JPH10208743A - 可逆的に複数回の充放電が可能な電池 - Google Patents
可逆的に複数回の充放電が可能な電池Info
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- JPH10208743A JPH10208743A JP9015031A JP1503197A JPH10208743A JP H10208743 A JPH10208743 A JP H10208743A JP 9015031 A JP9015031 A JP 9015031A JP 1503197 A JP1503197 A JP 1503197A JP H10208743 A JPH10208743 A JP H10208743A
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- alloy
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】二次電池用正極材料の高容量化，長寿命化，レ
ート特性や、高温特性，安全性の改善のあらゆる電池特
性の面で優れた特性を得る。 【解決手段】正極として特定の組成の金属酸化物を使用
する。
ート特性や、高温特性，安全性の改善のあらゆる電池特
性の面で優れた特性を得る。 【解決手段】正極として特定の組成の金属酸化物を使用
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は可逆的に複数回の充
放電が可能な電池に係り、特に非水電解液を用いた二次
電池に関する。
放電が可能な電池に係り、特に非水電解液を用いた二次
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、二次電池はパソコンや携帯電話な
どの電源として、あるいは電気自動車や電力貯蔵用の電
源として、なくてはならない重要な構成要素の一つとな
っている。
どの電源として、あるいは電気自動車や電力貯蔵用の電
源として、なくてはならない重要な構成要素の一つとな
っている。
【０００３】携帯型コンピュータ（ペンコンピュータと
呼ばれるものも含む）や携帯情報端末(Personal Digita
l Assistant、あるいはPersonal Intelligent Communic
ator、あるいはハンドヘルド・コミュニケータ）といっ
た移動体通信（モービル・コンピューティング）が必要
とされる要求として、小型化，軽量化が挙げられる。し
かし、液晶表示パネルのバックライトや描画制御によっ
て消費される電力が高いことや、二次電池の容量が現状
ではまだ不十分であることなどの点から、システムのコ
ンパクト化，軽量化が難しい状況にある。
呼ばれるものも含む）や携帯情報端末(Personal Digita
l Assistant、あるいはPersonal Intelligent Communic
ator、あるいはハンドヘルド・コミュニケータ）といっ
た移動体通信（モービル・コンピューティング）が必要
とされる要求として、小型化，軽量化が挙げられる。し
かし、液晶表示パネルのバックライトや描画制御によっ
て消費される電力が高いことや、二次電池の容量が現状
ではまだ不十分であることなどの点から、システムのコ
ンパクト化，軽量化が難しい状況にある。
【０００４】さらに、地球環境問題の高まりとともに排
ガスや騒音を出さない電気自動車が関心を集めている。
しかし、現状の電池ではエネルギ密度，出力密度が低い
ことから走行距離が短い，加速性が悪い，車内のスペー
スが狭い、車体の安定性が悪いなどの問題点が生じてい
る。
ガスや騒音を出さない電気自動車が関心を集めている。
しかし、現状の電池ではエネルギ密度，出力密度が低い
ことから走行距離が短い，加速性が悪い，車内のスペー
スが狭い、車体の安定性が悪いなどの問題点が生じてい
る。
【０００５】二次電池の中でも特に非水電解液を用いた
リチウム二次電池は、電圧が高く、かつ軽量で、高いエ
ネルギ密度が期待されることから注目されている。この
二次電池の正極材料としては、ポリアニリン、ポリアセ
ン、ポリパラフェニレンなどの導電性高分子やＬｉｘＣ
ｏＯ2，ＬｉｘＮｉＯ2，ＬｉｘＭｎ2Ｏ4，ＬixＦeＯ2，
Ｖ2Ｏ5，Ｃｒ2Ｏ5，ＭｎＯ2 などの遷移金属の酸化物，
ＴｉＳ2，ＭｏＳ2などのカルコゲナイト化合物等が代表
的である。特に特開昭55−136131号公報で開示されてい
るＬｉｘＣｏＯ2 ，ＬｉｘＮｉＯ2 等の二次電池正極は
Ｌｉ金属を負極として用いた場合４Ｖ以上の起電力を有
することから高エネルギ密度が期待できる。しかし、こ
れらは現実には実際に利用しうる容量がまだ低い、ある
いは寿命が短いなどの他、充放電時における過電圧，自
己放電特性や高温特性などの点でまだ充分な性能とは言
えない。また、過充電時に正極活物質が発熱分解し熱暴
走を起こして、電池が発火，爆発するなど、安全性の面
でも問題があった。従来、正極の高容量化，長寿命化を
達成するため、さまざまな活物質組成が提案されてい
る。例えば、サイクル特性を改善するものとしては、正
極活物質に化学式ＬｉｘＭＯ2(ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，
Ｍｎのうちから選択される１種又は２種以上の元素を表
わす）で示されるリチウム含有複合酸化物を用いること
（特開平2−306022号公報)、あるいは化学式ＬｉｘＭｙ
ＧｅｚＯｐ(ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｍｎから選ばれる１種以
上の遷移金属元素，０.９≦ｘ≦１.３，０.８≦ｙ≦２.
