JP2015015183A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery which is superior in safety in overcharge, and arranged so that the worsening of high-rate discharge performance can be prevented.SOLUTION: A nonaqueous electrolyte secondary battery comprises a positive electrode including a positive electrode current collector 1, a first positive electrode mixture layer 3, and a second positive electrode mixture layer 2 disposed between the positive electrode current collector 1 and the first positive electrode mixture layer 3. The second positive electrode mixture layer 2 includes lithium complex oxide particles 20. As to the second positive electrode mixture layer 2, the average thickness t thereof, and the average particle diameter dL of the lithium complex oxide particles 20 satisfy the following relational expression: 1.1≤t/dL≤1.8.

Description

本発明はリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.

非水電解質二次電池において、特定のリチウム複合酸化物を含む正極合剤層の上に、正極活物質を含む別の正極合剤層を備えた多層構造をもつ正極が知られている。この多層構造では過充電時に下の正極合剤層が抵抗上昇して安全化することができる(例えば、特許文献1,2)。このような技術において、下の正極合剤層は、リチウム複合酸化物およびその他の添加剤(例えば、バインダー樹脂など)を有機溶媒に分散または溶解させてなるペーストを正極用集電体に塗布し、乾燥させプレスすることにより形成されている。   In a non-aqueous electrolyte secondary battery, a positive electrode having a multilayer structure in which another positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material is provided on a positive electrode mixture layer containing a specific lithium composite oxide is known. In this multi-layer structure, the resistance of the lower positive electrode mixture layer can be increased during overcharging to make it safe (for example, Patent Documents 1 and 2). In such a technique, the lower positive electrode mixture layer is formed by applying a paste obtained by dispersing or dissolving a lithium composite oxide and other additives (such as a binder resin) in an organic solvent to a positive electrode current collector. It is formed by drying and pressing.

特に特許文献2において、下の正極合剤層はLiFePOを含有し、過充電特性を向上させるために下の正極合剤層の導電助剤の含有量を少なくしている。この文献には、通常の充放電反応を円滑に進めるためには、下の正極合剤層の厚みをできる限り薄くすることが望ましいとの記載がある。LiFePOは過充電時における抵抗増加率が高い正極活物質である。 In particular, in Patent Document 2, the lower positive electrode mixture layer contains LiFePO 4, and the content of the conductive auxiliary agent in the lower positive electrode mixture layer is reduced in order to improve overcharge characteristics. In this document, there is a description that it is desirable to make the thickness of the lower positive electrode mixture layer as thin as possible in order to smoothly advance a normal charge / discharge reaction. LiFePO 4 is a positive electrode active material having a high resistance increase rate during overcharge.

特開2009−4289号公報JP 2009-4289 A 特開2007−26676号公報JP 2007-26676 A

しかしながら、下の正極合剤層の厚みを単に薄くしても良好な高率放電性能が得られないことがあった。また、下の正極合剤層の厚みを薄くすると、その正極合剤層による抵抗上昇が働かないことがあった。   However, even if the thickness of the lower positive electrode mixture layer is simply reduced, good high rate discharge performance may not be obtained. Further, when the thickness of the lower positive electrode mixture layer is reduced, the resistance increase due to the positive electrode mixture layer may not work.

本発明は、過充電に対する安全性に優れるとともに、高率放電性能の低下が十分に抑制される非水電解質二次電池を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the nonaqueous electrolyte secondary battery which is excellent in the safety | security with respect to an overcharge, and the fall of high rate discharge performance is fully suppressed.

本発明は、正極集電体、第一の正極合剤層、および前記正極集電体と前記第一の正極合剤層との間に形成される第二の正極合剤層を含む正極を有し、前記第二の正極合剤層がリチウム複合酸化物粒子を含み、前記第二の正極合剤層の平均厚みtおよび前記リチウム複合酸化物粒子の平均粒径dLが以下の関係式(I)を満たす非水電解質二次電池である。
1.1≦t/dL≦1.8 (I)
The present invention includes a positive electrode including a positive electrode current collector, a first positive electrode mixture layer, and a second positive electrode mixture layer formed between the positive electrode current collector and the first positive electrode mixture layer. And the second positive electrode mixture layer includes lithium composite oxide particles, and the average thickness t of the second positive electrode mixture layer and the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles are expressed by the following relational expression ( It is a nonaqueous electrolyte secondary battery that satisfies I).
1.1 ≦ t / dL ≦ 1.8 (I)

本発明の非水電解質二次電池は、前記リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLが1μmから15μmの範囲が好ましい。   In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the lithium composite oxide particles 20 preferably have an average particle diameter dL in the range of 1 μm to 15 μm.

本発明の非水電解質二次電池は、前記第一の正極合剤層が活物質粒子を含み、前記リチウム複合酸化物粒子の平均粒径dLと前記活物質粒子の平均粒径dAとの比率(dL/dA)が0.1〜6の範囲であることが好ましい。   In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the first positive electrode mixture layer includes active material particles, and the ratio between the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles and the average particle diameter dA of the active material particles (DL / dA) is preferably in the range of 0.1-6.

本発明の非水電解質二次電池は、リチウム複合酸化物粒子がスピネル型マンガン酸リチウムを含むことが好ましい。   In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the lithium composite oxide particles preferably include spinel type lithium manganate.

本発明の非水電解質二次電池は、過充電に対する安全性に優れるとともに、高率放電性能の低下が十分に抑制される。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is excellent in safety against overcharging and sufficiently suppresses a decrease in high rate discharge performance.

本発明の正極の一実施態様を説明するための概略拡大断面を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the general | schematic expanded cross section for demonstrating one embodiment of the positive electrode of this invention. 第二の正極合剤層の厚み等の測定方法を説明するための正極の概略拡大断面を示す概念図であって、第一の正極合剤層を省略した図である。It is a conceptual diagram which shows the general | schematic expanded cross section of the positive electrode for demonstrating measuring methods, such as the thickness of a 2nd positive mix layer, Comprising: It is the figure which abbreviate | omitted the 1st positive mix layer. 本発明の一実施態様である角型の非水電解質二次電池の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the square-shaped nonaqueous electrolyte secondary battery which is one embodiment of this invention. 実施例および比較例で製造された電池におけるt/dLと放電容量比率1C/0.2Cとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between t / dL and discharge capacity ratio 1C / 0.2C in the battery manufactured by the Example and the comparative example. 実施例および比較例で製造された電池における平均厚みtと放電容量比率1C/0.2Cとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the average thickness t in the battery manufactured by the Example and the comparative example, and discharge capacity ratio 1C / 0.2C.

以下に本発明の非水電解質二次電池の一実施態様について説明するが、本発明は以下の記載に限定されるものではない。   Although one embodiment of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is described below, the present invention is not limited to the following description.

(正極)
本発明の非水電解質二次電池の正極は正極集電体、第一の正極合剤層、および前記正極集電体と前記第一の正極合剤層との間に形成される第二の正極合剤層を含むものである。本発明の正極の一実施態様を示す概略拡大断面図を図1に示す。図1は正極集電体に対して垂直な概略拡大断面図であり、図1において、1は正極集電体、2は第二の正極合剤層、3は第一の正極合剤層を示す。
(Positive electrode)
The positive electrode of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a positive electrode current collector, a first positive electrode mixture layer, and a second electrode formed between the positive electrode current collector and the first positive electrode mixture layer. It includes a positive electrode mixture layer. A schematic enlarged cross-sectional view showing one embodiment of the positive electrode of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 is a schematic enlarged cross-sectional view perpendicular to the positive electrode current collector. In FIG. 1, 1 is a positive electrode current collector, 2 is a second positive electrode mixture layer, and 3 is a first positive electrode mixture layer. Show.

