JP2001068168A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- JP2001068168A JP2001068168A JP24507199A JP24507199A JP2001068168A JP 2001068168 A JP2001068168 A JP 2001068168A JP 24507199 A JP24507199 A JP 24507199A JP 24507199 A JP24507199 A JP 24507199A JP 2001068168 A JP2001068168 A JP 2001068168A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】リチウム二次電池は高出力、高電圧、高容量が
求められていると共に、高い電圧領域で充放電を行える
電池とそれに耐えうる材料の出現が望まれていた。 【解決手段】正極活物質として、Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｙ，Ｓｉから選ばれた１種以上を必須元素とし、リチウ
ムとコバルトを含むリチウムコバルト系複合酸化物を用
いることにある。
求められていると共に、高い電圧領域で充放電を行える
電池とそれに耐えうる材料の出現が望まれていた。 【解決手段】正極活物質として、Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｙ，Ｓｉから選ばれた１種以上を必須元素とし、リチウ
ムとコバルトを含むリチウムコバルト系複合酸化物を用
いることにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池及
びリチウム二次電池に用いる正極活物質に関する。
びリチウム二次電池に用いる正極活物質に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、リチウム二次電池はパンコンや携
帯電池などの電源として、或いは電気自動車や電力貯蔵
用の電源として、なくてはならない重要な構成要素の一
つとなっている。
帯電池などの電源として、或いは電気自動車や電力貯蔵
用の電源として、なくてはならない重要な構成要素の一
つとなっている。
【０００３】携帯型コンピュータ（ペンコンピュータと
呼ばれるものも含む）や携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａ
ｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ、あるいはＰ
ｅｒｓｏｎａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｏｒ、あるいはハンドヘルド・コミュニケー
タ）といった移動体通信（モービル・コンピューティン
グ）が必要とされる要求として、小型化、軽量化が挙げ
られる。しかし、液晶表示パネルのバックライトや描画
制御によって消費される電力が高いことや、二次電池の
容量が現状ではまだ不十分であることなどの点から、シ
ステムのコンパクト化、軽量化が難しい状況にある。
呼ばれるものも含む）や携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａ
ｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ、あるいはＰ
ｅｒｓｏｎａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｏｒ、あるいはハンドヘルド・コミュニケー
タ）といった移動体通信（モービル・コンピューティン
グ）が必要とされる要求として、小型化、軽量化が挙げ
られる。しかし、液晶表示パネルのバックライトや描画
制御によって消費される電力が高いことや、二次電池の
容量が現状ではまだ不十分であることなどの点から、シ
ステムのコンパクト化、軽量化が難しい状況にある。
【０００４】更に、地球環境問題の高まりと共に、排ガ
スや騒音を出さない電気自動車が関心を集めている。し
かし、現状の電池ではエネルギ密度、出力密度が低いこ
とから、走行距離が短い、加速性が悪い、車内のスペー
スが狭い、車体の安定性が悪いなどの問題点が生じてい
る。
スや騒音を出さない電気自動車が関心を集めている。し
かし、現状の電池ではエネルギ密度、出力密度が低いこ
とから、走行距離が短い、加速性が悪い、車内のスペー
スが狭い、車体の安定性が悪いなどの問題点が生じてい
る。
【０００５】二次電池の中でも特に非水電解液を用いた
リチウム二次電池は、電圧が高く、かつ軽量で、高いエ
ネルギ密度が期待されることから注目されている。特に
特開昭５５−１３６１３１号公報で開示されているＬｉ
xＣｏＯ2等の二次電池正極は、Ｌｉ金属を負極として用
いた場合４Ｖ以上の起電力を有することから、高エネル
ギー密度が期待できる。サイクル特性を改善するものと
して、ＬｉxＭＯ2（ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎのうち
から選択される１種又は２種以上の元素を表す）で示さ
れるリチウム含有複合酸化物（特開平２−３０６０２２
号公報）、或いは化学式ＬｉxＭyＧｅzＯp（ＭはＣｏ，
Ｎｉ，Ｍｎのうちから選択される１種以上の遷移金属元
素、０．９≦ｘ≦１．３，０．８≦ｙ≦２．０，０．０
１≦ｚ≦０．２，２．０≦ｐ≦４．５）で示される複合
酸化物（特開平７−２９６０３号公報）がある。
リチウム二次電池は、電圧が高く、かつ軽量で、高いエ
ネルギ密度が期待されることから注目されている。特に
特開昭５５−１３６１３１号公報で開示されているＬｉ
xＣｏＯ2等の二次電池正極は、Ｌｉ金属を負極として用
いた場合４Ｖ以上の起電力を有することから、高エネル
ギー密度が期待できる。サイクル特性を改善するものと
して、ＬｉxＭＯ2（ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎのうち
から選択される１種又は２種以上の元素を表す）で示さ
れるリチウム含有複合酸化物（特開平２−３０６０２２
号公報）、或いは化学式ＬｉxＭyＧｅzＯp（ＭはＣｏ，
Ｎｉ，Ｍｎのうちから選択される１種以上の遷移金属元
素、０．９≦ｘ≦１．３，０．８≦ｙ≦２．０，０．０
１≦ｚ≦０．２，２．０≦ｐ≦４．５）で示される複合
酸化物（特開平７−２９６０３号公報）がある。
【０００６】或いは化学式ＡxＭyＮzＯ2（Ａはアルカリ
金属から選ばれた少なくとも１種であり、Ｍは遷移金属
であり、ＮはＡｌ，Ｉｎ，Ｓｎの群から選ばれた少なく
とも１種を表わし、０．０５≦ｘ≦１．１０，０．８５
≦ｙ≦１．００，０．００１≦ｚ≦．１０）で示される
複合酸化物（特開平７−１７６３０２号公報）、容量、
サイクル特性を改善するものとして、ＬｉyＮｉ(1-x)Ｍ
xＯ2（ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗの群から選ばれ
る少なくとも１種の元素、０＜ｘ＜１，０．９≦ｙ≦
１．３）で示される複合酸化物（特開平６−２８３１７
