JP2002184400A - Lithium secondary battery - Google Patents

Lithium secondary battery

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JP2002184400A
JP2002184400A JP2000381464A JP2000381464A JP2002184400A JP 2002184400 A JP2002184400 A JP 2002184400A JP 2000381464 A JP2000381464 A JP 2000381464A JP 2000381464 A JP2000381464 A JP 2000381464A JP 2002184400 A JP2002184400 A JP 2002184400A
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真由美 岩川
Toshiyuki Edamoto
俊之 枝元
Tatsu Nagai
龍 長井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium secondary battery with high capacity which can estimate the duration of discharge. SOLUTION: The lithium secondary battery comprises a nonaqueous electrolyte containing lithium salt as an electrolytic salt, a positive electrode having lithium-containing metal oxide as an electrolyte, and a negative electrode, using a compound, containing metal element which can be oxidized and deoxidized in the oxide of lithium, and becoming amorphous after an electrochemical treatment by means of preliminary charge and discharge, as an activator, or, the lithium secondary battery comprises a nonaqueous electrolyte containing lithium salt as an electrolytic salt, a positive electrode, using a compound, containing metal element which can be oxidized and deoxidized in the oxide of lithium, and becoming amorphous after an electrochemical treatment by means of preliminary charge and discharge, as an activator, and a negative electrode. It is recommendable to use vanadium as a metal element which can be oxidized and deoxidized, and it is recommendable to make the titanium oxide contain tungsten as an additive, in order to promote the solid solution of the metal element which can be oxidized and deoxidized, into titanium oxide.

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、リチウム二次電池
に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lithium secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話やノート型パソコンなど
のポータブル電子機器の発達や電気自動車の実用化など
に伴い、小型軽量でかつ高容量の二次電池が必要とされ
るようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers and the practical use of electric vehicles, secondary batteries of small size, light weight and high capacity have been required. .

【0003】そのような要求に応える電池として、リチ
ウム二次電池が注目を集め世界的に研究が行われてい
る。そして、このリチウム二次電池用の負極活物質とし
ては、特開平06−275263号公報に開示されてい
るように、チタン酸リチウムなどのリチウム含有金属酸
化物が用いられている。
As a battery that meets such demands, a lithium secondary battery has attracted attention and is being studied worldwide. As a negative electrode active material for this lithium secondary battery, a lithium-containing metal oxide such as lithium titanate is used as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-275263.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このリ
チウム二次電池用の負極活物質であるチタン酸リチウム
などのリチウム含有金属酸化物の容量は150〜200
mAh/g程度であって、それ以上の高容量化を期待す
ることは困難であるし、また、放電末期に急激に放電電
圧の低下が生じて放電が終了するため、放電時間の予測
をすることが困難であるという問題であった。
However, the capacity of a lithium-containing metal oxide such as lithium titanate, which is a negative electrode active material for a lithium secondary battery, is 150 to 200.
Since the discharge capacity is about mAh / g, it is difficult to expect a higher capacity, and the discharge voltage suddenly drops at the end of discharge, thereby ending the discharge. The problem was that it was difficult.

【0005】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決し、高容量でかつ放電時間の予測が可能な電極材
料を開発し、それを電極の活物質として用いることによ
って、高容量でかつ放電時間が予測可能なリチウム二次
電池を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, develops an electrode material having a high capacity and capable of predicting a discharge time, and uses the electrode material as an active material of the electrode to increase the capacity. It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery which has a predictable discharge time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、チタン酸化物
中に酸化還元可能な金属元素を含有する化合物を用いて
負極を作製し、その負極と、電解質塩としてリチウム塩
を含有する非水系の電解液と、リチウム含有金属酸化物
を活物質とする正極を用いた電池系内で、上記チタン酸
化物中に酸化還元可能な金属元素を含有する化合物に対
して予備充放電による電気化学処理を施すことによっ
て、上記チタン酸化物中に酸化還元可能な金属元素を含
有する化合物を、非晶質でリチウムイオンのドープ・脱
ドープが可能な高容量の負極活物質へと変化させること
ができることを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, produced a negative electrode using a compound containing a redox metal element in titanium oxide. Then, in the negative electrode, a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt as an electrolyte salt, and a battery system using a positive electrode containing a lithium-containing metal oxide as an active material, the titanium oxide can be redox-reduced into the titanium oxide. By subjecting the compound containing a metal element to electrochemical treatment by pre-charging and discharging, the compound containing a redox metal element in the titanium oxide is doped and dedoped with amorphous lithium ions. It has been found that a high capacity negative electrode active material can be obtained.

【0007】すなわち、上記チタン酸化物中に酸化還元
可能な金属元素を含有する化合物は、例えば、それを活
物質として負極を作製し、その負極を、電解質塩として
リチウム塩を含有する非水系の電解液と、リチウム含有
金属酸化物を活物質とする正極と組み合わせて用い、予
備充放電による電気化学処理を行うと、リチウムイオン
が上記チタン酸化物中に酸化還元可能な金属元素を含有
する化合物中に取り込まれ、上記チタン酸化物中に酸化
還元可能な金属元素を含有する化合物は、電気化学的に
可逆性の高い負極活物質となり、しかも非晶質になるこ
とから、リチウムイオンの出入りがその構造内部にまで
容易に行われるようになり、後述する実施例のデータか
らも明らかなように、放電容量が大きくなり、高容量に
なるものと考えられる。
That is, for example, a compound containing a redox metal element in the titanium oxide is used as an active material to form a negative electrode, and the negative electrode is used as a non-aqueous system containing a lithium salt as an electrolyte salt. When an electrolytic solution is used in combination with a positive electrode having a lithium-containing metal oxide as an active material and subjected to electrochemical treatment by preliminary charge and discharge, a compound in which lithium ions contain a redox-reducible metal element in the titanium oxide The compound containing a metal element that can be oxidized and reduced in the titanium oxide becomes a negative electrode active material having high electrochemical reversibility, and since it becomes amorphous, lithium ions enter and exit. It is considered that the discharge capacity is easily increased to the inside of the structure, and the discharge capacity is increased and the capacity is increased as is clear from the data of the examples described later. That.

