(57)【要約】【課題】  重負荷放電特性に優れた非水電解液電池を提供する。【解決手段】  正極、負極、セパレータおよび非水電解液を有しており、前記負極は、Ｌｉ−Ａｌ合金を含有しており、前記セパレータは、ぬれ指数が３０〜４５ｍＮ／ｍの樹脂を含有する多孔質膜であり、かつ親水化処理されており、前記非水電解液は、有機溶媒として、ニトリル系溶媒と、前記ニトリル系溶媒以外の溶媒であって、表面張力が２５〜４５ｍＮ／ｍの溶媒（Ａ）とを含有していることを特徴とする非水電解液電池により、前記課題を解決する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、セパレータおよび非水電解液を有する非水電解液電池であって、
前記負極は、Ｌｉ−Ａｌ合金を含有しており、
前記セパレータは、ぬれ指数が３０〜４５ｍＮ／ｍの樹脂を含有する多孔質膜であり、かつ親水化処理されており、
前記非水電解液は、有機溶媒として、ニトリル系溶媒と、前記ニトリル系溶媒以外の溶媒であって、表面張力が２５〜４５ｍＮ／ｍの溶媒（Ａ）とを含有していることを特徴とする非水電解液電池。
【請求項２】
前記セパレータが含有する前記樹脂がポリオレフィンである請求項１に記載の非水電解液電池。
【請求項３】
前記非水電解液は、前記溶媒（Ａ）として、誘電率が３０〜１１０の溶媒を含有している請求項１または２に記載の非水電解液電池。
【請求項４】
前記非水電解液は、前記溶媒（Ａ）として、エチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートを含有している請求項１〜３のいずれかに記載の非水電解液電池。
【請求項５】
前記非水電解液は、前記ニトリル系溶媒として、モノニトリルを含有している請求項１〜４のいずれかに記載の非水電解液電池。
【請求項６】
前記非水電解液は、モノニトリルとして、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、ベンゾニトリルまたはアクリロニトリルを含有している請求項５に記載の非水電解液電池。
【請求項７】
前記負極において、ＬｉとＡｌとの合計量に対するＡｌの含有量が、１ｍｏｌ％以上である請求項１〜６のいずれかに記載の非水電解液電池。
【請求項８】
前記非水電解液は、ビニレンカーボネートを含有している請求項１〜７のいずれか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、重負荷放電特性に優れた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、従来から比較的軽負荷での連続放電を行う用途へ多く適用されてきたが、近年では、重負荷放電が要求される用途への適用も行われるようになってきており、それに伴って重負荷放電特性の向上も求められている。
【０００３】
非水電解液電池の特性を改善する手法の一つに、非水電解液の改良が挙げられる。例えば、非水電解液の溶媒に、高誘電率であり、かつ低粘度のニトリル系溶媒を使用することで、非水電解液におけるリチウム塩の溶解性と非水電解液でのリチウムイオンの移動性とを高めることができることから、このような非水電解液を用いることで、非水電解液電池の重負荷放電特性の向上が期待できる。
【０００４】
ところで、コイン型リチウム電池のような非水電解液電池の負極活物質にはＬｉ（リチウム）金属が使用されることが多いが、ニトリル系溶媒はＬｉ金属との反応性が高い。そのため、非水電解液溶媒をニトリル系溶媒のみとすることは難しく、他の溶媒と併用する必要がある。
【０００５】
ニトリル系溶媒と併用する他の溶媒としては、誘電率が高いエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどが好ましい。ところが、これらの溶媒は、非水電解液電池に通常使用されているポリオレフィン製のセパレータとの親和性が低い。そのため、ニトリル系溶媒と共に前記のような溶媒を用いて調製した非水電解液を使用した電池では、非水電解液がセパレータへ浸透性し難いことから、ニトリル系溶媒の使用によって想定されるだけの重負荷放電特性を十分に確保することができない。
【０００６】
こうしたことから、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどを非水電解液の溶媒に使用する際には、低粘度の鎖状カーボネートなどを併用することが一般に行われている。
