(57)【要約】【課題】  高い合剤密度を有するリチウム二次電池用正極およびこれを含むリチウム二次電池を提供する。【解決手段】  リチウム二次電池１は，正極活物質および板状型導電材を含む正極３と，リチウムイオンをインタカレーションおよびデインタカレーションすることが可能な負極活物質を含む負極２と，電解液と，正極３と負極２との間に位置するセパレータ４と，円筒状の電池容器５と，電池容器５を封止する封止部材６とを含んでなる。正極活物質は，ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質である。【選択図】  図１
2005158737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質および板状の炭素導電材を含むことを特徴とする，リチウム二次電池用正極。
【請求項２】
前記正極活物質は，ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質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正極。
【請求項３】
前記ニッケル系列正極活物質は，下記化学式１〜７で表される物質のいずれかを含み，前記マンガン系列正極活物質は，下記化学式８〜１２で表される物質のいずれかを含むことを特徴とする，請求項２に記載のリチウム二次電池用正極。
なお，下記化学式１〜１２において，０．９０≦ｘ≦１．１，０≦ｙ≦０．５，０≦ｚ≦０．５，０≦α≦２であり，Ｍは，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｖ，または希土類元素のうちの少なくとも一つであり，Ａは，Ｏ，Ｆ，Ｓ，またはＰのうちの少なくとも一つであり，Ｘは，Ｆ，Ｓ，またはＰである。
ＬｉｘＮ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式２）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式３）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＡα  …（化学式４）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式５）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＡα  …（化学式６）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式７）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式８）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式９）
ＬｉｘＭｎｘＯ４−ｚＸｚ  …（化学式１０）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１１）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸＺ  …（化学式１２）
【請求項４】
前記正極活物質は，コバルト系列正極活物質をさらに含むことを特徴とする，請求項２に記載のリチウム二次電池用正極。
【請求項５】
前記ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質は，１次粒子が造粒されて得られた２次粒子を含むことを特徴とする，請求項３に記載のリチウム二次電池用正極。
【請求項６】
前記炭素導電材の一方の辺と他方の辺の比が１：１〜１０であることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極。
【請求項７】
前記炭素導電材は，天然黒鉛であることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極。
【請求項８】
正極活物質および板状の導電材を含む正極と，
リチウムイオンをインタカレーションおよびデインタカレーションすることが可能な負極活物質を含む負極と，
電解液と，
を含むことを特徴とする，リチウム二次電池。
【請求項９】
前記導電材の一方の辺と他方の辺の比が１：１〜１０であることを特徴とする，請求項８に記載のリチウム二次電池。
【請求項１０】
前記正極活物質は，ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質であることを特徴とする，請求項８または９に記載のリチウム二次電池。
【請求項１１】
前記ニッケル系列正極活物質は，下記化学式１〜７で表される物質のいずれかを含み，前記マンガン系列正極活物質は，下記化学式８〜１２で表される物質のいずれかを含むことを特徴とする，請求項１０に記載のリチウム二次電池。
なお，下記化学式１〜１２において，０．９０≦ｘ≦１．１，０≦ｙ≦０．５，０≦ｚ≦０．５，０≦α≦２であり，Ｍは，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｖ，または希土類元素のうちの少なくとも一つであり，Ａは，Ｏ，Ｆ，Ｓ，またはＰのうちの少なくとも一つであり，Ｘは，Ｆ，Ｓ，またはＰである。
ＬｉｘＮ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式２）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式３）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＡα  …（化学式４）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式５）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＡα  …（化学式６）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式７）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式８）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式９）
