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JP2017134997A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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JP2017134997A JP2016013825A JP2016013825A JP2017134997A JP 2017134997 A JP2017134997 A JP 2017134997A JP 2016013825 A JP2016013825 A JP 2016013825A JP 2016013825 A JP2016013825 A JP 2016013825A JP 2017134997 A JP2017134997 A JP 2017134997A
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義智 大桃
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智仁 関谷
山田 將之
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將之 山田
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Abstract

【課題】高いエネルギー密度を維持しつつ、高負荷での充放電特性に優れた非水電解質二次電池を提供する【解決手段】 正極、負極、セパレータおよび非水電解液を有し、前記正極は、正極集電体上に、正極活物質を含む正極合剤層を塗工されおり、前記正極活物質の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されてなる正極材料を用いており、前記Al含有酸化物の平均被覆厚みが5〜50nmであり、前記正極と前記負極は、それぞれ正極集電タブ、負極集電タブを有し、前記セパレータを介して積層されて渦巻き状に巻回されており、前記正極集電タブは、前記正極合剤層の一方の端から他方の端までの間の距離の30〜70%の位置に配置されており、前記負極集電タブは、前記負極の長さ方向の端部に配置されていることを特徴とする非水電解質二次電池を提供する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in charge/discharge characteristics under high load while maintaining a high energy density, having a positive electrode, a negative electrode, a separator and a non-aqueous electrolytic solution, and the positive electrode. Uses a positive electrode material in which a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material is coated on a positive electrode current collector, and the surface of the particles of the positive electrode active material is coated with an Al-containing oxide. The Al-containing oxide has an average coating thickness of 5 to 50 nm, the positive electrode and the negative electrode each have a positive electrode current collecting tab and a negative electrode current collecting tab, and are laminated with the separator interposed therebetween and are spirally wound. The positive electrode current collecting tab is arranged at a position of 30 to 70% of the distance between one end of the positive electrode mixture layer and the other end thereof, and the negative electrode current collecting tab is disposed at the negative electrode. A non-aqueous electrolyte secondary battery is provided which is arranged at an end portion in the length direction of the non-aqueous electrolyte secondary battery. [Selection diagram] Figure 1

Description

この発明は、非水電解質二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

非水電解質二次電池は、その高いエネルギー密度から携帯電話やノートパソコンなど民生機器だけではなく、電動自転車や電力貯蔵用途など産業用途にも広く展開されてきている。近年では、ドローンやロボットといった用途においても、需要が大きく伸びつつある。これらドローンやロボットに関連した用途では、高エネルギー密度のみならずと高入出力性能との両立が求められており、特に重量当たりのエネルギー密度と放電時の負荷特性の向上が必要な状況となっている。さらに、大電流放電時の発熱抑制も重要な課題となっている。   Non-aqueous electrolyte secondary batteries have been widely deployed not only for consumer devices such as mobile phones and laptop computers but also for industrial applications such as electric bicycles and power storage because of their high energy density. In recent years, the demand for drones and robots has been greatly increasing. In applications related to these drones and robots, not only high energy density but also high input / output performance is required. In particular, it is necessary to improve energy density per weight and load characteristics during discharge. ing. Furthermore, suppression of heat generation during large current discharge is also an important issue.

特許文献1では負極が2以上の集電タブを有することで電池の負荷特性を高めることが開示されている。特許文献2で正極板の長方向の中央部に正極活物質の未塗工部が設けてあり、未塗工部に正極リードを接続することで、正極板の集電抵抗を低くすることが開示されている。   Patent Document 1 discloses that the negative electrode has two or more current collecting tabs to improve the load characteristics of the battery. In Patent Document 2, an uncoated portion of the positive electrode active material is provided in the central portion of the positive electrode plate in the long direction, and the current collecting resistance of the positive electrode plate can be lowered by connecting the positive electrode lead to the uncoated portion. It is disclosed.

特開2014−132516号公報JP 2014-132516 A 特開2008−234855号公報JP 2008-234855 A

しかしながら、特許文献1のように複数本の電極タブを設けると、重量エネルギー密度が下がる上、作業効率が下がってしまう。また、特許文献1および2のようにすることで電池の負荷特性が改善され、大電流放電時の発熱もある程度は抑制される。しかしながら、高負荷充放電で一気に大電流が流れることによる電極の温度上昇を完全に抑制することは困難であり、電極は高温下でダメージを受けて劣化が進んでしまう。
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は高いエネルギー密度を維持しつつ、高負荷での充放電特性に優れた非水電解質二次電池を提供することである。
However, when a plurality of electrode tabs are provided as in Patent Document 1, the weight energy density is lowered and the working efficiency is lowered. Moreover, by making it like patent document 1 and 2, the load characteristic of a battery is improved and the heat_generation | fever at the time of large current discharge is also suppressed to some extent. However, it is difficult to completely suppress the temperature rise of the electrode due to a large current flowing at a time with high load charge / discharge, and the electrode is damaged at high temperatures and deteriorates.
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in charge / discharge characteristics under a high load while maintaining a high energy density. It is.

この発明の実施の形態によれば、非水電解質二次電池は、正極、負極、セパレータおよび非水電解液を有し、前記正極は、正極集電体上に、正極活物質を含む正極合剤層を塗工されおり、前記正極活物質の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されてなる正極材料を用いており、前記Al含有酸化物の平均被覆厚みが5〜50nmであり、前記正極と前記負極は、それぞれ正極集電タブ、負極集電タブを有し、前記セパレータを介して積層されて渦巻き状に巻回されており、前記正極集電タブは、前記正極の長さ方向における前記正極合剤層の一方の端から他方の端までの間の距離の30〜70%の位置に配置されており、前記負極集電タブは、前記負極の長さ方向の端部に配置されていることを特徴とする。   According to an embodiment of the present invention, a non-aqueous electrolyte secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte. The positive electrode includes a positive electrode composite containing a positive electrode active material on a positive electrode current collector. An agent layer is applied, and a positive electrode material in which surfaces of the positive electrode active material particles are coated with an Al-containing oxide is used, and an average coating thickness of the Al-containing oxide is 5 to 50 nm, The positive electrode and the negative electrode have a positive electrode current collecting tab and a negative electrode current collecting tab, respectively, and are stacked via the separator and wound in a spiral shape, and the positive electrode current collecting tab is in the length direction of the positive electrode The positive electrode mixture layer is disposed at a position of 30 to 70% of the distance from one end to the other end of the positive electrode mixture layer, and the negative electrode current collecting tab is disposed at an end portion in the length direction of the negative electrode It is characterized by being.

本発明によれば、高いエネルギー密度を維持しつつ、且つ高負荷充放電特性にも優れた非水電解質二次電池を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in the high load charge / discharge characteristic can be provided, maintaining a high energy density.

本発明の実施態様の一例である正極を表す。The positive electrode which is an example of the embodiment of this invention is represented. 本発明の実施態様の一例である負極を表す。The negative electrode which is an example of the embodiment of this invention is represented. 本発明の実施態様の一例である非水電解質二次電池を表す。The nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of the embodiment of this invention is represented. 本発明の比較例である正極を表す。The positive electrode which is a comparative example of this invention is represented. 本発明の比較例である負極を表す。The negative electrode which is a comparative example of this invention is represented.

長尺の正極・負極を渦巻き状に巻回する電極体では、充放電時に電流が集電体を介して集電タブへ集中するが、この時に電子の移動距離が長ければ長いほど高抵抗となり、発熱しやすい。本発明では正極集電タブを正極の長さ方向(巻回軸方向と垂直方向)のほぼ中央部に配置することで、電子の移動距離を短くして抵抗を減らし、発熱を抑制する。これにより、高負荷での充放電による電池内の温度の上昇を抑えることが出来る。   In an electrode body in which a long positive electrode and negative electrode are wound in a spiral shape, the current concentrates on the current collecting tab via the current collector during charging and discharging, but at this time, the longer the electron travel distance, the higher the resistance. , Easy to fever. In the present invention, the positive electrode current collecting tab is disposed at substantially the center of the positive electrode in the length direction (perpendicular to the winding axis direction), thereby shortening the electron moving distance to reduce resistance and suppressing heat generation. Thereby, the temperature rise in the battery due to charging / discharging at a high load can be suppressed.

更に、正極は正極活物質の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されてなる正極材料を使用する。正極集電タブを長さ方向中央部に配置しても、高負荷充放電で一気に大電流が流れることによる電極の温度上昇を完全に抑制することは困難であり、電池内の温度の上昇によって高負荷での充放電特性が低下する。そこで正極活物質の粒子表面がAl含有酸化物で被覆されていると、これらの特性低下を抑制することが出来る。   Further, the positive electrode uses a positive electrode material in which the surface of the positive electrode active material particles is coated with an Al-containing oxide. Even if the positive electrode current collector tab is arranged in the center in the length direction, it is difficult to completely suppress the temperature rise of the electrode due to a large current flowing at a time with high load charge / discharge. Charging / discharging characteristics under high load are reduced. Therefore, when the particle surface of the positive electrode active material is coated with an Al-containing oxide, it is possible to suppress these characteristic deteriorations.

〔正極〕
本発明の非水二次電池は正極と負極がセパレータを介して積層されて渦巻き状に巻回される性質上、正極と、後述する負極もセパレータも、巻回軸方向と垂直方向に長尺のものが使用される。
[Positive electrode]
The non-aqueous secondary battery of the present invention has a positive electrode and a negative electrode that are stacked via a separator and wound in a spiral shape. Therefore, both the positive electrode and the negative electrode and separator described later are elongated in the direction perpendicular to the winding axis direction. Is used.

図1は本発明の一例の正極を示す。本発明の正極1は、長尺の正極集電体11の片面又は両面上に正極合剤層12を設けており、正極合剤層12は正極活物質、バインダ、および導電助剤等を溶媒に分散させた正極合剤スラリーを、正極集電体11上に塗工し乾燥させることで形成される。この時、正極集電体11の少なくとも片面の長さ方向中央部Cには、正極集電タブ13を配置するための正極合剤層が無い部分、すなわち未塗工部Nを設ける。未塗工部Nには正極集電タブ13を正極集電体11に電気的に接続するよう、例えば超音波溶接、抵抗溶接等の手段により配置する。図1では両面に正極合剤層を設け、両面の未塗工部のうち、一方の未塗工部に正極集電タブを配置している。   FIG. 1 shows a positive electrode according to an example of the present invention. In the positive electrode 1 of the present invention, a positive electrode mixture layer 12 is provided on one or both sides of a long positive electrode current collector 11, and the positive electrode mixture layer 12 uses a positive electrode active material, a binder, a conductive auxiliary agent and the like as a solvent. The positive electrode mixture slurry dispersed in is coated on the positive electrode current collector 11 and dried. At this time, a portion without the positive electrode mixture layer for arranging the positive electrode current collecting tab 13, that is, an uncoated portion N is provided in the central portion C in the length direction of at least one surface of the positive electrode current collector 11. In the uncoated portion N, the positive electrode current collector tab 13 is disposed by means such as ultrasonic welding or resistance welding so as to be electrically connected to the positive electrode current collector 11. In FIG. 1, a positive electrode mixture layer is provided on both surfaces, and a positive electrode current collecting tab is disposed on one uncoated portion of the uncoated portions on both surfaces.

正極合剤層の長さ方向の長さが同一で長さ方向の一端にのみ正極集電タブを設けた正極の場合は、電子の最大移動距離は正極合剤層の長さ方向の一端から他端までの距離である。一方、本発明の態様では電子の最大移動距離は正極合剤層全体長さの約半分の距離になる。つまり、本発明の態様は、電子の移動距離を短くすることで抵抗を減らすことが出来る。そのため、大電流での充放電を行っても、発熱を抑制することが可能になる。   In the case of a positive electrode in which the length of the positive electrode mixture layer is the same and the positive electrode current collecting tab is provided only at one end in the length direction, the maximum electron moving distance is from one end of the positive electrode mixture layer in the length direction. The distance to the other end. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the maximum electron movement distance is about half the total length of the positive electrode mixture layer. That is, according to the aspect of the present invention, the resistance can be reduced by shortening the moving distance of electrons. Therefore, it is possible to suppress heat generation even when charging / discharging with a large current.

正極集電タブ13の位置Tは、正極の長さ方向における正極集電体における正極合剤層の一方の端から他方の端までの距離(両面で正極合剤層の塗工長さが異なる場合は距離が長い方を採用。図1におけるS〜Eまでの距離)の30%〜70%の間に配置される。より好ましくは40〜60%である。
未塗工部は上記の位置に正極集電タブ13を配置できるように、中央部に設ければよい。
The position T of the positive electrode current collecting tab 13 is a distance from one end of the positive electrode mixture layer to the other end of the positive electrode current collector in the length direction of the positive electrode (the coating length of the positive electrode mixture layer is different on both sides) In this case, the longer distance is adopted, which is arranged between 30% and 70% of the distance from S to E in FIG. More preferably, it is 40 to 60%.
The uncoated portion may be provided at the center so that the positive electrode current collecting tab 13 can be disposed at the above position.

正極集電タブは、長さ方向中央部に1本のみを配置しても良いし、複数本配置しても良い。電池内での充放電に寄与しない部材の重量を少しでも軽くして重量エネルギー密度を向上させることが出来るので、1本のみを配置するのが好ましい。   Only one positive electrode current collecting tab or a plurality of positive electrode current collecting tabs may be arranged at the center in the length direction. Since the weight energy density can be improved by reducing the weight of the member that does not contribute to charging / discharging in the battery, it is preferable to arrange only one member.

正極集電タブ1本あたりの断面積は、0.1〜1.5mmが好ましく、特に0.15〜1.0mmが好ましい。0.15mmよりも小さくなると、正極集電タブに由来する抵抗が大きくなり、集電タブを増やしても高負荷特性を得るのが難しいためである。1.0mmよりも大きくなると、集電タブの幅や厚みが大きくなりすぎ、溶接性など生産性に問題が発生するためである。 Cross-sectional area per one positive electrode current collector tabs is preferably 0.1 to 1.5 mm 2, in particular 0.15~1.0Mm 2 is preferred. This is because if it is smaller than 0.15 mm 2 , the resistance derived from the positive electrode current collecting tab increases, and it is difficult to obtain high load characteristics even if the current collecting tab is increased. This is because if it exceeds 1.0 mm 2, the width and thickness of the current collecting tab become too large, which causes problems in productivity such as weldability.

<正極活物質>
本発明の正極活物質は、正極活物質の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されてなる正極材料を用いる。
<Positive electrode active material>
The positive electrode active material of the present invention uses a positive electrode material in which the surface of the positive electrode active material particles is coated with an Al-containing oxide.

正極集電タブを上述した位置に配置することで、正極の発熱を抑制することが出来るが、高負荷での充放電を繰り返すと完全に発熱の抑制をすることは困難で、電池内の温度は80℃程には上昇してしまう。このような温度下では非水電解液と正極活物質の粒子表面との間の副反応、すなわちガス発生や反応生成物の堆積が加速される。ガス発生によって正極と負極との対向距離が不均一になり、これが高負荷での充放電特性を低下させる。また、反応生成物が正極活物質上に多量に堆積した場合、活物質表面での充放電反応が著しく阻害され、高入出力性能が低下する。   By arranging the positive electrode current collecting tab at the above-mentioned position, it is possible to suppress the heat generation of the positive electrode, but it is difficult to completely suppress the heat generation when repeated charging and discharging under high load, the temperature inside the battery Rises to about 80 ° C. Under such a temperature, the side reaction between the non-aqueous electrolyte and the particle surface of the positive electrode active material, that is, gas generation and deposition of reaction products are accelerated. Due to gas generation, the facing distance between the positive electrode and the negative electrode becomes non-uniform, which deteriorates the charge / discharge characteristics under high load. In addition, when a large amount of reaction product is deposited on the positive electrode active material, the charge / discharge reaction on the surface of the active material is remarkably inhibited, and the high input / output performance is lowered.

そこで本発明では正極活物質の粒子表面がAl含有酸化物で被覆されている正極材料を用いることで、電池内の温度が上昇した場合の粒子表面と電解液との間の副反応によるガス発生や反応生成物の堆積を抑制することができ、繰り返し使用した場合においても、高入出力性能の劣化を抑制できる。   Therefore, in the present invention, by using a positive electrode material in which the particle surface of the positive electrode active material is coated with an Al-containing oxide, gas is generated by a side reaction between the particle surface and the electrolyte when the temperature in the battery rises. And the deposition of reaction products can be suppressed, and deterioration of high input / output performance can be suppressed even when used repeatedly.

本発明において、Al含有酸化物で表面を被覆する正極活物質は、高温下で非水電解液と副反応を起こす正極活物質であれば本願の課題を解決することが出来る。例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、ニッケルコバルトアルミ含有複合酸化物、ニッケルマンガンコバルト含有複合酸化物等がある。
中でも、リチウムイオン電池として汎用的で、高容量化が可能であるコバルト酸リチウムを採用するのが好ましい。
In the present invention, the positive electrode active material whose surface is coated with an Al-containing oxide can solve the problems of the present application as long as it is a positive electrode active material that causes a side reaction with a non-aqueous electrolyte at a high temperature. For example, there are lithium cobaltate, lithium nickelate, nickel cobalt aluminum-containing composite oxide, nickel manganese cobalt-containing composite oxide, and the like.
Among them, it is preferable to employ lithium cobaltate that is general-purpose as a lithium ion battery and capable of increasing the capacity.

正極材料が含有する正極活物質としてコバルト酸リチウムを用いる場合、コバルト酸リチウムは、CoおよびMgと、Ni、Mn、TiおよびAlよりなる群から選択される少なくとも1種の元素M、並びに、更に含有してもよい他の元素を纏めて元素群Mmとしたときに、組成式Li1+nMmO(−0.05≦n≦0.05)で表されるものを用いると好ましい。 When lithium cobaltate is used as the positive electrode active material contained in the positive electrode material, the lithium cobaltate includes Co and Mg, at least one element M selected from the group consisting of Ni, Mn, Ti and Al, and further When other elements that may be contained are grouped into the element group Mm, it is preferable to use those represented by the composition formula Li 1 + n MmO 2 (−0.05 ≦ n ≦ 0.05).

正極材料を特定の平均粒子径を有する粒子群を組み合わせて構成することによって特定の粒度分布とすると、正極材料を用いた正極の製造過程において、正極材料粒子が割れることによる電解液との副反応を抑制し、Al含有酸化物での被覆による作用をより良好に発揮できるようになり、好ましい。特に、正極材料(a)と、前記正極材料(a)よりも平均粒子径が小さい正極材料(b)とを含んでいると、特定の粒度分布としやすいため好ましい。   When the positive electrode material has a specific particle size distribution by combining particles having a specific average particle size, a side reaction with the electrolyte due to cracking of the positive electrode material particles in the manufacturing process of the positive electrode using the positive electrode material This is preferable because the effect of coating with the Al-containing oxide can be more satisfactorily exhibited. In particular, it is preferable to include the positive electrode material (a) and the positive electrode material (b) having an average particle diameter smaller than that of the positive electrode material (a) because a specific particle size distribution is easily obtained.

特定の平均粒子径を有する正極材料(a)の正極活物質はコバルト酸リチウム(A)、正極材料(a)よりも平均粒子径が小さい正極材料(b)の正極活物質をコバルト酸リチウム(B)として、以下説明する。   The positive electrode active material of the positive electrode material (a) having a specific average particle size is lithium cobaltate (A), and the positive electrode active material of the positive electrode material (b) having a smaller average particle size than the positive electrode material (a) is lithium cobaltate ( B) will be described below.

