JP2013033698A - Method for manufacturing positive electrode active material, and positive electrode active material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode active material allowing a nonaqueous electrolyte secondary battery to have excellent cycle characteristics.SOLUTION: A method for manufacturing a positive electrode active material comprises the steps of: obtaining a solution by dissolving lithium element, Mrepresenting one or more kinds of transition metal elements selected from group 5 elements and group 6 elements in the periodic table, and Mrepresenting one or more kinds of transition metal elements selected from transition metal elements except M, in water; and removing the water from the solution by spray drying.

Description

本発明は、正極活物質の製造方法および正極活物質に関する。特に、非水電解質二次電池に用いられる正極活物質の製造方法および正極活物質に関する。   The present invention relates to a method for producing a positive electrode active material and a positive electrode active material. In particular, the present invention relates to a method for producing a positive electrode active material used for a nonaqueous electrolyte secondary battery and a positive electrode active material.

非水電解質二次電池用正極活物質、とりわけリチウム二次電池用正極活物質としてリチウム複合金属酸化物が用いられている。リチウム二次電池は、既に携帯電話用途やノートパソコン用途等の小型電源として実用化されており、更に自動車用途や電力貯蔵用途等の中・大型電源においても、適用が試みられている。   Lithium composite metal oxides are used as positive electrode active materials for nonaqueous electrolyte secondary batteries, particularly as positive electrode active materials for lithium secondary batteries. Lithium secondary batteries have already been put into practical use as small power sources for mobile phones and laptop computers, and are also being applied to medium and large power sources for automobiles and power storage.

従来のリチウム複合金属酸化物として、特許文献1には、層状構造を有するリチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物が記載されている。ここでは、該化合物は、共沈法で得た遷移金属複合酸化物と水酸化リチウムとを混合し、900℃・12時間・空気中で焼成して得られている。
また、特許文献2にはリチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物、リチウム−コバルト−マンガン複合酸化物が記載されており、ここでの製造方法としては、噴霧乾燥法が用いられている。
As a conventional lithium composite metal oxide, Patent Document 1 describes a lithium-nickel-manganese composite oxide having a layered structure. Here, the compound is obtained by mixing a transition metal composite oxide obtained by a coprecipitation method and lithium hydroxide, and firing in air at 900 ° C. for 12 hours.
Patent Document 2 describes a lithium-nickel-manganese composite oxide and a lithium-cobalt-manganese composite oxide, and a spray drying method is used as the production method here.

特開2005−187282号公報JP 2005-187282 A 国際公開第98/29915号International Publication No. 98/29915

しかしながら、上記のようなリチウム複合金属酸化物を正極活物質として用いた非水電解質二次電池は、サイクル特性において十分なものではない。また、サイクル特性等の電池特性の向上には周期表第5族元素および/または第6族元素をドープすることが有効であると考えられるが、特許文献1に記載のような製造方法では、周期表第5族元素および/または第6族元素をドープすることが困難であった。本発明の目的は、サイクル特性に優れた非水電解質二次電池を与える正極活物質を提供することにある。   However, a non-aqueous electrolyte secondary battery using the above lithium composite metal oxide as a positive electrode active material is not sufficient in cycle characteristics. In addition, it is considered effective to dope a periodic table group 5 element and / or a group 6 element to improve battery characteristics such as cycle characteristics, but in the manufacturing method described in Patent Document 1, It was difficult to dope a group 5 element and / or a group 6 element in the periodic table. The objective of this invention is providing the positive electrode active material which gives the nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in cycling characteristics.

本発明者らは、種々検討した結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。   As a result of various studies, the present inventors have found that the following inventions meet the above object, and have reached the present invention.

すなわち本発明は、下記の発明を提供する。
<1>リチウム元素と、M1(M1は、周期表第5族元素および第6族元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素である。)と、M2(M2は、M1を除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素である。)とを水に溶解させて水溶液を得る工程、および該水溶液の水分を噴霧乾燥により除去する工程を有する正極活物質の製造方法。
<2>前記水分を除去した後に得られる乾燥物に熱処理をする工程をさらに有する前記<1>に記載の正極活物質の製造方法。
<3>前記熱処理温度が、100〜1000℃である前記<1>または<2>に記載の正極活物質の製造方法。
<4>前記水溶液が有機酸をさらに含む前記<1>〜<3>のいずれかに記載の正極活物質の製造方法。
<5>前記<1>〜<4>のいずれかに記載の方法により得られる正極活物質。
<6>前記<5>に記載の正極活物質を有する正極。
<7>前記<6>に記載の正極を有する非水電解質二次電池。
<8>下記式(I)で示され、BET比表面積が5m2/gより大きく15m2/g以下である正極活物質。
Lix1 y3 1-y2 (I)
(ここで、M1は、周期表第5族元素および第6族元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、M3は、M1以外の元素であり、かつFeを除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、xは0.9以上1.3以下であり、yは0を超え1未満である。)
<9>M1が、V(バナジウム)である前記<5>または<8>に記載の正極活物質。
<10>M3が、Ni、CoおよびMnからなる群より選ばれる少なくとも1種の遷移金属元素である前記<8>または<9>に記載の正極活物質。
<11>yが0を超え0.03以下である前記<8>〜<10>のいずれかに記載の正極活物質。
<12>yが0を超え0.01以下である前記<8>〜<11>のいずれかに記載の正極活物質。
<13>前記<8>〜<12>のいずれかに記載の正極活物質を有する正極。
<14>前記<13>に記載の正極を有する非水電解質二次電池。
That is, the present invention provides the following inventions.
<1> a lithium element, M 1 (M 1 is one or more transition metal elements selected from Group 5 elements and Group 6 elements in the periodic table), M 2 (M 2 is M 1 1 or more transition metal elements selected from transition metal elements excluding)) and a step of obtaining an aqueous solution by dissolving in water, and production of a positive electrode active material having a step of removing moisture of the aqueous solution by spray drying Method.
<2> The method for producing a positive electrode active material according to <1>, further including a step of heat-treating the dried product obtained after removing the water.
<3> The method for producing a positive electrode active material according to <1> or <2>, wherein the heat treatment temperature is 100 to 1000 ° C.
<4> The method for producing a positive electrode active material according to any one of <1> to <3>, wherein the aqueous solution further contains an organic acid.
<5> A positive electrode active material obtained by the method according to any one of <1> to <4>.
<6> A positive electrode having the positive electrode active material according to <5>.
<7> A nonaqueous electrolyte secondary battery having the positive electrode according to <6>.
<8> A positive electrode active material represented by the following formula (I) and having a BET specific surface area of greater than 5 m 2 / g and 15 m 2 / g or less.
Li x M 1 y M 3 1-y O 2 (I)
(Where M 1 is one or more transition metal elements selected from Group 5 elements and Group 6 elements of the periodic table, M 3 is an element other than M 1 , and a transition metal excluding Fe One or more transition metal elements selected from the elements, x is 0.9 or more and 1.3 or less, and y is more than 0 and less than 1.)
<9> The positive electrode active material according to <5> or <8>, wherein M 1 is V (vanadium).
<10> The positive electrode active material according to <8> or <9>, wherein M 3 is at least one transition metal element selected from the group consisting of Ni, Co, and Mn.
<11> The positive electrode active material according to any one of <8> to <10>, wherein y exceeds 0 and is 0.03 or less.
<12> The positive electrode active material according to any one of <8> to <11>, wherein y exceeds 0 and is 0.01 or less.
<13> A positive electrode having the positive electrode active material according to any one of <8> to <12>.
<14> A nonaqueous electrolyte secondary battery having the positive electrode according to <13>.

本発明によれば、サイクル特性に優れた非水電解質二次電池を与える正極活物質を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the positive electrode active material which gives the nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in cycling characteristics can be obtained.

本発明の正極活物質は、リチウム元素と、M1(M1は、周期表第5族元素および第6族元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素である。)と、M2(M2は、M1を除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素である。)とを水に溶解させて水溶液を得る工程、および該水溶液の水分を噴霧乾燥により除去する工程を有する製造方法から得られることを特徴とする。 The positive electrode active material of the present invention includes lithium element, M 1 (M 1 is one or more transition metal elements selected from Group 5 elements and Group 6 elements in the periodic table), and M 2 (M 2 is one or more transition metal elements selected from transition metal elements other than M 1. ) And a step of obtaining an aqueous solution by dissolving in water, and a step of removing water from the aqueous solution by spray drying. It is obtained from a manufacturing method.

前記水溶液は主として水を溶媒とし、リチウム元素とM1とM2とを溶解させて得ることができる。前記水溶液中には沈殿物のような固形分は存在せず、スラリーではない。 The aqueous solution can be obtained mainly by using water as a solvent and dissolving lithium element, M 1 and M 2 . There is no solid content such as a precipitate in the aqueous solution, and it is not a slurry.

本発明において、噴霧乾燥の雰囲気温度は20〜400℃の範囲が好ましい。結晶水の残留や吸湿がより低くなることから、80℃以上がより好ましく、100℃以上がさらにより好ましい。また、より均一性に優れた正極活物質が得られることから、380℃以下が好ましく、350℃以下がさらにより好ましい。   In the present invention, the spray drying atmosphere temperature is preferably in the range of 20 to 400 ° C. From the standpoint of residual crystal water and moisture absorption, 80 ° C. or higher is more preferable, and 100 ° C. or higher is even more preferable. Moreover, 380 ° C. or lower is preferable, and 350 ° C. or lower is even more preferable because a positive electrode active material having more excellent uniformity can be obtained.

本発明において、水分を除去した後に得られる乾燥物に熱処理をする工程をさらに有することが好ましい。該熱処理は、高結晶性が得られ、サイクル特性に優れる観点から、100〜1000℃の温度範囲で加熱することが好ましく、600〜900℃の温度範囲がより好ましい。また、該熱処理温度で保持する時間は、通常0.1〜20時間であり、好ましくは0.5〜8時間である。熱処理温度までの昇温速度は、通常50〜400℃/時間であり、処理温度から室温までの降温速度は、通常10〜400℃/時間である。また、100〜200℃の範囲で熱処理した後にこれより高い温度で再び熱処理をおこなっても良い。また、熱処理の雰囲気としては、大気、酸素、窒素、アルゴンまたはそれらの混合ガスを用いることができるが、大気雰囲気が好ましい。   In this invention, it is preferable to further have the process of heat-processing to the dried material obtained after removing a water | moisture content. The heat treatment is preferably performed in a temperature range of 100 to 1000 ° C., more preferably in a temperature range of 600 to 900 ° C. from the viewpoint of obtaining high crystallinity and excellent cycle characteristics. Moreover, the time hold | maintained at this heat processing temperature is 0.1 to 20 hours normally, Preferably it is 0.5 to 8 hours. The rate of temperature rise to the heat treatment temperature is usually 50 to 400 ° C./hour, and the rate of temperature fall from the treatment temperature to room temperature is usually 10 to 400 ° C./hour. Moreover, after heat-processing in the range of 100-200 degreeC, you may heat-process again at temperature higher than this. As the atmosphere for the heat treatment, air, oxygen, nitrogen, argon, or a mixed gas thereof can be used, but an air atmosphere is preferable.

また、熱処理後において、正極活物質を、ボールミルやジェットミルなどを用いて粉砕してもよいし、粉砕と焼成とを2回以上繰り返してもよい。また、必要に応じて正極活物質を洗浄あるいは分級することもできる。   Further, after the heat treatment, the positive electrode active material may be pulverized using a ball mill or a jet mill, or pulverization and firing may be repeated twice or more. Further, the positive electrode active material can be washed or classified as necessary.

前記M1は、V、Nb、Ta、Cr、MoおよびWからなる群より選ばれる1種以上の遷移金属元素が好ましく、得られる非水電解質二次電池の放電容量を高めるために、V、Nb、Cr、MoおよびWからなる群より選ばれる1種以上の遷移金属元素がより好ましく、Vがさらにより好ましい。 The M 1 is preferably one or more transition metal elements selected from the group consisting of V, Nb, Ta, Cr, Mo and W. In order to increase the discharge capacity of the obtained nonaqueous electrolyte secondary battery, V, One or more transition metal elements selected from the group consisting of Nb, Cr, Mo and W are more preferred, and V is even more preferred.

