JP3281829B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リチウムイオン
の吸蔵，放出が可能な金属化合物を正極活物質に用いた
正極と、リチウムを活物質とする負極と、非水電解質と
を備えた非水電解質二次電池に係り、特に、上記の正極
を改良してサイクル特性を改善した非水電解質二次電池
に関するものである。
の吸蔵，放出が可能な金属化合物を正極活物質に用いた
正極と、リチウムを活物質とする負極と、非水電解質と
を備えた非水電解質二次電池に係り、特に、上記の正極
を改良してサイクル特性を改善した非水電解質二次電池
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高出力，高エネルギー密度の新型
二次電池の１つとして、電解質に非水電解液を用い、リ
チウムの酸化，還元を利用した高起電力の非水電解質二
次電池が利用されるようになった。
二次電池の１つとして、電解質に非水電解液を用い、リ
チウムの酸化，還元を利用した高起電力の非水電解質二
次電池が利用されるようになった。
【０００３】ここで、このような非水電解質二次電池に
おいては、その正極における正極活物質として、一般に
リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物が使用
されており、特に、リチウムイオンの吸蔵，放出が効率
良く行なえるものとして、ＬｉＮｉＯ2 ，ＬｉＦｅＯ2
等のように、ＬｉにＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｕ等の
遷移金属が少なくとも一種含有されたリチウム−遷移金
属複合酸化物が利用されていた。
おいては、その正極における正極活物質として、一般に
リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物が使用
されており、特に、リチウムイオンの吸蔵，放出が効率
良く行なえるものとして、ＬｉＮｉＯ2 ，ＬｉＦｅＯ2
等のように、ＬｉにＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｕ等の
遷移金属が少なくとも一種含有されたリチウム−遷移金
属複合酸化物が利用されていた。
【０００４】しかし、これらのリチウム−遷移金属複合
酸化物は、その製造方法によって放電性能が大きく異な
ることがあり、再現性が良く一定の充放電特性を示す材
料を製造するためには、製造条件を極めて厳密に設定す
ることが必要で、その製造が非常に面倒であり、またこ
のようにして製造した材料であっても、充放電を繰り返
して行なうと、充放電特性が著しく劣化するという問題
があった。
酸化物は、その製造方法によって放電性能が大きく異な
ることがあり、再現性が良く一定の充放電特性を示す材
料を製造するためには、製造条件を極めて厳密に設定す
ることが必要で、その製造が非常に面倒であり、またこ
のようにして製造した材料であっても、充放電を繰り返
して行なうと、充放電特性が著しく劣化するという問題
があった。
【０００５】ここで、上記のリチウム−遷移金属複合酸
化物において、Ｎｉを含有する複合酸化物の場合には、
Ｎｉ2+イオンがＮｉ3+イオンに比べて安定なため、焼成
条件や原料の混合が均一でない場合、ＬｉＮｉＯ2 では
なくＮｉＯが生成されるようになり、また充放電に伴っ
てこの複合酸化物の結晶構造が徐々に変化して乱れ、リ
チウムイオンの吸収放出能力が低下し、上記のように充
放電を繰り返して行なった場合に充放電特性が著しく劣
化した。
化物において、Ｎｉを含有する複合酸化物の場合には、
Ｎｉ2+イオンがＮｉ3+イオンに比べて安定なため、焼成
条件や原料の混合が均一でない場合、ＬｉＮｉＯ2 では
なくＮｉＯが生成されるようになり、また充放電に伴っ
てこの複合酸化物の結晶構造が徐々に変化して乱れ、リ
チウムイオンの吸収放出能力が低下し、上記のように充
放電を繰り返して行なった場合に充放電特性が著しく劣
化した。
【０００６】このため、近年においては、特開平８−３
７００７号公報に示されるように、上記のようにＮｉを
含有するリチウム−ニッケル複合酸化物において、この
Ｎｉの一部をＣｏとＭｎとで置換させたものが開発され
た。
７００７号公報に示されるように、上記のようにＮｉを
含有するリチウム−ニッケル複合酸化物において、この
Ｎｉの一部をＣｏとＭｎとで置換させたものが開発され
た。
【０００７】このようにＮｉを含有するリチウム−ニッ
ケル複合酸化物において、Ｎｉの一部をＣｏとＭｎとで
置換させた場合、再現性が良く一定の充放電特性を示す
非水電解質二次電池が得られ、またそのサイクル特性も
向上されるようになったが、充放電を繰り返して行なう
と、Ｎｉの一部を置換したＭｎが次第に非水電解液中に
溶出し、これにより電池容量が低下し、十分な充放電サ
イクル特性が得られないという問題があった。
ケル複合酸化物において、Ｎｉの一部をＣｏとＭｎとで
置換させた場合、再現性が良く一定の充放電特性を示す
非水電解質二次電池が得られ、またそのサイクル特性も
向上されるようになったが、充放電を繰り返して行なう
と、Ｎｉの一部を置換したＭｎが次第に非水電解液中に
溶出し、これにより電池容量が低下し、十分な充放電サ
イクル特性が得られないという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、リチウム
イオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物を正極活物質に
用いた正極と、リチウムを活物質とする負極と、非水電
解質とを備えた非水電解質二次電池における上記のよう
な問題を解決することを課題とするものであり、特に、
Ｎｉを含有するリチウム−遷移金属複合酸化物を正極活
物質に用いた非水電解質二次電池において、再現性が良
く一定の充放電特性を示すと共に、充放電のサイクル数
の増加によって電池容量が低下するということが少な
く、優れた充放電サイクル特性が得られるようにするこ
とを課題とするものである。
イオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物を正極活物質に
用いた正極と、リチウムを活物質とする負極と、非水電
解質とを備えた非水電解質二次電池における上記のよう
な問題を解決することを課題とするものであり、特に、
Ｎｉを含有するリチウム−遷移金属複合酸化物を正極活
物質に用いた非水電解質二次電池において、再現性が良
く一定の充放電特性を示すと共に、充放電のサイクル数
の増加によって電池容量が低下するということが少な
く、優れた充放電サイクル特性が得られるようにするこ
とを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明における非水電
解質二次電池においては、上記のような課題を解決する
ため、リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物
を正極活物質に用いた正極と、リチウムを活物質とする
負極と、非水電解質とを備えた非水電解質二次電池にお
いて、上記の正極における金属化合物として、 Ｌｉa Ｃｏb Ｍｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 （式中、Ｍは、Ｙ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｖ，
Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗ
からなる群から選択される少なくとも一種の元素であ
