JP3130531B2 - Non-aqueous solvent secondary battery - Google Patents

Non-aqueous solvent secondary battery

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JP3130531B2
JP3130531B2 JP02306022A JP30602290A JP3130531B2 JP 3130531 B2 JP3130531 B2 JP 3130531B2 JP 02306022 A JP02306022 A JP 02306022A JP 30602290 A JP30602290 A JP 30602290A JP 3130531 B2 JP3130531 B2 JP 3130531B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、負極担持体として炭素質材料を用いる非水
溶媒二次電池における正極活物質の改良に関する。
The present invention relates to an improvement in a positive electrode active material in a non-aqueous solvent secondary battery using a carbonaceous material as a negative electrode support.

[従来の技術] 近年、電子機器の発達に伴い、小型で軽量、かつ、エ
ネルギー密度が高く、さらに繰返し充放電が可能な二次
電池の開発が要望されている。
[Related Art] In recent years, with the development of electronic equipment, there has been a demand for the development of a secondary battery that is small, lightweight, has a high energy density, and can be repeatedly charged and discharged.

この種の二次電池としては、負極活物質としてリチウ
ム又はリチウム合金を用い、正極活物質としてモリブデ
ン、バナジウム、チタン、ニオブなどの酸化物、硫化
物、セレン化物などを用いたものが知られている。
As this type of secondary battery, those using lithium or a lithium alloy as a negative electrode active material, and using oxides such as molybdenum, vanadium, titanium, and niobium, sulfides, and selenides as a positive electrode active material are known. I have.

また最近では、高エネルギー密度を有するマンガン酸
化物のサイクル特性を改良・向上させたスピネル型LiMn
2O4や、他のリチウムマンガン複合酸化物についての検
討が、活発になされている。
Recently, spinel-type LiMn with improved and improved cycle characteristics of manganese oxide with high energy density
Studies on 2 O 4 and other lithium manganese composite oxides are being actively conducted.

これらのリチウムマンガン酸化物を正極活物質とし、
リチウムを負極活物質とする電池系においては、サイク
ルを繰り返すことによって負極活物質であるリチウムの
溶解・析出反応が繰り返され、やがてリチウム基板上に
針状のリチウムデンドライト析出物を形成するという問
題が生じる。そのため、電池系においては、正極活物質
中で徐々に進行する結晶構造の崩れとともに、負極側に
おけるデンドライトの生成と溶媒の分解反応によって電
池寿命は規定され、500サイクル以上の寿命と長期間に
わたる信頼性を有する電池の製造は非常に困難である。
These lithium manganese oxide as a positive electrode active material,
In a battery system using lithium as a negative electrode active material, the dissolution / precipitation reaction of lithium, which is a negative electrode active material, is repeated by repeating the cycle, and a problem that a needle-like lithium dendrite deposit is formed on a lithium substrate in due course. Occurs. Therefore, in the battery system, the battery life is regulated by the crystal structure collapse that gradually progresses in the positive electrode active material, the generation of dendrites and the decomposition reaction of the solvent on the negative electrode side, and the life of more than 500 cycles and long-term reliability It is very difficult to manufacture a battery having a characteristic.

一方、これらマンガン酸化物と異なる反応形態である
層状化合物のインターカレーション又はドーピング現象
を利用した電極活物質が注目を集めている。これらの電
極活物質は、充電、放電反応時において複雑な化学反応
を起こさないことから、極めて優れた充放電サイクル特
性を有することが期待される。中でも炭素質材料を担持
体とするものは注目を集めている。この炭素質材料を負
極担持体とし、正極活物質としてLiCoO2/LiNiO2やTi
S2、MoS2を用いた電池系が提案されている。
On the other hand, an electrode active material utilizing intercalation or doping of a layered compound having a different reaction form from these manganese oxides has attracted attention. Since these electrode active materials do not cause complicated chemical reactions during charge and discharge reactions, they are expected to have extremely excellent charge / discharge cycle characteristics. Above all, those using a carbonaceous material as a support have attracted attention. This carbonaceous material is used as a negative electrode support, and LiCoO 2 / LiNiO 2 or Ti is used as a positive electrode active material.
A battery system using S 2 and MoS 2 has been proposed.

