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JPH07307164A - Lithium ion secondary battery - Google Patents

Lithium ion secondary battery

Info

Publication number
JPH07307164A
JPH07307164A JP6097213A JP9721394A JPH07307164A JP H07307164 A JPH07307164 A JP H07307164A JP 6097213 A JP6097213 A JP 6097213A JP 9721394 A JP9721394 A JP 9721394A JP H07307164 A JPH07307164 A JP H07307164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium
secondary battery
ion secondary
weight
parts
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
JP6097213A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Nakajima
孝之 中島
Isao Kuribayashi
功 栗林
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.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry 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 Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP6097213A priority Critical patent/JPH07307164A/en
Publication of JPH07307164A publication Critical patent/JPH07307164A/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

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a lithium ion secondary battery with improved overdischarge resistance and high energy density. CONSTITUTION:A negative electrode contains heat treated meso-phase pitch spherules or meso-phase pitch green coke powder, covered with an oxygen- containing compound, and a positive electrode comprises a lithium composite oxide and a lithium manganese oxide, capable of doping/undoping lithium ions.

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、リチウムイオン二次電
池の耐過放電特性の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improvement in over-discharge resistance of lithium ion secondary batteries.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、リチウムイオン二次電池は、小型
化・軽量化を図りうる高エネルギー密度を有する蓄電池
であり、一体型ビデオカメラ、CDプレーヤー、MDプ
レーヤー、パソコン、携帯情報データ端末機、携帯電話
等のコードレスの携帯型電子機器用電源として注目され
ている。一般に、リチウムイオン二次電池の負極には、
石油ピッチコークスまたは石炭ピッチコークス等の炭素
質材料粉末が用いられ、正極には、LiCoO2 または
LiNiO2 が用いられている。負極の集電体として銅
箔が用いられている。しかしながら、所定の電池電圧で
カットオフしても、電子スイッチで1μA以下の漏れ電
流にしておかなければ、放置により過放電となる。過放
電により電池電圧が0V付近まで低下すると負極の電位
が上昇し、負極集電体として用いられている銅が溶出す
ることになり、電池特性が著しく劣化する。従来のリチ
ウムイオン二次電池では、このような過放電状態になら
ないように制御回路を付加する必要があり、簡便に取り
扱いできない欠点を有する。
2. Description of the Related Art In recent years, a lithium ion secondary battery is a storage battery having a high energy density which can be reduced in size and weight, and includes an integrated video camera, a CD player, an MD player, a personal computer, a portable information data terminal, It has attracted attention as a power source for cordless portable electronic devices such as mobile phones. Generally, in the negative electrode of a lithium ion secondary battery,
Carbonaceous material powder such as petroleum pitch coke or coal pitch coke is used, and LiCoO 2 or LiNiO 2 is used for the positive electrode. Copper foil is used as a current collector for the negative electrode. However, even if cutoff is performed at a predetermined battery voltage, unless the leakage current of 1 μA or less is set in the electronic switch, it is over-discharged by leaving it. When the battery voltage drops to around 0 V due to over-discharge, the potential of the negative electrode rises, copper used as the negative electrode current collector is eluted, and the battery characteristics are significantly deteriorated. The conventional lithium-ion secondary battery has a drawback that it is necessary to add a control circuit to prevent such an over-discharged state and cannot be handled easily.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高放電容量
を保持した上で耐過放電特性を改良することを目的と
し、高エネルギー密度のリチウムイオン二次電池を提供
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a high energy density lithium ion secondary battery for the purpose of improving the overdischarge resistance while maintaining a high discharge capacity.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、負極が主として含酸素化合物により被覆
処理されたメソフェーズピッチ小球体ないしメソフェー
ズピッチグリーンコークス粉末の熱処理物からなり、正
極が主としてリチウムイオンをドープ・脱ドープしうる
リチウム金属複合酸化物とリチウムマンガン酸化物から
なるリチウムイオン二次電池である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises a heat-treated product of mesophase pitch globule or mesophase pitch green coke powder in which the negative electrode is mainly coated with an oxygen-containing compound, and the positive electrode is A lithium ion secondary battery mainly composed of a lithium metal composite oxide capable of being doped and dedoped with lithium ions and a lithium manganese oxide.