４号公報）などが開示されている。
金属から選ばれた少なくとも１種であり、Ｍは遷移金属
であり、ＮはＡｌ，Ｉｎ，Ｓｎの群から選ばれた少なく
とも１種を表わし、０．０５≦ｘ≦１．１０，０．８５
≦ｙ≦１．００，０．００１≦ｚ≦．１０）で示される
複合酸化物（特開平７−１７６３０２号公報）、容量、
サイクル特性を改善するものとして、ＬｉyＮｉ(1-x)Ｍ
xＯ2（ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗの群から選ばれ
る少なくとも１種の元素、０＜ｘ＜１，０．９≦ｙ≦
１．３）で示される複合酸化物（特開平６−２８３１７
４号公報）などが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】二次電池はこれまで以
上に高出力、高電圧、高容量が求められており、すでに
開示されているＬｉxＣｏＯ2等や、これに種々の異種元
素を置換した正極を用いただけでは、先の要求に答える
ことができない。上記の要求に答えるためには、従来よ
りも高い電圧領域で充放電を行なえる電池とそれに耐え
うる材料が必要である。これまで、正極のＬｉ基準電位
に対する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きい条件で、
充放電のサイクルを可逆的に繰り返すことのできる電池
はあまり見い出されていない。
上に高出力、高電圧、高容量が求められており、すでに
開示されているＬｉxＣｏＯ2等や、これに種々の異種元
素を置換した正極を用いただけでは、先の要求に答える
ことができない。上記の要求に答えるためには、従来よ
りも高い電圧領域で充放電を行なえる電池とそれに耐え
うる材料が必要である。これまで、正極のＬｉ基準電位
に対する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きい条件で、
充放電のサイクルを可逆的に繰り返すことのできる電池
はあまり見い出されていない。
【０００８】また、正極のＬｉ基準電位に対する放電終
止電圧が３．２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４３０Ｗ
ｈ／ｌよりも大きい電池で、充放電のサイクルを可逆的
に繰り返すことのできるものもあまり見い出されていな
い。このような高い電圧で充放電を行なうと、正極の結
晶構造が崩壊して寿命が短いことや、過充電や圧壊、釘
刺しなどで安全性が確保できないこと、高温での貯蔵性
が悪いことなどの問題点が生ずるためである。
止電圧が３．２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４３０Ｗ
ｈ／ｌよりも大きい電池で、充放電のサイクルを可逆的
に繰り返すことのできるものもあまり見い出されていな
い。このような高い電圧で充放電を行なうと、正極の結
晶構造が崩壊して寿命が短いことや、過充電や圧壊、釘
刺しなどで安全性が確保できないこと、高温での貯蔵性
が悪いことなどの問題点が生ずるためである。
【０００９】このように、従来よりも高い電圧領域で結
晶構造の安定な正極活物質と高電圧でも可逆的な充放電
が可能な電池はあまり見出されていない。
晶構造の安定な正極活物質と高電圧でも可逆的な充放電
が可能な電池はあまり見出されていない。
【００１０】本発明の目的は、高電圧に耐えうる正極活
物質及びリチウム二次電池を提供することにある。
物質及びリチウム二次電池を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の二次電池は、正
極のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧が４．５Ｖより
も大きく４．７Ｖよりも小さいことを特徴とし、正極の
Ｌｉ基準電位に対する平均放電電圧が４．０Ｖよりも大
きく４．４Ｖよりも小さく、かつ正極のＬｉ基準電位に
対する放電終止電圧が３．２Ｖ以上で体積エネルギー密
度が４３０Ｗｈ／ｌよりも大であることを特徴とする。
本発明の二次電池は、従来の二次電池よりも高い電圧で
充電を行なうことを特徴としている。
極のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧が４．５Ｖより
も大きく４．７Ｖよりも小さいことを特徴とし、正極の
Ｌｉ基準電位に対する平均放電電圧が４．０Ｖよりも大
きく４．４Ｖよりも小さく、かつ正極のＬｉ基準電位に
対する放電終止電圧が３．２Ｖ以上で体積エネルギー密
度が４３０Ｗｈ／ｌよりも大であることを特徴とする。
本発明の二次電池は、従来の二次電池よりも高い電圧で
充電を行なうことを特徴としている。
【００１２】本発明の二次電池を充電終止電圧が４．５
Ｖ以下で充電した場合には、平均放電電圧が４．０Ｖ以
下となり、かつ終止放電電圧が３．２Ｖ以上では体積エ
ネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌ以下の低い電力容量の電
池しか得られない。また充電終止電圧が４．７Ｖ以上で
充電した場合には、正極活物質の結晶構造が崩壊してサ
イクル可逆性が悪く、寿命が短いために二次電池として
使用できない。
Ｖ以下で充電した場合には、平均放電電圧が４．０Ｖ以
下となり、かつ終止放電電圧が３．２Ｖ以上では体積エ
ネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌ以下の低い電力容量の電
池しか得られない。また充電終止電圧が４．７Ｖ以上で
充電した場合には、正極活物質の結晶構造が崩壊してサ
イクル可逆性が悪く、寿命が短いために二次電池として
使用できない。
【００１３】本発明の二次電池は、従来の二次電池より
も高い電圧で充電を行なうことを特徴としているため、
これに耐えうる正極材料が必要である。本発明の二次電
池に必要な従来にない新規な正極材料を提案する。本発
明の正極活物質は、Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉから選
ばれた少なくとも１種以上を必須元素とし、リチウムと
コバルトを含むリチウムコバルト系複合酸化物を用いる
ことを特徴とする。
も高い電圧で充電を行なうことを特徴としているため、
これに耐えうる正極材料が必要である。本発明の二次電
池に必要な従来にない新規な正極材料を提案する。本発
明の正極活物質は、Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉから選
ばれた少なくとも１種以上を必須元素とし、リチウムと
コバルトを含むリチウムコバルト系複合酸化物を用いる
ことを特徴とする。
【００１４】本発明の正極材料は副生成物として微量の
Ｌｉ2ＭＯ3（Ｍ＝Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉ）を含ん
でいる。これは非常に微量であるため、粉末Ｘ線回折法
で確認できないことがある。この場合には、透過型電子
顕微鏡により確認することができる。更に、負極活物質
として黒鉛系炭素材料を主として含有することを特徴と
する。
