JP2000058054A - 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法および該方法によって得られた非水系電解質二次電池用正極活物質 - Google Patents
非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法および該方法によって得られた非水系電解質二次電池用正極活物質Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 生産時において初期不良の少ないサイクル安
定性に優れた非水電解質電池の供給が可能となるリチウ
ムコバルト複酸化物の製造方法を提供する。 【解決手段】 炭酸リチウムと酸化コバルトを精秤し混
合してなる原料粉にバインダーを加えて混合しつつ造粒
し、ついで酸素含有雰囲気下で前記造粒物を焼成した
後、前記焼成物の粉砕を超硬合金製のピンおよび表面硬
化されたステンレス鋼製の円盤より構成されるピンミル
を用いて行ない、さらに平均粒径が１０μｍ以下、かつ
比表面積が１．０ｍ２／ｇ以上の炭酸リチウム（Ｌｉ２
Ｃｏ ３）と、比表面積が１．０〜３．５ｍ２／ｇの酸化
コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）とを原料粉として用いて前記製
造方法により得られ、かつ比表面積が０．３〜３．８ｍ
２／ｇで、Ｆｅ含有量が１００ｐｐｍ以下である非水系
電解質二次電池用正極活物質を特徴とする。
定性に優れた非水電解質電池の供給が可能となるリチウ
ムコバルト複酸化物の製造方法を提供する。 【解決手段】 炭酸リチウムと酸化コバルトを精秤し混
合してなる原料粉にバインダーを加えて混合しつつ造粒
し、ついで酸素含有雰囲気下で前記造粒物を焼成した
後、前記焼成物の粉砕を超硬合金製のピンおよび表面硬
化されたステンレス鋼製の円盤より構成されるピンミル
を用いて行ない、さらに平均粒径が１０μｍ以下、かつ
比表面積が１．０ｍ２／ｇ以上の炭酸リチウム（Ｌｉ２
Ｃｏ ３）と、比表面積が１．０〜３．５ｍ２／ｇの酸化
コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）とを原料粉として用いて前記製
造方法により得られ、かつ比表面積が０．３〜３．８ｍ
２／ｇで、Ｆｅ含有量が１００ｐｐｍ以下である非水系
電解質二次電池用正極活物質を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は負極にリチウム、リ
チウム合金またはカーボンを用いる非水系電解質二次電
池用の正極活物質の製造方法に関するものであり、特に
電池の生産時において初期不良の少いサイクル安定性に
優れた非水系電解質二次電池用の正極活物質の製造方法
および該方法によって得られた非水系電解質二次電池用
正極活物質に関するものである。
チウム合金またはカーボンを用いる非水系電解質二次電
池用の正極活物質の製造方法に関するものであり、特に
電池の生産時において初期不良の少いサイクル安定性に
優れた非水系電解質二次電池用の正極活物質の製造方法
および該方法によって得られた非水系電解質二次電池用
正極活物質に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話やノート型パソコンなど
の携帯機器の普及に伴い、高いエネルギー密度を有する
小型、軽量で高い容量を持つ二次電池の開発が強く望ま
れている。このようなものとしてリチウム、リチウム合
金あるいはカーボンを負極として用いるリチウムイオン
二次電池があり、現在その研究開発が盛んに行われてい
る。
の携帯機器の普及に伴い、高いエネルギー密度を有する
小型、軽量で高い容量を持つ二次電池の開発が強く望ま
れている。このようなものとしてリチウム、リチウム合
金あるいはカーボンを負極として用いるリチウムイオン
二次電池があり、現在その研究開発が盛んに行われてい
る。
【０００３】リチウムコバルト複酸化物（ＬｉＣｏ
Ｏ２）を正極活物質に用いたリチウムイオン二次電池は
４Ｖ級の高い電圧が得られるため、高エネルギー密度を
持つ電池として期待され、実用化が進んでいる。これま
でリチウムコバルト複酸化物を用いた電池では優れたサ
イクル特性および電子導電率を得るための開発はこれま
で数多く提案されており、すでに多くの成果が報告され
ている。
Ｏ２）を正極活物質に用いたリチウムイオン二次電池は
４Ｖ級の高い電圧が得られるため、高エネルギー密度を
持つ電池として期待され、実用化が進んでいる。これま
でリチウムコバルト複酸化物を用いた電池では優れたサ
イクル特性および電子導電率を得るための開発はこれま
で数多く提案されており、すでに多くの成果が報告され
