JP2010251194A - Positive electrode for battery and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode for a battery including a positive electrode active material having a particulate conductive material on its surface, which can avoid such an event that the particulate conductive material exfoliates from the surface of the positive electrode active material and which is superior in quality stability. <P>SOLUTION: The positive electrode for the battery includes a positive current collector and the positive electrode active material 12, wherein the positive electrode active material 12 has the particulate conductive material 14 on its surface 15, at least the surface part 15 of the positive electrode active material 12 is a porous structure formed with pores 16, and the particulate conductive material 14 is retained on the surface 15 of the positive electrode active material 12 with a portion of it being buried in the pores 16. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電池用正極及びその製造方法に関する。詳しくは、粒状導電性物質を表面に有する正極活物質を備えた電池用正極及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a positive electrode for a battery and a method for producing the same. Specifically, the present invention relates to a positive electrode for a battery including a positive electrode active material having a granular conductive material on its surface and a method for manufacturing the same.

近年、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。この種のリチウムイオン二次電池の一つの典型的な構成では、リチウムイオンを可逆的に吸蔵および放出し得る正極活物質が正極集電体の上に形成された構成の正極を備えている。例えば、正極に用いられる電極活物質(正極活物質)の一つとして、リチウムと一種または二種以上の遷移金属元素を構成金属元素として含む酸化物(リチウム遷移金属複合酸化物)が挙げられる。   In recent years, lithium-ion batteries, nickel-metal hydride batteries, and other secondary batteries have become increasingly important as power sources for vehicles or as power sources for personal computers and portable terminals. In particular, a lithium ion battery that is lightweight and obtains a high energy density is expected to be preferably used as a high-output power source mounted on a vehicle. One typical configuration of this type of lithium ion secondary battery includes a positive electrode having a configuration in which a positive electrode active material capable of reversibly inserting and extracting lithium ions is formed on a positive electrode current collector. For example, as one of the electrode active materials (positive electrode active materials) used for the positive electrode, an oxide (lithium transition metal composite oxide) containing lithium and one or more transition metal elements as constituent metal elements can be given.

正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物を用いる場合には、リチウム遷移金属複合酸化物は電子伝導性が低いため、導電材を混ぜ合わせて使用する。例えば、この種のリチウム二次電池の一つの典型的な構成では、正極活物質であるリチウム遷移金属複合酸化物に、導電材としての炭素系材料(カーボンブラック等)を混合し、これをバインダで結着することにより構成された正極を備えている。また、正極活物質に導電材を混合しただけでは正極活物質と導電材との接触が不十分なため、正極活物質の表面に導電材を付着させることが検討されている。例えば、特許文献1には、正極材粒子の表面に薄膜の形態の導電性物質をスパッタリングにより付着させる技術が開示されている。正極活物質の表面に導電材を付着させる他の従来技術としては、例えば特許文献2が挙げられる。   When a lithium transition metal composite oxide is used as the positive electrode active material, the lithium transition metal composite oxide has a low electronic conductivity, and therefore a conductive material is mixed and used. For example, in one typical configuration of this type of lithium secondary battery, a carbon-based material (such as carbon black) as a conductive material is mixed with a lithium transition metal composite oxide that is a positive electrode active material, and this is mixed with a binder. The positive electrode comprised by having been attached by is provided. Further, since the contact between the positive electrode active material and the conductive material is insufficient only by mixing the conductive material with the positive electrode active material, it has been studied to attach the conductive material to the surface of the positive electrode active material. For example, Patent Document 1 discloses a technique in which a conductive material in the form of a thin film is attached to the surface of positive electrode material particles by sputtering. As another conventional technique for attaching a conductive material to the surface of the positive electrode active material, for example, Patent Document 2 can be cited.

特開平11−307083号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-307083 特開2001−328813号公報JP 2001-328813 A

しかしながら、特許文献1、2のような従来の付着方法では、導電材の正極活物質表面に対する付着力が小さいため、充放電を繰り返すうちに正極活物質の膨張・収縮等に起因して導電材が正極活物質の表面から剥がれ落ち、電池特性が低下する場合があった。   However, in the conventional adhesion methods such as Patent Documents 1 and 2, since the adhesion force of the conductive material to the surface of the positive electrode active material is small, the conductive material is caused by expansion / contraction of the positive electrode active material during repeated charge / discharge. May peel off from the surface of the positive electrode active material, and battery characteristics may deteriorate.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、粒状導電性物質を表面に有する正極活物質を備えた電池用正極において、粒状導電性物質が正極活物質の表面から剥離する事象を回避し得、品質安定性に優れた電池用正極を提供することである。また、他の目的は、そのような性能を有する電池用正極の好適な製造方法を提供することである。   This invention is made | formed in view of this point, The main objective is the positive electrode for batteries provided with the positive electrode active material which has a granular conductive material on the surface, A granular conductive material is from the surface of a positive electrode active material. An object of the present invention is to provide a positive electrode for a battery that can avoid the phenomenon of peeling and has excellent quality stability. Moreover, the other objective is to provide the suitable manufacturing method of the positive electrode for batteries which has such performance.

本発明によって提供される電池用正極は、正極集電体と、正極活物質とを備える電池用正極である。上記正極活物質は、その表面に粒状導電性物質を有している。また、上記正極活物質の少なくとも表面部は、細孔が形成されている多孔質構造であり、そして、上記粒状導電性物質は、その一部が上記細孔内に埋設された状態で上記正極活物質の表面に保持されている。   The positive electrode for a battery provided by the present invention is a positive electrode for a battery including a positive electrode current collector and a positive electrode active material. The positive electrode active material has a granular conductive material on its surface. In addition, at least a surface portion of the positive electrode active material has a porous structure in which pores are formed, and the particulate conductive material has the positive electrode in a state where a part thereof is embedded in the pores. It is held on the surface of the active material.

本発明の電池用正極によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態で正極活物質の表面に保持されているので、粒状導電性物質と正極活物質との間の付着力が高まり、このことによって、粒状導電性物質が正極活物質の表面から浮き上がったり剥がれ落ちたりするのを防止することができる。従って、本発明によれば、粒状導電性物質が正極活物質の表面から剥離する事象を回避し得、品質安定に優れた電池用正極を提供することが可能となる。このような正極によると、より安定した性能の電池が構築され得る。   According to the positive electrode for a battery of the present invention, a part of the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material in a state of being embedded in the pores. This can increase the adhesion of the particulate conductive material, thereby preventing the granular conductive material from floating or peeling off from the surface of the positive electrode active material. Therefore, according to the present invention, it is possible to avoid an event in which the granular conductive material is peeled off from the surface of the positive electrode active material, and it is possible to provide a positive electrode for a battery having excellent quality stability. According to such a positive electrode, a battery with more stable performance can be constructed.

ここに開示される電池用正極の一態様では、上記正極活物質の表面に保持されている上記粒状導電性物質の全体のうち、上記細孔の外部に露出している部分の容積が該細孔内に埋設している部分の容積よりも大きいことが好ましい。かかる構成によれば、正極活物質の表面に保持されている粒状導電性物質の1/2以上が細孔の外部に露出するので、正極活物質の表面に導電パスを確保しやすくなる。   In one aspect of the positive electrode for a battery disclosed herein, the volume of the portion exposed to the outside of the pores of the whole of the granular conductive material held on the surface of the positive electrode active material is small. The volume is preferably larger than the volume of the portion embedded in the hole. According to such a configuration, 1/2 or more of the granular conductive material held on the surface of the positive electrode active material is exposed to the outside of the pores, so that it is easy to secure a conductive path on the surface of the positive electrode active material.

ここに開示される電池用正極の一態様では、上記正極活物質表面に開口する上記細孔の平均細孔径は、5nm以上、例えば5nm〜500nmの範囲内にあることが好ましい。細孔の平均細孔径が小さすぎると、細孔内に埋設される粒状導電性物質の容積も小さくなるため、粒状導電性物質の一部を細孔内に埋設させることによって粒状導電性物質と正極活物質との間の付着力を高めるという本発明の効果が小さくなるからである。上記細孔の平均細孔径は、例えば、ガス吸着法に基づく測定によって得ることができる。   In one embodiment of the positive electrode for a battery disclosed herein, the average pore diameter of the pores opened on the surface of the positive electrode active material is preferably 5 nm or more, for example, in the range of 5 nm to 500 nm. If the average pore diameter of the pores is too small, the volume of the particulate conductive material embedded in the pores also becomes small. Therefore, by embedding a part of the granular conductive material in the pores, This is because the effect of the present invention to increase the adhesion between the positive electrode active material is reduced. The average pore diameter of the pores can be obtained, for example, by measurement based on a gas adsorption method.

ここに開示される電池用正極の好ましい一態様では、上記正極活物質は、多孔質構造からなる粒子状に形成されている。この場合、上記粒状導電性物質は、その一部が正極活物質からなる粒子(以下、正極活物質粒子ともいう。)の表面の細孔に埋設された状態で該正極活物質粒子の表面に保持されている。かかる構成によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態で正極活物質粒子の表面に保持されているので、粒状導電性物質と正極活物質粒子との間の付着力が高まり、このことよって、粒状導電性物質が正極活物質粒子の表面から浮き上がったり剥がれ落ちたりするのを防止することができる。   In a preferred embodiment of the positive electrode for a battery disclosed herein, the positive electrode active material is formed into particles having a porous structure. In this case, the granular conductive material is embedded on the surface of the positive electrode active material particles in a state where a part thereof is embedded in the pores of the surface of the particles made of the positive electrode active material (hereinafter also referred to as positive electrode active material particles). Is retained. According to such a configuration, since a part of the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material particles in a state of being embedded in the pores, an attachment between the granular conductive material and the positive electrode active material particles is performed. Adhesive force is increased, which can prevent the granular conductive material from floating or peeling off from the surface of the positive electrode active material particles.

ここに開示される電池用正極の好ましい一態様では、上記正極活物質は、上記正極集電体上に薄膜状に配置されている。この場合、上記粒状導電性物質は、その一部が上記正極活物質からなる薄膜(以下、正極活物質膜ともいう。)の表面の細孔に埋設された状態で該正極活物質膜の表面に保持されている。かかる構成によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態で正極活物質膜の表面に保持されているので、粒状導電性物質と正極活物質膜との間の付着力が高まり、このことよって、粒状導電性物質が正極活物質膜の表面から浮き上がったり剥がれ落ちたりするのを防止することができる。   In a preferable aspect of the battery positive electrode disclosed herein, the positive electrode active material is disposed in a thin film on the positive electrode current collector. In this case, the surface of the positive electrode active material film is partially embedded in the pores of the surface of the thin film (hereinafter also referred to as the positive electrode active material film) made of the positive electrode active material. Is held in. According to such a configuration, since a part of the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material film in a state of being embedded in the pores, the attachment between the granular conductive material and the positive electrode active material film is performed. The adhesion is increased, and this prevents the granular conductive material from floating or peeling off the surface of the positive electrode active material film.

ここに開示される電池用正極の好ましい一態様では、上記粒状導電性物質として、酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide)が用いられている。酸化インジウムスズは、電子伝導性に優れ、かつ、電気化学的不活性な材料であることから、本発明の目的に適した粒状導電性物質として好ましく用いることができる。   In a preferred embodiment of the positive electrode for a battery disclosed herein, indium tin oxide is used as the granular conductive material. Indium tin oxide is excellent in electronic conductivity and is an electrochemically inactive material, and therefore can be preferably used as a granular conductive material suitable for the purpose of the present invention.

ここに開示される電池用正極の好ましい一態様では、上記正極活物質として、リン酸マンガンリチウムが用いられている。リン酸マンガンリチウムは、理論容量が高く、安全性に優れることから正極活物質として好ましい性能を有する一方で、他のオリビン型リン酸化合物に比べて電子伝導度が低いという性質がある。したがって、正極活物質がリン酸マンガンリチウムの場合、粒状導電性物質を正極活物質の表面に付着させることによって正極活物質の低い電子伝導性を補うという本発明の効果が特によく発揮される。   In a preferred embodiment of the battery positive electrode disclosed herein, lithium manganese phosphate is used as the positive electrode active material. Lithium manganese phosphate has a property that it has a high theoretical capacity and is excellent in safety, and thus has a preferable performance as a positive electrode active material, while it has a property of low electronic conductivity as compared with other olivine-type phosphate compounds. Therefore, when the positive electrode active material is lithium manganese phosphate, the effect of the present invention of supplementing the low electron conductivity of the positive electrode active material by attaching the granular conductive material to the surface of the positive electrode active material is particularly well exhibited.

また、本発明によると、ここに開示されるいずれかの電池用正極を製造する方法を提供する。すなわち、正極集電体と、正極活物質とを備える電池用正極の製造方法であって、少なくとも表面部が細孔の形成されている多孔質構造により構成されている正極活物質を用意する工程と、上記正極活物質の表面に粒状導電性物質を付与する工程とを包含する。そして、上記粒状導電性物質付与工程において、上記粒状導電性物質の一部が上記細孔内に埋設されるようにして該粒状導電性物質を上記正極活物質の表面に保持させる。   In addition, according to the present invention, a method for producing any of the positive electrodes for batteries disclosed herein is provided. That is, a method for producing a positive electrode for a battery comprising a positive electrode current collector and a positive electrode active material, the step of preparing a positive electrode active material having a porous structure in which at least a surface portion is formed with pores And a step of applying a granular conductive material to the surface of the positive electrode active material. In the granular conductive material application step, the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material such that a part of the granular conductive material is embedded in the pores.

本発明の製造方法によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設されるようにして該粒状導電性物質を正極活物質の表面に保持させるので、粒状導電性物質が正極活物質の表面から剥離する事象を回避でき、品質安定に優れた電池用正極を製造することができる。   According to the manufacturing method of the present invention, the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material so that a part of the granular conductive material is embedded in the pores. The phenomenon of peeling from the surface of the substance can be avoided, and a positive electrode for a battery having excellent quality stability can be manufactured.

ここに開示される正極製造方法の好ましい一態様において、上記正極活物質として、ゾルゲル法によって多孔質構造からなる粒子状に調製された正極活物質を用いる。かかる方法によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態で正極活物質粒子の表面に保持されている電池用正極を製造することができる。また、ゾルゲル法を用いることにより、均一性のよい多孔質構造からなる正極活物質粒子を得ることができる。   In a preferred embodiment of the positive electrode manufacturing method disclosed herein, a positive electrode active material prepared in a particulate form having a porous structure by a sol-gel method is used as the positive electrode active material. According to this method, it is possible to manufacture a battery positive electrode that is held on the surface of the positive electrode active material particles in a state in which a part of the granular conductive material is embedded in the pores. Further, by using the sol-gel method, positive electrode active material particles having a porous structure with good uniformity can be obtained.

