(57)【要約】【課題】充電状態の電池を高温環境下に曝した場合でも、ガス発生や放電容量の低下を抑止することにより、電池の信頼性や性能を飛躍的に向上することができる非水電解質二次電池を提供することを目的としている。【解決手段】リチウム遷移金属複合酸化物の表面にジルコニウムとフッ素元素とから成る化合物が付着された正極活物質を含む正極１と、負極２と、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸メチル（ＦＭＰ）が含有された非水電解液と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウム遷移金属複合酸化物の表面にフッ素元素を含む化合物が付着された正極活物質を含む正極と、
負極と、
フッ素を含むカルボン酸エステルが含有された非水電解液と、
を備えることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
上記非水電解液は、環状の炭酸エステルとフッ素を含むカルボン酸エステルとからなる、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
上記フッ素元素を含む化合物には、Ｚｒ、Ｗ、Ａｌ、及び希土類からなる群から選択される少なくとも一種の元素が含まれている、請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
上記フッ素元素を含む化合物には、希土類から選択される少なくとも一種の元素が含まれている、請求項３に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
上記フッ素元素を含む化合物には、ネオジム、サマリウム、及びエルビウムからなる群から選択される少なくとも一種の元素が含まれている、請求項４に記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
上記フッ素を含むカルボン酸エステルが、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸メチル（ＦＭＰ）である、請求項１〜５の何れか１項に記載の非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートパソコン、スマートフォン等の移動情報端末の小型・軽量化が急速に進展しており、その駆動電源としての電池にはさらなる高容量化が要求されている。充放電に伴い、リチウムイオンが正、負極間を移動することにより充放電を行う非水電解質二次電池は、高いエネルギー密度を有し、高容量であるので、上記のような移動情報端末の駆動電源として広く利用されている。
ここで、上記移動情報端末は、動画再生機能、ゲーム機能といった機能の充実に伴って、更に消費電力が高まる傾向にあり、更なる高容量化及びサイクル特性の向上が強く望まれている。
【０００３】
このような観点から、下記のような提案がされている。
（１）正極活物質表面を、ＡｌＦ３、ＺｎＦ２、或いはＬｉＦで被覆することにより、正極活物質近くで生成する酸の影響を減少させ、また、正極活物質と電解質との反応性を抑制することにより、サイクル特性を改善させる提案（下記特許文献１）。
（２）フッ素化したカルボン酸エステルを電解液に用い、４．２Ｖでの充電保存時の電圧低下を抑制する提案（下記特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５３６２８５号
【特許文献２】特開２０１０−６２１３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような移動情報端末等の変遷に伴い、円筒型の電池よりも、ラミネート型の電池や角型の電池が多用されるようになってきたが、当該ラミネート型の電池や角型の電池は、上記円筒型の電池に比べて外装体が柔軟である。このため、正極活物質と電解液とが反応してガスが発生し、これによって電池内部圧力が高くなった場合には、外装体が変形し易くなる。この結果、電池膨れが生じ、これに起因して、電池が使用されている機器の部品等を破損する恐れがあった。特に、上記スマートフォン等の小型機器においては、電池の配置空間が著しく制限されるため、このような課題が生じ易かった。したがって、如何なる条件で使用された場合であっても、電池内でのガス発生を抑制して、電池が膨れるのを抑える必要がある。しかしながら、上記（１）や（２）で示した提案では、電池を高温で保存したときに多量のガスが発生するため、上述の問題を十分に解決することができない。