Ｌｉ2ＭＯ3（Ｍ＝Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉ）を含ん
でいる。これは非常に微量であるため、粉末Ｘ線回折法
で確認できないことがある。この場合には、透過型電子
顕微鏡により確認することができる。更に、負極活物質
として黒鉛系炭素材料を主として含有することを特徴と
する。
【００１５】本発明の二次電池は、正極のＬｉ基準電位
に対する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きく４．７Ｖ
よりも小さいことを特徴とし、正極活物質として一般式
ＬｉwＭvＣｏxＱ1-v-xＯ2（但しＭはＧｅ，Ｔｉ，Ｚ
ｒ，Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種以上であり、
ＱはＮｉ，Ｆｅから選ばれた少なくとも１種以上であ
り、ｗ，ｖ，ｘはそれぞれ０≦ｗ≦１．２，０．０１≦
ｖ≦０．２，０．７≦ｘ≦０．９５の範囲）で示される
複合酸化物を含むことを特徴とする。Ｌｉ量を表わすｗ
の値は充電、放電により変動する。即ち充電によりＬｉ
イオンのディインターカレーションが起こり、ｗの値は
小さくなり、放電によりＬｉイオンのインターカレーシ
ョンが起こり、ｗの値は大きくなる。
に対する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きく４．７Ｖ
よりも小さいことを特徴とし、正極活物質として一般式
ＬｉwＭvＣｏxＱ1-v-xＯ2（但しＭはＧｅ，Ｔｉ，Ｚ
ｒ，Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種以上であり、
ＱはＮｉ，Ｆｅから選ばれた少なくとも１種以上であ
り、ｗ，ｖ，ｘはそれぞれ０≦ｗ≦１．２，０．０１≦
ｖ≦０．２，０．７≦ｘ≦０．９５の範囲）で示される
複合酸化物を含むことを特徴とする。Ｌｉ量を表わすｗ
の値は充電、放電により変動する。即ち充電によりＬｉ
イオンのディインターカレーションが起こり、ｗの値は
小さくなり、放電によりＬｉイオンのインターカレーシ
ョンが起こり、ｗの値は大きくなる。
【００１６】Ｌｉ量が１．２よりも多いと焼成の過程で
生成する炭酸リチウムや酸化リチウム、水酸化リチウム
などの副生成物量が多くなりすぎるため、これらの物質
が電極を作製する際に使用する結着剤と反応して、うま
く電極を作製できない。電極をうまく作製するために
は、副生成物が少ないほど良く、ｗの値が１．２以下で
ある。
生成する炭酸リチウムや酸化リチウム、水酸化リチウム
などの副生成物量が多くなりすぎるため、これらの物質
が電極を作製する際に使用する結着剤と反応して、うま
く電極を作製できない。電極をうまく作製するために
は、副生成物が少ないほど良く、ｗの値が１．２以下で
ある。
【００１７】また、Ｍとして示すＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種以上で、Ｃｏを置
換することが望ましい。Ｍ量を表わすｖの値は充電、放
電により変動しないが、０．０１≦ｖ≦０．２の範囲で
ある。ｖの値が０．０１未満の場合、Ｍの効果が充分発
揮されず、高い電圧での充電におけるサイクル性が悪
く、容量も低下し、好ましくない。また、ｖの値が０．
２を越える場合には副生成物量が多く、特に反応しきれ
なくなったＭが酸化物として残ってしまうため、容量が
低下して好ましくない。また、Ｑとして示すＮｉ，Ｆｅ
から選ばれた少なくとも１種以上でＣｏを置換すること
が望ましい。
Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種以上で、Ｃｏを置
換することが望ましい。Ｍ量を表わすｖの値は充電、放
電により変動しないが、０．０１≦ｖ≦０．２の範囲で
ある。ｖの値が０．０１未満の場合、Ｍの効果が充分発
揮されず、高い電圧での充電におけるサイクル性が悪
く、容量も低下し、好ましくない。また、ｖの値が０．
２を越える場合には副生成物量が多く、特に反応しきれ
なくなったＭが酸化物として残ってしまうため、容量が
低下して好ましくない。また、Ｑとして示すＮｉ，Ｆｅ
から選ばれた少なくとも１種以上でＣｏを置換すること
が望ましい。
【００１８】更に、Ｃｏの効果が充分発揮でき、かつ高
い容量が得られる最も望ましいｘの値は０．７≦ｘ≦
０．９５の範囲である。ｘの値が０．７未満の場合、平
均電圧の低下が著しく、さらに過充電における安全性が
悪く、好ましくない。また、ｘの値が０．９５を越える
場合には容量が低下して、好ましくない。
い容量が得られる最も望ましいｘの値は０．７≦ｘ≦
０．９５の範囲である。ｘの値が０．７未満の場合、平
均電圧の低下が著しく、さらに過充電における安全性が
悪く、好ましくない。また、ｘの値が０．９５を越える
場合には容量が低下して、好ましくない。
【００１９】更に、本発明の二次電池は、正極のＬｉ基
準電位に対する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きく
４．７Ｖよりも小さいことを特徴とし、正極活物質とし
て一般式ＬｉwＭvＣｏxＮyＱ1-v-x-yＯ2（但しＭはＧ
ｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種
以上であり、ＮはＡｌ，Ｍｎから選ばれた少なくとも１
種以上であり、ＱはＮｉ，Ｆｅから選ばれた少なくとも
１種以上であり、ｗ，ｖ，ｘ，ｙはそれぞれ０≦ｗ≦
１．２，０．０１≦ｖ≦０．２，０．７≦ｘ≦０．９
５，０．０１≦ｙ≦０．１の範囲）で示される複合酸化
物を含むことを特徴とする。
準電位に対する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きく
４．７Ｖよりも小さいことを特徴とし、正極活物質とし
て一般式ＬｉwＭvＣｏxＮyＱ1-v-x-yＯ2（但しＭはＧ
ｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種
以上であり、ＮはＡｌ，Ｍｎから選ばれた少なくとも１
種以上であり、ＱはＮｉ，Ｆｅから選ばれた少なくとも
１種以上であり、ｗ，ｖ，ｘ，ｙはそれぞれ０≦ｗ≦
１．２，０．０１≦ｖ≦０．２，０．７≦ｘ≦０．９
５，０．０１≦ｙ≦０．１の範囲）で示される複合酸化
物を含むことを特徴とする。
【００２０】Ｌｉ量を表わすｗの値は充電、放電により
変動する。即ち、充電によりＬｉイオンのディインター
カレーションが起こり、ｗの値は小さくなり、放電によ
りＬｉイオンのインターカレーションが起こり、ｗの値
は大きくなる。Ｌｉ量が１．２よりも多いと、焼成の過
程で生成する炭酸リチウムや酸化リチウム、水酸化リチ
ウムなどの副生成物量が多くなりすぎるため、これらの
物質が電極を作製する際に使用する結着剤と反応して、
うまく電極を作製できない。電極をうまく作製するため
には、副生成物量が少ないほど良く、ｗの値が１．２以
下である。
変動する。即ち、充電によりＬｉイオンのディインター
カレーションが起こり、ｗの値は小さくなり、放電によ
りＬｉイオンのインターカレーションが起こり、ｗの値
