JP2001185213A - 非水電解質電池およびその製造方法。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高率充放電特性および低温充放電特性に優れる
非水電解質電池を提供する。 【解決手段】非水電解質電池において、ベンゼン環に、
少なくとも１つのハロゲンと、ハロゲン以外の置換基が
結合し、前記ハロゲン以外の置換基のベンゼン環と結合
する原子が炭素、窒素、硫黄からなる群から選ばれた１
種である化合物を電解液中に含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質電池お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯用無線電話、携帯用パソコ
ン、携帯用ビデオカメラ等の電子機器が開発され、各種
電子機器が携帯可能な程度に小型化されている。それに
伴って、内蔵される電池としても、高エネルギー密度を
有し、且つ軽量なものが採用されている。そのような要
求を満たす典型的な電池は、特にリチウム金属やリチウ
ム合金等の活物質、又はリチウムイオンをホスト物質
（ここでホスト物質とは、リチウムイオンを吸蔵及び放
出できる物質をいう。）である炭素に吸蔵させたリチウ
ムインターカレーション化合物を負極材料とし、ＬｉＣ
ｌＯ₄、ＬｉＰＦ₆等のリチウム塩を溶解した非プロトン
性の有機溶媒を電解液とする非水電解質二次電池であ
る。

【０００３】この非水電解質二次電池は、上記の負極材
料をその支持体である負極集電体に保持してなる負極
板、リチウムコバルト複合酸化物のようにリチウムイオ
ンと可逆的に電気化学反応をする正極活物質をその支持
体である正極集電体に保持してなる正極板、電解液を保
持するとともに負極板と正極板との間に介在して両極の
短絡を防止するセパレータからなっている。

【０００４】そして、上記正極板及び負極板は、いずれ
も薄いシートないし箔状に成形されたものを、セパレー
タを介して順に積層又は渦巻き状に巻回した発電要素と
する。そしてこの発電要素を、ステンレス、ニッケルメ
ッキを施した鉄、又はアルミニウム製等の金属缶からな
る電池容器または金属箔を樹脂フィルムでラミネートし
た材質を用いた電池容器に収納され、電解液を注液後、
電池ケースを密封して、電池が組み立てられる。

【０００５】このような非水電解質二次電池を電子機器
に用いる場合、単電池又は複数個の直列接続したものと
して所某の電圧を得るようにする。この単数又は複数個
の電池は、充放電制御回路とともに樹脂もしくは金属と
樹脂からなる筐体に収納され、内容物を取り出せないよ
う封口して電池パックとして用いられる。

【０００６】電池の過充電安全性を向上させることを目
的として、４−ブロモ−１，２−ジメトキシベンゼン、
４−フルオロ−１，２−ジメトキシベンゼンなどを電解
液中に添加することが提案されている（Ｊ． Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．，１４６， １２５６（１９
９９））。この報告においては、電池が過充電された際
に、前記添加剤が酸化還元剤として正・負極間を行き来
することによって自己放電を促進して、過充電の進行を
抑制することを提案している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、非水電解質中
は電極反応に関与するカチオンの輸率が通常０．５以下
であるために充放電特性がイオンの濃度拡散によって支
配される。しかも、非水電解質は水溶液電解質と比較し
て粘性が高いために、イオンの拡散係数が小さい。した
がって、非水電解質電池は、ニッケル・カドミウム電
池、ニッケル・水素電池などの水溶液電解質を使用した
電池と比較して高率充放電特性が劣るという問題点があ
った。特に低温においては、非水電解質の粘性が高くな
ってイオン拡散係数が小さくなるため、高率充放電特性
が著しく劣るという問題点があった。

【０００８】そこで、高率充放電特性および低温充放電
特性に優れる非水電解質電池が求められていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明になる非水電解質
電池は、上記問題を鑑みてなされたものであり、ベンゼ
ン環に、少なくとも１つのハロゲンと、ハロゲン以外の
置換基が結合し、ハロゲン以外の置換基のベンゼン環と
結合する原子が炭素、窒素、硫黄からなる群から選ばれ
た１種である化合物（以下この化合物を「ハロゲン結合
ベンゼン化合物」と略す）を電解液中に含むことを特徴
とする。

【００１０】さらに本発明は、上記ハロゲン以外の置換
基がアルキル基、シアン基、ニトロ基、アミノ基、スル
フォン基、カルボニル基、カルボキシル基、アルデヒド
基からなる群から選ばれた１種であることを特徴とす
る。

【００１１】また本発明は、上記非水電解質電池におい
て、ハロゲンがフッ素であることを特徴とし、ハロゲン
結合ベンゼン化合物がフルオロベンゼンであることを特
徴とする。

【００１２】さらに本発明は、上記非水電解質電池にお
いて、ベンゼン環にハロゲンが結合した化合物の電解液
中の濃度が、０．０１ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下である
ことを特徴とする。

【００１３】また本発明は、一次粒子の粒子径が０．５
μｍ以上３０μｍ以下である正極活物質または一次粒子
の粒子径が３μｍ以上５０μｍ以下である負極活物質を
備えることを特徴とする。

【００１４】さらに本発明になる非水電解質電池の製造
方法は、炭素を備えた負極を備えた非水電解質電池の製
造方法であって、充電工程の後に、ベンゼン環にハロゲ
ンが結合した化合物を電池内に添加することを特徴とす
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】電解液に、ハロゲン結合ベンゼン
化合物を添加することによって、高率充放電特性および
低温充放電特性に優れる非水電解質電池とすることがで
きる。

【００１６】またこのハロゲン結合ベンゼン化合物にお
いて、ハロゲン以外の置換基としては、アルキル基、シ
アン基、ニトロ基、アミノ基、スルフォン基、カルボニ
ル基、カルボキシル基、アルデヒド基から選ばれた１種
である場合に、高率充放電特性および低温充放電特性に
優れた非水電解質電池を得ることができる。

【００１７】本発明においては、ハロゲン結合ベンゼン
化合物がフッ素である化合物を電解液に添加した場合
に、特に優れた高率充放電特性および低温充放電特性が
得られ、ハロゲン結合ベンゼン化合物がフルオロベンゼ
ンである場合に、さらに優れた高率充放電特性および低
温充放電特性が得られる。

