(57)【要約】【課題】複数のリチウム二次電池で構成され性能劣化が抑制可能な長寿命の組電池を提供する。【解決手段】正極活物質にマンガン酸リチウム、負極活物質に非晶質炭素を用いた４個のリチウムイオン電池を直列に接続して組電池を作製した。各リチウムイオン電池の電池容量に対する、正極充電容量と負極充電容量との差の割合値を６％とした。４個のリチウムイオン電池のＳＯＣ差が、いずれも割合値６％以下の組電池とした。低いＳＯＣのリチウムイオン電池を満充電まで充電しても、高いＳＯＣのリチウムイオン電池で過剰となったリチウムが負極の吸蔵可能なリチウム量を越えることなく活物質の劣化が抑制される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極活物質に炭素材を用いた負極の吸蔵可能な負極リチウム量が、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物を用いた正極の放出可能な正極リチウム量より大きいリチウム二次電池が直列接続された組電池において、前記各リチウム二次電池の充電状態（ＳＯＣ）の差が、前記リチウム二次電池の容量に対する、前記正極の前記正極リチウム量の容量を表す正極充電容量と前記負極の前記負極リチウム量の容量を表す負極充電容量との差、の割合値以下であることを特徴とする組電池。
【請求項２】
負極活物質に炭素材を用いた負極の吸蔵可能な負極リチウム量が、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物を用いた正極の放出可能な正極リチウム量より大きいリチウム二次電池を直列接続した組電池が少なくとも１つ搭載された電気自動車において、前記各リチウム二次電池の充電状態（ＳＯＣ）の差が、前記リチウム二次電池の容量に対する、前記正極の前記正極リチウム量の容量を表す正極充電容量と前記負極の前記負極リチウム量の容量を表す負極充電容量との差、の割合値以下であることを特徴とする電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組電池及び電気自動車に係り、特に、負極活物質に炭素材を用いた負極の吸蔵可能な負極リチウム量が、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物を用いた正極の放出可能な正極リチウム量より大きいリチウム二次電池が直列接続された組電池及び該組電池を搭載した電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業界においては環境問題に対応すべく、排出ガスのない、動力源を完全に電池のみにした電気自動車と、内燃機関エンジンと電池との両方を動力源とするハイブリッド（電気）自動車の開発が加速され、一部実用化の段階にきている。
【０００３】
電気自動車の電源となる電池には当然高出力、高エネルギー特性が要求され、これに応えるために大型のリチウム二次電池を電気自動車用の電源として用いる試みがなされている。一般にリチウム二次電池では、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物、負極活物質にリチウムイオンを吸蔵放出可能な炭素材が用いられる。正負極はそれぞれ金属箔に正負極活物質が必要に応じて導電材やバインダと共に塗着された薄型の形態とされ、正負極を電気的に隔離するためにポリオレフィン系材質のフィルム状セパレータが用いられる。また、電池の高出力化のために、大面積の正負極がセパレータを介して円筒状に捲回又は複数層に積層された電極群構造とされ、電極反応面積の向上が図られる。
【０００４】
リチウム二次電池を大型化することで高出力、高エネルギー特性の向上が可能ではあるが、大型化にも種々の観点から限界があるので、複数のリチウム二次電池を直列若しくは並列、又は、直列及び並列を組み合わせて接続した組電池とされる。また、電気自動車への搭載時には、電気的接続の簡便化を図るために、複数の電池を接続した組電池をさらに複数個接続することが一般的になされている。
【０００５】
一方、リチウム二次電池には長期使用に耐えうる高い信頼性も要求される。リチウム二次電池の長寿命化を図る手段として、負極の吸蔵可能なリチウム量を、正極と非水電解液とが放出可能なリチウム量の総和より大きくした構成のリチウム二次電池が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第２７３４８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１のリチウム二次電池では、充電時に放出されたリチウムが全て負極に吸蔵されるため、過充電状態でも負極にリチウムが析出しないことから、微小短絡の発生が抑制されるものの、過充電状態になると活物質の劣化を引き起こすことがある。また、組電池では、複数の電池が直列接続された状態で充放電が行われるため、各電池の充電状態に差があると、一部の電池が過充電状態気味になったり過放電状態気味になったりする。このため、一部の電池で活物質の劣化を引き起こし、更に充放電が繰り返されることにより活物質の劣化が促進されるので、容量や出力が低下し組電池全体として寿命の低下を招く。更に、複数個の組電池が接続され搭載される電気自動車では、搭載される電池全体の性能低下を抑制して電気自動車の駆動力や走行距離を確保することで、電気自動車として信頼性の向上を図ることが要求される。