は大きくなる。Ｌｉ量が１．２よりも多いと、焼成の過
程で生成する炭酸リチウムや酸化リチウム、水酸化リチ
ウムなどの副生成物量が多くなりすぎるため、これらの
物質が電極を作製する際に使用する結着剤と反応して、
うまく電極を作製できない。電極をうまく作製するため
には、副生成物量が少ないほど良く、ｗの値が１．２以
下である。
【００２１】また、Ｍとして示すＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種以上で、Ｃｏを置
換することが望ましい。Ｍ量を表わすｖの値は充電、放
電により変動しないが、０．０１≦ｖ≦０．２の範囲で
ある。ｖの値が０．０１未満の場合、Ｍの効果が充分発
揮されず、高い電圧での充電におけるサイクル性が悪
く、容量も低下し、好ましくない。また、ｖの値が０．
２を越える場合には、副生成物量が多く、特に反応しき
れなくなったＭが酸化物として残ってしまうため、容量
が低下して好ましくない。
Ｙ，Ｓｉから選ばれた少なくとも１種以上で、Ｃｏを置
換することが望ましい。Ｍ量を表わすｖの値は充電、放
電により変動しないが、０．０１≦ｖ≦０．２の範囲で
ある。ｖの値が０．０１未満の場合、Ｍの効果が充分発
揮されず、高い電圧での充電におけるサイクル性が悪
く、容量も低下し、好ましくない。また、ｖの値が０．
２を越える場合には、副生成物量が多く、特に反応しき
れなくなったＭが酸化物として残ってしまうため、容量
が低下して好ましくない。
【００２２】またＮとして示すＡｌ，Ｍｎから選ばれた
少なくとも１種以上でＣｏを置換することが望ましい。
Ｎ量を表わすｙの値は、充電、放電により変動しない
が、０．０１≦ｙ≦０．１の範囲である。ｙの値が０．
０１未満の場合、Ｎの効果が発揮されず、高い電圧での
充電における安全性が悪く、釘刺しや圧破壊により発火
しやすく、好ましくない。またｙの値が０．０１を越え
る場合には、副生成物量が多く、特に反応しきれなくな
ったＭが酸化物として残ってしまうため、容量が低下し
て好ましくない。
少なくとも１種以上でＣｏを置換することが望ましい。
Ｎ量を表わすｙの値は、充電、放電により変動しない
が、０．０１≦ｙ≦０．１の範囲である。ｙの値が０．
０１未満の場合、Ｎの効果が発揮されず、高い電圧での
充電における安全性が悪く、釘刺しや圧破壊により発火
しやすく、好ましくない。またｙの値が０．０１を越え
る場合には、副生成物量が多く、特に反応しきれなくな
ったＭが酸化物として残ってしまうため、容量が低下し
て好ましくない。
【００２３】また、Ｑとして示すＮｉ，Ｆｅから選ばれ
た少なくとも１種以上で、Ｃｏを置換することが望まし
い。更に、Ｃｏの効果が充分発揮でき、かつ高い容量が
得られる最も望ましいｘの値は０．７≦ｘ≦０．９５の
範囲である。ｘの値が０．７未満の場合、平均電圧の低
下が著しく、さらに過充電における安全性が悪く、好ま
しくない。また、ｘの値が０．９５を越える場合には容
量が低下して、好ましくない。
た少なくとも１種以上で、Ｃｏを置換することが望まし
い。更に、Ｃｏの効果が充分発揮でき、かつ高い容量が
得られる最も望ましいｘの値は０．７≦ｘ≦０．９５の
範囲である。ｘの値が０．７未満の場合、平均電圧の低
下が著しく、さらに過充電における安全性が悪く、好ま
しくない。また、ｘの値が０．９５を越える場合には容
量が低下して、好ましくない。
【００２４】本発明の可逆的に充放電が可能な電池の用
途は、特に限定されないが、例えばノートパソコン、ペ
ン入力パソコン、ポケットパソコン、ノート型ワープ
ロ、ポケットワープロ、電子ブックプレーヤ、携帯電
話、コードレスフォン子機、ページャ、ハンディターミ
ナル、携帯コピー、電子手帳、電卓、液晶テレビ、電気
シェーバ、電動工具、電子翻訳機、自動車電話、トラン
シーバ、音声入力機器、メモリカード、バックアップ電
源、テープレコーダ、ラジオ、ヘッドホンステレオ、携
帯プリンタ、ハンディクリーナ、ポータブルＣＤ、ビデ
オムービ、ナビゲーションシステムなどの機器用の電源
や、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、オ
ーブン電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、ゲー
ム機器、照明機器、玩具、ロードコンディショナ、医療
機器、自動車、電気自動車、ゴルフカート、電動カー
ト、電力貯蔵システムなどの電源として使用することが
できる。また、民生用の他、軍需用、宇宙用としても用
いることができる。
途は、特に限定されないが、例えばノートパソコン、ペ
ン入力パソコン、ポケットパソコン、ノート型ワープ
ロ、ポケットワープロ、電子ブックプレーヤ、携帯電
話、コードレスフォン子機、ページャ、ハンディターミ
ナル、携帯コピー、電子手帳、電卓、液晶テレビ、電気
シェーバ、電動工具、電子翻訳機、自動車電話、トラン
シーバ、音声入力機器、メモリカード、バックアップ電
源、テープレコーダ、ラジオ、ヘッドホンステレオ、携
帯プリンタ、ハンディクリーナ、ポータブルＣＤ、ビデ
オムービ、ナビゲーションシステムなどの機器用の電源
や、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、オ
ーブン電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、ゲー
ム機器、照明機器、玩具、ロードコンディショナ、医療
機器、自動車、電気自動車、ゴルフカート、電動カー
ト、電力貯蔵システムなどの電源として使用することが
できる。また、民生用の他、軍需用、宇宙用としても用
いることができる。
【００２５】即ち、従来の二次電池では４．５Ｖよりも
大きい電圧で充電を行なうと、正極の結晶構造が崩壊し
て容量低下を引き起こし、二次電池として使用すること
が困難であった。また、従来の二次電池では、平均放電
電圧が４．０Ｖよりも低いため、充電終止電圧を上げる
必要はなかった。
大きい電圧で充電を行なうと、正極の結晶構造が崩壊し
て容量低下を引き起こし、二次電池として使用すること
が困難であった。また、従来の二次電池では、平均放電
電圧が４．０Ｖよりも低いため、充電終止電圧を上げる
必要はなかった。
【００２６】本発明の正極材料を使用すれば、これらの
問題点は解決できる。即ち、４．５Ｖよりも大きい電圧
で充電を行なっても、正極の結晶構造が崩壊せずに容量
低下がほとんどなく、二次電池として使用できる。ま
た、本発明の正極材料を使用すれば、平均放電電圧が
４．０Ｖよりも大きく、放電終止電圧が３．２Ｖ以上で
は体積エネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌより大きい従来
にない高電力容量の二次電池が得られる。
問題点は解決できる。即ち、４．５Ｖよりも大きい電圧
で充電を行なっても、正極の結晶構造が崩壊せずに容量
低下がほとんどなく、二次電池として使用できる。ま
た、本発明の正極材料を使用すれば、平均放電電圧が
４．０Ｖよりも大きく、放電終止電圧が３．２Ｖ以上で
は体積エネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌより大きい従来