コバルト酸リチウム(A)は、Co、Mg、Zrおよび元素M、並びに、更に含有してもよい他の元素を纏めて元素群Maとしたときに、組成式Li1+xMaO(−0.05≦x≦0.05)で表されるものである。また、コバルト酸リチウム(B)は、Co、Mgおよび元素M、並びに、更に含有してもよい他の元素を纏めて元素群Mbとしたときに、組成式Li1+yMbO(−0.05≦y≦0.05)で表されるものを用いると好ましい。 Lithium cobaltate (A) is composed of Co, Mg, Zr, element M 1 , and other elements that may be further contained in element group Ma to form a composition formula Li 1 + x MaO 2 (−0. 05 ≦ x ≦ 0.05). The lithium cobalt oxide (B) has a composition formula Li 1 + y MbO 2 (−0...) When Co, Mg, the element M 2 , and other elements that may further be contained are combined into an element group Mb. It is preferable to use one represented by 05 ≦ y ≦ 0.05).

コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)において、Mg、元素Mおよび元素Mは、コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)の高電圧領域での安定性を高め、Coイオンの溶出を抑制する作用を有しており、また、コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)の熱安定性を高める作用も有している。更に、元素Mおよび元素Mは、電池の連続充電特性(電池の充電を継続しても、微小な短絡が発生する時間が非常に長い特性)を高める作用も有している。 In the lithium cobalt oxide (A) and lithium cobaltate (B), Mg, elements M 1 and the element M 2 increases the stability in the high voltage region of the lithium cobalt oxide (A) and lithium cobaltate (B), It has an action of suppressing elution of Co ions, and also has an action of improving the thermal stability of lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B). Furthermore, the element M 1 and the element M 2 also have an effect of improving the continuous charge characteristics of the battery (characteristics in which a minute short circuit is generated for a very long time even if the battery is continuously charged).

コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)において、Mgの量は、前記の作用をより有効に発揮させる観点から、Coとの原子比Mg/Coが、0.002以上であることが好ましく、0.005以上であることがより好ましい。また、コバルト酸リチウム(A)において、元素M1の量は、前記の作用をより有効に発揮させる観点から、Coとの原子比M1/Coが、0.001以上であることが好ましく、0.003以上であることがより好ましい。そして、コバルト酸リチウム(B)において、元素M2の量は、前記の作用をより有効に発揮させる観点から、Coとの原子比M2/Coが、0.001以上であることが好ましく、0.003以上であることがより好ましい。   In lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B), the amount of Mg is such that the atomic ratio Mg / Co with Co is 0.002 or more from the viewpoint of more effectively exerting the above-described action. Preferably, it is 0.005 or more. Further, in the lithium cobaltate (A), the amount of the element M1 is preferably such that the atomic ratio M1 / Co with Co is 0.001 or more from the viewpoint of more effectively exerting the above-described action. More preferably, it is 003 or more. In the lithium cobaltate (B), the amount of the element M2 is preferably such that the atomic ratio M2 / Co with Co is 0.001 or more from the viewpoint of more effectively exerting the above action. More preferably, it is 003 or more.

ただし、コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)中のMgや元素M1、元素M2の量が多すぎると、Zr〔コバルト酸リチウム(A)の場合〕やCoの量が少なくなりすぎて、これらによる作用を十分に確保できない虞がある。よって、コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)において、Mgの量は、Coとの原子比Mg/Coが、0.03以下であることが好ましく、0.015以下であることがより好ましい。また、コバルト酸リチウム(A)において、元素M1の量は、Coとの原子比M1/Coが、0.03以下であることが好ましく、0.015以下であることがより好ましい。更に、コバルト酸リチウム(B)において、元素M2の量は、Coとの原子比M2/Coが、0.03以下であることが好ましく、0.015以下であることがより好ましい。   However, if the amounts of Mg, element M1, and element M2 in lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B) are too large, the amount of Zr (in the case of lithium cobaltate (A)) and Co will be too small. Therefore, there is a possibility that the effects of these cannot be sufficiently secured. Therefore, in lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B), the amount of Mg is preferably such that the atomic ratio Mg / Co with Co is 0.03 or less, and 0.015 or less. More preferred. Further, in the lithium cobaltate (A), the amount of the element M1 is such that the atomic ratio M1 / Co with Co is preferably 0.03 or less, and more preferably 0.015 or less. Further, in the lithium cobaltate (B), the amount of the element M2 is such that the atomic ratio M2 / Co with Co is preferably 0.03 or less, and more preferably 0.015 or less.

コバルト酸リチウム(A)において、Zrは、非水電解液中に含まれるF含有のリチウム塩(例えばLiPF)が原因となって発生し得るフッ化水素を吸着し、コバルト酸リチウム(A)の劣化を抑制する作用を有している。 In lithium cobaltate (A), Zr adsorbs hydrogen fluoride which can be generated due to F-containing lithium salt (for example, LiPF 6 ) contained in the non-aqueous electrolyte, and lithium cobaltate (A) It has the effect | action which suppresses deterioration.

非水二次電池に使用される非水電解液中に若干の水分が不可避的に混入していたり、他の電池材料に水分が吸着していたりすると、非水電解液が含有するF含有のリチウム塩(例えばLiPF)と反応してフッ化水素が生成する。電池内でフッ化水素が生成すると、その作用で正極活物質の劣化を引き起こしてしまう。 If some water is inevitably mixed in the non-aqueous electrolyte used in the non-aqueous secondary battery, or if moisture is adsorbed to other battery materials, the non-aqueous electrolyte contains F. It reacts with a lithium salt (for example, LiPF 6 ) to produce hydrogen fluoride. When hydrogen fluoride is generated in the battery, the action causes deterioration of the positive electrode active material.

ところが、Zrも含有するようにコバルト酸リチウム(A)を合成すると、その粒子の表面にZr酸化物が析出し、このZr酸化物がフッ化水素を吸着する。そのため、フッ化水素によるコバルト酸リチウム(A)の劣化を抑制することができる。   However, when lithium cobalt oxide (A) is synthesized so as to also contain Zr, Zr oxide is deposited on the surface of the particles, and this Zr oxide adsorbs hydrogen fluoride. Therefore, deterioration of lithium cobalt oxide (A) due to hydrogen fluoride can be suppressed.

なお、正極活物質にZrを含有させると、電池の負荷特性が向上する。正極材料が含有するコバルト酸リチウム(A)は、コバルト酸リチウム(B)よりも平均粒子径が大きいが、一般に、粒子径が大きい正極活物質を使用すると電池の負荷特性が低下する傾向にある。よって、本発明に係る正極材料を構成する正極活物質のうち、より平均粒子径が大きいコバルト酸リチウム(A)にはZrを含有させる。他方、コバルト酸リチウム(B)は、Zrを含有していてもよく、含有していなくてもよい。   In addition, when Zr is included in the positive electrode active material, the load characteristics of the battery are improved. The lithium cobaltate (A) contained in the positive electrode material has an average particle size larger than that of the lithium cobaltate (B), but generally, when a positive electrode active material having a large particle size is used, the load characteristics of the battery tend to deteriorate. . Therefore, among the positive electrode active materials constituting the positive electrode material according to the present invention, lithium cobaltate (A) having a larger average particle diameter contains Zr. On the other hand, lithium cobaltate (B) may contain Zr or may not contain it.

コバルト酸リチウム(A)において、Zrの量は、前記の作用をより良好に発揮させる観点から、Coとの原子比Zr/Coが、0.0002以上であることが好ましく、0.0003以上であることがより好ましい。ただし、コバルト酸リチウム(A)中のZrの量が多すぎると、他の元素の量が少なくなって、これらによる作用を十分に確保できない虞がある。よって、コバルト酸リチウム(A)におけるZrの量は、Coとの原子比Zr/Coが、0.005以下であることが好ましく、0.001以下であることがより好ましい。   In the lithium cobaltate (A), the amount of Zr is preferably such that the atomic ratio Zr / Co with Co is 0.0002 or more, and 0.0003 or more from the viewpoint of better exerting the above-described action. More preferably. However, if the amount of Zr in the lithium cobalt oxide (A) is too large, the amount of other elements decreases, and there is a possibility that the effects of these cannot be sufficiently ensured. Therefore, the amount of Zr in lithium cobaltate (A) is preferably such that the atomic ratio Zr / Co with Co is 0.005 or less, and more preferably 0.001 or less.

コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)は、Li含有化合物(水酸化リチウム、炭酸リチウムなど)、Co含有化合物(酸化コバルト、硫酸コバルトなど)、Mg含有化合物(硫酸マグネシウムなど)、Zr含有化合物(酸化ジルコニウムなど)および元素Mや元素Mを含有する化合物(酸化物、水酸化物、硫酸塩など)を混合し、この原料混合物を焼成するなどして合成することができる。なお、より高い純度でコバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)を合成するには、Co、Mg、およびZr、更には元素M1や元素M2を含む複合化合物(水酸化物、酸化物など)とLi含有化合物などとを混合し、この原料混合物を焼成することが好ましい。 Lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B) include Li-containing compounds (lithium hydroxide, lithium carbonate, etc.), Co-containing compounds (cobalt oxide, cobalt sulfate, etc.), Mg-containing compounds (magnesium sulfate, etc.), Zr containing compounds (such as zirconium oxide) and the element M 1 and the element M 2 which contained compound (oxide, hydroxide, sulfate, etc.) can be mixed, synthesized, for example, by firing the raw material mixture. In order to synthesize lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B) with higher purity, a composite compound (hydroxide, oxide) containing Co, Mg, and Zr, and further, element M1 and element M2 Etc.) and a Li-containing compound or the like are mixed, and this raw material mixture is preferably fired.

コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)を合成するための原料混合物の焼成条件は、例えば、800〜1050℃で1〜24時間とすることができるが、一旦焼成温度よりも低い温度(例えば、250〜850℃)まで加熱し、その温度で保持することにより予備加熱を行い、その後に焼成温度まで昇温して反応を進行させることが好ましい。予備加熱の時間については特に制限はないが、通常、0.5〜30時間程度とすればよい。また、焼成時の雰囲気は、酸素を含む雰囲気(すなわち、大気中)、不活性ガス(アルゴン、ヘリウム、窒素など)と酸素ガスとの混合雰囲気、酸素ガス雰囲気などとすることができるが、その際の酸素濃度(体積基準)は、15%以上であることが好ましく、18%以上であることが好ましい。   The firing conditions of the raw material mixture for synthesizing lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B) can be, for example, 800 to 1050 ° C. for 1 to 24 hours, but once lower than the firing temperature. It is preferable to carry out preliminary heating by heating to (for example, 250 to 850 ° C.) and holding at that temperature, and then raising the temperature to the firing temperature to advance the reaction. Although there is no restriction | limiting in particular about the time of preheating, Usually, what is necessary is just to be about 0.5 to 30 hours. The atmosphere during firing can be an atmosphere containing oxygen (that is, in the air), a mixed atmosphere of an inert gas (such as argon, helium, or nitrogen) and oxygen gas, or an oxygen gas atmosphere. The oxygen concentration (volume basis) is preferably 15% or more, and more preferably 18% or more.

正極材料は、コバルト酸リチウム(A)の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されている正極材料(a)と、コバルト酸リチウム(B)の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されている正極材料(b)とを含んでいると好ましい。〔例えば、コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)の粒子の表面の全面積中の90〜100%以上に、Al含有酸化物が存在している〕。コバルト酸リチウム(A)およびコバルト酸リチウム(B)の粒子の表面を被覆するAl含有酸化物としては、AlO3、AlOOH、LiAlO、LiCo1−wAlO2(ただし、0.5<w<1)などが挙げられ、これらのうちの1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、例えば後述する方法でコバルト酸リチウム(A)やコバルト酸リチウム(B)の表面をAlで被覆した場合、Al中に、コバルト酸リチウム(A)やコバルト酸リチウム(B)から移行するCoやLi、Alなどの元素を含むAl含有酸化物が一部混在する被膜が形成されるが、正極材料を構成する正極材料(a)に係るコバルト酸リチウム(A)の表面を覆うAl含有酸化物で形成された被膜や、正極材料(b)に係るコバルト酸リチウム(B)の表面を覆うAl含有酸化物で形成された被膜は、このような成分を含む被膜であってもよい。 In the positive electrode material, the surface of lithium cobalt oxide (A) particles is coated with an Al-containing oxide, and the surface of lithium cobalt oxide (B) particles is coated with an Al-containing oxide. The positive electrode material (b) is preferably contained. [For example, Al-containing oxide is present in 90 to 100% or more of the total area of the surface of lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B) particles]. Examples of Al-containing oxides covering the surfaces of lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B) particles include Al 2 O 3, AlOOH, LiAlO 2 , LiCo 1-w Al w O 2 (provided that 0.5 < w <1) etc. are mentioned, Only 1 type of these may be used and 2 or more types may be used together. Incidentally, for example, when the surface of the lithium cobalt oxide (A) or lithium cobalt oxide (B) were coated with Al 2 O 3 in the later-described method, in Al 2 O 3, lithium cobalt oxide (A) or lithium cobalt oxide ( B), a coating is formed in which a part of the Al-containing oxide containing elements such as Co, Li, and Al is mixed, but the lithium cobalt oxide (A) according to the positive electrode material (a) constituting the positive electrode material A film formed of an Al-containing oxide covering the surface and a film formed of an Al-containing oxide covering the surface of the lithium cobalt oxide (B) according to the positive electrode material (b) are films containing such components. There may be.

正極材料を構成する粒子におけるAl含有酸化物の平均被覆厚みは、正極材料に係る正極活物質と非水電解液との反応を良好に抑制する観点から、5nm以上であり、15nm以上であることが好ましい。また、電池の充放電時における正極活物質でのリチウムイオンの出入りをAl含有酸化物が阻害することによる電池の負荷特性低下を抑制する観点から、本発明に係る正極材料を構成する粒子におけるAl含有酸化物の平均被覆厚みは、50nm以下であり、35nm以下であることがより好ましい。   The average coating thickness of the Al-containing oxide in the particles constituting the positive electrode material is 5 nm or more and 15 nm or more from the viewpoint of satisfactorily suppressing the reaction between the positive electrode active material related to the positive electrode material and the nonaqueous electrolytic solution. Is preferred. In addition, from the viewpoint of suppressing deterioration in load characteristics of the battery due to the Al-containing oxide inhibiting lithium ions from entering and exiting the positive electrode active material during charge and discharge of the battery, Al in the particles constituting the positive electrode material according to the present invention The average coating thickness of the contained oxide is 50 nm or less, and more preferably 35 nm or less.

本明細書でいう「正極材料を構成する粒子におけるAl含有酸化物の平均被覆厚み」は、集束イオンビーム法により加工して得られた正極材料の断面を、透過型電子顕微鏡を用いて40万倍の倍率で観察し、500×500nmの視野に存在する正極材料粒子のうち、断面の大きさが正極材料の平均粒子径(d50)±5μm以内の粒子を10視野分だけ任意に選択し、各視野ごとに、Al含有酸化物の被膜の厚みを任意の10か所で測定し、全視野で得られた全ての厚み(100箇所の厚み)について算出した平均値(数平均値)を意味している。   The “average coating thickness of the Al-containing oxide in the particles constituting the positive electrode material” as used herein refers to a cross section of the positive electrode material obtained by processing by the focused ion beam method using a transmission electron microscope. Among positive electrode material particles observed at a magnification of 500 × 500 nm, a particle whose cross-sectional size is within the average particle diameter (d50) ± 5 μm of the positive electrode material is arbitrarily selected for 10 visual fields, Mean thickness value (number average value) calculated for all thicknesses (thickness at 100 locations) obtained by measuring the thickness of the Al-containing oxide film at any 10 locations for each field of view. doing.

本発明に係る正極材料は、比表面積(正極材料全体の比表面積)が、正極活物質と非水電解液との反応を良好に抑制する観点から、0.4m/g以下が好ましく、より好ましくは0.3m/g以下であることが好ましい。また、電池の充放電時における正極活物質でのリチウムイオンの出入りを阻害せず電池の負荷特性低下を抑制する観点から、本発明に係る正極材料を構成する粒子における比表面積は、0.1m/g以上が好ましく、より好ましくは0.2m/g以上であることがより好ましい。 In the positive electrode material according to the present invention, the specific surface area (specific surface area of the entire positive electrode material) is preferably 0.4 m 2 / g or less from the viewpoint of satisfactorily suppressing the reaction between the positive electrode active material and the non-aqueous electrolyte, Preferably it is 0.3 m 2 / g or less. Further, from the viewpoint of suppressing the deterioration of load characteristics of the battery without inhibiting the lithium ion in and out of the positive electrode active material during charging and discharging of the battery, the specific surface area of the particles constituting the positive electrode material according to the present invention is 0.1 m. It is preferably 2 / g or more, more preferably 0.2 m 2 / g or more.

なお、正極材料を構成する正極活物質粒子の表面をAl含有酸化物で被覆したり、正極活物質粒子の表面にZr酸化物が析出するようにしたりした場合には、通常、正極材料の表面が粗くなって比表面積が増大するが、正極材料を比較的大きな粒径とすることに加えて、正極活物質粒子の表面を被覆するAl含有酸化物の被膜の性状が良好であると、前記のような小さな比表面積の実現を可能としている。   When the surface of the positive electrode active material particles constituting the positive electrode material is coated with an Al-containing oxide or the Zr oxide is deposited on the surface of the positive electrode active material particles, the surface of the positive electrode material is usually used. When the properties of the Al-containing oxide film covering the surface of the positive electrode active material particles are good, in addition to making the positive electrode material have a relatively large particle size, the specific surface area increases. It is possible to realize such a small specific surface area.

正極材料が、コバルト酸リチウム(A)の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されてなり、平均粒子径が1〜40μmである正極材料(a)と、コバルト酸リチウム(B)の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されてなり、平均粒子径が1〜40μmであり、かつ前記正極材料(a)よりも平均粒子径が小さい正極材料(b)とを少なくとも含んでいると、正極材料は、体積基準の粒度分布において、1〜40μmの粒径範囲内に、2つ以上のピークを有することになる。本明細書でいう「1〜40μmの粒径範囲内に、2つ以上のピークを有する」とは、2つ以上のピークのピークトップの粒径が、1〜40μmの範囲内にあることを意味しており、例えば、2つ以上のピークの裾が完全に分離しているものや、2つ以上のピークの裾が1つ以上に纏まっていてピークトップが2つ以上に分離しているものも含まれ、各ピークの裾は1〜40μmの粒径範囲外に存在していてもよい。   The positive electrode material is formed by coating the surface of lithium cobalt oxide (A) particles with an Al-containing oxide and having an average particle diameter of 1 to 40 μm and lithium cobalt oxide (B) particles. When the surface is coated with an Al-containing oxide, the average particle diameter is 1 to 40 μm, and at least the positive electrode material (b) having an average particle diameter smaller than that of the positive electrode material (a), the positive electrode The material will have two or more peaks in a particle size range of 1-40 μm in a volume-based particle size distribution. As used herein, “having two or more peaks in the particle size range of 1 to 40 μm” means that the particle size of the peak top of two or more peaks is in the range of 1 to 40 μm. Meaning that, for example, two or more peaks are completely separated, or two or more peaks are combined into one or more peaks, and the peak top is separated into two or more. And the tail of each peak may exist outside the particle size range of 1 to 40 μm.

