JP2002222648A - Positive electrode active material, its manufacturing method, and lithium ion secondary battery - Google Patents

Positive electrode active material, its manufacturing method, and lithium ion secondary battery

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JP2002222648A
JP2002222648A JP2001016264A JP2001016264A JP2002222648A JP 2002222648 A JP2002222648 A JP 2002222648A JP 2001016264 A JP2001016264 A JP 2001016264A JP 2001016264 A JP2001016264 A JP 2001016264A JP 2002222648 A JP2002222648 A JP 2002222648A
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active material
positive electrode
metal salt
electrode active
battery
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Hajime Takeuchi
肇 竹内
Hiromasa Tanaka
弘真 田中
Yasuhiro Shirakawa
康博 白川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode active material, capable of realizing a secondary battery, which combines high safety level and superior capacity characteristic, when it is used as the positive electrode material of the battery, its manufacturing method, and the lithium ion secondary battery. SOLUTION: It consists of compound oxide particles, which has a composition expressed by the general formula Li1+xNi1-y-zCoyAlzO2 (where, 0<=x<=0.1, 0.1<=y<=0.4, 0.02<=z<=0.1). The difference in the Bragg angles of the (110) face and (018) face in the X-ray diffraction pattern of the powder of the compound oxide particles is [0.29×(y+z)+0.172] degree or more, and its 10% cumulative frequency of the particle diameters is 1 μm or more.

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】本発明は正極活物質,その製
造方法およびその活物質を用いたリチウムイオン二次電
池に係り、特に電池の正極材料として用いた場合に高い
安全性と優れた容量特性とを兼ね備えた二次電池を実現
できる正極活物質,その製造方法およびリチウムイオン
二次電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive electrode active material, a method for producing the same, and a lithium ion secondary battery using the active material. Particularly, when used as a positive electrode material for a battery, high safety and excellent capacity characteristics are obtained. The present invention relates to a positive electrode active material capable of realizing a secondary battery having both of the above, a method for manufacturing the same, and a lithium ion secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、比較的に安全な負極材料が開発さ
れ、さらに分解電圧を高めた非水電解質の開発が進み、
高電圧の非水電解液二次電池が実用化されている。特
に、リチウムイオンを用いた二次電池は、放電電位が高
く、かつ軽量でエネルギー密度が高いという優れた特長
から、携帯電話,ノート型パソコン,カメラ一体型ビデ
オなどの機器電源としてその需要が急速に拡大してい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, relatively safe anode materials have been developed, and non-aqueous electrolytes having a higher decomposition voltage have been developed.
High voltage non-aqueous electrolyte secondary batteries have been put to practical use. In particular, lithium-ion-based secondary batteries have a high discharge potential, are lightweight, and have high energy density. It is expanding to.

【0003】このリチウムイオン二次電池は、リチウム
イオンを可逆的に吸蔵・放出可能な正極および負極と、
リチウム塩を非水溶媒に溶解した非水電解液とから構成
されている。
[0003] This lithium ion secondary battery comprises a positive electrode and a negative electrode capable of reversibly occluding and releasing lithium ions,
And a non-aqueous electrolyte in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent.

【0004】上記リチウムイオン二次電池の正極活物質
としては、例えばLiCoOなどのリチウムコバルト
複合酸化物,LiNiOなどのリチウムニッケル複合
酸化物,LiMnなどのリチウムマンガン複合酸
化物などの金属酸化物が一般に用いられる。
Examples of the positive electrode active material for the lithium ion secondary battery include lithium cobalt composite oxides such as LiCoO 2 , lithium nickel composite oxides such as LiNiO 2, and lithium manganese composite oxides such as LiMn 2 O 4 . Metal oxides are commonly used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記リ
チウムコバルト複合酸化物などの金属酸化物を用いた電
池においては、他の2つの複合酸化物を使用した電池と
比較して放電電位が高くなり、非水電解液が分解しない
電位範囲における放電容量は理論容量の約1/2程度に
低下してしまう欠点がある。また希少資源であるコバル
トを材料としているため、製造原価が高くなるという問
題点もあった。
However, in a battery using a metal oxide such as the above-mentioned lithium-cobalt composite oxide, the discharge potential becomes higher than that in a battery using the other two composite oxides. There is a disadvantage that the discharge capacity in a potential range where the non-aqueous electrolyte does not decompose is reduced to about 1/2 of the theoretical capacity. In addition, there is a problem that the production cost is increased because cobalt, which is a scarce resource, is used as a material.

【0006】一方、リチウムニッケル複合酸化物を用い
た電池においては、理論容量が大きく適度な放電電位が
得られる反面、電池の安定性が不十分であるという問題
があった。
On the other hand, a battery using a lithium nickel composite oxide has a problem that the theoretical capacity is large and an appropriate discharge potential is obtained, but the stability of the battery is insufficient.

【0007】すなわち、電池の充電状態においては、正
極活物質からの脱酸素反応や電解液の酸化反応が起こる
が、これらの反応は発熱反応であり、かつ温度が高くな
るに従って反応速度が大きくなり発熱量も急増する。し
たがって特定の温度で上記発熱反応が急激に進行する熱
暴走が発生し易く、電池の安全性が損われ易い。この傾
向は、充電状態における活物質を示差熱分析(DTA)
や示差走査熱量測定(DSC)などを用いて熱分析する
ことにより把握することができる。上記のよううに、充
電状態の活物質の熱分析における上記反応に起因する発
熱ピークを与える温度(発熱ピーク温度)が高いほど電
池の安全性は高いと評価できる。
That is, in the charged state of the battery, a deoxygenation reaction from the positive electrode active material and an oxidation reaction of the electrolytic solution occur. These reactions are exothermic, and the reaction rate increases as the temperature increases. The calorific value also increases rapidly. Therefore, thermal runaway in which the exothermic reaction proceeds rapidly at a specific temperature is likely to occur, and the safety of the battery is likely to be impaired. This tendency is due to the differential thermal analysis (DTA) of the active material in the charged state.
And thermal analysis using differential scanning calorimetry (DSC) or the like. As described above, the higher the temperature (exothermic peak temperature) at which the exothermic peak due to the above-mentioned reaction in the thermal analysis of the charged active material is, the higher the safety of the battery can be evaluated.

【0008】しかしながら、従来の正極活物質の発熱ピ
ーク温度は160〜190℃程度と低く、十分に高い安
全性を備えた電池は得られない。一方、発熱ピーク温度
が300〜350℃程度である正極活物質は得られてい
るが、電池容量特性が大幅に低下してしまう問題点があ
った。
However, the heat generation peak temperature of the conventional positive electrode active material is as low as about 160 to 190 ° C., and a battery having sufficiently high safety cannot be obtained. On the other hand, although a positive electrode active material having an exothermic peak temperature of about 300 to 350 ° C. has been obtained, there is a problem that the battery capacity characteristics are significantly reduced.

【0009】一方、上記発熱反応によって阻害され易い
電池の安全性を改善する目的で、正極活物質を構成する
Ni成分の一部をMn,Co,Alなどの金属元素で置
換することも試行されている。しかしながら、これらの
置換元素の導入により電池の安全性は向上するが、電池
容量の低下が起こり易い問題点があった。
On the other hand, for the purpose of improving the safety of a battery which is easily hindered by the above-mentioned exothermic reaction, it has been attempted to replace a part of the Ni component constituting the positive electrode active material with a metal element such as Mn, Co and Al. ing. However, although the safety of the battery is improved by introducing these substitution elements, there is a problem that the battery capacity is easily reduced.

【0010】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、特に電池の正極材として用いた場合に
高い安全性と優れた容量特性とを兼ね備えた二次電池を
実現することが可能な正極活物質,その製造方法および
その活物質を用いたリチウムイオン二次電池を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to realize a secondary battery having both high safety and excellent capacity characteristics particularly when used as a positive electrode material of a battery. It is an object of the present invention to provide a possible positive electrode active material, a method for producing the same, and a lithium ion secondary battery using the active material.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、本発明者らは種々の組成を有する正極活物質を、
各種物理化学的製法を使用して調製し、得られた正極活
物質の組成,粒度分布や各構成成分元素の混合状態が電
池の安全性や容量特性に及ぼす影響を比較検討した。そ
の結果、上記構成成分元素の置換の度合を適正に制御す
るとともに、活物質粒子の粒径分布をより適正な範囲に
調整したときに、優れた電池特性が得られることが判明
した。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present inventors have prepared positive electrode active materials having various compositions.
The effects of the composition, particle size distribution, and mixed state of the constituent elements of the obtained positive electrode active material on the safety and capacity characteristics of the battery were prepared by using various physicochemical methods. As a result, it has been found that excellent battery characteristics can be obtained when the degree of substitution of the constituent elements is appropriately controlled and the particle size distribution of the active material particles is adjusted to a more appropriate range.

【0012】具体的には、一般式Li1+xNi
1−y−zCoAl(但し、0≦x≦0.1,
0.1≦y≦0.4,0.02≦z≦0.1)で表わさ
れる組成を有する複合酸化物粒子から成り、この複合酸
化物粒子の粉末X線回折パターンにおける(110)面
と(018)面とのブラッグ角の差が、所定値以上であ
り、10%累積頻度粒径が1μm以上である正極活物質
が、安全性と容量特性とを共に満足する二次電池を実現
できるという知見を得た。
Specifically, the general formula Li 1 + x Ni
1-y-z Co y Al z O 2 ( where, 0 ≦ x ≦ 0.1,
(0.1 ≦ y ≦ 0.4, 0.02 ≦ z ≦ 0.1). The composite oxide particles have a (110) plane in the powder X-ray diffraction pattern. A positive electrode active material having a difference in Bragg angle with the (018) plane of a predetermined value or more and a 10% cumulative frequency particle size of 1 μm or more can realize a secondary battery satisfying both safety and capacity characteristics. I got the knowledge.

【0013】また正極活物質を構成する原料成分の混合
体を噴霧乾燥したり、衝撃波や超音波によって原料混合
体を粉砕したり、原料懸濁液で共沈反応を進行させたり
することによって、活物質原料成分の混合状態が改善さ
れるとともに、活物質の粒度分布が適正な正極活物質が
得られるという知見も得た。
[0013] Further, by spray-drying a mixture of raw material components constituting the positive electrode active material, pulverizing the raw material mixture by a shock wave or an ultrasonic wave, or allowing a co-precipitation reaction to proceed with a raw material suspension, It was also found that the mixing state of the active material raw material components was improved, and that a positive electrode active material having an appropriate particle size distribution of the active material was obtained.

【0014】本発明は上記知見に基づいて完成されたも
のである。すなわち、本発明に係る正極活物質は、一般
式Li1+xNi1−y−zCoAl(但し、
0≦x≦0.1,0.1≦y≦0.4,0.02≦z≦
0.1)で表わされる組成を有する複合酸化物粒子から
成り、この複合酸化物粒子の粉末X線回折パターンにお
ける(110)面と(018)面とのブラッグ角の差
が、[0.29×(y+z)+0.172]度以上であ
り、10%累積頻度粒径が1μm以上であることを特徴
とする。
The present invention has been completed based on the above findings. That is, the positive electrode active material according to the present invention have the general formula Li 1 + x Ni 1-y -z Co y Al z O 2 ( where,
0 ≦ x ≦ 0.1, 0.1 ≦ y ≦ 0.4, 0.02 ≦ z ≦
0.1), and the difference in Bragg angle between the (110) plane and the (018) plane in the powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particles is [0.29 × (y + z) +0.172] degrees and a 10% cumulative frequency particle size of 1 μm or more.

【0015】また、本発明に係る正極活物質の製造方法
は、活物質構成成分を含有した金属塩を分散媒中に分散
せしめ、スラリー中の金属塩の99%累積頻度粒径が5
μm以下である金属塩スラリーを調製する工程と、上記
金属塩スラリーを噴霧乾燥して凝集粒子を調製する工程
と、上記凝集粒子を焼成することにより、10%累積頻
度粒径が1μm以上である活物質粒子を形成する工程と
を備えることを特徴とする。
In the method for producing a positive electrode active material according to the present invention, a metal salt containing an active material component is dispersed in a dispersion medium, and the 99% cumulative frequency particle size of the metal salt in the slurry is 5%.
a step of preparing a metal salt slurry having a particle size of not more than μm, a step of preparing an aggregated particle by spray-drying the metal salt slurry, and baking the aggregated particle to have a 10% cumulative frequency particle size of 1 μm or more. And forming an active material particle.