ている。
【０００４】リチウムコバルト複酸化物（ＬｉＣｏ
Ｏ２）からなる非水系電解質二次電池用の正極活物質の
製造方法の一例を挙げると、炭酸リチウムと酸化コバル
トをＬｉ／Ｃｏモル比で０．９８〜１．０の範囲になる
ように精秤し混合してなる原料粉１００重量部に対して
２０〜３０重量部のバインダーとしてのビニルアルコー
ル樹脂水溶液を加えて混合しつつ造粒し、ついで酸素含
有雰囲気で８５０〜１０００℃の温度範囲で前記造粒物
を焼成した後、該焼成物を粉砕して得られるものであ
る。
Ｏ２）からなる非水系電解質二次電池用の正極活物質の
製造方法の一例を挙げると、炭酸リチウムと酸化コバル
トをＬｉ／Ｃｏモル比で０．９８〜１．０の範囲になる
ように精秤し混合してなる原料粉１００重量部に対して
２０〜３０重量部のバインダーとしてのビニルアルコー
ル樹脂水溶液を加えて混合しつつ造粒し、ついで酸素含
有雰囲気で８５０〜１０００℃の温度範囲で前記造粒物
を焼成した後、該焼成物を粉砕して得られるものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
研究開発の成果を踏まえても工業的に量産を考える場合
には、十分とはいえず解決すべき課題が残った。特に量
産工程中に使用する各種処理装置から不純物としてのＦ
ｅが混入し、リチウムコバルト複酸化物の正極活物質と
しての本来の特性が発揮されないことがあった。
研究開発の成果を踏まえても工業的に量産を考える場合
には、十分とはいえず解決すべき課題が残った。特に量
産工程中に使用する各種処理装置から不純物としてのＦ
ｅが混入し、リチウムコバルト複酸化物の正極活物質と
しての本来の特性が発揮されないことがあった。
【０００６】本発明の目的は、生産時において初期不良
の少ないサイクル安定性に優れた非水電解質電池の供給
が可能となるリチウムコバルト複酸化物からなる非水系
電解質二次電池用正極活物質の製造方法およびこの方法
により得られた非水系電解質二次電池用正極活物質を提
供することにある。
の少ないサイクル安定性に優れた非水電解質電池の供給
が可能となるリチウムコバルト複酸化物からなる非水系
電解質二次電池用正極活物質の製造方法およびこの方法
により得られた非水系電解質二次電池用正極活物質を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第１の実施態様は、炭酸リチウムと酸化コバル
トを精秤し混合してなる原料粉にバインダーを加えて混
合しつつ造粒し、ついで酸素含有雰囲気下で前記造粒物
を焼成した後、該焼成物を粉砕してリチウムコバルト複
酸化物からなる非水系電解質二次電池用正極活物質を製
造するに際して、前記焼成物の粉砕を超硬合金製のピン
および表面硬化されたステンレス鋼製の円盤より構成さ
れるピンミルを用いて行う非水系電解質二次電池用正極
活物質の製造方法を特徴とするものである。
本発明の第１の実施態様は、炭酸リチウムと酸化コバル
トを精秤し混合してなる原料粉にバインダーを加えて混
合しつつ造粒し、ついで酸素含有雰囲気下で前記造粒物
を焼成した後、該焼成物を粉砕してリチウムコバルト複
酸化物からなる非水系電解質二次電池用正極活物質を製
造するに際して、前記焼成物の粉砕を超硬合金製のピン
および表面硬化されたステンレス鋼製の円盤より構成さ
れるピンミルを用いて行う非水系電解質二次電池用正極
活物質の製造方法を特徴とするものである。
【０００８】また本発明の第２の実施態様は、平均粒径
が１０μｍ以下、かつ比表面積が１．０ｍ２／ｇ以上の
炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）と、比表面積が１．０〜
３．５ｍ２／ｇの酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）とを原料
粉として用いて前記第１の実施態様に係る製造方法によ
り得られ、かつ比表面積が０．３〜３．８ｍ２／ｇで、
Ｆｅ含有量が１００ｐｐｍ以下である非水系電解質二次
電池用正極活物質を特徴とするものである。
が１０μｍ以下、かつ比表面積が１．０ｍ２／ｇ以上の
炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）と、比表面積が１．０〜
３．５ｍ２／ｇの酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）とを原料
粉として用いて前記第１の実施態様に係る製造方法によ
り得られ、かつ比表面積が０．３〜３．８ｍ２／ｇで、
Ｆｅ含有量が１００ｐｐｍ以下である非水系電解質二次
電池用正極活物質を特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らはリチウムコバルト複
