JPH0955203A - Nonaqueous battery - Google Patents

Nonaqueous battery

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Publication number
JPH0955203A
JPH0955203A JP7208148A JP20814895A JPH0955203A JP H0955203 A JPH0955203 A JP H0955203A JP 7208148 A JP7208148 A JP 7208148A JP 20814895 A JP20814895 A JP 20814895A JP H0955203 A JPH0955203 A JP H0955203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ppm
positive electrode
negative electrode
mixture
halogen element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7208148A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadahiko Kubota
忠彦 窪田
Ryuta Suzuki
龍太 鈴木
Okimasa Kagawa
興勝 香川
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP7208148A priority Critical patent/JPH0955203A/en
Publication of JPH0955203A publication Critical patent/JPH0955203A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance storage characteristics of a battery after the storage of an electrode and charge/discharge cycle characteristics by specifying the contents of a halogen element in a positive mix and a negative mix. SOLUTION: A lithium compound having a halogen element concentration of 0.01-100ppm and a transition metal compound having a halogen element concentration of 0.01-100ppm are mixed, and the mixture is baked at 250-2000 deg.C to obtain a positive active material having a halogen element concentration of 0.01-100ppm and an average particle size of 0.1-50μm, then the positive active material, a binder, a coating auxiliary material are mixed to obtain a positive mix, and the positive mix is applied to a current collector to obtain a positive electrode sheet 8. A negative electrode material represented by formula SnM<1> a Ot (M<1> is at least two elements selected from Al, B, P, Si, group 1-3 elements of the periodic table, and halogen, a is 0.2-2, and t is 1-6), a binder material, a conductive material, a coating auxiliary material are mixed, and the mixture is applied to a current collector to obtain a negative electrode sheet 9. The positive electrode sheet 8, a separator 10, the negative electrode sheet 9, and the separator 10 are stacked, and spirally wound, then housed into a cylindrical battery can with bottom 11.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、製造適性を改良
し、かつ充放電繰り返し特性を高め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 improved manufacturability and enhanced charge / discharge repeating characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年高容量電池として注目されているリ
チウム電池またはリチウムイオン電池において、その正
極およびまたは負極は正極活物質または負極活物質、カ
ーボンなどの導電剤、テフロンなどの結着剤を水または
有機溶剤で混錬したのちアルミニウム箔、銅箔などの集
電体上に塗布、乾燥したものが使われている。これら電
極は塗布乾燥した後、電池として組み立てられるまで保
管しておくのであるが保管後に膜質が劣化し支持体から
合剤がはがれ使用できなくなる、あるいは保管後の電極
を用いると充放電繰り返し性能の劣化が著しいという問
題があった。
2. Description of the Related Art In a lithium battery or a lithium ion battery, which has recently received attention as a high-capacity battery, the positive electrode and / or the negative electrode thereof contains a positive electrode active material or a negative electrode active material, a conductive agent such as carbon, and a binder such as Teflon. Alternatively, it is used after being kneaded with an organic solvent, applied on a current collector such as aluminum foil or copper foil, and dried. After coating and drying these electrodes, they are stored until assembled into a battery, but after storage, the film quality deteriorates and the mixture is peeled off from the support and cannot be used. There was a problem of significant deterioration.

【0003】この問題の原因として合剤中の不純物が作
用していることが予想され、正極では、正極活物質を洗
浄したもの(特開平3−64860号、特開平4−32
8277号)を用いたが解決には至らなかった。
It is expected that the impurities in the mixture act as the cause of this problem, and the positive electrode is obtained by washing the positive electrode active material (Japanese Patent Laid-Open Nos. 3-64860 and 4-32).
No. 8277) was used but it could not be resolved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
電極保管後の膜質および充放電繰り返し性能を改良した
非水二次電池を得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to obtain a non-aqueous secondary battery having improved film quality after storage of the electrode and repeated charge / discharge performance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、正極合
剤が集電体上に塗布されてなる正極、負極合剤が集電体
上に塗布されてなる負極、リチウム塩を含む非水電解液
から成る非水二次電池に関し、正極合剤および、または
負極合剤中の不純物としてのハロゲン元素含有率が0.
01ppm以上1000ppm以下であることを特徴と
する非水電池により達成することができた。
An object of the present invention is to provide a positive electrode having a positive electrode mixture applied on a current collector, a negative electrode having a negative electrode mixture applied on a current collector, and a non-containing lithium salt. Regarding a non-aqueous secondary battery comprising a water electrolytic solution, the content of halogen elements as impurities in the positive electrode mixture and / or the negative electrode mixture is 0.
This can be achieved by a non-aqueous battery characterized by having a content of 01 ppm or more and 1000 ppm or less.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の態様について更に詳細に
説明する。最初に本発明においてより好ましい正極での
態様について説明する。本発明で言う正極合剤とは正極
活物質と結着剤と導電剤と塗布助剤からなり、合剤を形
成したときの各々の中の不純物としての総ハロゲン量が
0.01ppm以上1000ppm以下であることが好
ましく、更に好ましくは0.01ppm以上100pp
m以下であり、特に好ましくは0.01ppm以上10
ppm以下であることである。 ここでいうハロゲン元
素とはフッ素、臭素、塩素、ヨウ素であり、好ましくは
臭素、塩素であり、特に好ましくは塩素である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Aspects of the present invention will be described in more detail. First, a more preferable embodiment of the positive electrode in the present invention will be described. The positive electrode mixture referred to in the present invention is composed of a positive electrode active material, a binder, a conductive agent, and a coating aid, and the total amount of halogens as impurities in each of the formed mixture is 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less. Is preferable, and more preferably 0.01 ppm or more and 100 pp.
m or less, particularly preferably 0.01 ppm or more and 10
It is to be below ppm. The halogen element referred to here is fluorine, bromine, chlorine or iodine, preferably bromine or chlorine, and particularly preferably chlorine.

【0007】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。さらに、正極
活物質中のハロゲン元素量を所定の量とするために、焼
成原料であるリチウム化合物および、または遷移金属化
合物中のハロゲン元素濃度が0.01ppm以上100
0ppm以下であることが好ましく、更に好ましくは
0.01ppm以上100ppm以下であり、特に好ま
しくは0.01ppm以上10ppm以下である。
The positive electrode active material can be synthesized by a method of mixing and firing a lithium compound and a transition metal compound or a solution reaction, but a firing method is particularly preferable. Further, in order to adjust the amount of halogen element in the positive electrode active material to a predetermined amount, the concentration of halogen element in the lithium compound and / or the transition metal compound, which is a firing raw material, is 0.01 ppm or more 100 or more.
It is preferably 0 ppm or less, more preferably 0.01 ppm or more and 100 ppm or less, and particularly preferably 0.01 ppm or more and 10 ppm or less.

【0008】原料として用いるリチウム化合物としては
例えば、水酸化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウ
ム、酢酸リチウム、蓚酸リチウムなどが挙げられる。遷
移金属化合物としては炭酸コバルト、四三酸化コバル
ト、一酸化コバルト、三二酸化コバルト、水酸化コバル
ト、硝酸コバルト、炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、水酸
化ニッケル、四三酸化ニッケル、一酸化ニッケル、三二
酸化ニッケル、炭酸マンガン、硝酸マンガン、水酸化マ
ンガン、四三酸化マンガン、一酸化マンガン、三二酸化
マンガン、二酸化マンガン、酸化第一鉄、酸化第二鉄、
四三酸化鉄水酸化第二鉄などである。
Examples of the lithium compound used as a raw material include lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium acetate, lithium oxalate and the like. Examples of the transition metal compound include cobalt carbonate, cobalt trioxide, cobalt monoxide, cobalt trioxide, cobalt hydroxide, cobalt nitrate, nickel carbonate, nickel nitrate, nickel hydroxide, nickel trioxide, nickel monoxide, nickel trioxide. , Manganese carbonate, manganese nitrate, manganese hydroxide, manganese tetraoxide, manganese monoxide, manganese trioxide, manganese dioxide, ferrous oxide, ferric oxide,
Examples include ferric tetroxide and ferric hydroxide.

【0009】リチウム化合物および、または遷移金属化
合物中の純度を上げ、ハロゲン元素濃度を所定の量にす
るための方法は一般的な精製方法、たとえば、「新版無
機化学,千谷利三,産業図書出版株式会社」「新実験化
学講座,丸善株式会社」「無機薬品製造学,亀谷正治,
井原正隆,朝倉書店」などに記載されている方法であれ
ば用いることができる。
A method for increasing the purity of a lithium compound and / or a transition metal compound and adjusting the concentration of halogen element to a predetermined amount is a general purification method, for example, "New Edition Inorganic Chemistry, Toshizo Chitani, Sangyo Tosho". "Publishing Co., Ltd.""New Experimental Chemistry Course, Maruzen Co., Ltd.""Inorganic Drug Manufacturing, Shoji Kametani,"
Masataka Ihara, Asakura Shoten ”can be used.

【0010】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が分解、溶融する温
度であればよく、例えば250〜2000℃が好まし
く、特に350〜1500℃が好ましい。また、正極活
物質は洗浄することによりハロゲン元素を上記の所定の
量に制御することができる。洗浄液としては水、有機溶
剤いずれも使用できるが、好ましくは水、メタノール、
エタノール、アセトンである。
The firing temperature used in the present invention may be a temperature at which a part of the mixed compound used in the present invention is decomposed and melted. For example, 250 to 2000 ° C. is preferable, and 350 to 1500 ° C. is particularly preferable. . Further, the halogen element can be controlled to the above-mentioned predetermined amount by washing the positive electrode active material. As the cleaning liquid, either water or an organic solvent can be used, but preferably water, methanol,
Ethanol and acetone.

