JPH1197013A - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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- JPH1197013A JPH1197013A JP9253316A JP25331697A JPH1197013A JP H1197013 A JPH1197013 A JP H1197013A JP 9253316 A JP9253316 A JP 9253316A JP 25331697 A JP25331697 A JP 25331697A JP H1197013 A JPH1197013 A JP H1197013A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極と、負極と、非水電解液とを備えた非水
電解質電池において、高電流密度で放電を行なった場合
であっても、その放電容量や電圧が低下するということ
が少なく、高電流密度での放電特性に優れた非水電解質
電池が得られるようにする。 【解決手段】 正極１と、負極２と、非水電解液とを備
えた非水電解質電池において、少なくとも上記の負極に
おける負極材料中に、比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の
炭素を含有させ、また必要に応じて上記の正極における
正極材料中にも上記の炭素を含有させるようにした。
電解質電池において、高電流密度で放電を行なった場合
であっても、その放電容量や電圧が低下するということ
が少なく、高電流密度での放電特性に優れた非水電解質
電池が得られるようにする。 【解決手段】 正極１と、負極２と、非水電解液とを備
えた非水電解質電池において、少なくとも上記の負極に
おける負極材料中に、比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の
炭素を含有させ、また必要に応じて上記の正極における
正極材料中にも上記の炭素を含有させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、正極と負極と非
水電解液とを備えた非水電解質電池に係り、正極や負極
を改良して、高電流密度での放電特性を改善させた非水
電解質電池に関するものである。
水電解液とを備えた非水電解質電池に係り、正極や負極
を改良して、高電流密度での放電特性を改善させた非水
電解質電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高出力、高エネルギー密度の新型
電池の１つとして、有機溶媒等に電解質を溶解させた非
水電解液を用い、リチウムの酸化、還元を利用した高起
電力の非水電解質電池が利用されるようになった。
電池の１つとして、有機溶媒等に電解質を溶解させた非
水電解液を用い、リチウムの酸化、還元を利用した高起
電力の非水電解質電池が利用されるようになった。
【０００３】ここで、このような非水電解質電池におい
ては、一般に、その正極として、ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮ
ｉＯ2 ，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 等リチウムイオンの吸蔵，放出
が可能な正極材料をアルミニウム箔等からなる正極集電
体に取り付けたものを用いる一方、その負極における負
極材料としては、リチウムイオンを吸蔵，放出が可能な
炭素材料等で構成されたものを用いるようにしていた。
そして、上記の正極材料としては、特に容量の高さと安
全性の高さからリチウムコバルト酸化物が、また負極材
料としては、特に容量の高さと初期充放電効率の高さか
ら黒鉛系材料が広く使用されていた。
ては、一般に、その正極として、ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮ
ｉＯ2 ，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 等リチウムイオンの吸蔵，放出
が可能な正極材料をアルミニウム箔等からなる正極集電
体に取り付けたものを用いる一方、その負極における負
極材料としては、リチウムイオンを吸蔵，放出が可能な
炭素材料等で構成されたものを用いるようにしていた。
そして、上記の正極材料としては、特に容量の高さと安
全性の高さからリチウムコバルト酸化物が、また負極材
料としては、特に容量の高さと初期充放電効率の高さか
ら黒鉛系材料が広く使用されていた。
【０００４】しかし、上記のような正極材料と負極材料
とを用いた非水電解質電池においても、３Ｃ（時間率）
以上の高電流密度で放電を行なうと、正極や負極におけ
るリチウムイオンの拡散速度が電子の拡散速度に比べて
著しく小さくなり、その放電容量や電圧が著しく低下す
るという問題があった。
とを用いた非水電解質電池においても、３Ｃ（時間率）
以上の高電流密度で放電を行なうと、正極や負極におけ
るリチウムイオンの拡散速度が電子の拡散速度に比べて
著しく小さくなり、その放電容量や電圧が著しく低下す
るという問題があった。
【０００５】このため、従来においては、上記の負極材
料に導電性に優れたカーボンブラックを用いることも提
案されたが、このような負極材料を用いても、高電流密
度で放電を行なった場合における、放電容量や電圧の低
下を十分に抑制することはできなかった。
料に導電性に優れたカーボンブラックを用いることも提
