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JPH07114915A - Nonaqueous secondary battery - Google Patents

Nonaqueous secondary battery

Info

Publication number
JPH07114915A
JPH07114915A JP5280699A JP28069993A JPH07114915A JP H07114915 A JPH07114915 A JP H07114915A JP 5280699 A JP5280699 A JP 5280699A JP 28069993 A JP28069993 A JP 28069993A JP H07114915 A JPH07114915 A JP H07114915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active material
positive electrode
electrode active
firing
lithium
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
JP5280699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadahiko Kubota
忠彦 窪田
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 JP5280699A priority Critical patent/JPH07114915A/en
Publication of JPH07114915A publication Critical patent/JPH07114915A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To stably provide nonaqueous secondary batteries having good coated properties and excellent self-discharge properties. CONSTITUTION:A nonaqueous secondary battery is composed of a negative electrode having a material which can absorb and desorb a light metal or its alloy or lithium ion as a negative electrode active material, a positive electrode having a metal oxide as a positive electrode active material, a nonaqueous electrolytic liquid in which an alkali metal salt is dissolved, and a separator. In the process to sinter the positive electrode active material at the time of preparation, a first sintering is carried out at 450-800 deg.C for 3-100 hours and continuously sintering is carried out at sintering temperature higher than the first sintering temperature by 50-600 deg.C for 0.5-50 hours and then cooling is carried out at 0.1-25 deg.C/min to give the positive electrode active material.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非水二次電池に関し、
特にアルカリ金属又はその合金、なかでもリチウム金属
又はその合金、或いはリチウムイオンを吸蔵放出する活
物質を負極活物質とする非水二次電池に関する。
The present invention relates to a non-aqueous secondary battery,
In particular, the present invention relates to a non-aqueous secondary battery in which an anode metal is an alkali metal or an alloy thereof, particularly a lithium metal or an alloy thereof, or an active material that absorbs and releases lithium ions.

【0002】[0002]

【従来の技術】リチウム金属又はその合金、或いはリチ
ウムイオンを吸蔵放出する活物質を負極活物質とする非
水電池は、高エネルギー密度を有するために実用化が期
待されている。その中で、正極活物質として特開昭55
−136131に示されるLiCoO2 、LiNiO2
は放電電位が高く、更なる高エネルギー密度化が期待さ
れている。LiCoO2 、LiNiO2 は粉体であるた
め活物質、導電剤、決着剤等を混練し、支持体上に塗布
した形で用いる。この場合、活物質粒子が大きいと、塗
布時に支持体を破損したり、負極、セパレーターと共に
巻回する際セパレーターを傷つけショートの原因となっ
たりすることが問題であった。
2. Description of the Related Art A non-aqueous battery using a lithium metal or its alloy or an active material which absorbs and releases lithium ions as a negative electrode active material is expected to be put into practical use because it has a high energy density. Among them, as a positive electrode active material, JP-A-55
-136131 LiCoO 2 , LiNiO 2
Has a high discharge potential and is expected to have a higher energy density. Since LiCoO 2 and LiNiO 2 are powders, they are used by kneading an active material, a conductive agent, a binder, etc. and coating them on a support. In this case, if the active material particles are large, there is a problem that the support may be damaged during coating, or the separator may be damaged when wound with the negative electrode and the separator, causing a short circuit.

【0003】特開平1−304664号では平均粒径1
0〜150μmのLiCoO2 、特開平5−15199
8では90%累積径が30〜80μmであるようなLi
CoO2 を用いた非水電解液電池が開示されているが、
塗布性を満足する物ではなかった。特開平4−3326
0号には、融点が500℃以下のリチウム塩を用いて平
均粒径が0.5μm以下のLiCoO2 を用いる方法が
開示されていて、これは塗布面状が満足するものではあ
ったが、自己放電特性に劣るものであった。特開平5−
94822では粒度分布がD(25%)=0.5〜3.
0μ、D(50%)=2〜10μ、D(75%)=3.
5〜30μであるLi、Co複合酸化物が開示されてい
るが、自己放電特性、製造安定性に劣るものであった。
In JP-A-1-304664, an average particle size of 1
0 to 150 μm LiCoO 2 , JP-A-5-15199
In No. 8, Li having a 90% cumulative diameter of 30 to 80 μm
Although a non-aqueous electrolyte battery using CoO 2 is disclosed,
The coating property was not satisfactory. JP-A-4-3326
No. 0 discloses a method in which a lithium salt having a melting point of 500 ° C. or less is used and LiCoO 2 having an average particle diameter of 0.5 μm or less is used. Although the coating surface condition is satisfactory, The self-discharge characteristics were inferior. Japanese Patent Laid-Open No. 5-
In 94822, the particle size distribution is D (25%) = 0.5 to 3.
0 μ, D (50%) = 2 to 10 μ, D (75%) = 3.
Although a Li and Co composite oxide having a particle size of 5 to 30 μm is disclosed, it has poor self-discharge characteristics and manufacturing stability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記したような正極活
物質を用いて性能の良い非水二次電池を得るには、その
正極活物質の塗布特性が良く、自己放電特性が良く、し
かもその製造に安定性が要求される。本発明は、塗布特
性、自己放電特性に優れた非水二次電池用活物質を安定
に提供することにより、優れた非水二次電池を得ること
を目的とするものである。
In order to obtain a good performance non-aqueous secondary battery using the positive electrode active material as described above, the positive electrode active material has good coating characteristics and good self-discharge characteristics. Stability is required for manufacturing. An object of the present invention is to obtain an excellent non-aqueous secondary battery by stably providing an active material for a non-aqueous secondary battery having excellent coating properties and self-discharge properties.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題は、軽金属また
はその合金或いはリチウムイオンを吸蔵放出できる活物
質の負極、金属酸化物からなる正極活物質の正極、及び
非水電解液からなる非水二次電池において、前記正極活
物質がその製造の際に焼成する過程において一回目の焼
成を450〜800℃の温度で3〜100時間行なった
のち、引続き第2回目の焼成を第1回目の焼成温度より
50〜600℃高い温度で0.5〜50時間行い、焼成
後に0.1〜25℃/minの冷却速度で冷却して得た
ものであることを特徴とする非水二次電池により達成さ
れた。以下、本発明について詳細に説明する。
Means for Solving the Problems The above problems are solved by a light metal or its alloy, or a negative electrode of an active material capable of inserting and extracting lithium ions, a positive electrode of a positive electrode active material made of a metal oxide, and a non-aqueous electrolyte made of a non-aqueous electrolyte. In the next battery, in the process of firing the positive electrode active material during the production thereof, the first firing is performed at a temperature of 450 to 800 ° C. for 3 to 100 hours, and then the second firing is continued to the first firing. A non-aqueous secondary battery characterized by being obtained by performing the treatment at a temperature 50 to 600 ° C. higher than the temperature for 0.5 to 50 hours, and cooling at a cooling rate of 0.1 to 25 ° C./min after firing. Achieved Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0006】本発明で用いられる正極活物質は、金属酸
化物であり、好ましくは複合金属酸化物であり、更に好
ましくはリチウム複合酸化物であり、特に好ましくは下
記一般式Aで表される酸化物である。 一般式A Lix y1y2z 式中、MはCoまたはNiを表し、好ましくはCoであ
る。NはNi,V,Fe,Mn,Ti,Cuを表し、好
ましくはVである。y1は0.6〜1.0であり、好まし
くは0.7〜1.0であり、更に好ましくは0.8〜
1.0である。y2は0〜0.4であり、好ましくは0〜
0.3であり、更に好ましくは0〜0.2である。また
y1+y2=1である。xは充放電により変化するが、焼成
時の値として0.8〜1.0であることが好ましく、更
に好ましくは0.85〜0.98であり、特に好ましく
は0.8〜0.97である。また、zは、1.5〜3.
0が好ましい。
The positive electrode active material used in the present invention is a metal oxide, preferably a composite metal oxide, more preferably a lithium composite oxide, and particularly preferably an oxide represented by the following general formula A. It is a thing. In the general formula A Li x M y1 N y2 O z , M represents Co or Ni, and preferably Co. N represents Ni, V, Fe, Mn, Ti, Cu, and is preferably V. y1 is 0.6 to 1.0, preferably 0.7 to 1.0, and more preferably 0.8 to
It is 1.0. y2 is 0 to 0.4, preferably 0
It is 0.3, and more preferably 0 to 0.2. Also
y1 + y2 = 1. Although x varies depending on charge and discharge, the value at the time of firing is preferably 0.8 to 1.0, more preferably 0.85 to 0.98, and particularly preferably 0.8 to 0.97. Is. Further, z is 1.5 to 3.
0 is preferred.