【0011】正極活物質としてはリチウムイオンを放
出、または可逆的にリチウムイオンを挿入・放出できる
遷移金属酸化物であれば良いが、特にリチウム含有遷移
金属酸化物が好ましい。本発明で用いられる好ましいリ
チウム含有遷移金属酸化物正極活物質としては、リチウ
ム含有Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、C
u、Mo、Wを含む酸化物があげられる。またリチウム
以外のアルカリ金属(周期律表の第IA、第IIAの元
素)、半金属のAl、Ga、In、Ge、Sn、Pb、
B、Sb、Biなどを混合してもよい。混合量は0〜1
0モル%が好ましい。本発明で用いられるより好ましい
リチウム含有遷移金属酸化物正極活物質としては、リチ
ウム化合物/遷移金属化合物(ここで遷移金属とは、T
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mo、Wから
選ばれる少なくとも1種)の合計のモル比が0.3〜
2.2になるように混合して合成することが好ましい。
本発明で用いられるとくに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、リチウム化合物/遷移金
属化合物(ここで遷移金属とは、V、Cr、Mn、F
e、Co、Niから選ばれる少なくとも1種)の合計
のモル比が0.3〜2.2になるように混合して合成す
ることが好ましい。本発明で用いられるとくに好ましい
リチウム含有遷移金属酸化物正極活物質とは、Lix Q
Oy (ここでM=Co、Mn、Ni、V、Feから選ば
れる少なくとも1種を含む遷移金属)、x=0.2〜
1.2、y=1.4〜3)であることが好ましい。
As the positive electrode active material, any transition metal oxide capable of releasing lithium ions or reversibly inserting / releasing lithium ions may be used, but a lithium-containing transition metal oxide is particularly preferable. Preferred lithium-containing transition metal oxide positive electrode active materials used in the present invention include lithium-containing Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and C.
Examples thereof include oxides containing u, Mo and W. Alkali metals other than lithium (elements IA and IIA of the periodic table), semi-metals Al, Ga, In, Ge, Sn, Pb,
B, Sb, Bi, etc. may be mixed. Mixing amount is 0 to 1
0 mol% is preferable. More preferred lithium-containing transition metal oxide cathode active materials used in the present invention include lithium compounds / transition metal compounds (where the transition metal is T
i, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, W, at least one of them) in a total molar ratio of 0.3 to
It is preferable to synthesize them by mixing them to 2.2.
Particularly preferred lithium-containing transition metal oxide positive electrode active materials for use in the present invention include lithium compounds / transition metal compounds (where transition metals are V, Cr, Mn, F
The total of at least one selected from e, Co, and Ni)
It is preferable to mix them so that the molar ratio thereof is 0.3 to 2.2. Particularly preferable lithium-containing transition metal oxide positive electrode active material used in the present invention is Lix Q.
Oy (here, M = Co, Mn, Ni, V, transition metal containing at least one selected from Fe), x = 0.2 to
1.2, y = 1.4-3).

【0012】本発明で用いられ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、LixCoO2
LixNiO2、LixCoaNi1-a2、LizCob
1-bz、LixCobFe1-b2、LixMn24、Lix
MncCo2-c4、LixMncNi2-c4、LixMnc
2-cz、LixMncFe2-c4、LixMn24とM
nO2の混合物、Li2xMnO3とMnO2の混合物、L
xMn24、Li2xMnO3とMnO2の混合物(ここ
でx=0.2〜1.2、a=0.1〜0.9、b=0.
8〜0.98、c=1.6〜1.96、z=2.01〜
5)をあげられる。本発明で用いられるさらに好ましい
リチウム含有金属酸化物正極活物質としては、Lix
oO2、LixNiO2、LixCoaNi1-a2、Lix
b1-bz、LixCobFe1-b2、LixMn24
LixMncCo2-c4、LixMncNi2-c4、Lix
Mnc2-c4、LixMncFe2-c4(ここでx=
0.7〜1.04、a=0.1〜0.9、b=0.8〜
0.98、c=1.6〜1.96、z=2.01〜2.
3)があげられる。本発明で用いられる最も好ましいリ
チウム含有遷移金属酸化物正極活物質としては、Lix
CoO2、LixNiO2、LixCoaNi1-a2、Lix
Mn24、LixCob1-bz(ここでx=0.7〜
1.1、a=0.1〜0.9、b=0.9〜0.98、
z=2.01〜2.3)があげられる。ここで、上記の
x値は、充放電開始前の値であり、充放電により増減す
る。
More preferred lithium-containing metal oxide positive electrode active materials used in the present invention are Li x CoO 2 ,
Li x NiO 2 , Li x Co a Ni 1-a O 2 , Li z Co b V
1-b O z , Li x Co b Fe 1-b O 2 , Li x Mn 2 O 4 , Li x
Mn c Co 2-c O 4 , Li x Mn c Ni 2-c O 4 , Li x Mn c
V 2-c O z, Li x Mn c Fe 2-c O 4, Li x Mn 2 O 4 and M
nO 2 mixture, Li 2x MnO 3 and MnO 2 mixture, L
i x Mn 2 O 4 , a mixture of Li 2x MnO 3 and MnO 2 (where x = 0.2 to 1.2, a = 0.1 to 0.9, b = 0.
8-0.98, c = 1.6-1.96, z = 2.01-
5) can be given. A more preferable lithium-containing metal oxide positive electrode active material used in the present invention is Li x C.
oO 2 , Li x NiO 2 , Li x Co a Ni 1-a O 2 , Li x C
o b V 1-b O z , Li x Co b Fe 1-b O 2, Li x Mn 2 O 4,
Li x Mn c Co 2-c O 4, Li x Mn c Ni 2-c O 4, Li x
Mn c V 2-c O 4 , Li x Mn c Fe 2-c O 4 (where x =
0.7 to 1.04, a = 0.1 to 0.9, b = 0.8 to
0.98, c = 1.6-1.96, z = 2.01-2.
3) can be given. The most preferable lithium-containing transition metal oxide positive electrode active material used in the present invention is Li x.
CoO 2 , Li x NiO 2 , Li x Co a Ni 1-a O 2 , Li x
Mn 2 O 4 , Li x Co b V 1-b O z (where x = 0.7 to
1.1, a = 0.1 to 0.9, b = 0.9 to 0.98,
z = 2.01 to 2.3). Here, the above-mentioned x value is a value before the start of charge / discharge, and increases / decreases due to charge / discharge.

【0013】本発明で用いる正極活物質の平均粒子サイ
ズは特に限定されないが、0.1〜50μmが好まし
い。所定の粒子サイズにするには、良く知られた粉砕機
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が用いられる。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が不純物としてのハロゲン
元素含有率が0.01ppm以上1000ppm以下で
あることが好ましく、更に好ましくは0.01ppm以
上100ppm以下であり、特に好ましくは0.01p
pm以上10ppm以下であることである。ハロゲン元
素含有率を所定の量にするために正極活物質と同様に洗
浄することが好ましい。導電剤として具体的には、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63−148,554)など)粉、金
属繊維あるいはポリフェニレン誘導体(特開昭59−2
0,971)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、1〜5
0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。
The average particle size of the positive electrode active material used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 μm. In order to obtain a predetermined particle size, a well-known pulverizer or classifier is used. For example, a mortar, a ball mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling airflow type jet mill, a sieve and the like are used. The conductive agent is
In the constructed battery, any electron conductive material that does not cause a chemical change may be used, but the content of halogen elements as impurities is preferably 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less, more preferably 0.01 ppm or more and 100 ppm or less. And particularly preferably 0.01 p
That is, pm or more and 10 ppm or less. It is preferable to wash the positive electrode active material in the same manner as the positive electrode active material in order to adjust the halogen element content to a predetermined amount. Specific examples of the conductive agent include natural graphite (scaly graphite, flake graphite, earth graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon fibers and metals (copper, nickel, aluminum, Silver (JP-A-63-148,554) powder, metal fiber or polyphenylene derivative (JP-A-59-2)
0,971) and the like, may be included as one kind or a mixture thereof. A combination of graphite and acetylene black is particularly preferred. The addition amount is 1 to 5
0% by weight is preferable, and 2 to 30% by weight is particularly preferable.
For carbon and graphite, 2 to 15% by weight is particularly preferred.

【0014】結着剤は、不純物としてのハロゲン元素含
有率が0.01ppm以上1000ppm以下であるこ
とが好ましく、更に好ましくは0.01ppm以上10
0ppm以下であり、特に好ましくは0.01ppm以
上10ppm以下であることである。ハロゲン元素含有
率を所定の量にするために正極活物質と同様に洗浄する
ことが好ましい。結着剤として具体的には、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、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E
PDM、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、フ
ッ素ゴム、ポリエチレンオキシドなどの多糖類、熱可塑
性樹脂、ゴム弾性を有するポリマーなどが1種またはこ
れらの混合物として用いられる。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、1〜50重量%が好ましく、特に2〜
30重量%が好ましい。
The content of halogen elements as impurities in the binder is preferably 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less, and more preferably 0.01 ppm or more and 10 ppm or less.
It is 0 ppm or less, and particularly preferably 0.01 ppm or more and 10 ppm or less. It is preferable to wash the positive electrode active material in the same manner as the positive electrode active material in order to adjust the halogen element content to a predetermined amount. Specifically as the binder, starch,
Polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose,
Hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated E
PDM, styrene-butadiene rubber, polybutadiene, fluororubber, polysaccharides such as polyethylene oxide, thermoplastic resins, polymers having rubber elasticity and the like are used alone or as a mixture thereof. When a compound containing a functional group that reacts with lithium, such as a polysaccharide, is used, for example, it is preferable to add a compound such as an isocyanate group to deactivate the functional group. The addition amount of the binder is preferably 1 to 50% by weight, and particularly 2 to
30% by weight is preferred.