案されたが、このような負極材料を用いても、高電流密
度で放電を行なった場合における、放電容量や電圧の低
下を十分に抑制することはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、正極と負
極と非水電解液とを備えた非水電解質電池における上記
のような問題を解決することを課題とするものであり、
高電流密度で放電を行なった場合においても、その放電
容量や電圧が低下するのを抑制し、高電流密度での放電
特性に優れた非水電解質電池を提供することにある。
極と非水電解液とを備えた非水電解質電池における上記
のような問題を解決することを課題とするものであり、
高電流密度で放電を行なった場合においても、その放電
容量や電圧が低下するのを抑制し、高電流密度での放電
特性に優れた非水電解質電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
ける非水電解質電池においては、上記のような課題を解
決するため、正極と、負極と、非水電解液とを備えた非
水電解質電池において、少なくとも上記の負極における
負極材料中に、比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を
含有させるようにしたのである。
ける非水電解質電池においては、上記のような課題を解
決するため、正極と、負極と、非水電解液とを備えた非
水電解質電池において、少なくとも上記の負極における
負極材料中に、比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を
含有させるようにしたのである。
【０００８】そして、この請求項１における非水電解質
電池のように、少なくとも負極における負極材料中に、
比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を含有させると、
このように含有させた炭素に多くのリチウムイオンが蓄
えられて、負極が大きな二重層容量をもつようになり、
高電流密度で放電を行なった初期において瞬間的に大電
流が流れ、放電初期における電圧の低下が抑制されると
共に、放電容量の低下も抑制されて、高電流密度での放
電特性が改善される。
電池のように、少なくとも負極における負極材料中に、
比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を含有させると、
このように含有させた炭素に多くのリチウムイオンが蓄
えられて、負極が大きな二重層容量をもつようになり、
高電流密度で放電を行なった初期において瞬間的に大電
流が流れ、放電初期における電圧の低下が抑制されると
共に、放電容量の低下も抑制されて、高電流密度での放
電特性が改善される。
【０００９】また、上記のように負極における負極材料
中に比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を含有させる
にあたり、この炭素の量が少ないと、蓄えられるリチウ
ムイオンの量が少なくなって、高電流密度での放電特性
を十分に改善することができなくなる一方、この炭素の
量が多くなり過ぎると、放電容量の高い本来の負極材料
の量が低下して、放電容量が低下するため、請求項２に
示すように、上記の炭素を負極材料中に１〜２０重量％
の範囲で含有させることが好ましい。
中に比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を含有させる
にあたり、この炭素の量が少ないと、蓄えられるリチウ
ムイオンの量が少なくなって、高電流密度での放電特性
を十分に改善することができなくなる一方、この炭素の
量が多くなり過ぎると、放電容量の高い本来の負極材料
の量が低下して、放電容量が低下するため、請求項２に
示すように、上記の炭素を負極材料中に１〜２０重量％
の範囲で含有させることが好ましい。
【００１０】また、請求項３に示すように、上記の請求
項１における非水電解質電池において、その正極におけ
る正極材料中にも比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素
を含有させると、このように含有させた炭素に多くのリ
チウムイオンが蓄えられて、正極が大きな二重層容量を
もつようになり、非水電解質電池における高電流密度で
の放電特性がさらに改善されるようになる。
項１における非水電解質電池において、その正極におけ
る正極材料中にも比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素
を含有させると、このように含有させた炭素に多くのリ
チウムイオンが蓄えられて、正極が大きな二重層容量を
もつようになり、非水電解質電池における高電流密度で
の放電特性がさらに改善されるようになる。
【００１１】そして、このように正極における正極材料
中に比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を含有させる
にあたっても、この炭素の量が少ないと、蓄えられるリ
チウムイオンの量が少なくなって、高電流密度での放電
特性を十分に改善することができなくなる一方、この炭
素の量が多くなり過ぎると、放電容量の高い本来の正極
材料の量が低下して、放電容量が低下するため、請求項
４に示すように、上記の炭素を正極材料中に１〜２５重
量％の範囲で含有させることが好ましい。
中に比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素を含有させる
