(57)【要約】【課題】高温環境下での出力特性が良好で、特に高率放電特性が良好な非水電解液電池を提供する。【解決手段】本願で開示の非水電解液電池は、正極、負極、非水電解液及びセパレータを備え、前記正極は、正極合剤層と正極集電体とを含み、前記正極合剤層は、正極活物質として、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含み、前記正極活物質は、全体として、Ｌｉと、Ｎｉと、Ｌｉ及びＮｉ以外の金属Ｍとを含み、前記正極活物質の全量中において、全Ｎｉ量及び全金属Ｍ量の合計量に対する全Ｎｉ量の比率をモル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）で表すと、０．１５＜Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＜０．５であり、前記正極合剤層は、前記正極集電体の少なくとも片面に形成され、前記正極集電体の片面あたりの前記正極合剤層の質量が、７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下であり、前記負極は、Ａｌ活性層を含み、前記Ａｌ活性層の表面側には、Ｌｉ−Ａｌ合金が形成され、前記非水電解液は、リチウム塩及び有機溶媒を含んでいる。【選択図】図２
2019175786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、非水電解液及びセパレータを含む非水電解液電池であって、
前記正極は、正極合剤層と正極集電体とを含み、
前記正極合剤層は、正極活物質として、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含み、
前記正極活物質は、全体として、Ｌｉと、Ｎｉと、Ｌｉ及びＮｉ以外の金属Ｍとを含み、
前記正極活物質の全量中において、全Ｎｉ量及び全金属Ｍ量の合計量に対する全Ｎｉ量の比率をモル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）で表すと、０．１５＜Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＜０．５であり、
前記正極合剤層は、前記正極集電体の少なくとも片面に形成され、
前記正極集電体の片面あたりの前記正極合剤層の質量が、７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下であり、
前記負極は、Ａｌ活性層を含み、
前記Ａｌ活性層の表面側には、Ｌｉ−Ａｌ合金が形成され、
前記非水電解液は、リチウム塩及び有機溶媒を含むことを特徴とする非水電解液電池。
【請求項２】
前記リチウム含有ニッケル層状酸化物は、下記一般式（１）で表される請求項１に記載の非水電解液電池。
Ｌｉ1+xＮｉ1-y-zＭ1yＭ2zＯ2      （１）
前記一般式（１）中、Ｍ1はＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｗ及びＥｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ2はＬｉ、Ｎｉ及びＭ1以外の元素であり、−０．１≦ｘ≦０．１、０．５＜ｙ＜０．８５、０≦ｚ≦０．０５である。
【請求項３】
前記正極活物質は、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物とは異なるリチウム含有複合酸化物を更に含む請求項１又は２に記載の非水電解液電池。
【請求項４】
前記正極活物質は、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物を５０質量％以上含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水電解液電池。
【請求項５】
前記負極は、Ｌｉと合金化しない金属基材層と、前記金属基材層に接合された前記Ａｌ活性層とを含み、
前記Ａｌ活性層の表面側には、Ｌｉ−Ａｌ合金が形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の非水電解液電池。
【請求項６】
前記Ｌｉと合金化しない金属基材層が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ及びＦｅからなる群から選択される金属又はその合金で構成されている請求項５に記載の非水電解液電池。
【請求項７】
前記金属基材層の厚みが、１０μｍ以上５０μｍ以下である請求項５又は６に記載の非水電解液電池。
【請求項８】
前記非水電解液は、下記一般式（２）で表される基を分子内に有するリン酸化合物又はホウ酸化合物を更に含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の非水電解液電池。
【化１】
2019175786.tif 000007
前記一般式（２）中、ＸはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎであり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表し、水素原子の一部又は全部がフッ素で置換されていてもよい。
【請求項９】
前記非水電解液は、前記一般式（２）で表される基を分子内に有するリン酸化合物として、リン酸トリス（トリメチルシリル）を含む請求項８に記載の非水電解液電池。
【請求項１０】
前記非水電解液は、前記一般式（２）で表される基を分子内に有するホウ酸化合物として、ホウ酸トリス（トリメチルシリル）を含む請求項８に記載の非水電解液電池。
【請求項１１】
前記非水電解液は、前記リチウム塩としてＬｉＢＦ4を含み、前記有機溶媒としてプロピレンカーボネートを含み、更にニトリル化合物を含む請求項１〜１０のいずれか１項に記載の非水電解液電池。
【請求項１２】
前記非水電解液は、前記ニトリル化合物として、スベロニトリル、ピメロニトリル及びアジポニトリルからなる群から選択される少なくとも１種を含む請求項１１に記載の非水電解液電池。
【請求項１３】
前記非水電解液の前記ニトリル化合物の含有量が、０．１質量％以上１０質量％以下である請求項１１又は１２に記載の非水電解液電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温貯蔵特性が良好な非水電解液電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非水電解液電池は、高容量、高電圧などの特性を生かして、種々の用途に利用されている。特に近年では、車載用機器の非水電解液電池の需要が伸びている。
【０００３】
従来は、車載用の電子機器の電源としては、汎用されている非水電解液二次電池よりも貯蔵特性が良好で、数年以上の長期にわたって貯蔵しても、容量低下がほとんどない非水電解液一次電池が利用されている。
【０００４】
前記非水電解液一次電池の負極活物質には、金属リチウムや、Ｌｉ−Ａｌ（リチウム−アルミニウム）合金などのリチウム合金が用いられているが、非水電解液二次電池においても、負極活物質としてリチウム合金を用いることができるため、リチウムを吸蔵、放出可能な金属と、リチウムの吸蔵、放出能力のない異種金属とのクラッド材を用いて負極を構成することにより、電池特性の安定化を実現することも提案されている（特許文献１、２）。
【０００５】
一方、高容量で高温貯蔵後の電池膨れを小さくする目的で、正極活物質の全量中の全リチウムに対する全ニッケルの全モル比率を０．０５〜１．０とし、且つ、非水電解液に特定のホスホノアセテート類化合物を添加したリチウム二次電池が提案されている（特許文献３）。
【０００６】
また、高容量で、充放電サイクル特性に優れ、且つ安全性などの信頼性を高める目的で、平均粒子径の異なる２種以上のリチウム含有遷移金属酸化物を用いたリチウム二次電池が提案されている（特許文献４）。
【０００７】
また、繰り返し充電が可能で、且つ高温環境下での貯蔵特性を高める目的で、Ｌｉと合金化しない金属基材層と金属基材層の両面にＡｌ活性層とを含有する積層体を有し、Ａｌ活性層の表面側にＬｉ−Ａｌ合金が形成されている負極を用いた非水電解液電池が提案されている（特許文献５）。
【０００８】
また、高温貯蔵後の低温での負荷特性を改善する目的で、リン酸トリス（トリメチルシリル）などのリン酸化合物を非水電解質に含有する非水電解質電池が提案されている（特許文献６）。
【０００９】
更に、高温環境下での貯蔵特性を改善する目的で、負極として前記のようなクラッド材を用い、正極活物質として特性組成のリチウム含有ニッケル層状酸化物を用いた非水電解液電池が提案されている（特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２９３３０２号公報
【特許文献２】特開平１０−１０６６２８号公報
【特許文献３】国際公開第２０１２／０１４９９８号
【特許文献４】特開２００７−２８７６５８号公報
【特許文献５】国際公開第２０１６／０３９３２３号
【特許文献６】国際公開第２０１７／００２９８１号
