JP2000036323A - Non-aqueous secondary battery - Google Patents

Non-aqueous secondary battery

Info

Publication number
JP2000036323A
JP2000036323A JP10167446A JP16744698A JP2000036323A JP 2000036323 A JP2000036323 A JP 2000036323A JP 10167446 A JP10167446 A JP 10167446A JP 16744698 A JP16744698 A JP 16744698A JP 2000036323 A JP2000036323 A JP 2000036323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
secondary battery
compound
aqueous secondary
silicon
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10167446A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3941235B2 (en
Inventor
Yoshio Idota
義雄 井戸田
Akihiro Matsufuji
明博 松藤
Nobufumi Mori
信文 森
Okimasa Kagawa
興勝 香川
Akira Kase
晃 加瀬
Hajime Miyamoto
肇 宮元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP16744698A priority Critical patent/JP3941235B2/en
Priority to US09/309,309 priority patent/US6235427B1/en
Publication of JP2000036323A publication Critical patent/JP2000036323A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3941235B2 publication Critical patent/JP3941235B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve energy quantity of a lithium secondary battery, and improve the cycle lifetime thereof by forming the battery out of a positive electrode having positive electrode active material as a transition metal oxide capable of absorbing and releasing lithium, a negative electrode having negative electrode material using the compound including a silicon atom, and the non- aqueous electrolyte. SOLUTION: A positive electrode having positive electrode active material LiCoO2 as a transition metal oxide capable of absorbing and releasing lithium and a mixture material of acetylene black and polyvinylidene fluoride is manufactured. A negative electrode having negative electrode material of the alloy including a silicon atom and having 0.01-50 μm of mean grain size and including at least one kind or more of alkali earth group metal, transition metal and semimetal is manufactured. Furthermore, the colorless electrolyte having a specific gravity at 1.135 and formed by dissolving ethylene carbonate in the di-edthyl carbonate little by little and dissolving LiBF4 and LiPF6 in order is filled between the positive electrode and the negative electrode. With this structure, the discharging capacity, energy quantity and cycle lifetime are improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水二次電池、特
に高容量でサイクル寿命の長いリチウム二次電池に関す
る。
The present invention relates to a non-aqueous secondary battery, and more particularly to a lithium secondary battery having a high capacity and a long cycle life.

【0002】[0002]

【従来の技術】リチウム金属を含まない負極材料とリチ
ウムを含有する正極活物質を用いるリチウム二次電池で
は、まず、正極活物質に含まれるリチウムを負極材料に
挿入して負極材料の活性を上げる。これが充電反応であ
り、その逆の負極材料からリチウムイオンを正極活物質
へ挿入させる反応が放電反応である。このタイプのリチ
ウム電池負極材料として、カーボンが用いられている。
カーボン(C6 Li)の理論容量は372mAh/gで
あり、さらなる高容量負極材料が望まれている。一方、
リチウムと金属間化合物を形成するケイ素の理論容量は
4000mAh/gをこえ、カーボンのそれより大きい
ことはよく知られている。例えば、特開平5−7446
3では、単結晶のケイ素を開示しており、特開平7−2
9602では、非晶質ケイ素を開示している。また、ケ
イ素を含んだ合金では、Li−Al合金にケイ素を含む
例が、特開昭63−66369(ケイ素が19重量
%)、同63−174275(ケイ素が0.05〜1.
0重量%)、同63−285865(ケイ素が1〜5重
量%)に開示されている。ただし、これらの合金特許出
願はいずれもリチウムを主体としているため、正極活物
質にはリチウムを含有しない化合物が用いられていた。
また、特開平4−109562では、ケイ素が0.05
〜1.0重量%の合金が開示されている。特開昭62−
226563では、リチウムと合金可能な金属と黒鉛粉
末を混合する方法が開示されている。しかし、いずれも
サイクル寿命が劣り、実用されるには至っていない。ケ
イ素のサイクル寿命が劣る理由として、その電子伝導性
が低いこと、リチウム挿入により体積が膨張し、粒子が
微粉化されることが推測されている。
2. Description of the Related Art In a lithium secondary battery using a negative electrode material containing no lithium metal and a positive electrode active material containing lithium, first, lithium contained in the positive electrode active material is inserted into the negative electrode material to increase the activity of the negative electrode material. . This is the charging reaction, and the reverse reaction of inserting lithium ions from the negative electrode material into the positive electrode active material is the discharging reaction. Carbon is used as this type of lithium battery negative electrode material.
The theoretical capacity of carbon (C 6 Li) is 372 mAh / g, and an even higher capacity negative electrode material is desired. on the other hand,
It is well known that the theoretical capacity of silicon, which forms an intermetallic compound with lithium, exceeds 4000 mAh / g and is larger than that of carbon. For example, JP-A-5-7446
No. 3 discloses single-crystal silicon.
9602 discloses amorphous silicon. In the case of alloys containing silicon, examples of Li-Al alloys containing silicon are described in JP-A-63-66369 (19% by weight of silicon) and JP-A-63-174275 (silicon is 0.05 to 1.0%).
0% by weight) and 63-285865 (1 to 5% by weight of silicon). However, since all of these alloy patent applications mainly use lithium, a compound containing no lithium was used as the positive electrode active material.
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-109562, silicon is 0.05%.
~ 1.0 wt% alloy is disclosed. JP-A-62-2
226563 discloses a method of mixing a graphite powder with a metal that can be alloyed with lithium. However, none of them has a poor cycle life and has not been put to practical use. It is presumed that the cycle life of silicon is inferior because the electron conductivity is low, the volume is expanded by lithium insertion, and the particles are pulverized.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リチ
ウム二次電池のエネルギー量を高め、かつサイクル寿命
を高めることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to increase the energy amount and the cycle life of a lithium secondary battery.

【0004】[0004]

【課題を解決しようとする手段】本発明の課題は、正極
活物質を有する正極、負極材料を有する負極および非水
電解質を構成要素とする非水二次電池に於いて、該正極
活物質は、リチウムを含有する遷移金属酸化物であり、
かつ該負極材料としてケイ素原子を含む化合物を用いる
ことを特徴とする非水二次電池により解決できた。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positive electrode having a positive electrode active material, a negative electrode having a negative electrode material, and a non-aqueous secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte. Is a transition metal oxide containing lithium,
The problem was solved by a nonaqueous secondary battery characterized in that a compound containing a silicon atom was used as the negative electrode material.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下に本発明の態様について説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 (1)正極活物質を有する正極、負極材料を有する負極
および非水電解質を構成要素とする非水二次電池に於い
て、該正極活物質は、リチウムを挿入放出できる遷移金
属酸化物であり、かつ該負極材料としてケイ素原子を含
む化合物を用いることを特徴とする非水二次電池。 (2)項(1)のケイ素化合物の平均粒子サイズが0.
01〜50μmである非水二次電池。 (3)項(1)のケイ素化合物が合金である非水二次電
池。 (4)項(3)の合金において、ケイ素以外の金属の少
なくとも1種がアルカリ土類金属、遷移金属、半金属で
ある非水二次電池。 (5)項(3)または(4)の金属の少なくとも1種が
Ge、Be、Ag、Al、Au、Cd、Ga、In、S
b、Sn、Znである非水二次電池。 (6)項(5)において、更にMg、Fe、Ni、C
o、Ti、Mo、Wから選ばれる少なくとも1種を含有
する非水二次電池。 (7)項(6)に記載される金属の珪素に対する原子比
率が0を越えて、20%以下である非水二次電池。 (8)項(3)〜(7)に記載のケイ素に対する該金属
の原子比率が5〜90%である非水二次電池。 (9)項(3)〜(8)に記載の合金が焼成して得られ
たものである非水二次電池。 (10)項(9)において、焼成温度が1000℃以上、1800
℃以下である非水二次電池。 (11)項(9)または(10)において、合金の焼成後の
冷却温度が10℃/分以上である非水二次電池。 (12)項(1)に記載のケイ素化合物が金属ケイ化物か
ら金属を除去したケイ素である非水二次電池。 (13)項(12)に記載の金属ケイ化物がリチウムケイ化
物である非水二次電池。 (14)項(13)に記載のリチウムケイ化物のリチウム含
量は、ケイ素に対して、100〜420原子%である非
水二次電池。 (15)項(1)に記載のケイ素化合物が脱水したアルコ
ールでリチウムケイ素化物を処理することによってリチ
ウムを除去したケイ素である非水二次電池。 (16)項(1)に記載のケイ素化合物がリチウムと反応
しないセラミックと付着している非水二次電池。 (17)項(16)に記載のセラミックがAl2 3 、Si
2 、TiO2 、SiC、Si3 4 から選ばれる少な
くとも1種である非水二次電池。 (18)項(17)に記載のセラミックがSiO2 である非
水二次電池。 (19)項(18)に記載のSiO2 は、コロイド状のSi
2 である非水二次電池。 (20)項(16)〜(19)に記載のケイ素化合物に対する
該セラミックの重量比は2〜50%である非水二次電
池。 (21)項(16)〜(20)に記載のケイ素化合物に該セラ
ミックを付着させる方法が、300℃以上1600℃以下で加
熱する工程を含む非水二次電池の製造方法。 (22)項(1)記載のケイ素化合物が少なくとも1種の
金属で被覆されている非水二次電池。 (23)項(22)の金属で被覆させる方法が無電解めっき
法、蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長法、金属
押しつけ法から選ばれる少なくとも1種である非水二次
電池の製造方法。 (24)項(22)及び(23)の被覆される金属がNi、C
u、Ag、Co、Fe、Cr、W、Ti、Au、Pt、
Pd、Sn、Znの少なくとも1種である非水二次電
池。 (25)項(22)及び(23)の被覆される金属がNi、C
u、Agの少なくとも1種である非水二次電池。 (26)項(22)〜(25)の金属で被覆されたケイ素化合
物の比伝導度が被覆されていないケイ素化合物の比伝導
度の10倍以上である非水二次電池。 (27)項(22)〜(26)の金属の被覆量がケイ素に対し
て、1〜80原子%である非水二次電池。 (28)項(1)のケイ素化合物はあらかじめ熱可塑性樹
脂で部分的に被覆されている非水二次電池。 (29)項(28)のあらかじめ熱可塑性樹脂で部分的に被
覆する方法が、熱可塑性樹脂を溶媒に溶解あるいは分散
後、ケイ素化合物を混合、混練する工程を含む方法であ
る非水二次電池の製造方法。 (30)項(28)及び(29)の熱可塑性樹脂がポリフッ化
ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンから選ばれる
少なくとも1種である非水二次電池。 (31)項(28)〜(30)のケイ素化合物に対する熱可塑
性樹脂の重量比が2〜30%である非水二次電池。 (32)項(28)〜(31)の熱可塑性樹脂の被覆率が5〜
95%である非水二次電池。 (33)項(1)のケイ素化合物に対して炭素が重量比で
5〜1900%共存する非水二次電池。 (34)項(1)のケイ素化合物に対して炭素が重量比で
5〜400%共存する非水二次電池。 (35)項(33)及び(34)の炭素が鱗片状天然黒鉛であ
る非水二次電池。 (36)項(1)のケイ素化合物の充放電範囲が、ケイ素
に挿入放出するリチウムの当量比として、Lix Siで
表すとxが0から4.2の範囲内である非水二次電池。 (37)項(1)のケイ素化合物の充放電範囲が、Lix
Siで表すとxが0から3.7の範囲内である非水二次
電池。 (38)項(1)のケイ素化合物の充電を、1時間率電流
の0.1%以上、10%以下の範囲で終止した非水二次
電池。 (39)項(38)に記載の充電が、15分以上10時間以
内に終了した非水二次電池。 (40)項(1)の正極活物質はLiy MO2 (M=C
o、Ni、Fe、Mnの少なくとも1種 y=0〜1.
2)を含む材料、またはLiz 2 4 (N=Mnz=
0〜2)で表されるスピネル構造を有する材料の少なく
とも1種を用いる非水二次電池。 (41)項(1)の正極活物質はLiy a 1-a
2 (M=Co、Ni、Fe、Mnの少なくとも1種、D
=Co、Ni、Fe、Mn、Al、Zn、Cu、Mo、
Ag、W、Ga、In、Sn、Pb、Sb、Sr、B、
Pの中のM以外の少なくとも1種、y=0〜1.2、a
=0.5〜1)を含む材料、またはLiz(Nb1-b )
2 4 (N=Mn、E=Co、Ni、Fe、Al、Z
n、Cu、Mo、Ag、W、Ga、In、Sn、Pb、
Sb、Sr、B、Pの少なくとも1種、b=0.2〜
1、z=0〜2)で表されるスピネル構造を有する材料
の少なくとも1種を用いる非水二次電池。 (42)項(3)〜(39)で用いるケイ素の平均粒子サイ
ズが0.01〜50μmである非水二次電池。 (43)項(3)〜(39)で用いるケイ素の平均粒子サイ
ズが0.05〜5μmである非水二次電池。 (44)項(42)または(43)に記載のケイ素が、リチウ
ムと反応できるケイ素単体、ケイ素合金、ケイ化物から
選ばれる少なくとも1種である非水二次電池。 (45)項(3)〜(11)に記載の合金が、項(16)〜
(21)のセラミックを付着させた合金である非水二次電
池。 (46)項(3)〜(11)に記載の合金が、項(22)〜
(27)の金属を被覆した合金である非水二次電池。 (47)項(45)に記載の合金が、項(22)〜(27)の金
属を被覆した合金である非水二次電池。 (48)項(46)に記載の合金が、項(16)〜(21)のセ
ラミックを付着した合金である非水二次電池。 (49)項(3)〜(11)に記載の合金が、項(28)〜
(32)の熱可塑性樹脂を被覆した合金である非水二次電
池。 (50)項(49)の材料に項(22)〜(27)のメッキをし
た非水二次電池。 (51)項(45)〜(48)の材料が、項(28)〜(32)の
熱可塑性樹脂を被覆した材料である非水二次電池。 (52)項(45)の材料が、項(28)〜(32)の熱可塑性
樹脂を被覆した後、項(22)〜(27)の金属を被覆した
材料である非水二次電池。 (53)項(3)〜(11)に記載の合金が、項(33)〜
(35)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (54)項(45)〜(52)に記載の材料が、項(33)〜
(35)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (55)項(3)〜(11)に記載の負極を、項(36)〜
(39)に記載の充放電範囲で用いる非水二次電池。 (56)項(45)〜(54)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電範囲で用いる非水二次電池。 (57)負極材料に項(3)〜(11)に記載の合金、正極
活物質として項(40)または(41)に記載の化合物を用
いた非水二次電池。 (58)負極材料に項(42)〜(54)の材料、正極活物質
として項(40)または(41)に記載の化合物を用いた非
水二次電池。 (59)項(12)〜(15)に記載のケイ素が、項(16)〜
(21)のセラミックを付着させたケイ素である非水二次
電池。 (60)項(12)〜(15)に記載のケイ素が、項(22)〜
(27)の金属を被覆したケイ素である非水二次電池。 (61)項(59)の材料が、項(22)〜(27)の金属を被
覆した材料である非水二次電池。 (62)項(60)の材料が、項(16)〜(21)のセラミッ
クを付着させた材料である非水二次電池。 (63)項(12)〜(15)に記載のケイ素が、項(28)〜
(32)の熱可塑性樹脂を被覆したケイ素である非水二次
電池。 (64)項(63)に記載の材料に、項(22)〜(27)の金
属を被覆した材料である非水二次電池。 (65)項(59)〜(62)の材料が、項(28)〜(32)の
熱可塑性樹脂を被覆した材料である非水二次電池。 (66)項(59)の材料が、項(28)〜(32)の熱可塑性
樹脂を被覆した後、項(22)〜(27)の金属を被覆した
材料である非水二次電池。 (67)項(12)〜(15)に記載のケイ素が、項(33)〜
(35)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (68)項(59)〜(66)に記載の材料が、項(33)〜
(35)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (69)項(12)〜(15)に記載の負極を、項(36)〜
(39)に記載の充放電範囲で用いる非水二次電池。 (70)項(59)〜(69)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電範囲で用いる非水二次電池。 (71)負極材料に項(12)〜(15)に記載のケイ素、正
極活物質として項(40)または(41)に記載の化合物を
用いた非水二次電池。 (72)負極材料に項(59)〜(68)の材料、正極活物質
として項(40)または(41)に記載の化合物を用いた非
水二次電池。 (73)項(16)〜(21)に記載のケイ素化合物が、項
(22)〜(27)の金属を被覆したケイ素である非水二次
電池。 (74)項(16)〜(21)に記載のケイ素化合物が、項
(28)〜(32)の熱可塑性樹脂を被覆したケイ素化合物
である非水二次電池。 (75)項(73)の材料が、項(28)〜(32)の熱可塑性
樹脂を被覆した材料である非水二次電池。 (76)項(75)に記載の材料が、項(22)〜(27)の金
属を被覆した材料である非水二次電池。 (77)項(16)〜(21)に記載のケイ素化合物が、(3
3)〜(35)の炭素を共存させたケイ素化合物である非
水二次電池。 (78)項(73)〜(77)に記載の材料が、(33)〜(3
5)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (79)項(16)〜(21)に記載のケイ素化合物を、項
(36)〜(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電
池。 (80)項(73)〜(78)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電池。 (81)負極材料として項(16)〜(21)のケイ素化合
物、正極活物質として項(40)または(41)に記載の化
合物を用いた非水二次電池。 (82)負極材料として項(73)〜(78)の材料、正極活
物質として項(40)または(41)に記載の化合物を用い
た非水二次電池。 (83)項(22)〜(27)に記載の材料が、項(16)〜
(21)に記載のセラミックを付着させた材料である非水
二次電池。 (84)項(22)〜(27)に記載の材料が、項(28)〜
(32)に記載の熱可塑性樹脂を被覆した材料である非水
二次電池。 (85)項(83)の材料が、項(28)〜(32)に記載の熱
可塑性樹脂を被覆した材料である非水二次電池。 (86)項(22)〜(27)に記載の材料が、項(33)〜
(35)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (87)項(83)〜(85)に記載の材料が、項(33)〜
(35)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (88)項(22)〜(27)に記載の材料が、項(33)〜
(35)の炭素を共存させた材料である非水二次電池。 (89)項(22)〜(27)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電池。 (90)項(83)〜(88)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電池。 (91)負極材料として項(22)〜(27)に記載の材料、
正極活物質として項(40)または(41)に記載の化合物
を用いた非水二次電池。 (92)負極材料として項(81)〜(88)に記載の材料、
正極活物質として項(40)または(41)に記載の化合物
を用いた非水二次電池。 (93)項(28)〜(32)に記載の材料が、(16)〜(2
1)のセラミックを付着させた材料である非水二次電
池。 (94)項(28)〜(32)に記載の材料が、(22)〜(2
7)に記載の金属を被覆した材料である非水二次電池。 (95)項(93)に記載の材料が、項(22)〜(27)記載
の金属を被覆した材料である非水二次電池。 (96)項(28)〜(32)に記載の材料が、項(33)〜
(35)に記載の炭素を共存した材料である非水二次電
池。 (97)項(93)に記載の材料が、項(33)〜(35)に記
載の炭素を共存した材料である非水二次電池。 (98)項(94)に記載の材料が、項(33)〜(35)に記
載の炭素を共存した材料である非水二次電池。 (99)項(28)〜(32)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電池。 (100)項(93)〜(98)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電池。 (101)負極材料として項(28)〜(32)に記載の材料、
正極活物質として項(40)または(41)に記載の化合物
を用いた非水二次電池。 (102)負極材料として項(93)〜(98)に記載の材料、
正極活物質として項(40)または(41)に記載の化合物
を用いた非水二次電池。 (103)負極材料として項(33)〜(35)に記載の材料、
正極活物質として項(40)または(41)に記載の化合物
を用いた非水二次電池。 (104)項(33)〜(35)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電池。 (105)項(42)〜(44)に記載の材料を、項(36)〜
(39)に記載の充放電方法で用いた非水二次電池。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments. (1) In a non-aqueous secondary battery including a positive electrode having a positive electrode active material, a negative electrode having a negative electrode material, and a non-aqueous electrolyte, the positive electrode active material is a transition metal oxide capable of inserting and releasing lithium. A non-aqueous secondary battery characterized by using a compound containing a silicon atom as the negative electrode material. (2) The silicon compound of the item (1) has an average particle size of 0.1.
A non-aqueous secondary battery having a size of 01 to 50 μm. (3) A non-aqueous secondary battery in which the silicon compound of (1) is an alloy. (4) The non-aqueous secondary battery according to item (3), wherein at least one of the metals other than silicon is an alkaline earth metal, a transition metal, or a metalloid. (5) At least one of the metals of item (3) or (4) is Ge, Be, Ag, Al, Au, Cd, Ga, In, S
b, Sn, Zn non-aqueous secondary battery. (6) In the item (5), Mg, Fe, Ni, C
A non-aqueous secondary battery containing at least one selected from the group consisting of o, Ti, Mo, and W. (7) A non-aqueous secondary battery in which the atomic ratio of metal to silicon according to item (6) is more than 0 and not more than 20%. (8) A nonaqueous secondary battery according to items (3) to (7), wherein the atomic ratio of the metal to silicon is 5 to 90%. (9) A non-aqueous secondary battery obtained by firing the alloy according to any one of the above items (3) to (8). (10) In item (9), the sintering temperature is 1000 ° C or more and 1800
Non-aqueous secondary batteries that are below ℃. (11) The non-aqueous secondary battery according to (9) or (10), wherein a cooling temperature of the alloy after firing is 10 ° C./min or more. (12) A non-aqueous secondary battery in which the silicon compound according to item (1) is silicon obtained by removing a metal from a metal silicide. (13) A non-aqueous secondary battery in which the metal silicide according to (12) is lithium silicide. (14) A nonaqueous secondary battery according to item (13), wherein the lithium silicide has a lithium content of 100 to 420 atomic% with respect to silicon. (15) A non-aqueous secondary battery in which the silicon compound according to item (1) is silicon whose lithium has been removed by treating a lithium silicide with an alcohol dehydrated. (16) A non-aqueous secondary battery in which the silicon compound according to item (1) is adhered to a ceramic that does not react with lithium. (17) The ceramic described in (16) is made of Al 2 O 3 or Si.
A non-aqueous secondary battery that is at least one selected from O 2 , TiO 2 , SiC, and Si 3 N 4 . (18) A non-aqueous secondary battery in which the ceramic according to item (17) is SiO 2 . (19) The SiO 2 described in the item (18) is a colloidal Si.
A non-aqueous secondary battery that is O 2 . (20) A nonaqueous secondary battery in which the weight ratio of the ceramic to the silicon compound according to any one of (16) to (19) is 2 to 50%. (21) A method for producing a nonaqueous secondary battery, wherein the method for attaching the ceramic to the silicon compound according to any one of the above (16) to (20) includes a step of heating at 300 ° C to 1600 ° C. (22) A non-aqueous secondary battery in which the silicon compound according to (1) is coated with at least one metal. (23) A method for producing a non-aqueous secondary battery, wherein the method of coating with the metal of item (22) is at least one selected from electroless plating, vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, and metal pressing. . (24) The metal to be coated in the items (22) and (23) is Ni, C
u, Ag, Co, Fe, Cr, W, Ti, Au, Pt,
A non-aqueous secondary battery comprising at least one of Pd, Sn, and Zn. (25) The metal to be covered in the paragraphs (22) and (23) is Ni, C
Non-aqueous secondary batteries that are at least one of u and Ag. (26) A non-aqueous secondary battery in which the specific conductivity of the silicon compound coated with the metal according to the above items (22) to (25) is at least 10 times the specific conductivity of the non-coated silicon compound. (27) A non-aqueous secondary battery in which the metal coverage of items (22) to (26) is 1 to 80 atomic% with respect to silicon. (28) A non-aqueous secondary battery in which the silicon compound according to item (1) is partially covered with a thermoplastic resin in advance. (29) The non-aqueous secondary battery according to item (28), wherein the method of partially covering with a thermoplastic resin in advance includes a step of dissolving or dispersing the thermoplastic resin in a solvent, and then mixing and kneading a silicon compound. Manufacturing method. (30) A non-aqueous secondary battery in which the thermoplastic resin of (28) and (29) is at least one selected from polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene. (31) A nonaqueous secondary battery in which the weight ratio of the thermoplastic resin to the silicon compound according to any one of the above items (28) to (30) is 2 to 30%. (32) The covering rate of the thermoplastic resin of the items (28) to (31) is 5 to 5.
95% non-aqueous secondary battery. (33) A non-aqueous secondary battery in which carbon coexists in a weight ratio of 5 to 1900% with respect to the silicon compound of item (1). (34) A non-aqueous secondary battery in which carbon coexists in a weight ratio of 5 to 400% with respect to the silicon compound of item (1). (35) A non-aqueous secondary battery in which the carbon of (33) and (34) is scaly natural graphite. (36) A nonaqueous secondary battery in which the charge / discharge range of the silicon compound according to the above item (1) is represented by Li x Si, where x is in the range of 0 to 4.2, as an equivalent ratio of lithium inserted and released into silicon . (37) The charge / discharge range of the silicon compound of the item (1) is Li x
A non-aqueous secondary battery in which x is in the range of 0 to 3.7 when represented by Si. (38) A non-aqueous secondary battery in which charging of the silicon compound according to item (1) is terminated within a range of 0.1% or more and 10% or less of a one-hour rate current. (39) A non-aqueous secondary battery in which the charging described in (38) is completed within 15 minutes to 10 hours. (40) The positive electrode active material of item (1) is Li y MO 2 (M = C
o, at least one of Ni, Fe, and Mn y = 0 to 1.
2) or Li z N 2 O 4 (N = Mnz =
Non-aqueous secondary batteries using at least one of the materials having a spinel structure represented by (0-2). Positive electrode active material (41) in claim 1 is Li y M a D 1-a O
2 (M = at least one of Co, Ni, Fe, Mn, D
= Co, Ni, Fe, Mn, Al, Zn, Cu, Mo,
Ag, W, Ga, In, Sn, Pb, Sb, Sr, B,
At least one kind other than M in P, y = 0 to 1.2, a
= 0.5-1), or Li z (N b E 1-b )
2 O 4 (N = Mn, E = Co, Ni, Fe, Al, Z
n, Cu, Mo, Ag, W, Ga, In, Sn, Pb,
At least one of Sb, Sr, B and P, b = 0.2 to
1, a non-aqueous secondary battery using at least one kind of material having a spinel structure represented by z = 0 to 2). (42) A non-aqueous secondary battery in which the average particle size of silicon used in items (3) to (39) is 0.01 to 50 μm. (43) A nonaqueous secondary battery in which the average particle size of silicon used in the items (3) to (39) is 0.05 to 5 μm. (44) A non-aqueous secondary battery in which the silicon according to item (42) or (43) is at least one selected from the group consisting of a silicon simple substance, a silicon alloy, and a silicide capable of reacting with lithium. (45) The alloy according to any one of Items (3) to (11) is changed to
(21) A non-aqueous secondary battery which is an alloy to which the ceramic is attached. (46) The alloy according to any one of Items (3) to (11) is changed to
A non-aqueous secondary battery comprising the metal-coated alloy of (27). (47) A non-aqueous secondary battery in which the alloy according to item (45) is an alloy coated with the metal according to items (22) to (27). (48) A non-aqueous secondary battery in which the alloy described in (46) is an alloy to which the ceramic of (16) to (21) is adhered. (49) The alloy according to any one of Items (3) to (11) is changed from Item (28) to Item (28).
(32) A non-aqueous secondary battery which is an alloy coated with a thermoplastic resin. (50) A non-aqueous secondary battery obtained by plating the material of item (49) with the items of items (22) to (27). (51) A non-aqueous secondary battery in which the material of (45) to (48) is a material coated with the thermoplastic resin of (28) to (32). (52) A nonaqueous secondary battery in which the material of the item (45) is a material obtained by coating the thermoplastic resin of the items (28) to (32) and then coating the metal of the items (22) to (27). (53) The alloy described in (3) to (11) is changed to
(35) A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon. (54) The materials described in (45) to (52) are different from (33) to (33).
(35) A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon. (55) The negative electrode according to any one of Items (3) to (11) is replaced with the negative electrode according to Items (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge range according to (39). (56) The materials described in (45) to (54) are replaced with the materials described in (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge range according to (39). (57) A non-aqueous secondary battery using the alloy according to (3) to (11) as a negative electrode material and the compound according to (40) or (41) as a positive electrode active material. (58) A non-aqueous secondary battery using the material according to items (42) to (54) as a negative electrode material and the compound according to item (40) or (41) as a positive electrode active material. (59) The silicon according to any one of (12) to (15) is selected from
(21) A non-aqueous secondary battery comprising silicon to which the ceramic is adhered. (60) The silicon according to any one of Items (12) to (15) is selected from
(27) A non-aqueous secondary battery comprising metal-coated silicon. (61) A non-aqueous secondary battery in which the material of the item (59) is a material coated with the metal of the items (22) to (27). (62) A non-aqueous secondary battery in which the material of the item (60) is a material to which the ceramic of the items (16) to (21) is adhered. (63) The silicon according to any one of Items (12) to (15) is changed to
(32) The non-aqueous secondary battery which is silicon coated with the thermoplastic resin. (64) A non-aqueous secondary battery, which is a material obtained by coating the material according to item (63) with the metal according to items (22) to (27). (65) A non-aqueous secondary battery in which the material of (59) to (62) is a material coated with the thermoplastic resin of (28) to (32). (66) A nonaqueous secondary battery in which the material of the item (59) is a material obtained by coating the thermoplastic resin of the items (28) to (32) and then coating the metal of the items (22) to (27). (67) The silicon according to any one of (12) to (15) is selected from
(35) A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon. (68) The material according to any one of Items (59) to (66) is
(35) A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon. (69) The negative electrode according to any one of Items (12) to (15) is replaced with the negative electrode according to Items (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge range according to (39). (70) The material described in (59) to (69) is replaced with (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge range according to (39). (71) A nonaqueous secondary battery using the silicon according to items (12) to (15) as the negative electrode material and the compound according to item (40) or (41) as the positive electrode active material. (72) A non-aqueous secondary battery using the material according to any one of Items (59) to (68) as a negative electrode material and the compound according to Item (40) or (41) as a positive electrode active material. (73) A nonaqueous secondary battery in which the silicon compound according to any one of Items (16) to (21) is silicon coated with the metal according to Items (22) to (27). (74) A non-aqueous secondary battery in which the silicon compound according to any one of Items (16) to (21) is a silicon compound coated with the thermoplastic resin according to any one of Items (28) to (32). (75) A non-aqueous secondary battery in which the material of the item (73) is a material coated with the thermoplastic resin of the items (28) to (32). (76) A nonaqueous secondary battery in which the material described in (75) is a material coated with the metal according to (22) to (27). (77) The silicon compound according to any one of (16) to (21) is (3)
3) A non-aqueous secondary battery which is a silicon compound having carbon coexisting therein. (78) The materials described in (73) to (77) are (33) to (3)
5) A non-aqueous secondary battery that is a material coexisting with carbon. (79) A non-aqueous secondary battery using the silicon compound according to any one of (16) to (21) in the charge / discharge method according to any one of (36) to (39). (80) The materials described in (73) to (78) are replaced with the materials described in (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge method according to (39). (81) A nonaqueous secondary battery using the silicon compound according to any one of Items (16) to (21) as a negative electrode material and the compound according to Item (40) or (41) as a positive electrode active material. (82) A non-aqueous secondary battery using the material described in any one of Items (73) to (78) as a negative electrode material and the compound described in Item (40) or (41) as a positive electrode active material. (83) The material described in any one of Items (22) to (27) is changed to
A non-aqueous secondary battery which is a material to which the ceramic according to (21) is attached. (84) The materials described in (22) to (27) are changed to
A non-aqueous secondary battery which is a material coated with the thermoplastic resin according to (32). (85) A non-aqueous secondary battery in which the material of the item (83) is a material coated with the thermoplastic resin according to the items (28) to (32). (86) The material described in (22) to (27) is replaced with (33) to (33).
(35) A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon. (87) The material described in any one of Items (83) to (85) is
(35) A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon. (88) The material described in (22) to (27) is replaced with (33) to (33).
(35) A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon. (89) The materials described in (22) to (27) are replaced with (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge method according to (39). (90) The materials described in (83) to (88) are replaced with the materials described in (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge method according to (39). (91) The material according to any one of Items (22) to (27) as a negative electrode material,
A non-aqueous secondary battery using the compound described in (40) or (41) as a positive electrode active material. (92) The material according to any one of Items (81) to (88) as a negative electrode material,
A non-aqueous secondary battery using the compound described in (40) or (41) as a positive electrode active material. (93) The materials described in (28) to (32) are (16) to (2)
Non-aqueous secondary battery which is a material with ceramic attached to 1). (94) The material described in (28) to (32) is (22) to (2)
A non-aqueous secondary battery which is a material coated with a metal according to 7). (95) A nonaqueous secondary battery in which the material described in (93) is a material coated with the metal described in (22) to (27). (96) The material according to any one of Items (28) to (32) is changed to
A non-aqueous secondary battery which is a material coexisting with carbon according to (35). (97) A non-aqueous secondary battery in which the material described in (93) is a material coexisting with carbon according to (33) to (35). (98) A non-aqueous secondary battery in which the material described in (94) is a material coexisting with carbon according to (33) to (35). (99) The materials described in (28) to (32) are replaced with the materials described in (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge method according to (39). (100) The materials described in (93) to (98) are replaced with the materials described in (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge method according to (39). (101) The material according to any one of Items (28) to (32) as a negative electrode material,
A non-aqueous secondary battery using the compound described in (40) or (41) as a positive electrode active material. (102) The material according to any one of Items (93) to (98) as a negative electrode material,
A non-aqueous secondary battery using the compound described in (40) or (41) as a positive electrode active material. (103) The material according to any one of Items (33) to (35) as a negative electrode material,
A non-aqueous secondary battery using the compound according to (40) or (41) as a positive electrode active material. (104) The materials described in (33) to (35) are replaced with the materials described in (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge method according to (39). (105) The materials described in (42) to (44) are replaced with (36) to (36).
A non-aqueous secondary battery used in the charge / discharge method according to (39).