前記M2は、前記M1を除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、Mn、CoおよびNiからなる群より選ばれる1種以上を含有することが好ましい。 The M 2 is one or more transition metal elements selected from transition metal elements excluding the M 1 , and preferably contains one or more selected from the group consisting of Mn, Co and Ni.

本発明におけるリチウム元素の原料としては、水酸化リチウム、水酸化リチウム一水和物、炭酸リチウムが好ましく用いられ、M1およびM2の原料としては、酸化物、水酸化物(オキシ水酸化物も含む。以下同じ。)、塩化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、酢酸塩などを挙げることができる。これらはそれぞれ2種以上混合してもよい。また、原料が水に溶解し難い場合には、酸性水溶液などに溶解させて、水溶液を製造してもよい。また、本発明における水溶液としては有機酸をさらに含むことが好ましい。 As the raw material of the lithium element in the present invention, lithium hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, and lithium carbonate are preferably used. As the raw materials of M 1 and M 2 , oxides, hydroxides (oxyhydroxides) The same shall apply hereinafter), chlorides, carbonates, sulfates, nitrates, oxalates, acetates, and the like. Two or more of these may be mixed. In addition, when the raw material is difficult to dissolve in water, the aqueous solution may be produced by dissolving it in an acidic aqueous solution or the like. The aqueous solution in the present invention preferably further contains an organic acid.

本発明において、有機酸は、リチウム元素および遷移金属元素と錯体を形成し、水に溶解する酸であれば特に限定されないが、シュウ酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、マロン酸およびマレイン酸のうち1種以上を用いることが好ましい。これにより錯体を容易に得ることができ、量産性よく合成することが可能になる。   In the present invention, the organic acid is not particularly limited as long as it is an acid that forms a complex with a lithium element and a transition metal element and dissolves in water, but is not limited to oxalic acid, tartaric acid, citric acid, succinic acid, malonic acid, and maleic acid. Of these, one or more are preferably used. As a result, the complex can be obtained easily and can be synthesized with high productivity.

本発明の正極活物質は、下記式(I)で示され、BET比表面積が5m2/gより大きく15m2/g以下であることを特徴とする。
Lix1 y3 1-y2 (I)
ここで、M1は、周期表第5族元素および第6族元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、M3は、M1以外の元素であり、かつFeを除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、xは0.9以上1.3以下であり、yは0を超え1未満である。
The positive electrode active material of the present invention is represented by the following formula (I), and has a BET specific surface area of more than 5 m 2 / g and 15 m 2 / g or less.
Li x M 1 y M 3 1-y O 2 (I)
Here, M 1 is one or more transition metal elements selected from Group 5 elements and Group 6 elements of the periodic table, M 3 is an element other than M 1 , and a transition metal element excluding Fe One or more transition metal elements selected from: x is 0.9 or more and 1.3 or less, and y is more than 0 and less than 1.

前記M1は、V、Nb、Ta、Cr、MoおよびWからなる群より選ばれる1種以上の遷移金属元素が好ましく、得られる非水電解質二次電池の放電容量を高めるために、V、Nb、Cr、MoおよびWからなる群より選ばれる1種以上の遷移金属元素がより好ましく、Vがさらにより好ましい。 The M 1 is preferably one or more transition metal elements selected from the group consisting of V, Nb, Ta, Cr, Mo and W. In order to increase the discharge capacity of the obtained nonaqueous electrolyte secondary battery, V, One or more transition metal elements selected from the group consisting of Nb, Cr, Mo and W are more preferred, and V is even more preferred.

前記M3は、M1以外の元素であり、かつFeを除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、正極活物質の、単位重量あたりの放電容量の観点で、Mn、CoおよびNiからなる群より選ばれる1種以上を含有することが好ましい。 M 3 is an element other than M 1 and one or more transition metal elements selected from transition metal elements other than Fe. From the viewpoint of discharge capacity per unit weight of the positive electrode active material, M 3 , It is preferable to contain one or more selected from the group consisting of Co and Ni.

また、前記BET比表面積はより高いサイクル特性が得られることから、6m2/g以上13m2/g以下であることが好ましい。BET比表面積が、5以下の場合は、高い電流レートにおける出力性能の観点で好ましくなく、15を超える場合は、正極活物質の充填性の観点で好ましくない。 The BET specific surface area is preferably 6 m 2 / g or more and 13 m 2 / g or less because higher cycle characteristics can be obtained. When the BET specific surface area is 5 or less, it is not preferable from the viewpoint of output performance at a high current rate, and when it exceeds 15, it is not preferable from the viewpoint of filling property of the positive electrode active material.

前記yはより高いサイクル特性が得られる0を超え0.03以下であることが好ましく、さらに好ましくは0を超え0.01以下である。   The y is preferably more than 0 and 0.03 or less, more preferably more than 0 and 0.01 or less, at which higher cycle characteristics can be obtained.

また、本発明の正極活物質において、本発明の効果を損なわない範囲で、前記遷移金属元素の一部を、他元素で置換してもよい。ここで、他元素としては、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Mg等の元素を挙げることができる。   In the positive electrode active material of the present invention, a part of the transition metal element may be substituted with another element within a range not impairing the effects of the present invention. Here, examples of the other element include elements such as B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, and Mg.

また、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明における正極活物質の粒子表面に、該活物質とは異なる化合物を付着させてもよい。該化合物としては、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Mgおよび遷移金属元素からなる群より選ばれる1種以上の元素を含有する化合物、好ましくはB、Al、Mg、Ga、InおよびSnからなる群より選ばれる1種以上の元素を含有する化合物、より好ましくはAlの化合物を挙げることができ、化合物として具体的には、前記元素の酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩、硝酸塩および有機酸塩を挙げることができ、好ましくは、酸化物、水酸化物またはオキシ水酸化物である。また、これらの化合物を混合して用いてもよい。これら化合物の中でも、特に好ましい化合物はアルミナである。また、付着後に加熱を行ってもよい。   In addition, a compound different from the active material may be attached to the particle surface of the positive electrode active material in the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. As the compound, a compound containing at least one element selected from the group consisting of B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Mg and a transition metal element, preferably B, Al, Mg, Ga, A compound containing one or more elements selected from the group consisting of In and Sn, more preferably an Al compound, and specific examples of the compound include oxides, hydroxides, and oxywater of the elements. Oxides, carbonates, nitrates and organic acid salts can be mentioned, and oxides, hydroxides or oxyhydroxides are preferred. Moreover, you may use these compounds in mixture. Among these compounds, a particularly preferred compound is alumina. Moreover, you may heat after adhesion.

正極活物質のサイズおよび形状は、前記水溶液を噴霧乾燥する際の条件をコントロールすることにより制御することができ、さらに、必要に応じて熱処理することにより、非水電解質二次電池に有用な正極活物質を得ることができる。例えば、噴霧乾燥時の雰囲気温度を上記のようにコントロールすることも有用である。   The size and shape of the positive electrode active material can be controlled by controlling the conditions at the time of spray drying the aqueous solution, and further, a positive electrode useful for a nonaqueous electrolyte secondary battery by heat treatment as necessary. An active material can be obtained. For example, it is also useful to control the atmospheric temperature during spray drying as described above.

上記の正極活物質は、サイクル特性に優れた非水電解質二次電池に有用となる。   The positive electrode active material is useful for a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent cycle characteristics.

上記正極活物質を用いて、正極を製造する方法として、非水電解質二次電池用の正極を製造する場合を例に挙げて、次に説明する。   As a method of manufacturing the positive electrode using the positive electrode active material, a case of manufacturing a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery will be described as an example.

正極は、正極活物質、導電材およびバインダーを含む正極合剤を正極集電体に担持させて製造する。前記導電材としては炭素材料を用いることができ、炭素材料として黒鉛粉末、アセチレンブラック等のカーボンブラック、繊維状炭素材料などを挙げることができる。また、これらを2種以上混合して使用してもよい。アセチレンブラック等のカーボンブラックは、微粒で表面積が大きいため、少量正極合剤中に添加することにより正極内部の導電性を高め、充放電効率およびレート特性を向上させることができるが、多く入れすぎると正極合剤と正極集電体とのバインダーによる結着性を低下させ、かえって内部抵抗を増加させる原因となる。通常、正極合剤中の導電材の割合は、正極活物質100重量部に対して5〜20重量部である。導電材として黒鉛化炭素繊維、カーボンナノチューブなどの繊維状炭素材料を用いる場合には、この割合を下げることも可能である。   The positive electrode is manufactured by supporting a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector. A carbon material can be used as the conductive material, and examples of the carbon material include graphite powder, carbon black such as acetylene black, and fibrous carbon material. Moreover, you may use these in mixture of 2 or more types. Since carbon black such as acetylene black is fine and has a large surface area, it can improve conductivity inside the positive electrode and improve charge / discharge efficiency and rate characteristics by adding it in a small amount in the positive electrode mixture. As a result, the binding property by the binder of the positive electrode mixture and the positive electrode current collector is lowered, and the internal resistance is increased. Usually, the ratio of the conductive material in the positive electrode mixture is 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material. When a fibrous carbon material such as graphitized carbon fiber or carbon nanotube is used as the conductive material, this ratio can be lowered.

前記バインダーとしては、熱可塑性樹脂を用いることができ、具体的には、ポリフッ化ビニリデン(以下、PVdFということがある。)、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEということがある。)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体などのフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂等が挙げられる。また、これらの2種以上を混合して用いてもよい。また、バインダーとしてフッ素樹脂およびポリオレフィン樹脂を用い、正極合剤に対する該フッ素樹脂の割合が1〜10重量%、該ポリオレフィン樹脂の割合が0.1〜2重量%となるように含有させることによって、正極集電体との結着性に優れた正極合剤を得ることができる。   As the binder, a thermoplastic resin can be used. Specifically, polyvinylidene fluoride (hereinafter sometimes referred to as PVdF), polytetrafluoroethylene (hereinafter sometimes referred to as PTFE), and four fluorine. Fluoropolymers such as fluorinated ethylene / hexafluoropropylene / vinylidene fluoride copolymers, propylene hexafluoride / vinylidene fluoride copolymers, tetrafluoroethylene / perfluorovinyl ether copolymers, polyethylene, polypropylene, etc. Polyolefin resin and the like. Moreover, you may use these 2 types or more in mixture. Further, by using a fluororesin and a polyolefin resin as a binder, the ratio of the fluororesin to the positive electrode mixture is 1 to 10% by weight, and the ratio of the polyolefin resin is 0.1 to 2% by weight, A positive electrode mixture excellent in binding property with the positive electrode current collector can be obtained.

前記正極集電体としては、Al、Ni、ステンレスなどを用いることができるが、薄膜に加工しやすく、安価であるという点でAlが好ましい。正極集電体に正極合剤を担持させる方法としては、加圧成型する方法、または有機溶媒などを用いてペースト化し、正極集電体上に塗布、乾燥後プレスするなどして固着する方法が挙げられる。ペースト化する場合、正極活物質、導電材、バインダー、有機溶媒からなるスラリーを作製する。有機溶媒としては、N,N―ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチレントリアミン等のアミン系溶媒;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;酢酸メチル等のエステル系溶媒;ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒等が挙げられる。   As the positive electrode current collector, Al, Ni, stainless steel or the like can be used, but Al is preferable in that it is easily processed into a thin film and is inexpensive. As a method of supporting the positive electrode mixture on the positive electrode current collector, there is a method of pressure molding, or a method of pasting using an organic solvent or the like, applying onto the positive electrode current collector, drying and pressing to fix the positive electrode current collector. Can be mentioned. In the case of forming a paste, a slurry composed of a positive electrode active material, a conductive material, a binder, and an organic solvent is prepared. Examples of the organic solvent include amine solvents such as N, N-dimethylaminopropylamine and diethylenetriamine; ether solvents such as tetrahydrofuran; ketone solvents such as methyl ethyl ketone; ester solvents such as methyl acetate; dimethylacetamide, N-methyl- Examples include amide solvents such as 2-pyrrolidone.

