(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６からなる群の少なくとも１化合物のリチウム塩を含む非水電解液であって、該非水電解液に、下記一般式（１）で表される金属アルコキシドを０．００３〜０．０３ｍｏｌ／Ｌ含有させることを特徴とするリチウム二次電池用非水電解液。
一般式（１）Ｍ（ＯＲ）ｎ
一般式（１）においてＭはアルミニウム、珪素、スカンジウム、チタン、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、スズ、ランタノイド、ハフニウム、および鉛を表す。Ｒはアルキル基、およびアリール基を表す。ｎは３ないし６の整数を表す。
【請求項２】
一般式（１）におけるＭが、アルミニウム、珪素、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウム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用非水電解液。
【請求項３】
該リチウム塩の含有濃度が、０．２〜３ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする請求項１または２に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
【請求項４】
該非水電解液溶媒が、環状カーボネートと非環状カーボネートとの混合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
【請求項５】
環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートから選ばれるすくなくとも１化合物である請求項４に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
【請求項６】
非環状カーボネートがジエチルカーボネート、ジメチルカーボネートおよびメチルエチルカーボネートからなる群の少なくとも１化合物である請求項４に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
【請求項７】
容器内に、正極、負極、そして請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の非水電解液が充填されているリチウム二次電池。
【請求項８】
負極が周期表１、２、１３、１４、１５族原子から選ばれる三種以上の原子を含む主として非晶質のカルコゲン化合物または酸化物を含有することを特徴とする請求項７に記載のリチウム二次電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高電圧、高容量かつ充放電サイクル特性に優れる非水電解液二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リチウムを利用する非水電解液二次電池（リチウム二次電池）はリチウムを可逆的に吸蔵放出可能な材料を含む正極および負極、リチウム塩を含む非水電解液、およびこれらを適切に保持、隔離する部材から構成される。リチウムが軽量かつ極めて卑な電位を有するため、リチウムまたはリチウム合金を負極とする二次電池は高電圧、高容量という優れた特徴を有する反面、デンドライトが析出し短絡しやすいという欠点も有していた。負極に炭素材量を有する電池は、デンドライト析出は少なくなっているものの、リチウム金属を負極に用いた電池にくらべて容量が小さい。一方、非晶質の酸化物もしくはカルコゲン化合物を負極材料に用いた場合、リチウムの吸蔵量が飛躍的に増大し極めて容量の高い優れた二次電池が得られる。しかしながらこの電池では長期にわたって充放電を繰り返すと、容量の低下がみられる（サイクル性が悪い）という問題があり、この点の改良が強く望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、リチウム二次電池のサイクル性を向上させることであり、特に、非晶質の酸化物もしくはカルコゲン化合物を負極材料に用いたリチウム二次電池のサイクル性を向上させることである。
【０００４】
本発明の課題は、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６からなる群の少なくとも１化合物のリチウム塩を含む非水電解液であって、該非水電解液に、下記一般式（１）で表される金属アルコキシドを０．００３〜０．０３ｍｏｌ／Ｌ含有させることを特徴とするリチウム二次電池用非水電解液により達成された。
一般式（１）Ｍ（ＯＲ）ｎ
【０００５】
本発明の好ましい態様を以下に掲げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（１）ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６からなる群の少なくとも１化合物のリチウム塩を含む非水電解液であって、該非水電解液に、下記一般式（１）で表される金属アルコキシドを０．００３〜０．０３ｍｏｌ／Ｌ含有させることを特徴とするリチウム二次電池用非水電解液。
一般式（１）Ｍ（ＯＲ）ｎ
一般式（１）においてＭはアルミニウム、珪素、スカンジウム、チタン、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、スズ、ランタノイド、ハフニウム、および鉛を表す。Ｒはアルキル基、およびアリール基を表す。ｎは３ないし６の整数を表す。
（２）一般式（１）におけるＭが、アルミニウム、珪素、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウム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用非水電解液。
（３）該リチウム塩の含有濃度が、０．２〜３ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする請求項１または２に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
（４）該非水電解液溶媒が、環状カーボネートと非環状カーボネートとの混合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
（５）環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートから選ばれるすくなくとも１化合物である請求項４に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
（６）非環状カーボネートがジエチルカーボネート、ジメチルカーボネートおよびメチルエチルカーボネートからなる群の少なくとも１化合物である請求項４に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
（７）容器内に、正極、負極、そして請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の非水電解液が充填されているリチウム二次電池。