【０００８】
本発明は上記事案に鑑み、性能低下が抑制可能な長寿命の組電池及び該組電池を搭載することで出力や走行距離の低下を抑制可能な電気自動車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、負極活物質に炭素材を用いた負極の吸蔵可能な負極リチウム量が、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物を用いた正極の放出可能な正極リチウム量より大きいリチウム二次電池が直列接続された組電池において、前記各リチウム二次電池の充電状（ＳＯＣ）態の差が、前記リチウム二次電池の容量に対する、前記正極の前記正極リチウム量の容量を表す正極充電容量と前記負極の前記負極リチウム量の容量を表す負極充電容量との差、の割合値以下であることを特徴とする。
【００１０】
各リチウム二次電池の充電状態に差のある組電池を充電する場合には、低い充電状態のリチウム二次電池を満充電まで充電すると、高い充電状態のリチウム二次電池は、過充電となり負極のリチウム量が過剰となる。過充電状態ではリチウム量が負極充電容量を越えるため、活物質の劣化を招くと共に、負極にリチウムを吸蔵できなくなりリチウムの析出で微小短絡が発生して、容量、出力が低下する。充電が繰り返されることにより活物質の劣化が促進されるため、リチウム二次電池延いては組電池の寿命が低下する。第１の態様では、各リチウム二次電池の充電状態の差を割合値以下とするので、低い充電状態のリチウム二次電池を満充電まで充電しても、高い充電状態のリチウム二次電池は過剰となったリチウムが負極に吸蔵されることから、リチウムが析出せず微小短絡の発生が防止されると共に、活物質の劣化が抑制されるため、容量、出力の低下を抑制し組電池全体として長寿命化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、負極活物質に炭素材を用いた負極の吸蔵可能な負極リチウム量が、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物を用いた正極の放出可能な正極リチウム量より大きいリチウム二次電池を直列接続した組電池が少なくとも１つ搭載された電気自動車において、前記各リチウム二次電池の充電状態の差が、前記リチウム二次電池の容量に対する、前記正極の前記正極リチウム量の容量を表す正極充電容量と前記負極の前記負極リチウム量の容量を表す負極充電容量との差、の割合値以下であることを特徴とする。
【００１２】
第２の態様では、電気自動車に搭載されたリチウム二次電池の全体について充電状態の差を割合値以下とするので、第１の態様の作用を奏するため、電池性能の低下を抑制し長寿命化を図ることができると共に、電気自動車の出力や走行距離の低下を抑制し信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各リチウム二次電池の充電状態の差を割合値以下とするので、低い充電状態のリチウム二次電池を満充電まで充電しても、高い充電状態のリチウム二次電池は過剰となったリチウムが負極に吸蔵されることから、リチウムが析出せず微小短絡の発生が防止されると共に、活物質の劣化が抑制されるため、容量、出力の低下を抑制し組電池全体として長寿命化を図ることができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を適用し複数のリチウムイオン電池を接続した組電池及び電気自動車搭載用を想定して複数の組電池を接続した組電池セットを実施するための最良の形態について説明する。
【００１５】
（正極板の作製）
正極活物質には、充放電によりリチウムを放出、吸蔵するリチウム遷移金属複酸化物としてのマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を選定した。マンガン酸リチウム粉末と、導電材として鱗片状黒鉛（平均粒径：５μｍ）と、結着材としてポリフッ化ビニリデンとを質量比で８５：１０：５となるように混合し、これに分散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドンを添加、混練したスラリを厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極集電体）の両面に塗布した。このとき、極板長寸方向の一方の側縁に幅５０ｍｍの未塗布部を残した。その後乾燥、プレス、裁断して正極活物質合剤層の幅３００ｍｍ、長さ６０００ｍｍ、厚さ（アルミニウム箔含む）２３０μｍの正極板を得た。乾燥後の正極活物質合剤層の塗布量は、２８０ｇ／ｍ２とした。未塗布部に切り欠きを入れ、切り欠き残部をリード片とした。隣り合うリード片は、２０ｍｍ間隔、リード片の幅を１０ｍｍとし、切り欠き部の未塗布部の幅は２ｍｍとした。
