JP2014154360A - Nonaqueous electrolyte secondary battery and collector for the battery - Google Patents

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達也 橋本
Yusuke Fukumoto
友祐 福本
Yuji Yokoyama
友嗣 横山
Koichi Toriyama
幸一 鳥山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a collector for a nonaqueous electrolyte secondary battery, excellent in corrosion resistance (typically, alkali resistance) and capable of achieving low resistance.SOLUTION: The present invention provides a collector 32 including a base material 32a made of metal and a corrosion resistant layer 32b provided on a surface of the base material. The corrosion resistant layer 32b contains a carbon material 33, an alginic acid 34, and a compound 35 having a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure. When the carbon material 33 is taken as 100 pts.mass, the percentage of the alginic acid 34 is 0.3 pt.mass or more and 10 pts.mass or less, and the percentage of the compound 35 having a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure is 0.1 pt.mass or more and 2 pts.mass or less. In a preferable embodiment, the corrosion resistant layer 32b has an average thickness of 0.5 μm or more and 6.5 μm or less.

Description

本発明は、非水電解質二次電池用の集電体と、その利用に関する。より詳しくは、耐食層を備えた集電体と、該集電体を用いた非水電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery and use thereof. More specifically, the present invention relates to a current collector provided with a corrosion-resistant layer and a non-aqueous electrolyte secondary battery using the current collector.

アルミニウム等の金属からなる部材は各種分野において広く利用されており、その耐久性(耐腐食性等)は該部材を含む製品の耐久性に影響し得る。かかる金属部材を含む製品の一例として、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池が挙げられる。   A member made of a metal such as aluminum is widely used in various fields, and its durability (such as corrosion resistance) can affect the durability of a product including the member. An example of a product including such a metal member is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.

この種の電池の電極は、一般に金属製の集電体と該集電体上に形成された電極活物質層とを備える。かかる電極活物質層は、例えば、所定の液状媒体中に電極活物質とバインダとを含んだ活物質層形成用スラリー(ペースト、インクを包含する。以下同様。)を集電体上に付与し、乾燥することによって形成することができる。このスラリー調製時には、環境負荷の低減やコストの削減等を目的として、水系溶媒(典型的には水)を用いる場合がある。しかしながら、例えば正極活物質層の形成時に水系溶媒を使用した場合、正極活物質の構成元素(例えばマンガン)が溶出し、スラリーが高アルカリ性を示すことがある。正極集電体は典型的にはアルミニウム等の金属製であるため、高アルカリ性のスラリーと接触すると腐食されてガスを生じることがあり得る。かかる場合、正極活物質層の剥離や浮き等が生じ、電池特性の低下(例えば抵抗の増大)を招来する虞がある。
これに関連する技術として、特許文献1〜4が挙げられる。例えば特許文献1には、上述のような高アルカリ性を緩和し得、且つバインダとしても機能し得るアルギン酸を、正極活物質層中に含んだ構成の電池が開示されている。
An electrode of this type of battery generally includes a metal current collector and an electrode active material layer formed on the current collector. Such an electrode active material layer is provided, for example, by applying a slurry for forming an active material layer (including paste and ink; the same shall apply hereinafter) containing an electrode active material and a binder in a predetermined liquid medium on a current collector. It can be formed by drying. At the time of preparing the slurry, an aqueous solvent (typically water) may be used for the purpose of reducing environmental burden and cost. However, for example, when an aqueous solvent is used at the time of forming the positive electrode active material layer, a constituent element (for example, manganese) of the positive electrode active material is eluted, and the slurry may exhibit high alkalinity. Since the positive electrode current collector is typically made of a metal such as aluminum, the positive electrode current collector can be corroded and generate gas when it comes into contact with a highly alkaline slurry. In such a case, peeling or floating of the positive electrode active material layer may occur, leading to a decrease in battery characteristics (for example, an increase in resistance).
Patent documents 1-4 are mentioned as a technique relevant to this. For example, Patent Document 1 discloses a battery having a configuration in which a positive electrode active material layer contains alginic acid that can relieve the high alkalinity as described above and can also function as a binder.

特開2011−192644号公報JP 2011-192644 A 特開2006−134777号公報JP 2006-134777 A 特開2004−063156号公報JP 2004-063156 A 特開2003−272619号公報JP 2003-272619 A

しかしながら、本発明者らの検討によれば、正極活物質層内にアルギン酸が含まれる場合、充放電に伴う抵抗(特に、低温環境下におけるIV抵抗)が著しく増大し、電池特性が大きく悪化することがあった。また、上記アルカリ性緩和(中和)の効果を好適に発現させるためには、多くの添加量を要する場合があった。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐腐食性(典型的には、耐アルカリ性)に優れた集電体を提供することである。また、本発明の他の目的は、かかる集電体を用いた非水電解質二次電池であって、集電体の腐食が抑制されているとともに広範な温度域において優れた電池性能(例えば低温環境下における高入出力密度)を発揮し得る非水電解質二次電池を提供することである。   However, according to the study by the present inventors, when alginic acid is contained in the positive electrode active material layer, resistance (particularly, IV resistance in a low temperature environment) accompanying charging / discharging is remarkably increased, and battery characteristics are greatly deteriorated. There was a thing. Moreover, in order to express the alkaline relaxation (neutralization) effect appropriately, a large amount of addition may be required. This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the electrical power collector excellent in corrosion resistance (typically alkali resistance). Another object of the present invention is a non-aqueous electrolyte secondary battery using such a current collector, in which corrosion of the current collector is suppressed and excellent battery performance (for example, low temperature) It is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of exhibiting a high input / output density in an environment.

本発明者らが、上記特許文献1における電池特性悪化の原因について検討したところ、正極活物質の表面がアルギン酸によって被覆され、電荷担体の吸蔵および放出が阻害されるために、内部抵抗の増大を引き起こしていることがわかった。また、アルギン酸は反応性の高いカルボキシル基(−COO)を有するため、単独で用いた場合に炭素材料等の導電材や正極活物質の表面(典型的には表面官能基)に結合して、凝集体を生じ易い。導電材や正極活物質との結合に多くのアルギン酸が消費されると効率よくアルカリ性の緩和を行うことができず、このためアルカリ性緩和の効果を発現するために多くの添加量を要していたことがわかった。そこで、本発明者らは鋭意検討を重ね、これを解決し得る手段を見出し、本発明を完成させた。 When the present inventors examined the cause of the deterioration of the battery characteristics in Patent Document 1, the surface of the positive electrode active material was coated with alginic acid, and the occlusion and release of charge carriers were inhibited. I found that it was causing. Moreover, since alginic acid has a highly reactive carboxyl group (—COO ), when used alone, it binds to the surface of a conductive material such as a carbon material or a positive electrode active material (typically a surface functional group). , Easy to produce aggregates. When a large amount of alginic acid is consumed for bonding with the conductive material and the positive electrode active material, it is not possible to efficiently reduce the alkalinity. For this reason, a large amount of addition is required to exhibit the effect of the alkalinity relaxation. I understood it. Therefore, the present inventors have conducted intensive studies, found a means that can solve this, and completed the present invention.

本発明によって、非水電解質二次電池用の集電体が提供される。かかる集電体は、金属製の基材と、該基材の表面に設けられた耐食層とを備えている。上記耐食層は、炭素材料と、アルギン酸と、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造を有する化合物(以下、「ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物」と言うことがある。)と、を含んでいる。また、上記炭素材料を100質量部としたときに、上記アルギン酸の割合は0.3質量部以上10質量部以下であり、上記ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物の割合は0.1質量部以上2質量部以下である。   According to the present invention, a current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery is provided. Such a current collector includes a metal base material and a corrosion-resistant layer provided on the surface of the base material. The corrosion-resistant layer contains a carbon material, alginic acid, and a compound having a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure (hereinafter sometimes referred to as “polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound”). Yes. Further, when the carbon material is 100 parts by mass, the ratio of the alginic acid is 0.3 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and the ratio of the polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound is 0.1 parts by mass. Part to 2 parts by mass.

ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物は、いわゆる分散剤として機能し得る。このため、該化合物を含む耐食層では構成材料(典型的には炭素材料)がより均質に分散され得、高い均質性や緻密性を実現し得る。また、耐食層中にポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物とアルギン酸の両方を含むことで、従来に比べてアルギン酸の使用量をより少なくし得、且つ、基材に対して優れた耐食性を付与し得る。さらに、アルギン酸は親水性のため、有機溶媒に対して溶解し難く、例えば高温環境下において有機溶媒中に長期間保存した場合であっても膨潤や変形等を生じ難く、高い形状維持性を発揮し得る。加えて、耐食層中に炭素材料を含むことで、耐食層形成に伴う抵抗の増大が抑制され、基材自体の良好な導電性を損なうことなく発揮し得る。したがって、上記構成の集電体は、耐腐食性に優れ(腐食に伴うガスの発生等が抑制され)、且つ抵抗が低く抑えられたものである。このような集電体は、例えば、アルカリ性の溶液(例えば、正極活物質層形成用スラリー)と接触し得る用途(例えば正極の作製)で好適に用いることができる。   The polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound can function as a so-called dispersant. For this reason, in the corrosion-resistant layer containing the compound, the constituent material (typically a carbon material) can be more uniformly dispersed, and high homogeneity and denseness can be realized. In addition, by including both the polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound and alginic acid in the corrosion-resistant layer, the amount of alginic acid used can be reduced as compared with the conventional one, and the substrate has excellent corrosion resistance. Can be granted. In addition, alginic acid is hydrophilic and therefore difficult to dissolve in organic solvents. For example, even when stored in an organic solvent for a long time in a high-temperature environment, it does not easily swell or deform, and exhibits high shape maintainability. Can do. In addition, by including a carbon material in the corrosion-resistant layer, an increase in resistance due to the formation of the corrosion-resistant layer is suppressed, and the good conductivity of the base material itself can be exhibited without deteriorating. Therefore, the current collector having the above configuration is excellent in corrosion resistance (the generation of gas accompanying corrosion is suppressed) and the resistance is suppressed low. Such a current collector can be suitably used, for example, in an application (for example, production of a positive electrode) that can come into contact with an alkaline solution (for example, a slurry for forming a positive electrode active material layer).

なお、本明細書において「非水電解質二次電池」とは、非水電解質(典型的には、非水溶媒中に支持塩を含む非水電解液)を備えた電池をいう。また、本明細書において「リチウムイオン二次電池」とは、電荷担体としてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンの移動により充放電が実現される二次電池をいう。一般にリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー電池、リチウム空気電池、リチウム硫黄電池等と称される二次電池は、本明細書におけるリチウムイオン二次電池に包含される典型例である。   In the present specification, the “non-aqueous electrolyte secondary battery” refers to a battery provided with a non-aqueous electrolyte (typically, a non-aqueous electrolyte containing a supporting salt in a non-aqueous solvent). Further, in the present specification, the “lithium ion secondary battery” refers to a secondary battery that uses lithium ions as a charge carrier and is charged and discharged by movement of lithium ions between positive and negative electrodes. A secondary battery generally referred to as a lithium ion secondary battery, a lithium polymer battery, a lithium air battery, a lithium sulfur battery, or the like is a typical example included in the lithium ion secondary battery in the present specification.

接触し得るアルカリ性溶液のpH等にも依るが、上記耐食層の平均厚みは0.5μm以上6.5μm以下であることが好ましい。上記範囲を満たす場合、内部抵抗をより低く維持しつつ、且つアルカリによって腐食されることを好適に抑制し得る。したがって、より一層優れた電池特性(例えば、低温環境下における優れた入出力特性)を発揮し得、本発明の効果を高いレベルで発揮し得る。なお、層の平均厚みは、マイクロメータや厚み計(例えばロータリーキャリパー計)等を用いた計測や、電子顕微鏡(典型的にはSEM:Scanning Electron Microscope)観察によって確認することができる。   Although depending on the pH of the alkaline solution that can be contacted, the average thickness of the corrosion-resistant layer is preferably 0.5 μm or more and 6.5 μm or less. When satisfy | filling the said range, it can suppress suitably corroding by an alkali, maintaining internal resistance lower. Therefore, even more excellent battery characteristics (for example, excellent input / output characteristics in a low temperature environment) can be exhibited, and the effects of the present invention can be exhibited at a high level. The average thickness of the layer can be confirmed by measurement using a micrometer, a thickness meter (for example, a rotary caliper meter) or the like, or observation with an electron microscope (typically SEM: Scanning Electron Microscope).

好ましい一態様において、上記ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造(典型的にはポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル構造)を有する化合物は、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルである。上記化合物は、非イオン性界面活性剤であるため、環境に対する負荷(環境毒性)が低く、また、親水基がイオンに解離しないため、意図しない反応等を生じ難い。よって、好適に用いることができる。   In a preferred embodiment, the compound having a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure (typically a polyoxyethylene styrenated phenyl ether structure) is polyoxyethylene styrenated phenyl ether. Since the above compound is a nonionic surfactant, the load on the environment (environmental toxicity) is low, and since the hydrophilic group does not dissociate into ions, it is difficult to cause an unintended reaction or the like. Therefore, it can be suitably used.

本発明の他の側面として、上述したいずれかの集電体の表面に活物質層が形成されてなる電極と、非水電解質と、を備えた非水電解質二次電池が提供される。ここで開示される集電体は緻密で耐腐食性(典型的には耐アルカリ性)に優れた耐食層を備えている。かかる集電体を用いた電極では、腐食に起因する諸問題(例えば、ガスの発生や活物質層の剥離、浮き等)が生じ難く、したがって高い電池性能を発揮し得る。   As another aspect of the present invention, there is provided a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising an electrode having an active material layer formed on the surface of any of the current collectors described above and a nonaqueous electrolyte. The current collector disclosed here includes a corrosion-resistant layer that is dense and excellent in corrosion resistance (typically alkali resistance). In the electrode using such a current collector, various problems due to corrosion (for example, generation of gas, peeling of the active material layer, floating, etc.) hardly occur, and thus high battery performance can be exhibited.

