JP2971403B2 - Non-aqueous solvent secondary battery - Google Patents

Non-aqueous solvent secondary battery

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JP2971403B2
JP2971403B2 JP8243788A JP24378896A JP2971403B2 JP 2971403 B2 JP2971403 B2 JP 2971403B2 JP 8243788 A JP8243788 A JP 8243788A JP 24378896 A JP24378896 A JP 24378896A JP 2971403 B2 JP2971403 B2 JP 2971403B2
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修司 山田
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、正極を改良した
水溶媒二次電池に係るものである。
The present invention relates to a non-aqueous solvent secondary battery having an improved positive electrode .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、負極活物質としてリチウム、リチ
ウム合金またはリチウムイオンを吸蔵放出する化合物を
用いたリチウム電池は、高エネルギー密度電池として注
目されている。中でも、正極活物質として二酸化マンガ
ン(MnO2 )、フッ化炭素[(CF2n ]、塩化チ
オニル(SOCl2 )等を用いた一次電池は、既に電
卓、時計の電源やメモリのバックアップ電池として多用
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, lithium batteries using lithium, a lithium alloy or a compound capable of inserting and extracting lithium ions as a negative electrode active material have attracted attention as high energy density batteries. Among them, primary batteries using manganese dioxide (MnO 2 ), carbon fluoride ((CF 2 ) n ), thionyl chloride (SOCl 2 ), etc. as a positive electrode active material have already been used as backup batteries for calculators, watches, and memories. It is heavily used.

【0003】さらに、近年、VTR,通信機器、パーソ
ナルコンピュータなどの各種の電子機器の小型、軽量化
に伴いそれらの電源として高エネルギ―密度の二次電池
の要求が高まっている。このような要求に対応してリチ
ウムを負極活物質とする非水溶媒二次電池の研究が活発
に行われている。
Further, in recent years, with the reduction in size and weight of various electronic devices such as VTRs, communication devices, and personal computers, the demand for high-energy-density secondary batteries as power sources for them has been increasing. In response to such demands, research on non-aqueous solvent secondary batteries using lithium as a negative electrode active material has been actively conducted.

【0004】非水溶媒二次電池においては、負極にリチ
ウム、リチウム合金またはリチウムイオンを吸蔵・放出
する炭素質物が用いられ、電解液としてプロピレンカー
ボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、エ
チルメチルカーボネート(EMC)、ジメチルカーボネ
ート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、
1,2−ジメトキシエタン(DME)、γ−ブチルラク
トン(γ−BL)、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)の非水
溶媒中にLiClO4 、LiBF4 、LiAsF6 、L
iPF6 、LiCF3 SO3 、LiAlCl4 のリチウ
ム塩を溶解したものが利用されている。また、正極とし
ては、層状化合物のインターカレーション、またはドー
ピング現象を利用した活物質を含むものが注目されてい
る。
In a non-aqueous solvent secondary battery, a negative electrode is made of lithium, a lithium alloy, or a carbonaceous material that stores and releases lithium ions, and propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate is used as an electrolyte. (EMC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC),
1,2-dimethoxyethane (DME), γ-butyl lactone (γ-BL), tetrahydrofuran (THF), 2,
LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , L in a non-aqueous solvent of -methyltetrahydrofuran (2-MeTHF)
iPF 6, LiCF 3 obtained by dissolving a SO 3, a lithium salt of LiAlCl 4 is utilized. Further, as the positive electrode, a positive electrode containing an active material utilizing intercalation or doping of a layered compound has been attracting attention.

【0005】前記層状化合物のインターカレーションを
利用した活物質としては、カルコゲナイド化合物が知ら
れている。このカルコゲナイド化合物を含む正極は、比
較的優れたサイクル特性を有するものの、起電力が低
く、リチウム金属を負極として用いた場合でも実用的な
放電電圧はせいぜい2V前後であり、非水溶媒二次電池
に要求される高起電力を満足するものではなかった。
[0005] Chalcogenide compounds are known as active materials utilizing the intercalation of the layered compounds. Although the positive electrode containing the chalcogenide compound has relatively excellent cycle characteristics, the electromotive force is low, and the practical discharge voltage is at most about 2 V even when lithium metal is used as the negative electrode. However, it did not satisfy the high electromotive force required.

【0006】起電力が高い非水溶媒二次電池を実現で
き、かつ層状化合物のインターカレーションを利用した
活物質としては、V25 、V613、LiCoO2
LiNiO2 が知られている。また、ドーピング現象を
利用した活物質としては、LiMn24 がある。中で
も、LiCoO2 か、またはLiNiO2 を活物質とし
て含む正極は4V程度の起電力を有し、しかも理論エネ
ルギー密度が正極活物質当たり1kWh/kgという大
きな値を有する。
A non-aqueous solvent secondary battery having a high electromotive force can be realized, and V 2 O 5 , V 6 O 13 , LiCoO 2 ,
LiNiO 2 is known. As an active material utilizing the doping phenomenon, there is LiMn 2 O 4 . In particular, a positive electrode containing LiCoO 2 or LiNiO 2 as an active material has an electromotive force of about 4 V, and has a large theoretical energy density of 1 kWh / kg per positive electrode active material.

【0007】しかしながら、LiCoO2 を活物質とす
ると、コバルトの資源的制約があるため、電池製造コス
トの削減が困難になる。一方、LiCoO2 の代替化合
物として研究が進められているLiNiO2 は、LiC
oO2 と比較して高容量化と低コスト化が期待できるも
のの、合成が難しく、結晶構造が均質なものを大量に合
成することは困難であった。
However, when LiCoO 2 is used as the active material, it is difficult to reduce the battery manufacturing cost due to the resource constraints of cobalt. On the other hand, LiNiO 2 , which is being studied as an alternative compound to LiCoO 2 , is LiC
Although higher capacity and lower cost can be expected as compared with oO 2 , it is difficult to synthesize and it is difficult to synthesize a large amount of those having a uniform crystal structure.

【0008】結晶構造が均質でないLiNiO2 は、リ
チウムイオン、ニッケルイオンのディスオーダーが多く
生じる。ディスオーダーが多い結晶構造では、ニッケル
イオンの価数が3価未満となるため、結晶中の電荷を中
性に保つ働きによって吸蔵・放出可能なリチウムイオン
量が減少する。その結果、充放電容量が低下する。
[0008] LiNiO 2 having a non-homogeneous crystal structure often causes lithium ions and nickel ions to be disordered. In a crystal structure with many disorder, the valence of nickel ions is less than 3, and the amount of lithium ions that can be inserted and extracted is reduced by the action of keeping the charge in the crystal neutral. As a result, the charge / discharge capacity decreases.

【0009】このようなことから、出発材料を950℃
を越える高温で熱処理することによりLiNiO2 粒子
の合成を行ったり、出発物質に酸化力の強い硝酸塩を用
いたり、あるいは出発材料を酸素雰囲気で熱処理するこ
とによりLiNiO2 粒子を合成することが行われてい
る。
For this reason, the starting material is heated at 950 ° C.
The synthesis of LiNiO 2 particles is performed by heat treatment at a high temperature exceeding 300 ° C., the nitrate having a strong oxidizing power is used as a starting material, or the starting material is heat-treated in an oxygen atmosphere to synthesize LiNiO 2 particles. ing.

【0010】しかしながら、熱処理温度を950℃より
高くすると、生成したLiNiO2の分解反応による酸
素の脱離を生じやすくなるという問題点がある。酸素の
脱離が生じると、LiNiO2 粒子表面に反応抵抗の極
めて高い酸化物が多量に付着するため、LiNiO2
リチウムイオン吸蔵・放出反応が阻害される。
However, if the heat treatment temperature is higher than 950 ° C., there is a problem that oxygen is easily desorbed due to the decomposition reaction of the generated LiNiO 2 . When oxygen is desorbed, a large amount of oxide having extremely high reaction resistance adheres to the surface of the LiNiO 2 particles, so that the lithium ion occlusion / release reaction of LiNiO 2 is inhibited.

【0011】一方、出発物質に酸化力の強い硝酸塩を用
いたり、あるいは熱処理を酸素雰囲気で行うと、工業的
に大量の硝酸塩や酸素ガスを取り扱うことになり、大き
な危険を伴う恐れがある。また、出発材料を酸素雰囲気
で熱処理する合成法によると、酸化力が高められるた
め、LiNiO2 粒子表面に炭酸リチウム、酸化リチウ
ムなどのリチウム酸化物が多量に付着、あるいは粒子間
に多量のリチウム酸化物が介在し、反応面積の減少によ
り粒子表面で局所的過充電・過放電反応が起こりやすく
なり、電解液の分解反応が生じてガスが発生し、電池内
圧の上昇を招く。さらに、正極の導電性が低下するた
め、二次電池の大電流放電特性が低下するという問題点
がある。
On the other hand, when a nitrate having a strong oxidizing power is used as the starting material, or when the heat treatment is performed in an oxygen atmosphere, a large amount of nitrate or oxygen gas is industrially handled, which may cause a great danger. Further, according to the synthesis method in which the starting material is heat-treated in an oxygen atmosphere, the oxidizing power is increased, so that a large amount of lithium oxide such as lithium carbonate and lithium oxide adheres to the surface of the LiNiO 2 particles, or a large amount of lithium oxide is interposed between the particles. An intervening substance causes a local overcharge / overdischarge reaction to easily occur on the particle surface due to a decrease in the reaction area, and a decomposition reaction of the electrolytic solution occurs to generate gas, thereby causing an increase in the internal pressure of the battery. Furthermore, since the conductivity of the positive electrode decreases, there is a problem that the large-current discharge characteristics of the secondary battery deteriorate.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高容
量及び高起電力を実現することができ、電池内圧の上昇
が抑制され、長寿命で、かつ大電流放電特性に優れ、さ
らに製造コストが低い非水溶媒二次電池の製造方法を提
供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize a high capacity and a high electromotive force, to suppress an increase in the internal pressure of a battery, to have a long life, to be excellent in a large current discharge characteristic, and to manufacture a semiconductor device. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a non-aqueous solvent secondary battery with low cost.

【0013】本発明の目的は、充放電を繰り返した際の
局所的な過充電・過放電が抑制され、充放電サイクル寿
命が長く、かつ高温環境下において保管した際の容量回
復率が高い非水溶媒二次電池を提供しようとするもので
ある。
An object of the present invention is to provide a non-chargeable battery having a long charge-discharge cycle life and a high capacity recovery rate when stored in a high-temperature environment, in which local overcharge / overdischarge during repeated charge / discharge is suppressed. An object of the present invention is to provide a water solvent secondary battery.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係る非水溶媒二
次電池は、正極活物質とフッ化ビニリデン系フッ素樹脂
を含む結着剤とを含有する正極層が集電体に被覆された
構造を有する正極と、負極と、非水電解液とを具備し、
前記正極活物質は、(a)LiNiO 2 か、またはLi
NiO 2 のニッケルの一部を他の元素で置換した組成を
有するリチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子
と、前記粒子表面に形成された0.1重量%〜1.5重
量%の酸化リチウム層とからなるか、もしくは(b)L
iMn 2 4 か、またはLiMn 2 4 のマンガンの一
部を他の元素で置換した組成のリチウムマンガン複合酸
化物を主成分とする粒子と、前記粒子表面に形成された
0.1重量%〜1.5重量%の酸化リチウム層とからな
ことを特徴とするものである。
A non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention comprises a positive electrode active material and a vinylidene fluoride-based fluororesin.
The positive electrode layer containing the binder containing the was coated on the current collector
Comprising a positive electrode having a structure, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte,
The positive electrode active material is (a) LiNiO 2 or LiNiO 2
The composition in which a part of nickel of NiO 2 is replaced by another element
Containing lithium-containing nickel oxide as a main component
And 0.1% to 1.5% by weight formed on the surface of the particles.
% Lithium oxide layer, or (b) L
One of manganese of iMn 2 O 4 or LiMn 2 O 4
Lithium manganese composite acid with a part replaced by another element
And particles formed on the surface of the particles.
0.1% to 1.5% by weight of a lithium oxide layer.
It is characterized in that that.

【0015】また、本発明に係る非水溶媒二次電池は、
LiNiO2 か、またはLiNiO2 のニッケルの一部
を他の元素で置換した組成を有するリチウム含有ニッケ
ル酸化物を主成分とする粒子及びLiMn24 か、ま
たはLiMn24 のマンガンの一部を他の元素で置換
した組成のリチウムマンガン複合酸化物を主成分とする
粒子の少なくとも一方の粒子を含む正極と、負極と、非
水電解液とを具備し、前記粒子は表面に0.1重量%〜
1.5重量%の範囲の酸化リチウム層を有することを特
徴とすることを特徴とするものである。
Further, the non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention comprises:
LiNiO 2, or LiNiO particles and LiMn 2 O 4 or the main component of lithium-containing nickel oxide having a composition obtained by substituting a part of 2 nickel with other elements, or a portion of manganese LiMn 2 O 4 A positive electrode including at least one particle of particles mainly composed of a lithium manganese composite oxide having a composition obtained by substituting another element, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. weight%~
It is characterized by having a lithium oxide layer in a range of 1.5% by weight.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本願発明に係る非水溶媒二
次電池の製造方法について説明する。本発明によると、
以下の(1)〜(8)の方法により正極を作製する。 (1)LiNiO2 か、またはLiNiO2 のニッケル
の一部をリチウムで置換した組成を有するリチウム含有
ニッケル酸化物を含む正極(スラリー調製式) ニッケル化合物及びリチウム化合物からなる混合物を1
8%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例
えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜
5000lの空気気流を導入した雰囲気において670
℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すこと
により前記リチウム含有ニッケル酸化物粒子(活物質)
を合成する。得られたリチウム含有ニッケル酸化物粒
子、導電剤及び結着剤を有機溶媒に分散させ、スラリー
を調製する。前記スラリーを集電体に塗布し、乾燥し、
必要に応じて圧延することにより前記正極を作製する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention will be described. According to the present invention,
A positive electrode is manufactured by the following methods (1) to (8). (1) LiNiO 2 or a positive electrode containing lithium-containing nickel oxide having a composition in which nickel in LiNiO 2 is partially replaced with lithium (slurry preparation formula) A mixture comprising a nickel compound and a lithium compound
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 8% to 20%, for example, 60 to 60% / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 liters in an atmosphere with an air flow of 5000 l
Lithium-containing nickel oxide particles (active material) by performing a heat treatment for maintaining the temperature in the range of 950C to 950C.
Are synthesized. The obtained lithium-containing nickel oxide particles, the conductive agent and the binder are dispersed in an organic solvent to prepare a slurry. Applying the slurry to a current collector, drying,
The positive electrode is manufactured by rolling if necessary.

【0017】前記ニッケル化合物としては、例えば、水
酸化ニッケル[Ni(OH)2 ]、炭酸ニッケル(Ni
CO3 )、硝酸ニッケル[Ni(NO32 ]等を挙げ
ることができる。
Examples of the nickel compound include nickel hydroxide [Ni (OH) 2 ], nickel carbonate (Ni
CO 3 ) and nickel nitrate [Ni (NO 3 ) 2 ].

【0018】前記リチウム化合物としては、例えば、水
酸化リチウム(LiOH)、酸化リチウム(Li2
O)、炭酸リチウム(Li2 CO3 )、硝酸リチウム
(LiNO3 )、ハロゲン化リチウム等を挙げることが
できる。
Examples of the lithium compound include lithium hydroxide (LiOH) and lithium oxide (Li 2
O), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), lithium nitrate (LiNO 3 ), lithium halide and the like.

【0019】前記混合物において、リチウムとニッケル
の比(Li/Ni)は1〜1.5の範囲にすると良い。
前記リチウム含有ニッケル酸化物としては、組成式Li
1+y Ni1-y2 (但し、前記yは0≦y≦0.1を示
す)で表される組成のものが好ましい。前記yが0.1
を越えると、結晶構造が不安定となり、充放電サイクル
寿命が低下する恐れがある。
In the above mixture, the ratio of lithium to nickel (Li / Ni) is preferably in the range of 1 to 1.5.
As the lithium-containing nickel oxide, a composition formula Li
A composition represented by 1 + y Ni 1-y O 2 (where y represents 0 ≦ y ≦ 0.1) is preferable. Y is 0.1
If it exceeds 3, the crystal structure becomes unstable, and the charge / discharge cycle life may be reduced.

【0020】前記酸素ガスの濃度を前記範囲に限定する
のは次のような理由によるものである。前記酸素ガス濃
度を18%未満にすると、生成した粒子中に水酸化ニッ
ケルのような未反応生成物が多量に残留し、粒子におけ
るリチウムイオンの吸蔵・放出反応が阻害される。一
方、前記酸素ガス濃度が20%を越えると、リチウムイ
オン、ニッケルイオンのディスオーダーの少ない結晶構
造となるものの、粒子表面に炭酸リチウム、酸化ニッケ
ル、酸化リチウムなどが多量に付着し、粒子におけるリ
チウムイオンの吸蔵・放出反応が阻害される。また、こ
れらの副生成物が粒子表面に多量に残留すると、結着剤
の種類によっては粒子間及び粒子と集電体間の密着性が
低下する恐れがある。より好ましい酸素ガス濃度は、1
8.5%〜19.8%の範囲である。なお、前記濃度の
酸素ガスを含む雰囲気は、例えばアルゴンガスなどの不
活性ガス雰囲気中に酸素ガスを前記濃度範囲になるよう
に導入したものでも良い。
The concentration of the oxygen gas is limited to the above range for the following reason. When the oxygen gas concentration is less than 18%, a large amount of unreacted products such as nickel hydroxide remains in the generated particles, and the occlusion / release reaction of lithium ions in the particles is inhibited. On the other hand, when the oxygen gas concentration exceeds 20%, although a crystal structure with less disorder of lithium ions and nickel ions is obtained, a large amount of lithium carbonate, nickel oxide, lithium oxide, etc. adhere to the particle surface, and The ion occlusion / release reaction is inhibited. If a large amount of these by-products remain on the particle surface, the adhesion between the particles and between the particles and the current collector may decrease depending on the type of the binder. A more preferred oxygen gas concentration is 1
It is in the range of 8.5% to 19.8%. Note that the atmosphere containing the oxygen gas at the above concentration may be an atmosphere in which oxygen gas is introduced into an inert gas atmosphere such as an argon gas so as to be in the above concentration range.

【0021】前記熱処理温度を前記範囲に限定するのは
次のような理由によるものである。前記熱処理温度を6
70℃未満にすると、反応が不十分となり、粒子中に水
酸化ニッケル、水酸化リチウムのような未反応生成物が
残留し、リチウムイオンの吸蔵・放出反応が阻害され
る。また、リチウムイオン、ニッケルイオンのディスオ
ーダーが起き易く、均一な結晶構造のリチウム含有ニッ
ケル酸化物を合成することが困難になる。一方、前記熱
処理温度が950℃を越えると、生成したリチウム含有
ニッケル酸化物の分解反応により酸素の脱離が生じ、リ
チウム含有ニッケル酸化物粒子表面に反応抵抗の極めて
高い酸化物(酸化ニッケルなど)が多量に付着するた
め、リチウム含有ニッケル酸化物のリチウムイオン吸蔵
・放出反応が阻害される。より好ましい熱処理温度は、
670℃〜740℃の範囲である。さらに好ましい熱処
理温度は、700℃〜720℃の範囲である。なお、熱
処理工程においては、670℃〜950℃の範囲内で段
階的に昇温する二段回以上の熱処理操作を行っても良
い。
The heat treatment temperature is limited to the above range for the following reason. The heat treatment temperature is 6
If the temperature is lower than 70 ° C., the reaction becomes insufficient, unreacted products such as nickel hydroxide and lithium hydroxide remain in the particles, and the occlusion / release reaction of lithium ions is inhibited. In addition, lithium ions and nickel ions are likely to be disordered, making it difficult to synthesize a lithium-containing nickel oxide having a uniform crystal structure. On the other hand, when the heat treatment temperature exceeds 950 ° C., oxygen is desorbed due to a decomposition reaction of the generated lithium-containing nickel oxide, and an oxide having extremely high reaction resistance (such as nickel oxide) is formed on the surface of the lithium-containing nickel oxide particles. Is attached in a large amount, so that the lithium ion storing / releasing reaction of the lithium-containing nickel oxide is inhibited. A more preferred heat treatment temperature is
It is in the range of 670 ° C to 740 ° C. A more preferred heat treatment temperature is in the range of 700C to 720C. Note that in the heat treatment step, two or more heat treatment operations may be performed in which the temperature is increased stepwise within the range of 670 ° C. to 950 ° C.

【0022】前記熱処理は、外気導入機構を備えた電気
炉、あるいは開放型のプッシャー炉などの連続炉を使用
して行うことができる。前記熱処理は、1時間〜20時
間行うと良い。
The heat treatment can be performed using an electric furnace equipped with an outside air introduction mechanism or a continuous furnace such as an open-type pusher furnace. The heat treatment is preferably performed for 1 hour to 20 hours.

【0023】このような熱処理工程は、前記ニッケル化
合物と前記リチウム化合物を水、酸性水溶液、アルカリ
性水溶液(例えばアンモニア水溶液、水酸化リチウム水
溶液)、有機溶媒(例えば、メタノール、エタノール、
アセトン)に溶解、もしくは分散させることにより混合
し、乾燥した後、ペレット状、あるいは棒状に成型し、
得られたペレット状、あるいは棒状混合物に前述した条
件で熱処理を施すことによって行っても良い。
In such a heat treatment step, the nickel compound and the lithium compound are treated with water, an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution (for example, an aqueous ammonia solution and an aqueous lithium hydroxide solution), an organic solvent (for example, methanol, ethanol,
Acetone) or mixed by dissolving or dispersing, drying and then molding into pellets or rods,
The heat treatment may be performed on the obtained pellet-like or rod-like mixture under the above-mentioned conditions.

