JP7135840B2 - Positive electrode and lithium ion secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、正極及びリチウムイオン二次電池に関するものである。 The present invention relates to positive electrodes and lithium ion secondary batteries.
近年、家庭電器においてポータブル化、コードレス化が急速に進むに従い、ラップトップ型パソコン、携帯電話、ビデオカメラ等の小型電子機器の電源として非水電解質二次電池が実用化されている。この非水電解質二次電池は、正極、負極、セパレータ、非水電解質から構成されており、正極に用いられる正極活物質として、コバルト酸リチウム(LiCoO2)に関する研究開発が活発に進められており、これまで多くの提案がなされている。 In recent years, with the rapid progress of portable and cordless home appliances, non-aqueous electrolyte secondary batteries have been put to practical use as power sources for small electronic devices such as laptop computers, mobile phones, and video cameras. This non-aqueous electrolyte secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte. As a positive electrode active material used for the positive electrode, lithium cobaltate (LiCoO 2 ) has been actively researched and developed. , many proposals have been made.
例えば、リチウム-遷移金属複合酸化物を活物質とする正極を備えるリチウム二次電池において、前記正極の表面に、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Al2O3、CeO2、As2O3又はこれらの2種以上の混合物からなる被膜が形成されていることを特徴とするリチウム二次電池が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a lithium secondary battery comprising a positive electrode using a lithium-transition metal composite oxide as an active material, BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, Al 2 O 3 , CeO 2 , As A lithium secondary battery has been proposed in which a coating film made of 2 O 3 or a mixture of two or more thereof is formed (see, for example, Patent Document 1).
また、負極、正極、リチウム塩を含む非水電解質からなる可逆的に複数回の充放電が可能な電池において、前記正極の回りにTi、Al、Sn、Bi、Cu、Si、Ga、W、Zr、B、Moから選ばれた少なくとも1種を含む金属及びまたはこれらの複数個の組み合わせにより得られる金属間化合物、及びまたは酸化物を被覆したものを使用することを特徴とする正極およびそれを用いた電池が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in a battery comprising a negative electrode, a positive electrode, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt and capable of being reversibly charged and discharged multiple times, Ti, Al, Sn, Bi, Cu, Si, Ga, W, A positive electrode characterized by using a metal containing at least one selected from Zr, B, and Mo and/or an intermetallic compound obtained by combining a plurality of these, and/or a positive electrode coated with an oxide. A battery using such a material has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
一方で、正極活物質にコバルト酸リチウムを用いた非水電解質二次電池では、容量の点で限界(現時点で140mAh/g以下が使用限界)があり、また、構成元素であるコバルトが稀少金属で、高価であるため、安定供給、コスト面でも大きな問題を抱えている。 On the other hand, non-aqueous electrolyte secondary batteries using lithium cobaltate as the positive electrode active material have a limit in terms of capacity (currently, the limit is 140 mAh / g or less), and cobalt, which is a constituent element, is a rare metal. And because it is expensive, it has big problems in terms of stable supply and cost.
これに代わる正極活物質として、コバルト酸リチウムのコバルトをニッケルに置換したニッケル酸リチウムを用いた非水電解質二次電池が注目されている(特許文献3参照)。このニッケル酸リチウムを用いることにより、約190mAh/gの高容量化が可能となり、構成要素であるニッケルが豊富で、経済的にも優れていることから実用化への期待も大きい。 As an alternative positive electrode active material, a non-aqueous electrolyte secondary battery using lithium nickel oxide obtained by substituting nickel for cobalt in lithium cobalt oxide has attracted attention (see Patent Document 3). By using this lithium nickel oxide, it is possible to increase the capacity to about 190 mAh/g, and since it is rich in nickel, which is a constituent element, and is economically superior, there are high expectations for its practical use.
ニッケル酸リチウムの課題として従来問題にされていた熱安定性の低さに関しても、最近の研究開発によって、アルミニウム等の微量元素を添加することで飛躍的な改善を見せている(特許文献4参照)。 Regarding the low thermal stability, which was conventionally regarded as a problem of lithium nickel oxide, recent research and development has shown a dramatic improvement by adding trace elements such as aluminum (see Patent Document 4). ).
一方で、熱安定性に優れる正極活物質としてリン酸系化合物を用いたリチウムイオン二次電池が注目されており、高い電池特性を示すことが報告されている。代表例はリン酸鉄リチウム(LiFePO4)であり、さらに高電圧で動作するリン酸マンガンリチウム(LiMnPO4)なども積極的に開発されている。(例えば、特許文献5,6参照) On the other hand, a lithium-ion secondary battery using a phosphoric acid-based compound as a positive electrode active material with excellent thermal stability is attracting attention, and is reported to exhibit high battery characteristics. A typical example is lithium iron phosphate (LiFePO 4 ), and lithium manganese phosphate (LiMnPO 4 ) that operates at a high voltage is also being actively developed. (For example, see Patent Documents 5 and 6)
しかしながら、従来技術の方法では未だリチウムイオン二次電池に要求される諸特性は満足されず、中でも充電レート特性及び負荷放電特性の更なる向上が求められている。 However, the methods of the prior art still do not satisfy the various characteristics required for lithium ion secondary batteries, and in particular, further improvements in charge rate characteristics and load discharge characteristics are required.
本発明は上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、充電レート特性及び負荷放電特性を改善することが可能な正極及びこれを用いたリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a positive electrode capable of improving charge rate characteristics and load discharge characteristics, and a lithium ion secondary battery using the same. do.
本発明者らは、鋭意検討の結果、正極集電体上に正極活物質と、導電助剤と、結着剤とを有する正極活物質層を備える正極において、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rcを所定の範囲とすることで、高い充電レート特性及び負荷放電特性が得られることを見出した。
すなわち、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
As a result of intensive studies, the present inventors found that in a positive electrode comprising a positive electrode active material layer having a positive electrode active material, a conductive aid, and a binder on a positive electrode current collector, the wavelength on the surface of the positive electrode active material layer It has been found that by setting the reflectance Rc at 550 nm within a predetermined range, high charge rate characteristics and high load discharge characteristics can be obtained.
That is, in order to solve the above problems, the following means are provided.
第1の態様にかかる正極は、正極集電体上に正極活物質と、導電助剤と、結着剤とを有する正極活物質層を備え、前記正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rcが2.0≦Rc≦12.0%である。 The positive electrode according to the first aspect includes a positive electrode active material layer having a positive electrode active material, a conductive aid, and a binder on a positive electrode current collector, and a positive electrode active material layer having a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer Reflectance Rc is 2.0≦Rc≦12.0%.
正極活物質層の表面における反射率Rcを所定の範囲とすることより充電レート特性及び負荷放電特性が向上する。その作用は明確ではないが、正極活物質層の表面の反射率Rcは、正極活物質層表面における平滑性と、正極活物質層表面における正極活物質の表面圧縮状態を反映していると考えられる。 By setting the reflectance Rc on the surface of the positive electrode active material layer within a predetermined range, charge rate characteristics and load discharge characteristics are improved. Although its function is not clear, it is believed that the reflectance Rc of the surface of the positive electrode active material layer reflects the smoothness of the surface of the positive electrode active material layer and the state of surface compression of the positive electrode active material on the surface of the positive electrode active material layer. be done.
すなわち、正極活物質層表面における平滑性を制御することによって、正極活物質層の表面における電解液との反応場が増加することで高い充電レート特性が得られると推定している。 That is, it is presumed that controlling the smoothness of the surface of the positive electrode active material layer increases the reaction field with the electrolytic solution on the surface of the positive electrode active material layer, thereby obtaining high charge rate characteristics.
また、正極活物質層表面における正極活物質表面が圧縮されることで正極活物質表面における過度な電解液の含浸を抑制することに加え、高い反応性と副反応の抑制を両立することにより高い負荷放電特性が得られるものと推定している。 In addition, in addition to suppressing excessive impregnation of the electrolyte solution on the surface of the positive electrode active material by compressing the surface of the positive electrode active material layer, it is possible to achieve both high reactivity and suppression of side reactions. It is assumed that load discharge characteristics can be obtained.
正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rcを特定の範囲に制御する方法としては、例えば電極圧延時の圧延圧力、圧延回数、圧延時の加温条件等によって変化させることが可能である。 As a method of controlling the reflectance Rc at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer to a specific range, for example, it is possible to change the rolling pressure during electrode rolling, the number of rolling times, the heating conditions during rolling, and the like. .
更に、正極活物質層の表面圧縮状態に問わず、正極活物質層表面における反射率Rcを所定の範囲に制御した場合においても同様に、充電レート特性及び負荷放電特性が向上すると考えられる。 Furthermore, regardless of the surface compression state of the positive electrode active material layer, controlling the reflectance Rc on the surface of the positive electrode active material layer within a predetermined range is also considered to improve charge rate characteristics and load discharge characteristics.
これは、正極活物質層の表面における反射率Rcは、正極活物質層表面における副反応を抑制することに加えて、正極活物質層表面から正極活物質層内部への電解液の浸透性の向上を両立することにより、充電レート特性及び負荷放電特性が向上するものと推定している。 This is because the reflectance Rc on the surface of the positive electrode active material layer suppresses the side reaction on the surface of the positive electrode active material layer, and in addition, the permeability of the electrolytic solution from the surface of the positive electrode active material layer into the inside of the positive electrode active material layer. It is presumed that by achieving both improvements, charge rate characteristics and load discharge characteristics will be improved.
正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rcを特定の範囲に制御する異なる方法としては、例えば圧延後に得られた電極の表面を研磨することや、トップコートを施すことによって制御することが可能である。 As a different method for controlling the reflectance Rc at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer within a specific range, for example, the surface of the electrode obtained after rolling may be polished or controlled by applying a topcoat. It is possible.
上記第1の態様にかかる正極において、正極活物質として下記一般式(1)で表される化合物を主成分として含有し、前記正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rc1が8.0≦Rc1≦12.0%であってもよい。
LixNiyM1-yOz・・・・(1)
(0<x≦1.1,0≦y<0.5,1.9≦z≦2.1を満たし、MはCo、Mn、Al、Fe、Mg、から選ばれる少なくとも1種を有する)
In the positive electrode according to the first aspect, the positive electrode active material contains a compound represented by the following general formula (1) as a main component, and the surface of the positive electrode active material layer has a reflectance Rc1 of 8.0 at a wavelength of 550 nm. 0≦Rc1≦12.0% may be satisfied.
LixNiyM1 - yOz ( 1 )
(0<x≦1.1, 0≦y<0.5, 1.9≦z≦2.1, and M is at least one selected from Co, Mn, Al, Fe, and Mg)
正極活物質として上記一般式(1)で表される化合物を主成分として含有する正極における反射率Rc1を上記範囲とすることで、充電レート特性を更に高めることが可能となる。 By setting the reflectance Rc1 of the positive electrode containing the compound represented by the general formula (1) as a main component as the positive electrode active material within the above range, it is possible to further improve the charge rate characteristics.
上記態様にかかる正極において、前記正極活物質層の密度dc1が3.1≦dc1≦4.1g/cm3であってもよい。 In the positive electrode according to the above aspect, the density dc1 of the positive electrode active material layer may be 3.1≦dc1≦4.1 g/cm 3 .
上記態様にかかる正極において、前記正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc1が13.0≦Lc1≦25.0mg/cm2であってもよい。 In the positive electrode according to the above aspect, the amount Lc1 supported per unit area in the positive electrode active material layer may be 13.0≦Lc1≦25.0 mg/cm 2 .
上記第1の態様にかかる正極において、正極活物質として下記式(2)で表される化合物を主成分として含有し、前記正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rc2が3.5≦Rc2≦7.8%であってもよい。
LixNiyM1-yOz・・・・(2)
(0<x≦1.1,0.5≦y≦1,1.9≦z≦2.1を満たし、MはCo、Mn、Al、Fe、Mg、から選ばれる少なくとも1種を有する)
In the positive electrode according to the first aspect, the positive electrode active material contains a compound represented by the following formula (2) as a main component, and the surface of the positive electrode active material layer has a reflectance Rc2 of 3.5 at a wavelength of 550 nm. ≦Rc2≦7.8% may be satisfied.
LixNiyM1 - yOz ( 2 )
(0<x≦1.1, 0.5≦y≦1, 1.9≦z≦2.1, and M is at least one selected from Co, Mn, Al, Fe, and Mg)
正極活物質として上記一般式(2)で表される化合物を主成分として含有する正極における反射率Rc2を上記範囲とすることで、負荷放電特性を更に高めることが可能となる。 By setting the reflectance Rc2 of the positive electrode containing the compound represented by the general formula (2) as a main component as the positive electrode active material within the above range, it is possible to further improve the load discharge characteristics.
上記態様にかかる正極において、前記正極活物質層の密度dc2が3.0≦dc2≦3.8g/cm3であってもよい。 In the positive electrode according to the above aspect, the density dc2 of the positive electrode active material layer may be 3.0≦dc2≦3.8 g/cm 3 .
上記態様にかかる正極において、前記正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc2が12.0≦Lc2≦24.0mg/cm2であってもよい。 In the positive electrode according to the above aspect, the amount Lc2 supported per unit area in the positive electrode active material layer may be 12.0≦Lc2≦24.0 mg/cm 2 .
上記第1の態様にかかる正極において、正極活物質として下記式(3)で表される化合物を主成分として含有し、前記正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rc3が2.0≦Rc3≦5.8%であってもよい。
LixMyOzPO4・・・・(3)
(0<x≦1.1,0<y≦1.1、0≦z≦1.0を満たし、MはNi、Co、Mn、Al、Fe、Mg、Ag、Vから選ばれる少なくとも1種を有する)
In the positive electrode according to the first aspect, the positive electrode active material contains a compound represented by the following formula (3) as a main component, and the surface of the positive electrode active material layer has a reflectance Rc3 of 2.0 at a wavelength of 550 nm. ≤Rc3≤5.8%.
LixMyOzPO4 ( 3 )
(0 < x ≤ 1.1, 0 < y ≤ 1.1, 0 ≤ z ≤ 1.0, and M is at least one selected from Ni, Co, Mn, Al, Fe, Mg, Ag, V have)
正極活物質として上記一般式(3)で表される化合物を主成分として含有する正極における反射率Rc3を上記範囲とすることで、充電レート特性を更に高めることが可能となる。 By setting the reflectance Rc3 of the positive electrode containing the compound represented by the general formula (3) as a main component as the positive electrode active material within the above range, it is possible to further improve the charge rate characteristics.
上記態様にかかる正極において、前記正極活物質層の密度dc3が1.8≦dc3≦2.5g/cm3であってもよい。 In the positive electrode according to the above aspect, the density dc3 of the positive electrode active material layer may be 1.8≦dc3≦2.5 g/cm 3 .
上記態様にかかる正極において、前記正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc3が8.0≦Lc3≦15.0mg/cm2であってもよい。 In the positive electrode according to the above aspect, the amount Lc3 supported per unit area in the positive electrode active material layer may be 8.0≦Lc3≦15.0 mg/cm 2 .
第2の態様にかかるリチウムイオン二次電池は、上記第1の態様にかかるいずれかの正極と、負極集電体上に負極活物質を有する負極活物質層を備える負極と、セパレータと、非水電解液とを有し、前記負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raが7.5≦Ra≦16.0%である。 A lithium ion secondary battery according to a second aspect includes any of the positive electrodes according to the first aspect, a negative electrode having a negative electrode active material layer having a negative electrode active material on a negative electrode current collector, a separator, a non- and an aqueous electrolyte, and the surface of the negative electrode active material layer has a reflectance Ra of 7.5≦Ra≦16.0% at a wavelength of 550 nm.
負極活物質層の表面における反射率Raを所定の範囲に調整した負極を組合せることにより、更に充電レート特性及び負荷放電特性が向上する。 By combining a negative electrode in which the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is adjusted to a predetermined range, the charge rate characteristics and the load discharge characteristics are further improved.
負極活物質層の表面における反射率Raも、正極活物質層表面における反射率Rcと同様に、負極活物質層表面における平滑性と、負極活物質層表面における負極活物質の表面圧縮状態を反映していると考えられる。 The reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer also reflects the smoothness of the surface of the negative electrode active material layer and the surface compression state of the negative electrode active material on the surface of the negative electrode active material layer, similarly to the reflectance Rc on the surface of the positive electrode active material layer. it seems to do.
そのため、負極活物質層の表面における反射率Raが7.5≦Ra≦16.0%の範囲である負極を組合せることにより、これを用いたリチウムイオン二次電池の充電レート特性及び負荷放電特性が向上するものと推定している。 Therefore, by combining negative electrodes whose reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is in the range of 7.5 ≤ Ra ≤ 16.0%, the charge rate characteristics and load discharge of the lithium ion secondary battery using this can be improved. It is estimated that the characteristics will improve.
第2の態様にかかるリチウムイオン二次電池において、前記正極活物質層の表面における反射率Rc1と、前記負極活物質層の表面における反射率Raの比率Rc1/Raが1.00<Rc1/Ra≦1.53であってもよい。 In the lithium ion secondary battery according to the second aspect, the ratio Rc1/Ra between the reflectance Rc1 on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is 1.00<Rc1/Ra ≤ 1.53.
第2の態様にかかるリチウムイオン二次電池において、前記正極活物質層の表面における反射率Rc2と、前記負極活物質層の表面における反射率Raの比率Rc2/Raが0.29≦Rc2/Ra<1.00であってもよい。 In the lithium ion secondary battery according to the second aspect, the ratio Rc2/Ra between the reflectance Rc2 on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is 0.29≦Rc2/Ra It may be <1.00.
第2の態様にかかるリチウムイオン二次電池において、前記正極活物質層の表面における反射率Rc3と、前記負極活物質層の表面における反射率Raの比率Rc3/Raが0.13≦Rc3/Ra≦0.75であってもよい。 In the lithium ion secondary battery according to the second aspect, the ratio Rc3/Ra between the reflectance Rc3 on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is 0.13≦Rc3/Ra ≤ 0.75.
かかる構成によれば、これを用いたリチウムイオン二次電池の良好な充電レート特性を有する。これは正極活物質層及び負極活物質層表面における電解液の含浸性と副反応の抑制を両立に加え、リチウムイオンの授受が好適に行われると推定している。 According to such a configuration, the lithium ion secondary battery using this has good charge rate characteristics. It is presumed that the impregnation of the electrolytic solution on the surface of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer and the suppression of side reactions are compatible, and that lithium ions are favorably transferred.
また、正極活物質層の反射率Rcと、負極活物質層の表面における反射率Raの比率の好適な範囲は用いる正極活物質及び正極活物質層の表面における反射率によって異なることが分かる。 Further, it can be seen that the preferable range of the ratio of the reflectance Rc of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra of the surface of the negative electrode active material layer varies depending on the positive electrode active material used and the reflectance of the surface of the positive electrode active material layer.
これは、各正極活物質を用いた正極表面における電解液との反応状態が異なることに加え、正極内部への電解液の含侵性に対する正極表面の好適な状態が異なるためであると推定している。 It is presumed that this is because the positive electrode surface using each positive electrode active material has a different reaction state with the electrolyte solution, and that the favorable state of the positive electrode surface with respect to the impregnation of the electrolyte solution into the positive electrode is different. ing.
第2の態様にかかるリチウムイオン二次電池は、前記負極活物質は黒鉛構造を有する炭素材料を含有してもよい。 In the lithium ion secondary battery according to the second aspect, the negative electrode active material may contain a carbon material having a graphite structure.
上記反射率の負極において、負極活物質として黒鉛構造を有する炭素材料を含有する場合、特に良好な充電レート特性を有する。 When the negative electrode having the above reflectance contains a carbon material having a graphite structure as the negative electrode active material, it has particularly good charge rate characteristics.
これは負極活物質層表面における黒鉛構造を有する炭素材料のリチウムイオンの脱挿入サイトを過度に減らすことなく、電解液の含浸性と副反応の抑制を両立できるためと推定している。 It is presumed that this is because both impregnability of the electrolyte and suppression of side reactions can be achieved without excessively reducing lithium ion desorption sites of the carbon material having a graphite structure on the surface of the negative electrode active material layer.
