JP2001143760A - Lithium ion secondary cell - Google Patents

Lithium ion secondary cell

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JP2001143760A JP32460299A JP32460299A JP2001143760A JP 2001143760 A JP2001143760 A JP 2001143760A JP 32460299 A JP32460299 A JP 32460299A JP 32460299 A JP32460299 A JP 32460299A JP 2001143760 A JP2001143760 A JP 2001143760A
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敏博 厨子
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正治 鎌内
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賢一 木津
Mitsuhiro Asano
光洋 浅野
Takeshi Moriuchi
健 森内
Kazuyuki Tateishi
和幸 立石
Itaru Gosho
至 御書
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium ion secondary cell capable of obtaining a capacity that cannot be achieved by a conventional lithium ion secondary cell. SOLUTION: It manufactures a lithium ion secondary cell by employing as a positive electrode activating material a composite oxide of Li-Co system in the shape of particle where an average particle diameter is equal to or more than 10 μm and the numerical value obtained by dividing the multiplication of the average particle diameter with the specific surface area by 20 is 7-9, employing as a conductive material for a positive pole a mixture a large size conductive material with a small size conductive material, employing as a negative pole activating material a graphitization carbon where the specific surface area is equal to or more than 2.0 m2/g, a surface-to-surface distance of crystallization lattice is less than or equal to 0.3380 nm, and a crystallite numerical value in C axis direction is equal to or more than 30 nm, and employing as an electrolyte solvent a mixing solvent at least one kind selected from diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate with ethylene carbonate, propylene carbonate and dimethyl carbonate.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池に関する。
The present invention relates to a lithium ion secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にリチウムイオン二次電池は、電解
液を含浸させたセパレータをシート状の正極とシート状
の負極とで挟み込んでなる構造を有している。正極およ
び負極は、正極活物質または負極活物質に導電材やバイ
ンダー等を混合させてなる正極活物質層または負極活物
質層を、金属箔などの集電体上に設けて形成される。通
常、正極活物質としては粒状のLi−Co系複合酸化物
が用いられ、負極活物質としては、炭素材料が用いられ
る。
2. Description of the Related Art Generally, a lithium ion secondary battery has a structure in which a separator impregnated with an electrolyte is sandwiched between a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode. The positive electrode and the negative electrode are formed by providing a positive electrode active material layer or a negative electrode active material layer obtained by mixing a conductive material, a binder, and the like with a positive electrode active material or a negative electrode active material on a current collector such as a metal foil. Usually, a granular Li—Co-based composite oxide is used as the positive electrode active material, and a carbon material is used as the negative electrode active material.

【0003】このように構成されたリチウムイオン二次
電池は、ニッカド電池等に比べ高エネルギー密度、高電
圧を達成することができる。そのため、リチウムイオン
二次電池は、近年、携帯電話やノート型パソコンといっ
た携帯機器の駆動源として、急速に採用が進んでいる。
さらに、将来的には適用範囲の拡大が期待される。この
ため、電池性能の向上を図るべく、リチウムイオン二次
電池についての研究開発が盛んに行われている。
[0003] A lithium ion secondary battery configured as described above can achieve a higher energy density and a higher voltage than a nickel-cadmium battery or the like. Therefore, in recent years, lithium-ion secondary batteries have been rapidly adopted as driving sources for portable devices such as mobile phones and notebook computers.
In addition, the scope of application is expected to expand in the future. Therefore, research and development on lithium ion secondary batteries have been actively conducted in order to improve battery performance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、未だ満
足な電池性能を有するリチウムイオン二次電池は得られ
ていないのが現状である。例えば、従来のリチウムイオ
ン二次電池では、充放電のサイクル特性の向上を図ろう
とすると、逆にエネルギー密度を下げてしまうことがあ
るため、満足なサイクル特性を得るのは困難な状況にあ
る。また、−20℃以下の極低温下では放電容量の低下
が著しいため、低温下での使用を前提とした機器への採
用は難しい状況にある。さらに、自然放電による放電容
量の低下も無視できるものではない。
However, at present, a lithium ion secondary battery having satisfactory battery performance has not yet been obtained. For example, in a conventional lithium ion secondary battery, when trying to improve the charge / discharge cycle characteristics, the energy density may be reduced, which makes it difficult to obtain satisfactory cycle characteristics. Further, at extremely low temperatures of -20 ° C. or lower, the discharge capacity is significantly reduced, so that it is difficult to adopt them to equipment that is assumed to be used at low temperatures. Further, a decrease in discharge capacity due to spontaneous discharge is not negligible.

【0005】本発明の課題は、従来のリチウムイオン二
次電池では達成し得なかった性能を達成しうるリチウム
イオン二次電池を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery that can achieve performances that cannot be achieved by a conventional lithium ion secondary battery.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のリチウムイオン
二次電池の第一の態様は、以下の特徴を有するものであ
る。 (1) 正極活物質は粒状のLi−Co系複合酸化物で
あって、該Li−Co系複合酸化物は、平均粒径が10
μm以上であって、平均粒径と比表面積との積で20を
割って得られる値が7〜9となるものであり、正極活物
質と共に用いる導電材は、粒径3μm以上の粒状の導電
材と粒径2μm以下の粒状の導電材との混合物であり、
負極活物質は、比表面積が2.0m2 /g以下、結晶格
子の面間距離が0.3380nm以下、c軸方向の結晶
子寸法が30nm以上の黒鉛化炭素であり、電解液の溶
媒は、ジエチルカーボネートおよびエチルメチルカーボ
ネートから選ばれる少なくとも一種と、エチレンカーボ
ネートと、プロピレンカーボネートと、ジメチルカーボ
ネートとの混合溶媒であることを特徴とするリチウムイ
オン二次電池。
The first aspect of the lithium ion secondary battery of the present invention has the following features. (1) The positive electrode active material is a granular Li-Co-based composite oxide, and the Li-Co-based composite oxide has an average particle size of 10
μm or more, and the value obtained by dividing 20 by the product of the average particle size and the specific surface area is 7 to 9. The conductive material used with the positive electrode active material is a granular conductive material having a particle size of 3 μm or more. A mixture of the material and a granular conductive material having a particle size of 2 μm or less;
The negative electrode active material is graphitized carbon having a specific surface area of 2.0 m 2 / g or less, a crystal lattice plane distance of 0.3380 nm or less, and a crystallite size in the c-axis direction of 30 nm or more. A lithium ion secondary battery characterized by being a mixed solvent of at least one selected from the group consisting of diethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate and dimethyl carbonate.

【0007】また、本発明のリチウムイオン二次電池の
第二の態様は、以下の特徴を有するものである。 (2) 正極活物質は粒状のLi−Co系複合酸化物で
あって、該Li−Co系複合酸化物は、平均粒径が10
μm以上であって、平均粒径と比表面積との積で20を
割って得られる値が7〜9となるものであり、正極活物
質と共に用いる導電材は、粒径3μm以上の粒状の導電
材と、アスペクト比が3以上であって、繊維径が2μm
以下の繊維状の導電材との混合物であり、負極活物質
は、比表面積が2.0m2 /g以下、結晶格子の面間距
離が0.3380nm以下、c軸方向の結晶子寸法が3
0nm以上の黒鉛化炭素であり、電解液の溶媒は、ジエ
チルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートから
選ばれる少なくとも一種と、エチレンカーボネートと、
プロピレンカーボネートと、ジメチルカーボネートとの
混合溶媒であることを特徴とするリチウムイオン二次電
池。
Further, a second aspect of the lithium ion secondary battery of the present invention has the following features. (2) The positive electrode active material is a granular Li-Co-based composite oxide, and the Li-Co-based composite oxide has an average particle size of 10
μm or more, and the value obtained by dividing 20 by the product of the average particle size and the specific surface area is 7 to 9. The conductive material used with the positive electrode active material is a granular conductive material having a particle size of 3 μm or more. The material, the aspect ratio is 3 or more, and the fiber diameter is 2 μm
It is a mixture with the following fibrous conductive material, and the negative electrode active material has a specific surface area of 2.0 m 2 / g or less, a crystal lattice face-to-face distance of 0.3380 nm or less, and a crystallite size in the c-axis direction of 3
0 nm or more graphitized carbon, the solvent of the electrolytic solution is at least one selected from diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate,
A lithium ion secondary battery comprising a mixed solvent of propylene carbonate and dimethyl carbonate.