【0007】本発明の焼成原料として好ましいリチウム
化合物としては、水酸化リチウム、酸化リチウム、炭酸
リチウム、燐酸リチウム、硝酸リチウム、亜硫酸リチウ
ム、四硼酸リチウム、蟻酸リチウム、酢酸リチウム、蓚
酸リチウム、クエン酸リチウム、塩素酸リチウム、過塩
素酸リチウム、チオシアン酸リチウム、乳酸リチウム、
酒石酸リチウム、六フッ化燐酸リチウム、フッ化リチウ
ム、塩化リチウム、臭化リチウム、沃化リチウムがあげ
られる。中でも好ましい化合物は融点が200℃以上の
ものであり、更に好ましくは融点300℃以上であり、
特に好ましくは融点400℃以上である。
Preferred lithium compounds as the firing raw material of the present invention include lithium hydroxide, lithium oxide, lithium carbonate, lithium phosphate, lithium nitrate, lithium sulfite, lithium tetraborate, lithium formate, lithium acetate, lithium oxalate and lithium citrate. , Lithium chlorate, lithium perchlorate, lithium thiocyanate, lithium lactate,
Examples thereof include lithium tartrate, lithium hexafluorophosphate, lithium fluoride, lithium chloride, lithium bromide and lithium iodide. Among them, preferred compounds have a melting point of 200 ° C. or higher, more preferably a melting point of 300 ° C. or higher,
Particularly preferably, the melting point is 400 ° C. or higher.

【0008】本発明の焼成原料として好ましい化合物と
してはTiO2 、チタン酸リチウム、アセチルアセトナ
トチタニル、四塩化チタン、四沃化チタン、蓚酸チタニ
ルアンモニウム、VOd (d=2〜2.5、d=2.5
の化合物は五酸化バナジウム)、VOd のリチウム化合
物、水酸化バナジウム、メタバナジン酸アンモニウム、
オキソ硫酸バナジウム、オキシ三塩化バナジウム、四塩
化バナジウム、MnO2 、Mn2 3 、水酸化マンガ
ン、炭酸マンガン、硝酸マンガン、硫酸マンガン、硫酸
マンガンアンモニウム、亜硫酸マンガン、燐酸マンガ
ン、ほう酸マンガン、過塩素酸マンガン、塩素酸マンガ
ン、チオシアン酸マンガン、蟻酸マンガン、酢酸マンガ
ン、蓚酸マンガン、クエン酸マンガン、乳酸マンガン、
酒石酸マンガン、ステアリン酸マンガン、フッ化マンガ
ン、塩化マンガン、臭化マンガン、沃化マンガン、マン
ガンアセチルアセトナート、酸化鉄(2、3価)、四三
酸化鉄、水酸化鉄(2、3価)、塩化鉄(2、3価)、
臭化鉄(2、3価)、沃化鉄(2、3価)、硫酸鉄
(2、3価)、硫酸鉄アンモニウム(2、3価)、硝酸
鉄(2、3価)、燐酸鉄(2、3価)、過塩素酸鉄、塩
素酸鉄、酢酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄(2、3
価)、クエン酸鉄アンモニウム(2、3価)、蓚酸鉄
(2、3価)、蓚酸鉄アンモニウム(2、3価)が挙げ
られる。
Preferred compounds for the firing raw material of the present invention are TiO 2 , lithium titanate, acetylacetonato titanyl, titanium tetrachloride, titanium tetraiodide, titanyl ammonium oxalate, and VO d (d = 2 to 2.5, d). = 2.5
Compound of vanadium pentoxide), lithium compound of VO d , vanadium hydroxide, ammonium metavanadate,
Vanadium oxosulfate, vanadium oxytrichloride, vanadium tetrachloride, MnO 2 , Mn 2 O 3 , manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, manganese sulfate, manganese sulfate ammonium, manganese sulfite, manganese phosphate, manganese borate, perchloric acid Manganese, manganese chlorate, manganese thiocyanate, manganese formate, manganese acetate, manganese oxalate, manganese citrate, manganese lactate,
Manganese tartrate, manganese stearate, manganese fluoride, manganese chloride, manganese bromide, manganese iodide, manganese acetylacetonate, iron oxide (2,3 valent), ferric oxide, iron hydroxide (2,3 valent) , Iron chloride (2, 3 valent),
Iron bromide (2,3 valent), iron iodide (2,3 valent), iron sulfate (2,3 valent), ammonium iron sulfate (2,3 valent), iron nitrate (2,3 valent), iron phosphate (2,3 values), iron perchlorate, iron chlorate, iron acetate (2,3 values), iron citrate (2,3 values)
Valence), ammonium iron citrate (2,3 valence), iron oxalate (2,3 valence), ammonium iron oxalate (2,3 valence).

【0009】また、CoO、Co2 3 、Co3 4
炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、水酸化コバルト、
硫酸コバルト、硝酸コバルト、亜硫酸コバルト、過塩素
酸コバルト、チオシアン酸コバルト、蓚酸コバルト、酢
酸コバルト、フッ化コバルト、塩化コバルト、臭化コバ
ルト、沃化コバルト、ヘキサアンミンコバルト錯塩(塩
として硫酸、硝酸、過塩素酸、チオシアン酸、蓚酸、酢
酸、フッ素、塩素、臭素、沃素)、酸化ニッケル、水酸
化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッケル、硫酸
ニッケル、硝酸ニッケル、フッ化ニッケル、塩化ニッケ
ル、臭化ニッケル、沃化ニッケル、蟻酸ニッケル、酢酸
ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、酸化銅
(1、2価)、水酸化銅、硫酸銅、硝酸銅、燐酸銅、フ
ッ化銅、塩化銅、塩化アンモニウム銅、臭化銅、沃化
銅、蟻酸銅、酢酸銅、蓚酸銅、クエン酸銅があげられ
る。
Further, CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 ,
Cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide,
Cobalt sulfate, cobalt nitrate, cobalt sulfite, cobalt perchlorate, cobalt thiocyanate, cobalt oxalate, cobalt acetate, cobalt fluoride, cobalt chloride, cobalt bromide, cobalt iodide, hexaamminecobalt complex salts (sulfuric acid, nitric acid as salts, Perchloric acid, thiocyanic acid, oxalic acid, acetic acid, fluorine, chlorine, bromine, iodine), nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel fluoride, nickel chloride, bromide Nickel, nickel iodide, nickel formate, nickel acetate, nickel acetylacetonate, copper oxide (1, 2 valent), copper hydroxide, copper sulfate, copper nitrate, copper phosphate, copper fluoride, copper chloride, ammonium chloride copper, Examples include copper bromide, copper iodide, copper formate, copper acetate, copper oxalate, and copper citrate.

【0010】なかでも特に好ましいものとして,TiO
2 、蓚酸チタニルアンモニウム、VOd (d=2〜2.
5、d=2.5の化合物は五酸化バナジウム)、VOd
のリチウム化合物、メタバナジン酸アンモニウム、Mn
2 、Mn2 3 、水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝
酸マンガン、硫酸マンガンアンモニウム、酢酸マンガ
ン、蓚酸マンガン、クエン酸マンガン、酸化鉄(2、3
価)、四三酸化鉄、水酸化鉄(2、3価)、酢酸鉄
(2、3価)、クエン酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄ア
ンモニウム(2、3価)、蓚酸鉄(2、3価)、蓚酸鉄
アンモニウム(2、3価)、 CoO、Co2 3 、C
3 4 、炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、水酸化
コバルト、蓚酸コバルト、酢酸コバルト、酸化ニッケ
ル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッケ
ル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、ニッ
ケルアセチルアセトナート、酸化銅(1、2価)、水酸
化銅、クエン酸銅が挙げられる。
Among them, TiO 2 is particularly preferable.
2 , titanyl ammonium oxalate, VO d (d = 2-2.
5, compound of d = 2.5 is vanadium pentoxide), VO d
Lithium compounds, ammonium metavanadate, Mn
O 2 , Mn 2 O 3 , manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, ammonium manganese sulfate, manganese acetate, manganese oxalate, manganese citrate, iron oxide (2, 3
Value), triiron tetraoxide, iron hydroxide (2,3 value), iron acetate (2,3 value), iron citrate (2,3 value), ammonium iron citrate (2,3 value), iron oxalate (2,3 valence), ammonium iron oxalate (2,3 valence), CoO, Co 2 O 3 , C
o 3 O 4 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt oxalate, cobalt acetate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, nickel acetylacetate Examples include nato, copper oxide (monovalent and divalent), copper hydroxide, and copper citrate.