り、ａ〜ｄは、０＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜
ｃ＜０．４，０＜ｄ＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５
の条件を満たす。)を用いるようにしたのである。
解質二次電池においては、上記のような課題を解決する
ため、リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な金属化合物
を正極活物質に用いた正極と、リチウムを活物質とする
負極と、非水電解質とを備えた非水電解質二次電池にお
いて、上記の正極における金属化合物として、 Ｌｉa Ｃｏb Ｍｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 （式中、Ｍは、Ｙ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｖ，
Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗ
からなる群から選択される少なくとも一種の元素であ
り、ａ〜ｄは、０＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜
ｃ＜０．４，０＜ｄ＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５
の条件を満たす。)を用いるようにしたのである。
【００１０】すなわち、この発明における非水電解質二
次電池においては、ＬｉＮｉＯ2 のようにＮｉを含有す
るリチウム−遷移金属複合酸化物において、そのＮｉの
一部をＣｏとＭｎとで置換し、このリチウム−遷移金属
複合酸化物の結晶構造を安定化させて、再現性が良く一
定した充放電特性が得られるようにすると共に、さら
に、そのＮｉの一部をＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆ
ｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ｗから選択される少なくとも一種の元素で置換す
ることにより、Ｍｎが次第に非水電解液中に溶出するの
を抑制し、これにより電池容量が低下するのを防止し
て、十分な充放電サイクル特性が得られるようにしたの
である。
次電池においては、ＬｉＮｉＯ2 のようにＮｉを含有す
るリチウム−遷移金属複合酸化物において、そのＮｉの
一部をＣｏとＭｎとで置換し、このリチウム−遷移金属
複合酸化物の結晶構造を安定化させて、再現性が良く一
定した充放電特性が得られるようにすると共に、さら
に、そのＮｉの一部をＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆ
ｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ｗから選択される少なくとも一種の元素で置換す
ることにより、Ｍｎが次第に非水電解液中に溶出するの
を抑制し、これにより電池容量が低下するのを防止し
て、十分な充放電サイクル特性が得られるようにしたの
である。
【００１１】そして、この発明における非水電解質二次
電池のように、正極における金属化合物として、Ｌｉa
Ｃｏb Ｍｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 で表され、Ｍが
Ｙ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚ
ｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗからなる群から
選択される少なくとも一種の元素であり、ａ〜ｄが０＜
ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜ｃ＜０．４，０＜ｄ
＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５の条件を満たすもの
を用いると、再現性が良く一定した充放電特性が得られ
ると共に、充放電を繰り返して行なった場合における電
池容量の低下も少なくなり、充放電サイクル特性に優れ
た非水電解質二次電池が得られるようになる。
電池のように、正極における金属化合物として、Ｌｉa
Ｃｏb Ｍｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 で表され、Ｍが
Ｙ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚ
ｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗからなる群から
選択される少なくとも一種の元素であり、ａ〜ｄが０＜
ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜ｃ＜０．４，０＜ｄ
＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５の条件を満たすもの
を用いると、再現性が良く一定した充放電特性が得られ
ると共に、充放電を繰り返して行なった場合における電
池容量の低下も少なくなり、充放電サイクル特性に優れ
た非水電解質二次電池が得られるようになる。
【００１２】ここで、上記の金属化合物Ｌｉa Ｃｏb Ｍ
ｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 におけるａ〜ｄの値が、０
＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜ｃ＜０．４，０＜
ｄ＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５の条件を満たすよ
うにしたのは、このいずれかの条件を満たさない場合、
充放電サイクル特性が著しく低下するためであり、これ
はＮｉに対する置換量の増加によってＬｉＮｉＯ2 以外
の相が出現しはじめることが原因であると考えられる。
ｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 におけるａ〜ｄの値が、０
＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜ｃ＜０．４，０＜
ｄ＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５の条件を満たすよ
うにしたのは、このいずれかの条件を満たさない場合、
充放電サイクル特性が著しく低下するためであり、これ
はＮｉに対する置換量の増加によってＬｉＮｉＯ2 以外
の相が出現しはじめることが原因であると考えられる。
【００１３】また、この発明の非水電解質二次電池にお
ける充放電サイクル特性をさらに向上させるにあたって
は、上記のＬｉa Ｃｏb Ｍｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2
におけるａ〜ｄの値が、０＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．
５，０＜ｃ＜０．２，０＜ｄ＜０．２，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ
＜０．５の条件を満たすようにすることが好ましい。こ
れは、ａ〜ｄの値がこのような条件を満たすようにする
と、Ｍｎや上記のＭで表される置換元素がより効果的に
Ｎｉに固溶されるためであると考えられる。
