JP2001217011A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電力貯蔵用、電気自動車用等のＬｉＭｎ2Ｏ4系
正極の長寿命リチウム二次電池の提供。 【解決手段】リチウムマンガン複合酸化物を主体とする
正極、リチウムを吸蔵放出する負極、リチウム塩を含む
非水電解液を有するリチウム二次電池において、正極活
物質の単位重量当りの容量に換算して５５〜８０Ａｈ／
ｋｇに相当する容量を電池の定格容量としたことを特徴
とするリチウム二次電池。
正極の長寿命リチウム二次電池の提供。 【解決手段】リチウムマンガン複合酸化物を主体とする
正極、リチウムを吸蔵放出する負極、リチウム塩を含む
非水電解液を有するリチウム二次電池において、正極活
物質の単位重量当りの容量に換算して５５〜８０Ａｈ／
ｋｇに相当する容量を電池の定格容量としたことを特徴
とするリチウム二次電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池に
係わり、特に、リチウムマンガン複合酸化物を主体とす
る正極を用いたリチウム二次電池に関する。
係わり、特に、リチウムマンガン複合酸化物を主体とす
る正極を用いたリチウム二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の発達に伴ってパソコン、携
帯電話等の普及が今後益々増大することが予想される。
リチウム二次電池は電池電圧が高く、高エネルギー密度
であるため、開発が盛んでパソコン、携帯電話等の電源
として実用化された電池も一部ある。
帯電話等の普及が今後益々増大することが予想される。
リチウム二次電池は電池電圧が高く、高エネルギー密度
であるため、開発が盛んでパソコン、携帯電話等の電源
として実用化された電池も一部ある。
【０００３】しかしながら、携帯用機器以外の用途につ
いては、電力貯蔵用、電気自動車等の電源が考えられる
が、これら用途に適用するには電池の大型化、長寿命
化、高出力化、低コスト化が不可欠である。
いては、電力貯蔵用、電気自動車等の電源が考えられる
が、これら用途に適用するには電池の大型化、長寿命
化、高出力化、低コスト化が不可欠である。
【０００４】大型電池では多量の電極材料を用いるた
め、稀少金属であるコバルトを主成分とした市販電池の
リチウムコバルト複合酸化物正極材料では資源的に不安
があり、またコストも高くなる恐れがある。それに代わ
る材料としてリチウムマンガン複合酸化物が期待されて
いる。しかし、リチウムマンガン複合酸化物正極電池を
電力貯蔵、電気自動車等の電源として用いる上で、長寿
命化が特に重要な課題である。長寿命化に関する技術と
しては特開平９−１２０８４３号公報に開示されてい
る。
め、稀少金属であるコバルトを主成分とした市販電池の
リチウムコバルト複合酸化物正極材料では資源的に不安
があり、またコストも高くなる恐れがある。それに代わ
る材料としてリチウムマンガン複合酸化物が期待されて
いる。しかし、リチウムマンガン複合酸化物正極電池を
電力貯蔵、電気自動車等の電源として用いる上で、長寿
命化が特に重要な課題である。長寿命化に関する技術と
しては特開平９−１２０８４３号公報に開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開平９−１２
０８４３号公報では、負極に炭素、正極にＬｉＣｏＯ2
を用いた電池で長寿命化のための充放電方法が示されて
いる。即ち、充放電サイクルの増加に伴って、充電の上
限電圧を上げて行くと共に、放電の下限電圧を下げて行
き、電池の容量を確保する方法が開示されている。しか
しながら、電池容量を確保するために充電電圧を上げて
行くと、電解液の分解等が起こる恐れがあるため、特
に、電力貯蔵用や電気自動車等の大型電池で長寿命が要
求される場合には、このような技術は適応が困難と考え
られる。
０８４３号公報では、負極に炭素、正極にＬｉＣｏＯ2
を用いた電池で長寿命化のための充放電方法が示されて
いる。即ち、充放電サイクルの増加に伴って、充電の上
限電圧を上げて行くと共に、放電の下限電圧を下げて行
き、電池の容量を確保する方法が開示されている。しか
しながら、電池容量を確保するために充電電圧を上げて
行くと、電解液の分解等が起こる恐れがあるため、特
に、電力貯蔵用や電気自動車等の大型電池で長寿命が要
求される場合には、このような技術は適応が困難と考え
られる。
【０００６】本発明の目的は、上記に鑑み、電力貯蔵
用、電気自動車等に適用可能な長寿命のリチウム二次電
池を提供することにある。
用、電気自動車等に適用可能な長寿命のリチウム二次電
池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために種々検討した結果、Ｌｉ1+xＭｅyＭｎ2-x-yＯ
4（０≦ｘ≦０.２、Ｍｅ＝Ｃｏ、Ｃｒ、０≦ｘ≦０.
