JP2001185154A

JP2001185154A - リチウム二次電池

Info

Publication number: JP2001185154A
Application number: JP37391199A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hara; 賢二原; Yuichi Takatsuka; 祐一高塚; Tomohiro Iguchi; 智博井口; Kensuke Hironaka; 健介弘中
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高容量、高出力、かつ、経時によっても正極
・負極間に不具合のない長寿命なリチウム二次電池を提
供する。【解決手段】マンガン酸リチウム粉末を含むスラリ
を、厚さ２５μｍの１０８５材のアルミニウム箔の両面
に塗布して乾燥させ、表面温度１２０°Ｃに設定したロ
ールプレス機で、線圧９．８×１０^２Ｎ／ｃｍ、ベント
圧３．０×１０^６Ｐａでプレスして、正極活物質合剤層
の厚さ２８５μｍ、かさ密度２．４０ｃｍ^３として正極
板を作製した。かさ密度を大きくでき、負極板とセパレ
ータを介して捲回しても対向がずれず、短絡が生じな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池に
係り、特に、リチウム複合酸化物を活物質とする正極合
剤を正極集電体の両面に塗着した正極板と、充放電によ
りリチウムのドープ・脱ドープの繰り返しが可能な炭素
材を活物質とする負極板と、前記両極板を絶縁すると共
にリチウムイオンが通過可能なセパレータと、を備えた
リチウム二次電池に関する。

【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。この電池の内部は、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、捲回群が円筒形の電池缶内
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、概ね１．３Ａｈ〜１．７Ａｈ、出力はおよそ１０
Ｗ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、及び、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。

【０００５】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。このようなリチウム二次電池では、高容
量、高出力な電池を得るために、電極ディメンジョンの
工夫がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電気自動車用電源等に
用いられるような大形のリチウム二次電池は、大電流で
充電、放電が繰り返され、かつ高容量、高出力を確保す
るために、より正極・負極の対向面積を大きくする、電
極の合剤かさ密度を大きくして導電ネットワークを強固
にして抵抗をより小さくする必要がある。このため、電
極は非常に長く、捲回回数も非常に多くなる。極板の厚
みが不均一であると電池容器への収納が困難であった
り、電極反応の不均一となって早期寿命に至ったり、電
流の集中により発熱して電池の安全性を損ねるおそれが
ある。従って、より均一でかつ平滑な極板を作製するこ
とが重要である。

【０００７】正極、負極電極は合剤を塗布した後、プレ
スを行うことで、電極のかさ密度が大きくなり一定体積
により多くの活物質を挿入することが可能となるので、
高容量化を図ることができると共に、電極内の導電ネッ
トワークが強固となるので、高出力化、長寿命化を図る
ことができる。しかしながら、同時にプレス工程で電極
は延伸されるので、電極の伸びが大きくなると幅方向に
うねり等の歪みを生じ、特に捲回工程でしわが混入した
り、正極、負極の対向がずれる等の不具合が生ずる。プ
レス工程での電極の伸びは、集電体の延性のある正極の
方が大きく、プレス圧が低圧でも上記不具合が生じ始め
る。

【０００８】本発明は上記事案に鑑み、高容量、高出
力、かつ、経時によっても正極・負極間に短絡等の不具
合のない長寿命なリチウム二次電池を提供することを課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、リチウム複合酸化物を活物質とする正極合
剤を正極集電体の両面に塗着した正極板と、充放電によ
りリチウムのドープ・脱ドープの繰り返しが可能な炭素
材を活物質とする負極板と、前記両極板を絶縁すると共
にリチウムイオンが通過可能なセパレータと、を備えた
リチウム二次電池であって、前記正極集電体は、前記正
極板をプレスして前記正極合剤のかさ密度を所定値とし
たときに、単位面積当たりの面積増加率が２％以下であ
ることを特徴とする。