（８）負極が周期表１、２、１３、１４、１５族原子から選ばれる三種以上の原子を含む主として非晶質のカルコゲン化合物または酸化物を含有することを特徴とする請求項７に記載のリチウム二次電池。
【０００６】
以下一般式（１）の化合物について詳しく説明する。
一般式（１）においてＭはアルミニウム、珪素、スカンジウム、チタン、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、スズ、ランタノイド（例えばＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄなど）、ハフニウム、および鉛を表す。このうちアルミニウム、珪素、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウムが好ましい。
Ｒは総炭素数１ないし１２の置換もしくは無置換のアルキル基（例えばメチル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基など）、および総炭素数６ないし１２の置換もしくは無置換のアリール基（例えばフェニル基、ナフチル基など）を表す。置換基は特に限定されないが、好ましい例としてはアルキル基、アリール基、アルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基など）、ジアルキルアミノ基（例えばジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基など）、フッ素、アルキルチオ基（例えばメチルチオ基、フェニルチオ基など）等が挙げられる。Ｒとしては置換もしくは無置換のアルキル基が好ましい。ｎは金属の価数に応じて決まる３ないし６の整数を表す。複数個あるＲは同一であっても異なっていても良い。また、Ｒ同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【０００７】
次に一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが本発明はこれらに限定されない。
【０００８】
【化１】
0003633225.tif 000002
【０００９】
【化２】
0003633225.tif 000003
【００１０】
一般式（１）で表される化合物を合成する方法としては金属のハロゲン化物（例えば塩化物）をアルコール、フェノール、アルコキシド、またはフェノキシドと反応させる方法が挙げられる。この時一般式（１）で表される化合物の他に二量体、三量体、四量体などのオリゴマーが得られる場合があるが、これらも本発明に含まれる。また、多価のアルコール、もしくはフェノールを原料に用いた場合、架橋して複核錯体が生成する事があるが、このような化合物も本発明に包含される。
一般式（１）で表される化合物は試薬として入手することも可能である。代表的な試薬メーカーもしくは代理店としては和光純薬工業（株）、東京化成工業（株）、シグマ−アルドリッチジャパン（株）等が挙げられる。
【００１１】
次に一般式（１）で表される化合物の添加方法、添加量について説明する。一般式（１）で表される化合物は、正極、負極、電解質のいずれに添加しても良いが、電解液に添加することが好ましい。添加量は任意に選択することができるが、典型的な値としては電解液１ｋｇ中１ｇ乃至５０ｇである。好ましくは電解液１ｋｇ中５ｇないし２０ｇである。添加濃度にすれば、好ましくは０．００３〜０．０３モル／リットルである。
【００１２】
以下、本発明の非水電解液二次電池の製造方法について説明する。
本発明の非水電解液二次電池は、正負の電極シートをセパレーターと共に巻回したもの（巻回群）を電池缶に挿入し、缶と電極を電気的に接続し、電解液を注入した後封口して作成する。また、必要に応じて各種の部材（封口板、リード板、ガスケット、外装材等）が用いられる。
【００１３】
正（負）の電極シートは正（負）極の合剤を集電体の上に塗布、乾燥、圧縮する事により作成する事ができる。
合剤の調製は正極（あるいは負極）材料および導電剤を混合し、結着剤（樹脂粉体のサスペンジョンまたはエマルジョン状のもの）、および分散媒を加えて混練混合し、引続いて、ミキサー、ホモジナイザー、ディゾルバー、プラネタリミキサー、ペイントシェイカー、サンドミル等の攪拌混合機、分散機で分散して行うことが出来る。分散媒としては水もしくは有機溶媒が用いられるが、水が好ましい。このほか、適宜分散剤、充填剤、イオン導電剤、圧力増強剤等の添加剤を添加しても良い。
塗布は種々の方法で行うことが出来るが、例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法及びスクイーズ法を挙げることが出来る。ブレード法、ナイフ法及びエクストルージョン法が好ましい。塗布は、０．１〜１００ｍ／分の速度で実施されることが好ましい。この際、合剤ペーストの液物性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定することにより、良好な塗布層の表面状態を得ることが出来る。その塗布層の厚み、長さや巾は、電池の大きさにより決められる。典型的な塗布層の厚みは乾燥後圧縮された状態で１０〜１０００μｍである。
塗布後の電極シートは、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線及び低湿風の作用により乾燥、脱水される。これらの方法は単独あるいは組み合わせて用いることが出来る。乾燥温度は８０〜３５０℃の範囲が好ましく、特に１００〜２５０℃の範囲が好ましい。乾燥後の含水量は２０００ｐｐｍ以下が好ましく、５００ｐｐｍ以下がより好ましい。
電極シートの圧縮は、一般に採用されているプレス方法を用いることが出来るが、特に金型プレス法やカレンダープレス法が好ましい。プレス圧は、特に限定されないが、１０ｋｇ／ｃｍ２  〜３ｔ／ｃｍ２  が好ましい。カレンダープレス法のプレス速度は、０．１〜５０ｍ／分が好ましい。プレス温度は、室温〜２００℃が好ましい。
【００１４】
本発明で用いられる正極材料はリチウム含有遷移金属酸化物である。好ましくはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれる少なくとも１種の遷移金属元素とリチウムとを主として含有する酸化物であって、リチウムと遷移金属のモル比が０．３乃至２．２の化合物である。より好ましくは、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種の遷移金属元素とリチウムとを主として含有する酸化物であって、リチウムと遷移金属のモル比が０．３乃至２．２の化合物である。なお主として存在する遷移金属に対し３０モルパーセント未満の範囲でＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂなどを含有していても良い。さらに好ましいリチウム含有遷移金属酸化物は、Ｌｉｘ  ＣｏＯ２  、Ｌｉｘ  ＮｉＯ２  、Ｌｉｘ  ＭｎＯ２  、Ｌｉｘ  Ｃｏａ  Ｎｉ１−ａ  Ｏ２  、Ｌｉｘ  Ｃｏｂ  Ｖ１−ｂ  Ｏｚ  、Ｌｉｘ  Ｃｏｂ  Ｆｅ１−ｂ  Ｏ２  、Ｌｉｘ  Ｍｎ２  Ｏ４  、Ｌｉｘ  Ｍｎｃ  Ｃｏ２−ｃ  Ｏ４  、Ｌｉｘ  Ｍｎｃ  Ｎｉ２−ｃ  Ｏ４  、Ｌｉｘ  Ｍｎｃ  Ｖ２−ｃ  Ｏ４  、Ｌｉｘ  Ｍｎｃ  Ｆｅ２−ｃ  Ｏ４  （ここでｘ＝０．４〜１．２、ａ＝０．１〜０．９、ｂ＝０．８〜０．９８、ｃ＝１．６〜１．９６、ｚ＝２．０１〜２．３）である。