第2の態様にかかるリチウムイオン二次電池において、前記非水電解液は、非水溶媒と、電解質とを含み、前記非水溶媒はエチレンカーボネートを含有し、前記エチレンカーボネートの含有量が前記非水溶媒全体に対して10~30vol.%であってもよい。 In the lithium ion secondary battery according to the second aspect, the non-aqueous electrolyte contains a non-aqueous solvent and an electrolyte, the non-aqueous solvent contains ethylene carbonate, and the content of ethylene carbonate is 10 to 30 vol. %.
かかる構成によれば、良好な充電レート特性を有する。これは、電極表面で一部が分解し、被膜成分となるエチレンカーボネートの過度な分解を抑制しつつ、良好な被膜を形成することが可能であるためと推定している。 Such a configuration has good charge rate characteristics. It is presumed that this is because a good coating can be formed while suppressing excessive decomposition of ethylene carbonate, which is partly decomposed on the electrode surface and becomes a coating component.
本発明は、充電レート特性及び負荷放電特性を改善することが可能なリチウムイオン二次電池用正極及びこれを用いたリチウムイオン二次電池を提供することを可能となる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention makes it possible to provide a positive electrode for a lithium ion secondary battery capable of improving charge rate characteristics and load discharge characteristics, and a lithium ion secondary battery using the same.
以下、本実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, this embodiment will be described in detail with appropriate reference to the drawings. In the drawings used in the following description, there are cases where characteristic portions are enlarged for convenience in order to make it easier to understand the features of the present invention, and the dimensional ratios of each component may differ from the actual ones. be. The materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited to them, and can be implemented with appropriate modifications without changing the gist of the invention.
(リチウムイオン二次電池)
図1は、本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池の断面模式図である。図1に示すリチウムイオン二次電池100は、主として積層体40、積層体40を密閉した状態で収容するケース50、及び積層体40に接続された一対のリード60、62を備えている。また図示されていないが、積層体40とともに非水電解質が、ケース50内に収容されている。
(lithium ion secondary battery)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lithium-ion secondary battery according to this embodiment. A lithium ion
積層体40は、正極20と負極30とが、セパレータ10を挟んで対向配置されたものである。正極20は、板状(膜状)の正極集電体22上に正極活物質層24が設けられたものである。負極30は、板状(膜状)の負極集電体32上に負極活物質層34が設けられたものである。
In the laminate 40, the
正極活物質層24及び負極活物質層34は、セパレータ10の両側にそれぞれ接触している。正極集電体22及び負極集電体32の端部には、それぞれリード62、60が接続されており、リード60、62の端部はケース50の外部にまで延びている。図1では、ケース50内に積層体40が一つの場合を例示したが、複数積層されていてもよい。
The positive electrode active material layer 24 and the negative electrode
(正極)
正極20は、正極集電体22と、正極集電体22の上に設けられた正極活物質層24とを有する。
(positive electrode)
The
本実施形態にかかる正極は、正極集電体上に正極活物質を有する正極活物質層を備え、前記正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rcが2.0≦Rc≦12.0%である。 The positive electrode according to this embodiment includes a positive electrode active material layer having a positive electrode active material on a positive electrode current collector, and the reflectance Rc at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer is 2.0≦Rc≦12.0. %.
(第一の実施形態)
第一の実施形態にかかる正極は、正極集電体上に正極活物質を有する正極活物質層を備え、前記正極活物質として下記一般式(1)で表される化合物を主成分として含有し、前記正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rc1が8.0≦Rc1≦12.0%である。
LixNiyM1-yOz・・・・(1)
(0<x≦1.1,0≦y<0.5,1.9≦z≦2.1を満たし、MはCo、Mn、Al、Fe、Mg、から選ばれる少なくとも1種を有する)
(First embodiment)
The positive electrode according to the first embodiment includes a positive electrode active material layer having a positive electrode active material on a positive electrode current collector, and contains a compound represented by the following general formula (1) as a main component as the positive electrode active material. and the reflectance Rc1 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer is 8.0≦Rc1≦12.0%.
LixNiyM1 - yOz ( 1 )
(0<x≦1.1, 0≦y<0.5, 1.9≦z≦2.1, and M is at least one selected from Co, Mn, Al, Fe, and Mg)
第一の実施形態にかかる正極は、正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rc1が9.5≦Rc1≦10.5%であることが特に好ましい。 In the positive electrode according to the first embodiment, it is particularly preferable that the surface of the positive electrode active material layer has a reflectance Rc1 of 9.5≦Rc1≦10.5% at a wavelength of 550 nm.
正極活物質層の表面における反射率Rc1を上記の範囲とすることで特に良好な充電レート特性を得ることができる。 By setting the reflectance Rc1 on the surface of the positive electrode active material layer within the above range, particularly good charge rate characteristics can be obtained.
反射率Rc1が上記の範囲である場合、正極活物質層表面における過度な電解液の含浸を抑制と、高い反応性と副反応の抑制を両立する効果が最も高く得られるものであると推察している。 It is speculated that when the reflectance Rc1 is within the above range, the effect of suppressing excessive impregnation of the electrolyte solution on the surface of the positive electrode active material layer and achieving both high reactivity and suppression of side reactions is maximized. ing.
第一の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における密度dc1が3.1≦dc1≦4.1g/cm3であることが好ましい。また、正極活物質層における密度dc1は3.3≦dc1≦3.9g/cm3であることがより好ましく、3.5≦dc1≦3.7g/cm3であることがより好ましい。 In the positive electrode according to the first embodiment, the density dc1 in the positive electrode active material layer is preferably 3.1≦dc1≦4.1 g/cm 3 . Further, the density dc1 in the positive electrode active material layer is more preferably 3.3≦dc1≦3.9 g/cm 3 and more preferably 3.5≦dc1≦3.7 g/cm 3 .
第一の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc1が13.0≦Lc1≦25.0mg/cm2であることが好ましい。 In the positive electrode according to the first embodiment, the amount Lc1 supported per unit area in the positive electrode active material layer is preferably 13.0≦Lc1≦25.0 mg/cm 2 .
本実施形態にかかる正極は、正極活物質層における空孔率Pc1が21.0≦Pc1≦25.0%であることが好ましく、23.0≦Pc1≦24.0%であることがより好ましい。 In the positive electrode according to the present embodiment, the porosity Pc1 in the positive electrode active material layer is preferably 21.0≦Pc1≦25.0%, more preferably 23.0≦Pc1≦24.0%. .
第一の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における密度dc1と、正極活物質層における空孔率Pc1の値を同時に満たすことがより好ましい。 More preferably, the positive electrode according to the first embodiment simultaneously satisfies the density dc1 of the positive electrode active material layer and the porosity Pc1 of the positive electrode active material layer.
正極活物質層におけるdc1とPcと1を同時に満たすことにより、過度な電解液の含浸を抑制と、高い反応性と副反応の抑制を両立することのみならず、正極活物質層内部における電解液の拡散効果が高まることにより高い充電レート特性を得られるものであると推察している。 By satisfying dc1 and Pc and 1 in the positive electrode active material layer at the same time, it is possible not only to suppress excessive impregnation of the electrolytic solution, to achieve high reactivity and to suppress side reactions, but also to It is surmised that high charging rate characteristics can be obtained by increasing the diffusion effect of
(正極活物質)
上記一般式(1)で表される化合物である正極活物質としては、例えば、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2やLiNi0.2Co0.8O2に代表されるNi,Mn,Coを主成分として含有するものや、LiCoO2で表されるリチウム含有遷移金属酸化物を用いることができる。
(Positive electrode active material)
Examples of positive electrode active materials that are compounds represented by the above general formula (1) include LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 and LiNi 0.2 Co 0.8 O 2 Those containing Ni, Mn, and Co as main components, and lithium-containing transition metal oxides represented by LiCoO 2 can be used.
これらの中でも、LiCoO2、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2で表されるリチウム含有遷移金属酸化物を用いることが好ましい。 Among these, lithium-containing transition metal oxides represented by LiCoO 2 and LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 are preferably used.
これらのリチウム含有遷移金属酸化物は、構造の安定性が高いことや合成が容易であり、十分な充電レート特性を得られることから好ましい。 These lithium-containing transition metal oxides are preferable because they have high structural stability, are easy to synthesize, and can provide sufficient charge rate characteristics.
なお、一般式(1)で表される正極活物質は、この組成式で表現された化学両論組成の酸素量である必要はなく、酸素欠損しているものも広く含むものである。つまり、X線回折等により同じ組成系として同定されているものが対象になる。 The positive electrode active material represented by the general formula (1) does not need to have an oxygen content of the stoichiometric composition represented by this composition formula, and may include a wide range of oxygen-deficient materials. That is, those identified as the same composition system by X-ray diffraction or the like are targeted.
そのため一般式(1)で表される正極活物質に加え、NiまたはMの一部が異なる元素で置換されていてもよく、正極活物質内における元素の濃度勾配や、正極活物質の表面の少なくとも一部が酸化物、炭素等により被覆されていてもよい。 Therefore, in addition to the positive electrode active material represented by the general formula (1), a part of Ni or M may be substituted with a different element, and the concentration gradient of the element in the positive electrode active material and the surface of the positive electrode active material At least a portion may be coated with oxide, carbon, or the like.
また、本実施形態にかかる正極活物質層は、上記一般式(1)で表される正極活物質を主成分とし、組成の異なる正極活物質を含有してもよい。 In addition, the positive electrode active material layer according to the present embodiment may contain positive electrode active materials having different compositions, with the positive electrode active material represented by the general formula (1) as a main component.
組成の異なる正極活物質としては、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMnO2)、リチウムマンガンスピネル(LiMn2O4)、及び、一般式:LiNixCoyMzO2(x+y+z=1、0.5≦x<1、0≦y<1、0≦z<1、MはAl、Mg、Nb、Ti、Cu、Zn、Crより選ばれる1種類以上の元素)で表される複合金属酸化物、リチウムバナジウム化合物(LiVOPO4、Li3V2(PO4)3、LiV2O5、Li2VP2O7)、オリビン型LiMPO4(ただし、Mは、Co、Ni、Mn、Fe、Mg、Nb、Ti、Al、Zr、Vより選ばれる1種類以上の元素を示す)、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)等の複合金属酸化物、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセンなど、リチウムイオンを吸蔵放出可能な既存の正極活物質が挙げられる。 Examples of positive electrode active materials having different compositions include lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (LiMnO 2 ), lithium manganese spinel (LiMn 2 O 4 ), and general formula: LiNi x Co y M z O 2 (x+y+z). = 1, 0.5 ≤ x < 1, 0 ≤ y < 1, 0 ≤ z < 1, M is one or more elements selected from Al, Mg, Nb, Ti, Cu, Zn, and Cr). composite metal oxides, lithium vanadium compounds ( LiVOPO4, Li3V2(PO4)3 , LiV2O5 , Li2VP2O7 ) , olivine - type LiMPO4 ( where M is Co, Ni, Mn, Fe, Mg, Nb, Ti, Al, Zr, V), composite metal oxides such as lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ), polyacetylene, polyaniline, polypyrrole , polythiophene, polyacene, and other existing positive electrode active materials capable of intercalating and deintercalating lithium ions.
第一の実施形態にかかる正極活物質における、主成分として含有するとは、正極活物質全体に対して、上記一般式(1)で表される化合物である正極活物質の含有量が50質量%より大きいことを示す。 In the positive electrode active material according to the first embodiment, containing as a main component means that the content of the positive electrode active material, which is the compound represented by the general formula (1), is 50% by mass with respect to the entire positive electrode active material. Indicates greater than.
組成の異なる正極活物質を含有する場合、上記一般式(1)で表される正極活物質と、組成の異なる正極活物質の合計に対して、上記一般式(1)で表される正極活物質の含有量が60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く、95質量%以上であることが特に好ましい。 When the positive electrode active material having a different composition is contained, the positive electrode active material represented by the general formula (1) is added to the total of the positive electrode active material represented by the general formula (1) and the positive electrode active material having a different composition. The content of the substance is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more.
(第二の実施形態)
第二の実施形態にかかる正極は、正極集電体上に正極活物質を有する正極活物質層を備え、前記正極活物質として下記式(2)で表される化合物を主成分として含有し、前記正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rc2が3.5≦Rc2≦7.8%である。
LixNiyM1-yOz・・・・(2)
(0<x≦1.1,0.5≦y≦1,1.9≦z≦2.1を満たし、MはCo、Mn、Al、Fe、Mg、から選ばれる少なくとも1種を有する)
(Second embodiment)
The positive electrode according to the second embodiment includes a positive electrode active material layer having a positive electrode active material on a positive electrode current collector, and contains a compound represented by the following formula (2) as the positive electrode active material as a main component, A reflectance Rc2 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer satisfies 3.5≦Rc2≦7.8%.
LixNiyM1 - yOz ( 2 )
(0<x≦1.1, 0.5≦y≦1, 1.9≦z≦2.1, and M is at least one selected from Co, Mn, Al, Fe, and Mg)
第二の実施形態にかかる正極は、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc2が4.3≦Rc2≦6.3%であることが特に好ましい。 In the positive electrode according to the second embodiment, it is particularly preferable that the surface of the positive electrode active material layer has a reflectance Rc2 of 4.3≦Rc2≦6.3% at a wavelength of 550 nm.
正極活物質層の表面における反射率Rc2を上記の範囲とすることで特に良好な負荷放電特性を得ることができる。 By setting the reflectance Rc2 on the surface of the positive electrode active material layer within the above range, particularly good load discharge characteristics can be obtained.
反射率Rc2が上記の範囲である場合、正極活物質層表面における過度な電解液の含浸を抑制と、高い反応性と副反応の抑制を両立する効果が最も高く得られるものであると推察している。 It is speculated that when the reflectance Rc2 is within the above range, the effect of suppressing excessive impregnation of the electrolyte solution on the surface of the positive electrode active material layer and achieving both high reactivity and suppression of side reactions is maximized. ing.
第二の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における密度dc2が3.0≦dc2≦3.8g/cm3であることが好ましく、3.2≦dc2≦3.6g/cm3であることがより好ましい。 In the positive electrode according to the second embodiment, the density dc2 in the positive electrode active material layer is preferably 3.0≦dc2≦3.8 g/cm 3 and 3.2≦dc2≦3.6 g/cm 3 is more preferable.
第二の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc2が12.0≦Lc2≦15.0mg/cm2であることが好ましい。 In the positive electrode according to the second embodiment, the amount Lc2 supported per unit area in the positive electrode active material layer is preferably 12.0≦Lc2≦15.0 mg/cm 2 .
第二の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における空孔率Pc2が21.0≦Pc2≦25.0%であることが好ましく、23.0≦Pc2≦24.5%であることがより好ましい。 In the positive electrode according to the second embodiment, the porosity Pc2 in the positive electrode active material layer is preferably 21.0≦Pc2≦25.0%, and preferably 23.0≦Pc2≦24.5%. more preferred.
第二の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における密度dc2と、正極活物質層における空孔率Pc2の値を同時に満たすことがより好ましい。 More preferably, the positive electrode according to the second embodiment simultaneously satisfies the density dc2 of the positive electrode active material layer and the porosity Pc2 of the positive electrode active material layer.
正極活物質層におけるdc2とPc2とを同時に満たすことにより、過度な電解液の含浸を抑制と、高い反応性と副反応の抑制を両立することのみならず、正極活物質層内部における電解液の拡散効果が高まることにより高い負荷放電特性を得られるものであると推察している。 By satisfying dc2 and Pc2 in the positive electrode active material layer at the same time, it is possible not only to suppress excessive impregnation of the electrolyte, but also to achieve high reactivity and suppression of side reactions. It is speculated that high load discharge characteristics can be obtained by increasing the diffusion effect.
(正極活物質)
上記一般式(2)で表される化合物である正極活物質としては、例えば、LiNi0.8Co0.2O2やLiNi0.85Co0.10Al0.05O2に代表されるNi,Coを主成分として含有するものや、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2で表されるNi,Co,Mnを主成分とするリチウム含有遷移金属酸化物を用いることができる。
(Positive electrode active material)
Examples of positive electrode active materials that are compounds represented by the above general formula (2) include LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 and LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 Those containing Ni and Co as main components, and Ni, Co, and Mn represented by LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 and LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 can be used.
これらの中でも、LiNi0.85Co0.10Al0.05O2で表されるような、NiまたはCoの一部をAlで置換したものや、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2あらわされるNi含有量が多いリチウム含有遷移金属酸化物は、高い放電容量を得られることから好ましい。 Among these, LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 in which part of Ni or Co is replaced with Al, and LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 . 1 O 2 , LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 Lithium-containing transition metal oxides with a high Ni content are preferable because high discharge capacity can be obtained.
なお、一般式(2)で表される正極活物質は、この組成式で表現された化学両論組成の酸素量である必要はなく、酸素欠損しているものも広く含むものである。つまり、X線回折等により同じ組成系として同定されているものが対象になる。 Note that the positive electrode active material represented by the general formula (2) does not need to have an oxygen content of the stoichiometric composition represented by this composition formula, and may include a wide range of oxygen-deficient materials. That is, those identified as the same composition system by X-ray diffraction or the like are targeted.
そのため一般式(2)で表される正極活物質に加え、NiまたはMの一部が異なる元素で置換されていてもよく、正極活物質内における元素の濃度勾配や、正極活物質の表面の少なくとも一部が酸化物、炭素等により被覆されていてもよい。 Therefore, in addition to the positive electrode active material represented by the general formula (2), a part of Ni or M may be substituted with a different element, and the concentration gradient of the element in the positive electrode active material and the surface of the positive electrode active material At least a portion may be coated with oxide, carbon, or the like.
また、第二の実施形態にかかる正極活物質層は、上記一般式(2)で表される正極活物質を主成分とし、組成の異なる正極活物質を含有してもよい。 Moreover, the positive electrode active material layer according to the second embodiment may contain a positive electrode active material having a different composition from the positive electrode active material represented by the general formula (2) as a main component.
組成の異なる正極活物質としては、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、マンガン酸リチウム(LiMnO2)、リチウムマンガンスピネル(LiMn2O4)、及び、一般式:LiNixCoyMzO2(x+y+z=1、0≦x<0.5、0.5≦y<1、0≦z<1、MはAl、Mg、Nb、Ti、Cu、Zn、Crより選ばれる1種類以上の元素)で表される複合金属酸化物、リチウムバナジウム化合物(LiVOPO4、Li3V2(PO4)3、LiV2O5、Li2VP2O7)、オリビン型LiMPO4(ただし、Mは、Co、Ni、Mn、Fe、Mg、Nb、Ti、Al、Zr、Vより選ばれる1種類以上の元素を示す)、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)等の複合金属酸化物、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセンなど、リチウムイオンを吸蔵放出可能な既存の正極活物質が挙げられる。 Positive electrode active materials having different compositions include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganese oxide (LiMnO 2 ), lithium manganese spinel (LiMn 2 O 4 ), and general formula: LiNi x Co y M z O 2 (x+y+z). = 1, 0 ≤ x < 0.5, 0.5 ≤ y < 1, 0 ≤ z < 1, M is one or more elements selected from Al, Mg, Nb, Ti, Cu, Zn, and Cr) The represented composite metal oxides, lithium vanadium compounds ( LiVOPO4, Li3V2(PO4)3 , LiV2O5 , Li2VP2O7 ) , olivine - type LiMPO4 ( wherein M is Co, Ni, Mn, Fe, Mg, Nb, Ti, Al, Zr, V), composite metal oxides such as lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ), polyacetylene, polyaniline , polypyrrole, polythiophene, and polyacene.
第二の実施形態にかかる正極活物質における、主成分として含有するとは、正極活物質全体に対して、上記一般式(2)で表される化合物である正極活物質の含有量が50質量%より大きいことを示す。 In the positive electrode active material according to the second embodiment, containing as a main component means that the content of the positive electrode active material, which is the compound represented by the general formula (2), is 50% by mass with respect to the entire positive electrode active material. Indicates greater than.
組成の異なる正極活物質を含有する場合、上記一般式(2)で表される正極活物質と、組成の異なる正極活物質の合計に対して、上記一般式(2)で表される正極活物質の含有量が60.0質量%以上であることが好ましく、80.0質量%以上であることがより好ましく、95.0質量%以上であることが特に好ましい。 When the positive electrode active material having a different composition is contained, the positive electrode active material represented by the general formula (2) is added to the total of the positive electrode active material represented by the general formula (2) and the positive electrode active material having a different composition. The substance content is preferably 60.0% by mass or more, more preferably 80.0% by mass or more, and particularly preferably 95.0% by mass or more.
