JP2003300734A - Method for manufacturing lithium transition metal compound oxide - Google Patents

Method for manufacturing lithium transition metal compound oxide

Info

Publication number
JP2003300734A
JP2003300734A JP2002100544A JP2002100544A JP2003300734A JP 2003300734 A JP2003300734 A JP 2003300734A JP 2002100544 A JP2002100544 A JP 2002100544A JP 2002100544 A JP2002100544 A JP 2002100544A JP 2003300734 A JP2003300734 A JP 2003300734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium
transition metal
composite oxide
metal composite
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002100544A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Kaneko
衛 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2002100544A priority Critical patent/JP2003300734A/en
Publication of JP2003300734A publication Critical patent/JP2003300734A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a lithium transition metal compound oxide which can suppress a degradation in cell characteristics such as charge-discharge cycle characteristics due to expansion and shrinkage of the lithium transition metal compound oxide. <P>SOLUTION: In the process of manufacturing the lithium transition metal compound oxide by calcining a lithium compound and a transition metal compound, calcinations is carried out in the presence of a metal chalcogenide having a higher melting point than the calcination temperature and/or a metal chalcogenide to be converted into a conductive compound by the calcination. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
の正極活物質として好適に使用されるリチウム複合酸化
物及びその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lithium composite oxide preferably used as a positive electrode active material of a lithium secondary battery and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】実際に使用可能なリチウム二次電池を提
供し得る正極活物質として、リチウム複合酸化物が有望
視されている。このリチウム複合酸化物の中でもリチウ
ムと遷移金属との複合酸化物、特に遷移金属としてコバ
ルト、ニッケル、マンガンを使用する、リチウムコバル
ト系酸化物、リチウムニッケル系酸化物、リチウムマン
ガン系酸化物を正極活物質とすると、高性能な電池特性
が得られることも知られている。
2. Description of the Related Art Lithium composite oxides are regarded as promising as a positive electrode active material that can provide a practically usable lithium secondary battery. Among these lithium composite oxides, a composite oxide of lithium and a transition metal, particularly cobalt, nickel, and manganese as transition metals, lithium cobalt-based oxide, lithium nickel-based oxide, and lithium manganese-based oxide are used as a positive electrode active material. It is also known that when used as a material, high performance battery characteristics can be obtained.

【0003】なお、本発明におけるリチウム遷移金属複
合酸化物とは、リチウムと遷移金属とを少なくとも含有
する複合酸化物を表す。リチウム遷移金属複合酸化物を
製造する方法としては、原料となるリチウム化合物と遷
移金属化合物と必要に応じて用いられるその他の原料化
合物とを高温で焼成するのが一般的である。かかる方法
によって、通常複数の一次粒子が凝集して二次粒子を構
成してなるリチウム遷移金属複合酸化物粉体を得ること
ができる。
The lithium-transition metal composite oxide in the present invention means a composite oxide containing at least lithium and a transition metal. As a method for producing a lithium-transition metal composite oxide, it is general to calcination a lithium compound as a raw material, a transition metal compound, and other raw material compounds used as necessary at a high temperature. By such a method, it is possible to obtain a lithium transition metal composite oxide powder in which a plurality of primary particles are usually aggregated to form secondary particles.

【0004】一方、リチウム遷移金属複合酸化物をリチ
ウム二次電池等の活物質として使用する際には、リチウ
ム遷移金属複合酸化物は通常電子伝導性が低いため、正
極シートを作製するにあたって導電剤として黒鉛やアセ
チレンブラック等を使用している。具体的には、リチウ
ム遷移金属複合酸化物からなる活物質と黒鉛やアセチレ
ンブラックなどの導電剤とを、結着剤と共に適当な溶媒
中懸濁し、この懸濁物を集電体上に塗布、乾燥して薄板
状にすることによって、リチウムイオン二次電池の正極
を作製している。
On the other hand, when the lithium-transition metal composite oxide is used as an active material for a lithium secondary battery or the like, the lithium-transition metal composite oxide usually has a low electron conductivity, and therefore, a conductive agent is used to prepare a positive electrode sheet. As such, graphite, acetylene black, etc. are used. Specifically, an active material composed of a lithium transition metal composite oxide and a conductive agent such as graphite or acetylene black are suspended in a suitable solvent together with a binder, and the suspension is applied onto a current collector, A positive electrode of a lithium ion secondary battery is manufactured by drying and forming a thin plate.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したようなリチウ
ムイオン二次電池の活物質では、充放電動作に伴ってリ
チウムイオンの出し入れが行われる結果、その結晶格子
は膨張・収縮を繰り返すことになる。その結果、黒鉛や
アセチレンブラック等の炭素系導電剤を用いた従来の電
極では、上記した活物質の収縮・膨張にともなって、活
物質から導電剤が分離してしまうという問題がある。導
電剤の活物質からの分離は導電性の低下をもたらし、こ
れによってリチウムイオン二次電池の放電容量が経時的
に劣化してしまう。また、導電剤が分離することによっ
て、活物質が直接電解液と接触することになり、これに
よって活物質の特性自体も経時的に劣化する。このよう
なことから、リチウムイオン二次電池のような非水電解
液二次電池においては、導電剤の分離に起因する充放電
サイクル特性の低下などを抑制することが強く望まれて
いる。
In the active material of the lithium ion secondary battery as described above, lithium ions are taken in and out during charge / discharge operation, and as a result, the crystal lattice thereof repeatedly expands and contracts. . As a result, the conventional electrode using a carbon-based conductive agent such as graphite or acetylene black has a problem that the conductive agent is separated from the active material as the active material contracts and expands. Separation of the conductive agent from the active material causes a decrease in conductivity, which causes the discharge capacity of the lithium ion secondary battery to deteriorate over time. Further, the separation of the conductive agent causes the active material to come into direct contact with the electrolytic solution, which deteriorates the characteristics of the active material itself over time. Therefore, in a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery, it is strongly desired to suppress deterioration of charge / discharge cycle characteristics due to separation of a conductive agent.

【0006】特に、リチウム遷移金属複合酸化物活物質
の膨張収縮によって一次粒子間の接触状態(凝集状態)
が変化すると、この一次粒子間には導電性粒子が存在し
ないために問題は特に大きい。かかる問題を解決するた
めに、特開2001−328813号公報においては、
表面に導電性粒子としての炭素物質が付着した一次粒子
が凝集して二次粒子を形成しているリチウムマンガン複
合酸化物を開示している。上記公報の記載によれば、こ
のようなリチウムマンガン複合酸化物を使用すれば、二
次粒子内部における導電性が高くなり、その結果、内部
抵抗が小さくなり、また、充放電の繰り返しにより二次
粒子の内部に隙間が生じた場合にも、二次粒子内部の導
電性を高く維持できるとされる。
In particular, the contact state (aggregated state) between primary particles due to the expansion and contraction of the lithium-transition metal composite oxide active material.
Is changed, the problem is particularly large because there are no conductive particles between the primary particles. In order to solve such a problem, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-328813,
Disclosed is a lithium-manganese composite oxide in which primary particles having a carbon material as conductive particles attached to the surface are aggregated to form secondary particles. According to the description in the above publication, when such a lithium manganese composite oxide is used, the conductivity inside the secondary particles is increased, and as a result, the internal resistance is decreased, and the secondary particles are formed by repeating charging and discharging. It is said that the conductivity inside the secondary particles can be maintained high even when a gap is formed inside the particles.

【0007】しかしながら、上記公報においては、かか
る粒子を製造するために、リチウムマンガン複合酸化物
の前駆体に対して水熱法といった低温での処理を行うこ
とによって製造している。このような製造方法は、工業
的な規模での生産を考えるとき生産性の面で十分でない
ことが多い。本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、リチウム遷移金属複合酸化物の膨張収
縮による充放電サイクル特性などの電池特性の低下を抑
制することを可能にしたリチウム遷移金属複合酸化物の
製造方法を提供することを目的としており、またそのよ
うなリチウム遷移金属複合酸化物を用いることによっ
て、充放電サイクル特性などの電池特性を向上させた非
水電解液二次電池を提供することを目的としている。
[0007] However, in the above publication, in order to produce such particles, the precursor of the lithium manganese composite oxide is treated by a low temperature treatment such as a hydrothermal method. Such a manufacturing method is often not sufficient in terms of productivity when considering production on an industrial scale. The present invention has been made to address such a problem, and it is possible to suppress deterioration of battery characteristics such as charge / discharge cycle characteristics due to expansion and contraction of the lithium transition metal composite oxide. An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery with improved battery characteristics such as charge / discharge cycle characteristics by using such a lithium-transition metal composite oxide. Is intended.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意検討した結果、リチウム化合物と遷
移金属化合物とを焼成する際に特定の化合物を存在させ
ることによって、二次粒子内部に迄導電性粒子を存在さ
せれば、高いサイクル特性が得られることを見出し、本
発明を完成した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive investigations by the present inventors in order to achieve the above object, as a result of the presence of a specific compound when firing a lithium compound and a transition metal compound, secondary particles It has been found that high cycle characteristics can be obtained if conductive particles are present even inside, and the present invention has been completed.

【0009】即ち本発明の要旨は、下記の(1)〜(1
1)に存する。 (1)リチウム化合物と遷移金属化合物とを焼成してリ
チウム遷移金属複合酸化物を製造する方法において、前
記焼成を、焼成時の温度よりも高い融点を有する導電性
金属カルコゲン化物及び/又は前記焼成によって導電性
化合物を生成する導電性化合物前駆体(以下まとめて単
に「原料添加剤」と称することがある)の存在下にて行
うことを特徴とするリチウム遷移金属複合酸化物の製造
方法。 (2)焼成温度が500℃以上である前記(1)に記載
のリチウム遷移金属複合酸化物の製造方法。 (3)焼成前に、予め、金属カルコゲン化物と、リチウ
ム化合物、遷移金属化合物、リチウム化合物と遷移金属
化合物との反応物からなる群から選ばれる少なくとも一
種とを湿式にて混合する前記(1)又は(2)のいずれ
か1つに記載のリチウム遷移金属複合酸化物の製造方
法。 (4)湿式にて混合した後、これを噴霧乾燥処理に供す
る前記(3)に記載のリチウム遷移金属複合酸化物の製
造方法。 (5)湿式混合時に使用する金属カルコゲン化物として
ゾル状のものを使用する前記(3)又は(4)に記載の
リチウム遷移金属複合酸化物の製造方法。 (6)金属カルコゲン化物がアンチモンを含む酸化物を
含有する前記(1)乃至(5)のいずれか1つに記載の
リチウム遷移金属複合酸化物の製造方法。 (7)複数の一次粒子が凝集して二次粒子を構成してな
るリチウム遷移金属複合酸化物粉体において、一次粒子
間に導電性を有するアンチモン含有カルコゲン化物粒子
が存在してなるリチウム遷移金属複合酸化物粉体。 (8)導電性金属カルコゲン化物粒子がアンチモンを含
む酸化物を含有する前記(7)に記載のリチウム遷移金
属複合酸化物粉体。 (9)前記(7)又は(8)に記載のリチウム遷移金属
複合酸化物粉体とバインダーとを含有する正極層を集電
体上に形成してなるリチウム二次電池用正極。 (10)前記(7)又は(8)に記載のリチウム遷移金
属複合酸化物粉体を正極活物質として用いたリチウム二
次電池。
That is, the gist of the present invention is as follows (1) to (1)
It exists in 1). (1) In the method for producing a lithium-transition metal composite oxide by firing a lithium compound and a transition metal compound, the firing is performed by a conductive metal chalcogenide having a melting point higher than the temperature at the firing and / or the firing. A method for producing a lithium-transition metal composite oxide, which is carried out in the presence of a conductive compound precursor (hereinafter, may be collectively simply referred to as "raw material additive") that produces a conductive compound. (2) The method for producing a lithium-transition metal composite oxide according to (1), wherein the firing temperature is 500 ° C. or higher. (3) The metal chalcogenide and at least one selected from the group consisting of a lithium compound, a transition metal compound, and a reaction product of a lithium compound and a transition metal compound are wet-mixed in advance before firing (1). Alternatively, the method for producing the lithium-transition metal composite oxide according to any one of (2). (4) The method for producing a lithium-transition metal composite oxide according to (3), wherein the mixture is wet-mixed and then subjected to spray drying treatment. (5) The method for producing a lithium-transition metal composite oxide according to (3) or (4), wherein a sol-like metal chalcogenide used during wet mixing is used. (6) The method for producing a lithium-transition metal composite oxide according to any one of (1) to (5) above, wherein the metal chalcogenide contains an oxide containing antimony. (7) Lithium transition metal composite oxide powder in which a plurality of primary particles are aggregated to form secondary particles, and lithium transition metal in which conductive antimony-containing chalcogenide particles are present between the primary particles Complex oxide powder. (8) The lithium-transition metal composite oxide powder according to (7) above, wherein the conductive metal chalcogenide particles contain an oxide containing antimony. (9) A positive electrode for a lithium secondary battery, which is formed by forming a positive electrode layer containing the lithium transition metal composite oxide powder according to (7) or (8) and a binder on a current collector. (10) A lithium secondary battery using the lithium-transition metal composite oxide powder according to (7) or (8) as a positive electrode active material.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。 (1)リチウム遷移金属複合酸化物の製造方法リチウム
遷移金属複合酸化物は、原料となるリチウム化合物と遷
移金属化合物と必要に応じて使用される他の元素を含有
する化合物とを焼成することによって製造することがで
きる。 (1−1)原料 原料となるリチウム化合物としては、例えば、リチウム
の酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物の外、炭酸塩や硝
酸塩や硫酸塩等の無機酸塩、酢酸塩等の有機酸塩、塩化
物等のハロゲン化物、及びこれらの水和物を挙げること
ができる。中でも好ましくは、水酸化リチウム、水酸化
リチウム一水和物、炭酸リチウム、硝酸リチウム、リチ
ウムの有機酸塩及び酸化リチウムを挙げることが出来、
さらに好ましくは、水酸化リチウム、水酸化リチウム一
水和物、炭酸リチウム、硝酸リチウム及び酢酸リチウム
を挙げることができる。最も好ましくは、水酸化リチウ
ム一水和物である。リチウム化合物は、複数種を併用す
ることもできる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below. (1) Method for producing lithium-transition metal composite oxide The lithium-transition metal composite oxide is obtained by firing a lithium compound as a raw material, a transition metal compound, and a compound containing other elements used as necessary. It can be manufactured. (1-1) Raw material Examples of the lithium compound as a raw material include, for example, lithium oxides, hydroxides, oxyhydroxides, inorganic acid salts such as carbonates, nitrates and sulfates, and organic salts such as acetates. Mention may be made of halides such as acid salts and chlorides, and hydrates thereof. Among them, preferably, lithium hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, lithium carbonate, lithium nitrate, organic acid salts of lithium and lithium oxide,
More preferably, lithium hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, lithium carbonate, lithium nitrate and lithium acetate can be mentioned. Most preferably, it is lithium hydroxide monohydrate. A plurality of lithium compounds may be used in combination.

