JP2002033132A

JP2002033132A - 非水系二次電池

Info

Publication number: JP2002033132A
Application number: JP2000215534A
Authority: JP
Inventors: Toru Yamamoto; 徹山本; Nobuo Eda; 信夫江田; Hiroshi Sato; 廣佐藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2002-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】非水系二次電池はエネルギー密度が高い反
面、高温保存時の安全性に課題を有している。【解決手段】正極及び／あるいは負極及び／あるいは
電解質に示差熱分析において１００℃以上１５０℃以下
に吸熱ピークが存在する高分子粉末を正負極に対して
０．１ｗｔ％以上４ｗｔ％以下、電解質に対しては１ｗ
ｔ％以上１０ｗｔ％以下混合することにより充電状態で
の高温保存時の発火を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高エネルギー密度
で信頼性や安全性に優れた非水系二次電池を提供するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポータブル機器やコードレス機器
の発展に伴い、その電源である電池には長時間駆動を実
現させるために、より一層の高エネルギ−密度が要求さ
れる。この要求に対して負極に炭素材料、正極にコバル
ト酸リチウム、電解液として非水系溶媒にＬｉ塩を溶か
したものを用いたＬｉイオン二次電池が多く使用されて
いる。

【０００３】一方、携帯電話やノート型パソコンでは軽
量、薄型化への要求も強く、高分子ゲル電解質を用いた
ポリマー電池が注目を集めている。電解質として高分子
ゲル電解質を用いることで液漏れの心配がなく、電槽容
器にアルミニウムを中間の一層にもった樹脂のラミネー
トフィルムのようなソフトケースが使え、軽量で薄型の
非水系二次電池が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら非水系
二次電池においてはエネルギー密度が高い反面、信頼性
や安全性に課題を有する。とりわけ１５０℃のような高
温での充電状態保存試験（ＵＬ−９４）や連続過充電な
どの安全性試験において発火の危険性を有している。

【０００５】これに対して正極に安全性の高いＬｉＭｎ
₂Ｏ₄を用いたり、電解液に添加剤を加えたり、高温でメ
ルトダウンするセパレータを用いるなどの対策が考案さ
れてきた。これらは、例えば特開平５−２０５７４４号
公報、特開平１１−３２９４９２号公報あるいは特開平
１１−３２２９８９号公報等に記載されている。

【０００６】しかし、正極にＬｉＭｎ₂Ｏ₄を用いた場
合、放電電位が放電半ばから３Ｖ程度に下がり、電池電
圧は２段になって低下する。このためエネルギー密度が
現行ＬｉＣｏＯ₂に比べて低下する。また、電解液にク
ラウンエーテルのような添加剤を添加する場合は、少量
添加では効果が少なく、多量添加では活物質表面に過度
の安定皮膜を形成するため放電容量の低下や高率放電特
性の低下をもたらす。

【０００７】一方、多層構造などで高温メルトダウンが
可能なセパレータにおいては、均一膜の製造が困難で、
薄い部分があれば高温時に、その部分で短絡を起こし、
かえって発火する場合があるなど、各々に課題を有して
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題解決のため鋭
意検討した結果、正極と、リチウムを活物質とする負極
と、リチウム塩及び非水系溶媒を主成分とする電解質と
を備える非水系二次電池であって、前記正極及び／ある
いは負極及び／あるいは電解質に示差熱分析において、
１００℃以上１５０℃以下に吸熱ピークが存在する高分
子粉末を混合することにより充電状態での高温保存時の
発火を抑制できることがわかった。吸熱ピークとしては
高分子粉末が軟化する場合とガラス転移を起こす場合、
さらには溶媒に溶ける際に出現する。いずれの場合も発
火抑制効果が認められた。

【０００９】高分子粉末としてはポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、塩化ビニル−
アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリロニト
リル共重合体、ポリメチレン、ポリブテン−１、ポリ−
５−メチルヘキセン、ポリデカメチレンテレフタレー
ト、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリエチレン−
２，６−ナフタレートが適していた。

