JP2002203549A - リチウム二次電池及び該正極活物質処理方法 - Google Patents
リチウム二次電池及び該正極活物質処理方法Info
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電圧低下の抑制が可能で信頼性の高いリチウ
ム二次電池を提供する。 【解決手段】 正極活物質にマンガン酸リチウムを使用
し、マンガン酸リチウムをエチレンジアミン四酢酸０．
１モル／リットル水溶液の中に１日間攪拌しながら浸漬
して、正極活物質間に存在する微量の残留金属を除去す
る。微少短絡による電圧低下率を小さくできる。
ム二次電池を提供する。 【解決手段】 正極活物質にマンガン酸リチウムを使用
し、マンガン酸リチウムをエチレンジアミン四酢酸０．
１モル／リットル水溶液の中に１日間攪拌しながら浸漬
して、正極活物質間に存在する微量の残留金属を除去す
る。微少短絡による電圧低下率を小さくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池及
び該正極活物質処理方法に係り、特に、充放電によりリ
チウムイオンの放出・吸蔵が可能な遷移金属複酸化物を
正極活物質に用いたリチウム二次電池及び該正極活物質
処理方法に関する。
び該正極活物質処理方法に係り、特に、充放電によりリ
チウムイオンの放出・吸蔵が可能な遷移金属複酸化物を
正極活物質に用いたリチウム二次電池及び該正極活物質
処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン二次電池に代表されるリ
チウム二次電池は、高エネルギー密度であるメリットを
活かして、主にＶＴＲカメラやノートパソコン、携帯電
話などのポータブル機器に使用されている。特に近年
は、負極に炭素材等のリチウムイオンの吸蔵・放出が可
能な材料を用いたリチウムイオン二次電池が普及してい
る。通常、リチウムイオン二次電池の内部構造は捲回式
とされている。すなわち、金属箔に活物質を塗布した正
極及び負極がセパレータを挟んで捲回され、この捲回体
（捲回群）を容器となる円筒形の電池缶に収納し、電解
液を注液した後、キャップをつけて封口している。
チウム二次電池は、高エネルギー密度であるメリットを
活かして、主にＶＴＲカメラやノートパソコン、携帯電
話などのポータブル機器に使用されている。特に近年
は、負極に炭素材等のリチウムイオンの吸蔵・放出が可
能な材料を用いたリチウムイオン二次電池が普及してい
る。通常、リチウムイオン二次電池の内部構造は捲回式
とされている。すなわち、金属箔に活物質を塗布した正
極及び負極がセパレータを挟んで捲回され、この捲回体
（捲回群）を容器となる円筒形の電池缶に収納し、電解
液を注液した後、キャップをつけて封口している。
【０００３】電池組立時に、負極活物質として用いられ
る炭素材は、リチウムイオンがいわば放出しきった状
態、すなわち放電状態にある。従って、通常は正極にも
放電状態の活物質、例えば、コバルト酸リチウム（Ｌｉ
ＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マ
ンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）等の遷移金属複酸
化物が用いられる。このような正極活物質には十分な電
子伝導性がないので、リチウム二次電池の正極では、一
般に、正極活物質に、導電剤として黒鉛やカーボンブラ
ック等の低コストかつ電池内で安定な導電性粉末を含有
させ、更にバインダ（結着剤）を加え、混合して用いら
れている。そして、リチウム二次電池は、組立後の初充
電によって、電池としての機能が付与される。
る炭素材は、リチウムイオンがいわば放出しきった状
態、すなわち放電状態にある。従って、通常は正極にも
放電状態の活物質、例えば、コバルト酸リチウム（Ｌｉ
ＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マ
ンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）等の遷移金属複酸
化物が用いられる。このような正極活物質には十分な電
子伝導性がないので、リチウム二次電池の正極では、一
般に、正極活物質に、導電剤として黒鉛やカーボンブラ
ック等の低コストかつ電池内で安定な導電性粉末を含有
させ、更にバインダ（結着剤）を加え、混合して用いら
れている。そして、リチウム二次電池は、組立後の初充
電によって、電池としての機能が付与される。