【0016】上記製造方法において、前記金属塩が、分
散媒に対して不溶性または難溶性を有することが好まし
い。また、前記金属塩スラリーを調製する工程におい
て、金属塩スラリーを10MPa以上の圧力で分散ノズ
ルに供給し、この分散ノズルを乱流状態で流れる金属塩
スラリーによって発生する衝撃波や超音波振動により金
属塩を粉砕することが好ましい。
In the above production method, the metal salt preferably has insolubility or poor solubility in a dispersion medium. Further, in the step of preparing the metal salt slurry, the metal salt slurry is supplied to the dispersion nozzle at a pressure of 10 MPa or more, and the metal salt slurry is subjected to a shock wave or ultrasonic vibration generated by the metal salt slurry flowing in a turbulent state. Is preferably crushed.

【0017】さらに本発明に係る正極活物質の他の製造
方法は、アルミニウム塩の懸濁液中においてニッケル成
分とコバルト成分との共沈反応を進行せしめてニッケル
コバルト複合水酸化物を生成する工程と、得られたニッ
ケルコバルト複合水酸化物にリチウム塩を添加して焼成
することにより、10%累積頻度粒径が1μm以上であ
る活物質粒子を形成する工程とを備えることを特徴とす
る。
Further, another method for producing a positive electrode active material according to the present invention includes a step of forming a nickel-cobalt composite hydroxide by advancing a coprecipitation reaction between a nickel component and a cobalt component in a suspension of an aluminum salt. And a step of adding a lithium salt to the obtained nickel-cobalt composite hydroxide and calcining to form active material particles having a 10% cumulative frequency particle size of 1 μm or more.

【0018】また、本発明に係るリチウムイオン二次電
池は、一般式Li1+xNi1−y −zCoAl
(但し、0≦x≦0.1,0.1≦y≦0.4,0.
02≦z≦0.1)で表わされる組成を有する複合酸化
物粒子から成り、この複合酸化物粒子の粉末X線回折パ
ターンにおける(110)面と(018)面とのブラッ
グ角の差が、[0.29×(y+z)+0.172]度
以上であり、10%累積頻度粒径が1μm以上である正
極活物質を含有する正極と、前記正極とセパレータを介
して配置された負極と、前記正極、前記セパレータおよ
び前記負極を収納する電池容器と、前記電池容器内に充
填された非水電解液とを具備することを特徴とする。
Further, the lithium ion secondary battery according to the present invention have the general formula Li 1 + x Ni 1-y -z Co y Al z O
2 (however, 0 ≦ x ≦ 0.1, 0.1 ≦ y ≦ 0.4, 0.
02 ≦ z ≦ 0.1), and the difference in the Bragg angle between the (110) plane and the (018) plane in the powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particles is as follows: A positive electrode containing a positive electrode active material having a degree of [0.29 × (y + z) +0.172] degrees or more and a 10% cumulative frequency particle diameter of 1 μm or more; a negative electrode arranged with the positive electrode and a separator interposed therebetween; A battery container accommodating the positive electrode, the separator, and the negative electrode, and a non-aqueous electrolyte filled in the battery container are provided.

【0019】本発明に係る正極活物質の組成を示す一般
式Li1+xNi1−y−zCoAlにおい
て、Liの過剰添加比率xを0≦x≦0.1と規定した
理由は、下記の通りである。x値が負の場合には、金属
イオンの配列が乱れ、岩塩構造を有する成分が形成され
易く、所望の容量が得られないからである。一方、x値
が0.4を超えた場合にも、容量が低下してしまう。
In the general formula Li 1 + x Ni 1-yz Co y Al z O 2 representing the composition of the positive electrode active material according to the present invention, the reason why the excess addition ratio x of Li is defined as 0 ≦ x ≦ 0.1 Is as follows. This is because, when the value x is negative, the arrangement of metal ions is disturbed, a component having a rock salt structure is easily formed, and a desired capacity cannot be obtained. On the other hand, when the x value exceeds 0.4, the capacity is reduced.

【0020】一方、CoおよびAlは活物質の発熱ピー
ク温度を高め電池の安全性を高めるために添加される。
Coの添加比率yの範囲を0.1≦y≦0.4と規定し
たのは、y値が0.1未満では、電池の安全性の確保が
困難になる一方、y値が0.4を超えると容量の利得が
見出せないためである。また、Alの添加比率zの範囲
を0.02≦z≦0.1と規定したのは、z値が0.0
2未満では安全性の確保が困難になる一方、0.1を超
えると容量が低下してしまうためである。
On the other hand, Co and Al are added in order to increase the peak heat generation temperature of the active material and enhance the safety of the battery.
The reason why the range of the Co addition ratio y is defined as 0.1 ≦ y ≦ 0.4 is that if the y value is less than 0.1, it becomes difficult to ensure the safety of the battery. This is because no gain in capacity can be found if it exceeds. Further, the range of the addition ratio z of Al is defined as 0.02 ≦ z ≦ 0.1 because the z value is 0.0
If it is less than 2, it is difficult to ensure safety, while if it exceeds 0.1, the capacity is reduced.

【0021】また、本発明に係る正極活物質では、構成
成分がより微細で均一に混合した状態を指向するため、
活物質を構成する複合酸化物粒子の粉末X線回折パター
ンにおける(110)面と(018)面とのブラッグ角
の差(Δ)が、CoおよびAlの成分比率y,zとの関
連をもって[0.29×(y+z)+0.172]度以
上の範囲に規定される。
Further, in the positive electrode active material according to the present invention, since the components are oriented to a state of being finer and more uniformly mixed,
The difference (Δ) between the Bragg angles of the (110) plane and the (018) plane in the powder X-ray diffraction pattern of the composite oxide particles constituting the active material is expressed in relation to the component ratios y and z of Co and Al [ 0.29 × (y + z) +0.172] degrees or more.

【0022】上記ブラッグ角はCuX線を用いたX線回
折装置を用いて測定される。上記ブラッグ角の差(Δ)
は、Co成分およびAl成分がLi−Ni組織内に均一
に置換されている度合を表わす指標であり、Co,Al
成分が組織内に一定量占めた場合に、上記範囲の値をと
り得るものである。
The above Bragg angle is measured using an X-ray diffractometer using Cu X-rays. Difference of the above Bragg angle (Δ)
Is an index indicating the degree to which the Co component and the Al component are uniformly substituted in the Li-Ni structure, and Co, Al
When the component occupies a certain amount in the tissue, it can take a value within the above range.

【0023】なお、本発明の活物資組成のように、コバ
ルトおよびアルミニウムでニッケルを置換すると、a軸
が縮みc軸が伸びることが知られている。粉末X線回折
から求める格子定数は、測定温度、光学系の機械精度、
解析に用いるパラメータ依存性が強い。一方、本発明で
規定するブラッグ角の差Δはa軸c軸比を直接的に反映
し、かつ測定条件依存性や解析パラメータ依存性が殆ど
ないため、CoおよびAl成分の混合状態を正確に把握
することが可能である。そして、ブラッグ角の差Δが上
記範囲であるときに、各成分元素の置換状態が良好にな
り、Niと酸素との結合力が高まり結晶の安全性が改善
されるため、電池の安全性が増加するとともに、160
mAh/g以上の高い容量特性が得られる。
It is known that when nickel is replaced with cobalt and aluminum as in the active material composition of the present invention, the a-axis shrinks and the c-axis elongates. The lattice constant obtained from powder X-ray diffraction is measured temperature, mechanical accuracy of the optical system,
Strong dependence on parameters used for analysis. On the other hand, the Bragg angle difference Δ defined in the present invention directly reflects the a-axis and c-axis ratios, and has little dependence on measurement conditions or analysis parameters. It is possible to grasp. When the Bragg angle difference Δ is within the above range, the substitution state of each component element is improved, the bonding force between Ni and oxygen is increased, and the safety of the crystal is improved. 160 with increasing
High capacity characteristics of mAh / g or more can be obtained.

【0024】また、本発明に係る正極活物質の10%累
積頻度粒径(D10値)は1μm以上とされる。この1
0%累積頻度粒径が1μm以上であるリチウムイオン二
次電池用正極活物質は微粒子が少ないため電池内で電解
液との反応が制限され、発熱ピーク温度が220℃以
上、好ましくは240℃以上となるような、安全性が高
い二次電池を実現することができる。
The 10% cumulative frequency particle size (D10 value) of the positive electrode active material according to the present invention is 1 μm or more. This one
Since the positive electrode active material for a lithium ion secondary battery having a 0% cumulative frequency particle size of 1 μm or more has a small amount of fine particles, the reaction with the electrolytic solution is limited in the battery, and the exothermic peak temperature is 220 ° C. or more, preferably 240 ° C. or more. Thus, a highly safe secondary battery can be realized.

【0025】なお、本発明で規定する10%累積頻度粒
径(D10値)は、マイクロトラック法で粒度分布を測
定し、粒径が小さい粒子からその体積を積算して10%
に達した粒子の粒径を示すものとする。また、D99値
は積算した粒子の体積が99%に達した際の粒子の粒径
を示すものである。
The 10% cumulative frequency particle size (D10 value) defined in the present invention is obtained by measuring the particle size distribution by a microtrack method and integrating the volume of particles having a small particle size into 10%.
Shall indicate the particle size of the particles that have reached. The D99 value indicates the particle size of the particle when the integrated volume of the particle reaches 99%.

【0026】粒度分布の測定は、以下のようにして実施
するものとする。すなわち、レーザ光散乱型粒度分布計
(例えば、LEEDS&NOTHRUP社製のMICR
OTRAC II PARTICLE−SIZE AN
ALYZER)を用いて、粒度分布を測定する。これは
測定原理として粒子にレーザ光を当てたときに起こる光
の散乱現象を利用している。散乱光の強度および散乱角
度は粒子の大きさに大きく依存するから、この散乱光の
強度および散乱角度を光学検出器で測定し、これをコン
ピュータ処理することによって、粉体の粒度分布が得ら
れる。
The measurement of the particle size distribution is performed as follows. That is, a laser light scattering type particle size distribution meter (for example, MICR manufactured by LEEDS & NOTHRUP)
OTRAC II PARTICLE-SIZE AN
ALYZER) is used to measure the particle size distribution. This utilizes a light scattering phenomenon that occurs when laser light is applied to particles as a measurement principle. Since the intensity and the scattering angle of the scattered light greatly depend on the size of the particles, the particle size distribution of the powder can be obtained by measuring the intensity and the scattering angle of the scattered light with an optical detector and processing them by computer. .

【0027】上記10%累積頻度粒径(D10値)の測
定に際しては、湿式の試料を測定できるレーザ光散乱型
粒度分布計が好適に使用できる。具体的には、活物質を
適当な溶媒中に懸濁させてスラリーを作製し、これを超
音波で十分分散させた後測定することが好ましい。超音
波装置の形式は、超音波発振機より連結された金属製の
チップが直にスラリーに浸漬されている構造のものが好
ましい。この構造は、スラリーに直接超音波が伝達され
るために効率よく分散できること、分散の再現性に優れ
ている利点がある。
In measuring the 10% cumulative frequency particle size (D10 value), a laser light scattering type particle size distribution meter capable of measuring a wet sample can be suitably used. Specifically, it is preferable to prepare a slurry by suspending the active material in an appropriate solvent, disperse the slurry sufficiently with ultrasonic waves, and then measure. The ultrasonic device is preferably of a type in which a metal chip connected by an ultrasonic oscillator is directly immersed in slurry. This structure has the advantages that the ultrasonic waves are transmitted directly to the slurry so that they can be efficiently dispersed and the reproducibility of the dispersion is excellent.

【0028】超音波出力は100W以上であることが望
ましい。100W未満では時間をかけて超音波を照射し
ても力学的エネルギーが不足しており微細構造間の凝集
を破壊することができない。逆に200W以上のエネル
ギーを投入するとスラリー温度が急速に上昇し、分散状
態の再現性を得ることが困難である。
The ultrasonic output is desirably 100 W or more. If it is less than 100 W, the mechanical energy is insufficient even if the ultrasonic wave is applied for a long time, and the aggregation between the fine structures cannot be destroyed. Conversely, when energy of 200 W or more is input, the slurry temperature rises rapidly, and it is difficult to obtain reproducibility of the dispersed state.

【0029】超音波振動子の振動数は20kHz程度の
ものが用いられる。特に振動数を追尾することが可能な
制御系を備えていることが好ましい。
The ultrasonic oscillator having a frequency of about 20 kHz is used. It is particularly preferable to provide a control system capable of tracking the frequency.