【0008】さらに、本発明のリチウムイオン二次電池
の第一及び第二の態様は、以下の特徴をも有している。 (3) ジエチルカーボネートおよびエチルメチルカー
ボネートから選ばれる少なくとも一種の混合比が25体
積%〜50体積%であり、エチレンカーボネートの混合
比が4体積%〜20体積%であり、プロピレンカーボネ
ートの混合比が3体積%〜17体積%であり、ジメチル
カーボネートの混合比が40体積%を越えて60体積%
以下である上記(1)または(2)に記載のリチウムイ
オン二次電池。
Further, the first and second aspects of the lithium ion secondary battery of the present invention also have the following features. (3) The mixing ratio of at least one selected from diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate is 25% by volume to 50% by volume, the mixing ratio of ethylene carbonate is 4% to 20% by volume, and the mixing ratio of propylene carbonate is 3 to 17% by volume, and the mixing ratio of dimethyl carbonate exceeds 40% by volume to 60% by volume.
The following lithium ion secondary battery according to the above (1) or (2).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明のリチウムイオン二
次電池を詳細に説明する。本発明のリチウムイオン二次
電池において、正極活物質としては、平均粒径が10μ
m以上であって、平均粒径と比表面積との積で20を割
って得られる値が7〜9となる、即ち下記の式(1)を
満たす粒状のLi−Co系複合酸化物が用いられる。 7≦〔20/(比表面積×平均粒径)〕≦9 (1)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a lithium ion secondary battery of the present invention will be described in detail. In the lithium ion secondary battery of the present invention, the positive electrode active material has an average particle size of 10 μm.
m or more, and a value obtained by dividing 20 by the product of the average particle diameter and the specific surface area is 7 to 9, that is, a granular Li-Co-based composite oxide satisfying the following formula (1) is used. Can be 7 ≦ [20 / (specific surface area × average particle size)] ≦ 9 (1)

【0010】正極活物質に用いられるLi−Co系複合
酸化物の例としては、LiCoO2や、LiA Co1-X
MeX 2 で示されるものが挙げられる。なお、後者に
おいて、Aは0.05〜1.5、特には0.1〜1.1
とするのが好ましい。Xは0.01〜0.5、特には
0.02〜0.2とするのが好ましい。元素Meとして
は、Zr、V、Cr、Mo、Mn、Fe、Ni等の周期
率表の3〜10族元素や、B、Al、Ge、Pb、S
n、Sb等の13〜15族元素が挙げられる。
[0010] Examples of Li-Co-based composite oxide used in the positive electrode active material, and LiCoO 2, Li A Co 1- X
Those represented by Me X O 2 and the like. In the latter, A is 0.05 to 1.5, particularly 0.1 to 1.1.
It is preferred that X is preferably 0.01 to 0.5, particularly preferably 0.02 to 0.2. Examples of the element Me include Group 3 to 10 elements of the periodic table such as Zr, V, Cr, Mo, Mn, Fe, and Ni, and B, Al, Ge, Pb, and S.
Group 13 to 15 elements such as n and Sb are exemplified.

【0011】正極活物質に用いられるLi−Co系複合
酸化物が式(1)を満たす必要があるのは、20/(比
表面積×平均粒径)の値が、7未満であったり、9より
大きいと、正極活物質自体の抵抗成分を増大させる作用
が働き、サイクル特性や低温特性、さらには保存特性を
低下させるからである。
The Li-Co-based composite oxide used for the positive electrode active material needs to satisfy the formula (1) when the value of 20 / (specific surface area × average particle size) is less than 7 or 9 If it is larger, the action of increasing the resistance component of the positive electrode active material itself acts, and the cycle characteristics, low-temperature characteristics, and storage characteristics are degraded.

【0012】本発明においてLi−Co系複合酸化物の
平均粒径を10μm以上とするのは、平均粒径が10μ
m未満であると、異常な電池反応を起こしやすく、安全
性が損なわれる虞れがあるからである。なお、平均粒径
が25μmを越えると電気抵抗が大きくなって、リチウ
ムイオン二次電池の単位体積当たりのエネルギー密度を
低減させるため、Li−Co系複合酸化物の平均粒径は
10μm〜25μmが好ましく、特には17μm〜23
μmが好ましい。
In the present invention, the average particle diameter of the Li—Co-based composite oxide is set to 10 μm or more because the average particle diameter is 10 μm.
If it is less than m, an abnormal battery reaction is likely to occur, and safety may be impaired. When the average particle size exceeds 25 μm, the electric resistance increases, and the energy density per unit volume of the lithium ion secondary battery is reduced. Therefore, the average particle size of the Li—Co-based composite oxide is 10 μm to 25 μm. Preferably, especially 17 μm to 23
μm is preferred.

【0013】Li−Co系複合酸化物の比表面積は0.
1m2 /g〜0.3m2 /g、特には0.15m2 /g
〜0.25m2 /gとするのが好ましい。比表面積が
0.1m2 /g未満であると、抵抗成分が増大して充放
電容量の低下やレート特性の低下を引き起こすからであ
る。また、0.3m2 /gを越えると、活物質からの酸
素脱離が容易に進行してしまい安全性に問題が生じるか
らである。
The specific surface area of the Li—Co-based composite oxide is 0.1.
1m 2 /g~0.3m 2 / g, especially 0.15m 2 / g
It is preferably set to 0.25 m 2 / g. If the specific surface area is less than 0.1 m 2 / g, the resistance component increases, causing a decrease in charge / discharge capacity and a decrease in rate characteristics. On the other hand, if it exceeds 0.3 m 2 / g, desorption of oxygen from the active material easily proceeds, which causes a problem in safety.

【0014】Li−Co系複合酸化物の平均粒径の測定
は以下の方法により行うことができる。最初に、測定対
象となる粒状物を、水やエタノールなどの有機液体に投
入し、35kHz〜40kHz程度の超音波を付与して
約2分間分散処理を行う。なお、測定対象となる粒状物
の量は、分散処理後の分散液のレーザ透過率(入射光量
に対する出力光量の比)が70%〜95%となる量とす
る。次に、この分散液をマイクロトラック粒度分析計に
かけ、レーザー光の散乱により個々の粒状物の粒径(D
1 、D2 、D3 ・・)、および各粒径毎の存在個数(N
1 、N2 、N3・・・)を計測する。
The average particle size of the Li—Co-based composite oxide can be measured by the following method. First, the particulate matter to be measured is put into an organic liquid such as water or ethanol, and a dispersion treatment is performed for about 2 minutes by applying ultrasonic waves of about 35 kHz to 40 kHz. Note that the amount of the particulate matter to be measured is such that the laser transmittance (the ratio of the output light amount to the incident light amount) of the dispersion liquid after the dispersion treatment is 70% to 95%. Next, this dispersion is subjected to a Microtrac particle size analyzer, and the particle size (D
1, D 2, D 3 ·· ), and the presence the number of each particle each diameter (N
1, N 2, N 3 ··· ) to measure.

【0015】なお、マイクロトラック粒度分析計では、
観測された散乱強度分布に最も近い理論強度になる球形
粒子群の粒径分布を算出している。即ち、粒子は、レー
ザー光の照射によって得られる投影像と同面積の断面円
を持つ球体と想定され、この断面円の直径(球相当径)
が粒径として計測される。
[0015] In the Microtrac particle size analyzer,
The particle size distribution of the spherical particle group having the theoretical intensity closest to the observed scattering intensity distribution is calculated. That is, the particle is assumed to be a sphere having a sectional circle having the same area as the projected image obtained by the irradiation of the laser beam, and the diameter of this sectional circle (equivalent sphere diameter)
Is measured as the particle size.

【0016】平均粒径(μm)は、上記で得られた個々
の粒子の粒径(D)と各粒径毎の存在個数(N)とか
ら、下記の式(2)を用いて算出される。 平均粒径(μm)=(ΣND3 /ΣN) 1/ 3 (2)
The average particle diameter (μm) is calculated from the particle diameter (D) of the individual particles obtained above and the number of particles present (N) for each particle using the following equation (2). You. Average particle size (μm) = (ΣND 3 / ΣN) 1/3 (2)

【0017】Li−Co系複合酸化物の比表面積の測定
は、「粉体の材料化学」〔荒井康夫著、初版第9刷、培
風館(東京)発行、1995年〕の第178頁〜第18
4頁に記載された吸着法のうち、窒素を吸着体とする気
相吸着法(一点法)により行うことができる。
The measurement of the specific surface area of the Li—Co-based composite oxide is described in “Powder Material Chemistry”, written by Yasuo Arai, First Edition, 9th edition, published by Baifukan (Tokyo), 1995, pp. 178-18.
Of the adsorption methods described on page 4, it can be carried out by a gas phase adsorption method (single point method) using nitrogen as an adsorbent.

【0018】次に、本発明において正極活物質として用
いることができるLi−Co系複合酸化物の作製方法を
以下に例示する。なお、本発明においてLi−Co系複
合酸化物の作製方法は以下の方法に限定されるものでは
ない。一の方法としては、出発原料となるリチウム化合
物とコバルト化合物とを、コバルトとリチウムとの原子
比が1:1〜0.8:1となるように混合し、その混合
物を温度700℃〜1200℃の大気雰囲気下で、3時
間〜50時間加熱する等して反応させ、さらに反応して
出来たものを粉砕して粒状物とし、その中から、平均粒
径が10μm以上であって上記の式(1)を満たすもの
のみを採取するといった方法が挙げられる。
Next, a method for producing a Li—Co-based composite oxide that can be used as a positive electrode active material in the present invention will be described below. In the present invention, the method for producing the Li—Co-based composite oxide is not limited to the following method. As one method, a lithium compound and a cobalt compound as starting materials are mixed so that the atomic ratio of cobalt to lithium is 1: 1 to 0.8: 1, and the mixture is heated at a temperature of 700 ° C to 1200 ° C. In an air atmosphere at a temperature of 3 ° C., the reaction is carried out by heating for 3 hours to 50 hours, etc., and the reaction product is further pulverized into granules, from which the average particle size is 10 μm or more and There is a method of collecting only those satisfying the expression (1).

【0019】他の方法としては、上記の粉砕して得られ
た粒状物をさらに熱処理する方法、例えば、この粉砕し
て得られた粒状物を400℃〜750℃、特には450
℃〜700℃程度の温度下で0.5時間〜50時間、特
には1時間〜20時間程度加熱する方法が挙げられる。
なお、このとき粒状物としては上述したように平均粒径
が10μm〜25μmの範囲内にあるものを用いるのが
好ましい。このように、粒状物に熱処理を行なった場合
は、粒状物の平均粒径を殆ど変化させずに比表面積を減
少させることができるので、上記の式(1)を満たすL
i−Co系複合酸化物を容易に得ることができる。
As another method, a method of further heat-treating the above-obtained granules, for example, the above-obtained granules at 400 ° C. to 750 ° C., particularly 450 ° C.
A method of heating at a temperature of about 700C to about 700C for about 0.5 hours to about 50 hours, particularly about 1 hour to about 20 hours may be used.
At this time, it is preferable to use, as described above, the granular material having an average particle size in the range of 10 μm to 25 μm. As described above, when the granular material is subjected to the heat treatment, the specific surface area can be reduced without substantially changing the average particle size of the granular material.
An i-Co-based composite oxide can be easily obtained.