(第三の実施形態)
第三の実施形態にかかる正極は、正極集電体上に正極活物質を有する正極活物質層を備え、前記正極活物質として下記式(3)で表される化合物を主成分として含有し、前記正極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Rc3が2.0≦Rc3≦5.8%である。
LixMyOzPO4・・・・(3)
(0<x≦1.1,0<y≦1.1、0≦z≦1.0を満たし、MはNi、Co、Mn、Al、Fe、Mg、Ag、Vから選ばれる少なくとも1種を有する)
(Third embodiment)
A positive electrode according to a third embodiment includes a positive electrode active material layer having a positive electrode active material on a positive electrode current collector, and contains as a main component a compound represented by the following formula (3) as the positive electrode active material, A reflectance Rc3 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer satisfies 2.0≦Rc3≦5.8%.
LixMyOzPO4 ( 3 )
(0 < x ≤ 1.1, 0 < y ≤ 1.1, 0 ≤ z ≤ 1.0, and M is at least one selected from Ni, Co, Mn, Al, Fe, Mg, Ag, V have)
第三の実施形態にかかる正極は、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc2が3.2≦Rc3≦4.9%であることが特に好ましい。 In the positive electrode according to the third embodiment, it is particularly preferable that the surface of the positive electrode active material layer has a reflectance Rc2 of 3.2≦Rc3≦4.9% at a wavelength of 550 nm.
正極活物質層の表面における反射率Rc3を上記の範囲とすることで特に良好な負荷放電特性を得ることができる。 By setting the reflectance Rc3 on the surface of the positive electrode active material layer within the above range, particularly good load discharge characteristics can be obtained.
反射率Rc3が上記の範囲である場合、正極活物質層表面における過度な電解液の含浸を抑制と、高い反応性と副反応の抑制を両立する効果が最も高く得られるものであると推察している。 It is speculated that when the reflectance Rc3 is within the above range, the effect of suppressing excessive impregnation of the electrolyte solution on the surface of the positive electrode active material layer and achieving both high reactivity and suppression of side reactions is maximized. ing.
第三の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における密度dc3が1.8≦dc3≦2.5/cm3であることが好ましく、1.9≦dc3≦2.3g/cm3であることがより好ましい。 In the positive electrode according to the third embodiment, the density dc3 in the positive electrode active material layer is preferably 1.8≦dc3≦2.5/cm 3 and 1.9≦dc3≦2.3 g/cm 3 is more preferable.
第三の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc3が12.0≦Lc3≦15.0mg/cm2であることが好ましい。 In the positive electrode according to the third embodiment, the amount Lc3 supported per unit area in the positive electrode active material layer is preferably 12.0≦Lc3≦15.0 mg/cm 2 .
第三の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における空孔率Pc3が21.0≦Pc3≦25.0%であることが好ましく、23.0≦Pc3≦24.5%であることがより好ましい。 In the positive electrode according to the third embodiment, the porosity Pc3 in the positive electrode active material layer is preferably 21.0≦Pc3≦25.0%, and preferably 23.0≦Pc3≦24.5%. more preferred.
第三の実施形態にかかる正極は、正極活物質層における密度dc3と、正極活物質層における空孔率Pc3の値を同時に満たすことがより好ましい。 More preferably, the positive electrode according to the third embodiment simultaneously satisfies the density dc3 of the positive electrode active material layer and the porosity Pc3 of the positive electrode active material layer.
正極活物質層におけるdc3とPc3とを同時に満たすことにより、過度な電解液の含浸を抑制と、高い反応性と副反応の抑制を両立することのみならず、正極活物質層内部における電解液の拡散効果が高まることにより高い負荷放電特性を得られるものであると推察している。 By satisfying dc3 and Pc3 in the positive electrode active material layer at the same time, it is possible not only to suppress excessive impregnation of the electrolytic solution, to achieve high reactivity and to suppress side reactions, but also to suppress the flow of the electrolytic solution inside the positive electrode active material layer. It is speculated that high load discharge characteristics can be obtained by increasing the diffusion effect.
(正極活物質)
上記一般式(3)で表される化合物である正極活物質としては、例えば、LiFePO4、LiMnPO4に代表されるオリビン構造を有するものや、LiFexMn1-xPO4(0<x<1)で表されるような固溶体、LiVOPO4で表されるリン酸化合物を用いることができる。
(Positive electrode active material)
Examples of the positive electrode active material, which is a compound represented by the general formula (3), include those having an olivine structure represented by LiFePO 4 and LiMnPO 4 , and LiFe x Mn 1-x PO 4 (0<x< A solid solution as represented by 1) and a phosphoric acid compound represented by LiVOPO 4 can be used.
なお、一般式(3)で表される正極活物質は、この組成式で表現された化学両論組成の酸素量である必要はなく、酸素欠損しているものも広く含むものである。つまり、X線回折等により同じ組成系として同定されているものが対象になる。 The positive electrode active material represented by the general formula (3) does not need to have an oxygen content of the stoichiometric composition represented by this composition formula, and may include a wide range of oxygen-deficient materials. That is, those identified as the same composition system by X-ray diffraction or the like are targeted.
そのため一般式(3)で表される正極活物質に加え、MまたはPの一部が異なる元素で置換されていてもよく、正極活物質内における元素の濃度勾配や、正極活物質の表面の少なくとも一部が酸化物、炭素等により被覆されていてもよい。 Therefore, in addition to the positive electrode active material represented by the general formula (3), a part of M or P may be substituted with a different element, and the concentration gradient of the element in the positive electrode active material and the surface of the positive electrode active material At least a portion may be coated with oxide, carbon, or the like.
また、第三の実施形態にかかる正極活物質層は、上記一般式(3)で表される正極活物質を主成分とし、組成の異なる正極活物質を含有してもよい。 Moreover, the positive electrode active material layer according to the third embodiment may contain positive electrode active materials having different compositions, with the positive electrode active material represented by the general formula (3) being the main component.
組成の異なる正極活物質としては、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、マンガン酸リチウム(LiMnO2)、リチウムマンガンスピネル(LiMn2O4)、及び、一般式:LiNixCoyMzO2(x+y+z=1、0≦x≦1.0、0≦y<1、0≦z<1、MはAl、Mg、Nb、Ti、Cu、Zn、Crより選ばれる1種類以上の元素)で表される複合金属酸化物、リチウムバナジウム化合物(LiV2O5、Li2VP2O7)、ナシコン型Li3M2(PO4)3(ただし、MはV、Fe、Moより選ばれる1種類以上の元素を示す)、Li2MP2O7で表されるリン酸化合物(ただし、Mは、Co、Ni、Mn、Fe、Mg、Nb、Ti、Al、Zr、Vより選ばれる1種類以上の元素を示す)、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)等の複合金属酸化物、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセンなど、リチウムイオンを吸蔵放出可能な既存の正極活物質が挙げられる。 Positive electrode active materials having different compositions include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganese oxide (LiMnO 2 ), lithium manganese spinel (LiMn 2 O 4 ), and general formula: LiNi x Co y M z O 2 (x+y+z). = 1, 0 ≤ x ≤ 1.0, 0 ≤ y < 1, 0 ≤ z < 1, M is one or more elements selected from Al, Mg, Nb, Ti, Cu, Zn, and Cr). composite metal oxides, lithium vanadium compounds (LiV 2 O 5 , Li 2 VP 2 O 7 ), Nasicon-type Li 3 M 2 (PO 4 ) 3 (where M is one or more selected from V, Fe, and Mo element), a phosphoric acid compound represented by Li 2 MP 2 O 7 (where M is one or more selected from Co, Ni, Mn, Fe, Mg, Nb, Ti, Al, Zr, V ), composite metal oxides such as lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ), polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacene, and other existing positive electrode active materials capable of intercalating and deintercalating lithium ions. .
第三の実施形態にかかる正極活物質における、主成分として含有するとは、正極活物質全体に対して、上記一般式(3)で表される化合物である正極活物質の含有量が50質量%より大きいことを示す。 In the positive electrode active material according to the third embodiment, containing as a main component means that the content of the positive electrode active material, which is the compound represented by the general formula (3), is 50% by mass with respect to the entire positive electrode active material. Indicates greater than.
組成の異なる正極活物質を含有する場合、上記一般式(3)で表される正極活物質と、組成の異なる正極活物質の合計に対して、上記一般式(3)で表される正極活物質の含有量が60.0質量%以上であることが好ましく、70.0質量%以上であることがより好ましく、80.0質量%以上であることが特に好ましい。 When the positive electrode active material having a different composition is contained, the positive electrode active material represented by the general formula (3) is added to the total of the positive electrode active material represented by the general formula (3) and the positive electrode active material having a different composition. The content of the substance is preferably 60.0% by mass or more, more preferably 70.0% by mass or more, and particularly preferably 80.0% by mass or more.
本実施形態にかかる正極活物質層における各正極活物質の含有量は、X線回折測定によって含有する化合物種を特定した後、元素分析を用いて各元素の含有量を調べることで算出することができる。 The content of each positive electrode active material in the positive electrode active material layer according to the present embodiment is calculated by determining the content of each element using elemental analysis after identifying the compound species contained by X-ray diffraction measurement. can be done.
また、本実施形態にかかる正極活物質層は、上記正極活物質に加えて、導電助剤、結着剤などの部材を含んでいてもよい。 Further, the positive electrode active material layer according to this embodiment may contain members such as a conductive aid and a binder in addition to the positive electrode active material.
(導電助剤)
導電助材としては、例えば、カーボンブラック類等のカーボン粉末、カーボンナノチューブ、炭素材料、銅、ニッケル、ステンレス、鉄等の金属微粉、炭素材料及び金属微粉の混合物、ITO等の導電性酸化物が挙げられる。
(Conductivity aid)
Examples of conductive aids include carbon powders such as carbon blacks, carbon nanotubes, carbon materials, metal fine powders such as copper, nickel, stainless steel and iron, mixtures of carbon materials and metal fine powders, and conductive oxides such as ITO. mentioned.
(結着剤)
結着剤は、活物質同士を結合すると共に、活物質と集電体22とを結合している。結着剤は、上述の結合が可能なものであればよく、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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)、エチレン-クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)等のフッ素樹脂が挙げられる。
(Binder)
The binder binds the active materials together and also binds the active materials and the
また、上記の他に、バインダーとして、例えば、ビニリデンフルオライド-ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム(VDF-HFP系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF-HFPTFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド-ペンタフルオロプロピレン系フッ素ゴム(VDF-PFP系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド-ペンタフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF-PFP-TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド-パーフルオロメチルビニルエーテル-テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF-PFMVE-TFE系フッ素ゴム)、ビニリデンフルオライド-クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム(VDF-CTFE系フッ素ゴム)等のビニリデンフルオライド系フッ素ゴムを用いてもよい。 In addition to the above, binders such as vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-based fluororubber (VDF-HFP-based fluororubber), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene-based fluororubber (VDF-HFPTFE-based fluororubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene fluororubber (VDF-PFP fluororubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene-tetrafluoroethylene fluororubber (VDF-PFP-TFE fluororubber), vinylidene fluoride Vinylidene fluoride-based fluorine such as Ride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene-based fluororubber (VDF-PFMVE-TFE-based fluororubber), vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene-based fluororubber (VDF-CTFE-based fluororubber) Rubber may be used.
また、結着剤として電子伝導性の導電性高分子やイオン伝導性の導電性高分子を用いてもよい。電子伝導性の導電性高分子としては、例えば、ポリアセチレン等が挙げられる。この場合は、バインダーが導電材の機能も発揮するので導電材を添加しなくてもよい。イオン伝導性の導電性高分子としては、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等の高分子化合物にリチウム塩又はリチウムを主体とするアルカリ金属塩と、を複合化させたもの等が挙げられる。 Alternatively, an electronically conductive polymer or an ionically conductive polymer may be used as the binder. Examples of the electron-conducting conductive polymer include polyacetylene. In this case, since the binder also functions as a conductive material, it is not necessary to add a conductive material. Examples of the ion-conducting conductive polymer include those obtained by combining a polymer compound such as polyethylene oxide or polypropylene oxide with a lithium salt or an alkali metal salt mainly containing lithium.
正極活物質層24中の正極活物質、導電材及びバインダーの含有量は特に限定されない。正極活物質層24における正極活物質の構成比率は、質量比で90.0%以上98.0%以下であることが好ましい。また正極活物質層24における導電材の構成比率は、質量比で1.0%以上3.0%以下であることが好ましく、正極活物質層24におけるバインダーの構成比率は、質量比で2.0%以上5.0%以下であることが好ましい。 The contents of the positive electrode active material, conductive material, and binder in the positive electrode active material layer 24 are not particularly limited. The composition ratio of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer 24 is preferably 90.0% or more and 98.0% or less in mass ratio. The composition ratio of the conductive material in the positive electrode active material layer 24 is preferably 1.0% or more and 3.0% or less in mass ratio, and the composition ratio of the binder in the positive electrode active material layer 24 is 2.0% in mass ratio. It is preferably 0% or more and 5.0% or less.
正極活物質とバインダーの含有量を上記範囲とすることにより、バインダーの量が少なすぎて強固な正極活物質層を形成できなくなることを防ぐことができる。また、電気容量に寄与しないバインダーの量が多くなり、十分な体積エネルギー密度を得ることが困難となる傾向も抑制できる。 By setting the contents of the positive electrode active material and the binder within the above ranges, it is possible to prevent the situation where the amount of the binder is too small and a strong positive electrode active material layer cannot be formed. In addition, it is possible to suppress the tendency that the amount of the binder that does not contribute to the electric capacity increases, making it difficult to obtain a sufficient volumetric energy density.
また、正極活物質と導電材の含有量を上記範囲とすることにより、正極活物質層内において十分な電子電導性を得ることができ、高い体積エネルギー密度及び出力特性を得ることができる。 Moreover, by setting the contents of the positive electrode active material and the conductive material within the above ranges, sufficient electronic conductivity can be obtained in the positive electrode active material layer, and high volumetric energy density and output characteristics can be obtained.
(正極集電体)
正極集電体22は、導電性の板材であればよく、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル箔等の金属薄板またはこれらの合金薄板を用いることができる。これらの中でも、重量が軽いアルミニウムの金属薄板を用いることが好ましい。
(Positive electrode current collector)
The positive electrode
(負極)
負極30は、負極集電体32と、負極集電体32の上に設けられた負極活物質層34とを有する。
(negative electrode)
The
本実施形態にかかる負極は、負極活物質層の表面における、波長550nmの反射率Raが7.5≦Ra≦16.0%の範囲であることが好ましい。 In the negative electrode according to the present embodiment, the surface of the negative electrode active material layer preferably has a reflectance Ra of 7.5≦Ra≦16.0% at a wavelength of 550 nm.
本実施形態にかかる負極を用いることにより、高い充電レート特性が得られる。負極活物質層表面における平滑性と、負極活物質層表面における負極活物質の表面圧縮状態を反映していると考えられ、負極活物質層の表面における反射率Raが7.5≦Ra≦16.0%の範囲である負極を組合せることにより充電レート特性が向上するものと推定している。 High charge rate characteristics can be obtained by using the negative electrode according to the present embodiment. It is thought that this reflects the smoothness of the surface of the negative electrode active material layer and the state of surface compression of the negative electrode active material on the surface of the negative electrode active material layer. It is presumed that the charge rate characteristic is improved by combining the negative electrode in the range of 0.0%.
(負極活物質)
負極活物質の材料としては、公知のリチウム二次電池用の負極活物質として利用されている各種の材料を使用できる。負極活物質の材料の例としては、例えば、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、MCMBなどの炭素材料、ケイ素、SiOx(0<x<2)で表されるケイ素酸化物などのケイ素含有化合物、金属リチウム、リチウムと合金を形成する金属または半金属およびこれらの合金、二酸化スズ等の酸化物を主体とする非晶質の化合物、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)を挙げることができる。金属リチウムと合金を形成する金属の例としては、アルミニウム、シリコン、スズ、ゲルマニウムなどを挙げることができる。
(Negative electrode active material)
As a material for the negative electrode active material, various materials that are used as negative electrode active materials for known lithium secondary batteries can be used. Examples of materials for the negative electrode active material include carbon materials such as graphite, hard carbon, soft carbon, and MCMB, silicon, silicon-containing compounds such as silicon oxides represented by SiO x (0<x<2), Lithium metal, metals or semimetals that form alloys with lithium, alloys thereof, amorphous compounds mainly composed of oxides such as tin dioxide, and lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ). . Examples of metals that form alloys with metallic lithium include aluminum, silicon, tin, and germanium.
本実施形態にかかる負極活物質としては黒鉛構造を有する炭素材料を用いることが好ましく、特に人造黒鉛、天然黒鉛の少なくともいずれかを用いることが好ましい。 A carbon material having a graphite structure is preferably used as the negative electrode active material according to the present embodiment, and it is particularly preferable to use at least one of artificial graphite and natural graphite.
また、本実施形態にかかる負極活物質層は、黒鉛構造を有する炭素材料を主成分とし、組成の異なる負極活物質を含有してもよい。中でも、ケイ素に代表されるリチウムと合金を形成する金属または半金属およびこれらの合金は高い充放電容量を示すことから、と黒鉛構造を有する炭素材料を混合して用いることが好ましい。 Further, the negative electrode active material layer according to the present embodiment may contain negative electrode active materials having different compositions mainly composed of a carbon material having a graphite structure. Among them, it is preferable to mix and use a carbon material having a graphite structure because metals or semimetals that form alloys with lithium, represented by silicon, and alloys thereof exhibit high charge-discharge capacity.
組成の異なる負極活物質を含有する場合、黒鉛構造を有する炭素材料と、組成の異なる負極活物質の合計に対して、黒鉛構造を有する炭素材料の含有量が70.0質量%以上であることが好ましく、90.0質量%以上であることがより好ましく、95.0質量%以上であることが特に好ましい。 When negative electrode active materials having different compositions are contained, the content of the carbon material having a graphite structure is 70.0% by mass or more with respect to the total of the carbon material having a graphite structure and the negative electrode active material having a different composition. is preferred, 90.0 mass % or more is more preferred, and 95.0 mass % or more is particularly preferred.
また、本実施形態にかかる負極活物質層は、上記負極活物質に加えて、導電助剤、結着剤などの部材を含んでいてもよい。 In addition to the negative electrode active material, the negative electrode active material layer according to the present embodiment may contain members such as a conductive aid and a binder.
(負極導電材)
導電材としては、例えば、カーボンブラック類等のカーボン粉末、カーボンナノチューブ、炭素材料、銅、ニッケル、ステンレス、鉄等の金属微粉、炭素材料及び金属微粉の混合物、ITO等の導電性酸化物が挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックやエチレンブラック等のカーボン粉末が特に好ましい。負極活物質のみで十分な導電性を確保できる場合は、リチウムイオン二次電池100は導電助材を含んでいなくてもよい。
(Negative electrode conductive material)
Examples of conductive materials include carbon powders such as carbon blacks, carbon nanotubes, carbon materials, metal fine powders such as copper, nickel, stainless steel and iron, mixtures of carbon materials and metal fine powders, and conductive oxides such as ITO. be done. Among these, carbon powders such as acetylene black and ethylene black are particularly preferred. If the negative electrode active material alone can ensure sufficient conductivity, the lithium ion
(結着剤)
結着剤としては正極と同様のものを使用することができる。またこの他に、バインダーとして、例えば、セルロース、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂等を用いてもよい。
(Binder)
As the binder, the same one as that used for the positive electrode can be used. In addition, as the binder, for example, cellulose, styrene/butadiene rubber, ethylene/propylene rubber, polyimide resin, polyamideimide resin, acrylic resin, or the like may be used.
