JP2002175801A - Cathode for lithium secondary battery, its manufacturing method and the lithium secondary battery - Google Patents

Cathode for lithium secondary battery, its manufacturing method and the lithium secondary battery

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JP2002175801A JP2000372380A JP2000372380A JP2002175801A JP 2002175801 A JP2002175801 A JP 2002175801A JP 2000372380 A JP2000372380 A JP 2000372380A JP 2000372380 A JP2000372380 A JP 2000372380A JP 2002175801 A JP2002175801 A JP 2002175801A
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lithium secondary
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勝功 柳田
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淳浩 船橋
Toshiyuki Noma
俊之 能間
Ikuro Yonezu
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a lithium secondary battery of superior preservation characteristics by suppressing manganese which is eluted from lithium manganese oxide, when it is stored in a state of charging/discharging or charging in a lithium secondary battery using the lithium manganese oxide, which has a spinel structure that can occlude/release lithium, in the cathode. SOLUTION: In the lithium secondary battery which uses lithium manganese oxide, having a spinel structure that can occlude/release lithium, for the cathode 1, a thing, in which a covering layer that is formed with boron oxide and lithium cobalt compound oxide in the surface of the lithium manganese oxide, or a substance, in which a 1st covering layer using the boron oxide on the surface of the lithium manganese oxide, and a 2nd covering layer using the lithium cobalt composite oxide are formed, is used.

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】この発明は、リチウムの吸
蔵,放出が可能なスピネル構造になったリチウムマンガ
ン酸化物を用いたリチウム二次電池用正極及びその製造
方法、並びに上記のリチウム二次電池用正極を使用した
リチウム二次電池に係り、特に、上記のリチウム二次電
池用正極を改善して、リチウム二次電池における保存特
性を向上させるようにした点に特徴を有するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive electrode for a lithium secondary battery using a lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing the lithium secondary battery. The present invention relates to a lithium secondary battery using a positive electrode, and particularly has a feature in that the above-described positive electrode for a lithium secondary battery is improved to improve storage characteristics in the lithium secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器等の様々な分野において
二次電池が用いられており、特に、高出力,高エネルギ
ー密度の新型電池の一つとして、リチウムの酸化,還元
を利用した高起電力のリチウム二次電池が利用されるよ
うになった。
2. Description of the Related Art In recent years, secondary batteries have been used in various fields such as electronic devices. In particular, as one of new batteries having a high output and a high energy density, a high battery utilizing oxidation and reduction of lithium has been used. Power rechargeable lithium batteries have come to be used.

【0003】そして、このようなリチウム二次電池にお
いて、高い電池電圧が得られるようにすると共にコスト
を低減させるため、その正極にスピネル構造になったリ
チウムマンガン酸化物を用いることが検討されている。
[0003] In such a lithium secondary battery, in order to obtain a high battery voltage and reduce the cost, use of a lithium manganese oxide having a spinel structure for its positive electrode has been studied. .

【0004】しかし、このように正極にスピネル構造に
なったリチウムマンガン酸化物を用いたリチウム二次電
池の場合、その充放電時や充電状態で保存している間に
おいて、正極における上記のリチウムマンガン酸化物か
らマンガンが溶出して非水電解液と反応し、これにより
リチウム二次電池の容量が次第に低下して保存特性が悪
くなる等の問題があった。
However, in the case of a lithium secondary battery using lithium manganese oxide having a spinel structure for the positive electrode, the above lithium manganese in the positive electrode is charged and discharged or stored while being charged. Manganese elutes from the oxide and reacts with the non-aqueous electrolyte, which causes a problem that the capacity of the lithium secondary battery gradually decreases and storage characteristics deteriorate.

【0005】このため、近年においては、特開平9−2
65984号公報に示されるように、上記のスピネル構
造になったリチウムマンガン酸化物の表面を酸化ホウ素
で被覆して、リチウムマンガン酸化物からマンガンが溶
出するのを抑制することが提案されている。
For this reason, in recent years, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2
As shown in Japanese Patent No. 65984, it has been proposed to coat the surface of the above-mentioned lithium manganese oxide having a spinel structure with boron oxide to suppress the elution of manganese from the lithium manganese oxide.

【0006】しかし、このようにスピネル構造になった
リチウムマンガン酸化物の表面を酸化ホウ素で被覆した
場合、酸化ホウ素中におけるホウ素がリチウムマンガン
酸化物に固溶してしまい、依然として、リチウム二次電
池における保存特性を十分に向上させることはできなか
った。
However, when the surface of the lithium manganese oxide having a spinel structure is coated with boron oxide, the boron in the boron oxide is dissolved in the lithium manganese oxide, and the lithium secondary battery is still in use. Could not be sufficiently improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、正極にリ
チウムの吸蔵,放出が可能なスピネル構造になったリチ
ウムマンガン酸化物を用いたリチウム二次電池における
上記のような問題を解決することを課題とするものであ
り、リチウム二次電池の充放電時やリチウム二次電池を
充電状態で保存している間に、このリチウム二次電池の
正極におけるリチウムマンガン酸化物からマンガンが溶
出するのを十分抑制して、保存特性に優れたリチウム二
次電池が得られるようにすることを課題とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems in a lithium secondary battery using a lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium as a positive electrode. During charging and discharging of the lithium secondary battery and during storage of the lithium secondary battery in a charged state, manganese elutes from the lithium manganese oxide in the positive electrode of the lithium secondary battery. It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery which is sufficiently suppressed and has excellent storage characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明における第1の
リチウム二次電池正極においては、上記のような課題を
解決するため、リチウムの吸蔵,放出が可能なスピネル
構造になったリチウムマンガン酸化物を用いたリチウム
二次電池用正極において、上記のスピネル構造になった
リチウムマンガン酸化物の表面に酸化ホウ素とリチウム
コバルト複合酸化物とを用いた被覆層を形成するように
したのである。
In order to solve the above-mentioned problems, a lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium is provided in the first lithium secondary battery positive electrode according to the present invention. In a positive electrode for a lithium secondary battery using the above, a coating layer using boron oxide and a lithium cobalt composite oxide is formed on the surface of the lithium manganese oxide having the spinel structure.

【0009】そして、このような第1のリチウム二次電
池用正極を製造するにあたっては、リチウムの吸蔵,放
出が可能なスピネル構造になったリチウムマンガン酸化
物と、酸化ホウ素と、リチウムコバルト複合酸化物とを
混合して熱処理し、スピネル構造になったリチウムマン
ガン酸化物の表面に酸化ホウ素とリチウムコバルト複合
酸化物とを用いた被覆層を形成する。
In manufacturing the first positive electrode for a lithium secondary battery, lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium, boron oxide, and lithium cobalt composite oxide are used. The mixture is heat-treated to form a coating layer using boron oxide and a lithium-cobalt composite oxide on the surface of the lithium manganese oxide having a spinel structure.