【0015】本発明で言う負極合剤とは負極材料と結着
剤と導電剤と塗布助剤からなる。本発明で用いられる負
極材料中の不純物としての各々の中のハロゲン元素含有
率は0.01ppm以上1000ppm以下であること
が好ましく、更に好ましくは0.01ppm以上100
ppm以下であり、特に好ましくは0.01ppm以上
10ppm以下であることである。ここでいうハロゲン
元素とはフッ素、臭素、塩素、ヨウ素であり、好ましく
は臭素、塩素であり、特に好ましくは塩素である。
The negative electrode mixture referred to in the present invention comprises a negative electrode material, a binder, a conductive agent and a coating aid. The content of halogen elements in each of the impurities in the negative electrode material used in the present invention is preferably 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less, more preferably 0.01 ppm or more and 100 ppm or less.
It is ppm or less, and particularly preferably 0.01 ppm or more and 10 ppm or less. The halogen element referred to here is fluorine, bromine, chlorine or iodine, preferably bromine or chlorine, and particularly preferably chlorine.

【0016】本発明で用いられる負極材料としては、軽
金属イオンを吸蔵・放出できる化合物であればよい。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、有機高分子化合物が好
ましい。これらは単独でも、組み合わせて用いてもよ
い。例えば、軽金属と炭素質化合物、軽金属と無機酸化
物、軽金属と炭素質化合物と無機酸化物の組み合わせな
どが挙げられる。これらの負極材料は、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。軽金属イオンとしては、リチウムが好ましい。
The negative electrode material used in the present invention may be any compound that can occlude and release light metal ions. In particular, light metals, light metal alloys, carbonaceous compounds, inorganic oxides,
Inorganic chalcogenides, metal complexes, and organic polymer compounds are preferred. These may be used alone or in combination. For example, a light metal and a carbonaceous compound, a light metal and an inorganic oxide, a combination of a light metal and a carbonaceous compound and an inorganic oxide, and the like can be given. These negative electrode materials are preferable because they provide high capacity, high discharge potential, high safety, and high cycle properties. Lithium is preferred as the light metal ion.

【0017】軽金属としてはリチウムが好ましい。軽金
属合金としては、リチウムと合金を作る金属あるいはリ
チウムを含む合金が挙げられる。Al,Al−Mn、A
l−Mg、Al−Sn、Al−In、Al−Cdが特に
好ましい。炭素質化合物としては、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、黒鉛構造を含んでいるものが好ましい。また、炭
素質化合物には、炭素以外にも、異種化合物、例えば
B,P,N,S,SiC,B4Cを0〜10重量%含ん
でもよい。
As the light metal, lithium is preferable. Examples of the light metal alloy include a metal forming an alloy with lithium or an alloy containing lithium. Al, Al-Mn, A
1-Mg, Al-Sn, Al-In, and Al-Cd are particularly preferred. The carbonaceous compound is selected from natural graphite, artificial graphite, vapor grown carbon, calcined organic material, and the like, and preferably contains a graphite structure. Further, the carbonaceous compounds, in addition to carbon, a heterologous compound, e.g. B, P, N, S, SiC, B 4 C and may comprise 0 to 10 wt%.

【0018】酸化物叉はカルコゲナイドを形成する元素
としては、遷移金属叉は周期律表13から15族の金
属、半金属元素が好ましい。
The element forming the oxide or chalcogenide is preferably a transition metal or a metal or metalloid element belonging to Group 13 to Group 15 of the periodic table.

【0019】遷移金属化合物としては、特にV,Ti,
Fe,Mn,Co,Ni,Zn,W,Moの単独あるい
は複合酸化物、叉はカルコゲナイドが好ましい。更に好
ましい化合物として、特開平6−44,972号記載の
LipCoq1-qr(ここでp=0.1〜2.5、q=
0〜1、z=1.3〜4.5)を挙げる事が出来る。
As the transition metal compound, in particular, V, Ti,
A single or composite oxide of Fe, Mn, Co, Ni, Zn, W, and Mo, or a chalcogenide is preferable. Further preferred compounds of JP-A 6-44,972 No. claimed Li p Co q V 1-q O r ( wherein p = 0.1 to 2.5, q =
0 to 1, z = 1.3 to 4.5).

【0020】遷移金属以外の金属、半金属の化合物とし
ては、周期律表第13族〜15族の元素、Al,Ga,
Si,Sn,Ge,Pb,Sb,Biの単独あるいはそ
れらの2種以上の組み合わせからなる酸化物、カルコゲ
ナイドが選ばれる。例えば、Al23、Ga23、Si
O、SiO2、GeO、GeO2、SnO、SnO2、S
nSiO3、PbO、PbO2、Pb23、Pb24、P
34、Sb23、Sb24、Sb25、Bi23、B
24、Bi25、SnSiO3、GeS、GeS2、S
nS、SnS2、PbS、PbS2、Sb23、Sb
25、SnSiS3などが好ましい。又これらは、酸化
リチウムとの複合酸化物、例えばLi2GeO3、Li2
SnO2であってもよい。
Compounds of metals and semimetals other than transition metals include elements belonging to Groups 13 to 15 of the periodic table, Al, Ga,
Oxides and chalcogenides selected from Si, Sn, Ge, Pb, Sb and Bi alone or in combination of two or more thereof are selected. For example, Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 , Si
O, SiO 2 , GeO, GeO 2 , SnO, SnO 2 , S
nSiO 3 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 2 O 4 , P
b 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, Bi 2 O 3, B
i 2 O 4 , Bi 2 O 5 , SnSiO 3 , GeS, GeS 2 , S
nS, SnS 2 , PbS, PbS 2 , Sb 2 S 3 , Sb
2 S 5 and SnSiS 3 are preferred. These are complex oxides with lithium oxide, such as Li 2 GeO 3 and Li 2
It may be SnO 2 .

【0021】上記の複合カルコゲン化合物、複合酸化物
は電池組み込み時に主として非晶質であることが好まし
い。 ここで言う主として非晶質とはCuKα線を用い
たX線回折法で2θ値で20°から40°に頂点を有す
るブロードな散乱帯を有する物であり、結晶性の回折線
を有してもよい。 好ましくは2θ値で40°以上70
°以下に見られる結晶性の回折線の内最も強い強度が、
2θ値で20°以上40°以下に見られるブロードな散
乱帯の頂点の回折線強度の500倍以下であることが好
ましく、さらに好ましくは100倍以下であり、特に好
ましくは5倍以下であり、最も好ましくは 結晶性の回
折線を有さないことである。
The above-described composite chalcogen compound and composite oxide are preferably mainly amorphous when incorporated in a battery. The term “amorphous” as used herein refers to a substance having a broad scattering band having a peak at 20 ° to 40 ° in 2θ value by X-ray diffraction using CuKα ray, and having a crystalline diffraction line. Is also good. Preferably, the 2θ value is 40 ° or more and 70
The strongest of the crystalline diffraction lines seen below ° is
It is preferably 500 times or less, more preferably 100 times or less, particularly preferably 5 times or less, of the intensity of the diffraction line at the apex of the broad scattering band observed in the 2θ value of 20 ° or more and 40 ° or less. Most preferably, it has no crystalline diffraction line.

【0022】上記の複合カルコゲン化合物、複合酸化物
はB,Al,Ga,In,Tl,Si,Ge,Sn,P
b,P,As,Sb,Biの中の3種以上の元素の複合
カルコゲン化合物、複合酸化物であり、より好ましくは
複合酸化物である。特に好ましくはB,Al,Si,G
e,Sn,Pの中の3種以上の元素から構成される複合
酸化物である。これらの複合酸化物は、主として非晶質
構造を修飾するために周期律表の1族から3族の元素ま
たはハロゲン元素を含んでもよい。
The above complex chalcogen compounds and complex oxides are B, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn and P.
It is a complex chalcogen compound or complex oxide of three or more kinds of elements among b, P, As, Sb and Bi, and more preferably a complex oxide. Particularly preferably B, Al, Si, G
It is a composite oxide composed of three or more elements of e, Sn, and P. These complex oxides may contain an element of Group 1 to 3 or a halogen element of the periodic table mainly for modifying the amorphous structure.

【0023】上記の負極材料の中で、錫を主体とする非
晶質の複合酸化物が特に好ましく、次の一般式(1)〜
(3)で表される。 SnM1 at 一般式(1) 式中、M1はAl,B,P、Si、周期律表第1族元
素、第2族元素、第3族元素、ハロゲン元素から選ばれ
る2種以上の元素を表し、aは0.2以上、2以下の数
を、tは1以上、6以下の数を表す。
Among the above-mentioned negative electrode materials, an amorphous composite oxide containing tin as a main component is particularly preferable, and the following general formulas (1) to (1)
It is represented by (3). SnM 1 a O t General formula (1) In the formula, M 1 is two or more selected from Al, B, P, Si, Group 1 element, Group 2 element, Group 3 element, and halogen element of the periodic table. A represents a number of 0.2 or more and 2 or less, and t represents a number of 1 or more and 6 or less.

【0024】 SnM2 bt 一般式(2) 式中、M2はAl,B,P、周期律表第1族元素、第2
族元素、第3族元素、ハロゲン元素から選ばれる2種以
上の元素を表し、bは0.2以上、2以下の数を、tは
1以上、6以下の数を表す。
SnM 2 b O t General formula (2): In the formula, M 2 is Al, B, P, a Group 1 element of the periodic table, a second group
It represents two or more kinds of elements selected from group elements, group 3 elements and halogen elements, b represents a number of 0.2 or more and 2 or less, and t represents a number of 1 or more and 6 or less.