酸化物の開発を進めるに当たって、初期特性を調べるた
めの電池試験において測定不良の試作電池が活物質の作
製ロットにより異なることがあることを見出した。すな
わち大量に活物質の合成を行う場合、最適と考えられる
同一条件で合成したとしても、容量の確認試験用の試作
電池では不良率が異なる事態が発生することがあった。
この点に関してさらに詳細な検討を加えた結果、これは
工程中に混入するＦｅの活物質中の含有量に依存してい
ることを見出した。
酸化物の開発を進めるに当たって、初期特性を調べるた
めの電池試験において測定不良の試作電池が活物質の作
製ロットにより異なることがあることを見出した。すな
わち大量に活物質の合成を行う場合、最適と考えられる
同一条件で合成したとしても、容量の確認試験用の試作
電池では不良率が異なる事態が発生することがあった。
この点に関してさらに詳細な検討を加えた結果、これは
工程中に混入するＦｅの活物質中の含有量に依存してい
ることを見出した。
【００１０】本発明による非水系電解質二次電池用正極
活物質の合成法は、従来とほぼ類似した工程を経るもの
で、まず炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）および酸化コバ
ルト（Ｃｏ３Ｏ４）をＬｉ／Ｃｏモル比で０．９８〜
１．０の範囲になるように精秤し混合し、得られた原料
粉１００重量部に対して２０〜３０重量部のバインダー
としてのビニルアルコール樹脂水溶液を加えて混合しつ
つ造粒し、ついで酸素含有雰囲気で８５０〜１０００℃
の温度範囲で６時間以上で２０時間以下の時間に亘って
前記造粒物を焼成し、これを粉砕して非水系電解質二次
電池用正極活物質を得るものであって、本発明では前記
焼成物の粉砕に際して超硬合金製のピンおよび表面硬化
されたステンレス鋼製の円盤より構成されるピンミルを
用いて行うことを特徴とするものである。
活物質の合成法は、従来とほぼ類似した工程を経るもの
で、まず炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）および酸化コバ
ルト（Ｃｏ３Ｏ４）をＬｉ／Ｃｏモル比で０．９８〜
１．０の範囲になるように精秤し混合し、得られた原料
粉１００重量部に対して２０〜３０重量部のバインダー
としてのビニルアルコール樹脂水溶液を加えて混合しつ
つ造粒し、ついで酸素含有雰囲気で８５０〜１０００℃
の温度範囲で６時間以上で２０時間以下の時間に亘って
前記造粒物を焼成し、これを粉砕して非水系電解質二次
電池用正極活物質を得るものであって、本発明では前記
焼成物の粉砕に際して超硬合金製のピンおよび表面硬化
されたステンレス鋼製の円盤より構成されるピンミルを
用いて行うことを特徴とするものである。
【００１１】このような構成を有するピンミルによる粉
砕工程を含む本発明の製造方法を実施するに際して、リ
チウム原料として平均粒径が１０μｍ以下で、かつ比表
面積が１．０ｍ２／ｇ以上の炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ
３）を用い、さらにコバルト原料として比表面積が１．
０〜３．５ｍ２／ｇの酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）を用
いると、得られた非水系電解質二次電池用正極活物質は
比表面積が０．３〜０．８ｍ２／ｇとなり、Ｆｅ含有率
が１００ｐｐｍ以下となるものである。なお非水系電解
質二次電池用正極活物質の比表面積を０．３〜０．８ｍ
２／ｇとした理由は、０．３ｍ２／ｇ未満では該活物質
の反応性が悪化するために電池の容量が低下することと
なり、一方０．８ｍ２／ｇを超えると活物質を電池に組
み込む際の粉体のハンドリング性、具体的には活物質を
スラリー化し基体に塗布して電極にする際のハンドリン
グ性が悪化し、また電池の寿命が劣化することになるか
らである。また非水系電解質二次電池用正極活物質にお
けるＦｅ含有率が１００ｐｐｍを超えると、電池の不良
率が急激に上昇するからである。そして非水系電解質二
次電池用正極活物質の比表面積を０．３〜０．８ｍ２／
ｇとするためにはリチウム原料として平均粒径が１０μ
ｍ以下で、かつ比表面積が１．０ｍ２／ｇ以上の炭酸リ
チウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）を用いるとともに、コバルト原
料として比表面積が１．０〜３．５ｍ２／ｇの酸化コバ
ルト（Ｃｏ３Ｏ４）を用いる必要があり、この範囲を外
れると所望の比表面積を得ることができない。
砕工程を含む本発明の製造方法を実施するに際して、リ
チウム原料として平均粒径が１０μｍ以下で、かつ比表