【０００４】また、リチウム二次電池は、高容量、高出
力という利点を有している。このため、近時、電気自動
車や内燃機関と電気モータとを併用したハイブリッド電
気自動車（以下、両者を電気自動車という。）の電源と
しても使用されるに至っている。リチウム二次電池を電
気自動車の電源とする場合には、高電圧を確保するため
に、電池モジュールとして複数のリチウム二次電池を電
気的に直列に繋いで使用され、直列に接続された箇々の
リチウム二次電池は電池モジュール内の制御回路により
電圧等が制御されている。
力という利点を有している。このため、近時、電気自動
車や内燃機関と電気モータとを併用したハイブリッド電
気自動車（以下、両者を電気自動車という。）の電源と
しても使用されるに至っている。リチウム二次電池を電
気自動車の電源とする場合には、高電圧を確保するため
に、電池モジュールとして複数のリチウム二次電池を電
気的に直列に繋いで使用され、直列に接続された箇々の
リチウム二次電池は電池モジュール内の制御回路により
電圧等が制御されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池モ
ジュールを構成するリチウム二次電池のうち、一つでも
電圧や容量等の電池特性が他のリチウム二次電池の電池
特性と異なったり、経時変化等により電池特性の低下を
招くと、その異常特性のリチウム二次電池が他のリチウ
ム二次電池の負荷となって電池モジュール全体の特性を
悪化させる。特に、自己放電が異なると、各リチウム二
次電池の電圧低下にバラツキが生じ、電池モジュール全
体の特性、寿命が極端に短くなる、という問題がある。
また、各リチウム二次電池の電圧低下のバラツキが大き
すぎると、制御回路ではリチウム二次電池の電圧等の調
整制御ができなくなり、最悪の場合には制御回路内のＣ
ＰＵが暴走して電池モジュールの信頼性の低下を招く、
という問題がある。
ジュールを構成するリチウム二次電池のうち、一つでも
電圧や容量等の電池特性が他のリチウム二次電池の電池
特性と異なったり、経時変化等により電池特性の低下を
招くと、その異常特性のリチウム二次電池が他のリチウ
ム二次電池の負荷となって電池モジュール全体の特性を
悪化させる。特に、自己放電が異なると、各リチウム二
次電池の電圧低下にバラツキが生じ、電池モジュール全
体の特性、寿命が極端に短くなる、という問題がある。
また、各リチウム二次電池の電圧低下のバラツキが大き
すぎると、制御回路ではリチウム二次電池の電圧等の調
整制御ができなくなり、最悪の場合には制御回路内のＣ
ＰＵが暴走して電池モジュールの信頼性の低下を招く、
という問題がある。
【０００６】本発明は上記事案に鑑み、電圧低下の抑制
が可能で信頼性の高いリチウム二次電池を提供すること
を課題とする。
が可能で信頼性の高いリチウム二次電池を提供すること
を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、充放電によりリチウムイオンの放出・吸
蔵が可能な遷移金属複酸化物を正極活物質に用いたリチ
ウム二次電池において、前記正極活物質は遷移金属トラ
ップ剤で洗浄された遷移金属複酸化物であることを特徴
とする。
に、本発明は、充放電によりリチウムイオンの放出・吸
蔵が可能な遷移金属複酸化物を正極活物質に用いたリチ
ウム二次電池において、前記正極活物質は遷移金属トラ
ップ剤で洗浄された遷移金属複酸化物であることを特徴
とする。
【０００８】本発明では、充放電時に電池内の金属イオ
ンが極板に集中析出して正負極間に微小短絡（自己放
電）を引き起こすことが電圧低下の原因の一つであり、
かつ、リチウム二次電池間に電圧のバラツキを生じさせ
る結果となることに着目し、正極活物質に遷移金属トラ
ップ剤で洗浄された遷移金属複酸化物を用いるものであ
る。本発明によれば、正極活物質間に残留する残留金属
が除去された正極活物質を用いることにより、充放電に
伴う金属イオンの極板への集中析出を抑制することがで
きるので、微少短絡による電圧低下を抑えることがで
き、歩留まりが高く信頼性の高いリチウム二次電池を得
ることができる。この場合において、遷移金属のトラッ
プ剤は、キレート化合物であることが好ましく、エチレ
ンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）であることが更に好まし
い。このような正極活物質処理方法としては、遷移金属
複酸化物を遷移金属トラップ剤で洗浄して使用するステ
ップを含むようにすればよい。
