(57)【要約】【課題】容量特性，寿命特性に優れた二次電池を提供する【解決手段】平均粒径が１μｍ未満であるリチウム含有複合酸化物。ＬｉＭｎ２Ｏ４を活物質とする一又は複数の正極板１０４と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素系材料を活物質とする一又は複数の負極板１０５と、正極板１０４と負極板１０５との間に介在するセパレータ１０２と、正極と負極の電気化学反応に伴うイオンの輸送を媒介する電解液とを有する二次電池。【選択図】　図４
2004055328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が１μｍ未満であるリチウム含有複合酸化物を活物質とする一又は複数の正極と、
リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素系材料を活物質とする一又は複数の負極と、
前記正極と前記負極との間に介在するセパレータと、
前記正極と負極の電気化学反応に伴うイオンの輸送を媒介する電解液と、
を有する二次電池。
【請求項２】
前記リチウム含有複合酸化物は、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウム鉄リン酸化合物、リチウムマンガンリン酸化合物からなる群から選択される請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記正極は、集電体と、前記集電体の主面に形成された正極層とを有し、
前記正極層は、少なくとも前記リチウム含有酸化物と導電材とを含み、前記正極層中の導電材の含有量が、１０重量％以上である請求項１又は２記載の二次電池。
【請求項４】
前記正極層中の導電材の含有量が、２０重量％以上である請求項３記載の二次電池。
【請求項５】
前記正極層に含まれるリチウム含有複合酸化物は、一次粒子である請求項１〜４の何れかに記載の二次電池。
【請求項６】
前記正極層の厚さが、５０μｍ〜１５０μｍである請求項１〜５の何れかに記載の二次電池。
【請求項７】
前記正極層の厚さが、６０μｍ〜１２０μｍである請求項１〜５の何れかに記載の二次電池。
【請求項８】
リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウム鉄リン酸化合物、リチウムマンガンリン酸化合物からなる群から選択されるとともに、その平均粒径が１μｍ未満である活物質と、導電材とを、結着剤で結着した正極層が、集電体の主面に形成された二次電池用正極。
【請求項９】
前記正極層中の前記導電材の含有量が、２０重量％以上である請求項８記載の二次電池用正極。
【請求項１０】
前記正極層中に含まれる活物質は、一次粒子である請求項８又は９記載の二次電池用正極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、リチウム含有複合酸化物を活物質とする二次電池に関する。
【０００２】
【背景技術】
この種の二次電池に関し、粒径が１０〜４０μｍのリチウム含有複合酸化物を活物質とするものが知られており、これによれば充放電特性の向上を図ることができる（特開平９−２１３３０５号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、高い出力特性が要求される場合において、十分な出力特性を示すことができないという問題があった。
【０００４】
【発明の開示】
本発明は、出力特性、寿命特性に優れた二次電池を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明によれば、平均粒径が１μｍ未満であるリチウム含有複合酸化物を活物質とする一又は複数の正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素系材料を活物質とする一又は複数の負極と、前記正極と前記負極との間に介在するセパレータと、前記正極と負極の電気化学反応に伴うイオンの輸送を媒介する電解液と、を有する二次電池が提供される。
【０００６】
この発明によれば、正極活物質を平均粒径が１μｍ未満であるリチウム含有複合酸化物とするため、出力特性、寿命特性に優れた二次電池を提供することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１（Ａ）は本発明の実施形態に係る薄型の二次電池（以下「薄型電池」と称する）の全体を示す平面図、図１（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１は一つの薄型電池（単位電池）を示し、この薄型電池１０を複数積層することにより所望の電圧、容量の組電池が構成される。
【０００９】
