JP2009135070A - Secondary battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress stripping or spalling of a negative electrode active material layer from a negative electrode current collector in a high temperature environment without increasing a binder. <P>SOLUTION: The negative electrode of a secondary battery uses an electrolyte which includes a cyclic carbonic acid ester 80% or more and 100% or less of all solvent and in which the concentration of electrolyte salt is 0.8 mol/kg or more and 1.8 mol/kg or less. The negative electrode active material layer includes as a component a polymer containing a repeating unit originated from vinylidene fluoride, and (1) the peel strength of the negative electrode active material and the negative electrode current collector is made 4 mN/mm or more after the negative electrode active material layer is soaked in a solvent, or (2) the calorific value by a differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer at the time of charging is made 450 J/g or less in a range of 230°C or more and 370°C or less, or (3) the difference between the maximum value of the calorific value by the differential scanning calorimetry of the negative electrode active material under the charging and the calorific value at 100°C is made 1.60 W/g or less. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、ラミネートフィルムにて外装された二次電池に関し、特に高温環境下に晒されるような使用状態および/または作製方法であっても、高電池容量かつ高サイクル特性を維持することが可能な二次電池に関する。   The present invention relates to a secondary battery covered with a laminate film, and can maintain a high battery capacity and a high cycle characteristic even in a usage state and / or a manufacturing method that is exposed to a high temperature environment. The present invention relates to a secondary battery.

近年、カメラ一体型VTR(Videotape recorder:ビデオテープレコーダ)、携帯電話あるいはラップトップコンピュータなどのポータブル電子機器が多く登場し、それらの小型化および軽量化が図られている。それに伴い、ポータブル電子機器の電源として用いられる電池の需要が急速に伸びており、機器の小型軽量化実現のために、電池設計も軽く、薄型であり、かつ機器内の収納スペースを効率的に使うことが求められている。このような要求を満たす電池として、エネルギー密度および出力密度の大きいリチウムイオン二次電池が最も好適である。   In recent years, many portable electronic devices such as a camera-integrated VTR (Videotape recorder), a mobile phone, or a laptop computer have appeared, and their size and weight have been reduced. Along with this, the demand for batteries used as power sources for portable electronic devices is growing rapidly. In order to reduce the size and weight of devices, the battery design is lighter and thinner, and the storage space inside the devices is more efficient. It is required to use. As a battery satisfying such requirements, a lithium ion secondary battery having a large energy density and output density is most suitable.

中でも、ラミネートフィルムを外装材として用いたリチウムイオン二次電池が広く用いられている。このようなリチウムイオン二次電池は、例えば、以下の特許文献1および特許文献2に示すように、電極端子を接続した帯状の正極および負極をセパレータを介して積層した後、長手方向に巻回して電池素子を作製する。そして、この電池素子をラミネートフィルムで外装して封止することにより、二次電池が作製される。二次電池は、保護回路が設けられた回路基板と接続し、例えば樹脂モールドケースや、硬質のラミネートフィルム等に収納することにより、電池パックとしている。ラミネートフィルムを外装材として用いた場合、軽量で、金属缶外装では難しい薄型大面積の電池を作製することができる。   Among them, lithium ion secondary batteries using a laminate film as an exterior material are widely used. Such a lithium ion secondary battery, for example, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 below, is formed by laminating a belt-like positive electrode and a negative electrode connected with electrode terminals via a separator, and then winding in a longitudinal direction. A battery element is produced. And a secondary battery is produced by enclosing and sealing this battery element with a laminate film. The secondary battery is connected to a circuit board provided with a protection circuit, and is stored in, for example, a resin molded case or a hard laminate film, thereby forming a battery pack. When a laminate film is used as an exterior material, a thin, large-area battery that is lightweight and difficult to achieve with a metal can exterior can be produced.

特開2002−8606号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-8606 特開2005−166650号公報JP 2005-166650 A

また、電解液を高分子(マトリクスポリマ)によってゲル化し、正極および負極のそれぞれの表面に固定化したゲル電解質を用いたポリマー電池も実用化されている。マトリクスポリマとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)およびポリエチレンオキサイド(PEO)等が用いられる。ポリマー電池は、電解液の漏液がないため、非常に高い信頼性が得られる。   Also, a polymer battery using a gel electrolyte in which an electrolytic solution is gelled with a polymer (matrix polymer) and immobilized on the surfaces of the positive electrode and the negative electrode has been put into practical use. As the matrix polymer, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene oxide (PEO), or the like is used. Since the polymer battery has no leakage of the electrolyte, very high reliability can be obtained.

一方、ラミネートフィルムを外装材に用いた電池では、電池内部でガスが発生した場合、電池外形が変形しやすくなってしまう。このため、電解質の非水溶媒に、沸点の高い環状炭酸エステルが高い割合で含まれるようにすることで、電池内部でのガス発生を抑制するようにしている。環状炭酸エステルは、鎖状炭酸エステルと比較して高誘電率であり、高い電気伝導度を有している。このため、電解質塩の混合量を比較的少なくすることができる。   On the other hand, in a battery using a laminate film as an exterior material, when gas is generated inside the battery, the battery outer shape is easily deformed. For this reason, the non-aqueous solvent of the electrolyte contains a high proportion of cyclic carbonate having a high boiling point, thereby suppressing gas generation inside the battery. Cyclic carbonates have a higher dielectric constant and higher electrical conductivity than chain carbonates. For this reason, the mixing amount of the electrolyte salt can be relatively reduced.

しかしながら、上述のような二次電池において、電池の高容量、高体積効率化を図るために正極活物質層および負極活物質層を厚くした場合、活物質層の一部に電池反応が起きにくい領域が生じるという問題が発生する。この問題は、電解質中の電解質塩の濃度をより高くすることにより解決できるが、電解質塩濃度が高くなったことにより、高温環境下で集電体と活物質層との密着性が低下して、場合によっては活物質層の剥離や剥落が生じてしまうという新たな問題が生じてしまう。活物質層の剥離および剥落は、電池容量やサイクル特性の低下につながってしまう。活物質層の剥離または剥落は、高温環境下において活物質層中の結着剤が膨潤してしまうためであり、非水溶媒として誘電率の高い環状炭酸エステルを用いた場合は、結着剤の膨潤をさらに促進してしまうこととなる。   However, in the secondary battery as described above, when the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are thickened in order to increase the battery capacity and the volumetric efficiency, the battery reaction hardly occurs in a part of the active material layer. The problem of creating an area occurs. This problem can be solved by increasing the concentration of the electrolyte salt in the electrolyte. However, the increase in the electrolyte salt concentration reduces the adhesion between the current collector and the active material layer in a high temperature environment. In some cases, there arises a new problem that the active material layer is peeled off or peeled off. The peeling and peeling of the active material layer leads to a decrease in battery capacity and cycle characteristics. The active material layer is peeled off or peeled off because the binder in the active material layer swells in a high temperature environment. When a cyclic carbonate having a high dielectric constant is used as a nonaqueous solvent, the binder is used. This will further promote the swelling of the material.

さらに、ポリマー電池においては、ゲル電解質を形成するために加熱工程を有する場合がある。これは、ポリマーをいったん溶解させるためであったり、ゲル電解質を架橋させるためであったり、または高温で溶融した状態のゲル電解質前駆体を電極表面に塗布する工程であったりしている。この場合、活物質層と電解質とが共存した状態で加熱されるため、活物質層中の結着剤が非水溶媒により膨潤して活物質層が集電体から剥落してしまい、電池の作製自体が困難となる場合もある。   Furthermore, polymer batteries may have a heating step to form a gel electrolyte. This is to dissolve the polymer once, to crosslink the gel electrolyte, or to apply a gel electrolyte precursor melted at a high temperature to the electrode surface. In this case, since the active material layer and the electrolyte are heated in a coexisting state, the binder in the active material layer is swollen by the non-aqueous solvent, and the active material layer is peeled off from the current collector. The production itself may be difficult.

このような問題は、活物質層における結着剤の含有量を増加させることでも解決可能であるが、電池反応に寄与しない結着剤が負極活物質層中で電池容量の低下が生じるため好ましくない。   Such a problem can be solved by increasing the content of the binder in the active material layer, but a binder that does not contribute to the battery reaction causes a decrease in battery capacity in the negative electrode active material layer. Absent.

また、活物質層と集電体との密着性が低下することは、電池の信頼性の点からも問題がある。例えば負極活物質層が負極集電体から剥落して負極集電体が露出してしまった場合、負極集電体が対向する正極集電体と短絡して発熱するおそれがある。発熱量が多く電池が異常発熱してしまった場合、負極中にポリフッ化ビニリデン等のフッ化ビニリデンを成分として含む結着剤を用いると、結着剤に含まれるフッ素と負極に吸蔵されたリチウムとの発熱反応により、電池温度がさらに上昇してしまい、結着剤の分解が生じるおそれもある。   In addition, a decrease in adhesion between the active material layer and the current collector is problematic from the viewpoint of battery reliability. For example, when the negative electrode active material layer peels off from the negative electrode current collector and the negative electrode current collector is exposed, the negative electrode current collector may be short-circuited with the opposing positive electrode current collector to generate heat. If the battery generates a large amount of heat and the battery abnormally generates heat, using a binder containing vinylidene fluoride such as polyvinylidene fluoride as a component in the negative electrode will result in fluorine contained in the binder and lithium absorbed in the negative electrode. Due to the exothermic reaction, the battery temperature further rises and the binder may be decomposed.

したがって、この発明は、上記問題点を解決し、高温環境下に晒されるような使用状態、作製方法においても、高電池容量かつ高サイクル特性を維持すると共に、高い安全性を有する二次電池を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and maintains a high battery capacity and high cycle characteristics and a high safety secondary battery even in a use state and a production method that are exposed to a high temperature environment. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、第1の発明は、正極と、負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が設けられた負極と、電解質と、正極、負極および電解質を収納するラミネートフィルム外装材とを有する二次電池において、電解質に含まれる非水溶媒が、環状炭酸エステルを全溶媒の80%以上100%以下含有し、電解質に含まれる電解質塩の濃度が0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下であり、負極活物質層がフッ化ビニリデンを成分として含む重合体を含有し、負極活物質層と負極集電体との剥離強度が、負極活物質層を溶剤に漬け込んだのちにおいて4mN/mm以上であることを特徴とする二次電池である。   In order to solve the above-described problems, a first invention provides a positive electrode, a negative electrode in which a negative electrode active material layer is provided on at least one surface of a negative electrode current collector, an electrolyte, and a laminate containing the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte. In a secondary battery having a film exterior material, the non-aqueous solvent contained in the electrolyte contains a cyclic carbonate of 80% to 100% of the total solvent, and the concentration of the electrolyte salt contained in the electrolyte is 0.8 mol / kg. It is 1.8 mol / kg or less, the negative electrode active material layer contains a polymer containing vinylidene fluoride as a component, and the peel strength between the negative electrode active material layer and the negative electrode current collector is determined using the negative electrode active material layer as a solvent. It is a secondary battery characterized by being 4 mN / mm or more after being soaked.

上述の二次電池では、電解質の非水溶媒が、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)およびジエチルカーボネート(DEC)のうち、エチレンカーボネート(EC)およびプロピレンカーボネート(PC)の少なくとも一方を含む1種以上が混合されてなることが好ましい。   In the secondary battery described above, the nonaqueous solvent for the electrolyte is ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), or diethyl carbonate (DEC). It is preferable that at least one of at least one of EC) and propylene carbonate (PC) is mixed.

また、非水溶媒が、プロピレンカーボネート(PC)を30%以上80%以下含むことが好ましい。   Moreover, it is preferable that a non-aqueous solvent contains 30% or more and 80% or less of propylene carbonate (PC).

また、電解質が、マトリクスポリマとしてフッ化ビニリデン成分を70質量%以上100質量%以下含有するゲル電解質であることが好ましい。   Further, the electrolyte is preferably a gel electrolyte containing 70% by mass or more and 100% by mass or less of a vinylidene fluoride component as a matrix polymer.

さらに、溶剤が、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)であることが好ましい。   Further, the solvent is preferably N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).

また、第2の発明は、正極と、負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が設けられた負極と、電解質と、正極、負極および電解質を収納するラミネートフィルム外装材とを有する二次電池において、電解質に含まれる非水溶媒が、環状炭酸エステルを全非水溶媒の80%以上100%以下含有し、電解質に含まれる電解質塩の濃度が0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下であり、負極活物質層がフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を成分として含む重合体を含有し、充電時における負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量が、230℃以上370℃以下の範囲内において、450J/g以下であることを特徴とする二次電池である。   Moreover, 2nd invention has a positive electrode, the negative electrode by which the negative electrode active material layer was provided in the at least one surface of the negative electrode collector, electrolyte, and the laminate film exterior material which accommodates a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte. In the secondary battery, the nonaqueous solvent contained in the electrolyte contains a cyclic carbonate of 80% to 100% of the total nonaqueous solvent, and the concentration of the electrolyte salt contained in the electrolyte is 0.8 mol / kg to 1.8 mol. / Kg or less, the negative electrode active material layer contains a polymer containing a repeating unit derived from vinylidene fluoride as a component, and the calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer during charging is 230 ° C. or more and 370 It is a secondary battery characterized by being 450 J / g or less within the range of ° C. or lower.

なお、上述の発熱量が400J/g以下であることがより好ましい。   In addition, it is more preferable that the above-mentioned calorific value is 400 J / g or less.

また、第3の発明は、正極と、負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が設けられた負極と、電解質と、正極、負極および電解質を収納するラミネートフィルム外装材とを有する二次電池において、電解質に含まれる非水溶媒が、環状炭酸エステルを全非水溶媒の80%以上100%以下含有し、電解質に含まれる電解質塩の濃度が0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下であり、負極活物質層がフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を成分として含む重合体を含有し、充電時における負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量の最大値と、100℃における発熱量との差が、1.60W/g以下であることを特徴とする二次電池である。   Moreover, 3rd invention has a positive electrode, the negative electrode by which the negative electrode active material layer was provided in the at least one surface of the negative electrode collector, electrolyte, and the laminate film exterior material which accommodates a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte. In the secondary battery, the nonaqueous solvent contained in the electrolyte contains a cyclic carbonate of 80% to 100% of the total nonaqueous solvent, and the concentration of the electrolyte salt contained in the electrolyte is 0.8 mol / kg to 1.8 mol. / Kg or less, the negative electrode active material layer contains a polymer containing a repeating unit derived from vinylidene fluoride as a component, and the maximum value of the calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer during charging is 100, The secondary battery is characterized in that the difference from the calorific value at 0 ° C. is 1.60 W / g or less.

なお、上述の発熱量の最大値と、100℃における発熱量との差が、1.40W/g以下であることがより好ましい。   In addition, it is more preferable that the difference between the maximum value of the heat generation amount described above and the heat generation amount at 100 ° C. is 1.40 W / g or less.

この発明では、負極活物質層にフッ化ビニリデンを成分として含む重合体を含有するようにしたので、高温環境下における負極活物質層中の結着剤の膨潤を抑制し、負極活物質層と負極集電体との密着性を向上させることができる。   In this invention, since the negative electrode active material layer contains a polymer containing vinylidene fluoride as a component, the swelling of the binder in the negative electrode active material layer under a high temperature environment is suppressed, and the negative electrode active material layer and Adhesion with the negative electrode current collector can be improved.

この発明によれば、高温環境下での使用もしくは電池を作製した場合であっても負極活物質層の剥離および/または剥落を抑制し、高電池容量かつ高サイクル特性等の高い電池特性を維持することが可能となる。   According to the present invention, even when used in a high temperature environment or when a battery is produced, peeling and / or peeling of the negative electrode active material layer is suppressed, and high battery characteristics such as high battery capacity and high cycle characteristics are maintained. It becomes possible to do.

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下、ゲル電解質を用いた電池について説明するが、電解質はこれに限られるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, a battery using a gel electrolyte will be described, but the electrolyte is not limited thereto.

(1)第1の実施形態
(1−1)二次電池の構成
この発明の一実施形態の二次電池に用いる負極は、例えば熱処理により負極活物質層中にフッ化ビニリデン(VdF)に由来する繰り返し単位を成分として含む重合体が含有され、負極活物質層と負極集電体との剥離強度が、負極活物質層を溶剤に漬け込んだのちにおいて、4mN/mm以上となるようにしたものである。なお、この発明において重合体とは、三次元網目構造を有するもの、すなわち架橋体を含むものとし、重合体の一部もしくは全部が架橋体である場合を含む。
(1) First Embodiment (1-1) Configuration of Secondary Battery The negative electrode used in the secondary battery according to one embodiment of the present invention is derived from vinylidene fluoride (VdF) in the negative electrode active material layer by, for example, heat treatment. A polymer containing a repeating unit as a component is contained, and the peel strength between the negative electrode active material layer and the negative electrode current collector is 4 mN / mm or more after the negative electrode active material layer is immersed in a solvent. It is. In addition, in this invention, a polymer shall have a three-dimensional network structure, ie, shall contain a crosslinked body, and the case where a part or all of a polymer is a crosslinked body is included.

図1Aは、この発明の一実施形態にかかる二次電池1の外観の一例を示す略線図であり、図1Bは、二次電池1の一構成例を示す略線図である。二次電池1は、図2に示す構成の電池素子10が、外装材であるラミネートフィルム4にて外装されたものである。電池素子10は、図3に示すように、帯状の正極11と、正極11と対向して配された帯状の負極12とが、セパレータ13と交互に積層され、長手方向に巻回されている。また、図示しないゲル電解質層が正極11および負極12の両面に形成されている。電池素子10からは、正極11と接続された正極端子2aと、負極12と接続された負極端子2b(以下、特定の電極端子を示さない場合は電極端子2と適宜称する)とが導出されている。   FIG. 1A is a schematic diagram illustrating an example of the appearance of a secondary battery 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic diagram illustrating a configuration example of the secondary battery 1. The secondary battery 1 is obtained by packaging a battery element 10 having the configuration shown in FIG. 2 with a laminate film 4 that is an exterior material. As shown in FIG. 3, the battery element 10 includes a strip-shaped positive electrode 11 and a strip-shaped negative electrode 12 disposed so as to face the positive electrode 11 alternately stacked with separators 13 and wound in the longitudinal direction. . A gel electrolyte layer (not shown) is formed on both surfaces of the positive electrode 11 and the negative electrode 12. From the battery element 10, a positive electrode terminal 2 a connected to the positive electrode 11 and a negative electrode terminal 2 b connected to the negative electrode 12 (hereinafter referred to as electrode terminal 2 when not showing a specific electrode terminal) are derived. Yes.

電池素子10は、外装材であるラミネートフィルム4にて外装されている。ラミネートフィルム4には、例えば予め絞り加工が施されることにより、凹部5が形成されている。電池素子10はこの凹部5に収納され、凹部5の開口を覆うようにラミネートフィルム4が配置され、凹部5開口の周囲を熱融着等により封止されている。このとき、正極端子2aおよび負極端子2bは、ラミネートフィルム4の封止部分から外部に導出される。正極端子2aおよび負極端子2bのうちラミネートフィルム4と接する部分には、正極端子2aおよび負極端子2bとラミネートフィルム4との接着性を向上させるために、密着フィルム3aおよび3bがそれぞれ被覆されている。   The battery element 10 is packaged with a laminate film 4 that is a packaging material. The laminate film 4 is formed with a recess 5 by, for example, drawing in advance. The battery element 10 is housed in the recess 5, the laminate film 4 is disposed so as to cover the opening of the recess 5, and the periphery of the opening of the recess 5 is sealed by heat sealing or the like. At this time, the positive electrode terminal 2 a and the negative electrode terminal 2 b are led out from the sealing portion of the laminate film 4. The portions of the positive electrode terminal 2a and the negative electrode terminal 2b that are in contact with the laminate film 4 are covered with adhesion films 3a and 3b, respectively, in order to improve the adhesion between the positive electrode terminal 2a and the negative electrode terminal 2b and the laminate film 4. .

[負極]
図3は、この発明の一実施形態にかかる負極12の構成を示したものである。負極12は、例えば、一対の対向面を有する負極集電体12bの両面上に、負極活物質を含有する負極活物質層12aが形成されてなる。なお、図示しないが、負極集電体の片面のみに負極活物質層を形成する領域を設けてもよい。
[Negative electrode]
FIG. 3 shows the configuration of the negative electrode 12 according to an embodiment of the present invention. The negative electrode 12 is formed, for example, by forming a negative electrode active material layer 12a containing a negative electrode active material on both surfaces of a negative electrode current collector 12b having a pair of opposed surfaces. Although not shown, a region for forming the negative electrode active material layer may be provided only on one surface of the negative electrode current collector.

負極集電体12bは、良好な電気化学的安定性、電気伝導性および機械的強度を有することが必要である。負極12は還元性の高い雰囲気に晒されるため、アルミニウム(Al)をはじめとする多くの金属はリチウム(Li)と合金を形成して粉末状になってしまう。このため、合金化を起こさない金属材料を用いる必要がある。このような金属材料としては、銅(Cu)、ニッケル(Ni)あるいはステンレス(SUS)等が挙げられる。特に、銅(Cu)は高い電気伝導性を有し、柔軟性に富んでいるため、好ましい。   The negative electrode current collector 12b needs to have good electrochemical stability, electrical conductivity, and mechanical strength. Since the negative electrode 12 is exposed to a highly reducing atmosphere, many metals including aluminum (Al) form an alloy with lithium (Li) and become powdery. For this reason, it is necessary to use a metal material that does not cause alloying. Examples of such a metal material include copper (Cu), nickel (Ni), and stainless steel (SUS). In particular, copper (Cu) is preferable because it has high electrical conductivity and high flexibility.

負極活物質層12aは、例えば負極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。具体的に、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料としてはグラファイト、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等が挙げられ、より具体的には熱分解炭素類、コークス類(ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス)、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体(フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの)、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。   The negative electrode active material layer 12a includes, for example, a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder. As the negative electrode active material, lithium metal, a lithium alloy, a carbon material that can be doped / undoped with lithium, or a composite material of a metal material and a carbon material is used. Specific examples of carbon materials that can be doped / undoped with lithium include graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, and the like. More specifically, pyrolytic carbons and cokes (pitch coke, needle coke). , Petroleum coke), graphites, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies (phenol resins, furan resins, etc., calcined at an appropriate temperature), carbon fibers, activated carbon and other carbon materials are used. be able to.

特に、天然黒鉛および人造黒鉛などの黒鉛類は、化学的安定性に富みリチウムイオンの脱挿入反応も繰り返し安定して起こすことができ、さらに工業的にも容易に入手出来るため、リチウムイオン電池に広く用いられている。   In particular, natural graphite and artificial graphite and other graphites are rich in chemical stability and can repeatedly and stably undergo lithium ion deinsertion reactions, and are easily available industrially. Widely used.

また、炭素以外の材料としては多様な種類の金属ありは半金属等が使用可能であるが、例えば、リチウムと合金を形成可能なマグネシウム(Mg)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、ビスマス(Bi)、カドミウム(Cd)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)、パラジウム(Pd)あるいは白金(Pt)およびこれらの合金が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。   As materials other than carbon, various kinds of metals and semi-metals can be used. For example, magnesium (Mg), boron (B), aluminum (Al), gallium capable of forming an alloy with lithium can be used. (Ga), indium (In), silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), bismuth (Bi), cadmium (Cd), silver (Ag), zinc (Zn), hafnium (Hf), zirconium (Zr), yttrium (Y), palladium (Pd), platinum (Pt), and alloys thereof. These may be crystalline or amorphous.

さらに、リチウムをドープ、脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やSnO2等の酸化物を使用することができる。 Further, lithium doped as the dedoping can material, may be used polyacetylene, an oxide of 2, such as polymers and SnO polypyrrole.

また、負極活物質層12aは、結着剤を含んでいる。結着剤としては、フッ化ビニリデン(VdF)に由来する繰り返し単位を成分として含む重合体が好ましい。二次電池内での安定性が高いからである。このような重合体としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)あるいはフッ化ビニリデン(VdF)を成分とする共重合体が挙げられる。共重合体の具体例としては、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(HFP)共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン(TFE)共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン(TFE)共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−カルボン酸共重合体、あるいはフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−カルボン酸共重合体などが挙げられる。フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−カルボン酸共重合体には、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−モノメチルマレイン酸エステル共重合体が挙げられる。結着剤としては、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   Moreover, the negative electrode active material layer 12a contains a binder. As the binder, a polymer containing a repeating unit derived from vinylidene fluoride (VdF) as a component is preferable. This is because the stability in the secondary battery is high. Examples of such a polymer include a copolymer containing polyvinylidene fluoride (PVdF) or vinylidene fluoride (VdF) as a component. Specific examples of the copolymer include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (HFP) copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene (TFE) copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene (TFE) copolymer Examples thereof include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-carboxylic acid copolymer, and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-carboxylic acid copolymer. Examples of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-carboxylic acid copolymer include a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-monomethylmaleic acid ester copolymer. As the binder, one kind may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used.

上述のような重合体は、負極活物質中において例えば架橋しており、これにより重合体の膨潤が抑制され、負極活物質層12aと負極集電体12bとの密着性を向上させることができるようになっている。   The polymer as described above is, for example, crosslinked in the negative electrode active material, whereby the swelling of the polymer is suppressed, and the adhesion between the negative electrode active material layer 12a and the negative electrode current collector 12b can be improved. It is like that.

また、負極12を溶剤に漬け込んだのちにおける負極活物質層12aと負極集電体12bとの剥離強度は、4mN/mm以上であることが好ましく、5mN/mm以上であればより好ましい。溶剤に漬け込んだのちにおいても、この程度の剥離強度があれば、十分な特性を得ることができるからである。   Further, the peel strength between the negative electrode active material layer 12a and the negative electrode current collector 12b after the negative electrode 12 is immersed in a solvent is preferably 4 mN / mm or more, and more preferably 5 mN / mm or more. This is because, even after being soaked in a solvent, sufficient properties can be obtained with such a level of peel strength.

なお、溶剤に漬け込んだのちの剥離強度は、例えば、以下の方法を用いて測定することができる。すなわち、負極12を溶剤に漬けた状態で80℃で1時間加熱した後、乾燥させる。その後、例えば、図4に示すように、負極活物質層12aに図示しないテープを貼り付け、テープを矢印方向(180°方向)に引っ張る引張試験により、負極活物質層12aの剥離強度を測定する。テープ幅は、例えば25mm幅の物が使用出来る。引張試験は、例えば、テープを100mm/minの速度で180°方向に60mm引っ張ることにより測定する事が出来る。剥離強度値は10mm−60mm間の平均値をとり、テープ幅で規格化した値とする。   In addition, the peeling strength after being immersed in a solvent can be measured using the following method, for example. That is, the anode 12 is immersed in a solvent, heated at 80 ° C. for 1 hour, and then dried. Thereafter, as shown in FIG. 4, for example, a peel strength of the negative electrode active material layer 12a is measured by a tensile test in which a tape (not shown) is applied to the negative electrode active material layer 12a and the tape is pulled in the arrow direction (180 ° direction). . For example, a tape having a width of 25 mm can be used. The tensile test can be measured, for example, by pulling the tape 60 mm in the 180 ° direction at a speed of 100 mm / min. The peel strength value is an average value between 10 mm and 60 mm, and is a value normalized by the tape width.

このとき、溶剤には、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)が最も有効であるが、プロピレンカーボネート(PC)、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジメチルホルムアミド(DMF)、テトラヒドロフラン(THF)、またはジメチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類、またはアセトンなどのケトン類を用いる。   At this time, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is the most effective solvent, but esters such as propylene carbonate (PC), ethyl acetate, butyl acetate, dimethylformamide (DMF), tetrahydrofuran (THF) Or amines such as dimethylamine and triethylamine, or ketones such as acetone.

[正極]
正極11は、一対の対向面を有する正極集電体11bの両面上に、正極活物質を含有する正極活物質層11aが形成されてなる。正極集電体11bとしては、例えばアルミニウム(Al)箔等の金属箔が用いられる。
[Positive electrode]
The positive electrode 11 is formed by forming a positive electrode active material layer 11a containing a positive electrode active material on both surfaces of a positive electrode current collector 11b having a pair of opposing surfaces. As the positive electrode current collector 11b, for example, a metal foil such as an aluminum (Al) foil is used.

正極活物質層11aは、例えば正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。正極活物質としては、LiXMO2(式中、Mは、一種以上の遷移金属を表し、xは、電池の充放電状態によって異なり、通常0.05以上1.10以下である)を主体とする、リチウムと遷移金属との複合酸化物が用いられる。リチウム複合酸化物を構成する遷移金属としては、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)およびマンガン(Mn)等が用いられる。 The positive electrode active material layer 11a includes, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. As the positive electrode active material, mainly Li x MO 2 (wherein M represents one or more transition metals, x is different depending on the charge / discharge state of the battery, and is usually 0.05 or more and 1.10 or less). A composite oxide of lithium and a transition metal is used. As a transition metal constituting the lithium composite oxide, cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), or the like is used.