【００１０】また、高分子粉末の添加量としては、正極
あるいは負極に対して０．１ｗｔ％以上４ｗｔ％以下、
電解質に対しては１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が、また
高分子粉末の平均粒径としては０．０５μm以上５μm以
下（好ましくは０．１μm以上１μm以下）が発火抑制効
果と放電容量低下との兼ね合いにおいて有効であった。
但し、この添加量は電解質の場合、溶媒とリチウム塩を
除いた部材に対する比率を表すものである。

【００１１】電解質としては微多孔性フィルムからなる
セパレーターと電解液との組み合わせ以外に高分子ゲル
タイプのものでも良い。高分子ゲルとしては電解液にゲ
ル形成高分子を溶解させた物理架橋タイプの高分子ゲ
ル、熱硬化反応等でモノマーあるいはオリゴマーを架橋
・ゲル化した化学架橋タイプの高分子ゲルが用いられ
る。

【００１２】高分子ゲル電解質の場合は高率放電特性の
点でイオンタイプのものにやや劣るが、安全性の面では
優れている。正極及び／あるいは負極中及び／あるいは
電解質中に高分子ゲルを有している電池においては高分
子粉末を添加することで安全性はより大幅に向上した。

【００１３】ゲル形成の高分子としてはポリエーテル
系、ポリフッ化ビニリデン系、ポリアクリレート系ある
いはポリメタクリレート系からなる群のうち少なくとも
１種類で構成されることが望ましい。

【００１４】本発明におけるリチウムを活物質とする負
極としては、リチウムを吸蔵放出可能な合金、酸化物、
炭素材料が例示される。この合金としてはリチウム−ア
ルミニウム合金、Ｔｉ−Ｓｎ合金、Ｆｅ−Ｓｎ合金など
が、リチウムを吸蔵放出可能な酸化物としては酸化鉄、
酸化錫、酸化ニオビウム、酸化チタンなどが、また炭素
材料としてはコークス、黒鉛、有機物焼成体などが、そ
れぞれ例示される。

【００１５】本発明における正極の活物質としてはマン
ガン、コバルト、ニッケル、バナジウム及びニオブから
からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属を含有す
る金属酸化物などが挙げられる。

【００１６】本発明における電解液は、リチウム塩を非
水系溶媒（非プロトン系有機溶媒）に溶かしたもので構
成されており、リチウム塩としては過塩素酸リチウム
（ＬｉＣｌＯ₄）、トリフルオロメタンスルホン酸リチ
ウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ₆）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六
フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、六フッ化アンチ
モン酸リチウム（ＬｉＳｂＦ₆）、リチウムトリフルオ
ロメタンスルホン酸イミド〔ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂〕
が例示される。

【００１７】非水系溶媒としては、エチレンカーボネー
ト（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチ
ルカーボネート（ＤＥＣ）、ブチレンカーボネート（Ｂ
Ｃ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン
（ＳＬ）、１，２-ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，
２−ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、エトキシメトキシエ
タン（ＥＭＣ）、１，３−ジオキソラン（ＤＯＸＬ）、
４−メチル−１，３−ジオキソラン（４Ｍ−ＤＯＸＬ）
などが例示される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以上のように正極あるいは／及び
負極あるいは／及び電解質に示差熱分析で１００℃以上
１５０℃以下に吸熱ピークを有する高分子粉末を少量添
加することで、電池が高温に曝された際、電池の温度上
昇を一旦抑えることができる。さらに、高分子粉末が溶
解する場合は電極間の短絡を防ぐこともできる。１５０
℃充電状態での保存試験における発火現象は電池の温度
が１００℃から１５０℃に上がる間に起こる。鋭意検討
した結果、１００℃から１５０℃間での電池の昇温速度
を遅らせることで、電池の安全性が大幅に向上すること
がわかった。高分子粉末の平均粒径は０．０５μm以上
５μm以下（好ましくは０．１μm以上１μm以下）のも
のが分散性に優れ、有効であった。特に、ポリアクリロ
ニトリル添加では、過充電状態でのデンドライトの生成
抑制効果も高く、大幅な信頼性の確保が可能となった。