ここに開示される正極製造方法の好ましい一態様において、上記正極集電体上に、上記正極活物質からなる薄膜を形成する。そして、該正極活物質からなる薄膜の表面に対して上記粒状導電性物質を付与する。この場合、上記正極活物質からなる薄膜の表面の細孔は、該薄膜の表面に対してドライエッチング処理を施すことにより形成するとよい。かかる方法によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態で正極活物質膜の表面に保持されている電池用正極を製造することができる。   In a preferred embodiment of the positive electrode manufacturing method disclosed herein, a thin film made of the positive electrode active material is formed on the positive electrode current collector. And the said granular conductive material is provided with respect to the surface of the thin film which consists of this positive electrode active material. In this case, the pores on the surface of the thin film made of the positive electrode active material are preferably formed by subjecting the surface of the thin film to dry etching. According to this method, it is possible to manufacture a battery positive electrode that is held on the surface of the positive electrode active material film in a state in which a part of the granular conductive material is embedded in the pores.

ここに開示される正極製造方法の好ましい一態様では、上記粒状導電性物質の付与工程において、該粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングによって、該粒状導電性物質の一部が上記細孔内に埋設されるようにして該粒状導電性物質を上記正極活物質の表面に保持させる。粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングを行うことにより、粒状導電性物質を細孔内に適切に埋設させることができる。   In a preferred embodiment of the positive electrode manufacturing method disclosed herein, in the step of applying the granular conductive material, a part of the granular conductive material is contained in the pores by sputtering using the granular conductive material as a target. The granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material so as to be embedded in the surface. By performing sputtering using the granular conductive material as a target, the granular conductive material can be appropriately embedded in the pores.

ここに開示される正極製造方法の好ましい一態様では、上記粒状導電性物質付与工程において、上記正極活物質の表面に保持されている上記粒状導電性物質の全体のうち上記細孔の外部に露出している部分の容積が該細孔内に埋設している部分の容積よりも大きくなるようにして、該粒状導電性物質を正極活物質の表面に保持させる。これにより、粒状導電性物質の1/2以上の容積が細孔の外部(正極活物質の表面)に露出するので、粒状導電性物質としての機能を適切に発揮させ得る。   In a preferred embodiment of the positive electrode manufacturing method disclosed herein, in the granular conductive material application step, the whole of the granular conductive material held on the surface of the positive electrode active material is exposed outside the pores. The granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material such that the volume of the portion being made is larger than the volume of the portion embedded in the pores. As a result, a volume of 1/2 or more of the granular conductive material is exposed to the outside of the pores (the surface of the positive electrode active material), so that the function as the granular conductive material can be appropriately exhibited.

また、本発明によると、ここに開示されるいずれかの電池用正極またはいずれかの方法により製造された電池用正極を備えるリチウム二次電池(典型的にはリチウムイオン二次電池)が提供される。かかるリチウム二次電池は、上記電池用正極に用いて構築されていることから品質安定性に優れ、より良好な電池性能を示す(例えば、充放電サイクル特性に優れる、電池の内部抵抗が小さい、電池の耐久性が良い、の少なくとも一つを満たす)ものであり得る。   Further, according to the present invention, there is provided a lithium secondary battery (typically a lithium ion secondary battery) comprising any of the battery positive electrodes disclosed herein or a battery positive electrode produced by any method. The Such a lithium secondary battery is built using the positive electrode for a battery, and thus has excellent quality stability and better battery performance (for example, excellent charge / discharge cycle characteristics, low internal resistance of the battery, The battery has good durability).

このようなリチウム二次電池は、例えば自動車等の車両に搭載されるリチウム二次電池として好適である。したがって本発明によると、ここに開示されるリチウム二次電池(複数のリチウム二次電池が接続された組電池の形態であり得る。)を備える車両が提供される。特に、軽量で高出力が得られることから、該リチウム二次電池を動力源(典型的には、ハイブリッド車両または電気車両の動力源)として備える車両(例えば自動車)が提供される。   Such a lithium secondary battery is suitable as a lithium secondary battery mounted on a vehicle such as an automobile. Therefore, according to the present invention, there is provided a vehicle including the lithium secondary battery disclosed herein (which may be in the form of an assembled battery to which a plurality of lithium secondary batteries are connected). In particular, since it is lightweight and provides high output, a vehicle (for example, an automobile) including the lithium secondary battery as a power source (typically, a power source of a hybrid vehicle or an electric vehicle) is provided.

発明の一実施形態に係る正極を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the positive electrode which concerns on one Embodiment of invention. 本発明の一実施形態に係る正極活物質粒子を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the positive electrode active material particle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る正極活物質粒子の要部を模式的に示す図。The figure which shows typically the principal part of the positive electrode active material particle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る正極活物質粒子を模式的に示す工程断面図。Process sectional drawing which shows typically the positive electrode active material particle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る正極を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the positive electrode which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る正極を模式的に示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the positive electrode which concerns on one Embodiment of this invention typically. 本発明の一実施形態に係る正極を模式的に示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the positive electrode which concerns on one Embodiment of this invention typically. 本発明の一実施形態に係る正極を模式的に示す工程断面図。Process sectional drawing which shows the positive electrode which concerns on one Embodiment of this invention typically. 本発明の一実施形態に係るリチウム二次電池を模式的に示す図。The figure which shows typically the lithium secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るリチウム二次電池を搭載した車両を模式的に示す側面図。The side view which shows typically the vehicle carrying the lithium secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄(例えば、正極および負極を備えた電極体の構成および製法、セパレータや電解質の構成および製法、電池その他の電池の構築に係る一般的技術等)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, members / parts having the same action are described with the same reference numerals. Note that the dimensional relationship (length, width, thickness, etc.) in each drawing does not reflect the actual dimensional relationship. Further, matters other than the matters specifically mentioned in the present specification and matters necessary for carrying out the present invention (for example, the configuration and manufacturing method of an electrode body including a positive electrode and a negative electrode, the configuration and manufacturing method of a separator and an electrolyte, The battery and other general technologies related to the construction of the battery, etc.) can be grasped as a design matter of those skilled in the art based on the prior art in the field.

特に限定することを意図したものではないが、以下では主としてアルミニウム製の正極集電体と、リン酸マンガンリチウムからなる正極活物質とを有するリチウム二次電池(典型的にはリチウムイオン電池)用の正極を例として、本実施形態に係る電池用正極について説明する。   Although not intended to be particularly limited, in the following, for a lithium secondary battery (typically a lithium ion battery) having a positive electrode current collector made mainly of aluminum and a positive electrode active material made of lithium manganese phosphate. The positive electrode for a battery according to the present embodiment will be described by taking the positive electrode as an example.

<第1の実施形態>
図1および図2を参照しながら本実施形態に係る電池用正極10について説明する。
<First Embodiment>
The battery positive electrode 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施形態に係る電池用正極10は、図1に示すように、正極集電体20と、該正極集電体20上に保持された正極活物質層(正極活物質12(図2)を含む層)22とから構成されている。正極集電体20としては、導電性に優れかつ薄膜状(シート状)に加工しやすいアルミニウムまたはアルミニウム合金製のものを使用することができる。この実施形態では、正極集電体20は、厚さ10μm〜30μm程度のアルミニウム箔である。 正極活物質層22については、リチウム二次電池用正極活物質を含む層であればよく、例えば、正極活物質と、必要に応じて使用される他の正極活物質層形成成分(例えば導電助剤や結着剤等)とから構成される。この実施形態では、図2に示すように、正極活物質12は粒子状に形成されており、該正極活物質からなる粒子(以下、「正極活物質粒子」という。)12を結着剤(典型的には樹脂成分)を用いて正極集電体20上に層状に固着させることにより、正極活物質粒子12を含む正極活物質層22が形成されている。   As shown in FIG. 1, the battery positive electrode 10 according to the present embodiment includes a positive electrode current collector 20 and a positive electrode active material layer (positive electrode active material 12 (FIG. 2)) held on the positive electrode current collector 20. A layer 22). As the positive electrode current collector 20, one made of aluminum or an aluminum alloy, which is excellent in conductivity and can be easily processed into a thin film (sheet), can be used. In this embodiment, the positive electrode current collector 20 is an aluminum foil having a thickness of about 10 μm to 30 μm. The positive electrode active material layer 22 may be a layer containing a positive electrode active material for a lithium secondary battery. For example, the positive electrode active material and other positive electrode active material layer forming components (for example, a conductive assistant) used as necessary. Agent and binder). In this embodiment, as shown in FIG. 2, the positive electrode active material 12 is formed in the form of particles, and particles made of the positive electrode active material (hereinafter referred to as “positive electrode active material particles”) 12 are bound to a binder ( The positive electrode active material layer 22 including the positive electrode active material particles 12 is formed by fixing a layer on the positive electrode current collector 20 using a resin component typically.

上記正極活物質12は、多孔質構造からなる粒子状に形成されており、該正極活物質粒子12の少なくとも表面部15には、細孔16が形成されている。また、上記正極活物質粒子12は、その表面15に粒状導電性物質14を有している。粒状導電性物質14は、正極活物質粒子12の電子伝導性を補って正極活物質粒子12間の電子移動を良好にする機能を有する。かかる粒状導電性物質14は、その一部が上記細孔16内に埋設された状態で正極活物質粒子12の表面15に保持されている。つまり、粒状導電性物質14は、正極活物質粒子12の表面15に単に付着しているのではなく、正極活物質粒子12の表面15に開口した細孔16内に埋め込まれた状態で保持されている。   The positive electrode active material 12 is formed in a particle shape having a porous structure, and pores 16 are formed on at least the surface portion 15 of the positive electrode active material particle 12. The positive electrode active material particles 12 have a granular conductive material 14 on the surface 15 thereof. The granular conductive material 14 has a function of supplementing the electron conductivity of the positive electrode active material particles 12 and improving the electron transfer between the positive electrode active material particles 12. The particulate conductive material 14 is held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 with a part thereof embedded in the pores 16. That is, the granular conductive material 14 is not simply attached to the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 but is held in a state of being embedded in the pores 16 opened in the surface 15 of the positive electrode active material particles 12. ing.

このように、粒状導電性物質14の一部が細孔16内に埋設されるようにして該粒状導電性物質14を正極活物質粒子12の表面15に保持させることにより、粒状導電性物質14と正極活物質粒子12との間に大きな付着力が生じる。この付着力によって、粒状導電性物質14が正極活物質粒子12の表面15から浮き上がったり剥がれ落ちたりするのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、粒状導電性物質14が正極活物質粒子12から剥離する事象を回避し得、品質安定に優れたリチウム二次電池用正極10を提供することが可能となる。このような正極10によると、より安定した性能のリチウム二次電池が構築され得る。   In this way, the granular conductive material 14 is held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 such that a part of the granular conductive material 14 is embedded in the pores 16, thereby causing the granular conductive material 14 to be retained. A large adhesive force is generated between the positive electrode active material particles 12 and the positive electrode active material particles 12. This adhesion force can prevent the granular conductive material 14 from floating or peeling off from the surface 15 of the positive electrode active material particles 12. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to avoid the phenomenon that the granular conductive material 14 is peeled off from the positive electrode active material particles 12, and it is possible to provide the positive electrode 10 for a lithium secondary battery excellent in quality stability. According to such a positive electrode 10, a lithium secondary battery with more stable performance can be constructed.

上記正極活物質粒子12の構成材料としては、典型的なリチウム二次電池用正極活物質と同じであればよく特に限定されないが、例えば、リチウムを含むオリビン型リン酸化合物を主成分とするものが好ましく用いられる。好適例として、リン酸鉄リチウム(LiFePO等)、リン酸マンガンリチウム(LiMnPO等)が挙げられる。或いは、正極活物質として、リチウムと一種または二種以上の遷移金属元素を構成金属元素として含む酸化物(リチウム遷移金属複合酸化物)を使用してもよい。その代表例として、リチウムニッケル系複合酸化物(例えばLiNiO)、リチウムコバルト系複合酸化物(例えばLiCoO)などが挙げられる。 The constituent material of the positive electrode active material particles 12 is not particularly limited as long as it is the same as that of a typical positive electrode active material for a lithium secondary battery. For example, the main component is an olivine-type phosphate compound containing lithium. Is preferably used. Preferable examples include lithium iron phosphate (such as LiFePO 4 ) and lithium manganese phosphate (such as LiMnPO 4 ). Alternatively, an oxide (lithium transition metal composite oxide) containing lithium and one or more transition metal elements as constituent metal elements may be used as the positive electrode active material. Typical examples include lithium nickel-based composite oxides (for example, LiNiO 2 ), lithium cobalt-based composite oxides (for example, LiCoO 2 ), and the like.

ここに開示される電池用正極の好ましい一態様では、上記正極活物質として、リン酸マンガンリチウムが用いられている。リン酸マンガンリチウムは、理論容量が高く、安全性に優れることから正極活物質として好ましい性能を有する一方で、他のオリビン型リン酸化合物に比べて電子伝導度が低いという性質がある。したがって、正極活物質がリン酸マンガンリチウムの場合、粒状導電性物質14を正極活物質粒子12の表面15に付着させることによって正極活物質粒子12の低い電子伝導性を補うという本実施形態の効果が特によく発揮される。   In a preferred embodiment of the battery positive electrode disclosed herein, lithium manganese phosphate is used as the positive electrode active material. Lithium manganese phosphate has a property that it has a high theoretical capacity and is excellent in safety, and thus has a preferable performance as a positive electrode active material, while it has a property of low electronic conductivity as compared with other olivine-type phosphate compounds. Therefore, in the case where the positive electrode active material is lithium manganese phosphate, the effect of the present embodiment of compensating the low electronic conductivity of the positive electrode active material particles 12 by adhering the granular conductive material 14 to the surface 15 of the positive electrode active material particles 12. Is particularly well demonstrated.

