(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオンをドープ及び脱ドープ可能な物質が使用されている負極と、リチウムを含む物質が使用されている正極と、非水電解質とを備え、非水電解質に化１で表されるビニレンカーボネートが、１ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満含まれていることを特徴とする非水電解質電池。
【化１】
0004206565.tif 000006
【請求項２】
上記非水電解質が、環状エステル及び／又は鎖状エステルの少なくとも一種類を含む非水溶媒に、リチウム塩を溶解してなる非水電解液であることを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項３】
上記リチウムイオンをドープ及び脱ドープできる物質として、炭素材料が使用されていることを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。
【請求項４】
上記炭素材料が、黒鉛であることを特徴とする請求項３記載の非水電解質電池。
【請求項５】
上記炭素材料が、難黒鉛化性炭素であることを特徴とする請求項３記載の非水電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正極と負極と非水電解質とを備えた、非水電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子機器用二次電池としては、ニッケル・カドミウム電池及び鉛電池等が使用されてきた。しかし、近年の電子技術の進歩に伴い電子機器の小型化及び携帯化が進んでいることから、電子機器用の二次電池を高エネルギー密度化することが要求されるようになっている。しかしながら、ニッケル・カドミウム電池や鉛電池等では放電電圧が低く、エネルギー密度を十分に高くすることができない。
【０００３】
そこで、最近、いわゆるリチウムイオン電池が盛んに研究開発されるようになった。リチウムイオン電池の特徴は、放電電圧が高いこと及び自己放電が少ないためにサイクル寿命が大きいことである。リチウムイオン電池は、負極にはリチウムイオンをドープ及び脱ドープできる炭素材料が使用されており、正極には一般式ＬｉＭxＯy（但し、ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｖ、Ｔｉの少なくとも一種類を示す）で表されるリチウム遷移金属複合酸化物が使用されている非水電解質電池である。
【０００４】
このようなリチウム電池は、充電により正極からリチウムイオンが放出され、このリチウムイオンが負極の炭素の隙間にインサートし、炭素との化合物をつくる。この現象をドープという。そして放電の際に負極のリチウムがリチウムイオンとなり、炭素から放出され、正極において上記ＬｉＭxＯyに戻る。この現象を脱ドープという。つまり、リチウムイオン電池ではリチウムイオンの移動により電気エネルギーが生じていることになる。このリチウムイオンの移動には、非水電解液が深く関わっている。尚、上記非水電解液は、非水電解質の一種である。
【０００５】
ところで、以上のような非水電解質電池において、電池の内部抵抗及び初期容量等の電池特性を向上させるためには、正極及び負極の特性以外に、リチウムイオンの移送を担う上記非水電解液の特性も重要になる。
【０００６】
非水電解液の例としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルカーボネート、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  これらを混合してできる非水電解液は、高い誘電率が得られるために電池特性を向上できるという点から、従来より汎用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、エネルギーを多く使用する環境下（以下、単に、重負荷環境下という。）においても利用可能な電池が要求されている。つまり、重負荷環境下における電池特性（以下、重負荷特性とする。）を向上させる必要がある。重負荷特性を従来以上に向上させるためには、非水電解液の組成等についても更に検討する必要がある。
【０００８】
本発明はこのような従来の実状に鑑みて提案されたものであり、重負荷特性が良好な非水電解質電池を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る非水電解質電池は、リチウムイオンをドープ及び脱ドープ可能な物質が使用されている負極と、リチウムを含む物質が使用されている正極と、非水電解質とを備え、非水電解質に化２で表されるビニレンカーボネートが、１ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満含まれていることを特徴とする。
【００１０】
【化２】
0004206565.tif 000002
【００１１】
以上のように構成された本発明に係る非水電解質電池は、内部抵抗が低下することで初期容量が高くなり、重負荷特性が良好なものとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の非水電解質電池の一構成例を示す縦断面図である。この非水電解質電池１は、帯状の正極２と、帯状の負極３とが、セパレータ４を介して密着状態で巻回された巻層体が、電池缶５の内部に装填されてなる。
【００１４】
上記正極２は、正極活物質と結着剤とを含有する正極合剤を集電体上に塗布、乾燥することにより作製される。集電体には例えばアルミニウム箔等の金属箔が用いられる。
【００１５】