【0011】本発明で用いられる特に好ましい焼成原料
の組合せとして、水酸化リチウム、炭酸リチウム又は硝
酸リチウムと、TiO2 、VOd (d=2〜2.5、d
=2.5の化合物は五酸化バナジウム)、VOd のリチ
ウム化合物、メタバナジン酸アンモニウム、MnO2
Mn2 3 、水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マン
ガン、酸化鉄(2、3価)、四三酸化鉄、水酸化鉄
(2、3価)、酢酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄(2、
3価)、クエン酸鉄アンモニウム(2、3価)、蓚酸鉄
(2、3価)、蓚酸鉄アンモニウム(2、3価)、Co
O、Co2 3 、Co3 4 、炭酸コバルト、塩基性炭
酸コバルト、水酸化コバルト、蓚酸コバルト、酢酸コバ
ルト、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、
塩基性炭酸ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢
酸ニッケル、酸化銅(1、2価)、水酸化銅の中の少な
くとも1種との組合せが挙げられる。
As a particularly preferable combination of firing raw materials used in the present invention, lithium hydroxide, lithium carbonate or lithium nitrate, TiO 2 , VO d (d = 2 to 2.5, d) are used.
= 2.5 compounds are vanadium pentoxide), VO d lithium compounds, ammonium metavanadate, MnO 2 ,
Mn 2 O 3 , manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, iron oxide (2,3 valent), triiron tetraoxide, iron hydroxide (2,3 valent), iron acetate (2,3 valent), citric acid Iron (2,
Trivalent), ammonium iron citrate (2,3 valent), iron oxalate (2,3 valent), ammonium iron oxalate (2,3 valent), Co
O, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt oxalate, cobalt acetate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate,
A combination with at least one of basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, copper oxide (monovalent and divalent), and copper hydroxide can be mentioned.

【0012】上記リチウム化合物や金属化合物の他に、
一般にCa2+のようにイオン伝導性を高める化合物、
(例えば、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム、蓚酸カル
シウム、クエン酸カルシウム、燐酸カルシウム、ステア
リン酸カルシウム)あるいはP、B、Si、を含むよう
な非晶質形成剤(例えばP2 5 、H3 BO3 、SiO
2 など)と混合して焼成してもよい。添加量は特に制限
されないが、0.2〜10モル%が好ましい。
In addition to the above lithium compound and metal compound,
Generally, compounds that enhance ionic conductivity, such as Ca 2+ ,
(For example, calcium carbonate, calcium acetate, calcium oxalate, calcium citrate, calcium phosphate, calcium stearate) or an amorphous forming agent containing P, B, Si (for example, P 2 O 5 , H 3 BO 3 , SiO
2 etc.) and may be baked. The addition amount is not particularly limited, but 0.2 to 10 mol% is preferable.

【0013】本発明の化合物を焼成により得る場合、ま
ず、450〜800℃の温度で一回目の焼成を3〜10
0時間行なったのち、更に一回目の焼成温度より50〜
600℃高い温度で0.5〜50時間焼成することを行
う。好ましくは一回目の焼成を500〜800℃の温度
で3〜50時間行なったのち、更に一回目の焼成温度よ
り50〜500℃高い温度で0.5〜25時間焼成する
ことであり、特に好ましくは一回目の焼成を600〜7
50℃の温度でで5〜15時間行なったのち、更に一回
目の焼成温度より100〜300℃高い温度で0.5〜
5時間焼成することである。
When the compound of the present invention is obtained by calcination, first, the first calcination is carried out at a temperature of 450 to 800 ° C. for 3 to 10
After 0 hour, 50 ~ 50% from the first firing temperature.
Baking is performed at a high temperature of 600 ° C. for 0.5 to 50 hours. It is preferable that the first firing is performed at a temperature of 500 to 800 ° C. for 3 to 50 hours, and then the firing is performed at a temperature 50 to 500 ° C. higher than the first firing temperature for 0.5 to 25 hours, and particularly preferably. Is the first firing 600 ~ 7
After 5 to 15 hours at a temperature of 50 ° C., 0.5 to 0.5 at a temperature 100 to 300 ° C. higher than the first firing temperature.
It is to fire for 5 hours.

【0014】冷却する速度として好ましくは0.1〜2
5℃/minであり、更に好ましくは0.5〜10℃/
minであり、特に好ましくは0.5〜5℃/minで
ある。かつ、焼成する原料の合剤の密度が0.1〜5.
0g/cm3 であることが好ましく、更に好ましくは
0.1〜3.5g/cm3 であり、特に好ましくは0.
5〜1.5g/cm3 である。また、前記の焼成を行う
際の昇温速度としては、好ましくは5〜50℃/min
であり、更に好ましくは10〜50℃/minであり、
特に好ましくは10〜30℃/minである。
The cooling rate is preferably 0.1 to 2
5 ° C / min, more preferably 0.5-10 ° C /
min, and particularly preferably 0.5 to 5 ° C./min. Moreover, the density of the raw material mixture to be baked is 0.1 to 5.
It is preferably 0 g / cm 3 , more preferably 0.1 to 3.5 g / cm 3 , and most preferably 0.1.
It is 5 to 1.5 g / cm 3 . In addition, the rate of temperature rise during the firing is preferably 5 to 50 ° C / min.
And more preferably 10 to 50 ° C./min,
Particularly preferably, it is 10 to 30 ° C./min.

【0015】本発明の焼成物はまず粗粉砕を行うが、粗
粉砕物の平均粒径としては10〜80μmであることが
好ましく、更に好ましくは10〜50μmであり、特に
好ましくは10〜30μmである。さらに、本粗粉砕物
を更にもう一度粉砕するが、その際、平均粒径としては
0.5〜9μmであり、全体積の75%以上が3〜15
μmであることが好ましく、更に好ましくは平均粒径と
しては1〜9μmであり、全体積の80%以上が3〜1
5μmであることであり、特に好ましくは平均粒径とし
ては3〜8μmであり、全体積の80%以上が3〜15
μmであることである。ここでいう平均粒径とは、メジ
アン径のことであり、レーザー回折式の粒度分布測定装
置により測定される。
The calcined product of the present invention is first roughly crushed. The average particle size of the roughly crushed product is preferably 10 to 80 μm, more preferably 10 to 50 μm, and particularly preferably 10 to 30 μm. is there. Furthermore, this coarsely pulverized product is further pulverized once more, with an average particle size of 0.5 to 9 μm, and 75% or more of the total volume is 3 to 15
The average particle size is preferably 1 to 9 μm, and 80% or more of the total volume is 3 to 1
The average particle size is 3 to 8 μm, and 80% or more of the total volume is 3 to 15 μm.
It is to be μm. The average particle diameter referred to here is a median diameter, and is measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring device.

【0016】粗粉砕の方法としては一般的に用いられて
いる方法、例えば「微粒子ハンドブック」(神保ら、朝
倉書店)第227頁記載の方法を用いることができる。
例えば、乳鉢、ボールミル、振動ボールミル、衛星ボー
ルミル、チューブミル、ペブルミル、コニカルミル、ロ
ッドミル、振動ミル、ビブラコーン等を用いることがで
きる。二回目の粉砕も粗粉砕と同様の方法を用いること
ができるが過粉砕が起こらないよう分級しながら粉砕す
ることが好ましく、例えばスクリーン付きの各種ミル、
高速気流中衝撃法(ジェットミル)などが好ましい。
As a method of coarse pulverization, a generally used method, for example, the method described in “Particle Handbook” (Jinbo et al., Asakura Shoten), page 227 can be used.
For example, a mortar, a ball mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a tube mill, a pebble mill, a conical mill, a rod mill, a vibrating mill, a vibracon and the like can be used. It is possible to use the same method as the coarse pulverization for the second pulverization, but it is preferable to pulverize while classifying so that excessive pulverization does not occur.
A high-speed air current impact method (jet mill) and the like are preferable.

【0017】また、前記の粉砕においては、粉砕方式と
して湿式粉砕でも乾式粉砕でもよい。そして、粉砕後通
常分級を行う。分級の方法としては湿式でも乾式でもよ
く、分級装置としては、ふるい振とう機、音波ふるい
機、電磁ふるい機、遠心ふるい機、慣性分級機、シック
ナー、サイクロン、遠心分級機などが用いられる。この
粉砕により得られた粉体を水、メタノール、エタノール
などにより洗浄して用いることもできる。また、この粉
砕により得る粉体としては、比表面積としては0.1m
2 /g〜10m2 /gであることが好ましく、更に好ま
しくは0.1m2 /g〜5m2 /gであり、特に好まし
くは0.2m2 /g〜2m2 /gである。この比表面積
の測定はBET法で行った。本発明において、各焼成の
温度を変えて2段階に粉砕することにより、粒径が細か
くなり過ぎることがなく、それらの条件を適宜設定する
ことにより、粒径及び表面積を制御することができる。
特に粉砕を1段階で粉砕するときには、粒径が細かいも
のが多くなり、粒径分布が不均一となる。
In the above pulverization, wet pulverization or dry pulverization may be used as the pulverization method. Then, after crushing, normal classification is performed. The classification method may be wet type or dry type, and as the classifying device, a sieving shaker, a sonic sieving machine, an electromagnetic sieving machine, a centrifugal sieving machine, an inertial classifying machine, a thickener, a cyclone, a centrifugal classifying machine or the like can be used. The powder obtained by this pulverization may be washed with water, methanol, ethanol or the like and used. The powder obtained by this pulverization has a specific surface area of 0.1 m.
Is preferably 2 / g~10m 2 / g, more preferably 0.1m 2 / g~5m 2 / g, particularly preferably 0.2m 2 / g~2m 2 / g. The measurement of this specific surface area was performed by the BET method. In the present invention, the grain size and the surface area can be controlled by appropriately setting those conditions by changing the firing temperature and pulverizing in two stages so that the grain size does not become too fine.
In particular, when the pulverization is carried out in one stage, many of the particles have a fine particle size and the particle size distribution becomes non-uniform.

