JP2008047303A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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暁宏 茂出木
Janko Marinov Todorov
ヤンコ マリノフ トドロフ
Yoshiki Sakaguchi
善樹 坂口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery capable of preventing swelling or deformation caused by charging and discharging. <P>SOLUTION: A wound-around body 1 made by winding a laminate 2 at least containing a cathode, an anode having an anode active material layer containing Si or Sn, and a separator intercalated between these with a core material 3 at the center. In a second-round and further winding, the laminate 2 is wound around so as a distance between the anodes in a radius direction of the wound-around body 1 to satisfy the following formula (1). As to the first winding of the wound-around body 1, the laminate 2 is preferred to be wound so as not to bring forth a gap between the laminate 2 and the core material 3. Here, the formula (1) is: a distance between the anodes=a thickness of the cathode+a thickness of the separator+a thickness of the anode+a thickness of the anode active material layer×0.5 to 3.0. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、リチウム二次電池などの非水電解液二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium secondary battery.

リチウム二次電池の形態として、正極と負極をセパレータを介して重ねて一体的に捲回してなる捲回体を備えてなる円筒型のものが知られている。円筒型の電池の製造においては、先ず巻芯の周りに正極等を所定回数だけ捲回して捲回体を得る。この捲回体を巻芯から取り外し、次いで捲回体の中心にセンターピンと呼ばれる芯材を挿入し、該捲回体をセンターピンと共に電池缶内に収容する(例えば特許文献1参照)。しかし、この方法で電池を製造すると、巻回体の中心部とセンターピンの間に隙間が生じてしまう。この隙間は、電池の充放電によって巻回体が膨張収縮することに起因する電極の座屈発生の原因となることがある。   As a form of the lithium secondary battery, a cylindrical battery is known which includes a wound body obtained by integrally winding a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween. In the manufacture of a cylindrical battery, first, a positive electrode or the like is wound around a winding core a predetermined number of times to obtain a wound body. The wound body is removed from the winding core, and then a core material called a center pin is inserted into the center of the wound body, and the wound body is housed in a battery can together with the center pin (see, for example, Patent Document 1). However, when a battery is manufactured by this method, a gap is generated between the center portion of the wound body and the center pin. This gap may cause buckling of the electrode due to expansion and contraction of the wound body due to charging / discharging of the battery.

そこで、巻回体の中心に後工程でセンターピンを挿入せずに電池を製造することが提案されている。例えば特許文献2には、正極及び負極を、セパレータを介して芯材の周りに捲回してなる電極捲回群を備えたリチウム二次電池が提案されている。特許文献2の記載によれば、この電池では、正極及び負極等が芯材を中心として捲回され電極捲回群が構成されているので、正極及び負極等がきつく捲回された電極捲回群が得られ、また電解液の注液後に電池外装缶内に電極捲回群がしっかりと固定されるので、電極捲回群のずれが生じにくくなり、電池の信頼性が向上するとされている。   Therefore, it has been proposed to manufacture a battery without inserting a center pin in the center of the wound body in a later process. For example, Patent Document 2 proposes a lithium secondary battery including an electrode winding group in which a positive electrode and a negative electrode are wound around a core member via a separator. According to the description of Patent Document 2, in this battery, since the positive electrode and the negative electrode are wound around the core material to form an electrode winding group, the electrode winding in which the positive electrode and the negative electrode are wound tightly It is said that the electrode winding group is firmly fixed in the battery outer can after the injection of the electrolytic solution, so that the electrode winding group is less likely to be displaced and the battery reliability is improved. .

特許文献2で用いられている負極活物質はグラファイト等の炭素系材料である。グラファイトは、リチウムの吸蔵放出に起因する膨張収縮の程度が小さいので、負極等をきつく捲回しても、負極活物質のリチウム吸蔵放出に起因する前記電極捲回群の膨張収縮の影響は少ない。しかし、次世代の負極活物質として提案されている、炭素系材料よりも容量の大きな材料であるシリコン系材料やスズ系材料は、充放電によって生ずる体積変化が上述のグラファイトよりも大きい。従ってこれらの材料を負極活物質として用いた負極をきつく捲回すると、リチウム吸蔵放出に起因する負極活物質の膨張の程度が大きいことから、それに起因して電池の膨張や変形が生じてしまう。前記電極捲回群における芯材が配置された中央部ではかかる膨張の抑制は可能であるが、それ以外の部位においてはその抑制は困難であり、その結果、負極の座屈を始めとする変形が生じてしまう。   The negative electrode active material used in Patent Document 2 is a carbon-based material such as graphite. Since graphite has a small degree of expansion and contraction due to insertion and extraction of lithium, even if the negative electrode or the like is wound tightly, the influence of the expansion and contraction of the electrode winding group caused by insertion and extraction of lithium of the negative electrode active material is small. However, silicon-based materials and tin-based materials, which have been proposed as next-generation negative electrode active materials and have larger capacities than carbon-based materials, have larger volume changes caused by charging / discharging than the above-described graphite. Therefore, when a negative electrode using these materials as a negative electrode active material is tightly wound, the degree of expansion of the negative electrode active material due to lithium occlusion and release is large, which causes battery expansion and deformation. Although it is possible to suppress such expansion at the central portion where the core material is disposed in the electrode winding group, it is difficult to suppress the expansion at other parts, and as a result, deformation such as buckling of the negative electrode is difficult. Will occur.

特開平4−332481号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-332481 特開2001−126769号公報JP 2001-126769 A

従って本発明の目的は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る非水電解液二次電池を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery that can eliminate the various disadvantages of the above-described prior art.

本発明は、正極、Si又はSnを含む負極活物質層を有する負極及びこれらの間に介在配置されたセパレータを少なくとも含む積層体が、芯材を中心にして捲回されてなる捲回体を備えた非水電解液二次電池であって、
2周目以降の捲回において、前記積層体は、前記捲回体の半径方向における前記負極間の距離が以下の式(1)を満たすように捲回されていることを特徴とする非水電解液二次電池を提供するものである。
負極間の距離=正極厚み+セパレータ厚み+負極厚み+負極活物質層厚み×0.5〜3.0 (1)
The present invention provides a wound body in which a laminate including at least a positive electrode, a negative electrode having a negative electrode active material layer containing Si or Sn, and a separator interposed therebetween is wound around a core material. A non-aqueous electrolyte secondary battery provided,
In the second and subsequent windings, the laminate is wound such that the distance between the negative electrodes in the radial direction of the wound body satisfies the following formula (1): An electrolyte secondary battery is provided.
Distance between negative electrodes = positive electrode thickness + separator thickness + negative electrode thickness + negative electrode active material layer thickness × 0.5 to 3.0 (1)

また本発明は、非水電解液二次電池の製造方法であって、
それぞれ長尺帯状の形状である、少なくとも正極と、セパレータと、負極とをロール状の原反から繰り出してこの順で重ね合わせ、これらを芯材のまわりに一体に捲回する工程を含み、
1周目の捲回においては前記の繰り出しのテンションを高めて前記の芯材の周りに隙間が生じないように捲回を行い、
2周目以降の捲回においては、前記の繰り出しのテンションを、1周面の捲回時の繰り出しのテンションよりも低くして捲回を行い、
このようにして得られた捲回体を、前記芯材を引き抜かずに電池缶に収容することを特徴とする非水電解液二次電池の製造方法を提供するものである。
The present invention also provides a method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery,
Each of which is in the form of a long strip, including at least a positive electrode, a separator, and a negative electrode that are unrolled from a roll-shaped raw material in this order and wound together around a core material,
In the first winding, the winding tension is increased so that no gap is generated around the core material.
In the second and subsequent windings, the winding tension is set lower than the winding tension during winding of the first circumferential surface.
The wound body thus obtained is accommodated in a battery can without pulling out the core material, and a method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery is provided.

本発明によれば、正極及び負極等からなる捲回体が強く捲回された状態になっておらず、該捲回体内に空隙を有している。この空隙によって、負極活物質がリチウムを吸蔵することに起因する負極の膨張を緩和することができる。その結果、電池の膨張や変形を防止することができる。しかも、捲回体の中心には芯材が備えられているので、負極の膨張に起因して生ずる応力が捲回体の中心に局所的に加わっても、負極の座屈が該芯材によって抑制される。   According to the present invention, the wound body composed of the positive electrode and the negative electrode is not in a state of being strongly wound, and has a void in the wound body. The voids can alleviate the expansion of the negative electrode caused by the negative electrode active material occludes lithium. As a result, expansion and deformation of the battery can be prevented. In addition, since the core material is provided at the center of the wound body, even if the stress caused by the expansion of the negative electrode is locally applied to the center of the wound body, the buckling of the negative electrode is caused by the core material. It is suppressed.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明する。本発明の非水電解液二次電池(以下、単に二次電池又は電池ともいう)は、その基本構成部材として、正極、負極及びこれらの間に配されたセパレータを有している。電池は、正極、負極及びこれらの間に介在配置されたセパレータを一体に捲回してなる捲回体を備えている。捲回体は、その横断面の形状が円形又は長円形であり得る。正極及び負極の集電体の一方の面にのみ正極活物質層及び負極活物質層が形成されている場合には、これら活物質層を対向させた状態下に、両者間にセパレータを介在配置させ、これら三者を捲回する。正極及び負極の集電体の両面に正極活物質層及び負極活物質層が形成されている場合には、正極と負極を対向させた状態下に、両者間にセパレータを介在配置させ、更に正極の外面又は負極の外面に第2のセパレータを配置させ、これら四者を捲回する。正極と負極との間はセパレータを介して非水電解液で満たされている。本発明の電池は、かかる捲回体を備えた円筒型や角型等の形態であり得る。   Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments thereof. The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention (hereinafter also simply referred to as a secondary battery or a battery) has a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between them as its basic constituent members. The battery includes a wound body formed by integrally winding a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed therebetween. The wound body may have a circular or oval cross-sectional shape. When the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are formed only on one surface of the current collector of the positive electrode and the negative electrode, a separator is interposed between the active material layers facing each other. Let these three parties wind up. When the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are formed on both surfaces of the current collector of the positive electrode and the negative electrode, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode facing each other. The second separator is disposed on the outer surface of the electrode or the outer surface of the negative electrode, and these four members are wound. The space between the positive electrode and the negative electrode is filled with a non-aqueous electrolyte via a separator. The battery of the present invention may be in the form of a cylinder or a square having such a wound body.

図1には、本発明の電池における捲回体1の一実施形態が示されている。捲回体1は、正極、負極及びこれらの間に介在配置されたセパレータを少なくとも含む積層体2が、芯材3を中心にして捲回されてなる円筒形をしている。積層体2は、正極、負極及びセパレータからなるか、或いは正極、負極、第1のセパレータ及び第2のセパレータからなる。なお後述するように、捲回体1においては、積層体2は1周目は強く捲回されており、2周目以降は積層体2間に空隙が生じるように緩く捲回されているが、図1においては便宜上、その空隙は表されていない。   FIG. 1 shows an embodiment of a wound body 1 in a battery of the present invention. The wound body 1 has a cylindrical shape in which a laminated body 2 including at least a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed therebetween is wound around a core material 3. The laminate 2 is composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator, or is composed of a positive electrode, a negative electrode, a first separator, and a second separator. As will be described later, in the wound body 1, the laminated body 2 is strongly wound around the first round and is loosely wound around the second round so that a gap is generated between the laminated bodies 2. In FIG. 1, for the sake of convenience, the gap is not shown.

捲回体1における芯材3は、中空又は中実の円筒形のものである。芯材3は、後述する負極の座屈を防止する観点から、高強度の材料から構成されていることが好ましい。また芯材3は、電池の重量エネルギー密度を高める観点から軽量であることも好ましい。これらの観点から、芯材3は、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂から構成されていることが好ましい。その場合、強度向上のためにガラス繊維を添加することが好ましい。また芯材3は、銅などの金属から構成されていてもよい。   The core material 3 in the wound body 1 is hollow or solid cylindrical. The core material 3 is preferably made of a high-strength material from the viewpoint of preventing the negative electrode buckling described later. The core material 3 is also preferably lightweight from the viewpoint of increasing the weight energy density of the battery. From these viewpoints, the core material 3 is preferably made of a polyolefin-based resin such as polyethylene or polypropylene. In that case, it is preferable to add glass fiber for strength improvement. Moreover, the core material 3 may be comprised from metals, such as copper.

