JP2016085873A - 非水電解液二次電池の製造方法 - Google Patents

非水電解液二次電池の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度を良好にできる非水電解液二次電池の製造方法を提供する。【解決手段】正極活物質11を加えることなく溶媒16中にリン酸リチウム14を分散させて、リン酸リチウム分散液40を作製するリン酸リチウム分散液作製工程(ステップS1)と、リン酸リチウム分散液40と正極活物質11を含む正極材料とを混合して、正極合材ペースト10を作製する正極合材ペースト作製工程(ステップS2)と、正極合材ペースト10を集電部材151の表面に塗布し、乾燥させて、集電部材151の表面に正極合材層152を備えた正極155を作製する工程(ステップS3)とを備える。【選択図】図5

Description

本発明は、非水電解液二次電池の製造方法に関する。
従来、作動上限電位が金属リチウム基準で4.35V以上となる正極活物質(例えば、スピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物)を備える非水電解液二次電池が知られている。この非水電解液二次電池では、初期充電等を行って、正極活物質の電位(正極の電位に等しい)が4.35V以上となると、非水電解液の溶媒が正極活物質の表面で酸化分解し、これによって発生した水素イオンと非水電解液中のフッ素イオンとが反応してフッ酸(HF)が発生することがあった。このフッ酸の作用により、正極活物質中の遷移金属が溶出し、電池の性能が低下することがあった。
特開2014−103098号公報
これに対し、特許文献1には、リン酸リチウムを正極合材層に含有させることで、上述のように生成されたフッ酸をリン酸リチウム(Li3PO4)と反応させることで低減させ、正極活物質中の遷移金属が溶出するのを低減する技術が開示されている。具体的には、特許文献1では、正極活物質と、導電材と、バインダーと、リン酸リチウムと、溶媒とを混練(攪拌)して、正極合材ペーストを作製する。そして、作製した正極合材ペーストを集電部材に塗布し、乾燥させて、リン酸リチウムを含有する正極合材層を備える正極を作製する。
ところが、特許文献1に記載されている製法では、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度を良好にすることができない虞があった。具体的には、例えば、正極合材ペーストを作製するときに、リン酸リチウムが凝集する(あるいは、凝集しているリン酸リチウムを解砕することがでない)ことで、正極合材ペースト内におけるリン酸リチウムの分散性が低下し、その結果、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度が低くなる虞があった。なお、リン酸リチウムの分散性を高めるために、正極合材ペーストの混練(攪拌)エネルギーを高めると、正極活物質が割れてしまうため、混練(攪拌)エネルギーを高めてリン酸リチウムの分散性を高める方法は採用できなかった。
正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度が良好でない(正極合材層内においてリン酸リチウムがある程度均一に分散していない)と、正極合材層の全体にわたって分散している多数の正極活物質の表面で発生するフッ酸に対し、リン酸リチウムを適切に反応させることができず、正極活物質中の遷移金属の溶出を適切に防止できない虞があった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度を良好にできる非水電解液二次電池の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、非水電解液二次電池の製造方法であって、正極活物質を加えることなく溶媒中にリン酸リチウムを分散させて、リン酸リチウム分散液を作製するリン酸リチウム分散液作製工程と、上記リン酸リチウム分散液と、作動上限電位が金属リチウム基準で4.35V以上となる正極活物質を含む正極材料とを混合して、正極合材ペーストを作製する正極合材ペースト作製工程と、上記正極合材ペーストを集電部材の表面に塗布し、乾燥させて、上記集電部材の表面に正極合材層を備えた正極を作製する工程と、上記正極と、負極と、フッ素元素を有する化合物を含有する非水電解液とを、電池ケース内に収容して上記非水電解液二次電池を組み立てる工程と、上記非水電解液二次電池を初期充電する工程と、を備える非水電解液二次電池の製造方法である。
上述の製造方法は、正極活物質の作動上限電位(すなわち正極の作動上限電位)が金属リチウム基準で4.35V以上となる非水電解液二次電池の製造方法である。そして、上述の製造方法では、リン酸リチウム分散液作製工程において、正極活物質を加えることなく溶媒中にリン酸リチウムを分散させて、リン酸リチウム分散液(溶媒中にリン酸リチウムが分散した液)を作製する。その後、正極合材ペースト作製工程において、上記のリン酸リチウム分散液と、作動上限電位が金属リチウム基準で4.35V以上となる正極活物質を含む正極材料とを混合して、正極合材ペーストを作製する。
このように、上述の製造方法では、正極合材ペーストを作製するにあたり、まず、リン酸リチウム分散液作製工程において、正極活物質を加えることなく溶媒中にリン酸リチウムを分散させて(分散させる処理を行って)、リン酸リチウム分散液を作製する。このように、正極活物質を含まない状態で、溶媒にリン酸リチウムを分散させる処理を行うようにすることで、当該分散処理において正極活物質の割れが発生することがない(正極活物質の割れが発生する虞がない)。このため、上述のリン酸リチウム分散液作製工程では、リン酸リチウムの分散の度合いを良好にできる程度にまで、分散処理の能力を高めることが可能となる。換言すれば、正極活物質の割れを発生させることなく、溶媒中におけるリン酸リチウムの分散度合いを高めることが可能となる。従って、上述のリン酸リチウム分散液作製工程では、リン酸リチウムの分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液を作製することができる。
その後、正極合材ペースト作製工程において、リン酸リチウムの分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液と、正極活物質を含む正極材料とを混合することで、リン酸リチウムの分散の程度が良好な正極合材ペーストを作製することができる。その結果、当該正極合材ペーストを乾燥させて形成した正極合材層において、リン酸リチウムの分散の程度を良好にすることができる。