本発明において、第二の正極合剤層2の平均厚みtおよび該層に含まれるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLが、以下の関係式(I)を満たしている。
1.1≦t/dL≦1.8 (I)
In the present invention, the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 and the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 included in the layer satisfy the following relational expression (I).
1.1 ≦ t / dL ≦ 1.8 (I)

第二の正極合剤層2のt/dLを上記範囲内にすることにより、非水電解質二次電池において、過充電時の安全性が優れるとともに、高率放電性能の低下が十分に抑制される。このような効果が得られる詳細は明らかではないが、以下のメカニズムに基づくものと推測される。第二の正極合剤層2のリチウム複合酸化物粒子20どうしの隙間に第一の正極合剤層3の活物質粒子30が多く入り込むと、第一の正極合剤層3の活物質粒子30と正極集電体とが接するようになるため、過充電時の抵抗増大が有効に働かなくなる。一方、リチウム複合酸化物粒子20の粒径に対して第二の正極合剤層2が厚すぎると、正極合剤層全体としての抵抗が増大し、高率放電性能が低下する。本発明においては第二の正極合剤層2のt/dLを上記範囲内にすることにより、リチウム複合酸化物粒子20どうしの隙間への活物質粒子30の入り込みを抑制するとともに、リチウム複合酸化物粒子20の粒径に比べ第二の正極合剤層2の厚みの過度な増大を抑制することができる。これらの結果、過充電に対する安全性が優れるとともに、高率放電性能の低下が十分に防止されるものと考えられる。   By making t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 within the above range, in the nonaqueous electrolyte secondary battery, safety during overcharge is excellent, and a decrease in high-rate discharge performance is sufficiently suppressed. The Although details for obtaining such an effect are not clear, it is presumed to be based on the following mechanism. When many active material particles 30 of the first positive electrode mixture layer 3 enter the gaps between the lithium composite oxide particles 20 of the second positive electrode mixture layer 2, the active material particles 30 of the first positive electrode mixture layer 3. And the positive electrode current collector come into contact with each other, so that the increase in resistance during overcharging does not work effectively. On the other hand, when the second positive electrode mixture layer 2 is too thick relative to the particle size of the lithium composite oxide particles 20, the resistance of the positive electrode mixture layer as a whole increases and the high-rate discharge performance decreases. In the present invention, by setting the t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 within the above range, the active material particles 30 are prevented from entering the gaps between the lithium composite oxide particles 20 and the lithium composite oxide is oxidized. An excessive increase in the thickness of the second positive electrode mixture layer 2 can be suppressed as compared with the particle diameter of the product particles 20. As a result, it is considered that the safety against overcharge is excellent and the reduction of the high rate discharge performance is sufficiently prevented.

第二の正極合剤層2のt/dLが1.1未満の範囲であると、過充電に対する安全性が低下する。第二の正極合剤層2のt/dLが1.8超の範囲であると、非水電解質二次電池の高率放電性能が低下する。   When t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 is in a range of less than 1.1, safety against overcharge is reduced. When the t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 is in a range exceeding 1.8, the high rate discharge performance of the nonaqueous electrolyte secondary battery is deteriorated.

第二の正極合剤層2のt/dLは、1.1から1.5の範囲が好ましい。第二の正極合剤層2のt/dLを1.1から1.5の範囲とすることで、充放電時の第二の正極活物質層2の抵抗を小さくすることができる。   The t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 is preferably in the range of 1.1 to 1.5. By setting t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 in the range of 1.1 to 1.5, the resistance of the second positive electrode active material layer 2 at the time of charge / discharge can be reduced.

図1において、第二の正極合剤層2および第一の正極合剤層3は正極集電体1の片面のみに形成されているが、これに限定されるものではなく、正極集電体1の両面に形成されていてもよい。第二の正極合剤層2および第一の正極合剤層3が正極集電体1の両面に形成される場合、少なくとも一方の面における第二の正極合剤層2のt/dLが上記範囲内であればよく、好ましくは両面における第二の正極合剤層2のt/dLがそれぞれ独立して上記範囲内である。   In FIG. 1, the second positive electrode mixture layer 2 and the first positive electrode mixture layer 3 are formed only on one side of the positive electrode current collector 1, but the present invention is not limited to this. 1 may be formed on both sides. When the second positive electrode mixture layer 2 and the first positive electrode mixture layer 3 are formed on both surfaces of the positive electrode current collector 1, t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 on at least one surface is The t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 on both surfaces is preferably independently in the above range.

第二の正極合剤層2の平均厚みtは以下の方法により測定することができる。
断面のSEM顕微鏡写真を撮影する。得られた写真において、まず、図2に示すように、いくつかのリチウム複合酸化物粒子20を無作為に選択する。正極集電体1の表面を基準線Laとし、当該基準線Laに対して平行な線Lbであって、かつ、当該基準線Laからの距離が最大となる、リチウム複合酸化物粒子20の輪郭線上の点Pを通る平行線Lbを選択した各粒子に引く。そして、これらの線LaおよびLb間の距離を厚みt1、t2、t3と測定し、平均厚みtを算出する。図2は、正極集電体に対して垂直な正極の概略拡大断面図であって、第一の正極合剤層3を省略した図である。
The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 can be measured by the following method.
Take a cross-sectional SEM micrograph. In the obtained photograph, first, as shown in FIG. 2, some lithium composite oxide particles 20 are randomly selected. The contour of the lithium composite oxide particle 20 having the surface of the positive electrode current collector 1 as a reference line La, a line Lb parallel to the reference line La, and the distance from the reference line La is maximum. A parallel line Lb passing through the point P on the line is drawn to each selected particle. Then, the distances between these lines La and Lb are measured as thicknesses t1, t2, and t3, and the average thickness t is calculated. FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view of the positive electrode perpendicular to the positive electrode current collector, in which the first positive electrode mixture layer 3 is omitted.

第二の正極合剤層2に含まれるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは以下の方法により測定することができる。
リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは、上記のSEM写真において、リチウム複合酸化物粒子20について、各粒子の粒径の平均値を求めた値である。粒径は、SEM写真における、最長粒径と最短粒径との平均値である。
The average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 contained in the second positive electrode mixture layer 2 can be measured by the following method.
The average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 is a value obtained by calculating the average value of the particle diameters of the lithium composite oxide particles 20 in the SEM photograph. The particle diameter is an average value of the longest particle diameter and the shortest particle diameter in the SEM photograph.

第二の正極合剤層2に含まれるリチウム複合酸化物粒子20または第一の正極合剤層3に含まれる正極活物質粒子30の大きさについて、一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合には、粒径は二次粒子の粒径をいう。一次粒子が凝集して二次粒子を形成していない場合には、粒径は一次粒子の粒径をいう。   Regarding the size of the lithium composite oxide particles 20 included in the second positive electrode mixture layer 2 or the positive electrode active material particles 30 included in the first positive electrode mixture layer 3, the primary particles aggregate to form secondary particles. The particle size refers to the particle size of the secondary particles. When the primary particles are not aggregated to form secondary particles, the particle size refers to the particle size of the primary particles.

第二の正極合剤層2は正極集電体1表面に形成されたリチウム複合酸化物粒子20を含む層であり、第一の正極合剤層3は第二の正極合剤層2表面に形成された活物質粒子30を含む層である。第二の正極合剤層2と正極合剤層3との境界は、図1に示すように、厳密には規定できるものではないが、第二の正極合剤層2とは正極集電体1に対して垂直な断面においてリチウム複合酸化物粒子20が主として存在する正極集電体1表面上の領域を意味し、第一の正極合剤層3とは同断面において活物質粒子30が主として存在する第二の正極合剤層2上の領域を意味するものとする。   The second positive electrode mixture layer 2 is a layer containing lithium composite oxide particles 20 formed on the surface of the positive electrode current collector 1, and the first positive electrode mixture layer 3 is formed on the surface of the second positive electrode mixture layer 2. This is a layer including the formed active material particles 30. As shown in FIG. 1, the boundary between the second positive electrode mixture layer 2 and the positive electrode mixture layer 3 cannot be strictly defined, but the second positive electrode mixture layer 2 is a positive electrode current collector. 1 represents a region on the surface of the positive electrode current collector 1 where the lithium composite oxide particles 20 are mainly present in a cross section perpendicular to 1, and the active material particles 30 are mainly formed in the same cross section as the first positive electrode mixture layer 3. It shall mean the area | region on the 2nd positive mix layer 2 which exists.