【００１６】
（負極板の作製）
非晶質炭素９０重量部に結着材として１０重量部のポリフッ化ビニリデンを添加し、これに分散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドンを添加、混練したスラリを厚さ１０μｍの圧延銅箔（負極集電体）の両面に塗布した。このとき、極板長寸方向の一方の側縁に幅５０ｍｍの未塗布部を残した。その後乾燥、プレス、裁断して負極活物質合剤層の幅３０６ｍｍ、長さ６２００ｍｍ、厚さ（銅箔含む）１４０μｍの負極を得た。乾燥後の負極活物質合剤層の塗布量は、６６ｇ／ｍ２とした。未塗布部に正極板と同様に切り欠きを入れ、切り欠き残部をリード片とした。隣り合うリード片は、２０ｍｍ間隔、リード片の幅を１０ｍｍとし、切り欠き部の未塗布部の幅は２ｍｍとした。
【００１７】
（電池組立）
図１に示すように、作製した正極板と負極板とを、厚さ４０μｍのポリエチレン製セパレータと共に捲回し捲回群６を作製した。このとき正極板のリード片と負極板のリード片とが、それぞれ捲回群６の互いに反対側の両端面に位置するようにした。捲回群径は６１±０．５ｍｍとした。
【００１８】
正極板から導出されているリード片９を変形させ、その全てを、捲回群６の軸芯１１のほぼ延長線上にある極柱（正極外部端子１）周囲から一体に張り出している鍔部７周面付近に集合結束、接触させた。接触させたリード片９と鍔部７周面とを超音波溶接してリード片９を鍔部７周面に接続し固定した。負極外部端子１’と負極板から導出されているリード片９との接続操作も、正極外部端子１と正極板から導出されているリード片９との接続操作と同様に実施した。
【００１９】
正極外部端子１及び負極外部端子１’の鍔部７周面全周に絶縁被覆８を施した。この絶縁被覆８は、捲回群６外周面全周にも及ぼした。絶縁被覆８には、基材がポリイミドで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布した粘着テープを用いた。この粘着テープを鍔部７周面から捲回群６外周面に亘って何重にも巻いて絶縁被覆８とし、捲回群６を電池容器５内に挿入した。電池容器５には、外径６７ｍｍ、内径６６ｍｍの容器を用いた。
【００２０】
第２のセラミックワッシャ３’（アルミナ製、電池蓋４裏面と当接する部分の厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２５ｍｍ）を、先端が正極外部端子１を構成する極柱及び先端が負極外部端子１’を構成する極柱にそれぞれ嵌め込んだ。また、平状の第１のセラミックワッシャ３（アルミナ製、厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２８ｍｍ）を電池蓋４に載置し、正極外部端子１、負極外部端子１’をそれぞれ第１のセラミックワッシャ３に通した。その後円盤状電池蓋４周端面を電池容器５開口部に嵌合し、双方の接触部全域をレ−ザ溶接した。このとき、正極外部端子１、負極外部端子１’は、電池蓋４の中心にある穴を貫通して電池蓋４外部に突出している。第１のセラミックワッシャ３、金属製のナット２底面よりも平滑な金属ワッシャ１４を、この順に正極外部端子１、負極外部端子１’にそれぞれ嵌め込んだ。電池蓋４には、電池の内圧上昇に応じて開裂する開裂弁１０が設けられている。開裂弁１０の開裂圧は１．３〜１．８ＭＰａとした。
【００２１】
次いでナット２を正極外部端子１、負極外部端子１’にそれぞれ螺着し、第２のセラミックワッシャ３’、第１のセラミックワッシャ３、金属ワッシャ１４を介して電池蓋４を鍔部７とナット２の間で締め付けにより固定した。このときの締め付けトルク値は６．８Ｎ・ｍとした。締め付け作業が終了するまで金属ワッシャ１４は回転しなかった。この状態では、電池蓋４裏面と鍔部７の間に介在させたゴム（ＥＰＤＭ）製Ｏリング１６の圧縮により電池容器内部の発電要素は外気から遮断されている。
【００２２】
電池蓋４にある注液口１５より非水電解液４８０ｇを電池容器５内に注液し、注液口１５を封止することにより円筒型リチウムイオン電池２０を完成させた。非水電解液にはエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートの体積比１：１：１の混合溶媒中へ６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットル溶解したものを用いた。
【００２３】