従って、上述の非水電解液二次電池を初期充電する工程において、「正極活物質の電位(正極の電位に等しい)が4.35V以上となり、非水電解液の溶媒が正極活物質の表面で酸化分解し、これによって発生した水素イオンと非水電解液中のフッ素イオンとが反応してフッ酸(HF)が発生したとき」に、発生したフッ酸がリン酸リチウムと反応する確率が高くなり、発生したフッ酸を効果的に低減することができる。これにより、フッ酸の作用により正極活物質中の遷移金属が溶出するのを低減することができる。なお、発生したフッ酸は、正極活物質の表面においてリン酸リチウムと反応できない場合は、負極へ泳動して水素ガスを発生させる。
また、正極活物質の表面において、フッ酸とリン酸リチウムとが反応することで、正極活物質の表面に保護被膜(フッ素元素を有する化合物とリン元素を有する化合物とが混在した被膜になると考えている)が形成される。上述の製造方法では、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度(分散度)を良好にすることができるので、正極合材層中の各々の正極活物質の表面に、保護被膜が形成されやすくなる。この保護被膜が形成されることで、その後、正極活物質の電位(正極の電位に等しい)が4.35V以上となるまで当該電池を充電したとき、非水電解液の溶媒が正極活物質の表面で酸化分解するのを抑制することができる。
また、「作動上限電位が金属リチウム基準で4.35V以上となる正極活物質」とは、上述の製造方法により製造される非水電解液二次電池のSOC(State of Charge:充電状態)0%〜100%の範囲内において、当該正極活物質の酸化還元電位(作動電位)が4.35V(vs.Li/Li)以上となる正極活物質をいう。この正極活物質を含む非水電解液二次電池は、SOC0%〜100%の範囲内に、正極の電位(正極活物質の電位に等しい)が4.35V(vs.Li/Li)以上となる領域を有することになる。
当該正極活物質としては、例えば、スピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物を用いることができる。また、LiMnPO4系、LiNiPO4系、またはLiCoPO4系であるオリビン構造のリチウム遷移金属リン酸化合物を用いることもできる。なお、LiMnPO4系のリチウム遷移金属リン酸化合物とは、基本組成がLiMnPO4で表される化合物で、LiMnPO4の他、Mnの一部(50%未満)を他の遷移金属で置換した化合物をも含む。また、LiNiPO4系のリチウム遷移金属リン酸化合物とは、基本組成がLiNiPO4で表される化合物で、LiNiPO4の他、Niの一部(50%未満)を他の遷移金属で置換した化合物をも含む。また、LiCoPO4系のリチウム遷移金属リン酸化合物とは、基本組成がLiCoPOで表される化合物で、LiCoPO4の他、Coの一部(50%未満)を他の遷移金属で置換した化合物をも含む。
さらに、上記の非水電解液二次電池の製造方法であって、前記リン酸リチウム分散液作製工程は、前記リン酸リチウムと前記溶媒とを混合した混合液を、ノズル内に送り込んで、当該ノズル内に位置する液通過部の貫通孔内を通過させる通過工程を含み、上記貫通孔が延びる方向に直交する方向に上記液通過部を切断した切断面において、上記貫通孔の外形線によって表される図形の重心を通る直線が上記外形線によって切り取られる線分(上記外形線の内側に位置する線分)の長さによって規定される上記貫通孔の寸法のうち、最も短い上記線分の長さに一致する上記貫通孔の最小寸法は、200μm以下である非水電解液二次電池の製造方法とすると良い。
上述の製造方法では、リン酸リチウム分散液作製工程が、リン酸リチウムと溶媒とを混合した混合液を、液通過部を有する(内蔵する)ノズル内に送り込んで、上記液通過部の貫通孔内を通過させる(混合液が上記貫通孔内を通過する)通過工程を含む。
しかも、液通過部の貫通孔が延びる方向に直交する方向に上記液通過部を切断した切断面において、上記貫通孔の外形線によって表される図形の重心を通る直線が上記外形線によって切り取られる線分(上記外形線の内側に位置する線分)の長さによって規定される上記貫通孔の寸法のうち、最も短い上記線分の長さに一致する上記貫通孔の最小寸法を、200μm以下としている。
このように、液通過部の断面における貫通孔の最小寸法(重心を通る位置の最小寸法)を200μm以下とすることで、リン酸リチウムと溶媒とを混合した混合液が上記貫通孔内を通過するときに、凝集しているリン酸リチウム粒子に対し、適切に剪断力を作用させることができる。従って、リン酸リチウムと溶媒とを混合した混合液が上記貫通孔内を通過することで、凝集しているリン酸リチウム粒子を適切に解砕する(さらには、リン酸リチウムの一次粒子の一部を粉砕して微粒子化する)ことができる。
従って、上述の通過工程を行うことで、リン酸リチウムの分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液を作製することができる。
なお、液通過部の貫通孔が円形(円筒形)である場合は、「液通過部の貫通孔が延びる方向に直交する方向に上記液通過部を切断した切断面において、上記貫通孔の外形線によって表される図形」は「円」となり、その「重心」は「円の中心」となる。そして、「上記図形の重心を通る直線が上記外形線によって切り取られる線分」は、いずれも円の直径を表す線分となり、「最も短い上記線分の長さに一致する上記貫通孔の最小寸法」は、円の直径の長さに一致する。
また、液通過部の貫通孔が矩形(矩形筒形)である場合は、「液通過部の貫通孔が延びる方向に直交する方向に上記液通過部を切断した切断面において、上記貫通孔の外形線によって表される図形」は「矩形(長方形)」となり、「最も短い上記線分の長さに一致する上記貫通孔の最小寸法」は、矩形(長方形)の短辺の長さに一致する。
また、液通過部の貫通孔が楕円形(楕円筒形)である場合は、「液通過部の貫通孔が延びる方向に直交する方向に上記液通過部を切断した切断面において、上記貫通孔の外形線によって表される図形」は「楕円」となり、「最も短い上記線分の長さに一致する上記貫通孔の最小寸法」は、当該楕円の短径(短軸)の長さに一致する。
なお、貫通孔内のうち上記外形線によって表される図形の重心の位置が、貫通孔内を通過する混合液の流速が最も速くなる位置になるので、リン酸リチウム粒子の解砕度は、「上記重心を通る線分のうち最も短い線分の長さ」が大きく影響することになると考えられる。
また、上記貫通孔の最小寸法は、100μm以上とするのが好ましい。貫通孔の最小寸法を100μmより小さくしても、100μmとした場合と比較して、リン酸リチウム粒子の解砕度(粉砕度)は同程度であり、その一方、混合液が貫通孔内を通過し難くなるからである。
さらに、上記の非水電解液二次電池の製造方法であって、前記通過工程では、前記混合液を前記液通過部の前記貫通孔内を通過させるために上記混合液に加える圧力を、5MPa以上とする非水電解液二次電池の製造方法とすると良い。
上述の製造方法では、通過工程において、前記混合液(リン酸リチウムと溶媒との混合液)を前記液通過部の前記貫通孔内を通過させるために上記混合液に加える圧力を、5MPa以上とする。このように、混合液に対し5MPa以上の圧力を加えることで、貫通孔内を通過する混合液の流速を高めることができるので、貫通孔内を通過するリン酸リチウム粒子に対し、大きな剪断力を加えることができる。これにより、凝集しているリン酸リチウム粒子をより効果的に解砕する(さらには、リン酸リチウムの一次粒子の一部を粉砕して微粒子化する)ことができる。従って、上述の通過工程を行うことで、リン酸リチウムの分散の程度がより一層良好な(分散の度合いが高い)リン酸リチウム分散液を作製することができる。
なお、上記混合液に加える圧力は、200MPa以下とするのが好ましい。200MPaより大きくしても、リン酸リチウムの解砕度(粉砕度)は200MPaとした場合と同程度であるため、エネルギー効率の観点から、200MPa以下とするのが好ましい。
さらに、上記いずれかの非水電解液二次電池の製造方法であって、前記通過工程では、前記混合液の温度を50℃以上とする非水電解液二次電池の製造方法とすると良い。
通過工程において、混合液(リン酸リチウムと溶媒との混合液)の温度を50℃以上とすることで、リン酸リチウムの少なくとも一部を溶融して液状にすることができる。このようにリン酸リチウムの少なくとも一部を液状とすることで、上記混合液及びリン酸リチウム分散液中におけるリン酸リチウムの分散性を高めることができる。これにより、正極合材ペースト中におけるリン酸リチウムの分散の程度を高めることができ、その結果、当該正極合材ペーストを乾燥させて形成した正極合材層において、リン酸リチウムの分散の程度を高めることができる。
なお、混合液の温度は、溶媒の沸点未満の温度にするのが好ましい。例えば、溶媒としてNMPを使用する場合は、200℃以下とするのが好ましい。また、溶媒として水を使用する場合は、100℃未満とするのが好ましい。
さらに、上記いずれかの非水電解液二次電池の製造方法であって、前記正極活物質は、スピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物である非水電解液二次電池の製造方法とすると良い。
上述の製造方法では、正極活物質として、スピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物を用いる。この正極活物質は、作動上限電位が金属リチウム基準で4.35V以上となる正極活物質として好適である。具体的には、当該正極活物質の電位を金属リチウム基準で4.35V以上としても、結晶構造が安定しているので、当該正極活物質を用いることで、電池を高電圧にする使用に十分に耐えうる非水電解液二次電池とすることができる。
実施形態にかかる非水電解液二次電池の平面図である。 同電池の製造方法を説明する図である。 正極の構成を示す図である。 負極の構成を示す図である。 実施形態にかかる非水電解液二次電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。 同電池の製造方法を説明する図である。 図6のB−B断面図である。 図6のC−C断面図である。 図8のE部拡大図である。 同電池の製造方法を説明する他の図である。 初期充電後のガス発生量を比較する図である。 液通過部の貫通孔の最小寸法とリン酸リチウムの粉砕度との相関図である。 リン酸リチウムの粉砕度を説明する図ある。 混合液に加える圧力とリン酸リチウムの粒子径との相関図である。 混合液の温度とリン酸リチウムの溶融量との相関図である。 液通過部の貫通孔の他の形態を示す図であり、図9と同様の断面図である。 液通過部の貫通孔の他の形態を示す図であり、図9と同様の断面図である。
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態にかかる非水電解液二次電池100の平面図である。本実施形態の非水電解液二次電池100は、リチウムイオン二次電池であり、図1に示すように、平面視矩形状の電池ケース110と、電池ケース110の内部から外部に延出する正極端子120と、電池ケース110の内部から外部に延出する負極端子130とを備えている。
電池ケース110は、電池ケース110の最も内側に位置する内側樹脂フィルム111、この内側樹脂フィルム111の外側(図2において紙面奥側)に隣り合って位置する金属フィルム112、及びこの金属フィルム112の外側に隣り合って位置する外側樹脂フィルム113が積層されたラミネートフィルム101で形成されている(図2参照)。この電池ケース110は、図2に示すように、収容部119内に電極体150を配置させたラミネートフィルム101が、折り返し位置110gで折り返され、図1に示すように、略矩形環状の溶着封止部115(電池ケース110の周縁部)が熱溶着により封止されて、平面視矩形状に成形されている。
さらに、図2に示すように、電池ケース110の内部には、電極体150が収容されている。この電極体150は、断面長円状をなし、長尺シート状の正極155と負極156とセパレータ157を扁平形状に捲回してなる扁平型の捲回体である。
正極155は、図3に示すように、長手方向DAに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極集電部材151と、この正極集電部材151の両面に、それぞれ長手方向DAに延びる帯状に配置された2つの正極合材層152とを有している。正極合材層152は、正極活物質11と、アセチレンブラックからなる導電材12と、PVDFからなるバインダー13と、リン酸リチウム14とを含んでいる。
正極155のうち、正極合材層152が塗工されている部位を、正極合材層塗工部155cという。一方、正極合材層152を有することなく、正極集電部材151のみからなる部位を、正極合材層未塗工部155bという。正極合材層未塗工部155bは、正極155の一方長辺に沿って、正極155の長手方向DAに帯状に延びている。この正極合材層未塗工部155bは、捲回されて渦巻き状をなし、電極体150の軸線方向(図2において左右方向)一方端部(図2において左端部)に位置している。正極合材層未塗工部155bには、正極端子120が溶接されている。
なお、本実施形態では、正極活物質11として、スピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物(具体的には、LiNi0.5Mn1.54)を用いている。この正極活物質11は、作動上限電位が金属リチウム基準で4.35V以上となる正極活物質である。すなわち、正極活物質11は、非水電解液二次電池100のSOC0%〜100%の範囲内において、正極活物質11の酸化還元電位(作動電位)が4.35V(vs.Li/Li)以上となる正極活物質である。従って、正極活物質11を含む非水電解液二次電池100は、SOC0%〜100%の範囲内に、正極155の電位(正極活物質11の電位に等しい)が4.35V(vs.Li/Li)以上となる領域を有することになる。