にない高電力容量の二次電池が得られる。
【００２７】従来の正極材料では、平均電圧が低いた
め、正極のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧が４．５
Ｖよりも大きい条件下で、充放電サイクル試験を繰り返
すと、正極がほぼ理論値に近い大容量のＬｉイオンを出
し入れする。これは、従来電池を過充電条件でサイクル
試験をすることと同じである。このような苛酷な条件で
は、従来の正極材料を用いると結晶構造を維持すること
が出来ず、針刺しや圧壊等の安全試験で発火したり、サ
イクル寿命が短いなどの不都合が生じていた。これに対
し、本発明の正極材料を用いればこのような不都合は解
消できる。
め、正極のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧が４．５
Ｖよりも大きい条件下で、充放電サイクル試験を繰り返
すと、正極がほぼ理論値に近い大容量のＬｉイオンを出
し入れする。これは、従来電池を過充電条件でサイクル
試験をすることと同じである。このような苛酷な条件で
は、従来の正極材料を用いると結晶構造を維持すること
が出来ず、針刺しや圧壊等の安全試験で発火したり、サ
イクル寿命が短いなどの不都合が生じていた。これに対
し、本発明の正極材料を用いればこのような不都合は解
消できる。
【００２８】本発明の正極活物質はＬｉイオンの放出量
を最適値に制御しているため、正極のＬｉ基準電位に対
する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きく４．７Ｖより
も小さい条件で充電しても、結晶構造の崩壊がなく、安
全性も高い。また、従来の材料にはない高い平均電圧を
実現している。
を最適値に制御しているため、正極のＬｉ基準電位に対
する充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きく４．７Ｖより
も小さい条件で充電しても、結晶構造の崩壊がなく、安
全性も高い。また、従来の材料にはない高い平均電圧を
実現している。
【００２９】具体的に本発明の作用を説明する。本発明
の正極活物質はＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，ＳｉでＣｏを置
換することによって得られる。Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，
Ｓｉは見掛け上、Ｃｏサイトを置換しているように思わ
れるが、実際には微細なＬｉＭＯ2（Ｍ＝Ｇｅ，Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉ）を含んでいる。この微細なＬｉ2ＭＯ3
の存在により、Ｌｉの出入りにおける抵抗が生じて、エ
ネルギー準位即ち電位を押し上げる。これが平均電圧の
上昇をもたらす理由である。例えばＬｉＣｏＯ2で抵抗
を２．３オーム、Ｌｉ2ＭＯ3で抵抗を２．３Ｒ、電流を
１Ａと仮定すると、電圧は４．６Ｖになる。
の正極活物質はＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，ＳｉでＣｏを置
換することによって得られる。Ｇｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，
Ｓｉは見掛け上、Ｃｏサイトを置換しているように思わ
れるが、実際には微細なＬｉＭＯ2（Ｍ＝Ｇｅ，Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉ）を含んでいる。この微細なＬｉ2ＭＯ3
の存在により、Ｌｉの出入りにおける抵抗が生じて、エ
ネルギー準位即ち電位を押し上げる。これが平均電圧の
上昇をもたらす理由である。例えばＬｉＣｏＯ2で抵抗
を２．３オーム、Ｌｉ2ＭＯ3で抵抗を２．３Ｒ、電流を
１Ａと仮定すると、電圧は４．６Ｖになる。
【００３０】更に、Ａｌ，Ｍｎは酸素放出能が低く、酸
化物として安定に存在するため、安全性を一層改善でき
る。またＮｉ，Ｆｅは放電容量を増加させる働きがあ
る。
化物として安定に存在するため、安全性を一層改善でき
る。またＮｉ，Ｆｅは放電容量を増加させる働きがあ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の正極材料は
原料として、ＬｉＯＨ・Ｈ2ＯとＣｏ3Ｏ4を料として、
ＬｉＯＨ・Ｈ2ＯとＣｏ3Ｏ4を３対１のモル比で混合
し、これにＭ原料として、ＧｅＯ2，ＴｉＯ2，Ｚｒ
Ｏ2，Ｙ2Ｏ3，ＳｉＯ2をＣｏに対して１０原子％置換さ
せる量だけ加え、ボールミルを使用して室温で１５ｈ混
合した。これを酸素雰囲気中で１５０℃で１ｈ保持し、
更に４７０℃で５ｈ保持した後、６３０℃で２０ｈ保持
し、最ナ後に８５０℃で２０ｈ保持して焼成した。
原料として、ＬｉＯＨ・Ｈ2ＯとＣｏ3Ｏ4を料として、
ＬｉＯＨ・Ｈ2ＯとＣｏ3Ｏ4を３対１のモル比で混合
し、これにＭ原料として、ＧｅＯ2，ＴｉＯ2，Ｚｒ
Ｏ2，Ｙ2Ｏ3，ＳｉＯ2をＣｏに対して１０原子％置換さ
せる量だけ加え、ボールミルを使用して室温で１５ｈ混
合した。これを酸素雰囲気中で１５０℃で１ｈ保持し、
更に４７０℃で５ｈ保持した後、６３０℃で２０ｈ保持
し、最ナ後に８５０℃で２０ｈ保持して焼成した。
【００３２】得られた正極活物質の組成はＬｉＣｏ0.9
Ｍ0.1Ｏ2であるが、微小部Ｘ線回折より微量のＬｉ2Ｍ
Ｏ3を確認した。これに、導電剤として黒鉛を結着剤と
してポリフッ化ビニリデンを重量比で８８：７：５とな
るように秤量、らいかい機で３０分混煉後、厚さ１０μ
のアルミ箔の両面に塗布した。但し、Ｌｉ量を表すｗの
値は充放電によって変化し、その範囲は０以上１．２以
下の範囲であることを確認した。また、１．２を越えた
場合には結着剤を添加した段階でゲル状にスラリーが変
化し、アルミ箔状に塗布することが困難であった。ｗの
値が１．０２以下の場合には、塗布時の湿度が７０％以
上の高湿度化においても全くゲル化しなかった。
Ｍ0.1Ｏ2であるが、微小部Ｘ線回折より微量のＬｉ2Ｍ
Ｏ3を確認した。これに、導電剤として黒鉛を結着剤と
してポリフッ化ビニリデンを重量比で８８：７：５とな
るように秤量、らいかい機で３０分混煉後、厚さ１０μ
のアルミ箔の両面に塗布した。但し、Ｌｉ量を表すｗの
値は充放電によって変化し、その範囲は０以上１．２以
下の範囲であることを確認した。また、１．２を越えた
場合には結着剤を添加した段階でゲル状にスラリーが変
化し、アルミ箔状に塗布することが困難であった。ｗの
値が１．０２以下の場合には、塗布時の湿度が７０％以
上の高湿度化においても全くゲル化しなかった。
【００３３】負極材料として人造黒鉛を９３重量％、結
着剤としてポリフッ化ビニリデンを７重量％調製した合
剤を用い、厚さ１０μの銅箔の両面に塗布した。正負両
極はプレス機で圧延成型し、端子をスポット溶接した後
１５０℃で５時間真空乾燥した。図１に本発明による電
池構造の一例を示す。
着剤としてポリフッ化ビニリデンを７重量％調製した合
剤を用い、厚さ１０μの銅箔の両面に塗布した。正負両
極はプレス機で圧延成型し、端子をスポット溶接した後
