JP2007335405A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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徹 松井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery capable of reducing the deterioration of a rate characteristic when stored, in particular, when stored under a high voltage and a high temperature. <P>SOLUTION: This nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is provided with a positive electrode containing a nickel containing lithium compound oxide as a positive active material, a negative electrode, a separator arranged between the positive electrode and the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte. The separator includes at least one selected out of the group comprising a layer containing a polymer of a monomer containing a halogen atom but not containing hydrogen atom and a layer containing an inorganic oxide. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、非水電解質二次電池、特に保存特性が改良された非水電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and more particularly to a non-aqueous electrolyte secondary battery with improved storage characteristics.

近年、非水電解質二次電池の分野においては、高電圧、高エネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池の研究が盛んに行われている。例えば、市販されているリチウムイオン二次電池の大半には、高い充放電電圧を示すコバルト含有リチウム複合酸化物(例えば、LiCoO2)が正極活物質として用いられている。しかしながら、電池のさらなる高容量化に対する要望は強く、LiCoO2に代わるより高容量の正極活物質についての研究開発が盛んに行われている。中でも、ニッケルを主成分の1つとするニッケル含有リチウム複合酸化物(例えば、LiNiO2)の研究が精力的に行われている。現在のところ、所定のニッケル含有リチウム複合酸化物を含む電池が既に商品化されている。 In recent years, in the field of non-aqueous electrolyte secondary batteries, research on lithium ion secondary batteries having high voltage and high energy density has been actively conducted. For example, a cobalt-containing lithium composite oxide (for example, LiCoO 2 ) exhibiting a high charge / discharge voltage is used as the positive electrode active material in most of the commercially available lithium ion secondary batteries. However, there is a strong demand for higher capacity of the battery, and research and development has been actively conducted on a positive electrode active material having a higher capacity in place of LiCoO 2 . In particular, research on nickel-containing lithium composite oxide (for example, LiNiO 2 ) whose main component is nickel has been vigorously conducted. At present, batteries including a predetermined nickel-containing lithium composite oxide have already been commercialized.

一方、リチウムイオン二次電池については、高容量化以外に、高信頼性化および長寿命化も望まれている。しかしながら、概してLiNiO2は、サイクル特性、および熱的安全性がLiCoO2に比べて劣るため、LiNiO2を正極活物質として含む電池は、未だ市場を占有するに至っていない。よって、LiNiO2の特性を改善すべく、活物質自体の改良が活発に行われている。 On the other hand, for lithium ion secondary batteries, in addition to increasing capacity, higher reliability and longer life are also desired. However, since LiNiO 2 is generally inferior to LiCoO 2 in cycle characteristics and thermal safety, a battery containing LiNiO 2 as a positive electrode active material has not yet occupied the market. Therefore, active material itself is being actively improved in order to improve the characteristics of LiNiO 2 .

例えば、正極活物質として、LiabNicCode(MはAl、Mn、Sn、In、Fe、V、Cu、Mg、Ti、ZnおよびMoよりなる群から選択される少なくとも一種の金属元素であり、且つ0<a<1.3、0.02≦b≦0.5、0.02≦d/c+d≦0.9、1.8<e<2.2、b+c+d=1である)を用いることが提案されている(特許文献1参照)。このニッケル含有リチウム複合酸化物は、充放電に伴う結晶構造が小さく、容量が高く、さらには良好な熱的安定性を有する。 For example, as the positive electrode active material, Li a Mb Ni c Co d O e (M is at least one selected from the group consisting of Al, Mn, Sn, In, Fe, V, Cu, Mg, Ti, Zn, and Mo) And 0 <a <1.3, 0.02 ≦ b ≦ 0.5, 0.02 ≦ d / c + d ≦ 0.9, 1.8 <e <2.2, b + c + d = 1 It is proposed to use (see Patent Document 1). This nickel-containing lithium composite oxide has a small crystal structure accompanying charge / discharge, a high capacity, and good thermal stability.

更に、電池特性を向上させるために、セパレータの改良も試みられている。
特許文献2では、短絡時または異常使用時における電池の安全性を向上させるために、ポリテトラフルオロエチレンなどからなる多孔質フッ素樹脂膜と、ポリエチレン膜またはポリプロピレン膜とを重ねたセパレータを用いることが提案されている。特許文献2においては、セパレータが、融点の高いフッ素樹脂膜を含むことにより、異常発熱時のセパレータの溶融を防ぐことができる。このため、電池の安全性を向上させることができる。
Furthermore, in order to improve battery characteristics, attempts have been made to improve the separator.
In Patent Document 2, in order to improve the safety of a battery at the time of short circuit or abnormal use, a separator in which a porous fluororesin film made of polytetrafluoroethylene or the like and a polyethylene film or a polypropylene film are stacked is used. Proposed. In Patent Document 2, since the separator includes a fluororesin film having a high melting point, melting of the separator during abnormal heat generation can be prevented. For this reason, the safety | security of a battery can be improved.

特許文献3では、金属リチウムを負極活物質とする電池の安全性を向上させるために、細孔径が異なる2層を備えるセパレータを用いることが提案されている。細孔径の小さい方の層が金属リチウムの樹枝状成長を抑え、それにより、充放電時の内部短絡とそれに伴う発火を抑制することができる。なお、特許文献3には、ポリテトラフルオロエチレン膜と、ポリプロピレンからなる細孔径の小さい膜とが積層されているセパレータが開示されている。   Patent Document 3 proposes to use a separator having two layers having different pore diameters in order to improve the safety of a battery using metallic lithium as a negative electrode active material. The layer having the smaller pore diameter can suppress dendritic growth of metallic lithium, thereby suppressing an internal short circuit during charging and discharging and accompanying ignition. Patent Document 3 discloses a separator in which a polytetrafluoroethylene film and a film made of polypropylene and having a small pore diameter are laminated.

特許文献4では、ポリフッ化ビニリデンを保持した不織布をセパレータとして用いることが提案されている。ポリフッ化ビニリデンが保持した不織布をセパレータとして用いることにより、過充電時の金属リチウムの析出が均一となり、過充電時の安全性を向上させることができる。
特開平5−242891号公報 特開平5−205721号公報 特開平5−258741号公報 特開2002−042867号公報
Patent Document 4 proposes using a nonwoven fabric holding polyvinylidene fluoride as a separator. By using the nonwoven fabric held by polyvinylidene fluoride as a separator, the deposition of metallic lithium during overcharge becomes uniform, and the safety during overcharge can be improved.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-242891 Japanese Patent Laid-Open No. 5-205721 JP-A-5-258741 JP 2002-042867 A

ニッケル含有リチウム複合酸化物、コバルト含有リチウム複合酸化物のようなリチウム複合酸化物は、特に高電圧かつ高温下で保存する場合において、それを構成する金属の溶出が激しく起こることが知られている。例えば、特許文献1に開示される技術だけを用いても、正極活物質から溶出した金属カチオンが負極上に析出して、負極のインピーダンスが上昇したり、セパレータが目詰まりを起こしたりする。このため、このような電池は、保存後のレート特性が低下する。   Lithium composite oxides such as nickel-containing lithium composite oxides and cobalt-containing lithium composite oxides are known to cause violent elution of their constituent metals, particularly when stored at high voltages and high temperatures. . For example, even when only the technique disclosed in Patent Document 1 is used, metal cations eluted from the positive electrode active material are deposited on the negative electrode, and the impedance of the negative electrode is increased or the separator is clogged. For this reason, such batteries have a reduced rate characteristic after storage.

特許文献2および3で提案されるポリエチレン膜またはポリプロピレン膜とポリテトラフルオロエチレン膜とからなるセパレータを用いたとしても、正極活物質がLiCoO2の場合には、正極活物質からの金属カチオンの溶出および溶出した金属カチオンの負極への析出を抑制することは困難である。また、特許文献4で提案されるポリフッ化ビニリデンを保持した不織布からなるセパレータを用いたとしても、ニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として用いた場合、正極活物質からの金属カチオンの溶出および溶出した金属カチオンの負極への析出を抑制することは困難である。このため、上記と同様に、前記のような電池も、保存後のレート特性が低下する。 Even if the separator composed of a polyethylene film or a polypropylene film proposed in Patent Documents 2 and 3 and a polytetrafluoroethylene film is used, if the positive electrode active material is LiCoO 2 , the elution of metal cations from the positive electrode active material In addition, it is difficult to suppress precipitation of the eluted metal cations on the negative electrode. Moreover, even when the separator made of a nonwoven fabric holding polyvinylidene fluoride proposed in Patent Document 4 is used, when a nickel-containing lithium composite oxide is used as a positive electrode active material, elution of metal cations from the positive electrode active material and It is difficult to suppress precipitation of the eluted metal cations on the negative electrode. For this reason, in the same manner as described above, the battery as described above also has reduced rate characteristics after storage.

そこで、本発明は、特にニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として用いた場合に、保存時、特に高電圧かつ高温下で保存したときのレート特性の低下を低減できる非水電解質二次電池を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a non-aqueous electrolyte secondary battery that can reduce a decrease in rate characteristics during storage, particularly when stored at high voltage and high temperature, particularly when nickel-containing lithium composite oxide is used as a positive electrode active material. The purpose is to provide.

本発明は、ニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として含む正極、負極、正極と負極との間に配置されたセパレータ、および非水電解質を具備し、セパレータが、ハロゲン原子を含むが水素原子を含まない単量体の重合体を含む層および無機酸化物を含む層より選択される少なくとも1つを含む非水電解質二次電池に関する。   The present invention includes a positive electrode including a nickel-containing lithium composite oxide as a positive electrode active material, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte. The separator includes a halogen atom but a hydrogen atom. The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery including at least one selected from a layer including a monomer polymer not containing hydrogen and a layer including an inorganic oxide.

上記ニッケル含有リチウム複合酸化物は、以下の式:
LiNix1-x-yy2
(MはCoおよびMnのうちの少なくとも1種であり、QはAl、Sr、Y、Zr、Ta、Mg、Ti、Zn、B、Ca、Cr、Si、Ga、Sn、P、V、Sb、Nb、Mo、W、およびFeよりなる群から選択される少なくとも1種であり、0.1≦x≦1、0≦y≦0.1)で表される化合物を含むことが好ましい。前記ニッケル含有リチウム複合酸化物において、QはAl、Sr、Y、ZrおよびTaよりなる群から選択される少なくとも1種であることがさらに好ましい。
The nickel-containing lithium composite oxide has the following formula:
LiNi x M 1-xy Q y O 2
(M is at least one of Co and Mn, and Q is Al, Sr, Y, Zr, Ta, Mg, Ti, Zn, B, Ca, Cr, Si, Ga, Sn, P, V, Sb. , Nb, Mo, W, and Fe, and is preferably at least one selected from the group consisting of 0.1 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 0.1). In the nickel-containing lithium composite oxide, Q is more preferably at least one selected from the group consisting of Al, Sr, Y, Zr and Ta.

上記重合体は、ポリテトラフルオロエチレンであることが好ましい。   The polymer is preferably polytetrafluoroethylene.

前記無機酸化物を含む層は、アクリロニトリル単位を含むポリマー、ポリフッ化ビニリデンおよびポリエーテルスルホンよりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。   The layer containing the inorganic oxide preferably contains at least one selected from the group consisting of a polymer containing an acrylonitrile unit, polyvinylidene fluoride, and polyethersulfone.

上記セパレータと負極との間に、耐還元性の膜が設けられていることが好ましい。前記耐還元性の膜は、ポリオレフィンを含むことが好ましい。ポリオレフィンは、ポリエチレンまたはポリプロピレンであることがさらに好ましい。   It is preferable that a reduction-resistant film is provided between the separator and the negative electrode. The reduction-resistant film preferably contains a polyolefin. More preferably, the polyolefin is polyethylene or polypropylene.