【特許文献７】国際公開第２０１７／１３８３６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一方、正極活物質として特定組成のリチウム含有ニッケル層状酸化物を用いた特許文献７に開示の非水電解液電池では、高温貯蔵後の電池膨れを抑制することはできても、高温貯蔵後の高率放電特性が低下するという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記問題を解決したものであり、高温環境下での出力特性の良好な非水電解液電池を提供するものであり、特に高率放電特性が良好な非水電解液電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の非水電解液電池は、正極、負極、非水電解液及びセパレータを含む非水電解液電池であって、前記正極は、正極合剤層と正極集電体とを含み、前記正極合剤層は、正極活物質として、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含み、前記正極活物質は、全体として、Ｌｉと、Ｎｉと、Ｌｉ及びＮｉ以外の金属Ｍとを含み、前記正極活物質の全量中において、全Ｎｉ量及び全金属Ｍ量の合計量に対する全Ｎｉ量の比率をモル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）で表すと、０．１５＜Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＜０．５であり、前記正極合剤層は、前記正極集電体の少なくとも片面に形成され、前記正極集電体の片面あたりの前記正極合剤層の質量が、７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下であり、前記負極は、Ａｌ活性層を含み、前記Ａｌ活性層の表面側には、Ｌｉ−Ａｌ合金が形成され、前記非水電解液は、リチウム塩及び有機溶媒を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高温環境下での出力特性が良好で、特に高率放電特性が良好な非水電解液電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態の非水電解液電池に使用される負極前駆体の一例を模式的に表す断面図である。
【図２】図２は、実施例の非水電解液電池を模式的に表す斜視図である。
【図３】図３は、図２のＩ−Ｉ線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本願で開示する非水電解液電池の実施形態について説明する。本実施形態の非水電解液電池は、正極、負極、非水電解液及びセパレータを備えている。前記正極は、正極合剤層と正極集電体とを含み、前記正極合剤層は、正極活物質として、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含み、前記正極活物質は、全体として、Ｌｉと、Ｎｉと、Ｌｉ及びＮｉ以外の金属Ｍとを含み、前記正極活物質の全量中において、全Ｎｉ量及び全金属Ｍ量の合計量に対する全Ｎｉ量の比率をモル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）で表すと、０．１５＜Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＜０．５であり、前記正極合剤層は、前記正極集電体の少なくとも片面に形成され、前記正極集電体の片面あたりの前記正極合剤層の質量が、７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下である。また、前記負極は、Ａｌ活性層を含み、前記Ａｌ活性層の表面側には、Ｌｉ−Ａｌ合金が形成されている。更に、前記非水電解液は、リチウム塩及び有機溶媒を含んでいる。
【００１７】
本実施形態の非水電解液電池は、上記構成とすることにより、高温環境下での出力特性を向上でき、特に高率放電特性を向上させることができる。
【００１８】
Ｌｉ（金属Ｌｉ）や、Ｌｉ−Ａｌ合金（ＬｉとＡｌとの合金）は、炭素材料に比べてＬｉ（Ｌｉイオン）の受け入れ性が低く、これを負極活物質に用いた非水電解液二次電池では、充放電を繰り返した際に、早期に容量が低下しやすい。こうしたことから、充放電を繰り返し行って使用することが想定されている従来の非水電解液二次電池では、黒鉛などの炭素材料が負極活物質として汎用されている。
【００１９】
しかし、炭素材料を負極活物質に用いた非水電解液二次電池では、自己放電が起きやすく、充電状態で貯蔵すると容量低下が生じやすい。
【００２０】
こうしたことから、車載用機器に用いる電池としては、従来の非水電解液二次電池よりも貯蔵特性が良好で、数年以上の長期にわたって貯蔵しても、容量低下がほとんどない非水電解液一次電池が適用されている。
【００２１】
その一方で、こうした用途においても、メンテナンスの容易さなどの理由から、通常の二次電池のように充放電を多数繰り返すことは求めないまでも、数回〜数十回程度の回数で充電が可能な電池の適用要請がある。
【００２２】
そこで、本実施形態の非水電解液電池では、特に車載用など高温環境下で使用される場合にあっても、高い貯蔵特性と高容量化とを実現することができ、また、ある程度の回数の充電が可能となるように、Ａｌ活性層の表面側に形成されたＬｉ−Ａｌ合金を負極活物質として使用することにした。
【００２３】
更に、本実施形態の非水電解液電池では、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含む正極活物質を用い、正極活物質の全量中の全Ｎｉ量を特定の範囲とし、且つ、正極集電体の片面あたりの正極合剤層の質量を７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下とした正極を使用する。
【００２４】
非水電解液電池に用いる正極活物質としては、コバルト酸リチウムが一般的である。しかしながら、コバルト酸リチウムを正極活物質として使用する二次電池は、充電状態で高温下に保管すると、金属（コバルト）の溶出が起こる。そうすると、充放電に寄与できる正極活物質が減ることになるため、その後の放電容量が低下する。更に、金属（コバルト）の溶出に伴ってガスが発生することで、電池が膨れる。
【００２５】
しかしながら、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含む正極活物質を用い、正極活物質の全量中の全Ｎｉ量を特定の範囲とした場合には、電池を充電した状態で高温下においても金属溶出が起こり難い。そのため、それに伴う放電容量低下を抑制することができる。
【００２６】
更に、正極集電体の片面あたりの正極合剤層の質量を７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下とすることにより、正極合剤層中のＬｉイオンの移動距離を小さくしつつ、ある程度の量の正極活物質を確保して、高率放電時の負荷を低減できる。
【００２７】
このように、本実施形態では、Ａｌ活性層による貯蔵特性向上効果と、前記正極を使用することによる金属溶出抑制作用及び高率放電負荷低減作用とが相乗的に機能することで、長期間高温貯蔵した後においても、出力特性が良好で、特に高率放電特性が良好な電池とすることができる。
【００２８】
以下、本実施形態の非水電解液電池の各構成要素について説明する。
【００２９】
＜負極＞
本実施形態の非水電解液電池に係る負極の形成には、第１の方法として、Ｌｉと合金化しない金属基材層（以下、単に「基材層」ともいう。）とＡｌ金属層（以下、単に「Ａｌ層」ともいう。）とを接合して形成した積層金属箔の、Ａｌ層の表面に、Ｌｉ箔を貼り合わせるなどの方法によりＬｉ層が形成された積層体（負極前駆体）を使用する方法、及び、第２の方法として、Ｌｉ箔を貼り合わせずに、基材層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔（負極前駆体）のみを使用する方法がある。これらの第１の方法及び第２の方法は、放電時に負極の形状を安定にし、次回の充電を容易にするために、負極に集電体を用いる方法である。一方、第３の方法として、負極に集電体を用いずに、Ａｌ箔のみを負極前駆体として使用する方法がある。
【００３０】
先ず、前記第１の方法と前記第２の方法について説明する。Ｌｉ−Ａｌ合金を形成するためのＡｌ金属層（Ａｌ箔など）と、集電体として作用するＬｉと合金化しない金属基材層（Ｃｕ箔など）とをあらかじめ接合して用い、更に、前記Ａｌ金属層の表面にＬｉ層（Ｌｉ箔など）を積層させ、前記Ｌｉ層のＬｉと前記Ａｌ金属層のＡｌとを反応させる方法（第１の方法）、又は前記Ａｌ金属層と前記金属基材層との接合体をそのまま電池の組み立てに用い、組み立て後の充電によって、前記Ａｌ金属層のＡｌを非水電解液中のＬｉイオンと電気化学的に反応させる方法（第２の方法）などにより、前記Ａｌ金属層の少なくとも表面側をＬｉ−Ａｌ合金とすることにより、前記Ａｌ金属層を、そのＡｌ金属層の少なくとも表面にＬｉ−Ａｌ合金層が形成されたＡｌ活性層に変換し、前記金属基材層の表面に前記Ａｌ活性層が接合された負極とすることで、貯蔵時の内部抵抗の増大を抑え得ることができる。
【００３１】
また、前記Ａｌ金属層と前記金属基材層とをあらかじめ接合しておくことで、前記Ａｌ金属層の少なくとも表面側にＬｉ−Ａｌ合金を形成してＡｌ活性層とすることに伴う負極の変形（湾曲など）をある程度抑制することもできる。
【００３２】
前記基材層は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅなどの金属、又はそれら元素と他の元素との合金（ただし、ステンレス鋼などの、Ｌｉと反応しない合金）により構成することができる。
【００３３】
前記基材層は、具体的には、前記金属又は合金の箔や蒸着膜、めっき膜などにより構成される。
【００３４】
前記Ａｌ層は、純Ａｌ、又は、強度の向上などを目的とする添加元素を有するＡｌ合金により構成することができ、具体的には、それらの箔や蒸着膜、めっき膜などにより構成される。
【００３５】
前記Ｌｉ層の形成には、前記Ａｌ層の表面にＬｉ箔を貼り合わせる方法や、Ｌｉの蒸着膜を形成する方法などを用いることができる。
【００３６】