正極合剤を正極集電体へ塗布する方法としては、例えば、スリットダイ塗工法、スクリーン塗工法、カーテン塗工法、ナイフ塗工法、グラビア塗工法、静電スプレー法等が挙げられる。以上に挙げた方法により、非水電解質二次電池用正極を製造することができる。   Examples of the method for applying the positive electrode mixture to the positive electrode current collector include a slit die coating method, a screen coating method, a curtain coating method, a knife coating method, a gravure coating method, and an electrostatic spray method. By the method mentioned above, the positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries can be manufactured.

上記の正極を用いて、非水電解質二次電池を製造する方法として、リチウム二次電池を製造する場合を例に挙げて、次に説明する。すなわち、セパレータ、負極および上記の正極を、積層および巻回することにより得られる電極群を、電池ケース内に収納した後、電解液を含浸させて製造することができる。   As a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery using the above positive electrode, a case of manufacturing a lithium secondary battery will be described as an example. That is, an electrode group obtained by laminating and winding the separator, the negative electrode, and the positive electrode described above can be housed in a battery case and then impregnated with an electrolytic solution.

前記の電極群の形状としては、例えば、該電極群を巻回の軸と垂直方向に切断したときの断面が、円、楕円、長方形、角がとれたような長方形等となるような形状を挙げることができる。また、電池の形状としては、例えば、ペーパー型、コイン型、円筒型、角型などの形状を挙げることができる。   As the shape of the electrode group, for example, a shape in which the cross section when the electrode group is cut in a direction perpendicular to the winding axis is a circle, an ellipse, a rectangle, a rectangle with rounded corners, etc. Can be mentioned. In addition, examples of the shape of the battery include a paper shape, a coin shape, a cylindrical shape, and a square shape.

前記負極は、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能であればよく、負極材料を含む負極合剤が負極集電体に担持されてなる電極、または負極材料単独からなる電極を挙げることができる。負極材料としては、炭素材料、カルコゲン化合物(酸化物、硫化物など)、窒化物、金属または合金で、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能な材料が挙げられる。また、これらの負極材料を混合して用いてもよい。   The negative electrode only needs to be capable of doping and dedoping lithium ions at a lower potential than the positive electrode, and an electrode in which a negative electrode mixture containing a negative electrode material is supported on a negative electrode current collector, or an electrode made of a negative electrode material alone Can be mentioned. Examples of the negative electrode material include carbon materials, chalcogen compounds (oxides, sulfides, and the like), nitrides, metals, and alloys that can be doped and dedoped with lithium ions at a lower potential than the positive electrode. Moreover, you may use these negative electrode materials in mixture.

前記の負極材料につき、以下に例示する。前記炭素材料として、具体的には、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛、コークス類、カーボンブラック、熱分解炭素類、炭素繊維、有機高分子化合物焼成体などを挙げることができる。前記酸化物として、具体的には、SiO2、SiOなど式SiOx(ここで、xは正の実数)で表されるケイ素の酸化物;TiO2、TiOなど式TiOx(ここで、xは正の実数)で表されるチタンの酸化物;V25、VO2など式VOx(ここで、xは正の実数)で表されるバナジウムの酸化物;Fe34、Fe23、FeOなど式FeOx(ここで、xは正の実数)で表される鉄の酸化物;SnO2、SnOなど式SnOx(ここで、xは正の実数)で表されるスズの酸化物;WO3、WO2など一般式WOx(ここで、xは正の実数)で表されるタングステンの酸化物;Li4Ti512、LiVO2(Li1.10.92を含む)などのリチウムとチタンおよび/またはバナジウムとを含有する複合金属酸化物などを挙げることができる。前記硫化物として、具体的には、Ti23、TiS2、TiSなど式TiSx(ここで、xは正の実数)で表されるチタンの硫化物;V34、VS2、VSなど式VSx(ここで、xは正の実数)で表されるバナジウムの硫化物;Fe34、FeS2、FeSなど式FeSx(ここで、xは正の実数)で表される鉄の硫化物;Mo23、MoS2など式MoSx(ここで、xは正の実数)で表されるモリブデンの硫化物;SnS2、SnSなど式SnSx(ここで、xは正の実数)で表されるスズの硫化物;WS2など式WSx(ここで、xは正の実数)で表されるタングステンの硫化物;Sb23など式SbSx(ここで、xは正の実数)で表されるアンチモンの硫化物;Se53、SeS2、SeSなど式SeSx(ここで、xは正の実数)で表されるセレンの硫化物などを挙げることができる。前記窒化物として、具体的には、Li3N、Li3-xxN(ここで、AはNiおよび/またはCoであり、0<x<3である。)などのリチウム含有窒化物を挙げることができる。これらの炭素材料、酸化物、硫化物、窒化物は、併用して用いてもよく、結晶質または非晶質のいずれでもよい。また、これらの炭素材料、酸化物、硫化物、窒化物は、主に、負極集電体に担持して、電極として用いられる。 The negative electrode material is exemplified below. Specific examples of the carbon material include graphite such as natural graphite and artificial graphite, cokes, carbon black, pyrolytic carbons, carbon fiber, and fired organic polymer compound. Examples oxide, specifically, (wherein, x represents a positive real number) SiO 2, SiO, etc. formula SiO x oxides of silicon represented by; TiO 2, TiO, etc. by the formula TiO x (wherein, x Is an oxide of titanium represented by a positive real number; an oxide of vanadium represented by a formula VO x (where x is a positive real number) such as V 2 O 5 and VO 2 ; Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , FeO, etc. Iron oxide represented by the formula FeO x (where x is a positive real number); SnO 2 , SnO, etc. represented by the formula SnO x (where x is a positive real number) Tin oxide; tungsten oxide represented by the general formula WO x (where x is a positive real number) such as WO 3 and WO 2 ; Li 4 Ti 5 O 12 , LiVO 2 (Li 1.1 V 0.9 O 2 Composite metal oxides containing lithium and titanium and / or vanadium, etc. Can. Specific examples of the sulfide include titanium sulfide represented by the formula TiS x (where x is a positive real number) such as Ti 2 S 3 , TiS 2 , and TiS; V 3 S 4 , VS 2, Vanadium sulfide represented by the formula VS x (where x is a positive real number), such as VS; FeS x (where x is a positive real number), such as Fe 3 S 4 , FeS 2 , FeS Iron sulfide; molybdenum sulfide represented by the formula MoS x (where x is a positive real number) such as Mo 2 S 3 , MoS 2 ; SnS x such as SnS 2, SnS where x is A sulfide of tin represented by a positive real number; a sulfide of tungsten represented by WS 2 and the like WS x (where x is a positive real number); and a formula SbS x such as Sb 2 S 3 (where x is antimony represented by a positive real number); Se 5 S 3, SeS 2, SeS formula SeS x (wherein such, Mention may be made of such sulfide selenium represented by a positive real number). Specific examples of the nitride include lithium-containing nitrides such as Li 3 N, Li 3-x A x N (where A is Ni and / or Co, and 0 <x <3). Can be mentioned. These carbon materials, oxides, sulfides, and nitrides may be used in combination, and may be crystalline or amorphous. Further, these carbon materials, oxides, sulfides and nitrides are mainly carried on the negative electrode current collector and used as electrodes.

また、前記金属として、具体的には、リチウム金属、シリコン金属、スズ金属が挙げられる。また、前記合金としては、Li−Al、Li−Ni、Li−Siなどのリチウム合金;Si−Znなどのシリコン合金;Sn−Mn、Sn−Co、Sn−Ni、Sn−Cu、Sn−Laなどのスズ合金のほか;Cu2Sb、La3Ni2Sn7などの合金を挙げることもできる。これらの金属、合金は、主に、単独で電極として用いられる(例えば箔状で用いられる。)。 Specific examples of the metal include lithium metal, silicon metal, and tin metal. Examples of the alloy include lithium alloys such as Li—Al, Li—Ni, and Li—Si; silicon alloys such as Si—Zn; Sn—Mn, Sn—Co, Sn—Ni, Sn—Cu, and Sn—La. In addition to tin alloys such as Cu 2 Sb, La 3 Ni 2 Sn 7 and the like. These metals and alloys are mainly used alone as electrodes (for example, used in a foil shape).

上記負極材料の中で、電位平坦性が高い、平均放電電位が低い、サイクル特性が良いなどの観点からは、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛を主成分とする炭素材料が好ましく用いられる。炭素材料の形状としては、例えば天然黒鉛のような薄片状、メソカーボンマイクロビーズのような球状、黒鉛化炭素繊維のような繊維状、または微粉末の凝集体などのいずれでもよい。   Among the negative electrode materials, from the viewpoint of high potential flatness, low average discharge potential, good cycle characteristics, and the like, a carbon material mainly composed of graphite such as natural graphite or artificial graphite is preferably used. The shape of the carbon material may be any of a flake shape such as natural graphite, a spherical shape such as mesocarbon microbeads, a fibrous shape such as graphitized carbon fiber, or an aggregate of fine powder.

前記の負極合剤は、必要に応じて、バインダーを含有してもよい。バインダーとしては、熱可塑性樹脂を挙げることができ、具体的には、PVdF、熱可塑性ポリイミド、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができる。   The negative electrode mixture may contain a binder as necessary. Examples of the binder include thermoplastic resins, and specific examples include PVdF, thermoplastic polyimide, carboxymethyl cellulose, polyethylene, and polypropylene.

前記の負極集電体としては、Cu、Ni、ステンレスなどを挙げることができ、リチウムと合金を作り難い点、薄膜に加工しやすいという点で、Cuを用いればよい。該負極集電体に負極合剤を担持させる方法としては、正極の場合と同様であり、加圧成型による方法、溶媒などを用いてペースト化し負極集電体上に塗布、乾燥後プレスし圧着する方法等が挙げられる。   Examples of the negative electrode current collector include Cu, Ni, and stainless steel. Cu may be used because it is difficult to form an alloy with lithium and it is easy to process into a thin film. The method of supporting the negative electrode mixture on the negative electrode current collector is the same as in the case of the positive electrode. The method is a method of pressure molding, pasted using a solvent, etc., coated on the negative electrode current collector, dried, pressed and pressed. And the like.

前記セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、含窒素芳香族重合体などの材質からなる、多孔質膜、不織布、織布などの形態を有する材料を用いることができ、また、前記の材質を2種以上用いてセパレータとしてもよいし、前記の材料が積層されていてもよい。セパレータとしては、例えば特開2000−30686号公報、特開平10−324758号公報等に記載のセパレータを挙げることができる。セパレータの厚みは電池の体積エネルギー密度が上がり、内部抵抗が小さくなるという点で、機械的強度が保たれる限り薄くした方がよく、通常5〜200μm程度、好ましくは5〜40μm程度である。   As the separator, for example, a material having a form such as a porous membrane, a nonwoven fabric, a woven fabric made of a polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, a fluororesin, a nitrogen-containing aromatic polymer, and the like can be used. Moreover, it is good also as a separator using 2 or more types of the said material, and the said material may be laminated | stacked. Examples of the separator include separators described in JP 2000-30686 A, JP 10-324758 A, and the like. The thickness of the separator is preferably about 5 to 200 μm, and preferably about 5 to 40 μm, as long as the mechanical strength is maintained because the volume energy density of the battery is increased and the internal resistance is reduced.

セパレータは、好ましくは、熱可塑性樹脂を含有する多孔質フィルムを有する。非水電解質二次電池においては、通常、正極−負極間の短絡等が原因で電池内に異常電流が流れた際に、電流を遮断して、過大電流が流れることを阻止(シャットダウン)する機能を有することが好ましい。ここで、シャットダウンは、通常の使用温度を越えた場合に、セパレータにおける多孔質フィルムの微細孔を閉塞することによりなされる。そしてシャットダウンした後、ある程度の高温まで電池内の温度が上昇しても、その温度により破膜することなく、シャットダウンした状態を維持することが好ましい。かかるセパレータとしては、耐熱多孔層と多孔質フィルムとが積層されてなる積層フィルムが挙げられ、該フィルムをセパレータとして用いることにより、本発明における二次電池の耐熱性をより高めることが可能となる。ここで、耐熱多孔層は、多孔質フィルムの両面に積層されていてもよい。   The separator preferably has a porous film containing a thermoplastic resin. In a non-aqueous electrolyte secondary battery, normally, when an abnormal current flows in the battery due to a short circuit between the positive electrode and the negative electrode, the function of shutting down the current and preventing the excessive current from flowing (shut down) It is preferable to have. Here, the shutdown is performed by closing the micropores of the porous film in the separator when the normal use temperature is exceeded. After the shutdown, even if the temperature in the battery rises to a certain high temperature, it is preferable to maintain the shutdown state without breaking the film due to the temperature. Examples of such a separator include a laminated film in which a heat-resistant porous layer and a porous film are laminated. By using the film as a separator, the heat resistance of the secondary battery in the present invention can be further increased. . Here, the heat-resistant porous layer may be laminated on both surfaces of the porous film.