これは、正極材料の全粒子中に、前記粒度分布において、より大粒径側のピークに属する粒子と、より小粒径側のピークに属する粒子、すなわち、比較的大粒径の粒子群と、これらの粒子群よりも粒径が小さい粒子群とが含まれていることを意味している。
正極材料が、前記の粒度分布を有していると、正極合剤層や正極合剤ペレットの形成時に、大粒径の正極材料の隙間に小粒径の正極材料が入り込むことで、その後のプレス処理において、正極合剤層や正極合剤ペレットにかかる応力が全体に分散させることが出来る。これにより、プレス処理の際に個々の正極材料粒子に過度の応力が付加され難く、正極材料粒子の割れが良好に抑制される。そのため、正極の製造途中において、正極材料粒子が割れることによる新生面の発生(Al含有酸化物で被覆されていない部分の発生)が抑制されることから、Al含有酸化物での被覆による作用をより良好に発揮でき、好ましい。
This is because, in all particles of the positive electrode material, in the particle size distribution, particles belonging to a larger particle size side peak, particles belonging to a smaller particle size side peak, that is, a group of particles having a relatively large particle size This means that a particle group having a smaller particle size than these particle groups is included.
When the positive electrode material has the above particle size distribution, when the positive electrode mixture layer or the positive electrode mixture pellet is formed, the positive electrode material with a small particle diameter enters the gap between the large particle diameter positive electrode material, In the press treatment, the stress applied to the positive electrode mixture layer and the positive electrode mixture pellet can be dispersed throughout. Thereby, excessive stress is not easily applied to the individual positive electrode material particles during the press treatment, and the positive electrode material particles are favorably suppressed from cracking. Therefore, during the production of the positive electrode, the generation of a new surface due to cracking of the positive electrode material particles (occurrence of a portion not coated with the Al-containing oxide) is suppressed. It can be exhibited well and is preferable.

正極材料の粒度分布としては、体積基準の粒度分布において、1〜15μmの粒径範囲内に1つ以上のピークを有し、かつ15〜40μmの粒径範囲内に1つ以上のピークを有しており、前記15〜40μmの粒径範囲内に存在するピークのうちの少なくとも1つのピークトップの粒径が、前記1〜15μmの粒径範囲内に存在するピークのうちの少なくとも1つのピークトップの粒径よりも大きいことが好ましい。正極材料がこのような粒度分布を有する場合には、正極の製造過程での正極材料粒子の割れの抑制効果がより良好となると共に、正極材料の比表面積を前記の値に調整することが容易となる。   As the particle size distribution of the positive electrode material, the volume-based particle size distribution has one or more peaks in the particle size range of 1 to 15 μm and one or more peaks in the particle size range of 15 to 40 μm. And at least one peak among the peaks existing in the particle size range of 15 to 40 μm is at least one peak among the peaks existing in the particle size range of 1 to 15 μm. It is preferable that it is larger than the particle size of the top. When the positive electrode material has such a particle size distribution, the effect of suppressing the cracking of the positive electrode material particles in the production process of the positive electrode becomes better, and the specific surface area of the positive electrode material can be easily adjusted to the above value. It becomes.

正極材料は、平均粒子径が24〜30μmの大粒子〔正極材料(a)〕と、平均粒子径が4〜8μmの小粒子〔正極材料(b)〕とで構成され、正極材料全量中での前記大粒子の割合が、75〜90質量%であることが好ましい。正極材料がこのような構成であれば、正極材料全体の粒度分布を前記のように調整することができる。   The positive electrode material is composed of large particles [positive electrode material (a)] having an average particle diameter of 24 to 30 μm and small particles [positive electrode material (b)] having an average particle diameter of 4 to 8 μm. It is preferable that the ratio of the said large particle is 75-90 mass%. If the positive electrode material has such a configuration, the particle size distribution of the entire positive electrode material can be adjusted as described above.

本明細書でいう正極材料の粒度分布は、日機装株式会社製マイクロトラック粒度分布測定装置「HRA9320」を用いて、粒度分布の小さい粒子から積分体積を求める方法により得られる粒度分布を意味している。また、本明細書における正極材料や、その他の粒子の平均粒子径は、前記の装置を用いて、粒度分布の小さい粒子から積分体積を求める場合の体積基準の積算分率における50%径の値(d50)を意味している。   The particle size distribution of the positive electrode material in the present specification means a particle size distribution obtained by a method for obtaining an integrated volume from particles having a small particle size distribution using a microtrack particle size distribution measuring apparatus “HRA9320” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. . In addition, the average particle diameter of the positive electrode material and other particles in the present specification is a value of 50% diameter in the volume-based integrated fraction when the integrated volume is obtained from particles having a small particle size distribution using the above-described apparatus. (D50) is meant.

なお、正極材料は、例えば、コバルト酸リチウム(A)またはコバルト酸リチウム(B)と同じ組成の正極活物質の表面がAl含有酸化物で被覆されてなり、平均粒子径が正極材料(a)と正極材料(b)との間の値である1種または2種以上の正極材料を含んでいてもよい。   The positive electrode material is, for example, a surface of a positive electrode active material having the same composition as lithium cobalt oxide (A) or lithium cobalt oxide (B) is coated with an Al-containing oxide, and the average particle size is positive electrode material (a). 1 type, or 2 or more types of positive electrode materials which are the values between and positive electrode material (b) may be included.

コバルト酸リチウム(A)やコバルト酸リチウム(B)といった正極活物質粒子の表面をAl含有酸化物で被覆して前記正極材料とするには、例えば下記の方法が採用できる。pHを9〜11とし、温度を60〜80℃とした水酸化リチウム水溶液中に、正極活物質粒子を投入し攪拌して分散させ、ここにAl(NO・9HOと、pHの変動を抑えるためのアンモニア水とを滴下して、Al(OH)共沈物を生成させ、正極活物質粒子の表面に付着させる。その後、この反応液からAl(OH)共沈物が付着した正極活物質粒子を取り出し、洗浄してから乾燥させた後に、熱処理して、正極活物質粒子の表面にAl含有酸化物の被膜を形成して、前記正極材料とする。Al(OH)共沈物が付着した正極活物質粒子の熱処理は大気雰囲気中で行うことが好ましく、また、熱処理温度を200〜800℃とし、熱処理時間を5〜15時間とすることが好ましい。この方法で正極活物質粒子の表面をAl含有酸化物で被覆する場合、前記の熱処理温度の調整によって、被膜を構成する主成分となるAl含有酸化物を、Alとしたり、AlOOHとしたり、LiAlOとしたり、LiCo1−wAl(ただし、0.5<w<1)としたりすることができる。 In order to coat the surface of positive electrode active material particles such as lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B) with an Al-containing oxide to form the positive electrode material, for example, the following method can be employed. pH and 9-11, in aqueous solution of lithium hydroxide a temperature of 60-80 ° C., and stirred to put a positive electrode active material particles are dispersed, wherein the Al (NO 3) and 3 · 9H 2 O, pH Ammonia water is added dropwise to suppress fluctuations in the amount of Al (OH) 3 coprecipitate, which is deposited on the surface of the positive electrode active material particles. Thereafter, the positive electrode active material particles having the Al (OH) 3 coprecipitate adhered thereto are taken out from the reaction solution, washed, dried, and then heat-treated to coat the surface of the positive electrode active material particles with an Al-containing oxide. To form the positive electrode material. The heat treatment of the positive electrode active material particles to which the Al (OH) 3 coprecipitate is adhered is preferably performed in the atmosphere, and the heat treatment temperature is preferably 200 to 800 ° C. and the heat treatment time is preferably 5 to 15 hours. . When the surface of the positive electrode active material particles is coated with an Al-containing oxide by this method, the Al-containing oxide as a main component constituting the coating is changed to Al 2 O 3 or AlOOH by adjusting the heat treatment temperature. Or LiAlO 2 or LiCo 1-w Al w O 2 (where 0.5 <w <1).

本発明の非水二次電池に係る正極は、例えば、正極活物質(前記正極材料)、導電助剤およびバインダなどを含有する正極合剤層を、集電体の片面または両面に有する構造のものが挙げられる。また、電池の形態によっては、正極活物質(前記正極材料)、導電助剤およびバインダなどを含有する正極合剤を成形したペレット(正極合剤ペレット)を正極として使用することもできる。   The positive electrode according to the non-aqueous secondary battery of the present invention has, for example, a structure having a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material (the positive electrode material), a conductive additive and a binder on one side or both sides of a current collector. Things. Further, depending on the form of the battery, a pellet (positive electrode mixture pellet) obtained by molding a positive electrode mixture containing a positive electrode active material (the positive electrode material), a conductive additive, a binder, and the like can be used as the positive electrode.

正極活物質には、前記正極材料と共に、他の正極活物質を併用してもよい。前記正極材料と併用し得る他の正極活物質としては、リチウムイオン二次電池などの非水二次電池において、従来から使用されているもの(リチウムイオンを吸蔵放出し得るリチウム含有複合酸化物)が挙げられるが、電池の連続充電特性がより向上すると共に、前記正極材料による非水二次電池の高温下での充放電サイクル特性や貯蔵特性を損なわないことから、NiおよびCoと、Mg、Mn、Ba、W、Ti、Zr、MoおよびAlよりなる群から選択される元素M3とを含有するニッケル酸リチウム(C)が好ましい。   As the positive electrode active material, other positive electrode active materials may be used in combination with the positive electrode material. Other positive electrode active materials that can be used in combination with the positive electrode material include those conventionally used in non-aqueous secondary batteries such as lithium ion secondary batteries (lithium-containing composite oxides that can occlude and release lithium ions). However, since the continuous charging characteristics of the battery are further improved, and the charge / discharge cycle characteristics and storage characteristics of the nonaqueous secondary battery at a high temperature by the positive electrode material are not impaired, Ni and Co, Mg, Lithium nickelate (C) containing an element M3 selected from the group consisting of Mn, Ba, W, Ti, Zr, Mo and Al is preferred.

ニッケル酸リチウム(C)は、Ni、Coおよび元素M、並びに、更に含有してもよい他の元素を纏めて元素群Mcとしたときに、化学式Li1+zMcO2(−0.05≦z≦0.05)で表されるものであり、元素群Mcの全原子数100mol%中のNi、Coおよび元素M3の量を、それぞれ、s(mol%)、t(mol%)およびu(mol%)で表したとき、30≦s≦97、0.5≦t≦40、0.5≦u≦40であることが好ましく、70≦s≦97、0.5≦t≦30、0.5≦u≦5であることがより好ましい。 Lithium nickelate (C) has the chemical formula Li 1 + z McO 2 (−0.05 ≦ z ≦ 2) when Ni, Co, the element M 3 , and other elements that may further be contained are grouped into an element group Mc. 0.05), and the amounts of Ni, Co, and element M3 in the total number of atoms of 100 mol% of the element group Mc are s (mol%), t (mol%), and u (mol), respectively. %), It is preferable that 30 ≦ s ≦ 97, 0.5 ≦ t ≦ 40, 0.5 ≦ u ≦ 40, 70 ≦ s ≦ 97, 0.5 ≦ t ≦ 30, 0. More preferably, 5 ≦ u ≦ 5.

ニッケル酸リチウム(C)は、Li含有化合物(水酸化リチウム、炭酸リチウムなど)、Ni含有化合物(硫酸ニッケルなど)、Co含有化合物(硫酸コバルト、酸化コバルトなど)、および元素M3を含有する化合物(酸化物、水酸化物、硫酸塩など)を混合し、この原料混合物を焼成するなどして製造することができる。なお、より高い純度でニッケル酸リチウム(C)を合成するには、Ni、Coおよび元素Mのうちの複数の元素を含む複合化合物(水酸化物、酸化物など)と、他の原料化合物(Li含有化合物など)とを混合し、この原料混合物を焼成することが好ましい。 Lithium nickelate (C) includes a Li-containing compound (such as lithium hydroxide and lithium carbonate), a Ni-containing compound (such as nickel sulfate), a Co-containing compound (such as cobalt sulfate and cobalt oxide), and a compound containing the element M3 ( Oxides, hydroxides, sulfates, etc.) and the raw material mixture is fired. In order to synthesize lithium nickelate (C) with higher purity, a composite compound (hydroxide, oxide, etc.) containing a plurality of elements of Ni, Co and element M 3 and other raw material compounds It is preferable to mix (Li-containing compound etc.) and to fire this raw material mixture.

ニッケル酸リチウム(C)を合成するための原料混合物の焼成条件も、コバルト酸リチウム(A)やコバルト酸リチウム(B)の場合と同様に、例えば、800〜1050℃で1〜24時間とすることができるが、一旦焼成温度よりも低い温度(例えば、250〜850℃)まで加熱し、その温度で保持することにより予備加熱を行い、その後に焼成温度まで昇温して反応を進行させることが好ましい。予備加熱の時間については特に制限はないが、通常、0.5〜30時間程度とすればよい。また、焼成時の雰囲気は、酸素を含む雰囲気(すなわち、大気中)、不活性ガス(アルゴン、ヘリウム、窒素など)と酸素ガスとの混合雰囲気、酸素ガス雰囲気などとすることができるが、その際の酸素濃度(体積基準)は、15%以上であることが好ましく、18%以上であることが好ましい。   The firing conditions of the raw material mixture for synthesizing lithium nickelate (C) are, for example, 800 to 1050 ° C. for 1 to 24 hours, as in the case of lithium cobaltate (A) and lithium cobaltate (B). Can be heated to a temperature lower than the firing temperature (for example, 250 to 850 ° C.), held at that temperature, preheated, and then heated to the firing temperature to advance the reaction. Is preferred. Although there is no restriction | limiting in particular about the time of preheating, Usually, what is necessary is just to be about 0.5 to 30 hours. The atmosphere during firing can be an atmosphere containing oxygen (that is, in the air), a mixed atmosphere of an inert gas (such as argon, helium, or nitrogen) and oxygen gas, or an oxygen gas atmosphere. The oxygen concentration (volume basis) is preferably 15% or more, and more preferably 18% or more.

本発明の非水二次電池において、前記正極材料と他の正極活物質〔例えばニッケル酸リチウム(C)〕とを使用する場合には、前記正極材料と他の正極活物質との合計100質量%中の前記正極材料の量が、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい(すなわち、前記正極材料と共に使用される他の正極活物質の量が、前記正極材料と他の正極活物質との合計100質量%中、50質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましい)。なお、前記の通り、本発明の非水二次電池では、前記正極材料以外の正極活物質を使用せずに前記正極材料のみを用いてもよいため、前記正極材料と他の正極活物質との合計100質量%中の前記正極材料の量の好適上限値は、100質量%である。ただし、ニッケル酸リチウム(C)の使用による電池の連続充電特性向上効果をより良好に確保するためには、前記正極材料とニッケル酸リチウム(C)との合計100質量%中のニッケル酸リチウム(C)の量が、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。   In the nonaqueous secondary battery of the present invention, when the positive electrode material and another positive electrode active material [for example, lithium nickelate (C)] are used, the total amount of the positive electrode material and the other positive electrode active material is 100 mass. % Of the positive electrode material is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more (that is, the amount of the other positive electrode active material used together with the positive electrode material is It is preferably 50% by mass or less and more preferably 20% by mass or less in a total of 100% by mass of the positive electrode material and the other positive electrode active material). As described above, in the non-aqueous secondary battery of the present invention, since only the positive electrode material may be used without using a positive electrode active material other than the positive electrode material, the positive electrode material and other positive electrode active materials The preferable upper limit of the amount of the positive electrode material in the total of 100% by mass is 100% by mass. However, in order to secure a better effect of improving the continuous charge characteristics of the battery by using lithium nickelate (C), lithium nickelate (100% by mass) in total of 100% by mass of the positive electrode material and lithium nickelate (C). The amount of C) is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more.

<バインダ>
上記正極に用いるバインダとしては、電池内で化学的に安定なものであれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも使用できる。例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリヘキサフルオロプロピレン(PHFP)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、又は、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体及びそれら共重合体のNaイオン架橋体等の1種又は2種以上を使用できる。
<Binder>
As the binder used for the positive electrode, any of a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used as long as it is chemically stable in the battery. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyhexafluoropropylene (PHFP), styrene-butadiene rubber (SBR), tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer, tetrafluoro Ethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), propylene- Tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, Len - methyl acrylate copolymer, ethylene - one or more Na ion crosslinked body and the like of the methyl methacrylate copolymer and their copolymers can be used.

<導電助剤>
上記正極に用いる導電助剤としては、電池内で化学的に安定なものであればよい。例えば、天然黒鉛、人造黒鉛等のグラファイト;アセチレンブラック、ケッチェンブラック(商品名)、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック;炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維;アルミニウム粉等の金属粉末;フッ化炭素;酸化亜鉛;チタン酸カリウム等からなる導電性ウィスカー;酸化チタン等の導電性金属酸化物;ポリフェニレン誘導体等の有機導電性材料等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、導電性の高いグラファイトと、吸液性に優れたカーボンブラックが好ましい。また、導電助剤の形態としては、一次粒子に限定されず、二次凝集体や、チェーンストラクチャー等の集合体の形態のものも用いることができる。このような集合体の方が、取り扱いが容易であり、生産性が良好となる。
<Conductive aid>
As a conductive support agent used for the said positive electrode, what is chemically stable should just be in a battery. For example, graphite such as natural graphite and artificial graphite; carbon black such as acetylene black, ketjen black (trade name), channel black, furnace black, lamp black and thermal black; conductive fiber such as carbon fiber and metal fiber; aluminum Metal powders such as powders; Fluorinated carbon; Zinc oxide; Conductive whiskers made of potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Organic conductive materials such as polyphenylene derivatives, etc. You may use independently and may use 2 or more types together. Among these, highly conductive graphite and carbon black excellent in liquid absorption are preferable. Further, the form of the conductive auxiliary agent is not limited to primary particles, and secondary aggregates and aggregated forms such as chain structures can also be used. Such an assembly is easier to handle and has better productivity.

<集電体>
上記正極に用いる集電体としては、従来から知られている非水電解質二次電池の正極に使用されているものと同様のものが使用でき、例えば、厚さが10〜30μmのアルミニウム箔が好ましい。高エネルギー密度の電池を得るために正極全体の厚みを薄くする場合、厚みの上限は30μmであることが好ましく、導電性および機械的強度を確保するために下限は10μmであることが望ましい。
<Current collector>
The current collector used for the positive electrode can be the same as that used for the positive electrode of conventionally known non-aqueous electrolyte secondary batteries. For example, an aluminum foil having a thickness of 10 to 30 μm can be used. preferable. When the thickness of the entire positive electrode is reduced in order to obtain a battery having a high energy density, the upper limit of the thickness is preferably 30 μm, and the lower limit is preferably 10 μm in order to ensure conductivity and mechanical strength.

<正極の製造方法>
上記正極は、例えば、前述した正極活物質、導電助剤及びバインダを、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の溶剤に分散させたペースト状やスラリー状の正極合剤含有組成物を調製し(但し、バインダは溶剤に溶解していてもよい。)、これを集電体の片面又は両面に塗布し、乾燥した後に、必要に応じてカレンダ処理を施す工程を経て製造することができる。正極の製造方法は、上記の方法に制限されるわけではなく、他の製造方法で製造することもできる。
<Method for producing positive electrode>
The positive electrode is prepared, for example, as a paste-like or slurry-like positive electrode mixture-containing composition in which the above-described positive electrode active material, conductive additive and binder are dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). (However, the binder may be dissolved in a solvent.) After applying this to one or both sides of the current collector and drying, it can be produced through a process of calendering if necessary. . The manufacturing method of a positive electrode is not necessarily restricted to said method, It can also manufacture with another manufacturing method.

<正極合剤層>
上記正極合剤層においては、正極活物質の総量を92〜98重量%とし、導電助剤の量を1〜5重量%とし、バインダの量を1〜3重量%とすることが好ましい。
高負荷での放電特性を向上させるために、正極合剤層の厚みは片面あたり20〜70μmであることが好ましい。
また、正極合剤層を薄くすると、充放電時にリチウムイオンが移動する最大距離を更に短くすることが出来るため、内部抵抗が低く抑えられるからである。
<Positive electrode mixture layer>
In the positive electrode mixture layer, it is preferable that the total amount of the positive electrode active material is 92 to 98% by weight, the amount of the conductive auxiliary agent is 1 to 5% by weight, and the amount of the binder is 1 to 3% by weight.
In order to improve discharge characteristics under high load, the thickness of the positive electrode mixture layer is preferably 20 to 70 μm per side.
In addition, when the positive electrode mixture layer is thinned, the maximum distance along which lithium ions move during charge / discharge can be further shortened, so that the internal resistance can be kept low.

