JPH0513107A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- JPH0513107A JPH0513107A JP3162542A JP16254291A JPH0513107A JP H0513107 A JPH0513107 A JP H0513107A JP 3162542 A JP3162542 A JP 3162542A JP 16254291 A JP16254291 A JP 16254291A JP H0513107 A JPH0513107 A JP H0513107A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/364—Composites as mixtures
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はリチウム二次電池に関し、電池交換時
期が明確で且つ電池交換の検出後も十分エネルギが残存
する特性を得ることを目的とする。 【構成】有機溶媒電解液と正極４と負極２を有し、該正
極４を高電圧正極活物質と低電圧正極活物質の混合体と
し、段階状の充・放電特性を示すリチウム二次電池を構
成した。
期が明確で且つ電池交換の検出後も十分エネルギが残存
する特性を得ることを目的とする。 【構成】有機溶媒電解液と正極４と負極２を有し、該正
極４を高電圧正極活物質と低電圧正極活物質の混合体と
し、段階状の充・放電特性を示すリチウム二次電池を構
成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリチウム二次電池に関す
る。リチウム二次電池はエネルギ密度が大きく、貯蔵
性、自己放電性などに優れ、充電しさえすれば何回でも
繰り返し使用できるという特長を持ち、携帯電話や携帯
型パソコン、ワープロの主電源あるいはメモリーバック
アップ電源として実用化が期待されている。
る。リチウム二次電池はエネルギ密度が大きく、貯蔵
性、自己放電性などに優れ、充電しさえすれば何回でも
繰り返し使用できるという特長を持ち、携帯電話や携帯
型パソコン、ワープロの主電源あるいはメモリーバック
アップ電源として実用化が期待されている。
【０００２】
【従来の技術】現在では、これらの機器の電源としてア
ルカリ−マンガン乾電池やニッケル−カドミューム( Ni
-Cd ) 〔 Ni 水素〕二次電池が一般に使用されている。
これらの電池の電圧は1.2 〜1.5V( 開放電圧) であり、
機器の電子回路に使用されるＩＣの動作電圧は3 〜5Vが
必要なため、通常は複数個の電池セルを直列に接続して
使われる。従って、電池の電圧が回路動作電圧に近い
程、電池が保有するエネルギを有効に利用できる。
ルカリ−マンガン乾電池やニッケル−カドミューム( Ni
-Cd ) 〔 Ni 水素〕二次電池が一般に使用されている。
これらの電池の電圧は1.2 〜1.5V( 開放電圧) であり、
機器の電子回路に使用されるＩＣの動作電圧は3 〜5Vが
必要なため、通常は複数個の電池セルを直列に接続して
使われる。従って、電池の電圧が回路動作電圧に近い
程、電池が保有するエネルギを有効に利用できる。
【０００３】リチウム電池は、一般に3 〜4Vの開放電圧
を示し、ＩＣ電子回路の動作電圧に近く、機器設計の面
から使い易い電池と言える。金属リチウムなどのアルカ
リ金属を負極とするリチウム二次電池にあっては、充電
時に電解液中のリチウムイオンがリチウム負極に析出す
る際に樹枝状析出や粉末状析出が起こり易く、正・負両
極間のセパレータを破ったり、負極からの脱落が起こっ
たりして発熱などの危険な現象の原因となったり、リチ
ウム負極のサイクル寿命の著しい減少が起こる。
を示し、ＩＣ電子回路の動作電圧に近く、機器設計の面
から使い易い電池と言える。金属リチウムなどのアルカ
リ金属を負極とするリチウム二次電池にあっては、充電
時に電解液中のリチウムイオンがリチウム負極に析出す
る際に樹枝状析出や粉末状析出が起こり易く、正・負両
極間のセパレータを破ったり、負極からの脱落が起こっ
たりして発熱などの危険な現象の原因となったり、リチ
ウム負極のサイクル寿命の著しい減少が起こる。