【0030】スラリー濃度は、0.001−1質量%で
あることが望ましい。これ以上の濃度では粒子同士の会
合確率が高くなり破砕された微粒子が再凝集を起こし正
確な破砕の状況が把握できない。またこの範囲未満の濃
度では粒子による超音波エネルギーの吸収効率が低下す
る他、散乱を光検知する測定装置の制約でS/N比が低
下し、ノイズが増加する。
The slurry concentration is desirably 0.001-1% by mass. At a concentration higher than this, the probability of association between the particles increases, and the crushed fine particles re-aggregate, making it impossible to grasp the state of crushing accurately. If the concentration is below this range, the absorption efficiency of the ultrasonic energy by the particles is reduced, and the S / N ratio is reduced due to the restriction of the measuring device for optically detecting the scattering, and the noise is increased.

【0031】上記の超音波照射時間は5分以内であるこ
とが望ましい。これ以上の照射はスラリー温度が上昇
し、超音波の振幅を変化させるため再現性が乏しくな
る。
The above ultrasonic irradiation time is desirably within 5 minutes. Irradiation beyond this increases the slurry temperature and changes the amplitude of the ultrasonic waves, resulting in poor reproducibility.

【0032】上記のような均一な組織形態および粒径分
布を有するリチウムイオン二次電池用正極活物質を得る
ためには、活物質成分となるリチウム塩,ニッケル塩,
コバルト塩,アルミニウム塩などの金属塩を分散媒中に
分散せしめて金属塩スラリーを調製し、このスラリーを
噴霧乾燥したり、共沈反応により処理して成分元素の混
合状態を適正に制御することが重要である。そして得ら
れた生成物を焼成することにより、本発明の正極活物質
が得られる。
In order to obtain a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery having a uniform structure and particle size distribution as described above, lithium salt, nickel salt,
Disperse metal salts such as cobalt salts and aluminum salts in a dispersion medium to prepare metal salt slurries, and spray-dry the slurries or treat them by coprecipitation to properly control the mixing state of the component elements. is important. Then, by firing the obtained product, the positive electrode active material of the present invention is obtained.

【0033】上記リチウム塩としては炭酸リチウム,水
酸化リチウムが好適に用いられる。また、ニッケル塩と
しては水酸化ニッケル,酸化ニッケル,炭酸ニッケル,
シュウ酸ニッケルなどが用いられる。コバルト塩として
は、CoO,Co,Coの酸化物のほか水
酸化コバルトあるいはニッケルと複合化されたニッケル
コバルト複合水酸化物が好適に使用できる。また、アル
ミニウム塩としてはアルミナ,アルミナの水和物,水酸
化アルミナが用いられる。
As the lithium salt, lithium carbonate and lithium hydroxide are preferably used. Nickel salts include nickel hydroxide, nickel oxide, nickel carbonate,
Nickel oxalate or the like is used. As the cobalt salt, not only oxides of CoO, Co 2 O 3 , and Co 3 O 4 , but also cobalt hydroxide or a nickel-cobalt composite hydroxide compounded with nickel can be suitably used. Alumina, hydrates of alumina, and alumina hydroxide are used as the aluminum salt.

【0034】また、金属塩スラリーに用いられる分散媒
としては、水のほか各種アルコール,ケトン系溶媒など
の有機溶媒を用いることができる。この際、金属塩が分
散媒に対して不溶性または難溶性を有するような組合せ
にすることが望ましい。
As a dispersion medium used in the metal salt slurry, an organic solvent such as various alcohols and ketone solvents can be used in addition to water. At this time, it is desirable to make a combination such that the metal salt is insoluble or hardly soluble in the dispersion medium.

【0035】本発明に係る正極活物質を製造する際に構
成元素の混合状態を制御する具体的な方法として、以下
のような方法を適用することができる。すなわち、活物
質構成成分を含有した金属塩を分散媒中に分散せしめ、
スラリー中の金属塩の99%累積頻度粒径(D99)が
5μm以下である金属塩スラリーを調製する工程と、上
記金属塩スラリーを噴霧乾燥して凝集粒子を調製する工
程と、上記凝集粒子を焼成する方法が適用できる。
The following method can be applied as a specific method for controlling the mixed state of the constituent elements when producing the positive electrode active material according to the present invention. That is, the metal salt containing the active material component is dispersed in a dispersion medium,
A step of preparing a metal salt slurry in which the 99% cumulative frequency particle size (D99) of the metal salt in the slurry is 5 μm or less; a step of spray-drying the metal salt slurry to prepare aggregated particles; A firing method can be applied.

【0036】上記99%累積頻度粒径(D99)の測定
機器としては、湿式の試料についても使用できる前記の
レーザ光散乱型粒度分布計を使用することができる。上
記のように金属塩スラリーを構成する金属塩粒子の99
%累積頻度粒径(D99)を5μm以下と微粒子化する
ことにより、焼成時に成分元素の拡散が容易迅速に進行
し、均一な活物質組成体が得られる。上記D99値が5
μmを超えるように粗大な金属塩を含有すると、活物質
における成分元素の均一で微細な混合状態が得られな
い。
As the measuring instrument for the 99% cumulative frequency particle size (D99), the above-mentioned laser light scattering type particle size distribution meter which can be used for a wet type sample can be used. As described above, 99 of the metal salt particles constituting the metal salt slurry
By making the% cumulative frequency particle size (D99) into a fine particle of 5 μm or less, the diffusion of the component elements proceeds easily and quickly during firing, and a uniform active material composition can be obtained. The D99 value is 5
When a coarse metal salt is contained so as to exceed μm, a uniform and fine mixed state of the component elements in the active material cannot be obtained.

【0037】また、金属塩スラリーを構成する金属塩粒
子の粒度調節を効果的に行うためには、金属塩混合スラ
リーを100MPa以上の圧力で分散ノズル部に送り、
この分散ノズル部で起こる乱流による衝撃波や超音波振
動によって金属塩を粉砕することが好適である。上記金
属塩スラリーの分散ノズル部への送給圧力が100MP
a未満の場合には、金属塩の粉砕効果が不十分となり所
定のD99値が得にくくなる。粉砕された金属塩粒子表
面は反応活性が大幅に高まり、焼成時の合成反応が促進
されるため、上記粉砕操作は極めて有効である。
In order to effectively control the particle size of the metal salt particles constituting the metal salt slurry, the metal salt mixed slurry is sent to a dispersion nozzle at a pressure of 100 MPa or more.
It is preferable that the metal salt is pulverized by a shock wave or ultrasonic vibration caused by the turbulent flow generated in the dispersion nozzle portion. The supply pressure of the metal salt slurry to the dispersion nozzle is 100MP.
If it is less than a, the pulverizing effect of the metal salt is insufficient, and it becomes difficult to obtain a predetermined D99 value. The above pulverizing operation is extremely effective because the surface of the pulverized metal salt particles greatly increases the reaction activity and promotes the synthesis reaction during firing.

【0038】このようにして得られた金属塩スラリーを
噴霧乾燥することにより凝集粒子状の均一組成物を得る
ことができる。噴霧乾燥法としては、乾燥用気流中で回
転するディスク上に金属塩スラリーを滴下して分散させ
るディスク方式あるいはノズル方式のスプレードライを
採用することができる。この凝集粒子状の均一組成物を
焼成することにより所望のリチウムイオン二次電池用正
極活物質が得られる。
By spray-drying the thus obtained metal salt slurry, a uniform composition in the form of aggregated particles can be obtained. As the spray drying method, a disk type or nozzle type spray dry in which a metal salt slurry is dropped and dispersed on a disk rotating in a drying air flow can be employed. By firing the uniform composition in the form of aggregated particles, a desired positive electrode active material for a lithium ion secondary battery is obtained.

【0039】本発明に係る正極活物質の他の製造方法と
して、アルミニウム塩の懸濁液中での共沈反応によって
得られるニッケルコバルト複合水酸化物にリチウム塩を
添加して焼成する方法も採用することができる。すなわ
ち、アルミニウム塩の懸濁液中においてニッケル成分と
コバルト成分との共沈反応を進行せしめてニッケルコバ
ルト複合水酸化物を生成する工程と、得られたニッケル
コバルト複合水酸化物にリチウム塩を添加して焼成する
ことにより、10%累積頻度粒径が1μm以上である活
物質粒子を形成する工程とを備える製造方法によって製
造することもできる。
As another method for producing the positive electrode active material according to the present invention, a method in which a lithium salt is added to a nickel-cobalt composite hydroxide obtained by a coprecipitation reaction in a suspension of an aluminum salt, followed by firing is also employed. can do. That is, a step of promoting a coprecipitation reaction between a nickel component and a cobalt component in an aluminum salt suspension to produce a nickel cobalt composite hydroxide, and adding a lithium salt to the obtained nickel cobalt composite hydroxide. And baking to form active material particles having a 10% cumulative frequency particle diameter of 1 μm or more.

【0040】上記製造方法において、アルミニウム塩と
しては、アルミナ,各種のアルミナ水和物,水酸化アル
ミナを用いることができる。また、リチウム塩として
は、炭酸リチウム,水酸化リチウム等が用いられる。さ
らに共沈プロセスは公知のものを用いることが可能であ
り、例えば、ニッケルコバルトの水溶性塩の水溶液に苛
性ソーダ等のアルカリ成分を加え共沈反応を起こすこと
が可能である。得られた沈殿物を濾別・乾燥すること
で、所望組成を有する複合水酸化物を得る。この複合水
酸化物にリチウム塩を添加して焼成することにより、本
発明の正極活物質が調製される。
In the above production method, alumina, various types of alumina hydrate, and alumina hydroxide can be used as the aluminum salt. As the lithium salt, lithium carbonate, lithium hydroxide or the like is used. In addition, a known coprecipitation process can be used. For example, an alkali component such as caustic soda can be added to an aqueous solution of a water-soluble salt of nickel cobalt to cause a coprecipitation reaction. The resulting precipitate is separated by filtration and dried to obtain a composite hydroxide having a desired composition. By adding a lithium salt to the composite hydroxide and firing it, the positive electrode active material of the present invention is prepared.

【0041】なお、酸素分圧の高い雰囲気中で焼成を行
うことが好ましい。酸素分圧としては50−100%、
さらに好ましくは80−100%が好ましい。また焼成
温度は650−800℃、さらに好ましくは、700−
780℃が好ましい。また、焼成後の降温速度は1℃/
分以下であることが望ましい。
It is preferable to perform firing in an atmosphere having a high oxygen partial pressure. 50-100% as oxygen partial pressure,
More preferably, it is 80-100%. The firing temperature is 650-800 ° C., more preferably 700-800 ° C.
780 ° C. is preferred. The temperature drop rate after firing was 1 ° C /
It is desirable that it be less than minutes.

【0042】本発明に係るリチウムイオン二次電池は、
上記のように調製した正極活物質および導電助剤をバイ
ンダー等とともに混合・加圧成形して保持した正極と、
負極活物質を有する負極とを、セパレータおよび非水電
解液を介して電池缶内に対向するように配置して構成さ
れる。
The lithium ion secondary battery according to the present invention
A positive electrode, which is prepared by mixing and pressing the positive electrode active material and the conductive auxiliary prepared as described above together with a binder and the like,
A negative electrode having a negative electrode active material is disposed so as to face the inside of the battery can with a separator and a non-aqueous electrolyte interposed therebetween.

【0043】ここで上記導電助剤としては、例えばアセ
チレンブラック,カーボンブラック,黒鉛等が使用され
る。また、バインダーとしては、例えばポリテロラフル
オロエチレン(PTFE)、ポリふっ化ビニリデン(P
VDF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(E
PDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等を使
用することができる。
Here, acetylene black, carbon black, graphite or the like is used as the conductive assistant. As the binder, for example, polyterafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (P
VDF), ethylene-propylene-diene copolymer (E
PDM), styrene-butadiene rubber (SBR) and the like can be used.

【0044】また、上記正極は、例えば前記正極活物質
およびバインダーを適当な溶媒中に懸濁せしめ、この懸
濁物を集電体に塗布・乾燥した後にプレス圧着すること
により製作される。ここで上記集電体としては、例え
ば、アルミニウム箔,ステンレス鋼箔,ニッケル箔等を
用いることが好ましい。
The above-mentioned positive electrode is manufactured by, for example, suspending the above-mentioned positive electrode active material and binder in a suitable solvent, applying the suspension to a current collector, drying and then press-pressing. Here, as the current collector, for example, an aluminum foil, a stainless steel foil, a nickel foil, or the like is preferably used.