負極活物質層34中の負極活物質、導電材及びバインダーの含有量は特に限定されない。負極活物質層34における負極活物質の構成比率は、質量比で90.0%以上98.0%以下であることが好ましい。また負極活物質層34における導電材の構成比率は、質量比で0%以上3.0%以下であることが好ましく、負極活物質層34におけるバインダーの構成比率は、質量比で2.0%以上5.0%以下であることが好ましい。
The contents of the negative electrode active material, conductive material, and binder in the negative electrode
負極活物質とバインダーの含有量を上記範囲とすることにより、バインダーの量が少なすぎて強固な負極活物質層を形成できなくなることを防ぐことができる。また、電気容量に寄与しないバインダーの量が多くなり、十分な体積エネルギー密度を得ることが困難となる傾向も抑制できる。 By setting the contents of the negative electrode active material and the binder within the above ranges, it is possible to prevent a situation in which the amount of the binder is too small to form a strong negative electrode active material layer. In addition, it is possible to suppress the tendency that the amount of the binder that does not contribute to the electric capacity increases, making it difficult to obtain a sufficient volumetric energy density.
また、負極活物質と導電材の含有量を上記範囲とすることにより、負極活物質層内において十分な電子電導性を得ることができ、高い体積エネルギー密度及び出力特性を得ることができる。 Moreover, by setting the contents of the negative electrode active material and the conductive material within the above ranges, sufficient electronic conductivity can be obtained in the negative electrode active material layer, and high volumetric energy density and output characteristics can be obtained.
(負極集電体)
負極集電体32は、導電性の板材であればよく、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル箔等の金属薄板またはこれらの合金薄板を用いることができる。これらの中でも、銅の金属薄板を用いることが好ましい。
(Negative electrode current collector)
The negative electrode
なお、負極活物質層34を設ける代わりに、充電時は負極集電体32の表面にリチウムイオンを金属リチウムとして析出させ、放電時に析出した金属リチウムをリチウムイオンとして溶解させる構成としてもよい。この場合は、負極活物質層34が不要となるので、電池の体積エネルギー密度を向上させることができる。その場合、負極集電体32としては、銅箔を用いることができる。
Instead of providing the negative electrode
本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池における正極20及び負極30に、上記様態のものを用いることにより、高い充電レート特性を得る事ができる。
By using the
特に、正極活物質層の表面における反射率Rc1と、負極活物質層の表面における反射率Raの比率Rc1/Raが1.00<Rc1/Ra≦1.53であることが好ましく、1.22<Rc1/Ra≦1.38であることがより好ましい。 In particular, the ratio Rc1/Ra between the reflectance Rc1 on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is preferably 1.00<Rc1/Ra≦1.53, and is 1.22. It is more preferable that <Rc1/Ra≦1.38.
また、正極活物質層の表面における反射率Rc2と、負極活物質層の表面における反射率Raの比率Rc2/Raが0.29≦Rc2/Ra<1.00であることが好ましく、0.44≦Rc2/Ra≦0.63であることがより好ましい。 Further, the ratio Rc2/Ra between the reflectance Rc2 on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is preferably 0.29≦Rc2/Ra<1.00, and is 0.44. More preferably, ≦Rc2/Ra≦0.63.
また、正極活物質層の表面における反射率Rc3と、負極活物質層の表面における反射率Raの比率Rc3/Raが0.13≦Rc3/Ra≦0.75であることが好ましく、0.39≦Rc3/Ra≦0.60であることがより好ましい。 Further, the ratio Rc3/Ra between the reflectance Rc3 on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer is preferably 0.13≦Rc3/Ra≦0.75, and is 0.39. More preferably, ≦Rc3/Ra≦0.60.
これは正極活物質層及び負極活物質層表面における電解液の含浸性と副反応の抑制を両立に加え、リチウムイオンの授受が好適に行われると推定している。 It is presumed that the impregnation of the electrolytic solution on the surface of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer and the suppression of side reactions are compatible, and that lithium ions are favorably transferred.
(セパレータ)
セパレータ18は、電気絶縁性の多孔質構造から形成されていればよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリオレフィンからなるフィルムの単層体、積層体や上記樹脂の混合物の延伸膜、或いはセルロース、ポリエステル及びポリプロピレンからなる群より選択される少なくとも1種の構成材料からなる繊維不織布が挙げられる。
(separator)
The separator 18 may be formed of an electrically insulating porous structure. Examples include fibrous nonwoven fabrics made of at least one constituent material selected from the group consisting of polypropylene.
(非水電解質溶液)
非水電解質溶液は、非水溶媒に電解質が溶解されており、非水溶媒として環状カーボネートと、鎖状カーボネートと、を含有してもよい。
(Non-aqueous electrolyte solution)
The non-aqueous electrolyte solution has an electrolyte dissolved in a non-aqueous solvent, and may contain a cyclic carbonate and a chain carbonate as the non-aqueous solvent.
環状カーボネートとしては、電解質を溶媒和することができるものであれば特に限定されず、公知の環状カーボネートを使用できる。例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)及びブチレンカーボネート(BC)、フルオロエチレンカーボネート(FEC)などを用いることができる。 The cyclic carbonate is not particularly limited as long as it can solvate the electrolyte, and known cyclic carbonates can be used. For example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), fluoroethylene carbonate (FEC) and the like can be used.
鎖状カーボネートとしては、環状カーボネートの粘性を低下させることができるものであれば特に限定されず、公知の鎖状カーボネートを使用できる。例えば、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)が挙げられる。その他、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタンなどを混合して使用してもよい。 The chain carbonate is not particularly limited as long as it can reduce the viscosity of the cyclic carbonate, and known chain carbonates can be used. Examples include diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC). In addition, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, etc. may be mixed and used.
本実施形態にかかる非水溶媒は、エチレンカーボネートを含有し、前記エチレンカーボネートの含有量が前記非水溶媒全体に対して10~30vol.%であることが好ましい。 The non-aqueous solvent according to this embodiment contains ethylene carbonate, and the content of the ethylene carbonate is 10 to 30 vol. %.
これは、電極表面で一部が分解し、被膜成分となるエチレンカーボネートの過度な分解を抑制しつつ、良好な被膜を形成することが可能であるためと推定している。 It is presumed that this is because a good coating can be formed while suppressing excessive decomposition of ethylene carbonate, which is partly decomposed on the electrode surface and becomes a coating component.
また、本実施形態にかかる非水電解液は、ゲル電解質や、固体電解質と組み合わせて用いてもよい。 Moreover, the non-aqueous electrolytic solution according to the present embodiment may be used in combination with a gel electrolyte or a solid electrolyte.
電解質としては、例えば、LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiCF3SO3、LiCF3、CF2SO3、LiC(CF3SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(CF3CF2SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiN(CF3CF2CO)2、LiBOB等のリチウム塩が使用できる。なお、これらのリチウム塩は1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。特に、導電性の観点から、LiPF6を含むことが好ましい。 Examples of electrolytes include LiPF6 , LiClO4, LiBF4 , LiCF3SO3 , LiCF3 , CF2SO3 , LiC ( CF3SO2 ) 3 , LiN ( CF3SO2 ) 2 , LiN ( CF3 Lithium salts such as CF2SO2 ) 2 , LiN ( CF3SO2 ) ( C4F9SO2 ), LiN ( CF3CF2CO ) 2 , LiBOB can be used. In addition, these lithium salts may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. In particular, from the viewpoint of conductivity, it is preferable to contain LiPF 6 .
LiPF6を非水溶媒に溶解する際は、非水電解液中の電解質の濃度を、0.5~2.0mol/Lに調整することが好ましい。電解質の濃度が0.5mol/L以上であると、非水電解液の導電性を充分に確保することができ、充放電時に十分な容量が得られやすい。また、電解質の濃度が2.0mol/L以内に抑えることで、非水電解液の粘度上昇を抑え、リチウムイオンの移動度を充分に確保することができ、充放電時に十分な容量が得られやすくなる。 When dissolving LiPF 6 in a non-aqueous solvent, it is preferable to adjust the concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte to 0.5 to 2.0 mol/L. When the concentration of the electrolyte is 0.5 mol/L or more, the conductivity of the non-aqueous electrolyte can be sufficiently ensured, and a sufficient capacity can be easily obtained during charging and discharging. In addition, by suppressing the concentration of the electrolyte to within 2.0 mol/L, the increase in the viscosity of the non-aqueous electrolyte can be suppressed, the mobility of lithium ions can be sufficiently secured, and sufficient capacity can be obtained during charging and discharging. easier.
LiPF6をその他の電解質と混合する場合にも、非水電解液中のリチウムイオン濃度が0.5~2.0mol/Lに調整することが好ましく、LiPF6からのリチウムイオン濃度がその50mol%以上含まれることがさらに好ましい。 When LiPF 6 is mixed with other electrolytes, it is preferable to adjust the lithium ion concentration in the non-aqueous electrolyte to 0.5 to 2.0 mol/L, and the lithium ion concentration from LiPF 6 is 50 mol% of that. It is more preferable to include the above.
(反射率の測定)
本実施形態にかかる反射率RcおよびRaは、市販の分光測色計などを用いて測定することができる。
(Measurement of reflectance)
The reflectances Rc and Ra according to this embodiment can be measured using a commercially available spectrophotometer or the like.
本実施形態にかかる正極活物質層の表面における反射率Rc及び負極活物質層の表面における反射率Raは、正極活物質層及び負極活物質層を成型後の後処理や、成型時条件によって制御することができる。 The reflectance Rc on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra on the surface of the negative electrode active material layer according to the present embodiment are controlled by the post-treatment after molding the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer and the molding conditions. can do.
反射率を制御する手法としては、電極圧延時の圧延圧力、圧延回数、圧延時の加温条件等によって変化させることが可能である。また、圧延時に用いる圧延版、圧延ロールの材質や表面形状によっても制御することができる。 As a method of controlling the reflectance, it is possible to change the rolling pressure during electrode rolling, the number of times of rolling, the heating conditions during rolling, and the like. It can also be controlled by the material and surface shape of the rolling plate and rolling rolls used during rolling.
また、圧延後に得られた電極の表面を研磨することや、トップコートを施してもよい。トップコートを施す場合、電池特性が低下するのを抑制するために導電性を有するトップコート液を用いることが好ましい。 Further, the surface of the electrode obtained after rolling may be polished or topcoated. When applying a topcoat, it is preferable to use a topcoat liquid having conductivity in order to suppress deterioration of battery characteristics.
(正極20,負極30の製造方法)
次に、本実施形態に係る正極20,負極30の製造方法について説明する。
(Manufacturing method of
Next, a method for manufacturing the
上記正極活物質活物質または負極活物質に対して、結着剤及び溶媒を混合する。必要に応じ導電助材を更に加えても良い。溶媒としては例えば、水、N-メチル-2-ピロリドン等を用いることができる。塗料を構成する成分の混合方法は特に制限されず、混合順序もまた特に制限されない。上記塗料を、集電体22、32に塗布する。塗布方法としては、特に制限はなく、通常電極を作製する場合に採用される方法を用いることができ、例えば、スリットダイコート法、ドクターブレード法が挙げられる。
A binder and a solvent are mixed with the positive electrode active material or the negative electrode active material. A conductive aid may be added as necessary. Examples of solvents that can be used include water, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like. The mixing method of the components constituting the coating material is not particularly limited, and the mixing order is also not particularly limited. The paint is applied to the
続いて、集電体22、32上に塗布された塗料中の溶媒を除去する。除去法は特に限定されず、塗料が塗布された集電体22、32を、例えば80℃~150℃の雰囲気下で乾燥させればよい。
Subsequently, the solvent in the paint applied on the
そして、このようにして正極活物質層24、負極活物質層34が形成された電極を必要に応じ、ロールプレス装置等によりプレス処理を行う。この際のプレス圧力、プレス回数及びプレス装置のプレス材料の形状を調整することによって、正極活物質層24、負極活物質層34の表面における反射率を制御することができる。
Then, the electrode on which the positive electrode active material layer 24 and the negative electrode
以上の工程を経て、集電体22、32上に電極活物質層24,34が形成された電極が得られる。
Through the steps described above, an electrode in which the electrode active material layers 24 and 34 are formed on the
(リチウムイオン二次電池の製造方法)
続いて、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法について説明する。本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法は、上述した活物質を含む正極20と、負極30と、正極と負極との間に介在するセパレータ10と、リチウム塩を含む非水電解質溶液と、を外装体50内に封入する工程を備える。
(Manufacturing method of lithium ion secondary battery)
Next, a method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to this embodiment will be described. A method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to the present embodiment includes a
例えば、上述した活物質を含む正極20と、上記負極30と、上記セパレータ10とを積層し、正極20及び負極30を、積層方向に対して垂直な方向から、プレス器具で加熱加圧し、正極20、セパレータ10、及び負極30を密着させる。そして、例えば、予め作製した袋状の外装体50に、上記積層体40を入れ、上記リチウム塩を含む非水電解質溶液を注入することにより、リチウムイオン二次電池を作製することができる。なお、外装体に上記リチウム塩を含む非水電解質溶液を注入するのではなく、積層体40を予め上記リチウム塩を含む非水電解質溶液に含浸させてもよい。
For example, the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. The above embodiment is an example, and any device having substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention and achieving the same effect is the present invention. included in the technical scope of
以上、本発明に係る実施形態について詳細に説明したが、前記の実施形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、前記の実施形態においては、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池について説明したが、正極、負極およびセパレータを巻回または折り畳んだ構造を有するリチウムイオン二次電池についても同様に適用することができる。さらに、電池形状として、円筒型、角型、コイン型などのリチウムイオン二次電池についても好適に応用することができる。 Although the embodiments according to the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, a laminated film type lithium ion secondary battery was described, but the same can be applied to a lithium ion secondary battery having a structure in which a positive electrode, a negative electrode and a separator are wound or folded. can. Furthermore, as a battery shape, it can be suitably applied to a lithium ion secondary battery having a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, or the like.
以下、前記の実施形態に基づいて、さらに実施例および比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in further detail using examples and comparative examples based on the above embodiments.
(実施例1)
(正極の作製)
正極活物質として、LiCoO2を97重量部、結着剤としてPVDF(HSV-800)を1.5重量部、導電助剤としてカーボンブラック(Super-P)を1.5重量部秤量し、溶媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に分散させ、スラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ15μmのアルミ箔上に塗工し、温度120℃で30分間乾燥することで溶媒を除去した。その後、圧延用のロールを81℃に加熱したロールプレス装置を用いて線圧2000kgf/cmでプレス処理を行った。プレス処理後、空冷することを1サイクルとし、3サイクルプレス処理を行った後、金型を用いて18mm×22mmの電極サイズに打ち抜き、正極を作製した。
(Example 1)
(Preparation of positive electrode)
Weighed 97 parts by weight of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 1.5 parts by weight of PVDF (HSV-800) as a binder, and 1.5 parts by weight of carbon black (Super-P) as a conductive aid. and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to prepare a slurry. The obtained slurry was applied onto an aluminum foil having a thickness of 15 μm and dried at a temperature of 120° C. for 30 minutes to remove the solvent. After that, press treatment was performed at a linear pressure of 2000 kgf/cm using a roll press apparatus in which rolling rolls were heated to 81°C. One cycle was air cooling after press treatment. After performing three cycles of press treatment, a positive electrode was produced by punching into an electrode size of 18 mm×22 mm using a mold.
得られた正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc1を分光測色計(KONICAMINOLTA製:SPECTRO PHOTOMETER CM-5)を用いて測定した。測定は3回行った平均を用い、得られた正極のRc1は8.0%であった。 A reflectance Rc1 at a wavelength of 550 nm on the surface of the obtained positive electrode active material layer was measured using a spectrophotometer (manufactured by KONICA MINOLTA: SPECTRO PHOTOMETER CM-5). The Rc1 of the obtained positive electrode was 8.0% using the average of three measurements.
得られた正極を10cm2の正方形に切り抜き、正極活物質層の密度dc1、単位面積当たりの担持量Lc1、空孔率Pc1を算出した結果、dc1=3.80g/cm3、Lc1=14.1mg/cm2、Pc1=23.0%であった。 The resulting positive electrode was cut into a square of 10 cm 2 , and the density dc1 of the positive electrode active material layer , the amount Lc1 supported per unit area, and the porosity Pc1 were calculated. 1 mg/cm 2 , Pc1=23.0%.
(負極の作製)
負極活物質として黒鉛粉末96質量部、結着剤としてスチレン・ブタジエンゴム2.5重量部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース1.5重量部を秤量し、水中に分散させてスラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ15μmの銅箔上に塗工し、温度120℃で30分間乾燥することで溶媒を除去した。その後、圧延用のロールを82℃に加熱したロールプレス装置を用いて線圧500kgf/cmでプレス処理を行った。プレス処理後、空冷することを1サイクルとし、3サイクルプレス処理を行った。
(Preparation of negative electrode)
96 parts by weight of graphite powder as a negative electrode active material, 2.5 parts by weight of styrene-butadiene rubber as a binder, and 1.5 parts by weight of carboxymethyl cellulose as a thickener were weighed and dispersed in water to prepare a slurry. The resulting slurry was applied onto a copper foil having a thickness of 15 μm and dried at 120° C. for 30 minutes to remove the solvent. After that, press treatment was performed at a linear pressure of 500 kgf/cm using a roll press apparatus in which rolling rolls were heated to 82°C. After the press treatment, air cooling was defined as one cycle, and three cycles of press treatment were performed.
金型を用いて19mm×23mmの電極サイズに打ち抜き、負極を作製した。 A metal mold was used to punch an electrode size of 19 mm×23 mm to produce a negative electrode.
得られた負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを分光測色計(KONICAMINOLTA製:SPECTRO PHOTOMETER CM-5)を用いて測定した。測定は3回行った平均を用い、得られた正極負極のRaは7.8%であり、Rc1とRaの比はRc1/Ra1.03であった。 A reflectance Ra at a wavelength of 550 nm on the surface of the obtained negative electrode active material layer was measured using a spectrophotometer (manufactured by KONICA MINOLTA: SPECTRO PHOTOMETER CM-5). The average of three measurements was used, and the Ra of the positive and negative electrodes obtained was 7.8%, and the ratio of Rc1 to Ra was Rc1/Ra1.03.
(非水電解質溶液)
非水電解質溶液としてエチレンカーボネート(EC)と、プロピレンカーボネート(PC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)とを混合した非水溶媒に、電解質としてLiPF6を1.3mol/Lとなるように溶解させたものを用いた。非水溶媒におけるECとPCとEMCとの体積比は、EC:PC:EMC=10:10:80とした。
(Non-aqueous electrolyte solution)
In a non-aqueous solvent obtained by mixing ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and ethyl methyl carbonate (EMC) as a non-aqueous electrolyte solution, LiPF 6 was dissolved as an electrolyte so as to have a concentration of 1.3 mol/L. I used something else. The volume ratio of EC, PC and EMC in the non-aqueous solvent was EC:PC:EMC=10:10:80.
(セパレータ)
膜厚20μmのポリエチレン微多孔膜(空孔率:40%、シャットダウン温度:134℃)を用意した。
(separator)
A polyethylene microporous membrane (porosity: 40%, shutdown temperature: 134°C) having a thickness of 20 µm was prepared.
(電池セルの作製)
前記のリチウムイオン二次電池用正極と、前記リチウムイオン二次電池用負極とを、ポリエチレン製のセパレータを介して積層し、電極積層体を作製した。これを電極体1層とし、同様の作製方法にて4層で構成された電極積層体を作製した。なお、前記の正極および負極は、両面に各合剤層を備えているため、負極3枚と正極2枚とセパレータ4枚とで構成されている。さらに、前記の電極積層体の負極において、負極合剤層を設けていない銅箔の突起端部にニッケル製の負極リードを取り付け、一方、電極積層体の正極においては、正極合剤層を設けていないアルミニウム箔の突起端部にアルミニウム製の正極リードを超音波融着機によって取り付けた。そしてこの電極積層体を、外装体用のアルミニウムのラミネートフィルムに融着させ、前記のラミネートフィルムを折り畳むことで前記の電極体を外装体内に挿入させた。外装体周囲の1辺を除いてヒートシールすることにより閉口部を形成し、この開口部より、非水電解液を注入した。そして、前記の外装体の開口部を真空シール機によって減圧しながらヒートシールで密封し、実施例1におけるラミネートタイプの電池セルを作製した。なお、電池セルの作製は、ドライルーム内で行った。
(Production of battery cells)
The positive electrode for a lithium ion secondary battery and the negative electrode for a lithium ion secondary battery were laminated via a polyethylene separator to prepare an electrode laminate. Using this as one layer of the electrode body, an electrode laminate composed of four layers was produced by the same production method. Since the positive electrode and the negative electrode are provided with respective mixture layers on both sides, they are composed of three negative electrodes, two positive electrodes, and four separators. Furthermore, in the negative electrode of the electrode laminate, a nickel negative electrode lead is attached to the protruding end of the copper foil not provided with the negative electrode mixture layer, while in the positive electrode of the electrode laminate, the positive electrode mixture layer is provided. An aluminum positive electrode lead was attached to the protruding end of the aluminum foil that was not exposed by an ultrasonic fusion machine. Then, this electrode laminate was fused to an aluminum laminate film for the exterior body, and the laminate film was folded to insert the electrode body into the exterior body. A closed portion was formed by heat-sealing except for one side around the exterior, and a non-aqueous electrolyte was injected through this opening. Then, the opening of the outer package was heat-sealed while the pressure was reduced by a vacuum sealer, and a laminate-type battery cell in Example 1 was produced. In addition, preparation of the battery cell was performed in a dry room.