ＬｉｘＭｎｘＯ４−ｚＸｚ  …（化学式１０）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１１）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸＺ  …（化学式１２）
【請求項１２】
前記正極活物質は，コバルト系列正極活物質をさらに含むことを特徴とする，請求項１０に記載のリチウム二次電池。
【請求項１３】
前記ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質は，１次粒子が造粒されて得られた２次粒子を含むことを特徴とする，請求項１０に記載のリチウム二次電池。
【請求項１４】
ニッケル系列正極活物質および板状の導電材を含む正極と，
リチウムイオンをインタカレーションおよびデインタカレーションすることが可能な負極活物質を含む負極と，
電解液と，
を含むことを特徴とする，リチウム二次電池。
【請求項１５】
前記導電材の一方の辺と他方の辺の比が１：１〜１０であることを特徴とする，請求項１４に記載のリチウム二次電池。
【請求項１６】
前記ニッケル系列正極活物質は，下記化学式１〜７で表される物質のいずれかを含むことを特徴とする，請求項１４または１５に記載のリチウム二次電池。
なお，下記化学式１〜７において，０．９０≦ｘ≦１．１，０≦ｙ≦０．５，０≦ｚ≦０．５，０≦α≦２であり，Ｍは，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｖ，または希土類元素のうちの少なくとも一つであり，Ａは，Ｏ，Ｆ，Ｓ，またはＰのうちの少なくとも一つであり，Ｘは，Ｆ，Ｓ，またはＰである。
ＬｉｘＮ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式２）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式３）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＡα  …（化学式４）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式５）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＡα  …（化学式６）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式７）
【請求項１７】
ウェット工程で製造された正極活物質と，
板状の炭素導電材と，
を含むことを特徴とする，リチウム二次電池用正極。
【請求項１８】
前記正極活物質は，下記化学式１〜７で表される物質のいずれかを含むニッケル系列正極活物質または下記化学式８〜１２で表される物質のいずれかを含むマンガン系列正極活物質であることを特徴とする，請求項１７に記載のリチウム二次電池用正極。
なお，下記化学式１〜１２において，０．９０≦ｘ≦１．１，０≦ｙ≦０．５，０≦ｚ≦０．５，０≦α≦２であり，Ｍは，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｖ，または希土類元素のうちの少なくとも一つであり，Ａは，Ｏ，Ｆ，Ｓ，またはＰのうちの少なくとも一つであり，Ｘは，Ｆ，Ｓ，またはＰである。
ＬｉｘＮ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式２）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式３）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＡα  …（化学式４）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式５）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＡα  …（化学式６）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式７）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式８）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式９）
ＬｉｘＭｎｘＯ４−ｚＸｚ  …（化学式１０）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１１）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸＺ  …（化学式１２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，リチウム二次電池用正極およびリチウム二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近，電子産業の発達により電子機器の小型化および軽量化が可能となるにつれて，携帯用電子機器の使用が増大しつつある。このような携帯用電子機器の電源として高いエネルギー密度を有する電池の必要性が増大し，リチウム二次電池の研究が活発に行われている。
【０００３】
リチウム二次電池は，可逆的にリチウムイオンの挿入・脱離が可能な物質を正極および負極として用い，正極と負極との間に有機電解液またはポリマー電解液を充電させて製造される。そして，正極および負極に対して行われるリチウムイオンの挿入・脱離時の酸化，還元反応によって電気エネルギーを生成する。
【０００４】
従来，リチウム二次電池の負極活物質としてリチウム金属が使用されていたが，リチウム金属を使用した場合，デンドライト（ｄｅｎｄｒｉｔｅ）析出により電池が短絡してしまい，最悪の場合，爆発の危険性もあった。このため，リチウム金属の代わりに非晶質炭素または結晶質炭素などの炭素系物質を使用する趨勢にある。
【０００５】