０，０.０１≦ｚ≦０.２，２.０≦ｐ≦４.５ ）で示さ
れる複合酸化物を用いること（特開平7−29603号公報）
が開示されている。また、サイクル特性，自己放電特性
を改善するものとしては、ＡｘＭｙＮｚＯ2 （Ａはアル
カリ金属から選ばれた少なくとも１種であり、Ｍは遷移
金属であり、ＮはＡｌ，Ｉｎ，Ｓｎの群から選ばれた少
なくとも１種を表わし、０.０５≦ｘ≦１.１０，０.８
５≦ｙ≦１.００，０.００１≦ｚ≦０.１０）で示され
る複合酸化物を使用することが（特開平7−176302号公
報）、また、容量，サイクル特性を改善するものとして
は、ＬｉｙＮｉ（１−ｘ）ＭｘＯ2 （ＭはＣｕ，Ｚｎ，
Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗの群から選ばれる少なくとも１種の元
素、０＜ｘ＜１，０.９≦ｙ≦１.３）で示される複合酸
化物を使用する（特開平6−283174 号公報）ことなどが
開示されている。
リチウム二次電池は、電圧が高く、かつ軽量で、高いエ
ネルギ密度が期待されることから注目されている。この
二次電池の正極材料としては、ポリアニリン、ポリアセ
ン、ポリパラフェニレンなどの導電性高分子やＬｉｘＣ
ｏＯ2，ＬｉｘＮｉＯ2，ＬｉｘＭｎ2Ｏ4，ＬixＦeＯ2，
Ｖ2Ｏ5，Ｃｒ2Ｏ5，ＭｎＯ2 などの遷移金属の酸化物，
ＴｉＳ2，ＭｏＳ2などのカルコゲナイト化合物等が代表
的である。特に特開昭55−136131号公報で開示されてい
るＬｉｘＣｏＯ2 ，ＬｉｘＮｉＯ2 等の二次電池正極は
Ｌｉ金属を負極として用いた場合４Ｖ以上の起電力を有
することから高エネルギ密度が期待できる。しかし、こ
れらは現実には実際に利用しうる容量がまだ低い、ある
いは寿命が短いなどの他、充放電時における過電圧，自
己放電特性や高温特性などの点でまだ充分な性能とは言
えない。また、過充電時に正極活物質が発熱分解し熱暴
走を起こして、電池が発火，爆発するなど、安全性の面
でも問題があった。従来、正極の高容量化，長寿命化を
達成するため、さまざまな活物質組成が提案されてい
る。例えば、サイクル特性を改善するものとしては、正
極活物質に化学式ＬｉｘＭＯ2(ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，
Ｍｎのうちから選択される１種又は２種以上の元素を表
わす）で示されるリチウム含有複合酸化物を用いること
（特開平2−306022号公報)、あるいは化学式ＬｉｘＭｙ
ＧｅｚＯｐ(ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｍｎから選ばれる１種以
上の遷移金属元素，０.９≦ｘ≦１.３，０.８≦ｙ≦２.
０，０.０１≦ｚ≦０.２，２.０≦ｐ≦４.５ ）で示さ
れる複合酸化物を用いること（特開平7−29603号公報）
が開示されている。また、サイクル特性，自己放電特性
を改善するものとしては、ＡｘＭｙＮｚＯ2 （Ａはアル
カリ金属から選ばれた少なくとも１種であり、Ｍは遷移
金属であり、ＮはＡｌ，Ｉｎ，Ｓｎの群から選ばれた少
なくとも１種を表わし、０.０５≦ｘ≦１.１０，０.８
５≦ｙ≦１.００，０.００１≦ｚ≦０.１０）で示され
る複合酸化物を使用することが（特開平7−176302号公
報）、また、容量，サイクル特性を改善するものとして
は、ＬｉｙＮｉ（１−ｘ）ＭｘＯ2 （ＭはＣｕ，Ｚｎ，
Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗの群から選ばれる少なくとも１種の元
素、０＜ｘ＜１，０.９≦ｙ≦１.３）で示される複合酸
化物を使用する（特開平6−283174 号公報）ことなどが
開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】正極活物質に化学式Ｌ
ｉｘＭＯ2 （ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎのうちから選
択される１種又は２種以上の元素を表す）で示されるリ
チウム含有複合酸化物を用いる場合、サイクル寿命は改
善される。しかし、容量の面では充分な特性とは言い難
い。また、電圧が低下するなどの欠点を有する。ＡｘＭ
ｙＮｚＯ2 （Ａはアルカリ金属から選ばれた少なくとも
１種であり、Ｍは遷移金属であり、ＮはＡｌ，Ｉｎ，Ｓ
ｎの群から選ばれた少なくとも１種を表わし、０.０５
≦ｘ≦ １.１０，０.８５≦ｙ≦１.００，０.００１≦
ｚ≦０.１０)で示される複合酸化物を使用する場合にも
同様にサイクル寿命は改善されるが、実際に充放電に利
用しうる容量は低下するため高容量化には至らない。正
極活物質に化学式ＬｉｘＭｙＧｅｚＯｐ（ＭはＣｏ，Ｎ
ｉ，Ｍｎから選ばれる１種以上の遷移金属元素，０.９
≦ｘ≦１.３，０.８≦ｙ≦２.０，０.０１≦ｚ≦０.
２，２.０≦ｐ≦４.５ ）で示される複合酸化物を用い
る場合、容量，サイクル寿命の点では改善される。しか
し、過充電時の熱暴走反応を抑制することはできない。
ＬｉｙＮｉ（１−ｘ）ＭｘＯ2 （ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ｗの群から選ばれる少なくとも１種の元素、
０＜ｘ＜１，０.９≦ｙ≦１.３）で示される複合酸化物
を使用する場合にも同様である。このように、二次電池
用正極材料の高容量化，長寿命化，充放電時における過
電圧の低下，レート特性や自己放電特性，高温特性，安
全性の改善のあらゆる電池特性の面で有効な改善方法は
あまり見出されていない。
ｉｘＭＯ2 （ＭはＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎのうちから選
択される１種又は２種以上の元素を表す）で示されるリ
チウム含有複合酸化物を用いる場合、サイクル寿命は改
善される。しかし、容量の面では充分な特性とは言い難
い。また、電圧が低下するなどの欠点を有する。ＡｘＭ
ｙＮｚＯ2 （Ａはアルカリ金属から選ばれた少なくとも
１種であり、Ｍは遷移金属であり、ＮはＡｌ，Ｉｎ，Ｓ
ｎの群から選ばれた少なくとも１種を表わし、０.０５
≦ｘ≦ １.１０，０.８５≦ｙ≦１.００，０.００１≦
ｚ≦０.１０)で示される複合酸化物を使用する場合にも
同様にサイクル寿命は改善されるが、実際に充放電に利
用しうる容量は低下するため高容量化には至らない。正
極活物質に化学式ＬｉｘＭｙＧｅｚＯｐ（ＭはＣｏ，Ｎ
ｉ，Ｍｎから選ばれる１種以上の遷移金属元素，０.９
≦ｘ≦１.３，０.８≦ｙ≦２.０，０.０１≦ｚ≦０.