図１に、本実施形態の非水電解液電池に使用される負極を形成するための積層体（負極前駆体）の一例を模式的に表す断面図を示す。図１において、負極前駆体１００は、基材層１０１ａの両面にＡｌ層１０１ｂ、１０１ｂを接合して構成した積層金属箔１０１の、Ａｌ層１０１ｂ、１０１ｂの表面に、Ｌｉ箔１０２、１０２が貼り合わされて形成された積層体である。
【００３７】
前記負極前駆体を用いて負極を形成する非水電解液電池では、非水電解液の共存下でＬｉ箔のＬｉとＡｌ層のＡｌとが反応して、Ａｌ層のＬｉ箔が貼り合わされた側（セパレータ側）の表面にＬｉ−Ａｌ合金が形成され、Ａｌ層がＡｌ活性層に変化する。即ち、前記負極のＡｌ活性層の少なくとも表面側（Ｌｉ箔側）には、非水電解液電池内で形成されたＬｉ−Ａｌ合金が存在する。
【００３８】
前記負極前駆体では、基材層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔において、基材層の片面にＡｌ層を接合していてもよく、また、図１に示すように基材層の両面にＡｌ層を接合していてもよい。
【００３９】
図１に示すように、基材層の両面にＡｌ層を接合し、且つ両方のＡｌ層の表面側でＬｉ−Ａｌ合金の形成を行った場合には、基材層の片面にＡｌ層を接合し、そのＡｌ層の表面側でＬｉ−Ａｌ合金の形成を行う場合に比べて、負極の変形（湾曲など）、及びそれに伴う電池の体積変化や電池の特性劣化を更に抑制することが可能となる。
【００４０】
他方、基材層が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ及びＦｅより選択される金属又はその合金で構成されている場合には、Ｌｉ−Ａｌ合金が形成される際の体積変化による負極の変形を抑制する作用がより向上するため、基材層の両面にＡｌ層を接合する場合だけでなく、基材層の片面のみにＡｌ層の接合及びＬｉ−Ａｌ合金の形成を行う場合であっても負極の変形（湾曲など）、及びそれに伴う電池の体積変化や電池の特性劣化を更に抑制することが可能となる。
【００４１】
以下では、基材層がＣｕ（Ｃｕ箔）である場合、及び基材層がＮｉ（Ｎｉ箔）である場合を例示して説明するが、基材層がＣｕやＮｉ以外の材料である場合も同様である。
【００４２】
Ｃｕ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔としては、Ｃｕ箔とＡｌ箔とのクラッド材、Ｃｕ箔上にＡｌを蒸着してＡｌ層を形成した積層膜などが挙げられる。
【００４３】
Ｃｕ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔に係るＣｕ層としては、Ｃｕ（及び不可避不純物）からなる層や、合金成分としてＺｒ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｐなどを含み、残部がＣｕ及び不可避不純物であるＣｕ合金（前記合金成分の含有量は、例えば、合計で１０質量％以下、好ましくは１質量％以下）からなる層などが挙げられる。
【００４４】
また、Ｎｉ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔としては、Ｎｉ箔とＡｌ箔とのクラッド材、Ｎｉ箔上にＡｌを蒸着してＡｌ層を形成した積層膜などが挙げられる。
【００４５】
Ｎｉ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔に係るＮｉ層としては、Ｎｉ（及び不可避不純物）からなる層や、合金成分としてＺｒ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｐなどを含み、残部がＮｉ及び不可避不純物であるＮｉ合金（前記合金成分の含有量は、例えば、合計で２０質量％以下）からなる層などが挙げられる。
【００４６】
更に、Ｃｕ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔やＮｉ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔に係るＡｌ層としては、Ａｌ（及び不可避不純物）からなる層や、合金成分としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏなどを含み、残部がＡｌ及び不可避不純物であるＡｌ合金（前記合金成分の含有量は、例えば、合計で５０質量％以下）からなる層などが挙げられる。
【００４７】
Ｃｕ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔やＮｉ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔においては、負極活物質となるＬｉ−Ａｌ合金の割合を一定以上とするために、基材層であるＣｕ層やＮｉ層の厚みを１００としたときに、Ａｌ層の厚み（ただし、基材層であるＣｕ層やＮｉ層の両面にＡｌ層を接合させた場合には、片面あたりの厚み。以下同じ。）は、１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましく、５０以上であることが更に好ましく、７０以上であることが特に好ましい。また、集電効果を高め、Ｌｉ−Ａｌ合金を十分に保持するためには、Ｃｕ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔やＮｉ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔において、基材層であるＣｕ層やＮｉ層の厚みを１００としたときに、Ａｌ層の厚みは、５００以下であることが好ましく、４００以下であることがより好ましく、３００以下であることが特に好ましく、２００以下であることが最も好ましい。
【００４８】
基材層であるＣｕ層やＮｉ層の厚みは、１０〜５０μｍであることが好ましく、４０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
Ｃｕ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔やＮｉ層とＡｌ層とを接合して形成した積層金属箔の厚みは、負極の容量を一定以上とするために、５０μｍ以上であることが好ましく、６０μｍ以上であることがより好ましく、また、正極活物質との容量比を適切な範囲とするために、３００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましく、１５０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００５０】
負極前駆体に使用するＬｉ箔としては、Ｌｉ（及び不可避不純物）からなる箔や、合金成分としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏなどを合計で４０質量％以下の量で含み、残部がＬｉ及び不可避不純物であるＬｉ合金からなる箔などが挙げられる。
【００５１】
また、積層金属箔の表面にＬｉ箔が貼り合わされて形成された前記の積層体を負極前駆体として用いて負極のＡｌ活性層を形成する方法以外に、前述のとおり、第２の方法として、前記積層金属箔をそのまま負極前駆体として使用して電池を組み立て、組み立て後の電池を充電する方法によっても、負極を構成するＡｌ活性層を形成することができる。
【００５２】
即ち、前記積層金属箔のＡｌ金属層の少なくとも表面側のＡｌを、電池の充電によって非水電解液中のＬｉイオンと電気化学的に反応させることにより、少なくとも表面側にＬｉ−Ａｌ合金が形成されたＡｌ活性層とすることも可能である。
【００５３】
Ｌｉ箔が貼り合わされていない前記積層金属箔を負極前駆体として用いる第２の方法によれば、電池の製造工程を簡略化することができる。一方、Ｌｉ箔が貼り合わされている前記積層金属箔を負極前駆体として用いてＡｌ活性層を形成することにより、Ｌｉ−Ａｌ合金の不可逆容量を、負極前駆体のＬｉ層のＬｉが相殺することになることから、高容量化のためには、前述の第１の方法で負極を形成（負極のＡｌ活性層を形成）することが好ましく、また、第１の方法に係る負極前駆体を用いて電池を組み立て、更に充電を行って負極を形成（負極のＡｌ活性層を形成）してもよい。
【００５４】
Ｌｉと合金化しない金属基材層と、前記金属基材層に接合されたＡｌ活性層とを備える積層体を負極として有する電池においては、負極活物質として作用する物質の結晶構造を良好に保って負極の電位を安定化させて、より優れた貯蔵特性を確保する観点から、第１の方法及び第２の方法のいずれの方法によって負極のＡｌ活性層を形成する場合であっても、負極のＡｌ活性層におけるＬｉとＡｌとの合計を１００原子％としたときのＬｉの含有量が、４８原子％以下である範囲において電池を使用することが好ましい。即ち、電池の充電時に、Ａｌ活性層のＬｉの含有量が４８原子％を超えない範囲で充電を終止することが好ましく、Ｌｉの含有量が、４０原子％以下である範囲において充電を終止することがより好ましく、３５原子％以下である範囲において充電を終止することが特に好ましい。
【００５５】
前記積層金属箔のＡｌ層は、全体がＬｉと合金化して活物質として作用してもよいが、Ａｌ層のうちの基材層側をＬｉと合金化させず、Ａｌ活性層を、表面側のＬｉ−Ａｌ合金層と基材側に残存するＡｌ層との積層構造とすることがより好ましい。
【００５６】
即ち、前記の状態で充電を終止することにより、前記Ａｌ層のセパレータ側（正極側）を、Ｌｉと反応させてＬｉ−Ａｌ合金（α相とβ相との混合相又はβ相）とし、一方、前記基材層との接合部付近のＡｌ層は、実質的にＬｉと反応させずに元のＡｌ層のまま残存するか、又はセパレータ側よりもＬｉの含有量を低くすることにより、元のＡｌ層と基材層との優れた密着性を維持することができ、セパレータ側に形成されたＬｉ−Ａｌ合金を基材層上に保持しやすくなると考えられる。特に、前記Ａｌ層のセパレータ側に形成されるＬｉ−Ａｌ合金に、α相が混在した状態で充電を終止することがより好ましい。
【００５７】
本明細書では、「実質的にＬｉと反応させずに元のＡｌ層のまま残存する」とは、Ａｌ層がＬｉを含有していない状態のほか、Ａｌ層がＬｉを数原子％以下の範囲で固溶した状態も含め、Ａｌがα相の状態のままで維持されることを指すものとする。
【００５８】
また、本実施形態の非水電解液電池においては、放電容量及び高率放電特性をより高める観点から、負極のＡｌ活性層におけるＬｉとＡｌとの合計を１００原子％としたときのＬｉの含有量が、１５原子％以上となる範囲まで電池を充電することが好ましく、２０原子％以上となる範囲まで電池を充電することがより好ましい。
【００５９】
更に、本実施形態の非水電解液電池に係る負極は、Ａｌ金属相（α相）とＬｉ−Ａｌ合金相（β相）とが共存する状態で放電を終了することが望ましく、これにより、充放電時の負極の体積変化を抑制し、充放電サイクルでの容量劣化を抑制することができる。負極にＬｉ−Ａｌ合金のβ相を残存させるためには、放電終了時の、負極におけるＬｉとＡｌとの合計を１００原子％としたときのＬｉの含有量を、およそ３原子％以上とすればよく、５原子％以上とすることが好ましい。一方、放電容量を大きくするためには、放電終了時のＬｉ含有量は、１２原子％以下であることが好ましく、１０原子％以下であることがより好ましい。
【００６０】
前記のような電池の使用状況を実現しやすくするために、本実施形態の非水電解液電池において、第１の方法により負極を形成する場合に使用する負極前駆体においては、電池組み立て時における、Ａｌ層の厚みを１００としたときの前記Ａｌ層に貼り合せるＬｉ層の厚みを、１０以上とすることが好ましく、２０以上とすることがより好ましく、３０以上とすることが更に好ましく、また、８０以下とすることが好ましく、７０以下とすることがより好ましい。
【００６１】
具体的なＬｉ箔の厚み（前記積層体が両面にＬｉ箔を有している場合は、片面あたりの厚み。）は、１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましく、３０μｍ以上であることが更に好ましく、また、８０μｍ以下であることが好ましく、７０μｍ以下であることがより好ましい。
【００６２】
Ｌｉ箔とＡｌ層（Ａｌ層を構成するためのＡｌ箔、又は負極集電体を構成する基材層とＡｌ層とが接合して構成された箔に係るＡｌ層）との貼り合わせは、圧着などの常法により行うことができる。
【００６３】
第１の方法で負極を形成する場合に用いる負極前駆体として使用する前記積層体は、Ｃｕ層とＡｌ層とを接合した箔やＮｉ層とＡｌ層とを接合した箔のＡｌ層の表面に、Ｌｉ箔を貼り合わせる方法で製造することができる。
【００６４】
次に、前記第３の方法について説明する。前記第３の方法では、負極前駆体としてＡｌで構成された箔を使用することができる。Ａｌ箔は、あらかじめ一定量のＬｉと合金化しておくことも可能であるが、前記第２の方法と同様に電池を組み立て後の充電によって、前記Ａｌ箔の表面のＡｌを非水電解液中のＬｉイオンと電気化学的に反応させてＬｉ−Ａｌ合金に変換することも可能である。前記第３の方法は、前記第１の方法や前記第２の方法とは異なり、Ａｌ金属層と金属基材層とをあらかじめ接合しておく工程は不要になり、生産工程を簡素化させることができ、好ましい。
【００６５】
前記第３の方法で用いるＡｌ箔としては、Ａｌ（及び不可避不純物）からなる箔や、合金成分としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏなどを含み、残部がＡｌ及び不可避不純物であるＡｌ合金（前記合金成分の含有量は、例えば、合計で５０質量％以下）からなる箔などが挙げられる。Ａｌ箔の厚みは４０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ以上であることがより好ましく、また、正極活物質との容量比を適切な範囲とするために、３００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることが特に好ましい。
【００６６】
負極を形成する前記第１の方法及び前記第２の方法で負極前駆体として使用する前記積層体におけるＣｕ層やＮｉ層、及び、前記第３の方法で負極前駆体として使用するＡｌ箔には、それぞれ常法に従って負極リード体を設けることができる。
【００６７】
＜正極＞
本実施形態の非水電解液電池に係る正極には、例えば、正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含有する正極合剤層を、集電体の片面又は両面に有する構造のものが使用できる。また、前記正極活物質としては、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含む正極活物質を用い、前記正極活物質は、全体として、Ｌｉと、Ｎｉと、Ｌｉ及びＮｉ以外の金属Ｍとを含み、前記正極活物質の全量中において、全Ｎｉ量及び全金属Ｍ量の合計量に対する全Ｎｉ量の比率をモル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）で表すと、０．１５＜Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＜０．５とする。前記金属Ｍは、２種以上の金属であってもよい。更に、前記正極集電体の片面あたりの前記正極合剤層の質量を７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下とする。
【００６８】
一般に正極活物質は高温環境下において非水電解液と反応し、正極上には反応生成物が堆積され、同時にガスが発生する。リチウムイオン二次電池などの非水電解液電池に一般的に使用されるコバルト酸リチウムを正極活物質として用いると、高温下でコバルト酸リチウムの表面と非水電解液とが反応してＣｏを含む反応生成物が正極の表面に堆積し、同時にガスが発生するが、Ｃｏを含む反応生成物は更に分解されて非水電解液中にＣｏが溶出する。そして、再びコバルト酸リチウムの表面と非水電解液とが反応しＣｏを含む反応生成物が生じると共にガスが発生する。つまり、正極活物質にコバルト酸リチウムを多く含むと、電池が高温に晒されるたびにＣｏが溶出し続け、ガスも発生し続ける。
【００６９】
しかし、リチウム含有ニッケル層状酸化物を含む正極活物質を用い、前記正極活物質が、全体として、Ｌｉと、Ｎｉと、Ｌｉ及びＮｉ以外の金属Ｍとを含み、前記正極活物質の全量中において、全Ｎｉ量及び全金属Ｍ量の合計量に対する全Ｎｉ量の比率をモル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）で表した場合、０．１５＜Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＜０．５とすると、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物は、一度は高温下において非水電解液と反応してＮｉを含む反応生成物が生じると共にガスが発生するが、Ｎｉを含む反応生成物は分解されずに正極上にとどまって被膜となる。また、その後電池が高温に晒されたとしてもＮｉの溶出もガス発生も抑制される。従って、電池を充電した状態で高温下においても金属溶出が起こり難い。そのため、電池を１か月といった長期間、高温下において貯蔵しても放電容量の低下を抑制することができる。
【００７０】
また、前記正極集電体の片面あたりの前記正極合剤層の質量は、７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下に設定され、８．５ｍｇ／ｃｍ2以上１１．５ｍｇ／ｃｍ2以下とすることがより好ましい。前記正極合剤層の質量が７ｍｇ／ｃｍ2以下回ると、高率放電時における正極活物質の単位質量あたりの放電負荷が増大して出力特性が低下し、前記正極合剤層の質量が１２．５ｍｇ／ｃｍ2を超えると、正極内でのＬｉイオンの移動距離が大きくなり、Ｌｉイオンの移動に対する抵抗が大きくなり、高率放電時に不利に作用する。
【００７１】
前記正極合剤層の質量は、正極集電体への単位面積あたりの正極合剤の塗布量を調整することにより制御できる。
【００７２】
前記正極活物質の組成分析は、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）法を用いて以下のように行うことができる。先ず、測定対象となる正極活物質を０．２ｇ採取して１００ｍＬ容器に入れる。その後、純水５ｍＬ、王水２ｍＬ、純水１０ｍＬを順に加えて加熱溶解し、冷却後、更に純水で２５倍に希釈してＪＡＲＲＥＬＡＳＨ社製のＩＣＰ分析装置“ＩＣＰ−７５７”（製品名）を用いて、検量線法により組成を分析する。得られた結果から、組成量を導くことができる。
【００７３】
前記リチウム含有ニッケル層状酸化物としては、下記一般成式（１）で表される複合酸化物を用いることが好ましい。下記一般式（１）で表される複合酸化物を用いると、長期間の貯蔵におけるガス発生を抑えるだけではなく、抵抗の増加を抑制できる。
【００７４】
Ｌｉ1+xＮｉ1-y-zＭ1yＭ2zＯ2      （１）
【００７５】
前記一般式（１）中、Ｍ1はＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｗ及びＥｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ2はＬｉ、Ｎｉ及びＭ1以外の元素であり、−０．１≦ｘ≦０．１、０．５＜ｙ＜０．８５、０≦ｚ≦０．０５である。
【００７６】
前記一般式（１）で表される複合酸化物において結晶格子中にＣｏを存在させると、非水電解液電池の充放電でのＬｉの挿入及び脱離によるリチウム含有複合酸化物の相転移から起こる不可逆反応を緩和でき、前記複合酸化物の結晶構造の可逆性を高めることができるため、より充放電サイクル寿命の長い非水電解液電池を構成することが可能となる。
【００７７】
前記一般式（１）で表される複合酸化物がＭｇを含有していると、Ｌｉの脱離及び挿入によって前記複合酸化物の相転位が起こる際に、Ｍｇ2+がＬｉサイトに転位することから不可逆反応が緩和され、空間群Ｒ３−ｍとして表される前記複合酸化物の層状の結晶構造の可逆性が向上する。
【００７８】
前記一般式（１）で表される複合酸化物がＭｎを含有していると、４価のＭｎが不安定な４価のＮｉを安定化させることから、充放電サイクル寿命のより長い非水電解液電池を構成することが可能となる。
【００７９】
前記一般式（１）で表される複合酸化物がＷ又はＭｏを含有していると、これによる充放電での結晶の膨張・収縮の割合を低減させることができ、電池の充放電サイクル特性の向上に繋がる。
【００８０】
前記一般式（１）で表される複合酸化物において、結晶格子中にＡｌを存在させると、結晶構造を安定化させることができ、その熱的安定性を向上させ得るため、より安全性の高い非水電解液電池を構成することが可能となる。また、Ａｌが前記複合酸化物の粒子の粒界や表面に存在することで、その経時安定性や非水電解液との副反応を抑制することができ、より長寿命の非水電解液電池を構成することが可能となる。
【００８１】
Ｅｒが前記一般式（１）で表される複合酸化物の粒子の粒界や表面に存在すると、正極活物質表面での触媒性を低下させ、非水電解液の分解を抑制することができる。
【００８２】
前記一般式（１）で表される複合酸化物において、粒子中にＢａといったアルカリ土類金属元素を含有させると、一次粒子の成長が促進され、前記複合酸化物の結晶性が向上するため、非水電解液との副反応が抑制されて、高温貯蔵時に膨れがより生じ難い電池を構成できるようになる。
【００８３】
前記一般式（１）で表される複合酸化物において、粒子中にＴｉを含有させると、ＬｉＮｉＯ2型の結晶構造において、酸素欠損などの結晶の欠陥部に配置されて結晶構造を安定化させるため、前記複合酸化物の反応の可逆性が高まり、より充放電サイクル特性に優れた非水電解液電池を構成できるようになる。
【００８４】
前記一般式（１）で表される複合酸化物がＺｒを含有する場合、これが前記複合酸化物の粒子の粒界や表面に存在することで、前記複合酸化物の電気化学特性を損なうことなく、その表面活性を抑制する。また、Ｚｒによる粒子表面の活性抑制効果によって、より貯蔵性に優れ長寿命の非水電解液電池を構成することが可能となる。
【００８５】
前記一般式（１）で表される複合酸化物には、Ｌｉ、Ｎｉ及びＭ1以外の元素であるＭ2を含有させてもよいし、含有させなくてもよい。Ｍ2の元素の含有量を表すｚは、０．０５以下であれば本実施形態における効果を阻害しないが、より好ましくは０．０１以下である。
【００８６】
前記正極活物質は、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物を１種類含有していてもよく、２種類以上含有していてもよい。
【００８７】
また、前記正極活物質には、求められる電池特性に応じて、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物とは異なる他のリチウム含有複合状酸化物を含ませることができる。
【００８８】
前記リチウム含有ニッケル層状酸化物とは異なる前記リチウム含有複合状酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ2などのリチウムコバルト酸化物；ＬｉＭｎＯ2、Ｌｉ2ＭｎＯ3などのリチウムマンガン酸化物；ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌｉ4/3Ｔｉ5/3Ｏ4などのスピネル構造のリチウム含有複合酸化物；ＬｉＦｅＰＯ4などのオリビン構造のリチウム含有複合酸化物；これらの酸化物を基本組成とし、その構成元素の一部を他の元素で置換した酸化物；などが挙げられる。これらのリチウム含有複合状酸化物も、１種類を使用していてもよく、２種類以上を使用してもよい。
【００８９】
前記正極活物質に、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物とは異なるリチウム含有複合状酸化物を含む場合であっても、前記正極活物質は、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物を５０質量％以上含むことが好ましく、８０質量％以上含むことが更に好ましい。これにより、前述の本実施形態の効果を良好に得ることができるからである。
【００９０】
前記正極活物質に、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物と、前記リチウム含有ニッケル層状酸化物とは異なるリチウム含有複合状酸化物とを使用する場合、前記正極活物質の全量中における、全Ｎｉ量及び全金属Ｍ量の合計量に対する全Ｎｉ量のモル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）は、下記式により算出することができる。
【００９１】
Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＝ΣＮj×ａj／（ΣＮj×ａj＋ΣＭj×ａj）
【００９２】
ここで、前記式中、Ｎjは正極活物質ｊに含まれるＮｉのモル組成比、ａjは正極活物質ｊの混合質量比率、Ｍjは正極活物質ｊに含まれるＭのモル組成比である。
【００９３】
正極合剤層に係る導電助剤には、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック類；炭素繊維；などの炭素材料の他、金属繊維などの導電性繊維類；フッ化カーボン；銅、ニッケルなどの金属粉末類；ポリフェニレン誘導体などの有機導電性材料；などを用いることができる。
【００９４】
正極合剤層に係るバインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などが挙げられる。
【００９５】
正極は、例えば、正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含有する正極合剤を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などの有機溶媒又は水に分散させて正極合剤含有塗料（ペースト、スラリーなど）を調製し、この正極合剤含有塗料を集電体の片面又は両面などに塗布して乾燥し、必要に応じてプレス処理を施す工程を経て製造することができる。
【００９６】
また、前記正極合剤を用いて成形体を形成し、この成形体の片面の一部又は全部を正極集電体と貼り合わせて正極としてもよい。正極合剤成形体と正極集電体との貼り合わせは、プレス処理などにより行うことができる。
【００９７】
正極の集電体としては、ＡｌやＡｌ合金などの金属の箔、パンチングメタル、網、エキスパンドメタルなどを用い得るが、通常、Ａｌ箔が好適に用いられる。正極集電体の厚みは、１０〜３０μｍであることが好ましい。
【００９８】
正極合剤層の組成としては、例えば、正極活物質を８０．０〜９９．８質量％とし、導電助剤を０．１〜１０質量％とし、バインダを０．１〜１０質量％とすることが好ましい。また、正極合剤層の厚みは、集電体の片面あたり、１５〜５０μｍであることが好ましい。
【００９９】
正極の集電体には、常法に従って正極リード体を設けることができる。
【０１００】
前記負極と組み合わせる正極の容量比は、充電終了時の負極におけるＬｉとＡｌとの合計を１００原子％としたときのＬｉの含有量が１５〜４８原子％となるように設定すればよく、更に、放電終了時に、負極にＬｉ−Ａｌ合金のβ相が残存するように正極の容量比を設定することが望ましい。
【０１０１】
＜セパレータ＞
セパレータは、８０℃以上（より好ましくは１００℃以上）１７０℃以下（より好ましくは１５０℃以下）において、その孔が閉塞する性質（即ち、シャットダウン機能）を有していることが好ましく、通常のリチウムイオン二次電池などの非水電解液電池などで使用されているセパレータ、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン製の微多孔膜を用いることができる。セパレータを構成する微多孔膜は、例えば、ＰＥのみを使用したものやＰＰのみを使用したものであってもよく、また、ＰＥ製の微多孔膜とＰＰ製の微多孔膜との積層体であってもよい。セパレータの厚みは、例えば、１０〜３０μｍであることが好ましい。
【０１０２】
＜電極体＞
本実施形態の非水電解液電池において、正極と負極とは、例えば、セパレータを介して重ねて構成した電極体、前記電極体を更に渦巻状に巻回して形成された巻回電極体、又は複数の正極と複数の負極とを交互に積層した積層電極体の形態で使用される。
【０１０３】
＜非水電解液＞
非水電解液には、有機溶媒中に、リチウム塩を溶解させた溶液を使用する。
【０１０４】