(実施例2)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを88℃に加熱したことを除いて、実施例1と同様にして実施例2の電池セルを作製した。
(Example 2)
A battery cell of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 88° C. in the production of the positive electrode.
(実施例3)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを91℃に加熱したことを除いて、実施例1と同様にして実施例3の電池セルを作製した。
(Example 3)
A battery cell of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 91° C. in producing the positive electrode.
(実施例4)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを97℃に加熱したことを除いて、実施例1と同様にして実施例4の電池セルを作製した。
(Example 4)
A battery cell of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 97° C. in producing the positive electrode.
(実施例5)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを105℃としたことを除いて、実施例1と同様にして実施例5の電池セルを作製した。
(Example 5)
A battery cell of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the roll for rolling during press treatment was set to 105° C. in the production of the positive electrode.
(実施例6)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを70℃としたことを除いて、実施例1と同様にして実施例6の電池セルを作製した。
(Example 6)
A battery cell of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1, except that the roll for rolling during press treatment was set to 70° C. in producing the positive electrode.
(実施例7)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを54℃としたことを除いて、実施例1と同様にして実施例7の電池セルを作製した。
(Example 7)
A battery cell of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1, except that the roll for rolling during press treatment was set to 54° C. in producing the positive electrode.
(実施例8)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1050kgf/cmとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例8の電池セルを作製した。
(Example 8)
A battery cell of Example 8 was produced in the same manner as in Example 3, except that the linear pressure during press treatment was 1050 kgf/cm in producing the positive electrode.
(実施例9)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1120kgf/cmとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例9の電池セルを作製した。
(Example 9)
A battery cell of Example 9 was produced in the same manner as in Example 3, except that the linear pressure during press treatment was 1120 kgf/cm in the production of the positive electrode.
(実施例10)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1500kgf/cmとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例10の電池セルを作製した。
(Example 10)
A battery cell of Example 10 was produced in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during pressing was set to 1500 kgf/cm.
(実施例11)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1850kgf/cmとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例11の電池セルを作製した。
(Example 11)
A battery cell of Example 11 was produced in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during pressing was set to 1850 kgf/cm.
(実施例12)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を2600kgf/cmとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例12の電池セルを作製した。
(Example 12)
A battery cell of Example 12 was produced in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during pressing was set to 2600 kgf/cm.
(実施例13)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を3000kgf/cmとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例13の電池セルを作製した。
(Example 13)
A battery cell of Example 13 was produced in the same manner as in Example 3, except that the linear pressure during press treatment was 3000 kgf/cm in producing the positive electrode.
(実施例14)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc1が12.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例3と同様にして実施例14の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc1を測定した所、12.1mg/cm2であった。
(Example 14)
A battery cell of Example 14 was prepared in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the amount Lc1 supported per unit area was 12.0 mg/cm 2 . made. The load Lc1 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 12.1 mg/cm 2 .
(実施15)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc1が13.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例3と同様にして実施例15の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc1を測定した所、12.8mg/cm2であった。
(Implementation 15)
A battery cell of Example 15 was prepared in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc1 per unit area was 13.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc1 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 12.8 mg/cm 2 .
(実施例16)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc1が15.5mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例3と同様にして実施例16の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc1を測定した所、15.4mg/cm2であった。
(Example 16)
A battery cell of Example 16 was prepared in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc1 per unit area was 15.5 mg/cm 2 . made. The load Lc1 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 15.4 mg/cm 2 .
(実施例17)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc1が16.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例3と同様にして実施例17の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc1を測定した所、16.1mg/cm2であった。
(Example 17)
A battery cell of Example 17 was prepared in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the loading amount Lc1 per unit area was 16.0 mg/cm 2 . made. The load Lc1 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 16.1 mg/cm 2 .
(実施例18)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc1が20.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例3と同様にして実施例18の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc1を測定した所、20.1mg/cm2であった。
(Example 18)
A battery cell of Example 18 was prepared in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc1 per unit area was 20.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc1 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 20.1 mg/cm 2 .
(実施例19)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc1が25.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例3と同様にして実施例19の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc1を測定した所、25.0mg/cm2であった。
(Example 19)
A battery cell of Example 19 was prepared in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc1 per unit area was 25.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc1 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 25.0 mg/cm 2 .
(実施例20)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc1が25.5mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例3と同様にして実施例20の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc1を測定した所、25.5mg/cm2であった。
(Example 20)
A battery cell of Example 20 was prepared in the same manner as in Example 3, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc1 per unit area was 25.5 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc1 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 25.5 mg/cm 2 .
(実施例21)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを75℃に加熱したことを除いて、実施例3と同様にして実施例21の電池セルを作製した。
(Example 21)
A battery cell of Example 21 was produced in the same manner as in Example 3, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 75° C. in producing the negative electrode.
(実施例22)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを79℃に加熱したことを除いて、実施例3と同様にして実施例22の電池セルを作製した。
(Example 22)
A battery cell of Example 22 was produced in the same manner as in Example 3, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 79° C. in the production of the negative electrode.
(実施例23)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを89℃に加熱したことを除いて、実施例3と同様にして実施例23の電池セルを作製した。
(Example 23)
A battery cell of Example 23 was produced in the same manner as in Example 3, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 89° C. in the production of the negative electrode.
(実施例24)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを96℃に加熱したことを除いて、実施例3と同様にして実施例24の電池セルを作製した。
(Example 24)
A battery cell of Example 24 was produced in the same manner as in Example 3, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 96° C. in the production of the negative electrode.
(実施例25)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを98℃に加熱したことを除いて、実施例3と同様にして実施例25の電池セルを作製した。
(Example 25)
A battery cell of Example 25 was produced in the same manner as in Example 3, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 98° C. in producing the negative electrode.
(実施例26)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを108℃に加熱し、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例26の電池セルを作製した。
(Example 26)
A battery cell of Example 26 was fabricated in the same manner as in Example 3, except that in fabricating the negative electrode, the roll for rolling during pressing was heated to 108° C. and the number of presses was 5 cycles.
(実施例27)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを115℃に加熱し、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例3と同様にして実施例27の電池セルを作製した。
(Example 27)
A battery cell of Example 27 was fabricated in the same manner as in Example 3, except that in fabricating the negative electrode, the roll for rolling during press treatment was heated to 115° C. and the number of press cycles was 5.
(実施例28)
負極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを89℃に加熱したことを除いて、実施例1と同様にして実施例28の電池セルを作製した。
(Example 28)
A battery cell of Example 28 was produced in the same manner as in Example 1, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 89° C. in the production of the negative electrode.
(実施例29)
正極活物質として、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用いたことを除いて、実施例1と同様にして実施例29の電池セルを作製した。
(Example 29)
A battery cell of Example 29 was produced in the same manner as in Example 1, except that LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例30)
正極活物質として、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用いたことを除いて、実施例2と同様にして実施例30の電池セルを作製した。
(Example 30)
A battery cell of Example 30 was produced in the same manner as in Example 2, except that LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例31)
正極活物質として、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用いたことを除いて、実施例3と同様にして実施例31の電池セルを作製した。
(Example 31)
A battery cell of Example 31 was produced in the same manner as in Example 3, except that LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例32)
正極活物質として、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用いたことを除いて、実施例4と同様にして実施例32の電池セルを作製した。
(Example 32)
A battery cell of Example 32 was produced in the same manner as in Example 4, except that LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例33)
正極活物質として、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用いたことを除いて、実施例5と同様にして実施例33の電池セルを作製した。
(Example 33)
A battery cell of Example 33 was produced in the same manner as in Example 5, except that LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例34)
負極活物質として酸化シリコンを用いたことを除いて、実施例3と同様にして実施例34の電池セルを作製した。
(Example 34)
A battery cell of Example 34 was produced in the same manner as in Example 3, except that silicon oxide was used as the negative electrode active material.
(実施例35)
負極活物質としてチタン酸リチウム(Li4Ti5O12)を用いたことを除いて、実施例3と同様にして実施例35の電池セルを作製した。
(Example 35)
A battery cell of Example 35 was produced in the same manner as in Example 3, except that lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ) was used as the negative electrode active material.
(実施例36)
負極活物質として、黒鉛粉末48質量部、酸化シリコン48質量部の混合物を用いたことを除いて、実施例3と同様にして実施例36の電池セルを作製した。
(Example 36)
A battery cell of Example 36 was produced in the same manner as in Example 3, except that a mixture of 48 parts by mass of graphite powder and 48 parts by mass of silicon oxide was used as the negative electrode active material.
(実施例37)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=20:10:70としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例37の電池セルを作製した。
(Example 37)
Conducted in the same manner as in Example 3, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC=20:10:70 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 37 was fabricated.
(実施例38)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=30:10:60としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例38の電池セルを作製した。
(Example 38)
Conducted in the same manner as in Example 3, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC=30:10:60 as the nonaqueous solvent of the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 38 was fabricated.
(実施例39)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=20:20:60としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例39の電池セルを作製した。
(Example 39)
Conducted in the same manner as in Example 3, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC=20:20:60 as the nonaqueous solvent of the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 39 was fabricated.
(実施例40)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=30:70としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例40の電池セルを作製した。
(Example 40)
The battery cell of Example 40 was prepared in the same manner as in Example 3, except that the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte solution had a volume ratio of EC:EMC=30:70. made.
(実施例41)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=20:80としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例41の電池セルを作製した。
(Example 41)
The battery cell of Example 41 was prepared in the same manner as in Example 3, except that the volume ratio of EC:EMC=20:80 was used as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例42)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=10:90としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例42の電池セルを作製した。
(Example 42)
The battery cell of Example 42 was prepared in the same manner as in Example 3, except that the volume ratio of EC:EMC=10:90 was used as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例43)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=40:10:50としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例43の電池セルを作製した。
(Example 43)
Conducted in the same manner as in Example 3, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC=40:10:50 as the nonaqueous solvent of the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 43 was fabricated.
(実施例44)
非水電解質溶液の非水溶媒として、FECとPCとEMCとの体積比を、FEC:PC:EMC=10:10:80としたものを用いたことを除いて、実施例3と同様に実施例44の電池セルを作製した。
(Example 44)
Performed in the same manner as in Example 3, except that the volume ratio of FEC, PC, and EMC was set to FEC:PC:EMC=10:10:80 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 44 was fabricated.
(比較例1)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを43℃に加熱したことを除いて、実施例1と同様にして比較例1の電池セルを作製した。
(Comparative example 1)
A battery cell of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1, except that the roll for rolling during press processing was heated to 43° C. in the production of the positive electrode.
(比較例2)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを110℃に加熱し、プレス回数を3サイクルとしたことを除いて、実施例1と同様にして比較例2の電池セルを作製した。
(Comparative example 2)
A battery cell of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that in the production of the positive electrode, the rolling rolls during pressing were heated to 110° C. and the number of pressing was 3 cycles.
(比較例3)
正極活物質として、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用いたことを除いて、比較例1と同様にして比較例3の電池セルを作製した。
(Comparative Example 3)
A battery cell of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material.
正極活物質として、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を用いたことを除いて、比較例2と同様にして比較例4の電池セルを作製した。 A battery cell of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Comparative Example 2, except that LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material.
実施例2~36、比較例1~4で用いた正極及び負極に関して、実施例1と同様に正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc1、負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを測定し、その比であるRc1/Raを算出した。また、正極活物質層の密度dc1、単位面積当たりの担持量Lc1、空孔率Pc1に関しても実施例1と同様にして測定を行った。実施例1における結果と合わせて、結果を表1に示す。 Regarding the positive electrodes and negative electrodes used in Examples 2 to 36 and Comparative Examples 1 to 4, the reflectance Rc1 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the reflection at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer were measured in the same manner as in Example 1. The ratio Ra was measured and its ratio, Rc1/Ra, was calculated. Further, the density dc1 of the positive electrode active material layer, the amount Lc1 supported per unit area, and the porosity Pc1 were also measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 together with the results in Example 1.
(実施例45)
(正極の作製)
正極活物質として、LiNi0.85Co0.10Al0.05O2を95重量部、結着剤としてPVDF(HSV-800)を3.0重量部、導電助剤としてカーボンブラック(Super-P)を2.0重量部秤量し、溶媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に分散させ、スラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ15μmのアルミ箔上に塗工し、温度120℃で30分間乾燥することで溶媒を除去した。その後、圧延用のロールを81℃に加熱したロールプレス装置を用いて線圧1500kgf/cmでプレス処理を行った。プレス処理後、空冷することを1サイクルとし、3サイクルプレス処理を行った後、金型を用いて18mm×22mmの電極サイズに打ち抜き、正極を作製した。
(Example 45)
(Preparation of positive electrode)
95 parts by weight of LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 as a positive electrode active material, 3.0 parts by weight of PVDF (HSV-800) as a binder, and carbon black (Super- 2.0 parts by weight of P) was weighed and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent to prepare a slurry. The obtained slurry was applied onto an aluminum foil having a thickness of 15 μm and dried at a temperature of 120° C. for 30 minutes to remove the solvent. After that, press treatment was performed at a linear pressure of 1500 kgf/cm using a roll press apparatus in which rolling rolls were heated to 81°C. One cycle was air cooling after press treatment. After performing three cycles of press treatment, a positive electrode was produced by punching into an electrode size of 18 mm×22 mm using a die.
得られた正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc2を分光測色計(KONICAMINOLTA製:SPECTRO PHOTOMETER CM-5)を用いて測定した。測定は3回行った平均を用い、得られた正極のRc2は3.5%であった。 The reflectance Rc2 at a wavelength of 550 nm on the surface of the obtained positive electrode active material layer was measured using a spectrophotometer (manufactured by KONICA MINOLTA: SPECTRO PHOTOMETER CM-5). The Rc2 of the obtained positive electrode was 3.5% using the average of three measurements.
得られた正極を10cm2の正方形に切り抜き、正極活物質層の密度dc2、単位面積当たりの担持量Lc2、空孔率Pc2を算出した結果、dc2=3.30g/cm3、Lc2=13.0mg/cm2、Pc2=23.0%であった。 The obtained positive electrode was cut into a square of 10 cm 2 , and the density dc2 of the positive electrode active material layer, the amount of support per unit area Lc2, and the porosity Pc2 were calculated. 0 mg/cm 2 , Pc2=23.0%.
上記正極を用いたことを除いて、実施例1と同様にして実施例45の電池セルを作製した。負極活物質層の表面における波長550nmの反射率RaとRc2の比はRc2/Ra0.44であった。 A battery cell of Example 45 was produced in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode described above was used. The ratio of reflectance Ra to Rc2 at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer was Rc2/Ra0.44.
(実施例46)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを88℃に加熱したことを除いて、実施例45と同様にして実施例46の電池セルを作製した。
(Example 46)
A battery cell of Example 46 was produced in the same manner as in Example 45, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 88° C. in the production of the positive electrode.
(実施例47)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを91℃に加熱したことを除いて、実施例45と同様にして実施例47の電池セルを作製した。
(Example 47)
A battery cell of Example 47 was produced in the same manner as in Example 45, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 91° C. in the production of the positive electrode.
(実施例48)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを97℃に加熱したことを除いて、実施例45と同様にして実施例48の電池セルを作製した。
(Example 48)
A battery cell of Example 48 was produced in the same manner as in Example 45, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 97° C. in the production of the positive electrode.
(実施例49)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを105℃としたことを除いて、実施例45と同様にして実施例49の電池セルを作製した。
(Example 49)
A battery cell of Example 49 was produced in the same manner as in Example 45, except that the rolling roll used in the press treatment was set to 105° C. in producing the positive electrode.
(実施例50)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを105℃とし、プレス回数を3サイクルとしたことを除いて、実施例45と同様にして実施例50の電池セルを作製した。
(Example 50)
A battery cell of Example 50 was produced in the same manner as in Example 45, except that in the production of the positive electrode, the rolling roll was set at 105° C. and the number of press cycles was 3.
(実施例51)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを72℃としたことを除いて、実施例45と同様にして実施例51の電池セルを作製した。
(Example 51)
A battery cell of Example 51 was produced in the same manner as in Example 45, except that the roll for rolling during press treatment was set to 72° C. in the production of the positive electrode.
(実施例52)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを118℃とし、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例45と同様にして実施例52の電池セルを作製した。
(Example 52)
A battery cell of Example 52 was produced in the same manner as in Example 45, except that the roll for rolling during the press treatment was set to 118° C. and the number of press cycles was set to 5 in the production of the positive electrode.
(実施例53)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1000kgf/cmとしたことを除いて、実施例47と同様にして実施例53の電池セルを作製した。
(Example 53)
A battery cell of Example 53 was produced in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during press treatment was set to 1000 kgf/cm.
(実施例54)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1200kgf/cmとしたことを除いて、実施例47と同様にして実施例54の電池セルを作製した。
(Example 54)
A battery cell of Example 54 was produced in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during pressing was set to 1200 kgf/cm.
(実施例55)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1400kgf/cmとしたことを除いて、実施例47と同様にして実施例55の電池セルを作製した。
(Example 55)
A battery cell of Example 55 was produced in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during pressing was set to 1400 kgf/cm.
(実施例56)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1800kgf/cmとしたことを除いて、実施例47と同様にして実施例56の電池セルを作製した。
(Example 56)
A battery cell of Example 56 was produced in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during pressing was 1800 kgf/cm.
(実施例57)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を2000kgf/cmとしたことを除いて、実施例47と同様にして実施例57の電池セルを作製した。
(Example 57)
A battery cell of Example 57 was produced in the same manner as in Example 47, except that the linear pressure during press treatment was set to 2000 kgf/cm in the production of the positive electrode.
(実施例58)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を2500kgf/cmとしたことを除いて、実施例47と同様にして実施例58の電池セルを作製した。
(Example 58)
A battery cell of Example 58 was produced in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during press treatment was set to 2500 kgf/cm.
(実施例59)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc2が11.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例47と同様にして実施例59の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc2を測定した所、11.0mg/cm2であった。
(Example 59)
A battery cell of Example 59 was prepared in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc2 per unit area was 11.0 mg/cm 2 . made. The load Lc2 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 11.0 mg/cm 2 .
(実施例60)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc2が12.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例47と同様にして実施例60の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc2を測定した所、12.2mg/cm2であった。
(Example 60)
A battery cell of Example 60 was prepared in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc2 per unit area was 12.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc2 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 12.2 mg/cm 2 .
(実施例61)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc2が15.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例47と同様にして実施例61の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc2を測定した所、14.9mg/cm2であった。
(Example 61)
A battery cell of Example 61 was prepared in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the coating amount of the slurry was adjusted so that the supported amount Lc2 per unit area was 15.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc2 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 14.9 mg/cm 2 .
(実施例62)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc2が16.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例47と同様にして実施例62の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc2を測定した所、16.0mg/cm2であった。
(Example 62)
A battery cell of Example 62 was fabricated in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the coating amount of the slurry was adjusted so that the supported amount Lc2 per unit area was 16.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc2 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 16.0 mg/cm 2 .
(実施例63)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc2が20.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例47と同様にして実施例63の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc2を測定した所、19.8mg/cm2であった。
(Example 63)
A battery cell of Example 63 was prepared in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc2 per unit area was 20.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc2 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 19.8 mg/cm 2 .
(実施例64)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc2が24.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例47と同様にして実施例64の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc2を測定した所、24.0mg/cm2であった。
(Example 64)
A battery cell of Example 64 was prepared in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc2 per unit area was 24.0 mg/cm 2 . made. The load Lc2 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 24.0 mg/cm 2 .