まず図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る薄型電池１０の全体構成について説明すると、本例の薄型電池１０はリチウム系の薄型二次電池であり、３枚の正極板１０１と、７枚のセパレータ１０２と、３枚の負極板１０３と、正極端子１０４と、負極端子１０５と、上部電池外装１０６と、下部電池外装１０７と、特に図示しない電解質とから構成されている。正極板１０１，セパレータ１０２，負極板１０３の枚数には何ら限定されず、１枚の正極板１０１，３枚のセパレータ１０２，１枚の負極板１０３でもよいし、また必要に応じて正極板１０１、負極板１０３およびセパレータの枚数を選択して構成することができる。
【００１０】
図２は、３枚の正極板１０１と、７枚のセパレータ１０２と、３枚の負極板１０３とを有する薄型電池１０の内部を具体的に示す。図２に示すように、本実施形態の正極板１０１は、正極端子１０４へと正極リード１０４ｃを介して接続される正極側集電体１０４ａと、この正極側集電体１０４ａの両面に形成された正極層１０４ｂとを有する。同じく、負極板１０２は、負極端子１０５へと負極リード１０５ｃを介して接続される負極側集電体１０５ａと、この負極側集電体１０５ａの両面に形成された負極層１０５ｂとを有する。また、正極板１０１の正極層１０４ｂと負極板１０２の負極層１０５ｂとの間には、セパレータ１０２がそれぞれ介在している。
【００１１】
本実施形態では、リチウム含有複合酸化物に属するＬｉＭｎ２Ｏ４を正極活物質とし、炭素系材料に属するカーボンブラックを導電材とし、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を結着剤として採用する。正極活物質と導電材とを混合し、ポリフッ化ビニリデンを溶解させたＮメチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、混合した正極活物質と導電材とを均一に分散させてスラリーを作製し、このスラリーを正極側集電体１０４ａとなる厚さ２０μｍのアルミ金属箔上に均一に塗布し、ＮＭＰを蒸発させ、ローラープレス機により圧延し、アルミ金属箔１０４ａ上に正極層１０４ｂを作製する。混合されるＬｉＭｎ２Ｏ４と、カーボンブラックと、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）との重量比は、７５〜８５：１０〜２０：５〜１０であり、好ましくは８５：１０：５乃至７５：２０：５である。正極層１０４ｂが作製された後、所定の大きさ（幅７０ｍｍ，長さ１２０ｍｍ，厚さ０．１８ｍｍ）に切断し正極板１０２を得る。
【００１２】
正極活物質としては、ＬｉＭｎ２Ｏ４のほか、リチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎＯ２，層状構造ＬｉＭｎＯ２，スピネル構造ＬｉＭｎＯ２，ＬｉＭｎＯ４）、リチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉＯ２）、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウム鉄リン酸化合物（ＬｉＦｅＰＯ４）、リチウムマンガンリン酸化合物（ＬｉＭｎＰＯ４）、リチウムバナジウム複合酸化物（ＬｉＶ２Ｏ４）、リチウムチタン複合酸化物（ＬｉＴｉ２Ｏ４）、その他のＬｉＭＸＯＹ（Ｍは遷移元素、Ｘ，Ｙは定比および不定比を含む）などのリチウム複合酸化物を挙げることができる。これらのリチウム複合酸化物は、出力の面ではその平均粒径ｒが０．１μｍ＜ｒ＜１μｍであることが好ましく、さらに、０．１＜ｒ＜０．５μｍであることが好ましい。ここで平均粒径とは、５０％累積粒径であり、粒度分布図において、それぞれ０μｍから積分した体積が５０％となったときの粒径である。この測定においては、マイクロトラック粒度分布分析計を用い、レーザー光の散乱により粒子個数ｎおよび粒子１個あたりの直径ｄを測定する。もちろん他の粒径分析装置を利用することもできる。
【００１３】
また、リチウム複合酸化物の粒子構造は、単結晶乃至単結晶に近い性状である一次粒子であることが好ましい。このとき一次粒子が凝集して形成された二次粒子が含まれる場合もあるが、その含有量は少ないことが好ましく、具体的にはリチウム複合酸化物中の二次粒子の含有量が５０％以下であることが好ましい。また、寿命の面では単結晶であることが好ましい。
【００１４】
図３に正極側集電板１０４ａの両面に正極層１０４ｂが形成された正極板１０１を示す。図３に示すように、本実施形態の正極板１０１の正極層１０４ｂの厚さｔは５０μｍ〜１５０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは６０μｍ〜１２０μｍであり、最適な厚みは８０μｍである。これは材料種、粒径、電極組成、空孔率などにより、出力のピーク位置が、ある測定条件のもとでは５０〜１５０μｍの間で変化することによる。