【００１８】本発明は、ハロゲン結合ベンゼン化合物の
電解液中における濃度が、０．０１ｗｔ％以上１５ｗｔ
％以下である場合に、特に優れた高率充放電特性および
低温充放電特性が得られることを、後述の実験で確認し
た。

【００１９】本発明は、非水電解質中に、ジエチルカー
ボネートまたはメチルエチルカーボネートのうち、少な
くとも一つを備える場合に特に効果的である。非水電解
質中に、ジエチルカーボネートまたはメチルエチルカー
ボネートを用いると、ジメチルカーボネートを用いた場
合と比較して、充電状態での高温放置時に電解液が酸化
分解されにくく、電池内圧力の上昇による電池ケースの
膨れが小さい優れた電池とすることができる。

【００２０】しかし、ジエチルカーボネートおよびメチ
ルエチルカーボネートは、ジメチルカーボネートと比較
して高粘性であるために、電解質中のイオンの拡散が遅
くなって、高率充放電特性および低温での充放電特性が
低下するという問題点があった。したがって、高率充放
電特性および低温での充放電特性に優れ、併せて充電状
態での高温放置時に電池ケースの膨れが小さい電池を製
作することは非常に困難であった。

【００２１】本発明を用いた場合には、非水電解質中
に、ジエチルカーボネートまたはメチルエチルカーボネ
ートのうち、少なくとも一つを備え、併せてハロゲン結
合ベンゼン化合物を含む電解液を用いることによって、
高率充放電特性および低温での充放電特性に優れ、併せ
て充電状態での高温放置時の電池ケースの膨れが小さい
電池を製作することが可能となる。

【００２２】本発明は、正極活物質が、リチウムニッケ
ル複合酸化物またはリチウムマンガン複合酸化物を含む
場合に特に効果的である。リチウムニッケル複合酸化物
およびリチウムマンガン複合酸化物は、リチウムコバル
ト複合酸化物と比較して安価である。しかし、リチウム
ニッケル複合酸化物またはリチウムマンガン複合酸化物
を正極活物質として用いた場合には、リチウムコバルト
複合酸化物を用いた場合と比較して高率充放電特性およ
び低温での充放電特性に劣るという問題点があった。し
たがって、高率充放電特性および低温での充放電特性に
優れ、併せて安価な電池を製作することは非常に困難で
あった。

【００２３】本発明を用いた場合には、正極活物質がリ
チウムニッケル複合酸化物またはリチウムマンガン複合
酸化物を含み、併せてハロゲン結合ベンゼン化合物を含
む電解液を用いることによって、高率充放電特性および
低温での充放電特性に優れ、併せて安価である電池を製
作することが可能となる。

【００２４】本発明は、正極活物質または負極活物質の
少なくともひとつと接する高分子電解質を備えた非水電
解質電池において特に効果的である。活物質と接する高
分子電解質を用いることによって、活物質と接する有機
電解液の量を減少させることができ、高温放置時の活物
質と電解液との反応によって生じる気体量を減少させる
ことができる。結果として、高温放置時に電池が膨れる
という問題点を解決することができる。

【００２５】しかし、高分子電解質中は、イオンの拡散
が遅いために高率充放電特性および低温での充放電特性
に劣るという問題点があった。したがって、高率充放電
特性および低温での充放電特性に優れ、併せて高温放置
時に膨れにくい電池を製作することは非常に困難であっ
た。本発明を用いた場合には、高分子電解質を備え、併
せてハロゲン結合ベンゼン化合物を含む電解液を用いる
ことによって、高率充放電特性および低温での充放電特
性に優れ、併せて高温放置時に膨れにくい電池を製作す
ることが可能となる。

【００２６】本発明は、負極中に炭素を備え、正極また
は負極の少なくとも一方の厚さが１２０μｍ以上である
非水電解質電池において特に効果的である。正極または
負極の少なくとも一方の厚さを厚くすることによって、
活物質層厚さに対する、活物質層厚さの誤差の比を小さ
くすることができる。したがって、正・負極のいかなる
部位においても均等な正・負極の容量比が維持され、負
極上への金属リチウムの析出を抑制することができ、電
池のサイクル寿命の低下を抑制することができる。

【００２７】しかし、正極または負極を厚くした場合に
は、電解質中においてイオンが移動しなければならない
距離が長くなるために、高率充放電特性および低温での
充放電特性に劣るという問題点があった。したがって、
高率充放電特性および低温での充放電特性に優れる非水
電解質電池とするためには、正極および負極の厚さを１
２０μｍ未満とする必要があった。このような理由によ
って、高率充放電特性および低温での充放電特性に優
れ、併せてサイクル寿命に優れる電池を製作することは
非常に困難であった。

【００２８】本発明を用いた場合には、厚さが１２０μ
ｍ以上である正極または負極を備え、併せてハロゲン結
合ベンゼン化合物を含む電解液を用いることによって、
高率充放電特性および低温での充放電特性に優れ、併せ
てサイクル寿命特性に優れる電池を製作することが可能
となる。

【００２９】本発明は、正極と負極との間に短絡防止膜
を備え、前記短絡防止膜の空孔率が６５％以下である非
水電解質電池において特に効果的である。短絡防止膜の
空孔率を低くすることによって、短絡防止膜の機械的強
度が強くなり、電池製造時に内部短絡が生じにくくな
る。しかし、短絡防止膜の空孔率を低くした場合には、
正・負極間のイオンの透過経路が狭くなるために、高率
充放電特性および低温での充放電特性に劣るという問題
点があった。

【００３０】したがって、高率充放電特性および低温で
の充放電特性に優れる非水電解質電池とするためには、
短絡防止膜の空孔率を６５％よりも高くする必要があっ
た。このような理由によって、高率充放電特性および低
温での充放電特性に優れ、併せて内部短絡の生じにくい
電池を製作することは非常に困難であった。

【００３１】本発明を用いた場合には、短絡防止膜の空
孔率が６５％以下であることに併せて、ハロゲン結合ベ
ンゼン化合物を含む電解液を用いることによって、高率
充放電特性および低温での充放電特性に優れ、併せて内
部短絡が生じにくい電池を製作することが可能となる。

【００３２】本発明は、正極と負極との間に短絡防止膜
を備え、前記短絡防止膜の平均孔径が３μｍ以下である
非水電解質電池において特に効果的である。短絡防止膜
の孔径を小さくすることによって、脱落した活物質粒子
が孔中に入りにくくなり、電池製造時に内部短絡が生じ
にくくなる。しかし、短絡防止膜の孔径を小さくした場
合には、正・負極間をイオンが拡散しにくくなり、高率
充放電特性および低温での充放電特性に劣るという問題
点があった。

