JP3046860B2 - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- JP3046860B2 JP3046860B2 JP3224487A JP22448791A JP3046860B2 JP 3046860 B2 JP3046860 B2 JP 3046860B2 JP 3224487 A JP3224487 A JP 3224487A JP 22448791 A JP22448791 A JP 22448791A JP 3046860 B2 JP3046860 B2 JP 3046860B2
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- manganese oxide
- lithium manganese
- lithium
- secondary battery
- lithium secondary
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム二次電池、特
に特別なリチウムマンガン酸化物を正極活物質として使
用するリチウム二次電池に関するものである。
に特別なリチウムマンガン酸化物を正極活物質として使
用するリチウム二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、リチウム二次電池の正極活物質と
しては例えば特開昭63−18756号公報に記載されている
ような手法で製造されたリチウムマンガン酸化物が用い
られている。この手法では、種々のＸ線回折パターンを
もつリチウムマンガン酸化物を得ることができる
しては例えば特開昭63−18756号公報に記載されている
ような手法で製造されたリチウムマンガン酸化物が用い
られている。この手法では、種々のＸ線回折パターンを
もつリチウムマンガン酸化物を得ることができる
【０００３】リチウム二次電池の正極活物質として使用
されるリチウムマンガン酸化物は、放電反応ではリチウ
ムイオンが結晶格子間にインタカレート(挿入)し、ある
結晶面の間隔が広がる。これはＣｕＫα線を使用したＸ
線回折パターンでは、２θ＝３６°から３７°のピーク
が低角度側にシフトすることからわかる。従って、この
回折パターンにおける相違がリチウム二次電池の放電容
量に大きく影響する。
されるリチウムマンガン酸化物は、放電反応ではリチウ
ムイオンが結晶格子間にインタカレート(挿入)し、ある
結晶面の間隔が広がる。これはＣｕＫα線を使用したＸ
線回折パターンでは、２θ＝３６°から３７°のピーク
が低角度側にシフトすることからわかる。従って、この
回折パターンにおける相違がリチウム二次電池の放電容
量に大きく影響する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のリチウム二次電
池では、製造されたリチウムマンガン酸化物をそのまま
リチウム二次電池の正極活物質に用いているので、放電
容量、特に初期放電容量がばらつくなどの問題点があっ
た。
池では、製造されたリチウムマンガン酸化物をそのまま
リチウム二次電池の正極活物質に用いているので、放電
容量、特に初期放電容量がばらつくなどの問題点があっ
た。
【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、初期放電容量が多く、ばらつきの
少ないリチウム二次電池を得ることを目的としている。
めになされたもので、初期放電容量が多く、ばらつきの
少ないリチウム二次電池を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
リチウム二次電池は、正極、負極及びリチウムイオンを
含む電解液を備えてなるリチウム二次電池において、上
記正極の活物質として、沈降処理による分級を施したリ
チウムマンガン酸化物（ＬｉxＭｎyＯz）であって、そ
のＣｕＫαを用いたＸ線回折パターンの２θ＝３６〜３
７°のピークの強度が、２θ＝４４〜４５°のピークの
強度に対して１．０倍以上であり、且つ２θ＝３１．５
°及び５５°付近にピークが不在であるリチウムマンガ
ン酸化物を用いることを特徴とする。
リチウム二次電池は、正極、負極及びリチウムイオンを
含む電解液を備えてなるリチウム二次電池において、上
記正極の活物質として、沈降処理による分級を施したリ
チウムマンガン酸化物（ＬｉxＭｎyＯz）であって、そ