１５０℃で５時間真空乾燥した。図１に本発明による電
池構造の一例を示す。
【００３４】微多孔性ポリプロピレン製セパレータ１を
介して正極２と負極３を積層し、これを渦巻状に捲回
し、ＳＵＳ製の電池缶４に挿入した。負極端子６は電池
缶４に、正極端子７は電池内蓋５に溶接した。８は正極
２及び負極３を支持する絶縁支持板である。電解液の非
水溶媒として、エチレンカーボネートとエチルメチルカ
ーボネートを混合し、１ｍｏｌのＬｉＰＦ６を溶解して
電池缶４内に注液した。電池蓋を電池缶に取り付けて、
直径１４ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型電池を作製した。
電池は１ＣｍＡで正極のＬｉ基準電位に対する電圧で
４．５１Ｖ〜４．６９Ｖまで定電流で充電後、４．５１
Ｖ〜４．６９Ｖで３時間定電圧充電し、１ＣｍＡで正極
のＬｉ基準電位に対する電圧で３．２Ｖまで放電する定
電流放電を行い、平均放電電圧と体積エネルギー密度、
及びサイクル寿命を評価した。
介して正極２と負極３を積層し、これを渦巻状に捲回
し、ＳＵＳ製の電池缶４に挿入した。負極端子６は電池
缶４に、正極端子７は電池内蓋５に溶接した。８は正極
２及び負極３を支持する絶縁支持板である。電解液の非
水溶媒として、エチレンカーボネートとエチルメチルカ
ーボネートを混合し、１ｍｏｌのＬｉＰＦ６を溶解して
電池缶４内に注液した。電池蓋を電池缶に取り付けて、
直径１４ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型電池を作製した。
電池は１ＣｍＡで正極のＬｉ基準電位に対する電圧で
４．５１Ｖ〜４．６９Ｖまで定電流で充電後、４．５１
Ｖ〜４．６９Ｖで３時間定電圧充電し、１ＣｍＡで正極
のＬｉ基準電位に対する電圧で３．２Ｖまで放電する定
電流放電を行い、平均放電電圧と体積エネルギー密度、
及びサイクル寿命を評価した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】図２に体積エネルギー密度とサイクル寿命
を、表１，表２に正極のＬｉ基準電位に対する平均放電
電圧を示す。いずれも平均放電電圧が４．０Ｖよりも大
きく、４．４Ｖよりも小さく、かつ放電終止電圧が３．
２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌよりも
大である。さらにサイクル寿命も長い。
を、表１，表２に正極のＬｉ基準電位に対する平均放電
電圧を示す。いずれも平均放電電圧が４．０Ｖよりも大
きく、４．４Ｖよりも小さく、かつ放電終止電圧が３．
２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌよりも
大である。さらにサイクル寿命も長い。
【００３８】（比較例１）実施例１の電池を用いて正極
のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧を４．５Ｖ以下と
４．７Ｖ以上に設定し充放電試験を行なった。図２より
正極のＬｉ基準電位に対する放電終止電圧が３．２Ｖ以
上で体積エネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌ以下である
か、或いはサイクル寿命が短い。
のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧を４．５Ｖ以下と
４．７Ｖ以上に設定し充放電試験を行なった。図２より
正極のＬｉ基準電位に対する放電終止電圧が３．２Ｖ以
上で体積エネルギー密度が４３０Ｗｈ／ｌ以下である
か、或いはサイクル寿命が短い。
【００３９】（比較例２）正極材料は原料として、Ｌｉ
2ＣＯ3とＣｏ3Ｏ4を３対２のモル比で混合し、ボールミ
ルを使用して室温で１５ｈ混合した。これを空気雰囲気
中で８００℃で１０ｈ保持して焼成した。得られた正極
活物質の組成はＬｉＣｏＯ2である。実施例１と同様に
して電池を試作し、サイクル寿命を評価したところ、サ
イクル寿命は３０サイクルと短く、釘刺し試験、及び過
充電試験において激しく発火した。
2ＣＯ3とＣｏ3Ｏ4を３対２のモル比で混合し、ボールミ
ルを使用して室温で１５ｈ混合した。これを空気雰囲気
中で８００℃で１０ｈ保持して焼成した。得られた正極
活物質の組成はＬｉＣｏＯ2である。実施例１と同様に
して電池を試作し、サイクル寿命を評価したところ、サ
イクル寿命は３０サイクルと短く、釘刺し試験、及び過
充電試験において激しく発火した。
【００４０】（比較例３）正極材料は原料として、Ｌｉ
2ＣＯ3とＣｏ3Ｏ4を３対２のモル比で混合し、これにＭ
原料として、ＧｅＯ2，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2，Ｙ2Ｏ3，Ｓ
ｉＯ2を℃ｏに対して１０原子％置換させる量だけ加
え、ボールミルを使用して室温で１５ｈ混合した。これ
を空気雰囲気中で８００で１０ｈ保持して焼成した。得
られた正極活物質の組成はＬｉＣｏ0.9Ｍ0.1Ｏ2である
が、微小部Ｘ線回折より微量のＬｉ2ＭＯ3を確認するこ
とができなかった。透過型電子顕微鏡を用いて分析した
が同じく確認できなかった。実施例１と同様にして電池
を試作し、平均放電電圧と体積エネルギー密度、及びサ
イクル寿命を評価した。これを表１に示す。いずれも平
均放電電圧が４．０Ｖ以下であり、かつ放電終止電圧が
３．２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４３０ｈ／ｌ以下
である。更にサイクル寿命も短い。
2ＣＯ3とＣｏ3Ｏ4を３対２のモル比で混合し、これにＭ
原料として、ＧｅＯ2，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2，Ｙ2Ｏ3，Ｓ
ｉＯ2を℃ｏに対して１０原子％置換させる量だけ加
え、ボールミルを使用して室温で１５ｈ混合した。これ
を空気雰囲気中で８００で１０ｈ保持して焼成した。得
られた正極活物質の組成はＬｉＣｏ0.9Ｍ0.1Ｏ2である
が、微小部Ｘ線回折より微量のＬｉ2ＭＯ3を確認するこ
とができなかった。透過型電子顕微鏡を用いて分析した
が同じく確認できなかった。実施例１と同様にして電池
を試作し、平均放電電圧と体積エネルギー密度、及びサ
イクル寿命を評価した。これを表１に示す。いずれも平
均放電電圧が４．０Ｖ以下であり、かつ放電終止電圧が
３．２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４３０ｈ／ｌ以下
である。更にサイクル寿命も短い。
【００４１】（実施例２）表１に示す組成の正極活物質
を実施例１と同様にして合成し、使用した。得られた正
極活物質は、微少部Ｘ線回析か、透過型電子顕微鏡によ
り微量のＬｉ2ＭＯ3を確認することができた。実施例１
と同様にして平均放電電圧と体積エネルギー密度、及び
サイクル寿命を評価した。更に安全性試験のうち釘刺し
試験と過充電試験を表１に示す。いずれも平均放電電圧
が４．０Ｖよりも大きく、４．４Ｖよりも小さく、かつ
放電終止電圧が３．２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４