本発明の電池に用いられる正極は、例えば集電体の少なくとも一面に正極活物質層が形成されてなるものである。正極活物質層には活物質が含まれている。この活物質としては、例えばリチウム遷移金属複合酸化物が用いられる。リチウム遷移金属複合酸化物としてはLiCoO2、LiNiO2、LiMn24、LiMnO2、LiCo0.5Ni0.52、LiNi0.7Co0.2Mn0.12、LiNi1/3Co1/3Mn1/32などが用いられる。しかしこれらに制限されるものではない。これら正極活物質は一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 The positive electrode used in the battery of the present invention has, for example, a positive electrode active material layer formed on at least one surface of a current collector. The positive electrode active material layer contains an active material. As this active material, for example, a lithium transition metal composite oxide is used. LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiMnO 2 , LiCo 0.5 Ni 0.5 O 2 , LiNi 0.7 Co 0.2 Mn 0.1 O 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 or the like is used. However, it is not limited to these. These positive electrode active materials can be used singly or in combination of two or more.

本発明に用いられる正極は、前記の正極活物質を、アセチレンブラック等の導電剤及びポリフッ化ビニリデン等の結着剤とともに適当な溶媒に懸濁し、正極合剤を作製し、これをアルミニウム箔等の集電体の少なくとも一面に塗布、乾燥した後、ロール圧延、プレスすることにより得られる。   In the positive electrode used in the present invention, the positive electrode active material is suspended in a suitable solvent together with a conductive agent such as acetylene black and a binder such as polyvinylidene fluoride to produce a positive electrode mixture, which is made of aluminum foil or the like. It is obtained by rolling and pressing after applying and drying on at least one surface of the current collector.

前記の方法で正極を製造する場合、前記のリチウム遷移金属複合酸化物はその一次粒子径の平均値は5μm以上10μm以下であることが、充填密度と反応面積との兼ね合いから好ましい。また結着剤として用いられるポリフッ化ビニリデンはその重量平均分子量が350,000以上2,000,000以下であることが、低温環境での放電特性を向上させ得る点から好ましい。   When the positive electrode is produced by the above method, the average value of the primary particle diameter of the lithium transition metal composite oxide is preferably 5 μm or more and 10 μm or less in view of the packing density and the reaction area. The polyvinylidene fluoride used as the binder preferably has a weight average molecular weight of 350,000 or more and 2,000,000 or less from the viewpoint of improving discharge characteristics in a low temperature environment.

本発明の電池に用いられる負極は、例えば集電体の少なくとも一面に負極活物質層が形成されてなるものである。負極活物質層には活物質が含まれている。この活物質として本発明において用いられるものは、Si又はSnを含む物質である。Si又はSnを含む負極活物質は、リチウムの吸蔵時に膨張し、放出時に収縮する性質を有している。この膨張収縮の程度は、従来リチウム二次電池の負極活物質として用いられてきた炭素系材料に比較して極めて大きいものである。   The negative electrode used in the battery of the present invention has, for example, a negative electrode active material layer formed on at least one surface of a current collector. The negative electrode active material layer contains an active material. The active material used in the present invention is a material containing Si or Sn. The negative electrode active material containing Si or Sn has a property of expanding when lithium is occluded and contracting when released. The degree of expansion and contraction is extremely large as compared with the carbon-based material that has been used as the negative electrode active material of the conventional lithium secondary battery.

Siを含む負極活物質はリチウムイオンの吸蔵放出が可能なものである。その例としては、シリコン単体、シリコンと金属との合金、シリコン酸化物などを用いることができる。これらの材料はそれぞれ単独で、或いはこれらを混合して用いることができる。前記の金属としては、例えばCu、Ni、Co、Cr、Fe、Ti、Pt、W、Mo及びAuからなる群から選択される1種類以上の元素が挙げられる。これらの金属のうち、Cu、Ni、Coが好ましく、特に電子伝導性に優れる点、及びリチウム化合物の形成能の低さの点から、Cu、Niを用いることが望ましい。また、負極を電池に組み込む前に、又は組み込んだ後に、シリコン系材料からなる活物質に対してリチウムを吸蔵させてもよい。特に好ましいシリコン系材料は、リチウムの吸蔵量の高さの点からシリコン又はシリコン酸化物である。   The negative electrode active material containing Si is capable of occluding and releasing lithium ions. For example, silicon alone, an alloy of silicon and metal, silicon oxide, or the like can be used. These materials can be used alone or in combination. Examples of the metal include one or more elements selected from the group consisting of Cu, Ni, Co, Cr, Fe, Ti, Pt, W, Mo, and Au. Among these metals, Cu, Ni, and Co are preferable, and Cu and Ni are preferably used from the viewpoint of excellent electronic conductivity and a low ability to form a lithium compound. Further, lithium may be occluded in an active material made of a silicon-based material before or after the negative electrode is incorporated in the battery. A particularly preferable silicon-based material is silicon or silicon oxide in view of the high occlusion amount of lithium.

一方、Snを含む負極活物質の例としては、スズ単体、スズと金属との合金などを用いることができる。これらの材料はそれぞれ単独で、或いはこれらを混合して用いることができる。スズと合金を形成する前記の金属としては、例えばCu、Ni、Co、Cr、Fe、Ti、Pt、W、Mo及びAuからなる群から選択される1種類以上の元素が挙げられる。これらの金属のうち、Cu、Ni、Coが好ましく、特にCu、Niを用いることが望ましい。   On the other hand, as an example of the negative electrode active material containing Sn, tin alone, an alloy of tin and metal, or the like can be used. These materials can be used alone or in combination. Examples of the metal that forms an alloy with tin include one or more elements selected from the group consisting of Cu, Ni, Co, Cr, Fe, Ti, Pt, W, Mo, and Au. Of these metals, Cu, Ni, and Co are preferable, and Cu and Ni are particularly preferable.

負極活物質層は、例えば、前記の負極活物質からなる連続薄膜層、前記の負極活物質の粒子を含む塗膜層、前記の負極活物質の粒子を含む焼結体層等であり得る。また、後述する図7に示す構造の層であり得る。   The negative electrode active material layer can be, for example, a continuous thin film layer made of the negative electrode active material, a coating layer containing particles of the negative electrode active material, a sintered body layer containing particles of the negative electrode active material, and the like. Moreover, it may be a layer having a structure shown in FIG.

本発明の電池におけるセパレータとしては、合成樹脂製不織布、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、又はポリテトラフルオロエチレンの多孔質フィルム等が好ましく用いられる。電池の過充電時に生じる電極の発熱を抑制する観点からは、ポリオレフィン微多孔膜の片面又は両面にフェロセン誘導体の薄膜が形成されてなるセパレータを用いることが好ましい。セパレータは、突刺強度が0.2N/μm厚以上0.49N/μm厚以下であり、捲回軸方向の引張強度が40MPa以上150MPa以下であることが好ましい。充放電に伴い大きく膨張・収縮する負極活物質を用いても、セパレータの損傷を抑制することができ、内部短絡の発生を抑制することができるからである。   As the separator in the battery of the present invention, a synthetic resin nonwoven fabric, a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, or a polytetrafluoroethylene porous film is preferably used. From the viewpoint of suppressing the heat generation of the electrode that occurs when the battery is overcharged, it is preferable to use a separator in which a thin film of a ferrocene derivative is formed on one side or both sides of a polyolefin microporous membrane. The separator preferably has a puncture strength of 0.2 N / μm thickness or more and 0.49 N / μm thickness or less, and a tensile strength in the winding axis direction of 40 MPa or more and 150 MPa or less. This is because even when a negative electrode active material that greatly expands and contracts with charge and discharge is used, damage to the separator can be suppressed, and occurrence of internal short circuits can be suppressed.

非水電解液は、支持電解質であるリチウム塩を有機溶媒に溶解した溶液からなる。リチウム塩としては、CF3SO3Li、(CF3SO2)NLi、(C25SO22NLi、LiClO4、LiA1Cl4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiCl、LiBr、LiI、LiC49SO3等が例示される。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのリチウム塩のうち、耐水分解性が優れている点から、CF3SO3Li、(CF3SO2)NLi、(C25SO22NLiを用いることが好ましい。有機溶媒としては、例えばエチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。特に、非水電解液全体に対し0.5〜5重量%のビニレンカーボネート及び0.1〜1重量%のジビニルスルホン、0.1〜1.5重量%の1,4−ブタンジオールジメタンスルホネートを含有させることが充放電サイクル特性を更に向上する観点から好ましい。その理由について詳細は明らかでないが、1,4−ブタンジオールジメタンスルホネートとジビニルスルホンが段階的に分解して、正極上に被膜を形成することにより、硫黄を含有する被膜がより緻密なものになるためであると考えられる。 The nonaqueous electrolytic solution is a solution in which a lithium salt as a supporting electrolyte is dissolved in an organic solvent. The lithium salt, CF 3 SO 3 Li, ( CF 3 SO 2) NLi, (C 2 F 5 SO 2) 2 NLi, LiClO 4, LiA1Cl 4, LiPF 6, LiAsF 6, LiSbF 6, LiCl, LiBr, LiI And LiC 4 F 9 SO 3 . These can be used alone or in combination of two or more. Of these lithium salts, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) NLi, and (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi are preferably used because of their excellent water decomposition resistance. Examples of the organic solvent include ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and the like. In particular, 0.5 to 5% by weight of vinylene carbonate and 0.1 to 1% by weight of divinyl sulfone and 0.1 to 1.5% by weight of 1,4-butanediol dimethanesulfonate with respect to the whole non-aqueous electrolyte It is preferable from the viewpoint of further improving the charge / discharge cycle characteristics. The details are not clear, but 1,4-butanediol dimethanesulfonate and divinylsulfone are decomposed stepwise to form a film on the positive electrode, so that the film containing sulfur becomes denser. It is thought that it is to become.

特に非水電解液としては、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン ,4−クロロ−1,3−ジオキソラン−2−オン或いは4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オンなどのハロゲン原子を有する環状の炭酸エステル誘導体のような比誘電率が30以上の高誘電率溶媒を用いることも好ましい。耐還元性が高く、分解されにくいからである。また、上記高誘電率溶媒と、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、或いはメチルエチルカーボネートなどの粘度が1mPa・s以下である低粘度溶媒を混合した電解液も好ましい。より高いイオン伝導性を得ることができるからである。更に、電解液中のフッ素イオンの含有量が14質量ppm以上1290質量ppm以下の範囲内であることも好ましい。電解液に適量なフッ素イオンが含まれていると、フッ素イオンに由来するフッ化リチウムなどの被膜が負極に形成され、負極における電解液の分解反応を抑制することができると考えられるからである。更に、酸無水物及びその誘導体からなる群のうちの少なくとも1種の添加物が0.001重量%〜10重量%含まれていることが好ましい。これにより負極の表面に被膜が形成され、電解液の分解反応を抑制することができるからである。この添加物としては、環に−C(=O)−O−C(=O)−基を含む環式化合物が好ましく、例えば無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水2−スルホ安息香酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水ジグリコール酸、無水ヘキサフルオログルタル酸、無水3−フルオロフタル酸、無水4−フルオロフタル酸などの無水フタル酸誘導体、又は無水3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、無水1,8−ナフタル酸、無水2,3−ナフタレンカルボン酸、無水1,2−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸などの無水1,2−シクロアルカンジカルボン酸、又はシス−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物或いは3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物などのテトラヒドロフタル酸無水物、又はヘキサヒドロフタル酸無水物(シス異性体、トランス異性体)、3,4,5,6−テトラクロロフタル酸無水物、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物、二無水ピロメリット酸、又はこれらの誘導体などが挙げられる。   In particular, non-aqueous electrolytes include 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4-chloro-1,3-dioxolan-2-one or 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolane-2- It is also preferable to use a high dielectric constant solvent having a relative dielectric constant of 30 or more, such as a cyclic carbonate derivative having a halogen atom such as ON. This is because it has high resistance to reduction and is not easily decomposed. Further, an electrolytic solution obtained by mixing the high dielectric constant solvent and a low viscosity solvent having a viscosity of 1 mPa · s or less such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, or methyl ethyl carbonate is also preferable. This is because higher ionic conductivity can be obtained. Furthermore, it is also preferable that the content of fluorine ions in the electrolytic solution is in the range of 14 mass ppm to 1290 mass ppm. This is because, when an appropriate amount of fluorine ions is contained in the electrolytic solution, a coating film such as lithium fluoride derived from fluorine ions is formed on the negative electrode, and it is considered that the decomposition reaction of the electrolytic solution in the negative electrode can be suppressed. . Furthermore, it is preferable that at least one additive selected from the group consisting of acid anhydrides and derivatives thereof is contained in an amount of 0.001 wt% to 10 wt%. This is because a film is formed on the surface of the negative electrode, and the decomposition reaction of the electrolytic solution can be suppressed. As this additive, a cyclic compound containing a —C (═O) —O—C (═O) — group in the ring is preferable. For example, succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, anhydrous Phthalic anhydride derivatives such as 2-sulfobenzoic acid, citraconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, hexafluoroglutaric anhydride, 3-fluorophthalic anhydride, 4-fluorophthalic anhydride, or anhydrous 3,6 -Epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid, 1,8-naphthalic anhydride, 2,3-naphthalene carboxylic acid anhydride, 1,2-cyclopentane dicarboxylic acid anhydride, 1,2-cyclohexane dicarboxylic acid, etc. 1,2-cycloalkanedicarboxylic anhydride, or cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride or 3,4,5,6-tetrahydrophthal Tetrahydrophthalic anhydride such as acid anhydride, or hexahydrophthalic anhydride (cis isomer, trans isomer), 3,4,5,6-tetrachlorophthalic anhydride, 1,2,4-benzene Examples thereof include tricarboxylic acid anhydride, dianhydropyromellitic acid, and derivatives thereof.