また、正極集電体上の正極合剤層の総面積(正極集電体の一方の面での正極合剤層の占める面積と、他方の面での正極合剤層の占める面積の合計面積)は300〜2000cmであることが好ましく、特に500〜1600cmが好ましい。電極面積が300cmより小さくなると上述した電極厚みとのバランスから容量が低くなり、流れる電流値も小さくなるためである。正極合剤層の総面積が2000cmより大きくなると上述した正極合剤層厚みと容量とのバランスからエネルギー密度が低くなりすぎ、エネルギー密度との両立が困難となるためである。 Further, the total area of the positive electrode mixture layer on the positive electrode current collector (the total area of the area occupied by the positive electrode mixture layer on one surface of the positive electrode current collector and the area occupied by the positive electrode mixture layer on the other surface) ) is preferably a 300~2000cm 2, especially 500~1600Cm 2 is preferred. This is because when the electrode area is smaller than 300 cm 2, the capacity is lowered from the balance with the electrode thickness described above, and the flowing current value is also reduced. This is because if the total area of the positive electrode mixture layer is larger than 2000 cm 2 , the energy density becomes too low due to the balance between the positive electrode mixture layer thickness and the capacity described above, and it becomes difficult to achieve both energy density.

電池容量を上述した正極合材層の総面積で除した値(本明細書では電流密度と呼ぶ)は、1.5〜3.5が好ましい。電流密度が1.5より小さいとエネルギー密度が低くなりすぎ、3.5より大きいと、高負荷充放電時の分極抵抗が大きくなり、活物質の劣化が進行しやすくなる。   The value obtained by dividing the battery capacity by the total area of the positive electrode mixture layer (referred to herein as current density) is preferably 1.5 to 3.5. If the current density is less than 1.5, the energy density is too low, and if it is more than 3.5, the polarization resistance at the time of high-load charge / discharge increases and the deterioration of the active material tends to proceed.

〔負極〕
本発明の非水電解質二次電池に用いる負極には、例えば、負極活物質、バインダ及び必要に応じて導電助剤等を含む負極合剤層を、集電体の片面又は両面に有する構造のものが使用できる。
[Negative electrode]
The negative electrode used in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention has a structure having, for example, a negative electrode active material, a binder, and a negative electrode mixture layer containing a conductive auxiliary agent, if necessary, on one side or both sides of the current collector. Things can be used.

図2に負極の一例を示す。負極2は、長尺の負極集電体21の片面又は両面上に負極合剤層22を設けており、負極合剤層22は負極活物質、バインダ、および必要に応じて導電助剤等を溶媒に分散させた負極合剤スラリーを、負極集電体21上に塗工し乾燥させることで形成される。負極集電体21の少なくとも片面には、負極集電タブ23を配置するための負極合剤層が無い部分、すなわち未塗工部Nを設ける。未塗工部Nには負極集電タブ23を負極集電体21に電気的に接続するよう、例えば超音波溶接、抵抗溶接等の手段により配置する。   FIG. 2 shows an example of the negative electrode. The negative electrode 2 is provided with a negative electrode mixture layer 22 on one or both sides of a long negative electrode current collector 21, and the negative electrode mixture layer 22 contains a negative electrode active material, a binder, and a conductive auxiliary agent if necessary. The negative electrode mixture slurry dispersed in a solvent is formed on the negative electrode current collector 21 by coating and drying. At least one surface of the negative electrode current collector 21 is provided with a portion without the negative electrode mixture layer for disposing the negative electrode current collector tab 23, that is, an uncoated portion N. In the uncoated portion N, the negative electrode current collector tab 23 is disposed by means such as ultrasonic welding or resistance welding so as to be electrically connected to the negative electrode current collector 21.

負極においても、正極と同様に中央部に設けた未塗工部に負極タブを配置すれば、抵抗を下げるのに寄与するように思える。しかし、正極合剤層の存在する部分には必ず対向する負極合剤層が必要となる。充電時に正極合剤層から離脱したリチウムイオンの受け側がなければ、負極上にリチウムが析出し、リチウムデンドライトが形成されてしまうからである。そのため正極合剤層が存在する箇所に対して面積的にマージンを持たせて対向する負極合剤層を配置する。   In the negative electrode as well, it seems that if the negative electrode tab is arranged in the uncoated part provided in the central part like the positive electrode, it contributes to lowering the resistance. However, an opposing negative electrode mixture layer is always required in the portion where the positive electrode mixture layer exists. This is because, if there is no receiving side of lithium ions separated from the positive electrode mixture layer during charging, lithium is deposited on the negative electrode and lithium dendrites are formed. Therefore, the opposing negative electrode mixture layer is disposed with a margin in area with respect to the location where the positive electrode mixture layer exists.

つまり、負極においても負極合剤層が存在しない未塗工部を負極の長さ方向中央部に設ければ、対向する箇所に負極の未塗工部よりも広い面積で正極上に未塗工部を設けなければいけなくなる(つまり正極合剤層を配置させることが出来ない範囲が広くなる)ため、電池総重量に対する容量に寄与する活物質の割合が減少し重量当たりのエネルギー密度の低下に繋がる。そのため、負極における負極集電タブは、負極の長さ方向の端部に配置することが好ましい。   In other words, if an uncoated part in which the negative electrode mixture layer does not exist in the negative electrode is provided in the central part in the longitudinal direction of the negative electrode, it is not coated on the positive electrode in a larger area than the uncoated part of the negative electrode Part (that is, the range in which the positive electrode mixture layer cannot be arranged becomes wider), the ratio of the active material contributing to the capacity with respect to the total battery weight is reduced, and the energy density per weight is reduced. Connected. Therefore, the negative electrode current collecting tab in the negative electrode is preferably disposed at the end portion in the length direction of the negative electrode.

負極集電タブは、1本のみを配置しても良いし、複数本配置しても良い。電池内での充放電に寄与しない部材の重量を少しでも軽くして重量エネルギー密度を向上させることが出来るので、1本のみを配置するのが好ましい。   Only one negative electrode current collecting tab or a plurality of negative electrode current collecting tabs may be arranged. Since the weight energy density can be improved by reducing the weight of the member that does not contribute to charging / discharging in the battery, it is preferable to arrange only one member.

<負極活物質>
上記負極活物質には、従来から知られている非水電解質二次電池に用いられている負極活物質、即ち、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な材料であれば特に制限はない。例えば、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、炭素繊維等の、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素系材料の1種又は2種以上の混合物が負極活物質として用いられる。また、シリコン(Si)、スズ(Sn)、ゲルマニウム(Ge)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)、インジウム(In)等の元素及びその合金、リチウム含有窒化物又はリチウム含有酸化物等のリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物、もしくはリチウム金属やリチウム/アルミニウム合金も負極活物質として用いることができる。中でも、負極活物質としては、黒鉛、あるいはシリコンと酸素とを構成元素に含むSiOで表される材料と黒鉛との混合体が好ましい。
<Negative electrode active material>
The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a negative electrode active material used in conventionally known non-aqueous electrolyte secondary batteries, that is, a material capable of inserting and extracting lithium ions. For example, carbon-based materials that can occlude and release lithium ions, such as graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, fired organic polymer compounds, mesocarbon microbeads (MCMB), and carbon fibers. One kind or a mixture of two or more kinds is used as the negative electrode active material. In addition, elements such as silicon (Si), tin (Sn), germanium (Ge), bismuth (Bi), antimony (Sb), indium (In) and alloys thereof, lithium such as lithium-containing nitride or lithium-containing oxide A compound that can be charged and discharged at a low voltage close to that of a metal, or a lithium metal or lithium / aluminum alloy can also be used as the negative electrode active material. Among these, as the negative electrode active material, graphite or a mixture of graphite and a material represented by SiO x containing silicon and oxygen as constituent elements is preferable.

SiOは、Siの微結晶又は非晶質相を含んでいてもよく、この場合、SiとOの原子比は、Siの微結晶又は非晶質相のSiを含めた比率となる。即ち、SiOには、非晶質のSiOマトリックス中に、Si(例えば、微結晶Si)が分散した構造のものが含まれ、この非晶質のSiOと、その中に分散しているSiを合わせて、上記原子比xが0.5≦x≦1.5を満足していればよい。例えば、非晶質のSiOマトリックス中に、Siが分散した構造で、SiOとSiのモル比が1:1の材料の場合、x=1であるので、構造式としてはSiOで表記される。このような構造の材料の場合、例えば、X線回折分析では、Si(微結晶Si)の存在に起因するピークが観察されない場合もあるが、透過型電子顕微鏡で観察すると、微細なSiの存在が確認できる。 The SiO x may contain Si microcrystal or amorphous phase. In this case, the atomic ratio of Si and O is a ratio including Si microcrystal or amorphous phase Si. That is, the SiO x to SiO 2 matrix of amorphous Si (e.g., microcrystalline Si) is include the dispersed structure, the SiO 2 of the amorphous, dispersed therein It is only necessary that the atomic ratio x satisfies 0.5 ≦ x ≦ 1.5. For example, in the case of a material in which Si is dispersed in an amorphous SiO 2 matrix and the material has a molar ratio of SiO 2 to Si of 1: 1, x = 1, so that the structural formula is represented by SiO. The In the case of a material having such a structure, for example, in X-ray diffraction analysis, a peak due to the presence of Si (microcrystalline Si) may not be observed, but when observed with a transmission electron microscope, the presence of fine Si Can be confirmed.

上記SiOは、炭素材料と複合化した複合体であることが好ましく、例えば、SiOの表面が炭素材料で被覆されていることが望ましい。通常、SiOは導電性が乏しいため、これを負極活物質として用いる際には、良好な電池特性確保の観点から、導電性材料(導電助剤)を使用し、負極内におけるSiOと導電性材料との混合・分散を良好にして、優れた導電ネットワークを形成する必要がある。SiOを炭素材料と複合化した複合体であれば、例えば、単にSiOと炭素材料等の導電性材料とを混合して得られた材料を用いた場合よりも、負極における導電ネットワークが良好に形成される。 The SiO x is preferably a composite that is combined with a carbon material. For example, the surface of the SiO x is preferably covered with the carbon material. Usually, since SiO x has poor conductivity, when using it as a negative electrode active material, from the viewpoint of ensuring good battery characteristics, a conductive material (conductive aid) is used, and SiO x in the negative electrode is electrically conductive. It is necessary to form an excellent conductive network by making good mixing and dispersion with the conductive material. If it is a composite in which SiO x is combined with a carbon material, for example, a conductive network in the negative electrode is better than when a material obtained by simply mixing SiO x and a conductive material such as a carbon material is used. Formed.

<バインダ>
上記バインダとしては、例えば、でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース(CMC)、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等の多糖類やそれらの変成体;ポリビニルクロリド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドイミド、ポリアミド等の熱可塑性樹脂やそれらの変成体;ポリイミド;エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、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等のゴム状弾性を有するポリマーやそれらの変成体;などが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。"
<Binder>
Examples of the binder include polysaccharides such as starch, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, and diacetyl cellulose, and modified products thereof; polyvinyl chloride, polyvinyl pyrrolidone (PVP), Thermoplastic resins such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, polyamideimide, polyamide, and their modified products; polyimide; ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber ( SBR), butadiene rubber, polybutadiene, fluororubber, polyethylene oxide and other polymers having rubber-like elasticity and their modifications; It can be used or two or more. "

<導電助剤>
上記負極合剤層には、更に導電助剤として導電性材料を添加してもよい。このような導電性材料としては、電池内において化学変化を起こさないものであれば特に限定されず、例えば、カーボンブラック(サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等)、炭素繊維、金属粉(銅、ニッケル、アルミニウム、銀等の粉末)、金属繊維、ポリフェニレン誘導体(特開昭59−20971号公報に記載のもの)等の材料を、1種又は2種以上用いることができる。これらの中でも、カーボンブラックを用いることが好ましく、ケッチェンブラックやアセチレンブラックがより好ましい。
<Conductive aid>
A conductive material may be further added to the negative electrode mixture layer as a conductive aid. Such a conductive material is not particularly limited as long as it does not cause a chemical change in the battery. For example, carbon black (thermal black, furnace black, channel black, ketjen black, acetylene black, etc.), carbon It is possible to use one or more materials such as fiber, metal powder (powder of copper, nickel, aluminum, silver, etc.), metal fiber, polyphenylene derivative (described in JP-A-59-20971). it can. Among these, carbon black is preferably used, and ketjen black and acetylene black are more preferable.

<集電体>
上記集電体としては、銅製やニッケル製の箔、パンチングメタル、網、エキスパンドメタル等を用い得るが、通常、銅箔が用いられる。この負極集電体は、高エネルギー密度の電池を得るために負極全体の厚みを薄くする場合、厚みの上限は30μmであることが好ましく、導電性および機械的強度を確保するために下限は5μmであることが望ましい。
<Current collector>
As the current collector, a copper or nickel foil, a punching metal, a net, an expanded metal, or the like can be used, but a copper foil is usually used. In the negative electrode current collector, when the thickness of the whole negative electrode is reduced in order to obtain a battery having a high energy density, the upper limit of the thickness is preferably 30 μm, and the lower limit is 5 μm in order to ensure conductivity and mechanical strength. It is desirable that

<負極の製造方法>
上記負極は、例えば、前述した負極活物質及びバインダ、更には必要に応じて導電助剤を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)や水等の溶剤に分散させたペースト状やスラリー状の負極合剤含有組成物を調製し、これを集電体の片面又は両面に塗布し、乾燥した後に、必要に応じてカレンダ処理を施す工程を経て製造することができる。負極の製造方法は、上記の製法に制限されるわけではなく、他の製造方法で製造することもできる。
<Method for producing negative electrode>
The negative electrode is, for example, a paste or slurry in which the above-described negative electrode active material and binder and, if necessary, a conductive assistant are dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or water. A negative electrode mixture-containing composition is prepared, applied to one or both sides of a current collector, dried, and then subjected to a calendering process as necessary. The manufacturing method of a negative electrode is not necessarily restricted to said manufacturing method, It can also manufacture with another manufacturing method.

<負極合剤層>
上記負極合剤層においては、負極活物質の総量を80〜99質量%とし、バインダの量を1〜20質量%とすることが好ましい。また、別途導電助剤として導電性材料を使用する場合には、負極合剤層におけるこれらの導電性材料は、負極活物質の総量及びバインダ量が、上記の好適値を満足する範囲で使用することが好ましい。
<Negative electrode mixture layer>
In the said negative mix layer, it is preferable that the total amount of a negative electrode active material shall be 80-99 mass%, and the quantity of a binder shall be 1-20 mass%. In addition, when a conductive material is separately used as a conductive auxiliary agent, these conductive materials in the negative electrode mixture layer are used in such a range that the total amount of the negative electrode active material and the binder amount satisfy the above-described preferable values. It is preferable.

高負荷での放電特性を向上させるために、負極合剤層の厚みは片面あたり20〜70μmであることが好ましい。
負極合剤層を薄くすると、充放電時にリチウムイオンが移動する最大距離を短くすることが出来るため、内部抵抗が低く抑えられるからである。SiOで表される材料は負極活物質として最も一般的な黒鉛と比較して、高容量化が可能となる。その為、SiOで表される材料を負極活物質に含有させると、負極活物質の合計量を少なくすることが出来るため、負極合剤層の薄膜化が容易になる。
In order to improve discharge characteristics under high load, the thickness of the negative electrode mixture layer is preferably 20 to 70 μm per side.
This is because, if the negative electrode mixture layer is thinned, the maximum distance along which lithium ions move during charge / discharge can be shortened, so that the internal resistance can be kept low. The material represented by SiO x can have a higher capacity than graphite, which is the most common negative electrode active material. Therefore, when the material represented by SiO x is contained in the negative electrode active material, the total amount of the negative electrode active material can be reduced, so that the negative electrode mixture layer can be easily thinned.

〔非水電解質〕
本発明の非水電解質二次電池に係る非水電解質としては、リチウム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液を使用できる。
[Non-aqueous electrolyte]
As the non-aqueous electrolyte according to the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a non-aqueous electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent can be used.

上記非水電解液に用いるリチウム塩としては、溶媒中で解離してリチウムイオンを形成し、電池として使用される電圧範囲で分解等の副反応を起こしにくいものであれば特に制限はない。例えば、LiClO、LiPF、LiBF、LiAsF、LiSbF等の無機リチウム塩、LiCFSO、LiCFCO、Li(SO、LiN(CFSO、LiC(CFSO、LiC2n+1SO(2≦n≦7)、LiN(RfOSO〔ここで、Rfはフルオロアルキル基〕等の有機リチウム塩等を用いることができる。 The lithium salt used in the non-aqueous electrolyte is not particularly limited as long as it dissociates in a solvent to form lithium ions and does not easily cause a side reaction such as decomposition in a voltage range used as a battery. For example, LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiSbF 6 and other inorganic lithium salts, LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , Li 2 C 2 F 4 (SO 3 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC n F 2n + 1 SO 3 (2 ≦ n ≦ 7), LiN (RfOSO 2 ) 2 [where Rf is a fluoroalkyl group] or the like is used. be able to.

このリチウム塩の非水電解液中の濃度としては、0.5〜1.5mol/Lとすることが好ましく、0.9〜1.25mol/Lとすることがより好ましい。   The concentration of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.5 to 1.5 mol / L, and more preferably 0.9 to 1.25 mol / L.

上記非水電解液に用いる有機溶媒としては、上記のリチウム塩を溶解し、電池として使用される電圧範囲で分解等の副反応を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等の鎖状カーボネート;プロピオン酸メチル等の鎖状エステル;γ−ブチロラクトン等の環状エステル;ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、1,3−ジオキソラン、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等の鎖状エーテル;ジオキサン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等の環状エーテル;アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシプロピオニトリル等のニトリル類;エチレングリコールサルファイト等の亜硫酸エステル類等が挙げられ、これらは2種以上混合して用いることもできる。より良好な特性の電池とするためには、エチレンカーボネートと鎖状カーボネートの混合溶媒等、高い導電率を得ることができる組み合わせで用いることが望ましい。   The organic solvent used for the non-aqueous electrolyte is not particularly limited as long as it dissolves the lithium salt and does not cause a side reaction such as decomposition in a voltage range used as a battery. For example, cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate; chain esters such as methyl propionate; cyclic esters such as γ-butyrolactone; dimethoxyethane, Chain ethers such as diethyl ether, 1,3-dioxolane, diglyme, triglyme and tetraglyme; cyclic ethers such as dioxane, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; nitriles such as acetonitrile, propionitrile and methoxypropionitrile; ethylene Examples thereof include sulfites such as glycol sulfite, and these may be used as a mixture of two or more. In order to obtain a battery with better characteristics, it is desirable to use a combination that can obtain high conductivity, such as a mixed solvent of ethylene carbonate and chain carbonate.

〔セパレータ〕
本発明に係るセパレータには、80℃以上(より好ましくは100℃以上)170℃以下(より好ましくは150℃以下)において、その孔が閉塞する性質(すなわちシャットダウン機能)を有していることが好ましく、通常のリチウム二次電池などで使用されているセパレータ、例えば、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン製の微多孔膜を用いることができる。セパレータを構成する微多孔膜は、例えば、PEのみを使用したものやPPのみを使用したものであってもよく、また、PE製の微多孔膜とPP製の微多孔膜との積層体であってもよい。
[Separator]
The separator according to the present invention has a property (that is, a shutdown function) that the pores are blocked at 80 ° C. or higher (more preferably 100 ° C. or higher) and 170 ° C. or lower (more preferably 150 ° C. or lower). Preferably, a separator used in a normal lithium secondary battery, for example, a microporous film made of polyolefin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP) can be used. The microporous film constituting the separator may be, for example, one using only PE or one using PP, or a laminate of a PE microporous film and a PP microporous film. There may be.