【0018】本発明で用いられる正極活物質の酸化物は
結晶性でも非晶質でも良いが、結晶性化合物のほうが好
ましい。本発明で用いられる軽金属またはその合金、或
いはリチウムイオンを吸蔵放出できる活物質の負極は、
アルカリ金属またはその合金、或いは炭素質材料、また
は、Lip ZOr (ここでZは、その少なくとも一種が
Ti、V、Mn、Co、Fe、Nb、Moを含む遷移金
属、p=0〜3.1、r=1.6〜4.1)で表される
リチウム含有遷移金属酸化物である事が好ましく、アル
カリ金属またはその合金としては、Li金属、Li−A
l合金、Li−Mg合金、Li−Al−Ni合金、Li
−Al−Mn合金であり、中でもLi金属、Li−Al
合金を用いることが有効である。炭素質材料としてはグ
ラファイト、天然黒鉛、人造黒鉛などが用いることがで
きる。
The oxide of the positive electrode active material used in the present invention may be crystalline or amorphous, but a crystalline compound is preferred. The light metal or its alloy used in the present invention, or the negative electrode of an active material capable of inserting and extracting lithium ions,
Alkali metal or alloy thereof, carbonaceous material, or Lip ZOR (wherein Z is a transition metal at least one of which contains Ti, V, Mn, Co, Fe, Nb, Mo, p = 0 to 3.1) , R = 1.6 to 4.1), and a lithium-containing transition metal oxide represented by the formula (1), r = 1.6 to 4.1).
l alloy, Li-Mg alloy, Li-Al-Ni alloy, Li
-Al-Mn alloy, especially Li metal, Li-Al
It is effective to use an alloy. As the carbonaceous material, graphite, natural graphite, artificial graphite or the like can be used.

【0019】本発明で用いられる好ましいリチウム含有
遷移金属酸化物として、Lip 1q1 2q2 ・・・Z
nqn r (ここでZは少なくとも1種はTi、V、M
n、Co、Ni、Feを含む該遷移金属 p=0〜3.
1、q1 +q2 +・・・+qn =1、n=1〜10、r
=1.6〜4.1)が挙げられる。本発明で用いられる
さらに最も好ましいリチウム含有遷移金属酸化物とし
て、Lip Coq 1-q r 、Lip Niq 1-q r
(ここでp=0.3〜2.2、q=0.02〜0.7、
r=1.5〜2.5)が挙げられる。本発明で用いられ
るさらに最も好ましいリチウム含有遷移金属酸化物とし
て、Lip CoVO4 やLip NiVO4 (ここでp=
0.3〜2.2)が挙げられる。
Preferred lithium-containing transition metal oxides used in the present invention include Li p Z 1q1 Z 2q2 ... Z.
nqn O r (where Z is at least one of Ti, V, M
The transition metal containing n, Co, Ni, and Fe p = 0 to 3.
1, q1 + q2 + ... + qn = 1, n = 1 to 10, r
= 1.6 to 4.1). As a further most preferred lithium-containing transition metal oxides used in the present invention, Li p Co q V 1- q O r, Li p Ni q V 1-q O r
(Here, p = 0.3 to 2.2, q = 0.02 to 0.7,
r = 1.5 to 2.5). The most preferable lithium-containing transition metal oxide used in the present invention is Li p CoVO 4 or Li p NiVO 4 (where p =
0.3-2.2).

【0020】本発明では正極活物質と負極活物質の組成
式が異なることが好ましい。本発明で用いる正極活物質
と負極活物質はそれぞれの標準酸化還元電位が異なる化
合物を組み合わせることで達成できる。本発明で用いら
れる負極活物質前駆体の焼成温度は、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3
50〜1500℃が好ましい。本発明で用いられる焼成
のガス雰囲気は、特に限定しないが、正極活物質では空
気中あるいは酸素の割合が多いガス中(例えば、約30
%以上)、負極活物質では空気中あるいは酸素の割合が
少ないガス(例えば、約10%以下)あるいは不活性ガ
ス(窒素ガス、アルゴンガス)中が好ましい。
In the present invention, it is preferable that the positive electrode active material and the negative electrode active material have different composition formulas. The positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention can be achieved by combining compounds having different standard redox potentials. The firing temperature of the negative electrode active material precursor 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, and is preferably 250 to 2000 ° C., particularly 3
50-1500 degreeC is preferable. The firing gas atmosphere used in the present invention is not particularly limited, but the positive electrode active material is in air or in a gas having a large proportion of oxygen (for example, about 30).
% Or more), and the negative electrode active material is preferably in the air or in a gas having a small oxygen content (for example, about 10% or less) or in an inert gas (nitrogen gas, argon gas).

【0021】本発明で用いる負極活物質前駆体の平均粒
子サイズは特に限定されないが、0.2〜50μmが好
ましい。本発明の方法で焼成されて得られた化合物の化
学式は、測定方法として誘導結合プラズマ(ICP)発
光分光分析法、簡便法として、焼成前後の粉体の重量差
から算出した。また、本発明で用いる負極活物質の1種
である軽金属又はその合金としては、アルカリ金属又は
その合金が好ましく、更に好ましくはリチウム又はその
合金である。
The average particle size of the negative electrode active material precursor used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 50 μm. The chemical formula of the compound obtained by firing by the method of the present invention was calculated by an inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopic analysis method as a measurement method, and as a simple method from the weight difference between the powder before and after firing. The light metal or its alloy, which is one of the negative electrode active materials used in the present invention, is preferably an alkali metal or its alloy, and more preferably lithium or its alloy.

【0022】本発明に併せて用いることができる負極活
物質としては、リチウム金属、リチウム合金(Al、A
l−Mn(米国特許第4,820,599)、Al−M
g(特開昭57−98977)、Al−Sn(特開昭6
3−6,742)、Al−In、Al−Cd(特開平1
−144,573)などやリチウムイオンまたはリチウ
ム金属を吸蔵・放出できる焼成炭素質化合物(例えば、
特開昭58−209,864、同61−214,41
7、同62−88,269、同62−216,同62−
170、同63−13,282、同63−24,55
5、同63−121,247、同63−121,25
7、同63−155,568、同63−276,87
3、同63−314,821、特開平1−204,36
1、同1−221,859、同1−274,360な
ど)が挙げられる。上記リチウム金属やリチウム合金の
併用目的は、リチウムイオンを電池内で挿入させるため
のものであり、電池反応として、リチウム金属などの溶
解・析出反応を利用するものではない。
As the negative electrode active material that can be used in combination with the present invention, lithium metal, lithium alloy (Al, A
1-Mn (US Pat. No. 4,820,599), Al-M
g (JP-A-57-98977), Al-Sn (JP-A-Sho 6)
3-6, 742), Al-In, Al-Cd (Japanese Unexamined Patent Publication No.
-144,573) or the like, or a calcined carbonaceous compound capable of inserting and extracting lithium ions or lithium metal (for example,
JP-A-58-209,864 and 61-214,41.
7, 62-88, 269, 62-216, 62-
170, 63-3, 282, 63-24, 55
5, same 63-121,247, same 63-121,25
7, 63-155,568, 63-276,87
3, same 63-314, 821, JP-A-1-204, 36.
1, the same 1-221, 859, the same 1-274, 360). The purpose of using the lithium metal or lithium alloy together is to insert lithium ions into the battery, and does not utilize the dissolution / precipitation reaction of lithium metal or the like as the battery reaction.

【0023】電極合剤には、導電剤や結着剤やフィラー
などを添加することができる。導電剤は、構成された電
池において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であ
れば何でもよい。通常、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒
鉛、土状黒鉛など)、人工黒鉛、カ−ボンブラック、ア
セチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維や金
属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀(特開昭63−1
48,554)など)粉、金属繊維あるいはポリフェニ
レン誘導体(特開昭59−20,971)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、特に限定されないが、1〜50重
量%が好ましく、特に2〜30重量%が好ましい。カー
ボンや黒鉛では、2〜15重量%が特に好ましい。
A conductive agent, a binder, a filler and the like can be added to the electrode mixture. The conductive agent may be any electron-conductive material that does not cause a chemical change in the constructed battery. Usually, natural graphite (scaly graphite, flake graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon fibers and metals (copper, nickel, aluminum, silver (JP-A-63) -1
48, 554), powders, metal fibers, or polyphenylene derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 59-20971) can be included as one kind or a mixture thereof. The combined use of graphite and acetylene black is particularly preferred. The amount added is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and particularly preferably 2 to 30% by weight. For carbon and graphite, 2 to 15% by weight is particularly preferable.