本実施形態の電池における捲回体1は、その捲回状態に特徴を有する。詳細には以下の通りである。捲回体1の1周目の捲回においては、積層体2は、該積層体2が芯材3との間に実質的な隙間が生じないように捲回されている。更に2周目以降の捲回においては、積層体2は、捲回体1の半径方向における負極間の距離が以下の式(1)を満たすように捲回されている。なお、ここで説明する捲回状態は、電池が充放電される前の状態に関してのものである。
負極間の距離=正極厚み+セパレータ厚み+負極厚み+負極活物質層厚み×0.5〜3.0 (1)
The wound body 1 in the battery of this embodiment is characterized by its wound state. Details are as follows. In the winding of the first round of the wound body 1, the laminated body 2 is wound so that a substantial gap does not occur between the laminated body 2 and the core material 3. Further, in the second and subsequent windings, the laminate 2 is wound so that the distance between the negative electrodes in the radial direction of the wound body 1 satisfies the following formula (1). In addition, the winding state demonstrated here is a thing regarding the state before a battery is charged / discharged.
Distance between negative electrodes = positive electrode thickness + separator thickness + negative electrode thickness + negative electrode active material layer thickness × 0.5 to 3.0 (1)

本実施形態において積層体2を上述の通りに捲回することの技術的意義は次の通りである。先ず、1周目の捲回については、積層体2と芯材3との間に隙間が生じないように該積層体2を捲回することで、負極活物質の膨張に起因して生ずる応力が捲回体1の中心に局所的に加わっても、その応力を芯材3が受け止めることができる。その結果、負極の座屈が芯材3によって抑制される。1周目の捲回において、積層体2と芯材との間に隙間が生じていると、負極活物質の膨張に起因して、その隙間に向けて負極が変形し、座屈が起こってしまう。   In this embodiment, the technical significance of winding the laminate 2 as described above is as follows. First, for winding of the first round, the stress generated due to the expansion of the negative electrode active material by winding the laminated body 2 so that no gap is generated between the laminated body 2 and the core material 3. Even if it is locally applied to the center of the wound body 1, the core material 3 can receive the stress. As a result, buckling of the negative electrode is suppressed by the core material 3. When a gap is generated between the laminate 2 and the core material in the first winding, the negative electrode is deformed toward the gap due to expansion of the negative electrode active material, and buckling occurs. End up.

次に、2周目以降の捲回については、前記の式(1)を満たすように積層体を捲回することは、2周目以降の捲回を積層体2内に空隙が生じるように行うことを意味する。積層体2は、正極、負極及びセパレータを含んでいるので、積層体2内に空隙が生じることは、換言すればこれらの部材間に空隙が生じること同じである。従って、前記の式(1)においては、左辺は負極間の距離になっているが、これを正極間の距離或いはセパレータ間の距離としても、右辺の式に変わりはない。なお負極間の距離とは、負極の厚み方向中心部間の距離のことである。正極間の距離及びセパレータ間の距離についても同様である。   Next, with respect to winding after the second round, winding the laminated body so as to satisfy the above formula (1) is performed so that voids are generated in the laminated body 2 after winding the second round. Means to do. Since the laminate 2 includes the positive electrode, the negative electrode, and the separator, the generation of voids in the laminate 2 is the same as the generation of voids between these members. Therefore, in the above formula (1), the left side is the distance between the negative electrodes, but even if this is the distance between the positive electrodes or the distance between the separators, there is no change to the formula on the right side. In addition, the distance between negative electrodes is the distance between the thickness direction center parts of a negative electrode. The same applies to the distance between the positive electrodes and the distance between the separators.

上述の空隙の程度は、前記の式(1)において、〔負極活物質層厚み×0.5〜3.0〕の項で表現されている。このような空隙が生じるように捲回を行うことで、負極活物質がリチウムを吸蔵することに起因する負極の膨張を該空隙で緩和することができる。その結果、電池の膨張や変形を防止することができる。空隙の程度が〔負極活物質層厚み×0.5〕に満たない場合には、リチウムの吸蔵に起因する負極の膨張を確実に緩和することができず、電池に膨張や変形が生じてしまう。空隙の程度が〔負極活物質層厚み×3.0〕を超えると、捲回体1における積層体2の捲回にずれが生じやすくなり、電池の信頼性が低下する。負極の膨張を一層緩和し、且つ積層体2の捲回にずれが生じないようにする観点から、空隙の程度は〔負極活物質層厚み×0.5〜1.5〕であることが好ましい。なお、集電体の各面に活物質層が形成されている場合における負極活物質層厚みとは、各活物質層の厚みの和である。   The degree of the above-described void is expressed by the term [negative electrode active material layer thickness × 0.5 to 3.0] in the above formula (1). By performing winding so that such voids are generated, the expansion of the negative electrode caused by the negative electrode active material occlusion of lithium can be reduced by the voids. As a result, expansion and deformation of the battery can be prevented. If the degree of voids is less than [negative electrode active material layer thickness x 0.5], the expansion of the negative electrode due to the occlusion of lithium cannot be reliably relieved, and the battery will expand and deform. . If the degree of voids exceeds [negative electrode active material layer thickness x 3.0], the winding of the laminate 2 in the wound body 1 tends to be displaced, and the reliability of the battery decreases. From the viewpoint of further reducing the expansion of the negative electrode and preventing the winding of the laminate 2 from shifting, the degree of voids is preferably [negative electrode active material layer thickness × 0.5 to 1.5]. . In addition, the negative electrode active material layer thickness in the case where the active material layer is formed on each surface of the current collector is the sum of the thicknesses of the active material layers.

なお前記の空隙は、捲回体1の半径方向の全域にわたって均一に存在していることが最も好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲において、捲回体1の半径方向の一部において前記の空隙を満たさない部位が存在していることは妨げられない。   It is most preferable that the voids exist uniformly over the entire radial direction of the wound body 1, but within a range that does not impair the effects of the present invention, the gap is partially in the radial direction of the wound body 1. It is not prevented that there is a portion that does not fill the void.

図2には、本実施形態の電池における捲回体の製造方法の一例が模式的に示されており、図3には、図2における要部が拡大して示されている。本実施形態においては、図2に示すように、先ず、電池を構成する各部材を重ね合わせる。ここで用いられる構成部材は、第1のセパレータS1、第2のセパレータS2、正極C、負極Aの四部材である。これらの部材はすべて長尺帯状の形状をしている。第1のセパレータS1及び第2のセパレータS2の幅は、正極C及び負極Aの幅よりも広くなっている。   FIG. 2 schematically shows an example of a method for manufacturing a wound body in the battery of the present embodiment, and FIG. 3 shows an enlarged view of the main part in FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 2, first, the members constituting the battery are overlapped. The constituent members used here are the four members of the first separator S1, the second separator S2, the positive electrode C, and the negative electrode A. All of these members have a long strip shape. The widths of the first separator S1 and the second separator S2 are wider than the widths of the positive electrode C and the negative electrode A.

なお図2においては、捲回前の負極Aに、後述するスペーサ部材P1,P2が既に取り付けられているように表されているが、これは発明の理解の助けとするために便宜的に表されたものであり、実際は捲回前の負極Aには、スペーサ部材P1,P2は取り付けられていない。   In FIG. 2, spacer members P1 and P2, which will be described later, are already attached to the negative electrode A before winding, but this is shown for convenience in understanding the invention. Actually, the spacer members P1 and P2 are not attached to the negative electrode A before winding.

前記の四部材は、正極Cと、第1のセパレータS1と、負極Aとがこの順で重ね合わされ、更に負極Aの外面に第2のセパレータS2が重ね合わされる。そしてこれら四部材からなる積層体が芯材のまわりに一体に捲回される。各部材の重ね合わせにおいては、隣り合う部材間は、重ね合わせのみによって接しており、接着剤などの接合手段によっては接合されていない。つまり、各部材は、機械的に剥離可能なように接しているだけである。   In the four members, the positive electrode C, the first separator S1, and the negative electrode A are overlapped in this order, and the second separator S2 is overlapped on the outer surface of the negative electrode A. And the laminated body which consists of these four members is integrally wound around the core material. In overlapping of each member, adjacent members are in contact only by overlapping, and are not joined by a joining means such as an adhesive. That is, each member is only in contact with each other so as to be mechanically peelable.

前記の各部材を前述した順序で重ね合わせて、これらを捲回して捲回体(図示せず)を得る。捲回は、図2に示すように、正極Cの側が内向きになるように行う。このように捲回することで、捲回体においては、正極C、第1のセパレータS1、負極A、及び第2のセパレータS2がこの順で層状に配される。   The above-mentioned members are superposed in the order described above and wound to obtain a wound body (not shown). As shown in FIG. 2, the winding is performed so that the positive electrode C side faces inward. By winding in this way, in the wound body, the positive electrode C, the first separator S1, the negative electrode A, and the second separator S2 are arranged in layers in this order.

正極Cは、集電体(図示せず)の各面に正極活物質を含む活物質層(図示せず)が形成されてなるものである。一方、負極Aは、集電体(図示せず)の各面に、リチウムの吸蔵放出が可能な負極活物質を含む活物質層(図示せず)が形成されてなるものである。   The positive electrode C is formed by forming an active material layer (not shown) containing a positive electrode active material on each surface of a current collector (not shown). On the other hand, the negative electrode A is formed by forming an active material layer (not shown) containing a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium on each surface of a current collector (not shown).