作製したリチウムイオン電池２０について、正極の放出可能なリチウム量と、負極の吸蔵可能なリチウム量との差を容量として求め、求めた容量のリチウムイオン電池２０の容量に対する割合を割合値として求めた結果、６％であった。
【００２４】
（組電池及び組電池セットの作製）
上述のように作製したリチウムイオン電池２０を単電池とし、４個の単電池を直列に接続して組電池を作製した。また、４個の組電池を直列に接続して組電池セットを作製した。
【実施例】
【００２５】
次に、上述した実施形態に従って作製した組電池及び組電池セットの実施例について説明する。なお、比較のために作製した比較例の組電池及び組電池セットについても併記する。
【００２６】
（実施例１−１）
下表１に示すように、実施例１−１では、充電状態（以下、ＳＯＣと略記する。）１００％に調整した４個の単電池を用いて組電池を作製した。単電池のＳＯＣ差は０％となる。なお、表１において、ＳＯＣ差は、単電池のＳＯＣ差の最大値を示している。
【００２７】
【表１】
2005108477.tif 000002
【００２８】
（実施例１−２）
表１に示すように、実施例１−２では、ＳＯＣ１００％に調整した３個の単電池とＳＯＣ９４％に調整した１個の単電池とで組電池を構成した。単電池のＳＯＣ差は６％以下となり、上述した割合値（６％）以下となる。
【００２９】
（実施例１−３）
表１に示すように、実施例１−３では、ＳＯＣ１００％に調整した１個の単電池とＳＯＣ９４％に調整した３個の単電池とで組電池を構成した。単電池のＳＯＣ差は６％以下となり、割合値以下となる。
【００３０】
（実施例２−１）
表１に示すように、実施例２−１では、ＳＯＣ１００％に調整した３個の単電池とＳＯＣ９７％に調整した１個の単電池とで組電池を構成した。単電池のＳＯＣ差は３％以下となり、割合値以下となる。
【００３１】
（実施例２−２）
表１に示すように、実施例２−２では、ＳＯＣ１００％に調整した１個の単電池とＳＯＣ９７％に調整した３個の単電池とで組電池を構成した。単電池のＳＯＣ差は３％以下となり、割合値以下となる。
【００３２】
（比較例１−１）
表１に示すように、比較例１−１では、ＳＯＣ１００％に調整した３個の単電池とＳＯＣ９２％に調整した１個の単電池とで組電池を構成した。単電池のＳＯＣ差は８％以下となり、割合値を越える。
【００３３】
（比較例１−２）
表１に示すように、比較例１−２では、ＳＯＣ１００％に調整した１個の単電池とＳＯＣ９２％に調整した３個の単電池とで組電池を構成した。単電池のＳＯＣ差は８％以下となり、割合値を越える。
【００３４】
次に、下表２に示すように、４組の組電池を直列に接続した組電池セットを作製した。なお、表２において、組電池内のＳＯＣ差は、各組電池を構成する単電池のＳＯＣ差の最大値を示しており、全体のＳＯＣ差は、全１６個の単電池のＳＯＣ差の最大値を示している。
【００３５】
【表２】
2005108477.tif 000003
【００３６】
（実施例３−１、実施例３−２）
表２に示すように、実施例３−１、実施例３−２の組電池セットでは、組電池１〜組電池４のいずれの組電池においても組電池内のＳＯＣ差を割合値（６％）以下とした。また、組電池１〜組電池４の全体についても単電池のＳＯＣ差を割合値以下とした。
【００３７】
（比較例３）
表２に示すように、比較例３の組電池セットでは、組電池１〜組電池４のいずれの組電池においても組電池内のＳＯＣ差を割合値以下とし、組電池１〜組電池４の全体については単電池のＳＯＣ差が割合値を越えるものとした（組電池１の単電池１と、組電池３の単電池１とではＳＯＣ差７％、組電池１の単電池１と、組電池４の単電池１とではＳＯＣ差９％）。
【００３８】
（試験１）
作製した実施例１−１〜２−２及び比較例１−１〜１−２の組電池について、以下の充放電条件１で充放電を行い、初回の放電容量を測定した。同じ充放電条件１で充放電を１００回繰り返し、１００回目の放電容量を同様に測定した。初回の放電容量を１００とした場合の、１００回目の放電容量の割合を求め容量比とした。下表３に容量比の試験結果を示す。
＜充放電条件１＞
放電：２５Ａ定電流、終止電圧１１．２Ｖ、４５±２°Ｃ、休止２０分
充電：５０Ａ、１６．８Ｖ定電流低電圧、充電時間４時間、４５±２°Ｃ、休止２０分
【００３９】
【表３】
2005108477.tif 000004
【００４０】
表３に示すように、組電池を構成する単電池のＳＯＣ差を割合値以下とした実施例１−１〜実施例２−２の組電池では、充放電１００回目における容量比が高く、初期値に近い容量を維持したのに対し、ＳＯＣ差が割合値を越えた比較例１−１、比較例１−２の組電池では、容量が著しく低下した。これはＳＯＣ差が割合値を越えると、充放電することにより直列接続されている単電池が過充電気味になったり逆に過放電気味になったりするので、電極活物質の劣化が始まり、それが繰り返されるうちにますます劣化が促進されたことによると考えられる。従って、組電池を構成する各単電池のＳＯＣ差は割合値を越えないことが組電池の劣化を抑止するために重要である。
