JP2000311705A

JP2000311705A - 円筒形リチウムイオン電池

Info

Publication number: JP2000311705A
Application number: JP11119359A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Takatsuka; 祐一高塚; Kenji Nakai; 賢治中井; Kotaro Kobayashi; 康太郎小林; Kensuke Hironaka; 健介弘中
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2019-04-27
Also published as: JP3433695B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高容量、高出力でありながらも、極めて安全
性の高い円筒形リチウムイオン電池を提供する。【解決手段】円筒形電池容器１６に正極、負極及びセ
パレータＷ５を捲回した捲回群Ｗと捲回群Ｗから各極端
子へ接続するための接続部と電解液とを内蔵し、電池容
器の内圧が所定値に達したときに該内圧を低減する内圧
低減機構を有し、電池容量が３Ａｈ以上かつ出力４００
Ｗ以上の円筒形リチウムイオン電池２０であり、正極は
アルミニウム箔Ｗ１の両面にリチウムマンガン複酸化物
を含む正極活物質合剤Ｗ２が塗布されており、負極は銅
箔Ｗ３の両面に非晶質炭素を含む負極活物質合剤Ｗ４が
塗布されており、電解液の溶媒はエチレンカーボネート
並びに少なくともジメチルカーボネート及びジエチルカ
ーボネートのいずれか一方を含む混合溶媒であり、電解
液の溶質は６フッ化リン酸リチウムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は円筒形リチウムイオ
ン電池に係り、特に円筒形電池容器に正極、負極及びセ
パレータを捲回した電極捲回群と該電極捲回群から各極
端子へ接続するための接続部と電解液とを内蔵し、前記
電池容器の内圧が所定値に達したときに該内圧を低減す
る内圧低減機構を有し、電池容量が３Ａｈ以上かつ出力
４００Ｗ以上の円筒形リチウムイオン電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】リチウムイオン二次電池は、高エネルギ
ー密度であるメリットを活かして、主にＶＴＲカメラや
ノートパソコン、携帯電話等のポータブル機器の電源に
使用されている。円筒形リチウムイオン二次電池の内部
は、正極及び負極の両電極が共に活物質が金属箔に塗着
された帯状であり、セパレータを挟んでこれら両電極が
直接接触しないように断面が渦巻状に捲回され、捲回群
が形成された捲回式の構造とされている。そして、この
捲回群が電池容器となる円筒形の電池缶内に収納され、
電解液注液後、封口されている。

【０００３】一般的な円筒形リチウムイオン二次電池の
外形寸法は、１８６５０型と呼ばれる、直径１８ｍｍ、
高さ６５ｍｍであり、小型民生用リチウムイオン電池と
して広く普及している。１８６５０型リチウムイオン二
次電池の正極活物質には、高容量、長寿命を特徴とする
コバルト酸リチウムが主として用いられており、電池容
量は、おおむね１．３Ａｈ〜１．７Ａｈ、出力はおよそ
１０Ｗ程度である。

【０００４】一方、自動車産業界においては環境問題に
対応すべく、排出ガスのない、動力源を完全に電池のみ
とした電気自動車の開発や内燃機関エンジンと電池との
両方を動力源とするハイブリッド（電気）自動車の開発
が加速され、一部実用段階に到達している。電気自動車
の電源となる二次電池には当然高出力、高エネルギーが
得られる特性が要求され、この要求を満足する二次電池
としてリチウムイオン電池が注目されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リチウ
ムイオン電池の場合、高出力になればなるほど安全性が
重視される傾向にあり、特に電気自動車用電源に用いら
れるような高容量、高出力の電池においては、なおさら
である。また、高容量、高出力の電池ともなると、大電
流充電、大電流放電がなされるために、１８６５０型リ
チウムイオン電池には一般に採用されているような、異
常時の電池内圧上昇に応じて作動する電流遮断機構（一
種の切断スイッチ）を電池構造内に設けることは難し
い。