非水電解液に係る有機溶媒には、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネートなどの環状カーボネート；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などの鎖状カーボネート；プロピオン酸メチルなどの鎖状エステル；ラクトン環を有する化合物などの環状エステル；ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、１，３−ジオキソラン、ジグライム、トリグライム、テトラグライムなどの鎖状エーテル；ジオキサン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフランなどの環状エーテル；アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシプロピオニトリルなどのニトリル類；エチレングリコールサルファイトなどの亜硫酸エステル類；などが挙げられ、これらは２種以上混合して用いることもできる。より良好な特性の電池とするためには、環状カーボネートと前記例示の鎖状カーボネートとの混合溶媒など、高い導電率を得ることができる組み合わせで用いることが望ましい。
【０１０５】
また、非水電解液の有機溶媒には、ＰＣを使用することがより好ましい。ＰＣは、特に非水電解液電池の低温での放電特性の確保に寄与する。例えば、非水電解液電池に係る非水電解液の有機溶媒にはエチレンカーボネートを使用することが多いが、ＰＣはエチレンカーボネートよりも凝固点が低いため、より低温の環境下においても、電池の出力特性を高めることが可能となる。
【０１０６】
更に、非水電解液電池の低温での放電特性をより向上させる観点からは、非水電解液の有機溶媒として、ＰＣと共にラクトン環を有する化合物を使用することが好ましい。
【０１０７】
ラクトン環を有する化合物としては、γ−ブチロラクトンやα位に置換基を有するラクトン類などが挙げられる。
【０１０８】
また、α位に置換基を有するラクトン類は、例えば５員環のもの（環を構成する炭素数が４つのもの）が好ましい。前記ラクトン類のα位の置換基は、１つであってもよく、２つであってもよい。
【０１０９】
前記置換基としては、炭化水素基、ハロゲン基（フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基）などが挙げられる。炭化水素基としては、アルキル基、アリール基などが好ましく、その炭素数は１以上１５以下（より好ましくは６以下）であることが好ましい。前記置換基が炭化水素基の場合、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基などが更に好ましい。
【０１１０】
α位に置換基を有するラクトン類の具体例としては、α−メチル−γ−ブチロラクトン、α−エチル−γ−ブチロラクトン、α−プロピル−γ−ブチロラクトン、α−ブチル−γ−ブチロラクトン、α−フェニル−γ−ブチロラクトン、α−フルオロ−γ−ブチロラクトン、α−クロロ−γ−ブチロラクトン、α−ブロモ−γ−ブチロラクトン、α−ヨード−γ−ブチロラクトン、α，α−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α，α−ジエチル−γ−ブチロラクトン、α，α−ジフェニル−γ−ブチロラクトン、α−エチル−α−メチル−γ−ブチロラクトン、α−メチル−α−フェニル−γ−ブチロラクトン、α，α−ジフルオロ−γ−ブチロラクトン、α，α−ジクロロ−γ−ブチロラクトン、α，α−ジブロモ−γ−ブチロラクトン、α，α−ジヨード−γ−ブチロラクトンなどが挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、α−メチル−γ−ブチロラクトンがより好ましい。
【０１１１】
非水電解液に使用する全有機溶媒中におけるＰＣの含有量は、その使用による前記の効果を良好に確保する観点から、１０体積％以上であることが好ましく、３０体積％以上であることがより好ましい。前記の通り、非水電解液の有機溶媒はＰＣのみであってもよいことから、非水電解液に使用する全有機溶媒中の、ＰＣの好適含有量の上限値は１００体積％である。
【０１１２】
ラクトン環を有する化合物を使用する場合には、その使用による効果を良好に確保する観点から、非水電解液に使用する全有機溶媒中におけるラクトン環を有する化合物の含有量は、０．１質量％以上であることが好ましく、この好適値を満たし、且つ全有機溶媒中のＰＣの含有量が前記の好適値を満たす範囲内で使用することが望ましい。
【０１１３】
非水電解液に係るリチウム塩には、耐熱性が高く、非水電解液電池の高温環境下での貯蔵特性を高め得ることに加えて、電池内で用いるアルミニウムの腐食を抑制する機能を有していることから、ＬｉＢＦ4を使用することが好ましい。
【０１１４】
非水電解液に係る他のリチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、Ｌｉ2Ｃ2Ｆ4（ＳＯ3）2、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＣnＦ2n+1ＳＯ3（２≦ｎ≦７）、ＬｉＮ（ＲｆＯＳＯ2）2〔ここで、Ｒｆはフルオロアルキル基〕などが挙げられる。
【０１１５】
非水電解液中のリチウム塩の濃度は、０．６ｍｏｌ／Ｌ以上であることが好ましく、０．９ｍｏｌ／Ｌ以上であることがより好ましい。
【０１１６】
非水電解液中の全リチウム塩の濃度は、１．８ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、１．６ｍｏｌ／Ｌ以下であることがより好ましい。よって、リチウム塩にＬｉＢＦ4のみを使用する場合には、その濃度が前記の好適上限値を満たす範囲で使用することが好ましい。他方、ＬｉＢＦ4と共に他のリチウム塩を使用する場合には、ＬｉＢＦ4の濃度が前記の好適下限値を満たしつつ、全リチウム塩の濃度が前記の好適上限値を満たす範囲で使用することが好ましい。
【０１１７】
また、非水電解液には、添加剤としてニトリル化合物を含有させると好ましい。ニトリル化合物を添加した非水電解液を使用することで、正極活物質の表面にニトリル化合物が吸着して被膜を形成し、この被膜が非水電解液の酸化分解によるガス発生を抑制することから、特に高温環境下で貯蔵した際の電池の膨れを抑えることができる。
【０１１８】
非水電解液に添加するニトリル化合物としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、アクリロニトリルなどのモノニトリル；マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、１，４−ジシアノヘプタン、１，５−ジシアノペンタン（ピメロニトリル）、１，６−ジシアノヘキサン（スベロニトリル）、１，７−ジシアノヘプタン（アゼラオニトリル）、２，６−ジシアノヘプタン、１，８−ジシアノオクタン、２，７−ジシアノオクタン、１，９−ジシアノノナン、２，８−ジシアノノナン、１，１０−ジシアノデカン、１，６−ジシアノデカン、２，４−ジメチルグルタロニトリルなどのジニトリル；ベンゾニトリルなどの環状ニトリル；メトキシアセトニトリルなどのアルコキシ置換ニトリル；などが挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を用いてもよい。これらのニトリル化合物の中でも、ジニトリルがより好ましく、アジポニトリル、ピメロニトリル及びスベロニトリルが更に好ましい。
【０１１９】
電池に使用する非水電解液におけるニトリル化合物の含有量は、これらの使用による前記の効果を良好に確保する観点から、０．１質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましい。ただし、非水電解液中のニトリル化合物の量が多すぎると、電池の低温での放電特性が低下する傾向にある。よって、非水電解液中のニトリル化合物の量をある程度制限して、電池の低温での放電特性をより良好にする観点からは、電池に使用する非水電解液中のニトリル化合物の含有量は、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
【０１２０】
また、非水電解液は、下記一般式（２）で表される基を分子内に有するリン酸化合物又はホウ酸化合物を含有していることが好ましい。
【０１２１】
【化１】
2019175786.tif 000003
【０１２２】
前記一般式（２）中、ＸはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎであり、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表し、水素原子の一部又は全部がフッ素で置換されていてもよい。
【０１２３】
例えば車載用機器に用いる電池においては、高温環境下に限らず寒冷地での使用も考えられる。低温環境下では、常温の時と比べて電池の作動性が低下し、特に経年劣化した電池は放電特性が低下する傾向にある。そのため、あらゆる温度下での使用を想定して、高温環境下に一定時間置いた（経年劣化とほぼ同じ状態にした）後で、低温環境下でも高率放電ができることが好ましい。
【０１２４】
本実施形態の非水電解液電池において、前記一般式（２）で表される基を分子内に有するリン酸化合物又はホウ酸化合物を含有する非水電解液を使用すると、高温下での長期貯蔵を経た後の、低温環境下での高率放電特性を高めることができる。その理由は定かではないが、本発明者らは以下のように推測している。
【０１２５】
前記一般式（２）で表される基を分子内に有するリン酸化合物又はホウ酸化合物を含有する非水電解液を使用すると、前記リン酸化合物又はホウ酸化合物が上述した正極活物質の表面に抵抗が低く強固な被膜を形成するため、電池を高温下で長期間貯蔵しても被膜が破壊されることがないため、正極活物質からの金属の溶出を抑制できる。また、この被膜は低温下においてもＬｉイオンの挿入を阻害し難いため、高温下での長期間貯蔵後の電池の、低温下での高率放電特性を良好にすることができる。
【０１２６】