また、本発明は、上記非水電解質二次電池と、非水電解質二次電池を充電する充電器とを具備し、充電器における充電終止電圧が4.3〜4.6Vに設定されているシステムに関する。   Moreover, this invention comprises the said nonaqueous electrolyte secondary battery and the charger which charges a nonaqueous electrolyte secondary battery, and the charge end voltage in a charger is set to 4.3-4.6V. About the system.

本発明の非水電解質二次電池においては、正極活物質がニッケル含有リチウム複合酸化物を含み、セパレータが、ハロゲン原子を含むが水素原子を含まない単量体の重合体を含む層および無機酸化物を含む層よりなる群から選択される少なくとも1つを含む。このため、正極活物質表面の電子密度が高い部分(NiOの酸素原子)と、セパレータ中の電子密度が高い部分(ハロゲン原子および/または無機酸化物中の酸素原子)とが対向し、このNiOの酸素原子と、ハロゲン原子および/または無機酸化物中の酸素原子とに囲まれた領域に、電子密度の低い金属カチオンをトラップすることができる。これにより、本発明の非水電解質二次電池を高電圧かつ高温下で保存した場合でも、正極活物質から溶出したリチウムイオン以外の金属カチオンが、正極とセパレータとの間にトラップされて、その金属カチオンが負極上に析出することを抑制することができる。よって、保存時、特に高電圧かつ高温下で保存したときの電池のレート特性の低下を低減することが可能となる。   In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the positive electrode active material includes a nickel-containing lithium composite oxide, and the separator includes a layer including a monomer polymer including a halogen atom but not a hydrogen atom, and an inorganic oxide. Including at least one selected from the group consisting of layers containing objects. For this reason, a portion having a high electron density (NiO oxygen atom) on the surface of the positive electrode active material and a portion having a high electron density in the separator (halogen atom and / or oxygen atom in the inorganic oxide) face each other. A metal cation having a low electron density can be trapped in a region surrounded by oxygen atoms of the above and halogen atoms and / or oxygen atoms in the inorganic oxide. Thereby, even when the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is stored at a high voltage and high temperature, metal cations other than lithium ions eluted from the positive electrode active material are trapped between the positive electrode and the separator, It can suppress that a metal cation precipitates on a negative electrode. Therefore, it becomes possible to reduce the deterioration of the rate characteristics of the battery during storage, particularly when stored at high voltage and high temperature.

本発明を実施するための最良の形態について、以下に詳述する。
本発明の非水電解質二次電池は、ニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として含む正極、負極、およびそれらの間に介在するセパレータ、および非水電解質を具備する。セパレータは、単量体の重合体を含む層および無機酸化物を含む層よりなる群から選択される少なくとも1つを含む。単量体は、ハロゲン原子を含むが、水素原子を含まない。
The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below.
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a positive electrode including a nickel-containing lithium composite oxide as a positive electrode active material, a negative electrode, a separator interposed therebetween, and a non-aqueous electrolyte. The separator includes at least one selected from the group consisting of a layer containing a monomer polymer and a layer containing an inorganic oxide. The monomer contains a halogen atom but no hydrogen atom.

本発明者らは、上記問題に対する原因を究明し、さらに検討を重ねた結果、以下のことを見出した。すなわち、分子中に水素原子を含まず、ハロゲン原子を含む単量体の重合体を含む層および無機酸化物を含む層よりなる群から選択される少なくとも1つを含むセパレータは、正極活物質であるニッケル含有リチウム複合酸化物に対して、特に有効に作用する。つまり、前記正極活物質を含む電池を高電圧かつ高温下で保存した場合でも、正極活物質から溶出した、リチウムイオン以外の金属カチオンが負極上で析出するのを顕著に抑制できる。   As a result of investigating the cause of the above problem and further studying, the present inventors have found the following. That is, the separator containing at least one selected from the group consisting of a layer containing a monomer polymer containing no halogen atom and containing a halogen atom in the molecule and a layer containing an inorganic oxide is a positive electrode active material. It works particularly effectively on certain nickel-containing lithium composite oxides. That is, even when the battery containing the positive electrode active material is stored at a high voltage and high temperature, it is possible to remarkably suppress the precipitation of metal cations other than lithium ions eluted from the positive electrode active material.

この理由は、以下のように考えられる。正極活物質の結晶構造中にNiを固溶させることにより、正極活物質表面には、金属酸化物NiOが生成する。NiOは、塩基性酸化物であるため、NiOの酸素原子上の電子密度は高い。セパレータに含まれるハロゲン原子および無機酸化物中の酸素原子は電子吸引性が高いため、ハロゲン原子および無機酸化物中の酸素原子の電子密度は高い。
セパレータが正極と隣接するように配置されると、正極活物質表面の電子密度が高い部分(NiOの酸素原子)と、セパレータ中の電子密度が高い部分(ハロゲン原子および/または無機酸化物中の酸素原子)とが対向する。このNiOの酸素原子と、ハロゲン原子および/または無機酸化物中の酸素原子とに囲まれた領域に、電子密度の低い金属カチオンをトラップすることができる。これにより、高電圧かつ高温下で保存した場合でも、正極活物質から溶出した、リチウムイオン以外の金属カチオンが、正極とセパレータとの間にトラップされて、その金属カチオンが負極上に析出することを抑制することができる。よって、保存時、特に高電圧かつ高温下で保存したときのレート特性の低下を低減することが可能となる。
The reason is considered as follows. By dissolving Ni in the crystal structure of the positive electrode active material, a metal oxide NiO is generated on the surface of the positive electrode active material. Since NiO is a basic oxide, the electron density on the oxygen atom of NiO is high. Since the halogen atom contained in the separator and the oxygen atom in the inorganic oxide have a high electron withdrawing property, the electron density of the oxygen atom in the halogen atom and the inorganic oxide is high.
When the separator is disposed so as to be adjacent to the positive electrode, a portion having a high electron density (NiO oxygen atom) on the surface of the positive electrode active material and a portion having a high electron density in the separator (halogen atom and / or inorganic oxide) Oxygen atoms). A metal cation having a low electron density can be trapped in a region surrounded by oxygen atoms of NiO and halogen atoms and / or oxygen atoms in the inorganic oxide. As a result, even when stored at a high voltage and a high temperature, metal cations other than lithium ions eluted from the positive electrode active material are trapped between the positive electrode and the separator, and the metal cations are deposited on the negative electrode. Can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce a decrease in rate characteristics during storage, particularly when stored at high voltage and high temperature.

特許文献1では、ニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として用いることが提案されている。しかし、ポリプロピレンまたはポリエチレンからなるセパレータを用いた場合には、正極活物質から溶出した金属カチオンをトラップすることはできない。このため、保存後の電池のレート特性が低下する。   Patent Document 1 proposes to use a nickel-containing lithium composite oxide as a positive electrode active material. However, when a separator made of polypropylene or polyethylene is used, metal cations eluted from the positive electrode active material cannot be trapped. For this reason, the rate characteristics of the battery after storage are lowered.

特許文献2および3では、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)からなるセパレータが用いられている。しかし、PTFEからなるセパレータを用いたとしても、正極活物質がLiCoO2である場合には、正極活物質から溶出した金属カチオンをトラップすることはできない。よって、このような電池においては、保存後のレート特性が低下する。 In Patent Documents 2 and 3, a separator made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is used. However, even when a separator made of PTFE is used, when the positive electrode active material is LiCoO 2 , the metal cations eluted from the positive electrode active material cannot be trapped. Therefore, in such a battery, the rate characteristics after storage deteriorates.

特許文献4においては、ポリフッ化ビニリデンを保持した不織布がセパレータとして用いられ、かつLiNiO2が正極活物質として用いられている。しかし、ポリフッ化ビニリデンは、電子密度が高い部分が少ない。このため、正極活物質から溶出した金属カチオンを、正極とセパレータとの間にトラップする効果が弱い。よって、この場合にも、保存後の電池のレート特性が低下する。 In Patent Document 4, a non-woven fabric holding polyvinylidene fluoride is used as a separator, and LiNiO 2 is used as a positive electrode active material. However, polyvinylidene fluoride has few parts with high electron density. For this reason, the effect which traps the metal cation eluted from the positive electrode active material between a positive electrode and a separator is weak. Therefore, also in this case, the rate characteristics of the battery after storage are deteriorated.

本発明において、セパレータは、ハロゲン原子を含み、水素原子を含まない単量体の重合体を含む層、および無機酸化物を含む層よりなる群から選択される少なくとも1種が用いられる。
ハロゲン原子を含み、水素原子を含まない単量体の重合体を含む層としては、例えば、前記重合体を含む膜が挙げられる。前記重合体としては、例えば、パーフルオロアルキレン単位から構成されるポリマー、パークロロアルキレン単位から構成されるポリマーなどが挙げられる。例えば、重合体がパーフルオロアルキレン単位から構成される場合、含まれるパーフルオロアルキレン単位は、1種類であってもよいし、2種以上であってもよい。このことは、ポリマーが、他のモノマー単位(例えば、パークロロアルキレン単位)からなる場合でも同様である。
In the present invention, the separator is at least one selected from the group consisting of a layer containing a monomer polymer containing a halogen atom and no hydrogen atom, and a layer containing an inorganic oxide.
Examples of the layer containing a polymer of a monomer containing a halogen atom and no hydrogen atom include a film containing the polymer. As said polymer, the polymer comprised from a perfluoroalkylene unit, the polymer comprised from a perchloroalkylene unit, etc. are mentioned, for example. For example, when the polymer is composed of perfluoroalkylene units, the perfluoroalkylene units contained may be one type or two or more types. This is the same even when the polymer is composed of other monomer units (for example, perchloroalkylene units).

また、上記重合体としては、上記の他にも、水素原子の一部がフッ素原子に置換され、残りの水素原子が塩素原子に置換された単量体(例えば、水素原子がフッ素原子および塩素原子と置換されたオレフィン単位)の重合体、パーフルオロアルキル単位とパークロロアルキル単位から構成される重合体等を用いることができる。   In addition to the above, the polymer may be a monomer in which a part of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms and the remaining hydrogen atoms are substituted with chlorine atoms (for example, hydrogen atoms are fluorine atoms and chlorine atoms). Polymers of olefin units substituted with atoms), polymers composed of perfluoroalkyl units and perchloroalkyl units, and the like can be used.

上記重合体としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、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、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等が挙げられる。   Examples of the polymer include polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and the like.

上記重合体の中でも、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素ポリマーが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンは、繰り返し単位中に、電子吸引性の高いフッ素原子を4つ含んでいる。また、ポリマー分子の立体障害が少ないため、PTFEに含まれるフッ素原子の電子密度は、ポリマーのどの部分でも均一でありかつ高い。このため、正極活物質から溶出した金属カチオンを効率良くトラップできる。   Among the above polymers, a fluoropolymer such as polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable. Polytetrafluoroethylene contains four fluorine atoms having a high electron-withdrawing property in the repeating unit. Further, since the steric hindrance of the polymer molecule is small, the electron density of the fluorine atom contained in PTFE is uniform and high in any part of the polymer. For this reason, the metal cation eluted from the positive electrode active material can be efficiently trapped.

無機酸化物を含む層としては、例えば、無機酸化物とポリマー材料とを含む絶縁層が挙げられる。前記絶縁層に含まれるポリマー材料は、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル単位を含むポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。
なかでも、アクリロニトリル単位を含むポリマーが好ましい。アクリロニトリル単位を含むポリマーにおいて、アクリロニトリル単位の量は、20モル%以上であることが好ましい。アクリロニトリル単位を含むポリマーとしては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル変性ゴム、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート共重合体などが挙げられる。前記ポリマー材料として、アクリロニトリル単位を含むポリマーを用いることにより、前記絶縁層における無機酸化物と前記ポリマー材料の分散性を向上させることができる。このため、前記絶縁層が金属カチオンを効率良くトラップできるようになる。
Examples of the layer containing an inorganic oxide include an insulating layer containing an inorganic oxide and a polymer material. The polymer material contained in the insulating layer is not particularly limited, and examples thereof include a polymer containing an acrylonitrile unit, polyvinylidene fluoride, and polyethersulfone.
Of these, polymers containing acrylonitrile units are preferred. In the polymer containing acrylonitrile units, the amount of acrylonitrile units is preferably 20 mol% or more. Examples of the polymer containing an acrylonitrile unit include polyacrylonitrile, polyacrylonitrile-modified rubber, acrylonitrile-styrene-acrylate copolymer, and the like. By using a polymer containing an acrylonitrile unit as the polymer material, the dispersibility of the inorganic oxide and the polymer material in the insulating layer can be improved. For this reason, the said insulating layer comes to be able to trap a metal cation efficiently.