【0024】結着剤には、通常、でんぷん、ポリビニル
アルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロース、再生セルロース、ジアセチルセル
ロース、ポリビニルクロリド、ポリビニルピロリドン、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−
ジエンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPD
M、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、特に限定されないが、1〜50重量%が好
ましく、特に2〜30重量%が好ましい。フィラーは、
構成された電池において、化学変化を起こさない繊維状
材料であれば何でも用いることができる。通常、ポリプ
ロピレン、ポリエチレンなどのオレフィン系ポリマー、
ガラス、炭素などの繊維が用いられる。フィラーの添加
量は特に限定されないが、0〜30重量%が好ましい。
The binder is usually starch, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, polyvinylpyrrolidone,
Polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-
Diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPD
M, 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, it is preferable to add a compound such as an isocyanate group to deactivate the functional group. The amount of the binder added is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and particularly preferably 2 to 30% by weight. The filler is
Any fibrous material that does not undergo a chemical change can be used in the constructed battery. Usually, olefin polymers such as polypropylene and polyethylene,
Fibers such as glass and carbon are used. The amount of the filler added is not particularly limited, but is preferably 0 to 30% by weight.

【0025】電解質は、一般に溶媒とその溶媒に溶解す
るリチウム塩(アニオンとリチウムカチオン)から構成
されている。溶媒としては、プロピレンカーボネート、
エチレンカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、ジ
エチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ブチレン
カーボネート、γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル、酢酸
メチル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、
1,3−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルム
アミド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタ
ン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメ
トキシメタン、スルホラン、1,3−プロパンサルト
ン、エチルエーテルなどの非プロトン性溶媒を挙げるこ
とができ、これらの一種または二種以上を混合して使用
する。
The electrolyte is generally composed of a solvent and a lithium salt (anion and lithium cation) which is soluble in the solvent. As the solvent, propylene carbonate,
Ethylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, methyl formate, methyl acetate, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide,
Aprotic solvents such as 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, nitromethane, ethyl monoglyme, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, sulfolane, 1,3-propanesartone, and ethyl ether are mentioned. It is possible to use one kind or a mixture of two or more kinds.

【0026】この溶媒に溶けるリチウム塩としては、L
iClO4 、LiBF4 、LiPF6 、LiCF3 SO
3 、LiCF3 CO2 、LiAsF6 、LiSbF6
LiB10Cl10(特開昭57−74,974)、低級脂
肪族カルボン酸リチウム(特開昭60−41,77
3)、LiAlCl4 、LiCl、LiBr、LiI
(特開昭60−247,265)、クロロボランリチウ
ム(特開昭61−165,957)、四フェニルホウ酸
リチウム(特開昭61−214,376)などが好まし
く、更に好ましくはLiCF3 SO3 、LiClO4
LiBF4 、LiPF6 であり、特に好ましくはLiB
4 、LiPF6 である。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。なかでもプロピレンカーボネートあるいはエチレン
カーボネートと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LiClO4、L
iBF6 、LiCF3 SO3 および/あるいはLiPF
6 を含む電解液が好ましい。
The lithium salt that can be dissolved in this solvent is L
iClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO
3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6,
LiB 10 Cl 10 (JP-A-57-74,974), lower aliphatic lithium carboxylate (JP-A-60-41,77)
3), LiAlCl 4 , LiCl, LiBr, LiI
(JP-A 60-247,265), lithium chloroborane (JP-A 61-165,957), lithium tetraphenylborate (JP-A 61-214,376), and the like are preferable, and LiCF 3 SO 3 is more preferable. , LiClO 4 ,
LiBF 4 and LiPF 6 , particularly preferably LiB
F 4, is LiPF 6. The amount of these electrolytes added to the battery is not particularly limited, but a necessary amount can be used depending on the amount of the positive electrode active material or the negative electrode active material and the size of the battery. In particular, a mixture of propylene carbonate or ethylene carbonate with 1,2-dimethoxyethane and / or diethyl carbonate is mixed with LiClO 4 , L
iBF 6 , LiCF 3 SO 3 and / or LiPF
An electrolyte containing 6 is preferred.

【0027】これら電解液を電池内に添加する量は、特
に限定されないが、正極活物質や負極活物質の量や電池
のサイズによって必要量用いることができる。溶媒の体
積比率は特に限定されないが、プロピレンカーボネート
あるいはエチレンカーボネート対1,2−ジメトキシエ
タン及び/又はジエチルカーボネートの混合液の場合、
0.4/0.6〜0.6/0.4(1,2−ジメトキシ
エタンとジエチルカーボネートを両用するときの混合比
率は0.3/0.7〜0.7/0.3)が好ましい。支
持電解質の濃度は、特に限定されないが、電解液1リッ
トル当り0.2〜3モルが好ましい。
The amount of these electrolytes added to the battery is not particularly limited, but a necessary amount can be used depending on the amount of the positive electrode active material or the negative electrode active material and the size of the battery. The volume ratio of the solvent is not particularly limited, but in the case of a mixed solution of propylene carbonate or ethylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane and / or diethyl carbonate,
0.4 / 0.6 to 0.6 / 0.4 (the mixing ratio when using 1,2-dimethoxyethane and diethyl carbonate is 0.3 / 0.7 to 0.7 / 0.3) preferable. The concentration of the supporting electrolyte is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 3 mol per liter of the electrolytic solution.

【0028】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。その無機固体電解
質としては、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩な
どがよく知られている。なかでも、Li3 N、LiI、
Li5 NI2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSi
4 、LiSiO4 −LiI−LiOH(特開昭49−
81,899)、xLi3 PO4 −(1−x)Li4
iO4 (特開昭59−60,866)、Li2 SiS3
(特開昭60−501,731)、硫化リン化合物(特
開昭62−82,665)などが有効である。
In addition to the electrolytic solution, the following solid electrolytes can be used. Solid electrolytes are classified into inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes. As the inorganic solid electrolyte, Li nitride, halide, oxyacid salt and the like are well known. Among them, Li 3 N, LiI,
Li 5 NI 2, Li 3 N -LiI-LiOH, LiSi
O 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH (JP-A-49-
81,899), xLi 3 PO 4 - (1-x) Li 4 S
iO 4 (JP 59-60,866), Li 2 SiS 3
(JP-A-60-501,731) and phosphorus sulfide compounds (JP-A-62-82,665) are effective.

【0029】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−(特開昭63−1
35,447)、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−
(特開昭62−254,302、同62−254,30
3、同63−193,954)、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(米国特許第
4,792,504、同4,830,939、特開昭6
2−22,375、同62−22,376、同63−2
2,375、同63−22,776、特開平1−95,
117)、リン酸エステルポリマ−(特開昭61−25
6,573)が有効である。さらに、ポリアクリロニト
リルを電解液に添加する方法もある(特開昭62−27
8,774)。また、無機固体電解質と有機固体電解質
を併用する方法(特開昭60−1,768)も知られて
いる。
In the organic solid electrolyte, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the derivative (JP-A-63-1)
35, 447), polypropylene oxide derivatives or polymers containing these derivatives, and polymers containing ionic dissociative groups.
(JP-A-62-254, 302, JP-A-62-254, 30
3, 63-193,954), a mixture of a polymer containing an ionic dissociative group and the aprotic electrolyte (US Pat. Nos. 4,792,504, 4,830,939, JP-A-6-93).
2-22, 375, 62-2, 376, 63-2
2,375, 63,22,776, JP-A-1-95,
117), a phosphoric acid ester polymer (JP-A-61-25)
6,573) is effective. Furthermore, there is also a method of adding polyacrylonitrile to the electrolytic solution (JP-A-62-27).
8,774). Further, a method of using an inorganic solid electrolyte and an organic solid electrolyte in combination (Japanese Patent Laid-Open No. 60-1,768) is also known.

【0030】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
範囲で用いられている例えば、5〜300μmが用いら
れる。
As the separator, an insulating thin film having a large ion permeability and a predetermined mechanical strength is used. A sheet or non-woven fabric made of olefin polymer such as polypropylene or glass fiber or polyethylene is used because of its resistance to organic solvent and hydrophobicity. The pore size of the separator is in the range generally used for batteries. For example, 0.01 to 10 μ
m is used. The thickness of the separator is, for example, 5 to 300 μm, which is generally used in the range for batteries.