【０００４】この負極へのリチウムイオンの析出状態の
改善を目的として、リチウム−アルミ( Li-Al)などのリ
チウム合金を負極とする電池が従来提案されているが、
この電池は電流を大きくできないこと、及び負極の硬度
が高いため電池の大型化に際して不可欠のジェリーロー
ル型にする場合、負極を高速で巻き取ることが困難にな
るという欠点がある。
改善を目的として、リチウム−アルミ( Li-Al)などのリ
チウム合金を負極とする電池が従来提案されているが、
この電池は電流を大きくできないこと、及び負極の硬度
が高いため電池の大型化に際して不可欠のジェリーロー
ル型にする場合、負極を高速で巻き取ることが困難にな
るという欠点がある。
【０００５】この金属リチウムやリチウム合金を負極と
する欠点を改良するため、近年カーボンやグラファイト
を負極として充電時にリチウムイオンをこの負極中にイ
ンターカーレートし、放電時に脱インターカーレートさ
せるものが従来提案されている。
する欠点を改良するため、近年カーボンやグラファイト
を負極として充電時にリチウムイオンをこの負極中にイ
ンターカーレートし、放電時に脱インターカーレートさ
せるものが従来提案されている。
【０００６】この方式は発火などの危険性はなくなる
が、カーボンやグラファイト負極がリチウム負極に対し
約0.5vの電圧を有するためリチウム系負極電池の電圧よ
り約0.5v低くなる。従って、ＩＣなど3vの電圧を必要と
する機器ではリチウムに対して4v級の正極剤を使用する
必要がある。
が、カーボンやグラファイト負極がリチウム負極に対し
約0.5vの電圧を有するためリチウム系負極電池の電圧よ
り約0.5v低くなる。従って、ＩＣなど3vの電圧を必要と
する機器ではリチウムに対して4v級の正極剤を使用する
必要がある。
【０００７】ところが、4v級正極剤として周知の酸化リ
チウム−コバルト(LiCoO2)などは放電末期に急激に電圧
が降下するので、過放電により結晶構造の破壊が起こ
り、充放電サイクルが著しく減少する。
チウム−コバルト(LiCoO2)などは放電末期に急激に電圧
が降下するので、過放電により結晶構造の破壊が起こ
り、充放電サイクルが著しく減少する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のリチウム二次電
池の充・放電特性を調べると、放電時に電池の保有する
エネルギ容量の限界値近くまで使用した場合に急激な電
圧降下を起こす。このことは、パソコンやワープロなど
を使用する場合、極めて不都合な特性となる。
池の充・放電特性を調べると、放電時に電池の保有する
エネルギ容量の限界値近くまで使用した場合に急激な電
圧降下を起こす。このことは、パソコンやワープロなど
を使用する場合、極めて不都合な特性となる。
【０００９】例えばパソコンやワープロにより文章作成
する場合を考えると、文章作成が完了した段階でフロッ
ピィディスクなどの記憶媒体に作成した文章を格納する
操作を行う。フロッピィディスクの駆動には、比較的大
きな消費電力を必要とするため、その時点で主電源に用
いる電池にそれだけのエネルギを余分に残存しておかな
ければならない。
する場合を考えると、文章作成が完了した段階でフロッ
ピィディスクなどの記憶媒体に作成した文章を格納する
操作を行う。フロッピィディスクの駆動には、比較的大
きな消費電力を必要とするため、その時点で主電源に用
いる電池にそれだけのエネルギを余分に残存しておかな
ければならない。
【００１０】ところが、電池の放電電圧が全放電容量の
終了近くで急速に降下するリチウム二次電池や Ni- Cd
電池を使用する場合、電池のエネルギがフロッピィを駆
動するに必要量だけ残存している状態で、機器使用者に
判るように電池交換の警告を出すか、機器の稼働を中止
するなどの処置が必要になる。
終了近くで急速に降下するリチウム二次電池や Ni- Cd
電池を使用する場合、電池のエネルギがフロッピィを駆
動するに必要量だけ残存している状態で、機器使用者に
判るように電池交換の警告を出すか、機器の稼働を中止
するなどの処置が必要になる。
【００１１】この機能がないと、機器使用者はフロッピ