セパレータとして無機酸化物を含む層を用いる場合、無機酸化物を含む層は、負極の正極と対向する面全体に設けてもよいし、正極の負極と対向する面全体に設けてもよい。   When a layer containing an inorganic oxide is used as the separator, the layer containing an inorganic oxide may be provided on the entire surface of the negative electrode facing the positive electrode or on the entire surface of the positive electrode facing the negative electrode.

前記絶縁層において、無機酸化物の量は、80〜99重量%であることが好ましい。無機酸化物の量が80重量%より少ないと、前記層内部の空隙が減少して、リチウムイオン伝導性が低下する。無機酸化物の量が、99重量%より多くなると、絶縁層自体の強度が低くなってしまう。   In the insulating layer, the amount of inorganic oxide is preferably 80 to 99% by weight. When the amount of the inorganic oxide is less than 80% by weight, voids inside the layer are reduced, and lithium ion conductivity is lowered. When the amount of the inorganic oxide is more than 99% by weight, the strength of the insulating layer itself is lowered.

無機酸化物としては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、シリカなどが挙げられる。   Examples of inorganic oxides include alumina, titania, zirconia, magnesia, and silica.

セパレータの厚さは、0.5〜300μmであることが好ましい。なお、このことは、セパレータが、前記単量体の重合体を含む層から構成される場合でも、前記無機酸化物を含む層から構成される場合でも同様である。セパレータが、前記重合体を含む層および前記無機酸化物を含む層の両方を含む場合、それら2つの層の合計厚さが、0.5〜300μmであることが好ましい。   The thickness of the separator is preferably 0.5 to 300 μm. This is the same whether the separator is composed of a layer containing the monomer polymer or a layer containing the inorganic oxide. When a separator contains both the layer containing the said polymer and the layer containing the said inorganic oxide, it is preferable that the total thickness of these two layers is 0.5-300 micrometers.

前記セパレータは、負極に直接接しないように配置することが好ましい。例えば、セパレータが電子吸引性の高いハロゲン原子を含んでいる場合、ハロゲン原子の強い電子吸引性により、ポリマー骨格を形成する炭素原子部分は、やや電子密度が低い状態になっている。このため、負極電位が大きく低下すると、その炭素原子部分が還元され易くなる可能性がある。   The separator is preferably disposed so as not to be in direct contact with the negative electrode. For example, when the separator contains a halogen atom having a high electron-withdrawing property, the carbon atom portion forming the polymer skeleton is in a slightly low electron density due to the strong electron-withdrawing property of the halogen atom. For this reason, when the negative electrode potential is greatly reduced, the carbon atom portion may be easily reduced.

このような炭素原子部分の還元を防止するために、例えば、負極とセパレータとの間に、耐還元性の膜を配置することが好ましい。これにより、保存したときのレート特性の低下をさらに低減することができる。
耐還元性の膜としては、例えば、ポリオレフィン膜を用いることができる。ポリオレフィン膜としては、例えば、ポリエチレン膜、ポリプロピレン膜などが挙げられる。
また、セパレータが前記無機酸化物を含む層のみから構成される場合でも、セパレータと負極との間に、耐還元性の膜を設けることにより、保存後の電池のレート特性の低下をさらに抑制することができる。
In order to prevent such reduction of the carbon atom portion, for example, a reduction-resistant film is preferably disposed between the negative electrode and the separator. Thereby, it is possible to further reduce the deterioration of the rate characteristics when stored.
For example, a polyolefin film can be used as the reduction-resistant film. Examples of the polyolefin film include a polyethylene film and a polypropylene film.
Further, even when the separator is composed only of the layer containing the inorganic oxide, a reduction-resistant film is provided between the separator and the negative electrode to further suppress deterioration in the rate characteristics of the battery after storage. be able to.

なお、前記無機酸化物を含む層は、程度は多少劣るが、前記還元性の膜と同様に機能することができる。よって、セパレータが、前記重合体を含む層および前記無機酸化物を含む層の両方を含む場合には、前記重合体を含む層と負極との間に、前記無機酸化物を含む層を配置することにより、前記重合体を含む層の還元を抑制することができる。
この場合、無機酸化物を含む層は、前記重合体を含む層(膜)の負極に対向する面に形成してよいし、負極の前記重合体を含む層(膜)に対向する面に形成してよい。
Note that the layer containing the inorganic oxide can function in the same manner as the reducing film, although the degree thereof is somewhat inferior. Therefore, when the separator includes both the layer including the polymer and the layer including the inorganic oxide, the layer including the inorganic oxide is disposed between the layer including the polymer and the negative electrode. Thereby, the reduction | restoration of the layer containing the said polymer can be suppressed.
In this case, the layer containing the inorganic oxide may be formed on the surface of the layer (film) containing the polymer facing the negative electrode, or formed on the surface of the negative electrode facing the layer (film) containing the polymer. You can do it.

耐還元性の膜の厚さは、0.5〜25μmであることが好ましい。耐還元性の膜および耐還元性の層の厚さが0.5μm未満であると、正極と、負極と、セパレータと、耐還元性の膜または耐還元性の層とを捲回したときの圧力により、耐還元性の膜または耐還元性の層が押し潰されて、セパレータと負極とが接触し、セパレータの還元を抑制する効果が不十分となる可能性がある。耐還元性の膜および耐還元性の層の厚さが25μmより厚くなると、直流抵抗が大きすぎて、出力特性が低下するおそれがある。   The thickness of the reduction-resistant film is preferably 0.5 to 25 μm. When the thickness of the reduction-resistant film and the reduction-resistant layer is less than 0.5 μm, the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the reduction-resistant film or the reduction-resistant layer are wound. Due to the pressure, the reduction-resistant film or the reduction-resistant layer may be crushed, the separator and the negative electrode may come into contact with each other, and the effect of suppressing the reduction of the separator may be insufficient. If the thickness of the reduction-resistant film and the reduction-resistant layer is greater than 25 μm, the direct current resistance is too large and the output characteristics may be degraded.

以下に、セパレータの作製方法の一例を示す。
ハロゲン原子を含むが水素原子を含まない単量体の重合体を、有機溶媒と混合し、重合体を溶融および混練し、押出成形し、その後、延伸、有機溶媒の除去、乾燥、熱セットを施すことにより、セパレータを得ることができる。
例えば、以下のような方法でセパレータを得ることができる。
まず、重合体と、その重合体の良溶媒とを混合して、重合体の溶液を調製する。
原料となる重合体の溶液は、例えば、重合体を、所定の溶媒に、加熱溶解することにより調製することができる。なお、溶媒としては、重合体を十分に溶解できるものであれば特に限定されない。例えば、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、流動パラフィンなどの脂肪族または環式の炭化水素、またはこれらの炭化水素の沸点と同程度の沸点を有する鉱油留分などが挙げられる。押出成形後に得られるゲル状成形物の安定性を向上させるためには、流動パラフィンのような不揮発性の溶媒を用いることが好ましい。
Below, an example of the manufacturing method of a separator is shown.
A monomer polymer containing a halogen atom but no hydrogen atom is mixed with an organic solvent, and the polymer is melted and kneaded, extruded, then stretched, removed of the organic solvent, dried, and heat set. By applying, a separator can be obtained.
For example, a separator can be obtained by the following method.
First, a polymer and a good solvent for the polymer are mixed to prepare a polymer solution.
The polymer solution as a raw material can be prepared, for example, by dissolving the polymer in a predetermined solvent by heating. The solvent is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve the polymer. Examples thereof include aliphatic or cyclic hydrocarbons such as nonane, decane, undecane, dodecane, and liquid paraffin, or mineral oil fractions having boiling points similar to those of these hydrocarbons. In order to improve the stability of the gel-like molded product obtained after extrusion molding, it is preferable to use a non-volatile solvent such as liquid paraffin.

加熱溶解は、重合体を、溶媒中で完全に溶解する温度で撹拌しながら行ってもよいし、押出機中で均一に混合しながら行ってもよい。重合体を溶媒中で撹拌しながら溶解する場合、加熱温度は、使用する重合体および溶媒の種類により異なるが、通常は140〜250℃の範囲である。   The dissolution by heating may be performed with stirring at a temperature at which the polymer is completely dissolved in the solvent, or may be performed while uniformly mixing in the extruder. When the polymer is dissolved in the solvent with stirring, the heating temperature is usually in the range of 140 to 250 ° C., although it varies depending on the type of polymer and solvent used.

押出機中で溶解する場合は、まず、押出機に重合体を供給し、溶融する。溶融温度は、使用する重合体の種類によって異なるが、重合体の融点+30〜100℃が好ましい。
次に、この溶融状態の重合体に、所定の溶媒を供給する。このようにして、溶融した重合体の加熱溶液を得ることができる。
When melt | dissolving in an extruder, a polymer is first supplied to an extruder and it fuse | melts. Although a melting temperature changes with kinds of polymer to be used, melting | fusing point + 30-100 degreeC of a polymer is preferable.
Next, a predetermined solvent is supplied to the molten polymer. In this way, a heated solution of the molten polymer can be obtained.

次に、この溶液を押出機のダイよりシート状に押し出した後、冷却してゲル状組成物を得る。なお、このとき、重合体の溶液を押出機中で調製した場合、その溶液は、その押出機からダイ等を介して押し出してもよいし、その溶液を別の押出機に移動させ、ダイ等を介して押し出してよい。   Next, this solution is extruded into a sheet form from a die of an extruder, and then cooled to obtain a gel composition. At this time, when the polymer solution is prepared in an extruder, the solution may be extruded from the extruder through a die or the like, or the solution is moved to another extruder, and the die or the like. You may extrude through.

次いで、冷却することにより、ゲル状成形物が形成される。冷却は、ダイを冷却するか、またはゲル状シートを冷却することにより行われる。冷却は、少なくとも50℃/分の速度で90℃以下まで行うことが好ましく、80〜30℃まで行うことがさらに好ましい。ゲル状シートの冷却方法としては、冷風、冷却水等の冷却媒体に直接接触させる方法、冷却媒体で冷却したロールに接触させる方法などを用いることができる。これらのなかでは、冷却ロールを用いる方法が好ましい。   Subsequently, a gel-like molded product is formed by cooling. Cooling is performed by cooling the die or by cooling the gel-like sheet. Cooling is preferably performed at a rate of at least 50 ° C./min to 90 ° C. or less, and more preferably 80 to 30 ° C. As a method for cooling the gel-like sheet, a method of directly contacting a cooling medium such as cold air or cooling water, a method of contacting a roll cooled by the cooling medium, or the like can be used. Among these, a method using a cooling roll is preferable.

次に、このゲル状成形物を、二軸延伸して、成形物を得る。延伸は、ゲル状成形物を加熱し、通常のテンター法、ロール法、圧延、またはこれらの方法の組合せによって、所定の倍率で行う。二軸延伸は、縦横同時延伸または逐次延伸のいずれでもよいが、特に同時二軸延伸が好ましい。   Next, this gel-like molded product is biaxially stretched to obtain a molded product. Stretching is performed at a predetermined magnification by heating the gel-like molded product and using a normal tenter method, roll method, rolling, or a combination of these methods. Biaxial stretching may be either longitudinal or transverse simultaneous stretching or sequential stretching, but simultaneous biaxial stretching is particularly preferable.