２，２.０≦ｐ≦４.５ ）で示される複合酸化物を用い
る場合、容量，サイクル寿命の点では改善される。しか
し、過充電時の熱暴走反応を抑制することはできない。
ＬｉｙＮｉ（１−ｘ）ＭｘＯ2 （ＭはＣｕ，Ｚｎ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ｗの群から選ばれる少なくとも１種の元素、
０＜ｘ＜１，０.９≦ｙ≦１.３）で示される複合酸化物
を使用する場合にも同様である。このように、二次電池
用正極材料の高容量化，長寿命化，充放電時における過
電圧の低下，レート特性や自己放電特性，高温特性，安
全性の改善のあらゆる電池特性の面で有効な改善方法は
あまり見出されていない。
【０００７】本発明は二次電池用正極材料のこれらの電
池特性の改善を図ることを目的とする。
池特性の改善を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電池および正極
は、一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭｙＢｚＯ2 （但しＡはア
ルカリ金属から選ばれた少なくとも１種であり、ＭはＭ
ｎ，Ｃｏから選ばれた少なくとも１種であり、ｗ，ｖ，
ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０.０５≦ｗ≦１.２，０.００１
≦ｖ≦０.０２，０.６≦ｘ≦０.９５，０.０５≦ｙ≦
０.４,０.００１≦ｚ≦０.０２の数を表わす）で示され
る複合酸化物を用いる。
は、一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭｙＢｚＯ2 （但しＡはア
ルカリ金属から選ばれた少なくとも１種であり、ＭはＭ
ｎ，Ｃｏから選ばれた少なくとも１種であり、ｗ，ｖ，
ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０.０５≦ｗ≦１.２，０.００１
≦ｖ≦０.０２，０.６≦ｘ≦０.９５，０.０５≦ｙ≦
０.４,０.００１≦ｚ≦０.０２の数を表わす）で示され
る複合酸化物を用いる。
【０００９】本発明の新規な正極活物質は一般式ＡｗＭ
ｇｖＮｉｘＭｙＢｚＯ2 で示されるものであって、Ａは
アルカリ金属から選ばれた少なくとも１種、例えばＬ
ｉ，Ｎａ，Ｋであり、中でもＬｉが好ましい。ｗの値は
充電状態，放電状態により変動し、その範囲は０.０５
≦ｗ≦１.２である。即ち充電によりＡイオンのディイ
ンターカレーションが起こりｗの値は小さくなり、放電
によりＡイオンのインターカレーションが起こりｗの値
は大きくなる。
ｇｖＮｉｘＭｙＢｚＯ2 で示されるものであって、Ａは
アルカリ金属から選ばれた少なくとも１種、例えばＬ
ｉ，Ｎａ，Ｋであり、中でもＬｉが好ましい。ｗの値は
充電状態，放電状態により変動し、その範囲は０.０５
≦ｗ≦１.２である。即ち充電によりＡイオンのディイ
ンターカレーションが起こりｗの値は小さくなり、放電
によりＡイオンのインターカレーションが起こりｗの値
は大きくなる。
【００１０】また、Ｍｇ量を表わすｖの値は充電，放電
により変動しないが、０.００１≦ｖ≦０.０２の範囲で
ある。ｖの値が０.００１未満の場合、Ｍｇの効果が充
分発揮されず、高容量を得るための深い充電，深い放電
におけるサイクル性が悪く、容量も低下し、好ましくな
い。また、ｖの値が０.０２ を越える場合には容量が低
下して好ましくない。
により変動しないが、０.００１≦ｖ≦０.０２の範囲で
ある。ｖの値が０.００１未満の場合、Ｍｇの効果が充
分発揮されず、高容量を得るための深い充電，深い放電
におけるサイクル性が悪く、容量も低下し、好ましくな
い。また、ｖの値が０.０２ を越える場合には容量が低
下して好ましくない。
【００１１】また、Ｎｉ量を表わすｘの値は０.６≦ｘ
≦０.９５の範囲である。ｘの値が０.６未満の場合、容
量は著しく低下し、好ましくない。また、ｘの値が０.
９５を越える場合には深い充電，深い放電におけるサイ
クル性が悪く、好ましくない。
≦０.９５の範囲である。ｘの値が０.６未満の場合、容
量は著しく低下し、好ましくない。また、ｘの値が０.
９５を越える場合には深い充電，深い放電におけるサイ
クル性が悪く、好ましくない。
【００１２】ＭはＭｎ，Ｃｏから選ばれた少なくとも１
種であり，中でもＣｏが好ましい。ｙの値は充電状態，
放電状態により変動せず、その範囲は０.０５≦ｙ≦０.
４である。ｙの値が０.０５ 未満の場合、Ｍｎあるいは
Ｃｏの効果が充分発揮されず、深い充電，深い放電にお
けるサイクル性が悪く好ましくない。また、ｙの値が
０.４ を越える場合には容量が低下して好ましくない。
種であり，中でもＣｏが好ましい。ｙの値は充電状態，
放電状態により変動せず、その範囲は０.０５≦ｙ≦０.
４である。ｙの値が０.０５ 未満の場合、Ｍｎあるいは
Ｃｏの効果が充分発揮されず、深い充電，深い放電にお
けるサイクル性が悪く好ましくない。また、ｙの値が
０.４ を越える場合には容量が低下して好ましくない。
【００１３】Ｂ量を表わすｚの値は充電状態，放電状態
により変動せず、その範囲は0.001≦ｚ≦０.０２であ
る。ｚの値が０.００１未満の場合、Ｂの効果が充分発
揮されず、高容量が得られないことから好ましくない。
また、ｚの値が０.０２ を越える場合には充放電時にお
ける過電圧が高く、また、単一相が得られず、容量の低
い相が出現するため容量が低下して好ましくない。
により変動せず、その範囲は0.001≦ｚ≦０.０２であ
る。ｚの値が０.００１未満の場合、Ｂの効果が充分発
揮されず、高容量が得られないことから好ましくない。
また、ｚの値が０.０２ を越える場合には充放電時にお
ける過電圧が高く、また、単一相が得られず、容量の低
い相が出現するため容量が低下して好ましくない。
【００１４】電解液としては、例えばプロピレンカーボ
ネート，プロピレンカーボネート誘導体，エチレンカー
ボネート，ブチレンカーボネート，ビニレンカーボネー
ト，ガンマ−ブチルラクトン，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、
１，２−ジメトキシエタン，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，ギサンメチル，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，ジエチルエーテル、１，３−プロパンサルト
ン，スルホラン，３−メチル−２−オキサゾリジノン，
テトラヒドロフラン，テトラヒドロフラン誘導体，ジオ
キソラン、１，２−ジエトキシエタン、また、これらの
ハロゲン化物などからなる群より選ばれた一つ以上の非
水溶媒とリチウム塩、例えばＬｉＣｌＯ4，ＬｉＢＦ4，
ＬｉＰＦ6，ＬｉＣＦ3ＳＯ3 ，ＬｉＣＦ3ＣＯ2，ＬｉＡ
ｓＦ6，ＬｉＳｂＦ6，ＬｉＢ10Ｃｌ10，ＬｉＡｌＣｌ4,
ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，低級脂肪族カルボン酸リ
チウム，クロロボランリチウム，四フェニルホウ酸リチ
ウムなどからなる群より選ばれた一つ以上の塩との混合
溶液、また、これらの混合溶液とポリマー、例えばポリ
アクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド，ポリフッ
化ビニリデン，ポリメタクリル酸メチル，ヘキサフロロ
プロピレンからなる群より選ばれた一つ以上とを混合し
たゲル状電解液を用いることにより、本発明の正極は良
好な特性を示す。
ネート，プロピレンカーボネート誘導体，エチレンカー
ボネート，ブチレンカーボネート，ビニレンカーボネー
ト，ガンマ−ブチルラクトン，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、
１，２−ジメトキシエタン，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，ギサンメチル，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，ジエチルエーテル、１，３−プロパンサルト
ン，スルホラン，３−メチル−２−オキサゾリジノン，
テトラヒドロフラン，テトラヒドロフラン誘導体，ジオ
キソラン、１，２−ジエトキシエタン、また、これらの
ハロゲン化物などからなる群より選ばれた一つ以上の非
水溶媒とリチウム塩、例えばＬｉＣｌＯ4，ＬｉＢＦ4，
ＬｉＰＦ6，ＬｉＣＦ3ＳＯ3 ，ＬｉＣＦ3ＣＯ2，ＬｉＡ
ｓＦ6，ＬｉＳｂＦ6，ＬｉＢ10Ｃｌ10，ＬｉＡｌＣｌ4,
ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，低級脂肪族カルボン酸リ
チウム，クロロボランリチウム，四フェニルホウ酸リチ
ウムなどからなる群より選ばれた一つ以上の塩との混合
溶液、また、これらの混合溶液とポリマー、例えばポリ
アクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド，ポリフッ
化ビニリデン，ポリメタクリル酸メチル，ヘキサフロロ
プロピレンからなる群より選ばれた一つ以上とを混合し
たゲル状電解液を用いることにより、本発明の正極は良
好な特性を示す。
【００１５】負極には、アルカリ金属，アルカリ金属を
含む合金，アルカリ金属イオンを可逆的に吸蔵放出でき
る物質を用いることにより、本発明の正極は良好な特性
を示す。アルカリ金属では金属Ｌｉが好ましい。アルカ
リ金属を含む合金では、リチウム−鉛合金，リチウム−
錫合金，リチウム−アルミニウム合金，リチウム−珪素
合金，リチウム−インジウム合金，リチウム−ガリウム
合金、またはこれらの複数個の組合せが好ましい。アル
カリ金属イオンを可逆的に吸蔵放出できる物質では、黒
鉛，グラファイト、炭素繊維，気相成長法炭素繊維，ピ
ッチ系炭素質材料，ニードルコークス，ポリアクリロニ
トリル系炭素繊維，カーボンブラック等カーボン材料、
これらカーボン材料、またはリチウム合金材料に、錫，
珪素，銅，アルミニウム，インジウム，ガリウム，鉛等
の酸化物またはカルコゲン化合物，周期表IIIｂ ，IV
ｂ，Ｖｂ族原子を含む酸化物またはカルコゲン化合物、
またはこれらの非晶質材料を担持、またはメッキ、また
は融合した複合材料，ポリアセン，ポリパラフェニレ
ン，ポリアニリン，ポリアセチレン，ジスルフィド化合
物等導電性高分子材料，ＬｉｘＦｅ2Ｏ3，ＬｉｘＦｅ3
Ｏ4，ＬｉｘＷＯ2 ，周期表IIIｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原子
を含む酸化物，カルコゲン化合物、これらの非晶質材料
が好ましい。
含む合金，アルカリ金属イオンを可逆的に吸蔵放出でき
る物質を用いることにより、本発明の正極は良好な特性
を示す。アルカリ金属では金属Ｌｉが好ましい。アルカ
リ金属を含む合金では、リチウム−鉛合金，リチウム−
錫合金，リチウム−アルミニウム合金，リチウム−珪素
合金，リチウム−インジウム合金，リチウム−ガリウム
合金、またはこれらの複数個の組合せが好ましい。アル
カリ金属イオンを可逆的に吸蔵放出できる物質では、黒
鉛，グラファイト、炭素繊維，気相成長法炭素繊維，ピ
ッチ系炭素質材料，ニードルコークス，ポリアクリロニ
トリル系炭素繊維，カーボンブラック等カーボン材料、
これらカーボン材料、またはリチウム合金材料に、錫，
珪素，銅，アルミニウム，インジウム，ガリウム，鉛等
の酸化物またはカルコゲン化合物，周期表IIIｂ ，IV
ｂ，Ｖｂ族原子を含む酸化物またはカルコゲン化合物、
またはこれらの非晶質材料を担持、またはメッキ、また
は融合した複合材料，ポリアセン，ポリパラフェニレ
ン，ポリアニリン，ポリアセチレン，ジスルフィド化合
物等導電性高分子材料，ＬｉｘＦｅ2Ｏ3，ＬｉｘＦｅ3
Ｏ4，ＬｉｘＷＯ2 ，周期表IIIｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原子
を含む酸化物，カルコゲン化合物、これらの非晶質材料
が好ましい。
【００１６】本発明の可逆的に充放電が可能な電池の用
途は、特に限定されないが、例えばノートパソコン，ペ
ン入力パソコン，ポケットパソコン，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，携帯電
話，コードレスフォン子機，ページャ，ハンディターミ
ナル，携帯コピー，電子手帳，電卓，液晶テレビ，電気
シェーバ，電動工具，電子翻訳機，自動車電話，トラン
シーバ，音声入力機器，メモリカード，バックアップ電
源，テープレコーダ，ラジオ，ヘッドホンステレオ，携
帯プリンタ，ハンディクリーナ，ポータブルＣＤ，ビデ
オムービ，ナビゲーションシステムなどの機器用の電源
や、冷蔵庫，エアコン，テレビ，ステレオ，温水器，オ
ーブン電子レンジ，食器洗い器，洗濯機，乾燥器，ゲー
ム機器，照明機器，玩具，ロードコンディショナ，医療
機器，自動車，電気自動車，ゴルフカート，電動カー
ト，電力貯蔵システムなどの電源として使用することが
できる。また、民生用の他，軍需用，宇宙用としても用
いることができる。
途は、特に限定されないが、例えばノートパソコン，ペ
ン入力パソコン，ポケットパソコン，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，携帯電
話，コードレスフォン子機，ページャ，ハンディターミ
ナル，携帯コピー，電子手帳，電卓，液晶テレビ，電気
シェーバ，電動工具，電子翻訳機，自動車電話，トラン
シーバ，音声入力機器，メモリカード，バックアップ電
源，テープレコーダ，ラジオ，ヘッドホンステレオ，携
帯プリンタ，ハンディクリーナ，ポータブルＣＤ，ビデ
オムービ，ナビゲーションシステムなどの機器用の電源
や、冷蔵庫，エアコン，テレビ，ステレオ，温水器，オ
ーブン電子レンジ，食器洗い器，洗濯機，乾燥器，ゲー
ム機器，照明機器，玩具，ロードコンディショナ，医療
機器，自動車，電気自動車，ゴルフカート，電動カー
ト，電力貯蔵システムなどの電源として使用することが
できる。また、民生用の他，軍需用，宇宙用としても用
いることができる。
【００１７】一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭｙＢｚＯ2 （但
しＡはアルカリ金属から選ばれた少なくとも１種であ
り、ＭはＭｎ，Ｃｏから選ばれた少なくとも１種であ
り、ｗ，ｖ，ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０.０５≦ｗ≦１.