【０００７】
他方、非水電解液溶媒のセパレータへの浸透性を高めるには、セパレータに、非水電解液溶媒との親和性を高める処理を施すことも考えられる。例えば、特許文献１には、扁平形アルカリ一次電池に係るセパレータの不織布に、親液性に表面改質、すなわち親水化処理をしたポリオレフィン系不織布を使用する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−６４６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、親水化処理をしたセパレータには水分が吸着しやすく、このようなセパレータを用いることで、電池内に導入される水分量が増大する。特許文献１に記載の電池はアルカリ一次電池であり、電解液にアルカリ水溶液を用いることから、セパレータの吸着水分量が増大しても電池特性が影響を受けることはないが、非水電解液電池の場合には、導入される水分量が増大すると、負極活物質であるＬｉが失活するため、電池特性が低下してしまう。
【００１０】
こうしたことから、非水電解液電池の非水電解液溶媒にニトリル系溶媒を使用する際においては、前記のような問題の発生を抑える技術の開発が求められる。
【００１１】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、重負荷放電特性に優れた非水電解液電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成し得た本発明の非水電解液電池は、正極、負極、セパレータおよび非水電解液を有しており、前記負極は、Ｌｉ−Ａｌ合金を含有しており、前記セパレータは、ぬれ指数が３０〜４５ｍＮ／ｍの樹脂を含有する多孔質膜であり、かつ親水化処理されており、前記非水電解液は、有機溶媒として、ニトリル系溶媒と、前記ニトリル系溶媒以外の溶媒であって、表面張力が２５〜４５ｍＮ／ｍの溶媒（Ａ）とを含有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、重負荷放電特性に優れた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】
【００１４】
【図１】本発明の非水電解液電池の一例を模式的に表す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の非水電解液電池は、非水電解液として、リチウム塩などの電解質塩を有機溶媒に溶解した溶液を使用する。そして、有機溶媒には、ニトリル系溶媒と、ニトリル系溶媒以外の溶媒とを使用する。
【００１６】
ニトリル系溶媒としては、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、１，６−ジシアノヘキサン、１，７−ジシアノヘプタン、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種以上を併用してもよい。これらの中でも、モノニトリルがより好ましく、アセトニトリルが更に好ましい。
【００１７】
また、ニトリル系溶媒以外の溶媒には、表面張力が２５〜４５ｍＮ／ｍの溶媒（Ａ）を使用する。後述するように、本発明の非水電解液電池は、セパレータとして、ぬれ指数が３０〜４５ｍＮ／ｍの樹脂を含有する多孔質膜に親水化処理を施したものを使用するが、前記の表面張力を有する溶媒（Ａ）であれば、このようなセパレータへの浸透性が良好で、ニトリル系溶媒を使用することによる電池の重負荷放電特性の向上効果を良好に確保できる。
【００１８】
本明細書でいう溶媒（Ａ）の表面張力は、市販の装置（例えば、協和界面科学社製「ＣＢＶＰ−Ｚ」）を使用して、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法によって測定される値である。
【００１９】