【0010】また、この発明における第2のリチウム二
次電池用正極においては、リチウムの吸蔵,放出が可能
なスピネル構造になったリチウムマンガン酸化物を用い
たリチウム二次電池用正極において、上記のスピネル構
造になったリチウムマンガン酸化物の表面に酸化ホウ素
を用いた第1被覆層を形成し、さらにこの第1被覆層の
上にリチウムコバルト複合酸化物を用いた第2被覆層を
形成するようにしたのである。
In the second positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention, the positive electrode for a lithium secondary battery using a lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium is provided. A first coating layer using boron oxide is formed on the surface of the lithium manganese oxide having a spinel structure, and a second coating layer using lithium cobalt composite oxide is formed on the first coating layer. It was.

【0011】そして、このような第2のリチウム二次電
池用正極を製造するにあたっては、リチウムの吸蔵,放
出が可能なスピネル構造になったリチウムマンガン酸化
物と酸化ホウ素とを混合して熱処理し、スピネル構造に
なったリチウムマンガン酸化物の表面に酸化ホウ素を用
いた第1被覆層を形成した後、これとリチウムコバルト
複合酸化物とを混合して熱処理し、上記の第1被覆層の
上にリチウムコバルト複合酸化物を用いた第2被覆層を
形成する。
In manufacturing such a second positive electrode for a lithium secondary battery, lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium and boron oxide are mixed and heat-treated. After forming a first coating layer using boron oxide on the surface of lithium manganese oxide having a spinel structure, this is mixed with a lithium-cobalt composite oxide and heat-treated. To form a second coating layer using a lithium-cobalt composite oxide.

【0012】そして、上記のような第1及び第2のリチ
ウム二次電池用正極をリチウム二次電池に用いると、ス
ピネル構造になったリチウムマンガン酸化物の表面を被
覆している被覆層や第1被覆層における酸化ホウ素によ
って、リチウムマンガン酸化物からマンガンが溶出する
のが抑制されると共に、上記の被覆層や第2被覆層にお
けるリチウムコバルト複合酸化物によって、酸化ホウ素
におけるホウ素がリチウムマンガン酸化物に固溶するの
が抑制され、リチウムマンガン酸化物からマンガンが溶
出するのが十分に抑制されるようになり、リチウム二次
電池における保存特性が向上する。特に、スピネル構造
になったリチウムマンガン酸化物の表面に酸化ホウ素を
用いた第1被覆層を形成し、この第1被覆層の上にリチ
ウムコバルト複合酸化物を用いた第2被覆層を形成した
第2のリチウム二次電池用正極を用いた場合には、充放
電時においても酸化ホウ素がさらに安定して存在するよ
うになり、リチウム二次電池における保存特性がさらに
向上する。
When the first and second positive electrodes for lithium secondary batteries as described above are used in a lithium secondary battery, a coating layer covering the surface of a lithium manganese oxide having a spinel structure, a second coating layer, or the like can be used. The manganese elution from the lithium manganese oxide is suppressed by the boron oxide in the first coating layer, and the boron in the boron oxide is reduced by the lithium manganese oxide by the lithium cobalt composite oxide in the coating layer and the second coating layer. And the manganese elution from the lithium manganese oxide is sufficiently suppressed, and the storage characteristics of the lithium secondary battery are improved. In particular, a first coating layer using boron oxide was formed on the surface of lithium manganese oxide having a spinel structure, and a second coating layer using lithium cobalt composite oxide was formed on the first coating layer. When the second positive electrode for a lithium secondary battery is used, boron oxide is more stably present even during charging and discharging, and the storage characteristics of the lithium secondary battery are further improved.

【0013】ここで、上記のようにリチウムマンガン酸
化物の表面に、酸化ホウ素とリチウムコバルト複合酸化
物とを用いた被覆層を形成したり、酸化ホウ素を用いた
第1被覆層を形成するにあたり、これらの被覆層中にお
ける酸化ホウ素の量が少ないと、リチウムマンガン酸化
物からマンガンが溶出するのを十分に抑制することがで
きなくなる一方、酸化ホウ素の量が多くなり過ぎると、
リチウム二次電池を充放電させる際における負荷が大き
くなるため、リチウムマンガン酸化物におけるマンガン
に対する酸化ホウ素におけるホウ素の原子比を0.01
〜0.2の範囲にすることが好ましい。
Here, as described above, when forming a coating layer using boron oxide and lithium cobalt composite oxide on the surface of lithium manganese oxide, or forming a first coating layer using boron oxide, If the amount of boron oxide in these coating layers is small, it is not possible to sufficiently suppress manganese from being eluted from the lithium manganese oxide, while if the amount of boron oxide is too large,
Since the load when charging and discharging the lithium secondary battery is increased, the atomic ratio of boron in boron oxide to manganese in lithium manganese oxide is set to 0.01.
It is preferable to set the range to 0.2.

【0014】また、上記の被覆層や第2被覆層に用いる
リチウムコバルト複合酸化物としては、LiCoa b
2 (式中、MはNi,Mn,Fe,Zn,Ti,C
r,Mg,Al,Cu,Gaから選択される少なくとも
一種の元素であり、a+b=1,0≦b≦0.2の条件
を満たす。)を用いることができる。なお、このリチウ
ムコバルト複合酸化物中におけるMの原子比が高くなる
と、充放電容量や充放電効率が低下するため、上記のよ
うにbが0.2以下になるようにする。
The lithium-cobalt composite oxide used for the coating layer and the second coating layer is LiCo a M b
O 2 (where M is Ni, Mn, Fe, Zn, Ti, C
At least one element selected from r, Mg, Al, Cu, and Ga, and satisfies the condition of a + b = 1, 0 ≦ b ≦ 0.2. ) Can be used. When the atomic ratio of M in the lithium-cobalt composite oxide increases, the charge / discharge capacity and the charge / discharge efficiency decrease, so that b is set to 0.2 or less as described above.

【0015】そして、リチウムコバルト複合酸化物にL
iCoa b 2 を用いて被覆層や第2被覆層を形成す
るにあたり、このリチウムコバルト複合酸化物の量が少
ないと、酸化ホウ素におけるホウ素がリチウムマンガン
酸化物に固溶するのを十分に抑制することができなくな
る一方、このリチウムコバルト複合酸化物の量が多くな
り過ぎると、リチウムマンガン酸化物の酸化数に影響を
及ぼして、リチウム二次電池における保存特性が低下す
るため、リチウムマンガン酸化物におけるマンガンに対
するLiCoa b 2 における(Co+M)の原子比
を0.05〜2.0の範囲にすることが好ましい。
The lithium-cobalt composite oxide contains L
Upon iCo a M b O 2 using a forming the coating layer and the second covering layer, the amount of the lithium cobalt composite oxide is small, boron in the boron oxide from being dissolved in the lithium manganese oxide sufficiently On the other hand, if the amount of the lithium-cobalt composite oxide is too large, the oxidation number of the lithium manganese oxide is affected, and the storage characteristics of the lithium secondary battery deteriorate. it is preferable to in LiCo a M b O 2 to manganese in the object the atomic ratio of (Co + M) in the range of 0.05 to 2.0.

