JP2009266708A

JP2009266708A - リチウム二次電池

Info

Publication number: JP2009266708A
Application number: JP2008116662A
Authority: JP
Inventors: Naoko Tsukimori; 直子月森; Yoshin Yagi; 陽心八木
Original assignee: Hitachi Vehicle Energy Ltd
Current assignee: Vehicle Energy Japan Inc
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】充放電可能な容量を確保し、出力を向上させることができるリチウム二次電池を提供する。
【解決手段】リチウム二次電池２０は電池容器７を有しており、電池容器７には正極板Ｗ１および負極板Ｗ３がセパレータＷ５を介して捲回された捲回群６が収容されている。正極板Ｗ１は、正極活物質としてマンガン酸リチウムを含む正極合剤が正極集電体のアルミニウム箔に塗着されている。正極板Ｗ１では、正極塗工量が７０〜９０ｇ／ｍ^２の範囲となるように調整されている。負極板Ｗ３は、負極活物質として、負極利用率が２３０〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲の非晶質炭素材が用いられている。負極板Ｗ３では、非晶質炭素材を含む負極合剤が負極集電体の圧延銅箔に塗着されている。負極利用率に対して正極塗工量が制限される。
【選択図】図１

Description

本発明はリチウム二次電池に係り、特に、正極活物質としてリチウム遷移金属酸化物、負極活物質として非晶質炭素材を含む活物質合剤をそれぞれ集電体に塗工した正極板および負極板を有するリチウム二次電池に関する。

従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしながら、地球温暖化や燃料枯渇の問題から電気モータのみで駆動する電気自動車や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド電気自動車が着目され、その電源に用いられる二次電池には、一層高容量で高入出力な特性が求められるようになってきた。このような要求に合致する二次電池として、高電圧特性を有する非水溶液系のリチウム二次電池が注目されている。

一般に、リチウム二次電池の正極活物質には、リチウム遷移金属酸化物が用いられており、中でも容量やサイクル特性等のバランスからコバルト酸リチウムが用いられている。ところが、コバルト酸リチウムでは、原料であるコバルトの資源量が少なくリチウム二次電池のコスト高を招く。このため、電気自動車用やハイブリッド電気自動車用のリチウム二次電池の正極活物質として、資源量が豊富なマンガンを用いたマンガン酸リチウムが有望視され開発が進められている。

一方、負極活物質としては、電気自動車やハイブリッド電気自動車用のリチウム二次電池には高入出力特性が要求されるため、フルフリルアルコール等のフラン樹脂等の合成樹脂を焼成した非晶質炭素材が一般的に用いられている。非晶質炭素材では、黒鉛系炭素材の理論容量値以上の容量が得られ、サイクル寿命にも優れるという特徴を有し、かつ、高入出力特性を有するため、注目されている材料である。

通常、非晶質炭素材では、初回充電時に、充電開始から容量増加に対して電圧が一定となるまでの電圧が変化する定電流領域と、電圧が一定となってから充電終止までの定電圧領域とを有している。この定電圧領域の容量まで充放電に使用すると、リチウムの吸蔵、放出が非晶質構造の深部にまで及ぶことで非晶質炭素材の劣化が進行し、サイクル寿命が低下する。これを回避するため、非晶質炭素材の充放電利用範囲が定電圧領域を避けて定電流領域となるように電池設計されている。また、非晶質炭素材では、黒鉛系炭素材と比較して不可逆容量が大きいため、電池での高容量化が難しい、という欠点がある。非晶質炭素材の不可逆容量を抑制して充放電容量を向上させるために、非水電解液にカーボネート添加剤を加える技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１３３３０６号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、非晶質炭素材の表面で非水電解液の還元分解反応が抑制されるため、不可逆容量の抑制に一応の効果は認められるものの、リチウムイオンの吸蔵、放出が非晶質構造の深部にまで及ぶことで非晶質炭素材の劣化を招き、サイクル寿命が低下する。また、添加剤がコスト高な分で、リチウム二次電池のコスト高を招く、という欠点もある。一方、非晶質炭素材の充放電利用範囲を定電流領域とすることで、サイクル寿命の低下は抑制されるが、定電圧領域の容量が大きくなると、充放電に使用されない容量分が増加し充放電可能な容量が低下する。

