JPH1145718A - 非水電解質電池用電極 - Google Patents

非水電解質電池用電極

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JPH1145718A
JPH1145718A JP10161508A JP16150898A JPH1145718A JP H1145718 A JPH1145718 A JP H1145718A JP 10161508 A JP10161508 A JP 10161508A JP 16150898 A JP16150898 A JP 16150898A JP H1145718 A JPH1145718 A JP H1145718A
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忠良 飯島
Shigeo Kurose
茂夫 黒瀬
Tetsuya Takahashi
哲哉 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池に高容量を付与できると共にハイレート
特性に優れた非水電解質電池用電極を提供する。 【解決手段】 リチウム複合酸化物のＢＥＴ法による比
表面積Ｓａ、粒径ｒ、粒度分布ｆ（ｒ）、密度ｄとし
て、Ｓｃを下記式（Ｉ）によって求められる値と定義し
たときに、１．５≦Ｓａ／Ｓｃ≦１０を満たすリチウム
複合酸化物を活物質として用いる。 【数１】

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質電池用
電極に関し、より詳しくは、リチウム複合酸化物が活物
質として用いられ、電池に高容量を付与できると共にハ
イレート特性に優れた非水電解質電池用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子分野の発展はめざましく、ビ
デオカメラ、液晶カメラ、携帯電話、ラップトップコン
ピューター、ワープロ等の各種機器が開発されている。
それに対応して、これら電子機器の電源に使用される電
池においては、小型化、軽量化、高エネルギー密度化へ
の要求が高まっている。
【０００３】従来、これらの電子機器には鉛電池やニッ
ケルカドミウム電池が使用されていたが、これらの電池
は小型化、軽量化、高エネルギー密度化の要求に対して
十分に応えることができない。
【０００４】そこで、非水溶媒にリチウム塩を溶解させ
た非水電解液を用いる、非水電解液電池が提案されてい
る。この非水電解液電池としては、リチウムやリチウム
合金もしくはリチウムイオンをドープ、脱ドープするこ
とが可能な炭素材料を負極材料として用い、リチウムコ
バルト複合酸化物を正極材料として用いたものがすでに
実用化されている。
【０００５】この種の非水電解液電池は、作動電圧が３
〜４Ｖと高いため、高エネルギー密度化が可能であり、
自己放電も少なく、サイクル特性にも優れているという
利点を有している。
【０００６】また、この非水電解液電池では、さらなる
小型化、軽量化、高エネルギー密度化を実現するため
に、活物質等の研究開発が盛んになされている。正極活
物質としては、リチウムニッケル複合酸化物やリチウム
ニッケルコバルト複合酸化物のようなＮｉを含有するリ
チウム複合酸化物も提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者ら
がリチウム複合酸化物の特性を検討したところ、粒子の
粒度分布とＢＥＴ比表面積によっては、リチウム複合酸
化物を電極として用いた電池のハイレート特性やサイク
ル特性に差があることが分かった。ノート型パソコンで
リチウムイオン二次電池がよく使われているが、パソコ
ンのハードディスクでは瞬間的ではあるが大電流を必要
とする場面があり、この点でハイレート特性に優れた電
池が要求されている。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解決し、電池に高容量を付与できると共にハイ
レート特性に優れた非水電解質電池用電極を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、特定のＢＥＴ法による比表面積を有するリチウ
ム複合酸化物を電極活物質として用いることによって、
上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成し
た。
【００１０】すなわち、本発明は、活物質としてリチウ
ム複合酸化物を含む非水電解質電池用電極において、前
記リチウム複合酸化物のＢＥＴ法による比表面積をＳ