【００３３】したがって、高率充放電特性および低温で
の充放電特性に優れる非水電解質電池とするためには、
短絡防止膜の平均孔径を３μｍよりも大きくする必要が
あった。このような理由によって、高率充放電特性およ
び低温での充放電特性に優れ、併せて内部短絡の生じに
くい電池を製作することは非常に困難であった。

【００３４】本発明を用いた場合には、短絡防止膜の平
均孔径が３μｍ以下であることに併せて、ハロゲン結合
ベンゼン化合物を含む電解液を用いることによって、高
率充放電特性および低温での充放電特性に優れ、併せて
内部短絡が生じにくい電池を製作することが可能とな
る。

【００３５】本発明は、一次粒子の粒子径が０．５μｍ
以上である正極活物質または一次粒子の粒子径が３μｍ
以上である負極活物質を備える非水電解質電池において
特に効果的である。活物質粒子を大きくすることによっ
て活物質表面積が小さくなり、高温放置時の活物質と電
解液との反応によって生じる気体量を減少させることが
できる。結果として、高温放置時に電池が膨れるという
問題点を解決することができる。

【００３６】しかし、活物質粒子を大きくした場合に
は、電極表面積の低下によって速やかな電極反応がおこ
なわれにくくなり、高率充放電特性および低温での充放
電特性に劣るという問題点があった。したがって、高率
充放電特性および低温での充放電特性に優れる非水電解
質電池とするためには、正極活物質の一次粒子の粒子径
が０．５μｍよりも小さく、負極活物質の一次粒子の粒
子径が３μｍよりも小さくする必要があった。このよう
な理由によって、高率充放電特性および低温での充放電
特性に優れ、併せて高温放置時に膨れにくい電池を製作
することは非常に困難であった。

【００３７】本発明を用いた場合には、一次粒子の粒子
径が０．５μｍ以上である正極活物質または一次粒子の
粒子径が３μｍ以上である負極活物質を備えることに併
せて、ハロゲン結合ベンゼン化合物を含む電解液を用い
ることによって、高率充放電特性および低温での充放電
特性に優れ、併せて高温放置時に膨れにくい電池を製作
することが可能となる。

【００３８】負極中に炭素を備えた非水電解質電池にお
いては、初回の充電時に炭素表面に皮膜が形成されるこ
とによって、それ以後の電解液の負極での分解が抑制さ
れる。しかし、ハロゲン結合ベンゼン化合物を電解液に
添加した場合には、炭素負極表面に形成される皮膜のイ
オン透過性がわずかに低下する。

【００３９】したがって、ハロゲン結合ベンゼン化合物
を含まない電解液を用いて充電工程をおこなうことによ
って、イオン透過性の高い皮膜を炭素表面に形成した後
に、ハロゲン結合ベンゼン化合物を電池内に添加するこ
とによって、皮膜のイオン透過性の低下を抑制すること
ができる。結果として、この製造法によって、高率充放
電特性および低温での充放電特性に特に優れた非水電解
質を製造することができる。

【００４０】なお、本発明による発電要素は、正極板及
び負極板を、いずれも薄いシートないし箔状に成形した
ものを、順に積層したもの又は渦巻き状に巻回したもの
のどちらであってもよい。

【００４１】電池ケースの材質としては、金属箔と樹脂
フィルムとを貼り合わせたシート、鉄、またはアルミニ
ウムのいずれであってもよい。

【００４２】電池ケースの材質として、金属箔と樹脂フ
ィルムとを貼り合わせたシートを用いた場合には、金属
ラミネート樹脂フィルムの金属の材質としては、アルミ
ニウム、アルミニウム合金、チタン箔などを使用するこ
とができる。金属ラミネート樹脂フィルムの熱溶着部の
材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
チレンテレフタレートなどの熱可塑性高分子材料であれ
ばどのような物質でもよい。

【００４３】また、金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂
層や金属箔層は、それぞれ１層に限定されるものではな
く、２層以上であってもかまわない。また単電池ケース
としては、金属ラミネート樹脂フィルムを熱溶着するこ
とによって封筒状に成形したラミネートケースや、２枚
の金属ラミネート樹脂シートの４辺を熱溶着したもの
や、一枚のシートを二つ折りにして３辺を熱溶着したも
の、金属ラミネート樹脂シートをプレス成形してカップ
状にしたものに発電要素を入れるようなラミネートケー
スなど、あらゆる形状の金属ラミネート樹脂フィルムケ
ースを用いることができる。

【００４４】本発明になる非水電解質電池に使用する電
解液溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルス
ルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド、１，２−ジメトキシエタン、
１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−
メチルテトラヒドロフラン、ジオキソラン、メチルアセ
テート等の極性溶媒、もしくはこれらの混合物を使用し
てもよい。

【００４５】また、有機溶媒に溶解するリチウム塩とし
ては、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓ
Ｆ₆、ＬｉＣＦ₃ＣＯ₂、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＮ（ＳＯ₂
ＣＦ₃）₂、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₂ＣＦ₃）₂、ＬｉＮ（ＣＯ
ＣＦ₃）₂およびＬｉＮ（ＣＯＣＦ₂ＣＦ₃）₂などの塩も
しくはこれらの混合物でもよい。

【００４６】また、本発明になる非水電解質電池の短絡
防止膜としては、絶縁性のポリエチレン微多孔膜に電解
液を含浸したものや、高分子固体電解質、高分子固体電
解質に電解液を含有させたゲル状電解質等も使用でき
る。また、絶縁性の微多孔膜と高分子固体電解質等を組
み合わせて使用してもよい。さらに、高分子固体電解質
として有孔性高分子固体電解質膜を使用する場合、高分
子中に含有させる電解液と、細孔中に含有させる電解液
とが異なっていてもよい。

