JP2000173586A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
Non-aqueous electrolyte secondary batteryInfo
- Publication number
- JP2000173586A JP2000173586A JP10342884A JP34288498A JP2000173586A JP 2000173586 A JP2000173586 A JP 2000173586A JP 10342884 A JP10342884 A JP 10342884A JP 34288498 A JP34288498 A JP 34288498A JP 2000173586 A JP2000173586 A JP 2000173586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- metal
- lithium
- secondary battery
- aqueous electrolyte
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池の負極材料の改良、および負極に特殊な添加剤を添加
することにより充放電容量および充放電サイクル寿命な
どの電気化学特性が改善された、携帯情報端末、携帯電
子機器、家庭用小型電力貯蔵装置、モーターを動力源とする
自動二輪車,電気自動車,ハイフ゛リット電気自動車等に用い
られる非水電解質二次電池に関するものである。[0001] The present invention relates to an improvement in a negative electrode material of a non-aqueous electrolyte secondary battery, and an improvement in electrochemical characteristics such as charge / discharge capacity and charge / discharge cycle life by adding a special additive to the negative electrode. The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery used for a portable information terminal, a portable electronic device, a small household power storage device, a motorcycle powered by a motor, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、移動体通信機器、携帯電子機器の
主電源として利用されているリチウム二次電池は、起電
力が高く、高エネルギー密度である特長を有している。
負極材料としてリチウム金属を用いたリチウム二次電池
は、エネルギー密度は高いが、充電時に負極にデンドラ
イトが析出し、充放電を繰り返すことによりセパレータ
を突き破って正極側に達し、内部短絡を起こす恐れがあ
った。また、析出したデンドライトは比表面積が大きい
ため反応活性度が高く、その表面で電解液中の溶媒と反
応して電子伝導性に欠いた固体電解質的な界面皮膜を形
成する。そのため電池の内部抵抗が高くなったり、電子
伝導のネットワークから孤立した粒子が存在するように
なり、これらが充放電効率を低下させる要因となってい
る。これらの理由で負極材料としてリチウム金属を用い
たリチウム二次電池は、低い信頼性、および短いサイク
ル寿命に問題があった。2. Description of the Related Art In recent years, lithium secondary batteries used as main power sources for mobile communication devices and portable electronic devices have the characteristics of high electromotive force and high energy density.
A lithium secondary battery using lithium metal as the negative electrode material has a high energy density, but dendrites are deposited on the negative electrode during charging, and may repeatedly break through the separator to reach the positive electrode side by repeated charging and discharging, causing an internal short circuit. there were. Further, the precipitated dendrite has a high specific activity because of its large specific surface area, and reacts with the solvent in the electrolytic solution on its surface to form a solid electrolyte interface film lacking electron conductivity. For this reason, the internal resistance of the battery is increased, and particles isolated from the electron conduction network are present, and these are factors that lower the charge / discharge efficiency. For these reasons, lithium secondary batteries using lithium metal as the negative electrode material have problems with low reliability and short cycle life.
【0003】現在、リチウム金属に替わる負極材料とし
て、リチウムイオンを吸蔵・放出できる炭素材料を使用
し実用化に至っている。通常、炭素材料負極には金属リ
チウムは析出しないため、デンドライトによる内部短絡
の問題はない。しかし、炭素材料の一つである黒鉛の理
論容量は372mAh/gであり、Li金属単体の理論容量の10
分の1程度と少ない。At present, a carbon material capable of occluding and releasing lithium ions is used as a negative electrode material instead of lithium metal, and has been put to practical use. Normally, metallic lithium does not precipitate on the carbon material negative electrode, so there is no problem of internal short circuit due to dendrite. However, the theoretical capacity of graphite, one of the carbon materials, is 372 mAh / g, which is 10% of the theoretical capacity of Li metal alone.
It is as small as one-third.
【0004】他の負極材料として、リチウムと化合物を
形成する単体金属材料としてスズ(Sn)が知られてい
る。スズ(Sn)のリチウムを最も含む化合物の組成式
は、それぞれLi22Sn5であり、この範囲では金属リチウ
ムは通常析出しないため、デンドライトによる内部短絡
の問題はない。そして、これら化合物と各単体材料との
間の電気化学容量は、それぞれ993mAh/gであり、いずれ
も黒鉛の理論容量よりも大きい。As another negative electrode material, tin (Sn) is known as a simple metal material forming a compound with lithium. Composition formula of the most compound including lithium tin (Sn) is a Li 22 Sn 5, respectively, the metal lithium is in this range because it does not usually deposited, there is no problem of internal short circuit due to dendrite. The electrochemical capacity between these compounds and each single material is 993 mAh / g, each of which is larger than the theoretical capacity of graphite.
【0005】またリチウムと化合物を形成する単体金属
材料および単体非金属材料の他に化合物負極材料とし
て、特開平7−240201号公報には遷移元素からな
る非鉄金属の珪化物が、特開平9−63651号公報に
は4B族元素及びP,Sbの少なくとも一つを含む金属
間化合物からなり、その結晶構造がCaF2型、ZnS型、AlL
iSi型のいずれかからなる負極材料などが提案されてい
る。In addition to a simple metal material and a simple non-metal material which form a compound with lithium, as a compound negative electrode material, a non-ferrous metal silicide comprising a transition element is disclosed in JP-A-7-240201. No. 63651 discloses an intermetallic compound containing a Group 4B element and at least one of P and Sb, and has a crystal structure of CaF 2 type, ZnS type, or AlL.
Negative electrode materials made of any of the iSi type have been proposed.
【0006】一方、正極活物質としては高い充放電電圧
を示すリチウム遷移金属複合酸化物、例えばLiCoO
2(例えば特開昭55−136131号公報)や、さら
に高容量を目指したLiNiO2(例えば米国特許第4
302518号明細書)、複数の金属元素とリチウムの
複合酸化物(例えばLiyNixCo1-xO2:特開昭63
−299056号公報、LixMyNzO2(但し、MはF
e、Co、Niの中から選ばれた少なくとも一種で、N
はTi,V,Cr,Mnの中から選ばれた少なくとも一
種):特開平4−267053号公報)を正極活物質に
用い、リチウムイオンの挿入、離脱を利用した非水電解
質二次電池が提案されている。On the other hand, as a positive electrode active material, a lithium transition metal composite oxide exhibiting a high charge / discharge voltage, for example, LiCoO 2
2 (for example, JP-A-55-136131) and LiNiO 2 (for example, US Pat.
No. 302518), a composite oxide of a plurality of metal elements and lithium (for example, Li y Ni x Co 1-x O 2 : Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63)
-299056 discloses, Li x M y N z O 2 ( where, M is F
e, at least one selected from Co, Ni, and N
Is a non-aqueous electrolyte secondary battery using at least one selected from Ti, V, Cr, and Mn): Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-267053) as a positive electrode active material and utilizing insertion and extraction of lithium ions. Have been.
【0007】特にLiNiO2は原料であるNiの供給
量が安定しており、安価でしかも高容量が期待されるた
め活発に研究開発が行われている。In particular, LiNiO 2 has been actively researched and developed because the supply amount of Ni as a raw material is stable, and it is expected to be inexpensive and have a high capacity.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような炭素材料よりも高容量の負極材料には、それぞれ
以下に示すような課題がある。However, the negative electrode materials having higher capacities than the above-mentioned carbon materials have the following problems, respectively.
【0009】リチウムと化合物を形成する単体金属材料
および単体非金属材料の負極材料は共通して、炭素負極
材料にくらべて充放電サイクル特性が悪い。その理由は
定かでないが以下のように考えている。A single metal material and a single nonmetallic negative electrode material which form a compound with lithium commonly have poor charge / discharge cycle characteristics as compared with a carbon negative electrode material. The reason is not clear, but I think as follows.
【0010】スズは結晶学的な単位格子(正方晶、空間
群I41/amd)に4個のスズ原子を含んでいる。格子定数a
=0.5820nm、c=0.3175nmから換算して、単位格子体積は
0.1075nm3であり、スズ原子1個の占める体積は26.9×1
0-3nm3である。スズ−リチウム二元系の相図から判断し
て、室温におけるリチウムとの電気化学的な化合物形成
では、その反応の初期にスズと化合物Li2Sn5との2相が
共存しているものと考えられる。Li2Sn5の結晶学的な単
位格子(正方晶、空間群P4/mbm)には10個のスズ原子
が含まれている。その格子定数a=1.0274nm、c=0.3125nm
から換算して、単位格子体積は0.32986nm3であり、スズ
原子1個あたりの体積(単位格子体積を単位格子中のス
ズ原子数で除した値)は33.0×10-3nm3である。この値
からすると、スズから化合物Li2Sn5になるにあたって、
材料の体積が1.23倍に膨張することになる。更に電気化
学的なリチウムとの化合物形成反応が進行すると、最終
的に最もリチウムを多く含む化合物Li22Sn5を生じる。L
i22Sn5の結晶学的な単位格子(立方晶、空間群F23)に
は80個のスズ原子が含まれている。その格子定数a=1.
978nmから換算して、単位格子体積は7.739nm3であり、
スズ原子1個あたりの体積(単位格子体積を単位格子中
のスズ原子数で除した値)は96.7×10-3nm3である。こ
の値は単体スズの3.59倍であり、材料は大きく膨張す
る。[0010] Tin contains four tin atoms in the crystallographic unit cell (tetragonal, space group I4 1 / amd). Lattice constant a
= 0.5820nm, c = 0.3175nm, the unit cell volume is
0.1075 nm 3 and the volume occupied by one tin atom is 26.9 × 1
0 is -3 nm 3. Judging from the phase diagram of the tin-lithium binary system, the formation of an electrochemical compound with lithium at room temperature indicates that the two phases of tin and the compound Li 2 Sn 5 coexist at the beginning of the reaction. Conceivable. The crystallographic unit cell of Li 2 Sn 5 (tetragonal, space group P4 / mbm) contains 10 tin atoms. Its lattice constant a = 1.0274nm, c = 0.3125nm
Calculated from, the unit cell volume is 0.32986 nm 3 , and the volume per tin atom (the value obtained by dividing the unit cell volume by the number of tin atoms in the unit cell) is 33.0 × 10 −3 nm 3 . According to this value, when tin becomes the compound Li 2 Sn 5 ,
The volume of the material will expand 1.23 times. Further, when the electrochemical compound formation reaction with lithium proceeds, a lithium-rich compound Li 22 Sn 5 is finally produced. L
The crystallographic unit cell (cubic, space group F23) of i 22 Sn 5 contains 80 tin atoms. Its lattice constant a = 1.
In terms of 978 nm, unit cell volume is 7.739nm 3,
The volume per tin atom (the value obtained by dividing the unit cell volume by the number of tin atoms in the unit cell) is 96.7 × 10 −3 nm 3 . This value is 3.59 times that of simple tin, and the material expands significantly.
【0011】このようにスズは充放電反応による負極材
料の体積変化が大きく、また体積差の大きな2つの相が
共存する状態の変化を繰り返すことにより、材料に亀裂
を生じ、粒子が微細化するものと考えられる。微細化し
た材料は、粒子間に空間が生じ、電子伝導ネットワーク
が分断され、電気化学的な反応に関与できない部分が増
加し、充放電容量が低下するものと考えられる。As described above, tin undergoes a large change in the volume of the negative electrode material due to the charge / discharge reaction, and a repetition of a change in a state in which two phases having a large volume difference coexist causes cracks in the material and fine particles. It is considered something. It is considered that in the miniaturized material, a space is generated between particles, the electron conduction network is divided, a portion that cannot participate in an electrochemical reaction increases, and the charge / discharge capacity decreases.
【0012】すなわちリチウムと化合物を形成する単体
金属材料の大きな体積変化と、これによる組織変化が、
炭素負極材料にくらべて充放電サイクル特性が悪い理由
であると推察している。That is, a large volume change of a simple metal material forming a compound with lithium, and a structural change due to the large volume change,
It is speculated that this is the reason why the charge / discharge cycle characteristics are worse than the carbon anode material.
【0013】一方、上述の単体材料と異なり、遷移元素
からなる非鉄金属の珪化物や4B族元素及びP,Sbの
少なくとも一つを含む金属間化合物からなり、その結晶
構造がCaF2型、ZnS型、AlLiSi型のいずれかからなる負
極材料などは、サイクル寿命特性の改善された負極材料
としてそれぞれ特開平7−240201号公報、特開平
9−63651号公報に提案されている。On the other hand, unlike the above-mentioned simple material, it is composed of a non-ferrous metal silicide composed of a transition element or an intermetallic compound containing at least one of the group 4B element and P or Sb, and has a crystal structure of CaF 2 type, ZnS A negative electrode material of any one of the negative electrode type and the AlLiSi type has been proposed as a negative electrode material having improved cycle life characteristics in JP-A-7-240201 and JP-A-9-63651, respectively.
【0014】特開平7−240201号公報に示された
遷移元素からなる非鉄金属の珪化物負極材料を用いた電
池は実施例と比較例に示された1サイクル目、50サイ
クル目、100サイクル目の電池容量から、リチウム金
属負極材料と比較して充放電サイクル特性は改善されて
いるが、天然黒鉛負極材料と比較して電池容量は最大で
も12%程度しか増加していない。よって、その明細書に
は明言されていないが、遷移元素からなる非鉄金属の珪
化物負極材料は黒鉛負極材料に比べて大幅な容量増加は
実施されていないと思われる。Batteries using a non-ferrous metal silicide negative electrode material comprising a transition element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-240201 were used in the first cycle, the 50th cycle, and the 100th cycle shown in Examples and Comparative Examples. From the battery capacity, the charge-discharge cycle characteristics are improved as compared with the lithium metal anode material, but the battery capacity is increased by only about 12% at the maximum as compared with the natural graphite anode material. Therefore, although not explicitly stated in the specification, it is considered that the non-ferrous metal silicide negative electrode material composed of a transition element has not been significantly increased in capacity as compared with the graphite negative electrode material.
