JPH11329429A - 非水電解液２次電池、およびその製造方法 - Google Patents
非水電解液２次電池、およびその製造方法Info
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- JPH11329429A JPH11329429A JP10132909A JP13290998A JPH11329429A JP H11329429 A JPH11329429 A JP H11329429A JP 10132909 A JP10132909 A JP 10132909A JP 13290998 A JP13290998 A JP 13290998A JP H11329429 A JPH11329429 A JP H11329429A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ニオブ酸リチウムと黒鉛との混合物を負極活
物質に適用した非水電解液２次電池であって、より高性
能な非水電解液２次電池を提供する。 【解決手段】 電流の流れる深さを５μｍと仮定したと
きの抵抗率が１×１０10Ω・ｃｍ以下のニオブ酸リチウ
ムと黒鉛との混合物を負極活物質として用いた非水電解
液２次電池とした。
物質に適用した非水電解液２次電池であって、より高性
能な非水電解液２次電池を提供する。 【解決手段】 電流の流れる深さを５μｍと仮定したと
きの抵抗率が１×１０10Ω・ｃｍ以下のニオブ酸リチウ
ムと黒鉛との混合物を負極活物質として用いた非水電解
液２次電池とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解液２次電池
に関し、特に負極活物質としてニオブ酸リチウムと黒鉛
との混合物を使用した非水電解液２次電池に関する。
に関し、特に負極活物質としてニオブ酸リチウムと黒鉛
との混合物を使用した非水電解液２次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、非水電解液２次電池の負極活物質
として、容量、サイクル性、電位平坦性、安全性、コス
トなどの面から黒鉛を利用するものが増えている。
として、容量、サイクル性、電位平坦性、安全性、コス
トなどの面から黒鉛を利用するものが増えている。
【０００３】しかし、黒鉛を負極活物質に使用した非水
電解液２次電池は、放電末期において急激な電位降下を
示す。そのため、電位の変化によって残量容量を検出し
ている電子機器では放電末期における残量容量が検出し
にくいという問題がある。
電解液２次電池は、放電末期において急激な電位降下を
示す。そのため、電位の変化によって残量容量を検出し
ている電子機器では放電末期における残量容量が検出し
にくいという問題がある。
【０００４】このような問題に対し、黒鉛にＬｉＮｂＯ
3 、ＬｉＶＯ3 、ＬｉＴｉ2 Ｏ4 、Ｌｉ2 ＷＯ4 などの
リチウム含有化合物を混合することで放電末期の急激な
電位降下を緩和するという技術が特開平８−７８８６号
公報（従来例）に開示されている。上記リチウム含有化
合物の中でも、特にＬｉＮｂＯ3 （ニオブ酸リチウム）
は安全性、低コスト、生成の容易さなどの特徴を備え、
現在においては黒鉛に混合する最適な材料と考えられて
いる。
3 、ＬｉＶＯ3 、ＬｉＴｉ2 Ｏ4 、Ｌｉ2 ＷＯ4 などの
リチウム含有化合物を混合することで放電末期の急激な
電位降下を緩和するという技術が特開平８−７８８６号
公報（従来例）に開示されている。上記リチウム含有化
合物の中でも、特にＬｉＮｂＯ3 （ニオブ酸リチウム）
は安全性、低コスト、生成の容易さなどの特徴を備え、
現在においては黒鉛に混合する最適な材料と考えられて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例ではＬｉＮ
ｂＯ3 と黒鉛との混合物を負極活物質に用いた非水電解
液２次電池によって、放電末期における電位降下を緩や
かにさせることに成功している。しかし、電子機器の高
性能化に伴って、非水電解２次電池に要求される性能も
年々高度なものとなってきている。
ｂＯ3 と黒鉛との混合物を負極活物質に用いた非水電解
液２次電池によって、放電末期における電位降下を緩や
かにさせることに成功している。しかし、電子機器の高
性能化に伴って、非水電解２次電池に要求される性能も
年々高度なものとなってきている。
【０００６】例えば、電子機器の動作時間を延長させた
いという要望に対してはさらなる高容量化が不可欠であ
る。特に従来の非水電解液２次電池では放電末期の低電
位時における容量が不十分であり、先の要望に十分に応
えているとは言い難い。また、電子機器の動作時間の延
長とともに不要な廃棄物を減らすという環境問題に対処
するためにはサイクル性をさらに向上させる必要があ
る。このように、改善すべき点は多い。
いという要望に対してはさらなる高容量化が不可欠であ
る。特に従来の非水電解液２次電池では放電末期の低電
位時における容量が不十分であり、先の要望に十分に応
えているとは言い難い。また、電子機器の動作時間の延
長とともに不要な廃棄物を減らすという環境問題に対処
するためにはサイクル性をさらに向上させる必要があ
る。このように、改善すべき点は多い。
【０００７】本発明者は、非水電解２次電池のさらなる
高性能化のためにはＬｉＮｂＯ3 の抵抗率を改善する必
要があるのではないかと考察した。普通、ＬｉＮｂＯ3
は大気雰囲気下で固相反応や引き上げ法などによって作
製される。このようにして作製されたＬｉＮｂＯ3 の抵
抗率は１×１０12Ω・ｃｍ以上と高い値を示す。従来例
では、この高抵抗のＬｉＮｂＯ3 粉末を黒鉛と混合した
負極活物質を結着剤によって混練して負極合材としてい
る。そのため、高抵抗のＬｉＮｂＯ3 が分極を起こし、
電池の高容量化を阻害しているのではないかと仮定して
みた。
高性能化のためにはＬｉＮｂＯ3 の抵抗率を改善する必
要があるのではないかと考察した。普通、ＬｉＮｂＯ3
は大気雰囲気下で固相反応や引き上げ法などによって作
製される。このようにして作製されたＬｉＮｂＯ3 の抵
抗率は１×１０12Ω・ｃｍ以上と高い値を示す。従来例
では、この高抵抗のＬｉＮｂＯ3 粉末を黒鉛と混合した
負極活物質を結着剤によって混練して負極合材としてい
る。そのため、高抵抗のＬｉＮｂＯ3 が分極を起こし、
電池の高容量化を阻害しているのではないかと仮定して
みた。
【０００８】本発明者はこの仮定に基づき、抵抗率が低
いＬｉＮｂＯ3 を作製して電池の負極合材に適用したと
ころ、低電位時の容量の向上やサイクル性の改善が知見
できた。
いＬｉＮｂＯ3 を作製して電池の負極合材に適用したと
ころ、低電位時の容量の向上やサイクル性の改善が知見
できた。
【０００９】この発明は以上の知見に基づきなされたも
ので、ニオブ酸リチウムと黒鉛の混合物を負極活物質と
して使用した非水電解液２次電池において、より高性能
な非水電解液２次電池を提供することを目的としてい
る。
ので、ニオブ酸リチウムと黒鉛の混合物を負極活物質と
して使用した非水電解液２次電池において、より高性能
な非水電解液２次電池を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ニオブ酸
リチウムと黒鉛との混合物を負極活物質として用いた非
水電解液２次電池であって、当該ニオブ酸リチウムの抵
抗率ρを、電流の流れる深さが表面より５μｍと仮定し
て測定したときに１×１０10Ω・ｃｍ以下としてなる。
リチウムと黒鉛との混合物を負極活物質として用いた非
水電解液２次電池であって、当該ニオブ酸リチウムの抵
抗率ρを、電流の流れる深さが表面より５μｍと仮定し
て測定したときに１×１０10Ω・ｃｍ以下としてなる。
【００１１】第２の発明は、第１の発明における非水電
解液２次電池を製造する方法であって、１×１０10Ω・
ｃｍより大きい抵抗率を有するニオブ酸リチウムを低酸
素圧力下で熱処理することで１×１０10Ω・ｃｍ以下の
抵抗率を有する前記ニオブ酸リチウムを得る工程を含む
こととしている。
解液２次電池を製造する方法であって、１×１０10Ω・
ｃｍより大きい抵抗率を有するニオブ酸リチウムを低酸
素圧力下で熱処理することで１×１０10Ω・ｃｍ以下の
抵抗率を有する前記ニオブ酸リチウムを得る工程を含む
こととしている。
【００１２】また第３の発明は、上記１×１０10Ω・ｃ
ｍ以下の抵抗率を有する前記ニオブ酸リチウムを得るた
めに、ニオブ単体あるいはニオブ含有化合物物質と、リ
チウム単体あるいはリチウム含有化合物との混合物を低
酸素圧力下で熱処理する工程を含む非水電解液２次電池
の製造方法とした。
ｍ以下の抵抗率を有する前記ニオブ酸リチウムを得るた
めに、ニオブ単体あるいはニオブ含有化合物物質と、リ
チウム単体あるいはリチウム含有化合物との混合物を低
酸素圧力下で熱処理する工程を含む非水電解液２次電池
の製造方法とした。
【００１３】なお、第２または第３の発明において、前
記低酸素圧力を１０―2ａｔｍ以下とするとともに前記
熱処理を６００℃以上の温度とする非水電解液２次電池
の製造方法を第４の発明とした。
記低酸素圧力を１０―2ａｔｍ以下とするとともに前記
熱処理を６００℃以上の温度とする非水電解液２次電池
の製造方法を第４の発明とした。
【００１４】第５の発明は、上記の製造方法のいずれか
によって製造された非水電解液２次電池とした。
によって製造された非水電解液２次電池とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】＝＝＝評価用電池＝＝＝ 本発明による非水電解液２次電池の特性を評価するため
に評価用電池を作製した。図１はその評価用電池の実施
例を側断面図として示している。この評価用電池１は耐
有機電解液性のステンレス鋼板でできた電池ケース１０
と、同じ材質の封口板１１とをポリプロピレンのガスケ
ット１２によって封止してなるコイン型電池１となって
いる。この電池１の内部には電池を構成する各部材が収
納されている。この構成部材は、具体的には、電池ケー
ス１０の底に形成されたニッケルメッシュなどによる集
電体１３と、この集電体１３上に加圧成形された正極用
の電極合材１４と、この電極合材１４の上に積層されて
負極材料となる金属リチウム１５と、両極を絶縁するた
めのポリプロピレン製の微孔性セパレータ１６とを含ん
でいる。これによって、金属リチウム１５の上に載置さ
れた封口板１１が負極側となり、電池ケース１０が正極
側となる。また、電池容器内には電解液としてエチレン
カーボネートとジエチルカーボネートの等容積混合溶媒
にＬｉＰＦ6を溶解させた１規定溶液が封入されてい
る。なお、評価用電池１の外形寸法は直径２４ｍｍ、高
さ５ｍｍである。
に評価用電池を作製した。図１はその評価用電池の実施
例を側断面図として示している。この評価用電池１は耐
有機電解液性のステンレス鋼板でできた電池ケース１０
と、同じ材質の封口板１１とをポリプロピレンのガスケ
ット１２によって封止してなるコイン型電池１となって
いる。この電池１の内部には電池を構成する各部材が収
納されている。この構成部材は、具体的には、電池ケー
ス１０の底に形成されたニッケルメッシュなどによる集
電体１３と、この集電体１３上に加圧成形された正極用
の電極合材１４と、この電極合材１４の上に積層されて
負極材料となる金属リチウム１５と、両極を絶縁するた
めのポリプロピレン製の微孔性セパレータ１６とを含ん
でいる。これによって、金属リチウム１５の上に載置さ
れた封口板１１が負極側となり、電池ケース１０が正極
側となる。また、電池容器内には電解液としてエチレン
カーボネートとジエチルカーボネートの等容積混合溶媒
にＬｉＰＦ6を溶解させた１規定溶液が封入されてい
る。なお、評価用電池１の外形寸法は直径２４ｍｍ、高
さ５ｍｍである。
【００１６】正極用の電極合材１４は、本発明の非水電
解液２次電池の重要な要件である黒鉛とＬｉＮｂＯ
3 （ニオブ酸リチウム、以下ＬＮ）との混合物を電極活
物質としている。本実施例では、電極合材１４として、
粉末黒鉛（ＳＦＧ6 ）と、２０μｍ以下に分級されたＬ
Ｎと、結着剤であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）とを ＳＦＧ6 ：ＬＮ：ＰＴＦＥ＝７６：２０：４ の重量比で混合して電極合材１４としている。そして、
この電極合材１４を集電体１３上に加圧成形した後、真
空乾燥機によって１×１０-3ａｔｍの気圧で１５０℃／
６ｈ減圧乾燥して正極としている。
解液２次電池の重要な要件である黒鉛とＬｉＮｂＯ
3 （ニオブ酸リチウム、以下ＬＮ）との混合物を電極活
物質としている。本実施例では、電極合材１４として、
粉末黒鉛（ＳＦＧ6 ）と、２０μｍ以下に分級されたＬ
Ｎと、結着剤であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）とを ＳＦＧ6 ：ＬＮ：ＰＴＦＥ＝７６：２０：４ の重量比で混合して電極合材１４としている。そして、
この電極合材１４を集電体１３上に加圧成形した後、真
空乾燥機によって１×１０-3ａｔｍの気圧で１５０℃／
６ｈ減圧乾燥して正極としている。
【００１７】評価用電池１は、金属リチウム１５単体を
負極とし、この電極活物質を正極に使用している。本実
施例ではＬＮの抵抗率が違う５種類の評価用電池（以
下、電池）Ａ〜Ｅを作製し、それらの特性を比較した。
負極とし、この電極活物質を正極に使用している。本実
施例ではＬＮの抵抗率が違う５種類の評価用電池（以
下、電池）Ａ〜Ｅを作製し、それらの特性を比較した。
【００１８】＝＝＝抵抗率の調整方法および測定方法＝
＝＝ ＬＮの抵抗率が違う５種類の評価用電池を作製するため
にはＬＮの抵抗率を調整する必要がある。 ＜抵抗率の調整＞低抵抗率を有するＬＮを得る方法とし
ては主に以下のの方法が知られている。 通常の高抵抗のＬＮを粉末にして低酸素雰囲気下で熱