３０Ｗｈ／ｌよりも大である。更にサイクル寿命も長
く、安全性も高い。特に、ＡｌとＭｎを加えたもので
は、発火が抑えられる他に、発煙のなく極めて安全であ
る。
を実施例１と同様にして合成し、使用した。得られた正
極活物質は、微少部Ｘ線回析か、透過型電子顕微鏡によ
り微量のＬｉ2ＭＯ3を確認することができた。実施例１
と同様にして平均放電電圧と体積エネルギー密度、及び
サイクル寿命を評価した。更に安全性試験のうち釘刺し
試験と過充電試験を表１に示す。いずれも平均放電電圧
が４．０Ｖよりも大きく、４．４Ｖよりも小さく、かつ
放電終止電圧が３．２Ｖ以上で体積エネルギー密度が４
３０Ｗｈ／ｌよりも大である。更にサイクル寿命も長
く、安全性も高い。特に、ＡｌとＭｎを加えたもので
は、発火が抑えられる他に、発煙のなく極めて安全であ
る。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高電力
容量の正極材料と二次電池を提供することができる。
容量の正極材料と二次電池を提供することができる。
【図１】本発明の実施例として示したリチウム二次電池
の部分側断面図。
の部分側断面図。
【図２】本発明の実施例として示したリチウム二次電池
の特性図。
の特性図。
１…セパレータ、２…正極、３…負極、４…電池缶、５
…電池内蓋、６…負極端子、７…正極端子。
…電池内蓋、６…負極端子、７…正極端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 明弘 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 村中 廉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5H003 AA00 BB04 BB05 BD00 BD03 5H029 AJ01 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 HJ02 HJ18 HJ19
Claims (6)
- 【請求項１】 負極、正極、リチウム塩を含む非水電解
質からなる可逆的に複数回の充放電が可能な電池におい
て、充電終止電圧が４．５Ｖよりも大きく、４．７Ｖよ
りも小さいことを特徴とし、正極のＬｉ基準電位に対す
る平均放電電圧が４．０Ｖよりも大きく４．４Ｖよりも
小さく、かつ正極のＬｉ基準電位に対する放電終止電圧
が３．２Ｖ以上で体積エネルギーが４３０Ｗｈ／ｌより
も大であることを特徴とするリチウム二次電池。 - 【請求項２】 負極、正極、リチウム塩を含む非水電解
質からなる可逆的に複数回の充放電が可能な電池におい
て、負極活物質として黒鉛系炭素材料を主として含有
し、かつ正極活物質としてＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉ
から選ばれた少なくとも１種以上を必須元素とし、リチ
ウムとコバルトを含むリチウムコバルト系複合酸化物を
用いることを特徴とする請求項１記載のリチウム二次電
池。 - 【請求項３】 負極、正極、リチウム塩を含む非水電解
質からなる可逆的に複数回の充放電が可能な電池におい
て、正極のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧が４．５
Ｖよりも大きく、４．７Ｖよりも小さいことを特徴と
し、正極活物質として一般式ＬｉwＭvＣｏxＱ1-v-xＯ2
（但しＭはＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉから選ばれた少
なくとも１種以上であり、ＱはＮｉ，Ｆｅから選ばれた
少なくとも１種以上であり、ｗ，ｖ，ｘはそれぞれ０≦
ｗ≦１．２，０．０１≦ｖ≦０．２，０．７≦ｘ≦０．
９５の範囲）で示される複合酸化物を含むことを特徴と
するリチウム二次電池。 - 【請求項４】 負極、正極、リチウム塩を含む非水電解
質からなる可逆的に複数回の充放電が可能な電池におい
て、正極のＬｉ基準電位に対する充電終止電圧が４．５
Ｖよりも大きく４．７Ｖよりも小さいことを特徴とし、
正極活物質として一般式ＬｉwＭvＣｏxＮyＱ1-v-x-yＯ2
（但しＭはＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉから選ばれた少
なくとも１種以上であり、ＮはＡｌ，Ｍｎから選ばれた
少なくとも１種以上であり、ＱはＮｉ，Ｆｅから選ばれ
た少なくとも１種以上であり、ｗ，ｖ，ｘ，ｙはそれぞ
れ０≦ｗ≦１．２，０．０１≦ｖ≦０．２，０．７≦ｘ
≦０．９５，０．０１≦ｙ≦０．１の範囲）で示される
複合酸化物を含むことを特徴とするリチウム二次電池。 - 【請求項５】 請求項２から４のいずれか１項に記載さ
れた正極活物質は、副生成物として微細なＬｉ2ＭｅＯ3
（ＭｅはＧｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｓｉから選ばれた少な
くとも１種以上）の結晶を含有することを特徴とするリ
チウム二次電池。 - 【請求項６】 ノートパソコン、ペン入力パソコン、ポ
ケットパソコン、ノート型ワープロ、ポケットワープ
ロ、電子ブックプレーヤ、携帯電話、コードレスフォン
子機、ページャ、ハンディターミナル、携帯コピー、電
子手帳、電卓、液晶テレビ、電気シェーバ、電動工具、
電子翻訳機、自動車電話、トランシーバ、音声入力機
器、メモリカード、バックアップ電源、テープレコー
ダ、ラジオ、ヘッドホンステレオ、携帯プリンタ、ハン
ディクリーナ、ポータブルＣＤ、ビデオムービ、ナビゲ
ーションシステム、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレ
オ、温水器、オーブン電子レンジ、食器洗い器、洗濯
機、乾燥器、ゲーム機器、照明機器、玩具、ロードコン
ディショナ、医療機器、自動車、電気自動車、ゴルフカ
ート、電動カート、電力貯蔵システムに使用することを
特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のリチ
ウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24507199A JP2001068168A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24507199A JP2001068168A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068168A true JP2001068168A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17128172