溶媒（Ａ）としては、高誘電率のものが好ましく、具体的には、誘電率が３０〜１１０のものが望ましい。このように誘電率が高い溶媒（Ａ）の具体例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ、表面張力４４ｍＮ／ｍ、８０℃での誘電率が８９．６）、プロピレンカーボネート（ＰＣ、表面張力４０．９ｍＮ／ｍ、２３℃での誘電率が６９．０）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、表面張力４３．５ｍＮ／ｍ、誘電率４６．４５）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ、表面張力４３．９ｍＮ／ｍ、誘電率３９．１）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。
【００２０】
なお、ニトリル系溶媒は一般に沸点が低いため、これを含有する非水電解液を用いた非水電解液電池を高温環境下で使用すると、ニトリル系溶媒が気化して電池の膨れを引き起こすなど、電池の貯蔵特性低下の原因となることがある。しかしながら、前記例示の溶媒（Ａ）は沸点が高いため、ニトリル系溶媒と併用することで、非水電解液電池内で非水電解液溶媒の気化によるガス発生量を抑えて、電池の貯蔵特性の低下の発生を抑制することもできる。
【００２１】
また、非水電解液の有機溶媒には、ニトリル系溶媒および溶媒（Ａ）と共に、これら以外の有機溶媒を使用することもできる。
【００２２】
ニトリル系溶媒および溶媒（Ａ）と共に使用するこれら以外の溶媒には、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）などの、表面張力が２５〜４５ｍＮ／ｍ以外のものを用いることができる。
【００２３】
非水電解液が含有する有機溶媒全量中において、ニトリル系溶媒の含有量は、その使用による電池の重負荷放電特性向上効果を良好に確保する観点から、２０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましい。他方、非水電解液中のニトリル系溶媒の量を制限して、Ｌｉと非水電解液溶媒との過剰な反応や、ニトリル系溶媒の気化に伴う電池の貯蔵特性の低下を良好に抑制する観点から、非水電解液が含有する有機溶媒全量中におけるニトリル系溶媒の含有量は、６０質量％以下であることが好ましく、４５質量％以下であることがより好ましい。
【００２４】
また、非水電解液が含有する有機溶媒全量中において、前記溶媒（Ａ）の含有量は、Ｌｉと非水電解液溶媒との過剰な反応や、ニトリル系溶媒の気化に伴う電池の貯蔵特性の低下を良好に抑制する観点から、５質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましい。他方、前記溶媒（Ａ）の非水電解液中の量が多すぎると、例えば、ニトリル系溶媒の量が少なくなって、電池の重負荷放電特性向上効果が小さくなる虞がある。よって、非水電解液が含有する有機溶媒全量中における前記溶媒（Ａ）の含有量は、６０質量％以下であることが好ましく、５５質量％以下であることがより好ましい。
【００２５】
更に、非水電解液の有機溶媒に、ニトリル系溶媒および溶媒（Ａ）以外の溶媒を使用する場合には、非水電解液が含有する有機溶媒全量中のニトリル系溶媒および溶媒（Ａ）の含有量が、それぞれ前記の好適値を満たす範囲で使用することが好ましい。
【００２６】
非水電解液に溶解させるリチウム塩としては、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ３（ｎ≧１）［ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３など］、リチウムイミド塩［ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２など］、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、低級脂肪酸カルボン酸リチウム、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロボランリチウム、四フェニルホウ酸リチウムなどが挙げられ、それらのうちの少なくとも１種が用いられる。
【００２７】
非水電解液中におけるリチウム塩の濃度は、特に限定されるものではないが、０．２〜２ｍｏｌ／ｌが好ましく、０．３〜１．５ｍｏｌ／ｌがより好ましい。
【００２８】
また、前記の非水電解液は、ポリマーなどでゲル状（ゲル状電解質）としてから、非水電解液電池に用いてもよい。
【００２９】