【００１０】正極板をプレスして正極合剤のかさ密度を
所定値としたときに、正極集電体の単位面積当たりの面
積増加率が２％を超えると、正極板の歪みは大きくな
る。このような正極板を、セパレータを介して負極板に
対向させて、例えば、渦巻き状、三角形状、四角形状又
は多角形状に捲回すると、正極板の歪みにより負極板と
の対向がずれるので、捲回時又は時経によって両極板に
短絡等の不具合が発生する。また、高容量、高出力の電
池とするために、正極合剤の厚さを大きくすれば、更に
正極板の歪みが大きくなるので、このような短絡現象は
多発する。本発明では、正極板をプレスして正極合剤の
かさ密度を所定値としたときに、単位面積当たりの面積
増加率を２％以下である正極集電体を用いることによ
り、正極合剤のかさ密度を大きくすることができるの
で、リチウム二次電池を高容量、高出力とすることがで
きると共に、捲回時の正極板の歪みを小さくすることが
できるので、捲回時のみならず時経によっても両極板が
短絡等の不具合を生ずることなく長寿命のリチウム二次
電池を得ることができる。

【００１１】このような高容量、高出力、かつ、長寿命
のリチウム二次電池を得るには、正極集電体に、厚さが
１５μｍ以上のアルミニウム又はアルミニウム合金を用
いることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をＥ
Ｖ搭載用円筒形リチウムイオン電池に適用した実施の形
態について説明する。

【００１３】まず、本実施形態のＥＶ搭載用円筒形リチ
ウムイオン電池（以下、円筒形リチウムイオン電池とい
う。）の製造手順について、正極板、負極板、仕込量決
定方法、電池の作製の順に説明する。

【００１４】＜正極板＞正極活物質としてのマンガン酸
リチウム（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）粉末と、導電材として鱗片
状黒鉛（平均粒径：２０μｍ）と、導電補助材としてア
セチレンブラックと、結着剤としてポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶｄＦ）と、を８０：８：２：１０重量％の割合
で配合し、これに分散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリド
ン（ＮＭＰ）を添加、混練したスラリを、後述する所定
材質及び所定厚さのアルミニウム箔又はアルミニウム合
金箔（正極集電体）の両面に塗布した。このとき、正極
板長寸方向の一方の側縁に幅５０ｍｍの未塗布部を残し
た。

【００１５】その後乾燥させ、表面温度１２０°Ｃに設
定したロールプレス機を用い、後述する所定線圧及び所
定ベント圧でプレスして、後述するように、正極活物質
合剤層（活物質塗布部）を所定厚さ（正極集電体の厚さ
を含まない。）及び所定かさ密度とした後、裁断して幅
３００ｍｍ、所定長さとした正極板を得た。正極板のス
ラリ未塗布部に切り欠きを入れ、切り欠き残部をリード
片とした。また、隣り合うリード片を２０ｍｍ間隔と
し、リード片の幅は１０ｍｍとした。

【００１６】＜負極板＞非晶質炭素である呉羽化学工業
株式会社製カーボトロンＰ粉末９２重量部に結着剤とし
て８重量部のポリフッ化ビニリデンを添加し、これに分
散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドンを添加、混練した
スラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔（負極集電体）の両
面に塗布した。このとき、負極板長寸方向の一方の側縁
に幅５０ｍｍの未塗布部を残した。その後乾燥、プレ
ス、裁断して幅３０５ｍｍ、所定長さ及び負極活物質塗
布部所定厚さの負極板を得た。負極活物質層のかさ密度
は１．０ｇ／ｃｍ^３とした。負極板のスラリ未塗布部に
正極板と同様に切り欠きを入れ、切り欠き残部をリード
片とした。また、隣り合うリード片を２０ｍｍ間隔と
し、リード片の幅を１０ｍｍとした。

【００１７】＜仕込量決定方法＞正極板及び負極板への
活物質仕込量は、セパレータを介して対向する単位面積
あたりで、正極の充電終止電位４．５Ｖ（Ｌｉ／Ｌｉ＋
基準）までの充電可能容量と負極の終止電圧０Ｖ（Ｌｉ
／Ｌｉ＋基準）までの充電可能容量とが同じになるよう
にした。ちなみに、正極活物質ではマンガン酸リチウム
の単位活物質重量あたりの充電可能容量は１０５ｍＡｈ
／ｇであり、負極活物質の充電可能容量は４５０ｍＡｈ
／ｇであった。