なお、図2に示した正極活物質粒子12はいわゆる一次粒子であり、実際の正極活物質層22においては、正極活物質粒子12が多数凝集して二次粒子(図示せず)を形成している。本実施形態では、二次粒子を構成する一次粒子(正極活物質粒子)12を多孔質構造からなる粒子状に形成し、そして、一次粒子(正極活物質粒子)12の表面部15にある細孔16内に粒状導電性物質14の一部が埋設されるようにして該粒状導電性物質14を正極活物質粒子12の表面15に保持させている。上記正極活物質粒子12の平均粒子径は特に制限されないが、例えば30nm〜100nmの範囲にするとよい。   The positive electrode active material particles 12 shown in FIG. 2 are so-called primary particles. In the actual positive electrode active material layer 22, a large number of positive electrode active material particles 12 aggregate to form secondary particles (not shown). ing. In this embodiment, primary particles (positive electrode active material particles) 12 constituting secondary particles are formed into particles having a porous structure, and fine particles on the surface portion 15 of the primary particles (positive electrode active material particles) 12 are formed. The granular conductive material 14 is held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 so that a part of the granular conductive material 14 is embedded in the holes 16. The average particle diameter of the positive electrode active material particles 12 is not particularly limited, but may be, for example, in the range of 30 nm to 100 nm.

上記正極活物質粒子12の表面に付着させる粒状導電性物質14としては、電子伝導度が高い材料を用いることができる。粒状導電性物質の電気抵抗率は、概ね10−1Ωcm以下であればよく、好ましくは10−4Ωcm〜10−1Ωcmの範囲にするとよい。また、上記粒状導電性物質としては、電気化学的不活性な材料を用いることが好ましい。正極活物質粒子の表面に電気化学的不活性な材料を付着させることにより、電解液と正極活物質界面における反応を抑制することができ、耐久性の向上を図ることができる。具体的には、酸化インジウムスズ、白金酸化物、ルテニウム酸化物、ジルコニアなどの酸化物セラミック材料を用いるとよい。 As the granular conductive material 14 to be attached to the surface of the positive electrode active material particles 12, a material having high electron conductivity can be used. The electrical resistivity of the granular conductive material may be approximately 10 −1 Ωcm or less, and preferably 10 −4 Ωcm to 10 −1 Ωcm. Moreover, it is preferable to use an electrochemically inactive material as the granular conductive material. By attaching an electrochemically inactive material to the surface of the positive electrode active material particles, reaction at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode active material can be suppressed, and durability can be improved. Specifically, an oxide ceramic material such as indium tin oxide, platinum oxide, ruthenium oxide, or zirconia is preferably used.

ここに開示される電池用正極の好ましい一態様では、上記粒状導電性物質として、酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide)が用いられている。酸化インジウムスズは、電子伝導性に優れ、かつ、電気化学的不活性な材料であることから、本実施形態の目的に適した粒状導電性物質として好ましく用いることができる。ここで、酸化インジウムスズは、酸化インジウム(In)に酸化スズ(SnO)を添加したものである。SnOの添加量は特に制限されないが、例えば、酸化インジウムスズにおけるSnの原子組成百分率がSn/(In+Sn)=0.1at%〜10at%となるように添加しておくことが好ましい。上記SnOの添加量が少なすぎると、SnOを添加したことによる効果が小さくなる一方で、SnOの添加量が多すぎると、電気抵抗率が増大して酸化インジウムスズを正極活物質粒子に付着させることによるメリットが小さくなるからである。 In a preferred embodiment of the positive electrode for a battery disclosed herein, indium tin oxide is used as the granular conductive material. Indium tin oxide is excellent in electronic conductivity and is an electrochemically inactive material, so that it can be preferably used as a granular conductive material suitable for the purpose of this embodiment. Here, indium tin oxide is obtained by adding tin oxide (SnO 2 ) to indium oxide (In 2 O 3 ). The amount of SnO 2 added is not particularly limited. For example, it is preferably added so that the atomic composition percentage of Sn in indium tin oxide is Sn / (In + Sn) = 0.1 at% to 10 at%. If the amount of the SnO 2 is too small, while the effect due to the addition of SnO 2 is decreased, the amount of SnO 2 is too large, the positive electrode active material particle indium tin oxide electrical resistivity is increased It is because the merit by making it adhere to becomes small.

上記正極活物質表面に開口する細孔16のサイズは特に制限されないが、上記細孔16のサイズが小さすぎると、細孔16内に埋設される粒状導電性物質14の容積も小さくなるため、粒状導電性物質14の一部を細孔16内に埋設させることによって粒状導電性物質14と正極活物質12との間の付着力を高めるという効果が小さくなる場合がある。したがって、上記細孔16の平均細孔径は、例えば1nm〜100nmの範囲が好ましい。   The size of the pores 16 opening on the surface of the positive electrode active material is not particularly limited. However, if the size of the pores 16 is too small, the volume of the granular conductive material 14 embedded in the pores 16 is also small. By embedding a part of the granular conductive material 14 in the pores 16, the effect of increasing the adhesion between the granular conductive material 14 and the positive electrode active material 12 may be reduced. Therefore, the average pore diameter of the pores 16 is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, for example.

上記正極活物質粒子12の表面15に対する粒状導電性物質14の付与は、例えば、粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングによって行うとよい。粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングを行うと、粒状導電性物質からなるスパッタ粒子が正極活物質表面15に開口する細孔16内に選択的に堆積する。そのため、粒状導電性物質14が細孔16内に埋設されるようにして成長し、最終的に粒状導電性物質14の一部が細孔16内に埋設された状態で正極活物質粒子12の表面15に保持される。   The application of the granular conductive material 14 to the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 may be performed, for example, by sputtering using the granular conductive material as a target. When sputtering is performed using a granular conductive material as a target, sputtered particles made of the granular conductive material are selectively deposited in the pores 16 opened on the positive electrode active material surface 15. Therefore, the granular conductive material 14 grows so as to be embedded in the pores 16, and finally the positive electrode active material particles 12 of the positive electrode active material particles 12 in a state where a part of the granular conductive material 14 is embedded in the pores 16. It is held on the surface 15.

ここで、上記正極活物質粒子12の表面15に保持されている粒状導電性物質14の全体のうち、細孔16の外部に露出している部分の容積が小さすぎると、粒状導電性物質14としての機能(即ち正極活物質粒子12の表面15に付着することによって正極活物質粒子12の電子伝導性を補う機能)を適切に発揮できない場合がある。したがって、図3に示すように、正極活物質粒子12の表面15に保持されている粒状導電性物質14の全体のうち、細孔16の外部に露出している部分の容積V1が該細孔16内に埋設している部分の容積V2よりも大きくなるようにして、該粒状導電性物質14を正極活物質粒子12の表面15に保持させることが好ましい。かかる構成によれば、正極活物質粒子12の表面15に保持されている粒状導電性物質14の1/2以上が細孔16の外部に露出するので、正極活物質粒子12の表面15に導電パスを確保しやすくなる。なお、上記粒状導電性物質の露出部分および埋設部分の各容積V1、V2は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)の画像を解析処理することにより得ることができる。   Here, if the volume of the part exposed to the outside of the pores 16 in the whole of the granular conductive material 14 held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 is too small, the granular conductive material 14 (That is, the function of supplementing the electron conductivity of the positive electrode active material particles 12 by adhering to the surface 15 of the positive electrode active material particles 12) may not be exhibited properly. Therefore, as shown in FIG. 3, the volume V1 of the portion exposed to the outside of the pores 16 in the whole of the granular conductive material 14 held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 is the pores. The granular conductive material 14 is preferably held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 so as to be larger than the volume V2 of the portion embedded in the positive electrode 16. According to such a configuration, 1/2 or more of the granular conductive material 14 held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 is exposed to the outside of the pores 16, so that the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 is electrically conductive. It is easier to secure a pass. Note that the volumes V1 and V2 of the exposed portion and the embedded portion of the granular conductive material can be obtained by, for example, analyzing a scanning electron microscope (SEM) image.

なお、図示した例では、正極活物質粒子12の表面15のうち粒状導電性物質14を付着させる領域(範囲)は、細孔16内に限定されているが、これに限らない。例えば、粒状導電性物質14を細孔16内だけでなく、正極活物質粒子12の表面15のうち細孔16が形成されていない領域に付着してもよい場合がある。   In the illustrated example, the region (range) of the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 to which the granular conductive material 14 is attached is limited to the inside of the pores 16, but is not limited thereto. For example, in some cases, the particulate conductive material 14 may be attached not only in the pores 16 but also to a region of the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 where the pores 16 are not formed.

続いて、本実施形態に係る正極10の製造プロセスについて説明する。本実施形態に係る正極製造方法は、正極集電体20と、該正極集電体20上に保持された正極活物質層(正極活物質粒子12を含む層)22とを備える電池用正極10の製造方法である。この方法は、少なくとも表面部15が細孔16の形成されている多孔質構造により構成されている正極活物質粒子12を用意する工程(正極活物質用意工程)と、正極活物質粒子12の表面15に粒状導電性物質14を付与する工程(粒状導電性物質付与工程)と、を包含する。そして、粒状導電性物質付与工程において、粒状導電性物質14の一部が細孔16内に埋設されるようにして該粒状導電性物質14を正極活物質粒子12の表面15に保持させる。   Then, the manufacturing process of the positive electrode 10 which concerns on this embodiment is demonstrated. The positive electrode manufacturing method according to this embodiment includes a positive electrode current collector 20 and a positive electrode 10 for a battery including a positive electrode active material layer (a layer including the positive electrode active material particles 12) 22 held on the positive electrode current collector 20. It is a manufacturing method. This method includes a step of preparing positive electrode active material particles 12 having a porous structure in which at least surface portions 15 are formed with pores 16 (positive electrode active material preparation step), and a surface of positive electrode active material particles 12 A step of applying the granular conductive material 14 to 15 (a granular conductive material applying step). In the granular conductive material application step, the granular conductive material 14 is held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 such that a part of the granular conductive material 14 is embedded in the pores 16.

以下、特に限定することを意図したものではないが、アルミニウム製の正極集電体20と、LiMnPOからなる正極活物質粒子12とを有するリチウム二次電池用正極10を製造する場合を例として、各工程について説明する。 Hereinafter, although not intended to be particularly limited, a case where a positive electrode 10 for a lithium secondary battery having a positive electrode current collector 20 made of aluminum and positive electrode active material particles 12 made of LiMnPO 4 is manufactured is taken as an example. Each step will be described.

まず、正極活物質用意工程では、図4に示すように、少なくとも表面部15が細孔16の形成されている多孔質構造により構成されているLiMnPO粒子12を用意(例えば購入、合成など)する。この実施形態では、正極活物質粒子12として、ゾルゲル法によって多孔質構造からなる粒子状に調製されたLiMnPO粒子12を用いる。ゾルゲル法による多孔質構造を有するLiMnPO粒子12の調製は、次のようにして行うとよい。 First, in the positive electrode active material preparation step, as shown in FIG. 4, LiMnPO 4 particles 12 having a porous structure in which at least the surface portion 15 is formed with pores 16 are prepared (for example, purchase, synthesis, etc.) To do. In this embodiment, LiMnPO 4 particles 12 prepared as particles having a porous structure by a sol-gel method are used as the positive electrode active material particles 12. The LiMnPO 4 particles 12 having a porous structure by the sol-gel method may be prepared as follows.

まず、リチウム源、マンガン源およびリン酸源を包含する出発原料を所定の配合比となるように秤量し、これにクエン酸などの有機添加物を加えたものを適当な溶媒に溶かして原料混合液を調製する。リチウム源、マンガン源およびリン酸源を包含する出発原料としては、リチウム源、マンガン源およびリン酸源を包含する一種または二種以上の化合物を適宜用いるとよい。上記溶媒としては、水または水を主体とする混合溶媒が好ましく用いられる。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒成分としては、水と均一に混合し得る有機溶媒(低級アルコール、低級ケトン等)の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。   First, starting materials including a lithium source, a manganese source, and a phosphoric acid source are weighed so as to have a predetermined mixing ratio, and an organic additive such as citric acid is added to this and dissolved in an appropriate solvent, and then the raw materials are mixed. Prepare the solution. As a starting material including a lithium source, a manganese source, and a phosphate source, one or more compounds including a lithium source, a manganese source, and a phosphate source may be appropriately used. As the solvent, water or a mixed solvent mainly composed of water is preferably used. As a solvent component other than water constituting such a mixed solvent, one or more organic solvents (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water can be appropriately selected and used.

上記原料混合溶液を調製したら、次に、原料混合液をゲル化してゲル状組成物を得る。ゲル化処理としては特に限定されないが、例えば、原料混合液を溶媒が揮発し得る温度(例えば溶媒が水の場合、概ね60℃程度)に加温して原料混合液から溶媒の一部を揮発させればよい。原料混合液から溶媒の一部を揮発させると、LiMnPO前駆体析出物が生成し、さらに溶媒を揮発させると流動性を失ったゲル状組成物に変化する。なお、ゲル化をさらに促進するために、原料混合液にゲル化剤(例えばグリコール酸)を添加しておくこともできる。 If the said raw material mixed solution is prepared, next, a raw material mixed liquid will be gelatinized and a gel-like composition will be obtained. The gelation treatment is not particularly limited. For example, the raw material mixture is heated to a temperature at which the solvent can volatilize (for example, approximately 60 ° C. when the solvent is water), and a part of the solvent is volatilized from the raw material mixture. You can do it. When a part of the solvent is volatilized from the raw material mixture, a LiMnPO 4 precursor precipitate is generated, and when the solvent is further volatilized, it changes to a gel composition that loses fluidity. In order to further promote gelation, a gelling agent (for example, glycolic acid) can be added to the raw material mixture.

上記ゲル状組成物を得たら、次に、ゲル状組成物を所定温度で焼成する。焼成温度は、LiMnPOを合成可能な温度であれば特に制限されないが、900℃を上回らない温度で焼成することが好ましい。焼成温度が高すぎると、LiMnPOの分相が生じて不純物が生成するからである。かかる焼成処理によって、ゲル状組成物はオリビン型構造を有するLiMnPO粒子になる。また、焼成時にクエン酸などの有機添加物が二酸化炭素等のガスとして焼成物から抜けることにより、LiMnPO粒子の多孔質化がなされる。このようにして、ゾルゲル法によって多孔質構造からなる粒子状に調製されたLiMnPO粒子12が得られる。 If the said gel-like composition is obtained, next, a gel-like composition will be baked at predetermined temperature. The firing temperature is not particularly limited as long as LiMnPO 4 can be synthesized, but firing is preferably performed at a temperature not exceeding 900 ° C. This is because when the firing temperature is too high, LiMnPO 4 phase separation occurs and impurities are generated. By such firing treatment, the gel composition becomes LiMnPO 4 particles having an olivine structure. In addition, when the organic additive such as citric acid is released from the fired product as a gas such as carbon dioxide during firing, the LiMnPO 4 particles are made porous. In this way, LiMnPO 4 particles 12 prepared in the form of particles having a porous structure by the sol-gel method are obtained.

なお、LiMnPO粒子を合成する方法はゾルゲル法に限らない。例えば、固相反応法によりLiMnPO粒子を合成してもよい。かかる場合でも、焼成時にクエン酸などの有機添加物を混合しておくことにより、多孔質構造からなる粒子状に調製されたLiMnPO粒子12を得ることができる。 The method for synthesizing LiMnPO 4 particles is not limited to the sol-gel method. For example, LiMnPO 4 particles may be synthesized by a solid phase reaction method. Even in such a case, by mixing an organic additive such as citric acid at the time of firing, the LiMnPO 4 particles 12 prepared in the form of particles having a porous structure can be obtained.

次に、粒状導電性物質付与工程では、図2に示すように、上記用意した多孔質構造を有するLiMnPO粒子12の表面15に粒状導電性物質14を付与する。粒状導電性物質14を付与する方法は特に限定されないが、一般的な成膜処理、例えば物理蒸着法(PVD法、例えばスパッタリング法)、化学蒸着法(CVD法、例えばプラズマCVD法)が好ましく用いられる。かかる成膜処理による粒状導電性物質14の付与は、典型的には減圧条件下(例えば、圧力0.01Pa〜100Pa程度の不活性ガス雰囲気下)で行われる。 Next, in the granular conductive material application step, as shown in FIG. 2, the granular conductive material 14 is applied to the surface 15 of the LiMnPO 4 particles 12 having the prepared porous structure. A method for applying the granular conductive material 14 is not particularly limited, but a general film forming process, for example, a physical vapor deposition method (PVD method, for example, sputtering method) or a chemical vapor deposition method (CVD method, for example, plasma CVD method) is preferably used. It is done. The application of the granular conductive material 14 by the film forming process is typically performed under reduced pressure conditions (for example, in an inert gas atmosphere having a pressure of about 0.01 Pa to 100 Pa).

ここに開示される技術においてLiMnPO粒子12の表面15に粒状導電性物質14を付与する方法として、例えば、粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリング法が好ましく用いられる。粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングを行うことにより、LiMnPO粒子12の表面15にスパッタ粒子(粒状導電性物質)を効率よく堆積することができる。また、粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングを行うことにより、スパッタ粒子(粒状導電性物質)は、LiMnPO粒子12の細孔16内に選択的に堆積する。そのため、スパッタ粒子(粒状導電性物質)が細孔16内に埋設されるようにして成長し、このことによって粒状導電性物質14の一部が細孔16内に埋設された状態でLiMnPO粒子12の表面15に保持される。 In the technique disclosed herein, as a method of applying the granular conductive material 14 to the surface 15 of the LiMnPO 4 particles 12, for example, a sputtering method using a granular conductive material as a target is preferably used. Sputtering particles (granular conductive material) can be efficiently deposited on the surface 15 of the LiMnPO 4 particles 12 by performing sputtering using the granular conductive material as a target. Further, by performing sputtering using a granular conductive material as a target, sputtered particles (particulate conductive material) are selectively deposited in the pores 16 of the LiMnPO 4 particles 12. Therefore, the sputtered particles (granular conductive material) grow so as to be embedded in the pores 16, and thus LiMnPO 4 particles in a state where a part of the granular conductive material 14 is embedded in the pores 16. 12 surfaces 15 are held.

かかる粒状導電性物質付与工程では、図3に示すように、LiMnPO粒子12の表面15に保持されている粒状導電性物質14の全体のうち、細孔16の外部に露出している部分の容積V1が該細孔15内に埋設している部分の容積V2よりも大きくなるようにして、該粒状導電性物質14をLiMnPO粒子12の表面15に保持させることが望ましい。このような粒状導電性物質14の付着量の制御は、上述したスパッタ成膜条件(スパッタ時間等)を適宜調整して行うことができる。 In such a granular conductive material application step, as shown in FIG. 3, the portion of the entire granular conductive material 14 held on the surface 15 of the LiMnPO 4 particles 12 is exposed to the outside of the pores 16. It is desirable to hold the granular conductive material 14 on the surface 15 of the LiMnPO 4 particles 12 so that the volume V 1 is larger than the volume V 2 of the portion embedded in the pores 15. Such control of the adhesion amount of the granular conductive material 14 can be performed by appropriately adjusting the above-described sputter deposition conditions (sputtering time, etc.).

このようにして、粒状導電性物質14の一部が細孔16内に埋設された状態で正極活物質粒子12の表面15に保持されている正極活物質粒子12を得ることができる。したがって、以上のステップは、正極活物質の製造方法あるいは正極活物質を用意(製造)する工程として把握され得る。   Thus, the positive electrode active material particles 12 held on the surface 15 of the positive electrode active material particles 12 in a state where a part of the granular conductive material 14 is embedded in the pores 16 can be obtained. Therefore, the above steps can be grasped as a method for producing a positive electrode active material or a process for preparing (manufacturing) a positive electrode active material.

なお、正極活物質粒子12の表面に粒状導電性物質14を付与する方法は、スパッタリング等の成膜処理に限らない。例えば、ゾルゲル法によって粒状導電性物質14を正極活物質粒子12の表面に付着させることもできる。この場合、正極活物質粒子12を合成する際に用いられる原料混合液(上述した例では、リチウム源、マンガン源およびリン酸源を包含する出発原料を所定の配合比となるように秤量し、これにクエン酸などの有機添加物を加えたものを適当な溶媒に溶かして得られた原料混合液)中に予め粒状導電性物質を添加し分散させておけばよい。これにより、表面に粒状導電性物質を有する正極活物質粒子が得られる。かかる方法によれば、正極活物質粒子の合成と粒状導電性物質の付与とを同一工程で行うことができ、製造プロセスを簡略化することができる。   Note that the method of applying the granular conductive material 14 to the surface of the positive electrode active material particles 12 is not limited to the film forming process such as sputtering. For example, the granular conductive material 14 can be attached to the surface of the positive electrode active material particles 12 by a sol-gel method. In this case, the raw material mixture used when synthesizing the positive electrode active material particles 12 (in the above-described example, the starting raw materials including the lithium source, the manganese source, and the phosphoric acid source are weighed so as to have a predetermined mixing ratio, A granular conductive substance may be added and dispersed in advance in a raw material mixture obtained by dissolving an organic additive such as citric acid in an appropriate solvent. Thereby, the positive electrode active material particle which has a granular conductive material on the surface is obtained. According to this method, the synthesis of the positive electrode active material particles and the application of the granular conductive material can be performed in the same process, and the manufacturing process can be simplified.

続いて、上記方法により得られたLiMnPO粒子12を用いて正極10を製造する工程につき説明する。 Subsequently, a process of manufacturing the positive electrode 10 using the LiMnPO 4 particles 12 obtained by the above method will be described.

すなわち、図1に示すように、上述のようにして得られたLiMnPO粒子12を含む正極活物質層22を正極集電体20上に形成する。詳しくは、上述のようにして得られたLiMnPO粒子12と適当な分残媒体とを含む正極活物質層形成用ペーストを、正極集電体20上に付与(典型的には塗布)する。上記負極活物質層形成用ペーストは、上述のような正極活物質粒子12と必要に応じて使用される他の正極活物質層形成成分とを適当な分散媒体中で混合することにより調製され得る。これにより、必要に応じて使用される他の正極合材層形成成分を含む分散媒体に正極活物質粒子が分散した正極活物質層形成用ペーストが得られる。分散媒体としては、水または水を主体とする混合溶媒(水系溶媒)が挙げられる。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒(低級アルコール、低級ケトン等)の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。水系溶媒に限定されず、非水系溶媒であってもよい。非水系溶媒としては、有機溶媒、例えばN−メチルピロリドン(NMP)等を用いることができる。 That is, as shown in FIG. 1, the positive electrode active material layer 22 including the LiMnPO 4 particles 12 obtained as described above is formed on the positive electrode current collector 20. Specifically, a positive electrode active material layer forming paste containing LiMnPO 4 particles 12 obtained as described above and a suitable residual medium is applied (typically applied) on the positive electrode current collector 20. The negative electrode active material layer forming paste can be prepared by mixing the positive electrode active material particles 12 as described above and other positive electrode active material layer forming components used as necessary in a suitable dispersion medium. . Thereby, the positive electrode active material layer forming paste in which the positive electrode active material particles are dispersed in the dispersion medium containing other positive electrode mixture layer forming components used as necessary is obtained. Examples of the dispersion medium include water or a mixed solvent mainly composed of water (aqueous solvent). As a solvent other than water constituting such a mixed solvent, one or more organic solvents (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water can be appropriately selected and used. It is not limited to an aqueous solvent, and may be a non-aqueous solvent. As the non-aqueous solvent, an organic solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP) can be used.

上記正極活物質層形成用ペーストは、LiMnPO粒子12および分散媒体の他に、一般的な正極の製造において正極活物質層形成用のペーストに用いられる材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の代表例として導電材および結着材が挙げられる。上記導電材としては、LiMnPO粒子12の表面15に付着させた粒状導電性物質14と同じものであってもよく、異なる種類のもの(例えばカーボンブラック、グラファイト等の炭素粉末、ニッケル粉末等の導電性金属粉末等)であってもよい。また、上記結着材としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の水溶性または水分散性のポリマーを用いることができる。 The positive electrode active material layer forming paste may contain, in addition to the LiMnPO 4 particles 12 and the dispersion medium, materials used for the positive electrode active material layer forming paste in the production of a general positive electrode as necessary. . Typical examples of such materials include conductive materials and binders. The conductive material may be the same as the granular conductive material 14 attached to the surface 15 of the LiMnPO 4 particles 12, or may be of a different type (for example, carbon powder such as carbon black and graphite, nickel powder, etc. A conductive metal powder or the like. As the binder, a water-soluble or water-dispersible polymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF) can be used.

このような正極活物質層形成用ペーストを正極集電体に付与(典型的には塗布)する操作は、該LiMnPO粒子12として上述のように粒状導電性物質14の一部が細孔16内に埋設された状態でLiMnPO粒子12の表面15に保持されているものを用いる点以外は従来の一般的なリチウム二次電池用正極の作製を同様にして行うことができる。例えば、適当な塗布装置(ダイコーター等)を使用して、正極集電体に所定量の正極活物質層形成用ペーストを層状に塗布することにより製造され得る。塗布後、適当な乾燥手段で塗布物を乾燥(典型的には70〜200℃)することによって、正極集電体20上に正極活物質層22が保持された正極10が得られる。 The operation of applying (typically applying) such a positive electrode active material layer forming paste to the positive electrode current collector is such that a part of the granular conductive material 14 as the LiMnPO 4 particles 12 has pores 16 as described above. A conventional general positive electrode for a lithium secondary battery can be produced in the same manner except that a material held on the surface 15 of the LiMnPO 4 particles 12 in an embedded state is used. For example, it can be produced by applying a predetermined amount of a positive electrode active material layer forming paste to a positive electrode current collector in a layer form using a suitable coating device (die coater or the like). After coating, the coated product is dried (typically 70 to 200 ° C.) by a suitable drying means, whereby the positive electrode 10 in which the positive electrode active material layer 22 is held on the positive electrode current collector 20 is obtained.

<第2の実施形態>
続いて、本発明の他の一実施形態について説明する。この実施形態では、正極活物質は、多孔質構造からなる粒子状に形成されているのではなく、正極集電体上に薄膜状に配置されている点において、上述した第1の実施形態とは異なる。第2の実施形態に係る正極の構造を図5に模式的に示す。なお、正極を構成する各材料は、上述した第1の実施形態と同じものを使用することができるので、ここでは重複した説明は省略する。
<Second Embodiment>
Subsequently, another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the positive electrode active material is not formed in the form of particles having a porous structure, but is arranged in a thin film on the positive electrode current collector. Is different. The structure of the positive electrode according to the second embodiment is schematically shown in FIG. In addition, since each material which comprises a positive electrode can use the same thing as 1st Embodiment mentioned above, the overlapping description is abbreviate | omitted here.

正極活物質112は、図5に示すように、正極集電体120上に薄膜状に配置されており、該正極活物質からなる薄膜(以下、「正極活物質膜」という。)112の少なくとも表面部115には、細孔116が形成されている。また、上記正極活物質膜112は、その表面115に粒状導電性物質114を有している。かかる粒状導電性物質114は、その一部が上記細孔116内に埋設された状態で正極活物質膜112の表面115に保持されている。つまり、粒状導電性物質114は、正極活物質膜112の表面115に単に付着しているのではなく、正極活物質膜112の表面115に開口した細孔116内に埋め込まれた状態で保持されている。   As shown in FIG. 5, the positive electrode active material 112 is disposed on the positive electrode current collector 120 in a thin film shape, and at least a thin film (hereinafter referred to as “positive electrode active material film”) 112 made of the positive electrode active material. A pore 116 is formed in the surface portion 115. The positive electrode active material film 112 has a granular conductive material 114 on the surface 115 thereof. The granular conductive material 114 is held on the surface 115 of the positive electrode active material film 112 in a state where a part thereof is embedded in the pores 116. That is, the granular conductive material 114 is not simply attached to the surface 115 of the positive electrode active material film 112 but is held in a state of being embedded in the pores 116 opened in the surface 115 of the positive electrode active material film 112. ing.

