JP2938430B1 - Lithium secondary battery - Google Patents

Lithium secondary battery

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JP2938430B1
JP2938430B1 JP10066660A JP6666098A JP2938430B1 JP 2938430 B1 JP2938430 B1 JP 2938430B1 JP 10066660 A JP10066660 A JP 10066660A JP 6666098 A JP6666098 A JP 6666098A JP 2938430 B1 JP2938430 B1 JP 2938430B1
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隆久 大崎
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Abstract

【要約】 【課題】 充放電サイクル寿命特性の優れたリチウム二
次電池を提供することを目的とする。 【解決手段】 正極4及び負極6を具備し、前記正極4
及び前記負極6のうち少なくとも一方の電極は、A(C
OOLi)n (但し、AはHからなるか、あるいはC及
びHを含む有機物であり、nは1≦nを示す)で表され
る組成の化合物を含有することを特徴とする。
An object of the present invention is to provide a lithium secondary battery having excellent charge / discharge cycle life characteristics. SOLUTION: A positive electrode 4 and a negative electrode 6 are provided.
And at least one electrode of the negative electrode 6 is A (C
OOLi) n (where A is an organic substance containing H or containing C and H, and n represents 1 ≦ n).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池に
関し、特に正極または負極を改良したリチウム二次電池
に係わるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly to a lithium secondary battery having an improved positive electrode or negative electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話やVTRなどの電子機器
の小型化と需要の増大に伴い、これら電子機器の電源で
ある二次電池に対する高容量化が要求されている。ま
た、自動車からの排ガスによる大気汚染が社会問題とな
っており、電気自動車用電源として軽量で、かつ高性能
な二次電池が要望されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices such as mobile phones and VTRs have been reduced in size and demand has increased, there has been a demand for higher capacity secondary batteries which are power sources for these electronic devices. In addition, air pollution due to exhaust gas from automobiles has become a social problem, and there is a demand for a lightweight and high-performance secondary battery as a power supply for electric vehicles.

【0003】かかる二次電池としては、リチウムを吸蔵
・放出できる物質を含む負極を備えた非水電解液二次電
池が開発され、携帯電子機器用電源として普及しつつあ
る。この非水電解液二次電池においては、負極に炭素材
料を用い、電解液としてプロピレンカーボネート(P
C)、エチレンカーボネート(EC)、メチルエチルカ
ーボネート(MEC)、ジメチルカーボネート(DM
C)、ジエチルカーボネート(DEC)、1,2−ジメ
トキシエタン(DME)、γ−ブチロラクトン(γ−B
L)、テトラヒドロフラン(THF)、2−メチルテト
ラヒドロフラン(2−MeTHF)等の非水溶媒中にL
iClO4 、LiBF4 、LiAsF6 、LiPF6
LiCF3 SO3 、LiAlCl4 等のリチウム塩(電
解質)を溶解したものから構成され、正極としては層状
化合物のインターカレーションを利用した活物質である
LiCoO2 を含む正極が用いられている。
As such a secondary battery, a non-aqueous electrolyte secondary battery having a negative electrode containing a substance capable of occluding and releasing lithium has been developed and is becoming popular as a power source for portable electronic devices. In this nonaqueous electrolyte secondary battery, a carbon material is used for the negative electrode, and propylene carbonate (P
C), ethylene carbonate (EC), methyl ethyl carbonate (MEC), dimethyl carbonate (DM
C), diethyl carbonate (DEC), 1,2-dimethoxyethane (DME), γ-butyrolactone (γ-B
L), tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran (2-MeTHF) or other non-aqueous solvent.
iClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 ,
The positive electrode is made of a material in which a lithium salt (electrolyte) such as LiCF 3 SO 3 or LiAlCl 4 is dissolved. As the positive electrode, a positive electrode containing LiCoO 2 as an active material utilizing intercalation of a layered compound is used.

【0004】さらに最近では、前記LiCoO2 はCo
を含むため高価であり、かつ資源的にも制約があるた
め、代替材料としてLiNiO2 やNiの一部をCoや
Mnで置換したLiNi1-x Cox2 、LiNi1-x
Mnx2 のような金属酸化物が提案され、研究が活発
に行われている。
[0004] More recently, the LiCoO 2 has a
, Which is expensive and has resource constraints, so LiNi 1-x Co x O 2 , LiNi 1-x in which LiNiO 2 or Ni is partially substituted with Co or Mn as an alternative material
Metal oxides such as Mn x O 2 have been proposed and actively researched.

【0005】このような二次電池は、4V程度の高い起
電力を有するという特徴があり、その優れた性能が注目
されている。しかし一方で、電解液の酸化・還元分解に
起因すると考えられる充放電サイクル寿命の低下という
問題があった。
[0005] Such a secondary battery is characterized by having a high electromotive force of about 4 V, and its excellent performance has attracted attention. However, on the other hand, there was a problem that the charge / discharge cycle life, which is considered to be caused by oxidation / reduction decomposition of the electrolytic solution, was reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためになされたもので、充放電サイク
ル寿命特性の優れたリチウム二次電池を提供しようとす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a lithium secondary battery having excellent charge-discharge cycle life characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるリチウム
二次電池は、正極活物質を含む正極と、負極活物質を含
む負極と、非水電解液とを備えるリチウム二次電池にお
いて、前記正極及び前記負極のうち少なくとも一方の電
極は、不飽和カルボン酸のリチウム塩を含むことを特徴
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A lithium secondary battery according to the present invention comprises a positive electrode containing a positive electrode active material and a negative electrode containing a negative electrode active material.
A lithium secondary battery comprising a negative electrode and a non-aqueous electrolyte.
In addition, at least one of the positive electrode and the negative electrode contains a lithium salt of an unsaturated carboxylic acid .

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るリチウム二次
電池(例えば円筒形リチウム二次電池)を、図1を参照
して説明する。例えばステンレスからなる有底円筒状の
容器1は、底部に絶縁体2が配置されている。電極群3
は、前記容器1内に収納されている。前記電極群3は、
正極4、セパレ―タ5及び負極6をこの順序で積層した
帯状物を渦巻き状に巻回した構造になっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a lithium secondary battery (for example, a cylindrical lithium secondary battery) according to the present invention will be described with reference to FIG. For example, a cylindrical container 1 with a bottom made of stainless steel has an insulator 2 disposed at the bottom. Electrode group 3
Are stored in the container 1. The electrode group 3 includes:
It has a structure in which a belt-like material in which a positive electrode 4, a separator 5 and a negative electrode 6 are laminated in this order is spirally wound.

【0009】前記容器1内には、非水電解液が収容され
ている。中央部に孔が開口されたPTC素子7、前記P
TC素子7上に配置された安全弁8及び前記安全弁8に
配置された帽子形状の正極端子9は、前記容器1の上部
開口部に絶縁ガスケット10を介してかしめ固定されて
いる。なお、前記正極端子9には、ガス抜き孔(図示し
ない)が開口されている。正極リ―ド11の一端は、前
記正極4に、他端は前記PTC素子7にそれぞれ接続さ
れている。前記負極6は、図示しない負極リ―ドを介し
て負極端子である前記容器1に接続されている。
A non-aqueous electrolyte is contained in the container 1. A PTC element 7 having an opening in the center,
A safety valve 8 disposed on the TC element 7 and a hat-shaped positive terminal 9 disposed on the safety valve 8 are caulked and fixed to an upper opening of the container 1 via an insulating gasket 10. The positive electrode terminal 9 has a vent hole (not shown). One end of the positive electrode lead 11 is connected to the positive electrode 4, and the other end is connected to the PTC element 7. The negative electrode 6 is connected to the container 1 as a negative terminal via a negative lead (not shown).

【0010】次に、前記正極4、前記セパレータ5、前
記負極6および前記非水電解液について詳しく説明す
る。 1)正極4 この正極4は、正極活物質と、A(COOLi)n (但
し、AはHからなるか、あるいはC及びHを含む有機物
であり、nは1≦nを示す)で表される組成の化合物と
を含有する合剤が集電体に担持された構造を有する。
Next, the positive electrode 4, the separator 5, the negative electrode 6, and the non-aqueous electrolyte will be described in detail. 1) Positive electrode 4 This positive electrode 4 is represented by a positive electrode active material and A (COOLi) n (where A is an organic substance containing H or containing C and H, and n represents 1 ≦ n). And a compound containing a compound having a composition of the formula:

【0011】前記正極活物質としては、一般式Lix
2(但し、Mは1種以上の遷移元素、xはx≦1.1
を示す)で表されるリチウム複合金属酸化物を挙げるこ
とができる。具体的にはLixCoO2、LixNiO2
LixMn24、LixNi1-yCoy2(但し、0<y<
1)、LixNi1-yMny2(但し、0<y<1)、L
xNi1-yFey2(但し、0<y<1)、LixNi
1-y-zCoyMnz2(但し、0<+y<1)等を挙げ
ることができる。
As the positive electrode active material, a general formula Li x M
O 2 (where M is one or more transition elements, x is x ≦ 1.1
Is shown)). Specifically, Li x CoO 2 , Li x NiO 2 ,
Li x Mn 2 O 4 , Li x Ni 1-y Co y O 2 (where 0 <y <
1), Li x Ni 1- y Mn y O 2 ( where, 0 <y <1), L
i x Ni 1-y Fe y O 2 ( where, 0 <y <1), Li x Ni
1-yz Co y Mn z O 2 ( where, 0 <z + y <1 ) can be exemplified.