以下、前記の耐熱多孔層と多孔質フィルムとが積層されてなる積層フィルムについて説明する。   Hereinafter, a laminated film in which the heat-resistant porous layer and the porous film are laminated will be described.

前記積層フィルムにおいて、耐熱多孔層は、多孔質フィルムよりも耐熱性の高い層であり、該耐熱多孔層は、無機粉末から形成されていてもよいし、耐熱樹脂を含有していてもよい。耐熱多孔層が、耐熱樹脂を含有することにより、塗工などの容易な手法で、耐熱多孔層を形成することができる。耐熱樹脂としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、芳香族ポリエステル、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミドを挙げることができ、耐熱性をより高める観点で、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミドが好ましく、より好ましくは、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミドである。さらにより好ましくは、芳香族ポリアミド(パラ配向芳香族ポリアミド、メタ配向芳香族ポリアミド)、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド等の含窒素芳香族重合体であり、とりわけ好ましくは芳香族ポリアミド、製造面で、特に好ましいのは、パラ配向芳香族ポリアミド(以下、パラアラミドということがある。)である。また、耐熱樹脂として、ポリ−4−メチルペンテン−1、環状オレフィン系重合体を挙げることもできる。これらの耐熱樹脂を用いることにより、積層フィルムの耐熱性、すなわち、積層フィルムの熱破膜温度をより高めることができる。これらの耐熱樹脂のうち、含窒素芳香族重合体を用いる場合には、その分子内の極性によるためか、電解液との相性、すなわち、耐熱多孔層における保液性も向上する場合があり、非水電解質二次電池製造時における電解液の含浸の速度も高く、非水電解質二次電池の放電容量もより高まる。   In the laminated film, the heat resistant porous layer is a layer having higher heat resistance than the porous film, and the heat resistant porous layer may be formed of an inorganic powder or may contain a heat resistant resin. When the heat resistant porous layer contains a heat resistant resin, the heat resistant porous layer can be formed by an easy technique such as coating. Examples of the heat resistant resin include polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, polyacetal, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyetherketone, aromatic polyester, polyethersulfone, and polyetherimide, from the viewpoint of further improving heat resistance. , Polyamide, polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, and polyetherimide are preferable, and polyamide, polyimide, and polyamideimide are more preferable. Even more preferred are nitrogen-containing aromatic polymers such as aromatic polyamides (para-oriented aromatic polyamides, meta-oriented aromatic polyamides), aromatic polyimides, aromatic polyamideimides, and particularly preferred are aromatic polyamides and production surfaces. Particularly preferred is para-oriented aromatic polyamide (hereinafter sometimes referred to as para-aramid). Further, examples of the heat resistant resin include poly-4-methylpentene-1 and cyclic olefin polymers. By using these heat resistant resins, the heat resistance of the laminated film, that is, the thermal film breaking temperature of the laminated film can be further increased. Among these heat-resistant resins, when using a nitrogen-containing aromatic polymer, because of the polarity in the molecule, compatibility with the electrolyte, that is, the liquid retention in the heat-resistant porous layer may be improved, The rate of impregnation of the electrolyte during production of the nonaqueous electrolyte secondary battery is also high, and the discharge capacity of the nonaqueous electrolyte secondary battery is further increased.

かかる積層フィルムの熱破膜温度は、耐熱樹脂の種類に依存し、使用場面、使用目的に応じ、選択使用される。より具体的には、耐熱樹脂として、上記含窒素芳香族重合体を用いる場合は400℃程度に、また、ポリ−4−メチルペンテン−1を用いる場合は250℃程度に、環状オレフィン系重合体を用いる場合は300℃程度に、夫々、熱破膜温度をコントロールすることができる。また、耐熱多孔層が、無機粉末からなる場合には、熱破膜温度を、例えば、500℃以上にコントロールすることも可能である。   The thermal film breaking temperature of such a laminated film depends on the type of heat-resistant resin, and is selected and used according to the use scene and purpose of use. More specifically, as the heat resistant resin, the cyclic olefin polymer is used at about 400 ° C. when the nitrogen-containing aromatic polymer is used, and at about 250 ° C. when poly-4-methylpentene-1 is used. When using, the thermal film breaking temperature can be controlled to about 300 ° C., respectively. In addition, when the heat resistant porous layer is made of an inorganic powder, the thermal film breaking temperature can be controlled to, for example, 500 ° C. or higher.

上記パラアラミドは、パラ配向芳香族ジアミンおよびパラ配向芳香族ジカルボン酸ハライドの縮合重合により得られるものであり、アミド結合が芳香族環のパラ位またはそれに準じた配向位(例えば、4,4’−ビフェニレン、1,5−ナフタレン、2,6−ナフタレン等のような反対方向に同軸または平行に延びる配向位)で結合される繰り返し単位から実質的になるものである。具体的には、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)、ポリ(パラベンズアミド)、ポリ(4,4’−ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ(パラフェニレン−4,4’−ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(パラフェニレン−2,6−ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(2−クロロ−パラフェニレンテレフタルアミド)、パラフェニレンテレフタルアミド/2,6−ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体等のパラ配向型またはパラ配向型に準じた構造を有するパラアラミドが例示される。   The para-aramid is obtained by condensation polymerization of a para-oriented aromatic diamine and a para-oriented aromatic dicarboxylic acid halide, and the amide bond is in the para position of the aromatic ring or an oriented position equivalent thereto (for example, 4,4′- It consists essentially of repeating units bonded at opposite orientations, such as biphenylene, 1,5-naphthalene, 2,6-naphthalene, etc., oriented in the opposite direction coaxially or in parallel. Specifically, poly (paraphenylene terephthalamide), poly (parabenzamide), poly (4,4′-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4,4′-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly ( Para-aligned or para-oriented such as paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly (2-chloro-paraphenylene terephthalamide), paraphenylene terephthalamide / 2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer Examples include para-aramid having a structure according to the type.

前記の芳香族ポリイミドとしては、芳香族の二酸無水物およびジアミンの縮重合で製造される全芳香族ポリイミドが好ましい。該二酸無水物の具体例としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4―ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。該ジアミンの具体例としては、オキシジアニリン、パラフェニレンジアミン、ベンゾフェノンジアミン、3,3’−メチレンジアニリン、3,3’−ジアミノベンソフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン、1,5−ナフタレンジアミンなどが挙げられる。また、溶媒に可溶なポリイミドが好適に使用できる。このようなポリイミドとしては、例えば、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの重縮合物のポリイミドが挙げられる。   The aromatic polyimide is preferably a wholly aromatic polyimide produced by condensation polymerization of an aromatic dianhydride and a diamine. Specific examples of the dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic Examples thereof include acid dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and the like. Specific examples of the diamine include oxydianiline, paraphenylenediamine, benzophenonediamine, 3,3′-methylenedianiline, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 1,5 -Naphthalene diamine etc. are mentioned. Moreover, a polyimide soluble in a solvent can be preferably used. Examples of such a polyimide include a polycondensate polyimide of 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine.

前記の芳香族ポリアミドイミドとしては、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジイソシアネートを用いてこれらの縮合重合から得られるもの、芳香族二酸無水物および芳香族ジイソシアネートを用いてこれらの縮合重合から得られるものが挙げられる。芳香族ジカルボン酸の具体例としてはイソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。また芳香族二酸無水物の具体例としては無水トリメリット酸などが挙げられる。芳香族ジイソシアネートの具体例としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、オルソトリランジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネートなどが挙げられる。   As the above-mentioned aromatic polyamideimide, those obtained from condensation polymerization using aromatic dicarboxylic acid and aromatic diisocyanate, those obtained from condensation polymerization using aromatic diacid anhydride and aromatic diisocyanate Is mentioned. Specific examples of the aromatic dicarboxylic acid include isophthalic acid and terephthalic acid. Specific examples of the aromatic dianhydride include trimellitic anhydride. Specific examples of the aromatic diisocyanate include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, orthotolylane diisocyanate, m-xylene diisocyanate, and the like.

また、イオン透過性をより高めるためには、耐熱多孔層の厚みは、1〜10μm、さらには1〜5μm、特に1〜4μmという薄い耐熱多孔層であることが好ましい。また、耐熱多孔層は微細孔を有し、その孔のサイズ(直径)は通常3μm以下、好ましくは1μm以下である。また、耐熱多孔層が、耐熱樹脂を含有する場合には、さらに、耐熱多孔層は、後述のフィラーを含有することもできる。   In order to further enhance the ion permeability, the heat-resistant porous layer is preferably a thin heat-resistant porous layer having a thickness of 1 to 10 μm, more preferably 1 to 5 μm, and particularly 1 to 4 μm. The heat-resistant porous layer has fine pores, and the size (diameter) of the pores is usually 3 μm or less, preferably 1 μm or less. Moreover, when a heat resistant porous layer contains a heat resistant resin, a heat resistant porous layer can also contain the below-mentioned filler.

前記積層フィルムにおいて、多孔質フィルムは、微細孔を有し、シャットダウン機能を有することが好ましい。この場合、多孔質フィルムは、熱可塑性樹脂を含有する。多孔質フィルムにおける微細孔のサイズは通常3μm以下、好ましくは1μm以下である。多孔質フィルムの空孔率は、通常30〜80体積%、好ましくは40〜70体積%である。非水電解質二次電池において、通常の使用温度を越えた場合には、熱可塑性樹脂を含有する多孔質フィルムは、それを構成する熱可塑性樹脂の軟化により、微細孔を閉塞することができる。   In the laminated film, the porous film preferably has fine pores and has a shutdown function. In this case, the porous film contains a thermoplastic resin. The size of the micropores in the porous film is usually 3 μm or less, preferably 1 μm or less. The porosity of the porous film is usually 30 to 80% by volume, preferably 40 to 70% by volume. In the nonaqueous electrolyte secondary battery, when the normal use temperature is exceeded, the porous film containing the thermoplastic resin can close the micropores by softening the thermoplastic resin constituting the porous film.

前記熱可塑性樹脂は、非水電解質二次電池における電解液に溶解しないものを選択すればよい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂を挙げることができ、これらの2種以上の混合物を用いてもよい。より低温で軟化してシャットダウンさせるために、ポリエチレンを含有することが好ましい。ポリエチレンとして、具体的には、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレン等のポリエチレンを挙げることができ、分子量が100万以上の超高分子量ポリエチレンを挙げることもできる。多孔質フィルムの突刺し強度をより高めるために、該フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、少なくとも超高分子量ポリエチレンを含有することが好ましい。また、多孔質フィルムの製造面において、熱可塑性樹脂は、低分子量(重量平均分子量1万以下)のポリオレフィンからなるワックスを含有することが好ましい場合もある。   What is necessary is just to select the thermoplastic resin which does not melt | dissolve in the electrolyte solution in a nonaqueous electrolyte secondary battery. Specific examples include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and thermoplastic polyurethane resins, and a mixture of two or more of these may be used. In order to soften and shut down at a lower temperature, it is preferable to contain polyethylene. Specific examples of the polyethylene include polyethylene such as low density polyethylene, high density polyethylene, and linear polyethylene, and ultra high molecular weight polyethylene having a molecular weight of 1,000,000 or more. In order to further increase the puncture strength of the porous film, the thermoplastic resin constituting the film preferably contains at least ultra high molecular weight polyethylene. In addition, in terms of production of the porous film, the thermoplastic resin may preferably contain a wax made of polyolefin having a low molecular weight (weight average molecular weight of 10,000 or less).