第二の正極合剤層2においてリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは、好ましくは1〜15μm、より好ましくは4〜14μm、さらに好ましくは3〜10μmである。リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLが15μm以下の範囲であれば、過充電性に対する安全性を確保しながら、第一の正極合剤層3の平均厚みtを薄くすることができるので、上記範囲がエネルギー密度の観点から好ましい。例えば、リチウム複合酸化物20の平均粒径dLが10μmの場合に、関係式(I)によると、第二の正極合剤層2の平均厚みtが11μm以上の範囲であれば、過充電に対する安全性を確保できる。リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLが10μm以下の範囲であれば、第二の正極合剤層2の平均厚みtを11μm以下に薄くすることができ、第一の正極合剤層3の厚みを厚くすることができる。また、リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLが1μm以上の範囲であれば、平均厚みtの広い範囲で、過充電に対する安全性および高率放電性能が両立できる。平均粒径dLが3μm以上の範囲であれば、平均厚みtの範囲をさらに広くすることができる。   In the second positive electrode mixture layer 2, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 is preferably 1 to 15 μm, more preferably 4 to 14 μm, and still more preferably 3 to 10 μm. If the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 is in the range of 15 μm or less, the average thickness t of the first positive electrode mixture layer 3 can be reduced while ensuring safety against overcharge. The above range is preferable from the viewpoint of energy density. For example, when the average particle diameter dL of the lithium composite oxide 20 is 10 μm, according to the relational expression (I), if the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is in the range of 11 μm or more, Safety can be secured. If the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 is in the range of 10 μm or less, the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 can be reduced to 11 μm or less, and the first positive electrode mixture layer 3 The thickness of can be increased. In addition, when the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 is in the range of 1 μm or more, both safety against overcharge and high rate discharge performance can be achieved in a wide range of the average thickness t. If the average particle diameter dL is in the range of 3 μm or more, the range of the average thickness t can be further widened.

第一の正極合剤層3において活物質粒子30の平均粒径dAは通常、0.5〜60μmであり、好ましくは1〜20μm、より好ましくは2〜8μmである。第一の正極合剤層3の活物質粒子30の平均粒径dAは、測定対象を活物質粒子とすること以外、リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLと同様に、断面SEM顕微鏡写真を用いて測定することができる。   In the first positive electrode mixture layer 3, the average particle diameter dA of the active material particles 30 is usually 0.5 to 60 μm, preferably 1 to 20 μm, more preferably 2 to 8 μm. The average particle diameter dA of the active material particles 30 of the first positive electrode mixture layer 3 is a cross-sectional SEM micrograph similar to the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 except that the measurement target is active material particles. Can be measured.

リチウム複合酸化物粒子20と活物質粒子30とは、EDXの元素組成分析を用いることで判別する。従って、リチウム複合酸化物粒子20および活物質粒子30の平均粒径は、EDXの元素組成分析により各粒子の種類・組成を判別しながら、上記したようにSEM画像上において最長粒径と最短粒径との平均値を求めることにより測定することができる。リチウム複合酸化物粒子20は、第一の正極合剤層の活物質粒子30に比べ、マンガンもしくはリンの元素のモル比の含有割合が大きい粒子であることが好ましい。   The lithium composite oxide particles 20 and the active material particles 30 are discriminated by using EDX elemental composition analysis. Accordingly, the average particle size of the lithium composite oxide particles 20 and the active material particles 30 is determined by determining the type and composition of each particle by EDX elemental composition analysis, as described above, on the SEM image. It can measure by calculating | requiring the average value with a diameter. The lithium composite oxide particles 20 are preferably particles having a larger content ratio of the molar ratio of manganese or phosphorus than the active material particles 30 of the first positive electrode mixture layer.

本発明においてリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLと活物質粒子30の平均粒径dAとの比率(dL/dA)は過充電に対する安全性および高率放電性能の観点から好ましくは0.1〜6、より好ましくは0.5〜4、さらに好ましくは1〜2である。dL/dAの値が4以下の範囲であると、過充電に対する安全性をさらに高めることができる。dL/dAの値が2以下の範囲であると、正極集電体1と接触する活物質粒子30の入り込みを抑制できると考えられ、過充電に対する安全性をさらに高めることができる。dL/dAの値が0.1以上であると、活物質粒子30が正極集電体1に接触することができると考えられるため、高率放電特性の観点から有利である。dL/dAの値が0.5以上の範囲が高率放電特性の観点からさらに有利である。   In the present invention, the ratio (dL / dA) between the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 and the average particle diameter dA of the active material particles 30 is preferably from the viewpoint of safety against overcharge and high rate discharge performance. 1-6, More preferably, it is 0.5-4, More preferably, it is 1-2. When the value of dL / dA is in the range of 4 or less, safety against overcharging can be further improved. If the value of dL / dA is in the range of 2 or less, it is considered that the active material particles 30 in contact with the positive electrode current collector 1 can be prevented from entering, and the safety against overcharge can be further enhanced. If the value of dL / dA is 0.1 or more, it is considered that the active material particles 30 can contact the positive electrode current collector 1, which is advantageous from the viewpoint of high rate discharge characteristics. A range where the value of dL / dA is 0.5 or more is more advantageous from the viewpoint of high rate discharge characteristics.

本発明において第二の正極合剤層2は、第二の正極合剤層用ペーストを正極集電体1の表面に特定の厚みで塗布し、乾燥することにより作製することができる。第二の正極合剤層用ペーストは、少なくともリチウム複合酸化物粒子20およびバインダーを水に分散または溶解させてなり、必要に応じて、増粘剤および導電助剤等を含んでもよい。   In this invention, the 2nd positive mix layer 2 can be produced by apply | coating the 2nd paste for positive mix layers to the surface of the positive electrode collector 1 with specific thickness, and drying. The second paste for the positive electrode mixture layer is formed by dispersing or dissolving at least the lithium composite oxide particles 20 and the binder in water, and may contain a thickener and a conductive auxiliary agent as necessary.

リチウム複合酸化物粒子20は、過充電時に酸化物内部からリチウムが引き抜かれることによって、抵抗増加するという電気化学挙動を示す。当該抵抗増加が後述する第一の正極合剤層3に主として含まれる活物質粒子30よりも大きい。   The lithium composite oxide particles 20 exhibit an electrochemical behavior in which resistance is increased by extracting lithium from the inside of the oxide during overcharge. The resistance increase is larger than that of the active material particles 30 mainly contained in the first positive electrode mixture layer 3 described later.

リチウム複合酸化物粒子20は、好ましくはスピネル構造またはオリビン構造を有する。   The lithium composite oxide particles 20 preferably have a spinel structure or an olivine structure.

スピネル型リチウム複合酸化物粒子の具体例として、一般式:
Li 4−q
で表される化合物粒子が挙げられる。
式中、Mは1種以上の遷移金属を含む1種以上の金属であり、好ましくは長周期型周期表における原子番号が21から29までの遷移金属からなる群から選択される1種以上の金属であり、より好ましくはMn、Niからなる群から選択される1種以上の金属である。
xは0<x≦2であり、好ましくは0.8≦x≦1.2である。
pは1.8≦p≦2.2である。
qは0≦q≦0.5である。
As a specific example of the spinel type lithium composite oxide particles, the general formula:
Li x M 1 p O 4-q
The compound particle | grains represented by these are mentioned.
In the formula, M 1 is one or more metals including one or more transition metals, and preferably one or more selected from the group consisting of transition metals having an atomic number of 21 to 29 in the long-period periodic table More preferably, it is one or more metals selected from the group consisting of Mn and Ni.
x is 0 <x ≦ 2, preferably 0.8 ≦ x ≦ 1.2.
p is 1.8 ≦ p ≦ 2.2.
q is 0 ≦ q ≦ 0.5.

オリビン型リチウム複合酸化物粒子の具体例として、一般式:
Li PO4−q
で表される化合物粒子が挙げられる。
式中、Mは1種以上の遷移金属を含む1種以上の金属であり、好ましくは長周期型周期表における原子番号が21から29までの遷移金属からなる群から選択される1種以上の金属であり、より好ましくはFe、Co、Mn、Niからなる群から選択される1種以上の金属である。
xは0<x≦2であり、好ましくは0.8≦x≦1.2である。
rは0.8≦r≦1.2である。
qは0≦q≦0.5である。
As a specific example of the olivine-type lithium composite oxide particles, a general formula:
Li x M 2 r PO 4-q
The compound particle | grains represented by these are mentioned.
In the formula, M 2 is one or more metals including one or more transition metals, and preferably one or more selected from the group consisting of transition metals having an atomic number of 21 to 29 in the long-period periodic table More preferably, it is at least one metal selected from the group consisting of Fe, Co, Mn, and Ni.
x is 0 <x ≦ 2, preferably 0.8 ≦ x ≦ 1.2.
r is 0.8 ≦ r ≦ 1.2.
q is 0 ≦ q ≦ 0.5.

リチウム複合酸化物粒子20はAl、Zn、Cr、Ti、P、Bなどの元素を本発明の効果を奏しうる範囲の量で含んでもよい。第二の正極合剤層2は組成の異なる2種以上のリチウム複合酸化物粒子20を含んでもよい。   The lithium composite oxide particles 20 may contain elements such as Al, Zn, Cr, Ti, P, and B in amounts within a range where the effects of the present invention can be achieved. The second positive electrode mixture layer 2 may include two or more lithium composite oxide particles 20 having different compositions.