処理する。 ニオブ化合物あるいはニオブ単体と、リチウム化合物
あるいはリチウム単体とを混合して低酸素雰囲気で焼成
し、固相反応させてＬＮを生成する。 上記の処理において、酸素圧や熱処理の条件を変え
ることによってＬＮの抵抗率を調整することができる。
つぎに、ＬＮの抵抗率の測定法について説明する。
＝＝ ＬＮの抵抗率が違う５種類の評価用電池を作製するため
にはＬＮの抵抗率を調整する必要がある。 ＜抵抗率の調整＞低抵抗率を有するＬＮを得る方法とし
ては主に以下のの方法が知られている。 通常の高抵抗のＬＮを粉末にして低酸素雰囲気下で熱
処理する。 ニオブ化合物あるいはニオブ単体と、リチウム化合物
あるいはリチウム単体とを混合して低酸素雰囲気で焼成
し、固相反応させてＬＮを生成する。 上記の処理において、酸素圧や熱処理の条件を変え
ることによってＬＮの抵抗率を調整することができる。
つぎに、ＬＮの抵抗率の測定法について説明する。
【００１９】＜抵抗率の測定方法＞ＬＮは高い抵抗率を
有し、ほぼ不導体に近いことが知られている。この高い
抵抗率を測定するために、ＬＮの単結晶ウエハ表面に蒸
着したアルミニウムをフォトリソグラフィとウエットエ
ッチングの技術によって３０μｍ程度の微少間隔を有す
る平行電極形状にパターニングする。そして、この電極
間に電圧を印加して電圧−電流特性を測定する。この特
性は直線的なグラフとして示され、直線の傾きから抵抗
率が計算できる。実際の計算に当たっては、ＬＮウエハ
表面から５μｍの深さまで電流が流れるものと仮定して
測定結果を補正し、この補正特性から抵抗率を算出して
いる。なお、上述の抵抗率測定方法は、ＬＮ（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）結晶研究会調査報告書（１９９２年３月、財団法
人光産業技術振興協会発行）に詳しく記述されている。
有し、ほぼ不導体に近いことが知られている。この高い
抵抗率を測定するために、ＬＮの単結晶ウエハ表面に蒸
着したアルミニウムをフォトリソグラフィとウエットエ
ッチングの技術によって３０μｍ程度の微少間隔を有す
る平行電極形状にパターニングする。そして、この電極
間に電圧を印加して電圧−電流特性を測定する。この特
性は直線的なグラフとして示され、直線の傾きから抵抗
率が計算できる。実際の計算に当たっては、ＬＮウエハ
表面から５μｍの深さまで電流が流れるものと仮定して
測定結果を補正し、この補正特性から抵抗率を算出して
いる。なお、上述の抵抗率測定方法は、ＬＮ（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）結晶研究会調査報告書（１９９２年３月、財団法
人光産業技術振興協会発行）に詳しく記述されている。
【００２０】＝＝＝各評価用電池の作製条件＝＝＝ ＜電池Ａ＞市販のＬＮ（抵抗率ρ＝５×１０12Ω・ｃ
ｍ）を上記の方法によって抵抗率を調整した。処理条
件は、酸素圧力１×１０―2ａｔｍの雰囲気下で６００
℃／１時間アニール処理した。同じ条件で処理したＬＮ
ウエハの抵抗率を上述の方法で測定したところ、ρ＝５
×１０9 Ω・ｃｍであった。また、Ｘ線回析法によって
ＬＮの結晶構造を測定した結果、処理前後で結晶構造の
変化は観測されなかった。
ｍ）を上記の方法によって抵抗率を調整した。処理条
件は、酸素圧力１×１０―2ａｔｍの雰囲気下で６００
℃／１時間アニール処理した。同じ条件で処理したＬＮ
ウエハの抵抗率を上述の方法で測定したところ、ρ＝５
×１０9 Ω・ｃｍであった。また、Ｘ線回析法によって
ＬＮの結晶構造を測定した結果、処理前後で結晶構造の
変化は観測されなかった。
【００２１】＜電池Ｂ＞電池Ａと同様にの方法によっ
て抵抗率を調整した。処理条件は、酸素圧力１×１０
―4ａｔｍ、アニール条件（温度／時間）は同じであ
る。その結果、ρ＝４×１０6 Ω・ｃｍを得た。このと
き、ＬＮの結晶構造は処理前後で変化していないことを
確認した。
て抵抗率を調整した。処理条件は、酸素圧力１×１０
―4ａｔｍ、アニール条件（温度／時間）は同じであ
る。その結果、ρ＝４×１０6 Ω・ｃｍを得た。このと
き、ＬＮの結晶構造は処理前後で変化していないことを
確認した。
【００２２】＜電池Ｃ＞電池Ａ、Ｂと同様にの方法に
よって抵抗率を調整した。処理条件は、酸素圧力１×１
０―6ａｔｍとした。アニール条件は同じである。その
結果ρ＝２×１０4 Ω・ｃｍを得た。
よって抵抗率を調整した。処理条件は、酸素圧力１×１
０―6ａｔｍとした。アニール条件は同じである。その
結果ρ＝２×１０4 Ω・ｃｍを得た。