正極活物質は，リチウム二次電池の電池性能および安全性の点で最も重要な役割を果たす物質であって，カルコゲニド（ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ）化合物が使用されている。その中でも，例えば，ＬｉＣｏＯ２，ＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＮｉＯ２，ＬｉＮｉ１−ｘＣｏｘＯ２（０＜ｘ＜１），ＬｉＭｎＯ２などの複合金属酸化物が研究されている。
【０００６】
これら正極活物質のうちＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＭｎＯ２などのＭｎ系正極活物質は，合成し易く，コストが比較的低く，環境に対する汚染も少ない，といった利点を有している一方で，容量が小さいという欠点をも有している。ＬｉＣｏＯ２などのＣｏ系正極活物質は，良好な電気伝導度，高い電池電圧，および優れた電極特性を示すが，コストが高いという問題もある。ＬｉＮｉＯ２などのＮｉ系正極活物質は，前述した正極活物質の中でも最もコストが低く，最も高い放電容量の電池特性を示しているが，合成し難いという欠点を抱えている。
【０００７】
リチウム二次電池には前記正極活物質の中でもＣｏ系正極活物質が主に用いられてきたが，最近，より高容量電池を開発するために高容量のＮｉ系正極活物質に対する研究が活発に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし，従来のＮｉ系正極活物質は，形状が球形であって，極板製造時の最大合剤（正極活物質，バインダ，および導電材の混合物を意味する）の密度が３．２ｇ／ｃｃに過ぎない。また，一般に，極板製造時の合剤密度を増加させるために圧延工程が行われる。高合剤の極板は，この圧延工程において活物質粒子が押圧されながら滑る過程を経て作られるが，Ｎｉ系正極活物質は，硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が低いため，圧延時に粒子が滑らずに押し潰されてしまう。このため，合剤密度を増加させることができなくなる。合剤密度が低い場合，物質自体の容量が高くても，高容量の電池を得ることが難しい。
【０００９】
最近，ニッケル系正極活物質に不定形のコバルト系正極活物質を混合して高合剤化させる方法が試みられている。ところが，不定形コバルト系正極活物質は，それ自体の容量が低く，高合剤化による高容量化の効果が十分に発揮されない。
【００１０】
本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，高い合剤密度を有する，新規かつ改良されたリチウム二次電池用正極を提供することにある。また，本発明の目的は，高い合剤密度を有する，新規かつ改良されたリチウム二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，正極活物質および板状の炭素導電材を含むことを特徴とする，リチウム二次電池用正極が提供される。
【００１２】
上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，正極活物質および板状の導電材を含む正極と，リチウムイオンをインタカレーションおよびデインタカレーションすることが可能な負極活物質を含む負極と，電解液と，を含むことを特徴とする，リチウム二次電池が提供される。
【００１３】
上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，ニッケル系列正極活物質および板状の導電材を含む正極と，リチウムイオンをインタカレーションおよびデインタカレーションすることが可能な負極活物質を含む負極と，電解液と，を含むことを特徴とする，リチウム二次電池が提供される。
【００１４】
上記課題を解決するために，本発明の第４の観点によれば，ウェット工程で製造された正極活物質と，板状の炭素導電材と，を含むことを特徴とする，リチウム二次電池用正極が提供される。
【００１５】
正極活物質は，ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質であることが好ましい。また，ニッケル系列正極活物質は，下記化学式１〜７で表される物質のいずれかを含み，マンガン系列正極活物質は，下記化学式８〜１２で表される物質のいずれかを含むことが好ましい。なお，下記化学式１〜１２において，０．９０≦ｘ≦１．１，０≦ｙ≦０．５，０≦ｚ≦０．５，０≦α≦２であり，Ｍは，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｖ，または希土類元素のうちの少なくとも一つであり，Ａは，Ｏ，Ｆ，Ｓ，またはＰのうちの少なくとも一つであり，Ｘは，Ｆ，Ｓ，またはＰである。
【００１６】
ＬｉｘＮ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式２）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式３）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＡα  …（化学式４）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式５）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＡα  …（化学式６）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式７）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式８）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式９）
ＬｉｘＭｎｘＯ４−ｚＸｚ  …（化学式１０）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１１）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸＺ  …（化学式１２）
【００１７】
正極活物質は，コバルト系列正極活物質をさらに含むことが好ましい。
【００１８】
ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質は，１次粒子が造粒されて得られた２次粒子を含むようにしてもよい。