２，０.００１≦ｖ≦０.０２，0.6≦ｘ≦０.９５ ，０.
０５≦ｙ≦０.４，０.００１≦ｚ≦０.０２の数を表わ
す）で示される複合酸化物を使用することにより、高容
量化，長寿命化、充放電時における過電圧の低下，レー
ト特性や自己放電特性，高温特性，安全性の改善等のあ
らゆる電池特性の面で高性能化を図れる。また、本発明
の電極及びこれを用いた電池を種々のシステムに使用す
ることにより、システムのコンパクト化及び軽量化が図
れる。加えて、ハイレートでの充放電が必要なシステム
への適用が可能となる。
しＡはアルカリ金属から選ばれた少なくとも１種であ
り、ＭはＭｎ，Ｃｏから選ばれた少なくとも１種であ
り、ｗ，ｖ，ｘ，ｙ，ｚはそれぞれ０.０５≦ｗ≦１.
２，０.００１≦ｖ≦０.０２，0.6≦ｘ≦０.９５ ，０.
０５≦ｙ≦０.４，０.００１≦ｚ≦０.０２の数を表わ
す）で示される複合酸化物を使用することにより、高容
量化，長寿命化、充放電時における過電圧の低下，レー
ト特性や自己放電特性，高温特性，安全性の改善等のあ
らゆる電池特性の面で高性能化を図れる。また、本発明
の電極及びこれを用いた電池を種々のシステムに使用す
ることにより、システムのコンパクト化及び軽量化が図
れる。加えて、ハイレートでの充放電が必要なシステム
への適用が可能となる。
【００１８】具体的に本発明の作用を述べる。Ｍｎ，Ｃ
ｏはＮｉに比べて酸化し難いため、これらのピラー効果
により長寿命化が図れる。さらに、Ｂ，Ｍｇは典型元素
であるため、Ｎｉのように充放電において酸化還元反応
を起こさないため、ピラー効果により長寿命化が図れ
る。Ｂはイオン半径が小さいため，これらの置換により
正極活物質の格子体積を収縮させ、充電時の格子体積の
膨張による崩壊を抑制して寿命を延長させることができ
る。また、Ｂは格子間位置に存在するためＢの置換によ
る容量の低下がなく、高容量を維持できる。Ｍｇ，Ｂは
酸素放出能が低く、酸化物として安定に存在するため、
高温特性に優れ、かつ安全性を改善できる。また、Ｍｇ
は主となる構成イオンであるＮｉやＬｉと異なる価数を
とるため、結晶内での電子構造が変化し、電子伝導性や
イオン伝導性の向上が期待されることから、レート特性
の改善、さらには高容量化が図れる。Ｍｇは正極活物質
の電気伝導性を高める作用があるため、充放電時におけ
る過電圧を低下させることができる。また、ＭｇはＬｉ
イオンよりもイオン半径が小さいため，これのＬｉサイ
トへの置換により正極活物質の格子体積を収縮させ、充
電時の格子体積の膨張による崩壊を抑制して寿命を延長
させることができる。さらにＭｇはＬｉサイトへの置換
によりＬｉが放出した後のピラー効果があることから、
充電末期に起こる格子の収縮が抑制され、格子のストレ
スがほとんどなく、過充電を行っても長寿命化を図れ
る。
ｏはＮｉに比べて酸化し難いため、これらのピラー効果
により長寿命化が図れる。さらに、Ｂ，Ｍｇは典型元素
であるため、Ｎｉのように充放電において酸化還元反応
を起こさないため、ピラー効果により長寿命化が図れ
る。Ｂはイオン半径が小さいため，これらの置換により
正極活物質の格子体積を収縮させ、充電時の格子体積の
膨張による崩壊を抑制して寿命を延長させることができ
る。また、Ｂは格子間位置に存在するためＢの置換によ
る容量の低下がなく、高容量を維持できる。Ｍｇ，Ｂは
酸素放出能が低く、酸化物として安定に存在するため、
高温特性に優れ、かつ安全性を改善できる。また、Ｍｇ
は主となる構成イオンであるＮｉやＬｉと異なる価数を
とるため、結晶内での電子構造が変化し、電子伝導性や
イオン伝導性の向上が期待されることから、レート特性
の改善、さらには高容量化が図れる。Ｍｇは正極活物質
の電気伝導性を高める作用があるため、充放電時におけ
る過電圧を低下させることができる。また、ＭｇはＬｉ
イオンよりもイオン半径が小さいため，これのＬｉサイ
トへの置換により正極活物質の格子体積を収縮させ、充
電時の格子体積の膨張による崩壊を抑制して寿命を延長
させることができる。さらにＭｇはＬｉサイトへの置換
によりＬｉが放出した後のピラー効果があることから、
充電末期に起こる格子の収縮が抑制され、格子のストレ
スがほとんどなく、過充電を行っても長寿命化を図れ
る。
【００１９】本発明の一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭｙＢｚ
Ｏ2 で示される正極活物質を使用した正極と電解液との
組合せとしてリチウム塩にＬｉＣｌＯ4 ，ＬｉＢＦ4 ，
ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＬｉＣＦ3ＣＯ2，ＬｉＡ
ｓＦ6 ，ＬｉＳｂＦ6 ，ＬｉＢ10Ｃｌ10，ＬｉＡｌＣｌ
4 ，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，低級脂肪族カルボン
酸リチウム，クロロボランリチウム，四フェニルホウ酸
リチウムを用いた場合、温度特性で優れた特性を示す。
特にＬｉＢＦ4，ＬｉＰＦ6，LiCF3SO3，ＬｉＣＦ3ＣＯ2
のうち少なくとも一つを用いた場合、６０℃に放置して
も本発明の正極活物質中のＭ元素の溶出が抑制されるた
め、高温特性に優れた効果を発揮する。
Ｏ2 で示される正極活物質を使用した正極と電解液との
組合せとしてリチウム塩にＬｉＣｌＯ4 ，ＬｉＢＦ4 ，
ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＬｉＣＦ3ＣＯ2，ＬｉＡ
ｓＦ6 ，ＬｉＳｂＦ6 ，ＬｉＢ10Ｃｌ10，ＬｉＡｌＣｌ
4 ，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，低級脂肪族カルボン
酸リチウム，クロロボランリチウム，四フェニルホウ酸
リチウムを用いた場合、温度特性で優れた特性を示す。
特にＬｉＢＦ4，ＬｉＰＦ6，LiCF3SO3，ＬｉＣＦ3ＣＯ2
のうち少なくとも一つを用いた場合、６０℃に放置して
も本発明の正極活物質中のＭ元素の溶出が抑制されるた
め、高温特性に優れた効果を発揮する。
【００２０】また、本発明の一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭ
ｙＢｚＯ2 で示される正極活物質を使用した正極と電解
液との組合せとして溶媒にプロピレンカーボネート，プ
ロピレンカーボネート誘導体，エチレンカーボネート，
ブチレンカーボネート，ビニレンカーボネート，ガンマ
−ブチルラクトン，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、１，２−ジメ
トキシエタン，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，ギサンメチル，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，ジエ
チルエーテル、１，３−プロパンサルトン，スルホラ
ン，３−メチル−２−オキサゾリジノン，テトラヒドロ
フラン，テトラヒドロフラン誘導体，ジオキソラン、