ンが極板に集中析出して正負極間に微小短絡（自己放
電）を引き起こすことが電圧低下の原因の一つであり、
かつ、リチウム二次電池間に電圧のバラツキを生じさせ
る結果となることに着目し、正極活物質に遷移金属トラ
ップ剤で洗浄された遷移金属複酸化物を用いるものであ
る。本発明によれば、正極活物質間に残留する残留金属
が除去された正極活物質を用いることにより、充放電に
伴う金属イオンの極板への集中析出を抑制することがで
きるので、微少短絡による電圧低下を抑えることがで
き、歩留まりが高く信頼性の高いリチウム二次電池を得
ることができる。この場合において、遷移金属のトラッ
プ剤は、キレート化合物であることが好ましく、エチレ
ンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）であることが更に好まし
い。このような正極活物質処理方法としては、遷移金属
複酸化物を遷移金属トラップ剤で洗浄して使用するステ
ップを含むようにすればよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、小型民生用リチ
ウムイオン二次電池として広く普及している、直径１８
ｍｍ、高さ６５ｍｍの１８６５０型電池に適用した実施
の形態について説明する。
ウムイオン二次電池として広く普及している、直径１８
ｍｍ、高さ６５ｍｍの１８６５０型電池に適用した実施
の形態について説明する。
【００１０】（正極）正極活物質に遷移金属複酸化物と
してのマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を使用し
た。この正極活物質は、後述する所定の遷移金属トラッ
プ剤０．１モル／リットル水溶液の中に１日間攪拌しな
がら浸漬して（洗浄して）、正極活物質間に存在する微
量の金属を除去したものである。このような遷移金属ト
ラップ剤としては、ＥＤＴＡ等のアミノポリカルボン酸
類、クエン酸等のオキシカルボン酸類、ピロリン酸カリ
ウム等の縮合リン酸塩、又はジメチルグリオキシム、オ
キシン、ジチゾン等を挙げることができるが、一般にキ
レート化合物を用いることができる。
してのマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）を使用し
た。この正極活物質は、後述する所定の遷移金属トラッ
プ剤０．１モル／リットル水溶液の中に１日間攪拌しな
がら浸漬して（洗浄して）、正極活物質間に存在する微
量の金属を除去したものである。このような遷移金属ト
ラップ剤としては、ＥＤＴＡ等のアミノポリカルボン酸
類、クエン酸等のオキシカルボン酸類、ピロリン酸カリ
ウム等の縮合リン酸塩、又はジメチルグリオキシム、オ
キシン、ジチゾン等を挙げることができるが、一般にキ
レート化合物を用いることができる。
【００１１】次に、ＬｉＭｎ２Ｏ４粉末８０重量％（以
下、ｗｔ％と表記する。）と、導電剤として炭素粉末１
５ｗｔ％と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（Ｐ
ＶＤＦ）５ｗｔ％とを、分散溶媒のＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（以下、ＮＭＰと表記する。）に溶解し、混練
してスラリを得た。得られたスラリを、コンマロールを
用いて正極集電体となるアルミニウム箔の両面に塗布、
乾燥させて正極活物質層を形成した。この活物質層を、
８０°Ｃ〜１２０°Ｃに加熱したロールを有するロール
プレス機にて、プレス圧０．２〜０．７ｋｇ／ｃｍで合
剤かさ密度２．８ｇ／ｍ３となるまで圧縮して、５０×
４５０ｍｍの帯状に裁断して正極とした。
下、ｗｔ％と表記する。）と、導電剤として炭素粉末１
５ｗｔ％と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン（Ｐ
ＶＤＦ）５ｗｔ％とを、分散溶媒のＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（以下、ＮＭＰと表記する。）に溶解し、混練
してスラリを得た。得られたスラリを、コンマロールを
用いて正極集電体となるアルミニウム箔の両面に塗布、
乾燥させて正極活物質層を形成した。この活物質層を、
８０°Ｃ〜１２０°Ｃに加熱したロールを有するロール
プレス機にて、プレス圧０．２〜０．７ｋｇ／ｃｍで合
剤かさ密度２．８ｇ／ｍ３となるまで圧縮して、５０×
４５０ｍｍの帯状に裁断して正極とした。
【００１２】（負極）負極活物質にリチウムイオンを挿