【０００６】人を乗せて走る電気自動車の場合、充電制
御システムが故障してしまった場合の過充電時、不慮の
衝突事故の場合に遭遇する可能性のある電池のクラッシ
ュ時あるいは、異物突き刺し時、外部短絡時等の電池自
体の安全性を確保することは、最低限必要かつ非常に重
要な電池特性である。ここでいう電池の安全性とは、電
池が異常な状態にさらされた場合の電池の挙動が、人に
身体的損害を与えないことは当然のことながら、車両へ
の損傷を最小限に抑えることを意味する。

【０００７】本発明は上記事案に鑑み、高容量、高出力
でありながらも、極めて安全性の高い円筒形リチウムイ
オン電池を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、円筒形電池容器に正極、負極及びセパレー
タを捲回した電極捲回群と該電極捲回群から各極端子へ
接続するための接続部と電解液とを内蔵し、前記電池容
器の内圧が所定値に達したときに該内圧を低減する内圧
低減機構を有し、電池容量が３Ａｈ以上かつ出力４００
Ｗ以上の円筒形リチウムイオン電池において、前記正極
にリチウムマンガン複酸化物を含む正極活物質合剤が塗
布されており、前記負極に非晶質炭素を含む負極活物質
合剤が塗布されており、前記電解液の溶媒はエチレンカ
ーボネート並びに少なくともジメチルカーボネート及び
ジエチルカーボネートのいずれか一方を含む混合溶媒で
あり、該電解液の溶質は６フッ化リン酸リチウムである
ことを特徴とする。

【０００９】本発明では、高容量、高出力の円筒形リチ
ウムイオン電池を確保するために、前記正極にリチウム
マンガン複酸化物を含む正極活物質合剤が塗布されてお
り、前記負極に非晶質炭素を含む負極活物質合剤が塗布
されている。円筒形リチウムイオン電池は、上述した異
常状態にさらされたときに、大電流充電又は大電流放電
状態が維持され電解液と正極及び負極活物質合剤との化
学反応によりガスを発生し円筒形電池容器の内圧を上昇
させることがある。一般に、円筒形リチウムイオン電池
ではこの円筒形電池容器の内圧上昇を防止するために、
例えば所定内圧でガスを容器外へ放出する安全弁や開裂
弁等の内圧低減機構を有しているが、電解液の溶媒をエ
チレンカーボネート並びに少なくともジメチルカーボネ
ート及びジエチルカーボネートのいずれか一方を含む混
合溶媒とし、電解液の溶質を６フッ化リン酸リチウムと
することにより、内圧低減機構からのガス放出が急激に
行われることなく極めて穏やかに行われるので、安全性
に優れた電池とすることができる。

【００１０】この場合において、電解液の混合溶媒は前
記エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート及びジ
エチルカーボネートを含み、該各溶媒は体積比において
それぞれ３０％以上、又は、６フッ化リン酸リチウム溶
解後の電解液の濃度を、０．７モル／リットル乃至１．
３モル／リットルとすれば、高容量、高出力、かつ、更
に安全性の高い円筒形リチウムイオン電池を実現するこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、図面を参
照して本発明を適用した円筒形リチウムイオン電池の第
１の実施の形態について説明する。

【００１２】＜極板の作製＞図１に示すように、本実施
形態に係る円筒形リチウムイオン電池２０は、正極集電
体Ｗ１の両面に正極活物質層Ｗ２が形成された帯状の正
極と、負極集電体Ｗ３の両面に負極活物質層Ｗ４が形成
された帯状の負極と、帯状のセパレータＷ５を介して断
面渦巻状に捲回された捲回群Ｗを備えている。

【００１３】正極集電体Ｗ１は厚さ２０μｍのアルミニ
ウム箔である。正極活物質層Ｗ２は、正極活物質のリチ
ウム複合酸化物と、導電助剤のグラファイトと、バイン
ダーのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と、電解液
と、を構成物質としている。負極集電体Ｗ３は厚さ１０
μｍの銅箔である。負極活物質層Ｗ４は、リチウムイオ
ンを電極反応種とし充電、放電に伴いリチウムイオンが
吸蔵、放出する負極活物質の炭素材と、バインダーのポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と、電解液と、を構成
物質としている。