本実施形態では、正極活物質11の平均粒径は、d50=5μmとなっている。
また、負極156は、図4に示すように、長手方向DAに延びる帯状で、銅箔からなる負極集電部材158と、この負極集電部材158の両面に、それぞれ長手方向DAに延びる帯状に配置された2つの負極合材層159とを有している。負極合材層159は、負極活物質18とPVDFからなるバインダーと含んでいる。なお、本実施形態では、負極活物質18として、炭素材料(具体的にはグラファイト)を用いている。
負極156のうち、負極合材層159が塗工されている部位を、負極合材層塗工部156cという。一方、負極合材層159を有することなく、負極集電部材158のみからなる部位を、負極合材層未塗工部156bという。負極合材層未塗工部156bは、負極156の一方長辺に沿って、負極156の長手方向DAに帯状に延びている。この負極合材層未塗工部156bは、捲回されて渦巻き状をなし、電極体150の軸線方向他方端部(図2において右端部)に位置している。負極合材層未塗工部156bには、負極端子130が溶接されている。
セパレータ157は、電気絶縁性を有する樹脂フィルムからなるセパレータである。このセパレータ157は、正極155と負極156との間に介在して、これらを離間させている。なお、セパレータ157には、非水電解液140を含浸させている。
また、本実施形態では、非水電解液140として、フッ素元素(F)を有する化合物を含有する非水電解液を用いている。具体的には、EC(エチレンカーボネート)とDMC(ジメチルカーボネート)とEMC(エチルメチルカーボネート)とを混合した非水溶媒に、フッ素元素を有する化合物である六フッ化燐酸リチウム(LiPF6)を溶解した非水電解液を用いている。
次に、本実施形態にかかる非水電解液二次電池の製造方法について説明する。
図5は、本実施形態にかかる非水電解液二次電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップS1(リン酸リチウム分散液作製工程)において、リン酸リチウム分散液40を作製する。具体的には、図6に示すように、湿潤ジェットミル30を用いて、溶媒16(NMP)中にリン酸リチウム14を分散させたリン酸リチウム分散液40を作製した。湿潤ジェットミル30は、リン酸リチウム14と溶媒16(NMP)とを混合した混合液50を収容するタンク33と、混合液50を加圧してノズル31へ送出するポンプ35と、液通過部31b(図7参照)を内蔵したノズル31とを有する装置である。
この湿潤ジェットミル30の作動により、タンク33内に収容されているリン酸リチウム14と溶媒16(NMP)とのみを混合(攪拌等により粗く混合)した混合液50を、ポンプ35により加圧してノズル31内に高速で送り込み、ノズル31内に位置する液通過部31bの貫通孔31c(図7参照)内を通過させる(この処理を行う工程を通過工程といい、ステップS1の一部である)。混合液50が液通過部31bの貫通孔31c内を通過するとき、凝集しているリン酸リチウム14に剪断力が作用し、凝集しているリン酸リチウム14が解砕(さらには、リン酸リチウム14の一次粒子の一部が粉砕して微粒子化)する。これにより、溶媒16(NMP)中にリン酸リチウム14が分散したリン酸リチウム分散液40を得た(図6参照)。
次に、ステップS2(正極合材ペースト作製工程)に進み、正極合材ペースト10を作製する。具体的には、リン酸リチウム分散液40(リン酸リチウム14と溶媒16)中に、正極活物質11(LiNi0.5Mn1.54)と、導電材12(アセチレンブラック)と、バインダー13(PVDF)と、分散剤とを添加し、高速分散機20によって混練して、正極合材ペースト10を作製した(図10参照)。なお、本実施形態では、高速分散機20として、プライミクス社製のホモディスパーを用いている。また、高速分散機20の回転速度を2000〜4000rpmの範囲で調整して、10分間混練している。
次いで、ステップS3に進み、正極155を作製する。具体的には、上述のようにして作製した正極合材ペースト10を、正極集電部材151(アルミニウム箔)の表面(両面)に塗布し、乾燥させた後、プレス加工を施した。これにより、正極集電部材151の表面(両面)に正極合材層152を備えた正極155を得た。なお、正極合材層152は、正極合材ペースト10を乾燥させて、プレス(圧縮)したものである。
次に、ステップS4に進み、電極体150を作製した。具体的には、上述のようにして作製した正極155と、別途作製した負極156との間に、セパレータ157が介在するようにして、これらを捲回して、電極体150を作製した。詳細には、正極155の正極合材層未塗工部155bと負極156の負極合材層未塗工部156bとが、幅方向(図2〜図4において左右方向)について互いに反対側に位置するようにして、正極155、負極156、及びセパレータ157を扁平形状に捲回して、電極体150を形成した。
次に、ステップS5に進み、非水電解液二次電池100の組み立てを行った。具体的には、まず、電極体150の正極合材層未塗工部155bに、正極端子120を接合(溶接)する。さらに、電極体150の負極合材層未塗工部156bに、負極端子130を接合(溶接)する。次いで、図2に示すように、正極端子120及び負極端子130を溶接した電極体150を、ラミネートフィルム101の収容部119内に配置する。次いで、ラミネートフィルム101を、その折り返し位置110gで折り返し、電極体150を内部に収容する。
その後、溶着封止部115を、その厚み方向に加圧しつつ加熱して、内側樹脂フィルム111同士を熱溶着させて、電池ケース110を形成する。次いで、電池ケース110に設けられている図示しない注液口を通じて、電池ケース110内に非水電解液140を注入した後、注液口を封止する。これにより、非水電解液二次電池100の組み立てが完了する。
次に、ステップS6に進み、上述のようにして組み立てられた非水電解液二次電池100について、初期充電を行う。具体的には、非水電解液二次電池100のSOCが100%になるまで充電を行う。この初期充電により、正極活物質11の酸化還元電位(作動電位)は、4.35V(vs.Li/Li)以上となる。
その後、所定の処理を行うことで、非水電解液二次電池100が完成する。
ところで、本実施形態では、上述したように、ステップS1(リン酸リチウム分散液作製工程)において、正極活物質11を加えることなく溶媒16中にリン酸リチウム14を分散させて、リン酸リチウム分散液40(溶媒16中にリン酸リチウム14が分散した液)を作製する。その後、ステップS2(正極合材ペースト作製工程)において、先に作製したリン酸リチウム分散液40と正極活物質11を含む正極材料(正極活物質11、導電材12、及びバインダー13)とを混合して、正極合材ペースト10を作製する。
このように、本実施形態では、正極合材ペースト10を作製するにあたり、まず、ステップS1(リン酸リチウム分散液作製工程)において、正極活物質11を加えることなく溶媒16中にリン酸リチウム14を分散させて(分散させる処理を行って)、リン酸リチウム分散液40を作製する。このように、正極活物質11を含まない状態で、溶媒16にリン酸リチウム14を分散させる処理(湿潤ジェットミル30による分散処理)を行うようにすることで、当該分散処理において正極活物質11の割れが発生することがない。このため、ステップS1(リン酸リチウム分散液作製工程)では、リン酸リチウム14の分散の度合いを良好にできる程度にまで、分散処理の能力を高めることが可能となる。換言すれば、正極活物質11の割れを発生させることなく、溶媒16中におけるリン酸リチウム14の分散度合いを高めることが可能となる。
具体的には、本実施形態では、ステップS1(リン酸リチウム分散液作製工程)において、湿潤ジェットミル30を用いて、溶媒16中にリン酸リチウム14を分散させている(図6参照)。より具体的には、リン酸リチウム14と溶媒16とのみを混合した混合液50を、ポンプ35により加圧してノズル31内に高速で送り込み、ノズル31内に配置された液通過部31bを貫通する貫通孔31c(図7参照)内を通過させる通過工程を行う。
特に、本実施形態では、図8及び図9に示すように、液通過部31bの貫通孔31cが延びる方向(図6及び図7において左右方向)に直交する方向に液通過部31bを切断した切断面(図8及び図9に示す切断面)において、貫通孔31cの外形線OLによって表される図形(円)の重心G(中心O)を通る直線Lが外形線OLによって切り取られる線分S(外形線OLの内側に位置する線分S)の長さによって規定される貫通孔31cの寸法のうち、最も短い線分Sの長さに一致する貫通孔31cの最小寸法Hminを、200μm以下としている。なお、本実施形態では、液通過部31bの貫通孔31cが円形(円筒形)であるので、線分Sはいずれも円の直径となり、貫通孔31cの最小寸法Hminは、円の直径Dに一致する。従って、本実施形態では、液通過部31bの貫通孔31cの直径D(内径)を、200μm以下としている。
このように、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(重心Gを通る位置の最小寸法Hmin)を200μm以下とすることで、リン酸リチウム14と溶媒16とを混合した混合液50が貫通孔31c内を通過するときに、凝集しているリン酸リチウム14の粒子に対し、適切に剪断力を作用させることができる。従って、リン酸リチウム14と溶媒16とを混合した混合液50が貫通孔31c内を通過することで、凝集しているリン酸リチウム14を適切に解砕する(さらには、リン酸リチウム14の一次粒子の一部を粉砕して微粒子化する)ことができる。これにより、リン酸リチウム14の分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液40を作製することができる。
その後、ステップS2(正極合材ペースト作製工程)において、リン酸リチウム14の分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液40と、正極活物質11を含む正極材料とを混合することで、リン酸リチウム14の分散の程度が良好な正極合材ペースト10を作製することができる。その結果、正極合材ペースト10を乾燥させて形成した正極合材層152において、リン酸リチウム14の分散の程度を良好にすることができる。
これにより、非水電解液二次電池100を初期充電する工程(ステップS6)において、「正極活物質11の電位(正極155の電位に等しい)が4.35V以上となり、非水電解液140中の溶媒(エチレンカーボネートなど)が正極活物質11の表面で酸化分解し、これによって発生した水素イオンと非水電解液140中のフッ素イオンとが反応してフッ酸(HF)が発生したとき」に、この発生したフッ酸がリン酸リチウム14と反応する確率を高くすることができ、発生したフッ酸を効果的に低減することができる。その結果、フッ酸の作用により正極活物質11中の遷移金属(Mn)が溶出するのを低減することができる。
なお、発生したフッ酸のうち、正極活物質11の表面においてリン酸リチウム14と反応できなかったものは、負極156へ泳動して水素ガス(H2)を発生させる。
また、正極活物質11の表面において、フッ酸とリン酸リチウム14とが反応することで、正極活物質11の表面に保護被膜(フッ素元素を有する化合物とリン元素を有する化合物とが混在した被膜になると考えている)が形成される。本実施形態では、正極合材層152内におけるリン酸リチウム14の分散の程度を良好にすることができるので、正極合材層152中の各々の正極活物質11の表面に、保護被膜が形成されやすくなる。この保護被膜が形成されることで、その後、正極活物質11の電位(正極155の電位に等しい)が4.35V以上となるまで非水電解液二次電池100を充電した場合において、非水電解液140の溶媒が正極活物質11の表面で酸化分解するのを抑制することができる。これにより、正極活物質11から遷移金属(Mn)が溶出するのを抑制することができる。
(液通過部の貫通孔の最小寸法の評価試験)
ここで、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)の好ましい範囲を調査した。
具体的には、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)が、100μm、200μm、300μmと異なる3種類のノズル31を用意し、それぞれのノズル31を装着した湿潤ジェットミル30を用いて、リン酸リチウム分散液40を作製した。なお、本試験では、湿潤ジェットミル30のタンク33内の混合液50の温度を25℃としている。また、ポンプ35による混合液50への加圧力を200MPaとしている。
そして、作製したそれぞれのリン酸リチウム分散液40におけるリン酸リチウム14の分散の程度を評価するため、リン酸リチウムの粉砕度を算出した。
なお、リン酸リチウムの粉砕度は、以下のような演算式(1)により算出した。
粉砕度=(B−A∩B)/B・・・(1)
ここで、Aは、リン酸リチウム14と溶媒16とを粗く混合した混合液50に含まれるリン酸リチウム14の粒度分布を表す曲線(図13において破線で示す曲線)と横軸とで囲まれた領域の面積である。
一方、Bは、混合液50を液通過部31bの貫通孔31c内を通過させて作製したリン酸リチウム分散液40に含まれるリン酸リチウム14の粒度分布を表す曲線(図13において実線で示す曲線)と横軸とで囲まれた領域の面積である。Bの粒度分布は、リン酸リチウム14を解砕(粉砕)する能力によって変動する。
(B−A∩B)は、図13においてハッチングで示す領域の面積である。
粉砕度の値が大きいほど、混合液50が貫通孔31c内を通過することによる、リン酸リチウム14を解砕(粉砕)する能力が高いといえ、リン酸リチウム分散液40中におけるリン酸リチウム14の分散の程度も高いといえる。
なお、図13の横軸はリン酸リチウム14の粒径(μm)であり、縦軸はその頻度である。
液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)と、上述のようにして算出したリン酸リチウムの粉砕度との相関図を、図12に示す。
図12より、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)を小さくするほど、リン酸リチウムの粉砕度の値が高くなることがわかる。より具体的には、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)を100μmまたは200μmとした場合は、300μmとした場合に比べて、リン酸リチウムの粉砕度を極めて高くすることができた。この結果より、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)は、200μm以下とするのが良いといえる。
液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)を200μm以下とすることで、リン酸リチウム14と溶媒16とを混合した混合液50が貫通孔31c内を通過するときに、凝集しているリン酸リチウム14の粒子に対し、適切に剪断力を作用させることができるといえる。従って、リン酸リチウム14と溶媒16とを混合した混合液50が、最小寸法Hmin(直径D)200μm以下の貫通孔31c内を通過することで、凝集しているリン酸リチウム14を適切に解砕する(さらには、リン酸リチウム14の一次粒子の一部を粉砕して微粒子化する)ことができるといえる。これにより、リン酸リチウム14の分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液40を作製することができるといえる。
(混合液に加える圧力の評価試験)
次に、混合液50に加える圧力の好ましい範囲を調査した。
具体的には、湿潤ジェットミル30のポンプ35による混合液50への加圧力を、0.1MPa、5MPa、50MPa、200MPaと異ならせて、リン酸リチウム分散液40を作製した。なお、本試験では、湿潤ジェットミル30のタンク33内の混合液50の温度を25℃としている。また、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)を100μmとしている。
そして、作製したそれぞれのリン酸リチウム分散液40におけるリン酸リチウム14の分散の程度を評価するため、それぞれのリン酸リチウム分散液40に含まれるリン酸リチウムの平均粒子径(d50)を算出した。リン酸リチウムの平均粒子径(d50)の値が小さいほど、混合液50が貫通孔31c内を通過することによる、リン酸リチウム14を解砕(粉砕)する能力が高いといえ、リン酸リチウム分散液40中におけるリン酸リチウム14の分散の程度も高いといえる。
ここで、混合液50に加える圧力と、上述のようにして算出したリン酸リチウムの平均粒子径(d50)との相関図を、図14に示す。
図14より、混合液50に加える圧力を高くするほど、リン酸リチウムの平均粒子径(d50)を小さくすることができることがわかる。より具体的には、混合液50に加える圧力を5MPa以上とすることで、リン酸リチウムの平均粒子径(d50)を効果的に小さくすることができるといえる。この結果より、混合液50に加える圧力は5MPa以上とするのが良いといえる。なお、本試験では、リン酸リチウム14として、原料粉末の状態で平均粒子径(d50)が3μmであるリン酸リチウムを用いている。
混合液50に対し5MPa以上の圧力を加えることで、貫通孔31c内を通過する混合液50の流速を高めることができるので、貫通孔31c内を通過するリン酸リチウム粒子14に対し、大きな剪断力を加えることができるといえる。これにより、凝集しているリン酸リチウム粒子14を効果的に解砕する(さらには、リン酸リチウム14の一次粒子の一部を粉砕して微粒子化する)ことができるといえる。従って、混合液50に対し5MPa以上の圧力を加えることで、リン酸リチウム14の分散の程度がより一層良好な(分散の度合いが高い)リン酸リチウム分散液40を作製することができるといえる。
(混合液の温度の評価試験)
次に、混合液50の温度の好ましい範囲を調査した。
具体的には、湿潤ジェットミル30のタンク33内の混合液50の温度を、25℃、50℃、100℃と異ならせて、リン酸リチウム分散液40を作製した。なお、本試験で
は、湿潤ジェットミル30の液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)
は、100μmとしている。また、ポンプ35による混合液50への加圧力は、50MPaとしている。
そして、作製したそれぞれのリン酸リチウム分散液40におけるリン酸リチウム14の分散の程度を評価するため、それぞれのリン酸リチウム分散液40について、溶媒16の1グラム当たりのリン酸リチウムの溶融量(液状となったリン酸リチウムの重量)を測定した。リン酸リチウムの溶融量(液状となったリン酸リチウムの重量)が大きいほど、リン酸リチウム分散液40中におけるリン酸リチウムの分散性を高めることができる。
ここで、混合液50の温度と、上述のようにして測定したリン酸リチウムの溶融量との相関図を、図15に示す。
図15より、混合液50の温度を高くするほど、リン酸リチウムの溶融量(液状となったリン酸リチウムの重量)を大きくすることができることがわかる。より具体的には、混合液50の温度を50℃以上とすることで、リン酸リチウムの溶融量(液状となったリン酸リチウムの重量)を効果的に大きくすることができるといえる。
(実施例1)
実施例1では、ステップS1において、以下の条件により、リン酸リチウム分散液40を作製した。具体的には、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hminを、100μmとした。すなわち、液通過部31bの貫通孔31cの直径D(内径)を、100μmとした。また、タンク33内の混合液50の温度を25℃とした。また、ポンプ35による混合液50への加圧力を50MPaとした。
以上のような条件で作製したリン酸リチウム分散液40を用いて、非水電解液二次電池100を組み立てた。
(実施例2)
