JP2002358965A - 正極活物質及び非水電解質二次電池 - Google Patents
正極活物質及び非水電解質二次電池Info
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな放電容量と優れた大電流放電特性を得
ることが可能な正極活物質を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 下記（１）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有することを特徴とす
る。 ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4 （１） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
ることが可能な正極活物質を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 下記（１）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有することを特徴とす
る。 ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4 （１） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正極活物質と、こ
の正極活物質を含む正極を備える非水電解質二次電池に
関するものである。
の正極活物質を含む正極を備える非水電解質二次電池に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、普及の著しい携帯型情報端末の開
発に伴い、その電源となる非水電解質二次電池の研究開
発が活発に行われ、実用化が進められている。非水電解
質二次電池の一例であるリチウムイオン二次電池として
は、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置
されるセパレータと、前記セパレータに含浸される非水
電解液とを具備したものが知られている。そして、現在
実用化されているリチウムイオン二次電池の放電電圧は
約４Ｖである。
発に伴い、その電源となる非水電解質二次電池の研究開
発が活発に行われ、実用化が進められている。非水電解
質二次電池の一例であるリチウムイオン二次電池として
は、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置
されるセパレータと、前記セパレータに含浸される非水
電解液とを具備したものが知られている。そして、現在
実用化されているリチウムイオン二次電池の放電電圧は
約４Ｖである。
【０００３】一方、４Ｖよりも高い電圧を示す非水電解
質二次電池の開発も始まっている。ＬｉＣｏＰＯ4また
はＬｉＮｉＰＯ4を正極活物質として備える非水電解質
二次電池は、約５Ｖと高い放電電圧を示すことが知られ
ている。
質二次電池の開発も始まっている。ＬｉＣｏＰＯ4また
はＬｉＮｉＰＯ4を正極活物質として備える非水電解質
二次電池は、約５Ｖと高い放電電圧を示すことが知られ
ている。
【０００４】しかしながら、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＮｉ
ＰＯ4は、いずれも、リチウムイオン１個を挿入・脱離
させた際に得られる理論的な放電容量が約１７０ｍＡｈ
／ｇであるにも拘わらず、実際には、理論的な放電容量
の約半分程度の放電容量しか得られていない。さらに、
ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＮｉＰＯ4は、いずれも、結晶内部
におけるリチウムイオンの拡散速度が遅く、大きな電流
密度で充放電を行うと、高い放電容量を得られないとい
う問題点がある。
ＰＯ4は、いずれも、リチウムイオン１個を挿入・脱離
させた際に得られる理論的な放電容量が約１７０ｍＡｈ
／ｇであるにも拘わらず、実際には、理論的な放電容量
の約半分程度の放電容量しか得られていない。さらに、
ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＮｉＰＯ4は、いずれも、結晶内部
におけるリチウムイオンの拡散速度が遅く、大きな電流
密度で充放電を行うと、高い放電容量を得られないとい
う問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、大きな放電
容量と優れた大電流放電特性を得ることが可能な正極活
物質と、この正極活物質を備える非水電解質二次電池を
提供することを目的とする。
容量と優れた大電流放電特性を得ることが可能な正極活
物質と、この正極活物質を備える非水電解質二次電池を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の非水
電解質二次電池は、下記（１）式で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極活物質
を含む正極と、負極と、非水電解質とを具備することを
特徴とするものである。
電解質二次電池は、下記（１）式で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極活物質
を含む正極と、負極と、非水電解質とを具備することを
特徴とするものである。
【０００７】ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4 （１） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
【０００８】本発明に係る第２の非水電解質二次電池
は、下記（２）式で表わされる組成を有するリチウム含
有複合金属酸化物を含有する正極活物質を含む正極と、
負極と、非水電解質とを具備することを特徴とするもの
である。
は、下記（２）式で表わされる組成を有するリチウム含
有複合金属酸化物を含有する正極活物質を含む正極と、
負極と、非水電解質とを具備することを特徴とするもの
である。
【０００９】 Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4 （２） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。
【００１０】本発明に係る第３の非水電解質二次電池
は、下記（３）式で表わされる組成を有するリチウム含
有複合金属酸化物を含有する正極活物質を含む正極と、
負極と、非水電解質とを具備することを特徴とするもの
である。
は、下記（３）式で表わされる組成を有するリチウム含
有複合金属酸化物を含有する正極活物質を含む正極と、
負極と、非水電解質とを具備することを特徴とするもの
である。
【００１１】 ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4 （３） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。
【００１２】本発明に係る第1の正極活物質は、下記
（１）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合金
属酸化物を含有することを特徴とするものである。
（１）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合金
属酸化物を含有することを特徴とするものである。
【００１３】ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4 （１） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
【００１４】本発明に係る第２の正極活物質は、下記
（２）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合金
属酸化物を含有することを特徴とするものである。
（２）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合金
属酸化物を含有することを特徴とするものである。
【００１５】 Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4 （２） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。
【００１６】本発明に係る第３の正極活物質は、下記
（３）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合金
属酸化物を含有することを特徴とするものである。
（３）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合金
属酸化物を含有することを特徴とするものである。
【００１７】 ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4 （３） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明に係る第１〜第３の正極活
物質について説明する。
物質について説明する。
【００１９】＜第１の正極活物質＞第１の正極活物質
は、下記（１）式で表わされる組成を有するリチウム含
有複合金属酸化物を含有する。
は、下記（１）式で表わされる組成を有するリチウム含
有複合金属酸化物を含有する。
【００２０】ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4 （１） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。
【００２１】（元素Ｍ）遷移金属元素Ｍは、リチウム吸
蔵・放出反応を生じさせるために不可欠な元素である。
非水電解質二次電池において高い作動電圧を得るため
に、元素Ｍは、Ｎｉ及びＣｏのうちの少なくとも一方の
元素からなることが望ましい。
蔵・放出反応を生じさせるために不可欠な元素である。
非水電解質二次電池において高い作動電圧を得るため
に、元素Ｍは、Ｎｉ及びＣｏのうちの少なくとも一方の
元素からなることが望ましい。
【００２２】（Ｍｇ）Ｍｇのモル比ｘを前記範囲に規制
する理由を説明する。モル比ｘを０．５以下にすると、
正極活物質のリチウム拡散速度が低下するため、大電流
で放電した際に高い放電容量を得られなくなる、つま
り、放電レート特性が低下する。一方、モル比ｙを０．
７５以上にすると、放電容量が著しく低下する。モル比
ｘのより好ましい範囲は、０．５２以上、０．７５未満
であり、さらに好ましい範囲は、０．５４以上、０．７
５未満である。
する理由を説明する。モル比ｘを０．５以下にすると、
正極活物質のリチウム拡散速度が低下するため、大電流
で放電した際に高い放電容量を得られなくなる、つま
り、放電レート特性が低下する。一方、モル比ｙを０．
７５以上にすると、放電容量が著しく低下する。モル比
ｘのより好ましい範囲は、０．５２以上、０．７５未満
であり、さらに好ましい範囲は、０．５４以上、０．７
５未満である。
【００２３】＜第２の正極活物質＞この第２の正極活物
質は、下記（２）式で表わされる組成を有するリチウム
含有複合金属酸化物を含有する。
質は、下記（２）式で表わされる組成を有するリチウム
含有複合金属酸化物を含有する。
【００２４】 Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4 （２） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。
【００２５】（Ｌｉ（リチウム））リチウムのモル比を
１よりも多くすると、正極活物質のリチウム拡散速度を
向上することができる。これには、ＰＯ4 3-とＬｉ+との
結合強度の低下が寄与しているものと推測される。モル
比ｙを０より大きく、０．５未満にすることによって、
正極活物質のリチウム拡散速度を向上することができる
ため、非水電解質二次電池の放電レート特性を改善する
ことができる。ただし、リチウムのモル比を１．３以上
にすると、過剰のリチウムイオンがリチウムイオンの拡
散を阻害する確率が高くなるため、正極活物質のリチウ
ム拡散速度が却って低下する可能性がある。よって、モ
ル比ｙは０より大きく、０．３以下の範囲内にすること
がより好ましい。モル比ｙのさらに好ましい範囲は、
０．０２以上、０．２以下であり、最も好ましい範囲
は、０．０４以上、０．１以下である。
１よりも多くすると、正極活物質のリチウム拡散速度を
向上することができる。これには、ＰＯ4 3-とＬｉ+との
結合強度の低下が寄与しているものと推測される。モル
比ｙを０より大きく、０．５未満にすることによって、