加えて、当該ガス発生時に正極活物質が劣化するため、電池の容量低下を招くという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の非水電解質二次電池は、リチウム遷移金属複合酸化物の表面にフッ素元素を含む化合物が付着された正極活物質を含む正極と、負極と、フッ素を含むカルボン酸エステルが含有された非水電解液と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、充電状態の電池を高温環境下に曝した場合でも、ガス発生や放電容量の低下を抑止できるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明に係る非水電解質二次電池等について、以下に説明する。尚、この発明における非水電解質二次電池等は、下記の形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１０】
〔正極の作製〕
（コバルト酸リチウムの表面に噴霧するためのコート溶液の作製）
炭酸アンモニウムジルコニウム（１３％溶液、ＺｒＯ２換算）４．８ｇと、フッ化アンモニウム０．７６ｇとを混合した後、蒸留水を加えて７５ｍｌに希釈し、コート溶液を調製した。
（コバルト酸リチウムへのコーティング）
ＡｌとＭｇとがそれぞれ０．５モル％固溶したコバルト酸リチウム５００ｇをＴＫハイビスミックスにて攪拌しつつ、スプレー法を用いて上記コート溶液を上記コバルト酸リチウムに噴霧した。次に、コート溶液が噴霧されたコバルト酸リチウムを、１２０℃にて２時間乾燥した後、３００℃で７時間熱処理した。これにより、コバルト酸リチウムの表面にジルコニウムフッ化物（以下、Ｚｒフッ化物と記載することがある）が付着した正極活物質を得た。
【００１１】
（正極スラリーの調製）
先ず、上記正極活物質に、正極導電剤としてのカーボンブラック（平均粒径４０ｎｍのアセチレンブラック）粉末と、正極バインダーとしてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とが分散されたＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）溶液を混合して、正極合剤スラリーを調製した。この際、上記正極活物質と、上記正極導電剤と、上記正極バインダーとの割合は、質量比で９５：２．５：２．５となるようにした。次に、上記正極合剤スラリーを、アルミニウム箔から成る正極集電体の両面に塗布した後、１２０℃で乾燥し、更に、圧延ローラによって圧延した。これにより、上記正極集電体の両面に正極合剤層が形成された正極を得た。尚、この正極における正極活物質の充填密度は３．７０ｇ／ｃｍ３であった。上記Ｚｒフッ化物の含有量は、ジルコニウム元素換算で、上記コバルト酸リチウムに対して０．０９３４質量％であった。
【００１２】
〔負極の作製〕
先ず、負極活物質としての人造黒鉛と、分散剤としてのＣＭＣ（カルボキシメチルセルロースナトリウム）と、結着剤としてのＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）とを、９８：１：１の質量比で水溶液中において混合し、負極合剤スラリーを調製した。次に、この負極合剤スラリーを銅箔から成る負極集電体の両面に均一に塗布した後、乾燥させ、更に、圧延ローラにより圧延した。これにより、負極集電体の両面に負極合剤層が形成された負極を得た。尚、この負極における負極活物質の充填密度は１．６０ｇ／ｃｍ３であった。
【００１３】
〔非水電解液の調製〕
フルオロエチレンカーボネート(ＦＥＣ)と３，３，３−トリフルオロプロピオン酸メチル（ＦＭＰ）とを、２：８の体積比で混合した混合溶媒に対し、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１．０モル／リットルの濃度になるように溶解させて、非水電解液を調製した。
【００１４】
〔電池の作製〕
上記正負極それぞれに集電タブを取り付け、これら両極間にセパレータを配置して渦巻き状に巻回した後、巻き芯を引き抜いて渦巻状の電極体を作製した。次に、この渦巻状の電極体を押し潰して、偏平型の電極体を得た。この後、この偏平型の電極体と上記非水電解液とを、アルミニウムラミネート製の外装体内に配置し、図１及び図２に示した構造の非水電解質二次電池を作製した。尚、当該非水電解質二次電池のサイズは、３．６ｍｍ×３５ｍｍ×６２ｍｍであり、また、当該非水電解質二次電池を４．４０Ｖまで充電し、２．７５Ｖまで放電したときの放電容量は７５０ｍＡｈであった。
