JPH08162158A - Nonaqueous secondary battery - Google Patents

Nonaqueous secondary battery

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Publication number
JPH08162158A
JPH08162158A JP6298456A JP29845694A JPH08162158A JP H08162158 A JPH08162158 A JP H08162158A JP 6298456 A JP6298456 A JP 6298456A JP 29845694 A JP29845694 A JP 29845694A JP H08162158 A JPH08162158 A JP H08162158A
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JP
Japan
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compound
secondary battery
positive electrode
anion
aqueous secondary
Prior art date
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Pending
Application number
JP6298456A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Idota
義雄 井戸田
Shoichiro Yasunami
昭一郎 安波
Mitsutoshi Tanaka
光利 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to US08/562,223 priority patent/US5686203A/en
Publication of JPH08162158A publication Critical patent/JPH08162158A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PURPOSE: To provide a nonaqueous secondary battery having high safety against overcharging and high voltage by adding a compound capable of inserting an anion at a specified voltage in a positive electrode mix containing a positive electrode active material. CONSTITUTION: A nonaqueous secondary battery is formed of a positive electrode active material containing Lix MO2 (0.05<=x<=1.2, M is Co, Ni, Mn, or Fe) or a compound of spinel structure, a negative electrode material, and a nonaqueous electrolyte. A compound for inserting an anion at 3.9V (to Li<+> /Li electrode) or more to enhance the internal resistance of the battery is contained in the positive electrode mix containing the above positive electrode active material. This compound is preferably an aromatic condensed polymer compound, for example, a carbonaceous compound obtained by baking a furan resin or cresol resin. This compound preferably has a 002 face spacing d002 of 3.5Å or more by X-ray diffraction, a crystallite size Lc less than 50, and a H/C ratio less than 0.04, and it is preferably contained in an amount of 0.1-10wt.% of the positive electrode mix in the combined use with acethylene black.

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、過充電に対して安全
な、かつ高電圧の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 high voltage non-aqueous secondary battery which is safe against overcharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】高電圧の非水二次電池では、過充電する
と電池の温度が上昇したり、過激な酸化還元反応が発生
したりして、その電池が発火や破裂を引き起こすことが
ある。その過充電対策として、充電器の電圧管理、電池
外部には保護回路、電池内部には電池内圧感応型電流遮
断型安全弁、またその安全弁には内圧解放弁を設置した
り、また正極合剤にはLi2 CO3 のような圧力増強剤
を含むことが実用されている。ただし、保護回路は誤動
作することがあるし、電流遮断型安全弁は、電流遮断部
が長期にわたって接点を維持することが難しかったり、
製作時のばらつきにより感応圧力が一定にならないこと
など、製造上に不安定要素を含み、特別な場合には、過
充電に至ることがある。特開昭60−264052号公
報にはクレゾール樹脂焼成体を電極材料とする電池が記
載されている。
2. Description of the Related Art In a high-voltage non-aqueous secondary battery, when it is overcharged, the temperature of the battery rises or a radical redox reaction occurs, which may cause the battery to ignite or burst. As measures against overcharging, voltage control of the charger, protection circuit outside the battery, battery internal pressure sensitive type current cutoff type safety valve inside the battery, internal pressure release valve installed in the safety valve, and also for the positive electrode mixture Has been practiced to include a pressure enhancer such as Li 2 CO 3 . However, the protection circuit may malfunction, and it is difficult for the current cutoff safety valve to maintain the contact for a long time,
Instability factors are included in the manufacturing process, such as the responsive pressure not being constant due to variations in manufacturing, and overcharging may occur in special cases. Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-264052 describes a battery using a fired cresol resin as an electrode material.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、過充
電に対する安全性の高い、かつ高電圧の非水二次電池を
得ることである。
An object of the present invention is to obtain a high-voltage non-aqueous secondary battery with high safety against overcharge.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題は、正極活物
質、負極材料、非水電解質からなる非水二次電池におい
て、正極活物質を含む正極合剤に、3.9V(対Li+
/Li電極)以上でアニオンを挿入できる化合物を含む
ことを特徴とする非水二次電池により達成された。即
ち、過充電状態になるとアニオンを挿入することによ
り、電池の内部抵抗が高くなり、そのために過充電の進
行がが抑制され、更に過充電が停止することができた。
Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are addressed in a non-aqueous secondary battery composed of a positive electrode active material, a negative electrode material, and a non-aqueous electrolyte, with a positive electrode mixture containing the positive electrode active material containing 3.9 V (vs. Li +).
/ Li electrode) and a compound capable of inserting an anion above is included in the non-aqueous secondary battery. That is, when an overcharged state was introduced, the internal resistance of the battery increased due to the insertion of anions, so that the progress of overcharge was suppressed and the overcharge could be stopped.

【0005】正極あるいは負極合剤には、それぞれ正極
活物質あるいは負極材料のほか、それぞれに導電剤、結
着剤、分散剤、フィラー、イオン導電剤、圧力増強剤な
どのほかにも各種添加剤を含むことができる。本発明の
アニオンとしては、電解液に含まれるアニオンが用いら
れる。例えば、ClO4 - 、BF4 - 、PF6 - 、CF
3 SO3 - 、CF3 CO2 - 、AsF 6 - 、Sb
6 - 、(CF3 SO2 2 - 、B10Cl10 2-
(1,2−ジメトキシエタン)2 ClO4 - 、低級脂肪
族カルボン酸イオン、AlCl4 - 、Cl - 、Br-
- 、クロロボラン化合物のアニオン、四フェニルホウ
酸イオンを挙げることができる。特に、少なくともCl
4 - 、BF4 - 、PF6 - あるいはCF3 SO3 -
含むことが好ましい。
The positive electrode or the negative electrode mixture contains a positive electrode, respectively.
In addition to the active material or negative electrode material, a conductive agent
Adhesives, dispersants, fillers, ion conductive agents, pressure enhancers, etc.
In addition to these, various additives can be included. Of the present invention
As the anion, an anion contained in the electrolytic solution is used.
Be done. For example, ClOFour -, BFFour -, PF6 -, CF
3SO3 -, CF3CO2 -, AsF 6 -, Sb
F6 -, (CF3SO2)2N-, BTenClTen 2-,
(1,2-dimethoxyethane)2ClOFour -, Lower fat
Group carboxylate ion, AlClFour -, Cl -, Br-,
I-Anions of chloroborane compounds, tetraphenylborane
Mention may be made of acid ions. In particular, at least Cl
OFour -, BFFour -, PF6 -Or CF3SO3 -To
It is preferable to include.

【0006】アニオンドーピングできる化合物として、
共鳴構造を持つ導電性高分子化合物あるいは炭素質化合
物などがあげられる。共鳴構造を持つ導電性高分子化合
物として、芳香族複素環化合物のポリマーが好ましい。
例えば、ポリアニリン、ポリアニリン誘導体、ポリピロ
ール、ポリピロール誘導体、ポリチオフェン、ポリチオ
フェン誘導体、ポリフェニレン、ポリフェニレン誘導
体、ポリジスルフィド化合物が好ましい。これらの化合
物は一部アニオンドーピングされていない化合物を含む
ことが好ましい。また、アニオンドーピングできる化合
物として、炭素質化合物が好ましい。例えば、天然黒
鉛、人工黒鉛、気相成長炭素、有機物の焼成された炭素
などから選ばれる。これらは、負極材料として知られて
いる化合物も含まれる。また、炭素質化合物は、わずか
でも黒鉛構造を含んでもよいが、非晶質性が高い方が好
ましい。例えば、天然黒鉛、石油コークス、ピッチコー
クス、石炭、クレゾール樹脂焼成炭素、フラン樹脂焼成
炭素、ポリアクリロニトリル繊維焼成炭素、気相成長黒
鉛、気相成長炭素、メソフェーズピッチ焼成炭素、ポリ
アセンなどが挙げられる。それらの中でも、特に、芳香
族系縮合高分子化合物の焼成炭素が好ましく、中でも、
フラン樹脂焼成炭素、クレゾール樹脂焼成炭素が好まし
い。また、炭素質化合物には、炭素以外にも、異種化合
物を含んでも良い。例えば、B、P、N、Sなどを0〜
10重量%含んでもよい。また、SiC、B3 Cを含ん
でもよい。
As a compound capable of anion doping,
Examples thereof include a conductive polymer compound having a resonance structure or a carbonaceous compound. A polymer of an aromatic heterocyclic compound is preferable as the conductive polymer compound having a resonance structure.
For example, polyaniline, polyaniline derivative, polypyrrole, polypyrrole derivative, polythiophene, polythiophene derivative, polyphenylene, polyphenylene derivative, and polydisulfide compound are preferable. It is preferable that these compounds include compounds that are not partially anion-doped. Further, a carbonaceous compound is preferable as the compound capable of being anion-doped. For example, it is selected from natural graphite, artificial graphite, vapor grown carbon, calcined carbon of an organic substance, and the like. These also include compounds known as negative electrode materials. The carbonaceous compound may contain a slight amount or a graphite structure, but it is preferable that the carbonaceous compound has high amorphousness. Examples thereof include natural graphite, petroleum coke, pitch coke, coal, cresol resin-fired carbon, furan resin-fired carbon, polyacrylonitrile fiber-fired carbon, vapor-grown graphite, vapor-grown carbon, mesophase pitch-fired carbon, and polyacene. Among them, in particular, calcined carbon of an aromatic condensed polymer compound is preferable, and among them,
Furan resin fired carbon and cresol resin fired carbon are preferred. In addition to carbon, the carbonaceous compound may contain a heterogeneous compound. For example, B, P, N, S, etc. are 0
You may contain 10 weight%. It may also include SiC, the B 3 C.