入、脱挿入できる黒鉛質炭素粉末を用い、炭素粉末９０
ｗｔ％とＰＶＤＦの混合物にＮＭＰを加え、混練してス
ラリを得た。得られたスラリを負極集電体となる銅箔に
塗布し、乾燥させた。この活物質層を、８０°Ｃ〜１２
０°Ｃに加熱したロールを有するロールプレス機にて、
プレス圧０．２〜０．７ｋｇ／ｃｍでかさ密度１．０４
ｇ／ｍ３となるまで圧縮して、プレスの工程後、裁断
し、５０×４８０ｍｍの帯状の負極とした。
入、脱挿入できる黒鉛質炭素粉末を用い、炭素粉末９０
ｗｔ％とＰＶＤＦの混合物にＮＭＰを加え、混練してス
ラリを得た。得られたスラリを負極集電体となる銅箔に
塗布し、乾燥させた。この活物質層を、８０°Ｃ〜１２
０°Ｃに加熱したロールを有するロールプレス機にて、
プレス圧０．２〜０．７ｋｇ／ｃｍでかさ密度１．０４
ｇ／ｍ３となるまで圧縮して、プレスの工程後、裁断
し、５０×４８０ｍｍの帯状の負極とした。
【００１３】（電池の作製）得られた帯状の正極と負極
とを、帯状のセパレータを介して重ねて捲回し、捲回電
極体を作製した。この捲回電極体を円筒状の電池缶に入
れ、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを
体積比で１：１に混合した溶液に６フッ化リン酸リチウ
ム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解した
電解液を５ｍｌ注入後、上蓋を取り付け、封口して、１
８６５０型リチウムイオン二次電池を完成させた。非水
電解液中の金属不純物含有量は１ｐｐｍ以下となるよう
にした。
とを、帯状のセパレータを介して重ねて捲回し、捲回電
極体を作製した。この捲回電極体を円筒状の電池缶に入
れ、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを
体積比で１：１に混合した溶液に６フッ化リン酸リチウ
ム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解した
電解液を５ｍｌ注入後、上蓋を取り付け、封口して、１
８６５０型リチウムイオン二次電池を完成させた。非水
電解液中の金属不純物含有量は１ｐｐｍ以下となるよう
にした。
【００１４】なお、本実施形態では、正極活物質に遷移
金属複酸化物としてのマンガン酸リチウムを例示した
が、これ以外に使用可能な遷移金属複酸化物としては、
Ｌｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｎ、
Ｂ、Ｍｇから選択される少なくとも一種類以上の金属で
マンガン酸リチウムのマンガンサイト又はリチウムサイ
トを置換したリチウムマンガン複酸化物を使用するよう
にしてもよい。また、リチウムマンガン複酸化物に限ら
ず、リチウムコバルト複酸化物やリチウムニッケル複酸
化物を正極活物質に使用する場合にも本発明の適用が可
能であり、更に、コバルトサイト、ニッケルサイト、リ
チウムサイトを上述した一種以上の金属で置換した遷移
金属複酸化物にも適用可能である。なお、結晶構造にス
ピネル構造を有するマンガン酸リチウムは、コバルト酸
リチウムやニッケル酸リチウムと比べて熱的安定性に優
れるという利点があるので、電力貯蔵用や電気自動車用
等の大形のリチウムイオン二次電池には、マンガン酸リ
チウムを正極用活物質に用いることが好ましい。
金属複酸化物としてのマンガン酸リチウムを例示した
が、これ以外に使用可能な遷移金属複酸化物としては、
Ｌｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｎ、
Ｂ、Ｍｇから選択される少なくとも一種類以上の金属で
マンガン酸リチウムのマンガンサイト又はリチウムサイ
トを置換したリチウムマンガン複酸化物を使用するよう
にしてもよい。また、リチウムマンガン複酸化物に限ら
ず、リチウムコバルト複酸化物やリチウムニッケル複酸
化物を正極活物質に使用する場合にも本発明の適用が可
能であり、更に、コバルトサイト、ニッケルサイト、リ
チウムサイトを上述した一種以上の金属で置換した遷移
金属複酸化物にも適用可能である。なお、結晶構造にス
ピネル構造を有するマンガン酸リチウムは、コバルト酸
リチウムやニッケル酸リチウムと比べて熱的安定性に優
れるという利点があるので、電力貯蔵用や電気自動車用
等の大形のリチウムイオン二次電池には、マンガン酸リ
チウムを正極用活物質に用いることが好ましい。
【００１５】また、本実施形態では、遷移金属トラップ
剤０．１モル／リットル水溶液の中に正極活物質を１日
