれらの誘導体、共重
合体、混合物などが例として挙げられ、特に限定なく用
いられる。これらの高分子化合物には種々の添加剤を加
えてもよく、その種類や添加量は特に限定されない。こ
の中で、本発明の電解液を用いたリチウムイオン二次電
池には、ポリエーテル、ポリフッ化ビニリデン、ポリス
ルホン、ポリアクリロニトリルからなる高分子固体電解
質が好適に用いられる。

【００５０】本発明のリチウム二次電池に高分子固体電
解質を用いる場合、非水電解液を上述の高分子化合物と
組み合わせて高分子固体電解質とするが、その製法や形
状は特に限定されるものではない。製法としては、特に
限定されるものではなく、たとえば、高分子化合物を正
極と負極の間に配し、後から電解液を含浸あるいは浸透
させても良いし、あるいは、あらかじめ電解液と高分子
化合物を混合した高分子固体電解質を正極と負極の間に
配することも可能である。また、正極と負極の間に配す
る際も、その方法は特に限定されず、高分子化合物ある
いは電解液を含浸した高分子固体電解質を独立膜として
用い、それを正負極間に配しても良いし、あるいは、正
極または負極上で、高分子化合物や電解液を含浸した高
分子固体電解質と正負極とを一体化させてもよい。

【００５１】このような高分子固体電解質の中で、イオ
ンの透過性（電導性）が良好であり、正極や負極の表面
での電解液の反応を抑制することから、初期容量、高出
力特性、サイクル特性、温度特性などの電池性能が向上
するという点で、微多孔化した高分子化合物と本発明の
電解液を組み合わせることは好ましい実施態様となる。

【００５２】この微多孔化の方法としては、特に限定さ
れるものではないが、上述のセパレータの微多孔化の方
法に記した、「相分離法」は好ましいものである。本発
明に好適に用いられるポリフッ化ビニリデンやポリスル
ホンなどの高分子化合物は、良溶媒である含窒素や含硫
黄の極性溶媒に溶解した溶液を、アルコール類などの貧
溶媒を用いて相分離して製膜し、それと同時に極性溶媒
も抽出する相分離法によって良好な微多孔が得られ、本
発明に好適に用いられる。この際に、正極や負極の電極
表面に、良溶媒に溶解した高分子化合物の溶液を直接塗
布したのち、この電極を貧溶媒に浸漬して微多孔化と溶
媒抽出除去を行うことにより、電極と一体化した微多孔
高分子固体電解質が得られ、生産性の向上がはかれる。
このなかでポリフッ化ビニリデンやポリスルホンに対す
る良溶媒や貧溶媒はセパーレータの相分離法に記載した
溶媒が同様に用いられる。

【００５３】本発明のリチウムイオン二次電池に固体電
解質を用いた場合、その固体電解質と電解液との比率は
特に限定されるものではなく、電池の必要特性に応じて
適宜選択されるものである。

【００５４】本発明の二次電池の用途としては、軽量か
つ高容量で高エネルギー密度の特徴を利用して、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に広く利用可能である。

【００５５】

【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。

【００５６】実施例１ （１）正極活物質の合成 市販の高純度試薬の硝酸リチウム（ＬｉＮＯ₃ ）、水酸
化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）₂ ）、水酸化ストロンチウム
・８水塩（Ｓｒ（ＯＨ）₂ ・８Ｈ₂ Ｏ）、水酸化コバル
ト（Ｃｏ（ＯＨ）₂ ）を酸化物換算でＬｉ_1.10Ｓｒ
_0.022 Ｎｉ_0.90Ｃｏ_0.10Ｏ₂ となるように秤量し、自動
乳鉢で十分に混合した後、アルミナ製るつぼ内に充填し
て、雰囲気焼成炉を用いて純酸素気流中（流量１リット
ル／分）、６５０℃で１６時間保持し予備焼成した。室
温まで冷却した後、再び自動乳鉢で３０分間粉砕し、二
次粒子の凝集を解砕した。そして、予備焼成と同様の雰
囲気下で、８００℃で２４時間保持して本焼成し、室温
まで冷却した後、メノウ製乳鉢で２０分間粉砕して得ら
れた粉末を蒸留水で２時間水洗した後、真空乾燥器を用
いて１５０℃で４時間乾燥させ、再度自動乳鉢で１時間
粉砕して本発明の正極活物質粉末とした。得られた粉末
を定量組成分析したところ、Ｌｉ_0.98Ｓｒ_0.020Ｎｉ
_0.90Ｃｏ_0.10Ｏ₂ の組成であることを確認した。