【００１９】以下に本発明の実施例を示す。電池特性評
価は円筒型電池を組んで行った。

【００２０】（実施例１）本発明を実施例に基づいてさ
らに詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定され
るものではない。正極活物質としては１００メッシュ以
下に分級したＬｉＣｏＯ₂を用い、この正極活物質１０
０ｇに対して導電剤としてアセチレンブラック（ＡＢ）
粉末を１０ｇ、結着剤としてポリ４フッ化エチレン（Ｐ
ＴＦＥ）ディスパージョン６ｇ、さらに平均粒径１μｍ
のＰＡＮ粉末２ｇを充分混合した後、ｎ−メチル−２−
ピロリドン（ＮＭＰ）を適量加え、十分混合しペースト
状にし、アルミニウムの芯材（膜厚２５μｍ）に塗布
し、乾燥、圧延して膜厚２００μｍの正極を得た。

【００２１】負極としては人造黒鉛粉末（活物質）１０
０ｇに対して導電剤としてのＡＢ粉末１５ｇ、結着剤と
してのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）８ｇ、前記Ｐ
ＡＮ粉末３ｇをよく混合し、水を分散溶媒に用いてペ−
スト状としたものを銅の芯材に塗布し、その後、１００
℃で乾燥、圧延し負極（膜厚２５０μｍ）とした。

【００２２】超音波溶接で正極芯材のアルミニウムにア
ルミニウムからなる正極リードを、同様に負極芯材の銅
に、銅の負極リードを超音波溶接で接合した。正極と負
極間に両極板より幅の広い帯状の多孔性ポリエチレン製
のセパレータを配して全体を渦巻状に捲回して構成し
た。さらに、上記電極体の上下それぞれにポリプロピレ
ン製の絶縁板を配して電槽に挿入し、そこに非水系電解
液として、１モル／ｌのＬｉＰＦ₆を溶解したＥＣとＤ
ＭＥの等比体積混合溶液を電解液として注液した。その
後、真空含浸し、封口板を挿入し、機械的かしめを行い
密閉して円筒型電池（設計容量９００ｍＡｈ）とした。

【００２３】この様にして作製した円筒型電池は試験温
度２０℃、充電電流０.２Ｃ（１Ｃは１時間率電流）
で、電池電圧が４．２Ｖまで定電流充電を行い、その後
４．２Ｖで定電圧充電（定電流定電圧ＣＣＣＶ充電）を
行った。１回目の放電は０．２Ｃの電流で電池電圧３．
０Ｖまで行い、２回目は同一充電条件で、放電のみ２Ｃ
の電流で行った。２回目の２Ｃ放電容量を１回目の０．
２Ｃ放電容量で割り１００を掛けた値を高率放電比とし
た。この比が１００に近いほど高率放電に優れることに
なる。３回目以降は１回目と同一条件で充放電を繰り返
した。１サイクル目に対する１００サイクル目の放電容
量比をサイクル維持率とした。この比も１００に近いほ
どサイクル特性が良好なことを示す。１００サイクルの
充放電を行った電池を充電した後、１５０℃２時間の高
温保存試験にかけ、発火試験を行った。

【００２４】結果を（表１）に示す。比較として前記実
施例において正負極からＰＡＮ粉末を除いた電池（比較
例１）を作製したが、初期放電容量、高率放電特性及び
サイクル特性はほぼ同等であった。しかし、本実施例の
電池では１５０℃の高温保存試験で発火しなかったが、
比較例１の電池では昇温途中で発火した。