正極活物質としては、ＬｉＭxＯy（式中Ｍは一種類以上の遷移金属を表す。）を主体とするリチウム複合酸化物等を使用することができる。このリチウム複合酸化物を構成する遷移金属Ｍとしては、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｖ、Ｔｉ等が好ましい。このようなリチウム複合酸化物の具体例としてはＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＮｉyＣｏ1-zＯ2（式中、０＜ｚ＜１である。）、ＬｉＭｎ2Ｏ4等を挙げることができる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度的に優れた正極活物質となる。正極２には、これらの正極活物質の複数種をあわせて使用してもよい。
【００１６】
また、上記正極合剤の結着剤としては、通常、電池の正極合剤に用いられている公知の結着剤を用いることができるほか、上記正極合剤に導電剤等、公知の添加剤を添加することができる。
【００１７】
負極３は、負極活物質と結着剤とを含有する負極合剤を、集電体上に塗布、乾燥することにより作製される。上記集電体には、例えば銅箔等の金属箔が用いられる。
【００１８】
負極材料としては、リチウム、リチウム合金、又はリチウムをドープ、脱ドープできる材料を使用することが好ましい。リチウムをドープ、脱ドープできる材料として、例えば、難黒鉛化炭素系材料やグラファイト系材料等の炭素材料を使用することができる。具体的には、熱分解炭素類、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。上記コークス類には、ピッチコークス、ニートルコークス、石油コークス等がある。また、上記有機高分子化合物焼成体とは、フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したものを示す。
【００１９】
上述した炭素材料のほか、リチウムをドープ、脱ドープできる材料として、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ2等の酸化物を使用することもできる。また、リチウム合金として、リチウム−アルミニウム合金等を使用することができる。
【００２０】
また、上記負極合剤の結着剤としては、通常リチウムイオン電池の負極合剤に用いられている公知の結着剤を用いることができるほか、上記負極合剤に公知の添加剤等を添加することができる。
【００２１】
非水電解液は、電解質を非水溶媒に溶解して調製される。
【００２２】
電解質としては、通常、電池電解液に用いられている公知の電解質を使用することができる。具体的には、ＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2，ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3，ＬｉＡｌＣｌ4，ＬｉＳｉＦ6，ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ，ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ等のリチウム塩を挙げることができる。その中でも特にＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4が酸化安定性の点から望ましい。
【００２３】
このような電解質は、非水溶媒中に０．１ｍｏｌ／ｌ〜３．０ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解されていることが好ましい。さらに好ましくは、０．５ｍｏｌ／ｌ〜２．０ｍｏｌ／ｌである。
【００２４】
また、非水溶媒としては、従来より非水電解液に使用されている種々の非水溶媒を使用することができる。例えば、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、ジメトキシエタン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、γ−ブチルラクトン、テトラヒドロフラン、２−メチル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、酪酸メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオンニトリル、プロピオン酸メチル等を使用することができる。これらの非水溶媒は単独で使用してもよく、複数種を混合して使用してもよい。
【００２５】
本発明に係る非水電解質電池は、上記非水電解液にビニレンカーボネートが含まれている。ビニレンカーボネートの構造式は化３に表される通りである。
【００２６】
【化３】
0004206565.tif 000003
【００２７】
上記非水電解液に含まれるビニレンカーボネートの量は１ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満の範囲である。更に、より好ましい量は、２ｐｐｍ以上９８ｐｐｍ以下の範囲である。後述する実施例でも示されるように、ビニレンカーボネートの量が１ｐｐｍ未満の時には、内部抵抗を低くする効果が十分ではなく、初期容量、重負荷特性を満足させることができない。また、１００ｐｐｍ以上になると、却って内部抵抗が高くなってしまう。
【００２８】
上述したような非水電解質電池１は、次のようにして製造される。
【００２９】
正極２は、正極活物質と結着剤とを含有する正極合剤を、正極集電体となる例えばアルミニウム箔等の金属箔上に均一に塗布、乾燥して正極活物質層を形成することにより作製される。上記正極合剤の結着剤としては、公知の結着剤を用いることができるほか、上記正極合剤に公知の添加剤等を添加することができる。