【0024】前記リチウム含有ニッケル酸化物粒子は、
炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウムを少量含
むことを許容する。前記リチウム含有ニッケル酸化物粒
子の平均粒径は、正極における前記粒子と前記集電体と
の密着性及び電気化学特性を良好にするために2〜20
μmの範囲にすることが好ましい。
The lithium-containing nickel oxide particles include:
Allows a small amount of lithium carbonate, lithium hydroxide and lithium oxide. The average particle diameter of the lithium-containing nickel oxide particles is 2 to 20 in order to improve the adhesion and electrochemical characteristics between the particles and the current collector in the positive electrode.
It is preferable to set it in the range of μm.

【0025】前記リチウム含有ニッケル酸化物粒子の比
表面積は、0.5〜2m2 /gの範囲にすることが好ま
しい。これは次のような理由によるものである。前記比
表面積を0.5m2 /g未満にすると、正極活物質の充
填密度が低下し、十分な放電容量が達成できなくなる恐
れがある。また、正極の反応面積の減少により充放電効
率が低下する恐れがある。一方、前記比表面積が2m2
/gを越えると、活物質間及び活物質と集電体間の密着
性が低下する恐れがある。
The specific surface area of the lithium-containing nickel oxide particles is preferably in the range of 0.5 to 2 m 2 / g. This is due to the following reasons. If the specific surface area is less than 0.5 m 2 / g, the packing density of the positive electrode active material may decrease, and a sufficient discharge capacity may not be achieved. Also, the charge / discharge efficiency may decrease due to the decrease in the reaction area of the positive electrode. On the other hand, the specific surface area is 2 m 2
If it exceeds / g, the adhesion between the active materials and between the active material and the current collector may be reduced.

【0026】前記結着剤としては、例えば、フッ化ビニ
リデン系フッ素樹脂{例えば、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、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三元共重合体、フッ化ビニリ
デン−ペンタフルオロプロピレンの共重合体、フッ化ビ
ニリデン−クロロトリフルオロエチレンの共重合体、テ
トラフルオロエチレン−フッ化ビニリデンの共重合体、
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル(PFA)−フッ化ビニリデンの三元共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン(FEP)−フッ化ビニリデンの三元共重合体、テト
ラフルオロエチレン−エチレン−フッ化ビニリデン三元
共重合体、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリ
デンの共重合体、クロロトリフルオロエチレン−エチレ
ン−フッ化ビニリデンの三元共重合体、フッ化ビニル−
フッ化ビニリデンの共重合体等}、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)などを挙げることができる。前記結着
剤は、これらを単独で使用しても良いが、2種類以上を
併用しても良い。
Examples of the binder include vinylidene fluoride-based fluororesin (for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), a copolymer of vinylidene fluoride-6-propylene fluoride, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-6) Terpolymer of propylene fluoride, copolymer of vinylidene fluoride-pentafluoropropylene, copolymer of vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene, copolymer of tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride,
Terpolymer of tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether (PFA) -vinylidene fluoride, terpolymer of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene (FEP) -vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-ethylene-fluoro Vinylidene fluoride terpolymer, chlorotrifluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, chlorotrifluoroethylene-ethylene-vinylidene fluoride terpolymer, vinyl fluoride
And copolymers of vinylidene fluoride, etc., ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR) and the like. These binders may be used alone or in combination of two or more.

【0027】前記導電剤としては、例えば、アセチレン
ブラック、黒鉛、カーボンブラック等を挙げることがで
きる。前記有機溶媒としては、例えば、N−2−メチル
ピロリドン(NMP)、トルエン、キシレン、酢酸エチ
ル、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセト
アミド、ジメチルイミダゾリジン、テトラヒドロフラ
ン、アセトニトリル等が使用される。前記有機溶媒は、
これら単独で使用しても良いが、2種類以上(例えばN
MPと酢酸エチル)を併用しても良い。
Examples of the conductive agent include acetylene black, graphite, carbon black and the like. As the organic solvent, for example, N-2-methylpyrrolidone (NMP), toluene, xylene, ethyl acetate, dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide, dimethylimidazolidine, tetrahydrofuran, acetonitrile and the like are used. The organic solvent,
These may be used alone, but two or more types (for example, N
MP and ethyl acetate).

【0028】前記活物質、前記導電剤及び前記結着剤の
配合割合は、前記活物質80重量%〜95重量%、前記
導電剤3重量%〜20重量%、前記結着剤2重量%〜1
0重量%にすることが好ましい。特に、前記正極活物質
は、正極を作製した状態で片面のみの塗布量として10
0〜400g/m2 の範囲にすることが好ましい。
The mixing ratio of the active material, the conductive agent and the binder is 80% to 95% by weight of the active material, 3% to 20% by weight of the conductive agent, and 2% by weight of the binder. 1
It is preferably 0% by weight. In particular, the positive electrode active material has a coating amount of only 10
It is preferable to set it in the range of 0 to 400 g / m 2 .

【0029】前記集電体としては、例えばアルミニウム
箔、ステンレス箔、チタン箔等を挙げることができる。
引っ張り強度、電気化学的な安定性及び捲回時の柔軟性
等を考慮すると、アルミニウム箔が最も好ましい。前記
集電体の厚さは、10μm〜30μmの範囲にすること
が好ましい。
Examples of the current collector include an aluminum foil, a stainless steel foil, and a titanium foil.
In consideration of tensile strength, electrochemical stability, flexibility at the time of winding, and the like, aluminum foil is most preferable. The thickness of the current collector is preferably in the range of 10 μm to 30 μm.

【0030】前記スラリーは、前記活物質、前記導電
剤、前記有機溶媒及び前記結着剤を前記結着剤の凝固点
温度以上で、かつ室温以下の温度に保持しながら調製す
ることが好ましい。前記調製温度が室温より高くなる
と、前記結着剤の種類によっては前記スラリーに硬化反
応が生じる恐れがある。一方、前記調製温度が前記結着
剤の凝固点温度より低いと、前記結着剤が凝固してスラ
リーを調製することが困難になる恐れがある。
It is preferable that the slurry is prepared while maintaining the active material, the conductive agent, the organic solvent and the binder at a temperature not lower than the freezing point of the binder and not higher than room temperature. If the preparation temperature is higher than room temperature, a curing reaction may occur in the slurry depending on the type of the binder. On the other hand, when the preparation temperature is lower than the freezing point temperature of the binder, the binder may be solidified to make it difficult to prepare a slurry.

【0031】前記スラリーを調製する際の調製雰囲気の
湿度は、60%以下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。前記湿度が60%を越え
ると、前記結着剤の種類によっては前記スラリーに硬化
反応が生じ、活物質と集電体との密着性が低下すると共
に正極の柔軟性が低下する恐れがある。より好ましい湿
度は、30%以下の範囲である。
The humidity of the preparation atmosphere when preparing the slurry is preferably 60% or less. This is due to the following reasons. If the humidity exceeds 60%, depending on the type of the binder, a curing reaction occurs in the slurry, and the adhesion between the active material and the current collector may be reduced, and the flexibility of the positive electrode may be reduced. A more preferred humidity is in the range of 30% or less.

【0032】(2)LiNiO2 か、またはLiNiO
2 のニッケルの一部をリチウムで置換した組成を有する
リチウム含有ニッケル酸化物を含む正極(シート式) ニッケル化合物及びリチウム化合物からなる混合物を1
8%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例
えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜
5000lの空気気流を導入した雰囲気において670
℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すこと
によりリチウム含有ニッケル酸化物粒子(活物質)を合
成する。得られたリチウム含有ニッケル酸化物粒子を導
電剤および結着剤と共に成形したペレット、または前記
リチウム含有ニッケル酸化物粒子を導電剤および結着剤
と共に混練、シート化したシートを集電体に貼着するこ
とにより正極を作製する。
(2) LiNiO 2 or LiNiO
2. Positive electrode (sheet type) containing lithium-containing nickel oxide having a composition in which a part of nickel is replaced with lithium (sheet type).
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 8% to 20%, for example, 60 to 60% / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 liters in an atmosphere with an air flow of 5000 l
Lithium-containing nickel oxide particles (active material) are synthesized by performing a heat treatment at a temperature in the range of 950C to 950C. A pellet formed by molding the obtained lithium-containing nickel oxide particles together with a conductive agent and a binder, or a sheet formed by kneading the lithium-containing nickel oxide particles together with a conductive agent and a binder and forming a sheet into a current collector Thus, a positive electrode is manufactured.

【0033】前記粒子の合成、前記粒子の性状(組成、
比表面積、平均粒径等)、前記導電剤、前記結着剤及び
前記集電体の種類及び正極における活物質、導電剤及び
結着剤の配合割合は、前述した正極(1)で説明したの
と同様である。
Synthesis of the particles, properties of the particles (composition,
The specific surface area, average particle size, etc.), the types of the conductive agent, the binder, and the current collector, and the mixing ratio of the active material, the conductive agent, and the binder in the positive electrode were described in the above-described positive electrode (1). It is the same as

【0034】(3)LiNiO2 のニッケルの一部をコ
バルト、マンガン、ホウ素及びアルミニウムから選ばれ
る1種以上の元素で置換した組成のリチウム含有ニッケ
ル酸化物を含む正極(スラリー調製式) コバルト化合物、マンガン化合物、ホウ素化合物及びア
ルミニウム化合物から選ばれる1種類以上の化合物とニ
ッケル化合物とリチウム化合物からなる混合物を18%
〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例え
ば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜5
000lの空気気流を導入した雰囲気において670℃
〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すことに
より複合酸化物粒子(活物質)を合成する。得られた複
合酸化物粒子、導電剤及び結着剤を有機溶媒に分散さ
せ、スラリーを調製する。前記スラリーを集電体に塗布
し、乾燥し、必要に応じて圧延することにより前記正極
を作製する。
(3) A positive electrode containing a lithium-containing nickel oxide having a composition in which a part of nickel of LiNiO 2 is replaced by at least one element selected from cobalt, manganese, boron and aluminum (slurry preparation formula) 18% of a mixture comprising at least one compound selected from a manganese compound, a boron compound and an aluminum compound and a nickel compound and a lithium compound
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 20 to 20%, for example, 60 to 5 hours / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 ° C. in an atmosphere where an air flow of 000 l is introduced
The composite oxide particles (active material) are synthesized by performing a heat treatment at a temperature in the range of 9950 ° C. The obtained composite oxide particles, the conductive agent and the binder are dispersed in an organic solvent to prepare a slurry. The positive electrode is prepared by applying the slurry to a current collector, drying and rolling as necessary.

【0035】前記ニッケル化合物及び前記リチウム化合
物としては、前述した正極(1)で説明したものと同様
なものを挙げることができる。また、前記コバルト化合
物としては、例えば、水酸化コバルト[Co(OH)
2 ]、炭酸コバルト(CoCO3 )、硝酸コバルト[C
o(NO32 ]等を挙げることができる。
As the nickel compound and the lithium compound, the same compounds as those described for the positive electrode (1) can be used. Further, as the cobalt compound, for example, cobalt hydroxide [Co (OH)
2 ], cobalt carbonate (CoCO 3 ), cobalt nitrate [C
o (NO 3 ) 2 ].

【0036】前記マンガン化合物としては、例えば、電
解マンガン、酸化マンガン(MnO2 )、炭酸マンガン
(MnCO3 )、硝酸マンガン[Mn(NO32 ]等
を挙げることができる。
Examples of the manganese compound include electrolytic manganese, manganese oxide (MnO 2 ), manganese carbonate (MnCO 3 ), and manganese nitrate [Mn (NO 3 ) 2 ].

【0037】前記ホウ素化合物としては、例えば、ホウ
酸(H3 BO3 )、ホウ酸リチウム(Li24
7 )、酸化ホウ素(B23 )、テトラヒドリドホウ酸
リチウム(LiBH4 )等を挙げることができる。
Examples of the boron compound include boric acid (H 3 BO 3 ) and lithium borate (Li 2 B 4 O).
7 ), boron oxide (B 2 O 3 ), lithium tetrahydride borate (LiBH 4 ), and the like.

【0038】前記アルミニウム化合物としては、例え
ば、酸化アルミニウム(Al23 )、水酸化アルミニ
ウム[Al(OH)3 ]、硝酸アルミニウム[Al(N
33 ]等を挙げることができる。
Examples of the aluminum compound include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide [Al (OH) 3 ], aluminum nitrate [Al (N
O 3 ) 3 ].

【0039】前記リチウム含有ニッケル酸化物として
は、組成式がLiNi1-xx2 (但し、前記Mは、
Co、Mn、B及びAlから選ばれる1種以上の元素か
らなり、前記xは0<x≦0.5を示す)で表されるも
のが好ましい。前記xが0.5を越えると、ニッケルイ
オンのリチウムイオンサイトへの混入が起き易くなり、
充放電時のリチウムイオンの拡散が妨げられる恐れがあ
るため、大電流放電特性の低下を招く恐れがある。
As the lithium-containing nickel oxide, the composition formula is LiNi 1-x M x O 2 (where M is:
It is preferably composed of at least one element selected from Co, Mn, B and Al, wherein x represents 0 <x ≦ 0.5). When the value of x exceeds 0.5, nickel ions easily mix into lithium ion sites,
Since the diffusion of lithium ions at the time of charge and discharge may be hindered, there is a possibility that large current discharge characteristics may be deteriorated.

【0040】前記酸素ガスの濃度は、前述した正極
(1)で説明したのと同様な理由により18〜20重量
%の範囲にする。より好ましい酸素ガス濃度は、18.
5%〜19.8%の範囲である。
The concentration of the oxygen gas is set in the range of 18 to 20% by weight for the same reason as described for the positive electrode (1). More preferred oxygen gas concentration is 18.
It is in the range of 5% to 19.8%.

【0041】前記熱処理温度は、前述した正極(1)で
説明したのと同様な理由により670℃〜950℃の範
囲にする。より好ましい熱処理温度は、670℃〜74
0℃の範囲である。さらに好ましい熱処理温度は、70
0℃〜720℃の範囲である。
The heat treatment temperature is set in the range of 670 ° C. to 950 ° C. for the same reason as described for the positive electrode (1). A more preferred heat treatment temperature is 670 ° C to 74 ° C.
It is in the range of 0 ° C. A more preferred heat treatment temperature is 70
It is in the range of 0 ° C to 720 ° C.

【0042】前記熱処理は、前述した正極(1)で説明
したのと同様な炉を使用して行うことができる。前記熱
処理は、1時間〜20時間行うと良い。
The heat treatment can be performed using the same furnace as described for the positive electrode (1). The heat treatment is preferably performed for 1 hour to 20 hours.

【0043】このような熱処理工程は、前記コバルト化
合物、前記マンガン化合物、前記ホウ素化合物及び前記
アルミニウム化合物から選ばれる1種類以上の化合物と
前記ニッケル化合物と前記リチウム化合物を水、酸性水
溶液、アルカリ性水溶液(例えばアンモニア水溶液、水
酸化リチウム水溶液)、有機溶媒(例えば、メタノー
ル、エタノール、アセトン)に溶解、もしくは分散させ
ることにより混合し、乾燥した後、ペレット状、あるい
は棒状に成型し、得られたペレット状、あるいは棒状混
合物に前述した条件で熱処理を施すことによって行って
も良い。
In such a heat treatment step, at least one compound selected from the cobalt compound, the manganese compound, the boron compound and the aluminum compound, the nickel compound and the lithium compound are treated with water, an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution ( For example, an aqueous ammonia solution, aqueous lithium hydroxide solution) or an organic solvent (e.g., methanol, ethanol, acetone) is dissolved or dispersed in a mixture, dried, and then formed into a pellet or a rod to obtain a pellet. Alternatively, the heat treatment may be performed on the rod-shaped mixture under the above-described conditions.

【0044】前記リチウム含有ニッケル酸化物粒子は、
炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウムを少量含
むことを許容する。前記リチウム含有ニッケル酸化物粒
子の平均粒径は、前述した正極(1)において説明した
のと同様な理由により2〜20μmの範囲にすることが
好ましい。
The lithium-containing nickel oxide particles include:
Allows a small amount of lithium carbonate, lithium hydroxide and lithium oxide. The average particle size of the lithium-containing nickel oxide particles is preferably in the range of 2 to 20 μm for the same reason as described in the above-described positive electrode (1).

【0045】前記リチウム含有ニッケル酸化物粒子の比
表面積は、前述した正極(1)において説明したのと同
様な理由により0.5〜2m2 /gの範囲にすることが
好ましい。
The specific surface area of the lithium-containing nickel oxide particles is preferably in the range of 0.5 to 2 m 2 / g for the same reason as described in the positive electrode (1).

【0046】前記結着剤、前記導電剤、前記集電体及び
前記有機溶媒としては、前述した正極(1)で説明した
のと同様なものを使用することができる。前記活物質、
前記導電剤及び前記結着剤の配合割合は、前記活物質8
0重量%〜95重量%、前記導電剤3重量%〜20重量
%、前記結着剤2重量%〜10重量%にすることが好ま
しい。特に、前記正極活物質は、正極を作製した状態で
片面のみの塗布量として100〜400g/m2 の範囲
にすることが好ましい。
As the binder, the conductive agent, the current collector and the organic solvent, the same ones as described in the positive electrode (1) can be used. The active material,
The mixing ratio of the conductive agent and the binder is determined according to the active material 8
It is preferable that the content is 0% to 95% by weight, the conductive agent is 3% to 20% by weight, and the binder is 2% to 10% by weight. In particular, it is preferable that the amount of the positive electrode active material be in the range of 100 to 400 g / m 2 as a coating amount on one side only after the positive electrode is manufactured.

【0047】前記スラリーを調製する際の調製温度は、
前述した正極(1)において説明したのと同様な理由に
より前記結着剤の凝固点温度以上で、かつ室温以下にす
ることが好ましい。
The preparation temperature for preparing the slurry is as follows:
For the same reason as described in the above-mentioned positive electrode (1), it is preferable that the temperature be equal to or higher than the freezing point temperature of the binder and equal to or lower than room temperature.

【0048】前記スラリーを調製する際の調製雰囲気の
湿度は、前述した正極(1)において説明したのと同様
な理由により60%以下にすることが好ましい。より好
ましい湿度は、30%以下の範囲である。
It is preferable that the humidity of the preparation atmosphere at the time of preparing the slurry be 60% or less for the same reason as described for the positive electrode (1). A more preferred humidity is in the range of 30% or less.

【0049】(4)LiNiO2 のニッケルの一部をコ
バルト、マンガン、ホウ素及びアルミニウムから選ばれ
る1種以上の元素で置換した組成のリチウム含有ニッケ
ル酸化物を含む正極(シート式) コバルト化合物、マンガン化合物、ホウ素化合物及びア
ルミニウム化合物から選ばれる1種類以上の化合物とニ
ッケル化合物とリチウム化合物からなる混合物を18%
〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例え
ば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜5
000lの空気気流を導入した雰囲気において670℃
〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すことに
より複合酸化物粒子(活物質)を合成する。得られた複
合酸化物粒子を導電剤および結着剤と共に成形したペレ
ット、または前記複合酸化物粒子を導電剤および結着剤
と共に混練、シート化したシートを集電体に貼着するこ
とにより正極を作製する。
(4) Positive electrode (sheet type) containing lithium-containing nickel oxide having a composition in which a part of nickel of LiNiO 2 is substituted by at least one element selected from cobalt, manganese, boron and aluminum (sheet type) 18% of a mixture comprising at least one compound selected from a compound, a boron compound and an aluminum compound and a nickel compound and a lithium compound
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 20 to 20%, for example, 60 to 5 hours / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 ° C. in an atmosphere where an air flow of 000 l is introduced
The composite oxide particles (active material) are synthesized by performing a heat treatment at a temperature in the range of 9950 ° C. A positive electrode is obtained by kneading the obtained composite oxide particles with a conductive agent and a binder, or kneading the composite oxide particles with a conductive agent and a binder, and adhering the formed sheet to a current collector. Is prepared.

【0050】前記粒子の合成、前記粒子の性状(組成、
比表面積、平均粒径等)、前記導電剤、前記結着剤及び
前記集電体の種類及び正極における活物質、導電剤及び
結着剤の配合割合は、前述した正極(3)で説明したの
と同様である。
Synthesis of the particles, properties of the particles (composition,
The specific surface area, average particle size, etc.), the types of the conductive agent, the binder, and the current collector, and the mixing ratio of the active material, the conductive agent, and the binder in the positive electrode were described in the above-described positive electrode (3). It is the same as

【0051】(5)組成式がLiMn24 で表される
リチウムマンガン複合酸化物を含む正極(スラリー調製
式) マンガン化合物及びリチウム化合物からなる混合物を1
8%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例
えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜
5000lの空気気流を導入した雰囲気において670
℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すこと
によりリチウムマンガン複合酸化物粒子(活物質)を合
成する。得られたリチウムマンガン複合酸化物粒子、導
電剤及び結着剤を有機溶媒に分散させ、スラリーを調製
する。前記スラリーを集電体に塗布し、乾燥し、必要に
応じて圧延することにより前記正極を作製する。
(5) Positive electrode containing lithium manganese composite oxide represented by the composition formula LiMn 2 O 4 (slurry preparation formula) A mixture comprising a manganese compound and a lithium compound
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 8% to 20%, for example, 60 to 60% / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 liters in an atmosphere with an air flow of 5000 l
Lithium-manganese composite oxide particles (active material) are synthesized by performing a heat treatment at a temperature in the range of from ℃ to 950 ° C. The obtained lithium manganese composite oxide particles, the conductive agent and the binder are dispersed in an organic solvent to prepare a slurry. The positive electrode is prepared by applying the slurry to a current collector, drying and rolling as necessary.