【００５７】（２）正極の作成 上記（１）で得られた正極活物質と導電剤のアセチレン
ブラックと結着剤のポリフッ化ビニリデンを重量比で８
９．５：７．５：３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を調製した。これを集電
体のアルミニウム箔に両面塗布し、乾燥後プレスして正
極成型体を得た。

【００５８】（３）負極活物質の作成 非晶性炭素繊維（東レ（株）製“トレカＴ３００”）を
粉砕機を用いて粉末化し、平均長さは３０μｍの粉末状
非晶性炭素繊維を得た。次に、該粉末状非晶性炭素繊維
を、窒素雰囲気下で４時間、１１５０℃で熱処理した。
Ｘ線回折（カウンター法）結果から求めた層間距離ｄ00
2 、積層構造をとる炭素の重量比Ｐｓ、結晶子厚みＬｃ
は、それぞれ０．３５２ｎｍ、０．８４、１．７ｎｍで
あった。該非晶性炭素繊維における全炭素原子に対する
全窒素原子比（Ｎ／Ｃ）は０．０２５であった。また該
非晶性炭素繊維の表面付近の酸素成分、窒素成分を、Ｘ
線電子分光法によって求めた。ここでは、Ｘ線源として
マグネシウムのＫα線を用いた。該非晶性炭素繊維の表
面付近の炭素原子に対する酸素原子、窒素原子の割合
は、それぞれ３％、１％であった。結晶性炭素粉末とし
ては、関西熱化学（株）製人造黒鉛ＫＳＧ−Ａを用い
た。該結晶性炭素粉末の層間距離ｄ002 は０．３３６ｎ
ｍ、結晶子厚みＬｃは８１ｎｍであった。

【００５９】（４）負極の作成 上記（３）で得られた非晶性炭素繊維粉末と結晶性炭素
粉末とを負極活物質として用い、導電剤としてアセチレ
ンブラック、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを使用
した。負極活物質中の非晶性炭素繊維と結晶性炭素粉末
の比率を、２５重量％とした負極活物質を作製し、各々
の負極活物質について、負極活物質：導電剤：結着剤の
重量比率を８４：１：１５からなる負極合剤にＮ−メチ
ルピロリドンを加えて混練してスラリ化した後、該スラ
リを銅箔上に両面塗付することによって負極電極を作製
した。

【００６０】（５）二次電池の作成 上記（２）で得られた正極を、セパレーターとして多孔
質ポリエチレンフィルムを介して、上記（４）にて作成
した正極とを重ね合わせて、円筒状に巻き込み、端子を
取り付け、電池缶に収納して電解液を注入し、直径１８
ミリ高さ６５ミリの１８６５０円筒型電池を作成した。
用いた非水電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）と
ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の体積比３０：７０の
混合溶媒に１ＭのＬｉＰＦ₆ を溶かした１ＭＬｉＰＦ₆
／ＥＣ−ＤＭＣ（３０：７０）である。この電解液の伝
導度σ（１０^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の
比ｐ（ｐ＝σ／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）
は、２０℃において伝導度が１１．２×１０^-3Ｓ／ｃｍ
で粘度が２．８ｃＰｏｉｓｅであり、伝導度と粘度の比
ｐ＝４．０［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］であっ
た。

【００６１】（６）評価 上記（５）で得られた二次電池を、電流１０００ｍＡで
４．１Ｖまでの定電流定電圧充電を４時間行い、２００
ｍＡで２．７５Ｖまで定電流放電を行った。このときの
初期放電容量は、１５１０ｍＡｈであった。さらに同様
の充電を行い、高出力の２．５Ａで定電流放電を行った
ところ、この高出力容量は１４０５ｍＡｈであり優れた
高出力特性を示した。さらに、同様の充電と１．５Ａで
の定電流放電を５００回繰り返したところ、５００回で
のサイクル容量保持率は８６％であり、優れたサイクル
特性を示した。

