(57)【要約】      （修正有）【課題】高温で連続充電した場合においてもガス発生を抑制することができる非水電解質二次電池用正極を提供する。【解決手段】正極活物質を含む正極であって、正極活物質が、以下の一般式（１）で表わされるシランカップリング剤による表面処理層を有する。2012169249.tif 000011（式中、Ｙは炭素数１０以下のアルキレン基であり、Ｘ１及びＸ２は以下の一般式（２）で表わされる。）2012169249.tif 000012（式中、Ｚは炭素数１０以下のアルキル基またはＯＲ３であり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、炭素数５以下のアルキル基である。）【選択図】図１
2012169249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質を含む正極であって、前記正極活物質が、以下の一般式（１）で表わされるシランカップリング剤による表面処理層を有することを特徴とする非水電解質二次電池用正極。
【化１】
2012169249.tif 000009
（式中、Ｙは炭素数１０以下のアルキレン基であり、Ｘ１及びＸ２は以下の一般式（２）で表わされる。）
【化２】
2012169249.tif 000010
（式中、Ｚは炭素数１０以下のアルキル基またはＯＲ３であり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、炭素数５以下のアルキル基である。）
【請求項２】
前記シランカップリング剤の含有量が、前記正極活物質に対して０．００５〜５質量％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質二次電池用正極。
【請求項３】
前記シランカップリング剤の含有量が、前記正極活物質に対して０．００５〜２質量％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質二次電池用正極。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の正極を製造する方法であって、
正極活物質と前記シランカップリング剤とを含む混合物を、溶剤中で混練して正極活物質スラリーを調製する工程と、
前記正極活物質スラリーを正極集電体の表面上に塗布して、前記正極集電体の上に正極活物質層を形成する工程とを備えることを特徴とする非水電解質二次電池用正極の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の正極と、負極と、非水電解質とを備えることを特徴とする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用正極及びその製造方法並びに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、ＰＤＡなど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用いる電池の高容量化が要求されている。このような要求に対応するため、高出力、高エネルギー密度の新型二次電池として、非水電解液を用い、リチウムイオンを正極と負極との間で移動させて充放電を行う非水電解質二次電池が広く利用されている。
【０００３】
このような非水電解質二次電池では、正極活物質としてコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、スピネル型マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、コバルト−ニッケル−マンガンのリチウム複合酸化物、アルミニウム−ニッケル−コバルトのリチウム複合酸化物などが一般に用いられている。また、負極活物質としては、黒鉛等の炭素材料や、Ｓｉ及びＳｎ等のリチウムと合金化する材料などが用いられている。
【０００４】
しかしながら、近年においては、移動情報端末における動画再生、ゲーム機能といった機能の充実が進み、消費電力はさらに上昇する傾向にあり、さらなる高容量化が求められている。
【０００５】
非水電解質二次電池を高容量化する方策としては、充電電圧を高く設定して、正極活物質の利用率を向上する方法が考えられる。例えば、一般的に使用されているコバルト酸リチウムを金属Ｌｉ基準で４．３Ｖ（対極が黒鉛負極の場合４．２Ｖ）まで充電した場合、その容量は１６０ｍＡｈ／ｇ程度であるが、金属Ｌｉ基準で４．５Ｖ（対極が黒鉛負極の場合４．４Ｖ）まで充電すると１９０ｍＡｈ／ｇ程度まで容量を向上することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、コバルト酸リチウムなどの正極活物質を用いて、電池を高電圧まで充電すると、電解液が分解しやすくなるという問題がある。特に高温で連続充電した場合に、電解液が分解し、ガス発生し、電池が膨らんだり、電池の内部圧力が大きくなるという問題を生じる。
【０００７】
これまで、電解液の分解を抑制するために、正極活物質をシランカップリング剤で表面処理することが提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１や特許文献２では、正極や負極をシランカップリング剤で処理することで、活物質粒子の表面に安定な皮膜を形成し、不可逆容量の低減やサイクル特性を改善させることが提案されている。