【0012】前記A(COOLi)n で表される組成の
化合物としては、例えば、脂肪族カルボン酸のリチウム
塩である蟻酸リチウム、酢酸リチウム、プロピオン酸リ
チウム、酪酸リチウム、吉草酸リチウム、カプロン酸リ
チウム、カプリル酸リチウム、コハク酸リチウム、グル
タル酸リチウム、アジピン酸リチウム、マロン酸リチウ
ム、不飽和カルボン酸のリチウム塩であるプロペン酸
(アクリル酸)リチウム、メタクリル酸リチウム、マレ
イン酸リチウム、フマル酸リチウム、芳香族カルボン酸
のリチウム塩であるフタル酸リチウム、安息香酸リチウ
ム、及びベンゼンテトラカルボン酸リチウムや、ナフタ
レンテトラカルボン酸リチウム、ポリアミノカルボン酸
のリチウム塩であるエチレンジアミン四酢酸リチウム
(EDTA)、エチレンジアミン三酢酸(HEDTA)
等を挙げることができる。中でも、アクリル酸リチウ
ム、メタクリル酸リチウム、マレイン酸リチウム、フマ
ル酸リチウム等の不飽和カルボン酸のリチウム塩は、サ
イクル寿命特性改善の効果が大きいため好ましい。ま
た、前記脂肪族カルボン酸の一例である脂肪族ジカルボ
ン酸のリチウム塩としては、LiOOC(CH2m
OOLi(但し、mはm≧1を示す)で表されるものを
用いることが好ましい。正極及び負極のうちいずれか一
方の電極に、mが0であるシュウ酸リチウムが含まれて
いると、高温環境下におけるサイクル寿命をはじめとす
る高温性能が低下する傾向にある。シュウ酸リチウム
は、加熱されると脱炭酸反応が起こり易い。このため、
正極及び負極のうちいずれか一方の電極にシュウ酸リチ
ウムが添加されたリチウム二次電池は、高温貯蔵特性及
び高温でのサイクル寿命が低下する等の問題点を生じ
る。脱炭酸反応をより効果的に抑制するためにはmは2
以上であることが好ましい。また、一般的に上記A(C
OOLi)n においてn≧2の場合には、AはC(炭
素)が2つ以上含まれるものであることが好ましい。
Examples of the compound having a composition represented by A (COOLi) n include lithium formate, lithium acetate, lithium propionate, lithium butyrate, lithium valerate, lithium valerate, and lithium caproate, which are lithium salts of aliphatic carboxylic acids. , Lithium caprylate, lithium succinate, lithium glutarate, lithium adipate, lithium malonate, lithium propenoate (acrylate), lithium methacrylate, lithium maleate, lithium maleate, lithium fumarate, which is a lithium salt of unsaturated carboxylic acid Lithium salts of aromatic carboxylic acids lithium phthalate, lithium benzoate, lithium benzenetetracarboxylate, lithium naphthalenetetracarboxylate, lithium ethylenediaminetetraacetate (EDTA) lithium salts of polyaminocarboxylic acid, ethylene Diamine triacetic acid (HEDTA)
And the like. Above all, lithium salts of unsaturated carboxylic acids such as lithium acrylate, lithium methacrylate, lithium maleate, lithium fumarate and the like are preferable because they have a large effect of improving cycle life characteristics. Examples of the lithium salt of an aliphatic dicarboxylic acid, which is an example of the aliphatic carboxylic acid, include LiOOC (CH 2 ) m C
OOLi (where m indicates m ≧ 1) is preferably used. If any one of the positive electrode and the negative electrode contains lithium oxalate having m of 0, high-temperature performance such as cycle life in a high-temperature environment tends to decrease. Lithium oxalate tends to undergo a decarboxylation reaction when heated. For this reason,
A lithium secondary battery in which lithium oxalate is added to one of the positive electrode and the negative electrode has problems such as a decrease in high-temperature storage characteristics and a high-temperature cycle life. In order to more effectively suppress the decarboxylation reaction, m is 2
It is preferable that it is above. Generally, the above A (C
In the case where n ≧ 2 in OOLi) n , A preferably contains two or more C (carbon).

【0013】前記合剤中の前記A(COOLi)n で表
される組成の化合物の含有量は、0.001重量%(1
0ppm)〜1.5重量%にすることが好ましい。これ
は次のような理由によるものである。前記含有量を0.
001重量%未満にすると、サイクル寿命向上の効果を
十分に発揮させることが困難になる恐れがある。一方、
前記含有量が1.5重量%を超えると、活物質の充填密
度が低下するために電池の容量特性が低下したり、大電
流放電性能が低下する恐れがある。前記含有量のより好
ましい範囲は、0.01重量%(100ppm)〜1.
0重量%である。
The content of the compound having the composition represented by A (COOLi) n in the mixture is 0.001% by weight (1%).
0 ppm) to 1.5% by weight. This is due to the following reasons. When the content is 0.
If the content is less than 001% by weight, it may be difficult to sufficiently exert the effect of improving the cycle life. on the other hand,
If the content exceeds 1.5% by weight, the packing density of the active material is reduced, so that the capacity characteristics of the battery may be reduced, or the high-current discharge performance may be reduced. A more preferable range of the content is 0.01% by weight (100 ppm) to 1.
0% by weight.

【0014】前記集電体としては、例えば厚さ10〜4
0μmのアルミニウム箔、ステンレス箔、チタン箔等を
挙げることができる。前記正極4は、例えば、(1)前
記正極活物質を前記A(COOLi)n で表される組成
の化合物、導電剤および結着剤とともに成形してペレッ
ト状にしたものを前記集電体に貼着するか、あるいは
(2)前記正極活物質を前記A(COOLi)n で表さ
れる組成の化合物、導電剤および結着剤とともに混練、
シート化したシート状物を前記集電体に貼着するか、も
しくは(3)前記正極活物質、前記A(COOLi)n
で表される組成の化合物、導電剤および結着剤を適当な
溶媒に分散させて得られるペーストを集電体に塗布し、
乾燥して薄板状にすることにより作製される。
As the current collector, for example, a thickness of 10 to 4
Examples thereof include an aluminum foil of 0 μm, a stainless steel foil, and a titanium foil. The positive electrode 4 may be, for example, (1) a pellet formed by molding the positive electrode active material together with a compound having a composition represented by A (COOLi) n , a conductive agent and a binder into the current collector. Affixing or (2) kneading the positive electrode active material together with a compound having a composition represented by A (COOLi) n , a conductive agent and a binder,
The sheet-like sheet is attached to the current collector, or (3) the positive electrode active material, the A (COOLi) n
A paste obtained by dispersing a compound having a composition represented by, a conductive agent and a binder in an appropriate solvent is applied to a current collector,
It is produced by drying to make a thin plate.

【0015】前記導電剤としては、例えばアセチレンブ
ラック、グラファイト、カーボンブラック等を挙げるこ
とができる。前記結着剤としては、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVdF)、フッ化ビニリデン−6フッ化プロピレン
の共重合体、ポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエ
チレン−6フッ化プロピレンの3元共重合体及び各種フ
ッ素ゴム等を用いることができる。
Examples of the conductive agent include acetylene black, graphite, carbon black and the like. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), a copolymer of vinylidene fluoride-6-propylene fluoride, and polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-6-propylene fluoride. An original copolymer and various fluorine rubbers can be used.

【0016】前記結着剤を分散させるための有機溶媒と
しては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメ
チルホルムアミド(DMF)等が使用される。前記正極
活物質の配合量は、前記正極活物質と前記A(COOL
i)n で表される組成の化合物と前記結着剤を合わせて
100重量部(前記導電剤と含む場合には導電剤も合わ
せて100重量部)に対して80重量%〜98重量%の
範囲にすることが好ましい。
As an organic solvent for dispersing the binder, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF) and the like are used. The compounding amount of the positive electrode active material is the same as the positive electrode active material and the A (COOL).
i) 80 to 98% by weight based on 100 parts by weight of the compound having the composition represented by n and the binder (or 100 parts by weight of the conductive agent when including the conductive agent). It is preferable to be within the range.

【0017】前記結着剤の配合量は、前記正極活物質と
前記A(COOLi)n で表される組成の化合物と前記
結着剤を合わせて100重量部(前記導電剤を含む場合
には導電剤も合わせて100重量部)に対して2重量%
〜20重量%の範囲にすることが好ましい。
The compounding amount of the binder is 100 parts by weight in total of the cathode active material, the compound having the composition represented by A (COOLi) n and the binder (when the conductive agent is contained, 2% by weight based on 100 parts by weight of conductive agent)
It is preferable to set it in the range of 20 to 20% by weight.

【0018】前記導電剤の配合量は、前記正極活物資と
前記A(COOLi)n で表される組成の化合物と前記
結着剤と前記導電剤を合わせて100重量部に対して0
重量%〜18重量%の範囲にすることが好ましい。
The amount of the conductive agent is 0 to 100 parts by weight of the total of the positive electrode active material, the compound having the composition represented by A (COOLi) n , the binder and the conductive agent.
It is preferable that the content be in the range of 18% by weight to 18% by weight.

