JP2014149989A - Active material for lithium ion secondary battery, electrode for lithium ion secondary battery including the same, and lithium ion secondary battery - Google Patents

Active material for lithium ion secondary battery, electrode for lithium ion secondary battery including the same, and lithium ion secondary battery Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active material for a lithium ion secondary battery, with which a lithium ion secondary battery having excellent charge/discharge capacity and excellent cycle characteristics can be obtained, and a lithium ion secondary battery including the active material.SOLUTION: An active material for a lithium ion secondary battery includes an active material body and a coat layer formed on the surface of the active material body. The coat layer comprises a resin having a binding function, and has a film thickness of 1 nm or more and 50 nm or less. When the total surface area of the active material body is 100%, the percentage of an area occupied by the coat layer is 70% or more.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池用活物質、それを有するリチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池に関するものである。   The present invention relates to an active material for a lithium ion secondary battery, an electrode for a lithium ion secondary battery having the same, and a lithium ion secondary battery.

近年、携帯電話やノート型パソコンなどのポータブル電子機器の発達や、電気自動車の実用化などに伴い、小型軽量でかつ高容量の二次電池が必要とされている。現在、高容量二次電池としては、正極材料としてコバルト酸リチウム(LiCoO)、負極材料として炭素系材料を用いたリチウムイオン二次電池が商品化されている。 In recent years, along with the development of portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers, and the practical application of electric vehicles, secondary batteries with small and light weight and high capacity are required. Currently, lithium ion secondary batteries using lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode material and a carbon-based material as a negative electrode material are commercialized as high capacity secondary batteries.

リチウムイオン二次電池はさらなる高容量化が求められ、リチウムイオン二次電池に用いる活物質には様々な検討が行われている。一般的に活物質にはリチウムの挿入、脱離が可逆的に可能な物質が用いられる。そのため活物質は充放電時にリチウムの挿入、脱離がおこっても構造が安定であることが求められる。また活物質は表面活性が高い。そのため、活物質によって活物質の表面と接触する電解液が分解される。電池は充放電を繰り返すと、電解液が分解され、電池の充放電容量が低下する。   Lithium ion secondary batteries are required to have higher capacities, and various studies have been conducted on active materials used in lithium ion secondary batteries. In general, a material capable of reversibly inserting and extracting lithium is used as the active material. Therefore, the active material is required to have a stable structure even when lithium is inserted or extracted during charge and discharge. The active material has a high surface activity. Therefore, the electrolytic solution that contacts the surface of the active material is decomposed by the active material. When the battery is repeatedly charged and discharged, the electrolytic solution is decomposed and the charge / discharge capacity of the battery is reduced.

活物質の構造安定性を高めるため、また活物質による電解液の分解を抑制するために、以下のように活物質の表面に表面処理層や被膜を形成する検討が行われている。   In order to enhance the structural stability of the active material and to suppress the decomposition of the electrolyte solution by the active material, studies have been made to form a surface treatment layer or a coating on the surface of the active material as follows.

特許文献1には、MXO(Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属、13族元素、14族元素、遷移金属及び希土類元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素であり、Xは酸素と二重結合を形成することができる元素であり、kは2乃至4である)の化学式で表される化合物を含む表面処理層を表面に形成した活物質が記載されている。特許文献1の実施例には、AlPO層が形成されたLiCoOやAlPO層が形成されたLiNi0.8Mn0.2が記載されている。特許文献1には、上記表面処理層が形成された活物質を有する電池はレート特性及びサイクル特性が向上し、さらに熱的安定性にも優れていることが記載されている。特許文献1では好ましい表面処理層の厚さは0.01μm〜2μmと記載されている。特許文献1の実施例では表面処理層の厚さは1μm程度と記載されている。 In Patent Document 1, MXO k (M is at least one element selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, Group 13 elements, Group 14 elements, transition metals, and rare earth elements, and X is oxygen and An active material in which a surface treatment layer containing a compound represented by the chemical formula (wherein k is an element capable of forming a double bond and k is 2 to 4) is described. The Examples of Patent Document 1, LiNi 0.8 Mn 0.2 O 2 which LiCoO 2 and AlPO 4 layers AlPO 4 layer is formed is formed is described. Patent Document 1 describes that a battery having an active material on which the surface treatment layer is formed has improved rate characteristics and cycle characteristics and is also excellent in thermal stability. In Patent Document 1, a preferable thickness of the surface treatment layer is described as 0.01 μm to 2 μm. In the example of Patent Document 1, the thickness of the surface treatment layer is described as about 1 μm.

特許文献2には、正極活物質の表面における少なくとも一部に、化学式M(式中、Mは2価の価数をとり得る少なくとも1つの元素であり、且つ、l、m及びnは2l+5m=2nを満たす範囲の整数である)で表される化合物を含む表面処理層が形成されている非水電解質二次電池が記載されている。正極活物質に上記表面処理層が形成されていることによって非水電解質二次電池はサイクル特性が向上し初期効率の低下を抑制できることが記載されている。元素Mとして、Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及びZnが例示されており、実施例では、化合物としてMgやMg(POといったリン酸マグネシウムが使用されている。特許文献2には表面処理層の厚さに関する記載はない。 Patent Document 2 discloses that at least part of the surface of the positive electrode active material has a chemical formula M 1 P m O n (wherein M is at least one element that can take a divalent valence, and l, m And n is an integer in a range satisfying 2l + 5m = 2n). A non-aqueous electrolyte secondary battery is described in which a surface treatment layer containing a compound represented by the following formula is formed. It is described that by forming the surface treatment layer on the positive electrode active material, the non-aqueous electrolyte secondary battery has improved cycle characteristics and can suppress a decrease in initial efficiency. Examples of the element M include Mg, Ca, Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn. In the examples, phosphorus such as Mg 2 P 2 O 7 and Mg (PO 3 ) 2 is used as the compound. Magnesium acid is used. Patent Document 2 does not describe the thickness of the surface treatment layer.

特許文献3には、ポリアミド樹脂(特にアラミド樹脂のような全芳香族ポリアミド系樹脂)によって被覆されている正極活物質粒子が記載されている。この被覆により正極活物質からの遷移金属の溶出が抑制される。この正極活物質を有するリチウムイオン二次電池は、高電圧、高温下で充放電を行っても優れたサイクル特性を有することが記載されている。特許文献3にはポリアミド樹脂の被覆層の厚みは500nm以下が好ましいことが記載されている。特許文献3にはポリアミド樹脂を選んだ理由は耐熱性に優れているためであると記載されている。また特許文献3の実施例では、アラミド樹脂0.1wt%〜3wt%をN−メチル−2−ピロリドンに溶解させた溶液中に活物質を加えることにより、アラミド樹脂が被覆した活物質を得ている。しかしながら、特許文献3の実施例にはどのくらいの量のアラミド樹脂が活物質に被覆されたか、またアラミド樹脂からなる被覆層の厚みに関する記載はない。   Patent Document 3 describes positive electrode active material particles coated with a polyamide resin (particularly, a wholly aromatic polyamide resin such as an aramid resin). By this coating, elution of the transition metal from the positive electrode active material is suppressed. It is described that the lithium ion secondary battery having this positive electrode active material has excellent cycle characteristics even when charging / discharging at high voltage and high temperature. Patent Document 3 describes that the thickness of the polyamide resin coating layer is preferably 500 nm or less. Patent Document 3 describes that the polyamide resin is selected because it is excellent in heat resistance. Moreover, in the Example of patent document 3, the active material which the aramid resin coat | covered was obtained by adding an active material in the solution which dissolved the aramid resin 0.1wt%-3wt% in N-methyl-2-pyrrolidone. Yes. However, the example of Patent Document 3 does not describe how much aramid resin is coated on the active material and the thickness of the coating layer made of the aramid resin.