【0006】本発明で用いられる正極(あるいは負極)
は、正極合剤(あるいは負極合剤)を集電体上に塗設、
成形して作ることができる。正極合剤(あるいは負極合
剤)には、正極活物質(あるいは負極材料)の他、導電
剤、結着剤、分散剤、フィラー、イオン導電剤、圧力増
強剤や各種添加剤を含むことができる。これらの電極
は、円盤状、板状であってもよいが、柔軟性のあるシー
ト状であることが好ましい。
The positive electrode (or negative electrode) used in the present invention
Applies the positive electrode mixture (or the negative electrode mixture) on the current collector,
It can be made by molding. The positive electrode mixture (or negative electrode mixture) may include a conductive agent, a binder, a dispersant, a filler, an ionic conductive agent, a pressure enhancer, and various additives in addition to the positive electrode active material (or the negative electrode material). it can. These electrodes may be disk-shaped or plate-shaped, but are preferably in the form of a flexible sheet.

【0007】以下に本発明の構成および材料について詳
述する。本発明の負極材料で用いられるリチウムの挿入
放出できるケイ素原子を含む化合物は、ケイ素単体、ケ
イ素合金、ケイ化物を意味する。ケイ素化合物として
は、単結晶、多結晶、非晶質のいずれも使用することが
できる。単体の純度は85重量%以上が好ましく、特
に、95重量%以上が好ましい。さらに、99重量%以
上が特に好ましい。不純物としては、おもに、Fe、A
l、Ca、Mn、Mg、Ni、Crなどが含まれる。そ
れらの含有量は0〜0.5重量%である。そケイ素化合
物の平均粒子サイズは0.01〜50μmが好ましい。
特に、0.02〜30μmが好ましい。さらに、0.0
5〜5μmが好ましい。またケイ素の表面は二酸化ケイ
素で覆われていることがよく知られており、イオン導電
性皮膜の役目もしていると考えられている。
Hereinafter, the structure and material of the present invention will be described in detail. The compound containing a silicon atom capable of inserting and releasing lithium used in the negative electrode material of the present invention means a simple substance of silicon, a silicon alloy, or a silicide. As the silicon compound, any of single crystal, polycrystal and amorphous can be used. The purity of the simple substance is preferably 85% by weight or more, and particularly preferably 95% by weight or more. Furthermore, 99% by weight or more is particularly preferable. As impurities, mainly, Fe, A
1, Ca, Mn, Mg, Ni, Cr and the like. Their content is 0-0.5% by weight. The average particle size of the silicon compound is preferably 0.01 to 50 μm.
In particular, 0.02 to 30 μm is preferable. In addition, 0.0
5-5 μm is preferred. It is well known that the surface of silicon is covered with silicon dioxide, and is considered to also serve as an ion conductive film.

【0008】ケイ素合金は、リチウムを挿入放出した際
に生じるケイ素の膨張収縮による微粉化を抑制したり、
ケイ素の伝導性の低さを改良するので有効であると考え
られる。合金としては、アルカリ土類金属、遷移金属あ
るいは半金属との合金が好ましい。特に、固溶性合金や
共融性合金が好ましい。固溶性合金は固溶体を形成する
合金をいう。例えばGeの合金が固溶性合金である。共
融性合金とは、ケイ素とどんな割合でも共融するが、冷
却して得られる固体はケイ素と金属の混合体である合金
を言う。Be、Ag、Al、Au、Cd、Ga、In、
Sb、Sn、Znが共融性合金を形成する。これらの中
では、Ge、Be、Ag、Al、Au、Cd、Ga、I
n、Sb、Sn、Znの合金が更に好ましい。また、こ
れらの2種以上の合金も好ましい。とくに、Ge、A
g、Al、Cd、In、Sb、Sn、Znを含む合金が
好ましい。これらの合金の混合比率は、ケイ素に対して
5〜90重量%が好ましい。とくに、10〜80重量%
が好ましい。さらに、20〜60重量%が特に好まし
い。。また、共融性合金の他Mg、Fe、Co、Ni、
Ti、Mo、Wを含んでもよい。これらの金属の含有量
としては、0〜20重量%が好ましい。ケイ素以外の金
属の混合比率は、特に限定されない。この場合、電気伝
導性が向上するが電池性能、とくに、放電容量、ハイレ
ート特性、サイクル寿命の点で、比伝導度が合金前のケ
イ素またはケイ素化合物の比伝導度の10倍以上になる
ことが好ましい。
The silicon alloy suppresses pulverization due to expansion and contraction of silicon generated when lithium is inserted and released,
It is considered to be effective in improving the low conductivity of silicon. As the alloy, an alloy with an alkaline earth metal, a transition metal or a metalloid is preferable. Particularly, a solid solution alloy or a eutectic alloy is preferable. A solid solution alloy is an alloy that forms a solid solution. For example, a Ge alloy is a solid solution alloy. A eutectic alloy is an alloy that eutectic in any proportion with silicon, but the solid obtained upon cooling is a mixture of silicon and metal. Be, Ag, Al, Au, Cd, Ga, In,
Sb, Sn, and Zn form a eutectic alloy. Among these, Ge, Be, Ag, Al, Au, Cd, Ga, I
An alloy of n, Sb, Sn, and Zn is more preferable. Also, two or more of these alloys are preferable. Especially, Ge, A
An alloy containing g, Al, Cd, In, Sb, Sn, and Zn is preferable. The mixing ratio of these alloys is preferably 5 to 90% by weight based on silicon. Especially, 10 to 80% by weight
Is preferred. Furthermore, 20 to 60% by weight is particularly preferred. . In addition to eutectic alloys, Mg, Fe, Co, Ni,
It may include Ti, Mo, and W. The content of these metals is preferably from 0 to 20% by weight. The mixing ratio of metals other than silicon is not particularly limited. In this case, the electrical conductivity is improved, but in terms of battery performance, in particular, discharge capacity, high rate characteristics, and cycle life, the specific conductivity may be 10 times or more that of silicon or a silicon compound before alloying. preferable.

【0009】合金の合成法としては、焼成法、メカニカ
ルミリング法が用いられる。焼成法としては、原料の金
属を混合し、それをるつぼに移し、不活性ガス中で、5
〜100℃/minの昇温速度で昇温し、恒温として
は、1000〜1800℃、特に好ましくは、1300
〜1700℃に10分〜24時間、特に好ましくは30
分〜5時間保ち、10℃/分以上の降温速度で冷却す
る。とくに、100℃/分以上で冷却することが好まし
い。不活性ガスとしては、アルゴン、窒素、水素などの
ガスを単独か混合して用いることが好ましい。冷却後、
アニールすることが好ましい。アニール条件としては、
不活性ガス中で、200℃〜一部の合金が溶融しない温
度の範囲内が好ましい。
As a method for synthesizing the alloy, a firing method and a mechanical milling method are used. As a firing method, a raw material metal is mixed, transferred to a crucible, and placed in an inert gas for 5 minutes.
The temperature is raised at a temperature rising rate of -100 ° C / min.
To 1700 ° C. for 10 minutes to 24 hours, particularly preferably 30
Keep for 5 minutes to 5 hours and cool at a rate of 10 ° C./min or more. In particular, it is preferable to cool at 100 ° C./min or more. As the inert gas, it is preferable to use a gas such as argon, nitrogen, or hydrogen alone or as a mixture. After cooling,
Annealing is preferred. As the annealing conditions,
In an inert gas, the temperature is preferably in a range from 200 ° C. to a temperature at which some alloys do not melt.

【0010】メカニカルミリング法としては、ボールミ
ル、遊星ボールミル、振動ミル等の粉砕機を用いて、複
数の金属を超微細になるまで粉砕する方法が用いられ
る。ミルのセル内は不活性ガス、不活性液体、還元性気
体、還元性液体で満たしておくことが好ましい。不活性
ガスとしては、アルゴン、窒素、水素などのガスを単独
か混合して用いることが好ましい。不活性液体として
は、除酸素した水、アルコールなどが用いられる。還元
性気体としては、アンモニア、亜硫酸ガスなどが用いら
れる。還元性液体としては、亜硫酸ナトリウム、チオ硫
酸ナトリウム、ヒドロキシルアミン、ヒドロキノン等を
含んだ水溶液やジメチルスルホキシド溶液を用いること
ができる。不活性ガスで粉砕することが特に好ましい。
ミリング時間は、1時間〜48時間が好ましい。
[0010] As the mechanical milling method, a method of pulverizing a plurality of metals to ultra fineness using a pulverizer such as a ball mill, a planetary ball mill, and a vibration mill is used. It is preferable to fill the inside of the cell of the mill with an inert gas, an inert liquid, a reducing gas, or a reducing liquid. As the inert gas, it is preferable to use a gas such as argon, nitrogen, or hydrogen alone or as a mixture. As the inert liquid, deoxygenated water, alcohol, or the like is used. As the reducing gas, ammonia, sulfur dioxide, or the like is used. As the reducing liquid, an aqueous solution containing sodium sulfite, sodium thiosulfate, hydroxylamine, hydroquinone, or the like, or a dimethyl sulfoxide solution can be used. Pulverization with an inert gas is particularly preferred.
The milling time is preferably from 1 hour to 48 hours.

【0011】合金の平均粒子サイズは0.01〜40μ
mが好ましい。特に、0.02〜20μmが好ましく、
さらに0.03〜5μmが特に、好ましい。粉砕方法と
しては、振動ミル、ボールミル、遊星ボールミル、ジェ
ットミル、自動乳鉢が用いられる。粉砕時間は、1分〜
1時間が好ましい。粉砕の雰囲気は、メカニカルミリン
グの項で述べた方法が用いられる。
The average particle size of the alloy is 0.01 to 40 μm.
m is preferred. In particular, 0.02 to 20 μm is preferable,
Further, 0.03 to 5 μm is particularly preferable. As a grinding method, a vibration mill, a ball mill, a planetary ball mill, a jet mill, and an automatic mortar are used. Grinding time is 1 minute ~
One hour is preferred. As a grinding atmosphere, the method described in the section on mechanical milling is used.

【0012】ケイ化物は、ケイ素と金属の化合物を言
う。ケイ化物としては、CaSi、CaSi2、Mg2
i、BaSi2、SrSi2、Cu5Si、FeSi、F
eSi2、CoSi2、Ni2Si、NiSi2、MnS
i、MnSi2、MoSi2、CrSi2、TiSi2、T
5Si3、Cr3Si、NbSi2、NdSi2、CeS
2、SmSi2、DySi2、ZrSi2、WSi2、W5
Si3、TaSi2、Ta5Si3、TmSi2、TbS
2、YbSi2、YSi2、YSi2、ErSi、ErS
2、GdSi2、PtSi、V3Si、VSi2、HfS
2、PdSi、PrSi2、HoSi2、EuSi2、L
aSi、RuSi、ReSi、RhSi等が用いられ
る。
[0012] Silicide refers to a compound of silicon and a metal. As silicides, CaSi, CaSi 2 , Mg 2 S
i, BaSi 2 , SrSi 2 , Cu 5 Si, FeSi, F
eSi 2 , CoSi 2 , Ni 2 Si, NiSi 2 , MnS
i, MnSi 2 , MoSi 2 , CrSi 2 , TiSi 2 , T
i 5 Si 3 , Cr 3 Si, NbSi 2 , NdSi 2 , CeS
i 2 , SmSi 2 , DySi 2 , ZrSi 2 , WSi 2 , W5
Si3, TaSi 2, Ta 5 Si 3, TmSi 2, TbS
i 2 , YbSi 2 , YSi 2 , YSi 2 , ErSi, ErS
i 2 , GdSi 2 , PtSi, V 3 Si, VSi 2 , HfS
i 2 , PdSi, PrSi 2 , HoSi 2 , EuSi 2 , L
aSi, RuSi, ReSi, RhSi and the like are used.

【0013】該ケイ素化合物として、金属ケイ化物から
金属を除去したケイ素を用いることが好ましい。このケ
イ素の形状としては、1μm以下の微粒子で多孔性のも
のや、微小粒子が凝集して多孔性の二次粒子を形成した
ものをあげることができる。このケイ素を用いるとサイ
クル寿命が改良される理由としては、微粉化されにくい
と考えられる。該金属ケイ化物の金属はアルカリ金属、
アルカリ土類金属であることが好ましい。なかでも、L
i、Ca、Mgであることが好ましい。とくに、Liが
好ましい。該金属ケイ化物の平均粒子サイズは0.01
〜300μmであることが好ましく、0.01〜50μ
mがより好ましく、0.01〜10μmが最も好まし
い。該リチウムケイ化物のリチウム含量は、ケイ素に対
して、100〜420モル%が好ましい。特に、200
〜420モル%が好ましい。アルカリ金属やアルカリ土
類金属のケイ化物からアルカリ金属やアルカリ土類金属
を除去する方法は、アルカリ金属やアルカリ土類金属と
反応する溶媒で処理させることが好ましい。溶媒として
は、水、アルコール類が好ましい。リチウムケイ化物の
場合は脱気し、かつ、脱水したアルコール類を用いるこ
とが反応中のケイ素の酸化を抑制できるのでが好まし
い。脱水の程度としては、残存水量1000ppm以下
が好ましく、200ppm以下が好ましく、50ppm
以下が最も好ましい。脱気および脱水の方法としては、
該アルコールを環流させつつアルゴンなどの不活性ガス
でバブリングすることが挙げられる。アルコールの種類
としては、メチルアルコール、エチルアルコール、1−
プロピルアルコール、2−プロピルアルコール、1−ブ
チルアルコール、2−ブチルアルコール、t−ブチルア
ルコール、1−ペンチルアルコール、2−ペンチルアル
コール、3−ペンチルアルコールが好ましい。とくに、
1−プロピルアルコール、2−プロピルアルコール、1
−ブチルアルコール、2−ブチルアルコール、t−ブチ
ルアルコールが好ましい。CaやMgの除去は、水が好
ましい。中性付近に保つようなpH緩衝剤を用いると更
に好ましい。溶媒量としては反応当量以上であればよい
が特に約10倍が好ましい。反応温度は特に制限はない
が、反応をマイルドかつ均一に進行させるために室温以
下であることが好ましい。
As the silicon compound, it is preferable to use silicon obtained by removing a metal from a metal silicide. Examples of the shape of the silicon include porous particles having a particle size of 1 μm or less, and particles having fine secondary particles aggregated to form porous secondary particles. The reason that the cycle life is improved by using silicon is considered to be that it is difficult to pulverize. The metal of the metal silicide is an alkali metal,
Preferably, it is an alkaline earth metal. Above all, L
Preferably, i, Ca, and Mg are used. In particular, Li is preferable. The average particle size of the metal silicide is 0.01
300300 μm, preferably 0.01-50 μm
m is more preferred, and 0.01 to 10 μm is most preferred. The lithium content of the lithium silicide is preferably 100 to 420 mol% based on silicon. In particular, 200
~ 420 mol% is preferred. In the method of removing an alkali metal or an alkaline earth metal from a silicide of an alkali metal or an alkaline earth metal, it is preferable to perform treatment with a solvent that reacts with the alkali metal or the alkaline earth metal. As the solvent, water and alcohols are preferable. In the case of lithium silicide, it is preferable to use degassed and dehydrated alcohols since oxidation of silicon during the reaction can be suppressed. As the degree of dehydration, the residual water amount is preferably 1000 ppm or less, preferably 200 ppm or less, and 50 ppm or less.
The following are most preferred. As a method of deaeration and dehydration,
Bubbling with an inert gas such as argon while refluxing the alcohol may be mentioned. As the type of alcohol, methyl alcohol, ethyl alcohol, 1-
Preferred are propyl alcohol, 2-propyl alcohol, 1-butyl alcohol, 2-butyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentyl alcohol, 2-pentyl alcohol, and 3-pentyl alcohol. In particular,
1-propyl alcohol, 2-propyl alcohol, 1
-Butyl alcohol, 2-butyl alcohol and t-butyl alcohol are preferred. For removing Ca and Mg, water is preferable. It is more preferable to use a pH buffer that keeps the pH around neutral. The amount of the solvent may be at least the reaction equivalent, but is particularly preferably about 10 times. The reaction temperature is not particularly limited, but is preferably room temperature or lower in order to allow the reaction to proceed mildly and uniformly.