ける充放電サイクル特性をさらに向上させるにあたって
は、上記のＬｉa Ｃｏb Ｍｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2
におけるａ〜ｄの値が、０＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．
５，０＜ｃ＜０．２，０＜ｄ＜０．２，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ
＜０．５の条件を満たすようにすることが好ましい。こ
れは、ａ〜ｄの値がこのような条件を満たすようにする
と、Ｍｎや上記のＭで表される置換元素がより効果的に
Ｎｉに固溶されるためであると考えられる。
【００１４】また、この発明における非水電解質二次電
池において、リチウムを活物質とする負極に用いる負極
材料としては、従来より使用されている公知の負極材料
を用いることができ、例えば、金属リチウムやリチウム
合金の他に、リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な黒
鉛，コークス，有機物焼成体等の炭素材料を用いること
ができる。
池において、リチウムを活物質とする負極に用いる負極
材料としては、従来より使用されている公知の負極材料
を用いることができ、例えば、金属リチウムやリチウム
合金の他に、リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な黒
鉛，コークス，有機物焼成体等の炭素材料を用いること
ができる。
【００１５】さらに、この発明における非水電解質二次
電池において、上記の非水電解質としても、従来より使
用されている公知の非水電解液等を用いることができ、
この非水電解液における溶媒としては、例えば、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネート、ビニレンカーボネート、シクロペンタノ
ン、スルホラン、ジメチルスルホラン、３−メチル−
１，３−オキサゾリジン−２−オン、γ−ブチロラクト
ン、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、メチルプロピルカーボネー
ト、ブチルメチルカーボネート、エチルプロピルカーボ
ネート、ブチルエチルカーボネート、ジプロピルカーボ
ネート、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソ
ラン、酢酸メチル、酢酸エチル等の有機溶媒を１種又は
２種以上組み合わせて使用することができる。
電池において、上記の非水電解質としても、従来より使
用されている公知の非水電解液等を用いることができ、
この非水電解液における溶媒としては、例えば、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネート、ビニレンカーボネート、シクロペンタノ
ン、スルホラン、ジメチルスルホラン、３−メチル−
１，３−オキサゾリジン−２−オン、γ−ブチロラクト
ン、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、メチルプロピルカーボネー
ト、ブチルメチルカーボネート、エチルプロピルカーボ
ネート、ブチルエチルカーボネート、ジプロピルカーボ
ネート、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソ
ラン、酢酸メチル、酢酸エチル等の有機溶媒を１種又は
２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１６】また、この非水電解質において、上記の溶
媒に溶解させる溶質としても、従来より一般に使用され
ている溶質を用いることができ、例えば、ＬｉＰＦ6 、
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＮ
（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 等を使
用することができる。
媒に溶解させる溶質としても、従来より一般に使用され
ている溶質を用いることができ、例えば、ＬｉＰＦ6 、
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＮ
（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 等を使
用することができる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明に係る非水電解質二次電池に
ついて実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実
施例に係る非水電解質二次電池において、充放電サイク
ル特性が向上されることを比較例を挙げて明らかにす
る。なお、この発明における非水電解質二次電池は下記
の実施例に示したものに限定されるものではなく、その
要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できる
ものである。
ついて実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実
施例に係る非水電解質二次電池において、充放電サイク
ル特性が向上されることを比較例を挙げて明らかにす
る。なお、この発明における非水電解質二次電池は下記
の実施例に示したものに限定されるものではなく、その
要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できる
ものである。
【００１８】（実施例１〜６及び比較例１〜７）これら
の実施例１〜６及び比較例１〜７における非水電解質二
次電池においては、下記のようにして作製した正極と負
極と非水電解液とを用い、図１に示すような扁平なコイ
ン形になったリチウム電池を作製した。
の実施例１〜６及び比較例１〜７における非水電解質二
次電池においては、下記のようにして作製した正極と負
極と非水電解液とを用い、図１に示すような扁平なコイ
ン形になったリチウム電池を作製した。
【００１９】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、ＬｉＯＨとＮｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ
2 Ｏ3 とＡｌ（ＯＨ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：
Ｍｎ：Ａｌとが下記の表１に示すようなモル比になるよ
うに乳鉢中で混合した後、これらをそれぞれ乾燥空気雰
囲気下において７５０℃で２０時間熱処理し、その後、
石川式らいかい乳鉢で粉砕し、平均粒径が約１μｍにな
った各正極活物質を得た。
は、ＬｉＯＨとＮｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ
2 Ｏ3 とＡｌ（ＯＨ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：
Ｍｎ：Ａｌとが下記の表１に示すようなモル比になるよ
うに乳鉢中で混合した後、これらをそれぞれ乾燥空気雰
囲気下において７５０℃で２０時間熱処理し、その後、
石川式らいかい乳鉢で粉砕し、平均粒径が約１μｍにな
った各正極活物質を得た。
【００２０】次に、このようにして得た各正極活物質に
対して、それぞれ導電剤であるアセチレンブラックと結
着剤であるポリフッ化ビニリデンとを加え、正極活物質