１，２−ジエトキシエタンを用いた場合、寿命特性で優
れた特性を示す。特にプロピレンカーボネート，プロピ
レンカーボネート誘導体，エチレンカーボネート，ブチ
レンカーボネート，ビニレンカーボネート，ガンマ−ブ
チルラクトン，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、１，２−ジメトキ
シエタン，２−メチルテトラヒドロフラン，ジメチルス
ルフォキシドのうち少なくとも一つを用いた場合、本発
明の正極活物質と溶媒との不可逆な反応が抑制されるた
め、寿命特性に優れた効果を発揮する。
ｙＢｚＯ2 で示される正極活物質を使用した正極と電解
液との組合せとして溶媒にプロピレンカーボネート，プ
ロピレンカーボネート誘導体，エチレンカーボネート，
ブチレンカーボネート，ビニレンカーボネート，ガンマ
−ブチルラクトン，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、１，２−ジメ
トキシエタン，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，ギサンメチル，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，ジエ
チルエーテル、１，３−プロパンサルトン，スルホラ
ン，３−メチル−２−オキサゾリジノン，テトラヒドロ
フラン，テトラヒドロフラン誘導体，ジオキソラン、
１，２−ジエトキシエタンを用いた場合、寿命特性で優
れた特性を示す。特にプロピレンカーボネート，プロピ
レンカーボネート誘導体，エチレンカーボネート，ブチ
レンカーボネート，ビニレンカーボネート，ガンマ−ブ
チルラクトン，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、１，２−ジメトキ
シエタン，２−メチルテトラヒドロフラン，ジメチルス
ルフォキシドのうち少なくとも一つを用いた場合、本発
明の正極活物質と溶媒との不可逆な反応が抑制されるた
め、寿命特性に優れた効果を発揮する。
【００２１】さらに、本発明の一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘ
ＭｙＢｚＯ2 で示される正極活物質を使用した正極と電
解液との組合せとして溶媒に上記溶媒のハロゲン化物を
含むことにより、安全性は著しく改善される。特にプロ
ピレンカーボネート，プロピレンカーボネート誘導体，
エチレンカーボネート，ブチレンカーボネート，ビニレ
ンカーボネート，ガンマ−ブチルラクトン，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、１，２−ジメトキシエタン，２−メチルテト
ラヒドロフラン，ジメチルスルフォキシドの一部の元素
を−Ｆ，−ＣＦ，−ＣＦ2，−ＣＦ3，−Ｃｌ，−ＣＣ
ｌ，−ＣＣｌ2，−ＣＣｌ3で置き換えたもののうち少な
くとも一つを用いた場合、本発明の正極活物質と溶媒と
の過充電条件下での発熱反応が抑えられ、発火の確立が
著しく低下し、高安全性を示す。
ＭｙＢｚＯ2 で示される正極活物質を使用した正極と電
解液との組合せとして溶媒に上記溶媒のハロゲン化物を
含むことにより、安全性は著しく改善される。特にプロ
ピレンカーボネート，プロピレンカーボネート誘導体，
エチレンカーボネート，ブチレンカーボネート，ビニレ
ンカーボネート，ガンマ−ブチルラクトン，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、１，２−ジメトキシエタン，２−メチルテト
ラヒドロフラン，ジメチルスルフォキシドの一部の元素
を−Ｆ，−ＣＦ，−ＣＦ2，−ＣＦ3，−Ｃｌ，−ＣＣ
ｌ，−ＣＣｌ2，−ＣＣｌ3で置き換えたもののうち少な
くとも一つを用いた場合、本発明の正極活物質と溶媒と
の過充電条件下での発熱反応が抑えられ、発火の確立が
著しく低下し、高安全性を示す。
【００２２】本発明の一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭｙＢｚ
Ｏ2 で示される正極活物質を使用した正極と電解液との
組合せとして上記のリチウム塩と溶媒との混合溶液にポ
リアクリロニトリル，ポリエチレンオキサイド，ポリフ
ッ化ビニリデン，ポリメタクリル酸メチル，ヘキサフロ
ロプロピレンからなる群より選ばれた一つ以上とを混合
したゲル状電解液を用いた場合、本発明の正極活物質と
ゲル電解液との過充電条件下での発熱反応が抑えられ、
発火の確立が著しく低下し、高安全性を示す。また、本
発明の正極活物質とゲル電解液との組合せでは４.５Ｖ
の高電位においても、本発明の正極活物質において充電
が可能であることから、高容量化が図れる。
Ｏ2 で示される正極活物質を使用した正極と電解液との
組合せとして上記のリチウム塩と溶媒との混合溶液にポ
リアクリロニトリル，ポリエチレンオキサイド，ポリフ
ッ化ビニリデン，ポリメタクリル酸メチル，ヘキサフロ
ロプロピレンからなる群より選ばれた一つ以上とを混合
したゲル状電解液を用いた場合、本発明の正極活物質と
ゲル電解液との過充電条件下での発熱反応が抑えられ、
発火の確立が著しく低下し、高安全性を示す。また、本
発明の正極活物質とゲル電解液との組合せでは４.５Ｖ
の高電位においても、本発明の正極活物質において充電
が可能であることから、高容量化が図れる。
【００２３】本発明の一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭｙＢｚ
Ｏ2 で示される正極活物質を使用した正極と負極との組
合せとして負極に金属Ｌｉ，リチウム−鉛合金，リチウ
ム−錫合金，リチウム−アルミニウム合金，リチウム−
珪素合金，リチウム−インジウム合金，リチウム−ガリ
ウム合金，黒鉛，グラファイト，炭素繊維，気相成長法
炭素繊維，ピッチ系炭素質材料，ニードルコークス，ポ
リアクリロニトリル系炭素繊維，カーボンブラックを用
いた場合、負極材料において過放電時に生成する反応物
と本発明の正極活物質とが反応しないため、寿命特性に
優れる。
Ｏ2 で示される正極活物質を使用した正極と負極との組
合せとして負極に金属Ｌｉ，リチウム−鉛合金，リチウ
ム−錫合金，リチウム−アルミニウム合金，リチウム−
珪素合金，リチウム−インジウム合金，リチウム−ガリ
ウム合金，黒鉛，グラファイト，炭素繊維，気相成長法
炭素繊維，ピッチ系炭素質材料，ニードルコークス，ポ
リアクリロニトリル系炭素繊維，カーボンブラックを用
いた場合、負極材料において過放電時に生成する反応物
と本発明の正極活物質とが反応しないため、寿命特性に
優れる。
【００２４】上記のカーボン材料に、珪素，銅，アルミ
ニウム，インジウム，ガリウム，鉛等の金属の酸化物ま
たはカルコゲン化合物，周期表IIIｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原
子を含む酸化物またはカルコゲン化合物、またはこれら
の非晶質材料を担持、またはメッキ、または融合した複