このようなリチウム複合酸化物として、具体的には、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMn24)等が挙げられる。また、遷移金属元素の一部を他の元素に置換した固溶体も使用可能である。例えば、ニッケルコバルト複合リチウム酸化物(LiNi0.5Co0.52、LiNi0.8Co0.22等)がその例として挙げられる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。さらに、正極活物質としてTiS2、MoS2、NbSe2、V25等のリチウムを有しない金属硫化物または金属酸化物を使用してもよい。正極活物質としては、これら材料を複数混合して用いてもよい。 Specific examples of such a lithium composite oxide include lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium nickelate (LiNiO 2 ), and lithium manganate (LiMn 2 O 4 ). A solid solution in which a part of the transition metal element is substituted with another element can also be used. Examples thereof include nickel cobalt composite lithium oxide (LiNi 0.5 Co 0.5 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.2 O 2, etc.). These lithium composite oxides can generate a high voltage and have an excellent energy density. Furthermore, TiS 2, MoS 2, may be used NbSe 2, V 2 O no lithium metal sulfides such as 5 or metal oxide as a cathode active material. As the positive electrode active material, a mixture of a plurality of these materials may be used.

また、導電剤としては、例えばカーボンブラックあるいはグラファイトなどの炭素材料等が用いられる。また、結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が用いられる。   As the conductive agent, for example, a carbon material such as carbon black or graphite is used. As the binder, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like is used.

[ラミネートフィルム]
外装材として用いるラミネートフィルム4は、図5に示されるように、金属箔4aの両面にそれぞれ外側樹脂層4bと内側樹脂層4cとが形成された、防湿性、絶縁性を有する多層フィルムからなる。外側樹脂層4bには、外観の美しさや強靱さ、柔軟性などからナイロン(Ny)、またはポリエチレンテレフタレート(PET)が用いられる。金属箔4aは、水分、酸素、光の浸入を防ぎ、内容物である電池素子を守る最も重要な役割を担っており、軽さ、伸び性、価格、加工のしやすさからアルミニウム(Al)が最もよく使われる。内側樹脂層4cは、熱や超音波で溶け、互いに融着する部分であり、ポリオレフィン系樹脂材料、例えば無延伸ポリプロピレン(CPP)が多用される。
[Laminate film]
As shown in FIG. 5, the laminate film 4 used as the exterior material is formed of a multilayer film having moisture resistance and insulating properties, in which an outer resin layer 4b and an inner resin layer 4c are formed on both surfaces of the metal foil 4a, respectively. . Nylon (Ny) or polyethylene terephthalate (PET) is used for the outer resin layer 4b because of its beautiful appearance, toughness, and flexibility. The metal foil 4a plays the most important role in preventing moisture, oxygen and light from entering, and protecting the battery element, which is the content. Aluminum (Al) is light because of its lightness, extensibility, price, and ease of processing. Is most often used. The inner resin layer 4c is a portion that is melted by heat or ultrasonic waves and fused to each other, and a polyolefin-based resin material such as unstretched polypropylene (CPP) is frequently used.

[セパレータ]
セパレータ13は、例えばポリプロピレン(PP)あるいはポリエチレン(PE)などのポリオレフィン系樹脂材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料よりなる多孔質膜により構成されており、これら2種以上の多孔質膜が積層された構造のものを用いてもよい。中でも、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)の多孔質フィルムが最も有効である。
[Separator]
The separator 13 is composed of, for example, a porous film made of a polyolefin resin material such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE), or a porous film made of an inorganic material such as a ceramic nonwoven fabric. A structure in which the porous films are laminated may be used. Among these, porous films of polyethylene (PE) and polypropylene (PP) are most effective.

一般的にセパレータの厚みは5μm以上50μm以下が好適に使用可能であるが、5μm以上20μm以下がより好ましい。セパレータは、厚すぎると活物質の充填量が低下して電池容量が低下するとともに、イオン伝導性が低下して電流特性が低下する。逆に薄すぎると、膜の機械的強度が低下し、異物などで正負両極がショートしたり、破れたりする。   In general, the thickness of the separator is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, more preferably 5 μm or more and 20 μm or less. If the separator is too thick, the amount of the active material filled decreases, the battery capacity decreases, and the ionic conductivity decreases and the current characteristics deteriorate. On the other hand, if it is too thin, the mechanical strength of the film will decrease, and both positive and negative electrodes will be shorted or broken by foreign matter.

[電解質]
電解質は、リチウムイオン二次電池に一般的に使用される電解質塩と非水溶媒が使用可能である。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)およびエチレンカーボネート(EC)および/または環状炭酸エステルが全非水溶媒の80%以上100%以下含有されている。また、非水溶媒は、環状炭酸エステルの他に、鎖状炭酸エステルであるジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)およびジエチルカーボネート(DEC)のうち、1種以上が混合されていてもよい。環状炭酸エステルが80%未満の場合、電解質の沸点が低い鎖状炭酸エステルの割合が増えるため、電池内部における電解質の分解に伴うガス発生が生じやすく、電池膨れが発生しやすくなる。また、電解質の誘電率が低くなり、電気伝導度が小さくなってしまう。
[Electrolytes]
As the electrolyte, an electrolyte salt and a non-aqueous solvent that are generally used in lithium ion secondary batteries can be used. As the non-aqueous solvent, propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) and / or cyclic carbonate are contained in an amount of 80% to 100% of the total non-aqueous solvent. In addition to the cyclic carbonate, the non-aqueous solvent may be one or more of dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate (DEC), which are chain carbonates. Good. When the cyclic carbonate is less than 80%, the proportion of the chain carbonate having a low boiling point of the electrolyte increases, so that gas is easily generated due to decomposition of the electrolyte inside the battery, and the battery is likely to swell. In addition, the dielectric constant of the electrolyte is lowered, and the electrical conductivity is reduced.

また、環状炭酸エステルのうち、プロピレンカーボネート(PC)が全非水溶媒の30%以上80%以下含まれることが好ましい。プロピレンカーボネート(PC)は、負極の黒鉛と反応して分解し、ガスになってしまうため、プロピレンカーボネート(PC)単独での使用は難しく、他の溶媒と混合して用いることが多い。黒鉛との反応性が低い溶媒としては、エチレンカーボネート(EC)がよく知られ、広く用いられている。エチレンカーボネート(EC)は環状炭酸エステルの一つで沸点も高いため、好適である。   Moreover, it is preferable that propylene carbonate (PC) is contained 30% or more and 80% or less of the total non-aqueous solvent among the cyclic carbonates. Propylene carbonate (PC) reacts with graphite of the negative electrode and decomposes to become a gas, so that it is difficult to use propylene carbonate (PC) alone, and it is often used by mixing with other solvents. As a solvent having low reactivity with graphite, ethylene carbonate (EC) is well known and widely used. Ethylene carbonate (EC) is suitable because it is one of cyclic carbonates and has a high boiling point.

プロピレンカーボネート(PC)の含有量はエチレンカーボネート(EC)との相対的な関係で決定される。プロピレンカーボネート(PC)の含有量が30%未満であった場合、エチレンカーボネート(EC)の含有量が70%を超えるが、エチレンカーボネート(EC)は融点38℃であるため、非水溶媒が低温となった際のイオン伝導率が小さくなり、電池の低温特性が悪くなってしまう。また、プロピレンカーボネート(PC)の含有量が80%を超える場合、エチレンカーボネート(EC)の含有量が20%未満となり、黒鉛との反応性が高くなり、容量低下、初回充電時のプロピレンカーボネート(PC)分解に伴うガス発生による電池膨れが問題となってしまう。ここで、「%」は、重量百分率を表す。   The content of propylene carbonate (PC) is determined by a relative relationship with ethylene carbonate (EC). When the content of propylene carbonate (PC) is less than 30%, the content of ethylene carbonate (EC) exceeds 70%, but since ethylene carbonate (EC) has a melting point of 38 ° C., the non-aqueous solvent has a low temperature. In this case, the ionic conductivity is reduced and the low temperature characteristics of the battery are deteriorated. Also, when the content of propylene carbonate (PC) exceeds 80%, the content of ethylene carbonate (EC) becomes less than 20%, the reactivity with graphite increases, the capacity decreases, and the propylene carbonate ( PC) Battery swelling due to gas generation accompanying decomposition becomes a problem. Here, “%” represents a weight percentage.

電解質塩としては、上記非水溶媒に溶解するものが用いられ、カチオンとアニオンが組み合わされてなる。カチオンにはアルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられる。アニオンには、Cl-、Br-、I-、SCN-、ClO4 -、BF4 -、PF6 -、CF3SO3 -等が用いられる。具体的には、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CF3SO22)、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(C25SO22)過塩素酸リチウム(LiClO4)等が挙げられる。電解質塩濃度としては、リチウムイオン濃度が非水溶媒に対して0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下の範囲とされる。 As the electrolyte salt, one that dissolves in the non-aqueous solvent is used, and a combination of a cation and an anion is used. As the cation, an alkali metal or an alkaline earth metal is used. As the anion, Cl , Br , I , SCN , ClO 4 , BF 4 , PF 6 , CF 3 SO 3 − and the like are used. Specifically, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), bis (pentafluoro Ethanesulfonyl) imidolithium (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ) lithium perchlorate (LiClO 4 ) and the like. As the electrolyte salt concentration, the lithium ion concentration is in the range of 0.8 mol / kg to 1.8 mol / kg with respect to the non-aqueous solvent.

ゲル電解質を用いる場合は、非水溶媒と電解質塩とを混合した電解液をマトリクスポリマに取り込むことでゲル電解質を得る。マトリクスポリマは、非水溶媒に相溶可能な性質を有している。このようなマトリクスポリマとしては、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変性ポリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよびこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変性ポリマー等が用いられる。また、フッ素系ポリマーとして、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ化ビニリデン(VdF)−ヘキサフルオロプロピレン(HFP)共重合体、フッ化ビニリデン(VdF)−テトラフルオロエチレン(TFE)共重合体等、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を含むポリマーが挙げられる。このようなポリマーは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよく、フッ化ビニリデン(VdF)成分を70質量%以上100質量%以下含有していることが好ましい。   When a gel electrolyte is used, the gel electrolyte is obtained by incorporating an electrolytic solution obtained by mixing a nonaqueous solvent and an electrolyte salt into a matrix polymer. The matrix polymer has a property compatible with a non-aqueous solvent. As such a matrix polymer, silicon gel, acrylic gel, acrylonitrile gel, polyphosphazene modified polymer, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and their composite polymers, cross-linked polymers, modified polymers, and the like are used. Examples of the fluoropolymer include polyvinylidene fluoride (PVdF), vinylidene fluoride (VdF) -hexafluoropropylene (HFP) copolymer, vinylidene fluoride (VdF) -tetrafluoroethylene (TFE) copolymer, and the like. And a polymer containing a repeating unit derived from vinylidene chloride. Such polymers may be used alone or in combination of two or more, and contain 70% by mass to 100% by mass of a vinylidene fluoride (VdF) component. Is preferred.

(1−2)二次電池の製造方法
上述のような構成の二次電池1は、以下のようにして作製する。
(1-2) Secondary Battery Manufacturing Method The secondary battery 1 having the above-described configuration is manufactured as follows.

[正極の作製]
まず、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを均一に混合して正極合剤とし、この正極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次に、このスラリーをドクターブレード法等により正極集電体11b上に均一に塗布し、乾燥させて溶剤を除去した後、ロールプレス機等で圧縮成型することにより、正極活物質層11aを形成する。ここで、正極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。
[Production of positive electrode]
First, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are uniformly mixed to form a positive electrode mixture, and the positive electrode mixture is dispersed in a solvent to form a slurry. Next, the slurry is uniformly applied on the positive electrode current collector 11b by a doctor blade method or the like, dried, and after removing the solvent, the positive electrode active material layer 11a is formed by compression molding with a roll press or the like. To do. Here, the positive electrode active material, the conductive agent, the binder, and the solvent only have to be uniformly dispersed, and the mixing ratio is not limited.

次に、正極集電体11bの一端部にスポット溶接または超音波溶接により正極端子2aを接続する。この正極端子2aは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。   Next, the positive electrode terminal 2a is connected to one end of the positive electrode current collector 11b by spot welding or ultrasonic welding. The positive electrode terminal 2a is preferably a metal foil or a mesh-like one, but there is no problem even if it is not metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity.

[負極の作製]
続いて、負極活物質と、結着剤と、必要であれば導電剤とを均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次にこのスラリーをドクターブレード法等により負極集電体12b上に均一に塗布し、乾燥させて溶剤を除去した後、ロールプレス機等で圧縮成型する。ここで、負極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。
[Production of negative electrode]
Subsequently, the negative electrode active material, the binder, and, if necessary, the conductive agent are uniformly mixed to form a negative electrode mixture, and the negative electrode mixture is dispersed in a solvent to form a slurry. Next, this slurry is uniformly applied onto the negative electrode current collector 12b by a doctor blade method or the like, dried to remove the solvent, and then compression molded by a roll press or the like. Here, the negative electrode active material, the conductive agent, the binder, and the solvent only have to be uniformly dispersed, and the mixing ratio is not limited.

続いて、負極集電体12b上に圧縮成型された負極活物質層前駆体に、電子線あるいは紫外線等を照射するか、もしくは負極活物質層前駆体を加熱することにより、負極活物質層前駆体中の結着剤を重合させて、負極活物質層12aを形成する。このとき、電子線あるいは紫外線等の照射時間および出力、または加熱時間等の諸条件を適宜変化させることにより、結着剤の重合の度合いを調整する。これにより、この発明の負極12が得られる。   Subsequently, the negative electrode active material layer precursor compression-molded on the negative electrode current collector 12b is irradiated with an electron beam, ultraviolet light, or the like, or the negative electrode active material layer precursor is heated, whereby the negative electrode active material layer precursor is heated. The negative electrode active material layer 12a is formed by polymerizing the binder in the body. At this time, the polymerization degree of the binder is adjusted by appropriately changing various conditions such as the irradiation time and output of an electron beam or ultraviolet rays, or the heating time. Thereby, the negative electrode 12 of this invention is obtained.

電子線あるいは紫外線を負極活物質層前駆体に照射する場合は、3分以上照射することが好ましい。また、電子線あるいは紫外線の照射時間は、長くなるほど重合の度合いが増し、負極活物質層12aと負極集電体12bとの剥離強度が強く、また電池特性も向上するため好ましい。電子線あるいは紫外線の照射時間が3分未満の場合、結着剤の重合の度合いが低く、十分な剥離強度を得られないおそれがある。   When irradiating the negative electrode active material layer precursor with an electron beam or ultraviolet rays, it is preferable to irradiate for 3 minutes or more. In addition, the longer the irradiation time of the electron beam or the ultraviolet ray, the higher the degree of polymerization, the stronger the peel strength between the negative electrode active material layer 12a and the negative electrode current collector 12b, and the better the battery characteristics. When the electron beam or ultraviolet irradiation time is less than 3 minutes, the degree of polymerization of the binder is low, and there is a possibility that sufficient peel strength cannot be obtained.

