JPH0729600A - Nonaqueous secondary battery - Google Patents

Nonaqueous secondary battery

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Publication number
JPH0729600A
JPH0729600A JP5171582A JP17158293A JPH0729600A JP H0729600 A JPH0729600 A JP H0729600A JP 5171582 A JP5171582 A JP 5171582A JP 17158293 A JP17158293 A JP 17158293A JP H0729600 A JPH0729600 A JP H0729600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active material
electrode active
negative electrode
lithium
negative
Prior art date
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Pending
Application number
JP5171582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuta Suzuki
龍太 鈴木
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP5171582A priority Critical patent/JPH0729600A/en
Publication of JPH0729600A publication Critical patent/JPH0729600A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE:To lengthen cycle life by setting a molar ratio of a positive active material to a negative active material in a specified range, and by containing a transition metal oxide in the negative active material in a nonaqueous secon dary battery containing the positive active material, the negative active material, and a lithium salt. CONSTITUTION:CoVO3.7 and others as a negative active material, graphite or acetylene black as a conductor, ethyleneacrylate or copolymer of ethylene and maleic anhydride as a binder are kneaded with toluene, and the kneaded material is applied to both sides of a copper foil current collector, dried, then cut to prepare a negative sheet. A positive sheet is prepared by using LiCoO2 as a positive active material. Thickness of each sheet is controlled so that the ratio of the positive active material to the negative active material becomes 1.6-5.0. Microporous polypropylene is used as a separator 4, and it is wound with the negative and positive sheets in a specified shape, then they are put into a negative can 2. The negative sheet is connected to a negative electrode 3 and the positive electrode 5 is connected to a positive cap 8 which also acts as a safety vent 7. Lithium hexafluorophosphate is poured in the negative can 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、充放電におけるサイク
ル寿命が改善された非水二次電池に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous secondary battery having an improved cycle life during charge / discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】リチウムイオン二次電池はエネルギー密
度の大きい非水二次電池であり、電子機器の小型化とと
もにその重要性はますます高まってきている。しかし、
特開平2−56871号公報に記載されているような、
従来のリチウム電池、特にリチウム金属、またはリチウ
ム合金を負極活物質を負極活物質として用いる非水電解
質二次電池は高エネルギー密度を有する二次電池をなり
得る資質を持っているが、充放電の繰り返しにより、リ
チウムのデンドライトなどによる性能劣化が起きサイク
ル寿命が低下するという問題点があった。
2. Description of the Related Art Lithium-ion secondary batteries are non-aqueous secondary batteries with high energy density, and their importance is increasing with the miniaturization of electronic devices. But,
As described in JP-A-2-56871,
Conventional lithium batteries, especially non-aqueous electrolyte secondary batteries using a negative electrode active material of lithium metal or lithium alloy as a negative electrode active material have the qualities that can be a secondary battery having a high energy density. There is a problem that the cycle life is shortened due to deterioration of performance due to dendrite of lithium and the like due to repetition.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、優れ
たサイクル寿命を持つ非水二次電池を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a non-aqueous secondary battery having an excellent cycle life.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、正極活物
質、負極活物質及びリチウム塩を含む非水電解質からな
る非水二次電池において、 (1) 正極活物質、負極活物質及びリチウム塩を含む
非水電解質からなる非水二次電池において、該負極活物
質に対する正極活物質のモル比が1.6以上5以下であ
り、該負極活物質が、遷移金属酸化物を含む事を特徴と
する非水二次電池。 (2) 該負極活物質が、リチウムイオンを挿入するこ
とにより結晶の基本構造を変化させた遷移金属酸化物で
あり、その変化後の結晶の基本構造が充放電により変化
しない状態にあり、かつ、該負極活物質が、Lip MO
j (但し、Mは、Ti、V、Mn、Co、Fe、Ni、
Cr、Nb及びMoから選ばれる少なくとも一種の遷移
金属を表わし、pは0以上3.1以下であり、そしてj
は1.6以上4.1以下である)で表わされる遷移金属
酸化物からなる(1)に記載の非水二次電池。 (3) 該負極活物質が、Lix q 1-q j (但
し、Mは遷移金属を表わし、xは0.17以上11.2
5以下であり、qは0以上0.7以下であり、そしてj
は1.3以上4.1以下である)で表わされるリチウム
含有遷移金属酸化物からなる(2)に記載の非水二次電
池。 (4) 正極と負極の電極の合計の体積を該電池の体積
で割った値が0.4以上0.7以下であり、かつ、該電
池の正極と負極の対向面積を該電池の体積で割った値が
15cm2 /ml以上50cm2 /ml以下であることを特徴と
する(3)に記載の非水二次電池。 (5) 電極体直径と電池缶内径の差が30μm 以上3
00μm 以下であることを特徴とする(3)に記載の非
水二次電池により達成するされた。
[Means for Solving the Problems] The above-mentioned problems can be solved in a non-aqueous secondary battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode active material, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt. (1) Positive electrode active material, negative electrode active material and lithium In a non-aqueous secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte containing a salt, the molar ratio of the positive electrode active material to the negative electrode active material is 1.6 or more and 5 or less, and the negative electrode active material contains a transition metal oxide. Characteristic non-aqueous secondary battery. (2) The negative electrode active material is a transition metal oxide in which the basic crystal structure is changed by inserting lithium ions, and the basic crystal structure after the change is in a state of not being changed by charge and discharge, and , The negative electrode active material is Li p MO
j (however, M is Ti, V, Mn, Co, Fe, Ni,
Represents at least one transition metal selected from Cr, Nb and Mo, p is 0 or more and 3.1 or less, and j
Is 1.6 or more and 4.1 or less), wherein the non-aqueous secondary battery according to (1) comprises a transition metal oxide. (3) The negative electrode active material is Li x M q V 1-q O j (where M represents a transition metal, x is 0.17 or more and 11.2 or more).
5 or less, q is 0 or more and 0.7 or less, and j
Is 1.3 or more and 4.1 or less), and the non-aqueous secondary battery according to (2), comprising a lithium-containing transition metal oxide. (4) A value obtained by dividing the total volume of the positive electrode and the negative electrode by the volume of the battery is 0.4 or more and 0.7 or less, and the facing area of the positive electrode and the negative electrode of the battery is the volume of the battery. The non-aqueous secondary battery according to (3), wherein the divided value is 15 cm 2 / ml or more and 50 cm 2 / ml or less. (5) The difference between the electrode body diameter and the battery can inner diameter is 30 μm or more 3
It was achieved by the non-aqueous secondary battery described in (3), which has a thickness of 100 μm or less.

【0005】本発明の非水二次電池は、正極活物質、負
極活物質及びリチウム塩を含む非水電解質からなる基本
構成を有する。
The non-aqueous secondary battery of the present invention has a basic structure composed of a positive electrode active material, a negative electrode active material and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

【0006】本発明でいう遷移金属とは、元素番号が2
1のScから元素番号30のZnと元素番号39のYか
ら元素番号48のCdと元素番号57のLaから元素番
号80のHgまでを含む。
The transition metal referred to in the present invention has an element number of 2.
From 1 of Sc to Zn of element number 30 and Y of element number 39 to Cd of element number 48 and La of element number 57 to Hg of element number 80.

【0007】本発明で言うモル数とは、正極活物質の各
成分のモル数の総和を負極活物質のモル数の総和で割っ
た値である。ここで、負極活物質のモル数とはリチウム
イオン挿入前のモル数とする。また、ここで、2種以上
の原子種を含む活物質成分のモル数量の決定法は、その
成分が遷移金属を含む場合はその遷移金属成分の原子モ
ル数の総和とする。もし、活物質成分が遷移金属を含ま
ない場合には、その中のカチオン成分の原子モル数の総
和とし、カチオン成分とアニオン成分が決定できない場
合は、その活物質成分のすべての原子モル数の総和とす
る。
The number of moles referred to in the present invention is a value obtained by dividing the total number of moles of each component of the positive electrode active material by the total number of moles of the negative electrode active material. Here, the number of moles of the negative electrode active material is the number of moles before insertion of lithium ions. The method for determining the molar quantity of the active material component containing two or more atomic species is the sum of atomic mole numbers of the transition metal component when the component contains a transition metal. If the active material component does not contain a transition metal, it is the sum of the atomic moles of the cation component in it, and if the cation component and the anion component cannot be determined, the total of the atomic moles of the active material component is Total.

【0008】本発明で言う負極活物質に対する正極活物
質のモル比の範囲は、好ましくは1.6以上5以下、よ
り好ましくは2.5以上4.5以下、さらに好ましくは
3.25以上4.0以下である。
The range of the molar ratio of the positive electrode active material to the negative electrode active material in the present invention is preferably 1.6 or more and 5 or less, more preferably 2.5 or more and 4.5 or less, and further preferably 3.25 or more 4. It is less than or equal to 0.0.

【0009】本発明における正極と負極の電極合計体積
{(活物質、導電剤、結着剤、集電体などを含む体積、
さらに詳しくは、正極シートの幅×長さ×厚さと負極シ
ートの幅×長さ×厚さを合計したもの(厚さはノギスま
たはマイクロメーターで測定)}を該電池の体積で割っ
た値は、好ましくは0.4以上0.7以下であり、より
好ましくは0.45以上0.65以下であり、最も好ま
しくは0.5以上0.6以下であり、かつ、該電池の正
極と負極の対向面積を該電池の体積で割った値が、好ま
しくは15cm2 /ml以上50cm2 /ml以下であり、より
好ましくは20cm2 /ml以上40cm2 /ml以下であり、
最も好ましくは25cm2 /ml以上30cm 2 /ml以下であ
る。本発明における電池の体積とは、電池の内容積では
なく、電池缶や電池内部の空隙を含む電池の全体積であ
る。さらに具体的には、電池が、例えば素電池外径が1
3.8mm、素電池高さ(肩の高さ)が48.0mmのAA型
(電池体積7.2ml)とした場合、電極長さは、正極が
好ましくは180mm以上330mm以下、より好ましくは
220mm以上290mm以下、最も好ましくは240mm以
上270mm以下である。負極が、好ましくは200mm以
上380mm以下、より好ましくは220mm以上300mm
以下、最も好ましくは250mm以上280mm以下であ
る。電極幅は正極が、好ましくは32mm以上45mm以
下、より好ましくは35mm以上41mm以下、最も好まし
くは37mm以上39mm以下であり、負極が、好ましくは
35mm以上46mm以下、より好ましくは38mm以上44
mm以下、最も好ましくは40mm以上42mm以下である。
電極厚みは正極が、好ましくは150μm 以上400μ
m 以下、より好ましくは200μm 以上300μm 以
下、最も好ましくは230μm 以上270μm 以下であ
り、負極が好ましくは60μm 以上200μm 以下、よ
り好ましくは90μm 以上180μm 以下、最も好まし
くは110μm 以上130μm 以下である。正極と負極
の対向面積は、好ましくは100cm2 以上400cm2
下であり、より好ましくは120cm2 以上300cm2
下であり、最も好ましくは150cm2 以上250cm2
ある。
Total volume of positive electrode and negative electrode in the present invention
{(Volume including active material, conductive agent, binder, current collector, etc.,
More specifically, the width x length x thickness of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet
Total width x length x thickness of the board (thickness is caliper or
Or measured with a micrometer)} by the volume of the battery
The value is preferably 0.4 or more and 0.7 or less, and
It is preferably 0.45 or more and 0.65 or less, and most preferably
It is preferably 0.5 or more and 0.6 or less, and the battery is positive.
The value obtained by dividing the facing area of the pole and the negative electrode by the volume of the battery is preferable.
15 cm2/ Ml or more 50 cm2/ Ml or less, and more
Preferably 20 cm2/ Ml or more 40 cm2/ Ml or less,
Most preferably 25 cm2/ Ml or more 30 cm 2/ Ml or less
It The volume of the battery in the present invention means the internal volume of the battery.
Not the total volume of the battery, including the battery can and voids inside the battery.
It More specifically, the battery has, for example, a unit cell outer diameter of 1
3.8 mm, AA type with unit cell height (shoulder height) of 48.0 mm
When the battery volume is 7.2 ml, the electrode length is
Preferably 180 mm or more and 330 mm or less, more preferably
220 mm or more and 290 mm or less, most preferably 240 mm or less
Upper 270 mm or less. The negative electrode is preferably 200 mm or more
Upper 380 mm or less, more preferably 220 mm or more and 300 mm
Or less, most preferably 250 mm or more and 280 mm or less
It The electrode width of the positive electrode is preferably 32 mm or more and 45 mm or less
Lower, more preferably 35 mm or more and 41 mm or less, most preferably
Is 37 mm or more and 39 mm or less, and the negative electrode is preferably
35 mm or more and 46 mm or less, more preferably 38 mm or more 44
mm or less, most preferably 40 mm or more and 42 mm or less.
The positive electrode preferably has a thickness of 150 μm or more and 400 μm or more.
m or less, more preferably 200 μm or more and 300 μm or less
Lower, most preferably 230 μm or more and 270 μm or less
Therefore, the negative electrode is preferably 60 μm or more and 200 μm or less,
More preferably 90 μm or more and 180 μm or less, most preferably
In other words, it is 110 μm or more and 130 μm or less. Positive and negative electrodes
The facing area of is preferably 100 cm2More than 400cm2Since
Lower, more preferably 120 cm2More than 300cm2Since
Below, most preferably 150 cm2More than 250cm2so
is there.