合材料と本発明の正極とを組合せた場合には、放電カー
ブが直線的に減少するため、残存容量が判定しやすく、
過放電になりにくいため、長寿命化する。
ニウム，インジウム，ガリウム，鉛等の金属の酸化物ま
たはカルコゲン化合物，周期表IIIｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原
子を含む酸化物またはカルコゲン化合物、またはこれら
の非晶質材料を担持、またはメッキ、または融合した複
合材料と本発明の正極とを組合せた場合には、放電カー
ブが直線的に減少するため、残存容量が判定しやすく、
過放電になりにくいため、長寿命化する。
【００２５】また、ＬｉｘＦｅ2Ｏ3，ＬｉｘＦｅ3Ｏ4，
ＬｉｘＷＯ2 ，周期表IIIｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原子を含む
酸化物，カルコゲン化合物、これらの非晶質材料と本発
明の正極とを組合せた場合には、過放電特性に優れるた
め長寿命化が図れる。
ＬｉｘＷＯ2 ，周期表IIIｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原子を含む
酸化物，カルコゲン化合物、これらの非晶質材料と本発
明の正極とを組合せた場合には、過放電特性に優れるた
め長寿命化が図れる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下具体例をあげ、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。
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。
【００２７】（実施例１）正極材料として表１に示した
組成の材料を使用し、導電剤として黒鉛を結着剤として
ポリフッ化ビニリデンを重量比で８８：７：５となるよ
うに秤量，らいかい機で３０分混煉後、厚さ２０μのア
ルミ箔の両面に塗布した。負極材料として人造黒鉛を９
３重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを７重量
％調製した合剤を用い、厚さ３０μの銅箔の両面に塗布
した。正負両極はプレス機で圧延成型し、端子をスポッ
ト溶接した後１５０℃で５時間真空乾燥した。微多孔性
ポリプロピレン製セパレータを介して正極と負極を積層
し、これを渦巻状に捲回し、アルミ製の電池缶に挿入し
た。負極端子は電池缶に、正極端子は電池蓋に溶接し
た。電解液には１mol のＬｉＰＦ6 を１リットルのエチ
レンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶液に
溶解したものを使用し、電池缶内に注液した。電池蓋を
かしめて１５００ｍＡｈ容量の円筒型電池を作製した。
電池は２８０ｍＡで４.２Ｖまで充電後、２８０ｍＡで
２.７Ｖまで放電する定電流充放電を行い、容量，寿
命，１Ｃでのレート特性、１Ｃでの過充電試験、１２０
％充電状態での釘刺し試験を評価した。結果を表１に示
す。
組成の材料を使用し、導電剤として黒鉛を結着剤として
ポリフッ化ビニリデンを重量比で８８：７：５となるよ
うに秤量，らいかい機で３０分混煉後、厚さ２０μのア
ルミ箔の両面に塗布した。負極材料として人造黒鉛を９
３重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを７重量
％調製した合剤を用い、厚さ３０μの銅箔の両面に塗布
した。正負両極はプレス機で圧延成型し、端子をスポッ
ト溶接した後１５０℃で５時間真空乾燥した。微多孔性
ポリプロピレン製セパレータを介して正極と負極を積層
し、これを渦巻状に捲回し、アルミ製の電池缶に挿入し
た。負極端子は電池缶に、正極端子は電池蓋に溶接し
た。電解液には１mol のＬｉＰＦ6 を１リットルのエチ
レンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶液に
溶解したものを使用し、電池缶内に注液した。電池蓋を
かしめて１５００ｍＡｈ容量の円筒型電池を作製した。
電池は２８０ｍＡで４.２Ｖまで充電後、２８０ｍＡで
２.７Ｖまで放電する定電流充放電を行い、容量，寿
命，１Ｃでのレート特性、１Ｃでの過充電試験、１２０
％充電状態での釘刺し試験を評価した。結果を表１に示
す。
【００２８】（比較例１）正極材料として表１に示す材
料を使用し、導電剤として黒鉛を結着剤としてポリフッ
化ビニリデンを重量比で８８：７：５となるように秤
量，らいかい機で３０分混煉後、厚さ２０μのアルミ箔
の両面に塗布した。負極材料として人造黒鉛を９３重量
％、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを７重量％調製
した合剤を用い、厚さ３０μの銅箔の両面に塗布した。
実施例１と同様にして電池を作製した。容量，寿命，レ
ート特性，過充電試験，釘刺し試験を評価した。結果を
表１に示す。実施例１と比較して極端に低い特性が存在
する。
料を使用し、導電剤として黒鉛を結着剤としてポリフッ
化ビニリデンを重量比で８８：７：５となるように秤
量，らいかい機で３０分混煉後、厚さ２０μのアルミ箔
の両面に塗布した。負極材料として人造黒鉛を９３重量
％、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを７重量％調製
した合剤を用い、厚さ３０μの銅箔の両面に塗布した。
実施例１と同様にして電池を作製した。容量，寿命，レ
ート特性，過充電試験，釘刺し試験を評価した。結果を
表１に示す。実施例１と比較して極端に低い特性が存在
する。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、電池及びシステムの高
安全性とコンパクト化及び軽量化，良好なハイレート特
性と長寿命化を実現できる。
安全性とコンパクト化及び軽量化，良好なハイレート特
性と長寿命化を実現できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 修子 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 吉川 正則 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 村中 廉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】負極，正極，リチウム塩を含む非水電解質
からなる可逆的に複数回の充放電が可能な電池に関し、
正極活物質として、 一般式ＡｗＭｇｖＮｉｘＭｙＢｚＯ2 （但しＡはアルカ
リ金属から選ばれた少なくとも１種であり、ＭはＭｎ，
Ｃｏから選ばれた少なくとも１種であり、ｗ，ｖ，ｘ，
ｙ，ｚはそれぞれ０.０５≦ｗ≦１.２，０.００１≦ｖ
≦０.０２,０.６≦ｘ≦０.９５，０.０５≦ｙ≦０.４，
０.００１≦ｚ≦０.０２ の数を表わす）で示される複
合酸化物を用いることを特徴とする電池。 - 【請求項２】負極として、リチウム−鉛合金，リチウム