【0007】アニオンドーピングする化合物は安全に作
動させるためには、3.9V(対Li+/Li電極)以
上でアニオンドーピングすることが好ましく、特に、
3.9〜10Vが好ましく、なかでも4.1〜10Vが
好ましく、特に、4.3〜6Vが好ましい。またアニオ
ンドーピングすることにより、電池の抵抗が増大する。
このことは、電池を過充電すると電池電圧が停滞しない
でさらに電圧が上昇し続け、高電圧で充電を停止させる
と大きな電圧降下を伴うことから示すことができる。本
発明のアニオンドーピングする前のアニオンドーピング
性化合物のX線回折における002面の間隔(d002
の値は、3.5オングストローム以上が好ましく、3.
5〜5オングストロームが好ましい。さらに、3.55
〜5オングストロームが好ましい。特に、3.55〜
4.5オングストロームが好ましい。本発明のアニオン
ドーピングする前のアニオンドーピング性化合物のX線
回折における結晶子サイズLcは、50以下が好まし
い。特に、40〜1が好ましい。また、本発明のアニオ
ンドーピングする前のアニオンドーピング性化合物に含
まれる水素/炭素の原子比は0.04以下が好ましい。
さらに、0.03以下が好ましく、特に、0.02以下
が好ましい。上記化合物の特性値としては(d002)値
が、3.5〜5オングストローム、Lcが40〜1、水
素/炭素の原子比が0.001以上0.04以下である
ことが望ましい。アニオンドーピングの有無は、一般に
はドーピング後、X線回折のd002 が増大するか否かで
決めるが、本発明の化合物のようにd002 が比較的大き
な化合物はこの方法での評価が難しい。また別の方法と
して、含有しているアニオンを元素分析法、原子吸光
法、誘導結合プラズマ発光分光分析法などで測定するこ
とができる。
In order to operate the compound for anion doping safely, it is preferable to perform anion doping at 3.9 V (vs. Li + / Li electrode) or more.
3.9 to 10 V is preferable, 4.1 to 10 V is particularly preferable, and 4.3 to 6 V is particularly preferable. The anion doping also increases the resistance of the battery.
This can be shown from the fact that when the battery is overcharged, the battery voltage does not stagnate and the voltage continues to rise, and when charging is stopped at a high voltage, a large voltage drop occurs. 002 plane spacing (d 002 ) in X-ray diffraction of anion-doping compound before anion doping according to the present invention
The value of is preferably 3.5 angstroms or more.
5 to 5 angstroms is preferred. Furthermore, 3.55
-5 Angstroms is preferred. Especially 3.55-
4.5 Angstroms is preferred. The crystallite size Lc in the X-ray diffraction of the anion-doping compound before anion doping of the present invention is preferably 50 or less. Especially, 40 to 1 is preferable. Further, the atomic ratio of hydrogen / carbon contained in the anion-doping compound before anion doping of the present invention is preferably 0.04 or less.
Further, it is preferably 0.03 or less, and particularly preferably 0.02 or less. As characteristic values of the above compound, it is desirable that the (d 002 ) value is 3.5 to 5 Å, the Lc is 40 to 1, and the hydrogen / carbon atomic ratio is 0.001 or more and 0.04 or less. The presence or absence of anion doping is generally determined by whether or not d 002 of X-ray diffraction increases after the doping, but a compound having a relatively large d 002 such as the compound of the present invention is difficult to evaluate by this method. As another method, the contained anion can be measured by an elemental analysis method, an atomic absorption method, an inductively coupled plasma emission spectroscopic analysis method, or the like.

【0008】焼成炭素質化合物の合成法としては、原料
の低分子あるいは、高分子有機化合物を酸化性ガス中で
予備焼成後、あるいは、予備焼成しないまま、真空中か
不活性ガス中で焼成することが好ましい。酸化性ガスと
は、酸素、炭酸ガス、水蒸気が好ましい。それらの含有
率は5〜100%が好ましい。焼成温度は、200〜4
000℃が好ましい。なかでも、500〜3500℃が
好ましく、特に、700〜2000℃が好ましい。焼成
温度は少なくとも1段であるが、多段焼成も好ましい。
不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノン、
クリプトンなどから選ばれる。炭素質化合物は平均粒子
サイズが0.1〜100μmが好ましく、特に、0.1
〜60μmが好ましい。特に、0.1〜60μmの範囲
に体積換算で90%以上の粒度分布を有することが好ま
しい。平均表面積は、1〜200m2 /gが好ましく、
特に、2〜50m2 /gが好ましい。真密度は、1〜3
が好ましい。特に、1.5〜2.6が好ましい。粉砕、
分級法は公知の粉砕機や分級機が用いられる。例えば、
乳鉢、ボールミル、振動ボールミル、衛星ボールミル、
遊星ボールミル、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。粉砕や分級は乾式でも湿式でもでき
る。
As a method for synthesizing a calcined carbonaceous compound, a low molecular weight or high molecular weight organic compound as a raw material is pre-calcined in an oxidizing gas, or is calcinated in a vacuum or an inert gas without pre-calcination. It is preferable. The oxidizing gas is preferably oxygen, carbon dioxide gas, or steam. The content thereof is preferably 5 to 100%. The firing temperature is 200-4
000 ° C is preferred. Especially, 500-3500 degreeC is preferable and 700-2000 degreeC is especially preferable. The firing temperature is at least one stage, but multi-stage firing is also preferable.
Inert gas is nitrogen, argon, helium, xenon,
It is selected from krypton. The average particle size of the carbonaceous compound is preferably 0.1 to 100 μm, and particularly 0.1
-60 μm is preferable. In particular, it is preferable to have a particle size distribution of 90% or more in terms of volume in the range of 0.1 to 60 μm. The average surface area is preferably 1 to 200 m 2 / g,
Particularly, 2 to 50 m 2 / g is preferable. True density is 1 to 3
Is preferred. Particularly, 1.5 to 2.6 is preferable. Crush,
A known crusher or classifier is used for the classification method. For example,
Mortar, ball mill, vibrating ball mill, satellite ball mill,
Examples thereof include a planetary ball mill, a swirling airflow type jet mill and a sieve. The pulverization and classification can be performed by a dry method or a wet method.

【0009】共鳴構造をもつ導電性高分子は、化学合成
や電解重合法で合成することができる。平均サイズや平
均表面積は上記炭素質化合物と同じレベルであることが
好ましい。本発明の導電剤は、他の導電剤と混合して用
いることができる。他の導電剤とは、アニオンドーピン
グ能が低いが導電性の高い炭素質化合物や金属が用いら
れる。例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラッ
ク、黒鉛、アルミニウム、チタンなどを含むことが好ま
しい。本発明の導電剤は合剤の総重量に対し、0.1〜
15重量%を含ませることが好ましい。特に、1〜7重
量%が好ましい。また、アニオンドーピング能の高い導
電剤に対する低い導電剤の比率は、0〜20が好まし
い。特に、0.1〜10が好ましい。本発明の化合物
は、通常の充放電状態では、実質的には、よく知られた
導電剤あるいは集電剤として用い、異常な充電の際に、
初めてアニオンドーピングすることにより電池抵抗をあ
げる化合物であるので、本発明の化合物以外に必ず正極
活物質あるいは正極材料を含まなければならない。従っ
て、本発明の化合物は、例えば、特開昭60−2640
52号公報に記載されているような正極活物質または活
物質を担持した正極材料とは異なるものである。
The conductive polymer having a resonance structure can be synthesized by chemical synthesis or electrolytic polymerization. The average size and average surface area are preferably at the same level as the carbonaceous compound. The conductive agent of the present invention can be used as a mixture with another conductive agent. As the other conductive agent, a carbonaceous compound or metal having low anion doping ability but high conductivity is used. For example, it preferably contains acetylene black, Ketjen black, graphite, aluminum, titanium and the like. The conductive agent of the present invention may be used in an amount of 0.1
It is preferable to include 15% by weight. Particularly, 1 to 7% by weight is preferable. The ratio of the low conductive agent to the high anion doping ability is preferably 0 to 20. Particularly, 0.1 to 10 is preferable. The compound of the present invention, in a normal charge / discharge state, is substantially used as a well-known conductive agent or current collector, and during abnormal charging,
Since it is the first compound to increase the battery resistance by anion doping, it must contain a positive electrode active material or a positive electrode material in addition to the compound of the present invention. Therefore, the compound of the present invention is disclosed in, for example, JP-A-60-2640.
It is different from the positive electrode active material or the positive electrode material carrying the active material as described in JP-A-52-52.

【0010】本発明で用いられる正極活物質は、軽金属
イオンを吸蔵・放出できる化合物であればよいが、特
に、遷移金属酸化物や遷移金属カルコゲナイドから選ば
れる。特に遷移金属酸化物が好ましく、更にリチウムを
含む遷移金属酸化物が特に好ましい。この酸化物は、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。本発明で用いられる好ましいリチ
ウム化合物としては、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、沃化リチウムがあげられる。
The positive electrode active material used in the present invention may be any compound capable of inserting and extracting light metal ions, and is particularly selected from transition metal oxides and transition metal chalcogenides. A transition metal oxide is particularly preferable, and a transition metal oxide containing lithium is particularly preferable. This oxide is 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, or the same transition metal complex salt is used. Preferred lithium compounds used in the present invention include lithium hydroxide, lithium carbonate,
Lithium nitrate, lithium sulfate, lithium sulfite, lithium phosphate, lithium tetraborate, lithium chlorate, lithium perchlorate, lithium thiocyanate, lithium formate, lithium acetate, lithium oxalate, lithium citrate, lithium lactate, lithium tartrate, pyruvic acid Lithium, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium tetraborate,
Examples thereof include lithium hexafluorophosphate, lithium fluoride, lithium chloride, lithium bromide and lithium iodide.

【0011】本発明で用いられ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)、VOd 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 used in the present invention include TiO 2 , lithium titanate, acetylacetonato titanyl, titanium tetrachloride, titanium tetraiodide, titanyl ammonium oxalate and VO d (d = 2 to 2.5). d =
Compounds of 2.5 are vanadium pentoxide), lithium compounds of VO d , vanadium hydroxide, ammonium metavanadate, ammonium orthovanadate, ammonium pyrovanadate, vanadium oxosulfate, vanadium oxytrichloride, vanadium tetrachloride, lithium chromate. , Ammonium chromate, cobalt chromate, chromium acetylacetonate, 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 acetylacetonate, iron oxide (2,3 valent), ferric oxide , Iron hydroxide (2,3 valent), iron chloride (2,3 valent), iron bromide (2,3 valent), iron iodide (2,3 valent), iron sulfate (2,3 valent)
Valence), ammonium iron sulfate (2,3 valence), iron nitrate (2,
(Trivalent) iron phosphate (2,3 valent), iron perchlorate, iron chlorate, iron acetate (2,3 valent), iron citrate (2,3 valent), ammonium iron citrate (2,3 valent) , Iron oxalate (2, 3 valent), ammonium iron oxalate (2, 3 valent),

【0012】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
ムがあげられる。
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, and ammonium tungstophosphate are available. can give.