【0010】本発明における電極体直径とは、正極、負
極、セパレーターを捲回してできた略円柱体の断面の外
接円の直径である。電極体は最外周の巻き止めテープ、
外周付近のリードタブ等により断面円の直径が場所によ
って微妙に異なるが、電極体直径とは、これらのうち電
極挿入時および電池較正後、最も応力がかかりやすい部
分から外心までの距離である。また、外部分はセパレー
ターの端の一部がめくれて見掛けの外接円直径が増えて
いるような、実質的に応力のかからない突出部分は含ま
ない。また、該部分は電極体が比較的フレキシブルに変
形して断面が略円になったり、略長円になったりする場
合、略円となった場合の外接円の直径の実質的最大値を
言う。さらに具体的には、該電池の電極体直径と電池缶
内径との差が、好ましくは30μm 以上300μm 以
下、より好ましくは100μm 以上250μm 以下、最
も好ましくは150μm 以上200μm 以下である。
The electrode diameter in the present invention is the diameter of the circumscribed circle of the cross section of a substantially cylindrical body formed by winding a positive electrode, a negative electrode and a separator. The electrode body is the outermost winding tape,
Although the diameter of the cross-sectional circle slightly varies depending on the location due to the lead tabs and the like near the outer circumference, the electrode body diameter is the distance from the most stressed portion to the outer core when the electrodes are inserted and after battery calibration. In addition, the outer portion does not include a protruding portion that is substantially free of stress such that a part of the end of the separator is turned over to increase the apparent circumscribed circle diameter. In addition, when the electrode body is relatively flexibly deformed to have a substantially circular cross section or a substantially elliptical cross section, it means the substantially maximum value of the diameter of the circumscribing circle when it becomes a substantially circle. . More specifically, the difference between the electrode body diameter of the battery and the inner diameter of the battery can is preferably 30 μm or more and 300 μm or less, more preferably 100 μm or more and 250 μm or less, and most preferably 150 μm or more and 200 μm or less.

【0011】本発明で用いられるリチウムイオン挿入前
の遷移金属酸化物(以後は負極活物質前駆体という)
は、二種以上の遷移金属化合物を所望の割合で混合して
合成、あるいはリチウム化合物と一種又は二種以上の遷
移金属化合物を、リチウム化合物/総遷移金属化合物の
モル比が3.1以下になるように混合して合成すること
が好ましい。但し、遷移金属とは、Ti、V、Mn、C
o、Ni、Fe、Cr、Nb及びMoを少なくとも一種
含む該遷移金属である。さらに上記負極活物質前駆体
は、リチウム化合物と遷移金属化合物を、リチウム化合
物/総遷移金属化合物のモル比が0.2〜3.1になる
ように混合して合成することが好ましい。ここで遷移金
属とは、Ti、V、Mn、Co、Ni及びFeを少なく
とも一種含む該遷移金属である。
A transition metal oxide used in the present invention before insertion of lithium ions (hereinafter referred to as a negative electrode active material precursor).
Is prepared by mixing two or more kinds of transition metal compounds at a desired ratio, or a lithium compound and one or more kinds of transition metal compounds are mixed in a lithium compound / total transition metal compound molar ratio of 3.1 or less. It is preferable to mix them so as to be synthesized. However, transition metals include Ti, V, Mn, and C.
The transition metal contains at least one of o, Ni, Fe, Cr, Nb, and Mo. Further, the negative electrode active material precursor is preferably synthesized by mixing a lithium compound and a transition metal compound so that the molar ratio of lithium compound / total transition metal compound is 0.2 to 3.1. Here, the transition metal is the transition metal containing at least one of Ti, V, Mn, Co, Ni and Fe.

【0012】本発明の負極活物質前駆体である遷移金属
酸化物の少なくとも1種は、LipMOj (但し、M
は、少なくとも一種の遷移金属を表わし且つその遷移金
属の少なくとも一種がTi、V、Mn、Co、Ni、F
e、Cr、Nb及びMoから選ばれるものであり、pは
0〜3.1の範囲にあり、そしてjは1.6〜4.1の
範囲にある)であることが好ましい。
At least one of the transition metal oxides as the precursor of the negative electrode active material of the present invention is Li p MO j (provided that M
Represents at least one transition metal and at least one of the transition metals is Ti, V, Mn, Co, Ni, F
e, Cr, Nb, and Mo, p is in the range of 0 to 3.1, and j is in the range of 1.6 to 4.1).

【0013】上記負極活物質前駆体は、さらに、Lip
1q1 2q2 ・・・Mn qnj (但し、M1,M2,・・・
Mn のそれぞれは、該遷移金属を表わし、その少なくと
も一つはTi、V、Mn、Co、NiまたはFeを表わ
し、そして、pは0〜3.1の範囲にあり、q1 +q2
+・・・+qn =1であり、nは1〜10の範囲にあ
り、そしてjは1.6〜4.1の範囲にある)であるこ
とが好ましい。さらに、上式において、pは0.2〜
3.1の範囲にあり、nは1〜4の範囲にあり、そして
jは1.8〜4.1の範囲にあることがさらに好まし
い。特に、上式において、pは0.2〜3.1の範囲に
あり、nは1〜3の範囲にあり、そしてjは1.8〜
4.1の範囲にあることが好ましい。
The above negative electrode active material precursor further comprises Li p
M 1q1 M 2q2 ... Mn qn O j (however, M 1 , M 2 , ...
Each of Mn represents the transition metal, at least one of which represents Ti, V, Mn, Co, Ni or Fe, and p is in the range of 0 to 3.1, q1 + q2.
+ ... + qn = 1, n is in the range 1-10, and j is in the range 1.6-4.1). Further, in the above equation, p is 0.2 to
More preferably, it is in the range 3.1, n is in the range 1 to 4, and j is in the range 1.8 to 4.1. In particular, in the above formula, p is in the range of 0.2 to 3.1, n is in the range of 1 to 3, and j is 1.8 to
It is preferably in the range of 4.1.

【0014】本発明の負極活物質前駆体は、原子価が5
価から6価に安定に存在する遷移金属(例、V、Nb、
Cr、Nb、Mo)を少なくとも1種以上含んでいるこ
とが高い放電容量を得る上で有利である。この観点か
ら、本発明の負極活物質前駆体として、少なくともVを
含んでいることが特に好ましい。上記Vを含む負極活物
質としては、Lip 1q1 2q2 ・・・Mn qnq j
(但し、Mは遷移金属であり、pは0〜3.1の範囲に
あるこ、q1 +q2 +・・・+qn +qv =1であり、
nは1〜9の範囲にあり、そしてjは1.3〜4.1の
範囲にある)であることが好ましい。また上記Vを含む
負極活物質は、Lip q1q21-(q1+q2 ) j (但
し、Mは遷移金属であり、pは0.2〜3.1の範囲に
あり、q1 +q2 は0〜0.7の範囲にあり、そしてj
は1.3〜4.1の範囲にある)であることがさらに好
ましい。そして上記Vを含む負極活物質前駆体は、Li
p Co q 1-q j 、Lip Niq 1-q j (但し、
pは0.3〜2.2の範囲にあり、qは0.02〜0.
7の範囲にあり、そしてjは1.5〜2.5の範囲にあ
る)であることが最も好ましい。
The negative electrode active material precursor of the present invention has a valence of 5
Valent to hexavalent stable transition metals (eg, V, Nb,
Cr, Nb, Mo)
Is advantageous in obtaining a high discharge capacity. From this perspective
As the negative electrode active material precursor of the present invention, at least V
It is particularly preferable to include. Negative electrode active material containing the above V
As for quality, LipM1q1M2q2... MnqnVqOj
(However, M is a transition metal, and p is in the range of 0 to 3.1.
Alq, q1 + q2 + ... + qn + qv = 1
n ranges from 1 to 9 and j ranges from 1.3 to 4.1
It is preferably in the range). Also includes the above V
The negative electrode active material is LipMq1Mq2V1- (q1 + q2 )Oj(However
However, M is a transition metal, and p is in the range of 0.2 to 3.1.
, Q1 + q2 are in the range 0 to 0.7, and j
Is preferably in the range of 1.3 to 4.1).
Good The negative electrode active material precursor containing V is Li
pCo qV1-qOj, LipNiqV1-qOj(However,
p is in the range of 0.3 to 2.2, and q is 0.02 to 0.
7 and j is in the range 1.5 to 2.5.
Most preferably).

【0015】本発明で特に好ましい負極活物質の例とし
て、Lip CoVO4 やLip NiVO4 (ここでpは
0.3〜2.2の範囲にある)を挙げることができる。
ここで、上記のp値は、充放電開始前の値であり、充放
電により増減する。本発明で示す一般式(例、Lip
j )では、遷移金属Mの合計を1としている。
Examples of particularly preferable negative electrode active materials in the present invention include Li p CoVO 4 and Li p NiVO 4 (where p is in the range of 0.3 to 2.2).
Here, the above-mentioned p value is a value before the start of charging / discharging and increases / decreases due to charging / discharging. The general formula shown in the present invention (eg, Li p M
In O j ), the total number of transition metals M is 1.

【0016】本発明の負極活物質は、遷移金属酸化物お
よび/またはリチウム含有遷移金属酸化物の負極活物質
前駆体にリチウムイオンを、次のように挿入することに
より得ることができる。例えば、リチウム金属、リチウ
ム合金やブチルリチウムなどと反応させる方法や電気化
学的にリチウムイオンを挿入する方法が好ましい。本発
明では、負極活物質である遷移金属酸化物に電気化学的
にリチウムイオンを挿入することが特に好ましい。なか
でも、負極活物質前駆体としてリチウム含有遷移金属酸
化物を用いて、これに電気化学的にリチウムイオンを挿
入することが最も好ましい。電気化学的にリチウムイオ
ンを挿入する方法として、正極活物質として目的のリチ
ウム含有遷移金属酸化物(本発明で言う負極活物質前駆
体のこと)、負極活物質として、リチウム金属、リチウ
ム塩を含む非水電解質からなる酸化還元系(例えば開放
系(電解)または密閉系(電池))を放電することによ
り得ることができる。さらに、正極活物質としてリチウ
ム含有遷移金属酸化物、負極活物質として、正極活物質
と異なる組成式を持つ負極活物質前駆体、及びリチウム
塩を含む非水電解質からなる酸化還元系(例えば開放系
(電解)または密閉系(電池))を充電することにより
得る方法が好ましい。
The negative electrode active material of the present invention can be obtained by inserting lithium ions into a negative electrode active material precursor of a transition metal oxide and / or a lithium-containing transition metal oxide as follows. For example, a method of reacting with lithium metal, a lithium alloy, butyl lithium, or the like, or a method of electrochemically inserting lithium ions is preferable. In the present invention, it is particularly preferable to electrochemically insert lithium ions into the transition metal oxide that is the negative electrode active material. Above all, it is most preferable to use a lithium-containing transition metal oxide as a negative electrode active material precursor and electrochemically insert lithium ions into the transition metal oxide. As a method of electrochemically inserting lithium ions, a target lithium-containing transition metal oxide (a negative electrode active material precursor in the present invention) is included as a positive electrode active material, and lithium metal and a lithium salt are included as a negative electrode active material. It can be obtained by discharging a redox system composed of a non-aqueous electrolyte (for example, an open system (electrolysis) or a closed system (battery)). Furthermore, a redox system (for example, an open system) composed of a lithium-containing transition metal oxide as a positive electrode active material, a negative electrode active material precursor having a composition formula different from that of the positive electrode active material as a negative electrode active material, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt. A method obtained by charging (electrolysis) or closed system (battery)) is preferable.

【0017】リチウムイオンの挿入量は、特に限定され
ないが、負極活物質前駆体1g当り27〜1340mA
h(1〜50mモル相当)が好ましい。特に、40〜1
070mAh(1.5〜40mモル相当)が好ましい。
そして、54〜938mAh(2〜35mモル相当)が
最も好ましい。充放電サイクルのカット−オフ電圧は、
使用する正極活物質や負極活物質の種類や組み合わせに
よって変わるので一義的には決められないが、放電電圧
を高くでき、サイクル性を実質的に維持できる電圧が好
ましい。
The amount of lithium ions inserted is not particularly limited, but is 27 to 1340 mA per 1 g of the negative electrode active material precursor.
h (corresponding to 1 to 50 mmol) is preferable. Especially 40 to 1
070 mAh (corresponding to 1.5 to 40 mmol) is preferable.
And 54-938 mAh (2-35 mmol equivalent) is the most preferable. The charge-discharge cycle cut-off voltage is
Although it cannot be uniquely determined because it varies depending on the type and combination of the positive electrode active material and the negative electrode active material used, a voltage that can increase the discharge voltage and substantially maintain the cycle property is preferable.