にあたっても、この炭素の量が少ないと、蓄えられるリ
チウムイオンの量が少なくなって、高電流密度での放電
特性を十分に改善することができなくなる一方、この炭
素の量が多くなり過ぎると、放電容量の高い本来の正極
材料の量が低下して、放電容量が低下するため、請求項
４に示すように、上記の炭素を正極材料中に１〜２５重
量％の範囲で含有させることが好ましい。
【００１２】ここで、この発明における非水電解質電池
において、その正極に使用する正極材料としては、従来
より使用されている公知の正極材料を用いることがで
き、リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物、
例えば、マンガン、コバルト、ニッケル、鉄、バナジウ
ム、ニオブ等を少なくとも一種含むリチウム遷移金属複
合酸化物等を使用することができる。
において、その正極に使用する正極材料としては、従来
より使用されている公知の正極材料を用いることがで
き、リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物、
例えば、マンガン、コバルト、ニッケル、鉄、バナジウ
ム、ニオブ等を少なくとも一種含むリチウム遷移金属複
合酸化物等を使用することができる。
【００１３】また、この発明における非水電解質電池に
おいて、その負極に用いる負極材料としても、従来より
使用されている公知の負極材料を用いることができ、例
えばリチウムイオンの吸蔵，放出が可能な黒鉛，コーク
ス，有機物焼成体等の炭素材料等を用いることができ
る。
おいて、その負極に用いる負極材料としても、従来より
使用されている公知の負極材料を用いることができ、例
えばリチウムイオンの吸蔵，放出が可能な黒鉛，コーク
ス，有機物焼成体等の炭素材料等を用いることができ
る。
【００１４】また、この発明の非水電解質電池におい
て、上記の非水電解液としても、従来より使用されてい
る公知の非水電解液を用いることができ、この非水電解
液における溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ブ
チレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート等の有機溶媒
を１種又は２種以上組み合わせて使用することができ、
また溶質としては、例えば、ヘキサフルオロリン酸リチ
ウムＬｉＰＦ6 、過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ4 、テト
ラフルオロホウ酸リチウムＬｉＢＦ4 、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3、トリフルオ
ロメタンスルホン酸イミドリチウムＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ
2 ）2 等のリチウム化合物を用いることができる。
て、上記の非水電解液としても、従来より使用されてい
る公知の非水電解液を用いることができ、この非水電解
液における溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ブ
チレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート等の有機溶媒
を１種又は２種以上組み合わせて使用することができ、
また溶質としては、例えば、ヘキサフルオロリン酸リチ
ウムＬｉＰＦ6 、過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ4 、テト
ラフルオロホウ酸リチウムＬｉＢＦ4 、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3、トリフルオ
ロメタンスルホン酸イミドリチウムＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ
2 ）2 等のリチウム化合物を用いることができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明に係る非水電解質電池につい
て実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実施例
における非水電解質電池においては高電流密度での放電
特性が改善されることを、比較例を挙げて明らかにす
る。なお、この発明における非水電解質電池は、下記の
実施例に示したものに限定されるものではなく、その要
旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるも
のである。
て実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実施例
における非水電解質電池においては高電流密度での放電
特性が改善されることを、比較例を挙げて明らかにす
る。なお、この発明における非水電解質電池は、下記の
実施例に示したものに限定されるものではなく、その要
旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるも
のである。
【００１６】（実施例１〜４及び比較例１〜３）これら
の実施例１〜４及び比較例１〜３における非水電解質電
池においては、正極と負極を下記のようにして作製する
と共に、非水電解液を下記のようにして調製し、図１に
示すような円筒型の非水電解質二次電池を作製した。
の実施例１〜４及び比較例１〜３における非水電解質電