【００３０】
負極３は、負極活物質と結着剤とを含有する負極合剤を、負極集電体となる例えば銅箔等の金属箔上に均一に塗布、乾燥して負極活物質層を形成することにより作製される。上記負極合剤の結着剤としては、公知の結着剤を用いることができるほか、上記負極合剤に公知の添加剤等を添加することができる。
【００３１】
以上のようにして得られる正極２と、負極３とを、例えば微孔性ポリプロピレンフィルムからなるセパレータ４を介して密着させ、渦巻型に多数回巻回することにより巻層体が構成される。
【００３２】
次に、その内側にニッケルメッキを施した鉄製の電池缶５の底部に絶縁板６を挿入し、さらに巻層体を収納する。そして負極３の集電をとるために、例えばニッケルからなる負極リード７の一端を負極３に圧着させ、他端を電池缶５に溶接する。これにより、電池缶５は負極３と導通をもつこととなり、非水電解液電池１の外部負極となる。また、正極２の集電をとるために、例えばアルミニウムからなる正極リード８の一端を正極２に取り付け、他端を電流遮断用薄板９を介して電池蓋１０と電気的に接続する。この電流遮断用薄板９は、電池内圧に応じて電流を遮断するものである。これにより、電池蓋１０は正極２と導通をもつこととなり、非水電解質電池１の外部正極となる。
【００３３】
次に、この電池缶５の中に非水電解液を注入する。この非水電解液は、電解質を非水溶媒に溶解させて調製される。
【００３４】
次に、アスファルトを塗布した絶縁封口ガスケット１１を介して電池缶５をかしめることにより電池蓋１０が固定されて円筒型の非水電解質電池１が作製される。
【００３５】
上記非水電解質電池１においては、図１に示すように、負極リード７及び正極リード８に接続するセンターピン１２が設けられているとともに、電池内部の圧力が所定値よりも高くなったときに内部の気体を抜くための安全弁装置１３及び電池内部の温度上昇を防止するためのＰＴＣ素子１４が設けられている。
【００３６】
上述したような本実施の形態に係る非水電解質電池１は、円筒型、角型、コイン型、ボタン型等、その形状については特に限定されることはなく、また、薄型、大型等の種々の大きさにすることができる。
【００３７】
尚、上述した実施の形態では、非水電解質電池として、非水電解液を用いた非水電解液電池を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、非水電解質として、ポリフッ化ビニリデン及びポリアクリルニトリル等の高分子化合物に非水溶媒を含む、いわゆるポリマーゲル電解質を使用した場合にも適用可能である。また、本発明は、一次電池についても二次電池についても適用可能である。
【００３８】
【実施例】
次に、本発明を適用した具体的な実施例について説明する。
【００３９】
実施例１
まず、負極に使用される黒鉛粉末を作製した。
【００４０】
石炭系コークス１００重量部に、結着剤であるコールタール系ピッチ３０重量部を加え、約１００℃で混合した後、プレスにて圧縮成型し、炭素成型体前駆体を得た。上記炭素成型体前駆体を１０００℃以下で熱処理して、炭素成型体を得た。
【００４１】
この炭素成型体に２００℃以下で溶解させたバインダーピッチを含浸させた後、１０００℃以下で熱処理を行うピッチ含浸／焼成工程行程を数回繰り返した。その後、この炭素成型体を不活性ガス気流中において２８００℃で熱処理し、黒鉛化成型体を得た後、粉砕分級し、黒鉛粉末を作製した。
【００４２】
上記黒鉛粉末は、Ｘ線構造解析により（００２）面の面間隔が０．３３７ｎｍであり、（００２）面のＣ軸の厚みが５０．０ｎｍであることが判明した。ピクノメーター法により真密度が２．２３ｇ／ｃｍ3であることが判明した。ブルアウアー・エメット・テーラー法（ＢＥＴ法）により比表面積が１．６ｍ2／ｇであることが判明した。レーザー解析法により粒度分布の平均粒径が３３．０μｍであり、累積１０％粒径が１３．３μｍであり、累積５０％粒径が３０．６μｍであり、累積９０％粒径が５５．７μｍであることが判明した。また、上記レーザー解析法により黒鉛粒子の破壊強度の平均値が７．１ｋｇｆ／ｍｍ2であることが判明した。嵩密度は下記の方法で測定し、０．９８ｇ／ｃｍ3であることが判明した。
【００４３】
＜嵩密度測定方法＞
嵩密度はＪＩＳＫ−１４６９に記載される方法で求めた。
【００４４】
あらかじめ質量を測定しておいた容量１００ｃｍ3のメスシリンダーを斜めにし、これに粉末試料１００ｃｍ3をさじを用いて少しずつ投入する。そして、全体の質量を最小目盛り０．１ｇで測り、その質量からメスシリンダーの質量を差し引くことで、試料粉末の質量Ｍを測定する。
【００４５】
試料粉末が投入されたメスシリンダーにコルク栓をし、その状態のメスシリンダーをゴム板に対して約５ｃｍの高さから５０回落下させる。これによりメスシリンダー内の試料粉末は圧縮されるので、その圧縮された試料粉末の容積Ｖを読み取る。そして、下記の式１により算出する。
【００４６】
【数１】
0004206565.tif 000004
【００４７】
上記黒鉛粉末を使用し、負極を作製した。上記試料粉末を９０重量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を１０重量部とを混合した後、溶剤となるＮ−メチルピロリドンに分散させてスラリー状にし、負極合剤スラリーとした。上記負極合剤スラリーを、負極集電体である厚さ１０μｍの帯状の銅箔の両面に均一に塗布し乾燥させた後、一定圧力で圧縮成型して帯状の負極を作製した。
【００４８】
次に、正極を作製した。炭酸リチウムを０．５ｍｏｌと、炭酸コバルトを１ｍｏｌとを混合し、この混合物を空気中、温度９００℃で５時間燃焼した。ここで燃焼して得られた燃焼物をＸ線構造回折で分析した結果、ＪＣＰＤＳファイルに登録されたＬｉＣｏＯ2のピークと一致していたため、上記燃焼物はＬｉＣｏＯ2であると同定された。上記ＬｉＣｏＯ2を、レーザー回折法により得られた５０％粒径の値が１５μｍになるまで粉砕し、ＬｉＣｏＯ2粉末を得た。