【0025】 SnM3 c4 dt 一般式(3) 式中、M3はAl,B,P、Siの少なくとも2種を、
4は周期律表第1族元素、第2族元素、第3族元素、
ハロゲン元素の少なくとも1種を表し、cは0.2以
上、2以下の数、dは0.01以上、1以下の数で、
0.2<c+d<2、tは1以上6以下の数を表す。M
3とM4は一般式(3)の化合物を全体として非晶質化さ
せるための元素であり、M3は非晶化可能な元素であ
り、Al,B,P、Siの2種以上を組み合わせて用い
るのが好ましい。M4は非晶質の修飾が可能な元素であ
り、周期律表第1族元素、第2族元素、第3族元素、ハ
ロゲン元素である。
SnM 3 c M 4 d O t General Formula (3) In the formula, M 3 is at least two kinds of Al, B, P and Si,
M 4 is a group 1 element, a group 2 element, a group 3 element of the periodic table,
Represents at least one kind of halogen element, c is a number of 0.2 or more and 2 or less, d is a number of 0.01 or more and 1 or less,
0.2 <c + d <2, t represents a number from 1 to 6. M
3 and M 4 are elements for amorphizing the compound of the general formula (3) as a whole, M 3 is an element which can be made amorphous, and contains two or more kinds of Al, B, P and Si. It is preferable to use them in combination. M 4 is an element that can be modified to be amorphous, and is a Group 1 element, a Group 2 element, a Group 3 element, or a halogen element of the periodic table.

【0026】式(1)〜(3)において周期律表1〜3
族、ハロゲンの中でK,Na,Cs,Mg,Ca,B
a,Y,Fが好ましい。
In the formulas (1) to (3), the periodic tables 1 to 3 are shown.
Among group and halogen, K, Na, Cs, Mg, Ca, B
Preferred are a, Y and F.

【0027】本発明の非晶質複合酸化物は、焼成法、溶
液法のいずれの方法も採用することができるが、焼成法
がより好ましい。焼成法では、一般式(1)に記載され
た元素の酸化物あるいは化合物をよく混合した後、焼成
して非晶質複合酸化物を得るのが好ましい。
For the amorphous composite oxide of the present invention, any of a firing method and a solution method can be adopted, but the firing method is more preferable. In the baking method, it is preferable to mix well the oxides or compounds of the elements described in the general formula (1) and then bake to obtain an amorphous composite oxide.

【0028】焼成条件としては、昇温速度として昇温速
度毎分5℃以上200℃以下であることが好ましく、か
つ焼成温度としては500℃以上1500℃以下である
ことが好ましく、かつ焼成時間としては1時間以上10
0時間以下であることが好ましい。且つ、下降温速度と
しては毎分2℃以上107 ℃以下であることが好まし
い。本発明における昇温速度とは「焼成温度(℃表示)
の50%」から「焼成温度(℃表示)の80%」に達す
るまでの温度上昇の平均速度であり、本発明における降
温速度とは「焼成温度(℃表示)の80%」から「焼成
温度(℃表示)の50%」に達するまでの温度降下の平
均速度である。降温は焼成炉中で冷却してもよくまた焼
成炉外に取り出して、例えば水中に投入して冷却しても
よい。またセラミックスプロセッシング(技報堂出版1
987)217頁記載のgun法・Hammer−An
vil法・slap法・ガスアトマイズ法・プラズマス
プレー法・遠心急冷法・melt drag法などの超
急冷法を用いることもできる。またニューガラスハンド
ブック(丸善1991)172頁記載の単ローラー法、
双ローラ法を用いて冷却してもよい。焼成中に溶融する
材料の場合には、焼成中に原料を供給しつつ焼成物を連
続的に取り出してもよい。焼成中に溶融する材料の場合
には融液を撹拌することが好ましい。
As the firing conditions, the heating rate is preferably 5 ° C. to 200 ° C./min, the firing temperature is preferably 500 ° C. to 1500 ° C., and the firing time is Is more than 1 hour 10
It is preferably 0 hours or less. And, it is preferable as the descending rate of temperature or less per minute 2 ℃ least 10 7 ° C.. In the present invention, the heating rate is defined as “the firing temperature (° C.)
Is the average rate of temperature rise from "50% of the firing temperature (expressed in ° C)" to "80% of the firing temperature (expressed in ° C)." It is the average rate of temperature drop until it reaches "50% (in ° C)". The temperature may be cooled in a firing furnace, or may be taken out of the firing furnace and put into, for example, water for cooling. Also ceramic processing (Gihodo Publishing 1)
987) Gun method described on page 217, Hammer-An
A super quenching method such as a vil method, a slap method, a gas atomizing method, a plasma spray method, a centrifugal quenching method, and a melt drag method can also be used. Also, the single roller method described in page 172 of the New Glass Handbook (Maruzen 1991),
Cooling may be performed using a twin roller method. In the case of a material that melts during firing, a fired product may be continuously taken out while supplying raw materials during firing. In the case of a material that melts during firing, it is preferable to stir the melt.

【0029】焼成ガス雰囲気は好ましくは酸素含有率が
5体積%以下の雰囲気であり、さらに好ましくは不活性
ガス雰囲気である。不活性ガスとしては例えば窒素、ア
ルゴン、ヘリウム、クリプトン、キセノン等が挙げられ
る。最も好ましい不活性ガスは純アルゴンである。
The firing gas atmosphere is preferably an atmosphere having an oxygen content of 5% by volume or less, and more preferably an inert gas atmosphere. Examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, krypton, xenon, and the like. The most preferred inert gas is pure argon.

【0030】本発明で示される化合物の平均粒子サイズ
は0.1〜60μmが好ましい。所定の粒子サイズにす
るには、良く知られた粉砕機や分級機が用いられる。例
えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、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
ットミルや篩などが用いられる。粉砕時には水、あるい
はメタノール等の有機溶媒を共存させた湿式粉砕も必要
に応じて行うことが出来る。所望の粒径とするためには
分級を行うことが好ましい。分級方法としては特に限定
はなく、篩、風力分級機などを必要に応じて用いること
ができる。分級は乾式、湿式ともに用いることができ
る。
The compound represented by the present invention preferably has an average particle size of 0.1 to 60 μm. In order to obtain a predetermined particle size, a well-known pulverizer or classifier is used. For example, a mortar, a ball mill, a sand mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling airflow type jet mill, a sieve and the like are used. At the time of pulverization, wet pulverization in the presence of water or an organic solvent such as methanol can also be performed as necessary. Classification is preferably performed to obtain a desired particle size. The classification method is not particularly limited, and a sieve, an air classifier, or the like can be used as necessary. Classification can be performed both in a dry type and a wet type.

【0031】本発明の負極材料の例を以下に示すが、本
発明はこれらに限定されるものではない。SnAl0.1
0.30.40.22.7、SnAl0.10.30.4Na0.2
2.7、SnAl0.10.30.4Rb0.22.7、SnAl
0.10.30.4Cs0.22.7、SnAl0.10.50.5
0.10.23.15、SnAl0.10.50.5Ba0.08
0.08 3.19、SnAl0.20.40.42.9、SnAl
0.30.50.22.7、SnAl0. 30.72.5、SnB
0.20.6Ba0.080.082.84、SnB0.40.4Ba
0.1 0.12.65、SnB0.50.53、SnB0.50.5
Mg0.13.1
Examples of the negative electrode material of the present invention are shown below.
The invention is not limited to these. SnAl0.1
B0.3P0.4K0.2O2.7, SnAl0.1B0.3P0.4Na0.2
O2.7, SnAl0.1B0.3P0.4Rb0.2O2.7, SnAl
0.1B0.3P0.4Cs0.2O2.7, SnAl0.1B0.5P0.5M
g0.1F0.2O3.15, SnAl0.1B0.5P0.5Ba0.08F
0.08O 3.19, SnAl0.2B0.4P0.4O2.9, SnAl
0.3B0.5P0.2O2.7, SnAl0. ThreeB0.7O2.5, SnB
0.2P0.6Ba0.08F0.08O2.84, SnB0.4P0.4Ba
0.1F 0.1O2.65, SnB0.5P0.5OThree, SnB0.5P0.5
Mg0.1O3.1,

【0032】SnB0.50.5Mg0.10.23、SnB
0.50.5Li0.1Mg0.10.23.05、SnB0.50.5
0.1Mg0.10.23.05、SnB0.50.50.05Mg
0.050.13.03、SnB0.50.50.05Mg0.10.2
3.03、SnB0.50.5Cs0.1Mg0.10.23.05
SnB0.50.5Cs0.05Mg0.050.13.03、SnB
0.5 0.5Mg0.10.13.05、SnB0.50.5Mg0.1
0.23、SnB0.50.5Mg 0.10.063.07、Sn
0.50.5Mg0.10.143.03、SnPBa0.08
3.58、SnPK0.13.55、SnPK0.05Mg0.05
3.58、SnPCs0.13.55、SnPBa0.080.08
3.54、SnPK0.1Mg0.10.23.55、SnPK0.05
Mg0.050.13.53、SnPCs0.1Mg0.10.2
3.55、SnPCs0.05Mg0. 050.13.53
SnB0.5P0.5Mg0.1F0.2OThree, SnB
0.5P0.5Li0.1Mg0.1F0.2O3.05, SnB0.5P0.5
K0.1Mg0.1F0.2O3.05, SnB0.5P0.5K0.05Mg
0.05F0.1O3.03, SnB0.5P0.5K0.05Mg0.1F0.2
O3.03, SnB0.5P0.5Cs0.1Mg0.1F0.2O3.05,
SnB0.5P0.5Cs0.05Mg0.05F0.1O3.03, SnB
0.5P 0.5Mg0.1F0.1O3.05, SnB0.5P0.5Mg0.1
F0.2OThree, SnB0.5P0.5Mg 0.1F0.06O3.07, Sn
B0.5P0.5Mg0.1F0.14O3.03, SnPBa0.08O
3.58, SnPK0.1O3.55, SnPK0.05Mg0.05O
3.58, SnPCs0.1O3.55, SnPBa0.08F0.08O
3.54, SnPK0.1Mg0.1F0.2O3.55, SnPK0.05
Mg0.05F0.1O3.53, SnPCs0.1Mg0.1F0.2O
3.55, SnPCs0.05Mg0. 05F0.1O3.53,