と導電剤であるアセチレンブラックと結着剤であるポリ
フッ化ビニリデンとがそれぞれ９０：６：４の重量比に
なった各正極合剤を得た。
対して、それぞれ導電剤であるアセチレンブラックと結
着剤であるポリフッ化ビニリデンとを加え、正極活物質
と導電剤であるアセチレンブラックと結着剤であるポリ
フッ化ビニリデンとがそれぞれ９０：６：４の重量比に
なった各正極合剤を得た。
【００２１】そして、このようにして得た各正極合剤を
それぞれ２ｔ／ｃｍ2 の圧力で直径２０ｍｍの円板状に
加圧成型した後、真空下において２５０℃で２時間熱処
理して各正極を作製した。
それぞれ２ｔ／ｃｍ2 の圧力で直径２０ｍｍの円板状に
加圧成型した後、真空下において２５０℃で２時間熱処
理して各正極を作製した。
【００２２】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、リチウム−アルミニウム合金の圧延板を直径２０ｍ
ｍの円板状に打ち抜いて負極を作製した。
は、リチウム−アルミニウム合金の圧延板を直径２０ｍ
ｍの円板状に打ち抜いて負極を作製した。
【００２３】［非水電解液の作製］非水電解液を作製す
るにあたっては、エチレンカーボネートとジメチルカー
ボネートとを１：１の体積比で混合させた混合溶媒に、
ＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて非水電解
液を作製した。
るにあたっては、エチレンカーボネートとジメチルカー
ボネートとを１：１の体積比で混合させた混合溶媒に、
ＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて非水電解
液を作製した。
【００２４】［電池の作製]電池を作製するにあたって
は、図１に示すように、上記のようにして作製した各正
極１を正極集電体５に取り付ける一方、上記の負極２を
それぞれ負極集電体６に取り付け、リチウムイオン透過
性のポリプロピレンで構成されたセパレータ３に上記の
非水電解液を含浸させ、このセパレータ３を上記の各正
極１と負極２との間に設け、これを正極缶４ａと負極缶
４ｂとで形成される電池ケース４内に収容させ、正極集
電体５を介して正極１を正極缶４ａに接続させる一方、
負極集電体６を介して負極２を負極缶４ｂに接続させ、
この正極缶４ａと負極缶４ｂとを絶縁パッキン８により
電気的に絶縁させて、コイン形になった実施例１〜６及
び比較例１〜６の各リチウム電池を作製した。
は、図１に示すように、上記のようにして作製した各正
極１を正極集電体５に取り付ける一方、上記の負極２を
それぞれ負極集電体６に取り付け、リチウムイオン透過
性のポリプロピレンで構成されたセパレータ３に上記の
非水電解液を含浸させ、このセパレータ３を上記の各正
極１と負極２との間に設け、これを正極缶４ａと負極缶
４ｂとで形成される電池ケース４内に収容させ、正極集
電体５を介して正極１を正極缶４ａに接続させる一方、
負極集電体６を介して負極２を負極缶４ｂに接続させ、
この正極缶４ａと負極缶４ｂとを絶縁パッキン８により
電気的に絶縁させて、コイン形になった実施例１〜６及
び比較例１〜６の各リチウム電池を作製した。
【００２５】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜６及び比較例１〜７の各リチウム電池をそれぞれ充電
電流０．５ｍＡ／ｃｍ2 で充電終止電圧４．２５Ｖまで
充電させた後、放電電流０．５ｍＡ／ｃｍ2 で放電終止
電圧２．７５Ｖまで放電させ、これを１サイクルとして
充放電を繰り返して行ない、放電容量が初期放電容量の
９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を下
記の表１に合わせて示した。
〜６及び比較例１〜７の各リチウム電池をそれぞれ充電
電流０．５ｍＡ／ｃｍ2 で充電終止電圧４．２５Ｖまで
充電させた後、放電電流０．５ｍＡ／ｃｍ2 で放電終止
電圧２．７５Ｖまで放電させ、これを１サイクルとして
充放電を繰り返して行ない、放電容量が初期放電容量の
９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を下
記の表１に合わせて示した。
【００２６】
【表１】
【００２７】この結果から明らかなように、Ｎｉを含有
するリチウム−ニッケル複合酸化物において、そのＮｉ
の一部をＣｏとＭｎとで置換したものを正極活物質に使
用した比較例６のリチウム電池は、他の比較例１〜５，
７の各リチウム電池に比べて充放電サイクル特性が向上
されていたが、実施例１〜６に示すように、そのＮｉの
一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらにその一部をＡｌで
置換させたものであって、この発明の条件を満たした正
極活物質を使用した各リチウム電池は、比較例６のリチ
ウム電池よりもさらに充放電サイクル特性が著しく向上
していた。
するリチウム−ニッケル複合酸化物において、そのＮｉ
の一部をＣｏとＭｎとで置換したものを正極活物質に使
用した比較例６のリチウム電池は、他の比較例１〜５，
７の各リチウム電池に比べて充放電サイクル特性が向上
されていたが、実施例１〜６に示すように、そのＮｉの
一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらにその一部をＡｌで
置換させたものであって、この発明の条件を満たした正
極活物質を使用した各リチウム電池は、比較例６のリチ
ウム電池よりもさらに充放電サイクル特性が著しく向上
していた。
【００２８】（実施例７〜１２及び比較例８〜１３）こ
れらの実施例７〜１２及び比較例８〜１３においては、
正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜６及び比較
例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ（ＯＨ）2 と
Ｃｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ（ＯＨ）3 とを用
い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌとが下記の表２に示
すようなモル比になるようにし、それ以外は、上記の実
施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様にして、コイ
ン形になった各リチウム電池を作製した。
れらの実施例７〜１２及び比較例８〜１３においては、
正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜６及び比較
例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ（ＯＨ）2 と
Ｃｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ（ＯＨ）3 とを用
い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌとが下記の表２に示
すようなモル比になるようにし、それ以外は、上記の実
施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様にして、コイ
ン形になった各リチウム電池を作製した。
【００２９】そして、これらの各リチウム電池について
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表２に合わせて示した。