【００１８】正極板と負極板とを捲回したときに、捲回
最内周では捲回方向に正極板が負極板からはみ出すこと
がなく、また、最外周でも捲回方向に正極板が負極板か
らはみ出すことがないように、負極板の長さは正極板の
長さよりも１８ｃｍ長くなるようにした。捲回方向に垂
直の方向においても正極活物質塗布部が負極活物質塗布
部からはみ出すことがないように、負極活物質塗布部の
幅を、正極活物質塗布部の幅よりも５ｍｍ長くした。

【００１９】＜電池の作製＞上記作製した正極板と負極
板とを、これら両極板が直接接触しないように厚さ４０
μｍのポリエチレン製セパレータを介して捲回した。こ
のとき、正極板及び負極板のリード片（図１の符号９参
照）が、それぞれ捲回群の互いに反対側の両端面に位置
するようにした。正極板、負極板及びセパレータの長さ
を調整し、捲回群径を６５±０．１ｍｍとした。

【００２０】図１に示すように、正極板から導出されて
いるリード片９を変形させ、その全てを、軸芯１１のほ
ぼ延長線上にある極柱（正極外部端子１）周囲から一体
に張り出している鍔部７周面付近に集合、接触させた
後、リード片９と鍔部７周面とを超音波溶接してリード
片９を鍔部７周面に接続し固定した。また、負極外部端
子１’と負極板から導出されているリード片９との接続
操作も、正極外部端子１と正極板から導出されているリ
ード片９との接続操作と同様に行った。

【００２１】その後、正極外部端子１及び負極外部端子
１’の鍔部７周面全周に絶縁被覆８を施した。この絶縁
被覆８は、捲回群６外周面全周にも及ぼした。絶縁被覆
８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７周面から捲回群６外周面に
亘って何重にも巻いて絶縁被覆８とした。捲回群６の最
大径部が絶縁被覆８存在部となるように巻き数を調整
し、該最大径をステンレス製の電池容器５の内径よりも
僅かに小さくして、捲回群６を電池容器５内に挿入す
る。電池容器５の外径は６７ｍｍ、内径は６６ｍｍであ
る。

【００２２】そして、アルミナ製で円盤状電池蓋４裏面
と当接する部分の厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２５
ｍｍの第２のセラミックワッシャ３’を、図１に示すよ
うに、先端が正極外部端子１を構成する極柱、先端が負
極外部端子１’を構成する極柱にそれぞれ嵌め込んだ。
また、アルミナ製で厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２
８ｍｍの平板状の第１のセラミックワッシャ３を電池蓋
４に載置し、正極外部端子１、負極外部端子１’をそれ
ぞれ第１のセラミックワッシャ３に通した。その後、電
池蓋４周端面を電池容器５開口部に嵌合し、双方の接触
部全域をレーザ溶接した。このとき、正極外部端子１、
負極外部端子１’は、電池蓋４の中心に形成された穴を
貫通して電池蓋４外部に突出している。そして、図１に
示すように、第１のセラミックワッシャ３、金属製ナッ
ト２底面よりも平滑な金属ワッシャ１４を、この順に正
極外部端子１、負極外部端子１’にそれぞれ嵌め込ん
だ。なお、電池蓋４には電池の内圧上昇に応じて開裂す
る開裂弁１０が設けられている。開裂弁１０の開裂圧
は、１．３×１０^６〜１．８×１０^６Ｐａとした。

【００２３】次いで、ナット２を正極外部端子１、負極
外部端子１’にそれぞれ螺着し、第２のセラミックワッ
シャ３’、第１のセラミックワッシャ３、金属ワッシャ
１４を介して電池蓋４を鍔部７とナット２の間で締め付
けにより固定した。このときの締め付けトルク値は７Ｎ
・ｍとした。なお、締め付け作業が終了するまで金属ワ
ッシャ１４は回転しなかった。この状態で、電池蓋４裏
面と鍔部７の間に介在させたゴム（ＥＰＤＭ）製Ｏリン
グ１６の圧縮により電池容器５内部の発電要素は外気か
ら遮断される。