特許文献4には、正極の表面にメタクリル酸メチル単位を有するポリマーと無機物微粒子とを含む被膜を設けた非水電解液二次電池が記載されている。この構成によると、正極の表面にある正極活物質が被膜によって被覆される。そのため、高電位において正極の表面にある正極活物質による非水電解液の酸化分解が抑制される。さらに特許文献4にはポリマーに無機物微粒子を含ませることにより、被膜に微視的な隙間が生じて被膜のイオン伝導性を確保できることが記載されている。一方、特許文献4には、被膜の厚さは0.1μm〜10μmが好ましいことが記載されている。そして、特許文献4には、被膜の厚みが0.05μmの実施例12の電池では、均質な被膜が形成されないために、高電位において非水電解液の酸化分解を抑制するという効果が薄れたことが記載されている。   Patent Document 4 describes a non-aqueous electrolyte secondary battery in which a coating including a polymer having a methyl methacrylate unit and inorganic fine particles is provided on the surface of a positive electrode. According to this configuration, the positive electrode active material on the surface of the positive electrode is covered with the coating. Therefore, the oxidative decomposition of the nonaqueous electrolytic solution by the positive electrode active material on the surface of the positive electrode at a high potential is suppressed. Further, Patent Document 4 describes that inclusion of inorganic fine particles in a polymer creates a microscopic gap in the film, thereby ensuring ionic conductivity of the film. On the other hand, Patent Document 4 describes that the thickness of the coating is preferably 0.1 μm to 10 μm. And in patent document 4, in the battery of Example 12 whose film thickness is 0.05 micrometer, since a uniform film is not formed, the effect of suppressing the oxidative decomposition | disassembly of nonaqueous electrolyte solution in high electric potential became weak. It is described.

特開2003−7299号公報JP 2003-7299 A 特開2006−127932号公報JP 2006-127932 A 特開2010−129494号公報JP 2010-129494 A 特開2007−134279号公報JP 2007-134279 A

上記のように活物質の表面に表面処理層や被膜を形成する様々な検討が行われている。ここで、表面処理層や被膜はそれ自体がイオン伝導に関して抵抗成分となる。そのため電池の充放電容量の点からはこの表面処理層や被膜の厚みは薄いほうが望ましい。本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、従来よりも薄い被覆層を有し、サイクル特性を向上させる効果のあるリチウムイオン二次電池用活物質、それを有するリチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。   As described above, various studies for forming a surface treatment layer and a film on the surface of an active material have been conducted. Here, the surface treatment layer or the coating itself becomes a resistance component with respect to ion conduction. For this reason, it is desirable that the thickness of the surface treatment layer and the coating is thinner from the viewpoint of the charge / discharge capacity of the battery. The present invention has been made in view of such circumstances, and has an active material for a lithium ion secondary battery that has a coating layer thinner than the conventional one and has an effect of improving cycle characteristics. It aims at providing the electrode for secondary batteries, and a lithium ion secondary battery.

本発明者等が鋭意検討した結果、活物質本体の表面に結着機能を有する樹脂からなる薄膜をつけることができた。そして薄膜が形成された活物質を用いることでリチウムイオン二次電池の充放電容量を下げずにサイクル特性を向上できることを見いだした。   As a result of intensive studies by the present inventors, a thin film made of a resin having a binding function could be attached to the surface of the active material body. And it discovered that cycling characteristics could be improved by using the active material in which the thin film was formed, without reducing the charge-and-discharge capacity of a lithium ion secondary battery.

すなわち、本発明のリチウムイオン二次電池用活物質は、活物質本体と、活物質本体の表面に形成されたコート層とを有し、コート層は、結着機能を有する樹脂からなり、その膜厚が1nm以上50nm以下であり、活物質本体の表面積全体を100%としたときにその占める面積の割合が70%以上であることを特徴とする。   That is, the active material for a lithium ion secondary battery of the present invention has an active material body and a coat layer formed on the surface of the active material body, and the coat layer is made of a resin having a binding function, The film thickness is 1 nm or more and 50 nm or less, and the ratio of the area occupied when the entire surface area of the active material body is 100% is 70% or more.

活物質本体は、樹脂とのぬれ性が向上するようにその表面を改質されていることが好ましい。   The surface of the active material body is preferably modified so that the wettability with the resin is improved.

活物質本体は、表面が疎水化されていることが好ましい。この場合、特に樹脂はポリフッ化ビニリデン(PVDF)であることが好ましい。   The active material body preferably has a hydrophobic surface. In this case, it is particularly preferable that the resin is polyvinylidene fluoride (PVDF).

活物質本体は、一般式: LiCoNiMn (Dはドープ成分であり、Al、Mg、Ti、Sn、Zn、W、Zr、Mo、Fe及びNaから選ばれる少なくとも1つであり、p+q+r+s=1、0<p≦1、0≦q<1、0≦r<1、0≦s<1)で表されるリチウムコバルト含有複合金属酸化物からなり、樹脂はポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンビニルアルコール及びポリアクリレートから選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。 Active material body is represented by the general formula: LiCo p Ni q Mn r D s O 2 (D is the doping component, at least one element selected Al, Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, Fe and Na P + q + r + s = 1, 0 <p ≦ 1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1, 0 ≦ s <1), and the resin is polyfluorinated. It is preferably at least one selected from vinylidene (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene vinyl alcohol and polyacrylate.

本発明のリチウムイオン二次電池用電極は、集電体と、集電体の表面に形成され、上記リチウムイオン二次電池用活物質と活物質層形成用結着剤とを含む活物質層と、を有することを特徴とする。   An electrode for a lithium ion secondary battery according to the present invention includes a current collector, an active material layer formed on the surface of the current collector, the active material layer including the lithium ion secondary battery active material and an active material layer forming binder. It is characterized by having.

本発明のリチウムイオン二次電池は、上記リチウムイオン二次電池用電極を有することを特徴とする。   The lithium ion secondary battery of this invention has the said electrode for lithium ion secondary batteries, It is characterized by the above-mentioned.

本発明のリチウムイオン二次電池用活物質は、活物質本体の表面にコート層が形成されている。   In the active material for a lithium ion secondary battery of the present invention, a coat layer is formed on the surface of the active material body.

このコート層の膜厚は、1nm以上50nm以下であり、非常に薄い。そのため、コート層は、充放電時における活物質へのLiイオンの挿入または脱離を妨げにくい。従って、本発明のリチウムイオン二次電池用活物質を有するリチウムイオン二次電池は充放電容量が低下しにくい。   The thickness of this coat layer is 1 nm or more and 50 nm or less and is very thin. Therefore, the coat layer is difficult to prevent insertion or desorption of Li ions from the active material during charge / discharge. Therefore, the charge / discharge capacity of the lithium ion secondary battery having the active material for a lithium ion secondary battery of the present invention is unlikely to decrease.

また結着機能を有する樹脂からなるコート層を形成されたリチウムイオン二次電池用活物質によれば、活物質同士及び活物質と活物質層形成用結着剤との間の結着力が増す。そのため上記リチウムイオン二次電池用活物質を用いるリチウムイオン二次電池はサイクル特性が向上する。   Moreover, according to the active material for a lithium ion secondary battery in which a coating layer made of a resin having a binding function is formed, the binding force between the active materials and between the active material and the active material layer forming binder is increased. . Therefore, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery using the lithium ion secondary battery active material are improved.

そしてコート層は、活物質本体の表面積全体を100%としたときに、その占める面積の割合が70%以上である。コート層は活物質本体の表面の大部分を被覆している。そのため、コート層は、活物質が直接電解液と接触することを抑制する。従って、本発明のリチウムイオン二次電池用活物質を用いるリチウムイオン二次電池はサイクル特性が向上する。   The coat layer has an area ratio of 70% or more when the entire surface area of the active material body is 100%. The coat layer covers most of the surface of the active material body. Therefore, the coat layer suppresses the active material from coming into direct contact with the electrolytic solution. Therefore, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery using the active material for a lithium ion secondary battery of the present invention are improved.

本実施形態のリチウムイオン二次電池用活物質を説明する模式断面図である。It is a schematic cross section explaining the active material for lithium ion secondary batteries of this embodiment. 電極Bの走査型電子顕微鏡(SEM)による断面写真である。It is a cross-sectional photograph of the electrode B by a scanning electron microscope (SEM). 電極Aの走査型電子顕微鏡(SEM)による断面写真である。It is a cross-sectional photograph by the scanning electron microscope (SEM) of the electrode A. 電極Aのエネルギー分散型X線分光法 (EDX:Energy Dispersive X−ray Spectroscopy)による断面観察結果である。It is the cross-sectional observation result by the energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX: Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) of the electrode A. FIG. 実施例1と比較例1のリチウムイオン二次電池についての初期容量及びサイクル後容量の測定結果を示すグラフである。6 is a graph showing measurement results of initial capacity and post-cycle capacity for lithium ion secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 1.

<リチウムイオン二次電池用活物質>
本発明のリチウムイオン二次電池用活物質は、活物質本体と、活物質本体の表面に形成された結着機能を有する樹脂からなるコート層と、を有することを特徴とする。
<Active materials for lithium ion secondary batteries>
The active material for a lithium ion secondary battery of the present invention is characterized by having an active material body and a coat layer made of a resin having a binding function formed on the surface of the active material body.