【0013】本発明で用いられる特に好ましい遷移金属
化合物としては、TiO2 、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 、LiCoO
2 、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、MoO3 、M
oO2、LiMo2 4 、WO2 、WO3 があげられ
る。
Particularly preferable transition metal compounds used in the present invention are TiO 2 , titanyl ammonium oxalate, VO d (d = 2 to 2.5), lithium compounds of VO d , ammonium metavanadate, MnO 2 and Mn 2. O
3 , manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, manganese manganese sulfate, manganese acetate, manganese oxalate, manganese citrate, iron oxide (2 and 3 valent), ferric oxide, iron hydroxide (2 and 3 valent), Iron acetate (2,3 valent), iron citrate (2,3 valent), ammonium iron citrate (2,3 valent)
Valence), iron oxalate (2,3 valency), ammonium iron oxalate (2,
Trivalent), CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , LiCoO
2 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt oxalate, cobalt acetate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, copper oxide (1,
Divalent), copper hydroxide, copper acetate, copper citrate, MoO 3 , M
Examples include oO 2 , LiMo 2 O 4 , WO 2 and WO 3 .

【0014】本発明で用いられ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、水酸化リチウ
ム、炭酸リチウムおよび/または、酢酸リチウムとVO
d (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、Co2 3 、C
3 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 、MoO2 、LiMo2 4 、およ
び/またはWO3 があげられる。
Particularly preferred combinations of lithium compounds and transition metal compounds used in the present invention are lithium hydroxide, lithium carbonate and / or lithium acetate and VO.
d (d = 2 to 2.5), VO d lithium compound, ammonium metavanadate, MnO 2 , Mn 2 O 3 , manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, iron oxide (2,3 valent), 43 Iron oxide, iron hydroxide (2,3 valent), iron acetate (2,3 valent), iron citrate (2,3 valent), ammonium iron citrate (2,3 valent), iron oxalate (2,3 valent) , Ammonium iron oxalate (2,3 valent), CoO, Co 2 O 3 , C
o 3 O 4 , LiCoO 2 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt sulfate, cobalt nitrate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, Examples include MoO 3 , MoO 2 , LiMo 2 O 4 , and / or WO 3 .

【0015】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
含むような非晶質網目形成剤(例えば、P2 5 、Li
3 PO4 、H3 BO3、B2 3 、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Si、Sn、Al、G
a、Ge、Ce、In、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、0〜20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 an amorphous network containing P, B, Si Forming agent (eg P 2 O 5 , Li
3 PO 4 , H 3 BO 3 , B 2 O 3 , SiO 2 etc.) and the mixture may be fired. In addition, alkali metal ions such as Na, K and Mg and / or Si, Sn, Al and G
It may be mixed with a compound containing a, Ge, Ce, In, Bi or the like (for example, each oxide, hydroxide, carbonate, nitrate, etc.) and baked. Among them, it is preferably baked mixed with calcium carbonate or P 2 O 5. The amount added is not particularly limited, but is preferably 0 to 20 mol%.

【0016】本発明で併用できる好ましい正極活物質の
例として、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物が挙げられ
る。それらのなかでも、二酸化マンガン、五酸化バナジ
ウム、酸化鉄、酸化モリブデン、硫化モリブデン、酸化
コバルト、硫化鉄、硫化チタンなどが好ましい。上記の
正極活物質の他に、本発明で併用できる好ましい正極活
物質としてはリチウム含有遷移金属酸化物が挙げられ
る。特に好ましくは、Lix y z (ここでM=V、
Mn、Fe、Co、Niから選ばれる少なくとも1種を
主体)、x=0.05〜1.2、y=1あるいは2、z
=1.5〜5)があげられる。またこれらに、リチウム
以外のアルカリ金属、アルカリ土類金属、上記M以外の
遷移金属、あるいは、周期律表III B〜V族B(Al、
Ga、In、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi)などを含
んでもよい。また、P、Bなどを含んでもよい。
Examples of preferred positive electrode active materials that can be used in the present invention include transition metal oxides and transition metal sulfides. Among them, manganese dioxide, vanadium pentoxide, iron oxide, molybdenum oxide, molybdenum sulfide, cobalt oxide, iron sulfide, titanium sulfide and the like are preferable. In addition to the above-mentioned positive electrode active material, a lithium-containing transition metal oxide is mentioned as a preferable positive electrode active material that can be used together in the present invention. Particularly preferably, Li x M y O z (where M = V,
Mainly at least one selected from Mn, Fe, Co and Ni), x = 0.05 to 1.2, y = 1 or 2, z
= 1.5 to 5). In addition to these, an alkali metal other than lithium, an alkaline earth metal, a transition metal other than M described above, or a group IIIB to V group B (Al,
Ga, In, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi) and the like may be included. Moreover, P, B, etc. may be included.

【0017】本発明で併用できるさらに好ましいリチウ
ム含有金属酸化物正極活物質としては、Lix Co
2 、Lix NiO2 、Lix Coa Ni1-a 2 、L
x Co b 1-b z 、Lix Cob Fe1-b z 、L
x Mn2 4 、Lix MnO2、Lix Mn2 3
Lix Mnb Co2-b z 、Lix Mnb Ni
2-b z 、Lix Mnb 2-b z 、Lix Mnb Fe
1-b z (ここでx=0.05〜1.2、a=0.1〜
0.9、b=0.8〜0.98、z=1.5〜5)があ
げられる。本発明で併用できる最も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、Lix Co
2 、Lix NiO2 、Lix Coa Ni1-a 2 、L
x Mn2 4 、Lix Cob 1-b z (ここでx=
0.05〜1.2、a=0.1〜0.9、b=0.9〜
0.98、z=2.02〜2.3)があげられる。
Further preferred Lithium which can be used in combination with the present invention
The lithium-containing metal oxide positive electrode active material may be LixCo
O2, LixNiO2, LixCoaNi1-aO2, L
ixCo bV1-bOz, LixCobFe1-bOz, L
ixMn2OFour, LixMnO2, LixMn2O3,
LixMnbCo2-bOz, LixMnbNi
2-bOz, LixMnbV2-bOz, LixMnbFe
1-bOz(Where x = 0.05 to 1.2, a = 0.1
0.9, b = 0.8 to 0.98, z = 1.5 to 5)
You can The most preferred lithium-containing compound that can be used in combination with the present invention
The transition metal oxide-containing positive electrode active material may be LixCo
O2, LixNiO2, LixCoaNi1-aO2, L
ixMn2OFour, LixCobV1-bOz(Where x =
0.05-1.2, a = 0.1-0.9, b = 0.9-
0.98, z = 2.02 to 2.3).

【0018】本発明で用いられる好ましい負極材料とし
ては、軽金属イオンを吸蔵・放出できる化合物であれば
よいが特に、軽金属、軽金属合金、炭素質化合物、無機
酸化物、無機カルコゲナイド、金属錯体、有機高分子化
合物から選ばれる。特に好ましくは、炭素質化合物、無
機酸化物、有機高分子化合物を含む材料である。これら
は単独でも、組合せで用いても良い。例えば、軽金属と
炭素質化合物、軽金属と無機酸化物、軽金属、炭素質化
合物と無機酸化物などの組合せも好ましい。
The preferred negative electrode material used in the present invention may be any compound capable of occluding and releasing light metal ions, and in particular, light metals, light metal alloys, carbonaceous compounds, inorganic oxides, inorganic chalcogenides, metal complexes, organic compounds. It is selected from molecular compounds. Particularly preferred is a material containing a carbonaceous compound, an inorganic oxide, and an organic polymer compound. These may be used alone or in combination. For example, combinations of light metals and carbonaceous compounds, light metals and inorganic oxides, light metals, carbonaceous compounds and inorganic oxides are also preferable.

【0019】該軽金属とはリチウム、該軽金属合金と
は、リチウム合金(Al、Al−Mn、Al−Mg、A
l−Sn、Al−In、Al−Cd)が好ましい。炭素
質化合物とはリチウムイオンまたはリチウム金属を挿入
・放出できる炭素質化合物が好ましい。炭素質化合物
は、天然黒鉛、人工黒鉛、気相成長炭素、有機物の焼成
された炭素などから選ばれる。また、炭素質化合物は、
わずかでも黒鉛構造を含んでいることが好ましい。例え
ば、天然黒鉛、石油コークス、ピッチコークス、石炭、
クレゾール樹脂焼成炭素、フラン樹脂焼成炭素、ポリア
クリロニトリル繊維焼成炭素、気相成長黒鉛、気相成長
炭素、メソフェーズピッチ焼成炭素などが挙げられる。
また、炭素質化合物には、炭素以外にも、異種化合物を
含んでもよい。例えば、B、P、N、Sなどを0〜10
重量%含んでもよい。また、SiC、BCを含んでもよ
い。
The light metal is lithium, and the light metal alloy is lithium alloy (Al, Al-Mn, Al-Mg, A).
1-Sn, Al-In, Al-Cd) are preferable. The carbonaceous compound is preferably a carbonaceous compound capable of inserting and releasing lithium ions or lithium metal. The carbonaceous compound is selected from natural graphite, artificial graphite, vapor-grown carbon, calcined carbon of organic matter, and the like. The carbonaceous compound is
It is preferable that even a slight amount of graphite structure is included. For example, natural graphite, petroleum coke, pitch coke, coal,
Examples include cresol resin-fired carbon, furan resin-fired carbon, polyacrylonitrile fiber-fired carbon, vapor-grown graphite, vapor-grown carbon, and mesophase pitch-fired carbon.
In addition to carbon, the carbonaceous compound may contain a heterogeneous compound. For example, B, P, N, S, etc. are 0-10.
It may be included by weight%. Moreover, you may contain SiC and BC.