【0018】このようにして得られる負極活物質は、こ
の前駆体の結晶の基本構造が変化したものであり、この
変化は、好ましくはCuKα線によるX線回折パターン
の回折角(2θ)5〜70度の範囲内でのX線回折極大
ピークの強度の、1/5以下に変化することよって確認
される変化である。特に1/10以下が好ましく、さら
に1/20以下が最も好ましい。ここでいう強度0と
は、実質的に負極活物質の前駆体がすべて充放電可能な
負極活物質に変化したことを意味しており、具体的に
は、X線回折図形のノイズ(ベースライン)レベルのこ
とである。さらに、上記メインピーク以外のピークの少
なくとも一つの消滅、あるいは新しいピークの発現があ
ることが好ましい。
The negative electrode active material thus obtained is one in which the basic structure of the crystal of this precursor is changed, and this change is preferably from the diffraction angle (2θ) 5 of the X-ray diffraction pattern by CuKα rays. This is a change confirmed by changing the intensity of the X-ray diffraction maximum peak in the range of 70 degrees to ⅕ or less. Particularly, 1/10 or less is preferable, and 1/20 or less is most preferable. The intensity 0 here means that substantially all of the precursor of the negative electrode active material has changed to a negative electrode active material capable of charging and discharging, and specifically, noise of the X-ray diffraction pattern (baseline ) Level. Furthermore, it is preferable that at least one of the peaks other than the main peak disappears or a new peak is expressed.

【0019】このようにして得られる負極活物質は、一
般に、リチウム含有遷移金属酸化物であって、且つその
結晶が、CuKα線によるX線回折パターンの回折角
(2θ)5〜70度の範囲内でのX線回折ピークの強度
が、全て20〜1000cpsの範囲にあることにより
特徴づけられる基本構造を有するものである。ピーク強
度は、20〜800cpsが好ましく、さらに20〜5
00cpsが好ましく、そして20〜400cpsが最
も好ましい。上記のX線回折の測定条件として、40k
V、120mA、スキャンスピード=32°/minで
ある。また、標準化合物として、LiCoO2 のメイン
ピーク, 2θ=18.9°(4.691オングストロー
ム)のシグナル強度は7990cpsであった。(Li
CoO2 の合成法:Li2 CO3 とCoCO3 をLi/
Co=1(モル比)になるように乳鉢にて混合し、磁性
るつぼに移し、130℃1時間放置後、900℃6時間
空気中にて焼成する。2℃/分にて冷却後、乳鉢にて平
均粒子サイズはメジアン径で約7.5μmになるまで粉
砕する。)該負極活物質の結晶形は、層状構造、スピネ
ル構造やルチル構造ではなく、他の結晶構造を持つ物あ
るいは結晶構造を持たないものである。
The negative electrode active material thus obtained is generally a lithium-containing transition metal oxide, and the crystal thereof has a diffraction angle (2θ) of 5 to 70 degrees in an X-ray diffraction pattern by CuKα ray. It has a basic structure characterized by the intensity of all X-ray diffraction peaks within the range of 20 to 1000 cps. The peak intensity is preferably 20 to 800 cps, and further 20 to 5
00 cps is preferred, and 20-400 cps is most preferred. As the measurement conditions for the above X-ray diffraction, 40 k
V, 120 mA, scan speed = 32 ° / min. As the standard compound, the signal intensity of the main peak of LiCoO 2 , 2θ = 18.9 ° (4.691 angstrom), was 7990 cps. (Li
CoO 2 synthesis method: Li 2 CO 3 and CoCO 3
The mixture is mixed in a mortar so that Co = 1 (molar ratio), transferred to a magnetic crucible, left at 130 ° C. for 1 hour, and then baked in air at 900 ° C. for 6 hours. After cooling at 2 ° C./min, the mixture is ground in a mortar until the average particle size is about 7.5 μm in median diameter. The crystal form of the negative electrode active material is not a layered structure, a spinel structure or a rutile structure, but one having another crystal structure or one having no crystal structure.

【0020】更に、本発明で言う「負極活物質が充放電
中に実質的にX線回折パターンが変化しない」とは、リ
チウムイオンの吸蔵放出により結晶あるいは非晶質が膨
張収縮し、その結果、その結合距離や粒子の形態は変化
するが、基本的な結晶あるいは非晶質構造は変化しない
ことを意味している。具体的には、充放電中、X線回折
法のピーク値から求められる格子(面)間隔の変動範囲
として−0.5〜0.5オングストロームが好ましく、
さらに、−0.1〜0.1オングストロームが好まし
い。また、ピーク強度比や半価幅は変動があっても良
い。
Furthermore, in the present invention, "the X-ray diffraction pattern of the negative electrode active material does not substantially change during charge and discharge" means that the crystalline or amorphous material expands and contracts due to the absorption and desorption of lithium ions, which results in It means that the bond distance and the morphology of the particles change, but the basic crystalline or amorphous structure does not change. Specifically, during charging / discharging, the variation range of the lattice (plane) spacing obtained from the peak value of the X-ray diffraction method is preferably −0.5 to 0.5 angstrom,
Furthermore, -0.1 to 0.1 angstrom is preferable. Further, the peak intensity ratio and the half width may vary.

【0021】上記のように、本発明のリチウムイオンを
挿入された負極活物質のX線回折パターンは充放電を繰
り返しても実質的には変化しない。例えば、負極活物質
前駆体であるLiCoVO4 はV5+(Li+ Co2+)O
4 で表現される構造であるが、この酸化物に電気化学的
にリチウムイオンを挿入すると結晶構造が変化し、2オ
ングストロームあたりにブロードなピークを与える未知
の結晶構造あるいは非晶質構造に変わる。この一旦変化
した結晶構造あるいは非晶質構造は充放電を繰り返して
も実質的に変化しない。このことは、前記の特開昭58
−220362のように、「スピネル構造にリチウムイ
オンを挿入し過ぎると、スピネル構造が破壊され、未知
の化合物に変化すると、二次電池の活物質として好まし
くない。」という従来知見とは全く逆である。そして、
この新しい構造の化合物は低い酸化還元電位を持ってい
るので、負極活物質となり得ることを発見した。
As described above, the X-ray diffraction pattern of the negative electrode active material in which the lithium ions of the present invention are inserted does not substantially change even if charging and discharging are repeated. For example, the negative electrode active material precursor LiCoVO 4 is V 5+ (Li + Co 2+ ) O
The structure represented by 4 is that when a lithium ion is electrochemically inserted into this oxide, the crystal structure changes to an unknown crystal structure that gives a broad peak around 2 Å or an amorphous structure. This once-changed crystal structure or amorphous structure does not substantially change even if charging and discharging are repeated. This is because the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 58-58
-220362, "If lithium ions are inserted too much into the spinel structure, the spinel structure is destroyed and an unknown compound is changed, which is not preferable as an active material of a secondary battery." is there. And
It was discovered that the compound with this new structure has a low redox potential and thus can be used as a negative electrode active material.

【0022】本発明で用いられる正極活物質は可逆的に
リチウムイオンを吸蔵放出できる遷移金属酸化物でも良
いが、リチウム含有遷移金属酸化物が好ましい。好まし
いリチウム含有遷移金属酸化物正極活物質としては、リ
チウムを含有するTi、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Cu、Mo及び/又はWを含む酸化物をあげるこ
とができる。正極活物質と負極活物質とは異なる組成式
をもつことが好ましい。
The positive electrode active material used in the present invention may be a transition metal oxide capable of reversibly occluding and releasing lithium ions, but a lithium-containing transition metal oxide is preferable. Preferred lithium-containing transition metal oxide positive electrode active materials include lithium-containing Ti, V, Cr, Mn, Fe and Co.
The oxide containing Ni, Cu, Mo and / or W can be mentioned. It is preferable that the positive electrode active material and the negative electrode active material have different composition formulas.

【0023】本発明の正極活物質であるリチウム含有遷
移金属酸化物は、リチウム化合物と一種又は二種以上の
遷移金属化合物とを、リチウム化合物/総遷移金属化合
物のモル比が0.3〜2.2になるように混合して合成
されることが好ましい(但し、遷移金属とは、Ti、
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mo及びWから選
ばれる少なくとも一種)。さらに、遷移金属としては、
V、Cr、Mn、Fe、Co及びNiから選ばれる少な
くとも一種であることが好ましい。
The lithium-containing transition metal oxide which is the positive electrode active material of the present invention comprises a lithium compound and one or more transition metal compounds, and the lithium compound / total transition metal compound molar ratio is 0.3 to 2. It is preferable that they are mixed and synthesized so as to be 0.2 (however, the transition metal is Ti,
At least one selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo and W). Furthermore, as the transition metal,
It is preferably at least one selected from V, Cr, Mn, Fe, Co and Ni.

【0024】本発明の正極活物質である上記リチウム含
有遷移金属酸化物は、Liy MOz(ここでMはCo、
Mn、Ni、V及びFeから選ばれる少なくとも一種を
含む遷移金属、yは0.3〜1.2の範囲にあり、そし
てzは1.4〜3の範囲にある)であることが好まし
い。
The lithium-containing transition metal oxide, which is the positive electrode active material of the present invention, is Li y MO z (where M is Co,
A transition metal containing at least one selected from Mn, Ni, V and Fe, y is in the range of 0.3 to 1.2, and z is in the range of 1.4 to 3).

【0025】本発明の好ましいリチウム含有金属酸化物
の正極活物質としては、Liy CoO2 、Liy NiO
2 、Liy Coa Ni1-a 2 、Liy Cob 1-b
z 、Liy Cob Fe1-b 2 、Liy Mn2 4 、L
y Mnc Co2-c 4 、Liy Mnc Ni2-c 4
Liy Mnc 2-c 4 及びLiy Mnc Fe
2-c 4 、そしてLiy Mn2 4 とMnO2 との混合
物、Li2yMn2 3 とMnO 2 との混合物、及びLi
y Mn2 4 、Li2yMn2 3 とMnO2 との混合物
(但し、yは0.5〜1.2の範囲にあり、aは0.1
〜0.9の範囲にあり、bは0.8〜0.98の範囲に
あり、cは1.6〜1.96の範囲にあり、そしてzは
2.01〜5の範囲にある)を挙げることができる。
Preferred Lithium-Containing Metal Oxides of the Present Invention
As the positive electrode active material ofyCoO2, LiyNiO
2, LiyCoaNi1-aO2, LiyCobV1-bO
z, LiyCobFe1-bO2, LiyMn2OFour, L
iyMncCo2-cOFour, LiyMncNi2-cOFour,
LiyMncV2-cOFourAnd LiyMncFe
2-cO Four, And LiyMn2OFourAnd MnO2Mixed with
Thing, Li2yMn2O3And MnO 2A mixture with, and Li
yMn2OFour, Li2yMn2O3And MnO2Mixture with
(However, y is in the range of 0.5 to 1.2, and a is 0.1.
Is in the range of 0.9 and b is in the range of 0.8 to 0.98.
, C is in the range 1.6 to 1.96, and z is
2.01 to 5).

【0026】本発明の更に好ましいリチウム含有金属酸
化物の正極活物質としては、LiyCoO2 、Liy
iO2 、Liy Coa Ni1-a 2 、Liy Cob
1-b z 、Liy Cob Fe1-b 2 、Liy Mn2
4 、Liy Mnc Co2-c 4、Liy Mnc Ni2-c
4 、Liy Mnc 2-c 4 、Liy Mnc Fe2-c
4 (但し、yは0.7〜1.04の範囲にあり、aは
0.1〜0.9の範囲にあり、bは0.8〜0.98の
範囲にあり、cは1.6〜1.96の範囲にあり、そし
てzは2.01〜2.3の範囲にある)を挙げることが
できる。
Further preferred lithium-containing metal acid of the present invention
The positive electrode active material of the compound is LiyCoO2, LiyN
iO2, LiyCoaNi1-aO2, LiyCobV
1-bO z, LiyCobFe1-bO2, LiyMn2O
Four, LiyMncCo2-cOFour, LiyMncNi2-c
OFour, LiyMncV2-cOFour, LiyMncFe2-c
OFour(However, y is in the range of 0.7 to 1.04, and a is
It is in the range of 0.1 to 0.9, and b is 0.8 to 0.98.
Range, c is in the range of 1.6 to 1.96, and
Z is in the range of 2.01 to 2.3).
it can.