【0015】また、特開平9−63651号公報に示さ
れた材料は、その実施例と比較例にLi-Pb合金負極材料
よりも充放電サイクル特性が改善されており、かつ黒鉛
負極材料よりも高容量であることが示されている。しか
し、10〜20サイクルまでの充放電サイクルで放電容
量の減少が著しく、最も良好と思われるMg2Snにおいて
も約20サイクル後には初期容量の70%程度に減少して
いる。Further, the materials disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-63651 have improved charge-discharge cycle characteristics as compared with the Li-Pb alloy negative electrode material in Examples and Comparative Examples, and have a higher performance than the graphite negative electrode material. It has been shown to be of high capacity. However, the discharge capacity is remarkably reduced in the charge / discharge cycles of 10 to 20 cycles, and even for Mg 2 Sn which is considered to be the best, the capacity is reduced to about 70% of the initial capacity after about 20 cycles.
【0016】また、これまで報告されている正極活物質
(特にLiNixM1ーxO2(MはCo、Mn、Cr、F
e、V、Alからなる群から選ばれた少なくとも1種類
であり、x:1≧x≧0.5)では、通常電池として使用され
る電位領域(Liに対して4.3V〜2V)において1
回目の充電(リチウムの脱離反応)と、放電(リチウム
の挿入反応)の間に大きな充放電容量差があることが知
られている。(例えばA.Rougier et al. Solid State I
onics 90, 83(1996)). このような正極材料と同じ理論
容量の複合粒子材料を負極に用いた電池の初充電および
初放電時の正極および負極の電位挙動を図1に模式的に
示す。The positive electrode active materials reported so far (particularly, LiNi x M 1 -x O 2 (M is Co, Mn, Cr, F
e, V, and at least one selected from the group consisting of Al, where x: 1 ≧ x ≧ 0.5), in a potential region (4.3 V to 2 V vs. Li) normally used as a battery.
It is known that there is a large charge / discharge capacity difference between the second charge (lithium desorption reaction) and discharge (lithium insertion reaction). (Eg A. Rougier et al. Solid State I
onics 90, 83 (1996)). Fig. 1 schematically shows the potential behavior of the positive electrode and the negative electrode during initial charge and initial discharge of a battery using such a composite particle material having the same theoretical capacity as the positive electrode material. .
【0017】図1において、(A−B)は正極の初充電
電気量、(BーC)は正極の初放電容量および(C−
A)は正極の不可逆容量である。In FIG. 1, (AB) is the initial charge amount of the positive electrode, (BC) is the initial discharge capacity of the positive electrode and (C−C).
A) is the irreversible capacity of the positive electrode.
【0018】(A’−B’)は負極の初充電電気量で正
極の(A−B)と同じ電気量である。(B’−C’)は
負極の初放電可能容量で、(C’−A’)は負極の不可
逆容量である。負極の初放電可能容量(B’ーC’)
は、正極の初放電容量(BーC)より、(C’ーD)相
当だけ容量が大きいので、電池の初放電容量は正極の初
放電容量(BーC)によって規制される。初放電以降の
充放電サイクルは、正極は(BーC)間を、負極は(B
ーC)と同じ容量の(B’ーD)間を可逆的に反応が推
移することになる。従って、負極の(C’ーD)相当容
量のリチウムが電池の充放電反応に寄与できない「死に
リチウム」として負極内に残存し、充放電反応に関与せ
ずに、電池の容量向上に寄与することは不可能である。(A'-B ') is the initial charge amount of the negative electrode, which is the same as (AB) of the positive electrode. (B'-C ') is the initial dischargeable capacity of the negative electrode, and (C'-A') is the irreversible capacity of the negative electrode. Initial dischargeable capacity of negative electrode (B'-C ')
Since the capacity is larger than the initial discharge capacity (BC) of the positive electrode by (C′−D), the initial discharge capacity of the battery is regulated by the initial discharge capacity (BC) of the positive electrode. In the charge / discharge cycle after the first discharge, the positive electrode is between (BC) and the negative electrode is (B-C).
−C), the reaction reversibly changes between (B′−D) of the same volume. Therefore, lithium having a capacity equivalent to (C'-D) of the negative electrode remains in the negative electrode as "dead lithium" which cannot contribute to the charge / discharge reaction of the battery, and contributes to the improvement of the capacity of the battery without participating in the charge / discharge reaction. It is impossible.
【0019】そこで、初充電後の正負極の初放電容量が
同じになるように、正極の充填量を増やして正負極の理
論容量を調整した場合、正負極の不可逆容量の(C−
A)と(C’−A’)との差の負極の「死にリチウム」
相当の(C’ーD)分が負極を過充電することになる。Therefore, when the theoretical capacity of the positive and negative electrodes is adjusted by increasing the filling amount of the positive electrode so that the initial discharge capacity of the positive and negative electrodes after the initial charge becomes the same, (C−
"Death lithium" of the negative electrode of the difference between A) and (C'-A ')
A considerable amount of (C'-D) will overcharge the negative electrode.
【0020】しかし、負極活物質の可逆な充電容量には
限界があり、限界量を超えて充電をしようとすると負極
板表面に金属リチウムとして析出し、析出したリチウム
が電解液と反応することによって不活性化し、充放電効
率を低下させ、サイクル寿命特性が低下する。However, there is a limit to the reversible charge capacity of the negative electrode active material, and if the charge exceeds the limit amount, it is deposited on the surface of the negative electrode plate as metallic lithium, and the deposited lithium reacts with the electrolyte. It deactivates, lowers the charge / discharge efficiency, and lowers the cycle life characteristics.
【0021】従って、このような正負極の容量設定は不
適切といわざるを得ない。リチウムイオン二次電池の高
容量を図るには、可及的に初充放電効率が高く充放電に
よる可逆容量部分が大きい正負極材料を選ぶことであ
る。そして正極および負極の不可逆容量部分や「死にリ
チウム」を可及的に小さくするとともに、負極が不必要
に過充電されて金属リチウムが析出しないように配慮さ
れなければならない。Therefore, it must be said that such a setting of the capacity of the positive and negative electrodes is inappropriate. In order to increase the capacity of a lithium ion secondary battery, it is necessary to select a positive and negative electrode material having a high initial charge / discharge efficiency and a large reversible capacity portion due to charge / discharge. In addition, the irreversible capacity portion of the positive electrode and the negative electrode and “dead lithium” must be reduced as much as possible, and care must be taken so that the negative electrode is not unnecessarily overcharged and metallic lithium is deposited.
【0022】しかしながら、負極の初充放電効率に比
べ、正極のそれが大きい場合、上述した条件で、電池を
設計構成することは難しい。However, when the initial charge / discharge efficiency of the negative electrode is larger than that of the negative electrode, it is difficult to design and configure the battery under the above-described conditions.
【0023】本発明は、高容量の負極活物質を開発する
とともに電池設計の正負極の理論容量の調整および適切
な負極添加剤を種々検討し、従来の課題を具体的に解消
して高容量化技術を達成したものである。The present invention develops a high-capacity negative electrode active material, adjusts the theoretical capacity of the positive and negative electrodes for battery design, and examines various suitable negative electrode additives. Technology has been achieved.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】本発明は、固相Aからなる核粒子
の周囲の全面または一部を、固相Bによって被覆した複
合粒子で、前記固相Aは少なくともスズを構成元素とし
て含み、前記固相Bは固相Aの構成元素であるスズと、
前記構成元素を除いて、周期表の2族元素、遷移元素、
12族元素、13族元素、ならびに炭素を除く14族元
素からなる群から選ばれた少なくとも一種の元素との固
溶体または金属間化合物である材料を用いることで固相
Aにより高容量、かつ固相Bが固相Aの充放電で起きる
膨張・収縮を抑える役割を担うことで充放電サイクル特
性の優れた負極材料を提供し、更に、負極に、充電する
ことにより金属まで電気化学的に還元されるその金属の
化合物を添加した混合物を用いて構成した非水電解質二
次電池とすることにより、充放電反応に関与し得ない
「死にリチウム」を残存させず、かつ負極が徒に過充電
されないように電池を設計構成することに成功したもの
である。このような構成により、サイクル寿命が優れた
高容量の非水電解質二次電池を提供することが可能にな
る。本発明の負極材料で固相Aは高容量の少なくともス
ズを構成元素として含むことから主として充放電容量の
高容量化に寄与しているものと考えられる。また固相A
からなる核粒子の周囲の全面または一部を被覆している
固相Bは充放電サイクル特性の改善に寄与しており、固
相Bに含有されるリチウム量は、通常、金属、固溶体、
金属間化合物、それぞれ単独の場合より少ない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is a composite particle in which the whole or a part of the periphery of a core particle composed of a solid phase A is coated with a solid phase B, wherein the solid phase A contains at least tin as a constituent element, The solid phase B comprises tin which is a constituent element of the solid phase A;
Except for the above constituent elements, Group 2 elements of the periodic table, transition elements,
By using a material that is a solid solution or an intermetallic compound with at least one element selected from the group consisting of a Group 12 element, a Group 13 element, and a Group 14 element excluding carbon, the solid phase A has a higher capacity and a solid phase. B plays a role of suppressing expansion and contraction caused by charging and discharging of the solid phase A, thereby providing a negative electrode material having excellent charge / discharge cycle characteristics. Further, the negative electrode is electrochemically reduced to metal by charging. Non-aqueous electrolyte secondary battery composed of a mixture to which the metal compound is added, leaving no `` dead lithium '' that cannot participate in the charge / discharge reaction, and the negative electrode is not overcharged Thus, the battery was successfully designed and configured. With such a configuration, it is possible to provide a high-capacity nonaqueous electrolyte secondary battery having excellent cycle life. Since the solid phase A in the negative electrode material of the present invention contains at least tin having a high capacity as a constituent element, it is considered that the solid phase A mainly contributes to an increase in the charge / discharge capacity. Solid phase A
The solid phase B covering the whole or part of the periphery of the core particle composed of contributes to the improvement of the charge / discharge cycle characteristics, and the amount of lithium contained in the solid phase B is usually a metal, a solid solution,
Intermetallic compounds, each less than when alone.
【0025】そして、更にこの新負極活物質に還元反応
により金属まで電気化学的に還元されるその金属の化合
物を添加するものである。Further, a metal compound which is electrochemically reduced to a metal by a reduction reaction is added to the new negative electrode active material.
【0026】添加する化合物としては、正極と負極の間
の電位領域で、還元反応によりリチウムイオンと反応す
るものを添加する。As a compound to be added, a compound which reacts with lithium ions by a reduction reaction in a potential region between the positive electrode and the negative electrode is added.
【0027】添加する化合物は金属酸化物としてはAg
2O、PbO、NiO、Ni2O3、CoO、Co2O3、
Co3O4、CuO、Cu2O、Bi2O3、Sb2O3、C
r2O 3、MnO2、FeO4からなる群から選ばれた少な
くとも一種を添加するものである。The compound to be added is Ag as a metal oxide.
TwoO, PbO, NiO, NiTwoOThree, CoO, CoTwoOThree,
CoThreeOFour, CuO, CuTwoO, BiTwoOThree, SbTwoOThree, C
rTwoO Three, MnOTwo, FeOFourA few selected from the group consisting of
At least one kind is added.
【0028】添加する化合物は金属硫化物としてはAg
2S、PbS、NiS、Ni2S、Ni3S4、CoS、C
o2S3、Co3S4、CuS、Cu2S、Bi2S3、Sb2
S3、Sb2S4、Sb2S5、CrS、Cr2S3、Mn
S、Mn3S4、MnS2、FeS、Fe2S3、FeS2、
Mo2S3、MoS2からなる群から選ばれた少なくとも
一種を添加するものである。The compound to be added is Ag as a metal sulfide.
2 S, PbS, NiS, Ni 2 S, Ni 3 S 4 , CoS, C
o 2 S 3 , Co 3 S 4 , CuS, Cu 2 S, Bi 2 S 3 , Sb 2
S 3 , Sb 2 S 4 , Sb 2 S 5 , CrS, Cr 2 S 3 , Mn
S, Mn 3 S 4 , MnS 2 , FeS, Fe 2 S 3 , FeS 2 ,
At least one selected from the group consisting of Mo 2 S 3 and MoS 2 is added.
【0029】金属セレン化物としては、Ag2Se、P
bSe、Co2Se3、Co3Se4、CuSe、Cu2S
e、Bi2Se3、Sb2Se3、Sb2Se5、Cr2Se3
からなる群から選ばれた少なくとも一種を添加するもの
である。As the metal selenide, Ag 2 Se, P
bSe, Co 2 Se 3 , Co 3 Se 4 , CuSe, Cu 2 S
e, Bi 2 Se 3 , Sb 2 Se 3 , Sb 2 Se 5 , Cr 2 Se 3
At least one selected from the group consisting of:
【0030】金属テルル化物をしては、Ag2Te、P
bTe、NiTe、Ni2Te3、CuTe、Cu2T
e、Bi2Te3、Sb2Te3からなる群から選ばれた少
なくとも一種を添加するものである。As the metal telluride, Ag 2 Te, P
bTe, NiTe, Ni 2 Te 3 , CuTe, Cu 2 T
e, it is to add at least one selected from the group consisting of Bi 2 Te 3, Sb 2 Te 3.
【0031】当然のことながらこれらの酸化物、硫化
物、セレン化物、テルル化物の混合物であっても良い。Of course, a mixture of these oxides, sulfides, selenides and tellurides may be used.
【0032】図2は、本発明による非水電解質二次電池
の初充電および初放電における正、負両電極の電位挙動
を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the potential behavior of both the positive and negative electrodes during initial charging and initial discharging of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.
【0033】図2において(A−B)は正極の初充電電
気量、(BーC)は正極の初放電容量および(C−A)
は正極の不可逆容量である。In FIG. 2, (AB) is the initial charge amount of the positive electrode, (BC) is the initial discharge capacity of the positive electrode and (CA).
Is the irreversible capacity of the positive electrode.
【0034】(A’−B’)は負極の初充電電気量で正
極の(A−B)と同じ電気量である。負極の初充電は、
まず負極に添加した金属化合物が電気化学的に還元され
(A’−C’)分が充電され終わってから主要材料の負
極活物質にリチウムイオンが充電される。負極活物質の
初充電電気量が(B’−C’)に相当する。負極の初放
電容量(B’ーD)で、正極の(BーC)と同じ容量で
ある。(A'-B ') is the initial charge amount of the negative electrode, which is the same as the charge amount (AB) of the positive electrode. The first charge of the negative electrode
First, after the metal compound added to the negative electrode is electrochemically reduced and the (A'-C ') component is charged, the negative electrode active material of the main material is charged with lithium ions. The initial charge amount of the negative electrode active material corresponds to (B'-C '). The initial discharge capacity (B'-D) of the negative electrode, which is the same as the capacity (BC) of the positive electrode.