【0014】反応終了後の残存ケイ素粉末は濾過、また
はデカンテーションによって取り出した後、洗浄するこ
とが好ましい。洗浄液としては、前述の水、アルコール
類が好ましい。このようにして得た粉末の金属残存量は
1重量%以下であることが好ましく、0.1重量%以下
であることがより好ましい。金属残存量を少なくするた
めには、反応時のケイ化物の粒子サイズを小さくするこ
とが好ましい。具体的には、0.01〜300μmが好
ましく、0.01〜50μmがより好ましく、0.01
〜10μmが最も好ましい。他の方法として、反応終了
後に得られた粉末を粉砕して粒子サイズを小さくしてか
ら再度反応溶媒に投入することも好ましい。また、必要
に応じ前記の粉砕、反応を繰り返すことも好ましい。こ
のようにして得たケイ素粉末を後述の金属被覆すること
は放電容量、サイクル寿命をさらに改良できる点で好ま
しい。
It is preferable that the silicon powder remaining after the reaction is removed by filtration or decantation and then washed. As the cleaning liquid, the above-mentioned water and alcohols are preferable. The powder thus obtained preferably has a residual metal content of 1% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less. In order to reduce the amount of residual metal, it is preferable to reduce the particle size of the silicide during the reaction. Specifically, 0.01 to 300 μm is preferable, 0.01 to 50 μm is more preferable, and 0.01 to 300 μm is preferable.
-10 μm is most preferred. As another method, it is also preferable to pulverize the powder obtained after completion of the reaction to reduce the particle size, and then re-inject the powder into the reaction solvent. It is also preferable to repeat the above-mentioned pulverization and reaction as required. It is preferable to coat the silicon powder obtained in this manner with a metal described below, since the discharge capacity and cycle life can be further improved.

【0015】ケイ素化合物に付着させるセラミックはケ
イ素の微粉化の抑制に有効であると考えられる。セラミ
ックとしては、リチウムと原則的に反応しない化合物が
好ましい。とくに、Al23、SiO2、TiO2、Si
C、Si34が好ましい。ケイ素とセラミックを付着さ
せる方法としては、混合、加熱、蒸着、CVDが用いら
れるが、とくに、混合と加熱の併用が好ましい。とく
に、Al23やSiO2のコロイド溶液(コロイダルシ
リカ)とケイ素を分散混合させた後、加熱し、固溶した
固まりを粉砕してケイ素とAl23やSiO2の付着物
を得ることができる。この場合、Al23やSiO2
付着物とは、Al23やSiO2等の表面がケイ素粉末
に覆われていたり、Al23やSiO2等の固まりの内
部に閉じこめられていたり、ケイ素の表面がそれらが覆
われていたりする状態を言う。混合分散は、機械的撹
拌、超音波、混練により達成できる。加熱は不活性ガス
中で300℃〜1600℃の範囲で行うことが好ましい
が、特に、400℃〜1500℃、さらに、500℃〜
1300℃が特に好ましい。加熱時間は、0.5〜24
時間が好ましい。不活性ガスはアルゴン、窒素、水素が
上げられる。これらの混合ガスも用いられる。粉砕法は
ボールミル、振動ミル、遊星ボールミル、ジェットミ
ル、自動乳鉢などよく知られた方法が用いられる。この
粉砕もメカニカルミリングで述べた環境が好ましいが、
特に、不活性ガス中で行われることが好ましい。ケイ素
に対するセラミックスの混合比は2〜50重量%の範囲
が好ましいが、とくに3〜40%が好ましい。ケイ素の
電子顕微鏡観察から求めた平均粒子サイズは、0.01
〜40μmが好ましい。とくに、0.5〜20μmが好
ましく、さらに、1〜10μmが好ましい。
[0015] It is considered that the ceramic adhered to the silicon compound is effective in suppressing the pulverization of silicon. As the ceramic, a compound that does not basically react with lithium is preferable. In particular, Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , Si
C and Si 3 N 4 are preferred. As a method for attaching silicon and ceramic, mixing, heating, vapor deposition, and CVD are used, and particularly, a combination of mixing and heating is preferable. In particular, after a silicon is dispersed and mixed with a colloidal solution (colloidal silica) of Al 2 O 3 or SiO 2 , the mixture is heated and the solid solution is pulverized to obtain a deposit of silicon and Al 2 O 3 or SiO 2. be able to. In this case, the Al 2 O 3 and SiO 2 deposits, or as Al 2 O 3 and the surface of SiO 2 or the like is covered with the silicon powder, trapped inside the mass, such as Al 2 O 3 or SiO 2 Or that the silicon surface is covered with them. Mixing and dispersion can be achieved by mechanical stirring, ultrasonic waves, and kneading. Heating is preferably performed in an inert gas at a temperature in the range of 300 ° C to 1600 ° C, particularly, 400 ° C to 1500 ° C, and more preferably 500 ° C to
1300 ° C. is particularly preferred. Heating time is 0.5 to 24
Time is preferred. Inert gases include argon, nitrogen and hydrogen. These mixed gases are also used. As a pulverizing method, a well-known method such as a ball mill, a vibration mill, a planetary ball mill, a jet mill, and an automatic mortar is used. The environment described in mechanical milling is also preferable for this grinding,
In particular, it is preferably performed in an inert gas. The mixing ratio of the ceramic to silicon is preferably in the range of 2 to 50% by weight, and particularly preferably 3 to 40%. The average particle size determined from electron microscopic observation of silicon is 0.01
4040 μm is preferred. In particular, it is preferably from 0.5 to 20 μm, and more preferably from 1 to 10 μm.

【0016】本発明のケイ素化合物の金属被覆として
は、電気めっき法、置換めっき法、無電解めっき法、抵
抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着、クラスターイオン蒸着
法などの蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長法
(CVD法)により達成できる。とくに、無電解めっき
法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着、クラスターイオ
ン蒸着法などの蒸着法、スパッタリング法、CVD法が
好ましい。また、高速剪断ミル、スタンプミル、ロール
ミルによる金属の押しつけ法が用いられる。なかでも、
無電解めっき法がとくに好ましい。無電解めっき法は
「無電解めっき 基礎と応用」電気鍍金研究会編 日刊
工業新聞社刊 (1994)に記載されている。その還
元剤はホスフィン酸塩、ホスホン酸塩、水素化ホウ素化
物、アルデヒド類、糖類、アミン類、金属塩が好まし
い。ホスフィン酸水素ナトリウム、ホスホン酸水素ナト
リウム、水素化ホウ素ナトリウム、ジメチルアミンボラ
ン、ホルムアルデヒド、蔗糖、デキストリン、ヒドロキ
シルアミン、ヒドラジン、、アスコルビン酸、塩化チタ
ンが好ましい。めっき液の中には還元剤の他に、pH調
節剤、錯形成剤を含ませることが好ましい。これらにつ
いても上記「無電解めっき基礎と応用」に記載されてい
る化合物が用いられる。メッキ液組成についても上記単
行本に記載されている。還元剤の濃度は水1リットル当
たり10〜500gが好ましい。めっき液のpHはとく
に限定されないが、4〜13が好ましい。液の温度は1
0℃〜100℃が好ましいが、とくに、20℃〜95℃
がこのましい。めっき浴の他にSnCl2 塩酸水溶液か
らなる活性化浴、PdCl2 塩酸水溶液からなる核形成
浴を用いたり、さらに濾過工程、水洗工程、粉砕工程、
乾燥工程が用いられる。
The metal coating of the silicon compound of the present invention includes electroplating, displacement plating, electroless plating, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, cluster ion vapor deposition, etc., sputtering, chemical vapor deposition, and the like. This can be achieved by a phase growth method (CVD method). In particular, an electroless plating method, a resistance heating evaporation method, an electron beam evaporation method, an evaporation method such as a cluster ion evaporation method, a sputtering method, and a CVD method are preferable. In addition, a metal pressing method using a high-speed shearing mill, a stamp mill, or a roll mill is used. Above all,
Electroless plating is particularly preferred. The electroless plating method is described in “Electroless Plating Basics and Applications”, edited by Electroplating Research Group, published by Nikkan Kogyo Shimbun (1994). The reducing agent is preferably a phosphinate, phosphonate, borohydride, aldehyde, saccharide, amine, or metal salt. Preferred are sodium hydrogen phosphinate, sodium hydrogen phosphonate, sodium borohydride, dimethylamine borane, formaldehyde, sucrose, dextrin, hydroxylamine, hydrazine, ascorbic acid, and titanium chloride. The plating solution preferably contains a pH adjuster and a complexing agent in addition to the reducing agent. Also for these, the compounds described in the above “Electroless Plating Basics and Applications” are used. The plating solution composition is also described in the above book. The concentration of the reducing agent is preferably from 10 to 500 g per liter of water. The pH of the plating solution is not particularly limited, but is preferably 4 to 13. Liquid temperature is 1
0 ° C to 100 ° C is preferred, but in particular, 20 ° C to 95 ° C
But this is good. In addition to the plating bath, an activation bath composed of an aqueous solution of SnCl 2 hydrochloric acid and a nucleation bath composed of an aqueous solution of PdCl 2 hydrochloric acid are used. Further, a filtration step, a washing step, a pulverizing step,
A drying step is used.

【0017】また、被覆されるケイ素化合物の形態とし
ては、粉体状、塊状、板状等のいずれもが用いられる。
被覆される金属は導電性の高い金属であれば何でもよい
が、とくに、Ni、Cu、Ag、Co、Fe、Cr、
W、Ti、Au、Pt、Pd、Sn、Znが好ましい。
とくに、Ni、Cu、Ag、Co、Fe、Cr、Au、
Pt、Pd、Sn、Znが好ましく、さらに、Ni、C
u、Ag、Pd、Sn、Znがとくに好ましい。被覆さ
れる金属量はとくに限定がないが、比伝導度が、素地で
あるケイ素化合物の比伝導度の10倍以上になるように
被覆することが好ましい。金属の被覆量はケイ素に対し
て、1〜80重量%、特に1〜50重量%が好ましく、
さらに1〜30重量%が特に好ましい。
The silicon compound to be coated may be in any form such as powder, lump, and plate.
The metal to be coated is not particularly limited as long as it is a metal having high conductivity. In particular, Ni, Cu, Ag, Co, Fe, Cr,
W, Ti, Au, Pt, Pd, Sn and Zn are preferred.
In particular, Ni, Cu, Ag, Co, Fe, Cr, Au,
Pt, Pd, Sn, and Zn are preferable, and Ni, C
u, Ag, Pd, Sn, and Zn are particularly preferred. The amount of the metal to be coated is not particularly limited, but it is preferable that the metal is coated so that the specific conductivity is at least 10 times the specific conductivity of the silicon compound as the base. The coating amount of the metal is preferably from 1 to 80% by weight, particularly preferably from 1 to 50% by weight, based on silicon.
Further, 1 to 30% by weight is particularly preferable.

【0018】本発明で用いられるケイ素化合物は予め合
成樹脂で部分的に被覆されていることがサイクル寿命の
改良の観点から好ましい。サイクル寿命が改良される理
由としては、リチウム挿入に伴うケイ素化合物の微粉化
が抑制されるためであると考えられる。合成樹脂は熱可
塑性樹脂と熱硬化性樹脂に大別されるが、サイクル寿命
改良のためには熱可塑性樹脂がより好ましい。熱可塑性
樹脂は含フッ素高分子化合物、イミド系高分子、ビニル
系高分子、アクリレート系高分子、エステル系高分子、
ポリアクリロニトリルなどが用いられる。とくに、熱可
塑性樹脂は電解液に膨潤しにくい樹脂が好ましい。具体
例としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸Na、ポ
リビニルフェノール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリ
ルアミド、ポリヒドロキシ(メタ)アクリレート、スチ
レン−マレイン酸共重合体等の水溶性ポリマー、ポリビ
ニルクロリド、ポリテトラフルロロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン、テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプ
ロピレン共重合体、ビニリデンフロライド−テトラフロ
ロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエ
ンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、ポ
リビニルアセタール樹脂、メチルメタアクリレート、2
−エチルヘキシルアクリレート等の(メタ)アクリル酸
エステルを含有する(メタ)アクリル酸エステル共重合
体、(メタ)アクリル酸エステル−アクリロニトリル共
重合体、ビニルアセテート等のビニルエステルを含有す
るポリビニルエステル共重合体、スチレン−ブタジエン
共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポ
リブタジエン、ネオプレンゴム、フッ素ゴム、ポリエチ
レンオキシド、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエ
ーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂等のエマルジョン(ラテックス)あるいはサスペン
ジョンを挙げることが出来る。特にポリアクリル酸エス
テル系のラテックス、カルボキシメチルセルロース、ポ
リテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンが挙
げられる。これらの化合物は単独または混合して用いる
ことが出来る。これらの化合物の中では含フッ素高分子
化合物が好ましい。なかでもポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。あらかじめ被覆
する方法としては、合成樹脂溶媒に溶解あるいは分散さ
せておき、その溶液にケイ素化合物を混合、混練する。
その溶液を乾燥し、得られた固形物を粉砕する方法が好
ましい。ここで用いる溶剤としては合成樹脂を溶解でき
る溶剤ならば何でも用いることができるが、ポリフッ化
ビニリデンの場合にはN−メチル−2−ピロリドンまた
はジメチルホルムアミドが好ましい。あらかじめ被覆す
る別の方法として、合成樹脂粉末とケイ素化合物粉末を
均一混合後加熱することにより、熱可塑性樹脂を融解さ
せた後、得られた固形物を粉砕する方法も好ましい。得
られた固形物を粉砕する際は、ケイ素化合物の酸化など
の副反応の抑制のために、アルゴンなどの不活性ガス雰
囲気下で粉砕することが好ましい。上記に示された熱可
塑性樹脂は、負極合剤層を構成する際の結着剤としての
使用法が一般に知られている。結着剤としての使用法
が、活物質、導電剤等と均一に混合して用いる方法であ
るのに対し、本発明の被覆剤としての使用法は熱可塑性
樹脂を活物質表面に局在させる点で異なる。結着剤とし
ての熱可塑性樹脂の使用量を増やすことでサイクル寿命
が改良される方向であることは従来より知られている
が、本発明の活物質表面に被覆させる方法のほうがサイ
クル性改良効果が大きい。
The silicon compound used in the present invention is preferably partially coated with a synthetic resin in advance from the viewpoint of improving cycle life. It is considered that the reason why the cycle life is improved is that the pulverization of the silicon compound accompanying lithium insertion is suppressed. Synthetic resins are roughly classified into thermoplastic resins and thermosetting resins, and thermoplastic resins are more preferable for improving cycle life. The thermoplastic resin is a fluorine-containing polymer compound, an imide polymer, a vinyl polymer, an acrylate polymer, an ester polymer,
Polyacrylonitrile and the like are used. In particular, the thermoplastic resin is preferably a resin that does not easily swell in the electrolytic solution. Specific examples include water-soluble polymers such as polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyvinyl phenol, polyvinyl methyl ether, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, polyhydroxy (meth) acrylate, and styrene-maleic acid copolymer; Polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, polyvinyl acetal resin, methyl methacrylate, 2
-(Meth) acrylate copolymer containing (meth) acrylate such as ethylhexyl acrylate, (meth) acrylate-acrylonitrile copolymer, polyvinyl ester copolymer containing vinyl ester such as vinyl acetate , Styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polybutadiene, neoprene rubber, fluoro rubber, polyethylene oxide, polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polycarbonate polyurethane resin, emulsion of polyester resin, phenol resin, epoxy resin, etc. (Latex) or suspension. In particular, polyacrylate latex, carboxymethylcellulose, polytetrafluoroethylene, and polyvinylidene fluoride are exemplified. These compounds can be used alone or as a mixture. Among these compounds, fluorine-containing polymer compounds are preferred. Among them, polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride are preferable. As a method of coating in advance, a solution is dissolved or dispersed in a synthetic resin solvent, and a silicon compound is mixed and kneaded in the solution.
A method of drying the solution and pulverizing the obtained solid is preferable. Any solvent can be used as long as it can dissolve the synthetic resin. In the case of polyvinylidene fluoride, N-methyl-2-pyrrolidone or dimethylformamide is preferable. As another method of coating in advance, it is also preferable to uniformly mix the synthetic resin powder and the silicon compound powder and then heat to melt the thermoplastic resin and then pulverize the obtained solid. When the obtained solid is pulverized, it is preferable to pulverize it in an atmosphere of an inert gas such as argon in order to suppress a side reaction such as oxidation of a silicon compound. The use of the above-described thermoplastic resin as a binder in forming a negative electrode mixture layer is generally known. Whereas the method of use as a binder is a method of uniformly mixing and using an active material, a conductive agent, and the like, the method of use as a coating agent of the present invention localizes a thermoplastic resin on the surface of an active material. Different in that. It has been conventionally known that the cycle life is improved by increasing the amount of the thermoplastic resin used as a binder, but the method of coating the active material surface of the present invention is more effective in improving the cycle life. Is big.

【0019】ケイ素化合物に対する合成樹脂の使用量と
しては、2〜30重量%が好ましい。とくに、3〜20
重量%が好ましい。本発明において、合成樹脂は部分的
に被覆されていることが好ましい。被覆率は5〜95%
が好ましいが、とくに、5〜90%が好ましい。ここで
被覆率とは、ケイ素化合物粒子の全表面積に対する、熱
可塑性樹脂で被覆された部分の面積の百分比率で定義さ
れる。熱可塑性樹脂は一般に絶縁性であるため、ケイ素
化合物表面に被覆する際、導電性を向上させる手段を併
用することが好ましい。導電性を向上させる手段として
は、炭素微粒子との共存、金属微粒子との共存、金属メ
ッキの併用、など公知の方法を用いることができる。被
覆された粒子の平均サイズは、0.01μm〜40μm
が好ましい。とくに、0.03〜5μmが好ましい。合
成樹脂で被覆された粒子を導電剤、結着剤と混合して負
極合剤を調製する際に用いる分散媒としては、合成樹脂
が溶解しない分散媒を用いることが好ましい。たとえば
ポリフッ化ビニリデンで被覆した場合には、負極合剤調
製時に用いる分散媒は水が好ましい。粉砕方法やその環
境は前記の方法が用いられる。また、電子伝導性の付与
のため、金属の被覆法を併用することが好ましい。
The amount of the synthetic resin used relative to the silicon compound is preferably from 2 to 30% by weight. Especially 3-20
% By weight is preferred. In the present invention, it is preferable that the synthetic resin is partially covered. Coverage is 5-95%
Is preferred, and particularly preferably 5 to 90%. Here, the coverage is defined as a percentage of the area of the portion coated with the thermoplastic resin with respect to the total surface area of the silicon compound particles. Since a thermoplastic resin is generally insulative, it is preferable to use a means for improving conductivity when coating the surface of the silicon compound. As a means for improving the conductivity, known methods such as coexistence with carbon fine particles, coexistence with metal fine particles, and combined use of metal plating can be used. The average size of the coated particles is between 0.01 μm and 40 μm
Is preferred. In particular, it is preferably from 0.03 to 5 μm. It is preferable to use a dispersion medium in which the synthetic resin does not dissolve as a dispersion medium used when preparing the negative electrode mixture by mixing the particles coated with the synthetic resin with a conductive agent and a binder. For example, when coated with polyvinylidene fluoride, water is preferably used as a dispersion medium for preparing the negative electrode mixture. The above-mentioned method is used for the pulverizing method and its environment. In order to impart electron conductivity, it is preferable to use a metal coating method in combination.

【0020】本発明では、ケイ素化合物と炭素質化合物
を混合して用いることが好ましい。炭素質材料は導電剤
や負極材料で用いられる材料が用いられる。炭素質材料
としては、難黒鉛化炭素材料と黒鉛系炭素材料を挙げる
ことができる。具体的には、特開昭62−122066
号、特開平2−66856号、同3−245473号等
の各公報に記載される面間隔や密度、結晶子の大きさの
炭素材料、特開平5−290844号公報に記載の天然
黒鉛と人造黒鉛の混合物、特開昭63−24555号、
同63−13282号、同63−58763号、特開平
6−212617号公報に記載の気相成長炭素材料、特
開平5−182664号公報に記載の難黒鉛化炭素を2
400℃を超える温度で加熱焼成された材料であり、か
つ複数の002面に相当するX線回折のピークを持つ材
料、特開平5−307957号、同5−307958
号、同7−85862号、同8−315820号公報に
記載のピッチ焼成により合成されたメソフェース炭素材
料、特開平6−84516号公報に記載の被覆層を有す
る黒鉛、さらには、各種の粒状体、微小球体、平板状
体、微小繊維、ウィスカーの形状の炭素材料、フェノー
ル樹脂、アクリロニトリル樹脂、フルフリルアルコール
樹脂の焼成体、水素原子を含むポリアセン材料などの炭
素材料等を挙げることができる。さらに、導電剤として
の具体例としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛等
の天然黒鉛、石油コークス、石炭コークス、セルロース
類、糖類、メソフェーズピッチ等の高温焼成体、気相成
長黒鉛等の人工黒鉛等のグラファイト類、アセチレンブ
ラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チ
ャンネルブラック、ランプブラック、サーマルブラック
等のカーボンブラック類、アスファルトピッチ、コール
タール、活性炭、メソフューズピッチ、ポリアセン等の
炭素材料が好ましい。これらは単独で用いても良いし、
混合物として用いても良い。
In the present invention, it is preferable to use a mixture of a silicon compound and a carbonaceous compound. As the carbonaceous material, a material used as a conductive agent or a negative electrode material is used. Examples of the carbonaceous material include a non-graphitizable carbon material and a graphite-based carbon material. Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-122066
, Japanese Unexamined Patent Publications Nos. 2-66856 and 3-245473, and carbon materials having plane spacing, density, and crystallite size, and natural graphite and artificial materials described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-290844. A mixture of graphite, JP-A-63-24555,
JP-A-63-13282, JP-A-63-58763, and the vapor-grown carbon material described in JP-A-6-212617, and the non-graphitizable carbon described in JP-A-5-182664 were used.
A material which is heated and fired at a temperature exceeding 400 ° C. and has X-ray diffraction peaks corresponding to a plurality of 002 planes, JP-A-5-307957 and JP-A-5-307958.
, A mesophase carbon material synthesized by pitch firing described in JP-A-7-85862 and JP-A-8-315820, a graphite having a coating layer described in JP-A-6-84516, and various granular materials And carbon materials such as microspheres, flat bodies, microfibers, whisker-shaped carbon materials, phenol resins, acrylonitrile resins, fired products of furfuryl alcohol resins, and polyacene materials containing hydrogen atoms. Further, specific examples of the conductive agent include flake graphite, flake graphite, natural graphite such as earth graphite, petroleum coke, coal coke, celluloses, sugars, high-temperature fired bodies such as mesophase pitch, vapor-grown graphite, etc. Carbon materials such as graphite such as artificial graphite, carbon black such as acetylene black, furnace black, ketjen black, channel black, lamp black, and thermal black, asphalt pitch, coal tar, activated carbon, meso fuse pitch, and polyacene. preferable. These may be used alone,
It may be used as a mixture.