更に、非水電解液電池の負極においても、前記リン酸化合物又はホウ酸化合物が作用して、被膜が形成される。前記リン酸化合物又はホウ酸化合物は、負極表面に被膜が形成される際に使用されるＬｉの量を減少させて、負極表面で薄く且つ良質な被膜を形成すると考えられる。これにより、高温下での長期間貯蔵でも負極表面の被膜が破壊されることがないため、負極の劣化を抑制することができる。また、この被膜は低温下においてもＬｉイオンの脱離を阻害し難い。これらの理由によっても、高温下での長期間貯蔵後の電池の、低温下での高率放電特性を良好にすることができる。
【０１２７】
上記のように、本実施形態に係る特定の正極及び特定の負極と、前記リン酸化合物又はホウ酸化合物を含有する非水電解液とを組み合わせることで、前記の各作用が相乗的に機能して、高温環境下での貯蔵特性がより良好で、且つ温度変化に対応可能な電池とすることができる。
【０１２８】
前記一般式（２）において、ＸはＳｉ、Ｇｅ又はＳｎであるが、Ｓｉがより好ましい。即ち、前記リン酸化合物は、リン酸シリルエステルであることがより好ましく、前記ホウ酸化合物は、ホウ酸シリルエステルであることがより好ましい。また、前記一般式（２）において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基又は炭素数６〜１０のアリール基であるが、メチル基又はエチル基がより好ましい。そして、前記一般式（２）で表される基としては、トリメチルシリル基が特に好ましい。
【０１２９】
また、前記リン酸化合物においては、リン酸が有する水素原子のうちの１つのみが前記一般式（２）で表される基で置換されていてもよく、リン酸が有する水素原子のうちの２つが前記一般式（２）で表される基で置換されていてもよく、リン酸が有する水素原子の３つ全てが前記一般式（２）で表される基で置換されていてもよいが、リン酸が有する水素原子の３つ全てが前記一般式（２）で表される基で置換されていることが、より好ましい。
【０１３０】
このような前記リン酸化合物としては、リン酸トリス（トリメチルシリル）が、特に好ましいものとして挙げられる。
【０１３１】
また、前記ホウ酸化合物においては、ホウ酸が有する水素原子のうちの１つのみが前記一般式（２）で表される基で置換されていてもよく、ホウ酸が有する水素原子のうちの２つが前記一般式（２）で表される基で置換されていてもよく、ホウ酸が有する水素原子の３つ全てが前記一般式（２）で表される基で置換されていてもよいが、ホウ酸が有する水素原子の３つ全てが前記一般式（２）で表される基で置換されていることが、より好ましい。
【０１３２】
このような前記ホウ酸化合物としては、ホウ酸トリス（トリメチルシリル）が、特に好ましいものとして挙げられる。
【０１３３】
電池に使用する非水電解液中の、前記一般式（２）で表される基を分子内に有するリン酸化合物又はホウ酸化合物の含有量は、その使用による前記の効果をより良好に確保する観点から、０．２質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。また、含有量が多くなりすぎると、被膜生成時に発生するガスが多くなることから、電池に使用する非水電解質中の、前記一般式（２）で表される基を分子内に有するリン酸化合物又はホウ酸化合物の含有量は、７質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、３質量％以下であることが特に好ましい。
【０１３４】
前記非水電解液電池においては、前記のリン酸化合物又はホウ酸化合物に加えて、リチウム塩としてＬｉＢＦ4を含有し、且つ有機溶媒としてＰＣを含有し、更にニトリル化合物が添加された非水電解液を使用することが特に好ましい。このような非水電解液を使用すると、前記各成分による作用が相乗的に機能して、高温貯蔵時の電池の膨れをより高度に抑制できると共に、高温貯蔵を経た後の低温環境下（例えば−２０℃以下）での放電特性をより高めることができる。
【０１３５】
また、これらの非水電解液に、電池の各種特性を更に向上させる目的で、ビニレンカーボネート類、１，３−プロパンサルトン、ジフェニルジスルフィド、シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、フルオロベンゼン、ｔ−ブチルベンゼンなどの添加剤を適宜加えることもできる。更に、非水電解液は、公知のポリマーなどのゲル化剤を用いてゲル状（ゲル状電解質）としてもよい。
【０１３６】
＜非水電解液電池＞
本実施形態の非水電解液電池は、例えば、電極体を外装体内に装填し、更に外装体内に非水電解液を注入して非水電解液中に電極体を浸漬させた後、外装体の開口部を封止することで製造される。外装体には、スチール製やアルミニウム製、アルミニウム合金製の外装缶や、金属を蒸着したラミネートフィルムで構成される外装体などを用いることができる。
【０１３７】
本実施形態の非水電解液電池は、正極容量規制で構成されるため、充電電気量の制御や、充電電圧の制御などにより、充電終了時期を検出することができることから、あらかじめ充電回路側に充電終了条件を設定しておくことが可能である。
【０１３８】
組み立て後の電池は、満充電とした状態で比較的高温（例えば６０℃）でエージング処理を施すことが好ましい。前記のエージング処理によって負極においてＬｉ−Ａｌ合金の形成が進むため、電池の放電容量や出力特性がより向上する。
【実施例】
【０１３９】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は、本発明を制限するものではない。
【０１４０】
（実施例１）
＜正極の作製＞
先ず、正極活物質であるＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部と、導電助剤であるアセチレンブラック：１．５質量部と、バインダであるＰＶＤＦ：１．５質量部とを、ＮＭＰに分散させた正極合剤含有スラリーを調製した。次に、この正極合剤含有スラリーを厚さ１２μｍのＡｌ箔の両面に塗布し、乾燥し、プレス処理を行うことにより、Ａｌ箔集電体の両面に、それぞれ片面あたりおよそ１０ｍｇ／ｃｍ2の質量の正極合剤層を形成した。更に、正極合剤層のプレス処理を行うことにより、長さ９７４ｍｍ、幅４０ｍｍの大きさの帯状の正極を作製した。但し、スラリーの塗布面の一部には正極合剤層を形成せず、Ａｌ箔が露出する箇所を設け、そのＡｌ箔が露出する箇所に、電池外部との導電接続のためのＡｌ製のリード体を超音波溶接した。作製した正極の正極合剤層の片面あたりの厚さは、７８μｍであった。
【０１４１】
＜負極前駆体の作製＞
厚さ３５μｍのＣｕ箔の両面に、それぞれ、厚さ２０μｍのＡｌ箔を積層した長さ９８８ｍｍ、幅４４ｍｍの大きさのクラッド材（積層金属箔）を負極前駆体として用いた。前記クラッド材の端部に、電池外部との導電接続のためのＮｉ製のリード体を超音波溶接した。
【０１４２】
＜電極体の作製＞
前記正極と前記負極前駆体とを、厚さ１６μｍのＰＥ製の微多孔フィルムよりなるセパレータを介して積層し、渦巻き状に巻回した後、押しつぶして扁平状の巻回電極体を作製した。
【０１４３】
＜非水電解液の作製＞
プロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）との体積比１７：６３：２０の混合溶媒に、ＬｉＢＦ4を１．２ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させ、更にアジポニトリルを５質量％、リン酸トリス（トリメチルシリル：ＴＭＳＰ）を２質量％となる量で添加することで、非水電解液を調製した。
【０１４４】
＜電池の組み立て＞
１０３４５０サイズで板厚が０．８ｍｍのＡｌ合金製の外装缶に、前記巻回電極体及び前記非水電解液を封入することにより、定格容量が８００ｍＡｈで、図２及び図３に示す角形の非水電解液電池を作製した。
【０１４５】
ここで、図２及び図３について説明すると、図２は、本実施例の非水電解液電池を模式的に表す斜視図であり、図３は、図２のＩ−Ｉ線の断面図である。図３においては、電極体の内周側の部分及びセパレータは断面にしていない。図２及び図３において、正極１と負極２とはセパレータ３を介して渦巻状に巻回した後、扁平状になるように加圧して扁平状の巻回電極体６として、角形（角筒形）の外装缶４に非水電解液と共に収容されている。但し、図３では、煩雑化を避けるため、正極１や負極２の作製にあたって使用した集電体としての金属箔や、セパレータの各層、非水電解液などは図示していない。
【０１４６】
外装缶４はアルミニウム合金製で電池の外装体を構成するものであり、この外装缶４は正極端子を兼ねている。そして、外装缶４の底部にはポリエチレンシートからなる絶縁体５が配置され、正極１、負極２及びセパレータ３からなる扁平状の巻回電極体６からは、正極１及び負極２のそれぞれ一端に接続された正極リード体７と負極リード体８が引き出されている。また、外装缶４の開口部を封口するアルミニウム合金製の封口用の蓋板９にはポリプロピレン製の絶縁パッキング１０を介してステンレス鋼製の端子１１が取り付けられ、この端子１１には絶縁体１２を介してステンレス鋼製のリード板１３が取り付けられている。
【０１４７】
そして、この蓋板９は外装缶４の開口部に挿入され、両者の接合部を溶接することによって、外装缶４の開口部が封口され、電池内部が密閉されている。また、蓋板９に非水電解液注入口１４が設けられており、この非水電解液注入口１４には、封止部材が挿入された状態で、溶接封止されて、電池の密閉性が確保されている。更に、蓋板９には、電池の温度が上昇した際に内部のガスを外部に排出する機構として、開裂ベント１５が設けられている。
【０１４８】
（実施例２）