【００２４】その後、電池蓋４に設けた注液口１５から
電解液を所定量電池容器５内に注入し、その後注液口１
５を封止することにより円筒形リチウムイオン電池２０
を完成させた。

【００２５】電解液には、エチレンカーボネートとジメ
チルカーボネートとジエチルカーボネートの体積比１：
１：１の混合溶液中へ６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰ
Ｆ_６）を１モル／リットル溶解したものを用いた。な
お、円筒形リチウムイオン電池２０には、電池容器５の
内圧の上昇に応じて電流を遮断する電流遮断機構は設け
られていない。

【００２６】（試料作製）次に、本実施形態に従って、
正極集電体の材質及び厚さ、ロールプレス機の線圧及び
ベント圧、並びに、正極活物質合剤層の厚さ及びかさ密
度を種々変更した電池を作製した。

【００２７】＜試料１＞下表１に示すように、正極集電
体の材質に１０８５材のアルミニウム箔を用い、アルミ
ニウム箔の厚さを１０μｍから３０μｍまで５μｍ単位
で増加させ、ロールプレス機の線圧を９．８×１０^２Ｎ
／ｃｍ、ベント圧を３．０×１０^６Ｐａとして正極板を
プレスし、プレス後の正極活物質合剤層の厚さを２８５
μｍ、かさ密度を２．４０ｇ／ｃｍ^３とした電池１−１
〜１−５をそれぞれ複数個作製した。

【００２８】

【表１】

【００２９】＜試料２＞表１に示すように、正極集電体
の材質に１Ｎ３０材のアルミニウム箔を用い、アルミニ
ウム箔の厚さを１０μｍから３０μｍまで５μｍ単位で
増加させ、ロールプレス機の線圧を３．９×１０^３Ｎ／
ｃｍ、ベント圧を３．０×１０^６Ｐａとして正極板をプ
レスし、プレス後の正極活物質合剤層の厚さを２６０μ
ｍ、かさ密度を２．６５ｇ／ｃｍ^３とした電池２−１〜
電池２−５をそれぞれ複数個作製した。

【００３０】＜試料３＞表１に示すように、正極集電体
の材質に３００３材のアルミニウム合金箔を用い、アル
ミニウム合金箔の厚さを１０μｍから３０μｍまで５μ
ｍ単位で増加させ、ロールプレス機の線圧を５．９×１
０^３Ｎ／ｃｍ、ベント圧３．０×１０^６Ｐａとして正極
板をプレスし、プレス後の正極活物質合剤層の厚さを２
４５μｍ、かさ密度を２．８０ｇ／ｃｍ^３とした電池３
−１〜電池３−５をそれぞれ複数個作製した。

【００３１】（試験）次に、上述した電池１−１〜電池
３−５の各電池について、捲回組立後の不具合（短絡）
発生率を調べ、不具合のない電池について放電容量を測
定した後、サイクル試験を行い、更にロールプレス機に
よる面積増加率を算出した。

【００３２】＜放電容量測定＞初期容量安定化運転後
に、室温で充電した後放電し、放電容量を測定した。充
電条件は、４．２Ｖ定電圧、制限電流８０Ａ、３．５時
間とした。放電条件は、２０Ａ定電流、終止電圧２．５
Ｖとした。

【００３３】＜サイクル試験＞作製した電池を５０°
Ｃに設定した恒温槽内で、放電容量測定と同様の充放電
を繰り返し、初期容量の７０％に至ったサイクル数を寿
命と判断した。

【００３４】＜面積増加率算出＞ロールプレス機で所
定の合剤かさ密度までプレスされた正極板の正極集電体
の単位面積当たりの面積増加率を確認するために、幅３
００ｍｍ、長さ１ｍの大きさに切断した正極板試験片を
上述した試料作製と同様の条件でプレスを行い、プレス
後の試験片正極集電体寸法をステンレス鋼尺にて測定し
て面積及び面積増加率を算出した。