【0020】無機酸化物は、遷移金属酸化物、半金族酸
化物から選ばれる。遷移金属として、V、Ti、Fe、
Mn、Co、Ni、Znの単独、あるいは、それらの組
合せから選ばれる。例えば、Fe2 3 、Co2 3
VO2 (B)、WO2 、WO 3 、MoO2 、MoO3
リチウム含有遷移金属酸化物が好ましい。それらの中で
も、Lie f g (ここでM=V、Ti、Mn、F
e、Co、Ni、Znから選ばれる少なくとも1種)、
e=0.1〜3、f=1あるいは2、g=1〜5.5)
が好ましい。それらの中でも、Lip Coq 1-q r
(ここでp=0.1〜2.5、b=0〜1、z=1.3
〜4.5)が特に好ましい。
Inorganic oxides include transition metal oxides and semi-golden acids.
Selected from compounds. As transition metals, V, Ti, Fe,
Mn, Co, Ni, Zn alone or in combination
Selected from the combination. For example, Fe2O3, Co203,
VO2(B), WO2, WO 3, MoO2, MoO3,
Lithium-containing transition metal oxides are preferred. Among them
Also LieMfOg(Where M = V, Ti, Mn, F
e, Co, Ni, at least one selected from Zn),
e = 0.1-3, f = 1 or 2, g = 1-5.5)
Is preferred. Among them, LipCoqV1-qOr
(Where p = 0.1-2.5, b = 0-1, z = 1.3
To 4.5) are particularly preferable.

【0021】また、半金族酸化物としては、周期律表II
I 〜V族の元素を主体とする酸化物が選ばれる。例え
ば、Al、Ga、Si、Sn、Ge、Pb、Sb、Bi
の単独、あるいは、それらの組合せからなる酸化物が選
ばれる。例えば、Al2 3 、Ga2 3 、SiO、S
iO2 、GeO、GeO2 、SnO、SnO2 、SnS
iO3 、PbO、PbO2 、Pb2 3 、Pb2 4
Pb3 4 、Sb2 3、Sb2 4 、Sb2 5 、B
2 3 、Bi2 4 、Bi2 5 、Li2 SiO3
Li4 Si2 7 、Li2 Si3 7 、Li2 Si2
5 、Li8 SiO 6 、Li6 Si2 7 、Li2 GeO
3 、Li4 GeO4 、Li8 GeO6 、Li2 Sn
3 、Li8 SnO6 、Li2 PbO3 、Li4 PbO
4 、LiBiO 2 、Li3 BiO4 、Li5 BiO5
LiSbO4 、Li4 MgSn2 7 、Li2 MgSn
2 5 、SnSi0.011.02、SnP0.011.03、Sn
0.3 1.45、SnSi0.7 0.3 2.75、SnSi
0.7 Ge0.1 0.2 3.1 、SnSi0.3 Al0.1
0.3 3.1 、SnSi0.3 Al0.1 0.2 0.3 3.2
などを含む酸化物などが好ましい。また無機カルコゲナ
イドとしては、上記、無機酸化物で示された金属、半金
属を用いた硫化物から選ばれる。例えば、TiS2 、G
eS、GeS2 、SnS、SnS2 、PbS、Pb
2 、Sb2 3 、Sb2 5 、SnSiS3 などを含
む硫化物が好ましい。それらのなかでもSnO、SnO
2 、GeO、GeO2 、SnSiO3 、Li2 SnO3
を含む化合物が好ましい。また、これらのように周期律
表III 〜V族の酸化物に、非晶質網目形成剤を含ませる
ことが好ましい。例えば、B、P、Si、Vの酸化物を
含ませることが好ましい。例えば、P2 5 、Li3
4 、H3 BO3 、B2 3 、SiO2、V2 5 など
を添加して合成することが好ましい。例えば、上記Sn
0.01 1.03、SnB0.3 1.45、SnSi0.7 0.3
2.75、SnSi0.7 Ge0.1 0.2 3.1 、SnSi
0.3 Al0.1 0.3 3.1 、SnSi0.3 Al0.1
0.20.3 3.2 などがその化合物例である。上記炭素
質化合物や酸化物の負極材料は、高容量、高放電電位、
高安全性、高サイクル性の効果を与えるので好ましい。
Further, as the half-gold group oxide, there is a periodic table II.
An oxide mainly composed of the elements of groups I to V is selected. example
For example, Al, Ga, Si, Sn, Ge, Pb, Sb, Bi
Or oxides consisting of a combination of these are selected.
Devour. For example, Al2O3, Ga2O3, SiO, S
iO2, GeO, GeO2, SnO, SnO2, SnS
iO3, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb2OFour,
Pb3OFour, Sb2O3, Sb2OFour, Sb2OFive, B
i2O3, Bi2OFour, Bi2OFive, Li2SiO3,
LiFourSi2O7, Li2Si3O7, Li2Si2O
Five, Li8SiO 6, Li6Si2O7, Li2GeO
3, LiFourGeOFour, Li8GeO6, Li2Sn
O3, Li8SnO6, Li2PbO3, LiFourPbO
Four, LiBiO 2, Li3BiOFour, LiFiveBiOFive,
LiSbOFour, LiFourMgSn2O7, Li2MgSn
2OFive, SnSi0.01O1.02, SnP0.01O1.03, Sn
B0.3O 1.45, SnSi0.7P0.3O2.75, SnSi
0.7Ge0.1P0.2O3.1, SnSi0.3Al0.1P
0.3O3.1, SnSi0.3Al0.1B0.2P0.3O3.2
Oxides containing the above are preferred. Also inorganic chalcogena
As the id, the metal indicated by the above inorganic oxide, half-gold
It is selected from sulfides using genus. For example, TiS2, G
eS, GeS2, SnS, SnS2, PbS, Pb
S2, Sb2S3, Sb2S Five, SnSiS3Including
The sulfide is preferred. Among them, SnO and SnO
2, GeO, GeO2, SnSiO3, Li2SnO3
Compounds containing are preferred. Also, like these
Incorporating an amorphous network former into the Group III-V oxides.
Is preferred. For example, the oxides of B, P, Si, V
It is preferable to include it. For example, P2OFive, Li3P
OFour, H3BO3, B2O3, SiO2, V2OFiveSuch
It is preferable to add and synthesize. For example, the above Sn
P0.01O 1.03, SnB0.3O1.45, SnSi0.7P0.3
O2.75, SnSi0.7Ge0.1P 0.2O3.1, SnSi
0.3Al0.1P0.3O3.1, SnSi0.3Al0.1B
0.2P0.3O3.2Are examples of such compounds. Above carbon
The negative electrode materials of organic compounds and oxides have high capacity, high discharge potential,
It is preferable because it provides high safety and high cycle performance.

【0022】本発明で用いられる酸化物の正極活物質あ
るいは負極材料の表面を、用いられる正極活物質や負極
材料と異なる化学式を持つ酸化物で被覆することができ
る。この表面酸化物は、酸性にもアルカリ性にも溶解す
る化合物を含む酸化物が好ましい。さらに、電子伝導性
の高い金属酸化物が好ましい。例えば、PbO2 、Fe
2 3 、SnO2 、In2 3 、ZnOなどやまたはこ
れらの酸化物にドーパント(例えば、酸化物では原子価
の異なる金属、ハロゲン元素など)を含ませることが好
ましい。特に好ましくは、SiO2 、SnO2 、Fe2
3 、ZnO、PbO2 である。表面処理された金属酸
化物の量は、該活物質当たり、0.1〜10重量%が好
ましい。また、0.2〜5重量%が特に好ましく、0.
3〜3重量%が最も好ましい。
The surface of the oxide positive electrode active material or negative electrode material used in the present invention can be coated with an oxide having a chemical formula different from those of the positive electrode active material or negative electrode material used. This surface oxide is preferably an oxide containing a compound that is soluble in both acidity and alkalinity. Further, a metal oxide having high electron conductivity is preferable. For example, PbO 2 , Fe
2 O 3 , SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO and the like or oxides thereof preferably contain a dopant (for example, a metal having a different valence in the oxide, a halogen element, etc.). Particularly preferably, SiO 2 , SnO 2 , Fe 2
O 3, ZnO, is a PbO 2. The amount of the surface-treated metal oxide is preferably 0.1 to 10% by weight based on the active material. Further, it is particularly preferably 0.2 to 5% by weight, and 0.1.
Most preferred is 3 to 3% by weight.

【0023】また、このほかに、正極活物質や負極材料
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、キレ−ト化剤で処理、
導電性高分子、ポリエチレンオキサイドなどにより処理
することが挙げられる。また、負極材料の表面を改質す
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などにより処理することが挙げら
れる。また、正極活物質や負極材料は水洗などの精製工
程を経てもよい。
In addition to the above, the surface of the positive electrode active material or the negative electrode material can be modified. For example, the surface of the metal oxide is treated with an esterifying agent, a chelating agent,
Treatment with a conductive polymer, polyethylene oxide, etc. may be mentioned. Also, the surface of the negative electrode material can be modified. For example, the treatment may be performed by providing an ion conductive polymer or polyacetylene layer. Further, the positive electrode active material and the negative electrode material may be subjected to a purification step such as washing with water.

【0024】本発明で用いる正極活物質や負極材料の平
均粒子サイズは特に限定されないが、0.1〜50μm
が好ましい。さらに、0.5〜30μm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、遊星ボールミル、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。粉砕
や分級の操作は湿式でも乾式でもよい。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 average particle size of the positive electrode active material and the negative electrode material used in the present invention is not particularly limited, but is 0.1 to 50 μm.
Is preferred. Furthermore, 0.5-30 micrometers is preferable. A known crusher or classifier can be used to obtain a predetermined particle size. Examples thereof include a mortar, a ball mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling airflow type jet mill and a sieve. The crushing and classification operations may be wet or dry. The chemical formula of the compound obtained by firing was calculated from the weight difference of the powder before and after firing, as a measuring method, and as a simple method.