【００１９】
炭素導電材の一方の辺と他方の辺の比が１：１〜１０であることが好ましい。
【００２０】
炭素導電材は，天然黒鉛であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，板状型導電材を用いて正極の合剤密度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態にかかるリチウム二次電池の正極用導電材は，高い合剤密度を有している。
【００２４】
本実施の形態にかかる導電材は，板状の炭素から構成される。このように，導電材の形状が板状であれば，球形の正極活物質，特にウェット工程で製造される正極活物質のニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質と共に用いて正極を製造する場合，正極製造工程の中でも圧延工程の際に，正極活物質を圧力により押圧されながら滑らせる（ｓｌｉｄｉｎｇ）ようにすることができる。したがって，合剤密度を増加させることができる。なお，ウェット工程とは，活物質製造工程において溶媒を使用する工程をいい，これと異なり溶媒を使用せずに活物質を製造する工程をドライ工程という。ウェット工程では原料粉末が有機溶媒中に混合され，これが熱処理される。一方，ドライ工程では固体状態の原料粉末が混合され，その後に熱処理される。
【００２５】
本実施の形態において，板状とは，実質的に平面の形状を有するものをいい，板状の炭素導電材は，図２に示すように，一般的に短軸（一方の辺）ａと長軸（他方の辺）ｂを有する。
【００２６】
このような板状の炭素導電材は，一方の辺と他方の辺の比が１：１〜１０であることが好ましい。他方の辺の比が“１０”を超過する場合，導電材が割れるおそれがあって好ましくない。また，板状の炭素導電材は，１〜１０μｍの粒度を有することが好ましい。板状の炭素導電材の粒度が１μｍ未満，すなわちサブミクロン（Ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ）の場合には，導電材の粒子が非常に小さくて板状の形を成すことが難く，正極活物質を滑らせる効果が得られないため好ましくない。また，板状の炭素導電材は，タップ密度が非常に高い物性を有する。
【００２７】
板状の炭素は，その形状が板状であるために，炭素の結晶性と関係なく使用することができるが，結晶性炭素が好ましく，特に天然黒鉛を使用することによって，電池の性能を向上させる点において人造黒鉛を使用する場合に比べて優れた効果を得ることができる。
【００２８】
本実施の形態にかかる導電材は，リチウム二次電池の正極，特にウェット工程で製造されるニッケル系列またはマンガン系列の正極活物質を用いる正極に使用されることが好ましい。ニッケル系列正極活物質は，下記化学式１〜７で表される物質（化合物）のいずれかを含むことが好ましく，マンガン系列正極活物質は，下記化学式８〜１２で表される物質（化合物）のいずれかを含むことが好ましい。なお，下記化学式１〜１２において，０．９０≦ｘ≦１．１，０≦ｙ≦０．５，０≦ｚ≦０．５，０≦α≦２であり，Ｍは，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｓｒ，Ｖ，または希土類元素のうちの少なくとも一つであり，Ａは，Ｏ，Ｆ，Ｓ，またはＰのうちの少なくとも一つであり，Ｘは，Ｆ，Ｓ，またはＰである。
【００２９】
ＬｉｘＮ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式２）
ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式３）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＡα  …（化学式４）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＣｏｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式５）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＡα  …（化学式６）
ＬｉｘＮｉ１−ｙ−ｚＭｎｙＭｚＯ２−αＸα  …（化学式７）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式８）
ＬｉｘＭｎ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸｚ  …（化学式９）
ＬｉｘＭｎｘＯ４−ｚＸｚ  …（化学式１０）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＡ２  …（化学式１１）
ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｙＯ２−ｚＸＺ  …（化学式１２）
【００３０】
これらニッケル系列正極活物質とマンガン系列正極活物質はともに，活物質製造工程において１次粒子が造粒されて得られる２次粒子状から構成されている。２次粒子を用いることによって，より大きな容量を得ることができる。
【００３１】
また，ニッケル系列正極活物質またはマンガン系列正極活物質にコバルト系列正極活物質を混合して正極活物質を得るようにしてもよい。コバルト系列正極活物質は，良好な電気伝導度，高い電池電圧，及びその他優れた電極特性を示す。したがって，正極活性物質にコバルト系列正極活物質を混合すれば，正極の電気的特性の向上が図られる。
【００３２】
本実施の形態において，導電材を含む正極は，正極活物質以外に正極活物質および導電材を電流集電体に付着させるためのバインダを含む。このようなバインダとしては，リチウム二次電池で一般に用いられるバインダであれば使用することができ，その代表的な例としては，ポリビニリデンフルオライド，ポリテトラフルオロエチレン，ポリ塩化ビニール，ポリビニールピロリドンなどがある。
【００３３】
本実施の形態にかかる導電材を有するリチウム二次電池の正極における合剤密度は，約３．２８ｇ／ｃｃであって，これは，従来の導電材を使用した場合の合剤密度（約３．２０ｇ／ｃｃ）より高い。
【００３４】