負極活物質層前駆体を加熱する場合は、180℃以上の高温で加熱することが好ましい。また、負極活物質層前駆体の加熱温度は、高くなるほど重合の度合いが増し、負極活物質層12aと負極集電体12bとの剥離強度が強く、また電池特性も向上するため好ましい。負極活物質層前駆体の加熱温度が180℃未満の場合、結着剤の重合の度合いが低く、十分な剥離強度を得られないおそれがある。   When heating a negative electrode active material layer precursor, it is preferable to heat at a high temperature of 180 ° C. or higher. In addition, the higher the heating temperature of the negative electrode active material layer precursor, the higher the degree of polymerization, the stronger the peel strength between the negative electrode active material layer 12a and the negative electrode current collector 12b, and the better the battery characteristics. When the heating temperature of the negative electrode active material layer precursor is lower than 180 ° C., the degree of polymerization of the binder is low, and sufficient peel strength may not be obtained.

次に、負極集電体12bの一端部にスポット溶接または超音波溶接により負極端子2bを接続する。この負極端子2bは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。   Next, the negative electrode terminal 2b is connected to one end of the negative electrode current collector 12b by spot welding or ultrasonic welding. The negative electrode terminal 2b is preferably a metal foil or a mesh-like one, but there is no problem even if it is not a metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity.

なお、正極端子2aおよび負極端子2bは同じ方向から導出されていることが好ましいが、短絡等が起こらず電池性能にも問題がなければ、どの方向から導出されていても問題はない。また、正極端子2aおよび負極端子2bの接続箇所は、電気的接触がとれているのであれば取り付ける場所、取り付ける方法は上記の例に限られない。   In addition, although it is preferable that the positive electrode terminal 2a and the negative electrode terminal 2b are derived | led-out from the same direction, if a short circuit etc. do not occur and there is no problem in battery performance, it is satisfactory even if it derive | leads out from which direction. Moreover, the connection location of the positive electrode terminal 2a and the negative electrode terminal 2b is not limited to the above example as long as electrical contact is established, and the method of attachment is not limited to the above example.

[ゲル電解質層の形成]
環状炭酸エステルが80%以上100%以下含有された非水溶媒に、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)または四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)等の電解質塩を0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下の濃度となるように溶解して電解液を作製した後、例えばフッ化ビニリデン(VdF)−ヘキサフルオロプロピレン(HFP)共重合体等のマトリクスポリマと電解液とを混合させてゾル状の電解質を作製する。
[Formation of gel electrolyte layer]
0.8 mol / kg or more of an electrolyte salt such as lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) or lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in a non-aqueous solvent containing a cyclic carbonate of 80% to 100% After preparing an electrolytic solution by dissolving to a concentration of 1.8 mol / kg or less, for example, a matrix polymer such as vinylidene fluoride (VdF) -hexafluoropropylene (HFP) copolymer and the electrolytic solution are mixed. Thus, a sol electrolyte is prepared.

続いて、ゾル状の電解質を正極活物質層11aおよび負極活物質層12a上にそれぞれ塗布し、冷却してゲル電解質層を形成する。または、例えばジメチルカーボネート(DMC)等を希釈溶剤として低粘度のゾルを作製し、正極活物質層11aおよび負極活物質層12a上にそれぞれ塗布した後、希釈溶剤を揮発させてゲル電解質層を形成することもできる。   Subsequently, a sol-like electrolyte is applied onto the positive electrode active material layer 11a and the negative electrode active material layer 12a, respectively, and cooled to form a gel electrolyte layer. Alternatively, for example, a low-viscosity sol is prepared using dimethyl carbonate (DMC) or the like as a diluent solvent, and coated on the positive electrode active material layer 11a and the negative electrode active material layer 12a, respectively, and then the diluent solvent is volatilized to form a gel electrolyte layer You can also

この後、正極11、セパレータ33、負極12およびセパレータ33を順次積層し、この積層体を長手方向に多数回巻回する。そして、巻回最外周に保護テープを設けることにより、巻回型の電池素子10を作製する。   Then, the positive electrode 11, the separator 33, the negative electrode 12, and the separator 33 are laminated | stacked one by one, and this laminated body is wound many times in a longitudinal direction. Then, the winding type battery element 10 is manufactured by providing a protective tape on the outermost winding periphery.

次に、予め内側樹脂層4cから外側樹脂層4b方向に向けて絞り加工が施されることにより凹部5が形成されたラミネートフィルム4を用い、図1Bに示すように、凹部5に電池素子10が収納されるようにして外装する。このとき、ラミネートフィルム4の内側樹脂層4c同士が対向するようにして外装する。続いて、減圧しながらラミネートフィルム4に形成された凹部5の開口の周囲部分を熱融着することにより、二次電池1が作製される。   Next, as shown in FIG. 1B, the battery element 10 is formed in the recess 5 using the laminate film 4 in which the recess 5 is formed by drawing in advance from the inner resin layer 4c toward the outer resin layer 4b. The exterior is made to be stored. At this time, the exterior resin layer 4c of the laminate film 4 is packaged so as to face each other. Then, the secondary battery 1 is produced by heat-sealing the peripheral part of the opening of the recessed part 5 formed in the laminate film 4 under reduced pressure.

なお、二次電池1は、以下のような方法により作製しても良い。まず、上述の方法と同様にして正極端子2aが接続された正極11と、負極端子2bが接続された負極12とを作製し、セパレータ23を介して積層および巻回し、巻回最外周に保護テープを設けて電池素子10を作製する。このとき、ゲル電解質層は設けられていない。次に、電池素子10をラミネートフィルム4にて外装し、一辺を除く外周縁部を熱融着して、ラミネートフィルム4を袋状とする。続いて、非水溶媒と、電解質塩と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤等の他の材料とを含む電解質用組成物とを用意し、袋状のラミネートフィルム4の内部に注入する。   The secondary battery 1 may be manufactured by the following method. First, in the same manner as described above, the positive electrode 11 connected to the positive electrode terminal 2a and the negative electrode 12 connected to the negative electrode terminal 2b are prepared, stacked and wound via the separator 23, and protected to the outermost winding periphery. A battery element 10 is manufactured by providing a tape. At this time, the gel electrolyte layer is not provided. Next, the battery element 10 is packaged with the laminate film 4, and the outer peripheral edge except one side is heat-sealed to make the laminate film 4 into a bag shape. Next, an electrolyte composition containing a nonaqueous solvent, an electrolyte salt, a monomer that is a raw material for the polymer compound, a polymerization initiator, and other materials such as a polymerization inhibitor as necessary is prepared. Then, it is poured into the bag-shaped laminate film 4.

電解質用組成物を注入した後、ラミネートフィルム4の開口部を真空雰囲気下で熱融着して密封する。次に、電池素子10と電解質用組成物とが収納されたラミネートフィルム4を加熱してモノマーを重合させ、高分子化合物とすることにより、ゲル電解質を形成し、二次電池1を作製する。   After injecting the electrolyte composition, the opening of the laminate film 4 is heat-sealed in a vacuum atmosphere and sealed. Next, the laminate film 4 containing the battery element 10 and the electrolyte composition is heated to polymerize the monomer to form a polymer compound, thereby forming a gel electrolyte and manufacturing the secondary battery 1.

第1の実施形態の二次電池1は、負極活物質層12a中にフッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を成分として含む重合体を含有しているため、高温環境下で二次電池1を使用した場合や、負極12が高温環境に晒される電池作製方法を用いた場合においても、負極集電体12bから負極活物質層12aが剥離および/または剥落することを抑制することができる。   Since the secondary battery 1 of the first embodiment contains a polymer containing as a component a repeating unit derived from vinylidene fluoride in the negative electrode active material layer 12a, the secondary battery 1 is used in a high-temperature environment. In the case where the negative electrode active material layer 12a is peeled off and / or peeled off from the negative electrode current collector 12b, the negative electrode current collector 12b can be prevented from peeling off and / or peeling off.

また、結着剤の含有量を増加させることなく負極集電体12bから負極活物質層12aが剥離および/または剥落することを抑制することができるため、電池容量を低下させることなく、高電池特性を有する二次電池を得ることができる。   In addition, since the negative electrode active material layer 12a can be prevented from peeling and / or peeling from the negative electrode current collector 12b without increasing the binder content, the high battery without reducing the battery capacity. A secondary battery having characteristics can be obtained.

(2)第2の実施形態
(2−1)二次電池の構成
第2の実施形態では、負極以外の構成は第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第2の実施形態における負極の構成は第1の実施形態における負極と同一であるため、以下の説明では同一の符号を用いて説明する。
(2) Second Embodiment (2-1) Configuration of Secondary Battery In the second embodiment, the configuration other than the negative electrode is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. Moreover, since the structure of the negative electrode in 2nd Embodiment is the same as the negative electrode in 1st Embodiment, it demonstrates using the same code | symbol in the following description.

[負極]
第2の実施形態の二次電池に用いる負極12は、第1の実施形態と同様に、一対の対向面を有する負極集電体12bの両面上に、負極活物質を含有する負極活物質層12aが形成されてなる。負極活物質層12aは、例えば負極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。負極活物質、導電剤および結着剤は、第1の実施形態と同様の材料を用いることができる。
[Negative electrode]
The negative electrode 12 used in the secondary battery of the second embodiment is similar to the first embodiment in that a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material on both surfaces of a negative electrode current collector 12b having a pair of opposed surfaces. 12a is formed. The negative electrode active material layer 12a includes, for example, a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder. As the negative electrode active material, lithium metal, a lithium alloy, a carbon material that can be doped / undoped with lithium, or a composite material of a metal material and a carbon material is used. As the negative electrode active material, the conductive agent, and the binder, the same materials as in the first embodiment can be used.

第2の実施形態における負極12は、負極活物質層12aが加熱処理されることにより、負極活物質に吸蔵されたリチウムと発熱反応して電池温度を上昇させてしまう負極活物質層中のフッ素の量を減少させたものである。加熱処理は、負極活物質層12aに含まれる結着剤の融点以上の温度で行われる。これにより、負極活物質に吸蔵されたリチウムなどと、結着剤中のフッ素との発熱反応による電池温度の上昇が抑制されるようになっている。   In the negative electrode 12 in the second embodiment, the negative electrode active material layer 12a is heat-treated, so that the fluorine in the negative electrode active material layer that raises the battery temperature by exothermic reaction with lithium occluded in the negative electrode active material. The amount is reduced. The heat treatment is performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the binder contained in the negative electrode active material layer 12a. As a result, an increase in battery temperature due to an exothermic reaction between lithium or the like occluded in the negative electrode active material and fluorine in the binder is suppressed.

具体的には、リチウムなどを吸蔵した負極活物質層12a、すなわち充電状態の負極活物質層12aを示差走査熱量測定(DSC;Differential Scanning Calorimetry)した際に、リチウムとフッ素との反応ピークがある230℃以上370℃以下の範囲内において、発熱量の総量が450J/g以下であることが好ましく、400J/g以下であればより好ましい。または、充電状態の負極活物質層12aを示差走査熱量測定した際に、リチウムとフッ素との反応ピークがある230℃以上370℃以下の範囲内において、発熱量の最大値と、100℃における発熱量との差が1.60W/g以下であることが好ましく、1.40W/g以下であればより好ましい。この範囲内であれば、負極活物質層12aの負極集電体12bに対する密着性を高め、発熱反応を抑制する効果が高いからである。   Specifically, there is a reaction peak between lithium and fluorine when differential scanning calorimetry (DSC) is performed on the negative electrode active material layer 12a that occludes lithium or the like, that is, the charged negative electrode active material layer 12a. Within the range of 230 ° C. or more and 370 ° C. or less, the total calorific value is preferably 450 J / g or less, and more preferably 400 J / g or less. Alternatively, when the negative electrode active material layer 12a in a charged state is subjected to differential scanning calorimetry, the maximum calorific value and the exotherm at 100 ° C. are within a range of 230 ° C. or higher and 370 ° C. or lower where there is a reaction peak between lithium and fluorine. The difference from the amount is preferably 1.60 W / g or less, and more preferably 1.40 W / g or less. This is because within this range, the adhesion of the negative electrode active material layer 12a to the negative electrode current collector 12b is enhanced, and the effect of suppressing the exothermic reaction is high.

(2−2)二次電池の製造方法
上述のような構成の二次電池1は、以下のようにして作製する。なお、以下、負極12の製造方法についてのみ説明する。
(2-2) Method for Manufacturing Secondary Battery The secondary battery 1 having the above-described configuration is manufactured as follows. Hereinafter, only the manufacturing method of the negative electrode 12 will be described.

[負極の作製]
負極活物質と、結着剤と、必要であれば導電剤とを均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次にこのスラリーを負極集電体12b上に均一に塗布し、乾燥させて溶剤を除去した後、ロールプレス機等で圧縮成型する。
[Production of negative electrode]
The negative electrode active material, the binder, and, if necessary, the conductive agent are uniformly mixed to form a negative electrode mixture, and the negative electrode mixture is dispersed in a solvent to form a slurry. Next, this slurry is uniformly applied onto the negative electrode current collector 12b, dried to remove the solvent, and then compression molded with a roll press or the like.

続いて、負極集電体12b上に圧縮成型された負極活物質層前駆体を加熱することにより、負極活物質層前駆体中のフッ素量を減少させて負極活物質層12aを形成する。   Subsequently, the negative electrode active material layer precursor compression-molded on the negative electrode current collector 12b is heated to reduce the amount of fluorine in the negative electrode active material layer precursor, thereby forming the negative electrode active material layer 12a.

負極活物質層前駆体は、結着剤の融点以上の温度で加熱する。結着剤としてポリフッ化ビニリデンを用いる場合、その融点は130℃〜170℃程度である。負極活物質層前駆体の加熱温度は、高くなるほどフッ素量の減少が大きくなり、負極活物質に吸蔵されたリチウムと負極活物質層12a中のフッ素との発熱反応が起こりにくくなるため好ましい。負極活物質層前駆体の加熱温度が150℃未満の場合、結着剤のフッ素の減少量が少なく、負極活物質に吸蔵されたリチウムと負極活物質層12a中のフッ素との発熱反応が抑制できないおそれがある。   The negative electrode active material layer precursor is heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the binder. When polyvinylidene fluoride is used as the binder, the melting point is about 130 ° C to 170 ° C. The higher the heating temperature of the negative electrode active material layer precursor is, the higher the decrease in the amount of fluorine, and the less the exothermic reaction between lithium occluded in the negative electrode active material and fluorine in the negative electrode active material layer 12a. When the heating temperature of the negative electrode active material layer precursor is lower than 150 ° C., the amount of decrease in fluorine in the binder is small, and the exothermic reaction between lithium occluded in the negative electrode active material and fluorine in the negative electrode active material layer 12a is suppressed. There is a possibility that it cannot be done.

次に、負極集電体12bの一端部にスポット溶接または超音波溶接により負極端子2bを接続する。この負極端子2bは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。   Next, the negative electrode terminal 2b is connected to one end of the negative electrode current collector 12b by spot welding or ultrasonic welding. The negative electrode terminal 2b is preferably a metal foil or a mesh-like one, but there is no problem even if it is not a metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity.