【０００９】
特許文献３では、正極活物質をシランカップリング剤で被覆することにより、サイクル特性や保存特性を向上させることが提案されている。
【００１０】
また、特許文献４〜特許文献６では、Ｎｉを主成分とするニッケル酸リチウム系複合酸化物に対して、カップリング剤で処理することで、サイクル特性や保存特性を改善できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−１１１２４３号公報
【特許文献２】特開平１１−３５４１０４号公報
【特許文献３】特開２００２−３６７６１０号公報
【特許文献４】特開２００５−６３９５３号公報
【特許文献５】特開２００７−１８８７４号公報
【特許文献６】特開２００８−２３５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、いずれのカップリング剤についても、高温で連続して充電した場合のガス発生を抑制するには不十分であった。
【００１３】
近年の高容量化のニーズに応えるためには、高温で充電され続けた場合においても、電解液と正極活物質との副反応を抑制し、電池の厚み増加を抑える必要があり、従来とは異なるカップリング剤が望まれる。
【００１４】
本発明の目的は、高温で連続充電した場合においてもガス発生を抑制することができる非水電解質二次電池用正極及びその製造方法並びに非水電解質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】
【００１５】
本発明の非水電解質二次電池用正極は、正極活物質を含む正極であって、前記正極活物質が、以下の一般式（１）で表わされるシランカップリング剤による表面処理層を有することを特徴としている。
【００１６】
【化１】
2012169249.tif 000003
【００１７】
（式中、Ｙは炭素数１０以下のアルキレン基であり、Ｘ１及びＸ２は以下の一般式（２）で表わされる。）
【００１８】
【化２】
2012169249.tif 000004
【００１９】
（式中、Ｚは炭素数１０以下のアルキル基またはＯＲ３であり、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、炭素数５以下のアルキル基である。）
【００２０】
非水電解質二次電池用正極の製造方法は、上記本発明の非水電解質二次電池用正極を製造することができる方法であり、正極活物質スラリーにシランカップリング剤を添加する方法である。
【００２１】
すなわち、非水電解質二次電池用正極の製造方法は、正極活物質と上記シランカップリング剤とを含む混合物を溶剤中で混練して正極活物質スラリーを調製する工程と、正極活物質スラリーを正極集電体の表面上に塗布して、正極集電体の上に正極活物質層を形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に従い、一般式（１）で表わされるシランカップリング剤による表面処理層を有する正極活物質を用いることにより、高温で連続充電した場合におけるガス発生を抑制することができる。
【００２３】
従って、本発明によれば、高温で連続充電した場合においてもガス発生を抑制することでき、高い信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に従うシランカップリング剤を用いて形成した表面処理層におけるシランカップリング剤の結合状態を示す模式図。
【図２】従来のシランカップリング剤を用いて形成した表面処理層におけるシランカップリング剤の結合状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
一般式（１）におけるＹは、炭素数１０以下のアルキレン基であり、さらに好ましくは炭素数２〜６の範囲内のアルキレン基である。アルキレン基は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。ただし、分岐状のアルキレン基は酸化されやすいので、直鎖状のアルキレン基であることが好ましい。また、アルキレン基の少なくとも一部の水素がフッ素により置換されていてもよい。アルキレン基をフッ素化することにより、耐酸化性を向上させることができる。
【００２６】
一般式（１）におけるＸ１及びＸ２は、一般式（２）で表わされるアルコキシシリル基であり、ジアルコキシシリル基であってもよいし、トリアルコキシシリル基であってもよい。従って、一般式（２）におけるＺは、炭素数１０以下のアルキル基またはＯＲ３である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、炭素数５以下のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数１または２のアルキル基である。従って、メトキシシリル基またはエトキシシリル基であることが好ましい。
【００２７】
Ｚが炭素数１０以下のアルキル基である場合、さらに好ましくは炭素数２〜６の範囲内のアルキル基であることが好ましい。
【００２８】