ａ、前記リチウム複合酸化物の粒径をｒ、前記リチウム
複合酸化物の粒度分布をｆ（ｒ）、前記リチウム複合酸
化物の密度をｄとして、Ｓｃを下記式（Ｉ）によって求
められる値と定義したときに、前記リチウム複合酸化物
は、 １．５≦Ｓａ／Ｓｃ≦１０ を満たすものであることを特徴とする、非水電解質電池
用電極である。
【００１１】
【数２】
【００１２】本発明において、リチウム複合酸化物が、 ２≦Ｓａ／Ｓｃ≦８ を満たすものであることが好ましい。
【００１３】また、本発明において、リチウム複合酸化
物が、Ｌｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ
＜１．５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦
ｚ＜０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、
Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素
を表す。）であることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。本発明において活物質として、リチウム複合酸化
物を用いる。リチウム複合酸化物としては、例えば、Ｌ
ｉx ＣｏＯ2 （０＜ｘ≦１．０）、リチウムＬｉx Ｎｉ
Ｏ2 （０＜ｘ≦１．０）、Ｌｉ1+x Ｍｎ2-x Ｏ4 （０≦
ｘ≦１／３）、Ｌｉ（Ｍ，Ｍｎ）2 Ｏ4 （Ｍ＝Ｃｒ，Ｃ
ｏ，Ａｌ，Ｂ）などが挙げられる。
【００１５】本発明においては、リチウム複合酸化物
が、Ｌｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜
１．５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ
＜０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を
表す。）であることが、高容量、安価である点からとり
わけ好適である。この場合に、金属ＭはＣｏがより好ま
しく、２種類以上の金属でもよい。
【００１６】このようなリチウム複合酸化物の製造方法
としては、例えば、ＬｉＭetal3+Ｏ2 （ここで、Ｍetal
はＮｉを主体として、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、
Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を含
む）焼成時に揮散する陰イオンをそれぞれ含むアルカリ
性水溶性リチウム化合物と塩基性金属塩とを水媒体中で
反応させてスラリーを得て、得られたスラリーを乾燥し
た後、焼成する方法を例示することができる。
【００１７】塩基性金属塩は、Ｍetal2+（ＯＨ）
2-nk（Ａn-）k ・ｍＨ2 Ｏで表されるものである。ここ
で、Ｍetal2+には、Ｎｉを主体として、場合によっては
Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ば
れる少なくとも１種の元素を含む。Ａn-は、硝酸イオ
ン、塩素イオン、臭素イオン、酢酸イオン、炭酸イオン
等のｎ価（ｎ＝１〜３）のアニオンを表わす。また、ｋ
は、０．０３≦ｋ≦０．３、ｍは、０≦ｍ＜２である。
【００１８】この式で示される塩基性金属塩は、Ｍetal
2+の水溶液に、Ｍetal2+に対して、約０．７〜０．９５
当量、好ましくは約０．８〜０．９５当量のアルカリを
約８０℃以下の反応条件下で加えて反応させた後、４０
℃〜７０℃で０．１〜１０時間熟成し、水洗により副生
物を取り除くことにより製造することができる。ここで
用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム等の水酸化
アルカリ金属、水酸化カルシウム等の水酸化アルカリ土
類金属、アミン類等が挙げられる。
【００１９】この式で示される化合物より選択される塩
基性金属塩と、水酸化リチウム、炭酸リチウム又はこれ
らの水和物などの中から選択される１種または複数のリ
チウム化合物とを水中で、反応液の濃度としては５〜２
５重量％の範囲で、また反応温度は室温〜１００℃の範
囲で反応を行いスラリーを得る。そして、組成物の形状
の均一性を向上させるために噴霧乾燥を行う。
【００２０】この乾燥物を空気や酸素あるいはオゾン等
を含む酸化力を有したガス雰囲気下で、約７００〜１０
００℃の温度領域で、約０．１〜２０時間加熱処理して