【００１４】正極活物質層Ｗ２を作製するには、正極活
物質としてマンガン酸リチウム（平均粒径約２０μｍ）
又はコバルト酸リチウム（平均粒径約２０μｍ）、グラ
ファイト（平均粒径約５μｍ）及びＰＶＤＦを重量比で
それぞれ８０：１０：１０となるように混合し、そこへ
分散溶媒となるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）
を適量加え、十分に混練、分散させ、スラリー状にす
る。この混練物をロールからロールへの転写（ロール・
ツー・ロール転写）により正極集電体Ｗ１の両面に実質
上均等かつ同じ厚さとなるように塗着、乾燥した後、プ
レスにより電極厚さを所定厚となるまで圧縮し、正極活
物質層Ｗ２を得る。ただし、この段階では電解液を含ん
ではいない。

【００１５】一方、負極活物質層Ｗ４を作製するには、
負極活物質として非晶質炭素又は黒鉛、及びＰＶＤＦを
重量比でそれぞれ９０：１０となるように混合し、そこ
へ分散溶媒となるＮＭＰを適量加え、十分に混練、分散
させ、スラリー状にする。この混練物をロール・ツー・
ロール転写により負極集電体Ｗ３の両面に実質上均等か
つ同じ厚さとなるように塗着、乾燥した後、プレスによ
り電極厚さを所定厚となるまで圧縮し、負極活物質層Ｗ
４を得る。ただし、この段階では電解液を含んではいな
い。なお、本実施形態では、非晶質炭素として呉羽化学
工業（株）製の商品名カーボトロンＰ（平均粒径２０μ
ｍ）を用い、黒鉛として天然黒鉛（平均粒径１０μｍ）
を用いた。

【００１６】＜電池の作製＞巻き芯１７の周囲に、正
極、負極の間に厚さ４０μｍの微多孔性のポリエチレン
フィルムからなるセパレータＷ５が配置されるように捲
回して捲回群Ｗとし、捲回群Ｗの両端に正極集電リング
１０、負極集電リング１１を配置して、集電リング周縁
には、各集電体を溶接した。正極集電リング１０、負極
集電リング１１はそれぞれ正極集電リング支え８、負極
集電リング支え９を介して巻き芯１７の端部に固定して
ある。この集電リング付き捲回群Ｗを、負極集電リング
１１側が缶底側になるように電池缶１６に挿入し、そし
て負極集電リング１１に予め溶接させておいた負極リー
ド板１４を電池缶１６に溶接する。その際、負極集電リ
ング１１と電池缶１６との間に、捲回群Ｗを固定するた
めの負極集電リングスペーサ７を配置する。また、正極
集電リング１０上面には、正極リード板Ｂ１３を予め溶
接しておく。

【００１７】一方、上蓋キャップ１、上蓋ケース２、安
全弁３、弁押さえ４、で構成された上蓋を別途作製し、
上蓋ケース２には、正極リード板Ａ１２を溶接によって
取り付けておく。

【００１８】正極集電リング１０の周縁上部に捲回群Ｗ
を固定するための正極集電リングスペーサ６を配置す
る。正極リード板Ａ１２及び正極リード板Ｂ１３の自由
端同士を溶接し、上蓋と集電リング付き捲回群Ｗとを接
続する。この状態で電解液５０ｍｌを電池缶１６内に注
入する。その後、絶縁性のガスケット５を介して上蓋を
電池缶１６上部に配置、かしめることによって、高出力
タイプの円筒形リチウムイオン電池２０が組み立てられ
る。

【００１９】＜実施例＞次に、本実施形態に従って作製
した円筒形リチウムイオン電池２０の実施例の詳細につ
いて説明する。また、本実施例の効果が明確となるよう
に同時に作製した比較例の電池についても併記する。な
お、本実施形態による実施例２以下の各実施例及び比較
例の電池においては、表１を参照して実施例１と同一箇
所はその説明を省略し、異なる箇所のみ説明する。