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表２に合わせて示した。
【００３０】
【表２】
【００３１】この結果、上記の実施例１〜６及び比較例
１〜７の場合と同様に、Ｎｉを含有するリチウム−ニッ
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＡｌで置換させたもので
あって、この発明の条件を満たす正極活物質を使用した
実施例７〜１２の各リチウム電池は、比較例８〜１３の
各リチウム電池に比べて、充放電サイクル特性が著しく
向上していた。
１〜７の場合と同様に、Ｎｉを含有するリチウム−ニッ
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＡｌで置換させたもので
あって、この発明の条件を満たす正極活物質を使用した
実施例７〜１２の各リチウム電池は、比較例８〜１３の
各リチウム電池に比べて、充放電サイクル特性が著しく
向上していた。
【００３２】（実施例１３〜２０及び比較例１４〜１
９）これらの実施例１３〜２０及び比較例１４〜１９に
おいても、正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜
６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ
（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ（Ｏ
Ｈ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌとが下
記の表３に示すようなモル比になるようにし、それ以外
は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様
にして、コイン形になった各リチウム電池を作製した。
９）これらの実施例１３〜２０及び比較例１４〜１９に
おいても、正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜
６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ
（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ（Ｏ
Ｈ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌとが下
記の表３に示すようなモル比になるようにし、それ以外
は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様
にして、コイン形になった各リチウム電池を作製した。
【００３３】そして、これらの各リチウム電池について
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表３に合わせて示した。
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表３に合わせて示した。
【００３４】
【表３】
【００３５】この結果、Ｎｉを含有するリチウム−ニッ
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＡｌで置換させたもので
あって、この発明の条件を満たす正極活物質を使用した
実施例１３〜２０の各リチウム電池は、比較例１４〜１
９の各リチウム電池に比べて、充放電サイクル特性が著
しく向上していた。
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＡｌで置換させたもので
あって、この発明の条件を満たす正極活物質を使用した
実施例１３〜２０の各リチウム電池は、比較例１４〜１
９の各リチウム電池に比べて、充放電サイクル特性が著
しく向上していた。
【００３６】また、実施例１３〜２０の各リチウム電池
を比較した場合、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．
２モル未満になった実施例１３，１６〜２０の各リチウ
ム電池は、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．２モル
になった実施例１４，１５のリチウム電池に比べて、充
放電サイクル特性がさらに向上していた。
を比較した場合、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．
２モル未満になった実施例１３，１６〜２０の各リチウ
ム電池は、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．２モル
になった実施例１４，１５のリチウム電池に比べて、充
放電サイクル特性がさらに向上していた。
【００３７】（実施例２１〜３１及び比較例２０〜２
５）これらの実施例２１〜３１及び比較例２０〜２５に
おいても、正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜
６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ
（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ（Ｏ
Ｈ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌとが下
記の表４に示すようなモル比になるようにし、それ以外
は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様
にして、コイン形になった各リチウム電池を作製した。
５）これらの実施例２１〜３１及び比較例２０〜２５に
おいても、正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜
６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ
（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ（Ｏ
Ｈ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌとが下
記の表４に示すようなモル比になるようにし、それ以外
は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様
にして、コイン形になった各リチウム電池を作製した。
【００３８】そして、これらの各リチウム電池について
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表４に合わせて示した。
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表４に合わせて示した。
【００３９】
【表４】
【００４０】この結果、Ｎｉを含有するリチウム−ニッ
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＡｌで置換させたもので
あって、この発明の条件を満たした正極活物質を使用し
た実施例２１〜３１の各リチウム電池は、充放電サイク
ル特性が著しく向上していた。
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＡｌで置換させたもので
あって、この発明の条件を満たした正極活物質を使用し
た実施例２１〜３１の各リチウム電池は、充放電サイク
ル特性が著しく向上していた。
【００４１】また、実施例２１〜３１の各リチウム電池