本発明のリチウムイオン二次電池用活物質は、正極活物質にも負極活物質にも適用できる。すなわち、活物質本体は、正極活物質本体にも負極活物質本体にも適用できる。   The active material for a lithium ion secondary battery of the present invention can be applied to both a positive electrode active material and a negative electrode active material. That is, the active material body can be applied to both the positive electrode active material body and the negative electrode active material body.

正極活物質本体としては、リチウム含有化合物、あるいは他の金属化合物よりなるものを用いることができる。   As a positive electrode active material main body, what consists of a lithium containing compound or another metal compound can be used.

リチウム含有化合物としては、例えば、層状構造を有するリチウムニッケル複合酸化物、スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物、一般式: LiCoNiMn (Dはドープ成分であり、Al、Mg、Ti、Sn、Zn、W、Zr、Mo、Fe及びNaから選ばれる少なくとも1つであり、p+q+r+s=1、0<p≦1、0≦q<1、0≦r<1、0≦s<1)で表される層状構造を有するリチウムコバルト含有複合金属酸化物、一般式:LiMPOで示されるオリビン型リチウムリン酸複合酸化物(MはMn、Fe、Co及びNiのうちの少なくとも一種)、一般式:LiMPOFで示されるフッ化オリビン型リチウムリン酸複合酸化物(MはMn、Fe、Co及びNiのうちの少なくとも一種)、一般式:LiMSiOで示されるケイ酸塩系型リチウム複合酸化物(MはMn、Fe、Co及びNiのうちの少なくとも一種)を用いることができる。 Examples of the lithium-containing compound include a lithium nickel composite oxide having a layered structure, a lithium manganese composite oxide having a spinel structure, a general formula: LiCo p Ni q Mn r D S O 2 (D is a doping component, Al , Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, Fe and Na, p + q + r + s = 1, 0 <p ≦ 1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1, 0 Lithium cobalt-containing composite metal oxide having a layered structure represented by ≦ s <1), an olivine-type lithium phosphate composite oxide represented by the general formula: LiMPO 4 (M is one of Mn, Fe, Co, and Ni) at least one), the general formula: at least one of Li 2 MPO 4 fluoride olivine-type lithium phosphate compound oxide represented by F (M is Mn, Fe, Co and Ni , General formula: Li 2 MSiO silicate lithium composite oxide represented by 4 (M is one or more of at least one of Mn, Fe, Co and Ni) can be used.

また他の金属化合物としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム若しくは二酸化マンガンなどの酸化物、または硫化チタン若しくは硫化モリブデンなどの二硫化物が挙げられる。   Examples of other metal compounds include oxides such as titanium oxide, vanadium oxide, and manganese dioxide, and disulfides such as titanium sulfide and molybdenum sulfide.

正極活物質本体は、一般式: LiCoNiMn (Dはドープ成分であり、Al、Mg、Ti、Sn、Zn、W、Zr、Mo、Fe及びNaから選ばれる少なくとも1つであり、p+q+r+s=1、0<p≦1、0≦q<1、0≦r<1、0≦s<1)で表される層状構造を有するリチウムコバルト含有複合金属酸化物からなることが好ましい。ここで、特に上記p、q、rはそれぞれ0<p<1、0<q<1、0<r<1の範囲とすることが好ましい。 The positive electrode active material body has a general formula: LiCo p Ni q Mn r D S O 2 (D is a doping component, and at least selected from Al, Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, Fe, and Na) And a lithium cobalt-containing composite metal oxide having a layered structure represented by p + q + r + s = 1, 0 <p ≦ 1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1, 0 ≦ s <1) It is preferable. Here, in particular, the above-mentioned p, q, and r are preferably in the ranges of 0 <p <1, 0 <q <1, and 0 <r <1, respectively.

上記リチウムコバルト含有複合金属酸化物は、熱安定性に優れ、低コストである。上記リチウムコバルト含有複合金属酸化物を正極活物質とすることによって、熱安定性の高い、安価なリチウムイオン二次電池とすることができる。   The lithium cobalt-containing composite metal oxide is excellent in thermal stability and low in cost. By using the lithium cobalt-containing composite metal oxide as a positive electrode active material, a lithium ion secondary battery with high thermal stability and low cost can be obtained.

上記リチウムコバルト含有複合金属酸化物として、例えばLiCo1/3Ni1/3Mn1/3、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiCoO、LiNi0.8Co0.2、LiCoMnOを用いることができる。中でもLiCo1/3Ni1/3Mn1/3、LiNi0.5Co0.2Mn0.3は、熱安定性の点で好ましい。 Examples of the lithium cobalt-containing composite metal oxide include LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn. 0.3 O 2 , LiCoO 2 , LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 , LiCoMnO 2 can be used. Among these, LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 and LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 are preferable in terms of thermal stability.

負極活物質本体としては、リチウムを吸蔵、放出可能な炭素系材料、リチウムと合金化可能な元素あるいはリチウムと合金化可能な元素を有する元素化合物を用いることができる。   As the negative electrode active material body, a carbon-based material capable of occluding and releasing lithium, an element capable of being alloyed with lithium, or an elemental compound having an element capable of being alloyed with lithium can be used.

炭素系材料としては、難黒鉛化性炭素、人造黒鉛、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類が挙げられる。ここで、有機高分子化合物焼成体とは、フェノール類やフラン類などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。   Examples of the carbon-based material include non-graphitizable carbon, artificial graphite, coke, graphite, glassy carbon, organic polymer compound fired body, carbon fiber, activated carbon, or carbon black. Here, the organic polymer compound fired body refers to a material obtained by firing and carbonizing a polymer material such as phenols and furans at an appropriate temperature.

リチウムと合金化可能な元素は、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Ti、Ag、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Biの少なくとも1種であるとよい。中でも、リチウムと合金化可能な元素としては、珪素(Si)または錫(Sn)が好ましい。   Elements that can be alloyed with lithium are Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Ti, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn. , Pb, Sb, Bi. Among these, silicon (Si) or tin (Sn) is preferable as an element that can be alloyed with lithium.

リチウムと合金化可能な元素を有する元素化合物としては、例えば、ZnLiAl、AlSb、SiB、SiB、MgSi、MgSn、NiSi、TiSi、MoSi、CoSi、NiSi、CaSi、CrSi、CuSi、FeSi、MnSi、NbSi、TaSi、VSi、WSi、ZnSi、SiC、Si、SiO、SiO(0<v≦2)、SnO(0<w≦2)、SnSiO、LiSiOあるいはLiSnOが使用できる。リチウムと合金化可能な元素を有する元素化合物としては珪素化合物または錫化合物が好ましい。珪素化合物としては、SiO(0.5≦x≦1.5)が好ましい。錫化合物としては、例えば、スズ合金(Cu−Sn合金、Co−Sn合金等)が使用できる。 Examples of elemental compounds having elements that can be alloyed with lithium include ZnLiAl, AlSb, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Mg 2 Sn, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2, CrSi 2, Cu 5 Si, FeSi 2, MnSi 2, NbSi 2, TaSi 2, VSi 2, WSi 2, ZnSi 2, SiC, Si 3 N 4, Si 2 N 2 O, SiO v (0 <v ≦ 2), SnO w (0 <w ≦ 2), SnSiO 3 , LiSiO or LiSnO can be used. As the elemental compound having an element that can be alloyed with lithium, a silicon compound or a tin compound is preferable. As the silicon compound, SiO x (0.5 ≦ x ≦ 1.5) is preferable. As the tin compound, for example, a tin alloy (Cu—Sn alloy, Co—Sn alloy, etc.) can be used.

負極活物質本体は炭素系材料またはSiOからなることが好ましい。炭素系材料は、民生用リチウムイオン二次電池の大部分で使用されており、今までに長期間の使用実績をもつ。またSiOは、高い電池容量を示し、かつ資源的に豊富に存在する物質であり安定的に供給される。 The negative electrode active material body is preferably made of a carbon-based material or SiO x . Carbon-based materials are used in the majority of consumer lithium-ion secondary batteries and have a long history of use. Further, SiO x is a substance that exhibits a high battery capacity and is abundant in resources and is stably supplied.

コート層は結着機能を有する樹脂からなる。結着機能を有する樹脂としては、活物質本体を他の活物質本体または活物質層形成用結着剤や導電助剤などと結着する機能を有する樹脂であればよい。このような樹脂としてリチウムイオン二次電池の電極で活物質層形成用結着剤として一般的に使用される樹脂を採択できる。   The coat layer is made of a resin having a binding function. The resin having the binding function may be any resin having a function of binding the active material main body to another active material main body or a binder for forming an active material layer, a conductive auxiliary agent, or the like. As such a resin, a resin generally used as a binder for forming an active material layer in an electrode of a lithium ion secondary battery can be adopted.

