JP3331669B2 - 非水電解質電池用電極 - Google Patents
非水電解質電池用電極Info
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，充放電に伴う電極活物
質の微粉化や結晶構造の崩壊を抑制し，充放電サイクル
寿命の長い非水電解質電池用電極に関する。
質の微粉化や結晶構造の崩壊を抑制し，充放電サイクル
寿命の長い非水電解質電池用電極に関する。
【０００２】
【従来技術】リチウム又はリチウム合金を電極とする非
水電解質二次電池においては，その電極活物質として，
従来より，ＭｎＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 等の金属化合物が検討さ
れている。しかし，これらの金属酸化物は，充放電によ
る結晶構造の破壊のためエネルギ容量の減少が著しい。
その対策として，予めリチウムイオンを含んだＬｉＭｎ
2Ｏ4 等のリチウム複合酸化物を，金属化合物として用
いることが提案されている（Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｓ
ｅａｒｃｈ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ １８（１９８３）４６
１−４７２）。
水電解質二次電池においては，その電極活物質として，
従来より，ＭｎＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 等の金属化合物が検討さ
れている。しかし，これらの金属酸化物は，充放電によ
る結晶構造の破壊のためエネルギ容量の減少が著しい。
その対策として，予めリチウムイオンを含んだＬｉＭｎ
2Ｏ4 等のリチウム複合酸化物を，金属化合物として用
いることが提案されている（Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｓ
ｅａｒｃｈ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ １８（１９８３）４６
１−４７２）。
【０００３】図３に示すごとく，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 からな
る金属化合物の粉末９は，多結晶体粒子３の集合体であ
る。該多結晶体粒子３は，スピネル構造をした立方晶の
結晶構造である。この金属化合物の粉末９の粒径は一般
に数μｍから数十μｍである。上記金属化合物の粉末
は，例えば，リチウム塩粉末とマンガン酸化物粉末とを
混合した後，これらを焼成することにより得られる。
る金属化合物の粉末９は，多結晶体粒子３の集合体であ
る。該多結晶体粒子３は，スピネル構造をした立方晶の
結晶構造である。この金属化合物の粉末９の粒径は一般
に数μｍから数十μｍである。上記金属化合物の粉末
は，例えば，リチウム塩粉末とマンガン酸化物粉末とを
混合した後，これらを焼成することにより得られる。
【０００４】
【解決しようとする課題】ところで，上記金属化合物を
電極活物質として用いた非水電解質電池用電極につい
て，その充放電を行う場合，上記電極活物質中にリチウ
ムイオンが出入りする。そして，これに伴い，ＬｉＭｎ
2 Ｏ4 粉末中の多結晶体粒子３の膨張，収縮がおこる。
電極活物質として用いた非水電解質電池用電極につい
て，その充放電を行う場合，上記電極活物質中にリチウ
ムイオンが出入りする。そして，これに伴い，ＬｉＭｎ
2 Ｏ4 粉末中の多結晶体粒子３の膨張，収縮がおこる。
【０００５】そのため，前述した金属化合物の粉末９に
結晶欠陥が生じる。また，結晶粒界に歪みが蓄積し，微
粉化や，結晶構造の崩壊が生じる。それ故，非水電解質
電池用電極の充放電寿命が短くなる。本発明はかかる従
来の問題点に鑑み，充放電に伴う電極活物質の微粉化や
結晶構造の崩壊を抑制し，充放電サイクル寿命の長い非
水電解質電池用電極を提供しようとするものである。
結晶欠陥が生じる。また，結晶粒界に歪みが蓄積し，微
粉化や，結晶構造の崩壊が生じる。それ故，非水電解質
電池用電極の充放電寿命が短くなる。本発明はかかる従
来の問題点に鑑み，充放電に伴う電極活物質の微粉化や
結晶構造の崩壊を抑制し，充放電サイクル寿命の長い非