【００２３】＜電池Ｄ＞電池Ａ〜Ｃとは異なり、上記
の固相反応を利用した方法によってＬＮを生成した。出
発原料としてＬｉ2 ＣＯ3 とＮｂ2 Ｏ5 を使用し、 Ｌｉ2 ＣＯ3 ：Ｎｂ2 Ｏ5 ＝４８．６：５１．４ のモル比で混合し、酸素圧力１×１０―3の雰囲気下で
１１００℃／６時間処理した。この固相反応によって得
られた物質をＸ線回析法によって測定したところＬＮの
構造を示した。なお、固相反応によって生成されるＬＮ
は粉体であり、これをプレス成形したとしてもＬＮ粉体
間で接触抵抗等の問題がある。そのため、ウエハ状のＬ
Ｎとは異なり、抵抗率を正確に測定することができな
い。従って、抵抗率は不明である。しかし、低酸素圧力
下で固相反応によって生成したＬＮは大気雰囲気下で固
相反応させて生成したＬＮより抵抗率が２桁以上低いこ
とはよく知られている。
の固相反応を利用した方法によってＬＮを生成した。出
発原料としてＬｉ2 ＣＯ3 とＮｂ2 Ｏ5 を使用し、 Ｌｉ2 ＣＯ3 ：Ｎｂ2 Ｏ5 ＝４８．６：５１．４ のモル比で混合し、酸素圧力１×１０―3の雰囲気下で
１１００℃／６時間処理した。この固相反応によって得
られた物質をＸ線回析法によって測定したところＬＮの
構造を示した。なお、固相反応によって生成されるＬＮ
は粉体であり、これをプレス成形したとしてもＬＮ粉体
間で接触抵抗等の問題がある。そのため、ウエハ状のＬ
Ｎとは異なり、抵抗率を正確に測定することができな
い。従って、抵抗率は不明である。しかし、低酸素圧力
下で固相反応によって生成したＬＮは大気雰囲気下で固
相反応させて生成したＬＮより抵抗率が２桁以上低いこ
とはよく知られている。
【００２４】＜電池Ｅ＞比較用として、市販のＬＮ（ρ
＝５×１０12Ω・ｃｍ）を未処理で使用して評価用電池
を作製した。電極合材の混合比など他の条件は電池Ａ〜
Ｄと同じである。表１に電池Ａ〜ＥにおけるＬＮの処理
条件などを示した。
＝５×１０12Ω・ｃｍ）を未処理で使用して評価用電池
を作製した。電極合材の混合比など他の条件は電池Ａ〜
Ｄと同じである。表１に電池Ａ〜ＥにおけるＬＮの処理
条件などを示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】＝＝＝特性比較結果＝＝＝ 上記条件に従って作製した電池Ａ〜Ｅを室温で１週間エ
ージングした後、０．１ｍＡの電流で、充電の終止電圧
を２．０ｖ、放電の終止電圧を０．００５ｖとして充放
電試験を行った。
ージングした後、０．１ｍＡの電流で、充電の終止電圧
を２．０ｖ、放電の終止電圧を０．００５ｖとして充放
電試験を行った。
【００２７】図２は、電池Ａ〜Ｅの充電時における容量
−電位特性を示している。グラフの横軸は容量（ｍＡ・
ｈ／ｇ）であり、縦軸は正負極間の電位差である。負極
には電位がゼロのリチウムを使用しているため、ＬＮと
黒鉛との混合物を電極活物質使用したときの正極の正味
の電位を示している。このグラフによれば、電池Ａ〜Ｄ
の方が０．２ｖ〜２．０ｖの低電圧領域で従来の電池Ｅ
よりも高い容量を示している。このことは、放電末期
（低電圧時）においてもさらに放電をする余力があるこ
とを示している。したがって、電池Ａ〜Ｄに使用した電
極活物質を実際の電池に適用すれば、電子機器などを従
来より長時間動作させることができる。
−電位特性を示している。グラフの横軸は容量（ｍＡ・
ｈ／ｇ）であり、縦軸は正負極間の電位差である。負極
には電位がゼロのリチウムを使用しているため、ＬＮと
黒鉛との混合物を電極活物質使用したときの正極の正味
の電位を示している。このグラフによれば、電池Ａ〜Ｄ
の方が０．２ｖ〜２．０ｖの低電圧領域で従来の電池Ｅ
よりも高い容量を示している。このことは、放電末期
（低電圧時）においてもさらに放電をする余力があるこ
とを示している。したがって、電池Ａ〜Ｄに使用した電
極活物質を実際の電池に適用すれば、電子機器などを従
来より長時間動作させることができる。
【００２８】図３は、上記条件に従った充放電を繰り返
したときの充電容量を示している。グラフの横軸は充放
電回数であり、縦軸は容量である。６０回充放電を繰り
返した時点でも、電池Ａ〜Ｄの容量はほとんど変化して
いない。それに比べて、電池Ｅは１５％近く容量が減少
している。
したときの充電容量を示している。グラフの横軸は充放
電回数であり、縦軸は容量である。６０回充放電を繰り
返した時点でも、電池Ａ〜Ｄの容量はほとんど変化して
いない。それに比べて、電池Ｅは１５％近く容量が減少
している。
【００２９】
【発明の効果】ニオブ酸リチウムと黒鉛とを混合した負
極活物質を使用した非水電解液２次電池において、抵抗