間攪拌しながら浸漬して洗浄する例を示したが、本発明
はトラップ剤の溶液濃度や浸漬時間について制限を受け
るものではない。
剤０．１モル／リットル水溶液の中に正極活物質を１日
間攪拌しながら浸漬して洗浄する例を示したが、本発明
はトラップ剤の溶液濃度や浸漬時間について制限を受け
るものではない。
【００１６】更に、本実施形態では、負極活物質に黒鉛
質炭素を例示したが、炭素材料としては、ピッチコーク
ス、石油コークス、黒鉛、炭素繊維、活性炭等や又はこ
れらの混合物を使用するようにしてもよい。また、天然
黒鉛や人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素材料等を
使用してもよく、その粒子形状においても、鱗片状、球
状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
質炭素を例示したが、炭素材料としては、ピッチコーク
ス、石油コークス、黒鉛、炭素繊維、活性炭等や又はこ
れらの混合物を使用するようにしてもよい。また、天然
黒鉛や人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素材料等を
使用してもよく、その粒子形状においても、鱗片状、球
状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００１７】また、バインダとしては、本実施形態で例
示したＰＶＤＦの他にイソブチルアクリルレート、オク
チルアクリレート、ノニルアクリレート、ブチルメタク
リレート及び２−エチルヘキシルメタクリレート等のア
クリル酸及び／又はメタクリル酸のＣ４〜Ｃ１２アルキ
ルエステルとメタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、
フマル酸やアクリルアミド及びメタクリルアミド等のポ
リアクリル酸等のカルホギシル基又はアミド基の官能基
を有する不飽和単量体との共重合体やホリアミドやポリ
アミドイミドやポリアミドビスマレイミドやポリブチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエステルなどを挙げることができ、これら単独のほか
併用して使用することができる。
示したＰＶＤＦの他にイソブチルアクリルレート、オク
チルアクリレート、ノニルアクリレート、ブチルメタク
リレート及び２−エチルヘキシルメタクリレート等のア
クリル酸及び／又はメタクリル酸のＣ４〜Ｃ１２アルキ
ルエステルとメタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、
フマル酸やアクリルアミド及びメタクリルアミド等のポ
リアクリル酸等のカルホギシル基又はアミド基の官能基
を有する不飽和単量体との共重合体やホリアミドやポリ
アミドイミドやポリアミドビスマレイミドやポリブチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエステルなどを挙げることができ、これら単独のほか
併用して使用することができる。
【００１８】更に、本実施形態では、電解液にＥＣとＤ
ＭＣとを混合した溶液にＬｉＰＦ６で溶解したものを例
示したが、他に、電解液の有機溶媒としては、プロピレ
ンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−
ジエトキシエタン、ジエタルカーボネート、γ−ブチル
ラクトン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ス
ルホラン、アセトニトリル等の単独もしくはこれらのう
ち二種類以上の混合溶媒を使用することができ、電解質
にも、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ
ｒ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＡｓＦ６等を使用すること
ができる。
ＭＣとを混合した溶液にＬｉＰＦ６で溶解したものを例
示したが、他に、電解液の有機溶媒としては、プロピレ
ンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−
ジエトキシエタン、ジエタルカーボネート、γ−ブチル
ラクトン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ス
ルホラン、アセトニトリル等の単独もしくはこれらのう
ち二種類以上の混合溶媒を使用することができ、電解質