【0025】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。負極の導電剤は、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、銀など)粉、
金属繊維あるいはポリフェニレン誘導体などの導電性材
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。特に黒鉛を含ませるとサイクル性が良化するので
好ましい。さらに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1〜30重量%が好まし
い。カーボンや黒鉛では、1〜15重量%が特に好まし
い。さらに1以上5未満重量%が好ましい。黒鉛とカー
ボンブラックの重量比率は、黒鉛単独、10/1〜1/
1が好ましい。特に、5/1〜2/1が好ましい。
A conductive agent, a binder, a filler and the like can be added to the electrode mixture. The conductive agent for the negative electrode may be any electron-conductive material that does not undergo 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 fiber and metal (copper, nickel, aluminum, silver, etc.) powder,
Conductive materials such as metal fibers or polyphenylene derivatives can be included as one type or a mixture thereof. In particular, it is preferable to include graphite because the cycle property is improved. Further, it is particularly preferable to use graphite and acetylene black together. The amount added is not particularly limited, but is 1
-50% by weight is preferable, and 1-30% by weight is particularly preferable. For carbon and graphite, 1 to 15% by weight is particularly preferable. Furthermore, 1 to less than 5 wt% is preferable. The weight ratio of graphite to carbon black is graphite alone, 10/1 to 1 /
1 is preferred. Particularly, 5/1 to 2/1 is preferable.

【0026】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。合剤中における結着剤の分布
は、均一でも、不均一でもよい。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 of polysaccharides, thermoplastic resins and polymers having rubber elasticity, or a mixture thereof 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. The distribution of the binder in the mixture may be uniform or non-uniform. 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.

【0027】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、メチル
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、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、ス
ルホラン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、プロピ
レンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、
エチルエーテル、1,3−プロパンサルトンなどの非プ
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、ClO4
- 、BF4 - 、PF6 - 、CF3 SO3 - 、CF3 CO
2 - 、AsF6 - 、SbF6 - 、(CF3 SO2 2
- 、B10Cl10 2-、(1,2−ジメトキシエタン)2
lO4 - 、低級脂肪族カルボン酸イオン、AlCl4
- 、Cl- 、Br- 、I- 、クロロボラン化合物のア
ニオン、四フェニルホウ酸イオン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。
なかでも非環状カーボネートを含ませることが好まし
い。例えば、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネ
ート、メチルエチルカーボネートエチレンカーボネート
を含ませることが好ましい。また、エチレンカーボネー
トを含ませることが好ましい。またエチレンカーボネー
トのほかに、プロピレンカ−ボネ−ト、1,2−ジメト
キシエタン、ジメチルカーボネートあるいはジエチルカ
ーボネートを適宜混合した電解液にLiCF3 SO3
LiClO4 、LiBF4 および/あるいはLiPF6
を含む電解質が好ましい。それらの支持塩では、LiP
6を含ませることが特に好ましい。
The electrolyte is generally dissolved in the solvent and the solvent.
Lithium salt (anion and lithium cation) to be solved
It is composed of As the solvent, propylene carbonate
-, Ethylene carbonate, butylene carbonate,
Dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl
Ethyl carbonate, γ-butyrolactone, methyl formate
, Methyl acetate, 1,2-dimethoxyethane, tetrahi
Drofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl
Sulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide,
Dimethylformamide, dioxolane, acetonitril
, Nitromethane, ethyl monoglyme, triphosphate
Stell, trimethoxymethane, dioxolane derivative, suture
Luforane, 3-methyl-2-oxazolidinone, propyi
Len carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative,
Non-preservatives such as ethyl ether and 1,3-propane sultone
Examples include rotonic organic solvents, one of these
Or, two or more kinds are mixed and used. Soluble in these solvents
As the cation of the lithium salt to be used, for example, ClOFour
-, BFFour -, PF6 -, CF3SO3 -, CF3CO
2 -, AsF6 -, SbF6 -, (CF3SO2)2N
-, BTenClTen 2-, (1,2-dimethoxyethane)2C
10Four -, Lower aliphatic carboxylate ion, AlCl4
 -, Cl-, Br-, I-, A chloroborane compound
Nion, tetraphenyl borate ion can be mentioned,
These 1 type (s) or 2 or more types can be used.
Above all, it is preferable to include an acyclic carbonate.
Yes. For example, diethyl carbonate, dimethyl carbonate
, Methyl ethyl carbonate ethylene carbonate
Is preferably included. Also, ethylene carbon
Is preferably included. Also ethylene carbon
In addition to propylene carbonate, 1,2-dimeth
Xyethane, dimethyl carbonate or diethyl carbonate
LiCF is added to the electrolytic solution in which carbonate is appropriately mixed.3SO3,
LiClOFour, LiBFFourAnd / or LiPF6
An electrolyte containing is preferred. In those supporting salts, LiP
F6It is particularly preferable to include

【0028】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、正極活物質や負極材料の量や電池の
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、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。プロピレンカーボネートを添加す
る場合は、1〜20体積%が好ましい。ジメチルカーボ
ネートを添加する場合は、1〜20体積%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 to be added to the battery is not particularly limited, but a necessary amount can be used depending on the amount of the positive electrode active material or the negative electrode material and the size of the battery. The volume ratio of the solvent is not particularly limited, but ethylene cabot to 1:
In the case of a mixed solution of 2-dimethoxyethane and / or diethyl carbonate, 0.4 / 0.6 to 0.6 / 0.
4 (1,2-dimethoxyethane and diethyl carbonate are both used in a mixing ratio of 0.4 / 0.6 to 0.6 /
0.4) is preferred. When adding propylene carbonate, 1 to 20 volume% is preferable. When adding dimethyl carbonate, 1 to 20 volume% is preferable.
The concentration of the supporting electrolyte is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 3 mol per liter of the electrolytic solution.

【0029】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
併用することができる。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
NI2 、Li3 N−LiI−LiOH、Li4 Si
4 、Li4 SiO4 −LiI−LiOH、x Li3
4 −(1-x)Li4 SiO4 、Li2 SiS3 、硫化リン
化合物などが有効である。
In addition to the electrolytic solution, the following solid electrolytes can be used together. 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
NI 2, Li 3 N-LiI -LiOH, Li 4 Si
O 4 , Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, x Li 3 P
O 4 - (1-x) Li 4 SiO 4, Li 2 SiS 3, it is effective and phosphorus sulfide compounds.

【0030】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、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、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、リン酸エステル
ポリマー、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。また、無機と有
機固体電解質を併用する方法も知られている。
In the organic solid electrolyte, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the derivative, a polypropylene oxide derivative or a polymer containing the derivative, a polymer containing an ion dissociating group, a polymer containing the ion dissociating group, and a mixture of the above aprotic electrolyte solution. A polymer matrix material containing a phosphoric acid ester polymer and an aprotic polar solvent is effective. Furthermore, there is also a method of adding polyacrylonitrile to the electrolytic solution. Also known is a method of using an inorganic and organic solid electrolyte in combination.

【0031】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、絶縁性の微多孔性
薄膜が用いられる。また、80℃以上で孔を閉塞し、抵
抗をあげる機能を持つことが好ましい。耐有機溶剤性と
疎水性からポリプレピレンおよび/またはポリエチレン
などのオレフィン系ポリマーあるいはガラス繊維などか
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、一般に電池用セパレーターとして用いられ
る範囲が用いられる。例えば、0.01〜10μmが用
いられる。セパレターの厚みは、一般に電池用セパレー
ターの範囲で用いられる。例えば、5〜300μmが用
いられる。セパレーターの製造は、ポリマーの合成後、
孔の作り方としては、乾式、延伸法でも溶液、溶媒除去
法あるいはそれらの組み合わせでもでもよい。
As the separator, an insulating microporous thin film having a large ion permeability and a predetermined mechanical strength is used. Further, it is preferable to have a function of closing the holes at 80 ° C. or higher to increase resistance. A sheet or non-woven fabric made of olefin polymer such as polypropylene and / or polyethylene or glass fiber is used because of its resistance to organic solvent and hydrophobicity. The pore size of the separator is within the range generally used as a battery separator. For example, 0.01 to 10 μm is used. The thickness of the separator is generally within the range of battery separators. For example, 5 to 300 μm is used. After the polymer is synthesized,
The method for forming the holes may be a dry method, a drawing method, a solution or solvent removing method, or a combination thereof.

【0032】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、トリエチルフォスファイト、トリエタノールア
ミン、環状エーテル、エチレンジアミン、n−グライ
ム、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼン誘導体、
硫黄、キノンイミン染料、N−置換オキサゾリジノンと
N, N’−置換イミダリジノン、エチレングリコールジ
アルキルエーテル、第四級アンモニウム塩、ポリエチレ
ングリコ−ル、ピロール、2−メトキシエタノール、A
lCl3 、導電性ポリマー電極活物質のモノマー、トリ
エチレンホスホルアミド、トリアルキルホスフィン、モ
ルホリン、カルボニル基を持つアリール化合物、12−
クラウンー4のようなクラウンエーテル類、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、
二環性の三級アミン、オイル、四級ホスホニウム塩、三
級スルホニウム塩などを挙げることができる。
Further, other compounds may be added to the electrolyte for the purpose of improving discharge and charge / discharge characteristics. For example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, n-glyme, hexaphosphoric acid triamide, nitrobenzene derivative,
Sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone and N, N'-substituted imidazolidinone, ethylene glycol dialkyl ether, quaternary ammonium salt, polyethylene glycol, pyrrole, 2-methoxyethanol, A
lCl 3 , a conductive polymer electrode active material monomer, triethylenephosphoramide, trialkylphosphine, morpholine, an aryl compound having a carbonyl group, 12-
Crown ethers such as Crown-4, hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine,
Examples include bicyclic tertiary amines, oils, quaternary phosphonium salts, and tertiary sulfonium salts.

【0033】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。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。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、電解液を含ませる方法が知ら
れている。
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. Further, the electrolytic solution may contain carbon dioxide gas in order to have suitability for high temperature storage. Further, the mixture of the positive electrode and the negative electrode can contain an electrolytic solution or an electrolyte. For example, a method is known in which the ion conductive polymer, nitromethane, and an electrolytic solution are contained.

【0034】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、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が用いられ
る。特に、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が好
ましい。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、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。特に、銅あるいは銅合金が好ましい。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、1〜500
μmのものが用いられる。
The collector of the electrode active material may be any electron conductor as long as it does not undergo a chemical change in the constructed battery. For example, for the positive electrode, in addition to stainless steel, nickel, aluminum, titanium, carbon, or the like, a material obtained by treating the surface of aluminum or stainless steel with carbon, nickel, titanium, or silver is used. Particularly, aluminum or aluminum alloy is preferable. For the negative electrode, in addition to stainless steel, nickel, copper, titanium, aluminum, carbon, etc., as the material, copper, stainless steel surface treated with carbon, nickel, titanium or silver), Al-Cd alloy, etc. Used. Particularly, copper or copper alloy is preferable. It is also used to oxidize the surface of these materials. As the shape, 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 1 to 500
The one with μm is used.