【００６２】実施例２ 非水電解液の溶媒にジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に
かえて、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とエチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）を用いて、０．７ＭＬｉＰＦ
₆ ／ＥＣ−ＤＥＣ−ＥＭＣ（３５：４５：２０）とする
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。放電容量は１５００ｍＡｈ、高出力容量は１３８
０ｍＡｈ、５００回サイクル保持率は８５％であり、良
好な性能であった。なお、この電解液の伝導度σ（１０
^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ
／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）は、２０℃に
おいて伝導度が７．４×１０^-3Ｓ／ｃｍで粘度が３．１
ｃＰｏｉｓｅであり、伝導度と粘度の比ｐ＝２．３［１
０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］であった。

【００６３】実施例３ 非水電解液の溶媒にジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に
かえて、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とエチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）を用いて、１．０ＭＬｉＰＦ
₆ ／ＥＣ−ＤＥＣ−ＥＭＣ（３５：４５：２０）とする
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。放電容量は１５１０ｍＡｈ、高出力容量は１３５
０ｍＡｈ、５００回サイクル保持率は８３％であり、良
好な性能であった。なお、この電解液の伝導度σ（１０
^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ
／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）は、２０℃に
おいて伝導度が７．３×１０^-3Ｓ／ｃｍで粘度が４．７
ｃＰｏｉｓｅであり、伝導度と粘度の比ｐ＝１．６［１
０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］であった。

【００６４】比較例１ 非水電解液の溶媒にジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に
かえて、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とエチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）を用いて、１．５ＭＬｉＰＦ
₆ ／ＥＣ−ＤＥＣ−ＥＭＣ（５：５５：４０）とする以
外は、実施例１と同様にして二次電池を作成し、評価し
た。放電容量は１３８０ｍＡｈ、高出力容量は９８０ｍ
Ａｈ、５００回サイクル保持率は６７％であり性能不良
であった。なお、この電解液の伝導度σ（１０^-3Ｓ／ｃ
ｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ／η［１
０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）は、２０℃においてｐ
＝０．９［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］であった。

【００６５】実施例４ 非水電解液の溶媒にジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に
加えて、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を用い
て、１．０ＭＬｉＰＦ₆ ／ＥＣ−ＤＭＣ−ＥＭＣ（３
０：４０：３０）とする以外は、実施例１と同様にして
二次電池を作成し、評価した。放電容量は１５２０ｍＡ
ｈ、高出力容量は１３８０ｍＡｈ、５００回サイクル保
持率は８６％であり、優れた電池性能を示した。なお、
この電解液の伝導度σ（１０^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃ
Ｐｏｉｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃ
Ｐｏｉｓｅ］）は、３．１であった。

【００６６】実施例５ 非水電解液の溶媒にジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に
かえて、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を用い
て、１．０ＭＬｉＰＦ₆ ／ＥＣ−ＥＭＣ（３０：７０）
とする以外は、実施例１と同様にして二次電池を作成
し、評価した。放電容量は１５１０ｍＡｈ、高出力容量
は１３７０ｍＡｈ、５００回サイクル保持率は８５％で
あり、優れた電池性能を示した。なお、この電解液の伝
導度σ（１０^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の
比ｐ（ｐ＝σ／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）
は、２．７であった。

【００６７】実施例６ 非水電解液の溶媒にジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に
加えて、プロピレンカーボネート（ＰＣ）を用いて、
１．０ＭＬｉＰＦ₆ ／ＥＣ−ＰＣ−ＤＭＣ（１５：１
５：７０）とする以外は、実施例１と同様にして二次電
池を作成し、評価した。放電容量は１４９０ｍＡｈ、高
出力容量は１３６０ｍＡｈ、５００回サイクル保持率は
８２％であり、優れた電池性能を示した。なお、この電
解液の伝導度σ（１０^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃＰｏｉ
ｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉ
ｓｅ］）は、３．８であった。

【００６８】比較例２ 非水電解液の溶媒にジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に
加えて、プロピレンカーボネート（ＰＣ）を用いて、
１．０ＭＬｉＰＦ₆ ／ＥＣ−ＰＣ−ＤＭＣ（５：２５：
７０）とする以外は、実施例１と同様にして二次電池を
作成し、評価した。放電容量は１０３０ｍＡｈ、高出力
容量は７３０ｍＡｈ、５００回サイクル保持率は２４％
であり、性能不良であった。った。なお、この電解液の
伝導度σ（１０^-3Ｓ／ｃｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）
の比ｐ（ｐ＝σ／η［１０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓ
ｅ］）は、４．１であった。