これら4部材の重ね合わせに先立ち、第1のセパレータS1と負極Aとの間に、これらの部材の長手方向にわたって第1のスペーサ部材P1を配置する。これと共に第2のセパレータS2と負極Aとの間に、これらの部材の長手方向にわたって第2のスペーサ部材P2を配置する。但し、捲回の1周目には、これらのスペーサ部材P1,P2は配置せず、2周目以降に配置する。捲回の1周目においては、これら4部材を芯材との間に隙間が生じないように該芯材のまわりに捲回する。両スペーサ部材P1,P2は何れも負極A等の長手方向の全域にわたり所定間隔をおいて不連続に配置される。第1のスペーサ部材P1と第2のスペーサ部材P2とは同じ形状でもよく、或いは異なる形状でもよい。更に、同じ材質でもよく、或いは異なる材質でもよい。本実施形態においては、第1のスペーサ部材P1と第2のスペーサ部材P2とは同じ形状であり、材質も同じである。両スペーサ部材P1,P2は何れも矩形であり、その長辺が負極A等の幅方向と一致するように配される。   Prior to the superposition of these four members, the first spacer member P1 is disposed between the first separator S1 and the negative electrode A over the longitudinal direction of these members. At the same time, a second spacer member P2 is disposed between the second separator S2 and the negative electrode A over the longitudinal direction of these members. However, these spacer members P1 and P2 are not arranged in the first round of winding, but are arranged in the second and subsequent rounds. In the first round of winding, these four members are wound around the core material so that no gap is generated between the four members. Both spacer members P1 and P2 are discontinuously arranged at a predetermined interval over the entire lengthwise direction of the negative electrode A or the like. The first spacer member P1 and the second spacer member P2 may have the same shape or different shapes. Further, the same material or different materials may be used. In the present embodiment, the first spacer member P1 and the second spacer member P2 have the same shape and the same material. Both spacer members P1, P2 are rectangular, and are arranged so that their long sides coincide with the width direction of the negative electrode A or the like.

第1及び第2のスペーサ部材P1,P2の長辺は、負極A等の幅よりも大きい。このような形状を有する両スペーサ部材P1,P2は、それらの長手方向の端部が負極A等の側縁から延出するように、負極Aと両セパレータS1,S2との間に配される。詳細には、図3に示すように、第1のスペーサ部材P1の配置位置に関しては、第1の短辺M1と負極A等の第1の側縁L1が一致し、且つ第2の短辺M2側の端部が負極A等の第2の側縁L2から延出するように配されている。第2のスペーサ部材P2に関しては、第1の短辺N1と負極A等の第2の側縁L2が一致し、且つ第2の短辺N2側の端部が負極A等の第1の側縁L1から延出するように配されている。   The long sides of the first and second spacer members P1, P2 are larger than the width of the negative electrode A or the like. Both spacer members P1 and P2 having such a shape are arranged between the negative electrode A and the separators S1 and S2 so that their longitudinal ends extend from the side edges of the negative electrode A or the like. . Specifically, as shown in FIG. 3, with respect to the arrangement position of the first spacer member P1, the first short side M1 and the first side edge L1 such as the negative electrode A coincide with each other, and the second short side The end portion on the M2 side is arranged to extend from the second side edge L2 of the negative electrode A or the like. Regarding the second spacer member P2, the first short side N1 and the second side edge L2 of the negative electrode A and the like coincide with each other, and the end on the second short side N2 side is the first side of the negative electrode A and the like. It is arranged to extend from the edge L1.

図3に示すように、第1のスペーサ部材P1と第2のスペーサ部材P2とは、捲回前の状態においてこれらを平面視したときに、互いに重なり合わない位置関係となるようにそれぞれ配される。また両スペーサ部材P1,P2は、捲回前の状態においてこれらを平面視したときに、それらの隣り合う長辺間に隙間Gが形成されるように配置される。このように両スペーサ部材P1,P2を配置することで、円柱状の捲回体を構成したときに、過度の空間が負極Aと両セパレータS1,S2との間に形成されることを防止することができる。過度の空間が形成されると、捲回体にたるみが生じることがある。また、このように両スペーサ部材P1,P2を配置することで、円柱状の捲回体の周面に凹凸が形成されることを防止することができる。   As shown in FIG. 3, the first spacer member P1 and the second spacer member P2 are arranged so as to have a positional relationship that does not overlap with each other when viewed in plan in a state before winding. The The spacer members P1 and P2 are arranged such that a gap G is formed between their adjacent long sides when they are viewed in plan before winding. By arranging both spacer members P1 and P2 in this way, when a cylindrical wound body is configured, an excessive space is prevented from being formed between the negative electrode A and both separators S1 and S2. be able to. If excessive space is formed, sagging may occur in the wound body. Moreover, it can prevent that an unevenness | corrugation is formed in the surrounding surface of a cylindrical winding body by arrange | positioning both spacer members P1 and P2 in this way.

第1及び第2のスペーサ部材P1,P2がこのように配されることで、図4(a)に示す状態の捲回体Rが得られる。捲回体Rは円柱状であり、その上面及び下面から両スペーサ部材P1,P2の端部が突出した状態になっている。捲回体Rにおいては、負極Aと両セパレータS1,S2とは、スペーサ部材P1,P2の厚みの分だけ離間した状態になっている。   By arranging the first and second spacer members P1 and P2 in this way, the wound body R in the state shown in FIG. 4A is obtained. The wound body R has a cylindrical shape, and the end portions of both spacer members P1, P2 protrude from the upper and lower surfaces thereof. In the wound body R, the negative electrode A and the separators S1 and S2 are separated from each other by the thickness of the spacer members P1 and P2.

次に、図4(a)に示す状態の捲回体Rから両スペーサ部材P1,P2を除去する。捲回体Rから両スペーサ部材P1,P2を除去する手段として、本実施形態においては両スペーサ部材P1,P2を捲回体Rから引き抜き除去する方法を採用している。この場合、第1のスペーサ部材P1と第2のスペーサ部材P2とを、180度相反する方向に向けて、同時に且つ同速度で引き抜く。このような条件で両スペーサ部材P1,P2を引き抜くことで、捲回体Rの捲回状態を損なうことなく、両スペーサ部材P1,P2を首尾良く除去することができる。両スペーサ部材P1,P2の除去によって、負極Aと両セパレータS1,S2との間には、除去されたスペーサ部材P1,P2の厚み分の空間が形成される。スペーサ部材P1,P2が除去された捲回体Rは、芯材を引き抜かずに電池缶に収容される。   Next, both spacer members P1, P2 are removed from the wound body R in the state shown in FIG. As a means for removing both spacer members P1, P2 from the wound body R, in this embodiment, a method of pulling out and removing both spacer members P1, P2 from the wound body R is adopted. In this case, the first spacer member P1 and the second spacer member P2 are pulled out simultaneously and at the same speed in directions opposite to each other by 180 degrees. By pulling out both spacer members P1, P2 under such conditions, both spacer members P1, P2 can be successfully removed without impairing the winding state of the wound body R. By removing both spacer members P1, P2, a space corresponding to the thickness of the removed spacer members P1, P2 is formed between the negative electrode A and both separators S1, S2. The wound body R from which the spacer members P1 and P2 are removed is accommodated in the battery can without pulling out the core material.

本実施形態で用いられるスペーサ部材P1,P2は、先に述べた通り、負極Aの活物質に吸蔵されない材料から構成される。具体的には両スペーサ部材P1,P2をプラスチックや紙から構成することができる。また両スペーサ部材P1,P2を金属から構成することもできる。電池として18650型のものを作製する場合、スペーサ部材P1,P2としては、その厚みが10〜200μm、特に15〜100μmであるものを用いることが、負極AとセパレータS1,S2との間に十分な空間を形成し得る点から好ましい。またスペーサ部材P1,P2はその短辺の長さが5〜100mm、特に5〜30mmであることが好ましい。スペーサ部材P1,P2の隣り合う長辺間の隙間Gは3〜60mm、特に5〜50mmであることが好ましい。   As described above, the spacer members P1 and P2 used in this embodiment are made of a material that is not occluded by the active material of the negative electrode A. Specifically, both spacer members P1, P2 can be made of plastic or paper. Both spacer members P1, P2 can also be made of metal. When producing a 18650 type battery, it is sufficient that the spacer members P1 and P2 have a thickness of 10 to 200 μm, particularly 15 to 100 μm, between the negative electrode A and the separators S1 and S2. It is preferable from the point that a simple space can be formed. The spacer members P1 and P2 have a short side length of 5 to 100 mm, particularly preferably 5 to 30 mm. The gap G between adjacent long sides of the spacer members P1 and P2 is preferably 3 to 60 mm, particularly preferably 5 to 50 mm.

図5には、本実施形態の電池における捲回体の製造方法の別の例が示されている。本製造方法に関し特に説明しない点については、先に述べた図2ないし図4に関する説明が適宜適用される。本製造方法においても、正極C、第1のセパレータS1、負極A、第2のセパレータS2を重ね合わせてなる積層体を捲回して捲回体Rを得る。但し本製造方法においては、図2ないし図4に示す製造方法と異なりスペーサ部材P1,P2を用いていない。スペーサ部材P1,P2を用いることに代えて、本製造方法においては、正極C、第1のセパレータS1、負極A、第2のセパレータS2の繰り出しのテンションを個別に制御することで捲回の強さをコントロールしている。   FIG. 5 shows another example of a method for manufacturing a wound body in the battery of the present embodiment. The points described above with reference to FIGS. 2 to 4 are appropriately applied to points that are not particularly described with respect to this manufacturing method. Also in this manufacturing method, the laminated body formed by laminating the positive electrode C, the first separator S1, the negative electrode A, and the second separator S2 is wound to obtain the wound body R. However, in this manufacturing method, unlike the manufacturing methods shown in FIGS. 2 to 4, the spacer members P1 and P2 are not used. In this manufacturing method, instead of using the spacer members P1 and P2, in the manufacturing method, the feeding tension of the positive electrode C, the first separator S1, the negative electrode A, and the second separator S2 is individually controlled to increase the strength of the winding. You are controlling.

詳細には、正極C、第1のセパレータS1、負極A、第2のセパレータS2の繰り出し装置はそれぞれ個別のモータでその回転が制御されている。つまり、正極C、第1のセパレータS1、負極A、第2のセパレータS2は、連れ回りによって繰り出されているのではない。これらの部材の繰り出し速度をモータで個別に制御することで、それらのテンションが個別に制御される。その結果、捲回体Rにおけるこれらの部材の捲回の強さがコントロールされる。   Specifically, the rotations of the feeding devices for the positive electrode C, the first separator S1, the negative electrode A, and the second separator S2 are controlled by individual motors. That is, the positive electrode C, the first separator S1, the negative electrode A, and the second separator S2 are not drawn out by the rotation. By individually controlling the feeding speed of these members with a motor, their tensions are individually controlled. As a result, the strength of winding of these members in the wound body R is controlled.

具体的には、それぞれ長尺帯状の形状である、正極Cと、第1のセパレータS1と、負極A、第2のセパレータS2とをそれぞれロール状の原反から繰り出して捲回するに際して、1周目の捲回においては繰り出しのテンションを高めて芯材の周りに隙間が生じないように捲回を行う。2周目以降の捲回においては、繰り出しのテンションを、1周面の捲回時の繰り出しのテンションよりも低くして捲回を行う。そして、このようにして得られた捲回体を、芯材を引き抜かずに電池缶に収容する。   Specifically, when each of the positive electrode C, the first separator S1, the negative electrode A, and the second separator S2 each having a long strip shape is unwound from a roll-shaped raw material and wound, In the winding of the circumference, the winding tension is increased so that no gap is generated around the core material. In the second and subsequent windings, the winding is performed with the feeding tension set lower than the feeding tension during winding of the first circumferential surface. And the winding body obtained in this way is accommodated in a battery can, without pulling out a core material.

図6には本発明において用いられる負極の好適な一実施形態の断面構造の模式図が示されている。本実施形態の負極10は、集電体11と、その少なくとも一面に形成された活物質層12を備えている。なお図6においては、便宜的に集電体11の片面にのみ活物質層12が形成されている状態が示されているが、活物質層は集電体の両面に形成されていてもよい。   FIG. 6 shows a schematic diagram of a cross-sectional structure of a preferred embodiment of the negative electrode used in the present invention. The negative electrode 10 of this embodiment includes a current collector 11 and an active material layer 12 formed on at least one surface thereof. 6 shows a state in which the active material layer 12 is formed only on one surface of the current collector 11 for convenience, the active material layer may be formed on both surfaces of the current collector. .