を比較した場合、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．
２モル未満になった実施例２１，２７，２８，３１の各
リチウム電池は、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．
２モル以上になった実施例２２〜２６，２９，３０の各
リチウム電池に比べて、充放電サイクル特性がさらに向
上していた。
を比較した場合、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．
２モル未満になった実施例２１，２７，２８，３１の各
リチウム電池は、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．
２モル以上になった実施例２２〜２６，２９，３０の各
リチウム電池に比べて、充放電サイクル特性がさらに向
上していた。
【００４２】また、比較例２１，２２のように、Ｎｉの
一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらにその一部をＡｌで
置換させたものを正極活物質に使用した場合であって
も、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．４モルと多
く、この発明の条件を満たしていないものにおいては充
放電サイクル特性が改善されていなかった。
一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらにその一部をＡｌで
置換させたものを正極活物質に使用した場合であって
も、Ｎｉと置換するＭｎやＡｌの量が０．４モルと多
く、この発明の条件を満たしていないものにおいては充
放電サイクル特性が改善されていなかった。
【００４３】（比較例２６〜３６）これらの比較例２６
〜３６においても、正極を作製するにあたり、上記の実
施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨ
とＮｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ
（ＯＨ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌと
が下記の表５に示すようなモル比になるようにし、それ
以外は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７場合と同
様にして、コイン形になった各リチウム電池を作製し
た。
〜３６においても、正極を作製するにあたり、上記の実
施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨ
とＮｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とＡｌ
（ＯＨ）3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ａｌと
が下記の表５に示すようなモル比になるようにし、それ
以外は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７場合と同
様にして、コイン形になった各リチウム電池を作製し
た。
【００４４】そして、これらの各リチウム電池について
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表５に合わせて示した。
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表５に合わせて示した。
【００４５】
【表５】
【００４６】この結果、これらの比較例２６〜３６の各
リチウム電池は、上記の各実施例のリチウム電池に比べ
て、充放電サイクル特性が低くなっており、比較例２
７，２８，３２〜３６の各リチウム電池のように、Ｎｉ
を含有するリチウム−ニッケル複合酸化物において、そ
のＮｉの一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらにその一部
をＡｌで置換させた正極活物質を使用したものであって
も、Ｎｉを置換するＣｏ，Ｍｎ，Ａｌの合計量が０．５
モルと多く、この発明の条件を満たしていないものにお
いては、充放電サイクル特性が改善されていなかった。
リチウム電池は、上記の各実施例のリチウム電池に比べ
て、充放電サイクル特性が低くなっており、比較例２
７，２８，３２〜３６の各リチウム電池のように、Ｎｉ
を含有するリチウム−ニッケル複合酸化物において、そ
のＮｉの一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらにその一部
をＡｌで置換させた正極活物質を使用したものであって
も、Ｎｉを置換するＣｏ，Ｍｎ，Ａｌの合計量が０．５
モルと多く、この発明の条件を満たしていないものにお
いては、充放電サイクル特性が改善されていなかった。
【００４７】（実施例３２〜４６及び比較例３７〜４
４）これらの実施例３２〜４６及び比較例３７〜４４に
おいては、正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜
６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ
（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とを用いる一
方、Ａｌ（ＯＨ）3 の代わりに、下記の表６に示す化合
物を添加させるようにし、この化合物における元素をＭ
とした場合に、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ｍがモル比で
１：０．９５：０．０４：０．００５：０．００５にな
るようにし、それ以外は、上記の実施例１〜６及び比較
例１〜７の場合と同様にして、コイン形になった各リチ
ウム電池を作製した。
４）これらの実施例３２〜４６及び比較例３７〜４４に
おいては、正極を作製するにあたり、上記の実施例１〜
６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯＨとＮｉ
（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とを用いる一
方、Ａｌ（ＯＨ）3 の代わりに、下記の表６に示す化合
物を添加させるようにし、この化合物における元素をＭ
とした場合に、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ｍがモル比で
１：０．９５：０．０４：０．００５：０．００５にな
るようにし、それ以外は、上記の実施例１〜６及び比較
例１〜７の場合と同様にして、コイン形になった各リチ
ウム電池を作製した。
【００４８】そして、これらの各リチウム電池について
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表６に合わせて示した。
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表６に合わせて示した。
【００４９】
【表６】
【００５０】この結果、Ｎｉを含有するリチウム−ニッ
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにそのＮｉの一部をＦｅ，Ｖ，Ｙ，Ｃ
ｒ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒｂ，
Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗからなる群から選択される元素で置換さ