【0011】原料となる遷移金属化合物中の当該金属元
素としては、例えば、コバルト、マンガン、ニッケル、
鉄、クロム、バナジウム、チタン、銅、ニオブ、タンタ
ル、ジルコニウム等の各種の遷移金属元素を挙げること
できる。これらの複数種を併用することもできる。これ
らの中でも、容量等の電池性能面で、コバルト、マンガ
ン、ニッケルが好ましい。これら遷移金属元素の化合物
は、上記金属の酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物の
外、炭酸塩や硝酸塩や硫酸塩等の無機酸塩、酢酸塩等の
有機酸塩、塩化物等のハロゲン化物を挙げることができ
る。
Examples of the metal element in the transition metal compound as a raw material include cobalt, manganese, nickel,
Various transition metal elements such as iron, chromium, vanadium, titanium, copper, niobium, tantalum and zirconium can be mentioned. These plural types can be used in combination. Among these, cobalt, manganese, and nickel are preferable in terms of battery performance such as capacity. Compounds of these transition metal elements include oxides, hydroxides and oxyhydroxides of the above metals, inorganic acid salts such as carbonates, nitrates and sulfates, organic acid salts such as acetates, chlorides and the like. Mention may be made of halides.

【0012】遷移金属化合物の例として、マンガン化合
物を使用する場合、具体的なマンガン化合物としては、
例えば、MnO2、Mn23、Mn34、MnO等のマ
ンガン酸化物、マンガンの水酸化物、炭酸マンガン、硝
酸マンガン、硫酸マンガン等のマンガンの無機酸塩、M
nOOH等のマンガンのオキシ水酸化物、酢酸マンガン
等のマンガンの有機酸塩等を挙げることができる。好ま
しくは、マンガン酸化物、マンガン水酸化物、オキシ水
酸化マンガン、硝酸マンガン、硫酸マンガン及びマンガ
ンの有機酸塩であり、さらに好ましくはMnO2、Mn2
3、及びMn34である。これらマンガン化合物を複
数種併用することもできる。
When a manganese compound is used as an example of the transition metal compound, a specific manganese compound is
For example, manganese oxides such as MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , and MnO, hydroxides of manganese, inorganic acid salts of manganese such as manganese carbonate, manganese nitrate, and manganese sulfate, M
Examples thereof include oxyhydroxide of manganese such as nOOH and organic acid salts of manganese such as manganese acetate. Organic acid salts of manganese oxide, manganese hydroxide, manganese oxyhydroxide, manganese nitrate, manganese sulfate and manganese are preferred, and MnO 2 and Mn 2 are more preferred.
O 3 and Mn 3 O 4 . A plurality of these manganese compounds may be used in combination.

【0013】また、遷移金属化合物の例として、ニッケ
ル化合物を使用する場合、具体的なニッケル化合物とし
ては、例えば、NiO、Ni23、Ni34等のニッケ
ル酸化物、ニッケルの水酸化物、炭酸ニッケル、硝酸ニ
ッケル、硫酸ニッケル、塩化ニッケル等のニッケルの無
機酸塩、NiOOH等のNiのオキシ水酸化物、酢酸ニ
ッケル等のニッケルの有機酸塩等を挙げることができ
る。好ましくは、ニッケル酸化物、ニッケル水酸化物、
オキシ水酸化ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル及
びニッケルの有機酸塩であり、さらに好ましくは水酸化
ニッケル、NiO、Ni23、及びNi34である。こ
れらニッケル化合物を複数種併用することもできる。
When a nickel compound is used as an example of the transition metal compound, specific nickel compounds include, for example, nickel oxides such as NiO, Ni 2 O 3 and Ni 3 O 4 , and nickel hydroxide. Examples thereof include inorganic acid salts of nickel such as nickel carbonate, nickel nitrate, nickel sulfate, and nickel chloride, Ni oxyhydroxide such as NiOOH, and organic acid salts of nickel such as nickel acetate. Preferably, nickel oxide, nickel hydroxide,
Organic acid salts of nickel oxyhydroxide, nickel nitrate, nickel sulfate and nickel, more preferably nickel hydroxide, NiO, Ni 2 O 3 and Ni 3 O 4 . A plurality of these nickel compounds may be used in combination.

【0014】さらにまた、遷移金属化合物の例として、
コバルト化合物を使用する場合、具体的なコバルト化合
物としては、例えば、CoO、Co23、Co34等の
コバルト酸化物、コバルトの水酸化物、炭酸コバルト、
硝酸コバルト、硫酸コバルト等のコバルトの無機酸塩、
CoOOH等のCoのオキシ水酸化物、酢酸コバルト等
のオバルトの有機酸塩等を挙げることができる。好まし
くは、コバルト酸化物、コバルト水酸化物、オキシ水酸
化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト及びコバルト
の有機酸塩であり、さらに好ましくはCoO、Co
23、及びCo34である。これらコバルト化合物を複
数種併用することもできる。
Furthermore, as an example of the transition metal compound,
When a cobalt compound is used, specific cobalt compounds include, for example, cobalt oxides such as CoO, Co 2 O 3 and Co 3 O 4 , cobalt hydroxide, cobalt carbonate,
Inorganic acid salt of cobalt such as cobalt nitrate and cobalt sulfate,
Examples thereof include Co oxyhydroxide such as CoOOH and ovalt organic acid salt such as cobalt acetate. Organic salts of cobalt oxide, cobalt hydroxide, cobalt oxyhydroxide, cobalt nitrate, cobalt sulfate and cobalt are preferable, and CoO and Co are more preferable.
2 O 3 and Co 3 O 4 . A plurality of these cobalt compounds may be used in combination.

【0015】好ましい態様の1つにおいては、遷移金属
化合物として、マンガン化合物、ニッケル化合物及びコ
バルト化合物から選ばれる少なくとも2種の化合物を併
用する。その結果、サイクル特性等の電池特性をさらに
向上させることができる。原料として、必要に応じてリ
チウム及び遷移金属以外の元素を含む化合物を含有する
ことができる。例えば、リチウムニッケル複合酸化物中
のニッケルサイトの一部を置換する等のために、Al、
Ga、Bi、Sn、Zn、Mg、Ge、Be、B、C
a、Sc等の元素を含む化合物を使用することができ
る。これらの元素の中でも好ましくは、Al、Zn、M
g、B、Caを挙げることができ、さらに好ましくは、
Al、Mg、Caを挙げることができる。最も好ましく
はAlを挙げることができる。具体的には、上記元素の
酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩を除く硝酸
塩や硫酸塩等の無機酸塩、酢酸塩等の有機酸塩、塩化物
等のハロゲン化物、及びこれらの水和物を挙げることが
できる。ニッケル化合物以外の他の元素を含む化合物
は、複数種を併用して含有することもできる。
In one of the preferred embodiments, as the transition metal compound, at least two compounds selected from manganese compounds, nickel compounds and cobalt compounds are used in combination. As a result, battery characteristics such as cycle characteristics can be further improved. If necessary, a compound containing an element other than lithium and a transition metal can be contained as a raw material. For example, for substituting a part of nickel sites in the lithium nickel composite oxide, Al,
Ga, Bi, Sn, Zn, Mg, Ge, Be, B, C
A compound containing an element such as a or Sc can be used. Of these elements, Al, Zn and M are preferable.
g, B, and Ca, and more preferably,
Al, Mg, Ca can be mentioned. Most preferably, Al can be mentioned. Specifically, oxides, hydroxides, oxyhydroxides of the above elements, inorganic acid salts such as nitrates and sulfates excluding carbonates, organic acid salts such as acetates, halides such as chlorides, and These hydrates can be mentioned. A compound containing an element other than the nickel compound may be contained in combination of plural kinds.

【0016】例えば、リチウムニッケル複合酸化物を製
造する場合、リチウムニッケル複合酸化物のニッケルサ
イトの一部を、ニッケル以外の遷移金属元素や上記遷移
金属以外元素で置換するために、上記元素を含有する化
合物を原料として使用するのが好ましい。特に好ましく
は、リチウム化合物及びニッケル化合物と共に、コバル
ト、アルミニウム、マンガンからなる群から選ばれる少
なくとも一種の元素の化合物を原料として使用する。
For example, in the case of producing a lithium nickel composite oxide, in order to replace a part of nickel sites of the lithium nickel composite oxide with a transition metal element other than nickel or an element other than the above transition metal, the above elements are contained. It is preferable to use the compound as a raw material. Particularly preferably, a compound of at least one element selected from the group consisting of cobalt, aluminum and manganese is used as a raw material together with a lithium compound and a nickel compound.

【0017】原料成分の組成比は、目的とするリチウム
複合酸化物の組成等に応じて適宜選択される。例えば、
層状構造のリチウムマンガン複合酸化物を合成する場合
のLi/Mnモル比は通常0.8〜1.2程度であり、
好ましくは0.9〜1.2である。また、スピネル構造
のリチウムマンガン複合酸化物を合成する場合のLi/
Mnモル比は通常で0.4〜0.6程度であり、好まし
くは0.45〜0.55である。 (1−2)原料添加剤 本発明においては、焼成を原料添加剤の存在下にて行
う。使用する原料添加剤は、焼成時の温度よりも高い融
点を有するもの、及び/又は焼成の結果導電性化合物を
生成するものを使用する。その結果、焼成によって導電
性粒子が導電性を維持した状態として残存するか、又は
焼成の結果として導電性粒子が生成し、リチウム遷移金
属複合酸化物の2次粒子の内部(1次粒子の間)に導電
性粒子を存在させることが可能となる。焼成時の温度よ
りも高い融点を有する金属カルコゲン化物を使用する場
合、かかる導電性金属カルコゲン化物の融点は、焼成温
度によっても異なるが、通常500℃以上とし、好まし
くは550℃以上、さらに好ましくは600℃以上、最
も好ましくは650℃以上とする。融点が高いほど焼成
時の変化が小さいので好ましいが、あまりに高融点のも
のは現実的に得難いので、通常測定可能な融点の数値は
1500℃以下である。
The composition ratio of the raw material components is appropriately selected according to the composition of the desired lithium composite oxide. For example,
When synthesizing a lithium manganese composite oxide having a layered structure, the Li / Mn molar ratio is usually about 0.8 to 1.2,
It is preferably 0.9 to 1.2. In addition, when synthesizing a lithium manganese oxide having a spinel structure, Li /
The Mn molar ratio is usually about 0.4 to 0.6, preferably 0.45 to 0.55. (1-2) Raw Material Additive In the present invention, firing is performed in the presence of the raw material additive. The raw material additive to be used is one having a melting point higher than the temperature at the time of firing, and / or one which produces a conductive compound as a result of firing. As a result, the conductive particles remain in a state of maintaining conductivity by firing, or conductive particles are generated as a result of firing, and the inside of the secondary particles of the lithium-transition metal composite oxide (between the primary particles It is possible to allow the conductive particles to be present in (1). When a metal chalcogenide having a melting point higher than the firing temperature is used, the melting point of the conductive metal chalcogenide varies depending on the firing temperature, but is usually 500 ° C. or higher, preferably 550 ° C. or higher, and more preferably The temperature is 600 ° C. or higher, most preferably 650 ° C. or higher. The higher the melting point, the smaller the change at the time of firing, which is preferable. However, since it is practically difficult to obtain a material having an excessively high melting point, the measurable numerical value of the melting point is 1500 ° C. or less.

【0018】また、焼成の結果導電性化合物を生成する
導電性化合物前駆体としては、焼成の条件や目的とする
導電性化合物の種類に応じて適宜選択することができ
る。このような導電性化合物前駆体としては、例えば、
各種の金属の酸化物や硫化物を挙げることができるが、
好ましくは酸化物を使用する。金属元素の種類は、特に
制限はないが、例えばアンチモンやスズを例示すること
ができる。具体的には、Sb25やSnO2を挙げるこ
とができる。無論これらの金属元素の一部を他の元素で
置換することができる。好ましくは、Sb25やアンチ
モンドープSnO2のようなアンチモンを含有するカル
コゲン化物、特に酸化物である。
The conductive compound precursor that produces a conductive compound as a result of firing can be appropriately selected depending on the firing conditions and the kind of the target conductive compound. As such a conductive compound precursor, for example,
There are various metal oxides and sulfides,
Oxides are preferably used. The type of metal element is not particularly limited, but antimony or tin can be exemplified. Specific examples thereof include Sb 2 O 5 and SnO 2 . Of course, some of these metal elements can be replaced with other elements. Preference is given to antimony-containing chalcogenides such as Sb 2 O 5 and antimony-doped SnO 2 , especially oxides.