【0020】また、この粉砕して得られた粒状物の熱処
理は、どのような雰囲気下でも行うことができ、例え
ば、大気雰囲気下や、窒素又はアルゴンといった不活性
ガス雰囲気下で行うことができる。但し、雰囲気中に炭
酸ガスが存在すると、炭酸リチウムが生じて不純物の含
有量が増大するおそれがあるため、炭酸ガスの分圧が1
0mmHg程度以下の雰囲気下で行うのが好ましい。
The heat treatment of the pulverized granular material can be performed in any atmosphere, for example, in an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. . However, if carbon dioxide gas is present in the atmosphere, lithium carbonate may be generated and the content of impurities may increase.
It is preferable to carry out in an atmosphere of about 0 mmHg or less.

【0021】上記の出発原料となるリチウム化合物とし
ては、酸化リチウム、水酸化リチウム、ハロゲン化リチ
ウム、硝酸リチウム、しゅう酸リチウム、炭酸リチウム
等や、これらの混合物が挙げられる。コバルト化合物と
しては、酸化コバルト、水酸化コバルト、ハロゲン化コ
バルト、硝酸コバルト、しゅう酸コバルト、炭酸コバル
ト等や、これらの混合物が挙げられる。なお、LiA
1-X MeX 2 で示されるLi−Co系複合酸化物を
製造するのであれば、リチウム化合物とコバルト化合物
との混合物に、置換元素の化合物を必要量添加すれば良
い。
Examples of the lithium compound as the starting material include lithium oxide, lithium hydroxide, lithium halide, lithium nitrate, lithium oxalate, lithium carbonate, and the like, and mixtures thereof. Examples of the cobalt compound include cobalt oxide, cobalt hydroxide, cobalt halide, cobalt nitrate, cobalt oxalate, cobalt carbonate and the like, and a mixture thereof. In addition, Li A C
If o 1-X Me X O of the producing Li-Co-based composite oxide represented by 2, the mixture of the lithium compound and a cobalt compound may be added required amount of a compound of the substituent elements.

【0022】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、正極活物質と共に用いる導電材としては、サイズの
違う二種類の導電材が用いられる。この場合、サイズの
小さい導電材は正極活物質の粒子表面に集合して該表面
を導電性とし、サイズの大きい導電材は導電化された正
極活物質の粒子間に入り、該粒子間を電気的に接続す
る。このため、正極活物質の表面及び内部の電気的な導
通が十分に得られ、正極自体の抵抗成分を低減させるこ
とが可能となる。よって、サイクル特性や低温特性、さ
らには保存特性の低下を抑制できる。
In the lithium ion secondary battery of the present invention, as the conductive material used together with the positive electrode active material, two types of conductive materials having different sizes are used. In this case, the conductive material having a small size gathers on the surface of the particles of the positive electrode active material to make the surface conductive, and the conductive material having a large size enters between the conductive particles of the positive electrode active material and the space between the particles becomes electrically conductive. Connection. Therefore, sufficient electrical continuity between the surface and the inside of the positive electrode active material can be obtained, and the resistance component of the positive electrode itself can be reduced. Therefore, it is possible to suppress deterioration in cycle characteristics, low-temperature characteristics, and storage characteristics.

【0023】本発明のリチウムイオン二次電池では、第
一の態様および第二の態様のどちらにおいても、二種類
の導電材が用いられるが、第一の態様と第二の態様とで
はサイズの小さい導電材の形状が異なっている。本発明
のリチウムイオン二次電池の第一の態様では、粒状のサ
イズの大きい導電材(以下、「第一の導電材」とい
う。)と、粒状のサイズの小さい導電材(以下、「第二
の導電材」という。)との混合物が用いられる。本発明
のリチウムイオン二次電池の第二の態様では、粒状のサ
イズの大きい導電材(以下、「第一の導電材」とい
う。)と、繊維状のサイズの小さい導電材(以下、「第
三の導電材」という。)との混合物が用いられる。な
お、本発明でいう「粒状」には、鱗片状、球状、擬似球
状、塊状、ウィスカー状などが含まれるが、特に限定す
るものではない。
In the lithium ion secondary battery of the present invention, in both the first embodiment and the second embodiment, two types of conductive materials are used. The shape of the small conductive material is different. In the first aspect of the lithium ion secondary battery of the present invention, a conductive material having a large granular size (hereinafter, referred to as a “first conductive material”) and a conductive material having a small granular size (hereinafter, referred to as a “second conductive material”). And a conductive material of "."). In the second aspect of the lithium ion secondary battery of the present invention, a conductive material having a large granular size (hereinafter, referred to as a “first conductive material”) and a conductive material having a small fibrous size (hereinafter, referred to as a “first conductive material”). And "a three conductive material"). The term “granular” as used in the present invention includes, but is not particularly limited to, a scale, a sphere, a pseudo sphere, a lump, and a whisker.

【0024】第一の導電材としては、従来よりリチウム
イオン二次電池で使用されている炭素材料を用いること
ができる。例えば、人造または天然の黒鉛類;アセチレ
ン・ブラック、オイルファーネス・ブラック、イクスト
ラコンダクティブファーネス・ブラックなどのカーボン
ブラック類等が挙げられる。これらの炭素材料のうち、
第一の導電材においては、黒鉛類、特に結晶格子の面間
距離(D002 )が0.34nm以下、c軸方向の結晶子
寸法(Lc)が10nm以上の黒鉛化炭素が好ましく用
いられる。
As the first conductive material, a carbon material conventionally used in a lithium ion secondary battery can be used. Examples thereof include artificial or natural graphites; carbon blacks such as acetylene black, oil furnace black, and extra-conductive furnace black. Of these carbon materials,
In the first conductive material, graphites, particularly graphitized carbon having a crystal lattice spacing (D002) of 0.34 nm or less and a crystallite size (Lc) in the c-axis direction of 10 nm or more, are preferably used.

【0025】なお、結晶格子の面間距離(d002 )およ
びc軸方向の結晶子寸法(Lc)は、日本学術振興会法
により測定することができる。以下に具体的に説明す
る。最初に、X線標準用高純度シリコンをメノウ乳鉢で
325メッシュ標準篩以下に粉砕して標準物質を作製
し、この標準物質と被測定試料の黒鉛化炭素とをメノウ
乳鉢で混合(黒鉛化炭素100重量%に対して標準物質
10重量%)してX線用試料を作製する。このX線用試
料は、X線回析装置(理学電機社製RINT2000、
X線源:CuKα線)の試料板に均一に充填する。次
に、X線管球への印加電圧を40kV、印加電流を50
mAに設定し、更に走査範囲を2θ=23.5度〜2
9.5度、スキャンスピードを0.25度/minとし
て、炭素の002ピークおよび標準物質の111ピーク
を測定する。続いて、得られたピーク位置およびその半
値幅から、上記のX線回析装置に付属の黒鉛化度計算用
ソフトを用いて、結晶格子の面間距離(d002 )および
c軸方向の結晶子寸法(Lc)を算出する。
The interplanar distance (d002) of the crystal lattice and the crystallite size (Lc) in the c-axis direction can be measured by the Japan Society for the Promotion of Science. This will be specifically described below. First, a high-purity silicon for X-ray standard is pulverized in an agate mortar to a size less than 325 mesh standard sieve to prepare a standard substance. A standard substance is 10% by weight with respect to 100% by weight) to prepare an X-ray sample. This X-ray sample was prepared using an X-ray diffraction device (RINT2000, manufactured by Rigaku Corporation).
X-ray source: CuKα ray) is uniformly filled in a sample plate. Next, the applied voltage to the X-ray tube is 40 kV, and the applied current is 50 kV.
mA and the scanning range is 2θ = 23.5 degrees to 2
At 9.5 degrees and a scan speed of 0.25 degrees / min, the 002 peak of carbon and the 111 peak of the standard substance are measured. Subsequently, from the obtained peak position and its half-value width, using the software for calculating the degree of graphitization attached to the X-ray diffraction apparatus, the distance between the planes of the crystal lattice (d002) and the crystallite in the c-axis direction are used. Calculate the dimension (Lc).

【0026】第一の導電材は、正極活物質の粒子同士の
電気的接続を良好とするためのものであり、そのため小
さすぎるとこの電気的接続の達成が難しくなる。一方、
第一の導電材は大きすぎると正極活物質の最密充填を妨
げてしまう。従って、第一の導電材としては、粒径3μ
m以上のものを用いる必要があり、5μm〜25μmの
ものを用いるのが好ましい。さらに、比表面積におい
て、20m2 /g以下、特に1m2 /g〜10m2 /g
のものを用いるのが好ましい。
The first conductive material is for improving the electrical connection between the particles of the positive electrode active material, and if it is too small, it is difficult to achieve this electrical connection. on the other hand,
If the first conductive material is too large, it will prevent close packing of the positive electrode active material. Therefore, as the first conductive material, the particle size is 3 μm.
m or more, and preferably 5 μm to 25 μm. Furthermore, the specific surface area, 20 m 2 / g or less, particularly 1m 2 / g~10m 2 / g
It is preferred to use

【0027】なお、本発明でいう第一の導電材の粒径と
は、第一の導電材を構成する粒子を球体と想定したとき
の断面円の直径(球相当径)をいい、上述のLi−Co
系複合酸化物の場合と同様にマイクロトラック粒度分析
計を用いて測定できる。
The particle diameter of the first conductive material in the present invention refers to the diameter of a cross-sectional circle (equivalent sphere diameter) when the particles constituting the first conductive material are assumed to be spherical. Li-Co
It can be measured using a Microtrac particle size analyzer as in the case of the system composite oxide.