焼成することにより、リチウム複合酸化物を得ることが
できる。
【００２１】本発明に使用されるリチウム複合酸化物の
別の製造方法として、水溶性金属化合物から得られる塩
基性炭酸金属と水溶性リチウム化合物とを使用する方法
を例示することができる。
【００２２】ここで用いられる水溶性金属化合物は、硝
酸塩、硫酸塩、金属塩化物等であり、この水溶性金属化
合物は、ニッケル化合物を主体として、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも
１種の元素が配合できるように、さらに所定量の別の水
溶性金属化合物を混合したものでよい。
【００２３】塩基性炭酸金属は、上記水溶性金属化合物
の混合物と、炭酸アルカリ、重炭酸アルカリ、炭酸アン
モニウム及び重炭酸アンモニウムからなる群から選ばれ
る化合物とを水中で反応させて得られる沈殿物や、さら
にこの反応系に水酸化ナトリウムを存在させて反応させ
て得られる沈澱物を、濾過、乾燥することによって得ら
れる。この場合に、良好な沈殿を生成させるには、炭酸
根が若干過剰となるように使用するのが良く、沈殿の比
表面積を制御するために攪拌条件を制御することも重要
である。
【００２４】このようにして得られた塩基性炭酸金属
に、炭酸リチウム、水酸化リチウム等の水溶性リチウム
化合物の粉末を、前記金属とＬｉを所望の比率で混合す
る。この混合物を、粉末のまま先ず不活性ガス又は酸素
含有ガスの存在下で、３００〜５００℃に加熱する。こ
の加熱により、塩基性炭酸金属の分解のみが進行し、結
晶構造中の炭酸ガスが離脱する。この加熱を炭酸ガスの
発生が実質的に終了するまで続け、塩基性炭酸金属のす
べてを多数の微細な孔を有する酸化金属に変換する。
【００２５】炭酸ガスの発生が実質的に終了した後、さ
らに昇温すると、溶融した水溶性リチウム化合物が酸化
金属の微細孔中に侵入し、両者が極めて密接な接触状態
になる。ここで酸素ガス又は酸素富化空気の存在下で７
００〜９００℃の温度で焼成すると、Ｎｉは２価から３
価になり、Ｌｉ複合酸化物が生成する。
【００２６】ここで用いる塩基性炭酸金属は、比表面積
が大きな（例えば、１００ｍ2 ／ｇ以上）ものほど、ガ
ス放出と予備焼成後の微細孔生成が効率化されるために
好ましい。
【００２７】このようにして得られたリチウム複合酸化
物は、乾燥させて水分量を減じて使用するか、製造直後
から乾燥状態を維持しておくことがことが好ましい。こ
のような操作により、活物質に水分が多く含まれている
ことによる、電池容量の低下、インピーダンスの増大、
保存性の劣化が回避され、高エネルギー密度を有する電
池が実現する。
【００２８】本発明に使用されるリチウム複合酸化物
は、上述したもののうち、次に示すような特定のＢＥＴ
法による比表面積を有している必要がある。すなわち、
前記リチウム複合酸化物のＢＥＴ法による比表面積をＳ
ａ、前記リチウム複合酸化物の粒径をｒ、前記リチウム
複合酸化物の粒度分布をｆ（ｒ）、前記リチウム複合酸
化物の密度をｄとして、Ｓｃを下記式（Ｉ）によって求
められる値と定義したときに、ＳａとＳｃの比（Ｓａ／
Ｓｃ）が、 １．５≦Ｓａ／Ｓｃ≦１０ を満たす必要がある。
【００２９】
【数３】
【００３０】ここで粒度分布ｆ（ｒ）は、レーザー回折
・散乱法により測定されるものであり、例えば、マイク
ロトラック粒度分析計（日機装社製）を用いて測定する
ことができる。
【００３１】粒度分布ｆ（ｒ）は、
【数４】 であり、粒径がｒa からｒb のものが全体に占める割合
は、
【数５】 となる。
【００３２】レーザー粒度分布計では粒径の範囲を決め
て範囲毎にその範囲の粒径の粒径のものが全体に占める
割合を測定することができる。例えば、粒径の範囲の区
切りを小さい順からＲ1 ... Ｒn ... Ｒx とし、粒径Ｒ
n からＲn+1 のものが全体に占める割合がＰn と測定で
きたとする。
【００３３】
【数６】 とすると、
【数７】 と計算される。請求項に示された
【数８】 を実測により求めるには上記式を用いる。ただし、少な
くともＲ1 より粒径の小さいものと、Ｒx より粒径の大
きいものは、この活物質には含まれていないことが条件
であり、
【数９】 となる。なお、計算においては、各数値の単位をそろえ
ることが必要であり、ＢＥＴ法比表面積Ｓａ（ｍ2 ／
ｇ）、粒径ｒ（ｍ）、密度ｄ（ｇ／ｍ3 ）とする。
【００３４】完全な球形粒子の比表面積ＳはＳ＝６／
（ｄ・ｒ）であり、上記式（Ｉ）により定められるＳｃ
は、真球から発展させたリチウム複合酸化物の状態量で
ある。すなわち、Ｓｃは、種々の粒径の真球状の仮想リ