正極活物質におけるシランカップリング剤の含有量の下限値は、正極活物質に対して０．００５質量％以上であることが好ましく、０．０１質量％以上であることがさらに好ましく、さらには０．０２質量％以上であることが好ましい。また、正極活物質におけるシランカップリング剤の含有量の上限値は、正極活物質に対して５質量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは２質量％以下であり、さらに好ましくは１質量％以下である。シランカップリング剤の含有量が少なすぎると、シランカップリング剤を用いた表面処理層で正極活物質の表面を十分に覆うことができず、ガス発生を抑制するという効果が十分に得られない場合がある。また、シランカップリング剤の含有量が多すぎると、正極活物質の表面が過剰にシランカップリング剤により覆われ、負荷特性が低下する場合がある。なお、正極活物質に対して０．０１質量％とは、正極活物質１００質量部に対して０．０１質量部であることを意味する。
【００２９】
正極活物質の表面上に、上記シランカップリング剤による表面処理層を形成する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、正極活物質とシランカップリング剤を機械的に混合し、攪拌することによって、正極活物質の表面に表面処理層を形成することができる。また、シランカップリング剤の溶液中に正極活物質を浸漬した後、取り出して乾燥することにより、正極活物質の表面上に表面処理層を形成してもよい。
【００３０】
ただし、本発明のシランカップリング剤は反応性が高いので、正極活物質と結着剤を含むスラリー中にシランカップリング剤を添加させることにより、正極活物質の表面に表面処理層を形成することができる。正極活物質スラリーに、直接シランカップリング剤を添加する方法は、正極を作製する際の工程数の増加がなく、経済性において優れている。すなわち、正極活物質スラリーを作製する前に、正極活物質の表面にシランカップリング剤による表面処理層を形成する必要がない。
【００３１】
正極活物質としては、リチウムを吸蔵、放出でき、その電位が貴な材料であれば特に制限なく用いることができ、例えば、層状構造やスピネル型構造、オリビン型構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を使用することができる。高エネルギー密度の観点から、正極活物質としては、層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物が好ましく、このようなリチウム遷移金属複合酸化物としては、リチウム−ニッケルの複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルトの複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウムの複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガンの複合酸化物、リチウム−コバルトの複合酸化物等が挙げられる。
【００３２】
なお、Ａｌ或いはＭｇが結晶内部に固溶されており、かつＺｒが粒子表面に固着したコバルト酸リチウムが、結晶構造の安定性の観点から好ましい。
【００３３】
また、高価なコバルトの使用量を低減する観点からは、正極活物質中に含まれる遷移金属に占めるニッケルの割合が４０モル％以上であるリチウム遷移金属複合酸化物が好ましく、特に結晶構造の安定性の観点から、リチウムとニッケルとコバルトとアルミニウムを含有したリチウム遷移金属複合酸化物が好ましい。
【００３４】
正極に用いる結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やＰＶＤＦの変性体等、フッ化ビニリデン単位を有するフッ素樹脂などが挙げられる。正極スラリーを調製する溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などが挙げられる。
【００３５】
負極活物質は、リチウムを吸蔵、放出可能な材料であれば特に限定なく使用することができる。負極活物質としては、黒鉛及びコークス等の炭素材料、酸化錫等の金属酸化物、ケイ素及び錫等のリチウムと合金化してリチウムを吸蔵することができる金属、金属リチウム等が挙げられる。中でも黒鉛系の炭素材料は、リチウムの吸蔵、放出に伴う体積変化が少なく、可逆性に優れることから好ましい。
【００３６】
非水電解質の溶媒としては、例えば、非水電解質二次電池に従来から用いられてきた溶媒を使用することができる。これらの中でも、環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合溶媒が特に好ましく用いられる。具体的には、環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合比（環状カーボネート：鎖状カーボネート）を体積比で、１：９〜５：５の範囲内とすることが好ましい。
【００３７】
環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート、フルオロ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、ビニルエチレンカーボネート等が挙げられる。鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボーネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等が挙げられる。
【００３８】
非水電解質の溶質としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＣｌＯ４等及びそれらの混合物が例示される。