非水電解液には、ビニレンカーボネート（ＶＣ）が添加されていることが好ましい。ＶＣが添加された非水電解液を使用することで、負極の表面に皮膜が形成され、この皮膜が水分によるＬｉの失活を抑制することから、電池の重負荷放電特性が更に向上する。
【００３０】
電池に使用する非水電解液におけるＶＣ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、２質量％以上であることが好ましく、１０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ＶＣの量が多すぎると、負極表面に形成される皮膜が厚くなりすぎて、内部抵抗の増大を引き起こす虞がある。よって、電池に使用する非水電解液におけるＶＣ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い。 
【００３１】
本発明の非水電解液電池は、セパレータとして、ぬれ指数が３０〜４５ｍＮ／ｍの樹脂を含有する多孔質膜に、親水化処理を施したものを使用する。前記のぬれ指数を有する樹脂を含有する多孔質膜は、非水電解液電池のセパレータとして一般的に使用されているが、ニトリル系溶媒と共に前記溶媒（Ａ）を含有する非水電解液は、このようなセパレータとの親和性が低く、このセパレータの空隙中に浸透し難い。よって、本発明の非水電解液電池では、前記の多孔質膜に親水化処理を施し、その空隙中への前記非水電解液の浸透性を高めたものをセパレータとして使用する。
【００３２】
本明細書でいう樹脂（基材）のぬれ指数は（ｍＮ／ｍ）、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ−６７６８に準拠する方法で測定するものとする。
【００３３】
ぬれ指数が前記の値を満たす樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィンなどが挙げられる。
【００３４】
ぬれ指数が前記の値を満たす樹脂を含有する多孔質膜には、前記樹脂を素材とし、公知の各種製法によって製造された微多孔フィルムや不織布を用いることができる。
【００３５】
前記多孔質膜の親水化処理としては、例えば、公知の各種界面活性剤（非イオン性界面活性剤）を含む液（水溶液など）を前記多孔質膜に塗布し、乾燥させる処理；紫外線処理；コロナ放電処理；プラズマ放電処理などの、公知の各種親水化処理が挙げられる。
【００３６】
セパレータの厚みは、３０〜４００μｍであることが好ましい。
【００３７】
本発明の非水電解液電池に係る負極には、負極活物質としてＬｉ（リチウム）−Ａｌ（アルミニウム）合金を含有するものを使用する。
【００３８】
負極活物質としてＬｉ−Ａｌ合金を含有する負極としては、Ｌｉ−Ａｌ合金を含有するＬｉ金属箔などが挙げられる。Ｌｉ−Ａｌ合金を含有するＬｉ金属箔は、例えば、Ｌｉ金属箔の表面にＡｌ金属箔を貼り合わせた積層体を有する負極を用いて組み立てた非水電解液電池内において、非水電解液の共存下でＬｉ金属箔に係るＬｉの一部とＡｌ金属箔に係るＡｌとが合金化することで形成される。
【００３９】
非水電解液電池の負極活物質には、一般にＬｉが使用されるが、前記の通り、親水化処理したセパレータには比較的多くの水分が吸着するため、これを用いて電池を組み立てると、内部に取り込まれる水分量が多くなる。こうした水分の存在によって負極活物質であるＬｉが失活するため、親水化処理したセパレータを用いると、電池特性が損なわれてしまう。
【００４０】
しかしながら、前記のようにして電池内において負極で生成したＬｉ−Ａｌ合金は微粉化することから、負極のＬｉ−Ａｌ合金の生成面は、比表面積が増大する。そのため、親水化処理を施したセパレータを用いて電池内の水分量が多くなり、この水分によって負極活物質が部分的に失活しても、電池の放電反応に必要な活性点が十分に残ることから、ニトリル系溶媒の使用による重負荷放電特性の向上効果を良好に確保することができる。
【００４１】
負極は、例えば、集電体を使用せずに、Ｌｉ金属箔の片面にＡｌ金属箔を貼り付け、これを用いて電池を組み立てることで、その電池内でＬｉ−Ａｌ合金を形成することで製造することができる。
【００４２】
また、負極に集電体を使用する場合には、例えば、Ｌｉ金属箔の片面にＡｌ金属箔を貼り付けた積層体を、Ｌｉ金属箔面で集電体の片面または両面に貼り付け、これを用いて電池を組み立てることで、その電池内でＬｉ−Ａｌ合金を形成することで製造することができる。