第2の実施形態の二次電池1は、リチウムとフッ素との反応ピークがある230℃以上370℃以下の範囲内において、充電状態の負極活物質層の発熱量が450J/g以下または、充電状態における負極活物質層の発熱量の最大値と、100℃における発熱量との差が1.60W/g以下とすることにより、負極活物質層12a中に含有されるフッ素量が減少するため、負極活物質に吸蔵されたリチウムとの発熱反応が抑制される。また、これに伴って電池の異常発熱時においても結着剤の分解を抑制することができる。このため、結着剤の含有量を増加させることなく負極集電体12bから負極活物質層12aが剥離および/または剥落することを抑制することができるため、電池容量を低下させることなく、高電池特性および高い安全性を有する二次電池を得ることができる。   In the secondary battery 1 of the second embodiment, the calorific value of the negative electrode active material layer in a charged state is 450 J / g or less or the charge is within a range from 230 ° C. to 370 ° C. where there is a reaction peak between lithium and fluorine. Since the difference between the maximum value of the calorific value of the negative electrode active material layer in the state and the calorific value at 100 ° C. is 1.60 W / g or less, the amount of fluorine contained in the negative electrode active material layer 12a is reduced. In addition, an exothermic reaction with lithium occluded in the negative electrode active material is suppressed. Accordingly, it is possible to suppress the decomposition of the binder even when the battery is abnormally heated. For this reason, since it can suppress that the negative electrode active material layer 12a peels and / or peels from the negative electrode collector 12b, without increasing a binder content, it is high, without reducing battery capacity. A secondary battery having battery characteristics and high safety can be obtained.

以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>
(1)負極処理方法:電子線照射
<サンプル1>
[正極の作製]
炭酸リチウム(Li2CO3)と炭酸コバルト(CoCO3)とを0.5:1のモル比で混合し、空気中において900℃で5時間焼成してコバルト酸リチウム(LiCoO2)を得た。続いて、正極活物質であるコバルト酸リチウム(LiCoO2)と、導電剤である黒鉛と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVdF)とを質量比91:6:3となるように均一に混合し、これを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。このスラリー状の正極合剤を、厚さ20μmのアルミニウム(Al)箔からなる正極集電体の両面に均一に塗布し、120℃雰囲気下で12時間減圧乾燥することにより正極活物質層を形成した。次に、これをロールプレス機で加圧成型することにより正極シートとし、当該正極シートを帯状に切り出して正極とした。
<Example 1>
(1) Negative electrode treatment method: electron beam irradiation <Sample 1>
[Production of positive electrode]
Lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) and cobalt carbonate (CoCO 3 ) were mixed at a molar ratio of 0.5: 1, and calcined in air at 900 ° C. for 5 hours to obtain lithium cobaltate (LiCoO 2 ). . Subsequently, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) that is the positive electrode active material, graphite that is the conductive agent, and polyvinylidene fluoride (PVdF) that is the binder are uniformly distributed so as to have a mass ratio of 91: 6: 3. The mixture was mixed and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry-like positive electrode mixture. This slurry-like positive electrode mixture is uniformly applied to both sides of a positive electrode current collector made of 20 μm thick aluminum (Al) foil, and dried under reduced pressure for 12 hours at 120 ° C. to form a positive electrode active material layer did. Next, this was press-molded with a roll press to obtain a positive electrode sheet, and the positive electrode sheet was cut into a strip shape to obtain a positive electrode.

さらに、正極集電体上の正極活物質層未形成部分にアルミニウム(Al)リボンからなる正極端子を溶接した。なお、アルミニウム(Al)リボンには、後にラミネートフィルムで外装する際にラミネートフィルムと対向する部分に、酸変性ポリプロピレンからなる密着フィルムを設けた。   Furthermore, a positive electrode terminal made of an aluminum (Al) ribbon was welded to a portion where the positive electrode active material layer was not formed on the positive electrode current collector. The aluminum (Al) ribbon was provided with an adhesive film made of acid-modified polypropylene at a portion facing the laminate film when it was later sheathed with a laminate film.

[負極の作製]
負極活物質として、平均粒径20μmのメソフェーズ黒鉛小球体を用い、結着剤として、フッ化ビニリデンとモノメチルマレイン酸エステルとが質量比99:1で共重合された数平均分子量80万の共重合体を用い、負極活物質と結着剤とが質量比95:5となるように均一に混合し、N−メチル−2−ピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、このスラリー状の負極合剤を、厚さ15μmの銅(Cu)箔からなる負極集電体の両面に、それぞれ厚さ50μmで均一に塗布し、120℃雰囲気下で10分間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。次に、これをロールプレス機で加圧成型することにより負極シートとし、当該負極シートを帯状に切り出した。
[Production of negative electrode]
Mesophase graphite microspheres having an average particle diameter of 20 μm are used as the negative electrode active material, and vinylidene fluoride and monomethylmaleic acid ester are copolymerized at a mass ratio of 99: 1 as a binder. Using the coalescence, the negative electrode active material and the binder were uniformly mixed so as to have a mass ratio of 95: 5 and dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry-like negative electrode mixture. Next, this slurry-like negative electrode mixture is uniformly applied to both sides of a negative electrode current collector made of a copper (Cu) foil having a thickness of 15 μm at a thickness of 50 μm, and dried under reduced pressure for 10 minutes in an atmosphere of 120 ° C. Thus, a negative electrode active material layer was formed. Next, this was pressure-molded with a roll press machine to obtain a negative electrode sheet, and the negative electrode sheet was cut into a strip shape.

続いて、負極活物質層に対して電子線照射を行わず、負極活物質層中の結着剤を重合(架橋)させることなく負極とした。さらに、負極集電体上の負極活物質層未形成部分にニッケル(Ni)リボンからなる負極端子を溶接した。なお、ニッケル(Ni)リボンには、後にラミネートフィルムで外装する際にラミネートフィルムと対向する部分に、酸変性ポリプロピレンからなる密着フィルムを設けた。   Subsequently, the negative electrode active material layer was not irradiated with an electron beam, and the binder in the negative electrode active material layer was formed into a negative electrode without polymerizing (crosslinking). Further, a negative electrode terminal made of a nickel (Ni) ribbon was welded to a portion where the negative electrode active material layer was not formed on the negative electrode current collector. The nickel (Ni) ribbon was provided with an adhesive film made of acid-modified polypropylene at a portion facing the laminate film when it was later sheathed with a laminate film.

[ゲル電解質層の形成]
非水溶媒として、エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)とを質量比4:6で混合した混合溶媒を用い、この混合溶媒に、電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.3mol/kgとなるように溶解させ、非水電解液を作製した。また、マトリクスポリマとして、フッ化ビニリデン(VdF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)とが質量比93:7で共重合された数平均分子量70万の共重合体を、希釈溶剤としてジメチルカーボネート(DMC)を用い、マトリクスポリマと、非水電解液と、希釈溶剤とを質量比1:10:10で混合し、70℃で溶解してゾル状の電解質を得た。
[Formation of gel electrolyte layer]
As a non-aqueous solvent, a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) are mixed at a mass ratio of 4: 6 is used, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) that is an electrolyte salt is used as the mixed solvent. Was dissolved so that the molar concentration was 0.3 mol / kg to prepare a non-aqueous electrolyte. As a matrix polymer, a copolymer having a number average molecular weight of 700,000 obtained by copolymerizing vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoropropylene (HFP) at a mass ratio of 93: 7, and dimethyl carbonate (DMC) as a diluent solvent. The matrix polymer, the non-aqueous electrolyte, and the diluting solvent were mixed at a mass ratio of 1:10:10 and dissolved at 70 ° C. to obtain a sol electrolyte.

次に、正極および負極のそれぞれの両面に、上述のゾル状の電解質を塗布し、100℃の温風で希釈溶剤を揮発させることにより、正極および負極表面に厚さ20μmのゲル電解質層を形成した。続いて、ゲル電解質層が形成された正極と負極とを、厚さ20μmの多孔質ポリエチレンフィルムからなるセパレータを介して積層、巻回し、電池素子を作製した。   Next, a gel electrolyte layer having a thickness of 20 μm is formed on the surfaces of the positive electrode and the negative electrode by applying the above sol electrolyte on both surfaces of the positive electrode and the negative electrode and volatilizing the diluting solvent with hot air at 100 ° C. did. Then, the positive electrode and negative electrode in which the gel electrolyte layer was formed were laminated | stacked and wound through the separator which consists of a 20-micrometer-thick porous polyethylene film, and the battery element was produced.

さらに、作製した電池素子をアルミラミネートフィルムで外装し、封止して二次電池とした。アルミラミネートフィルムは、厚さ40μmのアルミニウム(Al)箔の両面に、厚さ30μmのナイロン(Ny)フィルムと、厚さ30μmの結晶性ポリプロピレン(PP)フィルムをそれぞれ貼り合わせた構造とし、結晶性ポリプロピレンフィルム側を内側(電池素子側)とした。電池素子は、アルミラミネートフィルムに予め形成された凹部に収容し、アルミラミネートフィルムを折り返して凹部の開口を覆った後、折り返した一辺を除く外周縁部の三辺を熱融着し、真空封止した。正極端子および負極端子は、アルミラミネートフィルムの封止部分から外部に導出した。また、正極端子および負極端子と、アルミラミネートフィルムとが対向する部分は、密着フィルムにより気密性高く封止した。   Furthermore, the produced battery element was covered with an aluminum laminate film and sealed to obtain a secondary battery. The aluminum laminate film has a structure in which a 30 μm thick nylon (Ny) film and a 30 μm thick crystalline polypropylene (PP) film are bonded to both sides of a 40 μm thick aluminum (Al) foil. The polypropylene film side was the inside (battery element side). The battery element is housed in a recess formed in advance in the aluminum laminate film, and after folding the aluminum laminate film to cover the opening of the recess, the three sides of the outer peripheral edge excluding the folded back are heat-sealed and vacuum sealed. Stopped. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal were led out from the sealed portion of the aluminum laminate film. Moreover, the part which the positive electrode terminal and negative electrode terminal, and the aluminum laminate film oppose was sealed with airtightness with the contact | adherence film.

<サンプル2>
負極活物質層前駆体に対して電子線を3分間照射し、負極活物質層中の結着剤を重合(架橋)させた以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 2>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 1, except that the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 3 minutes to polymerize (crosslink) the binder in the negative electrode active material layer.

<サンプル3>
負極活物質層前駆体に対して電子線を10分間照射し、負極活物質層中の結着剤を重合(架橋)させた以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 3>
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Sample 1, except that the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 10 minutes to polymerize (crosslink) the binder in the negative electrode active material layer.

<サンプル4>
負極活物質層前駆体に対して電子線を30分間照射し、負極活物質層中の結着剤を重合(架橋)させた以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 4>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 1 except that the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 30 minutes to polymerize (crosslink) the binder in the negative electrode active material layer.

<サンプル5>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 5>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 1, except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg.

<サンプル6>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を3分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 6>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 3 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル7>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を10分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 7>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte salt was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 10 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル8>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を30分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 8>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte salt was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 30 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル9>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 9>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 1, except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg.

<サンプル10>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を3分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 10>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte salt was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 3 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル11>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を10分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 11>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 10 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル12>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を30分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 12>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 30 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル13>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 13>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 1 except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.8 mol / kg.

<サンプル14>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を3分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 14>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.8 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 3 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル15>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を10分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 15>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.8 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 10 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル16>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を30分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 16>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.8 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 30 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル17>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 17>
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Sample 1, except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg.

<サンプル18>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を3分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 18>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 3 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル19>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を10分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 19>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 10 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

<サンプル20>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、負極活物質層前駆体に対して電子線を30分間照射した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 20>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg, and the negative electrode active material layer precursor was irradiated with an electron beam for 30 minutes. A secondary battery was made in the same manner as Sample 1 except for the above.

(2)負極処理方法:真空中加熱
<サンプル21>
負極活物質層をロールプレス機で加圧成型した帯状の負極シートを、真空中において、加熱温度25℃で12時間加熱した以外はサンプル1と同様にして二次電池を作製した。なお、加熱時間12時間のうち、加熱開始から4時間は昇温時間とする。
(2) Negative electrode treatment method: heating in vacuum <Sample 21>
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Sample 1, except that the strip-shaped negative electrode sheet obtained by pressure-molding the negative electrode active material layer with a roll press was heated in a vacuum at a heating temperature of 25 ° C. for 12 hours. Of the heating time of 12 hours, the heating time is 4 hours from the start of heating.

<サンプル22>
加熱温度を180℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 22>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 21, except that the heating temperature was 180 ° C.

<サンプル23>
加熱温度を200℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 23>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 21, except that the heating temperature was 200 ° C.

<サンプル24>
加熱温度を220℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 24>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 21, except that the heating temperature was 220 ° C.

<サンプル25>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 25>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 21, except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg.

<サンプル26>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を180℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 26>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg, and the heating temperature was changed to 180 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル27>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を200℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 27>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg, and the heating temperature was set to 200 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル28>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を220℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 28>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 0.8 mol / kg, and the heating temperature was 220 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル29>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 29>
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Sample 21, except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg.

<サンプル30>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を180℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 30>
The electrolyte salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg, and the heating temperature was changed to 180 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル31>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を200℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 31>
The electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg, and the heating temperature was set to 200 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル32>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.2mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を220℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 32>
The electrolyte salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.2 mol / kg, and the heating temperature was set to 220 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル33>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 33>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 21 except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.8 mol / kg.

<サンプル34>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を180℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 34>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent such that the molar concentration was 1.8 mol / kg, and the heating temperature was changed to 180 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル35>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を200℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 35>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent such that the molar concentration was 1.8 mol / kg, and the heating temperature was 200 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル36>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.8mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を220℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 36>
The electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.8 mol / kg, and the heating temperature was 220 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル37>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させた以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 37>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 21, except that lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), which is an electrolyte salt, was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg.

<サンプル38>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を180℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 38>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg, and the heating temperature was 180 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル39>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を200℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 39>
The electrolyte salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg, and the heating temperature was set to 200 ° C. A secondary battery was produced.

<サンプル40>
電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が1.9mol/kgとなるように混合溶媒に溶解させ、加熱温度を220℃とした以外はサンプル21と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 40>
An electrolyte salt, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), was dissolved in a mixed solvent so that the molar concentration was 1.9 mol / kg, and the heating temperature was 220 ° C. A secondary battery was produced.

[特性評価]
(a)高温サイクル試験
サンプル1ないしサンプル40の各二次電池について、60℃の環境下において、1Cの定電流で電池電圧が4.2Vに達するまで定電流充電を行ったのち、4.2Vの定電圧で充電時間の合計が2.5時間となるまで定電圧充電を行った。次に、1Cの定電流で電池電圧が3.0Vに達するまで定電流放電を行い、1サイクル目の放電容量を測定した。
[Characteristic evaluation]
(A) High-temperature cycle test For each of the secondary batteries of Sample 1 to Sample 40, in a 60 ° C environment, a constant current charge was performed until the battery voltage reached 4.2 V at a constant current of 1 C, and then 4.2 V Constant voltage charging was performed until the total charging time was 2.5 hours. Next, constant current discharge was performed at a constant current of 1 C until the battery voltage reached 3.0 V, and the discharge capacity at the first cycle was measured.