【００３９】
また、電解質として、ポリエチレンオキシドやポリアクリロニトリル等のポリマーに、電解液を含浸したゲル状ポリマー電解質を用いてもよい。
【００４０】
図１は、本発明に従うシランカップリング剤を用いて形成した表面処理層におけるシランカップリング剤の結合状態を示す模式図である。
【００４１】
本発明に従うシランカップリング剤は、両末端にアルコキシシリル基を有する。アルコキシシリル基に含まれるアルコキシ基は、加水分解されてシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）となり、シラノール同士の縮合反応と、正極活物質表面に存在する水酸基との縮合反応により、図１に示すような構造を有する表面処理層としての皮膜が、正極活物質表面に形成されると考えられる。
【００４２】
図１に示すように、本発明に従うシランカップリング剤を用いて形成した表面処理層においては、電解液との親和性が低い炭化水素鎖を活物質表面近傍に配置することができる。このため、正極活物質の表面と電解液との副反応を防止することができ、ガス発生を低減させることができる。
【００４３】
また、表面処理層における皮膜は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）を骨格とする無機ポリマー中に、炭化水素鎖が含まれているので、シロキサンのみからなる皮膜と比較して柔軟性に富むと考えられる。そのため、充放電に伴う活物質の体積変化により皮膜が脱落するのを防止することができる。
【００４４】
図２は、従来のシランカップリング剤を用いて形成した表面処理層におけるシランカップリング剤の結合状態を示す模式図である。従来のシランカップリング剤は、アルコキシシリル基を分子内に１つ有する。従って、図２に示すような結合状態でシランカップリング剤による皮膜が形成されていると考えられる。
【００４５】
図２に示すように、炭化水素鎖は活物質表面に対して垂直方向に配向し、炭化水素からなる層の下に、シロキサンを骨格とする無機ポリマーが形成される。無機ポリマーは硬く、柔軟性が低いため、活物質の体積変化を緩和することができず、活物質表面から脱落しやすい構造となっていると思われる。従って、従来のシランカップリング剤を用いた場合には、正極活物質表面と電解液との副反応を十分に防止することができず、ガス発生が生じるものと考えられる。
【００４６】
以上のように、本発明に従うシランカップリング剤を用いて正極活物質の表面に表面処理層を形成することにより、高温で連続充電した場合であっても、ガス発生を抑制することができるものと考えられる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。
【００４８】
＜実施例１〜３及び比較例１〜５＞
（実施例１）
〔正極の作製〕
正極活物質として、アルミニウム（Ａｌ）及びマグネシウム（Ｍｇ）がそれぞれ１．０モル％固溶されており、かつジルコニウム（Ｚｒ）が０．０５モル％表面に付着しているコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）を用いた。この正極活物質と、導電剤であるアセチレンブラック（ＡＢ）と、結着剤であるポリフッ化ビニリデンとを、溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）と共に混練した。正極活物質、導電剤、及び結着剤は、９５：２．５：２．５の質量比の割合となるように混合した。さらに、シランカップリング剤を、正極活物質に対して１質量％含まれるように、この混合物に添加して攪拌し、正極活物質スラリーを作製した。シランカップリング剤としては、表１に示すように、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタンを用いた。
【００４９】
作製したスラリーを、正極集電体であるアルミニウム箔の両面上に塗布し、乾燥した後、圧延して正極を得た。正極の充填密度は、３．８ｇ／ｃｍ３であった。
【００５０】
〔負極の作製〕
負極活物質である黒鉛と、結着剤であるスチレン・ブタジエンゴムと、増粘剤であるカルボキシメチルセルロースとを、９８：１：１の質量比となるように混合し、この混合物を水溶液中において混練して負極活物質スラリーを作製した。この負極活物質スラリーを、負極集電体である銅箔の両面上に塗布し、乾燥した後、圧延させて負極を得た。
【００５１】
〔非水電解液の作製〕
エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を体積比で３：７となるように混合し、この混合溶媒にＬｉＰＦ６を１．０モル／リットルとなるように添加した。このようにして得られた溶液１００質量部に対し、添加剤としてビニレンカーボネートを１質量部の割合で添加し、非水電解液を作製した。
【００５２】
〔電池の組立〕
上記正極及び上記負極にそれぞれにリード端子を取り付け、これらをセパレータを介して対向させた。対向させたものを渦巻状に巻き取り、これをプレスして、扁平状に押し潰し、電極体とした。この電極体を、アルミニウムラミネートからなる電池外装体に入れた後、上記非水電解液を注入し、注入後封止して試験用電池を作製した。
【００５３】
この電池の設計容量は７５０ｍＡｈであり、サイズは、３．６ｍｍ×３５ｍｍ×６２ｍｍである。また、電池の設計容量は、４．４Ｖまでの充電終止電圧を基準にして設計した。
