特許6251452IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

リチウムイオン二次電池

要約特許出願時に添付された[要約書]

高出力特性及び耐久性に優れたリチウムイオン二次電池を提供する。本発明のリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、リチウムイオンを含む非水系電解液とを備えるリチウムイオン二次電池であって、負極は、負極集電体と、負極集電体の片面又は両面上に設けられた、負極活物質を含む負極活物質層とを有し、正極は、正極集電体と、正極集電体の片面又は両面上に設けられた、正極活物質を含む正極活物質層とを有し、正極活物質はリチウムイオンを吸蔵及び放出が可能な遷移金属酸化物を含み、正極活物質層は、特定のリチウム化合物を、正極活物質層の単位質量当たり3.8×10−9mol/g〜3.0×10−2mol/g含有する。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

第二の要求事項である出力密度の向上については、特許文献1の技術では、正極活物質層内における、特に導電性フィラー同士の間隙で生じる細孔を重視し、細孔中の電解液保持性を有しているものの、導電性フィラー同士の繋がりが途切れ易くなり、入出力特性に改善の余地があった。また、特許文献2の技術では、空隙率や細孔径を確保し、リチウムイオン伝導度を高めているものの、正極嵩密度の低下に繋がり、エネルギー密度が低下する恐れがあった。 また、第三の要求事項である保存や使用による劣化の抑制については、特許文献3〜5に記載の従来の技術では、高温保存時の特性劣化やガスの発生を抑制することができているが、負極活物質に厚い固体電解質の層が形成されてしまうため、抵抗が増大してしまう問題点がある。 本発明は、以上の現状に鑑みてなされたものである。従って、第一の実施形態において、本発明が解決しようとする課題のひとつは、高出力特性及び耐久性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することである。第二の実施形態において、本発明が解決しようとする課題のひとつは、高エネルギー密度、高入出力特性、かつ高負荷充放電サイクル耐久性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することである。第三の実施形態において、本発明が解決しようとする課題のひとつは、高いエネルギー密度と優れた耐久性とを兼ね備えるリチウムイオン二次電池を提供することである。第四の実施形態において、本発明が解決しようとする課題のひとつは、金属リチウムを用いることなく負極にリチウムイオンをプレドープすることができ、且つ高温保存時のガス発生が少なく、高負荷充放電サイクル特性が良好な非水系リチウム型蓄電素子を製造する方法を提供することである。第五の実施形態において、本発明が解決しようとする課題のひとつは、アルカリ金属炭酸塩の分解を促進することで負極へのプレドープを短時間で行うことができ、高容量な非水系アルカリ金属型蓄電素子用の正極前駆体を提供することである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討し、実験を重ねた。その結果、正極にリチウムイオンを含む良質な被膜を形成することで、高エネルギー密度、高出力特性を備え、かつ高温保存による特性劣化を抑制できることを見出した。
【発明の効果】
本発明によれば、第一の実施形態において、高出力特性及び耐久性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することができる。本発明によれば、第二の実施形態において、高エネルギー密度、高入出力特性、かつ高負荷充放電サイクル耐久性に優れたリチウムイオン二次電池を提供することができる。本発明によれば、第三の実施形態において、高いエネルギー密度と優れた耐久性とを兼ね備えるリチウムイオン二次電池を提供することができる。本発明によれば、第四の実施形態において、金属リチウムを用いることなく負極にリチウムイオンをプレドープすることができ、且つ高温保存時のガス発生が少なく、高負荷充放電サイクル特性が良好な非水系リチウム型蓄電素子を製造する方法を提供することができる。本発明によれば、第五の実施形態において、アルカリ金属炭酸塩の分解を促進することで負極へのプレドープを短時間で行うことができ、高容量な非水系アルカリ金属型蓄電素子用の正極前駆体を提供することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】図1は、負極集電体の十点平均粗さRzjisを測定するための断面曲線の模式図である。

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