【0045】なお、上記正極用電極を作製するに際し
て、活物質と電解液との接触状態を制御する観点から、
電極シート中の活物質に適当量および適正サイズの空孔
を設けておくことが好ましい。すなわち空孔が全く存在
しない場合には、電解液と活物質との接触割合が小さく
なり高温特性は向上する反面、電池反応そのものが起こ
りにくくなり、電池のレート特性が低下する。逆に、空
孔率が過大になると、電解液と活物質との接触割合が大
きくなり、電池反応が起こり易くなり、電池の容量特
性、特にレート特性は向上する反面、高温特性は維持で
きない傾向がある。
In producing the positive electrode, from the viewpoint of controlling the contact state between the active material and the electrolyte,
It is preferable to provide holes of an appropriate amount and an appropriate size in the active material in the electrode sheet. That is, when there are no vacancies, the contact ratio between the electrolyte and the active material is reduced and the high-temperature characteristics are improved, but the battery reaction itself does not easily occur and the rate characteristics of the battery are reduced. Conversely, when the porosity becomes excessive, the contact ratio between the electrolyte and the active material increases, and the battery reaction easily occurs, and the capacity characteristics of the battery, particularly the rate characteristics, are improved, but the high-temperature characteristics cannot be maintained. There is.

【0046】上記空孔率は上記観点から5〜80%の範
囲に設定されるが、10〜60%の範囲がより好まし
い。さらには10〜50%の範囲が好ましい。上記空孔
率は、集電体表面に活物質材を塗布した後に加圧成形し
て電極を形成する際の成形圧力を調整することにより活
物質層の分散度合いを制御して調整できる。また上記空
孔率は、活物質材に添加するバインダー量を適正に調整
することによっても調整できる。すなわち、バインダー
量が増加すると空孔率は減少し電池反応自体が起りにく
くなる一方、バインダー量が減少すると空孔率が増加
し、電池の高温特性が維持できない傾向が確認されてい
る。なお、適正なバインダー量は、バインダーの種類や
正極活物質の粒径等によって異なり、一律に規定するこ
とは困難である。上記活物質の空孔率および空孔分布
は、例えば水銀注入式空孔分布測定装置(オートポア)
等によって測定することが可能である。
The porosity is set in the range of 5 to 80% from the above viewpoint, and more preferably in the range of 10 to 60%. Furthermore, the range of 10 to 50% is preferable. The porosity can be adjusted by controlling the degree of dispersion of the active material layer by adjusting the molding pressure at the time of forming an electrode by applying pressure after forming the active material on the current collector surface. The porosity can also be adjusted by appropriately adjusting the amount of the binder added to the active material. That is, it has been confirmed that when the binder amount increases, the porosity decreases and the battery reaction itself does not easily occur, whereas when the binder amount decreases, the porosity increases and the high temperature characteristics of the battery tend not to be maintained. The appropriate amount of the binder varies depending on the type of the binder, the particle size of the positive electrode active material, and the like, and it is difficult to uniformly define the amount. The porosity and vacancy distribution of the active material can be determined, for example, by using a mercury-injected vacancy distribution measuring device (autopore)
And the like.

【0047】一方、負極の活物質としては、例えばリチ
ウムイオンを吸蔵・放出する炭素物質やカルコゲン化合
物を含む物質や軽金属から成る活物質を使用することが
できる。特にリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素物質
またはカルコゲン化合物を含む負極を使用することによ
り、二次電池のサイクル寿命などの電池特性が向上する
ため、特に好ましい。
On the other hand, as the active material of the negative electrode, for example, a carbon material that absorbs and releases lithium ions, a material containing a chalcogen compound, or an active material made of a light metal can be used. It is particularly preferable to use a negative electrode containing a carbon substance or a chalcogen compound that inserts and extracts lithium ions, since battery characteristics such as cycle life of a secondary battery are improved.

【0048】ここで上記リチウムイオンを吸蔵・放出す
る炭素物質としては、例えばコークス,炭酸繊維,熱分
解気相炭素物質,黒鉛,樹脂焼成体,メソフェーズピッ
チ系炭素繊維(MCF)またはメソフェーズ球状カーボ
ンの焼成体等が使用される。特に、重質油を温度250
0℃以上で黒鉛化した液晶状のメソフェーズピッチ系炭
素繊維,メソフェーズ球状カーボンを用いることによ
り、電池の電極容量を高めることができる。
Examples of the carbon material that occludes and releases lithium ions include coke, carbon dioxide fiber, pyrolysis gas phase carbon material, graphite, resin fired body, mesophase pitch-based carbon fiber (MCF) and mesophase spherical carbon. A fired body or the like is used. In particular, heavy oil at a temperature of 250
By using mesophase pitch-based carbon fibers and mesophase spherical carbon in the form of liquid crystal which are graphitized at 0 ° C. or higher, the electrode capacity of the battery can be increased.

【0049】また前記炭素物質は、特に示差熱分析で7
00℃以上に、より好ましくは800℃以上に発熱ピー
クを有し、X線回折(XRD)による黒鉛構造の(10
1)回折ピーク(P101)と(100)回折ピーク
(P100)との強度比P10 /P100が0.7〜
2.2の範囲内にあることが望ましい。このような回折
ピークの強度比を有する炭素物質を含む負極は、リチウ
ムイオンの急速な吸蔵・放出が可能であるため、特に急
速充放電を指向する前記正極活物質を含む正極との組合
せが有効である。
In addition, the carbon material is particularly useful in differential thermal analysis.
It has an exothermic peak at 00 ° C. or higher, more preferably 800 ° C. or higher, and has a graphite structure (10%) by X-ray diffraction (XRD).
1) and diffraction peak (P 101) (100) intensity ratio P 10 1 / P 100 of a diffraction peak (P 100) is 0.7
It is desirably within the range of 2.2. Since a negative electrode containing a carbon material having such a diffraction peak intensity ratio can rapidly absorb and release lithium ions, a combination with a positive electrode containing the positive electrode active material that directs rapid charge and discharge is particularly effective. It is.

【0050】さらに前記リチウムイオンを吸蔵・放出す
るカルコゲン化合物としては、二硫化チタン(Ti
)、二硫化モリブデン(MoS)、セレン化ニオ
ブ(NbSe)等を使用することができる。このよう
なカルコゲン化合物を負極に用いると、二次電池の電圧
は低下するものの負極の容量が増加するため、二次電池
の容量が向上する。さらに負極内でのリチウムイオンの
拡散速度が大きくなるため、特に本発明で使用する正極
活物質との組合せが有効である。
Further, as the chalcogen compound capable of inserting and extracting lithium ions, titanium disulfide (Ti)
S 2 ), molybdenum disulfide (MoS 2 ), niobium selenide (NbSe 2 ), or the like can be used. When such a chalcogen compound is used for the negative electrode, the voltage of the secondary battery is reduced, but the capacity of the negative electrode is increased, so that the capacity of the secondary battery is improved. Further, since the diffusion rate of lithium ions in the negative electrode increases, the combination with the positive electrode active material used in the present invention is particularly effective.

【0051】また、負極に用いる軽金属としては、アル
ミニウム,アルミニウム合金,マグネシウム合金,リチ
ウム金属,リチウム合金などが例示できる。
Examples of the light metal used for the negative electrode include aluminum, aluminum alloy, magnesium alloy, lithium metal, lithium alloy and the like.

【0052】さらに、リチウムイオンを吸蔵・放出する
活物質を含む負極は、例えば前記負極活物質および結着
剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物を集電体に塗布
し、乾燥した後にプレス圧着することにより製作され
る。上記集電体としては、例えば銅箔,ステンレス箔,
ニッケル箔などから形成したものを用いる。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(PT
FE)、ポリふっ化ビニリデン(PVDF)、エチレン
−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン
−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロ
ース(CMC)等を使用することができる。
Further, for the negative electrode containing an active material that absorbs and releases lithium ions, for example, the negative electrode active material and the binder are suspended in an appropriate solvent, and this suspension is applied to a current collector and dried. It is manufactured by press bonding afterwards. Examples of the current collector include copper foil, stainless steel foil,
One formed from nickel foil or the like is used. As the binder, for example, polytetrafluoroethylene (PT
FE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), and the like can be used.

【0053】また上記セパレータは、例えば合成樹脂製
不織布、ポリエチレン多孔質フィルム、ポリプロピレン
多孔質フィルム等から形成される。
The separator is formed of, for example, a synthetic resin nonwoven fabric, a polyethylene porous film, a polypropylene porous film, or the like.

【0054】非水電解液としては、非水溶媒に電解質
(リチウム塩)を溶解させた溶液が使用される。
As the non-aqueous electrolyte, a solution in which an electrolyte (lithium salt) is dissolved in a non-aqueous solvent is used.

【0055】非水溶媒としては、例えばエチレンカーボ
ネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)等の
環状カーボネートやジメチルカーボネート(DMC)、
メチルエチルカーボネート(MEC)、ジエチルカーボ
ネート(DEC)等の鎖状カーボネートやジメトキシエ
タン(DME)、ジエトキシエタン(DEE)、エトキ
シメトキシエタン等の鎖状エーテルやテトラヒドロフラ
ン(THF)、2−メチルテトラヒドロフラン(2−M
eTHF)等の環状エーテルやクラウンエーテル、γ−
ブチロラクトン(γ−BL)等の脂肪酸エステルやアセ
トニトリル(AN)等の窒素化合物やスルホラン(S
L)やジメチルスルホキシド(DMSO)等の硫化物を
例示できる。
Examples of the non-aqueous solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), and the like.
Chain carbonates such as methyl ethyl carbonate (MEC) and diethyl carbonate (DEC), chain ethers such as dimethoxyethane (DME), diethoxyethane (DEE) and ethoxymethoxyethane, tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran ( 2-M
eTHF) and other cyclic ethers and crown ethers, γ-
Fatty acid esters such as butyrolactone (γ-BL), nitrogen compounds such as acetonitrile (AN), and sulfolane (S
L) and sulfides such as dimethylsulfoxide (DMSO).

【0056】上記非水溶媒は単独で使用しても、2種以
上混合した混合溶媒として使用してもよい。特に、E
C、PC、γ−BLから選ばれる少なくとも1種からな
る物や、EC、PC、γ−BLから選ばれる少なくとも
1種とDMC、MEC、DEC、DME、DEE、TH
F,2−MeTHF、ANから選ばれる少なくとも1種
とからなる混合溶媒を用いることが望ましい。
The above-mentioned non-aqueous solvents may be used alone or as a mixture of two or more. In particular, E
DMC, MEC, DEC, DME, DEE, TH with at least one selected from C, PC, and γ-BL, and at least one selected from EC, PC, and γ-BL
It is desirable to use a mixed solvent comprising at least one selected from F, 2-MeTHF and AN.

【0057】また、負極に前記リチウムイオンを吸蔵・
放出する炭素物質を含む負極活物質を用いる場合に、負
極を備える二次電池のサイクル寿命を向上させる観点か
ら、ECとPCとγ−BL、ECとPCとMEC、EC
とPCとDEC、ECとPCとDEE、ECとAN、E
CとMEC、PCとDMC、PCとDEC、またはEC
とDECとからなる混合溶媒を用いることが特に好まし
い。
In addition, the above-mentioned lithium ions are stored in the negative electrode.
When a negative electrode active material containing a carbon material to be released is used, from the viewpoint of improving the cycle life of a secondary battery including the negative electrode, EC and PC and γ-BL, EC and PC and MEC, EC
And PC and DEC, EC and PC and DEE, EC and AN, E
C and MEC, PC and DMC, PC and DEC, or EC
It is particularly preferable to use a mixed solvent consisting of and DEC.

【0058】電解液としては、例えば過塩素酸リチウム
(LiClO)、六ふっ化リン酸リチウム(LiPF
)、ほうふっ化リチウム(LiBF)、六ふっ化砒
素リチウム(LiAsF)、トリフルオロメタスルフ
ォン酸リチウム(LiCFSO)、ビストリフルオ
ロメチルスルフォニルイミドリチウム[LiN(CF
SO]等のリチウム塩が例示できる。特に、Li
PF、LiBF、LiN(CFSOを用い
ると導電性や安全性が向上するため望ましい。
As the electrolytic solution, for example, lithium perchlorate
(LiClO4), Lithium hexafluoride (LiPF)
6), Lithium borofluoride (LiBF4), Hexafluoride
Lithium (LiAsF)6), Trifluorometasulf
Lithium sulphonate (LiCF3SO3), Bistrifluo
Limethylsulfonylimide lithium [LiN (CF 3
SO2)2] And the like. In particular, Li
PF6, LiBF4, LiN (CF3SO2)2Using
This is desirable because conductivity and safety are improved.