面積が１．０ｍ２／ｇ以上の炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ
３）を用い、さらにコバルト原料として比表面積が１．
０〜３．５ｍ２／ｇの酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）を用
いると、得られた非水系電解質二次電池用正極活物質は
比表面積が０．３〜０．８ｍ２／ｇとなり、Ｆｅ含有率
が１００ｐｐｍ以下となるものである。なお非水系電解
質二次電池用正極活物質の比表面積を０．３〜０．８ｍ
２／ｇとした理由は、０．３ｍ２／ｇ未満では該活物質
の反応性が悪化するために電池の容量が低下することと
なり、一方０．８ｍ２／ｇを超えると活物質を電池に組
み込む際の粉体のハンドリング性、具体的には活物質を
スラリー化し基体に塗布して電極にする際のハンドリン
グ性が悪化し、また電池の寿命が劣化することになるか
らである。また非水系電解質二次電池用正極活物質にお
けるＦｅ含有率が１００ｐｐｍを超えると、電池の不良
率が急激に上昇するからである。そして非水系電解質二
次電池用正極活物質の比表面積を０．３〜０．８ｍ２／
ｇとするためにはリチウム原料として平均粒径が１０μ
ｍ以下で、かつ比表面積が１．０ｍ２／ｇ以上の炭酸リ
チウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）を用いるとともに、コバルト原
料として比表面積が１．０〜３．５ｍ２／ｇの酸化コバ
ルト（Ｃｏ３Ｏ４）を用いる必要があり、この範囲を外
れると所望の比表面積を得ることができない。
【００１２】つぎに本発明に係る製造方法を詳述する
と、炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）および酸化コバルト
（Ｃｏ３Ｏ４）をＬｉ／Ｃｏモル比で０．９８〜１．０
の範囲になるように精秤し混合し、得られた原料粉１０
０重量部に対して２０〜３０重量部のビニルアルコール
樹脂水溶液を加えて混合した原料粉末を混合造粒機に投
入する際に、炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）および酸化
コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）をそれぞれ単独で混合槽内に投
入して差し支えないが、より好ましくは予め混合粉とす
る。また造粒工程でのビニルアルコール樹脂からなるバ
インダー添加時は撹拌羽の回転速度を遅くし、さらに少
量づつ滴下して所望の平均粒径（通常５ｍｍ以下程度）
以上の大きな造粒物を生成させないことが望ましい。
と、炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）および酸化コバルト
（Ｃｏ３Ｏ４）をＬｉ／Ｃｏモル比で０．９８〜１．０
の範囲になるように精秤し混合し、得られた原料粉１０
０重量部に対して２０〜３０重量部のビニルアルコール
樹脂水溶液を加えて混合した原料粉末を混合造粒機に投
入する際に、炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）および酸化
コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）をそれぞれ単独で混合槽内に投
入して差し支えないが、より好ましくは予め混合粉とす
る。また造粒工程でのビニルアルコール樹脂からなるバ
インダー添加時は撹拌羽の回転速度を遅くし、さらに少
量づつ滴下して所望の平均粒径（通常５ｍｍ以下程度）
以上の大きな造粒物を生成させないことが望ましい。
【００１３】引き続いて前記造粒物を酸素含有雰囲気で
８５０〜１０００℃の温度範囲で焼成し得られた焼成物
を粉砕する際に用いる従来のピンミルは、高速で回転す
る２つの円盤に多数のピンを取り付け、その噛み合わせ
により試料を粉砕するものである。しかし従来ノピンミ
ルでは粉砕時にピンは被粉砕物との衝突により摩耗し、
また円盤は高速で回転しているため被粉砕物との摩擦に
より摩耗する。このため通常の材質のピンミルの場合、
ピンおよび円盤の摩耗により該ピンおよび円盤からの金
属Ｆｅの粉砕物への混入が避けられない。
８５０〜１０００℃の温度範囲で焼成し得られた焼成物
を粉砕する際に用いる従来のピンミルは、高速で回転す
る２つの円盤に多数のピンを取り付け、その噛み合わせ
により試料を粉砕するものである。しかし従来ノピンミ
ルでは粉砕時にピンは被粉砕物との衝突により摩耗し、
また円盤は高速で回転しているため被粉砕物との摩擦に
より摩耗する。このため通常の材質のピンミルの場合、
ピンおよび円盤の摩耗により該ピンおよび円盤からの金