【００４７】さらに、正極材料たるリチウムを吸蔵放出
可能な化合物としては、無機化合物としては、組成式Ｌ
ｉ_xＭＯ₂、またはＬｉ_yＭ₂Ｏ₄（ただしＭ は遷移金属、
０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２ ）で表される、複合酸化物、
トンネル状の空孔を有する酸化物、層状構造の金属カル
コゲン化物を用いることができる。その具体例として
は、ＬｉＣｏＯ₂ 、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄ 、Ｌｉ
₂Ｍｎ₂Ｏ₄ 、ＭｎＯ₂、ＦｅＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｖ₆Ｏ₁₃、Ｔ
ｉＯ₂、ＴｉＳ₂等が挙げられる。また、有機化合物とし
ては、例えばポリアニリン等の導電性ポリマー等が挙げ
られる。さらに、無機化合物、有機化合物を問わず、上
記各種活物質を混合して用いてもよい。

【００４８】さらに、負極材料たる化合物としては、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、スズ酸化物、ＬｉＦｅ₂Ｏ₃、ＷＯ₂、ＭｏＯ₂等の遷
移金属酸化物、グラファイト、カーボン等の炭素質材
料、Ｌｉ₅（Ｌｉ₃Ｎ）等の窒化リチウム、もしくは金属
リチウム箔、又はこれらの混合物を用いてもよい。

【００４９】また、本発明は二次電池に限定されるもの
ではなく、負極活物質として金属リチウム、正極活物質
としてマンガン酸化物、フッ化カーボンまたは塩化チオ
ニルなどを用いた一次電池であってもよい。

【００５０】

【実施例】次に、本発明を好適な実施例にもとづき説明
する。

【００５１】［実施例１］正極活物質には、一次粒子の
平均粒径が０．５μｍであるリチウムコバルト複合酸化
物を用いた。正極板は集電体に上記のリチウムコバルト
複合酸化物が活物質として保持したものである。集電体
には厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用いた。正極板
は、結着剤であるポリフッ化ビニリデン６部と導電剤で
あるアセチレンブラック３部とを活物質９１部とともに
混合し、適宜Ｎ−メチルピロリドンを加えてペースト状
に調製した後、その集電体材料の両面に塗布、乾燥した
後にプレスすることによって製作した。正極板の活物質
層の片面の厚さは６０μｍであり、集電体と併せた正極
板の厚さは１２０μｍとなった。

【００５２】負極板は、集電体の両面に、ホスト物質と
してのグラファイト（一次粒子の平均粒径３μｍ）９２
部と結着剤としてのポリフッ化ビニリデン８部とを混合
し、適宜Ｎ−メチルピロリドンを加えてペースト状に調
製したものを塗布、乾燥した後にプレスすることによっ
て製作した。負極板の集電体に、厚さ１４μｍの銅箔を
用いた。負極板の活物質層の片面の厚さは６３μｍであ
り、集電体と併せた負極板の厚さは１２０μｍとなっ
た。

【００５３】短絡防止膜は空孔率６５％、平均孔径３μ
ｍのポリエチレン微多孔膜とした。極板の寸法は、正極
板が幅４９ｍｍ、セパレータが厚さ２５μｍ、幅５３ｍ
ｍ、負極板が幅５１ｍｍであり、正極板及び負極板にそ
れぞれリード端子を溶接し、順に重ね合わせてポリエチ
レンの長方形状の巻芯を中心として、長辺が発電要素の
巻回中心軸と平行になるよう、その周囲に長円渦状に巻
回して、５３×３５×４ｍｍの大きさの発電要素とし
た。

【００５４】そして、電極の絶縁部分をポリプロピレン
からなる巻き止め用テープ（ここでは接着剤が片面に塗
布されている）で電極幅（発電要素の巻回中心軸と平行
な発電要素の長さ）に相当する長さを、巻回中心軸と平
行な発電要素側壁部分に貼り付け、発電要素を巻き止め
固定した。

【００５５】これを金属ラミネート樹脂フィルムケース
に、長円形巻回型発電要素はその巻回中心軸が袋状金属
ラミネート樹脂フィルムケースの開口面に垂直となるよ
うに収納した。その後、電解液の真空注液によって、各
電極と短絡防止膜が十分湿潤し、発電要素外にフリーな
電解液が存在しないようにした。電解液には、エチレン
カーボネートとジメチルカーボネートとを５：５の重量
比で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ₆を１ｍｏｌ／Ｌの濃度
で添加し、さらにフルオロベンゼンを０．０１、０．
１、１、３、１５、３０ｗｔ％の各濃度で添加したもの
を用いて６種類の電池を製作した。

【００５６】ラミネート樹脂フィルムは、最外層に表面
保護用の１２μｍのＰＥＴフィルム、その内側にバリア
層として９μｍのアルミニウム箔、最内層に熱溶着層と
して１００μｍの酸変性低密度ポリエチレン層を用いて
いる。この金属ラミネート樹脂フィルムは、最外層の表
面保護用ＰＥＴフィルムとバリア層としてのアルミニウ
ム箔とをウレタン系接着剤で接着している。また、正極
リード端子および負極リード端子は、厚み５０〜１００
μｍの銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属導体であ
る。

【００５７】最後に、密封溶着を行って、本発明による
公称容量５００ｍＡｈのラミネート単電池（Ａ）を試作
した。また、電解液にフルオロベンゼンを添加しないこ
と以外は本発明による電池（Ａ）と同様にして、比較用
の電池（Ｂ）を製作した。

【００５８】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃で１，５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して高
率放電試験をおこなった。さらに、２５℃において、５
００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで
２時間の定電圧充電をおこなった後に、−２０℃におい
て５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して低温放電試
験をおこなった。その際に得られた放電容量を表１に示
す。

【００５９】

【表１】

【００６０】表１から、電解液にフルオロベンゼンを添
加した本発明による電池は、フルオロベンゼンを使用し
ない比較用の電池と比較して、高率放電時の容量および
低温放電時の容量が増加することがわかった。また、電
解液中におけるフルオロベンゼンの濃度が０．０１ｗｔ
％以上１５ｗｔ％以下である場合に特に効果的であるこ
とがわかった。

【００６１】［実施例２］電解液中にフルオロベンゼン
を添加するかわりに、フルオロベンゼン以外の、２３種
類のハロゲン結合ベンゼン化合物を３ｗｔ％の濃度で電
解液に添加したこと以外は、実施例１における本発明に
よる電池（Ａ）と同様にして、本発明による２３種類の
電池（Ｃ）を製作した。