【0019】前記結着剤を分散させるための有機溶媒
は、ペースト粘度との関係で適宜配合量を決定すればよ
い。前記正極4は、表面の少なくとも一部、特に正極活
物質表面の少なくとも一部が前記A(COOLi)n
表される組成の化合物で被覆されていることが好まし
い。このような正極4は、例えば、リチウム化合物の配
合量を過剰にしてリチウム複合金属酸化物のような正極
活物質を合成することにより前記正極活物質表面にリチ
ウム炭酸塩等のアルカリ成分を残留させ、これをカルボ
ン酸あるいはカルボン酸エステル類で処理することによ
り作製することができる。カルボン酸あるいはカルボン
酸エステル類による処理方法は特に限定されないが、例
えば、ペースト調製工程においてカルボン酸あるいはカ
ルボン酸エステル類を添加して攪拌混合する方法等を採
用することができる。
The amount of the organic solvent for dispersing the binder may be appropriately determined depending on the viscosity of the paste. It is preferable that at least a part of the surface of the positive electrode 4, particularly at least a part of the surface of the positive electrode active material, is coated with a compound having a composition represented by A (COOLi) n . Such a positive electrode 4 allows an alkaline component such as lithium carbonate to remain on the surface of the positive electrode active material by synthesizing a positive electrode active material such as a lithium composite metal oxide by increasing the amount of the lithium compound added. And by treating it with a carboxylic acid or carboxylic acid esters. The treatment method using a carboxylic acid or a carboxylic acid ester is not particularly limited, and for example, a method of adding a carboxylic acid or a carboxylic acid ester in a paste preparation step and stirring and mixing the mixture can be employed.

【0020】ただし、カルボン酸をペーストに添加する
場合、前記カルボン酸の酸性度が大きすぎると、正極活
物質が劣化してしまう恐れがある。このため、前記カル
ボン酸としては、酸性度Kaの負の対数であるpKa値
(水溶液中)が1.5以上であることが望ましい。
However, when carboxylic acid is added to the paste, if the acidity of the carboxylic acid is too high, the cathode active material may be deteriorated. Therefore, the carboxylic acid preferably has a pKa value (in an aqueous solution), which is a negative logarithm of the acidity Ka, of 1.5 or more.

【0021】前記カルボン酸としては、例えば、脂肪族
カルボン酸である蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉
草酸、カプロン酸、カプリル酸、コハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、不飽和カルボン酸であるアクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、芳香族カルボン
酸であるフタル酸、安息香酸等を挙げることができる。
特に、分子内に二重結合を有する不飽和カルボン酸(例
えばアクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、フマル酸
等)はサイクル寿命特性改善の効果が大きいため好まし
い。前記カルボン酸は、これらの酸無水物でもよい。
Examples of the carboxylic acid include aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid and unsaturated carboxylic acid. Acrylic acid,
Examples thereof include methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and aromatic carboxylic acids such as phthalic acid and benzoic acid.
In particular, unsaturated carboxylic acids having a double bond in the molecule (for example, acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid, fumaric acid, etc.) are preferable because they have a large effect of improving cycle life characteristics. The carboxylic acid may be any of these acid anhydrides.

【0022】前記カルボン酸エステル類としては、酢酸
エチル、ブタン酸メチル、アクリル酸メチル、メタクリ
ル酸メチル等が挙げられる。なお、本発明に係わるリチ
ウム二次電池は、負極としてA(COOLi)n で表さ
れる組成の化合物を含有するものを用いる場合、正極と
して前記化合物が無添加のものを用いることを許容す
る。
Examples of the carboxylic esters include ethyl acetate, methyl butanoate, methyl acrylate, methyl methacrylate and the like. In addition, in the lithium secondary battery according to the present invention, when a compound containing a compound represented by A (COOLi) n is used as the negative electrode, it is allowed to use a compound without the compound as the positive electrode.

【0023】2)セパレータ5 前記セパレータ5としては、例えば合成樹脂製不織布、
ポリエチレン多孔質フィルム、ポリプロピレン多孔質フ
ィルム等を用いることができる。
2) Separator 5 The separator 5 may be, for example, a synthetic resin nonwoven fabric,
A polyethylene porous film, a polypropylene porous film, or the like can be used.

【0024】3)負極6 前記負極6は、負極活物質と、A(COOLi)n (但
し、AはHからなるか、あるいはC及びHを含む有機物
であり、nは1≦nを示す)で表される組成の化合物と
を含有する合剤が集電体に担持された構造を有する。
3) Negative Electrode 6 The negative electrode 6 comprises a negative electrode active material and A (COOLi) n (where A is H or an organic substance containing C and H, and n represents 1 ≦ n) And a compound containing a compound having a composition represented by the formula:

【0025】前記負極活物質としては、例えば、リチウ
ムイオンを吸蔵・放出する炭素質物、リチウムイオンを
吸蔵・放出するカルコゲン化合物、リチウムイオンを吸
蔵・放出する軽金属等を挙げることができる。中でもリ
チウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物またはカルコゲ
ン化合物を含む負極は、前記二次電池のサイクル寿命な
どの電池特性が向上するために好ましい。
Examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials that occlude and release lithium ions, chalcogen compounds that occlude and release lithium ions, and light metals that occlude and release lithium ions. Above all, a negative electrode containing a carbonaceous substance or a chalcogen compound that occludes and releases lithium ions is preferable because battery characteristics such as cycle life of the secondary battery are improved.

【0026】前記リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素
質物としては、例えばコークス、炭素繊維、熱分解気相
炭素物、黒鉛、樹脂焼成体、メソフェーズピッチ系炭素
繊維またはメソフェーズ球状カーボンの焼成体などを挙
げることができる。中でも、2500℃以上で黒鉛化し
たメソフェーズピッチ系炭素繊維またはメソフェーズ球
状カーボンが電極容量が高くなるため好ましい。
Examples of the carbonaceous material that occludes and releases lithium ions include coke, carbon fiber, pyrolysis gas phase carbonaceous material, graphite, fired resin, fired mesophase pitch-based carbon fiber, and fired mesophase spherical carbon. be able to. Above all, mesophase pitch-based carbon fiber or mesophase spherical carbon which is graphitized at 2500 ° C. or higher is preferable because the electrode capacity is increased.

【0027】前記リチウムイオンを吸蔵・放出するカル
コゲン化合物としては、二硫化チタン(TiS2 )、二
硫化モリブデン(MoS2 )、セレン化ニオブ(NbS
2)などを挙げることができる。このようなカルコゲ
ン化合物を負極に用いると、前記二次電池の電圧は降下
するものの前記負極の容量が増加するため、前記二次電
池の容量が向上される。更に、前記負極はリチウムイオ
ンの拡散速度が大きいため、前記二次電池の急速充放電
性能が向上される。
The chalcogen compounds that occlude and release lithium ions include titanium disulfide (TiS 2 ), molybdenum disulfide (MoS 2 ), and niobium selenide (NbS).
e 2 ). When such a chalcogen compound is used for the negative electrode, the capacity of the negative electrode increases although the voltage of the secondary battery drops, and the capacity of the secondary battery is improved. Further, since the negative electrode has a high diffusion rate of lithium ions, the rapid charge / discharge performance of the secondary battery is improved.

【0028】前記軽金属としては、アルミニウム、アル
ミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム金属、リチ
ウム合金などを挙げることができる。前記A(COOL
i)n で表される組成の化合物としては、前述した正極
で説明したのと同様なものを挙げることができる。
Examples of the light metal include aluminum, aluminum alloy, magnesium alloy, lithium metal, lithium alloy and the like. A (COOL)
i) Examples of the compound having the composition represented by n include the same compounds as those described for the positive electrode.

【0029】前記合剤中の前記A(COOLi)n で表
される組成の化合物の含有量は、0.001重量%(1
0ppm)〜1.5重量%にすることが好ましい。これ
は次のような理由によるものである。前記含有量を0.
001重量%未満にすると、サイクル寿命向上の効果を
十分に発揮させることが困難になる恐れがある。一方、
前記含有量が1.5重量%を超えると、活物質の充填密
度が低下するために電池の容量特性が低下したり、大電
流放電性能が低下する恐れが生じる。前記含有量のより
好ましい範囲は、0.01重量%(100ppm)〜
1.0重量%である。
The content of the compound having the composition represented by A (COOLi) n in the mixture is 0.001% by weight (1
0 ppm) to 1.5% by weight. This is due to the following reasons. When the content is 0.
If the content is less than 001% by weight, it may be difficult to sufficiently exert the effect of improving the cycle life. on the other hand,
If the content exceeds 1.5% by weight, the packing density of the active material is reduced, so that the capacity characteristics of the battery may be reduced and the high-current discharge performance may be reduced. A more preferable range of the content is 0.01% by weight (100 ppm) to
1.0% by weight.

【0030】前記集電体としては、例えば銅箔、ニッケ
ル箔等を用いることができるが、電気化学的な安定性お
よび捲回時の柔軟性等を考慮すると、銅箔がもっとも好
ましい。このときの箔の厚さとしては、8μm以上40
μm以下であることが好ましい。
As the current collector, for example, a copper foil, a nickel foil or the like can be used, but a copper foil is most preferable in consideration of electrochemical stability and flexibility at the time of winding. At this time, the thickness of the foil is 8 μm or more and 40 μm or more.
It is preferably not more than μm.

【0031】前記負極は、表面の少なくとも一部が前記
A(COOLi)n で表される組成の化合物で被覆され
ていることが好ましい。前記負極(例えば、負極活物質
として炭素質物を使用する負極)は、具体的には次の
(1)〜(3)に説明する方法で作製される。
It is preferable that at least a part of the surface of the negative electrode is coated with a compound having a composition represented by A (COOLi) n . The negative electrode (for example, a negative electrode using a carbonaceous material as a negative electrode active material) is specifically manufactured by the method described in the following (1) to (3).