【００１５】
また、本実施形態では、炭素系材料の属するハードカーボンを負極活物質とし、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を結着剤として採用した。ハードカーボンとポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを９０：１０の重量比で混合し、これをＮメチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させてスラリーを作製し、このスラリーを負極側集電体１０５ａとなる厚さ１０μｍの銅金属箔上に均一に塗布し、ＮＭＰを蒸発させ、ローラープレス機により圧延し、銅金属箔１０５ｂ上に負極層１０５ｂを作製する。作製された負極層１０５ｂは所定の大きさ（幅７０ｍｍ，長さ１２０ｍｍ，厚さ０．１１ｍｍ）に切断し、負極板１０１を得る。
【００１６】
負極活物質としては、ハードカーボンをはじめとする非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、または黒鉛などのように、正極活物質のリチウムイオンを吸蔵および放出する材料を挙げることができる。
【００１７】
また、セパレータ１０２は、上述した正極板１０１と負極板１０３との短絡を防止するもので、電解質を保持する機能を備えてもよい。セパレータ１０２は、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等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって膜の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。なお、本発明のセパレータ１０２は、ポリオレフィンなどの単層膜にのみ限られず、ポリプロピレン層をポリエチレン層でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布などを積層したものも用いることができる。セパレータ１０２を複層化することで、過電流の防止機能、電解質保持機能およびセパレータの形状維持（剛性向上）機能などの諸機能を付与することができる。また、セパレータ１０２の代わりにゲル電解質又は真性ポリマー電解質等を用いることもできる。
【００１８】
以上の正極板１０１と負極板１０３とが交互に、且つ当該正極板１０１と負極板１０２との間にセパレータ１０２が位置するような順序で積層され、さらに、その最上部及び最下部にセパレータ１０２が一枚ずつ積層されている。そして、２枚の正極板１０１のそれぞれは、正極側集電体１０４ａが正極リード１０４ｃを介して、金属箔製の正極端子１０４に接続される一方で、２枚の負極板１０３は、負極側集電体１０５ａが負極リード１０４ｃを介して、同じく金属箔製の負極端子１０５に接続されている。なお、正極端子１０４も負極端子１０５も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極端子１０４としてはアルミニウムやアルミニウム合金などを挙げることができ、負極端子１０５としてはニッケル、銅またはステンレスなどを挙げることができる。また、本例の正極側集電体１０４ａも負極側集電体１０５ａの何れも、正極板１０１および負極板１０３の集電体を構成するアルミニウム箔やニッケル箔、銅箔を延長して構成されているが、別途の材料や部品により当該集電体１０４ａ，１０５ａを構成することもできる。
【００１９】
以上の正極板１０１、負極板１０３、セパレータ１０２等は、上部電池外装１０６及び下部電池外装１０７により封止されている。これら上部電池外装１０６および下部電池外装１０７は、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂フィルムや、アルミニウムなどの金属箔の両面をポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂でラミネートした、樹脂−金属薄膜ラミネート材など、柔軟性を有する材料で形成されている。
【００２０】
そして、これらの上部電池外装１０６及び下部電池外装１０７によって、上述した正極板１０１、負極板１０３、セパレータ１０２、正極側集電体１０４ａ、正極端子１０４の一部、負極側集電体１０５ａおよび負極端子１０５の一部を包み込み、当該電池外装１０６、１０７により形成される空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入したのち、上部電池外装１０６及び下部電池外装１０７の外周縁を熱融着などの方法により封止する。
【００２１】
電池外装に封入される液体電解質の有機液体溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などのエステル系溶媒を挙げることができるが、本発明の有機液体溶媒はこれにのみ限定されることなく、エステル系溶媒に、γ−ブチラクトン（γ−ＢＬ）、ジエトシキエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒その他を混合、調合した有機液体溶媒も用いることができる。
【００２２】
なお、封止された電池外装１０６、１０７の一方の端部から、正極端子１０４が導出するが、正極端子１０４の厚さ分だけ上部電池外装１０６と下部電池外装１０７との接合部に隙間が生じるので、薄型電池１０内の封止性を維持するために、当該正極端子１０４と電池外装１０６、１０７とが接触する部分に、ポリエチレンやポリプロピレンから構成されたシールフィルムを熱融着などの方法により介在させることもできる。同様に、封止された電池外装１０６、１０７の他方の端部からは、負極端子１０５が導出するが、ここにも正極端子１０４側と同様に、当該負極端子１０５と電池外装１０６、１０７とが接触する部分にシールフィルムを介在させることもできる。なお、正極端子１０４および負極端子１０５の何れにおいても、シールフィルムは電池外装１０６，１０７を構成する樹脂と同系統の樹脂から構成することが熱融着性の点から望ましい。
【００２３】
以下、本実施形態に係る二次電池について、容量特性、サイクル寿命を検証した。図４は正極活物質の粒径と出力比との関係を示し、図５は導電材の含有率と出力比との関係を示し、図６は正極層の厚みと出力比との関係を示し、図７は一次粒子と二次粒子との容量維持率を示す。
【００２４】
実験に用いた二次電池１０は、特に指定しないかぎり、正極活物質として平均粒径（５０％累積径）８μｍのリチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を採用した。活物質、導電材およびＰＶＤＦの重量比は７５：２０：５とした。負極活物質は、ハードカーボンを採用し、ハードカーボンとＰＶＤＦの混合比は９０：１０とした。また、正極側集電体１０４ａは厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用いた。二次電池１０を得るに必要な他の点については、上述した本実施形態の二次電池と同じである。
【００２５】
＜実験１＞
実験１では、正極活物質の粒径と二次電池の出力比との関係を検証した。正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）は、その平均粒径（５０％累積径）が、表１に示す１μ未満の微粒状のものを用意した。具体的には、Ｍｎ源として平均粒径が１μｍ以下の微粉状ＭｎＣＯ３を熱処理して得た酸化マンガンＭｎＯ２を用いた。Ｌｉ原子とＭｎ原子との原子比が１：２となるように、ＬｉＯＨとＭｎＯ２とを混合した原料組成物を用意し、この原料組成物を大気雰囲気下、温度約７００〜９００℃で焼成した。得られたＬｉＭｎ２Ｏ４は、同定されるとともに、粒径ごとに分別した。同定の手法としては、粉末Ｘ線解析法により解析ピーク位置をＪＣＰＤＳカードと照合した。
【００２６】
これら正極活物質の平均粒径（５０％累積径）ごとに、二次電池１０の出力比を求めた。出力比は、二次電池１０のＩ−Ｖ特性から求める。二次電池１０を充放電装置により満充電とし、所定の電流値（１ＣＡ、３ＣＡ、１０ＣＡ）で１０秒間放電させる。ここで１ＣＡとは１時間で全電池容量を放電させる電流値である。縦軸に電圧値、横軸に電流値をとり、各電流値で放電させたときの１０秒後の電圧をプロットすると、電圧−電流に直線関係が得られるので、この直線を下限電圧（２．５Ｖ）まで延長し、下限電圧に対応する電流値を得る。この下限電圧と、そのとき流れた電流の電流値とを掛け合わせたものを二次電池の最大出力値とする。なお、この最大出力値は電池容量（正極活物質の量）によって異なるため、本実験では実験に用いる二次電池の容量を等しくした。
【００２７】
実験１の具体的な測定データを表１に示した。平均粒径１μｍの出力値を１．０とし、この出力比１．０に対する比をもって各平均粒径における出力値を示す。
【００２８】
【表１】