率が低いニオブ酸リチウムを使用することで電池の容量
とサイクル性を向上させることができる。そのため、本
発明による電池によって電子機器などを駆動した場合、
長時間動作させることが可能となる。また、電池自体の
寿命も延長し、不要な廃棄物を減少させて環境問題にも
対応することができる。
極活物質を使用した非水電解液２次電池において、抵抗
率が低いニオブ酸リチウムを使用することで電池の容量
とサイクル性を向上させることができる。そのため、本
発明による電池によって電子機器などを駆動した場合、
長時間動作させることが可能となる。また、電池自体の
寿命も延長し、不要な廃棄物を減少させて環境問題にも
対応することができる。
【００３０】低抵抗率を有するニオブ酸リチウムは、ニ
オブ酸リチウムを低酸素圧力で熱処理したり、ニオブ単
体あるいはニオブ含有化合物と、リチウム単体あるいは
リチウム含有化合物との混合物とを低酸素圧力下で熱処
理することで得られ、従来の非水電解液２次電池の製造
工程を大きく変えることなく製造することができる。そ
のため、製造コストを増加させることなく高性能な電池
を提供することができる。
オブ酸リチウムを低酸素圧力で熱処理したり、ニオブ単
体あるいはニオブ含有化合物と、リチウム単体あるいは
リチウム含有化合物との混合物とを低酸素圧力下で熱処
理することで得られ、従来の非水電解液２次電池の製造
工程を大きく変えることなく製造することができる。そ
のため、製造コストを増加させることなく高性能な電池
を提供することができる。
【００３１】また、低抵抗のニオブ酸リチウムを得るた
めに酸素圧力を工程で、低酸素圧力を１０―2ａｔｍ以
下とするとともに熱処理を６００℃以上の温度とするこ
とで、非水電解液２次電池の特性を顕著に向上させるこ
とができる。
めに酸素圧力を工程で、低酸素圧力を１０―2ａｔｍ以
下とするとともに熱処理を６００℃以上の温度とするこ
とで、非水電解液２次電池の特性を顕著に向上させるこ
とができる。
【図１】本発明の非水電解液２次電池の特性を評価する
ための評価用電池の側断面図である。
ための評価用電池の側断面図である。
【図２】上記評価用電池の容量−電位特性図である。
【図３】上記評価用電池の充放電回数−容量特性図であ
る。
る。
１ 評価用電池 １４ 電極合材 １６ 金属リチウム
Claims (5)
- 【請求項１】 ニオブ酸リチウムと黒鉛との混合物を負
極活物質として用いた非水電解液２次電池であって、当
該ニオブ酸リチウムの抵抗率ρを、電流の流れる深さが
表面から５μｍであると仮定して測定したときに１×１
０10Ω・ｃｍ以下としてなることを特徴とする非水電解
液２次電池。 - 【請求項２】 請求項１記載の非水電解液２次電池を製
造する方法であって、ρ＝１×１０10Ω・ｃｍ以下の抵
抗率を有するニオブ酸リチウムを得るために、ρ＝１×
１０10Ω・ｃｍより大きい抵抗率を有するニオブ酸リチ
ウムを低酸素圧力下で熱処理する工程を含むことを特徴
とする非水電解液２次電池の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の非水電解液２次電池を製
造する方法であって、ρ＝１×１０10Ω・ｃｍ以下の抵
抗率を有するニオブ酸リチウムを得るために、ニオブ単
体あるいはニオブ含有化合物と、リチウム単体あるいは
リチウム含有化合物との混合物とを低酸素圧力下で熱処
理することで当該ニオブ酸リチウムを生成する工程を含
むことを特徴とした非水電解液２次電池の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２または３において、前記低酸素
圧力を１０―2ａｔｍ以下とするとともに前記熱処理を
６００℃以上とすることを特徴とする非水電解液２次電
池の製造方法。 - 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかに記載の製造方
法によって製造された非水電解液２次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10132909A JPH11329429A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 非水電解液２次電池、およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10132909A JPH11329429A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 非水電解液２次電池、およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329429A true JPH11329429A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15092370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10132909A Pending JPH11329429A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 非水電解液２次電池、およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11329429A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008218232A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池用活物質及びそれを用いた非水電解液電池 |
| US20160099463A1 (en) * | 2014-10-02 | 2016-04-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Composite negative active material and method of preparing the same, negative electrode including composite negative active material, and lithium secondary battery including negative electrode |
| CN116314603A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-06-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种负极极片、电化学装置和电子装置 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP10132909A patent/JPH11329429A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008218232A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池用活物質及びそれを用いた非水電解液電池 |
| US20160099463A1 (en) * | 2014-10-02 | 2016-04-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Composite negative active material and method of preparing the same, negative electrode including composite negative active material, and lithium secondary battery including negative electrode |
| US9923197B2 (en) * | 2014-10-02 | 2018-03-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Composite negative active material and method of preparing the same, negative electrode including composite negative active material, and lithium secondary battery including negative electrode |
| CN116314603A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-06-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种负极极片、电化学装置和电子装置 |
| CN116314603B (zh) * | 2023-05-25 | 2023-09-01 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种负极极片、电化学装置和电子装置 |
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