ィへの文書の格納作業ができなくなる。このことは、電
池が本来保有しているエネルギを十分に使い切らない状
態で電池使用の中止を余儀なくされ、効率面で大きなマ
イナスになる。
ィへの文書の格納作業ができなくなる。このことは、電
池が本来保有しているエネルギを十分に使い切らない状
態で電池使用の中止を余儀なくされ、効率面で大きなマ
イナスになる。
【００１２】本発明はこの従来電池の問題点を解決し、
電池交換時期が明確で且つ電池交換の警告時点でも十分
エネルギが残存するようなリチウム二次電池の提供を目
的とする。
電池交換時期が明確で且つ電池交換の警告時点でも十分
エネルギが残存するようなリチウム二次電池の提供を目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、リチウ
ムイオンを含む有機溶媒電解液と、高電圧正極活物質と
低電圧正極活物質の混合体からなる充放電可能な正極
と、充電時にリチウムイオンをインターカーレートし、
放電時に脱インターカーレートする負極を有し、段階状
の充・放電特性を示すリチウム二次電池の提供により実
現される。
ムイオンを含む有機溶媒電解液と、高電圧正極活物質と
低電圧正極活物質の混合体からなる充放電可能な正極
と、充電時にリチウムイオンをインターカーレートし、
放電時に脱インターカーレートする負極を有し、段階状
の充・放電特性を示すリチウム二次電池の提供により実
現される。
【００１４】
【作用】本発明によると、電池使用状態で放電電圧が段
階状例えば二段階で変化するため、電圧の低い第二段階
まで使用した時点で、なお機器動作に十分なエネルギが
残存している状態において警告を出したり、機器の使用
を一時中断する処置がとれる。しかも、陽極活物質の組
成を制御して、第二段階の放電電圧での残存エネルギ量
をコントロールすることも可能である。
階状例えば二段階で変化するため、電圧の低い第二段階
まで使用した時点で、なお機器動作に十分なエネルギが
残存している状態において警告を出したり、機器の使用
を一時中断する処置がとれる。しかも、陽極活物質の組
成を制御して、第二段階の放電電圧での残存エネルギ量
をコントロールすることも可能である。
【００１５】このような本発明では、例えば3v以下に電
圧が降下した場合に検知するシステムが実現できる。同
様に、本発明では充電時に過充電による構造の破壊を防
止するために例えば4v級正極剤を混入する事により、3v
級電池において電圧の上昇を検知するシステムが実現で
きる。
圧が降下した場合に検知するシステムが実現できる。同
様に、本発明では充電時に過充電による構造の破壊を防
止するために例えば4v級正極剤を混入する事により、3v
級電池において電圧の上昇を検知するシステムが実現で
きる。
【００１６】
【実施例】図１は本発明に係るリチウム二次電池の断面
図で、１はニッケルメッキしたステンレス鋼の負極とな
る封口板で、内面にリチウム金属よりなる負極２を圧着
している。３はポリプロピレン製の多孔性フィルムより
なるセパレータである。
図で、１はニッケルメッキしたステンレス鋼の負極とな
る封口板で、内面にリチウム金属よりなる負極２を圧着
している。３はポリプロピレン製の多孔性フィルムより
なるセパレータである。
【００１７】４は本発明の特徴である高電圧正極活物質
と低電圧正極活物質の混合体からなる充放電可能な正極
で、ステンレス鋼よりなるケース５の内面にスポット溶
接したチタン製集電体６に圧着している。７はポリプロ
ピレン製ガスケットで電解質を封入した後封口してこの
ガスケット７を締め付けることで完成電池となる。
と低電圧正極活物質の混合体からなる充放電可能な正極
で、ステンレス鋼よりなるケース５の内面にスポット溶
接したチタン製集電体６に圧着している。７はポリプロ
ピレン製ガスケットで電解質を封入した後封口してこの
ガスケット７を締め付けることで完成電池となる。
【００１８】高電圧正極活物質としては、二酸化リチウ
ム−コバルト化合物(LiCoO2)、二酸化リチウム−ニッケ
ル化合物(LiNiO2)またはその複合体である二酸化リチウ
ム−コバルト−ニッケル化合物(LiCoxNiyO2)等の4V級正
極活物質の内から一種または二種以上選択する。