活物質層12においては、Siを含む活物質の粒子12aの表面の少なくとも一部が、リチウム化合物の形成能の低い金属材料で被覆されている。この金属材料13は、粒子12aの構成材料と異なる材料である。該金属材料で被覆された該粒子12aの間には空隙が形成されている。つまり該金属材料は、リチウムイオンを含む非水電解液が粒子12aへ到達可能なような隙間を確保した状態で該粒子12aの表面を被覆している。図6中、金属材料13は、粒子12aの周囲を取り囲む太線として便宜的に表されている。なお同図は活物質層12を二次元的にみた模式図であり、実際は各粒子は他の粒子と直接ないし金属材料13を介して接触している。「リチウム化合物の形成能の低い」とは、リチウムと金属間化合物若しくは固溶体を形成しないか、又は形成したとしてもリチウムが微量であるか若しくは非常に不安定であることを意味する。   In the active material layer 12, at least a part of the surface of the active material particles 12 a containing Si is covered with a metal material having a low lithium compound forming ability. The metal material 13 is a material different from the constituent material of the particles 12a. Gaps are formed between the particles 12a coated with the metal material. That is, the metal material covers the surface of the particle 12a in a state in which a gap is ensured so that the non-aqueous electrolyte containing lithium ions can reach the particle 12a. In FIG. 6, the metal material 13 is conveniently represented as a thick line surrounding the periphery of the particle 12a. This figure is a schematic view of the active material layer 12 viewed two-dimensionally. In reality, each particle is in direct contact with other particles or through a metal material 13. “Low lithium compound forming ability” means that lithium does not form an intermetallic compound or solid solution, or even if formed, lithium is in a very small amount or very unstable.

金属材料13は導電性を有するものであり、その例としては銅、ニッケル、鉄、コバルト又はこれらの金属の合金などが挙げられる。特に金属材料13は、活物質の粒子12aが膨張収縮しても該粒子12aの表面の被覆が破壊されにくい延性の高い材料であることが好ましい。そのような材料としては銅を用いることが好ましい。   The metal material 13 has conductivity, and examples thereof include copper, nickel, iron, cobalt, and alloys of these metals. In particular, the metal material 13 is preferably a highly ductile material in which even if the active material particles 12a expand and contract, the coating on the surface of the particles 12a is not easily broken. It is preferable to use copper as such a material.

金属材料13は、活物質層12の厚み方向全域にわたって活物質の粒子12aの表面に存在していることが好ましい。そして金属材料13のマトリックス中に活物質の粒子12aが存在していることが好ましい。これによって、充放電によって該粒子12aが膨張収縮することに起因して微粉化しても、その脱落が起こりづらくなる。また、金属材料13を通じて活物質層12全体の電子伝導性が確保されるので、電気的に孤立した活物質の粒子12aが生成すること、特に活物質層12の深部に電気的に孤立した活物質の粒子12aが生成することが効果的に防止される。金属材料13が活物質層12の厚み方向全域にわたって活物質の粒子12aの表面に存在していることは、該材料13を測定対象とした電子顕微鏡マッピングによって確認できる。   The metal material 13 is preferably present on the surface of the active material particles 12 a over the entire thickness direction of the active material layer 12. The active material particles 12 a are preferably present in the matrix of the metal material 13. Thus, even if the particles 12a are pulverized due to expansion and contraction due to charge / discharge, the particles are less likely to fall off. In addition, since the electronic conductivity of the entire active material layer 12 is ensured through the metal material 13, the electrically isolated active material particles 12 a are generated, and in particular, the electrically isolated active material is deep in the active material layer 12. Generation of the particles 12a of the substance is effectively prevented. The presence of the metal material 13 on the surface of the active material particles 12a over the entire thickness direction of the active material layer 12 can be confirmed by electron microscope mapping using the material 13 as a measurement target.

金属材料13は、粒子12aの表面を連続に又は不連続に被覆している。金属材料13が粒子12aの表面を連続に被覆している場合には、金属材料13の被覆に、非水電解液の流通が可能な微細な空隙を形成することが好ましい。金属材料13が粒子12aの表面を不連続に被覆している場合には、粒子12aの表面のうち、金属材料13で被覆されていない部位を通じて該粒子12aへ非水電解液が供給される。このような構造の金属材料13の被覆を形成するためには、例えば後述する条件に従う電解めっきによって金属材料13を粒子12aの表面に析出させればよい。   The metal material 13 coats the surface of the particle 12a continuously or discontinuously. When the metal material 13 continuously covers the surfaces of the particles 12a, it is preferable to form fine voids in the coating of the metal material 13 that allow the non-aqueous electrolyte to flow. When the metal material 13 discontinuously coats the surface of the particle 12a, the non-aqueous electrolyte is supplied to the particle 12a through a portion of the surface of the particle 12a that is not covered with the metal material 13. In order to form the coating of the metal material 13 having such a structure, the metal material 13 may be deposited on the surfaces of the particles 12a by, for example, electrolytic plating in accordance with conditions described later.

活物質の粒子12aの表面を被覆している金属材料13は、その厚みの平均が好ましくは0.05〜2μm、更に好ましくは0.1〜0.25μmという薄いものである。つまり金属材料13は最低限の厚みで以て活物質の粒子12aの表面を被覆している。これによって、エネルギー密度を高めつつ、充放電によって粒子12aが膨張収縮して微粉化することに起因する脱落を防止している。ここでいう「厚みの平均」とは、活物質の粒子12aの表面のうち、実際に金属材料13が被覆している部分に基づき計算された値である。従って活物質の粒子12aの表面のうち金属材料13で被覆されていない部分は、平均値の算出の基礎にはされない。   The average thickness of the metal material 13 covering the surface of the active material particles 12a is preferably 0.05 to 2 μm, more preferably 0.1 to 0.25 μm. That is, the metal material 13 covers the surface of the active material particles 12a with a minimum thickness. As a result, while the energy density is increased, the particles 12a are prevented from falling off due to expansion / contraction and pulverization due to charge / discharge. Here, the “average thickness” is a value calculated based on a portion of the surface of the active material particle 12 a that is actually covered with the metal material 13. Accordingly, the portion of the surface of the active material particle 12a that is not covered with the metal material 13 is not used as a basis for calculating the average value.

金属材料13で被覆された粒子12a間に形成された空隙は、リチウムイオンを含む非水電解液の流通の経路としての働きを有している。この空隙の存在によって非水電解液が活物質層12の厚み方向へ円滑に流通するので、サイクル特性を向上させることができる。更に、粒子12a間に形成されている空隙は、充放電で活物質の粒子12aが体積変化することに起因する応力を緩和するための空間としての働きも有する。充電によって体積が増加した活物質の粒子12aの体積の増加分は、この空隙に吸収される。その結果、該粒子12aの微粉化が起こりづらくなり、また負極10の著しい変形が効果的に防止される。   The voids formed between the particles 12a coated with the metal material 13 have a function as a flow path of the non-aqueous electrolyte containing lithium ions. Since the non-aqueous electrolyte smoothly flows in the thickness direction of the active material layer 12 due to the presence of the voids, cycle characteristics can be improved. Further, the voids formed between the particles 12a also have a function as a space for relieving stress caused by the volume change of the active material particles 12a due to charge and discharge. The increase in the volume of the active material particles 12a whose volume has been increased by charging is absorbed by the voids. As a result, pulverization of the particles 12a is difficult to occur, and significant deformation of the negative electrode 10 is effectively prevented.

活物質層12は、後述するように、好適には粒子12a及び結着剤を含むスラリーを集電体上に塗布し乾燥させて得られた塗膜に対し、所定のめっき浴を用いた電解めっきを行い、粒子12a間に金属材料13を析出させることで形成される。   As described later, the active material layer 12 is preferably electrolyzed using a predetermined plating bath on a coating film obtained by applying a slurry containing particles 12a and a binder onto a current collector and drying the slurry. It forms by plating and depositing the metal material 13 between the particle | grains 12a.

非水電解液の流通が可能な空隙を活物質層12内に必要且つ十分に形成するためには、前記の塗膜内にめっき液を十分浸透させることが好ましい。これに加えて、該めっき液を用いた電解めっきによって金属材料13を析出させるための条件を適切なものとすることが好ましい。めっきの条件にはめっき浴の組成、めっき浴のpH、電解の電流密度などがある。めっき浴のpHに関しては、これを7.1〜11に調整することが好ましい。pHをこの範囲内とすることで、活物質の粒子12aの溶解が抑制されつつ、該粒子12aの表面が清浄化されて、粒子表面へのめっきが促進され、同時に粒子12a間に適度な空隙が形成される。pHの値は、めっき時の温度において測定されたものである。   In order to form necessary and sufficient voids in the active material layer 12 in which the non-aqueous electrolyte can be circulated, it is preferable to sufficiently infiltrate the plating solution into the coating film. In addition to this, it is preferable to make conditions suitable for depositing the metal material 13 by electrolytic plating using the plating solution. The plating conditions include the composition of the plating bath, the pH of the plating bath, and the current density of electrolysis. Regarding the pH of the plating bath, it is preferable to adjust this to 7.1-11. By controlling the pH within this range, the dissolution of the active material particles 12a is suppressed, the surface of the particles 12a is cleaned, and plating on the particle surface is promoted. Is formed. The value of pH is measured at the temperature at the time of plating.

めっきの金属材料13として銅を用いる場合には、ピロリン酸銅浴を用いることが好ましい。また該金属材料としてニッケルを用いる場合には、例えばアルカリ性のニッケル浴を用いることが好ましい。特に、ピロリン酸銅浴を用いると、活物質層12を厚くした場合であっても、該層の厚み方向全域にわたって、前記の空隙を容易に形成し得るので好ましい。また、活物質の粒子12aの表面には金属材料13が析出し、且つ該粒子12a間では金属材料13の析出が起こりづらくなるので、該粒子12a間の空隙が首尾良く形成されるという点でも好ましい。ピロリン酸銅浴を用いる場合、その浴組成、電解条件及びpHは次の通りであることが好ましい。
・ピロリン酸銅三水和物:85〜120g/l
・ピロリン酸カリウム:300〜600g/l
・硝酸カリウム:15〜65g/l
・浴温度:45〜60℃
・電流密度:1〜7A/dm2
・pH:アンモニア水とポリリン酸を添加してpH7.1〜9.5になるように調整する。
When using copper as the metal material 13 for plating, it is preferable to use a copper pyrophosphate bath. When nickel is used as the metal material, for example, an alkaline nickel bath is preferably used. In particular, it is preferable to use a copper pyrophosphate bath, even if the active material layer 12 is thick, because the voids can be easily formed over the entire thickness direction of the layer. Further, since the metal material 13 is deposited on the surface of the active material particles 12a and the metal material 13 is less likely to be deposited between the particles 12a, the voids between the particles 12a are also successfully formed. preferable. When using a copper pyrophosphate bath, the bath composition, electrolysis conditions and pH are preferably as follows.
Copper pyrophosphate trihydrate: 85-120 g / l
-Potassium pyrophosphate: 300-600 g / l
-Potassium nitrate: 15-65 g / l
-Bath temperature: 45-60 ° C
・ Current density: 1 to 7 A / dm 2
PH: Ammonia water and polyphosphoric acid are added to adjust the pH to 7.1 to 9.5.

ピロリン酸銅浴を用いる場合には特に、P27の重量とCuの重量との比(P27/Cu)で定義されるP比が5〜12であるものを用いることが好ましい。P比が5未満のものを用いると、活物質の粒子12aを被覆する金属材料13が厚くなる傾向となり、粒子12a間に所望の空隙を形成させづらい場合がある。また、P比が12を超えるものを用いると、電流効率が悪くなり、ガス発生などが生じやすくなることから生産安定性が低下する場合がある。更に好ましいピロリン酸銅浴として、P比が6.5〜10.5であるものを用いると、活物質の粒子12a間に形成される空隙のサイズ及び数が、活物質層12内での非水電解液の流通に非常に有利になる。 In particular, when a copper pyrophosphate bath is used, it is preferable to use one having a P ratio defined by a ratio of P 2 O 7 weight to Cu weight (P 2 O 7 / Cu) of 5 to 12. . When the P ratio is less than 5, the metal material 13 covering the active material particles 12a tends to be thick, and it may be difficult to form desired voids between the particles 12a. Further, when a P ratio exceeding 12 is used, current efficiency is deteriorated, and gas generation is likely to occur, so that production stability may be lowered. When a copper pyrophosphate bath having a P ratio of 6.5 to 10.5 is used as a more preferable copper pyrophosphate bath, the size and number of voids formed between the active material particles 12a may be reduced. This is very advantageous for the flow of the water electrolyte.