【0005】本発明の負極活物質は、メソフェーズピッ
チ小球体ないし粉砕されたメソフェーズピッチグリーン
コークス粉末の表面に含酸素化合物を被覆処理された後
に熱処理された炭素質材料を含む。例えば、ナフサ分
解、原油分解、石炭の熱分解、アスファルト分解等によ
り得られるタールピッチを300℃から500℃に加熱
した際に生成するメソフェーズピッチ小球体を遠心分離
したもの、あるいは小球体が更に融合した塊状物を分離
し、粉砕したグリーンコークス粉末をフェノール樹脂、
フラン樹脂、フルフリルアルコール等の含酸素化合物で
被覆し、800℃から1300℃、好ましくは900℃
から1200℃で不活性ガス雰囲気下で熱処理すること
により得られる。
The negative electrode active material of the present invention includes a carbonaceous material obtained by coating the surface of mesophase pitch spherules or ground mesophase pitch green coke powder with an oxygen-containing compound and then heat-treating. For example, centrifugal separation of mesophase pitch spheres generated when tar pitch obtained by naphtha decomposition, crude oil decomposition, coal thermal decomposition, asphalt decomposition, etc. is heated from 300 ° C to 500 ° C, or small spheres are further fused. Separated lumps, crushed green coke powder into phenol resin,
Coated with furan resin, furfuryl alcohol and other oxygen-containing compounds, 800 ° C to 1300 ° C, preferably 900 ° C
To 1200 ° C. to a heat treatment in an inert gas atmosphere.

【0006】被覆処理の方法として、乾式、湿式いずれ
の方法も用いることができ、例えば、ハイプリタイザー
を用いる高速気流衝撃法による乾式法や、含酸素化合物
を媒体に溶解させた溶液に原料粉を分散させ、媒体を蒸
発させて乾燥する湿式法などが挙げられるが、特にこれ
らの方法に限定されるものではない。本発明の熱処理物
(A)は、真密度ρ(g/cm3 )が1.7≦ρ≦2.
1、結晶子厚みLcが0.8nmから10nm、炭素層
間距離d002 が0.35nmから0.37nmの範囲に
あることが好ましい。本発明の熱処理物の物性を表すパ
ラメータである真密度ρ、結晶子厚みLc、及び炭素層
間距離d002 が上記範囲をはずれると、高放電容量を保
持したまま過放電に耐える二次電池とはなりにくい。
As a coating method, either a dry method or a wet method can be used. For example, a dry method by a high-speed air impact method using a high-pretizer or a raw material powder in a solution in which an oxygen-containing compound is dissolved in a medium is used. Examples thereof include a wet method of dispersing and evaporating a medium to dry, but the method is not particularly limited to these methods. The heat-treated product (A) of the present invention has a true density ρ (g / cm 3 ) of 1.7 ≦ ρ ≦ 2.
1, the crystallite thickness Lc is 0.8 nm to 10 nm, and the carbon interlayer distance d 002 is preferably 0.35 nm to 0.37 nm. When the true density ρ, the crystallite thickness Lc, and the carbon interlayer distance d 002 , which are the parameters expressing the physical properties of the heat-treated product of the present invention, deviate from the above ranges, a secondary battery that withstands over-discharge while maintaining a high discharge capacity is obtained. It is hard to become.