本発明においては、リチウム複合酸化物粒子20は、上記したリチウム複合酸化物粒子の中でも、ペーストの塗工性の観点から、スピネル型リチウム複合酸化物粒子、特にスピネル型マンガン酸リチウム粒子を含むことがより好ましい。オリビン型リン酸鉄リチウムのようなオリビン型リチウム複合酸化物粒子に比べ、スピネル型リチウム複合酸化物粒子、特にスピネル型マンガン酸リチウム粒子は比表面積が小さいので、ペーストの溶媒の蒸発を抑制することができる。   In the present invention, the lithium composite oxide particles 20 include spinel-type lithium composite oxide particles, particularly spinel-type lithium manganate particles, from the viewpoint of paste coating properties, among the lithium composite oxide particles described above. Is more preferable. Compared to olivine-type lithium composite oxide particles such as olivine-type lithium iron phosphate, spinel-type lithium composite oxide particles, especially spinel-type lithium manganate particles, have a small specific surface area, so that the solvent evaporation of the paste is suppressed. Can do.

スピネル型マンガン酸リチウム粒子の具体例として、一般式:
LiMn 4−q
で表される化合物粒子が挙げられる。
式中、Mは1種以上の遷移金属を含む1種以上の金属(Mn以外)であり、好ましくは長周期型周期表における原子番号が21から29までの遷移金属からなる群から選択される1種以上の金属であり、より好ましくはNiである。
xは0<x≦2であり、好ましくは0.8≦x≦1.2である。
tは0≦t≦0.5であり、好ましくは0である。
sは1.8−t≦s≦2.2−tである。
qは0≦q≦0.5である。
As a specific example of spinel type lithium manganate particles, a general formula:
Li x Mn s M 3 t O 4-q
The compound particle | grains represented by these are mentioned.
In the formula, M 3 is one or more metals (other than Mn) including one or more transition metals, preferably selected from the group consisting of transition metals having an atomic number of 21 to 29 in the long-period periodic table. One or more metals, more preferably Ni.
x is 0 <x ≦ 2, preferably 0.8 ≦ x ≦ 1.2.
t is 0 ≦ t ≦ 0.5, preferably 0.
s is 1.8−t ≦ s ≦ 2.2−t.
q is 0 ≦ q ≦ 0.5.

第二の正極合剤層用バインダーとしては、アクリル系ポリマー、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリオレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、フッ素系ポリマーなどの水分散体を用いることができる。ポリマーの水分散体とは、ポリマー粒子が水に乳化分散されたものであり、必要に応じて乳化剤として界面活性剤を含有してもよい。また有機溶媒を用いた場合に、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンなどを用いることができる。   As the binder for the second positive electrode mixture layer, an aqueous dispersion such as an acrylic polymer, styrene butadiene rubber (SBR), a polyolefin polymer, a vinyl polymer, or a fluorine polymer can be used. The polymer aqueous dispersion is obtained by emulsifying and dispersing polymer particles in water, and may contain a surfactant as an emulsifier, if necessary. When an organic solvent is used, polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, polytetrafluoroethylene, or the like can be used.

第二の正極合剤層用増粘剤としては、アクリル系やセルロース系などの水溶性高分子を用いることができる。分散性と増粘性の観点からはセルロース系増粘剤が好ましい。セルロース系増粘剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)等を挙げることができるが、その中でも特にCMCが好ましい。   As the second thickener for the positive electrode mixture layer, water-soluble polymers such as acrylic and cellulose can be used. From the viewpoint of dispersibility and thickening, a cellulosic thickener is preferred. Specific examples of the cellulose-based thickener include carboxymethylcellulose (CMC), methylcellulose (MC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), etc. Among them, CMC is particularly preferable.

第二の正極合剤層用導電助剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラックなどのカーボンブラック、グラファイト、炭素繊維や金属繊維などの導電性繊維、金属粉末などを用いることができる。導電助剤は、第二の正極合剤層中、粒状で存在する。粒径がリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径に比べ極めて小さいので、第二の正極合剤層2のリチウム複合酸化物粒子20とも、第一の正極合剤層3の活物質粒子30とも、明確に区別できるものである。   As the second conductive additive for the positive electrode mixture layer, carbon black such as acetylene black, ketjen black and furnace black, graphite, conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber, metal powder, and the like can be used. The conductive additive is present in a granular form in the second positive electrode mixture layer. Since the particle size is extremely smaller than the average particle size of the lithium composite oxide particles 20, both the lithium composite oxide particles 20 of the second positive electrode mixture layer 2 and the active material particles 30 of the first positive electrode mixture layer 3 are used. Are clearly distinguishable.

第二の正極合剤層用導電助剤の添加量は、過充電に対する安全性および高率放電特性のさらなる向上の観点から、通常、リチウム複合酸化物粒子100重量部に対して、0.1〜4.0質量部であり、好ましくは0.6〜2.0質量部である。   The addition amount of the second conductive additive for the positive electrode mixture layer is usually 0.1% with respect to 100 parts by weight of the lithium composite oxide particles, from the viewpoint of further improvement of safety against overcharge and high rate discharge characteristics. It is -4.0 mass part, Preferably it is 0.6-2.0 mass part.

第二の正極合剤層2の平均厚みtは好ましくは4〜20μmであり、より好ましくは5〜10μmである。第二の正極合剤層の平均厚みtが大きすぎると、第一の正極合剤層の厚みが制限されるためエネルギー密度が低くなってしまう。第二の正極合剤層の厚みtは、プレス工程を経た第二の正極合剤層2の厚みである。第二の正極合剤層の厚みtは、アプリケーターを用いて塗布する場合、当該アプリケーターの隙間および固形分濃度を選択または調整することにより制御することができる。第二の正極合剤層2のt/dLは、リチウム複合酸化物20の平均粒径dLに対して、第二の正極合剤層の厚みtを制御することにより、調整できる。   The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is preferably 4 to 20 μm, more preferably 5 to 10 μm. If the average thickness t of the second positive electrode mixture layer is too large, the thickness of the first positive electrode mixture layer is limited, so that the energy density is lowered. The thickness t of the second positive electrode mixture layer is the thickness of the second positive electrode mixture layer 2 that has undergone the pressing process. The thickness t of the second positive electrode mixture layer can be controlled by selecting or adjusting the gap and the solid content concentration of the applicator when applied using an applicator. The t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 can be adjusted by controlling the thickness t of the second positive electrode mixture layer with respect to the average particle diameter dL of the lithium composite oxide 20.

正極集電体1は例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる箔などを用いることができる。正極集電体1の厚みは通常、5〜30μmである。   As the positive electrode current collector 1, for example, a foil made of aluminum or an aluminum alloy can be used. The thickness of the positive electrode current collector 1 is usually 5 to 30 μm.

第一の正極合剤層3は、第一の正極合剤層用ペーストを第二の正極合剤層2上に塗布し、乾燥することにより作製することができる。その後、プレスして所定の密度にすることにより正極板を作製することができる。   The 1st positive mix layer 3 can be produced by apply | coating the 1st positive mix layer paste on the 2nd positive mix layer 2, and drying. Then, a positive electrode plate can be produced by pressing to a predetermined density.

第一の正極合剤層用ペーストは少なくとも正極活物質およびバインダーを溶媒に分散または溶解させてなり、必要に応じて、増粘剤および導電助剤等を含んでもよい。   The first paste for the positive electrode mixture layer is formed by dispersing or dissolving at least a positive electrode active material and a binder in a solvent, and may contain a thickener and a conductive auxiliary agent as necessary.

第一の正極合剤層3の活物質粒子30としては、例えば、LiCoO、LiNiO、LiMnO、LiCoNiO、LiCoMO、LiNiMO(本段落においてMは共通してNa、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、SbおよびBのうち少なくとも1つ)が挙げられる。さらには、これら正極活物質の一部元素が異種元素で置換されたものであってもよい。エネルギー密度の観点から、Co、NiおよびMnの三成分系の層状酸化物が好ましい。 As the active material particles 30 of the first positive electrode mixture layer 3, for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiCoNiO 2 , LiCoMO 2 , LiNiMO 2 (in this paragraph, M is Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb and B). Furthermore, a part of these positive electrode active materials may be replaced with a different element. From the viewpoint of energy density, a ternary layered oxide of Co, Ni and Mn is preferable.