【0008】また、上記チタン酸化物中に酸化還元可能
な金属元素を含有する化合物は、それを用いて正極を作
製し、電解質塩としてリチウム塩を含有する非水系の電
解液と、例えば炭素材料などを活物質とする負極と組み
合わせて用い、予備充放電による電気化学処理を行う
と、前記と同様に、リチウムイオンが上記チタン酸化物
中に酸化還元可能な金属元素を含有する化合物中に取り
込まれ、上記チタン酸化物中に酸化還元可能な金属元素
を含有する化合物は、電気化学的に可逆性の高い正極活
物質となり、しかも非晶質になることから、リチウムイ
オンの出入りがその構造内部にまで容易に行われるよ
り、高容量になるものと考えられる。
Further, a compound containing a redox metal element in the titanium oxide is used to prepare a positive electrode, and a non-aqueous electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte salt is mixed with a carbon material, for example. When used in combination with a negative electrode having an active material as the active material and subjected to electrochemical treatment by preliminary charge and discharge, lithium ions are incorporated into the titanium oxide in the compound containing a redox-reducible metal element in the same manner as described above. The compound containing a redox metal element in the titanium oxide becomes a positive electrode active material having high electrochemical reversibility and becomes amorphous. It is thought that the capacity will be higher than that performed easily.

【0009】このように、上記チタン酸化物中に酸化還
元可能な金属元素を含有する化合物は、予備充放電によ
る電気化学処理によって、例えば1g当たり300mA
hという、単位重量当たりの容量が大きい活物質とな
り、それを負極の活物質または正極の活物質として用い
ることによって、高容量のリチウム二次電池が得られる
ようになる。また、上記チタン酸化物中に酸化還元可能
な金属元素を含有する化合物は、予備充放電による電気
化学処理後の放電において、その放電電圧が徐々に低下
していくので、放電時間が予測可能になる。したがっ
て、高容量でかつ放電時間が予測可能なリチウム二次電
池を提供するという前記課題を解決できる。
As described above, the compound containing a redox-reducible metal element in the titanium oxide is subjected to electrochemical treatment by preliminary charging and discharging, for example, at 300 mA / g.
h, which is an active material having a large capacity per unit weight, and using it as a negative electrode active material or a positive electrode active material, a high capacity lithium secondary battery can be obtained. In addition, the discharge voltage of the compound containing a redox metal element in the titanium oxide gradually decreases in the discharge after the electrochemical treatment by the preliminary charge and discharge, so that the discharge time can be predicted. Become. Therefore, the above-mentioned problem of providing a lithium secondary battery having a high capacity and a predictable discharge time can be solved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】上記チタン酸化物に酸化還元可能
な金属元素を含有し予備充放電による電気化学処理によ
り非晶質になる化合物を負極活物質として用いる場合、
その対極を構成する正極の活物質としては、例えば、L
iCoO2 などのリチウムコバルト酸化物、LiNiO
2 などのリチウムニッケル酸化物、LiMn2 4 など
のリチウムマンガン酸化物などが好適に用いられ、さら
に、一般式LiAx 1-x 2(式中、AおよびBは、
Ti、V、Cr、Mn、Fe、CO、Ni、Cuおよび
Alからなる群より選ばれる異なる元素であり、x=
0.1〜1)で表されるリチウム含有金属酸化物がより
好適な正極活物質として用いられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the case where a compound containing an oxidation-reduction metal element in the above-mentioned titanium oxide and becoming amorphous by electrochemical treatment by preliminary charge and discharge is used as a negative electrode active material,
As a positive electrode active material constituting the counter electrode, for example, L
lithium cobalt oxide such as iCoO 2 , LiNiO
2, a lithium manganese oxide such as LiMn 2 O 4 is preferably used, and further, a general formula LiA x B 1-x O 2 (where A and B are
A different element selected from the group consisting of Ti, V, Cr, Mn, Fe, CO, Ni, Cu and Al, x =
The lithium-containing metal oxide represented by 0.1 to 1) is used as a more preferable positive electrode active material.

【0011】上記チタン酸化物に含有させる酸化還元可
能な金属元素としては、例えば、バナジウム(V)、ク
ロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバル
ト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)などが用い
られるが、特にバナジウムを用いると容量の大きな電極
材料を得ることができる。酸化還元可能な金属元素の含
有量は、前記チタン酸化物と当該酸化還元可能な金属元
素との合計量に対して5〜50モル%が好ましい。酸化
還元可能な金属元素の含有量を上記範囲にすることによ
って、高容量化を達成しつつ、チタン格子中への酸化還
元可能な金属元素の入りやすさを確保することができ
る。この酸化還元可能な金属元素の含有量は多いほど容
量も大きくなるが、50モル%を超えると製造上の困難
性が増加する傾向があるため、そのような点を加味する
と、酸化還元可能な金属元素の含有量としては10〜5
0モル%が特に好ましい。また、上記酸化還元可能な金
属元素は、1種類である必要はなく、チタン酸化物中に
複数種の酸化還元可能な金属元素を含有させてもよい。
また、上記チタン酸化物中には、酸化還元可能な金属元
素の該チタン酸化物への固溶を促進させるための添加物
として、例えば、タングステンなどを含有させることが
好ましく、その含有量としては、チタン酸化物中のチタ
ンと酸化還元可能な金属元素とタングステンなどの固溶
促進用添加物の総モル数比を1とするとき、タングステ
ンなどの固溶促進用添加物のモル数比が0.33〜0.
5であることが好ましい。
Examples of the redox-reducible metal element contained in the titanium oxide include vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), and nickel (Ni). , Copper (Cu) or the like is used. Particularly, when vanadium is used, an electrode material having a large capacity can be obtained. The content of the redox-reducible metal element is preferably 5 to 50 mol% based on the total amount of the titanium oxide and the redox-reducible metal element. By setting the content of the redox-reducable metal element in the above range, it is possible to secure the ease of entry of the redox-reducable metal element into the titanium lattice while achieving high capacity. As the content of the redox-reducible metal element increases, the capacity also increases. However, if the content exceeds 50 mol%, the production difficulty tends to increase. 10 to 5 as the content of the metal element
0 mol% is particularly preferred. The redox metal element need not be one kind, and plural kinds of redox metal elements may be contained in the titanium oxide.
Further, in the titanium oxide, it is preferable to include, for example, tungsten or the like as an additive for promoting the solid solution of the redox-reducible metal element in the titanium oxide, and the content is preferably When the total molar ratio of titanium, a redox-reducible metal element, and a solid solution promoting additive such as tungsten in titanium oxide is 1, the molar ratio of the solid solution promoting additive such as tungsten is 0. .33-0.
It is preferably 5.