このように、粒状導電性物質114の一部が細孔116内に埋設されるようにして該粒状導電性物質114を正極活物質膜112の表面115に保持させることにより、粒状導電性物質114と正極活物質膜112との間に大きな付着力が生じる。この付着力によって、粒状導電性物質114が正極活物質膜112の表面115から浮き上がったり剥がれ落ちたりするのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、粒状導電性物質114が正極活物質膜112から剥離する事象を回避し得、品質安定に優れたリチウム二次電池用正極110を提供することが可能となる。このような正極110によると、より安定した性能のリチウム二次電池が構築され得る。   As described above, the granular conductive material 114 is held on the surface 115 of the positive electrode active material film 112 such that a part of the granular conductive material 114 is embedded in the pores 116, thereby allowing the granular conductive material 114 to be retained. A large adhesive force is generated between the positive electrode active material film 112 and the positive electrode active material film 112. This adhesion force can prevent the granular conductive material 114 from floating or peeling off from the surface 115 of the positive electrode active material film 112. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to avoid the phenomenon that the granular conductive material 114 peels from the positive electrode active material film 112, and it is possible to provide the positive electrode 110 for a lithium secondary battery excellent in quality stability. According to such a positive electrode 110, a lithium secondary battery with more stable performance can be constructed.

上記正極活物質膜112の膜厚は特に制限されないが、正極活物質膜112の膜厚が小さすぎると、電池容量が低下する傾向がある一方で、正極活物質膜112の膜厚が大きすぎると、該正極活物質と正極集電体120を構成するアルミニウムとの熱膨張係数の違いによって、正極活物質膜112が正極集電体120から剥離しやすくなる場合がある。したがって、正極活物質膜112の膜厚は、例えば1μm〜10μmの範囲にすることが好ましい。   The film thickness of the positive electrode active material film 112 is not particularly limited. However, if the film thickness of the positive electrode active material film 112 is too small, the battery capacity tends to decrease, but the film thickness of the positive electrode active material film 112 is too large. The positive electrode active material film 112 may be easily peeled off from the positive electrode current collector 120 due to a difference in thermal expansion coefficient between the positive electrode active material and aluminum constituting the positive electrode current collector 120. Therefore, the thickness of the positive electrode active material film 112 is preferably in the range of 1 μm to 10 μm, for example.

上記正極活物質膜112の表面115に開口する細孔116のサイズは特に制限されないが、上記細孔116のサイズが小さすぎると、該細孔116内に埋設した粒状導電性物質114の付着力が低下する傾向がある一方で、上記細孔116のサイズが大きすぎると、該細孔116の形成に時間がかかって生産性が低下する場合がある。したがって、上記細孔116の平均細孔径は、例えば5nm〜500nmの範囲が好ましい。   The size of the pores 116 that open to the surface 115 of the positive electrode active material film 112 is not particularly limited. However, if the size of the pores 116 is too small, the adhesion of the granular conductive material 114 embedded in the pores 116. On the other hand, if the size of the pores 116 is too large, it may take a long time to form the pores 116 and the productivity may decrease. Therefore, the average pore diameter of the pores 116 is preferably in the range of 5 nm to 500 nm, for example.

続いて、本実施形態に係る正極110の製造プロセスについて説明する。本実施形態に係る正極製造方法は、正極集電体120と、該正極集電体120上に保持された正極活物質膜112とを備える電池用正極110の製造方法である。この方法は、少なくとも表面部115が細孔116の形成されている多孔質構造により構成されている正極活物質膜112を用意する工程(正極活物質用意工程)と、正極活物質膜112の表面115に粒状導電性物質114を付与する工程(粒状導電性物質付与工程)と、を包含する。そして、粒状導電性物質付与工程において、粒状導電性物質114の一部が細孔116内に埋設されるようにして該粒状導電性物質114を正極活物質膜112の表面115に保持させる。   Then, the manufacturing process of the positive electrode 110 which concerns on this embodiment is demonstrated. The positive electrode manufacturing method according to the present embodiment is a method for manufacturing a positive electrode 110 for a battery that includes a positive electrode current collector 120 and a positive electrode active material film 112 held on the positive electrode current collector 120. This method includes a step of preparing a positive electrode active material film 112 having a porous structure in which at least a surface portion 115 is formed with pores 116 (positive electrode active material preparation step), and a surface of the positive electrode active material film 112. A step of applying a granular conductive material 114 to 115 (a granular conductive material applying step). Then, in the granular conductive material application step, the granular conductive material 114 is held on the surface 115 of the positive electrode active material film 112 so that a part of the granular conductive material 114 is embedded in the pores 116.

以下、特に限定することを意図したものではないが、アルミニウム製の正極集電体120と、LiMnPOからなる正極活物質膜112とを有するリチウム二次電池用正極110を製造する場合を例として、各工程について説明する。 Hereinafter, although not intended to be particularly limited, a case where a positive electrode 110 for a lithium secondary battery having a positive electrode current collector 120 made of aluminum and a positive electrode active material film 112 made of LiMnPO 4 is manufactured is taken as an example. Each step will be described.

まず、正極活物質用意工程では、図6Bに示すように、少なくとも表面部115が細孔116の形成されている多孔質構造により構成されているLiMnPO膜112を用意(例えば購入、合成など)する。この実施形態では、正極活物質膜112として、表面115に開口する細孔116の平均細孔径が5nm〜500nmの範囲内にあるLiMnPO膜112を用いる。かかる細孔116を有するLiMnPO膜112は、次のようにして形成することができる。 First, in the positive electrode active material preparation step, as shown in FIG. 6B, a LiMnPO 4 film 112 having a porous structure in which at least the surface portion 115 is formed with pores 116 is prepared (for example, purchase, synthesis, etc.) To do. In this embodiment, a LiMnPO 4 film 112 in which the average pore diameter of the pores 116 opening on the surface 115 is in the range of 5 nm to 500 nm is used as the positive electrode active material film 112. The LiMnPO 4 film 112 having such pores 116 can be formed as follows.

まず、図6Aに示すように、正極集電体120上に、LiMnPOからなる薄膜112を形成する。LiMnPO膜112の形成方法は特に限定されないが、例えば、一般的な成膜処理、例えば物理蒸着法(PVD法、例えばスパッタリング法)、化学蒸着法(CVD法、例えばプラズマCVD法)等が好ましく用いられる。ここに開示される技術において正極集電体120上にLiMnPO膜112を形成する方法として、例えば、LiMnPOをターゲットに用いたスパッタリング法を好ましく採用することができる。LiMnPOをターゲットとしてスパッタリングを行うことにより、正極集電体120の表面にスパッタ粒子(LiMnPO粒子)を効率よく堆積することができる。 First, as shown in FIG. 6A, a thin film 112 made of LiMnPO 4 is formed on the positive electrode current collector 120. The formation method of the LiMnPO 4 film 112 is not particularly limited, but, for example, a general film formation process, for example, a physical vapor deposition method (PVD method, for example, sputtering method), a chemical vapor deposition method (CVD method, for example, plasma CVD method) or the like is preferable. Used. As a method for forming the LiMnPO 4 film 112 on the positive electrode current collector 120 in the technique disclosed herein, for example, a sputtering method using LiMnPO 4 as a target can be preferably employed. Sputtering particles (LiMnPO 4 particles) can be efficiently deposited on the surface of the positive electrode current collector 120 by performing sputtering using LiMnPO 4 as a target.

上記LiMnPO膜112を形成したら、次に、図6Bに示すように、LiMnPO膜112の表面115に細孔116を形成する。LiMnPO膜112の表面115の細孔116は、例えば、LiMnPO膜112の表面115に対してドライエッチング処理を施すことにより形成するとよい。この実施形態では、LiMnPO膜112の表面115に対してArエッチング処理を施して、LiMnPO膜112の表面115に平均細孔径が5nm〜500nm程度のナノオーダーの細孔116を形成する。このようにして、所望の細孔116を有するLiMnPO膜112が得られる。 Once the LiMnPO 4 film 112 is formed, next, pores 116 are formed on the surface 115 of the LiMnPO 4 film 112 as shown in FIG. 6B. LiMnPO pores 116 of surface 115 of the 4 film 112, for example, it may be formed by performing dry etching with respect to the surface 115 of the LiMnPO 4 film 112. In this embodiment, by performing Ar etching process on the surface 115 of the LiMnPO 4 film 112, an average pore diameter of the surface 115 of the LiMnPO 4 film 112 to form pores 116 nano-order of about 5 nm to 500 nm. In this way, the LiMnPO 4 film 112 having the desired pores 116 is obtained.

次に、粒状導電性物質付与工程では、図6Cに示すように、上記用意したLiMnPO膜112の表面15に対して粒状導電性物質14を付与する。粒状導電性物質14を付与する方法は特に限定されないが、一般的な成膜処理、例えば物理蒸着法(PVD法、例えばスパッタリング法)、化学蒸着法(CVD法、例えばプラズマCVD法)が好ましく用いられる。かかる成膜処理による粒状導電性物質14の付与は、典型的には減圧条件下(例えば、圧力0.01Pa〜100Pa程度の不活性ガス雰囲気下)で行われる。 Next, in the granular conductive material application step, the granular conductive material 14 is applied to the surface 15 of the LiMnPO 4 film 112 prepared as shown in FIG. 6C. A method for applying the granular conductive material 14 is not particularly limited, but a general film forming process, for example, a physical vapor deposition method (PVD method, for example, sputtering method) or a chemical vapor deposition method (CVD method, for example, plasma CVD method) is preferably used. It is done. The application of the granular conductive material 14 by the film forming process is typically performed under reduced pressure conditions (for example, in an inert gas atmosphere having a pressure of about 0.01 Pa to 100 Pa).

ここに開示される技術においてLiMnPO膜112の表面115に粒状導電性物質114を付与する方法として、例えば、粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリング法が好ましく用いられる。粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングを行うことにより、LiMnPO膜112の表面115にスパッタ粒子(粒状導電性物質)を効率よく堆積することができる。また、粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングを行うことにより、スパッタ粒子(粒状導電性物質)は、LiMnPO膜112の細孔116内に選択的に堆積する。そのため、スパッタ粒子(粒状導電性物質)が細孔116内に埋設されるようにして成長し、このことによって粒状導電性物質114の一部が細孔116内に埋設された状態でLiMnPO膜112の表面115に保持される。 In the technique disclosed herein, as a method for applying the granular conductive material 114 to the surface 115 of the LiMnPO 4 film 112, for example, a sputtering method using a granular conductive material as a target is preferably used. Sputtering particles (granular conductive material) can be efficiently deposited on the surface 115 of the LiMnPO 4 film 112 by performing sputtering using the granular conductive material as a target. Further, by performing sputtering using a granular conductive material as a target, sputtered particles (particulate conductive material) are selectively deposited in the pores 116 of the LiMnPO 4 film 112. Therefore, the LiMnPO 4 film grows while sputtered particles (granular conductive material) are embedded in the pores 116, and in this way, a part of the granular conductive material 114 is embedded in the pores 116. 112 is held on the surface 115.

このようにして、粒状導電性物質114の一部が細孔116内に埋設された状態で正極活物質膜112の表面115に保持されている正極活物質膜112が正極集電体120上に形成された正極110が得られる。上記製造方法によれば、正極活物質膜112の表面115にナノオーダーの細孔116を形成することができるので、該細孔116内に埋設される粒状導電性物質114の付着量の制御が容易となり、正極活物質膜112の表面115に適量の粒状導電性物質114を付着させることができる。したがって、粒状導電性物質114の付着による正極活物質の耐久性向上を図りつつ、その背反である反応抵抗の増加を抑制できるように粒状導電性物質114の付着量を調整することができる。   In this way, the positive electrode active material film 112 held on the surface 115 of the positive electrode active material film 112 in a state where a part of the granular conductive material 114 is embedded in the pores 116 is formed on the positive electrode current collector 120. The formed positive electrode 110 is obtained. According to the above manufacturing method, since the nano-order pores 116 can be formed on the surface 115 of the positive electrode active material film 112, the amount of the particulate conductive material 114 embedded in the pores 116 can be controlled. This makes it easy to attach an appropriate amount of the granular conductive material 114 to the surface 115 of the positive electrode active material film 112. Therefore, the adhesion amount of the granular conductive material 114 can be adjusted so as to suppress an increase in reaction resistance, which is the contradiction, while improving the durability of the positive electrode active material due to the adhesion of the granular conductive material 114.

本実施形態により提供されるリチウム二次電池用正極は、上記のように正極活物質に対して導電材を強固に固定することができ、品質安定性に優れることから、種々の形態のリチウム二次電池の構成要素または該リチウム二次電池に内蔵される電極体の構成要素(例えば正極)として好ましく利用され得る。例えば、ここに開示されるいずれかの正極と、負極と、該正負極間に配置される電解質と、典型的には正負極間を離隔するセパレータ(固体状またはゲル状の電解質を用いた電池では省略され得る。)と、を備えるリチウム二次電池の構成要素として好ましく使用され得る。かかる電池を構成する外容器の構造(例えば金属製の筐体やラミネートフィルム構造物)やサイズ、あるいは正負極集電体を主構成要素とする電極体の構造(例えば捲回構造や積層構造)等について特に制限はない。   The positive electrode for a lithium secondary battery provided by the present embodiment can firmly fix the conductive material to the positive electrode active material as described above, and is excellent in quality stability. It can be preferably used as a constituent element of a secondary battery or a constituent element (for example, positive electrode) of an electrode body incorporated in the lithium secondary battery. For example, any positive electrode disclosed herein, a negative electrode, an electrolyte disposed between the positive and negative electrodes, and a separator that typically separates the positive and negative electrodes (battery using a solid or gel electrolyte) Can be omitted) and can be preferably used as a component of a lithium secondary battery. Structure (for example, metal casing or laminate film structure) and size of an outer container constituting such a battery, or structure of an electrode body (for example, a wound structure or a laminated structure) having a positive / negative electrode current collector as a main component There is no particular restriction on the etc.

以下、第1の実施形態に係る正極(正極シート)10を用いて構築されるリチウム二次電池の一実施形態につき、図7に示す模式図を参照しつつ説明する。このリチウム二次電池100は、正極10として、正極集電体20と、粒状導電性物質14の一部が細孔16内に埋設された状態で正極活物質表面に保持されている正極活物質12とを備える正極10を使用する。   Hereinafter, an embodiment of a lithium secondary battery constructed using the positive electrode (positive electrode sheet) 10 according to the first embodiment will be described with reference to a schematic diagram shown in FIG. The lithium secondary battery 100 includes a positive electrode current collector 20 as a positive electrode 10 and a positive electrode active material held on the surface of the positive electrode active material in a state where a part of the granular conductive material 14 is embedded in the pores 16. 12 is used.