活物質本体は結着機能を有する樹脂によってコートされているので、活物質本体同士及び活物質本体と活物質層形成用結着剤或いは導電助剤との間の結着力が増加する。そのため本発明のリチウムイオン二次電池用活物質を用いるリチウムイオン二次電池はサイクル特性が向上する。   Since the active material bodies are coated with a resin having a binding function, the binding force between the active material bodies and between the active material bodies and the active material layer forming binder or the conductive assistant is increased. Therefore, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery using the active material for a lithium ion secondary battery of the present invention are improved.

結着機能を有する樹脂は、活物質本体に親和性のあるものであることが好ましい。例えば活物質本体が親水性であれば、結着機能を有する樹脂は水系であることが好ましいし、活物質本体が疎水性であれば、結着機能を有する樹脂は溶剤系であることが好ましい。   The resin having a binding function is preferably one having an affinity for the active material body. For example, if the active material body is hydrophilic, the resin having a binding function is preferably aqueous, and if the active material body is hydrophobic, the resin having a binding function is preferably solvent-based. .

このような親和性は例えば、活物質本体と樹脂とのぬれ性を評価することによっても判別できる。ぬれ性は、活物質本体と樹脂との接触角を測定することで評価できる。例えば活物質本体をペレット状に押し固め、その上に樹脂を適当な溶媒に溶解させて作製した樹脂溶液を滴下することで接触角が測定できる。接触角が90°未満であれば、活物質本体と樹脂とは親和性があると判断される。活物質本体と樹脂との接触角が小さいほどつまりぬれ性が高い程、コート層は、活物質本体の表面に均一に薄く形成される。   Such an affinity can also be determined, for example, by evaluating the wettability between the active material body and the resin. The wettability can be evaluated by measuring the contact angle between the active material body and the resin. For example, the contact angle can be measured by pressing the active material body into a pellet and dropping a resin solution prepared by dissolving the resin in an appropriate solvent. If the contact angle is less than 90 °, it is determined that the active material body and the resin have affinity. The smaller the contact angle between the active material body and the resin, that is, the higher the wettability, the more uniformly and thinly the coat layer is formed on the surface of the active material body.

上記で説明した正極活物質本体を用いる場合、結着機能を有する樹脂としては例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)から選ばれる溶剤系樹脂、ポリアクリレート、エチレンビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース(CMC)及びポリアクリル酸ナトリウムから選ばれる水系樹脂を用いることができる。   When the positive electrode active material main body described above is used, as the resin having a binding function, for example, a solvent-based resin selected from polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE), polyacrylate, ethylene vinyl alcohol, An aqueous resin selected from carboxymethyl cellulose (CMC) and sodium polyacrylate can be used.

上記で説明した負極活物質本体を用いる場合は、結着機能を有する樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる溶剤系樹脂、スチレンブタジエンコポリマー(SBR)、ポリアクリレート、ポリウレタン及びカルボキシメチルセルロース(CMC)から選ばれる水系樹脂を用いることができる。   When using the negative electrode active material body described above, the resin having a binding function includes a solvent-based resin made of polyvinylidene fluoride (PVDF), a styrene butadiene copolymer (SBR), a polyacrylate, a polyurethane, and carboxymethyl cellulose (CMC). ) Can be used.

また結着機能を有する樹脂は、高電圧において駆動されるリチウムイオン二次電池の電極で使用するのに適した結着剤であることが好ましい。このような結着剤として例えばPVDF、PTFE、エチレンビニルアルコール及びポリアクリレートが挙げられる。   The resin having a binding function is preferably a binder suitable for use in an electrode of a lithium ion secondary battery driven at a high voltage. Examples of such a binder include PVDF, PTFE, ethylene vinyl alcohol, and polyacrylate.

例えば活物質本体として一般式: LiCoNiMn (Dはドープ成分であり、Al、Mg、Ti、Sn、Zn、W、Zr、Mo、Fe及びNaから選ばれる少なくとも1つであり、p+q+r+s=1、0<p≦1、0≦q<1、0≦r<1、0≦s<1)で表される層状構造のリチウムコバルト含有複合金属酸化物を用いた場合は、樹脂はポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンビニルアルコール及びポリアクリレートから選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。 For example, the active material body has the general formula: LiCo p Ni q Mn r D s O 2 (D is a doping component, and at least one selected from Al, Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, Fe and Na) And p + q + r + s = 1, 0 <p ≦ 1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1, 0 ≦ s <1) using a lithium cobalt-containing composite metal oxide having a layered structure The resin is preferably at least one selected from polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene vinyl alcohol and polyacrylate.

活物質本体が炭素系材料である場合は、樹脂はPVDFであることが好ましい。   When the active material body is a carbon-based material, the resin is preferably PVDF.

活物質本体がSiOである場合は、樹脂はスチレンブタジエンコポリマー(SBR)、ポリアクリレート、ポリウレタン及びカルボキシメチルセルロース(CMC)から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。 When the active material body is SiO x , the resin is preferably at least one selected from styrene butadiene copolymer (SBR), polyacrylate, polyurethane, and carboxymethyl cellulose (CMC).

さらに活物質本体の表面は、結着機能を有する樹脂とのぬれ性が向上するように改質されていてもよい。結着機能を有する樹脂とのぬれ性を向上させる活物質本体の表面の改質方法は特に限定されない。   Furthermore, the surface of the active material body may be modified so that the wettability with the resin having a binding function is improved. The method for modifying the surface of the active material body for improving the wettability with the resin having a binding function is not particularly limited.

例えば結着機能を有する樹脂としてカルボキシメチルセルロース(CMC)のような水系の樹脂を用いる場合は、活物質本体の表面を親水化処理することが好ましい。結着機能を有する樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)のような溶剤系の樹脂を用いる場合は、活物質本体の表面を疎水化処理することが好ましい。活物質本体の表面の親水化処理及び疎水化処理は公知の方法を用いることができる。   For example, when a water-based resin such as carboxymethyl cellulose (CMC) is used as the resin having a binding function, it is preferable to hydrophilize the surface of the active material body. When a solvent-based resin such as polyvinylidene fluoride (PVDF) is used as the resin having a binding function, the surface of the active material body is preferably subjected to a hydrophobic treatment. A well-known method can be used for the hydrophilic treatment and the hydrophobic treatment of the surface of the active material body.

また結着機能を有する樹脂の持っている官能基と、活物質本体の表面に存在する官能基や物質との組み合わせによってぬれ性が向上することも考えられる。そのため、結着機能を有する樹脂の持っている官能基と親和性の良い官能基や物質を活物質本体の表面に存在させるようにする改質を行っても良い。この改質方法も特に限定されない。   It is also conceivable that wettability is improved by a combination of a functional group possessed by the resin having a binding function and a functional group or substance present on the surface of the active material body. Therefore, modification may be performed so that a functional group or a substance having a good affinity with the functional group possessed by the resin having a binding function is present on the surface of the active material body. This reforming method is not particularly limited.

コート層は、その膜厚が1nm以上50nm以下である。このコート層の膜厚は、1nm以上50nm以下と非常に薄い。コート層の膜厚が50nm以下であれば、コート層は、充放電時における活物質本体へのLiイオンの挿入または脱離を妨げにくい。従って、上記リチウムイオン二次電池用活物質を有するリチウムイオン二次電池は充放電容量が低下しにくい。   The coating layer has a thickness of 1 nm to 50 nm. The thickness of this coat layer is very thin, 1 nm to 50 nm. If the film thickness of the coat layer is 50 nm or less, the coat layer is unlikely to prevent insertion or desorption of Li ions from the active material body during charge / discharge. Therefore, the charge / discharge capacity of the lithium ion secondary battery having the lithium ion secondary battery active material is unlikely to decrease.

このコート層の膜厚は、例えばTEM−EDX(TEM(透過型電子顕微鏡:Transmission Electron Microscope)にEDXを搭載したもの、EDXはエネルギー分散型X線分光法:Energy Dispersive X−ray Spectroscopyである)等を用いて測定することができる。このコート層は非常に薄いため、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察では膜厚の測定が困難である。   The thickness of this coat layer is, for example, TEM-EDX (TEM (Transmission Electron Microscope) equipped with EDX, EDX is Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) Etc. can be measured. Since this coat layer is very thin, it is difficult to measure the film thickness by observation with a scanning electron microscope (SEM).