２）で表されるリチウムマンガン複合酸化物を主体とす
る正極、リチウムを吸蔵放出する負極、リチウム塩を含
む非水電解液を有するリチウム二次電池において、正極
活物質の単位重量当りの容量に換算して５５〜８０Ａｈ
／ｋｇに相当する容量を定格容量とし、定格容量を充放
電時の最大充電容量としたリチウム二次電池を提供する
ものである。
ために種々検討した結果、Ｌｉ1+xＭｅyＭｎ2-x-yＯ
4（０≦ｘ≦０.２、Ｍｅ＝Ｃｏ、Ｃｒ、０≦ｘ≦０.
２）で表されるリチウムマンガン複合酸化物を主体とす
る正極、リチウムを吸蔵放出する負極、リチウム塩を含
む非水電解液を有するリチウム二次電池において、正極
活物質の単位重量当りの容量に換算して５５〜８０Ａｈ
／ｋｇに相当する容量を定格容量とし、定格容量を充放
電時の最大充電容量としたリチウム二次電池を提供する
ものである。
【０００８】電解質としては、例えば、プロピレンカー
ボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、テト
ラヒドロフラン、１，２−ジエトキシエタン等から選ば
れた１種以上の非水溶媒に、例えば、ＬｉＣｌＯ4、Ｌ
ｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6等から選ばれた１種
以上のリチウム塩を溶解させた有機電解液、リチウムイ
オンの伝導性を有する固体電解質、ゲル状電解質あるい
は溶融塩、そして、炭素系材料、リチウム金属、リチウ
ム合金を負極活物質として用いた電池に使用される既知
の電解質を用いることができる。
ボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、テト
ラヒドロフラン、１，２−ジエトキシエタン等から選ば
れた１種以上の非水溶媒に、例えば、ＬｉＣｌＯ4、Ｌ
ｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6等から選ばれた１種
以上のリチウム塩を溶解させた有機電解液、リチウムイ
オンの伝導性を有する固体電解質、ゲル状電解質あるい
は溶融塩、そして、炭素系材料、リチウム金属、リチウ
ム合金を負極活物質として用いた電池に使用される既知
の電解質を用いることができる。
【０００９】また、電池構成上必要に応じて微孔性セパ
レータを用いることもできる。
レータを用いることもできる。
【００１０】なお、本発明の電池は、電気自動車用、電
力貯蔵用等に限らず、長寿命を必要とする他の用途の電
源としても使用可能である。
力貯蔵用等に限らず、長寿命を必要とする他の用途の電
源としても使用可能である。
【００１１】本発明では、リチウム二次電池の定格容量
を正極活物質の単位重量当りの容量を基に設定し、充電
容量をその定格容量以下にすることにより、電池の充電
終止電圧を低く維持し、電池の長寿命化を可能にするも
のである。
を正極活物質の単位重量当りの容量を基に設定し、充電
容量をその定格容量以下にすることにより、電池の充電
終止電圧を低く維持し、電池の長寿命化を可能にするも
のである。
【００１２】定格容量の基準となる正極活物質の単位重
量当りの容量、即ち、正極活物質であるリチウムマンガ
ン複合酸化物の単位重量当りの容量は５５〜８０Ａｈ／
ｋｇが好適である。単位重量当りの容量を５５Ａｈ／ｋ
ｇ未満にしても寿命の改善に顕著な効果は得られず、ま
た、電池のエネルギー密度も低くなる。一方、８０Ａｈ
／ｋｇを超えると電池が高電圧領域で作動する時間が長
くなるため、電解液の分解などが一因と推定されるが、
電池の容量低下が顕著になる。
量当りの容量、即ち、正極活物質であるリチウムマンガ
ン複合酸化物の単位重量当りの容量は５５〜８０Ａｈ／
ｋｇが好適である。単位重量当りの容量を５５Ａｈ／ｋ
ｇ未満にしても寿命の改善に顕著な効果は得られず、ま
た、電池のエネルギー密度も低くなる。一方、８０Ａｈ
／ｋｇを超えると電池が高電圧領域で作動する時間が長
くなるため、電解液の分解などが一因と推定されるが、
電池の容量低下が顕著になる。
【００１３】リチウム金属対極を用いてリチウムマンガ