水電解質電池用電極を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】本発明は，リチウムを吸蔵，放出し
うる金属化合物の粉末を電極活物質として用いた非水電
解質電池用電極であって，上記金属化合物の粉末は，該
金属化合物の原料に超微粉末を添加混合し加熱焼成する
ことにより得られたもの，或いは，上記金属化合物の金
属イオンを含有する溶液中に超微粉末を添加混合し沈殿
を生成させ該沈殿を加熱焼成することにより得られたも
ので，多結晶体粒子の集合体からなると共に超微粉末を
含有し，該超微粉末は，上記多結晶体粒子の粒子内或い
は上記多結晶体粒子間の粒界もしくはその両方に存在し
ていることを特徴とする非水電解質電池用電極にある。
うる金属化合物の粉末を電極活物質として用いた非水電
解質電池用電極であって，上記金属化合物の粉末は，該
金属化合物の原料に超微粉末を添加混合し加熱焼成する
ことにより得られたもの，或いは，上記金属化合物の金
属イオンを含有する溶液中に超微粉末を添加混合し沈殿
を生成させ該沈殿を加熱焼成することにより得られたも
ので，多結晶体粒子の集合体からなると共に超微粉末を
含有し，該超微粉末は，上記多結晶体粒子の粒子内或い
は上記多結晶体粒子間の粒界もしくはその両方に存在し
ていることを特徴とする非水電解質電池用電極にある。
【０００７】本発明において最も注目すべきことは，上
記超微粉末が，上記金属化合物の多結晶体粒子の粒子内
或いは該多結晶体粒子間の粒界もしくはその両方に存在
していることである（図１，図２参照）。ここに，超微
粉末は，粒径３μｍ以下であることが好ましい。また，
超微粉末の分散を均一にするために，好ましくは０．５
μｍ，更に好ましくは０．２μｍ以下である。粒径が３
μｍを越える場合には，超微粉末を金属化合物中に取り
込むことが困難になる。超微粉末は，上記多結晶体粒子
と反応しないものを用いる。このような超微粉末として
は，例えばＳｉ3Ｎ4，ＳｉＣ，Ａｌ2Ｏ3等の粉末があ
る。
記超微粉末が，上記金属化合物の多結晶体粒子の粒子内
或いは該多結晶体粒子間の粒界もしくはその両方に存在
していることである（図１，図２参照）。ここに，超微
粉末は，粒径３μｍ以下であることが好ましい。また，
超微粉末の分散を均一にするために，好ましくは０．５
μｍ，更に好ましくは０．２μｍ以下である。粒径が３
μｍを越える場合には，超微粉末を金属化合物中に取り
込むことが困難になる。超微粉末は，上記多結晶体粒子
と反応しないものを用いる。このような超微粉末として
は，例えばＳｉ3Ｎ4，ＳｉＣ，Ａｌ2Ｏ3等の粉末があ
る。
【０００８】上記リチウムを吸蔵又は放出しうる金属化
合物としては，リチウムを含む金属化合物であることが
好ましい。このような金属化合物としては，ＬｉＭｎ2
Ｏ4，Ｌｉx ＭｎＯ2 ，ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，
ＬｉＦｅＯ2 ，ＬｉＶ3 Ｏ8などがある。
合物としては，リチウムを含む金属化合物であることが
好ましい。このような金属化合物としては，ＬｉＭｎ2
Ｏ4，Ｌｉx ＭｎＯ2 ，ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，
ＬｉＦｅＯ2 ，ＬｉＶ3 Ｏ8などがある。
【０００９】また，上記リチウムを吸蔵又は放出しうる
他の金属化合物としては，リチウムを含まないＶ2 Ｍｏ
Ｏ8 ，Ｃｕ2 Ｖ2 Ｏ7 ，ＭｏＯ3 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｃｒ2 Ｏ
5 ，ＭｎＯ2 ，ＴｉＳ2 ，ＭｏＳ2 等がある。また，超
微粉末は金属化合物の粉末中に０．１〜４０％（容量
比，以下同様）含有されていることが好ましい。０．１
％未満では本発明の効果を得難く，一方，４０％を越え
ると副生成物を生ずるおそれがある。
他の金属化合物としては，リチウムを含まないＶ2 Ｍｏ
Ｏ8 ，Ｃｕ2 Ｖ2 Ｏ7 ，ＭｏＯ3 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｃｒ2 Ｏ
5 ，ＭｎＯ2 ，ＴｉＳ2 ，ＭｏＳ2 等がある。また，超
微粉末は金属化合物の粉末中に０．１〜４０％（容量
比，以下同様）含有されていることが好ましい。０．１