【0012】上記のように、チタン酸化物中に酸化還元
可能な金属元素を含有する化合物は、予備充放電による
電気化学処理後に非晶質になるが、この非晶質とは、X
線回折像がブロードで明確な結晶構造を示さないことを
意味している。
As described above, a compound containing a redox metal element in a titanium oxide becomes amorphous after electrochemical treatment by preliminary charge and discharge.
This means that the line diffraction image does not show a broad and clear crystal structure.

【0013】本発明におけるチタン酸化物中に酸化還元
可能な金属元素を含有する化合物は、例えば、チタンア
ルコキシドとバナジウム塩とタングステン塩とを含む溶
液(一例を挙げるとエチレングリコール−硝酸溶液)を
乾燥、焼成することによって微粒子状で得ることができ
る。また、上記例示のような溶液法以外にも、共沈法、
ゾルゲル法などの他の湿式法を採用することができる。
In the present invention, the compound containing a redox metal element in the titanium oxide is, for example, a solution containing a titanium alkoxide, a vanadium salt and a tungsten salt (for example, an ethylene glycol-nitric acid solution) is dried. By firing, it can be obtained in the form of fine particles. Further, besides the solution method as exemplified above, a coprecipitation method,
Other wet methods, such as a sol-gel method, can be employed.

【0014】上記チタン酸化物中に酸化還元可能な金属
元素を含有する化合物に、リチウムイオンを導入させ、
かつ非晶質にするための予備充放電による電気化学処理
は、例えば、0.1mA/cm2 の放電電流値で0.5
V終止の放電、ついで0.1mA/cm2 の充電電流値
で3.5V終止の充電を3サイクル以上繰り返すことに
よって行われる。すなわち、上記充放電を3サイクル以
上繰り返すことによって、上記チタン酸化物中に酸化還
元可能な金属元素を含有する化合物へのリチウムイオン
の導入や該化合物の非晶質化が生じ、上記充放電を10
サイクル程度繰り返しても大きな容量の低下は生じな
い。
Lithium ions are introduced into the compound containing a redox metal element in the titanium oxide,
In addition, the electrochemical treatment by pre-charging and discharging for making amorphous is performed, for example, at a discharge current value of 0.1 mA / cm 2 and a discharge current value of 0.5 mA.
The discharge is performed by repeating the discharge at the termination of V and then the charging at the termination of 3.5 V at a charge current value of 0.1 mA / cm 2 for three cycles or more. That is, by repeating the charge and discharge for 3 cycles or more, introduction of lithium ions to the compound containing a redox metal element in the titanium oxide and amorphization of the compound occur, and the charge and discharge are performed. 10
Even if the cycle is repeated about a cycle, a large decrease in capacity does not occur.

【0015】上記のチタン酸化物中に酸化還元可能な金
属元素を含有する化合物を微粒子状で得るにあたって
は、上記例示のようなチタンアルコキシドに代えて、チ
タンの塩またはキレートを用いることができ、また、バ
ナジウム塩やタングステン塩に代えて、バナジウムやタ
ングステンのアルコキシドまたはキレートを用いること
ができる。ここで、チタンの塩としては例えば硫酸チタ
ンが挙げられ、チタンのアルコキシドとしては例えばテ
トライソプロポキシチタンが挙げられ、チタンのキレー
トとしては例えばチタンのアセチルアセトキレートが挙
げられる。バナジウムの塩としては例えばトリイソプロ
ポキシバナジルが挙げられ、バナジウムのキレートとし
ては例えばバナジウムのアセチルアセトキレートが挙げ
られる。タングステンの塩としては例えばタングステン
酸アンモニウムや塩化タングステンなどが挙げられ、タ
ングステンのアルコキシドとしては例えばペンタイソプ
ロポキシタングステンが挙げられ、タングステンのキレ
ートとしては例えばタングステンのアセチルアセトキレ
ートが挙げられる。
In order to obtain a compound containing a redox metal element in the titanium oxide in the form of fine particles, a titanium salt or chelate can be used in place of the titanium alkoxide as exemplified above. Further, instead of the vanadium salt or the tungsten salt, an alkoxide or chelate of vanadium or tungsten can be used. Here, as the salt of titanium, for example, titanium sulfate can be mentioned, as the alkoxide of titanium, for example, tetraisopropoxytitanium can be mentioned, and as the chelate of titanium, for example, acetylacetochelate of titanium can be mentioned. Examples of vanadium salts include triisopropoxyvanadyl, and examples of vanadium chelates include vanadium acetylacetochelate. Examples of tungsten salts include ammonium tungstate and tungsten chloride. Examples of tungsten alkoxides include pentaisopropoxytungsten. Examples of tungsten chelates include tungsten acetylacetochelate.

【0016】さらに、チタン酸化物中に酸化還元可能な
金属元素を含有する化合物を合成する際、金属元素の原
子価を制御〔例えば、金属元素がチタン酸化物(TiO
2 )の格子中に入りやすくするための金属元素の原子価
を4価に制御〕するために、不活性雰囲気中または還元
雰囲気中で焼成するのが好ましい。
Furthermore, when synthesizing a compound containing a redox metal element in titanium oxide, the valence of the metal element is controlled [for example, when the metal element is titanium oxide (TiO 2)].
In order to control the valence of the metal element to 4) to make it easy to enter into the lattice of 2 ), it is preferable to perform firing in an inert atmosphere or a reducing atmosphere.