【0019】原料添加剤の性状としては、特に制限はな
いが、後述するように、上記原料添加剤とリチウム遷移
金属複合酸化物の原料とを均一な状態で存在させるため
に、焼成前に予めこれらを湿式にて混合するのが好まし
いことから、原料添加剤が湿式媒体中に容易に拡散しや
すいようにゾルとなっているのが特に好ましい。かかる
ゾルとしては、ZnO・Sb2O5ゾル、Sb25
ル、アンチモンドープSnO2ゾルを挙げることができ
る。
The property of the raw material additive is not particularly limited, but as described later, in order to make the raw material additive and the raw material of the lithium-transition metal composite oxide exist in a uniform state, they are previously prepared before firing. Since it is preferable to mix these in a wet manner, it is particularly preferable that the raw material additive is a sol so that it can be easily diffused in the wet medium. Such sols can include ZnO · Sb 2 O5 sol, Sb 2 O 5 sol, antimony-doped SnO 2 sol.

【0020】原料添加剤の粒子径は、小さければ小さい
ほど好ましいが、あまりに小さい粒子は現実的に得にく
いので、通常0.001〜1μm、好ましくは0.00
5〜0.5μm、さらに好ましくは0.01〜0.1μ
m、最も好ましくは0.01〜0.05μmとする。原
料添加剤の存在量は、生成するリチウム遷移金属複合酸
化物に対して、通常、0.1重量%以上、好ましくは
0.2重量%以上、さらに好ましくは0.3重量%以上
とし、また通常10重量%以下、好ましくは7.0重量
%以下、さらに好ましくは5.0重量%以下とする。存
在量が多すぎると、相対的にリチウム遷移金属複合酸化
物量が減少し、電極中に占める電池不活性な部分が増大
することから放電容量が低下する傾向にあり、少なすぎ
ると、充放電サイクル特性を十分に改善できない恐れが
ある。 (1−3)混合条件 焼成に当たっては、原料となるリチウム化合物、遷移金
属化合物、原料添加剤等ができるだけ均一に混合されて
いるのが好ましい。この点において、焼成前にこれらを
予め液性媒体中(湿式)にて混合するのが好ましい。こ
の場合、原料添加剤と混合するのは、リチウム化合物と
遷移金属化合物のどちらか一方でもその両方でもよく、
また、これらが反応して前駆体となっている状態でもよ
い。好ましい態様の1つにおいては、原料添加剤と少な
くとも遷移金属化合物とを湿式にて混合する。その結
果、よりサイクル特性等の電池性能が向上したリチウム
遷移金属複合酸化物を得ることができる。
The smaller the particle diameter of the raw material additive is, the more preferable it is. However, since it is difficult to obtain particles that are too small, it is usually 0.001 to 1 μm, preferably 0.001 μm.
5 to 0.5 μm, more preferably 0.01 to 0.1 μm
m, and most preferably 0.01 to 0.05 μm. The amount of the raw material additive present is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.2% by weight or more, more preferably 0.3% by weight or more, with respect to the lithium-transition metal composite oxide produced. It is usually 10% by weight or less, preferably 7.0% by weight or less, and more preferably 5.0% by weight or less. If the amount present is too large, the amount of lithium transition metal composite oxide decreases relatively, and the discharge capacity tends to decrease due to an increase in the inactive part of the battery in the electrode. The characteristics may not be improved sufficiently. (1-3) Mixing Conditions In firing, it is preferable that the raw material lithium compound, transition metal compound, raw material additive, and the like are mixed as uniformly as possible. In this respect, it is preferable to mix them in advance in a liquid medium (wet) before firing. In this case, the raw material additive may be mixed with either or both of the lithium compound and the transition metal compound,
Further, it may be in a state in which these react to form a precursor. In one of the preferable embodiments, the raw material additive and at least the transition metal compound are wet mixed. As a result, it is possible to obtain a lithium-transition metal composite oxide with improved battery performance such as cycle characteristics.

【0021】湿式混合における溶媒(液性媒体)として
は、各種の有機溶媒、無機溶媒を使用することができる
が、本発明の効果が顕著に表れる点及び工業的な優位性
の観点から水を使用するのが好ましい。溶媒中に存在す
るリチウム化合物、遷移金属化合物等の成分は、溶媒に
溶解していてもよく、分散していてもよいが、通常は溶
解しない成分が存在し、スラリー性状をなす。
As the solvent (liquid medium) in the wet mixing, various organic solvents and inorganic solvents can be used, but water is used from the viewpoint that the effect of the present invention is remarkably exhibited and industrial advantage. Preference is given to using. Components such as a lithium compound and a transition metal compound that are present in the solvent may be dissolved or dispersed in the solvent, but normally, there are components that are not dissolved to form a slurry property.

【0022】スラリー中におけるスラリー濃度は、原料
化合物の種類によっても異なるが、通常0.1〜60重
量%であり、好ましくは0.1〜50重量%、最も好ま
しくは5〜40重量%である。スラリー濃度が低すぎる
と生産性が低下する傾向にあり、他方高すぎるとスラリ
ー組成の均一性が確保しにくくなる。本発明の好ましい
態様においては、上記のように原料添加剤と原料化合物
の少なくとも一部とを湿式にて混合し、且つ添加する原
料添加剤としてゾル性状のものを使用する。その結果、
原料添加剤をより均一に分散させることができる。この
場合のゾルの添加量としては、例えばアンチモンを含有
する酸化物を用いる場合、アンチモン換算量で通常0.
1〜10重量%、好ましくは0.3〜5重量%程度であ
る。アンチモンの添加量が少なすぎると、充放電サイク
ル特性を十分に改善できない恐れがある。一方、アンチ
モンの添加量が多すぎると相対的にリチウム遷移金属複
合酸化物質量が減少し、電極中に占める電池不活性な部
分が増大することから放電容量が低下する傾向にある。
The slurry concentration in the slurry varies depending on the kind of the raw material compound, but is usually 0.1 to 60% by weight, preferably 0.1 to 50% by weight, and most preferably 5 to 40% by weight. . If the slurry concentration is too low, the productivity tends to decrease, while if it is too high, it becomes difficult to ensure the uniformity of the slurry composition. In a preferred embodiment of the present invention, as described above, the raw material additive and at least a part of the raw material compound are wet-mixed, and a sol-like raw material additive is used. as a result,
The raw material additive can be dispersed more uniformly. In this case, the addition amount of the sol is, in the case of using an oxide containing antimony, usually 0.
It is about 1 to 10% by weight, preferably about 0.3 to 5% by weight. If the amount of antimony added is too small, the charge / discharge cycle characteristics may not be sufficiently improved. On the other hand, when the amount of antimony added is too large, the mass of the lithium-transition metal composite oxide is relatively reduced, and the inactive portion of the battery in the electrode is increased, so that the discharge capacity tends to be reduced.

【0023】湿式混合における撹拌手段は特に制限され
ないが、例えば、攪拌機の種類としては、単純なモータ
ー攪拌から例えばプラネタリーミキサー、3軸プラネタ
リーミキサー、二軸バタフライミキサー、同心二軸ミキ
サー、ディゾルバー、ホモミキサー、ニーダー等の使用
が考えられる。スラリー調製の際、撹拌と同時にスラリ
ー中の固形分を粉砕する、即ち、湿式粉砕するのが、本
発明の効果が顕著である点及び電池性能の点でより好ま
しい。そのための攪拌機としては、スラリー中の固形分
の粉砕を伴う強攪拌が可能なもの、例えば、媒体攪拌型
湿式微粉砕機を用いるのが好適である。媒体攪拌型湿式
微粉砕機は一般にはビーズミルとも呼ばれ、粉砕メディ
アにガラス、セラミックス、スチール等のビーズを使用
する湿式粉砕機である。ベッセルの中に粉砕メディアと
して70〜90%のビーズを充填し、アジテータディス
ク、ピンを周速5〜15m/秒で回転させビーズに運動
を与え、その中にスラリー(被破砕物)をポンプで送り
込み、ビーズ間のせん断力等により微粉砕・分散する装
置である。そのため、ビーズに要求される特性としては
高破壊強度・耐摩耗性・成分内容・安定性等が挙げら
れ、また、ビーズの選定に対してはスラリーに対するコ
ンタミネーション、腐食性等を考慮して材質を選ぶ必要
がある。
The stirring means in the wet mixing is not particularly limited, and examples of the type of agitator include simple motor agitation such as planetary mixer, three-axis planetary mixer, twin-screw butterfly mixer, concentric twin-screw mixer, dissolver, Use of a homomixer, a kneader, etc. is considered. When preparing the slurry, it is more preferable to grind the solid content in the slurry at the same time as stirring, that is, to perform wet grinding from the viewpoint that the effect of the present invention is remarkable and the battery performance. As the stirrer for that purpose, it is preferable to use a stirrer capable of performing strong stirring accompanied by crushing of the solid content in the slurry, for example, a medium stirring type wet fine crusher. The medium agitation type wet pulverizer is generally called a bead mill and is a wet pulverizer that uses beads of glass, ceramics, steel or the like as a pulverizing medium. 70 to 90% of beads as a grinding medium is filled in a vessel, agitator disk and pin are rotated at a peripheral speed of 5 to 15 m / sec to give motion to the beads, and a slurry (material to be crushed) is pumped therein. It is a device that finely pulverizes and disperses by sending in and shearing force between beads. Therefore, the properties required for beads include high fracture strength, abrasion resistance, content of components, stability, etc., and when selecting beads, consider the contamination with slurry, corrosiveness, etc. Need to choose.

【0024】粉砕条件は、目的とするリチウム遷移金属
複合酸化物の種類等によっても異なるが、該酸化物が所
望の二次粒子径を有するのには、湿式粉砕後のスラリー
中の固形粒子の平均粒径はできるだけ小さい方が好まし
く、通常2μm以下、好ましくは1μm以下、更に好ま
しくは0.5μm以下とするので、それに合わせて粉砕
条件を選択することができる。ただし、湿式粉砕後の固
形粒子として、あまりに小さな粒径のものは得難いの
で、通常0.01μm以上、好ましくは0.05μm以
上、更に好ましくは0.1μm以上である。
Grinding conditions vary depending on the kind of the target lithium-transition metal composite oxide, etc., but in order for the oxide to have a desired secondary particle diameter, the solid particles in the slurry after wet grinding should be The average particle size is preferably as small as possible, usually 2 μm or less, preferably 1 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less, and the pulverization conditions can be selected accordingly. However, it is difficult to obtain solid particles having a too small particle diameter after the wet pulverization, so that the particle diameter is usually 0.01 μm or more, preferably 0.05 μm or more, and more preferably 0.1 μm or more.

【0025】なお、粉砕処理は、必ずしも原料添加剤の
存在下にて行う必要はなく、湿式粉砕処理後にこれを加
えてもよい。本発明におけるスラリーの粘度は、通常、
1〜10000mPa・sである。スラリーの粘度が低過ぎると
スラリーの貯蔵安定性が乏しく、また、リチウム遷移金
属複合酸化物の製造の際にきれいな造粒粒子が得られ難
い等の問題が生じることがある。一方スラリー粘度が高
すぎると円滑な移送が進まず、取扱上の問題を生じ、ま
た、乾燥において微細粒子が得られがたい等の問題が発
生することがある。スラリーの粘度は、1〜5000mPa・
sが好ましく、より好ましくは1〜1800mPa・s、特に1
00〜1000mPa・sがさらに好ましい。
The crushing treatment does not necessarily have to be carried out in the presence of the raw material additive, and it may be added after the wet crushing treatment. The viscosity of the slurry in the present invention is usually
It is 1 to 10,000 mPa · s. If the viscosity of the slurry is too low, the storage stability of the slurry may be poor, and it may be difficult to obtain clean granulated particles during the production of the lithium transition metal composite oxide. On the other hand, if the viscosity of the slurry is too high, smooth transfer does not proceed, which causes problems in handling, and problems such as difficulty in obtaining fine particles during drying may occur. The viscosity of the slurry is 1 to 5000 mPa
s is preferable, more preferably 1 to 1800 mPa · s, and especially 1
More preferably, it is 100 to 1000 mPa · s.

【0026】なお、スラリーの粘度は、公知のBM型粘
度計を用いて測定することができる。BM型粘度計は、
室温大気中において所定の金属製ローターを回転させる
方式を採用する測定方法である。スラリーの粘度は、ロ
ーターをスラリー中に浸した状態でローターを回転さ
せ、その回転軸にかかる抵抗力(捻れの力)から算出さ
れる。但し、室温大気中とは気温10℃〜35℃、相対
湿度20%RH〜80%RHの環境を意味する。
The viscosity of the slurry can be measured using a known BM type viscometer. BM type viscometer
This is a measurement method that employs a method of rotating a predetermined metal rotor in the room temperature atmosphere. The viscosity of the slurry is calculated from the resistance force (twisting force) applied to the rotating shaft of the rotor when the rotor is rotated while being immersed in the slurry. However, the room temperature atmosphere means an environment in which the temperature is 10 ° C. to 35 ° C. and the relative humidity is 20% RH to 80% RH.