また、積層フィルムにおける多孔質フィルムの厚みは、通常3〜30μmであり、好ましくは3〜25μmである。また、本発明において、積層フィルムの厚みとしては、通常40μm以下、好ましくは30μm以下である。また、耐熱多孔層の厚みをA(μm)、多孔質フィルムの厚みをB(μm)としたときには、A/Bの値が、0.1以上1以下であることが好ましい。   Moreover, the thickness of the porous film in a laminated | multilayer film is 3-30 micrometers normally, Preferably it is 3-25 micrometers. In the present invention, the thickness of the laminated film is usually 40 μm or less, preferably 30 μm or less. Moreover, when the thickness of the heat resistant porous layer is A (μm) and the thickness of the porous film is B (μm), the value of A / B is preferably 0.1 or more and 1 or less.

また、耐熱多孔層が、耐熱樹脂を含有する場合には、耐熱多孔層は、1種以上のフィラーを含有していてもよい。フィラーは、その材質として、有機粉末、無機粉末またはこれらの混合物のいずれから選ばれるものであってもよい。フィラーを構成する粒子は、その平均粒子径が、0.01〜1μmであることが好ましい。   Moreover, when the heat resistant porous layer contains a heat resistant resin, the heat resistant porous layer may contain one or more fillers. The filler may be selected from organic powder, inorganic powder, or a mixture thereof as the material thereof. The average particle diameter of the particles constituting the filler is preferably 0.01 to 1 μm.

前記有機粉末としては、例えば、スチレン、ビニルケトン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アクリル酸メチル等の単独あるいは2種類以上の共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体、4フッ化エチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド等のフッ素系樹脂;メラミン樹脂;尿素樹脂;ポリオレフィン;ポリメタクリレート等の有機物からなる粉末が挙げられる。該有機粉末は、単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いることもできる。これらの有機粉末の中でも、化学的安定性の点で、ポリテトラフルオロエチレン粉末が好ましい。   Examples of the organic powder include styrene, vinyl ketone, acrylonitrile, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and methyl acrylate, or a copolymer of two or more kinds, polytetrafluoroethylene, 4 fluorine. Examples include fluorine-containing resins such as fluorinated ethylene-6-propylene-propylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, and polyvinylidene fluoride; melamine resin; urea resin; polyolefin; and powders made of organic substances such as polymethacrylate. . The organic powder may be used alone or in combination of two or more. Among these organic powders, polytetrafluoroethylene powder is preferable from the viewpoint of chemical stability.

前記無機粉末としては、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、炭酸塩、硫酸塩等の無機物からなる粉末が挙げられ、これらの中でも、導電性の低い無機物からなる粉末が好ましく用いられる。具体的に例示すると、アルミナ、シリカ、二酸化チタンまたは炭酸カルシウム等からなる粉末が挙げられる。該無機粉末は、単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いることもできる。これらの無機粉末の中でも、化学的安定性の点で、アルミナ粉末が好ましい。ここで、フィラーを構成する粒子のすべてがアルミナ粒子であることがより好ましく、さらにより好ましいのは、フィラーを構成する粒子のすべてがアルミナ粒子であり、その一部または全部が略球状のアルミナ粒子である実施形態である。ちなみに、耐熱多孔層が、無機粉末から形成される場合には、上記例示の無機粉末を用いればよく、必要に応じてバインダーと混ぜて用いればよい。   Examples of the inorganic powder include powders made of inorganic substances such as metal oxides, metal nitrides, metal carbides, metal hydroxides, carbonates, sulfates, etc. Among these, they are made of inorganic substances having low conductivity. Powder is preferably used. Specific examples include powders made of alumina, silica, titanium dioxide, calcium carbonate, or the like. The inorganic powder may be used alone or in combination of two or more. Among these inorganic powders, alumina powder is preferable from the viewpoint of chemical stability. Here, it is more preferable that all of the particles constituting the filler are alumina particles, and it is even more preferable that all of the particles constituting the filler are alumina particles, and part or all of them are substantially spherical alumina particles. It is embodiment which is. Incidentally, when the heat-resistant porous layer is formed from an inorganic powder, the inorganic powder exemplified above may be used, and may be used by mixing with a binder as necessary.

耐熱多孔層が耐熱樹脂を含有する場合のフィラーの含有量としては、フィラーの材質の比重にもよるが、例えば、フィラーを構成する粒子のすべてがアルミナ粒子である場合には、耐熱多孔層の総重量を100としたとき、フィラーの重量は、通常5以上95以下であり、20以上95以下であることが好ましく、より好ましくは30以上90以下である。これらの範囲は、フィラーの材質の比重により、適宜設定できる。   The filler content when the heat-resistant porous layer contains a heat-resistant resin depends on the specific gravity of the filler material. For example, when all of the particles constituting the filler are alumina particles, When the total weight is 100, the weight of the filler is usually 5 or more and 95 or less, preferably 20 or more and 95 or less, more preferably 30 or more and 90 or less. These ranges can be appropriately set depending on the specific gravity of the filler material.

フィラーの形状については、略球状、板状、柱状、針状、ウィスカー状、繊維状等が挙げられ、いずれの粒子も用いることができるが、均一な孔を形成しやすいことから、略球状粒子であることが好ましい。略球状粒子としては、粒子のアスペクト比(粒子の長径/粒子の短径)が1以上1.5以下である粒子が挙げられる。粒子のアスペクト比は、電子顕微鏡写真により測定することができる。   Examples of the shape of the filler include a substantially spherical shape, a plate shape, a columnar shape, a needle shape, a whisker shape, and a fibrous shape, and any particle can be used. It is preferable that Examples of the substantially spherical particles include particles having a particle aspect ratio (long particle diameter / short particle diameter) of 1 or more and 1.5 or less. The aspect ratio of the particles can be measured by an electron micrograph.

本発明において、セパレータは、イオン透過性との観点から、ガーレー法による透気度において、透気度が50〜300秒/100ccであることが好ましく、50〜200秒/100ccであることがさらに好ましい。また、セパレータの空孔率は、通常30〜80体積%、好ましくは40〜70体積%である。セパレータは空孔率の異なるセパレータを積層したものであってもよい。   In the present invention, from the viewpoint of ion permeability, the separator preferably has an air permeability of 50 to 300 seconds / 100 cc, more preferably 50 to 200 seconds / 100 cc in terms of air permeability by the Gurley method. preferable. Moreover, the porosity of a separator is 30-80 volume% normally, Preferably it is 40-70 volume%. The separator may be a laminate of separators having different porosity.

二次電池において、電解液は、通常、電解質および有機溶媒を含有する。電解質としては、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LIBF4、LiCF3SO3、LiN(SO2CF32、LiN(SO2252、LiN(SO2CF3)(COCF3)、Li(C49SO3)、LiC(SO2CF33、Li210Cl10、LiBOB(ここで、BOBとは、bis(oxalato)borateのことである。)、低級脂肪族カルボン酸リチウム塩、LiAlCl4などのリチウム塩が挙げられ、これらの2種以上の混合物を使用し
てもよい。リチウム塩として、通常、これらの中でもフッ素を含むLiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(SO2CF32およびLiC(SO2CF33からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むものを用いる。
In the secondary battery, the electrolytic solution usually contains an electrolyte and an organic solvent. Examples of the electrolyte include LiClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LIBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) (COCF 3 ), Li (C 4 F 9 SO 3 ), LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , Li 2 B 10 Cl 10 , LiBOB (where BOB is bis (oxalato) borate) .), Lithium salts such as lower aliphatic carboxylic acid lithium salts and LiAlCl 4, and a mixture of two or more of these may be used. The lithium salt is usually selected from the group consisting of LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 and LiC (SO 2 CF 3 ) 3 containing fluorine among them. Those containing at least one selected are used.

また前記電解液において、有機溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、1,2−ジ(メトキシカルボニルオキシ)エタンなどのカーボネート類;1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル類;ギ酸メチル、酢酸メチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル類;アセトニトリル、ブチロニトリルなどのニトリル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類;3−メチル−2−オキサゾリドンなどのカーバメート類;スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−プロパンサルトンなどの含硫黄化合物、または上記の有機溶媒にさらにフッ素置換基を導入したものを用いることができるが、通常はこれらのうちの2種以上を混合して用いる。中でもカーボネート類を含む混合溶媒が好ましく、環状カーボネートと非環状カーボネートとの混合溶媒、または環状カーボネートとエーテル類との混合溶媒がさらに好ましい。環状カーボネートと非環状カーボネートとの混合溶媒としては、動作温度範囲が広く、負荷特性に優れ、かつ負極の活物質として天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛材料を用いた場合でも難分解性であるという点で、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートを含む混合溶媒が好ましい。また、LiPF6等のフッ素を含むリチウム塩およびフッ素置換基を有する有機溶媒を含む電解液を用いることが好ましい。ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエーテル等のフッ素置換基を有するエーテル類とジメチルカーボネートとを含む混合溶媒は、大電流放電特性にも優れており、さらに好ましい。 In the electrolytic solution, examples of the organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1,2-di ( Carbonates such as methoxycarbonyloxy) ethane; 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, pentafluoropropyl methyl ether, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyl Ethers such as tetrahydrofuran; esters such as methyl formate, methyl acetate and γ-butyrolactone; nitriles such as acetonitrile and butyronitrile; N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetate Amides such as amides; Carbamates such as 3-methyl-2-oxazolidone; Sulfur-containing compounds such as sulfolane, dimethyl sulfoxide and 1,3-propane sultone, or those obtained by further introducing a fluorine substituent into the above organic solvent Usually, two or more of these are used in combination. Among them, a mixed solvent containing carbonates is preferable, and a mixed solvent of cyclic carbonate and acyclic carbonate, or a mixed solvent of cyclic carbonate and ethers is more preferable. The mixed solvent of cyclic carbonate and non-cyclic carbonate has a wide operating temperature range, excellent load characteristics, and is hardly decomposable even when a graphite material such as natural graphite or artificial graphite is used as the negative electrode active material. In this respect, a mixed solvent containing ethylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate is preferable. Further, it is preferable to use an electrolytic solution containing a lithium salt containing fluorine such as LiPF 6 and an organic solvent having a fluorine substituent. A mixed solvent containing ethers having fluorine substituents such as pentafluoropropyl methyl ether and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether and dimethyl carbonate has excellent high-current discharge characteristics, preferable.

上記の電解液の代わりに固体電解質を用いてもよい。固体電解質としては、例えばポリエチレンオキサイド系の高分子化合物、ポリオルガノシロキサン鎖もしくはポリオキシアルキレン鎖の少なくとも1種以上を含む高分子化合物などの有機系高分子電解質を用いることができる。また、高分子化合物に非水電解液を保持させた、いわゆるゲルタイプのものを用いることもできる。またLi2S−SiS2、Li2S−GeS2、Li2S−P25、Li2S−B23、Li2S−SiS2−Li3PO4、Li2S−SiS2−Li2SO4などの硫化物を含む無機系固体電解質を用いてもよい。また、本発明の非水電解質二次電池において、固体電解質を用いる場合には、固体電解質がセパレータの役割を果たす場合もあり、その場合には、セパレータを必要としないこともある。 A solid electrolyte may be used instead of the above electrolytic solution. As the solid electrolyte, for example, an organic polymer electrolyte such as a polyethylene oxide polymer compound, a polymer compound containing at least one of a polyorganosiloxane chain or a polyoxyalkylene chain can be used. Moreover, what is called a gel type which hold | maintained the non-aqueous electrolyte in the high molecular compound can also be used. The Li 2 S-SiS 2, Li 2 S-GeS 2, Li 2 S-P 2 S 5, Li 2 S-B 2 S 3, Li 2 S-SiS 2 -Li 3 PO 4, Li 2 S-SiS An inorganic solid electrolyte containing a sulfide such as 2- Li 2 SO 4 may be used. In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, when a solid electrolyte is used, the solid electrolyte may serve as a separator, and in that case, the separator may not be required.

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。尚、正極活物質の評価、充放電試験、サイクル試験は、次のようにして行った。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The evaluation of the positive electrode active material, the charge / discharge test, and the cycle test were performed as follows.