【0035】これら正極および負極の初放電容量がそれ
ぞれの可逆容量ということになる。なお、(C’−D)
は負極活物質自体の不可逆容量である。The initial discharge capacities of these positive and negative electrodes are the respective reversible capacities. (C'-D)
Is the irreversible capacity of the negative electrode active material itself.
【0036】図2から十分理解されるように、本発明に
おいて、負極活物質に添加される金属化合物量は正極の
不可逆容量(C−A)から負極の主要材料である炭素材
料の不可逆容量を除した容量に相当する値(A’−
C’)が適用される。As can be fully understood from FIG. 2, in the present invention, the amount of the metal compound added to the negative electrode active material is determined from the irreversible capacity (CA) of the positive electrode to the irreversible capacity of the carbon material which is the main material of the negative electrode. Value (A'-
C ') applies.
【0037】負極に添加され、充電により電気化学的に
還元され、不可逆的に金属を生成する金属化合物は、重
量あたりの電気化学的当量が大きいため添加量がわずか
で良く、また、嵩比重が高いので、負極に添加されても
体積の増加は無視できる程度である。The metal compound which is added to the negative electrode and electrochemically reduced by charging to irreversibly generate a metal has a large electrochemical equivalent weight, so that the amount of addition is small and the bulk specific gravity is low. Since it is high, the increase in volume is negligible even when added to the negative electrode.
【0038】以上のように、充電特に初充電することに
より電気化学的に還元され、不可逆的に金属を生成する
金属化合物を負極に添加することにより、正極および負
極の可逆容量が最大限活用されて高容量化を可能にする
と同時に負極が第2サイクル以降の充放電において不必
要に過充電されることが実質的に抑制されるので、サイ
クル寿命を劣化されることもなくなる。As described above, the reversible capacity of the positive electrode and the negative electrode is maximized by adding the metal compound which is electrochemically reduced by charging, particularly the first charging, and which generates an irreversible metal to the negative electrode. At the same time, the negative electrode is substantially prevented from being unnecessarily overcharged in the charging and discharging after the second cycle, so that the cycle life is not deteriorated.
【0039】前記化合物の添加量は、正極の不可逆容量
を消費する分だけ添加すればよく、通常、負極活物質で
ある主要材料の総量に対して0.2%〜20%の範囲で
あることが望ましい。The amount of the compound added may be such that the irreversible capacity of the positive electrode is consumed, and is usually in the range of 0.2% to 20% with respect to the total amount of the main material which is the negative electrode active material. Is desirable.
【0040】本発明は、正極材料として、初充放電効率
が75〜95%の範囲でしかないリチウム含有ニッケル
酸化物をベースとするリチウム含有金属酸化物を用いる
場合により効果を発揮し得るものである。The present invention is more effective when a lithium-containing metal oxide based on a lithium-containing nickel oxide having an initial charge / discharge efficiency of only 75 to 95% is used as a positive electrode material. is there.
【0041】また、正極活物質はリチウム含有金属化合
物であれば、LiCoO2や、LiNiO2、LiMn2
O4などリチウムイオンを放出し、吸蔵リチウム含有化
合物であれば構わないが、1サイクル目の充放電効率
(吸蔵量/放出量×100(%))が75〜95%の範囲
である場合に特に大きい効果が得られる。If the positive electrode active material is a lithium-containing metal compound, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2
Any compound that releases lithium ions such as O 4 and contains occluded lithium may be used. However, when the charge / discharge efficiency of the first cycle (absorbed amount / emitted amount × 100 (%)) is in the range of 75 to 95%, Particularly large effects can be obtained.
【0042】この中でも、正極活物質として一般式Li
xNi1-yMyOz、(M=Na、Mg、Sc、Y、Mn、
Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、S
b、Bのうち少なくとも一種)、(ここでx=0〜1.
2、y=0〜0.9、z=2.0〜2.3)で示される
リチウム含有金属化合物である場合に特に1サイクル目
の充放電効率(吸蔵量/放出量×100(%))が小さい
ため好ましい。Among them, the general formula Li as a positive electrode active material
x Ni 1-y M y O z, (M = Na, Mg, Sc, Y, Mn,
Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, S
b, at least one of B), (where x = 0 to 1.
In particular, when the lithium-containing metal compound is represented by the formula 2, y = 0 to 0.9 and z = 2.0 to 2.3), the charge / discharge efficiency in the first cycle (occlusion / release amount × 100 (%)) Is preferred because of the small size.
【0043】前記正極活物質は高温で合成した場合に1
サイクル目の充放電効率(吸蔵量/放出量×100
(%))が75%以下と極端に小さくなり、活物質として
の放電特性が悪くなるため、750℃〜900℃の温度
範囲で合成されたものである場合に最も効果的である。When the positive electrode active material is synthesized at a high temperature,
Cycle charge / discharge efficiency (absorbed amount / released amount x 100
(%)) Is extremely small at 75% or less, and the discharge characteristics as an active material are deteriorated. Therefore, it is most effective when synthesized in a temperature range of 750 ° C. to 900 ° C.
【0044】このような負極への添加剤は、主に金属リ
チウムを負極としたリチウム一次電池用正極活物質とし
て知られている化合物が好ましい。As such an additive to the negative electrode, a compound mainly known as a positive electrode active material for a lithium primary battery using metallic lithium as a negative electrode is preferable.
【0045】これらの化合物は例えばNiSであれば
(化1)で示されるように還元反応によって金属ニッケ
ルが生成する。If these compounds are, for example, NiS, metallic nickel is generated by a reduction reaction as shown in (Chemical Formula 1).
【0046】[0046]
【化1】 Embedded image
【0047】(化1)の反応で生成したNiは、負極活
物質の充放電される電位領域では化学的かつ電気化学的
に安定で、負極が放電される場合、酸化されることはな
く不可逆性で金属状態を保つ。このように金属化合物が
初充電時に金属を生成することにより、負極極板中の導
電性を著しく向上させるため、負極の内部抵抗、分極を
低減でき、高容量化が実現できる。Ni produced by the reaction of Chemical Formula 1 is chemically and electrochemically stable in a potential region where the negative electrode active material is charged and discharged, and is not oxidized and irreversible when the negative electrode is discharged. Maintains a metallic state by the nature. As described above, since the metal compound generates a metal at the time of the first charge, the conductivity in the negative electrode plate is remarkably improved, so that the internal resistance and polarization of the negative electrode can be reduced, and high capacity can be realized.
【0048】また、還元生成物はいわゆるリチウムとの
化合物を作らないため、(化1)の反応は不可逆反応で
あり、リチウム放出反応は起こらない。Further, since the reduction product does not form a compound with lithium, the reaction of formula (1) is an irreversible reaction, and no lithium release reaction occurs.
【0049】本発明における金属酸化物(Ag2O、P
bO、NiO、Ni2O3、CoO、Co2O3、Co
3O4、CuO、Cu2O、Bi2O3、Sb2O3、Cr2O
3、MnO2、Fe3O4)、金属硫化物(Ag2S、Pb
S、NiS、Ni2S、Ni3S4、CoS、Co2S3、
Co3S4、CuS、Cu2S、Bi2S3、Sb2S3、S
b2S4、Sb2S5、CrS、Cr2S3、MnS、Mn3
S4、MnS2、FeS、Fe 2S3、FeS2、Mo
2S3、MoS2)、金属セレン化物(Ag2Se、PbS
e、Co2Se3、Co3Se4、CuSe、Cu2Se、
Bi2Se3、Sb2Se3、Sb2Se5、Cr2Se3)、
金属テルル化物(Ag2Te、PbTe、NiTe、N
i2Te3、CuTe、Cu2Te、Bi2Te3、Sb2T
e3)においてもいずれも同様に不可逆反応が進行し同
様の効果が得られることを確認した。In the present invention, the metal oxide (Ag)TwoO, P
bO, NiO, NiTwoOThree, CoO, CoTwoOThree, Co
ThreeOFour, CuO, CuTwoO, BiTwoOThree, SbTwoOThree, CrTwoO
Three, MnOTwo, FeThreeOFour), Metal sulfide (AgTwoS, Pb
S, NiS, NiTwoS, NiThreeSFour, CoS, CoTwoSThree,
CoThreeSFour, CuS, CuTwoS, BiTwoSThree, SbTwoSThree, S
bTwoSFour, SbTwoSFive, CrS, CrTwoSThree, MnS, MnThree
SFour, MnSTwo, FeS, Fe TwoSThree, FeSTwo, Mo
TwoSThree, MoSTwo), Metal selenide (Ag)TwoSe, PbS
e, CoTwoSeThree, CoThreeSeFour, CuSe, CuTwoSe,
BiTwoSeThree, SbTwoSeThree, SbTwoSeFive, CrTwoSeThree),
Metal telluride (AgTwoTe, PbTe, NiTe, N
iTwoTeThree, CuTe, CuTwoTe, BiTwoTeThree, SbTwoT
eThreeIn both cases, the irreversible reaction proceeds and
It was confirmed that the same effect was obtained.
【0050】これまでに負極として炭素質材料中に添加
剤としてリチウムイオンを吸蔵もしくは含有しえる化合
物を添加する例が報告されているが、(例えばFeO、
FeO2、Fe2O3、SnO、SnO2、MoO2、V2O
5、Bi2Sn3O9、WO2、WO3、Nb2O5:特開平7
−192723号公報、リチウムを含有しうる金属酸化
物、硫化物、水酸化物、セレン化物、実施例ではリチウ
ムを含有(または結合)したCu,Fe、Mo、Ti、
V、Nb、Mn、Co、Ni等の酸化物でリチウム塩と
混合した後、熱処理して得られる化合物でLiCuO3、
LiFeO2、LiMoO3、LiTiO2、LiVO2、
LiNbO2、Li2MnO4、LiCoO2、LiNiO
2:特開平8−213053号公報、リチウムを吸蔵・
放出できる遷移金属酸化物でLipNiqV1-qOr,p=0.4〜3,q
=0〜1,r=1.2〜5.5:特開平6−44972号公報)、こ
れらのリチウムイオンを吸蔵もしくは含有しえる化合物
を負極に添加した報告例はいずれも放電末期、もしくは
過放電時の負極電位の上昇による銅芯材の溶解などを防
止し、負極安定性向上を図るために添加されており、い
ずれも可逆性が要求されるものである。There has been reported an example in which a compound capable of absorbing or containing lithium ions is added as an additive to a carbonaceous material as a negative electrode (for example, FeO,
FeO 2 , Fe 2 O 3 , SnO, SnO 2 , MoO 2 , V 2 O
5, Bi 2 Sn 3 O 9 , WO 2, WO 3, Nb 2 O 5: JP 7
-192723, lithium-containing metal oxides, sulfides, hydroxides, selenides, and in the examples, lithium-containing (or bonded) Cu, Fe, Mo, Ti,
After mixing with a lithium salt with an oxide such as V, Nb, Mn, Co, or Ni, a compound obtained by heat treatment is used to obtain LiCuO 3 ,
LiFeO 2 , LiMoO 3 , LiTiO 2 , LiVO 2 ,
LiNbO 2 , Li 2 MnO 4 , LiCoO 2 , LiNiO
2 : JP-A-8-213053, Lithium occlusion /
A transition metal oxide capable of releasing Li p Ni q V 1-q O r, p = 0.4~3, q
= 0 to 1, r = 1.2 to 5.5: JP-A-6-44972), and any of these reports in which a compound capable of occluding or containing lithium ions is added to the negative electrode, the negative electrode at the end of discharge or overdischarge It is added to prevent dissolution of the copper core material due to an increase in the potential and to improve the stability of the negative electrode, all of which are required to be reversible.
【0051】本発明のように、初充電する事によって金
属まで電気化学的に且つ不可逆的に還元される金属酸化
物とは目的、効果とも全く相違するものである。また、
これらのリチウムイオンを吸蔵もしくは含有しえる化合
物後の初充電後の状態はリチウム含有化合物であるため
本発明のような導電性向上の効果が得られない。The purpose and effect of the present invention are completely different from those of a metal oxide which is electrochemically and irreversibly reduced to metal by initial charging as in the present invention. Also,
Since the state after the initial charge after the compound capable of inserting or storing lithium ions is a lithium-containing compound, the effect of improving conductivity as in the present invention cannot be obtained.
【0052】本発明による添加剤を用いた場合、リチウ
ムと反応すると不可逆であるのでこれにより負極より大
きい不可逆容量分を負極添加剤により充電消費させるこ
とにより、正負極において可逆な充放電容量を全て構成
した二次電池の容量として設計できるため更に高エネル
ギー密度を持ち、且つサイクル特性の良好な電池が実現
可能となる。When the additive according to the present invention is used, it is irreversible when it reacts with lithium, so that an irreversible capacity larger than the negative electrode is charged and consumed by the negative electrode additive, so that the reversible charge / discharge capacity of the positive and negative electrodes can be reduced. Since the capacity of the configured secondary battery can be designed, a battery having higher energy density and good cycle characteristics can be realized.
【0053】また、初充電において正極の不可逆容量の
リチウムイオンと反応する事によって生成する化合物
(例えばNiSの場合ならNi)によって負極板の導電
性が向上し、放電特性が向上する。Further, the compound (eg, Ni in the case of NiS) generated by reacting with the irreversible capacity lithium ion of the positive electrode during the initial charge improves the conductivity of the negative electrode plate and improves the discharge characteristics.
【0054】本発明に用いられる正極及び負極は、リチ
ウムイオンを電気化学的かつ可逆的に挿入・放出できる
正極活物質や負極材料に導電剤、結着剤等を含む合剤層
を集電体上に構成して作製されたものである。The positive electrode and the negative electrode used in the present invention are each composed of a positive electrode active material capable of electrochemically and reversibly inserting and releasing lithium ions and a mixture layer containing a conductive agent and a binder in a negative electrode material. It was constructed and constructed above.