チウム複合酸化物粒子の集合体の比表面積と考えられ
る。
【００３５】従って、ＳａとＳｃの比（Ｓａ／Ｓｃ）
は、リチウム複合酸化物粒子の真球状からのズレ、表面
状態の滑らかさ、内部にある細孔の相対的な度合いを示
す尺度と考えられる。電池の特性は、活物質と電解液の
接触、活物質と導電剤の接触に影響される。活物質と電
解液の接触は、リチウムイオンと活物質の反応のしやす
さに関係し、活物質と導電剤の接触は電子の流れに関係
する。
【００３６】この比（Ｓａ／Ｓｃ）が１．５未満である
とハイレート特性が悪化するという不具合が生じ、ま
た、１．５未満のリチウム複合酸化物粒子を得ることは
一般に困難であり、現実的ではない。一方、この比が１
０より大きいと、ハイレート特性が悪化したり、サイク
ル特性が悪化する可能性がある。この比（Ｓａ／Ｓｃ）
が、２≦Ｓａ／Ｓｃ≦８であることが好ましく、５≦Ｓ
ａ／Ｓｃ≦８であることがより好ましい。
【００３７】本発明において、リチウム複合酸化物は、
上述の比（Ｓａ／Ｓｃ）を満たすＢＥＴ法比表面積Ｓａ
を有するものであれば、その形状は、球形、不定形など
如何なるものでもよい。
【００３８】リチウム複合酸化物のＳａ／Ｓｃの制御
は、次のようにして行うことができる。例えば、Ｓａに
ついては、リチウム複合酸化物の焼成温度を高くする
と、表面の凹凸が少なくなり表面積が小さくなるため、
Ｓａの小さいものが得られる。一方、焼成温度を低くす
ると、逆の傾向となるため、Ｓａの大きいものが得られ
る。また、一次粒子の大きさと二次粒子の大きさ（一次
粒子の集まり方）を調整することによっても、Ｓａ／Ｓ
ｃの制御が可能である。
【００３９】本発明の電極は、以上述べた特定のリチウ
ム複合酸化物、導電剤及び結合剤を有機溶剤と混練して
合剤塗料を調製し、この合剤塗料を集電体上に塗布・乾
燥することにより、作製することができる。
【００４０】本発明で使用される導電剤は、特に限定さ
れるものではなく、化学変化を起こさない電子伝導材料
であれば何でもよい。導電剤としては、通常、天然黒鉛
（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛等）、人造黒鉛などのグラファ
イト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チ
ャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラ
ック等のカーボンブラック類、炭素繊維、気相成長炭素
繊維、金属繊維等の導電性繊維類、銅、ニッケル、アル
ミニウム、銀等の金属粉末などを挙げることができる。
これらの中でも、鱗片状グラファイトが好ましい。
【００４１】導電剤として、具体的には、中越黒鉛工業
所社製のＬＦシリーズ、昭和電工社製のＵＦＧシリー
ズ、ＬＯＮＺＡ社製のＫＳシリーズ、関西熱化学社製の
ＭＩＣＲＯＣＡＲＢＯ−Ｇシリーズ、エコス技研社製の
エコスカーボン、電気化学工業製のデンカブラック等が
挙げられる。
【００４２】導電剤の配合量は、活物質の比表面積等に
より異なるが、乾燥塗膜中の１〜１５重量％が好まし
く、２〜１０重量％がより好ましい。
【００４３】本発明において結合剤としては、熱可塑性
樹脂またはゴム弾性を有するポリマーを、一種または二
種以上を混合して用いることができる。結合剤の例とし
ては、フッ素系ポリマー、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、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ＥＰＤＭ、スルホン化ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、
ポリブタジエン、ポリエチレンオキシド等を挙げること
ができる。
【００４４】これらの中でも含フッ素系ポリマーは、フ
ッ素原子／炭素原子の原子比が０．７５以上１．５以下
であるものが好ましく、０．７５以上１．３以下である
ものがさらに好ましい。この値が、１．５より大きい場
合、電池の容量が充分には得られにくく、一方、０．７
５未満の場合、電解液に結合剤が溶解する傾向がある。
【００４５】このような含フッ素系ポリマーとしては、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、
フッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体、エチレ
ン−テトラフルオロエチレン共重合体、プロピレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。また主
