説明

二次電池

【課題】 急速充放電時における効率的に充放電を行う二次電池を提供する。
【解決手段】 二次電池は、正極活物質を有する正極と、負極活物質を有する負極と、電解液とから構成された二次電池であって、正極活物質は、負極活物質に対する充電電位が互いに異なり、かつ平均粒径が互いに異なる第1活物質粒子と第2活物質粒子とを少なくとも含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は二次電池に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車等の電動車両が多数実用化されている。このような電動車両に搭載されている駆動用のバッテリは、充電可能な二次電池が用いられている。
【0003】
二次電池では、負極活物質として例えば黒鉛を用い、正極活物質としてリチウムを吸蔵および放出可能な金属酸化物を用いている。正極活物質である金属酸化物は、主に粒子として正極活物質層に含有されている。この場合に、過充電時の安全性が高く、初期容量の大きいものを得るべく、粒径分布の異なる複数種の正極活物質材料を用いたリチウムイオン電池が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−176996号公報(請求項1,要約等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したリチウムイオン電池は、過充電時の安全性が高く、初期容量が大きいが、電気自動車等に搭載した場合に、以下のような問題が生じる。例えば坂道を下ったり、走行中に急ブレーキをかける回生ブレーキ時などの急速充電時には、通常充電時よりも過大な充電電流が二次電池に流入するが、二次電池の充電応答性が低いために効率的に充電を行うことができないという問題がある。なお、このような問題は急速充電時だけでなく、例えばカメラに搭載された二次電池におけるフラッシュ時等の急速放電時の場合も同様である。
【0006】
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、急速充放電時における充放電を効率的に行う二次電池を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の二次電池は、正極活物質を有する正極と、負極活物質を有する負極と、電解液とから構成された二次電池であって、前記正極活物質は、前記負極活物質に対する充電電位が互いに異なり、かつ平均粒径が互いに異なる第1活物質粒子と第2活物質粒子とを少なくとも含むことを特徴とする。充電電位が互いに異なり、かつ平均粒径が互いに異なる第1活物質粒子と第2活物質粒子とを含むことで、充放電応答性を高めることができ、急速充放電時における充放電を効率的に行うことができる。
【0008】
前記正極活物質の前記第2活物質粒子は、前記第1活物質粒子より平均粒径が小さく、かつ、前記負極活物質に対する充電電位が前記第1活物質粒子よりも高いことが好ましい。このように構成することで、充電応答性を高めることができ、急速充電時における充電を効率的に行うことができる。
【0009】
前記正極は集電箔と、該集電箔に形成され、前記正極活物質が含有された正極活物質層とからなり、該正極活物質層は、該集電箔側に向かって前記第1活物質粒子が前記第2活物質粒子よりも多くなるように形成されていることが好ましい。このように構成されていることで、より充電応答性を高めることができ、急速充電時における充電を効率的に行うことができる。
【0010】
前記第1活物質粒子の平均粒径は1〜50μmであり、前記第2活物質粒子の平均粒径は、20nm〜1μmであることが好ましい。この範囲であることで、製造時にスラリーを形成しやすくすることができ、かつ急速充放電時における充放電を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の二次電池によれば、急速充放電時における充放電を効率的に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施形態の二次電池を搭載した車両を説明するための模式図。
【図2】本実施形態の二次電池を説明するための模式図。
【図3】本実施形態の電極の構成を説明するための(1)模式図(2)その一部拡大図。
【図4】本実施形態の放電時のリチウムイオンの移動を説明するための模式図。
【図5】本実施形態の放電時のリチウムイオンの移動を説明するための模式図。
【図6】本実施形態の充電時のリチウムイオンの移動を説明するための模式図。
【図7】従来の急速充電時のリチウムイオンの移動を説明するための模式図。