ム−コバルト化合物(LiCoO2)、二酸化リチウム−ニッケ
ル化合物(LiNiO2)またはその複合体である二酸化リチウ
ム−コバルト−ニッケル化合物(LiCoxNiyO2)等の4V級正
極活物質の内から一種または二種以上選択する。
【００１９】低電圧正極活物質としては、スピネル型リ
チウム−マンガン化合物であるLiMn 2O4, LiMn3O6または
二酸化マンガン化合物(MnO2)等の3V級正極活物質の内か
ら一種または二種以上選択する。
チウム−マンガン化合物であるLiMn 2O4, LiMn3O6または
二酸化マンガン化合物(MnO2)等の3V級正極活物質の内か
ら一種または二種以上選択する。
【００２０】なお、LiMn3O6 は発明者の一人が見出した
もので（芳尾真幸ら、電気化学58巻５号 477ページ参
照）、各種リチウム塩と二酸化マンガンの比較的低温で
焼成することにより得られるが、特に硝酸リチウムと化
学合成二酸化マンガンとの混合物を300-400℃で焼成し
て得られるものである。 硝酸リチウムの代わりに水酸化
リチウムでもよい。より高温で焼成すると公知のスピネ
ル型LiMn2O4が生成するが、本化合物はこのスピネル型L
iMn2O4にいたる準安定状態として存在する化合物と推定
される。
もので（芳尾真幸ら、電気化学58巻５号 477ページ参
照）、各種リチウム塩と二酸化マンガンの比較的低温で
焼成することにより得られるが、特に硝酸リチウムと化
学合成二酸化マンガンとの混合物を300-400℃で焼成し
て得られるものである。 硝酸リチウムの代わりに水酸化
リチウムでもよい。より高温で焼成すると公知のスピネ
ル型LiMn2O4が生成するが、本化合物はこのスピネル型L
iMn2O4にいたる準安定状態として存在する化合物と推定
される。
【００２１】そして、高電圧正極活物質と低電圧正極活
物質を混合することで、充・放電電圧が4V近傍と3V近傍
の二段階から成る混合体を形成する。また4v級正極活物
質Ａと3v級正極活物質Ｂの組成比Ａ／Ｂを９／１〜２／
８の範囲で変化させることで充・放電電圧が制御され、
段階状の充・放電特性を示すリチウム二次電池が得られ
る。更に本電池の充電に際し満充電状態に近づいた充電
末期の電圧が急上昇するような充・放電特性を示すリチ
ウム二次電池が得られる。
物質を混合することで、充・放電電圧が4V近傍と3V近傍
の二段階から成る混合体を形成する。また4v級正極活物
質Ａと3v級正極活物質Ｂの組成比Ａ／Ｂを９／１〜２／
８の範囲で変化させることで充・放電電圧が制御され、
段階状の充・放電特性を示すリチウム二次電池が得られ
る。更に本電池の充電に際し満充電状態に近づいた充電
末期の電圧が急上昇するような充・放電特性を示すリチ
ウム二次電池が得られる。
【００２２】本発明において使用される3v級正極活物質
は非常に安定で、4v級正極活物質と混入しても、還元さ
れたりせず、その性質は変化しない。また4v以上に過放
電を行っても結晶構造は変化しないことは実験結果から
みて明らかである。
は非常に安定で、4v級正極活物質と混入しても、還元さ
れたりせず、その性質は変化しない。また4v以上に過放
電を行っても結晶構造は変化しないことは実験結果から
みて明らかである。
【００２３】図２は電池の残量エネルギまたは残量容量
の検知手段を構成するコンパレータ８で、入力端子９に
本リチウム二次電池の電圧 Vbattが、入力端子１０には
基準電圧 Vref が印加され、電池電圧 Vbattが基準電圧
Vref 以下に低下した時点でコンパレータ８は出力端子
１１より警告信号を出力する。
の検知手段を構成するコンパレータ８で、入力端子９に
本リチウム二次電池の電圧 Vbattが、入力端子１０には
基準電圧 Vref が印加され、電池電圧 Vbattが基準電圧
Vref 以下に低下した時点でコンパレータ８は出力端子
１１より警告信号を出力する。
【００２４】この基準電圧 Vref は以下の実験結果に示
す充・放電特性における基準０（充・放電を行なわない
状態の電池容量）の電池電圧に対応させる。 （実験例１）15mmに打ち抜いた厚さ100 μm のリチウム
金属を負極、電解液にポリプロピレンカーボネートとエ
チレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタンおよび
ベンゼン（容量比40:40:10:10)の混合溶媒に１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウム(LiPF6) を溶解した溶液を使
用した。
す充・放電特性における基準０（充・放電を行なわない
状態の電池容量）の電池電圧に対応させる。 （実験例１）15mmに打ち抜いた厚さ100 μm のリチウム
金属を負極、電解液にポリプロピレンカーボネートとエ
チレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタンおよび
ベンゼン（容量比40:40:10:10)の混合溶媒に１モル／ｌ
の六フッ化リン酸リチウム(LiPF6) を溶解した溶液を使
用した。
【００２５】正極としては、4v級正極剤にLiCoO2、3v級
正極剤にLiMn3O6 を用いて導電剤のグラファイトおよび
アセチレンブラック、バインダとしてテフロンバインダ
（重量比50:8:8:12)を混合圧縮してシート状にし、それ
から15 mmに切り抜いたものを用いた。
正極剤にLiMn3O6 を用いて導電剤のグラファイトおよび
アセチレンブラック、バインダとしてテフロンバインダ
（重量比50:8:8:12)を混合圧縮してシート状にし、それ
から15 mmに切り抜いたものを用いた。
【００２６】これらを用いて、リチウム二次電池を湿度
が管理された図３のグローブボックス中で組み立て、こ
の電池に対して充放電サイクル試験を実施した。このグ
ローブボックスはステンレス製の陰極１２と陽極１３の
気密空間を形成しており、その内部にステンレスメッシ
ュ製の陰極シート、上記の15mm×100 μm のリチウム金
属シート、ポリプロピレン製のセパレータシート、上記
の電解液を含浸したガラスフィルタ、上記の15mmに切り
抜いた LiMn3O6が20wt% 、LiCoO2が80wt%Wの混合体から
なる正極シート、ステンレスメッシュ製の陽極シートを
重て、本発明に係る試験用リチウム二次電池１４を形成
した。
が管理された図３のグローブボックス中で組み立て、こ
の電池に対して充放電サイクル試験を実施した。このグ
ローブボックスはステンレス製の陰極１２と陽極１３の
気密空間を形成しており、その内部にステンレスメッシ
ュ製の陰極シート、上記の15mm×100 μm のリチウム金
属シート、ポリプロピレン製のセパレータシート、上記
の電解液を含浸したガラスフィルタ、上記の15mmに切り
抜いた LiMn3O6が20wt% 、LiCoO2が80wt%Wの混合体から
なる正極シート、ステンレスメッシュ製の陽極シートを
重て、本発明に係る試験用リチウム二次電池１４を形成
した。
【００２７】試験は、上限電圧4.3v、下限電圧 2.5vと
して1mAの定電流で行った。この充・放電特性を示す電
圧曲線を図４に示した。該図において、縦軸と横軸は試
験用リチウム二次電池の電圧と容量変化を示し、曲線
(a)部が放電特性を、曲線(b)が充電特性を示している。
して1mAの定電流で行った。この充・放電特性を示す電
圧曲線を図４に示した。該図において、縦軸と横軸は試
験用リチウム二次電池の電圧と容量変化を示し、曲線
(a)部が放電特性を、曲線(b)が充電特性を示している。
【００２８】これは電池の製造段階での初期容量を基準
０とし、それに充電と放電を与えることによる電池自体
の容量変化に対する電圧変化を測定した。図の如く、該
充・放電特性曲線は二段階状に変化する特性を示し、2.
8 〜2.9vで電池寿命が検知可能なことが示されている。
また、検知システム（図２の基準電圧を2.8 〜2.9vに設
定）は数十回のサイクルでも明瞭に現れた。
０とし、それに充電と放電を与えることによる電池自体
の容量変化に対する電圧変化を測定した。図の如く、該
充・放電特性曲線は二段階状に変化する特性を示し、2.
8 〜2.9vで電池寿命が検知可能なことが示されている。
また、検知システム（図２の基準電圧を2.8 〜2.9vに設
定）は数十回のサイクルでも明瞭に現れた。
【００２９】本実験によるリチウム二次電池は 2.8〜2.