池においては、正極と負極を下記のようにして作製する
と共に、非水電解液を下記のようにして調製し、図１に
示すような円筒型の非水電解質二次電池を作製した。
【００１７】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、コバルト酸リチウムＬｉＣｏＯ2 粉末と導電剤であ
る人造黒鉛粉末とを１８：１の重量比で混合させた正極
材料を用い、この正極材料９５重量部に対してポリフッ
化ビニリデンが５重量部の割合になるようにして、ポリ
フッ化ビニリデンのＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を
上記の正極材料に加え、これらを混合してスラリーを調
製し、このスラリーをアルミニウム箔からなる正極集電
体の両面にドクターブレード法により塗布し、これを１
５０℃で２時間真空乾燥させて正極を作製した。
は、コバルト酸リチウムＬｉＣｏＯ2 粉末と導電剤であ
る人造黒鉛粉末とを１８：１の重量比で混合させた正極
材料を用い、この正極材料９５重量部に対してポリフッ
化ビニリデンが５重量部の割合になるようにして、ポリ
フッ化ビニリデンのＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を
上記の正極材料に加え、これらを混合してスラリーを調
製し、このスラリーをアルミニウム箔からなる正極集電
体の両面にドクターブレード法により塗布し、これを１
５０℃で２時間真空乾燥させて正極を作製した。
【００１８】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、平均粒径が１０μｍ，比表面積が６ｍ2 ／ｇの天然
黒鉛粉末（ｄ002 ＝３．３５６Å、Ｌｃ＞１０００Å）
に対して、下記の表１に示すように、実施例１〜４にお
いては、平均比表面積が５００〜２０００ｍ 2 ／ｇの各
炭素粒子を９０：１０の重量比で混合させる一方、比較
例１においては炭素を加えないようにし、また比較例
２，３においては、平均比表面積が５００ｍ2 ／ｇ未満
の１００ｍ2 ／ｇ，４００ｍ2 ／ｇの炭素粒子を９０：
１０の重量比で混合させて各負極材料を得た。なお、上
記の各炭素粒子としては、４００メッシュのふるいを通
過した粒子を用いた。
は、平均粒径が１０μｍ，比表面積が６ｍ2 ／ｇの天然
黒鉛粉末（ｄ002 ＝３．３５６Å、Ｌｃ＞１０００Å）
に対して、下記の表１に示すように、実施例１〜４にお
いては、平均比表面積が５００〜２０００ｍ 2 ／ｇの各
炭素粒子を９０：１０の重量比で混合させる一方、比較
例１においては炭素を加えないようにし、また比較例
２，３においては、平均比表面積が５００ｍ2 ／ｇ未満
の１００ｍ2 ／ｇ，４００ｍ2 ／ｇの炭素粒子を９０：
１０の重量比で混合させて各負極材料を得た。なお、上
記の各炭素粒子としては、４００メッシュのふるいを通
過した粒子を用いた。
【００１９】そして、これらの各負極材料９０重量部に
対してそれぞれポリフッ化ビニリデンが１０重量部の割
合になるようにして、ポリフッ化ビニリデンのＮ−メチ
ル−２−ピロリドン溶液を加え、これらを混合して各ス
ラリーを調製し、この各スラリーをそれぞれ銅箔からな
る負極集電体の両面にドクターブレード法により塗布
し、これらを１５０℃で２時間真空乾燥させて各負極を
作製した。
対してそれぞれポリフッ化ビニリデンが１０重量部の割
合になるようにして、ポリフッ化ビニリデンのＮ−メチ
ル−２−ピロリドン溶液を加え、これらを混合して各ス
ラリーを調製し、この各スラリーをそれぞれ銅箔からな
る負極集電体の両面にドクターブレード法により塗布
し、これらを１５０℃で２時間真空乾燥させて各負極を
作製した。
【００２０】［非水電解液の調製］非水電解液を調製す
るにあたっては、エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートとを１：１の体積比で混合させた混合溶媒に、
溶質としてヘキサフルオロリン酸リチウムＬｉＰＦ6 を
１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて非水電解液を調製し
た。
るにあたっては、エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートとを１：１の体積比で混合させた混合溶媒に、
溶質としてヘキサフルオロリン酸リチウムＬｉＰＦ6 を
１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて非水電解液を調製し
た。
【００２１】［電池の作製］電池を作製するにあたって
は、図１に示すように、上記のようにして作製した正極
１と各負極２との間に、それぞれセパレータ３としてポ
リプロピレン製の微多孔膜を介在させ、これらをスパイ
ラル状に巻いて各電池缶４内に収容させた後、この各電
池缶４内に上記のようにして調製した各非水電解液を注
液して封口し、正極１を正極リード５を介して正極外部
端子６に接続させると共に、負極２を負極リード７を介
して電池缶４に接続させ、正極外部端子６と電池缶４と
を絶縁パッキン８により電気的に分離させて、外径１４
ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状になった各非水電解質電池
を作製した。
は、図１に示すように、上記のようにして作製した正極
１と各負極２との間に、それぞれセパレータ３としてポ
リプロピレン製の微多孔膜を介在させ、これらをスパイ
ラル状に巻いて各電池缶４内に収容させた後、この各電