【0059】これらの電解液の非水溶媒に対する溶解量
は0.1〜3.0モル/lの範囲に設定することが望ま
しい。電解液濃度が3.0モル/lを超える高リチウム
塩濃度では、正極活物質と電解液との反応が高温度域で
活発となり、電池の安全性が低下するために好ましくな
い。
It is desirable that the amount of these electrolytes dissolved in the non-aqueous solvent be set in the range of 0.1 to 3.0 mol / l. If the concentration of the electrolyte exceeds 3.0 mol / l, the reaction between the positive electrode active material and the electrolyte becomes active in a high temperature range, which is not preferable because the safety of the battery is reduced.

【0060】上記構成に係る正極活物質,その製造方法
およびその活物質を用いたリチウムイオン二次電池によ
れば、活物質における各構成成分の混合状態が改善さ
れ、かつ活物質の粒径が所定範囲に規定されているた
め、電池の正極材料として使用された場合に、高い安全
性と優れた容量特性とを兼ね備えた二次電池を実現する
ことが可能になる。
According to the positive electrode active material, the method for producing the same, and the lithium ion secondary battery using the active material according to the above constitution, the mixed state of each component in the active material is improved, and the particle size of the active material is reduced. Since it is defined in the predetermined range, when used as a positive electrode material of a battery, it becomes possible to realize a secondary battery having both high safety and excellent capacity characteristics.

【0061】[0061]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について以
下に示す実施例を参照して、より具体的に説明する。な
お、本発明は下記の実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨および請求の範囲に記載された要素によっ
て規定される範囲を逸脱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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The present invention is not limited to the following examples,
The present invention can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope defined by the gist of the present invention and the elements described in the claims.

【0062】下記に示すような手順に従って、図1に示
すような各実施例および比較例に係る正極評価用リチウ
ムイオン二次電池を作成し、その特性を比較評価した。
In accordance with the following procedures, lithium ion secondary batteries for positive electrode evaluation according to each of Examples and Comparative Examples as shown in FIG. 1 were prepared, and their characteristics were compared and evaluated.

【0063】[正極活物質の調製]実施例1 正極活物質組成が表1左欄に示す組成となるように、
0.98モルの(Ni .9Co0.1)(OH)
0.02モルのベーマイト[AlO(OH)]と、0.
05モルのLiCOとを純水中に分散せしめ、固形
分濃度が15質量%の金属塩スラリーを調製した。この
金属塩スラリーを100MPaに加圧した状態で湿式粉
砕機(ナノメーカー:ナノマイザー株式会社製)に供給
して金属塩を粉砕し、その粒度を調整した。
[Preparation of Positive Electrode Active Material] Example 1 The composition of the positive electrode active material was adjusted to the composition shown in the left column of Table 1.
0.98 moles of (Ni 0 .9 Co 0.1) ( OH) 2 and 0.02 moles of boehmite [AlO (OH)], 0 .
05 mol of Li 2 CO 3 was dispersed in pure water to prepare a metal salt slurry having a solid concentration of 15% by mass. The metal salt slurry was supplied to a wet pulverizer (nano maker: manufactured by Nanomizer Co., Ltd.) while being pressurized to 100 MPa to pulverize the metal salt and adjust the particle size.

【0064】ここで上記湿式粉砕機は、対向する一対の
噴射ノズルを備え、この噴射ノズルより所定圧力で金属
塩スラリーを超高速で噴射させ、対向して噴射された金
属塩スラリーの衝突による衝撃力によって金属塩を粉砕
する装置である。そして、この湿式粉砕機による粉砕処
理を1回実施した後の金属塩の50%累積頻度粒径(D
50値)および99%累積頻度粒径(D99値)を、L
EEDS&NORTHRUPのマイクロトラックIIに
て測定したところ、D50値は1.0μmであり、D9
9値は5.0μmであった。
The wet mill has a pair of opposing injection nozzles, injects the metal salt slurry at a predetermined pressure from the injection nozzles at a very high speed, and the impact caused by the collision of the opposing injected metal salt slurries. This is a device that crushes metal salts by force. Then, the 50% cumulative frequency particle diameter (D
50 value) and 99% cumulative frequency particle size (D99 value)
The D50 value was 1.0 μm as measured by EEDS & NORTHRUP Microtrack II.
Nine values were 5.0 μm.

【0065】この粉砕処理した金属塩スラリーをスプレ
ードライ装置により噴霧乾燥して凝集粒子を調製し、得
られた凝集粒子を、さらに温度750℃で10時間焼成
した後に、毎分1℃の降温速度で冷却することにより、
実施例1に係るリチウムイオン二次電池用正極活物質を
調製した。
The crushed metal salt slurry is spray-dried by a spray-drying apparatus to prepare aggregated particles, and the obtained aggregated particles are further calcined at a temperature of 750 ° C. for 10 hours, and then cooled at a rate of 1 ° C. per minute. By cooling with
A positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to Example 1 was prepared.

【0066】実施例2 表1に示す活物質組成となるように各金属塩を配合する
一方、湿式粉砕機による粉砕処理を5回実施した点以外
は、実施例1と同一条件で処理することにより、実施例
2に係る正極活物質を調製した。
Example 2 The same treatment as in Example 1 was carried out except that each metal salt was blended so as to have the active material composition shown in Table 1, while pulverization was performed five times by a wet pulverizer. Thus, the positive electrode active material according to Example 2 was prepared.

【0067】実施例3 表1に示す活物質組成となるように各金属塩を配合する
一方、湿式粉砕機による粉砕処理を10回実施した点以
外は、実施例1と同一条件で処理することにより、実施
例3に係る正極活物質を調製した。
Example 3 The same treatment as in Example 1 was carried out except that each metal salt was blended so as to have the active material composition shown in Table 1, while pulverization was performed 10 times with a wet pulverizer. Thus, the positive electrode active material according to Example 3 was prepared.

【0068】実施例4 0.02モルのベーマイト[AlO(OH)]を1リッ
トルの純水中に分散・撹拌した後に、さらに、0.88
モルの硝酸ニッケルと0.1モルの硝酸コバルトを添加
し十分に撹拌して金属塩スラリーを調製した。この金属
塩スラリーに0.1M濃度の苛性ソーダ溶液をpH値が
9になるまで緩速度で添加し、共沈反応を進行させてN
i−Co複合水酸化物の沈殿を生成させた。次に、沈殿
生成物を濾別し、洗浄乾燥した。得られた乾燥粉体は、
Ni:Co:Alの金属成分比(モル比)が0.88:
0.10:0.02である複合酸化物であった。この複
合酸化物に水酸化リチウムを添加し、さらに温度700
℃で10時間焼成した後に、毎分1℃の降温速度で冷却
することにより、実施例4に係るリチウムイオン二次電
池用正極活物質を調製した。
Example 4 After dispersing and stirring 0.02 mol of boehmite [AlO (OH)] in 1 liter of pure water, 0.88 mol of boehmite [AlO (OH)] was further added.
A mole of nickel nitrate and 0.1 mole of cobalt nitrate were added and sufficiently stirred to prepare a metal salt slurry. A 0.1 M caustic soda solution was added to this metal salt slurry at a slow rate until the pH value reached 9, and the coprecipitation reaction was allowed to proceed to give N
A precipitate of the i-Co composite hydroxide was produced. Next, the precipitated product was separated by filtration, washed and dried. The resulting dry powder is
The metal component ratio (molar ratio) of Ni: Co: Al is 0.88:
The composite oxide was 0.10: 0.02. Lithium hydroxide was added to the composite oxide, and the temperature was increased to 700
After sintering at 10 ° C. for 10 hours, the mixture was cooled at a cooling rate of 1 ° C. per minute to prepare a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to Example 4.

【0069】比較例1 実施例3で調製した正極活物質を、さらに遊星ボールミ
ルを用いて粉砕し、比較例1に係る正極活物質とした。
この比較例1に係る活物質のD10値は0.9μmであ
った。
Comparative Example 1 The positive electrode active material prepared in Example 3 was further pulverized using a planetary ball mill to obtain a positive electrode active material according to Comparative Example 1.
The D10 value of the active material according to Comparative Example 1 was 0.9 μm.

【0070】比較例2 正極活物質の金属組成比が表1に示すようにLi:N
i:Co:Al=1.0:0.90:0.09:0.0
1となるように金属塩を配合した点以外は、実施例4と
同一条件で処理することにより、比較例2に係る正極活
物質を調製した。
Comparative Example 2 As shown in Table 1, the metal composition ratio of the positive electrode active material was Li: N
i: Co: Al = 1.0: 0.90: 0.09: 0.0
A positive electrode active material according to Comparative Example 2 was prepared by treating under the same conditions as in Example 4 except that the metal salt was blended so as to be 1.

【0071】比較例3 正極活物質の金属組成比が表1に示すようにLi:N
i:Co:Al=1.0:0.48:0.41:0.1
1となるように金属塩を配合し、温度720℃で10時
間焼成した後に、毎分1℃の降温速度で冷却することに
より、比較例3に係る正極活物質を調製した。
Comparative Example 3 As shown in Table 1, the metal composition ratio of the positive electrode active material was Li: N
i: Co: Al = 1.0: 0.48: 0.41: 0.1
A positive electrode active material according to Comparative Example 3 was prepared by blending a metal salt so as to be 1, firing at a temperature of 720 ° C. for 10 hours, and cooling at a rate of 1 ° C./min.

【0072】比較例4 実施例1において湿式粉砕機による粉砕処理を実施しな
い点以外は、実施例1と同一条件で処理することによ
り、比較例4に係る正極活物質を調製した。
[0072] except that it does not implement the pulverized by a wet pulverizer in Comparative Example 4 Example 1 by treatment under the same conditions as in Example 1 to prepare a positive electrode active material according to Comparative Example 4.

【0073】比較例5 密閉反応容器に4.0mol/l濃度の水酸化ナトリウ
ム溶液420mlを入れ窒素ガスを充満させる。Ni:
Co:Alのモル比が8:1:1となるように2.0m
ol/l濃度の硝酸ニッケル、硝酸コバルトおよび硝酸
アルミニウムの水溶液を混合し、この混合水溶液400
mlを窒素ガス流しながら室温下30分かけて滴下す
る。得られた反応液を窒素雰囲気下で濾過、水洗後、水
に懸濁させることによりNi0.8Co0.1Al
0.1の塩基性塩スラリーを得た。このスラリー中の
(Ni+Co+Al)に対し原子比がLi/(Ni+C
o+Al)=1.05に相当する量の3mol/l水酸
化リチウム水溶液を前記スラリーに添加させた後、窒素
を充満させたクローズドシステム噴霧乾燥機により噴霧
乾燥を行った。得られた噴霧乾燥品をアルミナ製ボード
に入れ管状炉(山田電気製TF−630型)にて窒素流
通下350℃で1時間予備焼成後、酸素流通下725℃
で15時間焼成し比較例5に係る正極活物質を調製し
た。得られた焼成物の化学組成は、Li1.03Ni
0.799Co0.103Al0.097であった
が、一部にLi−Al−O相が混入していた。
Comparative Example 5 A sealed reaction vessel was charged with 420 ml of a 4.0 mol / l sodium hydroxide solution and filled with nitrogen gas. Ni:
2.0 m so that the molar ratio of Co: Al becomes 8: 1: 1
ol / l of an aqueous solution of nickel nitrate, cobalt nitrate and aluminum nitrate were mixed.
The mixture was added dropwise at room temperature over 30 minutes while flowing nitrogen gas. The obtained reaction solution was filtered under a nitrogen atmosphere, washed with water, and then suspended in water to form Ni 0.8 Co 0.1 Al.
A basic salt slurry of 0.1 was obtained. The atomic ratio of the slurry to (Ni + Co + Al) is Li / (Ni + C).
After adding a 3 mol / l aqueous lithium hydroxide solution in an amount corresponding to (o + Al) = 1.05 to the slurry, spray drying was performed by a closed system spray dryer filled with nitrogen. The obtained spray-dried product is put on an alumina board, pre-baked in a tubular furnace (TF-630 type manufactured by Yamada Electric Co., Ltd.) at 350 ° C. for 1 hour under nitrogen flow, and then at 725 ° C. under oxygen flow.
For 15 hours to prepare a positive electrode active material according to Comparative Example 5. The chemical composition of the obtained fired product is Li 1.03 Ni
Although it was 0.799 Co 0.103 Al 0.097 O 2 , the Li-Al-O phase was partially mixed.