【0007】該炭素質材料に必要あれば、リチウムイオ
ンをドープ・脱ドープしうるコークス、低結晶性あるい
は非晶質炭素により被覆されたグラファイトグラファイ
トを加えて用いることもできる。また必要とあれば、活
物質粒子間の導電助剤として、グラファイト、カーボン
ブラック等を添加して用いることもできる。本発明の正
極活物質であるリチウムイオンをドープ・脱ドープしう
るリチウム金属複合酸化物は、リチウムを参照電極(0
V)とした電位が3V以上のものであればよい。例え
ば、リチウムコバルト酸化物: Lix CoO2 (0<x≦1) Lix Coy z 2 (ただし、MはAl、In、S
n、Zr、Mn、Tiの中から選ばれた少なくとも1種
の金属を表し、x、y、zは各々0<x≦1.1、0.
85≦y≦0.99、 0.002≦z≦0.15の数
を表す。) Lix Coy Niz 2 (0<x≦1、y+z=1) リチウムニッケル酸化物: Lix NiO2 (0<x≦1)、Lix Niy z 2
(ただし、Mは、Mn、Fe、Ti、Coの中から選ば
れた少なくとも1種の金属を表し、x、y、zは、各々
0<x≦1、0.85≦Y≦0.95、0.05≦z≦
0.15の数を表す。)などが挙げられる。
[0007] If necessary for the carbonaceous material, coke capable of doping / de-doping with lithium ions, graphite having low crystallinity or amorphous carbon, and graphite may be added and used. If necessary, graphite, carbon black or the like can be added and used as a conductive auxiliary agent between the active material particles. The lithium metal composite oxide that can be doped / undoped with lithium ions, which is the positive electrode active material of the present invention, uses lithium as a reference electrode (0
The potential defined as V) may be 3 V or more. For example, lithium cobalt oxide: Li x CoO 2 (0 <x ≦ 1) Li x Co y M z O 2 (where M is Al, In, S
n, Zr, Mn, and Ti represent at least one metal, and x, y, and z are 0 <x ≦ 1.1, 0.
It represents a number of 85 ≦ y ≦ 0.99 and 0.002 ≦ z ≦ 0.15. ) Li x Co y Ni z O 2 (0 <x ≦ 1, y + z = 1) Lithium nickel oxide: Li x NiO 2 (0 <x ≦ 1), Li x Ni y M z O 2
(However, M represents at least one metal selected from Mn, Fe, Ti, and Co, and x, y, and z are 0 <x ≦ 1 and 0.85 ≦ Y ≦ 0.95, respectively. , 0.05 ≦ z ≦
Represents a number of 0.15. ) And the like.

【0008】本発明のもう一つの正極活物質であるリチ
ウムイオンをドープ・脱ドープしうるリチウムマンガン
酸化物は、リチウムを参照極からの電位、即ち、金属リ
チウムの酸化還元電位を0Vと基準にした電位が少なく
とも2.1Vから2.9Vの電位を有するものであれば
よい。例えば、Lix MnO2 (0<x≦1)、Li x
Mn2 4 (0.5≦x<2)、Lix MnO3 (0<
x≦1)、LiCoxMn2-x 4 (0<x≦0.2)
等がある。
Lithium which is another positive electrode active material of the present invention
Lithium manganese that can be doped and dedoped with um ions
In the oxide, lithium is the potential from the reference electrode, that is, the metal
The potential based on the redox potential of thium as 0V is low.
If both have a potential of 2.1V to 2.9V,
Good. For example, LixMnO2(0 <x ≦ 1), Li x
Mn2OFour(0.5 ≦ x <2), LixMnO3(0 <
x ≦ 1), LiCoxMn2-xOFour(0 <x ≦ 0.2)
Etc.