本発明のセパレータは、厚みが6μmより大きく20μmより小さいものが好ましい。正負極の対向電極間距離を小さくし高負荷時の充放電性能を向上させる観点から、16μmより小さいのが更に好ましく、より好ましくは14μmより小さいものである。   The separator of the present invention preferably has a thickness of more than 6 μm and less than 20 μm. From the viewpoint of reducing the distance between the counter electrodes of the positive and negative electrodes and improving the charge / discharge performance at high load, it is further preferably smaller than 16 μm, more preferably smaller than 14 μm.

本発明に係るセパレータには、融点が140℃以下の樹脂を主体とした多孔質層(I)と、150℃以下の温度で溶融しない樹脂または耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として含む多孔質層(II)とを有する積層型のセパレータを使用することが好ましい。ここで、「融点」とはJIS K 7121の規定に準じて、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定される融解温度を意味している。また、「150℃以下の温度で溶融しない」とは、JIS K 7121の規定に準じて、DSCを用いて測定される融解温度が150℃を超えているなど、前記融解温度測定時に150℃以下の温度で融解挙動を示さないことを意味している。更に、「耐熱温度が150℃以上」とは、少なくとも150℃において軟化などの変形が見られないことを意味している。   The separator according to the present invention mainly includes a porous layer (I) mainly composed of a resin having a melting point of 140 ° C. or lower and a resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower or an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher. It is preferable to use a laminated separator having a porous layer (II). Here, the “melting point” means a melting temperature measured using a differential scanning calorimeter (DSC) in accordance with JIS K 7121. In addition, “does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower” means that the melting temperature measured using DSC exceeds 150 ° C. according to the provisions of JIS K 7121. This means that the melting behavior is not exhibited at the temperature. Furthermore, “the heat resistant temperature is 150 ° C. or higher” means that deformation such as softening is not observed at least at 150 ° C.

前記積層型のセパレータに係る多孔質層(I)は、主にシャットダウン機能を確保するためのものであり、リチウム二次電池が多孔質層(I)の主体となる成分である樹脂の融点以上に達したときには、多孔質層(I)に係る樹脂が溶融してセパレータの空孔を塞ぎ、電気化学反応の進行を抑制するシャットダウンを生じる。   The porous layer (I) according to the laminated separator is mainly for ensuring a shutdown function, and the melting point of the resin, which is a component in which the lithium secondary battery is the main component of the porous layer (I) When the temperature reaches the value, the resin related to the porous layer (I) melts and closes the pores of the separator, thereby causing a shutdown that suppresses the progress of the electrochemical reaction.

多孔質層(I)の主体となる融点が140℃以下の樹脂としては、例えばPEが挙げられ、その形態としては、前述のリチウム二次電池に用いられる微多孔膜や、不織布などの基材にPEの粒子を含む分散液を塗布し、乾燥するなどして得られるものが挙げられる。ここで、多孔質層(I)の全構成成分中において、主体となる融点が140℃以下の樹脂の体積は、50体積%以上であり、70体積%以上であることがより好ましい。例えば、多孔質層(I)を前記PEの微多孔膜で形成する場合は、融点が140℃以下の樹脂の体積が100体積%となる。   Examples of the resin having a melting point of 140 ° C. or lower, which is the main component of the porous layer (I), include PE, and the form thereof is a substrate such as a microporous film used in the above-described lithium secondary battery or a nonwoven fabric. And a dispersion obtained by applying a dispersion containing PE particles and drying. Here, in all the constituent components of the porous layer (I), the volume of the resin having a main melting point of 140 ° C. or less is 50% by volume or more, and more preferably 70% by volume or more. For example, when the porous layer (I) is formed of the microporous film of PE, the volume of the resin having a melting point of 140 ° C. or lower is 100% by volume.

前記積層型のセパレータに係る多孔質層(II)は、リチウム二次電池の内部温度が上昇した際にも正極と負極との直接の接触による短絡を防止する機能を備えたものであり、150℃以下の温度で溶融しない樹脂または耐熱温度が150℃以上の無機フィラーによって、その機能を確保している。すなわち、電池が高温となった場合には、喩え多孔質層(I)が収縮しても、収縮し難い多孔質層(II)によって、セパレータが熱収縮した場合に発生し得る正負極の直接の接触による短絡を防止することができる。また、この耐熱性の多孔質層(II)がセパレータの骨格として作用するため、多孔質層(I)の熱収縮、すなわちセパレータ全体の熱収縮自体も抑制できる。   The porous layer (II) according to the multilayer separator has a function of preventing a short circuit due to direct contact between the positive electrode and the negative electrode even when the internal temperature of the lithium secondary battery is increased. The function is secured by a resin that does not melt at a temperature of ℃ or less or an inorganic filler with a heat resistant temperature of 150 ℃ or more. That is, when the battery becomes high temperature, even if the porous layer (I) shrinks, the porous layer (II) which does not easily shrink can directly generate positive and negative electrodes that can be generated when the separator is thermally contracted. It is possible to prevent a short circuit due to the contact. Moreover, since this heat-resistant porous layer (II) acts as a skeleton of the separator, the thermal contraction of the porous layer (I), that is, the thermal contraction of the entire separator itself can be suppressed.

多孔質層(II)を融点が150℃以上の樹脂を主体として形成する場合、例えば、150℃以下の温度で溶融しない樹脂で形成された微多孔膜(例えば、前述のPP製の電池用微多孔膜)を多孔質層(I)に積層させる形態や、150℃以下の温度で溶融しない樹脂の粒子などを含む分散液を多孔質層(I)に塗布し、乾燥して多孔質層(I)の表面に多孔質層(II)を形成する塗布積層型の形態が挙げられる。   When the porous layer (II) is formed mainly of a resin having a melting point of 150 ° C. or higher, for example, a microporous film formed of a resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower (for example, the above-mentioned PP micro battery cell The porous layer (I) is laminated on the porous layer (I), or a dispersion liquid containing resin particles that do not melt at a temperature of 150 ° C. or lower is applied to the porous layer (I) and dried to form a porous layer ( Examples thereof include a coating lamination type form in which the porous layer (II) is formed on the surface of I).

150℃以下の温度で溶融しない樹脂としては、PP;架橋ポリメタクリル酸メチル、架橋ポリスチレン、架橋ポリジビニルベンゼン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体架橋物、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合物などの各種架橋高分子微粒子;ポリスルフォン;ポリエーテルスルフォン;ポリフェニレンスルフィド;ポリテトラフルオロエチレン;ポリアクリロニトリル;アラミド;ポリアセタールなどが挙げられる。   Examples of resins that do not melt at a temperature of 150 ° C. or less include PP; crosslinked polymethyl methacrylate, crosslinked polystyrene, crosslinked polydivinylbenzene, styrene-divinylbenzene copolymer crosslinked product, polyimide, melamine resin, phenol resin, benzoguanamine-formaldehyde condensation And various crosslinked polymer fine particles; polysulfone; polyether sulfone; polyphenylene sulfide; polytetrafluoroethylene; polyacrylonitrile; aramid; polyacetal and the like.

150℃以下の温度で溶融しない樹脂の粒子を使用する場合、その粒径は、平均粒子径で、例えば、0.01μm以上であることが好ましく、0.1μm以上であることがより好ましく、また、10μm以下であることが好ましく、2μm以下であることがより好ましい。本明細書でいう各種粒子の平均粒子径は、前述のとおり、例えば、堀場製作所製のレーザー散乱粒度分布計「LA−920」を用い、樹脂を溶解しない媒体に、これら微粒子を分散させて測定した平均粒子径D50%である。   When using resin particles that do not melt at a temperature of 150 ° C. or lower, the average particle size is, for example, preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, It is preferably 10 μm or less, and more preferably 2 μm or less. As described above, the average particle diameter of the various particles referred to in the present specification is measured by dispersing these fine particles in a medium in which the resin is not dissolved, using a laser scattering particle size distribution analyzer “LA-920” manufactured by Horiba, Ltd. The average particle diameter D is 50%.

多孔質層(II)を耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として形成する場合、例えば、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーなどを含む分散液を、多孔質層(I)に塗布し、乾燥して多孔質層(II)を形成する塗布積層型の形態が挙げられる。   When the porous layer (II) is mainly formed of an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, for example, a dispersion containing an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher is applied to the porous layer (I). Examples of the coating-laminated type in which the porous layer (II) is formed by drying.

多孔質層(II)に係る無機フィラーは、耐熱温度が150℃以上で、電池の有する非水電解液に対して安定であり、更に電池の作動電圧範囲において酸化還元されにくい電気化学的に安定なものであればよいが、分散などの点から微粒子であることが好ましく、また、アルミナ、シリカ、ベーマイトが好ましい。アルミナ、シリカ、ベーマイトは、耐酸化性が高く、粒径や形状を所望の数値などに調整することが可能であるため、多孔質層(II)の空孔率を精度よく制御することが容易となる。耐熱温度が150℃以上の無機フィラーは、例えば前記例示のものを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを、前述の150℃以下の温度で溶融しない樹脂と併用しても差し支えない。   The inorganic filler related to the porous layer (II) has a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, is stable to the non-aqueous electrolyte of the battery, and is electrochemically stable to be hardly oxidized or reduced in the battery operating voltage range. However, fine particles are preferable from the viewpoint of dispersion, and alumina, silica, and boehmite are preferable. Alumina, silica, and boehmite have high oxidation resistance, and the particle size and shape can be adjusted to the desired numerical values, making it easy to control the porosity of the porous layer (II) with high accuracy. It becomes. As the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, for example, one of the above-mentioned examples may be used alone, or two or more may be used in combination. Further, an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher may be used in combination with a resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower.

多孔質層(II)に係る耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの形状については特に制限はなく、略球状(真球状を含む。)、略楕円体状(楕円体状を含む。)、板状などの各種形状のものを使用できる。   There is no restriction | limiting in particular about the shape of the inorganic filler whose heat resistant temperature which concerns on porous layer (II) is 150 degreeC or more, A substantially spherical shape (a true spherical shape is included), a substantially ellipsoid shape (an ellipsoid shape is included), a board Various shapes such as shapes can be used.

また、多孔質層(II)に係る耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの平均粒子径は、小さすぎるとイオンの透過性が低下することから、0.3μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましい。また、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーが大きすぎると、電気特性が劣化しやすくなることから、その平均粒子径は、5μm以下であることが好ましく、2μm以下であることがより好ましい。   Further, the average particle diameter of the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher related to the porous layer (II) is preferably 0.3 μm or more because the ion permeability is lowered if it is too small. More preferably, it is 5 μm or more. In addition, if the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher is too large, the electrical characteristics are likely to be deteriorated. Therefore, the average particle diameter is preferably 5 μm or less, and more preferably 2 μm or less.

多孔質層(II)において、150℃以下の温度で溶融しない樹脂および耐熱温度が150℃以上の無機フィラーは、多孔質層(II)に主体として含まれるものであるため、これらの多孔質層(II)における量[多孔質層(II)が150℃以下の温度で溶融しない樹脂および耐熱温度が150℃以上の無機フィラーのうちのいずれか一方のみを含有する場合は、その量であり、両者を含有する場合は、それらの合計量。150℃以下の温度で溶融しない樹脂および耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの多孔質層(II)における量について、以下同じ。]は、多孔質層(II)の構成成分の全体積中、50体積%以上であり、70体積%以上であることが好ましく、80体積%以上であることがより好ましく、90体積%以上であることが更に好ましい。多孔質層(II)中の耐熱材料を前記のように高含有量とすることで、リチウム二次電池が高温となった際にも、セパレータ全体の熱収縮を良好に抑制することができ、正極と負極との直接の接触による短絡の発生をより良好に抑制することができる。   In the porous layer (II), the resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower and the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher are mainly contained in the porous layer (II). Amount in (II) [when the porous layer (II) contains only one of a resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or less and an inorganic filler that has a heat resistant temperature of 150 ° C. or more, is the amount, If both are included, the total amount. The same applies hereinafter in the porous layer (II) of the resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower and the inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher. ] Is 50% by volume or more in the total volume of the constituent components of the porous layer (II), preferably 70% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, and 90% by volume or more. More preferably it is. By making the heat-resistant material in the porous layer (II) high as described above, even when the lithium secondary battery becomes high temperature, it is possible to satisfactorily suppress the thermal contraction of the entire separator, Generation | occurrence | production of the short circuit by the direct contact of a positive electrode and a negative electrode can be suppressed more favorably.

後述するように、多孔質層(II)には有機バインダも含有させることが好ましいため、150℃以下の温度で溶融しない樹脂および耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの多孔質層(II)における量は、多孔質層(II)の構成成分の全体積中、99.5体積%以下であることが好ましい。   As will be described later, since it is preferable that the porous layer (II) also contains an organic binder, in the porous layer (II) of a resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or less and an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or more. The amount is preferably 99.5% by volume or less in the total volume of the constituent components of the porous layer (II).

多孔質層(II)には、150℃以下の温度で溶融しない樹脂または耐熱温度が150℃以上の無機フィラー同士を結着したり、多孔質層(II)と多孔質層(I)との一体化などのために、有機バインダを含有させることが好ましい。有機バインダとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA、酢酸ビニル由来の構造単位が20〜35モル%のもの)、エチレン−エチルアクリレート共重合体などのエチレン−アクリル酸共重合体、フッ素系ゴム、SBR、CMC、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリビニルピロリドン(PVP)、架橋アクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂などが挙げられるが、特に、150℃以上の耐熱温度を有する耐熱性のバインダが好ましく用いられる。有機バインダは、前記例示のものを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   In the porous layer (II), a resin that does not melt at a temperature of 150 ° C. or less or an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher is bound, or the porous layer (II) and the porous layer (I) For integration or the like, it is preferable to contain an organic binder. Examples of organic binders include ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA, those having a structural unit derived from vinyl acetate of 20 to 35 mol%), ethylene-acrylic acid copolymers such as ethylene-ethyl acrylate copolymers, and fluorine-based binders. Examples include rubber, SBR, CMC, hydroxyethyl cellulose (HEC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), cross-linked acrylic resin, polyurethane, and epoxy resin. A heat-resistant binder having a heat-resistant temperature is preferably used. As the organic binder, those exemplified above may be used singly or in combination of two or more.

前記例示の有機バインダの中でも、EVA、エチレン−アクリル酸共重合体、フッ素系ゴム、SBRなどの柔軟性の高いバインダが好ましい。このような柔軟性の高い有機バインダの具体例としては、三井デュポンポリケミカル社のEVA「エバフレックスシリーズ」、日本ユニカー社のEVA、三井デュポンポリケミカル社のエチレン−アクリル酸共重合体「エバフレックス−EEAシリーズ」、日本ユニカー社のEEA、ダイキン工業社のフッ素ゴム「ダイエルラテックスシリーズ」、JSR社のSBR「TRD−2001」、日本ゼオン社のSBR「BM−400B」などがある。   Among the organic binders exemplified above, highly flexible binders such as EVA, ethylene-acrylic acid copolymer, fluorine-based rubber, and SBR are preferable. Specific examples of such highly flexible organic binders include EVA “Evaflex Series” from Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd., EVA from Nippon Unicar Co., Ltd. -EEA Series ", Nippon Unicar Company's EEA, Daikin Industries' fluoro rubber" Daiel Latex Series ", JSR's SBR" TRD-2001 ", Zeon Corporation's SBR" BM-400B "and the like.

前記有機バインダを多孔質層(II)に使用する場合には、後述する多孔質層(II)形成用の組成物の溶媒に溶解させるか、または分散させたエマルジョンの形態で用いればよい。   When the organic binder is used in the porous layer (II), it may be used in the form of an emulsion dissolved or dispersed in a solvent of a composition for forming the porous layer (II) described later.

前記塗布積層型のセパレータは、例えば、150℃以下の温度で溶融しない樹脂の粒子や耐熱温度が150℃以上の無機フィラーなどを含有する多孔質層(II)形成用組成物(スラリーなどの液状組成物など)を、多孔質層(I)を構成するための微多孔膜の表面に塗布し、所定の温度で乾燥して多孔質層(II)を形成することにより製造することができる。   The coating-laminated separator is, for example, a composition for forming a porous layer (II) containing a resin particle that does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower, an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher (liquid such as slurry). The composition etc.) can be applied to the surface of the microporous membrane for constituting the porous layer (I) and dried at a predetermined temperature to form the porous layer (II).

多孔質層(II)形成用組成物は、150℃以下の温度で溶融しない樹脂の粒子および/または耐熱温度が150℃以上の無機フィラーの他、必要に応じて有機バインダなどを含有し、これらを溶媒(分散媒を含む。以下同じ。)に分散させたものである。有機バインダについては溶媒に溶解させることもできる。多孔質層(II)形成用組成物に用いられる溶媒は、150℃以下の温度で溶融しない樹脂の粒子や無機フィラーなどを均一に分散でき、また、有機バインダを均一に溶解または分散できるものであればよいが、例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素;テトラヒドロフランなどのフラン類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類;など、一般的な有機溶媒が好適に用いられる。これらの溶媒に、界面張力を制御する目的で、アルコール類(エチレングリコール、プロピレングリコールなど)、または、モノメチルアセテートなどの各種プロピレンオキサイド系グリコールエーテルなどを適宜添加してもよい。また、有機バインダが水溶性である場合、エマルジョンとして使用する場合などでは、水を溶媒としてもよく、この際にもアルコール類(メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)を適宜加えて界面張力を制御することもできる。   The composition for forming the porous layer (II) contains resin particles that do not melt at a temperature of 150 ° C. or lower and / or an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, and an organic binder as necessary. Is dispersed in a solvent (including a dispersion medium; the same shall apply hereinafter). The organic binder can be dissolved in a solvent. The solvent used in the composition for forming the porous layer (II) can uniformly disperse resin particles and inorganic filler that do not melt at a temperature of 150 ° C. or lower, and can dissolve or disperse the organic binder uniformly. Common organic solvents such as aromatic hydrocarbons such as toluene; furans such as tetrahydrofuran; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; are preferably used. For the purpose of controlling the interfacial tension, alcohols (ethylene glycol, propylene glycol, etc.) or various propylene oxide glycol ethers such as monomethyl acetate may be appropriately added to these solvents. In addition, when the organic binder is water-soluble or used as an emulsion, water may be used as a solvent. In this case, alcohols (methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.) are appropriately added. It is also possible to control the interfacial tension.

多孔質層(II)形成用組成物は、150℃以下の温度で溶融しない樹脂の粒子および/または耐熱温度が150℃以上の無機フィラー、更には有機バインダなどを含む固形分含量を、例えば10〜80質量%とすることが好ましい。   The composition for forming the porous layer (II) has a solid content containing, for example, a resin particle that does not melt at a temperature of 150 ° C. or lower and / or an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, and an organic binder. It is preferable to set it as -80 mass%.

前記積層型のセパレータにおいて、多孔質層(I)と多孔質層(II)とは、それぞれ1層ずつである必要はなく、複数の層がセパレータ中にあってもよい。例えば、多孔質層(II)の両面に多孔質層(I)を配置した構成としたり、多孔質層(I)の両面に多孔質層(II)を配置した構成としてもよい。但し、層数を増やすことで、セパレータの厚みを増やして電池の内部抵抗の増加やエネルギー密度の低下を招く虞があるので、層数を多くしすぎるのは好ましくなく、前記積層型のセパレータ中の多孔質層(I)と多孔質層(II)との合計層数は5層以下であることが好ましい。
本発明によりセパレータ全体の厚みを薄くすることが出来ることは上述した通りであるが、前記積層型セパレータを用いる場合においては、熱収縮を抑える作用が非常に高いため、更にセパレータの厚みを薄くすることが可能となる。
In the laminated separator, the porous layer (I) and the porous layer (II) do not have to be one each, and a plurality of layers may be present in the separator. For example, the porous layer (I) may be arranged on both sides of the porous layer (II), or the porous layer (II) may be arranged on both sides of the porous layer (I). However, increasing the number of layers may increase the thickness of the separator and increase the internal resistance of the battery or decrease the energy density. Therefore, it is not preferable to increase the number of layers. The total number of layers of the porous layer (I) and the porous layer (II) is preferably 5 or less.
As described above, the thickness of the entire separator can be reduced according to the present invention. However, when the laminated separator is used, the effect of suppressing thermal shrinkage is extremely high, and therefore the thickness of the separator is further reduced. It becomes possible.