せたものであって、この発明の条件を満たした正極活物
質を使用した実施例３２〜４６の各リチウム電池は、上
記の元素以外の元素でＮｉの一部を置換させた比較例３
７〜４４の各リチウム電池に比べて、充放電サイクル特
性が著しく向上していた。
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにそのＮｉの一部をＦｅ，Ｖ，Ｙ，Ｃ
ｒ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒｂ，
Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗからなる群から選択される元素で置換さ
せたものであって、この発明の条件を満たした正極活物
質を使用した実施例３２〜４６の各リチウム電池は、上
記の元素以外の元素でＮｉの一部を置換させた比較例３
７〜４４の各リチウム電池に比べて、充放電サイクル特
性が著しく向上していた。
【００５１】（実施例４７，４８）これらの実施例４
７，４８においては、正極を作製するにあたり、上記の
実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯ
ＨとＮｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とを
用いる一方、Ａｌ（ＯＨ）3 の代わりに、Ｙ2 Ｏ3 とＣ
ｒＯ3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ｙ：Ｃｒが
下記の表７に示すようなモル比になるようにし、それ以
外は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同
様にして、コイン形になった各リチウム電池を作製し
た。
７，４８においては、正極を作製するにあたり、上記の
実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同様に、ＬｉＯ
ＨとＮｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（ＯＨ）2 とＭｎ2 Ｏ3 とを
用いる一方、Ａｌ（ＯＨ）3 の代わりに、Ｙ2 Ｏ3 とＣ
ｒＯ3 とを用い、Ｌｉ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｎ：Ｙ：Ｃｒが
下記の表７に示すようなモル比になるようにし、それ以
外は、上記の実施例１〜６及び比較例１〜７の場合と同
様にして、コイン形になった各リチウム電池を作製し
た。
【００５２】そして、これらの各リチウム電池について
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表７に合わせて示した。
も、上記の場合と同様にして、放電容量が初期放電容量
の９０％を下回るまでのサイクル数を求め、その結果を
下記の表７に合わせて示した。
【００５３】
【表７】
【００５４】この結果、Ｎｉを含有するリチウム−ニッ
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＹとＣｒとの２つの元素
で置換させたものであって、この発明の条件を満たした
正極活物質を使用した実施例４７，４８の各リチウム電
池においても、各比較例のリチウム電池に比べて充放電
サイクル特性が著しく向上していた。
ケル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎ
とで置換し、さらにその一部をＹとＣｒとの２つの元素
で置換させたものであって、この発明の条件を満たした
正極活物質を使用した実施例４７，４８の各リチウム電
池においても、各比較例のリチウム電池に比べて充放電
サイクル特性が著しく向上していた。
【００５５】なお、これらの実施例４７，４８において
は、Ｎｉを含有するリチウム−ニッケル複合酸化物にお
いて、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらに
その一部をＹとＣｒとの２つの元素で置換させた例を示
しただけであるが、上記のＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，
Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒ
ｈ，Ｐｄ，Ｗの中から他の２以上の元素を選択して置換
させた場合にもほぼ同様の結果が得られる。
は、Ｎｉを含有するリチウム−ニッケル複合酸化物にお
いて、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎとで置換し、さらに
その一部をＹとＣｒとの２つの元素で置換させた例を示
しただけであるが、上記のＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，
Ｆｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒ
ｈ，Ｐｄ，Ｗの中から他の２以上の元素を選択して置換
させた場合にもほぼ同様の結果が得られる。
【００５６】また、上記の各実施例においては、コイン
形になったリチウム電池の例を示したが、この発明にお
ける電池の形状は、特に上記のような形状に限定され
ず、円筒形や角形等の様々の形状に形成することがで
き、また非水電解質として固体電解質を用いることも可
能である。
形になったリチウム電池の例を示したが、この発明にお
ける電池の形状は、特に上記のような形状に限定され
ず、円筒形や角形等の様々の形状に形成することがで
き、また非水電解質として固体電解質を用いることも可
能である。
【００５７】さらに、Ｎｉを含有するリチウム−ニッケ
ル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎと
で置換し、さらにその一部をＦｅ，Ｖ，Ｙ，Ｃｒ，Ｇ
ａ，Ｇｅ，Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒｂ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ｗからなる群から選択される元素で置換させる場
合に使用する原料も、上記のような酸化物や水酸化物に
限定されず、窒化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、酢酸
塩、シュウ酸塩等のいずれの原料を用いても良い。
ル複合酸化物において、そのＮｉの一部をＣｏとＭｎと
で置換し、さらにその一部をＦｅ，Ｖ，Ｙ，Ｃｒ，Ｇ
ａ，Ｇｅ，Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒｂ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ｗからなる群から選択される元素で置換させる場
合に使用する原料も、上記のような酸化物や水酸化物に
限定されず、窒化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、酢酸
塩、シュウ酸塩等のいずれの原料を用いても良い。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
非水電解質二次電池においては、その正極における金属
化合物として、Ｎｉを含有するリチウム−ニッケル複合
酸化物におけるＮｉの一部がＣｏとＭｎとで置換され、