【図8】本実施形態の急速充電時のリチウムイオンの移動を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施形態について図を用いて説明する。
【0014】
車両1は、電気自動車である。二次電池2が複数搭載された車載用の電池パック3は、例えば、電気自動車等の車両1の底部(フロア下)に搭載される。各二次電池2から車両1の走行用モータ等に電力を供給する。
【0015】
二次電池2について、以下図面を用いて説明する。
【0016】
図2に示すように、二次電池2は、電池ケース11を有する。電池ケース11内には、電極部12が絶縁板13により電池ケース11とは絶縁されて収容されている。電池ケース11内は、電解液14で満たされており、電池ケース11は蓋部15によって封止されている。
【0017】
電極部12は、負極タブ16と正極タブ17とが設けられていて、それぞれ電極部12の後述する負極部材及び正極部材に接続されている。負極タブ16は、蓋部15に設けられた負極端子18に接続され、正極タブ17は蓋部15に設けられた正極端子19に接続される。
【0018】
図3に示すように、電極部12は、セパレータ21を介して設けられた正極22と負極23とからなる電極板が巻回されて構成されている。正極22は、正極集電箔24と正極集電箔24の両面に設けられ、正極活物質を含有する正極活物質層25とからなる。負極23は、負極集電箔26と負極集電箔26の両面に設けられ、負極活物質を含有する負極活物質層27とからなる。
【0019】
電極部12の正極22の正極活物質層25には、正極活物質として粒状の第1活物質粒子と第2活物質粒子とが含まれている。第2活物質粒子は、負極活物質に対する充電電位が第1活物質粒子よりも高く、即ちリチウムイオンの吸着力が第1活物質粒子よりも高く、かつ、第1活物質粒子よりも平均粒径が小さいものである。なお、充電電位が低いとは、電気陰性度が低いともいう。
【0020】
本実施形態では、通常用いられている第1活物質粒子のみから正極活物質を構成せず、リチウムイオン吸着力が高く、かつ、粒径の小さい第2活物質粒子をさらに正極活物質として混合することで、急速充電時における充電応答性の高い二次電池を形成している。この点について、以下説明する。
【0021】
まず初めに、本実施形態の通常放電時について図4、5を用いて説明する。図4中、グラフはSOC(充電状態)に対する電池電圧を示すものであり、○で示したSOC時の正極と負極の状態を示す模式図を併せて示している。
【0022】
まず、図4のグラフに示すように、本実施形態の二次電池は、SOCに対する電圧がSOC80%の状態で二次電池の電池電圧が高くなるように変化している。これは、リチウムイオン吸着力の高い第2活物質粒子32を正極活物質に含有させているからである。即ち、本実施形態の二次電池では、正極活物質として、SOC基準で、第1活物質粒子31:80%に対し第2活物質粒子32:20%となるように第2活物質粒子32と第1活物質粒子31とが混合されている。
【0023】
図4(1)は、完全充電状態を示している。即ち、正極において、第1活物質粒子31及び第2活物質粒子32には、リチウムイオン30は吸蔵されておらず、全てのリチウムイオン30は負極活物質33に挿入されている。放電が始まると、負極活物質33からリチウムイオン30が放出されて、正極活物質にリチウムイオン30が移動する。この場合に、リチウムイオン30は、正極活物質のうち、まず、リチウムイオン吸着力の大きい第2活物質粒子32に吸蔵される。
【0024】
図4(2)に示すように、放電が進み、二次電池のSOCが80%となった場合に第2活物質粒子32にはこれ以上リチウムイオン30が吸蔵されなくなる。この図4(2)のように第2活物質粒子32にはもうリチウムイオン30が取り込めないようになると、図5(1)に示すように第1活物質粒子31にリチウムイオン30が吸蔵される。そして、図5(2)に示すようにその後も放電がすすむと、第1活物質粒子31にもリチウムイオン30が完全に吸蔵され、負極から全てのリチウムイオン30が脱離した状態となる(完全放電状態)。
【0025】
即ち、本実施形態の二次電池では、放電時には、SOCが100〜80%であるときは第2活物質粒子32にリチウムイオン30が吸蔵され、SOCが80未満〜0%である時は第1活物質粒子31にリチウムイオンが吸蔵される。
【0026】
次いで、この完全放電状態からの通常充電について図6を用いて説明する。
【0027】