具体的には、多孔質層(I)の厚みが5〜14μm、多孔質層(II)の厚みが1〜5μmとすることができ、厚みの合計は6〜15μmとすることが出来る。
これにより、更にセパレータの全体の厚みを薄くすることが可能になり、正負極間距離を短くすることができるので、電池の内部抵抗を低く抑えることができる。
Specifically, the thickness of the porous layer (I) can be 5 to 14 μm, the thickness of the porous layer (II) can be 1 to 5 μm, and the total thickness can be 6 to 15 μm.
As a result, the thickness of the separator can be further reduced, and the distance between the positive and negative electrodes can be shortened, so that the internal resistance of the battery can be kept low.

セパレータ全体の空孔率としては、電解液の保液量を確保してイオン透過性を良好にするために、乾燥した状態で、30%以上であることが好ましい。一方、セパレータ強度の確保と内部短絡の防止の観点から、セパレータの空孔率は、乾燥した状態で、70%以下であることが好ましい。セパレータの空孔率:P(%)は、セパレータの厚み、面積あたりの質量、構成成分の密度から、下記式(1)を用いて各成分iについての総和を求めることにより計算できる。   The porosity of the separator as a whole is preferably 30% or more in a dried state in order to secure the amount of electrolyte solution retained and to improve ion permeability. On the other hand, from the viewpoint of securing separator strength and preventing internal short circuit, the separator porosity is preferably 70% or less in a dry state. The porosity of the separator: P (%) can be calculated by obtaining the sum for each component i from the thickness of the separator, the mass per area, and the density of the constituent components using the following formula (1).

P={1−m/(Σaiρi×t)}×100 (1)
ここで、前記式(1)中、ai:質量%で表した成分iの比率、ρi:成分iの密度(g/cm)、m:セパレータの単位面積あたりの質量(g/cm)、t:セパレータの厚み(cm)である。
P = {1-m / (Σaiρi × t)} × 100 (1)
Here, in the formula (1), ai: the ratio of the component i expressed in mass%, ρi: the density of the component i (g / cm 3 ), m: mass per unit area of the separator (g / cm 2 ) , T is the thickness (cm) of the separator.

また、前記積層型のセパレータの場合、前記式(1)において、mを多孔質層(I)の単位面積あたりの質量(g/cm)とし、tを多孔質層(I)の厚み(cm)とすることで、前記式(1)を用いて多孔質層(I)の空孔率:P(%)を求めることもできる。この方法により求められる多孔質層(I)の空孔率は、30〜70%であることが好ましい。 In the case of the multilayer separator, in the formula (1), m is the mass per unit area (g / cm 2 ) of the porous layer (I), and t is the thickness of the porous layer (I) ( cm), the porosity: P (%) of the porous layer (I) can also be obtained using the formula (1). The porosity of the porous layer (I) determined by this method is preferably 30 to 70%.

更に、前記積層型のセパレータの場合、前記式(1)において、mを多孔質層(II)の単位面積あたりの質量(g/cm)とし、tを多孔質層(II)の厚み(cm)とすることで、前記式(1)を用いて多孔質層(II)の空孔率:P(%)を求めることもできる。この方法により求められる多孔質層(II)の空孔率は、20〜60%であることが好ましい。 Further, in the case of the laminated separator, in the formula (1), m is the mass per unit area (g / cm 2 ) of the porous layer (II), and t is the thickness of the porous layer (II) ( cm), the porosity: P (%) of the porous layer (II) can also be obtained using the formula (1). The porosity of the porous layer (II) obtained by this method is preferably 20 to 60%.

前記セパレータとしては、機械的な強度の高いものが好ましく、例えば突き刺し強度が3N以上であることが好ましい。例えば、充放電に伴う体積変化の大きなSiOを負極活物質に使用した場合、充放電を繰り返すことで、負極全体の伸縮によって、対面させたセパレータにも機械的なダメージが加わることになる。セパレータの突き刺し強度が3N以上であれば、良好な機械的強度が確保され、セパレータの受ける機械的ダメージを緩和することができる。 The separator preferably has high mechanical strength. For example, the puncture strength is preferably 3N or more. For example, when SiO x having a large volume change due to charge / discharge is used as the negative electrode active material, mechanical damage is also applied to the facing separator due to expansion / contraction of the entire negative electrode by repeating charge / discharge. If the piercing strength of the separator is 3N or more, good mechanical strength is ensured, and mechanical damage to the separator can be reduced.

突き刺し強度が3N以上のセパレータとしては、前述した積層型のセパレータが挙げられ、特に、融点が140℃以下の樹脂を主体とした多孔質層(I)に、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として含む多孔質層(II)を積層したセパレータが好適である。それは、前記無機フィラーの機械的強度が高いため、多孔質層(I)の機械的強度を補って、セパレータ全体の機械的強度を高めることができるからであると考えられる。   Examples of the separator having a puncture strength of 3N or more include the above-described laminated separator, and in particular, an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher in the porous layer (I) mainly composed of a resin having a melting point of 140 ° C. or lower. A separator in which a porous layer (II) containing as a main component is laminated is preferable. This is presumably because the mechanical strength of the separator can be increased by supplementing the mechanical strength of the porous layer (I) because the inorganic filler has high mechanical strength.

前記突き刺し強度は以下の方法で測定できる。直径2インチの穴があいた板上にセパレータをしわやたわみのないように固定し、先端の直径が1.0mmの半円球状の金属ピンを、120mm/分の速度で測定試料に降下させて、セパレータに穴があく時の力を5回測定する。そして、前記5回の測定値のうち最大値と最小値とを除く3回の測定について平均値を求め、これをセパレータの突き刺し強度とする。   The puncture strength can be measured by the following method. A separator is fixed on a plate having a hole with a diameter of 2 inches so as not to be wrinkled or bent, and a semicircular metal pin having a tip diameter of 1.0 mm is lowered onto a measurement sample at a speed of 120 mm / min. Measure the force when making a hole in the separator 5 times. And an average value is calculated | required about the measurement of 3 times except the maximum value and the minimum value among the said measurement values of 5 times, and this is made into the piercing strength of a separator.

前記の正極と前記の負極と前記のセパレータとは、正極と負極との間にセパレータを介在させて重ねた積層電極体や、更にこれを渦巻状に巻回した巻回電極体の形態で本発明の第1のリチウム二次電池に使用することができる。   The positive electrode, the negative electrode, and the separator are formed in the form of a laminated electrode body in which a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode, or a wound electrode body in which the separator is wound in a spiral shape. It can be used for the first lithium secondary battery of the invention.

前記の積層電極体や巻回電極体においては、前記積層型のセパレータ、特に融点が140℃以下の樹脂を主体とした多孔質層(I)に、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として含む多孔質層(II)を積層したセパレータを使用する場合、多孔質層(II)が少なくとも正極と面するように配置することが好ましい。この場合、耐熱温度が150℃以上の無機フィラーを主体として含み、より耐酸化性に優れる多孔質層(II)が正極と面することで、正極によるセパレータの酸化をより良好に抑制できるため、電池の高温時の保存特性や充放電サイクル特性を高めることもできる。また、VCやシクロヘキシルベンゼンなど、非水電解液中に添加物を加えた場合、正極側で皮膜形成してセパレータの細孔を詰まらせ、電池特性の低下を引き起こす虞もある。そこで、比較的ポーラスな多孔質層(II)を正極に対面させることで、細孔の目詰まりを抑制する効果も期待できる。   In the laminated electrode body and the wound electrode body, the laminated separator, particularly the porous layer (I) mainly composed of a resin having a melting point of 140 ° C. or lower, mainly composed of an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher. When using the separator which laminated | stacked porous layer (II) included as, it is preferable to arrange | position so that porous layer (II) may face a positive electrode at least. In this case, since the porous layer (II) that includes an inorganic filler having a heat resistant temperature of 150 ° C. or more as a main component and more excellent in oxidation resistance faces the positive electrode, oxidation of the separator by the positive electrode can be better suppressed, It is also possible to improve the storage characteristics and charge / discharge cycle characteristics of the battery at high temperatures. Further, when an additive such as VC or cyclohexylbenzene is added to the non-aqueous electrolyte, a film is formed on the positive electrode side to clog the pores of the separator, which may cause deterioration of battery characteristics. Therefore, an effect of suppressing clogging of pores can be expected by causing the relatively porous porous layer (II) to face the positive electrode.

本発明の非水電解質二次電池は、従来の非水電解質二次電池と同様に充電の上限電圧を4.2V程度として使用することもできるが、充電の上限電圧を、これよりも高い4.3V以上に設定して使用することも可能であり、これにより高容量化を図りつつ、長期にわたって繰り返し使用しても、安定して優れた特性を発揮することが可能である。なお、非水電解質二次電池の充電の上限電圧は、4.7V以下であることが好ましい。   The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be used with the upper limit voltage of charging being about 4.2 V as in the case of the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery, but the upper limit voltage of charging is higher than this. It is also possible to use it by setting it to 3 V or more, so that it is possible to stably exhibit excellent characteristics even if it is repeatedly used over a long period of time while increasing the capacity. In addition, it is preferable that the upper limit voltage of charge of a nonaqueous electrolyte secondary battery is 4.7V or less.

本発明の非水電解質二次電池は、従来から知られている非水電解質二次電池と同様の用途に適用することができる。本発明は特に、高負荷で用いられるような、例えば産業用ロボットやドローン等、高いエネルギー密度と高負荷での充放電特性の両立が求められる用途に適用することが好ましい。   The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be applied to the same applications as conventionally known non-aqueous electrolyte secondary batteries. In particular, the present invention is preferably applied to applications that require both high energy density and charge / discharge characteristics at high loads, such as industrial robots and drones, which are used at high loads.

実施例1
<正極の作製>
Li含有化合物であるLiCOと、Co含有化合物であるCoと、Mg含有化合物であるMg(OH)と、Zr化合物であるZrOと、Al含有化合物であるAl(OH)とを適正な混合割合で乳鉢に入れて混合した後、ペレット状に固め、マッフル炉を用いて、大気雰囲気中(大気圧下)で、950℃で24時間焼成し、ICP(Inductive Coupled Plasma)法で求めた組成式がLiCo0.9795Mg0.011Zr0.0005Al0.009のコバルト酸リチウム(A1)を合成した。
Example 1
<Preparation of positive electrode>
Li 2 CO 3 that is a Li-containing compound, Co 3 O 4 that is a Co-containing compound, Mg (OH) 2 that is a Mg-containing compound, ZrO 2 that is a Zr compound, and Al (OH that is an Al-containing compound 3 ) was mixed in a mortar at an appropriate mixing ratio, then solidified into a pellet, and baked in an air atmosphere (under atmospheric pressure) at 950 ° C. for 24 hours using an muffle furnace, and ICP (Inductive Coupled) Lithium cobaltate (A1) having a composition formula determined by the Plasma) method of LiCo 0.9795 Mg 0.011 Zr 0.0005 Al 0.009 O 2 was synthesized.

次に、pHを10とし、温度を70℃とした水酸化リチウム水溶液:200g中に、前記コバルト酸リチウム(A1):10gを投入し、攪拌して分散させた後、ここにAl(NO・9HO:0.0154gと、pHの変動を抑えるためのアンモニア水とを、5時間かけて滴下して、Al(OH)共沈物を生成させ、前記コバルト酸リチウム(A1)の表面に付着させた。その後、この反応液からAl(OH)共沈物が付着した前記コバルト酸リチウム(A1)を取り出し、洗浄後、乾燥させた後に、大気雰囲気中で、400℃の温度で10時間熱処理することで、前記コバルト酸リチウム(A1)の表面にAl含有酸化物の被膜を形成して、正極材料(a1)を得た。 Next, 10 g of the lithium cobaltate (A1) is added to 200 g of a lithium hydroxide aqueous solution having a pH of 10 and a temperature of 70 ° C., and the mixture is stirred and dispersed. Then, Al (NO 3 ) is added thereto. ) 3 · 9H 2 O: and 0.0154G, and ammonia water to suppress variation in pH, was added dropwise over 5 hours, to produce a Al (OH) 3 coprecipitate, the lithium cobalt oxide (A1 ). Thereafter, the lithium cobalt oxide (A1) to which the Al (OH) 3 coprecipitate is adhered is taken out from the reaction solution, washed, dried, and then heat-treated at 400 ° C. for 10 hours in an air atmosphere. Thus, an Al-containing oxide film was formed on the surface of the lithium cobalt oxide (A1) to obtain a positive electrode material (a1).

得られた正極材料(a1)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、27μmであった。   With respect to the positive electrode material (a1) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 27 μm.

Li含有化合物であるLiCOと、Co含有化合物であるCoと、Mg含有化合物であるMg(OH)と、Al含有化合物であるAl(OH)とを適正な混合割合で乳鉢に入れて混合した後、ペレット状に固め、マッフル炉を用いて、大気雰囲気中(大気圧下)で、950℃で4時間焼成し、ICP法で求めた組成式がLiCo0.97Mg0.012Al0.009のコバルト酸リチウム(B1)を合成した。 Li 2 CO 3 that is a Li-containing compound, Co 3 O 4 that is a Co-containing compound, Mg (OH) 2 that is an Mg-containing compound, and Al (OH) 3 that is an Al-containing compound are appropriately mixed. After mixing in a mortar, the mixture was hardened into pellets, baked at 950 ° C. for 4 hours in an atmospheric atmosphere (under atmospheric pressure) using a muffle furnace, and the composition formula obtained by ICP method was LiCo 0.97. Mg 0.012 Al 0.009 O 2 lithium cobaltate (B1) was synthesized.

次に、pHを10とし、温度を70℃とした水酸化リチウム水溶液:200中gに、前記コバルト酸リチウム(B1):10gを投入し、攪拌して分散させた後、ここにAl(NO・9HO:0.077gと、pHの変動を抑えるためのアンモニア水とを、5時間かけて滴下して、Al(OH)共沈物を生成させ、前記コバルト酸リチウム(B1)の表面に付着させた。その後、この反応液からAl(OH)共沈物が付着した前記コバルト酸リチウム(B1)を取り出し、洗浄後、乾燥させた後に、大気雰囲気中で、400℃の温度で10時間熱処理することで、前記コバルト酸リチウム(B1)の表面にAl含有酸化物の被膜を形成して、正極材料(b1)を得た。 Next, 10 g of the lithium cobalt oxide (B1) is added to 200 g of lithium hydroxide aqueous solution: 200 having a pH of 10 and a temperature of 70 ° C., and dispersed by stirring. 3) 3 · 9H 2 O: and 0.077 g, and ammonia water to suppress variation in pH, was added dropwise over 5 hours, to produce a Al (OH) 3 coprecipitate, the lithium cobaltate ( It was made to adhere to the surface of B1). Thereafter, the lithium cobaltate (B1) to which the Al (OH) 3 coprecipitate is adhered is taken out from the reaction solution, washed, dried, and then heat-treated at 400 ° C. for 10 hours in an air atmosphere. Then, an Al-containing oxide film was formed on the surface of the lithium cobalt oxide (B1) to obtain a positive electrode material (b1).

得られた正極材料(b1)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、7μmであった。   With respect to the positive electrode material (b1) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 7 μm.

そして、正極材料(a1)と正極材料(b1)とを、質量比で85:15の割合で混合して、電池作製用の正極材料(1)を得た。得られた正極材料(1)の表面のAl含有酸化物の平均被覆厚みを前記の方法で測定したところ、30nmであった。また、平均被覆厚みの測定の際に元素マッピングによって被膜の組成を確認したところ、主成分がAlであった。更に、正極材料(1)の体積基準の粒度分布を前記の方法で確認したところ、平均粒子径は25μmで、正極材料(a1)および正極材料(b1)の各平均粒子径の箇所にピークトップを有する2つのピークが認められた。 Then, the positive electrode material (a1) and the positive electrode material (b1) were mixed at a mass ratio of 85:15 to obtain a positive electrode material (1) for battery preparation. When the average coating thickness of the Al-containing oxide on the surface of the obtained positive electrode material (1) was measured by the above method, it was 30 nm. Moreover, when the composition of the film was confirmed by element mapping when measuring the average coating thickness, the main component was Al 2 O 3 . Furthermore, when the volume-based particle size distribution of the positive electrode material (1) was confirmed by the above method, the average particle diameter was 25 μm, and peak tops were observed at the respective average particle diameters of the positive electrode material (a1) and the positive electrode material (b1). Two peaks were observed with

上記のように作製した正極材料100質量部と、バインダであるPVDFを10質量%の濃度で含むNMP溶液20質量部と、導電助剤である人造黒鉛1質量部およびケッチェンブラック1質量部とを、二軸混練機を用いて混練し、更にNMPを加えて粘度を調節して、正極合剤含有ペーストを調製した。   100 parts by mass of the positive electrode material produced as described above, 20 parts by mass of an NMP solution containing PVDF as a binder at a concentration of 10% by mass, 1 part by mass of artificial graphite and 1 part by mass of ketjen black as a conductive aid Was kneaded using a biaxial kneader, and NMP was further added to adjust the viscosity to prepare a positive electrode mixture-containing paste.

前記正極合剤含有ペーストを、図1に示すように厚みが12μmのアルミニウム箔(正極集電体)の両面および一部片面に塗布した後、120℃で12時間の真空乾燥を行って、アルミニウム箔の両面に正極合剤層を形成した。その後、プレス処理を行って、正極合剤層の厚さおよび密度を調節した。得られた正極における正極合剤層は、両面の厚みが79μmであった。図1に示すように、中央部のアルミニウム箔露出部(未塗工部)にアルミニウム製の正極集電タブ(幅5mm、厚み0.08mm、断面積0.4mm)を溶接することで、正極集電タブを有する長さ1000mm、幅52mmの帯状の正極を作製した。この時の正極集電タブ位置は、S〜Eの距離が960mm、S〜Tの距離が512mm(S〜Eの距離の53%)であった。 As shown in FIG. 1, the paste containing the positive electrode mixture is applied to both surfaces and part of one surface of an aluminum foil (positive electrode current collector) having a thickness of 12 μm, and then vacuum-dried at 120 ° C. for 12 hours to obtain aluminum. A positive electrode mixture layer was formed on both sides of the foil. Then, the press process was performed and the thickness and density of the positive mix layer were adjusted. The positive electrode mixture layer in the positive electrode obtained had a thickness of 79 μm on both sides. As shown in FIG. 1, by welding a positive electrode current collector tab made of aluminum (width 5 mm, thickness 0.08 mm, cross-sectional area 0.4 mm 2 ) to an aluminum foil exposed part (uncoated part) in the center part, A strip-like positive electrode having a length of 1000 mm and a width of 52 mm having a positive electrode current collecting tab was produced. The positive electrode current collecting tab position at this time was a distance of S to E of 960 mm and a distance of S to T of 512 mm (53% of the distance of S to E).

<負極の作製>
負極活物質である平均粒子径D50%が16μmである黒鉛:97.5質量部と、バインダであるSBR:1.5質量部と、増粘剤であるCMC:1質量部とに、水を加えて混合し、負極合剤含有ペーストを調製した。
<Production of negative electrode>
Graphite with an average particle diameter D50% of 16 μm as a negative electrode active material: 97.5 parts by mass, SBR as a binder: 1.5 parts by mass, and CMC as a thickener: 1 part by mass In addition, the mixture was mixed to prepare a negative electrode mixture-containing paste.