上記で得られた成形物を、洗浄剤で洗浄し、残留する溶媒を除去する。洗浄剤としては、易揮発性の溶媒、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素などの塩素化炭化水素、三フッ化エタンなどのフッ化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類等を用いることができる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせても用いてもよい。なお、これらの洗浄剤は、重合体の溶解に用いた溶媒に応じて、適宜選択される。
成形物の洗浄方法には、例えば、成形体を所定の洗浄剤に浸漬して残留溶媒を抽出する方法、洗浄剤を成形物にシャワーする方法、またはこれらの組合せによる方法などが挙げられる。
成形物の洗浄は、成形物中の残留溶媒が1重量%未満になるまで行うことが好ましい。
The molded product obtained above is washed with a cleaning agent to remove the remaining solvent. Cleaning agents include easily volatile solvents such as hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane, chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride and carbon tetrachloride, fluorinated hydrocarbons such as ethane trifluoride, diethyl ether, Ethers such as dioxane can be used. These may be used alone or in combination of two or more. These cleaning agents are appropriately selected according to the solvent used for dissolving the polymer.
Examples of the method of cleaning the molded product include a method of immersing the molded product in a predetermined cleaning agent to extract a residual solvent, a method of showering the cleaning product on the molded product, or a method using a combination thereof.
The molded product is preferably washed until the residual solvent in the molded product is less than 1% by weight.

その後、成形物を乾燥して、洗浄剤を除去する。その乾燥は、例えば、加熱乾燥、風乾など方法を用いて行うことができる。   Thereafter, the molded product is dried to remove the cleaning agent. The drying can be performed using a method such as heat drying or air drying.

最後に、乾燥後の成形物に、100℃以上の温度で、熱セットを行うことにより、高強度の微多孔膜であるセパレータを得ることができる。   Finally, a separator which is a high-strength microporous film can be obtained by performing heat setting on the molded product after drying at a temperature of 100 ° C. or higher.

正極は、例えば、正極集電体とその上に担持された正極活物質層を含む。正極活物質層は、正極活物質であるニッケル含有リチウム複合酸化物、必要に応じて、結着剤、導電剤等を含む。   The positive electrode includes, for example, a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer supported thereon. The positive electrode active material layer includes a nickel-containing lithium composite oxide that is a positive electrode active material, and, if necessary, a binder, a conductive agent, and the like.

正極活物質としては、以下の式:
LiNix1-x-yy2
(式中、MはCoおよびMnのうちの少なくとも1種であり、QはAl、Sr、Y、Zr、Ta、Mg、Ti、Zn、B、Ca、Cr、Si、Ga、Sn、P、V、Sb、Nb、Mo、W、およびFeよりなる群から選択される少なくとも1種であり、0.1≦x≦1、0≦y≦0.1)で表されるニッケル含有リチウム複合酸化物を用いることが好ましい。このような化合物は、結晶構造が安定しており、そのため、優れた電池特性を与えることができる。ニッケルのモル比xは、0.3≦x≦0.9の範囲であることがさらに好ましく、0.7≦x≦0.9の範囲であることが最も好ましい。なお、上記化合物において、リチウムのモル比は、充放電により増減する。
As the positive electrode active material, the following formula:
LiNi x M 1-xy Q y O 2
(Wherein M is at least one of Co and Mn, Q is Al, Sr, Y, Zr, Ta, Mg, Ti, Zn, B, Ca, Cr, Si, Ga, Sn, P, Nickel-containing lithium composite oxidation which is at least one selected from the group consisting of V, Sb, Nb, Mo, W, and Fe, and is represented by 0.1 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 0.1) It is preferable to use a product. Such a compound has a stable crystal structure, and therefore can provide excellent battery characteristics. The molar ratio x of nickel is more preferably in the range of 0.3 ≦ x ≦ 0.9, and most preferably in the range of 0.7 ≦ x ≦ 0.9. In the above compound, the molar ratio of lithium is increased or decreased by charging and discharging.

元素Qのモル比yは、元素Qが上記元素のうちのいずれであっても、0.1を超えると、金属酸化物NiOの電子供与体としての働きを過剰に活性化させすぎてしまう。このため、正極活物質表面の電子密度の高い部分と、セパレータの電子密度が高い部分とで、電子密度の差が顕著に大きくなってしまう。よって、正極活物質から溶出した金属カチオンをトラップする効果が弱くなってしまう。従って、モル比yは、0.1以下であることが好ましい。   If the molar ratio y of the element Q exceeds 0.1 even if the element Q is any of the above elements, the function of the metal oxide NiO as an electron donor is excessively activated. For this reason, the difference in electron density between the portion having a high electron density on the surface of the positive electrode active material and the portion having a high electron density in the separator is significantly increased. Therefore, the effect of trapping metal cations eluted from the positive electrode active material is weakened. Therefore, the molar ratio y is preferably 0.1 or less.

元素Qは、上記元素の中でも、Al、Sr、Y、Zr、およびTaよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。これらの元素から生成する金属酸化物、例えばAl23、SrOなどは、金属酸化物NiOの電子供与体としての働きを適度に高める効果がある。正極活物質が上記元素の酸化物を含むことにより、正極活物質表面の電子密度が高い部分の電子密度は、セパレータ中のハロゲン原子または無機酸化物中の酸素原子の電子密度とほぼ同等になる。このため、正極活物質から溶出した金属カチオンをトラップする効果がさらに向上し、より良好な保存特性が得られると考えられる。 The element Q is preferably at least one selected from the group consisting of Al, Sr, Y, Zr, and Ta among the above elements. Metal oxides generated from these elements, such as Al 2 O 3 and SrO, have the effect of appropriately increasing the function of the metal oxide NiO as an electron donor. When the positive electrode active material contains an oxide of the above element, the electron density of the portion where the electron density on the surface of the positive electrode active material is high is almost equal to the electron density of the halogen atom in the separator or the oxygen atom in the inorganic oxide. . For this reason, it is considered that the effect of trapping metal cations eluted from the positive electrode active material is further improved, and better storage characteristics can be obtained.

負極は、例えば、負極集電体およびその上に担持された負極活物質層を含む。負極活物質層は、負極活物質、必要に応じて、結着剤、導電剤等を含む。負極活物質には、例えば、天然黒鉛(鱗片状黒鉛など)、人造黒鉛などの黒鉛類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類、炭素繊維、金属繊維、合金、リチウム金属、錫化合物、珪化物、窒化物などを用いることができる。   The negative electrode includes, for example, a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer carried thereon. The negative electrode active material layer includes a negative electrode active material and, if necessary, a binder, a conductive agent, and the like. Examples of the negative electrode active material include graphite such as natural graphite (flaky graphite), artificial graphite, carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black, carbon fiber Metal fibers, alloys, lithium metals, tin compounds, silicides, nitrides, and the like can be used.

正極および負極に用いられる結着剤には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、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、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などが用いられる。ここで、正極に添加される結着剤は、フッ素原子を含む材料からなることが好ましく、負極に添加される結着剤は、フッ素原子を含まない材料からなることが好ましい。   Examples of the binder used for the positive electrode and the negative electrode include polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, and the like. Used. Here, the binder added to the positive electrode is preferably made of a material containing fluorine atoms, and the binder added to the negative electrode is preferably made of a material not containing fluorine atoms.

また、電極に含ませる導電剤には、例えば、黒鉛類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類、炭素繊維、金属繊維などが用いられる。   Examples of the conductive agent included in the electrode include graphites, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, and other carbon blacks, carbon fibers, and metal fibers.

正極集電体には、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンなどからなるシートが用いられる。また、負極集電体には、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、銅などからなるシートが用いられる。これらの厚さは、特に限定されないが、1〜500μmであることが好ましい。   For the positive electrode current collector, for example, a sheet made of stainless steel, aluminum, titanium, or the like is used. For the negative electrode current collector, for example, a sheet made of stainless steel, nickel, copper, or the like is used. These thicknesses are not particularly limited, but are preferably 1 to 500 μm.

非水電解質は、非水溶媒と、その非水溶媒に溶解した溶質とを含む。非水溶媒には、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状カルボン酸エステルなどを用いることができる。ここで、環状炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどが挙げられ、鎖状炭酸エステルとしては、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネートなどが挙げられる。また、環状カルボン酸エステルとしては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどが挙げられる。これらの非水溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The nonaqueous electrolyte includes a nonaqueous solvent and a solute dissolved in the nonaqueous solvent. As the non-aqueous solvent, for example, a cyclic carbonate, a chain carbonate, a cyclic carboxylic acid ester, or the like can be used. Here, examples of the cyclic carbonate include propylene carbonate and ethylene carbonate, and examples of the chain carbonate include diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and dimethyl carbonate. Examples of the cyclic carboxylic acid ester include γ-butyrolactone and γ-valerolactone. These nonaqueous solvents may be used alone or in combination of two or more.

非水溶媒に溶解する溶質としては、例えば、LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li(CF3SO22、LiAsF6、LiB10Cl10、低級脂肪族カルボン酸リチウム、LiCl、LiBr、LiI、Li210Cl10のようなクロロボランリチウム、ビス(1,2−ベンゼンジオレート(2−)−O,O’)ほう酸リチウム、ビス(2,3−ナフタレンジオレート(2−)−O,O’)ほう酸リチウム、ビス(2,2’−ビフェニルジオレート(2−)−O,O’)ほう酸リチウム、ビス(5−フルオロ−2−オレート−1−ベンゼンスルホン酸−O,O’)ほう酸リチウム等のほう酸塩類、ビステトラフルオロメタンスルホン酸イミドリチウム((CF3SO22NLi)、テトラフルオロメタンスルホン酸ノナフルオロブタンスルホン酸イミドリチウム(LiN(CF3SO2)(C49SO2))、ビスペンタフルオロエタンスルホン酸イミドリチウム((C25SO22NLi)等のイミド塩類等を用いることができる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the solute dissolved in the non-aqueous solvent include LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiAlCl 4 , LiSbF 6 , LiSCN, LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 , LiAsF 6. , LiB 10 Cl 10 , lower aliphatic lithium carboxylate, LiCl, LiBr, LiI, chloroborane lithium such as Li 2 B 10 Cl 10 , bis (1,2-benzenediolate (2-)-O, O ′ ) Lithium borate, bis (2,3-naphthalenedioleate (2-)-O, O ') lithium borate, bis (2,2'-biphenyldiolate (2-)-O, O') lithium borate, bis (5-Fluoro-2-olate-1-benzenesulfonic acid-O, O ′) borate salts such as lithium borate, lithium bistetrafluoromethanesulfonate imido (CF 3 SO 2) 2 NLi ), tetrafluoromethane acid nonafluorobutanesulfonic acid imide lithium (LiN (CF 3 SO 2) (C 4 F 9 SO 2)), bispentafluoroethanesulfonyl imide lithium (( Imide salts such as C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi) can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

また、非水電解質には、炭素−炭素不飽和結合を少なくとも一つ有する環状炭酸エステルを含有させることが好ましい。このような炭酸エステルは、負極上で分解して、リチウムイオン伝導性の高い被膜を形成する。これにより、電池の充放電効率を向上させることができる。炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有する環状炭酸エステルの量は、非水溶媒の10体積%以下であることが好ましい。   The nonaqueous electrolyte preferably contains a cyclic carbonate having at least one carbon-carbon unsaturated bond. Such carbonate ester decomposes on the negative electrode to form a film having high lithium ion conductivity. Thereby, the charging / discharging efficiency of a battery can be improved. The amount of the cyclic carbonate having at least one carbon-carbon unsaturated bond is preferably 10% by volume or less of the non-aqueous solvent.

炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有する環状炭酸エステルとしては、例えば、ビニレンカーボネート、4−メチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、4−エチルビニレンカーボネート、4,5−ジエチルビニレンカーボネート、4−プロピルビニレンカーボネート、4,5−ジプロピルビニレンカーボネート、4−フェニルビニレンカーボネート、4,5−ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、およびジビニルエチレンカーボネート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、およびジビニルエチレンカーボネートよりなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。なお、これらの化合物は、その水素原子の一部がフッ素原子で置換されていてもよい。   Examples of the cyclic carbonate having at least one carbon-carbon unsaturated bond include vinylene carbonate, 4-methyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, 4-ethyl vinylene carbonate, 4,5-diethyl vinylene carbonate, Examples include 4-propyl vinylene carbonate, 4,5-dipropyl vinylene carbonate, 4-phenyl vinylene carbonate, 4,5-diphenyl vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and divinyl ethylene carbonate. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one selected from the group consisting of vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and divinyl ethylene carbonate is preferable. In these compounds, some of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms.

さらに、非水電解質は、過充電時に分解して電極上に被膜を形成し、電池を不活性化する公知のベンゼン誘導体を含有してもよい。前記ベンゼン誘導体としては、フェニル基および前記フェニル基に隣接する環状化合物基を有する化合物が好ましい。前記環状化合物基としては、フェニル基、環状エーテル基、環状エステル基、シクロアルキル基、フェノキシ基などが好ましい。ベンゼン誘導体の具体例としては、シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、ジフェニルエーテルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ベンゼン誘導体の含有量は、非水溶媒の10体積%以下であることが好ましい。   Furthermore, the nonaqueous electrolyte may contain a known benzene derivative that decomposes upon overcharge to form a film on the electrode and inactivate the battery. The benzene derivative is preferably a compound having a phenyl group and a cyclic compound group adjacent to the phenyl group. As the cyclic compound group, a phenyl group, a cyclic ether group, a cyclic ester group, a cycloalkyl group, a phenoxy group, and the like are preferable. Specific examples of the benzene derivative include cyclohexylbenzene, biphenyl, diphenyl ether and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The content of the benzene derivative is preferably 10% by volume or less of the nonaqueous solvent.

通常作動状態における、本発明の非水電解質二次電池の充電終止電圧は、4.3〜4.6Vに設定されていることが好ましい。つまり、本発明の非水電解質電池と、それを充電する充電器を具備するシステム(例えば、携帯電話やパーソナルコンピュータ)において、充電器における充電終止電圧が4.3〜4.6Vに設定されていることが好ましい。   In the normal operation state, the end-of-charge voltage of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is preferably set to 4.3 to 4.6V. That is, in a system (for example, a mobile phone or a personal computer) that includes the nonaqueous electrolyte battery of the present invention and a charger that charges the battery, the end-of-charge voltage in the charger is set to 4.3 to 4.6V. Preferably it is.

図2に、電池の充電を制御する充電器の一例の構成のブロック図を示す。図2に示す充電器は、放電制御装置も備えている。
この充電器においては、本発明の非水電解質二次電池30と電流検出部31とが直列に接続されている。電池30と電流検出部31とが直列に接続された回路に、電圧検出部32が並列に接続されている。
さらに、この充電器は、電池30を充電するための入力端子36aおよび36bを備え、機器に接続される出力端子37aおよび37bを備える。また、この充電器は、電池30に直列に接続された切換スイッチ35を備える。スイッチ35は、充電時には、充電制御部33側に切り換えられ、放電時には、放電制御部34側に切り換えられる。
FIG. 2 shows a block diagram of an example of a charger that controls charging of the battery. The charger shown in FIG. 2 also includes a discharge control device.
In this charger, the nonaqueous electrolyte secondary battery 30 of the present invention and the current detector 31 are connected in series. A voltage detector 32 is connected in parallel to a circuit in which the battery 30 and the current detector 31 are connected in series.
Further, the charger includes input terminals 36a and 36b for charging the battery 30, and output terminals 37a and 37b connected to the device. The charger also includes a changeover switch 35 connected in series with the battery 30. The switch 35 is switched to the charge control unit 33 side during charging, and is switched to the discharge control unit 34 side during discharging.

正極活物質であるニッケル含有複合酸化物は、充電終止電圧が高くなるほど、その膨張の程度が大きくなる。このため、非水電解質が電極内部に入り込み易くなり、正極と非水電解質との接触性が向上する。よって、電極における局所的な電圧上昇が抑えられて、電圧が平準化する。
充電終止電圧が4.3Vより低いと、正極活物質の膨張が小さいため、非水電解質が電極内部にあまり入り込めず、充電反応が、電極表面でより多く進行し、局所的な電圧上昇が生じる。このため、非水溶媒が酸化分解されるとともに、正極活物質に含まれる遷移金属元素が還元される。その結果、正極活物質から還元された遷移金属元素が金属カチオンとして多量に溶出することがある。充電終止電圧が4.6Vより高いと、局所的な電圧上昇は抑えられるが、電圧があまりにも高すぎるため、非水溶媒の酸化分解が起こるとともに、正極活物質に含まれる遷移金属元素が還元されることがある。よって、この場合にも、正極活物質から多量の金属カチオンが溶出することがある。
The degree of expansion of the nickel-containing composite oxide that is the positive electrode active material increases as the end-of-charge voltage increases. For this reason, it becomes easy for a nonaqueous electrolyte to enter the inside of an electrode, and the contact property of a positive electrode and a nonaqueous electrolyte improves. Therefore, a local voltage rise at the electrode is suppressed and the voltage is leveled.
When the end-of-charge voltage is lower than 4.3 V, the positive electrode active material is not expanded so much that the non-aqueous electrolyte does not enter the electrode so much that the charging reaction proceeds more on the electrode surface, causing a local voltage increase. Arise. For this reason, the nonaqueous solvent is oxidatively decomposed, and the transition metal element contained in the positive electrode active material is reduced. As a result, a large amount of the transition metal element reduced from the positive electrode active material may be eluted as a metal cation. When the end-of-charge voltage is higher than 4.6 V, the local voltage rise is suppressed, but the voltage is too high, so that oxidative decomposition of the nonaqueous solvent occurs and the transition metal element contained in the positive electrode active material is reduced. May be. Therefore, even in this case, a large amount of metal cations may be eluted from the positive electrode active material.

《実施例1》
(電池1)
(i)非水電解質の調製
エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との混合溶媒(体積比1:4)に、1.0mol/Lの濃度でLiPF6を溶解して、非水電解質を得た。
Example 1
(Battery 1)
(I) Preparation of non-aqueous electrolyte LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1.0 mol / L in a mixed solvent (volume ratio 1: 4) of ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) to prepare non-aqueous electrolyte. An electrolyte was obtained.

(ii)セパレータ
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)からなるセパレータ(ゴアテックス社製のBSP0105565−3)を用いた。PTFEからなるセパレータの厚さは54μmであり、その多孔度は61%であった。
(Ii) Separator A separator made of polytetrafluoroethylene (PTFE) (BSP0105565-3 manufactured by Gore-Tex Corporation) was used. The separator made of PTFE had a thickness of 54 μm and a porosity of 61%.

(iii)正極板の作製
正極活物質であるLiNi0.8Co0.22粉末85重量部と、導電剤であるアセチレンブラック10重量部と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン樹脂5重量部とを混合した。得られた混合物を、適量の脱水N−メチル−2−ピロリドンに分散させて、スラリー状の正極合剤を調製した。この正極合剤を、アルミニウム箔からなる正極集電体(厚さ:15μm)の両面に塗布し、乾燥し、圧延して、正極板(厚さ:160μm)を得た。
(Iii) Production of positive electrode plate Mixing 85 parts by weight of LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 powder as a positive electrode active material, 10 parts by weight of acetylene black as a conductive agent, and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride resin as a binder. did. The obtained mixture was dispersed in an appropriate amount of dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry-like positive electrode mixture. This positive electrode mixture was applied to both sides of a positive electrode current collector (thickness: 15 μm) made of aluminum foil, dried and rolled to obtain a positive electrode plate (thickness: 160 μm).

(iv)負極板の作製
人造黒鉛粉末100重量部と、結着剤であるポリエチレン樹脂1重量部と、増粘剤であるカルボキシメチルセルロース1重量部とを混合した。得られた混合物に、適量の水を加え、混練して、スラリー状の負極合剤を調製した。この負極合剤を、銅箔からなる負極集電体(厚さ:10μm)の両面に塗布し、乾燥し、圧延して、負極板(厚さ:160μm)を得た。
(Iv) Production of Negative Electrode Plate 100 parts by weight of artificial graphite powder, 1 part by weight of a polyethylene resin as a binder, and 1 part by weight of carboxymethyl cellulose as a thickener were mixed. An appropriate amount of water was added to the obtained mixture and kneaded to prepare a slurry-like negative electrode mixture. This negative electrode mixture was applied to both sides of a negative electrode current collector (thickness: 10 μm) made of copper foil, dried and rolled to obtain a negative electrode plate (thickness: 160 μm).

(v)円筒型電池の製造
図1に示すような円筒型電池を組み立てた。
正極板11、負極板12、および正極板11と負極板12との間に配置されたセパレータ13を渦巻状に捲回して、極板群を作製した。極板群はニッケルメッキした鉄製電池ケース18内に収容した。アルミニウム製正極リード14の一端を正極板11に接続し、正極リード14の他端を、正極端子20に導通した封口板19の裏面に接続した。ニッケル製負極リード15の一端を負極板12に接続し、負極リード15の他端を、電池ケース18の底部に接続した。極板群の上部には上部絶縁板16を、下部には下部絶縁板17をそれぞれ設けた。上記のようにして調製した所定量の非水電解質(図示せず)を、電池ケース18内に注液した。電池ケース18の開口端部を、ガスケット21を介して封口板19にかしめつけて、電池ケース18の開口部を密封して、電池1を完成した。電池1の設計容量は、1500mAhとした。なお、以下の実施例でも、電池の設計容量は、1500mAhとした。
(V) Production of Cylindrical Battery A cylindrical battery as shown in FIG. 1 was assembled.
The positive electrode plate 11, the negative electrode plate 12, and the separator 13 disposed between the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 were wound in a spiral shape to prepare an electrode plate group. The electrode plate group was housed in a nickel-plated iron battery case 18. One end of the positive electrode lead 14 made of aluminum was connected to the positive electrode plate 11, and the other end of the positive electrode lead 14 was connected to the back surface of the sealing plate 19 that was conducted to the positive electrode terminal 20. One end of the nickel negative electrode lead 15 was connected to the negative electrode plate 12, and the other end of the negative electrode lead 15 was connected to the bottom of the battery case 18. An upper insulating plate 16 is provided above the electrode plate group, and a lower insulating plate 17 is provided below the electrode plate group. A predetermined amount of nonaqueous electrolyte (not shown) prepared as described above was poured into the battery case 18. The opening end of the battery case 18 was caulked to the sealing plate 19 via the gasket 21 to seal the opening of the battery case 18 to complete the battery 1. The design capacity of the battery 1 was 1500 mAh. In the following examples, the design capacity of the battery was 1500 mAh.

(電池2)
アクリロニトリル単位を含むポリマー(PAN)とアルミナとからなる絶縁層(PAN含有絶縁層)をセパレータとして用いたこと以外、電池1と同様にして、電池2を作製した。
(Battery 2)
A battery 2 was produced in the same manner as the battery 1 except that an insulating layer (PAN-containing insulating layer) composed of a polymer (PAN) containing acrylonitrile units and alumina was used as a separator.