【0074】比較例6 LiNi0.85Al0.05Co0.10なる組
成を有する活物質が得られるように、水酸化リチウム、
水酸化ニッケル、水酸化アルミニウムおよび水酸化コバ
ルトを所定のモル比で混合し、大気中650℃で20時
間焼成後、酸素中750℃で20時間焼成して比較例6
に係る正極活物質を調製した。このようにして得られた
正極活物質の結晶が単一相であることをX線回折図形よ
り確認した。
Comparative Example 6 Lithium hydroxide, LiNi 0.85 Al 0.05 Co 0.10 O 2 was obtained so that an active material having a composition of
Nickel hydroxide, aluminum hydroxide, and cobalt hydroxide were mixed at a predetermined molar ratio, fired in air at 650 ° C. for 20 hours, and fired in oxygen at 750 ° C. for 20 hours.
Was prepared. It was confirmed from the X-ray diffraction pattern that the crystals of the positive electrode active material thus obtained were in a single phase.

【0075】比較例7 コバルト塩とアルミニウム塩を含むニッケル塩水溶液と
して硝酸ニッケルと硝酸コバルト、硝酸アルミニウムの
混合した水溶液を、錯化剤としてアンモニウムイオン供
給体である硫酸アンモニウム水溶液を、アルカリ金属水
酸化物として水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ用い、
次のように正極活物質を調製した。
Comparative Example 7 An aqueous solution of a mixture of nickel nitrate, cobalt nitrate and aluminum nitrate as a nickel salt aqueous solution containing a cobalt salt and an aluminum salt was used. Each using an aqueous sodium hydroxide solution,
A positive electrode active material was prepared as follows.

【0076】すなわち、反応槽内に、塩濃度が100m
S/cmに調整され、かつ0.6mol/lの硫酸コバ
ルト、0.3mol/lの硫酸アルミニウムを含む2.
0mol/lの硫酸ニッケル水溶液を300ml/mi
n、また、6mol/lの硫酸アンモニウム水溶液を1
50ml/min、同時に連続投入した。一方、10m
ol/lの水酸化ナトリウム水溶液を、反応槽内のpH
が自動的に12.5に維持されるように投入した。反応
槽内の温度は45℃に維持し、撹拌機により常に撹拌し
た。生成した水酸化ニッケルは、オーバーフロー管から
オーバーフローさせて取り出し、水洗、脱水、乾燥処理
を実施することにより、3元素(Al−Co−Ni)共
沈水酸化物を得た。
That is, when the salt concentration is 100 m
1. adjusted to S / cm and containing 0.6 mol / l cobalt sulphate, 0.3 mol / l aluminum sulphate
300 mol / mi of 0 mol / l nickel sulfate aqueous solution
n and an aqueous solution of 6 mol / l ammonium sulfate
50 ml / min was simultaneously and continuously charged. On the other hand, 10m
ol / l aqueous sodium hydroxide solution at pH in the reactor
Was automatically maintained at 12.5. The temperature in the reaction vessel was maintained at 45 ° C., and was constantly stirred by a stirrer. The generated nickel hydroxide was taken out of the overflow tube by overflowing, and was washed with water, dehydrated, and dried to obtain a three-element (Al-Co-Ni) coprecipitated hydroxide.

【0077】次に、水酸化リチウム・1水和物と上記の
Al−Co−Ni共沈水酸化ニッケルとを(Li:(N
i+Co+Al))=1.03:1.00のモル比で混
合し、酸素中、650℃で4時間加熱した後、酸素中、
750℃で10時間反応させてLi(Ni0.70Co
0.20Al0.10)O(アルミニウム−コバルト
−ニッケル)酸リチウムから成る比較例7に係る正極活
物質を合成した。得られた正極活物質にはLiSO
ピークが観察され、単相状態は得られなかった。
Next, lithium hydroxide monohydrate and the above-mentioned Al—Co—Ni coprecipitated nickel hydroxide were mixed with (Li: (N
i + Co + Al)) = 1.03: 1.00 at a molar ratio, and heated in oxygen at 650 ° C. for 4 hours.
Li (Ni 0.70 Co
A positive electrode active material according to Comparative Example 7 including lithium 0.20 Al 0.10 ) O 2 (aluminum-cobalt-nickel) was synthesized. Li 2 SO 4 was used as the obtained positive electrode active material.
A peak was observed, and no single-phase state was obtained.

【0078】比較例8 水酸化リチウム、水酸化ニッケル、水酸化コバルト、水
酸化アルミニウムをモル比で105:80:15:5と
なるようにそれぞれ計量した後、ボールミルで粉砕混合
し、得られた混合粉末を1トン/cmの圧力下で加圧
成形し、得られた成形体を焼成用原料とした。
Comparative Example 8 Lithium hydroxide, nickel hydroxide, cobalt hydroxide, and aluminum hydroxide were each weighed at a molar ratio of 105: 80: 15: 5, and then pulverized and mixed with a ball mill to obtain a mixture. The mixed powder was subjected to pressure molding under a pressure of 1 ton / cm 2 , and the obtained molded body was used as a raw material for firing.

【0079】この原料を700℃で10時間、空気気流
中で焼成(1次焼成)した。得られた焼成物と純水とを
40:60の重量比で混合した後、湿式ビーズミルで2
時間解粒分散して平均粒子径が0.4ミクロンのスラリ
ーとし、噴霧乾燥機により球状に乾燥造粒した。この造
粒粉を、850℃で2時間、酸素気流中で焼成(2次焼
成)し、臼式粉砕機で解粒した後、スクリーン式分級機
で整粒することにより、比較例8に係る正極活物質を調
製した。
This raw material was fired (primary firing) at 700 ° C. for 10 hours in an air stream. The obtained calcined product and pure water were mixed at a weight ratio of 40:60, and then mixed with a wet bead mill.
The slurry was pulverized and dispersed for a time to obtain a slurry having an average particle diameter of 0.4 micron, and was dried and granulated in a spherical shape by a spray dryer. This granulated powder is fired (secondary firing) at 850 ° C. for 2 hours in an oxygen stream, pulverized by a mortar-type pulverizer, and then sized by a screen-type classifier to obtain Comparative Example 8. A positive electrode active material was prepared.

【0080】上記のように調製した各実施例および比較
例に係る正極活物質について、粉末X線回折装置(Ri
nt2000,リガク株式会社製)を用い、(110)
面と(018)面とのブラッグ角の差Δを測定した。ま
た、各正極活物質のNMP0.05%スラリーを作製
し、出力100Wで振動子振動数20Hzの超音波を1
分照射した後に前記マイクロトラックを使用して活物質
の10%累積頻度粒径を測定した。各測定結果を表1に
示す。
The positive electrode active materials according to Examples and Comparative Examples prepared as described above were subjected to a powder X-ray diffractometer (Ri
nt2000, manufactured by Rigaku Corporation) using (110)
The difference Δ in the Bragg angle between the plane and the (018) plane was measured. In addition, an NMP 0.05% slurry of each positive electrode active material was prepared, and an ultrasonic wave having an output of 100 W and an oscillator frequency of 20 Hz was applied to one slurry.
After irradiation for 10 minutes, the 10% cumulative frequency particle size of the active material was measured using the Microtrack. Table 1 shows the measurement results.

【0081】[正極電極の作製]上記の各正極活物質粉
末と導電助剤であるアセチレンブラックとバインダーと
してのテフロン(登録商標)粉末とを重量比80:1
7:3の割合で混合してそれぞれ正極合剤とした。次に
各正極合剤を集電体(ステンレス製鋼)に貼り付けるこ
とにより、10mm角×0.5mmの正極をそれぞれ調
製した。以降の電池作成作業は、アルゴンガスを充填し
たグローブボックス内で実施した。
[Preparation of Positive Electrode] The above positive electrode active material powder, acetylene black as a conductive additive, and Teflon (registered trademark) powder as a binder were mixed at a weight ratio of 80: 1.
Each was mixed at a ratio of 7: 3 to form a positive electrode mixture. Next, each positive electrode mixture was attached to a current collector (stainless steel) to prepare a positive electrode having a size of 10 mm × 0.5 mm. The subsequent battery preparation work was performed in a glove box filled with argon gas.

【0082】[負極の作製]リチウムメタル箔をステン
レス鋼製の集電帯に一体に貼り付けることにより、それ
ぞれ負極を作成した。
[Preparation of Negative Electrode] A negative electrode was prepared by integrally attaching a lithium metal foil to a stainless steel current collector.

【0083】[参照電極の作製]リチウムメタル箔をス
テンレス鋼製の集電体に一体に貼り付けることにより、
10mm角の参照電極を作成した。
[Preparation of Reference Electrode] A lithium metal foil was integrally attached to a stainless steel current collector,
A 10 mm square reference electrode was prepared.

【0084】[非水電解液の調製]プロピレンカーボネ
ートおよびジメトキシエタンからなる混合溶媒に、電解
質としてのLiClOを、その濃度が1mol/lに
なるように所定量溶解して各電池用の非水電解液の調製
を行った。
[Preparation of Nonaqueous Electrolyte] A predetermined amount of LiClO 4 as an electrolyte was dissolved in a mixed solvent composed of propylene carbonate and dimethoxyethane so as to have a concentration of 1 mol / l. An electrolytic solution was prepared.

【0085】[正極評価用電池の調製]上記のようにそ
れぞれ調製した正極,負極,参照電極および十分に乾燥
させた非水電解液などの電池部材をアルゴン雰囲気中に
置き、これらの電池部材を用いて図1に示すようなビー
カー型ガラスセルを備えた各実施例および比較例に係る
リチウムイオン二次電池の評価用電池をそれぞれ組み立
てた。
[Preparation of Battery for Positive Electrode Evaluation] Battery members such as the positive electrode, the negative electrode, the reference electrode, and the sufficiently dried nonaqueous electrolyte solution prepared as described above were placed in an argon atmosphere, and these battery members were removed. The batteries for evaluation of the lithium ion secondary batteries according to Examples and Comparative Examples each having a beaker-type glass cell as shown in FIG. 1 were respectively assembled.

【0086】各評価用電池1は、図1に示すように、ガ
ラスセル2を電池容器として備え、このガラスセル2内
には、20mlの非水電解液3が収容されている。正極
4と袋状のセパレータ5内に収納された負極6とは、そ
の間にセパレータ5を介在させた状態で積層され、この
積層体はガラスセル2内の前記非水電解液3中に浸漬さ
れている。2枚の押え板7は、その間に前記積層体を挟
持して固定している。袋状のセパレータ5に収納された
参照電極8は、前記ガラスセル2内の非水電解液3中に
浸漬されている。
As shown in FIG. 1, each of the batteries for evaluation 1 includes a glass cell 2 as a battery container, and contains 20 ml of the non-aqueous electrolyte 3 in the glass cell 2. The positive electrode 4 and the negative electrode 6 housed in the bag-shaped separator 5 are laminated with the separator 5 interposed therebetween, and this laminated body is immersed in the non-aqueous electrolyte 3 in the glass cell 2. ing. The two holding plates 7 sandwich and fix the laminate between them. The reference electrode 8 housed in the bag-shaped separator 5 is immersed in the non-aqueous electrolyte 3 in the glass cell 2.

【0087】また、3本の電極配線9の各一端は、前記
ガラスセル2の上面部を貫通して外部にそれぞれ導出さ
れる一方、各他端は前記、正極4,負極6および参照電
極8にそれぞれ接続されている。このようなガラスセル
2に対しては、充放電試験中に大気が内部に侵入しない
ように密封処理が施されている。
One end of each of the three electrode wires 9 penetrates through the upper surface of the glass cell 2 and is led out, while the other end is connected to the positive electrode 4, the negative electrode 6 and the reference electrode 8. Connected to each other. Such a glass cell 2 is subjected to a sealing treatment so that the air does not enter inside during the charge / discharge test.

【0088】[電池評価] (初期容量)上記のように調製した各実施例および比較
例に係るリチウムイオン二次電池の評価用電池につい
て、1mAの電流値で、参照電極と正極との間の電位差
が4.2Vに達するまで充電を行い、引き続き4時間定
電圧充電を行った後30分間電流を停止した。次に1m
Aの電流値で正極参照極間の電位差が3Vになるまで放
電を行い、この間の放電電気量を調べた。
[Evaluation of Battery] (Initial Capacity) With respect to the batteries for evaluation of the lithium ion secondary batteries according to Examples and Comparative Examples prepared as described above, the current between the reference electrode and the positive electrode was measured at a current value of 1 mA. The battery was charged until the potential difference reached 4.2 V, and the battery was charged at a constant voltage for 4 hours, and then the current was stopped for 30 minutes. Then 1m
The discharge was performed at the current value of A until the potential difference between the positive electrode reference electrode became 3 V, and the amount of discharge electricity during this time was examined.