【0035】電池の形状はコイン、ボタン、シート、シ
リンダー、偏平、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、正極活物質や負極材料
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、正極活物質や負極材料の合剤は、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。そのなかでもブレード法、ナイフ法及びエ
クストルージョン法が好ましい。塗布は、0.1〜10
0m/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。塗布は、片面ずつ逐時でも両面同時でもよ
い。また、塗布は連続でも間欠でもストライプでもよ
い。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、片面の塗布層の厚みは、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, flats, 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 material is mainly used after being compressed into a pellet shape.
The thickness and diameter of the pellet are determined by the size of the battery. 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 material is mainly used after being applied (coated), dried, and compressed on the current collector. As a coating method, a general method can be used. For example,
Reverse roll method, direct roll method, blade method,
Knife method, extrusion method, curtain method, gravure method, bar method, dip method and squeeze method can be mentioned. Among them, the blade method, the knife method and the extrusion method are preferable. Application is 0.1-10
It is preferably carried out at a speed of 0 m / min. On this occasion,
By selecting the above coating method according to the solution physical properties and drying properties of the mixture, a good surface state of the coating layer can be obtained. The coating may be performed one by one or simultaneously on both sides. The coating may be continuous, intermittent or striped. The thickness, length and width of the coating layer are determined by the size of the battery, but the thickness of the coating layer on one side is particularly preferably 1 to 2000 μm in the compressed state after drying.

【0036】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。正極シートに対する負極シー
トとの幅の比率は、0.9〜1.1が好ましい。特に、
0.95〜1.0が好ましい。正極活物質と負極材料の
含有量比は、化合物種類や合剤処方により異なるため、
限定できないが、容量、サイクル性、安全性の観点で最
適な値に設定できる。
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 preferably 0.1 to 50 m / min. The pressing temperature is preferably room temperature to 200 ° C. The width ratio of the negative electrode sheet to the positive electrode sheet is preferably 0.9 to 1.1. In particular,
0.95-1.0 is preferable. Since the content ratio of the positive electrode active material and the negative electrode material differs depending on the compound type and mixture formulation,
Although not limited, it can be set to an optimum value in terms of capacity, cycleability, and safety.

【0037】該合剤シートとセパレーターを介して重ね
合わせた後、それらのシートは、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
方法あるいはリード板との切断方法を利用することがで
きる。また、充電器に過充電や過放電対策を組み込んだ
保護回路を具備させるか、あるいは、独立に接続させて
もよい。また、過充電対策として、電池内圧の上昇によ
り電流を遮断する方式を具備することができる。このと
き、内圧を上げる化合物を合剤の中あるいは電解質の中
に含ませることができる。内圧を上げる化合物として
は、Li2 CO3 、LiHCO 3 、Na2 CO3 、Na
HCO3 、CaCO3 、MgCO3 などの炭酸塩などが
あげられる。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。
Stacked with the mixture sheet via a separator
After being fitted, the sheets can be rolled or folded.
Insert it into the can, connect the can and the sheet electrically, and
Inject and use the sealing plate to form a battery can. At this time,
The safety valve can be used as a sealing plate. Safety valve
In addition, equipped with various conventionally known safety elements
Is also good. For example, fuses,
Immetal, PTC element, etc. are used. Also, the safety valve
In addition to the above, cut into the battery can as a measure to increase the internal pressure of the battery can
Inserting method, gasket cracking method or sealing plate cracking
Method or cutting method with lead plate can be used.
Wear. In addition, the charger has built-in measures against overcharge and overdischarge.
Either have a protection circuit or connect it independently
Good. Also, as a measure against overcharge, increase the internal pressure of the battery.
It is possible to provide a method of cutting off the electric current. This and
A compound that raises the internal pressure in the mixture or in the electrolyte.
Can be included in. As a compound that increases internal pressure
Is Li2CO3, LiHCO 3, Na2CO3, Na
HCO3, CaCO3, MgCO3Such as carbonate
can give. Cans and lead plates are made of metal or
Alloys can be used. For example, iron, nickel, chi
Gold such as tan, chrome, molybdenum, copper, aluminum
A genus or an alloy thereof is used. Caps, cans,
Welding methods for sheets and lead plates are known methods (eg, direct current or
Is AC electric welding, laser welding, ultrasonic welding)
Can be Sealing agents for sealing are asphalt, etc.
It is possible to use conventionally known compounds and mixtures of
it can.

【0038】本発明の非水二次電池の用途には、特に限
定されないが、例えば、電子機器に搭載する場合、カラ
ーノートパソコン、白黒ノートパソコン、サブノートパ
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
ックプレーヤー、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、ポ
ータブルCD、ミニディスク、電気シェーバー、電子翻
訳機、自動車電話、トランシーバー、電動工具、電子手
帳、電卓、メモリーカード、テープレコーダー、ラジ
オ、バックアップ電源、メモリーカードなどが挙げられ
る。その他民生用として、自動車、電動車両、モータ
ー、照明器具、玩具、ゲーム機器、ロードコンディショ
ナー、アイロン、時計、ストロボ、カメラ、医療機器
(ペースメーカー、補聴器、肩もみ機など)などが挙げ
られる。更に、各種軍需用、宇宙用として用いることが
できる。また、他の二次電池や太陽電池あるいは一次電
池と組み合わせることもできる。
The application of the non-aqueous secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, when it is mounted on an electronic device, a color notebook computer, a black and white notebook computer, a sub notebook computer, a pen input computer, a pocket (palmtop). PC, notebook word processor, pocket 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, portable CD, Mini disks, electric shavers, electronic translators, car phones, transceivers, power tools, electronic organizers, calculators, memory cards, tape recorders, radios, backup power supplies, memory cards, etc. Other consumer products include automobiles, electric vehicles, motors, lighting equipment, toys, game machines, road conditioners, irons, watches, strobes, cameras, medical equipment (pacemakers, hearing aids, shoulder massagers, etc.) and the like. Furthermore, it can be used for various military purposes and for space. It can also be combined with other secondary batteries, solar cells, or primary batteries.

【0039】本発明の好ましい組合せは、上記の化学材
料や電池構成部品の好ましいものを組み合わすことが好
ましいが、特に正極活物質として、Lix CoO2 、L
xNiO2 、Lix MnO2 、Lix Mn2 4 (こ
こでx=0.05〜1.2)から選ばれる少なくとも1
種の化合物を含み、導電剤には、フラン樹脂および/ま
たはクレゾール樹脂の焼成炭素質化合物単独か、さらに
アセチレンブラックも共に含む。正極集電体はステンレ
ス鋼かアルミニウムから作られている、ネット、シー
ト、箔、ラスなどの形状をしている。負極材料として、
リチウム金属、リチウム合金(Li−Al)、炭素質化
合物、酸化物(LiCoVO4 、SnO2、SnO、S
iO、GeO2 、GeO、SnSiO3 、SnSi0.3
Al0.1 0.2 0.3 3.2 )、硫化物(TiS2 、S
nS2 、SnS、GeS2 、GeS)などを含む少なく
とも1種の化合物を用いることが好ましい。負極集電体
はステンレス鋼か銅から作られている、ネット、シー
ト、箔、ラスなどの形状をしている。負正極活物質ある
いは負極材料とともに用いる合剤には、電子伝導剤とし
てアセチレンブラック、黒鉛などの炭素材料を混合して
もよい。結着剤はポリフッ化ビニリデン、ポリフルオロ
エチレンなどの含フッ素熱可塑性化合物、アクリル酸を
含むポリマー、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロ
ピレンターポリマーなどのエラストマーを単独あるいは
混合して用いることができる。また、電解液として、エ
チレンカーボネート、さらに、ジエチルカーボネート、
ジメチルカルボネートなどの環状、非環状カーボネート
あるいは酢酸エチルなどのエステル化合物の組合せ、支
持電解質として、LiPF6 を含み、さらに、LIBF
4 、LiCF3 SO3 などのリチウム塩を混合して用い
ることが好ましい。さらに、セパレーターとして、ポリ
プロピレンあるいはポリエチレンの単独またはそれらの
組合せが好ましい。電池の形態は、コイン、ボタン、シ
リンダー、偏平、角型のいづれでもよい。電池には、誤
動作にも安全を確保できる手段(例、内圧開放型安全
弁、電流遮断型安全弁、高温で抵抗を上げるセパレータ
ー)を備えることが好ましい。
A preferred combination of the present invention is the above chemical material.
It is advisable to combine the preferred components and battery components.
However, especially as a positive electrode active material, LixCoO2, L
ixNiO2, LixMnO2, LixMn2OFour(This
Here, at least 1 selected from x = 0.05 to 1.2)
The compound of the present invention, and the conductive agent includes furan resin and / or
Or a cresol resin calcined carbonaceous compound alone, or
Including acetylene black. The positive electrode current collector is stainless
Net, sea, made from stainless steel or aluminum
It has a shape such as a toe, a foil, and a lath. As the negative electrode material,
Lithium metal, lithium alloy (Li-Al), carbonization
Compound, oxide (LiCoVOFour, SnO2, SnO, S
iO, GeO2, GeO, SnSiO3, SnSi0.3
Al0.1B 0.2P0.3O3.2), Sulfide (TiS2, S
nS2, SnS, GeS2, GeS), etc.
It is preferable to use one kind of compound. Negative electrode current collector
Made of stainless steel or copper, net, sea
It has a shape such as a toe, a foil, and a lath. Negative positive electrode active material
The material used together with the negative electrode material is an electron conductive agent.
By mixing carbon materials such as acetylene black and graphite
Good. Binders are polyvinylidene fluoride, polyfluoro
Fluorine-containing thermoplastic compounds such as ethylene, acrylic acid
Polymer containing, styrene butadiene rubber, ethylene pro
Elastomer such as pyrene terpolymer alone or
It can be mixed and used. In addition, as an electrolyte,
Tylene carbonate, further diethyl carbonate,
Cyclic and acyclic carbonates such as dimethyl carbonate
Or a combination of ester compounds such as ethyl acetate
LiPF6 as the electrolyte6And further includes LIBF
Four, LiCF3SO3Used by mixing lithium salts such as
Preferably. Furthermore, as a separator, poly
Propylene or polyethylene alone or their
Combinations are preferred. The form of the battery is coin, button, or
It can be either linder, flat or square. The battery is wrong
Means to ensure safety in operation (eg, internal pressure release type safety
Valve, current cutoff safety valve, separator that increases resistance at high temperature
-) Is preferable.