【００５４】
（実施例２）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタンを用いた以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００５５】
（実施例３）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリメトキシシリル）ヘキサンを用いた以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００５６】
（比較例１）
正極活物質スラリーにシランカップリング剤を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、試験用電池を作製した。
【００５７】
（比較例２）
シランカップリング剤を正極活物質スラリーに添加せずに、電解液に添加したこと以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。なお、シランカップリング剤の添加量は、正極活物質に対し１．０質量％となるように添加した。
【００５８】
（比較例３）
シランカップリング剤として、トリメトキシシリルエタンを用いた以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００５９】
（比較例４）
シランカップリング剤として、トリエトキシシリルエタンを用いた以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００６０】
（比較例５）
シランカップリング剤として、トリメトキシシリルヘキサンを用いた以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００６１】
実施例１〜３及び比較例２〜５において用いたシランカップリング剤の名称及びその構造を表１にまとめて示す。
【００６２】
【表１】
2012169249.tif 000005
【００６３】
〔充放電サイクル試験の条件〕
以下の条件で充電及び放電を行い、後述する充放電サイクル試験を行った。
【００６４】
・充電条件
１Ｉｔ（７５０ｍＡ）の電流で、４．４Ｖになるまで定電流充電を行い、その後定電圧で電流３７．５ｍＡになるまで充電した。
【００６５】
・放電条件
１Ｉｔ(７５０ｍＡ)の電流で２．７５Ｖになるまで定電流放電を行った。
【００６６】
・休止
上記充電と放電の間は、１０分間休止させた。
【００６７】
〔初期充放電効率〕
上記の充放電条件で充放電サイクル試験を行い、初期の充放電効率を測定した。結果を表２に示す。
【００６８】
〔６０℃連続充電による電池厚み増加分の測定〕
上記の充放電条件で、充放電サイクル試験を１回行い、その後、６０℃の恒温槽中において、４．４Ｖの定電圧で６５時間充電した。この６０℃における連続充電の前後での電池厚み増加を測定し、測定結果を厚み増加分として表２に示した。
【００６９】
【表２】
2012169249.tif 000006
【００７０】
表２に示すように、本発明に従うカップリング剤を用いた実施例１〜３は、シランカップリング剤を添加していない比較例１に比べ、電極の厚み増加分が小さくなっており、高温での連続充電におけるガス発生を抑制できていることがわかる。
【００７１】
また、従来のシランカップリング剤を用いた比較例３〜５は、シランカップリング剤を添加していない比較例１と比べ、高温での連続充電におけるガス発生量は抑制されておらず、むしろ増加していることがわかる。従って、従来のシランカップリング剤を用いた場合には、正極活物質表面と電解液との副反応を十分に防止できないことがわかる。
【００７２】
また、電解液にシランカップリング剤を添加した比較例２は、他の比較例に比べても、電極の厚み増加分が著しく増大しており、ガス発生量の増加が顕著になっている。これは、おそらく添加したシランカップリング剤が負極に作用し、シランカップリング剤が還元されやすいことから、悪影響が生じたものと思われる。
【００７３】
初期充放電効率に関しては、シランカップリング剤を添加した実施例１〜３と、シランカップリング剤を添加していない比較例１とにおいて、ほとんど差が認められなかった。従って、シランカップリング剤で正極活物質を表面処理することによって、初期充放電効率への悪影響は認められなかった。
【００７４】
以上のように、本発明に従うシランカップリング剤を用いた場合には、高温での連続充電の際の正極活物質と電解液との副反応を抑制することができ、ガス発生を抑制できることがわかる。また、このような効果は、一方端にのみアルコキシシリル基を有する従来のシランカップリング剤では得られない効果であることがわかる。
【００７５】
〔残存容量率の測定〕
実施例１〜３及び比較例１〜２の電池について、６０℃連続充電前後における残存容量率を測定した。
【００７６】
上記の６０℃での連続充電を行う試験において、連続充電前の充放電サイクル試験での放電容量Ｑ０を測定した。また、６０℃での連続充電後、室温にまで冷却してから室温で放電し、放電容量Ｑ１を測定した。６０℃での連続充電前の放電容量Ｑ０と連続充電後の１回目の放電容量Ｑ１から、以下の式により残存容量率を算出した。
【００７７】
残存容量率（％）＝〔連続充電試験後１回目の放電容量（Ｑ１）／  連続充電試験前の放電容量（Ｑ０）〕×１００
実施例１〜３及び比較例１〜２における残存容量率を表３に示す。