【0016】ここで、この発明におけるリチウム二次電
池は、上記のようなリチウム二次電池用正極を用いるこ
とを特徴とするものであり、使用する非水電解液や負極
については特に限定されない。
Here, the lithium secondary battery in the present invention is characterized by using the above-mentioned positive electrode for a lithium secondary battery, and the nonaqueous electrolyte and the negative electrode to be used are not particularly limited.

【0017】そして、この発明におけるリチウム二次電
池において使用する非水電解液としては、有機溶媒に溶
質を溶解させた従来より一般に使用されているものを用
いることができる。
As the non-aqueous electrolyte used in the lithium secondary battery according to the present invention, a conventionally used one obtained by dissolving a solute in an organic solvent can be used.

【0018】ここで、非水電解液に用いる有機溶媒とし
ては、従来より使用されている公知のものを用いること
ができ、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネー
トや、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート等を用
いることができ、また上記の環状カーボネートと鎖状カ
ーボネートとの混合溶媒等を用いることもできる。
Here, as the organic solvent used for the non-aqueous electrolyte, a conventionally used organic solvent can be used, for example, cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and dimethyl carbonate. , Diethyl carbonate,
A chain carbonate such as ethyl methyl carbonate can be used, and a mixed solvent of the above-mentioned cyclic carbonate and chain carbonate can also be used.

【0019】また、この非水電解液において、上記の有
機溶媒に溶解させる溶質としても、従来より使用されて
いる公知のものを用いることができ、例えば、LiPF
6 、LiBF4 、LiClO4 、LiSbF6 、LiC
3 SO3 、LiAsF6 、LiN(CF3
2 2 、LiOSO2 (CF2 3 CF3 等のリチウ
ム化合物を使用することができる。
In the non-aqueous electrolyte, as the solute to be dissolved in the above-mentioned organic solvent, a conventionally used solute can be used.
6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiSbF 6 , LiC
F 3 SO 3 , LiAsF 6 , LiN (CF 3 S
O 2) and 2, LiOSO 2 (CF 2) a lithium compound such as 3 CF 3 can be used.

【0020】また、この発明における非水電解質電池に
おいて、その負極に用いる負極材料としても、従来より
使用されている公知のものを用いることができ、例え
ば、金属リチウム、Li−Al,Li−In,Li−S
n,Li−Pb,Li−Bi,Li−Ga,Li−S
r,Li−Si,Li−Zn,Li−Cd,Li−C
a,Li−Ba等のリチウム合金、リチウムイオンの吸
蔵,放出が可能な黒鉛,コークス,有機物焼成体等の炭
素材料等を使用することができる。
In the nonaqueous electrolyte battery according to the present invention, as the negative electrode material used for the negative electrode, a conventionally known negative electrode material can be used. For example, lithium metal, Li-Al, Li-In , Li-S
n, Li-Pb, Li-Bi, Li-Ga, Li-S
r, Li-Si, Li-Zn, Li-Cd, Li-C
a, a lithium alloy such as Li-Ba, a graphite material capable of occluding and releasing lithium ions, a coke, and a carbon material such as a fired organic material can be used.

【0021】[0021]

【実施例】以下、この発明に係るリチウム二次電池用正
極及びその製造方法並びにリチウム二次電池を実施例を
挙げて具体的に説明すると共に、この発明の実施例にお
けるリチウム二次電池においては、保存特性が向上する
ことを比較例を挙げて明らかにする。なお、この発明に
係るリチウム二次電池用正極及びその製造方法並びにリ
チウム二次電池は、下記の実施例に示したものに限定さ
れるものではなく、その要旨を変更しない範囲におい
て、適宜変更して実施することができるものである。
EXAMPLES Hereinafter, the positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention, a method for producing the same, and a lithium secondary battery will be specifically described with reference to examples. It is clarified that the storage characteristics are improved with reference to comparative examples. The positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention, the method for manufacturing the same, and the lithium secondary battery are not limited to those shown in the following examples, and may be changed as appropriate without departing from the gist thereof. Can be implemented.

【0022】(実施例1)実施例1においては、正極1
と負極2とを下記のようにして作製すると共に、非水電
解液を下記のようにして調製し、図1に示すような扁平
なコイン型のリチウム二次電池を作製した。
Example 1 In Example 1, the positive electrode 1
A negative electrode 2 was prepared as described below, and a non-aqueous electrolyte was prepared as described below, thereby preparing a flat coin-type lithium secondary battery as shown in FIG.

【0023】[正極の作製]正極を作製するにあたって
は、正極活物質として、スピネル構造になったリチウム
マンガン酸化物であるLiMn2 4 を用い、このLi
Mn2 4 と酸化ホウ素B2 3 とリチウムコバルト複
合酸化物のLiCoO2 とを混合させるにあたり、下記
の表1に示すように、LiMn2 4 におけるマンガン
Mnに対して、酸化ホウ素B2 3 におけるホウ素Bの
原子比(B/Mn)が0.03、リチウムコバルト複合
酸化物のLiCoO2 におけるコバルトCoの原子比
(Co/Mn)が0.2になるようにしてこれらを混合
し、この混合物を400℃で熱処理して、LiMn2
4 の表面にB2 3 とLiCoO2 とからなる被覆層を
形成した。
[Preparation of Positive Electrode] To prepare a positive electrode, LiMn 2 O 4 which is a lithium manganese oxide having a spinel structure was used as a positive electrode active material.
When mixing Mn 2 O 4 , boron oxide B 2 O 3 and lithium cobalt composite oxide LiCoO 2 , as shown in Table 1 below, manganese Mn in LiMn 2 O 4 was mixed with boron oxide B 2 These were mixed so that the atomic ratio of boron B in O 3 (B / Mn) was 0.03 and the atomic ratio of cobalt Co in LiCoO 2 of the lithium cobalt composite oxide (Co / Mn) was 0.2. The mixture was heat treated at 400 ° C. to give LiMn 2 O
On the surface of No. 4 , a coating layer composed of B 2 O 3 and LiCoO 2 was formed.

【0024】そして、このように表面に被覆層が形成さ
れたLiMn2 4 に、導電剤である炭素粉末と、N−
メチル−2−ピロリドン液に結着剤であるポリフッ化ビ
ニリデンを溶解させた溶液とを加え、上記のLiMn2
4 と導電剤の炭素材料と結着剤のポリフッ化ビニリデ
ンとが90:5:5の重量比になったスラリーを調製
し、このスラリーを、アルミニウム箔からなる正極集電
体の片面にドクターブレード法により塗布し、これを圧
延させた後、直径20mmの円板状に打ち抜いて正極を
作製した。
[0024] The LiMn 2 O 4 having the coating layer formed on the surface as described above is provided with carbon powder as a conductive agent and N-
A solution in which polyvinylidene fluoride as a binder is dissolved is added to a methyl-2-pyrrolidone solution, and the above LiMn 2 is added.
A slurry was prepared in which O 4 , the carbon material of the conductive agent, and the polyvinylidene fluoride of the binder had a weight ratio of 90: 5: 5, and this slurry was applied to one surface of a positive electrode current collector made of aluminum foil by a doctor. The coating was applied by a blade method, rolled, and then punched into a disk having a diameter of 20 mm to produce a positive electrode.