【0040】[0040]

【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。 実施例1 フラン樹脂焼成炭素質化合物の合成法 市販のフルフリルアルコール50g、市販のリン酸(8
5%)0.25g、蒸留水5gを混合し、95〜100
℃に保ち10時間攪拌・反応させた。反応後、1N−水
酸化ナトリウム水溶液を加えてpH=4から5とした
後、減圧下で水を系外に除去した。得られたフラン樹脂
をアルゴン雰囲気下、500℃で2時間さらに1100
℃で3時間焼成し、フラン樹脂焼成炭素質化合物を得
た。(収量=19g)この炭素質化合物をタングステン
カーバイド製振動ミルを用いて粉砕し、平均粒径9.5
μmの粉末を得た。
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. Example 1 Synthesis Method of Furan Resin Calcined Carbonaceous Compound Commercially available furfuryl alcohol 50 g, commercially available phosphoric acid (8
5%) 0.25 g and distilled water 5 g are mixed, and 95-100
The mixture was kept at 0 ° C. and stirred and reacted for 10 hours. After the reaction, 1N-aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 4 to 5, and then water was removed from the system under reduced pressure. The obtained furan resin is further heated at 1100 at 500 ° C. for 2 hours under an argon atmosphere.
Firing at 3 ° C. for 3 hours gave a furan resin-fired carbonaceous compound. (Yield = 19 g) This carbonaceous compound was ground using a tungsten carbide vibrating mill to obtain an average particle size of 9.5.
A μm powder was obtained.

【0041】実施例2 クレゾール樹脂焼成炭素質化合物の合成法 市販のオルトクレゾールノボラック樹脂50gをアルゴ
ン雰囲気下、500℃で2時間さらに1075℃で3時
間焼成し、クレゾール樹脂焼成炭素質化合物を得た。
(収量=20g)この炭素質化合物をタングステンカー
バイド製振動ミルを用いて粉砕し、平均粒径8.5μm
の粉末を得た。
Example 2 Method for synthesizing cresol resin-calcined carbonaceous compound 50 g of a commercially available ortho-cresol novolac resin was calcined under an argon atmosphere at 500 ° C. for 2 hours and further at 1075 ° C. for 3 hours to obtain a cresol resin-calcined carbonaceous compound. .
(Yield = 20 g) This carbonaceous compound was pulverized using a tungsten carbide vibrating mill to obtain an average particle size of 8.5 μm.
Of powder was obtained.

【0042】実施例3〜4 本発明の化合物、フラン樹脂焼成炭素質化合物、クレゾ
ール樹脂焼成炭素質化合物のX線回折法によるd002
の値、結晶子の長さLc、さらに、それらの水素/炭素
の原子比を表1に示す。
Examples 3 to 4 The values of the d 002 plane by the X-ray diffraction method, the crystallite length Lc of the compound of the present invention, the furan resin-calcined carbonaceous compound, and the cresol resin-calcined carbonaceous compound, and their hydrogen content. The atomic ratio of / carbon is shown in Table 1.

【0043】実施例5〜14 正極活物質を90重量%、導電剤として実施例1あるい
は実施例2で合成したフラン樹脂焼成炭素質化合物ある
いはクレゾール樹脂焼成炭素質化合物を5重量%、アセ
チレンブラックを1重量%、結着剤としてポリ沸化ビニ
リデン水分散物を固形分3重量%、カルボキシメチルセ
ルロースを1重量%の混合比で混合した合剤を圧縮成形
させた正極ペレット(13mmΦ、0.35g)をドラ
イボックス(露点−40〜−70℃、乾燥空気)中で遠
赤外線ヒーターにて充分脱水後、正極ペレットとして用
いた。負極材料として、リチウムーアルミニウム合金
(80:20重量比、15mmΦ、0.6mm厚)を用
いた他、人造黒鉛を94重量%、導電剤アセチレンブラ
ックを3重量%、結着剤として、ポリ弗化ビニリデン水
分散物を固形分3重量%の混合比で混合した合剤をそれ
ぞれ圧縮成形させた負極ペレット(13mmΦ、0.2
0g)を上記と同じドライボックス中で遠赤外線ヒータ
ーにて充分脱水後、負極材料として用いた。さらに、L
iCoVO4 、SnO、あるいはSnSiO3 を用い、
これら負極材料を88重量%、導電剤として鱗片状黒鉛
を6重量%、アセチレンブラックを3重量%、結着剤と
して、ポリ弗化ビニリデン水分散物を固形分3重量%の
混合比で混合した合剤を圧縮成形させた負極ペレット
(13mmΦ、それぞれ0.047、0.058、0.
056g)を上記と同じドライボックス中で遠赤外線ヒ
ーターにて充分脱水後、負極材料として用いた。
Examples 5-14 90% by weight of the positive electrode active material, 5% by weight of the furan resin-fired carbonaceous compound or cresol resin-fired carbonaceous compound synthesized in Example 1 or 2 as a conductive agent, and acetylene black. A positive electrode pellet (13 mmΦ, 0.35 g) obtained by compression-molding a mixture containing 1% by weight, an aqueous dispersion of polyvinylidene fluoride as a binder in a solid content of 3% by weight, and carboxymethylcellulose in a mixing ratio of 1% by weight. Was thoroughly dehydrated with a far infrared heater in a dry box (dew point −40 to −70 ° C., dry air) and used as a positive electrode pellet. Lithium-aluminum alloy (80:20 weight ratio, 15 mmΦ, 0.6 mm thickness) was used as the negative electrode material, artificial graphite was 94% by weight, conductive agent acetylene black was 3% by weight, and polyfluoride was used as the binder. A negative electrode pellet (13 mmΦ, 0.2 mm) obtained by compression-molding a mixture prepared by mixing an aqueous dispersion of vinylidene chloride at a solid content of 3% by weight.
0 g) was thoroughly dehydrated with a far infrared heater in the same dry box as above and used as a negative electrode material. Furthermore, L
iCoVO 4 , SnO, or SnSiO 3 is used,
88% by weight of these negative electrode materials, 6% by weight of scaly graphite as a conductive agent, 3% by weight of acetylene black, and an aqueous dispersion of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed in a solid content of 3% by weight. Negative electrode pellets (13 mmΦ, 0.047, 0.058, 0.
056 g) was thoroughly dehydrated with a far infrared heater in the same dry box as above and used as a negative electrode material.

【0044】集電体は、正・負極缶ともに80μm厚の
SUS316のネットをコイン缶に溶接して用いた。電
解質として1モル/リットルのLiPF6 (エチレンカ
ーボネートとジエチルカーボネートの2:8容量混合
液)を250μl用い、更に、セパレーターとして微孔
性のポリプロピレンシートとポリプロピレン不織布を用
いて、その電解液を不織布に含浸させて用いた。そし
て、図1の様なコイン型リチウム電池を上記と同じドラ
イボックス中で作製した。図1において、負極合剤ペレ
ット2が、負極封口板1とセパレーター3間に、封入さ
れ、集電体5を有する正極ケース6とセパレーター3間
に、正負極合剤ペレット4が封入されており、そして負
極封口板1の外縁と正極ケース6の外縁の間には、ガス
ケット7が設けられている。この電池を2mAで負極材
料によって、Li−Al、黒鉛、LiCoVO4 、Sn
O、SnSiO3 において、それぞれ4.4〜3.5
V、4.1〜3.0V、4.2〜2.0V、4.2〜
2.8V、4.2〜2.8Vまで2サイクル充放電した
後、さらに12.5mAの定電流にて、10Vまで充電
を4時間続ける。10Vで定電圧充電する。その後、そ
れぞれの電池を100℃/minで加熱昇温する。その
ときの2サイクル目の平均放電電圧、過充電の到達電
圧、過激反応発生温度、過充電後の電池抵抗(1kH
z)を表2に示す。標準充電における電池抵抗(1kH
z)はすべて10〜13Ωであった。
As the current collector, an 80 μm thick SUS316 net was welded to a coin can for both the positive and negative electrode cans. 250 μl of 1 mol / liter LiPF 6 (2: 8 volume mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate) was used as the electrolyte, and a microporous polypropylene sheet and polypropylene non-woven fabric were used as the separator. It was impregnated and used. Then, a coin type lithium battery as shown in FIG. 1 was produced in the same dry box as above. In FIG. 1, the negative electrode mixture pellets 2 are enclosed between the negative electrode sealing plate 1 and the separator 3, and the positive and negative electrode mixture pellets 4 are enclosed between the positive electrode case 6 having the current collector 5 and the separator 3. A gasket 7 is provided between the outer edge of the negative electrode sealing plate 1 and the outer edge of the positive electrode case 6. This battery was operated at 2 mA depending on the negative electrode material, such as Li-Al, graphite, LiCoVO 4 , Sn.
In O and SnSiO 3 , each is 4.4 to 3.5.
V, 4.1-3.0V, 4.2-2.0V, 4.2
After charging and discharging for 2 cycles to 2.8V and 4.2 to 2.8V, charging is further continued to 10V at a constant current of 12.5mA for 4 hours. Charge at a constant voltage at 10V. Then, each battery is heated and heated at 100 ° C./min. The average discharge voltage in the second cycle at that time, the reached voltage of overcharge, the temperature at which the extreme reaction occurs, the battery resistance after overcharge (1 kHz
z) is shown in Table 2. Battery resistance at standard charging (1kHz
All of z) were 10 to 13 Ω.