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この最大出力値と正極活物質の粒径との関係を図４に示す。表１および図４に示すように、正極活物質の平均粒径（５０％累積径）ｒが小さくなるほど、出力比は向上し、出力特性が良好となる。特に、平均粒径ｒが１μｍ未満の場合の最大出力値は、平均粒径ｒが１０μｍ未満の場合の最大出力値に対して１０倍の値を示し、出力特性を大幅に向上させることができた。平均粒径が１μｍ未満となると、正極活物質に添加される導電材等の接触抵抗の影響により、最大出力値の向上の度合いは緩やかとなるが、０．１μｍ≦ｒ＜１．０μｍの全範囲において十分に高い出力値を確保することができた。また、平均粒径が０．１μ未満となると、このような粒径の正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を得ることが困難であり、たとえ得られたとしても正極層にするのが困難となるため、平均粒径ｒは、０．１μｍ≦ｒ＜１．０μｍであることが好ましい。このように、正活物質の平均粒径を１．０μｍ未満とすることにより、高い出力特性（平均粒径が１０μｍのものに対して１０倍の出力値）を実現する二次電池を提供することができる。
【００２９】
＜実験２＞
実験２では、正極活物質に添加される導電材の含有量と出力比との関係を検証した。正極活物質は平均粒径（５０％累積径）が０．８μｍのＬｉＭｎ２Ｏ４を用い、導電材としてハードカーボンを用意した。導電材の含有率（％）は、集電体１０４の表面に形成される正極層に対する重量百分率である。各含有率の導電材を含む正極を用いた二次電池の最大出力値は実験１と同様の手法で求めた。
【００３０】
具体的な値を表２に示す。出力値は導電材の含有率が５０％のときの出力値を１００とし、この出力値に対する比（百分率％）で示した。
【００３１】
【表２】
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この出力比と導電材との関係を図５に示した。図５に示すように、導電材を１０％以上添加（重量比、活物質：導電材：ＰＶＤＦ＝８５：１０：５）すると出力比は６０％を超え、良好な出力値を得ることができる。さらに、２０％以上の導電材を添加する（重量比、活物質：導電材：ＰＶＤＦ＝７５：２０：５）ことにより出力比は８５％を超え、さらに良好な出力比を得ることができる。導電材の添加量を増加させると出力比も増加するが、導電材の含有率が５０％に近くなると出力比の増加の程度が緩やかとなるため、導電材の添加量ｙは出力比の向上とのバランスを考慮して、１０％≦ｙ≦５０％の範囲から適宜決定することが好ましい。
【００３２】
これにより、平均粒径が１．０μｍ未満の正活物質に、導電材を１０％以上、さらに好ましくは２０％以上含有させて正極層１０４ｂを作製することにより、高い出力特性を有する二次電池を提供することができる。
【００３３】
＜実験３＞
実験３では、正極側集電体１０４ａの表面に形成される正極層１０４ｂの厚さｔと二次電池の出力比との関係を検証した。正極層１０４ｂを構成する正極活物質の平均粒径（５０％累積径）が０．８μｍのものを用いた。空孔率は５０％であった。その結果を表３と図６に示す。出力値は、実験１と同様の手法により測定し、正極層の厚みｔが８０μｍのときの出力値を１００として、このときの出力値に対する出力比として示した。
【００３４】
【表３】
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図６に示すように、正極層１０４ｂの厚みｔが８０μｍのときに出力値は最大となり、正極層１０４ｂの厚みｔが、５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍのとき、９０％以上の出力比を示し、さらに正極層１０４ｂの厚みｔが、６０μｍ≦ｔ≦１２０μｍのとき、９５％以上の出力比を示す。このように、大きな出力値を得る観点から、正極層１０４ｂの厚みｔは５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍであることが好ましく、さらには６０μｍ≦ｔ≦１２０μｍであることが好ましい。このように正極層１０４ｂの厚さｔが８０μｍのときに最大の出力が得られたのは、正極層１０４ｂの厚さｔが薄くなると、電極以外の材料（集電体、セパレータ等）の重量が相対的に増加して出力密度が低下する傾向になるからであり、正極層１０４ｂの厚さｔが厚くなると、正極側集電体１０４ａや電解液の抵抗が増大して出力密度が低下する傾向にあるためである。
【００３５】
このように、正極層１０４ｂの厚みｔを、５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍ、好ましくは６０μｍ≦ｔ≦１２０μｍとすることによって、高い出力特性の二次電池を得ることができる。
【００３６】
＜実験４＞