1.充放電試験
正極活物質と導電材(アセチレンブラックと黒鉛とを9:1で混合したもの)との混合物に、バインダーであるPVdFをN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPということがある。)に溶かした溶液を、活物質:導電材:バインダー=87:10:3(重量比)の組成となるように加えて混練することによりペーストとし、集電体となる厚さ40μmのAl箔に該ペーストを塗布して150℃で8時間真空乾燥を行い、正極を得た。
1. Charge / Discharge Test PVdF as a binder is sometimes referred to as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter, NMP) in a mixture of a positive electrode active material and a conductive material (a mixture of acetylene black and graphite at 9: 1). The Al foil with a thickness of 40 μm to be a current collector is prepared by adding the solution dissolved in) to a composition of active material: conductive material: binder = 87: 10: 3 (weight ratio) and kneading. The paste was applied to the substrate and vacuum dried at 150 ° C. for 8 hours to obtain a positive electrode.

1−1.25℃試験
得られた正極に、電解液(エチレンカーボネート(以下、ECということがある。)とジメチルカーボネート(以下、DMCということがある。)とエチルメチルカーボネート(以下、EMCということがある。)の30:35:35(体積比)混合液にLiPF6を1モル/リットルとなるように溶解したもの(以下、LiPF6/EC+DMC+EMCと表すことがある。))を注入して、セパレータとしてポリプロピレン多孔質膜を、また、負極として金属リチウムを組み合わせてコイン型電池(R2032)を作製した。
1-1.25 ° C. Test The obtained positive electrode was subjected to an electrolyte solution (ethylene carbonate (hereinafter sometimes referred to as EC), dimethyl carbonate (hereinafter sometimes referred to as DMC) and ethyl methyl carbonate (hereinafter referred to as EMC). In a mixture of 30:35:35 (volume ratio) of LiPF 6 dissolved at a concentration of 1 mol / liter (hereinafter sometimes referred to as LiPF 6 / EC + DMC + EMC)). Thus, a coin-type battery (R2032) was fabricated by combining a polypropylene porous membrane as a separator and metal lithium as a negative electrode.

上記のコイン型電池を用いて、25℃保持下、以下に示す条件でサイクル試験を実施した。サイクル特性は、以下に従い、放電容量維持率を計算することで比較した。
<25℃サイクル試験>
充電最大電圧4.3V、放電最小電圧を2.5Vとし、50サイクルし、1、10、20、50サイクル目を0.2Cレートで、その他は1Cレートとして試験をおこなった。
<25℃放電容量維持率>
放電容量維持率(25℃)(%)=(25℃条件下での50サイクル目の放電容量)/(25℃条件下での初回放電容量)×100
Using the above coin-type battery, a cycle test was carried out under the conditions shown below while maintaining at 25 ° C. The cycle characteristics were compared by calculating the discharge capacity retention rate according to the following.
<25 ° C cycle test>
The test was performed with a maximum charge voltage of 4.3 V and a minimum discharge voltage of 2.5 V, 50 cycles, and the 1st, 10th, 20th, and 50th cycles at a 0.2C rate, and the others at a 1C rate.
<25 ° C discharge capacity maintenance rate>
Discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) = (discharge capacity at 50th cycle under 25 ° C. condition) / (initial discharge capacity under 25 ° C. condition) × 100

1−2.60℃試験
得られた正極に、電解液としてエチレンカーボネート(以下、ECということがある。
)およびエチルメチルカーボネート(以下、EMCということがある。)の50:50(体積比)混合液にLiPF6を1モル/リットルとなるように溶解したもの(以下、LiPF6/EC+EMCと表すことがある。)、セパレータとしてポリプロピレン多孔質膜を、また、負極として金属リチウムを組み合わせてコイン型電池(R2032)を作製した。
1-2.60 ° C. Test The obtained positive electrode is sometimes referred to as ethylene carbonate (hereinafter referred to as EC) as an electrolytic solution.
) And ethyl methyl carbonate (hereinafter sometimes referred to as EMC) in a 50:50 (volume ratio) mixed solution of LiPF 6 dissolved to 1 mol / liter (hereinafter referred to as LiPF 6 / EC + EMC). A coin type battery (R2032) was manufactured by combining a polypropylene porous membrane as a separator and metallic lithium as a negative electrode.

上記のコイン型電池を用いて、60℃保持下、以下に示す条件でサイクル試験を実施した。サイクル特性は、以下に従い、放電容量維持率を計算することで比較した。
<60℃サイクル試験>
充電最大電圧4.3V、放電最小電圧を3.0Vとし、0.2Cレートで試験をおこなった。
<60℃放電容量維持率>
放電容量維持率(60℃)(%)=(60℃条件下での50サイクル目の放電容量)/(60℃条件下での初回放電容量)×100
Using the above coin-type battery, a cycle test was performed under the conditions shown below while maintaining at 60 ° C. The cycle characteristics were compared by calculating the discharge capacity retention rate according to the following.
<60 ° C cycle test>
The test was performed at a 0.2 C rate with a maximum charging voltage of 4.3 V and a minimum discharging voltage of 3.0 V.
<60 ° C discharge capacity retention rate>
Discharge capacity retention rate (60 ° C.) (%) = (discharge capacity at 50th cycle under 60 ° C. condition) / (initial discharge capacity under 60 ° C. condition) × 100

2.正極活物質の組成分析
粉末を塩酸に溶解させた後、誘導結合プラズマ発光分析法(株式会社エスアイアイ・ナノテクノロジー製SPS3000、以下ICP−AESと呼ぶことがある)を用いて測定した。
2. Composition analysis of positive electrode active material After the powder was dissolved in hydrochloric acid, it was measured using an inductively coupled plasma emission analysis method (SPS3000 manufactured by SII Nanotechnology Inc., hereinafter sometimes referred to as ICP-AES).

3.正極活物質の粉末X線回折測定
正極活物質の粉末X線回折測定は株式会社リガク製RINT2500TTR型を用いて行った。測定は、正極活物質を専用のホルダーに充填し、CuKα線源を用いて、回折角2θ=10〜90°の範囲にて行い、粉末X線回折図形を得た。
3. Powder X-ray diffraction measurement of the positive electrode active material The powder X-ray diffraction measurement of the positive electrode active material was performed using RINT2500TTR type manufactured by Rigaku Corporation. The measurement was performed by filling a positive electrode active material in a dedicated holder and using a CuKα ray source in a diffraction angle range of 2θ = 10 to 90 ° to obtain a powder X-ray diffraction pattern.

4.BET比表面積測定
粉末約0.2gを窒素雰囲気中150℃、15分間乾燥した後、マイクロメリティックス製フローソーブII2300を用いて測定した。
4). BET specific surface area measurement About 0.2 g of the powder was dried in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. for 15 minutes, and then measured using a flow sorb II 2300 manufactured by Micromeritics.

実施例1
ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水50mlに、硝酸リチウム3.62g、硝酸ニッケル(II)六水和物7.12g、硝酸マンガン(II)六水和物7.18g、硫酸バナジルn水和物(n=2〜4)0.217gを完全に溶解させて水溶液を得た。
Example 1
In a polypropylene beaker, in 50 ml of distilled water, 3.62 g of lithium nitrate, 7.12 g of nickel (II) nitrate hexahydrate, 7.18 g of manganese (II) nitrate hexahydrate, vanadyl sulfate n hydrate ( n = 2-4) 0.217 g was completely dissolved to obtain an aqueous solution.

次いで、得られた水溶液をヤマト科学株式会社製スプレードライヤADL310を用い、空気雰囲気・90℃で噴霧乾燥をおこなった。   Next, the obtained aqueous solution was spray-dried at 90 ° C. in an air atmosphere using a spray dryer ADL310 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.

得られた噴霧乾燥品を100℃で熱処理した後、アルミナ製焼成容器に入れ、電気炉を用いて大気雰囲気中800℃で6時間保持して熱処理を行った。次いで、これを水洗して正極活物質S1を得た。前記正極活物質S1のBET比表面積は13.7m2/gであった。 The obtained spray-dried product was heat-treated at 100 ° C., then placed in an alumina firing container, and heat-treated by holding it in an air atmosphere at 800 ° C. for 6 hours using an electric furnace. Then, to obtain a positive electrode active material S 1 by washing with water. The positive electrode active material S 1 had a BET specific surface area of 13.7 m 2 / g.

正極活物質S1の組成分析の結果、Li:Ni:Mn:Vのモル比は、1.05:0.48:0.51:0.01であった。また、粉末X線回折測定の結果、正極活物質S1の結晶構造は、R−3mの空間群に帰属する層状構造であることがわかった。よって、正極活物質S1は、式(I)で表されることがわかった。 As a result of the composition analysis of the positive electrode active material S 1 , the molar ratio of Li: Ni: Mn: V was 1.05: 0.48: 0.51: 0.01. As a result of the powder X-ray diffraction measurement, it was found that the crystal structure of the positive electrode active material S 1 was a layered structure belonging to the R-3m space group. Thus, the positive electrode active material S 1 was found to be expressed by the formula (I).

正極活物質S1を用いてコイン型電池を作製し、60℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(60℃)(%)は、90.6であった。これらは、後述比較例1におけるR1を用いてコイン型電池を作製した場合の放電容量維持率(60℃)よりも高かった。 When a coin-type battery was produced using the positive electrode active material S 1 and subjected to a 60 ° C. cycle test, the discharge capacity retention ratio (60 ° C.) (%) was 90.6. It was higher than the discharge capacity maintenance rate when A coin type battery was produced by using the R 1 in later comparative Example 1 (60 ℃).

正極活物質S1を用いてコイン型電池を作製し、25℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(25℃)(%)は、92.7であった。これらは、後述比較例1におけるR1を用いてコイン型電池を作製した場合の放電容量維持率(25℃)よりも高かった。 A coin-type battery was produced using the positive electrode active material S 1 and subjected to a 25 ° C. cycle test. As a result, the discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) was 92.7. It was higher than the discharge capacity maintenance rate when A coin type battery was produced by using the R 1 in later comparative Example 1 (25 ℃).

実施例2
ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、炭酸リチウム1.50g、クエン酸15.1gを完全に溶解させて水溶液W1を得た。さらに、ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、硝酸ニッケル(II)六水和物5.48g、硝酸マンガン(II)六水和物5.52g、硫酸バナジルn水和物(n=2〜4)0.04gを完全に溶解させて水溶液W2を得、W1と混合した。
Example 2
In a polypropylene beaker, 1.50 g of lithium carbonate and 15.1 g of citric acid were completely dissolved in 37 ml of distilled water to obtain an aqueous solution W 1 . Further, in a polypropylene beaker, 37 ml of distilled water, 5.48 g of nickel (II) nitrate hexahydrate, 5.52 g of manganese nitrate (II) hexahydrate, vanadyl sulfate n hydrate (n = 2 to 2). 4) 0.04 g was completely dissolved to obtain an aqueous solution W 2 and mixed with W 1 .

次いで、得られた水溶液をヤマト科学株式会社製スプレードライヤADL310を用い、空気雰囲気・95℃で噴霧乾燥をおこなった。   Next, the obtained aqueous solution was spray-dried at 95 ° C. in an air atmosphere using a spray dryer ADL310 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.

得られた噴霧乾燥品をアルミナ製焼成容器に入れ、電気炉を用いて大気雰囲気中900℃で6時間保持して熱処理を行い、正極活物質S2を得た。前記正極活物質S2のBET比表面積は8.7m2/gであった。 The obtained spray-dried product was put in an alumina firing container, and heat-treated by holding it in an air atmosphere at 900 ° C. for 6 hours using an electric furnace, to obtain a positive electrode active material S 2 . The positive electrode active material S 2 had a BET specific surface area of 8.7 m 2 / g.

正極活物質S2の組成分析の結果、Li:Ni:Mn:Vのモル比は、1.05:0.50:0.50:0.006であった。また、粉末X線回折測定の結果、正極活物質S2の結晶構造は、R−3mの空間群に帰属する層状構造であることがわかった。よって、正極活物質S2は、式(I)で表されることがわかった。 As a result of composition analysis of the positive electrode active material S 2 , the molar ratio of Li: Ni: Mn: V was 1.05: 0.50: 0.50: 0.006. As a result of the powder X-ray diffraction measurement, it was found that the crystal structure of the positive electrode active material S 2 was a layered structure belonging to the R-3m space group. Thus, the positive electrode active material S 2 was found to be expressed by the formula (I).