【００１５】
ここで、図１及び図２に示すように、上記非水電解質二次電池１１の具体的な構造は、正極１と負極２とがセパレータ３を介して対向配置されており、これら正負両極１、２とセパレータ３とから成る扁平型の電極体９には非水電解液が含浸されている。上記正極１と負極２は、それぞれ、正極集電タブ４と負極集電タブ５とに接続され、二次電池としての充放電が可能な構造となっている。尚、電極体９は、周縁同士がヒートシールされた閉口部７を備えるアルミラミネート外装体６の収納空間内に配置されている。また、図中、８は電解液等の分解により発生したガスが、充放電に及ぼす影響を最小限に抑制するための予備室である。
【実施例】
【００１６】
（実施例）
上記発明を実施するための形態と同様にして電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下、電池Ａと称する。
【００１７】
（比較例１）
コバルト酸リチウムの表面にＺｒフッ化物が付着していない正極活物質を用いたこと以外は、上記実施例と同様にして電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下、電池Ｚ１と称する。
【００１８】
（比較例２）
コバルト酸リチウムの表面に付着した化合物を、Ｚｒフッ化物に代えてジルコニウム酸化物（以下、Ｚｒ酸化物と記載することがある）としたこと以外は、上記実施例と同様にして電池を作製した。具体的には、コバルト酸リチウムの表面に化合物を付着させる際、フッ素源を加えず、炭酸アンモニウムジルコニウムのみを噴霧することにより正極活物質を作製した。
このようにして作製した電池を、以下、電池Ｚ２と称する。
【００１９】
（比較例３）
上記電解液の混合溶媒として、ＦＥＣとＭＥＣ（メチルエチルカーボネート）とを３：７の体積比で混合したものを用いたこと以外は、上記実施例と同様にして電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下、電池Ｚ３と称する。
【００２０】
（比較例４）
上記電解液の混合溶媒として、ＦＥＣとＭＥＣとを３：７の体積比で混合したものを用いたこと以外は、上記比較例１と同様にして電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下、電池Ｚ４と称する。
【００２１】
（比較例５）
上記電解液の混合溶媒として、ＦＥＣとＭＥＣとを３：７の体積比で混合したものを用いたこと以外は、上記比較例２と同様にして電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下、電池Ｚ５と称する。
【００２２】
（実験）
上記電池Ａ、Ｚ１〜Ｚ５を用いて下記に示す方法で充放電等を行って、高温連続充電特性（ガス発生による電池膨れ量、容量残存率）を調べたので、それらの結果を表１に示す。また、上記電池Ａ、Ｚ１〜Ｚ５に用いられた正極活物質のＢＥＴ比表面積を測定したので、その結果も表１に示す。尚、表１におけるガス発生による電池膨れ量（以下、単に、電池膨れ量と称することがある）は、電池Ａの電池膨れ量を１００としたときの指数で表している。
【００２３】
・連続充電試験前の充放電条件
１．０Ｉｔ（７５０ｍＡ）の電流で電池電圧４．４０Ｖとなるまで定電流充電を行った後、４．４０Ｖの定電圧で電流が（１／２０）Ｉｔ（３７．５ｍＡ）になるまで充電した。次に、１０分間休止した後、１．０Ｉｔ（７５０ｍＡ）の電流で電池電圧２．７５Ｖとなるまで定電流放電を行った。そして、この放電時に放電容量を測定して、これを連続充電試験前の放電容量とした。
【００２４】
・連続充電試験時の充電条件
上記充放電条件で充放電を１回行った後、６０℃の恒温槽に１時間放置した。次に、６０℃の環境の下、１．０Ｉｔ（７５０ｍＡ）の定電流で電池電圧４．４０Ｖとなるまで定電流充電を行った後、４．４０Ｖの定電圧で充電した。この際、６０℃の環境下におけるトータル充電時間を６０時間とした。
【００２５】
・連続充電試験後の測定
６０℃の恒温槽から各電池を取り出して、予備室における電池膨れ量（厚み増加量）を測定した。
また、電池膨れ量を測定した後、電池を室温にまで冷却した。この後、室温にて、上記連続充電試験前の放電条件と同様の条件で放電を行い、連続充電試験後１回目の放電容量を測定した。そして、下記（１）式に示す容量残存率を算出した。
容量残存率（％）＝（連続充電試験後１回目の放電容量／連続充電試験前の放電容量）×１００・・・（１）