【0028】第二の導電材としても、上記の第一の導電
材と同様に、人造または天然の黒鉛類;アセチレン・ブ
ラック、オイルファーネス・ブラック、イクストラコン
ダクティブファーネス・ブラックなどのカーボンブラッ
ク類等といった炭素材料を用いることができる。
As the second conductive material, similarly to the first conductive material, artificial or natural graphites; carbon blacks such as acetylene black, oil furnace black, and extra conductive furnace black; Such a carbon material can be used.

【0029】第二の導電材は、正極活物質の粒子の表面
を導電化するためのものであり、そのため大きすぎると
このような作用が乏しくなる。従って、第二の導電材と
しては、粒径が2μm以下、好ましくは1μm以下、特
に好ましくは0.5μm〜0.001μmのものを用い
るのが良い。さらに、比表面積については10m2 /g
以上、特には15m2 /g以上のものを用いるのが好ま
しい。
The second conductive material is used to make the surface of the particles of the positive electrode active material conductive, and if it is too large, such an effect is poor. Therefore, as the second conductive material, a material having a particle size of 2 μm or less, preferably 1 μm or less, particularly preferably 0.5 μm to 0.001 μm is used. Further, the specific surface area is 10 m 2 / g.
As described above, it is particularly preferable to use one having a surface area of 15 m 2 / g or more.

【0030】本発明でいう第二の導電材の粒径も、第二
の導電材を構成する粒子を球体と想定したときの断面円
の直径(球相当径)である。第二の導電材の粒径の測定
も、第一の導電材の場合と同様に、マイクロトラック粒
度分析計を用いて測定できる。但し、粒径が1μm未満
となると分散液中で粒子の凝集が生じてしまう傾向があ
る。このため、粒径が1μm未満の場合は、電子顕微鏡
を用いるのが良い。具体的には、最初に視野に粒子が2
0個以上入るよう倍率を設定して電子顕微鏡写真を撮影
する。次に、写真に写った各粒子の像の面積を算出し、
さらにこの算出された面積から同面積を持つ円の直径を
算出する。第二の導電材を構成する粒子は、この直径の
断面円をもつ球体と想定し、この直径が第二の導電材の
粒径となる。
The particle size of the second conductive material in the present invention is also the diameter of a cross-sectional circle (equivalent sphere diameter) assuming that the particles constituting the second conductive material are spherical. The particle size of the second conductive material can also be measured using a Microtrac particle size analyzer as in the case of the first conductive material. However, if the particle size is less than 1 μm, the particles tend to aggregate in the dispersion. Therefore, when the particle size is less than 1 μm, it is preferable to use an electron microscope. Specifically, first, 2 particles are in the field of view.
Electron micrographs are taken with the magnification set to zero or more. Next, calculate the area of the image of each particle in the photograph,
Further, the diameter of a circle having the same area is calculated from the calculated area. The particles constituting the second conductive material are assumed to be spheres having a cross section circle of this diameter, and this diameter is the particle size of the second conductive material.

【0031】第一の導電材および第二の導電材の比表面
積の測定は、上述のLi−Co系複合酸化物の場合と同
様に、窒素を吸着体とする気相吸着法(一点)により行
うことができる。
The specific surface areas of the first conductive material and the second conductive material are measured by a gas-phase adsorption method using nitrogen as an adsorbent (one point) as in the case of the above-mentioned Li—Co-based composite oxide. It can be carried out.

【0032】第三の導電材としては、各種炭素繊維を用
いることができる。具体的には、気相成長法などにて製
造した炭素繊維類、メソフェーズ系黒鉛化炭素などの黒
鉛化炭素繊維類などが挙げられる。なお炭素繊維は、直
線状のものであっても良いし、ループ状、螺旋状、その
他の形状にカールしたものであっても良い。
Various carbon fibers can be used as the third conductive material. Specific examples include carbon fibers produced by a vapor growth method or the like, and graphitized carbon fibers such as mesophase-based graphitized carbon. The carbon fibers may be linear, or may be curled into a loop, spiral, or other shape.

【0033】第三の導電材も、第二の導電材と同様に、
正極活物質の粒子の表面を導電化するためのものであ
り、そのため大きすぎるとこのような作用が乏しくな
る。従って、第三の導電材としては、アスペクト比(繊
維長/繊維径)が3以上、好ましくは10〜50、繊維
径が2μm以下、好ましくは1μm以下のものが用いら
れる。
The third conductive material, like the second conductive material,
This is for making the surface of the particles of the positive electrode active material conductive, and if it is too large, such an effect becomes poor. Therefore, as the third conductive material, one having an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 3 or more, preferably 10 to 50, and a fiber diameter of 2 μm or less, preferably 1 μm or less is used.

【0034】第三の導電材のアスペクト比および繊維径
の測定は、粒径が1μm以下の第二の導電材と同様に、
電子顕微鏡を利用して行うことができる。具体的には、
視野に繊維が20本以上入るよう倍率を設定して電子顕
微鏡写真を撮影し、写真に写った各繊維の繊維径および
繊維長をノギス等で測定することで行うことができる。
なお、繊維長の測定は、繊維が直線状の場合であれば、
一端と他端との最短距離を測定することにより行えば良
い。但し、繊維がカール等している場合であれば、繊維
上に最も互いに離れる任意の二点を取り、この二点間の
距離を測定し、これを繊維長とすれば良い。
The aspect ratio and fiber diameter of the third conductive material were measured in the same manner as the second conductive material having a particle size of 1 μm or less.
It can be performed using an electron microscope. In particular,
The magnification can be set so that 20 or more fibers are included in the visual field, an electron micrograph is taken, and the fiber diameter and fiber length of each fiber in the photograph are measured with a caliper or the like.
In addition, the measurement of the fiber length, if the fiber is linear,
It may be performed by measuring the shortest distance between one end and the other end. However, if the fiber is curled or the like, any two points that are most distant from each other on the fiber are taken, the distance between these two points is measured, and this is set as the fiber length.

【0035】第一の導電材と、第二の導電材又は第三の
導電材との混合比は、どちらか一方の比率が大きすぎた
り、小さすぎたりすると、放電初期の急激な放電降下を
助長させてしまう場合がある。従って、本発明において
は、第二の導電材または第三の導電材は、第一の導電材
100重量部に対し、1重量部〜200重量部、特には
2重量部〜100重量部とするのが好ましい。なお、導
電性および安全性の向上を図り得る点からは、5重量部
〜100重量部、特には10重量部〜50重量部である
のが好ましい。
If the mixing ratio of the first conductive material to the second conductive material or the third conductive material is too large or too small, a sharp discharge drop at the beginning of discharge may occur. May be encouraged. Therefore, in the present invention, the second conductive material or the third conductive material is used in an amount of 1 to 200 parts by weight, particularly 2 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first conductive material. Is preferred. The amount is preferably 5 to 100 parts by weight, particularly preferably 10 to 50 parts by weight from the viewpoint of improving conductivity and safety.

【0036】第一の導電材と第二の導電材又は第三の導
電材との合計使用量は、従来と同様に、例えばLi−C
o系複合酸化物100重量部に対し、3重量部〜15重
量部程度とすれば良い。但し、本発明においては、サイ
ズの異なる二種類の導電材を併用しているため、従来よ
りも少ない使用量、例えばLi−Co系複合酸化物10
0重量部に対し、3重量部〜10重量部程度でも、正極
活物質の粒子間に十分な電気的接続を付与できる。この
ため、Li−Co系複合酸化物の増量化を図ることがで
き、電池容量の増大を図ることができる。
The total amount of the first conductive material and the second conductive material or the third conductive material is, for example, Li-C
The amount may be about 3 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the o-based composite oxide. However, in the present invention, since two kinds of conductive materials having different sizes are used in combination, the amount of use is smaller than that of the prior art, for example, Li-Co-based composite oxide 10
Sufficient electrical connection can be provided between the particles of the positive electrode active material at about 3 parts by weight to 10 parts by weight with respect to 0 parts by weight. Therefore, the amount of the Li—Co-based composite oxide can be increased, and the battery capacity can be increased.

【0037】なお、正極活物質層を形成するためのバイ
ンダーとしては、従来と同様のものが利用できる。例え
ば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフル
オリド、ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン
系ポリマー等が挙げられる。また、集電体としても、従
来と同様のものが利用できる。例えば、アルミニウム、
アルミニウム合金、チタン等で形成された箔やエキスパ
ンドメタル等が挙げられる。
As the binder for forming the positive electrode active material layer, the same binder as in the prior art can be used. For example, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, ethylene-propylene-diene-based polymer and the like can be mentioned. As the current collector, the same as the conventional one can be used. For example, aluminum,
Examples include foils and expanded metals formed of aluminum alloy, titanium, and the like.

【0038】本発明のリチウム二次電池において、負極
活物質としては、比表面積が2.0m2 /g以下、特に
は0.5m2 /g〜1.5m2 /g、結晶格子の面間距
離(d002 )が0.3380nm以下、特には0.33
55nm〜0.3370nm、c軸方向の結晶子寸法
(Lc)が30nm以上、特には40nm〜70nmの
黒鉛化炭素が好ましく用いられる。上記の数値範囲を満
たす黒鉛化炭素としては、例えばメソフェーズ系黒鉛化
炭素が挙げられる。
[0038] In the lithium secondary battery of the present invention, as the negative electrode active material, the specific surface area of 2.0 m 2 / g or less, particularly 0.5m 2 /g~1.5m 2 / g, between the surfaces of the crystal lattice The distance (d002) is 0.3380 nm or less, especially 0.33
Graphitized carbon having a crystallite size (Lc) of 55 nm to 0.3370 nm and a c-axis direction of 30 nm or more, particularly 40 nm to 70 nm, is preferably used. Examples of the graphitized carbon satisfying the above numerical range include mesophase-based graphitized carbon.