【0055】本発明で用いられる負極材料は、固相Aか
らなる核粒子の周囲の全面または一部を、固相Bによっ
て被覆した複合粒子で、前記固相Aは少なくともスズを
構成元素として含み、前記固相Bは固相Aの構成元素で
あるスズと、前記構成元素を除いて、周期表の2族元
素、遷移元素、12族、13族元素、ならびに炭素を除
く14族元素からなる群から選ばれた少なくとも一種の
元素との固溶体、または金属間化合物である材料(以
下、“複合粒子”と呼ぶ)である。The negative electrode material used in the present invention is a composite particle in which the whole or a part of the periphery of the core particle composed of the solid phase A is coated with the solid phase B, and the solid phase A contains at least tin as a constituent element. The solid phase B is composed of tin, which is a constituent element of the solid phase A, and a group 14 element excluding the constituent elements, a group 2 element, a transition element, a group 12, a group 13 element, and a carbon group other than carbon. A material that is a solid solution with at least one element selected from the group or an intermetallic compound (hereinafter, referred to as “composite particles”).
【0056】本発明に用いられる複合粒子の製造方法の
一つとしては、複合粒子を構成する各元素の仕込み組成
分の溶融物を、乾式噴霧法、湿式噴霧法、ロール急冷法
及び回転電極法などで急冷、凝固させ、その凝固物を、
仕込み組成から決まる固溶体または金属間化合物の固相
線温度より低い温度で熱処理するという方法がある。
(要変更)溶融物の急冷凝固により、核粒子として固相
A粒子、そしてその固相A粒子の周囲の全面または一部
を被覆する固相Bを析出させ、その後の熱処理により、
各固相A,Bの均一性を高めることを目的にしているが
熱処理をしない場合でも、請求項1記載の複合粒子を得
ることができる。また上記冷却方法以外の方法において
も十分に冷却可能な方法であれば用いることができる。As one of the methods for producing the composite particles used in the present invention, a melt of the charged composition of each element constituting the composite particles is prepared by a dry spray method, a wet spray method, a roll quenching method, and a rotating electrode method. Rapid cooling and solidification by such as
There is a method of performing heat treatment at a temperature lower than the solidus temperature of the solid solution or the intermetallic compound determined by the charged composition.
(Necessary change) By rapid solidification of the melt, solid phase A particles as core particles and solid phase B covering the entire surface or a part of the periphery of the solid phase A particles are precipitated, and then heat treatment is performed.
The purpose of the present invention is to increase the uniformity of each of the solid phases A and B, but the composite particles according to claim 1 can be obtained even without heat treatment. In addition, any method other than the above-mentioned cooling method can be used as long as it can sufficiently cool.
【0057】その他の製造方法としては、固相Aの粉末
の表面に、固相Bを形成するのに必要な固相Aに含まれ
る元素以外の元素からなる付着層を形成させ、それを、
仕込み組成から決まる固溶体または金属間化合物の固相
線温度より低い温度で熱処理するという方法がある。こ
の熱処理により、固相A中の成分元素が付着層に拡散し
て、被覆層として固相Bが形成される。この付着層の形
成方法としては、メッキ法またはメカニカルアロイング
法などによって行うことができる。その他、付着層を形
成可能な方法であれば用いることができる。As another manufacturing method, an adhesion layer made of an element other than the elements contained in the solid phase A necessary for forming the solid phase B is formed on the surface of the powder of the solid phase A.
There is a method of performing heat treatment at a temperature lower than the solidus temperature of the solid solution or the intermetallic compound determined by the charged composition. By this heat treatment, the component elements in the solid phase A diffuse into the adhesion layer, and the solid phase B is formed as a coating layer. The adhesion layer can be formed by a plating method or a mechanical alloying method. In addition, any method capable of forming an adhesion layer can be used.
【0058】本発明における負極材料に添加する添加剤
は、還元反応によりリチウムイオンと不可逆に反応する
化合物である事が望ましく特に金属酸化物(Ag2O、
PbO、NiO、Ni2O3、CoO、Co2O3、Co3
O4、CuO、Cu2O、Bi2O3、Sb2O3、Cr
2O3、MnO2、Fe3O4)、金属硫化物(Ag2S、P
bS、NiS、Ni2S、Ni3S4、CoS、Co2S3、
Co3S4、CuS、Cu2S、Bi2S3、Sb2S3、S
b2S4、Sb2S5、CrS、Cr2S3、MnS、Mn3
S4、MnS2、FeS、Fe2S3、FeS2、Mo
2S3、MoS2)、金属セレン化物(Ag2Se、PbS
e、Co2Se3、Co3Se4、CuSe、Cu2Se、
Bi2Se3、Sb2Se3、Sb2Se5、Cr2Se3)、
金属テルル化物(Ag2Te、PbTe、NiTe、N
i2Te3、CuTe、Cu2Te、Bi2Te3、Sb2T
e3)いずれかまたは混合物である場合に高い効果が得
られる。The additive to be added to the negative electrode material in the present invention is preferably a compound which irreversibly reacts with lithium ions by a reduction reaction, and particularly, a metal oxide (Ag 2 O,
PbO, NiO, Ni 2 O 3 , CoO, Co 2 O 3 , Co 3
O 4 , CuO, Cu 2 O, Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , Cr
2 O 3 , MnO 2 , Fe 3 O 4 ), metal sulfide (Ag 2 S, P
bS, NiS, Ni 2 S, Ni 3 S 4 , CoS, Co 2 S 3 ,
Co 3 S 4 , CuS, Cu 2 S, Bi 2 S 3 , Sb 2 S 3 , S
b 2 S 4 , Sb 2 S 5 , CrS, Cr 2 S 3 , MnS, Mn 3
S 4 , MnS 2 , FeS, Fe 2 S 3 , FeS 2 , Mo
2 S 3 , MoS 2 ), metal selenide (Ag 2 Se, PbS)
e, Co 2 Se 3 , Co 3 Se 4 , CuSe, Cu 2 Se,
Bi 2 Se 3 , Sb 2 Se 3 , Sb 2 Se 5 , Cr 2 Se 3 ),
Metal telluride (Ag 2 Te, PbTe, NiTe, N
i 2 Te 3 , CuTe, Cu 2 Te, Bi 2 Te 3 , Sb 2 T
e 3 ) Either or a mixture can provide a high effect.
【0059】前記化合物の添加量は電気容量として正負
極の不可逆容量の差と同じ容量程度であることが望まし
く、負極活物質である炭素質材料と化合物の総量に対し
て0.2%〜15%の範囲である場合に最もその効果を
発揮できる。The amount of the compound added is desirably about the same as the difference in the irreversible capacity of the positive and negative electrodes in terms of electric capacity, and is 0.2% to 15% based on the total amount of the carbonaceous material and the compound as the negative electrode active material. %, The effect can be exhibited most.
【0060】本発明に用いられる負極用導電剤は、電子
伝導性材料であれば何でもよい。例えば、天然黒鉛(鱗
片状黒鉛など)、人造黒鉛、膨張黒鉛などのグラファイ
ト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャ
ンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラッ
ク、サーマルブラック等のカ−ボンブラック類、炭素繊
維、金属繊維などの導電性繊維類、銅、ニッケル等の金
属粉末類およびポリフェニレン誘導体などの有機導電性
材料などを単独又はこれらの混合物として含ませること
ができる。これらの導電剤のなかで、人造黒鉛、アセチ
レンブラック、炭素繊維が特に好ましい。導電剤の添加
量は、特に限定されないが、負極材料に対して1〜50
重量%が好ましく、特に1〜30重量%が好ましい。ま
た本発明の負極材料はそれ自身電子伝導性を有し、更に
添加剤が初充電においてリチウムと反応し金属導伝体と
なるため、導電材を添加しなくても電池として機能させ
ることは可能である。The conductive agent for the negative electrode used in the present invention may be any material as long as it is an electron conductive material. For example, graphites such as natural graphite (flaky graphite etc.), artificial graphite, expanded graphite, carbon blacks such as acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, carbon fibers, Conductive fibers such as metal fibers, metal powders such as copper and nickel, and organic conductive materials such as polyphenylene derivatives can be included alone or as a mixture thereof. Among these conductive agents, artificial graphite, acetylene black and carbon fiber are particularly preferred. The addition amount of the conductive agent is not particularly limited, but may be 1 to 50 with respect to the negative electrode material.
% By weight, and particularly preferably 1 to 30% by weight. In addition, the negative electrode material of the present invention has electron conductivity itself, and furthermore, the additive reacts with lithium at the first charge to become a metal conductor, so that it is possible to function as a battery without adding a conductive material. It is.
【0061】本発明に用いられる負極用結着剤として
は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよ
い。本発明において好ましい結着剤は、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ス
チレンブタジエンゴム、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体(PFA)、フッ化ビニリデン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−クロロ
トリフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフル
オロエチレン共重合体(ETFE樹脂)、ポリクロロト
リフルオロエチレン(PCTFE)、フッ化ビニリデン
−ペンタフルオロプロピレン共重合体、プロピレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリ
フルオロエチレン共重合体(ECTFE)、フッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロメチ
ルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体、
エチレン−アクリル酸共重合体または前記材料の(Na
+)イオン架橋体、エチレン−メタクリル酸共重合体ま
たは前記材料の(Na+)イオン架橋体、エチレン−ア
クリル酸メチル共重合体または前記材料の(Na+)イ
オン架橋体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体ま
たは前記材料の(Na+)イオン架橋体を挙げる事がで
き、これらの材料を単独又は混合物として用いることが
できる。またこれらの材料の中でより好ましい材料は、
スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、エチ
レン−アクリル酸共重合体または前記材料の(Na+)
イオン架橋体、エチレン−メタクリル酸共重合体または
前記材料の(Na+)イオン架橋体、エチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体または前記材料の(Na+)イオン
架橋体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体または
前記材料の(Na+)イオン架橋体である。The binder for the negative electrode used in the present invention may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Preferred binders in the present invention include, for example, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), styrene butadiene rubber, tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexa Fluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, ethylene-tetra Fluoroethylene copolymer (ETFE resin), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, propylene-tetrafluoroethylene Polymer, ethylene - chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), vinylidene fluoride - hexafluoropropylene - tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride - perfluoromethyl vinyl ether - tetrafluoroethylene copolymer,
Ethylene-acrylic acid copolymer or (Na
+ ) Ion crosslinked product, ethylene-methacrylic acid copolymer or (Na + ) ion crosslinked product of the above material, ethylene-methyl acrylate copolymer or (Na + ) ion crosslinked product of the above material, ethylene-methyl methacrylate Copolymers or (Na + ) ion crosslinked products of the above materials can be mentioned, and these materials can be used alone or as a mixture. Further, a more preferable material among these materials is
Styrene butadiene rubber, polyvinylidene fluoride, ethylene-acrylic acid copolymer or (Na + )
Ion crosslinked product, ethylene-methacrylic acid copolymer or (Na + ) ion crosslinked product of the above material, ethylene-methyl acrylate copolymer or (Na + ) ion crosslinked product of the above material, ethylene-methyl methacrylate copolymer It is a combined or (Na + ) ion crosslinked product of the above materials.
【0062】本発明に用いられる負極用集電体として
は、構成された電池において化学変化を起こさない電子
伝導体であれば何でもよい。例えば、材料としてステン
レス鋼、ニッケル、銅、チタン、炭素、導電性樹脂など
の他に、銅やステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケル
あるいはチタンを処理させたものなどが用いられる。特
に、銅あるいは銅合金が好ましい。これらの材料の表面
を酸化して用いることもできる。また、表面処理により
集電体表面に凹凸を付けることが望ましい。形状は、フ
ォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチングさ
れたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体
などが用いられる。厚みは、特に限定されないが、1〜
500μmのものが用いられる。As the current collector for the negative electrode used in the present invention, any current collector that does not cause a chemical change in the constructed battery may be used. For example, in addition to stainless steel, nickel, copper, titanium, carbon, conductive resin, and the like, a material obtained by treating the surface of copper or stainless steel with carbon, nickel, or titanium is used. Particularly, copper or a copper alloy is preferable. The surface of these materials can be oxidized and used. In addition, it is desirable to make the current collector surface uneven by surface treatment. As the shape, in addition to a foil, a film, a sheet, a net, a punched material, a lath body, a porous body, a foamed body, a molded body of a fiber group, and the like are used. The thickness is not particularly limited, but 1 to
Those having a size of 500 μm are used.
【0063】また、前記正極活物質はリチウム含有金属
化合物であり、リチウムイオンを放出し、吸蔵する化合
物であれば良い。The positive electrode active material is a lithium-containing metal compound, and may be any compound that releases and occludes lithium ions.
【0064】例えば、LixCoO2、LixNiO2、L
ixMnO2、LixCoyNi1-yO2、LixCoyM1-y
Oz、LixNi1-yMyOz、LixMn2O4、LixMn
2-yMyO4(M=Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、
Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、B
のうち少なくとも一種)、(ここでx=0〜1.2、y
=0〜0.9、z=2.0〜2.3)があげられる。こ
こで、上記のx値は、充放電開始前の値であり、充放電
により増減する。ただし、遷移金属カルコゲン化物、バ
ナジウム酸化物のリチウム化合物、ニオブ酸化物のリチ
ウム化合物を用いることも可能である。また、複数の異
なった正極材料を混合して用いることも可能である。正
極活物質粒子の平均粒径は、特に限定はされないが、1
〜30μmであることが好ましい。For example, Li x CoO 2 , Li x NiO 2 , L
i x MnO 2, Li x Co y Ni 1-y O 2, Li x Co y M 1-y
O z, Li x Ni 1- y M y O z, Li x Mn 2 O 4, Li x Mn
2-y MyO 4 (M = Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe,
Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, B
At least one), (where x = 0 to 1.2, y
= 0-0.9, z = 2.0-2.3). Here, the above-mentioned x value is a value before the start of charge / discharge, and increases / decreases due to charge / discharge. However, a transition metal chalcogenide, a lithium compound of vanadium oxide, and a lithium compound of niobium oxide can also be used. It is also possible to use a mixture of a plurality of different positive electrode materials. Although the average particle diameter of the positive electrode active material particles is not particularly limited,
It is preferably from 30 to 30 μm.