PAN含有絶縁層の作製は、以下の手順で行った。
メディアン径0.3μmのアルミナ970gを、ポリアクリロニトリル変性ゴム結着剤(日本ゼオン(株)のBM−720H(固形分濃度8重量%))375gおよび適量のN−メチル−2−ピロリドンとともに双腕式練合機にて攪拌して、ペーストを調製した。このペーストを、両方の負極活物質層の上に、20μmの厚さで塗布し、乾燥し、次いで、真空減圧下、120℃で10時間さらに乾燥した。こうして、PAN含有絶縁層を形成した。
The production of the PAN-containing insulating layer was performed according to the following procedure.
970 g of alumina with a median diameter of 0.3 μm was combined with 375 g of polyacrylonitrile modified rubber binder (BM-720H (solid content concentration 8 wt%) from Nippon Zeon Co., Ltd.) and a suitable amount of N-methyl-2-pyrrolidone. The paste was prepared by stirring with a kneader. This paste was applied on both negative electrode active material layers to a thickness of 20 μm, dried, and then further dried at 120 ° C. for 10 hours under vacuum under reduced pressure. Thus, a PAN-containing insulating layer was formed.

《比較例1》
ポリエチレン(PE)からなるセパレータを用いたこと以外は、電池1と同様にして、比較電池1を作製した。
<< Comparative Example 1 >>
Comparative battery 1 was produced in the same manner as battery 1 except that a separator made of polyethylene (PE) was used.

《比較例2》
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなるセパレータを用いたこと以外は、電池1と同様にして、比較電池2を作製した。
<< Comparative Example 2 >>
A comparative battery 2 was produced in the same manner as the battery 1 except that a separator made of polyvinylidene fluoride (PVDF) was used.

《比較例3》
正極活物質として、コバルト酸リチウム(LiCoO2)を用いたこと以外は、電池1と同様にして、比較電池3を作製した。
<< Comparative Example 3 >>
A comparative battery 3 was produced in the same manner as the battery 1 except that lithium cobaltate (LiCoO 2 ) was used as the positive electrode active material.

《比較例4》
正極活物質として、コバルト酸リチウム(LiCoO2)を用いたこと以外は、電池2と同様にして、比較電池4を作製した。
<< Comparative Example 4 >>
A comparative battery 4 was produced in the same manner as the battery 2 except that lithium cobaltate (LiCoO 2 ) was used as the positive electrode active material.

《比較例5》
LiCoO2を正極活物質として用い、PEからなるセパレータを用いたこと以外は、電池1と同様にして、比較電池5を作製した。
<< Comparative Example 5 >>
A comparative battery 5 was produced in the same manner as the battery 1 except that LiCoO 2 was used as the positive electrode active material and a separator made of PE was used.

PEからなるセパレータおよびPVDFからなるセパレータは、上記のようにして作製した。
各種ポリマーを、所定の有機溶媒に溶解し、ポリマーの溶液を調製した。この溶液を押出機のダイよりシート状に押し出した。次いで、押し出されたシートを、50℃/分の冷却速度で、90℃以下になるまで冷却して、ゲル状組成物を得た。
次に、ゲル状成形物を、所定の倍率で、二軸延伸し、成形物を得た。次いで、得られた成形物は、残留溶媒が、成形物の1重量%未満となるまで洗浄剤で洗浄した。洗浄剤は、用いた溶媒の種類により、適宜変更した。
この後、成形物を乾燥して、洗浄剤を除去した。
最後に、乾燥後の成形物に、100℃以上の温度で熱セットを行い、セパレータを得た。これらのセパレータの厚さは54μmであり、多孔度は61%であった。
The separator made of PE and the separator made of PVDF were produced as described above.
Various polymers were dissolved in a predetermined organic solvent to prepare polymer solutions. This solution was extruded into a sheet form from a die of an extruder. Next, the extruded sheet was cooled at a cooling rate of 50 ° C./min to 90 ° C. or less to obtain a gel composition.
Next, the gel-like molded product was biaxially stretched at a predetermined magnification to obtain a molded product. The resulting molded product was then washed with a cleaning agent until the residual solvent was less than 1% by weight of the molded product. The cleaning agent was appropriately changed depending on the type of solvent used.
Thereafter, the molded product was dried to remove the cleaning agent.
Finally, the molded product after drying was heat set at a temperature of 100 ° C. or higher to obtain a separator. These separators had a thickness of 54 μm and a porosity of 61%.

[評価]
(a)保存後に負極上に析出した金属量の測定
以上のようにして製造した電池1〜2および比較電池1〜5を、4.3Vの定電圧で充電した。その充電後の電池を、85℃で72時間保存した。
その後、保存後の電池を分解して、負極板の中央部を2cm×2cmのサイズに切断し、得られた断片をエチルメチルカーボネートで3回洗浄した。
[Evaluation]
(A) Measurement of amount of metal deposited on negative electrode after storage The batteries 1 and 2 and the comparative batteries 1 to 5 manufactured as described above were charged at a constant voltage of 4.3V. The battery after the charge was stored at 85 ° C. for 72 hours.
Thereafter, the battery after storage was disassembled, the central part of the negative electrode plate was cut into a size of 2 cm × 2 cm, and the obtained fragment was washed with ethyl methyl carbonate three times.

次に、その断片に酸を添加し、加熱して、その断片を溶解させた。不溶分を濾別した後、定容して測定試料とした。この測定試料を、ICP発光分光分析装置(VARIAN製のVISTA−RL)を用いて、正極から溶出し、負極上に析出した金属量を定量した。なお、電池1〜2および比較電池1〜2においては、NiおよびCoの量を定量し、その総量を、負極上に析出した金属量とした。比較電池3〜5においては、Coの量を定量し、そのCo量を負極上に析出した金属量とした。結果を表1に示す。表1において、析出した金属量(金属析出量)は、負極単位重量あたりの量に換算している。   Next, acid was added to the piece and heated to dissolve the piece. After insoluble matter was filtered off, the volume was measured to prepare a measurement sample. This measurement sample was eluted from the positive electrode using an ICP emission spectrophotometer (VARIAN-made VISTA-RL), and the amount of metal deposited on the negative electrode was quantified. In the batteries 1 and 2 and the comparative batteries 1 and 2, the amounts of Ni and Co were quantified, and the total amount was defined as the amount of metal deposited on the negative electrode. In comparative batteries 3 to 5, the amount of Co was quantified, and the amount of Co was defined as the amount of metal deposited on the negative electrode. The results are shown in Table 1. In Table 1, the amount of deposited metal (metal deposition amount) is converted to an amount per unit weight of the negative electrode.

(b)容量回復率
まず、各電池を、20℃で、1050mAの定電流で、電池電圧が4.3Vとなるまで充電し、この後、4.3Vの定電圧で、2時間30分間充電する、定電流・定電圧充電に供した。次に、充電後の電池を、放電電流値1500mA(1C)で、電池電圧が3.0Vに低下するまで放電し、保存前の放電容量を求めた。
(B) Capacity recovery rate First, each battery was charged at 20 ° C. with a constant current of 1050 mA until the battery voltage reached 4.3 V, and then charged with a constant voltage of 4.3 V for 2 hours 30 minutes. The battery was subjected to constant current / constant voltage charging. Next, the battery after charging was discharged at a discharge current value of 1500 mA (1C) until the battery voltage dropped to 3.0 V, and the discharge capacity before storage was determined.

次に、放電後の電池を、上記のようにして、充電した。充電後の電池を、85℃で72時間保存した。
保存後の電池を、20℃で、まず1Cの電流値で放電し、その後、0.2Cの電流値でさらに放電した。次いで、放電後の電池を上述のようにして、1050mAの定電流で、電池電圧が4.3Vとなるまで充電し、この後、4.3Vの定電圧で、2時間30分間充電した。この後、充電後の電池を、1Cの電流値で、電池電圧が3.0Vに低下するまで放電した。このときの放電容量を、保存後の回復容量とした。
保存前の放電容量に対する保存後の回復容量の割合を百分率値として求めた値を、保存後の容量回復率とした。結果を表1に示す。なお、表1には、用いた正極活物質およびセパレータの種類についても示す。
Next, the discharged battery was charged as described above. The battery after charging was stored at 85 ° C. for 72 hours.
The battery after storage was discharged at a current value of 1 C at 20 ° C., and then further discharged at a current value of 0.2 C. Next, the discharged battery was charged at a constant current of 1050 mA until the battery voltage reached 4.3 V as described above, and then charged at a constant voltage of 4.3 V for 2 hours 30 minutes. Thereafter, the charged battery was discharged at a current value of 1 C until the battery voltage dropped to 3.0V. The discharge capacity at this time was defined as a recovery capacity after storage.
The value obtained as a percentage value of the recovery capacity after storage with respect to the discharge capacity before storage was defined as the capacity recovery rate after storage. The results are shown in Table 1. Table 1 also shows the type of positive electrode active material and separator used.

Figure 2007335405
Figure 2007335405

LiNi0.8Co0.22を正極活物質として用い、PTFEからなるセパレータを用いた電池1ならびにLiNi0.8Co0.22を正極活物質として用い、PAN含有絶縁層を用いた電池2は、保存後の金属析出量が減少し、容量回復率が良好な値を示した。これは、正極活物質表面の電子密度が高い部分(NiOの酸素原子)と、PTFEからなるセパレータの電子密度が高い部分(フッ素原子)、あるいはPAN含有絶縁層中の電子密度が高い部分(アルミナ中の酸素原子)に囲まれた領域に、正極から溶出した金属カチオンがトラップされたためと推察される。
一方、比較電池1〜5の保存後の金属析出量は、電池1〜2と比較して多かった。また、比較電池1〜5の容量回復率は、電池1〜2と比べて低かった。
Using LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 as the positive electrode active material, using a cell 1 and LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 was used a separator made of PTFE as the positive electrode active material, the battery 2 using the PAN-containing insulating layer, after storage The amount of deposited metal decreased and the capacity recovery rate showed a good value. This is because the positive electrode active material surface has a high electron density (NiO oxygen atoms), a PTFE separator with a high electron density (fluorine atoms), or a PAN-containing insulating layer with a high electron density (alumina). This is presumably because the metal cations eluted from the positive electrode were trapped in the region surrounded by the oxygen atoms in the middle.
On the other hand, the amount of metal deposition after storage of Comparative Batteries 1-5 was greater than that of Batteries 1-2. Moreover, the capacity | capacitance recovery rate of the comparative batteries 1-5 was low compared with the batteries 1-2.

《実施例2》
(電池3〜50)
正極活物質として、表2に示す組成を有するニッケル含有リチウム複合酸化物を用いたこと以外は、電池1と同様にして、電池3〜50を作製した。
Example 2
(Batteries 3 to 50)
Batteries 3 to 50 were produced in the same manner as the battery 1 except that a nickel-containing lithium composite oxide having the composition shown in Table 2 was used as the positive electrode active material.

電池3〜50について、上記と同様にして、保存後の金属析出量および容量回復率を測定した。保存後の金属析出量の測定において、正極活物質が、Ni、Co、およびMnのうち、Niしか含まない場合には、Ni量を金属析出量とした。正極活物質がNiおよびCoを含む場合には、NiおよびCoの総量を、金属析出量とした。正極活物質がNiおよびMnを含む場合には、NiおよびMnの総量を、金属析出量とした。正極活物質がNi、Co、およびMnを含む場合には、Ni、CoおよびMnの総量を、金属析出量とした。結果を表2および3に示す。なお、電池9と電池1とは、同じ電池である。   For the batteries 3 to 50, the amount of deposited metal and the capacity recovery rate after storage were measured in the same manner as described above. In the measurement of the amount of deposited metal after storage, when the positive electrode active material contained only Ni among Ni, Co, and Mn, the amount of Ni was defined as the amount of deposited metal. When the positive electrode active material contained Ni and Co, the total amount of Ni and Co was defined as the amount of metal deposition. When the positive electrode active material contained Ni and Mn, the total amount of Ni and Mn was defined as the amount of deposited metal. When the positive electrode active material contained Ni, Co, and Mn, the total amount of Ni, Co, and Mn was defined as the amount of metal deposition. The results are shown in Tables 2 and 3. The battery 9 and the battery 1 are the same battery.