アルカリ性のニッケル浴を用いる場合には、その浴組成、電解条件及びpHは次の通りであることが好ましい。
・硫酸ニッケル:100〜250g/l
・塩化アンモニウム:15〜30g/l
・ホウ酸:15〜45g/l
・浴温度:45〜60℃
・電流密度:1〜7A/dm2
・pH:25重量%アンモニア水:100〜300g/lの範囲でpH8〜11となるように調整する。
このアルカリ性のニッケル浴と前述のピロリン酸銅浴とを比べると、ピロリン酸銅浴を用いた場合の方が活物質層12内に適度な空隙が形成される傾向があり、負極の長寿命化を図りやすいので好ましい。
When an alkaline nickel bath is used, the bath composition, electrolysis conditions and pH are preferably as follows.
Nickel sulfate: 100 to 250 g / l
Ammonium chloride: 15-30 g / l
・ Boric acid: 15-45 g / l
-Bath temperature: 45-60 ° C
・ Current density: 1 to 7 A / dm 2
-PH: 25% by weight ammonia water: Adjust to pH 8-11 within the range of 100-300 g / l.
When this alkaline nickel bath and the above-described copper pyrophosphate bath are compared, there is a tendency that moderate voids are formed in the active material layer 12 when the copper pyrophosphate bath is used, and the life of the negative electrode is increased. It is preferable because it is easy to achieve.

前記の各種めっき浴に、タンパク質、活性硫黄化合物、セルロース等の銅箔製造用電解液に用いられる各種添加剤を加えることにより、金属材料13の特性を適宜調整することも可能である。   The characteristics of the metal material 13 can be appropriately adjusted by adding various additives used in the electrolytic solution for producing copper foil such as protein, active sulfur compound, and cellulose to the above various plating baths.

上述の各種方法によって形成される活物質層全体の空隙の割合、つまり空隙率は、15〜45体積%程度、特に20〜40体積%程度であることが好ましい。空隙率をこの範囲内とすることで、非水電解液の流通が可能な空隙を活物質層12内に必要且つ十分に形成することが可能となる。活物質層12の空隙量は、水銀圧入法(JIS R 1655)で測定される。水銀圧入法は、固体中の細孔の大きさやその容積を測定することによって、その固体の物理的形状の情報を得るための手法である。水銀圧入法の原理は、水銀に圧力を加えて測定対象物の細孔中へ圧入し、その時に加えた圧力と、押し込まれた(浸入した)水銀体積の関係を測定することにある。この場合、水銀は活物質層12内に存在する大きな空隙から順に浸入していく。本発明においては、圧力90MPaで測定した空隙量を全体の空隙量とみなしている。活物質層12の空隙率(%)は、前記の方法で測定された単位面積当たりの空隙量を、単位面積当たりの活物質層12の見かけの体積で除し、それに100を乗じることにより求める。   The ratio of the voids in the entire active material layer formed by the various methods described above, that is, the void ratio is preferably about 15 to 45% by volume, particularly about 20 to 40% by volume. By setting the porosity within this range, it is possible to form necessary and sufficient voids in the active material layer 12 that allow the nonaqueous electrolyte to flow. The void amount of the active material layer 12 is measured by a mercury intrusion method (JIS R 1655). The mercury intrusion method is a method for obtaining information on the physical shape of a solid by measuring the size and volume of pores in the solid. The principle of the mercury intrusion method is to apply a pressure to mercury to inject it into the pores of the object to be measured, and to measure the relationship between the pressure applied at that time and the volume of mercury that has been pushed in (intruded). In this case, mercury enters sequentially from the large voids present in the active material layer 12. In the present invention, the void amount measured at a pressure of 90 MPa is regarded as the entire void amount. The porosity (%) of the active material layer 12 is obtained by dividing the void amount per unit area measured by the above method by the apparent volume of the active material layer 12 per unit area and multiplying it by 100. .

活物質の粒子12aの粒径を適切に選択することによっても、前記の空隙率をコントロールすることができる。この観点から、粒子12aはその最大粒径が好ましくは30μm以下であり、更に好ましくは10μm以下である。また粒子の粒径をD50値で表すと0.1〜8μm、特に0.3〜4μmであることが好ましい。粒子の粒径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定、電子顕微鏡観察(SEM観察)によって測定される。 The porosity can also be controlled by appropriately selecting the particle size of the active material particles 12a. From this viewpoint, the particle 12a has a maximum particle size of preferably 30 μm or less, more preferably 10 μm or less. Moreover, when the particle diameter of the particle is expressed by a D 50 value, it is preferably 0.1 to 8 μm, particularly preferably 0.3 to 4 μm. The particle size of the particles is measured by laser diffraction / scattering particle size distribution measurement and electron microscope observation (SEM observation).

負極全体に対する活物質の量が少なすぎると電池のエネルギー密度を十分に向上させにくく、逆に多すぎると強度が低下し活物質の脱落が起こりやすくなる傾向にある。これらを勘案すると、活物質層の厚みは10〜40μm、好ましくは15〜30μm、更に好ましくは18〜25μmである。   If the amount of the active material relative to the whole negative electrode is too small, it is difficult to sufficiently improve the energy density of the battery. Conversely, if the amount is too large, the strength decreases and the active material tends to fall off. Considering these, the thickness of the active material layer is 10 to 40 μm, preferably 15 to 30 μm, and more preferably 18 to 25 μm.

本実施形態の負極10においては、活物質層12の表面に薄い表面層(図示せず)が形成されていてもよい。また負極10はそのような表面層を有していなくてもよい。表面層の厚みは、0.25μm以下、好ましくは0.1μm以下という薄いものである。表面層の厚みの下限値に制限はない。表面層を形成することで、微粉化した活物質の粒子12aの脱落を一層防止することができる。尤も、本実施形態においては、活物質層12の空隙率を上述した範囲内に設定することによって、表面層を用いなくても微粉化した活物質の粒子12aの脱落を十分に防止することが可能である。   In the negative electrode 10 of the present embodiment, a thin surface layer (not shown) may be formed on the surface of the active material layer 12. Further, the negative electrode 10 may not have such a surface layer. The thickness of the surface layer is 0.25 μm or less, preferably 0.1 μm or less. There is no restriction | limiting in the lower limit of the thickness of a surface layer. By forming the surface layer, the pulverized active material particles 12a can be further prevented from falling off. However, in the present embodiment, by setting the porosity of the active material layer 12 within the above-described range, it is possible to sufficiently prevent the pulverized active material particles 12a from dropping without using a surface layer. Is possible.

負極10が前記の厚みの薄い表面層を有するか又は該表面層を有していないことによって、負極10を用いて二次電池を組み立て、当該電池の初期充電を行うときの過電圧を低くすることができる。このことは、二次電池の充電時に負極10の表面でリチウムが還元することを防止できることを意味する。リチウムの還元は、両極の短絡の原因となるデンドライトの発生につながる。   When the negative electrode 10 has the thin surface layer or does not have the surface layer, a secondary battery is assembled using the negative electrode 10 to reduce the overvoltage when the battery is initially charged. Can do. This means that lithium can be prevented from being reduced on the surface of the negative electrode 10 when the secondary battery is charged. The reduction of lithium leads to the generation of dendrites that cause a short circuit between the two electrodes.

負極10が表面層を有している場合、該表面層は活物質層12の表面を連続又は不連続に被覆している。表面層が活物質層12の表面を連続に被覆している場合、該表面層は、その表面において開孔し且つ活物質層12と通ずる多数の微細空隙(図示せず)を有していることが好ましい。微細空隙は表面層の厚さ方向へ延びるように表面層中に存在していることが好ましい。微細空隙は非水電解液の流通が可能なものである。微細空隙の役割は、活物質層12内に非水電解液を供給することにある。微細空隙は、負極10の表面を電子顕微鏡観察により平面視したとき、金属材料13で被覆されている面積の割合、即ち被覆率が95%以下、特に80%以下、とりわけ60%以下となるような大きさであることが好ましい。被覆率が95%を超えると、高粘度な非水電解液が浸入しづらくなり、非水電解液の選択の幅が狭くなるおそれがある。   When the negative electrode 10 has a surface layer, the surface layer covers the surface of the active material layer 12 continuously or discontinuously. When the surface layer continuously covers the surface of the active material layer 12, the surface layer has a large number of microscopic voids (not shown) that are open at the surface and communicate with the active material layer 12. It is preferable. The fine voids are preferably present in the surface layer so as to extend in the thickness direction of the surface layer. The fine voids allow the non-aqueous electrolyte to flow. The role of the fine voids is to supply a non-aqueous electrolyte into the active material layer 12. When the surface of the negative electrode 10 is viewed in plan by electron microscope observation, the fine voids are such that the ratio of the area covered with the metal material 13, that is, the coverage is 95% or less, particularly 80% or less, especially 60% or less. It is preferable that the size is large. When the coverage exceeds 95%, it is difficult for the non-aqueous electrolyte having high viscosity to enter, and the range of selection of the non-aqueous electrolyte may be narrowed.

表面層は、リチウム化合物の形成能の低い金属材料から構成されている。この金属材料は、活物質層12中に存在している金属材料13と同種でもよく、或いは異種でもよい。また表面層は、異なる2種以上の金属材料からなる2層以上の構造であってもよい。負極10の製造の容易さを考慮すると、活物質層12中に存在している金属材料13と、表面層を構成する金属材料とは同種であることが好ましい。   The surface layer is made of a metal material having a low lithium compound forming ability. This metal material may be the same as or different from the metal material 13 present in the active material layer 12. The surface layer may have a structure of two or more layers made of two or more different metal materials. Considering the ease of manufacture of the negative electrode 10, the metal material 13 present in the active material layer 12 and the metal material constituting the surface layer are preferably the same type.

本実施形態の負極10において、活物質層12中の空隙率が前述の値になっている場合には、折り曲げに対する負極10の耐性が高くなる。具体的には、JIS C 6471に従い測定されたMIT耐折性が好ましくは30回以上、更に好ましくは50回以上という高耐折性を有するようになる。耐折性が高いことは、負極10を折り畳んだり捲回したりして電池容器内に収容する場合に、負極10に折れが生じにくくなることから極めて有利である。MIT耐折装置としては、例えば東洋精機製作所製の槽付フィルム耐折疲労試験機(品番549)が用いられ、屈曲半径0.8mm、荷重0.5kgf、サンプルサイズ15×150mmで測定することができる。   In the negative electrode 10 of this embodiment, when the porosity in the active material layer 12 has the above-described value, the resistance of the negative electrode 10 to bending increases. Specifically, the MIT folding resistance measured according to JIS C 6471 is preferably 30 times or more, more preferably 50 times or more. High folding resistance is extremely advantageous because the negative electrode 10 is less likely to be folded when the negative electrode 10 is folded or wound and accommodated in a battery container. As the MIT folding endurance device, for example, a film folding endurance fatigue tester (product number 549) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho is used, and measurement can be performed with a bending radius of 0.8 mm, a load of 0.5 kgf and a sample size of 15 × 150 mm. it can.