そしてコート層は、活物質本体の表面積全体を100%としたときにその占める面積の割合が70%以上である。このコート層の面積が活物質本体の表面積全体に占める割合は膜厚同様にTEM−EDX装置を用いて測定することができる。   The coat layer has an area ratio of 70% or more when the entire surface area of the active material body is 100%. The ratio of the area of the coat layer to the entire surface area of the active material body can be measured using a TEM-EDX apparatus in the same manner as the film thickness.

活物質本体の表面積全体に対するコート層の面積の割合が70%以上であれば、コート層は活物質本体の表面の大部分を被覆していることになる。コート層は、活物質本体の表面が直接電解液と接触することを抑制する。そのため、上記リチウムイオン二次電池用活物質を用いるリチウムイオン二次電池はサイクル特性が向上する。   If the ratio of the area of the coat layer to the entire surface area of the active material body is 70% or more, the coat layer covers most of the surface of the active material body. The coat layer suppresses the surface of the active material body from coming into direct contact with the electrolytic solution. Therefore, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery using the above-described lithium ion secondary battery active material are improved.

図1に本実施形態のリチウムイオン二次電池用活物質を説明する模式断面図を示す。図1に示されるように、このリチウムイオン二次電池用活物質3においては、活物質本体1の表面はコート層2によって被覆されている。このため、隣り合うリチウムイオン二次電池用活物質3は、お互いのコート層2の一部が接触する。このコート層2は結着機能を有する樹脂よりなる。従って隣り合うリチウムイオン二次電池用活物質3はお互いのコート層2を通じて確実に結着する。またリチウムイオン二次電池用活物質3は、コート層2を表面に有しているため、活物質層形成用結着剤4とも結着しやすい。図1においてコート層2は活物質本体1の表面の全体をコートしているが、活物質本体の表面の7割以上がコートされていれば、活物質本体1の表面の一部にコート層2が形成されていないところがあってもかまわない。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an active material for a lithium ion secondary battery according to this embodiment. As shown in FIG. 1, in the active material 3 for a lithium ion secondary battery, the surface of the active material body 1 is covered with a coat layer 2. For this reason, the adjacent active material 3 for lithium ion secondary batteries contacts a part of each coat layer 2. The coat layer 2 is made of a resin having a binding function. Therefore, adjacent active materials 3 for lithium ion secondary batteries are reliably bound through each other's coat layer 2. Moreover, since the active material 3 for lithium ion secondary batteries has the coating layer 2 on the surface, it is easy to bind | conclude with the binder 4 for active material layer formation. In FIG. 1, the coat layer 2 coats the entire surface of the active material body 1. If 70% or more of the surface of the active material body 1 is coated, a coat layer is formed on a part of the surface of the active material body 1. There may be a place where 2 is not formed.

活物質本体へコート層を形成する方法は特に限定されない。活物質本体と上記結着機能を有する樹脂を混合して、各樹脂の最適な硬化方法を用いて、樹脂を硬化させればよい。   The method for forming the coat layer on the active material body is not particularly limited. The active material main body and the resin having the binding function may be mixed, and the resin may be cured using an optimal curing method for each resin.

コート層を形成する樹脂は、活物質層形成用結着剤と同一のものを用いてもよいし、活物質層形成用結着剤と異なるものを用いてもよい。活物質層形成用結着剤とコート層を形成する樹脂とが同一である場合は、必ずしもあらかじめ活物質本体へコート層を形成する必要はなく、電極作製時に同時に活物質本体へ樹脂からなるコート層を形成することができる。活物質層形成用結着剤とコート層を形成する樹脂とが異なる場合は、あらかじめ活物質本体に樹脂をコートしておき、コート層が形成された活物質と、活物質層形成用結着剤とを用いて電極を作製すればよい。   The resin that forms the coat layer may be the same as the binder for forming the active material layer, or may be different from the binder for forming the active material layer. When the binder for forming the active material layer and the resin forming the coat layer are the same, it is not always necessary to form a coat layer on the active material body in advance, and the active material body is coated with resin on the active material body at the same time as the electrode is produced. A layer can be formed. When the binder for forming the active material layer and the resin for forming the coat layer are different, the active material body is coated with the resin in advance, and the active material having the coat layer formed thereon and the binder for forming the active material layer An electrode may be prepared using an agent.

<リチウムイオン二次電池用電極>
本発明のリチウムイオン二次電池用電極は、集電体と、集電体の表面に形成され、上記リチウムイオン二次電池用活物質と活物質層形成用結着剤とを含む活物質層と、を有することを特徴とする。
<Electrode for lithium ion secondary battery>
An electrode for a lithium ion secondary battery according to the present invention includes a current collector, an active material layer formed on the surface of the current collector, the active material layer including the lithium ion secondary battery active material and an active material layer forming binder. It is characterized by having.

集電体は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、電極に電流を流し続けるための化学的に不活性な電子高伝導体をいう。集電体に用いることのできる材料として、例えばステンレス鋼、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属材料または導電性樹脂を挙げることができる。また集電体は、箔、シート、フィルムなどの形態をとることができる。そのため、集電体として、例えば銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。   The current collector refers to a chemically inert electronic high conductor that keeps a current flowing through an electrode during discharge or charging of a lithium ion secondary battery. Examples of materials that can be used for the current collector include metal materials such as stainless steel, titanium, nickel, aluminum, and copper, or conductive resins. The current collector can take the form of a foil, a sheet, a film, or the like. Therefore, metal foils, such as copper foil, nickel foil, aluminum foil, stainless steel foil, can be used suitably as a collector.

集電体は、その膜厚が10μm〜100μmであることが好ましい。   The current collector preferably has a thickness of 10 μm to 100 μm.

活物質層形成用結着剤は、上記リチウムイオン二次電池用活物質を集電体に繋ぎ止める役割を果たす。活物質層形成用結着剤として、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTEF)およびフッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンビニルアルコールおよびポリ酢酸ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアクリレートおよびポリアクリル酸ナトリウム等のアクリル樹脂、ポリイミドおよびポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、ポリウレタン、カルボキシメチルセルロース(CMC)並びにスチレンブタジエンコポリマー(SBR)等のゴムを用いることができる。   The binder for forming an active material layer plays a role of connecting the active material for a lithium ion secondary battery to a current collector. As the binder for forming the active material layer, for example, fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTEF) and fluororubber, polypropylene, polyethylene, ethylene vinyl alcohol and polyvinyl acetate resin, etc. Rubbers such as thermoplastic resins, acrylic resins such as polyacrylate and sodium polyacrylate, imide resins such as polyimide and polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins, polyurethane, carboxymethylcellulose (CMC) and styrene butadiene copolymer (SBR) Can be used.

活物質層はさらに導電助剤を含んでもよい。   The active material layer may further contain a conductive additive.

導電助剤は、電極の導電性を高めるために添加される。導電助剤としては、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック(AB)、ケッチェンブラック(登録商標)(KB)、気相法炭素繊維(VGCF)等が例示される。これらの導電助剤を単独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。導電助剤の使用量については、特に限定的ではないが、例えば、電極に含有される活物質100質量部に対して、1質量部〜30質量部程度とすることができる。   The conductive assistant is added to increase the conductivity of the electrode. Examples of the conductive assistant include carbon black, graphite, acetylene black (AB), ketjen black (registered trademark) (KB), and vapor grown carbon fiber (VGCF) which are carbonaceous fine particles. These conductive assistants can be used alone or in combination of two or more. Although there are no particular limitations on the amount of conductive aid used, for example, it can be about 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material contained in the electrode.

電極は、以下のように形成できる。まずリチウムイオン二次電池用活物質および活物質層形成用結着剤、並びに必要に応じて導電助剤を含む活物質層形成用組成物を調製し、さらにこの組成物に適当な溶剤を加えてペースト状にする。このペースト状組成物を集電体の表面に塗布後、乾燥して集電体上に活物質層を形成する。活物質層が形成された集電体を必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮する。こうして電極が形成される。   The electrode can be formed as follows. First, a composition for forming an active material layer containing an active material for a lithium ion secondary battery, a binder for forming an active material layer and, if necessary, a conductive additive is prepared, and an appropriate solvent is added to the composition. And paste it. The paste composition is applied to the surface of the current collector and then dried to form an active material layer on the current collector. The current collector on which the active material layer is formed is compressed as necessary to increase the electrode density. Thus, an electrode is formed.

活物質層形成用組成物の塗布方法としては、ロールコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法などの従来から公知の方法を用いればよい。   As a method for applying the composition for forming an active material layer, a conventionally known method such as a roll coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, or a curtain coating method may be used.