実施例2では、実施例1と比較して、ステップS1におけるタンク33内の混合液50の温度を50℃とした点のみを異ならせて、リン酸リチウム分散液40を作製した。このような条件で作製したリン酸リチウム分散液40を用いて、非水電解液二次電池100を組み立てた。
(比較例1)
比較例1では、25℃の温度環境下で、高速分散機20によって、正極活物質11と導電材12とバインダー13とリン酸リチウム14と溶媒16と分散剤とを同時に混練して、正極合材ペーストを作製した。なお、比較例1では、混練時に正極活物質11が割れないように、高速分散機20の混練エネルギー(回転速度)を調整している。具体的には、高速分散機20の回転速度を2000〜4000rpmの範囲で調整して、10分間混練している。このような条件で作製した正極合材ペーストを用いて、非水電解液二次電池を組み立てた。
(評価試験)
次に、実施例1,2及び比較例1の非水電解液二次電池について、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度を評価するための試験を行った。
まず、実施例1,2及び比較例1の非水電解液二次電池について、各々の体積(初期充電前の体積)を測定した。次いで、各々の非水電解液二次電池について、初期充電を行った。なお、初期充電の方法は、前述したステップS6と同様である。その後、各々の非水電解液二次電池について、体積(初期充電後の体積)を測定した。そして、各々の非水電解液二次電池について、初期充電後の体積から初期充電前の体積を差し引いて、初期充電による体積増加量を算出した。
ここで、初期充電による体積増加量は、初期充電によるガス発生量に等しいと考えることができる。各々の電池ケースは、ラミネートフィルム製であるため、電池ケース内でガスが発生すると、その分(ガス発生量だけ)、電池の体積が増加することになるからである。このため、初期充電による体積増加量を、初期充電によるガス発生量とみなして、各々の電池について、初期充電によるガス発生量を求めた。これらの結果を図11に示す。
なお、初期充電によるガス発生量が少ない電池ほど、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度が高い電池といえる。その理由は、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度が高い電池ほど、初期充電を行うことにより(詳細には、正極活物質11の電位が4.35V以上となり)発生したフッ酸がリン酸リチウムと反応する確率が高くなり、発生したフッ酸をより一層低減することができるからである。これにより、リン酸リチウムと反応できないフッ酸が負極へ泳動して水素ガスを発生させる反応を、より一層低減できるからである。
そこで、図11の結果を検討すると、比較例1の電池では、ガス発生量が最も多く(具体的には、ガス発生量が1.13ml)なった。その理由は、比較例1では、正極活物質11と導電材12とバインダー13とリン酸リチウム14と溶媒16と分散剤とを同時に混練して、正極合材ペーストを作製しているからである。より具体的には、混練時に正極活物質11が割れないように、高速分散機20の混練エネルギー(回転速度)を制限して、正極合材ペーストを作製しているからである。このため、正極合材ペースト中においてリン酸リチウム14を適切に分散させることができず、その結果、正極合材層内におけるリン酸リチウムの分散の程度が低くなったと考えられる。
これに対し、実施例1,2の電池100では、比較例1の電池に比べて、ガス発生量を大きく低減することができた。具体的には、実施例1の電池100ではガス発生量が0.52ml、実施例2の電池100ではガス発生量が0.49mlとなり、比較例1の電池に比べて、ガス発生量を50%以上も低減することができた。
その理由は、実施例1,2では、比較例1とは異なり、まず、ステップS1において、正極活物質11を加えることなく溶媒16中にリン酸リチウム14を分散させて、リン酸リチウム分散液40(溶媒16中にリン酸リチウム14が分散した液)を作製しているからである。その後、ステップS2において、先に作製したリン酸リチウム分散液40と正極活物質11を含む正極材料(正極活物質11、導電材12、及びバインダー13)とを混合して、正極合材ペースト10を作製しているからである。
このように、正極活物質11を含まない状態で、溶媒16にリン酸リチウム14を分散させる処理(湿潤ジェットミル30による分散処理)を行うようにすることで、当該分散処理において正極活物質11の割れが発生することがない。このため、実施例1,2では、リン酸リチウム14の分散の度合いを良好にできる程度にまで、湿潤ジェットミル30による分散処理の能力を高めることができた。
具体的には、液通過部31bの貫通孔31cの最小寸法Hmin(直径D)を200μm以下とすることで、リン酸リチウム14と溶媒16とを混合した混合液50が貫通孔31c内を通過するときに、凝集しているリン酸リチウム14の粒子に対し適切に剪断力を作用させることができ、リン酸リチウム14を適切に解砕(粉砕)することができた。
さらに、ポンプ35による混合液50への加圧力を5MPa以上とすることで、貫通孔31c内を通過する混合液50の流速を高めることができ、貫通孔31c内を通過するリン酸リチウム粒子14に対し、大きな剪断力を加えることができ、リン酸リチウム14を効果的に解砕(粉砕)することができた。これにより、リン酸リチウム14の分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液40を作製することができた。
その後、リン酸リチウム14の分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液40と、正極活物質11を含む正極材料とを混合することで、リン酸リチウム14の分散の程度が良好な正極合材ペースト10を作製することができ、その結果、正極合材ペースト10を乾燥させて形成した正極合材層152において、リン酸リチウム14の分散の程度を良好にすることができた。
その結果、実施例1,2の電池100では、初期充電を行うことにより正極活物質の表面で発生したフッ酸が、リン酸リチウムと反応する確率が高くなり、発生したフッ酸を効果的に低減することができたといえる。これにより、リン酸リチウムと反応できないフッ酸が負極へ泳動して水素ガスを発生させる反応を、効果的に低減できたといえる。
また、実施例2では、実施例1に比べて、ガス発生量を少なくすることができた。その理由は、リン酸リチウム分散液40を作製するとき、実施例1では混合液50の温度を25℃としたのに対し、実施例2では混合液50の温度を50℃としたからである。実施例2では、実施例1よりも混合液の温度を高くしたため、実施例1よりも多くのリン酸リチウムを溶融して液状にすることができ、これにより、混合液及びリン酸リチウム分散液中におけるリン酸リチウムの分散性を高めることができたといえる。これにより、実施例2では、実施例1に比べて、正極合材ペースト中におけるリン酸リチウムの分散の程度を高めることができ、その結果、当該正極合材ペーストを乾燥させて形成した正極合材層において、リン酸リチウムの分散の程度を高めることができたといえる。