【0021】とくに、特開平5−182664号公報に
記載の炭素材料や各種の粒状体、微小球体、平板状体、
繊維、ウィスカーの形状の炭素材料、また、メソフェー
ズピッチ、フェノール樹脂、アクリロニトリル樹脂の焼
成体、さらに、水素原子を含むポリアセン材料が好まし
い。なかでも、鱗片状天然黒鉛が合剤膜を強固にさせる
ため好ましい。混合比は、ケイ素化合物に対して、5〜
1900重量%が好ましい。とくに、20〜500重量
%が好ましい。さらに、30〜400重量%が好まし
い。炭素質材料の平均粒子サイズとしてはさまざまなも
のを用いることができるが、0.01〜50μmが好ま
しく、0.02〜30μmがより好ましく、0.05〜
5μmがもっとも好ましい。
[0021] In particular, carbon materials and various granular materials, microspheres, flat plates, and the like described in JP-A-5-182664 are disclosed.
A carbon material in the form of a fiber or whisker, a mesophase pitch, a fired body of a phenol resin or an acrylonitrile resin, and a polyacene material containing a hydrogen atom are preferable. Above all, flaky natural graphite is preferable because it strengthens the mixture film. The mixing ratio is 5 to silicon compound.
1900% by weight is preferred. In particular, 20 to 500% by weight is preferable. Furthermore, 30 to 400% by weight is preferable. Although various average particle sizes can be used for the carbonaceous material, 0.01 to 50 μm is preferable, 0.02 to 30 μm is more preferable, and 0.05 to 50 μm is preferable.
5 μm is most preferred.

【0022】導電剤としては、下記のように炭素の他の
材料も用いることができる。ケイ素化合物負極材料の充
放電範囲としては、挿入放出できるリチウムとケイ素原
子の比をLixSiで表すとき、x=0〜4.2が好ま
しい。ケイ素のサイクル寿命改良を鋭意検討した結果、
x=0〜3.7の範囲に留めるとサイクル寿命が大きく
改良することを見いだした。充電電位では、リチウム金
属対極に対して、x=4.2では、過電圧を含めて、
0.0Vであるのに対し、x=3.7では、約0.05
Vであった。このとき、放電曲線の形状は変化し、0.
0V充電折り返しでは0.5V(体リチウム金属)付近
に平坦な放電曲線が得られるのに対し、0.05V以
上、とくに0.08V以上(x=3.6)では、約0.
4Vに平均電圧をもつなだらかな曲線が得られる。即
ち、充電終始電圧を上げた方が放電電位が下がるという
特異的な現象を見いだした。また、充放電反応の可逆性
もあがった現象を見いだした。
As the conductive agent, other materials other than carbon can be used as described below. The charge / discharge range of the silicon compound negative electrode material is preferably x = 0 to 4.2 when the ratio of lithium and silicon atoms that can be inserted and released is represented by Li x Si. As a result of intensive studies on improving the cycle life of silicon,
It was found that when x was kept in the range of 0 to 3.7, the cycle life was greatly improved. At the charge potential, with respect to the lithium metal counter electrode, at x = 4.2, including overvoltage,
0.0V, whereas at x = 3.7, about 0.05
V. At this time, the shape of the discharge curve changes,
A flat discharge curve is obtained around 0.5 V (body lithium metal) at 0 V charge turnback, whereas about 0.05 V or more, particularly at 0.08 V or more (x = 3.6), about 0.
A smooth curve with an average voltage at 4V is obtained. That is, the inventors have found a specific phenomenon that the discharge potential decreases as the charging end voltage is increased. In addition, they found a phenomenon in which the reversibility of the charge / discharge reaction also increased.

【0023】本発明での充電終始方法としては、開回路
定電圧、閉回路定電圧、電流、時間、大電流充電後小電
流充電の組み合わせ等の方法が用いられるが、とくに、
閉回路定電圧時の電流を設定し、合わせて、充電時間を
設定する方法が好ましい。定電圧値は上記範囲で設定さ
れる。電流値は定電圧領域で1時間率電流の0.1〜1
0%の範囲に入ったときに充電を終止することが好まし
い。
As the method of starting and stopping charging in the present invention, a method of combining an open circuit constant voltage, a closed circuit constant voltage, a current, a time, a combination of a large current charge and a small current charge, and the like are used.
It is preferable to set the current at the time of closed circuit constant voltage, and to set the charging time together. The constant voltage value is set in the above range. The current value is 0.1 to 1 of 1 hour rate current in the constant voltage region.
It is preferable to stop charging when the value falls within the range of 0%.

【0024】ケイ素化合物の高容量を維持しつつ、サイ
クル寿命を改良する効果を持つ方法を個々に記述してき
たが、さらに好ましい態様は、上記方法の組み合わせに
よりさらに高い改良効果を得ることを見いだした。
Although a method having the effect of improving the cycle life while maintaining a high capacity of the silicon compound has been individually described, a more preferred embodiment has been found to achieve a higher improvement effect by a combination of the above methods. .

【0025】本発明では、負極材料として、本発明のケ
イ素化合物の他炭素質材料、酸化物材料、窒化物材料、
硫化物材料、リチウム金属、リチウム合金などリチウム
を挿入放出できる化合物と組み合わせることができる。
正極材料に遷移金属酸化物を用いる場合は特に、リチウ
ム金属やリチウム合金と併用する。
In the present invention, as the negative electrode material, in addition to the silicon compound of the present invention, a carbonaceous material, an oxide material, a nitride material,
It can be combined with a compound capable of inserting and releasing lithium, such as a sulfide material, lithium metal, and lithium alloy.
Particularly when a transition metal oxide is used as the positive electrode material, it is used in combination with lithium metal or a lithium alloy.

【0026】本発明で用いられる正極材料はリチウムを
挿入放出できる遷移金属酸化物が用いられるが、特に、
リチウム含有遷移金属酸化物が好ましい。好ましくはT
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mo、Wから
選ばれる少なくとも1種の遷移金属元素とリチウムとを
主として含有する酸化物であって、リチウムと遷移金属
のモル比が0.3乃至2.2の化合物である。より好ま
しくは、V、Cr、Mn、Fe、Co、Niから選ばれ
る少なくとも1種の遷移金属元素とリチウムとを主とし
て含有する酸化物であって、リチウムと遷移金属のモル
比が0.3乃至2.2の化合物である。なお主として存
在する遷移金属に対し30モルパーセント未満の範囲で
Al、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、S
i、P、Bなどを含有していても良い。上記の正極活物
質の中で、一般式LixMO2(M=Co、Ni、Fe、
Mnの少なくとも1種 x=0〜1.2)、またはLi
y24(N=Mn y=0〜2)で表されるスピネル
構造を有する材料の少なくとも1種を用いることがこの
ましい。具体的には、LixCoO2、LixNiO2、L
xMnO2、LixCoaNi1-a 2、LixCob
1-b z 、LixCobFe1-b 2、LixMn24、L
xMncCo2-c 4、LixMncNi2-c 4、Lix
Mnc2-c 4、LixMncFe2-c 4(ここでx=
0.02〜1.2、a=0.1〜0.9、b=0.8〜
0.98、c=1.6〜1.96、z=2.01〜2.
3)である。
As the cathode material used in the present invention, a transition metal oxide capable of inserting and releasing lithium is used.
Lithium-containing transition metal oxides are preferred. Preferably T
An oxide mainly containing lithium and at least one transition metal element selected from i, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, and W, and having a molar ratio of lithium to the transition metal of 0.1. 3 to 2.2. More preferably, it is an oxide mainly containing lithium and at least one transition metal element selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, and Ni, and the molar ratio of lithium to the transition metal is from 0.3 to 0.3. 2.2. In addition, Al, Ga, In, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, S
i, P, B and the like may be contained. Among the positive electrode active materials described above, the general formula Li x MO 2 (M = Co, Ni, Fe,
At least one of Mn x = 0 to 1.2), or Li
y N 2 O 4 (N = Mn y = 0~2) be at least one material having a spinel structure represented by preferred. Specifically, Li x CoO 2 , Li x NiO 2 , L
i x MnO 2, Li x Co a Ni 1-a O 2, Li x Co b V
1-b O z , Li x Co b Fe 1-b O 2 , Li x Mn 2 O 4 , L
i x Mn c Co 2-c O 4, Li x Mn c Ni 2-c O 4, Li x
Mn c V 2-c O 4 , Li x Mn c Fe 2-c O 4 ( wherein x =
0.02-1.2, a = 0.1-0.9, b = 0.8-
0.98, c = 1.6-1.96, z = 2.01-2.
3).

【0027】さらに、正極活物質はLiya1-a 2
(M=Co、Ni、Fe、Mnの少なくとも1種 D=
Co、Ni、Fe、Mn、Al、Zn、Cu、Mo、A
g、W、Ga、In、Sn、Pb、Sb、Sr、B、P
の中のM以外の少なくとも1種 y=0〜1.2、a=
0.5〜1)を含む材料、またはLiz(Nb 1-b2
4 (N=Mn E=Co、Ni、Fe、Mn、Al、
Zn、Cu、Mo、Ag、W、Ga、In、Sn、P
b、Sb、Sr、B、P Eは少なくとも1種b=1〜
0.2 z=0〜2)で表されるスピネル構造を有する
材料の少なくとも1種を用いることが特に好ましい。最
も好ましいリチウム含有遷移金属酸化物としては、Li
xCoO2、LixNiO2、LixMnO2、LixCoa
1-a 2 、Lix Mn2 4 、LixCo b1-b z
(x=0.02〜1.2、a=0.1〜0.9、b=
0.9〜0.98、z=2.01〜2.3)があげられ
る。なおxの値は充放電開始前の値であり、充放電によ
り増減する。本発明で用いる正極活物質は、リチウム化
合物と遷移金属化合物を混合、焼成する方法や溶液反応
により合成することができるが、特に焼成法が好まし
い。焼成の為の詳細は、特開平6−60,867号の段
落35、特開平7−14,579号等に記載されてお
り、これらの方法を用いることができる。焼成によって
得られた正極活物質は水、酸性水溶液、アルカリ性水溶
液、有機溶剤にて洗浄した後使用してもよい。更に、遷
移金属酸化物に化学的にリチウムイオンを挿入する方法
としては、リチウム金属、リチウム合金やブチルリチウ
ムと遷移金属酸化物と反応させることにより合成する方
法であっても良い。
Further, the positive electrode active material is LiyMaD1-aOTwo
(M = at least one of Co, Ni, Fe, Mn D =
Co, Ni, Fe, Mn, Al, Zn, Cu, Mo, A
g, W, Ga, In, Sn, Pb, Sb, Sr, B, P
At least one other than M y = 0 to 1.2, a =
0.5-1), or Liz(NbE1-b)Two
OFour(N = Mn E = Co, Ni, Fe, Mn, Al,
Zn, Cu, Mo, Ag, W, Ga, In, Sn, P
b, Sb, Sr, B, and PE are at least one kind of b = 1 to b.
0.2 having a spinel structure represented by z = 0 to 2)
It is particularly preferred to use at least one of the materials. Most
Also preferred as the lithium-containing transition metal oxide is Li
xCoOTwo, LixNiOTwo, LixMnOTwo, LixCoaN
i1-aOTwo, LixMnTwoOFour, LixCo bV1-bOz
(X = 0.02 to 1.2, a = 0.1 to 0.9, b =
0.9 to 0.98, z = 2.01 to 2.3).
You. Note that the value of x is a value before the start of charge / discharge,
Increase or decrease. The positive electrode active material used in the present invention is lithium-ionized.
Method of mixing and firing the compound and transition metal compound, and solution reaction
Can be synthesized, but the firing method is particularly preferred.
No. Details of firing are described in JP-A-6-60,867.
Drop 35, described in JP-A-7-14,579, etc.
And these methods can be used. By firing
The obtained positive electrode active material is water, acidic aqueous solution, alkaline aqueous solution.
It may be used after washing with a liquid or an organic solvent. In addition,
Method for chemically inserting lithium ions into a transfer metal oxide
As lithium metal, lithium alloy or butyllithium
Synthesis by reacting a transition metal with a transition metal oxide
It may be a law.

【0028】本発明で用いる正極活物質の平均粒子サイ
ズは特に限定されないが、0.1〜50μmが好まし
い。0.5〜30μmの粒子の体積が95%以上である
ことが好ましい。粒径3μm以下の粒子群の占める体積
が全体積の18%以下であり、かつ15μm以上25μ
m以下の粒子群の占める体積が、全体積の18%以下で
あることが更に好ましい。比表面積としては特に限定さ
れないが、BET法で0.01〜50m2 /gが好まし
く、特に0.2m2 /g〜1m2 /gが好ましい。また
正極活物質5gを蒸留水100mlに溶かした時の上澄
み液のpHとしては7以上12以下が好ましい。
The average particle size of the positive electrode active material used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 μm. It is preferable that the volume of the particles of 0.5 to 30 μm is 95% or more. The volume occupied by the particle group having a particle size of 3 μm or less is 18% or less of the total volume, and 15 μm or more and 25 μm or more
More preferably, the volume occupied by the particle group of m or less is 18% or less of the total volume. No particular limitation is imposed on the specific surface area is preferably 0.01 to 50 m 2 / g by the BET method, particularly preferably 0.2m 2 / g~1m 2 / g. Further, when 5 g of the positive electrode active material is dissolved in 100 ml of distilled water, the pH of the supernatant is preferably 7 or more and 12 or less.

【0029】本発明の正極活物質を焼成によって得る場
合、焼成温度としては500〜1500℃であることが
好ましく、さらに好ましくは700〜1200℃であ
り、特に好ましくは750〜1000℃である。焼成時
間としては4〜30時間が好ましく、さらに好ましくは
6〜20時間であり、特に好ましくは6〜15時間であ
る。
When the positive electrode active material of the present invention is obtained by firing, the firing temperature is preferably 500 to 1500 ° C., more preferably 700 to 1200 ° C., and particularly preferably 750 to 1000 ° C. The firing time is preferably 4 to 30 hours, more preferably 6 to 20 hours, and particularly preferably 6 to 15 hours.

【0030】本発明の合剤に使用される導電剤は、構成
された電池において化学変化を起こさない電子伝導性材
料であれば何でもよい。具体例としては、鱗状黒鉛、鱗
片状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、石油コークス、石炭
コークス、セルロース類、糖類、メソフェーズピッチ等
の高温焼成体、気相成長黒鉛等の人工黒鉛等のグラファ
イト類、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケ
ッチェンブラック、チャンネルブラック、ランプブラッ
ク、サーマルブラック等のカーボンブラック類、アスフ
ァルトピッチ、コールタール、活性炭、メソフューズピ
ッチ、ポリアセン等の炭素材料、金属繊維等の導電性繊
維類、銅、ニッケル、アルミニウム、銀等の金属粉類、
酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー類、
酸化チタン等の導電性金属酸化物等を挙げる事ができ
る。黒鉛では、アスペクト比が5以上の平板状のものを
用いると好ましい。これらの中では、グラファイトやカ
ーボンブラックが好ましく、粒子の大きさは、0.01
μm以上、20μm以下が好ましく、0.02μm以
上、10μm以下の粒子がより好ましい。これらは単独
で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。併用す
る場合は、アセチレンブラック等のカーボンブラック類
と、1〜15μmの黒鉛粒子を併用すると好ましい。導
電剤の合剤層への添加量は、負極材料または正極材料に
対し1〜50重量%であることが好ましく、特に2〜3
0重量%であることが好ましい。カーボンブラックやグ
ラファイトでは、3〜20重量%であることが特に好ま
しい。
The conductive agent used in the mixture of the present invention may be any material as long as it does not cause a chemical change in the constructed battery. Specific examples include flake graphite, flake graphite, natural graphite such as earthy graphite, petroleum coke, coal coke, celluloses, sugars, high-temperature fired bodies such as mesophase pitch, and graphite such as artificial graphite such as vapor-grown graphite. , Carbon blacks such as acetylene black, furnace black, ketjen black, channel black, lamp black, and thermal black; asphalt pitch, coal tar, activated carbon, meso fuse pitch, carbon materials such as polyacene, and conductive materials such as metal fibers. Fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum, silver, etc.,
Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate;
Examples thereof include conductive metal oxides such as titanium oxide. In the case of graphite, it is preferable to use a plate-like graphite having an aspect ratio of 5 or more. Among these, graphite and carbon black are preferable, and the particle size is 0.01%.
The particle size is preferably not less than μm and not more than 20 μm, more preferably not less than 0.02 μm and not more than 10 μm. These may be used alone or in combination of two or more. When used together, it is preferable to use carbon blacks such as acetylene black and graphite particles of 1 to 15 μm in combination. The amount of the conductive agent added to the mixture layer is preferably 1 to 50% by weight based on the negative electrode material or the positive electrode material, and more preferably 2 to 3% by weight.
It is preferably 0% by weight. For carbon black and graphite, the content is particularly preferably 3 to 20% by weight.

【0031】本発明では電極合剤を保持するために結着
剤を用いる。結着剤の例としては、多糖類、熱可塑性樹
脂及びゴム弾性を有するポリマー等が挙げられる。好ま
しい結着剤としては、でんぷん、カルボキシメチルセル
ロース、セルロース、ジアセチルセルロース、メチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロース、アルギン酸Na、ポリアクリル酸、
ポリアクリル酸Na、ポリビニルフェノール、ポリビニ
ルメチルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリヒドロキシ(メ
タ)アクリレート、スチレン−マレイン酸共重合体等の
水溶性ポリマー、ポリビニルクロリド、ポリテトラフル
ロロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフロロエ
チレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体、ビニリデン
フロライド−テトラフロロエチレン−ヘキサフロロプロ
ピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)、
スルホン化EPDM、ポリビニルアセタール樹脂、メチ
ルメタアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート
等の(メタ)アクリル酸エステルを含有する(メタ)ア
クリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステ
ル−アクリロニトリル共重合体、ビニルアセテート等の
ビニルエステルを含有するポリビニルエステル共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ネオプレンゴ
ム、フッ素ゴム、ポリエチレンオキシド、ポリエステル
ポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポ
リカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂等のエマルジョン(ラテ
ックス)あるいはサスペンジョンを挙げることが出来
る。特にポリアクリル酸エステル系のラテックス、カル
ボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニリデンが挙げられる。これらの結着
剤は、微小粉末を水に分散したものを用いるのが好まし
く、分散液中の粒子の平均サイズが0.01〜5μmの
ものを用いるのがより好ましく、0.05〜1μmのも
のを用いるのが特に好ましい。これらの結着剤は単独ま
たは混合して用いることが出来る。結着剤の添加量が少
ないと電極合剤の保持力・凝集力が弱い。多すぎると電
極体積が増加し電極単位体積あるいは単位重量あたりの
容量が減少する。このような理由で結着剤の添加量は1
〜30重量%が好ましく、特に2〜10重量%が好まし
い。
In the present invention, a binder is used to hold the electrode mixture. Examples of the binder include polysaccharides, thermoplastic resins, and polymers having rubber elasticity. Preferred binders include starch, carboxymethyl cellulose, cellulose, diacetyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, sodium alginate, polyacrylic acid,
Water-soluble polymers such as sodium polyacrylate, polyvinylphenol, polyvinylmethylether, polyvinylalcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyhydroxy (meth) acrylate, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, Polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM),
(Meth) acrylate copolymer containing (meth) acrylate such as sulfonated EPDM, polyvinyl acetal resin, methyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc., (meth) acrylate-acrylonitrile copolymer, vinyl Polyvinyl ester copolymer containing vinyl ester such as acetate, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polybutadiene, neoprene rubber, fluorine rubber, polyethylene oxide, polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polycarbonate polyurethane Resin, polyester resin,
An emulsion (latex) such as a phenol resin or an epoxy resin or a suspension can be used. In particular, polyacrylate latex, carboxymethylcellulose, polytetrafluoroethylene, and polyvinylidene fluoride are exemplified. As these binders, it is preferable to use those obtained by dispersing fine powder in water, and it is more preferable to use those in which the average size of the particles in the dispersion is 0.01 to 5 μm, and 0.05 to 1 μm. It is particularly preferred to use one. These binders can be used alone or as a mixture. If the amount of the binder is small, the holding power and cohesive strength of the electrode mixture are weak. If it is too large, the electrode volume increases and the capacity per unit volume or unit weight of the electrode decreases. For these reasons, the amount of binder added is 1
It is preferably from 30 to 30% by weight, particularly preferably from 2 to 10% by weight.

【0032】充填剤は、構成された電池において、化学
変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いること
ができる。通常、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの
オレフィン系ポリマー、ガラス、炭素などの繊維が用い
られる。フィラーの添加量は特に限定されないが、0〜
30重量%が好ましい。イオン導電剤は、無機及び有機
の固体電解質として知られている物を用いることがで
き、詳細は電解液の項に記載されている。圧力増強剤
は、電池の内圧を上げる化合物であり、炭酸リチウム等の炭
酸塩が代表例である。
As the filler, any fibrous material that does not cause a chemical change in the constructed battery can be used. Usually, fibers such as olefin-based polymers such as polypropylene and polyethylene, glass, and carbon are used. Although the amount of the filler is not particularly limited,
30% by weight is preferred. As the ionic conductive agent, those known as inorganic and organic solid electrolytes can be used, and the details are described in the section of the electrolytic solution. The pressure booster is a compound for raising the internal pressure of the battery, and a carbonate such as lithium carbonate is a typical example.

【0033】本発明で使用できる集電体は正極はアルミ
ニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはこれ
らの合金であり、負極は銅、ステンレス鋼、ニッケル、
チタン、またはこれらの合金である。集電体の形態は
箔、エキスパンドメタル、パンチングメタル、もしくは
金網である。特に、正極にはアルミニウム箔、負極には
銅箔が好ましい。箔の厚みとしては7μm〜100μm
が好ましく、さらに好ましくは7μm〜50μmであ
り、特に好ましくは7μm〜20μmである。エキスパ
ンドメタル、パンチングメタル、金網の厚みとしては7
μm〜200μmが好ましく、さらに好ましくは7μm
〜150μmであり、特に好ましくは7μm〜100μ
mである。集電体の純度としては98%以上が好まし
く、さらに好ましくは99%以上であり、特に好ましく
は99.3%以上である。集電体の表面は酸、アルカ
リ、有機溶剤などにより洗浄してもよい。
In the current collector which can be used in the present invention, the positive electrode is aluminum, stainless steel, nickel, titanium or an alloy thereof, and the negative electrode is copper, stainless steel, nickel,
Titanium or their alloys. The form of the current collector is foil, expanded metal, punched metal, or wire mesh. In particular, an aluminum foil is preferable for the positive electrode, and a copper foil is preferable for the negative electrode. 7 μm to 100 μm as foil thickness
Is preferably, more preferably, 7 μm to 50 μm, and particularly preferably, 7 μm to 20 μm. Expanded metal, punching metal, wire mesh thickness is 7
μm to 200 μm, more preferably 7 μm
To 150 μm, particularly preferably 7 μm to 100 μm.
m. The purity of the current collector is preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and particularly preferably 99.3% or more. The surface of the current collector may be washed with an acid, an alkali, an organic solvent, or the like.