粘度調整のための溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、メタノール、メチルイソブチルケトン(MIBK)などが使用可能である。   As a solvent for adjusting the viscosity, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), methanol, methyl isobutyl ketone (MIBK) and the like can be used.

<リチウムイオン二次電池>
本発明のリチウムイオン二次電池は、上述したリチウムイオン二次電池用電極を有する。本発明のリチウムイオン二次電池において、正極と負極のうちどちらか一方が上述したリチウムイオン二次電池用電極であってもいいし、両極が上述したリチウムイオン二次電池用電極であってもいい。
<Lithium ion secondary battery>
The lithium ion secondary battery of this invention has the electrode for lithium ion secondary batteries mentioned above. In the lithium ion secondary battery of the present invention, either the positive electrode or the negative electrode may be the above-described electrode for a lithium ion secondary battery, or both electrodes may be the above-described electrode for a lithium ion secondary battery. Good.

本発明のリチウムイオン二次電池は、電池構成要素として、上記した電極に加えて、セパレータ、電解液を有する。   The lithium ion secondary battery of the present invention includes a separator and an electrolytic solution as a battery component in addition to the above-described electrodes.

セパレータは正極と負極とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータは、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、若しくはポリエチレンなどの合成樹脂製の多孔質膜、またはセラミックス製の多孔質膜が使用できる。   The separator separates the positive electrode and the negative electrode and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes. As the separator, for example, a porous film made of synthetic resin such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, or polyethylene, or a porous film made of ceramics can be used.

電解液は、溶媒とこの溶媒に溶解された電解質とを含んでいる。   The electrolytic solution includes a solvent and an electrolyte dissolved in the solvent.

溶媒として、例えば、環状エステル類、鎖状エステル類、エーテル類が使用できる。環状エステル類として、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ガンマブチロラクトン、ビニレンカーボネート、2−メチル−ガンマブチロラクトン、アセチル−ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトンが使用できる。鎖状エステル類として、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステルが使用できる。エーテル類として、例えば、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタンが使用できる。   As the solvent, for example, cyclic esters, chain esters, and ethers can be used. Examples of cyclic esters include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, gamma butyrolactone, vinylene carbonate, 2-methyl-gamma butyrolactone, acetyl-gamma butyrolactone, and gamma valerolactone. Examples of the chain esters include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, and acetic acid alkyl ester. Examples of ethers that can be used include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane.

また上記電解液に溶解させる電解質として、例えば、LiClO、LiAsF、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO等のリチウム塩を使用することができる。 Moreover, as an electrolyte dissolved in the electrolytic solution, for example, a lithium salt such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 can be used.

電解液として、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなどの溶媒にLiClO、LiPF、LiBF、LiCFSOなどのリチウム塩を0.5mol/lから1.7mol/l程度の濃度で溶解させた溶液を使用することができる。 As the electrolytic solution, for example, a lithium salt such as LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 in a solvent such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, or the like is from 0.5 mol / l to 1.7 mol / l. A solution dissolved at a certain concentration can be used.

上記リチウムイオン二次電池は車両に搭載することができる。上記リチウムイオン二次電池は、大きな電池の充放電容量を有し、優れたサイクル特性を有する。そのため、そのリチウムイオン二次電池を搭載した車両は、寿命、出力の面で高性能となる。   The lithium ion secondary battery can be mounted on a vehicle. The lithium ion secondary battery has a large battery charge / discharge capacity and excellent cycle characteristics. Therefore, a vehicle equipped with the lithium ion secondary battery has high performance in terms of life and output.

車両としては、電池による電気エネルギーを動力源の全部または一部に使用する車両であればよい。車両として、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、電動フォークリフト、電気車椅子、電動アシスト自転車、電動二輪車が挙げられる。   The vehicle may be a vehicle that uses electric energy from a battery for all or part of a power source. Examples of the vehicle include an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, a hybrid railway vehicle, an electric forklift, an electric wheelchair, an electric assist bicycle, and an electric motorcycle.

以上、本発明のリチウムイオン二次電池用活物質、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池の実施形態を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   The embodiments of the active material for a lithium ion secondary battery, the electrode for a lithium ion secondary battery, and the lithium ion secondary battery of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be carried out in various forms that have been modified or improved by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(実施例1)
[リチウムイオン二次電池用正極活物質の作製]
(正極活物質の表面処理)
正極活物質本体としてLiCo1/3Ni1/3Mn1/3で表わされるリチウム複合金属酸化物を準備した。
Example 1
[Preparation of positive electrode active material for lithium ion secondary battery]
(Surface treatment of positive electrode active material)
A lithium composite metal oxide represented by LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 was prepared as the positive electrode active material body.

このリチウム複合金属酸化物に、表面処理材を水に溶解させた水溶液を接触させた。表面処理材は、(NHHPOと、Mg(NOとからなる。水溶液を100質量%としたときに、(NHHPOは4.0質量%、Mg(NOは5.8質量%の濃度で水に溶解させた。(NHHPOとMg(NOのモル比は、3:2とした。表面処理材を含む水溶液の中に上記リチウム複合金属酸化物を浸漬し、撹拌混合した。浸漬時間は、30分とした。浸漬時の水溶液の温度は室温とした。 The lithium composite metal oxide was brought into contact with an aqueous solution in which the surface treatment material was dissolved in water. The surface treatment material is composed of (NH 4 ) 2 HPO 4 and Mg (NO 3 ) 2 . When the aqueous solution was 100% by mass, (NH 4 ) 2 HPO 4 was dissolved in water at a concentration of 4.0% by mass and Mg (NO 3 ) 2 was dissolved in water at 5.8% by mass. The molar ratio of (NH 4 ) 2 HPO 4 and Mg (NO 3 ) 2 was 3: 2. The lithium composite metal oxide was immersed in an aqueous solution containing a surface treatment material and mixed by stirring. The immersion time was 30 minutes. The temperature of the aqueous solution at the time of immersion was room temperature.

次に、浸漬後のリチウム複合金属酸化物を、130℃で6時間乾燥させた。その後、乾燥後のリチウム複合金属酸化物を、700℃、大気雰囲気下で、5時間加熱し表面処理後のLiCo1/3Ni1/3Mn1/3を得た。 Next, the lithium composite metal oxide after immersion was dried at 130 ° C. for 6 hours. Thereafter, the dried lithium composite metal oxide was heated at 700 ° C. in an air atmosphere for 5 hours to obtain a surface-treated LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 .

この表面処理を施すことにより、上記リチウム複合金属酸化物は溶剤系樹脂との親和性が向上する。つまりこの表面処理により正極活物質本体の表面は疎水化されたと推測する。このことは正極の断面観察で後述する。   By applying this surface treatment, the lithium composite metal oxide is improved in affinity with the solvent-based resin. That is, it is presumed that the surface of the positive electrode active material main body was hydrophobized by this surface treatment. This will be described later in cross-sectional observation of the positive electrode.

(正極作製)
正極活物質として上記した表面処理後のLiCo1/3Ni1/3Mn1/3と、導電助剤としてアセチレンブラックと、活物質層形成用結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、それぞれ88質量部、6質量部、6質量部として混合した。この混合物を適量のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に分散させて、スラリーを作製した。
(Preparation of positive electrode)
LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 after the surface treatment described above as the positive electrode active material, acetylene black as the conductive auxiliary agent, and polyvinylidene fluoride (PVDF) as the binder for forming the active material layer Were mixed as 88 parts by mass, 6 parts by mass, and 6 parts by mass, respectively. This mixture was dispersed in an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to prepare a slurry.

集電体として厚み20μmのアルミニウム箔を準備した。上記集電体にスラリーをのせ、ドクターブレードを用いてスラリーが膜状になるようにしてスラリーを集電体に塗布した。得られたスラリーを塗布された集電体を80℃で20分間乾燥し、NMPを揮発させてスラリーから除去した。その後、ロ−ルプレス機により、集電体と集電体上の塗布物を強固に密着接合させた。この時電極密度は12mg/cmとなるようにした。接合物を120℃で6時間、真空乾燥機で加熱し、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取った。得られた電極を正極Aとした。正極Aの厚さは60μm程度であった。正極Aにおいてコート層を形成する樹脂と活物質層形成用結着剤とは同じPVDFである。 An aluminum foil having a thickness of 20 μm was prepared as a current collector. The slurry was placed on the current collector, and the slurry was applied to the current collector using a doctor blade so that the slurry became a film. The current collector coated with the obtained slurry was dried at 80 ° C. for 20 minutes, and NMP was volatilized and removed from the slurry. Thereafter, the current collector and the coated material on the current collector were firmly and closely joined by a roll press. At this time, the electrode density was set to 12 mg / cm 2 . The joined product was heated with a vacuum dryer at 120 ° C. for 6 hours, and cut into a predetermined shape (rectangular shape of 25 mm × 30 mm). The obtained electrode was designated as positive electrode A. The thickness of the positive electrode A was about 60 μm. In the positive electrode A, the resin that forms the coat layer and the binder for forming the active material layer are the same PVDF.