【0033】Sn1.10.20.6Ba0.08
0.082.94、Sn1.10.20.6Li0.10.1Ba 0.1
0.13.05、Sn1.10.40.4Ba0.082.74、Sn
1.1PCs0.053.63、Sn1.1PK0.053.63、Sn
1.2Al0.10.30.4Cs0.22.9、Sn1.2 0.2
0.6Ba0.083.08、Sn1.20.20.6Ba0.080.08
3.04、Sn1.2 0.20.6Mg0.04Ba0.043.08
Sn1.20.30.5Ba0.082.98、Sn1.3Al0.1
0.30.4Na0.23、Sn1.30.40.4Ca
0.23.1、Sn1.30.40.4Ba0.23.1、Sn1.4
0.24、Sn1.4Ba0.1PK0.24.15、Sn1 .4Ba
0.2PK0.24.3、Sn1.4Ba0.2PK0.2Ba0.10.2
4.3、Sn1.4PK0.34.05、Sn1.5PK0.24.1
Sn1.5PK0.14.05、Sn1.5PCs0.0 54.03、S
1.5PCs0.05Mg0.10.24.03、Sn227
[0033] Sn1.1B0.2P0.6Ba0.08F
0.08O2.94, Sn1.1B0.2P0.6Li0.1K0.1Ba 0.1F
0.1O3.05, Sn1.1B0.4P0.4Ba0.08O2.74, Sn
1.1PCs0.05O3.63, Sn1.1PK0.05O3.63, Sn
1.2Al0.1B0.3P0.4Cs0.2O2.9, Sn1.2B 0.2P
0.6Ba0.08O3.08, Sn1.2B0.2P0.6Ba0.08F0.08
O3.04, Sn1.2B 0.2P0.6Mg0.04Ba0.04O3.08,
Sn1.2B0.3P0.5Ba0.08O2.98, Sn1.3Al0.1B
0.3P0.4Na0.2OThree, Sn1.3B0.4P0.4Ca
0.2O3.1, Sn1.3B0.4P0.4Ba0.2O3.1, Sn1.4P
K0.2OFour, Sn1.4Ba0.1PK0.2O4.15, Sn1 .FourBa
0.2PK0.2O4.3, Sn1.4Ba0.2PK0.2Ba0.1F0.2
O4.3, Sn1.4PK0.3O4.05, Sn1.5PK0.2O4.1,
Sn1.5PK0.1O4.05, Sn1.5PCs0.0 FiveO4.03, S
n1.5PCs0.05Mg0.1F0.2O4.03, Sn2P2O7

【0034】SnSi0.5Al0.10.20.1Ca0.4
3.1、SnSi0.4Al0.20.42.7、SnSi0.5Al
0.20.10.1Mg0.12.8、SnSi0.6Al0.20.2
2.8、SnSi0.5Al0.30.40.23.55、SnS
0.5Al0.30.40.54.30、SnSi0.6Al0.1
0.10.33.25、SnSi0.6Al0.10.10.1Ba
0.22.95。SnSi0.6Al0.10.10.1Ca0.2
2.95、SnSi0.6Al0.10 .2Mg0.22.85、SnS
0.6Al0.10.30.13.05、SnSi0.6Al0.2
0.22.7、SnSi0.6Al0.2Ca0.22.7、SnS
0.6Al0.20.23、SnSi0.60.20.23、S
nSi0.8Al0.22.9、SnSi0.8Al0.30.2
0.23.85、SnSi0.80.22.9、SnSi0.8Ba
0.22.8、SnSi0.8Mg0.22.8、SnSi0.8Ca
0.22.8、SnSi0.80.23.1
SnSi 0.5 Al 0.1 B 0.2 P 0.1 Ca 0.4 O
3.1 , SnSi 0.4 Al 0.2 B 0.4 O 2.7 , SnSi 0.5 Al
0.2 B 0.1 P 0.1 Mg 0.1 O 2.8 , SnSi 0.6 Al 0.2 B 0.2
O 2.8 , SnSi 0.5 Al 0.3 B 0.4 P 0.2 O 3.55 , SnS
i 0.5 Al 0.3 B 0.4 P 0.5 O 4.30 , SnSi 0.6 Al 0.1 B
0.1 P 0.3 O 3.25 , SnSi 0.6 Al 0.1 B 0.1 P 0.1 Ba
0.2 O 2.95 . SnSi 0.6 Al 0.1 B 0.1 P 0.1 Ca 0.2 O
2.95, SnSi 0.6 Al 0.1 B 0 .2 Mg 0.2 O 2.85, SnS
i 0.6 Al 0.1 B 0.3 P 0.1 O 3.05 , SnSi 0.6 Al 0.2 M
g 0.2 O 2.7 , SnSi 0.6 Al 0.2 Ca 0.2 O 2.7 , SnS
i 0.6 Al 0.2 P 0.2 O 3 , SnSi 0.6 B 0.2 P 0.2 O 3 , S
nSi 0.8 Al 0.2 O 2.9 , SnSi 0.8 Al 0.3 B 0.2 P
0.2 O 3.85 , SnSi 0.8 B 0.2 O 2.9 , SnSi 0.8 Ba
0.2 O 2.8 , SnSi 0.8 Mg 0.2 O 2.8 , SnSi 0.8 Ca
0.2 O 2.8 , SnSi 0.8 P 0.2 O 3.1 ,

【0035】Sn0.9Mn0.30.40.4Ca0.1Rb0.1
2.95、Sn0.9Fe0.30.40.4Ca0.1Rb0.1
2.95、Sn0.8Pb0.2Ca0.10.93.35、Sn0.3
0.7Ba 0.10.93.35、Sn0.9Mn0.1Mg0.1
0.93.35、Sn0.2Mn0.8Mg0.10.93.35、Sn
0.7Pb0.3Ca0.10.93.35、Sn0.2Ge0.8Ba
0.10. 93.35
Sn0.9Mn0.3B0.4P0.4Ca0.1Rb0.1
O2.95, Sn0.9Fe0.3B0.4P0.4Ca0.1Rb0.1O
2.95, Sn0.8Pb0.2Ca0.1P0.9O3.35, Sn0.3G
e0.7Ba 0.1P0.9O3.35, Sn0.9Mn0.1Mg0.1P
0.9O3.35, Sn0.2Mn0.8Mg0.1P0.9O3.35, Sn
0.7Pb0.3Ca0.1P0.9O3.35, Sn0.2Ge0.8Ba
0.1P0. 9O3.35.

【0036】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
算出できる。
The chemical formula of the compound obtained by calcining can be calculated by inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy as a measuring method, and from the weight difference between before and after calcining as a simple method.

【0037】本発明の負極材料への軽金属挿入量は、そ
の軽金属の析出電位に近似するまででよいが、例えば、
負極材料当たり50〜700モル%が好ましいが、特
に、100〜600モル%が好ましい。その放出量は挿
入量に対して多いほど好ましい。軽金属の挿入方法は、
電気化学的、化学的、熱的方法が好ましい。電気化学的
方法は、正極活物質に含まれる軽金属を電気化学的に挿
入する方法や軽金属あるいはその合金から直接電気化学
的に挿入する方法が好ましい。化学的方法は、軽金属と
の混合、接触あるいは、有機金属、例えば、ブチルリチ
ウム等と反応させる方法がある。電気化学的方法、化学
的方法が好ましい。該軽金属はリチウムあるいはリチウ
ムイオンが特に好ましい。
The amount of light metal to be inserted into the negative electrode material of the present invention may be a value close to the deposition potential of the light metal.
The amount is preferably from 50 to 700 mol%, more preferably from 100 to 600 mol%, per negative electrode material. It is preferable that the release amount be larger than the insertion amount. How to insert light metal
Electrochemical, chemical and thermal methods are preferred. As the electrochemical method, a method of electrochemically inserting a light metal contained in the positive electrode active material or a method of directly electrochemically inserting a light metal or an alloy thereof from a light metal is preferable. As a chemical method, there is a method of mixing or contacting with a light metal or a method of reacting with an organic metal such as butyllithium. Electrochemical and chemical methods are preferred. The light metal is particularly preferably lithium or lithium ion.

【0038】本発明の負極材料には各種元素を含ませる
ことができる。例えば、ランタノイド系金属(Hf、T
a、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg)や、電
子伝導性をあげる各種化合物(例えば、Sb、In、N
bの化合物)のドーパントを含んでもよい。添加する化
合物の量は0〜5モル%が好ましい。
The negative electrode material of the present invention can contain various elements. For example, lanthanoid metals (Hf, T
a, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg) and various compounds that increase electron conductivity (for example, Sb, In, N
b) may be included. The amount of the compound to be added is preferably 0 to 5 mol%.

【0039】さらに、負極材料中のハロゲン元素量を所
定の量とするために焼成原料としてはハロゲン元素濃度
が0.01ppm以上1000ppm以下であることが
好ましく、更に好ましくは0.01ppm以上100p
pm以下であり、特に好ましくは0.01ppm以上1
0ppm以下である。
Further, the halogen element concentration is preferably 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less, and more preferably 0.01 ppm or more and 100 p or more, as a firing raw material so that the amount of halogen element in the negative electrode material is a predetermined amount.
pm or less, particularly preferably 0.01 ppm or more 1
It is 0 ppm or less.