Figure 2007335405
Figure 2007335405

Figure 2007335405
Figure 2007335405

表2および3の結果から、式:LiNix1-x-yy2(M=CoおよびMnの少なくとも1種、Q=Al、Sr、Y、Zr、Ta、Mg、Ti、Zn、B、Ca、Cr、Si、Ga、Sn、P、V、Sb、Nb、Mo、W、およびFeよりなる群から選択される少なくとも1種、0.1≦x≦1、0≦y≦0.1)で表される正極活物質と、ハロゲン原子を含み、水素原子を含まない単量体の重合体からなるセパレータとを組み合わせることにより、保存特性に優れた電池を得ることができることがわかる。 From the results of Tables 2 and 3, the formula: LiNi x M 1 -xy Q y O 2 (M = at least one of Co and Mn, Q = Al, Sr, Y, Zr, Ta, Mg, Ti, Zn, B , Ca, Cr, Si, Ga, Sn, P, V, Sb, Nb, Mo, W, and Fe, at least one selected from the group consisting of 0.1 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 0. It can be seen that a battery having excellent storage characteristics can be obtained by combining the positive electrode active material represented by 1) and a separator made of a monomer polymer containing a halogen atom and no hydrogen atom.

電池48〜50の結果から、上記式で表される正極活物質の混合物、または上記式で表される正極活物質とそれ以外のNiを含まない正極活物質(例えば、LiCoO2など)との混合物を用いても、保存後の金属析出量は少なく、容量回復率は、良好な値を示すことがわかる。 From the results of the batteries 48 to 50, the mixture of the positive electrode active material represented by the above formula, or the positive electrode active material represented by the above formula and other positive electrode active materials (for example, LiCoO 2 ) not containing Ni. It can be seen that even when the mixture is used, the amount of deposited metal after storage is small, and the capacity recovery rate shows a good value.

電池3〜10の結果から、Niのモル比xは、0.1〜0.9であることが好ましく、0.3〜0.9であることがさらに好ましく、0.7〜0.9であることが特に好ましいことがわかる。
また、電池3〜5、特に電池3や4では、正極活物質に含まれるNiのモル比が小さいが、比較電池1〜5と比べて、金属析出量が少なく、容量回復率は良好な値を示している。この結果から、正極活物質にNiが少量でも含まれていれば、本発明の効果が得られることがわかる。
From the results of the batteries 3 to 10, the molar ratio x of Ni is preferably 0.1 to 0.9, more preferably 0.3 to 0.9, and 0.7 to 0.9. It can be seen that it is particularly preferred.
Further, in the batteries 3 to 5, particularly the batteries 3 and 4, the molar ratio of Ni contained in the positive electrode active material is small, but compared with the comparative batteries 1 to 5, the amount of deposited metal is small and the capacity recovery rate is a good value. Is shown. From this result, it can be seen that the effect of the present invention can be obtained if the positive electrode active material contains even a small amount of Ni.

電池12〜19および36〜37の結果から、正極活物質に含まれる元素Qが、Al、Sr、Y、ZrおよびTaからなる群より選ばれた少なくとも1種である場合に、保存特性が特に優れた電池が得られることがわかる。   From the results of the batteries 12 to 19 and 36 to 37, when the element Q contained in the positive electrode active material is at least one selected from the group consisting of Al, Sr, Y, Zr and Ta, the storage characteristics are particularly It can be seen that an excellent battery can be obtained.

《実施例3》
(電池51〜55)
表4に示されるような材料からなるセパレータを用いたこと以外は、電池1と同様にして、電池51〜55を作製した。
電池51〜55について、上記と同様にして、保存後の金属析出量および容量回復率を測定した。なお、保存後の金属析出量の測定において、NiおよびCoの総量を、金属析出量とした。結果を表4に示す。表4には、電池1〜2の結果も示す。
Example 3
(Batteries 51 to 55)
Batteries 51 to 55 were produced in the same manner as the battery 1 except that a separator made of a material as shown in Table 4 was used.
For the batteries 51 to 55, the amount of deposited metal and the capacity recovery rate after storage were measured in the same manner as described above. In the measurement of the amount of deposited metal after storage, the total amount of Ni and Co was defined as the amount of deposited metal. The results are shown in Table 4. Table 4 also shows the results of batteries 1 and 2.

表4において、セパレータを構成する材料の略号は、以下の通りである。
PCTFE:ポリクロロトリフルオロエチレン
PFA: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
FEP: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
PVDF含有絶縁層:ポリフッ化ビニリデン(PVDF)とアルミナとからなる絶縁層
PES含有絶縁層:ポリエーテルスルホン(PES)とアルミナとからなる絶縁層
In Table 4, the symbol of the material which comprises a separator is as follows.
PCTFE: Polychlorotrifluoroethylene PFA: Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer FEP: Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer PVDF-containing insulating layer: Insulating layer made of polyvinylidene fluoride (PVDF) and alumina PES-containing insulating layer: Insulating layer made of polyethersulfone (PES) and alumina

上記のうち、ポリマー単体からなるセパレータは、上記PEからなるセパレータと同様にして作製した。これらのセパレータの厚さは54μmであり、多孔度は61%であった。   Among the above, a separator made of a single polymer was prepared in the same manner as the separator made of PE. These separators had a thickness of 54 μm and a porosity of 61%.

ポリアクリロニトリル変性ゴム結着剤の代わりに、ポリビニリデンフルオライド(固形分濃度8重量%)およびポリエーテルスルホン(固形分濃度8重量%)を用いたこと以外、PAN含有絶縁層と同様にして、それぞれPVDF含有絶縁層およびPES含有絶縁層を作製した。   In the same manner as the PAN-containing insulating layer except that polyvinylidene fluoride (solid content concentration 8% by weight) and polyethersulfone (solid content concentration 8% by weight) were used instead of the polyacrylonitrile-modified rubber binder. A PVDF-containing insulating layer and a PES-containing insulating layer were prepared.

Figure 2007335405
Figure 2007335405

表4より、セパレータを構成する材料の種類を変化させた場合でも、セパレータが、ハロゲン原子を含み水素原子を含まない単量体の重合体を含むか、または無機酸化物を含むことにより、保存後に負極上に析出する金属量が減少し、容量回復率が良好な値となることがわかる。これは、上記と同様に、正極活物質表面の電子密度が高い部分(NiOの酸素原子)とセパレータ中の電子密度が高い部分(ハロゲン原子または無機酸化物中の酸素原子)に囲まれた領域に、正極活物質から溶出した金属カチオンをトラップすることができたためと推察される。   From Table 4, even when the type of material constituting the separator is changed, the separator is preserved by containing a polymer of a monomer containing a halogen atom and no hydrogen atom, or containing an inorganic oxide. It can be seen that the amount of metal deposited later on the negative electrode decreases and the capacity recovery rate becomes a good value. Similarly to the above, this is a region surrounded by a portion having a high electron density (NiO oxygen atom) on the surface of the positive electrode active material and a portion having a high electron density in the separator (halogen atom or oxygen atom in the inorganic oxide). This is presumably because the metal cations eluted from the positive electrode active material could be trapped.

また、表4より、PTFEからなるセパレータを含む電池1は、保存特性が特に優れていることがわかる。PTFEは、繰り返し単位中に、最も電子吸引性の高いフッ素原子を4つ含み、かつポリマー分子の立体障害が少ない。このため、PTFE中のフッ素原子の電子密度はどの部分でも均一であるとともに高い。よって、ニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として用い、PTFEからなるセパレータを用いることにより、正極活物質から溶出した金属カチオンをさらに効率良くトラップできると考えられる。   Moreover, it can be seen from Table 4 that the battery 1 including the separator made of PTFE has particularly excellent storage characteristics. PTFE contains four fluorine atoms having the highest electron-withdrawing property in the repeating unit, and has few steric hindrances in the polymer molecule. For this reason, the electron density of fluorine atoms in PTFE is uniform and high in any part. Therefore, it is considered that the metal cations eluted from the positive electrode active material can be trapped more efficiently by using the nickel-containing lithium composite oxide as the positive electrode active material and using the separator made of PTFE.

無機酸化物とポリマー材料からなる層を備える電池の中では、前記層がアクリロニトリル単位を含むポリマーを含む電池2の保存特性が特に優れていた。これは、前記層中のポリマーと無機酸化物の分散性に優れるため、金属カチオンを効率良くトラップできたためと考えられる。   Among the batteries provided with a layer made of an inorganic oxide and a polymer material, the storage characteristics of the battery 2 in which the layer contains a polymer containing an acrylonitrile unit were particularly excellent. This is presumably because the metal cations were efficiently trapped because of the excellent dispersibility of the polymer and inorganic oxide in the layer.

《実施例4》
(電池56〜59)
セパレータと負極との間に、ポリエチレン(PE)からなる耐還元性の膜(旭化成ケミカルズ(株)製のハイポア、厚さ20μm)を配置したこと以外は、電池1および2と同様にして、それぞれ電池56および58を作製した。
Example 4
(Batteries 56-59)
In the same manner as in batteries 1 and 2, except that a reduction-resistant film made of polyethylene (PE) (Hypore made by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., thickness 20 μm) was placed between the separator and the negative electrode. Batteries 56 and 58 were produced.

セパレータと負極との間に、ポリプロピレン(PP)からなる耐還元性の膜(セルガード(株)製のCelgard2400、厚さ25μm)を配置したこと以外は、電池1および2と同様にして、それぞれ電池57および59を作製した。   Batteries in the same manner as Batteries 1 and 2, except that a reduction-resistant film made of polypropylene (PP) (Celgard 2400, thickness 25 μm) made of polypropylene (PP) was placed between the separator and the negative electrode. 57 and 59 were produced.

これらの電池について、上記と同様にして、保存後に負極上に析出した金属量および保存後の容量回復率を測定した。保存後の金属析出量の測定においては、NiおよびCoの総量を、金属析出量とした。結果を表5に示す。なお、表5には、電池1および2の結果も示す。   For these batteries, the amount of metal deposited on the negative electrode after storage and the capacity recovery rate after storage were measured in the same manner as described above. In the measurement of the amount of deposited metal after storage, the total amount of Ni and Co was taken as the amount of deposited metal. The results are shown in Table 5. Table 5 also shows the results of batteries 1 and 2.

Figure 2007335405
Figure 2007335405

表5に示されるように、セパレータと負極との間にPEからなる耐還元性の膜をさらに配置した電池56および58、およびセパレータと負極との間にPPからなる耐還元性の膜をさらに配置した電池57および59において、保存後に負極上に析出した金属量が、電池1および2と比較して、少なくなっていた。また、電池56〜59の容量回復率は、電池1および2の容量回復率よりも良好な値を示した。これは、負極側に耐還元性が高いPEからなる膜またはPPからなる膜を配置することで、正極側に配置されたPTFEからなるセパレータ、およびPAN含有絶縁層中のアクリロニトリル単位を含むポリマーが還元されるのを防止できたためと考えられる。   As shown in Table 5, batteries 56 and 58 in which a reduction resistant film made of PE is further arranged between the separator and the negative electrode, and a reduction resistant film made of PP is further placed between the separator and the negative electrode. In the batteries 57 and 59 arranged, the amount of metal deposited on the negative electrode after storage was smaller than those of the batteries 1 and 2. Further, the capacity recovery rates of the batteries 56 to 59 were better than the capacity recovery rates of the batteries 1 and 2. This is because a polymer made of PE or PP made of high reduction resistance is arranged on the negative electrode side, so that a separator made of PTFE arranged on the positive electrode side and a polymer containing acrylonitrile units in the PAN-containing insulating layer It is thought that it was possible to prevent the reduction.