属Ｆｅの粉砕物への混入が避けられない。
【００１４】したがって本発明では粉砕工程において使
用するピンミルを以下のように構成した。すなわちピン
を超硬合金製、例えばＷＣ鋼などで形成し、一方円盤は
被粉砕物と接する部分に耐摩耗性に優れた硬化層を持つ
ステンレス鋼で形成する。このようなステンレス鋼は超
硬合金で作製した場合と同様な効果が得られ、かつ経済
性に優れているため最適である。このような構成を有す
るピンミルを用いることにより、非水系電解質二次電池
用正極活物質に含有するＦｅの量を１００ｐｐｍ以下に
することができ、これにより電池の不良率の発生を大幅
に減少させることができるのである。
用するピンミルを以下のように構成した。すなわちピン
を超硬合金製、例えばＷＣ鋼などで形成し、一方円盤は
被粉砕物と接する部分に耐摩耗性に優れた硬化層を持つ
ステンレス鋼で形成する。このようなステンレス鋼は超
硬合金で作製した場合と同様な効果が得られ、かつ経済
性に優れているため最適である。このような構成を有す
るピンミルを用いることにより、非水系電解質二次電池
用正極活物質に含有するＦｅの量を１００ｐｐｍ以下に
することができ、これにより電池の不良率の発生を大幅
に減少させることができるのである。
【００１５】そして上記の耐摩耗性に優れた硬化層は、
例えば特開平８−３５０７５号公報記載のアンモニアガ
スと水素ガスの雰囲気中でグロー放電を行いイオン窒化
を行って、この窒化層上にＰＶＤ法で硬質被膜を形成さ
せる方法によりステンレス鋼上に形成することが可能で
ある。
例えば特開平８−３５０７５号公報記載のアンモニアガ
スと水素ガスの雰囲気中でグロー放電を行いイオン窒化
を行って、この窒化層上にＰＶＤ法で硬質被膜を形成さ
せる方法によりステンレス鋼上に形成することが可能で
ある。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例を、比較例とともに説明
する。 ［実施例］ （合成）リチウム／コバルトのモル比を１．０となるよ
うに、一次粒子を平均粒径が１０μｍ以下に粉砕した炭
酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３：純度９９％、比表面積１．
３ｍ２／ｇ）を２．５８８ｋｇ、酸化コバルト（ＣＯ３
Ｏ４；Ｃｏ含有量：７３．３重量％、比表面積３．４ｍ
２／ｇ）を５．５５４ｋｇを精秤、混合して混合粉とし
た後、混合造粒機「ハイスピードミキサー」（深江工業
株式会社製）を用いて底部回転羽の回転数を１８０ｒｐ
ｍとし５分間予備混合を行った。さらに前記回転数を１
２０ｒｐｍとし４重量％のＰＶＡ（ポリビニルアルコー
ル）水溶液を２．４ｋｇを加え、滴下後回転数を１８０
ｒｐｍに上げ、１ｍｍ程度の種粒子を作った。さらに回
転数を１２０ｒｐｍに下げ造粒し、１〜３ｍｍの造粒物
を作製した。この造粒物を１００℃で２時間乾燥し、さ
らにマグネシアセッターを用いて酸素流量３リットル／
分で加熱速度５℃／分により９００℃まで昇温し、１５
時間程度保持して焼成した。このように焼成したリチウ
ムコバルト複酸化物を３０μｍ以下に超硬合金製ピンお
よび硬化層を有する円盤により構成されるピンミルによ
り解砕し、ＢＥＴ吸着等温法により比表面積を測定し、
かつ含有するＦｅの量を求めた。
する。 ［実施例］ （合成）リチウム／コバルトのモル比を１．０となるよ
うに、一次粒子を平均粒径が１０μｍ以下に粉砕した炭
酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３：純度９９％、比表面積１．
３ｍ２／ｇ）を２．５８８ｋｇ、酸化コバルト（ＣＯ３
Ｏ４；Ｃｏ含有量：７３．３重量％、比表面積３．４ｍ
２／ｇ）を５．５５４ｋｇを精秤、混合して混合粉とし
た後、混合造粒機「ハイスピードミキサー」（深江工業
株式会社製）を用いて底部回転羽の回転数を１８０ｒｐ
ｍとし５分間予備混合を行った。さらに前記回転数を１
２０ｒｐｍとし４重量％のＰＶＡ（ポリビニルアルコー
ル）水溶液を２．４ｋｇを加え、滴下後回転数を１８０
ｒｐｍに上げ、１ｍｍ程度の種粒子を作った。さらに回
転数を１２０ｒｐｍに下げ造粒し、１〜３ｍｍの造粒物
を作製した。この造粒物を１００℃で２時間乾燥し、さ
らにマグネシアセッターを用いて酸素流量３リットル／
分で加熱速度５℃／分により９００℃まで昇温し、１５
時間程度保持して焼成した。このように焼成したリチウ
ムコバルト複酸化物を３０μｍ以下に超硬合金製ピンお
よび硬化層を有する円盤により構成されるピンミルによ
り解砕し、ＢＥＴ吸着等温法により比表面積を測定し、
かつ含有するＦｅの量を求めた。
【００１７】（電池評価）得られた活物質を用いて以下
のように電池を作製し、充放電容量を測定した。活物質