【００２０】（実施例１）表１に示すように、本実施例
では、正極活物質にマンガン酸リチウムを用い、正極活
物質層Ｗ２の厚さを９８＋−２μｍとし、密度を２．６
５ｇ／ｃｍ^３とした。負極活物質に非晶質炭素を用い、
負極活物質層Ｗ４の厚さを６０＋−２μｍとし、密度を
約１．０２ｇ／ｃｍ^３とした。電解液はエチレンカーボ
ネート３０体積％、ジメチルカーボネート３５体積％、
ジエチルカーボネート３５体積％の混合溶媒に、溶質と
して６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を０．８モ
ル／リットル溶解させたものを用いた。

【００２１】

【表１】

【００２２】（実施例２）本実施例では、電解液の混合
溶媒をエチレンカーボネート３０体積％、ジメチルカー
ボネート７０体積％としたものを用いた。（実施例３）本実施例では、電解液の混合溶媒をエチレ
ンカーボネート３０体積％、ジエチルカーボネート７０
体積％としたものを用いた。（実施例４）本実施例では、電解液に溶質としてＬｉＰ
Ｆ_６を０．６モル／リットル溶解させたものを用いた。（実施例５）本実施例では、電解液に溶質としてＬｉＰ
Ｆ_６を０．７モル／リットル溶解させたものを用いた。（実施例６）本実施例では、電解液に溶質としてＬｉＰ
Ｆ_６を１．３モル／リットル溶解させたものを用いた。（実施例７）本実施例では、電解液に溶質としてＬｉＰ
Ｆ_６を１．４モル／リットル溶解させたものを用いた。（比較例１）本比較例では、正極活物質にコバルト酸リ
チウムを用い、負極活物質層Ｗ４の厚さを９０＋−２μ
ｍとしたものを用いた。（比較例２）本比較例では、正極活物質層Ｗ２の厚さを
１１０＋−２μｍとし、負極活物質に黒鉛を用い、密度
を約１．４ｇ／ｃｍ^３としたものを用いた。（比較例３）本比較例では、電解液に溶質としてＬｉＣ
ｌＯ_４を用いた。（比較例４）本比較例では、電解液に溶質としてＬｉＢ
Ｆ_４を用いた。

【００２３】（第２実施形態）次に、本発明を適用した
円筒形リチウムイオン電池の第２の実施の形態について
説明する。

【００２４】＜極板の作製＞図２に示すように、本実施
形態に係る円筒形リチウムイオン電池１２０は、定格容
量５０Ａｈ以上になるような高容量タイプの電池であ
り、第１実施形態と同様、正極集電体Ｗ１の両面に正極
活物質層Ｗ２が形成された帯状の正極と、負極集電体Ｗ
３の両面に負極活物質層Ｗ４が形成された帯状の負極
と、帯状のセパレータＷ５を介して断面渦巻状に捲回さ
れた捲回群Ｗ’を備えている。また、正極集電体Ｗ１の
厚さ、正極活物質層Ｗ２の構成物質及び作製方法、負極
集電体Ｗ３の厚さ、負極活物質層Ｗ４の構成物質及び作
製方法、並びにセパレータＷ５の材質及び厚さは第１実
施形態と同じである。

【００２５】＜電池の作製＞上記作製した正極と負極と
を、これらが直接接触しないように厚さ４０μｍのポリ
エチレン製セパレータを挟んで捲回する。このとき正極
のリード片１０９と負極のリード片１０９とが、それぞ
れ捲回群Ｗ’の互いに反対側の両端面に位置するように
する。

【００２６】図２に示すように、正極から導出されてい
るリード片１０９を変形させ、その全てを、捲回群Ｗ’
軸芯のほぼ延長線上にある極柱（正極外部端子１０１）
周囲から一体に張り出している鍔部１０７周面付近に集
合、接触させる。リード片１０９を鍔部１０７周面付近
に接触させた後に、リード片１０９と鍔部１０７周面と
を超音波溶接してリード片１０９を鍔部１０７周面に接
続し固定する。

【００２７】負極外部端子１０１’と負極から導出され
ているリード片１０９との接続操作も、上述した正極外
部端子１０１と正極から導出されているリード片１０９
との接続操作と同様に行う。