【0065】本発明は、特に正極活物質の充放電効率
(吸蔵量/放出量×100(%))が75〜95%の範囲
である化合物においてより効果的である。The present invention is particularly effective for compounds in which the charge / discharge efficiency of the positive electrode active material (absorption / release amount × 100 (%)) is in the range of 75 to 95%.
【0066】特に、前記正極活物質はLixNi1-yMy
Oz、(M=Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、C
o、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、Bの
うち少なくとも一種)、(ここでx=0〜1.2、y=
0〜0.9、z=2.0〜2.3)で示されるリチウム
含有ニッケル酸化物である場合に不可逆容量が大きく、
本発明の効果が大きい。In particular, the positive electrode active material is Li x Ni 1 -y My
O z , (M = Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, C
o, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, B) (where x = 0 to 1.2, y =
0 to 0.9, z = 2.0 to 2.3), the irreversible capacity is large in the case of a lithium-containing nickel oxide,
The effect of the present invention is great.
【0067】このようなLixNi1-yMyOz、(M=N
a、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、
Zn、Al、Cr、Pb、Sb、Bのうち少なくとも一
種)、(ここでx=0〜1.2、y=0〜0.9、z=
2.0〜2.3)で示されるリチウム含有ニッケル酸化
物は750℃〜900℃の温度範囲で合成されたもので
ある場合により効果的である。Such Li x Ni 1- y My O z , (M = N
a, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu,
(At least one of Zn, Al, Cr, Pb, Sb, and B), (where x = 0 to 1.2, y = 0 to 0.9, z =
The lithium-containing nickel oxide represented by 2.0 to 2.3) is more effective when synthesized in a temperature range of 750 ° C to 900 ° C.
【0068】本発明で使用される正極用導電剤は、用い
る正極材料の充放電電位において、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。例えば、天然黒
鉛(鱗片状黒鉛など)、人造黒鉛などのグラファイト
類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャン
ネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、
サーマルブラック等のカ−ボンブラック類、炭素繊維、
金属繊維などの導電性繊維類、フッ化カーボン、アルミ
ニウム等の金属粉末類、酸化亜鉛、チタン酸カリウムな
どの導電性ウィスカー類、酸化チタンなどの導電性金属
酸化物あるいはポリフェニレン誘導体などの有機導電性
材料などを単独又はこれらの混合物として含ませること
ができる。これらの導電剤のなかで、人造黒鉛、アセチ
レンブラックが特に好ましい。導電剤の添加量は、特に
限定されないが、正極材料に対して1〜50重量%が好
ましく、特に1〜30重量%が好ましい。カーボンやグ
ラファイトでは、2〜15重量%が特に好ましい。The conductive agent for the positive electrode used in the present invention may be any electronic conductive material that does not cause a chemical change at the charge / discharge potential of the positive electrode material used. For example, graphites such as natural graphite (flaky graphite, etc.), artificial graphite, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black,
Carbon blacks such as thermal black, carbon fiber,
Conductive fibers such as metal fibers, metal powders such as carbon fluoride and aluminum, conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate, conductive metal oxides such as titanium oxide and organic conductive materials such as polyphenylene derivatives Materials and the like can be included alone or as a mixture thereof. Among these conductive agents, artificial graphite and acetylene black are particularly preferred. The addition amount of the conductive agent is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and particularly preferably 1 to 30% by weight based on the positive electrode material. For carbon and graphite, 2 to 15% by weight is particularly preferred.
【0069】本発明に用いられる正極用結着剤として
は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよ
い。本発明に於いて好ましい結着剤は、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ス
チレンブタジエンゴム、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体(PFA)、フッ化ビニリデン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−クロロ
トリフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフル
オロエチレン共重合体(ETFE樹脂)、ポリクロロト
リフルオロエチレン(PCTFE)、フッ化ビニリデン
−ペンタフルオロプロピレン共重合体、プロピレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリ
フルオロエチレン共重合体(ECTFE)、フッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロメチ
ルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体、
エチレン−アクリル酸共重合体または前記材料の(Na
+)イオン架橋体、エチレン−メタクリル酸共重合体ま
たは前記材料の(Na+)イオン架橋体、エチレン−ア
クリル酸メチル共重合体または前記材料の(Na+)イ
オン架橋体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体ま
たは前記材料の(Na+)イオン架橋体を挙げる事がで
き、これらの材料を単独又は混合物として用いることが
できる。またこれらの材料の中でより好ましい材料はポ
リフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)である。The positive electrode binder used in the present invention may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Preferred binders in the present invention include, for example, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), styrene butadiene rubber, tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene -Hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, ethylene -Tetrafluoroethylene copolymer (ETFE resin), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, propylene-tetrafluoroethylene Polymer, ethylene - chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), vinylidene fluoride - hexafluoropropylene - tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride - perfluoromethyl vinyl ether - tetrafluoroethylene copolymer,
Ethylene-acrylic acid copolymer or (Na
+ ) Ion crosslinked product, ethylene-methacrylic acid copolymer or (Na + ) ion crosslinked product of the above material, ethylene-methyl acrylate copolymer or (Na + ) ion crosslinked product of the above material, ethylene-methyl methacrylate Copolymers or (Na + ) ion crosslinked products of the above materials can be mentioned, and these materials can be used alone or as a mixture. Among these materials, more preferred materials are polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE).
【0070】本発明に用いられる正極用集電体として
は、用いる正極材料の充放電電位において化学変化を起
こさない電子伝導体であれば何でもよい。例えば、材料
としてステンレス鋼、アルミニウム、チタン、炭素、導
電性樹脂などの他に、アルミニウムやステンレス鋼の表
面にカーボンあるいはチタンを処理させたものが用いら
れる。特に、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が
好ましい。これらの材料の表面を酸化して用いることも
できる。また、表面処理により集電体表面に凹凸を付け
ることが望ましい。形状は、フォイルの他、フィルム、
シート、ネット、パンチされたもの、ラス体、多孔質
体、発泡体、繊維群、不織布体の成形体などが用いられ
る。厚みは、特に限定されないが、1〜500μmのも
のが用いられる。The positive electrode current collector used in the present invention may be any electronic conductor that does not cause a chemical change in the charge and discharge potential of the positive electrode material used. For example, in addition to stainless steel, aluminum, titanium, carbon, conductive resin, and the like, a material obtained by treating the surface of aluminum or stainless steel with carbon or titanium is used. Particularly, aluminum or an aluminum alloy is preferable. The surface of these materials can be oxidized and used. In addition, it is desirable to make the current collector surface uneven by surface treatment. The shape is a foil, a film,
A sheet, a net, a punched material, a lath body, a porous body, a foamed body, a fiber group, a molded body of a nonwoven fabric, and the like are used. The thickness is not particularly limited, but a thickness of 1 to 500 μm is used.
【0071】電極合剤には、導電剤や結着剤の他、フィ
ラー、分散剤、イオン伝導体、圧力増強剤及びその他の
各種添加剤を用いることができる。フィラーは、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、電極合剤に対して0〜30重量%
が好ましい。As the electrode mixture, a filler, a dispersant, an ionic conductor, a pressure enhancer and other various additives can be used in addition to a conductive agent and a binder. As the filler, any fibrous material that does not cause a chemical change in the configured battery can be used. Usually, fibers such as olefin-based polymers such as polypropylene and polyethylene, glass, and carbon are used. The addition amount of the filler is not particularly limited, but is 0 to 30% by weight based on the electrode mixture.
Is preferred.
【0072】本発明における負極板と正極板の構成は、
少なくとも正極合剤面の対向面に負極合剤面が存在して
いることが好ましい。The structure of the negative electrode plate and the positive electrode plate in the present invention is as follows.
It is preferable that the negative electrode mixture surface exists at least on the surface opposite to the positive electrode mixture surface.
【0073】本発明に用いられる非水電解質は、溶媒
と、その溶媒に溶解するリチウム塩とから構成されてい
る。非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネ−ト
(EC)、プロピレンカ−ボネ−ト(PC)、ブチレン
カーボネート(BC)、ビニレンカーボネート(VC)
などの環状カーボネート類、ジメチルカーボネート(D
MC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチ
ルカーボネート(EMC)、ジプロピルカーボネート
(DPC)などの鎖状カーボネート類、ギ酸メチル、酢
酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルな
どの脂肪族カルボン酸エステル類、γ−ブチロラクトン
等のγ−ラクトン類、1,2−ジメトキシエタン(DM
E)、1,2−ジエトキシエタン(DEE)、エトキシ
メトキシエタン(EME)等の鎖状エーテル類、テトラ
ヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等の環状
エーテル類、ジメチルスルホキシド、1,3−ジオキソ
ラン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムア
ミド、ジオキソラン、アセトニトリル、プロピルニトリ
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、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、ス
ルホラン、メチルスルホラン、1,3−ジメチル−2−
イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノ
ン、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、アニソール、ジメチルスルホキシド、N−メチルピ
ロリドン、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。なかでも環状カーボネートと鎖状カーボネートとの
混合系または環状カーボネートと鎖状カーボネート及び
脂肪族カルボン酸エステルとの混合系が好ましい。The non-aqueous electrolyte used in the present invention comprises a solvent and a lithium salt dissolved in the solvent. Examples of the non-aqueous solvent include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and vinylene carbonate (VC).
Cyclic carbonates such as dimethyl carbonate (D
MC), linear carbonates such as diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC) and dipropyl carbonate (DPC), and aliphatic carboxylic esters such as methyl formate, methyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate. , Γ-lactones such as γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane (DM
E), chain ethers such as 1,2-diethoxyethane (DEE) and ethoxymethoxyethane (EME), cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolan, formamide, Acetamide, dimethylformamide, dioxolan, acetonitrile, propylnitrile, nitromethane, ethyl monoglyme, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivative, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-
Aprotic organic solvents such as imidazolidinone, 3-methyl-2-oxazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative, ethyl ether, 1,3-propanesultone, anisole, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone; Can be used alone or in combination of two or more. Among them, a mixed system of a cyclic carbonate and a chain carbonate or a mixed system of a cyclic carbonate, a chain carbonate and an aliphatic carboxylic acid ester is preferable.
【0074】これらの溶媒に溶解するリチウム塩として
は、例えばLiClO4 、LiBF 4、LiPF6、Li
AlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCl、Li
CF 3SO3 、LiCF3CO2 、Li(CF3S
O2)2、LiAsF6 、LiN(CF3SO2)2、Li
B10Cl10、低級脂肪族カルボン酸リチウム、LiC
l、LiBr、LiI、クロロボランリチウム、四フェ
ニルホウ酸リチウム、イミド類等を挙げることができ、
これらを使用する電解液等に単独又は二種以上を組み合
わせて使用することができるが、特にLiPF6を含ま
せることがより好ましい。As a lithium salt dissolved in these solvents,
Is, for example, LiClOFour , LiBF Four, LiPF6, Li
AlClFour, LiSbF6, LiSCN, LiCl, Li
CF ThreeSOThree , LiCFThreeCOTwo , Li (CFThreeS
OTwo)Two, LiAsF6 , LiN (CFThreeSOTwo)Two, Li
BTenClTen, Lithium lower aliphatic carboxylate, LiC
1, LiBr, LiI, lithium chloroborane,
Lithium nylborate, imides and the like,
These may be used alone or in combination of two or more
It is possible to use6Contains
More preferably.
【0075】本発明における特に好ましい非水電解質
は、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート
を少なくとも含み、支持塩としてLiPF6を含む電解
液である。これら電解質を電池内に添加する量は、特に
限定されないが、正極材料や負極材料の量や電池のサイ
ズによって必要量を用いることができる。支持電解質の
非水溶媒に対する溶解量は、特に限定されないが、0.
2〜2mol/lが好ましい。特に、0.5〜1.5m
ol/lとすることがより好ましい。A particularly preferred non-aqueous electrolyte in the present invention is an electrolyte containing at least ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate and LiPF 6 as a supporting salt. The amount of these electrolytes to be added to the battery is not particularly limited, but a required amount can be used depending on the amounts of the positive electrode material and the negative electrode material and the size of the battery. The amount of the supporting electrolyte dissolved in the nonaqueous solvent is not particularly limited.
2-2 mol / l is preferred. In particular, 0.5-1.5m
ol / l is more preferable.
【0076】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
用いることができる。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、Li4SiO4、Li4SiO4
−LiI−LiOH、xLi3PO4−(1-x)Li4Si
O 4、Li2SiS3、Li3PO4−Li2S−SiS2、
硫化リン化合物などが有効である。有機固体電解質で
は、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレン
オキサイド、ポリホスファゼン、ポリアジリジン、ポリ
エチレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリフッ
化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンなどやこ
れらの誘導体、混合物、複合体などのポリマー材料が有
効である。In addition to the electrolyte, the following solid electrolytes are also used.
Can be used. As solid electrolyte, inorganic solid electrolyte
It can be divided into decomposition and organic solid electrolyte. For inorganic solid electrolyte
Is often Li nitride, halide, oxyacid salt, etc.
Are known. Above all, LiFourSiOFour, LiFourSiOFour
-LiI-LiOH,xLiThreePOFour−(1-x)LiFourSi
O Four, LiTwoSiSThree, LiThreePOFour−LiTwoS-SiSTwo,
Phosphorus sulfide compounds are effective. With organic solid electrolyte
Is, for example, polyethylene oxide, polypropylene
Oxide, polyphosphazene, polyaziridine, poly
Ethylene sulfide, polyvinyl alcohol, poly
Such as vinylidene chloride and polyhexafluoropropylene
Polymer materials such as derivatives, mixtures and composites
It is effective.
【0077】さらに、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することも有効である。
例えば、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、ピリジン、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼ
ン誘導体、クラウンエーテル類、第四級アンモニウム
塩、エチレングリコールジアルキルエーテル等を挙げる
ことができる。It is also effective to add another compound to the electrolyte for the purpose of improving the discharge and charge / discharge characteristics.
For example, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, pyridine, hexaphosphoric triamide, nitrobenzene derivative, crown ethers, quaternary ammonium salt, ethylene glycol dialkyl ether and the like can be mentioned.