前記負極合剤含有ペーストを、図2に示すように厚みが8μmの銅箔(負極集電体)の両面に塗布した後、120℃で12時間の真空乾燥を行って、銅箔の両面および一部片面に負極合剤層を形成した。その後、プレス処理を行って、負極合剤層の厚さおよび密度を調節し、図2に示すように銅箔の露出部にニッケル製の負極集電タブを溶接して、長さ980mm、幅53mmの帯状の負極を作製した。得られた負極における負極合剤層は、両面の厚みが92μmであった。   As shown in FIG. 2, the negative electrode mixture-containing paste was applied to both sides of a copper foil (negative electrode current collector) having a thickness of 8 μm, and then vacuum-dried at 120 ° C. for 12 hours to obtain both sides of the copper foil and A negative electrode mixture layer was formed on a part of one side. Thereafter, press treatment is performed to adjust the thickness and density of the negative electrode mixture layer, and a nickel negative electrode current collecting tab is welded to the exposed portion of the copper foil as shown in FIG. A 53 mm strip-shaped negative electrode was produced. The negative electrode mixture layer in the obtained negative electrode had a thickness of 92 μm on both sides.

<非水電解液の調製>
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの体積比3:7の混合溶媒に、LiPFを1.1mol/Lの濃度で溶解させ、ビニレンカーボネート2質量%とフルオロエチレンカーボネート2質量%を、それぞれ添加して非水電解質を調製した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte>
LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1.1 mol / L in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate in a volume ratio of 3: 7, and 2% by mass of vinylene carbonate and 2% by mass of fluoroethylene carbonate were added to each other to form non-water. An electrolyte was prepared.

<セパレータの作製>
板状ベーマイト(平均粒径1μm、アスペクト比10)5kgに、イオン交換水5kgと、分散剤(水系ポリカルボン酸アンモニウム塩、固形分濃度40質量%)0.5kgとを加え、内容積20L、転回数40回/分のボールミルで10時間解砕処理をして分散液を調製した。処理後の分散液の一部を120℃で真空乾燥し、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、ベーマイトの形状はほぼ板状であった。また、処理後のベーマイトの平均粒子径は1μmであった。
<Preparation of separator>
To 5 kg of plate boehmite (average particle diameter 1 μm, aspect ratio 10), 5 kg of ion-exchanged water and 0.5 kg of a dispersant (aqueous polycarboxylic acid ammonium salt, solid content concentration 40% by mass) are added, and the internal volume is 20 L. Dispersion was prepared by crushing for 10 hours with a ball mill with 40 rotations / minute. When a part of the treated dispersion was vacuum dried at 120 ° C. and observed with a scanning electron microscope (SEM), the shape of boehmite was almost plate-like. The average particle size of the boehmite after the treatment was 1 μm.

上記分散液500gに、増粘剤としてキサンタンガムを0.5g、バインダとして樹脂バインダーディスパージョン(変性ポリブチルアクリレート、固形分含量45質量%)を17g加え、スリーワンモーターで3時間攪拌して均一な多孔質層(II)形成用スラリー(固形分比率50質量%)を調製した。   To 500 g of the above dispersion, 0.5 g of xanthan gum as a thickener and 17 g of a resin binder dispersion (modified polybutyl acrylate, solid content 45% by mass) as a binder are added and stirred with a three-one motor for 3 hours to obtain uniform porosity. A slurry for forming a quality layer (II) (solid content ratio 50 mass%) was prepared.

多孔質層(I)であるPE製の微多孔膜(厚み10μm、空孔率40%、平均孔径0.08μm、PEの融点135℃)の片面にコロナ放電処理(放電量40W・分/m)を施し、この処理面に上記多孔質層(II)形成用スラリーをマイクログラビアコーターによって塗布し、乾燥して厚みが2μmの多孔質層(II)をセパレータ上の片面に形成して、積層型セパレータを作製した。 Corona discharge treatment (discharge amount 40 W · min / m) on one side of the porous layer (I) made of PE microporous membrane (thickness 10 μm, porosity 40%, average pore diameter 0.08 μm, PE melting point 135 ° C.) 2 ), the porous layer (II) forming slurry is applied to the treated surface by a micro gravure coater, and dried to form a porous layer (II) having a thickness of 2 μm on one side of the separator. A laminated separator was produced.

<電池の組み立て>
前記帯状の正極を、上記積層型セパレータ(空孔率:42%)を介して前記帯状の負極に重ね、負極集電タブが巻回体の内周側となるように渦巻状に巻回した後、扁平形状になるように加圧して扁平状巻回構造の巻回電極体とし、この電極巻回体をポリプロピレン製の絶縁テープで固定した。この時の電極体の幅広面寸法は幅方向(巻回軸方向と垂直方向)45mm,高さ方向(巻回軸方向と平行方向)56mmであった。
次に、外寸が厚さ5.1mm、幅47mm、高さ58mmのアルミニウム合金製の角形缶に前記巻回電極体を挿入し、それぞれ集電タブの溶接を行うとともに、アルミニウム合金製の蓋板を角形缶の開口端部に溶接した。その後、蓋板に設けた注入口から前記非水電解質を注入し、注入口を封止して、図3に示す外観の非水電解質二次電池100を得た。
<Battery assembly>
The strip-shaped positive electrode was overlapped with the strip-shaped negative electrode via the laminated separator (porosity: 42%), and wound in a spiral shape so that the negative electrode current collecting tab was on the inner peripheral side of the wound body. Then, it pressed so that it might become flat shape, it was set as the winding electrode body of a flat winding structure, and this electrode winding body was fixed with the insulating tape made from a polypropylene. The wide surface dimensions of the electrode body at this time were 45 mm in the width direction (direction perpendicular to the winding axis direction) and 56 mm in the height direction (direction parallel to the winding axis direction).
Next, the wound electrode body is inserted into a square can made of aluminum alloy having an outer dimension of thickness 5.1 mm, width 47 mm, and height 58 mm, and the current collecting tabs are welded to each other, and an aluminum alloy lid The plate was welded to the open end of the square can. Thereafter, the non-aqueous electrolyte was injected from an inlet provided in the cover plate, and the inlet was sealed to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery 100 having the appearance shown in FIG.

非水電解質二次電池100は、外装缶111と蓋板121を有し、これらは正極端子を兼ねている。外装缶111は一対の側面部112と一対の幅広面113と底面からなる。幅広面113は、電池の内圧が上昇した際に防爆機構として作動する開裂溝114を有している。蓋体121は外装缶111の開口部に挿入され、両者の接合部を溶接することによって、外装缶111の開口部が封口され、電池内部が密閉されている。蓋体121に非水電解液注入口が設けられており、この非水電解液注入口には、封止部材122が挿入された状態で、例えばレーザー溶接などにより溶接封止されて、電池の密閉性が確保されている。蓋体121にはPP製の絶縁パッキング124を介してステンレス鋼製の端子123が取り付けられ、この端子123は電池内部で絶縁体を介してリード板が取り付けられている。   The nonaqueous electrolyte secondary battery 100 includes an outer can 111 and a cover plate 121, which also serve as a positive electrode terminal. The outer can 111 includes a pair of side surface portions 112, a pair of wide surfaces 113, and a bottom surface. The wide surface 113 has a cleavage groove 114 that operates as an explosion-proof mechanism when the internal pressure of the battery increases. The lid 121 is inserted into the opening of the outer can 111, and the joint of the two is welded to seal the opening of the outer can 111 and seal the inside of the battery. The lid 121 is provided with a non-aqueous electrolyte inlet, and the non-aqueous electrolyte inlet is welded and sealed by, for example, laser welding in a state where the sealing member 122 is inserted. Airtightness is ensured. A stainless steel terminal 123 is attached to the lid 121 via an insulating packing 124 made of PP, and a lead plate is attached to the terminal 123 via an insulator inside the battery.

図示していないが、正極集電タブは蓋体121に直接溶接することによって外装缶111と蓋体121とが正極端子として機能し、負極集電タブは電池内部のリード板に溶接し、そのリード板を介して端子123とを導通させることによって端子123が負極端子として機能するようになっている。   Although not shown, the positive electrode current collecting tab is directly welded to the lid body 121 so that the outer can 111 and the lid body 121 function as a positive electrode terminal, and the negative electrode current collecting tab is welded to a lead plate inside the battery. The terminal 123 functions as a negative electrode terminal by conducting with the terminal 123 through the lead plate.

実施例2
Al(NO・9HOの使用量を0.0026gに変更した以外は、正極材料(a1)と同じ方法で正極材料(a2)を作製した。得られた正極材料(a2)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、27μmであった。
Example 2
Except for changing Al (NO 3) the amount of 3 · 9H 2 O to 0.0026g was prepare a positive electrode material in the same manner as the positive electrode material (a1) (a2). With respect to the positive electrode material (a2) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 27 μm.

また、Al(NO・9HOの使用量を0.013gに変更した以外は、正極材料(b1)と同じ方法で正極材料(b2)を作製した。得られた正極材料(b2)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、7μmであった。 Also, except for changing the Al (NO 3) the amount of 3 · 9H 2 O in 0.013g is to prepare a positive electrode material (b2) in the same manner as the positive electrode material (b1). With respect to the positive electrode material (b2) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 7 μm.

次に、正極材料(a2)と正極材料(b2)とを、質量比で85:15の割合で混合して、電池作製用の正極材料(2)を得た。得られた正極材料(2)の表面のAl含有酸化物の平均被覆厚みを前記の方法で測定したところ、5nmであった。また、平均被覆厚みの測定の際に元素マッピングによって被膜の組成を確認したところ、主成分がAlであった。更に、正極材料(2)の体積基準の粒度分布を前記の方法で確認したところ、平均粒子径は25μmで、正極材料(a2)および正極材料(b2)の各平均粒子径の箇所にピークトップを有する2つのピークが認められた。 Next, the positive electrode material (a2) and the positive electrode material (b2) were mixed at a mass ratio of 85:15 to obtain a positive electrode material (2) for battery production. When the average coating thickness of the Al-containing oxide on the surface of the obtained positive electrode material (2) was measured by the above method, it was 5 nm. Moreover, when the composition of the film was confirmed by element mapping when measuring the average coating thickness, the main component was Al 2 O 3 . Further, when the volume-based particle size distribution of the positive electrode material (2) was confirmed by the above method, the average particle diameter was 25 μm, and peak tops were observed at the respective average particle diameters of the positive electrode material (a2) and the positive electrode material (b2). Two peaks were observed with

そして、正極材料(1)に代えて正極材料(2)を用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。   Then, a positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material (2) was used instead of the positive electrode material (1), and the nonaqueous electrolyte 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode was used. A secondary battery was produced.

実施例3
Al(NO・9HOの使用量を0.0256gに変更した以外は、正極材料(a1)と同じ方法で正極材料(a3)を作製した。得られた正極材料(a3)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、27μmであった。
Example 3
Except for changing Al (NO 3) the amount of 3 · 9H 2 O to 0.0256g was prepare a positive electrode material in the same manner as the positive electrode material (a1) (a3). With respect to the positive electrode material (a3) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 27 μm.

また、Al(NO・9HOの使用量を0.128gに変更した以外は、正極材料(b1)と同じ方法で正極材料(b3)を作製した。得られた正極材料(b3)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、7μmであった。 Also, except for changing the Al (NO 3) the amount of 3 · 9H 2 O in 0.128g is to prepare a positive electrode material (b3) in the same manner as the positive electrode material (b1). With respect to the positive electrode material (b3) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 7 μm.

次に、正極材料(a3)と正極材料(b3)とを、質量比で85:15の割合で混合して、電池作製用の正極材料(3)を得た。得られた正極材料(3)の表面のAl含有酸化物の平均被覆厚みを前記の方法で測定したところ、50nmであった。また、平均被覆厚みの測定の際に元素マッピングによって被膜の組成を確認したところ、主成分がAlであった。更に、正極材料(3)の体積基準の粒度分布を前記の方法で確認したところ、平均粒子径は25μmで、正極材料(a3)および正極材料(b3)の各平均粒子径の箇所にピークトップを有する2つのピークが認められた。 Next, the positive electrode material (a3) and the positive electrode material (b3) were mixed at a mass ratio of 85:15 to obtain a positive electrode material (3) for battery preparation. When the average coating thickness of the Al-containing oxide on the surface of the obtained positive electrode material (3) was measured by the above method, it was 50 nm. Moreover, when the composition of the film was confirmed by element mapping when measuring the average coating thickness, the main component was Al 2 O 3 . Furthermore, when the volume-based particle size distribution of the positive electrode material (3) was confirmed by the above method, the average particle diameter was 25 μm, and peak tops were observed at the respective average particle diameters of the positive electrode material (a3) and the positive electrode material (b3). Two peaks were observed with

そして、正極材料(1)に代えて正極材料(3)を用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。   Then, a positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material (3) was used instead of the positive electrode material (1), and the non-aqueous electrolyte 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode was used. A secondary battery was produced.

実施例4
正極材料(1)とニッケル酸リチウム(組成式LiNi0.85Co0.120Mg0.01Al0.02)との質量比80:20の混合物:96.5質量部と、バインダであるPVDFを10質量%の濃度で含むNMP溶液:20質量部と、導電助剤であるアセチレンブラック:1.5質量部とを、二軸混練機を用いて混練し、更にNMPを加えて粘度を調節して、正極合剤含有ペーストを調製した。
Example 4
Mixture of 80:20 mass ratio of positive electrode material (1) and lithium nickelate (composition formula LiNi 0.85 Co 0.120 Mg 0.01 Al 0.02 O 2 ): 96.5 parts by mass, An NMP solution containing a certain PVDF at a concentration of 10% by mass: 20 parts by mass and acetylene black as a conductive auxiliary agent: 1.5 parts by mass are kneaded using a biaxial kneader, and NMP is further added to increase the viscosity. Was adjusted to prepare a positive electrode mixture-containing paste.

前記の正極合剤含有ペーストを用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。   A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the above positive electrode mixture-containing paste was used, and a nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode was used.

実施例5
正極合剤層の両面の厚みを65μmとし、正極長さを1175mmとした。この時の正極集電タブ位置は、S〜Eの距離が1135mm、S〜Tの距離が591mm(S〜Eの距離の52%)であった。これら以外は実施例1と同様にして正極作製した。
負極合剤層の両面の厚みを75μmとし、負極長さを1150mmとした。これら以外は実施例1と同様にして負極を作製した。
この正極と負極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
Example 5
The thickness of both surfaces of the positive electrode mixture layer was 65 μm, and the positive electrode length was 1175 mm. The positive electrode current collecting tab position at this time was a distance of S to E of 1135 mm and a distance of S to T of 591 mm (52% of the distance of S to E). A positive electrode was produced in the same manner as Example 1 except for these.
The thickness of both surfaces of the negative electrode mixture layer was 75 μm, and the negative electrode length was 1150 mm. A negative electrode was produced in the same manner as Example 1 except for these.
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode and negative electrode were used.

実施例6
正極合剤層の両面の厚みを114μmとし、正極長さを735mmとした。この時の正極集電タブ位置は、S〜Eの距離が693mm、S〜Tの距離が340mm(S〜Eの距離の49%)であった。これら以外は実施例1と同様にして正極作製した。
負極合剤層両面の厚みを135μmとし、負極長さを710mmとした。これら以外は実施例1と同様にして負極を作製した。
この正極と負極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
Example 6
The thickness of both surfaces of the positive electrode mixture layer was 114 μm, and the positive electrode length was 735 mm. The positive electrode current collecting tab position at this time was 693 mm in the distance from S to E and 340 mm in the distance from S to T (49% of the distance from S to E). A positive electrode was produced in the same manner as Example 1 except for these.
The thickness of both surfaces of the negative electrode mixture layer was 135 μm, and the negative electrode length was 710 mm. A negative electrode was produced in the same manner as Example 1 except for these.
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode and negative electrode were used.

実施例7
<セパレータの作製>
多孔質層(I)であるPE製の微多孔膜(厚み12μm、空孔率40%、平均孔径0.08μm、PEの融点135℃)の片面にコロナ放電処理(放電量40W・分/m)を施し、この処理面に上記多孔質層(II)形成用スラリーをマイクログラビアコーターによって塗布し、乾燥して厚みが4μmの多孔質層(II)をセパレータ上の片面に形成して、積層型セパレータを作製した。
このセパレータを用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
Example 7
<Preparation of separator>
Corona discharge treatment (discharge amount 40 W · min / m) on one side of the porous layer (I) PE microporous film (thickness 12 μm, porosity 40%, average pore size 0.08 μm, PE melting point 135 ° C.) 2 ) and applying the slurry for forming the porous layer (II) to the treated surface with a microgravure coater and drying to form a porous layer (II) having a thickness of 4 μm on one side of the separator, A laminated separator was produced.
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this separator was used.

比較例1
Al含有酸化物による被覆を行わなかった以外は正極材料(a1)と同様にして正極材料(c1)を作製した。また、Al含有酸化物による被覆を行わなかった以外は正極材料(b1)と同様にして正極材料(d1)を作製した。正極材料(c1)および正極材料(d1)の平均粒子径は、それぞれ、27μm、7μmであった。
Comparative Example 1
A positive electrode material (c1) was produced in the same manner as the positive electrode material (a1) except that the coating with the Al-containing oxide was not performed. Further, a positive electrode material (d1) was produced in the same manner as the positive electrode material (b1) except that the coating with the Al-containing oxide was not performed. The average particle diameters of the positive electrode material (c1) and the positive electrode material (d1) were 27 μm and 7 μm, respectively.

次に、正極材料(c1)と正極材料(d1)とを、質量比で85:15の割合で混合して、電池作製用の正極材料(4)を得た。得られた正極材料(4)の体積基準の粒度分布を前記の方法で確認したところ、平均粒子径は25μmで、正極材料(c1)および正極材料(d1)の各平均粒子径の箇所にピークトップを有する2つのピークが認められた。   Next, the positive electrode material (c1) and the positive electrode material (d1) were mixed at a mass ratio of 85:15 to obtain a positive electrode material (4) for battery production. When the volume-based particle size distribution of the obtained positive electrode material (4) was confirmed by the above method, the average particle diameter was 25 μm, and it peaked at each of the average particle diameters of the positive electrode material (c1) and the positive electrode material (d1). Two peaks with a top were observed.

そして、正極材料(1)に代えて正極材料(4)を用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。   Then, a positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material (4) was used instead of the positive electrode material (1), and the nonaqueous electrolyte 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode was used. A secondary battery was produced.

比較例2
Al(NO・9HOの使用量を0.0513gに変更した以外は、正極材料(a1)と同じ方法で正極材料(c2)を作製した。得られた正極材料(c2)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、27μmであった。
Comparative Example 2
Except for changing Al (NO 3) the amount of 3 · 9H 2 O to 0.0513g was prepare a positive electrode material in the same manner as the positive electrode material (a1) (c2). With respect to the positive electrode material (c2) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 27 μm.

また、Al(NO・9HOの使用量を0.257gに変更した以外は、正極材料(b1)と同じ方法で正極材料(d2)を作製した。得られた正極材料(d2)について、前記の方法で平均粒子径を測定したところ、7μmであった。 Also, except for changing the Al (NO 3) the amount of 3 · 9H 2 O in 0.257g is to prepare a positive electrode material (d2) in the same manner as the positive electrode material (b1). With respect to the positive electrode material (d2) obtained, its average particle diameter was measured by means of the method as described before, thereby finding that it was 7 μm.