池缶４内に上記のようにして調製した各非水電解液を注
液して封口し、正極１を正極リード５を介して正極外部
端子６に接続させると共に、負極２を負極リード７を介
して電池缶４に接続させ、正極外部端子６と電池缶４と
を絶縁パッキン８により電気的に分離させて、外径１４
ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状になった各非水電解質電池
を作製した。
【００２２】そして、上記の実施例１〜４及び比較例１
〜３の各非水電解質電池について、それぞれ室温におい
て０．４Ｃで４．１Ｖまで充電させた後、４Ｃの高電流
密度で２．７５Ｖまで放電を行ない、各非水電解質電池
における高電流密度での放電容量を求め、その結果を下
記の表１に示した。
〜３の各非水電解質電池について、それぞれ室温におい
て０．４Ｃで４．１Ｖまで充電させた後、４Ｃの高電流
密度で２．７５Ｖまで放電を行ない、各非水電解質電池
における高電流密度での放電容量を求め、その結果を下
記の表１に示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】この結果から明らかなように、負極材料中
に平均比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素粒子を含有
させた負極を使用した実施例１〜４の各非水電解質電池
は、このような炭素粒子を含有させない負極材料を用い
た比較例１の非水電解質電池や、負極材料中に平均比表
面積５００ｍ2 ／ｇ未満の炭素粒子を含有させた負極を
使用した比較例２，３の各非水電解質電池に比べて、高
電流密度での放電容量が高くなっていた。
に平均比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素粒子を含有
させた負極を使用した実施例１〜４の各非水電解質電池
は、このような炭素粒子を含有させない負極材料を用い
た比較例１の非水電解質電池や、負極材料中に平均比表
面積５００ｍ2 ／ｇ未満の炭素粒子を含有させた負極を
使用した比較例２，３の各非水電解質電池に比べて、高
電流密度での放電容量が高くなっていた。
【００２５】（実施例５〜１０）これらの実施例５〜１
０においては、負極を作製するにあたり、上記の実施例
２の場合と同様に、平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇに
なった炭素粒子を用い、この炭素粒子と天然黒鉛粉末と
が１０：９０の重量比になるように混合させた負極材料
を用いて負極を作製した。
０においては、負極を作製するにあたり、上記の実施例
２の場合と同様に、平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇに
なった炭素粒子を用い、この炭素粒子と天然黒鉛粉末と
が１０：９０の重量比になるように混合させた負極材料
を用いて負極を作製した。
【００２６】一方、この実施例５〜１０においては、正
極を作製するにあたり、前記のようにコバルト酸リチウ
ムＬｉＣｏＯ2 粉末と導電剤である人造黒鉛粉末とを１
８：１の重量比で混合させた混合物９０重量部に対し
て、下記の表２に示すように、平均比表面積が１００〜
２０００ｍ2 ／ｇの各炭素粒子をそれぞれ１０重量部の
割合で添加させた正極材料を用い、それ以外は、上記の
実施例２の場合と同様にして正極を作製すると共に、各
非水電解質電池を作製した。
極を作製するにあたり、前記のようにコバルト酸リチウ
ムＬｉＣｏＯ2 粉末と導電剤である人造黒鉛粉末とを１
８：１の重量比で混合させた混合物９０重量部に対し
て、下記の表２に示すように、平均比表面積が１００〜
２０００ｍ2 ／ｇの各炭素粒子をそれぞれ１０重量部の
割合で添加させた正極材料を用い、それ以外は、上記の
実施例２の場合と同様にして正極を作製すると共に、各
非水電解質電池を作製した。
【００２７】そして、このように作製した実施例５〜１
０の各非水電解質電池についても、上記の場合と同様に
して、それぞれ４Ｃの高電流密度での放電容量を求め、
その結果を、上記の実施例２の結果と合わせて下記の表
２に示した。
０の各非水電解質電池についても、上記の場合と同様に
して、それぞれ４Ｃの高電流密度での放電容量を求め、
その結果を、上記の実施例２の結果と合わせて下記の表
２に示した。
【００２８】
【表２】
【００２９】この結果から明らかなように、負極材料中
に平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇの炭素粒子を含有さ
せた負極を使用すると共に、正極材料中に平均比表面積
が１００〜２０００ｍ2 ／ｇの各炭素粒子を含有させた
正極を使用した実施例５〜１０の各非水電解質電池にお
いては、高電流密度での放電容量が実施例２の非水電解
質電池よりも高くなっており、特に、正極材料中に平均
比表面積が５００ｍ2／ｇ以上の炭素粒子を含有させた
正極を使用した実施例７〜１０の各非水電解質電池にお
いては、高電流密度での放電容量がさらに高くなってい
た。
に平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇの炭素粒子を含有さ
せた負極を使用すると共に、正極材料中に平均比表面積
が１００〜２０００ｍ2 ／ｇの各炭素粒子を含有させた
正極を使用した実施例５〜１０の各非水電解質電池にお
いては、高電流密度での放電容量が実施例２の非水電解
質電池よりも高くなっており、特に、正極材料中に平均
比表面積が５００ｍ2／ｇ以上の炭素粒子を含有させた