9vの電圧である一定の容量を有しているので、電池寿命
検知後も十分エネルギが残存し、ワープロなどのセービ
ングが可能である。 （実験例２）正極剤を構成する成分として、実験例１の
LiMn3O6 の代わりにスピネル型LiMn 2O4を用いた以外は
実験例１と同様の充放電サイクル試験を実施した。結果
は図５に示すように、充・放電特性曲線が二段階状に変
化する特性となる。 （実施例３）正極剤を構成する成分として実験例２のス
ピネル型LiMn2O4の代わりに電解二酸化マンガン (HEMD)
を 200-400℃で加熱したものを用いた以外は実施例１
と同様の試験を行った。 結果は図６に示すように、放電
特性が二段階で放電特性が階段状に変化する特性とな
る。 （実施例４）正極剤を構成する成分として実験例２のス
ピネル型LiMn2O4とLiCoO2の重量％を逆転したものを用
いた以外は実施例１と同様の試験を行った。 結果は図７
に示すように、充・放電特性曲線が二段階状に変化する
特性となる。
9vの電圧である一定の容量を有しているので、電池寿命
検知後も十分エネルギが残存し、ワープロなどのセービ
ングが可能である。 （実験例２）正極剤を構成する成分として、実験例１の
LiMn3O6 の代わりにスピネル型LiMn 2O4を用いた以外は
実験例１と同様の充放電サイクル試験を実施した。結果
は図５に示すように、充・放電特性曲線が二段階状に変
化する特性となる。 （実施例３）正極剤を構成する成分として実験例２のス
ピネル型LiMn2O4の代わりに電解二酸化マンガン (HEMD)
を 200-400℃で加熱したものを用いた以外は実施例１
と同様の試験を行った。 結果は図６に示すように、放電
特性が二段階で放電特性が階段状に変化する特性とな
る。 （実施例４）正極剤を構成する成分として実験例２のス
ピネル型LiMn2O4とLiCoO2の重量％を逆転したものを用
いた以外は実施例１と同様の試験を行った。 結果は図７
に示すように、充・放電特性曲線が二段階状に変化する
特性となる。
【００３０】
【発明の効果】以上の本発明によれば、充・放電特性が
段階状のリチウム二次電池が得られ、電池交換時期が明
確に捉えることができ、しかもその交換時期でも十分エ
ネルギが残存する使用上都合の良いリチウム二次電池を
提供できるなど、その効果は多大である。
段階状のリチウム二次電池が得られ、電池交換時期が明
確に捉えることができ、しかもその交換時期でも十分エ
ネルギが残存する使用上都合の良いリチウム二次電池を
提供できるなど、その効果は多大である。
【図１】本発明に係るリチウム二次電池の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る電池の残量エネルギまたは残量容
量の検知手段を示す図である。
量の検知手段を示す図である。
【図３】本発明に係る電池の充・放電特性の測定治具と
測定状態を示す図である。
測定状態を示す図である。
【図４】本発明の第１実験例による電池の充・放電特性
図である。
図である。
【図５】本発明の第２実験例による電池の充・放電特性
図である。
図である。
【図６】本発明の第３実験例による電池の充・放電特性
図である。
図である。
【図７】本発明の第４実験例による電池の充・放電特性
図である。
図である。
２ 負極
３ セパレータ
４ 正極
Claims (6)
- 【請求項１】リチウムイオンを含む有機溶媒電解液と、
高電圧正極活物質と低電圧正極活物質の混合体からなる
充放電可能な正極(4) と、充電時にリチウムイオンをイ
ンターカーレートし、放電時に脱インターカーレートす
る負極(2) を有し、段階状の充・放電特性を示すことを
特徴としたリチウム二次電池。 - 【請求項２】前記高電圧正極活物質がLiCoO2、LiNiO2ま
たはその複合体LiCoxNiyO2等の4V級正極活物質の内から
一種または二種以上選択され、前記低電圧正極活物質が
スピネル型LiMn2O4, LiMn3O6またはMnO2等の3V級正極活
物質の内から一種または二種以上選択され含有されてい
る充・放電電圧が4V近傍と3V近傍の二段階から成ること
を特徴とする請求項１記載のリチウム二次電池。 - 【請求項３】前記4v級正極活物質Ａと前記3v級正極活物
質Ｂの組成比Ａ／Ｂを９／１〜２／８の範囲で変化させ
て充・放電電圧を制御することを特徴とする請求項２記
載のリチウム二次電池。 - 【請求項４】前記充・放電特性を２段階とし、電池の残
量エネルギまたは残量容量が検知できることを可能とし
た請求項１記載のリチウム二次電池。 - 【請求項５】電圧センサを内蔵させて機器用電源とした
ことを特徴とする請求項４記載のリチウム二次電池。 - 【請求項６】前記正極活物質は、本電池の充電に際し満
充電状態に近づいた充電末期の電圧が急上昇するよう
に、前記高電圧正極活物質と前記低電圧正極活物質の組
成比が制御されていることを特徴とする請求項１のリチ
ウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162542A JPH0513107A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162542A JPH0513107A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513107A true JPH0513107A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15756585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3162542A Withdrawn JPH0513107A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513107A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-07-03 JP JP3162542A patent/JPH0513107A/ja not_active Withdrawn
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