【0039】なお、比表面積が2.0m2 /gより大き
いと、電解液成分であるポリプロピレンの分解反応が充
電時に発生し、電池容量が低下することがある。また、
結晶格子の面間距離(d002 )が0.3380nmを越
えていたり、c軸方向の結晶子寸法(Lc)が30nm
未満であると、負極の電位が上昇して電池の平均放電電
位が低下することがある。
If the specific surface area is larger than 2.0 m 2 / g, a decomposition reaction of polypropylene as an electrolyte component occurs during charging, and the battery capacity may be reduced. Also,
The interplanar distance (d002) of the crystal lattice exceeds 0.3380 nm, or the crystallite size (Lc) in the c-axis direction is 30 nm.
If it is lower than the lower limit, the potential of the negative electrode may increase and the average discharge potential of the battery may decrease.

【0040】本発明において黒鉛化炭素は、通常の黒鉛
系負極活物質と同様に粒状で用いられる。黒鉛化炭素を
構成する粒子の形状は特に限定されるものではなく、鱗
片状、繊維状、球状、擬似球状、塊状、ウィスカー状等
であれば良い。但し、負極集電体への塗布が容易であ
り、塗布後の粒子の配向を制御できる点から、本発明に
おいては黒鉛化炭素は繊維状であるのが好ましい。
In the present invention, the graphitized carbon is used in the form of particles similar to the usual graphite-based negative electrode active material. The shape of the particles constituting the graphitized carbon is not particularly limited, and may be a flake, fiber, sphere, pseudo sphere, lump, whisker, or the like. However, in the present invention, the graphitized carbon is preferably in a fibrous form in that the application to the negative electrode current collector is easy and the orientation of the particles after application can be controlled.

【0041】これらの点から本発明においては、負極活
物質となる黒鉛化炭素としては繊維状のメソフェーズ系
黒鉛化炭素、即ちメソフェーズ系黒鉛化炭素繊維が好ま
しく用いられる。メソフェーズ系黒鉛化炭素繊維の製造
方法の一例を以下に示す。最初に、石油ピッチ、コール
タールピッチなどのピッチ類、就中、メソフェーズの含
有量が70体積%以上のメソフェーズピッチを溶融ブロ
ー法により長さ200μm〜300μm程度の繊維に紡
糸する。次に、この繊維を800℃〜1500℃で炭素
化し、ついで適当な大きさ例えば平均繊維長1μm〜1
00μm程度、平均繊維径1μm〜15μm程度に粉砕
する。続いて、この粉砕された繊維を2500℃〜32
00℃、好ましくは2800℃〜3200℃で加熱して
黒鉛化することでメソフェーズ系黒鉛化炭素繊維が得ら
れる。
From these points, in the present invention, fibrous mesophase-based graphitized carbon, that is, mesophase-based graphitized carbon fiber is preferably used as the graphitized carbon serving as the negative electrode active material. An example of a method for producing a mesophase-based graphitized carbon fiber is described below. First, pitches such as petroleum pitch and coal tar pitch, particularly, mesophase pitch having a mesophase content of 70% by volume or more are spun into fibers having a length of about 200 μm to 300 μm by a melt blow method. Next, the fiber is carbonized at 800 to 1500 ° C.
Grind to about 00 μm and average fiber diameter of about 1 μm to 15 μm. Subsequently, the pulverized fiber is heated at 2500 ° C to 32 ° C.
By heating at 00 ° C., preferably at 2800 ° C. to 3200 ° C. to graphitize, mesophase-based graphitized carbon fibers can be obtained.

【0042】但し、後述する負極活物質組成物の負極集
電体への塗布性を良好とする点からは、上記の粉砕は平
均繊維長が1μm〜100μm、特には3μm〜50μ
m、更には2μm〜25μmとなるように、また平均繊
維径が0.5μm〜15μm、特に1μm〜15μm、
更には5μm〜10μmとなるように行うのが好まし
い。この時、アスペクト比(平均繊維径に対する平均繊
維長の比)は、1〜5となるのが好ましい。
However, in order to improve the applicability of the negative electrode active material composition described later to the negative electrode current collector, the above-mentioned pulverization has an average fiber length of 1 μm to 100 μm, particularly 3 μm to 50 μm.
m, more preferably 2 μm to 25 μm, and the average fiber diameter is 0.5 μm to 15 μm, especially 1 μm to 15 μm,
Further, it is preferable to perform the process so that the thickness is 5 μm to 10 μm. At this time, the aspect ratio (the ratio of the average fiber length to the average fiber diameter) is preferably 1 to 5.

【0043】本発明において黒鉛化炭素の比表面積の測
定は、上述のLi−Co系複合酸化物の比表面積の測定
と同様に、「粉体の材料化学」〔荒井康夫著、初版第9
刷、培風館(東京)発行、1995年〕の第178頁〜
第184頁に記載された吸着法のうち、窒素を吸着体と
する気相吸着法(一点法)により行うことができる。ま
た、本発明において黒鉛化炭素の結晶格子の面間距離
(d002 )およびc軸方向の結晶子寸法(Lc)は、上
述の導電材の場合と同様に、日本学術振興会法により測
定することができる。
In the present invention, the measurement of the specific surface area of the graphitized carbon is performed in the same manner as the measurement of the specific surface area of the Li—Co-based composite oxide described above.
Publishing, Baifukan (Tokyo), 1995]
Among the adsorption methods described on page 184, a gas-phase adsorption method using nitrogen as an adsorbent (one-point method) can be used. In the present invention, the interplanar distance (d002) of the crystal lattice of the graphitized carbon and the crystallite size (Lc) in the c-axis direction are measured by the Japan Society for the Promotion of Science in the same manner as in the case of the above-mentioned conductive material. Can be.

【0044】なお、本発明のリチウムイオン二次電池に
おいて、負極活物質と共に用いるバインダーとしては、
従来と同様に、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニ
リデンフルオリド、ポリエチレン、エチレン−プロピレ
ン−ジエン系ポリマー等を用いることができる。また、
本発明において、負極には必要に応じて導電材を混合さ
せても良い。この場合、導電材としては、平均粒径が5
μm以下の天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック等が
挙げられる。また、負極集電体としては、従来と同様の
ものが利用でき、銅、ニッケル、銀、ステンレス等で形
成された箔やエキスパンドメタルが挙げられる。
In the lithium ion secondary battery of the present invention, the binder used together with the negative electrode active material includes
As in the related art, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, ethylene-propylene-diene-based polymer, or the like can be used. Also,
In the present invention, a conductive material may be mixed in the negative electrode as necessary. In this case, the conductive material has an average particle size of 5
Examples include natural graphite, artificial graphite, carbon black and the like having a size of μm or less. As the negative electrode current collector, the same as the conventional one can be used, and examples thereof include a foil and an expanded metal formed of copper, nickel, silver, stainless steel and the like.

【0045】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、電解液の溶媒としては、ジエチルカーボネート(D
EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)から選ば
れる少なくとも一種を含み、更にエチレンカーボネート
(EC)、プロピレンカーボネート(PC)およびジメ
チルカーボネート(DMC)を含む混合溶媒が用いられ
る。混合溶媒を構成する各成分の混合比は、特に限定さ
れるものではない。但し、リチウムイオン二次電池のサ
イクル特性の向上の点からは、エチレンカーボネート
(EC)においては4体積%〜20体積%、特には6体
積%〜18体積%とするのが好ましく、プロピレンカー
ボネート(PC)においては3体積%〜17体積%、特
には5体積%〜15体積%とするのが好ましい。また、
ジメチルカーボネート(DMC)においては40体積%
を越えて60体積%以下、特には45体積%〜55体積
%とするのが好ましい。更に、ジエチルカーボネート
(DEC)およびエチルメチルカーボネート(EMC)
から選ばれる少なくとも一種においては、25体積%〜
50体積%、特には30体積%〜35体積%とするのが
好ましい。
In the lithium ion secondary battery of the present invention, diethyl carbonate (D
A mixed solvent containing at least one selected from EC) and ethyl methyl carbonate (EMC), and further containing ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and dimethyl carbonate (DMC) is used. The mixing ratio of each component constituting the mixed solvent is not particularly limited. However, from the viewpoint of improving the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery, the content of ethylene carbonate (EC) is preferably 4% by volume to 20% by volume, and particularly preferably 6% by volume to 18% by volume. PC), it is preferably 3% by volume to 17% by volume, particularly preferably 5% by volume to 15% by volume. Also,
40% by volume in dimethyl carbonate (DMC)
Over 60% by volume, particularly preferably 45% by volume to 55% by volume. Furthermore, diethyl carbonate (DEC) and ethyl methyl carbonate (EMC)
At least one selected from the group consisting of
It is preferably 50% by volume, particularly preferably 30% by volume to 35% by volume.

【0046】エチレンカーボネート(EC)において
は、混合比が4体積%未満であると負極表面で安定な皮
膜が形成されにくく、サイクル特性を低下させる恐れが
ある。一方、20体積%を越えると電解液の粘度が上昇
して電池の内部抵抗を増大させ、サイクル特性を低下さ
せることがある。
In the case of ethylene carbonate (EC), if the mixing ratio is less than 4% by volume, it is difficult to form a stable film on the negative electrode surface, and there is a possibility that the cycle characteristics may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 20% by volume, the viscosity of the electrolytic solution increases, the internal resistance of the battery increases, and the cycle characteristics may decrease.

【0047】プロピレンカーボネート(PC)において
は、混合比が3体積%未満であると充放電サイクルに伴
うインピーダンスの増加の抑制効果が小さくなり、サイ
クル特性を低下させる恐れがある。一方、17体積%未
満であると電解液の粘度が上昇して電池の内部抵抗を増
大させ、サイクル特性を低下させることがある。
In propylene carbonate (PC), if the mixing ratio is less than 3% by volume, the effect of suppressing the increase in impedance due to the charge / discharge cycle becomes small, and the cycle characteristics may be degraded. On the other hand, when the content is less than 17% by volume, the viscosity of the electrolytic solution increases, the internal resistance of the battery increases, and the cycle characteristics may decrease.

【0048】ジメチルカーボネート(DMC)において
は、混合比が40体積%以下であると電解液の粘度が上
昇して電池の内部抵抗を増大させ、サイクル特性を低下
させることがある。一方、60体積%を越えると、電解
液の凝固点が上昇して、特に−20℃以下の低温下にお
いて、電池の内部抵抗を増大させ、サイクル特性および
低温特性を低下させることがある。
In the case of dimethyl carbonate (DMC), if the mixing ratio is less than 40% by volume, the viscosity of the electrolyte increases, the internal resistance of the battery increases, and the cycle characteristics may decrease. On the other hand, if it exceeds 60% by volume, the freezing point of the electrolytic solution increases, and particularly at a low temperature of −20 ° C. or lower, the internal resistance of the battery may increase, and the cycle characteristics and low-temperature characteristics may decrease.

【0049】ジエチルカーボネート(DEC)およびエ
チルメチルカーボネート(EMC)においては、25体
積%未満であると電解液の凝固点が上昇して、特に−2
0℃以下の低温下において、電池の内部抵抗を増大さ
せ、サイクル特性および低温特性を低下させることがあ
る。一方、50体積%を越えると電解液の粘度が上昇し
て電池の内部抵抗を増大させ、サイクル特性を低下させ
ることがある。
In diethyl carbonate (DEC) and ethyl methyl carbonate (EMC), when the content is less than 25% by volume, the freezing point of the electrolytic solution is increased, and especially −2%.
At a low temperature of 0 ° C. or lower, the internal resistance of the battery may increase, and the cycle characteristics and the low-temperature characteristics may decrease. On the other hand, if it exceeds 50% by volume, the viscosity of the electrolyte increases, the internal resistance of the battery increases, and the cycle characteristics may decrease.

【0050】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、電解液としては、上記の混合溶媒に、LiCl
4 、LiBF4 、LiPF6 、LiAsF6 、LiA
lCl4 、Li(CF3 SO2 2 Nといったリチウム
塩から選ばれる一種または二種以上を溶解したものを用
いれば良い。電解液は、Li塩の濃度が、0.1モル/
L〜2モル/L、好ましくは0.5モル/L〜1.8モ
ル/Lとなるように調製すれば良い。これはリチウム塩
の濃度が0.1モル/L未満であると、電解液としての
イオン伝導度が十分に得られず、電池としての機能が損
なわれるからである。また、2モル/Lを越えると、電
解液の粘度が上昇して低温特性やハイレート特性が低下
するからである。
In the lithium ion secondary battery of the present invention, the electrolyte is LiCl
O 4, LiBF 4, LiPF 6 , LiAsF 6, LiA
One or two or more of lithium salts such as lCl 4 and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N may be dissolved. The electrolyte had a Li salt concentration of 0.1 mol / mol.
It may be prepared so as to be L to 2 mol / L, preferably 0.5 mol / L to 1.8 mol / L. This is because if the concentration of the lithium salt is less than 0.1 mol / L, sufficient ionic conductivity as an electrolyte cannot be obtained, and the function as a battery is impaired. On the other hand, if it exceeds 2 mol / L, the viscosity of the electrolytic solution increases and the low-temperature characteristics and high-rate characteristics decrease.

【0051】[0051]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。実際に、本発明のリチウムイオン二次電池を作製
し、評価を行なった。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. Actually, a lithium ion secondary battery of the present invention was produced and evaluated.

【0052】実施例1 〔正極の作製〕正極活物質となるLiCoO2 (平均粒
径20μm(島津製作所製SALD−3000Jで測
定、以下同じ)、比表面積0.12m2 /g、20/
(平均粒径×比表面積):8.3)91重量部と、導電
材となる粒径6μmの球状黒鉛化炭素(MCMB 6−
28)5重量部と、同じく粒径0.01μmのケッチェ
ンブラックECP1重量部と、バインダーとなるポリフ
ッ化ビニリデン(PVdF)3重量部とを、N−メチル
2ピロリドン中に均一に分散してスラリーとした。この
スラリーを集電体となるアルミニウム箔(厚さ20μ
m)の両面上に塗布し、乾燥させ、ついで圧延処理し、
アルミニウム箔の片面あたり20mg/cm2 のLiC
oO2 を有する正極を作製した。
Example 1 [Preparation of Positive Electrode] LiCoO 2 serving as a positive electrode active material (average particle size: 20 μm (measured by SALD-3000J manufactured by Shimadzu Corporation, same hereafter)), specific surface area: 0.12 m 2 / g, 20 /
(Average particle diameter × specific surface area): 8.3) 91 parts by weight and a 6 μm particle diameter spheroidal graphitized carbon (MCMB6-
28) A slurry obtained by uniformly dispersing 5 parts by weight, 1 part by weight of Ketjen black ECP having a particle size of 0.01 μm, and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder in N-methyl-2-pyrrolidone And This slurry is applied to an aluminum foil (20 μm thick) serving as a current collector.
m) coated on both sides, dried, then rolled,
20 mg / cm 2 LiC per side of aluminum foil
A positive electrode having oO 2 was produced.

【0053】〔負極の作製〕負極活物質となる黒鉛化炭
素(メルブロンメルド FM−14)(比表面積:1.
32m2 /g、結晶格子の面間距離:0.3364n
m、c軸方向の結晶子寸法:50nm)95重量部と、
負極バインダーとなるポリフッ化ビニリデン(PVd
F)5重量部と、N−メチル2ピロリドン50重量部と
を混合してスラリー化し、このスラリーを集電体となる
銅箔(厚み14μm)の両面に塗布し、乾燥させた。次
に、この銅箔に圧延処理を行い、負極を得た。
[Preparation of Negative Electrode] Graphitized carbon (Merbronmeld FM-14) as a negative electrode active material (specific surface area: 1.
32 m 2 / g, distance between planes of crystal lattice: 0.3364 n
95 parts by weight of crystallite size in m and c axis directions: 50 nm)
Polyvinylidene fluoride (PVd
F) 5 parts by weight and 50 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone were mixed to form a slurry, and this slurry was applied to both surfaces of a copper foil (14 μm in thickness) serving as a current collector and dried. Next, the copper foil was subjected to a rolling treatment to obtain a negative electrode.

【0054】〔電解液の調製〕ジエチルカーボネート4
体積%と、エチルメチルカーボネート29体積%と、エ
チレンカーボネート11体積%と、プロピレンカーボネ
ート9体積%と、ジメチルカーボネート47体積%との
混合溶媒に、LiPF6 を、その濃度が1.0モル/L
(調製後の電解液に対し)となるように溶解させて電解
液を調製した。
[Preparation of Electrolyte Solution] Diethyl carbonate 4
LiPF 6 in a mixed solvent of volume%, 29% by volume of ethyl methyl carbonate, 11% by volume of ethylene carbonate, 9% by volume of propylene carbonate, and 47% by volume of dimethyl carbonate at a concentration of 1.0 mol / L.
(To the prepared electrolyte solution) to prepare an electrolyte solution.

【0055】〔リチウムイオン二次電池の組立〕上記で
作製した正極と負極とを、多孔質のポリエチレン−ポリ
プロピレン複合セパレータを介して捲巻し、これを円筒
型の電池缶(外径18mm、高さ65mm)に収容し
た。さらに、上記で得た電解液をセパレータに含浸さ
せ、本発明のリチウムイオン二次電池を得た。
[Assembly of Lithium Ion Secondary Battery] The positive electrode and the negative electrode prepared above were wound through a porous polyethylene-polypropylene composite separator, and this was wound into a cylindrical battery can (outer diameter 18 mm, high 65 mm). Further, the electrolyte solution obtained above was impregnated in a separator to obtain a lithium ion secondary battery of the present invention.

【0056】次に、上記で得られたリチウムイオン二次
電池について、以下の手順でサイクル特性試験、低温特
性試験、保存特性試験を行った。結果を表1に示す。 〔サイクル特性試験〕上記で得られたリチウムイオン二
次電池について1C/1Cの充放電を室温(20℃)下
で500サイクル行い、1サイクル時と500サイクル
時について、放電電流値と放電時間とから放電容量〔m
A・H〕を算出する。次に、500サイクル時の放電容
量〔mA・H〕を1サイクル目の放電容量〔mA・H〕
で割って放電容量変化率〔%〕を求め、これを表1に示
す。
Next, the lithium ion secondary battery obtained above was subjected to a cycle characteristic test, a low-temperature characteristic test, and a storage characteristic test according to the following procedures. Table 1 shows the results. [Cycle Characteristics Test] The lithium ion secondary battery obtained above was charged and discharged at 1 C / 1 C for 500 cycles at room temperature (20 ° C.), and the discharge current value and discharge time were measured for 1 cycle and 500 cycles. From the discharge capacity [m
A · H] is calculated. Next, the discharge capacity [mA · H] at the 500th cycle is changed to the discharge capacity [mA · H] at the first cycle.
And the discharge capacity change rate [%] is obtained.

【0057】〔低温特性試験〕上記で得られたリチウム
イオン二次電池について室温で充電を行なった後、これ
を−35℃の大気雰囲気中に24時間放置する。なお、
充電は、1C(1600mA)定電流で電圧が4.2V
となるまで電流を流した後、続いて全充電時間が2.5
時間となるまで4.2V定電圧で電流を流して行なっ
た。次に、この−35℃の大気雰囲気中で0.5C(8
00mAh)/2.5Vカットオフで放電を行い、その
時の放電容量〔mA・H〕を求める。また、室温(20
℃)でも同様の条件で充電と放電とを行い、放電容量
〔mA・H〕を求める。さらに、−35℃下での放電容
量を室温下での放電容量で割って放電容量変化率〔%〕
を求め、これを表1に示す。
[Low temperature characteristic test] After charging the lithium ion secondary battery obtained above at room temperature, it is left in an air atmosphere at -35 ° C for 24 hours. In addition,
Charging is performed at a constant current of 1 C (1600 mA) and a voltage of 4.2 V.
And then charge the battery for a total time of 2.5
The current was passed at a constant voltage of 4.2 V until the time was reached. Then, 0.5C (8
Discharge is performed at a cutoff of 00 mAh) /2.5 V, and the discharge capacity [mA · H] at that time is determined. At room temperature (20
C.), charging and discharging are performed under the same conditions, and the discharge capacity [mA · H] is obtained. Further, the discharge capacity at -35 ° C. is divided by the discharge capacity at room temperature to obtain a discharge capacity change rate [%].
Is shown in Table 1.

【0058】〔保存特性試験〕上記で得られたリチウム
イオン二次電池について室温で充電を行なった後、これ
を60℃の大気雰囲気中に40日間放置する。なお、充
電は、1C(1600mA)定電流で電圧が4.2Vと
なるまで電流を流した後、続いて全充電時間が2.5時
間となるまで4.2V定電圧で電流を流して行なった。
次に、−5℃の大気雰囲気中に24時間放置し、この−
5℃の大気雰囲気中で1C(1600mAh)/2.5
Vカットオフで放電を行い、その時の放電容量〔mA・
H〕を求める。さらに、この放電容量を、RT放電容量
(1C(1600mAh)/2.5Vカットオフで放
電)で割って放電容量変化率〔%〕を求め、これを表1
に示す。なお、ここでいうRT放電容量とは、1600
mAの定電流で電圧が4.2Vとなるまで電流を流した
後、続いて全充電時間が2.5時間となるまで4.2V
定電圧で電流を流して充電を行い、次に、20℃雰囲気
下において800mAで電圧が2.5Vになるまで放電
を行って求めた放電容量〔mA・H〕である。
[Storage Characteristics Test] After charging the lithium ion secondary battery obtained above at room temperature, it is left in an air atmosphere at 60 ° C. for 40 days. The charging was performed by supplying a current at a constant current of 1 C (1600 mA) until the voltage became 4.2 V, and then supplying a current at a constant voltage of 4.2 V until the total charging time became 2.5 hours. Was.
Next, it was left in an air atmosphere at −5 ° C. for 24 hours.
1C (1600 mAh) /2.5 in an air atmosphere of 5 ° C.
Discharge is performed at V cutoff, and discharge capacity at that time [mA ·
H]. Further, this discharge capacity was divided by the RT discharge capacity (1C (1600 mAh) / discharge at 2.5 V cutoff) to obtain a discharge capacity change rate [%].
Shown in The RT discharge capacity here is 1600
After a current was passed at a constant current of mA until the voltage reached 4.2 V, the voltage was then increased to 4.2 V until the total charge time reached 2.5 hours.
The discharge capacity [mA · H] obtained by charging the battery by flowing a current at a constant voltage and then discharging the battery at 800 mA in a 20 ° C. atmosphere until the voltage becomes 2.5 V.

【0059】実施例2 正極活物質として、平均粒径が16μm、比表面積が
0.17m2 /gのLiCoO2 を用いた以外は、実施
例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
次に、このリチウムイオン二次電池についても、実施例
1と同様にサイクル特性試験、低温特性試験、保存特性
試験を行った。結果を表1に示す。
Example 2 A lithium ion secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1, except that LiCoO 2 having an average particle size of 16 μm and a specific surface area of 0.17 m 2 / g was used as a positive electrode active material. .
Next, a cycle characteristic test, a low-temperature characteristic test, and a storage characteristic test were performed on the lithium ion secondary battery in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0060】実施例3 導電材として、粒径が4μmの球状黒鉛化炭素と、粒径
が0.05μmのケッチェンブラックとを用いた以外
は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作
製した。次に、このリチウムイオン二次電池について
も、実施例1と同様にサイクル特性試験、低温特性試
験、保存特性試験を行った。結果を表1に示す。
Example 3 A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that spherical graphitized carbon having a particle size of 4 μm and Ketjen black having a particle size of 0.05 μm were used as conductive materials. Was prepared. Next, a cycle characteristic test, a low-temperature characteristic test, and a storage characteristic test were performed on the lithium ion secondary battery in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0061】実施例4 電解液の溶媒として、ジエチルカーボネート6体積%
と、エチルメチルカーボネート27体積%と、エチレン
カーボネート9体積%と、プロピレンカーボネート10
体積%と、ジメチルカーボネート48体積%との混合溶
媒を用いた以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオ
ン二次電池を作製した。次に、このリチウムイオン二次
電池についても、実施例1と同様にサイクル特性試験、
低温特性試験、保存特性試験を行った。結果を表1に示
す。
Example 4 As a solvent for the electrolytic solution, 6% by volume of diethyl carbonate was used.
27% by volume of ethyl methyl carbonate, 9% by volume of ethylene carbonate and 10% by volume of propylene carbonate.
A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that a mixed solvent of volume% and dimethyl carbonate 48 volume% was used. Next, for this lithium ion secondary battery, a cycle characteristic test was performed in the same manner as in Example 1.
A low-temperature characteristic test and a storage characteristic test were performed. Table 1 shows the results.

【0062】比較例1 正極活物質としてLiCoO2 (平均粒径18μm、比
表面積0.19m2 /g、20/(平均粒径×比表面
積):5.8)を用い、導電材として粒径3μmの球状
黒鉛化炭素(MCMB 6−28)のみを用い(6重量
部)、電解液の溶媒としてエチレンカーボネート30体
積%とプロピレンカーボネート30体積%とジメチルカ
ーボネート40体積%との混合溶媒を用いた以外は、実
施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製し
た。次に、このリチウムイオン二次電池についても、実
施例1と同様にサイクル特性試験、低温特性試験、保存
特性試験を行った。結果を表1に示す。
Comparative Example 1 LiCoO 2 (average particle size 18 μm, specific surface area 0.19 m 2 / g, 20 / (average particle size × specific surface area): 5.8) was used as a positive electrode active material, and particle size was used as a conductive material. Only 3 μm spherical graphitized carbon (MCMB 6-28) was used (6 parts by weight), and a mixed solvent of 30% by volume of ethylene carbonate, 30% by volume of propylene carbonate, and 40% by volume of dimethyl carbonate was used as a solvent for the electrolytic solution. Except for the above, a lithium ion secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1. Next, a cycle characteristic test, a low-temperature characteristic test, and a storage characteristic test were performed on the lithium ion secondary battery in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0063】比較例2 正極活物質としてLiCoO2 (平均粒径19μm、比
表面積0.10m2 /g、20/(平均粒径×比表面
積):10.5)を用い、導電材として粒径0.01μ
mのカーボンブラックのみを用い(6重量部)、電解液
の溶媒としてエチレンカーボネート20体積%とプロピ
レンカーボネート20体積%とジメチルカーボネート6
0体積%との混合溶媒を用いた以外は、実施例1と同様
にしてリチウムイオン二次電池を作製した。次に、この
リチウムイオン二次電池についても、実施例1と同様に
サイクル特性試験、低温特性試験、保存特性試験を行っ
た。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 LiCoO 2 (average particle size: 19 μm, specific surface area: 0.10 m 2 / g, 20 / (average particle size × specific surface area): 10.5) was used as a positive electrode active material, and particle size was used as a conductive material. 0.01μ
m (6 parts by weight), and 20% by volume of ethylene carbonate, 20% by volume of propylene carbonate, and dimethyl carbonate 6
A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a mixed solvent with 0% by volume was used. Next, a cycle characteristic test, a low-temperature characteristic test, and a storage characteristic test were performed on the lithium ion secondary battery in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0064】比較例3 正極活物質としてLiCoO2 (平均粒径7μm、比表
面積0.32m2 /g、20/(平均粒径×比表面
積):8.9)を用い、導電材として粒径25μmの鱗
片状黒鉛材料のみを用い(6重量部)、電解液の溶媒と
してエチレンカーボネート50体積%とジメチルカーボ
ネート50体積%との混合溶媒を用いた以外は、実施例
1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。次
に、このリチウムイオン二次電池についても、実施例1
と同様にサイクル特性試験、低温特性試験、保存特性試
験を行った。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 LiCoO 2 (average particle diameter 7 μm, specific surface area 0.32 m 2 / g, 20 / (average particle diameter × specific surface area): 8.9) was used as the positive electrode active material, and the particle size was used as the conductive material. Lithium ion was obtained in the same manner as in Example 1 except that only the flake graphite material of 25 μm was used (6 parts by weight), and a mixed solvent of 50% by volume of ethylene carbonate and 50% by volume of dimethyl carbonate was used as a solvent for the electrolytic solution. A secondary battery was manufactured. Next, this lithium ion secondary battery is also described in Example 1.
A cycle characteristic test, a low-temperature characteristic test, and a storage characteristic test were performed in the same manner as described above. Table 1 shows the results.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】上記実施例1〜4および比較例1〜3か
ら、本発明のリチウムイオン二次電池を用いれば、サイ
クル特性、低温特性、保存特性のいずれについても、従
来のものに比べ向上させることができるのが分かる。
From the above Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, the use of the lithium ion secondary battery of the present invention makes it possible to improve all of the cycle characteristics, low temperature characteristics and storage characteristics as compared with the conventional one. You can see that you can do it.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上の説明から、本発明を用いれば、従
来では達成し得なかった性能をもつリチウムイオン二次
電池を提供できることが分かる。例えば、サイクル特性
の向上により、電池そのものの長寿命化を達成すること
ができる。また、低温特性の向上により、低温下での使
用が想定される機器の駆動源として用いることができ
る。保存特性の向上により、従来のリチウムイオン二次
電池で特に問題となっていた満充電放置による性能の劣
化を抑制することができる。
From the above description, it can be seen that the use of the present invention can provide a lithium ion secondary battery having a performance not achieved conventionally. For example, the life of the battery itself can be extended by improving the cycle characteristics. In addition, the improved low-temperature characteristics allow the device to be used as a drive source for a device that is expected to be used at low temperatures. By improving the storage characteristics, it is possible to suppress the deterioration of performance due to being left in a fully charged state, which is a particular problem in the conventional lithium ion secondary battery.