図6(1)に示すように、完全放電状態から充電が始まると、第2活物質粒子32はリチウムイオン吸着力が高いので、リチウムイオン30は初めに第1活物質粒子31から脱離していく。図6(2)に示すように、全ての第1活物質粒子31からリチウムイオン30が脱離すると、次に第2活物質粒子32からもリチウムイオン30が脱離する。そして、図6(3)に示すように、全ての第2活物質粒子32からリチウムイオン30が脱離すると、完全充電状態となる。
【0028】
即ち、本実施形態の二次電池では、充電時には、SOCが0〜80未満%である時は第1活物質粒子31からリチウムイオンが放出され、SOCが80〜100%であるときは第2活物質粒子32からリチウムイオン30が放出される。
【0029】
このように、通常の充電時には、リチウムイオンはリチウムイオン吸着力の低い第1活物質粒子31から放出されやすく、通常の放電時には、リチウムイオンはリチウムイオン吸着力の高い第2活物質粒子32から放出されやすい。
【0030】
これに対し、急速充電時には、通常の充電時とは異なり、例えば回生ブレーキにより短時間に通常充電時よりも大きな充電電流が二次電池に流入する。この急速充電時について図7、8を用いて説明する。
【0031】
図7は、従来のように1種類の活物質粒子を有する場合の急速充電時について説明するための(1)グラフと(2)模式図である。グラフは充電電流に対する充電電圧を示したものである。グラフ中の充電電流値がIの時に正極と負極とは図7(2)の状態となる。
【0032】
通常の充電時(グラフ中充電電流値がIの時)は、上述したように第1活物質粒子31に吸蔵されたリチウムイオン30が放出される。ただし、この場合には第1活物質粒子31は単位体積当たりの表面積が小さくリチウムイオン30を放出しにくいために、抵抗が大きく充電電圧が上昇しやすい。
【0033】
そして、回生ブレーキにより、大きな充電電流が発生した場合(グラフ中充電電流値がIの時)には、充電電流値が大きいので、Iで示した状態と同一の抵抗の大きさであると、充電電圧が上限電圧よりも高くなってしまい、充電することができなかった。
【0034】
これに対し、本実施形態では、以下図8を用いて説明するように、第1活物質粒子31だけでなく第2活物質粒子32を有することで、充電応答性が高く、かつ、充電電圧が上限電圧よりも高くなりにくいので、急速充電時に効率よく充電することが可能である。
【0035】
図8は、本実施形態の場合の急速充電時について説明するための(1)グラフと(2)(3)模式図である。グラフは充電電流に対する充電電圧を示したものである。グラフ中の充電電流がI、Iの時に正極と負極とはそれぞれ図8(2)(3)の状態となる。
【0036】
通常の充電時(Iの場合)には、上述のように第1活物質粒子31からリチウムイオン30が放出される。ただし、この場合には第1活物質粒子31は単位体積当たりの表面積が小さくリチウムイオン30を放出しにくいために、抵抗が大きく、充電電圧が上昇しやすい。また、第2活物質粒子32はリチウムイオン吸着力が高いのでリチウムイオンを放出しにくい。
【0037】
そして、回生ブレーキ等による急速充電時(Iの場合)には、大きな充電電流が流れる。この場合に、大きな充電電流が二次電池に流れることで発生する電圧が高いと、単位体積当たりの表面積が大きいが通常時にはリチウムイオン30を放出しにくい第2活物質粒子32からリチウムイオン30が放出されやすくなる。即ち、第2活物質粒子32は単位体積当たりの表面積が大きいことから、高電圧が印加された場合にはリチウムイオンを放出しやすい。
【0038】
そうすると、第1活物質粒子31からリチウムイオンを放出する場合よりも抵抗が低くなる。その結果、電池全体としては充電電流に対して電圧が上昇しにくい。これにより、急速充電時に上限電圧を越えにくくなるために、急速充電時にも充電することができる。
【0039】
そして、回生時間が長く、即ち急速充電時間が長くなることで、第2活物質粒子32から全てのリチウムイオンが放出されたとしても、第1活物質粒子31よりも第2活物質粒子32のほうがリチウムイオンの吸着力が高いので、第1活物質粒子31に存在するリチウムイオンが第2活物質粒子32に移動する。これによりすぐにまた第2活物質粒子32からリチウムイオンが放出されて回生時の充電電流を効率的に受け入れて充電を行うことができる。
【0040】
このように、本実施形態では、第1活物質粒子31だけではなく、平均粒径が小さい第2活物質粒子32を正極活物質として混合させることにより、急速充電時における過大な充電電流を効率的に受け入れて充電を行うことができるように構成されている。この場合に、第2活物質粒子32はリチウムイオン吸着力の高いことから、ほとんどの場合においてリチウムイオンは第2活物質粒子32に吸蔵されており、どのようなタイミングで急速充電が始まったとしてもすぐに効率的に回生時の充電電流を受け入れて充電を行うことができる。そして、仮に第2活物質粒子32にリチウムイオンが吸蔵されていなかったとしても、第1活物質粒子31からリチウムイオンが第2活物質粒子32に移動するので、同様に急速充電を効率的に行うことができる。