【0027】本発明の最も好ましい上記リチウム含有遷
移金属酸化物としては、Liy CoO2 、Liy NiO
2 、Liy Coa Ni1-a 2 、Liy Mn2 4 、L
yCob 1-b z (但し、yは0.7〜1.1の範
囲にあり、aは0.1〜0.9の範囲にあり、bは0.
9〜0.98の範囲にあり、そしてzは2.01〜2.
3の範囲にある)を挙げることができる。さらに、yは
0.7〜1.04の範囲にあり、aは0.1〜0.9の
範囲にあり、bは0.9〜0.98の範囲にあり、そし
てzは2.02〜2.3の範囲にあることがが好まし
い。ここで、上記のy値は、充放電開始前の値であり、
充放電により増減する。本発明で用いられる正極活物質
の酸化物は結晶性でも非晶質でも良いが、結晶性化合物
のほうが好ましい。
The most preferable lithium-containing transition metal oxides of the present invention are Li y CoO 2 and Li y NiO.
2 , Li y Co a Ni 1-a O 2 , Li y Mn 2 O 4 , L
i y Co b V 1-b O z (where y is in the range of 0.7 to 1.1, a is in the range of 0.1 to 0.9, and b is 0.
9 to 0.98 and z is 2.01-2.
3). Furthermore, y is in the range 0.7 to 1.04, a is in the range 0.1 to 0.9, b is in the range 0.9 to 0.98, and z is 2.02. It is preferably in the range of to 2.3. Here, the above y value is a value before the start of charging / discharging,
It will increase or decrease due to charge and discharge. The oxide of the positive electrode active material used in the present invention may be crystalline or amorphous, but a crystalline compound is preferable.

【0028】本発明において上記「正極活物質と負極活
物質の組成式が異なる」とは、 1.金属元素の組み合わせが異なる、また 2.正極活物質Liy Cob 1-b z と負極活物質L
x Coq 1-q j の例では、yとx、bとqおよび
zとjの値が同時に等しくないことを意味している。特
に、bとq、zとjが同時に等しくない、ことを意味し
ている。本発明で用いる正極活物質と負極活物質はそれ
ぞれの標準酸化還元電位が異なる化合物を組み合わせる
ことが好ましい。
In the present invention, "the positive electrode active material and the negative electrode active material have different composition formulas" means the following: Different combinations of metal elements, and 2. Positive electrode active material Li y Co b V 1-b O z and negative electrode active material L
In the example of i x Co q V 1-q O j , it means that the values of y and x, b and q, and z and j are not equal at the same time. In particular, this means that b and q and z and j are not equal at the same time. The positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention are preferably combined with compounds having different standard redox potentials.

【0029】本発明の正極活物質は、遷移金属酸化物に
化学的にリチウムイオンを挿入方法、遷移金属酸化物に
電気化学的にリチウムイオンを挿入する方法やリチウム
化合物と遷移金属化合物を混合、焼成することにより合
成することができる。
The positive electrode active material of the present invention comprises a method of chemically inserting lithium ions into a transition metal oxide, a method of electrochemically inserting lithium ions into a transition metal oxide, or a mixture of a lithium compound and a transition metal compound, It can be synthesized by firing.

【0030】本発明の正極活物質の合成に際し、遷移金
属酸化物にリチウムイオンを挿入する方法としては、リ
チウム金属、リチウム合金やブチルリチウムと遷移金属
酸化物と反応させることにより合成する方法が好まし
い。本発明で使用される正極活物質は、リチウム化合物
と遷移金属化合物を混合、焼成により合成することが特
に好ましい。
In synthesizing the positive electrode active material of the present invention, as a method of inserting lithium ions into a transition metal oxide, a method of reacting lithium metal, a lithium alloy or butyllithium with a transition metal oxide is preferable. . The positive electrode active material used in the present invention is particularly preferably synthesized by mixing a lithium compound and a transition metal compound and firing.

【0031】また、本発明の負極活物質前駆体も、リチ
ウム化合物と遷移金属化合物を混合、焼成する方法や溶
液反応により合成することができるが、特に、焼成法が
好ましい。本発明で用いられる焼成温度は、本発明で用
いられる混合された化合物の一部、もしくは全部が固相
反応を起こす温度であればよく、例えば250〜200
0℃が好ましく、特に350〜1500℃が好ましい。
本発明で用いられる焼成のガス雰囲気は、特に限定しな
いが、正極活物質では空気中あるいは酸素の割合が多い
ガス中(例えば、約30%以上)、負極活物質では空気
中あるいは酸素の割合が少ないガス(例えば、約10%
以下)あるいは不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス)
中が好ましい。また、例えばリチウム化合物、バナジウ
ム化合物やコバルト化合物を混合して焼成するとき、L
iVO3 やLi3 VO4 が生成してしまうことがある。
この様に、合成過程で負極活物質前駆体としての活性が
低い化合物を含むことがある。この様な化合物は含んだ
ままでも良いが、所望により除去してもよい。
The negative electrode active material precursor of the present invention can also be synthesized by a method of mixing and firing a lithium compound and a transition metal compound or by a solution reaction, but a firing method is particularly preferable. The firing temperature used in the present invention may be a temperature at which a part or all of the mixed compounds used in the present invention cause a solid phase reaction, and for example, 250 to 200.
0 degreeC is preferable and 350-1500 degreeC is especially preferable.
The firing gas atmosphere used in the present invention is not particularly limited, but in the positive electrode active material, air or a gas having a large proportion of oxygen (for example, about 30% or more), and in the negative electrode active material, the proportion of air or oxygen is set. Less gas (eg about 10%
Below) or inert gas (nitrogen gas, argon gas)
Medium is preferred. In addition, for example, when a lithium compound, a vanadium compound or a cobalt compound is mixed and fired, L
iVO 3 and Li 3 VO 4 may be generated.
As described above, a compound having a low activity as a negative electrode active material precursor may be included in the synthesis process. Such a compound may be contained as it is, but may be removed if desired.

【0032】本発明の負極活物質前駆体や正極活物質
は、以下に記載されるリチウム化合物、遷移金属化合物
の混合物を焼成することにより合成することが好まし
い。例えば、リチウム化合物としては、酸素化合物、酸
素酸塩やハロゲン化物があげられる。遷移金属化合物と
しては、1価〜6価の遷移金属酸化物、同遷移金属塩、
同遷移金属錯塩が用いられる。
The negative electrode active material precursor and the positive electrode active material of the present invention are preferably synthesized by firing a mixture of a lithium compound and a transition metal compound described below. Examples of the lithium compound include oxygen compounds, oxyacid salts and halides. As the transition metal compound, a monovalent to hexavalent transition metal oxide, the same transition metal salt,
The same transition metal complex salt is used.

【0033】本発明で使用することができる好ましいリ
チウム化合物としては、酸化リチウム、水酸化リチウ
ム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、亜硫
酸リチウム、燐酸リチウム、四ほう酸リチウム、塩素酸
リチウム、過塩素酸リチウム、チオシアン酸リチウム、
蟻酸リチウム、酢酸リチウム、蓚酸リチウム、クエン酸
リチウム、乳酸リチウム、酒石酸リチウム、ピルビン酸
リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、四
ほう素酸リチウム、六弗化燐酸リチウム、弗化リチウ
ム、塩化リチウム、臭化リチウム、沃化リチウムを挙げ
ることができる。
Preferred lithium compounds which can be used in the present invention include lithium oxide, lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium sulfate, lithium sulfite, lithium phosphate, lithium tetraborate, lithium chlorate and perchloric acid. Lithium, lithium thiocyanate,
Lithium formate, lithium acetate, lithium oxalate, lithium citrate, lithium lactate, lithium tartrate, lithium pyruvate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium tetraborate, lithium hexafluorophosphate, lithium fluoride, lithium chloride, bromide Examples thereof include lithium and lithium iodide.

【0034】本発明で使用することができる好ましい遷
移金属化合物としては、TiO2 、チタン酸リチウム、
アセチルアセトナトチタニル、四塩化チタン、四沃化チ
タン、蓚酸チタニルアンモニウム、VOd,(d=2〜
2.5, d=2.5の化合物は五酸化バナジウム)、V
Od,のリチウム化合物、水酸化バナジウム、メタバナジ
ン酸アンモニウム、オルトバナジン酸アンモニウム、ピ
ロバナジン酸アンモニウム、オキソ硫酸バナジウム、オ
キシ三塩化バナジウム、四塩化バナジウム、クロム酸リ
チウム、クロム酸アンモニウム、クロム酸コバルト、ク
ロムアセチルアセトナート、MnO2 、Mn2 3 、水
酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マンガン、硫酸マン
ガン、硫酸マンガンアンモニウム、亜硫酸マンガン、燐
酸マンガン、ほう酸マンガン、塩素酸マンガン、過塩素
酸マンガン、チオシアン酸マンガン、蟻酸マンガン、酢
酸マンガン、蓚酸マンガン、クエン酸マンガン、乳酸マ
ンガン、酒石酸マンガン、ステアリン酸マンガン、弗化
マンガン、塩化マンガン、臭化マンガン、沃化マンガ
ン、マンガンアセチルアセトナート、酸化鉄(2、3
価)、四三酸化鉄、水酸化鉄(2、3価)、塩化鉄
(2、3価)、臭化鉄(2、3価)、沃化鉄(2、3
価)、硫酸鉄(2、3価)、硫酸鉄アンモニウム(2、
3価)、硝酸鉄(2、3価)燐酸鉄(2、3価)、過塩
素酸鉄、塩素酸鉄、酢酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄
(2、3価)、クエン酸鉄アンモニウム(2、3価)、
蓚酸鉄(2、3価)、蓚酸鉄アンモニウム(2、3
価)、
Preferred transition metal compounds that can be used in the present invention include TiO 2 , lithium titanate,
Acetylacetonato titanyl, titanium tetrachloride, titanium tetraiodide, ammonium titanyl oxalate, VOd, (d = 2 to
2.5, compound of d = 2.5 is vanadium pentoxide), V
Od, lithium compounds, vanadium hydroxide, ammonium metavanadate, ammonium orthovanadate, ammonium pyrovanadate, vanadium oxosulfate, vanadium oxytrichloride, vanadium tetrachloride, lithium chromate, ammonium chromate, cobalt chromate, chromium acetyl Acetonate, MnO 2 , Mn 2 O 3 , manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, manganese sulfate, ammonium manganese sulfate, manganese sulfite, manganese phosphate, manganese borate, manganese chlorate, manganese perchlorate, manganese thiocyanate, Manganese formate, manganese acetate, manganese oxalate, manganese citrate, manganese lactate, manganese tartrate, manganese stearate, manganese fluoride, manganese chloride, manganese bromide, manganese iodide, manganese acetyl Acetonate, iron oxide (2, 3
Valence), iron trioxide, iron hydroxide (2,3 valence), iron chloride (2,3 valence), iron bromide (2,3 valence), iron iodide (2,3 valence)
Value), iron sulfate (2,3 value), ammonium iron sulfate (2,3)
Trivalent), iron nitrate (2,3 valent) iron phosphate (2,3 valent), iron perchlorate, iron chlorate, iron acetate (2,3 valent), iron citrate (2,3 valent), citric acid Ammonium ferric acid (2,3 valent),
Iron oxalate (2,3 valent), ammonium iron oxalate (2,3)
Price),

【0035】CoO、Co2 3 、Co3 4 、LiC
oO2 、炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、水酸化コ
バルト、硫酸コバルト、硝酸コバルト、亜硫酸コバル
ト、過塩素酸コバルト、チオシアン酸コバルト、蓚酸コ
バルト、酢酸コバルト、弗化コバルト、塩化コバルト、
臭化コバルト、沃化コバルト、ヘキサアンミンコバルト
錯塩(塩として、硫酸、硝酸、過塩素酸、チオシアン
酸、蓚酸、酢酸、弗素、塩素、臭素、沃素)、酸化ニッ
ケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッ
ケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、弗化ニッケル、塩
化ニッケル、臭化ニッケル、沃化ニッケル、蟻酸ニッケ
ル、酢酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、酸
化銅(1、2価)、水酸化銅、硫酸銅、硝酸銅、燐酸
銅、弗化銅、塩化銅、塩化アンモニウム銅、臭化銅、沃
化銅、蟻酸銅、酢酸銅、蓚酸銅、くえん酸銅、オキシ塩
化ニオブ、五塩化ニオブ、五沃化ニオブ、一酸化ニオ
ブ、二酸化ニオブ、三酸化ニオブ、五酸化ニオブ、蓚酸
ニオブ、ニオブメトキシド、ニオブエトキシド、ニオブ
プロポキシド、ニオブブトキシド、ニオブ酸リチウム、
MoO3 、MoO2 、LiMo2 4 、五塩化モリブデ
ン、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸リチウ
ム、モリブド燐酸アンモニウム、酸化モリブデンアセチ
ルアセトナート、WO2 、WO3 、タングステン酸、タ
ングステン酸アンモニウム、タングスト燐酸アンモニウ
ムを挙げることができる。
CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , LiC
oO 2 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt sulfate, cobalt nitrate, cobalt sulfite, cobalt perchlorate, cobalt thiocyanate, cobalt oxalate, cobalt acetate, cobalt fluoride, cobalt chloride,
Cobalt bromide, cobalt iodide, hexaammine cobalt complex salt (as salts, sulfuric acid, nitric acid, perchloric acid, thiocyanic acid, oxalic acid, acetic acid, fluorine, chlorine, bromine, iodine), nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, Basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel fluoride, nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, nickel formate, nickel acetate, nickel acetylacetonate, copper oxide (divalent), copper hydroxide, Copper sulfate, copper nitrate, copper phosphate, copper fluoride, copper chloride, ammonium chloride copper, copper bromide, copper iodide, copper formate, copper acetate, copper oxalate, copper citrate, niobium oxychloride, niobium pentachloride, penta Niobium iodide, niobium monoxide, niobium dioxide, niobium trioxide, niobium pentoxide, niobium oxalate, niobium methoxide, niobium ethoxide, niobium propoxide, niobium oxide Kishido, lithium niobate,
MoO 3 , MoO 2 , LiMo 2 O 4 , molybdenum pentachloride, ammonium molybdate, lithium molybdate, ammonium molybdophosphate, molybdenum acetylacetonate, WO 2 , WO 3 , tungstic acid, ammonium tungstate, ammonium tungstophosphate. Can be mentioned.