％未満では本発明の効果を得難く，一方，４０％を越え
ると副生成物を生ずるおそれがある。
【００１０】上記の超微粉末を含有する金属化合物の粉
末を製造するに当たっては，例えば金属化合物の原料に
上記超微粉末を添加混合し加熱焼成する方法がある。或
いは，金属化合物の金属イオンを含有する溶液中に超微
粉末を添加混合し沈澱を生成させた後加熱焼成する方法
等がある。
末を製造するに当たっては，例えば金属化合物の原料に
上記超微粉末を添加混合し加熱焼成する方法がある。或
いは，金属化合物の金属イオンを含有する溶液中に超微
粉末を添加混合し沈澱を生成させた後加熱焼成する方法
等がある。
【００１１】上記加熱焼成をする際には，常圧で焼成し
てもよいが，圧力を印加する加圧焼結法，例えばホット
プレス法，熱間静水圧焼結法（ＨＩＰ）等を用いること
もできる。また，加熱焼成温度は３００〜１２００℃と
することが好ましい。これにより，焼結反応を促進する
ことができる。
てもよいが，圧力を印加する加圧焼結法，例えばホット
プレス法，熱間静水圧焼結法（ＨＩＰ）等を用いること
もできる。また，加熱焼成温度は３００〜１２００℃と
することが好ましい。これにより，焼結反応を促進する
ことができる。
【００１２】上記非水電解質電池用電極は，集電体と，
該集電体を被覆している電極活物質とからなる。集電体
は，導電性の良い，炭素薄膜，炭素繊維，グラファイト
繊維，金属，導電性高分子等を用いる。上記電極活物質
は，上記金属化合物に，導電剤及び結着剤等を混練して
得られる。導電剤としては，カーボン，金属等を用い
る。また，結着剤としては，テフロン等を用いる。
該集電体を被覆している電極活物質とからなる。集電体
は，導電性の良い，炭素薄膜，炭素繊維，グラファイト
繊維，金属，導電性高分子等を用いる。上記電極活物質
は，上記金属化合物に，導電剤及び結着剤等を混練して
得られる。導電剤としては，カーボン，金属等を用い
る。また，結着剤としては，テフロン等を用いる。
【００１３】
【作用及び効果】本発明の非水電解質電池用電極におい
ては，電極活物質に用いる上記金属化合物の粉末中にお
いて，該金属化合物の多結晶体粒子の粒子内或いは該多
結晶体粒子間の粒界もしくはその両方に，上記超微粉末
が存在している。また，超微粉末は，多結晶体粒子より
も小さい。
ては，電極活物質に用いる上記金属化合物の粉末中にお
いて，該金属化合物の多結晶体粒子の粒子内或いは該多
結晶体粒子間の粒界もしくはその両方に，上記超微粉末
が存在している。また，超微粉末は，多結晶体粒子より
も小さい。
【００１４】そのため，この電極活物質を電池に組み込
んで，充放電をおこなったとき，リチウムイオンの出入
りに伴う多結晶体粒子の膨張，収縮は，上記超微粉末に
よって抑制される。即ち，上記超微粉末が，上記多結晶
体粒子の膨張，収縮を和らげるクッションとしての役割
を果たす。
んで，充放電をおこなったとき，リチウムイオンの出入
りに伴う多結晶体粒子の膨張，収縮は，上記超微粉末に
よって抑制される。即ち，上記超微粉末が，上記多結晶
体粒子の膨張，収縮を和らげるクッションとしての役割
を果たす。
【００１５】それ故，上記多結晶体粒子の結晶構造の崩
壊がなく，該多結晶体粒子の集合体である金属化合物の
粉末が，微粉化することがない。したがって，上記非水
電解質電池用電極のサイクル寿命が長くなる。以上のご
とく本発明によれば，充放電に伴う電極活物質の微粉化
や結晶構造の崩壊を抑制し，充放電サイクル寿命の長い
非水電解質電池用電極を提供することができる。
壊がなく，該多結晶体粒子の集合体である金属化合物の
粉末が，微粉化することがない。したがって，上記非水
電解質電池用電極のサイクル寿命が長くなる。以上のご
とく本発明によれば，充放電に伴う電極活物質の微粉化
や結晶構造の崩壊を抑制し，充放電サイクル寿命の長い
非水電解質電池用電極を提供することができる。
【００１６】
【実施例】 実施例１ 本例の非水電解質電池用電極について，図１を用いて説
明する。本例の非水電解質電池用電極は，リチウムを吸
蔵，放出しうる金属化合物の粉末９を，電極活物質とし
て用いた。上記金属化合物の粉末９は，多結晶体粒子３
の集合体からなると共に超微粉末１を含有している。該
超微粉末１は，上記多結晶体粒子３の粒子内に存在して
いる。
明する。本例の非水電解質電池用電極は，リチウムを吸