【００２８】その後、正極外部端子１０１及び負極外部
端子１０１’の鍔部１０７周面全周に絶縁被覆１０８を
施す。この絶縁被覆１０８は、捲回群Ｗ’外周面全周に
も及ぼす。絶縁被覆１０８には、基材がポリイミドで、
その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗
布した粘着テープを用いた。この粘着テープを鍔部１０
７周面から捲回群Ｗ’外周面に亘って何重にも巻いて絶
縁被覆１０８とする。捲回群Ｗ’の最大径部が絶縁被覆
１０８存在部となるように巻き数を調整し、該最大径を
電池容器１０５内径よりも僅かに小さくして捲回群Ｗ’
を電池容器１０５内に挿入する。

【００２９】次に、アルミナ製で電池蓋１０４裏面と当
接する部分の厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２５ｍｍ
の第２のセラミックワッシャ１０３’を、図２に示すよ
うに先端が正極外部端子１０１を構成する極柱、先端が
負極外部端子１０１’を構成する極柱にそれぞれ嵌め込
む。また、第１のセラミックワッシャ１０３を電池蓋１
０４に載置し、正極外部端子１０１、負極外部端子１０
１’をそれぞれ第１のセラミックワッシャ１０３に通
す。その後円盤状電池蓋１０４周端面を電池容器１０５
の開口部に嵌合し、双方の接触部全域をレーザ溶接す
る。このとき正極外部端子１０１、負極外部端子１０
１’は、電池蓋１０４の中心にある穴を貫通して電池蓋
１０４外部に突出している。そして図２に示すように、
アルミナ製で厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２８ｍｍ
の平状の第１のセラミックワッシャ１０３、ナット１０
２底面よりも平滑な金属ワッシャ１１１を、この順に正
極外部端子１０１、負極外部端子１０１’にそれぞれ嵌
め込む。電池蓋１０４には、電池の内圧上昇に応じて開
裂する開裂弁１１０が設けられている。なお、開裂弁１
１０の開裂圧を１３〜１８ｋｇ／ｃｍ^２とした。

【００３０】次に、金属製のナット１０２を正極外部端
子１０１、負極外部端子１０１’にそれぞれ螺着し、第
２のセラミックワッシャ１０３’、第１のセラミックワ
ッシャ１０３、金属ワッシャ１１１を介して電池蓋１０
４を鍔部１０７とナット１０２間で締め付けて固定す
る。このときの締め付けトルク値は７０ｋｇｆ・ｃｍと
した。なお、締め付け作業が終了するまで金属ワッシャ
１１１は回転しなかった。この状態では、電池蓋１０４
裏面と鍔部１０７の間に介在させたゴム（ＥＰＤＭ）製
Ｏリング１１２の圧縮により電池容器１０５内部の発電
要素は外気から遮断されている。

【００３１】その後、電池蓋１０４に設けた注液口１１
３から電解液０．３３リットルを電池容器１０５内に注
入し、その後注液口を封止することにより円筒形リチウ
ムイオン電池１２０を完成させた。なお、円筒形リチウ
ムイオン電池１２０には、電池容器１０５の内圧の上昇
に応じて電流を遮断するように作動する電流遮断機構は
設けられていない。

【００３２】＜実施例＞（実施例８）次に、本第２実施形態に従って作製した円
筒形リチウムイオン電池１２０の実施例８の詳細につい
て説明する。実施例８の電池では、表１に示したよう
に、正極活物質にマンガン酸リチウムを用い、正極活物
質層Ｗ２の厚さを２１０＋−２μｍとし、密度を２．６
５ｇ／ｃｍ^３とした。負極活物質に非晶質炭素を用い、
負極活物質層Ｗ４の厚さを１３０＋−２μｍとし、密度
を１．０２ｇ／ｃｍ^３とした。電解液はエチレンカーボ
ネート３０体積％、ジメチルカーボネート３５体積％、
ジエチルカーボネート３５体積％の混合溶媒中、溶質と
してＬｉＰＦ_６を０．８モル／リットル溶解させたもの
を用いた。