【００４３】
負極においては、負極に係るＬｉ−Ａｌ合金の形成箇所の比表面積を十分に大きくして前記の効果をより良好に確保する観点からは、ＬｉとＡｌとの合計量に対するＡｌの含有量が、１ｍｏｌ％以上であることが好ましく、３ｍｏｌ％以上であることがより好ましい。ただし、負極におけるＡｌの量が多くなりすぎると、容量が低下する虞がある。よって、負極においては、ＬｉとＡｌとの合計量に対するＡｌの含有量が、１０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。
【００４４】
負極を構成するためのＬｉ金属箔の厚みは、０．１〜０．３ｍｍであることが好ましく、また、Ａｌ金属箔の厚みは、６〜２０μｍであることが好ましい。
【００４５】
負極に集電体を用いる場合には、その集電体としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、ステンレス鋼を素材とするものが挙げられ、その形態としては、平織り金網、エキスパンドメタル、ラス網、パンチングメタル、金属発泡体、箔（板）などが例示できる。集電体の厚みは、例えば、０．００５〜０．１ｍｍであることが好ましい。このような集電体の表面には、カーボンペーストや銀ペーストなどのペースト状導電材を塗布しておくことも望ましい。
【００４６】
本発明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、バインダなどを含有する合剤（正極合剤）をペレット状などに成形した成形体や、前記正極合剤からなる層（正極合剤層）を集電体の片面または両面に有する構造のものを使用することができる。
【００４７】
正極合剤に係る正極活物質としては、例えば、二酸化マンガン、フッ化黒鉛などが挙げられる。
【００４８】
また、正極合剤に係る導電助剤としては、例えば、鱗片状黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラックなどが挙げられ、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。
【００４９】
更に、正極合剤に係るバインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、六フッ化プロピレンの重合体などのフッ素樹脂などが挙げられ、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。
【００５０】
正極は、正極合剤の成形体の場合には、例えば、正極活物質、導電助剤およびバインダなどを混合して調製した正極合剤を所定の形状に加圧成形することで製造することができる。
【００５１】
また、正極合剤層と集電体とを有する形態の正極の場合には、例えば、正極活物質、導電助剤およびバインダなどを水またはＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などの有機溶媒に分散させて正極合剤含有組成物（スラリー、ペーストなど）を調製し（バインダは溶媒に溶解していてもよい）、これを集電体上に塗布し乾燥し、必要に応じてカレンダ処理などのプレス処理を施す工程を経て製造することができる。
【００５２】
ただし、正極は、前記の各方法で製造されたものに限定されず、他の方法で製造した者であってもよい。
【００５３】
正極に係る正極合剤中の組成としては、正極活物質の量が８０〜９０質量％であることが好ましく、導電助剤の含有量が１．５〜１０質量％であることが好ましく、バインダの含有量が０．３〜８質量％であることが好ましい。
【００５４】
正極合剤の成形体の場合、その厚みは、０．１５〜１ｍｍであることが好ましい。他方、正極合剤層と集電体とを有する形態の正極の場合、正極合剤層の厚み（集電体の片面あたりの厚み）は、３０〜１５０μｍであることが好ましい
【００５５】
正極に集電体を用いる場合には、その集電体としては、例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４４などのステンレス鋼を素材とするものが挙げられ、その形態としては、平織り金網、エキスパンドメタル、ラス網、パンチングメタル、金属発泡体、箔（板）などが例示できる。集電体の厚みは、例えば、０．０５〜０．２ｍｍであることが好ましい。このような集電体の表面には、カーボンペーストや銀ペーストなどのペースト状導電材を塗布しておくことも望ましい。