【0089】(安全性試験)引き続き1mAの電流値で
正極と参照極間との電位差が4.2Vに達するまで充電
を行い、引き続き4時間定電圧充電を行った。これをグ
ローブボックス内で分解し、正極を回収した。Al製セ
ルに約20mgの正極を入れ上ブタをかしめた後、大気
中に出し、昇温速度を毎分5℃としてDSC測定を実施
し、発熱ピーク温度を測定した。各測定結果を下記表1
に示す。
(Safety test) Subsequently, charging was performed at a current value of 1 mA until the potential difference between the positive electrode and the reference electrode reached 4.2 V, and then constant voltage charging was performed for 4 hours. This was disassembled in a glove box, and the positive electrode was recovered. About 20 mg of the positive electrode was placed in an Al cell, and the upper pig was swaged. The swine was then taken out into the atmosphere, and the DSC was measured at a heating rate of 5 ° C. per minute to measure the exothermic peak temperature. Table 1 below shows the measurement results.
Shown in

【0090】[0090]

【表1】 [Table 1]

【0091】上記表1に示す結果から明らかなように、
正極活物質の組成,10%累積頻度粒径(D10値)お
よびブラッグ角の差Δを適正な範囲に規定した正極活物
質を用いた各実施例に係る電池においては、初期容量が
160mAh/g以上と高く、また発熱ピーク温度が2
20〜280℃と高く、優れた容量特性と安全性とを兼
ね備えていることが判明した。
As is clear from the results shown in Table 1 above,
In each of the batteries using the positive electrode active material in which the composition of the positive electrode active material, the 10% cumulative frequency particle size (D10 value), and the difference Δ of the Bragg angle were set in appropriate ranges, the initial capacity was 160 mAh / g. High and the exothermic peak temperature is 2
It was found to be as high as 20 to 280 ° C. and to have both excellent capacity characteristics and safety.

【0092】一方、活物質粒子のD10値が過小で微細
な活物質粒子を含有する比較例1においては容量が低下
するとともに発熱ピーク温度が低く、電池としての安全
性が低下することが再確認できた。また活物質の組成が
本発明で規定する範囲外となる比較例2の電池では、容
量はある程度確保されるが、発熱ピーク温度が低く安全
性が劣る。一方、比較例3では発熱ピーク温度は370
℃と優れており安全性は高いが、容量が低下する難点が
ある。また比較例4では発熱ピーク温度が低く、安全性
が十分ではないことが再確認できる。
On the other hand, it was reconfirmed that in Comparative Example 1 in which the D10 value of the active material particles was too small and contained fine active material particles, the capacity was reduced, the peak heat generation temperature was low, and the safety as a battery was lowered. did it. In the battery of Comparative Example 2 in which the composition of the active material is out of the range specified in the present invention, the capacity is secured to some extent, but the peak heat generation temperature is low and the safety is poor. On the other hand, in Comparative Example 3, the exothermic peak temperature was 370.
° C and high safety, but there is a drawback that the capacity is reduced. In Comparative Example 4, the exothermic peak temperature was low, and it can be reconfirmed that the safety was not sufficient.

【0093】さらに、前記のように調製した各正極活物
質を使用して図2に示す構造を有する各実施例および比
較例に係るリチウムイオン二次電池10をそれぞれ作製
した。なお、二次電池を構成する負極用活物質として
は、黒鉛化MCF(メソフェースピッチ系炭素繊維)を
用いた。また、正極および負極用バインダーとしては、
PVDFを用いた。さらに正極集電体としてはアルミニ
ウム箔を用いる一方、負極集電体としては銅箔を用い
た。
Further, using each of the positive electrode active materials prepared as described above, lithium ion secondary batteries 10 having the structure shown in FIG. 2 according to each of Examples and Comparative Examples were manufactured. Note that, as the negative electrode active material constituting the secondary battery, graphitized MCF (mesoface pitch-based carbon fiber) was used. In addition, as a binder for the positive electrode and the negative electrode,
PVDF was used. Further, an aluminum foil was used as a positive electrode current collector, and a copper foil was used as a negative electrode current collector.

【0094】すなわち、各リチウムイオン二次電池10
において、ステンレスからなる有底円筒状の電池容器1
4は底部に絶縁体18が配置されている。電極群15
は、前記電池容器14に収納されている。前記電極群1
5は、正極12、セパレータ13および負極11をこの
順序で積層した帯状物を前記負極11が外側に位置する
ように渦巻き状に巻回した構造に形成されている。前記
セパレータ13は例えば不織布、ポリプロピレン多孔質
フィルムから形成される。前記電池容器14内には、電
解液が収容されている。中央部が開口された絶縁封口板
19は、前記電池容器14の上部開口部に配置され、か
つ上部開口部付近を内部にかしめ加工することにより前
記絶縁封口板19は電池容器14に液密に固定されてい
る。正極端子20は、前記絶縁封口板19の中央に嵌め
合されている。正極リード17の一端は、前記正極12
に、他端は前記正極端子20にそれぞれ接続されてい
る。前記負極11は、図示しない負極リードを介して負
極端子である電池容器14に接続されている。
That is, each lithium ion secondary battery 10
, A cylindrical battery container 1 having a bottom made of stainless steel
4 has an insulator 18 at the bottom. Electrode group 15
Are stored in the battery container 14. The electrode group 1
Reference numeral 5 is formed in a structure in which a strip formed by laminating a positive electrode 12, a separator 13, and a negative electrode 11 in this order is spirally wound so that the negative electrode 11 is located outside. The separator 13 is formed of, for example, a nonwoven fabric or a porous polypropylene film. An electrolyte is contained in the battery container 14. The insulating sealing plate 19 having a central portion opened is disposed in the upper opening of the battery container 14, and the vicinity of the upper opening is caulked to make the insulating sealing plate 19 liquid-tight to the battery container 14. Fixed. The positive electrode terminal 20 is fitted in the center of the insulating sealing plate 19. One end of the positive electrode lead 17 is connected to the positive electrode 12.
The other end is connected to the positive electrode terminal 20, respectively. The negative electrode 11 is connected to a battery container 14 serving as a negative electrode terminal via a negative electrode lead (not shown).

【0095】上記のように調製した各実施例および比較
例に係るリチウムイオン二次電池について、放電容量を
測定するとともに、釘刺し試験を実施して電池特性およ
び安全性を評価した。なお、上記放電容量は、1mAの
電流値で電位差が4.2Vに達するまで充電を行い、さ
らに1mAの電流値で電位差が3Vになるまで放電を行
い、この間の放電電気量として測定した。なお、この放
電容量は、実施例1に係る電池の放電容量を基準値(1
00)として相対的に表示した。
With respect to the lithium ion secondary batteries according to Examples and Comparative Examples prepared as described above, the discharge capacity was measured, and a nail penetration test was performed to evaluate battery characteristics and safety. The above discharge capacity was charged at a current value of 1 mA until the potential difference reached 4.2 V, and further discharged at a current value of 1 mA until the potential difference reached 3 V, and the discharge capacity was measured during this period. Note that this discharge capacity is determined by comparing the discharge capacity of the battery according to the first embodiment with a reference value (1).
00).

【0096】また、釘刺し試験は、4.2Vおよび4.
3Vの充電状態にある電池に直径2.5mmの釘を刺し
て強制的に短絡(ショート)を発生させ大電流を流した
際の各円筒電池の安全性を下記の評価基準で評価した。
すなわち、釘を刺した電池の損傷レベルについて、漏液
を発生しないものを○と評価し、漏液を発生したものを
△と評価し、さらに大電流によるジュール熱がある臨界
温度を超えたために暴走反応を起こして発火に至ったも
のを×と評価した。これらの測定・評価結果を前記の表
1に併せて示す。
The nail penetration test was conducted at 4.2 V and 4.
The safety of each cylindrical battery when a large current was passed by forcibly generating a short circuit by inserting a nail having a diameter of 2.5 mm into the battery in a charged state of 3 V and evaluated by the following evaluation criteria.
In other words, regarding the damage level of the battery pierced by nails, those that did not generate liquid leakage were evaluated as ○, those that generated liquid leakage were evaluated as Δ, and the Joule heat due to the large current exceeded a certain critical temperature. Those which caused a runaway reaction and resulted in ignition were evaluated as x. The measurement and evaluation results are shown in Table 1 above.

【0097】表1に示す結果から明らかなように、正極
活物質の組成10%累積頻度粒径(D10),およびブ
ラッグ角の差Δを適正な範囲に規定した正極活物質を用
いた各実施例の電池においては、容量がいずれも高く、
釘刺し試験を実施しても発火を生じることがなく、優れ
た安全性を備えている。
As is evident from the results shown in Table 1, each of the examples using the positive electrode active material in which the composition of the positive electrode active material has a 10% cumulative frequency particle diameter (D10) and the difference Δ in the Bragg angle are in appropriate ranges. In the example batteries, the capacities are all high,
Even if a nail penetration test is performed, there is no ignition, and excellent safety is provided.

【0098】一方、各比較例に係る電池においては釘刺
し試験における安全性と高容量性とを共に満足するもの
は得られていない。特に、水酸化リチウム溶液を噴霧乾
燥して正極活物質とした比較例5においては、噴霧乾燥
時にスラリーから水分が抜けるに従い、水酸化リチウム
は水とともに移動してしまうため、乾燥時には不均一組
成体が形成される。すなわち、リチウムとアルミニウム
とが反応してLi−Al−O相なる異相が形成されるた
め、電池特性が低下してしまう。これに対して各実施例
においては、溶媒に不溶となる金属塩の組合せを採用し
ているため、乾燥物の組成が均一であり、Li−Al−
O相は形成されない。
On the other hand, none of the batteries according to the comparative examples satisfy both the safety and the high capacity in the nail penetration test. In particular, in Comparative Example 5 in which a lithium hydroxide solution was spray-dried to prepare a positive electrode active material, as the water was removed from the slurry during the spray-drying, the lithium hydroxide moved with the water. Is formed. In other words, lithium and aluminum react with each other to form a different phase of a Li-Al-O phase, so that battery characteristics deteriorate. On the other hand, in each of the examples, since a combination of metal salts insoluble in the solvent is employed, the composition of the dried product is uniform, and Li-Al-
No O phase is formed.

【0099】また、比較例6においては、固相原料を混
合して焼成するという一般的な合成方法を使用している
ため、各原料が均一に分散した組成物が得られず、活物
質のブラッグ角の差Δが小さく、発熱ピーク温度も低い
難点があることが判明した。
In Comparative Example 6, since a general synthesis method in which solid-phase raw materials were mixed and fired was used, a composition in which each raw material was uniformly dispersed was not obtained, and the active material was not dispersed. It has been found that the difference Δ in Bragg angle is small and the peak heat generation temperature is also low.

【0100】一方、比較例7においては、アルミニウム
成分を共沈で炭化しているため、硫酸根が洗浄によって
完全に除去できずに残留する。この硫酸根はリチウムと
化合して異相(LiSO)を形成するため、所定の
均一組成の活物質が得られず、容量が大幅に低下した。
また、上記異相のため、均一なLiNiCoAlO
形成されておらず、Li不足の酸化物が多く岩塩構造が
混在している。そのため、ブラッグ角の差Δを測定する
意味がない。
On the other hand, in Comparative Example 7, since the aluminum component was carbonized by coprecipitation, the sulfate groups remained without being completely removed by washing. Since this sulfate group combines with lithium to form a different phase (Li 2 SO 4 ), an active material having a predetermined uniform composition was not obtained, and the capacity was significantly reduced.
Further, due to the above-mentioned heterophase, uniform LiNiCoAlO 2 is not formed, and there are many Li-deficient oxides and a rock salt structure is mixed. Therefore, there is no point in measuring the Bragg angle difference Δ.

【0101】一方、比較例8においては、原料混合体を
湿式ビーズミルで粉砕する際、リチウムイオンが溶出し
てしまい、比較例5と同様に異相を有する不均一な組成
しか得られないため、電池特性が低下した。
On the other hand, in Comparative Example 8, when the raw material mixture was pulverized with a wet bead mill, lithium ions were eluted, and only a heterogeneous composition having a different phase was obtained as in Comparative Example 5. The characteristics deteriorated.

【0102】[0102]

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る正極活物
質,その製造方法およびリチウムイオン二次電池によれ
ば、活物質における各構成成分の混合状態が改善され、
かつ活物質の粒径が所定範囲に規定されているため、電
池の正極材料として使用された場合に、高い安全性と優
れた容量特性とを兼ね備えた二次電池を実現することが
可能になる。
As described above, according to the positive electrode active material, the method for producing the same, and the lithium ion secondary battery of the present invention, the mixing state of each component in the active material is improved.
In addition, since the particle diameter of the active material is defined in a predetermined range, when used as a positive electrode material of a battery, it is possible to realize a secondary battery having both high safety and excellent capacity characteristics. .