【0025】[負極の作製]負極を作製するにあたって
は、負極活物質として天然黒鉛粉末を用い、この天然黒
鉛粉末と結着剤であるポリフッ化ビニリデンとを90:
10の重量比になるように混合し、この混合物にN−メ
チル−2−ピロリドン液を加えてスラリーを調製し、こ
のスラリーを銅箔からなる負極集電体の片面にドクター
ブレード法により塗付し、これを圧延させた後、直径2
2mmの円板状に打ち抜いて負極を作製した。
[Preparation of Negative Electrode] In preparing the negative electrode, a natural graphite powder was used as a negative electrode active material, and the natural graphite powder and polyvinylidene fluoride as a binder were used for 90:
The mixture was mixed to a weight ratio of 10 and an N-methyl-2-pyrrolidone solution was added to the mixture to prepare a slurry. The slurry was applied to one surface of a negative electrode current collector made of copper foil by a doctor blade method. And after rolling this, the diameter 2
A negative electrode was produced by punching out a 2 mm disc.

【0026】[非水電解液の調製]非水電解液を調製す
るにあたっては、エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートとを1:1の体積比で混合した混合溶媒にLi
PF6 を1mol/lの割合で溶解させて、非水電解液
を調製した。
[Preparation of Non-Aqueous Electrolyte] In preparing a non-aqueous electrolyte, a mixed solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed at a volume ratio of 1: 1 is used.
PF 6 was dissolved at a rate of 1 mol / l to prepare a non-aqueous electrolyte.

【0027】[電池の作製]電池を作製するにあたって
は、図1に示すように、上記のようにして作製した正極
1と負極2との間に、上記の非水電解液を含浸させたポ
リプロピレン製の微多孔膜からなるセパレータ3を介在
させ、これらを正極缶4aと負極缶4bとで形成される
電池ケース4内に収容させ、上記の正極集電体5を介し
て正極1を正極缶4aに接続させる一方、上記の負極集
電体6を介して負極2を負極缶4bに接続させ、この正
極缶4aと負極缶4bとをポリプロピレン製の絶縁パッ
キン7によって電気的に絶縁させて、直径が24mm、
厚さが3.0mmになった扁平なコイン型のリチウム二
次電池を得た。
[Preparation of Battery] In preparing a battery, as shown in FIG. 1, a polypropylene impregnated with the above-described non-aqueous electrolyte between the positive electrode 1 and the negative electrode 2 prepared as described above was used. A separator 3 made of a microporous film made of a metal is interposed, and these are accommodated in a battery case 4 formed of a positive electrode can 4a and a negative electrode can 4b. 4a, the negative electrode 2 is connected to the negative electrode can 4b via the negative electrode current collector 6, and the positive electrode can 4a and the negative electrode can 4b are electrically insulated by a polypropylene insulating packing 7, 24mm in diameter,
A flat coin-shaped lithium secondary battery having a thickness of 3.0 mm was obtained.

【0028】(実施例2)実施例2においては、上記の
実施例1における正極の作製において、上記のスピネル
構造になったLiMn2 4 におけるマンガンMnに対
して、酸化ホウ素B2 3 におけるホウ素Bの原子比
(B/Mn)が0.05になるようにして、LiMn2
4 とB2 3 とを混合し、この混合物を400℃で熱
処理してLiMn2 4 の表面にB2 3 からなる第1
被覆層を形成した後、LiMn2 4におけるマンガン
Mnに対して、リチウムコバルト複合酸化物のLiCo
2 におけるコバルトCoの原子比(Co/Mn)が
0.2になるようにして、第1被覆層が形成されたLi
Mn2 4 とLiCoO2 とを混合し、この混合物を4
00℃で熱処理して、上記の第1被覆層の上にLiCo
2 からなる第2被覆層を形成した。
[0028] In (Example 2) Example 2, in preparation of the positive electrode in Example 1 above, with respect to manganese Mn in LiMn 2 O 4 which was above a spinel structure, the boron oxide B 2 O 3 The atomic ratio (B / Mn) of boron B is set to 0.05, and LiMn 2
O 4 and B 2 O 3 were mixed, first consisting of LiMn 2 O surface B 2 O 3 of 4 by heat-treating the mixture at 400 ° C.
After forming the coating layer, the manganese Mn in LiMn 2 O 4 is compared with the lithium cobalt composite oxide LiCo.
Li in which the first coating layer was formed such that the atomic ratio (Co / Mn) of cobalt Co in O 2 was 0.2.
Mn 2 O 4 and LiCoO 2 are mixed, and this mixture is mixed with 4
Heat treatment at 00 ° C. to form LiCo on the first coating layer.
A second coating layer of O 2 was formed.

【0029】そして、それ以外は、上記の実施例1の場
合と同様にして、正極を作製すると共に、このように作
製した正極を用いてリチウム二次電池を作製した。
Otherwise, in the same manner as in Example 1 described above, a positive electrode was prepared, and a lithium secondary battery was prepared using the positive electrode thus prepared.

【0030】(比較例1)比較例1においては、上記の
実施例1における正極の作製において、上記のスピネル
構造になったLiMn2 4 に対して、酸化ホウ素B2
3 とリチウムコバルト複合酸化物のLiCoO2 とを
混合させないようにし、それ以外は、上記の実施例1の
場合と同様にして、正極を作製すると共に、このように
作製した正極を用いてリチウム二次電池を作製した。
(Comparative Example 1) In Comparative Example 1, boron oxide B 2 was added to LiMn 2 O 4 having the spinel structure in the preparation of the positive electrode in Example 1 described above.
A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that O 3 and LiCoO 2 of the lithium-cobalt composite oxide were not mixed, and a lithium was prepared using the positive electrode thus prepared. A secondary battery was manufactured.

【0031】(比較例2)比較例2においては、上記の
実施例1における正極の作製において、上記のスピネル
構造になったLiMn2 4 におけるマンガンMnに対
して、酸化ホウ素B2 3 におけるホウ素Bの原子比
(B/Mn)が0.03になるようにして、LiMn2
4 とB2 3 とを混合し、この混合物を400℃で熱
処理してLiMn2 4 の表面にB2 3 だけからなる
被覆層を形成し、それ以外は、上記の実施例1の場合と
同様にして、正極を作製すると共に、このように作製し
た正極を用いてリチウム二次電池を作製した。
(Comparative Example 2) In Comparative Example 2, the manganese Mn in LiMn 2 O 4 having the spinel structure described above was compared with the manganese Mn in boron oxide B 2 O 3 in the preparation of the positive electrode in Example 1 described above. LiMn 2 is adjusted so that the atomic ratio (B / Mn) of boron B becomes 0.03.
O 4 and B 2 O 3 were mixed, and the mixture was heat-treated at 400 ° C. to form a coating layer consisting of only B 2 O 3 on the surface of LiMn 2 O 4. In the same manner as in the above case, a positive electrode was produced, and a lithium secondary battery was produced using the positive electrode produced in this manner.