【0040】また、負極材料は洗浄することによりハロ
ゲン元素を上記の所定の量に制御することができる。洗
浄液としては水、有機溶剤いずれも使用できるが、好ま
しくは水、メタノール、エタノール、アセトンである。
The halogen element can be controlled to the above-mentioned predetermined amount by washing the negative electrode material. As the cleaning liquid, either water or an organic solvent can be used, but water, methanol, ethanol or acetone is preferable.

【0041】導電剤、結着剤は正極合剤で使用するもの
と同義である。
The conductive agent and the binder have the same meanings as used in the positive electrode mixture.

【0042】本発明では、正極活物質、リチウム金属ま
たはリチウムアルミニウム合金以外の負極材料は導電
剤、結着剤を塗布助剤である水およびまたは有機溶剤を
媒体として混練して得られたスラリーを集電体の両面に
塗布、乾燥、プレス、切断して電極シートを得るが、好
ましくは本スラリー中の不純物としてのハロゲン元素含
有率は0.01ppm以上1000ppm以下であるこ
とが好ましく、更に好ましくは0.01ppm以上10
0ppm以下であり、特に好ましくは0.01ppm以
上10ppm以下であることである。また、塗布助剤と
しては水が好ましい。
In the present invention, a positive electrode active material, a negative electrode material other than lithium metal or a lithium aluminum alloy, is kneaded with a conductive agent and a binder using water as a coating aid and / or an organic solvent as a medium to obtain a slurry. The electrode sheet is obtained by coating, drying, pressing and cutting on both sides of the current collector, and the content of halogen elements as impurities in the present slurry is preferably 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less, and more preferably 0.01ppm or more 10
It is 0 ppm or less, and particularly preferably 0.01 ppm or more and 10 ppm or less. Water is preferred as the coating aid.

【0043】電解質としては、有機溶媒として、プロピ
レンカ−ボネ−ト、エチレンカ−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、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、ジメチルスルフォキシド、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、蟻酸メチル、酢酸メチ
ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、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−ボネ−ト誘導体、テトラヒドロフラン誘
導体、ジエチルエ−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の少なくとも1種以上を混合
した溶媒とその溶媒に溶けるリチウム塩、例えば、Li
ClO4、LiBF6、LiPF6、LiCF3SO3、L
iCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiB10
10、低級脂肪族カルボン酸リチウム、LiAlC
4、LiCl、LiBr、LiI、クロロボランリチ
ウム、四フェニルホウ酸リチウムなどの1種以上の塩か
ら構成されている。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Li
CF3SO3、LiClO4、LiBF4および/あるいは
LiPF6を含む電解質が好ましい。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。支持電解質の濃度は、電解液1リットル
当たり0.2〜3モルが好ましい。
As an electrolyte, an organic solvent such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran is used. , Dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolane,
Formamide, dimethylformamide, dioxolan,
Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivative, sulfolane, 3-methyl-2-oxazolidinone,
A solvent in which at least one kind of aprotic organic solvent such as a propylene carbonate derivative, a tetrahydrofuran derivative, diethyl ether, and 1,3-propanesulfone is mixed, and a lithium salt soluble in the solvent, for example, Li
ClO 4 , LiBF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , L
iCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiB 10 C
l 10 , lower aliphatic lithium carboxylate, LiAlC
It is composed of at least one salt such as l 4 , LiCl, LiBr, LiI, lithium chloroborane, and lithium tetraphenylborate. Above all, Li is added to a mixed solution of propylene carbonate or ethylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane and / or diethyl carbonate.
An electrolyte containing CF 3 SO 3 , LiClO 4 , LiBF 4 and / or LiPF 6 is preferred. The amount of these electrolytes to be added to the battery is not particularly limited, but the required amount can be used depending on the amounts of the positive electrode active material and the negative electrode active material and the size of the battery. The concentration of the supporting electrolyte is preferably 0.2 to 3 mol per liter of the electrolytic solution.

【0044】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、Li3N、LiI、Li5NI
2、Li3N−LiI−LiOH、Li4SiO4、Li4
SiO4−LiI−LiOH、xLi3PO4−(1−
x)Li4SiO4、Li2SiS3、硫化リン化合物など
が有効である。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−、ポリプロピレ
ンオキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマ−、イオン
解離基を含むポリマ−、イオン解離基を含むポリマ−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−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 addition to the electrolytic solution, the following solid electrolytes can be used. Solid electrolytes are classified into inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes. Well-known inorganic solid electrolytes include nitrides, halides, and oxyacid salts of Li. Among them, Li 3 N, LiI, Li 5 NI
2, Li 3 N-LiI- LiOH, Li 4 SiO 4, Li 4
SiO 4 -LiI-LiOH, xLi 3 PO 4 - (1-
x) Li 4 SiO 4 , Li 2 SiS 3 , phosphorus sulfide compounds, etc. are effective. 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 ionic dissociative group, a polymer containing an ionic dissociative group, and the aprotic electrolyte solution are used. Mixtures, phosphate ester polymers are effective. Furthermore, there is a method of adding polyacrylonitrile to the electrolytic solution. In addition, a method of using an inorganic and an organic solid electrolyte in combination is also known.

【0045】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. Sheets or nonwoven fabrics made of olefin polymers such as polypropylene or glass fibers or polyethylene are used because of their resistance to organic solvents and hydrophobicity. The pore size of the separator is in a range generally used for batteries. For example, 0.01-10 μ
m is used. The thickness of the separator is generally used in the range for batteries. For example, a thickness of 5 to 300 μm is used.

【0046】また、放電や充放電特性を改良する目的
で、以下で示す化合物を電解質に添加することが知られ
ている。例えば、ピリジン、トリエチルフォスファイ
ト、トリエタノ−ルアミン、環状エ−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’−置換イミダゾリジノン、
エチレングリコ−ルジアルキルエ−テル、四級アンモニ
ウム塩、ポリエチレングリコ−ル、ピロ−ル、2−メト
キシエタノ−ル、AlCl3、導電性ポリマ−電極活物
質のモノマ−、トリエチレンホスホルアミド、トリアル
キルホスフィン、モルフォリン、カルボニル基を持つア
リ−ル化合物、ヘキサメチルホスホリックトリアミドと
4−アルキルモルフォリン、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が挙
げられる。
Further, it is known to add the following compounds 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, AlCl 3 , conductive polymer-monomer of electrode active material, triethylenephosphoramide, trialkyl Examples include phosphine, morpholine, aryl compounds having a carbonyl group, hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine, bicyclic tertiary amines, oils, quaternary phosphonium salts, and tertiary sulfonium salts. .

【0047】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−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. In addition, carbon dioxide gas can be included in the electrolytic solution in order to provide 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 electrolyte are included.

【0048】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
り処理したり、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、あるいはLiClなどにより処理することが挙げ
られる。
Further, the surface of the positive electrode active material can be modified. For example, the surface of the metal oxide may be treated with an esterifying agent, a chelating agent, a conductive polymer or polyethylene oxide. Further, the surface of the negative electrode material can be modified.
For example, it is possible to provide an ion conductive polymer or polyacetylene layer, or to treat with LiCl or the like.

【0049】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。集電
体として好ましくはステンレス鋼、ニッケル、アルミニ
ウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムあるいは
銅である。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、薄膜状が好ましい。厚みは、特に限定さ
れないが、1〜500μmのものが用いられる。本発明
においては、正極合剤はアルミニウム箔集電体上に塗布
されてなることが好ましく、負極合剤は銅箔集電体上に
塗布されてなることが好ましい。
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 materials such as stainless steel, nickel, aluminum, titanium, and calcined carbon, the surface of aluminum or stainless steel has carbon,
Nickel, titanium or silver treated, negative electrode, 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. The current collector is preferably stainless steel, nickel, aluminum or copper, and particularly preferably aluminum or copper. Oxidizing the surface of these materials is also used. The shape is preferably a thin film shape. The thickness is not particularly limited, but a thickness of 1 to 500 μm is used. In the present invention, the positive electrode mixture is preferably applied on an aluminum foil current collector, and the negative electrode mixture is preferably applied on a copper foil current collector.

【0050】電池の形状は、シ−ト、シリンダ−、角な
どいずれにも適用できる。そのとき、正極活物質や負極
材料の合剤は、集電体の上にコート、乾燥、圧縮され
て、主に用いられる。そのコート厚み、長さや巾は、電
池の大きさにより決められるが、コートの厚みは、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 applied to any of sheet, cylinder, corner and the like. At that time, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode material is mainly used after being coated, dried and compressed on the current collector. The coat thickness, length and width are determined by the size of the battery, but the coat thickness in the compressed state after drying is particularly preferably 1 to 2000 μm.

【0051】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、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、太陽電
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 pen input computer, a pocket (palmtop) computer, a notebook computer. Type 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 disk, Electric shaver, electronic translator, car phone,
Examples include a transceiver, a power tool, an electronic organizer, a calculator, a memory card, a tape recorder, a radio, a backup power supply, and a memory card. For other consumer use, automobiles, electric vehicles, motors, lighting equipment, toys,
Game devices, road conditioners, irons, watches, strobes, cameras, medical devices (pacemakers, hearing aids, shoulder massagers, etc.). Furthermore, it can be used for various military purposes and space applications. Further, it can be combined with a solar cell.

【0052】[0052]

【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.

【0053】合成例−1 塩素含有量を1ppmにした酸化コバルトと塩素含有量
を1ppmにした炭酸リチウムをコバルトとリチウムの
原子比を等量になるように混合し、900℃で4時間焼
成しLiCoO2を得た(化合物例A−1)。この化合
物を溶解後イオンクロマトグラムにより塩素含量を測定
したところ0.8ppmであった。
Synthesis Example-1 Cobalt oxide having a chlorine content of 1 ppm and lithium carbonate having a chlorine content of 1 ppm are mixed so that the atomic ratio of cobalt and lithium is equal, and the mixture is baked at 900 ° C. for 4 hours. LiCoO 2 was obtained (Compound Example A-1). When this compound was dissolved and the chlorine content was measured by an ion chromatogram, it was 0.8 ppm.