【0078】本発明に用いられるセパレータとしては、
大きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度を持ち、
絶縁性の微多孔性薄膜が用いられる。また、一定温度以
上で孔を閉塞し、抵抗をあげる機能を持つことが好まし
い。耐有機溶剤性と疎水性からポリプロピレン、ポリエ
チレンなどの単独又は組み合わせたオレフィン系ポリマ
ーあるいはガラス繊維などからつくられたシートや不織
布または織布が用いられる。セパレータの孔径は、電極
シートより脱離した正負極材料、結着剤、導電剤が透過
しない範囲であることが望ましく、例えば、0.01〜
1μmであるものが望ましい。セパレータの厚みは、一
般的には、10〜300μmが用いられる。また、空孔
率は、電子やイオンの透過性と素材や膜圧に応じて決定
されるが、一般的には30〜80%であることが望まし
い。As the separator used in the present invention,
Has a large ion permeability, has a predetermined mechanical strength,
An insulating microporous thin film is used. Further, it is preferable to have a function of closing a hole at a certain temperature or higher to increase resistance. Sheets, nonwoven fabrics or woven fabrics made from olefin polymers such as polypropylene and polyethylene alone or in combination or glass fibers are used because of their organic solvent resistance and hydrophobicity. The pore diameter of the separator is desirably in a range in which the positive and negative electrode materials detached from the electrode sheet, the binder, and the conductive agent do not pass.
A thickness of 1 μm is desirable. Generally, the thickness of the separator is 10 to 300 μm. The porosity is determined according to the electron and ion permeability, the material, and the film pressure, but is generally preferably 30 to 80%.
【0079】また、ポリマー材料に、溶媒とその溶媒に
溶解するリチウム塩とから構成される有機電解液を吸収
保持させたものを正極合剤、負極合剤に含ませ、さらに
有機電解液を吸収保持するポリマーからなる多孔性のセ
パレータを正極、負極と一体化した電池を構成すること
も可能である。このポリマー材料としては、有機電解液
を吸収保持できるものであればよいが、特にフッ化ビニ
リデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体が好まし
い。Further, a mixture of a polymer material and an organic electrolyte composed of a solvent and a lithium salt dissolved in the solvent is absorbed and held in the positive electrode mixture and the negative electrode mixture. It is also possible to configure a battery in which a porous separator made of a retained polymer is integrated with a positive electrode and a negative electrode. As the polymer material, any material can be used as long as it can absorb and hold an organic electrolytic solution, and a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene is particularly preferable.
【0080】電池の形状はコイン型、ボタン型、シート
型、積層型、円筒型、偏平型、角型、電気自動車等に用
いる大型のものなどいずれにも適用できる。The shape of the battery can be any of a coin type, a button type, a sheet type, a laminated type, a cylindrical type, a flat type, a square type, and a large type used for electric vehicles.
【0081】また、本発明の非水電解質二次電池は、携
帯情報端末、携帯電子機器、家庭用小型電力貯蔵装置、
自動二輪車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等に
用いることができるが、特にこれらに限定されるわけで
はない。Further, the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be used for a portable information terminal, a portable electronic device, a small household power storage device,
The present invention can be used for a motorcycle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, and the like, but is not particularly limited thereto.
【0082】[0082]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.
【0083】(実施例1) 正極の製造方法 硫酸ニッケル、硫酸コバルト、水酸化ナトリウム溶液を
用い、硫酸ニッケル溶液、硫酸コバルト溶液を一定流量
で容器内に導入し、十分攪拌しながら、水酸化ナトリウ
ム溶液を添加した。Example 1 Method for Producing Positive Electrode A nickel sulfate solution, a cobalt sulfate solution was introduced into a container at a constant flow rate using nickel sulfate, cobalt sulfate, and sodium hydroxide solutions, and sodium hydroxide was sufficiently stirred. The solution was added.
【0084】生成した沈澱物を、水洗、乾燥しニッケル
ーコバルトの共沈水酸化物を得た。得られたニッケルー
コバルト共沈水酸化物の化学組成は、Ni0.85Co0.15
(OH)2であった。The resulting precipitate was washed with water and dried to obtain a nickel-cobalt coprecipitated hydroxide. The chemical composition of the obtained nickel-cobalt coprecipitated hydroxide is Ni 0.85 Co 0.15
(OH) 2 .
【0085】得られたニッケルーコバルト共沈水酸化物
と水酸化リチウムとを混合し、酸化雰囲気下において8
00℃で10時間焼成してLiNi0.85Co0.15O2を
合成した。The obtained nickel-cobalt coprecipitated hydroxide and lithium hydroxide were mixed, and mixed under an oxidizing atmosphere.
By baking at 00 ° C. for 10 hours, LiNi 0.85 Co 0.15 O 2 was synthesized.
【0086】正極板5は、上記の方法で合成したLiN
i0.85Co0.15O2を85重量%に対し、導電剤の炭素
粉末10重量%と結着剤のポリフッ化ビニリデン樹脂5
重量%を混合し、これらを脱水N−メチルピロリジノン
に分散させてスラリーを作製し、アルミ箔からなる正極
集電体上に塗布し、乾燥後、圧延して作製した。The positive electrode plate 5 is made of LiN synthesized by the above method.
i 0.85 Co 0.15 O 2 , 85% by weight, 10% by weight of carbon powder as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride resin 5 as a binder
% By weight, and these were dispersed in dehydrated N-methylpyrrolidinone to prepare a slurry, applied on a positive electrode current collector made of aluminum foil, dried, and then rolled.
【0087】負極の製造方法 (表1)に本実施例で用いた負極材料(材料A〜材料
G)の固相Aと固相Bの成分(単体元素,金属間化合
物,固溶体)、仕込み時の元素比率、溶融温度、および
固相線温度を示す。本実施例で以下に具体的な製造方法
を示す。The method of manufacturing the negative electrode (Table 1) shows the components (simple element, intermetallic compound, solid solution) of the solid phase A and the solid phase B of the negative electrode material (material A to material G) used in this example, and Shows the element ratio, the melting temperature, and the solidus temperature. In this embodiment, a specific manufacturing method will be described below.
【0088】負極材料を構成する各元素の粉体またはブ
ロックを、(表1)に示す仕込み比率で溶解槽に投入
し、(表1)に示す溶融温度で溶解し、その溶融物をロ
ール急冷法で急冷、凝固させ、凝固物を得た。続いて、
その凝固物を表1に示す仕込み組成から決まる固溶体ま
たは金属間化合物の固相線温度より10℃〜50℃程度
低い温度で不活性雰囲気下で20時間熱処理を行った。
この熱処理品をボールミルで粉砕し、篩で分級すること
により45μm以下の粒子にした材料A〜材料Gを得
た。これらの材料は電子顕微鏡観察結果から固相A粒子
の周囲の全面または一部が固相Bによって被覆さている
ことが確認できた。A powder or a block of each element constituting the negative electrode material is put into a melting tank at a charging ratio shown in (Table 1), melted at a melting temperature shown in (Table 1), and the melt is rapidly cooled by a roll. The mixture was quenched and solidified by a method to obtain a solidified product. continue,
The coagulated material was subjected to a heat treatment for 20 hours in an inert atmosphere at a temperature lower by about 10 ° C. to 50 ° C. than the solidus temperature of the solid solution or the intermetallic compound determined from the charged composition shown in Table 1.
The heat-treated product was pulverized by a ball mill and classified by a sieve to obtain materials A to G in particles of 45 μm or less. From these electron microscopic observation results, it was confirmed that the entire surface or a part of the periphery of the solid phase A particles was covered with the solid phase B.
【0089】[0089]
【表1】 [Table 1]
【0090】負極板6は、得られた前記負極材料A〜G10
0重量部に対し、金属酸化物としてNiOをそれぞれ負極
材料と添加剤の総量に対し3.36重量%を添加した後、更
に導電剤である炭素粉末20重量部と結着剤のポリフッ
化ビニリデン樹脂5重量部を混合し、これらを脱水N−
メチルピロリジノンに分散させてスラリーを作製し、銅
箔からなる負極集電体上に塗布し、乾燥後、圧延して作
製した。The negative electrode plate 6 is made of the obtained negative electrode materials A to G10.
After adding 3.36% by weight of NiO as a metal oxide with respect to the total amount of the negative electrode material and the additive to 0 parts by weight, 20 parts by weight of carbon powder as a conductive agent and polyvinylidene fluoride resin 5 as a binder were added. Parts by weight and dehydrated N-
A slurry was prepared by being dispersed in methylpyrrolidinone, applied on a negative electrode current collector made of copper foil, dried, and then rolled.
【0091】図3に本発明における円筒型電池の縦断面
図を示す。正極板5及び負極板6がセパレーター7を介
して複数回渦巻状に巻回されて電池ケース1内に収納さ
れている。そして、上記正極板5からは正極リード5a
が引き出されて封口板2に接続され、負極板6からは負
極リード6aが引き出されて電池ケース1の底部に接続
されている。電池ケースやリード板は、耐有機電解液性
の電子伝導性をもつ金属や合金を用いることができる。
例えば、鉄、ニッケル、チタン、クロム、モリブデン、
銅、アルミニウムなどの金属あるいはそれらの合金が用
いられる。特に、電池ケースはステンレス鋼板、Al−
Mn合金板を加工したもの、正極リードはアルミニウ
ム、負極リードはニッケルが最も好ましい。また、電池
ケースには、軽量化を図るため各種エンジニアリングプ
ラスチックス及びこれと金属の併用したものを用いるこ
とも可能である。8は絶縁リングで極板群4の上下部に
それぞれ設けられている。そして、電解液を注入し、封
口板を用いて電池缶を形成する。このとき、安全弁を封
口板として用いることができる。安全弁の他、従来から
知られている種々の安全素子を備えつけても良い。例え
ば、過電流防止素子として、ヒューズ、バイメタル、P
TC素子などが用いられる。また、安全弁のほかに電池
ケースの内圧上昇の対策として、電池ケースに切込を入
れる方法、ガスケット亀裂方法あるいは封口板亀裂方法
あるいはリード板との切断方法を利用することができ
る。また、充電器に過充電や過放電対策を組み込んだ保
護回路を具備させるか、あるいは、独立に接続させても
よい。また、過充電対策として、電池内圧の上昇により
電流を遮断する方式を具備することができる。このと
き、内圧を上げる化合物を合剤の中あるいは電解質の中
に含ませることができる。内圧を上げる化合物としては
Li2CO3、LiHCO3、Na2CO3、NaHCO3、
CaCO3、MgCO3などの炭酸塩などがあげられる。
キャップ、電池ケース、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)を用いることができる。封口用シール
剤は、アスファルトなど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できる。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the cylindrical battery according to the present invention. The positive electrode plate 5 and the negative electrode plate 6 are spirally wound a plurality of times via a separator 7 and housed in the battery case 1. Then, from the positive electrode plate 5, a positive electrode lead 5a is provided.
Is pulled out and connected to the sealing plate 2, and the negative electrode lead 6 a is pulled out from the negative electrode plate 6 and connected to the bottom of the battery case 1. The battery case and the lead plate can be made of a metal or an alloy having an organic electrolyte resistance and electron conductivity.
For example, iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum,
Metals such as copper and aluminum or alloys thereof are used. In particular, the battery case is made of stainless steel plate, Al-
A processed Mn alloy plate, most preferably aluminum for the positive electrode lead and nickel for the negative electrode lead. Further, as the battery case, various types of engineering plastics and a combination thereof with a metal can be used to reduce the weight. Reference numeral 8 denotes an insulating ring provided on the upper and lower portions of the electrode plate group 4, respectively. Then, an electrolytic solution is injected, and a battery can is formed using the sealing plate. At this time, the safety valve can be used as a sealing plate. In addition to the safety valve, various conventionally known safety elements may be provided. For example, fuses, bimetals, P
A TC element or the like is used. In addition to the safety valve, as a countermeasure against an increase in the internal pressure of the battery case, a method of making a cut in the battery case, a gasket cracking method, a sealing plate cracking method, or a cutting method with a lead plate can be used. Further, the charger may be provided with a protection circuit incorporating measures for overcharging and overdischarging, or may be connected independently. As a measure against overcharging, a method of interrupting the current by increasing the internal pressure of the battery can be provided. At this time, a compound for increasing the internal pressure can be contained in the mixture or the electrolyte. Compounds for increasing the internal pressure include Li 2 CO 3 , LiHCO 3 , Na 2 CO 3 , NaHCO 3 ,
Carbonates such as CaCO 3 and MgCO 3 ;
Cap, battery case, sheet, lead plate welding method,
Known methods (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 closing.
【0092】また、有機電解液には、エチレンカーボネ
ートとエチルメチルカーボネートの体積比1:1の混合
溶媒に、LiPF6を1.5モル/リットル溶解したも
のを使用した。As the organic electrolyte, a solution obtained by dissolving 1.5 mol / l of LiPF 6 in a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a volume ratio of 1: 1 was used.
【0093】以上のようにして、表2に示す材料A〜G
を負極に用いた電池1〜7を作製した。尚、作製した円
筒型電池は直径18mm、高さ650mmである。これ
らの電池を100mAの定電流で、まず4.1Vになる
まで充電した後、100mAの定電流で2.0Vになる
まで放電する充放電サイクルを繰り返した。また充放電
は20℃の恒温槽の中で行った。尚、充放電は100サ
イクルまで繰り返し行い、初期の放電容量に対する10
0サイクル目の放電容量の比を容量維持率として表2に
示す。As described above, the materials A to G shown in Table 2
Batteries 1 to 7 were prepared using as a negative electrode. The manufactured cylindrical battery had a diameter of 18 mm and a height of 650 mm. These batteries were charged at a constant current of 100 mA until the voltage reached 4.1 V, and then a charge / discharge cycle in which the batteries were discharged at a constant current of 100 mA until the voltage reached 2.0 V was repeated. Charge and discharge were performed in a constant temperature bath at 20 ° C. The charge / discharge was repeated up to 100 cycles, and 10 times the initial discharge capacity.
Table 2 shows the ratio of the discharge capacity at the 0th cycle as the capacity retention ratio.
【0094】(比較例1)比較例1として、負極に黒鉛
を用い、添加剤としてNiOを負極材料と添加剤の総量に
対し3.10%添加した他は実施例1と同様に電池を構成し
た。上記比較例1における電池を電池8とした。Comparative Example 1 As Comparative Example 1, a battery was constructed in the same manner as in Example 1, except that graphite was used for the negative electrode and NiO was added as an additive at 3.10% with respect to the total amount of the negative electrode material and the additive. The battery in Comparative Example 1 was Battery 8.