【0032】次に、上記のようにして作製した実施例
1,2及び比較例1,2の各リチウム二次電池を、25
℃の雰囲気中においてそれぞれ充電電流0.8mAで充
電終止電圧4.2Vまで充電した後、放電電流0.8m
Aで放電終止電圧3.0Vまで放電させて、各リチウム
二次電池における保存前の放電容量Q0を測定した。
Next, each of the lithium secondary batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 manufactured as described above was
After charging at a charging current of 0.8 mA to an end-of-charging voltage of 4.2 V in an atmosphere of 100 ° C.
The battery was discharged at A to a discharge end voltage of 3.0 V, and the discharge capacity Q0 of each lithium secondary battery before storage was measured.

【0033】その後、上記の各リチウム二次電池を上記
のように25℃の雰囲気中においてそれぞれ充電電流
0.8mAで充電終止電圧4.2Vまで充電した後、6
0℃の雰囲気中において2週間保存し、その後、各リチ
ウム二次電池を25℃の雰囲気中に戻し、放電電流0.
8mAで放電終止電圧3.0Vまで放電させて、各リチ
ウム二次電池における保存後の放電容量Q1を測定し、
下記の式に基づいて、各リチウム二次電池における自己
放電率(%)を求め、その結果を下記の表1に示した。
Thereafter, each of the above-mentioned lithium secondary batteries was charged at a charging current of 0.8 mA to an end-of-charge voltage of 4.2 V in an atmosphere of 25 ° C. as described above.
After storing for 2 weeks in an atmosphere of 0 ° C., each lithium secondary battery was returned to an atmosphere of 25 ° C., and a discharge current of 0 ° C.
The battery was discharged at a discharge end voltage of 3.0 V at 8 mA, and the discharge capacity Q1 of each lithium secondary battery after storage was measured.
The self-discharge rate (%) of each lithium secondary battery was determined based on the following equation, and the results are shown in Table 1 below.

【0034】 自己放電率(%)=(1−Q1/Q0)×100Self-discharge rate (%) = (1−Q1 / Q0) × 100

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】この結果から明らかなように、スピネル構
造になったLiMn2 4 の表面にB2 3 とLiCo
2 とからなる被覆層を形成したものを正極に使用した
実施例1のリチウム二次電池や、スピネル構造になった
LiMn2 4 の表面にB23 からなる第1被覆層と
LiCoO2 からなる第2被覆層とを形成したものを正
極に使用した実施例2のリチウム二次電池は、スピネル
構造になったLiMn 2 4 の表面にこれらの被覆層を
形成していないものを正極に使用した比較例1のリチウ
ム二次電池や、スピネル構造になったLiMn2 4
表面にB2 3だけからなる被覆層を形成したものを正
極に使用した比較例2のリチウム二次電池に比べて、自
己放電率が大きく低下しており、保存特性が大きく向上
していた。
As is apparent from the results, the spinel structure
LiMn madeTwoOFourB on the surface ofTwoOThreeAnd LiCo
OTwoThe one having a coating layer consisting of
The lithium secondary battery of Example 1 and a spinel structure were obtained.
LiMnTwoOFourB on the surface ofTwoOThreeA first coating layer comprising
LiCoOTwoThe second coating layer made of
The lithium secondary battery of Example 2 used for the electrode was a spinel
Structured LiMn TwoOFourThese coatings on the surface of
Lithium of Comparative Example 1 using a non-formed one for the positive electrode
Battery or LiMn with spinel structureTwoOFourof
B on the surfaceTwoOThreeWith a coating layer consisting of only
As compared with the lithium secondary battery of Comparative Example 2 used for the electrode.
Self-discharge rate is greatly reduced, and storage characteristics are greatly improved
Was.

【0037】また、実施例1,2のリチウム二次電池を
比較した場合、スピネル構造になったLiMn2 4
表面にB2 3 からなる第1被覆層とLiCoO2 から
なる第2被覆層とを形成したものを使用した実施例2の
リチウム二次電池において、自己放電率がさらに低下し
ており、保存特性がさらに向上していた。
When the lithium secondary batteries of Examples 1 and 2 were compared, a first coating layer made of B 2 O 3 and a second coating made of LiCoO 2 were formed on the surface of LiMn 2 O 4 having a spinel structure. In the lithium secondary battery of Example 2 using the layer and the layer, the self-discharge rate was further reduced, and the storage characteristics were further improved.

【0038】(実施例1・1〜1・12)実施例1・1
〜1・12においては、上記の実施例1における正極の
作製において、上記のスピネル構造になったLiMn2
4 の表面に、酸化ホウ素B2 3 とリチウムコバルト
複合酸化物とからなる被覆層を形成するにあたり、使用
するリチウムコバルト複合酸化物の種類を変更した。
(Embodiments 1.1 to 1.12) Embodiment 1.1
1 to 12, the positive electrode of Example 1 was used.
In the fabrication, LiMn having the above spinel structureTwo
OFourBoron oxide B on the surface ofTwoO ThreeAnd lithium cobalt
Used to form a coating layer consisting of a composite oxide
The type of lithium-cobalt composite oxide to be used was changed.

【0039】ここで、上記のリチウムコバルト複合酸化
物としては、前記のLiCoa b2 の式で表され、
Mの種類やa,bの値を変更させたものを用い、下記の
表2に示すように、実施例1・1ではLiCo0.9 Ni
0.1 2 を、実施例1・2ではLiCo0.8 Ni0.2
2 を、実施例1・3ではLiCo0.7 Ni0.3 2 を、
実施例1・4ではLiCo0.9 Mn0.1 2 を、実施例
1・5ではLiCo0. 9 Fe0.1 2 を、実施例1・6
ではLiCo0.9 Zn0.1 2 を、実施例1・7ではL
iCo0.9 Ti0.1 2 を、実施例1・8ではLiCo
0.9 Cr0.1 2 を、実施例1・9ではLiCo0.9
0.1 2 を、実施例1・10ではLiCo0.9 Al
0.1 2 を、実施例1・11ではLiCo0.9 Cu0.1
2 を、実施例1・12ではLiCo0.9 Ga0.1 2
を用いるようにした。
Here, the lithium cobalt composite oxidation described above is used.
As the material, the above-mentioned LiCoaMbOTwoIs represented by the formula
Using the type of M and the values of a and b changed,
As shown in Table 2, in Examples 1 and 1, LiCo0.9Ni
0.1OTwoIn Examples 1 and 2, LiCo0.8Ni0.2O
TwoIn Examples 1 and 3, LiCo0.7Ni0.3OTwoTo
In Examples 1 and 4, LiCo0.9Mn0.1OTwoThe example
LiCo for 1.50. 9Fe0.1OTwoIn Examples 1.6
Then LiCo0.9Zn0.1OTwoIn Examples 1 and 7, L
iCo0.9Ti0.1OTwoIn Examples 1.8, LiCo
0.9Cr0.1O TwoIn Examples 1.9, LiCo0.9M
g0.1OTwoIn Examples 1 and 10, LiCo0.9Al
0.1OTwoIn Examples 1 and 11, LiCo0.9Cu0.1
OTwoIn Examples 1 and 12, LiCo0.9Ga0.1OTwo
Was used.