正極活物質として表面処理していないLiCo1/3Ni1/3Mn1/3を用いたこと以外は正極Aと同様にして正極Bを作製した。 A positive electrode B was produced in the same manner as the positive electrode A except that LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 which was not surface-treated was used as the positive electrode active material.

(正極の断面観察)
正極A及び正極Bの断面をSEM(株式会社日立ハイテクノロジーズ製:S−4800)で観察した。さらに正極Aの断面において、TEM−EDX装置(日本電子製)を用いて加速電圧200kVにてF成分の元素分布を測定した。
(Cross-section observation of positive electrode)
The cross sections of the positive electrode A and the positive electrode B were observed with SEM (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation: S-4800). Furthermore, in the cross section of the positive electrode A, the element distribution of the F component was measured at an acceleration voltage of 200 kV using a TEM-EDX apparatus (manufactured by JEOL Ltd.).

正極BのSEM画像を図2に示し、正極AのSEM画像を図3に示す。図2では正極活物質1の表面上に粉体状の活物質層形成用結着剤4が観察された。また活物質層形成用結着剤4の一部が糸を引いたように細長い形状になっているところも観察された。導電助剤5の上に活物質層形成用結着剤4が存在しているところも観察された。それに対して図3では、細長い形状の活物質層形成用結着剤4は観察されたが、正極活物質1の表面上に粉体状の活物質層形成用結着剤4は観察されなかった。   An SEM image of the positive electrode B is shown in FIG. 2, and an SEM image of the positive electrode A is shown in FIG. In FIG. 2, a powdery active material layer forming binder 4 was observed on the surface of the positive electrode active material 1. In addition, it was observed that a part of the binder 4 for forming the active material layer had an elongated shape as if a thread was pulled. It was also observed that the active material layer forming binder 4 was present on the conductive auxiliary agent 5. On the other hand, in FIG. 3, the elongated active material layer forming binder 4 was observed, but the powdery active material layer forming binder 4 was not observed on the surface of the positive electrode active material 1. It was.

ここで図3に示すSEM画像でははっきりとは観察されないが、TEM−EDXの測定結果からコート層2が正極活物質1の表面に膜厚が約10nmで均一に被覆されていることがわかった。   Here, although it is not clearly observed in the SEM image shown in FIG. 3, it was found from the measurement result of TEM-EDX that the coating layer 2 was uniformly coated on the surface of the positive electrode active material 1 with a film thickness of about 10 nm. .

TEM−EDXの測定結果を図4に示す。具体的には図4に正極Aの正極活物質の表面のF成分の元素分布画像を示す。F成分は正極活物質の表面全体に膜厚約10nmでほぼ均一に被覆していることが検出された。F成分はPVDF由来の成分である。このことから正極活物質の表面に厚さ約10nmのPVDFの膜、すなわちコート層2がほぼ均一に全体に形成されていることがわかった。   The measurement result of TEM-EDX is shown in FIG. Specifically, FIG. 4 shows an element distribution image of the F component on the surface of the positive electrode active material of the positive electrode A. It was detected that the F component almost uniformly covered the entire surface of the positive electrode active material with a film thickness of about 10 nm. The F component is a component derived from PVDF. From this, it was found that the PVDF film having a thickness of about 10 nm, that is, the coat layer 2 was formed almost uniformly on the surface of the positive electrode active material.

正極Aと、正極Bとを比較すると、正極活物質に表面処理を行うことによって、均一な薄いPVDFの膜が正極活物質の表面に形成されたことがわかった。正極活物質への表面処理により、正極活物質の表面とPVDFとの親和性が向上したため、言い換えるとぬれ性が向上したため、正極活物質の表面に均一なPVDFの膜が形成されたと推測される。   When comparing the positive electrode A and the positive electrode B, it was found that a uniform thin PVDF film was formed on the surface of the positive electrode active material by subjecting the positive electrode active material to surface treatment. Since the surface treatment of the positive electrode active material has improved the affinity between the surface of the positive electrode active material and PVDF, in other words, the wettability has been improved, and it is assumed that a uniform PVDF film was formed on the surface of the positive electrode active material. .

PVDFのようなフッ素系樹脂は一般的に撥水、撥油性があり、水も油も嫌う性質がある。しかしながら、PVDFは有機溶剤であるNMPで溶解することから、PVDFは疎水性と判断される。表面処理を行った正極活物質表面は、このPVDFによりきれいに被覆されていた。このことから、表面処理された正極活物質とPVDFとは、疎水性相互作用による親和性があったものと推察される。従って表面処理により正極活物質本体の表面は疎水化されたと推測する。   A fluorine-based resin such as PVDF generally has water repellency and oil repellency, and has a property to dislike water and oil. However, since PVDF dissolves in NMP, which is an organic solvent, PVDF is judged to be hydrophobic. The surface of the positive electrode active material subjected to the surface treatment was cleanly covered with this PVDF. From this, it is inferred that the surface-treated positive electrode active material and PVDF had an affinity due to hydrophobic interaction. Therefore, it is estimated that the surface of the positive electrode active material main body was hydrophobized by the surface treatment.

[ラミネート型リチウムイオンリチウムイオン二次電池の作製]
実施例1のラミネート型リチウムイオン二次電池を次のようにして作製した。
[Production of laminated lithium ion lithium ion secondary battery]
The laminated lithium ion secondary battery of Example 1 was produced as follows.

正極として正極Aを使用した。負極は以下のように作製した。黒鉛粉末97質量部と、導電助剤としてアセチレンブラック1質量部と、結着剤として、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)1質量部、カルボキシメチルセルロース(CMC)1質量部とを混合し、この混合物を適量のイオン交換水に分散させてスラリーを作製した。このスラリーを負極用集電体である厚み20μmの銅箔にドクターブレードを用いて膜状になるように塗布した。スラリーを塗布した集電体を乾燥した後にプレスした。接合物を200℃で2時間、真空乾燥機で加熱し、所定の形状(25mm×30mmの矩形状)に切り取った。こうして負極が得られた。負極の厚さは45μm程度であった。   Positive electrode A was used as the positive electrode. The negative electrode was produced as follows. 97 parts by mass of graphite powder, 1 part by mass of acetylene black as a conductive additive, 1 part by mass of styrene-butadiene rubber (SBR) and 1 part by mass of carboxymethylcellulose (CMC) as a binder are mixed, and this mixture is mixed. A slurry was prepared by dispersing in an appropriate amount of ion-exchanged water. This slurry was applied to a copper foil having a thickness of 20 μm, which is a negative electrode current collector, in a film shape using a doctor blade. The current collector coated with the slurry was dried and then pressed. The joined product was heated with a vacuum dryer at 200 ° C. for 2 hours, and cut into a predetermined shape (rectangular shape of 25 mm × 30 mm). In this way, a negative electrode was obtained. The thickness of the negative electrode was about 45 μm.

上記の正極Aおよび負極を用いて、ラミネート型リチウムイオン二次電池を製作した。詳しくは、正極Aおよび負極の間に、セパレータとしてポリプロピレン樹脂からなる矩形状シート(27×32mm、厚さ25μm)を挟装して極板群とした。この極板群を二枚一組のラミネートフィルムで覆い、三辺をシールした後、袋状となったラミネートフィルムに電解液を注入した。電解液としてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネー(DEC)をEC:DEC=3:7(体積比)で混合した溶媒に1モルのLiPF6を溶解した溶液を用いた。その後、残りの一辺をシールすることで、四辺が気密にシールされ、極板群および電解液が密閉されたラミネート型リチウムイオン二次電池を得た。なお、正極および負極は外部と電気的に接続可能なタブを備え、このタブの一部はラミネート型リチウムイオン二次電池の外側に延出している。以上の工程で、実施例1のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。 A laminate type lithium ion secondary battery was manufactured using the positive electrode A and the negative electrode. Specifically, a rectangular sheet (27 × 32 mm, thickness 25 μm) made of polypropylene resin was sandwiched between the positive electrode A and the negative electrode to form an electrode plate group. The electrode plate group was covered with a set of two laminated films, and the three sides were sealed, and then an electrolyte solution was injected into the bag-like laminated film. As an electrolytic solution, a solution obtained by dissolving 1 mol of LiPF 6 in a solvent obtained by mixing ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) at EC: DEC = 3: 7 (volume ratio) was used. Thereafter, the remaining one side was sealed to obtain a laminate type lithium ion secondary battery in which the four sides were hermetically sealed and the electrode plate group and the electrolyte were sealed. Note that the positive electrode and the negative electrode have a tab that can be electrically connected to the outside, and a part of the tab extends to the outside of the laminated lithium ion secondary battery. The laminated lithium ion secondary battery of Example 1 was produced through the above steps.