【0031】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(特開昭49−108,52
5)、トリエチルフォスファイト(特開昭47−4,3
76)、トリエタノ−ルアミン(特開昭52−72,4
25)、環状エ−テル(特開昭57−152,68
4)、エチレンジアミン(特開昭58−87,77
7)、n−グライム(特開昭58−87,778)、ヘ
キサリン酸トリアミド(特開昭58−87,779)、
ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−214,28
1)、硫黄(特開昭59−8,280)、キノンイミン
染料(特開昭59−68,184)、N−置換オキサゾ
リジノンとN,N’−置換イミダゾリジノン(特開昭5
9−154,778)、エチレングリコ−ルジアルキル
エ−テル(特開昭59−205,167)、四級アンモ
ニウム塩(特開昭60−30,065)、ポリエチレン
グリコ−ル(特開昭60−41,773)、ピロ−ル
(特開昭60−79,677)、2−メトキシエタノ−
ル(特開昭60−89,075)、AlCl3 (特開昭
61−88,466)、導電性ポリマ−電極活物質のモ
ノマ−(特開昭61−161,673)、トリエチレン
ホスホルアミド(特開昭61−208,758)、トリ
アルキルホスフィン(特開昭62−80,976)、モ
ルフォリン(特開昭62−80,977)、カルボニル
基を持つアリ−ル化合物(特開昭62−86,67
3)、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(特開昭62−217,575)、二
環性の三級アミン(特開昭62−217,578)、オ
イル(特開昭62−287,580)、四級ホスホニウ
ム塩(特開昭63−121,268)、三級スルホニウ
ム塩(特開昭63−121,269)などが挙げられ
る。
It is also known to add the compounds shown below to the electrolyte for the purpose of improving discharge and charge / discharge characteristics. For example, pyridine (JP-A-49-108,52)
5), triethylphosphite (JP-A-47-4,3)
76), triethanolamine (JP-A-52-72,4).
25), cyclic ether (JP-A-57-152,68)
4), ethylenediamine (JP-A-58-87,77)
7), n-glyme (JP-A-58-87,778), hexaphosphoric acid triamide (JP-A-58-87,779),
Nitrobenzene derivative (JP-A-58-214, 28)
1), sulfur (JP-A-59-8,280), quinoneimine dye (JP-A-59-68,184), N-substituted oxazolidinone and N, N'-substituted imidazolidinone (JP-A-5-280).
9-154,778), ethylene glycol dialkyl ether (JP-A-59-205,167), quaternary ammonium salt (JP-A-60-30,065), polyethylene glycol (JP-A-60-41). , 773), pyrrole (JP-A-60-79,677), 2-methoxyethanol-
Le (JP 60-89,075), AlCl 3 (JP-61-88,466), conductive polymer - monomer of the electrode active material - (JP 61-161,673), triethylene phosphoramide Amide (JP-A-61-208,758), trialkylphosphine (JP-A-62-80,976), morpholine (JP-A-62-80,977), aryl compound having a carbonyl group 62-86, 67
3), hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine (JP 62-217,575), bicyclic tertiary amine (JP 62-217,578), oil (JP 62 -287,580), a quaternary phosphonium salt (JP-A-63-121268), a tertiary sulfonium salt (JP-A-63-121269), and the like.

【0032】また、電解液を不燃性にするために含ハロ
ゲン溶媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを
電解液に含ませることができる(特開昭48−36,6
32)。また、高温保存に適性をもたせるために電解液
に炭酸ガスを含ませることができる(特開昭59−13
4,567)。また、正極や負極の合剤には電解液或い
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(特開昭48−36,6
33)、電解液(特開昭57−124,870)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 (Japanese Patent Laid-Open No. 48-36,6).
32). Further, the electrolytic solution may contain carbon dioxide gas in order to have suitability for high temperature storage (JP-A-59-13).
4,567). Further, the mixture of the positive electrode and the negative electrode can contain an electrolytic solution or an electrolyte. For example, the ion conductive polymer or nitromethane (Japanese Patent Laid-Open No. 48-36,6).
33), a method of adding an electrolytic solution (JP-A-57-124,870) is known.

【0033】また、正極活物質の表面を改質することが
できる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化剤によ
り処理(特開昭55−163,779)したり、キレ−
ト化剤で処理(特開昭55−163,780)、導電性
高分子(特開昭58−163,188、同59−14,
274)、ポリエチレンオキサイドなど(特開昭60−
97,561)により処理することが挙げられる。ま
た、負極活物質の表面を改質することもできる。例え
ば、イオン導電性ポリマ−やポリアセチレン層を設ける
(特開昭58−111,276)、あるいはLiCl
(特開昭58−142,771)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 (JP-A-55-163,779),
Treatment with a photocatalyst (JP-A-55-163,780), conductive polymers (JP-A-58-163,188, 59-14).
274), polyethylene oxide, etc. (JP-A-60-
97, 561). Also, the surface of the negative electrode active material can be modified. For example, an ion conductive polymer or polyacetylene layer is provided (JP-A-58-111276), or LiCl
(JP-A-58-142,771) and the like.

【0034】電極活物質の集電体としては、構成された
電池において化学変化を起こさない電子伝導体であれば
何でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの)、Al−Cd合金などが用いられる。これ
らの材料の表面を酸化することも用いられる。形状は、
フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体な
どが用いられる。厚みは、特に限定されないが、1〜5
00μmのものが用いられる。
The collector of the electrode active material may be any electron conductor as long as it does not undergo a chemical change in the constructed battery. For example, for the positive electrode, in addition to stainless steel, nickel, aluminum, titanium, calcined carbon, etc. as the material, carbon on the surface of aluminum or stainless steel,
Those treated with nickel, titanium or silver, and the negative electrode are made of stainless steel, nickel, copper, titanium,
In addition to aluminum and calcined carbon, copper, stainless steel whose surface is treated with carbon, nickel, titanium, or silver), an Al-Cd alloy, or the like is used. It is also used to oxidize the surface of these materials. The shape is
In addition to the foil, a film, a sheet, a net, a punched product, a lath body, a porous body, a foamed body, a molded body of a fiber group and the like are used. The thickness is not particularly limited, but is 1 to 5
Those having a diameter of 00 μm are used.

【0035】電池の形状はコイン、ボタン、シ−ト、シ
リンダ−、角などいずれにも適用できる。コインやボタ
ンでは、正極活物質や負極活物質の合剤はペレットの形
状にプレスされて用いられる。そのペレットの厚みや直
径は電池の大きさにより決められる。また、シ−ト、シ
リンダ−、角型電池では、正極活物質や負極活物質の合
剤は、集電体の上に被覆、乾燥、脱水、プレスされて用
いられる。その被覆厚み、長さや巾は、電池の大きさに
より決められるが、被覆の厚みは、ドライ後の圧縮され
た状態で、1〜2000μmが特に好ましい。
The shape of the battery can be any of coins, buttons, sheets, cylinders, corners and the like. In coins and buttons, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is used after being pressed into a pellet shape. The thickness and diameter of the pellet are determined by the size of the battery. In the case of sheets, cylinders and prismatic batteries, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is used after being coated, dried, dehydrated and pressed on the current collector. The coating thickness, length and width are determined by the size of the battery, but the coating thickness is particularly preferably 1 to 2000 μm in the compressed state after drying.

【0036】ペレットやシートの乾燥または脱水方法と
しては、一般に用いられている方法で良いが、特に真
空、赤外線、遠赤外線、電子線、低湿風などを単独ある
いは組み合わせて実施することができる。温度は、80
〜350℃が好ましい。特に、100〜250℃が好ま
しい。含水量は電池全体で2000ppm以下が好まし
く、正極合剤、負極合剤や電解液ではそれぞれ500p
pm以下にすることがサイクル性の点で好ましい。ペレ
ットやシートのプレス法は、一般に用いられる方法で良
いが、特に、金型プレス法やカレンダープレス法が好ま
しい。プレス圧は、特に限定されないが、0.2〜3t
/cm2 が好ましい。カレンダープレス法のプレス速度
は、1〜50m/minが好ましい。プレス温度は、室
温〜200℃が好ましい。
The pellets or sheets may be dried or dehydrated by any of the commonly used methods. In particular, vacuum, infrared rays, far infrared rays, electron beams, low humidity air, etc. may be used alone or in combination. The temperature is 80
The temperature is preferably 350 ° C. Particularly, 100 to 250 ° C. is preferable. The water content is preferably 2000 ppm or less for the entire battery, and 500 p for each of the positive electrode mixture, the negative electrode mixture and the electrolytic solution.
It is preferably pm or less from the viewpoint of cycleability. The pellet or sheet may be pressed by a generally used method, but a die pressing method or a calendar pressing method is particularly preferable. The pressing pressure is not particularly limited, but is 0.2 to 3 t
/ Cm 2 is preferred. The press speed of the calendar press method is preferably 1 to 50 m / min. The pressing temperature is preferably room temperature to 200 ° C.