【0027】湿式で混合された原料は、通常焼成に当た
り乾燥されて溶媒が除去される。乾燥の方法に特に制限
はないが、生産性や粒子形状の制御の点で噴霧乾燥が好
ましい。噴霧乾燥によって簡易な方法で球状のリチウム
遷移金属複合酸化物を得ることができ、その結果、充填
密度を向上させることができる。噴霧乾燥の方法は特に
制限されないが、例えば、ノズルの先端に気体流とスラ
リーとを流入させることによってノズルからスラリー成
分の液滴(本明細書においては、これを単に「液滴」と
いう場合がある。)を吐出させ、適当な乾燥ガス温度や
送風量を用いて飛散した該液滴を迅速に乾燥させる方法
を用いることができる。気体流として供給する気体とし
ては、空気(脱CO2空気も含む)の外、窒素等の不活
性ガス等を用いることができるが、通常は空気が用いら
れる。これらは加圧して使用することが好ましい。気体
流は、ガス線速として、通常100m/s以上、好まし
くは200m/s以上、さらに好ましくは300m/s
以上で噴射される。あまり小さすぎると適切な液滴が形
成しにくくなる。ただし、あまりに大きな線速は得にく
いので、通常噴射速度は1000m/s以下である。使
用されるノズルの形状は、微少な液滴を吐出することが
できるものであればよく、従来から公知のもの、例え
ば、特許第2797080号公報に記載されているよう
な液滴を微細化できるようなノズルを使用することもで
きる。なお、液滴は環状に噴霧されることが、生産性向
上の点で好ましい。飛散した液滴は、乾燥される。前述
の通り、飛散した該液滴を迅速に乾燥させるように、適
当な温度や送風等の処理が施されるが、乾燥塔上部から
下部に向かいダウンフローで乾燥ガスを導入するのが好
ましい。この様な構造とすることにより、乾燥塔単位容
積当たりの処理量を大幅に向上させることができる。ま
た、液滴を略水平方向に噴霧する場合、水平方向に噴霧
された液滴をダウンフローガスで抑え込むことにより、
乾燥塔の直径を大きく低減させることが可能となり、安
価且つ大量に製造することが可能となる。乾燥ガス温度
は、通常50℃以上、好ましくは70℃以上とし、通常
300℃以下、好ましくは200℃以下、さらに好まし
くは120℃以下、最も好ましくは100℃以下とす
る。温度が高すぎると、得られた造粒粒子が中空構造の
多いものとなり、粉体の充填密度が低下する傾向にあ
り、一方、低すぎると粉体出口部分での水分結露による
粉体固着・閉塞等の問題が生じる可能性がある。
The wet mixed raw materials are usually dried to remove the solvent during firing. The drying method is not particularly limited, but spray drying is preferable from the viewpoint of productivity and control of particle shape. By spray drying, a spherical lithium-transition metal composite oxide can be obtained by a simple method, and as a result, the packing density can be improved. The method of spray drying is not particularly limited, but for example, a droplet of the slurry component from the nozzle by causing a gas flow and a slurry to flow into the tip of the nozzle (this may be simply referred to as “droplet” in this specification). Can be used to rapidly dry the scattered droplets by using an appropriate drying gas temperature and air flow rate. As the gas to be supplied as a gas flow, in addition to air (including CO 2 -free air), an inert gas such as nitrogen can be used, but air is usually used. It is preferable to use these under pressure. The gas flow has a gas linear velocity of usually 100 m / s or more, preferably 200 m / s or more, and more preferably 300 m / s.
It is injected by the above. If it is too small, it becomes difficult to form appropriate droplets. However, since it is difficult to obtain a too high linear velocity, the normal injection velocity is 1000 m / s or less. The nozzle used may have any shape as long as it can eject minute liquid droplets, and a conventionally known one, for example, liquid droplets described in Japanese Patent No. 2977080 can be miniaturized. Such nozzles can also be used. In addition, it is preferable that the droplets are sprayed in an annular shape from the viewpoint of improving productivity. The scattered droplets are dried. As described above, treatment such as appropriate temperature and air blowing is performed so as to quickly dry the scattered droplets, but it is preferable to introduce the drying gas from the upper part of the drying tower to the lower part by downflow. With such a structure, the throughput per unit volume of the drying tower can be greatly improved. Further, when the liquid droplets are sprayed in a substantially horizontal direction, by suppressing the liquid droplets sprayed in the horizontal direction with downflow gas,
It is possible to greatly reduce the diameter of the drying tower, and it is possible to manufacture at low cost and in large quantities. The drying gas temperature is usually 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, usually 300 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, most preferably 100 ° C. or lower. If the temperature is too high, the resulting granulated particles will have many hollow structures, and the packing density of the powder will tend to decrease, while if it is too low, the powder will stick to the powder due to water condensation at the powder outlet. Problems such as blockages may occur.

【0028】乾燥することによって焼成原料となる造粒
粒子を得ることができる。造粒粒子径(二次粒子径)と
しては、平均粒子径で好ましくは50μm以下、さらに
好ましくは30μm以下となるようにするのが、電池性
能の面で好ましい。ただし、あまりに小さな粒径は得に
くい傾向にあるので、通常は0.1μm以上、好ましく
は1μm以上、さらに好ましくは4μm以上、最も好ま
しくは5μm以上である。造粒粒子の粒子径は、例えば
噴霧乾燥の場合における噴霧形式、加圧気体流供給速
度、スラリー供給速度、乾燥温度等を適宜選定すること
によって制御することができる。
By drying, it is possible to obtain granulated particles as a firing raw material. The average particle size of the granulated particles (secondary particle size) is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, from the viewpoint of battery performance. However, since it tends to be difficult to obtain a too small particle size, the particle size is usually 0.1 μm or more, preferably 1 μm or more, more preferably 4 μm or more, and most preferably 5 μm or more. The particle size of the granulated particles can be controlled, for example, by appropriately selecting the spray type, the pressurized gas flow supply rate, the slurry supply rate, the drying temperature and the like in the case of spray drying.

【0029】乾燥された粒子は、必要に応じて他の化合
物と混合した後焼成処理に供される。例えば、前記スラ
リー中にリチウム化合物やリチウム以外の金属元素を有
する化合物を含有させない場合、当該スラリーを乾燥後
にリチウム化合物やリチウム以外の金属元素を有する化
合物と混合した後、これを焼成処理に供することができ
る。また、スラリー中に一部のリチウム化合物及び/又
はリチウム以外の金属元素を有する化合物を含有させた
場合、当該スラリーの乾燥後に、残余のリチウム化合物
及び/又はリチウム以外の金属元素を有する化合物を混
合した後、これを焼成処理に供することができる。 (1−4)焼成処理 焼成処理時の焼成温度は、通常500℃以上、好ましく
は550℃以上、さらに好ましくは600℃以上、最も
好ましくは650℃以上であり、また通常1000℃以
下、好ましくは900℃以下である。焼成温度が低すぎ
ると、結晶性の良いリチウム遷移金属複合酸化物を得る
ために長時間の反応時間を要する上、充填密度向上の効
果が低くなることがある。また焼成温度が高すぎると、
目的とするリチウム遷移金属複合酸化物以外の相が生成
するか、あるいは欠陥が多いリチウム遷移金属複合酸化
物を生成することがある。また、常温から上記の反応温
度まで昇温する際には、反応をより均一に行うために例
えば毎分5℃以下の温度で徐々に昇温するか、或いは途
中で一旦昇温を停止し、一定温度での保持時間を入れて
も良い。
The dried particles are, if necessary, mixed with other compounds and then subjected to a baking treatment. For example, when the slurry does not contain a lithium compound or a compound having a metal element other than lithium, after mixing the slurry with a lithium compound or a compound having a metal element other than lithium, the slurry is subjected to a firing treatment. You can Further, when a part of the lithium compound and / or the compound having a metal element other than lithium is contained in the slurry, the remaining lithium compound and / or the compound having a metal element other than lithium is mixed after the slurry is dried. After that, it can be subjected to a firing treatment. (1-4) Baking treatment The baking temperature during the baking treatment is usually 500 ° C or higher, preferably 550 ° C or higher, more preferably 600 ° C or higher, most preferably 650 ° C or higher, and usually 1000 ° C or lower, preferably It is 900 ° C or lower. If the firing temperature is too low, a long reaction time is required to obtain a lithium-transition metal composite oxide having good crystallinity, and the effect of improving the packing density may be reduced. If the firing temperature is too high,
A phase other than the target lithium-transition metal composite oxide may be generated, or a lithium-transition metal composite oxide with many defects may be generated. When the temperature is raised from room temperature to the above reaction temperature, in order to carry out the reaction more uniformly, the temperature is gradually raised, for example, at a temperature of 5 ° C. or less per minute, or the temperature is temporarily stopped on the way. A holding time at a constant temperature may be added.

【0030】焼成時間は通常1時間以上100時間以
内、好ましくは2時間以上50時間以内である。焼成時
間が短すぎると結晶性の良いリチウム遷移金属複合酸化
物が得られ難く、長すぎる反応時間はあまり実用的では
ない。焼成は、通常大気または酸素ガス雰囲気下で行う
ことができるが、場合により窒素、アルゴン、ヘリウム
等から選ばれる不活性ガス雰囲気下、或いはこれらのガ
スと酸素含有ガスとの混合ガス雰囲気下でも行うことが
できる。
The firing time is usually 1 hour or more and 100 hours or less, preferably 2 hours or more and 50 hours or less. If the firing time is too short, it is difficult to obtain a lithium-transition metal composite oxide having good crystallinity, and a reaction time that is too long is not practical. The calcination can be usually performed in the air or an oxygen gas atmosphere, but depending on the case, an inert gas atmosphere selected from nitrogen, argon, helium, or the like, or a mixed gas atmosphere of these gases and an oxygen-containing gas is also performed. be able to.

【0031】結晶欠陥が少ないリチウム遷移金属複合酸
化物を得るためには、上記の焼成後、ある程度の温度ま
でゆっくり冷却することが好ましく、800℃、好まし
くは600℃までは5℃/min.以下の冷却速度で徐
冷することが好ましい。焼成に使用する加熱装置は、上
記の温度、雰囲気を達成できるものであれば特に制限は
なく、例えば箱形炉、管状炉、トンネル炉、ロータリー
キルン等を使用することができる。 (2)リチウム遷移金属複合酸化物 本発明のリチウム遷移金属複合酸化物は表面に導電性粒
子が付着した一次粒子が凝集して二次粒子を形成してい
る。換言すれば、本発明のリチウム遷移金属複合酸化物
粉体は、複数の一次粒子が凝集して二次粒子を構成して
なり、一次粒子間に導電性を有する粒子が存在してな
る。
In order to obtain a lithium-transition metal composite oxide having few crystal defects, it is preferable to slowly cool to a certain temperature after the above firing, and 800 ° C., preferably up to 600 ° C., 5 ° C./min. It is preferable to gradually cool at the following cooling rate. The heating device used for firing is not particularly limited as long as it can achieve the above temperature and atmosphere, and for example, a box furnace, a tubular furnace, a tunnel furnace, a rotary kiln or the like can be used. (2) Lithium-transition metal composite oxide In the lithium-transition metal composite oxide of the present invention, primary particles having conductive particles attached to the surface are aggregated to form secondary particles. In other words, in the lithium-transition metal composite oxide powder of the present invention, a plurality of primary particles are aggregated to form secondary particles, and particles having conductivity are present between the primary particles.

【0032】一次粒子の大きさは、原料の粉砕の程度、
焼成温度、焼成時間等により制御することが可能であ
り、また、二次粒子の粒子径は、原料の粉砕条件、噴霧
乾燥条件、更には焼成後の粉砕、分級条件等により制御
することが可能である。リチウム遷移金属複合酸化物の
一次粒子径は、通常0.1〜10μm、好ましくは0.
1〜5μmであり、また二次粒子径は、通常1〜100
μm、好ましくは1〜50μmである。また、リチウム
遷移金属複合酸化物の窒素吸着による比表面積は0.1
〜5m2/g程度が好ましい。
The size of the primary particles depends on the degree of pulverization of the raw material,
It can be controlled by the firing temperature, firing time, etc., and the particle size of the secondary particles can be controlled by the pulverization conditions of the raw materials, the spray drying conditions, the pulverization after firing, the classification conditions, etc. Is. The primary particle diameter of the lithium-transition metal composite oxide is usually 0.1 to 10 μm, preferably 0.1.
1 to 5 μm, and the secondary particle diameter is usually 1 to 100.
μm, preferably 1 to 50 μm. The specific surface area of the lithium-transition metal composite oxide due to nitrogen adsorption is 0.1
It is preferably about 5 m 2 / g.

【0033】リチウム遷移金属複合酸化物の組成は、導
電性金属カルコゲン化物粒子の部分を除いて、通常下記
一般式(1)にて表される。
The composition of the lithium-transition metal composite oxide is usually represented by the following general formula (1) except for the conductive metal chalcogenide particles.

【0034】[0034]

【化1】 Lix1 1-y2 y2-δ (1) ここで、M1は遷移金属元素を表し、M2はリチウム及び
遷移金属以外の元素を表す。xは0.1〜1.3、好ま
しくは0.1〜1.1の数を表し、yは0〜0.5、好
ましくは0.02〜0.3の数を表す。δは酸素欠損又
は酸素過剰量に相当し、−0.1〜0.1、好ましくは
−0.05〜0.05の数を表す。遷移金属元素M
1は、通常コバルト、マンガン、ニッケル、鉄、クロ
ム、バナジウム、チタン、銅、ニオブ、タンタル、ジル
コニウムであり、好ましくはコバルト、マンガン、ニッ
ケルである。また、リチウム及び遷移金属以外の元素M
2は、通常Al、Ga、Bi、Sn、Zn、Mg、G
e、Be、B、Ca、Scであり、好ましくはAl、Z
n、Mg、B、Caであり、さらに好ましくはAl、M
g、Caであり、最も好ましくはAlである。元素M1
及びM2は、それぞれ複数の元素から構成されていても
よい。
Embedded image Li x M 1 1-y M 2 y O 2-δ (1) Here, M 1 represents a transition metal element, and M 2 represents an element other than lithium and a transition metal. x represents a number of 0.1 to 1.3, preferably 0.1 to 1.1, and y represents a number of 0 to 0.5, preferably 0.02 to 0.3. δ corresponds to an oxygen deficiency or an oxygen excess amount, and represents a number of −0.1 to 0.1, preferably −0.05 to 0.05. Transition metal element M
1 is usually cobalt, manganese, nickel, iron, chromium, vanadium, titanium, copper, niobium, tantalum, zirconium, and preferably cobalt, manganese, nickel. In addition, element M other than lithium and transition metal
2 is usually Al, Ga, Bi, Sn, Zn, Mg, G
e, Be, B, Ca, Sc, preferably Al, Z
n, Mg, B and Ca, more preferably Al and M
g and Ca, and most preferably Al. Element M 1
Each of M 2 and M 2 may be composed of a plurality of elements.