【００６９】

【発明の効果】本発明の電極構成と電解液により、初期
容量、サイクル特性、高出力特性、温度特性において優
れた性能を示すリチウムイオン二次電池が得られる。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正極、負極、および少なくともエチレンカ
   ーボネートを含む非水電解液から構成される二次電池に
   おいて、正極活物質がリチウム含有遷移金属酸化物であ
   り、負極活物質が非晶性炭素と結晶性炭素を含み、かつ
   非水電解液中の溶媒成分としてのエチレンカーボネート
   の体積比率が１０％以上９０％以下であることを特徴と
   する非水電解液二次電池。
2. 【請求項２】前記非水電解液の溶媒成分が、エチレンカ
   ーボネートと鎖状カーボネートとを含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の非水電解液二次電池。
3. 【請求項３】前記非水電解液中に含まれる鎖状カーボネ
   ートが、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のうち少なくとも１種を含
   むことを特徴とする請求項２に記載の非水電解液二次電
   池。
4. 【請求項４】前記非水電解液中に含まれる電解質が、フ
   ッ素原子含有のリチウム塩であることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の非水電解液二次電池。
5. 【請求項５】前記非水電解液中に含まれる電解質が、Ｌ
   ｉＰＦ₆ および／またはＬｉＢＦ₄ であることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれかに記載の非水電解液二次電
   池。
6. 【請求項６】前記非水電解液中に含まれる電解質がＬｉ
   ＰＦ₆ であり、該非水電解液の伝導度σ（１０^-3Ｓ／ｃ
   ｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ／η［１
   ０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）が、１≦ｐであること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の非水電解
   液二次電池。
7. 【請求項７】前記非水電解液中に含まれる電解質がＬｉ
   ＢＦ₄ であり、該非水電解液の伝導度σ（１０^-3Ｓ／ｃ
   ｍ）と粘度η（ｃＰｏｉｓｅ）の比ｐ（ｐ＝σ／η［１
   ０^-3Ｓ／ｃｍ／ｃＰｏｉｓｅ］）が、０．５≦ｐである
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の非水
   電解液二次電池。
8. 【請求項８】前記正極活物質のリチウム含有遷移金属酸
   化物が、Ｌｉ_x ＣｏＯ₂ （０＜ｘ≦１．０）、Ｌｉ_x Ｎ
   ｉＯ₂ （０＜ｘ≦１．０）、またはこれらの金属元素の
   一部をアルカリ土類金属元素および／または遷移金属元
   素で置換したものであることを特徴とする請求項１〜７
   のいずれかに記載の非水電解液二次電池。
9. 【請求項９】前記正極活物質のリチウム含有遷移金属酸
   化物が、Ｌｉ_1-X-a Ａ_X Ｎｉ_1-Y-b Ｂ_Y Ｏ₂ で表される
   化合物からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
   かに記載の非水電解液二次電池。（ただし、Ａはストロ
   ンチウム又はバリウムであり、Ｂは少なくなくとも１種
   の遷移金属元素からなり、式中Ｘ，Ｙは、０＜Ｘ≦０．
   １０、０＜Ｙ≦０．３０、ａ，ｂは、−０．１０≦ａ≦
   ０．１０、−０．１５≦ｂ≦０．１５；ただし、Ｘはス
   トロンチウム又はバリウムの総モル数であり、Ｂが２種
   以上の遷移金属元素からなる場合は、ＹはＮｉ以外の全
   遷移金属元素の総モル数である）
10. 【請求項１０】前記負極活物質の非晶性炭素における層
    間距離ｄ002 が０．３４５ｎｍ以上０．３６５ｎｍ以下
    であり、積層構造をとる炭素の重量比Ｐｓが０．５４以
    上０．８５未満であり、Ｃ軸方向の結晶子の厚みＬｃが
    １．０ｎｍ以上２．０ｎｍ以下であり、かつ該炭素体に
    おける全炭素原子に対する全窒素原子比が０．００５以
    上、０．０５５以下であることを特徴とする請求項１〜
    ９のいずれかに記載の非水電解液二次電池。
11. 【請求項１１】前記負極活物質の結晶性炭素における層
    間距離ｄ002 が０．３４ｎｍ以下であり、かつＬｃが２
    ０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求
    項１〜１０のいずれかに記載の非水電解液二次電池。
12. 【請求項１２】前記負極活物質中に、非晶性炭素体が２
    ０〜８０重量％含まれることを特徴とする請求項１〜１
    １のいずれかに記載の非水電解液二次電池。