【0036】本発明で使用することができる特に好まし
い遷移金属化合物としては、TiO 2 、蓚酸チタニルア
ンモニウム、VOd (d=2〜2.5)、VOd のリチ
ウム化合物、メタバナジン酸アンモニウム、MnO2
Mn2 3 、水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マン
ガン、硫酸マンガンアンモニウム、酢酸マンガン、蓚酸
マンガン、クエン酸マンガン、酸化鉄(2、3価)、四
三酸化鉄、水酸化鉄(2、3価)、酢酸鉄(2、3
価)、クエン酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄アンモニウ
ム(2、3価)、蓚酸鉄(2、3価)、蓚酸鉄アンモニ
ウム(2、3価)、CoO、Co2 3 、Co3 4
LiCoO2 、炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、水
酸化コバルト、蓚酸コバルト、酢酸コバルト、酸化ニッ
ケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッ
ケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、酸
化銅(1、2価)、水酸化銅、酢酸銅、クエン酸銅、M
oO3、MoO2 、LiMo2 4 、WO2 、WO3
挙げることができる。
Particularly preferred which can be used in the present invention
As a transition metal compound, TiO 2 2, Titanyl oxalate
MONOMIUM, VOd(D = 2-2.5), VOdRichi
Um compounds, ammonium metavanadate, MnO2,
Mn2O3, Manganese hydroxide, manganese carbonate, man nitrate
Cancer, ammonium manganese sulfate, manganese acetate, oxalic acid
Manganese, manganese citrate, iron oxide (2,3 valent), four
Iron trioxide, iron hydroxide (2,3 valent), iron acetate (2,3)
Value), iron citrate (2,3 value), iron citrate ammoniu
(2,3 values), iron oxalate (2,3 values), iron oxalate ammonium
Um (2,3 valence), CoO, Co2O3, Co3OFour,
LiCoO2, Cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, water
Cobalt oxide, cobalt oxalate, cobalt acetate, nickel oxide
Gel, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nitric carbonate
Kell, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, acid
Copper (1 and 2), copper hydroxide, copper acetate, copper citrate, M
oO3, MoO2, LiMo2OFour, WO2, WO3To
Can be mentioned.

【0037】本発明で使用することができる特に好まし
いリチウム化合物と遷移金属化合物の組合せとして、酸
化リチウム、水酸化リチウム、炭酸リチウム、酢酸リチ
ウムとVOd (d=2〜2.5)、VOd のリチウム化
合物、メタバナジン酸アンモニウム、MnO2 、Mn2
3 、水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マンガン、
酸化鉄(2、3価)、四三酸化鉄、水酸化鉄(2、3
価)酢酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄(2、3価)、ク
エン酸鉄アンモニウム(2、3価)、蓚酸鉄(2、3
価)、蓚酸鉄アンモニウム(2、3価)、CoO、Co
2 3 、Co3 4、LiCoO2 、炭酸コバルト、塩
基性炭酸コバルト、水酸化コバルト、硫酸コバルト、硝
酸コバルト、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッ
ケル、塩基性炭酸ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケ
ル、酢酸ニッケル、MoO3 、MoO 2 、LiMo2
4 、WO3 を挙げることができる。
Particularly preferred which can be used in the present invention
As a combination of a lithium compound and a transition metal compound, an acid
Lithium fluoride, lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium acetate
Um and VOd(D = 2-2.5), VOdLithiation
Compound, ammonium metavanadate, MnO2, Mn2
O3, Manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate,
Iron oxide (2,3 valence), triiron tetraoxide, iron hydroxide (2,3)
Valence) iron acetate (2,3 valence), iron citrate (2,3 valence),
Ammonium iron enoate (2,3 valent), iron oxalate (2,3)
Valence), ammonium iron oxalate (2,3 valence), CoO, Co
2O3, Co3OFour, LiCoO2, Cobalt carbonate, salt
Basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt sulfate, glass
Cobalt acid, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate
Kell, basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate
, Nickel acetate, MoO3, MoO 2, LiMo2O
Four, WO3Can be mentioned.

【0038】本発明の負極活物質前駆体例として次の化
合物を挙げるが、これらの化合物に限定されるものでは
ない。たとえば、LiVO3.1 、LiTiO2.3 、Co
VO 3.7 、LiCoVO4.O 、LiCo0.5 0.5
2.1 、LiNiVO4.0 、Li 0.75Ni0.5 0.5
2.1 、Li1.75Ni0.5 0.5 2.4 、LiTi0.5
0. 5 2.9 、LiMn0.5 0.5 2.5 、LiFe0.5
Mn0.5 2.1 、LiCo O.250.752.8 、LiNi
0.250.752.7 、LiNi0.050.953.1 、LiF
0.050.953.1 、LiMn0.050.953.0 、Li
Ca0.050.953. 2 、LiCo0.750.251.9 、L
iMn0.25Ti0.5 0.252.6 、LiCr 0.050.95
3.2 、LiNb0.050.953.1 、LiMo0.05
0.953.0 である。なお、酸素数は焼成前の化合物の重
量と焼成後の重量から求めた値である。そのため、酸素
数は測定法の精度から上記値のー10%から10%の誤
差を加味する必要が有る。
As an example of the negative electrode active material precursor of the present invention,
Compounds, but are not limited to these compounds
Absent. For example, LiVO3.1, LiTiO2.3, Co
VO 3.7, LiCoVO4.O, LiCo0.5V0.5O
2.1, LiNiVO4.0, Li 0.75Ni0.5V0.5O
2.1, Li1.75Ni0.5V0.5O2.4, LiTi0.5V
0. FiveO2.9, LiMn0.5V0.5O2.5, LiFe0.5
Mn0.5O2.1, LiCo O.25V0.75O2.8, LiNi
0.25V0.75O2.7, LiNi0.05V0.95O3.1, LiF
e0.05V0.95O3.1, LiMn0.05V0.95O3.0, Li
Ca0.05V0.95O3. 2, LiCo0.75V0.25O1.9, L
iMn0.25Ti0.5V0.25O2.6, LiCr 0.05V0.95
O3.2, LiNb0.05V0.95O3.1, LiMo0.05V
0.95O3.0Is. The oxygen number is the weight of the compound before firing.
It is a value obtained from the amount and the weight after firing. Therefore, oxygen
The number is -10% to 10% of the above value due to the accuracy of the measuring method.
It is necessary to add the difference.

【0039】リチウム化合物や遷移金属化合物の他に、
一般に、Ca2+のようにイオン伝導性を高める化合物、
(例えば、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、酸化カル
シウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カル
シウム、酢酸カルシウム、蓚酸カルシウム、クエン酸カ
ルシウム、燐酸カルシウム)あるいは、P、B、Siを
含むような非晶質形成剤(例えば、P2 5 、Li3
4 、H3 BO3 、SiO2 など)と混合して焼成して
も良い。また、Na、K、Mgなどのアルカリ金属イオ
ンおよび/またはSn、Al、Ga、Ge、Ce、I
n、Biなどを含む化合物(例えば、それぞれの酸化
物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩など)と混合して焼成し
ても良い。なかでも、炭酸カルシウムあるいはP2 5
と混合して焼成することが好ましい。添加量は特に限定
されないが、0.2〜10モル%が好ましい。
In addition to lithium compounds and transition metal compounds,
In general, compounds that enhance ionic conductivity, such as Ca 2+ ,
(For example, calcium carbonate, calcium chloride, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium sulfate, calcium nitrate, calcium acetate, calcium oxalate, calcium citrate, calcium phosphate) or amorphous formation containing P, B, Si Agents (eg P 2 O 5 , Li 3 P
O 4 , H 3 BO 3 , SiO 2 and the like) may be mixed and fired. In addition, alkali metal ions such as Na, K and Mg and / or Sn, Al, Ga, Ge, Ce and I
You may mix with a compound containing n, Bi, etc. (for example, each oxide, hydroxide, carbonate, nitrate, etc.), and bake. Among them, calcium carbonate or P 2 O 5
It is preferable to mix with and fire. The addition amount is not particularly limited, but 0.2 to 10 mol% is preferable.

【0040】本発明で用いる正極活物質や負極活物質材
料の平均粒子サイズは特に限定されないが、0.03〜
50μmが好ましい。所定の粒子サイズにするには、公
知の粉砕機や分級機を使用することができる。例えば、
乳鉢、ボールミル、振動ボールミル、衛星ボールミル、
旋回気流型ジェットミルや篩などを挙げることができ
る。
The average particle size of the positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention is not particularly limited, but is 0.03 to
50 μm is preferable. A known crusher or classifier can be used to obtain a predetermined particle size. For example,
Mortar, ball mill, vibrating ball mill, satellite ball mill,
A swirling airflow type jet mill, a sieve, etc. can be mentioned.

【0041】上記焼成されて得られた化合物の化学式
は、測定方法として誘導結合プラズマ(ICP)発光分
光分析法、簡便法として、焼成前後の粉体の重量差から
算出した。
The chemical formula of the compound obtained by firing was calculated by an inductively coupled plasma (ICP) emission spectral analysis method as a measuring method, and as a simple method from the weight difference between the powders before and after firing.

【0042】本発明の負極活物質と共に使用できる材料
としては、リチウム金属、リチウム合金(Al、Al−
Mn(米国特許第4,820,599号)、Al−Mg
(特開昭57−98977号公報)、Al−Sn(特開
昭63−6742号公報)、Al−In、Al−Cd
(特開平1−144573号公報)などやリチウムイオ
ンまたはリチウム金属を吸蔵・放出できる焼成炭素質化
合物(例えば、特開昭58−209864号公報、特開
昭61−214417号公報、特開昭62−88269
号公報、特開昭62−216170号公報、特開昭63
−13282号公報、特開昭63−24555号公報、
特開昭63−121247号公報、特開昭63−121
257号公報、特開昭63−155568号公報、特開
昭63−276873号公報、特開昭63−31482
1号公報、特開平1−204361号公報、特開平1−
221859号公報、特開平1−274360号公報な
ど)があげられる。上記リチウム金属やリチウム合金の
併用目的は、リチウムイオンを電池内で挿入させるため
のものであり、電池反応として、リチウム金属などの溶
解・析出反応を利用するものではない。
Materials that can be used with the negative electrode active material of the present invention include lithium metal and lithium alloys (Al, Al-
Mn (US Pat. No. 4,820,599), Al-Mg
(JP-A-57-98977), Al-Sn (JP-A-63-6742), Al-In, Al-Cd.
(JP-A-1-144573) or the like, or a calcined carbonaceous compound capable of inserting and extracting lithium ions or lithium metal (for example, JP-A-58-209864, JP-A-61-214417, and JP-A-62-62). -88269
JP-A-62-216170, JP-A-63
-13282, JP-A-63-24555,
JP-A-63-112247, JP-A-63-121
257, JP-A-63-155568, JP-A-63-276873, and JP-A-63-31482.
1, JP-A-1-204361, JP-A-1-204361
221859, JP-A-1-274360, etc.). The purpose of using the lithium metal or lithium alloy together is to insert lithium ions into the battery, and does not utilize the dissolution / precipitation reaction of lithium metal or the like as the battery reaction.

【0043】電極合剤には、導電剤や結着剤やフィラー
などを添加することができる。導電剤は、構成された電
池において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であ
れば何でもよい。通常、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒
鉛、土状黒鉛など)、人工黒鉛、カ−ボンブラック、ア
セチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維や金
属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀(特開昭63−1
48554号公報)など)粉、金属繊維あるいはポリフ
ェニレン誘導体(特開昭59−20971号公報)など
の導電性材料を1種またはこれらの混合物として含ませ
ることができる。黒鉛とアセチレンブラックの併用がと
くに好ましい。その添加量は、特に限定されないが、1
〜50重量%が好ましく、特に2〜30重量%が好まし
い。カーボンや黒鉛では、2〜15重量%が特に好まし
い。
A conductive agent, a binder, a filler or the like can be added to the electrode mixture. The conductive agent may be any electron-conductive material that does not cause a chemical change in the constructed battery. Usually, natural graphite (scaly graphite, flake graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon fibers and metals (copper, nickel, aluminum, silver (JP-A-63) -1
No. 48554), powders, metal fibers, or polyphenylene derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 59-20971) can be included as one kind or a mixture thereof. The combined use of graphite and acetylene black is particularly preferred. The amount added is not particularly limited, but is 1
-50% by weight is preferable, and 2-30% by weight is particularly preferable. For carbon and graphite, 2 to 15% by weight is particularly preferable.