最も好ましいリチウム含有遷移金属酸化物としては、Ｌｉｘ  ＣｏＯ２  、Ｌｉｘ  ＮｉＯ２  、Ｌｉｘ  ＭｎＯ２  、Ｌｉｘ  Ｃｏａ  Ｎｉ１−ａ  Ｏ２  、Ｌｉｘ  Ｍｎ２  Ｏ４  、Ｌｉｘ  Ｃｏｂ  Ｖ１−ｂ  Ｏｚ  （ｘ＝０．４〜１．２、ａ＝０．１〜０．９、ｂ＝０．９〜０．９８、ｚ＝２．０１〜２．３）があげられる。なおｘの値は充放電開始前の値であり、充放電により増減する。
【００１５】
本発明の負極材料は周期表１、２、１３、１４、１５族原子から選ばれる三種以上の原子を含む、主として非晶質のカルコゲン化合物または酸化物である。ここで言う主として非晶質とはＣｕＫα線を用いたＸ線回折法で２θ値で２０°から４０°に頂点を有するブロードな散乱帯を有する物であり、結晶性の回折線を有してもよい。好ましくは２θ値で４０°以上７０°以下に見られる結晶性の回折線の内最も強い強度が、２θ値で２０°以上４０°以下に見られるブロードな散乱帯の頂点の回折線強度の５００倍以下であることが好ましく、さらに好ましくは１００倍以下であり、特に好ましくは５倍以下であり、最も好ましくは  結晶性の回折線を有しないことである。
【００１６】
本発明で用いられる好ましい負極材料は下記一般式（３）で表される。
一般式（３）      Ｍ１  Ｍ２  ｑ  Ｍ４  ｑ  Ｍ６  ｒ
式中、Ｍ１  、Ｍ２  は相異なりＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｂから選ばれる少なくとも一種であり、好ましくはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐ、Ｂ、Ａｌであり、特に好ましくはＳｉ、Ｓｎ、Ｐ、Ｂ、Ａｌである。Ｍ４  はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる少なくとも一種であり、好ましくはＫ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａで、特に好ましくはＣｓ、Ｍｇである。Ｍ６  はＯ、Ｓ、Ｔｅから選ばれる少なくとも一種であり、好ましくはＯ、Ｓであり、特に好ましくはＯである。ｐ、ｑは各々０．００１〜１０であり、好ましくは０．０１〜５であり、特に好ましくは０．１〜２である。ｒは１〜５０であり、好ましくは１〜２６であり、特に好ましくは１〜６である。Ｍ１  、Ｍ２  の価数は特に限定されることはなく、単独価数であっても、各価数の混合物であっても良い。またＭ１  、Ｍ２  、Ｍ４  の比はＭ２  およびＭ４  がＭ１  に対して０．００１〜１０モル当量の範囲において連続的に変化させることができ、それに応じＭ６  の量（一般式（３）におけるｒの値）も連続的に変化する。
【００１７】
上記に挙げた化合物の中でも、下記一般式（２）で表されるＳｎを主体とする非晶質酸化物もしくは硫化物が好ましい。
一般式（２）      ＳｎＭ３  ｐ  Ｍ５  ｑ  Ｍ７  ｒ
式中、Ｍ３  はＳｉ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｐ、Ｂ、Ａｌから選ばれる少なくとも一種であり、好ましくはＳｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ｂ、Ａｌであり、特に好ましくはＳｉ、Ｐ、Ｂ、Ａｌである。Ｍ５  はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる少なくとも一種であり、好ましくはＣｓ、Ｍｇで、特に好ましくはＭｇである。Ｍ７  はＯ、Ｓから選ばれる少なくとも一種であり、Ｏが好ましい。ｐ、ｑは各々０．０１〜５であり、好ましくは０．１〜２である。ｒは１〜２０であり、好ましくは１〜６である。当然の事ながら各条件の好ましいもの同士の組み合わせが最も好ましい。
【００１８】
本発明において、特に優れた効果を得ることができるのはＳｎの価数が２価で存在する化合物である。Ｓｎの価数は化学滴定操作によって求めることができる。例えばＰｈｙｓｉｃｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓｅｓ  Ｖｏｌ．８  Ｎｏ．４  （１９６７）の１６５頁に記載の方法で分析することができる。また、Ｓｎの固体核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定によるナイトシフトから決定することも可能である。例えば、幅広測定において金属Ｓｎ（０価のＳｎ）はＳｎ（ＣＨ３  ）４  に対して７０００ｐｐｍ付近と極端に低磁場にピークが出現するのに対し、ＳｎＯ（＝２価）では１００ｐｐｍ付近、ＳｎＯ２  （＝４価）では−６００ｐｐｍ付近に出現する。このように同じ配位子を有する場合ナイトシフトが中心金属であるＳｎの価数に大きく依存するので、１１９Ｓｎ−ＮＭＲ測定で求められたピーク位置で価数の決定が可能となる。
【００１９】
なお本発明の負極材料には微量の不純物元素を意図的に混入しても良い。不純物元素としては例えば、遷移金属（Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、ランタノイド系金属、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ）や周期表１７族元素（Ｆ、Ｃｌ）などが挙げられる。また電子伝導性をあげる各種化合物（例えば、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｎｂの化合物）のドーパントを含んでもよい。
【００２０】
本発明の負極材料の例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｋ０．１  Ｏ３．６５、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｎａ０．２  Ｏ３．７  、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．３  Ｐ０．５  Ｒｂ０．２  Ｏ３．４  、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｃｓ０．１  Ｏ３．６５、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｋ０．１  Ｇｅ０．０５Ｏ３．８５、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｋ０．１  Ｍｇ０．１  Ｇｅ０．０２Ｏ３．８３、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．４  Ｐ０．４  Ｏ３．２  、ＳｎＡｌ０．３  Ｂ０．５  Ｐ０．２  Ｏ２．７  、ＳｎＡｌ０．３  Ｂ０．５  Ｐ０．２  Ｏ２．７  、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．３  Ｂａ０．０８Ｍｇ０．０８Ｏ３．２６、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．４  Ｐ０．４  Ｂａ０．０８Ｏ３．２８、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｏ３．６  、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｍｇ０．１  Ｏ３．７  。