【００４１】
（試験２）
作製した実施例３−１〜３−２及び比較例３の組電池セットについて、以下の充放電条件２で充放電を行い、初期の放電容量を測定した。各組電池セットを電気自動車に搭載したときの充電、走行（放電）の繰り返しを想定して、同じ充放電条件２で充放電を２００回繰り返し、２００回目の放電容量を同様に測定した。初期の放電容量を１００とした場合の、２００回目の放電容量の割合を求め容量比とした。下表４に容量比の試験結果を示す。
＜充放電条件２＞
放電：２５Ａ定電流、終止電圧４４．８Ｖ、３０±２°Ｃ、休止５分
充電：５０Ａ、６７．２Ｖ定電流低電圧、充電時間４時間、３０±２°Ｃ、休止２０分
【００４２】
【表４】
2005108477.tif 000005
【００４３】
表４に示すように、組電池１〜組電池４のいずれの組電池においても単電池のＳＯＣ差を割合値以下とし、また、組電池１〜組電池４の全体についての単電池のＳＯＣ差も割合値以下とした実施例３−１、実施例３−２の組電池セットでは、２００回の充放電の繰り返し後においても高い容量を維持した。ところが、組電池１〜組電池４のいずれの組電池においても単電池のＳＯＣ差を割合値以下としたものの、組電池１〜組電池４の全体については一部の単電池のＳＯＣ差が割合値を越えて作製した比較例３の組電池セットでは容量比が低下し劣化が見られた。
【００４４】
ＳＯＣの異なる単電池を直列に接続した組電池を充電するとき、高いＳＯＣの単電池が満充電に到達しても低いＳＯＣの単電池では充電量が不足し満充電に到達しない。更に充電を続けて低いＳＯＣの単電池が満充電に到達すると、高いＳＯＣの単電池では満充電を越えるため、負極にリチウムが過剰となる。ＳＯＣ差が割合値を越えていると、負極が過剰となったリチウムを吸蔵しきれなくなるため、リチウムが析出して微小短絡を招き、容量、出力を低下させると共に、活物質の劣化を引き起こす。反対に、放電時には、高いＳＯＣの単電池の放電完了まで放電すると、低いＳＯＣの単電池が過放電状態気味となるため、活物質の劣化を招く。充放電の繰り返しに伴い、単電池での性能低下や活物質の劣化が促進されるため、組電池の寿命が低下する。
【００４５】
本実施形態のリチウムイオン電池２０の単電池を４個直列に接続した組電池では、リチウムイオン電池２０の正極充電容量と負極充電容量との差から求めた割合値が６％であり、単電池のＳＯＣ差がいずれも割合値以下とされる。このため、充電時に高いＳＯＣの単電池が満充電を越えて充電されたり、放電時に低いＳＯＣの単電池が放電完了を過ぎて放電されたりしても、ＳＯＣ差以上に負極充電容量が正極充電容量より大きいので、性能低下及び活物質の劣化を抑制することができる。従って、各単電池の寿命低下が抑制されるので、組電池全体の長寿命化を図ることができる。
【００４６】
また、本実施形態の組電池を４個直列に接続した組電池セットでは、各組電池を構成する単電池のＳＯＣ差が割合値以下とされると共に、組電池セット全体についても単電池のＳＯＣ差が割合値以下とされる。このため、組電池セットを充放電しても全ての単電池について性能低下及び活物質の劣化が抑制されるので、組電池セットの寿命低下を抑制することができる。従って、組電池セットを電源として搭載した電気自動車では、長期間に亘り容量、出力を維持することができるので、電気自動車の長期使用においても出力、走行距離の低下を抑制することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、４個の単電池を直列に接続した組電池及び電気自動車搭載を想定して４個の組電池を直列に接続した組電池セットを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、組電池を構成する単電池数、組電池セットを構成する組電池数を変えて構成してもよく、また、直列接続する以外に、直列接続と並列接続とを組み合わせて接続してもよい。このようにすれば、高出力化のみならず、高容量化を図ることが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態では電気自動車用電源に用いられる大形の二次電池を例示したが、本発明は電池の大きさ、電池容量に制限されるものではない。電池構造についても、上述した正負極外部端子が押し合う構造以外に、有底筒状容器（缶）に電池上蓋をかしめることにより封口された構造の電池にも適用可能であり、捲回型の電極群でなくても、例えば、積層型の電極群構造であってもよい。また、電池の形状についても円筒型以外に、例えば角形状であってもよい。電気自動車用電源の電池は、比較的高容量、高出力な特性が要求されるため、本発明の適用により顕著な効果を発揮することが期待できる。
【００４９】