鎖の水素をアルキル基で置換した含フッ素系ポリマーも
用いることができる。
【００４６】これらの中でも選択溶解性を示す（電解液
に対する溶解性が低く、溶解可能な溶媒がある）ものが
好ましい。例えば、フッ化ビニリデン系ポリマーの場
合、電解液に用いられるカーボネート系の溶媒等には溶
解しにくいが、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メ
チルピロリドン等の溶剤には溶解可能である。
【００４７】このような結合剤の配合量は、活物質や導
電剤の比表面積、粒度分布、目的とする電極の強度等に
より異なるが、乾燥塗膜中の１〜１５重量％が好まし
く、２〜１０重量％がより好ましい。
【００４８】また、電極活物質合剤塗料用の溶剤として
は、特に限定されることなく、一般の有機溶剤を使用す
ることができる。有機溶剤として、具体的には、ヘキサ
ン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香属
炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸
ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド等のアミド類、エチレンクロライド、
クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等を挙げること
ができる。これらのなかでも、ケトン系およびアミド系
の溶剤が含フッ素系ポリマーを溶解可能なため好まし
い。これらの溶剤は、単独でも２種以上の混合したもの
でも使用することができる。
【００４９】調製された合剤塗料を集電体上に塗布し乾
燥する。集電体は特に限定されるものではなく、電池化
した際に、化学変化しない電子伝導体であれば何でもよ
い。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケ
ル、ステンレス、チタン等が用いられる。これらのほか
に、アルミニウムやステンレスの表面がカーボン、ニッ
ケル、チタンで処理されたものも用いられる。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。集電
体の形状としては、箔の他、フィルム、ネット、多孔質
体、発泡体等が用いられる。厚みは１〜１００μｍのも
のが用いられ、特に１〜５０μｍが好ましい。
【００５０】集電体上への電極活物質合剤塗料の塗布
は、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ノズル法、カーテン
法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キ
スコート法、スクイズ法などの一般的によく知られた塗
布法によって行うことができる。中でもエクストルージ
ョンノズル法が好ましく、５〜１００ｍ／分の速度で塗
布されるように、合剤の溶剤組成、乾燥条件を選定する
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。
【００５１】乾燥温度は３０〜１５０℃が好ましく、５
０〜１４０℃が更に好ましい。３０℃未満では溶剤の乾
燥が不十分となり、１５０℃を越えると溶剤の蒸発速度
が急激すぎるために電極の表層に結合剤が偏在すること
となり、電極特性が劣化することがある。
【００５２】また塗布層の厚み、長さや巾は、最終的な
電池の大きさにより決定される。塗布層の厚みは塗布後
に、一般に採用されているプレス加工によって調整する
ことが好ましい。その加工圧は、０．２〜１０ｔ／ｃ
ｍ、加工温度は、１０〜１５０℃が好ましい。
【００５３】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。 ［実施例１］硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｎｉ／
Ｃｏ（モル比）＝０．８／０．２となるように水溶液中
で混合し、沈殿を形成させ、その後スプレードライヤー
で乾燥し、概ね球状の粒子を得た。この粒子と水酸化リ
チウムをＬｉ／Ｎｉ／Ｃｏ（モル比）＝１／０．８／
０．２で混合し焼成して、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 を
得た。これを分級して選られた粒子の粒度分布をマイク
ロトラック粒度分析計（日機装社製）を使用して測定し
たところ、平均粒径は１０×１０-6ｍであった。ＢＥＴ