にも、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ
ｒ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＡｓＦ６等を使用すること
ができる。
【００１９】また更に、本実施形態では、プレス工程で
加熱処理を行う処理方法についてロールを用いて加熱す
る例を示したが、活物質のバインダを溶融固化すること
ができれば他の方法により加熱するようにしてもよい。
加熱処理を行う処理方法についてロールを用いて加熱す
る例を示したが、活物質のバインダを溶融固化すること
ができれば他の方法により加熱するようにしてもよい。
【００２０】
【実施例】以下、上記実施形態に従って、正極活物質を
洗浄するトラップ剤を種々変更して作製した実施例の電
池について説明する。なお、比較のために作製した比較
例の電池についても併記する。
洗浄するトラップ剤を種々変更して作製した実施例の電
池について説明する。なお、比較のために作製した比較
例の電池についても併記する。
【００２１】（実施例１）下表１に示すように、実施例
１では、正極活物質のマンガン酸リチウムをエチレンジ
アミン四酢酸（以下、ＥＤＴＡという。）０．１モル／
リットルの水溶液の中に１日間攪拌しながら浸漬して
（洗浄して）、正極活物質間に存在する微量の金属を除
去して電池を５００個作製した。
１では、正極活物質のマンガン酸リチウムをエチレンジ
アミン四酢酸（以下、ＥＤＴＡという。）０．１モル／
リットルの水溶液の中に１日間攪拌しながら浸漬して
（洗浄して）、正極活物質間に存在する微量の金属を除
去して電池を５００個作製した。
【００２２】
【表１】
【００２３】（実施例２〜６）表１に示すように、実施
例２〜実施例６では、実施例１のＥＤＴＡ溶解溶液に代
えて、同じ溶解濃度（０．１モル／リットル）のクエン
酸溶解溶液（実施例２）、ピロリン酸カリウム溶解溶液
（実施例３）、ジメチルグリオキシム溶解溶液（実施例
４）、オキシン溶解溶液（実施例５）、ジチゾン溶解溶
液（実施例６）、でそれぞれ洗浄した以外は実施例１と
同様に電池を組み立てた。
例２〜実施例６では、実施例１のＥＤＴＡ溶解溶液に代
えて、同じ溶解濃度（０．１モル／リットル）のクエン
酸溶解溶液（実施例２）、ピロリン酸カリウム溶解溶液
（実施例３）、ジメチルグリオキシム溶解溶液（実施例
４）、オキシン溶解溶液（実施例５）、ジチゾン溶解溶
液（実施例６）、でそれぞれ洗浄した以外は実施例１と
同様に電池を組み立てた。
【００２４】（比較例）表１に示すように、比較例で
は、正極活物質のマンガン酸リチウムをトラップ剤で洗
浄しないで使用した以外は実施例１の電池と同様に電池
を組み立てた。
は、正極活物質のマンガン酸リチウムをトラップ剤で洗
浄しないで使用した以外は実施例１の電池と同様に電池
を組み立てた。
【００２５】（試験）次に、以上のように作製した実施
例及び比較例の各電池について、下記条件による初充電
後に放置し、放置二週間目から三週間目までに低下した
電圧を７で割り、一日あたりの電圧低下率（ｍＶ／ｄａ
ｙ）を算出した。そして、算出した電圧低下率が３ｍＶ
／ｄａｙ以下の電池を合格とし、５００個中の歩留まり
（％）を求めた。下表２に歩留まり算出結果を示す。
例及び比較例の各電池について、下記条件による初充電
後に放置し、放置二週間目から三週間目までに低下した
電圧を７で割り、一日あたりの電圧低下率（ｍＶ／ｄａ
ｙ）を算出した。そして、算出した電圧低下率が３ｍＶ
／ｄａｙ以下の電池を合格とし、５００個中の歩留まり
（％）を求めた。下表２に歩留まり算出結果を示す。
【００２６】（初充放電条件） （１）充電：定電圧充電４．１Ｖ、制限電流６００ｍ
Ａ、４ｈ、２５°Ｃ （２）放電：定電流放電６００ｍＡ、終止電圧２．７
Ｖ、２５°Ｃ （３）充電：定電圧充電３．７Ｖ、制限電流９００ｍ
Ａ、３ｈ、２５°Ｃ
Ａ、４ｈ、２５°Ｃ （２）放電：定電流放電６００ｍＡ、終止電圧２．７
Ｖ、２５°Ｃ （３）充電：定電圧充電３．７Ｖ、制限電流９００ｍ
Ａ、３ｈ、２５°Ｃ
【００２７】
【表２】
【００２８】表２から明らかなように、正極活物質を遷
移金属トラップ剤で洗浄することで、微少短絡が抑制さ
れ、長寿命となり、信頼性を確保することができる、こ
とが判明した。とりわけ、正極活物質をＥＤＴＡで洗浄
した実施例１の電池の歩留まりが最も良好であることが
明らかとなった。このようなリチウム二次電池は、電圧
低下が小さく、かつ、電池間のバラツキが小さいので、