【0095】(比較例2)比較例2として、負極材料に
材料A〜Gを負極材料に用い、添加剤を入れない他は実
施例1と同様に電池を構成した。上記比較例2における
電池を電池9〜15とした。Comparative Example 2 As Comparative Example 2, a battery was constructed in the same manner as in Example 1 except that materials A to G were used as the negative electrode material and no additive was added. The batteries in Comparative Example 2 were referred to as batteries 9 to 15.
【0096】[0096]
【表2】 [Table 2]
【0097】(表2)の結果から、本発明の複合粒子を
負極活物質を用いた実施例1の電池1〜7は、比較例1
で示した従来負極材料である黒鉛を用いた電池8に比べ
著しく電池放電容量が大きくなっていることがわかる。From the results shown in Table 2, the batteries 1 to 7 of Example 1 using the composite particles of the present invention and the negative electrode active material were the same as those of Comparative Example 1.
It can be seen that the battery discharge capacity is significantly larger than that of the battery 8 using graphite as a conventional negative electrode material shown in FIG.
【0098】このように本発明の複合粒子を用いること
によって高容量のリチウム二次電池が実現できる。Thus, a high capacity lithium secondary battery can be realized by using the composite particles of the present invention.
【0099】また、実施例1の電池1〜7は比較例2の
電池9〜15の電池に比べサイクル特性が向上してお
り、添加剤を負極に添加することでサイクル特性の向上
が得られることがわかる。The batteries 1 to 7 of Example 1 have improved cycle characteristics as compared with the batteries 9 to 15 of Comparative Example 2, and the cycle characteristics can be improved by adding an additive to the negative electrode. You can see that.
【0100】これは、電池自体の容量は同じであっても
正極の不可逆容量分(図1のAの容量)が負極の負荷と
なっているため、充電によって負極の可逆な充放電容量
を越えて充電されたため複合粒子上へのリチウム析出反
応によって放電容量が減少したものと考えられた。This is because even if the capacity of the battery itself is the same, the irreversible capacity of the positive electrode (capacity of A in FIG. 1) is the load of the negative electrode, so that the charge exceeds the reversible charge / discharge capacity of the negative electrode. It was considered that the discharge capacity decreased due to the lithium precipitation reaction on the composite particles because the battery was charged.
【0101】電池における正極量を減ずるか、充電電圧
を下げる事によって、負極の負荷を小さくすればサイク
ル特性の良好な電池は実現できるが、この場合は放電容
量自体が小さくなるため電池の高容量化が実現できな
い。If the load on the negative electrode is reduced by reducing the amount of the positive electrode or the charging voltage in the battery, a battery having good cycle characteristics can be realized. In this case, however, the discharge capacity itself is reduced, and the battery has a high capacity. Cannot be realized.
【0102】これに対し本発明の電池1〜7はAに相当
する充放電に関与できない容量を添加した化合物で消費
するために(図2のBの容量)正極の可逆容量と負極可
逆容量が最大限利用でき、サイクル寿命も良好な電池が
得られる。この結果、放電容量の向上、サイクル特性の
向上が得られたものと考えられた。On the other hand, in the batteries 1 to 7 of the present invention, the reversible capacity of the positive electrode and the reversible capacity of the negative electrode are reduced because the compound having a capacity corresponding to A that cannot participate in charge / discharge is consumed (capacity B in FIG. 2). A battery that can be used to the maximum and has a good cycle life can be obtained. As a result, it is considered that the discharge capacity and the cycle characteristics were improved.
【0103】(実施例2)実施例2として、負極に複合
粒子材料Cを用い、添加剤として酸化物Ag2O、Pb
O、Ni2O3、CoO、Co2O3、Co3O4、CuO、
Cu2O、Bi2O 3、Sb2O3、Cr2O3、MnO2、F
e3O4を負極材料と添加剤の総量に対し9.06,8.75,6.6
5,3.11,6.65,10.31,3.30,5.94,16.67,11.11,6.12,6.95
重量%を添加した他は実施例1と同様に電池を構成し
た。上記実施例2における電池を電池40〜53とした。Example 2 As Example 2, a composite was formed on the negative electrode.
Using particle material C, oxide Ag as an additiveTwoO, Pb
O, NiTwoOThree, CoO, CoTwoOThree, CoThreeOFour, CuO,
CuTwoO, BiTwoO Three, SbTwoOThree, CrTwoOThree, MnOTwo, F
eThreeOFour9.06,8.75,6.6 with respect to the total amount of the negative electrode material and additives
5,3.11,6.65,10.31,3.30,5.94,16.67,11.11,6.12,6.95
A battery was constructed in the same manner as in Example 1 except that the weight% was added.
Was. The batteries in Example 2 were batteries 40 to 53.
【0104】(実施例3)実施例3として、負極に複合
粒子材料Cを用い、添加剤として金属硫化物Ag 2S、
PbS、NiS、Ni2S、Ni3S4、CoS、Co2S
3、Co3S4、CuS、Cu2S、Bi2S3、Sb2S3、
Sb2S4、Sb2S5、CrS、Cr2S3、MnS、Mn
3S4、MnS2、FeS、Fe2S3、FeS2、Mo
2S3、MoS2をそれぞれ複合粒子材料と添加剤の総量
に対し9.71,9.38,3.56,2.93,2.98,3.57,2.8,2.99,3.75,
6.24,6.72,4.44,3.64,3.17,3.30,2.62,3.41,2.87,2.33,
3.45,2.72,2.35,3.76,3.14重量%を添加した他は実施例
1と同様に電池を構成した。上記実施例3における電池
を電池54〜77とした。Example 3 As Example 3, a composite was formed on the negative electrode.
Using particle material C, metal sulfide Ag as an additive TwoS,
PbS, NiS, NiTwoS, NiThreeSFour, CoS, CoTwoS
Three, CoThreeSFour, CuS, CuTwoS, BiTwoSThree, SbTwoSThree,
SbTwoSFour, SbTwoSFive, CrS, CrTwoSThree, MnS, Mn
ThreeSFour, MnSTwo, FeS, FeTwoSThree, FeSTwo, Mo
TwoSThree, MoSTwoThe total amount of the composite particle material and additive respectively
9.71,9.38,3.56,2.93,2.98,3.57,2.8,2.99,3.75,
6.24,6.72,4.44,3.64,3.17,3.30,2.62,3.41,2.87,2.33,
Example except that 3.45,2.72,2.35,3.76,3.14% by weight was added
A battery was constructed in the same manner as in Example 1. Battery in Example 3 above
Were designated as batteries 54 to 77.
【0105】(実施例4)実施例4として、負極に複合
粒子材料Cを用い、添加剤として金属セレン化物Ag2
Se、PbSe、Co2Se3、Co3Se4、CuSe、
Cu2Se、Bi2Se3、Sb2Se3、Sb2Se5、C
r2Se3をそれぞれ複合粒子材料と添加剤の総量に対し
11.55, 11.22, 4.64, 4.83, 5.59, 8.08, 8.56, 6.28,
5.00, 4.45重量%を添加した他は実施例1と同様に電池
を構成した。上記実施例4における電池を電池78〜87と
した。Example 4 In Example 4, a composite particle material C was used for the negative electrode, and a metal selenide Ag 2 was used as an additive.
Se, PbSe, Co 2 Se 3 , Co 3 Se 4 , CuSe,
Cu 2 Se, Bi 2 Se 3 , Sb 2 Se 3 , Sb 2 Se 5 , C
r 2 Se 3 with respect to the total amount of the composite particle material and the additive, respectively
11.55, 11.22, 4.64, 4.83, 5.59, 8.08, 8.56, 6.28,
A battery was constructed in the same manner as in Example 1 except that 5.00 and 4.45% by weight were added. The batteries in Example 4 were batteries 78 to 87.
【0106】(実施例5)実施例5として、負極に複合
粒子材料Cを用い、添加剤として金属テルル化物Ag2
Te、PbTe、NiTe、Ni2Te3、CuTe、C
u2Te、Bi2Te3、Sb2Te3をそれぞれ複合粒子
材料と添加剤の総量に対し13.46, 13.12, 7.30, 6.54,
7.49, 9.98, 10.46, 8.8重量%を添加した他は実施例1
と同様に電池を構成した。上記実施例5における電池を
電池88〜95とした。Example 5 In Example 5, a composite particle material C was used for the negative electrode, and a metal telluride Ag 2 was used as an additive.
Te, PbTe, NiTe, Ni 2 Te 3, CuTe, C
u 2 Te, Bi 2 Te 3 , and Sb 2 Te 3 were respectively 13.46, 13.12, 7.30, 6.54,
Example 1 except that 7.49, 9.98, 10.46 and 8.8% by weight were added.
A battery was constructed in the same manner as described above. The batteries in Example 5 were referred to as batteries 88 to 95.
【0107】なお、各物質の添加量は各物質の還元反応
で消費される電気容量と、負極材料である複合粒子の不
可逆容量の総和が正極の不可逆容量と等しくなるように
理論容量から計算して添加した。The amount of each substance added is calculated from the theoretical capacity so that the sum of the electric capacity consumed in the reduction reaction of each substance and the irreversible capacity of the composite particles as the negative electrode material is equal to the irreversible capacity of the positive electrode. Was added.
【0108】実施例2〜4で試験した電池の初放電容量
及び初期の放電容量に対する100サイクル目の放電容
量の比を容量維持率として表2に示すを(表3)に示し
た。Table 2 shows the ratio of the discharge capacity at the 100th cycle to the initial discharge capacity and the initial discharge capacity of the batteries tested in Examples 2 to 4 as a capacity retention ratio in Table 2 (Table 3).
【0109】[0109]
【表3】 [Table 3]
【0110】実施例1で添加したNiOと同様に本発明の
添加剤である他の金属酸化物、金属硫化物、金属セレン
化物、金属テルル化物においても同様の効果が得られ
た。Similar effects were obtained with other metal oxides, metal sulfides, metal selenides, and metal tellurides which are the additives of the present invention, similarly to NiO added in Example 1.
【0111】以上のように、本発明の添加剤を複合粒子
と混合して用いることにより高容量でサイクル特性の良
好な電池が実現可能となった。As described above, by using the additive of the present invention in combination with the composite particles, a battery having high capacity and good cycle characteristics can be realized.
【0112】なお、還元反応によりリチウムイオンと反
応する時の充電電気量は、以下の方法によって測定する
ことが可能である。The amount of electricity charged when reacting with lithium ions by a reduction reaction can be measured by the following method.
【0113】添加する化合物(例えばNiS)に対し重
量比で30%程度のアセチレンブラックを添加、混合し
た後250kg/cm2でペレットを作製しステンレス集電体
に固定し作用極とする。Acetylene black at a weight ratio of about 30% is added to a compound to be added (eg, NiS), mixed and then pelletized at 250 kg / cm 2 to be fixed to a stainless steel current collector to be used as a working electrode.
【0114】対極および参照極に金属リチウムを用い、
リチウム極に対して0Vに達するまで定電流で放電し電
気量を測定する。測定に用いる電解液は電池に用いるも
のが最も好ましい。また、充電の際の電流密度は0.1
mA/cm2以下であることが望ましい。Using metal lithium for the counter electrode and the reference electrode,
Discharge at a constant current until the voltage reaches 0 V with respect to the lithium electrode, and measure the quantity of electricity. The electrolyte used for the measurement is most preferably used for a battery. The current density during charging is 0.1
Desirably, it is mA / cm 2 or less.
【0115】本実施例においては正極活物質としてLi
NixCo1ーxO2を用いたが、正極活物質はリチウム含
有金属化合物であり、リチウムイオンを放出し、吸蔵す
る充放電効率(吸蔵量/放出量×100(%))が75〜
95%の範囲であれば電池の作動原理は同じであるため
同様の効果が得られる。In this example, Li was used as the positive electrode active material.
Although Ni x Co 1 -x O 2 was used, the positive electrode active material was a lithium-containing metal compound, and the charge-discharge efficiency (storage amount / release amount × 100 (%)) of releasing and occluding lithium ions was 75 to 75%.
In the range of 95%, the same effect can be obtained since the operating principle of the battery is the same.
【0116】また、特に正極活物質であるLixNi1-y
MyOz、(ここでx=0〜1.2、y=0〜0.9、z
=2.0〜2.3)の置換金属MはCoを用いたが、こ
のほかにM=Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、C
u、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、Bのうち少なくと
も一種である場合に効果が大きい。Further, in particular, Li x Ni 1-y which is a positive electrode active material
M y O z, (where x = 0~1.2, y = 0~0.9, z
= 2.0-2.3) Co was used as the substitution metal M. In addition, M = Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, C
The effect is great when at least one of u, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, and B is used.