【００６２】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃、１，５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して高
率放電試験をおこなった。さらに、２５℃において、５
００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで
２時間の定電圧充電をおこなった後に、−２０℃におい
て５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して低温放電試
験をおこなった。電池（Ｃ）に適用した、ハロゲン結合
ベンゼン化合物の一覧と、その際に得られた放電容量を
表２に示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】表１と表２との比較から、本発明による電
池（Ｃ）のすべてが、比較用の電池（Ｂ）よりも優れた
高率放電特性および低温放電特性を示していることがわ
かる。また、ベンゼン環に結合したハロゲンがフッ素で
ある場合には、塩素またはヨウ素の場合と比較して優れ
た高率放電特性および低温放電特性を示していることが
わかった。さらに、ハロゲン結合ベンゼン化合物がフル
オロベンゼンである場合に、特に優れた高率放電特性お
よび低温放電特性を示していることがわかった。

【００６５】［実施例３］電解液に使用する鎖状カーボ
ネートとして、ジメチルカーボネートのかわりにジエチ
ルカーボネートまたはメチルエチルカーボネートを使用
したこと以外は、電解液にフルオロベンゼンを３ｗｔ％
添加した実施例１における本発明による電池（Ａ）と同
様にして、本発明による電池（Ｄ）を製作した。また、
電解液にフルオロベンゼンを添加しないこと以外は、本
発明による電池（Ｄ）と同様にして、従来から公知であ
る比較用の電池（Ｅ）を製作した。

【００６６】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃で１，５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して高
率放電試験をおこなった。さらに、２５℃において、５
００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで
２時間の定電圧充電をおこなった後に、−２０℃におい
て５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して低温放電試
験をおこなった。その際に得られた放電容量を、実施例
１で試験をおこなった電池（Ａ）および（Ｂ）の結果と
併せて表３に示す。 また、本発明による電池（Ｄ）お
よび比較用の電池（Ｅ）、および実施例１で製作した電
池（Ｂ）および電解液へのフルオロベンゼンの添加量が
３ｗｔ％である電池（Ａ）を用いて、２５℃において、
５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電し、さらに４．１
Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、８５℃で４
時間加熱した際の、加熱による電池厚さの増加量を表３
に示す。

【００６７】

【表３】

【００６８】表３から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
使用しない従来の電池においては、電解液中の鎖状カー
ボネートとしてジエチルカーボネートまたはメチルエチ
ルカーボネートを用いると高率放電特性および低温放電
特性が劣ることがわかった。

【００６９】このような問題点から、良好な高率放電特
性および低温での放電特性を得るためには、電解液中の
鎖状カーボネートとしてジメチルカーボネートを使用す
る必要があった。一方、高温放置時の膨れにおいては、
表３から理解されるように、ジメチルカーボネートを使
用した場合には、ジエチルカーボネートまたはメチルエ
チルカーボネートを使用した場合と比較して膨れやすく
なっている。

【００７０】したがって、従来は、充電状態での高温放
置時に膨れにくく、かつ高率または低温での放電特性が
優れる電池を製作することは困難であった。表３から、
ハロゲン結合ベンゼン化合物を含む電解液を使用するこ
とと、電解液にジエチルカーボネートまたはメチルエチ
ルカーボネートを使用することを組み合わせることによ
って、充電状態での高温放置時に膨れにくく、かつ高率
および低温での放電特性が優れる電池を製作することが
可能となることが理解される。

【００７１】［実施例４］正極活物質として、リチウム
コバルト複合酸化物のかわりに、リチウムニッケル複合
酸化物またはリチウムマンガン複合酸化物を使用したこ
と以外は、電解液にフルオロベンゼンを３ｗｔ％添加し
た実施例１における本発明による電池（Ａ）と同様にし
て、本発明による電池（Ｆ）を製作した。リチウムコバ
ルト複合酸化物と体積当たりの容量を比較すると、リチ
ウムニッケル複合酸化物は容量が多くリチウムマンガン
複合酸化物は容量が少ない。

【００７２】このため、同サイズの電池を製作したにも
かかわらず、リチウムニッケル複合酸化物を用いた場合
には５３０ｍＡｈ、リチウムマンガン複合酸化物を用い
た場合には４５５ｍＡｈの容量の電池となった。また、
電解液にフルオロベンゼンを添加しないこと以外は、本
発明による電池（Ｆ）と同様にして、従来から公知であ
る比較用の電池（Ｇ）を製作した。

【００７３】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃で１００ｍＡの低率放電によって３．３Ｖまで放電
した。さらに、２５℃において、５００ｍＡ定電流で
４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで２時間の定電圧充
電をおこなった後に、２５℃で１，５００ｍＡ定電流で
３．３Ｖまで放電して高率放電試験をおこなった。その
際に得られた１００ｍＡ放電時の容量に対する１，５０
０ｍＡ放電時の容量の比を、実施例１で製作した電池
（Ａ）および（Ｂ）の結果と併せて表４に示す。

【００７４】

【表４】

【００７５】表４から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
使用しない従来の電池においては、正極活物質としてリ
チウムニッケル複合酸化物またはリチウムマンガン複合
酸化物を用いると高率放電特性が劣ることがわかった。
このような問題点から、良好な高率放電特性を得るため
には、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物を
使用する必要があった。

【００７６】一方、コストにおいては、リチウムコバル
ト複合酸化物は、リチウムニッケル複合酸化物またはリ
チウムマンガン複合酸化物と比較して高価である。した
がって、従来は、安価であり、かつ高率放電特性が優れ
る電池を製作することは困難であった。

【００７７】表４から、ハロゲン結合ベンゼンハロゲン
結合ベンゼン化合物を含む電解液を使用することと、正
極活物質としてリチウムニッケル複合酸化物またはリチ
ウムマンガン複合酸化物を使用することを組み合わせる
ことによって、安価であり、かつ高率での放電特性が優
れる電池を製作することが可能となることが理解され
る。

【００７８】［実施例５］正極および負極の活物質層の
孔中に、微細孔を有する高分子電解質を充填し、その体
積分だけ電解液の添加量を減少させたこと以外は、電解
液にフルオロベンゼンを３ｗｔ％添加した実施例１にお
ける本発明による電池（Ａ）と同様にして、本発明によ
る電池（Ｈ）を製作した。正極および負極の活物質層の
孔中への、微細孔を有する高分子電解質の充填はつぎの
通りおこなった。ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤ
Ｆ）をＮ−メチルピロリドンに溶解した溶液を活物質層
の孔中に充填したのち、電極を水に浸漬する溶媒抽出法
によってＰＶＤＦを多孔化および固化した。この電極を
乾燥した後電池を組み立てた。電解液の注液によって、
活物質層の孔中の微細孔を有するＰＶＤＦは膨潤して、
高分子電解質となった。また、電解液にフルオロベンゼ
ンを添加しないこと以外は、本発明による電池（Ｈ）と
同様にして、従来から公知である比較用の電池（Ｉ）を
製作した。