正極活物質のリチウム拡散速度を向上することができる
ため、非水電解質二次電池の放電レート特性を改善する
ことができる。ただし、リチウムのモル比を１．３以上
にすると、過剰のリチウムイオンがリチウムイオンの拡
散を阻害する確率が高くなるため、正極活物質のリチウ
ム拡散速度が却って低下する可能性がある。よって、モ
ル比ｙは０より大きく、０．３以下の範囲内にすること
がより好ましい。モル比ｙのさらに好ましい範囲は、
０．０２以上、０．２以下であり、最も好ましい範囲
は、０．０４以上、０．１以下である。
【００２６】（元素Ｍ）遷移金属元素Ｍは、リチウムの
吸蔵・放出に直接関与する元素である。非水電解質二次
電池において高い作動電圧を得るために、元素Ｍは、Ｎ
ｉ及びＣｏのうちの少なくとも一方の元素からなること
が望ましい。
吸蔵・放出に直接関与する元素である。非水電解質二次
電池において高い作動電圧を得るために、元素Ｍは、Ｎ
ｉ及びＣｏのうちの少なくとも一方の元素からなること
が望ましい。
【００２７】（元素Ｍ１）Ｍ１のモル比ｚを前記範囲に
規制する理由を説明する。元素Ｍ１は、正極活物質のリ
チウム拡散速度を向上させる働きを有する。元素Ｍ１が
無添加であると、正極活物質のリチウム拡散速度を向上
させることが困難になるため、放電レート特性の改善が
難しくなる。しかしながら、モル比ｚを０．５よりも大
きくすると、酸化物中の遷移金属元素Ｍの存在比率が低
下するため、非水電解質二次電池の放電容量が低くな
る。モル比ｚを０より大きく、０．５以下にすることに
よって、非水電解質二次電池の放電容量と放電レート特
性の双方を優れたものにすることができる。モル比ｚの
より好ましい範囲は、０．０２以上、０．３以下であ
り、さらに好ましい範囲は、０．０４以上、０．２以下
である。
規制する理由を説明する。元素Ｍ１は、正極活物質のリ
チウム拡散速度を向上させる働きを有する。元素Ｍ１が
無添加であると、正極活物質のリチウム拡散速度を向上
させることが困難になるため、放電レート特性の改善が
難しくなる。しかしながら、モル比ｚを０．５よりも大
きくすると、酸化物中の遷移金属元素Ｍの存在比率が低
下するため、非水電解質二次電池の放電容量が低くな
る。モル比ｚを０より大きく、０．５以下にすることに
よって、非水電解質二次電池の放電容量と放電レート特
性の双方を優れたものにすることができる。モル比ｚの
より好ましい範囲は、０．０２以上、０．３以下であ
り、さらに好ましい範囲は、０．０４以上、０．２以下
である。
【００２８】元素Ｍ１の中でも、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ａ
ｌが好ましく、さらに好ましい元素は、ＭｇとＡｌであ
る。
ｌが好ましく、さらに好ましい元素は、ＭｇとＡｌであ
る。
【００２９】Ｍｇは、母相であるＬｉＭＰＯ4に固溶し
やすいため、他の種類の元素を添加する場合に比べて、
焼成時間を短くすることができると共に正極活物質の合
成を簡素化することができる。
やすいため、他の種類の元素を添加する場合に比べて、
焼成時間を短くすることができると共に正極活物質の合
成を簡素化することができる。
【００３０】一方、Ａｌは、Ｔｉ、Ｆｅに比べて原子量
が小さいため、正極活物質の重量増加を比較的小さくす
ることができ、正極活物質の重量エネルギー密度を高く
することができる。
が小さいため、正極活物質の重量増加を比較的小さくす
ることができ、正極活物質の重量エネルギー密度を高く
することができる。
【００３１】＜第３の正極活物質＞この第３の正極活物
質は、下記（３）式で表わされる組成を有するリチウム
含有複合金属酸化物を含有する。
質は、下記（３）式で表わされる組成を有するリチウム
含有複合金属酸化物を含有する。
【００３２】 ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4 （３） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。
【００３３】（元素Ｍ）元素Ｍは、リチウムの吸蔵放出
反応に不可欠な基本元素である。非水電解質二次電池に
おいて高い作動電圧を得るために、元素Ｍは、Ｎｉ及び
Ｃｏのうちの少なくとも一方の元素からなることが望ま
しい。
反応に不可欠な基本元素である。非水電解質二次電池に
おいて高い作動電圧を得るために、元素Ｍは、Ｎｉ及び
Ｃｏのうちの少なくとも一方の元素からなることが望ま
しい。
【００３４】（元素Ｍ２）元素Ｍ２は、正極活物質のリ
チウム拡散速度を高くすることができる。元素Ｍ２は、
主に元素Ｍと置換されるため、元素Ｍが元素Ｍ２で置換
されることによりＰＯ4 3-とＬｉ+との結合強度が低下し
た結果、リチウム拡散速度が向上されるものと推測され
る。元素Ｍ２を無添加にすると、正極活物質のリチウム
拡散速度を改善することが困難になるため、非水電解質
二次電池の放電レート特性を向上させることが難しくな
る。しかしながら、元素Ｍ２のモル比ｗを０．３を超え
ると、酸化物中の遷移金属元素Ｍの存在比が不足するた
め、非水電解質二次電池において高い放電容量を得られ
なくなる。よって、元素Ｍ２のモル比ｗを０より多く、
０．３以下にすることによって、非水電解質二次電池の
放電レート特性と放電容量を向上することができる。元
素Ｍ２のモル比ｗのより好ましい範囲は、０．０２以
上、０．３以下であり、さらに好ましい範囲は、０．０
４以上、０．２以下である。
チウム拡散速度を高くすることができる。元素Ｍ２は、
主に元素Ｍと置換されるため、元素Ｍが元素Ｍ２で置換
されることによりＰＯ4 3-とＬｉ+との結合強度が低下し
た結果、リチウム拡散速度が向上されるものと推測され
る。元素Ｍ２を無添加にすると、正極活物質のリチウム
拡散速度を改善することが困難になるため、非水電解質
二次電池の放電レート特性を向上させることが難しくな
る。しかしながら、元素Ｍ２のモル比ｗを０．３を超え
ると、酸化物中の遷移金属元素Ｍの存在比が不足するた
め、非水電解質二次電池において高い放電容量を得られ
なくなる。よって、元素Ｍ２のモル比ｗを０より多く、
０．３以下にすることによって、非水電解質二次電池の
放電レート特性と放電容量を向上することができる。元
素Ｍ２のモル比ｗのより好ましい範囲は、０．０２以
上、０．３以下であり、さらに好ましい範囲は、０．０
４以上、０．２以下である。
【００３５】（元素Ｍ３）元素Ｍ３は、正極活物質のリ
チウム拡散速度を高くすることができる。元素Ｍ３は、
元素ＭとＰ（リン）の双方と置換されるため、リチウム
拡散速度の向上には、主に、ＰＯ4 3-とＬｉ+との結合強
度の低下が寄与しているものと推測される。元素Ｍ３を
無添加にすると、正極活物質のリチウム拡散速度を改善
することが困難になるため、非水電解質二次電池の放電
レート特性を向上させることが難しくなる。しかしなが
ら、元素Ｍ３のモル比ｓを０．３以上と多くすると、酸
化物中の遷移金属元素ＭまたはＰ（リン）の存在比が不
足するため、非水電解質二次電池において高い放電容量
を得られなくなる。よって、元素Ｍ３のモル比ｓを０よ
り多く、０．３未満にすることによって、非水電解質二
次電池の放電レート特性と放電容量を向上することがで
きる。元素Ｍ３のモル比ｓのより好ましい範囲範囲は
０．０２以上、０．１以下であり、さらに好ましい範囲
は、０．０２以上、０．０８以下である。
チウム拡散速度を高くすることができる。元素Ｍ３は、
元素ＭとＰ（リン）の双方と置換されるため、リチウム
拡散速度の向上には、主に、ＰＯ4 3-とＬｉ+との結合強
度の低下が寄与しているものと推測される。元素Ｍ３を
無添加にすると、正極活物質のリチウム拡散速度を改善
することが困難になるため、非水電解質二次電池の放電
レート特性を向上させることが難しくなる。しかしなが
ら、元素Ｍ３のモル比ｓを０．３以上と多くすると、酸
化物中の遷移金属元素ＭまたはＰ（リン）の存在比が不
足するため、非水電解質二次電池において高い放電容量
を得られなくなる。よって、元素Ｍ３のモル比ｓを０よ
り多く、０．３未満にすることによって、非水電解質二
次電池の放電レート特性と放電容量を向上することがで
きる。元素Ｍ３のモル比ｓのより好ましい範囲範囲は
０．０２以上、０．１以下であり、さらに好ましい範囲
は、０．０２以上、０．０８以下である。
【００３６】元素Ｍ２の中でも、Ｍｇ、Ｆｅが好まし
く、一方、元素Ｍ３の中では、Ｔｉ、Ａｌが好ましい。
また、元素Ｍ２と元素Ｍ３の好ましい組み合わせは、Ｍ
ｇとＡｌである。
く、一方、元素Ｍ３の中では、Ｔｉ、Ａｌが好ましい。
また、元素Ｍ２と元素Ｍ３の好ましい組み合わせは、Ｍ
ｇとＡｌである。
【００３７】（Ｐ（リン））基本組成ＬｉＭＰＯ4に元
素Ｍ３を添加すると、元素ＭもしくはＰが元素Ｍ３と置
換され得る。Ｐのみが元素Ｍ３と置換される場合、Ｐの
モル比ｔは、（１−ｓ）と等しくなる。また、元素Ｍ及
びＰの双方が元素Ｍ３と置換される場合、Ｐのモル比ｔ
は、（１−ｓ）よりも大きくなる。
素Ｍ３を添加すると、元素ＭもしくはＰが元素Ｍ３と置
換され得る。Ｐのみが元素Ｍ３と置換される場合、Ｐの
モル比ｔは、（１−ｓ）と等しくなる。また、元素Ｍ及
びＰの双方が元素Ｍ３と置換される場合、Ｐのモル比ｔ
は、（１−ｓ）よりも大きくなる。
【００３８】Ｐのモル比ｔを（１−ｓ）以上、１未満に
することによって、元素Ｍ３を添加したことによる効果
を十分に得ることができるため、非水電解質二次電池の
放電容量と放電レート特性を向上することができる。
することによって、元素Ｍ３を添加したことによる効果
を十分に得ることができるため、非水電解質二次電池の
放電容量と放電レート特性を向上することができる。
【００３９】本発明に係る第１〜第３の正極活物質は、
例えば、以下に説明する方法により作製される。まず、
原料として、Ｌｉを含む酸化物、元素Ｍを含む酸化物、
Ｐを含む酸化物および添加元素を含む酸化物を用意す
る。なお、添加元素には、前述した組成式（１）〜
（３）に含まれるＭｇ、元素Ｍ１、元素Ｍ２及び元素Ｍ
３から選ばれる任意の元素が用いられる。これら原料酸
化物を所定量混合し、得られた混合物を大気中、不活性
ガス中、酸化雰囲気中もしくは還元雰囲気中で焼成する
ことにより、第１〜第３の正極活物質が得られる。
例えば、以下に説明する方法により作製される。まず、
原料として、Ｌｉを含む酸化物、元素Ｍを含む酸化物、
Ｐを含む酸化物および添加元素を含む酸化物を用意す
る。なお、添加元素には、前述した組成式（１）〜
（３）に含まれるＭｇ、元素Ｍ１、元素Ｍ２及び元素Ｍ
３から選ばれる任意の元素が用いられる。これら原料酸
化物を所定量混合し、得られた混合物を大気中、不活性
ガス中、酸化雰囲気中もしくは還元雰囲気中で焼成する
ことにより、第１〜第３の正極活物質が得られる。
【００４０】以上説明した本発明に係る第１の正極活物
質は、前述した（１）式で表わされる組成を有するリチ
ウム含有複合金属酸化物を含有する。
質は、前述した（１）式で表わされる組成を有するリチ
ウム含有複合金属酸化物を含有する。
【００４１】このような正極活物質によれば、Ｍｇのモ
ル比ｘが０．５より大きく、０．７５未満であるため、
リチウムの拡散速度を向上することができる。従って、
この第１の正極活物質を含有する正極を備えた非水電解
質二次電池は、大電流で放電した際の放電容量の低下を
抑制することができ、つまり、放電レート特性を向上す
ることができる。
ル比ｘが０．５より大きく、０．７５未満であるため、
リチウムの拡散速度を向上することができる。従って、
この第１の正極活物質を含有する正極を備えた非水電解
質二次電池は、大電流で放電した際の放電容量の低下を
抑制することができ、つまり、放電レート特性を向上す
ることができる。
【００４２】本発明に係る第２の正極活物質は、前述し
た（２）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合
金属酸化物を含有する。
た（２）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合
金属酸化物を含有する。
【００４３】このような正極活物質によれば、元素Ｍ１
と過剰量のリチウムとによって正極活物質のリチウム拡
散速度を向上することができる。このため、元素Ｍ１の
添加のみでリチウム拡散速度を向上させる場合に比較し
て、リチウム拡散速度の向上に必要な元素Ｍ１の添加量
を少なくすることができ、充放電に関与する遷移金属元
素Ｍの量を十分に確保することができる。その結果、非
水電解質二次電池の放電容量を損なうことなく、放電レ
ート特性を向上させることが可能になる。
と過剰量のリチウムとによって正極活物質のリチウム拡
散速度を向上することができる。このため、元素Ｍ１の
添加のみでリチウム拡散速度を向上させる場合に比較し
て、リチウム拡散速度の向上に必要な元素Ｍ１の添加量
を少なくすることができ、充放電に関与する遷移金属元