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24507199A Pending JP2001068168A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | リチウム二次電池 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001068168A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002087054A1 (fr) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif electronique a batterie et appareil de communication mobile |
| JP2002358963A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Nippon Chem Ind Co Ltd | リチウムコバルト系複合酸化物、リチウム二次電池正極活物質及びリチウム二次電池 |
| JP2003045426A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-14 | Toshiba Corp | 正極活物質，その製造方法および非水電解液二次電池 |
| JP2003047238A (ja) * | 2001-04-17 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池駆動式電子装置および移動体通信機器 |
| KR100501104B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2005-07-18 | 니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 리튬 코발트계 복합산화물, 그 제조방법, 리튬 2차 전지의양극활물질 및 리튬 2차 전지 |
| JP2007048560A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Sony Corp | 電池 |
| US7674556B2 (en) | 2002-05-30 | 2010-03-09 | Panasonic Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for charging the same |
| JP2011181222A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Hitachi Ltd | リチウムイオン電池 |
| JP2015133333A (ja) * | 2015-04-20 | 2015-07-23 | ソニー株式会社 | 二次電池 |
| US9985262B2 (en) | 2005-04-04 | 2018-05-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery |
| JPWO2017110063A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2018-10-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池用正極活物質、及び非水電解質二次電池 |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24507199A patent/JP2001068168A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003047238A (ja) * | 2001-04-17 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池駆動式電子装置および移動体通信機器 |
| US6882130B2 (en) | 2001-04-17 | 2005-04-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery-driven electronic device and mobile communication apparatus |
| WO2002087054A1 (fr) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif electronique a batterie et appareil de communication mobile |
| CN1333508C (zh) * | 2001-04-17 | 2007-08-22 | 松下电器产业株式会社 | 电池驱动式电子装置和移动通信机 |
| JP2002358963A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Nippon Chem Ind Co Ltd | リチウムコバルト系複合酸化物、リチウム二次電池正極活物質及びリチウム二次電池 |
| KR100501104B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2005-07-18 | 니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 리튬 코발트계 복합산화물, 그 제조방법, 리튬 2차 전지의양극활물질 및 리튬 2차 전지 |
| JP2003045426A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-14 | Toshiba Corp | 正極活物質，その製造方法および非水電解液二次電池 |
| US7674556B2 (en) | 2002-05-30 | 2010-03-09 | Panasonic Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for charging the same |
| US9985262B2 (en) | 2005-04-04 | 2018-05-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery |
| JP2007048560A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Sony Corp | 電池 |
| JP2011181222A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Hitachi Ltd | リチウムイオン電池 |
| JP2015133333A (ja) * | 2015-04-20 | 2015-07-23 | ソニー株式会社 | 二次電池 |
| JPWO2017110063A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2018-10-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池用正極活物質、及び非水電解質二次電池 |
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