【0037】該合剤シートは、巻いたり、折ったりして
缶に挿入し、缶とシートを電気的に接続し、電解液を注
入し、封口板を用いて電池缶を形成する。このとき、安
全弁を封口板として用いることができる。缶やリード板
は、電気伝導性をもつ金属や合金を用いることができ
る。例えば、鉄、ニッケル、チタン、クロム、モリブデ
ン、銅、アルミニウムなどの金属あるいはそれらの合金
が用いられる。封口用シール剤は、アスファルトなどの
従来から知られている化合物や混合物を用いることがで
きる。
The mixture sheet is rolled or folded and inserted into a can, the can and the sheet are electrically connected, an electrolytic solution is injected, and a sealing plate is used to form a battery can. At this time, the safety valve can be used as a sealing plate. For the can and the lead plate, a metal or alloy having electrical conductivity can be used. For example, metals such as iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum, copper and aluminum or alloys thereof are used. As the sealing agent for sealing, a conventionally known compound or mixture such as asphalt can be used.

【0038】[0038]

【実施例】以下に具体例をあげ、本発明をさらに詳しく
説明するが、発明の主旨を越えない限り、本発明は実施
例に限定されるものではない。 実施例1
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples below, but the present invention is not limited to the examples as long as the gist of the invention is not exceeded. Example 1

【0039】(正極活物質合成例)炭酸リチウムと炭酸
コバルトをリチウムとコバルトの原子比が0.98:1
になるように混合した。この混合剤の平均粒径は0.0
5〜2μmであり、合剤の密度0.75g/cm3 、空
気中、昇温速度20℃/min、675℃で10時間焼
成後昇温速度20℃/minで900℃に昇温後2時間
焼成した。3℃/minで冷却し、LiCoO2 を得
た。このLiCoO2 をビブラコーンで粗粉砕したとこ
ろ平均粒径は12.7μmであった。つづいて高速気流
衝撃法で粉砕した。平均粒径は4.9μmであり、全体
積中、粒径3〜15μmのものが占める体積は84%で
あり、比表面積は0.58m2 /gであった。粒径、お
よび体積は回折式粒度分布測定装置(堀場製作所LA5
00)で測定した。この合成例で得た化合物を化合物N
o.C−1とする。
(Example of synthesizing positive electrode active material) Lithium carbonate and cobalt carbonate having an atomic ratio of lithium to cobalt of 0.98: 1.
Mixed so that The average particle size of this mixture is 0.0
5 to 2 μm, the density of the mixture is 0.75 g / cm 3 , the temperature is 20 ° C./min in air, the temperature is 675 ° C. for 10 hours, and the temperature is 20 ° C./min. Burned for hours. It was cooled at 3 ° C./min to obtain LiCoO 2 . When this LiCoO 2 was roughly pulverized with a vibracon, the average particle size was 12.7 μm. Then, it was pulverized by the high-speed airflow impact method. The average particle size was 4.9 μm, the volume occupied by particles having a particle size of 3 to 15 μm in the total volume was 84%, and the specific surface area was 0.58 m 2 / g. The particle size and volume are measured by the diffraction type particle size distribution measuring device (Horiba LA5
00). The compound obtained in this synthesis example is referred to as Compound N
o. Let C-1.

【0040】前記の合成例についてその焼成温度を変
え、またその原料の配合比を変え、更に原料にV,N
i,Mn等を添加するなどしてその原子比を変え、焼成
温度も変えた条件で実験を行った。それにより得た化合
物(正極活物質)を化合物No.C−2以下とする。焼
成により得られた正極活物質の原子比と焼成条件、比表
面積、粒径を、第1表〜第10表に示す。表中、「粒子
径3〜15μm占有体積%」は、全体積中の粒子径3〜
15μmのものが占める体積%を表す。
Regarding the above-mentioned synthesis examples, the firing temperature was changed, the compounding ratio of the raw materials was changed, and V and N were used as the raw materials.
The experiment was conducted under the condition that the atomic ratio was changed by adding i, Mn, etc. and the firing temperature was also changed. The compound (positive electrode active material) thus obtained was designated as Compound No. C-2 or less. Tables 1 to 10 show the atomic ratio of the positive electrode active material obtained by firing, the firing conditions, the specific surface area, and the particle size. In the table, “particle size 3 to 15 μm occupied volume%” means particle size 3 to 3 in the total volume.
It represents the volume% occupied by those having a thickness of 15 μm.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】[0044]

【表4】 [Table 4]

【0045】[0045]

【表5】 [Table 5]

【0046】[0046]

【表6】 [Table 6]

【0047】[0047]

【表7】 [Table 7]

【0048】[0048]

【表8】 [Table 8]

【0049】[0049]

【表9】 [Table 9]

【0050】[0050]

【表10】 [Table 10]

【0051】比較例1 前記の合成例についてその焼成温度を変え、またその原
料の配合比を変えた条件で実験を行った。それにより得
た化合物(正極活物質)を化合物No.R−1〜R−1
4とする。ただし、化合物No.R−10〜R−14
は、本発明の一般式Aの化合物を使用する場合について
の比較例に相当するものである。焼成方法と粒径を第1
1表〜第12表に示す。
Comparative Example 1 An experiment was conducted on the above synthesis example under the conditions that the firing temperature was changed and the compounding ratio of the raw materials was changed. The compound (positive electrode active material) thus obtained was designated as Compound No. R-1 to R-1
Set to 4. However, compound No. R-10 to R-14
Corresponds to a comparative example in the case of using the compound of the general formula A of the present invention. First firing method and grain size
The results are shown in Tables 1 to 12.

【0052】[0052]

【表11】 [Table 11]

【0053】[0053]

【表12】 [Table 12]

【0054】実施例2 (電極合剤とテストサンプルの作成)合剤の調製法とし
て、正極材料では、正極活物質C−1を82重量%、導
電剤として鱗片状黒鉛を12重量%、結着剤として、ポ
リテトラフルオロエチレンを6重量%の混合比で混合し
た合剤を圧縮成形させた正極ペレット(13mmΦ、
0.35g)をドライボックス(露点−40〜−70
℃、乾燥空気)中で遠赤外線ヒーターにて充分脱水後用
いた。負極材料では、厚さ600μmのLiAl合金を
13mmΦで打ち抜いたものを用いた。集電体には、正
・負極缶ともに80μm厚のステンレス鋼SUS316
のネットをコイン缶に溶接して用いた。電解質として1
mol/リットルLiPF6 (エチレンカーボネートと
ジエチルカーボネートの等容量混合液)を250μl用
い、更に、セパレ−タ−として微孔性のポリプロピレン
シートとポリプロピレン不織布を用いて、その電解液を
不織布に含浸させて用いた。そして、コイン型リチウム
電池を上記と同じドライボックス中で作製した。
Example 2 (Preparation of Electrode Mixture and Test Sample) As a method for preparing the mixture, in the positive electrode material, 82% by weight of the positive electrode active material C-1 and 12% by weight of scaly graphite as the conductive agent were mixed. As a binder, a positive electrode pellet (13 mmΦ, obtained by compression-molding a mixture of polytetrafluoroethylene mixed at a mixing ratio of 6% by weight)
0.35 g) in a dry box (dew point -40 to -70
It was used after being sufficiently dehydrated with a far infrared heater in a dry air). As the negative electrode material, a 600 μm thick LiAl alloy punched out with 13 mmΦ was used. 80 μm thick stainless steel SUS316 for both positive and negative electrode cans is used as the current collector.
The net was welded to a coin can and used. 1 as electrolyte
250 μl of mol / liter LiPF 6 (equal volume mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate) was used, and a microporous polypropylene sheet and polypropylene non-woven fabric were used as a separator to impregnate the non-woven fabric with the electrolytic solution. Using. Then, a coin type lithium battery was manufactured in the same dry box as above.

【0055】このリチウム電池を1.0mAの定電流に
て45mAh充電したのち60℃、湿度90%の恒温恒
湿下で10日保存した。保存後の容量維持率は77%で
あった。また、3.0V〜4.2Vで200サイクルさ
せた後の容量維持率は90%であった。その他化合物に
ついても同様の実験を行った。結果を第13表〜第16
表に示す。第13表〜第16表において、 ○・・・塗布むら全く無く、膜の破損もない。 △・・・一部に膜の破損が見られる。 ×・・・塗布むら、膜の破損が多く見られる ことを表す。
This lithium battery was charged at a constant current of 1.0 mA for 45 mAh and then stored for 10 days at a constant temperature and humidity of 60 ° C. and a humidity of 90%. The capacity retention rate after storage was 77%. In addition, the capacity retention rate after 200 cycles at 3.0 V to 4.2 V was 90%. Similar experiments were conducted for other compounds. The results are shown in Tables 13 to 16.
Shown in the table. In Tables 13 to 16, ◯ ... No coating unevenness and no damage to the film. △: Part of the film was damaged. X: Many coating irregularities and film damages are seen.