【００５６】
本発明の非水電解液電池において、前記の負極（集電体を有する負極）と前記の正極（集電体を有する正極）とは、セパレータを介して積層した積層体（積層電極体）や、この積層体を渦巻状に巻回した巻回体（巻回電極体）、更にこの巻回体を横断面が扁平状となるように成形した扁平状巻回体（扁平状巻回電極体）の形で使用することができる。また、後述する扁平形の非水電解質電池の場合には、正極合剤の成形体からなる正極と、集電体を有しない負極とを、セパレータを介在させつつ扁平形の電池ケース内に収容して使用することができる。
【００５７】
本発明の非水電解液電池の形態については特に制限はなく、外装缶と封口板とをガスケットを介してカシメ封口したり、外装缶と封口板とを溶接して封口したりする電池ケースを有する扁平形（コイン形、ボタン形を含む）；金属ラミネートフィルムからなる外装体を有するラミネート形；有底筒形の外装缶と封口板とをガスケットを介してカシメ封口したり、外装缶と封口板とを溶接して封口したりする電池ケースを有する筒形〔円筒形、角形（角筒形）〕；など、いずれの形態とすることもできる。
【００５８】
図１に、本発明の非水電解液電池の一例を模式的に表す縦断面図を示す。図１に示す非水電解液電池１は、コイン形などの扁平形電池の例である。非水電解液電池１では、正極２が、ステンレス鋼などを素材とする外装缶５の内側に収容され、その上にセパレータ４を介して負極３が配置されている。また、負極３は封口板６の内面に圧着されている。更に、電池１の内部には非水電解液（図示しない）が注入されている。
【００５９】
非水電解液電池１において、外装缶５は正極端子を兼ねており、封口板６は負極端子を兼ねている。そして、封口板６は、外装缶５の開口部に、樹脂製の絶縁ガスケット７を介して嵌合しており、外装缶５の開口端部が内方に締め付けられ、これにより絶縁ガスケット７が封口板６に当接することで、外装缶５の開口部が封口されて電池内部が密閉構造となっている。すなわち、非水電解液電池１は、外装缶５と封口板６と、これらの間に介在する絶縁ガスケット７とで形成され、密閉された電池ケース内に、正極（例えば、正極合剤の成形体からなる正極）２、セパレータ４および負極３を積層した電極体と、非水電解液とが収容されている。
【００６０】
なお、負極３がＬｉ−Ａｌ合金を含有する場合、そのＬｉ−Ａｌ合金は、前記の通り、Ｌｉ金属箔にＡｌ金属箔を貼り付けた積層体を、Ａｌ金属箔側がセパレータ４側となるように配置した電池ケース内において、非水電解液の共存下でＡｌ金属箔中のＡｌとＬｉ金属箔中のＬｉとを合金化させて形成すればよい。
【００６１】
本発明の非水電解液電池は、一次電池の態様をとることも二次電池の態様をとることもでき、優れた重負荷連続放電特性を有していることから、こうした特性を生かして、警報機用電源、通信機器用電源、小型モーター用電源などの用途に好適に用い得る他、従来から知られている非水電解液電池が採用されている各種用途と同じ用途にも適用することができる。
【実施例】
【００６２】
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。
【００６３】
実施例１
＜正極の作製＞
正極活物質である二酸化マンガンと、導電助剤であるカーボンブラックと、バインダであるポリテトラフルオロエチレンとを、質量比で９３：３：４で混合した正極合剤２９５ｍｇを加圧成形して、平面視で円形の成形体（正極）とした。この正極は、厚みが０．６４ｍｍで直径が１６．０ｍｍであった。
【００６４】
＜負極の作製＞
厚みが０．２４ｍｍのＬｉ金属箔を直径１５．８ｍｍの円形に打ち抜き、その片面に、直径１１ｍｍに打ち抜いた円形のＡｌ金属箔（厚み６μｍ）を貼り付けて、負極（電池組み立て用の負極）を得た。この負極においては、ＬｉとＡｌとの合計量中のＡｌの含有量を５質量％とした。
【００６５】
＜セパレータの親水化処理＞
厚みが０．３０ｍｍのＰＰ製不織布（ＰＰのぬれ指数３２ｍＮ／ｍ）に、ポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤の濃度：１質量％の水溶液を塗布し、乾燥することで親水化処理を行った。