正極活物質S2を用いてコイン型電池を作製し、25℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(25℃)(%)は、94.6であった。これらは、後述比較例1におけるR1を用いてコイン型電池を作製した場合の放電容量維持率(25℃)よりも高かった。 When a coin-type battery was produced using the positive electrode active material S 2 and subjected to a 25 ° C. cycle test, the discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) was 94.6. It was higher than the discharge capacity maintenance rate when A coin type battery was produced by using the R 1 in later comparative Example 1 (25 ℃).

実施例3
実施例2で得られた正極活物質S2を水洗後、100℃で乾燥を行い、正極活物質S3を得た。前記正極活物質S3のBET比表面積は9.3m2/gであった。
Example 3
The positive electrode active material S 2 obtained in Example 2 was washed with water and dried at 100 ° C. to obtain a positive electrode active material S 3 . The positive electrode active material S 3 had a BET specific surface area of 9.3 m 2 / g.

正極活物質S3の組成分析の結果、Li:Ni:Mn:Vのモル比は、1.02:0.50:0.50:0.002であった。また、粉末X線回折測定の結果、正極活物質S3の結晶構造は、R−3mの空間群に帰属する層状構造であることがわかった。よって、正極活物質S3は、式(I)で表されることがわかった。 As a result of the composition analysis of the positive electrode active material S 3 , the molar ratio of Li: Ni: Mn: V was 1.02: 0.50: 0.50: 0.002. As a result of the powder X-ray diffraction measurement, it was found that the crystal structure of the positive electrode active material S 3 was a layered structure belonging to the R-3m space group. Thus, positive electrode active material S 3 was found to be expressed by the formula (I).

正極活物質S3を用いてコイン型電池を作製し、25℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(25℃)(%)は、93.8であった。これらは、後述比較例1におけるR1を用いてコイン型電池を作製した場合の放電容量維持率(25℃)よりも高かった。 A coin-type battery was produced using the positive electrode active material S 3 and subjected to a 25 ° C. cycle test. As a result, the discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) was 93.8. It was higher than the discharge capacity maintenance rate when A coin type battery was produced by using the R 1 in later comparative Example 1 (25 ℃).

実施例4
ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、炭酸リチウム1.50g、クエン酸15.1gを完全に溶解させて水溶液W3を得た。さらに、ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、硝酸ニッケル(II)六水和物5.49g、硝酸マンガン(II)六水和物5.53g、硫酸バナジルn水和物(n=2〜4)0.025gを完全に溶解させて水溶液W4を得、W3と混合した以外、実施例2と同様にして正極活物質S4を得た。前記正極活物質S4のBET比表面積は5.6m2/gであった。
Example 4
In a polypropylene beaker, 1.50 g of lithium carbonate and 15.1 g of citric acid were completely dissolved in 37 ml of distilled water to obtain an aqueous solution W 3 . Furthermore, in a polypropylene beaker, in distilled water 37 ml, nickel (II) nitrate hexahydrate 5.49 g, manganese (II) nitrate hexahydrate 5.53 g, vanadyl sulfate n hydrate (n = 2 to 2). 4) 0.025 g was completely dissolved to obtain an aqueous solution W 4 , and a positive electrode active material S 4 was obtained in the same manner as in Example 2 except that it was mixed with W 3 . The positive electrode active material S 4 had a BET specific surface area of 5.6 m 2 / g.

正極活物質S4の組成分析の結果、Li:Ni:Mn:Vのモル比は、1.07:0.50:0.50:0.004であった。また、粉末X線回折測定の結果、正極活物質S4の結晶構造は、R−3mの空間群に帰属する層状構造であることがわかった。よって、正極活物質S4は、式(I)で表されることがわかった。 As a result of the composition analysis of the positive electrode active material S 4 , the molar ratio of Li: Ni: Mn: V was 1.07: 0.50: 0.50: 0.004. As a result of the powder X-ray diffraction measurement, it was found that the crystal structure of the positive electrode active material S 4 was a layered structure belonging to the R-3m space group. Thus, positive electrode active material S 4 was found to be expressed by the formula (I).

正極活物質S4を用いてコイン型電池を作製し、25℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(25℃)(%)は、92.3であった。これらは、後述比較例1におけるR1を用いてコイン型電池を作製した場合の放電容量維持率(25℃)よりも高かった。 A coin-type battery was produced using the positive electrode active material S 4 and subjected to a 25 ° C. cycle test. As a result, the discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) was 92.3. It was higher than the discharge capacity maintenance rate when A coin type battery was produced by using the R 1 in later comparative Example 1 (25 ℃).

実施例5
ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、炭酸リチウム1.50g、クエン酸15.1gを完全に溶解させて水溶液W5を得た。さらに、ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、硝酸ニッケル(II)六水和物5.34g、硝酸マンガン(II)六水和物5.38g、硫酸バナジルn水和物(n=2〜4)0.245gを完全に溶解させて水溶液W6を得、W5と混合した以外、実施例2と同様にして正極活物質S5を得た。前記正極活物質S5のBET比表面積は5.2m2/gであった。
Example 5
In a polypropylene beaker, 1.50 g of lithium carbonate and 15.1 g of citric acid were completely dissolved in 37 ml of distilled water to obtain an aqueous solution W 5 . Furthermore, in a polypropylene beaker, in 37 ml of distilled water, 5.34 g of nickel (II) nitrate hexahydrate, 5.38 g of manganese nitrate (II) hexahydrate, n-hydrate vanadyl sulfate (n = 2 to 2). 4) completely dissolved the 0.245g to give an aqueous solution W 6, except that mixed with W 5, to obtain a positive electrode active material S 5 in the same manner as in example 2. The positive electrode active material S 5 had a BET specific surface area of 5.2 m 2 / g.

正極活物質S5の組成分析の結果、Li:Ni:Mn:Vのモル比は、1.00:0.48:0.49:0.03であった。また、粉末X線回折測定の結果、正極活物質S5の結晶構造は、R−3mの空間群に帰属する層状構造であることがわかった。よって、正極活物質S5は、式(I)で表されることがわかった。 As a result of composition analysis of the positive electrode active material S 5, Li: Ni: Mn: molar ratio of V is 1.00: 0.48: 0.49: was 0.03. As a result of the powder X-ray diffraction measurement, it was found that the crystal structure of the positive electrode active material S 5 was a layered structure belonging to the R-3m space group. Thus, the positive electrode active material S 5 was found to be expressed by the formula (I).

正極活物質S5を用いてコイン型電池を作製し、25℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(25℃)(%)は、87.3であった。これらは、後述比較例1におけるR1を用いてコイン型電池を作製した場合の放電容量維持率(25℃)よりも高かった。 A coin-type battery was produced using the positive electrode active material S 5 and subjected to a 25 ° C. cycle test. As a result, the discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) was 87.3. It was higher than the discharge capacity maintenance rate when A coin type battery was produced by using the R 1 in later comparative Example 1 (25 ℃).

実施例6
ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、炭酸リチウム1.50g、クエン酸15.1gを完全に溶解させて水溶液W7を得た。さらに、ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水37mlに、硝酸ニッケル(II)六水和物5.56g、硝酸マンガン(II)六水和物5.49gを完全に溶解させて水溶液W8を得た。
分散媒としてイオン交換水4kgに、酸化タングステン粒子(日本無機化学工業(株) 製)1kgを加えて混合して混合物を得た。この混合物を、湿式媒体撹拌ミルを用いて分散処理することにより、酸化タングステン粒子分散液W10を得た。W10100質量部中に含まれる固形分(酸化タングステン粒子の量)は、20.0質量部(固形分濃度20.0質量%)であった。W10を350℃の亜臨界条件下(20MPa)で30秒間加熱した。このときの分散液の温度は340℃であった。加熱後、分散液を20℃で冷却し、分散液の温度を室温として、酸化タングステン粒子分散液W9を得た。W9はゾル状であった。
7とW8と0.669gのW9を混合した。上記以外は、実施例2と同様にして正極活物質S7を得た。前記正極活物質S6のBET比表面積は11.7m2/gであった。
Example 6
In a polypropylene beaker, distilled water 37 ml, to give lithium carbonate 1.50 g, an aqueous solution W 7 to completely dissolve the citric acid 15.1 g. Further, in a polypropylene beaker, 5.56 g of nickel (II) nitrate hexahydrate and 5.49 g of manganese (II) nitrate hexahydrate were completely dissolved in 37 ml of distilled water to obtain an aqueous solution W 8 . .
As a dispersion medium, 1 kg of tungsten oxide particles (manufactured by Nippon Inorganic Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 4 kg of ion-exchanged water and mixed to obtain a mixture. The mixture subjected to a dispersion treatment by using a wet medium stirring mill to obtain a tungsten oxide particle dispersion liquid W 10. The solid content (amount of tungsten oxide particles) contained in 100 parts by mass of W 10 was 20.0 parts by mass (solid content concentration 20.0% by mass). W 10 was heated under subcritical conditions (20 MPa) at 350 ° C. for 30 seconds. The temperature of the dispersion at this time was 340 ° C. After heating, the dispersion was cooled at 20 ° C., and the temperature of the dispersion was set to room temperature to obtain a tungsten oxide particle dispersion W 9 . W 9 was sol.
It was mixed W 7 and W 8 and 0.669g of W 9. Other than the above, in the same manner as in Example 2 to obtain a positive electrode active material S 7. The positive electrode active material S 6 had a BET specific surface area of 11.7 m 2 / g.

正極活物質S6の組成分析の結果、Li:Ni:Mn:Wのモル比は、1.03:0.51:0.48:0.006であった。また、粉末X線回折測定の結果、正極活物質S6の結晶構造は、R−3mの空間群に帰属する層状構造であることがわかった。よって、正極活物質S6は、式(I)で表されることがわかった。
正極活物質S6を用いてコイン型電池を作製し、25℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(25℃)(%)は、89.8であった。これは、後述比較例1におけるR1を用いてコイン型電池を作製した場合の放電容量維持率(25℃)よりも高かった。
As a result of the composition analysis of the positive electrode active material S 6 , the molar ratio of Li: Ni: Mn: W was 1.03: 0.51: 0.48: 0.006. As a result of the powder X-ray diffraction measurement, it was found that the crystal structure of the positive electrode active material S 6 was a layered structure belonging to the R-3m space group. Thus, the positive electrode active material S 6 was found to be expressed by the formula (I).
When a coin-type battery was produced using the positive electrode active material S 6 and subjected to a 25 ° C. cycle test, the discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) was 89.8. This was higher than the discharge capacity maintenance rate when A coin type battery was produced by using the R 1 in later comparative Example 1 (25 ℃).

比較例1
ポリプロピレン製ビーカー内で、蒸留水600mlに、水酸化カリウム40.4gを添加、攪拌により溶解し、水酸化カリウムを完全に溶解させ、水酸化カリウム水溶液(アルカリ水溶液)を調製した。また、ガラス製ビーカー内で、蒸留水250mlに、塩化ニッケル(II)六水和物14.3g、塩化マンガン(II)四水和物12.1gおよび硫酸バナジル三水和物0.814gを添加、攪拌により溶解し、ニッケル−マンガン−バナジウム混合水溶液を得た。前記水酸化カリウム水溶液を攪拌しながら、これに前記ニッケル−マンガン−バナジウム混合水溶液を滴下することにより、共沈物が生成し、共沈物スラリーを得た。
Comparative Example 1
In a polypropylene beaker, 40.4 g of potassium hydroxide was added to 600 ml of distilled water and dissolved by stirring to completely dissolve potassium hydroxide, thereby preparing an aqueous potassium hydroxide solution (alkali aqueous solution). In a glass beaker, 14.3 g of nickel (II) chloride hexahydrate, 12.1 g of manganese (II) chloride tetrahydrate and 0.814 g of vanadyl sulfate trihydrate were added to 250 ml of distilled water. The mixture was dissolved by stirring to obtain a nickel-manganese-vanadium mixed aqueous solution. While stirring the potassium hydroxide aqueous solution, the nickel-manganese-vanadium mixed aqueous solution was added dropwise thereto, thereby forming a coprecipitate and obtaining a coprecipitate slurry.