本発明は上記事案に鑑み、充放電可能な容量を確保し、出力を向上させることができるリチウム二次電池を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、正極活物質としてリチウム遷移金属酸化物、負極活物質として非晶質炭素材を含む活物質合剤をそれぞれ集電体に塗工した正極板および負極板を有するリチウム二次電池において、前記負極板は前記負極活物質の利用率が２３０ｍＡｈ／ｇ〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲であり、前記正極板は前記正極活物質の塗工量が７０ｇ／ｍ^２〜９０ｇ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする。

本発明では、負極活物質の利用率を２３０ｍＡｈ／ｇ〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲とし、正極活物質の塗工量を７０ｇ／ｍ^２〜９０ｇ／ｍ^２の範囲とすることで、正極板および負極板の塗工欠点が低減し、電池として充放電に利用可能な容量を確保しつつ出力を向上させることができる。この場合において、負極活物質を易黒鉛化炭素材としてもよい。また、負極板が正極板の放電容量に対する放電容量の比を１．０〜１．１の範囲とすることができる。

本発明によれば、負極活物質の利用率を２３０ｍＡｈ／ｇ〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲とし、正極活物質の塗工量を７０ｇ／ｍ^２〜９０ｇ／ｍ^２の範囲とすることで、正極板および負極板の塗工欠点が低減し、電池として充放電に利用可能な容量を確保しつつ出力を向上させることができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を適用したハイブリッド電気自動車用の円筒型リチウム二次電池の実施の形態について説明する。

（構成）
図１に示すように、本実施形態の円筒型リチウム二次電池２０は、ニッケルメッキが施されたスチール製で有底円筒状の電池容器７を有している。電池容器７には、プロピレン製で中空円筒状の軸芯１に帯状の正極板Ｗ１および負極板Ｗ３がセパレータＷ５を介して断面渦巻状に捲回された捲回群６が収容されている。

捲回群６の上側には、軸芯１のほぼ延長線上に正極板Ｗ１からの電位を集電するための正極集電リング４が配置されている。正極集電リング４は、軸芯１の上端部に固定されている。正極集電リング４の周囲から一体に張り出している鍔部周縁には、正極板Ｗ１から導出された正極リード片２の端部が超音波溶接で接合されている。正極集電リング４の上方には、正極外部端子となる円盤状の電池蓋が配置されている。電池蓋は、蓋ケース１２と、蓋キャップ１３と、気密を保つ弁押さえ１４と、内圧上昇により開裂する開裂弁（内部ガス排出弁）１１とで構成されており、これらが積層されて蓋ケース１２の周縁をカシメ固定することで組み立てられている。正極集電リング４の上部には複数枚のアルミニウム製リボンを重ね合わせて構成した２本の正極リード９のうち１本の一端が固定されており、蓋ケース１２の下面には他の１本の一端が溶接されている。２本の正極リード９の他端同士は溶接で接合されている。

一方、捲回群６の下側には負極板Ｗ３からの電位を集電するための負極集電リング５が配置されている。負極集電リング５の内周面には軸芯１の下端部外周面が固定されている。負極集電リング５の外周縁には、負極板Ｗ３から導出された負極リード片３の端部が溶接で接合されている。負極集電リング５の下部には電気的導通のための負極リード板８が溶接されており、負極リード板８は電池容器７の内底部に溶接で接合されている。電池容器７は、本例では、外径４０ｍｍ、内径３９ｍｍに設定されている。

電池蓋は、絶縁性および耐熱性のＥＰＤＭ樹脂製ガスケット１０を介して電池容器７の上部にカシメ固定されている。このため、正極リード９は電池容器７内に折りたたむようにして収容されており、リチウム二次電池２０は密封されている。また、電池容器７内には、図示を省略した非水電解液が注液されている。非水電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）との体積比１：１：１の混合溶媒中にリチウム塩として６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を１モル／リットル（ｍｏｌ／Ｌ）溶解したものが用いられている。