(比較例1)
正極Aに代えて正極Bを用いた以外は実施例1と同様にして、比較例1のラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(Comparative Example 1)
A laminated lithium ion secondary battery of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode B was used instead of the positive electrode A.

<初期容量測定>
実施例1及び比較例1のラミネート型リチウムイオン二次電池の初期容量を測定した。実施例1はN=3で初期容量を測定した。充電の際は、25℃において1Cレート、電圧4.5VでCC充電(定電流定電圧充電)をした。CV充電は、電圧4.5Vにて一時間保持した。放電の際は3.0Vまで、0.33CレートでCC放電(定電流放電)を行った。この時の放電容量を測定し、初期容量とした。
<Initial capacity measurement>
The initial capacities of the laminated lithium ion secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 1 were measured. In Example 1, the initial capacity was measured at N = 3. When charging, CC charging (constant current constant voltage charging) was performed at 25 ° C. at a 1C rate and a voltage of 4.5V. CV charging was held at a voltage of 4.5V for 1 hour. When discharging, CC discharge (constant current discharge) was performed at a rate of 0.33 C up to 3.0 V. The discharge capacity at this time was measured and used as the initial capacity.

<サイクル特性評価>
実施例1及び比較例1のラミネート型リチウムイオン二次電池のサイクル特性を評価した。サイクル特性の評価としては、以下の条件で充放電を繰り返したサイクル試験を行った。充電の際は、25℃において1Cレートで、電圧4.5VでCCCV充電(定電流定電圧充電)をした。CV充電は、電圧4.5Vにて一時間保持した。放電の際は3.0V、0.33CレートでCC放電(定電流放電)を行った。この充放電を1サイクルとし、100サイクルまで繰り返した。初回及び100サイクル後の0.33Cレートでの放電容量を測定した。初回の放電容量を初期容量及び100サイクル後の放電容量をサイクル後容量とした。容量維持率(%)は以下の式で求めた。
容量維持率(%)=サイクル後容量/初期容量×100
<Cycle characteristic evaluation>
The cycle characteristics of the laminated lithium ion secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated. As an evaluation of the cycle characteristics, a cycle test in which charge and discharge were repeated under the following conditions was performed. At the time of charging, CCCV charging (constant current constant voltage charging) was performed at a voltage of 4.5 V at a 1C rate at 25 ° C. CV charging was held at a voltage of 4.5V for 1 hour. When discharging, CC discharge (constant current discharge) was performed at a rate of 3.0 V and 0.33 C. This charging / discharging was made into 1 cycle, and it repeated to 100 cycles. The discharge capacity at the 0.33C rate after the first time and after 100 cycles was measured. The initial discharge capacity was the initial capacity and the discharge capacity after 100 cycles was the post-cycle capacity. The capacity retention rate (%) was obtained by the following formula.
Capacity maintenance rate (%) = capacity after cycle / initial capacity × 100

初期容量測定及びサイクル特性評価において実施例1のラミネート型リチウムイオン二次電池は3個作製して、3個とも初期容量及びサイクル特性を評価した。実施例1のN=3のすべての初期容量およびすべてのサイクル後容量の測定結果及び比較例1の初期容量およびサイクル後容量の測定結果を図5に示す。   In the initial capacity measurement and the cycle characteristic evaluation, three laminated lithium ion secondary batteries of Example 1 were produced, and the initial capacity and the cycle characteristics were evaluated for all three. FIG. 5 shows the measurement results of all initial capacities of N = 3 and all post-cycle capacities of Example 1, and the measurement results of initial capacity and post-cycle capacities of Comparative Example 1.

図5から実施例1のN=3の結果と比較例1の結果と比べると、比較例1の初期容量を100%として、実施例1の初期容量は、比較例1の初期容量から2.29±0.78%しか低下しなかった。また実施例1のサイクル後の容量維持率は76.9±2.5%であった。比較例1の容量維持率は48.3%であった。従って実施例1のサイクル後容量は比較例1のサイクル後容量に比べて高電圧条件下において容量維持率で28%以上改善できた。   Compared with the result of N = 3 of Example 1 and the result of Comparative Example 1 from FIG. 5, the initial capacity of Comparative Example 1 is 100%, and the initial capacity of Example 1 is 2. It decreased only 29 ± 0.78%. Further, the capacity retention rate after the cycle of Example 1 was 76.9 ± 2.5%. The capacity retention rate of Comparative Example 1 was 48.3%. Therefore, the post-cycle capacity of Example 1 was improved by 28% or more in capacity retention under high voltage conditions as compared with the post-cycle capacity of Comparative Example 1.

この結果から、活物質本体の表面に、膜厚が約10nmの結着機能を有する樹脂からなるコート層が形成されたことによって、リチウムイオン二次電池の初期容量をほとんど低減させずに高電圧条件下においてもサイクル特性を向上できたことがわかった。   From this result, a coating layer made of a resin having a binding function with a film thickness of about 10 nm is formed on the surface of the active material main body, so that the initial capacity of the lithium ion secondary battery is hardly reduced. It was found that the cycle characteristics could be improved even under the conditions.

1:活物質本体、2:コート層、3:リチウムイオン二次電池用活物質、4:活物質層形成用結着剤、5:導電助剤。   1: active material body, 2: coat layer, 3: active material for lithium ion secondary battery, 4: binder for forming active material layer, 5: conductive additive.

Claims (7)

活物質本体と、
該活物質本体の表面に形成されたコート層と、
を有し、
前記コート層は、結着機能を有する樹脂からなり、その膜厚が1nm以上50nm以下であり、該活物質本体の表面積全体を100%としたときにその占める面積の割合が70%以上であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用活物質。
An active material body,
A coat layer formed on the surface of the active material body;
Have
The coat layer is made of a resin having a binding function, the film thickness is 1 nm or more and 50 nm or less, and the ratio of the area occupied when the entire surface area of the active material body is 100% is 70% or more. An active material for a lithium ion secondary battery.
前記活物質本体は、前記樹脂とのぬれ性が向上するようにその表面を改質されている請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用活物質。   The active material for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein a surface of the active material main body is modified so that wettability with the resin is improved. 前記活物質本体は、表面が疎水化されている請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用活物質。   The active material for a lithium ion secondary battery according to claim 2, wherein a surface of the active material main body is hydrophobized. 前記活物質本体は、一般式: LiCoNiMn (Dはドープ成分であり、Al、Mg、Ti、Sn、Zn、W、Zr、Mo、Fe及びNaから選ばれる少なくとも1つであり、p+q+r+s=1、0<p≦1、0≦q<1、0≦r<1、0≦s<1)で表されるリチウムコバルト含有複合金属酸化物からなり、
前記樹脂はポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンビニルアルコール及びポリアクリレートから選ばれる少なくとも1つである請求項1〜2のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用活物質。
The active material body is represented by the general formula: LiCo p Ni q Mn r D s O 2 (D is the doping component, at least Al, Mg, Ti, Sn, Zn, W, Zr, Mo, selected from Fe and Na And a lithium-cobalt-containing composite metal oxide represented by p + q + r + s = 1, 0 <p ≦ 1, 0 ≦ q <1, 0 ≦ r <1, 0 ≦ s <1),
3. The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the resin is at least one selected from polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene vinyl alcohol, and polyacrylate. 4. Active material.
前記樹脂はポリフッ化ビニリデン(PVDF)である請求項3に記載のリチウムイオン二次電池用活物質。   The active material for a lithium ion secondary battery according to claim 3, wherein the resin is polyvinylidene fluoride (PVDF). 集電体と、
前記集電体の表面に形成され、請求項1〜5のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用活物質と活物質層形成用結着剤とを含む活物質層と、
を有するリチウムイオン二次電池用電極。
A current collector,
An active material layer formed on a surface of the current collector, the active material layer including the active material for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 5 and a binder for forming an active material layer,
An electrode for a lithium ion secondary battery.
請求項6に記載のリチウムイオン二次電池用電極を有するリチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery which has an electrode for lithium ion secondary batteries of Claim 6.
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