【0009】本発明の負極と組み合わせる正極の量は、
前記負極(A)100重量部に対して、リチウムイオン
をドープ・脱ドープしうるリチウム金属複合酸化物
(B)270重量部から370重量部、リチウムマンガ
ン酸化物(C)10から70重量部で用いられる。リチ
ウムイオンをドープ・脱ドープしうるリチウム金属複合
酸化物(B)が270重量部未満では、正極より放出さ
れ充電に用いられるリチウムイオンの量が少なくなり、
高容量の電池とはならず、370重量部より多いと、負
極側が過充電となり、金属Liの析出が起こり、電池特
性が劣化する。また、リチウムマンガン酸化物(C)が
10重量部より少ないと、過放電の耐性機能が発現せ
ず、70重量部より多いと、急速充電性が損なわれ、電
池容量を大きくすることができない。
The amount of positive electrode combined with the negative electrode of the present invention is
270 to 370 parts by weight of a lithium metal composite oxide (B) capable of doping and dedoping lithium ions, and 10 to 70 parts by weight of lithium manganese oxide (C) based on 100 parts by weight of the negative electrode (A). Used. When the lithium metal composite oxide (B) capable of doping / dedoping lithium ions is less than 270 parts by weight, the amount of lithium ions released from the positive electrode and used for charging is small,
If the battery does not have a high capacity and the amount is more than 370 parts by weight, the negative electrode side is overcharged, metal Li is deposited, and the battery characteristics are deteriorated. Further, when the lithium manganese oxide (C) is less than 10 parts by weight, the over-discharge resistance function is not exhibited, and when it is more than 70 parts by weight, the rapid chargeability is impaired and the battery capacity cannot be increased.

【0010】本発明に用いられる非水系電解液の電解質
としては、例えば、LiClO4 、LiAsF6 、Li
x PF6 、LiBF4 、CH3 SO3 Li、(CF3
2 2 NLi等のリチウム塩のいずれか一種または2
種以上を混合したものが使用できる。また、前記電解液
の溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、1,2ジメトキシエタン、1,2−ジエト
キシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソ
ラン、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリ
ル、プロピオニトリル、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ヘキシル、プロ
ピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブ
チル、プロピオン酸ヘキシル、リン酸トリメチル、リン
酸トリエチル、リン酸トリエチルヘキシル、リン酸トリ
オクチル、リン酸トリラウリル等のいずれか1種または
2種以上を混合したものが使用出来る。
Electrolyte of non-aqueous electrolyte used in the present invention
For example, LiClOFour, LiAsF6, Li
xPF6, LiBFFour, CH3SO3Li, (CF3S
O 2)2Any one or two of lithium salts such as NLi
A mixture of two or more species can be used. Also, the electrolytic solution
Examples of the solvent include propylene carbonate and ethyl ether.
Ren carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate
Carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-dieto
Xyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran
, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxo
Orchid, sulfolane, methylsulfolane, acetonitril
, Propionitrile, methyl formate, ethyl formate, acetic acid
Methyl, ethyl acetate, butyl acetate, hexyl acetate, pro
Methyl pionate, ethyl propionate, propionate
Chill, hexyl propionate, trimethyl phosphate, phosphorus
Triethyl phosphate, triethylhexyl phosphate, triphosphate
Any one of octyl, trilauryl phosphate, etc., or
A mixture of two or more can be used.

【0011】本発明に用いるセパレータとしては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンの微多孔
膜の一種の単独膜あるいはそれらの一種または2種以上
の貼り合わせ膜を使用できる。また、ポリオレフィン、
ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、セルロース等
の不織布も単独であるいは上記多孔膜と組み合わせて使
用できる。
As the separator used in the present invention, a single type of microporous film of polyolefin such as polyethylene or polypropylene or a single type or a laminated type of two or more types thereof can be used. Also, polyolefin,
Nonwoven fabrics such as polyester, polyamide, polyimide, and cellulose can also be used alone or in combination with the above porous membrane.