【００２１】
ＳｎＡｌ０．５  Ｂ０．４  Ｐ０．５  Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３．６５、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｌｉ０．１  Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３．０５、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｋ０．１  Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３．０５、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｋ０．０５Ｍｇ０．０５Ｆ０．１  Ｏ３．０３、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｋ０．０５Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３．０３、ＳｎＡｌ０．４  Ｂ０．５  Ｐ０．５  Ｃｓ０．１  Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３．６５、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｃｓ０．０５Ｍｇ０．０５Ｆ０．１  Ｏ３．０３、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｍｇ０．１  Ｆ０．１  Ｏ３．０５、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３  、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｍｇ０．１  Ｆ０．０６Ｏ３．０７、ＳｎＢ０．５  Ｐ０．５  Ｍｇ０．１  Ｆ０．１４Ｏ３．０３、ＳｎＰＢａ０．０８Ｏ３．５８、ＳｎＰＫ０．１  Ｏ３．５５、ＳｎＰＫ０．０５Ｍｇ０．０５Ｏ３．５８、ＳｎＰＣｓ０．１  Ｏ３．５５、ＳｎＰＢａ０．０８Ｆ０．０８Ｏ３．５４、ＳｎＰＫ０．１  Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３．５５、ＳｎＰＫ０．０５Ｍｇ０．０５Ｆ０．１  Ｏ３．５３、ＳｎＰＣｓ０．１  Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ３．５５、ＳｎＰＣｓ０．０５Ｍｇ０．０５Ｆ０．１  Ｏ３．５３。
【００２２】
Ｓｎ１．１  Ａｌ０．４  Ｂ０．２  Ｐ０．６  Ｂａ０．０８Ｆ０．０８Ｏ３．５４、Ｓｎ１．１  Ａｌ０．４  Ｂ０．２  Ｐ０．６  Ｌｉ０．１  Ｋ０．１  Ｂａ０．１  Ｆ０．１  Ｏ３．６５、Ｓｎ１．１  Ａｌ０．４  Ｂ０．４  Ｐ０．４  Ｂａ０．０８Ｏ３．３４、Ｓｎ１．１  Ａｌ０．４  ＰＣｓ０．０５Ｏ４．２３、Ｓｎ１．１  Ａｌ０．４  ＰＫ０．０５Ｏ４．２３、Ｓｎ１．２  Ａｌ０．５  Ｂ０．３  Ｐ０．４  Ｃｓ０．２  Ｏ３．５  、Ｓｎ１．２  Ａｌ０．４  Ｂ０．２  Ｐ０．６  Ｂａ０．０８Ｏ３．６８、Ｓｎ１．２  Ａｌ０．４  Ｂ０．２  Ｐ０．６  Ｂａ０．０８Ｆ０．０８Ｏ３．６４、Ｓｎ１．２  Ａｌ０．４  Ｂ０．２  Ｐ０．６  Ｍｇ０．０４Ｂａ０．０４Ｏ３．６８、Ｓｎ１．２  Ａｌ０．４  Ｂ０．３  Ｐ０．５  Ｂａ０．０８Ｏ３．５８、Ｓｎ１．３  Ａｌ０．３  Ｂ０．３  Ｐ０．４  Ｎａ０．２  Ｏ３．３  、Ｓｎ１．３  Ａｌ０．２  Ｂ０．４  Ｐ０．４  Ｃａ０．２  Ｏ３．４  、Ｓｎ１．３  Ａｌ０．４  Ｂ０．４  Ｐ０．４  Ｂａ０．２  Ｏ３．６  、Ｓｎ１．４  Ａｌ０．４  ＰＫ０．２  Ｏ４．６  、Ｓｎ１．４  Ａｌ０．２  Ｂａ０．１  ＰＫ０．２  Ｏ４．４５、Ｓｎ１．４  Ａｌ０．２  Ｂａ０．２  ＰＫ０．２  Ｏ４．６  、Ｓｎ１．４  Ａｌ０．４  Ｂａ０．２  ＰＫ０．２  Ｂａ０．１  Ｆ０．２  Ｏ４．９  、Ｓｎ１．４  Ａ１０．４ＰＫ０．３  Ｏ４．６５、Ｓｎ１．５  Ａｌ０．２  ＰＫ０．２  Ｏ４．４  、Ｓｎ１．５  Ａｌ０．４  ＰＫ０．１  Ｏ４．６５、Ｓｎ１．５  Ａｌ０．４  ＰＣｓ０．０５Ｏ４．６３、Ｓｎ１．５  Ａｌ０．４  ＰＣｓ０．０５Ｍｇ０．１  Ｆ０．２  Ｏ４．６３。
【００２３】
ＳｎＳｉ０．５  Ａｌ０．１  Ｂ０．２  Ｐ０．１  Ｃａ０．４  Ｏ３．１  、ＳｎＳｉ０．４  Ａｌ０．２  Ｂ０．４  Ｏ２．７  、ＳｎＳｉ０．５  Ａｌ０．２  Ｂ０．１  Ｐ０．１  Ｍｇ０．１  Ｏ２．８  、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．２  Ｂ０．２  Ｏ２．８  、ＳｎＳｉ０．５  Ａｌ０．３  Ｂ０．４  Ｐ０．２  Ｏ３．５５、ＳｎＳｉ０．５  Ａｌ０．３  Ｂ０．４  Ｐ０．５  Ｏ４．３０、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．１  Ｂ０．１  Ｐ０．３  Ｏ３．２５、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．１  Ｂ０．１  Ｐ０．１  Ｂａ０．２  Ｏ２．９５、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．１  Ｂ０．１  Ｐ０．１  Ｃａ０．２  Ｏ２．９５、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．４  Ｂ０．２  Ｍｇ０．１  Ｏ３．２  、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．１  Ｂ０．３  Ｐ０．１  Ｏ３．０５、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．２  Ｍｇ０．２  Ｏ２．７  、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．２  Ｃａ０．２  Ｏ２．７  、ＳｎＳｉ０．６  Ａｌ０．２  Ｐ０．２  Ｏ３  、ＳｎＳｉ０．６  Ｂ０．２  Ｐ０．２  Ｏ３  、ＳｎＳｉ０．８  Ａｌ０．２  Ｏ２．９  、ＳｎＳｉ０．８  Ａｌ０．３  Ｂ０．２  Ｐ０．２  Ｏ３．８５、ＳｎＳｉ０．８  Ｂ０．２  Ｏ２．９  、ＳｎＳｉ０．８  Ｂａ０．２  Ｏ２．８  、ＳｎＳｉ０．８  Ｍｇ０．２  Ｏ２．８  、ＳｎＳｉ０．８  Ｃａ０．２  Ｏ２．８  、ＳｎＳｉ０．８  Ｐ０．２  Ｏ３．１  。