【００２５】

【表１】

【００２６】（実施例２〜５）実施例１においてＰＡＮ
粉末を各種高分子粉末に置き換え、電池を作製した。こ
の電池の結果を表１に示す。また、表１には比較のため
示差熱分析において１００℃以上１５０℃以下に吸熱ピ
ークが存在しない高分子粉末を用い、実施例１と同様に
添加した電池（比較例２−５）の特性も示す。

【００２７】吸熱ピークを１００℃以上１５０℃以下に
有する高分子粉末において発火抑制効果の大きいことが
わかった。吸熱ピークが１００℃より低い高分子粉末で
はセパレータが融解する以前に、吸熱が起こり、発火抑
制に効果がなかった。一方、吸熱ピークが１５０℃より
高いものでは、発火が起こる範囲に吸熱ピークがないた
め、効果がなかったものと考えられる。

【００２８】（実施例６〜８）実施例１と同様に正極活
物質としては１００メッシュ以下に分級したＬｉＣｏＯ
₂を用い、この正極活物質１００ｇに対して導電剤とし
てＡＢ粉末を１０ｇ、結着剤としてＰＴＦＥ６ｇを加
え、充分混合した後、ＮＭＰを適量加え、良く混合しペ
ースト状にし、アルミニウムの芯材（膜厚２５μｍ）に
塗布し、乾燥、圧延して実施例１と同様の膜厚２００μ
ｍの正極を得た。

【００２９】負極としては人造黒鉛粉末（活物質）１０
０ｇに対して導電剤としてのＡＢ粉末１５ｇ、結着剤と
してのＳＢＲ８ｇ、さらに前記ＰＡＮ粉末を各種重量で
添加、よく混合し、水を分散溶媒に用いてペ−スト状と
したものを銅の芯材に塗布した。その後、１００℃で乾
燥、圧延し実施例１と同様に負極（膜厚２５０μｍ）と
し、円筒型電池を作製した。

【００３０】電池特性を（表１）に示すが、ＰＡＮ添加
量が０．１ｗｔ％以上４ｗｔ％以下において発火現象は
見られなかった。０．１ｗｔ％より添加量が低い場合
（比較例６）は発火し、４ｗｔ％を越す場合（比較例
７）では初期放電容量が大幅に低下した。このことより
ＰＡＮ粉末の添加量としては０．１ｗｔ％以上４ｗｔ％
以下が有効であることがわかった。これはＰＡＮ粉末以
外の吸熱ピークが１００℃以上１５０℃以下の高分子粉
末についても同様であり、正極にのみ添加した場合や両
極に添加した場合においても同様であった。

【００３１】（実施例９〜１１）実施例１と同様に正極
活物質としては１００メッシュ以下に分級したＬｉＣｏ
Ｏ₂を用い、この正極活物質１００ｇに対して導電剤と
してＡＢ粉末を１０ｇ、結着剤としてＰＴＦＥ６ｇを加
え、さらに各種粒径のＰＥ粉末を２ｇ添加、ＮＭＰを適
量加え、十分混合しペースト状にし、アルミニウムの芯
材（膜厚２５μｍ）に塗布し、乾燥、圧延して実施例１
と同様の膜厚２００μｍの正極を得た。

【００３２】負極としては人造黒鉛粉末（活物質）１０
０ｇに対して導電剤としてのＡＢ粉末１５ｇ、結着剤と
してのＳＢＲ８ｇを添加し、水を分散溶媒に用いて良く
混合し、ペ−スト状としたものを銅の芯材に塗布し、そ
の後、１００℃で乾燥、圧延し実施例１と同様に負極
（膜厚２５０μｍ）とし、円筒型電池を作製した。

【００３３】この電池特性も（表１）に示すが、ＰＥ粉
末の平均粒径が５μmより大きいもの（比較例９）や
０．０５μmより小さいもの（比較例８）では１５０℃
２時間の高温保存時に発火現象を起こした。一方、平均
粒径が０．０５μm以上５μm以下のＰＥ粉末を用いた場
合において発火現象は見られなかった。この原因として
は、平均粒径が５μmを越えると、負極活物質を囲む効
果が薄れ、これによって昇温時の発熱反応を抑えきれな
いものと思われる。一方、平均粒径が０．０５μmより
小さい場合は、二次凝集体を作り分散性が大幅に低下す
るためと考えられる。