【００７９】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃で１，５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して高
率放電試験をおこなった。さらに、２５℃において、５
００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで
２時間の定電圧充電をおこなった後に、−２０℃におい
て５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して低温放電試
験をおこなった。その際に得られた放電容量を、実施例
１で試験をおこなった電池（Ａ）および（Ｂ）の結果と
併せて表５に示す。

【００８０】また、本発明による電池（Ｈ）および比較
用の電池（Ｉ）、および実施例１で製作した電池（Ｂ）
および電解液へのフルオロベンゼンの添加量が３ｗｔ％
である電池（Ａ）を用いて、２５℃において、５００ｍ
Ａ定電流で４．１Ｖまで充電し、さらに４．１Ｖで２時
間の定電圧充電をおこなった後に、８５℃で４時間加熱
した際の、加熱による電池厚さの増加量を表５に示す。

【００８１】

【表５】

【００８２】表５から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
使用しない従来の電池においては、正極および負極の活
物質層の孔中に、微細孔を有する高分子電解質を充填す
ると高率放電特性および低温放電特性が劣ることがわか
った。

【００８３】このような問題点から、良好な高率放電特
性および低温での放電特性を得るためには、正極および
負極の活物質層の孔中に高分子電解質を使用することが
できなかった。一方、高温放置時の膨れにおいては、表
５から理解されるように、高分子電解質を使用しない場
合には、高分子電解質を使用した場合と比較して膨れや
すくなっている。したがって、従来は、充電状態での高
温放置時に膨れにくく、かつ高率または低温での放電特
性が優れる電池を製作することは困難であった。

【００８４】表５から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
含む電解液を使用することと、正極および負極の活物質
層の孔中に、微細孔を有する高分子電解質を充填するこ
とを組み合わせることによって、充電状態での高温放置
時に膨れにくく、かつ高率および低温での放電特性が優
れる電池を製作することが可能となることが理解され
る。

【００８５】［実施例６］活物質層の厚さを変化させる
ことによって、正極および負極の厚さを、１００、１２
０、１５０、２００、３００、４００、５００、６００
μｍとしたこと以外は、電解液にフルオロベンゼンを３
ｗｔ％添加した実施例１における本発明による電池
（Ａ）と同様にして、本発明による８種類の電池（Ｊ）
を製作した。巻回したエレメントが同一の電池ケースに
収納されるように、電極の厚さに応じて電極の長さを変
化させた。その結果、電極の厚さが厚くなるにつれて、
容量の多い高エネルギー密度の電池となった。また、電
解液にフルオロベンゼンを添加しないこと以外は、本発
明による電池（Ｊ）と同様にして、従来から公知である
比較用の電池（Ｋ）を製作した。

【００８６】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃で１００ｍＡの低率放電によって３．３Ｖまで放電
した。さらに、２５℃において、５００ｍＡ定電流で
４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで２時間の定電圧充
電をおこなった後に、２５℃で１，５００ｍＡ定電流で
３．３Ｖまで放電して高率放電試験をおこなった。その
際に得られた１００ｍＡ放電時の容量に対する１，５０
０ｍＡ放電時の容量の比を表６に示す。

【００８７】さらに、これらの電池を用いて、５００ｍ
Ａ定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで２時間
の定電圧充電をおこなった後に、５００ｍＡの定電流に
よって２．７５Ｖまで放電することを１サイクルとし
て、２５℃で１００サイクル充放電をおこなった。この
１００サイクルの１サイクル目の容量に対する１００サ
イクル目の容量の比を表６に示す。

【００８８】

【表６】

【００８９】表６から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
使用しない従来の電池においては、電極が厚くなるにつ
れて高率放電特性が劣ることがわかった。このような問
題点から、良好な高率放電特性を得るためには、電極の
厚さを１２０μｍ未満とする必要があった。一方、電極
が薄くなった場合には、活物質層厚さに対する、活物質
層厚さの誤差の比が大きくなる。したがって、電極の部
位による正・負極の容量比の誤差が大きくなるため、負
極上に金属リチウムが析出しやすくなる。金属リチウム
は充放電高率が低いので、電池の充放電サイクルによっ
て容量低下が生じやすいという問題点があった。

【００９０】したがって、従来は、充放電サイクル特性
に優れ、かつ高率放電特性が優れる電池を製作すること
は困難であった。表６から、ハロゲン結合ベンゼン化合
物を含む電解液を使用することと、電極の厚さを１２０
μｍ以上とすることを組み合わせることによって、充放
電サイクル特性に優れ、かつ高率での放電特性が優れる
電池を製作することが可能となることが理解される。な
お、表６から、電極の厚さが５００μｍを超える場合に
は、実用的な高率充放電特性が得られなかったことがわ
かった。

【００９１】［実施例７］短絡防止膜の空孔率を、２
５、３０、４０、５０、６０、６５、７０％としたこと
以外は、電解液にフルオロベンゼンを３ｗｔ％添加した
実施例１における本発明による電池（Ａ）と同様にし
て、本発明による８種類の電池（Ｌ）を製作した。ま
た、電解液にフルオロベンゼンを添加しないこと以外
は、本発明による電池（Ｌ）と同様にして、従来から公
知である比較用の電池（Ｍ）を製作した。これらの電池
はすべて１０個ずつ製作した。

【００９２】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、室
温で３日間放置してその間の電圧低下を調べることによ
って、内部短絡した電池の数を確認した。この結果を表
７に示す。この試験において内部短絡していなかった電
池を１個ずつ用いて、２５℃で１，５００ｍＡ定電流で
３．３Ｖまで放電して高率放電試験をおこなった。さら
に、２５℃において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで
充電してから４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなっ
た後に、−２０℃において５００ｍＡ定電流で３．３Ｖ
まで放電して低温放電試験をおこなった。その際に得ら
れた放電容量を表７に示す。