捲回群６は、正極板Ｗ１と負極板Ｗ３とがこれら両極板が直接接触しないように、幅９０ｍｍ、厚さ３０μｍでポリエチレン製のセパレータＷ５を介して軸芯１の周囲に捲回されている。正極リード片２および負極リード片３は、それぞれ捲回群６の互いに反対側の両端面に配置されている。捲回群６および正極集電リング４の鍔部周面全周には、絶縁被覆が施されている。絶縁被覆には、ポリイミド製の基材の片面にヘキサメタアクリレートの粘着材が塗布された粘着テープが用いられている。粘着テープは鍔部周面から捲回群６外周面に亘って一重以上巻かれている。正極板Ｗ１、負極板Ｗ３、セパレータＷ５の長さを調整することで、捲回群６の直径が３８±０．１ｍｍに設定されている。

捲回群６を構成する正極板Ｗ１は正極集電体としてアルミニウム箔を有しており、負極板Ｗ３は負極集電体として圧延銅箔を有している。アルミニウム箔および圧延銅箔の厚さは、本例では、それぞれ２０μｍおよび１０μｍに設定されている。アルミニウム箔および圧延銅箔の長寸方向一側の側縁には、それぞれ幅３０ｍｍで正極合剤および負極合剤の未塗着部が形成されている。未塗着部は櫛状に切り欠かれており、切り欠き残部でそれぞれ正極リード片２および負極リード片３が形成されている。隣り合う正極リード片２の間隔および負極リード片３の間隔がそれぞれ５０ｍｍ、正極リード片２および負極リード片３の幅がそれぞれ５ｍｍに設定されている。

正極板Ｗ１は、正極活物質にリチウム遷移金属酸化物としてのマンガン酸リチウムが用いられている。マンガン酸リチウムを含む正極合剤がアルミニウム箔の両面に略均等に塗着されている。正極合剤には、例えば、マンガン酸リチウムの１００重量部に対して、導電材として鱗片状黒鉛の１０重量部およびバインダ（結着材）としてポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと略記する。）の５重量部が配合されている。アルミニウム箔に正極合剤を塗着するときは、分散溶媒のＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと略記する。）で粘度調整される。正極板Ｗ１では、正極活物質の塗工量（以下、正極塗工量という。）が７０〜９０ｇ／ｍ^２の範囲となるように調整されている。正極板Ｗ１は、乾燥後、密度一定で所望の厚さとなるようにプレス加工され、幅８２ｍｍに裁断されている。

一方、負極板Ｗ３は、負極活物質に非晶質炭素材が用いられている。この負極活物質には、充放電利用率（以下、負極利用率という。）が２３０〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲の非晶質炭素材が用いられている。ここでいう充放電利用率は、不可逆容量を除いた容量を示している。負極板Ｗ３では、非晶質炭素材を含む負極合剤が圧延銅箔の両面に略均等に塗着されている。負極合剤には、例えば、非晶質炭素材の９０重量部に対して、バインダとしてＰＶＤＦの１０重量部が配合されている。圧延銅箔に負極合剤を塗着するときは、分散溶媒のＮＭＰで粘度調整される。負極板Ｗ３の厚さは、正極板Ｗ１の放電容量に対する負極板Ｗ３の放電容量の比（−／＋容量比）が１．０で一定となるように調整されている。負極板Ｗ３は、乾燥後、正極板Ｗ１と同様にプレス加工され、幅８６ｍｍに裁断されている。

次に、本実施形態に従い正極塗工量と負極利用率とをそれぞれ変えて作製したリチウム二次電池２０の実施例について説明する。なお、比較のために作製した比較例のリチウム二次電池についても併記する。

（実施例１−１、実施例１−２）
下表１に示すように、実施例１−１、実施例１−２では、負極活物質に非晶質炭素材である難黒鉛化炭素粉末を用いてリチウム二次電池２０を作製した。正極塗工量は、実施例１−１、実施例１−２ともに９０ｇ／ｍ^２とした。負極利用率は、実施例１−１では２３０ｍＡｈ／ｇ、実施例１−２では３５０ｍＡｈ／ｇとした。なお、難黒鉛化炭素粉末は、天然、合成を問わず、熱硬化性樹脂を不活性雰囲気中で焼成した炭素材である（本実施例以下の実施例、比較例についても同じ）。