【0044】結着剤としては、多糖類、熱可塑性樹脂及
びゴム弾性を有するポリマーを一種またはこれらの混合
物を用いることができる。好ましい例としては、でんぷ
ん、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、再生セルロース、
ジアセチルセルロース、ポリビニルクロリド、ポリビニ
ルピロリドン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化
ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)、スル
ホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジ
エン、フッ素ゴム及びポリエチレンオキシドを挙げるこ
とができる。また、多糖類のようにリチウムと反応する
ような官能基を含む化合物を用いるときは、例えば、イ
ソシアネート基のような化合物を添加してその官能基を
失活させることが好ましい。その結着剤の添加量は、特
に限定されないが、1〜50重量%が好ましく、特に2
〜30重量%が好ましい。フィラーは、構成された電池
において、化学変化を起こさない繊維状材料であれば何
でも用いることができる。通常、ポリプロピレン、ポリ
エチレンなどのオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素な
どの繊維が用いられる。フィラーの添加量は特に限定さ
れないが、0〜30重量%が好ましい。
As the binder, one kind or a mixture of polysaccharides, thermoplastic resins and polymers having rubber elasticity can be used. Preferred examples are starch, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose,
Diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, polyvinylpyrrolidone, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber, polybutadiene, fluororubber and polyethylene oxide. Can be mentioned. When a compound containing a functional group that reacts with lithium, such as a polysaccharide, is used, it is preferable to add a compound such as an isocyanate group to deactivate the functional group. The amount of the binder added is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and particularly 2
-30% by weight is preferred. As the filler, any fibrous material that does not cause a chemical change in the constructed battery can be used. Generally, olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, fibers such as glass and carbon are used. The amount of the filler added is not particularly limited, but is preferably 0 to 30% by weight.

【0045】負極合剤または、正極合剤の調製方法とし
ては、活物質、導電剤および結着剤等の粉体を乾式また
は水や有機溶剤を加えて湿式で混合する方法が好まし
い。また、結着剤は予め溶液にしたものや、ディスパー
ジョン(ラテックス)、状のものを使用しても良い。混
合装置の好ましい例としては、乳鉢、ミキサー、ホモジ
ナイザー、ディゾルバー、サンドミル、ペイントシェイ
カー、ニーダー、およびダイノミルなどが挙げられる。
The method for preparing the negative electrode mixture or the positive electrode mixture is preferably a dry method or a wet method of adding powders of an active material, a conductive agent, a binder and the like in a dry manner or by adding water or an organic solvent. Further, the binder may be a solution prepared in advance, a dispersion (latex), or a binder. Preferred examples of the mixing device include a mortar, a mixer, a homogenizer, a dissolver, a sand mill, a paint shaker, a kneader, and a dyno mill.

【0046】電解質は、一般に、溶媒と、その溶媒に溶
解するリチウム塩(アニオンとリチウムカチオン)とか
ら構成されている。溶媒としては、プロピレンカ−ボネ
−ト、エチレンカーボネ−ト、ブ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、γ−ブ
チロラクトン、ギ酸メチル、酢酸メチル、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、ジメチルスルホキシド、1,3−ジオキ
ソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキ
ソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、エチルモノグ
ライム、リン酸トリエステル(特開昭60−23973
号公報)、トリメトキシメタン(特開昭61−4170
号公報)、ジオキソラン誘導体(特開昭62−1577
1号公報、特開昭62−22372号公報、特開昭62
−108474号公報)、スルホラン(特開昭62−3
1959号公報)、3−メチル−2−オキサゾリジノン
(特開昭62−44961号公報)、プロピレンカーボ
ネート誘導体(特開昭62−290069号公報、同6
2−290071号公報)、テトラヒドロフラン誘導体
(特開昭63−32872号公報)、エチルエーテル
(特開昭63−62166号公報)、1,3−プロパン
サルトン(特開昭63−102173号公報)などの非
プロトン性有機溶媒を挙げることができ、これらの一種
または二種以上を混合して使用する。これらの溶媒に溶
解するリチウム塩のカチオンとしては、例えば、ClO
4 - 、BF4 - 、PF6 - 、CF3 SO3 - 、CF3
2 - 、AsF6 - 、SbF6 - 、(CF3 SO2 2
- 、B10Cl10 2-(特開昭57−74974号公
報)、(1,2−ジメトキシエタン)2 ClO4 - (特
開昭57−74977号公報)、低級脂肪族カルボン酸
イオン(特開昭60−41773号公報)、AlCl4
- 、Cl- 、Br- 、I- (特開昭60−247265
号公報)、クロロボラン化合物のアニオン(特開昭61
−165957号公報)、四フェニルホウ酸イオン(特
開昭61−214376号公報)を挙げることができ、
これらの一種または二種以上を使用することができる。
なかでも、プロピレンカ−ボネ−トあるいはエチレンカ
ボートと1,2−ジメトキシエタンおよび/あるいはジ
エチルカーボネートの混合液にLiCF3 SO3 、Li
ClO4 、LiBF4 および/あるいはLiPF6 を含
む電解質が好ましい。
The electrolyte is generally composed of a solvent and a lithium salt (anion and lithium cation) which is soluble in the solvent. As the solvent, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate,
Dimethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, methyl formate, methyl acetate, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, nitromethane, Ethyl monoglyme, phosphoric acid triester (JP-A-60-23973)
JP-A-61-4170.
JP-A-62-1577.
1, JP-A-62-22372, JP-A-62-62
-108474), sulfolane (JP-A-62-3)
1959), 3-methyl-2-oxazolidinone (JP-A-62-44961), propylene carbonate derivative (JP-A-62-290069, JP-A-6-290069).
2-290071), tetrahydrofuran derivative (JP-A-63-32872), ethyl ether (JP-A-63-62166), 1,3-propanesultone (JP-A-63-102173). Aprotic organic solvents such as, and these are used alone or in combination of two or more. Examples of the cation of a lithium salt that dissolves in these solvents include ClO
4 -, BF 4 -, PF 6 -, CF 3 SO 3 -, CF 3 C
O 2 , AsF 6 , SbF 6 , (CF 3 SO 2 ) 2
N -, B 10 Cl 10 2- ( JP 57-74974 JP), (1,2-dimethoxyethane) 2 ClO 4 - (JP 57-74977 JP), lower aliphatic carboxylic acid ion ( JP-A-60-41773), AlCl 4
-, Cl -, Br -, I - ( JP 60-247265
No.), an anion of a chloroborane compound (JP-A-61)
165957) and tetraphenyl borate ion (JP-A-61-214376).
These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
Among them, propylene mosquitoes - BONNET - DOO or ethylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane and / or LiCF 3 SO 3 in a mixture of diethyl carbonate, Li
An electrolyte containing ClO 4 , LiBF 4 and / or LiPF 6 is preferred.

【0047】これら電解質を電池内に添加する量は、特
に限定されないが、正極活物質や負極活物質の量や電池
のサイズによって必要量用いることができる。溶媒の体
積比率は、特に限定されないが、プロピレンカーボネー
トあるいはエチレンカボート対1,2−ジメトキシエタ
ンおよび/あるいはジエチルカーボネートの混合液の場
合、0.4/0.6〜0.6/0.4(1,2−ジメト
キシエタンとジエチルカーボネートを両用するときの混
合比率は0.4/0.6〜0.6/0.4)が好まし
い。支持電解質の濃度は、特に限定されないが、電解液
1リットル当たり0.2〜3モルが好ましい。
The amount of these electrolytes added to the battery is not particularly limited, but can be used in a required amount depending on the amount of the positive electrode active material or the negative electrode active material and the size of the battery. The volume ratio of the solvent is not particularly limited, but in the case of a mixed solution of propylene carbonate or ethylene capote and 1,2-dimethoxyethane and / or diethyl carbonate, 0.4 / 0.6 to 0.6 / 0.4. (The mixing ratio when both 1,2-dimethoxyethane and diethyl carbonate are used is 0.4 / 0.6 to 0.6 / 0.4). The concentration of the supporting electrolyte is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 3 mol per liter of the electrolytic solution.

【0048】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質に
は、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく
知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSiO4 、L
iSiO4 −LiI−LiOH(特開昭49−8189
9号公報)、xLi3 PO4 −(1−x)Li4 SiO
4 (特開昭59−60866号公報)、Li2 SiS3
(特開昭60−501731号公報)、硫化リン化合物
(特開昭62−82665号公報)などが有効である。
In addition to the electrolytic solution, the following solid electrolytes can be used. Solid electrolytes are classified into inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes. Li-nitrides, halides, oxyacid salts, and the like are well known as inorganic solid electrolytes. Among them, Li 3 N, LiI, Li 5 N
I 2, Li 3 N-LiI -LiOH, LiSiO 4, L
iSiO 4 -LiI-LiOH (JP-A-49-8189)
9 JP), xLi 3 PO 4 - ( 1-x) Li 4 SiO
4 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-60866), Li 2 SiS 3
(JP-A-60-501731), phosphorus sulfide compounds (JP-A-62-82665) and the like are effective.

【0049】有機固体電解質では、ポリエチレンオキサ
イド誘導体か該誘導体を含むポリマー(特開昭63−1
35447号公報)、ポリプロピレンオキサイド誘導体
あるいは該誘導体を含むポリマー、イオン解離基を含む
ポリマー(特開昭62−254302号公報、特開昭6
2−254303号公報、特開昭63−193954号
公報)、イオン解離基を含むポリマーと上記非プロトン
性電解液の混合物(米国特許番号4,792,504、
米国特許番号4,830,939、特開昭62−223
75号公報、特開昭62−22376号公報、特開昭6
3−22375号公報、特開昭63−22776号公
報、特開平1−95117号公報)、リン酸エステルポ
リマー(特開昭61−256573号公報)、非プロト
ン性極性溶媒を含有させた高分子マトリックス材料(米
国特許番号4,822,70号、米国特許番号4,83
0,939号、特開昭63−239779号公報、特願
平2−30318号公報、特願平2−78531号公
報)が有効である。さらに、ポリアクリロニトリルを電
解液に添加する方法もある(特開昭62−278774
号公報)。また、無機と有機固体電解質を併用する方法
(特開昭60−1768号公報)も知られている。
In the organic solid electrolyte, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the derivative (JP-A-63-1).
35447), polypropylene oxide derivatives or polymers containing these derivatives, polymers containing ion dissociative groups (JP-A-62-254302, JP-A-6-254302).
2-254303, JP-A-63-193954), a mixture of a polymer containing an ion dissociative group and the aprotic electrolyte (US Pat. No. 4,792,504,
U.S. Pat. No. 4,830,939, JP-A-62-223
75, JP 62-22376, and JP 6
3-22375, JP-A-63-22776, JP-A-1-95117), a phosphoric acid ester polymer (JP-A-61-256573), and a polymer containing an aprotic polar solvent. Matrix material (US Pat. No. 4,822,70, US Pat. No. 4,83
0,939, JP-A-63-239779, Japanese Patent Application No. 2-30318, and Japanese Patent Application No. 2-78531) are effective. Furthermore, there is also a method of adding polyacrylonitrile to the electrolytic solution (JP-A-62-278774).
Issue). Further, a method of using an inorganic and organic solid electrolyte in combination (Japanese Patent Laid-Open No. 60-1768) is also known.

【0050】セパレ−タ−としては、大きなイオン透過
度を持ち、所定の機械的強度を持ち、絶縁性の薄膜が用
いられる。耐有機溶剤性と疎水性からポリプレピレンな
どのオレフィン系ポリマーあるいはガラス繊維あるいは
ポリエチレンなどからつくられたシートや不織布が用い
られる。セパレーターの孔径は、一般に電池用として用
いられる範囲が用いられる。例えば、0.01〜10μ
mが用いられる。セパレターの厚みは、一般に電池用の
範囲で用いられる。例えば、5〜300μmが用いられ
る。
As the separator, an insulating thin film having a large ion permeability and a predetermined mechanical strength is used. A sheet or non-woven fabric made of olefin polymer such as polypropylene or glass fiber or polyethylene is used because of its resistance to organic solvent and hydrophobicity. The pore size of the separator is in the range generally used for batteries. For example, 0.01 to 10 μ
m is used. The thickness of the separator is generally within the range for batteries. For example, 5 to 300 μm is used.