【0056】[0056]

【表13】 [Table 13]

【0057】[0057]

【表14】 [Table 14]

【0058】[0058]

【表15】 [Table 15]

【0059】[0059]

【表16】 [Table 16]

【0060】実施例3 負極として和光純薬製グラファイト85重量%、導電剤
としてアセチレンブラック10重量%、結着剤として、
ポリテトラフルオロエチレンを5重量%の混合比で混合
した合剤を圧縮成形させた負極ペレット(13mmΦ、
0.35g)を用いた以外は実施例2と同様の試験を行
った。サイクル性の評価は3.0V〜4.2Vで行っ
た。結果を第17表に示す。 実施例4 負極として、リチウム含有遷移金属酸化物を82重量
%、導電剤として鱗片状黒鉛を12重量%、結着剤とし
て、ポリ弗化ビニリデンを6重量%の混合比で混合した
合剤を圧縮成形させた負極ペレット(13mmΦ、0.
35g)を用いた以外は実施例2と同様の試験を行っ
た。サイクル性の評価は3.0V〜4.2Vで行った。
結果を第17表に示す。
Example 3 85% by weight of graphite manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. as a negative electrode, 10% by weight of acetylene black as a conductive agent, and a binder.
A negative electrode pellet (13 mmΦ, obtained by compression-molding a mixture prepared by mixing polytetrafluoroethylene at a mixing ratio of 5% by weight).
The same test as in Example 2 was performed except that 0.35 g) was used. The cycle property was evaluated at 3.0V to 4.2V. The results are shown in Table 17. Example 4 As a negative electrode, a mixture of lithium-containing transition metal oxide in an amount of 82% by weight, flake graphite in an amount of 12% by weight as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride in an amount of 6% by weight as a binder was prepared. Compression molded negative electrode pellets (13 mmΦ, 0.
The same test as in Example 2 was conducted except that 35 g) was used. The cycle property was evaluated at 3.0V to 4.2V.
The results are shown in Table 17.

【0061】[0061]

【表17】 [Table 17]

【0062】比較例2 比較化合物についても実施例2と同様に試験を行った。
結果を第18表に示す。 実施例5 化合物C−1,88重量部、アセチレンブラック,9重
量部、ポリテトラフルオロエチレン,3重量部にトルエ
ンを添加し混練した。この混合物を厚さ20μmのアル
ミニウム箔の両面にドクターブレード法で塗布し、乾燥
したのちローラープレス機により圧縮成形し塗布厚10
0μmの正極シートを作成した。塗布面は全て均一であ
り破損部はまったくなかった。また、支持体の腐食もな
かった。その他化合物についても同様の実験を行った。
結果を第13表〜第16表に示す。第13表〜第16表
において、 ○・・・塗布むら全く無く、膜の破損もない。 △・・・一部に膜の破損が見られる。 ×・・・塗布むら、膜の破損が多く見られる ことを表す。
Comparative Example 2 The same test as in Example 2 was carried out on the comparative compound.
The results are shown in Table 18. Example 5 Toluene was added to compound C-1, 88 parts by weight, acetylene black, 9 parts by weight, polytetrafluoroethylene, 3 parts by weight, and kneaded. This mixture was applied on both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm by the doctor blade method, dried and then compression-molded by a roller press machine to obtain an applied thickness of 10
A 0 μm positive electrode sheet was prepared. The coated surface was all uniform and had no damaged parts. There was also no corrosion of the support. Similar experiments were conducted for other compounds.
The results are shown in Tables 13 to 16. In Tables 13 to 16, ◯ ... No coating unevenness and no damage to the film. △: Part of the film was damaged. X: Many coating irregularities and film damages are seen.

【0063】比較例3 比較化合物についても実施例5と同様に試験を行った。
結果を第18表に示す。
Comparative Example 3 The same test as in Example 5 was carried out on the comparative compound.
The results are shown in Table 18.

【0064】[0064]

【表18】 [Table 18]

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明のように、正極活物質の正極と、
軽金属またはその合金或いはリチウムイオンを吸蔵放出
できる活物質の負極、及び非水電解液からなる二次電池
において、該正極活物質を焼成する過程において一回目
の焼成を450〜800℃で3〜100時間行なったの
ち、更に一回目の焼成温度より50〜600℃高い温度
で0.5〜50時間焼成し、0.1〜25℃/minで
冷却することにより得た正極活物質を用いることによ
り、良好な塗布特性と良好な充放電サイクル特性、さら
に良好な自己放電特性を与える非水二次電池を得ること
ができる。本発明においては、前記の焼成を2回に分け
て行うことにより、その粒径が細かいものとならず、そ
の粒径及び表面積が制御され、電池特性が向上する。ま
た、このようにして得られたものは塗布により正極をつ
くる場合に塗布性がよく、得られた電池もその電池特性
が良くなる。
As in the present invention, the positive electrode of the positive electrode active material,
In a secondary battery comprising a negative electrode of a light metal or its alloy or an active material capable of occluding and releasing lithium ions, and a non-aqueous electrolyte solution, in the process of firing the positive electrode active material, the first firing is performed at 450 to 800 ° C. for 3 to 100. By using the positive electrode active material obtained by firing for 0.5 to 50 hours at a temperature 50 to 600 ° C. higher than the first firing temperature after cooling for 0.1 to 25 ° C./min. It is possible to obtain a non-aqueous secondary battery that gives good coating characteristics, good charge / discharge cycle characteristics, and good self-discharge characteristics. In the present invention, by performing the firing in two steps, the particle size is not made fine, the particle size and surface area are controlled, and the battery characteristics are improved. Further, the thus obtained product has good coatability when a positive electrode is formed by coating, and the battery obtained also has good battery characteristics.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軽金属またはその合金、或いはリチウム
イオンを吸蔵放出できる活物質の負極、金属酸化物から
なる正極活物質の正極及び非水電解液からなる非水二次
電池において、前記正極活物質がその製造の際に焼成す
る過程において一回目の焼成を450〜800℃の温度
で3〜100時間行なったのち、引続き第2回目の焼成
を第1回目の焼成温度より50〜600℃高い温度で
0.5〜50時間行い、焼成後に0.1〜25℃/mi
nの冷却速度で冷却して得たものであることを特徴とす
る非水二次電池。
1. A nonaqueous secondary battery comprising a light metal or its alloy, or a negative electrode of an active material capable of inserting and extracting lithium ions, a positive electrode of a positive electrode active material composed of a metal oxide, and a nonaqueous electrolytic solution, wherein the positive electrode active material is a positive electrode active material. In the process of firing during its manufacture, the first firing is performed at a temperature of 450 to 800 ° C. for 3 to 100 hours, and then the second firing is performed at a temperature 50 to 600 ° C. higher than the first firing temperature. For 0.5 to 50 hours, and 0.1 to 25 ° C / mi after firing.
A non-aqueous secondary battery, which is obtained by cooling at a cooling rate of n.
【請求項2】 前記正極活物質が前記焼成過程及び冷却
過程の後、平均粒径10〜80μmの粗粉体に粉砕し、
更にこれを粉砕して平均粒径0.5〜9.0μmの微粉
体に粉砕したものであることを特徴とする請求項1記載
の非水二次電池。
2. The positive electrode active material is pulverized into coarse powder having an average particle size of 10 to 80 μm after the firing process and the cooling process,
The non-aqueous secondary battery according to claim 1, which is further pulverized into fine powder having an average particle diameter of 0.5 to 9.0 µm.
【請求項3】 前記正極活物質の平均粒径が0.5〜
9.0μmであり、かつ、全体積の75%以上が粒径3
〜15μmであることを特徴とする請求項1又は請求項
2記載の非水二次電池。
3. The positive electrode active material has an average particle size of 0.5 to 0.5.
9.0 μm, and 75% or more of the total volume has a particle size of 3
The non-aqueous secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the non-aqueous secondary battery has a thickness of -15 m.
【請求項4】 前記正極活物質の比表面積が0.1m2
/g〜10m2 /gであることを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項に記載の非水二次電池。
4. The specific surface area of the positive electrode active material is 0.1 m 2.
/ G to 10 m 2 / g.
The non-aqueous secondary battery according to any one of 3 above.
【請求項5】 前記正極活物質が下記一般式Aで表され
る化合物として焼成される活物質であることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水二次電池。 一般式A Lix y1y2z (式中、 M:CoまたはNi N:Ni,V,Fe,Mn,Ti,Cuの中から選ばれ
る元素。MとNは異なる。 y1:0.6〜1.0 y2:0〜0.4 y1+y2=1 x=0.8〜1.0 z=1.5〜3.0)
5. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material is an active material that is fired as a compound represented by the following general formula A. . In the general formula A Li x M y1 N y2 O z ( wherein, M: Co or Ni N: Ni, V, Fe , Mn, Ti, elements .M and N chosen from among Cu varies y1:. 0. 6-1.0 y2: 0-0.4 y1 + y2 = 1 x = 0.8-1.0 z = 1.5-3.0)
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