負極10における集電体11としては、非水電解液二次電池用負極の集電体として従来用いられているものと同様のものを用いることができる。集電体11は、先に述べたリチウム化合物の形成能の低い金属材料から構成されていることが好ましい。そのような金属材料の例は既に述べた通りである。特に、銅、ニッケル、ステンレス等からなることが好ましい。また、コルソン合金箔に代表されるような銅合金箔の使用も可能である。更に集電体として、常態抗張力(JIS C 2318)が好ましくは500MPa以上である金属箔、例えば前記のコルソン合金箔の少なくとも一方の面に銅被膜層を形成したものを用いることもできる。更に集電体として常態伸度(JIS C 2318)が4%以上のものを用いることも好ましい。抗張力が低いと活物質が膨張した際の応力によりシワが生じ、伸び率が低いと該応力により集電体に亀裂が入ることがあるからである。これらの集電体を用いることで、上述した負極10の耐折性を一層高めることが可能となる。集電体11の厚みは、負極10の強度維持と、エネルギー密度向上とのバランスを考慮すると、9〜35μmであることが好ましい。なお、集電体11として銅箔を使用する場合には、クロメート処理や、トリアゾール系化合物及びイミダゾール系化合物などの有機化合物を用いた防錆処理を施しておくことが好ましい。   As the current collector 11 in the negative electrode 10, the same one as conventionally used as the current collector of the negative electrode for the non-aqueous electrolyte secondary battery can be used. The current collector 11 is preferably made of a metal material having a low lithium compound forming ability as described above. Examples of such metallic materials are as already described. In particular, it is preferably made of copper, nickel, stainless steel or the like. Also, it is possible to use a copper alloy foil represented by a Corson alloy foil. Further, as the current collector, a metal foil having a normal tensile strength (JIS C 2318) of preferably 500 MPa or more, for example, a copper film layer formed on at least one surface of the aforementioned Corson alloy foil can be used. Furthermore, it is preferable to use a current collector having a normal elongation (JIS C 2318) of 4% or more. This is because when the tensile strength is low, wrinkles are generated due to stress when the active material expands, and when the elongation is low, the current collector may crack. By using these current collectors, it is possible to further improve the folding resistance of the negative electrode 10 described above. The thickness of the current collector 11 is preferably 9 to 35 μm considering the balance between maintaining the strength of the negative electrode 10 and improving the energy density. In addition, when using copper foil as the electrical power collector 11, it is preferable to give the rust prevention process using organic compounds, such as a chromate process and a triazole type compound and an imidazole type compound.

次に、本実施形態の負極10の好ましい製造方法について、図7を参照しながら説明する。本製造方法では、活物質の粒子及び結着剤を含むスラリーを用いて集電体11上に塗膜を形成し、次いでその塗膜に対して電解めっきを行う。   Next, the preferable manufacturing method of the negative electrode 10 of this embodiment is demonstrated, referring FIG. In this manufacturing method, a coating film is formed on the current collector 11 using a slurry containing particles of an active material and a binder, and then electrolytic plating is performed on the coating film.

先ず図7(a)に示すように集電体11を用意する。そして集電体11上に、活物質の粒子12aを含むスラリーを塗布して塗膜15を形成する。集電体11における塗膜形成面の表面粗さは、輪郭曲線の最大高さで0.5〜4μmであることが好ましい。最大高さが4μmを超えると塗膜15の形成精度が低下する上、凸部に浸透めっきの電流集中が起こりやすい。最大高さが0.5μmを下回ると、活物質層12の密着性が低下しやすい。活物質の粒子12aとしては、好適に上述した粒度分布及び平均粒径を有するものを用いる。   First, a current collector 11 is prepared as shown in FIG. Then, a slurry containing active material particles 12 a is applied onto the current collector 11 to form a coating film 15. The surface roughness of the coating film forming surface of the current collector 11 is preferably 0.5 to 4 μm at the maximum height of the contour curve. If the maximum height exceeds 4 μm, the formation accuracy of the coating film 15 is lowered and current concentration of the permeation plating tends to occur on the convex portions. When the maximum height is less than 0.5 μm, the adhesion of the active material layer 12 tends to be lowered. As the active material particles 12a, those having the above-described particle size distribution and average particle size are preferably used.

スラリーは、活物質の粒子の他に、結着剤及び希釈溶媒などを含んでいる。またスラリーはアセチレンブラックやグラファイトなどの導電性炭素材料の粒子を少量含んでいてもよい。特に、活物質の粒子12aがシリコン系材料から構成されている場合には、該活物質の粒子12aの重量に対して導電性炭素材料を1〜3重量%含有することが好ましい。導電性炭素材料の含有量が1重量%未満であると、スラリーの粘度が低下して活物質の粒子12aの沈降が促進されるため、良好な塗膜15及び均一な空隙を形成しにくくなる。また導電性炭素材料の含有量が3重量%を超えると、該導電性炭素材料の表面にめっき核が集中し、良好な被覆を形成しにくくなる。   The slurry contains a binder and a diluting solvent in addition to the active material particles. The slurry may contain a small amount of conductive carbon material particles such as acetylene black and graphite. In particular, when the active material particles 12a are made of a silicon-based material, the conductive carbon material is preferably contained in an amount of 1 to 3% by weight based on the weight of the active material particles 12a. When the content of the conductive carbon material is less than 1% by weight, the viscosity of the slurry is lowered and the sedimentation of the active material particles 12a is promoted, so that it is difficult to form a good coating film 15 and uniform voids. . On the other hand, if the content of the conductive carbon material exceeds 3% by weight, plating nuclei concentrate on the surface of the conductive carbon material, and it becomes difficult to form a good coating.

結着剤としてはスチレンブタジエンラバー(SBR)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエチレン(PE)、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)などが用いられる。希釈溶媒としてはN−メチルピロリドン、シクロヘキサンなどが用いられる。スラリー中における活物質の粒子12aの量は30〜70重量%程度とすることが好ましい。結着剤の量は0.4〜4重量%程度とすることが好ましい。これらに希釈溶媒を加えてスラリーとする。   As the binder, styrene butadiene rubber (SBR), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethylene (PE), ethylene propylene diene monomer (EPDM), or the like is used. As a diluting solvent, N-methylpyrrolidone, cyclohexane or the like is used. The amount of the active material particles 12a in the slurry is preferably about 30 to 70% by weight. The amount of the binder is preferably about 0.4 to 4% by weight. A dilution solvent is added to these to form a slurry.

形成された塗膜15は、粒子12a間に多数の微小空間を有する。塗膜15が形成された集電体11を、リチウム化合物の形成能の低い金属材料を含むめっき浴中に浸漬する。めっき浴への浸漬によって、めっき液が塗膜15内の前記微小空間に浸入して、塗膜15と集電体11との界面にまで達する。その状態下に電解めっきを行い、めっき金属種を粒子12aの表面に析出させる(以下、このめっきを浸透めっきともいう)。浸透めっきは、集電体11をカソードとして用い、めっき浴中にアノードとしての対極を浸漬し、両極を電源に接続して行う。   The formed coating film 15 has a large number of minute spaces between the particles 12a. The current collector 11 on which the coating film 15 is formed is immersed in a plating bath containing a metal material having a low lithium compound forming ability. By immersion in the plating bath, the plating solution enters the minute space in the coating film 15 and reaches the interface between the coating film 15 and the current collector 11. Under this condition, electrolytic plating is performed to deposit plating metal species on the surfaces of the particles 12a (hereinafter, this plating is also referred to as permeation plating). The osmotic plating is performed by using the current collector 11 as a cathode, immersing a counter electrode as an anode in a plating bath, and connecting both electrodes to a power source.

浸透めっきによる金属材料の析出は、塗膜15の一方の側から他方の側に向かって進行させることが好ましい。具体的には、図7(b)ないし(d)に示すように、塗膜15と集電体11との界面から塗膜の表面に向けて金属材料13の析出が進行するように電解めっきを行う。金属材料13をこのように析出させることで、活物質の粒子12aの表面を金属材料13で首尾よく被覆することができると共に、金属材料13で被覆された粒子12a間に空隙を首尾よく形成することができる。   The deposition of the metal material by the osmotic plating is preferably progressed from one side of the coating film 15 to the other side. Specifically, as shown in FIGS. 7B to 7D, electrolytic plating is performed so that deposition of the metal material 13 proceeds from the interface between the coating film 15 and the current collector 11 toward the surface of the coating film. I do. By precipitating the metal material 13 in this way, the surface of the active material particles 12a can be successfully coated with the metal material 13, and a void is successfully formed between the particles 12a coated with the metal material 13. be able to.

前述のように金属材料13を析出させるための浸透めっきの条件には、めっき浴の組成、めっき浴のpH、電解の電流密度などがある。このような条件については既に述べた通りである。   As described above, the conditions of the infiltration plating for depositing the metal material 13 include the composition of the plating bath, the pH of the plating bath, the current density of electrolysis, and the like. Such conditions are as already described.

図7(b)ないし(d)に示されているように、塗膜15と集電体11との界面から塗膜の表面に向けて金属材料13の析出が進行するようにめっきを行うと、析出反応の最前面部においては、ほぼ一定の厚みで金属材料13のめっき核からなる微小粒子13aが層状に存在している。金属材料13の析出が進行すると、隣り合う微小粒子13aどうしが結合して更に大きな粒子となり、更に析出が進行すると、該粒子どうしが結合して活物質の粒子12aの表面を連続的に被覆するようになる。   As shown in FIGS. 7B to 7D, when plating is performed so that the deposition of the metal material 13 proceeds from the interface between the coating film 15 and the current collector 11 toward the surface of the coating film. In the forefront portion of the precipitation reaction, fine particles 13a made of plating nuclei of the metal material 13 are present in layers with a substantially constant thickness. As the deposition of the metal material 13 proceeds, adjacent microparticles 13a combine to form larger particles, and when the deposition proceeds further, the particles combine to continuously cover the surface of the active material particles 12a. It becomes like this.

浸透めっきは、塗膜15の厚み方向全域に金属材料13が析出した時点で終了させる。めっきの終了時点を調節することで、活物質層12の上面に表面層(図示せず)を形成することができる。このようにして、図7(d)に示すように、目的とする負極が得られる。   The permeation plating is terminated when the metal material 13 is deposited on the entire thickness direction of the coating film 15. By adjusting the end point of plating, a surface layer (not shown) can be formed on the upper surface of the active material layer 12. In this way, the target negative electrode is obtained as shown in FIG.

浸透めっき後、負極10を防錆処理することも好ましい。防錆処理としては、例えばベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール等のトリアゾール系化合物及びイミダゾール等を用いる有機防錆や、コバルト、ニッケル、クロメート等を用いる無機防錆を採用できる。   It is also preferable to subject the negative electrode 10 to rust prevention after the osmotic plating. As the rust prevention treatment, for example, organic rust prevention using triazole compounds such as benzotriazole, carboxybenzotriazole, tolyltriazole, and imidazole, and inorganic rust prevention using cobalt, nickel, chromate and the like can be employed.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to such examples.

〔実施例1〕
厚さ18μmの電解銅箔からなる集電体を室温で30秒間酸洗浄した。処理後、15秒間純水洗浄した。集電体の両面上にケイ素からなる粒子を含むスラリーを膜厚20μmになるように塗布し塗膜を形成した。スラリーの組成は、粒子:スチレンブタジエンラバー(結着剤):アセチレンブラック=100:1.7:2(重量比)であった。粒子の平均粒径D50は2μmであった。平均粒径D50は、日機装(株)製のマイクロトラック粒度分布測定装置(No.9320−X100)を使用して測定した。
[Example 1]
A current collector made of an electrolytic copper foil having a thickness of 18 μm was acid washed at room temperature for 30 seconds. After the treatment, it was washed with pure water for 15 seconds. A slurry containing particles made of silicon was applied on both surfaces of the current collector to a thickness of 20 μm to form a coating film. The composition of the slurry was particles: styrene butadiene rubber (binder): acetylene black = 100: 1.7: 2 (weight ratio). The average particle diameter D 50 of the particles was 2 μm. The average particle diameter D 50 was measured using a Microtrac particle size distribution measuring device (No. 9320-X100) manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

塗膜が形成された集電体を、以下の浴組成を有するピロリン酸銅浴に浸漬させ、電解により、塗膜に対して銅の浸透めっきを行い、活物質層を形成した。電解の条件は以下の通りとした。陽極にはDSEを用いた。電源は直流電源を用いた。
・ピロリン酸銅三水和物:105g/l
・ピロリン酸カリウム:450g/l
・硝酸カリウム:30g/l
・P比:7.7
・浴温度:50℃
・電流密度:3A/dm2
・pH:アンモニア水とポリリン酸を添加してpH8.2になるように調整した。
The current collector on which the coating film was formed was immersed in a copper pyrophosphate bath having the following bath composition, and copper was permeated to the coating film by electrolysis to form an active material layer. The electrolysis conditions were as follows. DSE was used for the anode. A DC power source was used as the power source.
Copper pyrophosphate trihydrate: 105 g / l
-Potassium pyrophosphate: 450 g / l
・ Potassium nitrate: 30 g / l
-P ratio: 7.7
・ Bath temperature: 50 ° C
・ Current density: 3 A / dm 2
-PH: Ammonia water and polyphosphoric acid were added to adjust to pH 8.2.