《実施例5》
(電池60)
負極上に、さらに無機酸化物を含む層を設けたこと以外は、電池1と同様にして、電池60を作製した。つまり、電池60において、セパレータは、PTFEからなる膜および無機酸化物を含む層を含む。
電池60について、上記と同様にして、保存後に負極上に析出した金属量および保存後の容量回復率を測定した。保存後の金属析出量の測定においては、NiおよびCoの総量を、金属析出量とした。結果を表6に示す。なお、表6には、電池1の結果も示す。
Example 5
(Battery 60)
A battery 60 was produced in the same manner as the battery 1 except that a layer containing an inorganic oxide was further provided on the negative electrode. That is, in battery 60, the separator includes a film made of PTFE and a layer containing an inorganic oxide.
For the battery 60, the amount of metal deposited on the negative electrode after storage and the capacity recovery rate after storage were measured in the same manner as described above. In the measurement of the amount of deposited metal after storage, the total amount of Ni and Co was taken as the amount of deposited metal. The results are shown in Table 6. Table 6 also shows the results of battery 1.

無機酸化物を含む層は、負極上に、以下の手順により作製した。
[無機酸化物を含む層の作製方法]
メディアン径0.3μmのアルミナ970gと、ポリアクリロニトリル変性ゴム結着剤(日本ゼオン(株)製のBM−720H)を含むN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(固形分8重量%)375gと、適量のNMPとを、双腕式練合機にて、攪拌して、ペーストを調製した。このペーストを、負極の両方の負極活物質層の上に、5μmの厚さで塗布し、乾燥し、さらに、120℃真空減圧下、120℃で10時間乾燥して、無機酸化物を含む層を形成した。各負極活物質層上に塗布したペーストの厚さは、5μmとした。
The layer containing an inorganic oxide was produced on the negative electrode by the following procedure.
[Method for producing layer containing inorganic oxide]
375 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution (solid content 8 wt%) containing 970 g of alumina having a median diameter of 0.3 μm and polyacrylonitrile-modified rubber binder (BM-720H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) A suitable amount of NMP was stirred with a double-arm kneader to prepare a paste. This paste is applied on both negative electrode active material layers of the negative electrode to a thickness of 5 μm, dried, and further dried at 120 ° C. under vacuum under reduced pressure at 120 ° C. for 10 hours to contain an inorganic oxide. Formed. The thickness of the paste applied on each negative electrode active material layer was 5 μm.

Figure 2007335405
Figure 2007335405

表6に示されるように、セパレータがPTFEからなる膜および無機酸化物を含む層の両方を含む電池60は、電池1と比較して、保存後に負極上に析出した金属量が少なくなっていた。また、電池60の容量回復率は、電池1の容量回復率よりも良好な値を示した。これは、セパレータが無機酸化物を含む層をさらに含み、かつ前記無機酸化物を含む層がPTFEからなる膜と負極との間に配置されることにより、セパレータが還元されるのを防止できたためと考えられる。   As shown in Table 6, the battery 60 in which the separator includes both a film made of PTFE and a layer containing an inorganic oxide has a smaller amount of metal deposited on the negative electrode after storage than the battery 1. . In addition, the capacity recovery rate of the battery 60 was better than the capacity recovery rate of the battery 1. This is because the separator further includes a layer containing an inorganic oxide, and the layer containing the inorganic oxide is disposed between the film made of PTFE and the negative electrode, thereby preventing the separator from being reduced. it is conceivable that.

《実施例6》
本実施例では、電池1を用い、上記と同様にして、保存後に負極上に析出した金属量(Ni量とCo量の合計)と、容量回復率を測定した。これらの測定を行うときに、充電時の電圧を、4.2V、4.3V、4.4V、4.5V、4.6V、または4.7Vとした。結果を表7に示す。
Example 6
In this example, the battery 1 was used, and the amount of metal deposited on the negative electrode after storage (the total amount of Ni and Co) and the capacity recovery rate were measured in the same manner as described above. When performing these measurements, the voltage during charging was set to 4.2V, 4.3V, 4.4V, 4.5V, 4.6V, or 4.7V. The results are shown in Table 7.

Figure 2007335405
Figure 2007335405

表7より、ニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として用い、かつハロゲン原子を含むが水素原子を含まない単量体の重合体からなるセパレータを用いた場合、充電時の電圧(つまり、充電終止電圧)を、4.3〜4.6Vに設定することにより、保存後に負極上に析出する金属量が顕著に減少し、また、容量回復率も良好な値が得られることがわかる。これは、以下のように考えられる。正極活物質であるニッケル含有複合酸化物は、充電終止電圧が高くなるほど、その膨張の程度が大きくなる。このため、非水電解質が電極内部に入り込み易くなり、正極と非水電解質との接触性が向上する。よって、電極における局所的な電圧上昇が抑えられて、電極全体における電圧が平準化する。一方、充電終止電圧が4.3Vより低いと、正極活物質の膨張が小さいため、非水電解質が電極内部にあまり入り込めず、充電反応が、電極表面でより多く進行し、局所的な電圧上昇が生じる。このため、非水溶媒が酸化分解されて、正極活物質から多量の金属カチオンが溶出する。充電終止電圧が4.6Vより高いと、局所的な電圧上昇は抑えられるが、電圧があまりにも高すぎるため、非水溶媒の酸化分解が起こり、この場合にも、正極活物質から多量の金属カチオンが溶出する。なお、充電終止電圧が4.3Vより低い場合および4.6Vより高い場合には、溶出した金属カチオンの量が多いため、金属カチオンの一部しか正極とセパレータとの間にトラップされず、残りの金属カチオンは、負極上に析出すると考えられる。   From Table 7, when a nickel-containing lithium composite oxide is used as a positive electrode active material and a separator made of a monomer polymer containing a halogen atom but no hydrogen atom is used, the voltage during charging (that is, charging) It can be seen that by setting the final voltage to 4.3 to 4.6 V, the amount of metal deposited on the negative electrode after storage is significantly reduced, and a good capacity recovery rate can be obtained. This is considered as follows. The degree of expansion of the nickel-containing composite oxide that is the positive electrode active material increases as the end-of-charge voltage increases. For this reason, it becomes easy for a nonaqueous electrolyte to enter the inside of an electrode, and the contact property of a positive electrode and a nonaqueous electrolyte improves. Therefore, the local voltage rise in the electrode is suppressed, and the voltage in the entire electrode is leveled. On the other hand, if the end-of-charge voltage is lower than 4.3 V, the positive electrode active material is not expanded so much that the non-aqueous electrolyte does not enter the electrode so much that the charging reaction proceeds more on the electrode surface. An increase occurs. For this reason, the nonaqueous solvent is oxidized and decomposed, and a large amount of metal cations are eluted from the positive electrode active material. When the end-of-charge voltage is higher than 4.6 V, the local voltage rise is suppressed, but the voltage is too high, so that oxidative decomposition of the non-aqueous solvent occurs. Cations are eluted. When the end-of-charge voltage is lower than 4.3 V or higher than 4.6 V, since the amount of the eluted metal cation is large, only a part of the metal cation is trapped between the positive electrode and the separator, and the rest The metal cation is considered to be deposited on the negative electrode.

本発明の非水電解質二次電池は、高電圧かつ高温下で保存したのちでも、レート特性が低下するのを抑制することができる。このため、本発明の非水電解質二次電池は、例えば、高温で保存されることのある機器用の電源として用いることができる。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention can suppress the deterioration of rate characteristics even after being stored at a high voltage and high temperature. For this reason, the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be used as a power source for equipment that may be stored at a high temperature, for example.

実施例で作製した円筒型非水電解質二次電池を概略的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematically the cylindrical nonaqueous electrolyte secondary battery produced in the Example. 本発明の非水電解質二次電池を組み込んだ充電器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the charger incorporating the nonaqueous electrolyte secondary battery of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 正極板
12 負極板
13 セパレータ
14 正極リード
15 負極リード
16 上部絶縁板
17 下部絶縁板
18 電池ケース
19 封口板
20 正極端子
21 ガスケット
30 非水電解質二次電池
31 電流検出部
32 電圧検出部
33 充電制御部
34 放電制御部
35 切換スイッチ
36a、36b 入力端子
37a、37b 出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Positive electrode plate 12 Negative electrode plate 13 Separator 14 Positive electrode lead 15 Negative electrode lead 16 Upper insulating plate 17 Lower insulating plate 18 Battery case 19 Sealing plate 20 Positive electrode terminal 21 Gasket 30 Nonaqueous electrolyte secondary battery 31 Current detection part 32 Voltage detection part 33 Charging Control part 34 Discharge control part 35 Changeover switch 36a, 36b Input terminal 37a, 37b Output terminal

Claims (9)

ニッケル含有リチウム複合酸化物を正極活物質として含む正極、負極、前記正極と前記負極との間に介在するセパレータ、および非水電解質を具備し、
前記セパレータは、ハロゲン原子を含むが水素原子を含まない単量体の重合体を含む層および無機酸化物を含む層よりなる群から選択される少なくとも1つを含む、非水電解質二次電池。
Comprising a positive electrode containing a nickel-containing lithium composite oxide as a positive electrode active material, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a non-aqueous electrolyte;
The separator is a nonaqueous electrolyte secondary battery including at least one selected from the group consisting of a layer containing a monomer polymer containing a halogen atom but no hydrogen atom, and a layer containing an inorganic oxide.
前記ニッケル含有リチウム複合酸化物が、以下の式:
LiNix1-x-yy2
(MはCoおよびMnのうちの少なくとも1種であり、QはAl、Sr、Y、Zr、Ta、Mg、Ti、Zn、B、Ca、Cr、Si、Ga、Sn、P、V、Sb、Nb、Mo、W、およびFeよりなる群から選択される少なくとも1種であり、0.1≦x≦1、0≦y≦0.1)で表される化合物を含む、請求項1記載の非水電解質二次電池。
The nickel-containing lithium composite oxide has the following formula:
LiNi x M 1-xy Q y O 2
(M is at least one of Co and Mn, and Q is Al, Sr, Y, Zr, Ta, Mg, Ti, Zn, B, Ca, Cr, Si, Ga, Sn, P, V, Sb. And a compound represented by 0.1 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 0.1), which is at least one selected from the group consisting of Nb, Mo, W, and Fe. Non-aqueous electrolyte secondary battery.
元素QはAl、Sr、Y、ZrおよびTaよりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項2記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein the element Q is at least one selected from the group consisting of Al, Sr, Y, Zr, and Ta. 前記重合体が、ポリテトラフルオロエチレンである、請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer is polytetrafluoroethylene. 前記無機酸化物を含む層が、アクリロニトリル単位を含むポリマー、ポリフッ化ビニリデンおよびポリエーテルスルホンよりなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解質二次電池。   The non-aqueous electrolyte 2 according to any one of claims 1 to 3, wherein the layer containing the inorganic oxide contains at least one selected from the group consisting of a polymer containing an acrylonitrile unit, polyvinylidene fluoride, and polyethersulfone. Next battery. 前記セパレータと前記負極との間に、耐還元性の膜が設けられている、請求項1〜5のいずれかに記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein a reduction-resistant film is provided between the separator and the negative electrode. 前記耐還元性の膜が、ポリオレフィンを含む、請求項6記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 6, wherein the reduction-resistant film includes a polyolefin. 前記ポリオレフィンが、ポリエチレンまたはポリプロピレンである、請求項7記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 7, wherein the polyolefin is polyethylene or polypropylene. 請求項1〜8のいずれかに記載の非水電解質二次電池と、前記非水電解質二次電池を充電する充電器とを具備し、前記充電器における充電終止電圧が4.3〜4.6Vに設定されているシステム。   A non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 8 and a charger for charging the non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein a charge end voltage in the charger is 4.3 to 4. System set to 6V.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012174437A (en) * 2011-02-21 2012-09-10 Denso Corp Charging apparatus and charging method for lithium secondary battery
JPWO2014103755A1 (en) * 2012-12-25 2017-01-12 日立マクセル株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2020262348A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 パナソニック株式会社 Cathode active material for non-aqueous-electrolyte secondary battery and non-aqueous-electrolyte secondary battery

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