【0117】[0117]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による負極(固相Aからなる核粒子の周囲の全面または
一部を、固相Bによって被覆した複合粒子で、前記固相
Aは少なくともスズを構成元素として含み、前記固相B
は固相Aの構成元素であるスズと、前記構成元素を除い
て、周期表の2族元素、遷移元素、12族、13族元
素、ならびに炭素を除く14族元素からなる群から選ば
れた少なくとも一種の元素との固溶体、または金属間化
合物である材料)を負極主要材料に、還元反応によりリ
チウムイオンと不可逆に反応する化合物として金属酸化
物(Ag2O、PbO、NiO、Ni2O3、CoO、C
o2O3、Co3O4、CuO、Cu2O、Bi2O3、Sb2
O3、Cr2O3、MnO2、Fe3O4)、金属硫化物(A
g2S、PbS、NiS、Ni2S、Ni3S4、CoS、
Co2S3、Co3S4、CuS、Cu2S、Bi2S3、S
b2S3、Sb2S4、Sb2S5、CrS、Cr2S3、Mn
S、Mn3S4、MnS2、FeS、Fe2S3、FeS2、
Mo2S3、MoS2)、金属セレン化物(Ag2Se、P
bSe、Co2Se3、Co3Se4、CuSe、Cu2S
e、Bi2Se3、Sb2Se3、Sb2Se5、Cr2S
e3)、金属テルル化物(Ag2Te、PbTe、NiT
e、Ni2Te3、CuTe、Cu2Te、Bi2Te3、
Sb2Te3)からなる群から選ばれた少なくとも1種類
のいずれかまたは混合物を添加する事により、高容量で
サイクル寿命が優れた非水電解質二次電池を提供するこ
とが出来る。As is apparent from the above description, the negative electrode according to the present invention (composite particles in which the whole or a part of the periphery of the core particle composed of the solid phase A is coated with the solid phase B, and the solid phase A is The solid phase B containing at least tin as a constituent element;
Is selected from the group consisting of tin, which is a constituent element of the solid phase A, and a group 2 element, a transition element, a group 12, a group 13 element, and a group 14 element except carbon, excluding the above-mentioned constituent elements. A metal oxide (Ag 2 O, PbO, NiO, Ni 2 O 3 ) is used as a compound which irreversibly reacts with lithium ions by a reduction reaction using a solid solution with at least one element or a material which is an intermetallic compound) as a negative electrode main material. , CoO, C
o 2 O 3 , Co 3 O 4 , CuO, Cu 2 O, Bi 2 O 3 , Sb 2
O 3 , Cr 2 O 3 , MnO 2 , Fe 3 O 4 ), metal sulfide (A
g 2 S, PbS, NiS, Ni 2 S, Ni 3 S 4 , CoS,
Co 2 S 3 , Co 3 S 4 , CuS, Cu 2 S, Bi 2 S 3 , S
b 2 S 3 , Sb 2 S 4 , Sb 2 S 5 , CrS, Cr 2 S 3 , Mn
S, Mn 3 S 4 , MnS 2 , FeS, Fe 2 S 3 , FeS 2 ,
Mo 2 S 3 , MoS 2 ), metal selenide (Ag 2 Se, P
bSe, Co 2 Se 3 , Co 3 Se 4 , CuSe, Cu 2 S
e, Bi 2 Se 3 , Sb 2 Se 3 , Sb 2 Se 5 , Cr 2 S
e 3 ), metal telluride (Ag 2 Te, PbTe, NiT)
e, Ni 2 Te 3 , CuTe, Cu 2 Te, Bi 2 Te 3 ,
By adding at least one or a mixture selected from the group consisting of Sb 2 Te 3 ), a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high capacity and an excellent cycle life can be provided.
【図1】本発明を使用しない場合のリチウム二次電池の
一回目の充放電の概念図FIG. 1 is a conceptual diagram of a first charge / discharge of a lithium secondary battery when the present invention is not used.
【図2】本発明のリチウム二次電池の一回目の充放電の
概念図FIG. 2 is a conceptual diagram of the first charge / discharge of the lithium secondary battery of the present invention.
【図3】本実施例および比較例における円筒型電池の縦
断面図FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a cylindrical battery in the present example and a comparative example.
1 電池ケース 2 封口板 3 絶縁パッキング 4 極板群 5 正極板 5a 正極リード 6 負極板 6a 負極リード 7 セパレータ 8 絶縁リング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery case 2 Sealing plate 3 Insulating packing 4 Electrode plate group 5 Positive electrode plate 5a Positive electrode lead 6 Negative electrode plate 6a Negative electrode lead 7 Separator 8 Insulating ring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島村 治成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 新田 芳明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H003 AA02 AA04 BA01 BA03 BA07 BB02 BB04 BB05 BC01 BC05 BD00 BD03 BD04 5H014 AA02 AA06 BB01 BB06 BB08 BB12 CC01 EE05 EE08 EE10 HH01 HH04 5H029 AJ03 AJ05 AK03 AL02 AL04 AL11 AM03 AM04 AM05 AM07 AM12 AM16 CJ02 CJ16 CJ22 DJ04 DJ09 DJ16 HJ00 HJ02 HJ19 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Harari Shimamura 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiaki Nitta 1006 Odaka Kadoma Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co. F term (for reference) 5H003 AA02 AA04 BA01 BA03 BA07 BB02 BB04 BB05 BC01 BC05 BD00 BD03 BD04 5H014 AA02 AA06 BB01 BB06 BB08 BB12 CC01 EE05 EE08 EE10 HH01 HH04 5H029 AJ03 A04 AM04 AM03 AM02 DJ09 DJ16 HJ00 HJ02 HJ19
Claims (11)
は固体電解質層を介して、リチウムを充放電可能な正極
と、負極とで構成された非水電解質二次電池において、
前記負極は、固相Aからなる核粒子の周囲の全面または
一部を、固相Bによって被覆した複合粒子で、前記固相
Aは少なくともスズを構成元素として含み、前記固相B
は固相Aの構成元素であるスズと、前記構成元素を除い
て、周期表の2族元素、遷移元素、12族、13族元
素、ならびに炭素を除く14族元素からなる群から選ば
れた少なくとも一種の元素との固溶体、または金属間化
合物である材料を用い、負極に充電することにより金属
まで電気化学的に還元される前記金属の化合物を添加し
た混合物を用いて構成した非水電解質二次電池。1. A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode capable of charging and discharging lithium and a negative electrode via a separator or a solid electrolyte layer impregnated with an organic electrolytic solution,
The negative electrode is a composite particle in which the whole or a part of the periphery of the core particle composed of the solid phase A is coated with the solid phase B. The solid phase A contains at least tin as a constituent element,
Is selected from the group consisting of tin, which is a constituent element of the solid phase A, and a group 2 element, a transition element, a group 12, a group 13 element, and a group 14 element excluding carbon except for the above-mentioned constituent elements. A non-aqueous electrolyte comprising a solid solution with at least one element or a material that is an intermetallic compound and using a mixture to which a compound of the metal, which is electrochemically reduced to a metal by charging a negative electrode, is added. Next battery.
が、金属酸化物、金属硫化物、金属セレン化物、金属テ
ルル化物から選ばれた少なくとも一種である請求項1記
載の非水電解質二次電池。2. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the metal compound added to and mixed with the negative electrode material is at least one selected from metal oxides, metal sulfides, metal selenides, and metal tellurides. .
が、Ag2O、PbO、NiO、Ni2O3、CoO、C
o2O3、Co3O4、CuO、Cu2O、Bi2O3、Sb2
O3、Cr2O3、MnO2、Fe3O4からなる群から選ば
れた少なくとも一種である請求項1記載の非水電解質二
次電池。3. The metal oxide to be added to and mixed with the negative electrode material is Ag 2 O, PbO, NiO, Ni 2 O 3 , CoO, C
o 2 O 3 , Co 3 O 4 , CuO, Cu 2 O, Bi 2 O 3 , Sb 2
O 3, Cr 2 O 3, MnO 2, Fe 3 non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein O is at least one selected from the group consisting of 4.
が、Ag2S、PbS、NiS、Ni2S、Ni3S4、C
oS、Co2S3、Co3S4、CuS、Cu2S、Bi2S
3、Sb2S3、Sb2S4、Sb2S5、CrS、Cr
2S3、MnS、Mn3S4、MnS2、FeS、Fe
2S3、FeS2、Mo2S3、MoS2からなる群から選ば
れた少なくとも一種である請求項1記載の非水電解質二
次電池。4. The metal sulfide added to and mixed with the negative electrode material is Ag 2 S, PbS, NiS, Ni 2 S, Ni 3 S 4 , C
oS, Co 2 S 3 , Co 3 S 4 , CuS, Cu 2 S, Bi 2 S
3, Sb 2 S 3, Sb 2 S 4, Sb 2 S 5, CrS, Cr
2 S 3 , MnS, Mn 3 S 4 , MnS 2 , FeS, Fe
2 S 3, FeS 2, Mo 2 S 3, the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein at least one selected from the group consisting of MoS 2.
物が、Ag2Se、PbSe、Co2Se3、Co3S
e4、CuSe、Cu2Se、Bi2Se3、Sb2Se3、
Sb2Se5、Cr2Se3からなる群から選ばれた少なく
とも一種である請求項1記載の非水電解質二次電池。5. The metal selenide to be added to and mixed with the negative electrode material is Ag 2 Se, PbSe, Co 2 Se 3 , or Co 3 S.
e 4 , CuSe, Cu 2 Se, Bi 2 Se 3 , Sb 2 Se 3 ,
Sb 2 Se 5, Cr 2 non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein Se is at least one selected from the group consisting of 3.
物が、Ag2Te、PbTe、NiTe、Ni2Te3、
CuTe、Cu2Te、Bi2Te3、Sb2Te 3からな
る群から選ばれた少なくとも一種である請求項1記載の
非水電解質二次電池。6. Metal telluride added to and mixed with a negative electrode material
Things are AgTwoTe, PbTe, NiTe, NiTwoTeThree,
CuTe, CuTwoTe, BiTwoTeThree, SbTwoTe ThreeFrom
The at least one member selected from the group consisting of
Non-aqueous electrolyte secondary battery.
合物量が、正極および負極の初充電後の初放電に寄与で
きない前記正極および負極の不可逆容量の差の容量に相
当する値とした請求項2記載の非水電解質二次電池。7. The method according to claim 1, wherein the amount of the metal compound added to and mixed with the main material of the negative electrode is a value corresponding to the difference between the irreversible capacities of the positive electrode and the negative electrode which cannot contribute to the initial discharge after the first charge of the positive electrode and the negative electrode. Item 3. A non-aqueous electrolyte secondary battery according to Item 2.
化物の含有率が前記炭素材料と前記金属化合物との和に
対して0.2%〜20%の範囲である請求項2記載の非
水電解質二次電池。8. The method according to claim 2, wherein the content of the metal oxide added to and mixed with the main material of the negative electrode is in the range of 0.2% to 20% with respect to the sum of the carbon material and the metal compound. Non-aqueous electrolyte secondary battery.
合物が、一般式LixNi1-yMyOz、(M=Na、M
g、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、
Al、Cr、Pb、Sb、Bのうち少なくとも一種)、
(ここでx=0〜1.2、y=0〜0.9、z=2.0
〜2.3)で示されるリチウム含有金属化合物請求項1
記載の非水電解質二次電池。9. A compound capable of charging and discharging lithium used for a positive electrode is represented by a general formula Li x Ni 1- y My O z , (M = Na, M
g, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn,
Al, Cr, Pb, Sb, at least one of B),
(Where x = 0 to 1.2, y = 0 to 0.9, z = 2.0
To 2.3) a lithium-containing metal compound represented by the formula (1):
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the above.
が、初充電する事によりリチウムイオンを放出し初放電
することによってリチウムイオンを吸蔵する初充放電効
率が(吸蔵量/放出量×100(%))が75〜95%の
範囲であることを特徴とする請求項1記載の非水電解質
二次電池。10. An initial charge / discharge efficiency in which a lithium-containing metal compound used for a positive electrode releases lithium ions upon first charging and occludes lithium ions upon initial discharging is obtained (storage amount / release amount × 100 (%)). The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein (b) is in the range of 75 to 95%.
が、前記金属の水酸化物に水酸化リチウムを混合し、加
熱合成したものである請求項9記載の非水電解質二次電
池。11. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 9, wherein the lithium-containing metal oxide used for the positive electrode is obtained by mixing lithium hydroxide with a hydroxide of the metal and synthesizing the mixture by heating.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10342884A JP2000173586A (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
EP99973175A EP1052712B1 (en) | 1998-12-02 | 1999-11-30 | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
PCT/JP1999/006687 WO2000033401A1 (en) | 1998-12-02 | 1999-11-30 | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
US09/601,224 US6605386B1 (en) | 1998-12-02 | 1999-11-30 | Non-aqueous electrolyte secondary battery comprising composite particles |
DE69942057T DE69942057D1 (en) | 1998-01-09 | 1999-11-30 | SECONDARY CELL WITH NON-ACID ELECTROLYTES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10342884A JP2000173586A (en) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000173586A true JP2000173586A (en) | 2000-06-23 |
Family
ID=18357263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10342884A Pending JP2000173586A (en) | 1998-01-09 | 1998-12-02 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000173586A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007095496A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | Non-aqueous electrolyte battery and battery pack |
JP2007317461A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Sony Corp | Secondary battery |
JP2008258143A (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | Tin in active support matrix |
JP2009295290A (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Panasonic Corp | Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery including the same |
JP2013201008A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | Nonaqueous electrolyte battery and battery pack |
US9590237B2 (en) | 2013-02-25 | 2017-03-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Lithium-ion secondary battery and method for producing the same |
US10014559B2 (en) | 2015-10-08 | 2018-07-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All solid state battery |
CN113851641A (en) * | 2021-09-17 | 2021-12-28 | 天津市捷威动力工业有限公司 | High-entropy solid solution cathode material and preparation method and application thereof |
WO2022254975A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Battery |
WO2022254974A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Battery |
-
1998
- 1998-12-02 JP JP10342884A patent/JP2000173586A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007095496A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toshiba Corp | Non-aqueous electrolyte battery and battery pack |
JP4625744B2 (en) * | 2005-09-29 | 2011-02-02 | 株式会社東芝 | Nonaqueous electrolyte battery and battery pack |
US8349495B2 (en) | 2005-09-29 | 2013-01-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonaqueous battery with composite negative electrode |
JP2007317461A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Sony Corp | Secondary battery |
JP2008258143A (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | Tin in active support matrix |
JP2009295290A (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Panasonic Corp | Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery including the same |
JP2013201008A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | Nonaqueous electrolyte battery and battery pack |
US9590237B2 (en) | 2013-02-25 | 2017-03-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Lithium-ion secondary battery and method for producing the same |
US10014559B2 (en) | 2015-10-08 | 2018-07-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All solid state battery |
WO2022254975A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Battery |
WO2022254974A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Battery |
CN113851641A (en) * | 2021-09-17 | 2021-12-28 | 天津市捷威动力工业有限公司 | High-entropy solid solution cathode material and preparation method and application thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4457429B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery and its negative electrode | |
JP4399881B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2001291512A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2000173585A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP4635283B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
US6653019B1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary cell | |
JP4534266B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2000173586A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP4487326B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery charging method | |
JP4449094B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4432130B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4399879B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2001210323A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2000173584A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2000173583A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP4449090B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4399880B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4487325B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery charging method | |
JP4449089B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2000173589A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP4399876B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2000173609A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4432132B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4432131B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4399877B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051014 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090512 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090915 |