【００３５】＜試験結果＞下表２に上記試験の試験結
果を示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２に示すように、電池１−１〜１−３、
２−１、２−２、３−１では、プレス後、正極集電体の
単位面積当たりの面積増加率が２％を超えているので、
正極板・負極板の短絡が発生している。この短絡発生率
は面積増加率が大きくなるに従って急増している。

【００３８】これは、正極板の歪みが非常に大きくなる
ことから、セパレータを介して負極板と捲回したとき
に、捲回後の捲回群６の外径にバラツキが生じることが
根本的な原因と考えられる。捲回組立後に捲回群６を交
流抵抗計で測定すると、通常５０ＭΩ以上の値を示し、
セパレータにより両極板が絶縁されていることを確認す
ることができるが、プレス後、単位面積当たりの面積増
加率が２％を越える正極集電体を用いて捲回した捲回群
６の抵抗値は５０ＭΩより低く、正極集電体のうねりに
より負極板との対向がずれ、セパレータでの絶縁が十分
に行えず、短絡に至る。また、正極板が歪むことから上
述した所定捲回群径（６５±０．１ｍｍ）とするには、
捲回時のテンションを大きくせざるを得なく、その結果
巻き締りが起こり、捲回群６がたけのこ状に変形した
り、極板表面の凹凸の影響を鋭敏に受けてセパレータの
貫通短絡が多発する。

【００３９】また、これらの単位面積当たりの面積増加
率が２％を越える正極集電体を用いた電池では、同時
に、早期に寿命に至っている。これは、正極板と負極板
とがセパレータを介して一定の距離に保たれていないこ
とにより、充電、放電による電極の体積変化に長期間追
従できず、電解液の分布及び電極反応が不均一となり早
期寿命に至ることが原因と考えられる。

【００４０】これに対し、単位面積当たりの面積増加率
が２％以下の正極集電体を用いた電池１−４、１−５、
２−３〜２−５、３−２〜３−５では、必要な正極板の
合剤かさ密度を得るプレス応力に耐え得る正極集電体を
用いることで、単位面積当たりの面積増加率を抑制で
き、歪みの小さくかつ高い合剤のかさ密度の正極板を得
ることができる。

【００４１】このように、本実施形態によれば、正極集
電体に厚さ１５μｍ以上のアルミニウム箔又はアルミニ
ウム合金箔を使用したので、正極板の歪みにより負極板
との対向ずれを極めて小さくすることができ、捲回時又
は時経によって両極板に短絡が発生することく長寿命な
円筒形リチウムイオン電池を得ることができる。また、
正極合剤のかさ密度を大きくすることができるので、高
容量、高出力の電池とすることができることから、特
に、電気自動車の電源等に用いられる大形のリチウム二
次電池に適した電池とすることができる。

【００４２】なお、本実施形態では、アルミニウム箔、
アルミニウム合金箔の材質として１０８５、１Ｎ３０、
３００３材を例示したが、本発明は正極集電体の材質に
制限されることはなく、例えば、１１００や１２００等
のアルミニウムや３００４、８０２１等のアルミニウム
合金を使用してもよい。また、上述したように、正極集
電体の厚さは、正極の合剤かさ密度を所定の値に上げる
ために必要なプレス応力で加圧したときの単位面積当た
りの面積増加率が２％以下であればよく、純アルミニウ
ムよりアルミニウム合金の方が厚さの薄い箔を使用する
ことができる。

【００４３】また、本実施形態では、電極の寸法、合剤
の配合比、対向する正極板と負極板との容量比等を詳細
に例示したが、これらの例示により本発明が限定される
ものでもない。更に、本実施形態では、電気自動車用電
源等に用いられる大形の二次電池について例示したが、
電池の用途や大きさ及び電池容量に限定されるものでな
いことはいうまでもない。また、有底筒状容器（缶）に
電池上蓋がカシメによって封口されている構造の円筒形
リチウムイオン電池にも本発明の適用が可能である。し
かしながら、ＥＶには比較的高容量、高出力の電池が要
求されるので、本発明を適用した本実施形態の電池の搭
載が特に好ましい。