Ａｌ箔集電体の両面に、それぞれ片面あたりおよそ７ｍｇ／ｃｍ2の質量の正極合剤層を形成した以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１４９】
（実施例３）
Ａｌ箔集電体の両面に、それぞれ片面あたりおよそ１２ｍｇ／ｃｍ2の質量の正極合剤層を形成した以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５０】
（実施例４）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.45Ｃｏ0.2Ｍｎ0.35Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５１】
（実施例５）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.2Ｃｏ0.4Ｍｎ0.4Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５２】
（実施例６）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：８７．３質量部（９０質量％）と、ＬｉＮｉ0.92Ｃｏ0.04Ｍｎ0.02Ａ１0.01Ｍｇ0.01Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９．７質量部（１０質量％）とを正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５３】
（実施例７）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：７７．６質量部（８０質量％）と、ＬｉＣｏＯ2で表されるリチウム含有複合酸化物：１９．４質量部（２０質量％）とを正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５４】
（実施例８）
負極前駆体として、厚さ７５μｍ、長さ９８８ｍｍ、幅４４ｍｍのＡｌ箔を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５５】
（比較例１）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.92Ｃｏ0.04Ｍｎ0.02Ａ１0.01Ｍｇ0.01Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５６】
（比較例２）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.80Ｃｏ0.15Ａｌ0.05Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５７】
（比較例３）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.8Ｃｏ0.1Ｍｎ0.1Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５８】
（比較例４）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.2Ｍｎ0.3Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１５９】
（比較例５）
Ａｌ箔集電体の両面に、それぞれ片面あたりおよそ５ｍｇ／ｃｍ2の質量の正極合剤層を形成した以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１６０】
（比較例６）
Ａｌ箔集電体の両面に、それぞれ片面あたりおよそ１５ｍｇ／ｃｍ2の質量の正極合剤層を形成した以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１６１】
（比較例７）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＣｏＯ2で表されるリチウム含有複合酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１６２】
（比較例８）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＭｎ2Ｏ4で表されるリチウム含有複合酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様に正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１６３】
（比較例９）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2：で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：３８．８質量部（４０質量％）と、ＬｉＮｉ0.92Ｃｏ0.04Ｍｎ0.02Ａ１0.01Ｍｇ0.01Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：５８．２質量部（６０質量％）とを正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１６４】
（比較例１０）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：２９．１質量部（３０質量％）と、ＬｉＣｏＯ2で表されるリチウム含有複合酸化物：６７．９質量部（７０質量％）とを正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１６５】
（比較例１１）
実施例１の正極活物質に代えて、ＬｉＮｉ0.92Ｃｏ0.04Ｍｎ0.02Ａ１0.01Ｍｇ0.01Ｏ2で表されるリチウム含有ニッケル層状酸化物：９７質量部を正極活物質として用いた以外は実施例１と同様にして正極を作製した。この正極を用い、且つ、負極前駆体として、厚さ７５μｍ、長さ９８８ｍｍ、幅４４ｍｍのＡｌ箔を用いた以外は実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【０１６６】
表１に実施例１〜８及び比較例１〜１１の非水電解液電池の正極の構成を示す。
【０１６７】
【表１】
2019175786.tif 000004
【０１６８】
実施例１〜８及び比較例１〜１１の非水電解液電池について、下記高温貯蔵特性１及び２の評価を行った。
【０１６９】
＜高温貯蔵特性１（高温貯蔵後の低温低率放電特性）＞
実施例及び比較例の各電池について、定電流（１００ｍＡ）／定電圧（４．０Ｖ）の充電を行い、充電電流が１０ｍＡまで低下した時点で充電を停止して満充電状態とした。この満充電状態とした各電池を、８５℃で１０日間貯蔵した後、−２０℃の環境下で、定電流１０００ｍＡで２．０Ｖとなるまで放電を行い、この時の放電時間の長さを測定した。
【０１７０】
＜高温貯蔵特性２（高温貯蔵後の低温高率放電特性）＞
実施例及び比較例の各電池（上記高温貯蔵特性１の評価を行った電池とは別の電池）について、定電流（１００ｍＡ）／定電圧（４．０Ｖ）の充電を行い、充電電流が１０ｍＡまで低下した時点で充電を停止して満充電状態とした。この満充電状態とした各電池を、８５℃で１０日間貯蔵した後、−２０℃の環境下で、定電流２０００ｍＡで２．０Ｖとなるまで放電を行い、この時の放電時間の長さを測定した。
【０１７１】
実施例１〜７及び比較例１〜１０の高温貯蔵特性１及び高温貯蔵特性２の評価結果を表２に、実施例８及び比較例１１の高温貯蔵特性１及び高温貯蔵特性２の評価結果を表３に示す。
【０１７２】
【表２】
2019175786.tif 000005
【０１７３】
【表３】
2019175786.tif 000006
【０１７４】
表２から、実施例１〜７の電池では、８５℃、１０日貯蔵後の−２０℃低率放電時間が全て３０分以上となり、また、８５℃、１０日貯蔵後の−２０℃高率放電時間が全て１５分以上となり、高温貯蔵特性が優れていることが分かる。
【０１７５】
これに対して、モル比Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）が０．１５＜Ｎｉ／（Ｎｉ＋Ｍ）＜０．５の範囲を外れた比較例１〜４及び比較例７〜１０の電池では、８５℃、１０日貯蔵後の−２０℃高率放電時間が全て１４分以下となった。また、正極集電体の片面あたりの正極合剤層の質量が７ｍｇ／ｃｍ2以上１２．５ｍｇ／ｃｍ2以下の範囲を外れた比較例５及び６も、８５℃、１０日貯蔵後の−２０℃高率放電時間が全て１４分以下となった。
【０１７６】
更に、表３から、負極前駆体にＡｌ箔を用いた場合でも、本実施形態に係る正極活物質を用いることにより、高温貯蔵特性の改善効果があることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
本願で開示する非水電解液電池は、高温環境下での出力特性が良好で、特に高率放電特性が良好であることから、こうした特性を生かして、車載用機器の電源用途のように、高温環境下で長期にわたって容量を良好に維持できることが求められる用途に好ましく適用することができる。
【符号の説明】
【０１７８】
１  正極
２  負極
３  セパレータ
４  外装缶
５  絶縁体
６  巻回電極体
７  正極リード体
８  負極リード体
９  蓋板
１０  絶縁パッキング
１１  端子
１２  絶縁体
１３  リード板
１４  非水電解液注入口
１５  開裂ベント
１００  負極前駆体
１０１  積層金属箔
１０１ａ  金属基材層
１０１ｂ  Ａｌ金属層
１０２  Ｌｉ箔
【図１】
2019175786.tif 000008
【図２】
2019175786.tif 000009
【図３】
2019175786.tif 000010