【0045】上記表1で示された略号は、下記のとおり
である。 (a)正極活物質、(b)負極材料、(c)導電剤
(d)2サイクルめの充電容量、(e)過充電の到達電
圧、(f)過激反応発生温度、(g)過充電後の電池抵
抗(1kHz)
The abbreviations shown in Table 1 above are as follows. (A) Positive electrode active material, (b) Negative electrode material, (c) Conductive agent (d) Second cycle charge capacity, (e) Overcharge ultimate voltage, (f) Extreme reaction generation temperature, (g) Overcharge Battery resistance after (1kHz)

【0046】比較例1〜4 本発明以外の化合物、アセチレンブラック、人造黒鉛、
天然黒鉛、石油コークスのd002 面の値、結晶子の長さ
Lcを表1に示す。
Comparative Examples 1 to 4 Compounds other than the present invention, acetylene black, artificial graphite,
Table 1 shows the values of the d 002 plane and the crystallite length Lc of natural graphite and petroleum coke.

【0047】比較例5〜6 上記実施例6、10のうちフラン樹脂焼成炭素質化合物
あるいはクレゾール樹脂焼成炭素質化合物の代わりにア
セチレンブラック、あるいは人造黒鉛を用いた以外はす
べて実施例6、10と同じに電池を作成し、また実施例
6、10と同じ試験を実施した。その結果を表2に示
す。
Comparative Examples 5 to 6 All of Examples 6 and 10 except that acetylene black or artificial graphite was used in place of the furan resin fired carbonaceous compound or the cresol resin fired carbonaceous compound of the above Examples 6 and 10. Batteries were made in the same manner, and the same tests as in Examples 6 and 10 were performed. The results are shown in Table 2.

【0048】比較例7〜11 比較例6〜10のフラン樹脂の代わりにアセチレンブラ
ックを用いた電池を過充電させない、すなわち、標準充
放電条件で2サイクルを繰り返した後、100℃/mi
nで加熱した。その結果を表3に示す。
Comparative Examples 7 to 11 The batteries using acetylene black instead of the furan resin of Comparative Examples 6 to 10 were not overcharged, that is, after repeating two cycles under standard charge and discharge conditions, 100 ° C./mi.
Heated at n. Table 3 shows the results.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】本発明の化合物を用いた実施例6〜15の
電池では、充電を続けると電圧が上昇し続け、約2時間
後に、10Vへと至り、定電圧状態に入って電流値は低
下していくる。一方、本発明の化合物を含まない比較例
5〜6の電池は、4.8〜4.9Vで電圧の停滞が見ら
れ、過充電がさらに進行していることが示されている。
また、表から、本発明の化合物を含む電池では、含まな
い電池と比較して、過激反応が発生する温度が高い。ま
た、その値は、過充電していない電池とほぼ同じである
ので過充電状態に至らなかったことを示している。さら
に、本発明の化合物を用いた電池では、過充電後の加熱
により、実施例5〜14の電池は、軽い破裂であった
が、比較例5〜6の電池は、激しい破裂を起こした。ま
た、本発明の化合物を含む電池では、5.5Vで充電を
停止させると電圧の低下が大きくなるので、過充電する
と電池の抵抗が大きくなったことを示している。また、
過充電後のアニオンドーピングのレベルとしては、実施
例5〜14の導電剤のすべてd002は約0.7オング
ストローム程増大したが、比較例5〜6の導電剤では増
加の程度は測定誤差の範囲内であった。以上の結果は、
円筒型電池においても同様な結果を得た。また、正極活
物質がLiNiO2 でも同様であった。
In the batteries of Examples 6 to 15 using the compound of the present invention, the voltage continued to increase when continuously charged, reached to 10 V after about 2 hours, and then the constant voltage state was entered to decrease the current value. Come on. On the other hand, the batteries of Comparative Examples 5 to 6 which did not contain the compound of the present invention showed a stagnation of voltage at 4.8 to 4.9 V, indicating that overcharging further progressed.
Further, from the table, the temperature at which the radical reaction occurs is higher in the battery containing the compound of the present invention than in the battery not containing it. Moreover, since the value is almost the same as that of the battery which is not overcharged, it indicates that the battery is not overcharged. Further, in the batteries using the compound of the present invention, the batteries of Examples 5 to 14 were lightly burst by heating after overcharging, whereas the batteries of Comparative Examples 5 to 6 were violently burst. Further, in the battery containing the compound of the present invention, when the charging is stopped at 5.5 V, the voltage drop becomes large, so that it is shown that the resistance of the battery becomes large when it is overcharged. Also,
As for the level of anion doping after overcharging, all of the conductive agents of Examples 5 to 14 had d002 increased by about 0.7 angstroms, but the conductive agents of Comparative Examples 5 to 6 showed an increase in the range of measurement error. It was inside. The above results are
Similar results were obtained with a cylindrical battery. The same was true when the positive electrode active material was LiNiO 2 .

【0053】[0053]

【発明の効果】正極活物質、負極材料、非水電解質から
なる非水二次電池において、正極合剤には、フラン樹脂
焼成炭素質化合物あるいはクレゾール樹脂焼成炭素質化
合物のような3.9V(対Li+ /Li電極)以上でア
ニオンを挿入できる化合物を含むことにより、過充電に
も安全な非水二次電池を得ることができた。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In a non-aqueous secondary battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode material and a non-aqueous electrolyte, the positive electrode mixture contains 3.9 V (such as a furan resin fired carbonaceous compound or a cresol resin fired carbonaceous compound). By including a compound capable of inserting an anion above the Li + / Li electrode), a non-aqueous secondary battery that is safe for overcharging could be obtained.

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

【図1】実施例に使用したコイン型電池の断面図を示し
たものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a coin battery used in an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負極封口板 2 負極合剤ペレット 3 セパレーター 4 正極合剤ペレット 5 集電体 6 正極ケース 7 ガスケット 1 Negative Electrode Sealing Plate 2 Negative Electrode Mixture Pellet 3 Separator 4 Positive Electrode Mixture Pellet 5 Current Collector 6 Positive Electrode Case 7 Gasket

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極活物質、負極材料、非水電解質から
なる非水二次電池において、該正極活物質を含む正極合
剤に、3.9V(対Li+ /Li電極)以上でアニオン
を挿入できる化合物を含むことを特徴とする非水二次電
1. In a non-aqueous secondary battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode material, and a non-aqueous electrolyte, a positive electrode mixture containing the positive electrode active material contains an anion at 3.9 V (vs. Li + / Li electrode) or more. Non-aqueous secondary battery containing a compound that can be inserted
【請求項2】 該アニオンを挿入することにより電池の
内部抵抗が高くなることを特徴とする請求項1に記載の
非水二次電池
2. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the internal resistance of the battery is increased by inserting the anion.
【請求項3】 該アニオンを挿入できる化合物が炭素質
化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載
の非水二次電池
3. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the compound capable of inserting the anion is a carbonaceous compound.
【請求項4】 該アニオンを挿入できる化合物が芳香族
系縮合高分子化合物を焼成して得られた炭素質化合物で
あることを特徴とする請求項1、2、3に記載の非水二
次電池
4. The non-aqueous secondary compound according to claim 1, wherein the compound capable of inserting the anion is a carbonaceous compound obtained by calcining an aromatic condensation polymer compound. battery
【請求項5】 該アニオンを挿入できる化合物がフラン
樹脂および/またはクレゾール樹脂を焼成して得られた
炭素質化合物であることを特徴とする請求項1〜4に記
載の非水二次電池
5. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the compound capable of inserting the anion is a carbonaceous compound obtained by firing a furan resin and / or a cresol resin.
【請求項6】 該アニオンを挿入できる化合物のX線回
折における002面の間隔(d002 )が3.5オングス
トローム以上であることを特徴とする請求項1〜5に記
載の非水二次電池
6. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the compound capable of inserting the anion has a 002 plane interval (d 002 ) of 3.5 angstroms or more in X-ray diffraction.
【請求項7】 該アニオンを挿入できる化合物のX線回
折における結晶子サイズLcが50以下であることを特
徴とする請求項1〜6に記載の非水二次電池
7. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the compound capable of inserting the anion has a crystallite size Lc of 50 or less in X-ray diffraction.
【請求項8】 該アニオンを挿入できる化合物に含まれ
る水素/炭素の原子比が0.04以下であることを特徴
とする請求項1〜7に記載の非水二次電池
8. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein an atomic ratio of hydrogen / carbon contained in the compound capable of inserting the anion is 0.04 or less.
【請求項9】 該アニオンを挿入できる化合物とアセチ
レンブラックと併用することを特徴とする請求項1〜8
に記載の非水二次電池
9. A compound capable of inserting the anion and acetylene black are used in combination.
Non-aqueous secondary battery described in
【請求項10】 該アニオンを挿入できる化合物が該正
極合剤の0.1〜10重量%含まれることを特徴とする
請求項1〜9に記載の非水二次電池
10. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the compound capable of inserting the anion is contained in an amount of 0.1 to 10% by weight of the positive electrode mixture.
【請求項11】 該アニオンが少なくともPF6 - を含
むことを特徴とする請求項1〜10に記載の非水二次電
11. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the anion contains at least PF 6 −.
【請求項12】 該電解質の溶媒が少なくとも非環状カ
ーボネートを含むことを特徴とする請求項1〜11に記
載の非水二次電池
12. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the solvent of the electrolyte contains at least an acyclic carbonate.
【請求項13】 該正極活物質は3.9V(対Li+
Li電極)以上で充電の折り返し電圧を持つことを特徴
とする請求項1〜12に記載の非水二次電池
13. The positive electrode active material is 3.9 V (vs. Li + /
The non-aqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 12, wherein the non-aqueous secondary battery has a charging return voltage equal to or higher than a Li electrode).
【請求項14】 該正極活物質がLix MO2 (0.0
5≦x≦1.2 Mは少なくとも1種のCo、Ni、M
n、Feを含む)および/またはスピネル構造を主体と
する化合物(少なくとも1種のCo、Ni、Mn、F
e、Vを含む)を含むことを特徴とする請求項1〜13
に記載の非水二次電池
14. The positive electrode active material is Li x MO 2 (0.0
5 ≦ x ≦ 1.2 M is at least one type of Co, Ni, M
a compound mainly containing n and Fe and / or a spinel structure (at least one of Co, Ni, Mn and F)
e, including V).
Non-aqueous secondary battery described in
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