【００４９】
このＬｉＣｏＯ2粉末を９５重量部と、炭酸リチウム粉末を５重量部とを混合し、そのうちの９１重量部と、導電剤である鱗片状黒鉛を６重量部と、結着剤であるＰＶＤＦを３重量部とを混合した後、溶剤となるＮ−メチルピロリドンに分散させてスラリー状にし、正極合剤スラリーとした。上記正極合剤スラリーを、正極集電体である厚さ２０μｍの帯状のアルミ箔の両面に均一に塗布し乾燥させた後、一定圧力で圧縮成型して帯状の正極を作製した。
【００５０】
次に、上記負極、セパレーター、上記正極、セパレーターの順に電極とセパレーターとを積層し、これを多数巻回して巻回電極体とした。セパレーターとしては、厚さ２５μｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムを使用した。
【００５１】
このようにして作製した巻回電極体を、ニッケルメッキを施した電池缶に収納した。そして、巻回電極体上下両面には絶縁体を配設し、アルミニウム製正極リードを正極集電体から導出して電池蓋に溶接した。また、ニッケル性負極リードを負極集電体から導出して電池缶に溶接した。
【００５２】
次に上記電池缶中に非水電解液を注入した。上記非水電解液の成分は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）との等容積混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１．０ｍｏｌ／ｌの割合で混合したものの中に、ビニレンカーボネートを６１ｐｐｍの濃度で含んだものである。
【００５３】
次に、アスファルトで表面を塗布した絶縁封口ガスケットを介して電池缶をかしめることにより、電流遮断機構を有する安全装置及びＰＴＣ素子及び電池蓋を固定し、電池内の気密性を保持させ、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型非水電解液二次電池を作製した。
【００５４】
作製した電池について、充電を行った。上記充電の条件は、温度が２３℃であり、低電流が０．５Ａであり、最大電圧が４．２Ｖであり、低電流低電圧であり、充電時間が７時間である。その後、電池特性を調べた。まず、周波数１ＫＨｚ、印可電圧１０ｍＶの条件で交流インピーダンスを測定し、電池内部抵抗を調べた。次に、２３℃において、定電流０．２Ａで終止電圧が２．７５Ｖになるまで放電を行い、初期容量を調べた。更に、２３℃において、定電流５Ａで終止電圧が２．７５Ｖになるまで放電を行い、重負荷特性を調べた。
【００５５】
実施例２
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を９８ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００５６】
実施例３
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を９５ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００５７】
実施例４
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を７２ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００５８】
実施例５
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を３３ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００５９】
実施例６
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を８ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６０】
実施例７
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を２ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６１】
実施例８
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を１ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６２】
比較例３
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を２０％としたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６３】
比較例４
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を１．２％としたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６４】
比較例５
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を１２２３ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６５】
比較例６
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を６４０ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６６】
比較例７