【0035】上記一般式(1)で表される化合物の結晶
構造としては、スピネル構造、層状構造等各種のものを
採用できる。二次粒子中の導電性粒子は、製造時に使用
した金属カルコゲン化物そのものであってもよく、また
焼成によって生成したものであってもよい。導電性粒子
の種類は、リチウム遷移金属複合酸化物に適当な導電性
を付与できるものであれば特に制限はないが、製造時に
使用する金属カルコゲン化物として、アンチモンやスズ
のカルコゲン化物を使用することが好ましいことから、
二次粒子中に存在する導電性粒子もアンチモンやスズを
含有するものが好ましい。中でも好ましくは、アンチモ
ン含有カルコゲン化物、特にアンチモン含有の酸化物で
ある。焼成の系内においては、リチウムや遷移金属等の
リチウム遷移金属複合酸化物の原料となるものも存在す
ることから、導電性粒子もこれら原料となる化合物を構
成する元素を含有することがある。例えば、本発明の好
ましい態様において使用される導電性金属カルコゲン化
物としてのアンチモンの酸化物は、LiCoSbO4
る組成を有するが、この場合コバルト元素及びリチウム
元素は、それぞれリチウム遷移金属複合酸化物の原料に
由来するものであってもよい。
As the crystal structure of the compound represented by the above general formula (1), various structures such as spinel structure and layered structure can be adopted. The conductive particles in the secondary particles may be the metal chalcogenide itself used at the time of production, or may be those produced by firing. The type of conductive particles is not particularly limited as long as it can impart appropriate conductivity to the lithium-transition metal composite oxide, but as the metal chalcogenide used during production, use antimony or tin chalcogenide. Is preferred,
The conductive particles present in the secondary particles also preferably contain antimony or tin. Among them, antimony-containing chalcogenides, particularly antimony-containing oxides are preferable. In the firing system, there are some raw materials for lithium-transition metal composite oxides such as lithium and transition metals, so that the conductive particles may also contain the elements constituting the raw material compounds. For example, the oxide of antimony as the conductive metal chalcogenide used in the preferred embodiment of the present invention has a composition of LiCoSbO 4 , where the cobalt element and the lithium element are the raw materials of the lithium-transition metal composite oxide, respectively. May be derived from.

【0036】導電性粒子の電気伝導率は通常105S/
m以上であるが、リチウム遷移金属複合酸化物そのもの
よりも高い電気伝導率を有する等、リチウム遷移金属複
合酸化物に適当な導電性を付与できれば、その値に特に
制限はない。上記リチウム遷移金属複合酸化物粉体中に
おける導電性粒子の粒径は、通常0.1μm以下、好ま
しくは0.05μm以下、さらに好ましくは0.02μ
m以下である。粒径が小さいほどサイクル特性等の電池
性能の点で好ましい。ただし、あまりに小さい粒径のも
のは現実的に得難いので、通常0.005μm以上、好
ましくは0.01μm以上である。
The electric conductivity of the conductive particles is usually 10 5 S /
The value is not particularly limited as long as it is m or more, but has a higher electric conductivity than the lithium-transition metal composite oxide itself and can impart appropriate conductivity to the lithium-transition metal composite oxide. The particle size of the conductive particles in the lithium transition metal composite oxide powder is usually 0.1 μm or less, preferably 0.05 μm or less, and more preferably 0.02 μm.
m or less. The smaller the particle size, the more preferable in terms of battery performance such as cycle characteristics. However, since it is practically difficult to obtain particles having a too small particle diameter, the particle diameter is usually 0.005 μm or more, preferably 0.01 μm or more.

【0037】本発明のリチウム遷移金属複合酸化物粉体
は、複数の一次粒子が凝集して二次粒子を構成してな
り、一次粒子間に導電性粒子が存在してなる。従って、
充放電動作に伴ってリチウム遷移金属複合酸化物が収縮
・膨張した際においても、導電剤としての導電性粒子が
分離せず、従って、充放電サイクルの進行に対して正極
の導電性を安定に保つことができ、電池容量、レート特
性、サイクル特性、保存特性、安全性等の電池特性に優
れるという特徴を有する。 (3)リチウム二次電池 本発明のリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質とし
て用いて、リチウム二次電池を作製することができる。
In the lithium-transition metal composite oxide powder of the present invention, a plurality of primary particles are aggregated to form secondary particles, and conductive particles are present between the primary particles. Therefore,
Even when the lithium-transition metal composite oxide contracts or expands with charge / discharge operation, the conductive particles as a conductive agent do not separate, and therefore the conductivity of the positive electrode is stabilized against the progress of charge / discharge cycles. It can be maintained and has excellent battery characteristics such as battery capacity, rate characteristics, cycle characteristics, storage characteristics, and safety. (3) Lithium Secondary Battery A lithium secondary battery can be prepared by using the lithium transition metal composite oxide of the present invention as a positive electrode active material.

【0038】リチウム二次電池は、通常正極、負極及び
電解質層を有する。リチウム二次電池の一例としては、
正極、負極、電解液、セパレーターからなる二次電池が
挙げられ、この場合正極と負極の間には電解質が存在
し、かつセパレーターが正極と負極が接触しないように
それらの間に配置される。正極は、前記リチウム遷移金
属複合酸化物とバインダーとを含有する。また、通常、
正極は前記正極材料とバインダーとを含有する正極層を
集電体上に形成してなる。
The lithium secondary battery usually has a positive electrode, a negative electrode and an electrolyte layer. As an example of a lithium secondary battery,
A secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, and a separator can be mentioned. In this case, an electrolyte exists between the positive electrode and the negative electrode, and the separator is arranged between them so that the positive electrode and the negative electrode do not come into contact with each other. The positive electrode contains the lithium-transition metal composite oxide and a binder. Also usually
The positive electrode is formed by forming a positive electrode layer containing the positive electrode material and a binder on a current collector.

【0039】このような正極層は、リチウム遷移金属複
合酸化物、バインダー及び必要に応じて導電剤等を溶媒
でスラリー化したものを正極集電体に塗布し、乾燥する
ことにより製造することができる。正極層中には、Li
FePO4等のように、リチウム遷移金属複合酸化物以
外のリチウムイオンを吸蔵・放出しうる活物質をさらに
含有していてもよい。
Such a positive electrode layer can be manufactured by applying a slurry of a lithium transition metal composite oxide, a binder and, if necessary, a conductive agent and the like in a solvent to a positive electrode current collector and drying. it can. In the positive electrode layer, Li
An active material capable of inserting and extracting lithium ions other than the lithium-transition metal composite oxide, such as FePO 4, may be further contained.

【0040】正極層中の活物質の割合は、通常10重量
%以上、好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは
50重量%以上であり、通常99.9重量%以下、好ま
しくは99重量%以下である。多すぎると電極の機械的
強度が劣る傾向にあり、少なすぎると容量等電池性能が
劣る傾向にある。また、正極に使用されるバインダーと
しては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフ
ルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、EP
DM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、S
BR(スチレン−ブタジエンゴム)、NBR(アクリロニ
トリル−ブタジエンゴム)、フッ素ゴム、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロ
セルロース等が挙げられる。正極層中のバインダーの割
合は、通常0.1重量%以上、好ましくは1重量%以
上、さらに好ましくは5重量%以上であり、通常80重
量%以下、好ましくは60重量%以下、さらに好ましく
は40重量%以下、最も好ましくは10重量%以下であ
る。バインダーの割合が低すぎると、活物質を十分に保
持できずに正極の機械的強度が不足し、サイクル特性等
の電池性能を悪化させることがあり、一方、高すぎると
電池容量や導電性を下げることがある。
The proportion of the active material in the positive electrode layer is usually 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, usually 99.9% by weight or less, preferably 99% by weight or less. Is. If it is too large, the mechanical strength of the electrode tends to be poor, and if it is too small, the battery performance such as capacity tends to be poor. Examples of the binder used for the positive electrode include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, EP
DM (ethylene-propylene-diene terpolymer), S
Examples thereof include BR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), fluororubber, polyvinyl acetate, polymethylmethacrylate, polyethylene and nitrocellulose. The proportion of the binder in the positive electrode layer is usually 0.1% by weight or more, preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and usually 80% by weight or less, preferably 60% by weight or less, more preferably It is 40% by weight or less, and most preferably 10% by weight or less. When the proportion of the binder is too low, the active material cannot be sufficiently retained and the mechanical strength of the positive electrode is insufficient, which may deteriorate the battery performance such as cycle characteristics. On the other hand, when it is too high, the battery capacity and conductivity may be reduced. May be lowered.

【0041】正極層は、通常導電性を高めるため導電剤
を含有する。導電剤としては、天然黒鉛、人造黒鉛等の
黒鉛やアセチレンブラック等のカーボンブラック、ニー
ドルコークス等の無定形炭素等の炭素材料を挙げること
ができる。正極中も導電剤の割合は、通常0.01重量
%以上、好ましくは0.1重量%以上、さらに好ましく
は1重量%以上であり、通常50重量%以下、好ましく
は30重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下で
ある。導電剤の割合が低すぎると導電性が不十分になる
ことがあり、逆に高すぎると電池容量が低下することが
ある。
The positive electrode layer usually contains a conductive agent in order to enhance conductivity. Examples of the conductive agent include graphite such as natural graphite and artificial graphite, carbon black such as acetylene black, and carbon material such as amorphous carbon such as needle coke. The proportion of the conductive agent also in the positive electrode is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, usually 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, It is preferably 15% by weight or less. If the proportion of the conductive agent is too low, the conductivity may be insufficient, and conversely, if it is too high, the battery capacity may decrease.

【0042】また、スラリー溶媒としては、バインダー
を溶解あるいは分散するものであれば特に制限はない
が、通常は有機溶媒が使用される。例えば、N−メチル
ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メ
チル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N,N
−ジメチルアミノプロピルアミン、エチレンオキシド、
テトラヒドロフラン等を挙げることができる。また、水
に分散剤、増粘剤等を加えてSBR等のラテックスで活
物質をスラリー化することもできる。
The slurry solvent is not particularly limited as long as it dissolves or disperses the binder, but an organic solvent is usually used. For example, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine, N, N
-Dimethylaminopropylamine, ethylene oxide,
Tetrahydrofuran etc. can be mentioned. It is also possible to add a dispersant, a thickener and the like to water to make the active material into a slurry with a latex such as SBR.

【0043】正極層の厚さは、通常1〜1000μm、
好ましくは10〜200μm程度である。厚すぎると導
電性が低下する傾向にあり、薄すぎると容量が低下する
傾向にある。正極に使用する集電体の材質としては、ア
ルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等が用い
られ、好ましくはアルミニウムである。集電体の厚さ
は、通常1〜1000μm、好ましくは5〜500μm
程度である。厚すぎるとリチウム二次電池全体としての
容量が低下し、薄すぎると機械的強度が不足することが
ある。
The thickness of the positive electrode layer is usually 1 to 1000 μm,
It is preferably about 10 to 200 μm. If it is too thick, the conductivity tends to decrease, and if it is too thin, the capacity tends to decrease. As the material of the current collector used for the positive electrode, aluminum, stainless steel, nickel-plated steel or the like is used, and aluminum is preferable. The thickness of the current collector is usually 1 to 1000 μm, preferably 5 to 500 μm
It is a degree. If it is too thick, the capacity of the lithium secondary battery as a whole may be reduced, and if it is too thin, the mechanical strength may be insufficient.

【0044】なお、塗布・乾燥によって得られた正極層
は、活物質の充填密度を上げるためローラープレス等に
より圧密されるのが好ましい。二次電池の負極に使用さ
れる負極の活物質としては、リチウムやリチウムアルミ
ニウム合金等のリチウム合金であっても良いが、より安
全性が高く、リチウムを吸蔵、放出できる炭素材料が好
ましい。
The positive electrode layer obtained by coating and drying is preferably compacted by a roller press or the like in order to increase the packing density of the active material. The negative electrode active material used for the negative electrode of the secondary battery may be lithium or a lithium alloy such as a lithium aluminum alloy, but a carbon material having higher safety and capable of absorbing and releasing lithium is preferable.

【0045】炭素材料は特に限定されないが、黒鉛及
び、石炭系コークス、石油系コークス、石炭系ピッチの
炭化物、石油系ピッチの炭化物、あるいはこれらピッチ
を酸化処理したものの炭化物、ニードルコークス、ピッ
チコークス、フェノール樹脂、結晶セルロース等の炭化
物等及びこれらを一部黒鉛化した炭素材、ファーネスブ
ラック、アセチレンブラック、ピッチ系炭素繊維等が挙
げられる。
The carbon material is not particularly limited, but graphite, coal-based coke, petroleum-based coke, coal-based pitch carbide, petroleum-based pitch carbide, or carbide obtained by subjecting these pitches to oxidation treatment, needle coke, pitch coke, Examples thereof include phenol resins, carbides such as crystalline cellulose and the like, and carbon materials obtained by partially graphitizing these, furnace black, acetylene black, pitch carbon fibers and the like.

【0046】更に、負極活物質として、SnO、SnO
2、Sn1-xMxO(M=Hg、P、B、Si、Geまた
はSb、ただし0≦x<1)、Sn3O2(OH)2、Sn3
-xMxO2(M=Mg、P、B、Si、Ge、Sb又はM
n、ただし0≦x<3)、LiSiO2、SiO2、Li
SnO2等を挙げることができる。尚、これらの中から
選ばれる2種以上の混合物を負極活物質として用いても
よい。
Further, as the negative electrode active material, SnO, SnO
2, Sn1-xMxO (M = Hg, P, B, Si, Ge or Sb, where 0≤x <1), Sn3O2 (OH) 2, Sn3
-xMxO2 (M = Mg, P, B, Si, Ge, Sb or M
n, where 0 ≦ x <3), LiSiO2, SiO2, Li
SnO2 etc. can be mentioned. A mixture of two or more selected from these may be used as the negative electrode active material.

【0047】負極は、通常正極の場合と同様、負極層を
集電体上に形成してなる。この際使用するバインダー
や、必要に応じて使用される導電剤等やスラリー溶媒と
しては、正極で使用するものと同様のものを使用するこ
とができる。また、負極の集電体としては、銅、ニッケ
ル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等が使用され、好
ましくは銅が用いられる。
The negative electrode is usually formed by forming a negative electrode layer on a current collector as in the case of the positive electrode. The binder used at this time, and the conductive agent and the like used as necessary and the slurry solvent may be the same as those used for the positive electrode. Further, as the current collector of the negative electrode, copper, nickel, stainless steel, nickel-plated steel or the like is used, and preferably copper is used.

【0048】正極と負極の間にセパレーターを使用する
場合は、通常微多孔性の高分子フィルムが用いられ、ポ
リテトラフルオロエチレン、ポリエステル、ナイロン、
セルロースアセテート、ニトロセルロース、ポリスルホ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等のポリオレ
フィン高分子からなるものが用いられる。また、ガラス
繊維等の不織布フィルターや、ガラス繊維と高分子繊維
との不織布フィルターを用いることもできる。セパレー
タの化学的及び電気化学的安定性は重要な因子である。
この点からポリオレフィン系高分子が好ましく、電池セ
パレータの目的の一つである自己閉塞温度の点からポリ
エチレン製であることが望ましい。
When a separator is used between the positive electrode and the negative electrode, a microporous polymer film is usually used, and polytetrafluoroethylene, polyester, nylon,
Those composed of polyolefin polymers such as cellulose acetate, nitrocellulose, polysulfone, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polypropylene, polyethylene and polybutene are used. Further, a non-woven filter of glass fiber or the like, or a non-woven filter of glass fiber and polymer fiber can also be used. The chemical and electrochemical stability of the separator is an important factor.
From this point of view, the polyolefin-based polymer is preferable, and from the viewpoint of the self-closing temperature which is one of the purposes of the battery separator, it is preferable to be made of polyethylene.

【0049】ポリエチレンセパレーターの場合、高温形
状維持性の点から超高分子量ポリエチレンであることが
好ましく、その分子量の下限は、好ましくは50万、さ
らに好ましくは100万、最も好ましくは150万であ
る。他方分子量の上限は、好ましくは500万、更に好
ましくは400万、最も好ましくは300万である。分
子量が小さすぎると閉塞性が高くなりすぎて高温での使
用に問題が生じ、分子量が大きすぎると、流動性が低す
ぎて加熱された時セパレーターの孔が閉塞しない場合が
ある。
In the case of the polyethylene separator, ultrahigh molecular weight polyethylene is preferable from the viewpoint of shape retention at high temperature, and the lower limit of its molecular weight is preferably 500,000, more preferably 1,000,000, and most preferably 1.5 million. On the other hand, the upper limit of the molecular weight is preferably 5,000,000, more preferably 4,000,000, and most preferably 3,000,000. If the molecular weight is too small, the clogging property becomes too high, which causes a problem in use at high temperature. If the molecular weight is too large, the fluidity may be too low to block the pores of the separator when heated.

【0050】また、リチウム二次電池における電解質層
を形成する電解質には、例えば公知の有機電解液、高分
子固体電解質、ゲル状電解質、無機固体電解質等を用い
ることができるが、中でも有機電解液が好ましい。有機
電解液は、有機溶媒と溶質から構成される。有機溶媒と
しては特に限定されるものではないが、例えばカーボネ
ート類、エーテル類、ケトン類、スルホラン系化合物、
ラクトン類、ニトリル類、塩素化炭化水素類、エーテル
類、アミン類、エステル類、アミド類、リン酸エステル
化合物等を使用することができる。これらの代表的なも
のを具体的に列挙すると、ジメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネート、ビニレンカーボネート、テトラヒドロフラ
ン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサ
ン、4−メチル−2−ペンタノン、1,2−ジメトキシ
エタン、1,2−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクト
ン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオ
キソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスル
ホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニ
トリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、1,2−ジ
クロロエタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等を挙げ
ることが出来、これらの単独もしくは二種類以上の混合
溶媒が使用できる。
As the electrolyte forming the electrolyte layer in the lithium secondary battery, for example, known organic electrolytes, polymer solid electrolytes, gel electrolytes, inorganic solid electrolytes and the like can be used. Is preferred. The organic electrolytic solution is composed of an organic solvent and a solute. The organic solvent is not particularly limited, for example, carbonates, ethers, ketones, sulfolane compounds,
Lactones, nitriles, chlorinated hydrocarbons, ethers, amines, esters, amides, phosphoric acid ester compounds and the like can be used. When these representative ones are specifically listed, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, tetrahydrofuran, 2-methyl tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 4- Methyl-2-pentanone, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile , Propionitrile, benzonitrile, butyronitrile, valeronitrile, 1,2-dichloroethane, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, etc. Rukoto is possible, these alone or two or more kinds of mixed solvents can be used.

【0051】上述の有機溶媒には、電解質を解離させる
ための高誘電率溶媒が含まれることが好ましい。ここ
で、高誘電率溶媒とは、25℃における比誘電率が20
以上の化合物を意味する。高誘電率溶媒の中で、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロ
ラクトン及びそれらの水素原子をハロゲン等の他の元素
又はアルキル基等で置換した化合物が電解液中に含まれ
ることが好ましい。高誘電率化合物の電解液に占める割
合は、好ましくは20重量%以上、更に好ましくは30
重量%以上、最も好ましくは40重量%以上である。該
化合物の含有量が少ないと、所望の電池特性が得られな
い場合があるからである。
The above-mentioned organic solvent preferably contains a high dielectric constant solvent for dissociating the electrolyte. Here, the high dielectric constant solvent has a relative dielectric constant of 20 at 25 ° C.
The above compounds are meant. In the high dielectric constant solvent, it is preferable that the electrolytic solution contains ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, and a compound in which the hydrogen atom thereof is replaced with another element such as halogen or an alkyl group. The ratio of the high dielectric constant compound in the electrolytic solution is preferably 20% by weight or more, more preferably 30% by weight.
It is at least 40% by weight, most preferably at least 40% by weight. This is because if the content of the compound is small, desired battery characteristics may not be obtained.

【0052】またこの溶媒に溶解させる溶質としては特
に限定されるものではないが、従来公知のいずれもが使
用でき、LiClO4、LiAsF6、LiPF6、Li
BF4、LiB(C654、LiCl、LiBr、CH
3SO3Li、CF3SO3Li、LiN(SO2CF3)2
LiN(SO225)2、LiC(SO2CF3)3等が挙げ
られ、これらのうち少なくとも1種以上のものを用いる
ことができる。また、CO2、N2O、CO、SO2等の
ガスやポリサルファイドSx2-など負極表面にリチウム
イオンの効率よい充放電を可能にする良好な皮膜を生成
する添加剤を任意の割合で上記単独又は混合溶媒に添加
してもよい。
The solute to be dissolved in this solvent is not particularly limited, but any conventionally known solute can be used, such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 and Li.
BF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCl, LiBr, CH
3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, LiN (SO 2 CF 3 ) 2 ,
Examples thereof include LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 and LiC (SO 2 CF 3 ) 3, and at least one of them can be used. Further, an additive such as a gas such as CO 2 , N 2 O, CO, SO 2 or the like, such as polysulfide Sx2-, which forms a good film capable of efficiently charging and discharging lithium ions on the surface of the negative electrode, is used alone in any ratio. Alternatively, it may be added to the mixed solvent.

【0053】高分子固体電解質を使用する場合にも、高
分子としては、公知のものを用いることができる。特に
リチウムイオンに対するイオン導電性の高い高分子を使
用することが好ましく、例えば、ポリエチレンオキサイ
ド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンイミン等
が好ましく使用される。またこの高分子に対して上記の
溶質と共に、上記の溶媒を加えてゲル状電解質として使
用することも可能である。
When the polymer solid electrolyte is used, the known polymer can be used. In particular, it is preferable to use a polymer having high ionic conductivity with respect to lithium ions, and for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyethyleneimine and the like are preferably used. It is also possible to add the above solvent to the polymer together with the above solute and use it as a gel electrolyte.

【0054】無機固体電解質を使用する場合にも、この
無機物に公知の結晶質、非晶質固体電解質を用いること
ができる。結晶質の固体電解質としては例えば、Li
I、Li3N、Li1+xxTi2-x(PO43(ただしM
=Al、Sc、Y及びLaからなる群から選ばれる少な
くとも一種)、Li0.5-3xRE0.5+xTiO3(ただしR
E=La、Pr、Nd及びSmからなる群から選ばれる
少なくとも一種)等が挙げられ、非晶質の固体電解質と
しては例えば、4.9LiI−34.1Li2O−61B25、3
3.3Li2O−66.7SiO2等の酸化物ガラスや0.45Li
I−0.37Li2S−0.26B23、0.30LiI−0.42Li2
S−0.28SiS2等の硫化物ガラス等が挙げられる。こ
れらのうち少なくとも1種以上のものを用いることがで
きる。
When an inorganic solid electrolyte is used, a known crystalline or amorphous solid electrolyte can be used for this inorganic substance. Examples of the crystalline solid electrolyte include Li
I, Li 3 N, Li 1 + x M x Ti 2-x (PO 4 ) 3 (M
= At least one selected from the group consisting of Al, Sc, Y and La), Li 0.5-3x RE 0.5 + x TiO 3 (provided that R is
E = La, Pr, at least one) and the like are selected from the group consisting of Nd and Sm, as the solid electrolyte of the amorphous example, 4.9LiI-34.1Li 2 O-61B 2 O 5, 3
Oxide glass such as 3.3Li 2 O-66.7SiO 2 or 0.45Li
I-0.37Li 2 S-0.26B 2 S 3, 0.30LiI-0.42Li 2
Examples thereof include sulfide glass such as S-0.28SiS 2 . At least one of these can be used.

【0055】[0055]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に制約されるものではない。なお、実施例における
スラリーの粘度は、BM型粘度計(トキメック社製)に
より測定した。測定は室温大気中で行い、特定の金属製
ローターを装置本体の回転軸に固定し、該ローターをス
ラリー液中に浸し、ローターを回転させ、3分後の目盛
を読みとり、換算表を用い、ローター及び回転数からス
ラリー粘度を算出した。 <実施例1> (1)Li1.05Ni0.82Co0.15Al0.032の製造 LiOH・H2O、NiO、Co(OH)2及びAlOO
Hを、それぞれを最終的な岩塩構造型リチウムニッケル
複合酸化物中の組成で、Li:Ni:Co:Al=1.
05:0.82:0.15:0.03(モル比)となる
ように秤量し、これに純水を加えて固形分濃度30重量
%のスラリーを調製した。このスラリーを攪拌しなが
ら、循環式媒体攪拌型湿式粉砕機(シンマルエンタープ
ライゼス社製:ダイノーミルKDL−A型)を用いて、
スラリー中の固形分の平均粒子径が0.25μmになる
まで6時間粉砕した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. In addition, the viscosity of the slurry in the examples was measured by a BM type viscometer (manufactured by Tokimec). The measurement is performed in a room temperature atmosphere, a specific metal rotor is fixed to the rotary shaft of the apparatus main body, the rotor is immersed in a slurry liquid, the rotor is rotated, and the scale after 3 minutes is read, using a conversion table, The slurry viscosity was calculated from the rotor and rotation speed. <Example 1> (1) Li 1.05 Ni 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 manufacturing LiOH · H 2 O, NiO, Co (OH) 2 and AlOO
H is the composition in each of the final rock salt structure type lithium nickel composite oxides, and Li: Ni: Co: Al = 1.
It was weighed so as to be 05: 0.82: 0.15: 0.03 (molar ratio), and pure water was added to this to prepare a slurry having a solid content concentration of 30% by weight. While stirring this slurry, a circulation type medium stirring type wet pulverizer (manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd .: Dyno-mill KDL-A type) was used.
The slurry was pulverized for 6 hours until the average particle size of the solid content in the slurry became 0.25 μm.

【0056】得られたスラリーの粘度をBM型粘度計
(トキメック社製)により測定した。その結果、スラリ
ー粘度は340mPa・sであった。次に上述の如く作
製したスラリーに導電性複酸化物ゾル(ZnO・Sb2
5固形分濃度 30wt% 粒子径 20nm)をス
ラリー中の固形分に対して3重量%になる量を秤量して
スラリー中に添加し、ディゾルバーを用いてスラリー中
に均一に分散させた。
The viscosity of the obtained slurry was measured with a BM type viscometer (manufactured by Tokimec). As a result, the slurry viscosity was 340 mPa · s. Next, the conductive double oxide sol (ZnO.Sb 2
An amount of O 5 solid content concentration 30 wt% particle size 20 nm) was measured and added to the slurry in an amount of 3 wt% with respect to the solid content in the slurry, and the solution was uniformly dispersed in the slurry using a dissolver.

【0057】次に該スラリーを二流体ノズル型スプレー
ドライヤー(大川原化工機社製:LT−8型スプレード
ライヤー)を用いて噴霧乾燥を行った。この時の乾燥ガ
スとして空気を用い、乾燥ガス導入量は50L/min
とし、乾燥ガス入り口温度は90℃とした。そして、噴
霧乾燥により得られた造粒粒子を酸素ガス雰囲気下、7
25℃で24時間焼成することにより、ほぼ仕込み通り
のモル比組成を有するリチウムニッケル複合酸化物を得
た。
Next, the slurry was spray-dried using a two-fluid nozzle type spray dryer (manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd .: LT-8 type spray dryer). Air was used as the dry gas at this time, and the dry gas introduction rate was 50 L / min.
And the inlet temperature of the dry gas was 90 ° C. Then, the granulated particles obtained by spray drying were placed under an oxygen gas atmosphere for 7
By baking at 25 ° C. for 24 hours, a lithium nickel composite oxide having a molar ratio composition almost as charged was obtained.

【0058】得られたリチウムニッケル複合酸化物の粒
子径を、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場
製作所製:LA−910型粒度分布測定装置)を用いて
測定した結果、平均二次粒子径10.7μm、最大粒径
26μmのほぼ球状の形状を有する粒子であった。得ら
れたリチウムニッケル複合酸化物の結晶性を粉末X線回
折装置(フィリップス社製X線回折装置PW3710
型,Cu管球、40kV、30mA)を用いて測定した
結果、岩塩型構造を有するリチウムニッケル複合酸化物
の構造を有していることが確認された。また、LiCo
SbO4に同定される回折パターンも確認された。
The particle size of the obtained lithium nickel composite oxide was measured by using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (manufactured by Horiba, Ltd .: LA-910 type particle size distribution measuring device), and an average secondary particle was obtained. The particles had a substantially spherical shape with a diameter of 10.7 μm and a maximum particle diameter of 26 μm. The crystallinity of the obtained lithium nickel composite oxide was measured by a powder X-ray diffractometer (X-ray diffractometer PW3710 manufactured by Philips).
As a result of measurement using a mold, Cu bulb, 40 kV, 30 mA), it was confirmed to have a structure of a lithium nickel composite oxide having a rock salt structure. In addition, LiCo
A diffraction pattern identified by SbO 4 was also confirmed.

【0059】また、SEM観察により、二次粒子を構成
する一次粒子の表面に多数の粒子が付着し、一次粒子間
に導電性粒子が存在することが確認された。 (2)リチウム二次電池の作製 得られたLi1.05Ni0.82Co0.15Al0.032を活物
質として、これと導電剤であるアセチレンブラックと結
着材であるポリテトラフルオロエチレンとを重量比で7
5:20:5となるように混合し、メノウ乳鉢を用いて
充分混練し、シート状にした後、レート特性測定用に直
径9mm及び高温サイクル特性測定用に12mmにそれ
ぞれ打ち抜いた後、直径16mmのAl製集電体に直径
9mmの場合、14MPaの圧力、直径12mmの場合
は20MPaの圧力にてそれぞれ圧着し、120℃、1
時間真空乾燥した後、正極とした。
Further, by SEM observation, it was confirmed that a large number of particles adhered to the surfaces of the primary particles constituting the secondary particles, and the conductive particles exist between the primary particles. (2) Preparation of lithium secondary battery The obtained Li 1.05 Ni 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 was used as an active material, and acetylene black as a conductive agent and polytetrafluoroethylene as a binder were used in a weight ratio. 7
After mixing 5: 20: 5, thoroughly kneading in an agate mortar, and forming into a sheet, punching into a diameter of 9 mm for rate characteristic measurement and 12 mm for high temperature cycle characteristic measurement, and then a diameter of 16 mm In the case of 9 mm in diameter, pressure is applied to the Al current collector of 14 MPa under a pressure of 14 MPa, and in case of a diameter of 12 mm is pressed under a pressure of 20 MPa, respectively, at 120 ° C.
After vacuum drying for a period of time, a positive electrode was obtained.

【0060】得られた正極をアルゴン雰囲気のグローブ
ボックス中で2032型コイン電池を組み立てた。レー
ト特性測定用の負極には直径16mm、厚さ1mmのリ
チウム金属を用いた。また、高温サイクル特性測定用の
負極には厚さ20μmの銅箔上に平均粒径8〜10μm
の黒鉛粉末を結着剤としてポリフッ化ビニリデンとを重
量比で92.5:7.5の割合で秤量し、これをN−メ
チルピロリドン中に分散させ、塗布したものを乾燥した
ものを直径12mmに打ち抜き、0.5ton/cm2
圧力でプレスしたものを用いた。
A 2032 type coin battery was assembled with the obtained positive electrode in a glove box in an argon atmosphere. A lithium metal having a diameter of 16 mm and a thickness of 1 mm was used for the negative electrode for measuring the rate characteristic. Also, for the negative electrode for measuring high-temperature cycle characteristics, a copper foil having a thickness of 20 μm has an average particle size of 8 to 10 μm.
Polyvinylidene fluoride was used as a binder and the polyvinyl powder was weighed at a weight ratio of 92.5: 7.5, dispersed in N-methylpyrrolidone, and the coated product was dried and had a diameter of 12 mm. It was punched out and pressed at a pressure of 0.5 ton / cm 2 .

【0061】なおこの時、正極活物質の重量と負極活物
質重量のバランスは、複合酸化物の初回充電容量をQc
(mAh/g)、負極の容量をQ(F)mAh/g(負極を試験極、Li
金属を対極としたコイン型電池を組み、充分に低い電流
量で負極にLiイオンを挿入(下限0V)および脱離(上限
1.5V)させる試験を行った際の初回挿入容量)とした場
合、下記式(1)により算出した。
At this time, the balance between the weight of the positive electrode active material and the weight of the negative electrode active material is determined by the initial charge capacity of the complex oxide being Qc
(mAh / g), negative electrode capacity is Q (F) mAh / g (negative electrode is test electrode, Li
A coin-type battery with a metal counter electrode was assembled, and Li ions were inserted (lower limit 0 V) and desorbed (upper limit) into the negative electrode at a sufficiently low current amount.
1.5V), the initial insertion capacity at the time of performing the test) was calculated by the following formula (1).

【0062】[0062]

【数1】 正極活物質量[g]/負極活物質量[g]=Q(F)/Qc/1.2・・・式(1) 次に前記要領で製造したイオンセルを電流値I(mA)で、
上限4.1V下限3.0V間で2回繰り返し、充放電容
量を測定し、初期コンテ゛ィショニンク゛を実施した。電流値Iはコ
イン型ハーフセルの初回放電容量をQd1とした場合、下記
式(2)により算出した。
[Equation 1] Amount of positive electrode active material [g] / Amount of negative electrode active material [g] = Q (F) /Qc/1.2 Equation (1) Next, the ion cell manufactured according to the above procedure is subjected to current value I (mA). so,
The charging / discharging capacity was measured twice for the upper limit of 4.1 V and the lower limit of 3.0 V, and the initial conditioning was performed. The current value I was calculated by the following formula (2) when the initial discharge capacity of the coin type half cell is Qd1.

【0063】[0063]

【数2】 コンテ゛ィショニンク゛電流値I(mA)=Qd1*M/5(mA) ・・・式(2) イオンセル2のコンテ゛ィショニンク゛における2回目の放電容量
2回目の放電容量(=Qd2*M下記式(3)参照)を求め
た。
[Equation 2] Conditioning current value I (mA) = Qd1 * M / 5 (mA) ・ ・ ・ Equation (2) 2nd discharge capacity in ionizing cell 2 conditioning 2nd discharge capacity (= Qd2 * M 3) (see).

【0064】なお、電解液には1モル/リットルのLi
PF6を支持塩とするエチレンカーボネート(EC)と
ジエチルカーボネート(DEC)の体積比率3:7の混
合溶液を用いた。 (3)電池性能評価 A.初期放電容量の測定 以上のようにして作製した電池について、レート特性測
定条件として、3.2V〜4.2Vの電圧範囲で0.2
mA/cm2の電流密度で充放電試験を行った際の正極活物質
単位重量当たりの初期放電容量(mAh/g)を測定し
た。 B.(クロノポテンショメトリーの測定方法) 初期コンディショニング後、電池を十分緩和し、(1/
3)C(下記式(3)より算出)電流値で72分間定電
流充電を行った後、1h静置した。その後−30℃の低
温雰囲気で1h以上静置後、1.5Cの電流値(下記一
般式(4)より算出)で10秒間放電を行った。放電を
する直前のOCVと放電10秒後の到達電圧の差ΔVを
求めた。結果を表−1に記載した。ΔVは596mVと
小さく、より多くの電力の取り出しが可能であることを
示した。 (1.5C電流値の決定方法)1時間率電流値すなわち
1Cは、定電流充電を実施する場合、下限電圧から上限
電圧まで1hで到達できる電流値である。この定義によ
り1/3C電流値は1C電流の1/3倍、1.5C電流
値は1C電流の1.5倍となる。
The electrolyte solution contained 1 mol / liter of Li.
A mixed solution of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) in a volume ratio of 3: 7 using PF 6 as a supporting salt was used. (3) Battery performance evaluation Measurement of Initial Discharge Capacity For the battery manufactured as described above, the rate characteristic measurement condition was 0.2 in a voltage range of 3.2V to 4.2V.
The initial discharge capacity (mAh / g) per unit weight of the positive electrode active material was measured when the charge / discharge test was performed at a current density of mA / cm 2 . B. (Chronopotentiometry measurement method) After initial conditioning, fully relax the battery, and
3) C (calculated from the following formula (3)) current value was charged with constant current for 72 minutes, and then left still for 1 hour. Then, after standing still for 1 h or more in a low temperature atmosphere of −30 ° C., discharge was performed for 10 seconds at a current value of 1.5 C (calculated from the following general formula (4)). The difference ΔV between the OCV immediately before discharging and the ultimate voltage 10 seconds after discharging was determined. The results are shown in Table-1. ΔV was as small as 596 mV, showing that more power can be taken out. (Method for determining 1.5C current value) The 1-hour rate current value, that is, 1C, is a current value that can be reached from the lower limit voltage to the upper limit voltage in 1 h when performing constant current charging. According to this definition, the 1 / 3C current value is 1/3 times the 1C current and the 1.5C current value is 1.5 times the 1C current.

【0065】イオンセルのコンテ゛ィショニンク゛における2回目
の放電容量をQd2とした場合、式(3)により算出され
る。
When the discharge capacity of the second time in the conditioning of the ion cell is Qd2, it is calculated by the equation (3).

【0066】[0066]

【数3】 1C[mA]=Qd2(mAh/g)*正極活物質量M(g) ・・・式(3) C.(イオンセルの高温サイクル試験方法) 初期コンテ゛ィショニンク゛後の電池を50℃雰囲気にし、式
(4)により定めた1C電流値で定電流充電、定電流放
電を上限4.2V、下限3.0Vの間で100回繰り返
し、電池容量の測定した。最大放電容量をとるCサイク
ルの放電容量Qmaxを100%とした場合、100サイ
クル目の放電容量Q100thをその電池の容量維持率Z%
として式(4)により算出した。結果を表−1に示す
た。容量維持率は88%と良好であった。
## EQU00003 ## 1 C [mA] = Qd2 (mAh / g) * amount of positive electrode active material M (g) ... Formula (3) C.I. (High temperature cycle test method of ion cell) After the initial conditioning, the battery was placed in an atmosphere of 50 ° C, and the constant current charge and the constant current discharge were performed between the upper limit of 4.2V and the lower limit of 3.0V at the 1C current value determined by the formula (4). The battery capacity was measured by repeating 100 times. When the discharge capacity Qmax of the C cycle that takes the maximum discharge capacity is 100%, the discharge capacity Q100th at the 100th cycle is the capacity maintenance rate Z% of the battery.
Was calculated by equation (4). The results are shown in Table-1. The capacity retention rate was as good as 88%.

【0067】[0067]

【数4】 容量維持率Z(%)=(Q100th /Qmax)*(100/100-C)*100 …式(4) <比較例1>実施例1で使用した導電剤を添加しなかっ
たこと以外実施例1と同様にして、リチウム遷移金属複
合酸化物及びリチウム二次電池を製造、評価した。結果
を表−1に示す。
## EQU00004 ## Capacity retention ratio Z (%) = (Q100th / Qmax) * (100 / 100-C) * 100 Formula (4) <Comparative Example 1> The conductive agent used in Example 1 was not added. A lithium transition metal composite oxide and a lithium secondary battery were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1 except for the above. The results are shown in Table-1.

【0068】<実施例2> (1)Li1.05Ni0.77Co0.20Al0.032の製造 LiOH・H2O、NiO、Co(OH)2及びAlOOH原
料、それぞれを最終的な岩塩構造型リチウムニッケル複
合酸化物中の組成で、Li:Ni:Co:Al=1.0
5:0.77:0.20:0.03(モル比)となるよ
うに秤量し、これに純水を加えて固形分濃度30重量%
のスラリーを調製した。このスラリーを攪拌しながら、
循環式媒体攪拌型湿式粉砕機(シンマルエンタープライ
ゼス社製:ダイノーミルKDL−A型)を用いて、スラ
リー中の固形分の平均粒子径が0.25μmになるまで
6時間粉砕した。
<Example 2> (1) Production of Li 1.05 Ni 0.77 Co 0.20 Al 0.03 O 2 LiOH.H 2 O, NiO, Co (OH) 2 and AlOOH raw materials, respectively, final rock salt structure type lithium nickel composite oxidation Li: Ni: Co: Al = 1.0 in the composition
Weighed so as to be 5: 0.77: 0.20: 0.03 (molar ratio), and added pure water to this to obtain a solid content concentration of 30% by weight.
Was prepared. While stirring this slurry,
Using a circulating medium agitation type wet pulverizer (manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd .: Dyno Mill KDL-A type), pulverization was performed for 6 hours until the average particle diameter of the solid content in the slurry became 0.25 μm.