【００２４】
Ｓｎ０．９  Ｍｎ０．３  Ｂ０．４  Ｐ０．４  Ｃａ０．１  Ｒｂ０．１  Ｏ２．９５、Ｓｎ０．９  Ｆｅ０．３  Ｂ０．４  Ｐ０．４  Ｃａ０．１  Ｒｂ０．１  Ｏ２．９５、Ｓｎ０．８  Ｐｂ０．２  Ｃａ０．１  Ｐ０．９  Ｏ３．３５、Ｓｎ０．３  Ｇｅ０．７  Ｂａ０．１  Ｐ０．９  Ｏ３．３５、Ｓｎ０．９  Ｍｎ０．１  Ｍｇ０．１  Ｐ０．９  Ｏ３．３５、Ｓｎ０．２  Ｍｎ０．８  Ｍｇ０．１  Ｐ０．９  Ｏ３．３５、Ｓｎ０．７  Ｐｂ０．３  Ｃａ０．１  Ｐ０．９  Ｏ３．３５、Ｓｎ０．２  Ｇｅ０．８  Ｂａ０．１  Ｐ０．９  Ｏ３．３５。
【００２５】
本発明の負極材料は焼成法または溶液法にて合成する事ができる。例えば焼成法について詳細に説明するとＭ１  化合物、Ｍ２  化合物とＭ４  化合物（Ｍ１  、Ｍ２  は相異なりＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｍ４  はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）を混合し、焼成すればよい。
【００２６】
Ｓｎ化合物としてはたとえばＳｎＯ、ＳｎＯ２  、Ｓｎ２  Ｏ３  、Ｓｎ３  Ｏ４  、Ｓｎ７  Ｏ１３・Ｈ２  Ｏ、Ｓｎ８  Ｏ１５、水酸化第一錫、オキシ水酸化第二錫、亜錫酸、蓚酸第一錫、燐酸第一錫、オルト錫酸、メタ錫酸、パラ錫酸、弗化第一錫、弗化第二錫、塩化第一錫、塩化第二錫、ピロリン酸第一錫、リン化錫、硫化第一錫、硫化第二錫、等を挙げることができる。
Ｓｉ化合物としてはたとえばＳｉＯ２  、ＳｉＯ、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン等の有機珪素化合物、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のアルコキシシラン化合物、トリクロロハイドロシラン等のハイドロシラン化合物を挙げることができる。
Ｇｅ化合物としてはたとえばＧｅＯ２  、ＧｅＯ、ゲルマニウムテトラメトキシド、ゲルマニウムテトラエトキシド等のアルコキシゲルマニウム化合物等を挙げることができる。
Ｐｂ化合物としてはたとえばＰｂＯ２  、ＰｂＯ、Ｐｂ２  Ｏ３  、Ｐｂ３  Ｏ４  、硝酸鉛、炭酸鉛、蟻酸鉛、酢酸鉛、四酢酸鉛、酒石酸鉛、鉛ジエトキシド、鉛ジ（イソプロポキシド）等を挙げることができる。
Ｐ化合物としてはたとえば五酸化リン、オキシ塩化リン、五塩化リン、三塩化リン、三臭化リン、トリメチルリン酸、トリエチルリン酸、トリプロピルリン酸、ピロリン酸第一錫、リン酸ホウ素等を挙げることができる。
Ｂ化合物としてはたとえば三二酸化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、炭化ホウ素、ほう酸、ほう酸トリメチル、ほう酸トリエチル、ほう酸トリプロピル、ほう酸トリブチル、リン化ホウ素、リン酸ホウ素等を挙げることができる。
Ａｌ化合物としてはたとえば酸化アルミニウム（α−アルミナ、β−アルミナ）、ケイ酸アルミニウム、アルミニウムトリ−ｉｓｏ−プロポキシド、亜テルル酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ホウ化アルミニウム、リン化アルミニウム、リン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ほう酸アルミニウム、硫化アルミニウム、硫酸アルミニウム、ホウ化アルミニウム等を挙げることができる。
Ｓｂ化合物としてはたとえば三酸化二アンチモン、トリフェニルアンチモン等を挙げることができる。
Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ化合物としては、各々の酸化塩、水酸化塩、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩等を挙げることができる。
【００２７】
焼成条件としては、昇温速度が毎分４℃以上２００℃以下であることが好ましい。好ましい焼成温度は３００℃以上１５００℃以下である。好ましい焼成時間は１０分以上５０時間以下である。降温速度は毎分２℃以上２００℃以下であることが好ましい。
本発明における昇温速度とは「焼成温度（℃表示）の５０％」から「焼成温度（℃表示）の８０％」に達するまでの温度上昇の平均速度であり、本発明における降温速度とは「焼成温度（℃表示）の８０％」から「焼成温度（℃表示）の５０％」に達するまでの温度降下の平均速度である。
降温は焼成炉中で冷却してもよくまた焼成炉外に取り出して、例えば水中に投入して冷却してもよい。またセラミックスプロセッシング（技報堂出版  １９８７）２１７頁記載のｇｕｎ法・Ｈａｍｍｅｒ−Ａｎｖｉｌ法・ｓｌａｐ法・ガスアトマイズ法・プラズマスプレー法・遠心急冷法・ｍｅｌｔ  ｄｒａｇ法などの超急冷法を用いることもできる。またニューガラスハンドブック（丸善  １９９１）１７２頁記載の単ローラー法、双ローラ法を用いて冷却してもよい。焼成中に溶融する材料の場合には、焼成中に原料を供給しつつ焼成物を連続的に取り出してもよい。焼成中に溶融する材料の場合には融液を攪拌することが好ましい。
【００２８】
焼成ガス雰囲気は好ましくは酸素含有率が５体積％以下の雰囲気であり、さらに好ましくは不活性ガス雰囲気である。不活性ガスとしては例えば窒素、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、キセノン等が挙げられる。
上記焼成されて得られた化合物の化学式は、測定方法として誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法、簡便法として、焼成前後の粉体の重量差から算出できる。
【００２９】
本発明の負極材料は粉砕、分級して所定の粒子サイズに整えられる。粉砕、分級には良く知られた粉砕機や分級機（例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボールミル、衛星ボールミル、遊星ボールミル、旋回気流型ジェットミルや篩など）が用いられる。粉砕時には水、あるいはメタノール等の有機溶媒を共存させた湿式粉砕も必要に応じて行うことが出来る。分級方法としては特に限定はなく、篩、風力分級機、水ひなどを必要に応じて用いることができる。平均粒子サイズは０．１〜６０μｍが好ましく、１．０〜３０μｍが特に好ましく、２．０〜２０μｍがさらに好ましい。
【００３０】