（比較例１−１、比較例１−２）
表１に示すように、比較例１−１、比較例１−２では、負極活物質に難黒鉛化炭素粉末を用いてリチウム二次電池を作製した。正極塗工量は、比較例１−１、比較例１−２ともに実施例１−１と同じにした。負極利用率は、比較例１−１では１５０ｍＡｈ／ｇ、比較例１−２では４００ｍＡｈ／ｇとした。

（実施例２−１、実施例２−２）
表１に示すように、実施例２−１、実施例２−２では、負極活物質に難黒鉛化炭素粉末材を用いてリチウム二次電池２０を作製した。正極塗工量は、実施例２−１、実施例２−２ともに７０ｇ／ｍ^２とした。負極利用率は、実施例２−１では２３０ｍＡｈ／ｇ、実施例２−２では３５０ｍＡｈ／ｇとした。

（比較例２−１、比較例２−２）
表１に示すように、比較例２−１、比較例２−２では、負極活物質に難黒鉛化炭素粉末を用いてリチウム二次電池を作製した。正極塗工量は、比較例１−１、比較例１−２ともに実施例２−１と同じにした。負極利用率は、比較例２−１では１５０ｍＡｈ／ｇ、比較例２−２では４００ｍＡｈ／ｇとした。

（比較例３−１、比較例３−２）
表１に示すように、比較例３−１、比較例３−２では、負極活物質に難黒鉛化炭素粉末を用いてリチウム二次電池を作製した。正極塗工量は、比較例３−１、比較例３−２ともに１００ｇ／ｍ^２とした。負極利用率は、比較例３−１では２３０ｍＡｈ／ｇ、比較例３−２では４００ｍＡｈ／ｇとした。

（比較例４）
表１に示すように、比較例４では、負極活物質に難黒鉛化炭素粉末を用いてリチウム二次電池を作製した。正極塗工量は６０ｇ／ｍ^２とし、負極利用率は２３０ｍＡｈ／ｇとした。

（実施例３）
表１に示すように、実施例３では、負極活物質に易黒鉛化炭素粉末を用いてリチウム二次電池２０を作製した。正極塗工量は９０ｇ／ｍ^２とし、負極利用率は２３０ｍＡｈ／ｇとした。なお、易黒鉛化炭素粉末は、メソフェーズピッチを９００〜７００℃の低温で焼成した炭素材である。

＜試験・評価＞
実施例および比較例の各リチウム二次電池について、各電池を充電した後放電し、環境温度２５±２℃の雰囲気下において、初期放電容量を測定した。充電条件は４．１Ｖ定電圧、制限電流５．５Ａ、２．５時間とし、放電条件は５．５Ａ定電流、終止電圧２．７Ｖとした。また、各電池を上述した充電条件で充電（満充電状態）した後、環境温度２５±２℃の雰囲気下において、初期出力を測定した。出力測定では、２７．５Ａ、５５Ａ、１００Ａの電流値で各１０秒間放電し、各５秒目の電池電圧値を測定した。横軸電流値に対して、縦軸に各５秒目の電池電圧値をプロットし、３点を直線近似した直線が終止電圧である２．７Ｖと交差する点の電流値を読み取り、この電流値と２．７Ｖとの積をその電池の出力とした。

＜極板判定基準＞
正極板Ｗ１、負極板Ｗ３の作製時において、目視観察により欠点（スジ・ダマ・気泡痕）が認められた場合は、欠点数を測定し不良と判断した。また、それぞれ作製したリチウム二次電池の１セルあたりの出力が７２０Ｗ以下の場合は、不可とした。正極板Ｗ１、負極板Ｗ３の欠点数および出力の測定結果を表１にあわせて示した。

表１に示すように、実施例１−１、実施例１−２、比較例１−１、比較例１−２の結果から、正極塗工量９０ｇ／ｍ^２において、負極利用率が２３０〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲では正負極板ともに塗工欠点がなく出力が７２０Ｗ以上を示した。これに対し、負極利用率が１５０ｍＡｈ／ｇでは正負極板に塗工欠点はなかったものの出力が７２０Ｗに達しておらず、負極利用率が４００ｍＡｈ／ｇでは出力は満足していたものの負極板の塗工欠点があり不良とした（出力を測定せず、表１では、「−」で示した）。また、実施例２−１、実施例２−２、比較例２−１、比較例２−２の結果から、正極塗工量７０ｇ／ｍ^２において、負極利用率が２３０〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲では正負極板ともに塗工欠点がなく出力が７２０Ｗ以上を示した。これに対し、負極利用率が１５０ｍＡｈ／ｇでは正負極板に塗工欠点はなかったものの出力が７２０Ｗに達しておらず、負極利用率が４００ｍＡｈ／ｇでは出力は満足していたものの負極板の塗工欠点があり不良とした。

また、比較例３−１、比較例３−２の結果から、正極塗工量１００ｇ／ｍ^２において、負極利用率が２３０ｍＡｈ／ｇでは出力が７２０Ｗ以下のため不可とし、負極利用率が４００ｍＡｈ／ｇでは負極板に欠点があったため不良とした。比較例４の結果から、正極塗工量６０ｇ／ｍ^２においては正極板に欠点があったため負極利用率に関わらず不良とした。一方、負極活物質に易黒鉛化炭素粉末を用いた実施例３では、出力が８２０Ｗを示した。同じ正極塗工量、同じ負極利用率で難黒鉛化炭素粉末を用いた実施例１−１の出力が７３０Ｗであったことから、負極活物質として難黒鉛化炭素粉末に代えて易黒鉛化炭素粉末を用いることで、出力向上を図ることができることが判った。

以上説明したように、負極利用率が２３０〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲である負極板Ｗ３と正極塗工量が７０〜９０ｇ／ｍ^２の範囲である正極板Ｗ１とを用いると、７２０Ｗ以上の出力を持つリチウム二次電池２０を得ることができる。また、負極活物質として、非晶質炭素材のうち易黒鉛化炭素粉末を用いると難黒鉛化炭素粉末等の他の非晶質炭素材より高出力を得ることができる。

本実施形態では、負極板Ｗ３が負極利用率２３０〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲、正極板Ｗ１が正極塗工量７０〜９０ｇ／ｍ^２の範囲で作製されている。このため、正極板Ｗ１、負極板Ｗ３の作製時に塗工量が十分に確保され、スジ・ダマ・気泡痕等の塗工欠点を低減して安定的に正負極板を作製することができる。また、負極利用率に対して正極塗工量が制限されることから、電池として充放電に利用可能な容量分を確保しつつ出力を向上させることができる。正極塗工量が７０ｇ／ｍ^２に満たないと塗工欠点が増加し、反対に９０ｇ／ｍ^２を超えると厚みが大きくなる分で導電性が低下し却って出力を低下させる。負極利用率が２３０ｍＡｈ／ｇ未満の範囲では膨張収縮による劣化が生じやすくなり、反対に３５０ｍＡｈ／ｇを超える範囲では不可逆容量が大きくなり容量低下を招く。従って、リチウム二次電池２０では、電池１個あたり（１セルあたり）の出力７２０Ｗ以上を得ることができ、ハイブリッド電気自動車等の電源用として好適に使用することができる（実施例１−１、実施例１−２、実施例２−１、実施例２−２参照）。

また、本実施形態では、負極活物質として難黒鉛化炭素粉末に代えて易黒鉛化炭素粉末も用いられている。負極利用率２３０〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲では、易黒鉛化炭素粉末の定電圧領域まで充放電に使用され、正極と負極との電位差で電池電圧が上昇する。このため、易黒鉛化炭素粉末以外の非晶質炭素材を用いた場合と比較して、出力を一層向上させることができる（実施例３参照）。