素Ｍの量を十分に確保することができる。その結果、非
水電解質二次電池の放電容量を損なうことなく、放電レ
ート特性を向上させることが可能になる。
【００４４】本発明に係る第３の正極活物質は、前述し
た（３）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合
金属酸化物を含有する。
た（３）式で表わされる組成を有するリチウム含有複合
金属酸化物を含有する。
【００４５】このような正極活物質によれば、元素Ｍ２
と元素Ｍ３とにより正極活物質のリチウム拡散速度を向
上することができる。元素Ｍ２は遷移金属元素Ｍと置換
されるものの、元素Ｍ３は遷移金属元素Ｍとリン元素双
方と置換されるため、異種元素の置換によって減少する
遷移金属元素Ｍの量を最小限度に抑えることができ、充
放電に関与する遷移金属元素Ｍの量を十分に確保するこ
とができる。よって、非水電解質二次電池の放電容量を
損なうことなく、放電レート特性を向上させることが可
能になる。また、第３の正極活物質を含む正極を備えた
非水電解質二次電池は、充放電サイクル寿命を向上する
ことができる。
と元素Ｍ３とにより正極活物質のリチウム拡散速度を向
上することができる。元素Ｍ２は遷移金属元素Ｍと置換
されるものの、元素Ｍ３は遷移金属元素Ｍとリン元素双
方と置換されるため、異種元素の置換によって減少する
遷移金属元素Ｍの量を最小限度に抑えることができ、充
放電に関与する遷移金属元素Ｍの量を十分に確保するこ
とができる。よって、非水電解質二次電池の放電容量を
損なうことなく、放電レート特性を向上させることが可
能になる。また、第３の正極活物質を含む正極を備えた
非水電解質二次電池は、充放電サイクル寿命を向上する
ことができる。
【００４６】本発明に係る第１〜第３の正極活物質は、
平均粒径が０．１〜２μｍの範囲内の粒子であることが
望ましい。これは以下に説明する理由によるものであ
る。正極活物質粒子の平均粒径が２μｍを超えると、放
電容量と放電レート特性の双方が低下する恐れがある。
平均粒径が小さい方が放電容量と放電レート特性の改善
には有利であるものの、平均粒径を０．１μｍ未満にす
ると、後述する正極の作製工程においてスラリーの分散
性が低下する恐れがあったり、あるいは所定の結着力を
維持するのに必要な結着剤量が増加して正極の活物質充
填密度の低下を招いたりする可能性がある。平均粒径の
より好ましい範囲は、０．１〜１μｍである。
平均粒径が０．１〜２μｍの範囲内の粒子であることが
望ましい。これは以下に説明する理由によるものであ
る。正極活物質粒子の平均粒径が２μｍを超えると、放
電容量と放電レート特性の双方が低下する恐れがある。
平均粒径が小さい方が放電容量と放電レート特性の改善
には有利であるものの、平均粒径を０．１μｍ未満にす
ると、後述する正極の作製工程においてスラリーの分散
性が低下する恐れがあったり、あるいは所定の結着力を
維持するのに必要な結着剤量が増加して正極の活物質充
填密度の低下を招いたりする可能性がある。平均粒径の
より好ましい範囲は、０．１〜１μｍである。
【００４７】以下、本発明に係る非水電解質二次電池に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００４８】本発明に係る非水電解質二次電池は、容器
と、前記容器内に収納されると共に第１〜第３の正極活
物質のうちの少なくとも１種類を含有する正極と、前記
容器内に収納される負極と、前記容器内に収納される非
水電解質とを具備する。
と、前記容器内に収納されると共に第１〜第３の正極活
物質のうちの少なくとも１種類を含有する正極と、前記
容器内に収納される負極と、前記容器内に収納される非
水電解質とを具備する。
【００４９】以下、正極、負極、非水電解質及び容器に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００５０】１）正極 この正極は、正極集電体と、前記正極集電体の片面もし
くは両面に担持される正極層とを含む。
くは両面に担持される正極層とを含む。
【００５１】正極層には、前述した第１〜第３の正極活
物質のうちの少なくとも１種類と、結着剤が含有され
る。
物質のうちの少なくとも１種類と、結着剤が含有され
る。
【００５２】前記結着剤としては、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン
（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）等
を用いることができる。
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン
（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）等
を用いることができる。
【００５３】前記正極層は、さらに電気伝導助剤を含ん
でいてもよい。かかる電気伝導助剤としては、例えばア
セチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げる
ことができる。
でいてもよい。かかる電気伝導助剤としては、例えばア
セチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げる
ことができる。
【００５４】正極活物質、電気伝導助剤および結着剤の
配合割合は、正極活物質８０〜９５重量％、電気伝導助
剤３〜２０重量％、結着剤２〜７重量％の範囲にするこ
とが好ましい。
配合割合は、正極活物質８０〜９５重量％、電気伝導助
剤３〜２０重量％、結着剤２〜７重量％の範囲にするこ
とが好ましい。
【００５５】前記正極集電体としては、多孔質構造の導
電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることが
できる。前記集電体を形成する材料としては、例えば、
アルミニウム、ステンレス、ニッケル等を挙げることが
できる。
電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることが
できる。前記集電体を形成する材料としては、例えば、
アルミニウム、ステンレス、ニッケル等を挙げることが
できる。
【００５６】前記正極は、例えば、以下の（ａ）または
（ｂ）に説明する方法により作製される。
（ｂ）に説明する方法により作製される。
【００５７】（ａ）正極活物質、電気伝導助剤及び結着
剤を混合し、得られた混合物を集電体に圧着させること
により前記正極を得る。
剤を混合し、得られた混合物を集電体に圧着させること
により前記正極を得る。
【００５８】（ｂ）正極活物質、電気伝導助剤及び結着
剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物（スラリー）を集
電体に塗布し、乾燥し、プレスを施すことにより作製さ
れる。
剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物（スラリー）を集
電体に塗布し、乾燥し、プレスを施すことにより作製さ
れる。
【００５９】２）負極 この負極は、リチウムを吸蔵（ドープ）・放出（脱ドー
プ）することが可能な材料を含む。
プ）することが可能な材料を含む。
【００６０】かかる材料としては、例えば、リチウム金
属、リチウムを吸蔵・放出することが可能なＬｉ含有合
金、リチウムを吸蔵・放出することが可能な金属酸化
物、リチウムを吸蔵・放出することが可能な金属硫化
物、リチウムを吸蔵・放出することが可能な金属窒化
物、リチウムを吸蔵・放出することが可能なカルコゲン
化合物、リチウムイオンを吸蔵・放出することが可能な
炭素材料等を挙げることができる。特に、前記カルコゲ
ン化合物あるいは前記炭素材料を含む負極は、安全性が
高く、かつ二次電池のサイクル寿命を向上できるため、
望ましい。
属、リチウムを吸蔵・放出することが可能なＬｉ含有合
金、リチウムを吸蔵・放出することが可能な金属酸化
物、リチウムを吸蔵・放出することが可能な金属硫化
物、リチウムを吸蔵・放出することが可能な金属窒化
物、リチウムを吸蔵・放出することが可能なカルコゲン
化合物、リチウムイオンを吸蔵・放出することが可能な
炭素材料等を挙げることができる。特に、前記カルコゲ
ン化合物あるいは前記炭素材料を含む負極は、安全性が
高く、かつ二次電池のサイクル寿命を向上できるため、
望ましい。
【００６１】前記リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素
材料としては、たとえば、コークス、炭素繊維、熱分解
気相炭素物、黒鉛、樹脂焼成体、メソフェーズピッチ系
炭素繊維、メソフェーズピッチ球状カーボン等を挙げる
ことができる。前述した種類の炭素材料は、電極容量を
高くすることができるため、望ましい。
材料としては、たとえば、コークス、炭素繊維、熱分解
気相炭素物、黒鉛、樹脂焼成体、メソフェーズピッチ系
炭素繊維、メソフェーズピッチ球状カーボン等を挙げる
ことができる。前述した種類の炭素材料は、電極容量を
高くすることができるため、望ましい。
【００６２】前記カルコゲン化合物としては、二硫化チ
タン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブ、酸化スズ等
を挙げることができる。このようなカルコゲン化合物を
負極に用いると電池電圧は低下するものの前記負極の容
量が増加するため、前記二次電池の容量が向上される。
タン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブ、酸化スズ等
を挙げることができる。このようなカルコゲン化合物を
負極に用いると電池電圧は低下するものの前記負極の容
量が増加するため、前記二次電池の容量が向上される。
【００６３】前記炭素材料を含む負極は、例えば、前記
炭素材料と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた
懸濁物を集電体に塗布し、乾燥することにより作製され
る。
炭素材料と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた
懸濁物を集電体に塗布し、乾燥することにより作製され
る。
【００６４】この場合、結着剤としては、例えばポリテ
トラフルオロエチレン（PTFE）、ポリフッ化ビニリデン
（PVdF）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（EP
DM）、スチレン−ブタジエンゴム（SBR）等を用いるこ
とができる。さらに、炭素材料および結着剤の配合割合
は、炭素材料９０〜９８重量％、結着剤２〜１０重量％
の範囲にすることが好ましい。また、前記集電体として
は、例えばアルミニウム、ステンレス、ニッケル等の導
電性基板を用いることができる。前記集電体は、多孔質
構造にしても、無孔にしても良い。
トラフルオロエチレン（PTFE）、ポリフッ化ビニリデン
（PVdF）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（EP
DM）、スチレン−ブタジエンゴム（SBR）等を用いるこ
とができる。さらに、炭素材料および結着剤の配合割合
は、炭素材料９０〜９８重量％、結着剤２〜１０重量％
の範囲にすることが好ましい。また、前記集電体として
は、例えばアルミニウム、ステンレス、ニッケル等の導
電性基板を用いることができる。前記集電体は、多孔質
構造にしても、無孔にしても良い。
【００６５】３）非水電解質 前記非水電解質としては、例えば、非水溶媒に電解質を
溶解させることにより調製される液体状非水電解質（非
水電解液)、高分子材料に非水溶媒と電解質を保持させ
た高分子ゲル状非水電解質、高分子材料に電解質を保持
させた固体非水電解質等を挙げることができる。
溶解させることにより調製される液体状非水電解質（非
水電解液)、高分子材料に非水溶媒と電解質を保持させ
た高分子ゲル状非水電解質、高分子材料に電解質を保持
させた固体非水電解質等を挙げることができる。
【００６６】前記非水溶媒としては、例えば、環状カー
ボネートや、鎖状カーボネート（例えば、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト等）、環状エーテルや鎖状エーテル（例えば、1，2−
ジメトキシエタン、2−メチルテトラヒドロフラン
等）、環状エステルや鎖状エステル（例えば、γ−ブチ
ロラクトン，γ−バレロラクトン，σ−バレロラクト
ン,酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプ
ロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロ
ピオン酸プロピル等）などを挙げることができる。非水
溶媒には、前述した種類の中から選ばれる1種または２
