【手続補正書】
【提出日】平成16年12月1日(2004.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質粒子と導電材とを備えた電極、および非水電解液を備えた非水電解質電池であって、活物質粒子間の電子伝導が導電材によって保たれた状態で、前記活物質粒子および前記導電材の少なくとも一部が、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆されたことを特徴とする非水電解質電池。
【請求項２】
活物質粒子と導電材とを備えた電極、および非水電解液を備えた非水電解質電池の製造法であって、前記活物質粒子と前記導電材とを備えた電極を作製した後に、前記活物質粒子および前記導電材をリチウムイオン伝導性ガラスで被覆することを特徴とする、非水電解質電池の製造法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、活物質粒子と導電材とを備えた電極、および非水電解液を備えた非水電解質電池であって、活物質粒子間の電子伝導が導電材によって保たれた状態で、前記活物質粒子および前記導電材の表面の少なくとも一部が、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆されたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明においては、上記非水電解質電池において、前記リチウムイオン伝導性ガラスが酸化物であることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明において、リチウムイオン伝導性ガラスが酸化物の場合に、硫化物の場合と異なって、リチウムイオン伝導性ガラスが大気中の水分に対して安定となるために、電極製造を低露点雰囲気でおこなう必要がなくなり、電池の製造コストを安くすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明においては、上記非水電解質電池において、前記活物質粒子が、一般式がＬｉｘＮｉｙＭｎ２−ｙＯ４（０≦ｘ≦１、０．４５≦ｙ≦０．６）であるリチウム含有複合酸化物を含み、前記電極が正極であることが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明において、正極活物質が一般式がＬｉｘＮｉｙＭｎ２−ｙＯ４（０≦ｘ≦１、０．４５≦ｙ≦０．６）であるリチウム含有複合酸化物を含むことにより、正極の電位が貴であるために電池電圧が高くなり、エネルギー密度の高い電池が得られる。本発明は、リチウムイオン伝導性ガラスでの被覆によって電解液の分解が抑制できるので、このように正極の電位が貴であるために電解液の分解が生じやすい場合において、特に効果的である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明においては、上記非水電解質電池において、前記リチウムイオン伝導性ガラスで被覆された前記活物質粒子間に高分子電解質を備えることが好ましい。活物質粒子間に高分子電解質を備えることにより、前記活物質粒子が充放電によって体積膨張収縮した場合においても、前記リチウムイオン伝導性ガラスの剥離が生じにくくなる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明においては、前記高分子電解質が、多孔性高分子電解質であることが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
前記高分子電解質が、多孔性高分子電解質とすることにより、高分子電解質の孔中の電解液を通ってイオンが速やかに拡散することができるため、高率充放電性能に優れた電池となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項２の発明は、活物質粒子と導電材とを備えた電極、および非水電解液を備えた非水電解質電池の製造法であって、前記活物質粒子と前記導電材とを備えた電極を作製した後に、前記活物質粒子および前記導電材をリチウムイオン伝導性ガラスで被覆することを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項２の発明によれば、活物質粒子間の電子伝導が導電材によって良好に保たれたまま、活物質粒子および導電材の両方をリチウムイオン伝導性ガラスで被覆することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明においては、上記非水電解質電池の製造法において、前記活物質粒子および前記導電材を前記リチウムイオン伝導性ガラスで被覆する過程において、ゾル−ゲル法を用いることが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
ゾル−ゲル法を用いることにより、電極の活物質層の内部まで十分に、そして電極全体を均一に、活物質粒子および導電材のリチウムイオン伝導性ガラスでの被覆をおこなうことができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明は、活物質粒子と導電材とを備えた電極、および非水電解液を備えた非水電解質電池であって、活物質粒子間の電子伝導が導電材によって保たれた状態で、前記活物質粒子および前記導電材の少なくとも一部が、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆されたことを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
本発明においては、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆される活物質粒子が、一般式がＬｉｘＮｉｙＭｎ２−ｙＯ４（０≦ｘ≦１、０．４５≦ｙ≦０．６）であるリチウム含有複合酸化物を含むことが好ましい。このリチウム含有複合酸化物は、４．７Ｖ  ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋という非常に貴な充放電電位のために、本発明を適用しない場合には非常に電解液が酸化分解されやすい。本発明では、活物質粒子と導電材との両方をリチウムイオン伝導性ガラスで被覆することによって、正極の電位に電解液がさらされなくなる。したがって、４．７Ｖ  ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋という非常に貴な充放電電位を有する活物質を正極にもちいた場合においても、電解液の酸化分解が抑制される。つまり、本発明は、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆される活物質粒子が、一般式がＬｉｘＮｉｙＭｎ２−ｙＯ４（０≦ｘ≦１、０．４５≦ｙ≦０．６）であるリチウム含有複合酸化物を含む場合に、特に効果的であるといえる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
本発明においては、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆された活物質粒子間に高分子電解質を備えたことが好ましい。通常、活物質粒子は充放電によって体積膨張・収縮するために、その粒子を被覆したリチウムイオン伝導性ガラスが剥離するという問題が生じることがある。本発明では、活物質粒子間に高分子電解質を備えることによって、リチウムイオン伝導性ガラスが活物質粒子に押し付けられて、剥離が生じにくくなる。したがって、充放電サイクル後においても、正極または負極での電解液の分解が抑制されて、自己放電、および高温放置時の電池の膨れが抑制される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
本発明においては、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆された活物質粒子間に高分子電解質を備えることが好ましい。通常、活物質粒子は充放電によって体積膨張・収縮するために、その粒子を被覆したリチウムイオン伝導性ガラスが剥離するという問題が生じることがある。本発明では、活物質粒子間に高分子電解質を備えることによって、リチウムイオン伝導性ガラスが活物質粒子に押し付けられて、剥離が生じにくくなる。したがって、充放電サイクル後においても、正極または負極での電解液の分解が抑制されて、自己放電、および高温放置時の電池の膨れが抑制される。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
本発明で用いる多孔性高分子電解質とは、高分子の多孔体であって、孔以外の高分子の部分がリチウムイオン伝導性を有する電解質となっているものである。この孔中に有機電解液を保持させることによって高いリチウムイオン拡散係数が得られるため、多孔性高分子電解質をもちいた電池は、孔のない高分子電解質をもちいた場合と比較して非常にすぐれた高率放電性能を示す。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、非水電解質電池において、活物質粒子間の電子伝導が導電材によって保たれた状態で、活物質粒子および導電材の表面の少なくとも一部が、リチウムイオン伝導性ガラスで被覆されたものとすることにより、正極または負極での電解液の分解が抑制され、自己放電、および高温放置時の電池の膨れが抑制された非水電解質電池を提供するものである。