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

【図1】正極評価用のリチウムイオン二次電池の構造を
示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a lithium ion secondary battery for evaluating a positive electrode.

【図2】本発明に係るリチウムイオン二次電池の構造例
を示す半断面図。
FIG. 2 is a half sectional view showing a structural example of a lithium ion secondary battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 評価用(リチウムイオン二次)電池 2 ガラスセル(電池容器) 3 非水電解液 4 正極 5 セパレータ 6 負極 7 押え板 8 参照電極 9 電極配線 10 リチウムイオン二次電池 11 負極 12 正極 13 セパレータ 14 電池容器 15 電極群 16 絶縁紙 17 正極リード 18 絶縁体 19 絶縁封口板 20 正極端子 REFERENCE SIGNS LIST 1 Evaluation (lithium ion secondary) battery 2 Glass cell (battery container) 3 Nonaqueous electrolyte 4 Positive electrode 5 Separator 6 Negative electrode 7 Holding plate 8 Reference electrode 9 Electrode wiring 10 Lithium ion secondary battery 11 Negative electrode 12 Positive electrode 13 Separator 14 Battery container 15 Electrode group 16 Insulating paper 17 Positive electrode lead 18 Insulator 19 Insulating sealing plate 20 Positive electrode terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白川 康博 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 5H029 AJ03 AJ12 AK03 AL06 AL07 AM03 AM04 AM05 AM07 CJ02 CJ08 CJ12 HJ02 HJ05 HJ13 5H050 AA08 AA15 BA17 CA08 CB05 CB07 CB08 DA02 EA10 EA24 FA19 GA02 GA05 GA06 GA10 GA12 HA02 HA05 HA13  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhiro Shirakawa 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 5H029 AJ03 AJ12 AK03 AL06 AL07 AM03 AM04 AM05 AM07 CJ02 CJ08 CJ12 HJ02 HJ05 HJ13 5H050 AA08 AA15 BA17 CA08 CB05 CB07 CB08 DA02 EA10 EA24 FA19 GA02 GA05 GA06 GA10 GA12 HA02 HA05 HA13

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式Li1+xNi1−y−zCo
Al(但し、0≦x≦0.1,0.1≦y≦0.
4,0.02≦z≦0.1)で表わされる組成を有する
複合酸化物粒子から成り、この複合酸化物粒子の粉末X
線回折パターンにおける(110)面と(018)面と
のブラッグ角の差が、[0.29×(y+z)+0.1
72]度以上であり、10%累積頻度粒径が1μm以上
であることを特徴とする正極活物質。
1. The general formula Li 1 + x Ni 1-yz Co y
Al z O 2 (provided that 0 ≦ x ≦ 0.1, 0.1 ≦ y ≦ 0.
4,0.02 ≦ z ≦ 0.1), and a powder X of the composite oxide particles
The difference in the Bragg angle between the (110) plane and the (018) plane in the line diffraction pattern is [0.29 × (y + z) +0.1
72] degree or more, and a 10% cumulative frequency particle size is 1 μm or more.
【請求項2】 活物質構成成分を含有した金属塩を分散
媒中に分散せしめ、スラリー中の金属塩の99%累積頻
度粒径が5μm以下である金属塩スラリーを調製する工
程と、上記金属塩スラリーを噴霧乾燥して凝集粒子を調
製する工程と、上記凝集粒子を焼成することにより、1
0%累積頻度粒径が1μm以上である活物質粒子を形成
する工程とを備えることを特徴とする正極活物質の製造
方法。
2. A step of dispersing a metal salt containing an active material component in a dispersion medium to prepare a metal salt slurry in which the 99% cumulative frequency particle size of the metal salt in the slurry is 5 μm or less; A step of spray-drying the salt slurry to prepare aggregated particles, and baking the aggregated particles to obtain 1
Forming active material particles having a 0% cumulative frequency particle size of 1 μm or more.
【請求項3】 前記金属塩が、分散媒に対して不溶性ま
たは難溶性を有することを特徴とする請求項2記載の正
極活物質の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the metal salt is insoluble or hardly soluble in a dispersion medium.
【請求項4】 前記金属塩スラリーを調製する工程にお
いて、金属塩スラリーを10MPa以上の圧力で分散ノ
ズルに供給し、この分散ノズルを乱流状態で流れる金属
塩スラリーによって発生する衝撃波や超音波振動により
金属塩を粉砕することを特徴とする請求項2記載の正極
活物質の製造方法。
4. In the step of preparing the metal salt slurry, the metal salt slurry is supplied to a dispersion nozzle at a pressure of 10 MPa or more, and a shock wave or ultrasonic vibration generated by the metal salt slurry flowing in a turbulent state through the dispersion nozzle. 3. The method for producing a positive electrode active material according to claim 2, wherein the metal salt is pulverized by the method.
【請求項5】 アルミニウム塩の懸濁液中においてニッ
ケル成分とコバルト成分との共沈反応を進行せしめてニ
ッケルコバルト複合水酸化物を生成する工程と、得られ
たニッケルコバルト複合水酸化物にリチウム塩を添加し
て焼成することにより、10%累積頻度粒径が1μm以
上である活物質粒子を形成する工程とを備えることを特
徴とする正極活物質の製造方法。
5. A step of promoting a coprecipitation reaction between a nickel component and a cobalt component in an aluminum salt suspension to produce a nickel-cobalt composite hydroxide, and adding lithium to the obtained nickel-cobalt composite hydroxide. A step of forming active material particles having a 10% cumulative frequency particle diameter of 1 μm or more by adding a salt and firing the mixture.
【請求項6】 一般式Li1+xNi1−y−zCo
Al(但し、0≦x≦0.1,0.1≦y≦0.
4,0.02≦z≦0.1)で表わされる組成を有する
複合酸化物粒子から成り、この複合酸化物粒子の粉末X
線回折パターンにおける(110)面と(018)面と
のブラッグ角の差が、[0.29×(y+z)+0.1
72]度以上であり、10%累積頻度粒径が1μm以上
である正極活物質を含有する正極と、前記正極とセパレ
ータを介して配置された負極と、前記正極、前記セパレ
ータおよび前記負極を収納する電池容器と、前記電池容
器内に充填された非水電解液とを具備することを特徴と
するリチウムイオン二次電池。
6. The formula Li 1 + x Ni 1-yz Co y
Al z O 2 (provided that 0 ≦ x ≦ 0.1, 0.1 ≦ y ≦ 0.
4,0.02 ≦ z ≦ 0.1), and a powder X of the composite oxide particles
The difference in the Bragg angle between the (110) plane and the (018) plane in the line diffraction pattern is [0.29 × (y + z) +0.1
72] degrees or more, and a positive electrode containing a positive electrode active material having a 10% cumulative frequency particle size of 1 μm or more, a negative electrode arranged with the positive electrode and a separator interposed therebetween, and the positive electrode, the separator, and the negative electrode housed therein. And a non-aqueous electrolyte filled in the battery container.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017056A (en) * 2001-07-02 2003-01-17 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Lithium transition-metal compound oxide for positive electrode active material for lithium secondary battery, and lithium secondary battery using the same
WO2003041193A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-15 Sony Corporation Positive plate material and cell comprising it
JP2004311427A (en) * 2003-03-25 2004-11-04 Hitachi Metals Ltd Positive electrode active material for lithium secondary battery and its manufacturing method and non-aqueous lithium secondary battery
WO2005036680A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-21 Gs Yuasa Corporation Non-aqueous electrolyte secondary cell
WO2005069410A1 (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Hitachi Chemical Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP2008293803A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Hitachi Ltd Plasma display panel and method for manufacturing the same
WO2012132958A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 三洋電機株式会社 Lithium secondary battery and method for manufacturing same
KR20130046810A (en) * 2011-10-28 2013-05-08 삼성에스디아이 주식회사 Nickel composite hydroxide for lithium secondary battery, lithium complex oxide for lithium secondary battery prepared therefrom, preparing method thereof, positive electrode including the same, and lithium secondary battery employing the same
WO2014136760A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-12 三井金属鉱業株式会社 Lithium metal composite oxide powder
JP2017208207A (en) * 2016-05-17 2017-11-24 住友金属鉱山株式会社 Method for manufacturing positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, and granulated material
US20200373616A1 (en) * 2017-09-06 2020-11-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery
JP2021516844A (en) * 2018-03-21 2021-07-08 リオナノ (チェーチャン) インコーポレイテッド Positive electrode material for nickel-cobalt-aluminum ternary lithium-ion battery, its manufacturing method and use, and lithium-ion battery
US11557791B2 (en) 2017-09-06 2023-01-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
US11721837B2 (en) 2017-09-06 2023-08-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery including fluoroethylene carbonate in electrolyte

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017056A (en) * 2001-07-02 2003-01-17 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Lithium transition-metal compound oxide for positive electrode active material for lithium secondary battery, and lithium secondary battery using the same
WO2003041193A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-15 Sony Corporation Positive plate material and cell comprising it
JP2003151548A (en) * 2001-11-09 2003-05-23 Sony Corp Positive electrode material and battery using it
US9054378B2 (en) 2001-11-09 2015-06-09 Sony Corporation Positive plate material and cell comprising it
JP2004311427A (en) * 2003-03-25 2004-11-04 Hitachi Metals Ltd Positive electrode active material for lithium secondary battery and its manufacturing method and non-aqueous lithium secondary battery
US7527896B2 (en) 2003-10-07 2009-05-05 Gs Yuasa Corporation Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2005036680A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-21 Gs Yuasa Corporation Non-aqueous electrolyte secondary cell
JP4720505B2 (en) * 2003-10-07 2011-07-13 株式会社Gsユアサ Nonaqueous electrolyte secondary battery
JPWO2005069410A1 (en) * 2004-01-16 2007-08-23 日立化成工業株式会社 Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
US7906240B2 (en) 2004-01-16 2011-03-15 Hitachi Chemical Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP4760379B2 (en) * 2004-01-16 2011-08-31 日立化成工業株式会社 Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
US10651458B2 (en) 2004-01-16 2020-05-12 Hitachi Chemical Company, Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
WO2005069410A1 (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Hitachi Chemical Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP2008293803A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Hitachi Ltd Plasma display panel and method for manufacturing the same
JPWO2012132958A1 (en) * 2011-03-31 2014-07-28 三洋電機株式会社 Lithium secondary battery and manufacturing method thereof
JP6049611B2 (en) * 2011-03-31 2016-12-21 三洋電機株式会社 Lithium secondary battery and manufacturing method thereof
US9070940B2 (en) 2011-03-31 2015-06-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Lithium secondary battery and method for manufacturing the same
WO2012132958A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 三洋電機株式会社 Lithium secondary battery and method for manufacturing same
KR20130046810A (en) * 2011-10-28 2013-05-08 삼성에스디아이 주식회사 Nickel composite hydroxide for lithium secondary battery, lithium complex oxide for lithium secondary battery prepared therefrom, preparing method thereof, positive electrode including the same, and lithium secondary battery employing the same
KR101689214B1 (en) * 2011-10-28 2016-12-26 삼성에스디아이 주식회사 Nickel composite hydroxide for lithium secondary battery, lithium complex oxide for lithium secondary battery prepared therefrom, preparing method thereof, positive electrode including the same, and lithium secondary battery employing the same
JPWO2014136760A1 (en) * 2013-03-04 2017-02-09 三井金属鉱業株式会社 Lithium metal composite oxide powder
US9391313B2 (en) 2013-03-04 2016-07-12 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Lithium metal composite oxide powder
JP2016041653A (en) * 2013-03-04 2016-03-31 三井金属鉱業株式会社 Lithium metal composite oxide powder
WO2014136760A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-12 三井金属鉱業株式会社 Lithium metal composite oxide powder
JP5847352B2 (en) * 2013-03-04 2016-01-20 三井金属鉱業株式会社 Lithium metal composite oxide powder
JP2017208207A (en) * 2016-05-17 2017-11-24 住友金属鉱山株式会社 Method for manufacturing positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, and granulated material
US20200373616A1 (en) * 2017-09-06 2020-11-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery
US11557791B2 (en) 2017-09-06 2023-01-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
US11721837B2 (en) 2017-09-06 2023-08-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery including fluoroethylene carbonate in electrolyte
JP2021516844A (en) * 2018-03-21 2021-07-08 リオナノ (チェーチャン) インコーポレイテッド Positive electrode material for nickel-cobalt-aluminum ternary lithium-ion battery, its manufacturing method and use, and lithium-ion battery
JP7292265B2 (en) 2018-03-21 2023-06-16 ファクトリアル インク. Cathode material for nickel-cobalt-aluminum ternary lithium-ion battery, its production method, and lithium-ion battery

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