〜５種の混合溶媒が用いることができるが、必ずしもこ
れらに限定されるものではない。
ボネートや、鎖状カーボネート（例えば、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト等）、環状エーテルや鎖状エーテル（例えば、1，2−
ジメトキシエタン、2−メチルテトラヒドロフラン
等）、環状エステルや鎖状エステル（例えば、γ−ブチ
ロラクトン，γ−バレロラクトン，σ−バレロラクト
ン,酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプ
ロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロ
ピオン酸プロピル等）などを挙げることができる。非水
溶媒には、前述した種類の中から選ばれる1種または２
〜５種の混合溶媒が用いることができるが、必ずしもこ
れらに限定されるものではない。
【００６７】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム（ＬｉＣｌＯ4）,六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒
素リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、トリフルオロメチルスルホ
ニルイミドリチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、ビストリフル
オロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ3
ＳＯ2）2］などのリチウム塩が挙げられる。かかる電解
質としては、これから選ばれる１種又は２〜３種のリチ
ウム塩を用いることができるが、これらに限定されるも
のではない。
チウム（ＬｉＣｌＯ4）,六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒
素リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、トリフルオロメチルスルホ
ニルイミドリチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、ビストリフル
オロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ3
ＳＯ2）2］などのリチウム塩が挙げられる。かかる電解
質としては、これから選ばれる１種又は２〜３種のリチ
ウム塩を用いることができるが、これらに限定されるも
のではない。
【００６８】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、０．５〜２ｍｏｌ／Ｌの範囲内にすることが望まし
い。
は、０．５〜２ｍｏｌ／Ｌの範囲内にすることが望まし
い。
【００６９】前記ゲル状非水電解質および前記固体非水
電解質に含まれる高分子材料としては、例えば、ポリア
クリロニトリル、ポリアクリレート、ポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、
あるいはアクリロニトリル、アクリレート、フッ化ビニ
リデンもしくはエチレンオキシドを単量体として含むポ
リマー等を挙げることができる。
電解質に含まれる高分子材料としては、例えば、ポリア
クリロニトリル、ポリアクリレート、ポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、
あるいはアクリロニトリル、アクリレート、フッ化ビニ
リデンもしくはエチレンオキシドを単量体として含むポ
リマー等を挙げることができる。
【００７０】４）容器 この容器は、例えば、樹脂層を有するシート、金属板等
から形成することができる。
から形成することができる。
【００７１】前記金属板は、例えば、鉄、ステンレス、
アルミニウムから形成することができる。
アルミニウムから形成することができる。
【００７２】前記シートとしては、金属層と、前記金属
層を被覆する樹脂層とから構成されることが好ましい。
前記金属層は、アルミニウム箔から形成することが好ま
しい。一方、前記樹脂層は、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどの熱可塑性樹脂から形成することができる。前
記樹脂層は、単層もしくは多層構造にすることができ
る。
層を被覆する樹脂層とから構成されることが好ましい。
前記金属層は、アルミニウム箔から形成することが好ま
しい。一方、前記樹脂層は、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどの熱可塑性樹脂から形成することができる。前
記樹脂層は、単層もしくは多層構造にすることができ
る。
【００７３】本発明に係る非水電解質二次電池は、正極
と負極の間にセパレータを配置することができる。前記
セパレータとしては、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
ム等を用いることができる。
と負極の間にセパレータを配置することができる。前記
セパレータとしては、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
ム等を用いることができる。
【００７４】本発明に係る非水電解質二次電池の一例を
図１及び図２に示す。
図１及び図２に示す。
【００７５】図１は本発明に係る非水電解質二次電池の
一例であるボタン型非水電解質二次電池を示す断面図
で、図２は、本発明に係る非水電解質二次電池の一例で
ある薄型非水電解質二次電池を示す断面図である。
一例であるボタン型非水電解質二次電池を示す断面図
で、図２は、本発明に係る非水電解質二次電池の一例で
ある薄型非水電解質二次電池を示す断面図である。
【００７６】図１に示すように、有底円筒型の正極ケー
ス１内には、正極２が収納されている。正極２は、正極
集電体３と、前記正極集電体３の片面に担持される正極
層４とを備えるものである。正極２の正極集電体３は、
正極ケース１の内面に圧着されている。セパレータ５
は、正極２の正極層４上に配置されている。負極６は、
負極集電体７と、前記負極集電体７の片面に担持される
負極層８とを備える。このような負極６は、セパレータ
５上に配置されている。液状非水電解質（非水電解液）
は、正極２、負極６及びセパレータ５に含浸されてい
る。有底円筒型の負極ケース９は、正極ケース１にリン
グ状の絶縁ガスケット１０を介してかしめ固定されてい
る。なお、負極ケース９の内面には、負極６の負極集電
体７が圧着されている。
ス１内には、正極２が収納されている。正極２は、正極
集電体３と、前記正極集電体３の片面に担持される正極
層４とを備えるものである。正極２の正極集電体３は、
正極ケース１の内面に圧着されている。セパレータ５
は、正極２の正極層４上に配置されている。負極６は、
負極集電体７と、前記負極集電体７の片面に担持される
負極層８とを備える。このような負極６は、セパレータ
５上に配置されている。液状非水電解質（非水電解液）
は、正極２、負極６及びセパレータ５に含浸されてい
る。有底円筒型の負極ケース９は、正極ケース１にリン
グ状の絶縁ガスケット１０を介してかしめ固定されてい
る。なお、負極ケース９の内面には、負極６の負極集電
体７が圧着されている。
【００７７】図２に示すように、電極群１１は、正極及
び負極をその間にセパレータを介在させて偏平形状に捲
回した構造を有する。前記電極群１１は、例えば、正極
及び負極をその間にセパレータを介在させて偏平形状に
捲回した後、加熱プレスを施すことにより作製される。
液状非水電解質（非水電解液）は、電極群１１に含浸さ
れている。このような電極群１１は、袋形状の容器１２
内に収納されている。この容器１２は、例えば、樹脂層
を含むシートから形成されている。帯状の正極リード１
３は、一端が電極群１１の正極に接続され、かつ他端が
容器１２から延出されている。一方、帯状の負極リード
１４は、一端が電極群１１の負極に接続され、かつ他端
が容器１２から延出されている。
び負極をその間にセパレータを介在させて偏平形状に捲
回した構造を有する。前記電極群１１は、例えば、正極
及び負極をその間にセパレータを介在させて偏平形状に
捲回した後、加熱プレスを施すことにより作製される。
液状非水電解質（非水電解液）は、電極群１１に含浸さ
れている。このような電極群１１は、袋形状の容器１２
内に収納されている。この容器１２は、例えば、樹脂層
を含むシートから形成されている。帯状の正極リード１
３は、一端が電極群１１の正極に接続され、かつ他端が
容器１２から延出されている。一方、帯状の負極リード
１４は、一端が電極群１１の負極に接続され、かつ他端
が容器１２から延出されている。
【００７８】なお、前述した図２においては、電極群に
おける正極、負極及びセパレータの一体化を加熱プレス
により行ったが、接着性を有する高分子により正極、負
極及びセパレータを一体化させることができる。
おける正極、負極及びセパレータの一体化を加熱プレス
により行ったが、接着性を有する高分子により正極、負
極及びセパレータを一体化させることができる。
【００７９】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００８０】（実施例１）炭酸リチウム、水酸化マグネ
シウム、酸化コバルト、リン酸アンモニウムをそれぞ
れ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｐに換算してモル比１．０：
０．５５：０．４５：１．０となるように秤量して十分
に混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で
２０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉＭｇ
0.55Ｃｏ0.45ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合金属
酸化物を得た。
シウム、酸化コバルト、リン酸アンモニウムをそれぞ
れ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｐに換算してモル比１．０：
０．５５：０．４５：１．０となるように秤量して十分
に混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で
２０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉＭｇ
0.55Ｃｏ0.45ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合金属
酸化物を得た。
【００８１】次いで、正極活物質として前記リチウム含
有複合金属酸化物を８０重量％と、電気伝導助剤である
アセチレンブラックを１７重量％と、結着剤としてポリ
テトラフルオロエチレンを３重量％の割合で混合するこ
とにより正極層を作製した。これをステンレス製ネット
からなる正極集電体に圧着することにより正極を作製し
た。
有複合金属酸化物を８０重量％と、電気伝導助剤である
アセチレンブラックを１７重量％と、結着剤としてポリ
テトラフルオロエチレンを３重量％の割合で混合するこ
とにより正極層を作製した。これをステンレス製ネット
からなる正極集電体に圧着することにより正極を作製し
た。
【００８２】また、ニッケル製ネットからなる負極集電
体にリチウム金属からなる負極層を圧着することにより
負極を得た。
体にリチウム金属からなる負極層を圧着することにより
負極を得た。
【００８３】一方、エチルメチルカーボネートとエチレ
ンカーボネートとを2：1の割合で混合し、これにＬｉＰ
Ｆ6を1ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解させて液状非水電解液を
調製した。
ンカーボネートとを2：1の割合で混合し、これにＬｉＰ
Ｆ6を1ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解させて液状非水電解液を
調製した。
【００８４】正極ケース、正極、ポリプロピレン多孔質
フィルムからなるセパレータ、負極、負極ケースをそれぞ
れこの順序で積層した後、液状非水電解質を注液し、ガ
スケットとともにかしめて封口し、前述した図１に示す
構造を有するボタン型非水電解質二次電池を組み立て
た。
フィルムからなるセパレータ、負極、負極ケースをそれぞ
れこの順序で積層した後、液状非水電解質を注液し、ガ
スケットとともにかしめて封口し、前述した図１に示す
構造を有するボタン型非水電解質二次電池を組み立て
た。
【００８５】（実施例２〜４）リチウム含有複合金属酸