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１に示すように、電池Ａは電池Ｚ１〜Ｚ５に比べて、電池膨れ量が少なく、且つ、容量残存率が高くなっていることが認められる。更に詳細に検討すると、非水電解液にＦＭＰを含む電池Ａ、Ｚ１、Ｚ２を比較した場合、コバルト酸リチウム表面にＺｒフッ化物が付着した電池Ａは、コバルト酸リチウム表面に何も付着していない電池Ｚ１に比べて、電池膨れ量が少なく、且つ、容量残存率が高くなっている。しかしながら、コバルト酸リチウム表面にＺｒ酸化物が付着した電池Ｚ２は電池Ｚ１に比べて、電池膨れ量が多く、且つ、容量残存率が低くなっていることが認められる。一方、非水電解液にＭＥＣを含む電池Ｚ３〜Ｚ５を比較した場合、コバルト酸リチウム表面にＺｒフッ化物やＺｒ酸化物が付着した電池Ｚ３、Ｚ５は、コバルト酸リチウム表面に何も付着していない電池Ｚ４に比べて、電池膨れ量が少なく、且つ、容量残存率が高くなっていることが認められる。このような結果となったのは、以下に示す理由によるものと考えられる。
【００２８】
充放電時には、負極とフッ素を含有した電解液とが反応し、その反応により生成するフッ素含有分解生成物が正極へ移動して、正極活物質と反応する。この反応によって、ガスが発生したり、正極が劣化したりする。この場合、コバルト酸リチウム表面にＺｒ酸化物が付着した電池Ｚ２は、コバルト酸リチウム表面に何も付着していない電池Ｚ１に比べ、正極活物質における酸化物の表面積（コバルト酸リチウムとＺｒ酸化物との表面積の和）が増大する。この結果、電池Ｚ２は電池Ｚ１に比べて、負極上で生成した分解生成物と正極活物質との反応が促進される。尚、電池Ｚ２の正極活物質は電池Ｚ１の正極活物質に比べて、酸化物の表面積が増大することは、両正極活物質のＢＥＴ比表面積を比較すれば明らかである。一方、コバルト酸リチウム表面にＺｒフッ化物が付着した電池Ａは、電池Ｚ１に比べ、正極活物質における酸化物の表面積が減少する。これは、コバルト酸リチウムの表面の一部にＺｒフッ化物が付着しているので、コバルト酸リチウムの露出面積が減少するからである。そして、負極上で生成した分解生成物はＺｒフッ化物とは反応し難いため、正極活物質表面における反応活性な面積が小さくなって、ガス発生量が減少し、且つ、正極活物質の劣化が抑制される。
【００２９】
一方、電池Ｚ３〜Ｚ５においても同様の現象が生じているにも関わらず、コバルト酸リチウム表面にＺｒフッ化物が付着した電池Ｚ３のみならず、コバルト酸リチウム表面にＺｒ酸化物が付着した電池Ｚ５においても、コバルト酸リチウム表面に何も付着していない電池Ｚ４に比べて、電池膨れ量が少なく、且つ、容量残存率が高くなっている。これは、電池Ａ、Ｚ１、Ｚ２の電解液に含まれたＦＭＰは耐酸化性に優れているため、コバルト酸リチウム表面で分解し難いのに対して、電池Ｚ３〜Ｚ５の電解液に含まれたＭＥＣは耐酸化性に劣っているため、コバルト酸リチウム表面で分解し易い。また、ＭＥＣがコバルト酸リチウム表面で分解する量は、負極上で生成した分解生成物がコバルト酸リチウム表面で分解する量に比べて格段に多い。したがって、コバルト酸リチウム表面にＺｒフッ化物が付着している場合のみならず、Ｚｒ酸化物が付着している場合であってもコバルト酸リチウムの露出面積が減少するので、電池Ｚ３のみならず電池Ｚ５であっても、電池Ｚ４に比べてガス発生が減少しているものと考えられる。但し、上述の如く、ＭＥＣがコバルト酸リチウム表面で分解する量は極めて多いので、電池Ｚ３〜Ｚ５は電池Ａ、Ｚ１、Ｚ２に比べて、ガス発生量が極めて多く、電池膨れが格段に大きくなり、しかも、正極も著しく劣化するため、容量維持率も大幅に低下している。
【００３０】
（その他の事項）
（１）本発明に用いるジルコニウムとフッ素元素とから成る化合物としては、二フッ化ジルコニウム（ＺｒＦ２）、三フッ化ジルコニウム（ＺｒＦ３）、四フッ化ジルコニウム（ＺｒＦ４）等が例示できる。また、これらジルコニウムとフッ素元素からなる化合物の一部には、ＯやＯＨが含まれてもよい。
【００３１】
（２）上記ジルコニウムとフッ素とからなる化合物が、リチウム遷移金属複合酸化物の表面に付着していることが必要である。このように、化合物がリチウム遷移金属複合酸化物の表面に付着していれば、リチウム遷移金属複合酸化物から化合物が剥がれ難くなるので、本発明の作用効果が十分に発揮できる。
ここで、リチウム遷移金属複合酸化物の表面にジルコニウムとフッ素とからなる化合物を付着させる方法としては、リチウム遷移金属複合酸化物を攪拌しつつ、ジルコニウムとフッ素とを含む溶液をリチウム遷移金属複合酸化物に噴霧することにより実施することができる。このような簡易な方法で実施できるので、電池の製造コストが高騰するのを抑制できる。