【００６６】
＜非水電解液の調製＞
アセトニトリルとＥＣとの体積比４２：５３の混合溶媒に、過塩素酸リチウムを０．５Ｍの濃度で溶解させ、更にＶＣを６質量％となる量で溶解させて、非水電解液を調製した。
【００６７】
＜電池の組み立て＞
前記の正極と、前記の負極と、前記のセパレータと、前記の非水電解液１２８．４ｍｇとを用いて、図１に示す構造の非水電解液電池（直径２０．０ｍｍ、厚み１．５３ｍｍ）を組み立てた。
【００６８】
比較例１
実施例１でセパレータに用いたものと同じＰＰ製不織布を、親水化処理を施さずにセパレータとして使用した以外は、実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【００６９】
比較例２
厚みが０．２４ｍｍのＬｉ金属箔を直径１５．８ｍｍの円形に打ち抜き、Ａｌ金属箔を貼り付けることなく電池組み立て用の負極に使用した以外は、比較例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【００７０】
比較例３
アセトニトリルとＥＣとの体積比１８：７７の混合溶媒に過塩素酸リチウムを０．５Ｍの濃度で溶解させ、更にＶＣを５質量％となる量で溶解させて、非水電解液を調製した。
【００７１】
そして、前記の非水電解液を用い、かつ厚みが０．２４ｍｍのＬｉ金属箔を直径１５．８ｍｍの円形に打ち抜き、Ａｌ金属箔を貼り付けることなく電池組み立て用の負極に使用した以外は、実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【００７２】
比較例４
厚みが０．２４ｍｍのＬｉ金属箔を直径１５．８ｍｍの円形に打ち抜き、Ａｌ金属箔を貼り付けることなく電池組み立て用の負極に使用した以外は、実施例１と同様にして非水電解液電池を作製した。
【００７３】
実施例および比較例の非水電解液電池について、下記の重負荷放電特性評価および高温貯蔵特性評価を行った。
【００７４】
＜重負荷放電特性評価＞
実施例および比較例の各非水電解液電池について、１００Ωの条件で放電開始から０．３秒後の閉路電圧（ＣＣＶ）を測定した。
【００７５】
＜高温貯蔵特性評価＞
実施例および比較例の非水電解液電池（他の評価を行っていない電池）について、６０℃の恒温槽内で１０日間貯蔵し、取り出して放冷してから、２０℃で２０ｍＡの電流値で電池電圧が２．０Ｖになるまで連続放電を行い、放電容量（貯蔵後容量）を求めた。
【００７６】
実施例および比較例の非水電解電池の構成を表１に示し、前記の各評価結果を表２に示す。
【００７７】
【表１】
2016119175.tif 000002
【００７８】
なお、表１に記載のセパレータの「非水電解液の浸透性」は、各電池に用いたものと同じセパレータについて、各電池に用いたものと同じ非水電解液が良好に浸透し得るか否かを評価した結果を示しており、「○」は非水電解液の浸透性が良好であったことを意味し、「×」は非水電解液が良好に浸透しなかったことを意味している。
【００７９】
【表２】
2016119175.tif 000003
【００８０】
表２に示す各評価結果の欄の「−」は、セパレータへ非水電解液が良好に浸透しなかったため、各評価を行うことができなかったことを意味している。
【００８１】
表１および表２に示す通り、Ｌｉ−Ａｌ合金を含有する負極と、ぬれ指数が所定値の樹脂で構成された不織布を親水化処理して作製したセパレータと、特定の溶媒を含有する非水電解液とを用いた実施例１の非水電解液電池は、重負荷放電特性評価時の電圧が高く、重負荷放電特性が良好であった。また、実施例１の非水電解液電池は、高温貯蔵後の重負荷放電容量が大きく、高温貯蔵特性も優れていた。
【００８２】
これに対し、親水化処理を施していないセパレータを使用した比較例１、２の電池は、非水電解液がセパレータへ良好に浸透しなかったため、各評価を実施することができなかった。また、負極にＬｉのみを使用し、ニトリル系溶媒を含有しない非水電解液を用いた比較例３の電池、および負極にＬｉのみを使用した比較例４の電池は、重負荷放電特性評価時の電圧が低く、重負荷放電特性が劣っていた。
【符号の説明】
【００８３】
１  非水電解液電池
２  正極
３  負極
４  セパレータ
５  外装缶
６  封口板
７  絶縁ガスケット
【図１】
2016119175.tif 000004