続いて、同様の条件で充放電を400サイクル行った後、400サイクル目の放電容量を測定し、1サイクル目の放電容量に対する400サイクル目の放電容量の容量維持率を算出した。   Subsequently, after 400 cycles of charge and discharge were performed under the same conditions, the discharge capacity at the 400th cycle was measured, and the capacity retention rate of the discharge capacity at the 400th cycle relative to the discharge capacity at the first cycle was calculated.

なお、容量維持率は70%以上を良品とした。   The capacity retention rate was 70% or higher.

(b)高温保存試験
サンプル1ないしサンプル40の各二次電池について、1Cの定電流で電池電圧が4.2Vに達するまで定電流充電を行ったのち、4.2Vの定電圧で充電時間の合計が2.5時間となるまで定電圧充電を行った。さらに、二次電池を80℃の環境下において14日間保存した後、0.2Cの定電流で電池電圧が3.0Vに達するまで定電流放電を行い、残存容量を測定した。(a)のサイクル試験で測定した1サイクル目の放電容量を保存前容量として、保存前容量に対する残存容量の維持率を算出した。
(B) High-temperature storage test For each of the secondary batteries of Sample 1 to Sample 40, constant current charging was performed until the battery voltage reached 4.2 V at a constant current of 1 C, and then the charging time of 4.2 V was constant. Constant voltage charging was performed until the total reached 2.5 hours. Furthermore, after storing the secondary battery for 14 days in an environment of 80 ° C., the battery was discharged at a constant current of 0.2 C until the battery voltage reached 3.0 V, and the remaining capacity was measured. Using the discharge capacity at the first cycle measured in the cycle test of (a) as the pre-storage capacity, the maintenance ratio of the remaining capacity with respect to the pre-storage capacity was calculated.

これを再び同様の条件で充電、放電を行い、回復容量を測定した。(a)のサイクル試験で測定した1サイクル目の放電容量を保存前容量として、保存前容量に対する回復容量の回復率を算出した。   This was again charged and discharged under the same conditions, and the recovery capacity was measured. Using the discharge capacity at the first cycle measured in the cycle test of (a) as the pre-storage capacity, the recovery rate of the recovery capacity relative to the pre-storage capacity was calculated.

なお、残存容量は維持率65%以上、回復容量は、回復率85%以上を良品とした。   The remaining capacity was a non-defective product with a maintenance rate of 65% or more, and the recovery capacity was a recovery rate of 85% or more.

(c)溶解剥離試験
サンプル1ないしサンプル40の各二次電池について、1Cの定電流で電池電圧が4.2Vに達するまで定電流充電を行ったのち、4.2Vの定電圧で充電時間の合計が2.5時間となるまで定電圧充電を行った。次に、各二次電池を解体して負極を取り出し、ジメチルカーボネート(DMC)で洗浄した。さらに、この負極を80℃の環境下でN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に1時間含浸させた後乾燥し、負極集電体と負極活物質との剥離強度を測定した。
(C) Dissolution peeling test For each of the secondary batteries of Sample 1 to Sample 40, constant current charging was performed until the battery voltage reached 4.2 V at a constant current of 1 C, and then the charging time of 4.2 V was constant. Constant voltage charging was performed until the total reached 2.5 hours. Next, each secondary battery was disassembled and the negative electrode was taken out and washed with dimethyl carbonate (DMC). Further, this negative electrode was impregnated with N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) for 1 hour in an environment of 80 ° C. and then dried, and the peel strength between the negative electrode current collector and the negative electrode active material was measured.

剥離強度は、負極活物質層にテープを貼り付け、テープを図4の矢印方向(180°方向)に引っ張ることにより測定する。テープは幅25mmとし、テープを100mm/minの速度で180°方向に60mm引っ張った。剥離強度値は、10mm−60mm間の平均値をとり、テープ幅で規格化した値とした。   The peel strength is measured by attaching a tape to the negative electrode active material layer and pulling the tape in the arrow direction (180 ° direction) in FIG. The width of the tape was 25 mm, and the tape was pulled 60 mm in the 180 ° direction at a speed of 100 mm / min. The peel strength value was an average value between 10 mm and 60 mm, and was a value normalized by the tape width.

以下の表1に、サンプル1ないしサンプル20の各二次電池の評価結果を示す。また、表2に、サンプル21ないしサンプル40の各二次電池の評価結果を示す。なお、以下の表中では、負極活物質層が負極集電体から剥落していないものについては「○」、負極活物質層が負極集電体から剥落しているものについては「×」とする。   Table 1 below shows the evaluation results of the secondary batteries of Sample 1 to Sample 20. Table 2 shows the evaluation results of the secondary batteries of Sample 21 to Sample 40. In the table below, “○” indicates that the negative electrode active material layer is not peeled off from the negative electrode current collector, and “×” indicates that the negative electrode active material layer is peeled off from the negative electrode current collector. To do.

Figure 2009135070
Figure 2009135070

Figure 2009135070
Figure 2009135070

表1に示すように、電解質における電解質塩濃度が0.8mol/kgの場合、電子線照射時間が0分であるサンプル5は負極活物質層の剥落は生じていないものの、負極集電体と負極活物質層の剥離強度が低くなってしまう。同様の電解質塩濃度(0.8mol/kg)で電子線照射を行い、結着剤を重合(架橋)させたサンプル6ないしサンプル8の二次電池は、電子線照射を行わないサンプル5と比較して容量維持率、保存試験維持率、保存試験回復率および剥離強度の全てが向上した。また、電子線の照射時間が長くなるにつれて剥離強度が大きくなり、電池特性もより向上した。   As shown in Table 1, when the electrolyte salt concentration in the electrolyte is 0.8 mol / kg, sample 5 in which the electron beam irradiation time is 0 minutes does not cause peeling of the negative electrode active material layer, but the negative electrode current collector and The peel strength of the negative electrode active material layer is lowered. The secondary batteries of Sample 6 to Sample 8 that were subjected to electron beam irradiation at the same electrolyte salt concentration (0.8 mol / kg) and polymerized (crosslinked) the binder were compared with Sample 5 that was not subjected to electron beam irradiation. As a result, the capacity retention rate, storage test maintenance rate, storage test recovery rate, and peel strength all improved. In addition, the peel strength increased as the electron beam irradiation time increased, and the battery characteristics were further improved.

また、電解質における電解質塩濃度が1.2mol/kgおよび1.8mol/kgの場合においても同様に、電子線照射を行い、結着剤を重合(架橋)させた二次電池は、電子線照射を行わない二次電池と比較して電池特性が向上した。また、電子線の照射時間が長くなるにつれてより高い特性を有する二次電池を得ることができた。   Similarly, when the electrolyte salt concentration in the electrolyte is 1.2 mol / kg and 1.8 mol / kg, the secondary battery in which the electron beam irradiation is performed and the binder is polymerized (crosslinked) The battery characteristics were improved as compared with the secondary battery that did not. Moreover, the secondary battery which has a higher characteristic was able to be obtained as the irradiation time of the electron beam became long.

一方、電解質における電解質塩濃度が0.3mol/kgであるサンプル1ないしサンプル4では、電解質塩濃度が低いため、電子線の照射時間に関わらず負極活物質層の剥離・剥落は生じない。しかしながら、電解質塩濃度が低いことから電池反応が十分に起こらず、電池特性は低くなってしまう。   On the other hand, in Sample 1 to Sample 4 in which the electrolyte salt concentration in the electrolyte is 0.3 mol / kg, the electrolyte salt concentration is low, so that the negative electrode active material layer does not peel or peel off regardless of the electron beam irradiation time. However, since the electrolyte salt concentration is low, the battery reaction does not occur sufficiently and the battery characteristics are lowered.

また、電解質における電解質塩濃度が1.9mol/kgであるサンプル17ないしサンプル20では、電解質塩濃度が高すぎるため、電子線の照射時間に関わらず負極集電体と負極活物質層との密着性の低下や負極活物質の剥離・剥落が生じてしまい、電池特性も低下してしまう。   Further, in Sample 17 to Sample 20 in which the electrolyte salt concentration in the electrolyte is 1.9 mol / kg, the electrolyte salt concentration is too high, and thus the adhesion between the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer regardless of the electron beam irradiation time. Of the battery and the negative electrode active material are peeled off and peeled off, and the battery characteristics are also deteriorated.

また、表2に示すように、電解質における電解質塩濃度が0.8mol/kgの場合、加熱温度が25℃であるサンプル25は負極活物質層の剥落は生じていないものの、負極集電体と負極活物質層の剥離強度が低くなってしまう。同様の電解質塩濃度で加熱温度を180℃〜220℃とし、結着剤を重合(架橋)させたサンプル26ないしサンプル28の二次電池は、サンプル25と比較して容量維持率、保存試験維持率、保存試験回復率および剥離強度の全てが向上した。また、加熱温度が高くなるにつれて剥離強度が大きくなり、電池特性もより向上した。   Further, as shown in Table 2, when the electrolyte salt concentration in the electrolyte is 0.8 mol / kg, the sample 25 having a heating temperature of 25 ° C. does not peel off the negative electrode active material layer, but the negative electrode current collector and The peel strength of the negative electrode active material layer is lowered. The secondary batteries of Sample 26 to Sample 28, in which the heating temperature is set to 180 ° C. to 220 ° C. with the same electrolyte salt concentration and the binder is polymerized (crosslinked), the capacity maintenance rate and the storage test are maintained as compared with Sample 25. Rate, storage test recovery rate and peel strength all improved. Moreover, as the heating temperature was increased, the peel strength was increased, and the battery characteristics were further improved.

サンプル29およびサンプル33では、サンプル25よりも電解質塩濃度が高くなるため、負極活物質層が剥落する。しかしながら、加熱温度を180℃以上としたサンプル30ないしサンプル32およびサンプル34ないしサンプル36では、剥離強度が向上し、容量維持率、保存試験維持率、保存試験回復率および剥離強度の全てが良好な値となった。   In Sample 29 and Sample 33, the electrolyte salt concentration is higher than in Sample 25, and thus the negative electrode active material layer peels off. However, in Samples 30 to 32 and Samples 34 to 36 where the heating temperature is 180 ° C. or higher, the peel strength is improved, and the capacity retention rate, storage test retention rate, storage test recovery rate, and peel strength are all good. Value.

サンプル21ないしサンプル24は、サンプル1ないしサンプル4と同様に、電解質塩濃度が低すぎるため、負極の剥落は生じないものの、電池反応が十分に起こらず電池特性が低下してしまう。また、サンプル37ないしサンプル40は、サンプル17ないしサンプル20と同様に、電解質塩濃度が高すぎるため、負極活物質層中の結着剤を重合(架橋)させても負極活物質層が剥落してしまい、電池特性が低下してしまう。   In Samples 21 to 24, as in Samples 1 to 4, the electrolyte salt concentration is too low, so that the negative electrode does not peel off, but the battery reaction does not occur sufficiently and the battery characteristics deteriorate. In addition, since Sample 37 to Sample 40 have an electrolyte salt concentration that is too high, as in Samples 17 to 20, the negative electrode active material layer peels off even when the binder in the negative electrode active material layer is polymerized (crosslinked). Battery characteristics will deteriorate.

上述の評価から、電解質塩濃度が0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下の二次電池においては、電子線照射もしくは真空中加熱のいずれの方法を用いた場合であっても、負極活物質層中の結着剤が重合(架橋)し、剥離強度が4mN/mm以上であれば、容量維持率、保存試験維持率、保存試験回復率が良好な二次電池を得ることができることが分かる。   From the above evaluation, in the secondary battery having an electrolyte salt concentration of 0.8 mol / kg or more and 1.8 mol / kg or less, the negative electrode active can be obtained regardless of whether electron beam irradiation or heating in vacuum is used. If the binder in the material layer is polymerized (crosslinked) and the peel strength is 4 mN / mm or more, a secondary battery having a good capacity retention rate, storage test maintenance rate, and storage test recovery rate can be obtained. I understand.

<実施例2>
実施例2では、負極活物質層を加熱して負極活物質層中のフッ素量を調整して電池性能を評価する。負極活物質層中のフッ素量は、充電状態の負極活物質層を示差走査熱量測定した際に、リチウムとフッ素との反応ピークがある230℃以上370℃以下の範囲内における発熱量、および発熱量の最大値と100℃における発熱量との差によって示す。
<Example 2>
In Example 2, the negative electrode active material layer is heated to adjust the amount of fluorine in the negative electrode active material layer to evaluate battery performance. The amount of fluorine in the negative electrode active material layer is a calorific value within a range of 230 ° C. or higher and 370 ° C. or lower where a reaction peak between lithium and fluorine is present when the negative electrode active material layer in a charged state is subjected to differential scanning calorimetry. It is shown by the difference between the maximum value of the quantity and the calorific value at 100 ° C.

<サンプル41>
[正極の作製]
正極活物質であるコバルト酸リチウム(LiCoO2)と、導電剤である黒鉛と、結着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVdF)との質量比を91:6:10となるようにした以外はサンプル1と同様にして正極を作製した。
<Sample 41>
[Production of positive electrode]
A sample except that the mass ratio of lithium cobaltate (LiCoO 2 ) that is a positive electrode active material, graphite that is a conductive agent, and polyvinylidene fluoride (PVdF) that is a binder is 91: 6: 10 In the same manner as in Example 1, a positive electrode was produced.

[負極の作製]
負極活物質である粉砕した黒鉛粉末と、結着剤であるポリフッ化ビニリデンとを、質量比90:10となるように均一に混合し、これをN−メチル−2−ピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、このスラリー状の負極合剤を、厚さ15μmの銅(Cu)箔からなる負極集電体の両面に、それぞれ厚さ50μmで均一に塗布し、120℃雰囲気下で10分間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。次に、これをロールプレス機で加圧成型し、さらに80℃で加熱処理することにより負極シートとし、当該負極シートを帯状に切り出した。加熱処理は、アルゴン(Ar)雰囲気下のオーブンで指定の温度に8時間電極を晒すことで行った。
[Production of negative electrode]
A pulverized graphite powder as a negative electrode active material and polyvinylidene fluoride as a binder are uniformly mixed so as to have a mass ratio of 90:10, and this is dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. A negative electrode mixture was prepared. Next, this slurry-like negative electrode mixture is uniformly applied to both sides of a negative electrode current collector made of a copper (Cu) foil having a thickness of 15 μm at a thickness of 50 μm, and dried under reduced pressure for 10 minutes in an atmosphere of 120 ° C. Thus, a negative electrode active material layer was formed. Next, this was pressure-molded with a roll press and further heat-treated at 80 ° C. to obtain a negative electrode sheet, which was cut into a strip shape. The heat treatment was performed by exposing the electrode to a specified temperature for 8 hours in an oven under an argon (Ar) atmosphere.