【0032】(1)前記炭素質物及び前記A(COOL
i)n で表される組成の化合物を結着剤とともに成形し
たペレットを前記集電体に貼着することにより前記負極
を作製する。
(1) The carbonaceous material and the A (COOL)
i) The negative electrode is produced by attaching a pellet formed by molding a compound having a composition represented by n together with a binder to the current collector.

【0033】(2)前記炭素質物及び前記A(COOL
i)n で表される組成の化合物を結着剤とともに混練、
シート化したものを前記集電体に貼着することにより前
記負極を作製する。
(2) The carbonaceous material and the A (COOL)
i) kneading a compound having a composition represented by n together with a binder,
The negative electrode is manufactured by sticking the sheet into the current collector.

【0034】(3)前記炭素質物、前記A(COOL
i)n で表される組成の化合物および結着剤を適当な溶
媒に分散させて得られるペーストを集電体に塗布し、乾
燥して薄板状にすることにより前記負極を作製する。
(3) The carbonaceous material, A (COOL)
i) A paste obtained by dispersing a compound having a composition represented by n and a binder in an appropriate solvent is applied to a current collector, and dried to form a thin plate, thereby producing the negative electrode.

【0035】前記結着剤としては、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等
を用いることができる。前記負極材料、結着剤の配合割
合は、負極材料80〜98重量%、結着剤2〜20重量
%の範囲であることが好ましい。特に、前記炭素材は負
極6を作製した状態で、片面当たりの塗布量として50
〜500g/m2 の範囲にすることが好ましい。
Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), and styrene-butadiene rubber (SBR). it can. The mixing ratio of the negative electrode material and the binder is preferably in the range of 80 to 98% by weight of the negative electrode material and 2 to 20% by weight of the binder. In particular, the carbon material was applied in an amount of 50 per one surface in a state where the negative electrode 6 was produced.
It is preferable to set it in the range of 500 g / m 2 .

【0036】なお、本発明に係わるリチウム二次電池
は、正極としてA(COOLi)n で表される組成の化
合物を含有するものを用いる場合、負極として前記化合
物が無添加のものを用いることを許容する。
In the lithium secondary battery according to the present invention, when a positive electrode containing a compound having a composition represented by A (COOLi) n is used, a negative electrode to which no such compound is added is used. Allow.

【0037】4 )非水電解液 前記非水電解液は非水溶媒に電解質を溶解した組成を有
する。前記非水溶媒としては、例えばプロピレンカーボ
ネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)などの
環状カーボネート、例えばジメチルカーボネート(DM
C)、メチルエチルカーボネート(MEC)、ジエチル
カーボネート(DEC)などの鎖状カーボネート、1,
2−ジメトキシエタン(DME)、ジエトキシエタン
(DEE)などの鎖状エーテル、テトラヒドロフラン
(THF)や2−メチルテトラヒドロフラン(2−Me
THF)などの環状エーテルやクラウンエーテル、γ−
ブチロラクトン(γ−BL)などの脂肪酸エステル、ア
セトニトリル(AN)などの窒素化合物、スルホラン
(SL)やジメチルスルホキシド(DMSO)などの硫
黄化合物などから選ばれる少なくとも1種を用いること
ができる。
4) Non-aqueous electrolyte The non-aqueous electrolyte has a composition in which an electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent. Examples of the non-aqueous solvent include cyclic carbonates such as propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC), for example, dimethyl carbonate (DM)
C), linear carbonates such as methyl ethyl carbonate (MEC) and diethyl carbonate (DEC);
Chain ethers such as 2-dimethoxyethane (DME) and diethoxyethane (DEE), tetrahydrofuran (THF) and 2-methyltetrahydrofuran (2-Me
Cyclic ethers such as THF) and crown ethers;
At least one selected from fatty acid esters such as butyrolactone (γ-BL), nitrogen compounds such as acetonitrile (AN), and sulfur compounds such as sulfolane (SL) and dimethylsulfoxide (DMSO) can be used.

【0038】中でも、EC、PC、γ−BLから選ばれ
る少なくとも一種からなるものや、EC、PC、γ−B
Lから選ばれる少なくとも一種とDMC、MEC、DE
C、DME、DEE、THF、2−MeTHF、ANか
ら選ばれる少なくとも一種とからなる混合溶媒を用いる
ことが望ましい。また、負極に前記リチウムイオンを吸
蔵・放出する炭素質物を含むものを用いる場合に、前記
負極を備えた二次電池のサイクル寿命を向上させる観点
から、ECとPCとγ−BL、ECとPCとMEC、E
CとPCとDEC、ECとPCとDEE、ECとAN、
ECとMEC、PCとDMC、PCとDEC、またはE
CとDECからなる混合溶媒を用いることが望ましい。
Among them, those composed of at least one selected from EC, PC and γ-BL, EC, PC and γ-B
At least one selected from L and DMC, MEC, DE
It is desirable to use a mixed solvent comprising at least one selected from C, DME, DEE, THF, 2-MeTHF, and AN. Further, when using a negative electrode containing a carbonaceous material that occludes and releases lithium ions, from the viewpoint of improving the cycle life of a secondary battery including the negative electrode, EC, PC and γ-BL, EC and PC And MEC, E
C and PC and DEC, EC and PC and DEE, EC and AN,
EC and MEC, PC and DMC, PC and DEC, or E
It is desirable to use a mixed solvent consisting of C and DEC.

【0039】前記電解質としては、例えば過塩素酸リチ
ウム(LiClO4 )、六フッ化リン酸リチウム(Li
PF6 )、ホウフッ化リチウム(LiBF4 )、六フッ
化砒素リチウム(LiAsF6 )、トリフルオロメタス
ルホン酸リチウム(LiCF3 SO3 )、四塩化アルミ
ニウムリチウム(LiAlCl4 )、ビストリフルオロ
メチルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3 SO
22 ]などのリチウム塩を挙げることができる。中で
もLiPF6 、LiBF4 、LiN(CF3 SO22
を用いると、導電性や安全性が向上されるために好まし
い。
Examples of the electrolyte include lithium perchlorate (LiClO 4 ) and lithium hexafluorophosphate (Li
PF 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), lithium arsenic hexafluoride (LiAsF 6 ), lithium trifluoromethasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium aluminum tetrachloride (LiAlCl 4 ), lithium bistrifluoromethylsulfonylimide [LiN (CF 3 SO
2 ) 2 ] and the like. Among them, LiPF 6 , LiBF 4 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2
The use of is preferred because conductivity and safety are improved.

【0040】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、0.5モル/L〜2.0モル/Lの範囲にすること
が好ましい。なお、前述した図1においては、非水電解
質として非水電解液を用いたが、本発明に係わるリチウ
ム二次電池は固体状もしくはゲル状の非水電解質を用い
ることができる。
The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is preferably in the range of 0.5 mol / L to 2.0 mol / L. In FIG. 1, the non-aqueous electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte. However, the lithium secondary battery according to the present invention can use a solid or gel non-aqueous electrolyte.

【0041】前記固体状もしくはゲル状の非水電解質と
しては、例えば、高分子固体電解質、無機固体電解質を
用いることができる。前記高分子固体電解質としては、
ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリフッ化ビニリデ
ン(PVdF)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、
ポリプロピレンオキシド(PPO)などの高分子材料
に、LiPF6 、LiBF4 、LiCF3 SO3 、Li
N(CF3 SO22 などのリチウム塩を添加した固体
電解質、前記高分子材料、前記リチウム塩及び非水溶媒
(例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレン
カーボネート(PC)、トリフルオロプロピレンカーボ
ネート(TFPC)、ジエチルカーボネート(DE
C)、メチルエチルカーボネート(MEC)、アセトニ
トリル(AN)など)からなるゲル電解質等を挙げるこ
とができる。
As the solid or gelled non-aqueous electrolyte, for example, a polymer solid electrolyte or an inorganic solid electrolyte can be used. As the polymer solid electrolyte,
Polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyethylene oxide (PEO),
For polymer materials such as polypropylene oxide (PPO), LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , Li
A solid electrolyte to which a lithium salt such as N (CF 3 SO 2 ) 2 is added, the polymer material, the lithium salt and a non-aqueous solvent (eg, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), trifluoropropylene carbonate ( TFPC), diethyl carbonate (DE
C), methyl ethyl carbonate (MEC), acetonitrile (AN), etc.).

【0042】前記無機固体電解質としては、例えば、リ
チウム硫化物系ガラス、リチウム酸化物系ガラス等を挙
げることができる。特に、イオン伝導性が高いLi3
4−Li2 S−SiS2 ガラスが好ましい。
Examples of the inorganic solid electrolyte include lithium sulfide glass and lithium oxide glass. In particular, Li 3 P having high ion conductivity
O 4 -Li 2 S-SiS 2 glasses are preferred.