正極を使用した実施例７〜１０の各非水電解質電池にお
いては、高電流密度での放電容量がさらに高くなってい
た。
【００３０】（実験例１〜１４）これらの実験例１〜１
４においては、前記の場合と同じ正極材料や負極材料を
用いると共に、平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇの炭素
粒子を用いるようにし、下記の表３に示すように、この
炭素粒子を前記の正極材料中に含有させる割合を０重量
％と１０重量％にする一方、前記の負極材料中に含有さ
せる上記の炭素粒子の割合を変更させ、それ以外につい
ては、前記の場合と同様にして各非水電解質電池を作製
した。
４においては、前記の場合と同じ正極材料や負極材料を
用いると共に、平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇの炭素
粒子を用いるようにし、下記の表３に示すように、この
炭素粒子を前記の正極材料中に含有させる割合を０重量
％と１０重量％にする一方、前記の負極材料中に含有さ
せる上記の炭素粒子の割合を変更させ、それ以外につい
ては、前記の場合と同様にして各非水電解質電池を作製
した。
【００３１】そして、これらの各非水電解質電池につい
ても、前記の場合と同様にして、４Ｃの高電流密度での
放電容量を求め、その結果を表３に合わせて示した。
ても、前記の場合と同様にして、４Ｃの高電流密度での
放電容量を求め、その結果を表３に合わせて示した。
【００３２】
【表３】
【００３３】この結果から明らかなように、正極材料中
に含有させる炭素粒子の割合を０重量％と１０重量％の
何れにした場合においても、負極材料中に含有させる上
記の炭素粒子の割合を１〜２０重量％の範囲にした非水
電解質電池において、高電流密度での放電容量が高くな
っていた。
に含有させる炭素粒子の割合を０重量％と１０重量％の
何れにした場合においても、負極材料中に含有させる上
記の炭素粒子の割合を１〜２０重量％の範囲にした非水
電解質電池において、高電流密度での放電容量が高くな
っていた。
【００３４】（実験例１５〜２１）これらの実験例１５
〜２１においても、前記の場合と同じ正極材料や負極材
料を用いると共に、平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇの
炭素粒子を用い、下記の表４に示すように、この炭素粒
子を前記の負極材料中に１０重量％含有させる一方、前
記の正極材料中に含有させる上記の炭素粒子の割合を変
更させ、それ以外については、前記の場合と同様にして
各非水電解質電池を作製した。
〜２１においても、前記の場合と同じ正極材料や負極材
料を用いると共に、平均比表面積が１０００ｍ2 ／ｇの
炭素粒子を用い、下記の表４に示すように、この炭素粒
子を前記の負極材料中に１０重量％含有させる一方、前
記の正極材料中に含有させる上記の炭素粒子の割合を変
更させ、それ以外については、前記の場合と同様にして
各非水電解質電池を作製した。
【００３５】そして、これらの各非水電解質電池につい
ても、前記の場合と同様にして、４Ｃの高電流密度での
放電容量を求め、その結果を表４に合わせて示した。
ても、前記の場合と同様にして、４Ｃの高電流密度での
放電容量を求め、その結果を表４に合わせて示した。
【００３６】
【表４】
【００３７】この結果から明らかなように、上記の負極
材料中に上記の炭素粒子を１０重量％含有させた場合に
おいて、上記の正極材料中に含有させる上記の炭素粒子
の割合を１〜２５重量％の範囲にした非水電解質電池に
おいて、高電流密度での放電容量が高くなっていた。
材料中に上記の炭素粒子を１０重量％含有させた場合に
おいて、上記の正極材料中に含有させる上記の炭素粒子
の割合を１〜２５重量％の範囲にした非水電解質電池に
おいて、高電流密度での放電容量が高くなっていた。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明の請求項
１における非水電解質電池のように、少なくとも負極に
おける負極材料中に比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭
素を含有させると、このように負極材料中に含有させた
炭素に多くのリチウムイオンが蓄えられて、負極が大き
な二重層容量をもつようになり、高電流密度で放電を行
なった初期において瞬間的に大電流が流れ、放電初期に
おける電圧の低下が抑制されると共に放電容量の低下も
抑制され、高電流密度での放電特性に優れた非水電解質
電池が得られた。
１における非水電解質電池のように、少なくとも負極に
おける負極材料中に比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭
素を含有させると、このように負極材料中に含有させた
炭素に多くのリチウムイオンが蓄えられて、負極が大き
な二重層容量をもつようになり、高電流密度で放電を行
なった初期において瞬間的に大電流が流れ、放電初期に
おける電圧の低下が抑制されると共に放電容量の低下も
抑制され、高電流密度での放電特性に優れた非水電解質
電池が得られた。
【００３９】また、この発明の請求項２に示すように、
上記の炭素を負極材料中に１〜２０重量％の範囲で含有
させると、より高電流密度での放電特性に優れた非水電
解質電池が得られた。
上記の炭素を負極材料中に１〜２０重量％の範囲で含有
させると、より高電流密度での放電特性に優れた非水電
解質電池が得られた。
【００４０】また、この発明の請求項３に示すように、