ン複合酸化物の放電容量を４.２〜４.３Ｖの充電終止電
圧，３〜３.５Ｖの放電終止電圧，３〜４時間率の定電
圧で測定したところ、単位重量当りの放電容量は１００
〜１１０Ａｈ／ｋｇである。
ン複合酸化物の放電容量を４.２〜４.３Ｖの充電終止電
圧，３〜３.５Ｖの放電終止電圧，３〜４時間率の定電
圧で測定したところ、単位重量当りの放電容量は１００
〜１１０Ａｈ／ｋｇである。
【００１４】即ち、本発明は上記のように測定した単位
重量当り放電容量に対して、５０〜８０％を基に定めた
値を定格容量とすることにより、長寿命の電池が提供で
きることを示したものである。
重量当り放電容量に対して、５０〜８０％を基に定めた
値を定格容量とすることにより、長寿命の電池が提供で
きることを示したものである。
【００１５】市販電池の電極の重量を測定し、（定格容
量／正極活物質量）を求めることにより、活物質の単位
重量当りいくらの容量（Ａｈ／ｋｇ）を定格としている
かが分かる。
量／正極活物質量）を求めることにより、活物質の単位
重量当りいくらの容量（Ａｈ／ｋｇ）を定格としている
かが分かる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づき具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１７】〔実施例 １〕ＬｉＯＨとＭｎＯ2をＬ
ｉ：Ｍｎ＝１.１５：１.８５の割合で混合し、５００℃
で焼成してリチウムマンガン複合酸化物を得た。
ｉ：Ｍｎ＝１.１５：１.８５の割合で混合し、５００℃
で焼成してリチウムマンガン複合酸化物を得た。
【００１８】正極材料は導電剤の黒鉛、結着剤のポリフ
ッ化ビニリデンおよび溶剤を８５：１０：５の重量比で
秤量し、これをらいかい機で３０分混練後、厚さ２０μ
ｍのアルミニウム箔に塗布し、正極とした。
ッ化ビニリデンおよび溶剤を８５：１０：５の重量比で
秤量し、これをらいかい機で３０分混練後、厚さ２０μ
ｍのアルミニウム箔に塗布し、正極とした。
【００１９】負極材料には黒鉛を、結着剤にはポリフッ
化ビニリデンを用い、９０：１０の重量比で正極と同様
に混練し、厚さ２０μｍの銅箔に塗布した。
化ビニリデンを用い、９０：１０の重量比で正極と同様
に混練し、厚さ２０μｍの銅箔に塗布した。
【００２０】図１に作製した電池の模式断面図を示す。
正負の塗布電極は、プレス機で圧延成型し、端子をスポ
ット溶接した後１５０℃で５時間真空乾燥した。
正負の塗布電極は、プレス機で圧延成型し、端子をスポ
ット溶接した後１５０℃で５時間真空乾燥した。
【００２１】これらの正極１と負極２とを、微多孔性ポ
リプロピレン製セパレータ３を介して積層し渦巻き状に
捲回して、該捲回群を電池缶に挿入した。負極端子７は
電池缶の底に溶接し、正極端子５は電池蓋６の裏面に溶
接した。
リプロピレン製セパレータ３を介して積層し渦巻き状に
捲回して、該捲回群を電池缶に挿入した。負極端子７は
電池缶の底に溶接し、正極端子５は電池蓋６の裏面に溶
接した。
【００２２】電解液にはＬｉＰＦ6を濃度１ｍｏｌ／ｌ
となるようエチレンカーボネートとジメチルカーボネト
の混合溶媒に溶解したものを用い、電池缶内に注入し
た。電解液注入後、電池蓋６をパッキン１０を介し、か
しめて円筒形電池を作製した。
となるようエチレンカーボネートとジメチルカーボネト
の混合溶媒に溶解したものを用い、電池缶内に注入し
た。電解液注入後、電池蓋６をパッキン１０を介し、か
しめて円筒形電池を作製した。
【００２３】作製した電池を単位重量当り、４０Ａｈ
／ｋｇ、５０Ａｈ／ｋｇ、５５Ａｈ／ｋｇ、６０
Ａｈ／ｋｇ、７０Ａｈ／ｋｇ、８０Ａｈ／ｋｇ、お
よび、８５Ａｈ／ｋｇの各容量で算出した容量（正極
活物質単位重量当りの容量×電池の充填正極活物質量）
を定格容量に設定した。
／ｋｇ、５０Ａｈ／ｋｇ、５５Ａｈ／ｋｇ、６０
Ａｈ／ｋｇ、７０Ａｈ／ｋｇ、８０Ａｈ／ｋｇ、お
よび、８５Ａｈ／ｋｇの各容量で算出した容量（正極
活物質単位重量当りの容量×電池の充填正極活物質量）
を定格容量に設定した。