【0054】合成例−2 塩素含有量を1ppmにした硝酸ニッケルと塩素含有量
を1ppmにした硝酸リチウムをニッケルとリチウムの
原子比を等量になるように混合し、酸素雰囲気下600
℃で8時間焼成しLiNiO2を得た(化合物例A−
2)。この化合物を溶解後イオンクロマトグラムにより
塩素含量を測定したところ0.9ppmであった。
Synthesis Example-2 Nickel nitrate having a chlorine content of 1 ppm and lithium nitrate having a chlorine content of 1 ppm are mixed so that the atomic ratio of nickel and lithium is the same, and the mixture is mixed in an oxygen atmosphere at 600.
LiNiO 2 was obtained by firing at 8 ° C. for 8 hours (Compound Example A-
2). When this compound was dissolved and the chlorine content was measured by an ion chromatogram, it was 0.9 ppm.

【0055】合成例−3 塩素含有量を1.7ppmにした酸化マンガンと塩素含
有量を1ppmにした炭酸リチウムをマンガンとリチウ
ムの原子比を2対1になるように混合し、800℃で4
8時間焼成しLiMn24を得た(化合物例A−3)。
この化合物を溶解後イオンクロマトグラムにより塩素含
量を測定したところ1.5ppmであった。
Synthesis Example-3 Manganese oxide having a chlorine content of 1.7 ppm and lithium carbonate having a chlorine content of 1 ppm were mixed so that the atomic ratio of manganese to lithium was 2: 1 and the mixture was heated at 800 ° C. for 4 hours.
It was baked for 8 hours to obtain LiMn 2 O 4 (Compound Example A-3).
When this compound was dissolved and the chlorine content was measured by an ion chromatogram, it was 1.5 ppm.

【0056】合成例−4 塩素含有量を1.9ppmにした酸化コバルトと塩素含
有量を1.3ppmにした水酸化ニッケルと塩素含有量
を1ppmにした炭酸リチウムをコバルトとニッケルと
リチウムの原子比を1対1対2になるように混合し、8
00℃で48時間焼成しLiCo0.5Ni0.52を得た
(化合物例A−4)。この化合物を溶解後イオンクロマ
トグラムにより塩素含量を測定したところ1.5ppm
であった。
Synthesis Example-4 Cobalt oxide having a chlorine content of 1.9 ppm, nickel hydroxide having a chlorine content of 1.3 ppm, and lithium carbonate having a chlorine content of 1 ppm have an atomic ratio of cobalt, nickel and lithium. And mix to give 1: 1 and 2:
It was baked at 00 ° C. for 48 hours to obtain LiCo 0.5 Ni 0.5 O 2 (Compound Example A-4). After dissolving this compound, the chlorine content was measured by an ion chromatogram and found to be 1.5 ppm.
Met.

【0057】合成例−5 塩素含有量が1550ppmである酸化コバルトと塩素
含有量が200ppmである炭酸リチウムをコバルトと
リチウムの原子比を等量になるように混合し、900℃
で4時間焼成しLiCoO2を得た。これを重量で10
倍の精製水で三回洗浄し塩素含有量が7ppmであるL
iCoO2を得た(化合物例A−5)。
Synthesis Example-5 Cobalt oxide having a chlorine content of 1550 ppm and lithium carbonate having a chlorine content of 200 ppm were mixed at an atomic ratio of cobalt to lithium of 900 ° C.
Then, it was baked for 4 hours to obtain LiCoO 2 . 10 by weight
Washed three times with twice the amount of purified water and having a chlorine content of 7 ppm L
iCoO 2 was obtained (Compound Example A-5).

【0058】比較合成例−1 塩素含有量が2750ppmである酸化コバルトと塩素
含有量が200ppmである炭酸リチウムをコバルトと
リチウムの原子比を等量になるように混合し、900℃
で4時間焼成し塩素含有量が1970ppmであるLi
CoO2(化合物例B−1)を得た。
Comparative Synthesis Example-1 Cobalt oxide having a chlorine content of 2750 ppm and lithium carbonate having a chlorine content of 200 ppm were mixed at an atomic ratio of cobalt to lithium of 900 ° C.
Li with a chlorine content of 1970 ppm after firing for 4 hours
CoO 2 (Compound Example B-1) was obtained.

【0059】実施例−1 正極活物質として、化合物A−1を87重量%、鱗片状
黒鉛6重量%、アセチレンブラック3重量%、さらに結
着剤としてポリテトラフルオロエチレン水分散物3重量
%とポリアクリル酸ナトリウム1重量%を加え、水を媒
体として混練して得られたスラリーを厚さ20μmのア
ルミニウム箔の両面に塗布、乾燥、プレス、切断した。
ここで使用した鱗片状黒鉛、アセチレンブラック、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリアクリル酸ナトリウムは
スパークイオン源の質量分析計により、塩素イオン含有
量は1ppm以下であるものを使用した。また、水中の
塩素濃度含有量も1ppm以下であった。本シートを湿
度70%、25℃の恒温恒湿室で5日間保存した後直径
4mmの巻芯に巻き付け、アルミニウム箔からの塗布物
の剥がれを観察したが剥がれは観察されなかった。化合
物A−2,A−3,A−4,A−5を用いても同様に剥
がれは観察されなかった。
Example 1 87% by weight of compound A-1 as a positive electrode active material, 6% by weight of flake graphite, 3% by weight of acetylene black, and 3% by weight of polytetrafluoroethylene aqueous dispersion as a binder. 1% by weight of sodium polyacrylate was added, and a slurry obtained by kneading with water as a medium was applied on both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, dried, pressed and cut.
The scale-like graphite, acetylene black, polytetrafluoroethylene and sodium polyacrylate used here had a chlorine ion content of 1 ppm or less as determined by a mass spectrometer of a spark ion source. Also, the chlorine concentration content in water was 1 ppm or less. This sheet was stored in a constant temperature and humidity room at a humidity of 70% and 25 ° C. for 5 days and then wound around a core having a diameter of 4 mm, and peeling of the coating material from the aluminum foil was observed, but peeling was not observed. Similarly, no peeling was observed using the compounds A-2, A-3, A-4, and A-5.

【0060】比較例−1 実施例−1において化合物A−1の代わりにB−1を用
いたこと以外は同様にして塗布物の剥がれを観察したが
全塗布面のうち30%が剥がれ落ちた。
Comparative Example-1 The peeling of the coated material was observed in the same manner as in Example-1 except that B-1 was used in place of the compound A-1, but 30% of all coated surfaces were peeled off. .

【0061】実施例−2 負極活物質として、塩素含有量0.5ppmである層状
黒鉛化合物(化合物C−1)を90重量%、ポリフッ化
ビニリデン10重量%を水を媒体として混練して得られ
たスラリーを作製した。該スラリーを厚さ18μmの銅
箔の両面に、エクストルージョン法により塗布し、乾燥
後カレンダープレス機により圧縮成型し、所定の幅、長
さに切断して帯状の負極シートを作製した。負極シート
の厚みは75μmであった。本シートを湿度70%、2
5℃の恒温恒湿室で5日間保存した後直系1mmの巻心
に巻き付け、銅箔からの塗布物の剥がれを観察したが剥
がれは観察されなかった。
Example 2 90% by weight of a layered graphite compound (compound C-1) having a chlorine content of 0.5 ppm (compound C-1) and 10% by weight of polyvinylidene fluoride as a negative electrode active material were obtained by kneading in water as a medium. Prepared slurry. The slurry was applied on both sides of a copper foil having a thickness of 18 μm by an extrusion method, dried, compression-molded by a calender press, and cut into a predetermined width and length to prepare a strip-shaped negative electrode sheet. The thickness of the negative electrode sheet was 75 μm. Humidity of this sheet 70%, 2
After storage in a constant temperature and humidity room at 5 ° C. for 5 days, it was wound around a direct core of 1 mm, and peeling of the coating material from the copper foil was observed, but peeling was not observed.

【0062】比較例−2 実施例−2において化合物C−1の代わりに塩素含有量
1540ppmである層状黒鉛化合物(化合物D−1)
を用いたこと以外は同様にして塗布物の剥がれを観察し
たが全塗布面のうち70%が剥がれ落ちた。
Comparative Example-2 A layered graphite compound (compound D-1) having a chlorine content of 1540 ppm instead of the compound C-1 in Example-2.
The peeling of the coated material was observed in the same manner except that the above was used, but 70% of all coated surfaces peeled off.

【0063】実施例−3 負極材料として、塩素含有量0.8ppmであるSnA
0.10.50.5Mg0 .10.23.15(化合物C−2)
を86重量%、鱗片状黒鉛6重量%、アセチレンブラッ
ク3重量%の割合で混合し、更に結着剤としてスチレン
−ブタジエンゴムの水分散物を4重量%およびカルボキ
シメチルセルロース1重量%を加え、水を媒体として混
練してスラリーを作製した。該スラリーを厚さ18μm
の銅箔の両面に、エクストルージョン法により塗布し、
乾燥後カレンダープレス機により圧縮成型し、所定の
幅、長さに切断して帯状の負極シートを作製した。負極
シートの厚みは124μmであった。本シートを湿度7
0%、25℃の恒温恒湿室で5日間保存した後直系1m
mの巻心に巻き付け、銅箔からの塗布物の剥がれを観察
したが剥がれは観察されなかった。
Example 3 As a negative electrode material, SnA having a chlorine content of 0.8 ppm
l 0.1 B 0.5 P 0.5 Mg 0 .1 F 0.2 O 3.15 ( compound C-2)
In an amount of 86% by weight, scaly graphite 6% by weight, and acetylene black 3% by weight. Further, 4% by weight of an aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber as a binder and 1% by weight of carboxymethyl cellulose are added, and water is added. Was mixed as a medium to prepare a slurry. The slurry has a thickness of 18 μm
Apply to both sides of the copper foil by the extrusion method,
After drying, it was compression-molded by a calendar press and cut into a predetermined width and length to prepare a strip-shaped negative electrode sheet. The thickness of the negative electrode sheet was 124 μm. Humidity of this sheet 7
Stored in 0%, 25 ° C constant temperature and humidity room for 5 days, then 1m straight line
It was wound around the core of m, and peeling of the coating material from the copper foil was observed, but peeling was not observed.