本発明で使用される導電剤は、構成された電池において化学変化を起こさない電子伝導性材料であれば何でもよい。具体例としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、石油コークス、石炭コークス、セルロース類、糖類、メソフェーズピッチ等の高温焼成体、気相成長黒鉛等の人工黒鉛等のグラファイト類、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類、アスファルトピッチ、コールタール、活性炭、メソフューズピッチ、ポリアセン等の炭素材料、金属繊維等の導電性繊維類、銅、ニッケル、アルミニウム、銀等の金属粉類、酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー類、酸化チタン等の導電性金属酸化物等を挙げる事ができる。これらの中では、グラファイトやカーボンブラックが好ましい。これらは単独で用いても良いし、混合物として用いても良い。
導電剤の合剤層への添加量は、負極材料または正極材料に対し６〜５０重量％であることが好ましく、特に６〜３０重量％であることが好ましい。カーボンブラックやグラファイトでは、６〜２０重量％であることが特に好ましい。
【００３１】
本発明では電極合剤を保持するために結着剤を用いる。結着剤の例としては、多糖類、熱可塑性樹脂及びゴム弾性を有するポリマー等が挙げられる。好ましい結着剤としては、でんぷん、カルボキシメチルセルロース、セルロース、ジアセチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸Ｎａ、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸Ｎａ、ポリビニルフェノール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリヒドロキシ（メタ）アクリレート、スチレンーマレイン酸共重合体等の水溶性ポリマー、ポリビニルクロリド、ポリテトラフルロロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体、ビニリデンフロライド−テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、ポリビニルアセタール樹脂、メチルメタアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等の（メタ）アクリル酸エステルを含有する（メタ）アクリル酸エステル共重合体、（メタ）アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、ビニルアセテート等のビニルエステルを含有するポリビニルエステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ネオプレンゴム、フッ素ゴム、ポリエチレンオキシド、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等のエマルジョン（ラテックス）あるいはサスペンジョンを挙げることが出来る。特にポリアクリル酸エステル系のラテックス、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンが挙げられる。
これらの結着剤は単独または混合して用いることが出来る。結着剤の添加量が少ないと電極合剤の保持力・凝集力が弱い。多すぎると電極体積が増加し電極単位体積あるいは単位重量あたりの容量が減少する。このような理由で結着剤の添加量は１〜３０重量％が好ましく、特に２〜１０重量％が好ましい。
結着剤は、粉末を用いてもよいし、ラテックス等のように水中に分散したものを用いてもよい。結着剤の大きさは０．１〜１０μｍが好ましい。
【００３２】
充填剤は、構成された電池において、化学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いることができる。通常、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素などの繊維が用いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、０〜３０重量％が好ましい。
イオン導電剤は、無機及び有機の固体電解質として知られている物を用いることができ、詳細は電解液の項に記載されている。圧力増強剤は、後述の内圧を上げる化合物であり、炭酸塩が代表例である。
【００３３】
本発明で使用できる集電体は正極はアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはこれらの合金であり、負極は銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはこれらの合金である。集電体の形態は箔、エキスパンドメタル、パンチングメタル、もしくは金網である。特に、正極にはアルミニウム箔、負極には銅箔が好ましい。
【００３４】
本発明で使用できるセパレータは、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を持ち、絶縁性の薄膜であれば良く、材質として、オレフィン系ポリマー、フッ素系ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリイミド、ナイロン、ガラス繊維、アルミナ繊維が用いられ、形態として、不織布、織布、微孔性フィルムが用いられる。特に、材質として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレンとポリエチレンの混合体、ポリプロピレンとテフロンの混合体、ポリエチレンとテフロンの混合体が好ましく、形態として微孔性フィルムであるものが好ましい。特に、孔径が０．０１〜１μｍ、厚みが５〜５０μｍの微孔性フィルムが好ましい。
【００３５】
電解液は一般に支持塩と溶媒から構成される。リチウム二次電池における支持塩はリチウム塩が主として用いられる。
本発明で使用出来るリチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４  、ＬｉＢＦ４  、ＬｉＰＦ６  、ＬｉＣＦ３  ＳＯ３  、ＬｉＣＦ３  ＣＯ２  、ＬｉＡｓＦ６  、ＬｉＳｂＦ６  、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、低級脂肪族カルボン酸リチウム、ＬｉＡｌＣｌ４  、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロボランリチウム、四フェニルホウ酸リチウムなどのＬｉ塩を上げることが出来、これらの一種または二種以上を混合して使用することができる。なかでもＬｉＢＦ４  及び／あるいはＬｉＰＦ６  を溶解したものが好ましい。
支持塩の濃度は、特に限定されないが、電解液１リットル当たり０．２〜３モルが好ましい。
【００３６】
本発明で使用できる溶媒としては、プロピレンカ−ボネ−ト、エチレンカーボネ−ト、ブ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、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル、酢酸メチル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、ジオキサン、アセトニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エチルエーテル、１，３−プロパンサルトンなどの非プロトン性有機溶媒を挙げることができ、これらの一種または二種以上を混合して使用する。これらのなかでは、カーボネート系の溶媒が好ましく、環状カーボネートと非環状カーボネートを混合して用いるのが特に好ましい。環状カーボネートとしてはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが好ましい。また、非環状カーボネートとしては、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネートをが好ましい。