更にこのＮｉの一部がＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆ
ｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ｗから選択される少なくとも一種の元素で置換さ
れて、Ｌｉa Ｃｏb ＭｎcＭd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 で表
され、ＭがＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗか
らなる群から選択される少なくとも一種の元素で、ａ〜
ｄが０＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜ｃ＜０．
４，０＜ｄ＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５の条件を
満たすものを用いるようにしたため、再現性が良く一定
した充放電特性が得られると共に、電池容量の低下が少
なく、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池
が得られるようになった。
非水電解質二次電池においては、その正極における金属
化合物として、Ｎｉを含有するリチウム−ニッケル複合
酸化物におけるＮｉの一部がＣｏとＭｎとで置換され、
更にこのＮｉの一部がＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆ
ｅ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，
Ｐｄ，Ｗから選択される少なくとも一種の元素で置換さ
れて、Ｌｉa Ｃｏb ＭｎcＭd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 で表
され、ＭがＹ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗか
らなる群から選択される少なくとも一種の元素で、ａ〜
ｄが０＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜ｃ＜０．
４，０＜ｄ＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５の条件を
満たすものを用いるようにしたため、再現性が良く一定
した充放電特性が得られると共に、電池容量の低下が少
なく、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池
が得られるようになった。
【図１】この発明の実施例及び比較例の各リチウム電池
の内部構造を示した断面説明図である。
の内部構造を示した断面説明図である。
１ 正極 ２ 負極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能間 俊之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−138669（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−213015（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−315819（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−171824（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−37007（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/36 - 4/62 H01M 4/02 - 4/04 H01M 10/36 - 10/40
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムイオンの吸蔵，放出が可能な金
属化合物を正極活物質に用いた正極と、リチウムを活物
質とする負極と、非水電解質とを備えた非水電解質二次
電池において、上記の正極における金属化合物として、 Ｌｉa Ｃｏb Ｍｎc Ｍd Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 （式中、Ｍは、Ｙ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｖ，
Ｃｒ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｒｂ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｗ
からなる群から選択される少なくとも一種の元素であ
り、ａ〜ｄは、０＜ａ＜１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜
ｃ＜０．４，０＜ｄ＜０．４，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５
の条件を満たす。)を用いたことを特徴とする非水電解
質二次電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載した非水電解液系二次電
池において、上記の金属化合物Ｌｉa Ｃｏb Ｍｎc Ｍd
Ｎｉ1-(b+c+d) Ｏ2 におけるａ〜ｄの値が、０＜ａ＜
１．２，０＜ｂ＜０．５，０＜ｃ＜０．２，０＜ｄ＜
０．２，０＜ｂ＋ｃ＋ｄ＜０．５の条件を満たすことを
特徴とする非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00513697A JP3281829B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00513697A JP3281829B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 非水電解質二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10199525A JPH10199525A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3281829B2 true JP3281829B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=11602904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00513697A Expired - Fee Related JP3281829B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281829B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7648693B2 (en) | 2005-04-13 | 2010-01-19 | Lg Chem, Ltd. | Ni-based lithium transition metal oxide |
| US8426066B2 (en) | 2005-04-13 | 2013-04-23 | Lg Chem, Ltd. | Material for lithium secondary battery of high performance |
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