【0040】そして、LiMn2 4 におけるマンガン
Mnに対して、酸化ホウ素B2 3におけるホウ素Bの
原子比(B/Mn)が上記の実施例1の場合と同様に
0.03になるようにすると共に、LiMn2 4 にお
けるマンガンMnに対して、上記のリチウムコバルト複
合酸化物LiCoa b 2 における(Co+M)の原
子比[(Co+M)/Mn]が0.2になるようにし
た。
Then, the atomic ratio (B / Mn) of boron B in boron oxide B 2 O 3 to manganese Mn in LiMn 2 O 4 is set to be 0.03 as in the case of the first embodiment. while the relative manganese Mn in LiMn 2 O 4, as the atomic ratio of the above in the lithium cobalt composite oxide LiCo a M b O 2 (Co + M) [(Co + M) / Mn] of 0.2 did.

【0041】そして、それ以外は、上記の実施例1の場
合と同様にして、正極を作製すると共に、このように作
製した正極を用いて各リチウム二次電池を作製した。
Other than that, a positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1 described above, and each lithium secondary battery was prepared using the positive electrode thus prepared.

【0042】次いで、このようにして作製した実施例1
・1〜1・12の各リチウム二次電池についても、上記
の実施例1のリチウム二次電池の場合と同様にして、自
己放電率(%)を求め、その結果を下記の表2に示し
た。
Next, the embodiment 1 manufactured as described above was prepared.
For each of the lithium secondary batteries 1 to 1 and 12, the self-discharge rate (%) was determined in the same manner as in the case of the lithium secondary battery of Example 1 above, and the results are shown in Table 2 below. Was.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】この結果から明らかなように、スピネル構
造になったLiMn2 4 の表面に酸化ホウ素B2 3
とリチウムコバルト複合酸化物とからなる被覆層を形成
したものを正極に使用するにあたり、リチウムコバルト
複合酸化物の種類を変更させた場合においても、上記の
比較例1,2のリチウム二次電池に比べて、自己放電率
が低下しており、保存特性が向上していた。
As is apparent from the results, the surface of the spinel-structured LiMn 2 O 4 was covered with boron oxide B 2 O 3.
In forming the coating layer composed of and the lithium-cobalt composite oxide for the positive electrode, even when the type of the lithium-cobalt composite oxide is changed, the lithium secondary batteries of Comparative Examples 1 and 2 are used. In comparison, the self-discharge rate was reduced, and the storage characteristics were improved.

【0045】また、これらの実施例の各リチウム二次電
池を比較すると、上記のLiCoab 2 の式で表さ
れるbの値が0.2以下になったリチウムコバルト複合
酸化物を用いた実施例1、1・1、1・2、1・4〜1
・12の各リチウム二次電池は、bの値が0.3になっ
たリチウムコバルト複合酸化物を用いた実施例1・3の
リチウム二次電池に比べて、自己放電率が低くなってお
り、保存特性がさらに向上していた。
Further, a comparison of each of the lithium secondary batteries of Examples, the lithium cobalt composite oxide the value of b of the formula of LiCo a M b O 2 becomes 0.2 or less Example 1, 1.1, 1.2, 1.4-1 used
-Each of the lithium secondary batteries of 12 has a lower self-discharge rate than the lithium secondary batteries of Examples 1 and 3 using the lithium-cobalt composite oxide having a value of b of 0.3. And the storage characteristics were further improved.

【0046】(実施例1・13〜1・17)実施例1・
13〜1・17においては、上記の実施例1における正
極の作製において、上記のスピネル構造になったLiM
2 4 の表面に、酸化ホウ素B23 とリチウムコバ
ルト複合酸化物のLiCoO2 とからなる被覆層を形成
するにあたり、LiMn2 4 におけるマンガンMnに
対するLiCoO2 におけるコバルトCoの原子比(C
o/Mn)を0.2にする一方、LiMn2 4 におけ
るマンガンMnに対する酸化ホウ素B2 3 におけるホ
ウ素Bの原子比(B/Mn)が、下記の表3に示すよう
に、実施例1・13では0.008に、実施例1・14
では0.01に、実施例1・15では0.1に、実施例
1・16では0.2に、実施例1・17では0.3にな
るようにした。
(Examples 1 and 13 to 1 and 17)
In Nos. 13 to 1/17, in the production of the positive electrode in Example 1 described above, the LiM having the spinel structure described above was used.
In forming a coating layer composed of boron oxide B 2 O 3 and lithium cobalt composite oxide LiCoO 2 on the surface of n 2 O 4 , the atomic ratio of cobalt Co in LiCoO 2 to manganese Mn in LiMn 2 O 4 ( C
o / Mn) was 0.2, while the atomic ratio (B / Mn) of boron B in boron oxide B 2 O 3 to manganese Mn in LiMn 2 O 4 was as shown in Table 3 below. In Examples 1 and 13, the value was 0.008, and in Examples 1 and 14
In Examples 1 and 15, it was set to 0.1, in Examples 1 and 16 to 0.2, and in Examples 1 and 17 to 0.3.

【0047】そして、それ以外は、上記の実施例1の場
合と同様にして、正極を作製すると共に、このように作
製した正極を用いて各リチウム二次電池を作製した。
Otherwise, in the same manner as in Example 1 described above, a positive electrode was prepared, and each lithium secondary battery was prepared using the positive electrode thus prepared.

【0048】次いで、このようにして作製した実施例1
・13〜1・17の各リチウム二次電池についても、上
記の実施例1のリチウム二次電池の場合と同様にして、
自己放電率(%)を求め、その結果を下記の表3に示し
た。
Next, the embodiment 1 manufactured as described above was used.
-Regarding each of the lithium secondary batteries of 13 to 1.17, similarly to the case of the lithium secondary battery of Example 1 described above,
The self-discharge rate (%) was determined, and the results are shown in Table 3 below.

【0049】[0049]

【表3】 [Table 3]

【0050】この結果から明らかなように、スピネル構
造になったLiMn2 4 の表面にB2 3 とLiCo
2 とからなる被覆層を形成したものを正極に用いるに
あたり、LiMn2 4 におけるマンガンMnに対する
酸化ホウ素B2 3 におけるホウ素Bの原子比(B/M
n)が0.01〜0.2の範囲になったものを用いた実
施例1、1・14〜1・16の各リチウム二次電池は、
LiMn2 4 におけるマンガンMnに対する酸化ホウ
素B2 3 におけるホウ素Bの原子比(B/Mn)が
0.008になった実施例1・13のリチウム二次電池
や、LiMn2 4 におけるマンガンMnに対する酸化
ホウ素B2 3 におけるホウ素Bの原子比(B/Mn)
が0.3になった実施例1・17のリチウム二次電池に
比べて、自己放電率が低下しており、保存特性がさらに
向上していた。
As is apparent from the results, the spinel structure
LiMn madeTwoOFourB on the surface ofTwoOThreeAnd LiCo
OTwoFor forming a coating layer consisting of
Per LiMnTwoOFourFor manganese Mn in
Boron oxide BTwoOThreeAtomic ratio of boron B (B / M
n) was used in the range of 0.01 to 0.2.
The lithium secondary batteries of Examples 1 and 1.14 to 1.16 are:
LiMnTwoOFourOxide against manganese Mn in water
Element BTwoOThreeThe atomic ratio (B / Mn) of boron B in
Lithium secondary batteries of Examples 1 and 13 which became 0.008
And LiMnTwoO FourTo manganese Mn at room temperature
Boron BTwoOThreeRatio of boron B in (B / Mn)
Is 0.3, the lithium secondary battery of Examples 1 and 17
In comparison, the self-discharge rate has decreased,
Had improved.

