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特許特願2002-123153 非水電解質リチウム二次電池及びその製造方法

特許出願2002-123153
特許公開2003-317806

【課題】超高速充放電を可能とする非水電解質リチウム二次電池を提供しようとするものである。
【解決手段】正極集電体に正極活物質が付着してなる非水電解質リチウム二次電池において、電解液の分解過電圧η［Ｖ］、正極集電体と正極活物質を含めた正極材との接触抵抗σ［Ωｃｍ2］、リチウム複合酸化物の理論電気量Ｑ［ｍＡｈ／ｇ］、リチウム電池のＣレート［ｈ-1］としたとき、正極集電体金属表面に対する正極活物質付着量ｍ［ｇ／ｃｍ2］を、η、σ、Ｃ、Ｑに対して次式の関係を満たすように調整することによって充放電特性に優れた超高速充放電を達成することができた。

【特許請求の範囲】
【請求項１】 正極集電体に正極活物質が付着してなる非水電解質二次電池において、電解液の分解過電圧η［Ｖ］、正極集電体と正極活物質を含めた正極材との接触抵抗σ［Ωｃｍ2］、リチウム複合酸化物の理論電気量Ｑ［ｍＡｈ／ｇ］、リチウム電池のＣレート［ｈ-1］としたとき、正極集電体金属表面に対する正極活物質付着量ｍ［ｇ／ｃｍ2］を、η、σ、Ｃ、Ｑに対して次式の関係を満たすように調整し、これによって超高速充電を可能としたことを特徴とした非水電解質リチウム二次電池。
（式１） ｍ≦（η／σ）・（１／ＣＱ）
【請求項２】 正極活物質がリチウムと遷移金属との複合酸化物よりなることを特徴とする請求項１記載の非水電解質リチウム二次電池。
【請求項３】 正極活物質が導電助剤を含んでなることを特徴とする請求項２記載の非水電解質リチウム二次電池。
【請求項４】 導電助剤が炭素粉末であることを特徴とする請求項３記載の非水電解質リチウム二次電池。
【請求項５】 水溶性リチウム塩、水溶性遷移金属酸塩、及びヒドロキシル酸を含む有機物、を含む正極活物質前駆体水溶液を調製し、この水溶液中に集電体金属を浸漬して、加熱し、重合し、正極集電体金属表面に予め正極活物質前駆体被膜を密着して形成し、乾燥し、次いで集電体金属ごと焼成して有機物を分解すると共に、集電体表面にリチウムと遷移金属との複合酸化物を含む正極活物質を、以下に示す（式１）を満たすように付着量を調整し、密着して形成し、これによって超高速充電可能にしてなることを特徴とした請求項１ないし４の何れか１項記載の非水電解質リチウム二次電池。
（式１） ｍ≦（η／σ）・（１／ＣＱ）
【請求項６】 水溶性リチウム塩が硝酸塩であり、水溶性遷移金属酸塩がリチウム塩であることを特徴とする、請求項５記載の非水電解質リチウム二次電池。
【請求項７】 水溶性リチウム塩、水溶性遷移金属塩、及びヒドロキシル酸を含む有機物、を含む正極活物質前駆体水溶液を調製し、この水溶液中に集電体金属を浸漬して、加熱し、重合し、集電体金属表面に予め正極活物質前駆体被膜を密着して形成し、乾燥し、次いで集電体金属ごと焼成することによって有機物を分解すると共に、集電体表面にリチウム複合酸塩を含む正極活物質を、以下に示す（式１）に規定する関係を満たすように密着して形成し、これによって超高速充電を可能としたことを特徴とする非水電解質リチウム二次電池の製造方法。
（式１） ｍ≦（η／σ）・（１／ＣＱ）
【請求項８】 水溶性リチウム塩が硝酸塩であり、水溶性遷移金属酸塩がリチウム塩であることを特徴とする、請求項７記載の非水電解質リチウム二次電池の製造方法。

特許出願2002-123153
特許公開2003-317806

¹⁾。

技術説明会（ＪＳＴ）²⁾
https://gb.yz.ya…

【関連講義】卒業研究（Ｃ１-電気化学２００４～）,刊行物２００２＿Ｈ１４＠Ｃ１³⁾

高速充放電のためのリチウムイオン二次電池の正極アーキテクチャ
○立花和宏,遠藤孝志,仁科辰夫,尾形健明,第44回電池討論会講演要旨集, pp.400-401 (2003).

新技術説明会（ＪＳＴ）@東京市谷
立花　和宏, 研究ノート, (2008).

結果と考 > 論文・報 > 刊行物２００２＿Ｈ１４＠Ｃ１,論文・報告書・解説など
仁科 辰夫,卒業研究（Ｃ１-電気化学, 講義ノート, (2002).