【0051】また、放電や充放電特性を改良する目的
で、他の化合物を電解質に添加しても良い。例えば、ピ
リジン(特開昭49−108525号公報)、トリエチ
ルフォスファイト(特開昭47−4376号公報)、ト
リエタノールアミン(特開昭52−72425号公
報)、環状エーテル(特開昭57−152684号公
報)、エチレンジアミン(特開昭58−87777号公
報)、n−グライム(特開昭58−87778号公
報)、ヘキサリン酸トリアミド(特開昭58−8777
9号公報)、ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−21
4281号公報)、硫黄(特開昭59−8280号公
報)、キノンイミン染料(特開昭59−68184号公
報)、N−置換オキサゾリジノンとN, N’−置換イミ
ダリジノン(特開昭59−154778号公報)、エチ
レングリコールジアルキルエーテル(特開昭59−20
5167号公報)、第四級アンモニウム塩(特開昭60
−30065号公報)、ポリエチレングリコ−ル(特開
昭60−41773号公報)、ピロール(特開昭60−
79677)、2−メトキシエタノール(特開昭60−
89075号公報)、AlCl3 (特開昭61−884
66号公報)、導電性ポリマー電極活物質のモノマー
(特開昭61−161673号公報)、トリエチレンホ
スホルアミド(特開昭61−208758号公報)、ト
リアルキルホスフィン(特開昭62−80976号公
報)、モルホリン(特開昭62−80977号公報)、
カルボニル基を持つアリール化合物(特開昭62−86
673号公報)、12−クラウンー4のようなクラウン
エーテル類(フィジカルレビュー(Physical,Review,)
B、42卷、6424頁(1990年))、ヘキサメチ
ルホスホリックトリアミドと4−アルキルモルホリン
(特開昭62−217575号公報)、二環性の三級ア
ミン(特開昭62−217578号公報)、オイル(特
開昭62−287580号公報)、四級ホスホニウム塩
(特開昭63−121268号公報)、三級スルホニウ
ム塩(特開昭63−121269号公報)などを挙げる
ことができる。
Other compounds may be added to the electrolyte for the purpose of improving discharge and charge / discharge characteristics. For example, pyridine (JP-A-49-108525), triethylphosphite (JP-A-47-4376), triethanolamine (JP-A-52-72425), cyclic ether (JP-A-57-57425). 152684), ethylenediamine (JP-A-58-87777), n-glyme (JP-A-58-87778), hexaphosphoric acid triamide (JP-A-58-8777).
9), nitrobenzene derivatives (JP-A-58-21)
No. 4281), sulfur (JP-A-59-8280), quinone imine dye (JP-A-59-68184), N-substituted oxazolidinone and N, N'-substituted imidazolidinone (JP-A-59-154778). Gazette), ethylene glycol dialkyl ether (JP-A-59-20)
No. 5167), quaternary ammonium salts (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60).
-30065), polyethylene glycol (JP-A-60-41773), pyrrole (JP-A-60-).
79677), 2-methoxyethanol (JP-A-60-
89075), AlCl 3 (JP-A-61-884).
No. 66), a monomer of a conductive polymer electrode active material (JP-A 61-161673), triethylene phosphoramide (JP-A 61-208758), trialkylphosphine (JP-A 62-80976). No.), morpholine (JP-A-62-80977),
Aryl compounds having a carbonyl group (JP-A-62-86)
673), crown ethers such as 12-crown 4 (Physical Review (Physical, Review))
B, 42, 6424 (1990)), hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine (JP-A-62-217575), and bicyclic tertiary amine (JP-A-62-217578). Gazette), oil (JP-A-62-287580), quaternary phosphonium salt (JP-A-63-1212268), tertiary sulfonium salt (JP-A-63-1212269), and the like. ..

【0052】また、電解液を不燃性にするために含ハロ
ゲン溶媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを
電解液に含ませることができる(特開昭48−36,6
32)。また、高温保存に適性をもたせるために電解液
に炭酸ガスを含ませることができる(特開昭59−13
4567号公報)。
Further, in order to make the electrolytic solution nonflammable, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride chloride can be contained in the electrolytic solution (JP-A-48-36,6).
32). Further, the electrolytic solution may contain carbon dioxide gas in order to have suitability for high temperature storage (JP-A-59-13).
4567).

【0053】また、正極や負極の合剤には電解液あるい
は電解質を含ませることができる。例えば、前記イオン
導電性ポリマーやニトロメタン(特開昭48−3663
3号公報)、電解液(特開昭57−124870号公
報)を含ませる方法が知られている。
Further, the mixture of the positive electrode and the negative electrode can contain an electrolytic solution or an electrolyte. For example, the ion conductive polymer and nitromethane (Japanese Patent Laid-Open No. 48-3663).
3) and an electrolytic solution (JP-A-57-124870).

【0054】また、正極活物質の表面を改質することが
できる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化剤によ
り処理(特開昭55−163779号公報)したり、キ
レ−ト化剤で処理(特開昭55−163780号公
報)、導電性高分子(特開昭58−163188号公
報、同59−14274号公報)、ポリエチレンオキサ
イドなど(特開昭60−97561号公報)により処理
することが挙げられる。また、負極活物質の表面を改質
することもできる。例えば、イオン導電性ポリマ−やポ
リアセチレン層を設ける(特開昭58−111276公
報))、あるいはLiCl(特開昭58−142771
公報))などにより処理することが挙げられる。
The surface of the positive electrode active material can be modified. For example, the surface of a metal oxide is treated with an esterifying agent (JP-A-55-163779) or a chelating agent (JP-A-55-163780), a conductive polymer (special Examples of the treatment include treatments with JP-A-58-163188, JP-A-59-14274), polyethylene oxide and the like (JP-A-60-97561). Also, the surface of the negative electrode active material can be modified. For example, an ion conductive polymer or polyacetylene layer is provided (JP-A-58-111276), or LiCl (JP-A-58-142771).
Processing).

【0055】電極活物質の集電体としては、構成された
電池において化学変化を起こさない電子伝導体であれば
何でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの)、Al−Cd合金などが用いられる。これ
らの材料の表面を酸化することも用いられる。形状は、
フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体な
どが用いられる。厚みは、特に限定されないが、1〜5
00μmのものが用いられる。
The collector of the electrode active material may be any electron conductor that does not undergo a chemical change in the constructed battery. For example, for the positive electrode, in addition to stainless steel, nickel, aluminum, titanium, calcined carbon, etc. as the material, carbon on the surface of aluminum or stainless steel,
Those treated with nickel, titanium or silver, and the negative electrode are made of stainless steel, nickel, copper, titanium,
In addition to aluminum and calcined carbon, copper, stainless steel whose surface is treated with carbon, nickel, titanium, or silver), an Al-Cd alloy, or the like is used. It is also used to oxidize the surface of these materials. The shape is
In addition to the foil, a film, a sheet, a net, a punched product, a lath body, a porous body, a foamed body, a molded body of a fiber group and the like are used. The thickness is not particularly limited, but is 1 to 5
Those having a diameter of 00 μm are used.

【0056】電池の形状はコイン、ボタン、シート、シ
リンダー、角などいずれにも適用できる。電池の形状が
コインやボタンのときは、正極活物質や負極活物質の合
剤はペレットの形状に圧縮されて主に用いられる。その
ペレットの厚みや直径は電池の大きさにより決められ
る。また、電池の形状がシート、シリンダー、角のと
き、正極活物質や負極活物質の合剤は、集電体の上に塗
布(コート)、乾燥、圧縮されて、主に用いられる。塗
布方法は、一般的な方法を用いることができる。例え
ば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード
法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グ
ラビア法、バー法、ディップ法及びスクイーズ法を挙げ
ることができる。ブレード法、ナイフ法及びエクストル
ージョン法が好ましい。塗布は、0.1〜100m/分
の速度で実施されることが好ましい。この際、合剤の溶
液物性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定するこ
とにより、良好な塗布層の表面状態を得ることができ
る。その塗布層の厚み、長さや巾は、電池の大きさによ
り決められるが、塗布層の厚みは、ドライ後の圧縮され
た状態で、1〜2000μmが特に好ましい。
The shape of the battery can be any of coins, buttons, sheets, cylinders, corners and the like. When the shape of the battery is a coin or a button, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is used by being compressed into a pellet shape. The thickness and diameter of the pellet are determined by the size of the battery. Further, when the shape of the battery is a sheet, a cylinder, or a corner, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is applied (coated) on the current collector, dried and compressed, and is mainly used. As a coating method, a general method can be used. Examples thereof include a reverse roll method, a direct roll method, a blade method, a knife method, an extrusion method, a curtain method, a gravure method, a bar method, a dip method and a squeeze method. The blade method, knife method and extrusion method are preferred. The coating is preferably carried out at a speed of 0.1 to 100 m / min. At this time, a good surface condition of the coating layer can be obtained by selecting the above-mentioned coating method according to the solution physical properties and drying properties of the mixture. The thickness, length and width of the coating layer are determined by the size of the battery, but the thickness of the coating layer is particularly preferably 1 to 2000 μm in a compressed state after drying.

【0057】ペレットやシートの乾燥又は脱水方法とし
ては、一般に採用されている方法を利用することができ
る。特に、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線及び
低湿風を単独あるいは組み合わせて用いることが好まし
い。温度は80〜350℃の範囲が好ましく、特に10
0〜250℃の範囲が好ましい。含水量は、電池全体で
2000ppm以下が好ましく、正極合剤、負極合剤や
電解質ではそれぞれ500ppm以下にすることがサイ
クル性の点で好ましい。ペレットやシートのプレス法
は、一般に採用されている方法を用いることができる
が、特に金型プレス法やカレンダープレス法が好まし
い。プレス圧は、特に限定されないが、0.2〜3t/
cm2 が好ましい。カレンダープレス法のプレス速度は、
0.1〜50m/分が好ましい。プレス温度は、室温〜
200℃が好ましい。
As a method for drying or dehydrating the pellets or sheets, a generally adopted method can be used. In particular, it is preferable to use hot air, vacuum, infrared rays, far infrared rays, electron beams, and low humidity air alone or in combination. The temperature is preferably in the range of 80 to 350 ° C, particularly 10
The range of 0 to 250 ° C. is preferable. The water content of the whole battery is preferably 2000 ppm or less, and the content of each of the positive electrode mixture, the negative electrode mixture and the electrolyte is preferably 500 ppm or less from the viewpoint of cycleability. As a pellet or sheet pressing method, a generally adopted method can be used, but a die pressing method or a calendar pressing method is particularly preferable. The pressing pressure is not particularly limited, but is 0.2 to 3 t /
cm 2 is preferred. The press speed of the calendar press method is
0.1 to 50 m / min is preferable. Press temperature is room temperature ~
200 ° C. is preferred.

【0058】該合剤シートは、巻いたり、折ったりして
缶に挿入し、缶とシートを電気的に接続し、電解液を注
入し、封口板を用いて電池缶を形成する。このとき、安
全弁を封口板として用いることができる。安全弁の他、
従来から知られている種々の安全素子を備えつけても良
い。例えば、過電流防止素子として、ヒューズ、バイメ
タル、PTC素子などが用いられる。また、安全弁のほ
かに電池缶の内圧上昇の対策として、電池缶に切込を入
れる方法、ガスケット亀裂方法あるいは封口板亀裂方法
を利用することができる。また、充電機に過充電や過放
電対策を組み込んだ回路を具備させても良い。缶やリー
ド板は、電気伝導性をもつ金属や合金を用いることがで
きる。例えば、鉄、ニッケル、チタン、クロム、モリブ
デン、銅、アルミニウムなどの金属あるいはそれらの合
金が用いられる。キャップ、缶、シート、リード板の溶
接法は、公知の方法(例、直流又は交流の電気溶接、レ
ーザー溶接、超音波溶接)を用いることができる。封口
用シール剤は、アスファルトなどの従来から知られてい
る化合物や混合物を用いることができる。
The mixture sheet is rolled or folded and inserted into a can, the can and the sheet are electrically connected, an electrolytic solution is injected, and a sealing plate is used to form a battery can. At this time, the safety valve can be used as a sealing plate. Other than safety valve,
Various conventionally known safety elements may be provided. For example, a fuse, a bimetal, a PTC element or the like is used as the overcurrent prevention element. In addition to the safety valve, a method of making a notch in the battery can, a method of cracking a gasket, or a method of cracking a sealing plate can be used as a measure for increasing the internal pressure of the battery can. Further, the charger may be provided with a circuit incorporating measures against overcharge and overdischarge. For the can and the lead plate, a metal or alloy having electrical conductivity can be used. For example, metals such as iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum, copper and aluminum or alloys thereof are used. As a method for welding the cap, the can, the sheet, and the lead plate, a known method (eg, DC or AC electric welding, laser welding, ultrasonic welding) can be used. As the sealing agent for sealing, a conventionally known compound or mixture such as asphalt can be used.

【0059】本発明の非水二次電池の用途には、特に限
定はなく、具体例としては、カラーノートパソコン、白
黒ノートパソコン、ペン入力パソコン、ポケット(パー
ムトップ)パソコン、ノート型ワープロ、ポケットワー
プロ、電子ブックプレイヤー、携帯電話、コードレスフ
ォン子機、ページャー、ハンディーターミナル、携帯フ
ァックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォン
ステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディーク
リーナー、電動工具、電子手帳、電卓、メモリーカー
ド、電子テープレコーダー、時計、カメラ、補聴器が挙
げられる。
The application of the non-aqueous secondary battery of the present invention is not particularly limited, and specific examples include color notebook computers, black and white notebook computers, pen input computers, pocket (palmtop) computers, notebook word processors, and pockets. Word processor, e-book player, mobile phone, cordless phone handset, pager, handy terminal, mobile fax, mobile copy, mobile printer, headphone stereo, video movie, LCD TV, handy cleaner, power tool, electronic organizer, calculator, memory card , Electronic tape recorders, watches, cameras, hearing aids.