【００９３】

【表７】

【００９４】表７から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
使用しない従来の電池においては、短絡防止膜の空孔率
が低くなるにつれて高率放電特性および低温での放電特
性が劣ることがわかった。このような問題点から、良好
な高率放電特性を得るためには、短絡防止膜の空孔率を
６５％よりも高くする必要があった。

【００９５】一方、短絡防止膜の空孔率が高くなった場
合には、膜の機械的強度が弱くなって内部短絡が生じや
すいという問題点があった。したがって、従来は、内部
短絡が生じにくく、かつ高率放電特性が優れる電池を製
作することは困難であった。

【００９６】表７から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
含む電解液を使用することと、短絡防止膜の空孔率を６
５％以下とすることを組み合わせることによって、内部
短絡が生じにくく、かつ高率での放電特性が優れる電池
を製作することが可能となることが理解される。なお、
表７から、短絡防止膜の空孔率が３０％未満の場合に
は、実用的な高率充放電特性が得られなかったことがわ
かった。

【００９７】［実施例８］短絡防止膜の平均孔径を０．
００５、０．０１、０．１、１、３、５μｍとしたこと
以外は、電解液にフルオロベンゼンを３ｗｔ％添加した
実施例１における本発明による電池（Ａ）と同様にし
て、本発明による６種類の電池（Ｎ）を製作した。ま
た、電解液にフルオロベンゼンを添加しないこと以外
は、本発明による電池（Ｎ）と同様にして、従来から公
知である比較用の電池（Ｏ）を製作した。これらの電池
はすべて１０個ずつ製作した。

【００９８】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、室
温で３日間放置してその間の電圧低下を調べることによ
って、内部短絡した電池の数を確認した。この結果を表
８に示す。この試験において内部短絡していなかった電
池を１個ずつ用いて、２５℃で１，５００ｍＡ定電流で
３．３Ｖまで放電して高率放電試験をおこなった。さら
に、２５℃において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで
充電してから４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなっ
た後に、−２０℃において５００ｍＡ定電流で３．３Ｖ
まで放電して低温放電試験をおこなった。その際に得ら
れた放電容量を表８に示す。

【００９９】

【表８】

【０１００】表８から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
使用しない従来の電池においては、短絡防止膜の平均孔
径が小さくなるにつれて高率放電特性および低温での放
電特性が劣ることがわかった。このような問題点から、
良好な高率放電特性を得るためには、短絡防止膜の平均
孔径を３μｍよりも大きくする必要があった。一方、短
絡防止膜の平均孔径が大きくなった場合には、脱落した
活物質粒子が孔中に入りやすくなり、内部短絡が生じや
すいという問題点があった。したがって、従来は、内部
短絡が生じにくく、かつ高率放電特性が優れる電池を製
作することは困難であった。

【０１０１】表８から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
含む電解液を使用することと、短絡防止膜の平均孔径を
３μｍ以下とすることを組み合わせることによって、内
部短絡が生じにくく、かつ高率での放電特性が優れる電
池を製作することが可能となることが理解される。な
お、表８から、短絡防止膜の平均孔径が０．０１μｍ未
満の場合には、実用的な高率充放電特性が得られなかっ
たことがわかった。

【０１０２】［実施例９］一次粒子の平均粒子径を０．
２〜０．４、０．５〜０．８、１〜４、５〜８、１０〜
１５、２０〜３０、３５〜５０μｍとした正極活物質を
使用したこと以外は、電解液にフルオロベンゼンを３ｗ
ｔ％添加した実施例１における本発明による電池（Ａ）
と同様にして、本発明による７種類の電池（Ｐ）を製作
した。また、電解液にフルオロベンゼンを添加しないこ
と以外は、本発明による電池（Ｐ）と同様にして、従来
から公知である比較用の電池（Ｑ）を製作した。

【０１０３】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃で１，５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して高
率放電試験をおこなった。さらに、２５℃において、５
００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで
２時間の定電圧充電をおこなった後に、−２０℃におい
て５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して低温放電試
験をおこなった。その際に得られた放電容量を表９に示
す。また、本発明による電池（Ｐ）および比較用の電池
（Ｑ）を用いて、２５℃において、５００ｍＡ定電流で
４．１Ｖまで充電し、さらに４．１Ｖで２時間の定電圧
充電をおこなった後に、８５℃で４時間加熱した際の、
加熱による電池厚さの増加量を表９に示す。

【０１０４】

【表９】

【０１０５】表９から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
使用しない従来の電池においては、正極活物質の一次粒
子の粒子径を大きくすると高率放電特性および低温放電
特性が劣ることがわかった。このような問題点から、良
好な高率放電特性および低温での放電特性を得るために
は、正極活物質の一次粒子の粒径を０．５μｍ未満とす
る必要があった。

【０１０６】一方、高温放置時の膨れにおいては、表９
から理解されるように、正極活物質の一次粒子の粒径が
小さくなると膨れやすくなっている。したがって、従来
は、充電状態での高温放置時に膨れにくく、かつ高率ま
たは低温での放電特性が優れる電池を製作することは困
難であった。

【０１０７】表９から、ハロゲン結合ベンゼン化合物を
含む電解液を使用することと、正極活物質の一次粒子の
粒径を０．５μｍ以上とすることを組み合わせることに
よって、充電状態での高温放置時に膨れにくく、かつ高
率および低温での放電特性が優れる電池を製作すること
が可能となることが理解される。

【０１０８】なお、表９から、正極活物質の一次粒子の
粒径が３０μｍよりも大きい場合には、実用的な高率充
放電特性が得られなかったことがわかった。

【０１０９】［実施例１０］一次粒子の平均粒子径を１
〜２、３〜１０、１５〜２５、３０〜５０、６０〜７０
μｍとした負極活物質を使用したこと以外は、電解液に
フルオロベンゼンを３ｗｔ％添加した実施例１における
本発明による電池（Ａ）と同様にして、本発明による５
種類の電池（Ｒ）を製作した。負極活物質が大きい場合
には、プレスの際に活物質がつぶれて変形した。また、
電解液にフルオロベンゼンを添加しないこと以外は、本
発明による電池（Ｒ）と同様にして、従来から公知であ
る比較用の電池（Ｓ）を製作した。