(実施例65)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc2が24.5mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例47と同様にして実施例65の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc2を測定した所、24.4mg/cm2であった。
(Example 65)
A battery cell of Example 65 was fabricated in the same manner as in Example 47, except that in the production of the positive electrode, the coating amount of the slurry was adjusted so that the supported amount Lc2 per unit area was 24.5 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc2 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 24.4 mg/cm 2 .
(実施例66)
実施例21で作製した負極を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例66の電池セルを作製した。
(Example 66)
A battery cell of Example 66 was produced in the same manner as in Example 47, except that the negative electrode produced in Example 21 was used.
(実施例67)
実施例22で作製した負極を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例67の電池セルを作製した。
(Example 67)
A battery cell of Example 67 was produced in the same manner as in Example 47, except that the negative electrode produced in Example 22 was used.
(実施例68)
実施例23で作製した負極を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例68の電池セルを作製した。
(Example 68)
A battery cell of Example 68 was produced in the same manner as in Example 47, except that the negative electrode produced in Example 23 was used.
(実施例69)
実施例24で作製した負極を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例62の電池セルを作製した。
(Example 69)
A battery cell of Example 62 was produced in the same manner as in Example 47, except that the negative electrode produced in Example 24 was used.
(実施例70)
実施例25で作製した負極を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例70の電池セルを作製した。
(Example 70)
A battery cell of Example 70 was produced in the same manner as in Example 47, except that the negative electrode produced in Example 25 was used.
(実施例71)
実施例26で作製した負極を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例71の電池セルを作製した。
(Example 71)
A battery cell of Example 71 was produced in the same manner as in Example 47, except that the negative electrode produced in Example 26 was used.
(実施例72)
実施例27で作製した負極を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例72の電池セルを作製した。
(Example 72)
A battery cell of Example 72 was produced in the same manner as in Example 47, except that the negative electrode produced in Example 27 was used.
(実施例73)
実施例28で作製した負極を用いたことを除いて、実施例45と同様にして実施例73の電池セルを作製した。
(Example 73)
A battery cell of Example 73 was produced in the same manner as in Example 45, except that the negative electrode produced in Example 28 was used.
(実施例74)
正極活物質として、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を用いたことを除いて、実施例45と同様にして実施例74の電池セルを作製した。
(Example 74)
A battery cell of Example 74 was produced in the same manner as in Example 45, except that LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例75)
正極活物質として、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を用いたことを除いて、実施例46と同様にして実施例75の電池セルを作製した。
(Example 75)
A battery cell of Example 75 was produced in the same manner as in Example 46, except that LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例76)
正極活物質として、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例76の電池セルを作製した。
(Example 76)
A battery cell of Example 76 was produced in the same manner as in Example 47, except that LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例77)
正極活物質として、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を用いたことを除いて、実施例48と同様にして実施例77の電池セルを作製した。
(Example 77)
A battery cell of Example 77 was produced in the same manner as in Example 48, except that LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例78)
正極活物質として、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を用いたことを除いて、実施例49と同様にして実施例78の電池セルを作製した。
(Example 78)
A battery cell of Example 78 was produced in the same manner as in Example 49, except that LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例79)
正極活物質として、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を用いたことを除いて、実施例45と同様にして実施例79の電池セルを作製した。
(Example 79)
A battery cell of Example 79 was produced in the same manner as in Example 45, except that LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例80)
正極活物質として、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を用いたことを除いて、実施例46と同様にして実施例80の電池セルを作製した。
(Example 80)
A battery cell of Example 80 was produced in the same manner as in Example 46, except that LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例81)
正極活物質として、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例81の電池セルを作製した。
(Example 81)
A battery cell of Example 81 was produced in the same manner as in Example 47, except that LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例82)
正極活物質として、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を用いたことを除いて、実施例48と同様にして実施例82の電池セルを作製した。
(Example 82)
A battery cell of Example 82 was produced in the same manner as in Example 48, except that LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例83)
正極活物質として、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を用いたことを除いて、実施例49と同様にして実施例83の電池セルを作製した。
(Example 83)
A battery cell of Example 83 was produced in the same manner as in Example 49, except that LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material.
(実施例84)
負極活物質として酸化シリコンを用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例84の電池セルを作製した。
(Example 84)
A battery cell of Example 84 was produced in the same manner as in Example 47, except that silicon oxide was used as the negative electrode active material.
(実施例85)
負極活物質としてチタン酸リチウム(Li4Ti5O12)を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例85の電池セルを作製した。
(Example 85)
A battery cell of Example 85 was produced in the same manner as in Example 47, except that lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ) was used as the negative electrode active material.
(実施例86)
負極活物質として、黒鉛粉末48質量部、酸化シリコン48質量部の混合物を用いたことを除いて、実施例47と同様にして実施例86の電池セルを作製した。
(Example 86)
A battery cell of Example 86 was produced in the same manner as in Example 47, except that a mixture of 48 parts by mass of graphite powder and 48 parts by mass of silicon oxide was used as the negative electrode active material.
(実施例87)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=20:10:70としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例87の電池セルを作製した。
(Example 87)
Performed in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC=20:10:70 as the nonaqueous solvent of the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 87 was fabricated.
(実施例88)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=30:10:60としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例88の電池セルを作製した。
(Example 88)
Performed in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC = 30:10:60 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 88 was fabricated.
(実施例89)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=20:20:60としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例89の電池セルを作製した。
(Example 89)
Performed in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC = 20:20:60 as the nonaqueous solvent of the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 89 was fabricated.
(実施例90)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=30:70としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例90の電池セルを作製した。
(Example 90)
The battery cell of Example 90 was used in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of EC:EMC=30:70 was used as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例91)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=20:80としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例91の電池セルを作製した。
(Example 91)
The battery cell of Example 91 was used in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of EC:EMC=20:80 was used as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例92)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=10:90としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例92の電池セルを作製した。
(Example 92)
The battery cell of Example 92 was used in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of EC and EMC was EC:EMC=10:90 as the nonaqueous solvent of the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例93)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=40:10:50としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例93の電池セルを作製した。
(Example 93)
Performed in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC = 40:10:50 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 93 was fabricated.
(実施例94)
非水電解質溶液の非水溶媒として、FECとPCとEMCとの体積比を、FEC:PC:EMC=10:10:80としたものを用いたことを除いて、実施例47と同様に実施例94の電池セルを作製した。
(Example 94)
Performed in the same manner as in Example 47, except that the volume ratio of FEC, PC, and EMC was set to FEC:PC:EMC = 10:10:80 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 94 was fabricated.
(比較例5)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを45℃に加熱したことを除いて、実施例41と同様にして比較例5の電池セルを作製した。
(Comparative Example 5)
A battery cell of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 41, except that the roll for rolling during press processing was heated to 45° C. in producing the positive electrode.
(比較例6)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを110℃に加熱し、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例41と同様にして比較例6の電池セルを作製した。
(Comparative Example 6)
A battery cell of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 41, except that in the production of the positive electrode, the roll for rolling during the press treatment was heated to 110° C. and the number of press cycles was 5.
(比較例7)
正極活物質として、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を用いたことを除いて、比較例5と同様にして比較例7の電池セルを作製した。
(Comparative Example 7)
A battery cell of Comparative Example 7 was produced in the same manner as in Comparative Example 5, except that LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 was used as the positive electrode active material.
(比較例8)
正極活物質として、LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を用いたことを除いて、比較例6と同様にして比較例8の電池セルを作製した。
(Comparative Example 8)
A battery cell of Comparative Example 8 was produced in the same manner as in Comparative Example 6, except that LiNi 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 was used as the positive electrode active material.
(比較例9)
正極活物質として、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を用いたことを除いて、比較例5と同様にして比較例9の電池セルを作製した。
(Comparative Example 9)
A battery cell of Comparative Example 9 was produced in the same manner as in Comparative Example 5, except that LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material.
(比較例10)
正極活物質として、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を用いたことを除いて、比較例6と同様にして比較例10の電池セルを作製した。
(Comparative Example 10)
A battery cell of Comparative Example 10 was produced in the same manner as in Comparative Example 6, except that LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 was used as the positive electrode active material.
実施例46~86、比較例5~10で用いた正極及び負極に関して、実施例44と同様に正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc2、負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを測定し、その比であるRc2/Raを算出した。また、正極活物質層の密度dc2、単位面積当たりの担持量Lc2、空孔率Pc2に関しても実施例45と同様にして測定を行った。実施例45における結果と合わせて、結果を表2に示す。 Regarding the positive electrodes and negative electrodes used in Examples 46 to 86 and Comparative Examples 5 to 10, the reflectance Rc2 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the reflection at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer were measured in the same manner as in Example 44. The ratio Ra was measured and its ratio, Rc2/Ra, was calculated. Further, the density dc2 of the positive electrode active material layer, the supported amount per unit area Lc2, and the porosity Pc2 were also measured in the same manner as in Example 45. The results are shown in Table 2 together with the results in Example 45.
(実施例95)
(正極の作製)
正極活物質として、LiFePO4を88重量部、結着剤としてPVDF(HSV-800)を6.0重量部、導電助剤としてカーボンブラック(Super-P)を6.0重量部秤量し、溶媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に分散させ、スラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ15μmのアルミ箔上に塗工し、温度120℃で30分間乾燥することで溶媒を除去した。その後、圧延用のロールを71℃に加熱したロールプレス装置を用いて線圧1200kgf/cmでプレス処理を行った。プレス処理後、空冷することを1サイクルとし、3サイクルプレス処理を行った後、金型を用いて18mm×22mmの電極サイズに打ち抜き、正極を作製した。
(Example 95)
(Preparation of positive electrode)
88 parts by weight of LiFePO 4 as a positive electrode active material, 6.0 parts by weight of PVDF (HSV-800) as a binder, and 6.0 parts by weight of carbon black (Super-P) as a conductive aid were weighed. and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to prepare a slurry. The obtained slurry was applied onto an aluminum foil having a thickness of 15 μm and dried at a temperature of 120° C. for 30 minutes to remove the solvent. After that, press treatment was performed at a linear pressure of 1200 kgf/cm using a roll press apparatus in which rolling rolls were heated to 71°C. One cycle was air cooling after press treatment. After performing three cycles of press treatment, a positive electrode was produced by punching into an electrode size of 18 mm×22 mm using a die.
得られた正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc3を分光測色計(KONICAMINOLTA製:SPECTRO PHOTOMETER CM-5)を用いて測定した。測定は3回行った平均を用い、得られた正極のRc3は2.0%であった。 A reflectance Rc3 at a wavelength of 550 nm on the surface of the obtained positive electrode active material layer was measured using a spectrophotometer (manufactured by KONICA MINOLTA: SPECTRO PHOTOMETER CM-5). The Rc3 of the obtained positive electrode was 2.0% using the average of three measurements.
得られた正極を10cm2の正方形に切り抜き、正極活物質層の密度dc3、単位面積当たりの担持量Lc3、空孔率Pc3を算出した結果、dc3=2.00g/cm3、Lc3=9.8mg/cm2、Pc3=23.0%であった。 The obtained positive electrode was cut into a square of 10 cm 2 , and the density dc3 of the positive electrode active material layer, the amount of support per unit area Lc3 , and the porosity Pc3 were calculated. 8 mg/cm 2 , Pc3=23.0%.
上記正極を用いたことを除いて、実施例1と同様にして実施例95の電池セルを作製した。負極活物質層の表面における波長550nmの反射率RaとRc3の比はRc3/Ra0.25であった。 A battery cell of Example 95 was produced in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode described above was used. The ratio of reflectance Ra to Rc3 at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer was Rc3/Ra0.25.
(実施例96)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを78℃に加熱したことを除いて、実施例95と同様にして実施例96の電池セルを作製した。
(Example 96)
A battery cell of Example 96 was produced in the same manner as in Example 95, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 78° C. in the production of the positive electrode.
(実施例97)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを81℃に加熱したことを除いて、実施例95と同様にして実施例97の電池セルを作製した。
(Example 97)
A battery cell of Example 97 was produced in the same manner as in Example 95, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 81° C. in the production of the positive electrode.
(実施例98)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを87℃に加熱したことを除いて、実施例95と同様にして実施例98の電池セルを作製した。
(Example 98)
A battery cell of Example 98 was produced in the same manner as in Example 95, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 87° C. in the production of the positive electrode.
(実施例99)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを95℃としたことを除いて、実施例95と同様にして実施例99の電池セルを作製した。
(Example 99)
A battery cell of Example 99 was produced in the same manner as in Example 95, except that the roll for rolling during press treatment was set to 95° C. in producing the positive electrode.
(実施例100)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを95℃とし、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例95と同様にして実施例100の電池セルを作製した。
(Example 100)
A battery cell of Example 100 was produced in the same manner as in Example 95, except that the roll for rolling during the press treatment was set to 95° C. and the number of press cycles was set to 5 in fabricating the positive electrode.
(実施例101)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを108℃とし、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例95と同様にして実施例101の電池セルを作製した。
(Example 101)
A battery cell of Example 101 was produced in the same manner as in Example 95, except that in the production of the positive electrode, the rolling roll was set at 108° C. and the number of press cycles was 5.
(実施例102)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を900kgf/cmとしたことを除いて、実施例97と同様にして実施例102の電池セルを作製した。
(Example 102)
A battery cell of Example 102 was produced in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during pressing was 900 kgf/cm.
(実施例103)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1000kgf/cmとしたことを除いて、実施例97と同様にして実施例103の電池セルを作製した。
(Example 103)
A battery cell of Example 103 was produced in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during press treatment was set to 1000 kgf/cm.
(実施例104)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1500kgf/cmとしたことを除いて、実施例97と同様にして実施例104の電池セルを作製した。
(Example 104)
A battery cell of Example 104 was produced in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during press treatment was set to 1500 kgf/cm.
(実施例105)
正極の作製において、プレス処理時の線圧を1800kgf/cmとしたことを除いて、実施例97と同様にして実施例105の電池セルを作製した。
(Example 105)
A battery cell of Example 105 was produced in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the linear pressure during press treatment was set to 1800 kgf/cm.
(実施例106)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc3が7.7mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例97と同様にして実施例106の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc3を測定した所、7.8mg/cm2であった。
(Example 106)
A battery cell of Example 106 was fabricated in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the coating amount of the slurry was adjusted so that the supported amount Lc3 per unit area was 7.7 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc3 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 7.8 mg/cm 2 .
(実施例107)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc3が8.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例97と同様にして実施例107の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc3を測定した所、8.0mg/cm2であった。
(Example 107)
A battery cell of Example 107 was fabricated in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the coating amount of the slurry was adjusted so that the amount Lc3 supported per unit area was 8.0 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc3 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 8.0 mg/cm 2 .
(実施例108)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc3が12.0mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例97と同様にして実施例108の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc3を測定した所、12.1mg/cm2であった。
(Example 108)
A battery cell of Example 108 was prepared in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc3 per unit area was 12.0 mg/cm 2 . made. When the amount Lc3 supported per unit area of the produced positive electrode was measured, it was 12.1 mg/cm 2 .
(実施例109)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc3が14.8mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例97と同様にして実施例109の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc3を測定した所、15.0mg/cm2であった。
(Example 109)
A battery cell of Example 109 was prepared in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc3 per unit area was 14.8 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc3 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 15.0 mg/cm 2 .
(実施例110)
正極の作製において、単位面積当たりの担持量Lc3が15.5mg/cm2となるようにスラリーの塗工量を調整したことを除いて、実施例97と同様にして実施例110の電池セルを作製した。作製した正極の単位面積当たりの担持量Lc3を測定した所、15.3mg/cm2であった。
(Example 110)
A battery cell of Example 110 was prepared in the same manner as in Example 97, except that in the production of the positive electrode, the slurry coating amount was adjusted so that the supported amount Lc3 per unit area was 15.5 mg/cm 2 . made. The loading amount Lc3 per unit area of the produced positive electrode was measured and found to be 15.3 mg/cm 2 .
(実施例111)
実施例21で作製した負極を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例111の電池セルを作製した。
(Example 111)
A battery cell of Example 111 was produced in the same manner as in Example 97, except that the negative electrode produced in Example 21 was used.
(実施例112)
実施例22で作製した負極を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例112の電池セルを作製した。
(Example 112)
A battery cell of Example 112 was produced in the same manner as in Example 97, except that the negative electrode produced in Example 22 was used.
(実施例113)
実施例23で作製した負極を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例113の電池セルを作製した。
(Example 113)
A battery cell of Example 113 was produced in the same manner as in Example 97, except that the negative electrode produced in Example 23 was used.
(実施例114)
実施例24で作製した負極を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例114の電池セルを作製した。
(Example 114)
A battery cell of Example 114 was produced in the same manner as in Example 97, except that the negative electrode produced in Example 24 was used.
(実施例115)
実施例25で作製した負極を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例115の電池セルを作製した。
(Example 115)
A battery cell of Example 115 was produced in the same manner as in Example 97, except that the negative electrode produced in Example 25 was used.
(実施例116)
実施例26で作製した負極を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例116の電池セルを作製した。
(Example 116)
A battery cell of Example 116 was produced in the same manner as in Example 97, except that the negative electrode produced in Example 26 was used.
(実施例117)
実施例27で作製した負極を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例117の電池セルを作製した。
(Example 117)
A battery cell of Example 117 was produced in the same manner as in Example 97, except that the negative electrode produced in Example 27 was used.
(実施例118)
実施例28で作製した負極を用いたことを除いて、実施例95と同様にして実施例118の電池セルを作製した。
(Example 118)
A battery cell of Example 118 was produced in the same manner as in Example 95, except that the negative electrode produced in Example 28 was used.
(実施例119)
正極活物質として、LiFe0.4Mn0.6PO4を用いたことを除いて、実施例95と同様にして実施例119の電池セルを作製した。
(Example 119)
A battery cell of Example 119 was produced in the same manner as in Example 95, except that LiFe 0.4 Mn 0.6 PO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例120)
正極活物質として、LiFe0.4Mn0.6PO4を用いたことを除いて、実施例96と同様にして実施例120の電池セルを作製した。
(Example 120)
A battery cell of Example 120 was produced in the same manner as in Example 96, except that LiFe 0.4 Mn 0.6 PO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例121)
正極活物質として、LiFe0.4Mn0.6PO4を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例121の電池セルを作製した。
(Example 121)
A battery cell of Example 121 was produced in the same manner as in Example 97, except that LiFe 0.4 Mn 0.6 PO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例122)
正極活物質として、LiFe0.4Mn0.6PO4を用いたことを除いて、実施例98と同様にして実施例122の電池セルを作製した。
(Example 122)
A battery cell of Example 122 was produced in the same manner as in Example 98, except that LiFe 0.4 Mn 0.6 PO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例123)
正極活物質として、LiFe0.4Mn0.6PO4を用いたことを除いて、実施例99と同様にして実施例123の電池セルを作製した。
(Example 123)
A battery cell of Example 123 was produced in the same manner as in Example 99, except that LiFe 0.4 Mn 0.6 PO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例124)
正極活物質として、LiVOPO4を用いたことを除いて、実施例95と同様にして実施例124の電池セルを作製した。
(Example 124)
A battery cell of Example 124 was produced in the same manner as in Example 95, except that LiVOPO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例125)
正極活物質として、LiVOPO4を用いたことを除いて、実施例96と同様にして実施例125の電池セルを作製した。
(Example 125)
A battery cell of Example 125 was produced in the same manner as in Example 96, except that LiVOPO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例126)
正極活物質として、LiVOPO4を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例126の電池セルを作製した。
(Example 126)
A battery cell of Example 126 was produced in the same manner as in Example 97, except that LiVOPO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例127)
正極活物質として、LiVOPO4を用いたことを除いて、実施例98と同様にして実施例127の電池セルを作製した。
(Example 127)
A battery cell of Example 127 was produced in the same manner as in Example 98, except that LiVOPO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例128)
正極活物質として、LiVOPO4を用いたことを除いて、実施例99と同様にして実施例128の電池セルを作製した。
(Example 128)
A battery cell of Example 128 was fabricated in the same manner as in Example 99, except that LiVOPO 4 was used as the positive electrode active material.
(実施例129)
負極活物質として酸化シリコンを用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例129の電池セルを作製した。
(Example 129)
A battery cell of Example 129 was produced in the same manner as in Example 97, except that silicon oxide was used as the negative electrode active material.