請求項１における非水電解質電池において、その正極に
おける正極材料中にも比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の
炭素を含有させると、このように正極材料中に含有させ
た炭素にも多くのリチウムイオンが蓄えられて、正極も
大きな二重層容量をもつようになり、非水電解質電池に
おける高電流密度での放電特性がさらに改善された。
請求項１における非水電解質電池において、その正極に
おける正極材料中にも比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の
炭素を含有させると、このように正極材料中に含有させ
た炭素にも多くのリチウムイオンが蓄えられて、正極も
大きな二重層容量をもつようになり、非水電解質電池に
おける高電流密度での放電特性がさらに改善された。
【００４１】また、この発明の請求項４に示すように、
上記の炭素を正極材料中に１〜２５重量％の範囲で含有
させると、より高電流密度での放電特性に優れた非水電
解質電池が得られた。
上記の炭素を正極材料中に１〜２５重量％の範囲で含有
させると、より高電流密度での放電特性に優れた非水電
解質電池が得られた。
【図１】この発明の実施例及び比較例において作製した
非水電解質電池の内部構造を示した断面説明図である。
非水電解質電池の内部構造を示した断面説明図である。
１ 正極 ２ 負極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 正極と、負極と、非水電解液とを備えた
非水電解質電池において、少なくとも上記の負極におけ
る負極材料中に、比表面積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素
が含有されてなることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載した非水電解質電池にお
いて、前記の負極材料中に前記の炭素の１〜２０重量％
の範囲で含有されてなることを特徴とする非水電解質電
池。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載した非水電解質電
池において、前記の正極における正極材料中に、比表面
積が５００ｍ2 ／ｇ以上の炭素が含有されてなることを
特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項４】 請求項３に記載した非水電解質電池にお
いて、前記の正極材料中に前記の炭素の１〜２５重量％
の範囲で含有されてなることを特徴とする非水電解質電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25331697A JP3469752B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25331697A JP3469752B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 非水電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197013A true JPH1197013A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3469752B2 JP3469752B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=17249614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25331697A Expired - Fee Related JP3469752B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3469752B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005197073A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池用正極 |
| JP2006331933A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池及びその製造方法 |
| JP2010192185A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池とその製造方法 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP25331697A patent/JP3469752B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005197073A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池用正極 |
| JP2006331933A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池及びその製造方法 |
| JP2010192185A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3469752B2 (ja) | 2003-11-25 |
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