【００７８】
【表３】
2012169249.tif 000007
【００７９】
表３に示すように、実施例１〜３においては、比較例１及び２に比べ、高い残存容量率が得られている。電解液にシランカップリング剤を添加した比較例２は、残存容量率においても、比較例１より劣っていることがわかる。
【００８０】
＜実施例４〜９＞
正極におけるシランカップリング剤の含有量が与える影響について検討した。
【００８１】
（実施例４）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタンを用い、正極活物質に対し、０．０５質量％となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００８２】
（実施例５）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタンを用い、正極活物質に対し、０．１質量％となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００８３】
（実施例６）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタンを用い、正極活物質に対し、０．５質量％となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００８４】
（実施例７）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタンを用い、正極活物質に対し、２．０質量％となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００８５】
（実施例８）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリメトキシシリル）ヘキサンを用い、正極活物質に対し、０．０５質量％となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００８６】
（実施例９）
シランカップリング剤として、１，２−ビス（トリメトキシシリル）ヘキサンを用い、正極活物質に対し、０．５質量％となるように添加したこと以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００８７】
〔初期充放電効率、厚み増加分及び残存容量率の測定〕
上記と同様にして、実施例４〜９について、初期充放電効率、６０℃連続充電による電極厚み増加分、及び残存容量率を測定し、測定結果を表４に示した。なお、表４には、実施例１、実施例３及び比較例１の結果も併せて示した。
【００８８】
【表４】
2012169249.tif 000008
【００８９】
表４に示すように、シランカップリング剤の含有量を、０．０５〜２．０質量％の範囲で変化させた場合においても、シランカップリング剤を用いていない比較例１に比べ、電極の厚み増加分が小さくなっており、高温での連続充電によるガス発生を抑制できることがわかる。また、残存容量率においても高い値が得られていることがわかる。
【００９０】
初期充放電効率に関しても、シランカップリング剤を添加した実施例１、３、４〜９と、シランカップリング剤を添加していない比較例１とにおいて、ほとんど差が認められなかった。従って、シランカップリング剤で正極活物質を表面処理することによって、初期充放電効率への悪影響は認められなかった。
【図１】
2012169249.tif 000013
【図２】
2012169249.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月6日(2012.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
表２に示すように、本発明に従うカップリング剤を用いた実施例１〜３は、シランカップリング剤を添加していない比較例１に比べ、電池の厚み増加分が小さくなっており、高温での連続充電におけるガス発生を抑制できていることがわかる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
また、電解液にシランカップリング剤を添加した比較例２は、他の比較例に比べても、電池の厚み増加分が著しく増大しており、ガス発生量の増加が顕著になっている。これは、おそらく添加したシランカップリング剤が負極に作用し、シランカップリング剤が還元されやすいことから、悪影響が生じたものと思われる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
〔初期充放電効率、厚み増加分及び残存容量率の測定〕
上記と同様にして、実施例４〜９について、初期充放電効率、６０℃連続充電による電池厚み増加分、及び残存容量率を測定し、測定結果を表４に示した。なお、表４には、実施例１、実施例３及び比較例１の結果も併せて示した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
表４に示すように、シランカップリング剤の含有量を、０．０５〜２．０質量％の範囲で変化させた場合においても、シランカップリング剤を用いていない比較例１に比べ、電池の厚み増加分が小さくなっており、高温での連続充電によるガス発生を抑制できることがわかる。また、残存容量率においても高い値が得られていることがわかる。