【0052】前記マンガン化合物及び前記リチウム化合
物としては、前述したのと同様なものを挙げることがで
きる。前記混合物において、リチウムとマンガンの比
(Li/Mn)は0.5〜0.8の範囲にすると良い。
Examples of the manganese compound and the lithium compound include the same compounds as described above. In the mixture, the ratio of lithium to manganese (Li / Mn) is preferably in the range of 0.5 to 0.8.

【0053】前記酸素ガスの濃度を前記範囲に限定する
のは次のような理由によるものである。前記酸素ガス濃
度を18%未満にすると、生成した粒子中に未反応生成
物が多量に残留し、粒子におけるリチウムイオンの吸蔵
・放出反応が阻害される。一方、前記酸素ガス濃度が2
0%を越えると、リチウムイオン、マンガンイオンのデ
ィスオーダーの少ない結晶構造となるものの、粒子表面
に炭酸リチウム、二酸化マンガン、酸化リチウムが多量
に付着し、粒子におけるリチウムイオンの吸蔵・放出反
応が阻害される。また、これらの副生成物が粒子表面に
多量に残留すると、結着剤の種類によっては粒子間及び
粒子と集電体間の密着性が低下する恐れがある。より好
ましい酸素ガス濃度は、18.5%〜19.8%の範囲
である。なお、前記濃度の酸素ガスを含む雰囲気は、例
えばアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中に酸素ガス
を前記濃度範囲になるように導入したものでも良い。
The reason why the concentration of the oxygen gas is limited to the above range is as follows. If the oxygen gas concentration is less than 18%, a large amount of unreacted products remain in the generated particles, and the occlusion / release reaction of lithium ions in the particles is inhibited. On the other hand, when the oxygen gas concentration is 2
When the content exceeds 0%, the crystal structure has a small disorder of lithium ions and manganese ions, but a large amount of lithium carbonate, manganese dioxide, and lithium oxide adhere to the surface of the particles, and the occlusion / release reaction of lithium ions in the particles is inhibited. Is done. If a large amount of these by-products remain on the particle surface, the adhesion between the particles and between the particles and the current collector may decrease depending on the type of the binder. A more preferred oxygen gas concentration is in the range of 18.5% to 19.8%. Note that the atmosphere containing the oxygen gas at the above concentration may be an atmosphere in which oxygen gas is introduced into an inert gas atmosphere such as an argon gas so as to be in the above concentration range.

【0054】前記熱処理温度を前記範囲に限定するのは
次のような理由によるものである。前記熱処理温度を6
70℃未満にすると、反応が不十分となり、粒子中に未
反応生成物が残留し、リチウムイオンの吸蔵・放出反応
が阻害される。また、リチウムイオン、マンガンイオン
のディスオーダーが起き易く、均一な結晶構造のリチウ
ムマンガン複合酸化物を合成することが困難になる。一
方、前記熱処理温度が950℃を越えると、生成したリ
チウムマンガン複合酸化物の分解反応により酸素の脱離
が生じ、粒子表面に反応抵抗の極めて高い酸化物が多量
に付着するため、リチウムマンガン複合酸化物のリチウ
ムイオン吸蔵・放出反応が阻害される。より好ましい熱
処理温度は、720℃〜780℃の範囲である。なお、
熱処理工程においては、670℃〜950℃の範囲内で
段階的に昇温する二段回以上の熱処理操作を行っても良
い。
The reason why the heat treatment temperature is limited to the above range is as follows. The heat treatment temperature is 6
If the temperature is lower than 70 ° C., the reaction becomes insufficient, unreacted products remain in the particles, and the occlusion / release reaction of lithium ions is inhibited. In addition, lithium ions and manganese ions are likely to be disordered, making it difficult to synthesize a lithium-manganese composite oxide having a uniform crystal structure. On the other hand, when the heat treatment temperature exceeds 950 ° C., oxygen is desorbed due to a decomposition reaction of the produced lithium manganese composite oxide, and a large amount of oxide having extremely high reaction resistance adheres to the particle surface. The lithium ion occlusion / release reaction of the oxide is inhibited. A more preferred heat treatment temperature is in the range of 720C to 780C. In addition,
In the heat treatment step, two or more heat treatment operations may be performed in which the temperature is increased stepwise within the range of 670 ° C. to 950 ° C.

【0055】前記熱処理は、前述した正極(1)で説明
したものと同様な炉を使用して行うことができる。前記
熱処理は、1時間〜20時間行うと良い。
The heat treatment can be performed using a furnace similar to that described for the positive electrode (1). The heat treatment is preferably performed for 1 hour to 20 hours.

【0056】このような熱処理工程は、前記マンガン化
合物と前記リチウム化合物を水、酸性水溶液、アルカリ
性水溶液(例えばアンモニア水溶液、水酸化リチウム水
溶液)、有機溶媒(例えば、メタノール、エタノール、
アセトン)に溶解、もしくは分散させることにより混合
し、乾燥した後、ペレット状、あるいは棒状に成型し、
得られたペレット状、あるいは棒状混合物に前述した条
件で熱処理を施すことによって行っても良い。
In such a heat treatment step, the manganese compound and the lithium compound are treated with water, an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution (eg, an ammonia aqueous solution, a lithium hydroxide aqueous solution), and an organic solvent (eg, methanol, ethanol, etc.).
Acetone) or mixed by dissolving or dispersing, drying and then molding into pellets or rods,
The heat treatment may be performed on the obtained pellet-like or rod-like mixture under the above-mentioned conditions.

【0057】前記リチウムマンガン複合酸化物粒子は、
炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウムを少量含
むことを許容する。前記リチウムマンガン複合酸化物粒
子の平均粒径は、前述した正極(1)で説明したのと同
様な理由により2〜20μmの範囲にすることが好まし
い。
The lithium manganese composite oxide particles are as follows:
Allows a small amount of lithium carbonate, lithium hydroxide and lithium oxide. The average particle diameter of the lithium manganese composite oxide particles is preferably in the range of 2 to 20 μm for the same reason as described for the positive electrode (1).

【0058】前記リチウムマンガン複合酸化物粒子の比
表面積は、前述した正極(1)で説明したのと同様な理
由により0.5〜2m2 /gの範囲にすることが好まし
い。前記結着剤、前記導電剤、前記有機溶媒及び前記集
電体としては、前述した正極(1)で説明したものと同
様なものが用いられる。
The specific surface area of the lithium manganese composite oxide particles is preferably in the range of 0.5 to 2 m 2 / g for the same reason as described for the positive electrode (1). As the binder, the conductive agent, the organic solvent, and the current collector, the same ones as described in the above-described positive electrode (1) are used.

【0059】前記活物質、前記導電剤及び前記結着剤の
配合割合は、前記活物質80重量%〜95重量%、前記
導電剤3重量%〜20重量%、前記結着剤2重量%〜1
0重量%にすることが好ましい。特に、前記正極活物質
は、正極を作製した状態で片面のみの塗布量として10
0〜400g/m2 の範囲にすることが好ましい。
The mixing ratio of the active material, the conductive agent and the binder is 80% to 95% by weight of the active material, 3% to 20% by weight of the conductive agent, and 2% by weight of the binder. 1
It is preferably 0% by weight. In particular, the positive electrode active material has a coating amount of only 10
It is preferable to set it in the range of 0 to 400 g / m 2 .

【0060】前記スラリーを調製する際の調製温度は、
前述した正極(1)で説明したのと同様な理由により前
記結着剤の凝固点温度以上で、かつ室温以下にすること
が好ましい。
The preparation temperature for preparing the slurry is as follows:
For the same reason as described for the positive electrode (1) described above, it is preferable that the temperature be equal to or higher than the freezing point temperature of the binder and equal to or lower than room temperature.

【0061】前記スラリーを調製する際の調製雰囲気の
湿度は、前述した正極(1)で説明したのと同様な理由
により60%以下にすることが好ましい。より好ましい
湿度は、30%以下の範囲である。
It is preferable that the humidity of the preparation atmosphere at the time of preparing the slurry be 60% or less for the same reason as described for the positive electrode (1). A more preferred humidity is in the range of 30% or less.

【0062】(6)組成式がLiMn24 で表される
リチウムマンガン複合酸化物を含む正極(シート式) マンガン化合物及びリチウム化合物からなる混合物を1
8%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例
えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜
5000lの空気気流を導入した雰囲気において670
℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すこと
によりリチウムマンガン複合酸化物粒子(活物質)を合
成する。得られたリチウムマンガン複合酸化物粒子を導
電剤および結着剤と共に成形したペレット、または前記
リチウム含有ニッケル酸化物粒子を導電剤および結着剤
と共に混練、シート化したシートを集電体に貼着するこ
とにより正極を作製する。
(6) Positive electrode (sheet type) containing lithium manganese composite oxide represented by the composition formula LiMn 2 O 4: A mixture comprising a manganese compound and a lithium compound
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 8% to 20%, for example, 60 to 60% / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 liters in an atmosphere with an air flow of 5000 l
Lithium-manganese composite oxide particles (active material) are synthesized by performing a heat treatment at a temperature in the range of from ℃ to 950 ° C. A pellet obtained by molding the obtained lithium manganese composite oxide particles together with a conductive agent and a binder, or kneading the lithium-containing nickel oxide particles together with a conductive agent and a binder, and adhering a sheet formed into a sheet to a current collector Thus, a positive electrode is manufactured.

【0063】前記粒子の合成、前記粒子の性状(組成、
比表面積、平均粒径等)、前記導電剤、前記結着剤及び
前記集電体の種類及び正極における活物質、導電剤及び
結着剤の配合割合は、前述した正極(5)で説明したの
と同様である。
Synthesis of the particles, properties of the particles (composition,
The specific surface area, the average particle size, etc.), the types of the conductive agent, the binder, and the current collector, and the mixing ratio of the active material, the conductive agent, and the binder in the positive electrode were described in the above-described positive electrode (5). It is the same as

【0064】(7)LiMn24 のマンガンの一部を
コバルト、ニッケル、ホウ素及びアルミニウムから選ば
れる1種以上の元素で置換した組成のリチウムマンガン
複合酸化物を含む正極(スラリー調製式) コバルト化合物、ニッケル化合物、ホウ素化合物及びア
ルミニウム化合物から選ばれる1種類以上の化合物とマ
ンガン化合物とリチウム化合物からなる混合物を18%
〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例え
ば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜5
000lの空気気流を導入した雰囲気において670℃
〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すことに
より複合酸化物粒子(活物質)を合成する。得られた複
合酸化物粒子、導電剤及び結着剤を有機溶媒に分散さ
せ、スラリーを調製する。前記スラリーを集電体に塗布
し、乾燥し、必要に応じて圧延することにより前記正極
を作製する。
(7) A positive electrode containing a lithium manganese composite oxide having a composition in which part of manganese of LiMn 2 O 4 is substituted with at least one element selected from cobalt, nickel, boron and aluminum (slurry preparation formula) 18% of a mixture comprising at least one compound selected from a compound, a nickel compound, a boron compound and an aluminum compound and a manganese compound and a lithium compound
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 20 to 20%, for example, 60 to 5 hours / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 ° C. in an atmosphere where an air flow of 000 l is introduced
The composite oxide particles (active material) are synthesized by performing a heat treatment at a temperature in the range of 9950 ° C. The obtained composite oxide particles, the conductive agent and the binder are dispersed in an organic solvent to prepare a slurry. The positive electrode is prepared by applying the slurry to a current collector, drying and rolling as necessary.

【0065】前記リチウム化合物、コバルト化合物、ニ
ッケル化合物、ホウ素化合物、アルミニウム化合物及び
マンガン化合物としては、前述したのと同様なものを挙
げることができる。
The lithium compound, the cobalt compound, the nickel compound, the boron compound, the aluminum compound and the manganese compound include the same compounds as described above.

【0066】前記複合酸化物としては、組成式がLiM
2-zz4 (但し、前記Mは、Co、Mn、B及び
Alから選ばれる1種以上の元素からなり、前記zは0
<x≦0.5を示す)で表されるものが好ましい。前記
zが0.5を越えると、マンガンイオンのリチウムイオ
ンサイトへの混入が起き易くなり、充放電時のリチウム
イオンの拡散が妨げられる恐れがある。その結果、大電
流放電特性の低下を招く恐れがある。
The composite oxide has a composition formula of LiM
n 2-z M z O 4 (where M is one or more elements selected from Co, Mn, B and Al, and z is 0
<X ≦ 0.5) is preferable. When z exceeds 0.5, manganese ions are likely to be mixed into lithium ion sites, which may hinder diffusion of lithium ions during charging and discharging. As a result, the high-current discharge characteristics may be reduced.

【0067】前記酸素ガスの濃度は、前述した正極
(5)で説明したのと同様な理由により18〜20重量
%の範囲にする。より好ましい酸素ガス濃度は、18.
5%〜19.8%の範囲である。
The concentration of the oxygen gas is set in the range of 18 to 20% by weight for the same reason as described for the positive electrode (5). More preferred oxygen gas concentration is 18.
It is in the range of 5% to 19.8%.

【0068】前記熱処理温度は、前述した正極(5)で
説明したのと同様な理由により670〜950℃の範囲
にする。より好ましい熱処理温度は、720℃〜780
℃の範囲である。
The heat treatment temperature is set in the range of 670 to 950 ° C. for the same reason as described for the positive electrode (5). A more preferable heat treatment temperature is 720 ° C. to 780
It is in the range of ° C.

【0069】前記熱処理は、前述した正極(1)で説明
したものと同様な炉により行うことができる。前記熱処
理は、1時間〜20時間行うと良い。
The heat treatment can be performed in the same furnace as that described for the positive electrode (1). The heat treatment is preferably performed for 1 hour to 20 hours.

【0070】このような熱処理工程は、前記コバルト化
合物、前記ニッケル化合物、前記ホウ素化合物及び前記
アルミニウム化合物から選ばれる1種類以上の化合物と
前記マンガン化合物と前記リチウム化合物を水、酸性水
溶液、アルカリ性水溶液(例えばアンモニア水溶液、水
酸化リチウム水溶液)、有機溶媒(例えば、メタノー
ル、エタノール、アセトン)に溶解、もしくは分散させ
ることにより混合し、乾燥した後、ペレット状、あるい
は棒状に成型し、得られたペレット状、あるいは棒状混
合物に前述した条件で熱処理を施すことによって行って
も良い。
In the heat treatment step, one or more compounds selected from the cobalt compound, the nickel compound, the boron compound and the aluminum compound, the manganese compound and the lithium compound are treated with water, an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution ( For example, an aqueous ammonia solution, aqueous lithium hydroxide solution) or an organic solvent (e.g., methanol, ethanol, acetone) is dissolved or dispersed in a mixture, dried, and then formed into a pellet or a rod to obtain a pellet. Alternatively, the heat treatment may be performed on the rod-shaped mixture under the above-described conditions.

【0071】前記リチウムマンガン複合酸化物粒子は、
炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウムを少量含
むことを許容する。前記リチウムマンガン複合酸化物粒
子の平均粒径は、前述した正極(1)において説明した
のと同様な理由により2〜20μmの範囲にすることが
好ましい。
The lithium manganese composite oxide particles are as follows:
Allows a small amount of lithium carbonate, lithium hydroxide and lithium oxide. The average particle size of the lithium manganese composite oxide particles is preferably in the range of 2 to 20 μm for the same reason as described in the positive electrode (1).

【0072】前記リチウムマンガン複合酸化物粒子の比
表面積は、前述した正極(1)において説明したのと同
様な理由により0.5〜2m2 /gの範囲にすることが
好ましい。
The specific surface area of the lithium manganese composite oxide particles is preferably in the range of 0.5 to 2 m 2 / g for the same reason as described in the above-mentioned positive electrode (1).

【0073】前記結着剤、前記導電剤、前記集電体及び
前記有機溶媒としては、前述した正極(1)で説明した
のと同様なものを使用することができる。前記活物質、
前記導電剤及び前記結着剤の配合割合は、前記活物質8
0重量%〜95重量%、前記導電剤3重量%〜20重量
%、前記結着剤2重量%〜10重量%にすることが好ま
しい。特に、前記正極活物質は、正極を作製した状態で
片面のみの塗布量として100〜400g/m2 の範囲
にすることが好ましい。
As the binder, the conductive agent, the current collector and the organic solvent, the same ones as described in the positive electrode (1) can be used. The active material,
The mixing ratio of the conductive agent and the binder is determined according to the active material 8
It is preferable that the content is 0% to 95% by weight, the conductive agent is 3% to 20% by weight, and the binder is 2% to 10% by weight. In particular, it is preferable that the amount of the positive electrode active material be in the range of 100 to 400 g / m 2 as a coating amount on one side only after the positive electrode is manufactured.

【0074】前記スラリーを調製する際の調製温度は、
前述した正極(1)において説明したのと同様な理由に
より前記結着剤の凝固点温度以上で、かつ室温以下にす
ることが好ましい。
The preparation temperature for preparing the slurry is as follows:
For the same reason as described in the above-mentioned positive electrode (1), it is preferable that the temperature be equal to or higher than the freezing point temperature of the binder and equal to or lower than room temperature.

【0075】前記スラリーを調製する際の調製雰囲気の
湿度は、前述した正極(1)において説明したのと同様
な理由により60%以下にすることが好ましい。より好
ましい湿度は、30%以下の範囲である。
It is preferable that the humidity of the preparation atmosphere at the time of preparing the slurry be 60% or less for the same reason as described for the positive electrode (1). A more preferred humidity is in the range of 30% or less.

【0076】(8)LiMn24 のマンガンの一部を
コバルト、ニッケル、ホウ素及びアルミニウムから選ば
れる1種以上の元素で置換した組成のリチウムマンガン
複合酸化物を含む正極(シート式) コバルト化合物、ニッケル化合物、ホウ素化合物及びア
ルミニウム化合物から選ばれる1種類以上の化合物とマ
ンガン化合物とリチウム化合物からなる混合物を18%
〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲気、例え
ば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時60〜5
000lの空気気流を導入した雰囲気において670℃
〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施すことに
よりリチウムマンガン複合酸化物粒子(活物質)を合成
する。得られたリチウムマンガン複合酸化物粒子を導電
剤および結着剤と共に成形したペレット、または前記リ
チウム含有ニッケル酸化物粒子を導電剤および結着剤と
共に混練、シート化したシートを集電体に貼着すること
により正極を作製する。
(8) Positive electrode (sheet type) containing lithium manganese composite oxide having a composition in which part of manganese of LiMn 2 O 4 is substituted by at least one element selected from cobalt, nickel, boron and aluminum , A mixture of at least one compound selected from a nickel compound, a boron compound and an aluminum compound, and a manganese compound and a lithium compound by 18%
An atmosphere containing oxygen gas having a concentration in the range of 20 to 20%, for example, 60 to 5 hours / hour so that the oxygen gas concentration is in the above range.
670 ° C. in an atmosphere where an air flow of 000 l is introduced
Lithium-manganese composite oxide particles (active material) are synthesized by performing a heat treatment at a temperature in the range of 9950 ° C. A pellet obtained by molding the obtained lithium manganese composite oxide particles together with a conductive agent and a binder, or kneading the lithium-containing nickel oxide particles together with a conductive agent and a binder, and adhering a sheet formed into a sheet to a current collector Thus, a positive electrode is manufactured.

【0077】前記粒子の合成、前記粒子の性状(組成、
比表面積、平均粒径等)、前記導電剤、前記結着剤及び
前記集電体の種類及び正極における活物質、導電剤及び
結着剤の配合割合は、前述した正極(7)で説明したの
と同様である。
Synthesis of the particles, properties of the particles (composition,
The specific surface area, average particle size, etc.), the types of the conductive agent, the binder, and the current collector, and the mixing ratio of the active material, the conductive agent, and the binder in the positive electrode were described in the above-described positive electrode (7). It is the same as

【0078】以下、本発明に係わる方法で製造される非
水電解液二次電池(例えば円筒形非水溶媒二次電池)を
図1を参照して詳細に説明する。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、前記(1)〜(4)の方法により作製
された正極4、セパレ―タ5及び負極6をこの順序で積
層した帯状物を前記セパレータ5が再外周に位置するよ
うに渦巻き状に巻回した構造になっている。前記セパレ
―タ5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から形成さ
れる。
Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery (for example, a cylindrical non-aqueous solvent secondary battery) manufactured by the method according to the present invention will be described in detail 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. The electrode group 3 is housed in the container 1.
The electrode group 3 is formed by laminating a positive electrode 4, a separator 5 and a negative electrode 6 produced in the above-described methods (1) to (4) in this order so that the separator 5 is located on the outer periphery. It has a spirally wound structure. The separator 5 is made of, for example, a synthetic resin nonwoven fabric, a polyethylene porous film, or a polypropylene porous film.