【0034】集電体は、厚さを薄くするため、プラスチ
ックシートの両面上に金属層を形成したものがさらに好
ましい。プラスチックは、延伸性及び耐熱性に優れたも
のが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレートであ
る。金属だけでは、弾性がほとんどないので、外力に弱
い。プラスチック上に金属層を形成すれば、衝撃に強く
なる。より具体的には、集電体は、合成樹脂フィルムや
紙等の基材を電子伝導性の物質で被覆した複合集電体で
あっても良い。基材となる合成樹脂フィルムとしては、
フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボ
ネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミド、セルロ
ース誘電体、ポリスルホンを挙げることができる。基材
を被覆する電子伝導性の物質としては、黒鉛やカーボン
ブラック等の炭素質材料、アルミニウム、銅、ニッケ
ル、クロム、鉄、モリブデン、金、銀等の金属元素及び
これらの合金を挙げることができる。特に好ましい電子
伝導性の物質は金属であり、アルミニウム、銅、ニッケ
ル、ステンレス鋼である。複合集電体は、基材のシート
と金属シートを張り合わせる形態であってもよいし、蒸
着等により金属層を形成してもよい。
The current collector is more preferably formed by forming a metal layer on both sides of a plastic sheet in order to reduce the thickness. The plastic is preferably excellent in stretchability and heat resistance, and is, for example, polyethylene terephthalate. Metals alone have little elasticity and are vulnerable to external forces. If a metal layer is formed on plastic, it will be resistant to impact. More specifically, the current collector may be a composite current collector in which a base material such as a synthetic resin film or paper is coated with an electron conductive material. As a synthetic resin film as a base material,
Examples include fluororesin, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyimide, polyamide, cellulose dielectric, and polysulfone. Examples of the electron conductive material that coats the base material include carbonaceous materials such as graphite and carbon black, metal elements such as aluminum, copper, nickel, chromium, iron, molybdenum, gold, and silver and alloys thereof. it can. Particularly preferred electron conductive materials are metals, such as aluminum, copper, nickel and stainless steel. The composite current collector may be in a form in which a base sheet and a metal sheet are laminated, or a metal layer may be formed by vapor deposition or the like.

【0035】次に本発明における正負電極の構成につい
て説明する。正負電極は集電体の両面に電極合剤を塗布
した形態であることが好ましい。この場合、片面あたり
の層数は1層であっても2層以上から構成されていても
良い。片面あたりの層の数が2以上である場合、正極活
物質(もしくは負極材料)含有層が2層以上であっても
良い。より好ましい構成は、正極活物質(もしくは負極
材料)を含有する層と正極活物質(もしくは負極材料)
を含有しない層から構成される場合である。正極活物質
(もしくは負極材料)を含有しない層には、正極活物質
(もしくは負極材料)を含有する層を保護するための保
護層、分割された正極活物質(もしくは負極材料)含有
層の間にある中間層、正極活物質(もしくは負極材料)
含有層と集電体との間にある下塗り層等があり、本発明
においてはこれらを総称して補助層と言う。
Next, the structure of the positive and negative electrodes in the present invention will be described. The positive and negative electrodes preferably have a form in which an electrode mixture is applied to both surfaces of a current collector. In this case, the number of layers per side may be one or two or more. When the number of layers per side is two or more, the number of layers containing the positive electrode active material (or the negative electrode material) may be two or more. More preferably, the layer containing the positive electrode active material (or the negative electrode material) and the positive electrode active material (or the negative electrode material)
This is a case where it is composed of a layer containing no. The layer containing no positive electrode active material (or negative electrode material) includes a protective layer for protecting the layer containing the positive electrode active material (or negative electrode material), and a layer between the divided positive electrode active material (or negative electrode material) containing layer. Layer, positive electrode active material (or negative electrode material)
There is an undercoat layer between the containing layer and the current collector, and these are collectively referred to as an auxiliary layer in the present invention.

【0036】保護層は正負電極の両方または正負電極の
いずれかにあることが好ましい。負極において、リチウ
ムを電池内で負極材料に挿入する場合は負極は保護層を
有する形態であることが望ましい。保護層は、少なくと
も1層からなり、同種又は異種の複数層により構成され
ていても良い。また、集電体の両面の合剤層の内の片面
にのみ保護層を有する形態であっても良い。これらの保
護層は、水不溶性の粒子と結着剤等から構成される。結
着剤は、前述の電極合剤を形成する際に用いられる結着
剤を用いることが出来る。水不溶性の粒子としては、種
種の導電性粒子、実質的に導電性を有さない有機及び無
機の粒子を用いることができる。水不溶性粒子の水への
溶解度は、100PPM 以下、好ましくは不溶性のものが
好ましい。保護層に含まれる粒子の割合は2.5重量%
以上、96重量%以下が好ましく、5重量%以上、95
重量%以下がより好ましく、10重量%以上、93重量
%以下が特に好ましい。
Preferably, the protective layer is on both the positive and negative electrodes or on either the positive or negative electrode. In the negative electrode, when lithium is inserted into the negative electrode material in the battery, the negative electrode preferably has a form having a protective layer. The protective layer is composed of at least one layer, and may be composed of a plurality of layers of the same type or different types. Further, the current collector may have a form in which the protective layer is provided only on one side of the mixture layer on both sides. These protective layers are composed of water-insoluble particles, a binder and the like. As the binder, the binder used when forming the above-mentioned electrode mixture can be used. As the water-insoluble particles, various kinds of conductive particles, organic and inorganic particles having substantially no conductivity can be used. The solubility of the water-insoluble particles in water is 100 ppm or less, and preferably the insoluble particles are insoluble. 2.5% by weight of particles contained in the protective layer
Not less than 96% by weight, preferably not less than 5% by weight and 95% by weight.
% By weight or less, more preferably 10% by weight or more and 93% by weight or less.

【0037】水不溶性の導電性粒子としては、金属、金
属酸化物、金属繊維、炭素繊維、カーボンブラックや黒
鉛等の炭素粒子を挙げることが出来る。これらの水不溶
導電性粒子の中で、アルカリ金属特にリチウムとの反応
性が低いものが好ましく、金属粉末、炭素粒子がより好
ましい。粒子を構成する元素の20℃における電気抵抗
率としては、5×109 Ω・m以下が好ましい。
Examples of the water-insoluble conductive particles include metals, metal oxides, metal fibers, carbon fibers, and carbon particles such as carbon black and graphite. Among these water-insoluble conductive particles, those having low reactivity with alkali metals, particularly lithium, are preferable, and metal powder and carbon particles are more preferable. The electric resistivity at 20 ° C. of the elements constituting the particles is preferably 5 × 10 9 Ω · m or less.

【0038】金属粉末としては、リチウムとの反応性が
低い金属、即ちリチウム合金を作りにくい金属が好まし
く、具体的には、銅、ニッケル、鉄、クロム、モリブデ
ン、チタン、タングステン、タンタルが好ましい。これ
らの金属粉末の形は、針状、柱状、板状、塊状のいずれ
でもよく、最大径が0.02μm以上、20μm以下が
好ましく、0.1μm以上、10μm以下がより好まし
い。これらの金属粉末は、表面が過度に酸化されていな
いものが好ましく、酸化されているときには還元雰囲気
で熱処理することが好ましい。
As the metal powder, a metal having low reactivity with lithium, that is, a metal which is unlikely to form a lithium alloy is preferable, and specifically, copper, nickel, iron, chromium, molybdenum, titanium, tungsten, and tantalum are preferable. The shape of these metal powders may be any of a needle shape, a column shape, a plate shape, and a lump shape, and the maximum diameter is preferably 0.02 μm or more and 20 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. It is preferable that the surface of these metal powders is not excessively oxidized. When the surfaces are oxidized, it is preferable to perform heat treatment in a reducing atmosphere.

【0039】炭素粒子としては、従来電極活物質が導電
性でない場合に併用する導電材料として用いられる公知
の炭素材料を用いることが出来る。具体的には電極合剤
を作る際に用いられる導電剤が用いられる。
As the carbon particles, there can be used known carbon materials which are conventionally used as a conductive material when the electrode active material is not conductive. Specifically, a conductive agent used when preparing an electrode mixture is used.

【0040】実質的に導電性を持たない水不溶性粒子と
しては、テフロンの微粉末、SiC、窒化アルミニウ
ム、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、ムライト、フ
ォルステライト、ステアタイトを挙げることが出来る。
これらの粒子は、導電性粒子と併用してもよく、導電性
粒子の0.01倍以上、10倍以下で使うと好ましい。
Examples of the water-insoluble particles having substantially no conductivity include fine powder of Teflon, SiC, aluminum nitride, alumina, zirconia, magnesia, mullite, forsterite, and steatite.
These particles may be used in combination with the conductive particles, and are preferably used in an amount of 0.01 to 10 times the conductive particles.

【0041】正(負)の電極シートは正(負)極の合剤
を集電体の上に塗布、乾燥、圧縮する事により作成する
事ができる。合剤の調製は正極活物質(あるいは負極材
料)および導電剤を混合し、結着剤(樹脂粉体のサスペ
ンジョンまたはエマルジョン状のもの)、および分散媒
を加えて混練混合し、引続いて、ミキサー、ホモジナイ
ザー、ディゾルバー、プラネタリミキサー、ペイントシ
ェイカー、サンドミル等の攪拌混合機、分散機で分散し
て行うことが出来る。分散媒としては水もしくは有機溶
媒が用いられるが、水が好ましい。このほか、適宜充填
剤、イオン導電剤、圧力増強剤等の添加剤を添加しても
良い。分散液のpHは負極では5〜10、正極では7〜
12が好ましい。
The positive (negative) electrode sheet can be prepared by applying a positive (negative) electrode mixture on a current collector, drying and compressing. For the preparation of the mixture, a positive electrode active material (or a negative electrode material) and a conductive agent are mixed, a binder (a suspension or emulsion of resin powder), and a dispersion medium are added and kneaded and mixed. The dispersion can be carried out by a stirring mixer such as a mixer, a homogenizer, a dissolver, a planetary mixer, a paint shaker, a sand mill, or a disperser. Water or an organic solvent is used as the dispersion medium, but water is preferred. In addition, additives such as a filler, an ion conductive agent, and a pressure enhancer may be appropriately added. The pH of the dispersion is 5 to 10 for the negative electrode and 7 to 10 for the positive electrode.
12 is preferred.

【0042】塗布は種々の方法で行うことが出来るが、
例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレ
ード法、ナイフ法、エクストルージョン法、スライド
法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法及び
スクイーズ法を挙げることが出来る。エクストルージョ
ンダイを用いる方法、スライドコーターを用いる方法が
特に好ましい。塗布は、0.1〜100m/分の速度で
実施されることが好ましい。この際、合剤ペーストの液
物性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定すること
により、良好な塗布層の表面状態を得ることが出来る。
電極層が複数の層である場合にはそれらの複数層を同時
に塗布することが、均一な電極の製造、製造コスト等の
観点から好ましい。その塗布層の厚み、長さや巾は、電
池の大きさにより決められる。典型的な塗布層の厚みは
乾燥後圧縮された状態で10〜1000μmである。塗
布後の電極シートは、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、
電子線及び低湿風の作用により乾燥、脱水される。これ
らの方法は単独あるいは組み合わせて用いることが出来
る。乾燥温度は80〜350℃の範囲が好ましく、特に
100〜260℃の範囲が好ましい。乾燥後の含水量は
2000ppm以下が好ましく、500ppm以下がよ
り好ましい。電極シートの圧縮は、一般に採用されてい
るプレス方法を用いることが出来るが、特に金型プレス
法やカレンダープレス法が好ましい。プレス圧は、特に
限定されないが、10kg/cm2 〜3t/cm2 が好
ましい。カレンダープレス法のプレス速度は、0.1〜
50m/分が好ましい。プレス温度は、室温〜200℃
が好ましい。
The coating can be performed by various methods.
Examples of the method include a reverse roll method, a direct roll method, a blade method, a knife method, an extrusion method, a slide method, a curtain method, a gravure method, a bar method, a dip method, and a squeeze method. A method using an extrusion die and a method using a slide coater are particularly preferable. The coating is preferably performed at a speed of 0.1 to 100 m / min. At this time, by selecting the above-mentioned coating method in accordance with the liquid physical properties and drying properties of the mixture paste, a good surface state of the coating layer can be obtained.
When the electrode layer has a plurality of layers, it is preferable to apply the plurality of layers simultaneously from the viewpoint of uniform electrode production, production cost, and the like. The thickness, length and width of the coating layer are determined by the size of the battery. A typical thickness of the coating layer is 10 to 1000 μm in a compressed state after drying. The electrode sheet after application is hot air, vacuum, infrared, far infrared,
It is dried and dehydrated by the action of electron beams and low humidity air. These methods can be used alone or in combination. The drying temperature is preferably in the range of 80 to 350C, particularly preferably in the range of 100 to 260C. The water content after drying is preferably 2000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less. The compression of the electrode sheet can be performed by a commonly used pressing method, but a die pressing method and a calendar pressing method are particularly preferable. The press pressure is not particularly limited, but is preferably 10 kg / cm 2 to 3 t / cm 2 . The press speed of the calendar press method is 0.1 ~
50 m / min is preferred. Press temperature is from room temperature to 200 ℃
Is preferred.

【0043】本発明で使用できるセパレータは、イオン
透過度が大きく、所定の機械的強度を持ち、絶縁性の薄
膜であれば良く、材質として、オレフィン系ポリマー、
フッ素系ポリマー、セルロース系ポリマー、ポリイミ
ド、ナイロン、ガラス繊維、アルミナ繊維が用いられ、
形態として、不織布、織布、微孔性フィルムが用いられ
る。特に、材質として、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンとポリエチレンの混合体、ポリプロ
ピレンとテフロンの混合体、ポリエチレンとテフロンの
混合体が好ましく、形態として微孔性フィルムであるも
のが好ましい。特に、孔径が0.01〜1μm、厚みが
5〜50μmの微孔性フィルムが好ましい。これらの微
孔性フィルムは単独の膜であっても、微孔の形状や密度
等や材質等の性質の異なる2層以上からなる複合フィル
ムであっても良い。例えば、ポリエチレンフィルムとポ
リプロピレンフィルムを張り合わせた複合フィルムを挙
げることができる。
The separator that can be used in the present invention may be any thin film having high ion permeability, a predetermined mechanical strength, and an insulating thin film.
Fluorine polymer, cellulose polymer, polyimide, nylon, glass fiber, alumina fiber is used,
As the form, a nonwoven fabric, a woven fabric, or a microporous film is used. In particular, the material is preferably polypropylene, polyethylene, a mixture of polypropylene and polyethylene, a mixture of polypropylene and Teflon, a mixture of polyethylene and Teflon, and the form is preferably a microporous film. In particular, a microporous film having a pore size of 0.01 to 1 μm and a thickness of 5 to 50 μm is preferable. These microporous films may be a single film or a composite film composed of two or more layers having different properties such as the shape, density, and material of the micropores. For example, a composite film obtained by laminating a polyethylene film and a polypropylene film can be used.

【0044】電解液は一般に支持塩と溶媒から構成され
る。リチウム二次電池における支持塩はリチウム塩が主
として用いられる。本発明で使用出来るリチウム塩とし
ては、例えば、LiClO4、LiBF4、LiPF6
LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiB10
Cl10、LiOSO2n 2n+1で表されるフルオロス
ルホン酸(nは6以下の正の整数)、LiN(SO2
n2n+1)(SO2m2m+1)で表されるイミド塩
(m、nはそれぞれ6以下の正の整数)、LiC(SO
2p2p+1)(SO2q2q+1)(SO2r2r+1)で
表されるメチド塩(p、q、rはそれぞれ6以下の正の
整数)、低級脂肪族カルボン酸リチウム、LiAlCl
4 、LiCl、LiBr、LiI、クロロボランリチウ
ム、四フェニルホウ酸リチウムなどのLi塩を上げるこ
とが出来、これらの一種または二種以上を混合して使用
することができる。なかでもLiBF4及び/あるいは
LiPF6を溶解したものが好ましい。支持塩の濃度
は、特に限定されないが、電解液1リットル当たり0.
2〜3モルが好ましい。
The electrolyte generally comprises a supporting salt and a solvent. As a supporting salt in a lithium secondary battery, a lithium salt is mainly used. Examples of the lithium salt that can be used in the present invention include LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 ,
LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiB 10
Cl 10 , fluorosulfonic acid represented by LiOSO 2 C n F 2n + 1 (n is a positive integer of 6 or less), LiN (SO 2 C
n F 2n + 1) (SO 2 C m F 2m + 1) represented by the imide salt (m, n is a positive integer, respectively 6 or less), LiC (SO
2 C p F 2p + 1) (SO 2 C q F 2q + 1) (SO 2 C r F 2r + 1 methide salts (p represented by), q, r are each 6 or less positive integer), Lithium lower aliphatic carboxylate, LiAlCl
4 , Li salts such as LiCl, LiBr, LiI, lithium chloroborane and lithium tetraphenylborate can be used, and one or more of these can be used in combination. Among them, those in which LiBF 4 and / or LiPF 6 are dissolved are preferable. The concentration of the supporting salt is not particularly limited, but may be 0.1 to 1 liter of the electrolytic solution.
2-3 moles are preferred.

【0045】本発明で使用できる溶媒としては、プロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネート、クロロエチレンカーボネート、炭酸トリフ
ルオロメチルエチレン、炭酸ジフルオロメチルエチレ
ン、炭酸モノフルオロメチルエチレン、六フッ化メチル
アセテート、三フッ化メチルアセテート、ジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボ
ネート、γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル、酢酸メチ
ル、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、
2−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシ
ド、1,3−ジオキソラン、2,2−ビス(トリフルオ
ロメチル)−1,3−ジオキソラン、ホルムアミド、ジ
メチルホルムアミド、ジオキソラン、ジオキサン、アセ
トニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン
酸トリエステル、ホウ酸トリエステル、トリメトキシメ
タン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、3−メチル−
2−オキサゾリジノン、3−アルキルシドノン(アルキ
ル基はプロピル、イソプロピル、ブチル基等)、プロピ
レンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、
エチルエーテル、1,3−プロパンサルトンなどの非プ
ロトン性有機溶媒を挙げることができ、これらの一種ま
たは二種以上を混合して使用する。これらのなかでは、
カーボネート系の溶媒が好ましく、環状カーボネートと
非環状カーボネートを混合して用いるのが特に好まし
い。環状カーボネート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が好ましい。また、非環状カー
ボネートとしては、ジエチルカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、メチルエチルカーボネートをが好ましい。
本発明で使用できる電解液としては、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート、1,2−ジメトキシエ
タン、ジメチルカーボネートあるいはジエチルカーボネ
ートを適宜混合した電解液にLiCF3SO3、LiCl
4、LiBF4および/またはLiPF6を含む電解液
が好ましい。特にプロピレンカーボネートもしくはエチ
レンカーボネートの少なくとも一方とジメチルカーボネ
ートもしくはジエチルカーボネートの少なくとも一方の
混合溶媒に、LiCF3SO3、LiClO4、もしくは
LiBF4の中から選ばれた少なくとも一種の塩とLi
PF 6を含む電解液が好ましい。これら電解液を電池内
に添加する量は特に限定されず、正極材料や負極材料の
量や電池のサイズに応じて用いることができる。
Solvents usable in the present invention include propylene
Lencarbonate, ethylene carbonate, butyleneca
-Carbonate, chloroethylene carbonate, trifcarbonate
Fluoromethylethylene, difluoromethylethylene carbonate
, Monofluoromethyl ethylene carbonate, methyl hexafluoride
Acetate, methyl trifluoride acetate, dimethyl car
Bonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate
, Gamma-butyrolactone, methyl formate, methyl acetate
1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran,
2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxy
Do, 1,3-dioxolan, 2,2-bis (trifluoro
Romethyl) -1,3-dioxolan, formamide, di
Methylformamide, dioxolan, dioxane, ace
Tonitrile, nitromethane, ethyl monoglyme, phosphorus
Acid triester, boric acid triester, trimethoxymeth
Tan, dioxolane derivative, sulfolane, 3-methyl-
2-oxazolidinone, 3-alkylsydnone (alk
Propyl, isopropyl, butyl, etc.), propyl
Lencarbonate derivative, tetrahydrofuran derivative,
Non-prototypes such as ethyl ether and 1,3-propane sultone
And rotonic organic solvents.
Or a mixture of two or more. Among these,
Carbonate solvents are preferred, and cyclic carbonates and
It is particularly preferable to use a mixture of acyclic carbonates.
No. Ethylene carbonate as a cyclic carbonate,
Propylene carbonate is preferred. Also, non-annular cars
As carbonates, diethyl carbonate, dimethyl carbonate
Carbonate and methyl ethyl carbonate are preferred.
As the electrolytic solution that can be used in the present invention, ethylene carbonate
Salt, propylene carbonate, 1,2-dimethoxyethyl
Tan, dimethyl carbonate or diethyl carbonate
LiCF is added to the electrolyte solutionThreeSOThree, LiCl
OFour, LiBFFourAnd / or LiPF6Electrolyte containing
Is preferred. Especially propylene carbonate or ethyl
At least one of lencarbonate and dimethyl carbonate
And / or diethyl carbonate
LiCF in the mixed solventThreeSOThree, LiClOFourOr
LiBFFourLi and at least one salt selected from
PF 6An electrolytic solution containing Put these electrolytes in the battery
The amount added to the material is not particularly limited.
It can be used depending on the amount and the size of the battery.

【0046】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
併用することができる。固体電解質としては、無機固体
電解質と有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質
には、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよ
く知られている。なかでも、Li3N、LiI、Li5
2、Li3N−LiI−LiOH、Li4SiO4、Li
4SiO4−LiI−LiOH、xLi3PO4(1-X)
4SiO4、Li2SiS3、硫化リン化合物などが有効
である。
In addition to the electrolytic solution, the following solid electrolyte can be used in combination. Solid electrolytes are classified into inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes. Well-known inorganic solid electrolytes include nitrides, halides, and oxyacid salts of Li. Among them, Li 3 N, LiI, Li 5 N
I 2, Li 3 N-LiI -LiOH, Li 4 SiO 4, Li
4 SiO 4 -LiI-LiOH, xLi 3 PO 4 - (1-X) L
i 4 SiO 4, Li 2 SiS 3, it is effective and phosphorus sulfide compounds.

【0047】有機固体電解質では、ポリエチレンオキサ
イド誘導体か該誘導体を含むポリマー、ポリプロピレン
オキサイド誘導体あるいは該誘導体を含むポリマー、イ
オン解離基を含むポリマー、イオン解離基を含むポリマ
ーと上記非プロトン性電解液の混合物、リン酸エステル
ポリマー、非プロトン性極性溶媒を含有させた高分子マ
トリックス材料が有効である。さらに、ポリアクリロニ
トリルを電解液に添加する方法もある。また、無機と有
機固体電解質を併用する方法も知られている。
As the organic solid electrolyte, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the derivative, a polypropylene oxide derivative or a polymer containing the derivative, a polymer containing an ion dissociating group, a mixture of a polymer containing an ion dissociating group and the above aprotic electrolyte solution , A phosphate matrix polymer, and a polymer matrix material containing an aprotic polar solvent are effective. Furthermore, there is a method of adding polyacrylonitrile to the electrolytic solution. In addition, a method of using an inorganic and an organic solid electrolyte in combination is also known.