蔵，放出しうる金属化合物の粉末９を，電極活物質とし
て用いた。上記金属化合物の粉末９は，多結晶体粒子３
の集合体からなると共に超微粉末１を含有している。該
超微粉末１は，上記多結晶体粒子３の粒子内に存在して
いる。
【００１７】上記金属化合物の粉末９を製造するに当た
っては，ＬｉＩ（ヨウ化リチウム）とＭｎＯ2 （二酸化
マンガン）とをＬｉ／Ｍｎ＝１／２のモル比で秤量し，
混合した。この混合物にＳｉ3 Ｎ4 超微粉末を，金属化
合物中のＳｉ3 Ｎ4 量が３ｖｏｌ％になるように添加
し，混合した。上記添加した超微粉末は，上記ＬｉＩと
ＭｎＯ2 との混合物と反応しないものである。次いで，
これをホットプレス法により，９００℃，３０ＭＰａ，
Ｎ2 雰囲気中で，６０分間，加熱焼成した。これによ
り，金属化合物の粉末９を得た。
っては，ＬｉＩ（ヨウ化リチウム）とＭｎＯ2 （二酸化
マンガン）とをＬｉ／Ｍｎ＝１／２のモル比で秤量し，
混合した。この混合物にＳｉ3 Ｎ4 超微粉末を，金属化
合物中のＳｉ3 Ｎ4 量が３ｖｏｌ％になるように添加
し，混合した。上記添加した超微粉末は，上記ＬｉＩと
ＭｎＯ2 との混合物と反応しないものである。次いで，
これをホットプレス法により，９００℃，３０ＭＰａ，
Ｎ2 雰囲気中で，６０分間，加熱焼成した。これによ
り，金属化合物の粉末９を得た。
【００１８】次に，上記金属化合物の微細構造について
観察したところ，図１に示すごとく，粒径が約０．５μ
ｍの超微粉末１が，粒径約５μｍの多結晶体粒子３の粒
内に存在していることが認められた。また，上記金属化
合物についてＸ線回折をしたところ，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 の
多結晶体粒子３とＳｉ3 Ｎ4 の超微粉末１とが同定され
た。そして，この金属化合物の粉末９に，導電剤及び結
着剤を混練して，電極活物質を作製した。導電剤として
はカーボンを用い，結着剤としてはテフロンを用いた。
これを集電体の周囲に付着させて非水電解質電池用電極
を作製した。
観察したところ，図１に示すごとく，粒径が約０．５μ
ｍの超微粉末１が，粒径約５μｍの多結晶体粒子３の粒
内に存在していることが認められた。また，上記金属化
合物についてＸ線回折をしたところ，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 の
多結晶体粒子３とＳｉ3 Ｎ4 の超微粉末１とが同定され
た。そして，この金属化合物の粉末９に，導電剤及び結
着剤を混練して，電極活物質を作製した。導電剤として
はカーボンを用い，結着剤としてはテフロンを用いた。
これを集電体の周囲に付着させて非水電解質電池用電極
を作製した。
【００１９】実施例２ 本例においては，図２に示すごとく，金属化合物の粉末
９において，多結晶体粒子３の粒子内及び結晶粒界に超
微粉末１，２が存在している。上記金属化合物の粉末を
製造するに当たっては，ＬｉＩとＭｎＯ2 とをＬｉ／Ｍ
ｎ＝１／２のモル比で秤量し，混合した。この混合物に
Ｓｉ3 Ｎ4 超微粉末を，金属化合物中のＳｉ3 Ｎ4 量が
２０ｖｏｌ％になるように添加し，混合した。次いで，
これを実施例１と同様に加熱焼成し，金属化合物の粉末
９を得た。
９において，多結晶体粒子３の粒子内及び結晶粒界に超
微粉末１，２が存在している。上記金属化合物の粉末を
製造するに当たっては，ＬｉＩとＭｎＯ2 とをＬｉ／Ｍ
ｎ＝１／２のモル比で秤量し，混合した。この混合物に
Ｓｉ3 Ｎ4 超微粉末を，金属化合物中のＳｉ3 Ｎ4 量が
２０ｖｏｌ％になるように添加し，混合した。次いで，
これを実施例１と同様に加熱焼成し，金属化合物の粉末
９を得た。
【００２０】次に，上記金属化合物の粉末９の微細構造
について観察した。その結果，図２に示すごとく，多結
晶体粒子３の粒子内には粒径０．５μｍの超微粉末１が
存在していた。また上記多結晶体粒子３の結晶粒界に
は，粒径１μｍ以上の超微粉末２が存在していることが
認められた。そして，実施例１と同様にして，本例にか
かる金属化合物の粉末９を用いて，非水電解質電池用電
極を作製した。その他は，実施例１と同様である。
について観察した。その結果，図２に示すごとく，多結
晶体粒子３の粒子内には粒径０．５μｍの超微粉末１が
存在していた。また上記多結晶体粒子３の結晶粒界に
は，粒径１μｍ以上の超微粉末２が存在していることが
認められた。そして，実施例１と同様にして，本例にか
かる金属化合物の粉末９を用いて，非水電解質電池用電
極を作製した。その他は，実施例１と同様である。
【００２１】実施例３ 本例においては，まずＭｎＳＯ4 水溶液中で超微粉末の
周囲に二酸化マンガンを析出させた後，Ｌｉ2 ＳＯ4 水
溶液中でＬｉＭｎ2 Ｏ4 を生長させて，金属化合物を得
た。即ち，まず，７５ｇのＭｎＳＯ4 を水５００ｍｌに
溶解し，粒径０．５μｍのＳｉ3 Ｎ4 超微粉末を１．５
ｇ加えた。次いで，この溶液に１Ｎ−アンニモア水を徐
々に攪拌しながら加え，沈澱を生成させた。
周囲に二酸化マンガンを析出させた後，Ｌｉ2 ＳＯ4 水
溶液中でＬｉＭｎ2 Ｏ4 を生長させて，金属化合物を得
た。即ち，まず，７５ｇのＭｎＳＯ4 を水５００ｍｌに
溶解し，粒径０．５μｍのＳｉ3 Ｎ4 超微粉末を１．５
ｇ加えた。次いで，この溶液に１Ｎ−アンニモア水を徐
々に攪拌しながら加え，沈澱を生成させた。
【００２２】次に，溶液中に酸素を１００ｍｌ／分の流
量で５時間吹き込み，酸化処理を行った。次に，沈澱を
濾過，乾燥し，空気中，３００℃で１０時間熱処理を行
ない二酸化マンガンを得た。次に，このようにして得ら
れた二酸化マンガン４０ｇを４Ｎ−ＬｉＯＨ溶液５００
ｍｌ中に投入し，攪拌しながら７０℃で５時間反応さ
せ，その後濾過，乾燥を行ない，この粉末を９００℃で
２４時間熱処理を行った。
量で５時間吹き込み，酸化処理を行った。次に，沈澱を
濾過，乾燥し，空気中，３００℃で１０時間熱処理を行
ない二酸化マンガンを得た。次に，このようにして得ら
れた二酸化マンガン４０ｇを４Ｎ−ＬｉＯＨ溶液５００
ｍｌ中に投入し，攪拌しながら７０℃で５時間反応さ
せ，その後濾過，乾燥を行ない，この粉末を９００℃で
２４時間熱処理を行った。
【００２３】得られた粉末をＸ線回折した結果，ＬｉＭ
ｎ2 Ｏ4 の多結晶粒子とＳｉ3 Ｎ4の超微粉末が同定さ
れた。また，粉末の微細構造は，実施例１の金属化合物
と同様であった（図１参照）。そして，実施例１と同様
にして，本例にかかる金属化合物の粉末９を用いて，非
水電解質電池用電極を作製した。その他は，実施例１と
同様である。
ｎ2 Ｏ4 の多結晶粒子とＳｉ3 Ｎ4の超微粉末が同定さ
れた。また，粉末の微細構造は，実施例１の金属化合物
と同様であった（図１参照）。そして，実施例１と同様
にして，本例にかかる金属化合物の粉末９を用いて，非
水電解質電池用電極を作製した。その他は，実施例１と
同様である。
【００２４】実施例４ 本例において，ＭｎＳＯ4 及びＬｉ2 ＳＯ4 を溶解した
水溶液中で超微粉末の周囲にＬｉＭｎ2 Ｏ4 を析出，生
長させて，金属化合物を得た。即ち，まず７５ｇのＭｎ
ＳＯ4 と３０ｇのＬｉ2 ＳＯ4 とを水５００ｍｌに溶解
し，粒径０．５μｍのＳｉ3 Ｎ4 超微粉末を１．５ｇ加
えた。次いで，この溶液に１Ｎ−アンモニア水を徐々に
攪拌しながら加え，沈澱を生成させた。次に，この溶液
中に酸素を１００ｍｌ／分の流量で５時間吹き込み，酸
化処理を行った。次に沈澱を濾過，乾燥し，空気中９０
０℃で２４時間熱処理を行った。
水溶液中で超微粉末の周囲にＬｉＭｎ2 Ｏ4 を析出，生
長させて，金属化合物を得た。即ち，まず７５ｇのＭｎ
ＳＯ4 と３０ｇのＬｉ2 ＳＯ4 とを水５００ｍｌに溶解
し，粒径０．５μｍのＳｉ3 Ｎ4 超微粉末を１．５ｇ加
えた。次いで，この溶液に１Ｎ−アンモニア水を徐々に
攪拌しながら加え，沈澱を生成させた。次に，この溶液
中に酸素を１００ｍｌ／分の流量で５時間吹き込み，酸
化処理を行った。次に沈澱を濾過，乾燥し，空気中９０
０℃で２４時間熱処理を行った。
【００２５】得られた粉末をＸ線回折した結果，ＬｉＭ
ｎ2 Ｏ4 の多結晶粒子とＳｉ3 Ｎ4の超微粉末とが同定
された。また粉末の微細構造は，実施例１の金属化合物
と同様であった（図１参照）。そして，実施例１と同様
にして，本例にかかる金属化合物の粉末９を用いて，非
水電解質電池用電極を作製した。その他は，実施例１と
同様である。
ｎ2 Ｏ4 の多結晶粒子とＳｉ3 Ｎ4の超微粉末とが同定
された。また粉末の微細構造は，実施例１の金属化合物
と同様であった（図１参照）。そして，実施例１と同様
にして，本例にかかる金属化合物の粉末９を用いて，非
水電解質電池用電極を作製した。その他は，実施例１と