【００３４】この平均粒径の影響は各種高分子粉末にお
いても、また正極にのみ添加した場合や両極に添加した
場合においても、同様であった。

【００３５】（実施例１２）正極活物質としてＬｉＣｏ
Ｏ₂８５ｇ、導電材としてＡＢ粉末５ｇ、結着材として
ＰＴＦＥ５ｇを混合し、これに適当量のＮＭＰを加えペ
ーストとした後、実施例１と同様にアルミニウム箔上に
塗布、乾燥、圧延して正極（膜厚２００μm）を作製し
た。

【００３６】負極としては銅箔上に高結晶性炭素（グラ
ファイト）８５ｇとＡＢ粉末３ｇとＰＴＦＥ１２ｇを混
合し、これに適当量のＮＭＰを加えペーストとした後、
塗布、乾燥、圧延して負極（膜厚２５０μm）を作製し
た。

【００３７】電解質としてはポリフッ化ビニリデン系ポ
リマーであるＰＶＤＦと六フッ化プロピレン（ＨＦＰ）
共重合体（ＨＦＰ比１０％）８０ｇをジブチルフタレー
ト（ＤＢＰ）６０ｇとアセトン２００ｇに溶かした溶液
中にアエロジル２０ｇと平均粒径１μmのポリエチレン
−２，６−ナフタレート粉末８ｇを加え、良く混合しペ
ーストを作製した。次にポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）製のフィルム状に塗布し、乾燥（アセトン除
去）後、ジエチルエーテル（ＤＥＥ）でＤＢＰを除去
し、高分子多孔膜（膜厚３０μm）を作製した。

【００３８】負極と正極の間に上記高分子多孔膜を介し
て、実施例１と同様の円筒型セルを構成した。電解液と
してＥＣ６０ｇ、ＰＣ３０ｇ、ＬｉＢＦ₄１０ｇを適当
量注液、真空含浸後、６０℃２日間エージングし、高分
子多孔膜をゲル化させた。その後、密閉し、円筒型電池
を作製した。

【００３９】この電池特性を（表２）に示すが、ポリエ
チレン−２，６−ナフタレート粉末無添加のもの（比較
例１０）に比べて、電池特性はほぼ同等であった。しか
し、発火確率は本実施例では１０個中０個で全数発火し
なかったが、本比較例においては１０個中２個が発火し
た。このことよりポリエチレン−２，６−ナフタレート
粉末を添加することで高温保存特性が向上することがわ
かった。

【００４０】

【表２】

【００４１】（実施例１３、１４）実施例１２において
ポリエチレン−２，６−ナフタレート粉末を各種添加量
で添加した電池を作製した。この電池の結果を表２に示
す。ポリエチレン−２，６−ナフタレート添加量が１ｗ
ｔ％以上１０ｗｔ％以下において発火現象の確率が１０
個中０個となった。１ｗｔ％より添加量が低い場合（比
較例１１）では１０個中５個が発火し、１０ｗｔ％を越
す場合（比較例１２）では、発火現象は見られなかった
が、初期放電容量及び高率放電比が大幅に低下した。こ
のことより電解質へのポリエチレン−２，６−ナフタレ
ート粉末の添加量としては１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下
が有効であることがわかった。この範囲は他の高分子粉
末を添加した場合でも同じであった。

【００４２】（実施例１５）実施例１２と同じ正極及び
負極を用い、ポリエチレン製不織布（膜厚３０μm）を
介して、実施例１と同様の円筒型セルを構成した。電解
液としてＥＣ４０ｇ、ＤＥＣ５０ｇ、ＬｉＰＦ₆１０ｇ
に平均粒径０．１μmのポリメチレン粉末１．０ｇを加
え、さらに単官能性モノマーとしてメチルジエチレング
リコールアクリレート１０ｇ、多官能性モノマーとして
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリア
クリレート（分子量４２８）１ｇ、熱重合開始剤として
ビス（４―ｔ―ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカ
ーボネート０．０３ｇを添加して混合溶解し、熱重合性
電解液を調製した。この電解液を適当量注液、真空含浸
後、８０℃４時間かけて熱重合を行い、ゲル化（ポリア
クリレート系高分子ゲル）させ、その後密閉し円筒型電
池を作製した。この電池において前記ゲル電解質（ポリ
メチレン粉末を含む）は正極及び負極中にも存在してい
た。

【００４３】電池特性を（表２）に示すが、本実施例の
高温保存試験での発火確率は１０個中０個で全数発火し
なかった。

【００４４】（実施例１６）実施例１２と同じ正極用
い、負極として実施例１と同じＰＡＮ粉末を含有したも
のを用いた。電解質としては、エチレンオキシドとプロ
ピレンオキシドのコポリマー３官能アクリル酸エステル
（分子量：９０００）４０ｇとγ−ＢＬ６０ｇとＬｉＣ
Ｆ₃ＳＯ₃１０ｇと平均粒径０．１μmのポリデカメチレ
ンテレフタレート２ｇを混合し溶解させたものをキャス
ト成膜したのち電子線を照射することによってポリエー
テル系高分子ゲル電解質（膜厚３０μm）を形成した。

【００４５】正極と負極に真空含浸法でＬｉＣＦ₃ＳＯ₃
を１モル／ｌ溶かしたγ−ＢＬを極板の空隙に注入し
た。これら極板の間に上記高分子ゲルを介して、実施例
１と同様の円筒型電池を作製した。

【００４６】電池特性を表２に示すが、本実施例の１５
０℃高温保存試験での発火確率は１０個中０個で全数発
火しなかった。

【００４７】（実施例１７）実施例１と同じＰＡＮ粉末
を含有した正極と、実施例１２と同じ負極を用い、微多
孔性ポリエチレンセパレータ（膜厚３０μm）を介し
て、実施例１と同様の円筒型セルを構成した。電解液と
してＥＣ４０ｇ、ＤＥＣ５０ｇ、ＬｉＰＦ₆１０ｇに平
均粒径４μmのポリブテン−１粉末１．２ｇを加え、さ
らに単官能性モノマーとしてメチルジエチレングリコー
ルメタクリレート１０ｇ、多官能性モノマーとしてエチ
レンオキサイド変性トリメチロールプロパントリメタク
リレート１ｇ、熱重合開始剤としてビス（４―ｔ―ブチ
ルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート０．０５
ｇを添加して混合溶解し、熱重合性電解液を調製した。
この電解液を適当量注液、真空含浸後、８０℃４時間か
けて熱重合を行い、ゲル化（ポリメタクリレート系高分
子ゲル）させ、その後密閉し円筒型電池を作製した。ゲ
ル電解質は正極及び負極中にも存在したが、ポリブテン
−１粉末は粒径が大きいため、極板内部に入ることはな
かった。

【００４８】電池特性を（表２）に示すが、本実施例の
高温保存試験での発火確率は１０個中０個で全数発火し
なかった。

【００４９】正極及び／あるいは負極及び／あるいは電
解質に示差熱分析において１００℃以上１５０℃以下に
吸熱ピークが存在する高分子粉末を混合することにより
充電状態での高保存発火を抑制できることがわかった。
高分子粉末としてはＰＥ、ＰＡＮ、塩化ビニル−アクリ
ロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリロニトリル共
重合体、ポリメチレン、ポリブテン−１、ポリ−５−メ
チルヘキセン、ポリデカメチレンテレフタレート、ポリ
ビニルイソブチルエーテル、ポリエチレン−２，６−ナ
フタレートが適していたが、示差熱分析において１００
℃以上１５０℃以下に吸熱ピークが存在する高分子粉末
であれば有効である。

【００５０】また、高分子粉末の添加量としては正極あ
るいは負極に対しては０．１ｗｔ％以上４ｗｔ％以下、
電解質に対しては１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が、また
高分子粉末の平均粒径としては０．０５μm以上５μm以
下（好ましくは０．１μm以上１μm以下）が発火抑制効
果と放電容量低下との兼ね合いにおいて有効であった。
また、電池を４．３Ｖで過充電試験を行った際、本発明
の高分子粉末を添加した電池は、無添加のものと比べ安
全性が高かった。

【００５１】

【発明の効果】正極あるいは／及び負極及び／あるいは
電解質に示差熱分析で１００℃以上１５０℃以下に吸熱
ピークを有する高分子粉末を適量添加することで、電池
特性を低下させることなく、電池が高温に曝された際、
電池の温度上昇を一旦抑え、電池を安全に動作を停止
（放電反応を停止）することができ、高い安全性を確保
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤廣大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H029 AJ12 AK02 AK03 AL02 AL06 AL07 AL12 AM00 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ27 DJ08 EJ12 EJ14 HJ01 HJ05 HJ14 5H050 AA15 BA17 CA03 CA04 CA05 CA08 CA09 CB02 CB07 CB08 CB12 DA09 EA23 EA26 EA28 HA01 HA05 HA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極と、リチウムを活物質とする負極
と、リチウム塩及び非水系溶媒を主成分とする電解質と
を備える非水系二次電池であって、前記正極中及び／あ
るいは負極中に示差熱分析において１００℃以上１５０
℃以下に吸熱ピークが存在する高分子粉末を有すること
を特徴とする非水系二次電池。
【請求項２】正極と、リチウムを活物質とする負極
と、リチウム塩及び非水系溶媒を主成分とする電解質と
を備える非水系二次電池であって、前記正極中及び／あ
るいは負極中、さらには電解質中に示差熱分析において
１００℃以上１５０℃以下に吸熱ピークが存在する高分
子粉末を有することを特徴とする非水系二次電池。
【請求項３】正極と、リチウムを活物質とする負極
と、リチウム塩及び非水系溶媒を主成分とする電解質と
を備える非水系二次電池であって、前記電解質中に示差
熱分析において１００℃以上１５０℃以下に吸熱ピーク
が存在する高分子粉末を有することを特徴とする非水系
二次電池。
【請求項４】請求項１及び請求項２記載の高分子粉末
が、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、塩化ビニル
−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリロニ
トリル共重合体、ポリメチレン、ポリブテン−１、ポリ
−５−メチルヘキセン、ポリデカメチレンテレフタレー
ト、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリエチレン−
２，６−ナフタレートからなる群のうちの少なくともひ
とつであることを特徴とする非水系二次電池。
【請求項５】請求項１及び請求項２記載の正極中ある
いは負極中に前記高分子粉末を０．１ｗｔ％以上４ｗｔ
％以下添加したことを特徴とする非水系二次電池。
【請求項６】請求項２及び請求項３記載の電解質中に
前記高分子粉末を１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下添加した
ことを特徴とする非水系二次電池。
【請求項７】請求項１、請求項２及び請求項３のうち
のいずれかに記載の高分子粉末の平均粒径が０．０５μ
m以上５μm以下であることを特徴とする非水系二次電
池。
【請求項８】請求項１、請求項２及び請求項３のうち
のいずれかに記載の電解質が高分子ゲルであることを特
徴とする非水系二次電池。
【請求項９】請求項１、請求項２及び請求項３のうち
のいずれかに記載の正極及び／あるいは負極が高分子ゲ
ルを有していることを特徴とする非水系二次電池。
【請求項１０】請求項８または請求項９記載の高分子
ゲルを形成する高分子がポリエーテル系、ポリフッ化ビ
ニリデン系、ポリアクリレート系およびポリメタクリレ
ート系からなる群のうち少なくとも１種類で構成されて
いることを特徴とする非水系二次電池。