【００３３】＜試験・評価＞ [試験]次に、このようにして作製した実施例１〜８及び
比較例１〜４の各電池を約１時間放電することができる
電流値（１Ｃ）で４．２Ｖ定電圧、充電時間５時間、２
５＋−２°Ｃで充電し、満充電状態として、次の試験１
〜３による試験を行った。

【００３４】（試験１）満充電状態の電池を１／２Ｃ定
電流、終止電圧２．５Ｖ、２５＋−２°Ｃで放電し、放
電容量を確認した。これを定格容量とした。（試験２）満充電状態の電池を、１０Ａ、３０Ａ、９０
Ａでそれぞれ１０秒ずつ放電し、５秒目の電池電圧を電
流値に対してプロットした直線が２．７Ｖと交差する点
の電流値（Ｉａ）から、出力（Ｗ）＝Ｉａ×２．７で求
めた。（試験３）室温で１Ｃ定電流連続充電し、状況を観察し
た。現象を数値化するために、試験前後の電池重量を測
定し、試験後の重量を百分率で示した。

【００３５】[試験結果] 試験１、試験２の試験結果を
表２に、試験３の試験結果を表３に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】[評価] 試験１、２の結果、作製した電池
は３Ａｈ以上でかつ４００Ｗ以上の高容量、高出力が得
られている。

【００３９】実施例１〜７の電池は、試験３の結果、安
全弁の開放後、煙が発生するだけか、穏やかなガス放出
のみで、電池の変形もなく、電池重量は８０％以上を確
保しており安全が確保されていた。また、電池容量を大
きくした実施例８の電池でも火花は発生せず、煙の噴出
のみで、電池重量は８０％以上を確保しており安全が確
保されていた。この中でも実施例１の電池は試験前の重
量とほぼ同じ重量を保持していた。

【００４０】実施例２、３の電池はエチレンカーボネー
ト以外の各溶媒が３０体積％を下回っており、実施例１
の電池と比較して電池重量が低下した。実施例３の電池
については出力も１０％低下した。実施例４の電池はＬ
ｉＰＦ_６濃度が０．６モル／リットルであり、容量、出
力共に低下したのに対し、実施例５の電池はＬｉＰＦ _６
濃度が０．７モル／リットルであることから、容量、出
力の低下は少ない。また、実施例７の電池はＬｉＰＦ_６
濃度が１．４モル／リットルであり、試験後電池重量が
やや小さくなっている。この点、実施例６の電池はＬｉ
ＰＦ_６濃度を１．３モル／リットルとしたことから、実
施例７の電池と比較して電池重量の減少程度が小さい。

【００４１】一方、比較例１〜３の電池では電池外に火
花が発生した。比較例１の電池は電池蓋がはずれ、火花
が噴出し、電池重量が低下した。比較例２の電池は安全
弁から火花が噴出し、電池重量も低い値となった。電池
缶の缶底がかなり脹れた。また、比較例３、４の電池
は、安全弁から火花が少し出た。電池缶の缶底が少し脹
れた。

【００４２】従って、実施例の各電池は、高容量、高出
力でありながらも、電池が異常な状態にさらされた場合
の挙動が極めて穏やかで、安全性に優れた電池であると
言える。このように、高容量、高出力で、極めて安全性
の高い電池は、特に電気自動車の電源に適している。

【００４３】なお、以上の実施形態では、電流遮断機構
を有していない円筒形リチウムイオン電池について例示
したが、本発明は電流遮断機構の有無により制限される
ものではない。電流遮断機構を有する電池でも、上述し
たように電池が異常な状態にさらされたときには、電流
遮断機構により電流が遮断されないことも想定されるの
で、本発明を適用することにより電池の安全性を更に向
上させることができる。

【００４４】また、以上の実施形態ではポリフッ化ビニ
リデンをバインダーとして使用したが、これ以外のリチ
ウムイオン電池用極板活物質バインダーとしては、テフ
ロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、
ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴ
ム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセル
ロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビ
ニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化ク
ロロプレン等の重合体及びこれらの混合体等を使用して
もよい。