【0048】また、放電や充放電特性を改良する目的
で、他の化合物を電解質に添加しても良い。例えば、ピ
リジン、ピロリン、ピロール、トリフェニルアミン、フ
ェニルカルバゾール、トリエチルフォスファイト、トリ
エタノールアミン、環状エーテル、エチレンジアミン、
n−グライム、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼ
ン誘導体、硫黄、キノンイミン染料、N−置換オキサゾ
リジノンとN, N’−置換イミダリジノン、エチレング
リコールジアルキルエーテル、第四級アンモニウム塩、
ポリエチレングリコール、ピロール、2−メトキシエタ
ノール、AlCl 3 、導電性ポリマー電極活物質のモノ
マー、トリエチレンホスホルアミド、トリアルキルホス
フィン、モルホリン、カルボニル基を持つアリール化合
物、12−クラウン−4のようなクラウンエーテル類、
ヘキサメチルホスホリックトリアミドと4−アルキルモ
ルホリン、二環性の三級アミン、オイル、四級ホスホニ
ウム塩、三級スルホニウム塩などを挙げることができ
る。特に好ましいのはトリフェニルアミン、フェニルカ
ルバゾールを単独もしくは組み合わせて用いた場合であ
る。
Also, the purpose of improving discharge and charge / discharge characteristics
Then, another compound may be added to the electrolyte. For example,
Lysine, pyrroline, pyrrole, triphenylamine,
Phenyl carbazole, triethyl phosphite, tri
Ethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine,
n-glyme, hexaphosphoric triamide, nitrobenze
Derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazones
Lizinone and N, N'-substituted imidaridinone, ethylene glycol
Recall dialkyl ether, quaternary ammonium salt,
Polyethylene glycol, pyrrole, 2-methoxy eta
Knoll, AlCl Three, Conductive polymer electrode active material
Mer, triethylene phosphoramide, trialkyl phos
Aryl compounds having fin, morpholine and carbonyl groups
, Crown ethers such as 12-crown-4,
Hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmo
Ruphorin, bicyclic tertiary amine, oil, quaternary phosphoni
And tertiary sulfonium salts.
You. Particularly preferred are triphenylamine, phenylca
When using rubazole alone or in combination
You.

【0049】また、電解液を不燃性にするために含ハロ
ゲン溶媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを
電解液に含ませることができる。また、高温保存に適性
をもたせるために電解液に炭酸ガスを含ませることがで
きる。
Further, in order to make the electrolytic solution nonflammable, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride chloride can be contained in the electrolytic solution. In addition, carbon dioxide gas can be included in the electrolytic solution in order to provide suitability for high-temperature storage.

【0050】電解液は、水分及び遊離酸分をできるだけ
含有しないことが望ましい。このため、電解液の原料は
充分な脱水と精製をしたものが好ましい。また、電解液
の調整は、露点がマイナス30℃以下の乾燥空気中もし
くは不活性ガス中が好ましい。電解液中の水分及び遊離
酸分の量は、0.1〜500ppm、より好ましくは
0.2〜100ppmである。
It is desirable that the electrolyte contains as little water and free acid as possible. For this reason, it is preferable that the raw material of the electrolytic solution is sufficiently dehydrated and purified. The adjustment of the electrolytic solution is preferably performed in dry air or an inert gas having a dew point of −30 ° C. or less. The amount of water and free acid in the electrolytic solution is 0.1 to 500 ppm, more preferably 0.2 to 100 ppm.

【0051】電解液は、全量を1回で注入してもよい
が、2回以上に分けて注入することが好ましい。2回以
上に分けて注入する場合、それぞれの液は同じ組成で
も、違う組成(例えば、非水溶媒あるいは非水溶媒にリ
チウム塩を溶解した溶液を注入した後、前記溶媒より粘
度の高い非水溶媒あるいは非水溶媒にリチウム塩を溶解
した溶液を注入)でも良い。また、電解液の注入時間の
短縮等のために、電池缶を減圧したり、電池缶に遠心力
や超音波をかけることを行ってもよい。
The total amount of the electrolytic solution may be injected at one time, but it is preferable to inject it in two or more portions. In the case of injecting two or more times, each liquid may have the same composition but different compositions (for example, after injecting a non-aqueous solvent or a solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent, a non-aqueous solution having a higher viscosity than the solvent may be used). A solution in which a lithium salt is dissolved in a solvent or a non-aqueous solvent is injected). Further, in order to shorten the injection time of the electrolyte solution, the pressure of the battery can may be reduced, or a centrifugal force or an ultrasonic wave may be applied to the battery can.

【0052】本発明で使用できる電池缶および電池蓋は
材質としてニッケルメッキを施した鉄鋼板、ステンレス
鋼板(SUS304、SUS304L,SUS304
N、SUS316、SUS316L、SUS430、S
US444等)、ニッケルメッキを施したステンレス鋼
板(同上)、アルミニウムまたはその合金、ニッケル、
チタン、銅であり、形状として、真円形筒状、楕円形筒
状、正方形筒状、長方形筒状である。特に、外装缶が負
極端子を兼ねる場合は、ステンレス鋼板、ニッケルメッ
キを施した鉄鋼板が好ましく、外装缶が正極端子を兼ね
る場合は、ステンレス鋼板、アルミニウムまたはその合
金が好ましい。電池缶の形状はボタン、コイン、シー
ト、シリンダー、角などのいずれでも良い。電池缶の内
圧上昇の対策として封口板に安全弁を用いることができ
る。この他、電池缶やガスケット等の部材に切り込みを
いれる方法も利用することが出来る。この他、従来から
知られている種々の安全素子(例えば、過電流防止素子
として、ヒューズ、バイメタル、PTC素子等)を備え
つけても良い。
The battery can and the battery lid which can be used in the present invention are made of nickel-plated iron steel plate or stainless steel plate (SUS304, SUS304L, SUS304).
N, SUS316, SUS316L, SUS430, S
US444, etc.), nickel-plated stainless steel plate (same as above), aluminum or its alloy, nickel,
They are titanium and copper, and have a shape of a perfect circular cylinder, an elliptical cylinder, a square cylinder, or a rectangular cylinder. In particular, when the outer can also serves as the negative electrode terminal, a stainless steel plate or a nickel-plated iron steel plate is preferable, and when the outer can also serves as the positive electrode terminal, a stainless steel plate, aluminum or an alloy thereof is preferable. The shape of the battery can may be any of buttons, coins, sheets, cylinders, corners, and the like. A safety valve can be used for the sealing plate as a measure against the rise in the internal pressure of the battery can. In addition, a method of cutting a member such as a battery can or a gasket can also be used. In addition, various conventionally known safety elements (for example, a fuse, a bimetal, a PTC element, or the like as an overcurrent prevention element) may be provided.

【0053】本発明で使用するリード板には、電気伝導
性をもつ金属(例えば、鉄、ニッケル、チタン、クロ
ム、モリブデン、銅、アルミニウム等)やそれらの合金
を用いることが出来る。電池蓋、電池缶、電極シート、
リード板の溶接法は、公知の方法(例、直流又は交流の
電気溶接、レーザー溶接、超音波溶接)を用いることが
出来る。封口用シール剤は、アスファルト等の従来から
知られている化合物や混合物を用いることが出来る。
For the lead plate used in the present invention, a metal having electrical conductivity (for example, iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum, copper, aluminum, etc.) or an alloy thereof can be used. Battery lid, battery can, electrode sheet,
As a method for welding the lead plate, a known method (eg, DC or AC electric welding, laser welding, ultrasonic welding) can be used. A conventionally known compound or mixture such as asphalt can be used as the sealing agent for sealing.

【0054】本発明で使用できるガスケットは、材質と
して、オレフィン系ポリマー、フッ素系ポリマー、セル
ロース系ポリマー、ポリイミド、ポリアミドであり、耐
有機溶媒性及び低水分透過性から、オレフィン系ポリマ
ーが好ましく、特にプロピレン主体のポリマーが好まし
い。さらに、プロピレンとエチレンのブロック共重合ポ
リマーであることが好ましい。
The gaskets usable in the present invention are olefin polymers, fluorine polymers, cellulose polymers, polyimides and polyamides, and olefin polymers are preferred from the viewpoint of organic solvent resistance and low moisture permeability. Propylene-based polymers are preferred. Further, it is preferably a block copolymer of propylene and ethylene.

【0055】以上のようにして組み立てられた電池は、
エージング処理を施すのが好ましい。エージング処理に
は、前処理、活性化処理及び後処理などがあり、これに
より高い充放電容量とサイクル性に優れた電池を製造す
ることができる。前処理は、電極内のリチウムの分布を
均一化するための処理で、例えば、リチウムの溶解制
御、リチウムの分布を均一にするための温度制御、揺動
及び/または回転処理、充放電の任意の組み合わせが行
われる。活性化処理は電池本体の負極に対してリチウム
を挿入させるための処理で、電池の実使用充電時のリチ
ウム挿入量の50〜120%を挿入するのが好ましい。
後処理は活性化処理を十分にさせるための処理であり、
電池反応を均一にするための保存処理と、判定のための
充放電処理当があり、任意に組み合わせることができ
る。
The battery assembled as described above is
It is preferable to perform an aging treatment. The aging treatment includes a pretreatment, an activation treatment, and a post-treatment, whereby a battery having high charge / discharge capacity and excellent cycleability can be manufactured. The pre-treatment is a treatment for making the distribution of lithium in the electrode uniform, such as a control of dissolution of lithium, a temperature control for making the distribution of lithium uniform, a swing and / or rotation treatment, and an optional charge and discharge. Are performed. The activation process is a process for inserting lithium into the negative electrode of the battery body, and it is preferable to insert 50 to 120% of the amount of lithium inserted when the battery is actually used and charged.
The post-processing is a process for sufficiently activating the activation process,
There are a preservation process for making the battery reaction uniform and a charge / discharge process for determination, and these can be arbitrarily combined.

【0056】本発明の活性化前の好ましいエージング条
件(前処理条件)は次の通りである。温度は30℃以上
70℃以下が好ましく、30℃以上60℃以下がより好
ましく、40℃以上60℃以下がさらに好ましい。ま
た、開路電圧は2.5V以上3.8V以下が好ましく、
2.5V以上3.5V以下がより好ましく、2.8V以
上3.3V以下がさらに好ましい。エージング期間は1
日以上20日以下が好ましく、1日以上15日以下が特
に好ましい。活性化の充電電圧は4.0V以上が好まし
く、4.05V以上4.3V以下がより好ましく、4.
1V以上4.2V以下が更に好ましい。活性化後のエー
ジング条件としては、開路電圧が3.9V以上4.3V
以下が好ましく、4.0V以上4.2V以下が特に好ま
しく、温度は30℃以上70℃以下が好ましく、40℃
以上60℃以下が特に好ましい。エージング期間は0.
2日以上20日以下が好ましく、0.5日以上5日以下
が特に好ましい。
Preferred aging conditions (pretreatment conditions) before activation of the present invention are as follows. The temperature is preferably from 30 ° C. to 70 ° C., more preferably from 30 ° C. to 60 ° C., and even more preferably from 40 ° C. to 60 ° C. The open circuit voltage is preferably 2.5 V or more and 3.8 V or less,
2.5 V or more and 3.5 V or less are more preferable, and 2.8 V or more and 3.3 V or less are more preferable. Aging period is 1
It is preferably from 20 days to 20 days, particularly preferably from 1 day to 15 days. The charging voltage for activation is preferably 4.0 V or more, more preferably 4.05 V or more and 4.3 V or less, and 4.0 V or more.
The voltage is more preferably from 1 V to 4.2 V. As the aging condition after activation, the open circuit voltage is 3.9 V or more and 4.3 V.
The temperature is preferably from 4.0 V to 4.2 V, and the temperature is preferably from 30 ° C. to 70 ° C.
A temperature of at least 60 ° C is particularly preferred. The aging period is 0.
It is preferably from 2 days to 20 days, particularly preferably from 0.5 days to 5 days.

【0057】本発明の電池は必要に応じて外装材で被覆
される。外装材としては、熱収縮チューブ、粘着テー
プ、金属フィルム、紙、布、塗料、プラスチックケース
等がある。また、外装の少なくとも一部に熱で変色する
部分を設け、使用中の熱履歴がわかるようにしても良
い。
The battery of the present invention is covered with an exterior material if necessary. Examples of the exterior material include a heat-shrinkable tube, an adhesive tape, a metal film, paper, cloth, paint, a plastic case, and the like. Further, at least a part of the exterior may be provided with a portion that changes color by heat so that the heat history during use can be recognized.

【0058】本発明の電池は必要に応じて複数本を直列
及び/または並列に組み電池パックに収納される。電池
パックには正温度係数抵抗体、温度ヒューズ、ヒューズ
及び/または電流遮断素子等の安全素子の他、安全回路
(各電池及び/または組電池全体の電圧、温度、電流等
をモニターし、必要なら電流を遮断する機能を有す回
路)を設けても良い。また電池パックには、組電池全体
の正極及び負極端子以外に、各電池の正極及び負極端
子、組電池全体及び各電池の温度検出端子、組電池全体
の電流検出端子等を外部端子として設けることもでき
る。また電池パックには、電圧変換回路(DC−DCコ
ンバータ等)を内蔵しても良い。また各電池の接続は、
リード板を溶接することで固定しても良いし、ソケット
等で容易に着脱できるように固定しても良い。さらに
は、電池パックに電池残存容量、充電の有無、使用回数
等の表示機能を設けても良い。
The batteries of the present invention are assembled in series and / or in parallel as required and stored in a battery pack. In addition to safety elements such as positive temperature coefficient resistors, thermal fuses, fuses and / or current interrupting elements, battery packs have safety circuits (voltage, temperature, current, etc. of each battery and / or assembled battery as a whole, Then, a circuit having a function of interrupting the current may be provided. In addition to the positive and negative terminals of the whole battery pack, the positive and negative terminals of each battery, the temperature detection terminals of the whole battery pack and each battery, the current detection terminals of the whole battery pack, etc. shall be provided as external terminals on the battery pack. Can also. The battery pack may have a built-in voltage conversion circuit (such as a DC-DC converter). In addition, connection of each battery
The lead plate may be fixed by welding, or may be fixed with a socket or the like so as to be easily detachable. Further, the battery pack may be provided with a display function of the remaining battery capacity, the presence or absence of charging, the number of times of use, and the like.

【0059】本発明の電池は様々な機器に使用される。
特に、ビデオムービー、モニター内蔵携帯型ビデオデッ
キ、モニター内蔵ムービーカメラ、デジタルカメラ、コ
ンパクトカメラ、一眼レフカメラ、レンズ付きフィル
ム、ノート型パソコン、ノート型ワープロ、電子手帳、
携帯電話、コードレス電話、ヒゲソリ、電動工具、電動
ミキサー、自動車等に使用されることが好ましい。
The battery of the present invention is used for various devices.
In particular, video movies, portable VCRs with built-in monitors, movie cameras with built-in monitors, digital cameras, compact cameras, SLR cameras, film with lenses, notebook computers, notebook word processors, electronic organizers,
It is preferably used for mobile phones, cordless phones, razors, electric tools, electric mixers, automobiles and the like.

【0060】[0060]

【実施例】以下に具体例をあげ、本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明は実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples below, but the present invention is not limited to the examples.

【0061】実施例−1 負極材料として多結晶ケイ素単体(化合物−1)、冶金
学的に合成した以下の合金化合物として、Si−Ag合
金(化合物−2 原子比60−40、化合物−3 原子
比80−20、化合物−4 原子比30−70)、Si
−Al(化合物−5 原子比60−40)、Si−Ag
−Cd(化合物−6 60−30−10)、Si−Zn
(化合物−7 原子比60−40)、Si−Au(化合
物−68原子比60−40)、Si−Ag−In(化合
物−9 原子比60−30−10)、Si−Ge(化合
物−10 原子比60−40)、Si−Ag−Sn(化
合物−11 原子比60−30−10)、Si−Ag−
Sb(化合物−12 原子比60−30−10)、Si
−Ag−Ni(化合物−13 原子比60−30−1
0)、冶金学的に合成したLi4 Siからイソプロピル
アルコールを用いてLiを100%溶出させたケイ素を
アルゴンガス中で粉砕して得られたケイ素(化合物−1
4)、化合物−1のケイ素とコロイダルシリカを混合
し、1000℃で加熱して得られた固形物をアルゴンガ
ス中で振動ミルにて粉体にしたSi−SiO2 (化合物
−15 重量比80−20、化合物−16 重量比90
−10、化合物−17 重量比60−400)、同様の
方法でアルミナゾルを用いて得られたSi−Al2 3
(化合物−18 重量比90−10)、化合物−2に化
合物−16と同じ方法でSiO2 を付着させた化合物
(化合物−19 化合物−2−SiO2 重量比 90
−10)、無電解めっき法にて化合物−1のケイ素表面
にめっきした化合物として、Agめっきした(還元剤と
してデキストリン、Ag源としてはAgNO3 )ケイ素
(化合物−20 Si−Agの原子比 60−40)、
同じくNiめっきした(還元剤としてNaH2 PO2
Ni源としてNiSO4 )ケイ素(化合物−21 Si
−Niの原子比 60−40、化合物−22 原子比8
0−20、化合物−23 原子比30−70)、同じく
Znめっきした(還元剤としてNaBH4 、Zn源とし
てZnO)ケイ素(化合物−24Si−Znの原子比
60−40)、化合物−2を無電解メッキ法にてNiを
めっきした化合物(化合物−25 化合物−2−Ni
重量比80−20)ポリフッ化ビニリデン3gをN−メ
チルピロリドン50gに溶かした液に化合物−1のケイ
素を30g添加し、混合混練した後、乾燥し、自動乳鉢
にて粉砕した粉体(化合物−26)を用いた。化合物ー
2を上記方法でポリフッ化ビニリデンを被覆した化合物
(化合物−27 化合物−2−ポリフッ化ビニリデンの
重量比 90−10)、さらに化合物−14を無電解め
っき法にてAgを被覆した化合物(化合物−28 Si
−Agの原子比率60−40)、同じくNiを被覆した
化合物(化合物−29 Si−Niの原子比率 60−
40)、化合物−14を化合物−30と同じ方法でポリ
フッ化ビニリデンを被覆した化合物(化合物−30Si
−ポリフッ化ビニリデン 重量比90−10)、化合物
−30に無電解めっき法にてNiを被覆した化合物(化
合物−31 化合物−30−Ni 重量比70−3
0)、化合物−15を無電解めっき法にてAgを被覆し
た化合物(化合物−32 化合物−15−Agの重量比
率70−30)、同じくNiを被覆した化合物(化合物
−33 化合物−15−Niの重量比率 70−3
0)、同じく化合物−15を用いてポリフッ化ビニリデ
ンで被覆した化合物(化合物−34化合物−15−ポリ
フッ化ビニリデンの重量比90−10)を用いた。化合
物−34を無電解メッキ法にてAgを被覆した化合物
(化合物−35 化合物−34−Ag 重量比80−2
0)、同じくNiめっきした化合物(化合物−36 化
合物−34−Ni 重量比80−20) 上記負極材料(化合物1〜36)の平均粒子サイズはい
ずれも0.05〜4μmの範囲の粒子を用いた。次に上
記負極材料(化合物1〜36)と等重量の鱗片状天然黒
鉛を十分に混合して得られた粉体を190g、結着剤と
してポリ沸化ビニリデン10gをN−メチル−2−ピロ
リドン 500mlに分散して、負極ペーストを作成し
た。
Example-1 Polycrystalline silicon simple substance (compound-1) as a negative electrode material, and a Si-Ag alloy (compound-2 atomic ratio 60-40, compound-3 atomic Ratio 80-20, compound-4 atomic ratio 30-70), Si
-Al (compound-5 atomic ratio 60-40), Si-Ag
—Cd (compound-6 60-30-10), Si—Zn
(Compound-7 atomic ratio 60-40), Si-Au (compound -68 atomic ratio 60-40), Si-Ag-In (compound-9 atomic ratio 60-30-10), Si-Ge (compound-10 Atomic ratio 60-40), Si-Ag-Sn (compound-11 atomic ratio 60-30-10), Si-Ag-
Sb (compound-12 atomic ratio 60-30-10), Si
-Ag-Ni (compound-13 atomic ratio 60-30-1
0), silicon obtained by pulverizing silicon in which 100% of Li was eluted from metallurgically synthesized Li 4 Si using isopropyl alcohol in argon gas (compound-1)
4) Compound -1 of silicon and colloidal silica were mixed, Si-SiO 2 which was powder solid obtained by heating at 1000 ° C. with a vibration mill in an argon gas (Compound -15 weight ratio 80 -20, compound-16 weight ratio 90
-10, compound-17, weight ratio 60-400), Si-Al 2 O 3 obtained by using alumina sol in the same manner.
(Compound -18 weight ratio 90-10), Compound-2 to the compound was deposited SiO 2 in the same manner as the compound -16 (Compound -19 Compound-2-SiO 2 weight ratio of 90
-10), Ag-plated (dextrin as a reducing agent, AgNO 3 as an Ag source) as a compound plated on the silicon surface of compound-1 by an electroless plating method, and an atomic ratio of silicon (compound-20Si-Ag) of 60 -40),
Also plated with Ni (NaH 2 PO 2 as a reducing agent,
Ni source (NiSO 4 ) silicon (compound-21Si)
-Ni atomic ratio 60-40, Compound-22 atomic ratio 8
0-20, Compound -23 atomic ratio 30-70), NaBH 4, ZnO as Zn source) silicon (atomic ratio of the compound -24Si-Zn as similarly to Zn plating (reducing agent
60-40), a compound obtained by plating compound-2 with Ni by an electroless plating method (compound-25 compound-2-Ni)
Weight ratio 80-20) 30 g of silicon of compound-1 was added to a solution of 3 g of polyvinylidene fluoride in 50 g of N-methylpyrrolidone, mixed and kneaded, dried, and pulverized in an automatic mortar (compound- 26) was used. A compound obtained by coating compound-2 with polyvinylidene fluoride by the above method (weight ratio of compound-27 compound-2-vinylidene fluoride 90-10), and a compound obtained by coating compound-14 with Ag by electroless plating ( Compound-28 Si
-Ag atomic ratio 60-40), and a compound coated with Ni (Compound-29 Si-Ni atomic ratio 60-).
40), a compound obtained by coating compound-14 with polyvinylidene fluoride in the same manner as compound-30 (compound-30Si
-Polyvinylidene fluoride weight ratio 90-10), a compound obtained by coating compound 30 with Ni by an electroless plating method (compound-31 compound-30-Ni weight ratio 70-3)
0), a compound obtained by coating Compound-15 with Ag by electroless plating (weight ratio of Compound-32 Compound-15-Ag 70-30), and a compound coated with Ni (Compound-33 Compound-15-Ni) Weight ratio of 70-3
0), a compound coated with polyvinylidene fluoride using compound-15 (weight ratio of compound-34 compound-15-polyvinylidene fluoride 90-10) was used. Compound obtained by coating compound-34 with Ag by electroless plating (compound-35 compound-34-Ag weight ratio 80-2)
0), similarly Ni-plated compound (compound-36 compound-34-Ni weight ratio 80-20) The average particle size of the above negative electrode materials (compounds 1-36) is in the range of 0.05-4 μm. Was. Next, 190 g of a powder obtained by sufficiently mixing the above negative electrode material (compounds 1 to 36) and an equal weight of flaky natural graphite, and 10 g of polyvinylidene fluoride as a binder were added to N-methyl-2-pyrrolidone. The resultant was dispersed in 500 ml to prepare a negative electrode paste.

【0062】正極活物質LiCoO2 を200gとアセ
チレンブラック10gとをホモジナイザーで混合し、続
いて結着剤としてポリ沸化ビニリデン5gを混合し、N
−メチル−2−ピロリドン 500mlを加え混練混合
し、正極合剤ペーストを作成した。
[0062] 200 g of the positive electrode active material LiCoO 2 and 10 g of acetylene black were mixed with a homogenizer, and then 5 g of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed.
-Methyl-2-pyrrolidone (500 ml) was added and kneaded and mixed to prepare a positive electrode mixture paste.