本発明で使用できる電解液としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、ジメチルカーボネートあるいはジエチルカーボネートを適宜混合した電解液にＬｉＣＦ３  ＳＯ３  、ＬｉＣｌＯ４  、ＬｉＢＦ４  および／またはＬｉＰＦ６  を含む電解液が好ましい。特にプロピレンカーボネートもしくはエチレンカーボネートの少なくとも一方とジメチルカーボネートもしくはジエチルカーボネートの少なくとも一方の混合溶媒に、ＬｉＣＦ３  ＳＯ３  、ＬｉＣｌＯ４  、もしくはＬｉＢＦ４  の中から選ばれた少なくとも一種の塩とＬｉＰＦ６  を含む電解液が好ましい。これら電解液を電池内に添加する量は特に限定されず、正極材料や負極材料の量や電池のサイズに応じて用いることができる。
【００３７】
また、電解液の他に次の様な固体電解質も併用することができる。固体電解質としては、無機固体電解質と有機固体電解質に分けられる。
無機固体電解質には、Ｌｉの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく知られている。なかでも、Ｌｉ３  Ｎ、ＬｉＩ、Ｌｉ５  ＮＩ２  、Ｌｉ３  Ｎ−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、Ｌｉ４  ＳｉＯ４  、Ｌｉ４  ＳｉＯ４  −ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ｘＬｉ３  ＰＯ４  −（１−Ｘ）  Ｌｉ４  ＳｉＯ４  、Ｌｉ２  ＳｉＳ３  、硫化リン化合物などが有効である。有機固体電解質では、ポリエチレンオキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマー、ポリプロピレンオキサイド誘導体あるいは該誘導体を含むポリマー、イオン解離基を含むポリマー、イオン解離基を含むポリマーと上記非プロトン性電解液の混合物、リン酸エステルポリマー、非プロトン性極性溶媒を含有させた高分子マトリックス材料が有効である。さらに、ポリアクリロニトリルを電解液に添加する方法もある。また、無機と有機固体電解質を併用する方法も知られている。
【００３８】
また、放電や充放電特性を改良する目的で、他の化合物を電解質に添加しても良い。例えば、ピリジン、トリエチルフォスファイト、トリエタノールアミン、環状エーテル、エチレンジアミン、ｎ−グライム、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼン誘導体、硫黄、キノンイミン染料、Ｎ−置換オキサゾリジノンとＮ，  Ｎ’−置換イミダリジノン、エチレングリコールジアルキルエーテル、第四級アンモニウム塩、ポリエチレングリコ−ル、ピロール、２−メトキシエタノール、ＡｌＣｌ３  、導電性ポリマー電極活物質のモノマー、トリエチレンホスホルアミド、トリアルキルホスフィン、モルホリン、カルボニル基を持つアリール化合物、１２−クラウン−４のようなクラウンエーテル類、ヘキサメチルホスホリックトリアミドと４−アルキルモルホリン、二環性の三級アミン、オイル、四級ホスホニウム塩、三級スルホニウム塩などを挙げることができる。
【００３９】
また、電解液を不燃性にするために含ハロゲン溶媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを電解液に含ませることができる。また、高温保存に適性をもたせるために電解液に炭酸ガスを含ませることができる。
【００４０】
電解液は、全量を１回で注入してもよいが、２回以上に分けて注入することが好ましい。２回以上に分けて注入する場合、それぞれの液は同じ組成でも、違う組成（例えば、非水溶媒あるいは非水溶媒にリチウム塩を溶解した溶液を注入した後、前記溶媒より粘度の高い非水溶媒あるいは非水溶媒にリチウム塩を溶解した溶液を注入）でも良い。また、電解液の注入時間の短縮等のために、電池缶を減圧したり、電池缶に遠心力や超音波をかけることを行ってもよい。
【００４１】
本発明で使用できる電池缶および電池蓋は材質としてニッケルメッキを施した鉄鋼板、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４４等）、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板（同上）、アルミニウムまたはその合金、ニッケル、チタン、銅であり、形状として、真円形筒状、楕円形筒状、正方形筒状、長方形筒状である。特に、外装缶が負極端子を兼ねる場合は、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施した鉄鋼板が好ましく、外装缶が正極端子を兼ねる場合は、ステンレス鋼板、アルミニウムまたはその合金が好ましい。電池缶の形状はボタン、コイン、シート、シリンダー、角などのいずれでも良い。
電池缶の内圧上昇の対策として封口板に安全弁を用いることができる。この他、電池缶やガスケット等の部材に切り込みをいれる方法も利用することが出来る。この他、従来から知られている種々の安全素子（例えば、過電流防止素子として、ヒューズ、バイメタル、ＰＴＣ素子等）を備えつけても良い。
【００４２】
本発明で使用するリード板には、電気伝導性をもつ金属（例えば、鉄、ニッケル、チタン、クロム、モリブデン、銅、アルミニウム等）やそれらの合金を用いることが出来る。電池蓋、電池缶、電極シート、リード板の溶接法は、公知の方法（例、直流又は交流の電気溶接、レーザー溶接、超音波溶接）を用いることが出来る。封口用シール剤は、アスファルト等の従来から知られている化合物や混合物を用いることが出来る。
【００４３】
本発明で使用できるガスケットは、材質として、オレフィン系ポリマー、フッ素系ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリイミド、ポリアミドであり、耐有機溶媒性及び低水分透過性から、オレフィン系ポリマーが好ましく、特にプロピレン主体のポリマーが好ましい。さらに、プロピレンとエチレンのブロック共重合ポリマーであることが好ましい。
【００４４】
本発明の電池は必要に応じて外装材で被覆される。外装材としては、熱収縮チューブ、粘着テープ、金属フィルム、紙、布、塗料、プラスチックケース等がある。また、外装の少なくとも一部に熱で変色する部分を設け、使用中の熱履歴がわかるようにしても良い。
【００４５】