【0043】以上詳述したように本発明に係るリチウム
二次電池は、正極及び負極のうち少なくとも一方の電極
がA(COOLi)n (但し、AはHか、あるいはH及
びCを含む有機物であり、nは1≦nを示す)で表され
る組成の化合物を含有することを特徴とするものであ
る。このような二次電池によれば、充放電サイクル寿命
特性を向上させることができる。この理由は明らかでな
いが、おそらくA(COOLi)n で表される組成の化
合物が電極表面で安定な被膜を形成する等により、電極
表面での非水電解質の分解が抑制されたためであると推
測される。前記化合物が安定な理由としては、カルボン
酸がアルコールやアルデヒドが酸化された最終酸化物で
あるため、正極側のような強い酸化雰囲気においても比
較的安定であることが一因として考えられる。また、前
記正極に前記A(COOLi)n で表される組成の化合
物を添加する方が前記負極に前記化合物を添加する場合
に比べて、前記二次電池のサイクル寿命をより向上する
ことができる。
As described in detail above, in the lithium secondary battery according to the present invention, at least one of the positive electrode and the negative electrode has A (COOLi) n (where A is H or an organic substance containing H and C). And n represents 1 ≦ n). According to such a secondary battery, charge / discharge cycle life characteristics can be improved. The reason for this is not clear, but it is presumed that the decomposition of the non-aqueous electrolyte on the electrode surface was suppressed, possibly due to the formation of a stable film on the electrode surface by the compound having the composition represented by A (COOLi) n. Is done. One possible reason for the stability of the compound is that the carboxylic acid is relatively stable even in a strong oxidizing atmosphere such as the positive electrode side because the carboxylic acid is a final oxide obtained by oxidizing an alcohol or an aldehyde. In addition, when the compound having the composition represented by A (COOLi) n is added to the positive electrode, the cycle life of the secondary battery can be further improved as compared with the case where the compound is added to the negative electrode. .

【0044】前記正極及び前記負極のうち少なくとも一
方の電極の表面の少なくとも一部が前記A(COOL
i)n で表される組成の化合物で被覆されていることに
よって、前記二次電池は充放電サイクル寿命を更に向上
することができる。
At least a part of the surface of at least one of the positive electrode and the negative electrode has the A (COOL)
i) By being coated with the compound having the composition represented by n , the secondary battery can further improve the charge / discharge cycle life.

【0045】また、前記正極の活物質としてLix MO
2 (但し、Mは1種以上の遷移元素、xはx≦1.1を
示す)で表されるリチウム複合金属酸化物を用いること
によって、前記リチウム複合金属酸化物を正極活物質と
して含む正極の特長である高電圧を生かしつつ、サイク
ル寿命の改善を図ることができるため、高電圧で、長寿
命なリチウム二次電池を実現することができる。
Further, as the active material of the positive electrode, Li x MO
2 (where M represents one or more transition elements, x represents x ≦ 1.1), whereby a positive electrode containing the lithium composite metal oxide as a positive electrode active material Since the cycle life can be improved while taking advantage of the high voltage that is a feature of the above, a lithium secondary battery having a high voltage and a long life can be realized.

【0046】前記正極が、前記A(COOLi)n で表
される組成の化合物を0.001重量%(10ppm)
〜1.5重量%含有した合剤が集電体に担持された構造
を有することによって、正極活物質の充填密度の低下及
び内圧上昇を招くことなく、サイクル寿命の改善を図る
ことが可能になる。
The positive electrode contains 0.001% by weight (10 ppm) of a compound having a composition represented by A (COOLi) n.
By having a structure in which the mixture containing about 1.5% by weight is supported on the current collector, the cycle life can be improved without lowering the packing density of the positive electrode active material and increasing the internal pressure. Become.

【0047】[0047]

【実施例】以下、本発明の実施例を前述した図面を参照
して詳細に説明する。 実施例1 <正極の作製>Niの一部をCoで置換した水酸化ニッ
ケル粉末[Ni0.8 Co0.2 (OH)2 ]と水酸化リチ
ウム1水和物(LiOH・H2 O)とをLi:(Ni+
Co)=1.05:1の比になるように配合し、空気気
流中、700℃の温度で5時間熱処理を行い、平均粒径
10μmのLiNi0.8 Co0.22 粉末を得た。得ら
れた粉末は、X線回折図からLiNiO2 構造をとるこ
とを確認した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Example 1 <Preparation of Positive Electrode> A nickel hydroxide powder [Ni 0.8 Co 0.2 (OH) 2 ] in which a part of Ni was substituted by Co and lithium hydroxide monohydrate (LiOH · H 2 O) were used as Li: (Ni +
Co) = 1.05: 1, and heat-treated at 700 ° C. for 5 hours in an air stream to obtain a LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 powder having an average particle size of 10 μm. From the X-ray diffraction pattern, it was confirmed that the obtained powder had a LiNiO 2 structure.

【0048】つづいて、前記LiNi0.8 Co0.22
粉末90重量部、アセチレンブラック5重量部およびカ
プロン酸リチウム1重量部を混合し、得られた混合物を
結着剤であるポリフッ化ビニリデン4重量部が溶解され
たN−メチル−2−ピロリドン溶液に混合分散させるこ
とによりペーストを調製した。
Subsequently, the LiNi 0.8 Co 0.2 O 2
90 parts by weight of powder, 5 parts by weight of acetylene black and 1 part by weight of lithium caproate are mixed, and the resulting mixture is added to an N-methyl-2-pyrrolidone solution in which 4 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder is dissolved. A paste was prepared by mixing and dispersing.

【0049】得られたペーストを集電体としての厚さが
20μmのアルミニウム箔の両面に、片面あたりの活物
質塗布量が230g/m2 となるように塗布し、乾燥さ
せ、ロールプレスにより圧延し、合剤中のカプロン酸リ
チウムの含有量が1.0重量%の正極を作製した。
The obtained paste was applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm as a current collector so that the amount of active material applied per side was 230 g / m 2 , dried, and rolled by a roll press. Then, a positive electrode having a lithium caproate content of 1.0% by weight in the mixture was prepared.

【0050】<負極の作製>メソフェーズピッチを原料
としたメソフェーズピッチ炭素繊維をアルゴン雰囲気
下、1000℃で炭素化した後、平均繊維長30μm、
平均繊維径11μm、粒度1〜80μmで90体積%が
存在するように、かつ粒度0.5μm以下の粒子が少な
く(5%以下)なるように適度に粉砕した後、アルゴン
雰囲気下で3000℃にて黒鉛化することにより炭素質
物を製造した。
<Preparation of Negative Electrode> After carbonizing mesophase pitch carbon fiber from mesophase pitch as a raw material at 1000 ° C. in an argon atmosphere, the average fiber length was 30 μm.
After appropriately pulverizing so that 90 volume% is present at an average fiber diameter of 11 μm and a particle size of 1 to 80 μm, and particles having a particle size of 0.5 μm or less (5% or less) are reduced to 3000 ° C. in an argon atmosphere. To produce a carbonaceous material.

【0051】つづいて、前記炭素質物100重量部に対
し、グラファイト5重量部、ポリフッ化ビニリデン5重
量部からなる混合物をN−メチルピロリドンに分散させ
てペースト状にした後、片面当たりの活物質塗布量が1
20g/m2 となるように集電体基板である銅箔(厚さ
12μm)の両面に塗布し、乾燥後、ロールプレスを行
うことにより、A(COOLi)n で表される組成の化
合物が無添加の負極を作製した。
Subsequently, a mixture of 5 parts by weight of graphite and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride with respect to 100 parts by weight of the carbonaceous material was dispersed in N-methylpyrrolidone to form a paste. Quantity 1
A compound having a composition represented by A (COOLi) n is applied to both surfaces of a copper foil (thickness: 12 μm), which is a current collector substrate, at a concentration of 20 g / m 2, and dried and then roll-pressed. An additive-free negative electrode was produced.

【0052】前記正極、ポリエチレン製多孔質フィルム
からなるセパレータおよび前記負極をそれぞれこの順序
で積層した後、渦巻き状に捲回して電極群を作製した。
非水電解液としては、エチレンカーボネート(EC)と
メチルエチルカーボネート(MEC)の混合溶媒(混合
体積比1:2)に、六フッ化リン酸リチウム(LiPF
6 )を1M溶解したものを使用し、前記電極群および前
記非水電解液をステンレス製の有底円筒状容器内にそれ
ぞれ収納して設計定格容量1900mAhの円筒形リチ
ウムイオン二次電池(18650サイズ)を組み立て
た。
The positive electrode, the separator made of a porous film made of polyethylene, and the negative electrode were laminated in this order, and then spirally wound to form an electrode group.
As a non-aqueous electrolyte, lithium hexafluorophosphate (LiPF) was mixed in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (MEC) (mixing volume ratio 1: 2).
6 ) is dissolved in 1M, and the electrode group and the non-aqueous electrolyte are respectively accommodated in a stainless steel bottomed cylindrical container, and a cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) having a designed rated capacity of 1900 mAh is used. ) Assembled.

【0053】実施例2 カプロン酸リチウムの代わりにマレイン酸リチウムを用
いること以外は、実施例1と同様にして合剤中のマレイ
ン酸リチウムの含有量が1.0重量%である正極を作製
した。前記正極から実施例1と同様にして円筒形リチウ
ムイオン二次電池を組み立てた。
Example 2 A positive electrode having a lithium maleate content of 1.0% by weight in the mixture was prepared in the same manner as in Example 1 except that lithium maleate was used instead of lithium caproate. . A cylindrical lithium ion secondary battery was assembled from the positive electrode in the same manner as in Example 1.

【0054】実施例3 Niの一部をCoで置換した水酸化ニッケル粉末[Ni
0.8 Co0.2 (OH)2 ]と水酸化リチウム1水和物
(LiOH・H2 O)とをLi:(Ni+Co)=1.
14:1の比になるように配合し、空気気流中、700
℃の温度で5時間熱処理を行い、平均粒径10μmのL
iNi0.8 Co0.22 粉末を得た。得られた粉末は、
X線回折図からLiNiO2 構造をとることを確認し
た。
Example 3 Nickel hydroxide powder in which a part of Ni was replaced with Co [Ni
0.8 Co 0.2 (OH) 2 ] and lithium hydroxide monohydrate (LiOH · H 2 O), Li: (Ni + Co) = 1.
It is blended to have a ratio of 14: 1, and in an air stream, 700
Heat treatment at a temperature of 5 ° C. for 5 hours.
An iNi 0.8 Co 0.2 O 2 powder was obtained. The resulting powder is
It was confirmed from the X-ray diffraction diagram that the structure had a LiNiO 2 structure.