次いで、共沈物スラリーについて、ろ過・蒸留水洗浄を行い、100℃で乾燥させて共沈物を得た。前記共沈物4.00gと炭酸リチウム2.01gをメノウ乳鉢を用いて乾式混合して混合物を得た。次いで、該混合物をアルミナ製焼成容器に入れ、電気炉を用いて大気雰囲気中800℃で6時間保持して焼成を行い、室温まで冷却し、焼成品を得て、これを粉砕して粉末状の正極活物質R1を得た。前記正極活物質R1のBET比表面積は4.8m2/gであった。 Next, the coprecipitate slurry was filtered and washed with distilled water, and dried at 100 ° C. to obtain a coprecipitate. 4.00 g of the coprecipitate and 2.01 g of lithium carbonate were dry-mixed using an agate mortar to obtain a mixture. Next, the mixture is put in an alumina firing container, and is fired by holding it in an air atmosphere at 800 ° C. for 6 hours using an electric furnace. The mixture is cooled to room temperature to obtain a fired product, which is pulverized and powdered. A positive electrode active material R 1 was obtained. The positive electrode active material R 1 had a BET specific surface area of 4.8 m 2 / g.

前記R1の組成分析の結果、Li:Ni:Mn:Vのモル比は、1.07:0.48:0.49:0.03であった。また、粉末X線回折測定の結果、前記R1の結晶構造は、R−3mの空間群に帰属する層状酸化物の他に、Li欠損型の層状酸化物やLi3VO4などの不純物が観測された。 As a result of the compositional analysis of R 1 , the molar ratio of Li: Ni: Mn: V was 1.07: 0.48: 0.49: 0.03. Moreover, as a result of powder X-ray diffraction measurement, the crystal structure of R 1 is not limited to layer oxides belonging to the R-3m space group, but also includes impurities such as Li-deficient layer oxides and Li 3 VO 4. Observed.

前記R1を用いてコイン型電池を作製し、60℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(60℃)(%)は、83.6であった。 A coin-type battery was fabricated using R 1 and subjected to a 60 ° C. cycle test. As a result, the discharge capacity retention rate (60 ° C.) (%) was 83.6.

前記R1を用いてコイン型電池を作製し、25℃サイクル試験を行ったところ、放電容量維持率(25℃)(%)は、76.6であった。 When a coin-type battery was produced using R 1 and subjected to a 25 ° C. cycle test, the discharge capacity retention rate (25 ° C.) (%) was 76.6.

製造例1(積層フィルムの製造)
(1)塗工液の製造
NMP4200gに塩化カルシウム272.7gを溶解した後、パラフェニレンジアミン132.9gを添加して完全に溶解させた。得られた溶液に、テレフタル酸ジクロライド243.3gを徐々に添加して重合し、パラアラミドを得て、さらにNMPで希釈して、濃度2.0重量%のパラアラミド溶液(A)を得た。得られたパラアラミド溶液100gに、アルミナ粉末(a)2g(日本アエロジル社製、アルミナC、平均粒子径0.02μm)とアルミナ粉末(b)2g(住友化学株式会社製、スミコランダム、AA03、平均粒子径0.3μm)とをフィラーとして計4g添加して混合し、ナノマイザーで3回処理し、さらに1000メッシュの金網で濾過、減圧下で脱泡して、スラリー状塗工液(B)を製造した。パラアラミドおよびアルミナ粉末の合計重量に対するアルミナ粉末(フィラー)の重量は、67重量%となる。
Production Example 1 (Production of laminated film)
(1) Production of coating solution After 272.7 g of calcium chloride was dissolved in 4200 g of NMP, 132.9 g of paraphenylenediamine was added and completely dissolved. To the obtained solution, 243.3 g of terephthalic acid dichloride was gradually added and polymerized to obtain para-aramid, which was further diluted with NMP to obtain a para-aramid solution (A) having a concentration of 2.0% by weight. To 100 g of the obtained para-aramid solution, 2 g of alumina powder (a) (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., alumina C, average particle size 0.02 μm) and 2 g of alumina powder (b) (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumiko Random, AA03, average) 4 g in total as a filler is added and mixed, treated three times with a nanomizer, further filtered through a 1000 mesh wire net, degassed under reduced pressure, and the slurry coating solution (B) is added. Manufactured. The weight of alumina powder (filler) with respect to the total weight of para-aramid and alumina powder is 67% by weight.

(2)積層フィルムの製造および評価
多孔質フィルムとしては、ポリエチレン製多孔質膜(膜厚12μm、透気度140秒/100cc、平均孔径0.1μm、空孔率50%)を用いた。厚み100μmのPETフィルムの上に上記ポリエチレン製多孔質膜を固定し、テスター産業株式会社製バーコーターにより、該多孔質膜の上にスラリー状塗工液(B)を塗工した。PETフィルム上の塗工された該多孔質膜を一体にしたまま、貧溶媒である水中に浸漬させ、パラアラミド多孔質膜(耐熱多孔層)を析出させた後、溶媒を乾燥させて、耐熱多孔層と多孔質フィルムとが積層された積層フィルムを得た。積層フィルムの厚みは16μmであり、パラアラミド多孔質膜(耐熱多孔層)の厚みは4μmであった。積層フィルムの透気度は180秒/100cc、空孔率は50%であった。積層フィルムにおける耐熱多孔層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察をしたところ、0.03〜0.06μm程度の比較的小さな微細孔と0.1〜1μm程度の比較的大きな微細孔とを有することがわかった。尚、積層フィルムの評価は以下の方法で行った。
(2) Production and Evaluation of Laminated Film As the porous film, a polyethylene porous film (film thickness 12 μm, air permeability 140 seconds / 100 cc, average pore diameter 0.1 μm, porosity 50%) was used. The polyethylene porous film was fixed on a PET film having a thickness of 100 μm, and the slurry-like coating liquid (B) was applied onto the porous film by a bar coater manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd. The coated porous film on the PET film is integrated into a poor solvent and immersed in water to precipitate a para-aramid porous film (heat resistant porous layer), and then the solvent is dried to form a heat resistant porous film. A laminated film in which a layer and a porous film were laminated was obtained. The thickness of the laminated film was 16 μm, and the thickness of the para-aramid porous film (heat resistant porous layer) was 4 μm. The laminated film had an air permeability of 180 seconds / 100 cc and a porosity of 50%. When the cross section of the heat-resistant porous layer in the laminated film was observed with a scanning electron microscope (SEM), a relatively small micropore of about 0.03 to 0.06 μm and a relatively large micropore of about 0.1 to 1 μm It was found to have The laminated film was evaluated by the following method.

<積層フィルムの評価>
(A)厚み測定
積層フィルムの厚み、多孔質フィルムの厚みは、JIS規格(K7130−1992)に従い、測定した。また、耐熱多孔層の厚みとしては、積層フィルムの厚みから多孔質フィルムの厚みを差し引いた値を用いた。
(B)ガーレー法による透気度の測定
積層フィルムの透気度は、JIS P8117に基づいて、株式会社安田精機製作所製のデジタルタイマー式ガーレー式デンソメータで測定した。
(C)空孔率
得られた積層フィルムのサンプルを一辺の長さ10cmの正方形に切り取り、重量W(g)と厚みD(cm)を測定した。サンプル中のそれぞれの層の重量(Wi(g))(i=1〜n)を求め、Wiとそれぞれの層の材質の真比重(真比重i(g/cm3))とから、それぞれの層の体積を求めて、次式より空孔率(体積%)を求めた。
空孔率(体積%)=100×{1−(W1/真比重1+W2/真比重2+・・+Wn/真比重n)/(10×10×D)}
<Evaluation of laminated film>
(A) Thickness measurement The thickness of the laminated film and the thickness of the porous film were measured in accordance with JIS standards (K7130-1992). Moreover, as the thickness of the heat resistant porous layer, a value obtained by subtracting the thickness of the porous film from the thickness of the laminated film was used.
(B) Measurement of air permeability by Gurley method The air permeability of the laminated film was measured by a digital timer type Gurley type densometer manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd. based on JIS P8117.
(C) Porosity A sample of the obtained laminated film was cut into a 10 cm long square and the weight W (g) and thickness D (cm) were measured. The weight (Wi (g)) (i = 1 to n) of each layer in the sample is obtained, and the specific gravity (true specific gravity i (g / cm 3 )) of the material of each layer is determined from each of Wi and each material. The volume of the layer was determined, and the porosity (volume%) was determined from the following formula.
Porosity (volume%) = 100 × {1− (W1 / true specific gravity 1 + W2 / true specific gravity 2 + ·· + Wn / true specific gravity n) / (10 × 10 × D)}

上記実施例のそれぞれにおいて、セパレータとして、製造例1により得られた積層多孔質フィルムを用いれば、熱破膜温度をより高めることのできるリチウム二次電池を得ることができる。   In each of the above examples, when the laminated porous film obtained in Production Example 1 is used as a separator, a lithium secondary battery capable of further increasing the thermal membrane breaking temperature can be obtained.

Claims (14)

リチウム元素と、M1(M1は、周期表第5族元素および第6族元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素である。)と、M2(M2は、M1を除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素である。)とを水に溶解させて水溶液を得る工程、および該水溶液の水分を噴霧乾燥により除去する工程を有する正極活物質の製造方法。 Lithium element, M 1 (M 1 is one or more transition metal elements selected from Group 5 elements and Group 6 elements in the periodic table), M 2 (M 2 is a transition excluding M 1 ) 1 or more transition metal elements selected from metal elements) are dissolved in water to obtain an aqueous solution, and the positive electrode active material is produced by spray drying to remove the water in the aqueous solution. 前記水分を除去した後に得られる乾燥物に熱処理をする工程をさらに有する請求項1に記載の正極活物質の製造方法。   The manufacturing method of the positive electrode active material of Claim 1 which further has the process of heat-processing to the dried material obtained after removing the said water | moisture content. 前記熱処理温度が、100〜1000℃である請求項1または2に記載の正極活物質の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material according to claim 1 or 2, wherein the heat treatment temperature is 100 to 1000 ° C. 前記水溶液が有機酸をさらに含む請求項1〜3のいずれかに記載の正極活物質の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material according to claim 1, wherein the aqueous solution further contains an organic acid. 請求項1〜4のいずれかに記載の方法により得られる正極活物質。   A positive electrode active material obtained by the method according to claim 1. 請求項5に記載の正極活物質を有する正極。   A positive electrode comprising the positive electrode active material according to claim 5. 請求項6に記載の正極を有する非水電解質二次電池。   A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising the positive electrode according to claim 6. 下記式(I)で示され、BET比表面積が5m2/gより大きく15m2/g以下である正極活物質。
Lix1 y3 1-y2 (I)
(ここで、M1は、周期表第5族元素および第6族元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、M3は、M1以外の元素であり、かつFeを除く遷移金属元素から選ばれる1種以上の遷移金属元素であり、xは0.9以上1.3以下であり、yは0を超え1未満である。)
A positive electrode active material represented by the following formula (I) and having a BET specific surface area of greater than 5 m 2 / g and 15 m 2 / g or less.
Li x M 1 y M 3 1-y O 2 (I)
(Where M 1 is one or more transition metal elements selected from Group 5 elements and Group 6 elements of the periodic table, M 3 is an element other than M 1 , and a transition metal excluding Fe One or more transition metal elements selected from the elements, x is 0.9 or more and 1.3 or less, and y is more than 0 and less than 1.)
1が、V(バナジウム)である請求項5または8に記載の正極活物質。 The positive electrode active material according to claim 5 or 8, wherein M 1 is V (vanadium). 3が、Ni、CoおよびMnからなる群より選ばれる少なくとも1種の遷移金属元素である請求項8または9に記載の正極活物質。 The positive electrode active material according to claim 8 or 9, wherein M 3 is at least one transition metal element selected from the group consisting of Ni, Co and Mn. yが0を超え0.03以下である請求項8〜10のいずれかに記載の正極活物質。   The positive electrode active material according to claim 8, wherein y exceeds 0 and is 0.03 or less. yが0を超え0.01以下である請求項8〜11のいずれかに記載の正極活物質。   The positive electrode active material according to claim 8, wherein y exceeds 0 and is 0.01 or less. 請求項8〜12のいずれかに記載の正極活物質を有する正極。   The positive electrode which has a positive electrode active material in any one of Claims 8-12. 請求項13に記載の正極を有する非水電解質二次電池。   A non-aqueous electrolyte secondary battery having the positive electrode according to claim 13.
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