【0079】前記容器1内には、非水電解液が収容され
ている。中央部が開口された絶縁紙7は、前記容器1内
の前記電極群3の上方に載置されている。絶縁封口板8
は、前記容器1の上部開口部に配置され、かつ前記上部
開口部付近を内側にかしめ加工することにより前記封口
板8は前記容器1に液密に固定されている。正極端子9
は、前記絶縁封口板8の中央には嵌合されている。正極
リ―ド10の一端は、前記正極4に、他端は前記正極端
子9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。
The container 1 contains a nonaqueous electrolyte. The insulating paper 7 having a central portion opened is placed above the electrode group 3 in the container 1. Insulating sealing plate 8
Is disposed in the upper opening of the container 1 and the vicinity of the upper opening is caulked inward to fix the sealing plate 8 to the container 1 in a liquid-tight manner. Positive terminal 9
Is fitted at the center of the insulating sealing plate 8. One end of a positive electrode lead 10 is connected to the positive electrode 4, and the other end is connected to the positive electrode terminal 9. The negative electrode 6 is connected to the container 1 as a negative terminal via a negative lead (not shown).

【0080】次に、前記負極6および非水電解液を具体
的に説明する。 1)負極6 この負極は、リチウムイオンを吸蔵・放出する化合物に
結着剤を含む負極層を集電体に被覆した構造を有する。
Next, the negative electrode 6 and the non-aqueous electrolyte will be specifically described. 1) Negative Electrode 6 This negative electrode has a structure in which a current collector is coated with a negative electrode layer containing a binder in a compound that stores and releases lithium ions.

【0081】前記リチウムイオンを吸蔵・放出する化合
物としては、例えば、リチウムイオンをドープしたポリ
アセタール、ポリアセチレン、またはポリピロール等の
導電性高分子、リチウムイオンをドープした有機物焼成
体からなる炭素材等を挙げることができる。
Examples of the compounds that occlude and release lithium ions include conductive polymers such as lithium ion-doped polyacetal, polyacetylene, and polypyrrole, and carbon materials formed of lithium ion-doped organic fired materials. be able to.

【0082】前記炭素材は、その原料及び焼成法により
特性が相当異なる。前記炭素材としては、例えば、黒鉛
系炭素、黒鉛結晶部と非晶部が混在したような炭素、結
晶の積層に規則性のない乱層構造を有する炭素材等を挙
げることができる。
The characteristics of the carbon material differ considerably depending on the raw material and the firing method. Examples of the carbon material include graphite-based carbon, carbon in which a graphite crystal part and an amorphous part are mixed, and a carbon material having a turbostratic structure with no regularity in crystal lamination.

【0083】前記結着剤としては、前述した正極(1)
で説明したのと同様なものを挙げることができる。前記
リチウムイオンを吸蔵・放出する化合物、結着剤の配合
割合は、前記化合物80〜98重量%、前記結着剤2〜
20重量%の範囲であることが好ましい。特に、前記化
合物は負極6を作製した状態で、片面のみの塗布量とし
て50〜200g/m2 の範囲にすることが好ましい。
As the binder, the above-mentioned positive electrode (1)
And the same as those described above. The compounding ratio of the compound that absorbs and releases lithium ions and the binder is 80 to 98% by weight of the compound and the binder 2 to 80% by weight.
Preferably it is in the range of 20% by weight. In particular, it is preferable that the amount of the compound be in the range of 50 to 200 g / m 2 in the state where the negative electrode 6 is prepared, as a coating amount on only one side.

【0084】前記集電体としては、例えば、銅箔、ニッ
ケル箔等を挙げることができる。電気化学的な安定性及
び捲回時の柔軟性等を考慮すると、銅箔を用いるのが好
ましい。前記集電体の厚さは、8〜20μmの範囲にす
ることが好ましい。
Examples of the current collector include a copper foil and a nickel foil. In consideration of electrochemical stability and flexibility at the time of winding, it is preferable to use a copper foil. The thickness of the current collector is preferably in the range of 8 to 20 μm.

【0085】前記負極6は、例えば、次のような方法に
より作製される。 (a)リチウムを吸蔵・放出する化合物に結着剤を適当
な溶媒に懸濁し、スラリーを調製する。前記スラリーを
集電体に片側、もしくは両面に塗布し、乾燥し、裁断す
ることにより負極層を前記集電体に被覆することにより
負極を作製する。 前記溶媒としては、例えば、N−2
−メチルピロリドン(NMP)、トルエン、キシレン、
酢酸エチル、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルイミダゾリジン、テトラヒド
ロフラン、アセトニトリル等が使用される。
The negative electrode 6 is produced, for example, by the following method. (A) A binder is suspended in a suitable solvent in a compound that stores and releases lithium to prepare a slurry. The slurry is applied to one side or both sides of a current collector, dried, cut, and the negative electrode layer is coated on the current collector to produce a negative electrode. As the solvent, for example, N-2
-Methylpyrrolidone (NMP), toluene, xylene,
Ethyl acetate, dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide, dimethylimidazolidine, tetrahydrofuran, acetonitrile and the like are used.

【0086】(b)リチウムを吸蔵・放出する化合物お
よび結着剤と共に成形したペレット、またはリチウムを
吸蔵・放出する化合物および結着剤と共に混練、シート
化したシートを集電体に貼着することにより負極を作製
する。
(B) A pellet molded with a compound capable of absorbing and releasing lithium and a binder, or a sheet kneaded and compounded with a compound capable of absorbing and releasing lithium and a binder is adhered to a current collector. To produce a negative electrode.

【0087】2)非水電解液 この非水電解液は、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、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネー
ト、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラ
ン、γ−ブチロラクトン、1,2−ジメトキシエタン、
アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸メチル、ジエトキシ
エタン、1,3−ジオキソラン、1,3−ジメトキシプ
ロパンから選ばれる1種または2種以上の混合物を挙げ
ることができる。
2) Nonaqueous Electrolyte This nonaqueous electrolyte has a composition in which an electrolyte is dissolved in a nonaqueous solvent. Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane,
One or a mixture of two or more selected from acetonitrile, ethyl acetate, methyl acetate, diethoxyethane, 1,3-dioxolan, and 1,3-dimethoxypropane can be exemplified.

【0088】前記電解質としては、例えばホウフッ化リ
チウム(LiBF4 )、六フッ化リン酸リチウム(Li
PF6 )、過塩素酸リチウム(LiClO4 )、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から選ばれる1種また
は2種以上のリチウム塩を挙げることができる。前記電
解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜1.5
モル/lにすることが好ましい。
Examples of the electrolyte include lithium borofluoride (LiBF 4 ) and lithium hexafluorophosphate (Li
PF 6 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium arsenic hexafluoride (LiAsF 6 ), lithium trifluorometasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium aluminum tetrachloride (LiAlCl 4 ), bistrifluoromethylsulfonylimide One or more lithium salts selected from lithium can be mentioned. The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is 0.5 to 1.5.
Preferably it is mol / l.

【0089】なお、前述した図1では正極と負極の間に
セパレータを介在して渦巻状に捲回し、有底円筒状の容
器内に収納した円筒形非水電解液二次電池に適用した例
を説明したが、例えば、正極と負極との間にセパレータ
を介在し、これを複数枚積層した積層物を有底矩形筒状
の容器内に収納した角形非水電解液二次電池にも同様に
適用することができる。
In FIG. 1 described above, an example in which the present invention is applied to a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery which is spirally wound with a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode and housed in a bottomed cylindrical container. However, for example, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode, the same applies to a square non-aqueous electrolyte secondary battery in which a laminate obtained by laminating a plurality of these is housed in a bottomed rectangular cylindrical container. Can be applied to

【0090】以下、本発明に係る非水溶媒二次電池につ
いて説明する。本発明に係る非水溶媒二次電池は、Li
NiO2 か、またはLiNiO2 のニッケルの一部を他
の元素で置換した組成のリチウム含有ニッケル酸化物を
主成分とする粒子及びLiMn24 か、またはLiM
24 のマンガンの一部を他の元素で置換した組成の
リチウムマンガン複合酸化物を主成分とする粒子の少な
くとも一方の粒子を含む正極と、負極と、非水電解液と
を具備し、前記粒子は表面に前記粒子に対して0.1重
量%〜1.5重量%の範囲の酸化リチウム層が形成され
ていることを特徴とするものである。
Hereinafter, the non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention will be described. The non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention is Li
NiO 2 or particles containing lithium-containing nickel oxide as a main component and having a composition in which nickel of LiNiO 2 is partially replaced with another element, and LiMn 2 O 4 or LiM
a positive electrode including at least one of particles mainly composed of a lithium manganese composite oxide having a composition in which a part of manganese of n 2 O 4 is replaced with another element, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. The particles are characterized in that a lithium oxide layer in a range of 0.1% by weight to 1.5% by weight based on the particles is formed on the surface of the particles.

【0091】この非水溶媒二次電池は、例えば前述した
図1に示すような、前記正極及び前記負極の間にセパレ
ータを介在し、これを渦巻状に捲回することにより形成
された電極群を前記非水電解液と共に容器内に収納した
構造にすることができる。また、前記二次電池は、正極
と負極との間にセパレータを介在し、これを複数枚積層
した積層物を有底矩形筒状の容器内に収納した構造にし
ても良い。
The non-aqueous solvent secondary battery has an electrode group formed by spirally winding a separator between the positive electrode and the negative electrode as shown in FIG. 1, for example. Can be housed in a container together with the non-aqueous electrolyte. In addition, the secondary battery may have a structure in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode, and a laminate of a plurality of such layers is housed in a bottomed rectangular cylindrical container.

【0092】前記負極、前記セパレータ及び前記非水電
解液としては、前述したのと同様なものを挙げることが
できる。 (正極)この正極は、前記リチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とし、表面に0.1重量%〜1.5重量%の範
囲の酸化リチウム層を有する粒子(活物質)か、または
前記リチウムマンガン複合酸化物を主成分とし、表面に
0.1重量%〜1.5重量%の範囲の酸化リチウム層を
有する粒子(活物質)の少なくとも一方の粒子、導電剤
及び結着剤を含む正極層を集電体に被覆した構造を有す
る。
Examples of the negative electrode, the separator and the non-aqueous electrolyte include the same as those described above. (Positive Electrode) The positive electrode comprises particles (active material) containing the lithium-containing nickel oxide as a main component and having a lithium oxide layer in the range of 0.1% to 1.5% by weight on the surface, or the lithium manganese. Positive electrode layer containing at least one particle of particles (active material) having a lithium oxide layer in the range of 0.1% to 1.5% by weight on the surface of a composite oxide as a main component, a conductive agent and a binder Is covered with a current collector.

【0093】前記LiNiO2 におけるNiの置換元素
がLiの場合、組成式Li1+y Ni1-y2 (但し、前
記yは0<y≦0.1を示す)で表される組成のものが
好ましい。前記yが0.1を越えると、結晶構造が不安
定となり、充放電サイクル寿命が低下する恐れがある。
When the replacement element of Ni in the LiNiO 2 is Li, the composition represented by the composition formula Li 1 + y Ni 1-y O 2 (where y represents 0 <y ≦ 0.1) Are preferred. If the value of y exceeds 0.1, the crystal structure becomes unstable, and the charge / discharge cycle life may be reduced.

【0094】前記LiNiO2 におけるNiの置換元素
がCo、Mn、B及びAlから選ばれる1種以上の元素
である場合、組成式がLiNi1-xx2 (但し、前
記Mは、Co、Mn、B及びAlから選ばれる1種以上
の元素からなり、前記xは0<x≦0.5を示す)で表
されるものが好ましい。前記xが0.5を越えると、ニ
ッケルイオンのリチウムイオンサイトへの混入が起き易
くなり、充放電時のリチウムイオンの拡散が妨げられる
恐れがあるため、大電流放電特性の低下を招く恐れがあ
る。
When the substitution element of Ni in LiNiO 2 is one or more elements selected from Co, Mn, B and Al, the composition formula is LiNi 1-x M x O 2 (where M is Co , Mn, B and Al, and x is preferably 0 <x ≦ 0.5). If the value of x exceeds 0.5, nickel ions easily mix into lithium ion sites, and diffusion of lithium ions during charging and discharging may be hindered. is there.

【0095】前記LiMn24 におけるMnの置換元
素をCo、Ni、B及びAlから選ばれる1種以上の元
素にする場合、組成式がLiMn2-zz4 (但し、
前記Mは、Co、Mn、B及びAlから選ばれる1種以
上の元素からなり、前記zは0<x≦0.5を示す)で
表されるものが好ましい。前記zが0.5を越えると、
マンガンイオンのリチウムイオンサイトへの混入が起き
易くなり、充放電時のリチウムイオンの拡散が妨げられ
る恐れがあるため、大電流放電特性の低下を招く恐れが
ある。
When the substitution element of Mn in LiMn 2 O 4 is one or more elements selected from Co, Ni, B and Al, the composition formula is LiMn 2-z Mz O 4 (provided that:
M is preferably composed of at least one element selected from Co, Mn, B and Al, and z is preferably 0 <x ≦ 0.5). When the z exceeds 0.5,
Manganese ions are likely to be mixed into lithium ion sites, and diffusion of lithium ions during charging and discharging may be hindered, which may lead to deterioration of large current discharge characteristics.

【0096】これら粒子の平均粒径は、正極における前
記粒子と前記集電体との密着性及び電気化学特性を良好
にするために2〜20μmの範囲にすることが好まし
い。また、前記粒子の比表面積は、0.5〜2m2 /g
の範囲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。前記比表面積を0.5m2 /g未満に
すると、活物質の充填密度が低下し、十分な放電容量が
達成できなくなる恐れがある。また、正極の反応面積の
減少により充放電効率が低下する恐れがある。一方、前
記比表面積が2m2 /gを越えると、粒子間及び前記正
極層と集電体間の密着性が低下する恐れがある。
The average particle size of these particles is preferably in the range of 2 to 20 μm in order to improve the adhesion between the particles and the current collector in the positive electrode and the electrochemical characteristics. The specific surface area of the particles is 0.5 to 2 m 2 / g.
It is preferable to be within the range. This is due to the following reasons. When the specific surface area is less than 0.5 m 2 / g, the packing density of the active material is reduced, and a sufficient discharge capacity may not be achieved. Also, the charge / discharge efficiency may decrease due to the decrease in the reaction area of the positive electrode. On the other hand, if the specific surface area exceeds 2 m 2 / g, adhesion between particles and between the positive electrode layer and the current collector may be reduced.

【0097】前記酸化リチウム(Li2 O)層の前記粒
子に対する付着量が1.5重量%を越えると、前記正極
層と前記集電体間及び前記粒子間の密着性が低下し、製
造における内部短絡の発生、充放電サイクルの低下や、
大電流放電特性の劣化及び高温保管後の容量回復率の低
下を招く。また、前記粒子におけるリチウムイオンの吸
蔵・放出反応が阻害される。一方、前記付着量を0.1
重量%未満にすると、サイクル寿命が低下する恐れがあ
る。より好ましい付着量は、0.5重量%〜1.2重量
%の範囲である。
When the adhesion amount of the lithium oxide (Li 2 O) layer to the particles exceeds 1.5% by weight, the adhesion between the positive electrode layer and the current collector and between the particles is reduced, and the Internal short circuit, decrease in charge / discharge cycle,
This results in deterioration of large current discharge characteristics and a decrease in capacity recovery rate after storage at high temperatures. Further, the occlusion / release reaction of lithium ions in the particles is inhibited. On the other hand, the adhesion amount is 0.1
If the amount is less than% by weight, the cycle life may be reduced. A more preferred coverage is in the range of 0.5% to 1.2% by weight.

【0098】(A)LiNiO2 、Li1+y Ni1-y
2 を主成分とし、表面に0.1重量%〜1.5重量%の
範囲の酸化リチウム層を有する粒子Aは、例えば、以下
の方法により合成される。
(A) LiNiO 2 , Li 1 + y Ni 1-y O
Particles A having 2 as a main component and having a lithium oxide layer in the range of 0.1% by weight to 1.5% by weight on the surface are synthesized, for example, by the following method.

【0099】ニッケル化合物及びリチウム化合物からな
る混合物を18%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含
む雰囲気、例えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるよう
に毎時60〜5000lの空気気流を導入した雰囲気に
おいて670℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処
理を施す(第1段の熱処理)。次いで、酸素ガス濃度が
21%〜100%の範囲になるように酸素気流を導入し
た雰囲気において600℃〜650℃の範囲の温度で第
2段の熱処理を行うことにより前記粒子Aを合成する。
The mixture comprising the nickel compound and the lithium compound was introduced into an atmosphere containing oxygen gas at a concentration in the range of 18% to 20%, for example, an air stream of 60 to 5000 l / h so that the oxygen gas concentration was in the above range. A heat treatment for maintaining the temperature in a range of 670 ° C. to 950 ° C. in an atmosphere is performed (first stage heat treatment). Next, the particles A are synthesized by performing a second-stage heat treatment at a temperature in a range of 600 ° C. to 650 ° C. in an atmosphere introduced with an oxygen gas so that an oxygen gas concentration is in a range of 21% to 100%.

【0100】第1段の加熱において、表面に酸化リチウ
ム(Li2 O)及び炭酸リチウム(Li2 CO3 )層を
有し、LiNiO2 、またはLi1+y Ni1-y2 を主
成分とする粒子が得られる。次いで行われる第2段の加
熱において、炭酸リチウムの大部分が酸化リチウムへと
酸化され、前記粒子Aが合成される。
In the first stage of heating, the surface has a layer of lithium oxide (Li 2 O) and a layer of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), and is mainly composed of LiNiO 2 or Li 1 + y Ni 1-y O 2 . Is obtained. In the subsequent second-stage heating, most of the lithium carbonate is oxidized to lithium oxide, and the particles A are synthesized.

【0101】前記第1段の熱処理は、前述した正極
(1)において説明したのと同様である。
The heat treatment in the first stage is the same as that described for the positive electrode (1).

【0102】(B)LiNi1-xx2 を主成分と
し、表面に0.1重量%〜1.5重量%の範囲の酸化リ
チウム層を有する粒子Bは、例えば、以下の方法により
合成される。
(B) Particles B containing LiNi 1-x M x O 2 as a main component and having a lithium oxide layer in the range of 0.1% by weight to 1.5% by weight on the surface can be prepared, for example, by the following method. Synthesized.

【0103】コバルト化合物、マンガン化合物、ホウ素
化合物及びアルミニウム化合物から選ばれる1種類以上
の化合物とニッケル化合物とリチウム化合物からなる混
合物を18%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰
囲気、例えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎
時60〜5000lの空気気流を導入した雰囲気におい
て670℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を
施す(第1段の熱処理)。次いで、酸素ガス濃度が21
%〜100%の範囲になるように酸素気流を導入した雰
囲気において600℃〜650℃の範囲の温度で第2段
の熱処理を行うことにより前記粒子Bを合成する。
An atmosphere containing a mixture of at least one compound selected from a cobalt compound, a manganese compound, a boron compound and an aluminum compound and a nickel compound and a lithium compound in an oxygen gas concentration of 18% to 20%, for example, Heat treatment is performed to maintain the temperature in the range of 670 ° C. to 950 ° C. in an atmosphere in which an air flow of 60 to 5000 l / h is introduced so that the oxygen gas concentration is in the above range (first stage heat treatment). Next, when the oxygen gas concentration is 21
The particles B are synthesized by performing a second stage heat treatment at a temperature in the range of 600 ° C. to 650 ° C. in an atmosphere in which an oxygen stream is introduced so as to be in the range of 100% to 100%.

【0104】第1段の加熱において、表面に酸化リチウ
ム(Li2 O)及び炭酸リチウム(Li2 CO3 )層を
有し、LiNi1-xx2 を主成分とする粒子が得ら
れる。次いで行われる第2段の加熱において、炭酸リチ
ウムの大部分が酸化リチウムへと酸化され、前記粒子B
が合成される。
In the first stage of heating, particles having a lithium oxide (Li 2 O) and lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) layer on the surface and containing LiNi 1-x M x O 2 as a main component are obtained. . In the subsequent second stage heating, most of the lithium carbonate is oxidized to lithium oxide and the particles B
Are synthesized.

【0105】前記第1段の熱処理は、前述した正極
(3)において説明したのと同様である。
The heat treatment in the first stage is the same as that described for the positive electrode (3).

【0106】(C)LiMn24 を主成分とし、表面
に0.1重量%〜1.5重量%の範囲の酸化リチウム層
を有する粒子Cは、例えば、以下の方法により合成され
る。マンガン化合物及びリチウム化合物からなる混合物
を18%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰囲
気、例えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎時
60〜5000lの空気気流を導入した雰囲気において
670℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を施
す(第1段の熱処理)。次いで、酸素ガス濃度が21%
〜100%の範囲になるように酸素気流を導入した雰囲
気において600℃〜650℃の範囲の温度で第2段の
熱処理を行うことにより前記粒子Cを合成する。
(C) Particles C containing LiMn 2 O 4 as a main component and having a lithium oxide layer in the range of 0.1% to 1.5% by weight on the surface are synthesized, for example, by the following method. A mixture of a manganese compound and a lithium compound is exposed to an atmosphere containing oxygen gas at a concentration in the range of 18% to 20%, for example, in an atmosphere introduced with an air flow of 60 to 5000 l / h so that the oxygen gas concentration is in the above range. A heat treatment is performed to maintain the temperature in the range of 950C to 950C (first stage heat treatment). Next, the oxygen gas concentration is 21%
The particles C are synthesized by performing the second-stage heat treatment at a temperature in the range of 600 ° C. to 650 ° C. in an atmosphere in which an oxygen stream is introduced so as to be in the range of 100% to 100%.