【0017】本発明において、前記チタン酸化物中に酸
化還元可能な金属元素を含有する化合物を用いて負極を
作製するには、例えば、上記チタン酸化物中に酸化還元
可能な金属元素を含有する化合物に、必要に応じて、導
電助剤やバインダーなどを加えて混合することによって
負極合剤を調製し、その負極合剤を加圧成形するか(必
要に応じて基体と共に加圧成形してもよい)、またはそ
の負極合剤を溶剤に分散させて負極合剤含有ペーストを
調製し(このように、負極合剤含有ペーストにする場
合、バインダーはあらかじめ溶剤に溶解させておいてか
ら前記化合物などと混合してもよい)、その負極合剤含
有ペーストを基体に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成
し、必要に応じて加圧成形する工程を経ることによって
作製される。ただし、負極の作製方法は、上記例示のも
のに限られることなく、他の方法によってもよい。
In the present invention, in order to produce a negative electrode using a compound containing a redox metal element in the titanium oxide, for example, a redox metal element is contained in the titanium oxide. If necessary, a negative electrode mixture is prepared by adding and mixing a conductive auxiliary agent, a binder, and the like to the compound, and the negative electrode mixture is subjected to pressure molding (or pressure molding together with the base, if necessary). Or a negative electrode mixture is dispersed in a solvent to prepare a negative electrode mixture-containing paste (in this case, when forming a negative electrode mixture-containing paste, the binder is dissolved in a solvent in advance and then the compound is mixed). The paste may be mixed with a negative electrode mixture-containing paste, applied to a substrate, dried to form a negative electrode mixture layer, and subjected to pressure molding as necessary. However, the method for manufacturing the negative electrode is not limited to the above-described example, and another method may be used.

【0018】上記負極の作製に当たって、導電助剤とし
ては、例えば、アセチレンブラックなどのカーボンブラ
ック、天然黒鉛、人造黒鉛、ケッチェンブラックなどの
電子伝導性炭素粉末のほか、炭素繊維、金属粉、金属繊
維などを用いることができる。
In the preparation of the negative electrode, examples of the conductive auxiliary agent include carbon black such as acetylene black, electron conductive carbon powder such as natural graphite, artificial graphite and Ketjen black, as well as carbon fiber, metal powder and metal. Fiber or the like can be used.

【0019】また、バインダーとしては、例えば、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどの
フッ素系樹脂などを用いることができる。そして、基体
としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チタ
ン、銅などの金属の網、パンチドメタル、エキスパンド
メタル、フォームメタル、箔などを用いることができ
る。
As the binder, for example, a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride can be used. As the base, for example, a metal mesh such as aluminum, stainless steel, titanium, and copper, punched metal, expanded metal, foam metal, foil, and the like can be used.

【0020】本発明において、非水系の電解液として
は、主として、有機溶媒にリチウム塩などの電解質塩を
溶解させた有機溶媒系の電解液が用いられる。その電解
液の溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば、
1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタ
ン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メ
チルエチルカーボネート、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、γ−ブチ
ロラクトン、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、テトラ
ヒドロフラン、2−メチル−テトラヒドロフラン、ジメ
チルエーテル、ジエチルエーテル、1,3−ジオキソラ
ン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、エチレングル
コールサルファイトなどが単独でまたは2種以上の混合
物として用いられる。
In the present invention, as the non-aqueous electrolyte, an organic solvent-based electrolyte obtained by dissolving an electrolyte salt such as a lithium salt in an organic solvent is mainly used. The solvent of the electrolytic solution is not particularly limited, for example,
1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, ethyl acetate, methyl propionate, tetrahydrofuran, 2-methyl -Tetrahydrofuran, dimethyl ether, diethyl ether, 1,3-dioxolan, 4-methyl-1,3-dioxolan, ethylene glycol sulfite, etc. are used alone or as a mixture of two or more.

【0021】電解液の調製にあたって電解質塩として
は、例えば、LiClO4 、LiPF 6 、LiBF4
LiAsF6 、LiSbF6 、LiCF3 SO3 、Li
4 9 SO3 、LiCF3 CO2 、Li2 2
4 (SO3 2 、LiN(CF3 SO2 2 、LiC
(CF3 SO2 3 、LiCn 2n+1SO3 (n≧2)
などが挙げられ、それらは単独でまたは2種以上混合し
て用いられるが、特にLiPF 6 やLiC4 9 SO3
などが好ましい。電解液中における電解質塩の濃度は、
特に限定されるものではないが、0.3mol/l以上
が好ましく、0.4mol/l以上がより好ましく、ま
た、1.7mol/l以下が好ましく、1.5mol/
l以下がより好ましい。本発明においては、電解液中に
電解質塩としてリチウム塩が含まれていることが必要で
あるが、電解液中にリチウム塩さえ含まれていれば、他
の電解質塩が含まれていてもよい。また、上記電解液
は、ゲル化剤を用いてゲル化させ、ゲル状の電解液とし
て用いてもよい。
In preparing an electrolytic solution, as an electrolyte salt
Is, for example, LiClOFour, LiPF 6, LiBFFour,
LiAsF6, LiSbF6, LiCFThreeSOThree, Li
CFourF 9SOThree, LiCFThreeCOTwo, LiTwoCTwoF
Four(SOThree)Two, LiN (CFThreeSOTwo)Two, LiC
(CFThreeSOTwo)Three, LiCnF2n + 1SOThree(N ≧ 2)
And the like, alone or as a mixture of two or more.
Used especially for LiPF 6And LiCFourF9SOThree
Are preferred. The concentration of the electrolyte salt in the electrolyte is
Although not particularly limited, 0.3 mol / l or more
Is preferable, and 0.4 mol / l or more is more preferable.
In addition, 1.7 mol / l or less is preferable, and 1.5 mol / l
1 or less is more preferable. In the present invention, in the electrolytic solution
Lithium salt must be contained as electrolyte salt.
However, if only lithium salt is contained in the electrolyte,
May be contained. In addition, the above electrolyte
Is gelled using a gelling agent to form a gel electrolyte.
May be used.

【0022】本発明において、セパレータとしては、強
度が充分でしかも電解液を多く保持できるものが好まし
く、そのような観点から、厚さが10〜50μmで、開
孔率が30〜70%のポリプロピレン製、ポリエチレン
製またはエチレンとプロピレンのコポリマー製の微孔性
フィルムや不織布などが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the separator has sufficient strength and can hold a large amount of electrolyte. From such a viewpoint, polypropylene having a thickness of 10 to 50 μm and a porosity of 30 to 70% is preferable. , A microporous film or nonwoven fabric made of polyethylene or a copolymer of ethylene and propylene is preferred.