【００２４】上記の各電池を電池Ｎｏ.１−１、電池Ｎ
ｏ.１−２、電池Ｎｏ.１−３、電池Ｎｏ.１−４、電池
Ｎｏ.１−５、電池Ｎｏ.１−６、電池Ｎｏ.１−７と呼
ぶ。
ｏ.１−２、電池Ｎｏ.１−３、電池Ｎｏ.１−４、電池
Ｎｏ.１−５、電池Ｎｏ.１−６、電池Ｎｏ.１−７と呼
ぶ。
【００２５】次に、サイクル試験を次の条件で行った。
充放電電流は充放電のいずれも定格容量に対して０.２
５Ｃの電流に設定し、充電は充電時間１２時間、充電上
限電圧４.２Ｖの定電流定電圧充電と、定格容量を充電
終止容量に設定した容量規制を併用した条件で行い、放
電は終止電圧３.０Ｖで行った。
充放電電流は充放電のいずれも定格容量に対して０.２
５Ｃの電流に設定し、充電は充電時間１２時間、充電上
限電圧４.２Ｖの定電流定電圧充電と、定格容量を充電
終止容量に設定した容量規制を併用した条件で行い、放
電は終止電圧３.０Ｖで行った。
【００２６】図２に７０Ａｈ／ｋｇに容量を設定した電
池Ｎｏ.１−５のサイクル試験結果を示す。図２には放
電容量維持率％（放電容量／サイクル試験初回放電容
量）とサイクル数との関係を示した。
池Ｎｏ.１−５のサイクル試験結果を示す。図２には放
電容量維持率％（放電容量／サイクル試験初回放電容
量）とサイクル数との関係を示した。
【００２７】電池は２３００サイクルで定格容量充電時
の終止電圧が４.２Ｖに達し、これ以後は、定電流充電
の後４.２Ｖの定電圧充電を合わせて行い、容量が定格
に達すると充電を停止し放電した。
の終止電圧が４.２Ｖに達し、これ以後は、定電流充電
の後４.２Ｖの定電圧充電を合わせて行い、容量が定格
に達すると充電を停止し放電した。
【００２８】さらに、２５８０サイクル以降では、所定
の充電時間（１２時間）内に充電容量が定格容量に達し
なくなり、徐々に放電容量が低下する傾向を示した。寿
命評価基準７０％に維持率が達したサイクル寿命は４０
１０サイクルであった。
の充電時間（１２時間）内に充電容量が定格容量に達し
なくなり、徐々に放電容量が低下する傾向を示した。寿
命評価基準７０％に維持率が達したサイクル寿命は４０
１０サイクルであった。
【００２９】図３には正極活物質単位重量当りの容量と
サイクル寿命との関係を示す。電池Ｎｏ.１−７は、サ
イクル寿命が１５８０サイクルと短いものであった。電
池Ｎｏ.１−６の電池は３５２０サイクルと長寿命を示
した。
サイクル寿命との関係を示す。電池Ｎｏ.１−７は、サ
イクル寿命が１５８０サイクルと短いものであった。電
池Ｎｏ.１−６の電池は３５２０サイクルと長寿命を示
した。
【００３０】一方、電池Ｎｏ.１−１，電池Ｎｏ.１−２
は、正極活物質単位重量当りの容量を４０Ａｈ／ｋｇ，
５０Ａｈ／ｋｇと下げたにも係わらず、５５Ａｈ／ｋｇ
の電池Ｎｏ.１−３のサイクル寿命４５３０に対して４
５６０サイクル，４５９０サイクルとサイクル寿命の大
幅な向上は認められなかった。
は、正極活物質単位重量当りの容量を４０Ａｈ／ｋｇ，
５０Ａｈ／ｋｇと下げたにも係わらず、５５Ａｈ／ｋｇ
の電池Ｎｏ.１−３のサイクル寿命４５３０に対して４
５６０サイクル，４５９０サイクルとサイクル寿命の大
幅な向上は認められなかった。
【００３１】本実施例以外のリチウムマンガン複合酸化
物の正極材料においても、リチウム金属対極を用いて測
定した、活物質の単位重量当りの放電容量の５０〜８０
％を基に求めた値を定格容量とすることにより、長寿命
の電池が得られる。
物の正極材料においても、リチウム金属対極を用いて測
定した、活物質の単位重量当りの放電容量の５０〜８０
％を基に求めた値を定格容量とすることにより、長寿命
の電池が得られる。
【００３２】〔実施例 ２〕正極活物質の組成を変えて
実施例１と同様に電池を作製した。本実施例では、正極
活物質組成をＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌｉ1.05Ｍｎ
1.95Ｏ4、Ｌｉ1.1Ｍｎ1.9Ｏ4、Ｌｉ1.15Ｍｎ1.85Ｏ
4、Ｌｉ1.2Ｍｎ1.8Ｏ4、および、Ｌｉ1.25Ｍｎ1. 75
Ｏ4の６種類とした。