好ましい一態様において、上記電極は正極である。そして、上記活物質層は、少なくとも正極活物質とアルギン酸以外の水溶性および/または水分散性の(以下、このような性状を単に「水系の」と言うことがある。)高分子化合物とを含んでいる。正極活物質層内に実質的にアルギン酸を含まないことで、正極活物質の表面がアルギン酸で被覆されることがない。このため、電荷担体の吸蔵および放出がスムーズに行われ、充放電に伴う抵抗を低く抑えることができる。したがって、例えば水系の正極活物質層形成用スラリーを用いて正極活物質層を形成した場合であっても、集電体が腐食され難く、優れた電池特性(例えば入出力特性、特に低温環境下における入出力特性)を発揮することができる。なお、ここで「実質的に」とは、アルギン酸を少なくとも意図的には含有させないことをいい、例えば不可避的な混入(例えば耐食層側からの微量な流入)を許容し得る用語である。   In a preferred embodiment, the electrode is a positive electrode. The active material layer includes at least a positive electrode active material and a water-soluble and / or water-dispersible polymer compound other than alginic acid (hereinafter, such a property may be simply referred to as “aqueous”). Contains. By not containing alginic acid substantially in the positive electrode active material layer, the surface of the positive electrode active material is not covered with alginic acid. For this reason, occlusion and discharge | release of a charge carrier are performed smoothly and the resistance accompanying charging / discharging can be restrained low. Therefore, for example, even when the positive electrode active material layer is formed using an aqueous positive electrode active material layer forming slurry, the current collector is hardly corroded, and excellent battery characteristics (for example, input / output characteristics, particularly in a low temperature environment). Can exhibit the input / output characteristics). Here, “substantially” means that alginic acid is not intentionally contained at least intentionally, and is a term that allows, for example, inevitable mixing (for example, a slight inflow from the corrosion-resistant layer side).

好ましい一態様において、上記活物質層に含まれる高分子化合物は、セルロース系ポリマー(典型的にはカルボキシメチルセルロース)および/またはエチレン系ポリマー(例えばポリテトラフルオロエチレン)である。
セルロース系ポリマーは、増粘剤等としての機能を有するとともに、正極活物質層に密着性と柔軟性を与え得る。このため、例えば、電荷担体の吸蔵・放出に伴って正極活物質が膨張・収縮した場合であっても、集電体との密着性を好適に維持することができる。また、例えば水系の正極活物質層形成用スラリーを用いて正極活物質層を形成する場合にスラリーの流動性を適正化することができ、正極活物質層を精度よく形成することができる。他方、エチレン系ポリマーはバインダとして機能し得、正極集電体−正極活物質層間の密着性、および/または、正極活物質層の形状保持性を維持向上し得る。特には、セルロース系ポリマーとエチレン系ポリマーとを併用することで、より一層高い導電性や形状保持性を実現し得、例えば水系の正極活物質層形成用スラリーを用いて正極活物質層を形成した場合であっても、優れた電池特性や高い耐久性を実現し得る。
In a preferred embodiment, the polymer compound contained in the active material layer is a cellulosic polymer (typically carboxymethyl cellulose) and / or an ethylene polymer (eg, polytetrafluoroethylene).
The cellulosic polymer has a function as a thickener and the like, and can provide adhesion and flexibility to the positive electrode active material layer. For this reason, for example, even when the positive electrode active material expands / shrinks as the charge carriers are occluded / released, the adhesion with the current collector can be suitably maintained. For example, when forming a positive electrode active material layer using a water-based positive electrode active material layer forming slurry, the fluidity of the slurry can be optimized, and the positive electrode active material layer can be formed with high accuracy. On the other hand, the ethylene-based polymer can function as a binder, and can maintain and improve the adhesion between the positive electrode current collector and the positive electrode active material layer and / or the shape retention of the positive electrode active material layer. In particular, by using a cellulose-based polymer and an ethylene-based polymer in combination, even higher conductivity and shape retention can be realized. For example, a positive electrode active material layer is formed using an aqueous positive electrode active material layer forming slurry. Even in this case, excellent battery characteristics and high durability can be realized.

上述の通り、ここで開示される非水電解質二次電池(例えばリチウムイオン二次電池)では、耐食層付の集電体を用いた効果によって、集電体の腐食に起因する諸問題(例えば、ガスの発生や活物質層の剥離、浮き等)が生じ難く、内部抵抗の低減されたものであり得る。例えば、入出力特性に優れ、且つ高温環境下で保存した場合であっても容量低下やガスの発生が少ないものとなり得る。したがって、かかる特徴を活かして、例えばハイブリッド車両や電気車両の動力源(駆動電源)として好適に利用し得る。   As described above, in the non-aqueous electrolyte secondary battery (for example, lithium ion secondary battery) disclosed herein, various problems caused by corrosion of the current collector (for example, due to the effect of using the current collector with a corrosion-resistant layer) Gas generation, separation of the active material layer, floating, etc.) are difficult to occur, and the internal resistance can be reduced. For example, the input / output characteristics are excellent, and even when stored in a high temperature environment, the capacity can be reduced and the generation of gas can be reduced. Therefore, taking advantage of this feature, for example, it can be suitably used as a power source (drive power source) of a hybrid vehicle or an electric vehicle.

一実施形態に係る非水電解質二次電池の外形を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the external shape of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on one Embodiment. 図1中のII−II線に沿う縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which follows the II-II line | wire in FIG. 一実施形態に係る捲回電極体の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the wound electrode body which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る正極シートの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the positive electrode sheet which concerns on one Embodiment. サイクル試験後の容量維持率(%)と腐食痕との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the capacity maintenance rate (%) after a cycle test, and a corrosion trace.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄(例えば、負極、セパレータおよび非水電解質の構成、二次電池の構築等)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Note that matters other than the matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention (for example, the structure of the negative electrode, the separator and the nonaqueous electrolyte, the construction of the secondary battery, etc.) It can be grasped as a design matter of those skilled in the art based on the prior art. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.

≪集電体≫
ここで開示される非水電解質二次電池用の集電体は、金属製の基材と、該基材の表面に設けられた耐食層とを備えている。かかる集電体は、耐腐食性と導電性とを高いレベルで両立するものである。
≪Current collector≫
The current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery disclosed herein includes a metal base material and a corrosion-resistant layer provided on the surface of the base material. Such a current collector has a high level of both corrosion resistance and conductivity.

<基材>
基材は、金属材料によって構成され(すなわち金属製であり)、なかでも導電性の良好な金属からなることが好ましい。例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等を好適に用いることができる。基材を構成する金属材料は、実質的に1種類(不可避的不純物の含有は許容され得る。)の金属であってもよく、2種類以上の金属の合金であってもよい。好ましい一態様では、基材はアルミニウム製である。アルミニウム製の基材を備えた集電体は、例えば非水電解質二次電池の正極集電体として好適に採用され得る。
基材の形状は、例えば構築する非水電解質二次電池の形状等によって異なり得るため特に限定されないが、例えば箔状、板状、網状、棒状等であり得る。なお、後述する捲回電極体を備えた非水電解質二次電池では、主に箔状のものが用いられる。箔状の基材の平均厚みは特に限定されないが、電池のエネルギー密度と機械的強度との兼ね合いから、通常、5μm〜50μm(より好ましくは8μm〜30μm)程度とすることが好ましい。
<Base material>
The substrate is preferably made of a metal material (that is, made of metal), and is preferably made of a metal having good conductivity. For example, aluminum, copper, nickel, titanium, stainless steel, etc. can be used suitably. The metal material constituting the base material may be substantially one type of metal (inevitable inclusion of inevitable impurities) or an alloy of two or more types of metals. In a preferred embodiment, the substrate is made of aluminum. A current collector provided with an aluminum base material can be suitably employed as a positive electrode current collector of a nonaqueous electrolyte secondary battery, for example.
The shape of the substrate is not particularly limited because it may vary depending on, for example, the shape of the nonaqueous electrolyte secondary battery to be constructed, but may be, for example, a foil shape, a plate shape, a net shape, or a rod shape. In addition, in the nonaqueous electrolyte secondary battery provided with the winding electrode body mentioned later, a foil-shaped thing is mainly used. The average thickness of the foil-shaped substrate is not particularly limited, but it is usually preferably about 5 μm to 50 μm (more preferably 8 μm to 30 μm) in consideration of the energy density and mechanical strength of the battery.

<耐食層>
耐食層は、炭素材料と、アルギン酸と、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物とを含んでいる。
<Corrosion resistant layer>
The corrosion-resistant layer contains a carbon material, alginic acid, and a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound.

炭素材料としては、カーボンブラック(例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、サーマルブラック)、コークス、活性炭、黒鉛(天然黒鉛およびその改質体、人造黒鉛)、炭素繊維(PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維)、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン等から選択される1種または2種以上を用いることができる。なかでも、カーボンブラック(典型的には、アセチレンブラック)を好適に用いることができる。   Carbon materials include carbon black (for example, acetylene black, furnace black, ketjen black, channel black, lamp black, thermal black), coke, activated carbon, graphite (natural graphite and its modified products, artificial graphite), carbon fiber One or more selected from (PAN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber), carbon nanotube, fullerene, graphene, and the like can be used. Among these, carbon black (typically acetylene black) can be preferably used.

このような炭素材料の性状は特に限定されないが、通常、一次粒子の粒径が小さいものほど比表面積が広く、耐食層内の導電パスを保つのに有利である。上述した炭素材料の場合、炭素材料を構成する一次粒子の粒径は、凡そ1nm〜500nm(例えば凡そ10nm〜200nm、典型的には凡そ15nm〜100nm)の範囲にあることが好ましい。なお、上記「一次粒子の粒径」としては、電子顕微鏡(走査型または透過型のいずれも使用可能である。好ましくは透過型電子顕微鏡)写真により少なくとも30個以上(例えば30〜100個)の一次粒子を観察し、得られた粒径の算術平均値を採用することができる。また、上記と同様の理由から、比表面積は、25m/g〜1000m/g(典型的には50m/g〜500m/g、好ましくは50m/g〜200m/g、例えば50m/g〜100m/g)の範囲にあることが好ましい。さらに、嵩密度は0.01〜0.5g/cm(典型的には0.05〜0.3g/cm、好ましくは0.1〜0.2g/cm)の範囲にあることが好ましい。上記性状のうち1つ以上(好ましくは2つ以上)を満たす炭素材料を耐食層中に含むことで、耐食層の形成に伴う抵抗増大を抑制し得、金属製基材由来の良好な導電性を維持発揮し得る。このような性状を好適に満たすものとしてアセチレンブラック等のカーボンブラックが挙げられる。 The properties of such a carbon material are not particularly limited. Usually, the smaller the primary particle size, the larger the specific surface area, which is advantageous for maintaining a conductive path in the corrosion-resistant layer. In the case of the carbon material described above, the particle size of the primary particles constituting the carbon material is preferably in the range of about 1 nm to 500 nm (for example, about 10 nm to 200 nm, typically about 15 nm to 100 nm). In addition, as the “particle size of the primary particles”, at least 30 (for example, 30 to 100) can be used according to an electron microscope (scanning type or transmission type, preferably transmission type electron microscope) photograph. The primary particles are observed, and the arithmetic average value of the obtained particle diameters can be adopted. Further, for the same reason as described above, the specific surface area, 25m 2 / g~1000m 2 / g ( typically 50m 2 / g~500m 2 / g, preferably 50m 2 / g~200m 2 / g, e.g. it is preferably in the range of 50m 2 / g~100m 2 / g) . Furthermore, the bulk density is in the range of 0.01 to 0.5 g / cm 3 (typically 0.05 to 0.3 g / cm 3 , preferably 0.1 to 0.2 g / cm 3 ). preferable. By including a carbon material satisfying one or more (preferably two or more) of the above properties in the corrosion-resistant layer, it is possible to suppress an increase in resistance due to the formation of the corrosion-resistant layer, and good conductivity derived from a metal substrate. Can be maintained. A carbon black such as acetylene black is preferably used to satisfy such properties.

アルギン酸は、一般式:(Cで表わされるβ−D−マンヌロン酸(M)とα−L−グルロン酸(G)の2種類のウロン酸が1,4−グリコシド結合により任意の割合で結合した直線状のポリウロニドである。典型的には、上記M同士が相互に連なったポリ−β−D−マンヌロン酸部位と、上記Gが相互に連なったポリ−α−L−グルロン酸部位と、MおよびGが交互に配列した部位と、が混在した構造を有する。上記MおよびGは反応性の高いカルボキシル基を有するため、アルギン酸はバインダとして好適に機能し得る。また、アルギン酸はアルカリ性溶液のpHを緩和することができるため、耐食層中に含ませることで、例えばアルカリ性のスラリーと接触した場合であっても腐食され難く耐久性の高い集電体を実現し得る。さらに、アルギン酸は親水性のため、有機溶媒に対して溶解し難く、例えば高温環境下において有機溶媒中に長期間保存した場合であっても膨潤等を生じ難く、高い形状維持性を発揮し得る。 Alginic acid is a 1,4-glycoside bond in which two types of uronic acid, β-D-mannuronic acid (M) and α-L-guluronic acid (G), represented by the general formula: (C 6 H 8 O 6 ) n Is a linear polyuronide bonded at an arbitrary ratio. Typically, the poly-β-D-mannuronic acid sites in which the Ms are connected to each other, the poly-α-L-guluronic acid sites in which the Gs are connected to each other, and M and G are alternately arranged. It has a structure in which the part is mixed. Since M and G have a highly reactive carboxyl group, alginic acid can suitably function as a binder. Since alginic acid can relax the pH of the alkaline solution, it can be included in the corrosion-resistant layer to realize a highly durable current collector that is hardly corroded even when it comes into contact with, for example, an alkaline slurry. obtain. Furthermore, alginic acid is hydrophilic and thus hardly dissolved in an organic solvent. For example, even when stored in an organic solvent for a long period of time in a high-temperature environment, it does not easily swell, and can exhibit high shape maintainability. .

アルギン酸としては、アルギン酸およびその塩、誘導体を用いることができ、これらから選択される1種または2種以上を適宜用いることができる。なかでも、溶解性の観点から各種アルギン酸塩(例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム等)を好ましく用いることができ、特に汎用性の高いアルギン酸ナトリウムを好適に採用し得る。このようなアルギン酸は、天然物(コンブ、ワカメ、ヒジキ等)から従来公知の手法で抽出したものであってもよく、あるいは、市販品の購入等により入手したものであってもよい。市販されているアルギン酸ナトリウムとしては、例えば、株式会社キミカ製の「キミカアルギン」(登録商標)の各種グレードが挙げられる。   As alginic acid, alginic acid and salts and derivatives thereof can be used, and one or more selected from these can be used as appropriate. Of these, various alginates (for example, sodium alginate, potassium alginate, ammonium alginate, etc.) can be preferably used from the viewpoint of solubility, and sodium alginate having particularly high versatility can be suitably employed. Such alginic acid may be extracted from a natural product (comb, seaweed, hijiki, etc.) by a conventionally known method, or may be obtained by purchasing a commercially available product. Examples of commercially available sodium alginate include various grades of “Kimika Argin” (registered trademark) manufactured by Kimika Co., Ltd.

アルギン酸の性状は特に限定されないが、重量平均分子量(Mw)が1万以上50万以下のものを好適に用いることができる。分子量が上記範囲より極端に小さい場合は、上記バインダとしての機能および/またはpH緩和の効果を発現させるために必要な添加量が増加し、抵抗が増大する虞がある。逆に、分子量が極端に大きい場合は、溶媒の粘度が高くなって取り扱い性が低下したり、溶媒中での分散が不安定となったりする虞がある。なお、かかる重量平均分子量(Mw)は、一般的なGPC(Gel Permeation Chromatography;ゲル浸透クロマトグラフィー)−RI(Refractive Index Detector;示差屈折率検出器)測定によって得られた分子量分布から算出し得る。   The properties of alginic acid are not particularly limited, but those having a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 500,000 can be suitably used. When the molecular weight is extremely smaller than the above range, the amount of addition necessary for exhibiting the function as the binder and / or the effect of pH relaxation increases, and the resistance may increase. On the other hand, when the molecular weight is extremely large, the viscosity of the solvent becomes high and the handleability may be lowered, or the dispersion in the solvent may become unstable. The weight average molecular weight (Mw) can be calculated from a molecular weight distribution obtained by general GPC (Gel Permeation Chromatography) -RI (Refractive Index Detector) measurement.

耐食層において、アルギン酸の占める割合は、上記炭素材料を100質量部としたときに0.3質量部以上10質量部以下とすることが適当であり、例えば0.5質量部以上5質量部以下とすることが好ましい。ここで開示される耐食層は、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物を含むことで、従来に比べてアルギン酸の使用量をより少なくした場合であってもバインダとしての機能(形状保持性)を好適に発揮し得、且つ金属製の基材に対して優れた耐食性を付与することができる。   In the corrosion-resistant layer, the proportion of alginic acid is suitably 0.3 to 10 parts by mass when the carbon material is 100 parts by mass, for example 0.5 to 5 parts by mass. It is preferable that The corrosion-resistant layer disclosed here contains a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound, so that the function as a binder (shape retention) even when the amount of alginic acid used is smaller than in the past. Can be suitably exerted, and excellent corrosion resistance can be imparted to a metal substrate.

ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物としては、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテルおよびその塩(例えば硫酸塩(硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム等)、リン酸塩、リン酸エステル、酢酸塩(例えば酢酸ナトリウム)、スルホコハク酸塩等)、誘導体が挙げられる。かかる化合物は、例えば、耐食層形成用スラリーにおいて分散剤として機能し得るものである。このため、該化合物を含む耐食層では構成材料(典型的には炭素材料)がより均質に分散され得、高い均質性や緻密性を実現し得る。このような化合物としては、例えば、界面活性剤として一般的に用いられているものの中から1種または2種以上を適宜用いることができる。具体的には、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル等の非イオン性界面活性剤;ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシアルキレントリデシルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;が挙げられ、なかでも非イオン性界面活性剤を好適に採用し得る。非イオン性界面活性剤は環境に対する負荷(環境毒性)が低く、また親水基がイオンに解離しないため耐食層において意図しない化学反応を生じ難く、好ましい。   Examples of the polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound include polyoxyalkylene styrenated phenyl ether and salts thereof (for example, sulfate (sodium sulfate, ammonium sulfate, etc.), phosphate, phosphate ester, acetate (for example, sodium acetate). , Sulfosuccinate and the like) and derivatives. Such a compound can function as a dispersant in a slurry for forming a corrosion-resistant layer, for example. For this reason, in the corrosion-resistant layer containing the compound, the constituent material (typically a carbon material) can be more uniformly dispersed, and high homogeneity and denseness can be realized. As such a compound, 1 type (s) or 2 or more types can be used suitably from what is generally used as surfactant, for example. Specifically, nonionic surfactants such as polyoxyalkylene styrenated phenyl ether; polyoxyalkylene styrenated phenyl ether ammonium sulfate, polyoxyalkylene styrenated phenyl ether phosphate ester, polyoxyalkylene tridecyl ether phosphate ester And anionic surfactants such as nonionic surfactants can be suitably employed. Nonionic surfactants are preferred because they have a low environmental burden (environmental toxicity) and hardly cause unintended chemical reactions in the corrosion-resistant layer because the hydrophilic groups do not dissociate into ions.

上記ポリオキシアルキレン基は特に限定されないが、典型的には炭素数が2〜6(例えば2〜4)、および/または、平均付加モル数が1〜500程度(例えば2〜200)であり得る。具体的には、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等が例示される。換言すれば、上記ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造は、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル構造やポリオキシプロピレンスチレン化フェニルエーテル構造等であり得る。ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物としては、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル等が例示される。このような化合物としては、例えば市販品を用いることができ、例えば、第一工業製薬株式会社製の「ノイゲン(登録商標)EA」、「ハイテノール(登録商標)NF」、「プライサーフ(登録商標)」等の各種グレードを採用し得る。   The polyoxyalkylene group is not particularly limited, but typically may have 2 to 6 carbon atoms (for example, 2 to 4) and / or an average added mole number of about 1 to 500 (for example, 2 to 200). . Specific examples include ethylene oxide and propylene oxide. In other words, the polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure may be a polyoxyethylene styrenated phenyl ether structure, a polyoxypropylene styrenated phenyl ether structure, or the like. Polyoxyethylene styrenated phenyl ether structure-containing compounds include polyoxyethylene styrenated phenyl ether, polyoxyethylene styrenated phenyl ether ammonium sulfate, polyoxyethylene styrenated phenyl ether phosphate ester, polyoxyethylene tridecyl ether phosphate ester Etc. are exemplified. As such a compound, for example, a commercially available product can be used. For example, “Neugen (registered trademark) EA”, “Hitenol (registered trademark) NF”, “Plysurf (registered trademark)” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Various grades such as "Trademark)" can be adopted.

耐食層において、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物の占める割合は、上記炭素材料を100質量部としたときに0.1質量部以上2質量部以下とすることが適当であり、例えば0.1質量部より大きく2質量部未満とすることができる。   In the corrosion-resistant layer, the proportion of the polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound is suitably 0.1 to 2 parts by mass when the carbon material is 100 parts by mass, for example 0 More than 1 part by mass and less than 2 parts by mass.

このような耐食層を形成する方法は特に限定されないが、例えば以下のように行うことができる。まず、炭素材料と、アルギン酸と、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物とを適当な溶媒に分散または溶解させたスラリー状の組成物(耐食層形成用スラリー)を調製する。このスラリーを金属製の基材の表面に付与し、溶媒を乾燥させることによって、上述のような耐食層を形成することができる。なお、上記スラリーを付与する操作は、従来公知の一般的な塗付手段により行うことができる。例えば、グラビアコーター、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、ディップコーター等の適当な塗付装置を使用して行うことができる。また、上記溶媒の乾燥も、従来公知の一般的な乾燥手段(典型的には真空乾燥や加熱乾燥)により行うことができる。   Although the method of forming such a corrosion-resistant layer is not particularly limited, for example, it can be performed as follows. First, a slurry-like composition (slurry for forming a corrosion-resistant layer) in which a carbon material, alginic acid, and a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound are dispersed or dissolved in an appropriate solvent is prepared. By applying this slurry to the surface of a metal substrate and drying the solvent, the above-mentioned corrosion-resistant layer can be formed. In addition, operation which provides the said slurry can be performed by a conventionally well-known general application means. For example, it can be carried out using an appropriate coating apparatus such as a gravure coater, a slit coater, a die coater, a comma coater, or a dip coater. The solvent can also be dried by a conventionally known general drying means (typically vacuum drying or heat drying).

耐食層形成用スラリーの調製に用いる溶媒としては、上記耐食層の構成材料(すなわち、炭素材料とアルギン酸とポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物)を好適に分散および/または溶解し得る限りにおいて特に限定されないが、典型的には水系溶媒、すなわち水または水を主体とする混合溶媒を好ましく用いることができる。一般に、非水電解質二次電池の電解質としては、非水溶媒中に支持塩(リチウムイオン二次電池ではリチウム塩。)を溶解または分散させたものが用いられる。このため、耐食層の形成時に有機溶媒および疎水性の(親油性の)高いバインダを使用すると、例えば高温環境下で電池を長期間保存した場合に、バインダが膨潤等を生じ、耐食層が劣化することがあり得る。したがって、水系溶媒および親水性の高いバインダ(アルギン酸)を用いて耐食層を形成することで、このような劣化を防止し得、耐久性(例えば保存特性)に優れた電池を実現し得る。
上記混合溶媒を構成する水以外の溶媒は、水と均一に混合し得る有機溶剤(低級アルコール、低級ケトン等)の1種または2種以上であり得る。なかでも水系溶媒の80質量%以上(より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上)が水であるものを好ましく使用し得る。環境負荷の軽減、廃棄物の減量等の種々の観点から、実質的に水からなる水系溶媒(例えば水)が特に好ましい。
As the solvent used for the preparation of the slurry for forming the corrosion-resistant layer, as long as the constituent materials of the corrosion-resistant layer (that is, the carbon material, alginic acid, and polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound) can be suitably dispersed and / or dissolved. Although not particularly limited, typically, an aqueous solvent, that is, water or a mixed solvent mainly containing water can be preferably used. In general, as the electrolyte of the nonaqueous electrolyte secondary battery, a solution in which a supporting salt (a lithium salt in a lithium ion secondary battery) is dissolved or dispersed in a nonaqueous solvent is used. For this reason, if an organic solvent and a hydrophobic (lipophilic) high binder are used during the formation of the corrosion resistant layer, for example, when the battery is stored for a long time in a high temperature environment, the binder swells and the corrosion resistant layer deteriorates. Can be. Therefore, by forming the corrosion-resistant layer using an aqueous solvent and a highly hydrophilic binder (alginic acid), such deterioration can be prevented and a battery excellent in durability (for example, storage characteristics) can be realized.
The solvent other than water constituting the mixed solvent may be one or more organic solvents (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water. Among them, those in which 80% by mass or more (more preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more) of the aqueous solvent is water can be preferably used. From various viewpoints such as reduction of environmental burden and reduction of waste, an aqueous solvent substantially composed of water (for example, water) is particularly preferable.

耐食層の好適な性状は、接触し得るアルカリ性溶液のpH等によっても異なり得るため特に限定されないが、例えば、耐食層の平均厚み(基材の両面に耐食層を有する構成では片面あたりの平均厚み)は0.5μm以上6.5μm以下であることが好ましい。また、耐食層の密度(基材の両面に耐食層を有する構成では片面あたりの平均厚み)は、0.5g/cm〜2.0g/cm(典型的には1.0g/cm〜1.5g/cm)であることが好ましい。また、耐食層の空隙率は、5体積%〜40体積%(典型的には10体積%〜35体積%、好ましくは15体積%〜30体積%)であることが好ましい。上記範囲を満たす場合、内部抵抗をより低く維持しつつ、且つアルカリによって腐食されることを好適に抑制し得る。 The suitable properties of the corrosion-resistant layer are not particularly limited because it may vary depending on the pH of the alkaline solution that can be contacted. ) Is preferably 0.5 μm or more and 6.5 μm or less. Further, the density of the corrosion-resistant layer (the average thickness per one side in the structure having the corrosion-resistant layer on both surfaces of the base material) is 0.5 g / cm 3 to 2.0 g / cm 3 (typically 1.0 g / cm 3). ˜1.5 g / cm 3 ). Moreover, it is preferable that the porosity of a corrosion-resistant layer is 5 volume%-40 volume% (typically 10 volume%-35 volume%, Preferably it is 15 volume%-30 volume%). When satisfy | filling the said range, it can suppress suitably corroding by an alkali, maintaining internal resistance lower.

なお、耐食層は基材の表面全体に渡って付与されていてもよく、表面の一部分にのみ付与されていてもよい。例えば、基材表面のうち腐食の影響を受けやすい部分のみに上記耐食層が付与された態様であってもよい。   In addition, the corrosion-resistant layer may be provided over the whole surface of a base material, and may be provided only to a part of surface. For example, the aspect by which the said corrosion-resistant layer was provided only to the part which is easy to be influenced by corrosion among the base-material surfaces may be sufficient.

≪非水電解質二次電池≫
また、本発明により、上述したいずれかの集電体の表面に活物質層が形成されてなる電極と非水電解質とを備えた非水電解質二次電池が提供される。上述の通り、ここで開示される集電体は耐腐食性(典型的には耐アルカリ性)に優れる。したがって、かかる集電体を用いてなる電池では腐食に起因する諸問題(例えば、ガスの発生や活物質層の剥離、浮き等)が生じ難く、高い電池特性を長期に渡り安定的に発揮することができる。
≪Nonaqueous electrolyte secondary battery≫
The present invention also provides a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising an electrode having an active material layer formed on the surface of any of the current collectors described above and a non-aqueous electrolyte. As described above, the current collector disclosed herein is excellent in corrosion resistance (typically alkali resistance). Therefore, in a battery using such a current collector, problems due to corrosion (for example, generation of gas, peeling of the active material layer, floating, etc.) hardly occur, and high battery characteristics are stably exhibited over a long period of time. be able to.

以下、適宜図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略することがある。なお、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In the following drawings, members / parts having the same action are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. Note that the dimensional relationship (length, width, thickness, etc.) in each drawing does not necessarily reflect the actual dimensional relationship.

特に限定することを意図したものではないが、本発明の一実施形態に係る非水電解質二次電池の概略構成として、扁平に捲回された電極体(捲回電極体)と非水電解質とを扁平な直方体形(角形)の容器に収容した形態の非水電解質二次電池(単電池)を例とし、図1,図2にその概略構成を示す。図1は、本実施形態に係る非水電解質二次電池10の外形を模式的に示す斜視図である。図2は、図1中のII−II線に沿う縦断面図である。   Although not intended to be particularly limited, as a schematic configuration of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention, a flatly wound electrode body (wound electrode body), a nonaqueous electrolyte, As an example, FIG. 1 and FIG. 2 show the schematic configuration of a non-aqueous electrolyte secondary battery (unit cell) in a form in which the battery is accommodated in a flat rectangular parallelepiped (square) container. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the outer shape of the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II-II in FIG.

図1および図2に示すように、本実施形態に係る非水電解質二次電池10は、捲回電極体20と、電池ケース(外容器)80とを備える。電池ケース80は、上端が開放された扁平な直方体形状(角形)の電池ケース本体84と、その開口部を塞ぐ蓋体82とを備えている。電池ケース80の上面(すなわち蓋体84)には、捲回電極体20の正極と電気的に接続する外部接続用の正極端子40、および該電極体20の負極と電気的に接続する負極端子60が設けられている。また、蓋体84には、従来の非水電解質二次電池の電池ケースと同様に、電池ケース80内部で発生したガスをケース80の外部に排出するための安全弁85が備えられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 according to the present embodiment includes a wound electrode body 20 and a battery case (outer container) 80. The battery case 80 includes a flat rectangular parallelepiped (rectangular) battery case main body 84 having an open upper end, and a lid 82 that closes the opening. On the upper surface (that is, the lid 84) of the battery case 80, a positive terminal 40 for external connection that is electrically connected to the positive electrode of the wound electrode body 20, and a negative electrode terminal that is electrically connected to the negative electrode of the electrode body 20 60 is provided. In addition, the lid 84 is provided with a safety valve 85 for discharging the gas generated inside the battery case 80 to the outside of the case 80 as in the case of the battery case of the conventional nonaqueous electrolyte secondary battery.

<電池ケース80>
電池ケース80を構成する材質としては、一般的な非水電解質二次電池で使用されるものと同様のものを適宜使用することができ、特に制限はない。例えば、アルミニウム、スチール等の金属材料;ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の高融点樹脂材料;を用いることができる。なかでも、放熱性向上やエネルギー密度を高める目的から比較的軽量な金属(例えばアルミニウムやアルミニウム合金)を好ましく採用し得る。電池ケース80の形状(容器の外形)は、例えば円形(円筒形、コイン形、ボタン形)、六面体形(直方体形、立方体形)、袋体形、およびそれらを加工し変形させた形状等であり得る。
<Battery case 80>
As a material constituting the battery case 80, the same material as that used in a general non-aqueous electrolyte secondary battery can be used as appropriate, and there is no particular limitation. For example, a metal material such as aluminum or steel; a high melting point resin material such as polyphenylene sulfide resin or polyimide resin can be used. Among them, a relatively light metal (for example, aluminum or aluminum alloy) can be preferably employed for the purpose of improving heat dissipation and increasing energy density. The shape (outer shape of the container) of the battery case 80 is, for example, a circular shape (cylindrical shape, coin shape, button shape), hexahedron shape (rectangular shape, cube shape), bag shape, and a shape obtained by processing and deforming them. obtain.

<捲回電極体20>
電池ケース80の内部には、長尺シート状の正極(正極シート)30と長尺シート状の負極(負極シート)50が2枚の長尺シート状のセパレータ(セパレータシート)70を介して扁平に捲回された形態の電極体(捲回電極体)20が、図示しない非水電解質とともに収容されている。
図3は、図2に示す捲回電極体20の構成を示す模式図である。図3に示すように、本実施形態に係る捲回電極体20は、組み立てる前段階において扁平な長尺状のシート構造を有している。かかる捲回電極体20は、正極シート30と、セパレータシート70と、負極シート50と、セパレータシート70とを順に重ね合わせて長尺方向に捲回し、更に側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状に成形されている。捲回電極体20の捲回軸WL方向の両端部では、正極シート30および負極シート70の電極活物質層非形成部(未塗工部)の一部43が、それぞれ捲回コア部分から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分43および負極側はみ出し部分43には、正極集電板および負極集電板がそれぞれ付設され、正極端子40(図2)および負極端子60(図2)とそれぞれ電気的に接続されている。
<Winded electrode body 20>
Inside the battery case 80, a long sheet-like positive electrode (positive electrode sheet) 30 and a long sheet-like negative electrode (negative electrode sheet) 50 are flattened via two long sheet-like separators (separator sheets) 70. An electrode body 20 (winding electrode body) 20 wound in the form of a non-aqueous electrolyte (not shown) is accommodated.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of the wound electrode body 20 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the wound electrode body 20 according to the present embodiment has a flat and long sheet structure in a stage before assembly. The wound electrode body 20 includes a positive electrode sheet 30, a separator sheet 70, a negative electrode sheet 50, and a separator sheet 70 that are sequentially stacked and wound in the longitudinal direction, and further crushed from the side surface direction to be ablated. It is molded into a flat shape. At both ends of the wound electrode body 20 in the winding axis WL direction, portions 43 of the positive electrode sheet 30 and the negative electrode sheet 70 where the electrode active material layer is not formed (uncoated portion) are respectively separated from the wound core portion. It sticks out. The positive electrode side protruding portion 43 and the negative electrode side protruding portion 43 are respectively provided with a positive electrode current collector plate and a negative electrode current collector plate, and are electrically connected to the positive electrode terminal 40 (FIG. 2) and the negative electrode terminal 60 (FIG. 2), respectively. Has been.

負極活物質層56の幅は正極活物質層36の幅よりも広く、典型的には負極活物質層56が正極活物質層36を幅方向に覆う状態である。また、セパレータシート70は負極活物質層56を幅方向に覆うことで、正極シート30と負極シート50との絶縁を確保する。すなわち、これらの幅方向の寸法関係は、正極活物質層36の幅a1よりも負極活物質層56の幅b1が少し広く、さらに負極活物質層56の幅b1よりもセパレータシート70の幅c1、c2が少し広いものとなっている(c1、c2>b1>a1)。かかる構成によると、負極活物質層56が正極活物質層36よりも幅広のため、負極における電荷担体の受け入れ性が高まり、例えば、負極において電荷担体が析出すること(例えばリチウムデンドライトの析出)を好適に抑制することができる。   The width of the negative electrode active material layer 56 is wider than the width of the positive electrode active material layer 36, and typically the negative electrode active material layer 56 covers the positive electrode active material layer 36 in the width direction. Further, the separator sheet 70 covers the negative electrode active material layer 56 in the width direction, thereby ensuring insulation between the positive electrode sheet 30 and the negative electrode sheet 50. That is, the dimensional relationship in the width direction is that the width b1 of the negative electrode active material layer 56 is slightly wider than the width a1 of the positive electrode active material layer 36, and the width c1 of the separator sheet 70 is wider than the width b1 of the negative electrode active material layer 56. , C2 are slightly wider (c1, c2> b1> a1). According to such a configuration, since the negative electrode active material layer 56 is wider than the positive electrode active material layer 36, the acceptability of charge carriers in the negative electrode is increased. For example, the charge carriers are deposited in the negative electrode (for example, precipitation of lithium dendrite). It can suppress suitably.

<正極シート30>
図3に示すように、正極シート30は、金属製の基材32aの表面に耐食層32bが形成された長尺状の正極集電体32と、該集電体の片面または両面に長手方向に沿って形成された正極活物質層36であって少なくとも正極活物質37を含む正極活物質層36とを備えている。図4は、図3に示す正極30の片面側の構成を模式的に示す断面図である。図3および図4に示すように、この実施形態においては、アルミニウム製の箔状の基材32aの表面全体に渡って耐食層32bが形成されている。また、正極活物質層36は、未塗工部43を除いて、正極集電体32の両面に形成されている。なお、ここで「層」とは単に厚み方向の一部を他の部分と区別するのに用いる用語であって、必ずしも巨視的および/または微視的に層構造(例えば耐食層32bと正極活物質層36との界面)が視認されることは要しない。
<Positive electrode sheet 30>
As shown in FIG. 3, the positive electrode sheet 30 includes a long positive electrode current collector 32 in which a corrosion-resistant layer 32b is formed on the surface of a metal substrate 32a, and a longitudinal direction on one or both surfaces of the current collector. And a positive electrode active material layer 36 including at least a positive electrode active material 37. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration on one side of the positive electrode 30 shown in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, the corrosion-resistant layer 32 b is formed over the entire surface of the aluminum foil-like substrate 32 a. The positive electrode active material layer 36 is formed on both surfaces of the positive electrode current collector 32 except for the uncoated portion 43. Here, the term “layer” is simply a term used to distinguish one part in the thickness direction from the other part, and is not necessarily macroscopically and / or microscopically layered (for example, the corrosion-resistant layer 32b and the positive electrode active layer). It is not necessary that the interface with the material layer 36 is visually recognized.

このような正極シート30は、例えば、正極活物質37と必要に応じて用いられる材料とを適当な溶媒中に溶解または分散させた正極活物質層形成用スラリーを、上述したような集電体32の表面に適量付与し、該溶媒を乾燥によって除去することで作製し得る。ここで開示される正極集電体32は、耐食層32bにアルギン酸34とポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造含有化合物35とを含むことで、耐腐食性に優れたものであり得る。したがって、腐食に起因するガスの発生や正極集電体32の凹凸化が生じ難く、正極集電体32から正極活物質層36が浮き上がったり剥離したりすることが好適に抑制されている。   Such a positive electrode sheet 30 includes, for example, a positive electrode active material layer forming slurry in which a positive electrode active material 37 and a material used as necessary are dissolved or dispersed in an appropriate solvent. It can be produced by applying an appropriate amount to the surface of 32 and removing the solvent by drying. The positive electrode current collector 32 disclosed herein can be excellent in corrosion resistance by including the alginic acid 34 and the polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure-containing compound 35 in the corrosion-resistant layer 32b. Therefore, generation of gas due to corrosion and unevenness of the positive electrode current collector 32 are unlikely to occur, and the positive electrode active material layer 36 is preferably prevented from being lifted or separated from the positive electrode current collector 32.

正極活物質37としては、従来から非水電解質二次電池10の正極活物質として使用し得ることが知られている各種の材料の1種または2種以上を特に限定なく採用し得る。例えば、リチウムニッケル系酸化物(典型的にはLiNiO)、リチウムコバルト系酸化物(典型的にはLiCoO)、リチウムマンガン系酸化物(典型的にはLiMn)、リチウム鉄系酸化物(典型的にはLiFeO)等の層状構造またはスピネル構造の酸化物;リン酸マンガンリチウム(典型的にはLiMnPO)、リン酸鉄リチウム(典型的にはLiFePO)等のオリビン構造のリン酸塩;等が挙げられる。なかでも、熱安定性やエネルギー密度の観点から、構成元素としてLi,Ni,CoおよびMnを含む、層状構造(典型的には、六方晶系に属する層状岩塩型構造)のリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(例えば、LiNi1/3Co1/3Mn1/3)を好ましく用いることができる。 As the positive electrode active material 37, one or more of various materials conventionally known to be usable as the positive electrode active material of the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 can be employed without any particular limitation. For example, lithium nickel oxide (typically LiNiO 2 ), lithium cobalt oxide (typically LiCoO 2 ), lithium manganese oxide (typically LiMn 2 O 4 ), lithium iron oxide Oxide having a layered structure or spinel structure such as an oxide (typically LiFeO 2 ); an olivine structure such as lithium manganese phosphate (typically LiMnPO 4 ) or lithium iron phosphate (typically LiFePO 4 ) And the like. Among these, from the viewpoint of thermal stability and energy density, lithium nickel cobalt manganese composite having a layered structure (typically a layered rock salt structure belonging to the hexagonal system) containing Li, Ni, Co and Mn as constituent elements. An oxide (for example, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) can be preferably used.

ここで、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物とは、Li、Ni、Co、Mnを構成金属元素とする酸化物のほか、Li、Ni、Co、Mn以外に他の少なくとも1種の金属元素(Li、Ni、Co、Mn以外の遷移金属元素および/または典型金属元素)を含む酸化物をも包含する意味である。かかる金属元素は、例えば、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、鉄(Fe)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pb)、白金(Pt)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)、セリウム(Ce)のうちの1種または2種以上の元素であり得る。また、リチウムニッケル系酸化物、リチウムコバルト系酸化物、リチウムマンガン系酸化物についても同様である。
上記置換的な構成元素の量は特に限定されないが、例えば、当該置換元素とNiとCoとMnとの合計100質量%に対し、0.05質量%以上(典型的には0.1質量%以上、例えば0.2質量%以上)であって、5質量%以下(典型的には3質量%以下、例えば2.5質量%以下)とすることができる。
Here, the lithium nickel cobalt manganese composite oxide is an oxide having Li, Ni, Co, and Mn as constituent metal elements, and at least one other metal element (Li, in addition to Li, Ni, Co, and Mn). , Oxides containing transition metal elements and / or typical metal elements other than Ni, Co and Mn). Such metal elements include, for example, magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), titanium (Ti), zirconium (Zr), vanadium (V), niobium (Nb), chromium (Cr), molybdenum (Mo ), Tungsten (W), iron (Fe), rhodium (Rh), palladium (Pb), platinum (Pt), copper (Cu), zinc (Zn), boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga) ), Indium (In), tin (Sn), lanthanum (La), and cerium (Ce). The same applies to lithium nickel oxides, lithium cobalt oxides, and lithium manganese oxides.
The amount of the substitutional constituent element is not particularly limited. For example, it is 0.05% by mass or more (typically 0.1% by mass with respect to 100% by mass in total of the substitution element, Ni, Co, and Mn. As described above, for example, 0.2% by mass or more) and 5% by mass or less (typically 3% by mass or less, for example, 2.5% by mass or less).

また、例えば、一般式:xLi[Li1/3Mn2/3]O・(1−x)LiMeO(前式中、Meは1種または2種以上の遷移金属であり、xは0<x≦1を満たす)で表されるような、いわゆる固溶型のリチウム過剰遷移金属酸化物を用いることもできる。 For example, the general formula: xLi [Li 1/3 Mn 2/3 ] O 2. (1-x) LiMeO 2 (wherein Me is one or more transition metals, and x is 0 It is also possible to use a so-called solid solution type lithium-excess transition metal oxide represented by <satisfying x ≦ 1.

このような正極活物質37は、従来公知の方法で作製することができる。より具体的には、例えば、先ず目的の正極活物質37の組成に応じて選択される原料化合物(例えばリチウム源と遷移金属元素源と)を所定の割合で混合し、この混合物を適切な手段によって焼成する。そして、得られた焼成物を適宜粉砕、造粒、分級することによって得ることができる。   Such a positive electrode active material 37 can be produced by a conventionally known method. More specifically, for example, first, raw material compounds (for example, a lithium source and a transition metal element source) selected according to the composition of the target positive electrode active material 37 are mixed at a predetermined ratio, and this mixture is mixed with an appropriate means. Is fired. And it can obtain by grind | pulverizing, granulating, and classifying the obtained baked material suitably.

正極活物質37の性状は特に限定されないが、例えば、粒径は20μm以下(典型的には0.1μm〜20μm、例えば3μm〜10μm)の粒子状(粉末状)であり得る。また、比表面積は0.1m/g以上(典型的には0.5m/g以上、例えば1m/g以上)であって、30m/g以下(典型的には10m/g以下、例えば5m/g以下)とすることができる。さらに、嵩密度は1〜4g/cm(典型的には1.5〜3g/cm、好ましくは1.8〜2.4g/cm)とすることができる。上述した性状(粒径、比表面積、嵩密度)のうち1または2以上を満たすものを用いることにより、緻密で導電性の高い正極活物質層36を形成し得る。また、かかる正極活物質37を用いて形成した正極活物質層36内には適度な空隙が保持され、非水電解液が好適に浸透し得る。このため、正極活物質層36内の抵抗をより低く抑えることができる。 Although the property of the positive electrode active material 37 is not particularly limited, for example, the particle size may be 20 μm or less (typically 0.1 μm to 20 μm, for example 3 μm to 10 μm). The specific surface area is 0.1 m 2 / g or more (typically 0.5 m 2 / g or more, for example, 1 m 2 / g or more), and 30 m 2 / g or less (typically 10 m 2 / g). Hereinafter, for example, 5 m 2 / g or less). Further, the bulk density can be 1 to 4 g / cm 3 (typically 1.5 to 3 g / cm 3 , preferably 1.8 to 2.4 g / cm 3 ). By using a material satisfying one or more of the properties (particle size, specific surface area, bulk density) described above, the positive electrode active material layer 36 having high density and high conductivity can be formed. Moreover, an appropriate space | gap is hold | maintained in the positive electrode active material layer 36 formed using this positive electrode active material 37, and a non-aqueous electrolyte can osmose | permeate suitably. For this reason, the resistance in the positive electrode active material layer 36 can be further reduced.

なお、本明細書において「粒径」とは、特記しない限り、一般的なレーザー回折・光散乱法に基づく粒度分布測定により測定した体積基準の粒度分布において、微粒子側からの累積50%に相当する粒径(D50粒径、メジアン径ともいう。)をいう。また、本明細書において「比表面積」とは、窒素ガスを用いたBET法(例えば、BET一点法)によって測定された比表面積(BET比表面積)をいう。また、本明細書において「嵩密度」とは、JIS K1469(2003)に規定された方法により測定された値をいう。 In this specification, “particle size” corresponds to a cumulative 50% from the fine particle side in the volume-based particle size distribution measured by particle size distribution measurement based on a general laser diffraction / light scattering method unless otherwise specified. to particle size (D 50 particle size, also called median diameter.) refers to. In the present specification, the “specific surface area” refers to a specific surface area (BET specific surface area) measured by a BET method using nitrogen gas (for example, the BET single point method). In the present specification, “bulk density” refers to a value measured by a method defined in JIS K1469 (2003).

正極活物質層36には、上記正極活物質37に加え、一般的な非水電解質二次電池10において正極活物質層36の構成成分として使用され得る1種または2種以上の材料を必要に応じて含有し得る。そのような材料の例として、導電材やバインダ38が挙げられる。   In addition to the positive electrode active material 37, the positive electrode active material layer 36 requires one or more materials that can be used as a constituent component of the positive electrode active material layer 36 in the general nonaqueous electrolyte secondary battery 10. Can be contained accordingly. Examples of such a material include a conductive material and a binder 38.

導電材としては、例えば、耐食層32bを構成する炭素材料として例示したものを用いることができる。あるいは、金属繊維(例えばAl、SUS等)、導電性金属粉末(例えばAg、Ni、Cu等)、金属酸化物(例えばZnO、SnO等)、金属で表面被覆した合成繊維等を用いてもよい。なかでも、アセチレンブラックやケッチェンブラック等の炭素材料を好ましく採用し得る。
正極活物質層36において、導電材の占める割合は特に限定されないが、上記正極活物質37を100質量部としたときに0.1質量部〜15質量部とすることが適当であり、例えば1質量部〜10質量部(好ましくは2質量部〜5質量部)とすることができる。
As a conductive material, what was illustrated as a carbon material which comprises the corrosion-resistant layer 32b can be used, for example. Alternatively, metal fibers (eg, Al, SUS, etc.), conductive metal powders (eg, Ag, Ni, Cu, etc.), metal oxides (eg, ZnO, SnO 2, etc.), synthetic fibers whose surfaces are coated with metal, etc. may be used. Good. Among these, carbon materials such as acetylene black and ketjen black can be preferably used.
The proportion of the conductive material in the positive electrode active material layer 36 is not particularly limited. However, when the positive electrode active material 37 is 100 parts by mass, it is suitably 0.1 to 15 parts by mass, for example, 1 It can be made into 10 mass parts (preferably 2 mass parts-5 mass parts).

バインダ38としては、従来から非水電解質二次電池10に用いられる物質の1種または2種以上を特に限定なく採用し得、実質的にアルギン酸を含まないことが好ましい。アルギン酸を正極活物質層36中に含む場合、正極活物質37がアルギン酸によって被覆されて電荷担体の吸蔵および放出が阻害されることによって、充放電に伴う抵抗が増大するものと考えられる。とりわけ低温環境下(例えば10℃以下の環境下)においてはこのような傾向が顕著であり、電池特性(例えば入出力密度)が著しく低下するものと考えられる。しかしながら、ここで開示される正極集電体32は、その表面にアルギン酸を含む耐食層32bを備えるため、正極活物質層36にアルギン酸を含有せずとも高い耐腐食性を発揮し得る。そして、アルギン酸を含有しない正極活物質層36では、アルギン酸により正極活物質37が被覆される可能性がないため、抵抗(特に低温環境下での抵抗)をより低減することができ、電池特性(例えば出力特性)を顕著に向上し得る。   As the binder 38, one or two or more substances conventionally used in the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 can be employed without any particular limitation, and it is preferable that the binder 38 does not substantially contain alginic acid. In the case where alginic acid is included in the positive electrode active material layer 36, it is considered that the positive electrode active material 37 is covered with alginic acid and the charge carrier is occluded and released, so that the resistance associated with charge / discharge increases. In particular, such a tendency is remarkable in a low temperature environment (for example, an environment of 10 ° C. or less), and it is considered that battery characteristics (for example, input / output density) are remarkably lowered. However, since the positive electrode current collector 32 disclosed herein includes the corrosion-resistant layer 32b containing alginic acid on the surface thereof, the positive electrode active material layer 36 can exhibit high corrosion resistance without containing alginic acid. In the positive electrode active material layer 36 that does not contain alginic acid, there is no possibility that the positive electrode active material 37 is covered with alginic acid, so that resistance (particularly resistance in a low temperature environment) can be further reduced, and battery characteristics ( For example, output characteristics) can be remarkably improved.

例えば、水系のスラリーを用いて正極活物質層36を形成する場合には、水に溶解または分散し得るアルギン酸以外のポリマー材料を好ましく採用し得る。水に溶解する(水溶性の)ポリマー材料としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、酢酸フタル酸セルロース(CAP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)等のセルロース系ポリマー;ポリビニルアルコール(PVA)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のアクリル系ポリマー;ポリウレタン等のウレタン系ポリマー;等が例示される。また、水に分散する(水分散性の)ポリマー材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のビニル系重合体;ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のエチレン系ポリマー;テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重含体(PFA);酢酸ビニル共重合体;スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリル酸変性SBR樹脂(SBR系ラテックス)等のゴム類;等が例示される。   For example, when the positive electrode active material layer 36 is formed using an aqueous slurry, a polymer material other than alginic acid that can be dissolved or dispersed in water can be preferably used. Cellulose polymers such as carboxymethylcellulose (CMC), methylcellulose (MC), cellulose acetate phthalate (CAP), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), etc .; polyvinyl alcohol (PVA) And acrylic polymers such as polymethyl methacrylate (PMMA); urethane polymers such as polyurethane; and the like. Examples of polymer materials that are dispersed in water (water-dispersible) include vinyl polymers such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); ethylene polymers such as polyethylene oxide (PEO) and polytetrafluoroethylene (PTFE). Polymer: Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA); vinyl acetate copolymer; styrene butadiene rubber (SBR), acrylic acid modified SBR resin Examples thereof include rubbers such as (SBR latex);

なかでも、CMC等のセルロース系ポリマーやPTFE等のエチレン系ポリマーを好ましく採用し得る。セルロース系ポリマーは、増粘剤等としての機能を有するとともに、正極活物質層に密着性と柔軟性を与え得る。このため、例えば、電荷担体の吸蔵・放出に伴って正極活物質が膨張・収縮した場合であっても、集電体との密着性を好適に維持することができる。また、例えば水系のスラリーを用いて正極活物質層36を形成する場合に、スラリーの流動性を好適に適正化することができ、精度よく正極活物質層36を形成することができる。エチレン系ポリマーはバインダとして機能し得、正極集電体32−正極活物質層36間の密着性、および/または、正極活物質層36の形状保持性を維持向上し得るものである。好適な一態様では、セルロース系ポリマーと、エチレン系ポリマーとを何れも含んでいる。これによって、より高い接合強度や形状保持性を実現し得る。   Among these, cellulose polymers such as CMC and ethylene polymers such as PTFE can be preferably used. The cellulosic polymer has a function as a thickener and the like, and can provide adhesion and flexibility to the positive electrode active material layer. For this reason, for example, even when the positive electrode active material expands / shrinks as the charge carriers are occluded / released, the adhesion with the current collector can be suitably maintained. For example, when the positive electrode active material layer 36 is formed using an aqueous slurry, the fluidity of the slurry can be suitably optimized, and the positive electrode active material layer 36 can be formed with high accuracy. The ethylene-based polymer can function as a binder, and can maintain and improve the adhesion between the positive electrode current collector 32 and the positive electrode active material layer 36 and / or the shape retention of the positive electrode active material layer 36. In a preferred embodiment, both the cellulosic polymer and the ethylene polymer are included. Thereby, higher bonding strength and shape retention can be realized.

正極活物質層36において、バインダ38の占める割合は特に限定されないが、上記正極活物質37を100質量部としたときに0.1質量部〜15質量部とすることが適当であり、例えば1質量部〜10質量部とすることができる。また、好適な一態様では、セルロース系ポリマーとエチレン系ポリマーとを、上記正極活物質37を100質量部としたときに、それぞれ1質量部〜7質量部(例えば1質量部〜5質量部)の割合で含んでいる。上記構成とすることで、より密着性や形状保持性に優れた正極活物質層36とし得る。   The proportion of the binder 38 in the positive electrode active material layer 36 is not particularly limited, but is suitably 0.1 to 15 parts by mass when the positive electrode active material 37 is 100 parts by mass, for example, 1 It can be set to 10 parts by mass. In a preferred embodiment, the cellulose-based polymer and the ethylene-based polymer are 1 part by mass to 7 parts by mass (for example, 1 part by mass to 5 parts by mass), respectively, when the positive electrode active material 37 is 100 parts by mass. Is included. By setting it as the said structure, it can be set as the positive electrode active material layer 36 which was more excellent in adhesiveness and shape retainability.

なお、図4は、正極シート32の構成を解り易く説明するために模式的に示したものであって、導電材については図示しておらず、また、基材32aの片面側のみ、耐食層32bと正極活物質層36とを記載している。さらに、正極活物質層36の性状(密度等)について実際の状態を反映することは意図していない。   FIG. 4 schematically shows the structure of the positive electrode sheet 32 for easy understanding. The conductive material is not shown, and only one side of the base material 32a has a corrosion-resistant layer. 32b and the positive electrode active material layer 36 are described. Furthermore, it is not intended to reflect the actual state of the properties (density, etc.) of the positive electrode active material layer 36.

正極集電体32の単位面積当たり設けられる正極活物質層36の質量は、正極集電体32の片面当たり5mg/cm〜40mg/cm(典型的には10mg/cm〜20mg/cm)程度であり得る。なお、図3に示す実施形態のように正極集電体32の両面に正極活物質層36を有する構成では、正極集電体32の各々の面に設けられる正極活物質層36の質量を概ね同程度とすることが好ましい。また、正極活物質層36の片面当たりの平均厚みは、例えば40μm以上(典型的には50μm以上)であって、150μm以下(典型的には100μm以下)であり得る。また、正極活物質層36の密度は、例えば1.5g/cm〜4g/cm(典型的には1.8g/cm〜3g/cm)程度であり得る。また、正極活物質層36の多孔度(空隙率)は、例えば5体積%〜40体積%(好ましくは20体積%〜40体積%)であり得る。正極活物質層36の性状を上記範囲とすることで、所望の容量を維持しつつ、抵抗を低く抑えることができる。このため、非水電解質二次電池の出力特性とエネルギー密度とを高いレベルで両立させることができる。正極活物質層36の性状(多孔度、厚み、密度)は、従来公知のプレス処理等によって調整することができる。 Mass of the positive electrode current collector 32 per unit area provided is a cathode active material layer 36, the cathode current collector 32 per one surface of 5mg / cm 2 ~40mg / cm 2 ( typically 10mg / cm 2 ~20mg / cm 2 ) can be on the order. In the configuration having the positive electrode active material layer 36 on both surfaces of the positive electrode current collector 32 as in the embodiment shown in FIG. 3, the mass of the positive electrode active material layer 36 provided on each surface of the positive electrode current collector 32 is approximately the same. It is preferable to make it comparable. Further, the average thickness per one side of the positive electrode active material layer 36 is, for example, 40 μm or more (typically 50 μm or more) and 150 μm or less (typically 100 μm or less). Further, the density of the positive electrode active material layer 36 may be, for example, about 1.5 g / cm 3 to 4 g / cm 3 (typically 1.8 g / cm 3 to 3 g / cm 3 ). The porosity (porosity) of the positive electrode active material layer 36 may be, for example, 5% to 40% by volume (preferably 20% to 40% by volume). By setting the properties of the positive electrode active material layer 36 in the above range, the resistance can be kept low while maintaining a desired capacity. For this reason, the output characteristics and energy density of the nonaqueous electrolyte secondary battery can be made compatible at a high level. The properties (porosity, thickness, density) of the positive electrode active material layer 36 can be adjusted by a conventionally known press treatment or the like.

図4に示すような正極30において、耐食層32bの平均厚みをt1、正極活物質層36の平均厚みをt2とすると、耐食層32bと正極活物質層36の平均厚みの比(t1/t2)は、0.01≦t1/t2≦0.1の範囲であるのが好ましい。上記のとおり、耐食層32bの平均厚みt1には厳密な制限はないものの、耐食層32bの平均厚みt1は正極集電体32の腐食防止効果と相関があるため、強アルカリ性(例えばpHが10〜14)を示し得る正極活物質層形成用スラリーから正極集電体32の腐食を防止するためには、t1/t2が0.01以上(例えば0.02以上、特には0.03以上)であるのが好ましい。また、正極活物質層36のt2に対して耐食層32bの平均厚みがあまりに厚すぎると、抵抗の増大が顕著となるために好ましくない。このような観点から、t1/t2は0.1以下であるのが適当であり、好ましくは0.05以下である。これにより、正極集電体の耐腐食性と抵抗の低減とを好適に両立し得る。   In the positive electrode 30 as shown in FIG. 4, when the average thickness of the corrosion-resistant layer 32b is t1, and the average thickness of the positive electrode active material layer 36 is t2, the ratio of the average thickness of the corrosion-resistant layer 32b and the positive electrode active material layer 36 (t1 / t2 ) Is preferably in the range of 0.01 ≦ t1 / t2 ≦ 0.1. As described above, although the average thickness t1 of the corrosion-resistant layer 32b is not strictly limited, the average thickness t1 of the corrosion-resistant layer 32b has a correlation with the corrosion preventing effect of the positive electrode current collector 32, so that it has strong alkalinity (for example, pH is 10). -14) In order to prevent corrosion of the positive electrode current collector 32 from the positive electrode active material layer forming slurry, t1 / t2 is 0.01 or more (for example, 0.02 or more, particularly 0.03 or more). Is preferred. In addition, if the average thickness of the corrosion-resistant layer 32b is too thick with respect to t2 of the positive electrode active material layer 36, an increase in resistance becomes remarkable, which is not preferable. From such a viewpoint, t1 / t2 is suitably 0.1 or less, preferably 0.05 or less. Thereby, the corrosion resistance of the positive electrode current collector and the reduction in resistance can be preferably achieved at the same time.

<負極シート50>
図3に示すように、負極シート50は、長尺状の負極集電体52と、該集電体の片面または両面に長手方向に沿って形成された負極活物質層56であって少なくとも負極活物質を含む負極活物質層56とを備えている。この実施態様では、負極活物質層56は、未塗工部43を除いて、負極集電体52の両面に形成されている。なお、かかる負極シート50は、特定の材料、構成等に限定されず、従来この種の非水電解質二次電池10等で採用されているものでよい。
このような負極シート50は、例えば、負極活物質と必要に応じて用いられる材料とを適当な溶媒中に溶解または分散させた負極活物質層形成用スラリーを、負極集電体52の表面に適量付与し、該溶媒を乾燥によって除去することで作製し得る。上記溶媒としては、水性溶媒および有機溶媒のいずれも使用可能であり、例えば水を用いることができる。
<Negative electrode sheet 50>
As shown in FIG. 3, the negative electrode sheet 50 includes a long negative electrode current collector 52 and a negative electrode active material layer 56 formed on one or both surfaces of the current collector along the longitudinal direction. And a negative electrode active material layer 56 containing an active material. In this embodiment, the negative electrode active material layer 56 is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 52 except for the uncoated portion 43. Note that the negative electrode sheet 50 is not limited to a specific material, configuration, or the like, and may be one conventionally employed in this type of non-aqueous electrolyte secondary battery 10 or the like.
Such a negative electrode sheet 50 is formed on the surface of the negative electrode current collector 52 with, for example, a negative electrode active material layer forming slurry in which a negative electrode active material and materials used as necessary are dissolved or dispersed in a suitable solvent. It can be prepared by applying an appropriate amount and removing the solvent by drying. As the solvent, any of an aqueous solvent and an organic solvent can be used. For example, water can be used.

負極集電体52としては、従来の非水電解質二次電池10等の負極に用いられるものと同様に、導電性の良好な金属(例えば、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等)からなる導電性材料が好ましく用いられる。負極集電体52の形状は構築される電池の形状等に応じて異なり得るため特に限定されないが、例えば棒状体、板状体、箔状体、網状体等を採用し得る。   As the negative electrode current collector 52, a conductive material made of a metal having good conductivity (for example, copper, nickel, titanium, stainless steel, etc.), as used in the negative electrode of the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery 10 or the like. The material is preferably used. The shape of the negative electrode current collector 52 is not particularly limited because it can be different depending on the shape of the battery to be constructed. For example, a rod-like body, a plate-like body, a foil-like body, a net-like body, or the like can be adopted.

負極活物質としては、非水電解質二次電池10の負極活物質として使用し得ることが知られている各種の材料の1種または2種以上を、特に限定なく使用することができる。特に限定されるものではないが、例えば、天然黒鉛(石墨)、人造黒鉛、ハードカーボン(難黒鉛化炭素)、ソフトカーボン(易黒鉛化炭素)、カーボンブラック等の炭素材料;酸化ケイ素、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化ニオブ、酸化錫、リチウムケイ素複合酸化物、リチウムチタン複合酸化物(Lithium Titanium Composite Oxide:LTO、例えばLiTi12、LiTi、LiTi)、リチウムバナジウム複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム錫複合酸化物等の金属酸化物材料;窒化リチウム、リチウムコバルト複合窒化物、リチウムニッケル複合窒化物等の金属窒化物材料;スズ、ケイ素、アルミニウム、亜鉛、リチウム等の金属もしくはこれらの金属元素を主体とする金属合金からなる金属材料;等を用いることができる。 As the negative electrode active material, one or more kinds of various materials known to be usable as the negative electrode active material of the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 can be used without any particular limitation. Although not particularly limited, for example, carbon materials such as natural graphite (graphite), artificial graphite, hard carbon (non-graphitizable carbon), soft carbon (graphitizable carbon), carbon black; silicon oxide, titanium oxide , Vanadium oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, niobium oxide, tin oxide, lithium silicon composite oxide, lithium titanium composite oxide (LTO, for example, Li 4 Ti 5 O 12 , LiTi 2 O 4 , Li 2 Ti 3 O 7 ), metal oxide materials such as lithium vanadium composite oxide, lithium manganese composite oxide, lithium tin composite oxide; metals such as lithium nitride, lithium cobalt composite nitride, lithium nickel composite nitride Nitride materials; metals such as tin, silicon, aluminum, zinc, lithium, or their gold And the like can be used; elemental metal material made of a metal alloy composed mainly of.

負極活物質層56には、上記負極活物質に加え、一般的な非水電解質二次電池10において負極活物質層56の構成成分として使用され得る1種または2種以上の材料を必要に応じて含有し得る。そのような材料の例として、バインダが挙げられる。
バインダとしては、例えば、正極活物質層36の構成材料として例示したポリマー材料から適当なものを選択することができる。具体的には、カルボキシメチルセルロース(CMC)やスチレンブタジエンゴム(SBR)等が例示される。その他、分散剤や導電材等の各種添加剤を適宜必要に応じて含み得る。なお、上記でバインダとして例示したポリマー材料は、増粘剤その他の添加剤としての機能を発揮する目的で使用されることもあり得る。
In addition to the above negative electrode active material, the negative electrode active material layer 56 may include one or more materials that can be used as a constituent component of the negative electrode active material layer 56 in the general nonaqueous electrolyte secondary battery 10 as necessary. May be contained. An example of such a material is a binder.
As the binder, for example, an appropriate material can be selected from the polymer materials exemplified as the constituent material of the positive electrode active material layer 36. Specific examples include carboxymethylcellulose (CMC) and styrene butadiene rubber (SBR). In addition, various additives such as a dispersant and a conductive material may be appropriately included as necessary. In addition, the polymer material illustrated as a binder above may be used in order to exhibit the function as a thickener and other additives.

特に限定するものではないが、バインダを使用する場合には、上記負極活物質を100質量部としたときに、バインダの占める割合を、例えば0.5質量部〜10質量部とすることができる。分散剤等の各種添加剤を使用する場合には、上記負極活物質を100質量部としたときに、添加剤の占める割合を、例えば1〜10質量部(典型的には、1質量部〜5質量部)とすることができる。   Although it does not specifically limit, when using a binder, when the said negative electrode active material is 100 mass parts, the ratio for which a binder occupies can be 0.5 mass part-10 mass parts, for example. . When using various additives, such as a dispersing agent, when the said negative electrode active material is 100 mass parts, the ratio for which an additive accounts is 1-10 mass parts (typically 1 mass part- 5 parts by mass).

<セパレータシート70>
図4に示すように、代表的な構成では、正極シート30と負極シート50との間にセパレータシート70が介在される。セパレータシート70を構成する材質としては、正極活物質層36と負極活物質層56とを絶縁するとともに非水電解質の保持機能やシャットダウン機能を有するものであればよい。好適例として、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂から成る多孔質樹脂シート(フィルム)が挙げられる。かかる多孔質樹脂シートは、単層構造であってもよく、二層以上の多層構造(例えば、PE層の両面にPP層が積層された三層構造)であってもよい。セパレータシート70の平均厚みは特に限定されないが、通常5μm〜50μm(典型的には10μm〜40μm、例えば10μm〜30μm)とし得る。また、上記多孔質シートの片面または両面(典型的には片面)に多孔質の耐熱層を備える構成であってもよい。かかる多孔質耐熱層は、例えば無機材料(アルミナ粒子等の無機フィラー類を好ましく採用し得る。)とバインダとを含む層であり得る。あるいは、絶縁性を有する樹脂粒子(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の粒子)を含む層であり得る。なお、固体状の電解質もしくはゲル状の電解質を用いた非水電解質二次電池(リチウムポリマー電池)では、セパレータが不要な場合(すなわちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。)があり得る。
<Separator sheet 70>
As shown in FIG. 4, in a typical configuration, a separator sheet 70 is interposed between the positive electrode sheet 30 and the negative electrode sheet 50. The separator sheet 70 may be made of any material that insulates the positive electrode active material layer 36 and the negative electrode active material layer 56 and has a nonaqueous electrolyte holding function and a shutdown function. Preferable examples include porous resin sheets (films) made of a resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester, cellulose, and polyamide. Such a porous resin sheet may have a single-layer structure or a multilayer structure of two or more layers (for example, a three-layer structure in which a PP layer is laminated on both sides of a PE layer). The average thickness of the separator sheet 70 is not particularly limited, but may be usually 5 μm to 50 μm (typically 10 μm to 40 μm, for example, 10 μm to 30 μm). Moreover, the structure provided with a porous heat-resistant layer may be provided on one side or both sides (typically, one side) of the porous sheet. Such a porous heat-resistant layer can be, for example, a layer containing an inorganic material (inorganic fillers such as alumina particles can be preferably employed) and a binder. Alternatively, it may be a layer containing insulating resin particles (for example, particles of polyethylene, polypropylene, etc.). In addition, in a nonaqueous electrolyte secondary battery (lithium polymer battery) using a solid electrolyte or a gel electrolyte, a separator may not be necessary (that is, in this case, the electrolyte itself may function as a separator). obtain.

<非水電解質>
非水電解質としては、非水溶媒中に支持塩(例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩等。リチウムイオン二次電池ではリチウム塩。)を溶解または分散させたものを好ましく採用し得る。あるいは、液状の非水電解質にポリマーが添加され固体状(典型的には、いわゆるゲル状)となったものでもよい。支持塩としては、一般的な非水電解質二次電池と同様のものを適宜選択して採用し得、例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、Li(CFSON、LiCFSO等のリチウム塩を採用し得る。このような支持塩は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。特に好ましいリチウム塩としては、LiPFが挙げられる。また、非水電解質は上記支持塩の濃度が0.7mol/L〜1.3mol/Lの範囲内となるように調製することが好ましい。
<Nonaqueous electrolyte>
As the nonaqueous electrolyte, a solution obtained by dissolving or dispersing a supporting salt (for example, lithium salt, sodium salt, magnesium salt, etc., or lithium salt in a lithium ion secondary battery) in a nonaqueous solvent can be preferably used. Alternatively, the liquid non-aqueous electrolyte may be added with a polymer to form a solid (typically a so-called gel). As the supporting salt, the same salt as that of a general nonaqueous electrolyte secondary battery can be appropriately selected and adopted. For example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N Lithium salts such as LiCF 3 SO 3 can be used. Such a supporting salt can be used singly or in combination of two or more. Particularly preferred lithium salts, LiPF 6 and the like. The nonaqueous electrolyte is preferably prepared so that the concentration of the supporting salt is in the range of 0.7 mol / L to 1.3 mol / L.

非水溶媒としては、一般的な非水電解質二次電池において非水電解液として用いられる各種のカーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の有機溶媒を、特に限定なく採用し得る。具体例として、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等が例示される。このような非水溶媒は、1種を単独で、あるいは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。さらに、非水電解質中には、本発明の目的を大きく損なわない限度で、各種添加剤を適宜添加することもできる。かかる添加剤は、例えば、電池の出力性能の向上、保存性の向上(保存中における容量低下の抑制等)、サイクル特性の向上、初期充放電効率の向上、過充電の防止等の1または2以上の目的で使用され得る。好ましい添加剤の例として、フルオロリン酸塩(典型的にはジフルオロリン酸塩、例えばジフルオロリン酸リチウム)、リチウムビスオキサレートボレート(LiBOB)、ビニレンカーボネート(VC)、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ビフェニル(BP)、シクロロヘキシルベンゼン(CHB)等が挙げられる。   As the non-aqueous solvent, organic solvents such as various carbonates, ethers, esters, nitriles, sulfones, and lactones used as non-aqueous electrolytes in general non-aqueous electrolyte secondary batteries are particularly limited. It can be adopted without. Specific examples include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC) and the like. Such a non-aqueous solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types as appropriate. Furthermore, various additives can be appropriately added to the non-aqueous electrolyte as long as the object of the present invention is not significantly impaired. Such additives include, for example, 1 or 2 for improving battery output performance, improving storage stability (suppressing capacity reduction during storage, etc.), improving cycle characteristics, improving initial charge / discharge efficiency, and preventing overcharge. It can be used for the above purpose. Examples of preferred additives include fluorophosphates (typically difluorophosphates such as lithium difluorophosphate), lithium bisoxalate borate (LiBOB), vinylene carbonate (VC), fluoroethylene carbonate (FEC), Biphenyl (BP), cyclohexylbenzene (CHB), etc. are mentioned.

ここで開示される非水電解質二次電池10は各種用途に利用可能であるが、より広い温度領域において、優れた電池性能を発揮し得ることを特徴とする。従って、広範な温度領域において、高いエネルギー密度や入出力密度が要求される用途で好ましく用いることができる。かかる用途としては、例えば車両に搭載されるモーター用の動力源(駆動用電源)が挙げられる。車両の種類は特に限定されないが、例えばプラグインハイブリッド自動車(PHV)、ハイブリッド自動車(HV)、電気自動車(EV)、電気トラック、原動機付自転車、電動アシスト自転車、電動車いす、電気鉄道等が挙げられる。なお、かかる非水電解質二次電池は、それらの複数個を直列および/または並列に接続してなる組電池の形態で使用されてもよい。   The non-aqueous electrolyte secondary battery 10 disclosed herein can be used for various applications, but is characterized in that it can exhibit excellent battery performance in a wider temperature range. Therefore, it can be preferably used in applications requiring high energy density and input / output density in a wide temperature range. As such an application, for example, a power source (drive power source) for a motor mounted on a vehicle can be cited. The type of vehicle is not particularly limited, and examples include plug-in hybrid vehicles (PHV), hybrid vehicles (HV), electric vehicles (EV), electric trucks, motorbikes, electric assist bicycles, electric wheelchairs, electric railways, and the like. . Such a non-aqueous electrolyte secondary battery may be used in the form of an assembled battery formed by connecting a plurality of them in series and / or in parallel.

以下に実施例を示し、本発明についてさらに説明する。ただし、本発明がこれらの例に限定されることがないことは言うまでもない。   The following examples further illustrate the present invention. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.

<例1〜17>
以下の手順で、例1〜17に係る正極集電体を作製した。
まず、炭素材料としてのアセチレンブラック(電気化学工業株式会社製の商品名「デンカブラック(プレス品):FX35」、DEP吸油量:164ml/100g)と、バインダとしてのアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製の商品名「キミカアルギンI−8」)と、分散剤としてのポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル(第一工業製薬株式会社製の商品名「ノイゲン:EA−87」)を用意した。これらの材料を、表1に示す質量比(例えば例1では、炭素材料:バインダ:分散剤=100:5:1)となるように秤量して混練機(プラネタリミキサ)に投入し、溶媒としてのイオン交換水と共に混練した。このスラリーを、スリットコーターを用いて長尺状アルミニウム箔(1N30−H材、平均厚み凡そ15μm)の全面(両面)に帯状に塗布し、乾燥(乾燥温度120℃、1分間)することによって耐食層を形成した。このようにして、アルミニウム製の基材の全表面が、表1の「平均厚み(μm)」の欄に示す厚みの耐食層によって覆われた形態の正極集電体(例1〜17)を得た。なお、平均厚みの値は基材の片面あたりに設けられる耐食層の算術平均厚みを表している。
<Examples 1 to 17>
The positive electrode current collector according to Examples 1 to 17 was produced by the following procedure.
First, acetylene black as a carbon material (trade name “DENKA BLACK (pressed product): FX35” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., DEP oil absorption: 164 ml / 100 g) and sodium alginate as a binder (manufactured by Kimika Co., Ltd.) Trade name “Kimika Argin I-8”) and polyoxyethylene styrenated phenyl ether (trade name “Neugen: EA-87” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as a dispersant were prepared. These materials are weighed so as to have a mass ratio shown in Table 1 (for example, in Example 1, carbon material: binder: dispersing agent = 100: 5: 1) and put into a kneader (planetary mixer) as a solvent. Kneaded with ion-exchanged water. The slurry is applied to the entire surface (both sides) of a long aluminum foil (1N30-H material, average thickness of about 15 μm) using a slit coater and dried (drying temperature 120 ° C., 1 minute) for corrosion resistance. A layer was formed. Thus, the positive electrode collector (Examples 1-17) of the form with which the whole surface of the base material made from aluminum was covered with the corrosion-resistant layer of the thickness shown in the column of "average thickness (micrometer)" of Table 1 Obtained. In addition, the value of average thickness represents the arithmetic average thickness of the corrosion-resistant layer provided per one side of a base material.

<例18>
バインダとしてカルボキシメチルセルロース(第一工業製薬株式会社製の商品名「セロゲン:BSH−6」)を用いたこと以外は例1と同様に、正極集電体(例18)を得た。
<Example 18>
A positive electrode current collector (Example 18) was obtained in the same manner as in Example 1 except that carboxymethyl cellulose (trade name “Selogen: BSH-6” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was used as the binder.

<例19>
本例では、非水系で耐食層形成用スラリーを調製した。すなわち、上記導電材と、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)とを、これらの材料の質量比が100:5となるように秤量して混練機に投入し、溶媒としてのN−メチル−2−ピロリドン(NMP)と共に混練し、耐食層形成用スラリーを調製した。それ以外は上記例1と同様に、正極集電体(例19)を得た。
<Example 19>
In this example, a slurry for forming a corrosion-resistant layer in a non-aqueous system was prepared. That is, the conductive material and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder are weighed so that the mass ratio of these materials is 100: 5, and charged into a kneader, and N-methyl-2 as a solvent. -Kneaded with pyrrolidone (NMP) to prepare a slurry for forming a corrosion-resistant layer. Otherwise, in the same manner as in Example 1, a positive electrode current collector (Example 19) was obtained.

<例20>
ここでは耐食層を形成せずに、アルミニウム箔(基材)そのものを正極集電体(例20)として用いた。
正極集電体に備えられた耐食層の構成等を下表1に纏める。
<Example 20>
Here, an aluminum foil (base material) itself was used as a positive electrode current collector (Example 20) without forming a corrosion-resistant layer.
The structure of the corrosion-resistant layer provided in the positive electrode current collector is summarized in Table 1 below.

Figure 2014154360
Figure 2014154360

[耐食層の面質の確認]
作製した正極集電体の耐食層について、面質の確認を行った。ここでは、耐食層の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察し、凝集体(塊)とΦ0.5mm以上のピンホールの発生数をカウントし、1000cmあたりの発生数を算出した。結果を、表1の「凝集塊数」および「ピンホール数」の欄に示す。
[Confirmation of surface quality of corrosion-resistant layer]
The surface quality of the produced positive electrode current collector was confirmed. Here, the surface of the corrosion-resistant layer was observed with a scanning electron microscope (SEM), the number of aggregates (lumps) and pinholes having a diameter of 0.5 mm or more was counted, and the number of generations per 1000 cm 2 was calculated. The results are shown in the columns of “Number of aggregates” and “Number of pinholes” in Table 1.

表1から明らかなように、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルの添加量を炭素材料100質量部に対して0.08質量部と少なくした例13および例14や、アルギン酸の添加量を炭素材料100質量部に対して12質量部と多くした例9および例15では、凝集塊が多く発生した。この原因として、炭素材料の分散性が不十分となり、アルギン酸が凝集したことが考えられる。
また、アルギン酸の添加量を炭素材料100質量部に対して0.1質量部と少なくした例10および例12や、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルの添加量を炭素材料100質量部に対して2.2質量部と多くした例8および例11では、ピンホールが多く発生した。この結果から、アルギン酸の割合が少なすぎると十分な耐食層(被膜)が形成されないことがわかった。なお、耐食層の厚みを0.3μmとした例16でも同様の結果が確認された。
As is apparent from Table 1, Examples 13 and 14 in which the addition amount of polyoxyethylene styrenated phenyl ether was reduced to 0.08 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon material, and the addition amount of alginic acid was changed to the carbon material 100. In Example 9 and Example 15 in which the amount was increased to 12 parts by mass with respect to part by mass, many aggregates were generated. The cause of this is considered to be that the dispersibility of the carbon material is insufficient and the alginate is aggregated.
Further, Example 10 and Example 12 in which the addition amount of alginic acid was reduced to 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon material, and the addition amount of polyoxyethylene styrenated phenyl ether was 2 to 100 parts by mass of the carbon material. In Example 8 and Example 11 increased to 2 parts by mass, many pinholes were generated. From this result, it was found that if the proportion of alginic acid is too small, a sufficient corrosion-resistant layer (film) cannot be formed. Similar results were confirmed in Example 16 in which the thickness of the corrosion-resistant layer was 0.3 μm.

上記作製した正極集電体を用いて、以下の手順で、非水電解質二次電池(ここではリチウムイオン二次電池)を構築した。   A non-aqueous electrolyte secondary battery (here, a lithium ion secondary battery) was constructed using the produced positive electrode current collector in the following procedure.

<正極シートの作製>
まず、正極活物質としてのLiNi1/3Co1/3Mn1/3と、導電材としてのアセチレンブラック(電気化学工業株式会社製の商品名「デンカブラック(プレス品):FX35」)と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース(第一工業製薬株式会社製の商品名「セロゲン:BSH−6」)と、バインダとしてのポリテトラフルオロエチレン(旭化成株式会社製の商品名「フルオン:AD911」)とを、これらの材料の質量比が100:4:2:2となるよう秤量して混練機に投入し、イオン交換水と共に混練して、正極活物質層形成用スラリーを調製した。なお、調製したスラリーのpHは、凡そ12.1だった。このスラリーを、上記作製した例1〜例20に係る正極集電体の両面に幅94mmで帯状に塗布し、乾燥(乾燥温度120℃、1分間)後にロールプレス機を用いて圧延処理を施すことによって、正極集電体の両面に正極活物質層を有する正極シート(例1〜例20、総厚み:170μm、長さ:4500mm)を得た。
<Preparation of positive electrode sheet>
First, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 as a positive electrode active material and acetylene black as a conductive material (trade name “Denka Black (pressed product): FX35” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Carboxymethylcellulose as a thickener (trade name “Serogen: BSH-6” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and polytetrafluoroethylene as a binder (trade name “Fluon: AD911” manufactured by Asahi Kasei Corporation) ) Was weighed so that the mass ratio of these materials would be 100: 4: 2: 2, charged into a kneader, and kneaded with ion-exchanged water to prepare a positive electrode active material layer forming slurry. The prepared slurry had a pH of approximately 12.1. This slurry is applied in a strip shape with a width of 94 mm on both sides of the positive electrode current collectors according to Examples 1 to 20, and dried (drying temperature 120 ° C., 1 minute) and then subjected to a rolling process using a roll press. Thus, a positive electrode sheet (Example 1 to Example 20, total thickness: 170 μm, length: 4500 mm) having a positive electrode active material layer on both surfaces of the positive electrode current collector was obtained.

[耐食層の面質の確認]
作製した正極シートの正極活物質層について、上記耐食層の場合と同様に、面質の確認を行った。ここでは、集電体の腐食に起因する水素ガスの発生痕とみられるΦ0.3mm以上のピンホールの発生数をカウントし、1000cmあたりの発生数を算出した。結果を、表1の「腐食痕」の欄に示す。
[Confirmation of surface quality of corrosion-resistant layer]
About the positive electrode active material layer of the produced positive electrode sheet, surface quality was confirmed similarly to the case of the said corrosion-resistant layer. Here, the number of occurrences of pinholes with a diameter of Φ0.3 mm or more, which is considered to be generation traces of hydrogen gas due to corrosion of the current collector, was counted, and the number of occurrences per 1000 cm 2 was calculated. The results are shown in the column of “corrosion marks” in Table 1.

表1から明らかなように、耐食層を設けなかった例20で最も多くの腐食痕が確認された。また、バインダとしてCMCを用いた例18でもその凡そ半分程度の腐食痕が確認された。さらに、上記耐食層の面質の確認において凝集塊やピンホールの発生が確認された例8〜例16でも、腐食痕が確認された。これに対し、バインダとしてPVdFを用いた例19および、本発明に係る例1〜例7では、顕著な腐食が認められなかった。このことから、集電体に好適な耐腐食性(耐アルカリ性)が付与されていることがわかった。   As is clear from Table 1, the most corrosion marks were confirmed in Example 20 in which the corrosion-resistant layer was not provided. In Example 18 where CMC was used as the binder, approximately half of the corrosion marks were confirmed. Furthermore, corrosion marks were also confirmed in Examples 8 to 16 where the formation of aggregates and pinholes was confirmed in the confirmation of the surface quality of the corrosion-resistant layer. In contrast, in Example 19 using PVdF as a binder and Examples 1 to 7 according to the present invention, no significant corrosion was observed. From this, it was found that suitable corrosion resistance (alkali resistance) was imparted to the current collector.

次に、負極活物質としての天然黒鉛粉末(C)と、バインダとしてのスチレンブタジエンゴム(SBR)と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース(CMC、第一工業製薬株式会社製の商品名「セロゲン:BSH−6」)とを、これらの材料の質量比が100:1:1となるようにイオン交換水と混合して、負極活物質層形成用スラリーを調製した。このスラリーを、平均厚み凡そ12μmの長尺状の銅箔(負極集電体)の両面に幅100mmで帯状に塗布し、乾燥(乾燥温度120℃、1分間)後にロールプレス機を用いて圧延処理を施すことによって、負極集電体の両面に負極活物質層を有する負極シート(総厚み:150μm、長さ:4700mm)を得た。   Next, natural graphite powder (C) as a negative electrode active material, styrene butadiene rubber (SBR) as a binder, and carboxymethyl cellulose (CMC, trade name “Selogen: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.” as a thickener. BSH-6 ") was mixed with ion-exchanged water so that the mass ratio of these materials was 100: 1: 1 to prepare a slurry for forming a negative electrode active material layer. This slurry is applied in a strip shape with a width of 100 mm on both sides of a long copper foil (negative electrode current collector) having an average thickness of approximately 12 μm, dried (drying temperature 120 ° C., 1 minute), and then rolled using a roll press. By performing the treatment, a negative electrode sheet (total thickness: 150 μm, length: 4700 mm) having negative electrode active material layers on both surfaces of the negative electrode current collector was obtained.

<リチウムイオン二次電池の構築>
上記で作製した正極シートと負極シートとを、セパレータシート(ここでは、ポリエチレン(PE)の両面にポリプロピレン(PP)が積層された三層構造の基材(総厚み20μm)の片面にアルミナを含む耐熱層の形成された多孔質耐熱層付セパレータシートを用いた。)を介して、活物質層同士が対向するよう配置し、楕円状に捲回した。この捲回体を、常温(25℃)環境下において平板で挟み込み加圧(ここでは、4kN/cmの負荷で2分間の加圧を行った。)することで扁平形状に成形し、捲回電極体を作製した。作製した捲回電極体の端部(正極集電板および負極集電板の露出部)に、それぞれ正極端子および負極端子を溶接した後、角型の電池ケース内に配置した。そこに、非水電解液(ここでは、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを3:4:3の体積比で含む混合溶媒に、支持塩としてのLiPFを1.0mol/Lの濃度で溶解させ、さらにガス発生剤としてシクロヘキシルベンゼン(CHB)とビフェニル(BP)とをそれぞれ1質量%の割合で添加した非水電解液を125g用いた。)を注液して、電池ケースの開口部を封口し、例1〜例20に係る角型リチウムイオン二次電池(定格容量:24.0Ah)を構築した。
<Construction of lithium ion secondary battery>
The positive electrode sheet and the negative electrode sheet produced above are combined with a separator sheet (here, alumina is included on one side of a three-layer base material (total thickness 20 μm) in which polypropylene (PP) is laminated on both sides of polyethylene (PE). A separator sheet with a porous heat-resistant layer in which a heat-resistant layer was formed was used, and the active material layers were arranged so as to face each other and wound in an elliptical shape. The wound body is formed into a flat shape by sandwiching it with a flat plate in a normal temperature (25 ° C.) environment and pressurizing (here, pressurizing for 2 minutes with a load of 4 kN / cm 2 ). A rotating electrode body was produced. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal were welded to the end portions (exposed portions of the positive electrode current collector plate and the negative electrode current collector plate) of the produced wound electrode body, respectively, and then placed in a rectangular battery case. There, a non-aqueous electrolyte (here, a mixed solvent containing ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC) in a volume ratio of 3: 4: 3, LiPF as a supporting salt) 6 was dissolved at a concentration of 1.0 mol / L, and 125 g of a non-aqueous electrolyte solution in which cyclohexylbenzene (CHB) and biphenyl (BP) were added at a ratio of 1% by mass as gas generating agents was used. The solution was injected, the opening of the battery case was sealed, and a prismatic lithium ion secondary battery (rated capacity: 24.0 Ah) according to Examples 1 to 20 was constructed.

[定格容量(初期容量)の測定]
上記構築した電池に対し、温度25℃、3.0Vから4.1Vの電圧範囲で、以下の手順1〜3に従って定格容量を測定した。
[手順1]1Cの定電流で4.1Vまで充電した後、5分間休止する。
[手順2]1Cの定電流で3.0Vまで放電した後、5分間休止する。
[手順3]1Cの定電流で4.1Vまで充電した後、電流値が0.1Cになるまで定電圧充電し、その後10秒間休止する。
[手順4]1Cの定電流で3.0Vまで放電した後、電流値が0.1Cになるまで定電圧放電し、その後10秒間休止する。
そして、手順4における放電容量(CCCV放電容量)を定格容量(初期容量)とした。例1〜例20の電池は、全て定格容量が得られていることを確認した。
[Measurement of rated capacity (initial capacity)]
The rated capacity of the battery thus constructed was measured according to the following procedures 1 to 3 at a temperature of 25 ° C. and a voltage range of 3.0 V to 4.1 V.
[Procedure 1] After charging to 4.1 V with a constant current of 1 C, pause for 5 minutes.
[Procedure 2] After discharging to 3.0 V with a constant current of 1 C, pause for 5 minutes.
[Procedure 3] After charging to 4.1 V with a constant current of 1 C, charge at a constant voltage until the current value reaches 0.1 C, and then rest for 10 seconds.
[Procedure 4] After discharging to 3.0 V with a constant current of 1 C, constant voltage discharge until the current value reaches 0.1 C, and then rest for 10 seconds.
And the discharge capacity (CCCV discharge capacity) in the procedure 4 was made into the rated capacity (initial capacity). All the batteries of Examples 1 to 20 were confirmed to have a rated capacity.

[50℃サイクル試験]
上記初期容量確認後の電池に対し、温度50℃、3.0Vから4.1Vの電圧範囲で、以下のステップ1,2に従って、1000サイクルの充放電試験を行った。
[ステップ1]2Cの定電流で4.1Vまで充電した後、10秒間休止する。
[ステップ2]2Cの定電流で3.0Vまで放電した後、10秒間休止する。
試験終了後、25℃の温度環境下で上記初期容量の測定と同様に放電容量(サイクル試験後の電池容量)を測定し、これらの比「(サイクル試験後の電池容量/初期容量)×100」、すなわち容量維持率(%)を算出した。ここでは各例につきN=5で試験を実施し、その算術平均値を得た。結果を、表1の「サイクル試験」の欄に示す。また、サイクル試験後の容量維持率(%)と腐食痕との関係を、図5に示す。
[50 ° C cycle test]
The battery after the initial capacity check was subjected to a charge / discharge test of 1000 cycles according to the following steps 1 and 2 at a temperature of 50 ° C. and a voltage range of 3.0 V to 4.1 V.
[Step 1] After charging to 4.1 V with a constant current of 2 C, pause for 10 seconds.
[Step 2] After discharging to 3.0 V with a constant current of 2 C, pause for 10 seconds.
After the test, the discharge capacity (battery capacity after the cycle test) was measured in the temperature environment of 25 ° C. in the same manner as the measurement of the initial capacity, and the ratio “(battery capacity after the cycle test / initial capacity) × 100 That is, the capacity retention rate (%) was calculated. Here, the test was carried out with N = 5 for each example, and the arithmetic average value was obtained. The results are shown in the column of “Cycle test” in Table 1. FIG. 5 shows the relationship between the capacity retention rate (%) after the cycle test and the corrosion marks.

表1および図5に示すように、腐食痕とサイクル特性とは概ね相関関係があることがわかった。例えば、腐食痕の確認されなかった例1〜7および19は、85%以上(特には90%以上)と高い容量維持率を示した。これに対して、腐食痕が多いものほどサイクル特性が低下傾向となり、例20では容量維持率が凡そ55%まで低下した。この理由としては、正極集電体が腐食されたことによって表面が凹凸となり、正極活物質層に浮きや脱落が生じたことで正極の抵抗が増大したことが考えられる。かかる結果は本発明の効果を表すものである。   As shown in Table 1 and FIG. 5, it was found that the corrosion marks and the cycle characteristics are generally correlated. For example, Examples 1 to 7 and 19 in which no corrosion marks were confirmed showed a high capacity retention rate of 85% or more (particularly 90% or more). In contrast, as the number of corrosion marks increased, the cycle characteristics tended to decrease, and in Example 20, the capacity retention rate decreased to approximately 55%. The reason is considered that the surface of the positive electrode current collector is corroded and the surface becomes uneven, and the positive electrode active material layer is floated or dropped, thereby increasing the resistance of the positive electrode. Such a result represents the effect of the present invention.

[0℃ハイレートパルスサイクル試験]
また、上記初期容量確認後の電池に対し、温度0℃、3.0Vから4.1Vの電圧範囲で、ハイレートパルスサイクル試験を行った。具体的には、先ず25℃の環境下において、電池を定格容量の凡そ50%の充電状態(SOC)に調整した。そして、この電池に対し、0℃の環境下で、以下のステップ1〜3に従って、50000サイクルの充放電試験を行った。
[ステップ1]20Cの定電流で10秒間のパルス充電を行う。
[ステップ2]20Cの定電流で10秒間のパルス放電を行う。
[ステップ3]30秒間休止する。
ただし、ステップ1〜3からなる充放電パターンを100サイクル繰り返す毎に、1Cの定電流でSOC50%まで充電し、次いで同電圧で2.5時間充電することで、SOC50%に調整する。
試験終了後、25℃の温度環境下で上記初期容量の測定と同様に放電容量(低温パルスサイクル試験後の電池容量)を測定し、これらの比「(低温パルスサイクル試験後の電池容量/初期容量)×100」、すなわち容量維持率(%)を算出した。結果を、表1の「低温パルスサイクル試験」の欄に示す。かかる結果は、低温環境下において、パルス充放電のような大電流の負荷(入出力)が繰り返される場合の耐久性を示している。
[0 ℃ high rate pulse cycle test]
Further, a high rate pulse cycle test was performed on the battery after the initial capacity confirmation at a temperature of 0 ° C. and a voltage range of 3.0 V to 4.1 V. Specifically, first, in an environment of 25 ° C., the battery was adjusted to a state of charge (SOC) of about 50% of the rated capacity. And this battery was subjected to a charge / discharge test of 50000 cycles in an environment of 0 ° C. according to the following steps 1 to 3.
[Step 1] Pulse charging is performed for 10 seconds at a constant current of 20C.
[Step 2] Pulse discharge is performed for 10 seconds at a constant current of 20C.
[Step 3] Pause for 30 seconds.
However, every time 100 cycles of the charge / discharge pattern consisting of steps 1 to 3, the SOC is adjusted to 50% by charging to SOC 50% with a constant current of 1C and then charging for 2.5 hours at the same voltage.
After the test, the discharge capacity (battery capacity after the low-temperature pulse cycle test) was measured in the temperature environment of 25 ° C. in the same manner as the above-mentioned initial capacity measurement. Capacity) × 100 ”, that is, capacity retention rate (%) was calculated. The results are shown in the column of “Low-temperature pulse cycle test” in Table 1. This result shows the durability when a large current load (input / output) such as pulse charging / discharging is repeated in a low temperature environment.

表1に示すように、耐食層を設けなかった例20や、バインダとしてCMCを用いた例18で低い容量維持率(凡そ65〜66%)を示した。また、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルの添加量を炭素材料100質量部に対して2.2質量部と多くした例8および例11、アルギン酸の添加量を炭素材料100質量部に対して12質量部と多くした例9および例15でも、容量維持率が70%以下となった。このような傾向は、耐食層の厚みを7μmとした例17でも同様だった。この原因としては、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルおよび/またはアルギン酸を多く含むことで抵抗成分が増大したことが考えられる。これに対し、炭素材料を100質量部としたときに、アルギン酸の割合が0.3質量部以上10質量部以下であり、且つ、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテルの割合が0.1質量部以上2質量部以下である例1〜例7では、およそ80%と、良好な容量維持率が得られた。かかる結果は本発明の効果を表すものである。   As shown in Table 1, Example 20 in which the corrosion-resistant layer was not provided and Example 18 in which CMC was used as the binder showed a low capacity retention rate (approximately 65 to 66%). Moreover, Example 8 and Example 11 which increased the addition amount of polyoxyethylene styrenated phenyl ether with 2.2 mass parts with respect to 100 mass parts of carbon materials, and the addition amount of alginic acid with 12 mass parts with respect to 100 mass parts of carbon materials. Also in Example 9 and Example 15 which were increased in part, the capacity retention rate was 70% or less. Such a tendency was the same in Example 17 in which the thickness of the corrosion-resistant layer was 7 μm. This may be because the resistance component is increased by containing a large amount of polyoxyethylene styrenated phenyl ether and / or alginic acid. On the other hand, when the carbon material is 100 parts by mass, the ratio of alginic acid is 0.3 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and the ratio of polyoxyalkylene styrenated phenyl ether is 0.1 parts by mass or more. In Examples 1 to 7 which are 2 parts by mass or less, a good capacity retention rate of approximately 80% was obtained. Such a result represents the effect of the present invention.

[高温保存耐久試験]
また、上記初期容量確認後の電池に対し、高温保存耐久試験を行った。具体的には、先ず25℃の温度環境下において、電池をSOC100%の状態に調整した。そして、この電池を60℃の恒温槽内で凡そ2400時間(100日間)保存した。
試験終了後、25℃の温度環境下で上記初期容量の測定と同様に放電容量(高温保存耐久試験後の電池容量)を測定し、これらの比「(高温保存耐久試験後の電池容量/初期容量)×100」、すなわち容量維持率(%)を算出した。ここでは各例につきN=50で試験を実施し、その算術平均値を得た。結果を、表1の「高温保存耐久試験」の欄に示す。
[High temperature storage durability test]
Moreover, the high temperature storage durability test was done with respect to the battery after the said initial capacity confirmation. Specifically, the battery was first adjusted to a SOC of 100% in a temperature environment of 25 ° C. And this battery was preserve | saved for about 2400 hours (100 days) in a 60 degreeC thermostat.
After the test, the discharge capacity (battery capacity after the high temperature storage endurance test) was measured in the temperature environment of 25 ° C. in the same manner as the above initial capacity measurement. Capacity) × 100 ”, that is, capacity retention rate (%) was calculated. Here, each example was tested at N = 50, and the arithmetic average value was obtained. The results are shown in the column of “High temperature storage durability test” in Table 1.

表1に示すように、PVdFを用いて耐食層を形成した例19で最も低い容量維持率(凡そ70%)を示した。この原因としては、耐食層に含まれるバインダ(PVdF)が非水溶媒によって膨潤したことやスラリーの形成に用いた溶媒(NMP)の残存等が考えられる。また、CMCを用いて耐食層を形成した例18、耐食層を設けなかった例20、および、耐食層形成時にアルギン酸の添加量を炭素材料100質量部に対して0.1質量部と少なくした例10および例12や、耐食層の厚みを0.3μmとした例16では、90%程度の容量維持率だった。この原因としては、集電体に好適な耐腐食性(耐アルカリ性)が付与されていなかったことが考えられる。かかる結果は本発明の効果を表すものである。   As shown in Table 1, Example 19 in which a corrosion-resistant layer was formed using PVdF showed the lowest capacity retention rate (approximately 70%). This may be due to the fact that the binder (PVdF) contained in the corrosion-resistant layer is swollen by the non-aqueous solvent, or the solvent (NMP) used for forming the slurry remains. In addition, Example 18 in which a corrosion-resistant layer was formed using CMC, Example 20 in which a corrosion-resistant layer was not provided, and the amount of alginic acid added when forming the corrosion-resistant layer was reduced to 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon material. In Examples 10 and 12, and Example 16 in which the thickness of the corrosion-resistant layer was 0.3 μm, the capacity retention rate was about 90%. This is probably because the current collector was not provided with suitable corrosion resistance (alkali resistance). Such a result represents the effect of the present invention.

以上、本発明を詳細に説明したが、上記実施形態は例示にすぎず、ここで開示される発明には上述の具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail, the said embodiment is only an illustration and what changed and modified the above-mentioned specific example is included in the invention disclosed here.

10 非水電解質二次電池
20 捲回電極体
30 正極シート(正極)
32 正極集電体
32a 基材
32b 耐食層
33 炭素材料
34 アルギン酸
35 ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造を有する化合物
36 正極活物質層
37 正極活物質
38 バインダ、増粘剤
40 正極端子
43 未塗工部
50 負極シート(負極)
52 負極集電体
56 負極活物質層
60 負極端子
70 セパレータシート(セパレータ)
80 電池ケース
82 蓋体
84 容器本体
85 安全弁
WL 捲回軸
10 nonaqueous electrolyte secondary battery 20 wound electrode body 30 positive electrode sheet (positive electrode)
32 Positive electrode current collector 32a Base material 32b Corrosion resistant layer 33 Carbon material 34 Alginic acid 35 Compound 36 having polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure Positive electrode active material layer 37 Positive electrode active material 38 Binder, thickener 40 Positive electrode terminal 43 Uncoated Part 50 Negative electrode sheet (negative electrode)
52 Negative electrode current collector 56 Negative electrode active material layer 60 Negative electrode terminal 70 Separator sheet (separator)
80 Battery case 82 Lid 84 Container body 85 Safety valve WL Winding shaft

Claims (6)

非水電解質二次電池用の集電体であって、
金属製の基材と、該基材の表面に設けられた耐食層とを備え、
前記耐食層は、炭素材料と、アルギン酸と、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造を有する化合物とを含み、
ここで、前記炭素材料を100質量部としたときに、前記アルギン酸の割合は0.3質量部以上10質量部以下であり、前記ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造を有する化合物の割合は0.1質量部以上2質量部以下である、集電体。
A current collector for a non-aqueous electrolyte secondary battery,
A metal base and a corrosion-resistant layer provided on the surface of the base;
The corrosion-resistant layer includes a carbon material, alginic acid, and a compound having a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure,
Here, when the said carbon material is 100 mass parts, the ratio of the said alginic acid is 0.3 mass part or more and 10 mass parts or less, and the ratio of the compound which has the said polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure is 0.00. A current collector that is 1 part by mass or more and 2 parts by mass or less.
前記耐食層の平均厚みは0.5μm以上6.5μm以下である、請求項1に記載の集電体。   The current collector according to claim 1, wherein the corrosion-resistant layer has an average thickness of 0.5 μm or more and 6.5 μm or less. 前記ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル構造を有する化合物は、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテルである、請求項1または2に記載の集電体。   The current collector according to claim 1 or 2, wherein the compound having a polyoxyalkylene styrenated phenyl ether structure is polyoxyethylene styrenated phenyl ether. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の集電体の表面に活物質層が形成されてなる電極と、非水電解質と、を備えた非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery provided with the electrode by which an active material layer is formed in the surface of the collector of any one of Claims 1-3, and a nonaqueous electrolyte. 前記電極は正極であって、
前記活物質層は、少なくとも、正極活物質と、アルギン酸以外の水溶性および/または水分散性の高分子化合物とを含む、請求項4に記載の非水電解質二次電池。
The electrode is a positive electrode;
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 4, wherein the active material layer includes at least a positive electrode active material and a water-soluble and / or water-dispersible polymer compound other than alginic acid.
前記活物質層に含まれる前記高分子化合物はセルロース系ポリマーおよび/またはエチレン系ポリマーである、請求項5に記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, wherein the polymer compound contained in the active material layer is a cellulose polymer and / or an ethylene polymer.
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