図7に示すように、本実施形態に係るリチウムイオン電池100は、金属製(樹脂製又はラミネートフィルム製も好適である。)のケース50を備える。このケース(外容器)50は、上端が開放された扁平な直方体状のケース本体52と、その開口部を塞ぐ蓋体54とを備える。ケース50の上面(すなわち蓋体54)には、捲回電極体80の正極10と電気的に接続する正極端子82および該電極体の負極30と電気的に接続する負極端子84が設けられている。また、ケース50の内部には、捲回電極体80が電解液と共に収容されている。   As shown in FIG. 7, the lithium ion battery 100 according to this embodiment includes a case 50 made of metal (a resin or a laminate film is also suitable). The case (outer container) 50 includes a flat rectangular parallelepiped case main body 52 whose upper end is opened, and a lid 54 that closes the opening. On the upper surface of the case 50 (that is, the lid 54), a positive electrode terminal 82 that is electrically connected to the positive electrode 10 of the wound electrode body 80 and a negative electrode terminal 84 that is electrically connected to the negative electrode 30 of the electrode body are provided. Yes. Further, the wound electrode body 80 is accommodated in the case 50 together with the electrolytic solution.

本実施形態に係る捲回電極体80は、通常のリチウムイオン電池の捲回電極体と同様、正極シート10と負極シート30を計2枚のセパレータシート40と共に積層し、さらに当該正極シート10と負極シート30とをややずらしつつ捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製される扁平形状の捲回電極体80である。   The wound electrode body 80 according to the present embodiment is formed by laminating the positive electrode sheet 10 and the negative electrode sheet 30 together with a total of two separator sheets 40 in the same manner as the wound electrode body of a normal lithium ion battery. This is a flat wound electrode body 80 produced by winding the negative electrode sheet 30 with a slight shift, and then crushing the obtained wound body from the side surface direction and causing it to be ablated.

かかる捲回電極体80の捲回方向に対する横方向において、上記のとおりにややずらしつつ捲回された結果として、正極シート10および負極シート30の端の一部がそれぞれ捲回コア部分(即ち正極シート10の正極活物質層形成部分と負極シート30の負極活物質層形成部分とセパレータシート40とが密に捲回された部分)から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分(即ち正極活物質層の非形成部分)18および負極側はみ出し部分(即ち負極活物質層の非形成部分)38には、正極リード端子86および負極リード端子88がそれぞれ付設されており、それぞれ、上述した正極端子82および負極端子84と電気的に接続される。   As a result of the winding electrode body 80 being wound in the lateral direction with respect to the winding direction with a slight shift as described above, part of the ends of the positive electrode sheet 10 and the negative electrode sheet 30 are wound core portions (that is, the positive electrode). The portion of the sheet 10 where the positive electrode active material layer is formed, the portion of the negative electrode sheet 30 where the negative electrode active material layer is formed and the separator sheet 40 are closely wound) protrudes outward. A positive electrode lead terminal 86 and a negative electrode lead terminal 88 are respectively attached to the protruding portion 18 (that is, the non-forming portion of the positive electrode active material layer) 18 and the protruding portion 38 (that is, the non-forming portion of the negative electrode active material layer) 38. These are electrically connected to the positive terminal 82 and the negative terminal 84 described above.

正極シート10は、長尺状の正極集電体の上に正極活物質が付与されて形成され得る。正極集電体には、アルミニウム箔その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極活物質としては、典型的なリチウムイオン二次電池に用いられるものと同じであればよい。この実施形態では、前述のようにリン酸マンガンリチウムを用いている。   The positive electrode sheet 10 can be formed by applying a positive electrode active material on a long positive electrode current collector. For the positive electrode current collector, an aluminum foil or other metal foil suitable for the positive electrode is preferably used. The positive electrode active material may be the same as that used for a typical lithium ion secondary battery. In this embodiment, lithium manganese phosphate is used as described above.

負極シート30は長尺状の負極集電体の上にリチウムイオン電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔(本実施形態)その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。   The negative electrode sheet 30 may be formed by applying a negative electrode active material layer for a lithium ion battery on a long negative electrode current collector. For the negative electrode current collector, a copper foil (this embodiment) or other metal foil suitable for the negative electrode is preferably used. As the negative electrode active material, one or more of materials conventionally used in lithium ion batteries can be used without any particular limitation. Preferable examples include carbon-based materials such as graphite carbon and amorphous carbon, lithium-containing transition metal oxides and transition metal nitrides.

また、正負極シート10、30間に使用される好適なセパレータシート40としては多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、合成樹脂製(例えばポリエチレン等のポリオレフィン製)多孔質セパレータシートが好適に使用し得る。なお、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合(即ちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。)があり得る。   Moreover, as a suitable separator sheet 40 used between the positive / negative electrode sheets 10 and 30, what was comprised with porous polyolefin resin is mentioned. For example, a porous separator sheet made of synthetic resin (for example, made of polyolefin such as polyethylene) can be suitably used. When a solid electrolyte or a gel electrolyte is used as the electrolyte, there may be a case where a separator is unnecessary (that is, in this case, the electrolyte itself can function as a separator).

そして、ケース本体52の上端開口部から該本体52内に捲回電極体80を収容するとともに適当な電解質を含む電解液をケース本体52内に配置(注液)する。電解質は例えばLiPF等のリチウム塩である。例えば、適当量(例えば濃度1M)のLiPF等のリチウム塩をジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒(例えば質量比1:1)のような非水電解液に溶解して電解液として使用することができる。 Then, the wound electrode body 80 is accommodated in the main body 52 from the upper end opening of the case main body 52 and an electrolytic solution containing an appropriate electrolyte is disposed (injected) in the case main body 52. The electrolyte is lithium salt such as LiPF 6, for example. For example, an appropriate amount (for example, concentration 1M) of a lithium salt such as LiPF 6 is dissolved in a nonaqueous electrolytic solution such as a mixed solvent of diethyl carbonate and ethylene carbonate (for example, a mass ratio of 1: 1) and used as the electrolytic solution. be able to.

その後、上記開口部を蓋体54との溶接等により封止し、本実施形態に係るリチウムの二次電池100の組み立てが完成する。ケース52の封止プロセスや電解質の配置(注液)プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本実施形態を特徴付けるものではない。このようにして本実施形態に係るリチウム二次電池100の構築が完成する。このようにして構築されたリチウム二次電池100は、上記リチウム二次電池用正極に用いて構築されていることから品質安定性に優れ、より良好な電池性能を示す(例えば、充放電サイクル特性に優れる、電池の内部抵抗が小さい、電池の耐久性が良い、の少なくとも一つを満たす)ものであり得る。   Thereafter, the opening is sealed by welding with the lid 54 or the like, and the assembly of the lithium secondary battery 100 according to the present embodiment is completed. The sealing process of the case 52 and the arrangement (injection) process of the electrolyte may be the same as the method used in the manufacture of the conventional lithium secondary battery, and do not characterize this embodiment. In this way, the construction of the lithium secondary battery 100 according to this embodiment is completed. Since the lithium secondary battery 100 constructed in this way is constructed using the positive electrode for a lithium secondary battery, the lithium secondary battery 100 is excellent in quality stability and exhibits better battery performance (for example, charge / discharge cycle characteristics). The battery has a low internal resistance and a high battery durability).

第1の実施形態に係る正極10を用いてリチウム二次電池を構築することにより、品質安定性(充放電サイクル特性)に優れたリチウム二次電池を構築できることを確認するため、実施例1〜5として以下の実験を行った。以下、実施例1〜5により本発明を具体的に説明する。   In order to confirm that a lithium secondary battery excellent in quality stability (charge / discharge cycle characteristics) can be constructed by constructing a lithium secondary battery using the positive electrode 10 according to the first embodiment, Examples 1 to The following experiment was conducted as 5. Hereinafter, the present invention will be specifically described by Examples 1 to 5.

(実施例1)
リン酸リチウムと酢酸マンガンとリン酸とがモル比でLi:Mn:P=1:1:1となるように秤量し、これに適量のクエン酸を加えたものを水に溶かして原料混合液を調製した。次いで、原料混合液を60℃で24時間乾燥させ、ゲル状組成物を得た。その後、ゲル状組成物を大気中、700℃で焼成することにより、多孔質構造からなる粒子状に形成されたLiMnPO粒子を得た。
Example 1
Lithium phosphate, manganese acetate, and phosphoric acid are weighed so that a molar ratio of Li: Mn: P = 1: 1: 1 is obtained, and an appropriate amount of citric acid added thereto is dissolved in water, and then a raw material mixed solution Was prepared. Next, the raw material mixture was dried at 60 ° C. for 24 hours to obtain a gel composition. Thereafter, in the air the gel composition and baked at 700 ° C., to obtain a LiMnPO 4 particles formed into particles of a porous structure.

上記多孔質構造を有するLiMnPO粒子の表面に、一般的なスパッタリング装置を用いて酸化インジウムスズ(粒状導電性物質)をターゲットとしてスパッタリングを行うことにより、LiMnPO粒子の表面に酸化インジウムスズを付着させるとともに、該酸化インジウムスズの一部をLiMnPO粒子の細孔内に埋め込んだ。酸化インジウムスズの付着量はスパッタ時間を変えることによって制御した。この実施例1ではスパッタ時間を1時間とした。このときのスパッタ条件は、雰囲気圧力0.5Pa、スパッタ出力100W(RF)とし、スパッタリング装置内には、ArガスおよびOガスをモル比Ar:O=99:1で混合した混合ガスを導入した。酸化インジウムスズとしては、Snの原子組成百分率がSn/(In+Sn)=3at%のものを使用した。電子顕微鏡による観察の結果、酸化インジウムスズの一部が細孔内に埋設された状態でLiMnPO粒子の表面に保持されている様子が観測された。このようにして、実施例1のLiMnPO粒子を得た。 The surface of LiMnPO 4 particles having the above porous structure is sputtered using indium tin oxide (granular conductive material) as a target using a general sputtering apparatus, so that indium tin oxide is attached to the surface of LiMnPO 4 particles. In addition, a part of the indium tin oxide was embedded in the pores of the LiMnPO 4 particles. The amount of indium tin oxide deposited was controlled by changing the sputtering time. In Example 1, the sputtering time was 1 hour. The sputtering conditions at this time were an atmospheric pressure of 0.5 Pa and a sputtering output of 100 W (RF). In the sputtering apparatus, a mixed gas in which Ar gas and O 2 gas were mixed at a molar ratio Ar: O 2 = 99: 1 was used. Introduced. As the indium tin oxide, Sn having an atomic composition percentage of Sn / (In + Sn) = 3 at% was used. As a result of observation by an electron microscope, it was observed that a part of indium tin oxide was retained on the surface of the LiMnPO 4 particles in a state of being embedded in the pores. In this way, LiMnPO 4 particles of Example 1 were obtained.

(実施例2〜4)
また、実施例2〜4として、酸化インジウムスズの付着量を変えたものを用いてLiMnPO粒子を作製した。酸化インジウムスズの付着量は、スパッタ時間を変えることによって制御した。具体的には、実施例2、3、4の順にスパッタ時間を3時間、5時間、10時間と大きくして、LiMnPO粒子の表面に保持されている酸化インジウムスズの付着量を増大させたものを作製した。酸化インジウムスズの付着量を変えたこと以外は実施例1と同様の条件にて作製した。
(Examples 2 to 4)
Further, as Examples 2-4, it was prepared LiMnPO 4 particles used in which changing the deposition amount of indium tin oxide. The adhesion amount of indium tin oxide was controlled by changing the sputtering time. Specifically, the sputtering time was increased to 3 hours, 5 hours, and 10 hours in the order of Examples 2, 3, and 4 to increase the adhesion amount of indium tin oxide held on the surface of the LiMnPO 4 particles. Things were made. It produced on the conditions similar to Example 1 except having changed the adhesion amount of indium tin oxide.

(実施例5)
さらに、実施例5として、粒状導電性物質をZrOに変えたものを用いてLiMnPO粒子を作製した。ZrOの形成は、一般的なスパッタリング装置を用いてZrOをターゲットとしてスパッタリングを行うことにより行った。ZrOの付着量はスパッタ時間を変えることによって制御した。この実施例5ではスパッタ時間を5時間とした。このときのスパッタ条件は、雰囲気圧力0.5Pa、スパッタ出力100W(RF)とし、スパッタリング装置内には、ArガスおよびOガスをモル比Ar:O=90:10で混合した混合ガスを導入した。粒状導電性物質をZrOに変えたこと以外は実施例1と同様の条件にて作製した。
(Example 5)
Further, as Example 5, LiMnPO 4 particles were produced using a granular conductive material changed to ZrO 2 . ZrO 2 was formed by sputtering using a general sputtering apparatus with ZrO 2 as a target. The amount of ZrO 2 deposited was controlled by changing the sputtering time. In Example 5, the sputtering time was 5 hours. The sputtering conditions at this time were an atmospheric pressure of 0.5 Pa and a sputtering output of 100 W (RF). In the sputtering apparatus, a mixed gas in which Ar gas and O 2 gas were mixed at a molar ratio Ar: O 2 = 90: 10 was used. Introduced. Other than changing the granular conductive material ZrO 2 was prepared under the same conditions as in Example 1.

(比較例1)
なお、比較例1として、LiMnPO粒子の表面に粒状導電性物質が保持されていないLiMnPO粒子を作製した。具体的には、LiMnPO粒子の表面に酸化インジウムスズを付着させる工程を省略してLiMnPO粒子を作製した。LiMnPO粒子の表面に酸化インジウムスズを付着させる工程を省略したこと以外は実施例1と同様の条件にて作製した。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, LiMnPO 4 particles in which no particulate conductive material was retained on the surface of LiMnPO 4 particles were produced. Specifically, to prepare the LiMnPO 4 particles by omitting the step of depositing indium tin oxide on the surface of LiMnPO 4 particles. It was produced under the same conditions as in Example 1 except that the step of attaching indium tin oxide to the surface of LiMnPO 4 particles was omitted.