第一の正極合剤層用バインダーとしては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン,ポリテトラフルオロエチレン,アクリル系ポリマー、スチレンブタジエンゴム,カルボキシメチルセルロース(CMC)などを用いることができる。   As the binder for the first positive electrode mixture layer, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polytetrafluoroethylene, acrylic polymer, styrene butadiene rubber, carboxymethyl cellulose (CMC), or the like can be used.

第一の正極合剤層用増粘剤としては、水系のバインダを用いた場合に第二の正極合剤層用ペーストに用いられる増粘剤と同様の化合物を用いることができる。増粘性の観点からはセルロース系増粘剤が好ましい。   As the first thickener for the positive electrode mixture layer, the same compound as the thickener used for the second positive electrode mixture layer paste when an aqueous binder is used can be used. A cellulosic thickener is preferred from the viewpoint of thickening.

第一の正極合剤層用導電助剤としては、第二の正極合剤層用ペーストに用いられる導電助剤と同様の材料を用いることができる。第一の正極合剤層用導電助剤の添加量は、充放電効率の観点から、通常、正極活物質粒子100重量部に対して、0.5〜10質量部であり、好ましくは1〜5質量部である。   As the first conductive additive for the positive electrode mixture layer, the same material as the conductive additive used for the second positive electrode mixture layer paste can be used. The amount of the first conductive additive for the positive electrode mixture layer added is usually 0.5 to 10 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material particles from the viewpoint of charge / discharge efficiency. 5 parts by mass.

第一の正極合剤層用ペーストの溶媒は特に制限されず、例えば、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機溶媒、水、およびそれらの混合物が挙げられる。   The solvent of the first positive electrode mixture layer paste is not particularly limited, and examples thereof include organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, water, and mixtures thereof.

第二の正極合剤層2の平均厚みtに対する第一の正極合剤層3の厚みの比率は、電池のエネルギー密度向上の観点から、3以上20以下が好ましい。第一の正極合剤層3の厚みは、プレス工程を経た第一の正極合剤層3の厚みであって、第二の正極合剤層2の厚みを含まない。
第一の正極合剤層3の厚みは、第二の正極合剤層2の平均厚みtの測定方法において、無作為に選択されたいくつかのリチウム複合酸化物粒子20について最大厚みt1、t2、t3等を測定するとき、当該最大厚みの直上の第一の正極合剤層3の厚みの平均値である。
The ratio of the thickness of the first positive electrode mixture layer 3 to the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is preferably 3 or more and 20 or less from the viewpoint of improving the energy density of the battery. The thickness of the 1st positive mix layer 3 is the thickness of the 1st positive mix layer 3 which passed through the press process, Comprising: The thickness of the 2nd positive mix layer 2 is not included.
The thickness of the first positive electrode mixture layer 3 is the maximum thickness t1, t2 of some lithium composite oxide particles 20 randomly selected in the method of measuring the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2. , T3 and the like are average values of the thicknesses of the first positive electrode mixture layer 3 immediately above the maximum thickness.

(負極)
負極は負極集電体およびその片面または両面に形成された負極合剤層を含むものである。負極は、負極用ペーストを、銅または銅合金からなる負極集電体の表面に塗布し、乾燥させた後、形成した負極合剤層をプレスして所定の密度にすることにより作製することができる。負極用ペーストは、負極活物質およびバインダーを含み、さらに必要に応じて増粘剤、導電助剤等を含んでもよい。
(Negative electrode)
The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode mixture layer formed on one side or both sides thereof. The negative electrode can be prepared by applying a negative electrode paste to the surface of a negative electrode current collector made of copper or a copper alloy and drying, and then pressing the formed negative electrode mixture layer to a predetermined density. it can. The negative electrode paste includes a negative electrode active material and a binder, and may further include a thickener, a conductive aid, and the like as necessary.

負極活物質としては、例えば、黒鉛(グラファイト)、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等の炭素質材料、金属酸化物、リチウム金属酸化物(LiTi12等)、ポリリン酸化合物等を、単独または複数組み合わせて用いることができる。バインダーとしては、ポリフッ化ビニリデンやスチレンブタジエンゴム(SBR)を用いることができる。増粘剤としては、正極の第二の正極合剤層用ペーストに用いることができる増粘剤と同様の化合物を用いることができる。 Examples of the negative electrode active material include graphite (graphite), non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, low-temperature calcined carbon, amorphous carbon, and other carbonaceous materials, metal oxides, and lithium metal oxides (Li 4 Ti 6 O 12 etc.), polyphosphoric acid compounds and the like can be used alone or in combination. As the binder, polyvinylidene fluoride or styrene butadiene rubber (SBR) can be used. As a thickener, the same compound as the thickener which can be used for the 2nd positive mix layer paste of a positive electrode can be used.

(非水電解質)
非水電解質は有機溶媒に電解質塩を溶解してなる溶液である。非水電解質を構成する有機溶媒としては、非水電解質二次電池に使用されるものであれば特に限定されない。具体例としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネートの単独あるいはそれらの2種以上の混合物を挙げることができる。
(Nonaqueous electrolyte)
The non-aqueous electrolyte is a solution obtained by dissolving an electrolyte salt in an organic solvent. The organic solvent constituting the nonaqueous electrolyte is not particularly limited as long as it is used for a nonaqueous electrolyte secondary battery. Specific examples include cyclic carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, and butylene carbonate, and chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, or a mixture of two or more thereof.

非水電解質を構成する電解質塩としては、非水電解質二次電池に使用されるものであれば特に限定されない。具体例としては、LiBF、LiPF、LiClO、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)、(CSO)、LiC(CFSO、LiC(CSO等を単独あるいは2種以上混合して用いてもよい。 The electrolyte salt constituting the non-aqueous electrolyte is not particularly limited as long as it is used for a non-aqueous electrolyte secondary battery. Specific examples include LiBF 4 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ), (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 or the like may be used alone or in admixture of two or more.

(セパレータ)
セパレータとしては、微多孔性膜や不織布等を、単独あるいは併用して用いることができる。具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等を挙げることができるが、オレフィン系樹脂が好ましい。
(Separator)
As the separator, a microporous film, a nonwoven fabric, or the like can be used alone or in combination. Specific examples include olefin-based resins such as polyethylene and polypropylene, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, and the like, and olefin-based resins are preferred.

(非水電解質二次電池)
本発明の非水電解質二次電池が有する構成は、前記した正極を有する限り特に制限されるものではなく、通常は前記正極とともに、上記のような負極、非水電解質およびセパレータをさらに備えている。
(Non-aqueous electrolyte secondary battery)
The configuration of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described positive electrode, and usually further includes the above-described negative electrode, non-aqueous electrolyte, and separator together with the positive electrode. .

以下、本発明の一実施形態である角型の非水電解質二次電池について図3を用いて簡単に説明する。
非水電解質二次電池50は、ケース蓋57で密閉された電池ケース56内に、電極群52及び非水電解質を収容して構成されている。ケース蓋57は、安全弁58及び負極端子59を有しており、電池ケース56の開口部にレーザー溶接により接合されている。電極群52は、負極53と正極54とセパレータ55とを有しており、詳しくは負極53と正極54を、セパレータ55を介して積層および巻回することで作製される。この場合、正極54は正極集電体の両面に第二の正極合剤層2および第一の正極合剤層3が形成された本発明の前記正極である。また負極53は負極集電体の両面に負極合剤層が形成された前記負極である。負極端子59は負極リード60を介して負極53と接続されており、正極54は、電池ケース56の内面と接続されている。
Hereinafter, a prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG.
The nonaqueous electrolyte secondary battery 50 is configured by accommodating an electrode group 52 and a nonaqueous electrolyte in a battery case 56 sealed with a case lid 57. The case lid 57 has a safety valve 58 and a negative electrode terminal 59, and is joined to the opening of the battery case 56 by laser welding. The electrode group 52 includes a negative electrode 53, a positive electrode 54, and a separator 55. Specifically, the electrode group 52 is produced by laminating and winding the negative electrode 53 and the positive electrode 54 via the separator 55. In this case, the positive electrode 54 is the positive electrode of the present invention in which the second positive electrode mixture layer 2 and the first positive electrode mixture layer 3 are formed on both surfaces of the positive electrode current collector. The negative electrode 53 is the negative electrode in which a negative electrode mixture layer is formed on both surfaces of the negative electrode current collector. The negative electrode terminal 59 is connected to the negative electrode 53 via the negative electrode lead 60, and the positive electrode 54 is connected to the inner surface of the battery case 56.