【0107】第1段の加熱において、表面に酸化リチウ
ム(Li2 O)及び炭酸リチウム(Li2 CO3 )層を
有し、LiMn24 を主成分とする粒子が得られる。
次いで行われる第2段の加熱において、炭酸リチウムの
大部分が酸化リチウムへと酸化され、前記粒子Cが合成
される。
In the first stage of heating, particles having a layer of lithium oxide (Li 2 O) and a layer of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) on the surface and containing LiMn 2 O 4 as a main component are obtained.
In the subsequent second stage heating, most of the lithium carbonate is oxidized to lithium oxide, and the particles C are synthesized.

【0108】前記第1段の熱処理は、前述した正極
(5)において説明したのと同様である。
The heat treatment in the first stage is the same as that described for the positive electrode (5).

【0109】(D)LiMn2-zz4 を主成分と
し、表面に0.1重量%〜1.5重量%の範囲の酸化リ
チウム層を有する粒子Dは、例えば、以下の方法により
合成される。
(D) Particles D containing LiMn 2-z M z O 4 as a main component and having a lithium oxide layer in the range of 0.1% by weight to 1.5% by weight on the surface can be prepared, for example, by the following method. Synthesized.

【0110】コバルト化合物、ニッケル化合物、ホウ素
化合物及びアルミニウム化合物から選ばれる1種類以上
の化合物とマンガン化合物とリチウム化合物からなる混
合物を18%〜20%の範囲の濃度の酸素ガスを含む雰
囲気、例えば、酸素ガス濃度が前記範囲になるように毎
時60〜5000lの空気気流を導入した雰囲気におい
て670℃〜950℃の範囲の温度に保持する熱処理を
施す(第1段の熱処理)。次いで、酸素ガス濃度が21
%〜100%の範囲になるように酸素気流を導入した雰
囲気において600℃〜650℃の範囲の温度で第2段
の熱処理を行うことにより前記粒子Dを合成する。
An atmosphere containing oxygen gas at a concentration in the range of 18% to 20% is prepared by mixing a mixture of at least one compound selected from a cobalt compound, a nickel compound, a boron compound and an aluminum compound with a manganese compound and a lithium compound, for example, Heat treatment is performed to maintain the temperature in the range of 670 ° C. to 950 ° C. in an atmosphere in which an air flow of 60 to 5000 l / h is introduced so that the oxygen gas concentration falls within the above range (first stage heat treatment). Next, when the oxygen gas concentration is 21
The particles D are synthesized by performing a second stage heat treatment at a temperature in the range of 600 ° C. to 650 ° C. in an atmosphere in which an oxygen stream is introduced so as to be in the range of 100% to 100%.

【0111】第1段の加熱において、表面に酸化リチウ
ム(Li2 O)及び炭酸リチウム(Li2 CO3 )層を
有し、LiMn2-zz4 を主成分とする粒子が得ら
れる。次いで行われる第2段の加熱において、炭酸リチ
ウムの大部分が酸化リチウムへと酸化され、前記粒子D
が合成される。
In the first stage heating, particles having a layer of lithium oxide (Li 2 O) and a layer of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) on the surface and containing LiMn 2-z Mz O 4 as a main component are obtained. . In the subsequent second stage heating, most of the lithium carbonate is oxidized to lithium oxide and the particles D
Are synthesized.

【0112】前記第1段の熱処理は、前述した正極
(7)において説明したのと同様である。
The first-stage heat treatment is the same as that described for the positive electrode (7).

【0113】前記リチウム含有ニッケル酸化物を主成分
とし、表面に0.1重量%〜1.5重量%の範囲の酸化
リチウム層を有する粒子および前記リチウムマンガン複
合酸化物を主成分とし、表面に0.1重量%〜1.5重
量%の範囲の酸化リチウム層を有する粒子から選ばれる
少なくとも一方の粒子を含む正極は、例えば、以下の
(a)、(b)に説明する方法により作製される。
Particles having the lithium-containing nickel oxide as a main component and having a lithium oxide layer in the range of 0.1% to 1.5% by weight on the surface and the lithium-manganese composite oxide as the main component, A positive electrode including at least one particle selected from particles having a lithium oxide layer in the range of 0.1% by weight to 1.5% by weight is produced, for example, by the method described in the following (a) and (b). You.

【0114】(a)スラリー調製方式 前記粒子、前記導電剤及び前記結着剤を有機溶媒に分散
させ、スラリーを調製する。前記スラリーを集電体に塗
布し、乾燥し、必要に応じて圧延することにより正極層
で前記集電体を被覆した構造の正極を作製する。
(A) Slurry preparation method The particles, the conductive agent and the binder are dispersed in an organic solvent to prepare a slurry. The positive electrode having a structure in which the positive electrode layer covers the current collector is manufactured by applying the slurry to a current collector, drying and rolling as necessary.

【0115】前記結着剤、前記導電剤、前記集電体及び
前記有機溶媒としては、前述した正極(1)で説明した
ものと同様なものが用いられる。前記活物質、前記導電
剤及び前記結着剤の配合割合は、前記活物質80重量%
〜95重量%、前記導電剤3重量%〜20重量%、前記
結着剤2重量%〜10重量%にすることが好ましい。特
に、前記正極活物質は、正極を作製した状態で片面のみ
の塗布量として100〜400g/m2 の範囲にするこ
とが好ましい。
As the binder, the conductive agent, the current collector, and the organic solvent, the same ones as described in the positive electrode (1) are used. The mixing ratio of the active material, the conductive agent and the binder is 80% by weight of the active material.
Preferably, the content of the conductive agent is 3 to 20% by weight, and the content of the binder is 2 to 10% by weight. In particular, it is preferable that the amount of the positive electrode active material be in the range of 100 to 400 g / m 2 as a coating amount on one side only after the positive electrode is manufactured.

【0116】前記スラリーを調製する際の調製温度は、
前述した正極(1)で説明したのと同様な理由により前
記結着剤の凝固点温度以上で、かつ室温以下にすること
が好ましい。
The preparation temperature for preparing the slurry is as follows:
For the same reason as described for the positive electrode (1) described above, it is preferable that the temperature be equal to or higher than the freezing point temperature of the binder and equal to or lower than room temperature.

【0117】前記スラリーを調製する際の調製雰囲気の
湿度は、前述した正極(1)で説明したのと同様な理由
により60%以下にすることが好ましい。より好ましい
湿度は、30%以下の範囲である。
It is preferable that the humidity of the preparation atmosphere at the time of preparing the slurry be 60% or less for the same reason as described for the positive electrode (1). A more preferred humidity is in the range of 30% or less.

【0118】(b)シート方式 前記粒子を前記導電剤および前記結着剤と共に成形した
ペレット、または前記粒子を前記導電剤および前記結着
剤と共に混練、シート化したシートを前記集電体に貼着
することにより正極を作製する。
(B) Sheet method A pellet formed by molding the particles together with the conductive agent and the binder, or a sheet formed by kneading the particles together with the conductive agent and the binder and forming a sheet is attached to the current collector. A positive electrode is produced by attaching.

【0119】以上説明した本発明に係る非水溶媒二次電
池の製造方法によれば、ニッケル化合物とリチウム化合
物を含む混合物に18%〜20%の範囲の濃度の酸素を
含む雰囲気において670℃〜950℃の範囲の温度で
熱処理を施す工程を具備する方法により正極を作製す
る。得られた正極は、均質なリチウム含有複合酸化物を
活物質として含むため、リチウムイオンの吸蔵・放出量
を向上することができる。このため、放電容量及び起電
力が高く、充放電サイクル寿命が長い非水溶媒二次電池
を低コストで提供することができる。
According to the method for manufacturing a non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention described above, a mixture containing a nickel compound and a lithium compound is heated to 670 ° C. in an atmosphere containing oxygen at a concentration of 18% to 20%. A positive electrode is manufactured by a method including a step of performing a heat treatment at a temperature in a range of 950 ° C. Since the obtained positive electrode contains a homogeneous lithium-containing composite oxide as an active material, the amount of inserted and released lithium ions can be improved. Therefore, a non-aqueous solvent secondary battery having a high discharge capacity and high electromotive force and a long charge-discharge cycle life can be provided at low cost.

【0120】また、合成時の熱処理温度が950℃以下
であるため、生成したリチウム含有ニッケル酸化物から
酸素が脱離したり、分解反応が生じたりするのを防止す
ることができる。
Further, since the heat treatment temperature at the time of synthesis is 950 ° C. or less, it is possible to prevent oxygen from being desorbed from the produced lithium-containing nickel oxide or a decomposition reaction from occurring.

【0121】更に、前記範囲の濃度の酸素を含む雰囲気
において熱処理を行うことによって、リチウム含有ニッ
ケル酸化物粒子表面へ炭酸リチウム、酸化リチウム、水
酸化リチウムなどのリチウム酸化物が多量に付着量する
のを防止することができる。その結果、リチウム含有ニ
ッケル酸化物粒子表面において局所的な過充電・過放電
反応が生じるのを防止することができるため、内圧上昇
を回避することができる。また、正極における導電性を
良好なものにすることができるため、電池のインピーダ
ンスを低く抑えることができ、優れた大電流放電特性を
実現することができる。
Further, by performing a heat treatment in an atmosphere containing oxygen having a concentration in the above range, a large amount of lithium oxide such as lithium carbonate, lithium oxide and lithium hydroxide adheres to the surface of the lithium-containing nickel oxide particles. Can be prevented. As a result, a local overcharge / overdischarge reaction can be prevented from occurring on the surface of the lithium-containing nickel oxide particles, so that an increase in the internal pressure can be avoided. In addition, since the conductivity of the positive electrode can be improved, the impedance of the battery can be suppressed low, and excellent high-current discharge characteristics can be realized.

【0122】また、前記方法によって合成された均質な
リチウム含有酸化物のうち、LiNiO2 のNiの一部
がCo、Mn、B、Li及びAlから選ばれる1種以上
の元素で置換された組成を有する酸化物は、リチウムイ
オン、ニッケルイオンのディスオーダーを防止すること
ができると共に、元素の置換によりリチウムイオンの吸
蔵・放出に伴って結晶が歪むのを抑制することができる
ため、充放電サイクルの進行に伴う結晶構造の崩壊を防
止することができ、サイクル寿命を飛躍的に改善するこ
とができる。
Further, in the homogeneous lithium-containing oxide synthesized by the above method, a composition in which a part of Ni of LiNiO 2 is substituted by at least one element selected from Co, Mn, B, Li and Al. Can prevent lithium ions and nickel ions from being disordered, and can also prevent the crystal from being distorted due to the insertion and extraction of lithium ions due to the substitution of elements. Can be prevented from destruction of the crystal structure accompanying the progress of the process, and the cycle life can be remarkably improved.

【0123】さらに、リチウム含有ニッケル酸化物の比
表面積を0.5〜2m2 /gの範囲にすることによっ
て、正極の活物質充填密度を向上することができ、かつ
正極からの活物質の脱落を抑制することができる。
Further, by setting the specific surface area of the lithium-containing nickel oxide in the range of 0.5 to 2 m 2 / g, it is possible to improve the active material packing density of the positive electrode and to remove the active material from the positive electrode. Can be suppressed.

【0124】本発明に係る非水溶媒二次電池の製造方法
は、マンガン化合物とリチウム化合物を含む混合物に1
8%〜20%の範囲の濃度の酸素を含む雰囲気において
670℃〜950℃の範囲の温度で熱処理を施す工程を
具備する方法により正極を作製する。得られた正極は、
均質なリチウムマンガン複合酸化物を活物質として含む
ため、リチウムイオンの吸蔵・放出量を向上することが
できる。このため、放電容量及び起電力が高く、充放電
サイクル寿命が長い非水溶媒二次電池を低コストで提供
することができる。
The method for producing a non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention is characterized in that a mixture containing a manganese compound and a lithium compound
A positive electrode is manufactured by a method including a step of performing a heat treatment at a temperature of 670 ° C. to 950 ° C. in an atmosphere containing oxygen at a concentration of 8% to 20%. The resulting positive electrode is
Since a homogeneous lithium-manganese composite oxide is contained as an active material, the amount of inserted and released lithium ions can be improved. Therefore, a non-aqueous solvent secondary battery having a high discharge capacity and high electromotive force and a long charge-discharge cycle life can be provided at low cost.

【0125】また、合成時の熱処理温度が950℃以下
であるため、生成したリチウムマンガン複合酸化物から
酸素が脱離したり、分解反応が生じたりするのを防止す
ることができる。
Further, since the heat treatment temperature at the time of synthesis is 950 ° C. or less, it is possible to prevent oxygen from being desorbed from the produced lithium manganese composite oxide and a decomposition reaction from occurring.

【0126】更に、前記範囲の濃度の酸素を含む雰囲気
において熱処理を行うことによって、リチウムマンガン
複合酸化物粒子表面へ炭酸リチウム、酸化リチウム、水
酸化リチウムなどのリチウム酸化物が多量に付着するの
を防止することができる。その結果、粒子表面において
局所的な過充電・過放電反応が生じるのを防止すること
ができるため、内圧上昇を回避することができる。ま
た、正極における導電性を良好なものにすることができ
るため、電池のインピーダンスを低く抑えることがで
き、優れた大電流放電特性を実現することができる。
Further, by performing a heat treatment in an atmosphere containing oxygen having a concentration in the above range, it is possible to prevent a large amount of lithium oxide such as lithium carbonate, lithium oxide and lithium hydroxide from adhering to the surface of the lithium manganese composite oxide particles. Can be prevented. As a result, a local overcharge / overdischarge reaction can be prevented from occurring on the particle surface, and an increase in the internal pressure can be avoided. In addition, since the conductivity of the positive electrode can be improved, the impedance of the battery can be suppressed low, and excellent high-current discharge characteristics can be realized.

【0127】また、前記方法によって合成された均質な
リチウムマンガン複合酸化物のうち、LiMn24
Mnの一部がCo、Ni、B、Li及びAlから選ばれ
る1種以上の元素で置換された組成を有する酸化物は、
リチウムイオン、マンガンイオンのディスオーダーを防
止することができると共に、元素の置換によりリチウム
イオンの吸蔵・放出に伴って結晶が歪むのを抑制するこ
とができるため、充放電サイクルの進行に伴う結晶構造
の崩壊を防止することができ、サイクル寿命を飛躍的に
改善することができる。
In the homogeneous lithium manganese composite oxide synthesized by the above method, a part of Mn of LiMn 2 O 4 is replaced by at least one element selected from Co, Ni, B, Li and Al. Oxide having the composition described
It can prevent lithium ions and manganese ions from being disordered, and can also suppress the distortion of the crystal due to the insertion and extraction of lithium ions due to the substitution of elements. Can be prevented, and the cycle life can be dramatically improved.

【0128】さらに、リチウムマンガン複合酸化物粒子
の比表面積を0.5〜2m2 /gの範囲にすることによ
って、正極の活物質充填密度を向上することができ、か
つ正極からの活物質の脱落を抑制することができる。
Further, by setting the specific surface area of the lithium manganese composite oxide particles in the range of 0.5 to 2 m 2 / g, the active material filling density of the positive electrode can be improved, and the active material filling from the positive electrode can be improved. Dropout can be suppressed.

【0129】本発明に係る非水溶媒二次電池は、LiN
iO2 か、またはLiNiO2 のニッケルの一部を他の
元素で置換した組成のリチウム含有ニッケル酸化物を主
成分とする粒子及びLiMn24 か、またはLiMn
24 のマンガンの一部を他の元素で置換したリチウム
マンガン複合酸化物を主成分とする粒子の少なくとも一
方の粒子を含む正極を具備し、前記粒子は表面に前記粒
子に対して0.1重量%〜1.5重量%の範囲のLi2
O層が形成されている。この正極は、例えば、Li2
層を有する粒子及びフッ化ビニリデン系フッ素樹脂を含
む正極層を集電体に被覆したものから形成される。この
ような正極が活物質としてLi2 O層を有する粒子を含
むことによって、活物質間及び正極層と集電体間の密着
性を向上することができるため、正極における局所的な
過放電・過充電が防止され、高温環境下に保管した際の
容量回復率、大電流放電特性及びサイクル寿命が向上さ
れた非水溶媒二次電池を提供することができる。また、
前記二次電池は、製造における内部短絡の発生を抑制す
ることができる。
The non-aqueous solvent secondary battery according to the present invention comprises LiN
Particles mainly composed of lithium-containing nickel oxide having a composition in which a part of nickel of iO 2 or LiNiO 2 is replaced by another element and LiMn 2 O 4 or LiMn
A positive electrode including at least one of particles mainly composed of a lithium manganese composite oxide in which a part of manganese of 2 O 4 is substituted by another element; Li 2 in the range of 1% to 1.5% by weight
An O layer is formed. This positive electrode is made of, for example, Li 2 O
It is formed from a current collector coated with a positive electrode layer containing particles having a layer and a vinylidene fluoride-based fluororesin. When such a positive electrode contains particles having a Li 2 O layer as an active material, the adhesion between the active material and between the positive electrode layer and the current collector can be improved. It is possible to provide a non-aqueous solvent secondary battery that is prevented from being overcharged and has improved capacity recovery rate, large current discharge characteristics, and cycle life when stored in a high-temperature environment. Also,
The secondary battery can suppress occurrence of an internal short circuit in manufacturing.

【0130】すなわち、前記正極の結着剤として含まれ
るフッ化ビニリデン系フッ素樹脂は、前記リチウム含有
ニッケル酸化物か、または前記リチウムマンガン複合酸
化物を主成分とする粒子を合成する際に生成するLi2
CO3 、Li2 Oや、合成時の未反応物であるLiOH
と反応して炭素二重結合を生じる。この二重結合は極め
て不安定であり、分子間あるいは分子内での架橋反応を
生じさせる。製造時にこの架橋反応が生じると、結着剤
として機能するフッ素樹脂量が減少するため、活物質間
及び正極層と集電体との密着性が低下する。前記架橋反
応を誘発しやすい順に、LiOH、Li2 CO3 、Li
2 Oとなる。LiOH、Li2 CO3 は、雰囲気中に水
分が存在すると、前記架橋反応をより一層生じやすくな
る。また、前記構造の正極をスラリー調製方式によって
作製すると、スラリー調製時に生じる架橋反応によりス
ラリーと集電体間の密着性が低下するため、スラリー塗
布後に行われる乾燥工程において集電体から活物質が剥
がれやすくなる。更に、スラリー調製時に架橋反応が顕
著に生じると、スラリーが硬化し、スラリーを集電体に
塗布できなくなる。また、スラリーの溶剤として用いら
れるN−2−メチルピロリドンは、水溶性が高く、取扱
い時をはじめ保管時に吸湿しやすい。このため、溶剤と
してN−2−メチルピロリドンを用いる場合に、スラリ
ー中にLiOH、Li2 CO3 が存在すると、N−2−
メチルピロリドン中に含まれる水分によって架橋反応が
促進され、スラリーが硬化する。
That is, the vinylidene fluoride-based fluororesin contained as the binder for the positive electrode is formed when synthesizing particles containing the lithium-containing nickel oxide or the lithium-manganese composite oxide as a main component. Li 2
CO 3 , Li 2 O, and LiOH, which is an unreacted product during synthesis
Reacts with to form a carbon double bond. This double bond is extremely unstable and causes a cross-linking reaction between molecules or within a molecule. When this cross-linking reaction occurs during the production, the amount of the fluororesin functioning as a binder decreases, so that the adhesion between the active materials and between the positive electrode layer and the current collector decreases. LiOH, Li 2 CO 3 , Li
2 O. LiOH and Li 2 CO 3 are more likely to cause the crosslinking reaction when moisture is present in the atmosphere. In addition, when the positive electrode having the above structure is manufactured by a slurry preparation method, the adhesiveness between the slurry and the current collector is reduced due to a cross-linking reaction occurring during the preparation of the slurry, so that the active material is removed from the current collector in a drying step performed after the slurry is applied. It is easy to peel off. Furthermore, if the cross-linking reaction occurs remarkably during the preparation of the slurry, the slurry hardens and the slurry cannot be applied to the current collector. In addition, N-2-methylpyrrolidone used as a solvent for the slurry has high water solubility, and tends to absorb moisture during storage, including during handling. For this reason, when N-2-methylpyrrolidone is used as a solvent, if LiOH and Li 2 CO 3 are present in the slurry, N-2-methylpyrrolidone is used.
The crosslinking reaction is promoted by the water contained in methylpyrrolidone, and the slurry is hardened.