粉末１２０ｍｇにアセチレンブラック２２ｍｇおよびポ
リテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）８ｍｇを混
合し、２００ＭＰａの圧力で直径１１ｍｍにプレス成型
し、これを真空乾燥器中１２０℃で真空乾燥を行い正極
とした。そして図１にように正極ペレット５と、負極と
してＬｉメタルのペレット２を用い、さらに電解液には
１ＭのＬｉＰＦ６を支持塩とするエチレンカーボネイト
（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の等量混合
溶液を用いた。なおセパレータ３には膜厚２５μｍのポ
リエチレン多孔膜を２枚重ねて用いてガスケット４によ
りシールして２０３２型コイン電池をＡｒ雰囲気のグロ
ーブボックス中で組み立てた。なお図１において１は負
極缶、６は正極缶であり、図示していないが電解液は電
池内部の空隙に存在する。
のように電池を作製し、充放電容量を測定した。活物質
粉末１２０ｍｇにアセチレンブラック２２ｍｇおよびポ
リテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）８ｍｇを混
合し、２００ＭＰａの圧力で直径１１ｍｍにプレス成型
し、これを真空乾燥器中１２０℃で真空乾燥を行い正極
とした。そして図１にように正極ペレット５と、負極と
してＬｉメタルのペレット２を用い、さらに電解液には
１ＭのＬｉＰＦ６を支持塩とするエチレンカーボネイト
（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の等量混合
溶液を用いた。なおセパレータ３には膜厚２５μｍのポ
リエチレン多孔膜を２枚重ねて用いてガスケット４によ
りシールして２０３２型コイン電池をＡｒ雰囲気のグロ
ーブボックス中で組み立てた。なお図１において１は負
極缶、６は正極缶であり、図示していないが電解液は電
池内部の空隙に存在する。
【００１８】このように作製した電池を１０時間程度放
電し、開回路電圧（ＯＣＶ）が安定した後、正極に対す
る電流密度を１．０ｍＡ／ｃｍ２として、カットオフ電
圧４．３〜３．０Ｖの条件で充放電試験を行った。電池
は全部で１００個作製して充放電試験を行って、充放電
サイクル数が２０回以下で内部短絡などにより試験でき
なくなった電池を不良電池として数えた。その結果を下
記する表１に示す。
電し、開回路電圧（ＯＣＶ）が安定した後、正極に対す
る電流密度を１．０ｍＡ／ｃｍ２として、カットオフ電
圧４．３〜３．０Ｖの条件で充放電試験を行った。電池
は全部で１００個作製して充放電試験を行って、充放電
サイクル数が２０回以下で内部短絡などにより試験でき
なくなった電池を不良電池として数えた。その結果を下
記する表１に示す。
【００１９】［比較例１］実施例と同様に作製し、焼成
後のピンミル粉砕時に超硬合金製ピンと表面硬化層を持
たないステンレス鋼製の円盤により構成されるピンミル
を用いて粉砕した。得られた活物質の比表面積およびＦ
ｅ含有量を求め、さらに実施例と同様に電池を作製し、
電池試験を行い不良電池の数を求め、その結果を表１に
示す。
後のピンミル粉砕時に超硬合金製ピンと表面硬化層を持
たないステンレス鋼製の円盤により構成されるピンミル
を用いて粉砕した。得られた活物質の比表面積およびＦ
ｅ含有量を求め、さらに実施例と同様に電池を作製し、
電池試験を行い不良電池の数を求め、その結果を表１に
示す。
【００２０】［比較例２］実施例と同様に作製し、焼成
後のピンミル粉砕時にステンレス製ピンと表面硬化層を
持たないステンレス鋼製の円盤により構成されるピンミ
ルを用いて粉砕した。得られた活物質の比表面積および
Ｆｅ含有量を求め、さらに実施例と同様に電池を作製
し、電池試験を行い不良電池の数を求め、その結果を表
１に示す。
後のピンミル粉砕時にステンレス製ピンと表面硬化層を
持たないステンレス鋼製の円盤により構成されるピンミ
ルを用いて粉砕した。得られた活物質の比表面積および
Ｆｅ含有量を求め、さらに実施例と同様に電池を作製
し、電池試験を行い不良電池の数を求め、その結果を表
１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】以上の結果から本発明による製造方法によ
り合成されたリチウムコバルト複酸化物はＦｅの含有量
が低いため、活物質として用いた場合は初期不良の少な
い優れた電池を得られることが分かった。
り合成されたリチウムコバルト複酸化物はＦｅの含有量
が低いため、活物質として用いた場合は初期不良の少な
い優れた電池を得られることが分かった。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた通り本発明の非水系電解質二