(1)正極板の作製方法
(実施例1)
正極板は次のようにして製作した。
リチウム複合酸化物として100質量部のLiMn、1.1質量部のアセチレンブラック(AB)、2.6質量部(固形分換算)のアクリル系バインダーの水分散体および1.6質量部のカルボキシメチルセルロース(CMC)を純水中で分散させることにより、固形分濃度50質量%のペーストIを製作した。このペーストIを、隙間20μmのアプリケーターにより、正極集電体である厚さ20μmのアルミニウム(Al)箔上に塗布した。つぎに、塗布されたAl箔を100℃で乾燥することにより純水を蒸発させ、第二の正極合剤層2を備えたAl箔を作製した。
活物質粒子として三成分系のリチウム層状酸化物(LiNi1/3Mn1/3Co1/3)100質量部、4.3質量部のAB、および4.3質量部のポリフッ化ビニリデン(PVdF)を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中で溶解させることにより、固形分濃度64質量%のペーストIIを製作した。このペーストIIを、前記Al箔の第二の正極合剤層2上に塗布し、120℃で乾燥することによりNMPを蒸発させ、第一の正極合剤層3を形成した。
以上の操作をAl箔の片面に行った後、ロールプレスで圧縮成型し、正極板A1を得た。
下記の方法により測定したところ、第二の正極合剤層2の平均厚みtは15.2μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは13.4μmであり、t/dLは1.1であった。第一の正極合剤層3の厚みは、SEMの断面写真で測定したところ65μmであった。
(1) Method for producing positive electrode plate (Example 1)
The positive electrode plate was manufactured as follows.
Lithium composite oxide, 100 parts by mass of LiMn 2 O 4 , 1.1 parts by mass of acetylene black (AB), 2.6 parts by mass (in terms of solid content) of an acrylic binder aqueous dispersion and 1.6 parts by mass Of carboxymethylcellulose (CMC) was dispersed in pure water to prepare paste I having a solid content of 50% by mass. This paste I was applied onto an aluminum (Al) foil having a thickness of 20 μm, which is a positive electrode current collector, using an applicator having a gap of 20 μm. Next, the applied Al foil was dried at 100 ° C. to evaporate pure water, and an Al foil provided with the second positive electrode mixture layer 2 was produced.
100 parts by mass of ternary lithium layered oxide (LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ), 4.3 parts by mass of AB, and 4.3 parts by mass of polyvinylidene fluoride as active material particles (PVdF) was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to prepare a paste II having a solid concentration of 64% by mass. This paste II was applied onto the second positive electrode mixture layer 2 of the Al foil and dried at 120 ° C. to evaporate NMP, thereby forming a first positive electrode mixture layer 3.
After performing the above operation on one side of the Al foil, compression molding was performed with a roll press to obtain a positive electrode plate A1.
When measured by the following method, the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 15.2 μm, and the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 13.4 μm. Yes, t / dL was 1.1. The thickness of the 1st positive mix layer 3 was 65 micrometers, when it measured with the cross-sectional photograph of SEM.

本発明の実施例および比較例において、第一の正極合剤層3における正極活物質粒子30の平均粒径dは2.6μmであった。正極活物質粒子30の平均粒径dを表1に示した。

Figure 2015015183
In the examples and comparative examples of the present invention, the average particle diameter d A of the positive electrode active material particles 30 in the first positive electrode mixture layer 3 was 2.6 μm. Table 1 shows the average particle diameter d A of the positive electrode active material particles 30.
Figure 2015015183

(実施例2)
第二の正極合剤層2の形成に際し、隙間80μmのアプリケーターを用いたこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板A2を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは19.6μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは13.5μmであり、t/dLは1.5であった。
(Example 2)
A positive electrode plate A2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that an applicator with a gap of 80 μm was used when forming the second positive electrode mixture layer 2. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 19.6 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 13.5 μm, and t / dL is 1. It was 5.

(実施例3)
第二の正極合剤層2の形成に際し、隙間100μmのアプリケーターを用いたこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板A3を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは21.0μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは13.4μmであり、t/dLは1.6であった。
Example 3
A positive electrode plate A3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that an applicator with a gap of 100 μm was used when forming the second positive electrode mixture layer 2. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 21.0 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 13.4 μm, and t / dL is 1. 6.

(実施例4)
第二の正極合剤層2の形成に際し、実施例1より小さい平均粒径を有するLiMnを用いたこと、および隙間40μmのアプリケーターを用いたこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板A4を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは7.9μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは5.0μmであり、t/dLは1.8であった。
Example 4
In the formation of the second positive electrode mixture layer 2, the same method as in Example 1 was used except that LiMn 2 O 4 having an average particle size smaller than that of Example 1 was used and an applicator having a gap of 40 μm was used. A positive electrode plate A4 was obtained. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 7.9 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 5.0 μm, and t / dL is 1. It was 8.

(比較例1)
第二の正極合剤層2の形成に際し、隙間40μmのアプリケーターを用いたこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板B1を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは13.6μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは13.4μmであり、t/dLは1.0であった。
(Comparative Example 1)
A positive electrode plate B1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that an applicator with a gap of 40 μm was used when forming the second positive electrode mixture layer 2. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 13.6 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 13.4 μm, and t / dL is 1. 0.

(比較例2)
第二の正極合剤層2の形成に際し、実施例1より小さい平均粒径を有するLiMnを用いたこと、および隙間50μmのアプリケーターを用いたこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板B2を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは10.4μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは5.1μmであり、t/dLは2.1であった。
(Comparative Example 2)
In the formation of the second positive electrode mixture layer 2, the same method as in Example 1 was used except that LiMn 2 O 4 having an average particle size smaller than that of Example 1 was used and an applicator having a gap of 50 μm was used. A positive electrode plate B2 was obtained. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 10.4 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 5.1 μm, and t / dL is 2. 1

(比較例3)
第二の正極合剤層2の形成に際し、実施例1より小さい平均粒径を有するLiMnを用いたこと、隙間70μmのアプリケーターを用いたこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板B3を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは14.2μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは5.2μmであり、t/dLは2.8であった。
(Comparative Example 3)
In the formation of the second positive electrode mixture layer 2, except that LiMn 2 O 4 having an average particle size smaller than that of Example 1 was used and an applicator having a gap of 70 μm was used, the same method as in Example 1 was used. A positive electrode plate B3 was obtained. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 14.2 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 5.2 μm, and t / dL is 2. It was 8.

(比較例4)
第二の正極合剤層2の形成に際し、実施例1より小さい平均粒径を有するLiMnを用いたこと、隙間80μmのアプリケーターを用いたこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板B4を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは15.1μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは4.9μmであり、t/dLは3.1であった。
(Comparative Example 4)
In the formation of the second positive electrode mixture layer 2, except that LiMn 2 O 4 having an average particle size smaller than that of Example 1 was used and an applicator having a gap of 80 μm was used, the same method as in Example 1 was used. A positive electrode plate B4 was obtained. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 15.1 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 4.9 μm, and t / dL is 3. 1

(実施例5)
第二の正極合剤層2の形成に際し、アプリケーターの代わりにコンマリバースをもちいてギャップ61μmで塗工したこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板A5を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは15.0μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは13.3μmであり、t/dLは1.1であった。
(Example 5)
A positive electrode plate A5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second positive electrode mixture layer 2 was coated with a gap of 61 μm using a comma reverse instead of an applicator. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 15.0 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 13.3 μm, and t / dL is 1. 1

(実施例6)
第二の正極合剤層2の形成に際し、実施例1より小さい平均粒径を有するLiMnを用いたことおよびアプリケーターの代わりにコンマリバースをもちいてギャップ45μmで塗工したこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板A6を得た。第二の正極合剤層2の平均厚みtは8.0μm、第二の正極合剤層2におけるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは5.1μmであり、t/dLは1.8であった。
(Example 6)
In the formation of the second positive electrode mixture layer 2, it was carried out except that LiMn 2 O 4 having an average particle size smaller than that of Example 1 was used and coating was performed with a gap of 45 μm using a comma reverse instead of the applicator. In the same manner as in Example 1, positive electrode plate A6 was obtained. The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 is 8.0 μm, the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 in the second positive electrode mixture layer 2 is 5.1 μm, and t / dL is 1. It was 8.

(比較例5)
第二の正極合剤層2を形成しなかったこと以外、実施例1と同様の方法により、正極板B5を得た。
(Comparative Example 5)
A positive electrode plate B5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the second positive electrode mixture layer 2 was not formed.