【0131】本願発明のように表面に特定量のLi2
層を有し、前記リチウム含有ニッケル酸化物を主成分と
する粒子か、またはLi2 O層を有し、前記リチウムマ
ンガン複合酸化物を主成分とする粒子を活物質として用
いると、フッ化ビニリデン系フッ素樹脂の架橋反応を抑
制することができるため、活物質間及び活物質と集電体
間の密着性を向上することができる。その結果、活物質
間及び活物質と集電体間の導通を良好なものにすること
ができるため、正極において局所的に過放電・過充電が
生じるのを回避することができ、サイクル寿命を向上す
ることができる。また、大電流放電特性を向上すること
ができる。さらに、高温環境下に保管した際に集電体か
ら正極層が剥離するのを抑制ないし防止することができ
るため、電池のインピーダンスを低く抑えることがで
き、容量回復率を向上することができる。また、前記正
極と負極の間にセパレータを介在し、これを渦巻状に捲
回して電極群を作製する際に前記正極から活物質が脱落
するのを抑えることができるため、前記電極群を容器内
に収納する際の内部短絡を低減することができる。な
お、前記正極をスラリー調製方式によって作製する場
合、スラリー調製工程におけるフッ化ビニリデン系フッ
素樹脂の架橋反応を抑制することができるため、前記ス
ラリーを集電体に均一に塗布することができる。このた
め、乾燥工程において、前記スラリーが前記集電体から
剥離するのを防止することができる。また、乾燥工程に
おいて生じる前記架橋反応によって前記フッ素樹脂が三
次元構造を有し、この三次元構造によって粒子間の結着
性を高めることができるため、密着性が大幅に改善され
た正極を備えた非水溶媒二次電池を提供することができ
る。
As described in the present invention, a specific amount of Li 2 O
When particles having a lithium-containing nickel oxide as a main component or particles having a Li 2 O layer and a lithium-manganese composite oxide as a main component are used as an active material, vinylidene fluoride Since the crosslinking reaction of the fluorocarbon resin can be suppressed, the adhesion between the active materials and between the active material and the current collector can be improved. As a result, conduction between the active material and between the active material and the current collector can be improved, so that overdischarge and overcharge can be locally prevented at the positive electrode, and the cycle life can be reduced. Can be improved. In addition, large current discharge characteristics can be improved. Furthermore, since the positive electrode layer can be prevented from peeling off from the current collector when stored in a high-temperature environment, the impedance of the battery can be kept low, and the capacity recovery rate can be improved. Further, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode, and when a spiral is wound to form an electrode group, it is possible to suppress the active material from falling off from the positive electrode. Internal short-circuiting when housed inside can be reduced. When the positive electrode is manufactured by a slurry preparation method, a crosslinking reaction of a vinylidene fluoride-based fluororesin in a slurry preparation step can be suppressed, so that the slurry can be uniformly applied to a current collector. For this reason, in the drying step, it is possible to prevent the slurry from peeling off from the current collector. In addition, the fluorine resin has a three-dimensional structure due to the cross-linking reaction that occurs in the drying step, and since the three-dimensional structure can enhance the binding between particles, a positive electrode with significantly improved adhesion is provided. And a non-aqueous solvent secondary battery.

【0132】前記リチウム含有ニッケル酸化物に含まれ
るニッケルとの置換元素をCo、Mn、B、Al及びL
iから選ばれる1種以上の元素にすることによって、リ
チウムイオンの吸蔵・放出に伴って結晶が歪むのを抑制
することができるため、充放電サイクル寿命が飛躍的に
改善された非水溶媒二次電池を提供することができる。
Co, Mn, B, Al and L are substituted elements for nickel contained in the lithium-containing nickel oxide.
By using one or more elements selected from i, it is possible to suppress the crystal from being distorted due to the insertion and extraction of lithium ions, and thus the non-aqueous solvent whose charge-discharge cycle life has been dramatically improved A secondary battery can be provided.

【0133】また、前記リチウムマンガン複合酸化物に
含まれるマンガンとの置換元素をCo、Ni、B、Al
及びLiから選ばれる1種以上の元素にすることによっ
て、リチウムイオンの吸蔵・放出に伴って結晶が歪むの
を抑制することができるため、充放電サイクル寿命が飛
躍的に改善された非水溶媒二次電池を提供することがで
きる。
Further, Co, Ni, B, Al are substituted elements for manganese contained in the lithium manganese composite oxide.
And one or more elements selected from Li and Li, the non-aqueous solvent having significantly improved charge / discharge cycle life can be prevented from distorting the crystal due to occlusion / release of lithium ions. A secondary battery can be provided.

【0134】[0134]

【実施例】以下、本発明の実施例を前述した図1を参照
して詳細に説明する。 (実施例1) <正極の作製>まず、水酸化ニッケル粉末と水酸化リチ
ウムとをLi:Niのモル比が1:1となるように配合
し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19
%となるように空気気流を毎時4000l導入しなが
ら、670℃の温度で5時間熱処理を行った。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG. (Example 1) <Preparation of Positive Electrode> First, nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1 and mixed sufficiently by a ball mill. Is 19
%, And heat treatment was performed at a temperature of 670 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h.

【0135】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiNiO2 であることが確認
された。前記LiNiO2 粉末(活物質)90重量%、
アセチレンブラック5重量%をボールミルにて1時間混
合した後、ポリフッ化ビニデンが5重量%となるように
N−2−メチル−ピロリドンに溶解させ、これらを10
℃に保持しながら湿度が20%以下の雰囲気において混
合・分散して正極スラリーを調製した。つづいて、この
スラリーをアルミニウム箔(集電体)に塗布し、乾燥し
た後、ロールプレスすることにより正極を作製した。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiNiO 2 . 90% by weight of the LiNiO 2 powder (active material),
After mixing 5% by weight of acetylene black in a ball mill for 1 hour, polyvinylidene fluoride was dissolved in N-2-methyl-pyrrolidone so as to be 5% by weight.
The positive electrode slurry was prepared by mixing and dispersing in an atmosphere having a humidity of 20% or less while maintaining the temperature at ° C. Subsequently, the slurry was applied to an aluminum foil (current collector), dried, and roll-pressed to produce a positive electrode.

【0136】<負極の作製>まず、メソフェーズピッチ
系炭素繊維をアルゴンガス雰囲気下で3000℃にて黒
鉛化し、さらに2400℃の塩素ガス雰囲気下で熱処理
して黒鉛化炭素粉末を合成した。得られた黒鉛化炭素粉
末94重量%、ポリフッ化ビニリデン6重量%をN−2
−メチル−ピロリドンに溶解させ、負極スラリーを調製
した。次いで、前記スラリーを銅箔(集電体)上に塗布
し、乾燥した後、ロールプレスすることにより負極を作
製した。
<Preparation of Negative Electrode> First, mesophase pitch-based carbon fiber was graphitized at 3000 ° C. in an argon gas atmosphere, and then heat-treated in a chlorine gas atmosphere at 2400 ° C. to synthesize a graphitized carbon powder. 94% by weight of the obtained graphitized carbon powder and 6% by weight of polyvinylidene fluoride
-Methyl-pyrrolidone to prepare a negative electrode slurry. Next, the slurry was applied on a copper foil (current collector), dried, and roll-pressed to produce a negative electrode.

【0137】<電極群の作製>前記正極、ポリプロピレ
ン製多孔質フィルムからなるセパレ―タおよび前記負極
をそれぞれこの順序で積層した後、前記セパレータが最
外周に位置するように渦巻き状に巻回して電極群を作製
した。
<Preparation of Electrode Group> The positive electrode, the separator made of a porous film made of polypropylene, and the negative electrode were laminated in this order, and then wound in a spiral so that the separator was located at the outermost periphery. An electrode group was prepared.

【0138】<非水電解液の調製>エチレンカーボネー
トとエチルメチルカーボネートの混合溶媒(混合体積比
率1:2)に六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )を
1.0モル/l溶解して非水電解液を調製した。
<Preparation of Non-Aqueous Electrolyte> 1.0 mol / l of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (mixing volume ratio 1: 2) to obtain a non-aqueous electrolyte. A water electrolyte was prepared.

【0139】前記電極群及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収納し、封口板で開口部を封
じることにより前述した図1に示す円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。
The above-mentioned electrode group and the above-mentioned non-aqueous electrolyte were accommodated in a stainless steel bottomed cylindrical container, and the opening was sealed with a sealing plate to obtain the cylindrical non-aqueous solvent secondary battery shown in FIG. Assembled.

【0140】(実施例2)水酸化ニッケル粉末と水酸化
リチウムとをLi:Niのモル比が1:1となるように
配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が
19%となるように空気気流を毎時4000l導入しな
がら、740℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 2) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficient mixing by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 19%. The heat treatment was performed at a temperature of 740 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h.

【0141】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiNiO2 であることが確認
された。前記LiNiO2 粉末を正極の活物質として用
いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電池を
組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiNiO 2 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0142】(実施例3)水酸化ニッケル粉末と水酸化
リチウムとをLi:Niのモル比が1:1となるように
配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が
19%となるように空気気流を毎時4000l導入しな
がら、800℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 3) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficient mixing by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 19%. The heat treatment was performed at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h.

【0143】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiNiO2 であることが確認
された。前記LiNiO2 粉末を正極の活物質として用
いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電池を
組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiNiO 2 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0144】(実施例4)水酸化ニッケル粉末と水酸化
リチウムと水酸化コバルト粉末とをLi:Ni:Coの
モル比が1:0.5:0.5となるように配合し、ボー
ルミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%となる
ように空気気流を毎時4000l導入しながら、700
℃の温度で1時間熱処理を行った。更に、900℃で4
時間保持した後、降温した。
Example 4 A mixture of nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder was prepared so that the molar ratio of Li: Ni: Co was 1: 0.5: 0.5. After sufficient mixing, an air stream of 4000 l / h was introduced so that the oxygen concentration was 19%.
Heat treatment was performed for 1 hour at a temperature of ° C. Furthermore, at 900 ° C, 4
After holding for a time, the temperature was lowered.

【0145】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造をとることが確認さ
れた。また、前記生成物について、原子吸光法によりリ
チウム総量を測定し、酸化還元滴定、中和滴定を行った
ところ、LiNi0.5 Co0.52 の組成であることが
わかった。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure. Further, the total lithium content of the product was measured by an atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, it was found that the composition was LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 .

【0146】前記LiNi0.5 Co0.52 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例5)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと硼
酸リチウムとをLi:Ni:Bのモル比が1:0.9
7:0.3となるように配合し、ボールミルにて十分に
混合した後、酸素濃度が19%となるように空気気流を
毎時4000l導入しながら、700℃の温度で1時間
熱処理を行った。
A cylindrical nonaqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. (Example 5) Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and lithium borate were mixed at a molar ratio of Li: Ni: B of 1: 0.9.
7: 0.3 and sufficiently mixed by a ball mill, and then heat-treated at a temperature of 700 ° C. for 1 hour while introducing 4000 l / h of an air stream so that the oxygen concentration became 19%. .

【0147】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造をとることが確認さ
れた。また、前記生成物について、原子吸光法によりリ
チウム総量を測定し、酸化還元滴定、中和滴定を行った
ところ、LiNi0.970.032 の組成であることがわ
かった。
The obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, and it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure. Further, the total amount of lithium of the product was measured by an atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, it was found that the composition was LiNi 0.97 B 0.03 O 2 .

【0148】前記LiNi0.970.032 粉末を正極の
活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水
溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例6)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムとを
Li:Niのモル比が1.1:0.9となるように配合
し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19
%となるように空気気流を毎時4000l導入しなが
ら、740℃の温度で15時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.97 B 0.03 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. (Example 6) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1.1: 0.9, and the mixture was sufficiently mixed by a ball mill.
%, And heat treatment was performed at a temperature of 740 ° C. for 15 hours while introducing an air stream at 4000 l / h.

【0149】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造をとることが確認さ
れた。また、前記生成物について、原子吸光法によりリ
チウム総量を測定し、酸化還元滴定、中和滴定を行った
ところ、Li1.1 Ni0.92 の組成であることがわか
った。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that it had a LiNiO 2 structure. In addition, the total amount of lithium of the product was measured by an atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, the product was found to have a composition of Li 1.1 Ni 0.9 O 2 .

【0150】前記Li1.1 Ni0.92 粉末を正極の活
物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶
媒二次電池を組み立てた。 (実施例7)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと水
酸化アルミニウムとをLi:Ni:Alのモル比が1:
0.97:0.3となるように配合し、ボールミルにて
十分に混合した後、酸素濃度が19%となるように空気
気流を毎時4000l導入しながら、700℃の温度で
5時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned Li 1.1 Ni 0.9 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. (Example 7) Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and aluminum hydroxide were mixed at a molar ratio of Li: Ni: Al of 1:
After mixing at 0.97: 0.3 and thoroughly mixing with a ball mill, heat treatment was performed for 5 hours at a temperature of 700 ° C. while introducing 4000 l / h of air air so that the oxygen concentration became 19%. went.

【0151】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造をとることが確認さ
れた。また、前記生成物について、原子吸光法によりリ
チウム総量を測定し、酸化還元滴定、中和滴定を行った
ところ、LiNi0.97Al0.032 の組成であることが
わかった。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure. Further, the total amount of lithium of the product was measured by an atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, it was found that the composition was LiNi 0.97 Al 0.03 O 2 .

【0152】前記LiNi0.97Al0.032 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例8)水酸化ニッケル粉末と水酸化コバルトと水
酸化アルミニウムと水酸化リチウムとをLi:Ni:C
o:Alのモル比が1:0.8:0.15:0.05と
なるように配合し、ボールミルにて十分に混合した後、
酸素濃度が19%となるように空気気流を毎時4000
l導入しながら、750℃の温度で5時間熱処理を行っ
た。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.97 Al 0.03 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. Example 8 Nickel hydroxide powder, cobalt hydroxide, aluminum hydroxide, and lithium hydroxide were mixed with Li: Ni: C.
After blending so that the molar ratio of o: Al is 1: 0.8: 0.15: 0.05 and sufficiently mixing with a ball mill,
The air current is increased to 4000 / h so that the oxygen concentration is 19%.
Heat treatment was carried out at a temperature of 750 ° C. for 5 hours while introducing l.

【0153】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造をとることが確認さ
れた。また、前記生成物について、原子吸光法によりリ
チウム総量を測定し、酸化還元滴定、中和滴定を行った
ところ、LiNi0.80Co0.15Al0.052 の組成であ
ることがわかった。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure. Further, the total lithium content of the product was measured by an atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, it was found that the composition was LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 .

【0154】前記LiNi0.80Co0.15Al0.052
末を正極の活物質として用いた以外、実施例1と同様な
円筒形非水溶媒二次電池を組み立てた。 (比較例1)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムとを
Li:Niのモル比が1:1となるように配合し、ボー
ルミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%となる
ように空気気流を毎時4000l導入しながら、600
℃の温度で5時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 powder was used as the active material of the positive electrode. (Comparative Example 1) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1 and sufficiently mixed by a ball mill, so that the oxygen concentration became 19%. While introducing 4000 l / h of air flow,
Heat treatment was performed at a temperature of 5 ° C. for 5 hours.

【0155】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiNiO2 であり、未反応生
成物として水酸化ニッケルを含み、LiNiO2 の結晶
性が低いことが確認された。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiNiO 2 , nickel hydroxide was contained as an unreacted product, and the crystallinity of LiNiO 2 was low. .

【0156】前記LiNiO2 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電
池を組み立てた。 (比較例2)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムとを
Li:Niのモル比が1:1となるように配合し、ボー
ルミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%となる
ように空気気流を毎時4000l導入しながら、970
℃の温度で5時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode. (Comparative Example 2) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficient mixing with a ball mill, the oxygen concentration was adjusted to 19%. 970 l while introducing an air stream at 4000 l / h.
Heat treatment was performed at a temperature of 5 ° C. for 5 hours.

【0157】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiNiO2 であり、酸化ニッ
ケルを含むことが確認された。前記LiNiO2 粉末を
正極の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒
形非水溶媒二次電池を組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiNiO 2 and that it contained nickel oxide. A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0158】(比較例3)水酸化ニッケル粉末と水酸化
リチウムとをLi:Niのモル比が1:1となるように
配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が
10%となるように空気気流を毎時10l導入しなが
ら、700℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Comparative Example 3) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficient mixing by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 10%. Heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at a rate of 10 l / h.

【0159】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiNiO2 であることが確認
された。前記LiNiO2 粉末を正極の活物質として用
いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電池を
組み立てた。
The product (particles) obtained was measured by X-ray diffraction, and it was confirmed that the composition was LiNiO 2 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0160】(比較例4)水酸化ニッケル粉末と水酸化
リチウムとをLi:Niのモル比が1:1となるように
配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が
30%となるように空気気流を毎時8000l導入しな
がら、700℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Comparative Example 4) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficient mixing by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 30%. The heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 8000 l / h.

【0161】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiNiO2 であることが確認
された。前記LiNiO2 粉末を正極の活物質として用
いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電池を
組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiNiO 2 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0162】(比較例5)水酸化ニッケル粉末と水酸化
リチウムと水酸化コバルト粉末とをLi:Ni:Coの
モル比が1:0.5:0.5となるように配合し、ボー
ルミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%となる
ように空気気流を毎時4000l導入しながら、650
℃の温度で15時間熱処理を行った後、降温した。
Comparative Example 5 Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder were blended so that the molar ratio of Li: Ni: Co was 1: 0.5: 0.5. After sufficient mixing, 650 l of air was introduced at an hour so that the oxygen concentration was 19%.
After a heat treatment at a temperature of 15 ° C. for 15 hours, the temperature was lowered.

【0163】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造であることが確認さ
れ、LiNiO2 の結晶性が低いことがわかった。ま
た、前記生成物について、原子吸光法によりリチウム総
量を測定し、酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、
LiNi0.5 Co0.52 の組成であることがわかっ
た。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure, indicating that LiNiO 2 had low crystallinity. Further, for the product, the total amount of lithium was measured by an atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed.
It was found that the composition was LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 .

【0164】前記LiNi0.5 Co0.52 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。 (比較例6)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと水
酸化コバルト粉末とをLi:Ni:Coのモル比が1:
0.5:0.5となるように配合し、ボールミルにて十
分に混合した後、酸素濃度が19%となるように空気気
流を毎時4000l導入しながら、970℃の温度で1
5時間熱処理を行った後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 powder was used as the active material of the positive electrode. Comparative Example 6 Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder were mixed at a Li: Ni: Co molar ratio of 1:
After mixing at a ratio of 0.5: 0.5 and thoroughly mixing with a ball mill, the mixture was heated at a temperature of 970 ° C. while introducing 4000 l / h of an air stream so that the oxygen concentration became 19%.
After the heat treatment for 5 hours, the temperature was lowered.

【0165】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造であることが確認さ
れ、また、酸化ニッケルが検出された。また、前記生成
物について、原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi0.5
Co0.52 の組成であることがわかった。
The obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction. As a result, it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure, and nickel oxide was detected. Further, for the product, the total amount of lithium was measured by an atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiNi 0.5
It was found that the composition was Co 0.5 O 2 .

【0166】前記LiNi0.5 Co0.52 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。 (比較例7)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと水
酸化コバルト粉末とをLi:Ni:Coのモル比が1:
0.5:0.5となるように配合し、ボールミルにて十
分に混合した後、酸素濃度が10%となるように空気気
流を毎時10l導入しながら、700℃の温度で15時
間熱処理を行った。更に、900℃で4時間保持した
後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. Comparative Example 7 Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder were mixed at a molar ratio of Li: Ni: Co of 1:
After mixing at 0.5: 0.5 and thoroughly mixing with a ball mill, heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 15 hours while introducing an air stream at a rate of 10 l / h so that the oxygen concentration became 10%. went. Furthermore, after holding at 900 ° C. for 4 hours, the temperature was lowered.

【0167】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造であることが確認さ
れ、また、酸化ニッケルが検出された。また、前記生成
物について、原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi0.5
Co0.52 の組成であることがわかった。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure, and nickel oxide was detected. Further, for the product, the total amount of lithium was measured by an atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiNi 0.5
It was found that the composition was Co 0.5 O 2 .

【0168】前記LiNi0.5 Co0.52 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。 (比較例8)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと水
酸化コバルト粉末とをLi:Ni:Coのモル比が1:
0.5:0.5となるように配合し、ボールミルにて十
分に混合した後、酸素濃度が30%となるように空気気
流を毎時8000l導入しながら、700℃の温度で1
時間熱処理を行った。更に、900℃で4時間保持した
後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. Comparative Example 8 Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder were mixed at a Li: Ni: Co molar ratio of 1:
The mixture was mixed at a ratio of 0.5: 0.5 and thoroughly mixed with a ball mill.
Heat treatment was performed for a time. Furthermore, after holding at 900 ° C. for 4 hours, the temperature was lowered.

【0169】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、LiNiO2 構造であることが確認さ
れ、また、酸化ニッケルが検出された。また、前記生成
物について、原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi0.5
Co0.52 の組成であることがわかった。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the product had a LiNiO 2 structure, and nickel oxide was detected. Further, for the product, the total amount of lithium was measured by an atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiNi 0.5
It was found that the composition was Co 0.5 O 2 .

【0170】前記LiNi0.5 Co0.52 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。得られた実施例1〜8お
よび比較例1〜8で合成された活物質の比表面積を測定
し、その結果を下記表1に示す。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. The specific surface areas of the active materials synthesized in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were measured, and the results are shown in Table 1 below.

【0171】実施例1〜8および比較例1〜8の二次電
池について、電池組み立て後、12時間経過したものを
周波数1kHzの交流での内部インピーダンスを測定
し、その結果を下記表1に併記する。
With respect to the secondary batteries of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8, 12 hours after the assembly of the batteries, the internal impedance of the batteries at an alternating current of 1 kHz was measured, and the results are shown in Table 1 below. I do.

【0172】実施例1〜8および比較例1〜8の二次電
池について、充電を4.1Vまで900mAで行った
後、さらに4.1Vの定電圧で行い(トータル充電時間
3時間)、3.0Vまで900mAの定電流で放電する
充放電を繰り返し、300サイクルを経過した時点での
電池内圧を測定した。また、実施例1〜8および比較例
1〜8の二次電池について、同様の充放電を繰り返し、
放電容量が初期容量の80%まで低下した時のサイクル
数を測定し、その結果を下記表1に示す。
After charging the secondary batteries of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 at 900 mA to 4.1 V, the batteries were further charged at a constant voltage of 4.1 V (total charging time of 3 hours). Charge / discharge in which the battery was discharged at a constant current of 900 mA until 0.0 V was repeated, and the internal pressure of the battery was measured after 300 cycles. Further, for the secondary batteries of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8, the same charge / discharge was repeated,
The number of cycles when the discharge capacity was reduced to 80% of the initial capacity was measured, and the results are shown in Table 1 below.