【0012】本発明のリチウムイオン二次電池を構成す
るに当たり、活物質粒子をバインダーを用いて集電体に
接合し、セパレータを介してあるいは、Liイオン伝導
性の固体電解質を介して正、負の電極とする。集電体、
バインダー、セパレータ、固体電解質は特に限定される
ものではないが、正極の集電体には、アルミニウム、ニ
ッケル、ステンレススチールの金属箔、網状体、金属多
孔体等の1μm〜50μmの厚みのものが用いられる。
In constructing the lithium ion secondary battery of the present invention, active material particles are bonded to a current collector using a binder, and positive or negative is applied via a separator or via a Li ion conductive solid electrolyte. Of the electrode. Current collector,
The binder, separator, and solid electrolyte are not particularly limited, but the positive electrode current collector may be aluminum, nickel, stainless steel metal foil, mesh, porous metal, or the like having a thickness of 1 μm to 50 μm. Used.

【0013】正極、負極をそれぞれ製造するに当たり、 活物質粒子とバインダーを混合し、そのまま圧縮成形
する。 有機溶剤にバインダーと活物質粒子を分散した後、塗
工乾燥し、更に必要あればプレスする。 バインダーと活物質粒子とを水に分散した後、塗工、
乾燥し、更に必要あればプレスする。これら〜のい
ずれの方法でもよい。また、予め活物質粒子を混合した
うえで、上記〜の方法で製造しても良い。
In producing each of the positive electrode and the negative electrode, the active material particles and the binder are mixed and compression-molded as it is. After the binder and the active material particles are dispersed in an organic solvent, the coating is dried and further pressed if necessary. After dispersing the binder and active material particles in water, coating,
Dry and press if necessary. Any of these methods may be used. Alternatively, the active material particles may be mixed in advance and then the above-described methods 1 to 3 may be used.

【0014】本発明のリチウムイオン二次電池において
は、外装材に、ステンレススチール、ニッケルめっきス
チール、アルミニウム等の金属を用いて、その形状は円
筒形、シート形、角形等の任意の形状にできる。本発明
のリチウムイオン二次電池は、対リチウム電極電位、
2.8Vまでリチウムイオンを吸蔵しうるかつ高放電電
気量を有するメソフェーズピッチ粒子の表面を含酸素有
機物により被覆・処理された物の熱処理物を負極に用
い、正極には電池放電時、正極にリチウムイオンが戻る
際に、通常の電子機器の使用条件、すなわち、電極の電
流密度に換算して1〜3mA/cm2 の高率放電では、
コバルトないしニッケル系のリチウム複合酸化物が主と
して働き、スイッチオフ後の電子回路に流れる微弱な漏
れ電流による低率放電では、1〜100μA/cm2
電流密度であり、リチウムマンガン酸化物にもドープさ
れ、正極の電位が下がり、銅の溶出電位以下のところ
で、上がってくる負極と同一の電位となり、電池電圧が
0Vとなる。従って、電池電圧が0Vと過放電になって
も、集電体の銅の溶出を防止することができ、充電すれ
ば元の電池性能を示す。耐過放電性の優れた電池とな
る。
In the lithium-ion secondary battery of the present invention, a metal such as stainless steel, nickel-plated steel, or aluminum is used as the exterior material, and the shape can be any shape such as a cylindrical shape, a sheet shape, and a square shape. . The lithium ion secondary battery of the present invention has a potential for a lithium electrode,
The heat-treated product of the surface of mesophase pitch particles capable of occluding lithium ions up to 2.8 V and having a high discharge electricity quantity was coated / treated with an oxygen-containing organic material was used as the negative electrode, and the positive electrode was used as the positive electrode during battery discharge. When lithium ions return, under normal use conditions of electronic equipment, that is, at a high rate discharge of 1 to 3 mA / cm 2 in terms of current density of electrodes,
Cobalt- or nickel-based lithium composite oxide mainly works, and at low rate discharge due to weak leakage current flowing in the electronic circuit after switching off, the current density is 1 to 100 μA / cm 2 , and lithium manganese oxide is also doped. Then, the potential of the positive electrode decreases, and when the potential is equal to or lower than the elution potential of copper, the potential becomes the same as that of the rising negative electrode, and the battery voltage becomes 0V. Therefore, even if the battery voltage is over-discharged to 0 V, the copper of the current collector can be prevented from being eluted, and if it is charged, the original battery performance is exhibited. The battery has excellent over-discharge resistance.