のＣｕＫαを用いたＸ線回折パターンの２θ＝３６〜３
７°のピークの強度が、２θ＝４４〜４５°のピークの
強度に対して１．０倍以上であり、且つ２θ＝３１．５
°及び５５°付近にピークが不在であるリチウムマンガ
ン酸化物を用いることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明に係るリチウムマンガン酸化物は、従来
法により製造されたリチウムマンガン酸化物から初期放
電容量の少ない成分を除去したものである。このリチウ
ムマンガン酸化物は従来法により製造されたリチウムマ
ンガン酸化物を水に超音波分散し、自然沈降させる等の
分級処理を施すことにより得られる。この分級処理によ
り通常粒径５μｍ未満のものを除去したリチウムマンガ
ン酸化物を得ることができる。
法により製造されたリチウムマンガン酸化物から初期放
電容量の少ない成分を除去したものである。このリチウ
ムマンガン酸化物は従来法により製造されたリチウムマ
ンガン酸化物を水に超音波分散し、自然沈降させる等の
分級処理を施すことにより得られる。この分級処理によ
り通常粒径５μｍ未満のものを除去したリチウムマンガ
ン酸化物を得ることができる。
【０００８】本発明者らは、図４に示すように、初期放
電容量が主にリチウムマンガン酸化物の回折パターンの
２θ＝３６〜３７°のピーク強度の２θ＝４４〜４５°
のピーク強度に依存することを発見した。また、実質の
初期放電容量に関して従来のものは１３０ｍＡｈ／ｇ
で、放電容量の少ない１２０ｍＡｈ／ｇのものを除去し
たことにより、１５０ｍＡｈ／ｇのリチウムマンガン酸
化物を得ることができた。
電容量が主にリチウムマンガン酸化物の回折パターンの
２θ＝３６〜３７°のピーク強度の２θ＝４４〜４５°
のピーク強度に依存することを発見した。また、実質の
初期放電容量に関して従来のものは１３０ｍＡｈ／ｇ
で、放電容量の少ない１２０ｍＡｈ／ｇのものを除去し
たことにより、１５０ｍＡｈ／ｇのリチウムマンガン酸
化物を得ることができた。
【０００９】本発明におけるリチウムマンガン酸化物
は、初期放電容量の少ないものを除去することにより、
電池の初期放電容量を増大できる。また、本発明では初
期放電容量の少ない上記規定範囲外の回折パターンをも
つリチウムマンガン酸化物を分級という化学的ではな
く、物理的な方法で行うため完全、確実に除去すること
ができる。
は、初期放電容量の少ないものを除去することにより、
電池の初期放電容量を増大できる。また、本発明では初
期放電容量の少ない上記規定範囲外の回折パターンをも
つリチウムマンガン酸化物を分級という化学的ではな
く、物理的な方法で行うため完全、確実に除去すること
ができる。
【００１０】
【実施例】実施例１ 以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明する。図１
は実施例のリチウムを負極に用いたリチウム二次放電に
おいて、正極活物質として用いたリチウムマンガン酸化
物のＣｕＫα線を用いた時のＸ線回折パターンである。
この回折パターンの特徴は２θ＝３６.８°のピークの
強度の２θ＝４４.４°のピークの強度に対する比が１.
２にあることである。このリチウムマンガン酸化物はＣ
ＭＤ１０ｇとＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ２.０７(Ｍｎ：Ｌｉモル
比＝７：３)を混合し、３７５℃で窒素中にて熱処理し
て合成した。実施例のリチウムマンガン酸化物は、こう
して得られた図２に示す従来例のものから、分級によっ
て図３に示す比較例のものを除去したものである。分級
の方法は次の通りである。まず、従来のリチウムマンガ
ン酸化物を水１リットルあたり８ｇの割合で浸漬する。
次に、外部から超音波(出力１００Ｗ)を５分間照射す
る。最後に１０秒間静置し、上澄み液を捨て、自然沈降
した沈澱物を乾燥して実施例のリチウムマンガン酸化物
を得た。次に、これを、らいかい機で２時間粉砕し、粒
径２０μｍ以下のリチウムマンガン酸化物のリチウムマ
ンガン酸化物粉体を得て正極活物質とした。
は実施例のリチウムを負極に用いたリチウム二次放電に
おいて、正極活物質として用いたリチウムマンガン酸化
物のＣｕＫα線を用いた時のＸ線回折パターンである。
この回折パターンの特徴は２θ＝３６.８°のピークの
強度の２θ＝４４.４°のピークの強度に対する比が１.
２にあることである。このリチウムマンガン酸化物はＣ
ＭＤ１０ｇとＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ２.０７(Ｍｎ：Ｌｉモル
比＝７：３)を混合し、３７５℃で窒素中にて熱処理し
て合成した。実施例のリチウムマンガン酸化物は、こう
して得られた図２に示す従来例のものから、分級によっ
て図３に示す比較例のものを除去したものである。分級
の方法は次の通りである。まず、従来のリチウムマンガ
ン酸化物を水１リットルあたり８ｇの割合で浸漬する。
次に、外部から超音波(出力１００Ｗ)を５分間照射す
る。最後に１０秒間静置し、上澄み液を捨て、自然沈降
した沈澱物を乾燥して実施例のリチウムマンガン酸化物
を得た。次に、これを、らいかい機で２時間粉砕し、粒
径２０μｍ以下のリチウムマンガン酸化物のリチウムマ
ンガン酸化物粉体を得て正極活物質とした。
【００１１】このようにして得られたリチウムマンガン
酸化物を正極活物質に用いた電池の初期放電容量を図４
を用いて説明する。図４において、(○)は実施例の電池
の特性で、従来例(◇)と比較例(●)はそれぞれリチウム
マンガン酸化物の回折パターンが図２、図３を示すもの
である。図４から正極活物質１ｇ当たりの初期放電容量
が、実施例では１５０ｍＡｈ／ｇで、従来例の１３０ｍ
Ａｈ／ｇ、比較例の１２０ｍＡｈ／ｇに比べて多いこと
がわかる。また、図５にこれら電池の充放電サイクル特
性を示した。サイクル条件は電池を２ｍＡ／ｃｍ 2 で放
電し、放電終止電圧２.０Ｖとし、その後、２ｍＡ／ｃ
ｍ 2 で充電し、充電終止電圧を４.０Ｖとした。図５か
ら、実施例は従来例、比較例に比べて、充放電サイクル
数にも拘わらず、常に放電容量が多いことがわかる。
酸化物を正極活物質に用いた電池の初期放電容量を図４
を用いて説明する。図４において、(○)は実施例の電池
の特性で、従来例(◇)と比較例(●)はそれぞれリチウム
マンガン酸化物の回折パターンが図２、図３を示すもの
である。図４から正極活物質１ｇ当たりの初期放電容量
が、実施例では１５０ｍＡｈ／ｇで、従来例の１３０ｍ
Ａｈ／ｇ、比較例の１２０ｍＡｈ／ｇに比べて多いこと
がわかる。また、図５にこれら電池の充放電サイクル特
性を示した。サイクル条件は電池を２ｍＡ／ｃｍ 2 で放
電し、放電終止電圧２.０Ｖとし、その後、２ｍＡ／ｃ
ｍ 2 で充電し、充電終止電圧を４.０Ｖとした。図５か
ら、実施例は従来例、比較例に比べて、充放電サイクル
数にも拘わらず、常に放電容量が多いことがわかる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、正極活
物質に初期放電容量が多いリチウムマンガン酸化物を用
いているので、電池として初期放電容量及び放電容量の
多い電池が得られる。
物質に初期放電容量が多いリチウムマンガン酸化物を用
いているので、電池として初期放電容量及び放電容量の
多い電池が得られる。
【図１】本発明の一実施例によるリチウムマンガン酸化
物のＸ線回折パターンを示したものである。
物のＸ線回折パターンを示したものである。
【図２】従来例によるリチウムマンガン酸化物のＸ線回
折パターンを示したものである。
折パターンを示したものである。
【図３】比較例によるリチウムマンガン酸化物のＸ線回
折パターンを示したものである。
折パターンを示したものである。
【図４】実施例の電池の正極活物質の回折パターンの２
θ＝３６.８°のピークの強度と２θ＝４４.４°のピー
クの強度に対する比と、初期放電容量の関係を示したも
のである。
θ＝３６.８°のピークの強度と２θ＝４４.４°のピー
クの強度に対する比と、初期放電容量の関係を示したも
のである。
【図５】実施例、従来例と比較例の充放電特性を示した
ものである。
ものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 久 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平２−27660（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−304664（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−28995（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/36 - 4/62 H01M 10/40
Claims (1)
- 【請求項１】 正極、負極及びリチウムイオンを含む電
解液を備えてなるリチウム二次電池において、上記正極
の活物質として、沈降処理による分級を施したリチウム
マンガン酸化物（ＬｉxＭｎyＯz）であって、そのＣｕ
Ｋαを用いたＸ線回折パターンの２θ＝３６〜３７°の
ピークの強度が、２θ＝４４〜４５°のピークの強度に
対して１．０倍以上であり、且つ２θ＝３１．５°及び
５５°付近にピークが不在であるリチウムマンガン酸化
物を用いることを特徴とするリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224487A JP3046860B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224487A JP3046860B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | リチウム二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562681A JPH0562681A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3046860B2 true JP3046860B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=16814569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224487A Expired - Fee Related JP3046860B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046860B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2012380B1 (en) | 2006-03-15 | 2011-06-29 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Positive electrode active material powder |
| KR102630408B1 (ko) * | 2020-05-29 | 2024-01-30 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 비수계 전해액, 셀 팩 및 셀 팩의 제조 방법 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP3224487A patent/JP3046860B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562681A (ja) | 1993-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |