JP2014192135A - Method of manufacturing positive electrode for lithium ion secondary battery, positive electrode, and lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of productively manufacturing a positive electrode for a high quality lithium ion secondary battery showing stable charge and discharge behavior and having excellent cycle characteristics, the positive electrode obtained by the manufacturing method, and a lithium ion secondary battery having the positive electrode for the lithium ion secondary battery.SOLUTION: A method of manufacturing a positive electrode for a lithium ion secondary battery has a mixing process for mixing a positive electrode active material coated with a non-metal material with a binder in a vessel coated with the same material as the non-metal material.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池用正極の製造方法、その製造方法により得られるリチウムイオン二次電池用正極、及び該リチウムイオン二次電池用正極を有するリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery, a positive electrode for a lithium ion secondary battery obtained by the production method, and a lithium ion secondary battery having the positive electrode for a lithium ion secondary battery.

近年の電子技術の発展や環境技術への関心の高まりに伴い、様々な電気化学デバイスが用いられている。特に、省エネルギー化への要請が多くあり、それに貢献できるものへの期待はますます高くなっている。例えば、発電デバイスとして太陽電池が挙げられ、蓄電デバイスとして、二次電池、キャパシタ及びコンデンサ等が挙げられる。蓄電デバイスの代表例であるリチウムイオン二次電池は、従来、主に携帯機器用充電池として使用されていたが、近年では、ハイブリッド自動車及び電気自動車用電池としての使用も期待されている。   With the recent development of electronic technology and increasing interest in environmental technology, various electrochemical devices are used. In particular, there are many requests for energy saving, and expectations for what can contribute to it are increasing. For example, a solar cell is mentioned as a power generation device, and a secondary battery, a capacitor, a capacitor, etc. are mentioned as an electrical storage device. Lithium ion secondary batteries, which are representative examples of power storage devices, have been conventionally used mainly as rechargeable batteries for portable devices, but in recent years, they are also expected to be used as batteries for hybrid vehicles and electric vehicles.

リチウムイオン二次電池は、一般に、リチウムを吸蔵及び放出可能な活物質を主体として構成された正極と負極とがセパレータを介して配された構成を有する。リチウムイオン二次電池の正極は、正極活物質としてのLiCoO2、LiNiO2又はLiMn24等と、導電剤としてのカーボンブラック又は黒鉛等と、バインダーとしてのポリフッ化ビニリデン、ラテックス又はゴム等とが混合された正極合剤を、アルミニウム等からなる正極集電体上に被覆することにより形成される。負極は、負極活物質としてのコークス又は黒鉛等と、バインダーとしてのポリフッ化ビニリデン、ラテックス又はゴム等とが混合された負極合剤を、銅等からなる負極集電体上に被覆することにより形成される。セパレータは、多孔性ポリオレフィン等の合成樹脂製微多孔膜により形成され、その厚さは数μmから数百μmと非常に薄い。正極、負極及びセパレータは、電池内で電解液に含浸されている。電解液としては、例えば、LiPF6又はLiBF4のようなリチウム塩を、プロピレンカーボネート又はエチレンカーボネートのような非プロトン性溶媒に、あるいはポリエチレンオキシドのようなポリマーに溶解させた電解液が挙げられる。 A lithium ion secondary battery generally has a configuration in which a positive electrode and a negative electrode mainly composed of an active material capable of inserting and extracting lithium are arranged via a separator. The positive electrode of the lithium ion secondary battery includes LiCoO 2 , LiNiO 2 or LiMn 2 O 4 as a positive electrode active material, carbon black or graphite as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride, latex or rubber as a binder. Is formed by coating a positive electrode mixture in which is mixed on a positive electrode current collector made of aluminum or the like. The negative electrode is formed by coating a negative electrode mixture made of copper or the like with a negative electrode mixture in which coke or graphite as a negative electrode active material and polyvinylidene fluoride, latex or rubber as a binder are mixed. Is done. The separator is formed by a microporous membrane made of a synthetic resin such as porous polyolefin, and its thickness is very thin, from several μm to several hundred μm. The positive electrode, the negative electrode, and the separator are impregnated with an electrolytic solution in the battery. Examples of the electrolytic solution include an electrolytic solution in which a lithium salt such as LiPF 6 or LiBF 4 is dissolved in an aprotic solvent such as propylene carbonate or ethylene carbonate, or a polymer such as polyethylene oxide.

リチウムイオン二次電池は、現在、携帯機器の充電池として主に用いられている(例えば、特許文献1参照。)。また、近年では、ハイブリッド自動車及び電気自動車等の自動車用途の電池としても広い展開が期待されている。   Currently, lithium ion secondary batteries are mainly used as rechargeable batteries for portable devices (see, for example, Patent Document 1). In recent years, it is expected to be widely used as batteries for automobiles such as hybrid cars and electric cars.

ところで、リチウムイオン二次電池の正電極に金属不純物質が混入していると、電池特性に悪影響が生じるため、正電極を製造する設備においては、正電極を構成する原材料(正極活物質)と接触する部分やこの原材料に臨む部分から金属不純物質が原材料に混入しないように対策を施している。例えば、原材料と接触する部分には耐摩耗性に優れたステンレス材や超硬材を用い、原材料に臨む部分には耐腐食性に優れたステンレスメッキやクロームメッキを施している。   By the way, if metal impurities are mixed in the positive electrode of the lithium ion secondary battery, the battery characteristics are adversely affected. Therefore, in equipment for manufacturing the positive electrode, the raw material (positive electrode active material) constituting the positive electrode and Measures are taken so that metal impurities are not mixed into the raw material from the contacting part or the part facing the raw material. For example, a stainless steel or a super hard material having excellent wear resistance is used for a portion in contact with the raw material, and stainless steel plating or chrome plating having excellent corrosion resistance is applied to a portion facing the raw material.

また、原材料からリチウムイオン二次電池を製造するリチウムイオン二次電池製造設備において、原材料に金属不純物質が混入することを防止することにより、高品質なリチウムイオン二次電池を製造することができるとともに、生産性を向上することができるリチウムイオン二次電池製造設備が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, in a lithium ion secondary battery manufacturing facility that manufactures lithium ion secondary batteries from raw materials, it is possible to manufacture high quality lithium ion secondary batteries by preventing metal impurities from being mixed into the raw materials. At the same time, a lithium ion secondary battery manufacturing facility that can improve productivity has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

一方、容量低下を減少させ、サイクル特性を向上させる目的で、正極活物質をコーティングすることが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。金属及び/又は半金属元素の組み合わせによるコーティングによって電池特性の向上が見込まれる。   On the other hand, it has been proposed to coat a positive electrode active material for the purpose of reducing capacity reduction and improving cycle characteristics (see, for example, Patent Document 3). Battery characteristics are expected to be improved by coating with a combination of metal and / or metalloid elements.

特開2009−087648号公報JP 2009-087648 A 特開2000−12003号公報JP 2000-12003 A 特表2011−519126号公報Special table 2011-519126 gazette

しかしながら、特許文献2では原材料としてコーティングされた正極活物質を用いることについては言及されていないため、電池性能のさらなる向上は望めない。また、特許文献3では、リチウムイオン二次電池用正極活物質製造設備については言及されておらず、生産性が高く、高品質なリチウムイオン二次電池用正極を製造することは望めない。   However, since Patent Document 2 does not mention using a positive electrode active material coated as a raw material, further improvement in battery performance cannot be expected. Patent Document 3 does not mention a positive electrode active material manufacturing facility for a lithium ion secondary battery, and it cannot be expected to manufacture a high-quality positive electrode for a lithium ion secondary battery with high productivity.

そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、安定した充放電挙動を示し、サイクル特性が良好で、高品質なリチウムイオン二次電池用正極を、生産性よく製造する方法、その製造方法により得られるリチウムイオン二次電池用正極、及び該リチウムイオン二次電池用正極を有するリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and exhibits a stable charge / discharge behavior, good cycle characteristics, and a method for producing a high-quality positive electrode for a lithium ion secondary battery with high productivity. It aims at providing the lithium ion secondary battery which has a positive electrode for lithium ion secondary batteries obtained by a manufacturing method, and this positive electrode for lithium ion secondary batteries.

本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、所定の非金属材料でコーティングされた容器を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a container coated with a predetermined nonmetallic material, and the present invention has been completed. It was.

すなわち、本発明は下記のとおりである。
〔1〕
非金属材料でコーティングされた正極活物質と、バインダーと、を前記非金属材料と同一の材料によりコーティングされた容器中で、混合する混合工程を有する、
リチウムイオン二次電池用正極の製造方法。
〔2〕
前記非金属材料が、セラミックである、前項〔1〕に記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法。
〔3〕
前記セラミックが、アルミナ、ジルコニア、及びチタニアからなる群より選択される1種以上である、前項〔2〕に記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法。
〔4〕
前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法により製造された、リチウムイオン二次電池用正極。
〔5〕
前項〔4〕に記載のリチウムイオン二次電池用正極を有する、リチウムイオン二次電池。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A mixing step of mixing a positive electrode active material coated with a nonmetallic material and a binder in a container coated with the same material as the nonmetallic material;
A method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery.
[2]
The method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery according to [1] above, wherein the nonmetallic material is ceramic.
[3]
The method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery according to [2] above, wherein the ceramic is one or more selected from the group consisting of alumina, zirconia, and titania.
[4]
A positive electrode for a lithium ion secondary battery produced by the method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery according to any one of [1] to [3] above.
[5]
The lithium ion secondary battery which has a positive electrode for lithium ion secondary batteries as described in the preceding clause [4].

本発明によれば、安定した充放電挙動を示し、サイクル特性が良好で、高品質なリチウムイオン二次電池用正極を、生産性よく製造する方法、その製造方法により得られるリチウムイオン二次電池用正極、及び該リチウムイオン二次電池用正極を有するリチウムイオン二次電池を提供することができる。   According to the present invention, a method for producing a high-quality positive electrode for a lithium ion secondary battery exhibiting stable charge / discharge behavior, good cycle characteristics, and high quality, and a lithium ion secondary battery obtained by the production method And a lithium ion secondary battery having the positive electrode for a lithium ion secondary battery.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Deformation is possible.

〔リチウムイオン二次電池用正極の製造方法〕
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池用正極(以下、「正極」ともいう。)の製造方法は、
非金属材料でコーティングされた正極活物質と、バインダーと、を前記非金属材料と同一の材料によりコーティングされた容器中で、混合する混合工程を有する。
[Method for producing positive electrode for lithium ion secondary battery]
The method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery (hereinafter also referred to as “positive electrode”) according to this embodiment is as follows.
A mixing step of mixing a positive electrode active material coated with a nonmetallic material and a binder in a container coated with the same material as the nonmetallic material;

〔混合工程〕
混合工程は、非金属材料でコーティングされた正極活物質と、バインダーと、を前記非金属材料と同一の材料によりコーティングされた容器中で、混合する工程である。この工程では、正極活物質及びバインダーの他、必要に応じて、導電助剤、溶剤等を混合してもよい。
[Mixing process]
The mixing step is a step of mixing the positive electrode active material coated with the nonmetallic material and the binder in a container coated with the same material as the nonmetallic material. In this step, in addition to the positive electrode active material and the binder, a conductive additive, a solvent, and the like may be mixed as necessary.

混合工程で得られる混合物の固形分濃度は、好ましくは30〜80質量%であり、より好ましくは40〜70質量%であり、さらに好ましくは、45〜65質量%である。固形分濃度が上記範囲内であることにより、短い乾燥時間で均一な電極を作製できる傾向にある。   The solid content concentration of the mixture obtained in the mixing step is preferably 30 to 80% by mass, more preferably 40 to 70% by mass, and further preferably 45 to 65% by mass. When the solid content concentration is within the above range, a uniform electrode tends to be produced in a short drying time.

リチウムイオン二次電池用正極の製造方法におけるその他の工程としては、特に制限されず公知の工程を行うことができる。例えば、得られた混合物を正極集電体に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、正極を作製することができる。なお、正極集電体は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム箔又はステンレス箔等の金属箔が挙げられる。   Other steps in the method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery are not particularly limited, and known steps can be performed. For example, a positive electrode can be produced by applying the obtained mixture to a positive electrode current collector and drying it to form a positive electrode mixture layer and pressurizing it as necessary to adjust the thickness. In addition, although a positive electrode collector is not specifically limited, For example, metal foil, such as aluminum foil or stainless steel foil, is mentioned.

〔容器〕
本実施形態で用いる容器は、正極活物質をコーティングしている非金属材料と同一の材料によりコーティングされたものである。このような容器を用いることにより、容器の磨耗等に由来する金属不純物の混入を防止することができ、安定した充放電挙動を示し、サイクル特性にも優れるリチウムイオン二次電池用正極を、生産性よく製造することができる。
〔container〕
The container used in this embodiment is coated with the same material as the non-metallic material that coats the positive electrode active material. By using such a container, it is possible to prevent the mixing of metal impurities derived from the wear of the container, produce a stable charge / discharge behavior, and produce a positive electrode for a lithium ion secondary battery with excellent cycle characteristics. It can be manufactured with good performance.

このような容器としては、特に限定されないが、例えば、機械的強度の高い材質からなる基部をコーティングしたものであることが好ましい。このような容器を用いることにより、容器の機械的強度を確保することができ、より生産性に優れたリチウムイオン二次電池用正極の製造方法となる傾向にある。上記のような材質としては、特に限定されないが、例えば、普通鋼、ステンレススチール、チタン等の金属材料が挙げられる。   Such a container is not particularly limited. For example, it is preferable that the container is coated with a base made of a material having high mechanical strength. By using such a container, the mechanical strength of the container can be ensured, and there is a tendency to become a method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery with higher productivity. Although it does not specifically limit as said materials, For example, metal materials, such as plain steel, stainless steel, titanium, are mentioned.

コーティング層と基部とが当接する界面が噛み合った複雑な形状(凹凸形状)を有することが好ましい。これにより、コーティング層と基部とが強固に接合されることとなり、その結果として、コーティング層の剥離(剥落)が生じにくくなる傾向にある。また、コーティング層が体積変化しようとしても、より強固にその変形を規制することができ、コーティング層の剥離(剥落)が生じにくくなる傾向にある。凹凸形状を作製する方法としては、特に限定されないが、例えば、製造時の乾燥条件を変化させることが挙げられる。   It is preferable to have a complicated shape (uneven shape) in which the interface where the coating layer and the base abut is engaged. Thereby, a coating layer and a base will be joined firmly and as a result, there exists a tendency for peeling (peeling) of a coating layer to become difficult to occur. Moreover, even if the coating layer is about to change in volume, its deformation can be more firmly regulated, and the coating layer tends to be less likely to be peeled off (stripped). The method for producing the concavo-convex shape is not particularly limited, and examples thereof include changing the drying conditions during production.

長期間に亘って容器を使用すると、混合物中の金属不純物の増加が起こり、作製した電池の容量の低下が見られる。そのため、コーティング層の膜厚は0.1〜0.5mmが好ましく、150〜450μmがより好ましく、200〜400μmがさらに好ましい。膜厚が上記範囲であることにより、容器に高剪断力がかかっても、混合物中への金属不純物の混入をより防止できる傾向にある。   When the container is used for a long time, the metal impurities in the mixture increase, and the capacity of the produced battery is reduced. Therefore, the film thickness of the coating layer is preferably 0.1 to 0.5 mm, more preferably 150 to 450 μm, and further preferably 200 to 400 μm. When the film thickness is in the above range, even when a high shearing force is applied to the container, the metal impurities tend to be prevented from being mixed into the mixture.

〔容器の製造方法(コーティング方法)〕
容器への非金属材料のコーティング方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマ溶射法、PVD(物理気相蒸着法)、CVD法(化学気相蒸着法)、ゾル・ゲル法等が挙げられる。
[Manufacturing method of container (coating method)]
The method for coating the container with the nonmetallic material is not particularly limited, and examples thereof include plasma spraying, PVD (physical vapor deposition), CVD (chemical vapor deposition), and sol / gel. .

上記プラズマ溶射法とは、アルゴン等の不活性ガスをアーク放電によってプラズマ化し、これを細いノズルから噴射させて超高温かつ高速流のジェットを形成し、形成したジェット中に溶射材料粉末を送給し、これを溶融させつつ加速して、基材表面に皮膜を形成させる手法である。より具体的には、溶射材料としてセラミックス等の非金属材料を用いて、基材表面に高融点薄膜を形成したりしている。   The above-mentioned plasma spraying method converts an inert gas such as argon into plasma by arc discharge and injects it from a thin nozzle to form a jet of ultra-high temperature and high-speed flow, and feeds the sprayed material powder into the formed jet This is a technique of accelerating this while melting and forming a film on the surface of the substrate. More specifically, a high melting point thin film is formed on the surface of the base material using a non-metallic material such as ceramics as the thermal spray material.

上記PVD法とは、化学反応を伴うことなく、固体を高温加熱して蒸発させるか又は固体を強制的に蒸発させた後、被処理品の表面に凝縮させることにより、薄膜を形成する手法である。PVD法の具体的な手法は、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等に大別される。   The PVD method is a method of forming a thin film by heating the solid at a high temperature without causing a chemical reaction or by forcibly evaporating the solid and then condensing it on the surface of the article to be processed. is there. Specific methods of the PVD method are roughly classified into a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, and the like.

上記真空蒸着法とは、真空中で物質を加熱蒸発させ、被処理成品の表面に層状に堆積させて薄膜を形成する手法である。この方法には、多くの物質が容易に薄膜化できるという利点と、大面積で一様な薄膜が得られるという利点がある。   The vacuum vapor deposition method is a method of forming a thin film by heating and evaporating a substance in a vacuum and depositing it in a layer form on the surface of a processed product. This method has an advantage that many substances can be easily formed into a thin film and an advantage that a thin film having a large area can be obtained.

上記イオンプレーティング法とは、電界を印加して発生したプラズマを利用して、蒸発原子をイオン化又は励起させ、被処理成品の表面に薄膜を形成する手法である。この方法には、金属、酸化物等、あらゆる蒸着材料の使用が可能、低温での成膜が可能、高速反応性成膜が可能という利点がある。   The ion plating method is a method of forming a thin film on the surface of a processed product by ionizing or exciting evaporated atoms using plasma generated by applying an electric field. This method has the advantages that any vapor deposition material such as metal and oxide can be used, film formation at a low temperature is possible, and high-speed reactive film formation is possible.

上記スパッタリング法とは、比較的低い真空度で電離プラズマを発生させ、イオン化したアルゴンを加速してターゲット(加速粒子が衝突する標的となる固体原料)に衝突させて、目的の原子を叩き出し、被処理成品の表面に堆積させて、被覆する手法である。この方法には、高融点金属や合金等、真空蒸着法では困難な材料でも成膜が可能という利点がある。   The above sputtering method generates ionized plasma with a relatively low degree of vacuum, accelerates ionized argon to collide with a target (a solid raw material that becomes a target on which accelerated particles collide), and knocks out target atoms. This is a technique for depositing and covering the surface of the product to be processed. This method has an advantage that it is possible to form a film even with a material difficult to be obtained by a vacuum deposition method, such as a refractory metal or an alloy.

また、上記CVD法とは、金属蒸気又は揮発性化合物蒸気の気相での化学反応によって、薄膜を形成する手法である。CVD法の具体的な手法は、気相反応の加熱源により、電気炉法、化学炎法、電子ビーム法、レーザー法、プラズマ法等に大別される。   The CVD method is a method of forming a thin film by a chemical reaction in the gas phase of metal vapor or volatile compound vapor. Specific methods of the CVD method are roughly classified into an electric furnace method, a chemical flame method, an electron beam method, a laser method, a plasma method, and the like depending on a heating source for a gas phase reaction.

上記ゾル・ゲル法とは、金属アルコキシド又は金属塩溶液に加水分解試薬を添加し、加水分解生成物を縮重合させることにより、酸化物皮膜を形成する方法である。   The sol-gel method is a method of forming an oxide film by adding a hydrolysis reagent to a metal alkoxide or metal salt solution and subjecting the hydrolysis product to condensation polymerization.

〔正極活物質〕
本実施形態に用いる正極活物質は、非金属材料でコーティングされたものである。以下、正極活物質を「コア」ともいい、非金属材料を含むコーティング層を「シェル」ともいう。非金属材料でコーティングされた正極活物質を用いることにより、容量低下がより妨げられ、サイクル特性がより向上する。
[Positive electrode active material]
The positive electrode active material used in the present embodiment is coated with a nonmetallic material. Hereinafter, the positive electrode active material is also referred to as a “core”, and the coating layer containing a nonmetallic material is also referred to as a “shell”. By using a positive electrode active material coated with a nonmetallic material, capacity reduction is further prevented and cycle characteristics are further improved.

このような正極活物質としては、特に限定されないが、例えば、トンネル構造及び層状構造を有する、金属カルコゲン化物及び金属酸化物、複合酸化物、オリビン型リン酸化合物、並びに導電性高分子が挙げられる。   Such a positive electrode active material is not particularly limited, and examples thereof include metal chalcogenides and metal oxides, composite oxides, olivine-type phosphate compounds, and conductive polymers having a tunnel structure and a layered structure. .

トンネル構造及び層状構造を有する、金属カルコゲン化物及び金属酸化物としては、特に限定されないが、例えば、下記式(d)及び(e)で表されるリチウム含有複合酸化物が挙げられる。このようなトンネル構造又は層状構造を有する金属カルコゲン化物及び金属酸化物としては、特に限定されないが、具体的には、LiCoO2に代表されるリチウムコバルト酸化物;LiMnO2、LiMn24、Li2Mn24に代表されるリチウムマンガン酸化物;LiNiO2に代表されるリチウムニッケル酸化物等が挙げられる。
LixMO2 (d)
Liy24 (e)
(式(d)、(e)中、Mは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上の金属を示し、xは0〜1の数、yは0〜2の数を示す。)
Although it does not specifically limit as a metal chalcogenide and a metal oxide which have a tunnel structure and a layer structure, For example, the lithium containing complex oxide represented by following formula (d) and (e) is mentioned. The metal chalcogenides and metal oxides having such a tunnel structure or a layered structure is not particularly limited, specifically, lithium cobalt oxide represented by LiCoO 2; LiMnO 2, LiMn 2 O 4, Li 2 Lithium manganese oxide typified by Mn 2 O 4 ; lithium nickel oxide typified by LiNiO 2 and the like.
Li x MO 2 (d)
Li y M 2 O 4 (e)
(In formulas (d) and (e), M represents one or more metals selected from the group consisting of transition metals, x represents a number from 0 to 1, and y represents a number from 0 to 2.)

また、金属カルコゲン化物及び金属酸化物としては、特に限定されないが、例えば、S、MnO2、FeO2、FeS2、V25、V613、TiO2、TiS2、MoS2及びNbSe2に代表されるリチウム以外の金属の酸化物も挙げられる。 Further, the metal chalcogenide and metal oxide are not particularly limited. For example, S, MnO 2 , FeO 2 , FeS 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , TiS 2 , MoS 2 and NbSe are used. Examples thereof include oxides of metals other than lithium typified by 2 .

また、複合酸化物としては、特に限定されないが、例えば、下記式で表されるリチウム含有複合金属酸化物が挙げられる。
LizMO2
(ここで、MはNi、Mn、Co、Al及びMgからなる群より選ばれる2種以上の元素を示し、zは0.9超1.2未満の数を示す)
Moreover, it does not specifically limit as complex oxide, For example, the lithium containing complex metal oxide represented by a following formula is mentioned.
Li z MO 2
(Here, M represents two or more elements selected from the group consisting of Ni, Mn, Co, Al and Mg, and z represents a number greater than 0.9 and less than 1.2)

さらに、オリビン型リン酸化合物としては、特に限定されないが、例えば、LiFePO4で表されるリン酸鉄オリビンが挙げられる。 Further, the olivine-type phosphate compound is not particularly limited, and examples thereof include iron phosphate olivine represented by LiFePO 4 .

また、導電性高分子としては、特に限定されないが、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリピロールに代表される導電性高分子が挙げられる。   The conductive polymer is not particularly limited, and examples thereof include conductive polymers represented by polyaniline, polythiophene, polyacetylene, and polypyrrole.

このなかでも、正極活物質として、リチウム含有化合物を含むことが好ましい。リチウム含有化合物を用いることにより、外部から新規にリチウムイオンを導入することなく、リチウムイオンの移動が可能となる。また、正極活物質としてリチウム含有化合物を用いると、高電圧及び高エネルギー密度を得ることができる正極を作製できる傾向にある。   Among these, it is preferable that a lithium containing compound is included as a positive electrode active material. By using a lithium-containing compound, lithium ions can be moved without newly introducing lithium ions from the outside. Further, when a lithium-containing compound is used as the positive electrode active material, a positive electrode capable of obtaining a high voltage and a high energy density tends to be produced.

このようなリチウム含有化合物としては、リチウムを含有するものであれば特に制限されず、例えば、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物、リチウムを有する金属カルコゲン化物、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物、及びリチウムと遷移金属元素とを含む下記式で表されるケイ酸金属化合物が挙げられる。
LituSiO4
(ここで、Mは遷移金属からなる群より選ばれる1種以上の金属を示し、tは0〜1の数、uは0〜2の数を示す。)
Such a lithium-containing compound is not particularly limited as long as it contains lithium, and includes, for example, a composite oxide containing lithium and a transition metal element, a metal chalcogenide having lithium, lithium and a transition metal element. Examples thereof include a phosphoric acid compound containing, and a metal silicate compound represented by the following formula containing lithium and a transition metal element.
Li t M u SiO 4
(Here, M represents one or more metals selected from the group consisting of transition metals, t represents a number from 0 to 1, and u represents a number from 0 to 2.)

より高い電圧を得る観点から、特に、リチウムと、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)及びチタン(Ti)からなる群より選ばれる1種以上の遷移金属元素とを含む複合酸化物並びにリン酸化合物が好ましい。   From the viewpoint of obtaining a higher voltage, lithium, cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), vanadium ( V) and composite oxides containing at least one transition metal element selected from the group consisting of titanium (Ti) and phosphate compounds are preferred.

上記リチウム含有化合物としては、特に限定されないが、例えば、それぞれ下記式(f)、(g)で表される化合物が好ましい。
LivI2 (f)
LiwIIPO4 (g)
(式(f)、(g)中、MI及びMIIはそれぞれ1種以上の遷移金属元素を示し、v及びwの値は電池の充放電状態によって異なるが、通常vは0.05〜1.10、wは0.05〜1.10の数を示す。)
The lithium-containing compound is not particularly limited, but for example, compounds represented by the following formulas (f) and (g) are preferable.
Li v M I O 2 (f)
Li w M II PO 4 (g)
(In formulas (f) and (g), M I and M II each represent one or more transition metal elements, and the values of v and w vary depending on the charge / discharge state of the battery, but usually v is 0.05 to 1.10, w represents a number from 0.05 to 1.10.

上記式(f)で表される化合物は一般に層状構造を有し、上記式(g)で表される化合物は一般にオリビン構造を有する。これらの化合物において、構造を安定化させる等の目的から、遷移金属元素の一部をAl、Mg、その他の遷移金属元素で置換したり結晶粒界に含ませたりしたもの、酸素原子の一部をフッ素原子等で置換したものも挙げられる。さらに、正極活物質表面の少なくとも一部に他の正極活物質を被覆したものも挙げられる。   The compound represented by the above formula (f) generally has a layered structure, and the compound represented by the above formula (g) generally has an olivine structure. In these compounds, for the purpose of stabilizing the structure, a part of the transition metal element is substituted with Al, Mg, other transition metal elements or included in the crystal grain boundary, a part of the oxygen atom And those substituted with a fluorine atom or the like. Furthermore, what coat | covered the other positive electrode active material to at least one part of the positive electrode active material surface is mentioned.

上記以外にも、高容量電池を目指したLi2MnO3−LiMO2固溶体正極材料や高電圧対応Li(Ni0.5Mn1.5)O4等も正極活物質として挙げられる。 In addition to the above, Li 2 MnO 3 —LiMO 2 solid solution cathode material aimed at high capacity batteries, high voltage compatible Li (Ni 0.5 Mn 1.5 ) O 4, and the like can also be cited as cathode active materials.

正極活物質は、1種を単独で用いても又は2種以上を併用してもよい。   A positive electrode active material may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

正極活物質の数平均粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.05〜100μm、より好ましくは0.5〜50μmであり、さらに好ましくは1〜10μmである。正極活物質の数平均粒子径は透過型電子顕微鏡にて観察した粒子100個をランダムに抽出し、画像解析ソフト(例えば、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト、商品名「A像くん」)で解析し、その相加平均を算出することでも得られる。この場合、同じ試料に対して、測定方法間で数平均粒子径が異なる場合は、標準試料を対象として作成した検量線を用いてもよい。   The number average particle diameter (primary particle diameter) of the positive electrode active material is preferably 0.05 to 100 μm, more preferably 0.5 to 50 μm, and further preferably 1 to 10 μm. The number average particle size of the positive electrode active material was randomly extracted from 100 particles observed with a transmission electron microscope, and image analysis software (for example, image analysis software manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd., trade name “A Image-kun”) It can also be obtained by analyzing the above and calculating the arithmetic mean. In this case, when the number average particle diameter differs between measurement methods for the same sample, a calibration curve created for the standard sample may be used.

〔非金属材料〕
非金属材料としては、特に限定されないが、例えば、セラミック、樹脂などが挙げられる。このなかでもセラミックが好ましい。セラミックを用いることにより、化学的に安定で硬質な被膜を得ることが可能である。
[Non-metallic materials]
Although it does not specifically limit as a nonmetallic material, For example, a ceramic, resin, etc. are mentioned. Of these, ceramic is preferable. By using ceramic, it is possible to obtain a chemically stable and hard coating.

上記セラミックとしては、特に限定されないが、例えば、Al、Ti及びZrからなる群より選択される元素を含む酸化物またはこれらの混合物を含むことが好ましい。上記セラミックとしては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、ジルコニア、及びチタニアからなる群より選択される1種以上であることが好ましい。このようなセラミックは、高電圧での充電(酸化反応)によって生じる電解質の分解によって生じた分解物に対し不活性な化合物である。このようなセラミックを用いることにより、より安定した充放電挙動を示し、サイクル特性により優れる正極が得られる傾向にある。このなかでも、アルミナ、ジルコニアが好ましく、アルミナがより好ましい。このような非金属材料を用いることにより、より均一で化学的により安定な被膜が得られやすい傾向にある。   Although it does not specifically limit as said ceramic, For example, it is preferable that the oxide containing the element selected from the group which consists of Al, Ti, and Zr, or these mixtures are included. Although it does not specifically limit as said ceramic, For example, it is preferable that it is 1 or more types selected from the group which consists of an alumina, a zirconia, and a titania. Such a ceramic is an inactive compound with respect to a decomposition product generated by decomposition of an electrolyte generated by charging (oxidation reaction) at a high voltage. By using such a ceramic, there is a tendency to obtain a positive electrode that exhibits more stable charge / discharge behavior and is more excellent in cycle characteristics. Of these, alumina and zirconia are preferable, and alumina is more preferable. By using such a non-metallic material, a more uniform and chemically more stable coating tends to be obtained.

非金属材料の数平均粒子径は、特に限定されないが、例えば、ナノサイズの数平均粒子径を有するものを使用することができる。非金属材料の数平均粒子径は、好ましくは50nm以下であり、より好ましくは30nm以下であり、さらに好ましくは5〜20nmである。非金属材料の数平均粒子径が前記50nm以下であることにより、コアに対するコーティング性がより向上する傾向にある。また、非金属材料の数平均粒子径が5nm以上であることにより、非金属材料同士の凝集が抑制され、コーティングを行うときの分散性がより良好となり、より均一なコーティング層が形成できる傾向にある。ここで、非金属材料の粒子の大きさ(数平均粒子径)は、粒子の走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)写真を撮影し、得られたSEM写真を分析することで求めることが可能である。   The number average particle size of the non-metallic material is not particularly limited, but for example, a material having a nano-size number average particle size can be used. The number average particle size of the nonmetallic material is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and further preferably 5 to 20 nm. When the number average particle diameter of the non-metallic material is 50 nm or less, the coating property on the core tends to be further improved. In addition, when the number average particle diameter of the nonmetallic material is 5 nm or more, aggregation of the nonmetallic materials is suppressed, dispersibility when coating is performed, and a more uniform coating layer tends to be formed. is there. Here, the size (number average particle diameter) of the particles of the nonmetallic material can be obtained by taking a scanning electron microscope (SEM) photograph of the particles and analyzing the obtained SEM photograph. Is possible.

また、非金属材料を含むコーティング層は、リチウムイオンの伝導が可能であり、抵抗のないナノサイズの厚さを有することが好ましい。非金属材料コーティング層の厚さは、好ましくは50nm以下であり、より好ましくは30nm以下であり、さらに好ましくは5〜20nmである。コーティング層の厚さが50nm以下であることにより、コアを構成する正極活性物質表面への電子伝達速度と活性物質内部へのリチウムイオンの伝達速度の低下が抑制され、結果的に活物質の電気化学的特性の低下(高率特性低下、寿命特性低下等)を抑制できる傾向にある。また、コーティング層の厚さが5nm以上であることにより、安定した充放電挙動を示し、サイクル特性により優れる正極が得られる傾向にある。   The coating layer containing a non-metallic material preferably has a nano-sized thickness that can conduct lithium ions and has no resistance. The thickness of the non-metallic material coating layer is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and further preferably 5 to 20 nm. When the thickness of the coating layer is 50 nm or less, a decrease in the electron transfer rate to the surface of the positive electrode active material constituting the core and the lithium ion transfer rate into the active material is suppressed. It tends to be able to suppress a decrease in chemical characteristics (such as a decrease in high-rate characteristics and a decrease in life characteristics). Moreover, when the thickness of the coating layer is 5 nm or more, there is a tendency to obtain a positive electrode that exhibits stable charge / discharge behavior and is superior in cycle characteristics.

〔正極活物質の製造方法(正極活物質へのコーティング方法)〕
(分散液調製工程)
以下、正極活物質の製造方法について説明する。まず、ナノサイズの非金属材料粒子が分散しているコーティング液を調製し、該コーティング液にリチウム複合酸化物等の正極活物質を分散させて、分散液を調製する。分散液中において、非金属材料粒子は、表面エネルギーが高く不安定であるため、安定な状態を維持するためにより大きな粒子として存在する正極活物質の表面に吸着される。
[Method for producing positive electrode active material (coating method on positive electrode active material)]
(Dispersion preparation process)
Hereinafter, the manufacturing method of a positive electrode active material is demonstrated. First, a coating liquid in which nano-sized non-metallic material particles are dispersed is prepared, and a positive electrode active material such as a lithium composite oxide is dispersed in the coating liquid to prepare a dispersion liquid. In the dispersion liquid, the nonmetallic material particles have high surface energy and are unstable, and thus are adsorbed on the surface of the positive electrode active material existing as larger particles in order to maintain a stable state.

この際、非金属材料の使用量は、正極活物質100質量部に対して、例えば、1〜30質量部が好ましく、1〜20質量部がより好ましく、1〜10質量部がさらに好ましい。非金属材料の使用量が1質量部以上であることにより、コーティング層形成による効果がより優れる傾向にある。また、非金属材料の使用量が30質量部以下であることにより、正極活物質表面により薄いコーティング膜が形成され、電極の抵抗の増加がより抑制される傾向にある。   Under the present circumstances, 1-30 mass parts is preferable, for example, 1-20 mass parts is more preferable with respect to 100 mass parts of positive electrode active materials, and 1-10 mass parts is further more preferable. When the amount of the nonmetallic material used is 1 part by mass or more, the effect of forming the coating layer tends to be more excellent. Moreover, when the usage-amount of a nonmetallic material is 30 mass parts or less, a thin coating film is formed in the positive electrode active material surface, and it exists in the tendency for the increase in resistance of an electrode to be suppressed more.

分散液中の正極活物質の固形分濃度は、溶媒1000ml当り、1〜20gが好ましく、1〜15gがより好ましく、1〜10gがさらに好ましい。固形分濃度が上記範囲内であることにより、均一性に優れる傾向にある。   The solid content concentration of the positive electrode active material in the dispersion is preferably 1 to 20 g, more preferably 1 to 15 g, and even more preferably 1 to 10 g per 1000 ml of the solvent. When the solid content concentration is within the above range, the uniformity tends to be excellent.

分散液に使用される溶媒は、特に限定されないが、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、及びN−メチル−2−ピロリドンからなる群より選択される1種以上が挙げられる。   Although the solvent used for a dispersion liquid is not specifically limited, For example, 1 or more types selected from the group which consists of water, methanol, ethanol, propanol, and N-methyl-2-pyrrolidone is mentioned.

分散液に正極活物質の分散を容易にするために分散剤、界面活性剤等の添加剤をさらに使用してもよい。このような添加剤の種類及びその含量は、この分野における公知技術に従う。これら添加剤は、ナノサイズの非金属材料の表面を安定化させる傾向にある。使用量の上限としては、非金属材料の正極活物質表面への物理的吸着を妨害しない範囲で使用することが好ましい。   In order to facilitate the dispersion of the positive electrode active material in the dispersion, additives such as a dispersant and a surfactant may be further used. The type and content of such additives are in accordance with known techniques in this field. These additives tend to stabilize the surface of the nano-sized non-metallic material. The upper limit of the amount used is preferably within a range that does not interfere with physical adsorption of the nonmetallic material to the surface of the positive electrode active material.

(揮発熱処理工程)
次に、製造された分散液中の溶媒を揮発させた後、熱処理をすることにより非金属材料でコーティングされた正極酸化物を得ることができる。揮発を行うときの温度は、分散液の溶媒の種類に応じて、適宜調整することができるが、例えば、40〜100℃が好ましく、50℃〜100℃がより好ましく、60〜100℃がさらに好ましい。揮発工程の温度が50℃以上であることにより、揮発時間が短くなる傾向にある。また、揮発工程の温度が100℃以下であることにより、経済性に優れる製造方法となる傾向にある。
(Volatile heat treatment process)
Next, after evaporating the solvent in the produced dispersion, heat treatment is performed to obtain a positive electrode oxide coated with a nonmetallic material. Although the temperature at the time of volatilization can be suitably adjusted according to the kind of solvent of a dispersion liquid, 40-100 degreeC is preferable, for example, 50-100 degreeC is more preferable, and 60-100 degreeC is further preferable. When the temperature of the volatilization process is 50 ° C. or higher, the volatilization time tends to be shortened. Moreover, when the temperature of the volatilization step is 100 ° C. or lower, the production method tends to be excellent in economic efficiency.

また、熱処理温度は、300〜700℃が好ましく、350〜650℃がより好ましく、400〜600℃がさらに好ましい。熱処理温度が300℃以上であることにより、正極活物質に不純物が残留することを抑制できる傾向にある。また、600℃以下であることにより、経済性に優れる製造方法となる傾向にある。   Moreover, 300-700 degreeC is preferable, as for heat processing temperature, 350-650 degreeC is more preferable, and 400-600 degreeC is further more preferable. When the heat treatment temperature is 300 ° C. or higher, it tends to be possible to suppress impurities from remaining in the positive electrode active material. Moreover, it exists in the tendency for it to become a manufacturing method excellent in economical efficiency by being 600 degrees C or less.

〔リチウムイオン二次電池〕
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、上記リチウムイオン二次電池用正極の製造方法により製造されたリチウムイオン二次電池用正極を有する。リチウムイオン二次電池は、上記正極を有すれば特に制限されず、負極、セパレータ、電解質、外装体をさらに有することができる。
[Lithium ion secondary battery]
The lithium ion secondary battery which concerns on this embodiment has the positive electrode for lithium ion secondary batteries manufactured by the manufacturing method of the said positive electrode for lithium ion secondary batteries. The lithium ion secondary battery is not particularly limited as long as it has the positive electrode, and can further include a negative electrode, a separator, an electrolyte, and an outer package.

〔正極〕
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池用正極は、上記リチウムイオン二次電池用正極の製造方法により製造されたものである。
[Positive electrode]
The positive electrode for a lithium ion secondary battery according to this embodiment is manufactured by the method for manufacturing a positive electrode for a lithium ion secondary battery.

〔負極〕
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池において、負極は、負極活物質、及び必要に応じて導電助剤やバインダー等を含むことができる。なお、本実施形態においては、負極活物質に金属リチウムを採用した電池もリチウムイオン二次電池に含めるものとする。
[Negative electrode]
In the lithium ion secondary battery according to the present embodiment, the negative electrode can include a negative electrode active material and, if necessary, a conductive additive or a binder. In the present embodiment, a battery employing metallic lithium as the negative electrode active material is also included in the lithium ion secondary battery.

負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料、及び金属リチウムからなる群より選ばれる1種以上の材料を用いる。このなかでも、金属リチウム;並びに、炭素材料、リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料、及び、リチウム含有化合物等のチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料からなる群より選ばれる1種以上の材料を含有することが好ましい。   Although it does not specifically limit as a negative electrode active material, For example, the material which can occlude and discharge | release lithium ion and 1 or more types of materials chosen from the group which consists of metallic lithium are used. Among these, metallic lithium; and one kind selected from the group consisting of carbon materials, materials containing elements capable of forming alloys with lithium, and materials capable of inserting and extracting thium ions such as lithium-containing compounds It is preferable to contain the above materials.

上記炭素材料としては、特に限定されないが、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛、熱分解炭素、コークス、ガラス状炭素、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭、グラファイト、炭素コロイド、カーボンブラック等が挙げられる。   The carbon material is not particularly limited, for example, hard carbon, soft carbon, artificial graphite, natural graphite, graphite, pyrolytic carbon, coke, glassy carbon, organic polymer compound fired body, mesocarbon microbeads, Examples thereof include carbon fiber, activated carbon, graphite, carbon colloid, and carbon black.

これらのうち、コークスとしては、特に限定されないが、例えば、ピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークスが挙げられる。   Among these, the coke is not particularly limited, and examples thereof include pitch coke, needle coke, and petroleum coke.

また、有機高分子化合物の焼成体としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂やフラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものが挙げられる。   Further, the fired body of the organic polymer compound is not particularly limited, and examples thereof include a material obtained by firing and carbonizing a polymer material such as a phenol resin or a furan resin at an appropriate temperature.

上記リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料としては、特に限定されないが、例えば、金属の単体、半金属の単体、これらの合金、これらの化合物、又はこれらの1種又は2種以上の相を少なくとも一部に有するような化合物が挙げられる。   The material containing an element capable of forming an alloy with lithium is not particularly limited. For example, a metal simple substance, a metalloid simple substance, an alloy thereof, a compound thereof, or one or more phases thereof. And a compound having at least a part thereof.

このような金属元素及び半金属元素としては、特に限定されないが、例えば、チタン(Ti)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、アルミニウム、インジウム(In)、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、銀(Ag)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)及びイットリウム(Y)が挙げられる。これらの中でも、長周期型周期表における4族又は14族の金属元素及び半金属元素が好ましく、特に好ましいのはチタン、スズ及びケイ素である。   Such metal elements and metalloid elements are not particularly limited. For example, titanium (Ti), tin (Sn), lead (Pb), aluminum, indium (In), silicon (Si), zinc (Zn) , Antimony (Sb), bismuth (Bi), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (Hf), zirconium (Zr) and yttrium (Y). Among these, metal elements and metalloid elements of Group 4 or Group 14 in the long-period periodic table are preferable, and titanium, tin, and silicon are particularly preferable.

チタンの合金としては、特に限定されないが、例えば、TiS2などが挙げられる。 As an alloy of titanium is not particularly limited, examples thereof include TiS 2.

スズの合金としては、特に限定されないが、例えば、スズ以外の第2の構成元素として、ケイ素、マグネシウム(Mg)、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン(Ti)、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロム(Cr)からなる群より選ばれる1種以上の元素を有するものが挙げられる。   Although it does not specifically limit as an alloy of tin, For example, as a 2nd element other than tin, silicon, magnesium (Mg), nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium (Ti) , One having at least one element selected from the group consisting of germanium, bismuth, antimony and chromium (Cr).

ケイ素の合金としては、特に限定されないが、例えば、ケイ素以外の第2の構成元素として、スズ、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムからなる群より選ばれる1種以上の元素を有するものが挙げられる。   The silicon alloy is not particularly limited. For example, as the second constituent element other than silicon, tin, magnesium, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony And one having at least one element selected from the group consisting of chromium.

チタンの化合物、スズの化合物及びケイ素の化合物としては、特に限定されないが、例えば、酸素(O)又は炭素(C)を有するものが挙げられ、チタン、スズ又はケイ素に加えて、上述の第2の構成元素を有していてもよい。   The titanium compound, the tin compound, and the silicon compound are not particularly limited, and examples thereof include those having oxygen (O) or carbon (C). In addition to titanium, tin, or silicon, the second compound described above is used. It may have a constituent element.

なお、本明細書において、「合金」には、2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とからなるものも含まれる。また、「合金」は、その全体として金属の性質を有するものであれば非金属元素を有していてもよい。その合金の組織には固溶体、共晶(共融混合物)、金属間化合物又はこれらのうちの2種以上が共存しうる。   In the present specification, the “alloy” includes, in addition to an alloy composed of two or more metal elements, an alloy composed of one or more metal elements and one or more metalloid elements. Further, the “alloy” may have a nonmetallic element as long as it has metal properties as a whole. In the structure of the alloy, a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or two or more of these may coexist.

上記リチウム含有化合物としては、特に限定されないが、例えば、正極材料として例示したものと同じものを用いることができる。   Although it does not specifically limit as said lithium containing compound, For example, the same thing as what was illustrated as a positive electrode material can be used.

上記負極活物質は、1種を単独で用いても又は2種以上を併用してもよい。   The said negative electrode active material may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

負極活物質の数平均粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.1〜100μmであり、より好ましくは1〜10μmである。負極活物質の数平均粒子径は、正極活物質の数平均粒子径と同様の方法により測定できる。   The number average particle diameter (primary particle diameter) of the negative electrode active material is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 10 μm. The number average particle diameter of the negative electrode active material can be measured by the same method as the number average particle diameter of the positive electrode active material.

負極は、例えば、下記のようにして得られる。すなわち、まず、上記負極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤やバインダー等を加えて混合した負極合剤を溶剤に分散させて負極合剤含有ペーストを調製する。次いで、この負極合剤含有ペーストを負極集電体に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、負極を作製することができる。   A negative electrode is obtained as follows, for example. That is, first, a negative electrode mixture-containing paste is prepared by dispersing, in a solvent, a negative electrode mixture prepared by adding a conductive additive or a binder to the negative electrode active material, if necessary. Next, the negative electrode mixture-containing paste is applied to a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode mixture layer, which is pressurized as necessary to adjust the thickness, whereby a negative electrode can be produced. .

ここで、負極合剤含有ペースト中の固形分濃度は、好ましくは30〜80質量%であり、より好ましくは40〜70質量%である。   Here, the solid content concentration in the negative electrode mixture-containing paste is preferably 30 to 80% by mass, and more preferably 40 to 70% by mass.

負極集電体は、特に限定されないが、例えば、銅箔、ニッケル箔又はステンレス箔等の金属箔が挙げられる。   Although a negative electrode collector is not specifically limited, For example, metal foil, such as copper foil, nickel foil, or stainless steel foil, is mentioned.

上記正極及び負極の作製にあたって、必要に応じて用いられる導電助剤としては、特に限定されないが、例えば、グラファイト、アセチレンブラック及びケッチェンブラックに代表されるカーボンブラック;並びに炭素繊維が挙げられる。導電助剤の数平均粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.1〜100μmであり、より好ましくは1〜10μmである。導電助剤の数平均粒子径は、正極活物質の数平均粒子径と同様にして測定される。   In the production of the positive electrode and the negative electrode, the conductive aid used as necessary is not particularly limited, and examples thereof include carbon black typified by graphite, acetylene black and ketjen black; and carbon fibers. The number average particle diameter (primary particle diameter) of the conductive assistant is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 10 μm. The number average particle size of the conductive additive is measured in the same manner as the number average particle size of the positive electrode active material.

また、上記正極及び負極の作製にあたって、必要に応じて用いられるバインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニリデンを含有する共重合体、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴム及びフッ素ゴムが挙げられる。   In addition, the binder used as necessary in producing the positive electrode and the negative electrode is not particularly limited. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), a copolymer containing polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene (PTFE) ), Polyacrylic acid, styrene butadiene rubber and fluoro rubber.

〔電解液〕
本実施形態に用いうる電解液は、非水溶媒とリチウム塩とを含有し、炭素−炭素二重結合(以下、「C=C結合」ともいう。)を有する炭酸エステル、フッ素原子を有する環状カーボネート(以下、「含フッ素環状カーボネート」ともいう。)及びスルホンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物をさらに含有することがこのましい。
[Electrolyte]
The electrolytic solution that can be used in the present embodiment contains a non-aqueous solvent and a lithium salt, a carbonic acid ester having a carbon-carbon double bond (hereinafter also referred to as “C═C bond”), and a cyclic structure having a fluorine atom. Preferably, it further contains at least one compound selected from the group consisting of carbonate (hereinafter also referred to as “fluorinated cyclic carbonate”) and sulfone.

上記非水溶媒としては、特に限定されないが、例えば、非プロトン性溶媒が挙げられる。非プロトン性極性溶媒を用いることにより、充放電に寄与する電解質であるリチウム塩の電離度をより高める傾向にある。非プロトン性溶媒としては、特に限定されないが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、トランス−2,3−ブチレンカーボネート、シス−2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、トランス−2,3−ペンチレンカーボネート、シス−2,3−ペンチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネートに代表される環状カーボネート;γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトンに代表されるラクトン;テトラヒドロフラン及びジオキサンに代表される環状エーテル;メチルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート及びメチルトリフルオロエチルカーボネートに代表される鎖状カーボネート;アセトニトリルに代表されるニトリル;ジメチルエーテルに代表される鎖状エーテル;プロピオン酸メチルに代表される鎖状カルボン酸エステル;ジメトキシエタンに代表される鎖状エーテルカーボネート化合物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   Although it does not specifically limit as said non-aqueous solvent, For example, an aprotic solvent is mentioned. By using an aprotic polar solvent, the ionization degree of the lithium salt, which is an electrolyte that contributes to charge and discharge, tends to be further increased. The aprotic solvent is not particularly limited, and examples thereof include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, trans-2,3-butylene carbonate, cis-2,3-butylene carbonate, and 1,2-pentylene. Cyclic carbonates typified by lencarbonate, trans-2,3-pentylene carbonate, cis-2,3-pentylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate, fluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate; γ-butyrolactone And lactones represented by γ-valerolactone; cyclic ethers represented by tetrahydrofuran and dioxane; methyl ethyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate Nate, methyl isopropyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, ethyl propyl carbonate and chain carbonate represented by methyl trifluoroethyl carbonate; nitrile represented by acetonitrile; chain ether represented by dimethyl ether; Examples thereof include a chain carboxylic acid ester represented by methyl propionate; a chain ether carbonate compound represented by dimethoxyethane. These are used singly or in combination of two or more.

非水溶媒は、環状の非プロトン性極性溶媒を1種類以上含むことが好ましく、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートに代表される環状カーボネートを1種類以上含むことがより好ましい。このような非水溶媒を用いることによりリチウム塩の電離度がより高くなる傾向にある。   The non-aqueous solvent preferably contains one or more cyclic aprotic polar solvents, and more preferably contains one or more cyclic carbonates typified by ethylene carbonate and propylene carbonate. By using such a non-aqueous solvent, the ionization degree of the lithium salt tends to be higher.

非水溶媒として、イオン液体を用いることもできる。イオン液体とは、有機カチオンとアニオンとを組み合わせたイオンからなる液体である。   An ionic liquid can also be used as the non-aqueous solvent. An ionic liquid is a liquid composed of ions obtained by combining an organic cation and an anion.

有機カチオンとしては、特に限定されないが、例えば、ジアルキルイミダゾリウムカチオン、トリアルキルイミダゾリウムカチオン等のイミダゾリウムイオン;テトラアルキルアンモニウムイオン、アルキルピリジニウムイオン、ジアルキルピロリジニウムイオン、ジアルキルピペリジニウムイオンが挙げられる。   The organic cation is not particularly limited, and examples thereof include imidazolium ions such as dialkylimidazolium cation and trialkylimidazolium cation; tetraalkylammonium ion, alkylpyridinium ion, dialkylpyrrolidinium ion, and dialkylpiperidinium ion.

これらの有機カチオンのカウンターとなるアニオンとしては、特に限定されないが、例えば、PF6アニオン、PF3(C253アニオン、PF3(CF33アニオン、BF4アニオン、BF2(CF32アニオン、BF3(CF3)アニオン、ビスオキサラトホウ酸アニオン、Tf(トリフルオロメタンスルフォニル)アニオン、Nf(ノナフルオロブタンスルホニル)アニオン、ビス(フルオロスルフォニル)イミドアニオン、ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミドアニオン、ビス(ペンタフルオロエタンスルフォニル)イミドアニオン、及びジシアノアミンアニオンを用いることができる。 The anion serving as a counter for these organic cations is not particularly limited. For example, PF 6 anion, PF 3 (C 2 F 5 ) 3 anion, PF 3 (CF 3 ) 3 anion, BF 4 anion, BF 2 ( CF 3 ) 2 anion, BF 3 (CF 3 ) anion, bisoxalatoborate anion, Tf (trifluoromethanesulfonyl) anion, Nf (nonafluorobutanesulfonyl) anion, bis (fluorosulfonyl) imide anion, bis (trifluoromethanesulfonyl) ) Imide anion, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide anion, and dicyanoamine anion.

本実施形態に係る電解液は、C=C結合を有する炭酸エステル及び含フッ素環状カーボネートのうち少なくとも一方を含有してもよい。C=C結合を有する炭酸エステル及び含フッ素環状カーボネートのうち少なくとも一方を含有することにより、負極上に保護被膜が形成され、サイクル試験等に伴う電解液の分解反応を抑制できる。また、それらの化合物に代えて又は加えて、スルホンを用いても同様の効果を奏することができる。以下、これらの化合物を単に「添加剤」ともいう。   The electrolytic solution according to the present embodiment may contain at least one of a carbonic acid ester having a C═C bond and a fluorinated cyclic carbonate. By containing at least one of a carbonic acid ester having a C═C bond and a fluorine-containing cyclic carbonate, a protective film is formed on the negative electrode, and the decomposition reaction of the electrolytic solution accompanying a cycle test or the like can be suppressed. Moreover, it can replace with those compounds, or can show | play the same effect even if it uses a sulfone. Hereinafter, these compounds are also simply referred to as “additives”.

C=C結合を有する炭酸エステルとしては、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルが挙げられる。C=C結合を有する環状炭酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、ビニレンカーボネート(VC)等の不飽和環状炭酸エステル;及び、ビニルエチレンカーボネート及びジビニルエチレンカーボネート等の炭素数2〜4のアルケニル基を置換基として有する環状炭酸エステルが挙げられる。この中でも、ビニレンカーボネートが好ましい。このようなC=C結合を有する環状炭酸エステルを用いることにより、得られる電池性能がより向上する傾向にある。   Examples of the carbonic acid ester having a C═C bond include a cyclic carbonic acid ester and a chain carbonic acid ester. Although it does not specifically limit as cyclic carbonate which has a C = C bond, For example, unsaturated cyclic carbonates, such as vinylene carbonate (VC); and C2-C4 alkenyls, such as vinyl ethylene carbonate and divinyl ethylene carbonate And cyclic carbonate having a group as a substituent. Among these, vinylene carbonate is preferable. By using such a cyclic carbonate having a C═C bond, the obtained battery performance tends to be further improved.

C=C結合を有する鎖状炭酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、ビニルアセテート、ビニルブチレート及びビニルヘキサネート等が例示でき、この中でも、ビニルアセテートが好ましい。このようなC=C結合を有する鎖状炭酸エステルを用いることにより、得られる電池性能がより向上する傾向にある。   The chain carbonate having a C═C bond is not particularly limited, and examples thereof include vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl hexanate, and the like, and among these, vinyl acetate is preferable. By using such a chain carbonate having a C═C bond, the obtained battery performance tends to be further improved.

含フッ素環状カーボネートとしては、分子内にフッ素原子を有する環状カーボネートであれば特に限定されず、例えば、モノフルオロエチレンカーボネート(FEC)、1,2−ジフルオロエチレンカーボネート、1,2,3−トリフルオロプロピレンカーボネート、2,3−ジフルオロ−2,3−ブチレンカーボネート、1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2,3−ブチレンカーボネート等の1〜6個のフッ素原子を有する含フッ素環状カーボネートが挙げられる。この中でも、モノフルオロエチレンカーボネート(FEC)が好ましい。このような含フッ素環状カーボネートを用いることにより、粘度、及びリチウム塩の溶解性がより優れる傾向にある。   The fluorine-containing cyclic carbonate is not particularly limited as long as it is a cyclic carbonate having a fluorine atom in the molecule. For example, monofluoroethylene carbonate (FEC), 1,2-difluoroethylene carbonate, 1,2,3-trifluoro Fluorine containing 1 to 6 fluorine atoms such as propylene carbonate, 2,3-difluoro-2,3-butylene carbonate, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2,3-butylene carbonate A cyclic carbonate is mentioned. Among these, monofluoroethylene carbonate (FEC) is preferable. By using such a fluorine-containing cyclic carbonate, the viscosity and the solubility of the lithium salt tend to be more excellent.

上記スルホンは、分子内に、2つの炭素原子に結合したスルホニル基(−SO2−)を有する化合物である。その具体例としては、特に限定されないが、例えば、スルホラン、2−メチルスルホラン、3−メチルスルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、メチルエチルスルホン、及びメチルプロピルスルホン等の、2つのアルキル基に結合したスルホニル基を有する化合物が挙げられる。この中でも、スルホランが好ましい。このようなスルホンを用いることにより、得られる電池性能がより向上する傾向にある。 The sulfone is a compound having a sulfonyl group (—SO 2 —) bonded to two carbon atoms in the molecule. Specific examples thereof include, but are not limited to, for example, two alkyl groups such as sulfolane, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, dimethylsulfone, diethylsulfone, dipropylsulfone, methylethylsulfone, and methylpropylsulfone. And compounds having a sulfonyl group bonded to. Of these, sulfolane is preferred. By using such a sulfone, the obtained battery performance tends to be further improved.

電解液に添加剤を含有する場合、C=C結合を有する炭酸エステル、含フッ素環状カーボネート及びスルホンは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。それら化合物の含有割合は、それらの合計で電解液量に対して1〜30質量%であることが好ましい。それらの化合物の含有割合が1質量%以上であることにより、負極に保護被膜をより十分に形成することが可能であり、30質量%以下であることにより、保護被膜による被膜抵抗の増加を抑制して、充放電特性の低下を一層防止することができる。このような観点から、それらの化合物の含有割合は、さらに好ましくは、1〜25質量%である。   When an additive is contained in the electrolytic solution, the carbonic acid ester having a C═C bond, the fluorine-containing cyclic carbonate, and the sulfone are used singly or in combination of two or more. It is preferable that the content rate of these compounds is 1-30 mass% with respect to the amount of electrolyte solution in the sum total. When the content of these compounds is 1% by mass or more, it is possible to form a protective film more fully on the negative electrode, and when the content is 30% by mass or less, an increase in film resistance due to the protective film is suppressed. Thus, the charge / discharge characteristics can be further prevented from being deteriorated. From such a viewpoint, the content of these compounds is more preferably 1 to 25% by mass.

電解質として用いられるリチウム塩の具体例としては、特に限定されないが、例えば、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、Li2SiF6、LiOSO2k2k+1〔kは1〜8の整数〕、LiN(SO2k2k+12〔kは1〜8の整数〕、LiPFn(Ck2k+16-n〔nは1〜5の整数、kは1〜8の整数〕、LiBFn((Ck2k+14-n〔nは1〜3の整数、kは1〜8の整数〕、LiB(C222で表されるリチウムビスオキサリルボレート、LiBF2(C22)で表されるリチウムジフルオロオキサリルボレート、LiPF3(C22)で表されるリチウムトリフルオロオキサリルフォスフェートが挙げられる。 Specific examples of the lithium salt used as the electrolyte is not particularly limited, for example, LiPF 6, LiBF 4, LiClO 4, LiAsF 6, Li 2 SiF 6, LiOSO 2 C k F 2k + 1 [k 1-8 Integer], LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 [k is an integer of 1 to 8], LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n [n is an integer of 1 to 5, k is 1-8], LiBF n ((C k F 2k + 1 ) 4-n [n is an integer of 1-3, k is an integer of 1-8], LiB (C 2 O 2 ) 2 Lithium bisoxalyl borate, lithium difluorooxalylborate represented by LiBF 2 (C 2 O 2 ), and lithium trifluorooxalyl phosphate represented by LiPF 3 (C 2 O 2 ).

また、下記式(a)、(b)又は(c)で表されるリチウム塩を電解質として用いることもできる。
LiC(SO211)(SO212)(SO213) (a)
LiN(SO2OR14)(SO2OR15) (b)
LiN(SO216)(SO2OR17) (c)
(式(a)、(b)又は(c)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16及びR17は、互いに同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜8のパーフルオロアルキル基を示す。)
Moreover, the lithium salt represented by the following formula (a), (b) or (c) can also be used as the electrolyte.
LiC (SO 2 R 11 ) (SO 2 R 12 ) (SO 2 R 13 ) (a)
LiN (SO 2 OR 14 ) (SO 2 OR 15 ) (b)
LiN (SO 2 R 16 ) (SO 2 OR 17 ) (c)
(In the formula (a), (b) or (c), R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 and R 17 may be the same or different from each other, and A perfluoroalkyl group of formula 1-8 is shown.)

これらの電解質は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの電解質のうち、電池特性や安定性の観点から、LiPF6、LiBF4及びLiN(SO2k2k+12〔kは1〜8の整数〕が好ましい。 These electrolytes are used singly or in combination of two or more. Among these electrolytes, LiPF 6 , LiBF 4 and LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 [k is an integer of 1 to 8] are preferable from the viewpoint of battery characteristics and stability.

電解液中の電解質の濃度は任意であり特に限定されないが、好ましくは0.1〜3mol/Lであり、より好ましくは0.5〜2mol/Lである。   Although the density | concentration of the electrolyte in electrolyte solution is arbitrary and is not specifically limited, Preferably it is 0.1-3 mol / L, More preferably, it is 0.5-2 mol / L.

なお、上記電解液を用いることにより、得られるリチウムイオン二次電池は安全性及び電池特性により優れる傾向にある。   In addition, the lithium ion secondary battery obtained by using the electrolyte solution tends to be superior in safety and battery characteristics.

〔セパレータ〕
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、正負極の短絡防止、シャットダウン等の安全性付与の観点から、正極と負極との間にセパレータを備えることが好ましい。セパレータとしては、公知のリチウムイオン二次電池に備えられるものと同様でのものが使用できる。このなかでも、イオン透過性が大きく、機械的強度に優れる絶縁性の薄膜が好ましい。
[Separator]
The lithium ion secondary battery of this embodiment preferably includes a separator between the positive electrode and the negative electrode from the viewpoint of providing safety such as prevention of short circuit between the positive and negative electrodes and shutdown. As a separator, the thing similar to what is equipped with a well-known lithium ion secondary battery can be used. Among these, an insulating thin film having high ion permeability and excellent mechanical strength is preferable.

このようなセパレータとしては、特に限定されないが、例えば、織布、不織布、合成樹脂製微多孔膜が挙げられる。これらの中でも、合成樹脂製微多孔膜が好ましい。合成樹脂製微多孔膜としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンを主成分として含有する微多孔膜、あるいは、これらのポリオレフィンを共に含有する微多孔膜等のポリオレフィン系微多孔膜が挙げられる。また、不織布としては、特に限定されないが、例えば、セラミック製、ポリオレフィン製、ポリエステル製、ポリアミド製、液晶ポリエステル製、アラミド製、耐熱樹脂製の多孔膜が挙げられる。   Such a separator is not particularly limited, and examples thereof include a woven fabric, a nonwoven fabric, and a synthetic resin microporous membrane. Among these, a synthetic resin microporous membrane is preferable. The microporous membrane made of a synthetic resin is not particularly limited, and examples thereof include a microporous membrane containing polyethylene or polypropylene as a main component, or a polyolefin microporous membrane such as a microporous membrane containing both of these polyolefins. It is done. Moreover, it is although it does not specifically limit as a nonwoven fabric, For example, the porous film made from a product made from a ceramic, the product made from polyolefin, the product made from polyester, the product made from polyamide, the product made from liquid crystal polyester, the product made from aramid, and a heat resistant resin is mentioned, for example.

セパレータは、1種の微多孔膜を単層又は複数積層したものであってもよく、2種以上の微多孔膜を積層したものであってもよい。   The separator may be a single microporous membrane or a laminate of a plurality of microporous membranes, or may be a laminate of two or more microporous membranes.

また、セパレータは、表面に無機粒子をコーティングしたセパレータであってもよい。   The separator may be a separator whose surface is coated with inorganic particles.

〔外装体〕
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、セパレータと、そのセパレータを両側から挟む正極と負極と、さらにそれらの積層体を挟む正極集電体(正極の外側に配置)と、負極集電体(負極の外側に配置)と、それらを収容する外装体とを備える。正極とセパレータと負極とを積層した積層体は、上述した電解液に含浸されている。これらの各部材としては、電解液及びセパレータを上述したような組み合わせとすれば、その他の部材は、従来のリチウムイオン二次電池に備えられるものを用いることができ、例えば上述のものであってもよい。
[Exterior body]
The lithium ion secondary battery of the present embodiment includes a separator, a positive electrode and a negative electrode that sandwich the separator from both sides, a positive electrode current collector (disposed outside the positive electrode) that sandwiches the laminate, and a negative electrode current collector ( Arranged outside the negative electrode) and an exterior body for housing them. A laminate in which the positive electrode, the separator, and the negative electrode are laminated is impregnated with the above-described electrolyte solution. As each of these members, if the electrolyte solution and the separator are combined as described above, other members can be those provided in a conventional lithium ion secondary battery, for example, those described above. Also good.

〔リチウムイオン二次電池の作製方法〕
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、上述の構成を備える他は、従来と同様であってもよく、上述のセパレータと、電解液と、正極と、負極とを用いて、公知の方法により作製される。例えば、正極と負極とを、その間にセパレータを介在させた積層状態で巻回して巻回構造の積層体に成形したり、それらを折り曲げや複数層の積層等によって、交互に積層した複数の正極と負極との間にセパレータが介在する積層体に成形したりする。次いで、電池ケース(外装)内にその積層体を収容して、電解液をケース内部に注液し、上記積層体を電解液に浸漬して封印することによって、本実施形態のリチウムイオン二次電池を作製することができる。本実施形態のリチウムイオン二次電池の形状は、特に限定されず、例えば、円筒形、楕円形、角筒型、ボタン形、コイン形、扁平形及びラミネート形等が好適に採用される。
[Production method of lithium ion secondary battery]
The lithium ion secondary battery of the present embodiment may be the same as the conventional one except that it has the above-described configuration. By using the above-described separator, electrolytic solution, positive electrode, and negative electrode, a known method may be used. Produced. For example, a plurality of positive electrodes in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a laminated state with a separator interposed therebetween to be formed into a laminated structure of a wound structure, or are alternately laminated by bending or laminating a plurality of layers. Or a laminate in which a separator is interposed between the electrode and the negative electrode. Next, the laminated body is accommodated in a battery case (exterior), an electrolytic solution is injected into the case, and the laminated body is immersed in the electrolytic solution and sealed, thereby recharging the lithium ion secondary of the present embodiment. A battery can be fabricated. The shape of the lithium ion secondary battery of the present embodiment is not particularly limited, and for example, a cylindrical shape, an elliptical shape, a rectangular tube shape, a button shape, a coin shape, a flat shape, and a laminate shape are suitably employed.

本実施形態に用いる電解液は、高い伝導度を実現し得るので、当該電解液と上述のセパレータとを備えるリチウムイオン二次電池は、高い電池特性(例えば、充放電特性、低温作動性、高温耐久性等)を有し得る。   Since the electrolytic solution used in the present embodiment can achieve high conductivity, the lithium ion secondary battery including the electrolytic solution and the separator described above has high battery characteristics (for example, charge / discharge characteristics, low temperature operability, high temperature). Durability, etc.).

本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、25℃における充放電サイクル試験を100サイクル行ったときのときの放電容量維持率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。本実施形態において、充放電サイクル試験とは、実施例に記載の試験をいい、作製した電池の充放電を共に1C条件で実施する場合を示す。なお、電池の充電と放電とを各1回ずつ実施すると1サイクルと数え、放電容量維持率は2サイクル目の放電容量を100%として計算する。   In the lithium ion secondary battery according to this embodiment, the discharge capacity maintenance rate when the charge / discharge cycle test at 25 ° C. is performed 100 cycles is preferably 80% or more, and more preferably 85% or more. Preferably, it is 90% or more. In the present embodiment, the charge / discharge cycle test refers to the test described in the examples, and indicates a case where both charge and discharge of the manufactured battery are performed under 1C conditions. When the battery is charged and discharged once, it is counted as one cycle, and the discharge capacity maintenance rate is calculated with the discharge capacity at the second cycle as 100%.

〔用途〕
本実施形態のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法により製造された正極、これを含むリチウムイオン二次電池は、例えば、携帯電話、携帯オーディオ、パソコン等の携帯機器に加え、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の自動車用充電池に好適に用いることができる。
[Use]
A positive electrode manufactured by the method for manufacturing a positive electrode for a lithium ion secondary battery according to the present embodiment, and a lithium ion secondary battery including the positive electrode include, for example, a hybrid vehicle, a plug in addition to a portable device such as a mobile phone, a portable audio device, and a personal computer It can be suitably used for rechargeable batteries for automobiles such as in-hybrid cars and electric cars.

以下、実施例によって本実施形態をさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各種物性・特性の測定方法及び評価方法は下記のとおりである。   Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail by way of examples. However, the present embodiment is not limited to these examples. In addition, the measuring method and evaluation method of various physical properties and characteristics are as follows.

(1)不純物測定
実施例及び比較例において、正極活物質と、バインダーと、を6ヶ月間連続で、容器中で混合し、6ヶ月後の混合物に含まれるFe成分量をICP装置(パーキンエルマー社製)を用いて定量した。非金属材料でコーティングをしていない容器を用いた場合よりも、非金属材料でコーティングした容器を用いた場合の方が、時間経過とともに混合物中のFe成分量が増加していることが示された。
(1) Impurity measurement In the examples and comparative examples, the positive electrode active material and the binder were mixed in a container continuously for 6 months, and the amount of Fe component contained in the mixture after 6 months was determined using an ICP device (Perkin Elmer). Quantitative analysis was performed. It is shown that the amount of Fe component in the mixture increases with time in the case of using the container coated with the nonmetallic material than in the case of using the container not coated with the nonmetallic material. It was.

(2)リチウムイオン二次電池の容量維持率測定(サイクル特性)
特定の充電電流及び放電電流における充電容量及び放電容量を以下のとおりに測定してリチウムイオン二次電池の充放電特性を評価した。
実施例1で詳述するように、測定用のリチウムイオン二次電池として、1C=3mAとなる小型電池を作製して用いた。リチウムイオン二次電池の充電及び放電容量の測定は、アスカ電子(株)製充放電装置ACD−01(商品名)及び二葉科学社製恒温槽PLM−63S(商品名)を用いて行った。
(2) Capacity maintenance rate measurement of lithium ion secondary battery (cycle characteristics)
The charge capacity and discharge capacity at a specific charge current and discharge current were measured as follows to evaluate the charge / discharge characteristics of the lithium ion secondary battery.
As described in detail in Example 1, a small battery with 1C = 3 mA was prepared and used as a lithium ion secondary battery for measurement. The charge and discharge capacity of the lithium ion secondary battery was measured using a charge / discharge device ACD-01 (trade name) manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd. and a thermostat PLM-63S (trade name) manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.

1mAの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vを保持するようにして電流値を制御するという方法で、合計8時間充電を行った。その後、10分間の休止を経て、1mAで3.0Vまで放電した。   The battery was charged at a constant current of 1 mA, and after reaching 4.2 V, charging was performed for a total of 8 hours by controlling the current value so as to hold 4.2 V. Thereafter, after 10 minutes of rest, the battery was discharged to 3.0 V at 1 mA.

続いて、3mAの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vを保持するようにして電流値を制御するという方法で、合計3時間充電を行った。その後10分間の休止を経て、3mAで3.0Vまで放電し、そのときの放電容量を1C放電容量(mAh)とした。このときの電池周囲温度は25℃に設定した。充放電サイクル試験では、電池の周囲温度は50℃に設定した。   Subsequently, charging was performed at a constant current of 3 mA, and after reaching 4.2 V, charging was performed for a total of 3 hours by controlling the current value so as to hold 4.2 V. After 10 minutes of rest, the battery was discharged at 3 mA to 3.0 V, and the discharge capacity at that time was 1 C discharge capacity (mAh). The battery ambient temperature at this time was set to 25 ° C. In the charge / discharge cycle test, the ambient temperature of the battery was set to 50 ° C.

まず1サイクル目として、3mAの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で、合計3時間充電を行った。その後10分間の休止を経て、1mAの定電流で放電し、3.0Vに到達した時点で再び10分間の休止を経た。続いて、2サイクル目以降は、3mAの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で、合計3時間充電を行った。その後10分間の休止を経て、3mAの定電流で放電し、3.0Vに到達した時点で再び10分間の休止を経た。充電と放電とを各々1回ずつ行うのを1サイクルとし、100サイクルの充放電を行った。2サイクル目の放電容量を100%としたときの100サイクル目の放電容量の比率を容量維持率とした。   First, in the first cycle, the battery was charged with a constant current of 3 mA, and after reaching 4.2 V, charging was performed at a constant voltage of 4.2 V for a total of 3 hours. Then, after 10 minutes of rest, the battery was discharged at a constant current of 1 mA, and when it reached 3.0 V, it was rested again for 10 minutes. Subsequently, after the second cycle, the battery was charged with a constant current of 3 mA, and after reaching 4.2 V, the battery was charged with a constant voltage of 4.2 V for a total of 3 hours. Thereafter, after 10 minutes of rest, the battery was discharged at a constant current of 3 mA, and when it reached 3.0 V, it was rested again for 10 minutes. Charging and discharging were performed once each as one cycle, and 100 cycles of charging and discharging were performed. The ratio of the discharge capacity at the 100th cycle when the discharge capacity at the second cycle was 100% was taken as the capacity retention rate.

[実施例1]
〔正極の作製〕
(非金属材料でコーティングされた正極活物質の作製)
数平均粒子径12nmのアルミナのエタノールに分散液を、1時間超音波処理してコーティング液を製造した。このコーティング液を、プラズマ溶射法により厚さ0.2mmのアルミナコーティングを施したSUS容器中に入れ、その中に正極活物質として数平均粒子径11μmのLiMn24を分散させて、分散液を製造した。このとき、コーティング液に含まれるアルミナの使用量は、LiMn24100質量部に対して、1質量部とした。前記分散液を60℃で加熱してエタノールを揮発させ、その後450℃の温度で熱処理をすることで、20nmの厚さのアルミナでコーティングされた正極活物質を製造した。
[Example 1]
[Production of positive electrode]
(Production of positive electrode active material coated with non-metallic material)
The dispersion was sonicated for 1 hour in ethanol of alumina having a number average particle size of 12 nm to prepare a coating solution. This coating solution is put in a 0.2 mm thick alumina coated SUS container by a plasma spraying method, and LiMn 2 O 4 having a number average particle diameter of 11 μm is dispersed therein as a positive electrode active material. Manufactured. At this time, the amount of alumina contained in the coating solution, with respect to LiMn 2 O 4 100 parts by weight, it was 1 part by mass. The dispersion was heated at 60 ° C. to volatilize ethanol, and then heat treated at a temperature of 450 ° C. to produce a positive electrode active material coated with 20 nm thick alumina.

(スラリー作製工程)
プラズマ溶射法により厚さ0.2mmのアルミナコーティングを施したSUS容器中で、アルミナでコーティングされた上記正極活物質と、導電助剤として数平均粒子径6.5μmのグラファイト炭素粉末(ティムカル社製)及び数平均粒子径48nmのアセチレンブラック粉末(電気化学工業社製)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(クレハ社製。以下、「PVDF」ともいう。)とを、正極活物質:グラファイト炭素粉末:アセチレンブラック粉末:PVDF=100:4.2:1.8:4.6の質量比で混合した。得られた混合物にN−メチル−2−ピロリドンを固形分68質量%となるように投入してさらに混合して、スラリー状の溶液を調製した。
(Slurry production process)
In a SUS container coated with alumina having a thickness of 0.2 mm by a plasma spraying method, the positive electrode active material coated with alumina and graphite carbon powder having a number average particle size of 6.5 μm as a conductive auxiliary agent (manufactured by Timcal) ) And an acetylene black powder (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) having a number average particle size of 48 nm and polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Co., hereinafter also referred to as “PVDF”) as a binder, positive electrode active material: graphite carbon powder: Acetylene black powder: PVDF was mixed at a mass ratio of 100: 4.2: 1.8: 4.6. To the obtained mixture, N-methyl-2-pyrrolidone was added so as to have a solid content of 68% by mass and further mixed to prepare a slurry-like solution.

このスラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径16mmの円盤状に打ち抜いて正極を得た。   This slurry was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, and the solvent was dried and removed, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a disk shape having a diameter of 16 mm to obtain a positive electrode.

〔負極の作製〕
負極活物質として数平均粒子径12.7μmのグラファイト炭素粉末(III)(ティムカル社製)及び数平均粒子径6.5μmのグラファイト炭素粉末(IV)(ティムカル社製)と、バインダーとしてカルボキシメチルセルロース溶液(固形分濃度1.83質量%、ダイセル社製)と、ジエン系ゴム(ガラス転移温度:−5℃、乾燥時の数平均粒子径:120nm、分散媒:水、固形分濃度40質量%、旭化成ケミカルズ社製)とを、グラファイト炭素粉末(III):グラファイト炭素粉末(IV):カルボキシメチルセルロース溶液:ジエン系ゴム=90:10:1.44:1.76の固形分質量比で全体の固形分濃度が45質量%になるように混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ10μmの銅箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径16mmの円盤状に打ち抜いて負極を得た。
(Production of negative electrode)
Graphite carbon powder (III) (manufactured by Timcal) having a number average particle size of 12.7 μm and graphite carbon powder (IV) (manufactured by Timcar) having a number average particle size of 6.5 μm as a negative electrode active material, and a carboxymethyl cellulose solution as a binder (Solid content concentration 1.83% by mass, manufactured by Daicel) and diene rubber (glass transition temperature: −5 ° C., number average particle size upon drying: 120 nm, dispersion medium: water, solid content concentration 40% by mass, Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) and graphite carbon powder (III): graphite carbon powder (IV): carboxymethylcellulose solution: diene rubber = 90: 10: 1.44: 1.76 A slurry-like solution was prepared by mixing so that the partial concentration was 45% by mass. The slurry solution was applied to one side of a 10 μm thick copper foil, and the solvent was removed by drying, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a disk shape having a diameter of 16 mm to obtain a negative electrode.

〔セパレータ〕
平均孔径が0.1μmで、膜厚が20μm、空孔率が47%のポリエチレン製微多孔質セパレータ(旭化成イーマテリアルズ社製)を用いた。
[Separator]
A polyethylene microporous separator (Asahi Kasei E-Materials) having an average pore diameter of 0.1 μm, a film thickness of 20 μm and a porosity of 47% was used.

〔電解液の調製〕
エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)の混合溶媒に、ビニレンカーボネートを電解液量100質量%に対して5質量%となるように添加し、溶質としてLiPF6を濃度1.0mol/Lとなるように溶解させて、電解液を調製した。
(Preparation of electrolyte)
Vinylene carbonate is added to a mixed solvent of ethylene carbonate: ethyl methyl carbonate = 1: 2 (volume ratio) so as to be 5% by mass with respect to 100% by mass of the electrolytic solution, and LiPF 6 is added at a concentration of 1.0 mol as a solute. / L was dissolved to prepare an electrolytic solution.

〔リチウムイオン二次電池の組立と評価〕
正極と負極との活物質面が対向するように、負極、セパレータ、及び正極の順に重ね、蓋付きステンレス金属製容器に収納した。なお、容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極の銅箔と、蓋は正極のアルミニウム箔と、それぞれ接するように収納した。この容器内に上記電解液を注入して密閉し、リチウムイオン二次電池を得た。
[Assembly and evaluation of lithium ion secondary battery]
The negative electrode, the separator, and the positive electrode were stacked in this order so that the active material surfaces of the positive electrode and the negative electrode were opposed to each other, and stored in a stainless steel container with a lid. The container and the lid were insulated, and the container was accommodated in contact with the negative electrode copper foil and the lid in contact with the positive electrode aluminum foil. The electrolytic solution was poured into the container and sealed to obtain a lithium ion secondary battery.

上記のようにして組み立てたリチウムイオン二次電池について、上記(1)不純物測定、(2)リチウムイオン二次電池の容量維持率測定(サイクル特性)に記載の評価を行った。その結果を表1に示す(以下同様)。   The lithium ion secondary battery assembled as described above was evaluated as described in (1) Impurity measurement and (2) Capacity maintenance rate measurement (cycle characteristics) of the lithium ion secondary battery. The results are shown in Table 1 (the same applies hereinafter).

[実施例2]
プラズマ溶射法により厚さ0.2mmのチタニアコーティングを施したSUS容器、及び数平均粒子径の大きさが13nmであるチタニアでコーティングされた正極活物質(LiMn24)を使用したこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。なお、正極活物質のチタニアコーティング層は19nmの厚さであった。
[Example 2]
Other than using a SUS container coated with titania having a thickness of 0.2 mm by plasma spraying and a positive electrode active material (LiMn 2 O 4 ) coated with titania having a number average particle size of 13 nm. The same operation as in Example 1 was performed to obtain a positive electrode. Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery. The titania coating layer of the positive electrode active material was 19 nm thick.

[実施例3]
プラズマ溶射法により厚さ0.2mmのジルコニアコーティングを施したSUS容器及び数平均粒子径の大きさが14nmであるジルコニアでコーティングされた正極活物質(LiMn24)を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。なお、正極活物質のジルコニアコーティング層は20nmの厚さであった。
[Example 3]
Implemented except using a SUS container coated with 0.2 mm thick zirconia by plasma spraying and a positive electrode active material (LiMn 2 O 4 ) coated with zirconia having a number average particle size of 14 nm. The same operation as in Example 1 was performed to obtain a positive electrode. Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery. The zirconia coating layer of the positive electrode active material had a thickness of 20 nm.

[実施例4]
LiMn24の代わりにLi(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2を正極活物質として使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。なお、正極活物質のアルミナコーティング層は18nmの厚さであった。
[Example 4]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that Li (Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ) O 2 was used as the positive electrode active material instead of LiMn 2 O 4 . Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery. In addition, the alumina coating layer of the positive electrode active material had a thickness of 18 nm.

[実施例5]
LiMn24の代わりにLi(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2を正極活物質として使用したこと以外は実施例2と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。なお、正極活物質のチタニアコーティング層は19nmの厚さであった。
[Example 5]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 2, except that Li (Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ) O 2 was used as the positive electrode active material instead of LiMn 2 O 4 . Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery. The titania coating layer of the positive electrode active material was 19 nm thick.

[実施例6]
LiMn24の代わりにLi(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2を正極活物質として使用したこと以外は実施例3と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。なお、正極活物質のジルコニアコーティング層は19nmの厚さであった。
[Example 6]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 3 except that Li (Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ) O 2 was used as the positive electrode active material instead of LiMn 2 O 4 . Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery. Note that the zirconia coating layer of the positive electrode active material had a thickness of 19 nm.

[比較例1]
コーティングしていないSUS容器及びコーティングしていない正極活物質(LiMn24)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。
[Comparative Example 1]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that an uncoated SUS container and an uncoated positive electrode active material (LiMn 2 O 4 ) were used. Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery.

[比較例2]
LiMn24の代わりにLi(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2を正極活物質として使用したこと以外は比較例1と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。
[Comparative Example 2]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that Li (Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ) O 2 was used as the positive electrode active material instead of LiMn 2 O 4 . Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery.

[比較例3]
コーティングしていないSUS容器を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。
[Comparative Example 3]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1, except that an uncoated SUS container was used. Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery.

[比較例4]
コーティングしていないSUS容器を用いたこと以外は実施例4と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。
[Comparative Example 4]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 4 except that an uncoated SUS container was used. Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery.

[比較例5]
コーティングしていない正極活物質(LiMn24)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。
[Comparative Example 5]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that an uncoated positive electrode active material (LiMn 2 O 4 ) was used. Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery.

[比較例6]
コーティングしていない正極活物質(Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2)を用いたこと以外は実施例4と同様の操作を行い、正極を得た。この正極を用いて、実施例1と同様の操作を行い、リチウムイオン二次電池の組立と評価を行なった。
[Comparative Example 6]
A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 4 except that an uncoated positive electrode active material (Li (Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ) O 2 ) was used. Using this positive electrode, the same operation as in Example 1 was performed to assemble and evaluate a lithium ion secondary battery.

Figure 2014192135
Figure 2014192135

表1に示されるように、本実施形態のリチウム二次電池用正極活物質を用いたリチウム二次電池は、不純物による電池性能への影響を受けることなく安定した充放電挙動を示し、サイクル特性に優れることが分かった。   As shown in Table 1, the lithium secondary battery using the positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present embodiment exhibits stable charge / discharge behavior without being affected by the battery performance due to impurities, and cycle characteristics It turned out to be excellent.

本発明のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法は、例えば、携帯電話、携帯オーディオ、パソコン等の携帯機器に加え、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の自動車用充電池用の正極を製造する方法として産業上の利用可能性を有する。   The method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery according to the present invention includes, for example, a positive electrode for a rechargeable battery for an automobile such as a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and an electric vehicle, in addition to a portable device such as a mobile phone, a portable audio, and a personal computer. Industrial applicability as a method of manufacturing

Claims (5)

非金属材料でコーティングされた正極活物質と、バインダーと、を前記非金属材料と同一の材料によりコーティングされた容器中で、混合する混合工程を有する、
リチウムイオン二次電池用正極の製造方法。
A mixing step of mixing a positive electrode active material coated with a nonmetallic material and a binder in a container coated with the same material as the nonmetallic material;
A method for producing a positive electrode for a lithium ion secondary battery.
前記非金属材料が、セラミックである、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法。   The manufacturing method of the positive electrode for lithium ion secondary batteries of Claim 1 whose said nonmetallic material is a ceramic. 前記セラミックが、アルミナ、ジルコニア、及びチタニアからなる群より選択される1種以上である、請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法。   The manufacturing method of the positive electrode for lithium ion secondary batteries of Claim 2 whose said ceramic is 1 or more types selected from the group which consists of an alumina, a zirconia, and a titania. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極の製造方法により製造された、リチウムイオン二次電池用正極。   The positive electrode for lithium ion secondary batteries manufactured by the manufacturing method of the positive electrode for lithium ion secondary batteries of any one of Claims 1-3. 請求項4に記載のリチウムイオン二次電池用正極を有する、リチウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery which has a positive electrode for lithium ion secondary batteries of Claim 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105932239A (en) * 2016-05-11 2016-09-07 武汉安能电源有限责任公司 Positive electrode material of lithium thionyl chloride battery and preparation method thereof

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