浸透めっきは、塗膜の厚み方向全域にわたって銅が析出した時点で終了させた。このようにして目的とする負極を得た。活物質層の縦断面のSEM観察によって該活物質層においては、活物質の粒子は、平均厚み240nmの銅の被膜で被覆されていることを確認した。また、活物質層の空隙率は30%であった。活物質層の厚みは20μmであった。   The permeation plating was terminated when copper was deposited over the entire thickness direction of the coating film. In this way, a target negative electrode was obtained. SEM observation of the longitudinal section of the active material layer confirmed that the active material particles were covered with a copper film having an average thickness of 240 nm in the active material layer. The porosity of the active material layer was 30%. The thickness of the active material layer was 20 μm.

正極活物質としてLiCo1/3Ni1/3Mn1/32を用いた。これを、アセチレンブラック及びポリフッ化ビニリデンともに、溶媒であるポリビニルピロリドンに懸濁させ正極合剤を得た。この正極合剤をアルミニウム箔からなる集電体に塗布、乾燥した後、ロール圧延及びプレスを行い正極を得た。集電体及び活物質層を含む正極全体の厚みは160μmであった。第1及び第2のセパレータとして厚み20μmのポリプロピレン製多孔質フィルムを用いた。 LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 was used as the positive electrode active material. This was suspended in polyvinylpyrrolidone as a solvent together with acetylene black and polyvinylidene fluoride to obtain a positive electrode mixture. The positive electrode mixture was applied to a current collector made of aluminum foil and dried, followed by roll rolling and pressing to obtain a positive electrode. The total thickness of the positive electrode including the current collector and the active material layer was 160 μm. Polypropylene porous films having a thickness of 20 μm were used as the first and second separators.

負極、正極並びに第1及び第2のセパレータは、幅60mmの長尺帯状に形成した。これらの部材を図2に示す順序で重ね合わせ、直径4.2mmのポリプロピレン製の円筒管からなる芯材のまわりに捲回した。捲回の1周面はこれらの部材を芯材のまわりに隙間なく捲回した。2周目以降は、負極と第1及び第2のセパレータの間にニッケルからなる第1及び第2のスペーサ部材を配置した。スペーサ部材は、長辺の長さが80mm、短辺の長さが2.5mmで、厚みが100μmであった。図3に示す隙間Gは50mmに設定した。捲回体からスペーサ部材を引き抜き除去し、次いで該捲回体を電池缶に収容した。捲回体の収容に際しては、芯材の引き抜きは行わなかった。電解液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの1:1体積%混合溶媒に1mol/lのLiPF6を溶解した溶液に対して、ビニレンカーボネートを2体積%外添したものを用いた。電解液を充填した後に電池缶を密閉して、リチウム二次電池を得た。電池の直径は18mm、高さは65mmであった(18650型)。電池の横断面をCTスキャンして、捲回体における負極間の距離を測定したところ280μmであった。 The negative electrode, the positive electrode, and the first and second separators were formed in a long band shape having a width of 60 mm. These members were overlapped in the order shown in FIG. 2 and wound around a core material made of a polypropylene cylindrical tube having a diameter of 4.2 mm. One member of the wound surface wound these members around the core material without any gaps. From the second round onward, first and second spacer members made of nickel were disposed between the negative electrode and the first and second separators. The spacer member had a long side length of 80 mm, a short side length of 2.5 mm, and a thickness of 100 μm. The gap G shown in FIG. 3 was set to 50 mm. The spacer member was pulled out and removed from the wound body, and then the wound body was accommodated in a battery can. The core material was not pulled out when the wound body was accommodated. As the electrolytic solution, a solution obtained by adding 2% by volume of vinylene carbonate to a solution of 1 mol / l LiPF 6 dissolved in a 1: 1 volume% mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate was used. After filling the electrolytic solution, the battery can was sealed to obtain a lithium secondary battery. The battery had a diameter of 18 mm and a height of 65 mm (type 18650). When the cross section of the battery was CT scanned and the distance between the negative electrodes in the wound body was measured, it was 280 μm.

〔比較例1〕
実施例1と同様の正極、負極並びに第1及び第2のセパレータを用い、実施例1と同様の芯材のまわりにこれらの部材を捲回して捲回体を得た。捲回は、これらの部材間に隙間が生じないように行った。捲回完了後、捲回体から円筒管を引き抜いた。円筒管が引き抜かれた後の捲回体を、実施例1と同様にして電池缶に収容し、リチウム二次電池を得た。
[Comparative Example 1]
Using the same positive electrode and negative electrode as in Example 1 and the first and second separators, these members were wound around the same core material as in Example 1 to obtain a wound body. The winding was performed so that no gap was generated between these members. After completion of winding, the cylindrical tube was pulled out from the wound body. The wound body after the cylindrical tube was pulled out was housed in a battery can in the same manner as in Example 1 to obtain a lithium secondary battery.

〔評価〕
実施例及び比較例で得られた電池について50サイクルの充放電を行った。充電条件は0.5C、終止電圧4.2Vで、定電流・定電圧(CCCV)とした。放電条件は0.5C、終止電圧2.7Vで、定電流(CC)とした。但し、1サイクル目の充放電は0.05Cとし、2〜4サイクル目の充放電は0.1C、5〜7サイクル目の充放電は0.5C、8〜10サイクル目の充放電は1Cとした。50サイクルの充放電後の電池について、その横断面をCTスキャンして捲回体の状態を非破壊観察した。その結果を図8(実施例1)及び図9(比較例1)に示す。なお、図8及び図9には、充放電前の電池のCTスキャン像も併せて示されている。
[Evaluation]
The batteries obtained in Examples and Comparative Examples were charged and discharged for 50 cycles. The charging conditions were 0.5 C, final voltage 4.2 V, and constant current / constant voltage (CCCV). The discharge conditions were 0.5 C, final voltage 2.7 V, and constant current (CC). However, charge / discharge at the first cycle is 0.05C, charge / discharge at the second to fourth cycles is 0.1C, charge / discharge at the fifth to seventh cycles is 0.5C, and charge / discharge at the eighth to tenth cycles is 1C. It was. About the battery after 50 cycles of charging / discharging, the cross section was CT-scanned and the state of the wound body was observed nondestructively. The results are shown in FIG. 8 (Example 1) and FIG. 9 (Comparative Example 1). 8 and 9 also show a CT scan image of the battery before charging and discharging.

図8及び図9に示す結果から明らかなように、実施例の電池においては、50サイクルの充放電後において負極等に変形が殆ど生じていないのに対し、比較例の電池においては、50サイクルの充放電後において負極等に甚だしい座屈が生じていることが判る。なお、実施例1で用いた芯材はポリプロピレン製であることから、そのCTスキャン像である図8においては芯材が現れていない。   As is apparent from the results shown in FIGS. 8 and 9, in the battery of the example, the negative electrode and the like are hardly deformed after 50 cycles of charging and discharging, whereas in the battery of the comparative example, 50 cycles. It can be seen that severe buckling occurs in the negative electrode and the like after charging and discharging. In addition, since the core material used in Example 1 is a product made from a polypropylene, the core material does not appear in FIG. 8 which is the CT scan image.

本発明の電池の一実施形態における捲回体の横断面の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the cross section of the winding body in one Embodiment of the battery of this invention. 図1に示す捲回体の製造方法の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the manufacturing method of the winding body shown in FIG. スペーサ部材の平面視での配置状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement | positioning state by the planar view of a spacer member. スペーサ部材を有する捲回体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the winding body which has a spacer member. 図1に示す捲回体の製造方法の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the manufacturing method of the winding body shown in FIG. 本発明に用いられる負極の一実施形態の断面構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross-section of one Embodiment of the negative electrode used for this invention. 図7に示す負極の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the negative electrode shown in FIG. 実施例1で得られた電池の横断面のCTスキャン像である。2 is a CT scan image of a cross section of the battery obtained in Example 1. FIG. 比較例1で得られた電池の横断面のCTスキャン像である。4 is a CT scan image of a cross section of the battery obtained in Comparative Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

A 負極
C 正極
S1 第1のセパレータ
S2 第2のセパレータ
P1 第1のスペーサ部材
P2 第2のスペーサ部材
1 捲回体
2 積層体
3 芯材
10 非水電解液二次電池用負極
11 集電体
12 活物質層
12a 活物質の粒子
13 リチウム化合物の形成能の低い金属材料
15 塗膜
A Negative electrode C Positive electrode S1 1st separator S2 2nd separator P1 1st spacer member P2 2nd spacer member 1 Winding body 2 Laminate 3 Core material 10 Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery 11 Current collector DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Active material layer 12a Active material particle 13 Metal material with low lithium compound formation ability 15 Coating film

Claims (6)

正極、Si又はSnを含む負極活物質層を有する負極及びこれらの間に介在配置されたセパレータを少なくとも含む積層体が、芯材を中心にして捲回されてなる捲回体を備えた非水電解液二次電池であって、
2周目以降の捲回において、前記積層体は、前記捲回体の半径方向における前記負極間の距離が以下の式(1)を満たすように捲回されていることを特徴とする非水電解液二次電池。
負極間の距離=正極厚み+セパレータ厚み+負極厚み+負極活物質層厚み×0.5〜3.0 (1)
Non-water provided with a wound body in which a laminate including at least a positive electrode, a negative electrode having a negative electrode active material layer containing Si or Sn, and a separator interposed therebetween is wound around a core material An electrolyte secondary battery,
In the second and subsequent windings, the laminate is wound such that the distance between the negative electrodes in the radial direction of the wound body satisfies the following formula (1): Electrolyte secondary battery.
Distance between negative electrodes = positive electrode thickness + separator thickness + negative electrode thickness + negative electrode active material layer thickness × 0.5 to 3.0 (1)
前記捲回体の1周目の捲回においては、前記積層体は、該積層体と前記芯材との間に隙間が生じないように捲回されている請求項1記載の非水電解液二次電池。   2. The nonaqueous electrolytic solution according to claim 1, wherein, in the first winding of the wound body, the laminated body is wound so that no gap is formed between the laminated body and the core member. Secondary battery. 前記負極活物質層がSi又はSnを含む活物質の粒子を含有し、該粒子の表面の少なくとも一部がリチウム化合物の形成能の低い金属材料で被覆されていると共に、該金属材料で被覆された該粒子どうしの間に空隙が形成されている請求項1又は2記載の非水電解液二次電池。   The negative electrode active material layer contains particles of an active material containing Si or Sn, and at least a part of the surface of the particles is coated with a metal material having a low lithium compound forming ability and coated with the metal material. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein voids are formed between the particles. 前記金属材料が、前記負極活物質層の厚み方向全域にわたって前記粒子の表面に存在している請求項3記載の非水電解液二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3, wherein the metal material is present on the surface of the particles over the entire thickness direction of the negative electrode active material layer. 前記負極活物質層の空隙率が15〜45体積%である請求項3又は4記載の非水電解液二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 3 or 4, wherein the negative electrode active material layer has a porosity of 15 to 45% by volume. それぞれ長尺帯状の形状である、少なくとも正極と、セパレータと、負極とをロール状の原反から繰り出してこの順で重ね合わせ、これらを芯材のまわりに一体に捲回する工程を含み、
1周目の捲回においては前記の繰り出しのテンションを高めて前記の芯材の周りに隙間が生じないように捲回を行い、
2周目以降の捲回においては、前記の繰り出しのテンションを、1周面の捲回時の繰り出しのテンションよりも低くして捲回を行い、
このようにして得られた捲回体を、前記芯材を引き抜かずに電池缶に収容することを特徴とする非水電解液二次電池の製造方法。
Each of which is in the form of a long strip, including at least a positive electrode, a separator, and a negative electrode that are unrolled from a roll-shaped raw material in this order and wound together around a core material,
In the first winding, the winding tension is increased so that no gap is generated around the core material.
In the second and subsequent windings, the winding tension is set lower than the winding tension during winding of the first circumferential surface.
A method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the wound body thus obtained is accommodated in a battery can without pulling out the core material.
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