(2)負極板の作製方法
負極板は次のようにして製作した。
グラファイト、SBR、およびCMCを純水中で分散させることにより、ペーストを製作した。このペーストを厚さ15μmの銅箔上に塗布し、次に100℃で乾燥することにより純水を蒸発させ、負極合剤層を形成した。
以上の操作を銅箔の片面に行った後、ロールプレスで圧縮成型し、負極板を得た。
(2) Manufacturing method of negative electrode plate The negative electrode plate was manufactured as follows.
A paste was made by dispersing graphite, SBR, and CMC in pure water. This paste was applied on a copper foil having a thickness of 15 μm, and then dried at 100 ° C. to evaporate pure water, thereby forming a negative electrode mixture layer.
After performing the above operation on one side of the copper foil, it was compression molded with a roll press to obtain a negative electrode plate.

(3)試験電池の作製方法
トムセル(有限会社日本トムセル社製)、上記した正極版および負極版、ならびに下蓋、セパレータ、円盤、板ばねおよび上蓋を用いて試験電池を作製した。セパレータには厚さ30μmポリエチレン製微多孔膜を用いた。非水電解質は、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)およびジエチルカーボネート(DEC)を体積比30:35:35の割合で混合した1MのLiPF6塩を使用した。
電池の詳しい作製方法を次に示す。
Al製の下蓋の上のパッキンの内側に、事前に電解液に浸漬した正極板(直径約1.4 cmの円形)、セパレータ(直径1.6cmの円形)および負極板(直径1.5cmの円形)を、正極板と負極板の各活物質塗布面が向き合うようにのせた。その後、正極板と負極板を均一に圧迫するためにSUS製の円盤と板ばねをのせ、最後にSUS製の上蓋をのせたのちにナットをもちいて均等に締めた。
(3) Test Battery Production Method A test battery was produced using Tom Cell (manufactured by Nippon Tom Cell Co., Ltd.), the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the lower lid, separator, disk, leaf spring and upper lid. A microporous film made of polyethylene having a thickness of 30 μm was used as the separator. As the non-aqueous electrolyte, 1M LiPF6 salt in which ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at a volume ratio of 30:35:35 was used.
The detailed manufacturing method of the battery is as follows.
Inside the packing on the bottom lid made of Al, a positive electrode plate (circular with a diameter of about 1.4 cm), a separator (circular with a diameter of 1.6 cm), and a negative electrode plate (with a diameter of 1.5 cm) previously immersed in an electrolyte solution Of the positive electrode plate and the negative electrode plate so that the active material coated surfaces of the positive electrode plate and the negative electrode plate face each other. Thereafter, in order to uniformly press the positive electrode plate and the negative electrode plate, a SUS disk and a leaf spring were placed, and finally, a SUS upper lid was placed, and then a nut was used to tighten evenly.

(4)平均厚みtならびに平均粒径dLおよびdA
第二の正極合剤層2の平均厚みtは、以下の方法により測定した。
正極にエポキシ樹脂を含浸させ、1日間乾燥させて固化させた後、正極集電体に対して垂直な正極断面が見られるように、正極断面を研磨した。研磨した断面のSEM顕微鏡写真を測定倍率500倍で、無作為に20枚撮影した。得られた各写真において、まず、図2に示すように、正極集電体1の表面に対して平行方向に30μmごとにリチウム複合酸化物粒子20を選択し、計100個の粒子を抽出した。そして、正極集電体1の表面を基準線Laとし、当該基準線Laに対して平行な線Lbであって、かつ、当該基準線Laからの距離が最大となる、リチウム複合酸化物粒子20の輪郭線上の点Pを通る平行線Lbを選択した各粒子に引いた。これらの線LaおよびLb間の距離を厚みt1、t2、t3とした。平均厚みtは、当該SEM写真において100個の測定値のうち、最大値および最小値から20個ずつの値を除外した合計60個の測定値の平均値を用いた。正極集電体の表面に凹凸がある場合、基準線Laは当該凹凸を均した表面を示す線とした。正極集電体の表面が全体として湾曲している場合、厚みtは、当該SEM写真における正極集電体湾曲表面の接線を基準線としたときの厚みとした。
(4) Average thickness t and average particle diameters dL and dA
The average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 was measured by the following method.
The positive electrode was impregnated with an epoxy resin, dried for 1 day and solidified, and then the positive electrode cross section was polished so that a positive electrode cross section perpendicular to the positive electrode current collector could be seen. 20 SEM micrographs of the polished cross section were taken at random with a measurement magnification of 500 times. In each of the obtained photographs, first, as shown in FIG. 2, lithium composite oxide particles 20 were selected every 30 μm in the direction parallel to the surface of the positive electrode current collector 1, and a total of 100 particles were extracted. . The surface of the positive electrode current collector 1 is the reference line La, the lithium composite oxide particle 20 is a line Lb parallel to the reference line La, and the distance from the reference line La is maximum. A parallel line Lb passing through the point P on the contour line of was drawn on each selected particle. The distances between these lines La and Lb were defined as thicknesses t1, t2, and t3. As the average thickness t, an average value of a total of 60 measurement values obtained by excluding 20 values from the maximum value and the minimum value among 100 measurement values in the SEM photograph was used. When the surface of the positive electrode current collector has irregularities, the reference line La is a line indicating the surface with the irregularities smoothed. When the surface of the positive electrode current collector is curved as a whole, the thickness t is the thickness when the tangent to the curved surface of the positive electrode current collector in the SEM photograph is used as a reference line.

第二の正極合剤層2に含まれるリチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLおよび第一の正極合剤層3に含まれる活物質粒子30の平均粒径dAは、EDXの元素組成分析により各粒子の種類・組成を判別しながら、SEM画像において以下の方法により測定した。
リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLは、上記のSEM写真において、図2に示すように、粒径の平均値を求めた。粒径は、最長粒径d1と最短粒径d2との平均値である。SEM写真において粒子の輪郭上で最も離れた2点の中点を中心点Mとした。その輪郭上の最も離れた2点を結んだ直線における2点間の長さを最長粒径d1とした。中心点Mを通る直線であって、当該直線と粒子の輪郭とが交わる2点間の長さが最も短い直線における当該2点間の長さを最短粒径d2とした。リチウム複合酸化物粒子20について、作為的な選択を防ぐために、第二の正極合剤層2における互いに隣接する100個のリチウム複合酸化物粒子20を対象とした。隣接する粒子が存在しない場合は、最も近い粒子を対象とした。なお、粒径の平均値は、各粒子の値を大きさの順に最大値から最小値まで並べたとき、これらの値のうち、最大値から20個の値および最小値から20個の値を除外した合計60個の値の平均値を用いた。
活物質粒子30の平均粒径dAは、測定対象を活物質粒子とすること以外、リチウム複合酸化物粒子20の平均粒径dLと同様の方法により、断面SEM顕微鏡写真を用いて測定した。
The average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 included in the second positive electrode mixture layer 2 and the average particle diameter dA of the active material particles 30 included in the first positive electrode mixture layer 3 are the elemental composition analysis of EDX. The SEM image was measured by the following method while discriminating the type and composition of each particle.
The average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 was determined as an average value of particle diameters as shown in FIG. 2 in the above SEM photograph. The particle diameter is an average value of the longest particle diameter d1 and the shortest particle diameter d2. The center point M was defined as the midpoint between the two most distant points on the particle outline in the SEM photograph. The length between two points on a straight line connecting the two most distant points on the contour was defined as the longest particle diameter d1. The shortest particle diameter d2 is the length between the two points on a straight line passing through the center point M and having the shortest length between the two points where the straight line intersects the particle outline. For the lithium composite oxide particles 20, 100 lithium composite oxide particles 20 adjacent to each other in the second positive electrode mixture layer 2 were targeted in order to prevent artificial selection. When there was no adjacent particle, the closest particle was targeted. In addition, when the average value of the particle diameters is arranged from the maximum value to the minimum value in the order of the size, among these values, 20 values from the maximum value and 20 values from the minimum value are obtained. The average value of a total of 60 excluded values was used.
The average particle diameter dA of the active material particles 30 was measured using a cross-sectional SEM micrograph in the same manner as the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles 20 except that the measurement target was active material particles.