(比較例2)
また、比較例2として、多孔質構造を有していないLiMnPO粒子の表面に粒状導電性物質としてのZrOを付着させたLiMnPO粒子を作製した。具体的には、酢酸リチウムと酢酸マンガンとリン酸水素アンモニウムとがモル比でLi:Mn:P=1:1:1となるように秤量し、これに適量のジルコニア塩溶液(ジルコニウムブトキシド)を加えたものを水に溶かして原料混合液を調製した。次いで、原料混合液を60℃で24時間、乾燥させ、ゲル状組成物を得た。その後、ゲル状組成物を大気中、700℃で焼成することにより、多孔質構造を有していないLiMnPO粒子の表面に粒状導電性物質としてのZrOを付着させたLiMnPO粒子を作製した。
(Comparative Example 2)
Further, as Comparative Example 2, LiMnPO 4 particles were prepared by attaching ZrO 2 as a granular conductive material to the surface of LiMnPO 4 particles having no porous structure. Specifically, lithium acetate, manganese acetate, and ammonium hydrogen phosphate are weighed so that the molar ratio is Li: Mn: P = 1: 1: 1, and an appropriate amount of zirconia salt solution (zirconium butoxide) is added thereto. The added material was dissolved in water to prepare a raw material mixture. Next, the raw material mixture was dried at 60 ° C. for 24 hours to obtain a gel composition. Thereafter, the gel-like composition was baked at 700 ° C. in the air to prepare LiMnPO 4 particles in which ZrO 2 as a granular conductive material was adhered to the surface of LiMnPO 4 particles having no porous structure. .

(リチウム二次電池の作製)
実施例及び比較例で得られたLiMnPO粒子75質量部を、導電助剤としてのカーボンブラック(CB)20質量部および結着材としてのポリビニリデンフロライド(PVdF)5質量部とともに適当な溶媒(N−メチルピロリドン)に分散・混練させてペースト状組成物を調製し、このペースト状組成物を正極集電体(厚さ15μmのアルミニウム箔)に塗布して溶媒を揮発させ、正極集電体の片面に正極活物質が層状に設けられた正極を作製した。作製後の正極はペレット状(φ16mm)に成形した。
(Production of lithium secondary battery)
An appropriate solvent together with 75 parts by mass of LiMnPO 4 particles obtained in Examples and Comparative Examples together with 20 parts by mass of carbon black (CB) as a conductive additive and 5 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder A paste-like composition is prepared by dispersing and kneading in (N-methylpyrrolidone), this paste-like composition is applied to a positive electrode current collector (aluminum foil having a thickness of 15 μm), and the solvent is volatilized. A positive electrode having a positive electrode active material layered on one side of the body was produced. The produced positive electrode was formed into a pellet (φ16 mm).

上記正極と、金属リチウムからなる負極(φ19mm)とをポリプロピレン製の多孔質セパレータを挟んで対向配置し、これを電解液とともにコイン型ケース(CR2032型セル)に収容することにより試験用リチウム二次電池を作製した。電解液としては、エチレンカーボネイト(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との3:3:4(質量比)混合溶媒に支持塩として約1mol/LのLiPFを溶解させたものを用いた。 The above-described positive electrode and a negative electrode (φ19 mm) made of metallic lithium are arranged opposite to each other with a polypropylene porous separator interposed therebetween, and this is accommodated in a coin-type case (CR 2032 type cell) together with an electrolytic solution. A battery was produced. As an electrolytic solution, about 1 mol / L LiPF 6 was dissolved as a supporting salt in a 3: 3: 4 (mass ratio) mixed solvent of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC). Used.

上記方法により、実施例1〜5及び比較例1、2で得られたLiMnPO粒子を正極活物質として用いて作製した試験用リチウム二次電池をそれぞれ実施例1〜5に係る電池及び比較例1、2に係る電池とする。 The test lithium secondary batteries produced by using the LiMnPO 4 particles obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 as the positive electrode active material by the above-described method are the batteries according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples, respectively. The batteries according to 1 and 2 are used.

(充放電サイクル試験)
実施例1〜5に係る電池及び比較例1、2に係る電池に対して充放電を1000サイクル繰り返し、それらの充放電サイクル特性を評価した。充放電サイクル試験は次のようにして行った。充電条件は電流1/20C、上限電圧4.8Vの定電流−定電圧方式とし、放電条件は電流1/20C、下限電圧2.0Vの定電流方式とした。初期容量(mAh/g)と、初期容量に対する1000サイクル目の放電容量の百分率をサイクル維持率(%)として表1に示す。
(Charge / discharge cycle test)
Charging / discharging was repeated 1000 cycles for the batteries according to Examples 1 to 5 and the batteries according to Comparative Examples 1 and 2, and their charge / discharge cycle characteristics were evaluated. The charge / discharge cycle test was performed as follows. The charging condition was a constant current-constant voltage method with a current of 1/20 C and an upper limit voltage of 4.8 V, and the discharging condition was a constant current method with a current of 1/20 C and a lower limit voltage of 2.0 V. Table 1 shows the initial capacity (mAh / g) and the percentage of the discharge capacity at the 1000th cycle with respect to the initial capacity as the cycle maintenance ratio (%).

Figure 2010251194
Figure 2010251194

表1に示した結果によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態でLiMnPO粒子の表面に保持されている実施例1〜5に係る電池は、比較例1、2に係る電池に比べて、初期容量が高くなり、また、充放電を1000サイクル繰り返した後のサイクル維持率も比較的高い値を示した。特に、粒状導電性物質として酸化インジウムスズが用いられている実施例1〜4に係る電池は、非常に高い初期容量を有し、また、充放電を1000サイクル繰り返した後のサイクル維持率も飛躍的に向上した。このことから、粒状導電性物質、特に酸化インジウムスズの一部が細孔内に埋設された状態でLiMnPO粒子の表面に保持されているLiMnPO粒子を正極活物質として用いることにより、充放電サイクル特性に優れたリチウム二次電池を提供できることが確認された。 According to the results shown in Table 1, the batteries according to Examples 1 to 5 in which a part of the granular conductive material is held on the surface of the LiMnPO 4 particles in a state of being embedded in the pores are the Comparative Example 1 Compared with the battery according to No. 2, the initial capacity was high, and the cycle maintenance rate after 1000 cycles of charge and discharge was also relatively high. In particular, the batteries according to Examples 1 to 4 in which indium tin oxide is used as the granular conductive material have a very high initial capacity, and the cycle maintenance rate after 1000 cycles of charge / discharge is also dramatically increased. Improved. Therefore, by using granular conductive material, in particular LiMnPO 4 particles held on the surface of LiMnPO 4 particles with a portion of the indium tin oxide is embedded in the pores as a positive electrode active material, charge and discharge It was confirmed that a lithium secondary battery excellent in cycle characteristics can be provided.

さらに、第2の実施形態に係る正極を用いてリチウム二次電池を構築することにより、品質安定性(充放電サイクル特性)に優れたリチウム二次電池を構築できることを確認するため、実施例6〜9として以下の実験を行った。   Furthermore, in order to confirm that a lithium secondary battery excellent in quality stability (charge / discharge cycle characteristics) can be constructed by constructing a lithium secondary battery using the positive electrode according to the second embodiment, Example 6 The following experiment was conducted as .about.9.

(実施例6)
正極集電体としての厚さ15μmのアルミニウム箔の片面に、一般的なスパッタリング装置を用いてLiMnPOをターゲットとしてスパッタリングを行うことにより、アルミニウム箔の片面にLiMnPO膜(膜厚約1μm)を形成した。このときのスパッタ条件は、雰囲気圧力0.5Pa、スパッタ電力100W(RT)とし、スパッタリング装置内には、ArガスおよびOガスをモル比Ar:O=1:1の比率で混合した混合ガスを導入した。次いで、基板側にバイアス(電圧)をかけてLiMnPO膜の表面に対してArエッチング処理を施すことにより、LiMnPO膜の表面に細孔を形成した。BET法による分析により細孔の平均細孔径を求めたところ、概ね10nm程度であった。
(Example 6)
A LiMnPO 4 film (film thickness: about 1 μm) is formed on one surface of an aluminum foil by sputtering on one surface of a 15 μm-thick aluminum foil as a positive electrode current collector using LiMnPO 4 as a target using a general sputtering apparatus. Formed. The sputtering conditions at this time were an atmospheric pressure of 0.5 Pa and a sputtering power of 100 W (RT). In the sputtering apparatus, Ar gas and O 2 gas were mixed at a molar ratio of Ar: O 2 = 1: 1. Gas was introduced. Then, by performing Ar etching process on the surface of the LiMnPO 4 film by applying a bias (voltage) to the substrate side, to form pores on the surface of the LiMnPO 4 film. When the average pore diameter of the pores was determined by analysis by the BET method, it was about 10 nm.

上記細孔を有するLiMnPO膜の表面に、一般的なスパッタリング装置を用いて酸化インジウムスズ(粒状導電性物質)をターゲットとしてスパッタリングを行うことにより、LiMnPO粒子の表面に酸化インジウムスズを付着させるとともに、該酸化インジウムスズの一部をLiMnPO膜の細孔内に埋め込んだ。酸化インジウムスズの付着量はスパッタ時間を変えることによって制御した。この実施例6ではスパッタ時間を1時間とした。このときのスパッタ条件は、雰囲気圧力0.5Pa、スパッタ出力100W(RF)とし、スパッタリング装置内には、ArガスおよびOガスをモル比Ar:O=99:1で混合した混合ガスを導入した。酸化インジウムスズとしては、Snの原子組成百分率がSn/(In+Sn)=3at%のものを使用した。電子顕微鏡による観察の結果、酸化インジウムスズの一部が細孔内に埋設された状態でLiMnPO膜の表面に保持されている様子が観測された。このようにして、実施例1のLiMnPO膜を備えた正極を得た。かかる正極は、ペレット状(φ16mm)に成形した。 Sputtering is performed on the surface of the LiMnPO 4 film having pores by using indium tin oxide (granular conductive material) as a target using a general sputtering apparatus, thereby attaching indium tin oxide to the surface of the LiMnPO 4 particles. At the same time, a part of the indium tin oxide was embedded in the pores of the LiMnPO 4 film. The amount of indium tin oxide deposited was controlled by changing the sputtering time. In Example 6, the sputtering time was 1 hour. The sputtering conditions at this time were an atmospheric pressure of 0.5 Pa and a sputtering output of 100 W (RF). In the sputtering apparatus, a mixed gas in which Ar gas and O 2 gas were mixed at a molar ratio Ar: O 2 = 99: 1 was used. Introduced. As the indium tin oxide, Sn having an atomic composition percentage of Sn / (In + Sn) = 3 at% was used. As a result of observation by an electron microscope, it was observed that a part of indium tin oxide was held on the surface of the LiMnPO 4 film in a state of being embedded in the pores. In this way, a positive electrode provided with the LiMnPO 4 film of Example 1 was obtained. This positive electrode was formed into a pellet (φ16 mm).

(実施例7〜9)
実施例7〜9として、LiMnPO膜の表面に保持されている酸化インジウムスズの付着量を変えたものを用いて正極を作製した。酸化インジウムスズの付着量は、スパッタ時間を変えることによって制御した。具体的には、実施例7、8、9の順にスパッタ時間を1.5時間、2時間、5時間と大きくして、LiMnPO膜の表面に保持されている酸化インジウムスズの付着量を増大させた正極を作製した。酸化インジウムスズの付着量を変えたこと以外は実施例6と同様の条件にて作製した。
(Examples 7 to 9)
As Examples 7 to 9, positive electrodes were produced using different amounts of indium tin oxide retained on the surface of the LiMnPO 4 film. The adhesion amount of indium tin oxide was controlled by changing the sputtering time. Specifically, the sputter time is increased to 1.5 hours, 2 hours, and 5 hours in the order of Examples 7, 8, and 9 to increase the adhesion amount of indium tin oxide held on the surface of the LiMnPO 4 film. A positive electrode was produced. It produced on the conditions similar to Example 6 except having changed the adhesion amount of indium tin oxide.

(比較例3)
比較例3として、LiMnPO膜の表面に粒状導電性物質が保持されていないものを用いて正極を作製した。具体的にはLiMnPO膜の表面に酸化インジウムスズを付着させる工程を省略して正極を作製した。LiMnPO膜の表面に酸化インジウムスズを付着させる工程を省略したこと以外は実施例6と同様の条件にて作製した。
(Comparative Example 3)
As Comparative Example 3, a positive electrode was produced using a LiMnPO 4 film on which no granular conductive material was retained. Specifically, the step of attaching indium tin oxide to the surface of the LiMnPO 4 film was omitted to produce a positive electrode. It was produced under the same conditions as in Example 6 except that the step of attaching indium tin oxide to the surface of the LiMnPO 4 film was omitted.

(比較例4)
比較例4として、多孔質構造(細孔)を有していないLiMnPO膜の表面に粒状導電性物質としてのZrOを付着させたものを用いて正極を作製した。具体的には、LiMnPO膜の表面に細孔を形成するステップを省略するとともに、粒状導電性物質をZrOに変えたものを用いて正極を作製した。ZrOの形成は、一般的なスパッタリング装置を用いてZrOをターゲットとしてスパッタリングを行うことにより行った。この実施例5ではスパッタ時間を5時間とした。このときのスパッタ条件は、雰囲気圧力0.5Pa、スパッタ出力100W(RF)とし、スパッタリング装置内には、ArガスおよびOガスをモル比Ar:O=90:10で混合した混合ガスを導入した。LiMnPO膜の表面に細孔を形成するステップを省略したこと、および、粒状導電性物質をZrOに変えたこと以外は実施例6と同様の条件にて作製した。
(Comparative Example 4)
As Comparative Example 4, a positive electrode was produced using a LiMnPO 4 film having no porous structure (pores) with ZrO 2 as a granular conductive material adhered to the surface thereof. Specifically, the step of forming pores on the surface of the LiMnPO 4 film was omitted, and a positive electrode was produced using a granular conductive material changed to ZrO 2 . ZrO 2 was formed by sputtering using a general sputtering apparatus with ZrO 2 as a target. In Example 5, the sputtering time was 5 hours. The sputtering conditions at this time were an atmospheric pressure of 0.5 Pa and a sputtering output of 100 W (RF). In the sputtering apparatus, a mixed gas in which Ar gas and O 2 gas were mixed at a molar ratio Ar: O 2 = 90: 10 was used. Introduced. It was produced under the same conditions as in Example 6 except that the step of forming pores on the surface of the LiMnPO 4 film was omitted and that the granular conductive material was changed to ZrO 2 .