【0041】
本実施形態では、さらに、第1活物質よりもリチウムイオン吸着力の高い第2活物質を混ぜることで、第1活物質のみで活物質層を形成する場合よりも電池の起電力を高くすることができる。この場合に、同様に活物質層全てを第2活物質のみからなるように構成するとすれば、急速充電時の応答性が低いという問題が生じるので好ましくない。
【0042】
また、全ての正極活物質粒子の粒子径を小さく(例えば0.1μm程度)すると、製造工程でスラリー形成が難しい。しかし、本実施形態では第1活物質粒子31と第2活物質粒子32とを混合させていることで、スラリー形成を容易としている。
【0043】
即ち、上述したように、本実施形態では第1活物質粒子31と第2活物質粒子32とを含むことで、急速充電時の充電応答性を高めているが、さらに本実施形態では、正極活物質層において、第1活物質粒子31を正極のメインの活物質とし、さらに第2活物質粒子32を含有させることで電池の起電力を高くして電池の電圧特性を向上させている。また、第2活物質粒子32だけでなく第1活物質粒子31を有することで、製造時におけるスラリー形成を容易としている。
【0044】
このような正極活物質としては、通常用いられる活物質、例えばリチウムを吸蔵および放出可能な金属酸化物、例えば層状構造型の金属酸化物、スピネル型の金属酸化物及び金属化合物、酸化酸塩型の金属酸化物などが挙げられる。層状構造型の金属酸化物としては、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、三元系複合酸化物(LiCo1/3Ni1/3Mn1/3)が挙げられる。リチウムニッケル系複合酸化物としては、好ましくはニッケル酸リチウム(LiNiO)が挙げられる。リチウムコバルト系複合酸化物としては、好ましくはコバルト酸リチウム(LiCoO)が挙げられる。スピネル型の金属酸化物としては、マンガン酸リチウム(LiMn)等のリチウムマンガン系複合酸化物が挙げられる。酸化酸塩型の金属酸化物としては、リン酸鉄リチウム(LiFePO)、リン酸マンガンリチウム(LiMnPO)、リン酸シリコンリチウム等が挙げられる。
【0045】
これらから、上述したように、第2活物質粒子32よりも第1活物質粒子31の方がリチウムイオンの吸着力が低くなるように第2活物質及び第1活物質を選択する。この場合に、リチウムイオン吸着力の差、即ち充電電位差が0.2〜1.0Vであることが好ましい。充電電位差が0.2V未満であると、異なる二種の活物質を用いている利点を得にくい場合があり、また、電位差が1.0Vより大きいと、電池の充電特性が低下してしまう。従って、この範囲にあることが好ましい。
【0046】
さらにまた、第2活物質粒子32は、上述したように急速充電時の充電電流を受け入れるものであるから、電池の容量基準で1〜20%となるように第2活物質粒子32が含まれていることが好ましい。この範囲で含まれていることで、例えば回生ブレーキによる充電電流を効率的に充電することができる。より好ましくは、第2活物質粒子32が電池の容量基準で2〜10%含まれていることである。
【0047】
このような第2活物質と第1活物質との組み合わせとしては、例えば第2活物質としてマンガン酸リチウム(金属リチウムを負極に用いた場合の充電電位4.1V)を用いて、第1活物質としてニッケル酸リチウム(金属リチウムを負極に用いた場合の充電電位3.6V)やコバルト酸リチウム(金属リチウムを負極に用いた場合の充電電位3.8V)を用いることが挙げられる。
【0048】
このような第2活物質粒子32は、できるだけ平均粒径が小さい方が好ましいが、スラリーを容易に形成するためには好ましくは平均粒径(d(50))が20nm〜1μm、より好ましくは50〜500nmである。第1活物質粒子31は、平均粒径が1〜50μm、より好ましくは2〜20μmである。なお、ここでいう平均粒径とは、体積基準の積算分率50%における粒子直径の値(d(50))である。平均粒径の測定方法としては、例えば、レーザー回折や散乱法などを用いることができる。第1活物質粒子31及び第2活物質粒子32がそれぞれこれらの範囲にあることで、スラリーを容易に形成することができるとともに、充電電流を効率的に充電することができる。
【0049】
上述した負極活物質としては、通常用いられる活物質、例えば金属リチウム、リチウム合金、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、および黒鉛等の炭素材料等を挙げることができる。金属酸化物としては、例えばスズ酸化物やケイ素酸化物などの不可逆性容量をもつものが挙げられる。炭素系材料としての黒鉛としては、人造黒鉛であっても天然黒鉛であっても良く、本実施形態では、負極の活物質としてはグラファイトを用いている。