【０１１０】これらの製作したすべての電池を、２５℃
において、５００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してか
ら４．１Ｖで２時間の定電圧充電をおこなった後に、２
５℃で１，５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して高
率放電試験をおこなった。さらに、２５℃において、５
００ｍＡ定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで
２時間の定電圧充電をおこなった後に、−２０℃におい
て５００ｍＡ定電流で３．３Ｖまで放電して低温放電試
験をおこなった。その際に得られた放電容量を表１０に
示す。また、本発明による電池（Ｒ）および比較用の電
池（Ｓ）を用いて、２５℃において、５００ｍＡ定電流
で４．１Ｖまで充電し、さらに４．１Ｖで２時間の定電
圧充電をおこなった後に、８５℃で４時間加熱した際
の、加熱による電池厚さの増加量を表１０に示す。

【０１１１】

【表１０】

【０１１２】表１０から、ハロゲン結合ベンゼン化合物
を使用しない従来の電池においては、負極活物質の一次
粒子の粒子径を大きくすると高率放電特性および低温放
電特性が劣ることがわかった。このような問題点から、
良好な高率放電特性および低温での放電特性を得るため
には、負極活物質の一次粒子の粒径を３μｍ未満とする
必要があった。

【０１１３】一方、高温放置時の膨れにおいては、表１
０から理解されるように、負極活物質の一次粒子の粒径
が小さくなると膨れやすくなっている。したがって、従
来は、充電状態での高温放置時に膨れにくく、かつ高率
または低温での放電特性が優れる電池を製作することは
困難であった。

【０１１４】表１０から、ハロゲン結合ベンゼン化合物
を含む電解液を使用することと、負極活物質の一次粒子
の粒径を３μｍ以上とすることを組み合わせることによ
って、充電状態での高温放置時に膨れにくく、かつ高率
および低温での放電特性が優れる電池を製作することが
可能となることが理解される。

【０１１５】なお、表１０から、負極活物質の一次粒子
の粒径が５０μｍよりも大きい場合には、実用的な高率
充放電特性が得られなかったことがわかった。

【０１１６】［実施例１１］フルオロベンゼンを含まな
い電解液を注液して、２００ｍＡｈの電気量を充電した
後に、電解液中におけるフルオロベンゼンの濃度が３ｗ
ｔ％となるようにフルオロベンゼンを加えたこと以外
は、電解液にフルオロベンゼンを３ｗｔ％添加した実施
例１における本発明による電池（Ａ）と同様にして、本
発明による電池（Ｔ）を製作した。

【０１１７】この電池を、２５℃において、５００ｍＡ
定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖで２時間の
定電圧充電をおこなった後に、２５℃で１，５００ｍＡ
定電流で３．３Ｖまで放電して高率放電試験をおこなっ
た。さらに、２５℃において、５００ｍＡ定電流で４．
１Ｖまで充電してから４．１Ｖで２時間の定電圧充電を
おこなった後に、−２０℃において５００ｍＡ定電流で
３．３Ｖまで放電して低温放電試験をおこなった。その
際に得られた放電容量を本発明による電池（Ａ）の結果
と併せて表１１に示す。

【０１１８】

【表１１】

【０１１９】表１１から、充電工程の後に、ハロゲン結
合ベンゼン化合物を電池内に添加した場合には、充電工
程をおこなう前にハロゲン結合ベンゼン化合物を添加し
た場合と比較して、さらに優れた高率放電特性および低
温での放電特性を示していることがわかった。

【０１２０】炭素を備えた負極を備えた非水電解質電池
においては、初回の充電時に炭素表面に皮膜が形成され
ることによって、それ以後の電解液の負極での分解が抑
制される。しかし、ハロゲン結合ベンゼン化合物を電解
液に添加した場合には、炭素負極表面に形成される皮膜
のイオン透過性がわずかに低下する。

【０１２１】したがって、ハロゲン結合ベンゼン化合物
を含まない電解液を用いて充電工程をおこなうことによ
って、イオン透過性の高い皮膜を炭素表面に形成した後
に、ハロゲン結合ベンゼン化合物を電池内に添加するこ
とによって、皮膜のイオン透過性の低下を抑制すること
ができる。結果として、この製造法によって、高率充放
電特性および低温での充放電特性に特に優れた非水電解
質を製造することができる。

【０１２２】

【発明の効果】本発明においては、電解液に、ハロゲン
結合ベンゼン化合物を添加することによって、高率充放
電特性および低温充放電特性に優れる非水電解質電池と
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H024 AA01 AA02 AA03 AA06 AA07 AA09 AA12 BB10 FF14 FF18 FF31 FF32 HH08 HH13 5H029 AJ02 AJ05 AK02 AK03 AK05 AK16 AK18 AL01 AL02 AL03 AL06 AL07 AL12 AL18 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ12 BJ14 CJ16 DJ08 EJ11 HJ05 HJ10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベンゼン環に、少なくとも１つのハロゲ
   ンと、ハロゲン以外の置換基が結合し、前記ハロゲン以
   外の置換基のベンゼン環と結合する原子が炭素、窒素、
   硫黄からなる群から選ばれた１種である化合物を電解液
   中に含むことを特徴とする非水電解質電池。
2. 【請求項２】 ハロゲン以外の置換基がアルキル基、シ
   アン基、ニトロ基、アミノ基、スルフォン基、カルボニ
   ル基、カルボキシル基、アルデヒド基からなる群から選
   ばれた１種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。
3. 【請求項３】 ハロゲンがフッ素であることを特徴とす
   る請求項１または２記載の非水電解質電池。
4. 【請求項４】 化合物がフルオロベンゼンであることを
   特徴とする請求項１または３記載の非水電解質電池。
5. 【請求項５】 化合物の電解液中の濃度が、０．０１ｗ
   ｔ％以上１５ｗｔ％以下であることを特徴とする、請求
   項１、２、３または４記載の非水電解質電池。
6. 【請求項６】 一次粒子の粒子径が０．５μｍ以上３０
   μｍ以下である正極活物質または一次粒子の粒子径が３
   μｍ以上５０μｍ以下である負極活物質を備えることを
   特徴とする、請求項１、２、３、４または５記載の非水
   電解質電池。
7. 【請求項７】負極に炭素を備えた非水電解質電池の製造
   方法であって、充電工程の後に、ベンゼン環に少なくと
   も１つのハロゲンが結合した化合物を電池内に添加する
   ことを特徴とする、非水電解質電池の製造方法。