次電池用正極活物質の製造方法および該方法により得ら
れた非水系電解質二次電池用正極活物質によれば、好ま
しい比表面積を有し、かつＦｅの含有量の低い非水系電
解質二次電池の正極活物質を得ることができ、また初期
不良の少ない電池の作製が可能である。
次電池用正極活物質の製造方法および該方法により得ら
れた非水系電解質二次電池用正極活物質によれば、好ま
しい比表面積を有し、かつＦｅの含有量の低い非水系電
解質二次電池の正極活物質を得ることができ、また初期
不良の少ない電池の作製が可能である。
【図１】電池試験に用いた２０３２型コイン電池の一部
破断斜視図である。
破断斜視図である。
１ 負極缶 ２ リチウム金属ペレット ３ セパレータ ４ ガスケット ５ 正極ペレット ６ 正極缶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G048 AA04 AB05 AC06 AD04 AE05 5H003 BA01 BA03 BA04 BB05 BC01 BD02 BD03 BD04 BD05 5H014 AA02 BB00 BB01 BB06 HH00 HH01 HH06
Claims (2)
- 【請求項１】 炭酸リチウムと酸化コバルトを精秤し混
合してなる原料粉にバインダーを加えて混合しつつ造粒
し、ついで酸素含有雰囲気下で前記造粒物を焼成した
後、該焼成物を粉砕してリチウムコバルト複酸化物から
なる非水系電解質二次電池用正極活物質を製造するに際
して、前記焼成物の粉砕を超硬合金製のピンおよび表面
硬化されたステンレス鋼製の円盤より構成されるピンミ
ルを用いて行うことを特徴とする非水系電解質二次電池
用正極活物質の製造方法。 - 【請求項２】 平均粒径が１０μｍ以下、かつ比表面積
が１．０ｍ２／ｇ以上の炭酸リチウム（Ｌｉ２Ｃｏ３）
と、比表面積が１．０〜３．５ｍ２／ｇの酸化コバルト
（Ｃｏ３Ｏ４）とを原料粉として用いて請求項１記載の
製造方法により得られ、かつ比表面積が０．３〜３．８
ｍ２／ｇで、Ｆｅ含有量が１００ｐｐｍ以下であること
を特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22684898A JP3560220B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法および該方法によって得られた非水系電解質二次電池用正極活物質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22684898A JP3560220B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法および該方法によって得られた非水系電解質二次電池用正極活物質 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058054A true JP2000058054A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3560220B2 JP3560220B2 (ja) | 2004-09-02 |
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ID=16851521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22684898A Expired - Fee Related JP3560220B2 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法および該方法によって得られた非水系電解質二次電池用正極活物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3560220B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002040154A1 (fr) | 2000-11-15 | 2002-05-23 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Catalyseurs comprenant des imides cycliques a substitution n et procedes pour la preparation de composes organiques avec lesdits catalyseurs |
| JP2002198051A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法 |