【0050】
バインダーとしては、通常用いられるバインダー、例えばポリフッ化ビニリデンを用いることができる。なお、活物質層にはアセチレンブラック等の導電性向上剤、電解質(例えば、リチウム塩(支持電解質)、イオン伝導性ポリマー等)が含まれていてもよい。また、イオン伝導性ポリマーが含まれる場合には、前記ポリマーを重合させるための重合開始剤が含まれてもよい。
【0051】
また、負極集電箔26としては、例えばアルミニウムや銅等が用いられる。
【0052】
電解質としては、通常用いられる電解質、例えば環状炭酸エステルであるエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートと、また、鎖状炭酸エステルでありジメチルカーボネートやエチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートとの混合溶液にLiPFを1モル濃度程度溶解した有機電解液が挙げられる。
【0053】
本実施形態では、正極活物質層に充電電位が高く、かつ、粒子径の小さい第2活物質を含有させることで、急速充電における充電応答性を高めたが、これに限定されない。例えば、充電電位が低く、即ちリチウムイオン吸着力が低く粒子径の小さい活物質と、充電電位が高く、即ちリチウムイオン吸着力が高い粒子径の大きい活物質とを有する正極活物質層を設けても良い。この場合には、急速放電時における放電電流への応答性がよい。即ち、急速放電時には、粒子径の小さい活物質にリチウムイオンが受け入れやすいので、放電電流を効率的に受け入れて放電を行うことができ、放電時応答性の高い二次電池を形成することができる。
【0054】
また、本実施形態のように、主としてリチウムイオン吸着力が高く粒子径の小さい活物質とリチウムイオン吸着力が低く粒子径の大きい活物質の二種からなる正極活物質に、さらに、リチウムイオン吸着力が低く粒子径の小さい活物質とリチウムイオン吸着力が高く粒子径の大きい活物質を含ませるようにしても良い。この場合には、急速充放電時における充電電流と放電電流いずれへの応答性も向上させることができる。
【0055】
本実施形態の二次電池における電極部の製造方法について、以下説明する。
【0056】
電極部の電極は、スラリー形成工程及び塗工乾燥工程から形成される。
導電材等を混合して分散液を混合し、乾燥させた後に複合導電材粉末を得る。そして、得られた複合導電材粉末に正極活物質と、バインダーとを混合して所望の固形分濃度となるように混合してスラリーを得る(スラリー形成工程)。次いで、集電箔に対して得られたスラリーを塗布し、乾燥させて電極層を形成する(塗工乾燥工程)。得られた各電極をセパレータに積層して電極板が形成される。最後にその積層シートを長尺方向に巻回して電極部を作製する。
【0057】
電極層を形成する場合には、電極層における集電特性を向上させるべく、第2活物質粒子の濃度が異なるようにスラリーを形成して各層を形成してもよい。特に、正極活物質層は、集電箔側に向かって第1活物質粒子31が第2活物質粒子32よりも多くなるように形成されているようにことが好ましい。このように形成されれば、より集電特性を向上させることができる。
【0058】
以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。
【実施例】
【0059】
実施例1として、以下のように二次電池を作製した。導電材としてのアセチレンブラックを含む複合導電剤粉末と、第1正極活物質としてのニッケル酸リチウム粉末(平均粒径5μm)と第2正極活物質としてのマンガン酸リチウム粉末(平均粒径0.2μm)とを、SOC基準で第2正極活物質が電池容量の2%となるようにして混合した。さらにバインダーとしてのポリフッ化ビニルデンを混合し、正極活物質スラリーを調製した。得られた正極活物質スラリーをアルミニウムからなる集電箔の両面に塗布して乾燥させることにより正極を形成した。
【0060】
また、グラファイトを含む負極活物質スラリーを調製した。この組成物を銅からなる集電箔の両面に塗布して乾燥させることにより負極を形成した。
【0061】
得られた正極と負極とを多孔質ポリエチレンシートからなるセパレータとともに積層し、その積層シートを長尺方向に巻回して電極部とした。この電極部を非水電解質であるエチレンカーボネートとともに外装ケースに収容して、二次電池を作製した。
【0062】