【００３２】
（３）本発明に用いるリチウム遷移金属複合酸化物としては、上記コバルト酸リチウムの他、ニッケル−コバルト−マンガン酸リチウム、ニッケル−コバルト−アルミニウム酸リチウム、ニッケル−コバルト酸リチウム、ニッケル−マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウムなどのリチウムと遷移金属の酸化物、鉄、マンガンなどのオリビン酸化合物など公知のものを用いることができる。
【００３３】
（４）リチウム遷移金属複合酸化物の表面に存在するジルコニウムとフッ素とからなる化合物の量はジルコニウム元素換算で、リチウム含有遷移金属酸化物に対して、０．０１質量％以上０．５０質量％以下であることが好ましい。０．０１質量％未満の場合、ジルコニウムとフッ素とからなる化合物の量が過少なため、当該化合物の添加による作用効果が十分に発揮されないことがある一方、０．５０質量％を超えると、リチウム遷移金属複合酸化物の表面が、充放電反応に直接関与し難い化合物で過剰に覆われて、放電性能が低下する恐れがある。
【００３４】
（５）上記リチウム遷移金属複合酸化物は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ等の物質が固溶されているほか、粒界に含まれていても良い。また、リチウム遷移金属複合酸化物の表面には、ジルコニウムとフッ素とからなる化合物の他、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ等の化合物が付着されていても良い。これらの化合物が付着されていても、電解液とリチウム遷移金属複合酸化物との接触を抑制できるからである。
【００３５】
（６）フッ素を含むカルボン酸エステルとしては、上記３，３，３−トリフルオロプロピオン酸メチルの他、酢酸２，２，２−トリフルオロエチル（ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２Ｆ３）などのトリフルオロ化合物の他、ＣＨＦ２ＣＯＯＣＨ３、ＣＨＦ２ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＣＦ２ＣＯＯＣＨ３など−ＣＯＯ−の左右にメチル基やエチル基、プロピル基などその一部もしくは全てのＨがＦに置換されたものを用いることができる。
【００３６】
（７）フッ素を含むカルボン酸エステルの他に用いられる非水電解液の溶媒（充放電中に負極と反応する溶媒）としては、以下に示す溶媒を使用することができる。例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等の環状カーボネートや、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネートや、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステルを含む化合物や、プロパンスルトン等のスルホン基を含む化合物や、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，２−ジオキサン、１，４−ジオキサン、２−メチルテトラヒドロフラン等のエーテルを含む化合物や、ブチロニトリル、バレロニトリル、ｎ−ヘプタンニトリル、スクシノニトリル、グルタルニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、１，２，３−プロパントリカルボニトリル、１，３，５−ペンタントリカルボニトリル等のニトリルを含む化合物や、ジメチルホルムアミド等のアミドを含む化合物等を用いることができる。特に、これらのＨの一部がＦにより置換されている溶媒が好ましく用いられる。また、これらを単独又は複数組み合わせて使用することができ、特に環状カーボネートと鎖状カーボネートとを組み合わせた溶媒や、さらにこれらに少量のニトリルを含む化合物やエーテルを含む化合物が組み合わされた溶媒が好ましい。
【００３７】
更に、上記の非水電解液に用いる溶質としても、従来から非水電解質二次電池において一般に使用されている公知のリチウム塩を用いることができる。そして、このようなリチウム塩としては、Ｐ、Ｂ、Ｆ、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｃｌの中の一種類以上の元素を含むリチウム塩を用いることができ、具体的には、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４等のリチウム塩及びこれらの混合物を用いることができる。特に、非水電解質二次電池における高率充放電特性や耐久性を高めるためには、ＬｉＰＦ６を用いることが好ましい。