【００４４】更に、本実施形態では、電流遮断機構を備
え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を備えた電池に適用するようにし
てもよい。このようにすれば、車両衝突事故等の異常時
に電気系の電流遮断機構が作動しなくても機械系の開裂
弁１０が作動するので、車載電池のより高い安全性が確
保される。

【００４５】また、本実施形態では、絶縁被覆８に、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が、これ
に限定されるものではなく、例えば、基材がポリプロピ
レンやポリエチレン等のポリオレフィンで、その片面又
は両面にヘキサメタアクリレートやブチルアクリレート
等のアクリル系粘着剤を塗布した粘着テープや、粘着剤
を塗布しないポリオレフィンやポリイミドからなるテー
プ等を好適に使用することができる。

【００４６】更に、本実施形態では、リチウムイオン電
池用の正極にマンガン酸リチウム、負極に非晶質炭素、
電解液にエチレンカーボネートとジメチルカーボネート
とジエチルカーボネートの体積比１：１：１の混合液中
へ６フッ化リン酸リチウムを１モル／リットル溶解した
ものを用いたが、本発明の電池の製造方法には特に制限
はなく、また結着剤、負極活物質、非水電解液も通常用
いられているいずれのものも使用可能である。ＥＶ用途
向け高容量、高出力の電池で、かつ安全性を確実に確保
するためには、正極活物質としてリチウム・コバルト複
合酸化物やリチウム・ニッケル複合酸化物を用いるより
も、リチウムマンガン複酸化物であるマンガン酸リチウ
ムを用いることがより望ましい。

【００４７】また、本実施形態ではポリフッ化ビニリデ
ンを結着剤として使用したが、リチウムイオン電池用極
板活物質結着剤としては、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用いてもよい。

【００４８】更に、本実施形態に示した以外のリチウム
二次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
料を使用するようにしてもよい。

【００４９】また更に、本実施形態に示した以外のリチ
ウムイオン電池用負極活物質には、例えば、天然黒鉛
や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等が
あるが、これらを使用するようにしてもよく、その粒子
形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に
本発明が制限されるものではない。

【００５０】また、電解液としては、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電解液を使
用してもく、リチウム塩や有機溶媒にも特に制限される
ものではない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌ
Ｏ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＰＦ_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。

【００５１】そして、本実施形態以外の非水電解液有機
溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカー
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又はこれ
ら２種類以上の混合溶媒を用いることができ、更に、混
合配合比についても限定されるものではない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正極板をプレスして正極合剤のかさ密度を所定値とした
ときに、単位面積当たりの面積増加率を２％以下である
正極集電体を用いたので、正極合剤のかさ密度を大きく
することができることから、リチウム二次電池を高容
量、高出力とすることができると共に、捲回時の正極板
の歪みを小さくすることができることから、捲回時や時
経によっても不具合のない長寿命とすることができる、
という効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能な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】

４電池蓋６捲回群２０円筒形リチウムイオン電池（リチウム二次電池）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井口智博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） 5H014 AA04 EE05 EE08 HH01 HH06 HH08 5H017 AA03 AS10 CC01 EE05 HH01 HH03 HH04 5H029 AJ05 AK03 AL07 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ14 DJ07 EJ01 HJ04 HJ07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リチウム複合酸化物を活物質とする正極
合剤を正極集電体の両面に塗着した正極板と、充放電に
よりリチウムのドープ・脱ドープの繰り返しが可能な炭
素材を活物質とする負極板と、前記両極板を絶縁すると
共にリチウムイオンが通過可能なセパレータと、を備え
たリチウム二次電池であって、前記正極集電体は、前記
正極板をプレスして前記正極合剤のかさ密度を所定値と
したときに、単位面積当たりの面積増加率が２％以下で
あることを特徴とするリチウム二次電池。
【請求項２】前記正極集電体は、厚さが１５μｍ以上
のアルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴
とする請求項１に記載のリチウム二次電池。