【0173】[0173]

【表1】 [Table 1]

【0174】表1から明らかなように実施例1〜8の非
水溶媒二次電池は、比較例1〜8の二次電池に比べて、
初期の電池内部インピーダンスが低く、300サイクル
経過後の電池内圧の上昇が抑制され、かつサイクル寿命
が長いことがわかる。
As is clear from Table 1, the non-aqueous solvent secondary batteries of Examples 1 to 8 were different from the secondary batteries of Comparative Examples 1 to 8 in comparison with those of Comparative Examples 1 to 8.
It can be seen that the initial battery internal impedance is low, the increase in battery internal pressure after 300 cycles has been suppressed, and the cycle life is long.

【0175】(実施例9)電解マンガン粉末と水酸化リ
チウムとをLi:Mnのモル比が1.2:2となるよう
に配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度
が19%となるように空気気流を毎時4000l導入し
ながら、670℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 9) Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2, and after sufficiently mixed by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 19%. The heat treatment was performed at a temperature of 670 ° C. for 5 hours while introducing an air flow of 4000 l / h so that

【0176】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiMn24 であることが確
認された。前記LiMn24 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電
池を組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 2 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 2 O 4 powder was used as a positive electrode active material.

【0177】(実施例10)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムとをLi:Mnのモル比が1.2:2となるよ
うに配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃
度が19%となるように空気気流を毎時4000l導入
しながら、800℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 10) Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2, and thoroughly mixed by a ball mill. The heat treatment was performed at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing an air flow of 4000 l / h so that

【0178】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiMn24 であることが確
認された。前記LiMn24 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電
池を組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 2 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 2 O 4 powder was used as a positive electrode active material.

【0179】(実施例11)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムとをLi:Mnのモル比が1.2:2となるよ
うに配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃
度が19%となるように空気気流を毎時4000l導入
しながら、950℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 11) Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2, and after sufficiently mixed by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 19%. The heat treatment was performed at a temperature of 950 ° C. for 5 hours while introducing an air flow of 4000 l / h so that

【0180】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiMn24 であることが確
認された。前記LiMn24 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電
池を組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 2 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 2 O 4 powder was used as a positive electrode active material.

【0181】(実施例12)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムと水酸化ニッケル粉末とをLi:Mn:Niの
モル比が1.2:1.9:0.1となるように配合し、
ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%と
なるように空気気流を毎時4000l導入しながら、8
00℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 12) Electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and nickel hydroxide powder were blended so that the molar ratio of Li: Mn: Ni was 1.2: 1.9: 0.1.
After sufficiently mixing with a ball mill, air was introduced at a rate of 4000 l / h so that the oxygen concentration became 19%.
Heat treatment was performed at a temperature of 00 ° C. for 5 hours.

【0182】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、組成がLiMn1.9 Ni0.14 であることが
確認された。前記LiMn1.9 Ni0.14 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0183】(実施例13)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムと水酸化コバルト粉末とをLi:Mn:Coの
モル比が1.2:1.9:0.1となるように配合し、
ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%と
なるように空気気流を毎時4000l導入しながら、8
00℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 13) Electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder were blended so that the molar ratio of Li: Mn: Co was 1.2: 1.9: 0.1.
After sufficiently mixing with a ball mill, air was introduced at a rate of 4000 l / h so that the oxygen concentration became 19%.
Heat treatment was performed at a temperature of 00 ° C. for 5 hours.

【0184】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、組成がLiMn1.9 Co0.14 であることが
確認された。前記LiMn1.9 Ni0.14 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 1.9 Co 0.1 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0185】(実施例14)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムと硼酸リチウムとをLi:Mn:Bのモル比が
1.2:1.9:0.1となるように配合し、ボールミ
ルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%となるよう
に空気気流を毎時4000l導入しながら、800℃の
温度で5時間熱処理を行った。
(Example 14) Electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and lithium borate were blended so that the molar ratio of Li: Mn: B was 1.2: 1.9: 0.1, and the mixture was subjected to ball milling. After sufficient mixing, heat treatment was performed at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing 4000 l / h of an air stream so that the oxygen concentration became 19%.

【0186】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、組成がLiMn1.90.14 であることが確
認された。前記LiMn1.90.14 粉末を正極の活
物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶
媒二次電池を組み立てた。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 1.9 B 0.1 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 1.9 B 0.1 O 4 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0187】(実施例15)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムと水酸化アルミニウムとをLi:Mn:Alの
モル比が1.2:1.9:0.1となるように配合し、
ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%と
なるように空気気流を毎時4000l導入しながら、8
00℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Example 15) Electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and aluminum hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn: Al was 1.2: 1.9: 0.1.
After sufficiently mixing with a ball mill, air was introduced at a rate of 4000 l / h so that the oxygen concentration became 19%.
Heat treatment was performed at a temperature of 00 ° C. for 5 hours.

【0188】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、組成がLiMn1.9 Al0.14 であることが
確認された。前記LiMn1.9 Al0.14 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例1と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 1.9 Al 0.1 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 1.9 Al 0.1 O 4 powder was used as an active material of a positive electrode.

【0189】(比較例9)電解マンガン粉末と水酸化リ
チウムとをLi:Mnのモル比が1.2:2となるよう
に配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度
が19%となるように空気気流を毎時4000l導入し
ながら、600℃の温度で5時間熱処理を行った。
Comparative Example 9 Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2, and the mixture was sufficiently mixed by a ball mill. The heat treatment was performed at a temperature of 600 ° C. for 5 hours while introducing an air flow of 4000 l / h so that

【0190】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiMn24 であること及び
LiMn24 の結晶性が低いことが確認された。前記
LiMn24 粉末を正極の活物質として用いた以外、
実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電池を組み立て
た。
The obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, and it was confirmed that the composition was LiMn 2 O 4 and the crystallinity of LiMn 2 O 4 was low. Except that the LiMn 2 O 4 powder was used as a positive electrode active material,
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled.

【0191】(比較例10)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムとをLi:Mnのモル比が1.2:2となるよ
うに配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃
度が19%となるように空気気流を毎時4000l導入
しながら、1000℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Comparative Example 10) Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2, and thoroughly mixed by a ball mill. The heat treatment was carried out at a temperature of 1000 ° C. for 5 hours while introducing an air flow of 4000 l / h so that

【0192】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiMn24 であることが確
認された。また、得られた生成物から酸素が脱離してで
きたMnO2 が検出された。
The obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, and it was confirmed that the composition was LiMn 2 O 4 . Further, MnO 2 formed by elimination of oxygen from the obtained product was detected.

【0193】前記LiMn24 粉末を正極の活物質と
して用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。 (比較例11)電解マンガン粉末と水酸化リチウムとを
Li:Mnのモル比が1.2:2となるように配合し、
ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が10%と
なるように空気気流を毎時10l導入しながら、800
℃の温度で5時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the above-mentioned LiMn 2 O 4 powder was used as an active material of a positive electrode. (Comparative Example 11) Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2.
After sufficiently mixing with a ball mill, 800 l of air was introduced at an hour so that the oxygen concentration became 10%.
Heat treatment was performed at a temperature of 5 ° C. for 5 hours.

【0194】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiMn24 であることが確
認された。前記LiMn24 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電
池を組み立てた。
The obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, and it was confirmed that the composition was LiMn 2 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 2 O 4 powder was used as a positive electrode active material.

【0195】(比較例12)電解マンガン粉末と水酸化
リチウムとをLi:Mnのモル比が1.2:2となるよ
うに配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃
度が30%となるように空気気流を毎時8000l導入
しながら、800℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Comparative Example 12) Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2, and after sufficiently mixed by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 30%. The heat treatment was performed at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing an air flow of 8000 l / h so that

【0196】得られた生成物(粒子)をX線回折により
測定したところ、組成がLiMn2O4 であることが確認
された。前記LiMn24 粉末を正極の活物質として
用いた以外、実施例1と同様な円筒形非水溶媒二次電池
を組み立てた。
When the obtained product (particles) was measured by X-ray diffraction, it was confirmed that the composition was LiMn 2 O 4 . A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 1 was assembled except that the LiMn 2 O 4 powder was used as a positive electrode active material.

【0197】得られた実施例9〜15および比較例9〜
12で合成された活物質の比表面積を測定し、その結果
を下記表2に示す。実施例9〜15および比較例9〜1
2の二次電池について、前述したのと同様にして内部イ
ンピーダンス、300サイクルを経過した時点での電池
内圧及び放電容量が初期容量の80%まで低下した時の
サイクル数を測定し、その結果を下記表2に示す。
The obtained Examples 9 to 15 and Comparative Examples 9 to
The specific surface area of the active material synthesized in 12 was measured, and the results are shown in Table 2 below. Examples 9 to 15 and Comparative Examples 9-1
For the secondary battery of No. 2, the internal impedance, the internal pressure of the battery after 300 cycles, and the number of cycles when the discharge capacity decreased to 80% of the initial capacity were measured in the same manner as described above. It is shown in Table 2 below.

【0198】[0198]

【表2】 [Table 2]

【0199】表2から明らかなように、実施例9〜15
の非水溶媒二次電池は、比較例9〜12の二次電池に比
べて、初期の電池内部インピーダンスが低く、300サ
イクル経過後の電池内圧の上昇が抑制され、かつサイク
ル寿命が長いことがわかる。
As apparent from Table 2, Examples 9 to 15
The non-aqueous solvent secondary batteries have lower initial battery internal impedance than the secondary batteries of Comparative Examples 9 to 12, suppress the increase in battery internal pressure after 300 cycles, and have a longer cycle life. Recognize.

【0200】(実施例16) <正極の作製>まず、水酸化ニッケル粉末と水酸化リチ
ウムとをLi:Niのモル比が1.1:1となるように
配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素ガス濃
度が19%となるように空気気流を毎時4000l導入
しながら、700℃の温度で5時間熱処理を行った。更
に、650℃で1時間、酸素気流を導入し酸素ガス濃度
が95%以上となるようにして保持した後、降温した。
Example 16 <Preparation of Positive Electrode> First, nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1.1: 1, and they were sufficiently mixed by a ball mill. After that, a heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h so that the oxygen gas concentration became 19%. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0201】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiNiO2 及び酸化リチウムが検出された。
原子吸光法によりリチウム総量を測定し、酸化還元滴
定、中和滴定を行ったところ、LiNiO2 粒子表面に
は、LiNiO2 粒子100重量%に対して1.44重
量%の酸化リチウム層が付着されていることがわかっ
た。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiNiO 2 and lithium oxide were detected.
The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, a 1.44% by weight lithium oxide layer was attached to the LiNiO 2 particle surface on 100% by weight of the LiNiO 2 particles. I understood that.

【0202】前記LiNiO2 粉末(活物質)90重量
%、アセチレンブラック5重量%をボールミルにて1時
間混合した後、ポリフッ化ビニデンが5重量%となるよ
うにN−メチル−2−ピロリドンに溶解させ、これらを
10℃に保持しながら湿度が20%以下の雰囲気におい
て混合・分散して正極スラリーを調製した。つづいて、
このスラリーをアルミニウム箔(集電体)に塗布し、乾
燥した後、ロールプレスすることにより正極を作製し
た。
After 90% by weight of the above-mentioned LiNiO 2 powder (active material) and 5% by weight of acetylene black were mixed in a ball mill for 1 hour, the polyvinylidene fluoride was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone so as to be 5% by weight. These were mixed and dispersed in an atmosphere having a humidity of 20% or less while maintaining them at 10 ° C. to prepare a positive electrode slurry. Then,
This slurry was applied to an aluminum foil (current collector), dried, and roll-pressed to produce a positive electrode.

【0203】<負極の作製>まず、メソフェーズピッチ
系炭素繊維をアルゴンガス雰囲気下で3000℃にて黒
鉛化し、さらに2400℃の塩素ガス雰囲気下で熱処理
して黒鉛化炭素粉末を合成した。得られた黒鉛化炭素粉
末94重量%、ポリフッ化ビニリデン6重量%をN−メ
チル−2−ピロリドンに溶解させ、負極スラリーを調製
した。次いで、前記スラリーを銅箔(集電体)上に塗布
し、乾燥した後、ロールプレスすることにより負極を作
製した。
<Preparation of Negative Electrode> First, mesophase pitch-based carbon fibers were graphitized at 3000 ° C. in an argon gas atmosphere, and heat-treated in a chlorine gas atmosphere at 2400 ° C. to synthesize graphitized carbon powder. 94% by weight of the obtained graphitized carbon powder and 6% by weight of polyvinylidene fluoride were dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a negative electrode slurry. Next, the slurry was applied on a copper foil (current collector), dried, and roll-pressed to produce a negative electrode.

【0204】<電極群の作製>前記正極、ポリプロピレ
ン製微多孔フィルムからなるセパレ―タおよび前記負極
をそれぞれこの順序で積層した後、前記セパレータが再
外周に位置するように渦巻き状に巻回して電極群を作製
した。
<Preparation of Electrode Group> After the positive electrode, the separator made of a microporous film made of polypropylene, and the negative electrode were respectively laminated in this order, they were spirally wound so that the separator was located on the outer periphery again. An electrode group was prepared.

【0205】<非水電解液の調製>エチレンカーボネー
トとエチルメチルカーボネートの混合溶媒(混合体積比
率1:2)に六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )を
1.0モル/l溶解して非水電解液を調製した。
<Preparation of Nonaqueous Electrolyte> Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (mixing volume ratio 1: 2) in an amount of 1.0 mol / l to obtain a nonaqueous electrolyte. A water electrolyte was prepared.

【0206】前記電極群及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収納し、封口板で開口部を封
じることにより前述した図1に示す円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。
The electrode group and the non-aqueous electrolyte were accommodated in a stainless steel bottomed cylindrical container, and the opening was sealed with a sealing plate to obtain the cylindrical non-aqueous solvent secondary battery shown in FIG. Assembled.

【0207】(実施例17)水酸化ニッケル粉末と水酸
化リチウムとをLi:Niのモル比が1.02:1とな
るように配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸
素ガス濃度が19%となるように空気気流を毎時400
0l導入しながら、700℃の温度で5時間熱処理を行
った。更に、650℃で1時間、酸素気流を導入し酸素
ガス濃度が95%以上となるようにして保持した後、降
温した。
Example 17 Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1.02: 1, and the mixture was sufficiently mixed by a ball mill. 400% of air flow per hour to reach 19%
While introducing 0 l, heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0208】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiNiO2 及び酸化リチウムが検出された。
原子吸光法によりリチウム総量を測定し、酸化還元滴
定、中和滴定を行ったところ、LiNiO2 粒子表面に
は、LiNiO2 粒子100重量%に対して0.1重量
%の酸化リチウム層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiNiO 2 and lithium oxide were detected.
The total amount of lithium was measured by an atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, a 0.1% by weight lithium oxide layer was attached to the LiNiO 2 particle surface on 100% by weight of the LiNiO 2 particles. I understood that.

【0209】前記LiNiO2 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例16と同様な円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。 (実施例18)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
をLi:Niのモル比が1.2:0.9となるように配
合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素ガス濃度
が19%となるように空気気流を毎時4000l導入し
ながら、700℃の温度で5時間、さらに580℃で6
0時間熱処理を行った。更に、650℃で1時間、酸素
気流を導入し酸素ガス濃度が95%以上となるようにし
て保持した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode. (Example 18) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1.2: 0.9, and the mixture was sufficiently mixed by a ball mill. % At a temperature of 700 ° C. for 5 hours and further at 580 ° C.
Heat treatment was performed for 0 hours. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0210】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、Li1.1 Ni0.92 及び酸化リチウムが検出
された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、酸化
還元滴定、中和滴定を行ったところ、Li1.1 Ni0.9
2 粒子表面には、Li1.1Ni0.92 粒子100重
量%に対して1.5重量%の酸化リチウム層が付着され
ていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, Li 1.1 Ni 0.9 O 2 and lithium oxide were detected. When the lithium amount was measured by atomic absorption spectrometry was conducted redox titration, neutralization titration, Li 1.1 Ni 0.9
O The 2 particle surface 1.5 wt% of lithium oxide layer with respect to Li 1.1 Ni 0.9 O 2 particles 100 wt% were found to be deposited.

【0211】前記LiNiO2 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例16と同様な円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。 (実施例19)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
水酸化コバルト粉末とをLi:Ni:Coのモル比が
1:0.8:0.2となるように配合し、ボールミルに
て十分に混合した後、酸素濃度が19%となるように空
気気流を毎時4000l導入しながら、700℃の温度
で5時間熱処理を行った。更に、650℃で1時間、酸
素気流を導入し酸素ガス濃度が95%以上となるように
して保持した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as a positive electrode active material. (Example 19) Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder were blended so that the molar ratio of Li: Ni: Co was 1: 0.8: 0.2, and sufficiently mixed with a ball mill. After mixing, heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h so that the oxygen concentration became 19%. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0212】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiNi0.8 Co0.2及び酸化リチウムが
検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi
0.8 Co0.22 粒子表面には、LiNi0.8 Co
0.22 粒子100重量%に対して0.1重量%の酸化
リチウム層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 and lithium oxide were detected. Measure the total amount of lithium by atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiNi
On the surface of the 0.8 Co 0.2 O 2 particles, LiNi 0.8 Co
It was found that 0.1% by weight of the lithium oxide layer was attached to 100% by weight of the 0.2 O 2 particles.

【0213】前記LiNi0.8 Co0.22 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例16と同様な円筒形
非水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例20)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
硼酸リチウムとをLi:Ni:Bのモル比が1:0.9
7:0.3となるように配合し、ボールミルにて十分に
混合した後、酸素濃度が19%となるように空気気流を
毎時4000l導入しながら、700℃の温度で1時間
熱処理を行った。更に、650℃で1時間、酸素気流を
導入し酸素ガス濃度が95%以上となるようにして保持
した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. Example 20 Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and lithium borate were mixed at a molar ratio of Li: Ni: B of 1: 0.9.
7: 0.3 and sufficiently mixed by a ball mill, and then heat-treated at a temperature of 700 ° C. for 1 hour while introducing 4000 l / h of an air stream so that the oxygen concentration became 19%. . Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0214】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiNi0.970.032 及び酸化リチウムが検
出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、酸
化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi0.97
0.032 粒子表面には、LiNi0.970.032 粒子1
00重量%に対して0.1重量%の酸化リチウム層が付
着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiNi 0.97 B 0.03 O 2 and lithium oxide were detected. The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed. As a result, LiNi 0.97 B
On the surface of the 0.03 O 2 particles, LiNi 0.97 B 0.03 O 2 particles 1
It was found that 0.1% by weight of the lithium oxide layer was adhered to 00% by weight.

【0215】前記LiNi0.970.032 粉末を正極の
活物質として用いた以外、実施例16と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例21)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
水酸化アルミニウムとをLi:Ni:Alのモル比が
1.1:0.97:0.3となるように配合し、ボール
ミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%となるよ
うに空気気流を毎時4000l導入しながら、700℃
の温度で5時間熱処理を行った。更に、650℃で1時
間、酸素気流を導入し酸素ガス濃度が95%以上となる
ようにして保持した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.97 B 0.03 O 2 powder was used as a positive electrode active material. (Example 21) Nickel hydroxide powder, lithium hydroxide and aluminum hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni: Al was 1.1: 0.97: 0.3, and the mixture was sufficiently mixed with a ball mill. After mixing at a temperature of 700 ° C. while introducing 4000 l / h of air air so that the oxygen concentration becomes 19%.
At a temperature of 5 hours. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0216】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiNi0.97Al0.032及び酸化リチウムが
検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi0.97
Al0.032 粒子表面には、LiNi0.97Al0.032
粒子100重量%に対して0.1重量%の酸化リチウム
層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiNi 0.97 Al 0.03 O 2 and lithium oxide were detected. Measure the total amount of lithium by atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiNi 0.97
On the surface of the Al 0.03 O 2 particles, LiNi 0.97 Al 0.03 O 2
It was found that 0.1% by weight of the lithium oxide layer was attached to 100% by weight of the particles.

【0217】前記LiNi0.97Al0.032 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例16と同様な円筒形
非水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例22)電解マンガン粉末と水酸化リチウムとを
Li:Mnのモル比が1.2:2となるように配合し、
ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が19%と
なるように空気気流を毎時4000l導入しながら、8
00℃の温度で5時間熱処理を行った。更に、650℃
で1時間、酸素気流を導入し酸素ガス濃度が95%以上
となるようにして保持した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.97 Al 0.03 O 2 powder was used as a positive electrode active material. (Example 22) Electrolytic manganese powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Mn was 1.2: 2.
After sufficiently mixing with a ball mill, air was introduced at a rate of 4000 l / h so that the oxygen concentration became 19%.
Heat treatment was performed at a temperature of 00 ° C. for 5 hours. In addition, 650 ° C
For 1 hour, an oxygen gas flow was introduced to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more, and then the temperature was lowered.

【0218】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiMn24 及び酸化リチウムが検出され
た。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、酸化還元
滴定、中和滴定を行ったところ、LiMn24 粒子表
面には、LiMn24 粒子100重量%に対して1.
2重量%の酸化リチウム層が付着されていることがわか
った。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiMn 2 O 4 and lithium oxide were detected. When the lithium amount was measured by atomic absorption spectrometry was conducted redox titration, neutralization titration, the LiMn 2 O 4 particle surface with respect to LiMn 2 O 4 particles 100 wt% 1.
It was found that a 2% by weight lithium oxide layer had been deposited.