(5)充放電試験
充放電試験は以下の方法により行った。
電池の設計容量の0.2倍量の充電電流値(電流密度約0.5mA/cm)で、上限電圧4.2Vの定電流定電圧充電を室温下で8時間行った。その後、設計容量の0.2倍量の電流値で2.75Vまで放電し、0.2C容量を測定した。つぎに同様の方法で充電し、設計容量の1倍量の電流値で2.75Vまで放電し、1C容量を測定した。
各電池の放電レート特性を1C容量/0.2C容量として算出した。当該比率が大きいと高率放電特性が良好であることを意味する。
(5) Charge / Discharge Test The charge / discharge test was performed by the following method.
A constant current and constant voltage charge with an upper limit voltage of 4.2 V was performed at room temperature for 8 hours at a charge current value (current density of about 0.5 mA / cm 2 ) that was 0.2 times the design capacity of the battery. Thereafter, the battery was discharged to 2.75 V with a current value 0.2 times the design capacity, and the 0.2 C capacity was measured. Next, the battery was charged in the same manner, discharged to 2.75 V at a current value that was one time the design capacity, and the 1C capacity was measured.
The discharge rate characteristic of each battery was calculated as 1 C capacity / 0.2 C capacity. A large ratio means that high rate discharge characteristics are good.

(6)正極板の抵抗測定
作製した正極板の抵抗値の測定は以下の方法により行った。
正極板を金属製の治具(直径1.0cmの円形)で挟み、0.18kg/cm2の加重で圧迫し、直流抵抗計により抵抗を測定した。
(6) Measurement of resistance of positive electrode plate The resistance value of the produced positive electrode plate was measured by the following method.
The positive electrode plate was sandwiched between metal jigs (circular with a diameter of 1.0 cm), pressed with a load of 0.18 kg / cm 2 , and resistance was measured with a DC resistance meter.

(7)過充電試験
過充電試験は以下の方法により行った。
電池の設計容量の2倍量の充電電流値電流密度約5mA/cmで、上限電圧8.4Vの定電流定電圧充電を室温下で1.5時間行った。6.5Vに到達したときのSOC(充電状態)(%)を算出した。6.5Vに到達したときのSOCが小さいほど、安全性が高いことを意味する。過充電時に電圧が6.5Vに到達した電池は,第二の正極合剤層2が高抵抗化していることを示しており,過充電時の電流を遮断することができる。本試験では放熱性が高い電池を用いたため,セパレータのシャットダウンによる電圧上昇はおこらない。
A1からA6およびB1からB4の放電レート特性、過充電試験の6.5V到達時のSOCおよび安全性を表1に示す。
(7) Overcharge test The overcharge test was conducted by the following method.
A constant current and constant voltage charge with an upper limit voltage of 8.4 V was performed at room temperature for 1.5 hours at a charging current value current density of about 5 mA / cm 2 which is twice the design capacity of the battery. The SOC (charged state) (%) when 6.5V was reached was calculated. The smaller the SOC when reaching 6.5V, the higher the safety. A battery whose voltage has reached 6.5 V during overcharge indicates that the second positive electrode mixture layer 2 has increased resistance, and can interrupt the current during overcharge. In this test, a battery with high heat dissipation was used, so the voltage did not increase due to the shutdown of the separator.
Table 1 shows the discharge rate characteristics of A1 to A6 and B1 to B4, the SOC when the overcharge test reaches 6.5 V, and safety.

Figure 2015015183
Figure 2015015183

(評価)
A3の正極板に比べB2の正極板は第二の正極合剤層2の平均厚みtが薄いにもかかわらず、放電レート特性がよくなかった。第二の正極合剤層2のt/dLを1.8以下の範囲としたA4の電極板では、良好な放電レート特性が得られた。
(Evaluation)
Compared with the positive electrode plate of A3, the positive electrode plate of B2 did not have good discharge rate characteristics although the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 was thin. With the A4 electrode plate in which the t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 was in the range of 1.8 or less, good discharge rate characteristics were obtained.

各電池におけるt/dLと放電レート特性(1C/0.2C)との関係をプロットしたところ(図4)、これらの間に相関関係が見られた。詳しくは、t/dLが1.8以下のとき、放電レート特性が良好で、比較的高率の放電性能を維持するが、t/dLが約2.1以上では高率放電性能が顕著に低下した
各電池における平均厚みtと放電レート特性(1C/0.2C)との関係をプロットしたところ(図5)、これらの間に相関関係は見られなかった。
When the relationship between t / dL and discharge rate characteristics (1C / 0.2C) in each battery was plotted (FIG. 4), a correlation was observed between them. Specifically, when t / dL is 1.8 or less, the discharge rate characteristics are good and a relatively high rate discharge performance is maintained. However, when t / dL is about 2.1 or more, the high rate discharge performance is remarkable. When the relationship between the average thickness t and the discharge rate characteristic (1C / 0.2C) in each reduced battery was plotted (FIG. 5), no correlation was found between them.

電解液の分解電位以上の6.5 Vに到達した電池は過充電時の安全性を○とし,到達しないものを×とした。A4の正極板に比べB1の正極板は第二の正極合剤層2の平均厚みtが厚いにもかかわらず、過充電試験において電圧が6.5Vに到達していなかった。第二の正極合剤層2のt/dLを1.1以上の範囲としたA1の正極板は、過充電に対する安全性が向上した。第二の正極合剤層2のt/dLを1.5以上の範囲としたA2の正極板は、過充電に対する安全性がさらに向上した。   A battery that reached 6.5 V, which is equal to or higher than the decomposition potential of the electrolytic solution, was rated as “good” when overcharged, and “x” when not reached. Although the average thickness t of the second positive electrode mixture layer 2 was larger in the positive electrode plate B1 than in the A4 positive electrode plate, the voltage did not reach 6.5 V in the overcharge test. The A1 positive electrode plate in which the t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 was 1.1 or more improved the safety against overcharge. The A2 positive electrode plate in which the t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 was in the range of 1.5 or more further improved the safety against overcharge.

他の塗工方式を用いて作製したA5およびA6の正極板も、第二正極合剤層2のt/dLを1.1以上1.8以下の範囲とした電池では、過充電に対する安全性に優れ、放電レート特性が良好であった。   A5 and A6 positive plates prepared using other coating methods are also safe for overcharge in batteries in which the t / dL of the second positive electrode mixture layer 2 is in the range of 1.1 to 1.8. The discharge rate characteristics were excellent.

1:正極集電体
2:第二の正極合剤層
3:第一の正極合剤層
20:リチウム複合酸化物粒子
30:活物質粒子
50:非水電解質二次電池
52:電極群
53:負極
54:正極
55:セパレータ
56:電池ケース
57:ケース蓋
58:安全弁
59:負極端子
60:負極リード
1: Positive current collector 2: Second positive electrode mixture layer 3: First positive electrode mixture layer 20: Lithium composite oxide particles 30: Active material particles 50: Non-aqueous electrolyte secondary battery 52: Electrode group 53: Negative electrode 54: Positive electrode 55: Separator 56: Battery case 57: Case lid 58: Safety valve 59: Negative electrode terminal 60: Negative electrode lead

Claims (4)

正極集電体、第一の正極合剤層、および前記正極集電体と前記第一の正極合剤層との間に形成される第二の正極合剤層を含む正極を有し、
前記第二の正極合剤層がリチウム複合酸化物粒子を含み、
前記第二の正極合剤層の平均厚みtおよび前記リチウム複合酸化物粒子の平均粒径dLが以下の関係式(I)を満たす非水電解質二次電池。
1.1≦t/dL≦1.8 (I)
A positive electrode including a positive electrode current collector, a first positive electrode mixture layer, and a second positive electrode mixture layer formed between the positive electrode current collector and the first positive electrode mixture layer;
The second positive electrode mixture layer includes lithium composite oxide particles,
A nonaqueous electrolyte secondary battery in which an average thickness t of the second positive electrode mixture layer and an average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles satisfy the following relational expression (I).
1.1 ≦ t / dL ≦ 1.8 (I)
前記リチウム複合酸化物粒子の平均粒径dLが1μmから15μmの範囲である請求項1に記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein an average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles is in a range of 1 μm to 15 μm. 前記第一の正極合剤層が活物質粒子を含み、前記リチウム複合酸化物粒子の平均粒径dLと前記活物質粒子の平均粒径dAとの比率(dL/dA)が0.1〜6の範囲である請求項1または請求項2に記載の非水電解質二次電池。   The first positive electrode mixture layer includes active material particles, and the ratio (dL / dA) of the average particle diameter dL of the lithium composite oxide particles to the average particle diameter dA of the active material particles is 0.1 to 6 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the nonaqueous electrolyte secondary battery is in a range of 前記リチウム複合酸化物粒子がスピネル型マンガン酸リチウムを含む請求項1から請求項3のいずれかに記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the lithium composite oxide particles include spinel type lithium manganate.
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