【0015】[0015]

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。但し、
以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具現化するた
めの例示であって、本発明のリチウムイオン二次電池は
下記の形状、構造、部材に限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. However,
The following examples are examples for embodying the technical idea of the present invention, and the lithium ion secondary battery of the present invention is not limited to the following shapes, structures and members.

【0016】[0016]

【実施例1】負極は、メソフェーズピッチ小球体表面に
フェノール樹脂を被覆した後、熱処理された、不定形の
カーボン粒子をバインダーを用いて銅箔に塗工し、プレ
ス圧縮する。正極は、リチウムコバルト錫酸化物とLi
1.5 Mn2 4 とLi0.9 MnO3 のリチウムマンガン
酸化物とアセチレンブラック、黒鉛微粉の導電助剤をバ
インダーでアルミニウム箔に塗工し、圧縮プレスする。
Example 1 For a negative electrode, a surface of a mesophase pitch small sphere is coated with a phenol resin, and then heat-treated, indefinite-shaped carbon particles are applied to a copper foil using a binder and pressed. The positive electrode is lithium cobalt tin oxide and Li
A lithium manganese oxide of 1.5 Mn 2 O 4 and Li 0.9 MnO 3 , acetylene black, and a conductive additive of graphite fine powder are coated on an aluminum foil with a binder and compression pressed.

【0017】セパレータには、ポリエチレン微多孔膜を
用いる。電解液は四フッ化ホウ酸リチウム(LiB
4 )の1モルをプロピレンカーボネート:エチレンカ
ーボネート:γ−ブチロラクトンの容積比率25:2
5:50%の混合溶媒に溶解したものを用いる。これ等
を用いて電極とセパレータをスパイラル状に捲回した
後、偏平状にし、厚み8.6mm、幅34mm、長さ4
8mmのプリズムサイズのリチウムイオン二次電池を組
み立てる。700mAで4.20Vまで充電を行い、3
50mAで2.7Vまで放電する。初回の放電容量は9
38mAhである。なお、負極活物質100重量部に対
して正極のリチウムコバルト錫複合酸化物は310重量
部、Li1.5 Mn2 4 は42重量部、Li0.9 MnO
3 は5重量部にする。
A polyethylene microporous membrane is used for the separator. The electrolyte is lithium tetrafluoroborate (LiB
1 mol of F 4 ) is used in a volume ratio of propylene carbonate: ethylene carbonate: γ-butyrolactone of 25: 2.
The one dissolved in a mixed solvent of 5: 50% is used. After spirally winding the electrode and the separator using these, it is made flat, and the thickness is 8.6 mm, the width is 34 mm, and the length is 4 mm.
An 8 mm prism size lithium ion secondary battery is assembled. Charged up to 4.20V at 700mA, 3
Discharge to 2.7 V at 50 mA. First discharge capacity is 9
It is 38 mAh. The lithium cobalt tin composite oxide of the positive electrode was 310 parts by weight, the Li 1.5 Mn 2 O 4 was 42 parts by weight, and the Li 0.9 MnO was 100 parts by weight of the negative electrode active material.
3 is 5 parts by weight.