更に、本実施形態では、割合値を６％とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。割合値は、正負極の活物質の種類、使用量等により設定することができる。負極の吸蔵可能なリチウム量を大きくして割合値を大きくすると、負極の占める容積が増大するため、リチウム二次電池のエネルギー密度が低下することとなり、反対に、割合値を小さくするとＳＯＣ差を小さくすることとなる。従って、割合値は、エネルギー密度、ＳＯＣ差等により設定することが好ましい。
【００５０】
また更に、本実施形態では、正極活物質にマンガン酸リチウム、負極活物質に非晶質炭素、非水電解液にエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートの体積比１：１：１の混合溶媒中へ６フッ化リン酸リチウムを１モル／リットル溶解した例を示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、また、結着材も通常用いられるいずれのものも使用可能である。
【００５１】
本実施形態以外の正極活物質としてはリチウム遷移金属複酸化物であればよく、コバルト酸リチウムやニッケル酸リチウム、また、マンガン、コバルト、ニッケルの複合酸化物を用いてもよい。また、リチウムや遷移金属元素の一部を他元素で置換又はドープした材料でも本発明の効果を妨げるものではない。更に、正極活物質の結晶構造においても限定はなく、スピネル型結晶構造であっても層状型結晶構造であってもよい。
【００５２】
また、本実施形態以外で用いることのできる負極活物質としては、例えば、天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素材等でよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００５３】
更に、非水電解液としては、一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した非水電解液を用いることができる。用いられるリチウム塩や有機溶媒は特に制限されない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等やこれらの混合物が挙げられる。また、有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等またはこれら２種類以上の混合溶媒が挙げられる。混合配合比についても限定されるものではない。
【００５４】
また更に、本実施形態以外で用いることのできるリチウムイオン電池用極板活物質結着材としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、ビニルアルコール等の重合体及びこれらの混合体などが挙げられる。
【００５５】
更にまた、本実施形態では、セパレータの材質としてポリエチレンを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリプロピレン等のポリオレフィン系の材質を用いてもよい。また、複数の材質を組み合わせて用いてもよく、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンとを積層したものでもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、絶縁被覆８に、基材がポリイミドでその片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布した粘着テープを用いたが、本発明は特に制限されるものではない。例えば、基材がポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンで、その片面又は両面にヘキサメタアクリレートやブチルアクリレート等のアクリル系粘着剤を塗布した粘着テープや、粘着剤を塗布しないポリオレフィンやポリイミドからなるテープ等を好適に使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る組電池によれば、性能低下が抑制され長寿命なため、該組電池を搭載することで電気自動車の出力や走行距離の低下を抑制して信頼性を向上させることができるので、製造、販売等に寄与し、産業上利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明が適用可能な実施形態の組電池を構成する円筒型リチウムイオン電池の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    正極外部端子
１’  負極外部端子
６    捲回群
２０    円筒型リチウムイオン電池（リチウム二次電池）
【図１】
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