続いて、負極集電体上の負極活物質層未形成部分にニッケル(Ni)リボンからなる負極端子を溶接した。なお、ニッケル(Ni)リボンには、後にラミネートフィルムで外装する際にラミネートフィルムと対向する部分に、酸変性ポリプロピレンからなる密着フィルムを設けた。   Subsequently, a negative electrode terminal made of a nickel (Ni) ribbon was welded to a portion where the negative electrode active material layer was not formed on the negative electrode current collector. The nickel (Ni) ribbon was provided with an adhesive film made of acid-modified polypropylene at a portion facing the laminate film when it was later sheathed with a laminate film.

[ゲル電解質層の形成]
非水溶媒として、エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)とを質量比1:1で混合した混合溶媒を用い、この混合溶媒に、電解質塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を重量モル濃度が0.3mol/kgとなるように溶解させ、非水電解液を作製した。また、マトリクスポリマとして、フッ化ビニリデン(VdF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)とが質量比93:7で共重合された数平均分子量70万の共重合体を、希釈溶剤としてジメチルカーボネート(DMC)を用い、マトリクスポリマと、非水電解液と、希釈溶剤とを質量比1:10:10で混合し、70℃で溶解してゾル状の電解質を得た。
[Formation of gel electrolyte layer]
As a non-aqueous solvent, a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) are mixed at a mass ratio of 1: 1 is used, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) that is an electrolyte salt is used as the mixed solvent. Was dissolved so that the molar concentration was 0.3 mol / kg to prepare a non-aqueous electrolyte. As a matrix polymer, a copolymer having a number average molecular weight of 700,000 obtained by copolymerizing vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoropropylene (HFP) at a mass ratio of 93: 7, and dimethyl carbonate (DMC) as a diluent solvent. The matrix polymer, the non-aqueous electrolyte, and the diluting solvent were mixed at a mass ratio of 1:10:10 and dissolved at 70 ° C. to obtain a sol electrolyte.

次に、正極および負極のそれぞれの両面に、上述のゾル状の電解質を塗布し、100℃の温風で希釈溶剤を揮発させることにより、正極および負極表面に厚さ20μmのゲル電解質層を形成した。続いて、ゲル電解質層が形成された正極と負極とを、厚さ20μmの多孔質ポリエチレンフィルムからなるセパレータを介して積層、巻回し、電池素子を作製した。   Next, a gel electrolyte layer having a thickness of 20 μm is formed on the surfaces of the positive electrode and the negative electrode by applying the above sol electrolyte on both surfaces of the positive electrode and the negative electrode and volatilizing the diluting solvent with hot air at 100 ° C. did. Then, the positive electrode and negative electrode in which the gel electrolyte layer was formed were laminated | stacked and wound through the separator which consists of a 20-micrometer-thick porous polyethylene film, and the battery element was produced.

さらに、作製した電池素子をアルミラミネートフィルムで外装し、封止して二次電池とした。アルミラミネートフィルムは、サンプル1と同様のものを用いた。   Furthermore, the produced battery element was covered with an aluminum laminate film and sealed to obtain a secondary battery. The same aluminum laminate film as that of Sample 1 was used.

なお、この二次電池は、充電時における負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は、230℃以上370℃以下の範囲内において550J/gであった。また、充電時における負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量の最大値と、100℃における発熱量との差は、1.80W/gであった。   The secondary battery had a calorific value of 550 J / g in the range of 230 ° C. or higher and 370 ° C. or lower when the negative electrode active material layer was charged by differential scanning calorimetry. Further, the difference between the maximum calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer during charging and the calorific value at 100 ° C. was 1.80 W / g.

上述の発熱量、および、発熱量の最大値と100℃における発熱量との差(以下、発熱量差と適宜称する)は、以下の手順により測定した。まず、電池電圧が4.20Vになるように二次電池を充電したのち、これを解体して負極を取り出し、ジメチルカーボネート(DMC)で洗浄した。次に、この負極の負極活物質層を4mg採取し、示差走査熱量測定を行い、230℃〜370℃における発熱量と、発熱量差とを測定した。なお、示差走査熱量測定は、セイコーインスツル社製の示差走査熱量計DSC220Uを用い、測定に用いる基準物質をアルミナ(Al23)、走査速度を10℃/分とした。 The above calorific value and the difference between the maximum calorific value and the calorific value at 100 ° C. (hereinafter referred to as “calorific value difference”) were measured by the following procedure. First, after charging the secondary battery so that the battery voltage was 4.20 V, this was disassembled and the negative electrode was taken out and washed with dimethyl carbonate (DMC). Next, 4 mg of the negative electrode active material layer of this negative electrode was sampled and subjected to differential scanning calorimetry, and the calorific value at 230 ° C to 370 ° C and the calorific value difference were measured. In the differential scanning calorimetry, a differential scanning calorimeter DSC220U manufactured by Seiko Instruments Inc. was used, the reference material used for the measurement was alumina (Al 2 O 3 ), and the scanning speed was 10 ° C./min.

<サンプル42>
負極の加熱処理温度を150℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は450J/gであり、発熱量差は1.60W/gであった。
<Sample 42>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41 except that the temperature for the heat treatment of the negative electrode was 150 ° C. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 450 J / g, and the calorific value difference was 1.60 W / g.

<サンプル43>
負極の加熱処理温度を200℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は400J/gであり、発熱量差は1.40W/gであった。
<Sample 43>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41 except that the temperature of the negative electrode heat treatment was 200 ° C. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 400 J / g, and the calorific value difference was 1.40 W / g.

<サンプル44>
負極の加熱処理温度を220℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は300J/gであり、発熱量差は1.30W/gであった。
<Sample 44>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41 except that the temperature of the negative electrode heat treatment was 220 ° C. The calorific value of the negative electrode active material layer of this secondary battery by differential scanning calorimetry was 300 J / g, and the calorific value difference was 1.30 W / g.

<サンプル45>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を0.8mol/kgとした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 45>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte was 0.8 mol / kg.

<サンプル46>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を0.8mol/kgとし、負極の加熱処理温度を150℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は450J/gであり、発熱量差は1.60W/gであった。
<Sample 46>
A secondary battery is fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is 0.8 mol / kg and the temperature of the negative electrode is 150 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 450 J / g, and the calorific value difference was 1.60 W / g.

<サンプル47>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を0.8mol/kgとし、負極の加熱処理温度を200℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は400J/gであり、発熱量差は1.40W/gであった。
<Sample 47>
A secondary battery is fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is 0.8 mol / kg, and the temperature of the negative electrode is 200 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 400 J / g, and the calorific value difference was 1.40 W / g.

<サンプル48>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を0.8mol/kgとし、負極の加熱処理温度を220℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は300J/gであり、発熱量差は1.30W/gであった。
<Sample 48>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41, except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte was 0.8 mol / kg and the temperature of the negative electrode heat treatment was 220 ° C. did. The calorific value of the negative electrode active material layer of this secondary battery by differential scanning calorimetry was 300 J / g, and the calorific value difference was 1.30 W / g.

<サンプル49>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.2mol/kgとした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 49>
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the nonaqueous electrolytic solution was changed to 1.2 mol / kg.

<サンプル50>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.2mol/kgとし、負極の加熱処理温度を150℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は450J/gであり、発熱量差は1.60W/gであった。
<Sample 50>
A secondary battery is fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is 1.2 mol / kg and the temperature of the negative electrode is 150 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 450 J / g, and the calorific value difference was 1.60 W / g.

<サンプル51>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.2mol/kgとし、負極の加熱処理温度を200℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は400J/gであり、発熱量差は1.40W/gであった。
<Sample 51>
A secondary battery is fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is 1.2 mol / kg and the temperature of the negative electrode heat treatment is 200 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 400 J / g, and the calorific value difference was 1.40 W / g.

<サンプル52>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.2mol/kgとし、負極の加熱処理温度を220℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は300J/gであり、発熱量差は1.30W/gであった。
<Sample 52>
A secondary battery is fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is 1.2 mol / kg and the temperature of the negative electrode is 220 ° C. did. The calorific value of the negative electrode active material layer of this secondary battery by differential scanning calorimetry was 300 J / g, and the calorific value difference was 1.30 W / g.

<サンプル53>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.8mol/kgとした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 53>
A secondary battery was fabricated in the same manner as in Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the nonaqueous electrolytic solution was 1.8 mol / kg.

<サンプル54>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.8mol/kgとし、負極の加熱処理温度を150℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は450J/gであり、発熱量差は1.60W/gであった。
<Sample 54>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41, except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte was 1.8 mol / kg and the heat treatment temperature of the negative electrode was 150 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 450 J / g, and the calorific value difference was 1.60 W / g.

<サンプル55>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.8mol/kgとし、負極の加熱処理温度を200℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は400J/gであり、発熱量差は1.40W/gであった。
<Sample 55>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41, except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte was 1.8 mol / kg and the temperature of the negative electrode heat treatment was 200 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 400 J / g, and the calorific value difference was 1.40 W / g.

<サンプル56>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.8mol/kgとし、負極の加熱処理温度を220℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は300J/gであり、発熱量差は1.30W/gであった。
<Sample 56>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte was 1.8 mol / kg and the heat treatment temperature of the negative electrode was 220 ° C. did. The calorific value of the negative electrode active material layer of this secondary battery by differential scanning calorimetry was 300 J / g, and the calorific value difference was 1.30 W / g.

<サンプル57>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.9mol/kgとした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。
<Sample 57>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the nonaqueous electrolytic solution was 1.9 mol / kg.

<サンプル58>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.9mol/kgとし、負極の加熱処理温度を150℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は450J/gであり、発熱量差は1.60W/gであった。
<Sample 58>
A secondary battery was fabricated in the same manner as Sample 41, except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte was 1.9 mol / kg and the heat treatment temperature of the negative electrode was 150 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 450 J / g, and the calorific value difference was 1.60 W / g.

<サンプル59>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.9mol/kgとし、負極の加熱処理温度を200℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は400J/gであり、発熱量差は1.40W/gであった。
<Sample 59>
A secondary battery is fabricated in the same manner as Sample 41 except that the weight molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is 1.9 mol / kg and the temperature of the negative electrode is 200 ° C. did. The calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer of this secondary battery was 400 J / g, and the calorific value difference was 1.40 W / g.

<サンプル60>
非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)の重量モル濃度を1.9mol/kgとし、負極の加熱処理温度を220℃とした以外はサンプル41と同様にして二次電池を作製した。この二次電池の負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量は300J/gであり、発熱量差は1.30W/gであった。
<Sample 60>
A secondary battery is fabricated in the same manner as Sample 41 except that the molar concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is 1.9 mol / kg and the temperature of the negative electrode heat treatment is 220 ° C. did. The calorific value of the negative electrode active material layer of this secondary battery by differential scanning calorimetry was 300 J / g, and the calorific value difference was 1.30 W / g.

[特性評価]
(a)高温保存試験
サンプル41ないしサンプル60の各二次電池について、1Cの定電流で電池電圧が4.2Vに達するまで定電流充電を行ったのち、4.2Vの定電圧で充電時間の合計が2.5時間となるまで定電圧充電を行った。次に、1Cの定電流で電池電圧が3.0Vに達するまで定電流放電を行い、放電容量を測定して保存前容量とした。
[Characteristic evaluation]
(A) High-temperature storage test For each of the secondary batteries of Sample 41 to Sample 60, constant current charging was performed until the battery voltage reached 4.2 V at a constant current of 1 C, and then the charging time of 4.2 V was constant. Constant voltage charging was performed until the total reached 2.5 hours. Next, constant current discharge was performed at a constant current of 1 C until the battery voltage reached 3.0 V, and the discharge capacity was measured to obtain the capacity before storage.

続いて、別のサンプル41ないしサンプル60の各二次電池について、1Cの定電流で電池電圧が4.2Vに達するまで定電流充電を行ったのち、4.2Vの定電圧で充電時間の合計が2.5時間となるまで定電圧充電を行った。さらに、二次電池を60℃の環境下において14日間保存した後、0.2Cの定電流で電池電圧が3.0Vに達するまで定電流放電を行って残存容量を測定し、保存前容量に対する残存容量の維持率を算出した。   Subsequently, for each of the secondary batteries of the other samples 41 to 60, constant current charging was performed until the battery voltage reached 4.2V at a constant current of 1C, and then the total charging time at a constant voltage of 4.2V. Was charged at a constant voltage until 2.5 hours. Further, after storing the secondary battery in an environment of 60 ° C. for 14 days, the battery is measured at a constant current of 0.2 C until the battery voltage reaches 3.0 V, and the remaining capacity is measured. The maintenance rate of the remaining capacity was calculated.

さらに、これを再び同様の条件で充電、放電を行い、回復容量を測定し、保存前容量に対する回復容量の回復率を算出した。   Furthermore, this was again charged and discharged under the same conditions, the recovery capacity was measured, and the recovery rate of the recovery capacity relative to the capacity before storage was calculated.

なお、残存容量は、維持率65%以上、回復容量は、回復率85%以上を良品とした。   The remaining capacity was a non-defective product with a maintenance rate of 65% or more, and the recovery capacity was a recovery rate of 85% or more.

(b)解体観察
保存試験後のサンプル41ないしサンプル60の各二次電池について、電池を解体して負極活物質層の様子を確認した。
(B) Disassembly observation About each secondary battery of the sample 41 thru | or the sample 60 after a storage test, the battery was disassembled and the mode of the negative electrode active material layer was confirmed.

(c)釘刺し試験
サンプル41ないしサンプル60の各二次電池について、1Cの定電流で電池電圧が4.35Vに達するまで定電流充電を行ったのち、この電池の厚み方向に直径2.5mmの釘を貫通させて電池の最高到達温度を測定した。
(C) Nail penetration test For each of the secondary batteries of sample 41 to sample 60, constant current charging was performed at a constant current of 1 C until the battery voltage reached 4.35 V, and then a diameter of 2.5 mm in the thickness direction of the battery. The maximum temperature of the battery was measured by penetrating the nail.

以下の表3に、サンプル41ないしサンプル60の各二次電池の評価結果を示す。なお、以下の表中では、負極活物質層が負極集電体から剥落していないものについては「○」、負極集電体と負極活物質層との剥離強度が低く、負極活物質層が負極集電体から剥落しているものについては「×」とした。また、釘刺し試験において、電池が異常発熱し、ガスが噴出したものについては「ガス噴出」とした。ガスが噴出した電池は、電池の最高到達温度が300℃以上となった。   Table 3 below shows the evaluation results of the secondary batteries of Sample 41 to Sample 60. In the table below, the negative electrode active material layer is not peeled off from the negative electrode current collector, “◯”, the peel strength between the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer is low, and the negative electrode active material layer is What was peeled off from the negative electrode collector was set as "x". In addition, in the nail penetration test, the battery was abnormally heated and gas was ejected as “gas ejection”. The battery from which the gas was ejected had a maximum temperature of 300 ° C. or higher.