本実施の形態にかかる導電材を含有する正極を含むリチウム二次電池の一例を図１に示す。同図に示すように，本実施の形態にかかるリチウム二次電池１は，正極３，負極２，正極３と負極２との間に位置するセパレータ４，負極２，正極３，およびセパレータ４に含浸された電解質（図示せず），円筒状の電池容器５，および電池容器５を封止する封止部材６を含む。図１には，円筒状のリチウム二次電池１を示したが，本発明にかかるリチウム二次電池はこの形状に限定されず，角形，パウチ（ｐｏｕｃｈ）などいずれの形状とすることが可能である。
【００３５】
負極活物質は，リチウムイオンを可逆的にインタカレーションおよびデインタカレーションすることが可能な物質，またはリチウムと可逆的に反応してリチウム含有化合物を形成することが可能な物質を含む。このように，リチウムイオンを可逆的にインタカレーショおよびデインタカレーションすることが可能な物質の代表的な例としては，結晶質もしくは非晶質の炭素，または炭素複合体の炭素系列物質がある。また，リチウムイオンと反応して可逆的にリチウム含有化合物を形成することが可能な物質の代表的な例としては，酸化錫（ＳｎＯ２），硝酸チタニウム，シリコン（Ｓｉ）などが挙げられる。ただし，本発明はこれらに限定されない。本実施の形態において，リチウム合金としては，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｆｒ，Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｒａ，Ａｌ，またはＡｎ等の金属とリチウムとの合金が使用できる。
【００３６】
本実施の形態において，電解液は，リチウム塩と非水性有機溶媒を含む。そして，このリチウム塩は，有機溶媒に溶解され，電池内でリチウムイオンの供給源として作用して基本的なリチウム二次電池の作動を可能とし，正極と負極との間のリチウムイオンの移動を促進する役割を果たす。また本実施の形態において，リチウム塩は，例えば，ＬｉＰＦ６，ＬｉＢＦ４，ＬｉＳｂＦ６，ＬｉＡｓＦ６，ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）３，Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ，ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３，ＬｉＣｌＯ４，ＬｉＡｌＯ４，ＬｉＡｌＣｌ４，ＬｉＮ（ＣｘＦ２ｘ＋１ＳＯ２）（ＣｙＦ２ｙ＋１ＳＯ２）（ここで，ｘおよびｙは自然数である），ＬｉＣｌ，またはＬｉＩのうちの少なくともいずれか一つを支持（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ）電解塩として含む。リチウム塩の濃度は，０．６〜２．０ｍｏｌ／ｌの範囲内であることが好ましい。リチウム塩の濃度が０．６ｍｏｌ／ｌ未満であれば，電解質の伝導度が低くなってしまう。逆に，リチウム塩の濃度が２．０ｍｏｌ／ｌを超えると，電解質の粘度が増加してリチウムイオンの移動度が低下してしまう。
【００３７】
本実施の形態にかかるリチウム二次電池において，非水性有機溶媒は，電池の電気化学的反応に関与するイオンの移動が可能な媒質の役割を果たす。
【００３８】
非水性有機溶媒としては，例えば，カーボネート，エステル，エーテル，またはケトンのうちの少なくともいずれか一つを使用することが好ましい。
【００３９】
カーボネートとしては，環状（ｃｙｃｌｉｃ）カーボネートまたは鎖状（ｃｈａｉｎ）カーボネートを使用することが好ましい。有機溶媒を一つ以上混合して使用する場合の混合割合は，目的の電池性能に応じて適宜調節される。この混合割合の調整については，当該分野で通常の知識を有する者には可能である。環状カーボネートして，エチレンカーボネート，プロピレンカーボネート，またはこれらの混合物のうちの少なくともいずれか一つを用いることが好ましい。線形カーボネートとして，ジメチルカーボネート，ジエチルカーボネート，エチルメチルカーボネート，またはメチルプロピルカーボネートのうちの少なくともいずれか一つを用いることが好ましい。
【００４０】
また，エステルとして，例えば，γ−ブチロラクトン，バレロラクトン，デカノライド，またはメバロラクトンを用いることが好ましい。
【００４１】
ケトンとしては，例えばポリメチルビニールケトンを用いることが好ましい。
【００４２】
以下，本発明の好適な実施例および比較例を説明する。ただし，実施例は本発明の好適な一実施例に過ぎず，本発明を限定するものではない。
【００４３】
（実施例１）
ＬｉＮｉＯ２正極活物質，ポリビニリデンフルオライドバインダ，および板状天然黒鉛導電材（株式会社ソディフ新素材（Ｓｏｄｉｆｆ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏ．，ＬＴＤ）製，商品名，ＤＪＧ−Ｎｅｗ２，一方の辺と他方の辺の比＝１：８）を９４：３：３の重量比でＮ−メチルピロリドンの中で混合して正極活物質組成物を製造した。なお，板状天然黒鉛導電材の平均粒度は，３μｍ（長径：約５μｍ、短径：約１μｍ）である。
【００４４】
この正極活物質組成物をＡｌホイル電流集電体にコートし，乾燥させた後，プレスして正極を製造した。
【００４５】
（比較例１）
導電材が球状カーボンブラックであること以外は，上記の実施例１と同様の条件で正極を製造した。
【００４６】
実施例１と比較例１の正極の合体密度を測定した結果，比較例１は３．２０ｇ／ｃｃであり，実施例１は３．２８ｇ／ｃｃであった。この結果より，実施例１の正極合剤密度が大きいことが分かる。
【００４７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は，リチウム二次電池に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるリチウム二次電池の構造を概略的に示す図である。
【図２】同実施の形態にかかる板状の炭素導電材の形状を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    リチウム二次電池
２    負極
３    正極
４    セパレータ
５    電池容器
６    封止部材
【図１】
2005158737.tif 000003
【図２】
2005158737.tif 000004