【0023】また、上記チタン酸化物中に酸化還元可能
な金属元素を含有し予備充放電による電気化学処理後に
非晶質になる化合物を、正極活物質として用いる場合、
その対極を構成する負極の活物質としては、例えば、リ
チウム、リチウム合金または黒鉛、熱分解炭素類、コー
クス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、
メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭などの
炭素材料が用いられる。そして、このチタン酸化物中に
酸化還元可能な金属元素を含有し予備充放電による電気
化学処理後に非晶質になる化合物を、正極活物質として
用いて正極を作製するには、前記負極を作製する場合と
ほぼ同様に行えばよい。例えば、導電助剤やバインダー
などは前記負極の場合と同様のものを用いることができ
るし、また、正極合剤の加圧成形や正極合剤含有ペース
トの基体への塗布、乾燥などに際しても、前記負極の作
製にあたっての負極合剤の加圧成形や負極合剤含有ペー
ストの基体への塗布、乾燥と同様の手段を採用すること
ができる。
In the case where a compound containing a redox metal element in the titanium oxide and becoming amorphous after electrochemical treatment by preliminary charge and discharge is used as a positive electrode active material,
As the active material of the negative electrode constituting the counter electrode, for example, lithium, lithium alloy or graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, fired bodies of organic polymer compounds,
Carbon materials such as mesocarbon microbeads, carbon fiber, and activated carbon are used. Then, in order to prepare a positive electrode using a compound containing a redox metal element in the titanium oxide and becoming amorphous after electrochemical treatment by preliminary charge and discharge as a positive electrode active material, the negative electrode is prepared. This can be performed in substantially the same manner as in the case of For example, the same conductive assistants and binders as in the case of the negative electrode can be used.Also, when pressing the positive electrode mixture or applying the positive electrode mixture-containing paste to the substrate, drying, etc. In producing the negative electrode, the same means as pressure molding of the negative electrode mixture, application of the negative electrode mixture-containing paste to the substrate, and drying can be employed.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。た
だし、以下の実施例は本発明を実施する際の一例を示す
ものにすぎず、本発明に制限を加えるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below. However, the following embodiments are merely examples for carrying out the present invention, and do not limit the present invention.

【0025】実施例1 エチレングリコールと硝酸(濃度が16mol/lの硝
酸)とを体積比9:1の割合で混合し、この混合溶液を
用いて、それぞれ、チタン化合物〔TiO(C 2 5
4 〕の溶液と、タングステン化合物〔5(NH4 )O・
12WO3 ・5H2 O〕の溶液と、バナジウム化合物
(NH3 VO4 )の溶液とを調製した。上記溶液の調製
にあたって硝酸を用いるのは、エチレングリコールのみ
を溶剤として用いた場合には、タングステン化合物とバ
ナジウム化合物とが溶解しないため、硝酸を溶剤に混合
することによって溶解度を高めるためである。上記の溶
液を、チタンとタングステンとバナジウムの仕込み組成
比(モル比、以下の仕込み組成比についても同様)がT
i:W:V=5:5:5で、チタンとタングステンとバ
ナジウムとを合わせた3成分の合計濃度が0.1mol
/lとなるように混合し、この溶液を200℃で12時
間蒸発乾固させて粉末を得た。
Example 1 Ethylene glycol and nitric acid (nitrate having a concentration of 16 mol / l)
Acid) at a volume ratio of 9: 1.
Respectively, using a titanium compound [TiO (C TwoHFive)
Four] And a tungsten compound [5 (NHFour) O ・
12 WOThree・ 5HTwoO] solution and a vanadium compound
(NHThreeVOFour) Was prepared. Preparation of the above solution
Use nitric acid only for ethylene glycol
When used as a solvent, the tungsten compound and
Nitric acid mixed with solvent because it does not dissolve with Na compounds
This is to increase the solubility by doing so. The above solution
The liquid is charged with titanium, tungsten and vanadium.
Ratio (molar ratio, the same applies to the following composition ratio) is T
i: W: V = 5: 5: 5, titanium, tungsten and
The total concentration of the three components, including Na, is 0.1 mol
/ L and mix the solution at 200 ° C for 12 hours.
Evaporate to dryness to obtain a powder.

【0026】次に、上記のようにして得られた蒸発乾固
粉末をアルゴン不活性雰囲気中で700℃で30分間焼
成した。このようにして得られた焼成粉末は、チタン酸
化物中に酸化還元可能な金属元素としてバナジウムを含
有し、かつ上記バナジウムのチタン酸化物への固溶を促
進する添加物としてタングステンを含有して構成されて
いる。
Next, the evaporated and dried powder thus obtained was calcined at 700 ° C. for 30 minutes in an inert atmosphere of argon. The calcined powder thus obtained contains vanadium as a redox-reducible metal element in titanium oxide, and contains tungsten as an additive that promotes the solid solution of vanadium in titanium oxide. It is configured.

【0027】次に、上記焼成粉末と、導電助剤としての
アセチレンブラックと、バインダーとしてのポリテトラ
フルオロエチレンの水性分散液を、それぞれ固形分で重
量比79:10:1の割合になるように混合して負極合
剤含有ペーストを調製し、得られた負極合剤含有ペース
トを白金網からなる基体に塗布し、乾燥して負極合剤層
を形成した後、プレスで加圧成形して負極を作製した。
Next, the calcined powder, an aqueous dispersion of acetylene black as a conductive additive, and an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene as a binder were adjusted to have a solid content of 79: 10: 1 by weight. After mixing to prepare a negative electrode mixture-containing paste, the obtained negative electrode mixture-containing paste is applied to a substrate made of a platinum net, dried to form a negative electrode mixture layer, and then pressed and molded by a press to form a negative electrode mixture. Was prepared.