| JP2002298846A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
| WO2002084765A1 (fr) * | 2001-04-10 | 2002-10-24 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Matiere active utilisee dans des accumulateurs au lithium |
| WO2003003488A1 (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Positive electrode active material for secondary cell and nonaqueous electrolyte secondary cell using the same, and method for analysis of positive electrode active material for secondary cell |
| US20170098817A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-04-06 | GM Global Technology Operations LLC | Distributing conductive carbon black on active material in lithium battery electrodes |
-
1998
- 1998-08-11 JP JP22684898A patent/JP3560220B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| WO2002040154A1 (fr) | 2000-11-15 | 2002-05-23 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Catalyseurs comprenant des imides cycliques a substitution n et procedes pour la preparation de composes organiques avec lesdits catalyseurs |
| JP2002198051A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法 |
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| WO2003003488A1 (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Positive electrode active material for secondary cell and nonaqueous electrolyte secondary cell using the same, and method for analysis of positive electrode active material for secondary cell |
| US8409754B2 (en) | 2001-06-27 | 2013-04-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Positive electrode active material for secondary cell and nonaqueous electrolyte secondary cell using the same, and method for analysis of positive electrode active material for secondary cell |
| US20170098817A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-04-06 | GM Global Technology Operations LLC | Distributing conductive carbon black on active material in lithium battery electrodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3560220B2 (ja) | 2004-09-02 |
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