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を２５０ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６７】
比較例８
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を１２０ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６８】
比較例９
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を１００ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００６９】
比較例１０
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を０．９ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００７０】
比較例１１
電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を０．７ｐｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００７１】
比較例１
電池内の非水電解液にビニレンカーボネートが含まれていない以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００７２】
実施例９
負極を、黒鉛の代わりに難黒鉛化性炭素を使用して作製した。負極１は以下に示す方法で作製された。
【００７３】
石油ピッチに酸素を含む官能基を１０〜２０％導入した（いわゆる酸素架橋を行った）。この後、不活性ガス気流中において１０００℃で焼成して、難黒鉛化性炭素を得た。上記難黒鉛化性炭素を粉砕分級し、難黒鉛化性炭素粉末とした。
【００７４】
上記難黒鉛化炭素粉末は、Ｘ線回折測定により（００２）面の面間隔が３．７６オングストロームであることが判明し、ピクノメーター法により真比重が１．５８ｇ／ｃｍ3であることが判明した。また、レーザー回折法により平均粒径が１０μｍであることが判明した。
【００７５】
上記難黒鉛化性炭素粉末を上記黒鉛粉末の代わりに使用し、電池内の非水電解液に含まれているビニレンカーボネートの濃度を９０ｐｐｍとした以外は、実施例１と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００７６】
比較例２
電池内の非水電解液にビニレンカーボネートが含まれていない以外は、実施例９と同様に円筒型非水電解液二次電池を作製し、充電した後、電池特性を調べた。
【００７７】
上述した実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例１１の結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
0004206565.tif 000005
【００７９】
表１から、負極に黒鉛粉末を使用した場合、適量のビニレンカーボネートが含まれている実施例１〜実施例８は、ビニレンカーボネートが含まれていない比較例１よりも、電池の初期容量が高くなり、内部抵抗が低くなると共に、重負荷特性が良好になったことがわかる。
【００８０】
また、負極に難黒鉛化性炭素を使用した場合にも、ビニレンカーボネートが含まれている実施例９は、含まれていない比較例２よりも内部抵抗が低くなると共に、重負荷特性が良好になったことが分かる。
【００８１】
これは、微量のビニレンカーボネート分解生成物が非水電解液におけるイオンの伝導度を向上させたことにより、リチウムイオンのドープ及び脱ドープ反応がスムーズに行われているためではないかと考えられる。
【００８２】
しかしながら、比較例３〜比較例９に示されるように、ビニレンカーボネートが大量に含まれると電池の内部抵抗が高くなり、重負荷特性が劣化する。特に、比較例３に示したように２０％も含有させると、電池の内部抵抗は大幅に高くなり、初期容量は大幅に低くなってしまう。このことから、ビニレンカーボネートを１００ｐｐｍ以上含有させると、却って逆効果になることが分かる。
【００８３】
この理由としては、ビニレンカーボネートの分解生成物が多量にできてしまったため、非水電解液の粘度が上昇してしまい、リチウムイオンのドープ及び脱ドープ反応がスムーズに行われなかったことが考えられる。
【００８４】
また、比較例１０及び比較例１１からも分かるように、ビニレンカーボネートの含有量が１ｐｐｍ未満の時は、ビニレンカーボネートを含有させたことによる効果がほとんど見られなかった。
【００８５】
以上の実施例及び比較例から、非水電解液中に含有させるビニレンカーボネートの量は、１ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ未満、好ましくは２ｐｐｍ以上９８ｐｐｍ未満であることが判明した。
【００８６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る非水電解質電池は、重負荷環境下でも使用可能なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した非水電解質電池の一構成例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  非水電解質電池、２  正極、３  負極、４  セパレーター、５  電池缶、６  絶縁版、７  負極リード、８  正極リード、９  電流遮断用薄板  １０  電池蓋、１１  絶縁封口ガスケット、１２  センターピン、１３  安全弁装置、１４  ＰＴＣ素子
【図１】
0004206565.tif 000007