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態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、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、ステップS1(リン酸リチウム分散液作製工程)において、湿潤ジェットミル30を用いて、溶媒16中にリン酸リチウム14を分散させたリン酸リチウム分散液40を作製した。より具体的には、リン酸リチウム14と溶媒16とを混合した混合液50を、ノズル31内に配置された液通過部31bを貫通する貫通孔31c内を通過させることで、混合液50中のリン酸リチウム14を解砕(粉砕)して、リン酸リチウム分散液40を作製した(図6及び図7参照)。
しかしながら、リン酸リチウム分散液を作製する方法は、上記製法に限定されるものではなく、正極活物質を加えることなく溶媒中にリン酸リチウムを分散させる方法であれば、いずれの方法でも良い。例えば、公知の高速分散機(例えば、プライミクス社製のホモディスパー)を用いて、正極活物質11を加えることなく溶媒16とリン酸リチウム14とを混練して、リン酸リチウム分散液40を作製するようにしても良い。なお、この混練方法では、従来の混練方法とは異なり、正極活物質11の割れを抑制するために混練エネルギー(回転速度など)を制限する必要がないので、溶媒16中におけるリン酸リチウム14の分散の程度が良好になるまで、混練エネルギー(回転速度など)を高めることができる。このため、リン酸リチウムの分散の程度が良好なリン酸リチウム分散液を作製することができる。
また、実施形態では、液通過部31bの貫通孔31cの形状を円形(円筒形)とした(図8及び図9参照)が、液通過部の貫通孔の形状は、いずれの形状であっても良い。
例えば、図16に示すように、液通過部の貫通孔の形状を、矩形(矩形筒形)としても良い。この場合、液通過部231bの貫通孔231cが延びる方向(図16において紙面に直交する方向)に直交する方向に液通過部231bを切断した切断面(図16に示す切断面)において、貫通孔231cの外形線OLによって表される図形(矩形)の重心Gを通る直線Lが外形線OLによって切り取られる線分S(外形線OLの内側に位置する線分S)の長さによって規定される貫通孔231cの寸法のうち、最も短い線分Sの長さに一致する貫通孔231cの最小寸法Hminを、200μm以下とするのが好ましい。この場合、最も短い線分Sの長さが矩形の短辺の長さに一致するので、短辺の長さを200μm以下とした矩形の貫通孔231cにするのが好ましい。
また、図17に示すように、液通過部の貫通孔の形状を楕円形(楕円筒形)としても良い。この場合も、液通過部331bの貫通孔331cが延びる方向(図17において紙面に直交する方向)に直交する方向に液通過部331bを切断した切断面(図17に示す切断面)において、貫通孔331cの外形線OLによって表される図形(楕円)の重心Gを通る直線Lが外形線OLによって切り取られる線分S(外形線OLの内側に位置する線分S)の長さによって規定される貫通孔331cの寸法のうち、最も短い線分Sの長さに一致する貫通孔331cの最小寸法Hminを、200μm以下とするのが好ましい。この場合、最も短い線分Sの長さが楕円の短径(短軸)の長さに一致するので、短径(短軸)の長さを200μm以下とした楕円形の貫通孔331cにするのが好ましい。
10 正極合材ペースト
11 正極活物質
12 導電材
13 バインダー
14 リン酸リチウム
16 溶媒
30 湿潤ジェットミル
31 ノズル
31b,231b,331b 液通過部
31c,231c,331c 貫通孔
33 タンク
35 ポンプ
40 リン酸リチウム分散液
50 混合液
100 非水電解液二次電池
110 電池ケース
140 非水電解液
151 集電部材(正極集電部材)
152 正極合材層
155 正極
156 負極
157 セパレータ
G 重心
Hmin 貫通孔の最小寸法
L 重心を通る直線
OL 貫通孔の外形線
S 外形線によって切り取られる線分

Claims (5)

  1. 非水電解液二次電池の製造方法であって、
    正極活物質を加えることなく溶媒中にリン酸リチウムを分散させて、リン酸リチウム分散液を作製するリン酸リチウム分散液作製工程と、
    上記リン酸リチウム分散液と、作動上限電位が金属リチウム基準で4.35V以上となる正極活物質を含む正極材料とを混合して、正極合材ペーストを作製する正極合材ペースト作製工程と、
    上記正極合材ペーストを集電部材の表面に塗布し、乾燥させて、上記集電部材の表面に正極合材層を備えた正極を作製する工程と、
    上記正極と、負極と、フッ素元素を有する化合物を含有する非水電解液とを、電池ケース内に収容して上記非水電解液二次電池を組み立てる工程と、
    上記非水電解液二次電池を初期充電する工程と、を備える
    非水電解液二次電池の製造方法。
  2. 請求項1に記載の非水電解液二次電池の製造方法であって、
    前記リン酸リチウム分散液作製工程は、
    前記リン酸リチウムと前記溶媒とを混合した混合液を、ノズル内に送り込んで、当該ノズル内に位置する液通過部の貫通孔内を通過させる通過工程を含み、
    上記貫通孔が延びる方向に直交する方向に上記液通過部を切断した切断面において、上記貫通孔の外形線によって表される図形の重心を通る直線が上記外形線によって切り取られる線分の長さによって規定される上記貫通孔の寸法のうち、最も短い上記線分の長さに一致する上記貫通孔の最小寸法は、200μm以下である
    非水電解液二次電池の製造方法。
  3. 請求項2に記載の非水電解液二次電池の製造方法であって、
    前記通過工程では、前記混合液を前記液通過部の前記貫通孔内を通過させるために上記混合液に加える圧力を、5MPa以上とする
    非水電解液二次電池の製造方法。
  4. 請求項2または請求項3に記載の非水電解液二次電池の製造方法であって、
    前記通過工程では、前記混合液の温度を50℃以上とする
    非水電解液二次電池の製造方法。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池の製造方法であって、
    前記正極活物質は、スピネル構造のリチウムニッケルマンガン酸化物である
    非水電解液二次電池の製造方法。
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