(リチウム二次電池の作製)
実施例及び比較例で得られた正極と、金属リチウムからなる負極(φ19mm)とをポリプロピレン製の多孔質セパレータを挟んで対向配置し、これを電解液とともにコイン型ケース(CR2032型セル)に収容することにより試験用リチウム二次電池を作製した。電解液としては、エチレンカーボネイト(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との3:3:4(質量比)混合溶媒に支持塩として約1mol/LのLiPFを溶解させたものを用いた。
(Production of lithium secondary battery)
The positive electrode obtained in the example and the comparative example and the negative electrode (φ19 mm) made of metallic lithium are arranged opposite to each other with a polypropylene porous separator interposed therebetween, and this is accommodated in a coin-type case (CR 2032 type cell) together with the electrolyte. Thus, a test lithium secondary battery was produced. As an electrolytic solution, about 1 mol / L LiPF 6 was dissolved as a supporting salt in a 3: 3: 4 (mass ratio) mixed solvent of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC). Used.

上記方法により、実施例6〜9及び比較例3、4で得られた正極を用いて作製した試験用リチウム二次電池をそれぞれ実施例6〜9に係る電池及び比較例3、4に係る電池とする。   Test lithium secondary batteries produced using the positive electrodes obtained in Examples 6 to 9 and Comparative Examples 3 and 4 by the above method were used as the batteries according to Examples 6 to 9 and the batteries according to Comparative Examples 3 and 4, respectively. And

(充放電サイクル試験)
実施例6〜9に係る電池及び比較例3、4に係る電池に対して充放電を1000サイクル繰り返し、それらの充放電サイクル特性を評価した。充放電サイクル試験は次のようにして行った。充電条件は電流1/20C、上限電圧4.8Vの定電流−定電圧方式とし、放電条件は電流1/20C、下限電圧2.0Vの定電流方式とした。初期容量(mAh/g)と、初期容量に対する1000サイクル目の放電容量の百分率をサイクル維持率(%)として表2に示す。
(Charge / discharge cycle test)
Charging / discharging was repeated 1000 cycles for the batteries according to Examples 6 to 9 and the batteries according to Comparative Examples 3 and 4, and their charge / discharge cycle characteristics were evaluated. The charge / discharge cycle test was performed as follows. The charging condition was a constant current-constant voltage method with a current of 1/20 C and an upper limit voltage of 4.8 V, and the discharging condition was a constant current method with a current of 1/20 C and a lower limit voltage of 2.0 V. Table 2 shows the initial capacity (mAh / g) and the percentage of the discharge capacity at the 1000th cycle with respect to the initial capacity as the cycle maintenance ratio (%).

Figure 2010251194
Figure 2010251194

表2に示した結果によれば、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態でLiMnPO膜の表面に保持されている実施例6〜9に係る電池は、比較例3、4に係る電池に比べて、初期容量が高くなり、また、充放電を1000サイクル繰り返した後のサイクル維持率も比較的高い値を示した。このことから、粒状導電性物質の一部が細孔内に埋設された状態でLiMnPO膜の表面に保持されているLiMnPO膜を正極の一部として用いることにより、充放電サイクル特性に優れたリチウム二次電池を提供できることが確認された。 According to the results shown in Table 2, the batteries according to Examples 6 to 9 in which a part of the granular conductive material is held on the surface of the LiMnPO 4 film in a state where a part of the granular conductive material is embedded in the pores are Comparative Example 3 Compared with the battery according to No. 4, the initial capacity was high, and the cycle maintenance rate after 1000 cycles of charge and discharge was also relatively high. Therefore, by using the LiMnPO 4 film which is held on the surface of the LiMnPO 4 film with a portion of the granular conductive material is embedded in the pores as part of the positive electrode, it is excellent in charge-discharge cycle characteristics It was confirmed that a lithium secondary battery can be provided.

本発明に係るリチウム二次電池(例えばリチウムイオン二次電池)は、上記のとおり品質安定性に優れ、より良好な電池性能を示すことから、特に自動車等の車両に搭載されるモーター(電動機)用電源として好適に使用し得る。したがって本発明は、図9に模式的に示すように、かかるリチウム二次電池(典型的には複数直列接続してなる組電池)100を電源として備える車両(典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車)1を提供する。   Since the lithium secondary battery (for example, lithium ion secondary battery) according to the present invention is excellent in quality stability and exhibits better battery performance as described above, it is particularly a motor (electric motor) mounted on a vehicle such as an automobile. It can be suitably used as a power source. Accordingly, as schematically shown in FIG. 9, the present invention provides a vehicle (typically an automobile, particularly a hybrid automobile) provided with such a lithium secondary battery (typically, a battery pack formed by connecting a plurality of series batteries) 100 as a power source. , An automobile equipped with an electric motor such as an electric vehicle and a fuel cell vehicle.

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、電池の種類は上述したリチウムイオン二次電池に限られず、電極体構成材料や電解質が異なる種々の内容の電池、例えばニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池であってもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible. For example, the type of the battery is not limited to the above-described lithium ion secondary battery, but may be a battery having various contents with different electrode body constituent materials and electrolytes, such as a nickel hydrogen battery and a nickel cadmium battery.

1 車両
10、110 正極
12 正極活物質粒子
14、114 粒状導電性物質
15 表面
16、116 細孔
20、120 正極集電体
22 正極活物質層
30 負極
40 セパレータ
50 電池ケース
52 電池ケース本体
54 電池蓋体
80 捲回電極体
82 正極端子
84 負極端子
86 正極リード端子
88 負極リード端子
100 リチウム二次電池
112 正極活物質膜
1 Vehicle 10, 110 Cathode 12 Cathode Active Material Particles 14, 114 Granular Conductive Material 15 Surface 16, 116 Pore 20, 120 Cathode Current Collector 22 Cathode Active Material Layer 30 Anode 40 Separator 50 Battery Case 52 Battery Case Body 54 Battery Lid 80 Winding electrode 82 Positive electrode terminal 84 Negative electrode terminal 86 Positive electrode lead terminal 88 Negative electrode lead terminal 100 Lithium secondary battery 112 Positive electrode active material film

Claims (18)

正極集電体と、正極活物質とを備える電池用正極であって、
前記正極活物質は、その表面に粒状導電性物質を有しており、
前記正極活物質の少なくとも表面部は、細孔が形成されている多孔質構造であり、
前記粒状導電性物質は、その一部が前記細孔内に埋設された状態で前記正極活物質の表面に保持されている、電池用正極。
A positive electrode for a battery comprising a positive electrode current collector and a positive electrode active material,
The positive electrode active material has a granular conductive material on its surface,
At least the surface portion of the positive electrode active material has a porous structure in which pores are formed,
The positive electrode for a battery, wherein the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material in a state where a part thereof is embedded in the pores.
前記正極活物質の表面に保持されている前記粒状導電性物質の全体のうち、前記細孔の外部に露出している部分の容積が該細孔内に埋設している部分の容積よりも大きい、請求項1に記載の電池用正極。   Of the whole of the granular conductive material held on the surface of the positive electrode active material, the volume of the portion exposed to the outside of the pore is larger than the volume of the portion embedded in the pore. The positive electrode for a battery according to claim 1. 前記正極活物質表面に開口する前記細孔の平均細孔径は、5nm〜500nmの範囲内にある、請求項1または2に記載の電池用正極。   The positive electrode for a battery according to claim 1 or 2, wherein an average pore diameter of the pores opened on the surface of the positive electrode active material is in a range of 5 nm to 500 nm. 前記正極活物質は、多孔質構造からなる粒子状に形成されている、請求項1から3の何れか一項に記載の電池用正極。   4. The positive electrode for a battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material is formed in a particle shape having a porous structure. 5. 前記正極活物質は、正極集電体上に薄膜状に配置されており、
前記粒状導電性物質は、その一部が前記正極活物質からなる薄膜の表面の細孔に埋設された状態で該正極活物質からなる薄膜の表面に保持されている、請求項1から4の何れか一項に記載の電池用正極。
The positive electrode active material is disposed in a thin film on a positive electrode current collector,
The granular conductive material is held on the surface of the thin film made of the positive electrode active material in a state where a part thereof is embedded in the pores of the surface of the thin film made of the positive electrode active material. The positive electrode for a battery according to any one of the above.
前記粒状導電性物質として、酸化インジウムスズが用いられている、請求項1から5の何れか一項に記載の電池用正極。   The battery positive electrode according to claim 1, wherein indium tin oxide is used as the granular conductive material. 前記正極活物質として、リン酸マンガンリチウムが用いられている、請求項1から6の何れか一項に記載の電池用正極。   The battery positive electrode according to any one of claims 1 to 6, wherein lithium manganese phosphate is used as the positive electrode active material. 正極集電体と、正極活物質とを備える電池用正極の製造方法であって、
少なくとも表面部が細孔の形成されている多孔質構造により構成されている正極活物質を用意する工程と、
前記正極活物質の表面に粒状導電性物質を付与する工程と、を包含し、
ここで前記粒状導電性物質付与工程において、前記粒状導電性物質の一部が前記細孔内に埋設されるようにして該粒状導電性物質を前記正極活物質の表面に保持させる、電池用正極の製造方法。
A method for producing a positive electrode for a battery comprising a positive electrode current collector and a positive electrode active material,
A step of preparing a positive electrode active material having a porous structure in which at least a surface portion is formed with pores;
Providing a granular conductive material on the surface of the positive electrode active material,
Here, in the step of applying the granular conductive material, a positive electrode for a battery in which the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material so that a part of the granular conductive material is embedded in the pores. Manufacturing method.
前記正極活物質として、ゾルゲル法によって多孔質構造からなる粒子状に調製された正極活物質を用いる、請求項8に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein a positive electrode active material prepared in a particulate form having a porous structure by a sol-gel method is used as the positive electrode active material. 前記正極集電体上に、前記正極活物質からなる薄膜を形成し、
該薄膜の表面に対して前記粒状導電性物質を付与する、請求項8に記載の製造方法。
Forming a thin film made of the positive electrode active material on the positive electrode current collector;
The manufacturing method of Claim 8 which provides the said granular conductive material with respect to the surface of this thin film.
前記正極活物質からなる薄膜の表面の細孔は、該薄膜の表面に対してドライエッチング処理を施すことにより形成されている、請求項10に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 10, wherein the pores on the surface of the thin film made of the positive electrode active material are formed by performing a dry etching process on the surface of the thin film. 前記正極活物質として、表面に開口する前記細孔の平均細孔径が5nm〜500nmの範囲内にある正極活物質を用いる、請求項8から11の何れか一項に記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 8 to 11, wherein a positive electrode active material having an average pore diameter of 5 nm to 500 nm in the pores opened on the surface is used as the positive electrode active material. 前記粒状導電性物質の付与工程において、該粒状導電性物質をターゲットに用いたスパッタリングによって、該粒状導電性物質の一部が前記細孔内に埋設されるようにして該粒状導電性物質を前記正極活物質の表面に保持させる、請求項8から12の何れか一項に記載の製造方法。   In the step of applying the granular conductive material, the granular conductive material is made to be embedded in the pores by sputtering using the granular conductive material as a target. The manufacturing method as described in any one of Claims 8-12 made to hold | maintain on the surface of a positive electrode active material. 前記粒状導電性物質付与工程において、前記正極活物質の表面に保持されている前記粒状導電性物質の全体のうち前記細孔の外部に露出している部分の容積が該細孔内に埋設している部分の容積よりも大きくなるようにして、該粒状導電性物質を正極活物質の表面に保持させる、請求項8から13の何れか一項に記載の製造方法。   In the granular conductive material application step, the volume of the portion of the whole of the granular conductive material held on the surface of the positive electrode active material that is exposed to the outside of the pores is embedded in the pores. The manufacturing method according to any one of claims 8 to 13, wherein the granular conductive material is held on the surface of the positive electrode active material so as to be larger than the volume of the portion. 前記粒状導電性物質として、酸化インジウムスズを用いる、請求項8から14の何れか一項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein indium tin oxide is used as the granular conductive material. 前記正極活物質として、リン酸マンガンリチウムを用いる、請求項8から15の何れか一項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein lithium manganese phosphate is used as the positive electrode active material. 請求項7に記載の電池用正極または請求項16に記載の製造方法により得られた電池用正極を備えるリチウム二次電池。   A lithium secondary battery comprising the battery positive electrode according to claim 7 or the battery positive electrode obtained by the production method according to claim 16. 請求項17に記載のリチウム二次電池を備える車両。   A vehicle comprising the lithium secondary battery according to claim 17.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120183853A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Hee-Young Chu Positive Active Material for Rechargeable Lithium Battery, Method of Manufacturing the Same and Rechargeable Lithium Battery Using the Same
WO2013128936A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 株式会社豊田自動織機 Active material composite, method for producing same, positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and nonaquoeus electrolyte secondary battery
JP2016071967A (en) * 2014-09-26 2016-05-09 旭化成株式会社 Complex and nonaqueous lithium ion secondary battery
KR20170003438A (en) * 2015-06-30 2017-01-09 주식회사 엘지화학 Positive electrode active particle and secondary batterty comprising the same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120183853A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Hee-Young Chu Positive Active Material for Rechargeable Lithium Battery, Method of Manufacturing the Same and Rechargeable Lithium Battery Using the Same
KR101775543B1 (en) * 2011-01-13 2017-09-07 삼성에스디아이 주식회사 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of manufacturing the same and rechargeable lithium battery using the same
US10177384B2 (en) * 2011-01-13 2019-01-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Positive active material for rechargeable lithium battery, method of manufacturing the same and rechargeable lithium battery using the same
WO2013128936A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 株式会社豊田自動織機 Active material composite, method for producing same, positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and nonaquoeus electrolyte secondary battery
JP2016071967A (en) * 2014-09-26 2016-05-09 旭化成株式会社 Complex and nonaqueous lithium ion secondary battery
KR20170003438A (en) * 2015-06-30 2017-01-09 주식회사 엘지화학 Positive electrode active particle and secondary batterty comprising the same
CN107408679A (en) * 2015-06-30 2017-11-28 株式会社Lg 化学 Positive electrode active materials particle and the secondary cell for including it
JP2018511911A (en) * 2015-06-30 2018-04-26 エルジー・ケム・リミテッド Positive electrode active material particles and secondary battery including the same
KR102007496B1 (en) * 2015-06-30 2019-08-06 주식회사 엘지화학 Positive electrode active particle and secondary batterty comprising the same
CN107408679B (en) * 2015-06-30 2020-10-09 株式会社Lg 化学 Positive electrode active material particles and secondary battery comprising same
US10916776B2 (en) 2015-06-30 2021-02-09 Lg Chem, Ltd. Positive electrode active material particles and secondary battery including same

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