実験４では、平均粒径（５０％累積径）が０．８μｍの一次粒子からなる正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いた二次電池の容量維持率（％）と、平均粒径が１０μｍの二次粒子（複数の一次粒子が凝集した粒子）からなる正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いた二次電池の容量維持率（％）とを比較した。容量維持率（％）は、２０℃における１ＣＡの電流値で充放電させたときの、１サイクル目の放電容量を１００％としたときの、各サイクル時の放電容量の百分率を示すものである。充放電サイクル数と容量維持率との関係を示す。正極活物質は、繰り返される充放電サイクルにおけるリチウムイオンの吸蔵・脱離に際し膨張・収縮が起こるため、この体積変化によって粒子の分割が起きる。特に、複数の一次粒子が凝集して構成された二次粒子は粒子の分割が起こりやすく、この粒子崩壊が二次電池の寿命特性を低下させる一因と考えられるため、本実施形態では正極活物質に一次粒子のＬｉＭｎ２Ｏ４を採用することとした。
【００３７】
本実験例において容量維持率が測定される充放電サイクルは、電池を所定の電流値で充放電させ、１充放電サイクル毎に放電容量を測定する。放電容量は、
放電容量（Ａｈ）＝放電電流（Ａ）　×　放電時間（ｈ）により算出する。
【００３８】
１充放電サイクルは以下の条件における充電−充電休止−放電−放電休止の４ステップからなる。本実験では１サイクル目の充放電サイクルを実行した後の放電容量と、充放電サイクルを１０００サイクル繰り返した後の放電容量を測定する。１サイクル目の放電容量を１００としたときの、この放電容量に対する１０００サイクル目の放電容量の比（百分率）を求める。
【００３９】
放電条件：
電流値１ＣＡ：（１時間で全容量を放電させる電流値）
放電終止電圧：２．５Ｖ（電圧が２．５Ｖとなったら放電終了）
充電条件：
電流値１ＣＡ：（１時間で全容量を放電させる電流値）
充電終止電圧：４．２Ｖ（電圧が４．２Ｖとなったら充電終了）
休止条件：
休止時間：１０分
結果を表４及び図７に示した。
【００４０】
【表４】
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図７に示すように、平均粒径が０．８μｍであって、単結晶構造に近い構造をとる一次粒子の正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いた正極を有する二次電池のほうが、二次粒子（複数の一次粒子が凝集した粒子）の正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を用いた正極を有する二次電池よりも、容量維持率の低下が少なく、サイクル寿命が良好で、寿命特性を向上させることができた。具体的には、１０００サイクル後の容量維持率は、０．８μｍの一次粒子の正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）で９０％となり、１０μｍの二次粒子の正極活物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）の８５％よりも５％も高く、有意な差を得ることができた。
【００４１】
このように、正極活物質を、単結晶に近い一次粒子とすることにより、寿命特性の高い二次電池を得ることができる。
【００４２】
また、以上のとおり、実験１〜実験４においてＬｉＭｎ２Ｏ４を正極活物質とした結果を示した。このＬｉＭｎ２Ｏ４に代えてＬｉＭｎＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４を正極活物質として、上記実験１〜実験４と同じ実験を行ったところ、実験１〜実験４とほぼ同じ結果を得た。
【００４３】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施形態に係る二次電池の全体を示す平面図であり、図１（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】本実施形態の二次電池の内部構造を示す断面図である。
【図３】本実施形態の正極層の厚みｔを示す図である。
【図４】正極活物質の粒径と出力比との関係を示す図である。
【図５】導電材の含有率と出力比との関係を示す図である。
【図６】正極層の厚みと出力比との関係を示す図である。
【図７】一次粒子の容量維持率と二次粒子の容量維持率を示す図である。
【符号の説明】
１０…二次電池
１０１…正極板
１０２…セパレータ
１０３…負極板
１０４…正極端子
１０４ａ…正極側集電体
１０４ｂ…正極層
１０５…負極端子
１０５ａ…負極側集電体
１０４ｂ…負極層
１０６…上部電池外装
１０７…下部電池外装
１０８…ヒートシール部（外周縁）
１０９…発電要素（正極板、負極板、セパレータ、電解液、正極端子、負極端子を含む）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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