化物の組成を下記表１に示す組成に変更すること以外
は、前述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタ
ン型非水電解質二次電池を組み立てた。
化物の組成を下記表１に示す組成に変更すること以外
は、前述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタ
ン型非水電解質二次電池を組み立てた。
【００８６】（比較例１）炭酸リチウム、酸化コバル
ト、リン酸アンモニウムをそれぞれ、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｐに
換算してモル比１：１：１となるように秤量して十分に
混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で２
０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉＣｏ
ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合金属酸化物を得
た。
ト、リン酸アンモニウムをそれぞれ、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｐに
換算してモル比１：１：１となるように秤量して十分に
混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で２
０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉＣｏ
ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合金属酸化物を得
た。
【００８７】（比較例２）リチウム含有複合金属酸化物
の組成を下記表１に示す組成に変更すること以外は、前
述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタン型非
水電解質二次電池を組み立てた。
の組成を下記表１に示す組成に変更すること以外は、前
述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタン型非
水電解質二次電池を組み立てた。
【００８８】（比較例３）炭酸リチウム、酸化ニッケ
ル、リン酸アンモニウムをそれぞれ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｐに
換算してモル比１：１：１となるように秤量して十分に
混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で２
０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉＮｉ
ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合金属酸化物を得
た。
ル、リン酸アンモニウムをそれぞれ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｐに
換算してモル比１：１：１となるように秤量して十分に
混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で２
０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉＮｉ
ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合金属酸化物を得
た。
【００８９】（比較例４）リチウム含有複合金属酸化物
の組成を下記表１に示す組成に変更すること以外は、前
述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタン型非
水電解質二次電池を組み立てた。
の組成を下記表１に示す組成に変更すること以外は、前
述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタン型非
水電解質二次電池を組み立てた。
【００９０】得られた実施例１〜４及び比較例１〜４の
二次電池について、正極の１ｃｍ２当たり０．１ｍＡの
一定電流で５．３Ｖまで充電した後、正極の１ｃｍ２当
たり０．１ｍＡの一定電流で３Ｖまで放電した際の放電
容量を測定し、その結果を０．１ｍＡ/ｃｍ２放電時の
放電容量（放電容量１）として下記表１に示す。
二次電池について、正極の１ｃｍ２当たり０．１ｍＡの
一定電流で５．３Ｖまで充電した後、正極の１ｃｍ２当
たり０．１ｍＡの一定電流で３Ｖまで放電した際の放電
容量を測定し、その結果を０．１ｍＡ/ｃｍ２放電時の
放電容量（放電容量１）として下記表１に示す。
【００９１】また、実施例１〜４及び比較例１〜４の二
次電池について、正極の１ｃｍ２当たり０．２ｍＡの一
定電流で５．３Ｖまで充電した後、正極の１ｃｍ２当た
り０．２ｍＡ/ｃｍ２の一定電流で３Ｖまで放電した際
の放電容量を測定し、その結果を０．２ｍＡ放電時の放
電容量（放電容量２）として下記表１に示す。
次電池について、正極の１ｃｍ２当たり０．２ｍＡの一
定電流で５．３Ｖまで充電した後、正極の１ｃｍ２当た
り０．２ｍＡ/ｃｍ２の一定電流で３Ｖまで放電した際
の放電容量を測定し、その結果を０．２ｍＡ放電時の放
電容量（放電容量２）として下記表１に示す。
【００９２】さらに、実施例１〜４及び比較例１〜４の
二次電池について、得られた放電容量１と放電容量２を
用い、下記（Ａ）式に従って放電レート特性を算出し、
その結果を下記表１に示す。
二次電池について、得られた放電容量１と放電容量２を
用い、下記（Ａ）式に従って放電レート特性を算出し、
その結果を下記表１に示す。
【００９３】 放電レート特性（％）＝（Ｃ２／Ｃ１）×１００ （Ａ） 前記（Ａ）式において、Ｃ１は、０．１ｍＡ/ｃｍ２放
電時の放電容量（放電容量１）であり、Ｃ２は、０．２
ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量（放電容量２）である。
電時の放電容量（放電容量１）であり、Ｃ２は、０．２
ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量（放電容量２）である。
【００９４】
【表１】
【００９５】表１から明らかなように、前述した（１）
式（ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4）で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備えた実
施例１〜実施例４の二次電池は、正極の単位表面積当り
の放電電流を高くした際の放電容量低下率を、比較例１
〜４に比較して小さくできることがわかる。
式（ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4）で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備えた実
施例１〜実施例４の二次電池は、正極の単位表面積当り
の放電電流を高くした際の放電容量低下率を、比較例１
〜４に比較して小さくできることがわかる。
【００９６】また、表１から、正極活物質を構成する元
素の種類が同じ場合、Ｍｇのモル比ｘを０．５０、０．
５５，０．７と多くするに従って、放電レート特性が高
くなっていることがわかる。
素の種類が同じ場合、Ｍｇのモル比ｘを０．５０、０．
５５，０．７と多くするに従って、放電レート特性が高
くなっていることがわかる。
【００９７】（実施例５）炭酸リチウム、酸化コバル
ト、水酸化マグネシウム、リン酸アンモニウムをそれぞ
れ、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｐに換算してモル比１．１：
０．８５：０．０５：１．０となるように秤量して十分
に混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で
２０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉ1.1
Ｃｏ0.85Ｍｇ0.05ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合
金属酸化物を得た。
ト、水酸化マグネシウム、リン酸アンモニウムをそれぞ
れ、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｐに換算してモル比１．１：
０．８５：０．０５：１．０となるように秤量して十分
に混合した。次いで、この混合物を大気中、３５０℃で
２０時間かけて焼成した後、室温まで冷却して取り出し
た。次に、取り出した粉末を微粉化した後、１０００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の圧力を加えて錠剤状に成型した。ひき
つづき、成型物を大気中、７８０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却し、微粉化し、組成がＬｉ1.1
Ｃｏ0.85Ｍｇ0.05ＰＯ4で表わされるリチウム含有複合
金属酸化物を得た。
【００９８】このようなリチウム含有複合金属酸化物を
正極活物質として用いること以外は、前述した実施例１
で説明したのと同様な構成のボタン型非水電解質二次電
池を組み立てた。
正極活物質として用いること以外は、前述した実施例１
で説明したのと同様な構成のボタン型非水電解質二次電
池を組み立てた。
【００９９】（実施例６〜２２）リチウム含有複合金属
酸化物の組成を下記表２に示す組成に変更すること以外
は、前述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタ
ン型非水電解質二次電池を組み立てた。
酸化物の組成を下記表２に示す組成に変更すること以外
は、前述した実施例１で説明したのと同様な構成のボタ
ン型非水電解質二次電池を組み立てた。
【０１００】得られた実施例５〜２２の非水電解質二次
電池について、０．１ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
２に示す。なお、表２には、前述した比較例１〜４の結
果を併記する。
電池について、０．１ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
２に示す。なお、表２には、前述した比較例１〜４の結
果を併記する。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】表２から明らかなように、前述した（２）
式（Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例５〜実施例２２の二次電池は、放電容量を比較
例１〜４の二次電池に比較して高くできることがわか
る。
式（Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例５〜実施例２２の二次電池は、放電容量を比較
例１〜４の二次電池に比較して高くできることがわか
る。
【０１０３】これに対し、比較例１、３の二次電池は、
放電容量と放電レート特性の双方が実施例５〜２２に比
べて低かった。一方、比較例２，４の二次電池は、放電
レート特性については実施例５〜２２とほぼ同等である
ものの、放電容量が実施例５〜２２に比べて低かった。
放電容量と放電レート特性の双方が実施例５〜２２に比
べて低かった。一方、比較例２，４の二次電池は、放電
レート特性については実施例５〜２２とほぼ同等である
ものの、放電容量が実施例５〜２２に比べて低かった。
【０１０４】（実施例２３）炭酸リチウム、酸化コバル
ト、水酸化マグネシウム、硝酸アルミニウム、リン酸ア
ンモニウムをそれぞれ、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐに
換算してモル比１．０：０．９：０．０５：０．１：
０．９５となるように秤量して十分に混合した。次い
で、この混合物を大気中、３５０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却して取り出した。次に、取り出
した粉末を微粉化した後、１０００ｋｇ／ｃｍ2以上の
圧力を加えて錠剤状に成型した。ひきつづき、成型物を
大気中、７８０℃で２０時間かけて焼成した後、室温ま
で冷却し、微粉化した。再び錠剤状に成型し、７８０℃
で焼成することを２度以上繰り返して組成がＬｉＣｏ
0.9Ｍｇ0.05Ａｌ0.1Ｐ0.95Ｏ4で表わされるリチウム含
有複合金属酸化物を得た。
ト、水酸化マグネシウム、硝酸アルミニウム、リン酸ア
ンモニウムをそれぞれ、Ｌｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐに
換算してモル比１．０：０．９：０．０５：０．１：
０．９５となるように秤量して十分に混合した。次い
で、この混合物を大気中、３５０℃で２０時間かけて焼
成した後、室温まで冷却して取り出した。次に、取り出
した粉末を微粉化した後、１０００ｋｇ／ｃｍ2以上の
圧力を加えて錠剤状に成型した。ひきつづき、成型物を
大気中、７８０℃で２０時間かけて焼成した後、室温ま
で冷却し、微粉化した。再び錠剤状に成型し、７８０℃
で焼成することを２度以上繰り返して組成がＬｉＣｏ
0.9Ｍｇ0.05Ａｌ0.1Ｐ0.95Ｏ4で表わされるリチウム含
有複合金属酸化物を得た。
【０１０５】このようなリチウム含有複合金属酸化物を
正極活物質として用いること以外は、前述した実施例１
で説明したのと同様な構成のボタン型非水電解質二次電
池を組み立てた。
正極活物質として用いること以外は、前述した実施例１
で説明したのと同様な構成のボタン型非水電解質二次電
池を組み立てた。
【０１０６】（実施例２４〜６４）リチウム含有複合金
属酸化物の組成を下記表３〜表４に示す組成に変更する
こと以外は、前述した実施例１で説明したのと同様な構
成のボタン型非水電解質二次電池を組み立てた。
属酸化物の組成を下記表３〜表４に示す組成に変更する
こと以外は、前述した実施例１で説明したのと同様な構
成のボタン型非水電解質二次電池を組み立てた。
【０１０７】得られた実施例２３〜６４の非水電解質二
次電池について、０．１ｍＡ/ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
３〜表４に示す。なお、表３〜表４には、前述した比較
例１〜４の結果をそれぞれ併記する。
次電池について、０．１ｍＡ/ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ/ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
３〜表４に示す。なお、表３〜表４には、前述した比較
例１〜４の結果をそれぞれ併記する。
【０１０８】
【表３】
【０１０９】
【表４】
【０１１０】表３から明らかなように、前述した（３）
式（ＬｉＣｏvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を
有するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備
えた実施例２３〜４３の二次電池は、放電容量を比較例
１，２の二次電池に比較して高くできることがわかる。
式（ＬｉＣｏvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を
有するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備
えた実施例２３〜４３の二次電池は、放電容量を比較例
１，２の二次電池に比較して高くできることがわかる。
【０１１１】これに対し、比較例１の二次電池は、放電
容量と放電レート特性の双方が実施例２３〜４３に比べ
て低かった。一方、比較例２の二次電池は、放電レート
特性については実施例２３〜４３とほぼ同等であるもの
の、放電容量が実施例２３〜４３に比べて低かった。
容量と放電レート特性の双方が実施例２３〜４３に比べ
て低かった。一方、比較例２の二次電池は、放電レート
特性については実施例２３〜４３とほぼ同等であるもの
の、放電容量が実施例２３〜４３に比べて低かった。
【０１１２】表４から明らかなように、前述した（３）
式（ＬｉＮｉvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を
有するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備
えた実施例４４〜６４の二次電池は、放電容量を比較例
３，４の二次電池に比較して高くできることがわかる。
式（ＬｉＮｉvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を
有するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備
えた実施例４４〜６４の二次電池は、放電容量を比較例
３，４の二次電池に比較して高くできることがわかる。
【０１１３】これに対し、比較例３の二次電池は、放電
容量と放電レート特性の双方が実施例４４〜６４に比べ
て低かった。一方、比較例４の二次電池は、放電レート
特性については実施例４４〜６４とほぼ同等であるもの
の、放電容量が実施例４４〜６４に比べて低かった。
容量と放電レート特性の双方が実施例４４〜６４に比べ
て低かった。一方、比較例４の二次電池は、放電レート
特性については実施例４４〜６４とほぼ同等であるもの
の、放電容量が実施例４４〜６４に比べて低かった。
【０１１４】＜Ｌｉのモル比と放電レート特性の関係＞ （実施例６５〜６８）リチウム含有複合金属酸化物の組
成を下記表５に示す組成に変更すること以外は、前述し
た実施例５で説明したのと同様な構成のボタン型非水電
解質二次電池を組み立てた。
成を下記表５に示す組成に変更すること以外は、前述し
た実施例５で説明したのと同様な構成のボタン型非水電
解質二次電池を組み立てた。
【０１１５】得られた実施例６５〜６８の非水電解質二
次電池について、０．１ｍＡ／ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
５に示す。なお、表５には、前述した実施例５の結果を
併記する。
次電池について、０．１ｍＡ／ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
５に示す。なお、表５には、前述した実施例５の結果を
併記する。
【０１１６】
【表５】
【０１１７】表５から明らかなように、前述した（２）
式（Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例５、６５〜６８の二次電池においては、モル比
ｙが０．０２〜０．２の範囲内にある実施例５，６６,
６７の二次電池の方が、実施例６５, ６８に比べて、放
電レート特性が高いことがわかる。特に、モル比ｙが
０．０４〜０．１の範囲内にある実施例５の二次電池
は、放電レート特性が最も優れている。
式（Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例５、６５〜６８の二次電池においては、モル比
ｙが０．０２〜０．２の範囲内にある実施例５，６６,
６７の二次電池の方が、実施例６５, ６８に比べて、放
電レート特性が高いことがわかる。特に、モル比ｙが
０．０４〜０．１の範囲内にある実施例５の二次電池
は、放電レート特性が最も優れている。
【０１１８】＜元素Ｍ２と元素Ｍ３のモル比と放電レー
ト特性との関係＞ （実施例６９〜７５）リチウム含有複合金属酸化物の組
成を下記表６に示す組成に変更すること以外は、前述し
た実施例２３で説明したのと同様な構成のボタン型非水
電解質二次電池を組み立てた。
ト特性との関係＞ （実施例６９〜７５）リチウム含有複合金属酸化物の組
成を下記表６に示す組成に変更すること以外は、前述し
た実施例２３で説明したのと同様な構成のボタン型非水
電解質二次電池を組み立てた。
【０１１９】得られた実施例６９〜７５の非水電解質二
次電池について、０．１ｍＡ／ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
６に示す。なお、表６には、前述した実施例２３の結果
を併記する。
次電池について、０．１ｍＡ／ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
６に示す。なお、表６には、前述した実施例２３の結果
を併記する。
【０１２０】
【表６】
【０１２１】表６から明らかなように、前述した（３）
式（ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例２３、６９〜７５の二次電池においては、元素
Ｍ２のモル比ｗが０．０２〜０．３の範囲内にある実施
例２３、７０〜７１の二次電池の方が放電レート特性が
実施例６９に比べて高いことがわかる。特に、元素Ｍ２
のモル比ｗが０．０４〜０．２の範囲内にある実施例２
３の二次電池は、放電レート特性に優れるだけでなく、
放電容量が実施例６９〜７１に比べて高くなっている。
式（ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例２３、６９〜７５の二次電池においては、元素
Ｍ２のモル比ｗが０．０２〜０．３の範囲内にある実施
例２３、７０〜７１の二次電池の方が放電レート特性が
実施例６９に比べて高いことがわかる。特に、元素Ｍ２
のモル比ｗが０．０４〜０．２の範囲内にある実施例２
３の二次電池は、放電レート特性に優れるだけでなく、
放電容量が実施例６９〜７１に比べて高くなっている。
【０１２２】また、元素Ｍ３のモル比ｓが０．０２〜
０．１の範囲内にある実施例２３，７３, ７４の二次電
池は、放電レート特性が実施例７２, ７５に比べて高く
なっている。特に、元素Ｍ３のモル比ｓが０．０２〜
０．０８の範囲内にある実施例７３, ７４の二次電池
は、放電レート特性に最も優れている。
０．１の範囲内にある実施例２３，７３, ７４の二次電
池は、放電レート特性が実施例７２, ７５に比べて高く
なっている。特に、元素Ｍ３のモル比ｓが０．０２〜
０．０８の範囲内にある実施例７３, ７４の二次電池
は、放電レート特性に最も優れている。
【０１２３】（第２の正極活物質と第３の正極活物質の
比較実験）第２の正極活物質のうちの実施例５，７，２
１と、第３の正極活物質のうちの実施例２３〜２５と、
比較例１，２について、０．１ｍＡ／ｃｍ２の一定電流
で５．３Ｖまで充電した後、０．１ｍＡ／ｃｍ２の一定
電流で３Ｖまで放電する充放電サイクルを繰り返し、放
電容量が初期容量の８０％以下に低下した際のサイクル
数を測定し、その結果を下記表７に示す。
比較実験）第２の正極活物質のうちの実施例５，７，２
１と、第３の正極活物質のうちの実施例２３〜２５と、
比較例１，２について、０．１ｍＡ／ｃｍ２の一定電流
で５．３Ｖまで充電した後、０．１ｍＡ／ｃｍ２の一定
電流で３Ｖまで放電する充放電サイクルを繰り返し、放
電容量が初期容量の８０％以下に低下した際のサイクル
数を測定し、その結果を下記表７に示す。
【０１２４】
【表７】
【０１２５】表７から明らかなように、前述した（３）
式（ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例２３〜２５の二次電池は、前述した（２）式
（Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4）で表わされる組成を有す
るリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備えた
実施例５，７，２１の二次電池に比較して、充放電サイ
クル寿命に優れることがわかる。
式（ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4）で表わされる組成を有
するリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備え
た実施例２３〜２５の二次電池は、前述した（２）式
（Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4）で表わされる組成を有す
るリチウム含有複合金属酸化物を含有する正極を備えた
実施例５，７，２１の二次電池に比較して、充放電サイ
クル寿命に優れることがわかる。
【０１２６】＜薄型非水電解質二次電池＞ （実施例７６） ＜正極の作製＞前述した実施例１で説明したのと同様な
組成のリチウム含有複合酸化物粉末９１重量％をアセチ
レンブラック２．５重量％、グラファイト３重量％、ポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）４重量％と、Ｎ−メチ
ルピロリドン（ＮＭＰ）溶液を加えて混合し、厚さ１５
μｍのアルミニウム箔の集電体に塗布し、乾燥後、プレ
スすることにより電極密度３．０ｇ／ｃｍ3の帯状の正
極を作製した。
組成のリチウム含有複合酸化物粉末９１重量％をアセチ
レンブラック２．５重量％、グラファイト３重量％、ポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）４重量％と、Ｎ−メチ
ルピロリドン（ＮＭＰ）溶液を加えて混合し、厚さ１５
μｍのアルミニウム箔の集電体に塗布し、乾燥後、プレ
スすることにより電極密度３．０ｇ／ｃｍ3の帯状の正
極を作製した。
【０１２７】＜負極の作製＞３０００℃で熱処理したメ
ソフェーズピッチ系炭素繊維（平均粒径２５μｍ、平均