同様である。
【００２６】比較例 本例においては，上記実施例１〜４と異なり，超微粉末
が存在しない上記金属化合物の粉末を作製した。該金属
化合物は，多結晶体粒子の集合体からなる。該多結晶体
粒子の粒径は約５μｍであった。そして，上記実施例１
〜４と同様にして，非水電解質電池用電極を作製した。
その他は，実施例１〜４と同様である。
が存在しない上記金属化合物の粉末を作製した。該金属
化合物は，多結晶体粒子の集合体からなる。該多結晶体
粒子の粒径は約５μｍであった。そして，上記実施例１
〜４と同様にして，非水電解質電池用電極を作製した。
その他は，実施例１〜４と同様である。
【００２７】実験例 本例においては，上記実施例１〜４及び比較例にかかる
非水電解質電池用電極を用いて非水電解質二次電池を組
み立て，各非水電解質電池用電極の充放電サイクル数に
対するエネルギ容量維持率の変化を測定した。上記非水
電解質二次電池は，直径２０ｍｍ，厚み３．２ｍｍのボ
タン型電池である。負極には，金属リチウムを用いた。
電解液としては，プロピレンカーボネートに過塩素酸リ
チウムを溶解したものを用いた。
非水電解質電池用電極を用いて非水電解質二次電池を組
み立て，各非水電解質電池用電極の充放電サイクル数に
対するエネルギ容量維持率の変化を測定した。上記非水
電解質二次電池は，直径２０ｍｍ，厚み３．２ｍｍのボ
タン型電池である。負極には，金属リチウムを用いた。
電解液としては，プロピレンカーボネートに過塩素酸リ
チウムを溶解したものを用いた。
【００２８】上記測定に際して，上記ボタン型電池につ
いて，２ｍＡ／ｃｍ2 の定電流，上限電圧４．１Ｖの条
件で，５時間充電を行ない，その後２Ｖまで放電する充
放電サイクル試験を行った。その結果を図４に示す。図
４より知られるごとく，実施例１〜４にかかる非水電解
質電池用電極は，充放電サイクル数１００回までは，エ
ネルギ容量維持率が低下しなかった。一方，比較例にか
かる非水電解質電池用電極は，充放電サイクル数が１０
０回目で６０％まで低下した。以上のことは，本発明の
非水電解質電池用電極は，充放電に伴う電極活物質の微
粉化や結晶構造の崩壊が抑制され，充放電サイクル寿命
が長いものであることが示すものである。
いて，２ｍＡ／ｃｍ2 の定電流，上限電圧４．１Ｖの条
件で，５時間充電を行ない，その後２Ｖまで放電する充
放電サイクル試験を行った。その結果を図４に示す。図
４より知られるごとく，実施例１〜４にかかる非水電解
質電池用電極は，充放電サイクル数１００回までは，エ
ネルギ容量維持率が低下しなかった。一方，比較例にか
かる非水電解質電池用電極は，充放電サイクル数が１０
０回目で６０％まで低下した。以上のことは，本発明の
非水電解質電池用電極は，充放電に伴う電極活物質の微
粉化や結晶構造の崩壊が抑制され，充放電サイクル寿命
が長いものであることが示すものである。
【図１】実施例１にかかる，金属化合物の微細構造を示
す説明図。
す説明図。
【図２】実施例２にかかる，金属化合物の微細構造を示
す説明図。
す説明図。
【図３】従来例にかかる，金属化合物の微細構造を示す
説明図。
説明図。
【図４】実験例における，非水電解質電池用電極の充放
電サイクル数とエネルギ容量維持率との関係を示す線
図。
電サイクル数とエネルギ容量維持率との関係を示す線
図。
１，２．．．超微粉末， ３．．．多結晶体粒子， ９．．．金属化合物の粉末，
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−87466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−111429（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−219571（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−160768（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−168721（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36409（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−236757（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/38 - 4/62 H01M 4/02 - 4/04 H01M 10/40 C01G 45/00