本発明の電池は必要に応じて複数本を直列及び／または並列に組み電池パックに収納される。電池パックには正温度係数抵抗体、温度ヒューズ、ヒューズ及び／または電流遮断素子等の安全素子の他、安全回路（各電池及び／または組電池全体の電圧、温度、電流等をモニターし、必要なら電流を遮断する機能を有す回路）を設けても良い。また電池パックには、組電池全体の正極及び負極端子以外に、各電池の正極及び負極端子、組電池全体及び各電池の温度検出端子、組電池全体の電流検出端子等を外部端子として設けることもできる。また電池パックには、電圧変換回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ等）を内蔵しても良い。また各電池の接続は、リード板を溶接することで固定しても良いし、ソケット等で容易に着脱できるように固定しても良い。さらには、電池パックに電池残存容量、充電の有無、使用回数等の表示機能を設けても良い。
【００４６】
本発明の電池は様々な機器に使用される。特に、ビデオムービー、モニター内蔵携帯型ビデオデッキ、モニター内蔵ムービーカメラ、コンパクトカメラ、一眼レフカメラ、レンズ付きフィルム、ノート型パソコン、ノート型ワープロ、電子手帳、携帯電話、コードレス電話、ヒゲソリ、電動工具、電動ミキサー、自動車等に使用されることが好ましい。
【００４７】
【実施例】
以下に具体例をあげ、本発明をさらに詳しく説明するが、発明の主旨を越えない限り、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例−１
〔正極合剤ペーストの作成〕
正極材料；ＬｉＣｏＯ２  （炭酸リチウムと四酸化三コバルトと３：２のモル比で混合したものをアルミナるつぼにいれ、空気中、毎分２℃で７５０℃に昇温し４時間仮焼した後、さらに毎分２℃の速度で９００℃に昇温しその温度で８時間焼成し解砕したもの。中心粒子サイズ５μｍ、洗浄品５０ｇを１００ｍｌの水に分散した時の分散液の電導度は０．６ｍＳ／ｍ、ｐＨは１０．１、窒素吸着法による比表面積は０．４２ｍ２  ／ｇ）を２００ｇとアセチレンブラック１０ｇとを、ホモジナイザーで混合し、続いて結着剤として２−エチルヘキシルアクリレートとアクリル酸とアクリロニトリルの共重合体の水分散物（固形分濃度５０重量％）を８ｇ、濃度２重量％のカルボキシメチルセルロース水溶液を６０ｇを加え混練混合し、さらに水を５０ｇを加え、ホモジナイザーで攪拌混合し、正極合剤ペーストを作成した。
【００４８】
〔負極合剤ペーストの作成〕
負極材料；ＳｎＧｅ０．１  Ｂ０．５  Ｐ０．５８Ｍｇ０．１  Ｋ０．１  Ｏ３．３５（一酸化錫６．７ｇ、ピロリン酸錫１０．３ｇ、三酸化二硼素１．７ｇ、炭酸カリウム０．７ｇ、酸化マグネシウム０．４ｇ、二酸化ゲルマニウム１．０ｇを乾式混合し、アルミナ製るつぼに入れ、アルゴン雰囲気下１５℃／分で１０００℃まで昇温し、１１００℃で１２時間焼成した後、１０℃／分で室温にまで降温し焼成炉より取り出したものを集め、ジェットミルで粉砕したもの、平均粒径４．５μｍ、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折法において２θ値で２８°付近に頂点を有するブロードなピークを有する物であり、２θ値で４０°以上７０°以下には結晶性の回折線は見られなかった。）を２００ｇ、導電剤（人造黒鉛）３０ｇとホモジナイザーで混合し、さらに結着剤として濃度２重量％のカルボキシメチルセルロース水溶液５０ｇ、ポリフッ化ビニリデン１０ｇとを加え混合したものと水を３０ｇ加えさらに混練混合し、負極合剤ペーストを作成した。
【００４９】
〔正極および負極電極シートの作成〕
上記で作成した正極合剤ペーストをブレードコーターで厚さ３０μｍのアルミニウム箔集電体の両面に、塗布量４００ｇ／ｍ２  、圧縮後のシートの厚みが２８０μｍになるように塗布し、乾燥した後、ローラープレス機で圧縮成型し所定の大きさに裁断し、帯状の正極シートを作成した。さらにドライボックス（露点；−５０℃以下の乾燥空気）中で遠赤外線ヒーターにて充分脱水乾燥し、正極シートを作成した。同様に、負極合剤ペーストを２０μｍの銅箔集電体に塗布し、上記正極シート作成と同様の方法で、塗布量７０ｇ／ｍ２  、圧縮後のシートの厚みが９０μｍである負極シートを作成した。
〔電解液調製〕
アルゴン雰囲気で、２００ｃｃの細口のポリプロピレン容器に６５．３ｇの炭酸ジエチルをいれ、これに液温が３０℃を越えないように注意しながら、２２．２ｇの炭酸エチレンを少量ずつ溶解した。次に、０．４ｇのＬｉＢＦ４  ，１２．１ｇのＬｉＰＦ６  を液温が３０℃を越えないように注意しながら、それぞれ順番に、上記ポリプロピレン容器に少量ずつ溶解した。得られた電解液（電解液１）は比重１．１３５で無色透明の液体であった。水分は１８ｐｐｍ（京都電子製  商品名ＭＫＣ−２１０型カールフィシャー水分測定装置で測定）、遊離酸分は２４ｐｐｍ（ブロムチモールブルーを指示薬とし、０．１規定ＮａＯＨ水溶液を用いて中和滴定して測定）であった。さらにこの電解液１に下表１に記載の化合物を所定濃度になるようにそれぞれ溶解させ電解液２から１３を調製した。
【００５０】
【表１】
0003633225.tif 000004
【００５１】
〔シリンダー電池の作成〕
正極シート、微孔性ポリプロピレンフィルム製セパレーター、負極シートおよびセパレーターの順に積層し、これを渦巻き状に巻回した。この巻回体を負極端子を兼ねるニッケルメッキを施した鉄製の有底円筒型電池缶に収納したものを多数用意した。各々の電池缶内に電解液１から１３をそれぞれ注入し、正極端子を有する電池蓋をガスケットを介してかしめて円筒型電池（１から１３）を作成した。
【００５２】
実施例−２
負極材料として黒鉛粉末を用いる以外は実施例１と同様の方法で表２の円筒型電池（電池番号１ａから９ａ）を作成した。
【００５３】
【表２】
0003633225.tif 000005
【００５４】
上記の方法で作成した電池について、電流密度４．８ｍＡ／ｃｍ２  、充電終止電圧４．１Ｖ、放電終止電圧２．７Ｖの条件で充放電を繰り返し、各サイクルにおける放電容量を求めた。
表１、表２には作成した電池の相対容量（各電池の１サイクルめの容量を電池１の容量で規格化したもの）およびサイクル性（各電池の１サイクルめの放電容量に対する３００サイクルめの放電容量の割合）を示した。
表１、２より一般式（１）で表される化合物を添加した場合、負極材料に種類によらずサイクル性が向上する事がわかる。負極材料として黒鉛を用いた場合は初めから容量が小さい。また本発明の化合物を添加した時のサイクル性の向上効果は非晶質負極系に比べて小さい。総合的にみて本発明を応用した非晶質負極系の非水電解液二次電池が最も性能が良い事がわかる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の化合物を用いれば容量が高く、充放電繰り返しによる放電容量の低下の少ない非水電解液二次電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施例に使用したシリンダー型電池の断面図を示す。
【符合の説明】
１  電池外装缶（負極缶）
２  電極群
３  上部絶縁板
４  正極リード
５  ガスケット
６  電池蓋（正極端子）
６１  圧力感応弁体
６２  電流遮断体
６３  ＰＴＣ素子
【図１】
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