【0063】上記で作成した正極合剤ペーストをブレー
ドコーターで厚さ30μmのアルミニウム箔集電体の両
面に塗布、150℃乾燥後ローラープレス機で圧縮成型
し所定の大きさに裁断し、帯状の正極シートを作成し
た。さらにドライボックス(露点;−50℃以下の乾燥
空気)中で遠赤外線ヒーターにて充分脱水乾燥し、正極
シートを作成した。同様に、負極合剤ペーストを20μ
mの銅箔集電体に塗布し、上記正極シート作成と同様の
方法で負極シートを作成した。正負極の塗布量は、正極
活物質がリチウム金属に対して4.2Vになる第1サイ
クルの充電容量と上記負極材料が0.0Vになる第1サ
イクルの充電容量が合うようにそれぞれの電極合剤の塗
布量を調整した。
The positive electrode mixture paste prepared above was coated on both sides of a 30 μm thick aluminum foil current collector with a blade coater, dried at 150 ° C., compression-molded with a roller press, cut into a predetermined size, and stripped. A positive electrode sheet was prepared. Further, it was sufficiently dehydrated and dried with a far-infrared heater in a dry box (dew point; dry air having a temperature of -50 ° C. or lower) to prepare a positive electrode sheet. Similarly, paste the negative electrode mixture
m of the copper foil current collector, and a negative electrode sheet was prepared in the same manner as in the preparation of the positive electrode sheet. The amount of application of the positive and negative electrodes was adjusted so that the charge capacity in the first cycle when the positive electrode active material was 4.2 V with respect to lithium metal and the charge capacity in the first cycle when the negative electrode material was 0.0 V were matched. The amount of the mixture applied was adjusted.

【0064】次に電解液は次のようにして作成した。ア
ルゴン雰囲気で、200ccの細口のポリプロピレン容
器に65.3gの炭酸ジエチルをいれ、これに液温が3
0℃を越えないように注意しながら、22.2gの炭酸
エチレンを少量ずつ溶解した。次に、0.4gのLiB
4 、12.1gのLiPF6 を液温が30℃を越えな
いように注意しながら、それぞれ順番に、上記ポリプロ
ピレン容器に少量ずつ溶解した。得られた電解液は比重
1.135で無色透明の液体であった。水分は18pp
m(京都電子製 商品名MKC−210型カールフィシ
ャー水分測定装置で測定)、遊離酸分は24ppm(ブ
ロムチモールブルーを指示薬とし、0.1規定NaOH
水溶液を用いて中和滴定して測定)であった。
Next, an electrolyte was prepared as follows. In an argon atmosphere, 65.3 g of diethyl carbonate was placed in a 200 cc narrow-neck polypropylene container, and the liquid temperature was 3
22.2 g of ethylene carbonate were dissolved in small portions, taking care not to exceed 0 ° C. Next, 0.4 g of LiB
F 4, taking care of LiPF 6 12.1g so as not to exceed the liquid temperature is 30 ° C., each in turn, and dissolved little by little in the polypropylene container. The obtained electrolyte was a colorless and transparent liquid having a specific gravity of 1.135. 18 pp water
m (measured with a Karl Fischer moisture meter, product name: MKC-210, manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.), and the free acid content is 24 ppm (using bromthymol blue as an indicator, 0.1 N NaOH
Neutralization titration using an aqueous solution and measured).

【0065】シリンダー電池は次のようにして作成し
た。図1に従い電池の作り方を説明する。上記で作成し
た正極シート、微孔性ポリエチレンフィルム製セパレー
ター、負極シートさらにセパレーターを順に積層し、こ
れを渦巻き状に巻回した。この巻回した電極群(2)を
負極端子を兼ねるニッケルめっきを施した鉄製の有底円
筒型電池缶(1)に収納し、上部絶縁板(3)を更に挿
入した。この電池缶内に上記電解液を注入した後、正極
端子(6)、絶縁リング、PTC素子(63)、電流遮
断体(62)、圧力感応弁体(61)を積層したものを
ガスケット(5)を介してかしめて円筒型電池を作成し
た。
The cylinder battery was prepared as follows. A method of manufacturing a battery will be described with reference to FIG. The positive electrode sheet, the microporous polyethylene film separator, the negative electrode sheet, and the separator prepared above were sequentially laminated, and the resultant was spirally wound. The wound electrode group (2) was housed in a nickel-plated iron bottomed cylindrical battery can (1) also serving as a negative electrode terminal, and an upper insulating plate (3) was further inserted. After injecting the electrolytic solution into the battery can, a positive electrode terminal (6), an insulating ring, a PTC element (63), a current interrupter (62), and a pressure-sensitive valve (61) are laminated on a gasket (5). ) To form a cylindrical battery.

【0066】上記の円筒形電池を1.5Aで充電する。
この場合、充電は4.2Vまで定電流で充電し、充電開
始から2.5時間が経過するまで4.2Vで一定に保つ
ように充電電流を制御した。放電は0.2C電流にて
3.0Vまで定電流で実施した。そのときの第1サイク
ルの放電容量、平均放電電圧、エネルギー量(放電容量
×平均放電電圧)また、充放電を繰り返した30サイク
ル目の容量維持率を表1に示した。
The above cylindrical battery is charged at 1.5 A.
In this case, charging was performed at a constant current up to 4.2 V, and the charging current was controlled so as to keep the voltage constant at 4.2 V until 2.5 hours had elapsed from the start of charging. Discharging was performed at a constant current up to 3.0 V with a 0.2 C current. Table 1 shows the discharge capacity, average discharge voltage, energy amount (discharge capacity × average discharge voltage) in the first cycle, and the capacity retention ratio in the 30th cycle of repeated charging and discharging.

【0067】 表1 電池 負極材料 放電容量 平均放電 エネルギー量 サイクル寿命 番号 化合物− (mAh) 電圧(V) (Wh) (30サイクル%) 1 1 2300 3.5 8.0 70 2 2 2000 3.5 7.0 82 3 3 2100 3.5 7.3 80 4 4 1800 3.5 6.3 83 5 5 2000 3.5 7.0 79 6 6 2000 3.5 7.0 84 7 7 2000 3.5 7.0 83 8 8 1900 3.5 6.6 81 9 9 2000 3.5 7.0 82 10 10 2000 3.5 7.0 83 11 11 2200 3.5 7.6 81 12 12 2000 3.5 7.0 81 13 13 2000 3.5 7.0 81 14 14 2300 3.5 8.0 78 15 15 2200 3.5 7.6 85 16 16 2200 3.5 7.6 84 17 17 2100 3.5 7.3 83 18 18 2000 3.5 7.0 75 19 19 2000 3.5 7.0 86 20 20 2100 3.5 7.3 80 21 21 2100 3.5 7.3 84 22 22 2200 3.5 7.6 81 23 23 1800 3.5 6.3 86 24 24 2000 3.5 7.0 81 25 25 2000 3.5 7.0 85 26 26 2200 3.5 7.6 82 27 27 2100 3.5 7.3 83 28 28 2000 3.5 7.0 83 29 29 2000 3.5 7.0 85 30 30 2200 3.5 7.3 84 31 31 2000 3.5 7.0 86 32 32 2000 3.5 7.0 87 33 33 2200 3.5 7.6 85 34 34 2000 3.5 7.0 86 35 35 2000 3.5 7.0 87 36 36 2000 3.5 7.0 89Table 1 Battery Negative electrode material Discharge capacity Average discharge energy amount Cycle life No. Compound-(mAh) Voltage (V) (Wh) (30 cycle%) 1 1 2300 3.5 8.0 70 70 2 2 2000 3.5 7.0 82 3 3 2100 3.5 7.5 803 4 4 1800 3.5 6.3 83 5 5 2000 3.5 7.0 7.0 79 966 2000 3.5 7.0 84 77 7 2000 3.5 7.0 83 8 8 1900 3.5 6.5 6.6 81 9 9 2000 3.5 7.0 82 10 10 2000 3.5 7.0 7.0 83 11 11 2200 3.5 7.6 81 12 12 2000 3.5 7.0 81 13 13 2000 3.5 7.0 7.0 81 14 14 2300 3.5 8.0 78 15 15 2200 3.5 7.6 85 16 16 2200 3.5 7.6 84 17 17 2100 3.5 7.3 83 18 18 2000 3.5 3.5 7.0 75 19 19 2000 3.5 7.0 7.0 86 20 20 2100 3.5 7.5 80 21 21 2100 3.5 7.3 84 22 22 2200 3.5 7.6 81 23 23 1800 3.5 6.3 86 24 24 2000 3.5 7.0 81 25 25 2000 3.5 7.0 85 26 26 2200 3.5 7.6 82 27 27 2100 3.5 7.3 83 28 28 2000 3.5 7.0 83 29 29 2000 3.5 7.0 85 85 30 30 2200 3.5 7.3 84 31 31 2000 3.5 7.0 86 32 32 2000 3.5 7.0 87 33 33 2200 3.5 7.6 85 34 34 2000 3.5 7.0 7.0 86 35 35 2000 3. 7.0 87 36 36 2000 3.5 7.0 89

【0068】実施例−2 実施例−1の化合物1、2、14、15、19、21、
26、29、32、34、36について、実施例−1の
うち、正極活物質がリチウム金属に対して4.2Vにな
る第1サイクルの充電容量と上記負極材料が0.1Vに
なる第1サイクルの充電容量が合うようにそれぞれの電
極合剤の塗布量を調整した。充放電試験は、充電終始電
圧が4.1Vになる以外は実施例−1と同じ条件で実施
した。ケイ素へのリチウム挿入量は約3.2モルであっ
た。(Lix Siで表すと x=3.2を意味してい
る。)
Example 2 Compounds 1, 2, 14, 15, 19, 21 of Example 1
Regarding 26, 29, 32, 34, and 36, in Example 1, the first cycle charge capacity in which the positive electrode active material was 4.2 V with respect to lithium metal and the first charge capacity in which the negative electrode material was 0.1 V were used. The application amount of each electrode mixture was adjusted so that the charge capacity of the cycle was matched. The charge / discharge test was performed under the same conditions as in Example 1 except that the voltage at the end of charging was 4.1 V. The amount of lithium inserted into silicon was about 3.2 mol. (When represented by Li x Si, it means x = 3.2.)

【0069】 表2 電池 負極材料 放電容量 平均放電 エネルギー量 サイクル寿命 番号 (mAh) 電圧(V) (Wh) (30サイクル%) 37 1 1700 3.6 6.1 78 38 2 1600 3.6 5.7 85 39 14 1600 3.6 5.7 83 40 15 1600 3.6 5.7 90 41 19 1600 3.6 5.7 89 42 21 1700 3.6 6.1 86 43 26 1600 3.6 5.7 87 44 29 1600 3.6 5.7 89 45 32 1600 3.6 5.7 91 46 34 1600 3.6 5.7 90 47 36 1600 3.6 5.7 92Table 2 Battery Negative electrode material Discharge capacity Average discharge energy amount Cycle life number (mAh) Voltage (V) (Wh) (30 cycle%) 371 1700 3.6 6.1 78 38 2 1600 3.6 5. 7 85 39 14 1600 3.6 5.7 83 40 15 1600 3.6 5.7 90 90 41 19 1600 3.6 5.7 89 42 21 1700 3.6 6.1 86 43 43 26 1600 3.6 5. 7 87 44 29 1600 3.6 5.7 89 45 32 1600 3.6 5.7 91 91 46 34 1600 3.6 5.7 90 47 36 1600 3.6 5.7 92

【0070】実施例−3 実施例−1の化合物1、2、14、15、19、21、
26、29、32、34、36について、実施例−1の
うち導電剤の黒鉛との重量比率を80(負極材料)と2
0(黒鉛)にした以外は同じ条件にて試験した。
Example 3 Compounds 1, 2, 14, 15, 19, 21 of Example 1
26, 29, 32, 34, and 36, the weight ratio of the conductive agent to graphite in Example 1 was 80 (negative electrode material) and 2
The test was performed under the same conditions except that the value was 0 (graphite).

【0071】 表3 電池 負極材料 放電容量 平均放電 エネルギー量 サイクル寿命 番号 (mAh) 電圧(V) (Wh) (30サイクル%) 48 1 2300 3.5 8.0 65 49 2 2200 3.5 7.6 81 50 14 2300 3.5 8.0 73 51 15 2300 3.5 8.0 80 52 19 2200 3.5 7.6 85 53 21 2200 3.5 7.6 83 54 26 2300 3.5 8.0 78 55 29 2100 3.5 7.3 84 56 32 2100 3.5 7.3 86 57 34 2100 3.5 7.3 85 58 36 2100 3.5 7.3 88Table 3 Battery Negative electrode material Discharge capacity Average discharge energy amount Cycle life number (mAh) Voltage (V) (Wh) (30 cycle%) 48 1 2300 3.5 8.0 65 49 2 2200 3.5 7.5. 6 81 50 14 2300 3.5 8.0 73 51 51 15 2300 3.5 8.0 80 52 19 2200 3.5 7.6 85 53 53 21 2200 3.5 7.6 83 54 54 26 2300 3.5 8.5. 0 78 55 29 2100 3.5 7.3 84 56 32 2100 3.5 7.3 86 57 34 2100 3.5 7.3 85 58 36 36 2100 3.5 7.3 88

【0072】実施例−4 実施例−1の化合物1、2、14、15、19、21、
26、29、32、34、36について、実施例−1の
N−メチルピロリドン系の代わりに水系にて試験した。
具体的には、負極シートは負極材料と鱗片状黒鉛の等重
量95%と結着剤としてポリフッ化ビニリデンの水分散
物4重量%およびカルボキシメチルセルロース1重量%
からなる混合物に水を加えてホモジナーザーで1000
0回転で10分以上混練し負極合剤スラリーを調製し
た。得られたスラリーを厚さ18μmの銅フィルムの両
面に塗布して、負極シートを作製した。正極合剤とし
て、正極活物質LiCoO2 を90重量%、アセチレン
ブラック6重量%、そして結着剤としてポリフッ化ビニ
リデンの水分散物3重量%とポリアクリル酸ナトリウム
1重量%からなる混合物に水を加えて混練し、得られた
スラリーを厚さ30μmのアルミニウムフィルムの両面
に塗布して、正極シートを作製した。次に、負極シート
の活物質層の表面に、鱗片状黒鉛と酸化アルミニウム
(平均粒径2μm)の1:4(重量比)の混合物からな
る保護層(平均厚さ5μm)を塗設した。充放電試験は
実施例−1と同じ条件にて実施した。
Example 4 Compounds 1, 2, 14, 15, 19, 21 of Example 1
26, 29, 32, 34, and 36 were tested in an aqueous system instead of the N-methylpyrrolidone system of Example-1.
Specifically, the negative electrode sheet is composed of 95% by weight of the negative electrode material and flake graphite, 4% by weight of an aqueous dispersion of polyvinylidene fluoride as a binder, and 1% by weight of carboxymethyl cellulose.
Water is added to the mixture consisting of
The mixture was kneaded at 0 rotation for 10 minutes or more to prepare a negative electrode mixture slurry. The obtained slurry was applied to both sides of a copper film having a thickness of 18 μm to prepare a negative electrode sheet. As a positive electrode mixture, 90% by weight of a positive electrode active material LiCoO 2 , 6% by weight of acetylene black, and a mixture of 3% by weight of an aqueous dispersion of polyvinylidene fluoride and 1% by weight of sodium polyacrylate as a binder were mixed with water. In addition, the mixture was kneaded, and the obtained slurry was applied to both sides of an aluminum film having a thickness of 30 μm to prepare a positive electrode sheet. Next, a protective layer (average thickness 5 μm) made of a 1: 4 (weight ratio) mixture of flaky graphite and aluminum oxide (average particle size 2 μm) was applied on the surface of the active material layer of the negative electrode sheet. The charge / discharge test was performed under the same conditions as in Example-1.

【0073】 表4 電池 負極材料 放電容量 平均放電 エネルギー量 サイクル寿命 番号 (mAh) 電圧(V) (Wh) (30サイクル%) 59 1 2300 3.5 8.0 71 60 2 2000 3.5 7.0 82 61 14 2300 3.5 8.0 79 62 15 2200 3.5 7.6 87 63 19 2000 3.5 7.0 86 64 21 2100 3.5 7.3 85 65 26 2200 3.5 7.6 82 66 29 2000 3.5 7.0 85 67 32 2000 3.5 7.0 87 68 34 2000 3.5 7.0 87 69 36 2000 3.5 7.0 90Table 4 Battery Negative electrode material Discharge capacity Average discharge energy amount Cycle life number (mAh) Voltage (V) (Wh) (30 cycle%) 59 1 2300 3.5 8.0 71 60 2 2000 3.5 7.5. 0 82 61 14 2300 3.5 8.0 79 79 62 15 2200 3.5 7.6 87 63 63 19 2000 3.5 7.0 86 64 21 21 100 3.5 7.3 85 65 26 2200 3.5 7.5. 6 82 66 29 2000 3.5 7.0 85 85 67 32 2000 3.5 7.0 87 68 34 2000 3.5 7.0 87 69 36 2000 3.5 7.0 90 90

【0074】比較例−1 多結晶ケイ素の70μmを用いた以外は実施例−1や実
施例−2と同じ試験をした。 比較例−2 多結晶ケイ素の2μmを用い、負極合剤の該ケイ素と鱗
片状黒鉛の添加重量比を96−4%にした以外は実施例
−1と実施例−2と同じで試験した。 比較例−3 負極材料としてメソフェーズピッチコークスを用い、導
電補助剤としてアセチレンブラックを2重量%加えた以
外は実施例−1と同様に電池を作成し、充放電試験を実
施した。
Comparative Example 1 The same test as in Examples 1 and 2 was conducted except that polycrystalline silicon of 70 μm was used. Comparative Example 2 The same test was performed as in Example 1 and Example 2 except that 2 μm of polycrystalline silicon was used, and the addition weight ratio of the silicon and the flaky graphite in the negative electrode mixture was 96 to 4%. Comparative Example-3 A battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that mesophase pitch coke was used as a negative electrode material and acetylene black was added as a conductive auxiliary agent at 2% by weight, and a charge / discharge test was performed.

【0075】 表5 電池 放電容量 平均放電 エネルギー量 サイクル寿命 番号 (mAh) 電圧(V) (Wh) (30サイクル%) 比較例−1−1 2000 3.5 7.0 60 比較例−1−2 1800 3.6 6.4 65 比較例−2−1 2400 3.4 8.2 40 比較例−2−2 2200 3.6 7.9 45 比較例−3 1400 3.7 5.0 92Table 5 Battery Discharge Capacity Average Discharge Energy Amount Cycle Life Number (mAh) Voltage (V) (Wh) (30 Cycle%) Comparative Example-1-1 2000 3.5 7.0 60 Comparative Example-1-2 1800 3.6 6.4 65 Comparative Example-2-1 2400 3.4 8.2 40 Comparative Example-2-2 2200 3.6 7.9 45 Comparative Example-3 1400 3.7 5.0 92

【0076】本発明の化合物を用いた実施例−1の電池
と比較例−1の電池性能を比較すると、本発明の平均粒
子サイズの小さな化合物はサイクル寿命に優れている。
また、実施例−1で比較すると、合金、リチウムケイ化
物からリチウムを除去したケイ素、コロイダルシリカを
付着させたケイ素、めっきにより金属を被覆したケイ
素、ポリフッ化ビニリデンにて被覆したケイ素、また、
それらの組み合わせ化合物は何も処理を施さないケイ素
よりサイクル寿命が改良されている。さらに、本発明の
処理を組み合わせることにより、単独処理よりサイクル
寿命が改良されている。また、実施例−2の試験では、
ケイ素へのリチウム挿入量を低減させることにより、放
電容量は低下するが、平均放電電圧があがり、サイクル
寿命が改良されている。実施例−3から金属と共存する
ケイ素化合物は放電容量が大きくなるほかサイクル寿命
は実施例−1とほぼ同等であった。実施例−4では、N
−メチルピロリドンのような非水溶媒塗布系と比較して
水塗布系もほぼ同等の性能が得られた。比較例−3から
炭素質材料より放電容量が高く、エネルギー量も高い。
以上の結果は、正極活物質LiCoO2 をLiNiO2
やLiMn2 4 に変えても同様な効果が得られた。さ
らに、これらの正極活物質に20頁記載の添加物Eを含
む化合物も同様の結果が得られた。
Comparing the battery performance of the battery of Example 1 using the compound of the present invention with that of Comparative Example 1, the compound of the present invention having a small average particle size is excellent in cycle life.
Further, in comparison with Example-1, the alloy, silicon from which lithium was removed from lithium silicide, silicon to which colloidal silica was adhered, silicon coated with metal by plating, silicon coated with polyvinylidene fluoride,
These combined compounds have improved cycle life over untreated silicon. Further, by combining the treatments of the present invention, the cycle life is improved as compared with the single treatment. In the test of Example-2,
By reducing the amount of lithium inserted into silicon, the discharge capacity is reduced, but the average discharge voltage is increased and the cycle life is improved. From Example-3, the silicon compound coexisting with the metal had a larger discharge capacity and a cycle life almost equal to that of Example-1. In Example-4, N
-Compared to a non-aqueous solvent coating system such as methylpyrrolidone, the water coating system also provided almost the same performance. From Comparative Example-3, the discharge capacity is higher and the energy amount is higher than the carbonaceous material.
The above results indicate that the positive electrode active material LiCoO 2 was replaced with LiNiO 2
The same effect was obtained by changing to LiMn 2 O 4 . Further, compounds containing the additive E described on page 20 in these positive electrode active materials also obtained similar results.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明によれば、エネルギー量やサイク
ル寿命の向上した非水二次電池を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a non-aqueous secondary battery having improved energy amount and cycle life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例に使用したシリンダー電池の断面図を示
したものである。
FIG. 1 is a sectional view of a cylinder battery used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負極を兼ねる電池缶 2 巻回電極群 3 上部絶縁板 4 正極リード 5 ガスケット 6 正極端子を兼ねる電池蓋 61 圧力感応弁体 62 電流遮断素子(スイッチ) 63 PTC素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery can also serve as a negative electrode 2 Wound electrode group 3 Upper insulating plate 4 Positive electrode lead 5 Gasket 6 Battery lid also serving as a positive electrode terminal 61 Pressure sensitive valve element 62 Current cutoff element (switch) 63 PTC element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 信文 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内 (72)発明者 香川 興勝 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内 (72)発明者 加瀬 晃 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内 (72)発明者 宮元 肇 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内 Fターム(参考) 5H003 AA02 AA04 BB01 BB02 BB04 BB05 BB32 BC01 BC05 BC06 BD02 5H014 AA02 EE02 EE05 EE08 EE10 HH00 HH01 5H029 AJ03 AJ05 AK02 AK03 AL01 AL02 AL04 AL06 AL11 AL12 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM11 AM12 AM16 BJ02 BJ03 BJ04 BJ06 CJ22 CJ24 DJ16 DJ17 EJ12 HJ01 HJ05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Nobufumi Mori 210 Nakanakanuma, Minamiashigara-shi, Kanagawa Prefecture Fuji Photo Film Co., Ltd. (72) Inventor Kokatsu Kagawa 210 Nakanakanuma Minamiashigara-shi, Kanagawa Fuji Photo Film Co., Ltd. 72) Inventor Akira Kase 210 Nakanuma, Minamiashigara-shi, Kanagawa Prefecture, Fuji Photo Film Co., Ltd. (72) Inventor Hajime Miyamoto 210 Nakanuma, Minamiashigara-shi, Kanagawa Prefecture, Fuji Photo Film Co., Ltd. BB05 BB32 BC01 BC05 BC06 BD02 5H014 AA02 EE02 EE05 EE08 EE10 HH00 HH01 5H029 AJ03 AJ05 AK02 AK03 AL01 AL02 AL04 AL06 AL11 AL12 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM11 AM12 AM16 BJ02 BJ12 HJ12 DJ14