法による比表面積は０．３ｍ2 ／ｇ、密度は５．０×１
０6 ｇ／ｍ3 であり、粒度分布の測定結果から、Ｓａ／
Ｓｃは２．５であった。粒度分布の測定結果を表１と図
１に示す。図１は、表１の結果をグラフ化したものであ
り、粒径ｒ（×１０-6ｍ）VS. 頻度ｆ（ｒ）を示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】このリチウム複合酸化物を活物質として用
いて、以下の配合組成の電極用合剤塗料を作製した。
【００５６】 （配合組成） 正極活物質：上記のリチウム複合酸化物 ９３重量部 導電材：ＬＯＮＺＡ製ＧｒａｐｈｉｔｅＫＳ２５ ４重量部 結合剤：エルフアトケムジャパンＫＹＮＡＲ７４１ ３重量部 ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ） 溶剤：Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ） ６７重量部
【００５７】ＰＶＤＦ３重量部をＮＭＰ２７重量部に溶
解し、結合剤溶液３０重量部を作製した。活物質９３重
量部と導電材４重量部をハイパーミキサーで乾式混合
し、この混合物を加圧ニーダーに投入した。この混合物
に上記結合剤溶液１３重量部を加え、加圧ニーダーのジ
ャケットを水冷しながら、３０分間混練した。この混練
物を取り出し、結合剤溶液１７重量部とＮＭＰ４０重量
部を加えて、ハイパーミキサーにて溶解し、活物質合剤
塗料を得た。
【００５８】調製された合剤塗料を、ブレードコーター
にて２０μｍ厚のアルミニウム箔からなる集電体の片面
に塗布・乾燥した後、ローラープレス機にて圧縮成型
し、所定の大きさに切断して、合剤層厚さ６５μｍの実
施例１の電極を得た。
【００５９】［実施例２］ （活物質の作製）実施例１と焼成までは同じようにし
て、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 を得た。これを分級して
選られた粒子の粒度分布をマイクロトラック粒度分析計
を使用して測定したところ、平均粒径は２２×１０-6ｍ
であった。ＢＥＴ法による比表面積は０．２４ｍ2 ／
ｇ、密度は５．０×１０6 ｇ／ｍ3 であり、粒度分布の
測定結果から、Ｓａ／Ｓｃは４．４であった。 （電極用合剤塗料及び電極の作製）このリチウム複合酸
化物を活物質として用いた以外は実施例１と同様にし
て、電極用合剤塗料を作製し、合剤層厚さ６５μｍの実
施例２の電極を得た。
【００６０】［実施例３］ （活物質の作製）実施例１と焼成前までは同じように操
作し、焼成温度を実施例１より下げて焼成して、ＬｉＮ
ｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 を得た。これを分級して選られた粒
子の粒度分布をマイクロトラック粒度分析計を使用して
測定したところ、平均粒径は１５×１０-6ｍであった。
ＢＥＴ法による比表面積は０．５８ｍ2 ／ｇ、密度は
５．０×１０6 ｇ／ｍ3 であり、粒度分布の測定結果か
ら、Ｓａ／Ｓｃは７．１であった。 （電極用合剤塗料及び電極の作製）このリチウム複合酸
化物を活物質として用いた以外は実施例１と同様にし
て、電極用合剤塗料を作製し、合剤層厚さ６５μｍの実
施例３の電極を得た。
【００６１】［比較例１］ （活物質の作製）実施例３と焼成までは同じようにし
て、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 を得た。これを分級して
選られた粒子の粒度分布をマイクロトラック粒度分析計
を使用して測定したところ、平均粒径は３０×１０-6ｍ
であった。ＢＥＴ法による比表面積は０．４６ｍ2 ／
ｇ、密度は５．０×１０6 ｇ／ｍ3 であり、粒度分布の
測定結果から、Ｓａ／Ｓｃは１１であった。 （電極用合剤塗料及び電極の作製）このリチウム複合酸
化物を活物質として用いた以外は実施例１と同様にし
て、電極用合剤塗料を作製し、合剤層厚さ６５μｍの比
較例１の電極を得た。
【００６２】［比較例２］ （活物質の作製）実施例３と焼成前までは同じように操
作し、焼成温度を実施例３より下げて焼成して、ＬｉＮ
ｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 を得た。これを分級して選られた粒
子の粒度分布をマイクロトラック粒度分析計を使用して
測定したところ、平均粒径は１７×１０-6ｍであった。
ＢＥＴ法による比表面積は０．９１ｍ2 ／ｇ、密度は
５．０×１０6 ｇ／ｍ3 であり、粒度分布の測定結果か