(実施例130)
負極活物質としてチタン酸リチウム(Li4Ti5O12)を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例130の電池セルを作製した。
(Example 130)
A battery cell of Example 130 was produced in the same manner as in Example 97, except that lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ) was used as the negative electrode active material.
(実施例131)
負極活物質として、黒鉛粉末48質量部、酸化シリコン48質量部の混合物を用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例131の電池セルを作製した。
(Example 131)
A battery cell of Example 131 was produced in the same manner as in Example 97, except that a mixture of 48 parts by mass of graphite powder and 48 parts by mass of silicon oxide was used as the negative electrode active material.
(実施例132)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=20:10:70としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例132の電池セルを作製した。
(Example 132)
Performed in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC=20:10:70 as the nonaqueous solvent of the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 132 was fabricated.
(実施例133)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=30:10:60としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例133の電池セルを作製した。
(Example 133)
Performed in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC = 30:10:60 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 133 was fabricated.
(実施例134)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=20:20:60としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例134の電池セルを作製した。
(Example 134)
Performed in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC = 20:20:60 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 134 was fabricated.
(実施例135)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=30:70としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例135の電池セルを作製した。
(Example 135)
The battery cell of Example 135 was used in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of EC:EMC=30:70 was used as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例136)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=20:80としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例136の電池セルを作製した。
(Example 136)
The battery cell of Example 136 was used in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of EC:EMC=20:80 was used as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例137)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとEMCとの体積比を、EC:EMC=10:90としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例137の電池セルを作製した。
(Example 137)
The battery cell of Example 137 was prepared in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of EC:EMC=10:90 was used as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. made.
(実施例138)
非水電解質溶液の非水溶媒として、ECとPCとEMCとの体積比を、EC:PC:EMC=40:10:50としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例138の電池セルを作製した。
(Example 138)
Conducted in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of EC, PC, and EMC was set to EC:PC:EMC = 40:10:50 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 138 was fabricated.
(実施例139)
非水電解質溶液の非水溶媒として、FECとPCとEMCとの体積比を、FEC:PC:EMC=10:10:80としたものを用いたことを除いて、実施例97と同様に実施例139の電池セルを作製した。
(Example 139)
Performed in the same manner as in Example 97, except that the volume ratio of FEC, PC, and EMC was set to FEC:PC:EMC = 10:10:80 as the nonaqueous solvent for the nonaqueous electrolyte solution. A battery cell of Example 139 was fabricated.
(比較例11)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを35℃に加熱したことを除いて、実施例95と同様にして比較例11の電池セルを作製した。
(Comparative Example 11)
A battery cell of Comparative Example 11 was produced in the same manner as in Example 95, except that the roll for rolling during press treatment was heated to 35° C. in producing the positive electrode.
(比較例12)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを100℃に加熱し、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例95と同様にして比較例12の電池セルを作製した。
(Comparative Example 12)
A battery cell of Comparative Example 12 was produced in the same manner as in Example 95, except that in the production of the positive electrode, the rolls for rolling during the press treatment were heated to 100° C. and the number of pressing was set to 5 cycles.
(比較例13)
正極活物質として、LiFe0.4Mn0.6PO4を用いたことを除いて、比較例11と同様にして比較例13の電池セルを作製した。
(Comparative Example 13)
A battery cell of Comparative Example 13 was produced in the same manner as in Comparative Example 11, except that LiFe 0.4 Mn 0.6 PO 4 was used as the positive electrode active material.
(比較例14)
正極活物質として、LiFe0.4Mn0.6PO4を用いたことを除いて、比較例12と同様にして比較例14の電池セルを作製した。
(Comparative Example 14)
A battery cell of Comparative Example 14 was produced in the same manner as in Comparative Example 12, except that LiFe 0.4 Mn 0.6 PO 4 was used as the positive electrode active material.
(比較例15)
正極活物質として、LiVOPO4を用いたことを除いて、比較例11と同様にして比較例15の電池セルを作製した。
(Comparative Example 15)
A battery cell of Comparative Example 15 was produced in the same manner as in Comparative Example 11, except that LiVOPO 4 was used as the positive electrode active material.
(比較例16)
正極活物質として、LiVOPO4を用いたことを除いて、比較例12と同様にして比較例16の電池セルを作製した。
(Comparative Example 16)
A battery cell of Comparative Example 16 was produced in the same manner as in Comparative Example 12, except that LiVOPO 4 was used as the positive electrode active material.
実施例96~131、比較例11~16で用いた正極及び負極に関して、実施例95と同様に正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc3、負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを測定し、その比であるRc3/Raを算出した。また、正極活物質層の密度dc3、単位面積当たりの担持量Lc3、空孔率Pc3に関しても実施例95と同様にして測定を行った。実施例95における結果と合わせて、結果を表3に示す。 Regarding the positive electrodes and negative electrodes used in Examples 96 to 131 and Comparative Examples 11 to 16, the reflectance Rc3 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the reflection at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer were measured in the same manner as in Example 95. The ratio Ra was measured and its ratio Rc3/Ra was calculated. Further, the density dc3 of the positive electrode active material layer, the supported amount per unit area Lc3, and the porosity Pc3 were also measured in the same manner as in Example 95. The results are shown in Table 3 together with the results in Example 95.
(充電レート特性の測定)
作製した実施例1~131、比較例1~16の電池セルを用いて、下記の条件で充電レート特性の測定を行った。
(Measurement of charging rate characteristics)
Using the fabricated battery cells of Examples 1 to 131 and Comparative Examples 1 to 16, charge rate characteristics were measured under the following conditions.
まず、0.1Cの電流密度で電圧が4.3V(vs.Li/Li+)に到達するまで定電流充電を行い、さらに電流密度が0.05Cに低下するまで4.3V(vs.Li/Li+)において定電圧充電を行った。 First, constant current charging is performed at a current density of 0.1 C until the voltage reaches 4.3 V (vs. Li/Li + ), and further until the current density drops to 0.05 C, 4.3 V (vs. Li /Li + ) was charged at a constant voltage.
定電圧充電終了後、5分間の休止時間を置いた後に、0.1Cの電流密度で電圧が2.5V(vs.Li/Li+)となるまで定電流放電を行い、初回充放電を行った。 After the end of constant voltage charging, after resting for 5 minutes, constant current discharge is performed at a current density of 0.1 C until the voltage reaches 2.5 V (vs. Li/Li + ), and the initial charge and discharge is performed. rice field.
初回充放電後、0.2Cの電流密度で電圧が4.3V(vs.Li/Li+)に到達するまで定電流充電を行い、さらに電流密度が0.05Cに低下するまで4.3V(vs.Li/Li+)において定電圧充電を行い、0.2Cにおける充電容量を測定した。 After the initial charge/discharge, constant current charge is performed at a current density of 0.2 C until the voltage reaches 4.3 V (vs. Li/Li + ), and further until the current density drops to 0.05 C, 4.3 V ( vs. Li/Li + ), and the charge capacity at 0.2C was measured.
0.2Cにおける充電容量を測定した後、5分間の休止後に0.1Cの電流密度で電圧が2.5V(vs.Li/Li+)となるまで定電流放電を行い、電池セルを放電状態とした。 After measuring the charge capacity at 0.2 C, after resting for 5 minutes, constant current discharge is performed at a current density of 0.1 C until the voltage reaches 2.5 V (vs. Li/Li + ), and the battery cell is discharged. and
放電状態の電池セルを2.0Cの電流密度で電圧が4.3V(vs.Li/Li+)に到達するまで定電流充電を行い、さらに電流密度が0.05Cに低下するまで4.3V(vs.Li/Li+)において定電圧充電を行い、2.0Cにおける充電容量を測定した。 The battery cell in the discharged state is charged at a constant current at a current density of 2.0 C until the voltage reaches 4.3 V (vs. Li/Li + ), and then the current density is 4.3 V until the current density drops to 0.05 C. Constant voltage charging was performed at (vs. Li/Li + ), and the charge capacity at 2.0C was measured.
0.2Cにおける充電容量に対する、2.0Cにおける充電容量の割合を充電レート特性として(数1)で表す式により算出し、充電レート特性を評価した。
(数1)
充電レート特性(%)=(2.0Cにおける充電容量/0.2Cにおける充電容量)*100・・・(1)
The ratio of the charge capacity at 2.0 C to the charge capacity at 0.2 C was calculated as the charge rate characteristic using the formula (Equation 1), and the charge rate characteristic was evaluated.
(Number 1)
Charge rate characteristics (%) = (charge capacity at 2.0C/charge capacity at 0.2C) * 100 (1)
(負荷放電特性の測定)
作製した実施例1~131、比較例1~16の電池セルを用いて、下記の条件で負荷放電特性の測定を行った。
(Measurement of load discharge characteristics)
Using the fabricated battery cells of Examples 1 to 131 and Comparative Examples 1 to 16, load discharge characteristics were measured under the following conditions.
まず、0.1Cの電流密度で電圧が4.3V(vs.Li/Li+)に到達するまで定電流充電を行い、さらに電流密度が0.05Cに低下するまで4.3V(vs.Li/Li+)において定電圧充電を行った。 First, constant current charging is performed at a current density of 0.1 C until the voltage reaches 4.3 V (vs. Li/Li + ), and further until the current density drops to 0.05 C, 4.3 V (vs. Li /Li + ) was charged at a constant voltage.
定電圧充電終了後、5分間の休止時間を置いた後に、0.1Cの電流密度で電圧が2.5V(vs.Li/Li+)となるまで定電流放電を行い、初回充放電を行った。 After the end of constant voltage charging, after resting for 5 minutes, constant current discharge is performed at a current density of 0.1 C until the voltage reaches 2.5 V (vs. Li/Li + ), and the initial charge and discharge is performed. rice field.
初回充放電後、0.2Cの電流密度で電圧が4.3V(vs.Li/Li+)に到達するまで定電流充電を行い、さらに電流密度が0.05Cに低下するまで4.3V(vs.Li/Li+)において定電圧充電を行った。 After the initial charge/discharge, constant current charge is performed at a current density of 0.2 C until the voltage reaches 4.3 V (vs. Li/Li + ), and further until the current density drops to 0.05 C, 4.3 V ( vs. Li/Li + ), constant voltage charging was performed.
充電後、5分間の休止後に0.2Cの電流密度で電圧が2.5V(vs.Li/Li+)となるまで定電流放電を行い、0.2Cにおける放電容量を測定した。 After charging and resting for 5 minutes, constant current discharge was performed at a current density of 0.2C until the voltage reached 2.5V (vs. Li/Li + ), and the discharge capacity at 0.2C was measured.
放電容量を測定後、5分間の休止後に、放電状態の電池セルを2.0Cの電流密度で電圧が4.3V(vs.Li/Li+)に到達するまで定電流充電を行い、さらに電流密度が0.05Cに低下するまで4.3V(vs.Li/Li+)において定電圧充電を行いった。 After measuring the discharge capacity and resting for 5 minutes, the battery cell in the discharged state was charged at a current density of 2.0 C until the voltage reached 4.3 V (vs. Li/Li + ). Constant voltage charging was performed at 4.3 V (vs. Li/Li + ) until the density decreased to 0.05C.
充電後、分間の休止後に2.0Cの電流密度で電圧が2.5V(vs.Li/Li+)となるまで定電流放電を行い、2.0Cにおける放電容量を測定した。 After charging and resting for one minute, constant current discharge was performed at a current density of 2.0 C until the voltage reached 2.5 V (vs. Li/Li + ), and the discharge capacity at 2.0 C was measured.
0.2Cにおける放電容量に対する、2.0Cにおける放電容量の割合を負荷放電特性として(数2)で表す式により算出し、負荷放電特性を評価した。
(数2)
負荷放電特性(%)=(2.0Cにおける放電容量/0.2Cにおける放電容量)*100・・・(2)
The ratio of the discharge capacity at 2.0 C to the discharge capacity at 0.2 C was calculated as the load discharge characteristic by the formula (Equation 2), and the load discharge characteristic was evaluated.
(Number 2)
Load discharge characteristics (%) = (discharge capacity at 2.0C/discharge capacity at 0.2C) * 100 (2)
実施例1~36及び比較例1~4の電池セルの充電レート特性及び負荷放電特性の結果を表1に、実施例45~86及び比較例5~10の電池セルの充電レート特性及び負荷放電特性の結果を表2に、実施例95~131及び比較例11~16の電池セルの充電レート特性及び負荷放電特性の結果を表3にそれぞれ記載する。 Table 1 shows the results of the charge rate characteristics and load discharge characteristics of the battery cells of Examples 1 to 36 and Comparative Examples 1 to 4, and the charge rate characteristics and load discharge characteristics of the battery cells of Examples 45 to 86 and Comparative Examples 5 to 10. Table 2 shows the results of the characteristics, and Table 3 shows the results of the charge rate characteristics and the load discharge characteristics of the battery cells of Examples 95 to 131 and Comparative Examples 11 to 16, respectively.
表1において、実施例1~7及び比較例1、2の結果から示されるように、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc1が2.0≦Rc1≦12.0%である正極を用いることで、充電レート特性及び負荷放電特性が大きく改善されることが確認された。 As shown in Table 1 from the results of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2, the positive electrode having a reflectance Rc1 of 2.0 ≤ Rc1 ≤ 12.0% at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer. It was confirmed that the charge rate characteristics and the load discharge characteristics were greatly improved by using .
特に、実施例1~5の結果から示されるように、正極活物質として一般式(1)で表される化合物を用い、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc1が8.0≦Rc1≦12.0%とすることで、特に高い充電レート特性を示すことが確認された。また、実施例29~33及び比較例3、4の結果から示されるように、正極活物質として一般式(1)で表される異なる化合物を用いた場合でも同様の結果が得られることを確認した。 In particular, as shown by the results of Examples 1 to 5, the compound represented by the general formula (1) was used as the positive electrode active material, and the reflectance Rc1 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer was 8.0 ≤ It was confirmed that a particularly high charge rate characteristic was exhibited by setting Rc1≦12.0%. Further, as shown by the results of Examples 29 to 33 and Comparative Examples 3 and 4, similar results were obtained even when different compounds represented by the general formula (1) were used as the positive electrode active material. did.
実施例8~20の結果から、正極活物質層の密度dc1、正極活物質層の担持量Lc1、正極活物質層の空孔率Pc1がそれぞれ充電レート特性に寄与していることが示され、それぞれ特定の範囲において特に充電レート特性が改善されることが分かる。 The results of Examples 8 to 20 show that the density dc1 of the positive electrode active material layer, the loading amount Lc1 of the positive electrode active material layer, and the porosity Pc1 of the positive electrode active material layer each contribute to the charge rate characteristics. It can be seen that the charge rate characteristics are particularly improved in each specific range.
更に、実施例21~28の結果から、負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Ra及び正極活物質層の表面における反射率Rcとの比であるRc/Raを特定の範囲に制御することで高い充電レート特性を示すリチウムイオン二次電池を得られることが分かる。また、実施例34~36の結果から、負極活物質として炭素材料を用いることで、高い充電レート特性を示すことが分かる。 Furthermore, from the results of Examples 21 to 28, Rc/Ra, which is the ratio of the reflectance Ra at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer and the reflectance Rc on the surface of the positive electrode active material layer, is controlled within a specific range. It can be seen that a lithium ion secondary battery exhibiting high charge rate characteristics can be obtained by this. Also, from the results of Examples 34 to 36, it can be seen that high charging rate characteristics are exhibited by using a carbon material as the negative electrode active material.
また、充電レート特性を評価した電池セル及び負荷放電特性を評価した実施例1~36及び比較例1~4の電池セルについて、それぞれ評価後の電池セルをアルゴン雰囲気中のグローブボックス内で解体し、正極および負極を取り出し、ジメチルカーボネートを用いて洗浄して乾燥した。乾燥後、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc1および負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを測定した結果、それぞれ評価前後で変化がないことが確認された。 In addition, the battery cells evaluated for charge rate characteristics and the battery cells of Examples 1 to 36 and Comparative Examples 1 to 4 evaluated for load discharge characteristics were each dismantled in a glove box in an argon atmosphere after evaluation. , the positive electrode and the negative electrode were taken out, washed with dimethyl carbonate and dried. After drying, the reflectance Rc1 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer were measured.
表2において、実施例45~52及び比較例5、6の結果から示されるように、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc2が2.0≦Rc2≦12.0%である正極を用いることで、充電レート特性及び負荷放電特性が大きく改善されることが確認された。 In Table 2, as shown by the results of Examples 45 to 52 and Comparative Examples 5 and 6, the positive electrode having a reflectance Rc2 of 2.0 ≤ Rc2 ≤ 12.0% at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer It was confirmed that the charge rate characteristics and the load discharge characteristics were greatly improved by using .
特に、実施例45~50の結果から示されるように、正極活物質として一般式(2)で表される化合物を用い、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc2が3.5≦Rc2≦7.8%とすることで、特に高い負荷放電特性を示すことが確認された。また、実施例74~83及び比較例7~10の結果から示されるように、正極活物質として一般式(2)で表される異なる化合物を用いた場合でも同様の結果が得られることを確認した。 In particular, as shown by the results of Examples 45 to 50, the compound represented by the general formula (2) was used as the positive electrode active material, and the reflectance Rc2 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer was 3.5 ≤ It was confirmed that particularly high load discharge characteristics are exhibited by setting Rc2≦7.8%. Further, as shown by the results of Examples 74 to 83 and Comparative Examples 7 to 10, similar results were obtained even when different compounds represented by the general formula (2) were used as the positive electrode active material. did.
実施例53~65の結果から、正極活物質層の密度dc2、正極活物質層の担持量Lc2、正極活物質層の空孔率Pc2がそれぞれ負荷放電特性に寄与していることが示され、それぞれ特定の範囲において特に負荷放電特性が改善されることが分かる。 From the results of Examples 53 to 65, it is shown that the density dc2 of the positive electrode active material layer, the loading amount Lc2 of the positive electrode active material layer, and the porosity Pc2 of the positive electrode active material layer each contribute to the load discharge characteristics. It can be seen that the load discharge characteristics are particularly improved in each specific range.
更に、実施例66~73の結果から、負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Ra及び正極活物質層の表面における反射率Rcとの比であるRc/Raを特定の範囲に制御することで高い負荷放電特性を示すリチウムイオン二次電池を得られることが分かる。また、実施例84~86の結果から、負極活物質として炭素材料を用いることで、高い負荷放電特性を示すことが分かる。 Furthermore, from the results of Examples 66 to 73, Rc/Ra, which is the ratio of the reflectance Ra at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer and the reflectance Rc on the surface of the positive electrode active material layer, is controlled within a specific range. It can be seen that a lithium ion secondary battery exhibiting high load discharge characteristics can be obtained by this. In addition, from the results of Examples 84 to 86, it can be seen that the use of a carbon material as the negative electrode active material exhibits high load discharge characteristics.
また、充電レート特性を評価した電池セル及び負荷放電特性を評価した実施例45~86及び比較例5~10の電池セルについて、それぞれ評価後の電池セルをアルゴン雰囲気中のグローブボックス内で解体し、正極および負極を取り出し、ジメチルカーボネートを用いて洗浄して乾燥した。乾燥後、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc2および負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを測定した結果、それぞれ評価前後で変化がないことが確認された。 In addition, the battery cells evaluated for charge rate characteristics and the battery cells of Examples 45 to 86 and Comparative Examples 5 to 10 evaluated for load discharge characteristics were each dismantled in a glove box in an argon atmosphere after evaluation. , the positive electrode and the negative electrode were taken out, washed with dimethyl carbonate and dried. After drying, the reflectance Rc2 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer were measured.
表3において、実施例95~101及び比較例11、12の結果から示されるように、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc3が2.0≦Rc3≦12.0%である正極を用いることで、充電レート特性及び負荷放電特性が大きく改善されることが確認された。 In Table 3, as shown by the results of Examples 95 to 101 and Comparative Examples 11 and 12, the positive electrode having a reflectance Rc3 of 2.0 ≤ Rc3 ≤ 12.0% at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer It was confirmed that the charge rate characteristics and the load discharge characteristics were greatly improved by using .