繊維長３０μｍ）の粉末９４重量％と、ポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）６重量％と、Ｎ−メチルピロリドン
（ＮＭＰ）溶液を加えて混合し、厚さ１２μｍの銅箔に
塗布し、乾燥後、プレスすることにより電極密度１．４
ｇ／ｃｍ3の帯状の負極を作製した。
ソフェーズピッチ系炭素繊維（平均粒径２５μｍ、平均
繊維長３０μｍ）の粉末９４重量％と、ポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）６重量％と、Ｎ−メチルピロリドン
（ＮＭＰ）溶液を加えて混合し、厚さ１２μｍの銅箔に
塗布し、乾燥後、プレスすることにより電極密度１．４
ｇ／ｃｍ3の帯状の負極を作製した。
【０１２８】＜電極群の作製＞前記正極、厚さ１６μｍ
で、多孔度５０％で、空気透過率２００秒／１００ｃｍ
3のポリエチレン製多孔質フィルムからなるセパレー
タ、前記負極、前記セパレータの順序に積層した後、渦
巻き状に捲回した。これを９０℃で加熱プレスすること
により、幅３０ｍｍで、厚さ３．０ｍｍの偏平状電極群
を作製した。得られた電極群を、厚さが４０μｍのアル
ミニウム箔と、前記アルミニウム箔の両面に形成された
ポリプロピレン層とから構成された厚さが０．１ｍｍの
ラミネートフィルムパックに収納し、８０℃で２４時間
真空乾燥を施した。
で、多孔度５０％で、空気透過率２００秒／１００ｃｍ
3のポリエチレン製多孔質フィルムからなるセパレー
タ、前記負極、前記セパレータの順序に積層した後、渦
巻き状に捲回した。これを９０℃で加熱プレスすること
により、幅３０ｍｍで、厚さ３．０ｍｍの偏平状電極群
を作製した。得られた電極群を、厚さが４０μｍのアル
ミニウム箔と、前記アルミニウム箔の両面に形成された
ポリプロピレン層とから構成された厚さが０．１ｍｍの
ラミネートフィルムパックに収納し、８０℃で２４時間
真空乾燥を施した。
【０１２９】＜非水電解液（液状非水電解質）の調製＞
エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ−ブチロラクトン
（ＢＬ）及びビニレンカーボネート（ＶＣ）の混合溶媒
（体積比率２４：７５：１）に電解質としての四フッ化
ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）を１．５ｍｏｌ／Ｌ溶解
することにより非水電解液を調製した。
エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ−ブチロラクトン
（ＢＬ）及びビニレンカーボネート（ＶＣ）の混合溶媒
（体積比率２４：７５：１）に電解質としての四フッ化
ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）を１．５ｍｏｌ／Ｌ溶解
することにより非水電解液を調製した。
【０１３０】前記電極群が収納されたラミネートフィル
ムパック内に前記非水電解液を注入した後、前記ラミネ
ートフィルムパックをヒートシールにより完全密閉し、
前述した図２に示す構造を有し、幅３５ｍｍ、厚さ３．
２ｍｍ、高さ６５ｍｍの薄型非水電解質二次電池を製造
した。
ムパック内に前記非水電解液を注入した後、前記ラミネ
ートフィルムパックをヒートシールにより完全密閉し、
前述した図２に示す構造を有し、幅３５ｍｍ、厚さ３．
２ｍｍ、高さ６５ｍｍの薄型非水電解質二次電池を製造
した。
【０１３１】（実施例７７）前述した実施例５で説明し
たのと同様な組成のリチウム含有複合金属酸化物を正極
活物質として用いること以外は、前述した実施例７６で
説明したのと同様にして薄型リチウムイオン二次電池を
製造した。
たのと同様な組成のリチウム含有複合金属酸化物を正極
活物質として用いること以外は、前述した実施例７６で
説明したのと同様にして薄型リチウムイオン二次電池を
製造した。
【０１３２】（実施例７８）前述した実施例２３で説明
したのと同様な組成のリチウム含有複合金属酸化物を正
極活物質として用いること以外は、前述した実施例７６
で説明したのと同様にして薄型リチウムイオン二次電池
を製造した。
したのと同様な組成のリチウム含有複合金属酸化物を正
極活物質として用いること以外は、前述した実施例７６
で説明したのと同様にして薄型リチウムイオン二次電池
を製造した。
【０１３３】（比較例７）前述した比較例２で説明した
のと同様な組成のリチウム含有複合金属酸化物を正極活
物質として用いること以外は、前述した実施例７６で説
明したのと同様にして薄型リチウムイオン二次電池を製
造した。
のと同様な組成のリチウム含有複合金属酸化物を正極活
物質として用いること以外は、前述した実施例７６で説
明したのと同様にして薄型リチウムイオン二次電池を製
造した。
【０１３４】＜大電流放電特性（放電レート特性）＞実
施例７６〜７８及び比較例７の二次電池について、正極
の１ｃｍ２当たり０．１ｍＡの一定電流で５．３Ｖまで
充電した後、正極の１ｃｍ２当たり０．１ｍＡの一定電
流で３Ｖまで放電した際の放電容量を測定し、０．１ｍ
Ａ／ｃｍ２放電時の放電容量（放電容量１）を得た。
施例７６〜７８及び比較例７の二次電池について、正極
の１ｃｍ２当たり０．１ｍＡの一定電流で５．３Ｖまで
充電した後、正極の１ｃｍ２当たり０．１ｍＡの一定電
流で３Ｖまで放電した際の放電容量を測定し、０．１ｍ
Ａ／ｃｍ２放電時の放電容量（放電容量１）を得た。
【０１３５】また、実施例７６〜７８及び比較例７の二
次電池について、正極の１ｃｍ２当たり０．２ｍＡの一
定電流で５．３Ｖまで充電した後、正極の１ｃｍ２当た
り０．２ｍＡの一定電流で３Ｖまで放電した際の放電容
量を測定し、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量（放
電容量２）を得た。
次電池について、正極の１ｃｍ２当たり０．２ｍＡの一
定電流で５．３Ｖまで充電した後、正極の１ｃｍ２当た
り０．２ｍＡの一定電流で３Ｖまで放電した際の放電容
量を測定し、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量（放
電容量２）を得た。
【０１３６】さらに、得られた放電容量１と放電容量２
を用い、前述した（Ａ）式に従って放電レート特性を算
出し、その結果を実施例７６の放電レート特性を１００
として下記表８に示す。
を用い、前述した（Ａ）式に従って放電レート特性を算
出し、その結果を実施例７６の放電レート特性を１００
として下記表８に示す。
【０１３７】
【表８】
【０１３８】表８から明らかなように、前述した組成式
（１）〜（３）で表わされる組成を有するリチウム含有
複合金属酸化物を活物質として含む実施例７６〜７８の
薄型二次電池は、比較例７の二次電池に比較して、放電
レート特性に優れていることがわかる。
（１）〜（３）で表わされる組成を有するリチウム含有
複合金属酸化物を活物質として含む実施例７６〜７８の
薄型二次電池は、比較例７の二次電池に比較して、放電
レート特性に優れていることがわかる。
【０１３９】実施例１〜７５の正極活物質粒子につい
て、以下に説明する方法で平均粒径を測定したところ、
測定された平均粒径は、０．１〜２μｍの範囲内にあっ
た。
て、以下に説明する方法で平均粒径を測定したところ、
測定された平均粒径は、０．１〜２μｍの範囲内にあっ
た。
【０１４０】（平均粒径の測定方法）合成した正極活物
質粉から、無作為にその一部を採取し、それを走査型電
子顕微鏡で観察する。そして、無作為に選んだ３００μ
ｍ２以上の面積部分の中に存在する単一粒子の長さＬを
測る。粒子が球形の場合に、Ｌはその直径である。粒子
が球形でない場合は、粒子の端から端までの長さで最も
長い部分を測りそれをＬとする。そして、Ｌが０．１〜
２μｍの範囲にある粒子の数ｍと、測定範囲内の単一粒
子の総数Ｍを比較して、ｍがＭの５０％以上の場合に
「平均粒径が０．１〜２μｍの範囲内である」と定義す
る。同様に、Ｌが０．１〜１μｍの範囲にある粒子の数
ｍと、測定範囲内の単一粒子の総数Ｍを比較して、ｍが
Ｍの５０％以上の場合に「平均粒径が０．１〜１μｍの
範囲内である」と定義する。また、Ｌが０．１μｍ未満
の範囲にある粒子の数ｍと、測定範囲内の単一粒子の総
数Ｍを比較して、ｍがＭの５０％以上の場合に「平均粒
径が０．１μｍ未満」と定義する。また同様に、Ｌが２
μｍを超える範囲にある粒子の数ｍと、測定範囲内の単
一粒子の総数Ｍを比較して、ｍがＭの５０％以上の場合
に「平均粒径が２μｍを超える」と定義する。
質粉から、無作為にその一部を採取し、それを走査型電
子顕微鏡で観察する。そして、無作為に選んだ３００μ
ｍ２以上の面積部分の中に存在する単一粒子の長さＬを
測る。粒子が球形の場合に、Ｌはその直径である。粒子
が球形でない場合は、粒子の端から端までの長さで最も
長い部分を測りそれをＬとする。そして、Ｌが０．１〜
２μｍの範囲にある粒子の数ｍと、測定範囲内の単一粒
子の総数Ｍを比較して、ｍがＭの５０％以上の場合に
「平均粒径が０．１〜２μｍの範囲内である」と定義す
る。同様に、Ｌが０．１〜１μｍの範囲にある粒子の数
ｍと、測定範囲内の単一粒子の総数Ｍを比較して、ｍが
Ｍの５０％以上の場合に「平均粒径が０．１〜１μｍの
範囲内である」と定義する。また、Ｌが０．１μｍ未満
の範囲にある粒子の数ｍと、測定範囲内の単一粒子の総
数Ｍを比較して、ｍがＭの５０％以上の場合に「平均粒
径が０．１μｍ未満」と定義する。また同様に、Ｌが２
μｍを超える範囲にある粒子の数ｍと、測定範囲内の単
一粒子の総数Ｍを比較して、ｍがＭの５０％以上の場合
に「平均粒径が２μｍを超える」と定義する。
【０１４１】（実施例７９〜８０）前述した方法で測定
された平均粒径が下記表９に示す値であること以外は、
前述した実施例２３で説明したのと同様な構成のボタン
型非水電解質二次電池を組み立てた。
された平均粒径が下記表９に示す値であること以外は、
前述した実施例２３で説明したのと同様な構成のボタン
型非水電解質二次電池を組み立てた。
【０１４２】得られた実施例７９〜８０の非水電解質二
次電池について、０．１ｍＡ／ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
９に示す。なお、表９には、前述した実施例２３と比較
例１の結果を併記する。
次電池について、０．１ｍＡ／ｃｍ ２放電時の放電容量
（放電容量１）、０．２ｍＡ／ｃｍ２放電時の放電容量
（放電容量２）並びに放電レート特性を前述した実施例
１で説明したのと同様にして測定し、その結果を下記表
９に示す。なお、表９には、前述した実施例２３と比較
例１の結果を併記する。
【０１４３】
【表９】
【０１４４】表９から明らかなように、平均粒径が０．
１〜２μｍの範囲内にある（ＬｉＣｏvＭ２wＭ３sＰtＯ
4）で表わされる組成を有する正極活物質を備えた実施
例２３，７９〜８０の二次電池は、平均粒径が０．１〜
２μｍの範囲内にあるＬｉＣｏＰＯ４を正極活物質とし
て用いる比較例１の二次電池に比較して、放電容量と放
電レート特性に優れることがわかる。特に、平均粒径が
０．１〜１μｍの範囲内にあると、大きな放電容量と優
れた放電レート特性を得られることが理解できる。
１〜２μｍの範囲内にある（ＬｉＣｏvＭ２wＭ３sＰtＯ
4）で表わされる組成を有する正極活物質を備えた実施
例２３，７９〜８０の二次電池は、平均粒径が０．１〜
２μｍの範囲内にあるＬｉＣｏＰＯ４を正極活物質とし
て用いる比較例１の二次電池に比較して、放電容量と放
電レート特性に優れることがわかる。特に、平均粒径が
０．１〜１μｍの範囲内にあると、大きな放電容量と優
れた放電レート特性を得られることが理解できる。
【０１４５】なお、前述した実施例においては、ボタン
型非水電解質二次電池と薄型非水電解質二次電池に適用
した例を説明したが、本発明に係わる非水電解質二次電
池の形態はボタン型や薄型に限定されるものではなく、
ボタン型や薄型の他に角型、円筒型などにすることがで
きる。
型非水電解質二次電池と薄型非水電解質二次電池に適用
した例を説明したが、本発明に係わる非水電解質二次電
池の形態はボタン型や薄型に限定されるものではなく、
ボタン型や薄型の他に角型、円筒型などにすることがで
きる。
【０１４６】上述した実施例によれば、５Ｖ級正極活物
質であるＬｉＭＰＯ4（Ｍは、ＮｉおよびＣｏよりなる
群から選択される少なくとも１種類の元素である）系酸
化物を備える非水電解質二次電池の放電容量と放電レー
ト特性が改善されるため、リチウムイオン二次電池のよ
うな現在実用化されている非水電解質二次電池のエネル
ギー密度を更に向上させることができる。
質であるＬｉＭＰＯ4（Ｍは、ＮｉおよびＣｏよりなる
群から選択される少なくとも１種類の元素である）系酸
化物を備える非水電解質二次電池の放電容量と放電レー
ト特性が改善されるため、リチウムイオン二次電池のよ