【0051】(実施例1・18〜1・22)実施例1・
18〜1・22においては、上記の実施例1における正
極の作製において、上記のスピネル構造になったLiM
2 4 の表面に、酸化ホウ素B23 とリチウムコバ
ルト複合酸化物のLiCoO2 とからなる被覆層を形成
するにあたり、LiMn2 4 におけるマンガンMnに
対する酸化ホウ素B2 3 におけるホウ素Bの原子比
(B/Mn)を0.03にする一方、LiMn2 4
おけるマンガンMnに対するLiCoO2 におけるコバ
ルトCoの原子比(Co/Mn)が、下記の表4に示す
ように、実施例1・18では0.02に、実施例1・1
9では0.05に、実施例1・20では1.5に、実施
例1・21では2.0に、実施例1・22では2.5に
なるようにした。
(Embodiments 1.18 to 1.22) Embodiment 1
In Nos. 18 to 1.22, in the production of the positive electrode in Example 1 described above, the LiM having the spinel structure described above was used.
on the surface of the n 2 O 4, in forming a coating layer made of boron oxide B 2 O 3 and LiCoO 2 Metropolitan of lithium cobalt composite oxide, boron in boron oxide B 2 O 3 to manganese Mn in LiMn 2 O 4 B While the atomic ratio (Co / Mn) of cobalt Co in LiCoO 2 to manganese Mn in LiMn 2 O 4 was set to 0.03, as shown in Table 4 below. In Example 1.1, it was set to 0.02, and Example 1.1
In Example 9, it was set to 0.05, in Examples 1 and 20 to 1.5, in Examples 1-21 to 2.0, and in Examples 1.22 to 2.5.

【0052】そして、それ以外は、上記の実施例1の場
合と同様にして、正極を作製すると共に、このように作
製した正極を用いて各リチウム二次電池を作製した。
Except for this, a positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 described above, and each lithium secondary battery was produced using the positive electrode produced in this manner.

【0053】次いで、このようにして作製した実施例1
・18〜1・22の各リチウム二次電池についても、上
記の実施例1のリチウム二次電池の場合と同様にして、
自己放電率(%)を求め、その結果を下記の表4に示し
た。
Next, the embodiment 1 manufactured as described above was prepared.
-Regarding each of the lithium secondary batteries of 18 to 1.22, similarly to the case of the lithium secondary battery of Example 1 described above,
The self-discharge rate (%) was determined, and the results are shown in Table 4 below.

【0054】[0054]

【表4】 [Table 4]

【0055】この結果から明らかなように、スピネル構
造になったLiMn2 4 の表面にB2 3 とLiCo
2 とからなる被覆層を形成したものを正極に用いるに
あたり、LiMn2 4 におけるマンガンMnに対する
LiCoO2 におけるコバルトCoの原子比(Co/M
n)が0.05〜2.0の範囲になったものを用いた実
施例1、1・19〜1・21の各リチウム二次電池は、
LiMn2 4 におけるマンガンMnに対するLiCo
2 におけるコバルトCoの原子比(Co/Mn)が
0.02になったものを用いた実施例1・18のリチウ
ム二次電池や、LiMn2 4 におけるマンガンMnに
対するLiCoO2 におけるコバルトCoの原子比(C
o/Mn)が2.5になったものを用いた実施例1・2
2のリチウム二次電池に比べて、自己放電率が低下して
おり、保存特性がさらに向上していた。
As is apparent from the results, B 2 O 3 and LiCo 3 are formed on the surface of the spinel-structured LiMn 2 O 4.
In forming the coating layer composed of O 2 on the positive electrode, the atomic ratio of cobalt Co in LiCoO 2 to manganese Mn in LiMn 2 O 4 (Co / M
Each of the lithium secondary batteries of Examples 1, 1.19 to 1.21, and n) in which n) was in the range of 0.05 to 2.0,
LiCo for manganese Mn in LiMn 2 O 4
Lithium secondary batteries of Examples 1 and 18 using the one in which the atomic ratio (Co / Mn) of cobalt Co in O 2 was 0.02, and the ratio of cobalt Co in LiCoO 2 to manganese Mn in LiMn 2 O 4 Atomic ratio (C
o / Mn) of Examples 1 and 2 using 2.5
The self-discharge rate was lower than that of the lithium secondary battery of No. 2, and the storage characteristics were further improved.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
リチウム二次電池においては、その正極として、スピネ
ル構造になったリチウムマンガン酸化物の表面に酸化ホ
ウ素とリチウムコバルト複合酸化物とを用いた被覆層を
形成したものを用いた第1のリチウム二次電池用正極
や、スピネル構造になったリチウムマンガン酸化物の表
面に酸化ホウ素を用いた第1被覆層とこの第1被覆層の
上にリチウムコバルト複合酸化物を用いた第2被覆層を
形成したものを用いた第2のリチウム二次電池用正極を
使用するようにしたため、スピネル構造になったリチウ
ムマンガン酸化物の表面を被覆している被覆層や第1被
覆層における酸化ホウ素によって、リチウムマンガン酸
化物からマンガンが溶出するのが抑制されると共に、上
記の被覆層や第2被覆層におけるリチウムコバルト複合
酸化物によって、酸化ホウ素におけるホウ素がリチウム
マンガン酸化物に固溶するのが抑制されるようになっ
た。
As described in detail above, in the lithium secondary battery according to the present invention, boron oxide and lithium cobalt composite oxide are used as the positive electrode on the surface of lithium manganese oxide having a spinel structure. A first positive electrode for a lithium secondary battery using a coating layer formed thereon, a first coating layer using boron oxide on the surface of a lithium manganese oxide having a spinel structure, and a first coating layer using boron oxide on the first coating layer. Since the second positive electrode for a lithium secondary battery using the second coating layer using the lithium-cobalt composite oxide was used, the surface of the lithium manganese oxide having a spinel structure was coated. The manganese oxide is prevented from being eluted from the lithium manganese oxide by the boron oxide in the coating layer and the first coating layer, and the above-described coating layer and the second coating layer. The lithium-cobalt complex oxide in layers, boron in boron oxide was to be inhibited from solid solution in lithium-manganese oxide.