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムを吸蔵，放出しうる金属化合物
の粉末を電極活物質として用いた非水電解質電池用電極
であって， 上記金属化合物の粉末は，該金属化合物の原料に超微粉
末を添加混合し加熱焼成することにより得られたもの，
或いは，上記金属化合物の金属イオンを含有する溶液中
に超微粉末を添加混合し沈殿を生成させ該沈殿を加熱焼
成することにより得られたもので，多結晶体粒子の集合
体からなると共に超微粉末を含有し， 該超微粉末は，上記多結晶体粒子の粒子内或いは上記多
結晶体粒子間の粒界もしくはその両方に存在しているこ
とを特徴とする非水電解質電池用電極。 - 【請求項２】 請求項１において，上記リチウムを吸
蔵，放出しうる金属化合物は，リチウムを含む金属化合
物であることを特徴とする非水電解質電池用電極。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09559393A JP3331669B2 (ja) | 1992-12-14 | 1993-03-29 | 非水電解質電池用電極 |
| US08/386,363 US5494762A (en) | 1992-01-16 | 1995-02-09 | Non-aqueous electrolyte lithium secondary cell |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-353675 | 1992-12-14 | ||
| JP35367592 | 1992-12-14 | ||
| JP09559393A JP3331669B2 (ja) | 1992-12-14 | 1993-03-29 | 非水電解質電池用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236756A JPH06236756A (ja) | 1994-08-23 |
| JP3331669B2 true JP3331669B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=26436814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09559393A Expired - Fee Related JP3331669B2 (ja) | 1992-01-16 | 1993-03-29 | 非水電解質電池用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331669B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010108945A (ja) * | 1998-05-13 | 2010-05-13 | Ube Ind Ltd | 非水二次電池 |
| US6753112B2 (en) | 2000-12-27 | 2004-06-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Positive electrode active material and non-aqueous secondary battery using the same |
| JP5214202B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2013-06-19 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP09559393A patent/JP3331669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06236756A (ja) | 1994-08-23 |
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