ら、Ｓａ／Ｓｃは１０．８であった。 （電極用合剤塗料及び電極の作製）このリチウム複合酸
化物を活物質として用いた以外は実施例１と同様にし
て、電極用合剤塗料を作製し、合剤層厚さ６５μｍの比
較例２の電極を得た。
【００６３】（電池特性）実施例１〜３及び比較例１〜
２で得られた各電極の電池特性を次のように測定した。
得られた各電極について、正極活物質層を残留水分を除
去するため乾燥し、直径１５．５ｍｍの円形の正極を作
製した。別途、負極として、厚さ１．８５ｍｍの金属リ
チウムを直径１５．５ｍｍに打ち抜いた。そして、エチ
レンカーボネートとジメチルカーボネートの１：１（容
量比）混合液にＬｉＰＦ6 を１モル／リットルなる濃度
で溶解した非水電解液を用意した。
【００６４】この非水電解液、正極及び負極と、さらに
ポリプロピレン製の薄膜セパレーター、負極カップ、正
極缶、ガスケットとを用いて、図２に示すような直径２
０ｍｍ×厚さ２．５ｍｍのコイン型電池を作製した。図
２において、このコイン型電池は、正極缶(6) 内に収容
された正極(4) と負極カップ(1) 内に収容された負極
(2) とがセパレーター(3) を介して積層され、正極缶
(6) と負極カップ(1) とがガスケット(5) を介してかし
められ、密閉されてなるものである。なお、集電体の図
示は省略してある。
【００６５】このようにして作製された電池について、
電池電圧４．２Ｖ、充電電流１ｍＡで充電を行い、その
後電池電圧４．２Ｖで、充電時間２０時間なる条件で充
電を行い、放電電流１ｍＡ、電池電圧３．０Ｖなる条件
で放電を行い、充放電容量を求めた。また、放電電流を
１０ｍＡにし初期容量に対する割合をハイレート特性と
して測定した。その結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
【００６７】実施例１〜３の電極を用いた電池では、放
電容量が高く、１０回目の放電容量も高くサイクル特性
に優れる。また、ハイレート特性も高い。比較例１で
は、ハイレート特性に劣る。比較例２では、サイクル特
性に劣る。
【００６８】
【発明の効果】以上のように、本発明の電極によれば、
特定のＢＥＴ法による比表面積Ｓａ（すなわち、１．５
≦Ｓａ／Ｓｃ≦１０）を有するリチウム複合酸化物を電
極活物質として用いるので、電池に高容量を付与できる
と共にハイレート特性、サイクル特性に優れた電池を得
ることができる。本発明は、非水電解質電池の高容量特
性の向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１で用いたリチウム複合酸化物の粒度
分布の測定結果のグラフである。粒径ｒ（×１０-6ｍ）
VS. 頻度ｆ（ｒ）を示す。
【図２】 電池特性測定用のコイン型電池の断面図であ
る。
【符号の説明】
(1) 負極カップ (2) 負極 (3) セパレーター (4) 正極 (5) ガスケット (6) 正極缶

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 活物質としてリチウム複合酸化物を含む
    非水電解質電池用電極において、前記リチウム複合酸化
    物のＢＥＴ法による比表面積をＳａ、前記リチウム複合
    酸化物の粒径をｒ、前記リチウム複合酸化物の粒度分布
    をｆ（ｒ）、前記リチウム複合酸化物の密度をｄとし
    て、Ｓｃを下記式（Ｉ）： 【数１】 によって求められる値と定義したときに、前記リチウム
    複合酸化物は、 １．５≦Ｓａ／Ｓｃ≦１０ を満たすものであることを特徴とする、非水電解質電池
    用電極。
  2. 【請求項２】 リチウム複合酸化物が、 ２≦Ｓａ／Ｓｃ≦８ を満たすものである、請求項１に記載の非水電解質電池
    用電極。
  3. 【請求項３】 リチウム複合酸化物が、Ｌｉx Ｎｉy Ｍ
    z Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜１．５、ｙ＋ｚは
    ０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ＜０．３５であ
    る。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦ
    ｅから選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）であ
    る、請求項１又は２項に記載の非水電解質電池用電極。
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