実施例１と同様に電池を作製した。本実施例では、正極
活物質組成をＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌｉ1.05Ｍｎ
1.95Ｏ4、Ｌｉ1.1Ｍｎ1.9Ｏ4、Ｌｉ1.15Ｍｎ1.85Ｏ
4、Ｌｉ1.2Ｍｎ1.8Ｏ4、および、Ｌｉ1.25Ｍｎ1. 75
Ｏ4の６種類とした。
【００３３】作製した各電池を上記の正極活物質組成
〜の順に、電池Ｎｏ.２−１、Ｎｏ.２−２、Ｎｏ.２
−３、Ｎｏ.２−４、Ｎｏ.２−５、および、Ｎｏ.２−
６とする。
〜の順に、電池Ｎｏ.２−１、Ｎｏ.２−２、Ｎｏ.２
−３、Ｎｏ.２−４、Ｎｏ.２−５、および、Ｎｏ.２−
６とする。
【００３４】サイクル試験条件は実施例１と同様である
が、ここでは、正極活物質単位重量当りの容量を７０Ａ
ｈ／ｋｇとして定格容量を設定した。図４にサイクル試
験結果を示す。
が、ここでは、正極活物質単位重量当りの容量を７０Ａ
ｈ／ｋｇとして定格容量を設定した。図４にサイクル試
験結果を示す。
【００３５】電池Ｎｏ.２−１〜電池Ｎｏ.２−５は、い
ずれもサイクル寿命が３６００〜４０００サイクルであ
り、長寿命を示した。一方、電池Ｎｏ.２−６はサイク
ル寿命が２０００サイクルにも満たない短い寿命であっ
た。
ずれもサイクル寿命が３６００〜４０００サイクルであ
り、長寿命を示した。一方、電池Ｎｏ.２−６はサイク
ル寿命が２０００サイクルにも満たない短い寿命であっ
た。
【００３６】〔実施例 ３〕実施例１と同様にして電池
を作製した。本実施例では実施例１と異なる点は正極の
組成をＬｉ1.1Ｍｎ1.9Ｏ4とした点である。作製した電
池を正極活物質単位重量当りの容量を７５Ａｈ／ｋｇと
して定格容量を設定した。
を作製した。本実施例では実施例１と異なる点は正極の
組成をＬｉ1.1Ｍｎ1.9Ｏ4とした点である。作製した電
池を正極活物質単位重量当りの容量を７５Ａｈ／ｋｇと
して定格容量を設定した。
【００３７】充放電の電流は定格容量に対して０.１
２５Ｃ（８時間率）、０.２５Ｃ（４時間率）に設定
した。それぞれの電池を電池Ｎｏ.３−１、電池Ｎｏ.３
−２とする。充電時間１２時間、充電上限電圧４.２Ｖ
は実施例１と同様にした。また、放電終止電圧も３.０
Ｖと実施例１と同様にした。
２５Ｃ（８時間率）、０.２５Ｃ（４時間率）に設定
した。それぞれの電池を電池Ｎｏ.３−１、電池Ｎｏ.３
−２とする。充電時間１２時間、充電上限電圧４.２Ｖ
は実施例１と同様にした。また、放電終止電圧も３.０
Ｖと実施例１と同様にした。
【００３８】図５にサイクル試験結果を示す。電池Ｎ
ｏ.３−１のサイクル寿命は３５６０サイクルであり、
電池Ｎｏ.３−２のサイクル寿命は３７８０サイクルで
あった。
ｏ.３−１のサイクル寿命は３５６０サイクルであり、
電池Ｎｏ.３−２のサイクル寿命は３７８０サイクルで
あった。
【００３９】〔実施例 ４〕実施例１、実施例２と同様
に２種類の電池を作製した。実施例１と同仕様の電池を
電池Ｎｏ.４−１、実施例２と同仕様の電池を電池Ｎｏ.
４−２とする。正極活物質単位重量当りの容量を７０Ａ
ｈ／ｋｇとして定格容量を設定した。充放電電流は定格
容量に対して０.２５Ｃに設定した。
に２種類の電池を作製した。実施例１と同仕様の電池を
電池Ｎｏ.４−１、実施例２と同仕様の電池を電池Ｎｏ.
４−２とする。正極活物質単位重量当りの容量を７０Ａ
ｈ／ｋｇとして定格容量を設定した。充放電電流は定格
容量に対して０.２５Ｃに設定した。
【００４０】本実施例では、充電は定電流充電だけで行
った。充電上限電圧４.２Ｖ、放電終止電圧３.０Ｖは実
施例１，実施例２と同様にした。図６にサイクル試験の
結果を示す。
った。充電上限電圧４.２Ｖ、放電終止電圧３.０Ｖは実
施例１，実施例２と同様にした。図６にサイクル試験の
結果を示す。
【００４１】電池Ｎｏ.４−１のサイクル寿命は３５８
０サイクルであり、電池Ｎｏ.４−２のサイクル寿命は
３４７０サイクルであり、いずれも長寿命であった。
０サイクルであり、電池Ｎｏ.４−２のサイクル寿命は