【0064】比較例−3 実施例−3において化合物C−2の代わりに塩素含有量
1820ppmであるSnAl0.10.50.5Mg0.1
0.23.15(化合物D−2)を用いたこと以外は同様に
して塗布物の剥がれを観察したが全塗布面のうち50%
が剥がれ落ちた。
[0064] a chlorine content 1820ppm in place of compound C-2 Comparative Example -3 Example -3 SnAl 0.1 B 0.5 P 0.5 Mg 0.1 F
Peeling of the coated material was observed in the same manner except that 0.2 O 3.15 (Compound D-2) was used.
Peeled off.

【0065】実施例−4 実施例1で作成した保存後の化合物A−1を用いたシー
ト、および実施例3で作成した保存後の化合物D−1を
用いたシートのそれぞれ端部にそれぞれニッケル、アル
ミニウムのリード板をスポット溶接した後、露点ー40
℃以下の乾燥空気中で150℃2時間脱水乾燥した。さ
らに、脱水乾燥済み正極シート(8)、微多孔性ポリプ
ロピレンフィルムセパレーター(セルガード240
0)、脱水乾燥済み負極シート(9)およびセパレータ
ー(10)の順で積層し、これを巻き込み機で渦巻き状
に巻回した。
Example 4 Nickel was added to the edges of the sheet made of the compound A-1 prepared in Example 1 after storage and the sheet made of the compound D-1 prepared in Example 3 after storage. , Aluminum lead plate after spot welding, dew point -40
It was dehydrated and dried at 150 ° C. for 2 hours in a dry air at a temperature of ≦ ° C. Furthermore, the dehydrated and dried positive electrode sheet (8), a microporous polypropylene film separator (Celguard 240
0), the dehydrated and dried negative electrode sheet (9) and the separator (10) were laminated in this order, and this was spirally wound with a winding machine.

【0066】この巻回体を負極端子を兼ねる、ニッケル
メッキを施した鉄製の有底円筒型電池缶(11)に収納
した。さらに、電解質として1mol/l LiPF6
(エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートとジメ
チルカーボネートの2:2:6容量混合液)を電池缶に
注入した。正極端子を有する電池蓋(12)をガスケッ
ト(13)を介してかしめて円筒型電池を作製した。な
お、正極端子(12)は正極シート(8)と、電池缶
(11)は負極シート(9)とあらかじめリード端子に
より接続した。図1に円筒型電池の断面を示した。な
お、(14)は安全弁である。充放電条件は、4.3〜
2.7V、1mA/cm2とした。その充放電繰り返し
試験を行った。その結果500サイクル後、初期容量の
84%を維持していた。また化合物A−2,A−3,A
−4,A−5を用いた場合はそれぞれ81%,83%,
83%,84%であった。また、B−1を用いた場合は
50%であった。
This roll was housed in a bottomed cylindrical battery can (11) made of iron and plated with nickel, which also serves as a negative electrode terminal. Furthermore, as an electrolyte, 1 mol / l LiPF 6
(2: 2: 6 volume mixture of ethylene carbonate, butylene carbonate and dimethyl carbonate) was injected into the battery can. The battery lid (12) having the positive electrode terminal was caulked via a gasket (13) to produce a cylindrical battery. The positive electrode terminal (12) was connected to the positive electrode sheet (8), and the battery can (11) was connected to the negative electrode sheet (9) by a lead terminal in advance. FIG. 1 shows a cross section of a cylindrical battery. Incidentally, (14) is a safety valve. Charge / discharge conditions are 4.3-
The voltage was 2.7 V and 1 mA / cm 2 . The charge / discharge repetition test was performed. As a result, after 500 cycles, 84% of the initial capacity was maintained. In addition, compounds A-2, A-3, A
When -4 and A-5 are used, 81%, 83%,
It was 83% and 84%. Moreover, when B-1 was used, it was 50%.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明によれば電極シート形成後の保存
性、および充放電繰り返し特性に優れた電極を提供する
ことができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide an electrode having excellent storability after formation of an electrode sheet and excellent charge / discharge repeating characteristics.

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

【図1】実施例に使用した円筒型電池の断面図を示した
ものである。
FIG. 1 is a sectional view of a cylindrical battery used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 正極シート 9 負極シート 10 セパレーター 11 電池缶 12 電池蓋 13 ガスケット 14 安全弁 8 Positive electrode sheet 9 Negative electrode sheet 10 Separator 11 Battery can 12 Battery lid 13 Gasket 14 Safety valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 10/40 H01M 10/40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01M 10/40 H01M 10/40

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極合剤が集電体上に塗布されてなる正
極、負極合剤が集電体上に塗布されてなる負極、リチウ
ム塩を含む非水電解液から成る非水二次電池に関し、正
極合剤および、または負極合剤中の不純物としてのハロ
ゲン元素含有率が0.01ppm以上1000ppm以
下であることを特徴とする非水電池。
1. A non-aqueous secondary battery comprising a positive electrode having a positive electrode mixture applied on a current collector, a negative electrode having a negative electrode mixture applied on a current collector, and a non-aqueous electrolytic solution containing a lithium salt. In relation to the positive electrode mixture and / or the negative electrode mixture, the content of halogen elements as impurities in the positive electrode mixture and the negative electrode mixture is 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less.
【請求項2】 該正極合剤成分である正極活物質、導電
剤、結着剤、塗布助剤おのおのの中の不純物としてのハ
ロゲン元素含有率が0.01ppm以上1000ppm
以下であることを特徴とする請求項1に記載の非水電
池。
2. The content of halogen element as an impurity in each of the positive electrode active material, the conductive agent, the binder, and the coating aid which is the positive electrode mixture component is 0.01 ppm or more and 1000 ppm.
The non-aqueous battery according to claim 1, wherein:
【請求項3】 該負極合剤成分である負極材料、導電
剤、結着剤、塗布助剤おのおのの中の不純物としてのハ
ロゲン元素含有率が0.01ppm以上1000ppm
以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の非
水電池。
3. The content of halogen element as an impurity in each of the negative electrode material which is the negative electrode mixture component, the conductive agent, the binder, and the coating aid is 0.01 ppm or more and 1000 ppm.
It is the following, The nonaqueous battery of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 洗浄することにより不純物としてのハロ
ゲン元素含有率が0.01ppm以上1000ppm以
下の該正極合剤、負極合剤を得ることを特徴とする請求
項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の非水電池非水
電池。
4. The positive electrode mixture and the negative electrode mixture having a halogen element content as an impurity of 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less are obtained by washing. Non-aqueous battery according to item.
【請求項5】 該正極、負極を得る方法が正極活物質お
よび、または負極材料の原料としてハロゲン元素不純物
含有率が0.01ppm以上1000ppm以下である
ものを用いたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の
いずれか1項に記載の非水電池。
5. The method for obtaining the positive electrode and the negative electrode uses a positive electrode active material and / or a raw material of a negative electrode material having a halogen element impurity content of 0.01 ppm or more and 1000 ppm or less. The non-aqueous battery according to claim 4.
【請求項6】 該不純物としてのハロゲン元素が塩素で
あることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか
1項に記載の非水電池。
6. The nonaqueous battery according to claim 1, wherein the halogen element as the impurity is chlorine.
【請求項7】 該正極合剤がアルミニウム箔集電体上に
塗布されてなることを特徴とする請求項1,2,4,
5,6のいずれか1項に記載の非水電池。
7. The positive electrode material mixture is applied onto an aluminum foil current collector, and the positive electrode material mixture is applied onto the aluminum foil current collector.
5. The non-aqueous battery according to any one of 5 and 6.
【請求項8】 該負極合剤が銅箔集電体上に塗布されて
なることを特徴とする請求項1,3,4,5,6のいず
れか1項に記載の非水電池。
8. The non-aqueous battery according to claim 1, wherein the negative electrode mixture is applied onto a copper foil current collector.
【請求項9】 該正極活物質は、リチウム含有遷移金属
酸化物であることを特徴とする請求項1乃至請求項8の
いずれか1項に記載の非水電池。
9. The nonaqueous battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material is a lithium-containing transition metal oxide.
【請求項10】 該負極材料が一般式(1)で表される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項
に記載の非水電池。 SnM1 at 一般式(1) 式中、M1はAl,B,P、Si、周期律表第1族元
素、第2族元素、第3族元素、ハロゲン元素から選ばれ
る2種以上の元素を表し、aは0.2以上、2以下の数
を、tは1以上、6以下の数を表す。
10. The nonaqueous battery according to claim 1, wherein the negative electrode material is represented by the general formula (1). SnM 1 a O t General formula (1) In the formula, M 1 is two or more selected from Al, B, P, Si, Group 1 element of the periodic table, Group 2 element, Group 3 element, and halogen element. A represents a number of 0.2 or more and 2 or less, and t represents a number of 1 or more and 6 or less.
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