Figure 2009135070
Figure 2009135070

表3に示すように、電解質における電解質塩濃度が0.8mol/kgの場合、加熱温度が80℃であるサンプル45は負極活物質層の剥落が生じてしまった。また、釘刺し試験において電池が異常発熱し、ガスが噴出してしまった。同様の電解質塩濃度(0.8mol/kg)において、負極の加熱温度を結着剤の融点以上の150℃以上とし、負極活物質層中のフッ素量を減少させたサンプル46ないしサンプル48の二次電池は、サンプル45と比較して保存試験維持率、保存試験回復率および剥離強度の全てが向上した。また、負極の加熱温度が高くなるにつれて電池特性がより向上し、釘刺し試験時の最高到達温度もより低くなった。   As shown in Table 3, when the electrolyte salt concentration in the electrolyte was 0.8 mol / kg, the sample 45 having a heating temperature of 80 ° C. had peeled off the negative electrode active material layer. Further, in the nail penetration test, the battery generated abnormal heat and gas was ejected. In the same electrolyte salt concentration (0.8 mol / kg), the heating temperature of the negative electrode was set to 150 ° C., which is higher than the melting point of the binder, and the amount of fluorine in the negative electrode active material layer was reduced. In the secondary battery, the storage test retention rate, the storage test recovery rate, and the peel strength were all improved as compared with Sample 45. Moreover, as the heating temperature of the negative electrode was increased, the battery characteristics were further improved, and the maximum temperature reached during the nail penetration test was also lowered.

また、電解質における電解質塩濃度が1.2mol/kgおよび1.8mol/kgであるサンプル49からサンプル56の場合においても同様に、負極の加熱温度を結着剤の融点以上の150℃以上とし、負極活物質層中のフッ素量を減少させた二次電池は、加熱温度が低いサンプル49およびサンプル53の二次電池と比較して電池特性が向上し、加熱温度が高くなるにつれてより電池特性を向上させることができた。また、釘刺し試験時のガス噴出を抑制し、加熱温度が高くなるにつれて電池の最高到達温度をより低くすることができた。   Similarly, in the case of Sample 49 to Sample 56 where the electrolyte salt concentration in the electrolyte is 1.2 mol / kg and 1.8 mol / kg, the heating temperature of the negative electrode is set to 150 ° C. or higher, which is equal to or higher than the melting point of the binder, The secondary battery in which the amount of fluorine in the negative electrode active material layer is reduced improves the battery characteristics as compared with the secondary batteries of Sample 49 and Sample 53, which have a lower heating temperature, and the battery characteristics increase as the heating temperature increases. I was able to improve. In addition, gas ejection during the nail penetration test was suppressed, and the maximum temperature reached by the battery could be lowered as the heating temperature increased.

一方、電解質における電解質塩濃度が0.3mol/kgであるサンプル41ないしサンプル44では、電解質塩濃度が低いため、負極の加熱温度に関わらず負極活物質層の剥離・剥落は生じなかった。しかしながら、電解質塩濃度が低いことから電池反応が十分に起こらず、電池特性は非常に低くなってしまった。   On the other hand, in Sample 41 to Sample 44 in which the electrolyte salt concentration in the electrolyte was 0.3 mol / kg, the electrolyte salt concentration was low, so that the negative electrode active material layer did not peel or peel off regardless of the heating temperature of the negative electrode. However, since the electrolyte salt concentration is low, the battery reaction does not occur sufficiently, and the battery characteristics are very low.

また、電解質における電解質塩濃度が1.9mol/kgであるサンプル57ないしサンプル60では、電解質塩濃度が高すぎるため、負極の加熱温度が200℃となっても負極活物質の剥離・剥落が生じてしまい、電池特性も低下してしまう。また、電解質塩濃度が高いため、負極活物質層と負極集電体との密着性が低下し、保存試験維持率、保存試験回復率が低下してしまう。   Further, in Sample 57 to Sample 60 in which the electrolyte salt concentration in the electrolyte is 1.9 mol / kg, the electrolyte salt concentration is too high, and thus the negative electrode active material is peeled off and peeled off even when the heating temperature of the negative electrode is 200 ° C. As a result, the battery characteristics also deteriorate. Moreover, since electrolyte salt concentration is high, the adhesiveness of a negative electrode active material layer and a negative electrode collector falls, and a preservation | save test maintenance rate and a preservation | save test recovery rate will fall.

上述の評価から、電解質塩濃度が0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下の二次電池においては、負極を負極活物質層に含まれる結着剤の融点以上の温度で加熱することにより、保存試験維持率、保存試験回復率の低下を招くことなく電池温度の上昇を抑制することができることが分かった。   From the above evaluation, in a secondary battery having an electrolyte salt concentration of 0.8 mol / kg or more and 1.8 mol / kg or less, the negative electrode is heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the binder contained in the negative electrode active material layer. It was found that the increase in battery temperature can be suppressed without deteriorating the storage test maintenance rate and the storage test recovery rate.

すなわち、充電時における負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量を、230℃以上370℃以下の範囲内において450J/g以下、あるいは発熱量の最大値と100℃における発熱量との差を1.60W/g以下とすることにより、高い電池特性と高い安全性を両立することができることが分かった。   That is, the calorific value by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer during charging is 450 J / g or less within the range of 230 ° C. or more and 370 ° C. or less, or the difference between the maximum calorific value and the calorific value at 100 ° C. It was found that by setting the power to 1.60 W / g or less, both high battery characteristics and high safety can be achieved.

また、充電時における負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量を、230℃以上370℃以下の範囲内において400J/g以下、あるいは発熱量の最大値と100℃における発熱量との差を1.40W/g以下とすることにより、釘刺し試験時の最高到達温度を100℃未満とすることができるため、より安全性を高めることができることが分かった。   Also, the calorific value of the negative electrode active material layer during charging is 400 J / g or less within the range of 230 ° C. or higher and 370 ° C. or lower, or the difference between the maximum calorific value and the calorific value at 100 ° C. It was found that by setting it to 1.40 W / g or less, the maximum temperature reached during the nail penetration test can be made less than 100 ° C., and thus safety can be further improved.

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。   For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.

また、この発明の二次電池の負極および電解質は、ラミネートフィルムを外装に用いた電池のみならず、電池缶を外装に用いた電池に適用してもよい。   Further, the negative electrode and electrolyte of the secondary battery of the present invention may be applied not only to a battery using a laminate film as an exterior but also to a battery using a battery can as an exterior.

この発明の一実施形態にかかる二次電池の一構成例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of 1 structure of the secondary battery concerning one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態にかかる二次電池に収納される電池素子の一構成例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of 1 structure of the battery element accommodated in the secondary battery concerning one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態にかかる二次電池に収納される電池素子の一構成例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of 1 structure of the battery element accommodated in the secondary battery concerning one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態にかかる二次電池の引張強度の測定方法を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the measuring method of the tensile strength of the secondary battery concerning one Embodiment of this invention. この発明の一実施形態にかかる二次電池に用いられるラミネートフィルムの一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the laminate film used for the secondary battery concerning one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・二次電池
2a・・・正極端子
2b・・・負極端子
3a,3b・・・セパレータ
4・・・ラミネートフィルム
4a・・・金属箔
4b・・・外側樹脂層
4c・・・内側樹脂層
5・・・凹部
10・・・電池素子
11・・・正極
11a・・・正極活物質層
11b・・・正極集電体
12・・・負極
12a・・・負極活物質層
12b・・・負極集電体
13・・・セパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Secondary battery 2a ... Positive electrode terminal 2b ... Negative electrode terminal 3a, 3b ... Separator 4 ... Laminate film 4a ... Metal foil 4b ... Outer resin layer 4c ... Inner side Resin layer 5 ... Recess 10 ... Battery element 11 ... Positive electrode 11a ... Positive electrode active material layer 11b ... Positive electrode current collector 12 ... Negative electrode 12a ... Negative electrode active material layer 12b ...・ Negative electrode current collector 13 ... Separator

Claims (12)

正極と、
負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が設けられた負極と、
電解質と、
上記正極、上記負極および上記電解質を収納するラミネートフィルム外装材と
を有する二次電池において、
上記電解質に含まれる非水溶媒が、環状炭酸エステルを全非水溶媒の80%以上100%以下含有し、
上記電解質に含まれる電解質塩の濃度が、0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下であり、
上記負極活物質層が、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を成分として含む重合体を含有し、
上記負極活物質層と上記負極集電体との剥離強度が、該負極活物質層を溶剤に漬け込んだのちにおいて、4mN/mm以上である
ことを特徴とする二次電池。
A positive electrode;
A negative electrode provided with a negative electrode active material layer on at least one surface of the negative electrode current collector;
Electrolyte,
In a secondary battery having the positive electrode, the negative electrode, and a laminate film exterior material containing the electrolyte,
The non-aqueous solvent contained in the electrolyte contains a cyclic carbonate in an amount of 80% to 100% of the total non-aqueous solvent,
The concentration of the electrolyte salt contained in the electrolyte is 0.8 mol / kg or more and 1.8 mol / kg or less,
The negative electrode active material layer contains a polymer containing a repeating unit derived from vinylidene fluoride as a component,
A secondary battery, wherein a peel strength between the negative electrode active material layer and the negative electrode current collector is 4 mN / mm or more after the negative electrode active material layer is immersed in a solvent.
上記電解質の上記非水溶媒が、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)およびジエチルカーボネート(DEC)のうち、エチレンカーボネート(EC)およびプロピレンカーボネート(PC)の少なくとも一方を含む1種以上を混合してなる
ことを特徴とする請求項1に記載の二次電池。
The non-aqueous solvent of the electrolyte is ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), or diethyl carbonate (DEC). The secondary battery according to claim 1, wherein one or more kinds including at least one of (PC) are mixed.
上記非水溶媒が、プロピレンカーボネート(PC)を30%以上80%以下含む
ことを特徴とする請求項2に記載の二次電池。
The secondary battery according to claim 2, wherein the non-aqueous solvent contains propylene carbonate (PC) in an amount of 30% to 80%.
上記電解質が、マトリクスポリマとしてフッ化ビニリデン成分を70質量%以上100質量%以下含有するゲル電解質である
ことを特徴とする請求項1に記載の二次電池。
2. The secondary battery according to claim 1, wherein the electrolyte is a gel electrolyte containing a vinylidene fluoride component as a matrix polymer in an amount of 70% by mass to 100% by mass.
上記溶剤が、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)である
ことを特徴とする請求項1に記載の二次電池。
The secondary battery according to claim 1, wherein the solvent is N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
正極と、
負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が設けられた負極と、
電解質と、
上記正極、上記負極および上記電解質を収納するラミネートフィルム外装材と
を有する二次電池において、
上記電解質に含まれる非水溶媒が、環状炭酸エステルを全非水溶媒の80%以上100%以下含有し、
上記電解質に含まれる電解質塩の濃度が、0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下であり、
上記負極活物質層が、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を成分として含む重合体を含有し、
充電時における上記負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量が、230℃以上370℃以下の範囲内において、450J/g以下である
ことを特徴とする二次電池。
A positive electrode;
A negative electrode provided with a negative electrode active material layer on at least one surface of the negative electrode current collector;
Electrolyte,
In a secondary battery having the positive electrode, the negative electrode, and a laminate film exterior material containing the electrolyte,
The non-aqueous solvent contained in the electrolyte contains a cyclic carbonate in an amount of 80% to 100% of the total non-aqueous solvent,
The concentration of the electrolyte salt contained in the electrolyte is 0.8 mol / kg or more and 1.8 mol / kg or less,
The negative electrode active material layer contains a polymer containing a repeating unit derived from vinylidene fluoride as a component,
A secondary battery, wherein the negative electrode active material layer has a calorific value of 450 J / g or less within a range of 230 ° C. or higher and 370 ° C. or lower when the negative electrode active material layer is charged.
上記発熱量が、400J/g以下である
ことを特徴とする請求項6に記載の二次電池。
The secondary battery according to claim 6, wherein the calorific value is 400 J / g or less.
上記電解質の上記非水溶媒が、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)およびジエチルカーボネート(DEC)のうち、エチレンカーボネート(EC)およびプロピレンカーボネート(PC)の少なくとも一方を含む1種以上を混合してなる
ことを特徴とする請求項6に記載の二次電池。
The non-aqueous solvent of the electrolyte is ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), or diethyl carbonate (DEC). The secondary battery according to claim 6, wherein one or more types including at least one of (PC) are mixed.
上記非水溶媒が、プロピレンカーボネート(PC)を30%以上80%以下含む
ことを特徴とする請求項8に記載の二次電池。
The secondary battery according to claim 8, wherein the non-aqueous solvent contains 30% or more and 80% or less of propylene carbonate (PC).
上記電解質が、マトリクスポリマとしてフッ化ビニリデン成分を70質量%以上100質量%以下含有するゲル電解質である
ことを特徴とする請求項6に記載の二次電池。
The secondary battery according to claim 6, wherein the electrolyte is a gel electrolyte containing 70% by mass or more and 100% by mass or less of a vinylidene fluoride component as a matrix polymer.
正極と、
負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が設けられた負極と、
電解質と、
上記正極、上記負極および上記電解質を収納するラミネートフィルム外装材と
を有する二次電池において、
上記電解質に含まれる非水溶媒が、環状炭酸エステルを全非水溶媒の80%以上100%以下含有し、
上記電解質に含まれる電解質塩の濃度が、0.8mol/kg以上1.8mol/kg以下であり、
上記負極活物質層が、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を成分として含む重合体を含有し、
充電時における上記負極活物質層の示差走査熱量測定による発熱量の最大値と、100℃における発熱量との差が、1.60W/g以下である
ことを特徴とする二次電池。
A positive electrode;
A negative electrode provided with a negative electrode active material layer on at least one surface of the negative electrode current collector;
Electrolyte,
In a secondary battery having the positive electrode, the negative electrode, and a laminate film exterior material containing the electrolyte,
The non-aqueous solvent contained in the electrolyte contains a cyclic carbonate in an amount of 80% to 100% of the total non-aqueous solvent,
The concentration of the electrolyte salt contained in the electrolyte is 0.8 mol / kg or more and 1.8 mol / kg or less,
The negative electrode active material layer contains a polymer containing a repeating unit derived from vinylidene fluoride as a component,
A secondary battery, wherein a difference between a maximum calorific value obtained by differential scanning calorimetry of the negative electrode active material layer during charging and a calorific value at 100 ° C. is 1.60 W / g or less.
上記発熱量の最大値と、100℃における発熱量との差が、1.40W/g以下である
ことを特徴とする請求項11に記載の二次電池。
The secondary battery according to claim 11, wherein a difference between the maximum value of the heat generation amount and the heat generation amount at 100 ° C. is 1.40 W / g or less.
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