【0055】つづいて、前記LiNi0.8 Co0.22
粉末(正極活物質)90重量部及びアセチレンブラック
5重量部を混合し、この混合物を、結着剤であるポリフ
ッ化ビニリデン4重量部が溶解されたN−メチル−2−
ピロリドン溶液に混合分散させ、分散液を作製した。さ
らに、この分散液にメタクリル酸メチルを過剰量添加
し、十分に攪拌混合することにより前記正極活物質の表
面処理を行った。
Subsequently, the LiNi 0.8 Co 0.2 O 2
90 parts by weight of the powder (positive electrode active material) and 5 parts by weight of acetylene black are mixed, and this mixture is mixed with N-methyl-2-amine in which 4 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder is dissolved.
The resulting mixture was mixed and dispersed in a pyrrolidone solution to prepare a dispersion. Further, an excessive amount of methyl methacrylate was added to this dispersion, and the mixture was sufficiently stirred and mixed to perform a surface treatment of the positive electrode active material.

【0056】このようにして得られたペーストを集電体
としての厚さが20μmのアルミニウム箔の両面に、片
面あたりの活物質塗布量が230g/m2 となるように
塗布し、乾燥させ、ロールプレスにより圧延し、合剤中
のメタクリル酸リチウムの含有量が1重量%である正極
を作製した。
The paste thus obtained was applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm as a current collector so that the active material applied amount per one side was 230 g / m 2, and dried. Rolling was performed by a roll press to produce a positive electrode in which the content of lithium methacrylate in the mixture was 1% by weight.

【0057】この正極中のメタクリル酸リチウムの分布
状態を調べるために、四酸化オスミウムでカルボン酸の
カルボニル基を電子染色した後、X線マイクロアナライ
ザー(EPMA)にてオスミウム(Os)の元素マッピ
ングを行った結果、メタクリル酸リチウムは前記正極表
面に多く存在しており、特に前記正極活物質の表面の一
部を被覆するように存在していることがわかった。
In order to examine the distribution state of lithium methacrylate in the positive electrode, the carbonyl group of the carboxylic acid was electronically stained with osmium tetroxide, and the element mapping of osmium (Os) was performed with an X-ray microanalyzer (EPMA). As a result, it was found that a large amount of lithium methacrylate was present on the surface of the positive electrode, and in particular, was present so as to cover a part of the surface of the positive electrode active material.

【0058】この正極から実施例1と同様にして円筒形
リチウムイオン二次電池を組み立てた。 実施例4 実施例3で説明したのと同様なLiNi0.8 Co0.2
2 粉末(正極活物質)90重量部及びアセチレンブラッ
ク5重量部を混合し、この混合物を、結着剤であるポリ
フッ化ビニリデン4重量部が溶解されたN−メチル−2
−ピロリドン溶液に混合分散させ、分散液を作製した。
さらに、この分散液に無水マレイン酸1重量部を添加
し、十分に攪拌混合することにより前記正極活物質の表
面処理を行い、ペーストを調製した。
From this positive electrode, a cylindrical lithium ion secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1. Example 4 LiNi 0.8 Co 0.2 O similar to that described in Example 3
2 90 parts by weight of powder (positive electrode active material) and 5 parts by weight of acetylene black are mixed, and this mixture is mixed with N-methyl-2 in which 4 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder is dissolved.
-It was mixed and dispersed in a pyrrolidone solution to prepare a dispersion.
Further, 1 part by weight of maleic anhydride was added to this dispersion, and the mixture was sufficiently stirred and mixed to perform a surface treatment of the positive electrode active material to prepare a paste.

【0059】得られたペーストを集電体としての厚さが
20μmのアルミニウム箔の両面に、片面あたりの活物
質塗布量が230g/m2 となるように塗布し、乾燥さ
せ、ロールプレスにより圧延し、合剤中のマレイン酸リ
チウムの含有量が1.0重量%の正極を作製した。
The obtained paste was applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm as a current collector so that the amount of active material applied per side was 230 g / m 2 , dried, and rolled by a roll press. Then, a positive electrode having a lithium maleate content of 1.0% by weight in the mixture was prepared.

【0060】この正極中のマレイン酸リチウムの分布状
態を調べるために、実施例3と同様に、四酸化オスミウ
ムでカルボン酸のカルボニル基を電子染色した後、X線
マイクロアナライザー(EPMA)にてオスミウム(O
s)の元素マッピングを行った。その結果、マレイン酸
リチウムもメタクリル酸リチウムの場合と同様に、前記
正極表面に多く存在しており、前記正極活物質の表面の
一部を被覆するように存在していることが確認できた。
In order to examine the distribution state of lithium maleate in the positive electrode, the carbonyl group of the carboxylic acid was electronically stained with osmium tetroxide as in Example 3, and then osmium was analyzed with an X-ray microanalyzer (EPMA). (O
Element mapping of s) was performed. As a result, similarly to the case of lithium methacrylate, it was confirmed that lithium maleate was present in a large amount on the surface of the positive electrode and was present so as to cover a part of the surface of the positive electrode active material.

【0061】この正極から実施例1と同様にして円筒形
リチウムイオン二次電池を組み立てた。 実施例5 無水マレイン酸の添加量を0.001重量部としたこと
以外は上記実施例4と同様にして合剤中のマレイン酸リ
チウムの含有量が0.001重量%(10ppm)であ
る正極を作製した。この正極から実施例1と同様にして
円筒形リチウムイオン二次電池を組み立てた。
From this positive electrode, a cylindrical lithium ion secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1. Example 5 A positive electrode in which the content of lithium maleate in the mixture was 0.001% by weight (10 ppm) in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of maleic anhydride was 0.001 part by weight. Was prepared. A cylindrical lithium ion secondary battery was assembled from this positive electrode in the same manner as in Example 1.

【0062】実施例6 無水マレイン酸の添加量を0.01重量部としたこと以
外は上記実施例4と同様にして合剤中のマレイン酸リチ
ウムの含有量が0.01重量%である正極を作製した。
この正極から実施例1と同様にして円筒形リチウムイオ
ン二次電池を組み立てた。
Example 6 A positive electrode having a lithium maleate content of 0.01% by weight in the mixture in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of maleic anhydride was changed to 0.01 part by weight. Was prepared.
A cylindrical lithium ion secondary battery was assembled from this positive electrode in the same manner as in Example 1.

【0063】実施例7 無水マレイン酸の添加量を0.1重量部としたこと以外
は上記実施例4と同様にして合剤中のマレイン酸リチウ
ムの含有量が0.1重量%である正極を作製した。この
正極から実施例1と同様にして円筒形リチウムイオン二
次電池を組み立てた。
Example 7 A positive electrode in which the content of lithium maleate in the mixture was 0.1% by weight in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of maleic anhydride was 0.1 part by weight. Was prepared. A cylindrical lithium ion secondary battery was assembled from this positive electrode in the same manner as in Example 1.

【0064】実施例8 無水マレイン酸の添加量を1.5重量部としたこと以外
は上記実施例4と同様にして合剤中のマレイン酸リチウ
ムの含有量が1.5重量%である正極を作製した。この
正極から実施例1と同様にして円筒形リチウムイオン二
次電池を組み立てた。
Example 8 A positive electrode having a lithium maleate content of 1.5% by weight in the mixture in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of maleic anhydride was 1.5 parts by weight. Was prepared. A cylindrical lithium ion secondary battery was assembled from this positive electrode in the same manner as in Example 1.

【0065】実施例9 無水マレイン酸の添加量を2.0重量部としたこと以外
は上記実施例4と同様にして合剤中のマレイン酸リチウ
ムの含有量が2.0重量%である正極を作製した。この
正極から実施例1と同様にして円筒形リチウムイオン二
次電池を組み立てた。
Example 9 A positive electrode having a lithium maleate content of 2.0% by weight in the mixture in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of maleic anhydride was 2.0 parts by weight. Was prepared. A cylindrical lithium ion secondary battery was assembled from this positive electrode in the same manner as in Example 1.

【0066】実施例10 <正極の作製>実施例1で説明したのと同様なLiNi
0.8 Co0.22 粉末100重量部及びアセチレンブラ
ック5重量部を混合し、この混合物を、結着剤であるポ
リフッ化ビニリデン4.4重量部が溶解されたN−メチ
ル−2−ピロリドン溶液に混合分散させ、ペーストを調
製した。
Example 10 <Production of positive electrode> LiNi similar to that described in Example 1 was used.
100 parts by weight of 0.8 Co 0.2 O 2 powder and 5 parts by weight of acetylene black are mixed, and this mixture is mixed with an N-methyl-2-pyrrolidone solution in which 4.4 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder is dissolved. Dispersed to prepare a paste.

【0067】得られたペーストを集電体としての厚さが
20μmのアルミニウム箔の両面に、片面あたりの活物
質塗布量が230g/m2 となるように塗布し、乾燥さ
せ、ロールプレスにより圧延し、A(COOLi)n
表される組成の化合物が無添加の正極を作製した。
The obtained paste was applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm as a current collector so that the amount of active material applied per side was 230 g / m 2 , dried, and rolled by a roll press. Then, a positive electrode to which no compound having a composition represented by A (COOLi) n was added was prepared.