【0028】これに対して、正極はLiCoO2 を活物
質として次に示すように作製した。すなわち、LiCo
2 に導電助剤として鱗片状黒鉛を重量比100:6の
割合になるように加えて混合し、得られた混合物と、あ
らかじめN−メチル−2−ピロリドンにポリフッ化ビニ
リデンを溶解させて調製しておいた溶液とを混合して、
正極合剤含有ペーストを調製した。得られた正極合剤含
有ペーストをアルミニウム箔からなる基体に塗布し、乾
燥して正極合剤層を形成した後、プレスで加圧成形して
正極を作製した。
On the other hand, the positive electrode was manufactured as follows using LiCoO 2 as an active material. That is, LiCo
Scaly graphite is added to O 2 as a conductive additive in a ratio of 100: 6 by weight and mixed, and the obtained mixture is prepared by previously dissolving polyvinylidene fluoride in N-methyl-2-pyrrolidone. Mix with the solution
A paste containing the positive electrode mixture was prepared. The obtained positive electrode mixture-containing paste was applied to a substrate made of aluminum foil, dried to form a positive electrode mixture layer, and then press-molded with a press to produce a positive electrode.

【0029】電解液としては、プロピレンカーボネート
にLiPF6 を1mol/l溶解させたものを用い、上
記負極および正極にアルミニウム製のリードを取り付け
てモデルセルを組み立てた。
As the electrolytic solution, 1 mol / l of LiPF 6 dissolved in propylene carbonate was used, and a model cell was assembled by attaching aluminum leads to the negative electrode and the positive electrode.

【0030】このモデルセルについて、0.1mA/c
2 の放電電流値で0.5V終止の放電、ついで0.1
mA/cm2 の充電電流値で3.5V終止の充電を3サ
イクル繰り返し、これを予備充放電による電気化学処理
とした。
With respect to this model cell, 0.1 mA / c
0.5 V discharge at m 2 discharge current value, then 0.1
Charging at 3.5 V was repeated for 3 cycles at a charging current value of mA / cm 2 , which was used as an electrochemical treatment by pre-charging and discharging.

【0031】この予備充放電による電気化学処理後の負
極活物質の構造解析をX線回折により行った。その結果
を焼成後の粉末(すなわち、上記負極活物質の元となる
物質であって、負極化や予備充放電による電気化学処理
をしていない状態での焼成粉末)のX線回折結果ととも
に図1に示す。
The structural analysis of the negative electrode active material after the electrochemical treatment by the preliminary charge and discharge was performed by X-ray diffraction. The figure shows the results together with the X-ray diffraction results of the fired powder (that is, the fired powder in the state of being a source of the above-mentioned negative electrode active material and not being subjected to electrochemical treatment by negative electrode conversion or preliminary charge and discharge). It is shown in FIG.

【0032】図1に示すように、焼成後の粉末のX線回
折像(図1中において、上部側に示されているX線回折
像が焼成後の粉末のX線回折像である)は、約25°付
近、約36°付近、約52°付近に大きなピークを有し
ていて、焼成後の粉末が結晶性であることを示している
のに対して、予備充放電による電気化学処理後の負極活
物質のX線回折像(図1中において、下部側に示されて
いるX線回折像が予備充放電による電気化学処理後の負
極活物質のX線回折像である)には、白金基体(白金網
で構成されている)のピーク以外に実質上ピークがな
く、予備充放電による電気化学処理後の負極活物質が非
晶質であることを示していた。
As shown in FIG. 1, the X-ray diffraction image of the fired powder (in FIG. 1, the X-ray diffraction image shown on the upper side is the X-ray diffraction image of the fired powder) , About 25 °, about 36 °, and about 52 °, indicating that the powder after calcination is crystalline. The X-ray diffraction image of the negative electrode active material after that (in FIG. 1, the X-ray diffraction image shown on the lower side is the X-ray diffraction image of the negative electrode active material after electrochemical treatment by preliminary charge and discharge) In addition, there was substantially no peak other than the peak of the platinum substrate (consisting of a platinum network), indicating that the negative electrode active material after the electrochemical treatment by preliminary charge and discharge was amorphous.

【0033】比較例1 実施例1の負極活物質に代えて、チタン酸リチウム酸化
物(Li1.33Ti1.662 )を負極活物質として用いた
以外は、実施例1と同様にしてモデルセルを作製した。
Comparative Example 1 A model cell was prepared in the same manner as in Example 1, except that lithium titanate oxide (Li 1.33 Ti 1.66 O 2 ) was used as the negative electrode active material instead of the negative electrode active material of Example 1. Produced.

【0034】次に、これら実施例1および比較例1のモ
デルセルについて充放電試験を行った。この充放電試験
の条件は、25℃において、充放電電流値0.1mA、
充電終止電圧3.5V、放電終止電圧0.5Vとした。
この充放電サイクルを10回繰り返した後に容量を測定
した。その結果を表1に示す。
Next, charge and discharge tests were performed on the model cells of Example 1 and Comparative Example 1. The conditions of this charge / discharge test were as follows: at 25 ° C., a charge / discharge current value of 0.1 mA;
The charge end voltage was 3.5 V and the discharge end voltage was 0.5 V.
After repeating this charge / discharge cycle 10 times, the capacity was measured. Table 1 shows the results.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1に示すように、実施例1のモデルセル
は、チタン酸リチウム酸化物を負極活物質として用いた
比較例1のモデルセルに比べて、容量が大きく、高容量
のリチウム二次電池が得られることを示していた。
As shown in Table 1, the model cell of Example 1 has a larger capacity and a higher capacity lithium secondary battery than the model cell of Comparative Example 1 using lithium titanate oxide as the negative electrode active material. This indicated that a battery could be obtained.