−錫合金，リチウム−アルミニウム合金，リチウム−珪
素合金，リチウム−インジウム合金，リチウム−ガリウ
ム合金からなる群より選ばれた一つ以上のリチウム合金
材料、または、黒鉛，グラファイト，炭素繊維，気相成
長法炭素繊維，ピッチ系炭素質材料、ニードルコーク
ス，ポリアクリロニトリル系炭素繊維，カーボンブラッ
クからなる群より選ばれた一つ以上のカーボン材料、及
びまたは、これらカーボン材料、またはリチウム合金材
料に、錫，珪素，銅，アルミニウム，インジウム，ガリ
ウム，鉛の酸化物またはカルコゲン化合物、周期表III
ｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原子を含む酸化物またはカルコゲン
化合物、これらの非晶質材料を担持、またはメッキ、ま
たは融合した材料からなる群より選ばれた一つ以上の複
合材料、及びまたは、ポリアセン，ポリパラフェニレ
ン，ポリアニリン，ポリアセチレン，ジスルフィド化合
物からなる群より選ばれた一つ以上の導電性高分子材
料、及びまたは、ＬｉｘＦｅ2Ｏ3，ＬｉｘＦｅ3Ｏ4，Ｌ
ｉｘＷＯ2 ，周期表IIIｂ ，IVｂ，Ｖｂ族原子を含む酸
化物，カルコゲン化合物、これらの非晶質材料からなる
群より選ばれた一つ以上の無機材料を用いる請求項１に
記載の電池。 - 【請求項３】電解液として、プロピレンカーボネート，
プロピレンカーボネート誘導体，エチレンカーボネー
ト，ブチレンカーボネート，ビニレンカーボネート，ガ
ンマ−ブチルラクトン，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，１，２−
ジメトキシエタン，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，ギサンメチル，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，
ジエチルエーテル、１，３−プロパンサルトン，スルホ
ラン，３−メチル−２−オキサゾリジノン，テトラヒド
ロフラン，テトラヒドロフラン誘導体，ジオキソラン、
１，２−ジエトキシエタン、及びまたは、これらのハロ
ゲン化物からなる群より選ばれた一つ以上の非水溶媒
と、ＬｉＣｌＯ4 ，ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＣＦ
3ＳＯ3，ＬｉＣＦ3ＣＯ2，ＬｉＡｓＦ6 ，ＬｉＳｂ
Ｆ6 ，ＬｉＢ10Ｃｌ10，ＬｉＡｌＣｌ4 ，ＬｉＣｌ，Ｌ
ｉＢｒ，ＬｉＩ，低級脂肪族カルボン酸リチウム，クロ
ロボランリチウム，四フェニルホウ酸リチウムからなる
群より選ばれた一つ以上のリチウム塩との混合溶液、及
びまたは、これらの混合溶液と、ポリアクリロニトリ
ル，ポリエチレンオキサイド，ポリフッ化ビニリデン，
ポリメタクリル酸メチル，ヘキサフロロプロピレンから
なる群より選ばれた一つ以上のポリマーとを混合したゲ
ル状電解液を用いる請求項１に記載の電池。 - 【請求項４】ノートパソコン，ペン入力パソコン，ポケ
ットパソコン，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，携帯電話，コードレスフォン子
機，ページャ，ハンディターミナル，携帯コピー，電子
手帳，電卓，液晶テレビ，電気シェーバ，電動工具，電
子翻訳機，自動車電話，トランシーバ，音声入力機器，
メモリカード，バックアップ電源，テープレコーダ，ラ
ジオ，ヘッドホンステレオ，携帯プリンタ，ハンディク
リーナ，ポータブルＣＤ，ビデオムービ，ナビゲーショ
ンシステム，冷蔵庫，エアコン，テレビ，ステレオ，温
水器，オーブン電子レンジ，食器洗い器，洗濯機，乾燥
器，ゲーム機器，照明機器，玩具，ロードコンディショ
ナ，医療機器，自動車，電気自動車，ゴルフカート，電
動カート，電力貯蔵システムに使用する請求項１に記載
の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9015031A JPH10208743A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 可逆的に複数回の充放電が可能な電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9015031A JPH10208743A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 可逆的に複数回の充放電が可能な電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10208743A true JPH10208743A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11877476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9015031A Pending JPH10208743A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 可逆的に複数回の充放電が可能な電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10208743A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6511776B1 (en) | 1999-01-20 | 2003-01-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Polymer electrolyte battery and polymer electrolyte |
| JP2003151549A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 層状酸化物電極材料とその製造方法およびそれを用いる電池 |
| WO2002103823A3 (en) * | 2001-06-15 | 2004-01-15 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Cathode material for lithium rechargeable batteries |
| US6921609B2 (en) | 2001-06-15 | 2005-07-26 | Kureha Chemical Industry Co., Ltd. | Gradient cathode material for lithium rechargeable batteries |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP9015031A patent/JPH10208743A/ja active Pending
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