次に、正極材料(c2)と正極材料(d2)とを、質量比で85:15の割合で混合して、電池作製用の正極材料(5)を得た。得られた正極材料(5)の表面のAl含有酸化物の平均被覆厚みを前記の方法で測定したところ、100nmであった。また、平均被覆厚みの測定の際に元素マッピングによって被膜の組成を確認したところ、主成分がAlであった。更に、正極材料(5)の体積基準の粒度分布を前記の方法で確認したところ、平均粒子径は25μmで、正極材料(c2)および正極材料(d2)の各平均粒子径の箇所にピークトップを有する2つのピークが認められた。 Next, the positive electrode material (c2) and the positive electrode material (d2) were mixed at a mass ratio of 85:15 to obtain a positive electrode material (5) for battery production. When the average coating thickness of the Al-containing oxide on the surface of the obtained positive electrode material (5) was measured by the above method, it was 100 nm. Moreover, when the composition of the film was confirmed by element mapping when measuring the average coating thickness, the main component was Al 2 O 3 . Furthermore, when the volume-based particle size distribution of the positive electrode material (5) was confirmed by the above method, the average particle diameter was 25 μm, and peak tops were observed at the respective average particle diameters of the positive electrode material (c2) and the positive electrode material (d2). Two peaks were observed with

そして、正極材料(1)に代えて正極材料(5)を用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして角形非水二次電池を作製した。   Then, a positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode material (5) was used instead of the positive electrode material (1). A secondary battery was produced.

比較例3
実施例1と同様にして作製した正極合剤含有ペーストを、図4に示すように厚みが12μmのアルミニウム箔(正極集電体)の両面および一部片面に塗布した後、120℃で12時間の真空乾燥を行って、アルミニウム箔の両面に正極合剤層を形成した。その後、プレス処理を行って、正極合剤層の厚さおよび密度を調節した。得られた正極における正極合剤層は、両面部の厚みが79μmであった。図4に示すように、集電体の長さ方向の端部にアルミニウム箔露出部(未塗工部)にアルミニウム製の正極集電タブ(幅5mm、厚み0.08mm、断面積0.4mm)を溶接することで、正極集電タブを有する長さ1000mm、幅52mmの帯状の正極を作製した。
この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
Comparative Example 3
The positive electrode mixture-containing paste prepared in the same manner as in Example 1 was applied to both surfaces and a part of one surface of an aluminum foil (positive electrode current collector) having a thickness of 12 μm as shown in FIG. The positive electrode mixture layer was formed on both surfaces of the aluminum foil. Then, the press process was performed and the thickness and density of the positive mix layer were adjusted. The positive electrode mixture layer in the obtained positive electrode had a thickness of both sides of 79 μm. As shown in FIG. 4, an aluminum positive electrode current collecting tab (width 5 mm, thickness 0.08 mm, cross-sectional area 0.4 mm) on the aluminum foil exposed portion (uncoated portion) at the end in the length direction of the current collector 2 ) was welded to produce a strip-like positive electrode having a length of 1000 mm and a width of 52 mm having a positive electrode current collecting tab.
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode was used.

比較例4
実施例1と同様にして作製した負極合剤含有ペーストを、図5に示すように厚みが8μmの銅箔(負極集電体)の両面に塗布した後、120℃で12時間の真空乾燥を行って、銅箔の両面および一部片面に負極合剤層を形成した。その後、プレス処理を行って、負極合剤層の厚さおよび密度を調節し、図5に示すように、負極集電体の長さ方向中央部に銅箔の露出部(未塗工部)にニッケル製の負極集電タブを溶接して、長さ980mm、幅53mmの帯状の負極を作製した。得られた負極における負極合剤層は、両面の厚みが92μmであった。また、実施例1と同様にして作製した正極合剤含有ペーストを、正極合剤層が存在する箇所に対して面積的にマージンを持たせて対向する負極合剤層を配置するため、負極集電体の長さ方向中央部に負極の未塗工部を設け、これに対向する箇所に正極合剤層が存在しない正極の未塗工部を負極の未塗工部よりも広く設けて、厚みが12μmのアルミニウム箔(正極集電体)の両面および一部片面に塗布した後、120℃で12時間の真空乾燥を行って、アルミニウム箔の両面に正極合剤層を形成した。その後、プレス処理を行って、正極合剤層の厚さおよび密度を調節した。得られた正極における正極合剤層は、両面部の厚みが79μmであった。
この正極と負極を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製した。
Comparative Example 4
The negative electrode mixture-containing paste produced in the same manner as in Example 1 was applied to both sides of a copper foil (negative electrode current collector) having a thickness of 8 μm as shown in FIG. 5 and then vacuum-dried at 120 ° C. for 12 hours. It went and formed the negative mix layer on both surfaces and one part single side | surface of copper foil. Thereafter, press treatment is performed to adjust the thickness and density of the negative electrode mixture layer, and as shown in FIG. 5, the exposed portion of copper foil (uncoated portion) at the center in the length direction of the negative electrode current collector A negative electrode current collector tab made of nickel was welded to a belt-shaped negative electrode having a length of 980 mm and a width of 53 mm. The negative electrode mixture layer in the obtained negative electrode had a thickness of 92 μm on both sides. In addition, the positive electrode mixture-containing paste produced in the same manner as in Example 1 was disposed so that the negative electrode mixture layer opposed to the portion where the positive electrode mixture layer was present with an area margin was disposed. An uncoated portion of the negative electrode is provided in the central portion in the longitudinal direction of the electric body, and an uncoated portion of the positive electrode in which a positive electrode mixture layer does not exist in a portion facing the negative electrode is provided wider than the uncoated portion of the negative electrode, After apply | coating to both surfaces and one part single side | surface of the aluminum foil (positive electrode collector) whose thickness is 12 micrometers, vacuum drying was performed at 120 degreeC for 12 hours, and the positive mix layer was formed on both surfaces of the aluminum foil. Then, the press process was performed and the thickness and density of the positive mix layer were adjusted. The positive electrode mixture layer in the obtained positive electrode had a thickness of both sides of 79 μm.
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode and negative electrode were used.

実施例、比較例で作製したそれぞれの電池を、以下の評価方法で評価した。表1には実施例比較例ぞれぞれの電池の構成を示し、表2にはそれぞれの評価結果を示す。   Each battery produced in Examples and Comparative Examples was evaluated by the following evaluation methods. Table 1 shows the configuration of each battery of the comparative example of the example, and Table 2 shows the evaluation results.

<1C放電時の電池容量>
1Cの電流値で2.75Vまで定電流(以下CCと記す)放電することで、一度完全に放電された状態にした。次に4.35Vまで定電流定電圧(以下CCCVと記す)充電を行った。CC充電の電流値は1Cとし、充電終止電流値は0.05Cとした。続いて1Cの電流値で2.75VまでCC放電を行い、その時の放電容量を測定した。なお、横軸を放電容量、縦軸を放電電圧で放電カーブを描いたときの、放電開始から放電終了までの放電カーブの積分値を電池重量で除した値を重量当たりのエネルギー密度とした。
<Battery capacity during 1C discharge>
By discharging at a constant current (hereinafter referred to as CC) to 2.75 V at a current value of 1 C, the battery was once completely discharged. Next, constant current constant voltage (hereinafter referred to as CCCV) charging was performed up to 4.35V. The CC charging current value was 1 C, and the charging end current value was 0.05 C. Subsequently, CC discharge was performed up to 2.75 V at a current value of 1 C, and the discharge capacity at that time was measured. The value obtained by dividing the integrated value of the discharge curve from the start of discharge to the end of discharge when the discharge curve is drawn with the discharge capacity on the horizontal axis and the discharge voltage on the vertical axis is the energy density per weight.

<5C放電時の電池表面温度>
1Cの電流値で2.75VまでCC放電することで、一度完全に放電された状態にした。次に4.35VまでCCCV充電を行った。CC充電の電流値は1Cとし、充電終止電流値は0.05Cとした。続いて5Cの電流値で2.75VまでCC放電を行い、その際の電池の表面温度を測定した。
<Battery surface temperature during 5C discharge>
CC was discharged to 2.75 V at a current value of 1 C, and once completely discharged. Next, CCCV charge was performed up to 4.35V. The CC charging current value was 1 C, and the charging end current value was 0.05 C. Subsequently, CC discharge was performed up to 2.75 V at a current value of 5 C, and the surface temperature of the battery at that time was measured.

<5C放電500サイクル後1C放電時の容量維持率>
1Cの電流値で2.75Vまで定電流(以下CCと記す)放電することで、一度完全に放電された状態にした。次に4.35Vまで定電流定電圧(以下CCCVと記す)充電を行った。CC充電の電流値は1Cとし、充電終止電流値は0.05Cとした。続いて1Cの電流値で2.75VまでCC放電を行い、この時の容量を初回放電容量とした。次に4.35VまでCCCV充電を行った。CC充電の電流値は1Cとし、充電終止電流値は0.05Cとした。続いて5Cの電流値で2.75VまでCC放電を行った。この充放電条件を1サイクルとし、500サイクル繰り返した。その後、4.35Vまで定電流定電圧(以下CCCVと記す)充電を行った。CC充電の電流値は1Cとし、充電終止電流値は0.05Cとした。続いて1Cの電流値で2.75VまでCC放電を行い、その時の放電容量を500サイクル後の放電容量とした。表2では各実施例比較例の容量維持率を、500サイクル後の放電容量を初回放電容量で除した値を百分率で示す。






















<Capacity maintenance ratio at 1C discharge after 500 cycles of 5C discharge>
By discharging at a constant current (hereinafter referred to as CC) to 2.75 V at a current value of 1 C, the battery was once completely discharged. Next, constant current constant voltage (hereinafter referred to as CCCV) charging was performed up to 4.35V. The CC charging current value was 1 C, and the charging end current value was 0.05 C. Subsequently, CC discharge was performed up to 2.75 V at a current value of 1 C, and the capacity at this time was defined as the initial discharge capacity. Next, CCCV charge was performed up to 4.35V. The CC charging current value was 1 C, and the charging end current value was 0.05 C. Subsequently, CC discharge was performed to 2.75 V at a current value of 5C. This charge / discharge condition was set to 1 cycle and repeated 500 cycles. Thereafter, constant current and constant voltage (hereinafter referred to as CCCV) charging was performed up to 4.35V. The CC charging current value was 1 C, and the charging end current value was 0.05 C. Subsequently, CC discharge was performed up to 2.75 V at a current value of 1 C, and the discharge capacity at that time was defined as the discharge capacity after 500 cycles. In Table 2, the capacity retention rate of each comparative example is shown as a percentage obtained by dividing the discharge capacity after 500 cycles by the initial discharge capacity.






















Figure 2017134997
Figure 2017134997























Figure 2017134997
Figure 2017134997

この発明は、非水電解質二次電池に適用される。   The present invention is applied to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

1 正極
13 正極集電タブ
N 未塗工部
C 中央部
2 負極
23 負極集電タブ
100 非水電解質二次電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 13 Positive electrode current collection tab N Uncoated part C Center part 2 Negative electrode 23 Negative electrode current collection tab 100 Nonaqueous electrolyte secondary battery

Claims (8)

正極、負極、セパレータおよび非水電解液を有する非水二次電池であって、
前記正極は、正極集電体上に、正極活物質を含む正極合剤層を塗工されおり、
前記正極活物質の粒子の表面がAl含有酸化物で被覆されてなる正極材料を用いており、
前記Al含有酸化物の平均被覆厚みが5〜50nmであり、
前記正極と前記負極は、それぞれ正極集電タブ、負極集電タブを有し、前記セパレータを介して積層されて渦巻き状に巻回されており、
前記正極集電タブは、前記正極の長さ方向における前記正極合剤層の一方の端から他方の端までの間の距離の30〜70%の位置に配置されており、
前記負極集電タブは、前記負極の長さ方向の端部に配置されていることを特徴とする非水二次電池。
A non-aqueous secondary battery having a positive electrode, a negative electrode, a separator and a non-aqueous electrolyte,
The positive electrode is coated with a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material on a positive electrode current collector,
A positive electrode material in which the surfaces of the positive electrode active material particles are coated with an Al-containing oxide is used,
The average coating thickness of the Al-containing oxide is 5 to 50 nm,
The positive electrode and the negative electrode have a positive electrode current collecting tab and a negative electrode current collecting tab, respectively, are stacked via the separator and wound in a spiral shape,
The positive electrode current collecting tab is disposed at a position of 30 to 70% of a distance from one end of the positive electrode mixture layer to the other end in the length direction of the positive electrode,
The non-aqueous secondary battery, wherein the negative electrode current collecting tab is disposed at an end portion in a length direction of the negative electrode.
前記正極集電タブは、前記正極集電体上に前記正極合剤層が塗工されていない未塗工部に配置されている請求項1に記載の非水電解質二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode current collecting tab is arranged in an uncoated portion where the positive electrode mixture layer is not coated on the positive electrode current collector. 前記正極材料が含有する正極活物質は、Co、およびMgと、Ni、Mn、TiおよびAlよりなる群から選択される少なくとも1種の元素Mとを少なくとも含有するコバルト酸リチウムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の非水電解質二次電池。   The positive electrode active material contained in the positive electrode material is lithium cobalt oxide containing at least Co, Mg, and at least one element M selected from the group consisting of Ni, Mn, Ti, and Al. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2. 前記正極は、NiおよびCoと、Mg、Mn、Ba、W、Ti、Zr、MoおよびAlよりなる群から選択される元素M2とを含有するニッケル酸リチウムを、前記正極材料と共に用いたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の非水二次電池。   The positive electrode is formed by using lithium nickelate containing Ni and Co and an element M2 selected from the group consisting of Mg, Mn, Ba, W, Ti, Zr, Mo and Al together with the positive electrode material. The nonaqueous secondary battery according to claim 1, wherein the nonaqueous secondary battery is provided. 前記正極集電タブは、前記正極の長さ方向の中央部にある前記正極活物質の未塗工部に1本のみ配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の非水二次電池。   The said positive electrode current collection tab is arrange | positioned only in the uncoated part of the said positive electrode active material in the center part of the length direction of the said positive electrode, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Non-aqueous secondary battery. 前記負極集電タブは、前記負極の長さ方向の端部に1本のみ配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の非水二次電池。   6. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein only one of the negative electrode current collecting tabs is disposed at an end portion in a length direction of the negative electrode. 前記正極合剤層の全厚みが60〜120μmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の非水電解質二次電池。 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the total thickness of the positive electrode mixture layer is 60 to 120 μm. 前記負極合剤層の全厚みが70〜130μmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の非水電解質二次電池。 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the total thickness of the negative electrode mixture layer is 70 to 130 μm.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111406338A (en) * 2017-10-11 2020-07-10 三星Sdi株式会社 Electrode assembly and secondary battery including the same
CN112713258A (en) * 2020-12-29 2021-04-27 珠海冠宇电池股份有限公司 Lithium ion battery
CN112802996A (en) * 2020-12-30 2021-05-14 珠海冠宇电池股份有限公司 Electrode plate, secondary battery comprising same and device
CN113036075A (en) * 2021-02-26 2021-06-25 珠海冠宇电池股份有限公司 Pole piece and battery cell
CN114430072A (en) * 2022-01-28 2022-05-03 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 All-solid-state cell structure, preparation method thereof and all-solid-state cell group
CN114497752A (en) * 2022-01-28 2022-05-13 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 All-solid-state battery cell and preparation method and application thereof
CN114512629A (en) * 2022-01-25 2022-05-17 惠州市豪鹏科技有限公司 A kind of preparation method of positive electrode sheet and its lithium secondary battery
CN114628858A (en) * 2021-09-22 2022-06-14 万向一二三股份公司 Cylindrical lithium-ion battery pole piece and tab structure
JP2024502427A (en) * 2021-07-30 2024-01-19 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 Wound electrode assemblies, battery cells, batteries and power receiving equipment
US12218342B2 (en) 2019-03-29 2025-02-04 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device
US12224437B2 (en) 2021-04-27 2025-02-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of producing a secondary battery, and secondary battery

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112750978B (en) * 2020-12-30 2022-03-15 珠海冠宇电池股份有限公司 Pole piece and battery

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220601A (en) * 2006-02-20 2007-08-30 Sanyo Electric Co Ltd Sealed battery
JP2008234855A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2012038534A (en) * 2010-08-06 2012-02-23 Hitachi Ltd Positive electrode material for lithium secondary battery, lithium secondary battery, and secondary battery module using the same
JP2013118067A (en) * 2011-12-02 2013-06-13 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
JP2013254561A (en) * 2010-09-30 2013-12-19 Panasonic Corp Cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery
CN103515611A (en) * 2012-06-29 2014-01-15 河南科隆集团有限公司 Lithium ion positive electrode material cladded by nanometer alumina membrane and preparation method thereof
JP2014222607A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 日産自動車株式会社 Cathode active material containing solid-solution active material, cathode containing cathode active material, and nonaqueous electrolyte secondary battery employing cathode
US20150188144A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Hyundai Motor Company Surface-treated cathode active material and lithium secondary battery using the same
WO2015111710A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 日立マクセル株式会社 Non-aqueous secondary battery

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220601A (en) * 2006-02-20 2007-08-30 Sanyo Electric Co Ltd Sealed battery
JP2008234855A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2012038534A (en) * 2010-08-06 2012-02-23 Hitachi Ltd Positive electrode material for lithium secondary battery, lithium secondary battery, and secondary battery module using the same
JP2013254561A (en) * 2010-09-30 2013-12-19 Panasonic Corp Cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2013118067A (en) * 2011-12-02 2013-06-13 Hitachi Maxell Ltd Lithium secondary battery
CN103515611A (en) * 2012-06-29 2014-01-15 河南科隆集团有限公司 Lithium ion positive electrode material cladded by nanometer alumina membrane and preparation method thereof
JP2014222607A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 日産自動車株式会社 Cathode active material containing solid-solution active material, cathode containing cathode active material, and nonaqueous electrolyte secondary battery employing cathode
US20150188144A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Hyundai Motor Company Surface-treated cathode active material and lithium secondary battery using the same
WO2015111710A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 日立マクセル株式会社 Non-aqueous secondary battery

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111406338B (en) * 2017-10-11 2023-10-31 三星Sdi株式会社 Electrode assembly and secondary battery including the electrode assembly
CN111406338A (en) * 2017-10-11 2020-07-10 三星Sdi株式会社 Electrode assembly and secondary battery including the same
US12218342B2 (en) 2019-03-29 2025-02-04 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device
CN112713258A (en) * 2020-12-29 2021-04-27 珠海冠宇电池股份有限公司 Lithium ion battery
CN112802996A (en) * 2020-12-30 2021-05-14 珠海冠宇电池股份有限公司 Electrode plate, secondary battery comprising same and device
CN113036075A (en) * 2021-02-26 2021-06-25 珠海冠宇电池股份有限公司 Pole piece and battery cell
US12224437B2 (en) 2021-04-27 2025-02-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of producing a secondary battery, and secondary battery
JP2024502427A (en) * 2021-07-30 2024-01-19 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 Wound electrode assemblies, battery cells, batteries and power receiving equipment
CN114628858A (en) * 2021-09-22 2022-06-14 万向一二三股份公司 Cylindrical lithium-ion battery pole piece and tab structure
CN114512629A (en) * 2022-01-25 2022-05-17 惠州市豪鹏科技有限公司 A kind of preparation method of positive electrode sheet and its lithium secondary battery
CN114497752B (en) * 2022-01-28 2023-07-21 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 All-solid-state battery cell and preparation method and application thereof
CN114430072B (en) * 2022-01-28 2023-06-30 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 All-solid-state battery cell structure, preparation method thereof and all-solid-state battery cell group
CN114497752A (en) * 2022-01-28 2022-05-13 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 All-solid-state battery cell and preparation method and application thereof
CN114430072A (en) * 2022-01-28 2022-05-03 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 All-solid-state cell structure, preparation method thereof and all-solid-state cell group

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