【0060】[0060]

【実施例】以下に具体例をあげ、本発明をさらに詳しく
説明するが、発明の主旨を越えない限り、本発明は実施
例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples below, but the present invention is not limited to the examples as long as the gist of the invention is not exceeded.

【0061】実施例1 正極活物質としてLiCoO2 、導電剤として黒鉛、ア
セチレンブラックをそれぞれ86.3重量部、9.1重
量部、3重量部の割合で混合し、さらに結着剤として固
形分で1.6重量部のエチルアクリレート、エチレン、
無水マレイン酸の共重合化合物をトルエン溶液として加
え混練した後、厚さ20ミクロンのアルミニウム箔集電
体の両面に塗布した。上記塗布物を乾燥後、ローラープ
レス機により圧縮成形し、さらにこれを切断して帯状の
正極シートを作成した。該正極シートの切断後のサイズ
は、幅39ミリメートル、長さ255ミリメートルであ
った。厚さは正極と負極のモル比の調節のため適宜変え
た。負極活物質としてCoVO3.7 (該活物質は摂氏8
00度で6時間、空気中で焼成した)、導電剤として黒
鉛、アセチレンブラックをそれぞれ85重量部、6重量
部、6重量部、の割合で混合し、さらに結着剤として固
形分で3重量部のエチルアクリレート、エチレン、無水
マレイン酸の共重合化合物をトルエン溶液として加え混
練した後、厚さ20ミクロンの銅箔集電体の両面に塗布
した。上記塗布物を乾燥後、ローラープレス機により圧
縮成型し、さらにこれを切断して帯状の負極シートを作
成した。該負極シートの切断後のサイズは、幅40.5
ミリメートル、長さ265ミリメートル、厚さは正極と
負極のモル比の調節のため適宜変えた。微孔性ポリプロ
ピレン製セパレーター、上記負極シート、微孔性ポリプ
ロピレン製セパレーターおよび上記正極シートの順で積
層し、これを渦巻状に券回し、この券回体を、負極端子
を兼ねるニッケルめっきを施した鉄製の有底円筒型電池
缶(外径13.8ミリメートル、長さ49.9ミリメー
トル)に収納した。さらに電解質として1mol/リッ
トルの六ふっ化燐酸リチウム(エチレンカーボネートと
ブチレンカーボネートとジエチルカーボネートの2:
2:6の容量比混合溶液)を電池缶内に2ミリリットル
注入した。さらに、安全弁を兼ねる電池蓋をガスケット
を介してかしめて図1の円筒型電池を作成した。なお正
極端子は正極シートと、負極缶は負極シートと予め電池
内部でリードタブにより接続した。この電池において正
極と負極のモル比を1、1.75、2.5、3.25、
4.0、5.5としたものをそれぞれ試料1ー1ー1〜
1ー1ー6とする。試料1ー1ー1〜6の負極活物質を
LiTiO3.8 、LiVO3.1 、LiFe 0.5 Mn0.5
2.1 、LiCoVO4 に変更したのものを、それぞれ
試料1ー2〜5ー1〜6とした。ここで、各電池試料の
正極と負極の電極合計の体積を各電池の体積で割った値
は0.52、正極と負極の対向面積を各電池試料の体積
で割った値は26、電極体直径と電池缶内径との差は1
75ミクロンであった。これら試料についてサイクル性
の試験を行った。充放電サイクルを繰り返し、最大放電
容量の60%になったサイクル数をもってサイクル性を
比較した。この結果を表1に示す。この表に示す通り本
発明による正極と負極のモル比の範囲にある試料がサイ
クル性に優れることがわかる。
Example 1 LiCoO 2 as a positive electrode active material2, Graphite as conductive agent,
86.3 parts by weight of acetylene black and 9.1 parts by weight, respectively
Mix 3 parts by weight, and mix as a binder.
1.6 parts by weight of ethyl acrylate, ethylene,
A maleic anhydride copolymer compound was added as a toluene solution.
After kneading, collect aluminum foil with a thickness of 20 microns
It was applied to both sides of the body. After drying the above coating,
Compression molding with a press machine and then cutting it into strips
A positive electrode sheet was created. Size of the positive electrode sheet after cutting
Is 39 mm wide and 255 mm long
It was. The thickness can be changed appropriately to adjust the molar ratio of the positive electrode and the negative electrode.
It was CoVO as negative electrode active material3.7(The active material is 8 degrees Celsius
(Fired in air at 00 degrees for 6 hours), black as conductive agent
85 parts by weight of lead and acetylene black, 6 parts by weight, respectively
Parts, 6 parts by weight, and mixed as a binder.
3 parts by weight of ethyl acrylate, ethylene, anhydrous
Add the maleic acid copolymer compound as a toluene solution and mix.
After kneading, apply to both sides of 20 micron thick copper foil current collector
did. After drying the above coated product, press it with a roller press.
It is compression molded and then cut to make a strip negative electrode sheet.
I made it. The size of the negative electrode sheet after cutting is 40.5 width.
Mm, length 265 mm, thickness is positive electrode
It was changed as appropriate to adjust the molar ratio of the negative electrode. Microporous polypro
Pyrene separator, the above negative electrode sheet, microporous polyp
Lapylene separator and the above positive electrode sheet are stacked in this order.
Layered, and wound this in a spiral shape,
Nickel-plated iron bottomed cylindrical battery that doubles as a battery
Can (outer diameter 13.8 mm, length 49.9 mm)
I put it in a tor). Furthermore, 1 mol / liter as electrolyte
Tol lithium hexafluorophosphate (with ethylene carbonate
Butylene carbonate and diethyl carbonate 2:
2 ml of 2: 6 volume ratio mixed solution) in a battery can
Injected. In addition, the battery lid that doubles as a safety valve has a gasket
The cylindrical battery of FIG. 1 was produced by caulking. Still positive
The electrode terminal is the positive electrode sheet, the negative electrode can is the negative electrode sheet, and the battery
Connected internally with lead tabs. Positive in this battery
The molar ratio of the pole and the negative electrode is 1, 1.75, 2.5, 3.25,
Samples 1-1-1-1 to 4.0 and 5.5, respectively
It is set to 1-1-6. Replace the negative electrode active materials of Samples 1-1-1 to 6
LiTiO3.8, LiVO3.1, LiFe 0.5Mn0.5
O2.1, LiCoVOFourChanged to
Samples 1-2 to 5-1 to 6 were used. Here, for each battery sample
Value obtained by dividing the total volume of the positive and negative electrodes by the volume of each battery
Is 0.52, the facing area of the positive and negative electrodes is the volume of each battery sample
The value divided by is 26, and the difference between the electrode body diameter and the inner diameter of the battery can is 1.
It was 75 microns. Cycleability for these samples
Was tested. Repeated charge and discharge cycles, maximum discharge
The cycle number is 60% of the capacity
Compared. The results are shown in Table 1. Books as shown in this table
Samples in the range of the molar ratio of positive electrode and negative electrode according to the invention are
You can see that it has excellent rolling performance.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】実施例2 試料1ー5ー4に対し正極と負極の電極合計体積をその
電池の体積で割った値を変化させた試料を作成した。こ
れらについて、実施例1と同様にサイクル性の試験を行
った結果を表2に示す。また、試料1ー5ー4に対し正
極と負極の対抗面積を変化させた試料を作成した。これ
らについて、実施例1と同様にサイクル性の試験を行っ
た結果を表3に示す。これらの表に示す通り、本発明に
よる正極と負極の電極合計の体積をその電池の体積で割
った値が0.4〜0.7の範囲にある試料、また正極と
負極の対向面積をその電池の体積で割った値が15から
50平方センチメートル/ミリリットルの範囲にある試
料がサイクル性に優れることがわかる。
Example 2 A sample was prepared by changing the value obtained by dividing the total volume of the positive electrode and the negative electrode by the volume of the battery with respect to Samples 1-5-4. Table 2 shows the results of a cycleability test performed on these materials in the same manner as in Example 1. Further, samples were prepared in which the opposing areas of the positive electrode and the negative electrode were changed with respect to Samples 1-5-4. Table 3 shows the results of a cycleability test performed on these materials in the same manner as in Example 1. As shown in these tables, the total volume of the positive electrode and the negative electrode according to the present invention divided by the volume of the battery is a sample in the range of 0.4 to 0.7, and the facing area of the positive electrode and the negative electrode is It can be seen that the sample having a value divided by the volume of the battery in the range of 15 to 50 cm 2 / cm 3 has excellent cycleability.

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】[0065]

【表3】 [Table 3]

【0066】実施例3 試料1ー5ー4に対し電極直径と電池缶内径の差を変化
させた試料を作成した。これらについて、実施例1と同
様にサイクル性の試験を行った結果を表4に示す。
Example 3 Samples were prepared in which the difference between the electrode diameter and the battery can inner diameter was changed with respect to Samples 1-5-4. Table 4 shows the results of the cycleability test performed on these materials in the same manner as in Example 1.

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】この表に示す通り本発明による、電極対直
径と電池缶内径との差が30から300ミクロンの範囲
にある試料がサイクル性に優れることがわかる。
As shown in this table, it can be seen that the samples according to the present invention in which the difference between the electrode pair diameter and the battery can inner diameter is in the range of 30 to 300 μm have excellent cycleability.

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

【図1】本発明に使用したシリンダー型電池の断面図を
示したのものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylinder type battery used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 合成樹脂(ポリプロピレン)製絶縁封口体 2 負極端子を兼ねる負極缶 3 負極 4 セパレーター 5 正極 6 電解液 7 安全弁 8 正極端子を兼ねる正極キャップ 1 Synthetic resin (polypropylene) insulating sealing body 2 Negative electrode can that also serves as a negative electrode terminal 3 Negative electrode 4 Separator 5 Positive electrode 6 Electrolyte 7 Safety valve 8 Positive electrode cap that also serves as a positive electrode terminal

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極活物質、負極活物質及びリチウム塩
を含む非水電解質からなる非水二次電池において、該負
極活物質に対する正極活物質のモル比が1.6以上5以
下であり、該負極活物質が、遷移金属酸化物を含む事を
特徴とする非水二次電池。
1. A nonaqueous secondary battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode active material, and a nonaqueous electrolyte containing a lithium salt, wherein the molar ratio of the positive electrode active material to the negative electrode active material is 1.6 or more and 5 or less, The non-aqueous secondary battery, wherein the negative electrode active material contains a transition metal oxide.
【請求項2】 該負極活物質が、リチウムイオンを挿入
することにより結晶の基本構造を変化させることのでき
る遷移金属酸化物であり、その変化後の結晶の基本構造
が充放電により変化しない状態にあり、かつ、該負極活
物質がLipMOj (但し、Mは、Ti、V、Mn、C
o、Fe、Ni、Cr、Nb及びMoから選ばれる少な
くとも一種の遷移金属を表わし、pは0以上3.1以下
であり、そしてjは1.6以上4.1以下である)で表
わされる遷移金属酸化物からなる請求項1に記載の非水
二次電池。
2. A state in which the negative electrode active material is a transition metal oxide capable of changing the basic crystal structure by inserting lithium ions, and the basic crystal structure after the change does not change due to charge and discharge. And the negative electrode active material is Li p MO j (where M is Ti, V, Mn, C).
o represents at least one transition metal selected from Fe, Ni, Cr, Nb and Mo, p is 0 or more and 3.1 or less, and j is 1.6 or more and 4.1 or less) The non-aqueous secondary battery according to claim 1, comprising a transition metal oxide.
【請求項3】 該負極活物質が、Lix q 1-q j
(但し、Mは遷移金属を表わし、xは0.17以上1
1.25以下であり、qは0以上0.7以下であり、そ
してjは1.3以上4.1以下である)で表わされるリ
チウム含有遷移金属酸化物からなる請求項2に記載の非
水二次電池。
3. The negative electrode active material is Li x M q V 1-q O j
(However, M represents a transition metal, x is 0.17 or more 1
The ratio of 1.25 or less, q is 0 or more and 0.7 or less, and j is 1.3 or more and 4.1 or less). Water secondary battery.
【請求項4】 正極と負極の電極の合計の体積を該電池
の体積で割った値が0.4以上0.7以下であり、か
つ、該電池の正極と負極の対向面積を該電池の体積で割
った値が15cm2 /ml以上50cm2 /ml以下であること
を特徴とする請求項3に記載の非水二次電池。
4. The value obtained by dividing the total volume of the positive electrode and the negative electrode by the volume of the battery is 0.4 or more and 0.7 or less, and the facing area of the positive electrode and the negative electrode of the battery is The non-aqueous secondary battery according to claim 3, wherein the value divided by the volume is 15 cm 2 / ml or more and 50 cm 2 / ml or less.
【請求項5】 電極体直径と電池缶内径の差が30μm
以上300μm 以下であることを特徴とする請求項3に
記載の非水二次電池。
5. The difference between the electrode body diameter and the battery can inner diameter is 30 μm.
The non-aqueous secondary battery according to claim 3, wherein the non-aqueous secondary battery has a thickness of 300 μm or more.
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