しかし、炭素質材料を負極活物質とした場合、TiS2
MoS2などの金属カルコゲン化合物を正極活物質として用
いると起電力が小さい(1.0〜1.2V)。そこで、正極活
物質としては、3.5V程度の平均作動電圧を示すLiCoO2
LiNiO2、LiCoxNi(1-x)O2等が検討されてきている。
However, when a carbonaceous material is used as the negative electrode active material, TiS 2 ,
When a metal chalcogen compound such as MoS 2 is used as the positive electrode active material, the electromotive force is small (1.0 to 1.2 V). Therefore, as the positive electrode active material, LiCoO 2 showing an average operating voltage of about 3.5 V,
LiNiO 2 , LiCo x Ni (1-x) O 2 and the like have been studied.

[発明が解決しようとする課題] しかし、炭素質材料を負極担持体とした場合、電池系
における初期充電反応において正極活物質中のLiが炭素
質中にドープされるが、続く放電反応で、ドープされた
全Li量のうち70〜80%程度しか炭素材から脱ドープされ
ず、負極側に反応に関与しないリチウムが残るととも
に、正極側ではLiが不足し、以後のサイクルにおいて容
量維持率が大幅に低下するという問題点を有する。脱ド
ープが完全でない原因は、本発明者らの検討結果では、
炭素材中の非晶質部品などに、炭素と結合するLiが存在
するためと考えられる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when the carbonaceous material is used as the negative electrode carrier, Li in the positive electrode active material is doped into the carbonaceous material in the initial charging reaction in the battery system, but in the subsequent discharge reaction, Only about 70 to 80% of the total Li amount doped is de-doped from the carbon material, leaving lithium that does not participate in the reaction on the negative electrode side, and insufficient Li on the positive electrode side, and the capacity retention ratio in subsequent cycles is reduced. There is a problem that it is greatly reduced. The cause of the incomplete undoping is the result of the study by the present inventors,
It is considered that Li bonded to carbon exists in amorphous parts in the carbon material.

本発明はかかる問題点を改善するためになされたもの
で、炭素質材料を負極担持体として用いた際、初期充放
電において負極側に残存するリチウム量をあらかじめ正
極活物質中に含有させ、サイクル特定の優れた正極活物
質を得ることにある。
The present invention has been made in order to improve such problems, when using a carbonaceous material as a negative electrode support, the amount of lithium remaining on the negative electrode side in the initial charge and discharge is contained in the positive electrode active material in advance, and the cycle It is to obtain a specific excellent positive electrode active material.

[課題を解決するための手段] すなわち本発明の非水溶媒二次電池は、負極担持体と
して炭素質材料を用い、正極活物質として、一般式LiMO
2(式中、MはCo、Ni、Fe及びMnのうちから選択される
1種又は2種以上の元素)に電気化学的あるいは化学的
にリチウムをドープしたものを用いることを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] That is, the non-aqueous solvent secondary battery of the present invention uses a carbonaceous material as a negative electrode carrier and a general formula LiMO as a positive electrode active material.
2 (wherein M is one or more elements selected from Co, Ni, Fe and Mn) electrochemically or chemically doped with lithium.

本発明で用いられるLiMO2は、一般的に次のような方
法で合成される。すなわち、リチウムと、Co、Ni、Fe又
はMnから選ばれる1種又は2種以上の遷移金属の炭酸
塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物などを出発原料として、
これらを化学量論比で混合し、焼成することによって得
られる。なお出発原料としては炭素塩が好ましい。焼成
温度は出発原料により多少異なるが、通常は600〜1,000
℃の温度範囲で、好ましくは600〜800℃の範囲である。
LiMO 2 used in the present invention is generally synthesized by the following method. That is, lithium, Co, Ni, Fe or one or more of transition metal carbonates, nitrates, sulfates, hydroxides and the like selected from two or more selected from Mn,
They are obtained by mixing these in a stoichiometric ratio and firing. In addition, a carbon salt is preferable as a starting material. The firing temperature varies slightly depending on the starting material, but is usually 600-1,000
In the temperature range of 600C, preferably in the range of 600-800C.

このLiMO2にリチウムイオンをドープする方法として
は、電気化学的あるいは化学的方法を用いることができ
る。まず電気化学的方法としては、上記方法で得た活物
質に、導電剤及び結着剤を加え、通常の円筒形電池に用
いられる板状の正極を製造する。これに金属リチウムを
対極として、比水溶媒中で通電処理を行い、正極中にリ
チウムをドープする。このリチウムのドープ量は、一般
式Li1+xMO2(式中、Mは上述のとおり、0.1≦x≦0.3)
が得られる範囲が好ましい。これは、xが0.1より少な
いと、負極中へ移動するリチウム量が少なく、以後の充
放電サイクルで容量劣化が大きくなり、またxが0.3よ
り大きいと、リチウムのドープ反応によって正極側の構
造が変化し、これによって充放電サイクルによる容量劣
化が大きくなってしまうためである。このようにして得
られたリチウムドープLiMO2は、溶媒で洗浄した後、電
池組み立てに用いられる。
As a method for doping LiMO 2 with lithium ions, an electrochemical or chemical method can be used. First, as an electrochemical method, a conductive agent and a binder are added to the active material obtained by the above method to produce a plate-shaped positive electrode used for a normal cylindrical battery. An electric current is applied to this in a specific water solvent using metallic lithium as a counter electrode, and lithium is doped in the positive electrode. The doping amount of lithium is represented by the general formula Li 1 + x MO 2 (where M is 0.1 ≦ x ≦ 0.3 as described above)
Is preferable. This is because if x is less than 0.1, the amount of lithium migrating into the negative electrode is small, and the capacity deterioration will increase in subsequent charge / discharge cycles. This causes the capacity to deteriorate due to charge and discharge cycles. The lithium-doped LiMO 2 thus obtained is used for battery assembly after washing with a solvent.

もう一つの方法である化学的方法としては、前記合成
方法で得られるLiMO2をリチウム化合物溶液中に浸漬
し、リチウムイオンをドープさせた後、必要ならば300
〜450℃で加熱処理を行って、リチウムドープLiMO2を得
ることができる。ここで用いられるリチウム化合物とし
ては、リチウム有機化合物、例えばn−ブチルリチウ
ム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムの有
機溶媒溶液や;低い加熱温度で分解するシュウ酸リチウ
ム、硝酸リチウムといったリチウム塩水溶液を用いるこ
とができる。リチウム有機化合物を用いた場合、LiMO2
を溶液に浸漬、反応させた後、溶媒で洗浄し、これを正
極活物質として用いる。一方、リチウム塩を用いた場
合、同様に浸漬後、300〜450℃、好ましくは300〜400℃
で加熱処理してリチウムをドープさせ、正極活物質とし
て用いる。
As another chemical method, LiMO 2 obtained by the above synthesis method is immersed in a lithium compound solution, doped with lithium ions, and then
By performing heat treatment at ~ 450 ° C, lithium-doped LiMO 2 can be obtained. Examples of the lithium compound used herein include a lithium organic compound such as an organic solvent solution of n-butyllithium, sec-butyllithium, and tert-butyllithium; and an aqueous solution of a lithium salt such as lithium oxalate or lithium nitrate which decomposes at a low heating temperature. Can be used. When a lithium organic compound is used, LiMO 2
After being immersed in a solution and reacted, it is washed with a solvent and used as a positive electrode active material. On the other hand, when a lithium salt is used, similarly after immersion, 300 to 450 ° C., preferably 300 to 400 ° C.
For doping with lithium and using as a positive electrode active material.

負極担持体である炭素質材料は、電池特性の向上のた
めに、好ましくは有機化合物を焼成してなる炭素質材料
を用いる。この炭素質材料の原料となる有機化合物とし
ては、通常使用されているものであればとくに限定され
るものではなく、例えばフェノール樹脂、とくにノボラ
ック樹脂、ならびにポリアクリロニトリルなどを用いる
ことができる。またこの炭素質材料としては、特願平1
−283086号に示すような有機化合物焼成体の特性を有す
るものが、とくに好ましい。
As the carbonaceous material as the negative electrode carrier, a carbonaceous material obtained by firing an organic compound is preferably used to improve battery characteristics. The organic compound serving as a raw material of the carbonaceous material is not particularly limited as long as it is a commonly used one. For example, a phenol resin, particularly a novolak resin, and polyacrylonitrile can be used. As the carbonaceous material, Japanese Patent Application No. Hei.
Those having the characteristics of an organic compound fired body as shown in JP-A-283086 are particularly preferred.

本発明の非水溶媒二次電池において、正極及び負極を
形成するために、結着剤を用いてもよい。結着剤として
は、例えばエチレン−プロピレン−環状ジエンの三元共
重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリル
酸、ポリアクリル酸塩類などが挙げられる。
In the non-aqueous solvent secondary battery of the present invention, a binder may be used to form a positive electrode and a negative electrode. Examples of the binder include a terpolymer of ethylene-propylene-cyclic diene, polytetrafluoroethylene, polyacrylic acid, and polyacrylates.

本発明の非水溶媒二次電池に用いられる非水電解液の
電解質としては、LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiCF3SO3等の
リチウム塩などが挙げられる。同電解液の溶媒として
は、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネ
ート(EC)、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(DME)が挙げられる。これらの溶媒は1種又は2
種以上の混合物で用いることができ、とくに充放電サイ
クル寿命を長くする観点から、プロピレンカーボネート
と1,2−ジメトキシエタンとの混合溶媒、エチレンジカ
ーボネートと2−メチルテトラヒドロフランとの混合溶
媒、エチレンカーボネートと1,2−ジメトキシエタンと
の混合溶媒、プロピレンカーボネートとエチレンカーボ
ネートとの混合溶媒が望ましい。
Examples of the electrolyte of the non-aqueous electrolyte used in the non-aqueous solvent secondary battery of the present invention include lithium salts such as LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , and LiCF 3 SO 3 . Examples of the solvent for the electrolyte include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, γ-butyrolactone, and 1,2-dimethoxyethane (DME). These solvents are one or two
A mixture of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane, a mixed solvent of ethylene dicarbonate and 2-methyltetrahydrofuran, and a mixture of ethylene carbonate and ethylene carbonate, from the viewpoint of prolonging the charge / discharge cycle life, And 1,2-dimethoxyethane, and a mixed solvent of propylene carbonate and ethylene carbonate are preferred.

[実施例] 以下、本発明を実施例及び比較例により、図面を参照
しつつ詳細に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples and comparative examples.

実施例1 市販の炭酸リチウム、炭酸コバルトを、LiとCoのモル
比でLi/Co=1.10になるように秤り取り、乳鉢において
充分混合した。この混合物をアルミナ製のルツボに入
れ、電気炉において800℃で6時間加熱処理を行った。
得られた焼成物は、冷却後再度粉砕し、同様に800℃で
6時間加熱処理を行い、その後、蒸留水で充分に洗浄
し、未反応のアルカリ分を洗い流した。この生成物は粉
末X線法でLiCoO2と確認された。
Example 1 Commercially available lithium carbonate and cobalt carbonate were weighed out so that the molar ratio of Li and Co became Li / Co = 1.10, and thoroughly mixed in a mortar. This mixture was placed in an alumina crucible and heat-treated at 800 ° C. for 6 hours in an electric furnace.
The obtained fired product was cooled and pulverized again, and was similarly subjected to a heat treatment at 800 ° C. for 6 hours. Thereafter, it was sufficiently washed with distilled water to wash away unreacted alkali components. This product was identified as LiCoO 2 by the powder X-ray method.

この生成物90重量%、導電材としてアセチレンブラッ
ク7重量%及び結着材としてエチレン−プロピレン−環
状ジエンの三元共重合体3重量%をヘキサン中で混練し
てスラリー状の正極合剤を調製し、この正極合剤を厚さ
15μmのステンレス基板上に塗布・風乾した後、加圧し
て一定厚にし、つづいて、200℃、10時間の条件で加熱
乾燥して、0.26mm厚の正極合剤層を有する板状の正極を
製造した。
90% by weight of this product, 7% by weight of acetylene black as a conductive material and 3% by weight of a terpolymer of ethylene-propylene-cyclic diene as a binder are kneaded in hexane to prepare a slurry-like positive electrode mixture. And the thickness of this positive electrode mixture
After coating and air-drying on a 15 μm stainless substrate, pressurizing to a constant thickness, then heating and drying at 200 ° C. for 10 hours to obtain a plate-like positive electrode having a 0.26 mm thick positive electrode mixture layer. Manufactured.

この正極とリチウム金属負極とを巻回し、プロピレン
カーボネート(PC)と1,2−ジメトキシエタン(DME)と
の混合溶媒(体積比率50:50)に電解質として六フッ化
リン酸リチウム(LiPF6)を0.5モル濃度含有する電解液
に浸漬し、正極面積に対し1mA/cm2の電流密度において3
60mAhの電気量を放電してLi1.3CoO2を得た。この正極を
電解液から取り出し、1,2−ジメトキシエタン溶媒で洗
浄して、本発明の正極を得た。なおこれらの一連の操作
はアルゴンガスグローブボックス中で行った。
This positive electrode and a lithium metal negative electrode are wound, and a mixed solvent of propylene carbonate (PC) and 1,2-dimethoxyethane (DME) (volume ratio of 50:50) is used as an electrolyte, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is used as an electrolyte. It was immersed in an electrolytic solution containing 0.5 molar, 3 at a current density of 1 mA / cm 2 to a positive electrode area
Discharging 60 mAh of electricity yielded Li 1.3 CoO 2 . The positive electrode was taken out of the electrolytic solution and washed with a 1,2-dimethoxyethane solvent to obtain a positive electrode of the present invention. These series of operations were performed in an argon gas glove box.

一方、負極担持体である炭素質材料は、ノボラック樹
脂を窒素雰囲気下で950℃で焼成した後、さらに2,000℃
に加熱して炭素化することによって製造し、粉砕して平
均粒径10μmの粉末とした。
On the other hand, the carbonaceous material serving as the negative electrode carrier is obtained by sintering a novolak resin at 950 ° C. in a nitrogen atmosphere, and then 2,000 ° C.
And carbonized by heating to a powder having a mean particle size of 10 μm.

結着剤のエチレン−プロピレン−環状ジエンの三元共
重合体をヘキサンに溶解し、炭素質材料:結着剤=97:3
となるように分散させ、スラリー状の負極合剤を調製し
た。このスラリーを厚さ10μmのステンレス基板上に塗
布・乾燥して、厚さ0.2mmの負極合剤層を形成した。
A terpolymer of ethylene-propylene-cyclic diene as a binder was dissolved in hexane, and carbonaceous material: binder = 97: 3
And a slurry-like negative electrode mixture was prepared. The slurry was applied on a stainless steel substrate having a thickness of 10 μm and dried to form a negative electrode mixture layer having a thickness of 0.2 mm.

このようにして得られた正・負極を用いて、第1図に
示すような単三(AA)サイズの非水溶媒二次電池を組立
てた。すなわち、非水溶媒二次電池1は、底部に絶縁体
2が配置され、負極端子を兼ねる有底円筒状のステンレ
ス容器3を有する。この容器3には、電極群4が収納さ
れている。この電極群4は、負極5、セパレータ6及び
正極7をこの順序で積層した帯状物を、負極5が外側に
位置するように渦巻き状に巻回した構造になっている。
前記のセパレータ6は、電解液を含浸したポリプロピレ
ン性多孔質フィルムから形成されている。該電解液は、
プロピレンカーボネートと1,2−ジエトキシエタンとの
混合溶媒(体積比率50:50)に、電解質として六フッ化
リン酸リチウム(LiPF6)を0.5モル濃度含有する。容器
3内で前記の電極群4の上方には、中心を開口した絶縁
板8が配置されている。前記の容器3の上部開口部に
は、絶縁封口体9が、該容器3に気密にかしめ固定され
ている。この絶縁封口板8の中央開口部には、正極端子
10が嵌合されている。この正極端子10は、前記の正極7
に正極リード11を介して接続されている。なお、前記の
負極5は、図示しない負極リードを介して負極端子であ
る前記容器3に接続されている。
Using the positive and negative electrodes thus obtained, an AA (AA) size non-aqueous solvent secondary battery as shown in FIG. 1 was assembled. That is, the non-aqueous solvent secondary battery 1 includes the cylindrical stainless steel container 3 having the bottom, on which the insulator 2 is disposed, and which also serves as the negative electrode terminal. The container 3 contains an electrode group 4. The electrode group 4 has a structure in which a strip formed by laminating a negative electrode 5, a separator 6, and a positive electrode 7 in this order is spirally wound so that the negative electrode 5 is located outside.
The separator 6 is formed of a polypropylene porous film impregnated with an electrolytic solution. The electrolyte is
A mixed solvent of propylene carbonate and 1,2-diethoxyethane (volume ratio of 50:50) contains lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte at a 0.5 molar concentration. Above the electrode group 4 in the container 3, an insulating plate 8 having an opening at the center is arranged. An insulating sealing body 9 is air-tightly fixed to the container 3 at the upper opening of the container 3. The central opening of the insulating sealing plate 8 has a positive terminal
10 are fitted. The positive electrode terminal 10 is connected to the positive electrode 7
Is connected via a positive electrode lead 11. The negative electrode 5 is connected to the container 3 serving as a negative electrode terminal via a negative electrode lead (not shown).

実施例2 実施例1と同様な方法でをLiCoO2を得た。これを市販
のn−ブチルリチウムのヘキサン溶液中に2日間浸漬
し、化学的にリチウムをドープした。得られた活物質を
過し、ヘキサンで充分に洗浄した。なお、この操作は
アルゴンガスグローブボックス中で行った。この方法で
得たリチウムドープ正極活物質は、組成式Li1.25CoO2
あった。この活物質を用いて、実施例1に示した方法に
より板状正極を作成し、これにより実施例1と同様な円
筒形電池を作成した。
Example 2 LiCoO 2 was obtained in the same manner as in Example 1. This was immersed in a commercially available n-butyllithium hexane solution for 2 days to chemically dope lithium. The obtained active material was passed through and thoroughly washed with hexane. This operation was performed in an argon gas glove box. The lithium-doped positive electrode active material obtained by this method had a composition formula of Li 1.25 CoO 2 . Using this active material, a plate-shaped positive electrode was prepared by the method described in Example 1, and thereby a cylindrical battery similar to that of Example 1 was prepared.

比較例 実施例1で合成したLiCoO2をそのまま正極活物質とし
て用い、他は実施例1と同一構成の電池を作成した。
Comparative Example A battery having the same configuration as that of Example 1 was produced except that LiCoO 2 synthesized in Example 1 was used as a positive electrode active material as it was.

このようにして作成した実施例1、2、比較例の3種
類の非水溶媒二次電池について、20℃の一定温度、100m
Aの一定電流で4.3Vから3.0Vまでの電圧範囲の充放電評
価を行った。その結果を第2図に示す。図中Aは本実施
例1の電池、Bは本実施例2の電池、Cは比較例の電池
の放電容量維持率曲線である。第2図から明らかなよう
に、本実施例1、2の非水溶媒二次電池は、初期充電反
応における正極からのリチウム脱ドープ量が多い。その
ため負極側で充放電に関与しなくなるリチウムイオンを
あらかじめ補充できるので、サイクル初期での電池容量
の落ち込みが少なくなるとともに、サイクル数が増加し
たときの放電容量維持率も向上を示し、優れた充放電可
逆性を有している。
The three types of non-aqueous solvent secondary batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Example thus prepared were subjected to a constant temperature of 20 ° C., 100 m
Charge / discharge evaluation was performed in a voltage range from 4.3 V to 3.0 V at a constant current of A. The result is shown in FIG. In the figure, A is the battery of Example 1, B is the battery of Example 2, and C is the discharge capacity retention rate curve of the battery of Comparative Example. As is clear from FIG. 2, the non-aqueous solvent secondary batteries of Examples 1 and 2 have a large amount of lithium undoped from the positive electrode in the initial charging reaction. As a result, lithium ions that no longer participate in charge and discharge can be replenished on the negative electrode side in advance, so that the drop in battery capacity at the beginning of the cycle is reduced and the discharge capacity retention rate when the number of cycles is increased is also improved. It has discharge reversibility.

本実施例においては、正極活物質としてLiCoO2を例に
して説明を行ったが、その他にLiNiO2、LiFeO2、LiCOyN
i(1-y)O2、LiCoyMn(1-y)O2、LiCoyFe(1-y)O2等(式中、
yは<y<1の数を示す)を用いることもできる。
In the present embodiment, the LiCoO 2 has been described as an example as the positive electrode active material, Other LiNiO 2, LiFeO 2, LiCO y N
i (1-y) O 2 , LiCo y Mn (1-y) O 2 , LiCo y Fe (1-y) O 2, etc.
y represents the number of <y <1).

[発明の効果] 本発明の非水溶媒二次電池は、負極担持体として炭素
質材料を用い、正極活物質としてLiMO2に電気化学的あ
るいは化学的にリチウムをドープしたものを用いること
によって、初期充放電反応において負極担持体中に残存
するリチウムイオンがあらかじめ正極中にドープされて
いるため、初期における電池容量の落ち込みが少なく、
またサイクル特性が向上している。そのため本発明によ
って、容量が向上し、かつ長寿命を有する優れた非水溶
媒二次電池を得ることができる。
[Effect of the Invention] The non-aqueous solvent secondary battery of the present invention uses a carbonaceous material as a negative electrode carrier, and uses LiMO 2 electrochemically or chemically doped with lithium as a positive electrode active material. Since the lithium ions remaining in the negative electrode carrier in the initial charge / discharge reaction are doped in the positive electrode in advance, the drop in the initial battery capacity is small,
Further, the cycle characteristics are improved. Therefore, according to the present invention, an excellent nonaqueous solvent secondary battery having an improved capacity and a long life can be obtained.

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

第1図は実施例1の非水溶媒二次電池を示す一部断面
図、第2図は実施例1、2及び比較例の非水溶媒二次電
池における充放電サイクル数に対する放電容量の変化を
示す特性図である。 1……非水溶媒二次電池、2……絶縁体、3……ステン
レス容器、4……電極群、5……負極、6……セパレー
タ、7……正極、8……絶縁板、9……絶縁封口板、10
……正極端子、11……正極リード。 A……実施例1の電池の放電容量維持率曲線 B……実施例2の電池の放電容量維持率曲線 C……比較例の電池の放電容量維持率曲線
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a non-aqueous solvent secondary battery of Example 1, and FIG. 2 is a change in discharge capacity with respect to the number of charge / discharge cycles in the non-aqueous solvent secondary batteries of Examples 1, 2 and Comparative Example. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-aqueous solvent secondary battery, 2 ... Insulator, 3 ... Stainless steel container, 4 ... Electrode group, 5 ... Negative electrode, 6 ... Separator, 7 ... Positive electrode, 8 ... Insulating plate, 9 ...... Insulated sealing plate, 10
… Positive terminal, 11… Positive lead. A: Discharge capacity retention rate curve of battery of Example 1 B: Discharge capacity retention rate curve of battery of Example 2 C: Discharge capacity retention rate curve of battery of comparative example

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−74062(JP,A) 特開 平4−58469(JP,A) 特開 平3−127454(JP,A) 特開 平3−201368(JP,A) 特開 平4−123769(JP,A) 特開 平4−147573(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/36 - 10/40 H01M 4/02 - 4/04 H01M 4/36 - 4/62 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-3-74062 (JP, A) JP-A-4-58469 (JP, A) JP-A-3-127454 (JP, A) JP-A-3-127454 201368 (JP, A) JP-A-4-123769 (JP, A) JP-A-4-147573 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 10/36-10 / 40 H01M 4/02-4/04 H01M 4/36-4/62

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】負極担持体として炭素質材料を用い、正極
活物質として、一般式LiMO2(式中、MはCo、Ni、Fe及
びMnのうちから選択される1種又は2種以上の元素を表
わす)で示されるリチウム含有複合酸化物に電気化学的
あるいは化学的にリチウムをドープしたものを用いるこ
とを特徴とする非水溶媒二次電池。
A carbonaceous material is used as a negative electrode support, and a general formula LiMO 2 (where M is one or more selected from Co, Ni, Fe and Mn) is used as a positive electrode active material. A non-aqueous solvent secondary battery characterized in that a lithium-containing composite oxide represented by the following formula (1) is electrochemically or chemically doped with lithium.
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