【0069】この際、スラリー粘度は420mPa・s
であった。次に上述の如く作製したスラリーに導電性複
酸化物ゾル(ZnO・Sb25 固形分濃度30wt%
粒子径20nm)をスラリー中の固形分に対して5w
t%になる量を秤量しスラリー中に添加し、ディゾルバ
ーを用いてスラリー中に均一に分散させた。次に該スラ
リーを二流体ノズル型スプレードライヤー(大川原化工
機社製:LT−8型スプレードライヤー)を用いて噴霧
乾燥を行った。この時の乾燥ガスとして空気を用い、乾
燥ガス導入量は50L/minとし、乾燥ガス入り口温
度は90℃とした。そして、噴霧乾燥により得られた造
粒粒子を酸素ガス雰囲気下、725℃で24時間焼成す
ることにより、ほぼ仕込み通りのモル比組成を有するリ
チウムニッケル複合酸化物を得た。
At this time, the slurry viscosity was 420 mPa · s.
Met. Next, the conductive double oxide sol (ZnO.Sb 2 O 5 solid concentration 30 wt% was added to the slurry prepared as described above.
Particle size 20 nm) 5 w relative to the solid content in the slurry
An amount of t% was weighed, added to the slurry, and uniformly dispersed in the slurry using a dissolver. Next, the slurry was spray-dried using a two-fluid nozzle type spray dryer (LT-8 type spray dryer manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.). Air was used as the dry gas at this time, the dry gas introduction rate was 50 L / min, and the dry gas inlet temperature was 90 ° C. Then, the granulated particles obtained by spray drying were calcined in an oxygen gas atmosphere at 725 ° C. for 24 hours to obtain a lithium nickel composite oxide having a molar ratio composition almost as charged.

【0070】得られたリチウムニッケル複合酸化物の粒
子径を、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場
製作所製:LA−910型粒度分布測定装置)を用いて
測定した結果、平均二次粒子径10.7μm、最大粒径
26μmのほぼ球状の形状を有する粒子であった。得ら
れたリチウムニッケル複合酸化物の結晶性を粉末X線回
折装置(フィリップス社製X線回折装置PW3710
型,Cu管球、40kV、30mA)を用いて測定した
結果、岩塩型構造を有するリチウムニッケル複合酸化物
の構造を有していることが確認された。また、LiCo
SbO4に同定される回折パターンも確認された。
The particle size of the obtained lithium nickel composite oxide was measured by using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (LA-910 type particle size distribution measuring device manufactured by Horiba Ltd.). The particles had a substantially spherical shape with a diameter of 10.7 μm and a maximum particle diameter of 26 μm. The crystallinity of the obtained lithium nickel composite oxide was measured by a powder X-ray diffractometer (X-ray diffractometer PW3710 manufactured by Philips).
As a result of measurement using a mold, Cu bulb, 40 kV, 30 mA), it was confirmed to have a structure of a lithium nickel composite oxide having a rock salt structure. In addition, LiCo
A diffraction pattern identified by SbO 4 was also confirmed.

【0071】また、SEM観察により、二次粒子を構成
する一次粒子の表面に多数の粒子が付着し、一次粒子間
に導電性粒子が存在することが確認された。実施例1に
記載したのと同様な方法で、コイン型電池を作製し評価
した。電池性能評価結果を表−1に示す。 <比較例2>実施例2で使用した導電剤を添加しなかっ
たこと以外実施例2と同様にして、リチウム遷移金属複
合酸化物及びリチウム二次電池を製造、評価した。結果
を表−1に示す。
Further, by SEM observation, it was confirmed that a large number of particles adhered to the surface of the primary particles constituting the secondary particles, and the conductive particles exist between the primary particles. A coin-type battery was prepared and evaluated in the same manner as described in Example 1. The battery performance evaluation results are shown in Table-1. Comparative Example 2 A lithium transition metal composite oxide and a lithium secondary battery were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the conductive agent used in Example 2 was not added. The results are shown in Table-1.

【0072】[0072]

【表1】 [Table 1]

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明方法によれば、導電剤含有リチウ
ム遷移金属スラリーを得ることができる。また、本発明
によれば、リチウム二次電池の正極に使用されるリチウ
ム遷移金属複合酸化物を湿式法で製造する際、導電剤と
してカルコゲン化物をスラリーに添加混合することによ
り、従来と同様な工程により、生産性高く導電剤含有リ
チウム遷移金属複合酸化物を得ることができる。また、
得られるスラリーから調製したリチウム遷移金属複合酸
化物は、電池特性や性状において、良好である。従っ
て、本発明方法は、工業的製法として極めて有用であ
る。
According to the method of the present invention, a lithium transition metal slurry containing a conductive agent can be obtained. Further, according to the present invention, when a lithium transition metal composite oxide used for a positive electrode of a lithium secondary battery is manufactured by a wet method, a chalcogenide as a conductive agent is added to and mixed with a slurry, which is the same as a conventional method. Through the steps, a lithium-transition metal composite oxide containing a conductive agent can be obtained with high productivity. Also,
The lithium-transition metal composite oxide prepared from the obtained slurry has good battery characteristics and properties. Therefore, the method of the present invention is extremely useful as an industrial production method.

フロントページの続き Fターム(参考) 4G048 AA04 AB01 AB06 AC06 AD03 AE05 5H029 AJ01 AK03 AL02 AL03 AL06 AL07 AL08 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ02 CJ08 DJ08 DJ16 EJ04 EJ05 EJ12 HJ14 5H050 AA02 AA19 BA16 BA17 CA07 CA08 CA09 CB02 CB07 CB08 CB09 CB12 DA10 DA11 EA10 EA12 EA24 FA17 GA02 GA10 HA14 Continued front page    F-term (reference) 4G048 AA04 AB01 AB06 AC06 AD03                       AE05                 5H029 AJ01 AK03 AL02 AL03 AL06                       AL07 AL08 AL12 AM02 AM03                       AM04 AM05 AM07 AM16 CJ02                       CJ08 DJ08 DJ16 EJ04 EJ05                       EJ12 HJ14                 5H050 AA02 AA19 BA16 BA17 CA07                       CA08 CA09 CB02 CB07 CB08                       CB09 CB12 DA10 DA11 EA10                       EA12 EA24 FA17 GA02 GA10                       HA14

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リチウム化合物と遷移金属化合物とを焼
成してリチウム遷移金属複合酸化物を製造する方法にお
いて、前記焼成を、焼成時の温度よりも高い融点を有す
る導電性金属カルコゲン化物及び/又は前記焼成によっ
て導電性化合物を生成する導電性化合物前駆体の存在下
にて行うことを特徴とするリチウム遷移金属複合酸化物
の製造方法。
1. A method for producing a lithium-transition metal composite oxide by firing a lithium compound and a transition metal compound, wherein the firing comprises a conductive metal chalcogenide and / or a metal having a melting point higher than the firing temperature. A method for producing a lithium-transition metal composite oxide, which is performed in the presence of a conductive compound precursor that forms a conductive compound by the above-mentioned firing.
【請求項2】 焼成温度が500℃以上である請求項1
に記載のリチウム遷移金属複合酸化物の製造方法。
2. The firing temperature is 500 ° C. or higher.
The method for producing the lithium-transition metal composite oxide according to 1.
【請求項3】 焼成前に、予め、金属カルコゲン化物
と、リチウム化合物、遷移金属化合物、リチウム化合物
と遷移金属化合物との反応物からなる群から選ばれる少
なくとも一種とを湿式にて混合する請求項1又は2に記
載のリチウム遷移金属複合酸化物の製造方法。
3. A metal chalcogenide and at least one selected from the group consisting of a lithium compound, a transition metal compound, and a reaction product of a lithium compound and a transition metal compound are preliminarily wet-mixed with each other before firing. 1. The method for producing the lithium-transition metal composite oxide according to 1 or 2.
【請求項4】 湿式にて混合した後、これを噴霧乾燥処
理に供する請求項3に記載のリチウム遷移金属複合酸化
物の製造方法。
4. The method for producing a lithium-transition metal composite oxide according to claim 3, wherein the mixture is wet-mixed and then subjected to spray drying treatment.
【請求項5】 湿式混合時に使用する金属カルコゲン化
物としてゾル状のものを使用する請求項3又は4に記載
のリチウム遷移金属複合酸化物の製造方法。
5. The method for producing a lithium-transition metal composite oxide according to claim 3, wherein a sol-like metal chalcogenide used during wet mixing is used.
【請求項6】 金属カルコゲン化物がアンチモンを含む
酸化物を含有する請求項1乃至5のいずれか1つに記載
のリチウム遷移金属複合酸化物の製造方法。
6. The method for producing a lithium transition metal composite oxide according to claim 1, wherein the metal chalcogenide contains an oxide containing antimony.
【請求項7】 複数の一次粒子が凝集して二次粒子を構
成してなるリチウム遷移金属複合酸化物粉体において、
一次粒子間に導電性を有するアンチモン含有カルコゲン
化物粒子が存在してなるリチウム遷移金属複合酸化物粉
体。
7. A lithium-transition metal composite oxide powder comprising a plurality of primary particles aggregated to form secondary particles,
A lithium-transition metal composite oxide powder comprising antimony-containing chalcogenide particles having conductivity between primary particles.
【請求項8】 導電性金属カルコゲン化物粒子がアンチ
モンを含む酸化物を含有する請求項7に記載のリチウム
遷移金属複合酸化物粉体。
8. The lithium-transition metal composite oxide powder according to claim 7, wherein the conductive metal chalcogenide particles contain an oxide containing antimony.
【請求項9】 請求項7又は8に記載のリチウム遷移金
属複合酸化物粉体とバインダーとを含有する正極層を集
電体上に形成してなるリチウム二次電池用正極。
9. A positive electrode for a lithium secondary battery, wherein a positive electrode layer containing the lithium-transition metal composite oxide powder according to claim 7 or 8 and a binder is formed on a current collector.
【請求項10】 請求項7又は8に記載のリチウム遷移
金属複合酸化物粉体を正極活物質として用いたリチウム
二次電池。
10. A lithium secondary battery using the lithium-transition metal composite oxide powder according to claim 7 or 8 as a positive electrode active material.
JP2002100544A 2002-04-02 2002-04-02 Method for manufacturing lithium transition metal compound oxide Pending JP2003300734A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002100544A JP2003300734A (en) 2002-04-02 2002-04-02 Method for manufacturing lithium transition metal compound oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002100544A JP2003300734A (en) 2002-04-02 2002-04-02 Method for manufacturing lithium transition metal compound oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003300734A true JP2003300734A (en) 2003-10-21

Family

ID=29388432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002100544A Pending JP2003300734A (en) 2002-04-02 2002-04-02 Method for manufacturing lithium transition metal compound oxide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003300734A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006267A (en) * 2002-03-25 2004-01-08 Sumitomo Chem Co Ltd Method for manufacturing positive electrode material for nonaqueous secondary battery
JP2006134777A (en) * 2004-11-08 2006-05-25 Erekuseru Kk Positive electrode for lithium battery and lithium battery using this
CN109309211A (en) * 2017-07-27 2019-02-05 松下知识产权经营株式会社 Positive active material and battery
JP2019125574A (en) * 2018-01-17 2019-07-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 Positive electrode active material and battery

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006267A (en) * 2002-03-25 2004-01-08 Sumitomo Chem Co Ltd Method for manufacturing positive electrode material for nonaqueous secondary battery
JP4639573B2 (en) * 2002-03-25 2011-02-23 住友化学株式会社 Method for producing positive electrode active material for non-aqueous secondary battery
JP2006134777A (en) * 2004-11-08 2006-05-25 Erekuseru Kk Positive electrode for lithium battery and lithium battery using this
CN109309211A (en) * 2017-07-27 2019-02-05 松下知识产权经营株式会社 Positive active material and battery
JP2019029344A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Cathode active material, and battery
JP7228771B2 (en) 2017-07-27 2023-02-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 Positive electrode active material and battery
CN109309211B (en) * 2017-07-27 2023-03-14 松下知识产权经营株式会社 Positive electrode active material and battery
JP2019125574A (en) * 2018-01-17 2019-07-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 Positive electrode active material and battery
JP7228772B2 (en) 2018-01-17 2023-02-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 Positive electrode active material and battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4318313B2 (en) Positive electrode active material powder for lithium secondary battery
JP4092950B2 (en) Method for producing lithium nickel manganese composite oxide
JP4175026B2 (en) Method for producing lithium transition metal composite oxide and positive electrode material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
JP2003092108A (en) Positive electrode material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
JP5211416B2 (en) Layered lithium nickel manganese composite oxide
JP2006151707A (en) Anhydride of lithium hydroxide for manufacturing lithium transition metal complex oxide and its manufacturing method, and method for manufacturing lithium transition metal complex oxide using it
JP4735617B2 (en) Method for producing lithium transition metal composite oxide
JP4461685B2 (en) Positive electrode active material composite particles, and electrode and lithium secondary battery using the same
JP6069632B2 (en) Positive electrode paste, positive electrode for non-aqueous electrolyte battery using the same, and method for producing non-aqueous electrolyte battery
JP2007005238A5 (en)
JP2003068306A (en) Lithium nickel manganese layered composite oxide
JP2003089526A (en) Lithium nickel manganese multiple oxide, positive electrode material for lithium secondary cell by using the same, positive electrode for lithium secondary cell, and lithium secondary cell
JP4144317B2 (en) Method for producing lithium transition metal composite oxide
JP4605175B2 (en) Method for producing lithium nickel manganese composite oxide
JP7135354B2 (en) Positive electrode active material precursor for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing positive electrode active material precursor for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4797332B2 (en) Lithium transition metal composite oxide powder for lithium secondary battery positive electrode active material, lithium secondary battery positive electrode and lithium secondary battery
JP2008056561A (en) Lithium nickel manganese composite oxide and positive electrode material for lithium secondary battery using same, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
JP2003123742A (en) Method of manufacturing electrode plate for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2002326818A (en) Production method of slurry and production method of lithium transition metal compound oxide
JP7338133B2 (en) Positive electrode active material precursor for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing positive electrode active material precursor for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2003137555A (en) Lithium nickel manganese complex oxide, cathode material for lithium secondary battery using it, cathode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP2003183029A (en) Method for purifying lithium transition metal complex oxide
JP4674423B2 (en) Method for producing layered lithium nickel manganese composite oxide powder
JP2004155631A (en) Lithium-manganese-based double oxide particle for non-aqueous lithium secondary battery, method for producing the same and non-aqueous lithium secondary battery
JP2003300734A (en) Method for manufacturing lithium transition metal compound oxide

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080115

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080312

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080812