【0037】なお、上記実施例1では、モデルセルでそ
の特性を示したが、本発明のリチウム二次電池は、実装
電池においても、高容量でかつ放電時間が予測可能であ
るという効果を奏するものである。本発明のリチウム二
次電池を実装電池にした場合の一例を示すと、例えば、
図2に示すような構造になる。図2において、1は前記
の正極であり、2は前記の負極であり、それらの正極1
と負極2との間にはポリプロピレン不織布からなるセパ
レータ3が配置している。ただし、この図2では、繁雑
化を避けるため、正極1や負極2の作製にあたって基体
として用いたアルミニウム箔や白金網は図示せず、正極
1や負極2を単一構造のものとして図示している。そし
て、正極1、負極2、セパレータ3および電解液は、ス
テンレス鋼製の正極缶4とステンレス鋼製の負極缶5と
ポリプロピレン製の絶縁パッキング6とで形成される空
間内に封入されている。ただし、この図2は、リチウム
二次電池の構造の一例を示したものにすぎず、本発明
は、上記例示のコイン形電池のみならず、円筒形や角形
などいずれの形態の電池にも適用することができるもの
である。
In the first embodiment, the characteristics are shown in the model cell. However, the lithium secondary battery of the present invention has the effect of having a high capacity and a predictable discharge time even in a mounted battery. Things. To show an example when the lithium secondary battery of the present invention is a mounted battery, for example,
The structure is as shown in FIG. In FIG. 2, 1 is the positive electrode, 2 is the negative electrode, and these positive electrodes 1
A separator 3 made of a polypropylene non-woven fabric is disposed between the anode and the negative electrode 2. However, in FIG. 2, in order to avoid complication, the aluminum foil and the platinum net used as the base in the production of the positive electrode 1 and the negative electrode 2 are not shown, and the positive electrode 1 and the negative electrode 2 are shown as having a single structure. I have. The positive electrode 1, the negative electrode 2, the separator 3, and the electrolytic solution are sealed in a space formed by a stainless steel positive electrode can 4, a stainless steel negative electrode can 5, and a polypropylene insulating packing 6. However, FIG. 2 shows only an example of the structure of the lithium secondary battery, and the present invention is applicable not only to the coin-shaped battery described above but also to any battery such as a cylindrical or rectangular battery. Is what you can do.

【0038】実施例2 この実施例2では、チタン酸化物中に酸化還元可能な金
属元素を含有し予備充放電による電気化学処理後に非晶
質になる化合物を、正極に用いた例について説明する。
Example 2 In Example 2, an example in which a compound containing a redox metal element in titanium oxide and becoming amorphous after electrochemical treatment by preliminary charging and discharging is used for a positive electrode will be described. .

【0039】エチレングリコールと硝酸(濃度が16m
ol/lの硝酸)とを体積比9:1の割合で混合し、得
られた溶液を用いて、それぞれ、チタン化合物〔TiO
(C 2 5 4 〕の溶液と、タングステン化合物〔5
(NH4 )O・12WO3 ・5H2 O〕の溶液と、バナ
ジウム化合物(NH3 VO4 )の溶液とを調製した。そ
して、上記の溶液を、チタン(Ti)とタングステン
(W)とバナジウム(V)の仕込み組成比(モル比)が
Ti:W:V=5:5:5で、チタンとタングステンと
バナジウムとを合わせた3成分の合計濃度が0.1mo
l/lとなるように混合し、得られた混合溶液を200
℃で12時間蒸発乾固させて粉末を得た。
Ethylene glycol and nitric acid (concentration: 16 m
ol / l nitric acid) at a volume ratio of 9: 1.
Each of the titanium compounds [TiO 2
(C TwoHFive)Four] And a tungsten compound [5
(NHFour) O ・ 12WOThree・ 5HTwoO] solution and banana
Indium compound (NHThreeVOFour) Was prepared. So
Then, the above solution is mixed with titanium (Ti) and tungsten
(W) and vanadium (V) charge composition ratio (molar ratio)
Ti: W: V = 5: 5: 5, titanium and tungsten
The total concentration of the three components including vanadium is 0.1mo
1 / l, and the resulting mixed solution is 200
Evaporated to dryness at 12 ° C. for 12 hours to obtain a powder.

【0040】次に、上記蒸発乾固粉末をアルゴン不活性
雰囲気中で700℃で30分間焼成した。このようにし
て得られた焼成粉末は、チタン酸化物中に酸化還元可能
な金属元素としてバナジウムを含有し、かつ上記バナジ
ウムのチタン酸化物への固溶を促進する添加物としてタ
ングステンを含有して構成されている。
Next, the above-mentioned evaporated and dried powder was fired at 700 ° C. for 30 minutes in an inert atmosphere of argon. The calcined powder thus obtained contains vanadium as a redox-reducible metal element in titanium oxide, and contains tungsten as an additive that promotes the solid solution of vanadium in titanium oxide. It is configured.

【0041】次に、上記焼成粉末と、導電助剤としての
アセチレンブラックと、バインダーとしてのポリテトラ
フルオロエチレンの水性分散液とを、それぞれ固形分で
重量比79:10:1の割合になるように混合して、正
極合剤含有ペーストを調製し、得られた正極合剤含有ペ
ーストを白金網上に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成
し、プレスで加圧成形して正極を作製した。
Next, the above-mentioned calcined powder, acetylene black as a conductive additive, and an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene as a binder are each in a weight ratio of 79: 10: 1 in terms of solid content. To prepare a positive electrode mixture-containing paste, apply the obtained positive electrode mixture-containing paste on a platinum net, dry to form a positive electrode mixture layer, and press-mold with a press to form a positive electrode. Produced.

【0042】この正極にアルミニウム製のリードを取り
付け、対極に金属リチウムを用い、電解液に実施例1と
同様にプロピレンカーボネートにLiPF6 を1.0m
ol/l溶解させたものを用いて、モデルセルを組み立
て、そのモデルセルについて、0.1mA/cm2 の放
電電流値で0.5V終止の放電、0.1mA/cm2
充電電流値で3.5V終止の充電を3サイクル繰り返
し、3サイクル目の放電容量を測定したところ、380
mAh/gであり、その放電時の平均電圧は1.5Vで
あった。
An aluminum lead was attached to the positive electrode, metallic lithium was used as a counter electrode, and LiPF 6 was added to propylene carbonate in an amount of 1.0 m in the same manner as in Example 1 for the electrolytic solution.
ol / l was dissolved, a model cell was assembled, and the model cell was discharged at a discharge current value of 0.1 mA / cm 2 at 0.5 V termination and a charge current value of 0.1 mA / cm 2. The charge at 3.5 V termination was repeated for three cycles, and the discharge capacity at the third cycle was measured.
mAh / g, and the average voltage during discharge was 1.5 V.