実施例2として、第2活物質粒子32としてマンガン酸リチウムの代わりにコバルト酸リチウム(平均粒径0.2μm)をSOC基準で第2正極活物質が電池容量の10%となるようにして混合した。
【0063】
比較例として、第2活物質粒子32を有さない以外は全て同一の条件で二次電池を作製した。
【0064】
秒速30mで走行中の車両重量1000kgの電気自動車が0.5Gの急ブレーキで停止する場合、停止まで6秒間を必要とする。その際、回生ブレーキによって発生する電力は最大で150kW、電力量は450kJ(=125Wh)と試算された。なお、通常の急速充電の際の充電電力は50kW以下であるため、回生ブレーキによって電池パックが受け入れる電力はこの通常時の充電電力の3倍以上となる。
【0065】
実施例1、2で作製した各二次電池と比較例で作製した二次電池とに対し、車両全体(即ち電池パック全体)に150kW、125Whの充電を行った際に個々の電池に充電される電力・電力量に相当する充電を行った。実施例1、2で得られた各二次電池では、充電が行われたが、比較例で得られた二次電池では、途中で電池の上限電圧を超えてしまい(過電圧)、充電を行うことができなかった。なお、一般的な電気自動車では、約100個程度の二次電池で一つの電池パックを構成しているので個々の電池で受け入れる電力量は車両全体のおよそ1/100程度となる。
【0066】
これらの実施例及び比較例から、第1活物質粒子31だけでなく、第1活物質粒子31よりも平均粒径が小さく、かつ、リチウムイオン吸着力の高い第2活物質粒子32を含有させることで、急速充電時においても、効率よく充電電流を受け入れて充電を行うことができることが分かった。
【0067】
本実施形態では、二次電池は電気自動車に用いられたが、これに限定されない。電動車両に用いることができ、例えば、ハイブリッド車に用いられても良い。ハイブリッド車に用いられる場合には、電池の容量基準で1〜30%となるように第2活物質粒子32が含まれていることが好ましい。より好ましくは5〜25%である。この範囲で含まれていることで、ハイブリッド車においても急速充電による充電電流を効率的に充電することができる。
【産業上の利用可能性】
【0068】
本発明の二次電池は、急速充電時における充電を効率的に行うことができる。かかる二次電池は、例えば車両に搭載することができるので、車両製造産業分野において利用可能である。
【符号の説明】
【0069】
1 車両
2 二次電池
3 電池パック
11 電池ケース
12 電極部
13 絶縁板
14 電解液
15 蓋部
16 負極タブ
17 正極タブ
18 負極端子
19 正極端子
21 セパレータ
22 正極
23 負極
24 正極集電箔
25 正極活物質層
26 負極集電箔
27 負極活物質層
30 リチウムイオン
31 第1活物質粒子
32 第2活物質粒子
33 負極活物質

【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極活物質を有する正極と、負極活物質を有する負極と、電解液とから構成された二次電池であって、
前記正極活物質は、前記負極活物質に対する充電電位が互いに異なり、かつ平均粒径が互いに異なる第1活物質粒子と第2活物質粒子とを少なくとも含むことを特徴とする二次電池。
【請求項2】
前記正極活物質の前記第2活物質粒子は、前記第1活物質粒子より平均粒径が小さく、かつ、前記負極活物質に対する充電電位が前記第1活物質粒子よりも高いことを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項3】
前記正極は集電箔と、該集電箔に形成され、前記正極活物質が含有された正極活物質層とからなり、該正極活物質層は、該集電箔側に向かって前記第1活物質粒子が前記第2活物質粒子よりも多くなるように形成されていることを特徴とする請求項2記載の二次電池。
【請求項4】
前記第1活物質粒子の平均粒径は1〜50μmであり、前記第2活物質粒子の平均粒径は、20nm〜1μmであることを特徴とする請求項2又は3記載の二次電池。


【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公開番号】特開2013−73823(P2013−73823A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−212724(P2011−212724)
【出願日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【出願人】(000006286)三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Fターム(参考)】