【００４５】更に、以上の実施形態に示した以外のリチ
ウムイオン電池用正極活物質としては、リチウムを挿入
・脱離可能な材料であり、予め十分な量のリチウムを挿
入したリチウムマンガン複酸化物が好ましく、スピネル
構造を有したマンガン酸リチウムや、結晶中のマンガン
やリチウムの一部をそれら以外の元素で置換又はドープ
した材料を使用してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円筒形電池容器に正極、負極及びセパレータを捲回した
電極捲回群と該電極捲回群から各極端子へ接続するため
の接続部と電解液とを内蔵し、前記電池容器の内圧が所
定値に達したときに該内圧を低減する内圧低減機構を有
し、電池容量が３Ａｈ以上かつ出力４００Ｗ以上の円筒
形リチウムイオン電池において、前記正極にリチウムマ
ンガン複酸化物を含む正極活物質合剤が塗布されてお
り、前記負極に非晶質炭素を含む負極活物質合剤が塗布
されており、前記電解液の溶媒はエチレンカーボネート
並びに少なくともジメチルカーボネート及びジエチルカ
ーボネートのいずれか一方を含む混合溶媒であり、該電
解液の溶質は６フッ化リン酸リチウムとすることで、高
容量、高出力でありながらも、電池が異常な状態にさら
された場合の挙動が極めて穏やかで、安全性に優れた円
筒形リチウムイオン電池を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される第１実施形態の円筒形リチ
ウムイオン電池の断面図である。

【図２】本発明が適用される第２実施形態の円筒形リチ
ウムイオン電池の断面図である。

【符号の説明】

３安全弁１６電池缶（電池容器）２０、１２０円筒形リチウムイオン電池１０５電池容器１１０開裂弁Ｗ、Ｗ’ 捲回群（電極捲回群）Ｗ１アルミニウム箔（正極集電体）Ｗ２正極活物質層Ｗ３銅箔（負極集電体）Ｗ４負極活物質層Ｗ５セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 6/16 Ｈ０１Ｍ 6/16 Ｄ (72)発明者小林康太郎東京都中央区日本橋本町二丁目８番７号新神戸電機株式会社内 (72)発明者弘中健介東京都中央区日本橋本町二丁目８番７号新神戸電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H003 AA04 BA00 BB01 BB05 BB12 BC06 BD00 BD06 5H014 AA02 BB08 EE01 EE08 EE10 HH04 HH06 HH08 5H024 AA01 AA03 BB08 BB09 CC07 CC12 DD02 DD09 DD11 DD15 FF15 FF18 FF19 HH02 HH04 HH08 5H029 AJ02 AJ03 AJ12 AK03 AL06 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 BJ27 CJ07 CJ22 DJ02 DJ05 DJ18 HJ07 HJ10 HJ19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形電池容器に正極、負極及びセパレ
ータを捲回した電極捲回群と該電極捲回群から各極端子
へ接続するための接続部と電解液とを内蔵し、前記電池
容器の内圧が所定値に達したときに該内圧を低減する内
圧低減機構を有し、電池容量が３Ａｈ以上かつ出力４０
０Ｗ以上の円筒形リチウムイオン電池において、前記正
極にリチウムマンガン複酸化物を含む正極活物質合剤が
塗布されており、前記負極に非晶質炭素を含む負極活物
質合剤が塗布されており、前記電解液の溶媒はエチレン
カーボネート並びに少なくともジメチルカーボネート及
びジエチルカーボネートのいずれか一方を含む混合溶媒
であり、該電解液の溶質は６フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ_６）であることを特徴とする円筒形リチウムイオ
ン電池。
【請求項２】前記混合溶媒は前記エチレンカーボネー
ト、ジメチルカーボネート及びジエチルカーボネートを
含み、該各溶媒は体積比においてそれぞれ３０％以上で
あることを特徴とする請求項１に記載の円筒形リチウム
イオン電池。
【請求項３】前記溶質溶解後の電解液の濃度は、０．
７モル／リットル乃至１．３モル／リットルであること
を特徴とする請求項１に記載の円筒形リチウムイオン電
池。