うな現在実用化されている非水電解質二次電池のエネル
ギー密度を更に向上させることができる。
【０１４７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、放
電容量と放電レート特性の双方に優れる正極活物質と、
この正極活物質を備えた非水電解質二次電池を提供する
ことができる。
電容量と放電レート特性の双方に優れる正極活物質と、
この正極活物質を備えた非水電解質二次電池を提供する
ことができる。
【図１】本発明に係る非水電解質二次電池の一例である
ボタン型非水電解質二次電池を示す断面図。
ボタン型非水電解質二次電池を示す断面図。
【図２】本発明に係る非水電解質二次電池の一例である
薄型非水電解質二次電池を示す断面図。
薄型非水電解質二次電池を示す断面図。
１…正極ケース、 ２…正極、 ３…正極集電体、 ４…正極層、 ５…セパレータ、 ６…負極、 ７…負極集電体、 ８…負極層、 ９…負極ケース、 １０…絶縁ガスケット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 秀之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ02 AJ03 AK03 AL01 AL02 AL04 AL06 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ03 BJ12 DJ16 HJ02 HJ05 5H050 AA02 AA08 BA17 CA07 CB05 CB07 CB12 FA17 HA02 HA05
Claims (8)
- 【請求項１】 下記（１）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有する正極活物質を含
む正極と、 負極と、 非水電解質とを具備することを特徴とする非水電解質二
次電池。 ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4 （１） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。 - 【請求項２】 下記（２）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有する正極活物質を含
む正極と、 負極と、 非水電解質とを具備することを特徴とする非水電解質二
次電池。 Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4 （２） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。 - 【請求項３】 下記（３）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有する正極活物質を含
む正極と、 負極と、 非水電解質とを具備することを特徴とする非水電解質二
次電池。 ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4 （３） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。 - 【請求項４】 前記正極活物質は、平均粒径が０．１〜
２μｍの範囲内の粒子であることを特徴とする請求項１
〜３いずれか１項記載の非水電解質二次電池。 - 【請求項５】 下記（１）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有することを特徴とす
る正極活物質。 ＬｉＭｇxＭ1-xＰＯ4 （１） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、モル比ｘは０．５＜ｘ＜
０．７５を示す。 - 【請求項６】 下記（２）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有することを特徴とす
る正極活物質。 Ｌｉ1+yＭ1-y-zＭ１zＰＯ4 （２） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ１は、Ｍｇ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＡｌよりな
る群から選択される１種類以上の元素であり、モル比
ｙ、ｚは、０＜ｙ＜０．５、０＜ｚ≦０．５をそれぞれ
示す。 - 【請求項７】 下記（３）式で表わされる組成を有する
リチウム含有複合金属酸化物を含有することを特徴とす
る正極活物質。 ＬｉＭvＭ２wＭ３sＰtＯ4 （３） 但し、前記Ｍは、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ２は、Ｍｇ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＺｒよりなる群から選択さ
れる１種類以上の元素であり、前記Ｍ３は、Ａｌ、Ｓｉ
及びＴｉよりなる群から選択される１種類以上の元素で
あり、モル比ｖ、ｗ、ｓ、ｔは、０＜ｗ≦０．３、０＜
ｓ＜０．３、１−ｓ≦ｔ＜１、ｖ＋ｗ＋ｓ＋ｔ＝２をそ
れぞれ示す。 - 【請求項８】 平均粒径が０．１〜２μｍの範囲内の粒
子であることを特徴とする請求項５〜７いずれか１項記
載の正極活物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087051A JP3615196B2 (ja) | 2001-03-26 | 2002-03-26 | 正極活物質及び非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001087038 | 2001-03-26 | ||
| JP2001-87038 | 2001-03-26 | ||
| JP2002087051A JP3615196B2 (ja) | 2001-03-26 | 2002-03-26 | 正極活物質及び非水電解質二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002358965A true JP2002358965A (ja) | 2002-12-13 |
| JP3615196B2 JP3615196B2 (ja) | 2005-01-26 |
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ID=26612016
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002087051A Expired - Fee Related JP3615196B2 (ja) | 2001-03-26 | 2002-03-26 | 正極活物質及び非水電解質二次電池 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006469A1 (ja) * | 2003-07-15 | 2005-01-20 | Itochu Corporation | 集電構造体及び電極構造体 |
| JP2005522009A (ja) * | 2002-04-03 | 2005-07-21 | ヴァレンス テクノロジー インコーポレーテッド | アルカリ−遷移金属リン酸塩と好ましい電解質を含むバッテリー |
| JP2006511038A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-03-30 | ヴァレンス テクノロジー インコーポレーテッド | 電極活物質およびその製造方法 |
| JP2011510457A (ja) * | 2008-01-17 | 2011-03-31 | エイ １２３ システムズ，インク． | リチウムイオン電池用の混合された金属かんらん石電極材料 |
| WO2011138964A1 (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | 旭硝子株式会社 | ケイ酸－リン酸化合物、二次電池用正極、および二次電池の製造方法 |
| JP2012033480A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-02-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 蓄電装置の製造方法 |
| JP2012204003A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Sharp Corp | 正極活物質、正極及び非水系二次電池 |
| CN102779996A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | 夏普株式会社 | 正极活性材料、正极和非水二次电池 |
| JP2013089593A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム２次電池 |
| JP2016071980A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 正極材料、正極材料の製造方法、正極およびリチウムイオン電池 |
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2002
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005522009A (ja) * | 2002-04-03 | 2005-07-21 | ヴァレンス テクノロジー インコーポレーテッド | アルカリ−遷移金属リン酸塩と好ましい電解質を含むバッテリー |
| JP4758610B2 (ja) * | 2002-04-03 | 2011-08-31 | ヴァレンス テクノロジー インコーポレーテッド | アルカリ−遷移金属リン酸塩と好ましい電解質を含むバッテリー |
| JP2006511038A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-03-30 | ヴァレンス テクノロジー インコーポレーテッド | 電極活物質およびその製造方法 |
| WO2005006469A1 (ja) * | 2003-07-15 | 2005-01-20 | Itochu Corporation | 集電構造体及び電極構造体 |
| JP2011510457A (ja) * | 2008-01-17 | 2011-03-31 | エイ １２３ システムズ，インク． | リチウムイオン電池用の混合された金属かんらん石電極材料 |
| WO2011138964A1 (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | 旭硝子株式会社 | ケイ酸－リン酸化合物、二次電池用正極、および二次電池の製造方法 |
| JP2012033480A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-02-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 蓄電装置の製造方法 |
| JP2012204003A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Sharp Corp | 正極活物質、正極及び非水系二次電池 |
| CN102779996A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | 夏普株式会社 | 正极活性材料、正极和非水二次电池 |
| JP2012234778A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Sharp Corp | 正極活物質、正極及び非水系二次電池 |
| US9112229B2 (en) | 2011-05-09 | 2015-08-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Cathode active material, cathode electrode, and non-aqueous secondary battery |
| JP2013089593A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム２次電池 |
| JP2016071980A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 正極材料、正極材料の製造方法、正極およびリチウムイオン電池 |
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