更に、本実施形態では、正極板Ｗ１の放電容量に対する負極板Ｗ３の放電容量の比（−／＋容量比）が１．０に設定されている。非晶質炭素材の充放電特性には、容量変化に対して電位がほぼ一定の定電圧領域と、容量増加に対して電位が上昇する定電流領域とがある。この定電圧領域の容量まで充放電に使用すると、通常、非晶質炭素材の劣化が進行しやすくなるが、非晶質炭素材の中でも易黒鉛化炭素粉末では膨張収縮が少なく劣化しにくくなる。このため、負極活物質として易黒鉛化炭素粉末を用い、−／＋容量比を１．０とすることで、充放電時に易黒鉛化炭素粉末の定電圧領域まで使用することができる。これにより、正負極の電位差の関係から電池電圧が上昇するため、電池出力を向上させることができる。この−／＋容量比について、本発明者らは、１．０〜１．１の範囲であれば上述した効果の得られることを確認している。

なお、本実施形態では、正極板Ｗ１および負極板Ｗ３を捲回した円筒型リチウム二次電池２０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電池形状については円筒型以外に、角形、その他の多角形の電池にも適用可能である。また、電池構造についても、電池容器に電池蓋がカシメ固定により封口されている構造以外であっても構わない。このような構造の一例として、正負極外部端子が電池蓋を貫通し、電池容器内で軸芯を介して正負極外部端子が押し合っている状態の電池を挙げることができる。更に、正極板Ｗ１および負極板Ｗ３を捲回式構造とせず、積層式構造としたリチウム二次電池にも適用可能である。

また、本実施形態では、正極活物質としてマンガン酸リチウムを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態以外で用いることのできる正極活物質としては、リチウムイオンを挿入・脱離可能な材料であり、予め十分な量のリチウムイオンを挿入したリチウム遷移金属酸化物であればよく、結晶中のリチウムや遷移金属の一部をそれら以外の元素で置換またはドープした材料を使用するようにしてもよい。結晶構造についても、スピネル型、層状型等のいずれであってもよいことはもちろんである。

更に、本実施形態では、導電材として鱗片状黒鉛、バインダとしてＰＶＤＦを例示したが、本発明は、これらに限定されず、リチウム二次電池に通常用いられているいずれの材料も使用可能である。例えば、本実施形態以外で用いることのできるバインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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およびこれらの混合体を挙げることができる。

また更に、本実施形態では、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートを体積比１：１：１で混合した混合溶媒にＬｉＰＦ_６を溶解させた非水電解液を例示したが、一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した非水電解液を用いてもよく、本発明は、用いられるリチウム塩や有機溶媒に特に制限されるものではない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＢ（Ｃ_６Ｈ_５）_４、ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ等やこれらの混合物を用いることができる。また、有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等、またはこれらの２種以上を混合した混合溶媒を用いることができる。更に、混合配合比についても限定されるものではない。このような非水電解液を用いることで、電池容量の向上や寒冷地での使用にも適合させることが可能となる。

本発明は充放電可能な容量を確保し、出力を向上させることができるリチウム二次電池を提供するため、リチウム二次電池の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

本発明を適用した実施形態の円筒型リチウム二次電池の断面図である。

符号の説明

６電極群
２０円筒型リチウム二次電池（リチウム二次電池）
Ｗ１正極板
Ｗ２正極活物質合剤（活物質合剤）
Ｗ３負極板
Ｗ４負極活物質合剤（活物質合剤）

Claims

正極活物質としてリチウム遷移金属酸化物、負極活物質として非晶質炭素材を含む活物質合剤をそれぞれ集電体に塗工した正極板および負極板を有するリチウム二次電池において、前記負極板は前記負極活物質の利用率が２３０ｍＡｈ／ｇ〜３５０ｍＡｈ／ｇの範囲であり、前記正極板は前記正極活物質の塗工量が７０ｇ／ｍ^２〜９０ｇ／ｍ^２の範囲であることを特徴とするリチウム二次電池。
前記負極活物質は、易黒鉛化炭素材であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池。
前記負極板は、前記正極板の放電容量に対する放電容量の比が１．０〜１．１の範囲であることを特徴とする請求項２に記載のリチウム二次電池。