【００３８】
また、溶質としては、オキサラト錯体をアニオンとするリチウム塩を用いることもできる。このオキサラト錯体をアニオンとするリチウム塩としては、ＬｉＢＯＢ〔リチウム−ビスオキサレートボレート〕の他、中心原子にＣ２Ｏ４２−が配位したアニオンを有するリチウム塩、例えば、Ｌｉ［Ｍ（Ｃ２Ｏ４）ｘＲｙ］（式中、Ｍは遷移金属，周期律表のIIIｂ族，IVｂ族，Ｖｂ族から選択される元素、Ｒはハロゲン、アルキル基、ハロゲン置換アルキル基から選択される基、ｘは正の整数、ｙは０又は正の整数である。）で表わされるものを用いることができる。具体的には、Ｌｉ［Ｂ（Ｃ２Ｏ４）Ｆ２］、Ｌｉ［Ｐ（Ｃ２Ｏ４）Ｆ４］、Ｌｉ［Ｐ（Ｃ２Ｏ４）２Ｆ２］等がある。但し、高温環境下においても負極の表面に安定な被膜を形成するためには、ＬｉＢＯＢを用いることが最も好ましい。
尚、上記溶質は、単独で用いるのみならず、２種以上を混合して用いても良い。また、溶質の濃度は特に限定されないが、電解液１リットル当り０．８〜１．７モルであることが望ましい。更に、大電電流での放電を必要とする用途では、上記溶質の濃度が電解液１リットル当たり１．０〜１．６モルであることが望ましい。
【００３９】
（８）本発明に用いる負極としては、従来から用いられてきた負極を用いることができ、特に、リチウムを吸蔵放出可能な炭素材料、あるいはリチウムと合金を形成可能な金属またはその金属を含む合金化合物が挙げられる。
炭素材料としては、天然黒鉛や難黒鉛化性炭素、人造黒鉛等のグラファイト類、コークス類等を用いることができ、合金化合物としては、リチウムと合金可能な金属を少なくとも１種類含むものが挙げられる。特に、リチウムと合金形成可能な元素としてはケイ素やスズであることが好ましく、これらが酸素と結合した、酸化ケイ素や酸化スズ等を用いることもできる。また、上記炭素材料とケイ素やスズの化合物とを混合したものを用いることができる。
上記の他、エネルギー密度は低下するものの、負極材料としてはチタン酸リチウム等の金属リチウムに対する充放電の電位が、炭素材料等より高いものも用いることができる。
【００４０】
（９）正極とセパレータとの界面、又は、負極とセパレータとの界面には、従来から用いられてきた無機物のフィラーからなる層を形成することができる。フィラーとしても、従来から用いられてきたチタン、アルミニウム、ケイ素、マグネシウム等を単独もしくは複数用いた酸化物やリン酸化合物、またその表面が水酸化物等で処理されているものを用いることができる。
上記フィラー層の形成は、正極、負極、或いはセパレータに、フィラー含有スラリーを直接塗布して形成する方法や、フィラーで形成したシートを、正極、負極、或いはセパレータに貼り付ける方法等を用いることができる。
【００４１】
（１０）本発明に用いるセパレータとしては、従来から用いられてきたセパレータを用いることができる。具体的には、ポリエチレンからなるセパレータのみならず、ポリエチレン層の表面にポリプロピレンからなる層が形成されたものや、ポリエチレンのセパレータの表面にアラミド系の樹脂等の樹脂が塗布されたものを用いても良い。
【００４２】
（１１）本発明に用いる外装体としては、アルミラミネートの他、アルミニウムの缶、ステンレスの缶など、容易に変形するものを用いることができる。尚、電池の軽量化のためには、外装体として、アルミラミネートもしくはアルミニウムの缶を用いることが好ましい。また、外装体の厚みが０．５ｍｍ以下である場合には外装体が変形し易いので、本発明は有用である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば携帯電話、ノートパソコン、スマートフォン等の移動情報端末の駆動電源や、電気自動車、ＨＥＶや電動工具といった高出力向けの駆動電源や、蓄電関連の電源に展開が期待できる。
【符号の説明】
【００４４】
１：正極
２：負極
３：セパレータ
４：正極集電タブ
５：負極集電タブ
６：アルミラミネート外装体
【図１】
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【図２】
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