【0068】<負極の作製>実施例1で説明したのと同
様な炭素質物90重量部、グラファイト4.5重量部及
びカプロン酸リチウム1重量部からなる混合物を、結着
剤であるポリフッ化ビニリデン4.5重量部が溶解され
たN−メチル−2−ピロリドン溶液に混合分散させ、ペ
ーストを調製した。
<Preparation of Negative Electrode> A mixture comprising 90 parts by weight of a carbonaceous substance, 4.5 parts by weight of graphite and 1 part by weight of lithium caproate as described in Example 1 was mixed with polyvinylidene fluoride as a binder. 4.5 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone solution was mixed and dispersed to prepare a paste.

【0069】得られたペーストを片面当たりの活物質塗
布量が120g/m2 となるように集電体基板である銅
箔(厚さ12μm)の両面に塗布し、乾燥させ、ロール
プレスにより圧延し、合剤中のカプロン酸リチウムの含
有量が1.0重量%である負極を作製した。
The obtained paste is applied on both sides of a copper foil (thickness: 12 μm) as a current collector substrate so that the active material application amount per one side is 120 g / m 2 , dried, and rolled by a roll press. Then, a negative electrode in which the content of lithium caproate in the mixture was 1.0% by weight was produced.

【0070】得られた正極及び負極から実施例1と同様
にして円筒形リチウムイオン二次電池を組み立てた。 実施例11 カプロン酸リチウムの添加量を0.001重量部とした
こと以外は実施例10と同様にして合剤中のカプロン酸
リチウムの含有量が0.001重量%(10ppm)で
ある負極を作製した。
From the obtained positive electrode and negative electrode, a cylindrical lithium ion secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1. Example 11 A negative electrode having a lithium caproate content of 0.001% by weight (10 ppm) in the mixture in the same manner as in Example 10 except that the addition amount of lithium caproate was changed to 0.001 part by weight. Produced.

【0071】この負極及び実施例10で説明したのと同
様な正極をその間に実施例1で説明したのと同様なセパ
レータを介在して渦巻き状に捲回することにより電極群
を作製した。前記電極群および実施例1で説明したのと
同様な非水電解液をステンレス製の有底円筒状容器内に
それぞれ収納して設計定格容量1900mAhの円筒形
リチウムイオン二次電池(18650サイズ)を組み立
てた。
An electrode group was prepared by spirally winding this negative electrode and the same positive electrode as described in Example 10 with a separator similar to that described in Example 1 interposed therebetween. A cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) having a designed rated capacity of 1900 mAh was accommodated by storing the electrode group and the same nonaqueous electrolyte solution as described in Example 1 in a stainless steel bottomed cylindrical container. Assembled.

【0072】実施例12 カプロン酸リチウムの添加量を0.01重量部としたこ
と以外は実施例10と同様にして合剤中のカプロン酸リ
チウムの含有量が0.01重量%である負極を作製し
た。
Example 12 A negative electrode containing 0.01% by weight of lithium caproate in the mixture was prepared in the same manner as in Example 10 except that the addition amount of lithium caproate was changed to 0.01 part by weight. Produced.

【0073】この負極及び実施例10で説明したのと同
様な正極をその間に実施例1で説明したのと同様なセパ
レータを介在して渦巻き状に捲回することにより電極群
を作製した。前記電極群および実施例1で説明したのと
同様な非水電解液をステンレス製の有底円筒状容器内に
それぞれ収納して設計定格容量1900mAhの円筒形
リチウムイオン二次電池(18650サイズ)を組み立
てた。
An electrode group was produced by spirally winding this negative electrode and the same positive electrode as described in Example 10 with a separator similar to that described in Example 1 interposed therebetween. A cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) having a designed rated capacity of 1900 mAh was accommodated by storing the electrode group and the same nonaqueous electrolyte solution as described in Example 1 in a stainless steel bottomed cylindrical container. Assembled.

【0074】実施例13 カプロン酸リチウムの添加量を0.1重量部としたこと
以外は実施例10と同様にして合剤中のカプロン酸リチ
ウムの含有量が0.1重量%である負極を作製した。
Example 13 A negative electrode containing 0.1% by weight of lithium caproate in the mixture was prepared in the same manner as in Example 10 except that the addition amount of lithium caproate was 0.1 part by weight. Produced.

【0075】この負極及び実施例10で説明したのと同
様な正極をその間に実施例1で説明したのと同様なセパ
レータを介在して渦巻き状に捲回することにより電極群
を作製した。前記電極群および実施例1で説明したのと
同様な非水電解液をステンレス製の有底円筒状容器内に
それぞれ収納して設計定格容量1900mAhの円筒形
リチウムイオン二次電池(18650サイズ)を組み立
てた。
An electrode group was prepared by spirally winding this negative electrode and the same positive electrode as described in Example 10 with a separator similar to that described in Example 1 interposed therebetween. A cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) having a designed rated capacity of 1900 mAh was accommodated by storing the electrode group and the same nonaqueous electrolyte solution as described in Example 1 in a stainless steel bottomed cylindrical container. Assembled.

【0076】実施例14 カプロン酸リチウムの添加量を1.5重量部としたこと
以外は実施例10と同様にして合剤中のカプロン酸リチ
ウムの含有量が1.5重量%である負極を作製した。
Example 14 A negative electrode containing 1.5% by weight of lithium caproate in the mixture was prepared in the same manner as in Example 10 except that the amount of lithium caproate added was 1.5 parts by weight. Produced.

【0077】この負極及び実施例10で説明したのと同
様な正極をその間に実施例1で説明したのと同様なセパ
レータを介在して渦巻き状に捲回することにより電極群
を作製した。前記電極群および実施例1で説明したのと
同様な非水電解液をステンレス製の有底円筒状容器内に
それぞれ収納して設計定格容量1900mAhの円筒形
リチウムイオン二次電池(18650サイズ)を組み立
てた。
An electrode group was produced by spirally winding this negative electrode and the same positive electrode as described in Example 10 with a separator similar to that described in Example 1 interposed therebetween. A cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) having a designed rated capacity of 1900 mAh was accommodated by storing the electrode group and the same nonaqueous electrolyte solution as described in Example 1 in a stainless steel bottomed cylindrical container. Assembled.

【0078】実施例15 カプロン酸リチウムの添加量を2.0重量部としたこと
以外は実施例10と同様にして合剤中のカプロン酸リチ
ウムの含有量が2.0重量%である負極を作製した。
Example 15 A negative electrode containing 2.0% by weight of lithium caproate in the mixture was prepared in the same manner as in Example 10 except that the addition amount of lithium caproate was changed to 2.0 parts by weight. Produced.

【0079】この負極及び実施例10で説明したのと同
様な正極をその間に実施例1で説明したのと同様なセパ
レータを介在して渦巻き状に捲回することにより電極群
を作製した。前記電極群および実施例1で説明したのと
同様な非水電解液をステンレス製の有底円筒状容器内に
それぞれ収納して設計定格容量1900mAhの円筒形
リチウムイオン二次電池(18650サイズ)を組み立
てた。
An electrode group was produced by spirally winding this negative electrode and the same positive electrode as described in Example 10 with a separator similar to that described in Example 1 interposed therebetween. A cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) having a designed rated capacity of 1900 mAh was accommodated by storing the electrode group and the same nonaqueous electrolyte solution as described in Example 1 in a stainless steel bottomed cylindrical container. Assembled.

【0080】実施例16 カプロン酸リチウムの代わりにマレイン酸リチウムを用
いたこと以外は実施例10と同様にして合剤中のマレイ
ン酸リチウムの含有量が1.0重量%である負極を作製
した。
Example 16 A negative electrode in which the content of lithium maleate in the mixture was 1.0% by weight was produced in the same manner as in Example 10 except that lithium maleate was used instead of lithium caproate. .

【0081】この負極及び実施例10で説明したのと同
様な正極をその間に実施例1で説明したのと同様なセパ
レータを介在して渦巻き状に捲回することにより電極群
を作製した。前記電極群および実施例1で説明したのと
同様な非水電解液をステンレス製の有底円筒状容器内に
それぞれ収納して設計定格容量1900mAhの円筒形
リチウムイオン二次電池(18650サイズ)を組み立
てた。
An electrode group was produced by spirally winding the negative electrode and the positive electrode similar to that described in Example 10 with a separator similar to that described in Example 1 interposed therebetween. A cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) having a designed rated capacity of 1900 mAh was accommodated by storing the electrode group and the same nonaqueous electrolyte solution as described in Example 1 in a stainless steel bottomed cylindrical container. Assembled.

【0082】実施例17 実施例4で説明したのと同様な正極及び実施例10で説
明したのと同様な負極をその間に実施例1で説明したの
と同様なセパレータを介在して渦巻き状に捲回すること
により電極群を作製した。前記電極群および実施例1で
説明したのと同様な非水電解液をステンレス製の有底円
筒状容器内にそれぞれ収納して設計定格容量1900m
Ahの円筒形リチウムイオン二次電池(18650サイ
ズ)を組み立てた。
Example 17 A positive electrode similar to that described in Example 4 and a negative electrode similar to that described in Example 10 were spirally interposed therebetween with a separator similar to that described in Example 1 interposed therebetween. The electrode group was produced by winding. The electrode group and the same non-aqueous electrolyte as described in Example 1 were respectively housed in a stainless steel bottomed cylindrical container, and the design rated capacity was 1900 m.
An Ah cylindrical lithium ion secondary battery (18650 size) was assembled.

【0083】比較例1 実施例1で説明したのと同様なカルボン酸のリチウム塩
無添加の負極及び実施例10で説明したのと同様なカル
ボン酸のリチウム塩無添加の正極をその間に実施例1で
説明したのと同様なセパレータを介在して渦巻き状に捲
回することにより電極群を作製した。前記電極群および
実施例1で説明したのと同様な非水電解液をステンレス
製の有底円筒状容器内にそれぞれ収納して設計定格容量
1900mAhの円筒形リチウムイオン二次電池(18
650サイズ)を組み立てた。
Comparative Example 1 An anode similar to that described in Example 1 and without a lithium salt of a carboxylic acid and a cathode similar to that described in Example 10 and without a lithium salt of a carboxylic acid were used. An electrode group was produced by spirally winding the same separator as described in 1. The electrode group and the same nonaqueous electrolyte solution as described in Example 1 were respectively housed in a stainless steel bottomed cylindrical container, and a cylindrical lithium ion secondary battery (1900 mAh in design rated capacity) (18)
650 size).

【0084】比較例2 カプロン酸リチウムの代わりにシュウ酸リチウムを添加
すること以外は実施例1と同様にして合剤中のシュウ酸
リチウムの含有量が1.0重量%である正極を作製し
た。
Comparative Example 2 A positive electrode having a lithium oxalate content of 1.0% by weight in the mixture was prepared in the same manner as in Example 1 except that lithium oxalate was added instead of lithium caproate. .

【0085】得られた正極から実施例1と同様にして円
筒形リチウムイオン二次電池を組み立てた。得られた実
施例1〜17及び比較例1〜2の二次電池について、電
池容量試験とサイクル寿命試験を行った。充電は、20
℃において充電電流900mAで4.2Vまで行った
後、4.2Vの定電圧で保持し、計8時間行った。放電
は、900mAの定電流で行い、放電終止電圧は2.7
Vとした。充電、放電の後の休止時間はそれぞれ30分
とした。このような充放電を繰り返し行い、各サイクル
毎に放電容量を測定した。そして、放電容量が1サイク
ル目の容量の80%に到達したサイクル数を電池寿命と
し、下記表1に示す。
A cylindrical lithium ion secondary battery was assembled from the obtained positive electrode in the same manner as in Example 1. For the obtained secondary batteries of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2, a battery capacity test and a cycle life test were performed. Charging is 20
After charging to 900 V at a charging current of 900 mA to 4.2 V, the voltage was maintained at a constant voltage of 4.2 V, and the operation was performed for a total of 8 hours. The discharge was performed at a constant current of 900 mA, and the discharge end voltage was 2.7.
V. The rest time after charging and discharging was 30 minutes, respectively. Such charge / discharge was repeated, and the discharge capacity was measured for each cycle. The number of cycles at which the discharge capacity reached 80% of the capacity of the first cycle was defined as the battery life, and is shown in Table 1 below.

【0086】また、実施例1〜17及び比較例1〜2の
二次電池について、高温貯蔵特性を測定した。高温貯蔵
試験は、次のような方法により行った。まず、前述した
充放電を10サイクル行い、11サイクル目の充電が終
了した後に充放電を中断し、60℃に制御した恒温槽内
に各電池を10日間放置した。その後、温度を再び20
℃に戻し、同じ条件で放電させて電池容量を測定した。
そして、貯蔵前後の放電容量の比、すなわち(11サイ
クル目の放電容量)/(10サイクル目の放電容量)を
容量維持率とし、その結果を下記表1に併せて示す。
The high-temperature storage characteristics of the secondary batteries of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2 were measured. The high-temperature storage test was performed by the following method. First, the above-described charge / discharge was performed for 10 cycles, and after completion of the charge in the eleventh cycle, the charge / discharge was interrupted, and each battery was left in a thermostat controlled at 60 ° C. for 10 days. Afterwards, the temperature is increased again
C., and discharged under the same conditions to measure the battery capacity.
The ratio of the discharge capacity before and after storage, that is, (discharge capacity at the eleventh cycle) / (discharge capacity at the tenth cycle) is defined as the capacity retention ratio, and the results are shown in Table 1 below.

【0087】[0087]

【表1】 [Table 1]

【0088】表1から明らかなように、正極及び負極の
少なくも一方にA(COOLi)nで表される組成の化
合物を含有する実施例1〜17の二次電池は、前記化合
物が無添加の正極及び負極を備えた比較例1の二次電池
に比べ、サイクル寿命がいずれも500サイクル以上と
高く、かつ高温環境下での容量維持率が高いことがわか
る。これは、前記A(COOLi)n で表される組成の
化合物が電極表面で安定な被膜を形成する等の理由によ
って電極表面での非水電解液の分解が抑制されることに
起因するものと推測される。特に、前記合剤中における
前記化合物の含有量が0.01重量%(100ppm)
〜1.0重量%の範囲にある正極を備えた実施例4,
6,7の二次電池は、前記含有量が前記範囲を外れる実
施例5,8,9に比べてサイクル寿命が長いことがわか
る。
As is clear from Table 1, the secondary batteries of Examples 1 to 17 in which at least one of the positive electrode and the negative electrode contains a compound having a composition represented by A (COOLi) n , It can be seen that, compared to the secondary battery of Comparative Example 1 including the positive electrode and the negative electrode, the cycle life was as long as 500 cycles or more, and the capacity retention under a high temperature environment was high. This is because the decomposition of the non-aqueous electrolyte on the electrode surface is suppressed because the compound having the composition represented by A (COOLi) n forms a stable film on the electrode surface. Guessed. Particularly, the content of the compound in the mixture is 0.01% by weight (100 ppm).
Example 4 with a positive electrode in the range of ~ 1.0 wt%
It can be seen that the cycle life of the secondary batteries of Examples 6 and 7 is longer than those of Examples 5, 8 and 9 in which the content is out of the above range.

【0089】一方、シュウ酸リチウムを含む正極を備え
た比較例2の二次電池は、高温環境下での容量維持率が
20%と著しく低いことがわかった。なお、前述した実
施例においては、円筒形リチウムイオン二次電池に適用
した例を説明したが、有底矩形筒状の容器内に正極、負
極、セパレータ及び非水電解液が収納された構造の角形
リチウムイオン二次電池にも同様に適用することができ
る。
On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 2 provided with the positive electrode containing lithium oxalate was found to have a remarkably low capacity retention of 20% in a high-temperature environment. In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a cylindrical lithium ion secondary battery has been described. However, a structure in which a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte are accommodated in a bottomed rectangular cylindrical container is described. The same can be applied to a prismatic lithium ion secondary battery.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、充
放電サイクル寿命特性に優れたリチウム二次電池を提供
することができる。
As described in detail above, according to the present invention, a lithium secondary battery having excellent charge-discharge cycle life characteristics can be provided.

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

【図1】本発明に係わるリチウム二次電池(例えば、円
筒形リチウム二次電池)を示す部分断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a lithium secondary battery (for example, a cylindrical lithium secondary battery) according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容器、 3…電極群、 4…正極、 5…セパレータ、 6…負極、 8…絶縁封口板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... container, 3 ... electrode group, 4 ... positive electrode, 5 ... separator, 6 ... negative electrode, 8 ... insulating sealing plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大崎 隆久 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝川崎事業所内 (72)発明者 田中 章 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平9−180758(JP,A) 特開 平8−64245(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 4/62 H01M 4/02 H01M 10/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takahisa Osaki 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Pref. (56) References JP-A-9-180758 (JP, A) JP-A-8-64245 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01M 4/62 H01M 4/02 H01M 10/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 正極活物質を含む正極と、負極活物質を
含む負極と、非水電解液とを備えるリチウム二次電池に
おいて、 前記正極及び前記負極のうち少なくとも一方の電極は、
不飽和カルボン酸のリチウム塩を含むことを特徴とする
リチウム二次電池。
A positive electrode containing a positive electrode active material and a negative electrode active material are provided.
Lithium secondary battery comprising a negative electrode containing
In at least one of the positive electrode and the negative electrode,
A lithium secondary battery comprising a lithium salt of an unsaturated carboxylic acid .
【請求項2】 前記正極活物質は、LixMO2(但し、
Mは1種類以上の遷移元素で、かつ少なくともニッケル
を含むものであり、xはx≦1.1を示す)で表される
組成のリチウム複合金属酸化物であることを特徴とする
請求項1記載のリチウム二次電池。
Wherein said positive electrode active material, Li x MO 2 (where,
M is one or more transition elements and at least nickel
Are those containing, x is a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the lithium composite metal oxide composition represented by showing the x ≦ 1.1).
【請求項3】 前記不飽和カルボン酸のリチウム塩は、
プロペン酸(アクリル酸)リチウム、メタクリル酸リチ
ウム、マレイン酸リチウム及びフマル酸リチウムから選
ばれることを特徴とする請求項1ないし2いずれか1項
記載のリチウム二次電池。
3. The lithium salt of an unsaturated carboxylic acid,
Lithium propenoate (acrylic acid), Lithium methacrylate
, Lithium maleate and lithium fumarate
Claims 1 to 2 lithium secondary battery according to any one of to, characterized in that the barrel.
JP10066660A 1998-03-17 1998-03-17 Lithium secondary battery Expired - Fee Related JP2938430B1 (en)

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