３４７０サイクルであり、いずれも長寿命であった。
【００４２】〔実施例 ５〕本実施例では、Ｌｉ1.1Ｍ
ｎ1.85Ｃｏ0.05Ｏ4を正極活物質として用いた。その他
は実施例１と同様にして電池を作製した。正極活物質単
位重量当りの容量を７０Ａｈ／ｋｇとし定格容量を設定
した。実施例１と同じ試験条件でサイクル試験を行っ
た。サイクル寿命は３９４０サイクルであり、長寿命を
示した。
ｎ1.85Ｃｏ0.05Ｏ4を正極活物質として用いた。その他
は実施例１と同様にして電池を作製した。正極活物質単
位重量当りの容量を７０Ａｈ／ｋｇとし定格容量を設定
した。実施例１と同じ試験条件でサイクル試験を行っ
た。サイクル寿命は３９４０サイクルであり、長寿命を
示した。
【００４３】〔実施例 ６〕実施例１と同様にして電池
を作製した。ここでは、負極活物質に非晶質炭素を用い
た。正極活物質単位重量当りの容量を７０Ａｈ／ｋｇと
して定格容量を設定した。
を作製した。ここでは、負極活物質に非晶質炭素を用い
た。正極活物質単位重量当りの容量を７０Ａｈ／ｋｇと
して定格容量を設定した。
【００４４】放電終止電圧を２.８Ｖにした以外は、実
施例１と同じ試験条件でサイクル試験を行った。サイク
ル寿命は３８８０サイクルであり、長寿命を示した。
施例１と同じ試験条件でサイクル試験を行った。サイク
ル寿命は３８８０サイクルであり、長寿命を示した。
【００４５】〔実施例 ７〕実施例１と同じ電池を４本
直列に接続し組電池を構成した。正極活物質単位重量当
りの容量を７０Ａｈ／ｋｇ、８５Ａｈ／ｋｇとして
定格容量を設定した。充放電電流は定格容量に対して
０.２５Ｃに設定し、充電は実施例４と同様に定電流充
電だけを行った。なお、充電上限電圧１６.８Ｖ、放電
終止電圧１２.０Ｖとした。図７にサイクル試験の結果
を示す。
直列に接続し組電池を構成した。正極活物質単位重量当
りの容量を７０Ａｈ／ｋｇ、８５Ａｈ／ｋｇとして
定格容量を設定した。充放電電流は定格容量に対して
０.２５Ｃに設定し、充電は実施例４と同様に定電流充
電だけを行った。なお、充電上限電圧１６.８Ｖ、放電
終止電圧１２.０Ｖとした。図７にサイクル試験の結果
を示す。
【００４６】電池Ｎｏ.５−１のサイクル寿命は３４７
０サイクルであり、電池Ｎｏ.４−２のサイクル寿命は
１５３０サイクルであった。
０サイクルであり、電池Ｎｏ.４−２のサイクル寿命は
１５３０サイクルであった。
【００４７】
【発明の効果】本発明により電力貯蔵用、電気自動車用
等に用いることができる長寿命のリチウム二次電池を提
供することができる。
等に用いることができる長寿命のリチウム二次電池を提
供することができる。
【図１】本発明の円筒型電池の一例を示す模式断面図で
ある。
ある。
【図２】実施例１の電池のサイクル特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】実施例１の電池の定格容量と寿命との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】実施例２の電池の正極組成と寿命との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】実施例３の電池のサイクル特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】実施例４の電池のサイクル特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図７】実施例７の組電池のサイクル特性を示すグラフ
である。
である。
１…正極、２…負極、３…セパレータ、４…電池缶、５
…正極リード、６…電池蓋、７…負極リード、８…破裂
弁、９，１０…パッキン。
…正極リード、６…電池蓋、７…負極リード、８…破裂
弁、９，１０…パッキン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山形 武夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 安藤 壽 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 村中 廉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AJ07 AK03 AL07 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ02 BJ14 HJ02 HJ19
Claims (4)
- 【請求項１】 リチウムマンガン複合酸化物を主体とす
る正極、リチウムを吸蔵放出する負極、リチウム塩を含
む非水電解液を有するリチウム二次電池において、正極
活物質の単位重量当りの容量に換算して５５〜８０Ａｈ
／ｋｇに相当する容量を電池の定格容量としたことを特
徴とするリチウム二次電池。 - 【請求項２】 リチウムマンガン複合酸化物を主体とす
る正極、リチウムを吸蔵放出する負極、リチウム塩を含
む非水電解液を有するリチウム二次電池において、正極
活物質の単位重量当りの容量に換算して５５〜８０Ａｈ
／ｋｇに相当する容量で充放電することを特徴とするリ
チウム二次電池。 - 【請求項３】 リチウムマンガン複合酸化物がＬｉ1+x
ＭｅyＭｎ2-x-yＯ4（０≦ｘ≦０.２、Ｍｅ＝Ｃｏ，Ｃ
ｒ、０≦ｘ≦０.２）で表される請求項１に記載のリチ
ウム二次電池。 - 【請求項４】 前記のリチウム二次電池を複数個直列お
よび／または並列に接続したことを特徴とする組電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000032787A JP2001217011A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000032787A JP2001217011A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217011A true JP2001217011A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=18557342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000032787A Pending JP2001217011A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001217011A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003115326A (ja) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP2007287569A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 非水電解質二次電池 |
| JP2009512986A (ja) * | 2005-10-21 | 2009-03-26 | アルテアナノ インコーポレイテッド | リチウムイオン電池 |
-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000032787A patent/JP2001217011A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003115326A (ja) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP2009512986A (ja) * | 2005-10-21 | 2009-03-26 | アルテアナノ インコーポレイテッド | リチウムイオン電池 |
| JP2007287569A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 非水電解質二次電池 |
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