電池モジュールを構成する電池に好適である。
移金属トラップ剤で洗浄することで、微少短絡が抑制さ
れ、長寿命となり、信頼性を確保することができる、こ
とが判明した。とりわけ、正極活物質をＥＤＴＡで洗浄
した実施例１の電池の歩留まりが最も良好であることが
明らかとなった。このようなリチウム二次電池は、電圧
低下が小さく、かつ、電池間のバラツキが小さいので、
電池モジュールを構成する電池に好適である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正極活物質間に残留する残留金属が除去された正極活物
質を用いることにより、充放電に伴う金属イオンの極板
への集中析出を抑制することができるので、微少短絡に
よる電圧低下を抑えることができ、歩留まりが高く信頼
性の高いリチウム二次電池を得ることができる。
正極活物質間に残留する残留金属が除去された正極活物
質を用いることにより、充放電に伴う金属イオンの極板
への集中析出を抑制することができるので、微少短絡に
よる電圧低下を抑えることができ、歩留まりが高く信頼
性の高いリチウム二次電池を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弘中 健介 東京都中央区日本橋本町二丁目８番７号 新神戸電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AK03 AL06 AL07 AL08 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 CJ12 5H050 AA07 CA07 CA08 CA09 CB07 CB08 CB09 EA23 EA24 EA28 GA12
Claims (4)
- 【請求項１】 充放電によりリチウムイオンの放出・吸
蔵が可能な遷移金属複酸化物を正極活物質に用いたリチ
ウム二次電池において、前記正極活物質は遷移金属トラ
ップ剤で洗浄された遷移金属複酸化物であることを特徴
とするリチウム二次電池。 - 【請求項２】 前記遷移金属トラップ剤はキレート化合
物であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二
次電池。 - 【請求項３】 前記キレート化合物はエチレンジアミン
四酢酸であることを特徴とする請求項２に記載のリチウ
ム二次電池。 - 【請求項４】 充放電によりリチウムイオンの放出・吸
蔵が可能な遷移金属複酸化物を正極活物質として用いた
リチウム二次電池の正極活物質処理方法であって、前記
遷移金属複酸化物を遷移金属トラップ剤で洗浄して使用
するステップを含むことを特徴とする正極活物質処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400222A JP2002203549A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | リチウム二次電池及び該正極活物質処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400222A JP2002203549A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | リチウム二次電池及び該正極活物質処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002203549A true JP2002203549A (ja) | 2002-07-19 |
Family
ID=18864854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000400222A Pending JP2002203549A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | リチウム二次電池及び該正極活物質処理方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002203549A (ja) |
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- 2000-12-28 JP JP2000400222A patent/JP2002203549A/ja active Pending
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