フロントページの続き (72)発明者 木津 賢一 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 浅野 光洋 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 森内 健 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 立石 和幸 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 御書 至 兵庫県伊丹市池尻4丁目3番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 Fターム(参考) 5H003 AA02 AA03 AA04 BB05 BB15 BC01 BC02 BC05 BC06 BD02 BD03 BD05 5H014 AA02 EE08 EE10 5H029 AJ03 AJ04 AJ05 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 DJ08 DJ15 DJ16 DJ17 EJ04 HJ04 HJ05 HJ07 HJ13 Continued on the front page (72) Inventor Kenichi Kizu 4-3-3 Ikejiri, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Itami Works (72) Inventor Mitsuhiro Asano 4-3-1 Ikejiri, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Cable Industries Itami Inside the factory (72) Inventor Ken Takeshi 4-3 Ikejiri, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Cable Industries, Ltd.Itami Works (72) Inventor Kazuyuki Tateishi 4-3-1, Ikejiri, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Cable Industries, Ltd.Itami Works (72) Inventor Toshi 4-3 Ikejiri, Itami-shi, Hyogo F-term in Mitsubishi Cable Industries, Ltd.Itami Works (Reference) AJ05 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 DJ08 DJ15 DJ16 DJ17 EJ04 HJ04 HJ05 HJ07 HJ13

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極活物質は粒状のLi−Co系複合酸
化物であって、該Li−Co系複合酸化物は、平均粒径
が10μm以上であって、平均粒径と比表面積との積で
20を割って得られる値が7〜9となるものであり、正
極活物質と共に用いる導電材は、粒径3μm以上の粒状
の導電材と粒径2μm以下の粒状の導電材との混合物で
あり、負極活物質は、比表面積が2.0m2 /g以下、
結晶格子の面間距離が0.3380nm以下、c軸方向
の結晶子寸法が30nm以上の黒鉛化炭素であり、電解
液の溶媒は、ジエチルカーボネートおよびエチルメチル
カーボネートから選ばれる少なくとも一種と、エチレン
カーボネートと、プロピレンカーボネートと、ジメチル
カーボネートとの混合溶媒であることを特徴とするリチ
ウムイオン二次電池。
1. The positive electrode active material is a granular Li—Co-based composite oxide, wherein the Li—Co-based composite oxide has an average particle diameter of 10 μm or more, and a difference between the average particle diameter and the specific surface area. The value obtained by dividing 20 by the product is 7 to 9. The conductive material used together with the positive electrode active material is a mixture of a granular conductive material having a particle size of 3 μm or more and a granular conductive material having a particle size of 2 μm or less. Wherein the negative electrode active material has a specific surface area of 2.0 m 2 / g or less,
Graphitized carbon having a crystal lattice spacing of 0.3380 nm or less and a crystallite size in the c-axis direction of 30 nm or more, wherein the solvent of the electrolytic solution is at least one selected from diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, and ethylene carbonate. And a mixed solvent of propylene carbonate and dimethyl carbonate.
【請求項2】 正極活物質は粒状のLi−Co系複合酸
化物であって、該Li−Co系複合酸化物は、平均粒径
が10μm以上であって、平均粒径と比表面積との積で
20を割って得られる値が7〜9となるものであり、正
極活物質と共に用いる導電材は、粒径3μm以上の粒状
の導電材と、アスペクト比が3以上であって、繊維径が
2μm以下の繊維状の導電材との混合物であり、負極活
物質は、比表面積が2.0m2 /g以下、結晶格子の面
間距離が0.3380nm以下、c軸方向の結晶子寸法
が30nm以上の黒鉛化炭素であり、電解液の溶媒は、
ジエチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネート
から選ばれる少なくとも一種と、エチレンカーボネート
と、プロピレンカーボネートと、ジメチルカーボネート
との混合溶媒であることを特徴とするリチウムイオン二
次電池。
2. The positive electrode active material is a granular Li—Co-based composite oxide, wherein the Li—Co-based composite oxide has an average particle diameter of 10 μm or more, and has an average particle diameter and a specific surface area. The value obtained by dividing 20 by the product is 7 to 9, and the conductive material used together with the positive electrode active material is a granular conductive material having a particle diameter of 3 μm or more, an aspect ratio of 3 or more, and a fiber diameter of 3 μm or more. Is a mixture with a fibrous conductive material having a particle size of 2 μm or less. The negative electrode active material has a specific surface area of 2.0 m 2 / g or less, a distance between crystal lattice planes of 0.3380 nm or less, and a crystallite size in the c-axis direction. Is 30 nm or more graphitized carbon, and the solvent of the electrolytic solution is
A lithium ion secondary battery comprising a mixed solvent of at least one selected from diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, and dimethyl carbonate.
【請求項3】 ジエチルカーボネートおよびエチルメチ
ルカーボネートから選ばれる少なくとも一種の混合比が
25体積%〜50体積%であり、エチレンカーボネート
の混合比が4体積%〜20体積%であり、プロピレンカ
ーボネートの混合比が3体積%〜17体積%であり、ジ
メチルカーボネートの混合比が40体積%を越えて60
体積%以下である請求項1または2に記載のリチウムイ
オン二次電池。
3. The mixing ratio of at least one selected from diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate is 25% by volume to 50% by volume, the mixing ratio of ethylene carbonate is 4% by volume to 20% by volume, and the mixing ratio of propylene carbonate is The ratio is 3% to 17% by volume, and the mixing ratio of dimethyl carbonate exceeds 60% by volume.
3. The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the content is at most volume%. 4.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008262902A (en) * 2007-03-19 2008-10-30 Mitsubishi Chemicals Corp Non-aqueous electrolytic solution and non-aqueous electrolytic solution battery
JP2010113951A (en) * 2008-11-06 2010-05-20 Mitsubishi Chemicals Corp Non-aqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolytic solution battery
JP2010532075A (en) * 2007-06-29 2010-09-30 ユミコア ソシエテ アノニム High density lithium cobalt oxide for secondary batteries
US8241791B2 (en) 2001-04-27 2012-08-14 3M Innovative Properties Company Cathode compositions for lithium-ion batteries
JP2015162406A (en) * 2014-02-28 2015-09-07 三洋電機株式会社 Cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016111013A (en) * 2014-12-01 2016-06-20 株式会社豊田自動織機 Secondary battery electrode, secondary battery, and manufacturing methods therefor
JP2018092957A (en) * 2005-10-28 2018-06-14 三菱ケミカル株式会社 Nonaqueous electrolyte for secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same
WO2022085216A1 (en) * 2020-10-19 2022-04-28 古河電池株式会社 Lithium secondary battery
US11769871B2 (en) 2005-10-20 2023-09-26 Mitsubishi Chemical Corporation Lithium secondary batteries and nonaqueous electrolyte for use in the same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8241791B2 (en) 2001-04-27 2012-08-14 3M Innovative Properties Company Cathode compositions for lithium-ion batteries
US8685565B2 (en) 2001-04-27 2014-04-01 3M Innovative Properties Company Cathode compositions for lithium-ion batteries
US11769871B2 (en) 2005-10-20 2023-09-26 Mitsubishi Chemical Corporation Lithium secondary batteries and nonaqueous electrolyte for use in the same
JP2018092957A (en) * 2005-10-28 2018-06-14 三菱ケミカル株式会社 Nonaqueous electrolyte for secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same
JP2008262902A (en) * 2007-03-19 2008-10-30 Mitsubishi Chemicals Corp Non-aqueous electrolytic solution and non-aqueous electrolytic solution battery
JP2010532075A (en) * 2007-06-29 2010-09-30 ユミコア ソシエテ アノニム High density lithium cobalt oxide for secondary batteries
KR101419097B1 (en) 2007-06-29 2014-07-16 유미코르 High density lithium cobalt oxide for rechargeable batteries
JP2010113951A (en) * 2008-11-06 2010-05-20 Mitsubishi Chemicals Corp Non-aqueous electrolytic solution and nonaqueous electrolytic solution battery
JP2015162406A (en) * 2014-02-28 2015-09-07 三洋電機株式会社 Cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016111013A (en) * 2014-12-01 2016-06-20 株式会社豊田自動織機 Secondary battery electrode, secondary battery, and manufacturing methods therefor
WO2022085216A1 (en) * 2020-10-19 2022-04-28 古河電池株式会社 Lithium secondary battery

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