【0219】前記LiMn24 粉末を正極の活物質と
して用いた以外、実施例16と同様な円筒形非水溶媒二
次電池を組み立てた。 (実施例23)電解マンガン粉末と水酸化リチウムと水
酸化ニッケル粉末とをLi:Mn:Niのモル比が1.
2:1.9:0.1となるように配合し、ボールミルに
て十分に混合した後、酸素濃度が19%となるように空
気気流を毎時4000l導入しながら、800℃の温度
で5時間熱処理を行った。更に、650℃で1時間、酸
素気流を導入し酸素ガス濃度が95%以上となるように
して保持した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiMn 2 O 4 powder was used as an active material of a positive electrode. (Example 23) Electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and nickel hydroxide powder were mixed at a molar ratio of Li: Mn: Ni of 1.
2: 1.9: 0.1, and after sufficient mixing by a ball mill, at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing 4000 l / h of air air so that the oxygen concentration becomes 19%. Heat treatment was performed. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0220】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiMn1.9 Ni0.14及び酸化リチウムが
検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiMn1.9
Ni0.14 粒子表面には、LiMn1.9 Ni0.14
粒子100重量%に対して1.2重量%の酸化リチウム
層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4 and lithium oxide were detected. Measure the total amount of lithium by atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiMn 1.9
On the surface of the Ni 0.1 O 4 particles, LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4
It was found that 1.2% by weight of the lithium oxide layer was attached to 100% by weight of the particles.

【0221】前記LiMn1.9 Ni0.14 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例16と同様な円筒形
非水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例24)電解マンガン粉末と水酸化リチウムと水
酸化コバルト粉末とをLi:Mn:Coのモル比が1.
2:1.9:0.1となるように配合し、ボールミルに
て十分に混合した後、酸素濃度が19%となるように空
気気流を毎時4000l導入しながら、800℃の温度
で5時間熱処理を行った。更に、650℃で1時間、酸
素気流を導入し酸素ガス濃度が95%以上となるように
して保持した後、降温した。
A cylindrical nonaqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4 powder was used as a positive electrode active material. Example 24 Electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and cobalt hydroxide powder were mixed at a Li: Mn: Co molar ratio of 1.
2: 1.9: 0.1, and after sufficient mixing by a ball mill, at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing 4000 l / h of air air so that the oxygen concentration becomes 19%. Heat treatment was performed. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0222】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiMn1.9 Co0.14及び酸化リチウムが
検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiMn1.9
Co0.14 粒子表面には、LiMn1.9 Co0.14
粒子100重量%に対して1.2重量%の酸化リチウム
層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiMn 1.9 Co 0.1 O 4 and lithium oxide were detected. Measure the total amount of lithium by atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiMn 1.9
On the surface of the Co 0.1 O 4 particles, LiMn 1.9 Co 0.1 O 4
It was found that 1.2% by weight of the lithium oxide layer was attached to 100% by weight of the particles.

【0223】前記LiMn1.9 Ni0.14 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例16と同様な円筒形
非水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例25)電解マンガン粉末と水酸化リチウムと硼
酸リチウムとをLi:Mn:Bのモル比が1.2:1.
9:0.1となるように配合し、ボールミルにて十分に
混合した後、酸素濃度が19%となるように空気気流を
毎時4000l導入しながら、800℃の温度で5時間
熱処理を行った。更に、650℃で1時間、酸素気流を
導入し酸素ガス濃度が95%以上となるようにして保持
した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4 powder was used as a positive electrode active material. (Example 25) Electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and lithium borate were mixed at a molar ratio of Li: Mn: B of 1.2: 1.
9: 0.1 and sufficiently mixed in a ball mill, and then heat-treated at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h so that the oxygen concentration became 19%. . Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0224】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiMn1.90.14 及び酸化リチウムが検
出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、酸
化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiMn1.9
0.14 粒子表面には、LiMn1.90.14 粒子1
00重量%に対して1.2重量%の酸化リチウム層が付
着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiMn 1.9 B 0.1 O 4 and lithium oxide were detected. The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and the redox titration and the neutralization titration were performed. As a result, LiMn 1.9 B
On the surface of the 0.1 O 4 particles, LiMn 1.9 B 0.1 O 4 particles 1
It was found that 1.2% by weight of the lithium oxide layer was adhered to 00% by weight.

【0225】前記LiMn1.90.14 粉末を正極の
活物質として用いた以外、実施例16と同様な円筒形非
水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例26)電解マンガン粉末と水酸化リチウムと水
酸化アルミニウムとをLi:Mn:Alのモル比が1.
2:1.9:0.1となるように配合し、ボールミルに
て十分に混合した後、酸素濃度が19%となるように空
気気流を毎時4000l導入しながら、800℃の温度
で5時間熱処理を行った。更に、650℃で1時間、酸
素気流を導入し酸素ガス濃度が95%以上となるように
して保持した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that in Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiMn 1.9 B 0.1 O 4 powder was used as a positive electrode active material. (Example 26) An electrolytic manganese powder, lithium hydroxide and aluminum hydroxide having a molar ratio of Li: Mn: Al of 1.
2: 1.9: 0.1, and after sufficient mixing by a ball mill, at a temperature of 800 ° C. for 5 hours while introducing 4000 l / h of air air so that the oxygen concentration becomes 19%. Heat treatment was performed. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0226】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiMn1.9 Al0.14及び酸化リチウムが
検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定し、
酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiMn1.9
Al0.14 粒子表面には、LiMn1.9 Al0.14
粒子100重量%に対して1.2重量%の酸化リチウム
層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiMn 1.9 Al 0.1 O 4 and lithium oxide were detected. Measure the total amount of lithium by atomic absorption method,
When redox titration and neutralization titration were performed, LiMn 1.9
On the surface of the Al 0.1 O 4 particles, LiMn 1.9 Al 0.1 O 4
It was found that 1.2% by weight of the lithium oxide layer was attached to 100% by weight of the particles.

【0227】前記LiMn1.9 Al0.14 粉末を正極
の活物質として用いた以外、実施例16と同様な円筒形
非水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例27)水酸化ニッケル粉末と水酸化コバルト粉
末と水酸化アルミニウムと水酸化リチウムとをLi:N
i:Co:Alのモル比が1.1:0.8:0.15:
0.05となるように配合し、ボールミルにて十分に混
合した後、酸素濃度が19%となるように空気気流を毎
時4000l導入しながら、700℃の温度で5時間熱
処理を行った。更に、650℃で1時間、酸素気流を導
入し酸素ガス濃度が95%以上となるようにして保持し
た後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that in Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiMn 1.9 Al 0.1 O 4 powder was used as a positive electrode active material. (Example 27) Nickel hydroxide powder, cobalt hydroxide powder, aluminum hydroxide and lithium hydroxide were mixed with Li: N
i: Co: Al molar ratio of 1.1: 0.8: 0.15:
The mixture was blended so as to be 0.05 and sufficiently mixed by a ball mill, and then heat-treated at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing 4000 l / h of an air stream so that the oxygen concentration became 19%. Further, the temperature was lowered after introducing an oxygen gas flow at 650 ° C. for 1 hour so as to maintain the oxygen gas concentration at 95% or more.

【0228】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiNi0.80Co0.15Al0.052 及び酸化リ
チウムが検出された。原子吸光法によりリチウム総量を
測定し、酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、Li
Ni0.80Co0.15Al0.052 粒子表面には、LiNi
0.80Co0.15Al0.052 粒子100重量%に対して
0.1重量%の酸化リチウム層が付着されていることが
わかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 and lithium oxide were detected. The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed.
Ni 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2
It was found that a lithium oxide layer of 0.1% by weight was attached to 100% by weight of 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 particles.

【0229】前記LiNi0.80Co0.15Al0.052
末を正極の活物質として用いた以外、実施例16と同様
な円筒形非水溶媒二次電池を組み立てた。 (実施例28)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
をLi:Niのモル比が1.1:1となるように配合
し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素ガス濃度が
19%となるように空気気流を毎時4000l導入しな
がら、700℃の温度で5時間熱処理を行った。更に、
650℃で1時間、酸素気流を導入し酸素ガス濃度が9
5%以上となるようにして保持した後、降温した。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that in Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 powder was used as an active material of a positive electrode. (Example 28) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1.1: 1, and after sufficiently mixed by a ball mill, the oxygen gas concentration was reduced to 19%. Heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h. Furthermore,
At 650 ° C. for one hour, an oxygen gas flow is introduced to reduce the oxygen gas concentration to 9
After maintaining the temperature at 5% or more, the temperature was lowered.

【0230】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、LiNiO2 及び酸化リチウムが検出された。
原子吸光法によりリチウム総量を測定し、酸化還元滴
定、中和滴定を行ったところ、LiNiO2 粒子表面に
は、LiNiO2 粒子100重量%に対して1.5重量
%の酸化リチウム層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, LiNiO 2 and lithium oxide were detected.
When the lithium amount was measured by atomic absorption spectrometry was conducted redox titration, neutralization titration, the LiNiO 2 particle surface, LiNiO 2 particles 1.5 wt% of lithium oxide layer with respect to 100 wt% is deposited I understood that.

【0231】前記LiNiO2 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例16と同様な円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。 (比較例13)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
をLi:Niのモル比が1:1となるように配合し、ボ
ールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が10%とな
るように空気気流を毎時10l導入しながら、700℃
の温度で5時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as a positive electrode active material. (Comparative Example 13) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficiently mixed by a ball mill, the oxygen concentration was adjusted to 10%. 700 ° C. while introducing an air flow of 10 l / h
At a temperature of 5 hours.

【0232】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、水酸化リチウム、酸化リチウム及びLiNiO
2 が検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定
し、酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi
2 粒子表面には、LiNiO2 粒子100重量%に対
して酸化リチウム層及び水酸化リチウム層が合わせて
0.05重量%付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, lithium hydroxide, lithium oxide and LiNiO
2 has been detected. The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed.
O The 2 particle surface, it was found that the lithium layer and lithium hydroxide layer oxide is deposited 0.05 wt% combined with respect to LiNiO 2 particles 100 wt%.

【0233】前記LiNiO2 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例16と同様な円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。 (比較例14)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
をLi:Niのモル比が1.25:1となるように配合
し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が18
%となるように空気気流を毎時4000l導入しなが
ら、700℃の温度で5時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that of Example 16 was assembled except that the above-mentioned LiNiO 2 powder was used as an active material of a positive electrode. (Comparative Example 14) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1.25: 1, and the mixture was sufficiently mixed using a ball mill.
%, And heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at 4000 l / h.

【0234】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、炭酸リチウム、酸化リチウム及びLiNiO2
が検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定
し、酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi
2 粒子表面には、LiNiO2 粒子100重量%に対
して1.8重量%の酸化リチウム層及び0.4重量%の
炭酸リチウム層が付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, it was found that lithium carbonate, lithium oxide and LiNiO 2
Was detected. The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed.
The O 2 particle surface, it was found that 1.8 wt% of lithium oxide layer and 0.4 wt% of lithium carbonate layer is deposited against LiNiO 2 particles 100 wt%.

【0235】前記LiNiO2 粉末を正極の活物質とし
て用いた以外、実施例16と同様な円筒形非水溶媒二次
電池を組み立てた。 (比較例15)水酸化ニッケル粉末と水酸化リチウムと
をLi:Niのモル比が1:1となるように配合し、ボ
ールミルにて十分に混合した後、酸素濃度が10%とな
るように空気気流を毎時10l導入しながら、700℃
の温度で5時間熱処理を行った。
A cylindrical non-aqueous solvent secondary battery similar to that in Example 16 was assembled except that the LiNiO 2 powder was used as a positive electrode active material. (Comparative Example 15) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficiently mixed by a ball mill, the oxygen concentration was adjusted to 10%. 700 ° C. while introducing an air flow of 10 l / h
At a temperature of 5 hours.

【0236】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、水酸化リチウム、酸化リチウム及びLiNiO
2 が検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定
し、酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi
2 粒子表面には、LiNiO2 粒子100重量%に対
して酸化リチウム層及び水酸化リチウム層が合わせて
0.05重量%付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, lithium hydroxide, lithium oxide and LiNiO
2 has been detected. The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed.
O The 2 particle surface, it was found that the lithium layer and lithium hydroxide layer oxide is deposited 0.05 wt% combined with respect to LiNiO 2 particles 100 wt%.

【0237】前記LiNiO2 粉末100重量%に対し
て炭酸リチウム1.5重量%を加えたものを正極の活物
質として用い、実施例16と同様な方法により正極を作
製しようとしたところ、スラリー調製時にスラリーが硬
化し、正極を作製できなかった。
Using a material obtained by adding 1.5% by weight of lithium carbonate to 100% by weight of the above-mentioned LiNiO 2 powder as an active material of the positive electrode, a positive electrode was prepared in the same manner as in Example 16, and a slurry was prepared. Occasionally, the slurry hardened and a positive electrode could not be produced.

【0238】(比較例16)水酸化ニッケル粉末と水酸
化リチウムとをLi:Niのモル比が1:1となるよう
に配合し、ボールミルにて十分に混合した後、酸素濃度
が10%となるように空気気流を毎時10l導入しなが
ら、700℃の温度で5時間熱処理を行った。
(Comparative Example 16) Nickel hydroxide powder and lithium hydroxide were blended so that the molar ratio of Li: Ni was 1: 1. After sufficient mixing by a ball mill, the oxygen concentration was reduced to 10%. Heat treatment was performed at a temperature of 700 ° C. for 5 hours while introducing an air stream at a rate of 10 l / h.

【0239】得られた生成物をX線回折により測定した
ところ、水酸化リチウム、酸化リチウム及びLiNiO
2 が検出された。原子吸光法によりリチウム総量を測定
し、酸化還元滴定、中和滴定を行ったところ、LiNi
2 粒子表面には、LiNiO2 粒子100重量%に対
して酸化リチウム層及び水酸化リチウム層が合わせて
0.05重量%付着されていることがわかった。
When the obtained product was measured by X-ray diffraction, lithium hydroxide, lithium oxide and LiNiO
2 has been detected. The total amount of lithium was measured by the atomic absorption method, and redox titration and neutralization titration were performed.
O The 2 particle surface, it was found that the lithium layer and lithium hydroxide layer oxide is deposited 0.05 wt% combined with respect to LiNiO 2 particles 100 wt%.

【0240】前記LiNiO2 粉末100重量%に対し
て水酸化リチウム1.5重量%を加えたものを正極の活
物質として用い、実施例16と同様な方法により正極を
作製しようとしたところ、スラリー調製時にスラリーが
硬化し、正極を作製できなかった。
Using a material obtained by adding 1.5% by weight of lithium hydroxide to 100% by weight of the LiNiO 2 powder as the active material of the positive electrode, a positive electrode was produced in the same manner as in Example 16, and the slurry was obtained. The slurry hardened during preparation, and a positive electrode could not be produced.

【0241】実施例16〜28および比較例13〜14
の二次電池について、組み立てた時の内部短絡発生個数
(100個中)を調べ、その結果を下記表3に示す。実
施例16〜28および比較例13〜14の二次電池につ
いて、電池組み立て後、24時間経過したもの及び85
℃で24時間放置した後のものに周波数1kHzの交流
で内部インピーダンスを測定し、その結果を下記表3に
併記する。
Examples 16 to 28 and Comparative Examples 13 to 14
The number of internal short-circuit occurrences (out of 100) when the secondary battery was assembled was examined, and the results are shown in Table 3 below. Regarding the secondary batteries of Examples 16 to 28 and Comparative Examples 13 to 14, 24 hours passed after battery assembly and 85
After standing at 24 ° C. for 24 hours, the internal impedance was measured with an alternating current at a frequency of 1 kHz, and the results are also shown in Table 3 below.

【0242】また、実施例16〜28および比較例13
〜14の二次電池について、充電を4.1Vまで900
mAで行った後、さらに4.1Vの定電圧で行い(トー
タル充電時間5時間)、3.0Vまで900mAの定電
流で放電する充放電を繰り返し、放電容量が初期容量の
80%まで低下した時のサイクル数を測定し、その結果
を下記表3に示す。
Examples 16 to 28 and Comparative Example 13
Charges up to 4.1V for 900
After charging at mA, charging and discharging were further performed at a constant voltage of 4.1 V (total charging time: 5 hours) and discharging at a constant current of 900 mA to 3.0 V, and the discharge capacity was reduced to 80% of the initial capacity. The number of cycles at the time was measured, and the results are shown in Table 3 below.

【0243】[0243]

【表3】 [Table 3]

【0244】実施例16〜28の非水溶媒二次電池は、
比較例13〜14の二次電池に比べて、捲回時の短絡が
少なく、サイクル寿命が長いことがわかる。また、実施
例16〜28の非水溶媒二次電池は、高温保管後の内部
インピーダンスの上昇を抑制でき、高温保管後の容量回
復率が優れていることがわかる。
The non-aqueous solvent secondary batteries of Examples 16 to 28
It can be seen that, compared to the secondary batteries of Comparative Examples 13 and 14, short-circuiting at the time of winding is less and the cycle life is longer. In addition, it can be seen that the non-aqueous solvent secondary batteries of Examples 16 to 28 can suppress an increase in internal impedance after storage at high temperature and have an excellent capacity recovery rate after storage at high temperature.

【0245】[0245]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内圧特性、大電流放電特性及びサイクル特性が改善され
た非水溶媒二次電池の製造方法を提供できる。また、本
発明によれば、サイクル特性及び大電流放電特性が改善
され、高温環境下における保管後の容量回復率が高い非
水溶媒二次電池を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A method for manufacturing a non-aqueous solvent secondary battery having improved internal pressure characteristics, large current discharge characteristics, and cycle characteristics can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous solvent secondary battery having improved cycle characteristics and large current discharge characteristics, and having a high capacity recovery rate after storage in a high-temperature environment.

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

【図1】本発明に係わる円筒形非水溶媒二次電池を示す
部分断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a cylindrical non-aqueous solvent 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―タ、 6…負極、 8…封口板、 9…正極端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container, 3 ... Electrode group, 4 ... Positive electrode, 5 ... Separator, 6 ... Negative electrode, 8 ... Sealing plate, 9 ... Positive electrode terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十崎 義之 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 佐藤 優治 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 (56)参考文献 特開 平7−153466(JP,A) 特開 平4−237970(JP,A) 特開 平8−195200(JP,A) 特開 平9−147867(JP,A) 特開 平2−139860(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 4/58 H01M 4/02 H01M 4/04 H01M 10/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiyuki Isazaki 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Kawasaki Office (72) Inventor Yuji Sato 72 Horikawacho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Toshiba Corporation Inside the Kawasaki Plant (56) References JP-A-7-153466 (JP, A) JP-A-4-237970 (JP, A) JP-A 8-195200 (JP, A) JP-A 9-147867 (JP, A) A) JP-A-2-139860 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01M 4/58 H01M 4/02 H01M 4/04 H01M 10/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 正極活物質とフッ化ビニリデン系フッ素
樹脂を含む結着剤とを含有する正極層が集電体に被覆さ
れた構造を有する正極と、負極と、非水電解液とを具備
し、前記正極活物質は、(a)LiNiO 2 か、またはLi
NiO 2 のニッケルの一部を他の元素で置換した組成を
有するリチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子
と、前記粒子表面に形成された0.1重量%〜1.5重
量%の酸化リチウム層とからなるか、もしくは(b)L
iMn 2 4 か、またはLiMn 2 4 のマンガンの一
部を他の元素で置換した組成のリチウムマンガン複合酸
化物を主成分とする粒子と、前記粒子表面に形成された
0.1重量%〜1.5重量%の酸化リチウム層とからな
ことを特徴とする非水溶媒二次電池。
1. A cathode active material and vinylidene fluoride-based fluorine
The current collector is coated with a positive electrode layer containing a resin-containing binder.
A positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, wherein the positive electrode active material is (a) LiNiO 2 or Li
The composition in which a part of nickel of NiO 2 is replaced by another element
Containing lithium-containing nickel oxide as a main component
And 0.1% to 1.5% by weight formed on the surface of the particles.
% Lithium oxide layer, or (b) L
One of manganese of iMn 2 O 4 or LiMn 2 O 4
Lithium manganese composite acid with a part replaced by another element
And particles formed on the surface of the particles.
0.1% to 1.5% by weight of a lithium oxide layer.
Non-aqueous solvent secondary battery, characterized by that.
【請求項2】 前記リチウム含有ニッケル酸化物におい
てニッケルと置換される元素は、Co、Mn、B、Al
及びLiから選ばれる1種以上の元素であることを特徴
とする請求項記載の非水溶媒二次電池。
2. The element that replaces nickel in the lithium-containing nickel oxide is Co, Mn, B, or Al.
2. The non-aqueous solvent secondary battery according to claim 1 , wherein the non-aqueous solvent secondary battery is one or more elements selected from Li and Li.
【請求項3】 前記リチウムマンガン複合酸化物におい
てマンガンと置換される元素は、Co、Ni、B、Al
及びLiから選ばれる1種以上の元素であることを特徴
とする請求項記載の非水溶媒二次電池。
3. The element substituted with manganese in the lithium manganese composite oxide is Co, Ni, B, Al
2. The non-aqueous solvent secondary battery according to claim 1 , wherein the non-aqueous solvent secondary battery is one or more elements selected from Li and Li.
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