【0057】この結果、この発明におけるリチウム二次
電池においては、その充放電時や充電状態で保存した場
合において、リチウムマンガン酸化物からマンガンが溶
出して非水電解液と反応するのが十分抑制され、リチウ
ム二次電池における保存特性が大きく向上した。
As a result, in the lithium secondary battery of the present invention, manganese is prevented from being eluted from the lithium manganese oxide and reacted with the non-aqueous electrolyte during charge / discharge or when stored in a charged state. As a result, the storage characteristics of the lithium secondary battery were greatly improved.

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

【図1】この発明の実施例及び比較例において作製した
リチウム二次電池の内部構造を示した断面説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing an internal structure of a lithium secondary battery produced in an example of the present invention and a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 2 負極 1 Positive electrode 2 Negative electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳田 勝功 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 喜田 佳典 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 船橋 淳浩 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 能間 俊之 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 4G048 AA04 AB02 AB04 AC06 AD03 AD06 5H029 AJ04 AK03 AK19 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ03 BJ12 BJ13 CJ02 CJ08 DJ17 EJ05 HJ02 5H050 AA09 BA17 CA08 CA09 CA30 DA09 EA12 FA02 FA18 FA19 GA02 GA10 GA26 HA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsuyuki Yanagita, Inventor 2-5-2-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Yoshinori Kita 2-5-1 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Atsuhiro Funabashi 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture (72) Inventor Toshiyuki Noma Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture 2-5-5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Ikuro Yonezu 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term in Sanyo Electric Co., Ltd. 4G048 AA04 AB02 AB04 AC06 AD03 AD06 5H029 AJ04 AK03 AK19 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ03 BJ12 BJ13 CJ02 CJ08 DJ17 EJ05 HJ02 5H050 AA09 BA17 CA08 CA09 CA30 DA09 EA12 FA02 FA18 FA19 GA02 GA10 GA26 HA02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リチウムの吸蔵,放出が可能なスピネル
構造になったリチウムマンガン酸化物を用いたリチウム
二次電池用正極において、上記のスピネル構造になった
リチウムマンガン酸化物の表面に酸化ホウ素とリチウム
コバルト複合酸化物とを用いた被覆層が形成されている
ことを特徴とするリチウム二次電池用正極。
1. A positive electrode for a lithium secondary battery using a lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium, wherein the surface of the lithium manganese oxide having a spinel structure is coated with boron oxide. A positive electrode for a lithium secondary battery, wherein a coating layer using a lithium-cobalt composite oxide is formed.
【請求項2】 リチウムの吸蔵,放出が可能なスピネル
構造になったリチウムマンガン酸化物を用いたリチウム
二次電池用正極において、上記のスピネル構造になった
リチウムマンガン酸化物の表面に酸化ホウ素を用いた第
1被覆層が形成され、この第1被覆層の上にリチウムコ
バルト複合酸化物を用いた第2被覆層が形成されている
ことを特徴とするリチウム二次電池用正極。
2. A positive electrode for a lithium secondary battery using a lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium, wherein boron oxide is formed on the surface of the lithium manganese oxide having a spinel structure. A positive electrode for a lithium secondary battery, wherein a first coating layer used is formed, and a second coating layer using a lithium-cobalt composite oxide is formed on the first coating layer.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載したリチウ
ム二次電池用正極において、上記のリチウムマンガン酸
化物におけるマンガンに対する上記の酸化ホウ素におけ
るホウ素の原子比が0.01〜0.2の範囲であること
を特徴とするリチウム二次電池用正極。
3. The positive electrode for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein an atomic ratio of boron in the boron oxide to manganese in the lithium manganese oxide is 0.01 to 0.2. A positive electrode for a lithium secondary battery, wherein the positive electrode has a range.
【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載したリ
チウム二次電池用正極において、上記のリチウムコバル
ト複合酸化物がLiCoa b 2 (式中、MはNi,
Mn,Fe,Zn,Ti,Cr,Mg,Al,Cu,G
aから選択される少なくとも一種の元素であり、a+b
=1,0≦b≦0.2の条件を満たす。)であることを
特徴とするリチウム二次電池用正極。
4. A positive electrode for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 3, the lithium-cobalt composite oxide described above LiCo a M b O 2 (wherein, M represents Ni,
Mn, Fe, Zn, Ti, Cr, Mg, Al, Cu, G
at least one element selected from a, a + b
= 1, 0 ≦ b ≦ 0.2. A) a positive electrode for a lithium secondary battery;
【請求項5】 請求項4に記載したリチウム二次電池用
正極において、上記のリチウムマンガン酸化物における
マンガンに対する上記のLiCoa b 2における
(Co+M)の原子比が0.05〜2.0の範囲である
ことを特徴とするリチウム二次電池用正極。
5. A method according to claim 4 for lithium secondary battery positive electrode as described in the atomic ratio of the LiCo a M b O 2 above to manganese in the lithium manganese oxide (Co + M) is 0.05 to 2. A positive electrode for a lithium secondary battery, wherein the positive electrode has a range of 0.
【請求項6】 リチウムの吸蔵,放出が可能なスピネル
構造になったリチウムマンガン酸化物と、酸化ホウ素
と、リチウムコバルト複合酸化物とを混合して熱処理
し、スピネル構造になったリチウムマンガン酸化物の表
面に酸化ホウ素とリチウムコバルト複合酸化物とを用い
た被覆層を形成することを特徴とするリチウム二次電池
用正極の製造方法。
6. A lithium manganese oxide having a spinel structure, wherein a lithium manganese oxide having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium, boron oxide, and a lithium cobalt composite oxide are mixed and heat-treated. A method for producing a positive electrode for a lithium secondary battery, comprising forming a coating layer using boron oxide and a lithium-cobalt composite oxide on the surface of a lithium secondary battery.
【請求項7】 リチウムの吸蔵,放出が可能なスピネル
構造になったリチウムマンガン酸化物と、酸化ホウ素と
を混合して熱処理し、スピネル構造になったリチウムマ
ンガン酸化物の表面に酸化ホウ素を用いた第1被覆層を
形成した後、これとリチウムコバルト複合酸化物とを混
合して熱処理し、上記の第1被覆層の上にリチウムコバ
ルト複合酸化物を用いた第2被覆層を形成することを特
徴とするリチウム二次電池用正極の製造方法。
7. A spinel-structured lithium manganese oxide capable of inserting and extracting lithium and boron oxide are mixed and heat-treated, and boron oxide is used on the surface of the spinel-structured lithium manganese oxide. After forming the first coating layer, the mixture is mixed with the lithium-cobalt composite oxide and heat-treated to form a second coating layer using the lithium-cobalt composite oxide on the first coating layer. A method for producing a positive electrode for a lithium secondary battery, comprising:
【請求項8】 正極と、負極と、非水電解液とを備えた
リチウム二次電池において、その正極に上記の請求項1
〜5の何れか1項に記載したリチウム二次電池用正極を
使用したことを特徴とするリチウム二次電池。
8. A lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, wherein the positive electrode has
6. A lithium secondary battery, comprising the positive electrode for a lithium secondary battery according to any one of the above items 5 to 5.
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