【0018】[0018]

【比較例1】負極は、ピッチコークス粉末を実施例と同
一のバインダーと共に銅箔に塗工し、プレス圧縮する。
正極は、リチウムコバルト錫複合酸化物(LiCo0.97
Sn 0.032 )とアセチレンブラック、黒鉛微粉の導電
助剤をバインダーでアルミニウム箔に塗工し、圧縮プレ
スする。
[Comparative Example 1] For the negative electrode, pitch coke powder was used as in Example 1.
It is coated on copper foil with one binder and pressed.
The positive electrode is a lithium cobalt tin composite oxide (LiCo0.97
Sn 0.03O2) And acetylene black, conductive graphite fine powder
Apply the auxiliary agent to the aluminum foil with a binder and press
I will

【0019】700mAで4.20Vまで充電を行い、
2.7Vまで放電する。初回の放電容量は、780mA
hである。図1に実施例の電池、図2に比較例の電池の
それぞれ、初回の放電と過放電の際の参照リチウム電位
に対する電圧を示す。
Charging to 4.20V at 700mA,
Discharge to 2.7V. The first discharge capacity is 780mA
h. FIG. 1 shows the voltage of the example battery, and FIG. 2 shows the voltage of the reference lithium potential at the time of initial discharge and overdischarge, respectively.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、含酸素化合物により被
覆処理されたメソフェーズピッチ小球体ないしメソフェ
ーズピッチグリーンコークス粉末の熱処理物を含む負
極、リチウムイオンをドープ・脱ドープしうるリチウム
金属複合酸化物とリチウムマンガン酸化物からなる正極
を用いることにより、耐過放電特性を改良した高エネル
ギー密度のリチウムイオン二次電池が得られる。
According to the present invention, a negative electrode containing a heat-treated product of mesophase pitch spherules or mesophase pitch green coke powder coated with an oxygen-containing compound, and a lithium metal composite oxide capable of being doped or dedoped with lithium ions. By using the positive electrode made of lithium manganese oxide and lithium manganese oxide, a high energy density lithium ion secondary battery with improved over-discharge resistance can be obtained.

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

【図1】図1は、実施例のリチウムイオン二次電池の放
電特性を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing discharge characteristics of a lithium ion secondary battery of an example.

【図2】図2は、比較例の従来のリチウムイオン二次電
池の放電特性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing discharge characteristics of a conventional lithium-ion secondary battery of a comparative example.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負極が含酸素化合物により被覆処理され
たメソフェーズピッチ小球体ないしメソフェーズピッチ
グリーンコークス粉末の熱処理物(A)を含み、正極
が、リチウムイオンをドープ・脱ドープしうるリチウム
金属複合酸化物(B)とリチウムマンガン酸化物(C)
からなることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
1. A lithium metal composite oxide in which the negative electrode contains a heat-treated product (A) of mesophase pitch spherules or mesophase pitch green coke powder coated with an oxygen-containing compound, and the positive electrode is capable of being doped / dedoped with lithium ions. Thing (B) and lithium manganese oxide (C)
A lithium-ion secondary battery comprising:
【請求項2】 熱処理物(A)が、真密度ρ(g/cm
3 )が1.7≦ρ≦2.1、結晶子厚みLcが0.8n
mから10nm、炭素層間距離d002 が0.35nmか
ら0.37nmの範囲にあり、リチウム金属複合酸化物
(B)が、コバルト、ニッケルの少なくとも1種からな
り、リチウムマンガン酸化物(C)がリチウム参照極か
らの電位で、2.1Vから2.9Vを有し、(A)10
0重量部に対して(B)270から370重量部と
(C)10から70重量部からなることを特徴とする請
求項1記載のリチウムイオン二次電池。
2. The true density ρ (g / cm) of the heat-treated product (A) is
3 ) is 1.7 ≦ ρ ≦ 2.1, and the crystallite thickness Lc is 0.8n.
m to 10 nm, the carbon interlayer distance d 002 is in the range of 0.35 nm to 0.37 nm, the lithium metal composite oxide (B) is composed of at least one of cobalt and nickel, and the lithium manganese oxide (C) is The potential from the lithium reference electrode is 2.1V to 2.9V, and (A) 10
2. The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein (B) 270 to 370 parts by weight and (C) 10 to 70 parts by weight with respect to 0 parts by weight.
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