特に、実施例95~98の結果から示されるように、正極活物質として一般式(3)で表される化合物を用い、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rcが2.0≦Rc3≦5.8%とすることで、特に高い負荷放電特性を示すことが確認された。また、実施例119~128及び比較例13~16の結果から示されるように、正極活物質として一般式(3)で表される異なる化合物を用いた場合でも同様の結果が得られることを確認した。 In particular, as shown by the results of Examples 95 to 98, the compound represented by the general formula (3) was used as the positive electrode active material, and the reflectance Rc at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer was 2.0≦2.0. It was confirmed that particularly high load discharge characteristics are exhibited by setting Rc3≦5.8%. Further, as shown by the results of Examples 119 to 128 and Comparative Examples 13 to 16, similar results were obtained even when different compounds represented by the general formula (3) were used as the positive electrode active material. did.
実施例102~110の結果から、正極活物質層の密度dc3、正極活物質層の担持量Lc3、正極活物質層の空孔率Pc3がそれぞれ負荷放電特性に寄与していることが示され、それぞれ特定の範囲において特に負荷放電特性が改善されることが分かる。 The results of Examples 102 to 110 show that the density dc3 of the positive electrode active material layer, the loading amount Lc3 of the positive electrode active material layer, and the porosity Pc3 of the positive electrode active material layer each contribute to the load discharge characteristics. It can be seen that the load discharge characteristics are particularly improved in each specific range.
更に、実施例111~118の結果から、負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Ra及び正極活物質層の表面における反射率Rc3との比であるRc3/Raを特定の範囲に制御することで高い負荷放電特性を示すリチウムイオン二次電池を得られることが分かる。また、実施例129~131の結果から、負極活物質として炭素材料を用いることで、高い負荷放電特性を示すことが分かる。 Furthermore, from the results of Examples 111 to 118, Rc3/Ra, which is the ratio of the reflectance Ra at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer and the reflectance Rc3 on the surface of the positive electrode active material layer, is controlled within a specific range. It can be seen that a lithium ion secondary battery exhibiting high load discharge characteristics can be obtained by this. Further, from the results of Examples 129 to 131, it can be seen that high load discharge characteristics are exhibited by using a carbon material as the negative electrode active material.
また、充電レート特性を評価した電池セル及び負荷放電特性を評価した実施例95~131及び比較例11~16の電池セルについて、それぞれ評価後の電池セルをアルゴン雰囲気中のグローブボックス内で解体し、正極および負極を取り出し、ジメチルカーボネートを用いて洗浄して乾燥した。乾燥後、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc3および負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを測定した結果、それぞれ評価前後で変化がないことが確認された。 In addition, the battery cells evaluated for charge rate characteristics and the battery cells of Examples 95 to 131 and Comparative Examples 11 to 16 evaluated for load discharge characteristics were each dismantled in a glove box in an argon atmosphere after evaluation. , the positive electrode and the negative electrode were taken out, washed with dimethyl carbonate and dried. After drying, the reflectance Rc3 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the reflectance Ra at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer were measured.
表4において、非水溶媒としてエチレンカーボネート(EC)を含有し、その含有量が、非水溶媒中の体積比として10~30vol.%含有することにより、充電レート特性および負荷放電特性が向上することが確認された。また、一般式(1)の化合物であるLiCoO2を用いた実施例38~45においては充電レート特性が特に向上し、一般式(2)の化合物であるLiNi0.85Co0.10Al0.05O2または一般式(3)の化合物であるLiFePO4を用いた実施例87~94および実施例132~139においては負荷放電特性が特に改善されることが分かった。 In Table 4, ethylene carbonate (EC) is contained as a non-aqueous solvent, and its content is 10 to 30 vol. %, it was confirmed that the charge rate characteristics and the load discharge characteristics were improved. In Examples 38 to 45 using LiCoO 2 which is the compound of general formula (1), the charge rate characteristics are particularly improved, and LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0 which is the compound of general formula (2) It was found that the load discharge characteristics were particularly improved in Examples 87 to 94 and Examples 132 to 139 using .05 O 2 or LiFePO 4 which is the compound of general formula (3).
(実施例140)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例7と同様にして実施例140の電池セルを作製した。
(Example 140)
The battery of Example 140 was prepared in the same manner as in Example 7, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(実施例141)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例6と同様にして実施例141の電池セルを作製した。
(Example 141)
The battery of Example 141 was prepared in the same manner as in Example 6, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(実施例142)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例1と同様にして実施例142の電池セルを作製した。
(Example 142)
The battery of Example 142 was prepared in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(実施例143)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例2と同様にして実施例143の電池セルを作製した。
(Example 143)
The battery of Example 143 was prepared in the same manner as in Example 2, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(実施例144)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例3と同様にして実施例144の電池セルを作製した。
(Example 144)
The battery of Example 144 was prepared in the same manner as in Example 3, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(実施例145)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例4と同様にして実施例145の電池セルを作製した。
(Example 145)
The battery of Example 145 was prepared in the same manner as in Example 4, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(実施例146)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例5と同様にして実施例146の電池セルを作製した。
(Example 146)
The battery of Example 146 was prepared in the same manner as in Example 5, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(実施例147)
正極活物質1としてLiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例51と同様にして実施例147の電池セルを作製した。
(Example 147)
Except that a mixture of 80% by mass of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 as the positive electrode
(実施例148)
正極活物質1としてLiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例45と同様にして実施例148の電池セルを作製した。
(Example 148)
Except that a mixture of 80% by mass of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 as the positive electrode
(実施例149)
正極活物質1としてLiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例49と同様にして実施例149の電池セルを作製した。
(Example 149)
Except that a mixture of 80% by mass of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 as the positive electrode
(実施例150)
正極活物質1としてLiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例50と同様にして実施例150の電池セルを作製した。
(Example 150)
Except that a mixture of 80% by mass of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 as the positive electrode
(実施例151)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを109℃とし、プレス回数を3サイクルとしたことを除いて実施例150と同様にして実施例151の電池セルを作製した。
(Example 151)
A battery cell of Example 151 was produced in the same manner as in Example 150, except that in the production of the positive electrode, the roll for rolling was set to 109° C. in the press treatment, and the number of press cycles was set to 3 cycles.
(実施例152)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを113℃とし、プレス回数を5サイクルとしたことを除いて、実施例150と同様にして実施例152の電池セルを作製した。
(Example 152)
A battery cell of Example 152 was produced in the same manner as in Example 150, except that the roll for rolling during the press treatment was set to 113° C. and the number of press cycles was set to 5 in the production of the positive electrode.
(実施例153)
正極活物質1としてLiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例52と同様にして実施例153の電池セルを作製した。
(Example 153)
Except that a mixture of 80% by mass of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 as the positive electrode
(実施例154)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例95と同様にして実施例154の電池セルを作製した。
(Example 154)
The battery of Example 154 was prepared in the same manner as in Example 95, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
(実施例155)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例97と同様にして実施例155の電池セルを作製した。
(Example 155)
The battery of Example 155 was prepared in the same manner as in Example 97, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
(実施例156)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例98と同様にして実施例156の電池セルを作製した。
(Example 156)
The battery of Example 156 was prepared in the same manner as in Example 98, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
(実施例157)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例99と同様にして実施例157の電池セルを作製した。
(Example 157)
The battery of Example 157 was prepared in the same manner as in Example 99, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
(実施例158)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例100と同様にして実施例158の電池セルを作製した。
(Example 158)
The battery of Example 158 was prepared in the same manner as in Example 100, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
(実施例159)
正極の作製において、プレス処理時の圧延用のロールを100℃とし、プレス回数を3サイクルとしたことを除いて、実施例154と同様にして実施例159の電池セルを作製した。
(Example 159)
A battery cell of Example 159 was produced in the same manner as in Example 154, except that in the production of the positive electrode, the rolling roll was set to 100° C. and the number of press cycles was 3.
(実施例160)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、実施例101と同様にして実施例160の電池セルを作製した。
(Example 160)
The battery of Example 160 was prepared in the same manner as in Example 101, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
(比較例17)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、比較例1と同様にして比較例17の電池セルを作製した。
(Comparative Example 17)
A battery of Comparative Example 17 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(比較例18)
正極活物質1としてLiCoO2を80質量%、正極活物質2としてLiFePO4を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、比較例2と同様にして比較例18の電池セルを作製した。
(Comparative Example 18)
A battery of Comparative Example 18 was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that a mixture of 80% by mass of LiCoO 2 as the positive electrode
(比較例19)
正極活物質1としてLiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、比較例9と同様にして比較例19の電池セルを作製した。
(Comparative Example 19)
Except that a mixture of 80% by mass of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 as the positive electrode
(比較例20)
正極活物質1としてLiNi0.8Mn0.1Co0.1O2を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、比較例10と同様にして比較例20の電池セルを作製した。
(Comparative Example 20)
Except that a mixture of 80% by mass of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 as the positive electrode
(比較例21)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、比較例11と同様にして比較例21の電池セルを作製した。
(Comparative Example 21)
A battery of Comparative Example 21 was prepared in the same manner as in Comparative Example 11, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
(比較例22)
正極活物質1としてLiFePO4を80質量%、正極活物質2としてLiCoO2を20質量%混合したものを正極活物質として用いたことを除いて、比較例12と同様にして比較例22の電池セルを作製した。
(Comparative Example 22)
A battery of Comparative Example 22 was prepared in the same manner as in Comparative Example 12, except that a mixture of 80% by mass of LiFePO 4 as the positive electrode
実施例140~160および比較例17~22で用いた正極及び負極に関して、実施例1と同様に正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc、負極活物質層の表面における波長550nmの反射率Raを測定し、その比であるRc/Raを算出した。また、正極活物質層の密度dc、単位面積当たりの担持量Lc、空孔率Pcに関しても実施例1と同様にして測定を行った。実施例95における結果と合わせて、結果を表5に示す。 Regarding the positive electrodes and negative electrodes used in Examples 140 to 160 and Comparative Examples 17 to 22, the reflectance Rc at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the reflection at a wavelength of 550 nm on the surface of the negative electrode active material layer were measured in the same manner as in Example 1. The ratio Ra was measured and its ratio Rc/Ra was calculated. Further, the density dc of the positive electrode active material layer, the supported amount Lc per unit area, and the porosity Pc were also measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5 together with the results in Example 95.
尚、表5における正極活物質層の表面における波長550nmの反射率Rc、正極活物質層の密度dc、単位面積当たりの担持量Lc、空孔率Pcについて、実施例140~146及び比較例17、18については一般式(1)で表される化合物を主成分とするためそれぞれRc1、dc1、Lc1、Pc1である。また実施例147~153及び比較例19、20については一般式(2)で表される化合物を主成分とするためそれぞれRc2、dc2、Lc2、Pc2であり、実施例154~160および比較例21、22については一般式(3)で表される化合物を主成分とするためそれぞれRc3、dc3、Lc3、Pc3をそれぞれ表す。 In Table 5, the reflectance Rc at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer, the density dc of the positive electrode active material layer, the amount Lc supported per unit area, and the porosity Pc of Examples 140 to 146 and Comparative Example 17 , 18 are Rc1, dc1, Lc1 and Pc1, respectively, because the compound represented by the general formula (1) is the main component. Examples 147 to 153 and Comparative Examples 19 and 20 are Rc2, dc2, Lc2 and Pc2, respectively, because the compound represented by the general formula (2) is the main component, and Examples 154 to 160 and Comparative Example 21 , 22 are represented by Rc3, dc3, Lc3 and Pc3, respectively, since the compound represented by the general formula (3) is the main component.
表5において、実施例140~160および比較例17~22の結果から、異なる一般式で表される化合物を混合した場合においても、2.0≦Rc≦12.0%の範囲において、充電レート特性及び負荷放電特性に優れることが確認された。また実施例140~147の結果から、一般式(1)で表される化合物を主成分として含有する正極を用いた場合、表1の結果と同様に8.0≦Rc1≦12.0%である場合において高い充電レート特性を示すことが確認された。同様に、一般式(2)で表される化合物を成分として含有する正極を用いた場合、表2の結果と同様に3.5≦Rc2≦7.8%である場合において高い負荷放電特性を示し、一般式(3)で表される化合物を成分として含有する正極を用いた場合、表3の結果と同様に2.0≦Rc3≦5.8%である場合において高い負荷放電特性を示すことが確認された。 In Table 5, from the results of Examples 140 to 160 and Comparative Examples 17 to 22, even when compounds represented by different general formulas were mixed, the charge rate It was confirmed that the characteristics and load discharge characteristics are excellent. Further, from the results of Examples 140 to 147, when using the positive electrode containing the compound represented by the general formula (1) as a main component, 8.0 ≤ Rc1 ≤ 12.0% as in the results of Table 1 It was confirmed that high charge rate characteristics were exhibited in some cases. Similarly, when the positive electrode containing the compound represented by the general formula (2) as a component is used, high load discharge characteristics are obtained when 3.5 ≤ Rc2 ≤ 7.8%, similar to the results in Table 2. and when a positive electrode containing the compound represented by the general formula (3) as a component is used, high load discharge characteristics are exhibited when 2.0 ≤ Rc3 ≤ 5.8%, similar to the results in Table 3. was confirmed.
また、実施例140~146および実施例154~160を対比すると、正極活物質として主成分として含有する化合物によって、充電レート特性または負荷放電特性のいずれか一方が優れることが確認された。この結果から、正極活物質層の表面における波長550nmの反射率と、正極において主成分とする化合物種とが、得られる特性に関係していることが分かる。 Moreover, by comparing Examples 140 to 146 and Examples 154 to 160, it was confirmed that either the charge rate characteristic or the load discharge characteristic was superior depending on the compound contained as the main component of the positive electrode active material. From this result, it can be seen that the reflectance at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer and the type of compound that is the main component of the positive electrode are related to the obtained characteristics.
本発明により、充電レート特性及び負荷放電特性を改善することが可能な正極およびそれを用いたリチウムイオン二次電池を提供することが可能となる。これらは、携帯電子機器の電源として好適に用いられ、電気自動車や、家庭及び産業用蓄電池としても用いられる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, it becomes possible to provide the positive electrode which can improve charge rate characteristics and load discharge characteristics, and a lithium ion secondary battery using the same. They are suitable for use as power sources for portable electronic devices, and are also used as electric vehicles and as storage batteries for domestic and industrial use.
10 セパレータ
20 正極
22 正極集電体
24 正極活物質層
30 負極
32 負極集電体
34 負極活物質層
40 積層体
50 ケース
52 金属箔
54 高分子膜
60,62 リード
100 リチウムイオン二次電池
10
Claims (13)
前記正極活物質として下記式(1)で表される化合物を主成分として含有し、
前記正極活物質層の表面における、分光測色計を用いて測定した波長550nmの反射率Rc1が8.0≦Rc1≦12.0%であり、
前記正極活物質層の密度dc1が3.1≦dc1≦4.1g/cm 3 であり、
前記正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc1が13.0≦Lc1≦25.0mg/cm 2 である、正極。
Li x Ni y M 1-y O z ・・・・(1)
(0<x≦1.1,0≦y<0.5,1.9≦z≦2.1を満たし、MはCo、Mn、Al、Fe、Mg、から選ばれる少なくとも1種を有する) A positive electrode active material layer having a positive electrode active material, a conductive aid, and a binder on a positive electrode current collector,
Containing as a main component a compound represented by the following formula (1) as the positive electrode active material,
The reflectance Rc1 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer measured using a spectrophotometer is 8.0 ≤ Rc1 ≤ 12.0%,
The density dc1 of the positive electrode active material layer is 3.1 ≤ dc1 ≤ 4.1 g/ cm3 ,
The positive electrode, wherein the amount Lc1 supported per unit area in the positive electrode active material layer is 13.0≦Lc1≦25.0 mg/cm 2 .
LixNiyM1 - yOz ( 1 ) _ _ _
(0<x≦1.1, 0≦y<0.5, 1.9≦z≦2.1, and M is at least one selected from Co, Mn, Al, Fe, and Mg)
前記正極活物質として下記式(2)で表される化合物を主成分として含有し、
前記正極活物質層の表面における、分光測色計を用いて測定した波長550nmの反射率Rc2が3.5≦Rc2≦7.8%であり、
前記正極活物質層の密度dc2が3.0≦dc2≦3.8g/cm 3 であり、
前記正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc2が12.0≦Lc2≦24.0mg/cm 2 である、正極。
LixNiyM1-yOz・・・・(2)
(0<x≦1.1,0.5≦y≦1,1.9≦z≦2.1を満たし、MはCo、Mn、Al、Fe、Mg、から選ばれる少なくとも1種を有する) A positive electrode active material layer having a positive electrode active material, a conductive aid, and a binder on a positive electrode current collector,
containing as a main component a compound represented by the following formula (2) as the positive electrode active material,
The reflectance Rc2 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer measured using a spectrophotometer is 3.5 ≤ Rc2 ≤ 7.8% ,
The density dc2 of the positive electrode active material layer is 3.0≦dc2≦3.8 g/cm 3 ,
The positive electrode, wherein the amount Lc2 supported per unit area in the positive electrode active material layer is 12.0≦Lc2≦24.0 mg/cm 2 .
LixNiyM1 - yOz ( 2 )
(0<x≦1.1, 0.5≦y≦1, 1.9≦z≦2.1, and M is at least one selected from Co, Mn, Al, Fe, and Mg)
前記正極活物質として下記式(3)で表される化合物を主成分として含有し、
前記正極活物質層の表面における、分光測色計を用いて測定した波長550nmの反射率Rc3が2.0≦Rc3≦5.8%であり、
前記正極活物質層の密度dc3が1.8≦dc3≦2.5g/cm 3 であり、
前記正極活物質層における単位面積当たりの担持量Lc3が8.0≦Lc3≦15.0mg/cm 2 である、正極。
LixMyOzPO4・・・・(3)
(0<x≦1.1,0<y≦1.1、0≦z≦1.0を満たし、MはNi、Co、Mn、Al、Fe、Mg、Ag、Vから選ばれる少なくとも1種を有する) A positive electrode active material layer having a positive electrode active material, a conductive aid, and a binder on a positive electrode current collector,
Containing as a main component a compound represented by the following formula (3) as the positive electrode active material,
The reflectance Rc3 at a wavelength of 550 nm on the surface of the positive electrode active material layer measured using a spectrophotometer is 2.0 ≤ Rc3 ≤ 5.8% ,
The density dc3 of the positive electrode active material layer is 1.8≦dc3≦2.5 g/cm 3 ,
The positive electrode, wherein the amount Lc3 supported per unit area in the positive electrode active material layer is 8.0≦Lc3≦15.0 mg/cm 2 .
LixMyOzPO4 ( 3 )
(0 < x ≤ 1.1, 0 < y ≤ 1.1, 0 ≤ z ≤ 1.0, and M is at least one selected from Ni, Co, Mn, Al, Fe, Mg, Ag, V have)
前記負極活物質層の表面における分光測色計を用いて測定した波長550nmの反射率Raが7.5≦Ra≦16.0%である、リチウムイオン二次電池。 A positive electrode according to claim 1, a negative electrode comprising a negative electrode active material layer having a negative electrode active material on a negative electrode current collector, a separator, and a non-aqueous electrolyte,
A lithium ion secondary battery, wherein a reflectance Ra at a wavelength of 550 nm measured using a spectrophotometer on the surface of the negative electrode active material layer is 7.5≦Ra≦16.0%.
前記負極活物質層の表面における分光測色計を用いて測定した波長550nmの反射率Raが7.5≦Ra≦16.0%である、リチウムイオン二次電池。 A positive electrode according to claim 2 , a negative electrode comprising a negative electrode active material layer having a negative electrode active material on a negative electrode current collector, a separator, and a non-aqueous electrolyte,
A lithium ion secondary battery, wherein a reflectance Ra at a wavelength of 550 nm measured using a spectrophotometer on the surface of the negative electrode active material layer is 7.5≦Ra≦16.0%.
前記負極活物質層の表面における分光測色計を用いて測定した波長550nmの反射率Raが7.5≦Ra≦16.0%である、リチウムイオン二次電池。 A positive electrode according to claim 3 , a negative electrode comprising a negative electrode active material layer having a negative electrode active material on a negative electrode current collector, a separator, and a non-aqueous electrolyte,
A lithium ion secondary battery, wherein a reflectance Ra at a wavelength of 550 nm measured using a spectrophotometer on the surface of the negative electrode active material layer is 7.5≦Ra≦16.0%.
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