【0043】上記充放電時の正極の充放電特性を図3に
示す。図3において、横軸は容量(mAh)であり、縦
軸はリチウムに対する正極電位であるが、図3ではそれ
を簡略化して「正極電位(V)」で示している。図3に
示すように、サイクル初期(すなわち、1サイクル目)
の正極は充電容量と放電容量が等しくなく可逆性が悪
く、分極も大きいが、サイクルが増えていくと充電容量
と放電容量とが等しくなり、電気化学的な可逆性が増
し、分極も低減していくことがわかる。これは、初期の
正極活物質の構造が結晶性であり、また、構造内にリチ
ウムイオンを含まないことから充放電が困難であるが、
予備充放電による電気化学処理を行うことによって、そ
の構造が非晶質へと変化し、リチウムイオンの出入りが
容易になって分極も小さくなり、電気化学的な可逆性が
向上したものと考えられる。
FIG. 3 shows the charge / discharge characteristics of the positive electrode during the above charge / discharge. In FIG. 3, the horizontal axis represents the capacity (mAh), and the vertical axis represents the positive electrode potential with respect to lithium. In FIG. 3, this is simply represented by “positive electrode potential (V)”. As shown in FIG. 3, the initial cycle (that is, the first cycle)
The positive electrode has poor charge / discharge capacity and poor reversibility because the charge capacity and discharge capacity are not equal, and the polarization is large.However, as the number of cycles increases, the charge capacity and discharge capacity become equal, the electrochemical reversibility increases, and the polarization decreases. You can see that it goes. This is because the structure of the initial positive electrode active material is crystalline, and it is difficult to charge and discharge because the structure does not contain lithium ions.
It is considered that the electrochemical treatment by pre-charging and discharging changes the structure to amorphous, facilitates the entrance and exit of lithium ions, reduces polarization, and improves electrochemical reversibility. .

【0044】また、図3の3サイクル目の放電曲線から
明らかなように、この実施例2の非晶質正極は、放電時
に電圧が徐々に低下していくことから、放電時間を予測
することが可能であることがわかる。
Further, as is apparent from the discharge curve at the third cycle in FIG. 3, since the voltage of the amorphous positive electrode of Example 2 gradually decreases during discharge, it is necessary to predict the discharge time. It can be seen that is possible.

【0045】なお、前記の実施例1では、正極活物質の
リチウム含有金属酸化物として、LiCoO2 を用いた
が、それに代えて、LiNiO2 、LiMn2 4 など
や、一般式LiAx 1-x 2 (式中、AおよびBは、
Ti、V、Cr、Mn、Fe、CO、Ni、Coおよび
Alからなる群より選ばれる異なる元素であり、x=
0.1〜1)で表されるリチウム含有金属酸化物を用い
た場合も同様の結果が得られる。もとより、電解液につ
いても、例示のもの以外のものを用いても、同様の結果
が得られる。
In the first embodiment, LiCoO 2 was used as the lithium-containing metal oxide as the positive electrode active material. Instead, LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , or the general formula LiA x B 1 -x O 2 (where A and B are
A different element selected from the group consisting of Ti, V, Cr, Mn, Fe, CO, Ni, Co and Al, x =
Similar results are obtained when the lithium-containing metal oxides represented by 0.1 to 1) are used. Of course, the same result can be obtained by using an electrolytic solution other than those described above.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高容量でかつ放電時間が予測可能なリチウム二次電池を
提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A lithium secondary battery having a high capacity and a predictable discharge time can be provided.

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

【図1】実施例1の負極活物質とその予備充放電による
電気化学処理前の焼成粉末のX線回折像を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an X-ray diffraction image of a negative electrode active material of Example 1 and a fired powder before electrochemical treatment by preliminary charging and discharging thereof.

【図2】本発明に係るリチウム二次電池の一例を示す部
分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing one example of a lithium secondary battery according to the present invention.

【図3】実施例2の電池の充放電3サイクル目の正極の
充放電特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing charge / discharge characteristics of a positive electrode in a third charge / discharge cycle of the battery of Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 2 負極 3 セパレータ 1 positive electrode 2 negative electrode 3 separator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長井 龍 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ03 AK02 AK03 AL02 AL03 AL06 AL07 AL08 AL12 AL16 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ03 BJ12 CJ14 CJ16 CJ28 DJ18 5H050 AA08 BA16 BA17 CA02 CA07 CA08 CA09 CB02 CB03 CB07 CB08 CB09 CB12 FA02 FA19 GA15 GA18 GA27  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Ryu Nagai 1-88 Ushitora, Ibaraki-shi, Osaka Prefecture F-term within Hitachi Maxell, Ltd. 5H029 AJ03 AK02 AK03 AL02 AL03 AL06 AL07 AL08 AL12 AL16 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ03 BJ12 CJ14 CJ16 CJ28 DJ18 5H050 AA08 BA16 BA17 CA02 CA07 CA08 CA09 CB02 CB03 CB07 CB08 CB09 CB12 FA02 FA19 GA15 GA18 GA27

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電解質塩としてリチウム塩を含有する非
水系の電解液と、リチウム含有金属酸化物を活物質とす
る正極と、チタン酸化物中に酸化還元可能な金属元素を
含有し予備充放電による電気化学処理後に非晶質になる
化合物を活物質とする負極を有することを特徴とするリ
チウム二次電池。
1. A non-aqueous electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte salt, a positive electrode containing a lithium-containing metal oxide as an active material, and a preliminary charge and discharge containing a redox metal element in titanium oxide A lithium secondary battery comprising a negative electrode containing, as an active material, a compound that becomes amorphous after electrochemical treatment of the lithium secondary battery.
【請求項2】 電解質塩としてリチウム塩を含有する非
水系の電解液と、チタン酸化物中に酸化還元可能な金属
元素を含有し予備充放電による電気化学処理後に非晶質
になる化合物を活物質とする正極と、負極を有すること
を特徴とするリチウム二次電池。
2. A non-aqueous electrolytic solution containing a lithium salt as an electrolyte salt and a compound containing a redox metal element in titanium oxide and becoming amorphous after electrochemical treatment by preliminary charge and discharge. A lithium secondary battery having a positive electrode as a substance and a negative electrode.
【請求項3】 酸化還元可能な金属元素がバナジウムで
ある請求項1または2記載のリチウム二次電池。
3. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the redox-reducible metal element is vanadium.
【請求項4】 チタン酸化物中に酸化還元可能な金属元
素のチタン酸化物中への固溶を促進するための添加物と
してタングステンを含む請求項1、2または3記載のリ
チウム二次電池。
4. The lithium secondary battery according to claim 1, further comprising tungsten as an additive for promoting the solid solution of a redox metal element in the titanium oxide.
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