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極活物質を有する正極、負極材料を有
する負極及び非水電解質を構成要素とする非水二次電池
に於いて、該正極活物質がリチウムの挿入放出可能な遷
移金属酸化物であり、該負極材料がリチウムの挿入放出
可能なケイ素原子を含む化合物であることを特徴とする
非水二次電池。
In a non-aqueous secondary battery comprising a positive electrode having a positive electrode active material, a negative electrode having a negative electrode material, and a non-aqueous electrolyte, the positive electrode active material is capable of inserting and releasing lithium. Wherein the negative electrode material is a compound containing a silicon atom capable of inserting and releasing lithium.
【請求項2】 該ケイ素化合物の平均粒子サイズは0.
01〜50μmであることを特徴とする請求項1に記載
の非水二次電池。
2. The silicon compound has an average particle size of 0.1.
The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the thickness of the non-aqueous secondary battery is from 01 to 50 m.
【請求項3】 該ケイ素化合物が合金であることを特徴
とする請求項1または2に記載の非水二次電池。
3. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the silicon compound is an alloy.
【請求項4】 該ケイ素化合物が金属ケイ化物から金属
を除去したケイ素であることを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載の非水二次電池。
4. The silicon compound according to claim 1, wherein said silicon compound is silicon obtained by removing a metal from a metal silicide.
The non-aqueous secondary battery according to any one of the above.
【請求項5】 該ケイ素化合物はリチウムと反応しない
セラミックと付着していることを特徴とする請求項1〜
4のいずれかに記載の非水二次電池。
5. The method according to claim 1, wherein said silicon compound is attached to a ceramic which does not react with lithium.
5. The non-aqueous secondary battery according to any one of 4.
【請求項6】 該ケイ素化合物は少なくとも金属で被覆
されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載の非水二次電池。
6. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the silicon compound is coated with at least a metal.
【請求項7】 該ケイ素化合物はあらかじめ熱可塑性樹
脂で被覆されていることを特徴とする請求項1〜6のい
ずれかに記載の非水二次電池。
7. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein said silicon compound is previously coated with a thermoplastic resin.
【請求項8】 該ケイ素化合物に対し炭素を重量比で5
〜1900%共存することを特徴とする請求項1〜7の
いずれかに記載の非水二次電池。
8. A method according to claim 1, wherein carbon is added in a weight ratio of 5 to said silicon compound.
The non-aqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 7, wherein the non-aqueous secondary battery is present in an amount of 1 to 1900%.
【請求項9】 該ケイ素化合物の充放電範囲は、ケイ素
に挿入放出するリチウムの当量比として、Lix Siで
表すとxが0以上4.2以下の範囲内であることを特徴
とする請求項1〜8のいずれかに記載の非水二次電池。
9. The charge / discharge range of the silicon compound is such that x is in the range of 0 to 4.2 as represented by Li x Si as an equivalent ratio of lithium inserted into and released from silicon. Item 9. The non-aqueous secondary battery according to any one of Items 1 to 8.
【請求項10】 該正極活物質はLiy MO2 (M=C
o、Ni、Fe、Mnの少なくとも1種、y=0〜1.
2)で表される化合物、またはLiz 2 4 (N=M
n z=0〜2)で表されるスピネル構造を有する化合
物、の少なくとも1種を用いることを特徴とする請求項
1〜9のいずれかに記載の非水二次電池。
10. The positive electrode active material is LiyMOTwo(M = C
o, at least one of Ni, Fe and Mn, y = 0 to 1.
The compound represented by 2), or LizNTwoO Four(N = M
Compound having a spinel structure represented by nz = 0 to 2)
Claims: At least one of the following:
10. The non-aqueous secondary battery according to any one of 1 to 9.
JP16744698A 1998-05-13 1998-06-15 Non-aqueous secondary battery Expired - Fee Related JP3941235B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16744698A JP3941235B2 (en) 1998-05-13 1998-06-15 Non-aqueous secondary battery
US09/309,309 US6235427B1 (en) 1998-05-13 1999-05-11 Nonaqueous secondary battery containing silicic material

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13083698 1998-05-13
JP10-130836 1998-05-13
JP16744698A JP3941235B2 (en) 1998-05-13 1998-06-15 Non-aqueous secondary battery

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006291453A Division JP5000979B2 (en) 1998-05-13 2006-10-26 Non-aqueous secondary battery
JP2006291454A Division JP4725489B2 (en) 1998-05-13 2006-10-26 Non-aqueous secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000036323A true JP2000036323A (en) 2000-02-02
JP3941235B2 JP3941235B2 (en) 2007-07-04

Family

ID=26465861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16744698A Expired - Fee Related JP3941235B2 (en) 1998-05-13 1998-06-15 Non-aqueous secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3941235B2 (en)

Cited By (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051196A1 (en) * 1999-02-22 2000-08-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary cell and material for negative plate used therefor
WO2001073872A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Rechargeable battery
JP2003007342A (en) * 2001-06-25 2003-01-10 Hitachi Maxell Ltd Manufacturing method of secondary nonaqueous battery
JP2003520397A (en) * 2000-01-13 2003-07-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Electrode composition with improved circulation behavior
WO2004038835A1 (en) * 2002-10-25 2004-05-06 Sony Corporation Negative electrode, cell, and their manufacturing methods
WO2004062004A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Collector sheet and electrochemical device
JP2004303593A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Mitsubishi Materials Corp Negative electrode material for lithium secondary battery, and its manufacturing method
JP2005060150A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Jfe Chemical Corp Method of producing graphite material, negative electrode material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JP2005085677A (en) * 2003-09-10 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd Lithium secondary battery and usage thereof
KR100489881B1 (en) * 2001-11-20 2005-05-17 캐논 가부시끼가이샤 Electrode material for rechargeable lithium battery, electrode structural body comprising said electrode material, rechargeable lithium battery having said electrode structural body, process for the production of said electrode structural body, and process for the production of said rechargeable lithium battery
JP2005197080A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Nec Corp Anode for secondary battery and secondary battery using it
JP2005317309A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Sanyo Electric Co Ltd Lithium secondary battery
WO2005117168A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-08 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Active material particle for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2006092808A (en) * 2004-09-21 2006-04-06 Nissan Motor Co Ltd Battery structure
JP2006511907A (en) * 2002-12-23 2006-04-06 エイ 123 システムズ,インク. High energy density High power density electrochemical cell
JP2006512035A (en) * 2002-09-05 2006-04-06 メトグラス・インコーポレーテッド How to build a single amorphous metal part for electrical equipment
EP1657769A1 (en) 2004-11-15 2006-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2006210348A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Samsung Sdi Co Ltd Negative electrode active material, its manufacturing method, and negative electrode and lithium battery using it
JP2007500421A (en) * 2003-07-29 2007-01-11 エルジー・ケム・リミテッド Negative active material for lithium secondary battery and method for producing the same
JP2007141504A (en) * 2005-11-15 2007-06-07 Hitachi Chem Co Ltd Negative electrode material for lithium ion secondary battery
JP2007220451A (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Anode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP2007317655A (en) * 2006-04-27 2007-12-06 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same
JP2008153078A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Sony Corp Anode and battery
JP2009016339A (en) * 2007-06-05 2009-01-22 Sony Corp Anode and secondary battery
JP2009503786A (en) * 2005-07-25 2009-01-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Alloy compositions for lithium ion batteries
US7575830B2 (en) 2003-03-31 2009-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Lithium secondary battery
JP2010129363A (en) * 2008-11-27 2010-06-10 Jfe Chemical Corp Negative electrode material for lithium ion secondary battery, negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JP2011029202A (en) * 2004-01-20 2011-02-10 Sony Corp Secondary battery, method of charging and discharging the same, and charge-discharge control device for the same
JP4860922B2 (en) * 2002-09-20 2012-01-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Anode composition having an elastomeric binder and a fixing agent
WO2012073313A1 (en) * 2010-11-29 2012-06-07 株式会社Neomaxマテリアル Secondary battery negative electrode material, secondary battery negative electrode, process for production of secondary battery negative electrode material, and process for production of secondary battery negative electrode
JP2012164624A (en) * 2011-01-20 2012-08-30 Toyota Industries Corp Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery comprising the negative electrode active material
JPWO2010098043A1 (en) * 2009-02-27 2012-08-30 パナソニック株式会社 Anode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
CN102779988A (en) * 2012-08-06 2012-11-14 常州大学 Composite negative electrode material coating modification method of lithium ion battery
CN102792498A (en) * 2010-03-11 2012-11-21 株式会社Lg化学 Organic polymer-silicon composite particle, preparation method for same, and cathode and lithium secondary battery including same
US8383267B2 (en) 2008-05-23 2013-02-26 Sony Corporation Anode and secondary battery including the same
JP2013545228A (en) * 2010-10-22 2013-12-19 アンプリウス、インコーポレイテッド Composite structure containing high volume porous active material confined in shell
CN103618074A (en) * 2013-12-18 2014-03-05 南京毕汉特威高分子材料有限公司 Lithium ion battery silicon carbon composite negative electrode material and preparation method thereof
JP2014041783A (en) * 2012-08-23 2014-03-06 Toyota Motor Corp Method for manufacturing solid state battery
US8715855B2 (en) 2007-09-06 2014-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing lithium ion-storing/releasing material, lithium ion-storing/releasing material, and electrode structure and energy storage device using the material
JP2014192064A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Silicon-containing particle, negative electrode material of nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2014534575A (en) * 2011-10-25 2014-12-18 タイワン ホパックス ケミカルズ マニュファクチャリング カンパニーリミテッド Manufacturing method of electrode material and electrode material by the same method
US8932757B2 (en) 2010-02-05 2015-01-13 Sony Corporation Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, electric tool, battery car, and electric power storage system
JP2015018788A (en) * 2013-07-12 2015-01-29 ポスコ ケムテック Negative electrode active material for lithium secondary battery, production method therefor and lithium secondary battery containing the same
US8951672B2 (en) 2007-01-30 2015-02-10 Sony Corporation Anode, method of manufacturing it, battery, and method of manufacturing it
WO2015025887A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 日本電気株式会社 Negative electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
US8968935B2 (en) 2010-02-05 2015-03-03 Sony Corporation Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, electric tool, battery car, and electric power storage system
JP2015065146A (en) * 2013-03-30 2015-04-09 国立大学法人東北大学 Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, negative electrode, and battery
US9029021B2 (en) 2004-01-20 2015-05-12 Sony Corporation Battery, method of charging and discharging the battery and charge-discharge control device for the battery
US9059452B2 (en) 2010-02-05 2015-06-16 Sony Corporation Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, electric power tool, electrical vehicle, and electric power storage system
JP2016025062A (en) * 2014-07-24 2016-02-08 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016035825A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 国立大学法人東北大学 Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, and manufacturing method therefor and negative electrode and battery
US20170084955A1 (en) 2006-04-27 2017-03-23 Mitsubishi Chemical Corporation Non-aqueous liquid electrolyte and non-aqueous liquid electrolyte secondary battery
US9698416B2 (en) 2007-06-05 2017-07-04 Sony Corporation Anode and secondary battery with anode material with pore group with low volumetric capacity
US9923201B2 (en) 2014-05-12 2018-03-20 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
KR20210012921A (en) * 2019-07-26 2021-02-03 도요타 지도샤(주) Anode active material, method for producing anode active material, and battery

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5000979B2 (en) * 1998-05-13 2012-08-15 宇部興産株式会社 Non-aqueous secondary battery

Cited By (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051196A1 (en) * 1999-02-22 2000-08-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary cell and material for negative plate used therefor
US6576366B1 (en) 1999-02-22 2003-06-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary cell, and material for negative electrode used therefor
JP2003520397A (en) * 2000-01-13 2003-07-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Electrode composition with improved circulation behavior
WO2001073872A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Rechargeable battery
US7316717B2 (en) 2000-03-28 2008-01-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of manufacturing an electrode active material particle for a rechargeable battery
US7655273B2 (en) 2000-03-28 2010-02-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of manufacturing an electrode active material particle for a rechargeable battery
JP2003007342A (en) * 2001-06-25 2003-01-10 Hitachi Maxell Ltd Manufacturing method of secondary nonaqueous battery
US7141187B2 (en) 2001-11-20 2006-11-28 Canon Kabushiki Kaisha Electrode material for rechargeable lithium battery, electrode structural body comprising said electrode material, rechargeable lithium battery having said electrode structural body, process for the production of said electrode structural body, and process for the production of said rechargeable lithium battery
KR100661402B1 (en) * 2001-11-20 2006-12-27 캐논 가부시끼가이샤 Electrode material for rechargeable lithium battery, electrode structural body comprising said electrode material, rechargeable lithium battery having said electrode structural body, process for the production of said electrode structural body, and process for the production of said rechargeable lithium battery
US7316792B2 (en) 2001-11-20 2008-01-08 Canon Kabushiki Kaisha Electrode material for rechargeable lithium battery and electrode structural body comprising said electrode material
KR100489881B1 (en) * 2001-11-20 2005-05-17 캐논 가부시끼가이샤 Electrode material for rechargeable lithium battery, electrode structural body comprising said electrode material, rechargeable lithium battery having said electrode structural body, process for the production of said electrode structural body, and process for the production of said rechargeable lithium battery
JP2008243822A (en) * 2001-11-20 2008-10-09 Canon Inc Electrode material for lithium secondary battery, electrode structure, and secondary battery
US7803290B2 (en) 2001-11-20 2010-09-28 Canon Kabushiki Kaisha Electrode material for rechargeable lithium battery, electrode structural body comprising said electrode material, rechargeable lithium battery having said electrode structural body, process for the production of said electrode structural body, and process for the production of said rechargeable lithium battery
JP2006512035A (en) * 2002-09-05 2006-04-06 メトグラス・インコーポレーテッド How to build a single amorphous metal part for electrical equipment
JP4860922B2 (en) * 2002-09-20 2012-01-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Anode composition having an elastomeric binder and a fixing agent
KR101057115B1 (en) * 2002-10-25 2011-08-17 소니 가부시키가이샤 Negative electrode and battery and their manufacturing method
WO2004038835A1 (en) * 2002-10-25 2004-05-06 Sony Corporation Negative electrode, cell, and their manufacturing methods
JP2004146253A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Sony Corp Negative electrode and battery, and manufacturing method of these
US7754381B2 (en) * 2002-10-25 2010-07-13 Sony Corporation Anode and battery, and manufacturing methods thereof
JP2006511907A (en) * 2002-12-23 2006-04-06 エイ 123 システムズ,インク. High energy density High power density electrochemical cell
WO2004062004A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Collector sheet and electrochemical device
JP2004303593A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Mitsubishi Materials Corp Negative electrode material for lithium secondary battery, and its manufacturing method
US7575830B2 (en) 2003-03-31 2009-08-18 Canon Kabushiki Kaisha Lithium secondary battery
JP2007500421A (en) * 2003-07-29 2007-01-11 エルジー・ケム・リミテッド Negative active material for lithium secondary battery and method for producing the same
JP2012234832A (en) * 2003-07-29 2012-11-29 Lg Chem Ltd Negative activity material for lithium secondary battery and method of manufacturing the same
JP2005060150A (en) * 2003-08-08 2005-03-10 Jfe Chemical Corp Method of producing graphite material, negative electrode material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JP2005085677A (en) * 2003-09-10 2005-03-31 Sanyo Electric Co Ltd Lithium secondary battery and usage thereof
JP2005197080A (en) * 2004-01-07 2005-07-21 Nec Corp Anode for secondary battery and secondary battery using it
JP2011029202A (en) * 2004-01-20 2011-02-10 Sony Corp Secondary battery, method of charging and discharging the same, and charge-discharge control device for the same
US9029021B2 (en) 2004-01-20 2015-05-12 Sony Corporation Battery, method of charging and discharging the battery and charge-discharge control device for the battery
JP2005317309A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Sanyo Electric Co Ltd Lithium secondary battery
WO2005117168A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-08 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Active material particle for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2005340028A (en) * 2004-05-27 2005-12-08 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Activator particle for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2006092808A (en) * 2004-09-21 2006-04-06 Nissan Motor Co Ltd Battery structure
EP1657769A1 (en) 2004-11-15 2006-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery
US7951489B2 (en) 2005-01-28 2011-05-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Anode active material, method of preparing the same, and anode and lithium battery employing the same
JP2006210348A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Samsung Sdi Co Ltd Negative electrode active material, its manufacturing method, and negative electrode and lithium battery using it
JP2009503786A (en) * 2005-07-25 2009-01-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Alloy compositions for lithium ion batteries
JP2007141504A (en) * 2005-11-15 2007-06-07 Hitachi Chem Co Ltd Negative electrode material for lithium ion secondary battery
JP2007220451A (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Anode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
US9608291B2 (en) 2006-04-27 2017-03-28 Mitsubishi Chemical Corporation Non-aqueous liquid electrolyte and non-aqueous liquid electrolyte secondary battery
US11283107B2 (en) 2006-04-27 2022-03-22 Mitsubishi Chemical Corporation Non-aqueous liquid electrolyte and non-aqueous liquid electrolyte secondary battery
US10333172B2 (en) 2006-04-27 2019-06-25 Mitsubishi Chemical Corporation Non-aqueous liquid electrolyte and non-aqueous liquid electrolyte secondary battery
JP2007317655A (en) * 2006-04-27 2007-12-06 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same
US20170084955A1 (en) 2006-04-27 2017-03-23 Mitsubishi Chemical Corporation Non-aqueous liquid electrolyte and non-aqueous liquid electrolyte secondary battery
US10476070B2 (en) 2006-12-18 2019-11-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Anode and battery
US10141562B2 (en) 2006-12-18 2018-11-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Anode and battery
JP2008153078A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Sony Corp Anode and battery
US8951672B2 (en) 2007-01-30 2015-02-10 Sony Corporation Anode, method of manufacturing it, battery, and method of manufacturing it
US9698416B2 (en) 2007-06-05 2017-07-04 Sony Corporation Anode and secondary battery with anode material with pore group with low volumetric capacity
JP2009016339A (en) * 2007-06-05 2009-01-22 Sony Corp Anode and secondary battery
KR101503528B1 (en) 2007-06-05 2015-03-17 소니 주식회사 Anode and secondary battery
US8715855B2 (en) 2007-09-06 2014-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing lithium ion-storing/releasing material, lithium ion-storing/releasing material, and electrode structure and energy storage device using the material
US8383267B2 (en) 2008-05-23 2013-02-26 Sony Corporation Anode and secondary battery including the same
JP2010129363A (en) * 2008-11-27 2010-06-10 Jfe Chemical Corp Negative electrode material for lithium ion secondary battery, negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JPWO2010098043A1 (en) * 2009-02-27 2012-08-30 パナソニック株式会社 Anode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5231557B2 (en) * 2009-02-27 2013-07-10 パナソニック株式会社 Anode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
US8932757B2 (en) 2010-02-05 2015-01-13 Sony Corporation Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, electric tool, battery car, and electric power storage system
US8968935B2 (en) 2010-02-05 2015-03-03 Sony Corporation Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, electric tool, battery car, and electric power storage system
US9059452B2 (en) 2010-02-05 2015-06-16 Sony Corporation Anode for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, electric power tool, electrical vehicle, and electric power storage system
US9142859B2 (en) 2010-03-11 2015-09-22 Lg Chem, Ltd. Polymer-silicon composite particles, method of making the same, and anode and lithium secondary battery including the same
JP2013522820A (en) * 2010-03-11 2013-06-13 エルジー ケム. エルティーディ. Organic polymer-silicon composite particles, method for producing the same, negative electrode including the same, and lithium secondary battery
CN102792498A (en) * 2010-03-11 2012-11-21 株式会社Lg化学 Organic polymer-silicon composite particle, preparation method for same, and cathode and lithium secondary battery including same
JP2018026342A (en) * 2010-10-22 2018-02-15 アンプリウス、インコーポレイテッド Electrode material composite structure, electrode, lithium ion battery, and electrode manufacturing method
US9698410B2 (en) 2010-10-22 2017-07-04 Amprius, Inc. Composite structures containing high capacity porous active materials constrained in shells
JP2013545228A (en) * 2010-10-22 2013-12-19 アンプリウス、インコーポレイテッド Composite structure containing high volume porous active material confined in shell
US9209456B2 (en) 2010-10-22 2015-12-08 Amprius, Inc. Composite structures containing high capacity porous active materials constrained in shells
JP5755246B2 (en) * 2010-11-29 2015-07-29 日立金属株式会社 Anode material for secondary battery, anode for secondary battery, method for producing anode material for secondary battery, and method for producing anode for secondary battery
US9350011B2 (en) 2010-11-29 2016-05-24 Hitachi Metals, Ltd. Secondary battery negative electrode material, secondary battery negative electrode, method for manufacturing secondary battery negative electrode material, and method for manufacturing secondary battery negative electrode
WO2012073313A1 (en) * 2010-11-29 2012-06-07 株式会社Neomaxマテリアル Secondary battery negative electrode material, secondary battery negative electrode, process for production of secondary battery negative electrode material, and process for production of secondary battery negative electrode
JP2012164624A (en) * 2011-01-20 2012-08-30 Toyota Industries Corp Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery comprising the negative electrode active material
US9748558B2 (en) 2011-10-25 2017-08-29 Taiwan Hopax Chems. Mfg. Co., Ltd. Method for preparing electrode materials and electrode materials produced therefrom
JP2014534575A (en) * 2011-10-25 2014-12-18 タイワン ホパックス ケミカルズ マニュファクチャリング カンパニーリミテッド Manufacturing method of electrode material and electrode material by the same method
CN102779988B (en) * 2012-08-06 2016-04-27 常州大学 A kind of method of modifying of composite cathode material for lithium ion cell plated film
CN102779988A (en) * 2012-08-06 2012-11-14 常州大学 Composite negative electrode material coating modification method of lithium ion battery
JP2014041783A (en) * 2012-08-23 2014-03-06 Toyota Motor Corp Method for manufacturing solid state battery
JP2014192064A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Shin Etsu Chem Co Ltd Silicon-containing particle, negative electrode material of nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
EP2980892A4 (en) * 2013-03-30 2016-11-30 Univ Tohoku Negative electrode active material for lithium ion secondary batteries, method for producing same, negative electrode, and battery
JP2015065146A (en) * 2013-03-30 2015-04-09 国立大学法人東北大学 Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, negative electrode, and battery
JP2015018788A (en) * 2013-07-12 2015-01-29 ポスコ ケムテック Negative electrode active material for lithium secondary battery, production method therefor and lithium secondary battery containing the same
JPWO2015025887A1 (en) * 2013-08-23 2017-03-02 日本電気株式会社 Negative electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery
WO2015025887A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 日本電気株式会社 Negative electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
US10340514B2 (en) 2013-08-23 2019-07-02 Nec Corporation Negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
CN103618074A (en) * 2013-12-18 2014-03-05 南京毕汉特威高分子材料有限公司 Lithium ion battery silicon carbon composite negative electrode material and preparation method thereof
US9923201B2 (en) 2014-05-12 2018-03-20 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
US10707484B2 (en) 2014-05-12 2020-07-07 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
US11289701B2 (en) 2014-05-12 2022-03-29 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
US11855279B2 (en) 2014-05-12 2023-12-26 Amprius Technologies, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
KR101876690B1 (en) * 2014-07-24 2018-07-09 도요타지도샤가부시키가이샤 Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN106663777A (en) * 2014-07-24 2017-05-10 丰田自动车株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
US10454098B2 (en) 2014-07-24 2019-10-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Nonaqueous electrolyte secondary battery including a positive electrode having a positive electrode mixture layer including a first powder and a second powder
CN106663777B (en) * 2014-07-24 2020-01-17 丰田自动车株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016025062A (en) * 2014-07-24 2016-02-08 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016035825A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 国立大学法人東北大学 Negative electrode active material for lithium ion secondary battery, and manufacturing method therefor and negative electrode and battery
KR20210012921A (en) * 2019-07-26 2021-02-03 도요타 지도샤(주) Anode active material, method for producing anode active material, and battery
KR102325877B1 (en) 2019-07-26 2021-11-12 도요타 지도샤(주) Anode active material, method for producing anode active material, and battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP3941235B2 (en) 2007-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000036323A (en) Non-aqueous secondary battery
JP3661417B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP5637257B2 (en) Non-aqueous secondary battery
US6235427B1 (en) Nonaqueous secondary battery containing silicic material
JP4728458B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4329743B2 (en) Non-aqueous secondary battery and manufacturing method thereof
JP4085473B2 (en) Non-aqueous secondary battery charging method
JP2000012091A (en) Nonaqoeus secondary battery and its manufacture
JP3945023B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4078714B2 (en) Non-aqueous secondary battery charging or discharging method
JP5229239B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4844550B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP3627516B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP2005166684A (en) Non-aqueous secondary battery
JPH11339771A (en) Nonaqueous secondary battery
JP5000979B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP3899684B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4967839B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4003298B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4055254B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4725489B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP4725562B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JPH1167212A (en) Secondary battery
JPH11167918A (en) Negative electrode material for nonaqueous secondary battery and manufacture thereof, and the battery
JP4702321B2 (en) Non-aqueous secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060605

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060829

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061205

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees